JP5539613B2 - ボトル検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボトル検査装置に関し、より詳細には、形成されたボトルが所望レベルの円形形状を有しているか否かを判定するためのボトル検査装置に関する。

ガラス成形装置において形成されたガラス製の円形状ボトルは、多数の機能的及び外観的な性質を満足している必要がある。これら性質の１つとして、ボトルの一部又は全部が所望の円柱形すなわち円形の程度が所定レベル以上であるかどうか（真円に近いかどうか）を検査し、所定レベル以上でない場合に、該ボトルを製品として出荷しないように排除している。
このような技術は、以下の特許文献１及び２に開示されている。
米国特許第４３６８６４１号明細書 米国特許第５４１４９３９号明細書

本発明の目的は、ボトルの所定部分の周囲が所望の円形形状であるかどうかを検出するための、安価で簡便なボトル検査装置を提供することである。
本発明の他の目的及び作用効果は、当業者が図面を参照して明細書を読むことにより、明瞭となるであろう。

上記した目的を達成するために、本発明の、ボトルが所望の円柱形状であるかどうかを検査するボトル検査装置においては、
検査すべきボトルである検査ボトルから離間して配置され、検査ボトルの軸に向かってレーザ・ビームを照射して、検査ボトルの表面に拡散エネルギ・スポットを画定するレーザ照射手段と、
検査ボトルをその軸の周りで回転させるロータ手段と、
レーザ・ビームに対して所定の角度で、検査ボトルの表面のエネルギ・スポットを撮像するカメラと、
カメラによって得られた画像情報に基づいて、検査ボトルがその軸の周りに３６０度回転しているときのエネルギ・スポットの変位を検出し、該変位が所定の閾値を越えた場合にボトルを排除するためのボトル排除信号を出力するコントローラと
からなることを特徴としている。

上記した本発明のボトル検査装置において、カメラによりエネルギ・スポットを撮像する所定の角度は、水平面内の角度であるか、又は垂直面内の角度であることが好ましい。

図１は、本発明のボトル検査装置を示しており、該装置はボトル１４を載置するサポート・テーブル１０を備え、該サポート・テーブル１０は、垂直軸Ａ−Ａを中心として回転可能である。サポート・テーブル１０上には複数のポケット１２が備えられており、ボトル１４をそれぞれのポケット１２により保持した状態で、ボトルが所望の円形レベルに達しているか否かの検査を実行する。すなわち、ポケット１２に保持されたボトル１４がレーザ・ソース（レーザ照射手段）１６からのレーザ・ビームの照射位置に達すると、ボトル１４はロータ１５によりその中心軸Ｂ−Ｂの周りに回転される。ロータ１５は、オーバオール・ロータ装置又はロータとその駆動手段により構成された機構等、適宜の回転装置を採用することができる。
ボトル検査装置は、レーザ・ソース１６、カメラ（ＣＣＤカメラ）２０、及びコントローラ２２を備えている。

サポート・テーブル１０の回転によりボトル１４が検査位置に到来して停止し、そしてロータ１５によりその軸Ｂ−Ｂを中心として回転すると、レーザ・ソース１６は、ボトル１４の側壁にレーザ・ビームを直接照射する。そのとき、図２に示すように、ボトル１４の中心軸Ｂに向かってレーザ・ビームを照射するように、レーザ・ビームの照射角度が設定されている。照射されたレーザ・ビームは、ボトル１４の側壁に小さい拡散ビーム・スポット１８を形成する。

カメラ２０は、図２に示すように、その撮像角度がレーザ・ビームの照射方向から所定角度θ変位するように設定され、これにより、ビーム・スポットを撮像することができる。そして、ロータ１５によりボトル１４が回転すると、ビーム・スポットの位置が等価的にボトル上で移動することになり、ボトルの全周囲のビーム・スポットを撮像する。そして、ボトル１４の周囲が円形でなく歪んでいた場合、カメラ２０のＣＣＤイメージ・フィールドに得られるビーム・スポットの位置が変動する。
例えば、図２に示すように楕円形である場合、直径が最小である位置１８Ａと直径が最大である位置１８Ｂとの間で、ビーム・スポットの位置が変動する。一方、円形に近いと、位置１８にビーム・スポットが常に現れる。したがって、ビーム・スポットの変動距離が小さいほどボトル１４が円形に近似し、大きいほど円形から変形していることになる。

コントローラ２２は、ボトル１４の回転につれて得られるスポット位置の変動距離を、カメラ２０で得られた画像データに基づいて演算する。そして、コントローラ２２は、オペレータ等により予め設定された変動距離の最大許容値すなわち閾値と、演算された変位距離とを対比し、許容値外の変動距離のボトルを排除させるためのボトル排除信号を出力する。

図２の説明図においては、レーザ・ビームの方向とカメラの撮像方向とが同一の水平面となるように設定しているが、これらの方向を図３に示すように垂直面内としてもよく、また、他の任意の面内としてもよい。

本発明によるボトル検査装置の概略図である。 本発明によるボトル検査装置の概略図である。 本発明によるボトル検査装置における、カメラの撮像方向及びレーザ・ビームの方向の一例を示す図である。

Claims (5)

1. 検査場所に配置されたボトルが円柱形状を有しているかどうかを検査するボトル検査装置において、
   検査すべきボトルである検査ボトルから離間して配置され、検査ボトルの表面にレーザ・ビームを照射するレーザ照射手段と、
   検査ボトルをその中心軸の周りで回転させる回転手段と、
   レーザ・ビームに対して所定の角度θで、検査ボトルの表面のレーザ・ビームが照射された位置を撮像するカメラと、
   カメラによって得られた画像情報に基づいて、検査ボトルがその中心軸の周りに３６０度回転しているときのレーザ・ビームが照射された位置の変位を検出し、該変位が所定の閾値を越えた場合にボトル排除信号を出力するコントローラと
   からなり、
   レーザ照射手段は、検査ボトルの中心軸に直交するようにレーザ・ビームを指向させて、該レーザ・ビームにより照射された検査ボトルの表面上の位置にエネルギ・スポットを生成するよう構成されている
   ことを特徴とするボトル検査装置。
2. 請求項１記載のボトル検査装置において、カメラとレーザ・ビームとの間の所定の角度θは、水平面内の角度であることを特徴とするボトル検査装置。
3. 請求項１記載のボトル検査装置において、カメラとレーザ・ビームとの間の所定の角度θは、垂直面内の角度であることを特徴とするボトル検査装置。
4. 請求項１〜３いずれかに記載のボトル検査装置において、カメラはＣＣＤカメラであることを特徴とするボトル検査装置。
5. 請求項１〜４いずれかに記載のボトル検査装置において、検査ボトルは、円筒形のガラス・ボトルであることを特徴とするボトル検査装置。
   

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