JP5833413B2 - 容器の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス壜等の透光性を有する容器の欠陥（欠点）を光学的に検査する容器の検査装置に関する。

従来、透光性を有する容器としてのガラス壜のビリ（クラック）や泡、混入異物等の欠陥の有無を検査する検査装置が知られている（例えば特許文献１〜５）。これらの特許文献１〜５に記載の検査装置では、光源からガラス壜に光を照射し、カメラによりガラス壜の欠陥で反射した反射光又は欠陥の影を含む透過光を撮像し、その撮像した画像に基づき欠陥の有無を検査する。

特許文献１，２に記載された検査装置では、光源からガラス壜に対して一方向から光を照射するだけなので、ガラス壜の全周を検査することができない。例えばビリ等のクラック面を有する欠陥では、クラック面で反射した反射光をカメラで撮像することによりビリの検出が可能になる。しかし、ガラス壜の一方向から光を照射する構成の場合、光照射方向とクラック面とのなす角度によっては、クラック面で反射した光がカメラ以外の方向へ向かい、そのビリを検出できない検出漏れが発生する。

また、特許文献３，４に記載された検査装置では、ガラス壜を回転させながら検査を行うため、ビリのクラック面で反射した光はガラス壜が特定の回転角にあるときにカメラに入射するので、ビリの検出漏れを回避できる。しかし、ガラス壜を検査位置で回転させるときに、搬送中のガラス壜を一旦停止又は減速させるため、検査が律速となってガラス壜の搬送効率が低下する。

一方、特許文献５に記載の検査装置は、ガラス壜（被検査ビン）を軸心回りに回転させながら搬送する搬送手段と、搬送手段の両側に対向して設置された一対の帯状の光源と、光源からガラス壜の口部に照射された光の反射光を受光する受光器とを備えている。この検査装置では、ガラス壜を搬送しながら回転させるので、ビリ等の欠陥の検査精度とガラス壜の搬送効率とを両立できる。

特開２０１１−１６９５９６号公報 特開平７−９２１０９号公報 特開平７−１０３９１５号公報 特開平１１−２７１２３９号公報 特開昭５８−３４３４８号公報

ところで、特許文献５の検査装置では、光源が、ガラス壜の搬送方向に沿って多数のランプが並べられてなる帯状光源であるため、ガラス壜の表面に検査対象のガラス壜と対応する位置にある所定数のランプ以外の位置にある他のランプからの光がガラス壜の表面に映り込む場合があった。この場合、カメラで撮像された画像を基にビリ等の欠陥を検出する場合、ビリのクラック面で反射した反射光と、映り込みによる反射光とが区別できず、ビリ等の欠陥を正確に検出できなくなる。なお、特許文献５に記載された光反射方式の検査装置に限らず、特許文献２に記載されたような光透過方式の検査装置においても、帯状光源が使用される場合は、帯状光源の他の位置にあるランプからの光がガラス壜の側方表面に映り込み、これが原因で検査精度が低下するという同様の問題がある。

本発明の目的は、透光性を有する容器の欠陥を光学的に検査する際に、光源からの光が容器の表面で反射してできる映り込みを低減し、高い検査精度と高い搬送効率とを両立できる容器の検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、透光性を有する容器の欠陥の有無を検査する検査装置であって、前記容器を回転させつつ検査区間を搬送させる搬送手段と、前記検査区間に沿って配列されたＮ個（但しＮは２以上の自然数）の発光部を有する光源と、前記Ｎ個のうち前記検査区間を搬送される前記容器の搬送位置に対応するＭ個（但しＭはＮ未満の自然数）の発光部を発光させるとともに、前記Ｍ個の発光部による発光位置を前記容器の搬送に追従して移動させる制御を行う制御手段と、前記検査区間を搬送される前記容器を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像に基づいて前記容器の良否を判定する判定手段と、を備え、前記制御手段は、前記検査区間において前記容器が前記撮像手段の光軸に対して搬送方向上流側に位置するときほど、前記発光位置を前記容器の搬送位置に対して搬送方向上流側へよりシフトさせ、前記容器が前記撮像手段の光軸に対して搬送方向下流側に位置するときほど、前記発光位置を前記容器の搬送位置に対して搬送方向下流側へよりシフトさせることを要旨とする。

上記構成によれば、光源を構成するＮ個の発光部のうち検査区間を搬送される容器の搬送位置に対応するＭ個の発光部が発光し、Ｍ個の発光部の発光位置が容器の搬送に追従して移動する。このように容器の搬送に追従して一部（Ｍ個）の発光部が発光する構成なので、光源のＮ個全ての発光部が発光する構成に比べ、容器の表面への光源からの光の反射による映り込み（テカリ）を低減できる。よって、容器の欠陥を光学的に検査する際に、容器の表面への映り込みを低減し、高い検査精度と高い搬送効率とを両立できる。加えて、検査区間において容器が撮像手段の光軸に対して搬送方向上流側に位置するときほど、容器の搬送位置に対して搬送方向上流側へよりシフトさせた発光位置でＭ個の発光部が発光する。また、容器が撮像手段の光軸に対して搬送方向下流側に位置するときほど、容器の搬送位置に対して搬送方向下流側へよりシフトさせた発光位置でＭ個の発光部が発光する。従って、容器を回転方向に亘って極力偏りなく検査できる。

また、本発明の検査装置では、前記撮像手段が撮像した画像の中から前記容器の搬送位置に対応する部分画像を切り取る画像切取手段を備え、前記判定手段は、前記部分画像に基づいて前記容器の良否を判定することが好ましい。

上記構成によれば、判定用画像のサイズを小さくして、ビリ等の欠陥の検査を高速に行うことができる。

本発明の検査装置では、前記容器の径に関する径情報を与えるために操作される操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記径情報に基づく径の値に応じて前記Ｍ個を決定することが好ましい。

上記構成によれば、発光させる発光部の個数であるＭ個が、径情報に基づく容器の径の値に応じて決定される。このため、容器の径に応じて過不足なく容器に光を照射できる。
また、本発明の検査装置では、前記容器の回転方向の異方形状に関する形状情報を与えるために操作される操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記形状情報に基づき前記容器が異方形状である場合は、前記容器の回転位置と前記形状情報とに基づく前記撮像手段側から見た当該容器の幅に応じて、発光させる前記発光部の前記Ｍ個を変化させることが好ましい。

上記構成によれば、制御手段が、形状情報に基づき容器が異方形状であると判断した場合、容器の回転位置と形状情報とに基づき把握される撮像手段側から見た当該容器の幅に応じて、発光させる発光部のＭ個を変化させる。このため、異方形状の容器であっても回転位置に応じて過不足なくこの容器に光を照射できる。

さらに、本発明の検査装置は、前記撮像手段が、前記Ｍ個の発光部からの光が前記容器の欠陥で反射した反射光を撮像する光反射型の検査方式であることが好ましい。
上記構成によれば、Ｍ個の発光部から容器に照射された光が容器の欠陥で反射した反射光を撮像手段により撮像する反射型の検査方式を採用するので、容器が例えばガラス製である場合にビリ（クラック）等の欠陥の有無を精度高く検査できる。

本発明によれば、容器の欠陥を光学的に検査する際に、光源からの光が容器の表面で反射してできる映り込みを低減し、高い検査精度と高い搬送効率とを両立できる、という優れた効果が得られる。

第１実施形態における検査システムを示す模式平面図。 光反射方式の検査装置の電気的構成を示すブロック図。 検査装置の機能構成を示すブロック図。 検査装置を示す模式側面図。 （ａ）〜（ｃ）は異形壜の回転位置に応じたＭ個の発光部を示す説明図。 発光位置の補正処理を説明する模式平面図。 部分画像の切取処理を含む画像処理を説明する模式図。 （ａ）〜（ｄ）は検査過程を説明する模式平面図。 検査処理ルーチンを示すフローチャート。 第２実施形態における光反射方式の検査装置を示す模式平面図。 複数のガラス壜の間隔を決定する方法を説明する模式平面図。 第３実施形態における光透過方式の検査装置を示す模式平面図。 同じく光透過方式の検査装置を示す模式側面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１に示すように、検査システム１０は、透光性を有する容器（透光容器）の一例としてのガラス壜１１のビリＢ（クラック）等の欠陥の有無を検査する検査装置１２と、検査装置１２へガラス壜１１を搬入する搬入装置１３と、検査の終わったガラス壜１１を検査装置１２から搬出する搬出装置１４とを備える。なお、本実施形態の検査システム１０は、搬送システムの一部を構成し、ワークとしてのガラス壜１１の検査を搬送途中に行う。

搬入装置１３は、検査装置１２へ搬入するガラス壜１１の間隔を調整する間隔調整装置１５と、間隔が調整されたガラス壜１１を検査装置１２へ一定の搬送速度で搬入する搬入コンベア１６とを備える。間隔調整装置１５は、例えばスクリュー方式、羽根方式、レバー方式などの公知の方式のものが採用され、隣接して１列で搬送されてくる多数本のガラス壜１１を一定の時間差を設けて１本ずつ搬入コンベア１６上へ送り出すことで間隔を調整する。本実施形態の間隔調整装置１５は、検査装置１２において検査対象のガラス壜１１が搬送される検査用通路２０のうち検査が実施される所定長さの検査区間の一例としての検査エリアＩＡをガラス壜１１が１本ずつ搬送されうる間隔に調整する。但し、搬入コンベア１６の搬送速度と、検査用通路２０での搬送速度は、後者の方が高速であるため、両者の速度比を考慮して間隔は調整される。搬入コンベア１６は、ガラス壜１１を一定の搬送速度で検査装置１２の検査用通路２０の入口まで搬送する。

検査装置１２は、検査用通路２０を挟む両側に対向して配置された２つのベルト装置２１，２２を有する搬送手段の一例としての搬送装置２３と、検査エリアＩＡを搬送されるガラス壜１１に光を照射する光源の一例としてのＬＥＤ光源２４と、検査エリアＩＡを搬送中のガラス壜１１を撮像する撮像手段の一例としてのカメラ２５とを備える。また、検査装置１２には、２つのベルト装置２１，２２の間隔及び高さを調整して、検査用通路２０の幅（通路幅）及びベルト高さを調整可能なシフト装置２６が設けられている。

本実施形態の検査装置１２は、ＬＥＤ光源２４からの光をガラス壜１１に照射し、ビリＢ等の欠陥の有するクラック面（亀裂面）で反射した反射光を含むガラス壜１１の映像を、カメラ２５で撮像する。カメラ２５が撮像した画像では、ガラス壜１１のうち欠陥のない箇所及び背景部分が暗部（低輝度部）になり、ビリＢ等の欠陥で光が反射した箇所（欠陥箇所）が明部（高輝度部）になる。そして、画像中における明部の有無によってビリＢ等の欠陥の有無を判定する。このように本実施形態の検査装置１２は、ガラス壜１１に照射した光の反射光を検出して欠陥の有無を検査する光反射型の検査方式（光反射方式）を採用する。

２つのベルト装置２１，２２は、検査用通路２０を挟む両側に対称な位置関係に配置されている。一方のベルト装置２１は、搬送方向Ｘに一定の間隔をおいて配置された一対の歯付きプーリ２８，２８に巻き掛けられた無端状の歯付きベルトからなる第１搬送ベルト３１を備える。また、他方のベルト装置２２は、ベルト装置２１側の一対のプーリ２８，２８と検査用通路２０を挟んで対向する位置に配置された一対の歯付きプーリ２９，２９に巻き掛けられた無端状の歯付きベルトからなる第２搬送ベルト３２を備える。

各プーリ２８，２９は各々の軸心が鉛直方向（図１の紙面垂直方向）に一致する向きに配置されているため、各プーリ２８，２９に巻き掛けられた第１搬送ベルト３１及び第２搬送ベルト３２は、各々のベルト面が鉛直面をなすように配置されたバーティカルベルトとなっている。そして、第１搬送ベルト３１及び第２搬送ベルト３２のうち検査用通路２０を挟んで対向するベルト面部分が、ガラス壜１１を挟持しつつ搬送する搬送面３１ａ，３２ａとなっている。

２つのベルト装置２１，２２は、各々の動力源となる第１モータ３３及び第２モータ３４を備える。第１及び第２モータ３３，３４の各動力は不図示の動力伝達機構を介して図１において右側に位置する駆動側のプーリ２８，２９の各回転軸にそれぞれ伝達される。第１及び第２モータ３３，３４はそれぞれ個別の回転速度で独立に駆動され、第１搬送ベルト３１と第２搬送ベルト３２は速度差をもってそれぞれ第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２で回転する。このため、検査用通路２０を通るときは、ガラス壜１１は回転しながら一定の搬送速度Ｖｃで搬送される。本実施形態では、検査対象のガラス壜１１が検査エリアＩＡを目標の搬送速度Ｖｃで通過する間に１回転以上の所定回転量（例えば１回転）の回転をするように、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２とが決められる。なお、搬送ベルト３１，３２の速度条件などの詳細については後述する。

シフト装置２６は、２つのベルト装置２１，２２の搬送方向Ｘと直交する幅方向Ｙ（図１における上下方向）における相対位置を変更させることにより、検査用通路２０の幅（通路幅）、つまりガラス壜１１を挟持する一対の搬送面３１ａ，３２ａの間隔を調整する通路幅調整機構を備える。ここで、検査用通路２０の幅は、ガラス壜１１の搬送面３１ａ，３２ａに挟持される部位（ベルト被挟持部）の外径に合わせて調整される。また、シフト装置２６はベルト装置２１，２２の高さを上下方向（鉛直方向）に調整するベルト高さ調整機構も備える。なお、本例のシフト装置２６は、手動式であるが、電動モータの動力で駆動される電動式とし、ガラス壜１１のベルト被挟持部の外径及びベルト高さの各入力値に基づき、搬送ベルト間隔及びベルト高さが自動調整される構成とすることもできる。

図１に示すように、ＬＥＤ光源２４は、一対の搬送ベルト３１，３２のうちカメラ２５側に位置する第２搬送ベルト３２の下方位置にその長手方向が搬送方向Ｘに一致する水平状態に配置されている。ＬＥＤ光源２４は、搬送方向Ｘに一定間隔又は隣接して配列された多数個（Ｎ個（但しＮは２以上の自然数））の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる発光部２４ａを有する。各発光部２４ａは、検査用通路２０のうち検査が実施される検査エリアＩＡを搬送されるガラス壜１１の底面へ光を照射しうる向きに配置されている。

そして、本実施形態のＬＥＤ光源２４は、全て（Ｎ個）の発光部２４ａのうち、検査エリアＩＡを搬送中のガラス壜１１の位置（搬送位置）に対応する位置であってその胴径に略等しい幅の範囲に位置するＭ個（但しＭはＮ未満の自然数）の発光部２４ａのみが選択的に発光するように制御される。そして、発光するＭ個の発光部２４ａがガラス壜１１の搬送に追従して移動するように、発光部２４ａの発光位置制御が行われる。各発光部２４ａは集光レンズ付きであり、検査時にＭ個の発光部２４ａから出射されたＭ個のスポット光がガラス壜１１の底面に一部重複する状態で一列に照射されることで、その底面における照射エリアは胴径よりも狭い幅で搬送方向Ｘに延びる帯状となる。

カメラ２５は、検査エリアＩＡを搬送中のガラス壜１１を斜め上方から撮像可能でかつ検査エリアＩＡの全域が視野角に収まりうる所定位置に配置されている。カメラ２５は、レンズ群と、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサからなる２次元イメージセンサ（撮像素子）とを内蔵する。そして、カメラ２５は、ガラス壜１１が検査エリアＩＡで回転しながら搬送される検査時に、その検査エリアＩＡ全体の映像を所定の撮像速度（例えば２０〜３０フレーム／秒）で撮像する。光反射型の検査方式の場合、Ｍ個の発光部２４ａから出射された光のほとんどがガラス壜１１を透過するため、カメラ２５により撮像された画像は基本的に暗部で、ビリＢ等の欠陥で反射した反射光の部分のみが高輝度の明部として撮像される。図１に示すように、ガラス壜１１にビリＢが存在する場合、ビリＢのクラック面（亀裂面）で反射した反射光は、ガラス壜１１が１回転する間でビリＢのクラック面が特定角度にあるときに限りカメラ２５のレンズ面に入射する。ガラス壜１１を回転させながら搬送している過程で検査を行うことで、その特定角度にある時のガラス壜１１を撮像できるので、ビリＢの検出漏れが極力回避される。これにより高い検査精度と高い搬送効率が確保される。

図４に示すように、ガラス壜１１は、その軸心と直交する面で切った外周面断面形状が円形となった胴部１１ａが、左右一対の搬送面３１ａ，３２ａに挟持させた状態で搬送される。つまり、搬送ベルト３１，３２間にガラス壜１１を挟持させた状態で回転させるため、外周面断面形状が円形であり、かつガラス壜１１の表面からカメラ２５へ向かって出射される検査用の光が搬送ベルト３１，３２に遮られない箇所が被挟持部として選択される。

図４に示すように、ＬＥＤ光源２４は、搬送ベルト３１，３２に挟持されたガラス壜１１の底面よりも下方の位置に配置されている。そして、発光部２４ａからの光はガラス壜１１の底部に照射され、ビリ等の欠陥で反射した反射光がカメラ２５の撮像レンズへ入射する。また、図４に示すように、ＬＥＤ光源２４の上側には発光部２４ａからの光がカメラ２５側及びガラス壜１１の外周面側に直接照射される光の漏れを防止する遮光板３５が設けられている。遮光板３５は、実際にはＬＥＤ光源２４の上側及び背面側の全体を覆う囲み形状に設けられ、その表面は非反射性の塗面で黒色に塗装されている。

図１に戻って、検査装置１２には検査用通路２０の入口付近に、ガラス壜１１を検知可能なセンサ３６が設けられている。センサ３６は検査エリアＩＡの入口よりも所定距離だけ搬送方向Ｘの上流側の位置でガラス壜１１を検知する。センサ３６がガラス壜１１を検知した検知位置を起点とし、搬送ベルト３１、３２によるガラス壜１１の既知の搬送速度Ｖｃと、検知時点からの経過時間である搬送時間Ｔとから算出される搬送距離からガラス壜１１が検査エリアＩＡの入口に達した時点、及びこの入口位置を起点とするガラス壜１１の検査エリアＩＡにおける搬送位置が把握される。

そして、本実施形態の検査装置１２では、ＬＥＤ光源２４を構成するＮ個の発光部２４ａのうち、検査対象のガラス壜１１の胴部１１ａの幅に略等しい範囲に位置するＭ個の発光部２４ａが発光しながらガラス壜１１の搬送位置に追従して移動するように、発光部２４ａの発光数（発光幅）及び発光位置の制御が行われる。

また、検査装置１２において検査エリアＩＡよりも搬送方向Ｘ下流側の位置には、ガラス壜１１にその回転を減速又は停止させるための制動力を付与する制動装置３８が設けられている。制動装置３８は、検査用通路２０を挟んで対向する一対の制動ベルト３９，３９と、一対の制動ベルト３９，３９をガラス壜１１の回転に制動を付与しうる回転速度で回転させる不図示の制動モータとを有している。ここで、ガラス壜１１の回転を制動させる理由は、ガラス壜１１が回転したまま搬出装置１４へ搬出されると、ガラス壜１１の搬送姿勢が不安定になって転倒などの不具合の発生頻度が高まるからである。このため、制動装置３８によりガラス壜１１の回転を減速又は停止させた後、ガラス壜１１を搬出装置１４へ搬出する。

検査装置１２の出口側に設けられた搬出装置１４は、制動装置３８で回転が制動されたガラス壜１１を搬出する搬出コンベア４０と、搬出コンベア４０による搬送経路の途中箇所で、不良のガラス壜１１を回収する不良回収装置４１とが設けられている。不良回収装置４１は、検査装置１２の検査により不良と判定されたガラス壜１１を搬出コンベア４０上からその経路外へ排出する排出装置４２と、排出装置４２が経路外へ排出した不良のガラス壜１１が回収される不良回収部４３とを備える。なお、搬出コンベア４０が掛装されているプーリ４４の軸部には、搬出コンベア４０の搬送速度Ｖｏに比例する数のパルスを有するパルス信号を出力するエンコーダ４５（例えばロータリエンコーダ）が取り付けられている。

また、検査システム１０には、検査に必要な各種の設定値（入力値）などを入力するために操作される操作手段の一例としての操作パネル４８が設けられている。操作パネル４８には、操作部と表示部（例えば液晶表示パネル）とを備え、表示部の案内画面を見ながら、操作部を操作することにより各種の設定値などを入力可能となっている。なお、操作パネル４８に替えて、検査システム１０に接続されてこれを制御するパーソナルコンピュータのマウス及びキーボードを操作手段とすることもできる。

検査システム１０は、検査装置１２、搬入装置１３及び搬出装置１４を統括的に制御する制御装置５０（コントローラ）を備える。制御装置５０には、入力系として、操作パネル４８の操作部、センサ３６、カメラ２５及びエンコーダ４５がそれぞれ電気的に接続されている。また、制御装置５０には、出力系として、操作パネル４８の表示部、間隔調整装置１５、搬入コンベア１６、ＬＥＤ光源２４、第１モータ３３、第２モータ３４、制動装置３８、排出装置４２及び搬出コンベア４０がそれぞれ電気的に接続されている。

次に検査システム１０の電気的構成を図２に基づいて説明する。
制御装置５０は、コンピュータ６１（マイクロプロセッサ）、駆動回路６２，６３，６６〜６９及びモータ駆動回路６４，６５を備える。コンピュータ６１は、駆動回路６２，６３を介して間隔調整装置１５及び搬入コンベア１６をそれぞれ駆動制御する。また、コンピュータ６１は、モータ駆動回路６４，６４を介して第１モータ３３及び第２モータ３４をそれぞれ駆動制御する。さらにコンピュータ６１は、駆動回路６６を介してＬＥＤ光源２４を駆動制御する。また、コンピュータ６１は、駆動回路６７，６８，６９を介して制動装置３８、排出装置４２及び搬出コンベア４０をそれぞれ駆動制御する。

また、コンピュータ６１は、センサ３６からガラス壜１１を検知したときにオンし、ガラス壜１１を非検知のときにオフする検出信号を入力する。また、コンピュータ６１はカメラ２５から画像信号（映像信号）を不図示のＡ／Ｄ変換器を介してデジタル信号として入力する。さらにコンピュータ６１はエンコーダ４５から搬出コンベア４０の搬送速度に応じたパルス数を有するパルス信号を入力する。

コンピュータ６１は、ＣＰＵ７１（中央処理装置）、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７３を内蔵する。ＲＯＭ７２には、図９にフローチャートで示す検査処理ルーチンをはじめとする各種のプログラムＰ等が記憶されている。ＲＡＭ７３には、ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２から読み出したプログラムＰやＣＰＵ７１の演算結果などが一時的に記憶される。

作業者が操作パネル４８を操作することで、コンピュータ６１には設定値として、検査エリアＩＡにおけるガラス壜１１の搬送速度Ｖｃ、ガラス壜１１の径データＤ１及び形状データＤ２が入力される。径データＤ１は、搬送面３１ａ，３２ａにガラス壜１１が挟持される部分（ベルト被挟持部）の外径のデータである。形状データＤ２は、ガラス壜１１の壜形状のデータであり、本例では、円形壜（図４参照）か異形壜（図５参照）かを区別可能な情報であり、異形壜の場合は、さらに異形壜の回転角に応じて変化するカメラ２５側から見た壜幅を特定可能な情報を含む。形状データＤ２は、例えばガラス壜１１の品番でもよく、ＲＯＭ７２には品番と壜形状との対応関係を示す参照データが記憶され、異形壜の場合はさらに品番毎に回転角（又は搬送位置）と壜幅との対応関係を示す参照データが記憶されている。なお、異形壜の場合、断面円形の例えば口部１１ｂ（図５参照）をベルト被挟持部とするため、径データＤ１として口部の外径が入力されるとともに、搬送面３１ａ，３２ａの高さが口部１１ｂの高さに調整される。

コンピュータ６１は、入力された搬送速度Ｖｃ及び径データＤ１等に基づいて、間隔調整装置１５が調整すべきガラス壜１１の間隔、第１搬送ベルト３１の第１速度Ｖ１及び第２搬送ベルト３２の第２速度Ｖ２を演算する。また、コンピュータ６１は、径データＤ１及び形状データＤ２に基づいてＮ個の発光部２４ａのうちガラス壜１１の検査時に発光させるべきＭ個（発光数）を演算する。

図３は、ＣＰＵ７１がプログラムＰを実行することによりコンピュータ６１内に構築される機能構成を示す。図３に示すように、コンピュータ６１は、機能構成部分として、主制御部８１、演算部８２、間隔制御部８３、搬送制御部８４、位置検出部８５、発光制御部８６、画像処理部８７、判定部８８及び排出制御部８９を備える。主制御部８１は、各部８２〜８９を統括的に制御する。なお、以下の説明ではガラス壜１１をワークとする。

演算部８２は、搬送速度Ｖｃのデータに基づきガラス壜１１の間隔を演算する間隔演算部９１と、搬送速度Ｖｃ及び径データＤ１に基づき第１速度Ｖ１及び第２速度Ｖ２を演算する速度演算部９２とを備える。ここで、間隔（ワーク間隔）Ｇ、検査エリア長Ｌ、搬入コンベア１６の搬入速度Ｖinとおくと、間隔演算部９１は、以下のように間隔Ｇを計算する。

検査エリアＩＡを通過する所要時間ｔは、ｔ＝Ｌ／Ｖｃ（秒）となる。この所要時間ｔの時間間隔でワークを搬入速度Ｖinの搬入コンベア１６上へ載置すればよいので、間隔Ｇは、次式で与えられる。
Ｇ＝Ｖin×ｔ＝（Ｖin／Ｖｃ）・Ｌ …（１）
間隔制御部８３は、上記（１）式で算出された間隔Ｇになるように、駆動回路６２を介して間隔調整装置１５を駆動させる。なお、本例では、検査エリア長Ｌは、例えば１０〜５０ｃｍの範囲内の所定値を採用している。

また、速度演算部９２は、次のように第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２を算出する。ワーク径（ガラス壜１１の胴径）をＤｗとおくと、検査エリアＩＡにおけるワークの移動距離Ｌｗは、検査エリア長Ｌからワーク径Ｄｗを差し引いて、Ｌｗ＝Ｌ−Ｄｗで与えられる。このため、検査エリアＩＡにおけるワークの移動時間ｔｗは、ｔｗ＝Ｌｗ／Ｖｃで与えられる。また、１回転するときのワークの外周面における回転距離Ｒｗは、ワークの外周長に等しく、Ｒｗ＝Ｄｗ・πで与えられる。よって、１回転するために必要なワークの外周面における移動速度Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｒｗ／ｔｗで与えられる。従って、速度演算部９２は、第１速度Ｖ１と第２速度Ｖ２を、次式に基づき計算する。
Ｖ１＝Ｖｃ＋Ｖｒ＝Ｖｃ＋（π・Ｄｗ・Ｖｃ）／（Ｌ−Ｄｗ） …（２）
Ｖ２＝Ｖｃ−Ｖｒ＝Ｖｃ−（π・Ｄｗ・Ｖｃ）／（Ｌ−Ｄｗ） …（３）
搬送制御部８４は、上記（２）で算出された第１速度Ｖ１を速度指令値としてモータ駆動回路６４に出力して第１モータ３３を速度制御する。また、搬送制御部８４は、上記（３）で算出された第２速度Ｖ２を速度指令値としてモータ駆動回路６５に出力して第２モータ３４を速度制御する。

位置検出部８５は、検査エリアＩＡの入口位置（検査開始位置）を原点とするワークの搬送位置を検出する。位置検出部８５は、位置検出方式の異なる２種類の方式でそれぞれ位置検出を行うタイマ検出部９３とエンコーダ検出部９４とを備える。

タイマ検出部９３は、不図示のタイマを内蔵し、搬送速度Ｖｃが一定のときに採用される位置検出方式である。タイマ検出部９３は、センサ３６がワーク（ガラス壜１１）を検知すると、その検知位置から一定距離Ｘｏだけ搬送速度Ｖｃで搬送された時点、つまりワーク検知時点から（Ｘｏ／Ｖｃ）秒経過時点に、タイマをリセットして計数値「０」からの計時を開始する。搬送速度Ｖｃが一定速度なので、タイマの計数値（計時時間）は、検査エリアＩＡの原点（入口）からのワークの搬送距離（搬送位置）を示すものとなる。

エンコーダ検出部９４は、搬送速度Ｖｃが変化するときに採用される位置検出方式である。例えば検査装置１２よりも搬送方向下流側の後段の装置でワークが滞留したときは、搬出コンベア４０の搬出速度を低下させる制御が行われ、その上流側の検査装置１２から搬出されるワークの速度を落とす必要がある。搬出コンベア４０の搬出速度Ｖoutが低下したことは、搬出コンベア４０のプーリ４４の回転を検出するエンコーダ４５から入力されるパルス信号に基づき検出される。

搬送制御部８４は、エンコーダ４５からのパルス信号の単位時間当たりのパルス数を計数して取得した搬出速度Ｖoutの変化に合わせて搬送速度Ｖｃを変化させる。そして、搬送制御部８４は、搬送速度Ｖｃの変化に伴って、速度演算部９２が前記（２）式及び（３）式に基づいて算出した第１速度Ｖ１及び第２速度Ｖ２に応じた各指令値をモータ駆動回路６４，６５にそれぞれ出力し、第１搬送ベルト３１の第１速度Ｖ１と第２搬送ベルト３２の第２速度Ｖ２とを制御する。これにより検査エリアＩＡにおけるワークの搬送速度Ｖｃが搬出速度Ｖoutに応じて変化する。

エンコーダ検出部９４は、エンコーダ４５からのパルス信号のパルス数を計数する不図示のカウンタを内蔵する。そして、エンコーダ検出部９４は、センサ３６がワーク（ガラス壜１１）を検知すると、カウンタによる計数を開始し、その計数値が検査エリアＩＡの入口（原点）までの一定距離Ｘｏに相当する値に達した時点で、カウンタを一旦リセットし、以後、計数値「０」からパルス数を計数する。カウンタの計数値は、搬送速度Ｖｃが変化しても、原点からのワークの搬送位置を示すものとなる。

発光制御部８６は、ＬＥＤ光源２４における発光部２４ａの発光数及び発光位置を制御する。発光制御部８６は、同時に発光させる発光部２４ａの発光数「Ｍ個」を演算する発光数演算部９５と、ワークの搬送位置に対してＭ個の発光部２４ａを発光させる発光位置を搬送方向Ｘに補正する位置補正部９６とを備える。発光数演算部９５は、Ｍ個の発光部２４ａが同時に発光したときの搬送方向Ｘの発光幅が、ワーク径（例えばガラス壜１１の胴径）とほぼ同じになるようにワーク径に応じて発光部２４ａの発光数Ｍを算出する。円形壜の場合はワークの回転角（つまり搬送位置）によらずＭ個が一定である。一方、異形壜の場合は、図５に示す平面視において、Ｎ個の発光部２４ａが配列されたラインへワークを投影した投影幅（カメラ２５側から見たワーク幅）に合わせてＭ個を決定する。発光数演算部９５は、例えばＲＯＭ７２に記憶されたワークの回転角（又は搬送位置）と壜幅との対応関係を示した参照データを参照し、壜幅に応じた発光数Ｍを求める。

また、位置補正部９６は、位置検出部８５により検出されたワークの搬送位置に対して、発光させるべきＭ個の発光部２４ａの搬送方向Ｘにおける位置（発光位置）を、ワークの搬送位置に応じた補正量ΔＬだけ搬送方向Ｘにシフトさせる補正を行う。

図６は、Ｍ個の発光部２４ａの発光位置を検査エリアＩＡにおけるワークの搬送位置に対して搬送方向Ｘにシフトさせる発光位置制御を説明するものである。発光制御部８６は、図６に示す平面視において、ガラス壜１１がカメラ２５の光軸Ｃ（詳しくはワーク搬送経路と光軸Ｃとの交点）に対して搬送方向Ｘの上流側（図６では左側）に位置するときほど、発光位置をガラス壜１１の搬送位置に対して搬送方向Ｘの上流側へより多くの補正量ΔＬだけシフトさせた位置に設定する。また、発光制御部８６は、ガラス壜１１がカメラ２５の光軸Ｃに対して搬送方向Ｘの下流側に位置するときほど、発光位置をガラス壜１１の搬送位置に対して搬送方向Ｘの下流側へより多くの補正量ΔＬだけシフトさせた位置に設定する。つまり、発光制御部８６は、ガラス壜１１の搬送位置が光軸Ｃから離れるほど、その搬送位置に対してより離れる側へより多くの補正量ΔＬを設定することにより、発光位置を決定する。そして、カメラ２５の光軸Ｃ上にガラス壜１１が位置するときには、補正量ΔＬを「０」にする。

このような発光位置制御をするのは、以下の理由による。カメラ２５からガラス壜１１を見た撮像方向とビリＢ等の欠陥のクラック面とのなす角度が単位時間（フレーム撮像時間間隔）毎に変化する角度変化量は、ガラス壜１１の搬送位置の変化によりカメラ２５の撮像方向が変化するため、たとえガラス壜１１を一定の回転速度で回転させても、一定とはならない。例えば常にガラス壜１１に対して幅方向Ｙから光を照射している構成の場合、発光位置と共にカメラの位置を移動させれば、単位時間当たりの前記角度変化量を一定にすることはできる。しかし、カメラ２５が固定である本実施形態の場合は、幅方向Ｙの光照射では単位時間当たりの前記角度変化量が、ガラス壜１１の搬送位置に応じて変化する。これはクラック面の検出漏れの虞があることを意味する。そこで、本実施形態では、ガラス壜１１の搬送位置が光軸Ｃに近づくに連れてその搬送位置に対する上流側への補正量ΔＬを小さくするように発光位置を決め、ガラス壜１１の搬送位置が光軸Ｃから遠ざかるに連れてその搬送位置に対する下流側への補正量ΔＬを大きくするように発光位置を決める。これにより単位時間当たりの前記角度変化量をほぼ一定にすることができる。そして、検査エリアＩＡでガラス壜１１が１回転する過程でこの単位時間当たりの前記角度変化量をほぼ一定とするように、ガラス壜１１の搬送位置に応じた補正量ΔＬを決定する。

本実施形態では、発光位置補正の実施の有無は、操作パネル４８の操作部を操作することで選択可能となっており、発光位置補正を行わない選択も可能である。発光位置補正を行わない通常発光制御では、位置検出部８５が検出したワークの搬送位置と同じ発光位置を指定して駆動回路６６に発光指令を出力する。

画像処理部８７は、カメラ２５が撮像した画像（フレーム）を一定時間間隔で入力する。また、画像処理部８７は、位置検出部８５からワークの検出位置情報を取得する。そして、画像処理部８７は、カメラ２５が撮像した画像の全体から、検出位置情報に基づくワーク位置に応じた検査用の部分画像を切り取る画像切取部９７を有する。図７は、画像切取部９７が切り取った画像に基づき判定部８８がビリＢの有無を判定する処理を説明する。画像切取部９７は、カメラ２５の撮像した全体画像ＩＤから、位置検出部８５が検出した搬送位置に応じた部分画像を切り取る。すなわち、画像切取部９７は、図７に示すように、ワークの搬送位置がｘ１のときには、その搬送位置ｘ１にあるガラス壜１１の底部の画像を含む部分画像Ａ１を切り取る。以下、同様に、画像切取部９７は、ワークが搬送位置ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５にあるときには、その搬送位置ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５にあるガラス壜１１の底部の画像を含む部分画像Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５を順次切り取る。なお、図７では、搬送位置ｘ１〜ｘ５を模式的に広い間隔で描いているが、実際は、２０〜３０フレーム／秒の撮像速度で逐次得られる全体画像ＩＤからその時々の搬送位置ｘｎに応じた部分画像Ａｎ（但し添字ｎはｎ＝１，２，…）が逐次切り取られる。

そして、図３に示す画像処理部８７は、画像切取部９７が順次切り取った部分画像に検査用の画像処理を施して判定用の画像データを生成する。画像処理としては、例えば２値化処理等を含む所定処理が採用される。２値化処理は、ビリＢ等の欠陥のクラック面からの反射光が撮像された高輝度領域が白（明部）、その種の反射光と想定される最低輝度値よりも低輝度の領域が黒（暗部）となるように予め設定された閾値（輝度閾値）を用いて行われる。この判定用画像データは判定部８８に送られる。

判定部８８は、判定用画像データに基づく画像中に白領域（明部）の有無を判定する。判定部８８は白領域があると、ビリＢ等の欠陥のある不良（不良品）であると判定し、白領域がなければビリＢ等の欠陥のない良品であると判定する。判定部８８は不良と判定した場合、排出制御部８９へその旨を通知する。なお、判定部８８は、白領域のサイズ（面積）を個々に算出し、そのサイズが設定サイズ範囲内にあるものがあれば有りとする。

排出制御部８９は、判定部８８から不良の旨の通知を受け付けると、不良のガラス壜１１が排出位置まで搬送されてきたタイミングで、駆動回路６８を介して排出装置４２を駆動する。この結果、不良と判定されたガラス壜１１は、図１に示す排出装置４２により搬出コンベア４０の経路外へ排出され、不良回収部４３に回収される。

次に検査システムの作用を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
検査システム１０でワークの検査を行うに当たり、作業者は操作パネル４８を操作して、ワークの径データＤ１（ワーク径）、円形壜や異形壜などのワーク形状を特定する形状データＤ２、検査エリアＩＡにおけるワークの搬送速度Ｖｃなどの検査条件情報を入力設定する。入力された各データＤ１，Ｄ２、搬送速度Ｖｃ等の検査条件情報は、ＲＡＭ７３の所定記憶領域に記憶される。その後、作業者は運転スイッチをオン操作する。すると、コンピュータ６１内のＣＰＵ７１がＲＯＭ７２から読み出した図９に示す検査処理ルーチンのプログラムＰを実行する。なお、以下では、コンピュータ６１内に構築される図３に示す各機能部が行う処理も併せて説明する。

まずステップＳ１では、径データＤ１、形状データＤ２を読み込む。このとき、搬送速度Ｖｃなどの必要な検査条件情報も併せて読み込む。
次のステップＳ２では、ワーク間隔、ベルト速度を演算する。すなわち、間隔演算部９１が、ワーク間隔Ｇを、前記（１）式に基づく計算により求める。また、速度演算部９２が、第１搬送ベルト３１の第１速度Ｖ１を前記（２）式に基づく計算により求めるとともに、第２搬送ベルト３２の第２速度Ｖ２を前記（３）式に基づく計算により求める。

次のステップＳ３では、ワーク間隔制御を行う。すなわち、間隔制御部８３が、ワーク間隔Ｇを指定した間隔調整指令を駆動回路６２に出力する。この結果、間隔調整装置１５によりワークの間隔がワーク間隔Ｇに調整される。そして、ワークは一定の間隔Ｇで搬入コンベア１６により検査装置１２まで搬送される。

ステップＳ４では、ベルト速度制御を行う。すなわち、搬送制御部８４が、第１モータ３３を速度制御して第１搬送ベルト３１を第１速度Ｖ１で回転させるとともに、第２モータ３４を速度制御して第２搬送ベルト３２を第２速度Ｖ２で回転させる。この結果、検査装置１２の検査用通路２０に到達したワークは、第１搬送ベルト３１と第２搬送ベルト３２の間に挟持された状態で回転しながら搬送速度Ｖｃで搬送される。

次のステップＳ５では、ワークを検知したか否かを判断する。すなわち、センサ３６が、ワークを検知したか否かを判断する。ワークを検知した場合はステップＳ６に進み、ワークを検知しなければステップＳ１３に進む。ここで、ステップＳ１３は、検査装置１２を停止させる検査停止操作がなされたか否かを判断する処理であるが、この検査停止操作は基本的に検査中には行われないので、通常は、センサ３６がワークを検知するまで待機することになる。

そして、センサ３６がワークを検知すると、ステップＳ６において、位置検出処理を行う。すなわち、位置検出部８５は、例えば搬送速度が一定の場合はタイマ検出部９３によりタイマの計時時間に基づいてワークの搬送位置を検出し、搬送速度が変化する場合はエンコーダ検出部９４によりエンコーダ４５からのパルス信号のパルス数を計数するカウンタの計数値に基づいてワークの搬送位置を検出する。このとき、位置検出部８５は、ワークの搬送位置が検査エリアＩＡの入口に達したと判断すると、タイマ又はカウンタをリセットしてその計時又は計数を「０」から再開することで、検査エリアＩＡの入口を原点とするワークの搬送位置を検出する。検出されたワークの搬送位置は、発光制御部８６及び画像処理部８７に送られる。

次のステップＳ７では、発光位置制御を行う。すなわち、発光制御部８６は、発光数Ｍの決定と、発光位置をワークの搬送位置に対して補正する発光位置補正とを行う。詳しくは、発光数演算部９５は、ワークが例えば円形壜である場合、径データＤ１に基づきワーク径（例えば胴径）とほぼ同じ発光幅が確保されるＭ個を計算する。また、発光数演算部９５は、ワークが例えば異形壜である場合、図５に示すように、ワークの回転角に応じてカメラ２５側から見たワークの幅（胴径）とほぼ同じ発光幅が確保されるＭ個を演算する。そして、発光制御部８６は、位置補正部９６がワークの搬送位置に対してその搬送位置に応じた補正量ΔＬだけ光軸Ｃから離れた側にシフトさせる補正を行って得た発光位置にあるＭ個の発光部２４ａを発光させる。

図９におけるステップＳ８では、カメラ２５で撮像する。カメラ２５は、ワークが検査エリアＩＡの入口に達した際に主制御部８１から撮像指令を受け付けると、一定時間間隔毎に撮像して（例えば２０〜３０フレーム／秒）、その撮像した画像（画像データ）を画像処理部８７へ送る。

ステップＳ９では、画像処理を行う。まず画像処理部８７は、図７に示すように、画像切取部９７によりカメラ２５から取得した画像ＩＤからその時のワーク１１の搬送位置に応じた部分画像を切り取る。そして、画像処理部８７は、その切り取った部分画像に所定の閾値を用いた２値化処理を含む所定の画像処理を施し、判定用画像を生成してこれを判定部８８へ送る。

図９におけるステップＳ１０では、判定ＯＫであるか否かを判定する。すなわち、判定部８８は、判定用画像中に白領域（明部）が存在するか否かを判定する。判定部８８は、白領域が存在しなければビリＢが存在しない良品であるとして判定ＯＫとし、一方、白領域が存在すればビリＢ等の欠陥が存在する不良品であるとして判定ＮＧとする。判定ＮＧの場合はステップＳ１１に進み、判定ＯＫの場合はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１１では、ワークを排出する。すなわち、ＮＧ判定のワーク１１が搬出コンベア４０の排出位置に達すると、排出制御部８９が排出装置４２を駆動させてＮＧ判定のワーク１１を搬出コンベア４０の経路外へ排出し、不良回収部４３に回収する。

ステップＳ１２では、検査終了であるか否かを判定する。すなわち、主制御部８１は、ワーク１１が検査エリアＩＡを入口から出口まで移動し終わったか否かを判定する。例えば検査エリアＩＡの入口に相当する搬送位置ｘ１で１枚目の画像（フレーム）の検査を終えたときには、ワークの検査はまだ終了していないので、ステップＳ６に戻る。

そして、以下、カメラ２５の撮像周期と同周期で、位置検出処理（Ｓ６）、発光位置制御（Ｓ７）、撮像（画像取得）（Ｓ８）、画像処理（部分画像の切取処理を含む）（Ｓ９）及び判定（Ｓ１０）の各処理を、繰り返し行う。

よって、図８（ａ）に示すように、ワーク１１がセンサ３６に検知され、その検知位置からワーク１１が一定距離Ｘｏだけ搬送されて検査エリアＩＡの入口（検査開始位置）に到達すると、ＬＥＤ光源２４の発光制御が開始される。まず検査開始時の入口では、図８（ｂ）に示すように、ワーク１１の胴径とほぼ同じ発光幅が確保されるＭ個（図８の例では４個）の発光部２４ａが、ワークの搬送位置に対して搬送方向Ｘの上流側へ補正量ΔＬ（図６参照）だけシフトさせた発光位置で発光する。

そして、Ｍ個の発光部２４ａの発光位置が、搬送中のワーク１１に追従して搬送方向Ｘ下流側へ移動する。このワークの移動過程で搬送方向上流側への補正量ΔＬは徐々に小さくなる。そして、図８（ｃ）に示すように、ワーク１１が検査エリアＩＡの中央位置、すなわちカメラ２５の光軸に相当する位置（つまりカメラ２５の正面位置）に達したときには、補正量ΔＬは「０」になる。このとき、ワーク１１の搬送位置と同じ発光位置のＭ個の発光部２４ａが発光する。

さらに図８（ｄ）に示すように、ワーク１１が検査エリアＩＡの出口（検査最終位置）に到達すると、ワークの搬送位置に対して搬送方向Ｘの下流側へ補正量ΔＬ（図６参照）だけシフトさせた発光位置にあるＭ個の発光部２４ａが発光する。なお、ワークの中央位置から出口までの移動過程で、搬送方向下流側への補正量ΔＬは徐々に大きくなる。

そして、ステップＳ１３において検査停止操作がなされていなければ、ステップＳ５に戻り、その後、ワークを検知すれば（Ｓ５で肯定判定）、次のワーク１１に対してステップＳ６〜Ｓ１０の処理を、ワークの搬送位置ｘｎ毎に繰り返し、同様にワーク１１の検査を行う。こうして検査装置１２でワーク１１の検査が１本ずつ行われる。そして、ＯＫ判定のワークは搬出コンベア４０により下流側の次段の装置へ搬出され、一方、ＮＧ判定のワーク１１は排出装置４２により不良品として不良回収部４３に回収される。

以上詳述したようにこの第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＬＥＤ光源２４を構成するＮ個の発光部２４ａのうちワーク径に対応する発光幅を確保しうるＭ個を選択し、Ｍ個の発光部２４ａの発光位置をワークの搬送位置に追従して移動させる。このため、Ｎ個全ての発光部が発光する従来構成に比べ、ガラス壜１１の表面への映り込み（テカリ）を低減でき、ビリＢ等の欠陥の検査精度を向上できる。

（２）検査エリアＩＡを搬送中のガラス壜１１がカメラ２５の光軸Ｃから遠くに位置するときほど、ガラス壜１１の搬送位置に対してその遠ざかる方向側へより大きな補正量ΔＬでシフトさせた位置に発光位置を決定する。このため、ガラス壜１１を回転させながら搬送する過程で検査する構成の割に、ビリＢ等の欠陥のクラック面をなるべく一定の角度変化毎に検査でき、クラック面の検出漏れが極力回避される。よって、ビリＢ等の欠陥の比較的高い検査精度を確保できる。

（３）発光数Ｍは、径データＤ１に基づくワーク径（例えば胴径）に応じて決定される。このため、ガラス壜１１に過不足なく光を照射できる。よって、ガラス壜１１に検査に必要な適度な光を照射できるうえ、壜表面に徒に映り込みができる事態を回避できる。

（４）ガラス壜１１が異形壜（つまりワークが異方形状）である場合は、形状データＤ２に基づくカメラ２５側から見た異形壜の幅に応じて発光数Ｍを変化させる。このため、異径壜などの異方形状のワークでも、ＬＥＤ光源２４により過不足なく光を照射できる。

（５）カメラ２５が撮像した画像からガラス壜１１の搬送位置に対応する部分画像を画像切取部９７により切り取り、その部分画像に基づいてビリＢの有無を検査する。このため、判定用画像のサイズを小さくして、ビリＢの検査を高速に行うことができる。

（６）Ｍ個の発光部２４ａから照射した光がワークの欠陥で反射した反射光をカメラ２５により撮像する光反射型の検査方式を採用するので、ガラス壜１１のビリを比較的高い精度で検査できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。
本実施形態は、検査エリアＩＡで一度に複数本のガラス壜１１を検査する構成である。検査システム１０は、図１に示す第１実施形態と同様の構成であり、図１０に示す第１実施形態と同様の光反射方式の検査装置１２と、図２に示す制御装置５０及び図３に示すコンピュータ６１を同様に備える。

図１０に示すように、ＬＥＤ光源２４では、検査エリアＩＡを一度に搬送される複数本（例えば２本）のガラス壜１１の搬送位置に対応するＭ個ずつの発光部２４ａが発光する。ここで、先行する一方（図１０では右側）のガラス壜１１の表面には、後続の他方（図１０では左側）のガラス壜１１に対応するＭ個の発光部２４ａからの光が照射されることによる映り込みが形成される心配がある。本実施形態では、ガラス壜１１の表面にできる映り込みを検査上問題のない程度に小さくしうる間隔Ｇを、図３に示す間隔演算部９１が計算して設定する。

図１１は、検査エリアＩＡを一度に２本のガラス壜１１が搬送される場合の例で、先行（実線）のガラス壜１１の表面に、後続（二点鎖線）のガラス壜１１に対応するＭ個の発光部２４ａ（図１１では黒色で示す）からの光が映り込む様子を示す。ここで、図１１におけるＭ個の発光部２４ａからの照射光は、対応するガラス壜１１の底面を指向しているうえ、遮光板３５（図４）がガラス壜１１の正面に直接照射されることを防止している。このため、一のガラス壜１１の外周面に形成される反射部１１ｒは、他のガラス壜１１に対応するＭ個の発光部２４ａからの光に起因する。

図１１において細いガラス壜１１Ｓの表面に形成される反射部１１ｒと、太いガラス壜１１Ｌの表面に形成される反射部１１ｒとを、それぞれ問題にならない程度に小さくしうる間隔Ｇを設定する。図１１に示すように、細いガラス壜１１Ｓと太いガラス壜１１Ｌとで共に、先行と後続の各ガラス壜の中心間距離が同じになるように間隔Ｇを設定したとすると、カメラ２５に撮像された画像中のガラス壜１１の胴径に対する反射部１１ｒの占める割合が、ガラス壜１１の太さによらずほぼ同じになる。この場合、反射部１１ｒの占める割合が同じでも、反射部１１ｒの実サイズはガラス壜１１の胴径が大きいほど大きくなるので、一定サイズ以上のビリＢを検出するためには、反射部１１ｒの実サイズを所定の閾値未満に小さくする必要がある。

このため、本実施形態の間隔演算部９１は、第１の検査モードでは、間隔をガラス壜１１の胴径に応じて計算する。詳細には、間隔演算部９１は、ガラス壜１１の胴径１つ分以上の所定の間隔を計算し、例えば胴径をＤｗとすると、間隔Ｇを、式Ｇ＝Ｍ・Ｄｗにより計算する。ここで、Ｍは１以上の係数である。この場合、発光するＭ個の発光部２４ａの両側に、およそ胴径１つ分以上の非発光領域ができるので、Ｎ個全ての発光部２４ａを発光させた場合に比べ、映り込み量が例えば半分以下に低減する。特に本実施形態では、発光部２４ａからの光は、集光レンズを通って検査用通路２０に直交する方向（幅方向Ｙ）に向かうスポット光なので、拡散光に比べ映り込みが発生しにくい。

また、一度に２本検査する場合、間隔Ｇによっては、検査エリアＩＡで１本のガラス壜１１のみが搬送される区間が一時的に存在する。間隔演算部９１は、第２の検査モードでは、この区間でその１本のガラス壜１１が１／２回転以上かつ１回転未満の所定回転量だけ回転しうる間隔Ｇを計算する。この間隔Ｇが確保されれば、ガラス壜１１が１本のみで１／２回転以上の回転ができる区間では、映り込みの心配なく、ビリＢの全方位的な検査が可能になる。検査エリアＩＡでガラス壜１１を１回転させる構成の場合、間隔演算部９１は、３／４回転分の搬送距離、つまり検査エリア長Ｌの３／４の長さの間隔を計算する。また、検査エリアＩＡでガラス壜１１がＮ回転する場合、間隔演算部９１は、検査エリア長Ｌと回転数Ｎの各値を用いて、間隔Ｇを、式Ｇ＝３Ｌ／４Ｎにより計算する。

ここで、各検査モードにおける間隔Ｇは、検査精度上、最低確保すべき最小値であり、間隔演算部９１は、算出した間隔Ｇと、要求される単位時間当たりの搬送本数（つまり検査本数）から決まる搬送効率上必要な間隔Ｇｄとを比較し、Ｇ≦Ｇｄが成立する場合は、間隔Ｇｄを採用する。つまり、Ｇ＝Ｇｄになるまで、要求される単位時間当たりの搬送本数に対応できる。なお、Ｇ≦Ｇｄが不成立の場合は、対応できない旨を報知する。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。
（７）一定の検査精度を確保しつつ検査エリアＩＡ（検査区間）で一度に複数本のガラス壜１１を検査できるので、検査速度（単位時間当たりの検査可能本数）が向上し、単位時間当たりの搬送本数の増加にも対応できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。この第３実施形態は、検査システム１０を構成する検査装置１００が光透過型の検査方式（光透過方式）である点が異なる。図１２に示すように、光透過方式の検査装置１００は、光反射方式の検査装置１２に対して、カメラ２５とＬＥＤ光源２４の位置関係が異なるものの、その他の搬送装置２３などの構成は図１に示す検査装置１２と同様である。図１２に示すように、ＬＥＤ光源２４はカメラ２５に対して検査用通路２０を挟んで反対側に位置する第１搬送ベルト３１の下方位置に配置されている。

図１３に示すように、検査装置１００は、第１搬送ベルト３１と第２搬送ベルト３２との間に挟持されたガラス壜１１の胴部１１ａの下部領域を検査対象としている。カメラ２５は、ガラス壜１１の胴部１１ａの下部領域を正面から撮像できる向き及び高さに配置されている。そして、カメラ２５に対して胴部１１ａの下部領域の移動経路を挟んで対向する位置に、ＬＥＤ光源２４が配置されている。ＬＥＤ光源２４は、搬送方向Ｘに沿ってＮ個の発光部２４ａが配列されてなる列が、上下方向にＫ列配列されたＮ×Ｋ個の発光部２４ａがマトリクス状に配列された構造を有する。

制御装置５０の構成及びその制御内容は基本的に図２に示す第１実施形態のものと同様である。また、図３に示すコンピュータ６１内の機能構成も基本的に第１実施形態と同様であり、光透過方式の処理内容である点のみが、前記第１実施形態と異なる。光透過方式の検査装置１００では、ＬＥＤ光源２４から出射されてガラス壜１１を透過した光をカメラ２５が撮像する。そして、カメラ２５が撮像した画像（フレーム）は、ガラス壜１１に存在する泡及び異物が影となった画像である。画像処理部８７は、画像切取部９７が画像ＩＤからガラス壜１１の搬送位置に対応する画像領域を切り取った部分画像Ａｎに対して予め設定された閾値を用いた２値化処理を含む所定の画像処理を施すことで、判定用画像を生成する。なお、２値化処理時の閾値には、泡及び異物等の欠陥の影が黒色（暗部）、その他の光透過した背景が白色（明部）となる値が用いられる。

そして、判定部８８は、判定用画像中に設定サイズ範囲内の黒領域（影領域）が存在するか否かを判定する。判定部８８は、設定サイズ範囲内の黒領域（影領域）が存在すれば、泡又は異物が存在する不良品としてＮＧ判定をし、一方、設定サイズ範囲内の黒領域が存在しなければ、泡及び異物が共に存在しない良品としてＯＫ判定をする。

その他、図３示す演算部８２を構成する間隔演算部９１及び速度演算部９２は、第１実施形態と同様の演算処理を行う。このため、ガラス壜１１は、検査エリアＩＡで１回転以上の所定回転量の回転をしながら搬送速度Ｖｃで検査エリアＩＡを１本ずつ搬送される。また、位置検出部８５を構成するタイマ検出部９３及びエンコーダ検出部９４は、基本的に第１実施形態と同様の位置検出処理を行う。

また、発光制御部８６を構成する発光数演算部９５及び位置補正部９６は、基本的に第１実施形態と同様の処理を行う。すなわち、発光数演算部９５は、径データＤ１に基づいてガラス壜１１の胴径とほぼ同じ発光幅を確保しうるＭ個を演算する。また、位置補正部９６は、平面視において、ガラス壜１１の搬送位置がカメラ２５の光軸Ｃから離れるほど、その搬送位置に対してより離れる側へ補正量ΔＬだけ位置補正した位置にＭ個の発光部２４ａの発光位置を設定する。本例では、カメラ２５のレンズ面の中心とガラス壜１１の中心（搬送位置）とを結ぶ方向においてカメラ２５側から見てガラス壜１１の真後にＭ個の発光部２４ａが選択されるように補正量ΔＬが設定される。発光制御部８６は、発光位置にあるＭ個の発光部２４ａをＫ列全てで発光させる。

また、発光数演算部９５は、形状データＤ２に基づきガラス壜１１が異形壜である場合、ガラス壜１１の回転角に応じたカメラ２５側から見たときの幅を求め、その幅に応じた発光数Ｍを演算する。なお、発光数演算部９５が、形状データＤ２に基づきガラス壜１１の被検査部分のカメラ２５側から見た２次元形状を求め、その２次元形状に合わせて、１列当たりの発光数Ｍを上下方向の各列において変化させる発光制御を発光制御部８６に行わせてもよい。

この第３実施形態によれば、第１実施形態の効果と同趣旨の効果が得られるうえ、以下の効果が得られる。
（８）光透過方式の検査装置１００によれば、ガラス壜１１を回転させながら搬送するとともに、ガラス壜１１の搬送位置に追従するようにＭ個の発光部２４ａを移動させるので、ガラス壜１１の側部表面への映り込みを低減でき、高い検査精度と高い搬送効率とを両立できる。

実施形態は上記に限定されず、以下の態様に変更することもできる。
・検査区間における容器の回転量は、１回転以上に限らず、半回転以上かつ１回転未満の回転量でもよい。この構成でも、ビリＢのクラック面からの反射光がいずれかの回転角でカメラ２５に入射するので、ビリＢの検出はできる。よって、検査区間における容器の回転量は半回転以上であることが好ましい。もちろん、半回転未満の回転量も採用できる。さらに検査区間で容器を２回転又は３回転させてもよい。

・補正量ΔＬは、搬送位置が光軸Ｃから離れるほどその値が大きくなる傾向に設定される限りにおいて、搬送位置毎に変化させてもよいし、複数の搬送位置毎に１回変化させる構成でもよい。また、予め決まった補正量ΔＬが設定された構成ではなく、検査装置に補正量ΔＬを調整可能な調整装置を設け、調整装置により補正量ΔＬを調整しつつ検査を行って、検査精度の一番高い補正量ΔＬを設定する構成も採用できる。

・搬送ベルト３１，３２の速度Ｖ１，Ｖ２をワーク径によらず一定としてもよい。例えば想定される最大径のガラス壜が１回転可能な速度Ｖ１，Ｖ２に設定すれば、これより小さいワーク径の他のガラス壜は、１回転以上の回転が確保される。この場合、搬送速度Ｖｃは要求される検査速度に応じた値とすればよい。

・搬送手段は、容器を回転させつつ搬送できる搬送装置であれば足りる。例えばガラス壜を把持する把持部と、把持部を支持する軸状の腕部と、モータにより腕部を軸回転させつつ所定の搬送経路に沿って移動させる移動機構とを備えた搬送装置を採用できる。また、搬送経路に沿って移動しながら回転可能な回転テーブルを備える搬送装置でもよい。

・制御装置は、コンピュータが図９に示すプログラムを実行するソフトウェアの構成に限定されず、例えば図３に示す機能ブロックのうち一部の機能ブロックを集積回路等により構成してソフトウェアとハードウェアとが協働する構成としたり、図３に示す機能ブロックの全てを集積回路等により構成したハードウェアとしたりしてもよい。

・発光部は連続するＭ個を発光する構成に限らず、１個おき、２個おき、３個おきなど所定個数おきのＭ個の発光部を発光する構成でもよい。
・光反射方式の検査装置１２により、透光性を有する容器の胴部又は口部を検査してもよい。また、光透過方式の検査装置１００により、底部又は口部を検査してもよい。

・光源が有するＮ個の発光部は、ＬＥＤに限定されず、ランプでもよい。また、発光部から出射される光は、集光レンズを介して集光させたスポット光に替え、拡散光又はレーザー光でもよい。さらに発光部が出射する光は、可視光に限らず、赤外光でもよい。要するに光学的に容器の欠陥の検査が可能な波長の光（電磁波）であればよい。

・透光性を有する容器（透光容器）は、ガラス壜に限定されず、コップ等の食器、灰皿、花瓶などのガラス製の容器でもよい。また、透光容器は、合成樹脂製でもよく、例えばＰＥＴボトルでもよい。なお、透光容器は、透明に限らず半透明でもよく、無色でも有色でも構わない。

前記実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。

（ａ）請求項１乃至５のいずれか一つに記載の検査装置において、前記搬送手段は、前記容器を挟持する一対の搬送ベルトを備え、前記検査区間で前記容器が半回転以上の所定回転量の回転をするように、一対の前記搬送ベルトを前記容器の前記搬送手段に挟持される部分の径に応じた異なる駆動速度で制御する搬送制御手段（８４）を更に備えたことを特徴とする容器の検査装置。

１０…検査システム、１１…透光性を有する容器の一例としてのガラス壜、１２…検査装置、１３…搬入装置、１４…搬送手段の一例としての搬出装置、１５…間隔調整装置、２０…検査用通路、２１，２２…ベルト装置、２４…光源の一例としてのＬＥＤ光源、２４ａ…発光部、２５…撮像手段の一例としてのカメラ、３１…搬送手段の一例を構成する第１搬送ベルト、３２…搬送手段の一例を構成する第２搬送ベルト、３３…搬送手段の一例を構成する第１モータ、３４…搬送手段の一例を構成する第２モータ、３５…遮光板、３６…センサ、４１…不良回収装置、４８…操作手段の一例としての操作パネル、５０…制御装置、６１…コンピュータ、７１…ＣＰＵ、８１…主制御部、８２…演算部、８３…間隔制御部、８４…搬送制御部、８５…位置検出部、８６…制御手段の一例としての発光制御部、８７…判定手段の一例を構成する画像処理部、８８…判定手段の一例構成する判定部、８９…排出制御部、９１…間隔演算部、９２…速度演算部、９３…タイマ検出部、９４…エンコーダ検出部、９５…発光数演算部、９６…位置補正部、９７…画像切取部、１００…検査装置、Ｘ…搬送方向、Ｙ…幅方向、ＩＡ…検査区間の一例としての検査エリア、Ｄ１…径情報の一例である径データ、Ｄ２…形状情報の一例である形状データ、Ｂ…欠陥の一例としてのビリ、Ｖ１…第１速度、Ｖ２…第２速度、ｘ（ｘ１〜ｘｎ）…搬送位置、Ｖｃ…搬送速度、ＩＤ…画像、Ａｎ…部分画像、Ｃ…光軸。

Claims (5)

1. 透光性を有する容器の欠陥の有無を光学的に検査する検査装置であって、
   前記容器を回転させつつ検査区間を搬送させる搬送手段と、
   前記検査区間に沿って配列されたＮ個（但しＮは２以上の自然数）の発光部を有する光源と、
   前記Ｎ個のうち前記検査区間を搬送される前記容器の搬送位置に対応するＭ個（但しＭはＮ未満の自然数）の発光部を発光させるとともに、前記Ｍ個の発光部による発光位置を前記容器の搬送に追従して移動させる制御を行う制御手段と、
   前記検査区間を搬送される前記容器を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像に基づいて前記容器の良否を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検査区間において前記容器が前記撮像手段の光軸に対して搬送方向上流側に位置するときほど、前記発光位置を前記容器の搬送位置に対して搬送方向上流側へよりシフトさせ、前記容器が前記撮像手段の光軸に対して搬送方向下流側に位置するときほど、前記発光位置を前記容器の搬送位置に対して搬送方向下流側へよりシフトさせることを特徴とする容器の検査装置。
2. 前記撮像手段が撮像した画像の中から前記容器の搬送位置に対応する部分画像を切り取る画像切取手段を備え、前記判定手段は、前記部分画像に基づいて前記容器の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の容器の検査装置。
3. 前記容器の径に関する径情報を与えるために操作される操作手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記径情報に基づく径の値に応じて前記Ｍ個を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の容器の検査装置。
4. 前記容器の回転方向の異方形状に関する形状情報を与えるために操作される操作手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記形状情報に基づき前記容器が異方形状である場合は、前記容器の回転位置と前記形状情報とに基づき把握される前記撮像手段側から見た当該容器の幅に応じて、発光させる前記発光部の前記Ｍ個を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の容器の検査装置。
5. 前記撮像手段が、前記Ｍ個の発光部からの光が前記容器の欠陥で反射した反射光を撮像する光反射型の検査方式であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の容器の検査装置。