JP6357362B2 - Container mouth inspection device and inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、容器の口部を検査する検査装置及び検査方法に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting a mouth portion of a container.
容器の口部が正規の形状に形成されているか或いは欠け等の欠陥がないかの検査は、口部の画像をカメラで撮像し、その画像を画像処理する方法が知られている(下記特許文献1参照)。このような従来の検査方法は、容器の口部におけるねじや天面の欠陥や異形を発見する検査工程を複数の容器がコンベヤなどの搬送手段で連続的に搬送される搬送工程で行うことができ、効率的且つ精度の高い検査を実現可能にしている。このような検査方法を実行するための検査装置は、容器の口部に光を照射する照明手段と、容器の口部を上方から撮像するカメラと、カメラが撮像した画像を画像処理する演算処理手段などを備えている。 In order to inspect whether the mouth portion of the container is formed in a regular shape or is free of defects such as a chip, a method is known in which an image of the mouth portion is captured by a camera and the image is processed (the following patents). Reference 1). In such a conventional inspection method, it is possible to perform an inspection process for finding defects or irregularities in the screw or top surface of the container mouth in a transport process in which a plurality of containers are continuously transported by a transport means such as a conveyor. This enables efficient and highly accurate inspection. An inspection apparatus for executing such an inspection method includes an illumination unit that irradiates light to the mouth of the container, a camera that images the mouth of the container from above, and an arithmetic process that performs image processing on an image captured by the camera. Means are provided.
容器の口部の形態として、口部の外周にねじが設けられ、ねじの下方に環状のビードを備えるものがある。このような容器の口部では、ビードはその外周径がねじ山の外周径と比べて大きく形成されている。このような形態の容器口部を前述した従来方法で検査すると、容器の上方から容器口部をカメラで撮像した画像にビードが写ることになり、ねじ外縁の外側にビードが写って検査対象であるねじや天面の画像を鮮明に捉えることができない問題が生じる。 As a form of the mouth portion of the container, there is one in which a screw is provided on the outer periphery of the mouth portion and an annular bead is provided below the screw. In the mouth portion of such a container, the bead has a larger outer diameter than the outer diameter of the thread. When inspecting the container mouth part of this form by the above-described conventional method, the bead appears in the image of the container mouth imaged from above the container by the camera, and the bead appears outside the outer edge of the screw. There arises a problem that an image of a certain screw or top surface cannot be clearly captured.
特に、ガラスびんには、口部のねじ切り始めが上から見て外周から90°近く立っているものがあり、このようなびんの口部は、ねじ切り始めに欠けが発生しやすく、この欠けをびんの上方からみた画像で検査することがなされているが、ねじ切り始めはねじの下のビードと重なって写るのでその欠けを明確に判断できない問題が生じる。 In particular, in some glass bottles, the beginning of threading of the mouth stands 90 ° from the outer periphery when viewed from above, and the mouth of such a bottle is prone to chipping at the beginning of threading. Although an inspection is performed with an image viewed from above the bottle, since the beginning of threading overlaps with the bead under the screw and appears, there is a problem that the chipping cannot be clearly determined.
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ねじの下方にビードを備える形態の容器口部に対して、容器口部のねじや天面の画像を鮮明に捉えて精度の高い検査を実現可能にすること、等が本発明の目的である。 This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, the object of the present invention is to enable high-accuracy inspection by clearly capturing images of the container mouth screw and the top surface for the container mouth portion having a bead below the screw. It is.
このような目的を達成するために、本発明は、明細書に記載された幾つかの発明のうち以下の構成を具備するものである。 In order to achieve such an object, the present invention includes the following configurations among several inventions described in the specification.
容器口部に光を照射する照明手段と容器口部を上から撮像するカメラとを備え、前記カメラが撮像した画像によって容器口部を検査する検査装置であって、前記カメラは、容器口部下方のビードが容器口部の外周縁によって隠れる近接撮像が可能な撮像光学系を備え、前記撮像光学系は、前記ビードの上端外周縁と前記容器口部におけるねじの外周縁を結ぶ前記容器口部の中心軸に対称な一対の線がなす角度より大きい画角を有することを特徴とする容器口部検査装置。 An inspection device comprising an illuminating means for irradiating light to a container mouth and a camera for imaging the container mouth from above, and inspecting the container mouth by an image taken by the camera, wherein the camera is located under the container mouth An imaging optical system capable of performing close-up imaging in which the outer bead is hidden by the outer peripheral edge of the container mouth , and the imaging optical system connects the upper outer periphery of the bead and the outer peripheral edge of the screw in the container mouth. A container mouth portion inspection apparatus having an angle of view larger than an angle formed by a pair of symmetrical lines with respect to a central axis of the portion.
容器口部を上からカメラで撮像し、前記カメラが撮像した画像によって容器口部を検査する検査方法であって、前記カメラによって容器口部下方のビードが容器口部の外周縁によって隠れるように近接撮像を行い、前記カメラの撮像光学系が、前記ビードの上端外周縁と前記容器口部におけるねじの外周縁を結ぶ前記容器口部の中心軸に対称な一対の線がなす角度より大きい画角を有していることを特徴とする容器口部検査方法。 An inspection method in which a container mouth is imaged from above with a camera, and the container mouth is inspected by an image captured by the camera, such that the bead below the container mouth is hidden by the outer periphery of the container mouth by the camera. the proximity imaging have rows, the imaging optical system of the camera, angle larger than that formed by symmetrical pair of lines to a central axis of the container mouth portion connecting the outer periphery of the screw in the upper end outer peripheral edge and the container mouth portion of said bead A container mouth inspection method characterized by having an angle of view .
このような特徴を備える本発明は、ねじの下方にビードを備える形態の容器口部に対して、ビードが容器口部の外周縁によって隠れる近接撮像を行うことができるので、容器口部のねじや天面の画像を鮮明に捉えて精度の高い検査を実現することができる。 In the present invention having such a feature, since the bead is concealed by the outer peripheral edge of the container mouth portion with respect to the container mouth portion having a bead provided below the screw, the screw of the container mouth portion can be performed. High-precision inspection can be realized by clearly capturing images on the top and top.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係る容器口部検査装置の構成例を示した説明図である。容器口部検査装置1は、照明手段2とカメラ3と検査部4を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration example of a container mouth portion inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The container
照明手段2は、容器口部Mに光を照射するものであり、容器口部Mの外周に沿って容器口部M上に配置される光源部2Aと光源部2Aから出射される光を散乱させる散乱板などを備えている。円環状に配置される光源部2Aの中心は容器口部Mの中心軸Oと同軸上に配置することで、容器口部Mの全周を均等に照明している。
The illumination means 2 irradiates light to the container mouth part M, and scatters the light emitted from the
カメラ3は、容器口部Mを上から撮像するものであり、その光軸が容器口部Mの中心軸Oと同軸上に配置されている。カメラ3は、容器口部Mの平面画像を図示省略した撮像素子の撮像面に結像させる撮像光学系30と前述した撮像素子を内蔵する撮像装置31を備える。
The
検査部4は、カメラ3が撮像した画像信号が入力され、その画像信号を画像処理することで容器口部Mのねじ欠陥などを検査するものであり、例えばPCなどの演算処理手段によって構成することができる。ここで、検査対象の容器口部Mは、その下方にビードM1を備えるものであり、ビードM1の上方外周にねじM2を備えるものである。特に、上からみたねじ切り始めが90°近く立ったびんの口部の検査に有効である。
The inspection unit 4 receives an image signal picked up by the
図2は、本発明の実施形態に係る容器口部検査装置の要部を示す説明図であり、(a)が本発明の実施形態を示しており、(b)が従来例を示している。図2(a)に示すように、本発明の実施形態に係る容器口部検査装置1のカメラ3は、容器口部M下方のビードM1が容器口部Mの外周縁によって隠れる近接撮像が可能な撮像光学系30を備えている。より具体的には、撮像光学系30は、ビードM1の上端外周縁P1と容器口部MにおけるねじM2の外周縁P2を結ぶ容器口部Mの中心軸Oに対称な一対の線S1,S1がなす角度より大きい画角を有している。この撮像光学系30は、比較的焦点距離が短い広角レンズによって構成することができる。
FIG. 2 is an explanatory view showing the main part of the container mouth inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, wherein (a) shows an embodiment of the present invention and (b) shows a conventional example. . As shown in FIG. 2A, the
図3(a)は、本発明の実施形態におけるカメラ3で容器口部Mを上から撮像した画像を示している。ねじM2の外側にはビードM1が写っておらず、このような画像を得ることで、容器口部Mの天面やねじM2の外縁を鮮明に撮像することが可能になる。
Fig.3 (a) has shown the image which imaged the container mouth part M from the top with the
これに対して、図2(b)は従来の容器口部検査装置のカメラ3Jを示している。このカメラ3Jは、本発明の実施形態に係る容器口部検査装置1のカメラ3に適用される撮像光学系30と比較して焦点距離が長く画角が狭い撮像光学系30Jが用いられている。このようなカメラ3Jで容器口部Mを上から撮像すると、図3(b)に示すように、ねじM2の外側にビードM1が写る画像が撮像されることになる。このような画像によるとねじM2の外縁がビードM1内に重なることになり、検査対象となるねじM2の外縁を鮮明に捉え難くなる。
In contrast, FIG. 2B shows a
図4は、本発明の実施形態に係る容器口部検査装置における撮像光学系の設置例を示した説明図である((a),(b)は直交する2方向からみた側面図である。)。ここでは、撮像装置31内に縦3.6mm×横4.8mmの固体撮像素子(CCD)31Aを備え、焦点距離4mmの広角レンズからなる撮像光学系30を備えたカメラ3を用い、固体撮像素子31Aの撮像面から容器口部Mの天面までの距離を73.5mm、撮像光学系30の後端から容器口部Mの天面までの距離を56mmとして、口部外径24.5mm、ビード外径31mm、ねじM2が形成される天面からビードM1までの距離が11mmの容器口部Mを撮像した。
FIG. 4 is an explanatory view showing an installation example of an imaging optical system in the container mouth inspection apparatus according to the embodiment of the present invention ((a) and (b) are side views as seen from two orthogonal directions. ). Here, the
図4(a)に示した縦方向の画角は、容器口部Mの天面位置での画像幅が33.2mmであることから、28°であり、図4(b)に示した横方向の画角は、容器口部Mの天面位置の画像幅が44.3mmであることから、37°のであった。このような画角で容器口部Mを近接撮像したところ、ビードM1が容器口部Mの外周縁によって隠れ、ねじM2や天面の画像を鮮明に捉える画像を得ることができた。 The vertical angle of view shown in FIG. 4 (a) is 28 ° because the image width at the top surface position of the container mouth M is 33.2 mm, and the horizontal angle shown in FIG. 4 (b). The angle of view in the direction was 37 ° because the image width at the top position of the container mouth M was 44.3 mm. When the container mouth M was imaged in close proximity at such an angle of view, the bead M1 was hidden by the outer peripheral edge of the container mouth M, and an image that clearly captured the image of the screw M2 and the top surface could be obtained.
このような特徴を有する本発明の実施形態に係る容器口部検査装置及びそれを用いた容器口部検査方法によると、カメラ3によって容器口部M下方のビードM1が容器口部Mの外周縁によって隠れるように近接撮像を行うことで、容器口部MのねじM2や天面の画像を鮮明に捉えて精度の高い検査を実現することができる。
According to the container mouth portion inspection apparatus and the container mouth portion inspection method using the same according to the embodiment of the present invention having such a feature, the bead M1 below the container mouth portion M is moved by the
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design can be changed without departing from the scope of the present invention. Is included in the present invention. In addition, the above-described embodiments can be combined by utilizing each other's technology as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration.
1:容器口部検査装置,2:照明手段,2A:光源部,3:カメラ,
4:検査部,30:撮像光学系,31:撮像装置,31A:固体撮像素子,
M:容器口部,M1:ビード,M2:ねじ,O:中心軸
1: container mouth inspection device, 2: illumination means, 2A: light source unit, 3: camera,
4: inspection unit, 30: imaging optical system, 31: imaging device, 31A: solid-state imaging device,
M: Container mouth, M1: Bead, M2: Screw, O: Center axis
Claims (2)
前記カメラは、容器口部下方のビードが容器口部の外周縁によって隠れる近接撮像が可能な撮像光学系を備え、
前記撮像光学系は、前記ビードの上端外周縁と前記容器口部におけるねじの外周縁を結ぶ前記容器口部の中心軸に対称な一対の線がなす角度より大きい画角を有することを特徴とする容器口部検査装置。 An inspection device comprising an illumination means for irradiating light to a container mouth and a camera for imaging the container mouth from above, and inspecting the container mouth by an image captured by the camera,
The camera includes an imaging optical system capable of proximity imaging in which a bead below the container mouth is hidden by the outer periphery of the container mouth ,
The imaging optical system has an angle of view larger than an angle formed by a pair of symmetrical lines with respect to a central axis of the container mouth part connecting an outer peripheral edge of an upper end of the bead and an outer peripheral edge of a screw in the container mouth part. Container mouth inspection device.
前記カメラによって容器口部下方のビードが容器口部の外周縁によって隠れるように近接撮像を行い、
前記カメラの撮像光学系が、前記ビードの上端外周縁と前記容器口部におけるねじの外周縁を結ぶ前記容器口部の中心軸に対称な一対の線がなす角度より大きい画角を有していることを特徴とする容器口部検査方法。 An inspection method in which a container mouth is imaged with a camera from above, and the container mouth is inspected with an image captured by the camera,
Bead of the container mouth subordinate side by the camera have line closer to the camera so as to be hidden by the outer peripheral edge of the container opening,
The imaging optical system of the camera has an angle of view larger than an angle formed by a pair of symmetrical lines with a central axis of the container mouth portion connecting the outer periphery of the upper end of the bead and the outer periphery of the screw in the container mouth portion. container mouth portion inspection method characterized by there.
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