JP6675499B2 - 光学検査装置を備える液体容器ラベリング機械 - Google Patents

Description

本発明は、光学検査装置を備える液体容器ラベリング機械に関する。この機械は、各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動的に貼り付ける機械であって、その方法は、このような機械の潜在的用途に係る方法である。

液体容器、特に瓶は、二つの並置された半金型を備える金型内に配置されたパリソンをブローモールディング又はフォーミングすることによって通常形成される。

ブロー後、半金型は瓶を取り出すために離間されるが、当該瓶は、二つの半金型間の境界に対応する継ぎ目を有する。パリソンがブローされる間に、その材料は二つの半金型間の境界線に接し、これによって、少なくとも瓶の外側の側面に継ぎ目が形成される。

この継ぎ目はこのような瓶の外側の側面の特徴部であり、このような特徴部にラベルを貼り付けると、気泡や皺といったラベル自体の欠陥が発生する場合がある。

このように、各容器はそれぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長く、この長手方向の軸を含む継ぎ目面にある継ぎ目を有する。

更に、ラベルは、ラベルの貼り付け面全体に適切に分布された十分な力で瓶の外表面に貼り付けた状態を維持できるよう、可能な限り均一に貼られる必要がある。

ラベリング機械は、複数の液体容器、即ち瓶を連続的に受け入れるよう適合され、これらの容器にラベリングし、回転式コンベア（ｃａｒｏｕｓｅｌ）により経路に沿って各容器を移動させる。

各容器上の継ぎ目の位置を特定するために、ラベリング機械の中には、容器の一以上の画像を取り込むよう構成された光学検査システムを備えたものがある。このようなシステムは、容器の一以上のスナップショットを撮影する少なくとも一つのカメラと、ショットが撮影される間に容器を照らすよう適合された照明器とを備える。

例えば、特許文献ＤＥ１０２００５０４１４９７Ａ１は、瓶を検査するための光学システムを備える回転式のラベリング機械に関する。

この光学検査システムは、例えば回転式コンベアの外側に位置しており、経路の少なくとも一つのセクタを照らす照明器と、このセクタ内にある各容器の画像を取り込むカメラとを備える。

特許文献ＥＰ２２５１２６８Ａ２には、パターンを形成する格子を投影することによる光学検査システムが記載される。

これらの場合、システムが画像を処理し、画像インジケーター要素の存在と関連させて各容器の継ぎ目の位置を特定する。

特許文献ＤＥ１０２０１４１０２４５０には、容器を通して光線を通過させる原理に従う光学検査装置が記載される。この解決方法には、特に容器や内容物の色が暗い場合や不透明な場合に、精度や効率の点で限界がある。

このシステムは、しかしながら、画像処理の観点で複雑であり、特に瓶が暗色の材料からなる場合、または暗色の液体で満たされている場合に、かなり信頼性が低い。

特許文献ＵＳ２０１１／０１８１８７４Ｂ２には、容器の継ぎ目を検出するシステムが記載されており、容器に光パターンを投影して、継ぎ目自体に入射した光線の反射によって生じるパターンの歪に基づいて継ぎ目の位置を特定する。

但し、文献ＤＥ１０２００５０４１４９７Ａ１の場合、照明器が形成するパターンの歪の分析は、複雑でかなり信頼性が低い。

本発明の目的は、各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付ける容器のラベリング機械及び各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付けることによって液体容器にラベリングをする方法を提供することによって、上述の従来技術の欠点を克服することである。

より具体的には、本発明の目的は、各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付ける容器のラベリング機械及び各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付けることによって容器にラベリングをする方法であって、現時点で知られているラベリング機械及び方法と比較して、各容器の少なくとも一つの継ぎ目の位置が装置によって自動で検出される精度を向上させることのできる機械及び方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付ける容器のラベリング機械及び各容器の継ぎ目のないゾーン上にラベルを自動で貼り付けることによって容器にラベリングをする方法であって、そのような容器が少なくとも部分的に暗色である液体を収容している及び／又は容器の材料が少なくとも部分的に暗色であっても、少なくとも部分的に反射性材料からなる容器上の継ぎ目を高い精度で検出可能である機械及び方法を提供することである。

これらの目的は、本明細書の対象物を形成し、添付の請求項の一以上の内容によって特徴づけられるラベリング機械によって十分に達成される。

尚、これらの容器は、製品を収容するよう構成され、この製品は液体状、半液体状又は固体状であり得る。一実施形態において、これらの容器は食品用の容器である（例を挙げると、製品が液体状の場合には、水、乳、又は油であって、半液体状又は固体状の製品の場合には、ジャム、ツナ、ペースト状の食品であってよいが、これらに限定されない）。ラベリング機械によって処理される容器は、中身が充填されていても空であってもよい。

一実施形態において、容器は、ガラス又はＰＥＴ等のプラスチック材料からなる。

尚、（少なくとも一つの実施形態において）容器は液体容器であって、「液体」という用語は、その容器が液体で充填するのに適した容器であることを意味する（但し、光学検査時又はその後のいずれか一方に、容器が実質上液体で満たされねばならないと限定するものではない）。

液体容器ラベリング機械は、
回転中心軸を中心に回転する回転式コンベアと、
それぞれの対応する支持軸を中心に回転する複数の支持要素であって、それぞれの対応する支持軸を中心に回転する、それぞれの対応する容器を支持するよう構成されており、これらの支持軸がそれぞれの対応する容器の長手方向の軸と動作上一致しており、複数の支持要素が回転式コンベアと一体であって、中心軸を中心とする所定の回転経路に沿って各容器を搬送する複数の支持要素と、
回転式コンベアに搭載され、それぞれの対応する支持要素に接続される複数のアクチュエータであって、それぞれの対応する支持軸を中心に複数の支持要素を移動させるアクチュエータと、
光学検査装置と、を備える。

一例としての実施形態において、光学検査装置は回転式コンベアの外部に位置する。或いは、光学検査装置は、回転式コンベアの内部に位置してもよい。一例としての実施形態において、光学検査装置は回転式コンベアに対して静止している。

検査装置は、経路の少なくとも一つのセクタを照らす照明器を備える。この装置は、セクタ内の支持要素が支持する容器の一以上の画像を取り込む少なくとも一つのカメラを備える。装置は、画像を処理して複数の容器のそれぞれの継ぎ目の位置を特定するよう構成される処理ユニットを備える。

装置は、光学検査装置の照明器が、
発光面を形成する光発生装置と、
光発生装置と回転式コンベアとの間に介挿されたコリメータであって、経路の前述のセクタに向けられた照明表面を形成し、光発生装置によって発生されコリメータに入射する光線に関して、支持軸に平行であって、入射する光線のそれぞれの対応する入射箇所においてコリメータに直角な対応する平面に対する臨界角未満の傾斜を有する光線のみを通過させるよう構成されたコリメータと、を備えることを特徴とする。

別の態様によれば、本明細書は、液体容器にラベリングをする方法に関し、各容器は、それぞれの対応する長手方向軸に沿って細長く、それぞれの対応する長手方向軸を含む継ぎ目平面内にある少なくとも一つの継ぎ目を有する。この方法は、
回転式コンベアによって経路に沿って複数の容器を搬送する工程と、
複数の容器を搬送しながら、それぞれの対応する長手方向軸を中心に複数の容器を回転させる工程と、
セクタを通る容器を照らすことのできる光線によって経路の少なくとも一つのセクタを照らす工程と、
各容器がそのセクタに位置する場合に各容器の一以上の画像を取り込む工程と、
画像を処理して各容器について継ぎ目の位置を表すデータを得る工程と、を備える。

経路の少なくとも一つのセクタを照らす工程が平行光線を発生する工程を備え、全ての照明光線の傾斜が、経路の前述のセクタに対向する照明表面に直角な平面であって各容器の長手方向の軸によって規定される長手方向に平行な対応する平面に対する臨界角度未満となるようにする。

容器の外表面の少なくとも部分的に反射性の材料は、照明器から出る一以上の光線と、継ぎ目のない領域に当たって照明表面に「戻って」くる反射光線を生み出すような光線とを反射する。

容器材料の反射によってカメラが取り込む画像が影響を受けないようにするために、カメラは通常、照明器が生成する光照射野（light field）に対して個々の容器と反対側に配置され、従って、カメラがとらえるスナップショットに関して、照明器が「後ろ側から」容器に光を当てるように配置される。

更に、容器が暗色である液体を収容している又は容器の外側側面の材料が少なくとも部分的に暗色である場合に、本発明のカメラは有利なことに反対側に位置しており、従って照明器と同じ側に位置している。具体的には、一例としての実施形態において、カメラは照明器の下に配置されてもよい。尚、カメラは照明器の上に配置されてもよい。

カメラは、照明器が発生する光照射野に含まれ、各容器がたどる経路の一部を形成するセクタに向けられる。

従って、このような反射光によって、カメラが撮ったスナップショットに、継ぎ目に近接した位置又は継ぎ目の位置において極端に明るいゾーンが示され易くなる可能性がある。継ぎ目の検出精度を上げるには、このような極端に明るいゾーンをむしろより暗くするべきである。

これによって継ぎ目の位置を検出する正確性又は精度に悪い影響が及ぼされる。

本明細書に記載の機械であれば、スナップショットを撮るカメラが照明器と同じ側にある場合でも、容器の材料による反射によって引き起こされる問題を防ぐことができる。

一実施形態において、回転式コンベアが運ぶ容器は、容器の移動（回転式コンベアと一体の移動）に対して静止位置から照らされる。

一実施形態において、照明器は回転式コンベアの外側に配置され、更に、照明器は回転式コンベアに対して静止して配置される。

一実施形態において、反射によって画像が得られる。即ち、照明器が発生する光線が容器で反射されてその後画像が得られる。一実施形態において、カメラ（又は複数のカメラ）は、照らされる容器と比べて、照明器と同じ部分（側）（例えば、照明器の上又は下）に配置される。一実施形態において、経路の少なくとも一つのセクタ（容器がこのセクタを通過する場合に照らされる）は、回転式コンベアの中心回転軸と照明器との間に介挿される。このような少なくとも一つの経路のセクタは（更に）、回転式コンベアの中心回転軸と（少なくとも一つの）カメラとの間に介挿される。

本発明の上述の及び更なる特徴は、添付の図面を参照した好適であるが非限定的な例である実施形態についての以下の説明によってより明らかとなるであろう。
本明細書の可能な実施形態に係る機械を示す。 図１の平面に直角な平面における本実施形態の一部を示す。 図１と同じ平面における本実施形態の一部を示す。 本実施形態において使用可能な照明器の例を示す。 特に、本実施形態において使用されるカメラが撮ったスナップショットの一例を示す。

図１の参照符号１は、本明細書に記載の装置の可能な実施形態に係る液体容器５用のラベリング機械１を表す。

明確にするために、各容器５についてそのうちの幾つかのみを図１に示しているが、各容器はそれぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長い。

各容器５には継ぎ目があり、その例を図３にラベルＧで示す。継ぎ目Ｇは、それぞれの対応する容器５の長手方向軸を含む継ぎ目面内にある。

本明細書に記載の機械の一実施形態において、機械１は、各容器５が回転式コンベア６内へと流れ込む送り込みセクションＡと、各容器５が回転式コンベア６から出ていく送り出しセクションＢとを備える。

図１において、矢印Ｙは、送り込みセクションＡに向かう各容器５の移動を示し、矢印Ｚは、送り出しセクションＢから離れる各容器５の移動を示す。

本明細書に記載の機械の一実施形態において、機械１は、少なくとも一つのラベリングユニットＥを備える。

図１〜図３に示すように、装置１は、回転中心軸Ｘを中心に回転する回転式コンベア６を備える。

装置１は、それぞれの対応する支持軸を中心に回転する複数の支持要素６ａを備えており、その一例を図２及び図３に示す。図１を明確にするために、図１には支持要素６ａのうち幾つかのみを示している。

それぞれの対応する支持要素６ａの支持軸は、中心軸Ｘのように図１及び図３の平面に直角であって図２の平面に平行である。

複数の支持要素６ａはそれぞれの対応する容器５を支持するよう構成されるが、一方で複数の容器５はそれぞれの対応する支持要素６ａの対応する支持軸を中心に回転する。図２に示す容器５に関して及びそれぞれの対応する支持要素６ａの支持軸Ｒに関して図２からわかるように、支持軸は、それぞれの対応する容器５の長手方向の軸と動作上一致する。

支持要素６ａは回転式コンベア６と一体化しており、中心軸Ｘを中心とする所定の回転経路に沿って各容器５を運ぶ。各容器５を経路に沿って運ぶ回転式コンベア６の回転は、図１に矢印Ｆで示される。

機械１は、回転式コンベア６上に搭載され、それぞれの対応する支持要素６ａに接続される複数のアクチュエータを備えており、これら複数のアクチュエータによってそれぞれの対応する支持軸を中心として複数の支持要素が移動する。

装置１は、光学検査装置２を備える。

一例としての実施形態において、光学検査装置２は回転式コンベア６に対して静止している。一例としての実施形態において、光学検査装置２は回転式コンベア６の外部に位置する。

この光学検査装置２は、
経路の少なくとも一つのセクタＳを照らす照明器３と、
セクタＳ内の各支持要素６ａが支持する各容器５の一以上の画像を取り込む少なくとも一つのカメラ７と、
画像を処理して容器５上の継ぎ目Ｇの位置を特定するよう構成される処理即ち制御ユニットＣと、を備える。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、光学検査装置２は、送り込みセクションＡとラベリングユニットＥとの間に位置する。この実施形態において、少なくとも一つのラベリングユニットＥが装置２と送り出しセクションＢとの間に介挿される。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、経路のセクタＳは、照明器３から出る光線が作り出す光照射野に含まれる。

図１において、ラベル５ａで更に示す容器５は、図１の動作状態において経路のセクタＳ内に位置する容器５の一例である。

照明器３は、発光面を規定する光発生装置３ｃを備える。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、図３及び図４に示すように、光発生装置３ｃは、複数の点光源Ｌを備える。これら複数の点光源Ｌが発光面を規定する。

複数の光源Ｌは従って、図３及び図４の平面に平行な方向と、図３及び図４の平面に直角な方向との両方に沿って分布していることが好ましい。

光源Ｌは例えばＬＥＤであってよい。

図１において、ＰＣを用いてオペレータが処理ユニットを制御することが好ましいため、処理ユニットＣをＰＣとして表している。

少なくとも一つのカメラ７によって取り込むことができる画像の例は、図５においてラベルＩで示され、この画像はＰＣのデスクトップＤ上に投影される。

処理ユニットＣは、少なくとも一つのカメラ７が取り込んだ画像を処理するよう構成される。処理ユニットＣは、各画像内で光のコントラストを形成するゾーンを特定して、相対的に暗い長手方向の線をそれぞれの対応する容器５上の対応する継ぎ目Ｇとするよう構成される。

処理即ち制御ユニットＣは有利なことにアクチュエータに接続されており、処理ユニットＣが各アクチュエータに送信可能である少なくとも一つの制御信号に応じて、各支持要素６ａの位置を駆動即ち制御する。このように処理ユニットＣによって各支持要素６ａの位置を駆動する目的は、各容器５がラベリングユニットＥに到達した場合に、各容器５の外表面の継ぎ目のないゾーン上にラベリングユニットＥが少なくとも一つのラベルを貼り付けられるよう、それぞれの対応する長手方向の軸、したがってそれぞれの対応する支持要素６ａの支持軸Ｒを中心とした容器の方向が適した方向となるように各容器５を整列させることである。

より具体的には、処理ユニットＣは、各容器５について継ぎ目Ｇの位置を表すデータを得るよう構成されることが好ましい。例えば、各容器５の長手方向の軸を中心とした継ぎ目Ｇの角度位置を表すデータを得るよう、従って実際にはそれぞれの対応する長手方向の軸を中心とした継ぎ目面の位置を得るよう処理ユニットＣを構成してもよい。

照明器３を出た光線が容器５の外表面によって反射すると、継ぎ目Ｇの位置を検出する精度に悪い影響を及ぼす。つまり、カメラが撮ったスナップショット７において、照明器３を出た光線が継ぎ目Ｇのないゾーンにおいて容器５の表面に当たり、反射されて戻ってきた後に画像内の継ぎ目Ｇ上に広がるような光線の反射の影響で、継ぎ目Ｇに近接した又は継ぎ目Ｇの位置において幾つかのゾーンが明るくなりすぎる場合がある。

有利なことに、照明器３は、光発生装置３ｃと回転式コンベア６との間に介挿されたコリメータ３ｂを備える。コリメータ３ｂは、経路のセクタＳに向けられた照明表面３ａを規定する。

光発生装置３ｃによって発生する光線に関して、コリメータ３ｂは、傾斜が臨界角度未満である光線のみを通過させるよう構成される。このような傾斜は、それぞれの対応する容器５の長手方向の軸と動作上一致する支持要素６ａの支持軸に平行であって、入射する光線のそれぞれの対応する入射箇所においてコリメータ３ｂに直角である対応する平面に対する傾斜とみなされるべきである。

添付の図面に示したコリメータ３ｂが、第一面３ｂ’と、第一面３ｂ’と対向する第二面３ｂ”とを有する層を備えることが好ましい。コリメータ３ｂの第一面３ｂ’は光発生装置３ｃつまり発光面に向いており、光発生装置３ｃが発生する光線について入射面を規定する。コリメータ３ｂの第二面３ｂ”は回転式コンベア６に向いており、照明表面３ａを規定する。

このように、照明器３の照明表面３ａの各点、例えば図４に示す点Ｐのうちの一つの点から出る光線の傾斜は、二つの限界値の間に収まる。この傾斜は、光線そのものと対応する平面との間の角度によって定義される。対応する平面とは、各出射点Ｐとこの出射点Ｐでの照明表面３ａに対する法線ｎとを含む平面であって、少なくとも一つの容器５、特に経路のセクタＳに位置する少なくとも一つの容器５の長手方向の軸に平行な平面である。

限界値は、例えば、図４の各点Ｐから外側に向かって傾斜した二つの矢印によって表される。これらの矢印は、それぞれの対応する点Ｐにおける照明表面３ａに対する法線であって、対応する平面に含まれる法線を示す矢印ｎの両側の矢印である。

照明器３は、照明表面３ａから外側へと向けられる均一な光照射野を発生するよう構成されることが好ましく、経路のセクタＳを通過する各容器５の外表面の少なくとも一つの角度部分を均一に照らすようにする。

照明表面３ａは、中心軸Ｘに平行な方向に沿った第一の延出部と、容器５がたどる経路のセクタＳの周囲に位置する軌道に沿って位置する第二の延出部とを有する。

有利なことに、照明表面３ａの第二の延出部が沿う軌道は、照明表面３ａによって経路のセクタＳを囲うようになっている。

この軌道は、それぞれの対応する容器５の長手方向の軸を中心とした角度部分を照明器３が照らすことができるものであって、経路のセクタＳを通過しながら容器５が自転することによって、少なくとも一つのカメラ７が撮影するスナップショット全体で長手方向の軸を中心として少なくとも１８０°の角度部分をカバーできるようになっている。実際、継ぎ目Ｇは通常、各容器５の長手方向の軸に関して相対する二つの延伸部（stretch）を備える。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、照明表面３ａの第二の延出部が沿う軌道は、少なくとも一つの凹部（ｃｏｎｃａｖｉｔｙ）を有する。

軌道が湾曲していることが好ましい。

軌道の曲率は、有利なことに、経路のセクタＳが描く軌道の曲率と同じである。即ち、容器の外表面は、セクタＳに沿って通過する容器５がとる全ての位置において非常によく照らされる。従って、カメラ７が取り込む又はカメラが複数台ある場合には複数のカメラ７が取り込む全ての画像がよく照らされる。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、装置２は、フレームＴを備える。コリメータ３ｂは、有利なことに、フレームＴに着脱可能に接続することができる。従って、装置１をコリメータ３ｂなしで使用する必要がある場合には、コリメータ３ｂを取り外すことができる。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、光発生装置３ｃはフレームＴに接続されており、フレームＴの少なくとも一部とコリメータ３ｂと共に箱状の本体部を形成する。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、コリメータ３ｂと光発生装置３ｃとは、光発生装置３ｃによって規定される発光面によって照明表面３ａを照らす際の均一性を高めるように互いに間隔をあけて配置される。

本明細書に記載の機械１の一実施形態において、照明器３は、光発生装置３ｃとコリメータ３ｂとの間に介挿された拡散器３ｄを備える。拡散器３ｄは、発光面に向けられた第一面３ｄ’と照明表面３ａに向けられた第二面３ｄ”とを規定する。

拡散器３ｄは、光発生装置３ｃからの光線を拡散してコリメータ３ｂに向かわせ、照明の均一性と照明表面３ａの強度とを上げるように位置決めされる。

別の態様によれば、本明細書は、液体容器５にラベリングをする方法に関し、各容器は、それぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長く、それぞれの対応する容器５の長手方向の軸を含む継ぎ目平面内にある少なくとも一つの継ぎ目Ｇを有する。

この方法は、
回転式コンベア６によって経路に沿って複数の容器５を搬送する工程と、
複数の容器を搬送しながらそれぞれの対応する長手方向の軸を中心に複数の容器５を回転させる工程と、
セクタＳを通る容器５を照らすことのできる光線によって経路の少なくとも一つのセクタＳを照らす工程と、
各容器５がセクタＳに位置する場合に各容器の一以上の画像を取り込む工程と、
画像を処理して各容器５について継ぎ目Ｇの位置を表すデータを得る工程と、を少なくとも備える。

経路の少なくとも一つのセクタＳを照らす工程が平行光線を発生することを含み、全ての照明光線の傾斜が、経路のセクタＳに対向する照明表面３ａに直角な平面であって各容器５の長手方向の軸によって規定される長手方向に平行な対応する平面に対する臨界角度未満となるようにする。

このような平行光線は、セクタＳに対向しコリメータ３ｂが規定する照明表面３ａから外側へと向かう。このような外側に向かう光線は、光発生装置３ｃからの光線であってコリメータ３ｂそのものに入射する光線に対してコリメータ３ｂが行うコリメーションによって得られる。

制御即ち処理ユニットＣによって処理を行うことが好ましい。

処理の目的は、各画像内で光のコントラストを形成するゾーンを特定して、相対的に暗い長手方向の線を各容器５上の対応する継ぎ目Ｇとすることである。

この方法が更に、各容器５に関してこのような処理の後に即ちこのような処理に応じて、少なくとも一つの駆動即ち制御信号を送る工程を備えることが好ましい。

このように信号を送る工程は、処理ユニットＣによって行われることが好ましい。

この方法が更に、各容器５に少なくとも一つのラベルを貼り付ける工程を備えることが好ましい。このような貼り付け工程は、少なくとも一つのラベルを継ぎ目Ｇのない各容器５の領域すなわちゾーンに自動で貼り付けるよう少なくとも一つの制御信号によって実行される。

この制御信号がそれぞれの対応する支持要素６ａに接続されるアクチュエータに送られ、それぞれの対応する支持軸を中心とした支持要素６ａの動作を駆動させることが好ましい。各支持要素６ａは、それぞれの対応する容器５の長手方向の軸と動作上一致する支持軸を中心に回転するそれぞれの対応する容器５を支持するよう構成され、各支持要素６ａは回転式コンベア６と一体である。

尚、継ぎ目Ｇは容器の特徴の一例であって、本明細書に記載の機械１又は方法は任意の種類の特徴を示す容器５へのラベリングに適用可能であって、容器の特徴のないゾーンにラベルを貼り付けられるようにする。

本明細書によれば更に、容器にラベリングをする機械１において液体容器５（特に瓶）を光学的に検査するための装置２を提供する。

容器５は、それぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長く、長手方向の軸を含む継ぎ目平面にある（容器の外表面の平滑性や均一性が途切れる箇所を規定する）継ぎ目を有する。

機械１は、可動部と静止部とを有する。ラベリング機械１は、回転式機械であることが好ましく、その可動部は、回転中心軸Ｘを中心に回転する回転式コンベア６である。機械１は、回転式コンベア６と一体であってそれぞれの対応する容器５を支持するよう構成された複数の支持要素６ａを有する。

回転の一例において、支持要素６ａは対応する支持軸Ｒを中心として回転する。支持要素６ａは、支持要素６ａそのものの支持軸Ｒと一致する長手方向の軸を有する対応する容器５を支持するよう構成される。

機械１が、回転式コンベア６上に位置決めされ、対応する支持要素６ａに接続される複数のアクチュエータを備えることが好ましく、それぞれの対応する支持軸を中心として複数の支持要素を移動させる。

光学検査装置２は回転式コンベア６の外部に位置決め（即ち連結）可能である。光学検査装置２は、機械１の制御ユニットに接続可能であってデータを制御ユニットに送信する。

光学検査装置２は、ラベリング機械の可動部と一体に移動する各容器５がたどる経路の少なくとも一つのセクタＳを照らす照明器３を備える。

光学検査装置２は、セクタＳ内に位置する（且つ支持要素６ａが支持する）各容器５の一以上の画像Ｉを取り込む一以上のカメラ７を備える。

照明器３とカメラ７とは動作上、回転式コンベア６の外側に位置決めされており、略径方向にて回転式コンベアに向けられている。

光学検査装置２は処理ユニットを備える。この処理ユニットは、各カメラ７が取り込んだ画像を処理して各容器５上の各継ぎ目Ｇの位置を特定するよう構成される。実際には、各容器５は直径方向に相対する側に位置する二つの継ぎ目を有する。

光学検査装置２の照明器３は、発光面を規定する光発生装置３ｃを備える。

光学検査装置２の照明器３は、光発生装置３ｃによって発生する光線を遮断するよう光発生装置３ｃの発光面の前に位置決めされたコリメータ３ｂを備える。

コリメータ３ｂによって光発生装置３ｃと対向する照明表面３ａが規定され、この照明表面３ａは動作上、容器５の経路のセクタＳへと向けられている。

光発生装置３ｃによって発生しコリメータ３ｂに入射する光線に関してコリメータ３ｂは、支持軸Ｒに平行であって入射する光線のそれぞれの対応する入射箇所においてコリメータ３ｂに直角な対応する平面に対する臨界角より大きい傾斜を有する光線を少なくとも遮断するよう構成される。

本明細書によれば更に、一以上のカメラ７にとって容器５が可視であるセクタＳを規定する経路に沿って連続して移動する各容器５を光学的に検査する方法が提供される。一例としての実施形態において、各容器５は、経路に沿って移動しながら、それぞれの対応する長手方向の軸を中心として回転する。

この方法は、
経路のセクタＳに位置する各容器を照らす工程と、
各容器５がセクタＳに位置する場合に各容器の一以上の画像を取り込む工程と、
取り込んだ画像を処理して容器５の継ぎ目Ｇの位置を表すデータを得る工程と、を備える。

容器を照らす工程は、拡散光又は略拡散光のうち（コリメータ等、より一般的には光学フィルタ等を用いて）コリメータに（即ち光学フィルタの入射面に）入射する光線であって、各容器の長手方向の軸に平行であって光線のそれぞれの対応する入射箇所においてコリメータ３ｂ（即ち光学フィルタの入射面）に直角な対応する平面に対する臨界角より大きい傾斜を有する光線を遮断して、平行光線を発生することを含む。

光学検査装置２及びセクタＳを規定する経路に沿って連続して移動する容器５を光学的に検査する方法は、本明細書に記載した特徴の一以上の組み合わせを備えてもよい（特にラベリング機械及び方法に関してクレームされる組み合わせに関する任意の組み合わせとする）。

ＤＥ１０２００５０４１４９７Ａ１ ＥＰ２２５１２６８Ａ２ ＤＥ１０２０１４１０２４５０ ＵＳ２０１１／０１８１８７４Ｂ２

Claims (22)

1. 液体容器用のラベリング機械であって、前記容器のそれぞれがそれぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長く、前記長手方向の軸を含む継ぎ目面にある継ぎ目を有しており、前記機械は、
   回転中心軸を中心に回転する回転式コンベアと、
   それぞれの対応する支持軸を中心に回転する複数の支持要素であって、各容器の前記長手方向の軸と動作上一致する前記それぞれの対応する支持軸を中心に回転する前記各容器を支持するよう構成された複数の支持要素であって、前記回転式コンベアと一体であって、前記中心軸を中心とする所定の回転経路に沿って前記各容器を搬送する複数の支持要素と、
   前記回転式コンベアに搭載され、それぞれの対応する支持要素に接続される複数のアクチュエータであって、前記それぞれの対応する支持軸を中心に前記複数の支持要素を移動させる複数のアクチュエータと、
   前記経路の少なくとも一つのセクタであって複数の容器が配置されたセクタを照らす照明器と、前記支持要素が支持し前記セクタに位置する前記複数の容器の一以上の画像を取り込む少なくとも一つのカメラと、前記画像を処理して前記複数の容器の継ぎ目の位置を特定するよう構成された処理ユニットとを有する光学検査装置と、を備え、
   前記セクタに位置する前記複数の容器が前記照明器によって同時に照らされ且つ前記少なくとも一つのカメラによって撮影可能であり、
   前記光学検査装置の前記照明器が、
   発光面を規定する光発生装置と、
   前記光発生装置と前記回転式コンベアとの間に介挿されたコリメータであって、前記経路の前記セクタに対向する照明表面を規定し、前記光発生装置によって発生し前記コリメータに入射する光線に関して、前記支持軸に平行であって入射する光線のそれぞれの対応する入射箇所において前記コリメータに直角な対応する平面に対する臨界角より大きい傾斜を有する光線を遮断するよう構成されたコリメータと、を備えることを特徴とするラベリング機械。
2. 前記照明表面は、前記中心軸に平行な方向に沿った第一の延出部と、前記各容器がたどる前記経路の前記セクタの周囲に位置する軌道に沿って位置する第二の延出部とを有する、請求項１に記載のラベリング機械。
3. 前記照明表面の前記第二延出部が沿う前記軌道は、少なくとも一つの凹部を有する、請求項２に記載のラベリング機械。
4. 前記軌道は湾曲しており、その曲率は、前記経路の前記セクタが描く軌道の曲率と同じである、請求項３に記載のラベリング機械。
5. 前記各容器が前記回転式コンベア内へと流れ込む送り込みセクションと、前記各容器が前記回転式コンベアから出ていく送り出しセクションと、
   少なくとも一つのラベリングユニットと、を備え、
   前記光学検査装置は前記送り込みセクションと前記ラベリングユニットとの間に配置される、請求項１から４のいずれか１項に記載のラベリング機械。
6. 前記コリメータと前記光発生装置とが互いに離間している、請求項１から５のいずれか１項に記載のラベリング機械。
7. 前記光発生装置と前記コリメータとの間に介挿された拡散器であって、前記発光面に向いた第一面と前記照明表面に向いた第二面とを規定し、前記光発生装置から前記コリメータへと向かう光線を拡散させる拡散器を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のラベリング機械。
8. 前記光発生装置が、前記発光面を規定する複数の点光源を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のラベリング機械。
9. 前記光学検査装置がフレームを備え、前記コリメータは前記フレームに着脱可能に接続される、請求項１から８のいずれか１項に記載のラベリング機械。
10. 前記光発生装置は前記フレームに接続されており、前記フレームと前記コリメータと共に箱状の本体部を形成する、請求項９に記載のラベリング機械。
11. 前記照明器が前記照明表面から外側へと向けられる均一な光照射野を発生するよう構成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載のラベリング機械。
12. 前記処理ユニットは、前記少なくとも一つのカメラが取り込んだ前記画像を処理して、各画像内で光のコントラストを規定するゾーンを特定して、相対的に暗い長手方向の線を前記各容器上の対応する継ぎ目とするよう構成される、請求項１から１１のいずれか１項に記載のラベリング機械。
13. 前記処理ユニットが前記アクチュエータに接続されており、前記処理ユニットが各アクチュエータに送信可能である少なくとも一つの対応する制御信号に応じて、各支持要素の位置を駆動即ち制御する、請求項１から１２のいずれか１項に記載のラベリング機械。
14. 前記光発生装置によって発生し前記コリメータに入射する光線に関して、前記コリメータは、前記支持軸に平行であって前記入射する光線の前記それぞれの対応する入射箇所において前記コリメータに直角な前記対応する平面に対して垂直又は略垂直な光線のみを通過させるよう構成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のラベリング機械。
15. 前記光学検査装置の前記照明器は、前記回転式コンベアに対して静止位置に配置される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のラベリング機械。
16. 前記経路の前記少なくとも一つのセクタは、前記回転式コンベアの前記回転中心軸と前記照明器との間に介挿され、前記回転式コンベアの前記回転中心軸と前記少なくとも一つのカメラとの間に介挿される、請求項１から１５のいずれか１項に記載のラベリング機械。
17. それぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長い液体容器にラベリングをする方法であって、前記容器のそれぞれが前記長手方向の軸を含む継ぎ目面にある少なくとも一つの継ぎ目を有しており、前記方法は、
    回転式コンベアによって経路に沿って複数の容器を搬送する工程と、
    前記複数の容器を搬送しながら前記それぞれの対応する長手方向の軸を中心に前記複数の容器を回転させる工程と、
    前記経路のセクタに位置する複数の容器を照明器によって照らす工程と、
    前記セクタに位置している前記複数の容器の一以上の画像を少なくとも一つのカメラによって取り込む工程であって、前記セクタに位置する前記複数の容器は前記照明器によって同時に照らされ且つ前記少なくとも一つのカメラによって撮影可能である、工程と、
    前記画像を処理して前記セクタに位置する前記複数の容器について前記継ぎ目の位置を表すデータを得る工程と、を備え、
    前記各容器を照らす前記工程は、前記経路の前記セクタに対向する照明表面が発光する光線であって、前記各容器の前記長手方向の軸によって規定される長手方向に平行であって前記照明表面に直角な対応する平面に対する臨界角度未満の傾斜を有する平行光線を用いて実行されることを特徴とする方法。
18. 前記平行光線で前記各容器を照らす前記工程が、拡散光線を発生することと、そのような拡散光線に関して、コリメータの表面に入射する光線であって、前記各容器の前記長手方向の軸に平行であって光線のそれぞれの対応する入射箇所において前記コリメータに直角な対応する平面に対する臨界角より大きい傾斜を有する光線を遮断することと、を備える、請求項１７に記載の方法。
19. 各容器に関してこのような処理の後に即ちこのような処理に応じて、少なくとも一つの駆動即ち制御信号を送る工程と、
    各容器に少なくとも一つのラベルを貼り付ける工程であって、前記貼り付け工程は、継ぎ目のない前記各容器の領域すなわちゾーンに前記少なくとも一つのラベルを自動で貼り付けるよう前記少なくとも一つの制御信号によって実行される工程と、を更に備える請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記回転式コンベアによって搬送される前記各容器の移動に対して静止位置から前記照明が行われる、請求項１７から１９のいずれかに記載の方法。
21. 前記画像は、前記経路の前記セクタを通過する前記各容器によって反射される光線を、取得段階の間に、取得することによって得られ、前記光線が前記各容器を照らす工程において既に発生したものである、請求項１７から２０のいずれかに記載の方法。
22. 液体容器用のラベリング機械であって、前記容器のそれぞれがそれぞれの対応する長手方向の軸に沿って細長く、前記長手方向の軸を含む継ぎ目面にある継ぎ目を有しており、前記機械は、
    回転中心軸を中心に回転する回転式コンベアと、
    それぞれの対応する支持軸を中心に回転する複数の支持要素であって、各容器の前記長手方向の軸と動作上一致する前記それぞれの対応する支持軸を中心に回転する前記各容器を支持するよう構成された複数の支持要素であって、前記回転式コンベアと一体であって、前記中心軸を中心とする所定の回転経路に沿って前記各容器を搬送する複数の支持要素と、
    前記回転式コンベアに搭載され、それぞれの対応する支持要素に接続される複数のアクチュエータであって、前記それぞれの対応する支持軸を中心に前記複数の支持要素を移動させる複数のアクチュエータと、
    前記経路の少なくとも一つのセクタを照らす照明器と、前記支持要素が支持し前記セクタに位置する前記容器の一以上の画像を取り込む少なくとも一つのカメラと、前記画像を処理して前記セクタに位置する前記容器の継ぎ目の位置を特定するよう構成された処理ユニットとを有する光学検査装置と、を備え、
    前記光学検査装置の前記照明器が、
    発光面を規定する光発生装置と、
    前記光発生装置と前記回転式コンベアとの間に介挿されたコリメータであって、前記経路の前記セクタに対向する照明表面を規定し、前記光発生装置によって発生し前記コリメータに入射する光線に関して、前記支持軸に平行であって入射する光線のそれぞれの対応する入射箇所において前記コリメータに直角な対応する平面に対する臨界角より大きい傾斜を有する光線を遮断するよう構成されたコリメータと、を備え、
    前記照明表面は、中心軸に平行な方向に沿った第一の延出部と、前記各容器がたどる前記経路の前記セクタの周囲に位置する軌道に沿って位置する第二の延出部とを有し、前記照明表面の前記第二の延出部が沿う前記軌道は、前記照明表面によって前記経路の前記セクタを囲うようになっており、前記経路の前記セクタを通過している前記各容器の複数のスナップショットが前記少なくとも一つのカメラによって撮影されることを特徴とするラベリング機械。
    

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