JPH0132458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は容器の内側または側壁内の偶発的欠陥
または異物を検出するための、特に透明または半
透明の対象物、特にびんのコントラストによる透
明度の検査に関するものである。さらに本発明
は、例えばびん詰め流れ作業のコンベヤ内を循環
する、空で欠陥または側壁に付着または内側に残
存する異物を生じやすいびんの類のうち、異常の
あるものを自動的に除去するための検査に関する
ものである。

透明または半透明の容器の一部分の、コントラ
ストによる透明度検査方法は公知であるが、いず
れの方法も実際にコントラストによつて透明度を
解析できる容器の全体を同時に検査し、検査する
部分のいずれかの区域において容器の拒否の原因
となるあらゆる欠陥、異物またはコントラストの
異常を十分正確に容易に識別することができな
い。

本発明は、透明または半透明の対象物特にびん
のコントラストによる透明度の検査方法を目的と
する。この方法は、(イ)検査する対象物の全体また
はおよそ全体の容器の軸を横方向に照明し、(ロ)同
時に照準軸が容器の軸に対しおよそ垂直であり、
上記照準軸が容器の軸上に集まり互いに数十度の
角度を形成している２台のテレビカメラ（検知カ
メラ）によつて容器を逆光に置き、(ハ)容器の型に
適した電子窓の助けによつて、窓の外に位置する
カメラの感光性マトリツクス装置の構成点（ドツ
ト）から出る信号を消去し、(ニ)所定の数のすぐ周
囲の（immediatement environnants）構成点を
考慮しながら窓の各ドツトを連続的に解析し、(ホ)
上記のようにすぐ周囲の（environneme
ntimmediat）ドツトで荷重された各ドツトの電
気的レベルを容器の型によつて定められた基準レ
ベルと比較し、(ヘ)２台のカメラの少なくとも１台
において検出されたドツトの基準外数が所定の数
を上回るときに、検査した容器の拒否または印付
けを開始することからなることを特徴とする。

次に本発明は、上記の方法を実施するための装
置に関する。この装置は、(イ)容器を横断して容器
を側面から照明するように、検査する容器を１つ
ずつ照明源の前を通過させるための移動手段、(ロ)
容器の軌道に関し、照明源の側と反対の側に配置
され、照明軸が検査場所にある容器の軸上で交わ
り、かつ容器の軸におよそ垂直であり、互いに数
十度の角度をなしている２台のテレビカメラ、(ハ)
各カメラは、被検対象物の輪郭に対応する電子的
窓発生装置を有し、上記窓は、感光装置からの信
号を受け、これによつて、窓の外部からの信号を
除去しかつ各対象物からの信号を維持することが
でき、(ニ)窓の内部の感光装置の各点からの信号の
電気的レベルを順番に比較するための解析手段、
(ホ)各点の電気的レベルを調整可能な所定の標準レ
ベルと比較する手段、(ヘ)こうして標準レベルから
外れていると認められた点の数を数える手段と、
この手段と結合された、こうして欠陥ありと認め
られた対象物の除去またはマーク付けを制御する
装置を作動する手段からなることを特徴とする。

次に本発明を実施例を示す添付図面によつて詳
細に説明する。

第１図はびん詰め流れ作業において一般に利用
されている公知の型の星形回転板を示す。上記装
置は、１段または多段に、コンベヤ内に挿入され
た容器を１つずつ検査、充填、口金付け、ラベル
付けなどの場所に送る。部分的に図示された装置
において、公知の方法で処理されるびん３の頸部
を受けるための刻み２が回転板１の周囲に規則的
に配置されている。回転板１は縦軸４を有し、図
示されない適当な駆動手段によつて連続回転す
る。回転板１と平行に、第１回転板１と連動する
第２星形回転板５が設けられ、第２回転板５は同
様にびん３の円筒型の下端部を受けるための刻み
を周囲に有する。びん３は第１回転板の下面に設
けられた各刻み２と設けられたグリツプ６によつ
て上記刻みの中に保たれる。グリツプ６はびんの
上方の縁の膨らみのすぐ下の頸部を締めつける。
びんは上述のように第１回転板１上で連続的に保
持されている。これらの装置とその制御手段は公
知のものであるから詳記しない。びん３の下方部
の側面は円弧状の固定板７によつて支えられてい
る。固定板７は第２回転板５に面し、びんを自由
に通過させることができる。

このようにびん３は、びんの縦軸８を垂直にし
て巡回され、検査場所に送られる。検査場所は、
本発明により、びん３の通路の１側に固定された
照明箱９と、上記通路の他側に固定された２台の
テレビカメラ１０とからなつている。

照明箱９はびんの本体と頸部とを照明するよう
に配置される。好ましくは光源は平ら、凸形また
は凹形の拡散するスクリーンを有する照明箱であ
つて、スクリーンの面は被検位置におけるびん３
の軸８に対して平行である。検査場所において各
カメラ１０は逆光で検査する。２台のカメラ１０
の照準軸１１は水平で、びんの軸８とおよそ直交
し、軸１１間に形成される角度αは数十度である
（例えば70゜から100゜）。

びん３を検査場所に置く手段は公知のように位
置検知装置を有する。すなわち、この装置は各刻
みの第１回転板１の上面に固定された不透明な指
針１２からなり、検査場所の右に固定された光電
的検出器の光束を遮断することができ、かつ光源
１３と光電池１４とを有している。この装置は第
２図に示されていない。

第３図と第４図とはカメラ１０によつて送られ
たビデオ信号の電子処理系を示す。上記の図は便
宜上１台のカメラでの処理を示すが、実際には２
台のカメラの信号は、図示したものと同一の２つ
のシステムによつて並行して同時に処理される。
各カメラ１０から生じたビデオ信号２２は、直列
に接続された３つのシフトレジスタ１５，１６，
１７に送られる。各レジスタ１５，１６，１７に
は３つの点レジスタRPが直列に接続され、上記
の各点が数値信号（１または０）を伝達するよう
な方法で、調節可能な閾値を受けたアナログ信号
とを比較する。点レジスタRPの数値の出口はす
べて加算器１８（第４図）に接続され、加算器１
８の出口はコンパレータ１９の入口の１つに接続
されている。コンパレータ１９のもう１つの入口
はプログラム値を受ける。コンパレータは出力信
号を発生するか、またはしないかである。すなわ
ち、信号を発生しないときは欠陥または異物が存
在しないことを示し、信号を発生すると、その信
号はカウンター２０に送られる。カウンター２０
は所定の調節可能な計算が終ると、びん３の拒否
または印付け装置を作動させる。

上述の装置の詳細な作動は次のとおりである。
びん３は第１回転板１によつて順に検査場に運ば
れる。そこでびん３は停止することなく２台のカ
メラ１０の前を通過する。カメラ１０は光電装置
１２，１３，１４によつて同時に作動され、各び
んの映像を撮影する。この型のテレビカメラ１０
においては、露出時間は約３から10msであり、
１時間に60000本までのびんを検査することがで
きる。２台のカメラ１０の角度αは約90゜あるか
ら、死角もなしにびん３のすべてのまたはおよそ
すべての表面の透明度を解析することができる。

テレビカメラ１０は一定の数（例えば２０８）
のドツトからなる感光性マトリツクス装置を有す
る。すなわち、映像はカメラのドツトのラスター
上に形成され、直列のシフトレジスタのグリツド
に記憶される。各ドツトのレベルに光の流量に比
例した電荷が与えられ、露出の間にすべてのドツ
トによつて蓄積された負荷は直列の連続的シフト
ラインによつて記憶装置に送られる。ラインごと
の点走査によつて、記憶の読み全体の感光性ラス
ターを検査する。読まれた各点ごとに負荷量は比
例した電圧レベルに変えられる。

第３図において、カメラから送られるのは上記
のアナログ信号である。すなわち、カメラは光学
システム、検知器（感光性マトリツクス装置）、
露出制御用電子装置、読み装置および検知器の出
口の信号をテレビジヨン信号の標準規格に従つて
調節し定型化するビデオ電子装置を有する。

この発明により、各カメラ１０から出る信号２
２はシフトレジスタ１５，１６，１７に送られ
る。レジスタはカメラ１０のレジスタと同数の
（例えば２０８）点を有する。各レジスタ１５か
ら１７の最後の３つの情報は点レジスタRPに記
憶される。このように各カメラから生じたビデオ
信号はライン全体で記憶され、レジスタ１５から
１７の出口で、連続した３点の強さのレベルを与
えられた列上に配置する。点レジスタRPにおい
て記憶された情報は検査されるびんの型の透明度
に応じた調節可能な適正な閾値との比較によつて
デジタル化される。各点レジスタRPはびんの映
像の白点（透明）または黒点（不透明）に対応し
て０または１の信号を送る。故に点レジスタは次
に９個のドツト上に分布する範囲、すなわち、す
べての映像を漸進的に走査する範囲を考慮しなが
ら、びんの映像の３×３＝９個の点の範囲に関す
る二元の情報を供給する。各点を直接取囲んでい
る８個の点の関数としての各点の比較評価は、び
んの型、材料、検査する異物や欠陥の形や性質に
応じた処理の算式に従つて実施される。上記の比
較は、例えば容器の透明度の平均レベル、検査点
の映像における位置、および上記の検査点に対す
る周囲の各点の位置とに応じてプログラムによつ
て実施される。所要の目的と無関係なあらゆる外
部からの障害を除去するためにカメラ１０に接続
された多数の回路（図示しない）が設けられてい
る。これらの回路は公知の方法で負荷され、検査
するびんの輪郭や形体によつて定められた電子検
査用窓を発生する。この窓は、各カメラ１０の検
知器上に形成されたびんの映像範囲内のドツトに
おいて生じる信号のみを考慮するようになつてい
る。もちろん、検査されるびんの型が変わるとき
には、窓の型を別のものにするための手段が設け
られている。

点レジスタRPのすべての二進法出口は加算器
１８に接続されている（第４図）。比較された平
均値は加算器１８からコンパレータ１９に送ら
れ、そこでプログラム値と比較される。０（検査
されている点に対応するびんの構成範囲が所定の
基準によつて透明と評価される）または１（検査
されている範囲が不透明と見なされる）からなる
二進法信号がコンパレータ１９から送られる。二
進法信号の１はカウンター２０で数えられ、計算
が調節可能な所定の閾値に達するときには、検査
し終つたびんを除くための公知のシステムや印付
けする装置などの装置２１への信号がカウンター
から送られる。ただし、重要でない僅かな欠陥に
気付かないために、もし１の次に０が伝達される
と計器は０に戻る。従つて、カウンター２０は次
の１の信号のみを数えることができる。各カメラ
は第３図と第４図とに示されたものと同じ処理回
路を有し、検査されるびんは、もし２台のカメラ
のうち１台または２台が異物または欠陥を見たと
きびんは除かれるか、または印付けされる。

上述の処理のプログラムや閾値を変化させるこ
とによつて、例えば摩耗の線や跡、貼札の一部、
びんの側壁に付着したりびんの中に入つている異
物、液体の残留物、しみなどに基くあらゆる種類
のコントラストの異常や、各種容器の型に対応し
て検査の基準を容易に変えることができる。

各対象物の検査を容易にするために、スクリー
ン走査負荷移動センサーを用いた検査と読みを制
御するための電子装置が設けられている。この電
子装置によつて次のことが行なわれる。

検査される対象が通過する正確な瞬間にセンサ
ーの映像範囲の統合を作動することによつて、走
査用窓を利用して解析する対象が常に同じ撮影の
位置にあるような映像を作ることができる。

カメラの前を通過する対象物の速度と、各映像
の露出時間を調和させることによつて映像のぼけ
を減少させ、良いコントラストを維持することが
できる。

映像と負荷移送メモリーに急速に記憶させるこ
とによつて、得られた対象物の映像を露出時間お
よび走査サイクルと無関係な速度で再読すること
ができる。

センサーにおけるドツトの同時的統合によつ
て、公知の走査用カメラにおいてよく知られた現
象である、動く対象物の映像の歪をなくすること
ができる。

本発明は透明または半透明のすべての容器のみ
ならず透明度、コントラストによつて検査しうる
すべての透明または半透明物体に応用し、また同
時に、起こりうる欠陥、異物その他の透明のコン
トラストの変化を生じるような原因の探知を目的
とする一般的方法として用いることができる。

実施例において、カメラ１０のセンサーの記憶
内容の走査は、各ドツトおよびその周囲の８つの
ドツトとの関係によつて行なわれている。しかし
本発明の範囲において、例えば、１５から１７の
ようなレジスタの数や、また各レジスタに接続さ
れたRPのような点レジスタの数を増減すること
によつて範囲を加減することもできる。このよう
な変更は、印付けされる「欠陥」の型によつて必
要とされるかもしれない。

本発明は、もちろん上記の実施例に限定される
ものではなく、照明箱９の性質、形状、配置、び
ん３またはその他の検査する物体の軌道に関する
照明箱９とカメラ１０との相互の位置関係、カメ
ラによつて伝達される信号を処理する電子技術的
手段などに関する変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の実施例における、
びんの胴部のコントラストによる透明度の解析を
示す図、第２図は第１図の装置の上面の説明図、
第３図はカメラからのビデオ信号の処理系統の説
明図、第４図は上記ビデオ信号の処理の最終段階
の説明図である。 １…第１回転板、２…刻み、３…びん、４…縦
軸、５…第２回転板、６…グリツプ、７…固定し
た板、８…軸、９…照明箱、１０…カメラ、１１
…照準軸、１２…指針、１３…光源、１４…光電
池、１５…シフトレジスタ、１６…シフトレジス
タ、１７…シフトレジスタ、１８…加算器、１９
…コンパレータ、２０…カウンター、２１…装
置、２２…信号、α…角度、RP…レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明または半透明な対象物３の全体またはお
   よそ全体を対象物の軸に対して横方向に照明し、
   その映像を２つのカメラ１０の感光性マトリツク
   ス装置に逆光で投射し、カメラの照準軸１１を対
   象物に向けることにより、対象物の透明度のコン
   トラストにより対象物を検査する方法において、
   さらに 被検対象物３の各形式に適する電子窓を用い
   て、上記窓外部に位置する感光装置の各点から
   カメラに送られるすべての信号を消去し、 上記窓内部に位置する各点を連続的に解析
   し、 各点からの電気信号レベルを対象物３の各形
   式に対する所定の標準電気信号と比較し、 １つ以上のカメラに対して上記標準電気信号
   レベルを超える電気信号を供給する点の被検数
   が所定数よりも大である場合、被検対象物を拒
   否するかまたはマークする工程を有することを
   特徴とする方法。 ２ 対象物が容器であつて、その軸におよそ直角
   に照明され、かつカメラが上記軸に対しておよそ
   直角に向けられている、特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ 予定された数の点が標準レベル以上である場
   合にのみ拒否またはマークが行なわれる、特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ４ 感光性マトリツクス装置を有するテレビカメ
   ラを用いる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 透明または半透明な対象物３の全体またはお
   よそ全体を対象物の軸に対して横方向に照明し、
   その映像を２つのカメラ１０の感光性マトリツク
   ス装置に逆光で投射し、カメラ照準軸１１を対象
   物に向けることにより、対象物の透明度のコント
   ラストにより対象物を検査する工程からなり、さ
   らに 被検対象物３の各形式に適する電子窓を用い
   て、上記窓外部に位置する感光装置の各点から
   カメラに送られるすべての信号を消去し、 上記窓内部に位置する各点を連続的に解析
   し、 各点からの電気信号レベルを対象物３の各形
   式に対する所定の標準電気信号と比較し、 １つ以上のカメラに対して上記標準電気信号
   レベルを超える電気信号を供給する点の被検数
   が所定数よりも大である場合、被検対象物を拒
   否するかまたはマークする工程を有することを
   特徴とする方法を実施するための装置であつ
   て、 対象物を横方向から照明する光源９と、感光手
   段を備えかつ被検対象物に向けられた２つのカメ
   ラ１０と、光源９とカメラ１０の間で対象物を移
   送する手段１とを有し、上記カメラは、通過する
   対象物の映像を逆光で捕らえるように構成された
   装置において、 各カメラ１０は、被検対象物３の輪郭に対応
   する電子的窓発生装置を有し、上記窓は、感光
   装置からの信号を受け、これによつて、窓の外
   部からの信号を除去しかつ各対象物からの信号
   を維持することができ、 窓の内部の感光装置の各点からの信号の電気
   的レベルを順番に比較するための解析手段１
   ５，１６，１７，RP、 各点の電気的レベルを調整可能な所定の標準
   レベルと比較する手段１８，１９、 こうして標準レベルから外れていると認めら
   れた点の数を数える手段２０と、この手段と接
   続された、こうして欠陥ありと認められた対象
   物の除去またはマーク付けを制御する装置を作
   動する手段、 とを有することを特徴とする装置。 ６ 対象物３が容器であり、照明が容器の軸８に
   対しておよそ直角方向に行なわれ、撮影が軸８に
   対しておよそ直角方向に行なわれる、特許請求の
   範囲第５項記載の装置。 ７ 被検位置における容器に向けられた２つのカ
   メラ１０の軸１１間の角度αが70―100度である、
   特許請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 光源９が平ら、凸形または凹形の光線拡散用
   スクリーンを有する照明箱であつて、それは被検
   位置における容器の軸に平行である、特許請求の
   範囲第６項記載の装置。 ９ カメラ１０が感光性マトリツクス装置を有す
   るテレビカメラである、特許請求の範囲第５項記
   載の装置。