JPH02116742A

JPH02116742A - ガラス瓶の欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH02116742A
Application number: JP26983088A
Authority: JP
Inventors: Yukio Saito; 之男斎藤
Original assignee: Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kamaya Kagaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-05-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、透光性を有するガラス瓶の欠陥を光学的に
検査するガラス瓶の欠陥検査装置に関する。

［従来の技術］ガラス瓶の欠陥の中でも、一般に「びり」と称されてい
るひび割れを検査する装置として、先に本出願人らは第
６図に示すような構造のもの（特願昭５９−５４６５８
号）を提供した。

この装置は、彼検査瓶へをその中心軸回りに回転させる
駆動装置付ターンテーブル１と、被検査瓶Ａの上方に配
し、昇降装置２によって被検査瓶Ａの中心軸方向に昇降
移動可能な可動台３と、端を光源４に接続し他端を前記
可動台３にホルダ５を介して固定した光学ファイバ６と
、この光学ファイバ６と光学的に接続した状態で自身の
軸回りに回転自在なように前記可動台３に支持し、かつ
、光源４からの光を被検査瓶Ａ内に導いてそこから収束
光として照射するための出光部を有する導光筒７と、こ
の導光筒７をその軸回りに回転させるための駆動モータ
８と、被検査瓶の外部に出た光を受光してこれを電気信
号に変換する受光装置９とを具備した構成とされ、ねじ
部やリングなどの凹凸面による乱反射光を抑制して大小
の欠陥を検知し、ざらに導光筒７自体を回転方向および
軸方向へ移動させることにより、被検査瓶Ａ全体にわた
って検査できるようにしたものである。なお、前記受光
装置９は平面的に配した多くの微小の光電変換素子（画
素）からなるエリアセンサ９ａを備えた構成とされてお
り、このような受光装置９は、被検査瓶Ａの予め決めら
れた位置（口元、ねじ部、肩部）に複数個配置されてい
る。

「発明が解決しようとする課題」上記構成の欠陥検査装置にあっては、上記したようにね
じ部やリング部あるいはその近傍に発生している大小の
欠陥（びり）を検知でき、かつ被検査瓶Δ全体にわたっ
て検査できるといった利点を有するが、例えば以下に示
すような解決すべき課題が残されている。すなわち、 ■受光装置９を被検査瓶Ａから離した位置に配置してい
るので、被検査瓶Ａ周囲の光を受光しやすいなど周囲環
境に左右されやすく、欠陥信号の検出精度が低いこと、 ■通常検査時では、受光時に作動するエリアセンサ９ａ
の全画素数の面積に比較して欠陥部の受光範囲が小さい
ので検査効率が悪（、また受光範囲の大小にかかわらず
全画素数を作動させるので検知速度が遅くなり、したが
って検査時間が長くなること、 ■受光装置９は被検査瓶Ａの周囲の予め決められた位置
に設置されているので欠陥の反射光の向きによっては受
光装置９の反射光に対する位置決め（セツティング）が
難しいこと、等である。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので検査精度
ならびに検査効率の高いガラス瓶の欠陥検査装置を提供
することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明は、被検査瓶をその中心軸回りに回転させる。

ための駆動装置付きターンテーブルと、被検査瓶の上方
に配し、昇降装置によって被検査瓶の中心軸方向に昇降
移動可能な可動台と、一端を光源に接続し他端を前記可
動台にホルダを介して固定した光学ファイバと、この光
学ファイバと光学的に接続した状態で自身の軸回りに回
転自在なように前記可動台に支持し、かつ、光源からの
光を被検査瓶内に導いてそこから収束光として照射する
ための出光部を有する導光筒と、この導光筒をその軸回
りに回転させるための駆動モータと、被検査瓶の外部に
出た光を受光してこれを電気信号に変換する受光装置と
を具備した構成とし、前記可動台に、該可動台の下降移
動に伴って被検査瓶の披検査部分ないし受光装置の周囲
を覆うカバーを支持し、前記受光装置を、カバーの内側
に取付けて各々がラインセンサを有する複数のセンサユ
ニットから構成したものである。

「作用」ビン容器等の欠陥検査時に、昇降装置で可動台を下降移
動させると、この可動台に支持されたカバーも下降移動
して被検査瓶の肢検査部分ないし受光装置を覆うので、
受光装置への外部光の影響をリド除できる。

「実施例」第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
、これらの図において符号１０は被検査瓶Ａをその縦中
心軸回りに回転させるためのターンテーブルである。

ターンテーブル１０は、回転軸１１を有するもので、こ
の回転軸１１には、駆動モータ　（駆動装置）１２の出
力軸に設けられたビニオン１３と歯合するギヤ１４が設
けられている。また、ターンテーブル１０上には被検査
瓶Ａをターンテーブル１０の回転中心上に位置決めする
ためのガイド部１５が設けられている。

被検査瓶Ａの、上方には、昇降装置１６によって被検査
瓶Ａの中心軸方向に昇降移動可能な可動台１７が設けら
れている。昇降装置１６は、可動台１７の一部に設けら
れたねし穴１６ａと、このねじ穴１６ａに螺合するねじ
棒１６ｂと、このねじ棒１６ｂを回転駆動するモータ１
６ｃとから構成されている。なお、可動台１７は図示し
ないガイド機構によりねじ棒１６ｂの軸方向にのみ摺動
可能に支持されている。

前記可動台１７には、一端が光源１８に接続された光学
ファイバ１９の他端がファイバホルダ２０を介して固定
されている。また、可動台１７には、光学ファイバ１９
と光学的に接続された状態て自身の軸回りに回転自在な
ようにベアリング２１およびターンホルダ２２を介して
支持される導光筒２３が設けられている。この導光筒２
３を支持するターンホルダ２２にはギヤ２４が設けられ
、このギヤ２４に歯合するビニオン２５を有する駆動モ
ータ２６か可動台１７に取り付けられている。

導光筒２３は、被検査瓶Ａ内に挿入可能な外径に形成さ
れ、その先端部（図中下端部）には光源から導いた光を
収束光として被検査瓶Ａの内面へ向けである所定の角度
で照射するための出光部が設けられている。

さらに、可動台１７には、欠陥検査時に瓶への被検査部
分の周囲を覆うことのできる遮光カバー（カバー）２７
の上端頂部がファイバホルダ２０を介して支持されてい
る。この遮光カバー２７は、本発明の特徴の一つであっ
て、可動台１７の下降移動に伴って被検査瓶Ａの被検査
部分（口元、ねじ部、肩部）を覆いかつ底面に被検査瓶
Ａを上下に通過させる孔２７ａを有する有底筒状の本体
部２７ｂと、この本体部２７ｂの上端開口部を覆いかつ
前記ファイバホルダ２０に固定されるドーム状の頂部２
７ｃとから構成されている。この遮光カバー２７の本体
部２７ｂ内面には、被検査瓶Ａに欠陥が存在するときの
反射光を受光し得るような位置に受光装置２８が設置さ
れており、この受光装置２８は、第２図に示すように、
カバー２７の内周面に水平かつ等間隔に配された複数（
この実施例では８つ）のセンサユニ、ト２９から構成さ
れ、これらセンサユニット２９は光電変換素子を内臓し
ている。

また、一つのセンサユニット２９の前方にはレンズ３０
が設置されて部分拡大視が可能とされ、欠陥の大小の判
別を容男に行うことができるようになっている。さらに
、レンズ３０の前方に第２図に示すような絞り３１を設
けることによって反射光の収束率を高めることも可能で
ある。

前記センサユニット２つは本発明の特徴の一つであって
、第３図に示すように、カバー本体部２７ｂの内周面か
ら中心軸方向へ延びる案内板３２に支持されて中心軸方
向へ沿ってスライド可能（長さＱ）な外枠３３と、この
外枠３３の内側面中央に軸３４ａを介して軸支されて中
心軸方向へ傾斜可能（傾斜角γ）な内枠３４と、この内
枠３４の上下内面に側端部がピン３５ａを介して軸支さ
れて横目動可能（回動角δ）な矩形板３５と、この矩形
板３５の前面（求心側）に設けられて自身の周方向へ回
動可能（回動角θ）な円板部３６と、この円板部３６に
装着されてＣＣＤラインセンサ３７を内臓したセンサ本
体３８とから構成されている。このようなセンサユニッ
ト２９は、上記した有機的構成によって、被検査瓶Ａ内
部に位置する照射光中心に対してＣＯＤラインセンサ（
以下ラインセンサと呼ぶ）３７を、第３図に示すように
、角度γ、δ、θ・の傾きに設定することができるもの
である。

なお、受光装置２８　（各センサユニ７ト２９）から出
力される電気信号は、電気信号レベルに基づいて欠陥の
判別を行う電子回路等に供給され、欠陥が存在すれば欠
陥信号として取り出すことができるように設計されてい
る。

第４図は、前記導光筒２３の出光部の構成例を示すもの
で、導光筒２３の先端開口を閉じる着脱自在な栓体２３
ａが設けられ、また導光筒２３の先端近くの周壁には開
口２３ｂが設けられ、前記栓体２３ａの内端面には、光
源からの光（イ）を屈折させて開口２３ｂから出光させ
るための反射鏡２３ｃが設けられ、さらに反射鏡２３ｃ
後方の導光筒２３内部には、第３図に示すように、光源
からの光を収束させる収束レンズ２３ｄが配されている
。なお、本出願人らの行った実験結果によれば、反射鏡
２３ｃの取付角度θ１は、４０’〜７５°の範囲に設定
するのが望ましく、中でも６５０程度（すなわち、被検
査瓶Ａ内面に対する入射角が臨界角に近い４０’程度）
の設定が最良であった。また、被検査瓶Ａ内面の傾斜が
異なる部分を検査する場合には、反射鏡２３ｃの取付角
度θ１をそれに対応させて変えた他の栓体２３ａと交換
して使用すればよい。さらには、第５図に示すように、
傾斜角度θ、の反射面４０ａを有するシリンドリカルレ
ンズ４０を利用して、これを光学ファイバ１９の下端に
設けて線画像を得ることにより、光の収束率を高め、ラ
インセンサ２９の受光効率を向上させることができる。

次に、以上のように構成された検査装置を用いて被検査
瓶Ａの欠陥を検査する場合について第１図を参照しなが
ら説明する。

被検査瓶への例えばねじ部あたりを検査する場合には、
駆動モータ２６の駆動により司勤台１７の昇降位置を調
整し、第１図に示すように、導光筒２３の出光部を被検
査瓶Ａ内におけるそのねじ部の近くに位置させ、被検査
瓶Ａの内面に向は収束光を照射する。そして、この状態
において被検査瓶Ａ（以下単に瓶Ａと呼ぶ）をその中心
軸回りに、例えば図中矢印Ｐで示す方向に回転させる。

ここで、出光部から照射された収束光は瓶Ａの被検査部
分を透過し、その一部はセンサユニット２９のラインセ
ンサ３７により受光されて電気信号として出力されるが
、この際、その被検査部分に欠陥がび在しない場合には
当然その欠陥信号は出力されないが、欠陥が存在する場
合には欠陥信号か出力される。

ところで、ラインセンサ３７はエリアセンサに比較して
画素面積か小さいため、検出効率が高いという利点があ
る半面、例えば出光部より照射された収束光が瓶Ａを透
過する際に欠陥で反射された場合、反射光の屈折角度な
いし方向によってはラインセンサ３７で受光できない恐
れがある。しかるに、この発明によれば、ラインセンサ
３７を投光部（照射光）中心に対して接近あるいは離間
させることで、またラインセンサ３７に第３図で示した
ようにγ、δ、θの傾きを持たせることで、欠陥部分（
びり）で三次元方向に屈折された反射光に対してライン
センサ３７を適切な向き・位置に設定することができ、
反射光をほぼ確実に効率よく捕そくして欠陥を検出する
ことができる。また、導光筒２３自体を回転させあるい
は軸方向に移動させることで受光範囲を拡大可能とし、
さらには導光筒２３をその軸方向にラインセンサ３７と
ともに移動させてその出光部を瓶への口元から底部まで
往復運動させることで瓶Ａのほぼ全体に亙って検査可能
となる。

なお、瓶Ａを回転させるための駆動モータ１２、導光筒
２３を回転および軸方向に移動させる駆動モータ２６お
よび１６ｃの駆動制御は、瓶Ａの被検査部分に自動的に
対応するよう、予めプログラミングされた制御装置によ
りそれぞれ制御するようにしてもよい。また、ラインセ
ンサ３７の位置決めは、例えばコンピュータ制御による
小型モータで駆動操作するようにしてもよい。

この実施例によれば、以下に示すような優れた効果を奏
する。

■欠陥検査時に被検査瓶Ａおよびラインセンサ３７の周
囲を遮光カバー２７ですっぽりと覆う・ようにしたので
、外部光の影響を受けずに済み、欠陥信号の検出精度が
向上する。

■遮光カバー２７の内側に水平かつ等間隔で各センサユ
ニット２９を配して取り付けるようにしたので、昇降装
置７で導光筒２７とともに遮光カバー２７を上下に移動
させることにより、被検査瓶Ａの各段階ごと（口元、ね
じ部、肩部等）にセンサを設置することなく欠陥を検出
することができ、検査装置の製作コスト削減に寄与する
。

■　ラインセンサ３７を投光部（照射光）中心に対して
γ、δ、θの傾きでもって向き・位置を微調整できるこ
とから、被検査瓶Ａの欠陥での反射光に対するラインセ
ンサ３７の位置決め（セツティング）を適切かつ容易に
行うことができる。

■ラインセンサ３７はエリアセンサに比較してその画素
数が少ないので、全画素数に対する欠陥の割合が相対的
に高くなり、検査効率が高くなるとともに検査時間がス
ピアデイになる。

「発明の効果」この発明の検査装置によれば、欠陥検査時に、被検査瓶
の被検査部分ないし受光装置の周囲をカバーで覆うこと
によって、外部からの入光を防いで欠陥の検出精度を向
上させることができ、また受光装置にラインセンサを用
いることによって欠陥の検出速度および検出効率を高め
ることができ、したがって検査の信頼性を向上させかつ
検査時間の短縮化を有効に図ることができる。

また、可動台で支持したカバーの内側に水平かつ等間隔
でラインセンサを配して取り付けるようにしたので、可
動台を昇降移動させることで、常に外部光の影響を排除
しながらラインセンサの位置、すなわち各段階ごと（口
元、ねじ部、肩部等）の検査位置を変更することができ
、各段階ごとにセンサを設置しなくて済むから、検査装
置の製作コスト削減を図ることができる等の優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は検査装置の概略断面図、第２図は検査装置の
要部水平断面図、第３図はセンサユニットおよびその配
置状態を示す図、第４図は導光筒先端の出光部の断面図
、第５図は反射鏡の代わりにシリンドリカルレンズを用
いた斜視図、第６図はこの発明の従来例を示すもので、
検査装置の概略断面図である。Ａ・・・・・・被検査瓶、１０・・・・・・ターンテー
ブル、１２・・・・・・駆動モータ（駆動装置）、１６
・・・・・・昇降装置、１７・・・・・・可動台、】８
・・・・・・光源、１９・・・・・・光学ファイバ　２
０・・・・・・ファイバホルタ、２３・・・・・・導光
筒、２６・・・・・・駆動モータ、２７・・・・・・遮
光カバー（カバー）、２８・・・・・・受光装置、２９
・・・・・・センサユニ、ｌ−１３７・・・・・・ライ
ンセンサ。出願人　　斎　　藤　　之　　男釜屋化学工業株式会社第２図第５図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

被検査瓶（Ａ）をその中心軸回りに回転させるための駆
動装置（１２）付きターンテーブル（１０）と、被検査
瓶（Ａ）の上方に配され、昇降装置（１６）によって被
検査瓶（Ａ）の中心軸方向に昇降移動可能な可動台（１
７）と、一端が光源（１８）に接続され他端が前記可動
台（１７）にホルダ（２０）を介して固定された光学フ
ァイバ（２３）と、この光学ファイバ（２３）と光学的
に接続された状態で自身の軸回りに回転自在なように前
記可動台（１７）に支持され、かつ、光源（１８）から
の光を被検査瓶（Ａ）内に導いてそこから収束光として
照射するための出光部を有する導光筒（２３）と、この
導光筒（２３）をその軸回りに回転させるための駆動モ
ータ（２６）と、被検査瓶（Ａ）の外部に出た光を受光
してこれを電気信号に変換する受光装置（２８）とを具
備してなり、前記可動台（１７）には、該可動台（１７
）の下降移動に伴って被検査瓶（Ａ）の被検査部分ない
し受光装置（２８）の周囲を覆うカバー（２７）が支持
され、前記受光装置（２８）は、カバー（２７）の内側
に取付けられて各々がラインセンサ（３７）を有する複
数のセンサユニット（２９）から構成されていることを
特徴とするガラス瓶の欠陥検査装置。