JPH0275941A - 検びん装置 - Google Patents

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〕 本発明は、例えばビールや清涼飲料水が充填されたびん
内に異物が混入しているか否か、或はびん自体にキズ、
汚れ等の欠陥があるか否かを映像情報により検出する方
法に関すムもの。

〔従来の技術〕

びん充填液中に異物が混入しているか否か、或はびん自
体に欠陥があるか否かを自動的に検出する手段は実用化
されておらず、専ら人手に依存し目視により観察して異
物の有無を判断しているのが現状である。この場合、大
量のびんを検査するため目の疲れを伴ない、またその判
断には個人差があυ正確を期し難い等の不具合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

（１）液を充填したびんを静止画像としてＴＶカメラで
撮影する場合、異物も静止しているためびん自体のきズ
や浮文字などの判別が難しく実用性に乏しい。

（２）またびんを回転させて内部の液と異物に運動を与
え、その握びんを静止させて、わずかな時間間隔をおい
て同一カメラから２枚の画像をとシ、その差から異物の
運動状況を促える方法も考えられるが、びんを−たん静
止させる必要があるため、機械装置が複雑になり、また
びんの並進運動を停止することにより泡が発生するため
誤検出が生ずる。

（３）−を九びんを急に回転させてぴんと内容液とに相
対運動を生じせしめて、回転中にびん及び回転装置と機
械的に同期して回転するカメラで２枚の画像を取込み、
異物画像のズレを検出する方法では、泡の発生による誤
傍出はないものの、ＴＶ左カメラ回転装置と直結する必
要があること、びんを回転装置に固定する必要があるこ
となどの理由で、機構が極めて複雑になる。

本発明は、上記各々の方法の不具合を解消して、びん内
で泡の発生を伴うことなく、簡単な装置で効率的にびん
内異物及びびん自体の欠陥を検出する方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

ビンをラインの流れ方向に移動した一１寸、回転を与え
て、回転後同一距離、同一角度で２台の固定カメラでび
ん画像を順次取り込み、これらの画像のズレを補正して
重ね合わせて、これら画像の差を演算し、びん内異物の
有無差にびんの欠陥を検出し、この信号により後側のラ
インで不良びんを排除することを手段とする。

〔作　用〕

びんを回転させることにより、液と異物にびん回転停止
後も慣性力によ）びんとの間に相対運動を生じしめて、
同一方向、同一角度かられずかな時間間隔をおいて２枚
の画像を取り込めば、これらの画像はびん自体は同一画
像として撮影されるが、異物はびんとの間に相対的な画
像ズレを生じ、これらの画像の差をとるとびん自体は消
去されるが異物は画像のズレのため抽出できる。これら
の一連の動作はびんを水平方向に一定方向に一定速度で
移動させたｔ′−１実施されるため、検出装置が極めて
簡単な構成で実現でき、かつびんの停止などによる加速
度が作用しないため、泡の発生による誤検出を防ぐこと
ができる。

第１実施例 びん内異物の検出に関する本発明の第１実施例を第１図
について説明する。

図において、ｌはコンベア、２はビン回転ベルト、３は
ビン有無センサ、４は光源装置、５は光源（ストロボ）
、６はＴＶ左カメラ７は画像処理装置、８はセノセレー
タ、９は不良品コンベア、１０は良品コンはア、１１は
びん、ｌｌａは異物である。

コンベア１は、出口コンベア１０と連動してびん１１を
図の左側より右側に一定速度で搬送する。ここでびん１
１は回転ベルト２を通過時、回転運動が与えられ、これ
により中の液はびん回転終了後も慣性力により回転し続
ける。びん１１の回転が無い状態でかつ中の液が回転運
動を消滅しない間に、Ａ、Ｂの２つの位置で２枚の画像
を取υ込む。ここでＡからＢに至るまでに中の液と共に
異物は運動を続けるから、２枚の画像は、びん自体は同
一画像で、異物のみがズレを持った画像となる。画像取
込のタイミングはびんの検出センサ３の信号を光源装置
４に取込み、ストロボ等の光源５を発光することにより
調整する。

２枚の画像信号は画像処理装ｆｔ７で、機械系のプレ等
による微妙な画像のズレを修正して、びん容器の像を重
ね合せた後、２枚の画像の差を演算し２値化して、これ
を全画素子（５１２Ｘ　５１２又は２５６Ｘ　２５６　
）で積分し、この値が所定の値を超える場合、不合格ぴ
んとしてセルレータ８でラインより除去する。

これらの検出手順は第２図の作動順序フロー図に示した
。

第２実施例 びん内異物の検出に関する本発明の第２実施例を第３図
、第４図について説明する。

図において、】１はびん、２１は入口コンベア、ｎはフ
ィーダ、乙は往復回転テーブル、冴は光源、６は回転検
出センサ、６−１はカメラ１．６−２はカメラ２．２７
ハセパレータ、郡は良品出口コンベア、酉は不良品出口
コンベア、加はびん押え装置、３１はアーム、３２はギ
ア、北はモータである。

フィーダｎにより回転テーブル乙に移動したびん１１は
、検査筒のびんを後方のコンばアに押し出す。

回転テーブル上のびん１１はマグネット等で動作するび
ん押え３０１Ｃより固定され、しかる後、テーブル乙を
回転させる。回転開始直後の角θ１と回転終了前の角θ
２を回転検出センサδで検出し、回転テーブルｎと位置
関係が回転に対して同一となるカメラ１（ｆｉ−１）、
カメラ２　（６−２）で、それぞれθ、。

θ２において画像を取込む。これらの画像はテーブル乙
に固定されたびん自体に対しては同一となるから、これ
らを重ね合せて画像の差を演算するとびん自体の画像は
消去される。しかし異物は慣性により静止したままであ
るので、カメラ１．２で画像のズレが生じ、差を演算す
ると異物のみが抽出される。

この差の積分値Ｓをあらかじめ定めた値Ｓ０と比較する
ことにより異物検出信号が得られ、セパレータｎにより
不良びんを排除できる。

ここで、光源Ｕは回転テーブル乙に固定すれば、常に一
定の光量で、ＴＶ両画像得られる。また回転テーブルｎ
は往復回転させることとし、右廻り時に１本、左廻りで
１本、各々の動作時に検査を行うことにより、処理速度
を上げることができる。

これらの動作の作動順序フローを第５図に示した。

伺、びんの回転角はｌＯ０〜１２０°往復とし、回転速
度を０．５〜５回転／秒の適切な値をびんの寸法や検出
すべき異物の種類により選定する。

第３実施例 びん自体の汚れ、キズ等の欠陥を検出する本発明の第３
実施例を第６図について説明する。

４１はコンベア、１１はびん（被検査体）、６はＴＶカ
メラ、６ａは光電変換素子（画素子）、６ｂ、６ｃはカ
メラレンズ、４７はＡＤ変換部、４８は比較演算部、４
９は標準パターン情報、父は判定部、５１はコントロー
ラ、５２はセパレータ、５３は不良品プール、父は光源
である。

被検査体１１の像はあらかじめメモリした標準品（正常
晶）の像と比較して汚れや異物の有無を判定する。

画像読取装置の具体例 第７図乃至第９図において、１１はびん等の被検査体、
１１ｂは汚れ、キズ等の欠陥、６はＴＶカメラ、６ａは
光電変換素子、６ｂは通常・のカメラレンズ、６Ｃは円
柱面レンズ等の異方レンズ、４６はモニタの映像である
。

被検査体１１をＴＶカメラ６で撮映する場合、画素子は
例えば５１２　Ｘ　５１２など正方形に配置されている
が、一般に被検査体は正方形ではないため、通常のＴＶ
カメラでは検査中、無駄な画素子（以下これを不要画素
子という）がでる。

例えば半径と高さの比が１：４のびんであれば、第７図
に示すように、全画素子の％は働いていないことになる
。画像の解像度は１画素が分担する被写体の長さに反比
例するから、被検査体上の汚れやキズ等の欠陥を高精度
で検出しようとすると、必然的にカメラの台数を増やさ
ねばならず、部分部分で各カメラの視野範囲で検査を行
う必要がある。

この場合コストが高くつき、また後のデータ処理も複雑
になる。

第８図に示すように、光軸に関し非対象な形状を有する
異方レンズ６ｃ（第９図参照）を光学系に組み込むこと
により、有効画素子域（検査領域）を拡大することがで
、きる。即ち、水平方向の拡大率を垂直方向と比べて例
えば３倍にとれば、画素子上の映像は水平に３倍のゆが
みを持つ像となる。

第１０図に示すように、通常のＴＶカメラと被検査体１
１との間に、−力方向に凹、その直角方向に平均々凹面
鏡４７をおくことによっても、同様な効果が得られる。

第７図に示した従来技術で、上述の異方レンズ又は凹面
鏡を使用した場合と同様な検出精度（分解能）を得よう
とすれば、２台のＴＶカメラが必要であり、設備費が嵩
むだけでなく、検査データの処理が複雑になる。

〔発明の効果〕

本発明は、二組の画像読取装置と、同両読取装置の出力
信号を受けて演算処理する画像処理装置と、同処理装置
の不良判定出力信号に基づき不良びんを選別する選別装
置とを設けたことにより、次の効果を生ずる。

（１）　　びんを回転させ、液及び異物とびんとに相対
運動を発生させるので、泡の発生による誤検出が少なく
、検査を効率的に行うことができる。

（２）カメラを運搬・回転部材の外部に固定するため、
映像信号や制御信号の配線が簡単になり、構造が簡単で
信頼性の高い検査装置を実現できる。

（３）水平方向の拡大率を大きくした異方レンズを採用
することにより、垂直におかれた長方形の物体を画素子
上で正方形に近い形状に撮映できる。

従って、−画素子あたりの分担する被検査体面積を水平
拡大率の逆数倍に減することができ、検査能力を上げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概略平面図、第２図は第
１実施例の作動順序フロー図、第３図は第２実施例の概
略平面図、第４図は第３図の回転テーブル部分の側面図
、第５図は第２実施例の作動順序フロー図、第６図は第
３実施例の構成図、第７図は通常のＴＶカメラとその映
像を示す説明図、第８図は異方レンズを装着したＴＶカ
メラとその映像を示す説明図、第９図（ａ）及び（ｂ）
は異方レンズの垂直断面図及び水平断面図、第１０図は
凹面鏡を用いたびん撮映装置の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二組の画像読取装置と、同両読取装置の出力信号を受け
   て演算処理する画像処理装置と、同処理装置の異物判定
   出力信号に基づき不良びんを選別する選別装置とを具え
   たことを特徴とする検びん装置。