JPH03163340A - びん胴部の欠陥検出装置 - 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、びんの胴部に生した欠陥、例えば肉厚中に生
じた泡や透明異物、胴部外面に生したひっつき（切欠き
または突起）や合い目咬み出しや焼傷、胴部内面に生し
た胴電線（凸条）や未溶融物による突起などを光学的に
検出する方法及び装置に関する。

【従来の技術】

この種の装置として、本出願人は特開昭６３−１０９３
５２号公報に記載のものを既に提案している。この装置
は、回転するびんの胴部に発散投射光を投射し、びん胴
部からの透過光を、スクリーン上に配置された２列の受
光素子群で受光し、第１列の受光素子群からの電気信号
を遅延して第２列の受光素子群からの電気信号と位相を
合わせ両電気信号を減算してその減算結果、すなわち明
暗差から欠陥の有無を判定するものである。

【発明が解決しようする課題】

ガラスびんの製造プロセスには、プレス・アンド・ブロ
ーと呼ばれる広口びんに多く適用されている製造工程と
、ブロー・アンド・ブローに呼ばれる細口びんに多く通
用されている製造工程とがある。 ところが、上記従来の方法は、プレス・アンド・ブロー
工程で製造されるびん内外壁面の円筒度の良い均一な壁
面に発生する欠陥に対しては、その欠陥による透過光の
明暗差がはっきりするため検出できるが、ブロー・アン
ド・ブローエ程で製造されるびんに特有のセッッルライ
ンと呼ばれる内面の大きな凹凸のあるびんへの適用は実
際上不可能であった。 本発明は、ブロー・アンド・ブローエ程で製造されるび
んの胴部に発生する欠陥でも的確に検出できるように、
その適用範囲を拡げることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明の方法、その好適な実施態様、及びこの方法を実
施するための装置の構或はそれぞれ次の通りである。 圭又里生左広 撮像装置の視野外よりびんの胴部に光を投射し、その透
過した屈折・散乱光を遮光部材の透光部を通じて上記撮
像装置で受光する． 筆上見尖立態盪 上記の方法において、びんを回転させながら２条の帯状
光をびん胴部で角度をもって交叉するように投射する． 里又坐尖擁見掻 上記の方法において、透光部を有する複数の遮光部材を
びんと撮像装置との間に間隔をおいて配置し、それらの
透光部を通じて屈折・散乱光を撮像装置で受光する。 本金里坐装置 びんを回転させるびん回転手段と、びんの軸線方向に長
い帯状光を発するように多数の光ファイバを配列しかつ
互いの帯状光がびんの胴部で角度をもって交叉するよう
に配置された一対の投光手段と、上記帯状光のびん胴部
投射位置へ指向させた撮像素子カメラと、該撮像素子カ
メラとびんとの間においてびん側に配置され、びんを透
過した屈折・散乱光を通過させるスリットを撮像素子カ
メラの視野中に有する第１の遮光部材と、撮像素子カメ
ラとびんとの間において撮像素子カメラ側に配置され、
第１の遮光部材のスリットを通過してきた光を通過させ
るスリットを撮像素子カメラの視野中に有する第２の遮
光部材とを備えてなる。

【作　　用】

上記の構成による作用はそれぞれ次の通りである。 主遺髪ＢＬｔ人 撮像装置の視野外よりびん胴部へ投射された光線は、欠
陥がない通常の場合はほとんど屈折または散乱すること
なくそのままびん胴部を透過するため、その透過光は遮
光部材で遮光され、撮像装置には入光しない。ところが
、びん胴部に泡や焼傷などの構造上の欠陥があるとそこ
で光が屈折し、また擦傷や汚れなどの表面上の欠陥があ
るとそこで散乱するため、その屈折・散乱光が遮光部材
の透光部を通じて撮像装置に人光し、欠陥が検出される
。 隼ユセｔロ動匪槙 ２条の帯状光が、回転するびんの胴部に所定の角度をも
って交叉して透過するため、びん胴部の欠陥を広い範囲
にわたり、かつ欠陥による屈折光の方向性に影響されず
検出できる。また、これら４ｊＦ状光はびん胴部のある
個所からびん中に人光し、再びびん胴部の他の部位、つ
まり２条の｛ｉ｝状光が交叉する検査部位を透過するこ
とになるので、びん胴部における最初の人光部に欠陥が
あった場合はそこでまず屈折することになるが、２条の
弔状光の大光部に同時に欠陥が存在することはほとんど
ないため、検出すべき所定以上の欠陥を、大光部での小
さな（許容範囲の）欠陥や威形により生ずる合わせ目な
どに影響されることなく検出できる。 追孟セ里○Ｕえ携 透光部を有する複数の遮光部材が間隔をおいて配置され
ているため、びん胴部を透過した光に対し、屈折角度に
よる一種の光学フィルタを数回にわたりかけることがで
きるので、欠陥にはならない合わせ目の段差などによる
屈折光は除去でき、検出すべき所定以上の欠陥だけを的
６ｆに検出できる。 主浣梨ト榎碍直 一対の投光手段の配列する多数の光ファイバから、細長
い帯状光をびん胴部に指向性良く投射できる。一対の光
源からの２条の帯状光はびん胴部で交叉し、びん胴部を
所定位置で２方向から同時に照射する。びん胴部を透過
した２方向の透過光のうち、屈折することなくそのまま
透過した光及び屈折角度の小さい光は、第１の遮光部材
で遮光され、屈折角度が所定以上大きい屈折・散乱光が
第１の遮光部材のスリットを通過する。さらに、その通
過光のうち、屈折角度が大きいある所定角度範囲の屈折
・散乱光のみが第２の遮光部材のスリットを通過して撮
像素子カメラに人光し、この７Ｕ囲外の光は第２の遮光
部材で遮光される。

【実　施　例】

以Ｆ、本発明の実施例を図面に従い詳細に説明する。 第１図（平面図）は本発明の第１実施例を示し、びんｌ
は、検査位置で垂直に立てた状態のままびん回転手段で
あるドライブホイール２により回転される。びん１を挾
んで一方側に投光器３が設置され、他方側には撮像装置
として、ＣＣＤ等の撮像素子をリニア配列またはマトリ
ックス配列した撮像素子カメラ４が設置されている。該
撮像素子カメラ４はレンズ５を備え、これを通じて撮像
する。その撮像素子群からの電気信号はコンピュータを
使用してデジタル処理できる。 投光器３は、光源６からの光を帝状光にして投光する互
いに反対向きに配置された一対の投光部７を有する。各
投光部７は、光源６からの光をびんｌの中心線と平行な
縦長の細長い帯状光にするために多数の光ファイバを上
下に配列した光ファイハアレイ８と、その帯状光の方向
を変えるミラー９と、Ｋｌ　ミラー９からの帯状光かび
ん１の胴部１ａで焦点を結ぶようにするシリンドリ力ル
レンズｌＯとで構成される。なお、図では両光ファイハ
アレイ８を長さ方向に離して配置したが、オーバーラノ
プするように対向配置すれば、投光器３を小型化できる
。 両投光部７からの２条の帯状光１１は撮像素子カメラ４
の視野外から斜めに投光される。すなわち、２条の帯状
光１ｌは、撮像素子カメラ４の視野中心線ｌ２がびん胴
部１ａと交わる点、つまり検禿点ｌ３で所定の角度θを
もって互いに交叉するように、かつ視野中心線ｌ２に対
し同し角度（θ／２）になるようにミラー９で調整され
る。 びんｌと撮像素子カメラ４との間には、透光部となる縦
長のスリッ目４．１５をそれぞれ有する第１の遮光部材
１６と第２の遮光部材ｌ７とが垂直に配置されている。 第１の遮光部材１４はびんｌよりやや離れた位置に設置
され、第２の遮光部材１４は撮像素子カメラ４のレンズ
５の近傍に設置されている。しかもこれら遮光部材１６
．　１７は、そのスリッ｝１４．　１５の中心が視野中
心線Ｉ２上に位置するように定置されている。第１の遮
光部材１６のスリントｌ４は第１の遮光部材ｌ７のスリ
ット１５よりも幅が狭く、また該スリッ口４の両側縁に
は、徐々に幅を狭めながらびんｌ側に突出するリップ１
８が突設されている。このリノブｌ８は省略しても構わ
ない。 従って、２条の帯状光１１は、回転するびんｌに対しそ
の胴部１ａの検査点１３とは異なる部分より人光してび
ん１・中を通り、検査点１３で交叉して透過する。この
検査点１３においてびん胴部１ａに欠陥がないときは、
２条の帯状光Ｕはびん胴部１ａをそのままほとんど真っ
直ぐ透過するため、その透過光は第１の遮光部材１６の
スリットｌ４より外れて該第１の遮光部材ｌ６で遮光さ
れる．ところが、びん胴部１ａに第３図のような泡、第
４図に示すような合い目咬み出し、第５図に示すような
ひっつき（外面の切欠き、突起）、第６図に示すような
グラッシーストン等の異物混入、第７図に示すような内
面の胴電線、第８図に示すような未溶解物による内面の
突起などの構造上の欠陥があるときは、かかる欠陥によ
り帯状光１１が大きく屈折され、またびん胴部１ａに擦
傷や汚れなどの表面上の欠陥があるときは散乱されるた
めその屈折・散乱光１９は第１の遮光部材１６のスリッ
ト１４を通過する．そして、その通過した光のうちさら
に第２の遮光部材Ｌ７のスリ７ト１５を通過したものだ
けがレンズ５を通じて撮像素子カメラ４の撮像素子群に
より撮像される．この場合、暗い視野内の明るい部分を
検出することになるため、検出回路のハードウェア及び
欠陥有無の判定アルゴリズムは光量の大小で判定する簡
単なものにできる。 従って、第ｌの遮光部材Ｉ６のスリッ｝１４を通過した
光のうちに第９図に示すような戒形の合わせ目による屈
折角の比較的小さい光２０が含まれていた場合は、その
屈折光２０は第２の遮光部材ｌ７で遮光される。上記の
角度θ／２は、かかる合わせ目による屈折光２０が撮像
素子カメラ４に大光しないように調整する。その角度は
びん１の種類等により異なるが、実験では約１１度が好
ましかった。 帯状光ＩＬは１条でも検出可能であるが、上記のように
２条としかつそれらが所定の角度θをもってびん胴部１
ａ上で交叉するように投光した場合には、欠陥による屈
折光の方向性に影響されずに検出できるほか、次のよう
な利点がある。 すなわち、２条の帯状光１１は上記のようにびん胴部１
ａのある個所からびん中に大光し、再びびん胴部１ａの
他の部位、つまり２条の帯状光１ｌが交叉する検査点ｌ
３を透過することになるので、びん胴部１ａにおける最
初の人光部に欠陥があった場合はそこでまず屈折して検
査点ｌ３への照射光量が落ちることになるが、２条の帯
状光１１の入光部に同時に欠陥が存在することはほとん
どないため検出すべき所定以上の欠陥を、入光部での小
さな〔許容範囲の〉欠陥や合わせ目などに影響されるこ
となく検出できる． 第２図に示す第２実施例は、投光器３の２つの投光部７
の光源としてそれぞれ複数のラインフィラメント電球２
１を用い、両投光部７からの光をびんｌの近傍に配置し
た遮光板２２で左右に分離することにより、カメラ視野
外より左右それぞれ複数の光源でびん胴部１ａに投光す
るようにしたものである． なお、第ｌ及び第２の遮光部材１６．　１７は不透明板
の一部に透光部となる透明部を設けたものでもよい．ま
た、遮光部材は１つでも所期の目的を達或でき、さらに
３つ以上あってもよく、その数は任意に選沢できる． 撮像装置はＣＣＤカメラ等の撮像素子カメラに限られる
ものではなく、また投光する光は帯状でなくともよい．

【発明の効果】

本発明による効果を請求項ごとに示すと次の通りである
。なお、請求項２．３は請求項ｌによる効果も当然に奏
し、さらに請求項４の本発明の装置は請求項１．２及び
３の効果も奏する。 輩里盟土 ■　プレス・アンド・ブローで製造されたびんの欠陥は
勿論のこと、ブロー・アンド・ブローで製造されたびん
の欠陥でも、しかも泡や凹凸度の急峻な突起などの屈折
率の大きい欠陥でも検出できる。 ■　暗い視野内の明るい部分を欠陥として険出すること
になるため、検出回路のハードウェア及び欠陥有無の判
定アルゴリズムは光量の大小で判定する簡単なものにで
きる。 違欠央至 ■　２条の帯状光が、回転するびんの胴部に所定の角度
をもって交叉して透過するため、びん胴部の欠陥を広い
範囲にわたり、かつ欠陥による屈折光の方向性に影響さ
れずに検出できる。 ■　びん胴部における最初の入光部に欠陥があった場合
はそこでまず屈折することになるが、２条の帯状光の入
光部に同時に欠陥が存在することはほとんどないため、
検出すべき所定以上の欠陥を、大光部での小さな（許容
範囲の）欠陥や成形により生ずる合わせ目などに影響さ
れることなく検出できる。 葡求項３ ■　透光部を有する複数の遮光部材が間隔をおいて配置
されているため、びん胴部を透過した光に対し、屈折角
度による一種の光学フィルタを数回にわたりかけること
ができるので、欠陥にはならない合わせ目の段差などに
よる屈折光は除去でき、検出すべき所定以上の欠陥だけ
を的確に検出できる。 謹王退土 ■　一対の投光手段の配列する多数の光ファイバから、
細長い帯状光をびん胴部に指向性良く投射できる。 ■　投光手段を発熱の少ないしかも光量の大きいものに
できる。 ■　スリントを有する２つの遮光部材と撮像素子カメラ
により欠陥の有無を簡単かつ的確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の光学系説明図、第２図は
第２実施例の光学系説明図、第３図ないし第８図はそれ
ぞれびん胴部の欠陥の態様を示す断面図、第９図は戒形
による合わせ目を示す断面図である。 ｌ・・・・・びん、１ａ・・・・・・びん嗣部、２・・
・・・・ドライブホイール（びん回転手段）、４・・・
・・・撮像素子カメラ、７・・・・・・投光部、８・・
・・・・光ファイバアレイ、１１・・・・・・４ｊＦ状
光、１４．　　１５・・・・・スリット、１６１７・・
・・・・第１及び第２の遮光部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、撮像装置の視野外よりびんの胴部に光を投射し、そ
   の透過した屈折・散乱光を遮光部材の透光部を通じて上
   記撮像装置で受光することを特徴とするびん胴部の欠陥
   検出方法。２、びんを回転させながら２条の帯状光をび
   ん胴部で角度をもって交叉するように投射することを特
   徴とする請求項１記載のびん胴部の欠陥検出方法。 ３、透光部を有する複数の遮光部材をびんと撮像装置と
   の間に間隔をおいて配置し、それらの透光部を通じて屈
   折・散乱光を撮像装置で受光することを特徴とする請求
   項１または２に記載のびん胴部の欠陥検出方法。 ４、びんを回転させるびん回転手段と、びんの軸線方向
   に長い帯状光を発するように多数の光ファイバを配列し
   かつ互いの帯状光がびんの胴部で角度をもって交叉する
   ように配置された一対の投光手段と、上記帯状光のびん
   胴部投射位置へ指向させた撮像素子カメラと、該撮像素
   子カメラとびんとの間においてびん側に配置され、びん
   を透過した屈折・散乱光を通過させるスリットを撮像素
   子カメラの視野中に有する第１の遮光部材と、撮像素子
   カメラとびんとの間において撮像素子カメラ側に配置さ
   れ、第１の遮光部材のスリットを通過してきた光を通過
   させるスリットを撮像素子カメラの視野中に有する第２
   の遮光部材とを備えてなることを特徴とするびん胴部の
   欠陥検出装置。