JPH0318924Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は硝子ビンのきず検出装置に関する。

ビール、清涼飲料水などの容器にされる硝子ビ
ンは、一般に回収されて何回も使用されるが、そ
の使用回数が増加するに従いビンの円筒部上部お
よび下端部にはちまき状のすりきずが生じ、同時
にきず強度（きずの深さ）およびきずの幅が大き
くなる。さらに使用回数が増大すると、円筒部全
面に規則性のないきずも増加する。このような硝
子ビンは商品価値が低下すると共に強度的にも劣
化し、破損の危険がある。特に炭酸飲料水の容器
として使用する場合は、内部が加圧状態になつて
いるため破損し易くなる。

そこで、ビン詰め工場では、その工程の自動
化、省力化のため硝子ビンのきずを検出する装置
が必要となる。

しかしながら、現状ではきずのある硝子ビンを
検出するに当り、人間の目視判断により選別して
おり、正確な検出ができない。また最近光学式の
きず検出装置が発表されているが、これはビンの
主に表面の反射光あるいは散乱光をフオトダイオ
ード等により検出するものであり、投光器、受光
器の位置関係が微妙であり、このためそれらを設
定するのが非常に困難なものとなつている。

改良された従来装置として光源とイメージセン
サを用いて硝子ビンのきずを検出するものがあ
る。

一次元イメージセンサは、物体の反射光、透過
光、散乱光などを、ある一次元すなわちある線分
上のみをスライスしてその強度を各画素ごとのア
ナログ信号として取り出すことができるものであ
る。またカメラレンズなどを用いてイメージセン
サ素子上に実像を結ばせるので、遠方からの監視
ができ、さらにこれらのことがミリ秒程度の時間
内に行なうことができるなどの利点がある。

また、硝子ビンに生じるはちまき状のきずは、
前述したように第１図の如く硝子ビン１の円筒部
の上端部および下端部に生じやすい。また下端部
のきず１ａは、上端部のきず１ｂより早期に生ず
る共に円筒部円周上にほぼ均一に生じる。従つて
下端部のきず１ａは、ビン履歴を良く現わすこと
になる。

以上のことから、第２図に示すように、被測定
対象である硝子ビン１に対し、光源２とイメージ
センサ３とを用いてなる硝子ビンのきず検出装置
は、前記硝子ビンの円筒部の下端部１ａに対し前
記光源２と前記イメージセンサ３とを同一垂直面
状に配置し、前記光源と前記イメージセンサの光
軸に一定の角度をもたせ、かつ硝子ビンのきず発
生部位に前記光源から投射した光の散乱光を前記
イメージセンサに集光させるようにし、前記イメ
ージセンサの出力により判定部で硝子ビンのきず
程度を判定するように構成したものがある。

ところが、多くのビンの中には下端部の傷が一
様でないものも含まれている。この状況は第３図
に拡大図で示すようになり、イメージセンサの検
出線分がイとロではきずの強度及び幅が異なり、
同じビンに対してもイメージセンサのスライス位
置によつて第４図に示すようにイメージセンサ出
力に差が出て良、不良の判定結果が変つてくる。

本考案は上述までの事情に鑑みなされたもので
イメージセンサによる検出装置において、イメー
ジセンサ上の結像をぼかすことにより、きず検出
を１つの線分のきず情報でなく線分が幅を持つ面
のきず情報として得ることにより、検出位置の違
いによる良否判定誤りを無くしたきず検出装置を
提供することを目的とする。

第５図は本考案の一実施例を示す。被写体から
発散する光は集光レンズ４によつて集光され、イ
メージセンサ３の検出面３Ａにきずの実像が作ら
れる。ここで、集光レンズ４の焦点距離Ｌはピン
ト調整により検出面３Ａから前後に少しずらさ
れ、イメージセンサ３の検出面３Ａ上の像にぼか
しが施される。

従つて、ビンの下端部はちまき状きずの像はイ
メージセンサ３の検出面には１つの線分でなく線
分が幅を持つ面積を持つて検出位置の周辺を含ん
だ平均的な像になり、イメージセンサのスライス
位置に拘らず平均的なきず検出出力を得ることが
できる。

第６図は本考案の他の実施例を示す。同図が第
５図と異なる部分はぼかし用レンズ５を設けた点
にある。このぼかし用レンズ５は集光レンズ４に
おけるピント合せをしてしかも検出面３Ａにぼか
し像を発生させる。即ち、第５図に示す実施例で
はぼかし像を得るのに集光レンズ４のピント調整
で行なうが、その場合は集光レンズ４の指示距離
と実際の被写体間距離のずれが生じ、万一ピント
調整の位置ずれを起したときには元の位置に戻す
のが困難となる。そこで、本実施例では集光レン
ズ４はピントを合わせて検出面３Ａに焦点を持た
せることで集光レンズの指示距離を実際の被写体
間距離と一致させ、ぼかし用レンズ５に焦点距離
の違うものを使用して検出面にぼかし像を得る。

従つて、本実施例によれば、ぼかしの程度、す
なわちきずの平均値範囲をぼかし用レンズ５によ
つて任意に調整でき、その復元も容易になる。な
お、ぼかし用レンズ５としては凸レンズに限らず
凹レンズでも良いし、その取付位置は集光レンズ
４とイメージセンサ３の間にしても実現される。

次に、ビンのラベルによるきず検出への影響を
除いた実施例を説明する。

各種のビンには第７図に示すようにその表面に
メーカ名、商品名等が印刷又はラベル１ｃとして
貼付けられる。こうしたラベル付きの硝子ビンで
のきず１ａ検出には、前述のように集光レンズで
ピントを合わせ、ラベル１ｃ部分の信号を回路上
でカツトするかあるいはイメージセンサの視野に
ラベルが入らないようにすれば良いが、これには
スライス幅を広げたぼかし像ではカツト部分の設
定が難しくなる。すなわち、第８図にイメージセ
ンサの検出信号を示すように、ぼかしを施さない
場合（第８図イ）にはきずによる信号域Ａとラベ
ルによる信号域Ｂとは明確に分離されるが、ぼか
しを施した場合（第８図ロ）にはきずによる信号
域A′とラベルによる信号域B′とは互いに重畳し
てその分離が困難となる。

ラベルを避けた他の方法としてきず１ａに対し
てイメージセンサ３のスキヤン方向を平行させる
ことが考えられるが、きずの高さ位置はビンによ
つて20mm程度の幅で違いが生じるため、きずの検
出漏れが頻繁に起きる。

そこで、本考案はイメージセンサの検出面にラ
ベルの像が入らないようにし、かつきずによる散
乱光の像をぼかすために、ぼかし用レンズに代え
てシリンドリカルレンズを用いる。第９図は本考
案の一実施例を示し、ビン１に対して幅方向に曲
断面を持ち高さ方向に平行断面を持つシリンドリ
カルレンズ６と集光レンズ４及びイメージセンサ
３を設ける。シリンドリカルレンズ６は充分薄肉
のものにされ、幅方向に曲断面を持つことから同
図Ａの平面図上で判るように幅方向に対してぼか
しレンズと同様に焦点をずらし、高さ方向に平行
断面を持つてＢに側面図で示すようにガラス板を
介在させるのと同様に焦点距離をずらさない。

こうしたシリンドリカルレンズ６を備えること
により、ビンの像に代えて第１０図Ａに示す被写
体を置いたときのイメージセンサ３の像は同図Ｂ
に示すようになり、幅方向に焦点ずれを持つてぼ
かし像を得るし、高さ方向には焦点が合つてぼか
し像にならない。従つて、ビンのきず検出には幅
方向にきず強度を平均化する機能を持ちしかもラ
ベルの妨害信号も取除いた検出が可能となる。

なお、実施例では凸形シリンドリカルレンズの
場合を示すが、これは凹形でも良いし、また取付
位置は集合レンズ４の前後何れでも良い。

また、本実施例ではきずの検出のみならず、帯
状物体の最大幅、最小幅を１回のスキヤンで測定
できる。これを第１１図と第１２図で説明する。
第１１図に示すように、被写体７として帯状で両
端が直線状でなく波打つ形状のものとし、光源２
からの散乱光をシリンドリカルレンズ６を持つイ
メージセンサ３で撮像すると、垂直方向のぼかし
は生じないため、イメージセンサ出力は第１２図
に示すように波打ち部分の平均レベルが端に近ず
くほど小さくなつて中央部が平均化されたフラツ
トレベルになる。従つて、イメージセンサの出力
が零レベルをよぎるスパンは被写体の最大幅に比
例し、フラツトレベル領域は最小幅を示すことに
なる。そして、最大幅から最小幅を減じたものは
被写体の平行度からのずれあるいは両端部の非直
線性を示していることになる。こうした情報は、
イメージセンサの１回のスキヤンで得られるもの
で、従来のぼかしなしのものでは複数回のスキヤ
ンを必要とするものに比べて高速判定を可能にす
る。

以上のとおり、本考案によれば、硝子ビンの１
つの線分のきず情報でなく面のきず情報を得て検
出位置による良否判定の誤りを低減できる。また
面のきず情報を得るのにセンサを複数にしたりビ
ンを回転させた複数回の検出を不要にした簡単な
検出装置で済むし、検出面の範囲を容易に変更で
きる。また、ラベル等のあるビンについてもシリ
ンドリカルレンズを使用することにより、ラベル
等による検出出力への悪影響を除いて面情報を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は硝子ビンのきず発生態様を示す図、第
２図はイメージセンサによるきず検出装置を示す
図、第３図はきずの拡大図、第４図はきずの検出
信号図、第５図は本考案の一実施例を示す構成
図、第６図は本考案の他の実施例を示す図、第７
図はラベルを持つ硝子ビンを示す図、第８図は第
７図のビンに対する検出信号を説明するための
図、第９図は本考案の他の実施例を示す平面図Ａ
と側面図Ｂ、第１０図は第９図におけるイメージ
センサのスライス像を説明するための被写体像Ａ
と検出像Ｂ、第１１図は第９図における検出例を
示す図、第１２図は第１１図における被写体像Ａ
と検出信号図Ｂである。 １……硝子ビン、１ａ，１ｂ……きず、１ｃ…
…ラベル、２……光源、３……イメージセンサ、
４……集光レンズ、５……ぼかし用レンズ、６…
…シリンドリカルレンズ、７……被写体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被測定対象である硝子ビンに対して光源と一
   次元のイメージセンサの検出面とを同じ垂直面
   状に配置し、上記光源とイメージセンサの光軸
   に一定の角度を持たせて上記硝子ビンのきず部
   位からの散乱光をイメージセンサの検出面に集
   光させ、該イメージセンサの集光量の大小によ
   つてきず程度を判定するようにしたきず検出装
   置において、上記イメージセンサの検出面への
   結像をぼかす手段を備えたことを特徴とする硝
   子ビンのきず検出装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、上
   記手段はイメージセンサの検出面に結像するた
   めの集光レンズのピントをずらしたことを特徴
   とする硝子ビンのきず検出装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項において、上
   記手段はイメージセンサの検出面に結像するた
   めにピント合わせした集光レンズと、該集光レ
   ンズの前又は後に設けたぼかし用レンズとから
   成ることを特徴とする硝子ビンのきず検出装
   置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項において、上
   記手段はイメージセンサの検出面に結像するた
   めにピント合わせした集光レンズと、該集光レ
   ンズの前又は後に設けたシリンドリカルレンズ
   とから成ることを特徴とする硝子ビンのきず検
   出装置。