JPH03279849A - 成形ボトル検査方式 - 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、製品ラインによって搬送されてくる成形ボト
ルに対し、その口部における成形不良を検出する検査方
式に関するものである。

［従来の技術〕 例えば工場の製造ラインにおいては、搬入コンベアライ
ン（以下、ラインという）によって順次搬送されて（る
製品に対して、種別によって判別したり、又は不良品を
排除するために、各製品を機影した画像によって各製品
を検査することが行なわれている。

例えば第４図に示すように、ライン１で搬送されてくる
製品Ｐをフォトセンサ等で構成された検出器２で検出す
ると、その検出信号が外観検査装置３に供給され、外観
検査装置３は例えばＣＣＤカメラによる画像センサ４及
びストロボ照明装置５に制御信号を送り、その製品を機
影させる。この機影動作により、画像センサ４から得ら
れた画像データは外観検査装置３において解析される。

例えば画像データを２値化することによりその製品の全
体、或は一部分の面積が算出されたり、また重心の算出
などが実行される。

そして、このように解析によって得られたデータは、例
えばあらかじめ設定されている基準値と比較されるなど
によりその被検査物品である製品の良否や種別を判定す
ることができる。

このような判定システム＃。によって、製品の良否や種
別を判別することができるため、この判定システム＃。

によって得られたデータを制御信号としてライン１の下
流に設けられた選別装置６に供給すれば、例えば図示す
るように不良製品Ｐ°をライン１から排除することがで
きる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このような製品検査システムは、例えば樹脂
等で成形されたボトルの検査においても利用されいるが
、成形ボトル検査の際については、特にその口部の検査
に関して次のような問題がある。

第５図に示すように、成形ボトルＢにおいては、その口
部Ｍに成形不良による口欠けＨが生ずることがあるため
、ライン上で搬送されてくる各成形ボトルに対して、上
記のような製品検査システムで口欠けの有無を検査しな
ければならない。

ところが、この口欠けＨの有無判別を画像センサ４で撮
影した画像データからを行なうためには、第６図に示す
ように画像センサ４を３方向に設け、口部Ｍの周囲各面
からの画像を取り込まなければならないため、システム
が大型化するとともに、得られた画像信号の処理も複雑
化して好ましくない。

また、口欠は部分が僅かな大きさであるときは、画像セ
ンサ４での撮影範囲であっても、画像センサ４の分解能
や信号処理上の精度等により、その画像信号からは口欠
けと認定されない場合も発生し易いという問題もある。

さらに、口部Ｍを正確に撮影するため各画像センサにお
いて上下方向の位置精度が厳密に要求され、システムの
セツティングや実行時の調整が困難という問題もある。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点にかんがみてなされたもので
、ラインで搬送されてくる成形ボトルに対し、真上の位
置から１つの画像センサによって搬像を行ない、この画
像センサによって得られた信号から、成形ボトルの口部
における開口部分の面積を算出し、開口部分の面積が予
め設定された基準値よりも小さければ、当該検査対象の
成形ボトルは、口部に成形不良が存在するものであると
判別する成形ボトル検査方式である。

［作用］ 樹脂成形ボトル等において、口部不良（口欠け）め原因
は、成形時に口部の一部が口部内壁にたれ込むことによ
るものである。このたれ込みが発生すると、上方から見
た場合に、その内壁部の肉厚は厚くなるため、開口部分
の面積としては、逆に小さくなることになる。従って、
上部から撮影した画像データより開口面積を観測すれば
、口欠けの有無の判断が可能になる。

［実施例〕 まず本発明の成形ボトル検査方式の使用される外観検査
装置のついて、その全体の構成を概略的に説明する。

第１図はその回路ブロックを示したものであり、−点鎖
線で囲った１０が外観検査装置を示すものである。なお
、この外観検査装置１０と、画像センサ（ＣＣＤカメラ
）４、照明装置５、及び検出器２によって、前記した第
４図の如き判定システム＃。が構成されている。また、
照明装置５は本実施例ではストロボ照明として、画像セ
ンサ４のシャッタタイミングと同期して照明動作を行な
うものとするが、例えば蛍光灯のように連続光を照射す
るものであってもよい。

このような判定システム＃。における本実施例の外観検
査装置１０は、前記第４図で説明した製品検査動作によ
って、ライン上で搬送されてきた製品を画像センサ４で
撮影して得たＲ、Ｇ、Ｂの画像信号が製品判定用のデー
タとして入力される。

１１Ｒ，］　ＩＧ、１１ＢはＡ／Ｄ変換器であり、供給
されたＲ、Ｇ、Ｂ画像信号をそれぞれデジタル信号に変
換する。１２Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂはデジタル信号に変換
されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれ記憶するフレームメモ
リである。

フレームメモリ１２Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂに記憶された画
像データは画像バス１３ａを介して点線で囲った画像処
理部１４に供給され、各種演算処理が行なわれる。

この画像処理部１４には例えばハードロジック回路によ
って、２値化処理部１４ａ、重心・傾き演算部１４ｂ、
周囲製演算部１４ｃ、ａ度分散演算部１４ｄなどが設け
られており、製品を撮影した画像データを解析し、その
製品に関する所定の内容のデータを算出することができ
るようになされている。

２値化処理部１４ａでは画像データから特定の色を抽出
することにより、例えばその製品（或はその製品の特定
部分）の面積を算出することができる。また、この２値
化データに基すいて重心・傾き演算部１４ｂ、周囲製演
算部１４ｃにおいて各演算が実行され、その製品の重心
、傾き、周囲長等が算出され、また、その周囲長の２乗
から面積を除することにより、その製品の外形の複雑度
等を得ることができる。

また、濃度分散演算部１４ｄでは、フレームメモリ１２
に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂの輝度データから、その濃度分
布を算出できるように為されている。

１５はシステムコントローラ（ＣＰＵ）であり、画像処
理部１４において得られた各種算出結果は制御バス１３
ｂを介してＣＰＵｌ５に供給され、ＣＰＵ１５において
は、この算出結果に対して、予め設定された基準値と比
較することによって、当該製品がその設定条件に合致す
るか否かの判断等を行なう。

例えば、ライン上で順次搬送されてくる製品の中から、
所定の大きさの製品のみを判別したい場合は、その商品
の全体を撮影した画像信号をフレムメモリ１２に取り込
み、このデータに対して２値化処理部１４ａで面積を算
出させる。そして、その算出データを制御バス１３ｂを
介して取り込み、その値を、予め設定されている基準値
Ｋ（例えば上下基準値（Ｋ、、ＫＬ））と比較し、その
範囲内であれば、その製品は該当製品である判別するも
のである。この判別結果は判別データとして、前記第４
図に示した選別装置６等に出力することができるように
為されている。

なお、フレームメモリ１２に取り込まれた画像を解析す
る際には、常に、その１画面分全部のデータを対象にし
て解析する必要はなく、ＣＰＬＩＪ５の制御機能によっ
て、撮影した１画面の画像信号内においてｌ又は複数の
領域（以下、ウィンドウという）を設定し、そのウィン
ドウ単位で演算処理部１４における解析動作が行なわれ
るように制御することもできる。この場合において、複
数（ｎ個）のウィンドウを設定したときは、ウィンドウ
毎の解析データに対して各々基準値に、〜に、と比較す
ることにより、ウィンドウ単位の判別データを生成し、
このｎ個の判別データをさらに演算処理することにより
、総合的な判別データを得ることができる。

またＣＰＵｌ５では、さらにその制御機能によって、検
出器２からの検出信号に基すいてタイミングを設定し、
画像センサ４及び照明装置５に対して動作制御信号を出
力するものである。

１５ａ、１５ｂはＣＰＵ１５内のメモリ部（ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ）を示し、各種制御用データとともに上記した判定
用の基準値が対象品目、判定内容毎に分けられて、予め
記憶されている。なお、ＣＰＵｌ５における情報の入出
力はＣＰＵ内部のインターフェース部を介在して行なわ
れているが、説明上インターフェース部については省略
する。

１６はＣＰＵ　１５に対して使用者が各種操作を行なう
ための操作パネル（キーボード）であり、例えばメモリ
部に記憶されている基準値や制御内容を選択するなどの
操作が行なわれる。

１７はフレームメモリ１２に保持されている画像及びＣ
ＰＵｌ５から供給される制御用画像（操作メニュー、画
像ウィンド枠等）を表示するデイスプレィを示す。なお
、画像等の表示は外部ＣＲＴ等により行なうようにして
もよい。

１８は本実施例において形成されるメモリカードドライ
ブを示し、外部メモリカード（自己電源でバックアップ
を行なうＲＡＭ−Ｉ　Ｃカード、磁気記録媒体、光記録
媒体等）とで情報をやりとりすることができるように為
されている。

１９は外部機器との間で各種信号の入出力を行なうため
の入出力端子部を示す。例えば入出力端子部１９を介し
て、ライン上で搬送される製品を検出する検出器２から
の検出信号が入力されてＣＰＵ１５に供給され、また、
上記したようにＣＰＬＩ１５から出力される各種外部機
器の制御信号が画像センサ４．照明装置５．及び図示し
ない選別装置等へ出力されることになる。

この外観検査装置１０は以上のように構成されているこ
とにより、ライン上の製品を画像センサ４によって撮影
させ、その画像信号に基すいて各種解析を行ない、上記
したように、その対象製品の各種判別を行なうことがで
きるように為されている。

このような外観検査装置１０、画像センサ４等から構成
される判定システム＃。により、本発明の成形ボトル検
査方式を実行する場合の実施例について以下説明する。

まず、成形ボトルについては前述したように口火けを検
出することが行なわれるが、樹脂等によるものの口火け
の原因は、成形時に樹脂が口部内壁側にたれ込んでしま
うことである 従って、例えば第２図の成形ボトルＢの平面図に示すよ
うに、口部Ｍに、口火けＨが発生しているときは、点描
部Ｔとして示すように樹脂が口部Ｍの内壁に広がって、
内壁部分が多少もつあがってしまっている。

つまり、口火けがあるときはたれ込み部下により開口部
分（斜線部Ｑ）の面積が小さくなるため、成形ボトルを
真上から撮影し、上記外観検査装置１０において成形ボ
トルＢの口部開口部分Ｑの面積を算出すれば、口火けの
ないものとあるものを判別することができることになる
。

例えば第３図に示すようにライン１の真上の位置に画像
センサ４を設置し、ライン１で搬送されてくる成形ボト
ルＢに対し、第２図のような平面画像を撮像し、その画
像データを外観検査装置ｌＯに取り込む。そして例えば
第２図に点線Ｗで示すように口部Ｍの画像信号部分にウ
ィンドウＷを設定し、この領域内の画像信号から、開口
部分Ｑの明度或は色を抽出して２値化処理部１４ａにお
いて２値化演算を行なえば、開口部分Ｑの面積が算出さ
れる。

この開口面積データはＣＰＵ１５に入力され、正常な成
形がされた場合に観測される開口面積に基すいて予め設
定されていた基準値と比較され、その基準値より小さけ
れば、当該検査対象の成形ボトルは口火は不良と認定さ
れ、その判別データが出力されることになる。

このような検査方式を採用すれば、画像センサ４は１個
備えるだけでよ（、システムの大型化を招かない。

また、たとえ口火けＨそのものは微小なものであっても
、たれ込み部Ｔは口部内壁に広がり、良品と不良品の間
では、開口部分Ｑの面積差は明らかに現われることにな
るため、口火は部分そのものではなく、開口部分Ｑの面
積を算出するようにすることにより、画像センサ４の分
解能や信号処理誤差等による誤判断もほとんどなくすこ
とができる。

さらに、上方から撮影するため、成形ボトルの上下方向
の厳密な位置精度も必要なくなる。

なお、画像センサ４からはカラー画像を取り込むように
したが、モノクロ画像によっても明度差に基すいて開口
部分の面積を算出することはできるため、モノクロ画像
センサによる判定システム＃０によっても、本発明の検
査方式を実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の成形ボトル検査方式は、
画像センサを成形ボトルの上方に位置させて撮像し、開
口部分の面積に着目して口火は不良検査を行なうように
したため、検査システムの構成及びその調整を簡略化し
、さらに判定データの正確性を向上させることができる
ようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形ボトル検査方式に使用される外観
検査装置の一例を示すブロック図、第２図は成形ボトル
の口欠は時の状態を説明する成形ボトルの平面図、 第３図は本発明の成形ボトル検査方式の実施の際の検査
システム構成例の説明図、 第４図は製品検査システムの説明図、 第５図は成形ボトルの口欠けの説明図、第６図は従来の
成形ボトル検査方式の説明図である。 ２は検出器、４は画像センサ、５は照明装置、６は選別
装置、１０は外観検査装置、１２Ｒ９１２Ｇ、１２Ｂは
フレームメモリ、１４は画像処理部、１４ａは２値化処
理部、１５はＣＰＵ、６は操作パネル、 Ｂは成形ボトル、 Ｍは口部、 Ｈは口欠け、 Ｔはたれ込み部、 Ｑは開口部分を示 す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 製品ラインで搬送されてくる成形ボトルに対して真上の
   位置から画像センサによって撮像を行ない、該画像セン
   サによって得られた信号から前記成形ボトルの口部にお
   ける開口部分の面積を算出し、この算出データを予め設
   定された基準値と比較することによって当該成形ボトル
   の口部の成形不良を検出するようにしたことを特徴とす
   る成形ボトル検査方式。