JPH0343582B2

JPH0343582B2 -

Info

Publication number: JPH0343582B2
Application number: JP56088703A
Authority: JP
Inventors: Michihito Kurahashi; Toshio Miwa; Hidejiro Hatsutori; Kyokazu Mano
Original assignee: Suntory Ltd
Current assignee: Suntory Ltd
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1981-06-08
Publication date: 1991-07-03
Also published as: JPS57201838A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、一次元走査カメラを用いた瓶類の
検査方法、特に瓶口の汚れ、割欠損、ビリ等の存
在を検出する瓶類の検査方法に関する。

一次元走査カメラを用いた瓶類の検査方法につ
いては、この発明に係る出願人も、これまでにい
くらかの出願を行なつている。その１つに、検査
すべき瓶の瓶口のほぼ横に光源を設け、この光源
よりの光線の一部を瓶口の光源に近い側壁で透過
させ、光源よりの光線の他の一部を瓶口の表面で
反射させ、この透過光と反射光を瓶口の上方に設
けた一次元走査カメラで受光して電気信号に変換
し、この変換された電気信号のパターンと、良品
瓶の信号パターンを比較することにより瓶の良否
を判定するものがある。

この瓶類の検査方法は、汚れや割欠損の他にビ
リの検出も出来るという成果を得たが、汚れや割
欠損の抽出という点で、さらに高精度な検査方法
の出現を望む声も生じて来た。

この発明の目的は、上記した先願のものに比し
てさらに精度の高い瓶類の検査方法を提供するに
ある。

この発明の瓶類の検査方法は、上記目的を達成
するもので、瓶口のほぼ横の一方に第１の光源を
設けるとともに、瓶口のほぼ横の前記一方とは逆
方向に第２の光源を設け、前記第１および第２の
光源よりの光線の一部を前記各光源に近い瓶口外
周縁で反射させ、前記第１および第２の光源より
の光線の他の一部を前記各光源に近い瓶口側壁で
透過させた後前記第１および第２の光源よりそれ
ぞれ遠い瓶口内周縁で反射させ、前記それぞれの
反射で得た光を瓶口上面に設けた一次元走査カメ
ラで受光して電気信号に変換し、この変換された
電気信号のパターンを中心で２分し、２分された
パターンをあらかじめ設定された良品瓶の信号パ
ターンと比較すること及び２分されたパターン同
志を比較することにより、瓶口の良否を判定する
ことを特徴とする瓶類の検査方法である。

以下、図面に示す実施例によりこの発明を詳細
に説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す概略図で
ある。

第１図において、１は検査すべき瓶であつて、
検査をなすため図示外のコンベア上に載置されて
移送される。２ａはたとえばハロゲンランプで構
成される光源である。光源２ａは瓶１の瓶口３の
ほぼ横に設けられる光源ボツクス４ａ内に収納さ
れている。光源２ａを出た光線は、光源ボツクス
４ａの拡散板５ａを通過して瓶口３に照射され
る。それらの照射される光線のうち一部の光線６
ａは瓶口３の光源２ａに近い瓶口外周縁３ａで反
射して、イメージセンサカメラ７に入る。一方の
他の一部の光線８ａは、瓶口３の光源２ａに近い
側壁を透過して、瓶口３の光源２ａに遠い瓶口内
周縁３ｂで反射して、イメージセンサカメラ７に
入るように構成される。

また光源２ｂは、光源２ａと同じハロゲンラン
プで構成される光源であつて、光源２ａとは瓶口
３をはさんで対称的に設けられており、その他の
構成は光源２ａの光学系とまつたく同じである。
すなわち光源２ｂは、光源ボツクス４ｂ内に収納
されており、光源２ｂを出た光線は光源ボツクス
４ｂの拡散板５ｂを通過して瓶口３に照射され
る。それらの照射される光線のうち一部の光線６
ｂは瓶口３の光源２ｂに近い瓶口外周縁３ａで反
射してイメージセンサカメラ７に入る。一方の他
の一部の光線８ｂは瓶口３の光源２ｂに近い側壁
を通過して瓶口３光源２ｂに遠い瓶口内周縁３ｂ
で反射してイメージセンサカメラ７に入るように
構成されている。

イメージセンサカメラ７（以下単にカメラとい
う）は、たとえばCCD素子（電荷結合素子）が
多数個配列されて構成されており、これらCCD
素子に光が当たるとその光信号に変換して撮像信
号を取出す一次元走査の可能なカメラであり、こ
れ自体は周知のものである。

さて、第１図に示す実施例において、光源２
ａ，２ｂより瓶口３に光を照射すると、その発光
パターンは第２図に示す通りとなる。第２図は、
矢印のように瓶１を移動させるのに対し左右の光
源から光を照射し、瓶口３の真上からみた発光パ
ターンであり斜線部が発光部である。この図に示
しているのは、良品瓶の場合の発光パターンであ
るが瓶口に割欠損、汚れ、ビリ等があると発光パ
ターンが変化するのでこの変化をカメラ７で抽出
し不良瓶の検査を行なう。カメラ７は、コンベ
ア、したがつて検査瓶１の進行方向に垂直に交叉
するように配されるので、その走査線１０も検査
瓶１の進行方向に垂直に交叉するようになる。

瓶１が移動して来て検査光学系に入ると、瓶口
３の位置“い”から走査線１０と交叉を開始し、
走査線１０は瓶口３と交叉してサンプリング動作
をしている間、瓶口３の発光部分に対応する検出
ビツト部分より出力信号を導出し、その動作は瓶
口３の位置“ろ”が走査線１０上を通過するまで
なされる。

なお実際のパターン比較においては、発光部が
中心を基点に左右対称であることに着目して走査
線１０を２つに、すなわち９ａ，９ｂに分け、互
に独立して出力を取出せるようにしている。この
ようにすればシンプルでそれでいて精度の高いよ
り多種多様のチエツクが可能となる。

良品瓶と不良瓶の具体的な判別は以下の方法に
よる。

(1) モード３以上のものが出現すると不良瓶とす
る。

ここにモードとは、カメラの一回の走査毎に
導出される撮像信号の数をいい、第２図でたと
えば、走査線９ａと交叉する発光部が一個の場
合、モード１ということになる。良品瓶の場合
モード２までであるが、不良瓶で余分な場所が
発光するとモード３が生じる場合がある。

(2) モード１が３回以上出現すると不良瓶とす
る。

位置“い”から検査を開始して位置“ろ”で
検査を終了するまでに、良品瓶の場合０モード
→１モード→２モード→１モード→０モードと
モードが変化し、１モードは２回までである。
もし不良のためたとえば外周の発光部の中央部
が一部欠除したりすると、１モードが３回以上
生じるものがある。

(3) モード２が２回以上出現すると不良瓶とす
る。

上記(2)で明かなように良品瓶の２モードは１
回継続のみであり、他モードに変化して再び２
モードが出現することはない。

(4) L1MCの左右差が設定値を越える場合不良瓶
とする。

L1MCとは第２図に示すように、１以上のモ
ード出力が得られる期間のことであり、良品瓶
の場合左右ほぼ等しく差はきわめて小さい。も
し左右いずれか一方の瓶口の外周部に欠でもあ
ると、発光部が消滅しその差が非常に大となる
場合がある。良品瓶で設定値を求めそれ以上を
不良瓶とする。

(5) L2MCの左右差が設定値を越える場合不良瓶
とする。L2MCとは、２モード出力が得られる
期間のことであり、良品瓶の場合差はきわめて
小さい。上記(4)の場合と同様、設定値以上に差
がある場合は不良瓶とする。

(6) LBCが設定値を越える場合不良瓶とする。
LBCとは、発光部の幅をいい良品瓶の場合こ
れもある一定値を示すが、不良瓶の場合この値
が極端に小さくなつたり、あるいは大きくなつ
たりする。それゆえ一定の設定値を越える場合
不良瓶とする。

(7) LBCの左右差が設定値を越える場合不良瓶
とする。良品瓶の場合発光部が左右対称である
から、LBCの左右差はきわめて小さい。上記
(4)(5)等と同様、設定値以上にLBCの差がある
場合には不良瓶とする。

(8) LBCiが設定値を越える場合不良瓶とする。

LBCiとは、発光部面積のことをいい良品瓶
の場合(6)と同様やはりある一定の値を示すが、
不良瓶の場合極端に小さくなつたりあるいは大
きくなつたりする。それゆえ一定の設定値を越
える場合不良瓶とする。

(9) LBCiの左右差が一定値を越える場合不良瓶
とする。

良品瓶の場合発光部の左右が対称であるの
で、発光部面積LBCiも左右差がほとんど生じ
ない。上記(4)(5)(7)と同様設定値以上にLBCiの
差がある場合には不良瓶とする。

以上(1)ないし(9)の方法による算出および判定
は、第３図に示す実施例回路によつて実現され
る。

第３図において１１は、第１図に示すカメラ７
の電気的検出回路部であつて、第２図に示す走査
線９による各走査毎に対応する発光部に応じて撮
像信号を導出する。１２は、カメラ電気的検出回
路部１１の出力を受けて波形整形する回路、１３
は波形整形回路１２よりの撮像信号を受けるとと
もに第４図に示す制御フローにしたがつて、計
算、判定の処理がなされるコンピユータ部、１４
は、コンピユータ部１３において種々の計算、判
定がなされる過程において設定値、算出データや
判定結果を記憶するメモリである。

メモリ14は、さらに１以上のモード有、すなわ
ちL1MCの走査回数を計数記憶するカウンタL1、
２モードが存在するすなわちL2MCの走査回数を
計数記憶するカウンタL2、各走査回毎のモード
数を計数するモードカウンタＭ、各走査回毎に左
右個別に発光部のビツト数を計数するカウンタ
LBCa・LBCb、１回の検査でモード１の継続が
何回出現するか計数するモード１カウンタM1、
１回の検査でモード２の継続が何回出現するか計
数するモード２カウンタM2、各走査時に今走査
時のモードを記憶するレジスタMn、各走査時に
前回走査時のモードを記憶するレジスタMn−
１、位置“い”から位置“ろ”までのサンプリン
グ走査回数を計数するカウンタSC、各走査毎の
LBCの左右の差を記憶するレジスタＡ、各走査
毎のLBCの累積値を記憶するレジスタＢ、各走
査毎のLBC累積値の左右の差を記憶するレジス
タＣ、さらにはサンプリング回数Ｋ、LBCの設
定Ｐ、LBCの左右の差の設定値Ｑ、L1MCの左右
の差の設定値Ｒ、L2MCの左右の差の設定値Ｓ、
LBC累積値すなわちLBCiの設定値Ｔ、LBCiの左
右の差の設定値Ｕ等を記憶する部分を含んでい
る。

次に以上のように構成される実施例装置の動作
を、第４図に示す制御フローとともに説明する。

第２図に示す瓶１の位置“い”が走査線９に達
すると、第３図に示す回路は第４図に示すスター
トより動作を開始する。

ステツプ２０で、先ずカウンタSCに定数Ｋを
入力する。この定数Ｋは、位置“い”から位置
“ろ”までのサンプリング走査回数値である。走
査線９による第１回目の走査に入ると、ステツプ
２１でカウンタSCより１を減じ、ステツプ２２
に移りカウンタLBCa、LBCbにそれぞれ第１回
の走査による発光部の幅に相当するビツト数を計
数する。そしてステツプ２３でカウンタLBCaと
LBCbの差、すなわち発光部の左右の差を求めレ
ジスタＡにストアする。続いてステツプ２４でカ
ウンタＭにモード数を計数する。次にステツプ２
５で“L1MC”に達したかどうか判定する。位置
“い”近傍の頭初の走査の場合はまだ走査線９が
L1MCに達していず、判定はNOでスタートにも
どる。走査線９による走査が何回か進み走査線９
がL1MCに達すると、すなわちステツプ２４での
Ｍ計数が１以上になるとステツプ２５の判定は
YESとなりステツプ２６に移り、カウンタL1に
１を加える。このステツプ２６における１加算
は、走査線９がL1MCに存在する間の走査回数の
計数を意味している。ステツプ２７では
“L2MC”に達したかどうか判定する。L1MCに
達した段階での走査の場合はまだ“L2MC”に達
しておらず判定はNOでステツプ３０に進むが、
L1MCに達して後何回かの走査で走査線９は
L2MCに達すると、すなわちステツプ２４のＭ計
数は２以上になると、ステツプ２７の判定は
YESとなり、ステツプ２８に移りカウンタL2に
１を加える。ステツプ２８における１の加算は、
走査線９がL2MCに存在する間の走査回数の計数
を意味している。カウンタL2の１の加算終了後
ステツプ３０に移る。ステツプ３０で“Ｍ≧３”
か、すなわちカウンタＭの内容が３以上でないが
判定される。もし３以上であれば判定はYESで
検査瓶は不良瓶の処理がなされる。カウンタＭの
内容が２以下であると、ステツプ３１に移り
“LBC≧Ｐ”かの判定がなされる。カウンタ
LBCaの内容が設定値Ｐ以上であれば判定はYES
で検査瓶は不良瓶の処理がなされる。カウンタ
LBCaの内容がＰを越えない場合判定はNOでス
テツプ３２に移り、“Ａ≧Ｑ”か、すなわちレジ
スタＡの内容LBCa−LBCbが設定Ｑ以上である
かの判定がなされる。もしレジスタＡの内容がＱ
以上であると判定はYESで、これは左右の発光
部の幅差が設定値以上であることを示し検査瓶は
不良瓶の処理がなされる。レジスタＡの内容がＱ
を越えない場合判定はNOでステツプ３３で
“Mn＝Mn−１”か、すなわち前回走査のモード
と今回走査のモードに変化がないかチエツクす
る。両者に変化がなければ判定はYESでステツ
プ３９に移る。ステツプ３３でMnの内容とMn
−１の内容が異なると判定はNO、すなわち前回
と今回走査ではモードが変化したことになり、ス
テツプ３４に移り、“Mn＝１”かの判定を行な
う。今回の走査でモード１が出現したとすると判
定はYESでステツプ３５に移り、カウンタM1に
１加算を行なう。ステツプ３４でモード１の出現
でないと判定はNOでステツプ３６に移り、“Mn
＝２”かの判定を行なう。今回の走査でモード２
が出現したとすると判定はYESでステツプ３７
に移り、カウンタＭ２に１加算を行なう。さらに
ステツプ３８ではカウンタLBCaの内容がレジス
タＢに加算され記憶される。これによりレジスタ
Ｂには、それまでのLBCaの累積、すなわち発光
部面積が記憶される。さらにステツプ３９では
“Ba−Bb→Ｃ”の処理、すなわち左右の発光部
の面積差を求めその結果値をレジスタＣに記憶す
る。続いてステツプ４０で“SC＝０”かの判定
を行なう。瓶口３の位置“ろ”まで走査が達して
いない段階では、カウンタSCの内容は０になつ
ていないので判定はNOでステツプ２１にもど
る。そしてステツプ２１でカウンタSCより１を
減算し、以後ステツプ２１→ステツプ４０の動作
をくり返す。このステツプ２１→ステツプ４０の
動作は、走査線９による一回の走査が行なわれる
ごとになされる。したがつてＫ回の走査がくり返
されると、走査線９は瓶口３の位置“ろ”に達し
カウンタSCの内容も０となる。ここでステツプ
４０の“SC＝０”かの判定はYESとなりステツ
プ４１に移る。

ステツプ４１以後は、一走査サイクルすなわち
１検査瓶の良品瓶、不良瓶の判定のためのステツ
プである。

ステツプ４１では“M1≧３”か、すなわちカ
ウンタM1のモード１の変化が３以上か判定され、
３以上であればYESの判定がされる。ステツプ
４２では“M2≧２”か、すなわちカウンタM2の
モード２の変化が２以上か判定され、２以上であ
ればYESの判定がされる。ステツプ４３では
“L1a−L1b≧Ｒ”か、すなわちL1MCの左右差が
設定値Ｒ以上であるかどうか判定される。ステツ
プ４４では“L2a−L2b≧Ｓ”か、すなわち
L2MCの左右差が設定値Ｓ以上であるかどうか判
定される。またステツプ４５では“Ｂ≧Ｔ”か、
すなわちLBCiすなわち発光部面積が設定値Ｔ以
上であるかどうか判定される。さらにステツプ４
６において“Ｃ≧Ｕ”か、すなわち発光部面積の
左右差が設定値Ｕ以上であるかどうか判定され
る。ステツプ４１〜ステツプ４６で判定がYES
の場合検査瓶は不良瓶の処理がなされる。判定が
すべてNOの場合検査瓶は良品瓶とされる。

なお、この発明を用いて検査精度をさらに上げ
るために、第５図のように１対の光源とカメラの
セツトを２セツト設けて検査すればよい。すなわ
ち光源２ａ，２ｂとカメラ７のセツトで瓶１の前
後の検査を行ない、さらに瓶移動の中途で瓶を
90°回転装置５０を用いて90゜回転させ、続いて光
源５２ａ，５２ｂ、カメラ５７のセツトでさらに
同様に瓶１の前後の検査を行なう。これにより瓶
口周囲360゜の検査を完壁に行なうことができる。
なお５１はコンベアである。

以上のようにこの発明によれば、光源を瓶口の
左右横に設けるものであるから、良品瓶、不良瓶
のパターンがより明確になるので検査精度が向上
する。また２光源により一次元走査カメラのパタ
ーンが左右対称となるので、左右を分割してパタ
ーン比較をなせば、２光源による精度向上という
利点を生かしつつ測定方法もシンプル化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第
２図は第１図実施例において良品瓶につき上方か
ら瓶口を見た状態を示す図、第３図は第１図実施
例の電気回路ブロツク図、第４図は第３図に示す
電気回路の制御フローを示す図、第５はこの発明
の適用例を示す概略図である。１５は瓶、２ａ，
２ｂ，５２ａ，５２ｂは光源、３は瓶口、３ａは
瓶口外周縁、３ｂは瓶口内周縁、４ａ，４ｂは光
源ボツクス、５ａ，５ｂは拡散板、７，５７はカ
メラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１瓶口のほぼ横の一方に第１の光源を設けると
ともに、瓶口のほぼ横の前記一方とは逆方向に第
２の光源を設け、前記第１および第２の光源より
の光源の一部を前記各光源に近い瓶口外周縁で反
射させ、前記第１および第２の光源よりの光源の
他の一部を前記各光源に近い瓶口側壁で透過させ
た後前記第１および第２の光源よりそれぞれ遠い
瓶口内周縁で反射させ、前記それぞれの反射で得
た光を瓶口上面に設けた一次元走査カメラで受光
して電気信号に変換し、この変換された電気信号
のパターンを中心で２分し、２分されたパターン
をあらかじめ設定された良品瓶の信号パターンと
比較すること及び２分されたパターン同志を比較
することにより、瓶口の良否を判定することを特
徴とする瓶類の検査方法。