JPH0431057B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アンプルの溶閉不良検出方法及び装
置に関するものである。

（従来の技術） 一般にアンプル頭部は液剤の充填後、その頭部
が加熱溶閉されるものであるが、通常溶閉された
アンプル頭部のガラス壁は、均一の肉厚であつ
て、きれいなアールを形成しているものである。

ところが、生産過程における溶閉時のバーナー
炎の当たり具合等により、実際にはガラスの厚み
が均一とならず、膨らみ、平ら、とんがり、落ち
込み等の種々の形状不良品を生ずる。

このような溶閉不良のアンプルは、品質的に保
証できないことや、外観上好ましくないことで良
品アンプルから選別して取り除く必要がある。

ところが現在は、白色壁を背景にアンプルの１
つ１つを光にかざして、目視で検査をしている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような検査方法によると、透明アンプル
における微小なガラス壁の歪みは、これを見分け
ることが困難であるばかりでなく効率的に検出で
きない。

（問題を解決するための手段） したがつて、本発明の技術的課題は、生産中に
充填アンプルの頭部溶閉不良品を、効率的に自動
検出できる方法と装置を提供するものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段
は、溶閉アンプル頭部を受光面に投影して結像せ
しめ、その結像の径方向のエツジをセンサーによ
つて複数の高さにおいて条検知して該エツジ数を
それぞれ測定すると共に、最初のダウンエツジ信
号及びアツプエツジ信号と最後のダウンエツジ信
号及びアップエツジ信号に基づいてエツジの外幅
及び内幅をそれぞれ測定し、これに基づいて形状
不良か否かを一定の論理基準によつて判定して溶
閉不良アンプルを検出することを特徴とするアン
プルの溶閉不良検出方法と、アンプル頭部の投影
装置と、この投影装置による結像を検知してアン
プルの径方向のエツジをゲート信号に変換するゲ
ート回路と、該ゲート信号によりアンプルのエツ
ジ数をカウントするカウンターとエツジの外幅、
内幅を測定する内外ゲート幅測定回路と、これら
カウンター及び内外ゲート幅測定回路で測定され
た信号から一定の論理基準にしたがつて、アンプ
ル形状の良否を判定する装置とからなるアンプル
の溶閉不良検出装置である。

ここでエツジとは、受光面であるテレビ受光面
の走査線又はラインセンサー等における各センサ
ー上のアンプル壁によつて光が暗くなつた部分を
いう。

又、エツジの外幅とは、最初のダウンエツジ信
号と最後のアツプエツジ信号に基づいて測定され
る結像アンプルの外径をさし、エツジの内幅とは
最初のアツプエツジ信号と最後のダウンエツジ信
号に基づいて結像アンプルの内径をいう。

（発明の効果） この技術的手段によれば、従来のように目視に
よる人手をわずらわすことなく、機械的にしかも
確実にその選別をすることができると共にその装
置は主として光学的部分と電気的部分とからなる
ものであるから、故障の起こることも少ない。

しかも、この技術的手段の優れた点は個々のア
ンプルの頭部の形状に左右されないということで
ある。

すなわち、テレビ受光面の走査線又はラインセ
ンサー等における各センサー上の、アンプル壁に
よつて光が暗くなつた部分のいわゆるエツジ数の
測定とエツジの外幅及び内幅を比較測定すること
によつて不良品を判別できるもの、溶閉時の炎の
具合によつてできたふくらみ、タイラ、トンガ
リ、落ち込み等の種々の形状不良品を容易に判別
できるものでアンプルの径にバラツキがあつても
個々のアンプルに応じて良否の判定が可能である
という特徴がある。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説
明する。

第４図に示すものは、液剤を充填密封したアン
プルＡであつて、その頭部１の頂部２は溶閉部分
である。

第５図に示すものは、アンプルＡの頭部１を拡
大した断面で、イは良品とされる通常のものでガ
ラス壁の肉厚がほぼ均一であるのに対し、ロ，ハ
は不良品とされるもので１ミリリツトルのアンプ
ルであると頭部２より２〜５mm位の所に最大幅ａ
の内壁の膨らみ部３を生じこの部分より２〜３mm
位下がつた所に最小幅ｂの内壁の括れ部４を生ず
る。

これは、加熱溶閉時のバーナー炎の強さ、方
向、時間等によつて生ずるもので、その膨らみ部
３は薄肉部５となる。この薄肉部５が破損を生ず
るおそれのある部分で、アンプル不良品の１要因
となる所である。

生産過程で、以上のような膨らみが生じる場合
が多いが、第６図イ，ロ，ハのような形状不良品
も発生することがある。

イは、頭部が平らなもの、ロはとんがりのある
もの、ハは落ち込み形状のものである。

本発明は、以上のような形状不良品をすべて自
動的に判別できるようにしたものであつて、第２
図に示すようにアンプルＡに対してランプｃより
投光レンズｄを通して平行光線をあて、これらの
透過光線を結像レンズｅを通して、テレビカメラ
の受光面ｆ上にアンプルＡの頭部１を投影して結
像させこの結像の径方向のエツジをセンサーによ
つて複数の高さにおいて検知して、その検知信号
をゲート信号に変換して測定するという画像処理
技術を用いて検査判別するもので、溶閉されたア
ンプル頭部の形状の特徴がよくあらわれている部
分の寸法を測定し、ある一定の論理基準すなわち
アルゴリズムにしたがつて良否を判定するもので
ある。

先ず、ふくらみ不良を判定するには、アンプル
の像の内側に特徴が出るのをとらえて判定するも
のである。

すなわち、第７図イのように、ふくらみ不良の
場合にアンプル頭部の複数の高さにおいて検知さ
れるアンプルの内幅は、上から順に示すと l_o＞l_o+1＞l_o+2 となり、一方ロのように良品の場合は l_o≦l_o+1≦l_o+2 となるので、アンプル像の内幅を測定して、上記
のような比較において良、不良を判定することが
できる。

また、以上のような判定はアンプルの外形を測
定しても同様に実施できる。

ここで、アンプルの外径を測定する方法につい
て更に具体的に説明すると、例えば良品のアンプ
ルの場合、アンプル像は第１２図のようになり、
第１（一番上）の走査線では、アンプル壁によつ
て光が暗くなる部分を電気的にとらえると、右図
のように１回のダウンエツジ信号ａ〜ｂから１回
のアツプエツジ信号ｃ〜ｄをあらわし、同時に第
２、３（２番目、３番目）走査線ではダウンエツ
ジ信号ａ〜ｂ、ｇ〜h2回、アツプエツジ信号ｅ
〜ｆ、ｃ〜d2回の信号がえられることになる。

従つて、最初のダウンエツジ信号を生じた位置
と最後のアツプエツジ信号を生じた位置の距離か
ら、各高さでのエツジの外径が測定できる。

一方、不良品の場合は、第１走査線ではダウン
エツジ信号ａ〜ｂ、アツプエツジ信号ｃ〜ｄが何
れも１回であるが、第２、３走査線ではダウンエ
ツジ信号ａ〜ｂ、ｌ〜ｍ、ｇ〜ｈ、アツプエツジ
信号ｅ〜ｆ、ｎ〜ｏ、ｃ〜ｄが３回である。しか
しながら、不良品の場合においてもアンプルの左
縁部で最初のダウンエツジ信号を生じ、アンプル
の右縁部で最後のアツプエツジ信号を生ずるの
で、先の良品の場合と同様に、最初のダウンエツ
ジ信号を生じた位置と最後のアツプエツジ信号を
生じた位置の距離から、各高さでのエツジの外径
が測定できるのである。

しかして、各高さで測定されたエツジの外径が
上記の関係式 l_o＞l_o+1＞l_o+2 となつた場合は不良品と判断し、 l_o≦l_o+1≦l_o+2 となつた場合は良品と判断することができる。

次にタイラ不良の場合は、第８図に示すように
アンプルの外形が急激に太くなつているのが特徴
である。第８図において、イは不良品の場合ロは
良品の場合を示している。

したがつて、例えば次のような判定アルゴリズ
ムが考えられる。

すなわち、アンプルの外径が急にある程度以上
の値になつたら不良と判定する。

第８図の例で各高さにおけるアンプルの外径を
上から順に示せば、良品ロの場合は０→３→４→
５→６→７、不良品イの場合は０→０→０→６→
７→７となりその特徴がよく出ている（ここで
０、３、５等は外径の太さの比率を表す）。

そこでアンプルがはじめて走査線（図中の横
線）を横切つてから決められた本数の走査線内に
外径が飽和値に達した場合、タイラ不良と判定す
る。

したがつて、良品は５本目で飽和値に達し、不
良品は２本目で飽和値に達している。この判定の
メリツトは、形状が不良のアンプルを判定できる
ことにある。

例えば、第９図に示すように変化率はイの場合
３→５→７、ロの場合は１→４→７とそれほど急
激でもないが両方共走査線がアンプルを横切つて
から３本目で飽和値に達してしまつているので、
容易にタイラ不良と判定できる。

次にトンガリ不良の場合は、アンプル頭部の外
径がある値以下で、かつこの値が複数の高さの走
査線について連続して測定された場合、これをト
ンガリ不良と判定できる。

第１０図はイ，ロは良品、ハはトンガリ不良の
場合を示すもので、良品の場合はアンプルの外径
が上から順に２→３→５と徐々に大きくなつてい
くのに対し、トンガリ不良の場合は１→２→２と
連続して同一厚さのものが結果としてあらわれて
いる。

走査線がアンプルに触れてから約５〜７mmの外
径を測定すれば１カ所でも判定できそうであるが
複数の測定ポイントで確認した方が安全である。

次に落ち込み変形等の不良は、第１１図イ，
ロ，ハや第１３図のような場合である。このよう
な不良品はアンプル壁による光の遮蔽の数（回
数）をカウントして測定する。

例えば、第１２図は良品、第１３図は不良品を
示すが、第１（一番目上）の走査線では、アンプ
ル壁によつて光が暗くなる部分を電気的にとらえ
ると、右図のように１回のダウンエツジ信号ａ〜
ｂから１回のアツプエツジ信号ｃ〜ｄをあらわ
し、同時に第２、３（２番目、３番目）走査線で
はダウンエツジ信号ａ〜ｂ、ｇ〜h2回、アツプ
エツジ信号ｅ〜ｆ、ｃ〜d2回の信号がえられる。

不良品の場合は、第１走査線ではダウンエツジ
信号ａ〜ｂ、アツプエツジ信号ｃ〜ｄが何れも１
回であるが、第２、３走査線ではダウンエツジ信
号ａ〜ｂ、ｌ〜ｍ、ｇ〜ｈ、アツプエツジ信号ｅ
〜ｆ、ｎ〜ｏ、ｃ〜ｄが３回である。

第１２、１３図から理解されるように、良品で
はダウンエツジ信号↓の数もアツプエツジ信号↑
の数も２を超えることはないので、エツジ数をカ
ウントし、２を超えたら不良とするものである。

第１１図イのような不良品の実際の姿は、第１
１図ニのようになつている場合が多いわけで、不
良個所のセンサーに対する向きによつては、エツ
ジ数が良品と同じになつてしまう場合もありうる
ので、アンプルを90゜回転して２度検査する。

以上のような一定の論理基準すなわちアルゴリ
ズムにしたがつてアンプルの良否の判定をするに
は、第１図に示すような装置を用いて行うもので
ある。

すなわち、この装置は、前述したように第２図
に示すアンプル頭部の投影装置によつてテレビカ
メラの受光面に結像されたアンプル像を各高さに
おける走査線にしたがつてゲート回路９₁〜９_oゲ
ート信号に変換し、これをエツジカウンター１０
_１〜１０_oと内外ゲート幅測定回路１１₁〜１１_oの
それぞれに送る。

このゲート信号により、エツジカウンター１０
_１〜１０_oでエツジ数がカウントされ、内外ゲート
幅測定回路１１₁〜１１_oにより、最初のダウンエ
ツジ信号を生じた位置と最後のアツプエツジ信号
を生じた位置の距離から、各高さでのエツジの外
幅（アンプルの外径）内幅（アンプルの内径）が
ゲート信号として測定される。なお、内外ゲート
幅測定回路１１₁〜１１_oに向かつて、ゲート幅測
定用基準パルス発生回路１２から基準パルスが送
られており、最初のダウンエツジ信号を生じてか
ら最後のアツプエツジ信号を生じるまでのゲート
時間内のクロツクパルスをカウントし、カウント
されたクロツクパルスからアンプルの径を測定す
る。

そして、この測定された測定値すなわち、クロ
ツクパルス数１〜ｎを中央処理回路１３で形状不
良か否かの判定すなわち、内径、外径の測定値１
〜ｎをそれぞれの形状不良に応じたアルゴリズム
によつて判定する。一方エツジカウンター１０₁
〜１０_oでカウントされたエツジ数は、判定回路
１４で良否が判別され、例えば、エツジの数が規
定数（２個以内）ならば良品とし、３個以上は不
良品とするもので、この判定信号と中央処理回路
１３からの判定信号をOR回路１５でつないで、
いずれも良の場合のみ良品とする最終判定をする
のである。

第３図に示すものは、結像アンプルをラインセ
ンサーでとらえた場合であつて、しかもサイズの
異なるアンプルを検出する場合について示されて
いる。

すなわち、各サイズ毎のアンプルの結像位置に
対応して、例えばサイズ１用７としてl₁，l₂、サ
イズ２用８として、l₃，l₄のラインセンサーを設
置し、これらのラインセンサーに対して機械的に
投影装置を動かして対応させる場合を示してい
る。

第１４図に示すものは、第１５図のアンプル外
径の測定値に基づいて、横軸にアンプルの頭上を
１として計つた距離をとり、縦軸にアンプル外径
をとつてあらわしたグラフである。ただし、測定
間隔は約0.3mmである。又トンガリ不良は２方向
より測定したデータに基づいている。

Ａ部分はタイラ不良、Ｂ部分はトンガリ不良を
あらわし、Ｃ部分は良品の部分をあらわすもの
で、ハツチングの入つた部分に測定値が入るとい
ずれも良品とされるものである。

第１６図は、良品のアンプル像イと不良品の各
アンプル像ロ〜リを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる電気回路、第２図は投
影装置を示す説明図、第３図は異なるサイズのア
ンプルを測定する場合のラインセンサーの説明
図、第４図は充填溶閉アンプルの正面図、第５図
は充填溶閉アンプルの頭部の断面図であつて、イ
は良品、ロ，ハはふくらみ不良品のもの、第６図
イ，ロ，ハは異なる不良品を示す説明図、第７図
イ，ロはふくらみ不良品の測定原理を示す説明
図、第８図イ，ロはタイラ不良品の測定原理を示
す説明図、第９図イ，ロは同上の測定原理を異な
る角度から示す説明図、第１０図イ，ロ，ハはト
ンガリ不良品の測定原理を示す説明図、第１１図
イ，ロ，ハ，ニは落ち込みアンプルの説明図、第
１２，１３図はエツジ数で測定する良品と不良品
の場合の説明図、第１４図は測定されたアンプル
外径にもとづくグラフ、第１５図は測定されたア
ンプル外径のデータ、第１６図イ〜リは各種結像
アンプル図である。 ９₁〜９_o…ゲート回路、１０₁〜１０_o…エツジ
カウンター、１１₁〜１１_o…内外ゲート幅測定回
路、１２…ゲート幅測定用基準パルス、１３…中
央処理回路、１４…判定回路、１５…OR回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶閉アンプル頭部を受光面に投影して結像せ
   しめ、その結像の径方向のエツジをセンサーによ
   つて複数の高さにおいて条検知して該エツジ数を
   それぞれ測定すると共に、最初のダウンエツジ信
   号及びアツプエツジ信号と最後のダウンエツジ信
   号及びアツプエツジ信号に基づいてエツジの外幅
   及び内幅をそれぞれ測定し、これに基づいて形状
   不良か否かを一定の論理基準によつて判定して溶
   閉アンプルを検出することを特徴とするアンプル
   の溶閉不良検出方法。 ２ アンプル頭部の投影装置と、この投影装置に
   よる結像を検知してアンプルの径方向のエツジを
   ゲート信号に変換するゲート回路と、該ゲート信
   号によりアンプルのエツジ数をカウントするカウ
   ンターとエツジの外幅、内幅を測定する内外ゲー
   ト幅測定回路と、これらカウンター及び内外ゲー
   ト幅測定回路で測定された信号から一定の論理基
   準にしたがつて、アンプル形状の良否を判定する
   装置とからなるアンプルの溶閉不良検出装置。