JPH0617878B2 - びん口部の欠陥検出方法 - Google Patents

びん口部の欠陥検出方法

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JPH0617878B2
JPH0617878B2 JP62149133A JP14913387A JPH0617878B2 JP H0617878 B2 JPH0617878 B2 JP H0617878B2 JP 62149133 A JP62149133 A JP 62149133A JP 14913387 A JP14913387 A JP 14913387A JP H0617878 B2 JPH0617878 B2 JP H0617878B2
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bottle
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outer peripheral
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芳宏 大和
忠 五味渕
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Toyo Glass Co Ltd
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Toyo Glass Co Ltd
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9054Inspection of sealing surface and container finish

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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、びんの製造時にその口部の特に外周縁の表面
部分に発生した泡や欠けやすじ等の欠陥を光学的に検出
する方法に関する。
【従来の技術】
従来、この種の欠陥検出方法として、特公昭43−11
715号公報に開示されているように、びんを回転させ
ながら、その口部の天面に、2個の投光器からの光線を
斜め上から照射し、その反射光を、びん口部の上方に設
置した光電変換手段で検出し、その出力信号から欠陥の
有無を検出するものが知られている。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法は、びん口部の天面の欠陥検出を意図
したもので、2個の投光器を、びん口部の天面の検査点
と同じ垂直面(検査点上に垂直に立てた垂直面)に配置
し、びん口部の天面に欠陥がないときは反射光は光電変
換手段から外れ、欠陥があるとき、そこで光が乱反射さ
れて光電変換手段に入光することによって欠陥の有無を
検出するもので、びん口部の天面のフラットな部分に生
ずる傷の検出ならまだしも、びん口部の密閉性の問題か
ら重要な欠陥である、口部の外周縁の特に表面部分に発
生する小さな浅い泡等の欠陥に対しては、S/N比の問
題から十分に対応できなかった。すなわち、びん口部の
外周縁は円くなっているため、欠陥がなくともそこから
の反射光が光電変換手段に入光し、S/N比を悪くして
いた。口部の外周縁の特に表面部分に発生する浅い泡や
欠け,すじ等の欠陥は、小さくとも、封入後に液漏れや
内容物の変化などを発生させるため、天面の欠陥に比べ
てより重大な欠陥である。 そこで、本発明の目的は、びん口部の外周縁の特に表面
部分に発生した小さく浅い泡等の欠陥の検出を意図し、
このような欠陥を精度良く検出できる方法を提供するこ
とである。
【課題を解決するための手段】
本発明の欠陥検出方法は、基本的には、従来と同様に、
びんを検査位置で回転させながら、一対の投光器からの
光線をびんの口部に照射し、その反射光を、びん口部の
上方に配置した光電変換手段で検出する方法ではある
が、次の及びのような具体的構成を採用することに
より、上記の目的を達成したものである。すなわち、 びん口部の外周縁の一点Pを通る水平な接線A−Aに
対し、前記一対の投光器をびん口部の外方に位置させ、
それらの光軸O1、O2が、接線A−Aと水平方向に所定
の鋭角α1、α2をなすとともに、垂直方向には8〜18度
の角度をなして上記一点Pで交差する関係としたこと、 光電変換手段としてCCDイメージセンサを用い、そ
の走査方向が上記接線A−Aとほぼ直交し、しかもその
視野が上記一点Pを含んでびん口部の外周縁及び内周縁
の内外両方へ横断する関係としたことを特徴とする。
【作用】
このような方法によると、投光器からの光線はびん口部
の外周縁を反射するが、その外周縁の接線A−Aに対す
る垂直方向の入射角度が8〜18度と小さいため、びん口
部の外周縁が円くなっていても、そこからの反射光は、
欠陥がない場合はCCDイメージセンサに入光せず、欠
陥があると乱反射によってその一部がCCDイメージセ
ンサに入光し、欠陥がない部分とで入光光量に大きな差
が生じる。垂直方向の入射角度は、びん口部の外周縁の
表面部分の欠陥の検出を意図して8〜18度としてあるた
め、びん口部の品質上影響を与えない外周縁の深い欠陥
は除かれ、品質上重大な欠陥である浅いところの目的と
する欠陥を正確に検出することができる。 びんの口部への光線の投光は、一対の投光器によって両
側から互いに光軸が交差するように行われるため、欠陥
部分の反斜面がどちらに向いていてもその検知が可能で
ある。 その場合、一対の投光器をびん口部の外方に位置させ、
それらの光軸O1、O2が、接線A−Aと水平方向の入射
角度α1、α2は比較的大きくして、両投光器からの光線
が、びん口部の外周縁の一点Pに、なるべく小さいスポ
ットとなって照射されるようにする。これに対して、光
軸O1、O2が接線A−Aとなす垂直方向の入射角度
β1、β2は、8〜18度と小さくして、一点Pからの正反
射光のみをCCDイメージセンサに確実に入光させ、S
/N比の向上を図る。
【実施例】
次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 第1図及び第2図において、びん1は従来公知のように
1個ずつ検査位置へ搬送され、この位置で回転体2によ
り回転されながら、その口部3の天面4の外周縁7の一
点Pへ一対いの投光器5・6から同時に光線を照射され
る。これら投光器5・6の光軸O1、O2は一点Pで互い
に交差し、しかもその交差点Pを通る水平な接線A−A
に対して水平方向に所定の鋭角α1、α2をなすととも
に、該接線A−Aに対して垂直方向に所定の鋭角β1
β2(α1、α2より小さく、後記のように8〜18度とす
る)をなす関係になっている。そして、これら投光器5
・6による投光範囲Bは、第3図においてハッチングで
表すように平面的には交差点Pの周りの所要範囲を含む
菱形をなし、しかも第4図に示すように天面4の外周縁
7よりやや下側の部分をも含む広さになっている。 天面4の上方には、従来公知のCCDカメラ8が入光口
を下向きにして架設されている。このCCDカメラ8に
内蔵されたCCDリニアイメージセンサ9の視野、つま
り第3図に示すようにその走査範囲Cは、交差点Pにお
いて接線A−Aと直交し、しかも投光範囲Bの最も幅の
広い部分より両側へはみ出る長さになっている。 従って、両投光器5・6からの光線は回転するびんの1
の口部3を反射するが、その水平方向の入射角度α1
α2が鋭角であるとともに、垂直方向の入射角度β1、β
2も鋭角(8〜18度)であるため、口部3の外周縁7を
反射した光は、その反射した面が通常の円みをもって連
続していて欠陥による凹凸がない場合は、CCDカメラ
8の入光口から外れるため、このような反射光はリニア
イメージセンサ9によって検知されない。ところが、口
部3の天面4または外周縁7に欠陥による凹凸がある
と、投光器5・6からの光はそこで乱反射されるため、
その反射光の一部がCCDカメラ8の入光口からリニア
イメージセンサ9に入光し、該リニアイメージセンサ9
は、欠陥に対応する位置のエレメントが他のエレメント
うよりも電圧が高くなるため、その電圧を公知の方法で
電気的に処理することにより欠陥の有無を精度良く検出
できる。 また、びん1の口部3への光線の投光は、一対の投光器
5・6によって欠陥を口部3の円周方向の両側からしか
も斜め上方より照射するような態様で行われるため、欠
陥の反射面がいずれの方向に向いていても、その検知は
可能である。 ところで、リニアイメージセンサ9による欠陥検出のS
/N比は、両投光器5・6の光軸O1、O2の水平方向の
入射角度α1、α2及び垂直方向の入射角度β1、β2によ
って左右されること、以上の説明から明らかである。 そこで、本発明者らは、S/N比の高い入射角度α1
α2及び入射角度β1、β2を見出すために、次のような
実験を行った。 第5図に示すように欠陥10が口部3の天面4にあるびん
1を選び、第6図に示すようにその天面4のほぼ真上か
らその外周縁7に向けてレーザー発振器11からのレーザ
ー光線12をやや斜めに照射する、この場合、びん1の中
心線との入射角γが約3度、天面4との反射角δが約10
度になるように設定し、その反射光をスクリーン13上に
投影した。そして、欠陥10からの反射光線の角度、つま
りその反射点よりスクリーン13上に下ろした垂線となす
角度(散乱角度)θ2またはθ3を測定した。このような
測定を、びん口部の外周縁の表面部分に欠陥10のある多
数のびん1について行ったところ、第7図のグラフに示
すような結果を得た。この結果から散乱角度θ2及びθ3
は平均すると約30度になった。 従って、両投光器5・6の光軸O1、O2の水平方向の入
射角度α1、α2を約60度にすると、欠陥10を精度良く検
出できる。 次に、水平方向の入射角度α1、α2を約60度に固定し、
垂直方向の入射角度β1、β2例えば5,10,20,30,50
と変えはがら、上記のような欠陥10に対するリニアイメ
ージセンサ9のS/N比の変化を調べたところ、第8図
に示すようになった。従って、垂直方向の入射角度
β1、β2を8〜18度程度に選べば、S/N比の高い検出
を行えることになる。 なお上記の実施例ではCCDリニアイメージセンサ9で
反射光を検知したが、マトリックス型のCCDイメージ
センサで検知しても良い。
【発明の効果】
以上述べたとおり本発明は、びん口部の外周縁の特に表
面部分に発生した小さく浅い泡等の欠陥の検出を意図
し、一対の投光器をびん口部の外方に位置させるととも
に、それらの光軸O1、O2が、びん口部の外周縁の一点
Pを通る水平な接線A−Aとなす水平方向の入射角度α
1、α2は比較的大きくして、両投光器からの光線が、び
ん口部の外周縁の一点Pに、なるべく小さいスポットと
なって照射されるようにする一方、光軸O1、O2が接線
A−Aとなす垂直方向の入射角度β1、β2を8〜18度と
小さくして、一点Pからの正反射光のみをCCDイメー
イセンサに確実に入光するようにしたので、びん口部の
外周縁が円くなっていても、その外周縁子の特に表面部
分に発生する小さく浅い欠陥をS/N比高く正確に検出
できる。 光電変換手段としてCCDイメージセンサを用い、その
走査方向が上記接線A−Aとほぼ直交し、しかもその視
野が上記一点Pを含んでびん口部の外周縁及び内周縁の
内外両方へ横断する関係としたので、びん口部の外周縁
の欠陥が、びん口部の天面まで及んでいても、また外周
縁にはないが天面上にだけ存在する欠陥でも検出でき
る。 びんの口部への光線の投光は、一対の投光器によって両
側から互いに光軸が交差するように行われるため、欠陥
部分の反斜面がどちらに向いていてもその検知が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図及び第2図はそ
の実施態様の正面図及び平面図、第3図及び第4図は投
光範囲を示す平面図及び正面図、第5図及び第6図は欠
陥による光の散乱角度を測定する実験例の平面図及び側
面図、第7図はその測定結果を示す線グラフ、第8図は
投光入射角度によるS/N比の変化を測定した測定例の
線グラフである。 1……びん、3……口部、4……天面、5・6……投光
器、7……外周縁、9……CCDリニアイメージセン
サ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】びんを検査位置で回転させながら、一対の
    投光器からの光線をびんの口部に照射し、その反射光
    を、びん口部の上方に配置した光電変換手段で検出する
    びん口部の欠陥検出方法において、 びん口部の外周縁の一点Pを通る水平な接線A−Aに対
    し、前記一対の投光器をびん口部の外方に位置させ、そ
    れらの光軸O1、O2が、接線A−Aと水平方向に所定の
    鋭角α1、α2をなすとともに、垂直方向には8〜18度の
    角度をなして上記一点Pで交差する関係としたこと、 前記光電変換手段としてCCDイメージセンサを用い、
    その走査方向が上記接線A−Aとほぼ直交し、しかもそ
    の視野が上記一点Pを含んでびん口部の外周縁及び内周
    縁の内外両方へ横断する関係としたことを特徴とするび
    ん口部の欠陥検出方法。
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JP2015036648A (ja) * 2013-08-13 2015-02-23 東洋ガラス株式会社 合目段差測定装置、および合目段差測定方法

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