JPH09250913A

JPH09250913A - 把手付ボトルの検査方法

Info

Publication number: JPH09250913A
Application number: JP8085979A
Authority: JP
Inventors: Takuya Samejima; 拓也鮫島; Kazuo Nomura; 一雄野村; Isamu Kishiya; 勇志喜屋
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: JP3545127B2

Abstract

(57)【要約】【課題】把手付ボトルの把手部へのボトル側壁の絡み
状態を定量化し、良品と不良品の識別を高速かつ確実に
行う手法の提供。【解決手段】握り部とその握り部から横方向に突出し
た嵌着部とを有する把手を、前記嵌着部先端の係止部が
型内面に露出するように、予めボトル成形用型にセット
した状態で、ボトル成形用型内でブロー成形するととも
にボトル壁を前記嵌着部先端に絡み付けて前記係止部に
食い込ませて、把手を取り付けてなる把手付ボトルの検
査方法において、把手付ボトルに把手の側面方向から光
線を照射して上記嵌着部近辺のボトル壁に関する情報を
画像として取り出し、この画像情報をコンピュータ内で
処理し、予め設定した判定基準と対比することを特徴と
する把手付ボトルの検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、把手付ボトルの把
手部の絡み状態を非接触で検査する光学的な外観検査装
置およびその検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】把手付ボトルの製造において、把手とボ
トル本体の絡み状態、密着程度は製品品質の良否に深く
関係する。特に、握り部とその握り部から横方向に突出
した嵌着部とを有する把手を、前記嵌着部先端の係止部
が型内面に露出するように、予めボトル成形用型にセッ
トした状態で、ボトル成形用型内でブロー成形するとと
もにボトル壁を前記嵌着部先端に絡み付けて前記係止部
に食い込ませて、把手を取り付けてなる把手付ボトルの
場合、把手とボトル本体の絡み状態が悪いと把手はずれ
の原因となる。従って、検査員はあらかじめ不良品の限
度見本を記憶した後、コンベアにて搬送される把手付ボ
トルの絡み状態を全数目視にて検査を行っている。しか
し検査基準の統一化が困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みて為されたもので、その目的とするところは、把手
付ボトルの把手部絡み状態を定量化し且つ高速に検査す
ることにより、良品と不良品の識別を確実に行う手法を
提供するものである。しかして、確実な識別を行うに
は、不良品を良品と判断することがないのはいうまでも
なく、良品を不良品と判断する確率が極めて小さいこと
が必要とされる。これで初めて、製品品質への信頼性が
確保されると同時に、生産歩留りの向上を図ることが可
能となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、握り部とその握り部から横方向に突出した嵌着部
とを有する把手を、前記嵌着部先端の係止部が型内面に
露出するように、予めボトル成形用型にセットした状態
で、ボトル成形用型内でブロー成形するとともにボトル
壁を前記嵌着部先端に絡み付けて前記係止部に食い込ま
せて、把手を取り付けてなる把手付ボトルの検査方法に
おいて、把手付ボトルに把手の側面方向から光線を照射
して上記嵌着部近辺のボトル壁に関する情報を画像とし
て取り出し、この画像情報をコンピュータ内で処理し、
予め設定した判定基準と対比することを特徴とする把手
付ボトルの検査方法に存する。

【０００５】

【実施の形態】本発明の実施の形態を、具体的な実施例
に従って、以下詳細に説明する。図１は、本発明を実施
するための装置構成の概念図であり、図２は、撮像機構
の概念図である。また、図３は、画像処理の説明図であ
る。

【０００６】図示の実施例において、全体のボトル検査
装置は、選別機構（１）、撮像機構（２）および画像処
理機構（３）によって構成される。また、選別機構
（１）は、検体装置（１１）および排出装置（１２）を
含み、画像処理機構（３）は演算装置（３１）、表示装
置（３２）および記憶装置（３３）を含む。各機構の作
用の概要について述べると、選別機構（１）では、これ
に供給されたボトルのうち良品のみを取得し、不良品を
排出する。また、この良否の判定には、撮像機構（２）
と画像処理機構（３）が関与するが、まず、撮像機構
（２）は、選別機構（１）に供給された検体ボトルか
ら、上記判定に必要な情報を画像として取出し、この画
像情報を画像処理機構（３）に提供する。一方、画像処
理機構（３）は、入力された画像情報に必要な処理を加
えて上記判定を行い、その結果を排出指令として出力す
る。しかして、前記の選別機構（１）における不良品の
排出は、この排出指令に基いて行われる。

【０００７】本発明において、画像情報を取り出すため
に用いる撮像機構（２）は、画像処理に適した形式の情
報を取得できるものであれば、特に制限はない。しかし
て、撮像機構は、通常、図２に示すように、照明装置
（２１）および撮像装置（２２）から構成される。照明
装置（２１）は、把手付ボトルの絡み具合の的確な評価
を可能にするため、所定の部位が適当な明るさとなるよ
うに、検体ボトルに把手の側面方向から光線を照射する
もので、具体的には高周波蛍光灯による照明装置、また
はストロボなどの閃光による照明装置が用いられる。撮
像装置（２２）は、通常、図示のように、検体ボトルを
挟んで照明装置（２１）とは反対側に位置し、上記所定
の部位における把手およびボトル壁に関する情報を、画
像として取り出すもので、一般的にはＣＣＤカメラを用
いるが、撮像管（光電子放出型、光導電効果型等）を使
用した特殊な撮像装置も使用可能である。この種の撮像
装置（２２）により取り出される画像情報は、撮像機構
（２）内でＡ／Ｄ変換してデジタル信号の形で画像処理
機構（３）に入力するのが普通である。

【０００８】このようにして、把手の側面方向から照明
されたボトルの映像が、画像情報として取り出されるの
だが、撮像すべき所定の部位の選定は、把手付ボトルの
絡み状態の的確な評価を行うために重要であり、把手の
上部嵌着部近辺および下部嵌着部近辺の一方または双方
が選ばれる。通常は、上下両嵌着部近辺を同時に撮像す
るために、２つの撮像装置（２２）が上下に配置され
る。もちろん、把手とボトルの組み合わせによっては、
一方の嵌着部近辺を撮像するだけで適確な評価が可能な
場合もある。さらに、嵌着部近辺のうちでも、製品の良
否に直接影響するような部位を選んで撮像することが重
要である。本発明は、把手の嵌着部およびその先端の係
止部並びに握り部先端が形成する空間へのボトル壁の食
い込み具合、特にボトル壁が係止部を越える辺りから嵌
着部に沿うに至るまでの部分（以下、「絡み付いたボト
ル壁の係止部への食い込み部分」という）の形状と、お
よび／または、上下嵌着部および握り部中央が形成する
空間におけるボトル壁の絡み付き具合、特にボトル壁が
嵌着部から離れる辺りから握り部と平行になるまでの部
分（以下、「嵌着部先端に絡み付いたボトル壁の絡み付
き部分」という）の形状と、落下テストの結果との相関
が極めて深いという知見を得て完成したものである。

【０００９】把手付ボトルの絡み状態の的確な評価を行
うためには、撮像位置すなわち撮像時の検体ボトル（１
０）の位置は、常に一定になるように関連装置を準備す
ることが必要である。例えば、図示するように、把手の
握り部は、通常、ボトルの中心線を含む平面上に位置し
ているので、この平面（以下、半截面という）に対して
垂直な平面上に検体ボトルを載置し、半截面と垂直な方
向から光線を照射し、撮像を行うことができるように、
照明装置（２１）、撮像装置（２２）および検体装置
（１１）を設置するのがよい。もちろん、撮像位置まで
検体ボトルが移動するような検体装置を使用する場合
は、適宜ボトル検出センサー（図示せず）を配備し、検
体ボトルが確実に撮像位置に来たときに、撮像を行うよ
うにすることができる。そのような場合、通常、図１に
示すように、上記ボトル検出センサーの検出信号を演算
装置（３１）が確認後、該演算装置（３１）が発生する
撮像信号を受けた撮像装置（２２）が電子シャッターを
切って静止画像を得る。しかし、センサーの検出信号を
受けて撮像装置のシャッターを切るまでに所定の撮像位
置から外れてしまう場合は、照明装置（２１）にストロ
ボを使用しボトル検出センサーに同期して発光させるよ
うにすることもできる。

【００１０】次に、本発明方法においては、Ａ／Ｄ変換
してデジタル信号の形で入力された画像情報を、まず画
像処理機構（３）内の記憶装置（３３）に記憶し、同時
に表示装置（３２）上に画像として表示する。次いで、
この画像情報から製品の良否判定のための、いわゆる絡
み状態を示す特性値を算出し、判定基準との対比を行
い、排出指令を出力するが、これらの操作を行う画像処
理機構としては、コンピュータが使用される。

【００１１】しかして、上記の絡み状態を示す特性値
は、既述の通り、一つは、把手の嵌着部およびその先端
の係止部並びに握り部先端が形成する空間へのボトル壁
の食い込み具合、特に絡み付いたボトル壁の係止部への
食い込み部分の形状を表す特性値であり、他の一つは、
上下嵌着部および握り部中央が形成する空間におけるボ
トル壁の絡み付き具合、特に嵌着部先端に絡み付いたボ
トル壁の絡み付き部分の形状を表す特性値である。前者
は、水平線に対するボトル壁の食い込み部分の傾斜角度
として算出し、後者は、設定された測定区画内のボトル
壁の絡み付き部分の面積として算出される。これらの特
性値は、上下両嵌着部についてそれぞれ傾斜角度および
面積が算出可能であるので、論理的には４つの特性値が
あり得る。しかし、実用的には、それらのうちの１また
は２の特性値を利用するだけで十分である。

【００１２】以下、このような特性値の算出の態様を、
図３に基いて説明する。図３（ａ）は、上部の嵌着部に
おける、水平線に対するボトル壁の食い込み部分の傾斜
角度を算出する態様を示し、図３（ｂ）は、下部の嵌着
部における、設定された測定区画内のボトル壁の絡み付
き部分の面積を算出する態様を示す。

【００１３】図３（ａ）に示す画像において、まず位置
決めのための基準線（以下「位置決めツール」という）
を、撮像装置毎に独立に設定する。位置決めツールは、
左右方向（＃１）および上下方向（＃２）に各々１本設
定し、得られた画像の微妙な位置ずれ量を計算し、後記
する測定線の位置を所定の位置となる様に補正するもの
で、より正確に且つ安定して計測することを可能とする
ものである。このツールは、得られた画像の中でコント
ラストのより鮮明な箇所に設定するほうがよく、本発明
では、把手の握り部または嵌着部と交差するように設定
した。取り込んだ画像の微妙な位置ずれが計測上問題と
ならない場合は、省略してもよく、また左右方向（＃
１）または上下方向（＃２）の、どちらか一方のみを使
用してもよい。

【００１４】食い込み部分の傾斜角度を算出する場合、
まず画像上で基準点および測定線を設定するが、基準点
としては、通常、前記位置決めツール（＃１）と把手の
握り部（１０３１）との交点が選ばれ、以後座標はこの
点を基準として決定する。また、測定線としては、予め
定められた座標を有する両端点を結ぶ直線が選ばれる。
測定線は、計測したい箇所に複数本設定し、各測定線上
に並ぶ各画素におけるデジタル信号の階調変化から、ボ
トル壁の食い込み部分の輪郭線（１０１１）との交点を
決定する。しかして、各測定線上の交点の座標データを
基に、算術演算により直線近似後、水平線に対するボト
ル壁の食い込み部分の傾斜角度（以下、「食い込み角
度」という）θを算出する。測定線の本数は、角度の要
求精度に応じて決めればよい。図示の場合は、実行時間
の短縮をはかるため、２本の測定線（＃３、＃４）を設
定した。この場合、食い込み角度θは、次式によって算
出することができる。

【数１】 θ ＝ｔａｎ^-1［（ｘ2 −ｘ1 ）／（ｙ2 −ｙ1 ）］（式中、ｘ1 ：測定線＃３上の交点（ａ点）のｘ座標ｙ1 ：測定線＃３上の交点（ａ点）のｙ座標ｘ2 ：測定線＃４上の交点（ｂ点）のｘ座標ｙ2 ：測定線＃４上の交点（ｂ点）のｙ座標但し、ｘ座標、ｙ座標は、各々水平方向、垂直方向の座
標である。）

【００１５】なお、この食い込み角度θは、大きいほど
良く食い込んで把手がはずれにくくなる傾向にある。従
って、予め良品の限度となる食い込み角度θを、基準食
い込み角度θ0 として記憶装置にインプットしておき、
θとθ0 とを対比してθ＜θ0 を不良品と判定すること
ができる。

【００１６】絡み付き部分の面積を算出する場合、まず
画像上で基準点および測定区画を設定するが、図３
（ｂ）に示すように、基準点としては、通常、前記位置
決めツール（＃１）と把手の握り部（１０３１）との交
点（前記食い込み角度の算定の際の基準点とは必ずしも
一致しない。）が選ばれ、以後座標はこの点を基準とし
て決定する。また、測定区画としては、予め定められた
座標を有する所定の図形が選ばれる。図示の場合は、嵌
着部（１０３２）先端に絡み付いたボトル壁の絡み付き
部分の外側近傍に設定された、所定の３角形の測定区画
（＃５）が選ばれた。しかして、該区画内のボトル壁の
絡み付き部分の面積の算出には、前記食い込み角度の場
合と同様、測定線の利用が便利である。この場合は、上
記測定線をＸ軸に平行に等間隔でｎ本設定し、各測定線
の起点（所定の図形との外側交点）からボトル壁の輪郭
線（１０１２）との交点までの距離（画素数）ｌi の合
計で求めることができる。すなわち、ボトル壁の絡み付
き部分の面積Ｓは、次式によって算出することができ
る。

【数２】なお、測定線がｘ軸に平行に設定できない場合は、起点
座標およびボトル壁の輪郭線との交点座標から、各々の
長さ（ｌ1 ，ｌ2 ，．．．ｌn ）を算出し、合計して面
積を求めることもできる。

【００１７】本例では、ボトル壁の絡み付き部分の面積
として、測定区画＃５内でボトル壁の輪郭線（１０１
２）よりも外側の面積Ｓを採用しているが、この場合、
Ｓが小さいほど良く絡み付いて把手がはずれにくくなる
傾向がある。従って、予め良品の限度となる面積Ｓを基
準面積Ｓ0 として記憶装置にインプットしておき、Ｓと
Ｓ0 とを対比して、Ｓ＞Ｓ0 を不良品と判定することが
できる。なお、ボトル壁の絡み付き部分の面積として、
測定区画＃５内でボトル壁の輪郭線（１０１２）よりも
内側の面積ΔＳを採用してもよく、この場合、面積ΔＳ
が大きいほど好ましいので、良品限度の面積ΔＳを基準
面積ΔＳ0 をインプットしておき、ΔＳ＜ΔＳ0 を不良
品と判定することができる。

【００１８】本発明においては、位置決めツールおよび
測定線上では、例えば２５６階調に変換されたデータを
用いて、ツールまたは線上に並ぶ画素のデジタル信号の
みを微分処理して、信号の変化量を計算し、この値に閾
値を設定して目的とする座標を検出する方法を採用し、
照明装置の照度の経時変化に対しても安定して検出する
様配慮することが好ましい。しかし、照明が安定してお
り、計測上問題となるような外乱による影響が少ない場
合は、二値化処理により交点座標を求めることも可能で
ある。

【００１９】前記のように、算出された角度θや面積Ｓ
は、図１においては、画像処理機構（３）内部の記憶装
置（３３）にインプットされている、予め設定した判定
基準θ0 やＳ0 と対比され、合否判定が行われる。しか
して、不良品と判定した時に、画像処理機構（３）は、
ボトル排出指令を出力するものである。一方、出力され
たボトル排出指令をうけた選別機構（１）は、不良品ボ
トル検出センサーにてボトルを検出後、排出装置（１
２）を作動させこれを排出する。この排出装置は、検査
後のどの位置に配置しても良い。

【００２０】

【発明の効果】把手付ボトルの把手絡み状態の検査に
は、これまで目視による全数検査が採用されており、個
人差や熟練度の違い、また検査中は常に同じ姿勢を取り
続けることに起因して、検査員の検査基準が時間ととも
に変化して不良品を見逃すことが避けられなかった。し
かし本発明により自動検査が可能となり検査レベルの統
一、時間的基準の変化が解消された。

【００２１】把手付ボトルの把手絡み状態を数値化する
ことにより良品と不良品の判定レベルが明確となった。
これにより不良品と判定された製品は自動的に排出され
る。把手付ボトルの把手絡み状態の数値化が可能となれ
ば、その値を例えば記憶装置（３３）にて保存、監視す
ることにより、製造装置の故障予知が可能となり、点
検、保守等の素早い対応が可能となる。よって、製品の
歩留まりが向上し、設備保全に費やす費用の低減がはか
れる。

【００２２】従来の画像処理装置は、二値化処理が基本
であった。この場合、照明装置（２１）の照度が時間と
ともに減衰することから、頻繁に閾値に変更などを操作
する必要があった。本発明では、画像処理機構（３）は
多値化レベルの処理を基本としており、そのため外乱の
影響を受けにくく、長期間安定した動作が可能となり、
信頼性の高い検査装置が実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための装置構成の概念図であ
る。

【図２】同上における撮像機構の概念図である。

【図３】本発明における画像処理の説明図である。

【符号の説明】

１選別機構１０検体ボトル１０１ボトル壁１０１１、１０１２輪郭線１０３把手１０３１握り部１０３２嵌着部１０３３係止部１１検体装置１２排出装置２撮像機構２１照明装置２２撮像装置３画像処理機構３１演算装置３２表示装置３３記憶装置＃１左右方向の位置決めツール＃２上下方向の位置決めツール＃３、＃４測定線＃５測定区画

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】握り部とその握り部から横方向に突出した
嵌着部とを有する把手を、前記嵌着部先端の係止部が型
内面に露出するように、予めボトル成形用型にセットし
た状態で、ボトル成形用型内でブロー成形するとともに
ボトル壁を前記嵌着部先端に絡み付けて前記係止部に食
い込ませて、把手を取り付けてなる把手付ボトルの検査
方法において、把手付ボトルに把手の側面方向から光線
を照射して上記嵌着部近辺のボトル壁に関する情報を画
像として取り出し、この画像情報をコンピュータ内で処
理し、予め設定した判定基準と対比することを特徴とす
る把手付ボトルの検査方法。
【請求項２】画像情報の処理が、取り出した画像上で、
絡み付いたボトル壁の係止部への食い込み部分に対して
測定線を設定し、該測定線と前記食い込み部分の輪郭線
との交点を決定し、ボトル壁の食い込み角度を算出して
行なわれ、該食い込み角度を予め設定した基準食い込み
角度と対比することを特徴とする請求項１記載の把手付
ボトルの検査方法。
【請求項３】画像情報の処理が、取り出した画像上で、
嵌着部先端に絡み付いたボトル壁の絡み付き部分の外側
近傍に測定区画を設定し、該測定区画内の前記絡み付き
部分の面積を算出して行なわれ、該面積を予め設定した
基準面積と対比することを特徴とする請求項１記載の把
手付ボトルの検査方法。