JPH10160430A - コンベアライン上における容器の外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変形ビンの製ビン又はビン充填工場ラインに
おいて、空びんの検査での生産性の向上・省力化・自動
化に適したコンベアライン上における容器の外観検査装
置の提供。 【構成】 変形ビンの口部・肩部・胴部の外観検査装置
ではコンベアライン上に流れてくるビンに対して、コン
ベア中心位置近辺にビンを位置規正し、次にビン胴部・
口部に対して投受光スキャンを行い、口部・肩部全面・
胴部両側面の受光データ採取を行い、良品ビンデータと
対比する事により、口部ビリ・カケ・肩ビリ・胴部ビリ
・シワ等を正確に検出することを特徴とするコンベアラ
イン上における容器の外観検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製瓶又は瓶充填工場ラ
インにおいて、コンベアライン上における容器の外観検
査において、自動化に適したコンベアライン上における
容器の外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製瓶又は瓶充填工場ライン、特に
は変形瓶については、瓶の口部・肩部・胴部の外観検査
は目視検査、又は、従来の公知のインデックスタイプの
ハンドリングマシン上で首部に瓶回転用のローラーをあ
てて瓶を回転させて、口部のビリ検査を行い、胴部外観
検査においては、コンベアライン上でビン胴部に照明を
あてて、その反射光をカメラ等で胴部欠陥を検出してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、
目視では、高速に流れるコンベアライン上では、長時間
ビンの口部・肩部・胴部の欠陥を識別することは困難で
あり、前記インデックスタイプのハンドリングマシン上
での特に変形ビン口部の検査では、首部に回転ローラー
をあてて、瓶を回転させる為、瓶回転が心振れを起こ
し、検査デバイスの感度が低下させざるを得ず、口部外
観検査としては不充分であり、又首部にローラーをあて
ている為、びん肩部については検査することができない
という問題を有している。そして、前記胴部の外観検査
については光の反射が多方向性の欠陥である胴ビリ・シ
ワ等の検出は不充分であり、特に変形ビンでは困難を極
めている。これらの検査によって出荷された瓶は重大欠
陥を招き、最終的には消費者クレームを引き起こすとい
う問題を有している。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
る為に、コンベアライン上における容器の外観検査装置
において、コンベアライン上の瓶が検査位置を通過する
と、瓶口部・肩部の外観検査においては、ドーム状に配
設された投受光器が瞬時に順次投光・投光器毎の順次受
光が行われ、ただちに良品光量によって設定されたしき
い値との比較を行い良否判定する。又、瓶胴部の外観検
査においては、瓶胴部左右に配設された投受光器が順次
投光・投光器毎の順次受光が開始し、瓶胴巾員が通過す
るまでくり返され、各チャンネル毎に並替 処理・差分
処理を行い、良品差分値によって設定されたしきい値と
比較を行い良否判定する。この場合、瓶口部・肩部と瓶
胴部が一体のハンドリング又は分離したハンドリングの
両方共有効であり、どちらでもよい。

【０００５】

【作用】本発明によれば、コンベアライン上で口部・肩
部・胴部の外観検査を行う為、特に瓶をハンドリングせ
ずに検査を行う為に、曲がりくねったコンベアライン構
成にならないという利点があり、しかも型替えも瓶口部
・肩部に配設された投受光器と瓶胴部の左右に配設され
た投受光器を一体化することにより、瓶高さ方向に対し
てスライドするだけで簡単に行うことができる。又、ビ
リ欠陥検出においては、多方向性の投受光でしか検出精
度を上げることができないという問題に対して、コンベ
アライン上で明解にその解決策を提供するものであり、
コンベアライン上でその検出精度を上げることができ
る。これらのことは、製瓶及び充填ラインの特には変形
瓶のラインにおいて格段に自動化・省力化を推進するも
のであり、容器の製造品質を高めることができる。

【０００６】

【実施例】次に図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図１ａは本発明の一実施例の概略でシステム外
観の上面図である。図１ｂは本発明の一実施例の概略で
システム外観の側面図である。図２ａは瓶口部ドームに
おける投受光器配置図である。図２ｂは瓶口部ドームの
側面図である。図３ａは瓶胴部ビリ検査における投受光
配置側面図である。図３ｂは瓶胴部ビリ検査における投
受光配置上面図である。図４は口部・胴部における投受
光タイミング及び処理説明図である。図５はシステムの
処理タイミング説明図である。図６はシステムの処理プ
ロセス説明図である。図７は実機オンライン時における
動作処理のフローチャートである。図８はオンライン時
における表示画面である。

【０００７】図１ａに示すように、コンベア２上の被検
査瓶６はコンベア流れ方向９２のように搬送され、ビン
位置規正部１によって、コンベア２の中心近辺に位置規
正され搬送される。

【０００８】次に図１ｂに示すように、今回試作開発さ
れた外観検査装置の検査位置に被検査瓶６がコンベア２
により搬送されてくると、瓶口部ヘッド３瓶胴部ブラケ
ット７、８より投受光スキャンが開始され、瓶胴部の後
端が検査位置を通過するまで、検査処理部４とパソコン
５の制御により投受光スキャンが行われ、被検査瓶６の
口部・肩部・胴部の光量データが採取され良品登録処理
又は検査処理される。

【０００９】図２ａは瓶口部ヘッド３における投光器１
１の配置と、受光器１２の配置を示し、又、被検査瓶６
における口部・肩部の投光配置を投光線１３で示す上面
から透視で見た図である。

【００１０】図２ｂは瓶口部ヘッド３をコンベア進行面
から見た側面図である。

【００１１】図３ａは被検査瓶６の瓶胴部の検査位置に
おける瓶胴部ブラケット７、８の投受光器１５、１６の
配置と、投受光線９０配置を示すコンベア２の進行方向
面から見た側面図である。

【００１２】図３ｂは被検査瓶６がコンベア２上で搬送
方向９２のように搬送されている時、被検査瓶６の胴部
先端９４が投受光スキャンスタートのビン有スタートセ
ンサ４４をさえぎった時点より投受光スキャンが開始さ
れ、胴部後端９５によりビン有スタートセンサ４４をさ
えぎることが終了するまで行われ、その間の受光器２
３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０の光量
データが採取される。この場合、投光器は１７、１８、
１９、２０、２１、２２である。これらの動作の投受光
器が実装されている瓶胴部ブラケット ７、８と被検査
瓶を上面から見た図である。

【００１３】図４は検査位置における投光器のチャンネ
ルの順次投光のタイミング３１で被検査瓶６の口部９７
では、投光器Ｌ１〜Ｌ８が投光位置指示線３５で示す投
光位置とエリア３６をそれぞれ投光する。そして、口部
９７に割りあてられ口部・肩部にまんべんなく配置され
た４５本の受光器は受光データ採取タイミング９６によ
って、投光器Ｌ１〜Ｌ８の順次投光毎にそれぞれ受光さ
れ８×４５＝３６０チャンネルの光量データが採取され
る。又、胴部９８においては投光器Ｌ１０〜Ｌ１５が投
光配置指示線３８で示す投光配置で投光する。そして、
胴部９８に割りあてられ、胴部縦列方向にまんべんなく
配置された１５本の受光器は胴部受光データ採取タイミ
ング３３によって、投光器Ｌ１０〜Ｌ１５の順次投光毎
に、それぞれ受光され６×１５＝９０チャンネルの光量
データが採取される。ここまでの投光器Ｌ１〜Ｌ１５の
投受光の動作が１スキャンであり、約３ｍｓで終了す
る。これを投受光スキャンと言う。口部・肩部の投光Ｌ
１〜８それぞれ３又は、４投光器が投光エリア３６に配
置され、胴部の投光Ｌ１０〜１５それぞれ４〜６投光器
が胴部縦列方向に配置されている。

【００１４】
図５は、図３ｂで示した瓶胴部先端９４がビン
有スタートセンサ４４をさえぎるとビン有スタートセン
サ４４がビン有期間４９となり、前記投受光スキャンが
開始され、瓶胴部後端９５が過ぎるとビン有期間４９が
解除され、投受光スキャンが終了する。この間５０〜２
００スキャンのデータが採取される。このスキャン数は
コンベアの速度とビンの胴部の幅によってそれぞれ決ま
る。このように口部・肩部データ採取４５、胴部データ
採取４６によって５０〜２００スキャンのデータはＣＰ
Ｕのメモリに格納され、ビン有スタートセンサ４４が解
除された後検査処理４７が実行され、検査結果処理４８
が実行され、良品登録又は良否判定が行われる。

【００１５】図６ではシステムの処理プロセスを説明す
ると、検査処理部４、パソコン５がＰＯＷＥＲ ＯＮ５
４すると、パソコン５が立ち上がり、ソフトウェアが起
動し検査処理部４に対して、ＰＯＷＥＲ ＯＮ時の初期
設定が実行され、又、各種パラメータのディフォルト値
がソフトウェアにより設定される。このことを初期設定
１処理５５で実行される。次に、ＯＮ ＬＩＮＥ／ＯＦ
Ｆ ＬＩＮＥ５６の分岐ではディフォルトがＯＦＦ Ｌ
ＩＮＥの場合はＯＦＦ ＬＩＮＥ５７で初期設定２処理
５８が実行され、ループ５９によりＯＦＦ ＬＩＮＥ処
理６１が実行される。又、ＯＮ ＬＩＮＥ／ＯＦＦ Ｌ
ＩＮＥ５６でＯＮ ＬＩＮＥを選択すると、ＯＮ ＬＩ
ＮＥ処理６２が実行される。ＯＦＦ ＬＩＮＥ処理６１
ではＯＮＬＩＮＥ処理６２で動作する為の環境設定及び
各投光器・受光器の検出感度の検証等をマンマシンで行
う処理を実行している。

【００１６】図７は、ＯＮ ＬＩＮＥ処理６２を詳細に
フローチャートを示して説明すると、ＯＮ ＬＩＮＥ処
理６２により処理が開始され、初期設定処理６３では各
ビン種・形状に応じた経験値である口部・胴部しきい値
が設定される。そして、ビン有６４で図５で示したビン
有スタートセンサ４４がビン有期間４９の状態になると
図４で示した投受光スキャンが開始され、口部・胴部投
光及び受光データ採取処理６５が実行され、ビン有期間
４９が終了するまで実行される。ビン有６６はそれを判
断する。次に、ビン中心割出処理６７ではビン有期間４
９の中心位置を投受光スキャン数の１／２の位置のスキ
ャンを投受光スキャンとして、採用する処理を行う。

【００１７】自動設定モード６８、つまり良品登録モー
ドであれば口部しきい値決定処理７８で口部各チャンネ
ル（９×４５）４０５ｃｈの光量しきい値を各個別に良
品となるようにしきい値を決定する処理を行う。次に、
胴部データ並替処理７９でビン有期間４９の間採取され
た投受光スキャンデータのうち胴部の各チャンネル（６
×１５）９０ｃｈ×スキャン数の光量データをチャンネ
ル毎に並替処理を行う。そして、胴部微分処理８０にお
いて各チャンネル毎公知の微分処理を実行し、微分値を
算出する胴部しきい値決定処理８１では各チャンネル毎
の微分値が各チャンネル毎良品となるように胴部しきい
値を各チャンネル毎に決定する処理を行う。又、胴部デ
ータ並替処理７９ではビンの胴幅・形状に応じて、あら
かじめ設定されたスキャン数でビン有期間４９の前後の
投受光スキャンをマスキングを行っている。これはビン
胴部コーナー部分を除く為に行う。次に、画面表示処理
７６で口部・胴部の全チャンネルのレベル検出状態を表
示し、良品登録本数等のパソコン５の画面に表示し、ビ
ン有６４で次の良品登録ビンを受けつけ、前記同様の動
作を操 返し、良品登録を行う。

【００１８】自動設定モード６８が自動設定モードでな
い場合、つまり、検査モードの場合は口部光量比較処理
６９を実行し、口部しきい値決定処理７８で設定された
各ｃｈ毎のしきい値と比較し、越えた場合は不良品ビン
と判定、越えない場合は良品ビンと判定する。次に、前
記胴部データ並替処理７９、胴部微分処理８０を実行
し、胴部しきい値比較処理７３によって前記胴部しきい
値決定処理８１で設定された胴部各チャンネル毎のしき
い値と比較し、しきい値を越えた場合は不良ビンと判定
し、越えない場合は良品ビンと判定する。そして、検査
結果処理７５では前記判定結果が不良ビンの場合は、被
検査ビンを排出信号を出力し、良品の場合はそのまま通
過する。次に、画面表示処理７６では口部・胴部各チャ
ンネルの検出状態を表示し、検査カウンタ等を制御す
る。そして、次のビンを待つ処理にもどる。

【００１９】図８ではオンライン時におけるパソコン５
の表示画面について簡単に説明すると動作モード８２で
ＯＮ ＬＩＮＥとＯＦＦ ＬＩＮＥがある。動作状態８
３では、ビン有期間４９の時ＢＵＳＹそれ以外の時ＲＥ
ＡＤＹとなる。カウンタ８４は、総検査本数・良品本数
・排除本数・口部本数・胴部本数・排除率・投受光スキ
ャン数を表示する。センサモニタ画面８５では、口部セ
ンサ表示８６、胴部センサ表示９１が表示され、検出し
たチャンネルは、▲黒四角▼印の表示がされる。パラメ
ータ８７では、使用時にビンの形状等により経験値が設
定される。メニュー状態説明８８はマンマシンの操作説
明を行う。キー操作指示８９は操作キーの指示を行う。

【発明の効果】本発明によれば、コンベアライン上で口
部・肩部・胴部の外観検査を行う為、直線のコンベアラ
インを構成でき、変形ビンでは小ロット生産が多いが、
型替えパーツの交換等が無く、口部・胴部ハンドリング
が一体で、瓶に対して位置設定している為、短時間で型
替えができる為、省スペース・省力化という事に関して
多大な効果が期待できる。又、多方向性の投受光器の配
置と豊富なチャンネル数によって検出精度が向上し、容
器の製造品質又は受け入れ品質を向上させる事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１ａ】本発明の一実施例の概略でシステム外観の上
面図である。

【図１ｂ】本発明の一実施例の概略でシステム外観の側
面図である。

【図２ａ】瓶口部ドームにおける投受光器配置図であ
る。

【図２ｂ】瓶口部ドームの側面図である。

【図３ａ】瓶胴部ビリ検査における投受光配置側面図で
ある。

【図３ｂ】瓶胴部ビリ検査における投受光配置上面図で
ある。

【図４】口部・胴部における投受光タイミング及び処理
説明図である。

【図５】システムの処理タイミング説明図である。

【図６】システムの処理プロセス説明図である。

【図７】実機オンライン時における動作処理のフローチ
ャートである。

【図８】オンライン時における表示画面である。

【符号の説明】

１ 瓶位置規正部 ２ コンベア ３ 瓶口部ヘット ４ 検査処理部 ５ パソコン ６ 被検査瓶 ７〜８ ビン胴部ブラケット ９ １０ フレーム筐体 １１ 投光器 １２ 受光器 １３ 投光線 １４ 光学ホルダー １５〜１６ 投受光器 １７〜２２ 投光器 ２３〜３０ 受光器 ３１ 投光器番号 ３２ 口部投光番号第１スキャン ３３ 胴部投光番号第１スキャン ３４ 胴部投光第２スキャン ３５ 投光位置指示線 ３６ 投光位置とエリア ３７ 瓶口部・肩部 ３８・４１ 投光配置指示線 ３９・４２ 投光線 ４０・４３ 反射光 ４４ ビン有スタートセンサ ４５ 口部・肩部データ採取 ４６ 胴部データ採取 ４７ 検査処理 ４８ 検査結果処理 ４９ ビン有期間 ５０ データ採取期間 ５１ 検査データ処理期間 ５２ 結果処理期間 ５３ ５４ ＰＯＷＥＲ ＯＮ ５５ 初期設定１ ５６ ＯＮ ＬＩＮＥ／ＯＦＦ ＬＩＮＥ ５７ ＯＦＦ ＬＩＮＥ ５８ 処理設定２ ５９ ループ ６０ ６１ ＯＦＦ ＬＩＮＥ処理 ６２ ＯＮ ＬＩＮＥ処理 ６３ 初期設定処理 ６４ ビン有 ６５ 口部・肩部投光及び受光データ採取処理 ６６ ビン有 ６７ 瓶中心割出し処理 ６８ 自動設定モード ６９ 口部光量比較処理 ７０〜７２ ７３ 胴部しきい値比較処理 ７４ ７５ 検査結果処理 ７６ 画面表示処理 ７７ ７８ 口部しきい値決定処理 ７９ 胴部データ並替処理 ８０ 胴部微分処理 ８１ 胴部しきい値決定処理 ８２ 動作モード ８３ 動作状態 ８４ カウンタ ８５ センサモニタ画面 ８６ 口部センサ表示 ８７ パラメータ ８８ メニュー状態説明 ８９ キー操作指示 ９０ 投受光線 ９１ 胴部センサ表示 ９２ コンベア流れ方向 ９３ 反射板 ９４ 胴部先端 ９５ 胴部後端 ９６ 受光データ採取タイミング ９７ 口部 ９８ 胴部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンベアライン上における容器の外観検査
   装置において、図１に示すようにビン口部・肩部・胴部
   に対してコンベアとコンベ ア上のビンが通過するスペ
   ースを確保し、ビン口部・肩部に対しては円形状ドーム
   の中心近辺をビン口部中心として、ビン口部・肩部に一
   部又はまんべんなく投光されるように円形状ドームに、
   投光器を１０〜１００本程度配設し、円形状ドームの投
   光器以外のスペースにはビン口部・肩部が一部又はまん
   べんなく受光できるように、受光器を１０〜１００本程
   度配設することと、ビン胴部に対しては円形状ドームの
   下部にほぼ半円筒状、又はそれに類する投光器及び受光
   器の取付板をコンベアライン進行方向に対して左右に配
   設して、投光器はビン胴部縦列に２〜１０方向よりビン
   胴部左右にそれぞれ２〜４０本程度投光し、受光器は前
   記取付板で投光器以外のスペースにビン胴部左右それぞ
   れ縦列に２〜１０方向より２〜１００本程度まんべんな
   く配設することと、ビンが円形状ドームの中心近辺を通
   過する時、ビン口部・肩部に関しては瞬時にビン口部・
   肩部に順次投光され、その反射光の光量が順次各受光器
   により受光された時、各受光器の光量が良品登録モード
   であれば、各投光器毎の各受光器の受光量によって、し
   きい値が登録され、検査モードであれば、各投光器毎の
   各受光器の受光量が良品登録モードで登録された各投光
   器毎の各受光器のしきい値と比較されて、各個別毎に受
   光量が多い場合、つまり、しきい値を越えた場合、ビン
   口部・肩部の欠陥と判断することと、ビン胴部に関して
   は、ビン口部・肩部の次にビン胴部が順次投光され、胴
   部の巾員が通過する迄、前記ビン胴部左右に対する順次
   投光がくり返される。その時、ビン胴部左右に配設され
   た受光器は、各投光器毎にビン胴部の反射光を順次各受
   光器で受光し、順次投光がくり返されている間受光し、
   受光された光量データをすべて記憶し、各受光器毎に光
   量データを並べ直して各受光器毎に差分処理を行い、良
   品登録モードであれば前記差分処理の結果データを良品
   データとして登録記憶しておき、検査モードであれば、
   前記差分処理の結果データと登録記憶されている良品デ
   ータによって自動的に設定されたしきい値と比較され
   て、大きい場合にはビン胴部の欠陥と判断するコンベア
   ライン上における容器の外観検査装置。