JPS5937406A - きず検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の８！１ 本発明は、ぎず検出器およびぎず検出方法に関する。特
定すると、本発明は、容器のきずを検出するためのスラ
イディングスロープ技術に係る。

この秤のきずには、ガラスびんのような容器にしばしば
見出されるチェック、クラック、チップ、ラインオーバ
ーなどがある。チェックは、不均一な冷却により４トす
るガラスびんの割れ目である。

クラックは、機械的力に起因する割れ目である。

チップはガラスの欠落部である。ラインオーバーは、び
んの頂面の茶温である。

普通、きずの検出は、容器を回転しながら遂行される。

光源および光センサを含む光学装置で、容器表面の一部
を走査する。光センサ出力レベルは、表面を透過り−る
光または表面から反射する光の変化に比例する。チェッ
クまたはクラックのよ５− うなきずは、光センサに増大された光すなわち輝光を当
てる。増大された光は、「ライ１へスポット」として感
知される。チップやラインオーバーのようなぎずは、光
センサーに当たる光を減する。減衰された光は、「ダー
クスポット」どして感知される。普通、光センサ出力を
増幅し整形して、予定されたスレッショルドレベルと比
較できるようにするため（「振幅比較」技術）、信号処
理回路が採用される。処理された信号振幅（すなわち平
均振幅）がスレッショルドレベルの振幅を越すと、容器
は不合格品と見做される。不合格容器はラインから放出
される。

きずを検出するために振幅比較技術を使用すると、困難
な問題が提起される。ねじ、継目、内部小泡、ネックリ
ング、外部小泡のような通常の容器表面特性に起因して
起こるセンサーに当る光の変化は、チェックやクラック
のようなぎずから生ずる変化を邪魔し、それに似てさえ
いる。このような通常の表面特性と真のぎずとを区別す
ることは厄介である。　１つの解決方法は、光センサの
視６− 野をマスクすることである。この技術に依ると、視野は
、ねじや継目やその他この秤の問題領域のない容器表面
の比較的狭い区域に制限される。しかしながら、光セン
サをマスクＪることは、準備を複雑にし、過度に時間の
かかることが多い。加えて、光センサをマスクすること
は、光センサの視野を著しく減するから、容器を完全に
試験するためには追加のセンサを捉供することが必要で
ある。

ガラスびｌυの内表面上のチップや、頂面を横切るライ
ンオーバーのようなきずは、特に検出が難しい。上述の
ように、これらのきずは、びん表面のダークスポットと
して検出されるから、周囲光と区別しａい。

従来の光学的検出システムは、１９７７年１月１１日に
発行された米国特許第 ４　．００２．８２３号（Ｖａｎ　　Ｑｏｓｔｅｒｈｏ
ｕｔ、　）および１９７９年１月ａＯ日に発行された米
国特許第４　．１３６．９３０号（ＧＯＩｌｌＩＩｌ外
）に開示されている。米国特許第４，００２，８２３号
は、ガラス製品のような物品の欠陥を検出するシステム
を開示している。これは、ビデオカメラで、ガラス製品
を通るや散乱された光を受光する。ビデオ信号は、ガラ
ス製品の屈折特性の空間的変化割合を表わす。信号は、
通常のマークと欠陥とを弁別するため、濾波され、ピー
ク検出される。瞬間振幅値が取り出されて、定常平均と
比較される（「平均振幅比較」技術）。瞬間振幅が定常
平均を越すと、欠陥パルスが発生される。

米国特許第４．’１３６．９３０号は、びんに収容され
た液体中の異質粒子を検出するシステムを開示している
。このシステムでは、びんは、まず、光学的特性を記憶
するビデオカメラで観察される。

ついで、異質粒子の位置をシフ１〜するように、びんの
中味が拡販される。ついで、びんは、第２のカメラによ
り観察される。異質材料の運動は、カメラにより観察さ
れる光学的特性を変える。隣接するビデオパルス間の振
幅差は、異質物質の存在を指示する。

米国特許第３．８８６．３５６号、 第３．９００，２６５号および 第３，９９７．７８０号には、他の光学的検査方式が開
示されている。

米国特許第３．８８６，３５６号は、透光性物質の透光
性を測定することによりその欠陥を識別する光学的スキ
ャナを開示している。欠陥の存在を検出するため、信号
振幅の変化に応答する回路が採用されている。

米国特許第３．９００．２６５号は、きすの検出のため
のレーザスキャナを開示している。スキャナは、検査さ
れつつある表面から反射される光の振幅の変化に応答す
る。

米国特許第３．９９７．７８０号は、ラベル配向検査シ
ステムを開示している。この特許では、びん上に焦点調
節されたオプチカルケーブル配列により発生されるパタ
ーンを監視する。パターンは、ラベルの適正な整列を決
定するため、基準パターンと比較される。

発明の概要 本発明においては、光センサのマスクを行なう９− ことなく、容器の表面が、［ライトスポット−１または
「ダークスポット」を生じるきすについて光学的に走査
される。きずは、スライディングスロープ計算を使用す
ることにより正確に検出される。

スライディングスロープ計算は、容器表面の光学的特性
を表わず光センサ出）〕信号の反復的な４ｊ−ンプリン
グに基づく。予定数の信号サンプルが、ファーストイン
、ファーストアウト方式で逐次記憶され、更新される。

スロープ品１算は、記憶されたサンプルの逐次の更新間
で遂行される。記憶されたサンプルの２つ、好ましくは
最も古いサンプルと新しいサンプル間の差が計算され、
則算された差が予め選択された数値と比較される。比較
に基づいて、容器が拒否されるべきか否かを指示する信
号が発生される。延数値は、検査された容器の総数と拒
否された総数より成る。

一般に、チ：［ツクのようなきずは、ねじ山、継目、内
部小泡、ネックリングおよび外部小泡のような通常の表
面の変則により生ずるものよりも、光センサに当たる光
にずっと迅速な変動を生ずる。

１０− 光センサ信号の絶対振幅でなく、光センサ信号の傾斜を
試験することにより、容器の最終利用に有害でない変速
を容認しながら、きずを正確かつ確実に検出できる。さ
らに、きずに起因して光センクーに当たる光の変動の振
幅が無害な変則に起因して光センサに当たる光の変動の
振幅に等しいか、それよりも低くても、スライディング
スロープ技術にＪ：す、きずの正確かつ忠実な検出が保
証される。この結果、大表面積の容器を、光センサをマ
スクＪ−ることなく光学的に走査できる。

以下、図面を参照して本発明を好ましい具体例について
説明するが、本発明はこの配置そのものに限定されるも
のではない。図面において、同じ参照番号は同じ部材を
指示している。

具体例の詳細な説明 第１図には、本発明のきず検出器のブロック図が示され
ており、検出器は１０として総括的に示されている。１
または複数の光源および光セン＋Ｊ１４（簡明にするた
め１対のみが示されている）は、容器表面に沿う選択さ
れた位置に焦点調節されている。技術上周知なように、
異なる数および配置の光源および光センサを採用できる
。好ましくは、各光センサについて１つずつ、数個のき
ず検出器を採用覆るのが好ましい。

光源１２は、好ましくは無変化光源がよい。光は、光源
から容器Ｃに向けられる。入射光源は、容器Ｃの表面の
クラックまたはチップのようなきずにより、反則または
透過で光セン９１４に向１ノられる。

光センナ１４の出力は、ＲＣ回路１６を介して増幅器１
８に容量的に結合される。第１図に示されるように、増
幅器１８は、約６０：１の利得を有するＴＬ○８２のＪ
ζうな非反転演算増幅器（オペアンプ）１８より成る。

増幅器１８は、「ライトスポット」すなわち、容器Ｃの
きずから光センサ１４に向けられる増大された高輝度の
光のパルスを検出するのに使用される。「ダークスボツ
１〜」、すなわち容器Ｃのきずに起因して光センサ１４
に当たる光の比較的鋭い減少を検出するためには、増幅
器１８の代わりに、増幅器１８′が使用される（第６図
）。両増幅器は、単一のプリント回路板」二に設けるこ
とができ、ジャンパま１こはスイッチ接続により選択的
に使用できる。「ダークスポット」の検出および増幅器
１８′の性質についての詳細は、明細書の後の部分に記
載した。

増幅器１８の出力（Ｓｔ−ｆｉｎ）は、プログラムされ
たマイクロコンピュータ２２により監視されるサンプル
・ボールド回路２０に接続される。増幅器１８の代表的
パルス出力については、光センサ１４に入射する光の鋭
い増加の場合について第３Ａ図に示されている（「ライ
１〜スポツト」）。

好ましくは、サンプル・ホールド回路２０は、第２図に
詳細に示されるような緩衝式サンプル・ボールド／ピー
ク検出回路がよい。サンプル・ホールド回路は、３　Ｈ
ｉｎパルス信号の立上りおよび降下縁部を検出するため
のピーク検出器２４を含む。ピーク検出器２４は、周知
の回路形態であり、ダイオードＤ１に接続されたＴＬＯ
８２型の非反転オペアンプを含む。

ピーク検出器出力は、ＡＨ０１４２型のアナ口１３− グスイッチ２６に接続される。アナログスイッチ２６は
、第２図においてはリセット状態で示されており、スイ
ッチＳ１は端子Ａから動かされ、スイッチＳ２は端子Ｂ
に接続されている。この状態においては、サンプル・ホ
ールドコンデンサＳ　ＨＣは、接地電位に放電される。

端子Δのピーク検出信号は、アナログスイッチ２６が許
容状態にあるときサンプルされ、保持される。許容状態
において、スイッチＳ１は端子Ａに接続され、スイッチ
Ｓ２は端子Ｂから切断される。アナログスイッチ２６の
リセットおよび許容状態間の制御は、マイクロコンピュ
ータ２２により発生されるリセット／許容（ＲＥ）信号
により維持される。ＲＥ倍信号、アナログスイッチ２６
をリセットおよび許容状態間において反復的に切り替え
、端子Ａにおける逐次のピーク検出信号サンプルをアナ
ログ−ディジタルコンバータ３０に送る。

サンプル・ホールドコンデンサＳ　ｌ−Ｉ　Ｃは、非反
転モードに接続されたＴ　Ｌ　Ｏ８２型オペアンプより
成る単位利得増幅器２８により緩衝増幅される。

＝１４− Ｖｉｎで指示される代表的増幅器２８出力は、第３１３
図に示されている。この出力は、増幅された光セン号信
号の逐次のサンプルより成る。

リンプル・ホールド回路２０は、アブログ−ディジタル
コンバータ３０に接続される。アナログ−ディジタルコ
ンバータ３０は、ＡＤＣＯ８０４型アナログ−ディジタ
ルコンバータである。アナ［１グーデイジタルコンバー
タ３０に対する入力は、第３Ｂ図に図示される単位利冑
増幅器出力である。

増幅器２８のｖｉｎ出力における逐次のサンプルは、ア
ナログ−ディジタルコンバータにより８ビツトデイジタ
ルワードに変換される。

アナログ−ディジタル−コンバータのアーク出力は、８
ビツト３状態データバスによりマイクロコンピュータ２
２に結合される。アナログ−ディジタルコンバータ３０
による光センサ信号のサンプルの変換は、マイクロコン
ピュータにより発生されるチップイーネーブル（ＧＥ）
および変換開始（Ｓ　Ｃ”）信号により制御される。サ
ンプル変換の終了は、アナログ−ディジタルコンバータ
により発生される変換終了（ＥＣ）信号により指示され
る。これらの信舅に応答して行なわれるアナログ−ディ
ジタル変換の動作については、第４図に示される波形と
関連して追って詳しく説明する。

速度補償 サンプル・ホールド回路２０およびアナログ−ディジタ
ルコンバータ３０′は、容器が検査ステーション中を移
動づ°る速度に基づいてマイクロプロセッサ２２により
決定される速度で動作するのが好ましい。容器が検査ス
テーション中を移動する速度は、検査期間、すなわち容
器をきずについて検査するのに利用可能な時間を決定づ
゛る。機械速度が増すと、容器を検査ザるのに利用可能
な時間は短くなる。したがって、サンプリング速度が増
さない限り、光セン号信号についてのサンプルが少なく
なり過ぎ、システムの解像瓜は不利を招くことになろう
。したがって、検査期間の減少に拘らずシステムの解像
泣を維持するためには、少なくとも一定の最小数のサン
プルを得ることが望ましい。それゆえ、有効な゛リーン
プリングａｔσ、づなわらマイクロコンピュータにサン
プルが提供される速度は、機械速度が変わるにつれて適
当数のサンプルが１ｑられることを保証するように自動
的に変えられる。

例− 鶴通、一連の容器が、駆動コンベア−ヒにおいて一線を
なして検査ステーションを通って運ばれる。

検査ステーションに配置された速度調節可能なロテータ
ベルト（図示せず）が、各容器と接触し、ぞれをその長
手方向ｑ１＋線の回りに回転させる。容器が回転すると
き、容器は一時的に停止されてもにりす４「わちコンベ
アから外されてもよく、あるいはステーションを通って
コンベア」−で移動し続りてもＪ：い。容器が回転され
ながら停止される場合、光源１２および光センサ１４は
、ステーションに固定態様で取り付けることができる。

好ましくは、容器は、回転されるとき、検査ステーショ
ンを通ってコンベア上で移動し続けるのがよく、この場
合、光源１２および光センサ１４は、技術士周知のよう
にコンベアと同期して移動するキ１シ１７− リレ上に取り付けられる。

いずれの揚台にも、容器の全表面が検査されることを保
証するため、検査期間中容器を３６０゜よりも若干大き
く回転゛りるのが望ましい。好ましくは、この目的のた
め、容器はＩＭ回転すｔｆわち４０５°回転するのが好
ましい。機械速度が増す場合、容器は、検査ステーショ
ンにて全４０５゜の回転角をより迅速に回転される。ど
のような検査期間および機械速度に対しても所望数のサ
ンプルが得られることを保証するため、マイクロコンピ
ュータ２２は、サンプル・ホールド回路２０およびアナ
ログ−ディジタルコンバータ３０の動作速度を自動的に
変える。

例えば、検査ステーションを通る容器の最大機械速度を
２４０個／分と仮定する。酋通、検査１１１１間は、容
器が検査ステーションを通過するに要する時間の馳に限
定される。本具体例においては、容器が検査ステーショ
ンを通過するに要する時間は、０．２５０秒である。そ
れゆえ、予測されるもっとも短い検査期間は０．０８３
３秒である。

１８− サンプル・ホールド回路２０およびアナログ−ディジタ
ルコンバータ３０によりマイクロコンビ−１−タに供給
できる速度には、ある最大速度がある。この速度は、本
質的に、アナログ−ディジタル−１ンバータが変換を行
なうに必要とされる時間により定まる。マイクロコンピ
ュータは、リンプル・ホールド回路２０をアナログ−デ
ィジタルコンバータ３０とタンデムに動作させ、機械が
最大速度で動作するときサンプルが最大速度でコンピュ
ータに供給されるようにプログラムされる。記述される
アナログ−ディジタルコンバータの場合、サンプルをマ
イクロコンピュータに供給できる最大速度は、約２００
マイクロ秒／サンプルであるしたがって、０．０８３３
秒中、すなわち予測されるもつとも短い検査期間中、約
４１６のサンプルがディジタル形式で得られマイクロコ
ンピュータに転送される。

機械速度が減少すると、マイクロコンビコータ２２は、
サンプル・ホールド回路２０およびアナログ−ディジタ
ルコンバータ３０を低速麿で動作させ、任意の検査期間
に対して、容器の４０５゜の回転巾約４１６のサンプル
がマイクロコンピュータ２２に転送されることを保証す
る。

上述の仮定下で、機械速度が、毎分１５０の容器を検査
ステーションを通すように減ぜられると、検査期間は約
０．１３３３秒である。検査期間中４１６のサンプルが
得られることを保証するためには、サンプル・ホールド
回路２０およびアナログ−ディジタルコンバータ３０は
、各３２０マイクロ秒ごとにアナログ−ディジタルコン
バータデータ出力に１つの１ナンプルを提供するように
マイクロコンビコータにより操作されねばならない。

機械速度が、検査ステーションを通って毎秒６０の容器
を提供するように低減されると（最低機械速度）、検査
期間は約０．３３３秒に増大する。したがって、検査ｗ
１間中マイクロプロセッサに４１６のサンプルを提供す
るには、マイクロプロセッサは、サンプル・ホールド回
路２０およびアナログ−ディジタルコンバータ３０をナ
ンプル当り８０１マイクロ秒の低減された速度で動作さ
れる。

上述のすべてのサンプルにおいて、容器の４０５°の回
転に対して４１６のサンプルがマイクロコンビコータに
供給される。換言すれば、容器の少なくとも各１°の回
転にてアナログ−ディジタルコンバータ出力に１つのサ
ンプルが提供される。これにより、全機械速度にてコン
ピュータに一様な情報が供給されることが保証される。

サンプリング速度の変更 プログラムされたマイクロコンピコ、−夕２２の制御下
におけるア、ナログーデイジタルコンバータ３０の動作
速度の変更は、第４図の時間図にもつともよく示されて
いる。

第４図において、マイクロコンピュータが、スロープ計
算（追って詳述）を行ない、新しいサンプルを得てマイ
クロコンビコータに伝送して、次のスロープ４粋の準備
を整えるに必要な時間は、「データサイクル」として言
及される。上述の例の場合、各サンプルに対して１つず
つ約４１６のこのようなデータサイクルが存在する。各
データ２１− サイクル中、アナログ−ディジタルコンバータは、サン
プル・ホールド回路２０により供給されるアナログサン
プルをディジタル形式に変換する。データサイクル内に
おいてサンプルをディジタル形式に変換するためにアナ
ログ−ディジタルコンバータに必要な時間は、一定であ
り、変換時間として第４図に言及されている。サンプル
・ホールド回路２０は、逐次のデータサイクル間におい
てＲＥ倍信号よりリセットされる。

チップイネーブル（ＧＥ）信号は、マイクロコンビコー
タに依るスロープ計算中アナログーディジタルコンバー
タの動作を不能にする。スロープ計算が遂行される場合
、ＧＥパルスの前縁ＬＣＥ（負向き）でアナログ−ディ
ジタルコンバータの動作を許容し、変換開始（ＳＣ）パ
ルス（負向き）で、その後一定期間、最新のサンプルの
ディジタル形式への変換を開始する。

サンプルのディジタル形式への変換は、変換終？　（Ｅ
Ｃ）パルス（正向き）中折なわれる。ＦＣペルスの後縁
ＴＥＣは、変換が完了することを指２２− ホする。マイクロコンピュータは、ＦＣパルスの後縁を
検出し、その後一定期間出力イネーブル（ＯＦＥ　）信
号（負向ぎパルス）を発生゛りる。ＯＦ倍信号、最新の
ディジタルサンプルを３状態データバスを介してマイク
ロコンピュータに伝送するようにコンバータの出ノ〕を
条件づける。マイクロプロセラ゛りは、最新のディジタ
ルリンプルを利用して、すぐ後のデータサイクルにおい
てスロープ計算を行なう。

機械速度が変わるどぎは、コンピュータは、ＣＦ信月の
前縁が生ずる時間を変えることにより、有効サンプリン
グ速度を疫え、如何なる検査期間に対しても所望数のサ
ンプルが得られることを保に１丁する。

機械速度の変化の検出 マイクロコンビコータは、各検査期間中タイミングパル
スの計数値を紐持する。検査期間の開始おにび終了は、
カム作動スイッチ４６（第９図）にＪ：り報知される。

スイッチ４６の動作は技術上周知である。スイッチ４６
は、コンベヤ駆動装置（図示せず）と同期して作動され
、機械１ナイクル中第５図に示されるにうに、機械作動
（ＭΔ）パルス（負向き）を発生する。ＭΔパルスの継
続期間は、実質的に、検査期間の継続を表わす。したが
って、機械３ｉ度の増大があれば、すなわち容器が検査
ステーションを通って運ばれる速度が増すと、スイッチ
４６はより迅速に作動されることになり、ＭＡパルスは
短くなる。２４０容器／分の機械速度の場合、ＭＡパル
スは、前述のように約０．０８３３秒である。

第５図と関連して以下に詳細に説明するように、ＭＡパ
ルスは主コンビコータ４４により検出される。Ｍ△パル
スが検出されると、主コンピユータは、ヂャンネル質問
（ＣＩ）パルス（正向き）を発生する。ＣＩパルスは、
データサイクルを開始させる。ＣＩパルスは、診断試験
の目的でＭΔパルスの前縁から短い（一定）時間後発生
される。

ＭＡパルスとＣＩパルスの後縁は一致する。ＣＩパルス
中、マイクロコンピュータは、内部マイクロコンピュー
タ発振器（図示せず）により例えば各７０マイクロ秒の
間発生される高周波パルスを計数する。それゆえ、ＣＩ
パルスの終了時にお【ノる内部発振パルスの計数値は、
機械速度を指示し得る。ＣＩパルスの終了時に、計数値
は、次の検査期間で使用のため記憶される。

機械速度に変化があると、それは、ＣＩパルスの終了時
における内部発振器語数値における変化として現われる
。マイクロコンピュータは、この変化に基づいて、ＧＥ
パルスの前縁ＣＬ　Ｅが変わる時間を自動的に変更する
。機械速度が増すと、ＣＦ信号の前縁はより早く起こり
、データサイクル周波数を増す。機械速度が減すると、
ＧＥ倍信号前縁は遅く起こり、データサイクル周波数を
減する。ＣＥパルスの前縁が起こるまで、アナログ−デ
ィジタルコンバータは動作不能状態に留まり。

変換開始（ＳＣ）パルスは発生され得ず、したがって次
の°す゛ンプルは変換できず、マイクロプロセッサに転
送できない。このようにして、有効サンプリング速度、
すなわち光ヒンザナンプルがマイクロプロセラ１３−に
供給される速度は、機械速酊の２５− 関数として変わる。

スロープ計算 第９図を参照り゛ると、マイクロコンビニ７−タ２２に
より遂行される動作の機械的ブロックダイアグラムが示
されている。ディジタルサンプルは、逐次のデータサイ
クル中、アナログ−ディジタルコンバータ３０からマイ
クロコンビコータに伝送され、ここでメモリ３２に一時
的に記憶される。

メモリ３２は、アナログ−ディジタルコンバータから伝
送される逐次のサンプルを４つ記憶するのがよい。サン
プルは、第９図において８１〜Ｓ４で指示されている。

各サンプルは、８ビツトワードであり、アナログ−ディ
ジタルコンバータおよびマイクロコンピュータを接続す
るデータバスを介して伝送される。新しいサンプルがメ
モリ３２に記憶されるとぎ、もつとも古く記憶されたサ
ンプルＳ１は、メモリから異なる論理装動３，４に伝送
される。各サンプルは、４データ４ノイクルの間にメモ
リに記憶され、２データサイクルの間スロープを計算す
るのに使用され、ついで廃棄される。

２６− 第９図に概念的に図示される記憶・回収り式は、周知の
ファーストイン、ファーストアウト（Ｆｌ「０）方式で
ある。りｒましく番；１、マイクＯＴ１ンビコータ２２
は、メモリポインタを使ってＦ　Ｉ　Ｆ　Ｏ方式でアブ
ログーディジタルコンバータリ゛ンブルを記憶・回収す
るようにプログラムされる。このＪ：うに、記憶・回収
パターンを得るのに、ゆンプルは実際にはハードウェア
中をシフトされない。

差論理回路３４は、周知の演等論理動作を利用Ｊる一ｂ
のであり、任意のデータサイクル中メ干りに記憶された
最旧のサンプルＳ１と最新のサンプル８４間の差を取り
出す。ｈｌりされた差は、光セン）す出力のスロープを
表わすものであり、比較論理回路３６により、メモリ族
３８に記憶された予め選択された数の形式でスロープス
レッショルドレベルに比較される。メモリ族３８は、例
えば、１５のスロープスレッショルドを表わ’１１５の
かかる数を保持しＣいる。

マイクロコンピユータ２２は、ホイール感度スイッチ４
０の設定値に１．ｉづいて計ｔ）されたスロープと比較
するためメモリ族３８から特定の故を選択するようにプ
ログラムされている。実際に（ま、ボイ〜ルスイッヂ４
０の設定値は、メ干り表に対づるアドレスとして働く。

メモリテーブル３８に記憶された各数値は、分類された
形式の７λ゛ずを右する容器のランダムなサンプリング
に基づいて実験的に導き出される。数値は、検査されつ
つある容器の形式および予測されるきずの形式に依存し
て応用ごとに変わる。

上述の目算は、全検査期間中１つの１スライデイング」
スロープ計算、すなわち逐次のス［１−プ計算を行なう
ように逐次のデータ勺イクル中反復される。本例の場合
、いずれの長さの検査期間も約４１６のデータサイクル
を含む。データサイクル中、差論理回路３４にＪ：り計
停された差が、テーブル３８から取り出される予め選択
された数値を越えると、比較回路３６は、不合格出力（
ＲＯ）信号を発生し、容器が拒絶されるべきことを指示
する（第５図および第９図）。

不合格出力（ＲＯ）信号　−１＋ｏ−４計甲匝ｆ弁ウ−
〜−ルのような拒絶機構４２を作動づるのに利用できる
。この１］的のため、ＲＯ倍信号、主：：１ンビコータ
４４に伝送される。主コンビ−１−夕は、ＲＯ信弓が受
信されるとき拒絶機構４２を作１ＦＩＪりる。ＲＯ（１
ｇは、拒絶された容器の数の値を維持するため、十二］
ンビコータ４４の内部力１クンタを加算するのにも使用
される。

主−１ンビコータ／Ｉ／Ｉはまた、検査ステージ三１ン
で検査された容器の総数の値を維持づる。この目的のた
め、検査ステーションに接触スイッチ４７を設置ノ、検
査期間中、すなわらＭＡパルス中容器の存在を検出する
ようにすることができる。主コンビ−１−夕４４は、追
って詳細に説明されるように、スイッチ４６および４７
の状態を感知して、データサイクルを開始すべぎかどう
かを決定する。

スイッチ／１７が容器の存在を指示すると、主コンビコ
ータは、ヂャンネル質問（０Ｍパルスをマイクロコンビ
１〜夕に伝送し、検査ステーションに挿入された容器の
数を指示する内部カウンタを２９− 加算させる。

主コンビコータ４４は、従来形式の数１１０表示装置４
８と接続されている。検査された容器の総数の値と、き
ず検出器２２ににり拒絶された容器の数の値は、主コン
ビコータの制御下で表示装置４８上に表示される。

こ）まで、本発明は、簡単にするため、単一のきず検出
器２２に関して説明した。しかしながら、主コンピユー
タは、１２はとのぎず検出器からの情報を処即する容品
を有した。各ぎず検出器は、特定の容器表面領域に焦点
調節された光センサ１２に対応している。検出された容
器の総数および拒絶された容器の数のような各きず検出
器からの情報は、表示装置／１Ｂを制御Ｊ−るため主コ
ンピユータ４４により使用される。すなわち、主コンピ
ユータ４４は、各ぎず検出器により検出される容器の数
を加算し、検出された全容器の総数を導出する。また、
コンピュータ４４は、各ぎず検出器により拒絶された容
器の数を加算し、拒絶された全容器の総数を導出する。

これらの総数は、各３０− きず検出器により拒絶された容器の数とどもに、表示装
置４８上に表示される。

拒絶の表示 各ぎず検出器には、不合格用ＩＥＤ５／１．１３よび信
号用Ｌ　Ｆ　Ｄ　５６が設けられている。拒絶用Ｌ［Ｄ
は、検査期間中容器が不合格品である事を指示する持続
信号を発生する。信号用ＬＥＤは、きずににり惹起され
る光レンサ出ツノの変動の紺；経時間により決定される
継続時間を右するパルス形式信号を発生Ｊ−る。

逐次の検査期間および条件中における１つのぎず検出器
に対するｌ　ＥＤ５４．５６の動作は、第５図に示され
ている。第１検査期間中、容器は２つのきずを示す。１
機械サイクル中、カム作動スイッチ／Ｉ６および接触ス
イッチ／１７は、主コンビコータ１１．４により感知さ
れる。スイッチ４６は、検査期間を指示するため、０の
ＭＡパルスを発生づる。スイッチ４７は、検査ステーシ
ョンが容器に存在する場合のみＮＢで指示される負のパ
ルスを発生する。０１信号は、ＭＡ倍信号開始後短い期
間（一定）後に主コンビコータににり発生され、後述の
診断試験中１＜　０信号線を検査する機械を主コンピユ
ータに与える。ＣＩパルスは、全きず検出器により同時
に受４ｇされる。ＮＢ倍信号容器の存在を指示すると、
主コンピユータ４４は、ＣＩパルスをマイクロコンピュ
ータ２２に送る。これにより、第４図と関連して前述し
たデータサイクルが開始される。

第５図に示される例において、ぎず検出器のり一ンブル
・ホールド回路２０に対する５Ｈｉｎ入力は、容器のき
ずに応答し−Ｃ変動し、第１のＣＩパルス中、２つのパ
ルス形式の信号を発生する。各Ｓ　Ｌｌｉｎパルスの立
上り縁および降下縁は、逐次スＩＴ］　−プ値を発生し
、そしてこれは選択されたスレッショルドを越１ものど
仮定する。この結果、マイクロコンビコータ２２は、信
号用ＬＥＤ５６を１〜ランジスタ０１を介してオンに駆
動し、ＬＥＤは、計算されたスロープが選択されたスレ
ッショルドを越す限りオンに留まる。計算されたスロー
プがスレッショルド以下に落下すると、マイクロコンピ
ュータは、トランジスタＱ１をターンオフし、信号用Ｌ
　Ｅ　Ｄを消灯する。

信号用ＬＥＤをオンに駆動することにより指示されて不
合格が最初に検出されると、拒絶用ＬＥＤも、トランジ
スタ０２を介してマイクロコンピュータによりオンに駆
動される。信号用ＬＥＤは最後にはターンオフされるが
、次のＣＩパルスが主コンピユータから受信されるまで
、拒絶用ＬＥＤはオンに維持される。かくして、拒絶用
Ｌ　Ｅ　Ｄが消滅される前に容器を□放出Ｊ“るために
は、不合格出力（ＲＯ）信号が発生されなければならな
い。

ＣＩパルスの終了にて、マイクロコンピュータは、ＲＯ
倍信号主コンピユータ４４に送る。第５図に示されるよ
うに、ＣＩパルスは、ＭＡ倍信号終了時に主コンピユー
タにより終了させられる。

それゆえ、ＣＩパルス継続時間は、ＭＡパルス継続時間
および機械速度で直接変る。

検査ステジョンに無用器 スイッチ４７が、第５図に示されるような負の３３− ＮＢパルスにより次の検査期間中容器が検査ステーショ
ンに存在しないことを指示すると、主コンピユータ４４
は、ＣＩパルスを発生しない。詳しく述べると、主コン
ピユータは、ＭＡおよびＮＢ信号１ｍ＜第９図〉を操作
する。もしも、ＮＢパルスの前縁ＬＮＢがＭＡパルスの
前縁ＬＭＡに先行すると、主コンピユータは、ＣＩパル
スを発生しない。第５図参照。したがって、マイクロコ
ンピュータ２２はデータサイクルを実行せず、どのディ
ジタル−アナログコンバータからもサンプルは受信され
ず、とのきず検出器によってもスロープ計算は遂行され
ない。

診断試験 第５図および第９図の参照から分るように、主コンピユ
ータ４４は、ＭＡパルスの前縁ＬＭＡに続く短い一定期
間の間、全きず検出器マイクロコンピュータに対してＣ
ｌパルス番発生する。「診断期間」と称さ□れるこの期
間中、主コンピユータは、全マイクロコンピータから出
るＲＯ出力線を操作する。通常、ＲＯ線は、ＭＡパルス
中１低」３４− レベルである。もしも、診断期間中いずれかのＲＯ線が
「低」レベルでないと、これは誤機能すなわち欠陥ぎず
検出器を指示ザる。コンビコータ１！Ｉ４は、メモリに
走査結果を記憶することにより、この状態がいずれのき
ず検出器にあってもそれを記憶する。

ついで、主コンピユータは、ＣＩパルスを発生して、各
ぎず検出器に対してデータサイクルを開始する。各きず
検出器マイクロコンピュータは、ＣＩパルスの前縁ＬＣ
Ｉの検出で短い診断パルス（ＤＴＡＧ）を発生するよう
にプロゲラｌ＼されている。主コンピユータは、再びマ
イクロコンピュータからのＲＯ出力線を走査する。ＤＩ
ＡＧパルスがいずれのＲＯ線上にも現れないと、これは
マイク０コンピユータの誤＃ｌｌ能を指示する。主コン
ピユータは、走査の結果をメモリに記憶することにより
この状態がいずれのマイクロコンピュータにあるかを記
憶する。

各マイクロコンビコータは、ＤＩΔＧパルスに続いて、
前述のようにデータサイクルを実行することができる。

しかしながら、］ンビコー夕は、ＣＩパルスの前縁Ｌ　
ＣＩの前の診断期間中高レベルを発生し、またはＤＴＡ
Ｇパルスを発生しなかったきず検出器のＲＯＩ３に規わ
れる信号を無？ｆｆする。加えて、主コンピユータは、
ｌ−Ｉ　Ｅ　Ｌ　Ｐのような警報メツセージを欠陥ぎず
検出器を識別する数値またはその他の符号とともに表示
するように表示装置４８を動作する。

主コンピユータ４４はまた、機械速度を表わす数字、す
なわち単位弁当りに検査された容器の数を表示させるよ
うに表示装置４８を動作させる。

この目的のため、外部タイマ（第９図）が主コンピユー
タに接続されている。タイマが計時を終了すると、主コ
ンピユータは、タイマ間隔により検査された容器の総数
の計数値を分割し、その結果に適当なスケールファクタ
を乗じ、積をディジタル形式で表示装置４８に伝送する
。例えば、３０秒タイマの場合、主コンピユータは、検
査された容器の総数の計数値を３０（タイマの間隔）で
分割し、結果を２倍して、機械速度を容器７分で指示し
た数を導出する。もちろん、３０秒以外のタイマ間隔を
他のスケールファクタとともに使用して、容器７分の機
械速度の計算を遂行することもできる。

ダークスポット検出 容器の内表面に沿うチップや容器の外表面を横切るライ
ンオーバーのような容器表面のある種のきずは、光セン
サに対して「ダークスポット」として現われる。これら
のきずは、それにより惹起される光センサに当たる光の
減少が、周囲光に比して比較的小さいから、検出上重大
な問題を提起Ｊ−る。「ライトスポット」ずなわち光セ
ンサに入射する光の増大を生ずるようなきすの検出は、
このような問題を生じない。これは、光センサに入射す
る光量の増大は、周囲光に比して通常比較的大きいから
である。

「ダークスポット」の検出の目的のため、非反転増幅器
１８（第１図）は、比較的大きい利得を有する反転増幅
器１８−と交換される（第６図）増幅器１８″は、例え
ば、増幅器１８の利１ｑの３７− ２．５倍（またはそれ以上）の利得を右しよう。

第１図に示されるように、「ライトスポット」を検出す
るのに使用される非反転増幅器１８は、６０Ｒ／Ｒ＝６
０の利得を有する。第５図の反転増幅器１８′の利得は
、１５０Ｒ＝／Ｒ−＝１５０、すなわち増幅器１８の利
得の２．５倍である。

「ダークスポット」は、ＲＣ回路１６の出力に比較的小
さな角面ぎパルス信号を生ずる。反転増幅器１８′は、
信号を反転し、増幅する。増幅器１８′の出力は、つい
でサンプル・ホールド回路に伝送され、上述のように処
理される。

容器の内表面上のチップを検出するための光源１２およ
び光センサ１４の好ましい配置は、第７図に示されてい
る。チップ５０は、光を光源１２に向って反射し、光セ
ンサ１４に入射する光の母を減する傾向がある。この結
果、上述のように「ダークスポット」が検出されること
になる。好ましくは、光［１２および光センサ１４が一
線にあるように、すなわち、光源から容器までおよび３
８− 容器から光センサ１４までの光路１〕１およびＰ２が、
容器Ｃと交叉する実質的に垂直な平面内にあるように（
るのが好ましい。

ラインオーバーを検出するための好ましい配置は第８図
に図示されている。ラインオーバー５２は、光センサ１
４に入射する光の低減を生じ、前述のように１ダークス
ポツト」として検出される。

光源１２と光センサ１４は、容器Ｃの拍面に向けられ、
光路Ｐ１およびＰ２が、頂面の平面（鎖線で示される）
に関してそれぞれ比較的鋭い角度７１およびＺ２をなす
ようになされる。

本発明は、その技術思想から逸脱することなく（１ｉの
特定の具体例において実施され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は［ライトスポット］を生ずるようなきずの検出
のため非反転増幅器を利用した本発明のきず検出器のブ
ロック図、第２図はサンプル・ホールド回路の概略図、
第３Ａ図および第３Ｂ図はサンプル・ホールド回路の入
力および出力に現われる信号を表わすグラフ、第４図は
サンプル・ホールド回路およびアナログ−ディジタルコ
ンバータの同期動作を示すデータナイクルの時間図、第
５図は秤々の検査期間および状態に対する本発明の装置
の逐次の動作を示す時間図、第６図は「ダークスポット
」を生ずるようなぎずの検出を可能にするため第１図に
示される非反転増幅器に代えて使用される高利得反転増
幅器の回路図、第７図は容器の内面上のチップを検出す
るための光源および光センサの配置を示す線図、第８図
は容器の頂面上のラインオーバーを検出するだめの光源
および光センサの配置を示す線図、第９図は主コンピユ
ータおＪ：び表示装置とタンデムに動作される各きず検
出器に対する同一にプログラムされたマイクロコンピュ
ータの動作を示す機能的ブロック図である。 １０：きず検出器 １２：光源 １４：光センサ １６：ＲＣ回路 １８：増幅器 １８−：反転増幅器 ２０：サンプル・ホールド回路 ２２：マイク０］ンビユータ ３０：Ａ／Ｄコンバータ ４０：ホイールスイッチ ５４：拒絶用Ｌ　Ｅ　Ｄ ５６：信号用ＬＥＤ ４１− ＦＩＧ　４ 噂 補１１：の矧′象 手続Ｆｔｌｉ正Ｔ’ｌ’　（方式） ％式％ 事件の表示　昭和５８年　特願第７Ｅ１９５　　号発明
の名称　きず検出器 補正をする者 事件との関係　　　　　　　　　　特許出願人代理人 〒１０３ 住　所　　東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂
工業会館電話２７３−６４３６番 −願書０発明省・−出願人の欄− 一〜−明細書の発明喘寺許剖（支）範囲一発明の詳細な
説明の儲−補正の内容　　別紙の通り 明細書の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　１または複数の容器を検査する方法において、検
   査期間中容器表面の少なくとも一部を光学的に走査し、
   走査されつつある容器表面部分の光学的特性に基づく値
   を有する信号を発生し、信号の値の変化割合を計算し、
   この計算された変化割合を予め選択された数と比較し、
   計算された変化割合と予め選択された数との比較に基づ
   いて容器を拒絶すべきか否かを指示する拒絶信号を発生
   することを特徴とする容器検査方法。 ２）　検査期間の継続時間に基づく速度で、変化割合を
   反復的に計算し計算された変化割合と予め選択された数
   値と比較することを含む特許請求の範囲第１項記載の検
   査方法。 ３）　前記比較に基づいて容器を放出することを含む特
   許請求の範囲第１項記載の検査方法。 ４）　検査期間中容器の存在を指示する信号を発生し、
   容器の存在を指示する信号に基づいて検査される容器の
   数の値を保持することを含む特許請求の範囲第１項記載
   の検査方法。 ５〉　不合格信号に基づいて拒絶されるべき容器の数の
   値を保持することを含む特許請求の範囲第１項記載の検
   査方法。 ６）　１または複数の容器を検査する装置において、検
   査期間中容器の表面の少なくとも一部に光を当てる手段
   と、容器から反射される光または容器を透過する光を検
   出し、検出された光に基づく値を有する信号を発生する
   手段と、検査期間中信号を反復的にサンプルする手段と
   、検査期間中予定された数の信号サンプルを記憶し更新
   する手段と、第１の記憶サンプルと第２の記憶サンプル
   の値の差を計算する手段と、この割算された差を予定さ
   れた数値と比較する手段と、計算された差と予め選択さ
   れた数値との比較に基づいて容器を拒絶すべきことを指
   示する拒絶信号を発生する手段とを含むことを特徴とす
   る容器検査装置。 ２− ７）　前記の信号を反復的にサンプルする手段が、如何
   なる検査期間中に得られるザンブル数も実質的に一定で
   あるように、検査期間の継続時間に依存Ｊる速度で検査
   ！１１１間中１８号を反復的に１ナンプルする手段を含
   む特許請求の範囲第６項記載の検査装置。 ８）　前記不合格信号に応答して容器を放出する手段を
   含む特許請求の範囲第６項記載の検査装；鈷。 ９）　先行する検査期間の継続時間を自動的に測定する
   手段と、先行の検査期間の継続時間に基づいて前記の信
   号の反復的サンプル割合を自動的に変化させる手段を含
   む特許請求の範囲第６項記載の検査装置。 １０）　検査期間中容器の存在を検出する手段と、検出
   された容器の数の値を保持する手段を含む特許請求の範
   囲第６項記載の検査装置。 １１）　不合格信号に基づいて拒絶すべき容器の数の蛸
   を保持する手段を含む特許請求の範囲第６項記載の検査
   装置。 １２）　前記の光を当てる手段が、容器に関する第１の
   位置から容器の内面に当てる手段を含み、前記の光検出
   手段が、容器を透過した光を容器に関する第２の位置に
   て検出する手段を含み、前記第１位置から容器を通って
   第２の位置に伝達される光の経路が、実質的に垂直平面
   内にある特ｉ′［請求の範囲第６項記載の検査装置。 １３）　前記の光を当てる手段が、容器に関する第１の
   位置から容器の頂面に光を当てる手段を含み、前記の光
   検出手段が、容器の頂面から反射された光を容器に関す
   る第２の位置にて検出する手段を含み、前記第１の位置
   から容器により反射されて第２の位置に向う光の光路が
   実質的に垂直平面内にある特許請求の範囲第６項記載の
   検査装置ｒ？　ａ１４）　前記第１位置と容器の頂面間
   の光路おＪ：び容器の頂面と前記第２位置間の光路が、
   容器の頂面平面と比較的鋭い角度で交叉覆る特許請求の
   範囲第１３項記載の検査装置。 １５）　診断信号を発生すること、前記診断信号の存・
   不存を検出すること、前記診断信号の不存在が検出され
   た場合前記容器の放１１を抑止することを含む特許請求
   の範囲第３項記載の検査方法。