JPS61232195A - 壜口のキヤツプ検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、壜口のキャップ検査装置、特に光電変換セン
サ及びコンピュータの如き電気処理機等を用いて壜口に
螺入したキャップの良否を自動的に検査する検査装置に
関する。

〔従来の技術〕

酒類や清涼飲料水等の液体の理詰製品のキャップ（蓋）
の種類や、キャップの仕方については、種々なものがあ
る。例えば、コルクやプラスチック材を壜口に挿入して
蓋栓とするものや、壜口の外周に螺子を設け、これに、
この螺子に螺合する螺子を有する金属又はプラスチック
製のキャップを螺合するもの等がある。これ等は、いず
れも、主としてリサイクル壜（回収壜）として何度も同
一の壜を使用する場合に多く用いられる。

一方、壜について言えば、リサイクル壜を使用する方法
は、壜回収に係る費用の増大、或いは流通過程における
壜の破損の問題があること等から、近年においては、−
回限りの利用のみとする所謂ワン・ウェイ・ボトルの使
用が増えてきた。この傾向は、主として大型の壜に対し
てではなく、小型の壜に多くみられる。このようなワン
・ウェイ・ボトルに対するキャップについての考え方は
、リサイクル壜の場合とは一寸異なり、先ず第一に簡単
にキャップを手で開は得るようにすること、次に、壜が
最終需要者の手に渡まで、キャップがしっかり壜口に固
定されていて、容易に開かないような構造にすること等
である。

第５図は、このような構造のキャップ（Ｃ）の−例の側
面図である。尚、このキャップ（Ｃ）は、例えば金属製
とする。同図に示すように、キャップ（Ｃ）は、螺子部
（Ｃ１）を有し、これが図示せずも壜口の一子部に螺入
される。この螺子部（ｃｌ）の下端に連続して、キャッ
プ（Ｃ）を壜口に螺入する時、壜口の下部に堅締される
リング状の下端部（Ｃ２）が設けられている。壜口に螺
入されているキャップ（Ｃ）を外す方向に回転させれば
、キャップ（Ｃ）は壜口から容易に離脱する。但し、キ
ャップ（Ｃ）の下端部（Ｃ２）は、その最下縁から上方
に向って先太りとなる如きテーパーが付けられ、最大突
出部を経て、上に向って先細りとなる如きテーパーも付
されている。キャップ（Ｃ）を壜口に螺入する際は、そ
の下端部（Ｃ２）は、壜口の下端の突出部に堅締めされ
、通常の振動等では、キャップ（Ｃ）が緩んで、場内の
液体が壜口より漏洩したり、キャップ（Ｃ）が壜口より
離脱しないようになされている。壜の最終使用者がその
キャップ（Ｃ）を外すときは、最初若干の力を加えてキ
ャップ（Ｃ）を外す方向に回転させれば、キャップ（Ｃ
）の堅締めされた下端部（Ｃ２）に、壜口より外れる如
き力が加わり、そこに後述のスコア（刻み目）が設けら
れているが故に、下端部（Ｃ２）が部分的に破損され、
以後、キャップ（Ｃ）の回転が容易となり、キャップ（
Ｃ）を壜口より外し得る。キャップ（Ｃ）を外そうとす
る時は、それが容易に外れるように、その堅締めされる
下端部（Ｃ２）に、上述したその最大突出部の円周方向
に沿って、所定の間隔を以って複数個の水平方向のスコ
ア（Ｃ３）及び／或いはこの水平方向のスコア（Ｃ３）
に連結し、垂直方向に延びる複数個の垂直方向のスコア
（Ｃ４）を所定の間隔を以って夫々設ける。尚、スコア
（Ｃ３）及び（Ｃ４）の数、配列方向等は、目的に応じ
て種々のものがある。

心理的な面から云うと、壜の最終需要者が壜を手にした
時、そのキャップ（Ｃ）のスコア付の下端部（Ｃ２）を
見ることにより、この下端部（Ｃ２）に破損等の異常が
弁受けられない時、壜製品に対する信頼感が生ずると云
う傾向が見られる。このようなキャップ（Ｃ）は、通常
ＰＩＬＦｔ！Ｒ−ＰＲＯＯＦキャップと呼ばれている（
略称、　ＰＰキャップ）。

第５図に示されているキャップ（Ｃ）の下端部、即ちス
コア付の部分（Ｃ２）は、欠陥のない良品であるが、第
６図Ａ及びＢは、キャップ（Ｃ）の下端部、即ちスコア
付の部分（Ｃ２）に欠陥がある場合の一例の一部拡大側
面図及びその上面図である。

即ち、同図に示す如く、この場合は、キャップ（Ｃ）の
スコア付の部分（Ｃ２）の垂直方向の隣接スコア（Ｃ４
）間の一片（Ｃ５）が、一方のスコア（Ｃ４）で下端部
即ち、スコア付の部分（Ｃ２）から剥離して、キャップ
（Ｃ）の外側へ突出している。

上述した如きワン・ウェイ・ボトルの液体を充填した後
、上述の如きキャップを壜口に取付けた後において、第
一に、液体が漏洩しないようなキャップングがなされた
かどうかを確認することに加えて、キャップの下端部の
、特にスコアが刻まれた部分に破損状態や異常がないか
どうかを調べる検査工程がメーカーに取って、必須の条
件になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

製造工程における自動化、省人化が進められている中で
、検査工程に対する自動化、省人化も当然実施しなけれ
ばならない大きな課題となっている。検査の自動化に関
しては、従来各種のセンサを用いることによる種々の提
案がなされている。

この場合、壜のキャップの下端部を自動的に検査する一
つの方法として、キャップの下端部に光を照射し、その
反射光を光電変換センサで捉えて、その異常の有無を調
べることが提案されている。

しかしながら、上述の如く、キャップ（Ｃ）の下端部、
即ちスコア付の部分（Ｃ２）は、壜口の上面より下方に
位置し、しかも壜口の外周−円に分布し、キャップ（Ｃ
）の一部に部分的に存在し、且つ最下端に向って内側に
湾曲しているので、この部分を一度で簡単に検査する方
法は未だ提案されていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、環状の光源（３）で壜口のキャップ（Ｃ）を
その上方から照射し、その反射光を壜口のキャップの上
方に配置した光電変換センサ（１）で受光し、それより
の電気信号を電気処理機（２）で処理して壜口のキャッ
プの欠陥を検査する装置に於て、上記壜の中心軸と上記
光電変換センサの光軸（ＯＡ）と。

が同軸となる如く上記壜を上記光電センサの下方に配置
し、上記環状の光源の中心を上記同軸に一致させると共
に、該光源と上記壜口のキャップとの間に上記光電変換
センサの上記壜口を見る視野の外周面と、上記環状の光
源の上記壜口の照射範囲の内周面とを夫々異る円錐状に
規定する光学マスク（６，６１，６２）をその光学的中
心が上記同軸と一致する如く配置し、上記光電変換セン
サの円錐状の視野の外周面と上記環状の光源の円錐状の
照射範囲の内周面との交わる円周部近傍に、上記壜口の
キャップの被検査部分が位置するようになし、上記被検
査部を一挙、迅速且つ自動的に検査する壜口のキャップ
検査装置を構成したものである。

〔作用〕

上述した本発明による壜口のキャップ検査装置によれば
、特殊な形状の壜口のキャップの被検査部分、即ちキャ
ップの下端部の円環状部分以下を一挙にその上方より照
射し、この円環状の被検査部分で反射した光のみを光電
変換センサで受光するようになし、この光電変換センサ
よりの対応電気信号を電気処理機で処理することにより
、被検査部の欠陥の有無を迅速、−挙且つ自動的に検査
するものである。

〔実施例〕

本発明を、添付図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一例の全体を、一部を断面として示
す構成図である。同図に於て、（１）はテレビカメラの
如き光電変換センサで、（１ｍ）は被検査物を撮影する
その光学系、例えばレンズで、（１ｂ）はレンズ（１ａ
）により被検査物の像が結像される光電変換センサ（１
）の光電変換面である。（２）は光電変換センサ（１１
よりの被検査物の像に対応する電気信号を、例えば良品
に対応する電気信号と比較する等の電気処理して、被検
査物の良否を判定するコンピュータ等のプロセッサ（電
気処理機）である。（３）は被検査物をその上方より均
一に照明する環状照明灯の如き環状の光源で、光電変換
センサ（１１と被検査物との間に配置される。（４）は
光源（３）の照明効率を高めると共に、不要光が光源（
３）より光電変換センサ（１）に入るのを防止するに供
する光源（３）の光電変換センサ（１）側に配置した環
状の反射板である。（５）は、この例では被検査物であ
るキャップ（Ｃ）がその口部に甥入されている壜を示す
。壜（５）は、そのキャップ（Ｃ）の上面が光電変換セ
ンサ（１１と対面するように、光源（３）の下方に配置
される。（６）は光学マスクで、キャップ（Ｃ）と光源
（３）との間に、配置される。

次に、第２図Ａ及びＢを参照して光学マスク（６）の−
例の構成及び作用を説明する。第２図Ａに示す如く、光
学マスク（６）は、不透明材よりなる円板の中心（０）
に、これと同心的に透孔（６ａ）を穿ったもので、結果
としてリング状のマスクである。

尚、透孔（６ａ）の代りに透明部材を用いてもよい。

同図に於て、光学マスク（６）の不透明部分には、交叉
斜線（クロスハツチ）を付しである。第２図Ｂに示す如
く、光学マスク（６）は、その板面が光電変換センサ（
１）のレンズ（１ａ）の光軸（ＯＡ）に略々垂直で、且
つ透孔（６ａ）の中心（０）と光軸（ＯＡ）とが略々一
致する如く、環状の光源（３）の下方に配置される。又
、光学マスク（６）の外径（Ｒ）を、その環状灯を含む
面が光軸（０＾）に略々垂直でその環状の中心が光軸（
ＯＡ）に一致している環状の光源（３）の径（Ｒ１）よ
り小となす。

第２図Ｂに示す如く、上述した各部材を配置した場合、
光電変換センサ（１１、従ってそのレンズ（１ａ）の光
学マスク（６）の下方の視野、即ち、被検査物であるキ
ャップ（Ｃ）を見る視野は、光学マスク（６）の透孔（
６ａ）によって、立体角（θ）の範囲内に規定される。

換言すれば、光電センサ（１）の視野の外周面は、レン
ズ（１ａ）の中心と透孔（６ａ）の下縁を結んで延長す
る直線（ａ）を光軸（ＯＡ）を中心軸として一回転させ
て形成される円錐の外周面により規定される。一方、環
状の光源（３）のキャップ（Ｃ）を照射する範囲の内周
面は、光学マスク（６）の円周状外縁により、環状の光
源（３）の内端と光学マスク（６）の該端の下縁を結ん
で延長する直線（ｂ）を光軸（ＯＡ）を中心軸として一
回転させて形成される下方に頂点のある（図示せず）円
錐の外周により規定される。換言すれば、環状の光源（
３）のキャップ（Ｃ）に対する照射範囲は、上記円錐の
外周部となる。

本発明に於ては、光電変換センサ（１）は、光学マスク
（６）の下方に配置された被検査物、この例では壜（５
）のキャップ（Ｃ）の下端部（Ｃ２）が光源（３）によ
り照光され、その反射光を受光するものであるから、第
２図Ｂに於て、斜線を付して示すレンズ（１ａ）の視野
内で、光源（３）よりの光が到来する範囲（８）に被検
査物を配置すれば、それにより反射された光は、光電変
換センサ（１１に到達し得ることになる。換言すれば、
斜線の範囲（８）のみが、第１図及び第２図に示す本発
明の例での検査可能領域である。

一方、上述した如く、本発明は、壜（５）のキャップ（
Ｃ）全体を検査するものではなく、第５図及び第６図に
示すキャップ（Ｃ）の下端部（Ｃ２）、即ちスコア付の
部分（Ｃ２）を検査するものであるから、このスコア付
の部分（Ｃ２）のみが、符号（８）で示す斜線を付した
検査可能領域に入るように、壜（５）を第１図に示す如
く配置する。即ち、第１図の主として壜（５）のキャッ
プ（Ｃ）の部分の拡大図である第３図に示す如く、光電
変換センサ（１１の視野の外周面と、環状の光源（３）
の照射範囲の内周面との円形交線、即ち第３図の状態で
は、直線（ａ）及び（ｂ）の交点の近傍に、キャップ（
Ｃ）の下端部（Ｃ２）　、即ちスコア付の部分（Ｃ２）
の最大突出部（スコア（Ｃ３）が付しである部分）を配
置する。このようにキャップ（Ｃ）を配置すれば、その
上面及び螺子部（Ｃ１）等は、光電変換センサ（１）の
視野内に入るが、光源（３）よりの照射光はこれ等の部
分に到達しないが、一方の被検査部分であるキャップ（
Ｃ）のスコア付の部分（Ｃ２）には照射°　光が到来す
る。この時、スコア付の部分（Ｃ２）は、スコア（Ｃ３
）が付されている突出部より下に向い径が小となる如き
テーパーが付され、且つ光源（３）よりの光は直線（ｂ
）で示す如く、スコア付の部分（Ｃ２）のテーパーに略
略沿っているので、このスコア付の部分（Ｃ２）に欠陥
がなければ、そこで反射される光は、その下方に進むの
みで光電変換センサ（１）に到達しない。しかし、例え
ば第６図に示した如く、スコア付の部分（Ｃ２）に欠陥
があり、例えば片（Ｃ５）が外部に折曲していれば、そ
こで反射された光は、光電変換センサ（１）の視野内に
在るので、上方に進み、光電変換センサ（１）に到達し
得る。従って、プロセッサ（２）によりキャップ（Ｃ）
が欠陥であることが検知される。

尚、第２図Ｂに於て、（９）は遮光板で、光源（３）よ
りの欠陥検査に不要な光を、必要に応じて遮蔽するに供
する。

第４図は本発明の他の例の要部を示す路線図である。こ
の例では、光学マスクを、２個の光学マスク（６１）及
び（６２）で構成した場合である。光学マスク（６１）
は、光電変換センサ（１）の視野のみを前例と同様に規
定する透光部又は透孔（６１ａ　）を中心に有する不透
明材よりなる薄板より形成され、他方の光学マスク（６
２）は、光源（３）の照射範囲を前例と同様に規定する
外周縁を有する不透明材より成る薄い円板である。尚、
この例では、光学マスク（６２）は光学マスク（６１）
の下方に配置されているので、光学マスク（６１）に規
定される光電変換センサ（１１の視野を妨害しないよう
に中心部に透孔（６２ａ）を有する。

尚、第４図の例では、光学マスク（６１）を光学マスク
（６２）の上方に配置したが、同図に点線で示す如（、
光学マスク（６２）の下方に配置してもよい、この場合
、その透孔（６１ａ）の径を、光電変換センサ（１）の
視野の広がりに応じて、図示の如く大にすると共に、光
学マスク（６１）の外縁を円形となし、その径を光源（
３）の照射範囲の内周径より小さくすることは勿論であ
る。

尚、上述した本発明の各側に於て、光電変換センサ（１
）とキャップ（Ｃ）との間隔、光Ｂ　（３）としての環
状灯の径、光学マスク（６）、　　（６１）　、　　（
６２）　。

それ等の径及びそれ等の透孔（６ａ）　、　　（６１ａ
　）　。

（６２ａ）の径等及びそれ等の配置関係は、壜（５）の
キャップ（Ｃ）の被検査部分の寸法形状等に応じて適宜
変更し得るのは、勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、光電変換センサ（
１）の視野及び環状の光源（３）の照射範囲、特にその
内周側を、特殊な光学マスク（６）等により規定し、特
別の検査可能領域を形成し、この領域内の特定位置に、
壜（５）のキャップ（Ｃ）の被検査部分、例えば下端部
、即ちスコア付の部分（Ｃ２）を配置し、この部分全体
を同時に光源（３）よりの光で照射し、この部分（Ｃ２
）に欠陥があるときのみ、そこでの反射光が光電変換セ
ンサ（１）に受光される如くなしたので、被検査物であ
るキャップ（Ｃ）の環状のスコア付の部分（Ｃ２）を全
周に亘り、キャップ（Ｃ）、従って壜（５）を回転させ
ることなく、短時間に高精度を以って同時に自動的に検
査し得るものである。

更に、本発明の主たる構成要件である光学マスクの一例
は、不透明材より成る円板の中心部に、光電変換センサ
の視野を規定する所定の径の、例えば透孔を設け、その
外縁を、光源よりの光の照射範囲の内周側を規定する形
状とするのみで形成されるので、本発明は、極めて安価
に製造し得ると云う効果もある。

又、光電変換センサは、光を受けたら、例えば電気信号
を出力すればよいので、この光電変換センサ及びプロセ
ッサは、非常に構成が簡単なものでも、欠陥検出の精度
は高く、且つ確実に欠陥の検出ができる。

第４図に示す本発明の例に於ては、光学マスクを、光電
変換センサ（１）の視野を規定する光学マスク（６１）
と、光源（３）の照射範囲を規定する光学マスク（６２
）とに別けたので、夫々の光学マスクを独立に光軸（Ｏ
Ａ）に沿って移動させることにより、検査可能領域（８
）の位置変更等を容易になし得ると云う、実用上の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す一部を断面とする路線図、
第２図はその主要部の構成の説明に供する拡大図、第３
図は被検査物の配置状態を示す第１図の一部の拡大図、
第４図は本発明の他の例の主要部の拡大断面図、第５図
は被検査物の一例としての螺入型の壜のキャップの側面
図、第６図Ａ及びＢは欠陥キャップの一部の拡大側面図
及び上面図である。 図において、（１）は光電変換センサ、（２）はプロセ
ッサ、（３）は環状の光源、（４）は反射板、（５）は
壜、（Ｃ）はキャップ、（６）、　　（６１）　、　　
（６２）は光学マスクを夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状の光源で壜口のキャップをその上方から照射し
   、その反射光を壜口のキャップの上方に配置した光電変
   換センサで受光し、それよりの電気信号を電気処理機で
   処理して壜口のキャップの欠陥を検査する装置に於て、
   上記壜の中心軸と上記光電変換センサの光軸とが同軸と
   なる如く上記壜を上記光電センサの下方に配置し、上記
   環状の光源の中心を上記同軸に一致させると共に、該光
   源と上記壜口のキャップとの間に上記光電変換センサの
   上記壜口を見る視野の外周面と、上記環状の光源の上記
   壜口の照射範囲の内周面とを夫々異る円錐状に規定する
   光学マスクをその光学的中心が上記同軸と一致する如く
   配置し、上記光電変換センサの円錐状の視野の外周面と
   上記環状の光源の円錐状の照射範囲の内周面との交わる
   円周部近傍に、上記壜口のキャップの被検査部分が位置
   するようになしたことを特徴とする壜口のキャップ検査
   装置。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載の壜口のキャップ検
   査装置に於て、上記光学マスクは不透明材よりなる円板
   の中心に同心円状の透孔を有し、該透孔により上記光電
   変換センサの円錐状の視野の外周面を規定し、その外周
   縁で上記環状の光源の円錐状の照射範囲の内周面を規定
   することを特徴とする。 ３、上記特許請求の範囲第１項記載の壜口のキャップ検
   査装置に於て、上記光学マスクは上記光電変換センサの
   円錐状視野の外周面を規定する第１の光学マスクと、上
   記環状の光源の円錐状の照射範囲の内周面を規定する第
   ２の光学マスクとより成ることを特徴とする。