JPS6310763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薬品ビン等の巻締めキヤツプ付き容器
の巻締めの過不足を光学的に検出する方法および
装置に関する。

この種装置として、従来、工業用テレビジヨ
ン、マイクロコンピユータ等を応用したパターン
認識技術が知られているが、これらは複雑で高価
であり、また、正面から見た場合に寸法或いは面
積での形状判断ではとらえにくい不良の検出には
適用しにくいという欠点がある。

そこでパターン認識装置よりも安価なイメージ
センサを用いて対象物の巻締め良否判定を行なう
従来技術を第５図に示す。第５図において、１は
ゴム栓２より閉塞されアルミニウムキヤツプ３を
被せられたビン本体であり、ビン本体１のアルミ
ニウムキヤツプ３の巻締め部の側方にはその巻締
め部に光を照射する光源４が配置されている。光
源４から照射され巻締め部から反射される光はレ
ンズ５を介してイメージセンサ６上に結像され
る。この従来技術においては巻締めが良好な場合
には反射光が７１と７２で示した範囲となり、巻
締め過度の場合には１６で示すたれ下り部により
反射光が７１と７３で示する範囲となるので巻締
め過度については比較的容易に判定できるが、巻
締め不足で１５で示すようなたれ下り部が生じて
いる場合には図からも明らかなように巻締めが良
好なものと区別が出来ず判定ができないという欠
点を有する。

本発明の目的は、上記の欠点や問題を除去し、
比較的に簡単かつ安価な構成で信頼性高くキヤツ
プ巻締めの過不足を検出できる方法および装置を
提供することにある。

以下に本発明を図示実施例に基いて説明する。

第１図は本発明に従う光源、対象物でとしての
キヤツプ付きビン、光学系、およびイメージセン
サの配置関係を例示する一部断面側面図、第２図
は第１図の上方側から見た図、第３図は本発明を
実施する回路の一構成例を示す図、第４図は第３
図の回路で用いられているイメージセンサ後段の
ピーク値保持回路に現われる出力信号の波形図で
ある。

第１図、第２図において、ビン本体１はゴム栓
２によりふたをされた後にアルミニウムキヤツプ
３をかぶせられ、このキヤツプ３がビン本体１の
ネツクの部分に巻締められることによつて密栓さ
れ、被検査対象物を構成している。キヤツプ３の
巻締め部の先端は所定の角度をもつて絞られてい
るのでこの巻締め部の角度に沿つた延長線上に配
置された自動車用12V、3.4Wタングステン電球
等からなる光源４から光ビームを照射し、巻締め
部から反射されてくる光をF1.4、f20ｍ／ｍの８
ｍ／ｍフイルム映写用レンズ等のレンズ５からな
る光学系を通してイメージセンサ６上に結像す
る。イメージセンサ６は例えば松下電子製
MN512Kのようなフオトダイオードアレイと
MOSシフトレジスタを集積した自己走査型イメ
ージセンサで構成することができる。

第１図において、キヤツプ３の巻締めが良好な
場合は１５，１６で示すようなたれ下り部（直線
部分）は生ぜず、光源４から巻締め部にあたりそ
こから反射される光は７で示したようなもののみ
となり、レンズ５を通してイメージセンサ６上に
結像された像は実質上１点のみが明るく他は暗状
態となる。また、キヤツプ３が巻締め不足で１５
で示したようなたれ下り部を有するときは反射光
には７で示したもの以外に８で示したようなもの
も加わり、逆に、キヤツプ３が巻締め過度で１６
で示したようなたれ下り部を有するときは反射光
には７で示したもの以外に９で示したようなもの
が加わる。イメージセンサ６は、対象物であるビ
ンの巻締め部の形状も考慮に入れ、巻締めが良好
のときは反射光が７で示したようなもののみとな
り、そして巻締めが不良のときは反射光が異常な
方向への成分８または９も含むものとなるように
光源４に対する位置関係において予め選択した固
定位置に予め選択した方向に延長するように配置
される。ただし、イメージセンサ６が位置的に固
定関係にあるのは光源４およびレンズ５に対して
だけであり、ピンに対する相対的な関係において
は、巻締め部の周辺上の複数の位置、例えばビン
の0゜、36゜、72゜、108゜、……324゜の角度の点とい
う
ような位置の巻締め良否判定動作を行なうために
光源４およびレンズ５と共にビンのまわりに回転
させてもよい。勿論、このような相対的移動を行
なうため第２図に矢印で示したようにビンを回転
させ、光源４、レンズ５、イメージセンサ６を固
定してもよい。

第３図において、駆動装置３７は光源４、レン
ズ５、イメージセンサ６に対するビンの相対的な
歩進回転を生じさせる信号を図示しない線路に生
じさせ、ビンが各歩進位置に達するごとに線路３
２にイメージセンサ６に対する駆動パルスを生じ
させると同時に線路３４に１つの判定動作開始パ
ルスを生じさせる。巻締め良否判定回路３８にお
いて、イメージセンサ６で得られた信号は増幅器
２２により増幅された後ピーク値保持回路２３で
ピーク値保持動作を受けて線路３５に第４図に示
したようなビデオ信号を生じさせ、これはコンパ
レータ２４の一方の入力に加えられる。コンパレ
ータ２４の他方の入力には第４図に１４で示した
ようなしきい値を可変な形で与える可変抵抗器２
５からの電圧が加えられ、線路３５の電圧との比
較が行なわれる。コンパレータ２４の出力はカウ
ンタ回路２６で計数される。カウンタ回路２６は
イメージセンサ６の１走査でピークが２山以上現
われた場合は１つのパルスを発生するように構成
されており、そしてイメージセンサの１走査後ご
とに線路３３に与えられるリセツトパルスによつ
てリセツトされる。カウンタ回路２６により発生
されたパルスは第１のカウンタ２７によつて計数
される。

一方、分周回路２９は駆動装置３７によつて発
生される判定動作開始パルスを分周し、その分周
されたパルスは第２のカウンタ３０によつて計数
される。

カウンタ２７の内容とカウンタ３０の内容はコ
ンパレータ２８でデイジタル比較され、前者が後
者より大きいときには線路３１に信号が発せられ
る。カウンタ２７および３０は検出位置に被検体
であるビンが存在することを表わすインデツクス
信号が線路３６上に現われているときのみ計数動
作を行ない、従つて、例えばビンの0゜、36゜、72゜、
……324゜の角度位置におけるような全ての巻締め
良否判定動作が完了してビンが検出位置から取り
去られた時点でリセツトされる。

以上のような構成なので、キヤツプ３の巻締め
が良好な場合、線路３５に現われるビデオ信号は
第１図の反射光７に対応する第４図の波形部分１
１のみとなり、従つて、カウンタ回路２６からパ
ルスは発生されず、線路３１に信号は現われな
い。これと逆に、キヤツプ３の巻締めが不足で１
５のようなたれ下り部がある場合、または巻締め
が過度で１６のようなたれ下り部がある場合は、
イメージセンサ６上には、反射光７および８また
は反射光７および９が結像され、線路３５に得ら
れる信号も第４図の波形部分１１および反射光８
に対応する波形部分１２または波形部分１１およ
び反射光９に対応する波形部分１３というように
ピークを２山もつたものとなり、従つて、カウン
タ回路２６からパルスが発生され、これを計数す
ることによつて巻締めの不良を検出できる。な
お、第４図で１０は暗状態に対応し、図面上上方
向が明状態である。

分周回路２９はビンの巻締めの良否の判定を総
合的に行なわしめるのを可能ならしめる。例え
ば、ビンの0゜、36゜、72゜、……324゜の角度位置と
いうような10ケ所の位置で行なうものとし、分周
比を２にしたとすると、全ての巻締め良否判定動
作が終了した時点におけるカウンタ３０の計数値
は５であり、その10ケ所の判定位置のうち６ケ所
以上で巻締め不良の判定が出されたときのみカウ
ンタ２７の内容は６以上となるので、巻締み部全
周の半分以上で巻締め不良の判定が出されたとし
てそのビンを不良品として判別できる。分周比を
３にしたときは、たれ下り部がキヤツプ３の全周
の３分の１以上あつた場合線路３１から信号が発
せられる。このようにして、分周比を変更するこ
とにより全周の何分の一以上たれ下り部がある場
合不良とするかを自由に設定することができる。

可変抵抗器２５はどのようなレベル以上のピー
ク値を考慮に入れるべきかを自由に設定できるよ
うにする。それ故、例えば、線路３５のオシロス
コープでモニターしながら可変抵抗器２５を調整
することによつてアルミニウムキヤツプの表面処
理等による反射光の強弱をカバーすることができ
る。

線路３１に得られる信号は例えば不良品排出ソ
レノイドの駆動に用いるようにすることによつ
て、良品、不良品の選別の自動化を行なうことが
できる。

以上対象物をビンの場合を例にとつて説明した
が、対象物はビンに限られるものではなく、一般
的に云えば、反射光を生ぜしめる巻締めキヤツプ
を有する任意の容器に適用可能である。

以上説明したところから理解されるように、本
発明は、装置の構成を簡単かつ安価にするのを可
能ならしめ、マイクロコンピユータ等を使用しな
いのでソフトウエア技術は不要であり、充分に満
足な信頼度での検出を迅速に行なえるようにする
という利点を与える。実際につくつた装置では外
径約20mmのビンを毎分165本の速度で誤判定が約
0.5％以下の信頼度で検出できることが確認され
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う光源、対象物としてのキ
ヤツプ付きビン、光学系、およびイメージセンサ
の配置関係を例示する一部断面側面図、第２図は
第１図を上方側から見た図、第３図は本発明を実
施する回路の一構成例を示す図、第４図は第３図
の回路の一部に現われる出力信号の波形図、第５
図は従来装置の配置関係を示す概略図である。 １：ビン本体、２：ゴム栓、３：アルミニウム
キヤツプ、４：光源、５：レンズ、６：イメージ
センサ、２３：ピーク値保持回路、２４：コンパ
レータ、２５：可変抵抗器、２６：カウンタ回
路、２７：カウンタ、２８：コンパレータ、２
９：分周回路、３０：カウンタ、３７：駆動装
置、３８：巻締め良否判定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻締め部の先端が所定の角度をもつて絞られ
   た巻締めキヤツプ付き容器の巻締め部に前記巻締
   め部の角度に沿つた延長線上の予め定めた点から
   光を照射し、前記巻締め部から反射されてくる光
   を所定の位置に配置されたイメージセンサ上に結
   像させ、そのイメージセンサ上の像を走査してそ
   の像内に予め選定した強度以上の受光を示す領域
   がいくつ存在するかを検知し、その検知された領
   域の数に基づいて前記巻締め部における巻締め過
   度または巻締め不足を検出することを特徴とする
   キヤツプ巻締め過不足の検出方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のキヤツプ巻締
   め過不足の検出方法において、巻締め部の周辺上
   の所定の複数箇所にそれぞれ光を照射してそれぞ
   れのイメージセンサ上の像内の存在する予め選定
   した強度以上の受光を示す領域の存在数を計数
   し、この計数値が所定の設定値を超えるか否かに
   より巻締め過度または巻締め不足を検出すること
   を特徴とするキヤツプ巻締め過不足の検出方法。 ３ 検出位置に送られてきた巻締め部の先端が所
   定の角度をもつて絞られた巻締めキヤツプ付き容
   器の巻締め部に前記巻締め部の角度に沿つた延長
   線上から光ビームを照射する光源と、前記光源に
   対する位置関係において予め選択した固定位置に
   ある予め選択した方向に延長するように配置され
   た自己走査型イメージセンサと、前記巻締め部か
   ら反射されてくる光を前記イメージセンサ上に結
   像する光学系と、前記イメージセンサの出力に接
   続されイメージセンサの走査中に発生される信号
   が予め選定したレベル以上になる度数を検査する
   ことによつて巻締めの良否を判定する巻締め良否
   判定回路とを具備することを特徴とするキヤツプ
   巻締め過不足の検出装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の検出装置におい
   て、検出位置に送られてきた容器の巻締め部の周
   辺上の複数の位置が巻締め良否の判定を行なわれ
   るように該容器を光源、光学系およびイメージセ
   ンサに対して相対的に歩進回転させかつ容器が各
   歩進位置に達するごとに１つの判定動作開始パル
   スを発生する駆動装置が設けられ、巻締め良否判
   定回路は、隣り合う判定動作開始パルス間の期間
   にイメージセンサの出力信号が２度以上予め選定
   したレベル以上になると１つのパルスを発生する
   カウンタ回路と、当該容器についての全ての巻締
   め良否判定動作が完了する時点までに前記カウン
   タ回路から発生させるパルスの数から同時点まで
   に前記前記カウンタ回路から発生されるパルスの
   数が同時点までに前記駆動装置から発生される判
   定動作開始パルスの数を予め設定した整数で除算
   した商よりも大きいか否かを調べるコンパレータ
   とを含むようにしたことを特徴とするキヤツプ巻
   締め過不足の検出装置。