JPS63109352A - 透明容器の欠陥検査装置 - 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、プラスチック、硝子等の透明材料よりなる透
明容器の胴壁部に発生した、微小な凹凸を有する傷、気
泡、異物混入等の欠陥検査装置に関する。

（従来の技術） 透明な硝子容器の検査装置として、特公昭５７−３６５
３７号公報には、容器を軸心の周りに回転させ、開口部
より斜方向に胴壁部内面に向って投射光を投射して、胴
壁部を透過した光線を胴壁部に沿って配設された受光素
子に入力し、受光素子（光電変換素子）の出力電気信号
を処理して胴壁部に存在する欠陥を検出するタイプのも
のが提案されている。このタイプの検査装置は投射光を
開口部より投射するので、開口部面積の大きい、所謂広
口容器にしか適用できず、細口容器には適用が困難であ
るという問題を有する。

一方実開昭６０−１８３８５４号公報には、静止した透
明容器の胴壁部に対して投射光と反対側に、胴壁部に近
接して受光素子（光電変換素子）を配設し、受光素子側
胴壁部の凸部のレンズ作用による影像の受光素子への入
光だもとづく電気信号を処理するタイプの検査装置が提
案されている。

この場合受光素子は胴壁部の凸部に接近しているため、
影像の大きさは凸部（傷等にもとづく場合、通常は幅が
約０．５〜１、Ｏｔｍ　）と等倍であり、従ってごく微
少であって、これに対応して受光素子の受光面積も小さ
くなる。−芳容器は静止しているため、投射光と反対側
の胴壁部半周面のほぼ全面に近接して、受光面積の小さ
い受光素子を多数配設しなければならず、従って装置（
電気回路を含む）が複雑となって、コスト高を招くとい
う問題が生ずる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、細口容器にも適用が容器であり、かつ使用す
る受光素子の数が比較的少ない、透明容器の側壁部欠陥
検査装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の透明容器の胴壁部の欠陥検査装置は、該容器を
軸心の周シに回転させる装置、平行性の比較的高い発散
投射光の光源装置、該胴壁部に対して該光源装置の反対
側に、該軸心に実質的に平行だ配設された１対の受光素
子列、第１の受光素子列の第１の受光素子よりの、受光
素子列側半周面にある胴壁部欠陥にもとづく第１の電気
信号を、第１の受光素子と該軸心方向同一高さに配置さ
れた第２の受光素子列の第２の受光素子よりの、該胴壁
部欠陥にもとづく第２の電気信号の位相まで遅延する回
路、および第２の電気信号と遅延した第１の電気信号の
減算回路を備えることを特徴とする。

（作用） １対の受光素子列が、容器胴壁部に対して光源装置の反
対側に配設されていて、投射光は開口部の面積に関係な
く胴壁部に対してほぼ直角方向に投射される。

従って細口の透明容器に対しても容易に適用できる。

容器が軸心の周りに回転するので、欠陥部の影像を検出
するためには、本来容器の軸心知実質的に平行に配設さ
れた受光素子列が１列あればよい。しかし本発明の場合
、容器の回転中、欠陥が受光素子側半周面にきた場合の
欠陥検出をなくすため、ｌ対の受光素子列を設け、第１
の受光素子列の上記欠陥にもとづく第１の電気信号を、
第２の受光素子列の上記欠陥にもとづく第２の電気信号
の位相まで遅延させる回路と、第２の電気信号と、遅延
した第１の電気信号の減算回路を設けて、両電気信号を
相殺している。

以上のように受光素子列は２列でよい故、使用される受
光素子の数は比較的少ない。また上記の構成のため、容
器の回転中欠陥が光源側半周面にあるときのみ検出され
、欠陥と受光素子の信号が１対１の対応となって、検出
ミスが防止される。さらにこの場合は、欠陥と受光素子
間の距離が比較的大きく、かつ投射光は比較的平行性の
高い発散光であるので、欠陥の受光素子面における影像
は拡大像となる。そのため比較的受光面積の大きな受光
素子を用いることが可能となシ、従りて高周波成分に対
する感度が鈍くなって、受光素子の出力電気信号の周波
数成分が低くなシ、電気回路を低周波用部品で構成でき
る。また容器と受光素子の間隔を比較的大きくできるの
で、容器の取扱いが容易となる。

（実施例） 第１図、第２図において、１は光源装置、２は投射光、
３は透明容器である。光源装置１は点光源１ａ、および
点光源１ａよりの光線１ａ′を平行性の比較的高い、発
散性の投射光２にするためのコンデンサ・レンズ１ｂを
備えている。透明容器３は回転台４の上に載置され、回
転台４が図示されないモータによシ回転することによシ
、軸心の周りに回転させられるようになっている。光源
装置１は、投射光２が透明容器３の胴壁部３ａを投射す
るように配設されている。

透明容器３の胴壁部３ａに対して、光源装置１の反対側
に、好ましくは胴壁部３ａと若干離れた（例えば約２０
〜３０＋！ＩＭ離れた）位置にスクリーン５が配設され
ている。スクリーン５上には、透明容器３の軸心と平行
に、すなわち本実施例の場合は鉛直方向に配設された１
対の受光素子列６および７が設けられている。各受光素
子列６および７は夫れ夫れ、ｎ個の受光素子（例えば太
陽電池のような光電変換素子）６ｘおよび７ｘ（ｘは１
゜・・・、ｎのうちの何れかの数）よシなシ、各列の対
応する受光素子６ｘおよび７ｘは同一高さに位置するよ
う配設されている。受光素子列６および７は、点光源１
ａと透明容器３の軸心を結ぶ平面に対して対称の位置に
配設されるのが好ましい。

各受光素子列６および７の受光素子６ｘおよび７ｘの出
力電気信号は、アナログ処理回路８に入力し、アナログ
処理回路８の出力信号はデジタル処理回路９に入力する
。

第３図に示すように、アナログ処理回路８は、６対の同
一高さに配置された受光素子６ｘ、７ｘについて、プリ
アンプ１４、可変遅延回路１５、減算回路１６および幅
弁別回路１７を備えている。

すなわち受光素子６ｘよシの出力電気信号はプリアンプ
１４で増幅された後、可変遅延回路１５に入力する。可
変遅延回路１５において所定時間（ｔ２）遅延された信
号は減算回路１６の第１の入力端子に入力する。一方受
光素子７ｘよりの出力電気信号はプリアンプ１４で増幅
された後、直ちに減算回路１６の第２の入力端子に入力
する。減算回路１６において、受光素子６Ｘの遅延増幅
信号と受光素子７ｘの増幅信号は減算され、その差の出
力信号が、幅弁別回路１７に入力する。遅延回路１５の
遅延時間（ｔ２）の設定は、ディジタル処理回路９より
のシフトクロック信号１８によって行なわれる。

遅延回路１５における遅延時間（ｔ２）の長さは、次の
ようにして定められる。すなわち第４図において、受光
素子６Ｘおよび７ｘに投射される投射光を夫れ夫れ２ａ
および２ｂとし、投射光２ａおよび２ｂが胴壁部３ａの
スクリーン５側半周部を通過する地点を夫れ夫れｐおよ
びｑとしたとき、胴壁部３ａが地点ｐおよびｑのスクリ
ーン側区間１０を通過するに要する時間ｔ２が前記の遅
延時間となる。

この場合胴壁部３ａの矢印方向への回転に伴ない、胴壁
部３ａ上の傷等の凹凸部１１がスクリーン５側半周部を
通過するさいの凹凸部１１にもとづく受光素子６Ｘおよ
び７ｘの信号の減算回路１６よりの出力値はＯとなる。

すなわち凹凸部１１が光源装置１側半周部を通過するさ
いの、凹凸部１１にもとづく受光素子６ｘおよび７ｘの
信号のみが幅弁別回路１７に入力する。なお本明細書に
おいては、凹部のみ又は凸部のみの場合を含めて凹凸部
とよぶ。

この理由を第５図、第６図、第７図の信号チャートによ
って説明する。いま投射光２ａおよび２ｂが胴壁部３ａ
の光源装置１側半周部を通過する地点を夫れ夫れｒおよ
びＳとし、凹凸部１１が地点ｒおよびＳを通過するさい
の、受光素子６ｘおよび７ｘにもとづく信号を夫れ夫れ
Ａ、およびＢ、とする。また凹凸部１１が地点ｐおよび
ｑを通過するさいの、受光素子６Ｘおよび７Ｘにもとづ
く信号を夫れ夫れＡ４およびＢ２とする。

第５図の２５および２６は夫れ夫れ、第３図の点（２５
ンおよび（２６）における信号チャートを示す。

信号Ａ２は信号Ｂ２よりも時間ｔ２だけ進んでる。−力
信号Ａ、は、胴壁部３ａが地点ｒおよびＳの光源側区間
１２を通過するに要する時間ｔ１だけ信号Ｂ１よりも遅
れている。

第６図の２７は第３図の点（２７）における信号チャー
トを示す。信号Ａ２は遅延回路１５を通過して時間ｔ２
遅れたため、信号Ｂ２と位置が一致する。

信号Ａ、とＢ１間の位相差はｔ、＋　ｔ２となる。第７
図の２８は第３図の点（２８）における信号チャート、
す々わち減算回路１６の出力信号チャートを示したもの
であって、第６図における同一位相、同一振幅の信号Ａ
２１　Ｂ２は消失して、信号Ａ、と反転さとなる。

幅弁別回路１７において、信号Ｂ１の始まりと信号Ａ、
の終りまでの時間ｔ３をクロック信号１８にもとづいて
計数し、この計数値を基準値と比較して、凹凸部１１の
大小、従って良否を判別する。

なお、信号Ｂ、のみ（もしくは信号Ａ１のみ）の幅、す
なわち信号Ｂ、の始まりから終りまでの時間１／を計数
して、上記と同様にして判別を行なってもよい。

第８図の３０は、凹凸部１１が胴壁部３ａの代要約な欠
陥である所謂焼傷であって、かつ光源側半周部にあると
きの、スクリーン５上に生ずるその影像１３（第２図参
照）の幅方向間るさの分布曲線の例を示したものである
。

焼傷の場合凹凸部１１は、幅方向両端の細幅の凹部１１
ａと両凹部１１ａ間の凸レンズ状に僅かに脹んだ主部１
１ｂよりなる。第２図に示すように焼傷である場合の凹
凸部１１の幅は長さ方向に異なっていて、通常は０．２
５〜２．０簡の範囲内にあり、その長さは約２０〜１０
０咽である。

主部１１ｂに入射した投射光２は凸レンズ効果のだめ点
ｆ近傍に焦点を結んでスクリーン５上に殆んど達しない
。そのだめスクリーン５の主部１１ｂに対応する部分５
ａの影像１３は暗くなる。

一方凹部１１ａに対応するスクリーン５の部分５ｂの影
像１３は、投射光２が凹部１１ａで屈折するため明るく
なる。そして投射光２が発散性であり、かつ凹凸部１１
とスクリーン５間の距離が比較的太きいため、影像１３
は拡大され（第８図では、実寸でないため余り拡大され
ていないが）、焼傷の場合の影像幅は０．６〜６門程度
になる。

第９図の３１は、シーム２２（容器をモールドする割金
型の合い目にもとづく）の凹凸がスクリーン５上に生ず
る同様な影像３２の明るさ分布曲線の例を示したもので
あって、シーム２２の幅は通常０．１咽程度であり、従
ってその影像３２の幅も０．３　ｒｍ程度である。その
ため受光素子６ｘ、７ｘの幅を１肩程度にすることによ
り、シーム３１にもとづく暗い影像３２と、隣接する明
るい部分が同時に受光素子に入って、両者が打ち消し合
って、影像３２の信号を受光素子より出方されなくなる
ようにすることができる。かりに出力された場合であっ
ても、その影像幅は、焼傷等の凹凸部１１の影像１３の
幅に比べて遥かに小さいので、幅弁別回路１７で弁別す
ることができる。

以上の装置による傷検出は、容器３の１回転中に幅弁別
回路１７が異常値（すなわち基準値より大きい計数値）
を検出することによって行なわれる。

容器３には通常第１０図に示すように、その胴壁部３ａ
外面のシーム２２間の中央付近の位置に、異常値を発生
する程度に大きい凸部又は凹部よシなる目盛線などのマ
ーク３３が形成されている。

焼傷等にもとづく凹凸部１１は一般に、シーム２２とマ
ーク３３の近傍に多く発生し易い。そのためシーム２２
とマーク３３の中間の傷の少ない胴壁部外面部分、例え
ばマーク３３より中心角が４５度離れた胴壁部外面の部
位３４をディジタル処理回路９における異常値の数のカ
ウント開始点とすれば検出ミスを防ぐことができる。こ
の場合は傷の比較的少ない部分がカウント終了点となる
ので、１回転の精度はそれほど厳密でなくてもよい。

次に以上の装置による容器３同壁部３ａの傷検出の動作
について説明する。

容器３を回転中の回転台４に載置すると、「びん有り」
信号１９（第３図）がディジタル処理回路９に入力する
。容器３が所定回転数に達すると検査信号２０がディジ
タル処理回路９に入力する。

各受光、素子に対応する各幅弁別回路］７の何れかが規
定値以上の幅を検出した時点より、容器３が好ましくけ
約４５度回転した時間経過後、ディジタル処理回路９は
異常値の数のカウントを開始し、その後３６０度回転に
対応する時間経過後カウントを終了する。このカウント
期間中の異常値のカウント数ｎが判別値Ｓより大きい場
合に、ディジタル処理回路９は「傷あり」と判定して排
除信号２１を出力する。この判別値は各受光素子の対毎
に設定され、例えば胴壁部３ａに、任意の受光素子に対
して異常値を発生するマーク３３が中心対称に２個ある
場合は、その素子対に対応する判別値Ｓは２となり、カ
ウント値が３以上で排除信号を出力する。

（発明の効果） 本発明の透明容器の胴壁部欠陥検査装置は、細口容器に
も適用でき、かつ使用する受光素子の数が比較的少なく
てよいという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である装置の説明用平面図、第
２図は第１図の装置の電気回路を除く斜視図、第３図は
第１図の装置の電気回路図、第４図は欠陥（凹凸部）と
投射光および受光素子の関係を示す説明用平面図、第５
図および第６図は夫れ夫れ、欠陥にもとづく、１組の受
光素子よりの電気信号の、一方の電気信号が遅延回路に
入力する前、および遅延回路より出力した後のチャート
の例を示す図面、第７図は第６図の電気信号が減算回路
より出力した後のチャートの例を示す図面、第８図およ
び第９図はそれぞれ、凹凸部およびシームが光源側半周
面にあるとき、スクリーン上に形成される影像の幅方向
明暗度の例を示す線図、第１０図はマークとシームの位
置関係の例を示すための容器胴壁部の横断面図である。 １・・・光源装置、２・・・投射光、３・・・透明容器
、４・・・回転台、６・・・第１の受光素子列、６Ｘ・
・・第１の受光素子、７・・・第２の受光素子列、７Ｘ
・・・第２の受光素子、１１・・・凹凸部（欠陥）、１
５・・・遅延回路、１６・・・減算回路、Ａ２・・・第
１の電気信号、Ｂ２・・・第２の電気信号。 第１図 第２図 Ｉ 第３図 ８′ 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明容器の胴壁部の欠陥検査装置において、該検
   査装置は、該容器と軸心の周りに回転させる装置、平行
   性の比較的高い発散投射光の光源装置、該胴壁部に対し
   て該光源装置の反対側に、該軸心に実質的に平行に配設
   された１対の受光素子列、第１の受光素子列の第１の受
   光素子よりの、受光素子列側半周面にある胴壁部欠陥に
   もとづく第１の電気信号を、第１の受光素子と該軸心方
   向同一高さに配置された第２の受光素子列の第２の受光
   素子よりの、該胴壁部欠陥にもとづく第２の電気信号の
   位相まで遅延する回路、および第２の電気信号と遅延し
   た第１の電気信号の減算回路を備えることを特徴とする
   透明容器の胴壁部の欠陥検査装置。