JPWO2018061196A1 - ガラス容器の焼傷検査装置 - Google Patents

Abstract

ガラス容器の焼傷検査装置１は、容器１０を照らす発光部２０と、容器１０を軸線１２の周りに回転させながら支持する回転支持部３０と、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配された撮像部４０と、撮像部４０で撮像した第１撮影領域６０にある容器表面１４の第１画像と第２撮影領域６２にある容器表面１４の第２画像とに基づいて欠点の有無を判定する判定部５２と、を含む。第１撮影領域６０は、撮像部４０と軸線１２とを結ぶ基準線４１に対して撮像部４０から見て右側にある容器表面１４の一部である。第２撮影領域６２は、基準線４１に対して左側にある容器表面１４の一部である。第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２は、それぞれ軸線１４を中心として１度〜１０度に設定される。

Description

本発明は、ガラス製の容器の成形工程で生じる焼傷と呼ばれる欠点を光学的に検査するガラス容器の焼傷検査装置に関する。

ガラスびんやガラス食器等のガラス容器は、ゴブ（溶融ガラスの塊）を粗型内に投入して吹製又はプレスによりパリソンを成形し、これを仕上型に移して吹製するなどして成形される。オリフィスから切り出されたゴブに傷やしわがあると、これが仕上型で成形されたガラス容器に筋状の溝として残り、焼傷と呼ばれる欠点になる。

一方、ガラス容器には、その成形工程における仕上型が割型であるために、割型の合わせ面における僅かな段差が合わせ目線となって容器表面に生じる。合わせ目線は、ガラス容器の縦方向に直線的に現れる。

焼傷のうちガラス容器の縦方向に直線状に現れるものを合わせ目線と正確に区別するガラス容器の検査方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、撮像された容器画像において、容器の左側画像と容器の右側画像を比較し、左側画像と右側画像の双方に暗線があるときに画像が撮像された容器表面に焼傷が有ると判定し、その他の場合には焼傷が無いと判定している。

しかしながら、この方法によれば、焼傷の欠点と合わせ目線を正確に区別できるものであるが、ガラス容器の６０度ごとに分割された領域の画像によって比較するため、焼傷を判定しにくい領域まで含む画像で比較されることとなっていた。そのような不具合を解消するために、左右に中央画像を加えて３箇所で撮影した画像を比較したり、同じ場所を２度撮影するなどの重複処理を行ったりして検査精度を向上させる必要があった。焼傷を判定しにくい領域は、ガラス容器の肉厚や形状にもよるが、撮像手段から見てガラス容器の正面中央部付近とガラス容器の左右両端付近にある。

特許４８８６８３０号公報

本発明は、焼傷と合わせ目線とを正確に区別しながらも、焼傷の有無をより正確に検出することができるガラス容器の焼傷検査装置を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置は、
容器を照らす発光部と、
容器を当該容器の軸線の周りに回転させながら支持する回転支持部と、
容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部と、
前記撮像部で撮像した第１撮影領域にある容器表面の第１画像と第２撮影領域にある容器表面の第２画像とに基づいて欠点の有無を判定する判定部と、
を含み、
前記第２画像は、前記第１画像に対応する容器表面の画像であり、
前記第１撮影領域は、前記撮像部と前記軸線とを結ぶ基準線に対して前記撮像部から見て右側にある容器表面の一部であり、
前記第２撮影領域は、前記基準線に対して前記撮像部から見て左側にある容器表面の一部であり、
前記第１撮影領域及び前記第２撮影領域は、それぞれ前記軸線を中心として１度〜１０度に設定されることを特徴とする。

本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置によれば、焼傷と合わせ目線とを正確に区別しながらも、焼傷の有無をより正確に検出することができる。

［適用例２］
本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置において、
前記第１撮影領域は、前記基準線から右側に前記軸線を中心として前記基準線を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の領域内に設定され、
前記第２撮影領域は、前記基準線から左側に前記軸線を中心として前記基準線を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の領域内に設定されることができる。

本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置によれば、焼傷の有無をより正確に検出することができる。

［適用例３］
本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置において、
前記発光部と前記回転支持部に支持された容器との間に設けられ、前記発光部からの光の一部を通す貫通孔と、
前記軸線に直交する横断面における前記貫通孔の両側に設けられ、前記発光部からの光の一部を遮る遮光部と、
をさらに含み、
前記横断面において、前記貫通孔の幅は、容器の幅以上であって、かつ、容器の幅に３０ｍｍを足した範囲を超えないことができる。

本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置によれば、焼傷の有無をより正確に検出することができる。

［適用例４］
本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置において、
前記発光部の一部である発光領域を発光させる制御部をさらに含み、
前記回転支持部は、前記軸線の周りに容器を回転させると共に、容器を搬送方向に沿って搬送し、
前記制御部は、前記軸線に直交する横断面において前記発光領域の幅を容器の幅以上であって、かつ、容器の幅に３０ｍｍを足した範囲を超えないように設定し、前記発光領域を前記搬送方向に搬送される容器に追従して移動させることができる。

本適用例に係るガラス容器の焼傷検査装置によれば、焼傷の有無をより正確に検出することができる。

本発明は、焼傷と合わせ目線とを正確に区別しながらも、焼傷の有無をより正確に検出することができるガラス容器の焼傷検査装置を提供することができる。

図１は、焼傷検査装置の平面図である。 図２は、焼傷検査装置の側面図である。 図３は、遮光部と容器との関係を説明するための焼傷検査装置の正面図である。 図４は、第１撮影領域と第２撮影領域とを説明するための容器の正面図である。 図５は、第１画像と第２画像とを比較する図である。 図６は、焼傷検査装置を用いた検査方法を説明するフローチャートである。 図７は、変形例に係る焼傷検査装置の平面図である。 図８は、発光領域の移動を説明するための変形例に係る焼傷検査装置の正面図である。 図９は、発光領域の移動を説明するための変形例に係る焼傷検査装置の正面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係るガラス容器の焼傷検査装置は、容器を照らす発光部と、容器を当該容器の軸線の周りに回転させながら支持する回転支持部と、容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部と、前記撮像部で撮像した第１撮影領域にある容器表面の第１画像と第２撮影領域にある容器表面の第２画像とに基づいて欠点の有無を判定する判定部と、を含み、前記第２画像は、前記第１画像に対応する容器表面の画像であり、前記第１撮影領域は、前記撮像部と前記軸線とを結ぶ基準線に対して前記撮像部から見て右側にある容器表面の一部であり、前記第２撮影領域は、前記基準線に対して前記撮像部から見て左側にある容器表面の一部であり、前記第１撮影領域及び前記第２撮影領域は、それぞれ前記軸線を中心として１度〜１０度に設定されることを特徴とする。

１．ガラス容器の焼傷検査装置の概要
図１〜図３を用いてガラス容器（以下単に「容器１０」という）の焼傷検査装置１の概要について説明する。図１は焼傷検査装置１の平面図であり、図２は焼傷検査装置１の側面図であり、図３は遮光部８１と容器１０との関係を説明するための焼傷検査装置１の正面図である。

図１〜図３に示すように、焼傷検査装置１は、容器１０を照らす発光部２０と、容器１０を容器１０の軸線１２の周りに回転させながら支持する回転支持部（３０，３２）と、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配された撮像部４０と、撮像部４０で撮像した容器表面１４の画像に基づいて欠点の有無を判定する判定部５２と、を含む。

容器１０は、ガラス製であって、透明または半透明である。半透明とは、容器１０を透過した発光部２０からの光によって焼傷を判定可能な程度の透明度である。容器１０は横断面円形である。容器１０の横断面形状は、多角形であってもよい。

軸線１２は、第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２によって支持された容器１０が回転する回転中心軸を示す仮想線である。軸線１２は、容器１０の横断面における容器表面１４によって形成される円の中心と一致する。

焼傷検査装置１は、容器１０を透過した光を用いて容器表面１４を撮像部４０で撮像し、撮像された画像における黒色に表れた部分を容器１０における検出体（本実施形態では「暗線」と認識される部分）として検出する光透過方式の焼傷検査装置１である。焼傷は発光部２０からの光がランダムに反射し、または屈折し、他の部分（検出体の無い容器表面１４）と比べて撮像部４０に届く光が極めて少なくなる。そのため、焼傷がある部分は他の部分に比べて暗くなり、画像では白色の容器表面１４に黒色の焼傷として表れる。なお、焼傷の詳細については後述する。

基準線４１は、撮像部４０と軸線１２とを結ぶ仮想線である。基準線４１を中心にして、撮像部４０は容器１０を撮影することができる。図１及び図２では撮像部４０はカメラ本体を表しているので、基準線４１は撮像部４０から容器１０の軸線１２へ向かうカメラの光軸と一致する。基準線４１は、撮像部４０が所定位置に固定されているため、容器１０が搬送されてこない状態でも常に同じ位置にある。なお、後述する変形例のように容器１０の移動に合わせて撮像部４０も追従する場合には基準線４１も移動することになる。

判定部５２で良品と判定された容器１０は、例えば図示しない次の検査工程へと搬送される。判定部５２で不良品と判定された容器１０は、例えば図示しない排出部から焼傷検査装置１の外部へ排出される。

２．合わせ目線と焼傷
図４を用いて合わせ目線１６と焼傷１８について説明する。図４は、第１撮影領域６０と第２撮影領域６２とを説明するための容器１０の正面図である。なお、第１撮影領域６０と第２撮影領域６２の詳細については後述する。

図４に示すように、右側の容器１０には合わせ目線１６と焼傷１８が検出体となって確認できる。そのため、焼傷検査装置１は、合わせ目線１６を焼傷１８ではないと判断できなければならない。合わせ目線１６は、ほぼすべての容器１０に存在するものであり、実質的に容器１０の品質に影響はないからである。

合わせ目線１６は、容器１０の成形工程における仕上型の合目によって容器表面１４に生じる段差である。日本国の特許第４８８６８３０号において詳細に説明されているとおり、合わせ目線１６は、一方が急斜面、他方が緩斜面となっており、左右非対称で方向性がある。このため、合わせ目線１６が基準線４１よりも左側にあるときと右側にあるときとでは、発光部２０からの光の反射、屈折の様子が異なる。図４に示す例では、第１撮影領域６０では暗線となって検出体となるが、第２撮影領域６２に移動すると撮像部４０は検出体を認識できない。

一方、焼傷１８は、横断面がＶ字の溝状であり、しかもその斜面は平滑でなく凸凹になっている。このため、発光部２０からの光は焼傷１８でランダムに反射・屈折し、焼傷１８が容器１０のどの部分（左側又は右側）にあっても、焼傷１８から撮像部４０に到達する光は極めて少なくなり、撮像部４０で撮像された画像において焼傷１８は検出体となる。また、焼傷１８が容器１０の軸線１２に沿った方向に延びた場合であるが、水平方向や傾いた焼傷１８であっても同様に画像において焼傷１８は検出体となる。図４に示す例では、焼傷１８の検出体が第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２に表れて撮像部４０で撮影される。

そこで、判定部５２は、撮像部４０で撮像された第１撮影領域６０の左側画像と第２撮影領域６２の右側画像とを比較し、その双方に検出体があるときは、焼傷１８であると判定することができ、その一方のみに検出体があるときは、合わせ目線１６であると判定することができる。

３．発光部
図１〜図３に示すように、発光部２０は、容器１０を照らす光源である。発光部２０は、容器１０を撮像部４０の反対側から照らすことができる面光源である。発光部２０は、焼傷検査装置１で検査することを予定している最大の容器１０の全体を照らすことができる大きさに設定されている。

図１〜図３に示すように、発光部２０は、容器１０側の正面が長方形の形状であり、その正面のほぼ全面が発光面となっている。発光部２０は、容器１０及び撮像部４０に対し正対し、容器１０を透過した光が撮像部４０に届くように配置される。

発光部２０の光源としては、例えばＬＥＤや有機ＥＬ等の公知の光源を用いることができる。発光部２０は拡散照明であり、ＬＥＤを用いる場合には光源の前面に拡散板を利用して均一な光を容器１０に対して照射することができる。拡散板は、ＬＥＤ等の光源からの光を拡散させて外部に出射させる公知のものを用いることができる。拡散板によって光が拡散されることで、多数の光源を用いた場合に光源が存在しない部分とのムラを減少することができる。

発光部２０は、部分的に発光することが可能であってもよい。例えば、ＬＥＤを用いた場合には、発光部２０は多数のＬＥＤが発光部２０の全面に配置されたものとなるため、個々のＬＥＤまたは部分的な領域における複数のＬＥＤの集合ごとに発光可能としてもよい。このようにすることで、発光する領域を容器１０の大きさや形状に合わせて設定することができる。この場合、制御部５０の図示しない記憶部に検査対象の容器１０の大きさなどをあらかじめ入力し、制御部５０が発光部２０を容器１０に合わせて部分的に発光させる。

４．貫通孔及び遮光部
図１〜図３に示すように、遮光板８０は、発光部２０と第１回転支持部３０に支持された容器１０との間に配置される。遮光板８０は、貫通孔８２と遮光部８１とを含む。貫通孔８２は、発光部２０と第１回転支持部３０に支持された容器１０との間に設けられ、発光部２０からの光の一部を通して、容器１０を照らす。遮光部は、軸線１２に直交する横断面における貫通孔８２の両側に設けられ、発光部２０からの光の一部を遮る。遮光部８１は、発光部２０のうち所定範囲の光だけを容器１０に照射させるためのものである。

貫通孔８２を通った光は容器１０の撮像部４０の反対側の表面に照射され、貫通孔８２を通らない遮光された光は容器１０には届かない。

遮光部８１の外形は例えば発光部２０と同じ大きさを有し、貫通孔８２は容器１０を正面から見たときの外形線に合わせて例えば相似形に形成される。

図１に示すように、軸線１２に直交する横断面において、貫通孔８２の幅Ｄ１は、容器１０の幅Ｄ２以上であって、かつ、容器１０の幅Ｄ２に３０ｍｍを足した範囲を超えないことが望ましい。焼傷１８の有無をより正確に検出するためである。幅Ｄ１が幅Ｄ２以上であれば容器１０の全幅において十分に光を照射することができるので、容器１０の幅方向の両端付近における肉厚分布のムラによる暗部を減少することができる。また、幅Ｄ１が幅Ｄ２＋３０ｍｍ以下であれば第１撮影対象領域７０及び第２撮影対象領域７２において焼傷１８を白くすることもない。すなわち、焼傷１８が検出体として明確に撮像できる。

また、遮光部８１の高さは、撮影の対象となる部分、例えば胴部の高さと同じかまたはわずかに高いことが好ましい。

なお、後述する変形例のように、発光部２０を容器１０の形状に合わせて部分的に発光させることができる場合には、遮光部８１を設けなくてもよい。

５．回転支持部
図２及び図３に示すように、回転支持部（３０，３２）は、容器１０を軸線１２の周りに回転方向Ｒに回転させながら支持する。回転支持部（３０，３２）は、第１回転支持部３０と第２回転支持部３２とを含む。

第１回転支持部３０は、容器１０の下方にある円柱状の部材であり、その上面に容器１０の底部を載せて軸線１２を中心に回転する。第１回転支持部３０は、その下方に図示しない駆動装置を有する。駆動装置としては、電動モータなどを採用できる。第１回転支持部３０は、検査対象の容器１０が撮像部４０の基準線４１上に搬送されると所定量の回転を行う。所定量の回転は、容器１０の全周が基準線４１に対し右側と左側の２箇所の撮影領域で撮像されるのに必要な量である。所定量の回転は、１回転以上であり、例えば、図５を用いて後述するように左右の画像をずらして比較する場合にはそのずらした分を多く撮像する。

第１回転支持部３０の回転量は、図１に示す回転検出部５４の出力により制御部５０で演算される。回転検出部５４は、第１回転支持部３０の駆動装置に直接または間接に取り付けられたロータリエンコーダであることができる。

第２回転支持部３２は、容器１０の上方にある円柱状の部材であり、その下面を容器１０の口部に載せて軸線１２を中心に容器１０の回転に伴って回転する。第２回転支持部３２は、駆動装置を有していない。第２回転支持部３２は、第１回転支持部３０と共に容器１０を上下から挟み込むように支持することで、回転による容器１０の振れや転倒を防止する。

図１における容器１０の位置は、焼傷検査装置１における検査位置にある。第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２に支持された容器１０は、検査位置である基準線４１まで搬送されてくると、検査位置で停止して軸線１２を中心に１回転以上回転する。検査が終了すると第１回転支持部３０に支持されたまま容器１０は検査位置から搬出される。容器１０は第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２に支持されて間欠搬送される。

６．撮像部
図１及び図２に示すように、撮像部４０は、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配される。撮像部４０は、容器１０の軸線１２を通る基準線４１上に配置される。撮像部４０は、容器１０の少なくとも検査対象部分を撮影でき、ここでは容器１０の胴部の全体が撮像部４０の視野内に入るように配置されている。

撮像部４０は、容器１０を透過した発光部２０の光によって焼傷１８が判定可能な画像を撮影することができる。撮像部４０は、公知のエリアセンサを用いることができる。エリアセンサとしては、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型のイメージセンサなどを用いることができる。

撮像部４０は、基準線４１に対して撮像部４０から見て右側にある容器表面１４の一部である第１撮影領域６０と、基準線４１に対して撮像部４０から見て左側にある容器表面１４の一部である第２撮影領域６２と、を撮影する。焼傷１８と合わせ目線１６とを判別するためである。撮像部４０は、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２を含む容器１０の正面全体を撮影し、画像処理部５３においてその画像から第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２に該当する部分を第１画像１００及び第２画像１０２（図５を用いて後述する）として切り出す処理を行ってもよい。

第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２は、それぞれ軸線１２を中心として１度〜１０度に設定される。第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２の設定角度θ１は同じ角度（幅）に設定される。第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２を１０度以下の狭い領域に設定することにより、容器表面１４における焼傷１８が明確に判定できる範囲に限定して撮影することができる。すなわち、従来のように６０度という広い範囲であると焼傷１８が認識しにくい場所も含まれることとなり重複する判定処理などが必要となってしまったが、本実施形態のように１０度以下であればそのような不具合もほとんどない。そのため、焼傷１８と合わせ目線１６とを正確に区別しながらも、焼傷１８の有無をより正確に検出することができる。実験の結果、１０度以下であれば直径が３４ｍｍ〜２０６ｍｍの円筒状の胴部を有する容器１０において、最大の部分が深さ０．０５ｍｍ以上で長さ２．５ｍｍ以上の焼傷１８及び表面泡を認識することができ、１度以上であれば焼傷１８が画像内に存在するかどうかを判定可能である。

撮像部４０は、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２の設定角度θ１は、例えば約６．６度に設定することができ、その場合には、容器１０が約６.６度回転するたびに撮影され、少なくとも６５回の撮影が行われる。図５を用いて後述するように、第１撮影領域６０の最初の画像と第２撮影領域６２の最初の画像との位置がずれるため、そのずれた分を多く撮影しなければならないからである。撮像部４０が撮影するタイミングは、第１回転支持部３０の回転を検出する回転検出部５４からの回転角度データ（パルス信号）に基づいて制御部５０が撮像部４０に指令を出すことによって決まる。

図１に示すように、第１撮影領域６０は、基準線４１から右側に軸線１２を中心として基準線４１を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の第１撮影対象領域７０内に設定される。また、第２撮影領域６２は、基準線４１から左側に軸線１２を中心として基準線４１を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の第２撮影対象領域７２内に設定される。より具体的には、第１撮影対象領域７０の設定角度は、基準線４１からの角度θ２を１５度以上とし、基準線４１からの角度θ３が６０度以下とすることが好ましい。また、第２撮影対象領域７２の設定角度は、基準線４１からの角度θ４を１５度以上とし、基準線４１からの角度θ５が６０度以下とすることが好ましい。１５度より小さい領域（図１において基準線４１からθ２（θ４）までのハッチングで示した範囲）では焼傷１８が検出体として現れない場合があるからである。また、６０度より大きい領域（図１においてθ３（θ５）から９０度までのハッチングで示した範囲）では容器１０の肉厚のムラによる影を焼傷１８と誤認識する可能性があるからである。特に、首部や肩部における曲率の小さな部分及び肉厚のムラの大きい部分では６０度より大きい領域では誤認識しやすくなる傾向がある。したがって、第１撮影領域６０と第２撮影領域６２をこのように設定することで、合わせ目線１６と焼傷１８との差が明確となって判別しやすくなり、焼傷１８の有無をより正確に検出することができる。図１では第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２は、基準線４１から左右に３６度の位置を中心に設定されている。
図１のように、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２が基準線４１から左右に３６度の位置を中心に約６．６度の範囲に設定した場合には、両撮影領域は同時に撮影が開始されるため、第２撮影領域６２で撮影された部分が第１撮影領域６０で撮影されるまでの間に、容器１０が約０．２回転（約７２度）することになる。そのため、後述する図５では撮像された画像の一方を７２度分ずらすことで容器表面１４の同じ部分を比較する。

７．判定部
図１及び図２に示すように、判定部５２は、制御部５０の一部である。したがって、判定部５２の判定結果によって制御部５０が検査済みの容器１０のその後の処理を指示する。判定部５２は制御部５０とは別に設けられてもよい。その場合には、判定部５２の判定結果を制御部５０に通知する。

図４及び図５を用いて判定部５２についてさらに詳細に説明する。図５は、第１画像１００と第２画像１０２とを比較する図である。

図４及び図５に示すように、判定部５２は、撮像部４０で撮像した第１撮影領域６０にある容器表面１４の第１画像１００と第２撮影領域６２にある容器表面１４の第２画像１０２とに基づいて欠点の有無を判定する。判定部５２で対比する第２画像１０２は、第１画像１００に対応する容器表面１４の画像である。すなわち、第１撮影領域６０で撮像した第１画像１００に写った容器表面１４の対象部分が、回転して第２撮影領域６２に来たときに撮像したのが第２画像１０２である。第１画像１００と第２画像１０２は、同じ容器表面１４の部分を撮影したものである。

上述した通り、画像処理部５３は、撮像部４０で撮像された容器１０の正面全体の画像から第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２に相当する部分を第１画像１００及び第２画像１０２として切り出す。

図５は、画像処理部５３で切り出し処理をされた第１画像１００だけを容器表面１４の全周分横に並べ、その下に、同様に処理された第２画像１０２だけを容器表面１４の同じ部分が上下に配置されるように並べたものである。具体的には、第１画像１００及び第２画像１０２について濃淡抽出処理を行った後に、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２は同時に撮影開始されるため、第１撮影領域６０と第２撮影領域６２との間のずれの分、矢印のように第１画像１００をずらして並べる。濃淡抽出処理は、公知の画像処理方法であり、輝度の差が大きい部分を抽出する画像処理である。さらに、第１画像１００及び第２画像１０２についてラベリング処理を施して各画像の検出体の座標を算出してもよい。検出体の座標の一致により、正確な判定を行うことができるからである。

図５の第１画像１００には検出体として合わせ目線１６及び焼傷１８が表れているが、対応する部分の第２画像１０２には検出体として焼傷１８のみが表れている。判定部５２は、この部分に欠点（焼傷１８）があると判定し、不良品と判定する。図５では説明の都合上、合わせ目線１６と焼傷１８が同じ画像内に収まるように記載したが、図５の上下の同じ位置に検出体があれば、判定部５２は欠点（焼傷１８）として判定するし、上下の一方の位置にしか検出体が無ければ、判定部５２は欠点（焼傷１８）とは判定しない。

判定部５２は、第１画像１００及び第２画像１０２に共通する所定の明度以下の検出体を欠点（焼傷１８）と判定する。また、判定部５２は、第１画像１００における所定の長さや所定の面積以上の黒色の部分を欠点（焼傷１８）と判定することもできる。本実施形態に係る焼傷検査装置１によれば、特許４８８６８３０号公報に記載された装置に比べて判定可能な焼傷１８の大きさが１／１０程度まで可能となった。

制御部５０は、記憶部を有するＣＰＵである。制御部５０によって、焼傷検査装置１は容器１０を所定時間間隔で間欠搬送する処理と、容器１０を検査する処理とを実行する。判定部５２及び画像処理部５３は、制御部５０とは別に設けられてもよい。制御部５０を有する既存の検査装置に、判定部５２及び画像処理部５３等を追加することができるからである。

また、判定部５２では、欠点の有無について焼傷１８を対象として検査したが、これに限らず、例えば、泡や異物を対象とすることもできる。いずれも画像上の黒点として表れるため、焼傷１８と同様に欠点として判定できるからである。

８．検査方法
図１〜図６を用いて焼傷検査装置１を用いた検査方法について説明する。図６は、焼傷検査装置１を用いた検査方法を説明するフローチャートである。

Ｓ１０：制御部５０は、第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２に支持された容器１０が検査位置に搬送されると、容器１０を軸線１２を中心に回転を開始させる。

Ｓ１２：制御部５０は、撮像部４０に撮像開始を指令する。撮像部４０は、制御部５０の指令に従って、回転検出部５４からの出力に基づいて容器１０の回転角度を演算し、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２の設定角度（例えば６度）毎に容器表面１４の全周を撮影する。

Ｓ１４：制御部５０は、画像処理部５３に対し、第１画像１００及び第２画像１０２を切り出して図示しない記憶部に記憶することを指令する。画像処理部５３は、容器１０の１周分の第１画像１００及び第２画像１０２を記憶する。

Ｓ１６：制御部５０は、判定部５２に、記憶された第１画像１００及び第２画像１０２における欠点の有無を判定させる。判定の結果、いずれの画像にも検出体がない場合には、Ｓ２２を実行する。また、判定の結果、いずれかの画像に検出体がある場合には、Ｓ１８を実行する。

Ｓ１８：制御部５０は、判定部５２に、記憶された第１画像１００及び第２画像１０２の双方に検出体が有るか否かを判定させる。判定の結果、いずれかの画像に検出体がない場合には、Ｓ２２を実行する。一方の画像に表れた検出体は合わせ目線１６であると考えられるからである。また、判定の結果、いずれの画像にも検出体がある場合には、欠点があると判定し、Ｓ２０を実行する。検出体は、合わせ目線１６ではなく、焼傷１８であると考えられるからである。

Ｓ２０：制御部５０は、検査対象となった容器１０を不良品として処理する。例えば、焼傷検査装置１の下流側の搬送路に設けられた図示しない排出部から不良品の容器１０を排出する。

Ｓ２２：制御部５０は、検査対象となった容器１０を良品として処理する。例えば、焼傷検査装置１の下流側の搬送路に設けられた図示しない次工程の検査や梱包を実行する。

なお、判定部５２が制御部５０とは別に設けられている場合には、Ｓ１２〜Ｓ１８の処理は判定部５２が実行し、判定部５２の判定結果を制御部５０に通知することで、制御部５０がＳ２０及びＳ２２を実行する。

９．変形例
図７〜図９を用いて、変形例に係る焼傷検査装置２について説明する。図７は、変形例に係る焼傷検査装置２の平面図であり、図８は、発光領域２２の移動を説明するための変形例に係る焼傷検査装置２の正面図であり、図９は、発光領域２２の移動を説明するための変形例に係る焼傷検査装置２の正面図である。図１〜図３と同じ機能を有する構成については、同じ名称と同じ符号を用いて説明し、詳細な説明は省略する。

図７に示すように、焼傷検査装置２は、３つの環状の搬送装置（第１搬送装置９０、第２搬送装置９２、第３搬送装置９６）を含む。第１搬送装置９０、第２搬送装置９２及び第３搬送装置９６は、連続的に容器１０を搬送し、上述した焼傷検査装置１のように検査位置で停止しない。

第１搬送装置９０は、第２搬送装置９２へ容器１０を順次送り込み、第３搬送装置９６は、検査の終了した容器１０を第２搬送装置９２から順次取り出して次工程へ搬送する。

第２搬送装置９２は、図２に示した第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２と同様の機構により容器１０を軸線１２を中心に回転可能に支持しながら搬送する。したがって、容器１０は、第２搬送装置９２の外周を公転しつつ、軸線１２を中心に自転するのである。

第２搬送装置９２は、公転用駆動装置９５の駆動力をベルト９４を介して回転軸９３に伝えることにより容器１０を公転させる。ベルト９４及び公転用駆動装置９５は焼傷検査装置２の機台内に配置される。公転用駆動装置９５には直接的にまたは間接的に第１回転検出部５４ａが設けられ、容器１０の搬送路上の移動角度を検出し、制御部５０に出力する。

第２搬送装置９２は、搬送路に沿って自転用駆動装置３４及びプーリ３６との間に張られたベルト３５を回すことで、容器１０を自転させる。ベルト３５及び自転用駆動装置３４等は焼傷検査装置２の機台内に配置される。ベルト３５は、容器１０を支持した第１回転支持部３０に直接的にまたは間接的に連結されており、自転用駆動装置３４の駆動力が伝達される。ベルト３５には第２回転検出部５４ｂが接触しており、自転用駆動装置３４による容器１０の回転角度を検出することができる。

第１回転検出部５４ａ及び第２回転検出部５４ｂは、回転量を検出可能なものであればよく、例えばロータリエンコーダである。

撮像部４０は、カメラ４２とトラッキングミラー４４とを含む。トラッキングミラー４４は、容器１０の移動に追従して容器１０を撮影するためのものである。トラッキングミラー４４を備えたカメラ４２については、日本国の特開２００４−２７９２２２号に開示されている。トラッキングミラー４４は、図示しないモータによって第２搬送装置９２の外周を搬送される容器１０に追従して回転する。この回転によって軸線１２と撮像部４０とを結ぶ基準線４１（カメラの光軸と一致する）は、トラッキングミラー４４の回転によって容器１０の移動に追従する。トラッキングミラー４４の振れ角は、第１回転検出部５４ａの出力に基づいて、制御部５０が次の撮影位置を予測し、その予測した撮影位置の容器１０を撮像できるように振れ角を演算する。その演算された振れ角に基づいて制御部５０がトラッキングミラー４４のモータを駆動する。そして、予測した容器１０の撮影位置でカメラ４２が容器１０を撮影する。

撮像部４０は、図１〜図５の実施形態と同様に、第１撮影領域６０及び第２撮影領域６２を撮影する。撮影された第１画像１００及び第２画像１０２は、画像処理部５３で図１〜図５の実施形態と同様に処理される。ここで撮像するタイミングを決める容器１０の回転角度は、自転による回転角度と公転による移動とによって基準線４１に対する角度を演算しなければならない。制御部５０は、第１回転検出部５４ａ及び第２回転検出部５４ｂの出力に基づいて容器１０の自転角度を演算する。

発光部２０は、制御部５０によって発光部２０の一部である発光領域２２を発光させる。第１回転支持部３０及び第２回転支持部３２（図２参照）は、軸線１２の周りに容器１０を回転させると共に、容器１０を第２搬送装置９２の搬送方向に沿って搬送する。制御部５０は、軸線１２に直交する横断面において発光領域２２の幅Ｄ３を容器１０の幅Ｄ２以上であって、かつ、容器１０の幅Ｄ２に３０ｍｍを足した範囲を超えないように設定し、発光領域２２を搬送方向に搬送される容器１０に追従して移動させる。このように検査の間に容器１０が移動する場合であっても、発光領域２２を容器１０の動きに追従させることで、焼傷１８の有無をより正確に検出することができる。

図８及び図９を用いて発光領域２２について説明する。発光部２０は、面発光装置であり、容器１０が搬送される搬送路に発光面を向けて配置される。発光部２０は、制御部５０による指令で部分的に発光させることができる。例えば、発光部２０は、多数のＬＥＤが縦横に所定間隔で配列され、制御部５０の指令により縦１列ごとに発光させることができる。このように幅Ｄ３が幅Ｄ２以上であれば容器１０の全幅において十分に光を照射することができるので、容器１０の幅方向の両端付近における肉厚分布のムラによる暗部を減少することができる。また、幅Ｄ３が幅Ｄ２＋３０ｍｍ以下であれば第１撮影対象領域７０及び第２撮影対象領域７２（図１を参照）において焼傷１８を白くすることもない。

図８に示すように、左側から発光部２０の前に搬送されてきた容器１０に対して、発光部２０は、容器１０の幅Ｄ２に合わせて発光領域２２だけを発光させ、その両側の所定範囲を発光させずに暗部２４を形成する。そして、図９で示す位置に容器１０が移動するのに追従して発光領域２２及び暗部２４を移動させる。

発光領域２２及び暗部２４の移動は、ＬＥＤの縦列の１列ごとまたは複数列ごとに発光及び発行停止をさせることで行う。発光領域２２の移動は、例えば４ｍｍ〜２０ｍｍごとに順次行うことができ、ここではＬＥＤの縦列のピッチである１０ｍｍごとに搬送方向に沿って順次行う。

図１〜図３の焼傷検査装置１を用いて、実施例１が貫通孔の幅Ｄ１を１００ｍｍとし、比較例１が貫通孔の幅Ｄ２を１２０ｍｍとして、内容量が５００ｍｌで容器の幅Ｄ２が７２．２ｍｍの容器１０について焼傷１８の検出を行った。実施例１では段差深さ０．０５ｍｍの焼傷１８まで検出することができた。比較例１では、同じ容器でも焼傷１８の検出が不安定となった。
また、図７〜図９の焼傷検査装置２を用いて、実施例２が発光領域の幅Ｄ３を１００ｍｍとし、比較例２が発光領域の幅Ｄ３を１２０ｍｍとして、内容量が５００ｍｌで容器の幅Ｄ２が７２．２ｍｍの容器１０について焼傷１８の検出を行った。実施例２では段差深さ０．０５ｍｍの焼傷１８まで検出することができた。比較例２では、同じ容器でも焼傷１８の検出が不安定となった。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…焼傷検査装置、２…焼傷検査装置、１０…容器、１２…軸線、１４…容器表面、１６…合わせ目線、１８…焼傷、２０…発光部、２２…発光領域、２４…暗部、３０…第１回転支持部、３２…第２回転支持部、３４…自転用駆動装置、３５…ベルト、３６…プーリ、４０…撮像部、４１…基準線、４２…カメラ、４４…トラッキングミラー、５０…制御部、５２…判定部、５３…画像処理部、５４…回転検出部、５４ａ…第１回転検出部、５４ｂ…第２回転検出部、６０…第１撮影領域、６２…第２撮影領域、７０…第１撮影対象領域、７２…第２撮影対象領域、８０…遮光板、８１…遮光部、８２…貫通孔、９０…第１搬送装置、９２…第２搬送装置、９３…回転軸、９４…ベルト、９５…公転用駆動装置、９６…第３搬送装置、１００…第１画像、１０２…第２画像、Ｄ１…軸線の横断面における貫通孔の幅、Ｄ２…軸線の横断面における容器の幅、Ｄ３…軸線の横断面における発光領域の幅、Ｒ…容器の回転方向、θ１…第１撮影領域及び第２撮影領域の設定角度、θ２，θ３…第１撮影対象領域の設定角度、θ４，θ５…第２撮影対象領域の設定角度

Claims (4)

1. 容器を照らす発光部と、
   容器を当該容器の軸線の周りに回転させながら支持する回転支持部と、
   容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部と、
   前記撮像部で撮像した第１撮影領域にある容器表面の第１画像と第２撮影領域にある容器表面の第２画像とに基づいて欠点の有無を判定する判定部と、
   を含み、
   前記第２画像は、前記第１画像に対応する容器表面の画像であり、
   前記第１撮影領域は、前記撮像部と前記軸線とを結ぶ基準線に対して前記撮像部から見て右側にある容器表面の一部であり、
   前記第２撮影領域は、前記基準線に対して前記撮像部から見て左側にある容器表面の一部であり、
   前記第１撮影領域及び前記第２撮影領域は、それぞれ前記軸線を中心として１度〜１０度に設定されることを特徴とする、ガラス容器の焼傷検査装置。
2. 請求項１において、
   前記第１撮影領域は、前記基準線から右側に前記軸線を中心として前記基準線を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の領域内に設定され、
   前記第２撮影領域は、前記基準線から左側に前記軸線を中心として前記基準線を０度とした場合に１５度〜６０度の範囲の領域内に設定されることを特徴とする、ガラス容器の焼傷検査装置。
3. 請求項１または２において、
   前記発光部と前記回転支持部に支持された容器との間に設けられ、前記発光部からの光の一部を通す貫通孔と、
   前記軸線に直交する横断面における前記貫通孔の両側に設けられ、前記発光部からの光の一部を遮る遮光部と、
   をさらに含み、
   前記遮光部は、前記発光部からの光を通す貫通孔を有し、
   前記軸線に直交する横断面において、前記貫通孔の幅は、容器の幅以上であって、かつ、容器の幅に３０ｍｍを足した範囲を超えないことを特徴とする、ガラス容器の焼傷検査装置。
4. 請求項１または２において、
   前記発光部の一部である発光領域を発光させる制御部をさらに含み、
   前記回転支持部は、前記軸線の周りに容器を回転させると共に、容器を搬送方向に沿って搬送し、
   前記制御部は、前記軸線に直交する横断面において前記発光領域の幅を容器の幅以上であって、かつ、容器の幅に３０ｍｍを足した範囲を超えないように設定し、前記発光領域を前記搬送方向に搬送される容器に追従して移動させることを特徴とする、ガラス容器の焼傷検査装置。

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