KR101900123B1 - 보틀캔의 구금부 검사 장치 - Google Patents

Abstract

보틀캔의 구금부 검사에 있어서, 액 누설 등을 발생시킬 우려가 있는 불량품만을 확실하게 검출한다.
보틀캔을 캔축 둘레로 회전시키는 회전 수단과, 제 1 조명광을 촬상 에어리어 내의 컬부에 조사하는 제 1 조명 수단과, 제 1 조명광과는 상이한 광색의 제 2 조명광을 촬상 에어리어를 사이에 두고 제 1 조명광의 반대측으로부터 촬상 에어리어의 컬부에 조사하는 제 2 조명 수단과, 촬상 에어리어의 컬부에 대해, 제 1 조명광 및 제 2 조명광과는 상이한 광색의 제 3 조명광을 제 1 조명광 및 제 2 조명광에 교차하도록 조사하는 제 3 조명 수단과, 촬상 에어리어를 향해 배치되어, 컬부에 있어서의 각 반사광을 포함하는 검사 화상을 취득하는 촬상 수단과, 제 3 조명광의 반사광에 의해 컬부의 에지 위치를 검출하고, 이 에지 위치를 기준으로 하여 컬부를 특정하고, 검사 화상 내의 제 1 조명광 및 제 2 조명광의 각 반사광의 촬상 결과에 기초하여, 요철 형상의 검출을 실시하는 요철 인식 수단을 구비하는 보틀캔의 구금부 검사 장치.

Description

보틀캔의 구금부 검사 장치{DEVICE FOR INSPECTING NECK FINISH OF METAL BOTTLE}

본 발명은, 보틀캔의 구금부 검사 장치에 관한 것이다.

본원은, 2011년 6월 6일에 출원된 일본 특허출원 2011-126216호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

음료 등의 내용물이 충전되는 용기로서, 수나사를 갖는 구금부에 캡이 나사 장착되는 알루미늄 합금제의 보틀 형상의 캔이 알려져 있다. 캔은, 알루미늄 합금판을 드로잉 가공 및 아이어닝 가공 (DI 성형) 에 의해 바닥판과 원통상 측면이 일체인 유저 (有底) 원통체로 성형하고, 그 내외면에 도장을 실시한 후, 개구부에 이른바 넥인 가공을 실시하여 어깨부 및 구금부를 형성하고, 이 구금부에 나사 성형 가공이나 컬부 형성 가공 등을 실시함으로써 제조된다.

이와 같은 캔에 있어서의 내면 도막은, 에폭시아크릴계 수지나 폴리에스테르 계 수지 등의 열경화성 수지에 의해, 충전물에 대한 내부식성을 캔에 구비시키거나 하기 위해 형성된다 (특허문헌 1 참조). 내면 도막은, 드로잉·아이어닝 가공 후, 넥인 가공 전에 내면에 도료를 분무함으로써 형성되는데, 도료가 주위에 비산되거나, 캔의 외표면에 부착되어 미소한 돌기체를 형성하여 넥인 가공시에 주름을 발생시키는 기점이 되거나 하는 문제가 발생할 우려가 있다.

컬부는, 구금부의 상단을 외주측으로 절곡함으로써 형성되어 있고, 내면의 도막이 표면에 형성되어 있다. 캔은, 이 컬부에 라이너를 가압하도록 캡이 장착됨으로써 밀봉된다 (특허문헌 2 참조). 따라서, 컬부의 표면, 특히 천면 (天面) 에, 전술한 바와 같은 도막에 의한 주름 등의 요철 형상이 형성되어 있거나, 컬부에 타흔 (打痕) 등의 변형이 생겨 있거나 하면, 내용물이 누설될 우려가 있다. 그러나, 컬부의 표면에는, 구금부의 성형 및 컬부의 성형시에 내면의 도막이 일그러져 주름이 되는 것으로 인한 요철 형상이 형성되는 경우가 있다.

이 때문에, 컬부에 변형이 없는 것, 주름 등의 요철 형상이 컬부의 천면에 형성되어 있지 않은 것이 중요함과 함께, 요철 형상이 형성된 경우에는 이것을 검사 공정에서 검출하여 결함품으로서 확실하게 배제하는 것이 요구된다.

예를 들어, 캔의 외면에 생기는 미세한 요철 형상 (주름 등) 을 검출하는 방법으로서, 캔 동체의 접평면 (외면의 접선 방향을 따르는 면) 에 대해 비스듬하게 조명광을 조사하고, 주름에 의한 반사광이나 그림자를 접평면 방향을 따라 관찰함으로써 주름을 검출하는 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 3 참조).

일본 공개특허공보 2007-84081호 일본 공개특허공보 2004-83128호 일본 공개특허공보 2004-264132호

보틀캔에 있어서, 컬부의 요철 형상은 액 누설의 원인이 되기 때문에, 확실하게 검출할 필요가 있는 한편, 알루미늄재의 압연 모양, DI 성형시의 펀치 모양이나 오염과 같은 요철 형상이 없는 색 모양은 밀폐성에 영향이 없어, 불량품으로서 배제할 필요는 없다. 이와 같은 색 모양을 요철 형상으로서 검출해 버리면, 양품을 불량품으로서 배제해 버려, 수율을 저하시켜 버릴 우려가 있다.

특허문헌 3 에 기재된 검출 방법은, 캔에 조사한 조명광의 그림자를 확인함으로써 주름을 검출하고 있으므로, 이 방법에 의해 색 모양을 불량으로서 검출해 버릴 우려는 작다. 그러나, 조명광 및 카메라에 대해 캔을 정확한 위치에 배치할 필요가 있어, 캔이 검사 위치로부터 어긋난 경우에는, 정확한 검출 결과를 얻는 것이 어려워질 우려가 있다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 보틀캔의 구금부 검사에 있어서, 액 누설 등을 발생시킬 우려가 있는 불량품만을 확실하게 검출하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 라이너가 부착된 캡을 피감 (被嵌) 하기 위해 개구단을 바깥쪽을 향해 컬시킨 컬부가 형성된 원통상의 구금부를 갖는 보틀캔에 대해, 상기 컬부의 일부를 포함하도록 설정된 촬상 에어리어를 촬상하여 상기 컬부의 요철 형상을 검출하는 장치로서, 상기 보틀캔을 유지하여 캔축 둘레로 회전시키는 회전 수단과, 상기 촬상 에어리어 내의 상기 컬부에 대해, 상기 구금부의 원통면 대략 접선 방향을 따라 제 1 조명광을 조사하는 제 1 조명 수단과, 상기 컬부에 있어서의 상기 제 1 조명광이 조사된 부분에 대해, 상기 제 1 조명광과는 상이한 광색의 제 2 조명광을, 상기 촬상 에어리어를 사이에 두고 상기 제 1 조명광의 반대측으로부터, 상기 구금부의 상기 원통면 대략 접선 방향을 따라 조사하는 제 2 조명 수단과, 상기 컬부에 있어서의 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광이 조사된 부분에 대해, 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광과는 상이한 광색의 제 3 조명광을, 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광에 교차하는 방향으로부터 조사하는 제 3 조명 수단과, 상기 촬상 에어리어를 향해 배치되어, 상기 컬부에 있어서의 각 반사광을 포함하는 검사 화상을 취득하는 촬상 수단과, 상기 검사 화상에 있어서, 상기 제 3 조명광의 상기 반사광의 촬상 결과에 기초하여 상기 컬부의 에지 위치를 검출하고, 이 에지 위치를 기준으로 하여 상기 컬부를 특정하고, 이 검사 화상 내에 존재하는 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광의 각 반사광의 촬상 결과에 기초하여, 상기 컬부에 있어서의 상기 요철 형상의 검출을 실시하는 요철 인식 수단을 구비하는 보틀캔의 구금부 검사 장치이다.

이 검사 장치에 있어서, 촬상 에어리어의 컬부에 대해 2 색의 조명광을 상이한 방향으로부터 조사함으로써, 조명광을 차단하도록 형성된 요철 형상에 의한 반사광이, 각 조명광의 광색에 따른 2 색의 줄무늬상으로 촬상된다. 한편, 요철이 없는 압연 모양, 펀치 모양, 오염 등의 색 모양에 의한 반사광은 줄무늬상이 되지 않고, 각 조명광의 혼색의 농담으로서 촬상된다. 따라서, 액 누설을 발생시킬 듯한 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있고, 색 모양을 요철 형상으로 오인할 우려가 없다. 또, 상이한 방향으로부터 추가로 다른 광색의 조명광을 조사함으로써, 검사 화상에 있어서의 컬부의 특정이 용이함과 함께, 컬부의 형상이 명확해지므로, 컬부의 패임이나 변형을 검출할 수 있다.

또, 이 검사 장치에 의하면, 반사광의 색에 의해 요철 형상을 검출하므로, 조명광 및 촬상 수단에 대한 소정의 촬상 에어리어에 대해 구금부의 위치가 다소 어긋나도, 조명광이 컬부에 조사되며, 또한 조명된 컬부가 촬상 에어리어에 포함되는 위치에 있으면, 컬부의 요철 형상 검출이 가능하다. 따라서, 보틀캔의 정밀한 위치 제어가 불필요하여, 검사 장치의 구성이 간이하다.

또한, 보틀캔을 캔축 둘레로 회전시킴으로써, 컬부를 전체 둘레에 걸쳐 주사할 수 있다. 보틀캔을 회전시킬 때에 캔축과 회전 수단의 회전축이 어긋나 있으면, 컬부가 검사 화상 중에서 이동하지만, 컬부의 에지 위치를 검출함으로써 컬부를 특정할 수 있으므로, 확실하게 컬부를 검사할 수 있다.

따라서, 이 보틀캔의 구금부 검사 장치에 의하면, 액 누설 등을 발생시킬 우려가 있는 불량캔만을 확실하게 검출하여, 수율을 저하시키지 않고 확실한 검사를 실시할 수 있다.

이 구금부 검사 장치에 있어서, 상기 촬상 에어리어가 상기 컬부의 천면에 설정되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이 경우, 컬부의 천면에 있어서는, 액 누설 등의 원인이 되는 요철 형상을 검출할 수 있고, 특히 직경 방향으로 연장되는 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있다. 또, 제 3 조명광을 외주면에 대해 비스듬하게 조사함으로써, 외주면에 있어서 축선 방향으로 연장되는 요철 형상도 검출 가능하다.

혹은, 이 구금부 검사 장치에 있어서, 상기 촬상 에어리어가 상기 컬부의 외주면에 설정되어 있는 구성을 채용해도 된다. 이 경우, 컬부의 측면의 요철 형상을 색 모양과는 구별하여 검출할 수 있음과 함께, 천면의 변형도 검출할 수 있다.

또, 이 구금부 검사 장치에 있어서, 상기 제 1 조명 수단 및 상기 제 2 조명 수단을 복수 세트 구비해도 된다. 예를 들어, 컬부의 천면이 볼록상으로 만곡되어 있는 경우, 1 세트의 조명 수단만을 사용하여 구금부의 외주측으로부터만 천면을 향하여 조명광을 조사하고 있으면, 컬부 천면의 내면측에 조명광이 닿지 않아, 이 부분의 검사가 곤란하다. 이에 반해, 예를 들어, 구금부의 내외주측의 각각으로부터 조명광을 조사하도록 2 세트의 조명 수단을 구비한 경우, 컬부의 천면 전체를 조사할 수 있어, 요철 형상의 검출이 용이해진다.

본 발명의 보틀캔의 구금부 검사 장치에 의하면, 상이한 광색의 조명광을 복수 방향으로부터 조사함으로써, 검사 화상에 있어서의 구금부를 정확하게 특정하면서, 요철이 없는 색 모양은 불량으로서 검출하지 않아, 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있으므로, 수율을 저하시키지 않고, 액 누설을 발생시킬 듯한 불량품만을 확실하게 배제하는 것이 가능하다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 보틀캔의 구금부 검사 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 검사 장치의 상면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 요철 형상이 없는 컬부가 촬상된 검사 화상을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 천면에 요철 형상이 형성된 컬부가 촬상된 검사 화상을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 타흔이나 흠집이 형성된 컬부가 촬상된 검사 화상을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 외주면에 만곡부가 형성된 컬부가 촬상된 검사 화상을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 회전 중심으로부터 편심된 보틀캔을 회전시키면서 컬부를 촬상하여 얻어진 스캔 화상을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 회전 중심으로부터 편심된 보틀캔을 회전시키면서 컬부를 촬상하여 얻어진 스캔 화상으로서, 컬부의 외주부에 패임이 형성되어 있는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 도 1 에 나타내는 검사 장치에 있어서, 요철 형상에 있어서의 2 색의 조명광의 반사 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10 은, 본 발명에 관련된 구금부 검사 장치에 있어서, 촬상 에어리어를 컬부의 외주면에 설정한 예를 나타내는 단면도이다.
도 11 은, 본 발명에 관련된 구금부 검사 장치에 있어서, 제 1 조명 수단 및 제 2 조명 수단을 2 세트씩 구비하는 예를 나타내는 단면도이다.
도 12 는, 도 11 의 검사 장치를 나타내는 상면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 보틀캔의 구금부 검사 장치에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 구금부 검사 장치 (이하, 「검사 장치」) (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 라이너가 부착된 캡 (도시 생략) 을 피감하기 위해 개구단을 바깥쪽을 향해 컬시킨 컬부 (22) 가 형성된 원통상의 구금부 (21) 를 갖는 보틀캔 (20) 에 대해, 도 2 에 나타내는 바와 같이 컬부 (22) 의 일부 (본 실시형태에서는 천면의 일부) 를 포함하도록 설정된 촬상 에어리어 (α) 에 있어서의 컬부 (22) 의 요철 형상을 검출하는 장치이다.

검사 장치 (10) 는, 보틀캔 (20) 을 유지하여 캔축 (X) 둘레로 회전시키는 회전 수단 (30) 과, 촬상 에어리어 (α) 내의 컬부 (22) 에 대해 적색의 제 1 조명광 (R) 을 조사하는 제 1 조명 수단 (11) 과, 촬상 에어리어 (α) 내의 컬부 (22) 에 대해 청색의 제 2 조명광 (B) 을 조사하는 제 2 조명 수단 (12) 과, 컬부 (22) 에 있어서의 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 이 조사된 부분에 대해 녹색의 제 3 조명광 (G) 을 조사하는 제 3 조명 수단 (13) 과, 컬부 (22) 에 있어서의 각 반사광을 포함하는 검사 화상을 취득하는 촬상 수단 (14) 과, 이 촬상 수단 (14) 에 의해 얻어진 검사 화상에 있어서, 제 3 조명광 (G) 의 반사광 (g) 의 촬상 결과에 기초하여 컬부 (22) 의 에지 위치를 검출하고, 이 에지 위치를 기준으로 하여 구금부 (21) 를 특정하고, 검사 화상 내에 존재하는 컬부 (22) 의 요철 형상 검출을 실시하는 요철 인식 수단 (31) 을 구비한다.

이 검사 장치 (10) 에 있어서는, 촬상 에어리어 (α) 가 컬부 (22) 의 천면을 포함하도록 설정되어 있고, 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 이 이 촬상 에어리어 (α) 의 구금부 (21) (컬부 (22) 의 천면의 일부) 를 조사하도록, 제 1 조명 수단 (11) 및 제 2 조명 수단 (12) 이 배치되어 있다 (도 2). 제 3 조명 수단 (13) 은, 컬부 (22) 에 있어서 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 이 조사된 부분으로부터 굴곡되어 연속하는 외주면 (에지 검출 에어리어 (β)) 에 대해, 제 3 조명광 (G) 을 조사하도록 배치되어 있다.

제 1 조명 수단 (11) 은, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 보틀캔 (20) 의 구금부 (21) 의 측방에 배치되고, 적색의 제 1 조명광 (R) 을, 촬상 에어리어 (α) 내의 컬부 (22) 의 천면에 대해, 구금부 (21) 의 원통면 대략 접선 방향을 따라 조사한다.

제 2 조명 수단 (12) 은, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 촬상 에어리어 (α) 를 사이에 두고 제 1 조명 수단 (11) 의 반대측에 배치되고, 청색 (적색의 제 1 조명광 (R) 과는 상이한 광색) 의 제 2 조명광 (B) 을, 컬부 (22) 에 있어서의 제 1 조명광 (R) 이 조사된 부분에 대해, 구금부 (21) 의 원통면 대략 접선 방향을 따라 조사한다.

요컨대, 촬상 에어리어 (α) 의 컬부 (22) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 조명 수단 (11) 및 제 2 조명 수단 (12) 에 의해, 제 1 조명광 (R) 과 제 2 조명광 (B) 이 상이한 방향으로부터 겹치도록 조사되고 있다.

보틀캔 (20) 에 있어서, 에지 검출 에어리어 (β) 는, 촬상 에어리어 (α) 로부터 굴곡되어 연속하여, 컬부 (22) 의 외주면을 포함하도록 설정되어 있다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 3 조명 수단 (13) 은, 보틀캔 (20) 의 구금부 (21) 의 측방에 배치되고, 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 에 교차하는 방향으로부터, 즉 구금부 (21) 의 원통면 대략 접선 방향에 대해 거의 직교하는 방향으로, 녹색 (제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 과는 상이한 광색) 의 제 3 조명광 (G) 을 에지 검출 에어리어 (β) 의 컬부 (22) 의 외주면에 대해 조사한다.

이들 각 조명 수단 (11 ∼ 13) 및 촬상 수단 (14) 에 대해, 검사 화상을 취득하면서 회전 수단 (30) 에 의해 보틀캔 (20) 을 캔축 (X) 둘레로 회전시킴으로써, 구금부 (21) 의 전체 둘레를 주사하여, 검사 화상 (I) 에 있어서의 컬부 (22) 의 각 반사광을 포함하는 스캔 화상 (S) 을 촬상할 수 있다. 검사 화상 (I) 및 스캔 화상 (S) 은, 촬상 수단 (14) 에 접속된 요철 인식 수단 (31) 에 입력되어, 컬부 (22) 의 요철 형상 검출에 사용된다.

촬상 수단 (14) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 보틀캔 (20) 의 구금부 (21) 의 상방에, 촬상 에어리어 (α) 를 향해 (즉 컬부 (22) 의 천면을 향해) 배치되어 있어, 컬부 (22) 에 있어서의 각 반사광을 포함하는 검사 화상 (I) 을 촬상할 수 있다.

이 촬상 수단 (14) 에 접속된 요철 인식 수단 (31) 은, 촬상 수단 (14) 이 취득한 검사 화상 (I) 을 받아들여, 이 검사 화상 (I) 에 있어서, 제 3 조명광 (G) 의 반사광 (g) 의 촬상 결과에 기초하여 컬부 (22) 의 에지 위치를 검출하고, 이 에지 위치를 기준으로 하여 컬부 (22) 를 특정하고, 이 검사 화상 (I) 내에 존재하는 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 의 각 반사광 (r, b) 의 촬상 결과에 기초하여, 컬부 (22) 의 요철 형상 검출을 실시한다.

이와 같이 구성된 검사 장치 (10) 에 있어서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 촬상 수단 (14) 에 의해 취득된 검사 화상 (I) 에는, 에지 검출 에어리어 (β) 에 있어서의 제 3 조명광 (G) 의 반사광 (g) 이 검출된다. 요철 인식 수단 (31) 은, 이 반사광 (g) 에 의해 컬부 (22) 의 에지 위치 (E) 를 검출하고, 이 에지 위치 (E) 를 기준으로 하여 검사 화상 (I) 중의 컬부 (22) 를 특정한다.

보다 구체적으로는, 검사 화상 (I) 을 받아들인 컴퓨터 (도시 생략) 에 의해, 제 3 조명광 (G) 의 반사광 (g) 의 촬상을 추적하여, 이 촬상 위치를 컬부 (22) 의 에지 위치 (E) 로 하고, 이 에지 위치 (E) 로부터 소정 폭의 범위를 컬부 (22) 의 천면 (T) 으로서 이끌어낸다. 이 컬부 (22) 의 천면 (T) 상에 존재하는 제 1 조명광 (R) 의 반사광 (r) 및 제 2 조명광 (B) 의 반사광 (b) 의 촬상을 인식하고, 그 결과로부터 요철 형상을 판별한다. 또, 제 3 조명광 (G) 의 반사광 (g) 의 촬상의 변위가 컬부 (22) 의 반경 방향의 변위의 소정치를 초과하는 경우에는, 에지 이상의 불량으로서 판별한다.

여기서, 요철 형상의 인식에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 컬부 (22) 에 요철 형상이 없고 평탄하면, 검사 화상 (I) 의 천면 (T) 에서는 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 의 혼색인 자색의 균일한 반사광 (p) 이 촬상된다 (도 3). 또, 평탄한 압연 모양, 펀치 모양, 오염과 같은 색 모양의 부분 (a) 은, 자색의 농담이 상이한 반사광 (p) 이 된다.

한편, 컬부 (22) 에 각 조명광의 반사 방향을 바꾸는 요철 형상 (예를 들어 패임 (23)) 이 있는 경우에는, 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 이 상이한 방향으로부터 조사되고 있는 점에서 동일하게 반사되지 않고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 패임 (23) 의 형상에 따라, 적색 반사광 (r) 또는 청색 반사광 (b) 이 생긴다. 요철 인식 수단 (31) 이 이와 같은 반사광 (r, b) 을 검출함으로써, 컬부 (22) 에 패임 (23) 과 같은 요철 형상이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 의 조사 방향이 구금부 (21) 의 원통면 대략 접선 방향을 따르고 있음으로써, 컬부 (22) 에 있어서 보틀캔 (20) 의 직경 방향으로 연장되는 패임 (23) 을 검출하기 쉽다.

또, 제 3 조명광 (G) 은 에지 검출 에어리어 (β) 에 조사되어 반사되고, 컬부 (22) 의 외주측을 둘러싸는 녹색 반사광 (g) 으로서 검출되어, 컬부 (22) 를 특정하는 가이드로서 이용된다. 그러나, 컬부 (22) 의 에지 부분에 타흔 (24) 등의 요철 형상이 형성되어 있는 경우, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 타흔 (24) 의 형상에 따른 형상의 반사광 (g) 이 생기므로, 이와 같은 형상의 반사광 (g) 을 검출함으로써, 컬부 (22) 의 에지 부분에 형성된 타흔 (24) 등을 검출할 수 있다.

또한, 컬부 (22) 의 에지 부분에 형성된 흠집 (25) 등의 요철 형상은, 제 3 조명광 (G) 의 난반사를 발생시키므로, 이와 같은 난반사를 검출함으로써, 컬부 (22) 의 외주면의 흠집 (25) 을 검출할 수 있다. 또, 도 6 에 나타내는 바와 같이 국소적인 만곡부 (26) 가 형성되어 있는 경우, 그 형상에 따라 에지 검출 에어리어 (β) 의 반사광 (g) 도 만곡 형상을 나타내므로, 이와 같은 형상을 검출함으로써, 컬부 (22) 의 만곡부 (26) 를 검출할 수 있다.

또한, 이 검사 장치 (10) 에 있어서는, 각 조명 수단 (11 ∼ 13) 및 촬상 수단 (14) 에 대해, 보틀캔 (20) 을 회전 수단 (30) 에 의해 회전시킴으로써, 구금부 (21) 의 전체 둘레를 주사하여 스캔 화상 (S) 을 얻을 수 있다. 이 때, 보틀캔 (20) 의 캔축 (X) 과 회전 수단 (30) 의 회전축 (Y) 이 어긋나 있으면, 보틀캔 (20) 의 회전에 수반하여, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 촬상 수단 (14) 에 의해 촬상된 검사 화상에 있어서 컬부 (22) 의 위치가 크게 사행해 버리기 때문에, 컬부 (22) 의 만곡 등의 불량을 발견하기 어려워져 버린다.

그러나, 이 검사 장치 (10) 에 있어서는, 에지 검출 에어리어 (β) 로부터의 녹색 반사광 (g) 이 컬부 (22) 의 에지 위치 (E) 를 나타내고 있으므로, 이 반사광 (g) (즉 에지 위치 (E)) 을 뒤쫓음으로써, 컬부 (22) 를 특정하면서 검사를 할 수 있다. 또, 녹색 반사광 (g) 의 국소적인 변형 (27) 을 검출함으로써, 컬부 (22) 의 만곡 변형 등의 불량을 검출할 수 있다.

도 7 및 도 8 에, 보틀캔 (20) 을 회전시키면서 촬상함으로써 얻어지는 구금부 (21) 의 스캔 화상 (S) 을 나타낸다. 이 스캔 화상 (S) 에 있어서, 보틀캔 (20) 의 캔축 (X) 이 회전 수단 (30) 의 회전축 (Y) 에 대해 거리 (d) 만큼 어긋나 있는 경우, 에지 위치 (E) 는, 그 편심량에 동등한 폭 (d) 으로 완만하게 사행한다 (도 7). 이것에 대해, 구금부 (21) 가 변형되어 있는 경우에는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 에지 위치 (E) 전체의 만곡 형상과는 명확하게 상이한 형상의, 국소적인 변형 (27) 이 발생한다. 따라서, 이와 같은 변형 (27) 의 검출에 의해 컬부 (22) 의 만곡 부분을 용이하게 검출할 수 있으므로, 보틀캔 (20) 이 편심 회전해도, 컬부 (22) 를 정확하게 인식하면서, 불량 형상을 확실하게 검출할 수 있다.

여기서, 검사 화상 (I) (스캔 화상 (S)) 에 있어서의 요철 형상 검출에 대해 도 9 를 참조하여 설명한다. 컬부 (22) 의 표면이 평탄한 경우, 붉은 제 1 조명광 (R) 의 반사광 (r) 과 푸른 제 2 조명광 (B) 의 반사광 (b) 이 혼합되어 촬상 수단 (14) 에 입사되어, 자색 반사광 (p) 이 검출된다. 컬부 (22) 에 부착된 오염, 압연 모양 등의 요철이 없는 색 모양의 부분에 대해서도, 제 1 조명광 (R) 과 제 2 조명광 (B) 이 반사되기 때문에, 자색 반사광 (p) 이 검출된다. 그러나, 컬부 (22) 에 각 조명광 (R, B) 의 입사를 방해하는 예를 들어 패임 (23) 과 같은 요철 형상이 있는 경우에는, 각 조명광 (R, B) 이 상이한 방향으로부터 조사되고 있는 점에서, 요철 형상에 따라 어느 일방의 조명광의 반사광만이 촬상 수단 (14) 에 의해 검출되는 부분이 생긴다. 이 때문에, 혼합색이 아닌 반사광 (b, r) 을 검출함으로써, 색 모양을 검출하지 않고 요철 형상만을 검출할 수 있다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 컬부 (22) 에 패임 (23) 이 있는 경우, 제 1 조명광 (R) 은 패임 (23) 의 내면의 비반사부 (23a) 에 조사되지 않는다. 이 때문에, 제 1 조명광 (R) 에 의한 적색 반사광 (r) 은, 이 비반사부 (23a) 가 그림자가 되어 촬상 수단 (14) 에 입사된다. 한편, 제 1 조명광 (R) 과는 상이한 방향으로부터 조사되는 제 2 조명광 (B) 은, 패임 (23) 의 내면의 비반사부 (23b) 에 조사되지 않는다. 이 때문에, 제 2 조명광 (B) 에 의한 청색 반사광 (b) 은, 이 비반사부 (23b) 가 그림자가 되어 촬상 수단 (14) 에 입사된다. 요컨대, 비반사부 (23a) 로부터는 청색 반사광 (b), 비반사부 (23b) 로부터는 적색 반사광 (r) 이 촬상 수단 (14) 에 입사된다.

이들 제 1 조명광 (R) 및 제 2 조명광 (B) 이 동시에 조사됨으로써, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 컬부 (22) 에 있어서 요철 형상이 없는 평탄한 부분으로부터는 혼색 반사광 (p) 이 검출된다. 한편, 패임 (23) 의 내면으로부터는 적색 반사광 (r) 및 청색 반사광 (b) 이 검출된다. 따라서, 각 조명광 (R, B) 의 각 색에 따른 단색의 반사광 (b, r) 이 검출된 부분에, 패임 (23) 과 같은 요철 형상이 생겨 있음을 알 수 있다. 특히, 제 1 조명광 (R) 과 제 2 조명광 (B) 이 서로 보색의 관계를 가짐으로써, 단색의 반사광 (r, b) 이 명확하게 검출되므로, 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 검사 장치에 의하면, 상이한 광색의 조명광을 복수 방향으로부터 조사함으로써, 컬부를 정확하게 특정하면서, 요철이 없는 색 모양은 불량으로서 검출하지 않아, 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있다. 따라서, 보틀캔의 구금부 검사에 있어서, 수율을 저하시키지 않고, 액 누설을 발생시킬 듯한 불량품만을 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성의 것에 한정되는 것은 아니고, 세부 구성에 있어서는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시형태의 검사 장치에 있어서는, 제 1 조명광 및 제 2 조명광을 조사하는 촬상 에어리어를 컬부의 천면에 설정하고, 제 3 조명광을 컬부의 외주면에 대해 조사하도록 설정하였지만, 이 실시형태와는 반대로, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 촬상 에어리어 (α) 를 컬부 (22) 의 외주면에 설정하고, 에지 검출 에어리어 (β) 를 컬부 (22) 의 천면에 설정해도 된다. 이 경우, 컬부 (22) 의 외주면에 형성된 요철 형상을 색 모양 등과는 구별하여 검출할 수 있음과 함께, 컬부 (22) 의 천면 높이가 불균일한 것과 같은 변형 등의 불량을 검출할 수 있다.

또, 상기 실시형태의 검사 장치에 있어서는, 제 1 조명 수단 및 제 2 조명 수단을 1 세트 구비하는 구성으로 하고, 제 1 조명광 및 제 2 조명광을 구금부의 외주측으로부터 컬부의 천면을 향하여 조사하였지만, 제 1 조명 수단 및 제 2 조명 수단을 복수 세트 구비해도 된다. 예를 들어, 컬부의 천면이 볼록 만곡 형상인 경우, 각 조명광이 볼록면에 의해 차단되어 버리기 때문에, 컬부 천면의 내주측을 조사할 수 없다. 이 때문에, 컬부 천면의 외주측의 요철 형상은 검출할 수 있지만, 내주측의 요철 형상 검출이 곤란하다.

이와 같은 경우, 도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 구금부 (21) 의 외주측으로부터 컬부 (22) 의 천면을 향하여 조명광을 조사하는 제 1 조명 수단 (11) 및 제 2 조명 수단 (12) 에 더해, 구금부 (21) 의 내주측으로부터 컬부 (22) 의 천면을 향하여 조명광을 조사하는 2 세트째의 제 1 조명 수단 (11A) 및 제 2 조명 수단 (12A) 을 구비함으로써, 컬부 (22) 의 천면을 넓은 범위에 걸쳐 검사할 수 있다.

산업상 이용가능성

상이한 광색의 조명광을 복수 방향으로부터 조사함으로써, 검사 화상에 있어서의 구금부를 정확하게 특정하면서, 요철이 없는 색 모양은 불량으로서 검출하지 않아, 요철 형상을 확실하게 검출할 수 있으므로, 수율을 저하시키지 않고, 액 누설을 발생시킬 듯한 불량품만을 확실하게 배제한다.

10 : 구금부 검사 장치
11, 11A : 제 1 조명 수단
12, 12A : 제 2 조명 수단
13 : 제 3 조명 수단
14 : 촬상 수단
20 : 보틀캔
21 : 구금부
22 : 컬부
23 : 패임
23a, 23b : 비반사부
24 : 타흔
25 : 흠집
26 : 만곡부
27 : 변형
30 : 회전 수단
31 : 요철 인식 수단
R : 제 1 조명광
B : 제 2 조명광
G : 제 3 조명광
r : 적색 반사광
b : 청색 반사광
g : 녹색 반사광
p : 자색 반사광
X : 캔축
Y : 회전축
α : 촬상 에어리어
β : 에지 검출 에어리어
E : 에지 위치
I : 검사 화상
S : 스캔 화상
T : 천면

Claims (4)

1. 라이너가 부착된 캡을 피감 (被嵌) 하기 위해 개구단을 바깥쪽을 향해 컬시킨 컬부가 형성된 원통상의 구금부를 갖는 보틀캔에 대해, 상기 컬부의 일부를 포함하도록 설정된 촬상 에어리어를 촬상하여 상기 컬부의 요철 형상을 검출하는 장치로서,
   상기 보틀캔을 유지하여 캔축 둘레로 회전시키는 회전 수단과,
   상기 촬상 에어리어 내의 상기 컬부에 대해, 상기 구금부의 원통면 접선 방향을 따라 제 1 조명광을 조사하는 제 1 조명 수단과,
   상기 컬부에 있어서의 상기 제 1 조명광이 조사된 부분에 대해, 상기 제 1 조명광과는 상이한 광색의 제 2 조명광을, 상기 촬상 에어리어를 사이에 두고 상기 제 1 조명광의 반대측으로부터, 상기 구금부의 상기 원통면 접선 방향을 따라 조사하는 제 2 조명 수단과,
   상기 컬부에 있어서의 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광이 조사된 부분에 대해, 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광과는 상이한 광색의 제 3 조명광을, 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광에 교차하는 방향으로부터 조사하는 제 3 조명 수단과,
   상기 촬상 에어리어를 향해 배치되어, 상기 컬부에 있어서의 각 반사광을 포함하는 검사 화상을 취득하는 촬상 수단과,
   상기 검사 화상에 있어서, 상기 제 3 조명광의 상기 반사광의 촬상 결과에 기초하여 상기 컬부의 에지 위치를 검출하고, 이 에지 위치를 기준으로 하여 상기 컬부를 특정하고, 이 검사 화상 내에 존재하는 상기 제 1 조명광 및 상기 제 2 조명광의 각 반사광의 촬상 결과에 기초하여, 상기 컬부에 있어서의 상기 요철 형상의 검출을 실시하는 요철 인식 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보틀캔의 구금부 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 촬상 에어리어가 상기 컬부의 천면에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 보틀캔의 구금부 검사 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 촬상 에어리어가 상기 컬부의 외주면에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 보틀캔의 구금부 검사 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 조명 수단 및 상기 제 2 조명 수단을 복수 세트 구비하는 것을 특징으로 하는 보틀캔의 구금부 검사 장치.

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