KR102133744B1

KR102133744B1 - 용기 검사 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102133744B1
Application number: KR1020187006731A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 안도
Original assignee: 기린 테크노시스템 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2020-07-14
Also published as: WO2017064917A1; KR20180039127A; JP6661852B2; JPWO2017064917A1

Abstract

맥주 병(100)의 저부(101)를 검사하는 방법에 있어서, 맥주 병(100)을 측방(II 방향)으로부터 본 경우에 저부(101)의 좌우 방향의 단부에 위치하는 조사부(IP)를 향해 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 검사광(IL)을 조사하는 조명 공정과, 맥주 병(100)을 하방으로부터 본 경우에 나타나는 저부(101)의 이미지가 포함되는 촬상 범위 내에서, 조명 공정에 의해 조사부(IP)에 검사광(IL)이 조사된 저부(101)를 촬상하는 촬상 공정을 포함한다.

Description

용기 검사 방법 및 장치

본 발명은, 용기의 저부를 검사하는 용기 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.

용기의 저부에 있는 유리편 등의 이물의 유무를 검사하는 방법으로서, 저부 부근에 원호상의 조명을 양측으로부터 조사하여, 또는 링상의 조명을 저부 부근에 조사하여, 용기의 저부의 이미지를 저부측으로부터 카메라로 촬상하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 또는 2 참조).

일본 특허 공개 평9-274000호 공보 일본 특허 공개 제2004-212079호 공보

종래의 검사 방법은, 저부의 전체 주위의 일부가 어두워져 검출 정밀도가 악화되거나, 저부에 형성된 널링 등의 요철부를 빛나게 해 버리거나 하여 이물의 검출을 정확하게 할 수 없는 경우가 있었다.

그래서, 본 발명은, 저부에 있는 유리편 등의 이물을 검출하는 것이 가능한 용기 검사 방법 및 그 방법을 실현하는 용기 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관한 용기 검사 방법은, 용기의 저부를 검사하는 용기 검사 방법에 있어서, 상기 용기를 측방으로부터 본 경우에 상기 저부의 좌우 방향의 단부에 위치하는 조사부를 향해 상기 측방으로부터 광을 조사하는 조명 공정과, 상기 용기를 하방으로부터 본 경우에 나타나는 상기 저부의 이미지가 포함되는 촬상 범위 내에서, 상기 조명 공정에 의해 상기 조사부에 상기 광이 조사된 상기 저부를 촬상하는 촬상 공정을 포함하는 것이다.

상기 양태의 용기 검사 방법에 의하면, 조명 공정에 의해 조사부에 조사된 광은 저부 내에 입사한다. 광의 조사 범위 내에 유리편 등의 이물이 없으면, 저부 내에 입사한 광은 굴절하면서 저부로부터 나온다. 그 때문에, 이들 광은 용기의 하방으로부터 본 저부의 이미지가 수용되는 촬상 범위 내로부터는 벗어난다. 한편, 광의 조사 범위 내에 이물이 있으면, 저부 내에 입사한 광은 이물의 개소에서 반사, 굴절 또는 산란하고, 이물에 의해 진행 방향이 변화된 광의 적어도 일부는 용기의 하방의 촬상 범위 내를 향한다. 이에 의해, 이물에 의해 진행 방향이 변화된 광을 촬상 공정에서 촬상할 수 있으므로, 저부에 있는 유리편 등의 이물을 검출할 수 있다. 또한, 광을 조사하는 조사부가 용기를 측방으로부터 본 경우의 좌우 방향의 단부에 위치하므로, 저부의 외표면에 링상의 널링 등의 요철부가 용기에 형성되어 있는 경우라도, 널링 등의 요철부에 의한 반사광을 억제할 수 있다. 이에 의해, 널링 등의 요철부가 빛나 버리는 것에 의한 검사 정밀도의 악화를 피할 수 있다.

본 발명의 용기 검사 방법의 일 양태에 있어서, 상기 조명 공정에서는, 상기 조사부를 향해 상기 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 상기 광을 조사해도 된다. 이 형태에 의하면, 저부의 최하부에 마련되는 일이 많은 각인 등의 부가적 요소를 피하면서 광을 조사하여 검사 정밀도의 악화를 억제할 수 있다.

본 발명의 용기 검사 방법의 일 양태에 있어서, 상기 조명 공정에서는, 상기 저부와 평행한 방향에 대해 5도 이상 30도 이하의 각도 범위 내에서 상기 광을 조사해도 된다. 이 양태에 의하면, 이 각도 범위 내에서 광을 조사함으로써, 저부의 최하부에 형성되는 일이 많은 각인 등의 부가적 요소를 더 확실하게 피할 수 있으므로, 검사 정밀도의 악화를 더욱 억제할 수 있다.

본 발명의 용기 검사 방법의 일 양태에 있어서, 상기 조명 공정에서는, 상기 저부의 검사 영역이 분할된 복수의 분할 검사 영역의 각각에 설정된 상기 조사부를 향해 상기 광을 조사해도 된다. 이 양태에 의하면, 1회의 조명 공정에서 저부를 조명할 수 있는 범위를 확대할 수 있으므로 촬상 공정의 횟수를 저감할 수 있다.

본 발명의 용기 검사 방법의 일 양태에 있어서, 상기 용기가 소정의 반송 경로 상에 위치하고, 상기 조명 공정에서는, 상기 저부의 주위 방향으로 위치를 바꾸어 설정된 복수의 조사부에 대해, 상기 반송 경로를 사이에 두고 배치된 제1 조명기와 제2 조명기가 분담하여 상기 광을 조사하도록 해도 된다. 이것에 의하면, 용기의 반송의 방해가 되지 않도록 반송 경로를 사이에 두고 배치된 제1 조명기 및 제2 조명기를 이용하여, 용기의 복수의 조사부에 충분한 조도의 광을 조사하여 고정밀도로 검사를 행할 수 있다.

상기 양태에 있어서, 상기 반송 경로가 호상의 부분을 포함하도록 설정되고, 상기 조명 공정에서는, 상기 제1 조명기를 상기 호상의 부분의 내주측에, 상기 제2 조명기를 상기 호상의 부분의 외주측에 각각 배치하고, 또한 상기 제1 조명기의 개수보다 상기 제2 조명기의 개수를 많게 설정해도 된다. 반송 경로의 호상 부분의 내주측은 외주측에 비해 물리적 공간이 좁고, 제1 조명기의 설치 개수도 제한되는 한편, 반송 경로의 호상 부분의 외주측은 물리적 공간의 제약이 적다. 그 때문에, 제2 조명기의 개수를 제1 조명기의 개수보다 많게 설정함으로써, 검사광의 조도를 더욱 증가시킬 수 있다. 단, 상기 반송 경로가 직선상의 부분을 포함하도록 설정되고, 상기 조명 공정에서는, 상기 직선상의 부분을 사이에 두도록 상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기를 배치해도 된다.

본 발명의 용기 검사 방법의 일 양태에 있어서, 상기 조명 공정에서는, 하나의 조사부에 대해, 상기 용기의 접선 방향 일방측 및 타방측의 각각으로부터 상기 광을 조사하도록 해도 된다. 하나의 조사부의 양측으로부터 광을 조사함으로써, 조사부의 조도를 더욱 높여 검사 정밀도의 한층 더한 향상을 도모할 수 있다.

이상 설명한 용기 검사 방법 및 그 각 양태는, 이하의 용기 검사 장치 및 그 각 양태로 실시할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 양태에 관한 용기 검사 장치는, 용기의 저부를 검사하는 용기 검사 장치에 있어서, 상기 용기를 측방으로부터 본 경우에 상기 저부의 좌우 방향의 단부에 위치하는 조사부를 향해 상기 측방으로부터 광을 조사하는 조명 수단과, 상기 용기를 하방으로부터 본 경우에 나타나는 상기 저부의 이미지가 수용되는 촬상 범위 내에서, 상기 조명 수단에 의해 상기 조사부에 상기 광이 조사된 상기 저부를 촬상하는 촬상 수단을 구비하는 것이다.

본 발명의 용기 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단은, 상기 조사부를 향해 상기 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 상기 광을 조사해도 된다.

본 발명의 용기 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단은, 상기 저부와 평행한 방향에 대해 5도 이상 30도 이하의 각도 범위 내에서 상기 광을 조사해도 된다.

본 발명의 용기 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단으로서, 상기 저부의 검사 영역이 분할된 복수의 분할 검사 영역에 각각 대응하는 복수의 조명 수단이 설치되고, 상기 복수의 조명 수단 각각은, 상기 분할 검사 영역마다 설정된 상기 조사부를 향해 상기 광을 조사해도 된다.

본 발명의 용기 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 용기를 소정의 반송 경로를 따라 반송하는 반송 수단을 구비하고, 상기 조명 수단으로서, 상기 반송 경로를 사이에 두고 배치된 제1 조명기 및 제2 조명기가 설치되고, 상기 저부의 주위 방향으로 위치를 바꾸어 설정된 복수의 조사부에 대해 상기 제1 조명기와 상기 제2 조명기가 분담하여 상기 광을 조사하도록 상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기가 배치되어도 된다.

상기 양태에 있어서는, 상기 반송 경로가 호상의 부분을 포함하도록 설정되고, 상기 제1 조명기가 상기 호상의 부분의 내주측에, 상기 제2 조명기가 상기 호상의 부분의 외주측에 각각 배치되고, 또한 상기 제1 조명기의 개수보다 상기 제2 조명기의 개수가 많게 설정되어도 된다. 혹은, 상기 반송 경로가 직선상의 부분을 포함하도록 설정되고, 상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기는 상기 직선상의 부분을 사이에 두도록 배치되어도 된다.

본 발명의 용기 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단은, 하나의 조사부에 대해, 상기 용기의 접선 방향 일방측 및 타방측의 각각으로부터 상기 광을 조사하도록 설치되어도 된다.

또한, 본 발명에 있어서 「상방」, 「측방」 및 「하방」이라는 단어는, 검사 대상이 되는 용기의 상방, 측방 및 하방을 의미하는 상대적인 것이며, 반드시 수평 방향이나 연직 방향을 기준으로 한 절대적인 방향을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 형태에 관한 용기 검사 방법의 개요를 설명하는 도면.
도 2는 도 1의 화살표 II의 방향(측방)으로부터 본 상태를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 화살표 III의 방향으로부터 본 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태에 관한 용기 검사 장치의 개략 구성을 도시한 도면.
도 5는 검사 화상의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 검사 화상과 널링의 위치 관계를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 형태에 관한 용기 검사 장치의 개략 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 형태에 관한 용기 검사 장치의 개략 구성을 도시한 도면.
도 9는 도 8의 용기 검사 장치의 변형예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 형태에 관한 용기 검사 장치의 개략 구성을 도시한 도면.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 형태의 검사 방법은, 용기인 맥주 병(100)을 검사 대상으로 하고 있다. 주지와 같이, 맥주 병(100)은 투광성을 갖는 유리를 재료로 하여 구성되어 있고, 원판상의 저부(101)와, 저부(101)로부터 대략 직각으로 상승하여 상단부를 향해 좁아진 원통형의 동체부(102)를 갖는다. 동체부(102)의 상단부에는 도시하지 않은 입구부가 연결되어 있다. 본 형태의 검사 방법은, 맥주 병(100)의 저부(101)에 있는 유리편 등의 이물을 검출하기 위해 실시된다.

본 형태의 검사 방법은, 광으로서의 검사광(IL)을 저부(101)에 조사하는 조명 공정과, 그 조명 공정에서 검사광(IL)이 조사된 저부(101)를 촬상하는 촬상 공정을 포함한다. 조명 공정에서는, 조명 수단인 LED 조명기(10)에 의해 검사광(IL)을 소정의 조사부(IP)를 향해 조사한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 조사부(IP)는 맥주 병(100)을 측방(도 1의 화살표 II의 방향)으로부터 본 경우에 저부(101)의 좌우 방향의 단부(Ed)에 위치한다. 그리고, 조명 공정에서는, 그 측방(도 2의 지면에 대향하는 측)으로부터 검사광(IL)을 조사부(IP)를 향해 조사한다(도 1도 참조). 게다가, LED 조명기(10)는, 조사부(IP)에 대해 비스듬히 상방으로부터 검사광(IL)이 조사되도록 배치되어 있다. 저부(101)가 수평인 경우에는, 검사광(IL)의 조사 방향(D1)은 수평 방향(D0)에 대해 5도 이상 30도 이하의 각도 범위(α) 내로 설정되는 것이 바람직하다. 이 각도 범위(α) 내에서 검사광(IL)을 조사함으로써, 맥주 병(100)의 저부(101)의 최하부에 형성되는 일이 많은 각인 등을 피할 수 있다. 또한, 평면에서 보아 저부(101)가 진원이라고 가정한 경우에는, 검사광(IL)의 조사 방향(D1)은 저부(101)의 접선 방향에 대해 상향으로 기울어진 방향이라고 기하학적으로 정의할 수 있다.

촬상 공정에서는, 맥주 병(100)의 중심선(CL)과 광축이 일치하도록 설치된 촬상 수단으로서의 카메라(11)에 의해, 조사부(IP)에 검사광(IL)이 조사된 저부(101)를 촬상한다. 카메라(11)에 탑재되는 렌즈로서는 어안 렌즈가 아닌 12㎜ 정도의 단초점 렌즈가 사용되고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 카메라(11)의 촬상 범위(IR)는 맥주 병(100)을 하방으로부터 본 경우에 나타나는 저부(101)의 이미지(Im)가 수용되는 범위로서 설정되어 있다. 또한, 이미지(Im)가 수용되는 범위이면, 반드시 카메라(11)의 광축이 중심선(CL)과 일치하지는 않아도 된다. 또한, 반사경 등의 광로를 변경하는 수단을 맥주 병(100)과 카메라(11) 사이에 개재시켜, 카메라(11)를 임의의 위치에 설치하는 것도 가능하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 조명 공정에서 조사된 검사광(IL)은 저부(101)에 입사한다. 입사한 검사광(IL)은, 저부(101) 내에 유리편 등의 이물(X)이 존재하는 경우, 그 이물(X)의 개소에서 반사, 굴절 또는 산란하여 진행 방향이 변화된다. 진행 방향이 변화된 광은 하향으로, 도시한 예에서는 중심선(CL)과 대략 평행한 방향에서 하향으로 진행하여, 카메라(11)에 의해 촬상된다. 이물(X)의 개소에서 진행 방향이 변화되는 광은, 이물(X)의 특성에 의해, 검사광(IL)의 반사광, 산란광, 또는 굴절광 중 어느 것에 해당된다.

한편, 저부(101) 내에 이물(X)이 없는 경우, 저부(101) 내에 입사한 검사광(IL)은 굴절하면서 파선으로 나타내는 바와 같이 저부(101)로부터 나온다. 그 때문에, 저부(101) 내에 이물이 없는 경우에는, 반사나 굴절된 광은 촬상 범위(IR) 내로부터는 벗어나기 때문에 카메라(11)에 의해 촬상되지 않는다.

따라서, 본 형태의 검사 방법에 의하면, 카메라(11)에 의해 촬상한 화상 중으로부터, 이물(X)을 원인으로 한 결함 이미지의 유무를 확인함으로써, 저부(101)에 있는 이물(X)의 유무를 검출할 수 있다. 또한, 조사부(IP)의 위치가 상술한 바와 같이 설정되어 있고, 맥주 병(100)의 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 검사광(IL)이 조사되므로, 저부(101)의 외표면에 링상의 널링(N)이 맥주 병(100)에 형성되어 있는 경우라도, 널링(N)에 의한 반사광을 억제할 수 있다. 이에 의해, 널링(N)이 빛나 버리는 것에 의한 검사 정밀도의 악화를 피할 수 있다.

다음으로, 본 형태의 검사 방법을 실현하는 용기 검사 장치의 일례를, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 용기 검사 장치(1)는, 검사 대상 용기인 맥주 병(100)의 저부(101)의 검사 영역을 복수로, 여기서는 8 분할한다. 그리고, 분할된 검사 영역의 각각을 분할 검사 영역으로 하고, 각 분할 검사 영역에 검사광(IL)을 조사할 수 있도록, 8대의 LED 조명기(10)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 8대의 LED 조명기(10)는 맥주 병(100)의 주위를 둘러싸도록 주위 방향으로 배치되어, 8개의 분할 검사 영역에 각각 대응된다. 그리고, 8대의 LED 조명기(10) 각각은, 분할 검사 영역마다 설정된 조사부(IP)를 향해 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 광을 조사한다. 각 LED 조명기(10)의 배치는 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같다. 각 LED 조명기(10)가 검사광(IL)을 조사하는 조사부(IP)도 분할 검사 영역마다, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 설정되어 있다. 검사 영역의 분할 수는 검사 대상에 따라서 적절하게 정해진다.

카메라(11)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 맥주 병(100)의 중심선(CL)에 광축이 일치하도록 배치되어 있다. 각 LED 조명기(10) 및 카메라(11)는, 컴퓨터인 도시하지 않은 제어 장치에 접속되어 있고, 그 제어 장치에 의해 동작 제어된다. 구체적으로는, 제어 장치는, 각 LED 조명기(10)가 검사광(IL)을 조사하도록 각 LED 조명기(10)를 제어함과 함께, 조명된 상태의 저부(101)가 원 샷으로 촬상되도록 카메라(11)를 제어한다. 그리고, 제어 장치는 카메라(11)에 의해 촬상된 화상 데이터를 기억한다. 화상에 대한 처리의 실시는 임의이다. 예를 들어, 제어 장치는 촬상하여 얻은 화상에 대해 2치화 처리나 반전 처리 등을 실시하여 저부(101)의 결함에 수반되는 이미지가 선명해지도록 화상 처리를 실시해도 된다.

용기 검사 장치(1)에 의해 얻어진 화상에 나타나는 결함 이미지의 예를 도 5에 나타낸다. 도 5의 화상에 묘화되어 있는 링은 맥주 병(100)의 최외주를 기준으로 하여 설정된 검사 영역(R)이다. 검사 영역(R)의 내측에 존재하는 결함 이미지를 해석함으로써, 이물의 유무를 검출한다. 도 5의 화상에는, 저부(101)에 있는 이물인 유리편에 대응하는 결함 이미지(X)가 찍혀 있다. 이 유리편은 1×1×1㎜ 정도의 크기를 갖고 있다. 또한, 도 6은 도 5와 동일한 이물이 존재하는 상황에서, 널링(N)을 빛나게 하는 도시하지 않은 보조 조명을 사용하여 얻은 화상이다. 이 도 6의 화상으로부터 명백한 바와 같이, 유리편과 널링(N)은 겹쳐진 위치에 있음을 알 수 있다. 즉, 본 형태에 의하면 널링(N)을 빛나게 하는 일 없이 이물을 검출할 수 있다.

본 발명은, 상기 형태에 한정되지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다. 상기 형태에서는, 검사 대상 용기인 맥주 병(100)을 움직이게 하지 않고 복수의 LED 조명기(10)를 사용하여 저부(101)를 조명하여 저부(101)의 검사 범위를 확대하고 있다. 즉, 상기 형태는 1회의 조명 공정에서 저부(101)를 조명할 수 있는 범위를 확대함으로써 촬상 공정의 횟수를 저감하고 있지만, 본 발명은 상술한 각 형태의 검사 방법 및 장치에 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 검사 대상 용기인 맥주 병(100)의 동체부(102)를 벨트(30)에 의해 지지하면서, 맥주 병(100)을 중심선(CL)의 주위로 회전시키면서, 검사광(IL)을 도 1의 조사 방향(D1)으로 조사하여 소정의 회전 각도마다 카메라(11)에 의해 촬상하는 형태로 본 발명을 실시할 수 있다. 이 경우에는, LED 조명기(10)의 개수는 하나로 충분하므로, LED 조명기(10)의 개수를 삭감할 수 있다.

도 8은, 맥주 병(100)의 반송 수단의 일례로서의 스타 휠 반송 장치(21)를 구비한 용기 검사 장치(20)의 일 형태를 도시하고 있다. 스타 휠 반송 장치(21)는, 외주에 등간격으로 오목부(22a)가 마련된 원반상의 스타 휠(22)을 도시하지 않은 구동 기구에 의해 그 중심 축선의 주위로 선회시키면서, 스타 휠(22)의 외주의 반입 위치(P1)로부터 맥주 병(100)을 오목부(22a)에 도입하는 한편, 반출 위치(P2)에서 맥주 병(100)을 오목부(22a)로부터 취출함으로써, 반입 위치(P1)로부터 반출 위치(P2) 사이에서 맥주 병(100)을 원호상의 반송 경로(CP)(중심선을 일점 쇄선으로 나타냄)를 따라 반송하는 주지의 반송 장치이다. 즉, 스타 휠 반송 장치(21)는, 그 반송 경로(CP) 전체가 호상으로 만곡되도록 설정된 반송 수단의 일례이다. 반송 경로(CP)의 도중, 일례로서 반입 위치(P1)와 반출 위치(P2)의 중간 위치에는 검사 위치(Pi)가 설정되어 있다. 용기 검사 장치(20)는, 검사 위치(Pi)에 위치하는 맥주 병(100)의 저부(101)에 대해 검사광(IL)(굵은 화살표로 나타내고, 일부만 참조 부호를 붙이고 있음)을 조사하면서 카메라(11)에 의해 저부(101)를 바로 아래로부터 올려다 보도록 하여 촬상한다. 얻어진 화상의 처리는 도 4의 용기 검사 장치(1)와 동일하게 해도 된다.

용기 검사 장치(20)에는, 검사광(IL)을 조사하는 조명 수단의 일례로서, 반송 경로(CP)의 내주측에 배치되는 4대의 내측 조명기(23A∼23D)와, 반송 경로(CP)의 외주측에 배치되는 6대의 외측 조명기(24A∼24F)가 설치되어 있다. 내측 조명기(23A∼23D) 및 외측 조명기(24A∼24F)는, 반송 경로(CP)를 따른 맥주 병(100)의 반송을 방해하지 않도록 반송 경로(CP)를 사이에 두고 배치되어 있다. 내측 조명기(23A∼23D)는 제1 조명기의 일례이고, 외측 조명기(24A∼24F)는 제2 조명기의 일례이다. 이하, 내측 조명기(23A∼23D)를 구별할 필요가 없을 때는 그것들을 내측 조명기(23)라고 표기하고, 외측 조명기(24A∼24F)를 구별할 필요가 없을 때는 그것들을 외측 조명기(24)라고 표기한다. 내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24) 각각은, 일례로서 LED를 광원에 사용하여 스폿 광을 사출하는 조명기이다.

맥주 병(100)의 저부(101)에는, 주위 방향으로 위치를 바꾸어 복수(도시 예에서는 6개)의 조사부(IP1∼IP6)가 설정되어 있다. 이하, 조사부(IP1∼IP6)를 구별할 필요가 없는 경우는 그것들을 조사부(IP)라고 표기하는 경우가 있다. 조사부(IP)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 설정되어 있다. 즉, 조사부(IP)는 맥주 병(100)을 측방(도 1의 화살표 II의 방향)으로부터 본 경우에 저부(101)의 좌우 방향의 단부(Ed)에 위치하도록 설정되어 있다. 또한, 도 8에서는 조사부(IP)의 위치를 파선의 원호로 나타내고 있지만, 실제의 조사부(IP)는 도 1에 도시한 바와 같이 설정된다.

내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24) 각각은, 복수의 조사부(IP)에 대해 분담하여 검사광(IL)을 조사하도록 설치되어 있다. 즉, 내측 조명기(23A) 및 외측 조명기(24A)는 조사부(IP1)에 검사광(IL)을 조사하고, 내측 조명기(23B) 및 외측 조명기(24B)는 조사부(IP2)에 검사광(IL)을 조사하고, 내측 조명기(23C) 및 외측 조명기(24C)는 조사부(IP3)에 검사광(IL)을 조사하고, 내측 조명기(23D) 및 외측 조명기(24D)는 조사부(IP4)에 검사광(IL)을 조사하도록 설치되어 있다. 조사부(IP1∼IP4)와 내측 조명기(23A∼23D) 및 외측 조명기(24A∼24D)의 대응 관계는, 하나의 조사부(IP)에 대해 맥주 병(100)의 접선 방향(주위 방향이라고 파악해도 됨)에 관한 일방측 및 타방측의 각각으로부터 검사광(IL)이 조사되도록 설정되어 있다. 즉, 맥주 병(100)을 바로 위로부터 본 경우, 하나의 조사부(IP)에 대응된 내측 조명기(23)와 외측 조명기(24)는, 조사부(IP)를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되어 있고, 조사부(IP)는 그 양측으로부터 검사광(IL)에 의해 조사된다.

또한, 반송 경로(CP)의 가장 외측의 위치에 설정된 2개의 조사부(IP5, IP6)에 대해서는, 각각 하나의 외측 조명기(24E, 24F)로부터 검사광(IL)이 조사된다. 반송 경로(CP)의 내주측은 외주측에 비해 물리적 공간이 좁고, 내측 조명기(23)의 설치 개수도 제한되지만, 반송 경로(CP)의 외주측은 물리적 공간의 제약이 적다. 그 때문에, 외측 조명기(24)의 개수를 내측 조명기(23)의 개수보다 많게 설정하면, 맥주 병(100)의 저부(101)에 조사되는 검사광(IL)의 조도를 증가시킬 수 있다. 또한, 맥주 병(100)의 중심선(CL)의 방향에 관하여, 내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24) 각각은 조사부(IP)에 대해 비스듬히 상방으로부터 검사광(IL)을 조사하도록 배치되어 있다. 이 점은, 도 1에 도시한 바와 같으며, 각도 범위(α)도 상기한 바와 동일해도 된다.

이상의 용기 검사 장치(20)에 의하면, 맥주 병(100)의 저부(101)에 설정된 조명부(IP)에 대해 내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24)로부터 검사광(IL)을 조사하고, 검사광(IL)이 조사된 저부(101)를 카메라(11)에 의해 촬상함으로써, 상술한 조명 공정 및 촬상 공정을 실시하여 저부(101)에 있어서의 이물(X)을 원인으로 한 결함 이미지의 유무를 판별할 수 있다. 이 경우, 조사부(IP1∼IP4) 각각에 관해서는, 하나의 조사부(IP)에 대해 접선 방향의 양측으로부터 검사광(IL)이 조사됨으로써 조도가 증가하고, 저부(101)의 널링이나 내벽 상승 부분이 빛나고 비치는 문제를 억제하면서 맥주 병(100)의 최외주만이 명확하게 빛나도록 저부(101)를 조명할 수 있다. 그것에 의해, 카메라(11)가 취득하는 화상 중에 있어서의 검사 영역을 안정시켜, 검사 영역의 추종을 더 정확하게 행하는 것이 가능해진다.

게다가, 반송 경로(CP)의 외주측의 물리적 공간의 여유를 살려 외측 조명기(24)를 내측 조명기(23)보다 많이 설치하여 저부(101)에 조사되는 검사광(IL)의 조도를 더욱 높일 수 있다. 그것에 의해, 카메라(11)가 취득하는 화상 중에 있어서의 이물(X)과 그 이외의 부분의 콘트라스트를 더욱 증대시켜 검출 정밀도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 금속이나 흑색계의 이물은 검사광(IL)에 의해 널링보다 짙은 그림자로서 나타나기 때문에 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 유리편이나 백색계의 이물은 그 형상이나 검사광의 입사 각도에 의해 명부로서 빛나는 경우와 암부로서 그림자가 되는 경우가 있지만, 어느 경우라도 이물 이외의 부분과의 콘트라스트가 비교적 커지기 때문에 용이하게 검출할 수 있다.

도 8에 도시한 내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24)와 조사부(IP)의 대응 관계는 일례이며, 그 대응 관계는 적절하게 변경되어도 된다. 도 9는 그 변형예에 관한 용기 검사 장치(20)를 도시하고 있다. 이 예의 용기 검사 장치(20)는, 저부(101)에 설정된 복수의 조사부(IP1∼IP6)에 대해 4대의 내측 조명기(23A∼23D) 및 4대의 외측 조명기(24A∼24D)가 분담하여 검사광(IL)을 조사하도록 구성되어 있다. 즉, 내측 조명기(23A) 및 외측 조명기(24A)는 조사부(IP1)에 검사광(IL)을 조사하고, 내측 조명기(23B) 및 외측 조명기(24B)는 조사부(IP2)에 검사광(IL)을 조사하도록 설치되어 있다. 조사부(IP1, IP2)와 내측 조명기(23A, 23B) 및 외측 조명기(24A, 24B)의 대응 관계는, 하나의 조사부(IP)에 대해 맥주 병(100)의 접선 방향에 관한 일방측 및 타방측 각각으로부터 검사광(IL)이 조사되도록 설정되어 있다. 또한, 반송 경로(CP)의 가장 내주측의 위치로 설정된 2개의 조사부(IP3, IP4)에 대해서는, 각각 하나의 내측 조명기(23C, 23D)로부터 검사광(IL)이 조사된다. 반송 경로(CP)의 가장 외측의 위치로 설정된 2개의 조사부(IP5, IP6)에 대해서는, 각각 하나의 외측 조명기(24C, 24D)로부터 검사광(IL)이 조사된다. 또한, 도 9의 변형예에 한정되지 않고, 조사부(IP)는 저부(101)의 주위를 따라 적절하게 설정해도 되고, 이들 조사부(IP)를 내측 조명기(23) 및 외측 조명기(24)에서 어떻게 분담하여 조명할지도 적절하게 선택 가능하다.

상기 각 형태에서는, 검사광(IL)이 저부(101)에 대해 비스듬히 상방으로부터 조사되도록 검사광(IL)의 조사 방향(도 1의 일점 쇄선(D1)의 방향)이 설정되어 있지만, 검사 대상의 용기의 상태에 따라서는, 반드시 비스듬히 상방으로부터 검사광(IL)을 조사할 필요는 없다. 예를 들어, 저부(101)에 검사광(IL)의 광로를 교란시키는 각인 등의 부가적 요소가 존재하지 않는 경우에는, 검사광(IL)을 용기의 바로 옆, 즉 중심선(CL)과 직교하는 방향으로부터 조사하도록 해도 된다.

반송 경로(CP)는, 그 전체가 원호상으로 형성되는 예에 한정되지 않는다. 반송 경로가 호상의 부분을 포함하도록 설정되고, 그 호상의 부분에서 용기를 검사하는 경우에는, 도 8 및 도 9에 예시한 바와 같이 반송 경로의 호상 부분의 내주측에 제1 조명기를, 외주측에 제2 조명기를 각각 배치하고, 이들 조명 수단에 의해 적절하게 분담하여 복수의 조사부에 광을 조사하면 된다. 또한, 반송 경로가 직선상의 부분을 포함하도록 설정되고, 그 직선상의 부분에서 용기를 검사하는 경우에는, 그 직선상의 부분을 사이에 두도록 제1 조명기 및 제2 조명기를 배치하고, 용기의 복수의 조사부에 대해 이들 조명기에 의해 분담하여 광을 조사하면 된다. 도 10은 반송 경로의 직선 부분에서 용기를 검사하는 형태의 일례를 도시하고 있다. 도 10에 도시한 검사 장치(20A)에서는, 반송 경로(CP)의 적어도 일부의 구간이 직선상으로 연장되도록 설정된 반송 장치(21A)가 설치되고, 그 반송 경로(CP)의 직선 부분의 도중에 검사 위치(Pi)가 설정되어 있다. 반송 장치(21A)는, 일례로서 맥주 병(100)의 동체부(102)(도 1 참조)를 한 쌍의 벨트 사이에 끼워 보유 지지하면서 반송 경로(CP)를 따라 반송하도록 구성된다. 검사 위치(Pi)의 양측에는, 도 9의 내측 조명기(23A∼23D)를 제1 조명기, 도 9의 외측 조명기(24A∼24D)를 제2 조명기로 하고, 이들 조명기(23, 24)가 반송 경로(CP)를 사이에 두도록 배치되어 있다. 맥주 병(100)의 조사부(IP1∼IP6)와 조명기(23, 24)의 대응 관계는 도 9의 예와 마찬가지로 설정되어 있다. 상기 외에도 반송 경로(CP)는 직선상의 부분과 호상의 부분을 적절하게 조합한 각종 형상으로 설정되어도 되고, 검사 위치도 적당한 위치로 설정 가능하다.

상기 각 형태에서는, 검사광(IL)의 광원으로서 LED 조명기(10)를 사용하고 있지만, 광원 및 그 광의 파장에 특별히 제한은 없다. 검사 대상이 되는 용기의 성질에 맞추어 적당한 광원을 선택해도 상관없다. 상기 각 형태에서는 맥주 병을 검사 대상으로 하고 있지만, 본 발명의 검사 방법 및 장치의 검사 대상이 될 수 있는 용기로서는, 저부를 갖고, 또한 투광성을 갖는 재료로 구성되는 용기인 한 특별한 제한은 없다. 또한, 저부의 형상에도 제한은 없다. 예를 들어, 평면에서 보아 다각 형상 등의 비원 형상의 저부를 갖는 용기를, 본 발명의 검사 방법 및 장치의 검사 대상으로 하는 것도 가능하다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 관한 용기 검사 방법 및 장치에 의하면, 광의 조사 범위 내에 이물이 있으면, 저부 내에 입사한 광은 이물의 개소에서 반사, 굴절 또는 산란하고, 이물에 의해 진행 방향이 변화된 광의 적어도 일부는 용기의 하방의 촬상 범위 내를 향한다. 이에 의해, 이물에 의해 진행 방향이 변화된 광을 촬상 공정에서 촬상할 수 있으므로, 저부에 있는 유리편 등의 이물을 검출할 수 있다.

Claims

병형의 용기의 저부를 검사하는 용기 검사 방법에 있어서,
상기 용기를 측방으로부터 본 경우에 상기 저부의 좌우 방향의 단부에 위치하는 조사부를 향해 상기 측방으로부터 조명 수단에 의해 광을 조사하는 조명 공정과,
상기 용기를 하방으로부터 본 경우에 나타나는 상기 저부의 이미지가 수용되는 촬상 범위 내에서, 상기 조명 공정에 의해 상기 조사부에 상기 광이 조사된 상기 저부를 촬상하는 촬상 공정을 포함하고,
상기 조명 공정에서는, 상기 용기를 중심선의 방향으로부터 본 경우에, 상기 조사부에 대하여 상기 용기의 접선 방향의 적어도 일방측으로부터 상기 광을 조사하고, 상기 접선 방향 이외의 방향으로부터는 상기 용기에 상기 광을 조사하지 않도록 상기 조명 수단을 설치하는 것을 특징으로 하는, 용기 검사 방법.
제1항에 있어서,
상기 조명 공정에서는, 상기 조사부를 향해 상기 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 상기 광을 조사하도록 상기 조명 수단을 설치하는, 용기 검사 방법.
제2항에 있어서,
상기 조명 공정에서는, 상기 저부와 평행한 방향에 대해 5도 이상 30도 이하의 각도 범위 내에서 상기 광을 조사하도록 상기 조명 수단을 설치하는, 용기 검사 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 공정에서는, 상기 저부의 검사 영역이 분할된 복수의 분할 검사 영역의 각각에 설정된 상기 조사부를 향해 상기 광을 조사하도록 상기 조명 수단을 설치하는, 용기 검사 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기가 소정의 반송 경로 상에 위치하고,
상기 조명 공정에서는, 상기 저부의 주위 방향으로 위치를 바꾸어 설정된 복수의 조사부에 대해, 상기 반송 경로를 사이에 두고 배치된 상기 조명 수단으로서의 제1 조명기 및 제2 조명기가 분담하여 상기 광을 조사하는, 용기 검사 방법.
제5항에 있어서,
상기 반송 경로가 호상의 부분을 포함하도록 설정되고,
상기 조명 공정에서는, 상기 제1 조명기를 상기 호상의 부분의 내주측에, 상기 제2 조명기를 상기 호상의 부분의 외주측에 각각 배치하고, 또한 상기 제1 조명기의 개수보다 상기 제2 조명기의 개수를 많게 설정하는, 용기 검사 방법.
제5항에 있어서,
상기 반송 경로가 직선상의 부분을 포함하도록 설정되고,
상기 조명 공정에서는, 상기 직선상의 부분을 사이에 두도록 상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기를 배치하는, 용기 검사 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 공정에서는, 하나의 조사부에 대해, 상기 용기의 접선 방향 일방측 및 타방측의 각각으로부터 상기 광을 조사하도록 상기 조명 수단을 설치하는, 용기 검사 방법.
병형의 용기의 저부를 검사하는 용기 검사 장치에 있어서,
상기 용기를 측방으로부터 본 경우에 상기 저부의 좌우 방향의 단부에 위치하는 조사부를 향해 상기 측방으로부터 광을 조사하는 조명 수단과,
상기 용기를 하방으로부터 본 경우에 나타나는 상기 저부의 이미지가 수용되는 촬상 범위 내에서, 상기 조명 수단에 의해 상기 조사부에 상기 광이 조사된 상기 저부를 촬상하는 촬상 수단을 구비하고,
상기 조명 수단은, 상기 용기를 중심선의 방향으로부터 본 경우에, 상기 조사부에 대하여 상기 용기의 접선 방향의 적어도 일방측으로부터 상기 광을 조사하고, 상기 접선 방향 이외의 방향으로부터는 상기 용기에 상기 광을 조사하지 않도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 용기 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 조명 수단은, 상기 조사부를 향해 상기 측방, 또한 비스듬히 상방으로부터 상기 광을 조사하는, 용기 검사 장치.
제10항에 있어서,
상기 조명 수단은, 상기 저부와 평행한 방향에 대해 5도 이상 30도 이하의 각도 범위 내에서 상기 광을 조사하는, 용기 검사 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 수단으로서, 상기 저부의 검사 영역이 분할된 복수의 분할 검사 영역에 각각 대응하는 복수의 조명 수단이 설치되고, 상기 복수의 조명 수단 각각은, 상기 분할 검사 영역마다 설정된 상기 조사부를 향해 상기 광을 조사하는, 용기 검사 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기를 소정의 반송 경로를 따라 반송하는 반송 수단을 구비하고,
상기 조명 수단으로서, 상기 반송 경로를 사이에 두고 배치된 제1 조명기 및 제2 조명기가 설치되고,
상기 저부의 주위 방향으로 위치를 바꾸어 설정된 복수의 조사부에 대해, 상기 제1 조명기와 상기 제2 조명기가 분담하여 상기 광을 조사하도록 상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기가 배치되어 있는, 용기 검사 장치.
제13항에 있어서,
상기 반송 경로가 호상의 부분을 포함하도록 설정되고,
상기 제1 조명기가 상기 호상의 부분의 내주측에, 상기 제2 조명기가 상기 호상의 부분의 외주측에 각각 배치되고, 또한 상기 제1 조명기의 개수보다 상기 제2 조명기의 개수가 많게 설정되어 있는, 용기 검사 장치.
제13항에 있어서,
상기 반송 경로가 직선상의 부분을 포함하도록 설정되고,
상기 제1 조명기 및 상기 제2 조명기는 상기 직선상의 부분을 사이에 두도록 배치되어 있는, 용기 검사 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 수단은, 하나의 조사부에 대해, 상기 용기의 접선 방향 일방측 및 타방측의 각각으로부터 상기 광을 조사하도록 설치되어 있는, 용기 검사 장치.