KR20200054233A - Foreign body inspection device - Google Patents

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KR20200054233A
KR20200054233A KR1020207010035A KR20207010035A KR20200054233A KR 20200054233 A KR20200054233 A KR 20200054233A KR 1020207010035 A KR1020207010035 A KR 1020207010035A KR 20207010035 A KR20207010035 A KR 20207010035A KR 20200054233 A KR20200054233 A KR 20200054233A
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히로유키 도츠카
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기린 테크노시스템 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 유리 병 등의 투광성 용기의 저부를 촬상하여 투광성 용기 내에 이물이 있는지 여부를 검사하기 위한 이물 검사 장치에 관한 것이다. 조명 장치(3)로부터 발해진 광이, 투광성 용기(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 제1 광(L1)과, 저부(1a) 내를 진행하여 저부(1a)의 외면(1c)에서 반사되는 제2 광(L2)으로 분할되었을 때, 촬상 장치(5)는, 제1 광(L1)을 받을 수 있는 위치이며, 또한 외면(1c)에서 반사된 제2 광(L2)의 내면(1b)으로의 입사각 α가 임계각보다 큰 위치에 배치되어 있다.The present invention relates to a foreign matter inspection device for imaging a bottom portion of a translucent container such as a glass bottle and inspecting whether there is a foreign object in the translucent container. The light emitted from the lighting device 3 travels through the first light L1 reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the light-transmitting container 1 and the bottom 1a, and the bottom light 1a When divided into the second light L2 reflected from the outer surface 1c, the imaging device 5 is a position capable of receiving the first light L1, and the second light reflected from the outer surface 1c ( The angle of incidence α of the L2) to the inner surface 1b is arranged at a position larger than the critical angle.

Description

이물 검사 장치Foreign body inspection device

본 발명은, 유리 병 등의 투광성 용기의 저부를 촬상하여 투광성 용기 내에 이물이 있는지 여부를 검사하기 위한 이물 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a foreign matter inspection device for imaging a bottom portion of a translucent container such as a glass bottle and inspecting whether there is a foreign object in the translucent container.

음료 등의 액체가 충전된 유리 병 내에, 금속편이나 유리편 등의 이물이 혼입되어 있는 경우가 있다. 이물은 유리 병의 저부에 침전되어 있는 경우가 많다. 그 때문에, 유리 병에 음료 등의 액체를 충전한 후에 유리 병의 저부에 이물이 침전되어 있는지 여부의 검사가 행해진다. 이물을 검출하기 위한 장치로서, 화상 처리에 의해 이물을 검출하는 이물 검사 장치가 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 구체적으로는, 유리 병을 반송 장치에 의해 반송하고 있을 때, 유리 병의 비스듬히 하방에서 카메라로 유리 병의 저부를 촬상하고, 얻어진 화상으로부터 이물을 검출한다. 이물은, 화상 상에 희거나, 또는 검은 그림자로서 나타나므로, 화상 처리에 의해 이물의 유무를 검출하는 것이 가능하다.A foreign material such as a metal piece or a glass piece may be mixed in a glass bottle filled with a liquid such as a drink. In many cases, foreign matter is deposited on the bottom of the glass bottle. Therefore, after filling a glass bottle with a liquid, such as a drink, an inspection is performed as to whether or not foreign matter has precipitated at the bottom of the glass bottle. As a device for detecting a foreign object, there is a foreign material inspection device that detects a foreign object by image processing (for example, see Patent Document 1). Specifically, when the glass bottle is being conveyed by the conveying device, the bottom of the glass bottle is imaged with a camera at an angle downward from the glass bottle, and foreign matter is detected from the obtained image. Since the foreign matter appears as a white or black shadow on the image, it is possible to detect the presence or absence of the foreign matter by image processing.

일본 특허 공개 제2004-317426호 공보Japanese Patent Publication No. 2004-317426 일본 특허 공개 제2003-107011호 공보Japanese Patent Publication No. 2003-107011 일본 특허 공개 제2012-42365호 공보Japanese Patent Publication No. 2012-42365

유리 병의 저부의 외면에는, 통상, 문자 또는 숫자 등의 엠보스 또는 각인이 형성되어 있는 경우가 있다. 이러한 엠보스나 각인은, 동일하게 그림자로서 화상 상에 나타나므로, 종래의 이물 검사 장치는 엠보스나 각인을 이물로서 검출해 버리는 경우가 있다. 그래서, 이물을 고정밀도로 검출하기 위해, 액체가 충전된 용기를 스핀시킨 후에 용기의 스핀을 정지시켜, 액체 속에서 움직이는 이물을 검출하는 이물 검사 장치가 있다(특허문헌 2 참조). 그러나 이러한 타입의 이물 검사 장치는, 용기를 스핀시키기 위한 특수한 반송 장치가 필요해, 이물 검사 장치 전체가 커질 뿐만 아니라, 공장에 이미 설치된 반송 장치를 사용할 수 없다.On the outer surface of the bottom of the glass bottle, embossing or imprinting such as letters or numbers may be formed. Since such an emboss or imprint appears on the image similarly as a shadow, a conventional foreign material inspection device may detect emboss or imprint as a foreign object. Therefore, in order to detect a foreign material with high precision, there is a foreign material inspection device that detects a foreign material moving in the liquid by stopping the spinning of the container after spinning the container filled with the liquid (see Patent Document 2). However, this type of foreign material inspection device requires a special conveying device for spinning the container, and not only does the entire foreign material inspection device become large, but also cannot use the conveying device already installed in the factory.

용기를 스핀시키지 않고 용기를 검사하는 장치로서, 용기의 위로부터 조명하여, 용기의 저부를 투과한 투과광을, 용기의 하방에 배치된 촬상 수단에서 받아서 화상을 생성하는 이물 검사 장치가 있다(특허문헌 3 참조). 그러나 이 장치에서도, 용기의 저부를 하방으로부터 촬상하기 위해, 용기의 양측을 집으면서 용기를 반송하는 특수한 반송 장치가 필요하다.As an apparatus for inspecting a container without spinning the container, there is a foreign material inspection device that illuminates from the top of the container and receives transmitted light transmitted through the bottom of the container by an imaging means disposed under the container to generate an image (Patent Documents) 3). However, also in this device, in order to image the bottom of the container from below, a special conveying device is required to convey the container while picking up both sides of the container.

그래서 본 발명은, 유리 병 등의 투광성 용기의 저부에 형성된 엠보스나 각인 등의 영향을 받는 일 없이, 또한 이미 설치된 반송 장치에 의해 반송되는 투광성 용기 내의 이물을 고정밀도로 검출할 수 있는 이물 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention provides a foreign material inspection device capable of accurately detecting foreign matter in a translucent container conveyed by an already installed conveying device without being affected by embossing or imprinting formed at the bottom of the translucent container such as a glass bottle. It is aimed at providing.

본 발명의 일 태양은, 반송 장치에 의해 반송되는 투광성 용기의 측방에 배치되고, 액체가 충전된 상기 투광성 용기를 조명하는 조명 장치와, 상기 반송 장치를 사이에 두고 상기 조명 장치와 대향하여 배치되고, 상기 투광성 용기의 저부의 화상을 생성하는 촬상 장치와, 상기 저부의 화상을 처리하는 화상 처리 장치를 구비하고, 상기 조명 장치로부터 발해진 광이, 상기 저부의 내면에서 반사된 제1 광과, 상기 저부 내를 진행하여 상기 저부의 외면에서 반사되는 제2 광으로 분할되었을 때, 상기 촬상 장치는, 상기 제1 광을 받을 수 있는 위치이며, 또한 상기 외면에서 반사된 상기 제2 광의 상기 내면으로의 입사각이 임계각보다 큰 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치이다.An aspect of the present invention is disposed on the side of the translucent container conveyed by the conveying device, and is arranged to face the illuminating device with the lighting device illuminating the translucent container filled with liquid and the conveying device between them. , An imaging device for generating an image of the bottom of the translucent container, and an image processing device for processing the image of the bottom, the first light reflected from the inner surface of the bottom, the light emitted from the lighting device, When it is divided into the second light that is reflected from the outer surface of the bottom by advancing in the bottom, the imaging device is a position that can receive the first light, and also the inner surface of the second light reflected from the outer surface. It is a foreign material inspection device, characterized in that the incidence angle is arranged at a position greater than the critical angle.

본 발명의 바람직한 태양은, 상기 촬상 장치는, 상기 반송 장치 상의 상기 투광성 용기의 저부의 내면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.A preferred aspect of the present invention is characterized in that the imaging device is disposed at a position higher than the inner surface of the bottom of the light-transmitting container on the transport device.

본 발명의 바람직한 태양은, 상기 촬상 장치는, 상기 제1 광을 받을 수 있는 위치에 배치된 반사 미러를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.A preferred aspect of the present invention is that the imaging device is provided with a reflection mirror disposed at a position that can receive the first light.

투광성 용기의 저부 내를 액체를 향해 진행하는 제2 광의 입사각이 임계각보다 클 때, 제2 광은 저부의 내면에서 전반사되어, 제2 광은 액체로는 진행되지 않는다. 본 발명에 따르면, 촬상 장치는 제2 광을 받지 않으므로, 촬상 장치에 의해 생성되는 화상에는, 저부의 외면에 형성되어 있는 엠보스나 각인이 나타나지 않는다. 결과적으로, 이물 검사 장치는, 엠보스나 각인 등의 영향을 받는 일 없이 투광성 용기 내의 이물을 고정밀도로 검출할 수 있다.When the incident angle of the second light traveling toward the liquid in the bottom of the translucent container is greater than the critical angle, the second light is totally reflected on the inner surface of the bottom, and the second light does not proceed to the liquid. According to the present invention, since the imaging device does not receive the second light, embosses or imprints formed on the outer surface of the bottom do not appear in the image generated by the imaging device. As a result, the foreign matter inspection apparatus can detect foreign matters in the translucent container with high precision without being affected by embossing or stamping.

본 발명에 따르면, 촬상 장치는 투광성 용기의 측방에 배치할 수 있다. 따라서, 투광성 용기를 반송하기 위한 반송 장치에는, 스트레이트 컨베이어 등의, 일반적인 타입의 반송 장치를 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이물 검사 장치는, 공장에 이미 설치되어 있는 반송 장치를 그대로 이용하여, 투광성 용기의 검사를 행하는 것이 가능하다.According to the present invention, the imaging device can be arranged on the side of the translucent container. Therefore, as a conveying device for conveying a translucent container, a general type of conveying device such as a straight conveyor can be used. Therefore, the foreign material inspection device of the present invention can inspect the translucent container using the conveyance device already installed in the factory as it is.

도 1은 본 발명의 이물 검사 장치의 일 실시 형태를 나타내는 정면도다.
도 2는 도 1에 나타낸 이물 검사 장치의 상면도다.
도 3은 조명 장치로부터 발해진 확산 광이 유리 병의 저부의 내면에서 반사되는 모습을 나타내는 모식도다.
도 4는 촬상 장치의 위치를 설명하는 도면이다.
도 5는 제2 광의 유리 병 저부의 내면으로의 입사각이 임계각보다 작을 때의, 광의 진행 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 나타낸, 제2 광의 입사각이 임계각보다 큰 위치에 배치된 촬상 장치에 의해 생성된 화상을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5에 나타낸, 제2 광의 입사각이 임계각보다 작은 위치에 배치된 촬상 장치에 의해 생성된 화상을 나타내는 도면이다.
도 8은 이물 검사 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 9는 이물 검사 장치의 또 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.1 is a front view showing an embodiment of a foreign material inspection device of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the foreign material inspection apparatus shown in FIG. 1.
3 is a schematic view showing a state in which diffused light emitted from the lighting device is reflected from the inner surface of the bottom of the glass bottle.
It is a figure explaining the position of an imaging device.
5 is a view showing the progress of light when the incident angle of the second light to the inner surface of the bottom of the glass bottle is smaller than the critical angle.
FIG. 6 is a view showing an image generated by the imaging device disposed at a position where the incident angle of the second light is greater than the critical angle, shown in FIG. 4.
FIG. 7 is a view showing an image generated by the imaging device arranged at a position where the incident angle of the second light is smaller than the critical angle, shown in FIG. 5.
It is a figure which shows another embodiment of a foreign material inspection device.
It is a figure which shows another embodiment of a foreign material inspection device.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은, 본 발명의 이물 검사 장치의 일 실시 형태를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 이물 검사 장치의 상면도다. 도 1 및 도 2에 있어서, 부호 1은, 투광성 용기의 일례인 유리 병을 나타낸다. 본 실시 형태의 이물 검사 장치는, 음료 등의 액체가 충전된 상태에서, 유리 병(1)의 저부(1a)에 이물이 있는지 여부를 검사한다.1 is a front view showing an embodiment of a foreign material inspection device of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the foreign material inspection device shown in FIG. 1. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a glass bottle which is an example of a light-transmissive container. The foreign material inspection device of the present embodiment inspects whether or not there is a foreign material in the bottom 1a of the glass bottle 1 while the liquid such as a beverage is filled.

이물 검사 장치는, 액체가 충전된 유리 병(1)을 조명하는 조명 장치(3)와, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 광으로부터 유리 병(1)의 저부(1a)의 화상을 생성하는 촬상 장치(5)와, 촬상 장치(5)에 의해 생성된 화상을 처리하는 화상 처리 장치(7)를 구비한다. 조명 장치(3) 및 촬상 장치(5)는, 반송 장치(10)의 양측에 배치되어 있다. 즉, 조명 장치(3)는, 반송 장치(10)에 의해 반송되는 유리 병(1)의 측방에 배치되어 있고, 촬상 장치(5)는, 반송 장치(10)를 사이에 두고 조명 장치(3)와 대향하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 촬상 장치(5)는, 반송 장치(10)의 측방에 배치되고, 또한 반송 장치(10)의 반송면(유리 병(1)의 적재면)(10a)보다 높은 위치에 배치되어 있다.The foreign material inspection device includes a lighting device 3 for illuminating the glass bottle 1 filled with liquid and a glass bottle 1 from the light reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1. An imaging device 5 for generating an image of the bottom 1a and an image processing device 7 for processing an image generated by the imaging device 5 are provided. The lighting device 3 and the imaging device 5 are arranged on both sides of the conveying device 10. That is, the illumination device 3 is arrange | positioned on the side of the glass bottle 1 conveyed by the conveyance apparatus 10, and the imaging device 5 has the illumination device 3 with the conveyance apparatus 10 interposed therebetween. ). In the present embodiment, the imaging device 5 is disposed on the side of the conveying device 10 and is placed at a position higher than the conveying surface (loading surface of the glass bottle 1) 10a of the conveying device 10. It is.

조명 장치(3)는, 확산 광을 방출할 수 있도록 구성되어 있고, 조명 장치(3)의 광원으로서, 예를 들어 발광 다이오드가 사용된다. 촬상 장치(5)는, CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 구비한 카메라(5a)를 구비하고 있다. 조명 장치(3)는, 유리 병(1)의 저부(1a)에 확산 광을 조사하고, 촬상 장치(5)는 유리 병(1)의 저부(1a)로부터 반사된 광을 이미지 센서에 의해 받아서, 유리 병(1)의 저부(1a)의 화상을 생성하도록 구성되어 있다.The lighting device 3 is configured to emit diffused light, and for example, a light emitting diode is used as the light source of the lighting device 3. The imaging device 5 includes a camera 5a equipped with an image sensor such as a CCD or CMOS. The lighting device 3 irradiates diffuse light to the bottom 1a of the glass bottle 1, and the imaging device 5 receives light reflected from the bottom 1a of the glass bottle 1 by an image sensor , It is configured to generate an image of the bottom (1a) of the glass bottle (1).

본 실시 형태에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치(5)는, 반송 장치(10) 상의 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 촬상 장치(5)의 카메라(5a)는, 반송 장치(10) 상의 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)을 향해, 하방으로 경사져 있다. 일례에서는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에 대한 촬상 장치(5)의 각도는, 10도 미만이다.In this embodiment, as shown in FIG. 1, the imaging device 5 is disposed at a position higher than the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 on the transport device 10. More specifically, the camera 5a of the imaging device 5 is inclined downward toward the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 on the conveying device 10. In one example, the angle of the imaging device 5 with respect to the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 is less than 10 degrees.

이물 검사 장치는, 다음과 같이 하여 유리 병(1)의 검사를 행한다. 유리 병(1)은, 반송 장치(10)에 의해 소정의 속도로 반송된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반송 장치(10)는, 직선 컨베이어이며, 복수의 유리 병(1)을 일정한 간격으로 반송한다. 조명 장치(3)는, 반송 장치(10)에 의해 이동되고 있는 유리 병(1)의 저부(1a)를 조명하면서, 촬상 장치(5)는 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 광을 받아서, 저부(1a)의 화상을 생성한다.The foreign material inspection device inspects the glass bottle 1 as follows. The glass bottle 1 is conveyed at a predetermined speed by the conveying device 10. As shown in FIG. 2, the conveying apparatus 10 is a linear conveyor, and conveys several glass bottles 1 at regular intervals. The lighting device 3 illuminates the bottom 1a of the glass bottle 1 being moved by the conveying device 10, while the imaging device 5 inner surface of the bottom 1a of the glass bottle 1 ( The light reflected from 1b) is received to generate an image of the bottom 1a.

화상 처리 장치(7)는, 화상을 촬상 장치(5)로부터 수취하여, 화상 분석을 실행한다. 보다 구체적으로는, 화상 처리 장치(7)는, 저부(1a)의 화상에 기초하여 유리 병(1)의 저부(1a)에 이물이 있는지 여부를 결정한다. 이물은, 희거나, 또는 검은 그림자로서 화상에 나타나므로, 화상 처리 장치(7)는 화상에 기초하여 이물을 검출할 수 있다. 유리 병(1) 내에 이물을 검출하였을 때에는, 화상 처리 장치(7)는, 알람 신호를 발신하도록 해도 된다. 촬상 장치(5) 및 화상 처리 장치(7)는, 동일하게, 반송 장치(10)에 의해 반송되는 복수의 유리 병(1)을 순차 검사한다.The image processing device 7 receives the image from the imaging device 5 and performs image analysis. More specifically, the image processing apparatus 7 determines whether or not there is a foreign substance in the bottom 1a of the glass bottle 1 based on the image of the bottom 1a. Since the foreign object appears on the image as a white or black shadow, the image processing apparatus 7 can detect the foreign object based on the image. When a foreign object is detected in the glass bottle 1, the image processing device 7 may send an alarm signal. The imaging apparatus 5 and the image processing apparatus 7 similarly inspect the several glass bottles 1 conveyed by the conveying apparatus 10 sequentially.

조명 장치(3)는, 이른바 면 조명이며, 넓은 면적으로부터 다방향으로 광을 방출할 수 있도록 구성되어 있다. 도 3은, 조명 장치(3)로부터 발해진 확산 광이 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사되는 모습을 나타내는 모식도다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)은, 일반적으로, 상방으로 돌출되는 만곡 형상을 갖는다. 조명 장치(3)로부터 발해진 확산 광은, 다양한 입사각으로 저부(1a)의 내면(1b)에 입사하고, 내면(1b)에서 반사된다. 반사된 광은 유리 병(1)의 측면(1d)을 투과하고, 촬상 장치(5)는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 광의 일부를 받는다. 도 3에 나타낸 예에서는, 일점쇄선으로 나타내는 광은 촬상 장치(5)에 의해 받아지지만, 점선으로 나타내는 광은 촬상 장치(5)에서는 받아지지 않는다. 따라서, 일점쇄선으로 나타내는 광이 조사되는 범위가, 검사 범위이다.The illumination device 3 is a so-called surface illumination, and is configured to emit light in a multi-direction from a large area. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which diffused light emitted from the lighting device 3 is reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1. As shown in FIG. 3, the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 generally has a curved shape projecting upward. The diffused light emitted from the lighting device 3 enters the inner surface 1b of the bottom 1a at various incidence angles, and is reflected from the inner surface 1b. The reflected light passes through the side 1d of the glass bottle 1, and the imaging device 5 receives a part of the light reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1. In the example shown in Fig. 3, light represented by a dashed-dotted line is received by the imaging device 5, but light represented by a dotted line is not received by the imaging device 5. Therefore, the range in which the light indicated by the dashed-dotted line is irradiated is the inspection range.

도 4는, 촬상 장치(5)의 위치를 설명하는 도면이다. 촬상 장치(5)는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 광 중, 다음과 같은 광을 받을 수 있는 위치에 배치되어 있다. 즉, 조명 장치(3)로부터 발해진 광이, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 제1 광(L1)과, 저부(1a) 내를 진행하여 저부(1a)의 외면(1c)에서 반사되는 제2 광(L2)으로 분할되었을 때, 촬상 장치(5)는, 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 제1 광(L1)을 받을 수 있는 위치이며, 또한 외면(1c)에서 반사된 제2 광(L2)의 내면(1b)으로의 입사각 α가 임계각보다 큰 위치에 배치되어 있다. 이러한 위치에 배치된 촬상 장치(5)는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 외면(1c)에서 반사된 제2 광(L2)을 받지 않으므로, 외면(1c)에 형성되어 있는 엠보스(15)가 나타나지 않는 화상을 생성할 수 있다.4 is a diagram for explaining the position of the imaging device 5. The imaging device 5 is disposed at a position that can receive the following light among the light reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1. That is, the light emitted from the lighting device 3 travels through the first light L1 reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 and the bottom 1a, and the bottom 1a ), When divided by the second light L2 reflected from the outer surface 1c, the imaging device 5 is positioned to receive the first light L1 reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a In addition, the incident angle α of the second light L2 reflected from the outer surface 1c to the inner surface 1b is disposed at a position greater than the critical angle. The imaging device 5 disposed at this position does not receive the second light L2 reflected from the outer surface 1c of the bottom 1a of the glass bottle 1, and thus embosses formed on the outer surface 1c An image in which (15) does not appear can be generated.

일반적으로, 굴절률이 큰 매질로부터 굴절률이 작은 매질로 진행하는 광의 입사각이 임계각보다 클 때, 광은 매질 사이의 계면에서 전반사한다는 것이 알려져 있다. 유리 병(1)의 굴절률은, 유리 병(1) 내의 액체의 굴절률보다도 높으므로, 유리 병(1)의 저부(1a)로부터 액체로 진행하는 제2 광(L2)의 입사각 α에는 임계각이 존재한다. 임계각은, 유리 병(1)의 굴절률과 액체의 굴절률로부터 계산에 의해 미리 구해진다. 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 클 때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 광(L2)은 저부(1a)의 내면(1b)에서 전반사되어, 제2 광(L2)은 액체 속을 진행하지 않는다. 따라서, 제2 광(L2)은 촬상 장치(5)에는 도달하지 않는다.In general, it is known that when the angle of incidence of light traveling from a medium having a large refractive index to a medium having a small refractive index is greater than a critical angle, light is totally reflected at the interface between the media. Since the refractive index of the glass bottle 1 is higher than that of the liquid in the glass bottle 1, a critical angle exists at the incident angle α of the second light L2 traveling from the bottom 1a of the glass bottle 1 to the liquid. do. The critical angle is calculated in advance from the refractive index of the glass bottle 1 and the refractive index of the liquid. When the incident angle α of the second light L2 is greater than the critical angle, as shown in FIG. 4, the second light L2 is totally reflected on the inner surface 1b of the bottom 1a, and the second light L2 is liquid Do not proceed. Therefore, the second light L2 does not reach the imaging device 5.

도 5는, 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 작을 때의, 광의 진행 모습을 나타내는 도면이다. 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 작을 때의, 제2 광(L2)의 일부는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 유리 병(1)의 저부(1a)로부터 액체로 진행되고, 액체를 투과하여 촬상 장치(5)에 도달한다. 이 경우, 촬상 장치(5)에 의해 생성되는 화상에는, 엠보스(15)가 나타나 버린다.Fig. 5 is a view showing the progress of light when the incident angle α of the second light L2 is smaller than the critical angle. When the incident angle α of the second light L2 is smaller than the critical angle, a part of the second light L2 proceeds as a liquid from the bottom 1a of the glass bottle 1, as shown in FIG. It passes through to reach the imaging device 5. In this case, the emboss 15 appears in the image generated by the imaging device 5.

도 6은, 도 4에 나타낸, 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 큰 위치에 배치된 촬상 장치(5)에 의해 생성된 화상을 나타내는 도면이고, 도 7은, 도 5에 나타낸, 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 작은 위치에 배치된 촬상 장치(5)에 의해 생성된 화상을 나타내는 도면이다. 도 6의 화상을 취득하였을 때의, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에 대한 촬상 장치(5)의 각도는 10도 미만이고, 도 7의 화상을 취득하였을 때의, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에 대한 촬상 장치(5)의 각도는 약 30도였다.FIG. 6 is a view showing an image generated by the imaging device 5 arranged at a position where the incident angle α of the second light L2 is greater than the critical angle, shown in FIG. 4, and FIG. 7 is shown in FIG. 5, It is a figure which shows the image produced | generated by the imaging device 5 arrange | positioned at the position where the incident angle (alpha) of the 2nd light L2 is smaller than a critical angle. When the image of FIG. 6 is acquired, the angle of the imaging device 5 with respect to the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 is less than 10 degrees, and when the image of FIG. 7 is acquired, The angle of the imaging device 5 with respect to the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 was about 30 degrees.

도 6 및 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 7에 나타내는 화상에는 이물(20) 및 엠보스(15)가 나타나 있는 데 비해, 도 6에 나타내는 화상에는 이물(20)이 나타나 있지만, 엠보스는 나타나 있지 않다. 이와 같이, 본 실시 형태의 이물 검사 장치는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 외면(1c)에 형성되어 있는 엠보스나 각인 등의 영향을 받는 일 없이, 유리 병(1) 내의 이물을 고정밀도로 검출할 수 있다.As can be seen from FIGS. 6 and 7, the foreign matter 20 and the emboss 15 are shown in the image shown in FIG. 7, while the foreign matter 20 is shown in the image shown in FIG. 6, but the emboss is Does not appear. In this way, the foreign material inspection device of the present embodiment can remove foreign substances in the glass bottle 1 without being affected by embossing or imprinting formed on the outer surface 1c of the bottom 1a of the glass bottle 1. It can be detected with high precision.

촬상 장치(5)는 유리 병(1)의 측방에 배치할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 촬상 장치(5)는, 반송 장치(10) 상의 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)보다 높은 위치에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 제1 광(L1)을 받을 수 있고, 또한 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 크다고 하는 조건을 충족하는 한, 촬상 장치(5)의 위치 및 각도는 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 유리 병(1)을 반송하기 위한 반송 장치(10)에는, 스트레이트 컨베이어 등의, 일반적인 타입의 반송 장치를 사용 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 이물 검사 장치는, 공장에 이미 설치되어 있는 반송 장치를 그대로 이용하여, 유리 병의 검사를 행하는 것이 가능하다.The imaging device 5 can be arranged on the side of the glass bottle 1. In the present embodiment, the imaging device 5 is disposed at a position higher than the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 on the conveying device 10. As described above, the position and angle of the imaging device 5 are not particularly limited as long as the first light L1 can be received, and the incidence angle α of the second light L2 is greater than the critical angle is satisfied. Does not. Therefore, as the conveying apparatus 10 for conveying the glass bottle 1, a general type conveying apparatus such as a straight conveyor can be used. Therefore, the foreign material inspection device of this embodiment can inspect a glass bottle using the conveyance device already installed in the factory as it is.

도 8은, 이물 검사 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1 및 도 2에 나타내는 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 8에 나타내는 실시 형태에서는, 촬상 장치(5)는, 카메라(5a)와 반송 장치(10) 사이에 배치된 반사 미러(5b)를 구비하고 있다. 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 광은, 반사 미러(5b)에서 다시 반사되어 카메라(5a)에 도달한다. 카메라(5a)는 반사 미러(5b)의 상방에 배치되어 있다.8 is a view showing another embodiment of the foreign material inspection device. The configuration and operation of this embodiment, which are not specifically described, are the same as those shown in Figs. 1 and 2, and thus redundant descriptions thereof are omitted. In the embodiment shown in FIG. 8, the imaging device 5 includes a reflection mirror 5b disposed between the camera 5a and the transport device 10. The light reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1 is reflected again by the reflection mirror 5b to reach the camera 5a. The camera 5a is disposed above the reflection mirror 5b.

본 실시 형태에 있어서도, 촬상 장치(5)의 반사 미러(5b)는, 도 4에 나타내는 촬상 장치(5)와 동일한 위치에 배치되어 있다. 즉, 반사 미러(5b)는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 내면(1b)에서 반사된 제1 광(L1)을 받을 수 있는 위치이며, 또한 외면(1c)에서 반사된 제2 광(L2)의 내면(1b)으로의 입사각 α가 임계각보다 큰 위치에 배치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태의 이물 검사 장치는, 유리 병(1)의 저부(1a)의 외면(1c)에 형성되어 있는 엠보스나 각인 등의 영향을 받는 일 없이, 유리 병(1) 내의 이물을 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 카메라(5a)는 반사 미러(5b)를 통해 제1 광(L1)을 받을 수 있기 때문에, 카메라(5a)의 설치 위치의 자유도가 증가한다. 일 실시 형태에서는, 카메라(5a)는 반사 미러(5b)의 하방에 배치되어도 된다.Also in this embodiment, the reflection mirror 5b of the imaging device 5 is arrange | positioned at the same position as the imaging device 5 shown in FIG. That is, the reflection mirror 5b is a position that can receive the first light L1 reflected from the inner surface 1b of the bottom 1a of the glass bottle 1, and the second reflected from the outer surface 1c The angle of incidence α of the light L2 to the inner surface 1b is arranged at a position larger than the critical angle. Therefore, the foreign material inspection device of the present embodiment is capable of accurately fixing foreign matters in the glass bottle 1 without being affected by embossing or stamping formed on the outer surface 1c of the bottom 1a of the glass bottle 1. Can be detected on the road. Further, since the camera 5a can receive the first light L1 through the reflection mirror 5b, the degree of freedom of the installation position of the camera 5a increases. In one embodiment, the camera 5a may be disposed below the reflection mirror 5b.

도 9는, 이물 검사 장치의 또 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1 및 도 2에 나타내는 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 9에 나타내는 실시 형태에서는, 복수의 촬상 장치(5, 22, 23)가 마련되어 있다. 이들 촬상 장치(5, 22, 23)는, 반송 장치(10)를 사이에 두고 조명 장치(3)와는 반대측에 배치되고, 모두 조명 장치(3)를 향하고 있다. 촬상 장치(22, 23)는, 촬상 장치(5)와 동일하게, 제1 광(L1)을 받을 수 있고, 또한 제2 광(L2)의 입사각 α가 임계각보다 크다고 하는 조건을 충족하는 위치 및 각도로 배치되어 있다. 화상 처리 장치(7)는, 촬상 장치(5, 22, 23)에 접속되어 있고, 이들 촬상 장치(5, 22, 23)로부터 보내져 오는 화상을 처리하여 유리 병(1) 내의 이물을 검출하도록 구성되어 있다.9 is a view showing another embodiment of the foreign material inspection device. The configuration and operation of this embodiment, which are not specifically described, are the same as those shown in Figs. 1 and 2, and thus redundant descriptions thereof are omitted. In the embodiment shown in Fig. 9, a plurality of imaging devices 5, 22, and 23 are provided. These imaging devices 5, 22, and 23 are arranged on the opposite side of the lighting device 3 with the conveying device 10 interposed therebetween, and all face the lighting device 3. The imaging devices 22 and 23, like the imaging device 5, can receive the first light L1, and also satisfy the condition that the incident angle α of the second light L2 is greater than the critical angle and It is arranged at an angle. The image processing device 7 is connected to the imaging devices 5, 22, and 23, and is configured to detect foreign matter in the glass bottle 1 by processing images sent from these imaging devices 5, 22, 23 It is.

본 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 촬상 장치(5) 외에도, 두 대의 촬상 장치(22, 23)가 촬상 장치(5)의 양측에 배치되어 있지만, 보다 많은 촬상 장치를 마련해도 된다. 본 실시 형태에 관한 이물 검사 장치는, 동시에 복수의 유리 병(1)의 검사를 행하는 것이 가능해, 스루풋이 향상된다. 도 8에 나타내는 반사 미러(5b)는 도 9의 실시 형태에도 적용하는 것이 가능하다.In this embodiment, in addition to the imaging device 5 shown in Fig. 2, two imaging devices 22 and 23 are arranged on both sides of the imaging device 5, but more imaging devices may be provided. The foreign material inspection device according to the present embodiment can inspect a plurality of glass bottles 1 at the same time, and the throughput is improved. The reflection mirror 5b shown in FIG. 8 can also be applied to the embodiment of FIG. 9.

상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 청구범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.The above-described embodiment is described for the purpose that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can implement the present invention. Various modifications of the above-described embodiments can be achieved by those skilled in the art, and the technical spirit of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, and is to be interpreted as the widest scope according to the technical spirit defined by the claims.

본 발명은, 유리 병 등의 투광성 용기의 저부를 촬상하여 투광성 용기 내에 이물이 있는지 여부를 검사하기 위한 이물 검사 장치에 이용 가능하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a foreign material inspection device for imaging a bottom of a light-transmitting container such as a glass bottle and inspecting whether there is a foreign material in the translucent container.

1: 유리 병
3: 조명 장치
5: 촬상 장치
5a: 카메라
5b: 반사 미러
7: 화상 처리 장치
10: 반송 장치
15: 엠보스
20: 이물
22, 23: 촬상 장치
L1: 제1 광
L2: 제2 광1: Glass bottle
3: Lighting device
5: imaging device
5a: Camera
5b: reflective mirror
7: Image processing device
10: conveying device
15: emboss
20: foreign body
22, 23: imaging device
L1: first light
L2: second light

Claims (3)

반송 장치에 의해 반송되는 투광성 용기의 측방에 배치되고, 액체가 충전된 상기 투광성 용기를 조명하는 조명 장치와,
상기 반송 장치를 사이에 두고 상기 조명 장치와 대향하여 배치되고, 상기 투광성 용기의 저부의 화상을 생성하는 촬상 장치와,
상기 저부의 화상을 처리하는 화상 처리 장치를 구비하고,
상기 조명 장치로부터 발해진 광이, 상기 저부의 내면에서 반사된 제1 광과, 상기 저부 내를 진행하여 상기 저부의 외면에서 반사되는 제2 광으로 분할되었을 때, 상기 촬상 장치는, 상기 제1 광을 받을 수 있는 위치이며, 또한 상기 외면에서 반사된 상기 제2 광의 상기 내면으로의 입사각이 임계각보다 큰 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.An illumination device disposed on the side of the translucent container conveyed by the conveying device, and illuminating the translucent container filled with liquid;
An imaging device disposed opposite to the lighting device with the conveying device interposed therebetween, and generating an image of the bottom of the translucent container;
And an image processing apparatus for processing the bottom image,
When the light emitted from the lighting device is divided into a first light reflected from the inner surface of the bottom portion and a second light traveling through the bottom portion and reflected from the outer surface of the bottom portion, the imaging device may include the first A foreign matter inspection device, which is a position that can receive light, and is arranged at a position where an incident angle of the second light reflected from the outer surface to the inner surface is greater than a critical angle. 제1항에 있어서,
상기 촬상 장치는, 상기 반송 장치 상의 상기 투광성 용기의 저부의 내면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.According to claim 1,
The imaging device is arranged at a position higher than the inner surface of the bottom of the translucent container on the transport device. 제1항에 있어서,
상기 촬상 장치는, 상기 제1 광을 받을 수 있는 위치에 배치된 반사 미러를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이물 검사 장치.According to claim 1,
The imaging device is provided with a reflection mirror disposed at a position where the first light can be received.
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