JP2000229695A - 容器製品検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １台のカメラを用いて例えば入味線の高さ位
置の計測、並びに、容器へのキャップの取付状態の計測
（キャップ斜め頭の計測）についての２種類の計測を同
時に、しかも良好な計測条件の下で高精度で行うことが
できるような容器製品検査装置を提供する。 【解決手段】 拡散板９を介して検査対象の容器製品２
の一部分（キャップ２ｂ）に検査用照明光を照射する第
１の照明系Ａと、容器製品２の他の部分（容器２ａの入
味線Ｐ）に検査用照明光を直接照射する第２の照明系Ｂ
と、第１及び第２の照明系Ａ，Ｂからの検査用照明光を
容器製品２越しに撮像するカメラ４（撮像装置）と、こ
のカメラ４から供給される画像情報に基づいて複数の検
査項目についての判断を行う画像処理装置５とをそれぞ
れ具備せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酒類，清涼飲料，
牛乳の如き液体、半流動体或いは粉状体等を容器（瓶や
ボトル等）内に充填して成る容器製品（例えば、飲料製
品等）について出荷前に検査を行うための容器製品検査
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲料製品の製造に際しては、コンベア上
に載置されて搬送される容器（瓶やボトル等）に酒類，
清涼飲料，牛乳等の飲料が充填され、その後に容器の口
部にキャップ（蓋体）が装着される。そして、このよう
にして完成された飲料入り容器（容器製品）は、コンベ
アにて所定領域の検査部に搬送され、複数の検査項目に
ついての検査が出荷前に行われるようになっている。な
お、上述の複数の検査項目のうちには、入味線（容器の
内容物レベルの位置；例えば液面高さ等）の検査や、キ
ャップを容器の口部に取り付けた時の締め付け状態（装
着状態）の検査等が含まれる。

【０００３】図３はこのような検査のために用いられる
従来の容器製品検査装置を示すものであって、この装置
は、検査対象としてコンベア１にて搬送されてくる容器
製品２を照明する照明装置３と、この照明装置３にて照
明された容器製品２を撮像するカメラ（撮像装置）４
と、このカメラ４から供給される画像信号に基づいて画
像処理を行う画像処理装置５と、コンベア１にて搬送さ
れる容器製品２が所定位置を通過するのを検知するトリ
ガセンサ（ピックアップセンサ）６とから構成されてい
る。なお、上述の照明装置３は、照明光源７と、この照
明光源７から発せられる光をコンベア１の所定領域すな
わち容器製品２の移動経路のうちの所定領域に導くため
の複数本の光ファイバ８とから成り、コンベア１にて搬
送される容器製品２が検査箇所において光ファイバ８か
ら投光される光により照明されるように構成されてい
る。

【０００４】かくして、コンベア１上に載置されて搬送
される容器製品２について出荷前に入味線検査をするに
は、容器製品２に対して照明装置３から光を照射してい
る領域（第１の検査領域）において、容器製品２がトリ
ガセンサ６の前を通過した時に、これに同期して容器製
品２の外観をカメラ１にて撮像し、このカメラ１から供
給される画像情報に基づいて画像処理装置５により入味
線の高さ位置についての良否判定を行なうようにしてい
る。

【０００５】また、容器製品２の容器（ボトル）２ａに
キャップ２ｂを取り付けた時の締め付け状態（キャップ
斜め頭の有無）を検査するには、その検査手法として、
キャップ２ｂの天面２ｃの輪郭を計測することによりそ
の検査を行うようにしている。すなわち、容器製品２に
対して照明装置３にて光を照射している領域（前記第１
の検査領域とは別の第２の検査領域）において、容器２
ａに取り付けられているキャップ２ｂの外観をカメラ４
にて撮像し、この際に撮像された画像中の背景とキャッ
プ２ｂの陰影との度合い差を画像処理装置５により演算
し、この度合い差を利用して前記キャップ２ｂの天面２
ｃの輪郭位置を計測する。そして、このような計測を容
器製品２の搬送経路に沿った別々の複数の検査領域で複
数回にわたり行って、前記キャップ２ｂの天面２ｃの輪
郭の傾きを求め、キャップ２ｂが斜めになっているか否
か判定するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来の容器製品検査装置では、コンベア１にて搬送
される容器製品２の各々について複数項目の検査を実施
するためには、複数の検査領域毎にカメラ４をそれぞれ
設置して検査を行ない、それらの結果を集約して、容器
製品２が良品であるか不良品であるかの判定を行なう必
要がある。そのため、カメラ４を複数台設置しなければ
ならないのが実状である。なお、従来において、別々の
検査領域にそれぞれ備えたカメラ４にて各検査項目を別
々に検査するようにしているのは、１台のカメラ４で複
数項目の検査を施行しようとした場合にはカメラ４の絞
りや照明の仕方を検査項目に応じて適宜に設定しなけれ
ばならないこととなるが、そのような設定は現実的には
困難であるからである。

【０００７】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、１台のカメラを用いて例
えば入味線の高さ位置の計測、並びに、容器へのキャッ
プの取付状態の計測（キャップ斜め頭の計測）について
の２種類の計測を同時に、しかも良好な計測条件の下で
高精度で行うことができるような容器製品検査装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、拡散板を介して検査対象の容器製品
の一部分に検査用照明光を照射する第１の照明系と、前
記容器製品の他の部分に検査用照明光を直接照射する第
２の照明系と、前記第１及び第２の照明系からの検査用
照明光を前記容器製品越しに撮像する撮像装置と、前記
撮像装置から供給される画像情報に基づいて複数の検査
項目についての判断を行う画像処理手段とをそれぞれ具
備せしめるようにしている。また、本発明では、前記第
２の照明系から前記容器製品に対して直接照射される検
査用照明光を、前記拡散板による検査用照明光の減衰量
に応じて、前記第１の照明系から前記拡散板を介して前
記容器製品に対して照射される検査用照明光よりも相対
的に減光させるようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１及び図２を参照して説明する。なお図１及び図２
において、図３と同様の部分には同一の符号を付して重
複する説明を省略する。

【００１０】図１は本発明の一実施形態に係る容器製品
検査装置を示すものであって、本装置は、従来の容器製
品検査装置の場合と同様の構成部品に加えて、拡散板９
がさらに備えられている。上述の拡散板９は、コンベア
１上に載置されて搬送される容器製品２の頭部すなわち
キャップ２ｂに対応する領域に配置されており、この拡
散板９の背面側（容器製品２とは反対の側）に光ファイ
バ８のうちの一部の光ファイバ８ａが対応配置されてい
る。そして、光ファイバ８のうちの残りの光ファイバ８
ｂが、容器製品２の正規の入味線Ｐ（図２参照）に対応
する位置に配置されている。なお、これらの光ファイバ
８ａ，８ｂは１つの共通の照明光源７から検査用照明光
が供給されるように構成されている。かくして、照明光
源７，光ファイバ８ａ及び拡散板９により第１の照明系
Ａ（間接照明系）が構成されると共に、照明光源７及び
光ファイバ８ｂにより第２の照明系Ｂ（直接照明系）が
構成されている。

【００１１】上述の照明光源７から光ファイバ８ａに導
かれて出射される検査用照明光は、拡散板９に入射さ
れ、この拡散板９にて拡散された光が容器製品２のキャ
ップ２ｂを含む画像処理領域α（図２参照）に照射され
るようになっている。また、照明光源７から光ファイバ
８ｂに導かれて出射される検査用照明光は、拡散板９等
を通ることなく、容器製品２の入味線Ｐを含む画像処理
領域β（図２参照）に直接に照射されるようになってい
る。ただし、光ファイバ８ａ及び８ｂとカメラ４との間
の距離が等しい場合には、光ファイバ８ａから減衰量の
大きな拡散板９を通してカメラ４に入射される光量と、
光ファイバ８ｂからカメラ４に直接に入射される光量と
は圧倒的に異なることとなるが（後者の方が前者よりも
極めて多量）、検査処理の簡素化のためにはこれらの光
量を等しく設定するのが望ましい。そこで、本実施形態
においては、光量を等しく設定するために、直接照明用
の光ファイバ８ｂと容器製品２との間の距離が、光ファ
イバ８ａと容器製品２との間の距離よりも相対的に長く
設定されている。すなわち、容器製品２を直接的に照明
する光ファイバ８ｂは、拡散板９を介して容器製品２を
間接的に照明する光ファイバ８ａよりも容器製品２に対
して遠ざかった位置に配置され、これに応じて、直接照
明用の光ファイバ８ｂから容器製品２に対して照射され
る検査用照明光が、拡散板９を介して容器製品２に対し
て照射される検査用照明光よりも相対的に減光されるよ
うになっている。

【００１２】次に、上述の如き構成の容器製品検査装置
を用いて、コンベア１上を搬送される容器製品２の入味
線検査及びキャップ斜め頭検査（出荷前における外観検
査）を行う際の作用について述べると、以下の通りであ
る。

【００１３】まず、照明光源７から発せられる検査用照
明光が、光ファイバ８ａ，８ｂを介して容器製品２に向
けて伝送され、容器製品２の背面側（ボトル背面）から
照射されてその背面側が照明される。この際、第１の照
明系Ａの光ファイバ８ａから投光される検査用照明光は
拡散板９を通して容器製品２のキャップ２ｂの背面に照
射される一方、第２の照明系Ｂの光ファイバ８ｂから投
光される検査用照明光は容器製品２の容器２ａの背面に
直接に照射される。これらの光ファイバ８ａ，８ｂから
検査用照明光がそれぞれ照射されている領域において、
容器製品２がトリガセンサ６の前を通過した時、このト
リガセンサ６により検知信号が出力され、これに同期し
て容器製品２の外観がカメラ４にて撮像される。

【００１４】この場合、光ファイバ８ａから投光される
検査用照明光は、拡散板９に入射されて拡散され、拡散
板９は明るい白い板としてカメラ４にて撮像される。こ
の際、容器製品２越しに拡散板９を撮像していることと
なるので、カメラ４には容器製品２の陰影、例えばキャ
ップ２ｂの輪郭（天面２ｃ及び周面２ｄ）が写し出され
ることとなる。一方、光ファイバ８ｂから投光される検
査用照明光は、直接、容器製品２の容器２ａ中を透過
し、カメラ４に入射する。このため、カメラ４には容器
製品２の容器２ａ中で減衰した陰影、例えば充填された
液やラベル等の陰影又は破れた隙間が写し出される。そ
して、この際にカメラ４から出力されるカメラ画像（画
像情報）が画像処理装置５に供給され、画像処理装置５
に取り込まれた画像情報に基づいて製品検査のための処
理が行われる。

【００１５】画像処理装置２に取り込まれた画像情報
は、画像処理装置５により画像処理領域が分割して設定
される。すなわち、図２に示す如く、拡散版９が写し出
されている画像処理領域αと、特設透過光が入射されて
きている画像処理領域βとの２領域に分割される。そし
て、一方の画像処理領域αに写し出された画像に基づい
て、キャップ２ｂの輪郭の位置（図２において矢印で示
す天面２ｃ及び周面２ｄの位置）が計測されると共に、
これと同時に、他方の画像処理領域βに写し出された画
像に基づいて、容器２ａ内の入味線Ｐ（図２において矢
印で示す液面高さの位置）が計測される。

【００１６】このような容器製品検査装置によれば、コ
ンベア１にて搬送される容器製品２について入味線検査
及びキャップ斜め頭検査を行う場合において、それぞれ
の検査に専用の２台のカメラを用いることなく、１台の
カメラでこれらの検査を行うことができる。特に、これ
まで光量差が大きく異なることに起因して、従来では同
時に検査を行なうことができなかった入味線（液面高
さ）Ｐの検査とキャップ２ｂの天面２ｃ及び周面２ｄの
外観検査との２種類の検査項目を同時に行なうことがで
きる。しかも、良好な計測条件の下で製品検査を高精度
で行うことができる。

【００１７】以上、本発明の一実施形態について述べた
が、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可
能である。例えば、既述の実施形態では１台の照明光源
７からの光を２種類の光ファイバ８ａ，８ｂをそれぞれ
介して製品検査のための照明光源としているが、２台の
照明光源を用意して、これらの照明光源の光量をそれぞ
れ別々に設定することにより、キャップ２ｂへの照射光
量並びに容器２ａの入味線Ｐの箇所への照射光量を適宜
に設定し、これにより第１の照明系Ａから照射される検
査用照明光よりも第２の照明系Ｂから照射される検査用
照明光を相対的に減光させるようにしても良い。また、
本発明は、入味線検査及びキャップ斜め頭検査の２種類
の検査を行う場合に限らず、その他の複数種の容器検査
項目を同時に行い得るように構成することも可能であ
る。また、本発明に係る容器製品検査装置は、液体以外
の半流動体や粉状体等を内部に充填して成る容器製品に
対する検査にも適用可能である。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、拡散板を介
して検査対象の容器製品の一部分（例えば、キャップ２
ｂ部分）に検査用照明光を照射する第１の照明系と、前
記容器製品の他の部分（例えば、容器２ａの入味線Ｐ部
分）に検査用照明光を直接照射する第２の照明系と、前
記第１及び第２の照明系からの検査用照明光を前記容器
製品越しに撮像する撮像装置（例えば、カメラ４）と、
前記撮像装置から供給される画像情報に基づいて複数の
検査項目についての判断を行う画像処理手段（例えば、
画像処理装置５）とをそれぞれ具備せしめるようにした
ものであるから、容器製品について入味線検査及びキャ
ップ斜め頭検査等の複数項目の検査を行う際、それぞれ
の検査に専用の撮像装置を複数台用いることなく、１台
の撮像装置でこれらの検査を同時に行うことができる。
従って、撮像装置の台数が少なくて済みコンパクトで安
価な装置でありながら、良好な計測条件の下で製品検査
を高精度で行うことができる非常に実用的な容器製品検
査装置を提供することが可能となる。

【００１９】また、請求項２に記載の本発明は、前記第
２の照明系から前記容器製品に対して直接照射される検
査用照明光を、前記拡散板による検査用照明光の減衰量
に応じて、前記第１の照明系から前記拡散板を介して前
記容器製品に対して照射される検査用照明光よりも相対
的に減光させるようにしたものであるから、特に、光量
差が大きく異なることに起因して従来では同時に検査を
行なうことができなかった２種類の検査項目、例えば、
入味線検査（液面高さの良否検査とキャップ斜め頭検査
（キャップ天面が斜めになっているか否かの検査）を同
時に行なうことが可能となる。従って、このような本発
明の容器製品検査装置によれば、出荷前の検査を能率良
く施行することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る容器製品検査装置の
構成図である。

【図２】検査対象である容器製品についての２つの画像
処理領域を示す説明図である。

【図３】従来の容器製品検査装置の構成図である。

【符号の説明】

１ コンベア ２ 検査対象である容器製品 ２ａ 容器（ボトル） ２ｂ キャップ ２ｃ キャップの天面 ２ｄ キャップの周面 ３ 照明装置 ４ カメラ ５ 画像処理装置（画像処理手段） ６ トリガセンサ ７ 照明光源 ８，８ａ，８ｂ 光ファイバ ９ 拡散板 α，β 画像処理領域 Ａ 第１の照明系 Ｂ 第２の照明系 Ｐ 入味線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡散板を介して検査対象の容器製品の一
   部分に検査用照明光を照射する第１の照明系と、前記容
   器製品の他の部分に検査用照明光を直接照射する第２の
   照明系と、前記第１及び第２の照明系からの検査用照明
   光を前記容器製品越しに撮像する撮像装置と、前記撮像
   装置から供給される画像情報に基づいて複数の検査項目
   についての判断を行う画像処理手段とをそれぞれ具備す
   ることを特徴とする容器製品検査装置。
2. 【請求項２】 前記第２の照明系から前記容器製品に対
   して直接照射される検査用照明光を、前記拡散板による
   検査用照明光の減衰量に応じて、前記第１の照明系から
   前記拡散板を介して前記容器製品に対して照射される検
   査用照明光よりも相対的に減光させるようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載の容器製品検査装置。