JPH0136058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一次元走査カメラを用いた瓶類の検査
方法、特に瓶口の汚れ、割欠損の他にビリも検査
可能な瓶類の検査方法に関する。なおここにビリ
とは瓶類の割欠損までは生じていないが瓶類の肉
厚内に生じているヒビをいう。

従来の瓶類の検査方法としては、作業員が一本
一本目視で傷や汚れをチエツクする方法がある
が、その作業に多くの作業員を要するし、ビリ等
は目視で確認しにくく、またそれゆえに長時間そ
の作業を続けると作業員にかなりの疲労を与える
おそれがあつた。

また人手を介さないで瓶類を検査する方法とし
ては他に単なる投受光器を使用する方法がある。
しかしこの方法は単一の投受光器を用いるため大
きな割欠損や汚れでないビリ等の傷は充分に検出
し得ないという欠点があつた。

本発明の目的は上記従来の検査方法の問題点を
解消し、割欠損や汚れの検査を行うと同時にビリ
のような検出しにくい小さな傷でも検査し得る検
査方法を提供することである。

概説すると本発明の検査方法は、下記光源と一
次元走査カメラの対を複数設け、コンベアにより
単列的に移送される瓶の瓶口全周を検査する方法
であつて、瓶口のほぼ横に光源を設け、この光源
よりの光線を前記瓶口の光源に近い側壁で透過さ
せ、この透過光を前記瓶口の斜上方で且つ光源と
は反対側の位置に設けた。一次元走査カメラで受
光して電気信号に変換し、この変換された走査毎
の電気信号のモード数の変化のパターンをあらか
じめ設定した良品瓶の電気信号のモード数の変化
のパターンを比較し、モードパターンオーバーの
有無により瓶口の良否を判定するようにした瓶類
の検査方法及び透過光と共に反射光を一次元走査
カメラで受光して同様に行う瓶類の検査方法であ
る。ここにいうモードとは一走査毎に得られる矩
形波のことをいい、モード１とは矩形波が１個の
場合を、モード０とは矩形波が存在しない場合を
いう。

以下図面に示す実施例を参照して本発明を詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略図であ
る。第１図において１は検査すべき瓶で、検査を
なすため図示外のコンベア上に載置されて移送さ
れる。２はたとえばランプで構成される光源であ
る。光源２は瓶１の瓶口３のほぼ横に設けられて
おり、この光源２より照射された光線４は瓶口３
の一方の上部側壁５を透過して屈折を受ける。屈
折を受けた透過光線４はイメージセンサカメラ６
に入る。イメージセンサカメラ（以下単にカメラ
という）６は、たとえばCCD素子（電荷結合素
子）が多数個直列に配列されて構成されており、
これらCCD素子に光があたるとその光信号を電
気信号に変換して撮像信号を取出す一次元走査の
可能なカメラであり、これ自体は周知のものであ
る。カメラ６は瓶口上部側壁５を透過した光線４
が受光されるように、瓶口３の斜上方に配されて
いる。今瓶１の瓶口３に割欠損やビリの全然ない
場合、すなわち瓶が良品瓶である場合を想定す
る。上記のように光源２から出た光線４は瓶口３
の上部側壁５を透過し、屈折を受けた後カメラ６
に入る。この場合カメラ６から瓶口をみて光線の
透過領域を示すと第２図に示す通りとなる。第２
図において７は透過領域、８はカメラ６の走査線
である。矢印を瓶の進行方向とすると、瓶の進行
につれて瓶口３が走査線８に近づき、瓶口３の位
置イが走査線８に達すると透過領域７の部分に走
査線８が交叉することになり、透過領域７に交叉
する走査線８の部分は透過光線が受光される。そ
してカメラ６はその透過領域の幅に応じた電気信
号を得る。さらに瓶が移動して瓶口３のたとえば
位置ロ、位置ハ、位置ニが、それぞれ順次走査線
８の位置に達すると、上記と同様にカメラ６は走
査線８が透過領域７と交叉するそれぞれの透過領
域の幅に応じた電気信号を得る。この場合得られ
る電気信号はパルス信号であり、しかも各走査毎
に１個のパルス信号が得られる。他方第３図は瓶
口３にビリがある不良瓶の透過領域について示し
たもので、透過領域７はビリの影響のため透過光
が欠落した部分があり７ａ，７ｂ，７ｂに分割さ
れている。したがつて瓶の移動にしたがい、瓶口
３のたとえば位置イ、位置ロ、位置ハ、位置ニが
順次走査線８に達する場合を考えると、位置イ、
位置ハ、位置ニにおいては透過領域７ａ，７ｂ，
７ｃがそれぞれ走査線８と交叉し、カメラ６は良
品瓶のときと同様パルス信号を得るが、位置ロが
走査線８に達する時点では透過領域７と走査線８
とは交叉しないので、カメラ６は何の電気信号も
導出しない。このように第２図に示す良品瓶の透
過領域に対応して得られる電気信号パターンと、
第３図に示す不良瓶の透過領域に対応して得られ
る電気信号パターンが相違するので、カメラ６に
接続される電子回路にあらかじめ良品瓶の信号パ
ターンを設定しておき、これと検査瓶の信号パタ
ーンを比較することによつて瓶の良否を判定する
ことができる。

第４図に瓶の良否を判定するための具体的な電
子回路の一例を示す。

第４図において４１はカメラ６より得られる電
気信号を波形整形する波形整形回路、４２はカメ
ラ６の一走査毎のパルス数を計数するモード計数
器、４３は数値「１」を設定する設定器、４４は
モード計数器４２の出力と、設定器４３より数値
信号を入力に受けて両者を比較する比較器、４５
は比較器４４の出力端ａ＜１の出力を入力に受
け、無条件（条件信号として“Ｈ”（ハイ）信号
が加えられている）に出力するラツチ回路、４６
は比較器４４の出力端ａ＝１の出力を入力に受
け、ラツチ回路４５の出力“１”を条件信号とし
て、入力信号を出力に導出するラツチ回路、４７
は比較器４４の出力端ａ＜１の出力信号を入力に
受けラツチ回路４６の出力信号“１”を条件信号
として、入力信号を出力に導出するラツチ回路、
４８は比較器４４の出力端ａ＝１の出力信号を入
力に受け、ラツチ回路４７の出力信号“１”を条
件信号として入力信号を出力に導出するラツチ回
路、４９はモードパターンオーバー信号、すなわ
ち瓶不良信号を導出する端子である。

次に第４図の回路の動作について説明する。先
ず検査瓶が第２図に示すような良品瓶であるとす
ると、瓶１の移動にしたがいカメラ６の走査動作
が続けられるが瓶口３の位置イが走査線８に達す
るまではカメラ６したがつて波形整形回路４１に
は何の出力も得られない。それゆえモード計数器
４２の計数内容が「０」であり、各走査毎に比較
器４４の出力端ａ＜１に出力信号“１”が導出さ
れる。この出力信号“１”は無条件にラツチ回路
４５の出力端にも導出される。しかしモード０が
連続する限りそれ以上の変化はない。続いて瓶１
の移動にしたがい瓶口３の位置イが走査線８を通
過すると、カメラ６を経て波形整形回路４１に走
査毎に１個のパルス信号が出力される。このパル
ス信号がモード計数器４２で計数され、計数値
「１」の状態すなわちモード１の状態が続く。そ
してモード１の状態が続く間比較器４４の出力端
ａ＝１に出力信号“１”が導出される。ラツチ回
路４６は比較器４４の出力端ａ＝１の出力信号
“１”を入力に受けるが、この入力信号“１”を
ラツチ回路４５に保持されている出力信号“１”
を条件信号として、出力側に導出する。ラツチ回
路４６の出力信号“１”はラツチ回路４７の条件
信号として加えられるが、ラツチ回路４７は比較
器４４の出力端ａ＜１より出力“０”を入力に受
けているので、出力側に信号“１”を導出するこ
とはない。さらに瓶１の移動が続いて瓶口３の位
置ホが走査線８を通過すると、カメラ６には再び
透過光による電気信号が得られなくなりモード計
数器４２の計数内容は「０」すなわち０モードと
なる。それゆえ比較器４４は出力端ａ＜１に出力
信号“１”を導出するようになる。この信号
“１”はラツチ回路４７に加えられているので、
ラツチ回路４７はこの信号“１”をラツチ回路４
６に保持されている信号を条件信号として、出力
側に導出する。導出された信号“１”はラツチ回
路４８に条件信号として加えられるが、比較器４
４の出力端ａ＝１に導出される信号は“０”なの
で、ラツチ回路４８の出力側には信号“１”が導
出されない。第２図のような良品瓶の場合、瓶１
個の検査につきこれ以上のモードの変化はない。
すなわちモードパターンは、モード０群→モード
１群→モード０群と変化するのみである。それゆ
えラツチ回路４８の出力側に信号“１”が導出さ
れることなく、端子４９よりモードパターンオー
バ信号すなわち瓶不良信号が導出されることはな
い。しかしながら検査瓶が第３図のような不良瓶
であるとモードパターンは、モード０群から始ま
り→モード１群→モード０群→モード１群→モー
ド０群→モード１群→モード０群と変化する。第
２番目のモード０群までの動作は良品瓶とまつた
く同じである。すなわち第４図の回路において、
モード０群→モード１群→モード０群と変化して
きた状態では、ラツチ回路４７の出力信号“１”
が条件信号としてラツチ回路４８に加えられてい
るが、比較器４４の出力端ａ＝１の出力信号は
“０”なのでラツチ回路４８の入力に加えられる
信号は“０”である。不良瓶の場合この状態から
さらにモード１群と変化するので、比較器４４の
出力端ａ＝１は出力信号“１”を導出する。この
信号“１”はラツチ回路４８の入力に加えられ、
ラツチ回路４７に保持されている出力信号“１”
を条件信号としてラツチ回路４８の入力側から出
力側に出力される。この出力信号“１”がモード
オーバ信号すなわち瓶不良信号として端子４９よ
り導出される。このようにして検査瓶のモードパ
ターンが所定値オーバするか否かにより、瓶の良
否を判定することができる。

第５図は本発明の他の実施例を示す概略図であ
る。第５図において第１図と同一番号は同一のも
のである。光源２を第１図の場合より瓶口３に対
しやや横上方に設けている。光源２よりの光線４
を光源に近い瓶口側壁上部５で透過させ、この透
過光線をカメラ６で受光させる点で第１図の場合
と同様であるが、さらに光源２より光線９を瓶口
側壁上部５および１０の表面で反射させ、これも
カメラ６で受光させている点で特徴を有する。な
お１１は遮光板である。

第５図において良品瓶につき、カメラ６から瓶
口側を見た状態を第６図に示す。第６図において
７は第２図に示したと同様の透過領域、１２は光
線の反射領域である。瓶を矢印のように移動させ
てゆくとすると、カメラの走査線８が位置イと位
置ロの間に存するときは走査線８と光領域が交叉
するのは１箇所（モード１）、続いて瓶が移動し
走査線８が位置ロと位置ハの間に存するときは、
走査線８と光領域が交叉するのは２箇所（モード
２）、さらに続いて瓶が移動し走査線８が位置ハ
と位置ニの間に存するときは走査線と光領域が交
叉するのは３箇所（モード３）、同様にして位置
ニと位置ホ間では２箇所の交叉（モード２）、位
置ホと位置へでは１箇所（モード１）である。す
なわち良品瓶の場合モード１群→モード２群→モ
ード３群→モード２群→モード１群とモードが５
回変化する。他方第７図は瓶口３にビリがある不
良瓶の透過領域、反射領域を示したもので、第７
図においては位置ニホ間で透過領域がビリの影響
のため欠落している。そのためモードはモード１
群→モード２群→モード３群→モード２群→モー
ド３群→モード２群→モード１群と７回変化す
る。このように第６図に示す良品瓶のモード変化
回数と、第７図に示す不良瓶のモード変化回数が
相違するので、カメラ６に接続される電子回路に
あらかじめ良品瓶のモード変化回数を設定してお
き、検査瓶のモード変化回数を比較することによ
つて瓶の良否を判定することができる。

第８図にモード変化回数を比較して瓶の良否を
判定する具体的な電子回路の一例を示している。

第８図において７１は波形整形回路、７２は一
走査毎のパルスを計数するモード計数器、７３は
今回走査のモード数を記憶する記憶回路、７４は
前回走査のモード数を記憶する記憶回路、７５は
記憶回路７３，７４の内容を比較し、不一致の時
にのみ出力を不一致回路、７６は不一致回路７５
よりの信号を計数するモード変化計数器、７７は
基準値を設定する設定器、７８はモード変化計数
器７６の出力と設定器７７よりの数値信号を入力
に受けて両者を比較する比較器、７９は瓶不良信
号を導出する端子である。

第８図において検査が開始されると、一走査毎
のモード数がモード計数器７２で計数され、この
計数モード値が記憶回路７３に記憶される。一方
前回走査のモード数が記憶回路７４に記憶されて
いるので、不一致回路７５で記憶回路７３，７４
の内容が比較される。同じモードの走査が連続す
る場合記憶回路７３，７４の両出力は一致するの
で、不一致回路７５に出力は導出されない。モー
ドが変化すると記憶回路７３と記憶回路７４の内
容は相違することになり、不一致回路７５は出力
信号“１”を出す。この信号がモード変化計数器
７６で計数される。瓶１個の検査が終了すると良
品瓶の場合は設定器７７で設定されている基準値
とモード変化計数器７６の内容が一致し、比較器
７８は出力信号“１”を導出しない。したがつて
端子７９に瓶不良信号が導出されることはない。
しかし不良瓶の場合は設定器７７による設定基準
値とモード変化計数器７６の内容が一致せず、比
較器７８は出力信号“１”を導出する。その結果
端子７９より瓶不良信号が導出される。このよう
にして瓶の良否が判定される。

また上記説明において、不良瓶の例としてビリ
の生じているものについて説明したが本発明の検
査方法によれば割欠損や汚れが生じている場合で
も、透過領域、反射領域が変化するのでこれらの
不良瓶についても併せて検査することが可能であ
る。

さらにまた本発明を用いて検査精度を上げるた
めには第９図のように、光源とカメラの対を複数
設ければよい。すなわち光源２ａとカメラ６ａ、
光源２ｂとカメラ６ｂ、の２対で瓶１の前後の検
査を行ない、さらに瓶移動の中途で瓶を90゜回転
装置８０を用いて90゜回転させ、続いて光源２ｃ
とカメラ６ｃ、光源２ｄとカメラ６ｄの２対でさ
らに同様に瓶１の前後の検査を行なう。これによ
り瓶口周囲360゜の検査を完壁に行なうことができ
る。なお８１はコンベアである。

さらに本発明を用いて検査精度を上げるための
別方法として、第１０図に示すように光源２ａと
カメラ６ａ、光源２ｂとカメラ６ｂ、光源２ｃと
カメラ６ｃ、および光源２ｄとカメラ６ｄの４対
をそれぞれ90゜ずつずらして配設してもよい。

以上のように本発明の検査方法は検査すべき瓶
のほぼ横に光源を設け、この光源よりの光線を前
記瓶口の側壁で透過させ、この透過光を前記瓶口
の斜上方に設けた一次元走査カメラで受光して電
気信号に変換し、この変換された電気信号のパタ
ーンとあらかじめ設定した良品瓶の信号パターン
を比較することにより瓶の良否判定をなすもので
あるから、割欠損や汚れのみならビリをもチエツ
クすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は第１図実施例において良品瓶につきカメラか
ら瓶口を見た状態を示す図、第３図は第１図実施
例において不良瓶につきカメラから瓶口を見た状
態を示す図、第４図は第１図実施例に使用される
電子回路の一例を示す回路ブロツク図、第５図は
本発明の他の実施例を示す概略図、第６図は第５
図実施例において良品瓶につきカメラから瓶口を
見た場合の状態を示す図、第７図は第５図実施例
において不良瓶につきカメラから瓶口を見た場合
の状態を示す図、第８図は第５図実施例に使用さ
れる電子回路の一例を示す回路ブロツク図、第９
図および第１０図は本発明の適用例を示す概略図
である。１は瓶、２は光源、３は瓶口、４は光
線、５は瓶口側壁上部、６はカメラ、７は透過領
域、８は走査線、９は光線、１２は反射領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記光源と一次元走査カメラの対を複数設
   け、コンベアにより単列的に移送される瓶の瓶口
   全周を検査する方法であつて、瓶口のほぼ横に光
   源を設け、この光源よりの光線を前記瓶口の光源
   に近い側壁で透過させ、この透過光を前記瓶口の
   斜上方で且つ光源とは反対側の位置に設けた一次
   元走査カメラで受光して電気信号に変換し、この
   変換された走査毎の電気信号のモード数の変化の
   パターンをあらかじめ設定した良品瓶の電気信号
   のモード数の変化のパターンと比較し、モードパ
   ターンオーバーの有無により瓶口の良否を判定す
   るようにした瓶類の検査方法。 ２ 下記光源と一次元走査カメラの対を複数設
   け、コンベアにより単列的に移送される瓶の瓶口
   全周を検査する方法であつて、瓶口のほぼ横に光
   源を設け、この光源よりの光源の一部を前記瓶口
   の光源に近い側壁で透過させ、前記光源よりの光
   線の他の一部を前記瓶口の表面で反射させ、前記
   透過光と前記反射光を、前記瓶口の斜上方で且つ
   光源とは反対側の位置に設けた一次元走査カメラ
   で受光して電気信号に変換し、この変換された走
   査毎の電気信号のモード数の変化のパターンをあ
   らかじめ設定した良品瓶の電気信号のモード数の
   変化のパターンと比較し、モードパターンオーバ
   ーの有無により瓶口の良否を判定するようにした
   瓶類の検査方法。