JPH03267746A - 中空体を三次元的に検査するための装置 - Google Patents
中空体を三次元的に検査するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１１
【産業上の利用分野］
本発明は中空体を三次元的に検査するための装置であっ
て、円形軌道上の検査領域を通って中空体を運動せしめ
、同時に円形軌道の軸線に平行な対称軸線を中心に中空
体を回転せしめる搬送機と、検査領域内に位置する中空
体のための照明装置と、検査領域内に位置する中空体か
ら発する光を受容するための光電式の光電管と、 光線
路内に配置されて互いに折り曲げられた平らな不動の鏡
のグループと、を有している形式のものに関する。 ［０００２］ 【従来の技術】 欧州特許第０１５１０５９号明細書に公開されている前
述の形式の装置は、半透明な中空体の表面の全体を検査
するのに使用されている。この公知の装置は搬送機とし
て連続的に運動する運搬星形車を有しており、該星形車
には、中空体をその対称軸線を中心に回転せしめるなめ
外方の構成部分が配設されている。照明装置はレーザ光
源から成り、該レーザ光源は、レーザ光線を水平方向の
軸線を備えた回転鏡を介して平らな不動の４つの鏡のグ
ループの方に向けており、該鏡は垂直方向に並んで上下
に配置されている。この平らな鏡は、回転鏡の回転装置
のレベル上に揺動する光線を供給しており、該光線は揺
動鏡を介して中空体上に投射されている。揺動鏡は完全
な回転運動中、その揺動運動によってその前方の回転装
置内に位置している中空体に同伴し、その際光線は、中
空体を連続する直径平面内で掃射している。光検出器は
光に敏感なスクリーンを備えた受信器であり、該スクリ
ーンは半透明の光によって照射されている。公知の装置
にあっては、対象物を回転せしめるための構成部分とし
て駆動ベルトが使用されており、該駆動ベルトは、光に
敏感なスクリーンに向い合う中空体の側部上で中間の高
さのその側壁上に当接しており、これによってこの領域
内の中空体に陰影を付けている。この死角内に位置する
領域も検査することができるようにするなめ、不動な鏡
の垂直な列が設けられており、該鏡は種々の傾斜角度の
元で収束する光線を供給している。その結果、駆動ベル
トを回転し乍ら中空体の表面の全体を半透明の光で検査
できるようになっている。 ［０００３］ この公知の装置の欠点は、該装置が運動する鏡、つまり
回転鏡及び揺動鏡を必要としており、その運動が互いに
正確一致し、また星形車の運動に正確に一致しかつ一致
したままの状態になっていなければならないという点で
ある。特に困難なことは、光検出器として走査カメラ又
はその類似物が使用されている場合、そのプロセッサが
、個々の走査線を時宜に適して検査さるべき中空体の全
体像に組み込まなければならないことである。更に問題
なのは、揺動鏡のような運動する鏡が、この公知の装置
にあっては、機械的なカムにより搬送機の搬送方向内で
検査領域に亙って連行され、かつその後迅速に元に戻さ
れるので、鏡に摩耗が発生し、そのため少くとも後調節
を常に行わなければならないということである。 しかし公知の装置にあっては揺動鏡の使用を断念するこ
とはできない。それは、そうでないと充分な検査時間が
利用できないからである。公知の装置の、光に敏感なス
クリーンによって提供される像を評価するための形式に
ついては、欧州特許第０１５１０５９号明細書には何も
記載されていない。 ［０００４３ 欧州公開特許第０２９３５１０号明細書には、瓶の側壁
部を検査するために設けられた装置が公開されている。 この公知の装置にあっては、同じように揺動鏡がしかも
揺動対物レンズが使用されていて、検査さるべき瓶を検
査領域の最初から最後まで追跡している。従ってこの公
知の装置は、先に述べた公知の装置と同様の欠点を有し
ている。揺動鏡の代りに揺動対物レンズを使用する場合
には、その上更に問題が大きくなる怖れがある。それは
、ともかく評価可能な画像を達成するには光学系が極端
に正確に運動しなければならないからである。 ［０００５］
て、円形軌道上の検査領域を通って中空体を運動せしめ
、同時に円形軌道の軸線に平行な対称軸線を中心に中空
体を回転せしめる搬送機と、検査領域内に位置する中空
体のための照明装置と、検査領域内に位置する中空体か
ら発する光を受容するための光電式の光電管と、 光線
路内に配置されて互いに折り曲げられた平らな不動の鏡
のグループと、を有している形式のものに関する。 ［０００２］ 【従来の技術】 欧州特許第０１５１０５９号明細書に公開されている前
述の形式の装置は、半透明な中空体の表面の全体を検査
するのに使用されている。この公知の装置は搬送機とし
て連続的に運動する運搬星形車を有しており、該星形車
には、中空体をその対称軸線を中心に回転せしめるなめ
外方の構成部分が配設されている。照明装置はレーザ光
源から成り、該レーザ光源は、レーザ光線を水平方向の
軸線を備えた回転鏡を介して平らな不動の４つの鏡のグ
ループの方に向けており、該鏡は垂直方向に並んで上下
に配置されている。この平らな鏡は、回転鏡の回転装置
のレベル上に揺動する光線を供給しており、該光線は揺
動鏡を介して中空体上に投射されている。揺動鏡は完全
な回転運動中、その揺動運動によってその前方の回転装
置内に位置している中空体に同伴し、その際光線は、中
空体を連続する直径平面内で掃射している。光検出器は
光に敏感なスクリーンを備えた受信器であり、該スクリ
ーンは半透明の光によって照射されている。公知の装置
にあっては、対象物を回転せしめるための構成部分とし
て駆動ベルトが使用されており、該駆動ベルトは、光に
敏感なスクリーンに向い合う中空体の側部上で中間の高
さのその側壁上に当接しており、これによってこの領域
内の中空体に陰影を付けている。この死角内に位置する
領域も検査することができるようにするなめ、不動な鏡
の垂直な列が設けられており、該鏡は種々の傾斜角度の
元で収束する光線を供給している。その結果、駆動ベル
トを回転し乍ら中空体の表面の全体を半透明の光で検査
できるようになっている。 ［０００３］ この公知の装置の欠点は、該装置が運動する鏡、つまり
回転鏡及び揺動鏡を必要としており、その運動が互いに
正確一致し、また星形車の運動に正確に一致しかつ一致
したままの状態になっていなければならないという点で
ある。特に困難なことは、光検出器として走査カメラ又
はその類似物が使用されている場合、そのプロセッサが
、個々の走査線を時宜に適して検査さるべき中空体の全
体像に組み込まなければならないことである。更に問題
なのは、揺動鏡のような運動する鏡が、この公知の装置
にあっては、機械的なカムにより搬送機の搬送方向内で
検査領域に亙って連行され、かつその後迅速に元に戻さ
れるので、鏡に摩耗が発生し、そのため少くとも後調節
を常に行わなければならないということである。 しかし公知の装置にあっては揺動鏡の使用を断念するこ
とはできない。それは、そうでないと充分な検査時間が
利用できないからである。公知の装置の、光に敏感なス
クリーンによって提供される像を評価するための形式に
ついては、欧州特許第０１５１０５９号明細書には何も
記載されていない。 ［０００４３ 欧州公開特許第０２９３５１０号明細書には、瓶の側壁
部を検査するために設けられた装置が公開されている。 この公知の装置にあっては、同じように揺動鏡がしかも
揺動対物レンズが使用されていて、検査さるべき瓶を検
査領域の最初から最後まで追跡している。従ってこの公
知の装置は、先に述べた公知の装置と同様の欠点を有し
ている。揺動鏡の代りに揺動対物レンズを使用する場合
には、その上更に問題が大きくなる怖れがある。それは
、ともかく評価可能な画像を達成するには光学系が極端
に正確に運動しなければならないからである。 ［０００５］
本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置を改良して、運
動する鏡が全く必要でないようにすることにある。 ［０００６］
動する鏡が全く必要でないようにすることにある。 ［０００６］
上記課題は、請求項１に記載の特徴によって解決するこ
とができた。この外の請求項には有利な実施例が述べら
れている。 ［０００７］
とができた。この外の請求項には有利な実施例が述べら
れている。 ［０００７］
【発明の効果】
上記の課題を解決するための装置は、検査領域の内方の
中空体を均一に照射する照明装置を有している。その光
電式の光電管は、画像処理用に配設されているプロセッ
サ及びモニタを備えたマトリックスカメラ又は走査カメ
ラの部分である。更にこの装置は平らな不動のｎ個の鏡
を有しており、該鏡は、検査領域とマトリックスカメラ
又は走査カメラとの間に配置されている。これらの鏡は
、角度がずらされて配向されているため全検査領域を同
時に把掴することができ、またｎ個の互いに接続する検
査領域の区分から発する光が、ｎ個の鏡の各１つを介し
て光電式の光電管上にずらされて配向せしめられており
、該光電管は夫々同時に一各区分から夫々１つの−ｎ個
の部分像を直列状に受容している。 ［０００８］ この解決策の場合個々に運動している装置の部分は、搬
送機と、搬送機によって円形軌道上を運動しカリその際
その対称軸線を中心に回転している中空体とである。請
求項２に基く装置にあっては、照明装置として透視光源
が使用されており、有利には中空体は、欠陥を突きとめ
るために検査を行う必要のある鎖錠ねじ付きの透明な瓶
である。請求項３に基く装置にあっては照明装置として
鉛直照射光源が使用されており、有利には中空体は、非
透光性の又は不透明の中空体（例えばブリキ缶）である
。 ［０００９］ 検査領域の内方で中空体を均等に照明する装置は、例え
ば請求項４の場合には点光源から出発して発散レンズ及
びスリット絞りを介し、漏斗状の光線を作ることができ
るようになっている。しかし請求項５の場合は、分割さ
れた光源と発散式透明プレートとを保有する照明装置が
使用されている。 ［００１０］ 請求項６によれば（装置内にｎ個の不動の鏡がある場合
）、搬送機回転速度（搬送機自体が回転する角速度）に
対する中空体回転速度（中空体自体が回転する角速度）
の関係は、各中空体が検査領域の内方でその対称軸線を
中心に完全に１回転を行い、かつ各鏡の前で１／ｎ回転
を行うように選択されている。その際請求項７で述べて
いるように、搬送機上で搬送されている２つの中空体間
の相互の角度間隔は、円形軌道上を引張られているその
角度幅の２／ｎになっており、該角度幅は搬送機が検査
領域の内方で動く幅である。例えば請求項８によれば、
対称軸線を中心とした中空体の回転と搬送機の回転運動
とを相互に加算することができる。 ［００１１］ 請求項９によれば、不動の鏡は高さ方向にずらされて前
後に配置され、かつ垂直状態に対し重なり合って折り曲
げられており、その結果、垂直状態で同一領域内にある
中空体が各鏡によって次々と光電式光電管上に写像可能
となり、かつ円形軌道上で前後に配置された領域が、鏡
と画像処理されたプロセッサとの助けを借りて（場合に
よっては一時的な記憶装置に基いて）モニタ上に並列状
に写し出されるようになる。総ての鏡の角度位置は請求
項１０に基いて調節可能であり、また請求項１１によれ
ば、不動な鏡のグループと光電式光電管との間の光線路
内に変向鏡を配置することができる。 ［００１２］
中空体を均一に照射する照明装置を有している。その光
電式の光電管は、画像処理用に配設されているプロセッ
サ及びモニタを備えたマトリックスカメラ又は走査カメ
ラの部分である。更にこの装置は平らな不動のｎ個の鏡
を有しており、該鏡は、検査領域とマトリックスカメラ
又は走査カメラとの間に配置されている。これらの鏡は
、角度がずらされて配向されているため全検査領域を同
時に把掴することができ、またｎ個の互いに接続する検
査領域の区分から発する光が、ｎ個の鏡の各１つを介し
て光電式の光電管上にずらされて配向せしめられており
、該光電管は夫々同時に一各区分から夫々１つの−ｎ個
の部分像を直列状に受容している。 ［０００８］ この解決策の場合個々に運動している装置の部分は、搬
送機と、搬送機によって円形軌道上を運動しカリその際
その対称軸線を中心に回転している中空体とである。請
求項２に基く装置にあっては、照明装置として透視光源
が使用されており、有利には中空体は、欠陥を突きとめ
るために検査を行う必要のある鎖錠ねじ付きの透明な瓶
である。請求項３に基く装置にあっては照明装置として
鉛直照射光源が使用されており、有利には中空体は、非
透光性の又は不透明の中空体（例えばブリキ缶）である
。 ［０００９］ 検査領域の内方で中空体を均等に照明する装置は、例え
ば請求項４の場合には点光源から出発して発散レンズ及
びスリット絞りを介し、漏斗状の光線を作ることができ
るようになっている。しかし請求項５の場合は、分割さ
れた光源と発散式透明プレートとを保有する照明装置が
使用されている。 ［００１０］ 請求項６によれば（装置内にｎ個の不動の鏡がある場合
）、搬送機回転速度（搬送機自体が回転する角速度）に
対する中空体回転速度（中空体自体が回転する角速度）
の関係は、各中空体が検査領域の内方でその対称軸線を
中心に完全に１回転を行い、かつ各鏡の前で１／ｎ回転
を行うように選択されている。その際請求項７で述べて
いるように、搬送機上で搬送されている２つの中空体間
の相互の角度間隔は、円形軌道上を引張られているその
角度幅の２／ｎになっており、該角度幅は搬送機が検査
領域の内方で動く幅である。例えば請求項８によれば、
対称軸線を中心とした中空体の回転と搬送機の回転運動
とを相互に加算することができる。 ［００１１］ 請求項９によれば、不動の鏡は高さ方向にずらされて前
後に配置され、かつ垂直状態に対し重なり合って折り曲
げられており、その結果、垂直状態で同一領域内にある
中空体が各鏡によって次々と光電式光電管上に写像可能
となり、かつ円形軌道上で前後に配置された領域が、鏡
と画像処理されたプロセッサとの助けを借りて（場合に
よっては一時的な記憶装置に基いて）モニタ上に並列状
に写し出されるようになる。総ての鏡の角度位置は請求
項１０に基いて調節可能であり、また請求項１１によれ
ば、不動な鏡のグループと光電式光電管との間の光線路
内に変向鏡を配置することができる。 ［００１２］
本発明の実施例を図面に示し、次にこれを詳しく説明す
る。 ［００１３］ 本発明を、透明な瓶の検査の例（図１乃至図５）と、よ
り透明度の小さいか又は非透明な瓶の検査の例（図６）
と、４個の鏡のグループを使用した場合とについて以下
に説明する。その際装置は、ねじが設けられた瓶の開口
部領域の検査に使用されるものとする。その代りこの装
置は、瓶の他の領域の検査のためにも、又は中空ガラス
、ＰＥＴから成る中空体、ブリキ缶等のようなあらゆる
種類の多かれ少なかれ透明な物体の検査のためにも、こ
れを使用することができる。 ［００１４］ 図１には瓶検査機の全体図が示されており、該検査機は
、全体を符号１０で表わした瓶のねじ付き開口部領域の
ための検査装置を有している。図１で前方に図示されて
いる２つの回転テーブルの後方に第３の回転テーブル１
２が設けられており、該テーブル１２に検査装置１０が
配設されている。検査装置１０は検査ユニット１４と、
ケーシング１７を備えた照明装置１６とから成っている
（該ケーシング１７はよくみえるように、図２と図４で
は取り除かれている）。 ［００１５］ 第２図によれば、検査さるべき瓶１８は、ウオームスピ
ンドルによって左側に図示されている前方の回転テーブ
ルに供給され、該回転テーブルは瓶１８をメリーゴーラ
ンドとして形成された第３の回転テーブル１２に引き渡
し、該回転テーブル１２は瓶を検査した後、右側に図示
されている前方の回転テーブルに引き渡し、瓶は該回転
テーブルから別のウオームスピンドルによって受容され
ている。 搬送方向は、図２の夫々黒い矢印によって示されている
。回転テーブル１２は、瓶１８を円形軌道上で検査領域
２０を通過するように運動せしめている。その製瓶１８
は、その対称軸線、つまりその長手方向軸線を中心に回
転せしめられており、該軸線は、円形軌道の軸線２２に
、つまり回転テーブル１２の中心軸線に平行である。瓶
１８をその長手方向軸線を中心に回転せしめるため駆動
ベルト２４が使用されており、該ベルト２４は図３に図
示されている。 ［００１６］ 円形軌道の外方の、検査ユニット１４から離反した側部
上で円形軌道に配置されている照明装置１６は、図１乃
至図５に図示の実施例ではケーシング１７から成ってお
り、該ケーシング１７は前方側部にスリットを有し、該
スリットは耐熱ガラスから成るプレート２６によって覆
われている。プレート２６は、サンドブラストされて、
つまり発散式に透明であって、分割された光源２８から
の光を受容している。照明装置１６は全検査領域２０内
の瓶を極めて均等に照射している［００１７］ 図２乃至図５の図面によれば、検査ユニット１４は走査
カメラ３０と、検査領域２ｏと走査カメラの図示なしの
光電式光電管との間の光線路内に配置された平らな不動
の鏡３４ａ乃至３４ｄのグループ３４と、を有しており
、これらの鏡は円形軌道の軸線２２に対し横方向に置か
れた水平な列内に配置されて互いに側方にづらされてい
る。つまり水平平面内で互いに角度Ｗ（図３）を形成し
ている。走査カメラの図示なしの光電式光電管は、例え
ば直線的なＣＣＤ−検出器である。鏡のグループ３４と
走査カメラ３０との間の検査ユニット１４内に変向鏡３
６が設けられている。走査カメラ３０、変向鏡３６及び
鏡のグループ３４は、共にプレート３８上に固定されて
おり、該プレートは、図５で判るような形式でハンドル
車４０を用いて上方に調節可能である。検査ユニット１
４は光線路３２の入口側部上に入口ディスク４２を備え
た窓を有しており、その高さはプレート３８の高さ調節
領域に一致している。検査ユニット１４はブラケット４
４によって瓶検査機のフレームに固定されている。 ［００１８１ 図３及び図５の図面から更に、鏡３４ａ乃至３４ｄが高
さ方向にずらされて前後に配置されていることが判る。 更に鏡３４ａ乃至３４ｄは垂直状態に対して折り曲げら
れており、各鏡により垂直状態で同一領域にある瓶が、
検査のため光電式光電管に写し出される。円形軌道上で
次々に検査される瓶１８のねじ領域が、鏡３４ａ乃至３
４ｄによって走査線内の走査カメラ上に重なり合って写
し出される。その状況は図２乃至図４内、の図面で判る
通りである。鏡３４ａ乃至３４ｄは図示なしの形式で調
節可能であり、その結果、垂直状態に対するそれらの角
度及びそれらの互いに向い合う角度Ｗが、夫々調節可能
かつ調整可能になっている。 光線路３２の４本の光線は、検査領域内の瓶１８から４
個の鏡３４ａ乃至３４ｄに行き、またそこから走査カメ
ラ３０に行っているが、この光線は一度調整が行われた
後は不動である。時間ｔ１で、２個の瓶１８が図４内で
ハツチングされた位置にある、つまり鏡３４ａと鏡３４
ｃによって見られている。鏡３４ｂ及び３４ｄはこの時
間ｔ１では瓶１８を全くみていない。それは、この時間
ｔ１ではこれらの鏡に瓶１８が全く向い合って位置して
いないからである。時間ｔ２では瓶１８は更に移動し、
今度は鏡３４ｂ及び３４ｄが夫々１つの瓶１８を見てい
るが鏡３４ａ及び３４ｃは瓶１８を全く見ていない。つ
まり鏡３４ａと３４ｃ、又は３４ｂと３４ｄが常に１つ
の瓶１８を見ている。それは２つの鏡がピッチの中心部
（ハツチフグを施した位置）に配向し、他の２つの鏡が
ピッチ位置（ハツチフグなしの位置）に配向しているか
らである。各版１８は、それらの搬送運動の際、円形軌
道上で同時にその長手方向軸線を中心に旋回し、かつ検
査領域２０の内方でその長手方向軸線を中心に完全に１
回転するように設計されている。そのため各鏡３４ａ乃
至３４ｄは、そのねじ領域内の瓶１８の円周部の４分の
１を受容している。２つの異なった瓶の４分の２が夫々
同時に受容される。それは、２つの鏡が２つの瓶１８を
時間ｔ１でみ、また別の２つの鏡が２つの瓶１８を時間
ｔ２でみるからである。 ［００１９］ 走査カメラ３０には図示なしのプロセッサが配置されて
おり、該プロセッサは配設された走査線検出位置を備え
た個々の画像記憶装置である。その結果、光電検出器が
供給する走査検出画像が走査のための走査線を組み立て
ることができるようになり、三次元のねじ画像を処理し
て二次元の画像に作り替えている。デジタルな記憶装置
が各時間の検出器出口信号を記録し、次に正しい位置で
相互の関係を図示している。後方に接続されたモニタの
走査カメラ３０は、続いて４つの像を重ね合せて指示し
、その際指示走査線は、４つの鏡によって次々に受容さ
れた４つの部分から成っている。その際第１の鏡３４ａ
によって受容された像は、走査線の最下方の４分の１を
形成し、その他の４分の１の画像は、第３図から判るよ
うにその上方に配置されている。 ［００２０］ 先に説明した実施例はｎ＝４の鏡に関するものである。 検査領域２０を通って運動している各版の全体像を受容
することができるようにするため、搬送機１２の速度に
対するその個々の長手方向軸線を中心にした瓶の旋回速
度の関係は、検査領域２０内の瓶が各鏡の前で１ ／
ｎ回転するように選択されている。 ［００２１］ 瓶の長手方向軸線を中心にした瓶の回転運動と搬送機１
２の運動とは、検査領域２０内の瓶の回転速度と搬送機
の回転速度とを加算するように選択されている。つまり
例えば図３の図面に基いて搬送機が時計方向に回転する
場合、検査領域内の瓶１８は駆動ベルト２４（その運動
方向は矢印で示されている）によって回転中にずらされ
、瓶がその長手方向軸線を中心にして反時計方向に回転
するようになる。従って鏡のグループ３４からみて検査
領域内の版上の点が、搬送機１２の搬送運動に基いて右
に向って運動する。この運動が、その長手方向軸線を中
心にした瓶の個々の回転運動に重畳される。この運動は
検査領域内では同一の方向を有して搬送機の速度に加算
される。 ［００２２］ 更に前述の実施例にあっては説明の目的で走査カメラ３
０が使用されていた。 勿論同じようにマトリックスカメラを使用しても宜い。 これは単に走査線走査周波数乃至は単独面信号周波数の
問題だけである。今日使用可能なマトリックスカメラは
、走査カメラより著しくゆっくりと作業する。若し充分
に高い単独画信号周波数の使用が可能であれば、このよ
うなカメラは走査カメラの代りに直ちに使用可能である
。その際注意すべきことは、単独画信号周波数が充分に
高いマトリックスカメラにあっては、充分に大きな検知
マトリックスを持つ必要がある。つまり面素の数が充分
に大きくなければならない。つまり６４Ｘ６４の検出器
マトリック及び１秒間に２０００という充分な単独画数
の周波数にあっては、このようなマトリックスカメラで
３５ｃｍ又は４０ｃｍの高さの瓶を検出するには分解能
が余りにも小さ過ぎる。 ［００２３］ 図１乃至図５に基〈実施例の場合のような透視光照射設
備の代りに、図６に基く前方光又は鉛直照射光設備が使
用されている場合には、鏡の配置は、図１乃至図５に図
示の実施例の場合と同様変化することなしに使用される
。この本発明に基く検査装置の第２の実施例は、半透明
の中空体又は透明な中空体を検査するのに使用すること
もできるが、後者の透明な中空体に対しては前述の透視
光照明装置がより適合している。図６に基〈実施例は、
むしろ不透明な樹脂又は薄板又はブリキ缶又はその類似
物から成る瓶１８を検査するのに利用されている。 ［００２４］ 図６に基〈実施例では、全体を符号１１６で示した照明
装置が鏡３４ａ乃至３４ｄの上方に配置された点光源１
１８を有し、該光源は検査領域２０内の瓶１８を、発散
レンズ１１１と、この直ぐ前方に配置されたスリット絞
り１１２と、瓶１８の亘ぐ前方に配置された別のスリッ
ト絞り１１３とを介して扇形状の光線で照射している。 点光源１２８、発散レンズ１１１及び絞りスリット１１
２，１１３を保持するために通常ケーシングが設けられ
ているが、これらは、よく見通せるように図６には図示
されていない。鏡３４ａ乃至３４ｄが瓶１８から受容す
る画像は、第１の実施例に関して既に述べた形式で更に
処理される。この場合具なっているのは、これらの画像
は目視光によって作り出されているが、図１乃至図５に
基〈実施例にあってはこれが透視光によって作り出され
ているということだけである。
る。 ［００１３］ 本発明を、透明な瓶の検査の例（図１乃至図５）と、よ
り透明度の小さいか又は非透明な瓶の検査の例（図６）
と、４個の鏡のグループを使用した場合とについて以下
に説明する。その際装置は、ねじが設けられた瓶の開口
部領域の検査に使用されるものとする。その代りこの装
置は、瓶の他の領域の検査のためにも、又は中空ガラス
、ＰＥＴから成る中空体、ブリキ缶等のようなあらゆる
種類の多かれ少なかれ透明な物体の検査のためにも、こ
れを使用することができる。 ［００１４］ 図１には瓶検査機の全体図が示されており、該検査機は
、全体を符号１０で表わした瓶のねじ付き開口部領域の
ための検査装置を有している。図１で前方に図示されて
いる２つの回転テーブルの後方に第３の回転テーブル１
２が設けられており、該テーブル１２に検査装置１０が
配設されている。検査装置１０は検査ユニット１４と、
ケーシング１７を備えた照明装置１６とから成っている
（該ケーシング１７はよくみえるように、図２と図４で
は取り除かれている）。 ［００１５］ 第２図によれば、検査さるべき瓶１８は、ウオームスピ
ンドルによって左側に図示されている前方の回転テーブ
ルに供給され、該回転テーブルは瓶１８をメリーゴーラ
ンドとして形成された第３の回転テーブル１２に引き渡
し、該回転テーブル１２は瓶を検査した後、右側に図示
されている前方の回転テーブルに引き渡し、瓶は該回転
テーブルから別のウオームスピンドルによって受容され
ている。 搬送方向は、図２の夫々黒い矢印によって示されている
。回転テーブル１２は、瓶１８を円形軌道上で検査領域
２０を通過するように運動せしめている。その製瓶１８
は、その対称軸線、つまりその長手方向軸線を中心に回
転せしめられており、該軸線は、円形軌道の軸線２２に
、つまり回転テーブル１２の中心軸線に平行である。瓶
１８をその長手方向軸線を中心に回転せしめるため駆動
ベルト２４が使用されており、該ベルト２４は図３に図
示されている。 ［００１６］ 円形軌道の外方の、検査ユニット１４から離反した側部
上で円形軌道に配置されている照明装置１６は、図１乃
至図５に図示の実施例ではケーシング１７から成ってお
り、該ケーシング１７は前方側部にスリットを有し、該
スリットは耐熱ガラスから成るプレート２６によって覆
われている。プレート２６は、サンドブラストされて、
つまり発散式に透明であって、分割された光源２８から
の光を受容している。照明装置１６は全検査領域２０内
の瓶を極めて均等に照射している［００１７］ 図２乃至図５の図面によれば、検査ユニット１４は走査
カメラ３０と、検査領域２ｏと走査カメラの図示なしの
光電式光電管との間の光線路内に配置された平らな不動
の鏡３４ａ乃至３４ｄのグループ３４と、を有しており
、これらの鏡は円形軌道の軸線２２に対し横方向に置か
れた水平な列内に配置されて互いに側方にづらされてい
る。つまり水平平面内で互いに角度Ｗ（図３）を形成し
ている。走査カメラの図示なしの光電式光電管は、例え
ば直線的なＣＣＤ−検出器である。鏡のグループ３４と
走査カメラ３０との間の検査ユニット１４内に変向鏡３
６が設けられている。走査カメラ３０、変向鏡３６及び
鏡のグループ３４は、共にプレート３８上に固定されて
おり、該プレートは、図５で判るような形式でハンドル
車４０を用いて上方に調節可能である。検査ユニット１
４は光線路３２の入口側部上に入口ディスク４２を備え
た窓を有しており、その高さはプレート３８の高さ調節
領域に一致している。検査ユニット１４はブラケット４
４によって瓶検査機のフレームに固定されている。 ［００１８１ 図３及び図５の図面から更に、鏡３４ａ乃至３４ｄが高
さ方向にずらされて前後に配置されていることが判る。 更に鏡３４ａ乃至３４ｄは垂直状態に対して折り曲げら
れており、各鏡により垂直状態で同一領域にある瓶が、
検査のため光電式光電管に写し出される。円形軌道上で
次々に検査される瓶１８のねじ領域が、鏡３４ａ乃至３
４ｄによって走査線内の走査カメラ上に重なり合って写
し出される。その状況は図２乃至図４内、の図面で判る
通りである。鏡３４ａ乃至３４ｄは図示なしの形式で調
節可能であり、その結果、垂直状態に対するそれらの角
度及びそれらの互いに向い合う角度Ｗが、夫々調節可能
かつ調整可能になっている。 光線路３２の４本の光線は、検査領域内の瓶１８から４
個の鏡３４ａ乃至３４ｄに行き、またそこから走査カメ
ラ３０に行っているが、この光線は一度調整が行われた
後は不動である。時間ｔ１で、２個の瓶１８が図４内で
ハツチングされた位置にある、つまり鏡３４ａと鏡３４
ｃによって見られている。鏡３４ｂ及び３４ｄはこの時
間ｔ１では瓶１８を全くみていない。それは、この時間
ｔ１ではこれらの鏡に瓶１８が全く向い合って位置して
いないからである。時間ｔ２では瓶１８は更に移動し、
今度は鏡３４ｂ及び３４ｄが夫々１つの瓶１８を見てい
るが鏡３４ａ及び３４ｃは瓶１８を全く見ていない。つ
まり鏡３４ａと３４ｃ、又は３４ｂと３４ｄが常に１つ
の瓶１８を見ている。それは２つの鏡がピッチの中心部
（ハツチフグを施した位置）に配向し、他の２つの鏡が
ピッチ位置（ハツチフグなしの位置）に配向しているか
らである。各版１８は、それらの搬送運動の際、円形軌
道上で同時にその長手方向軸線を中心に旋回し、かつ検
査領域２０の内方でその長手方向軸線を中心に完全に１
回転するように設計されている。そのため各鏡３４ａ乃
至３４ｄは、そのねじ領域内の瓶１８の円周部の４分の
１を受容している。２つの異なった瓶の４分の２が夫々
同時に受容される。それは、２つの鏡が２つの瓶１８を
時間ｔ１でみ、また別の２つの鏡が２つの瓶１８を時間
ｔ２でみるからである。 ［００１９］ 走査カメラ３０には図示なしのプロセッサが配置されて
おり、該プロセッサは配設された走査線検出位置を備え
た個々の画像記憶装置である。その結果、光電検出器が
供給する走査検出画像が走査のための走査線を組み立て
ることができるようになり、三次元のねじ画像を処理し
て二次元の画像に作り替えている。デジタルな記憶装置
が各時間の検出器出口信号を記録し、次に正しい位置で
相互の関係を図示している。後方に接続されたモニタの
走査カメラ３０は、続いて４つの像を重ね合せて指示し
、その際指示走査線は、４つの鏡によって次々に受容さ
れた４つの部分から成っている。その際第１の鏡３４ａ
によって受容された像は、走査線の最下方の４分の１を
形成し、その他の４分の１の画像は、第３図から判るよ
うにその上方に配置されている。 ［００２０］ 先に説明した実施例はｎ＝４の鏡に関するものである。 検査領域２０を通って運動している各版の全体像を受容
することができるようにするため、搬送機１２の速度に
対するその個々の長手方向軸線を中心にした瓶の旋回速
度の関係は、検査領域２０内の瓶が各鏡の前で１ ／
ｎ回転するように選択されている。 ［００２１］ 瓶の長手方向軸線を中心にした瓶の回転運動と搬送機１
２の運動とは、検査領域２０内の瓶の回転速度と搬送機
の回転速度とを加算するように選択されている。つまり
例えば図３の図面に基いて搬送機が時計方向に回転する
場合、検査領域内の瓶１８は駆動ベルト２４（その運動
方向は矢印で示されている）によって回転中にずらされ
、瓶がその長手方向軸線を中心にして反時計方向に回転
するようになる。従って鏡のグループ３４からみて検査
領域内の版上の点が、搬送機１２の搬送運動に基いて右
に向って運動する。この運動が、その長手方向軸線を中
心にした瓶の個々の回転運動に重畳される。この運動は
検査領域内では同一の方向を有して搬送機の速度に加算
される。 ［００２２］ 更に前述の実施例にあっては説明の目的で走査カメラ３
０が使用されていた。 勿論同じようにマトリックスカメラを使用しても宜い。 これは単に走査線走査周波数乃至は単独面信号周波数の
問題だけである。今日使用可能なマトリックスカメラは
、走査カメラより著しくゆっくりと作業する。若し充分
に高い単独画信号周波数の使用が可能であれば、このよ
うなカメラは走査カメラの代りに直ちに使用可能である
。その際注意すべきことは、単独画信号周波数が充分に
高いマトリックスカメラにあっては、充分に大きな検知
マトリックスを持つ必要がある。つまり面素の数が充分
に大きくなければならない。つまり６４Ｘ６４の検出器
マトリック及び１秒間に２０００という充分な単独画数
の周波数にあっては、このようなマトリックスカメラで
３５ｃｍ又は４０ｃｍの高さの瓶を検出するには分解能
が余りにも小さ過ぎる。 ［００２３］ 図１乃至図５に基〈実施例の場合のような透視光照射設
備の代りに、図６に基く前方光又は鉛直照射光設備が使
用されている場合には、鏡の配置は、図１乃至図５に図
示の実施例の場合と同様変化することなしに使用される
。この本発明に基く検査装置の第２の実施例は、半透明
の中空体又は透明な中空体を検査するのに使用すること
もできるが、後者の透明な中空体に対しては前述の透視
光照明装置がより適合している。図６に基〈実施例は、
むしろ不透明な樹脂又は薄板又はブリキ缶又はその類似
物から成る瓶１８を検査するのに利用されている。 ［００２４］ 図６に基〈実施例では、全体を符号１１６で示した照明
装置が鏡３４ａ乃至３４ｄの上方に配置された点光源１
１８を有し、該光源は検査領域２０内の瓶１８を、発散
レンズ１１１と、この直ぐ前方に配置されたスリット絞
り１１２と、瓶１８の亘ぐ前方に配置された別のスリッ
ト絞り１１３とを介して扇形状の光線で照射している。 点光源１２８、発散レンズ１１１及び絞りスリット１１
２，１１３を保持するために通常ケーシングが設けられ
ているが、これらは、よく見通せるように図６には図示
されていない。鏡３４ａ乃至３４ｄが瓶１８から受容す
る画像は、第１の実施例に関して既に述べた形式で更に
処理される。この場合具なっているのは、これらの画像
は目視光によって作り出されているが、図１乃至図５に
基〈実施例にあってはこれが透視光によって作り出され
ているということだけである。
【図１】
本発明の検査装置の第１実施例が設けられている瓶検査
機の全体斜視図である
機の全体斜視図である
【図２】
図１に基く瓶検査機の検査平面の平面図である。
【図３】
図１に基く検査装置の詳細斜視図である。
【図４】
図１に基く検査装置の詳細平面図である。
【図５】
鏡が配設されたカメラを図４の矢印■の方向からみた側
面図である。
面図である。
【図６】
本発明に基く検査装置の第２実施例の図３同様の斜視図
である。
である。
１０ 検査装置
１２ ゛ 回転テーブル
１４ 検査ユニット
１６ 照明装置
１７ ケーシング
ｌ８瓶
２０ 検査領域
２２ 軸線
２４ 駆動ベルト
２６ プレート
２８ 光源
３０ 走査カメラ
３２ 光線路
３４ 鏡のグループ
３４ａ乃至３４ｄ 鏡
３６ 変向鏡
３８ プレート
４０ ハンドル車
４２ 人口ディスク
４４ ブラケット
１１１ 発散レンズ
１１２．１１３ スリッ
１１６ 照明装置
１２８ 点光源
１３２ 光線
ト絞り
に書類名】
図面
【図１】
【図２】
【図３】
／
／
【図４】
【図５】
特開平３−２６７７４６ （１Ｂ）
Claims (11)
- 【請求項１】中空体を三次元的に検査するための装置で
あって、円形軌道上の検査領域を通って中空体を運動せ
しめ、同時に円形軌道の軸線に平行な対称軸線を中心に
中空体を回転せしめる搬送機と、検査領域内に位置する
中空体のための照明装置と、検査領域内に位置する中空
体から発する光を受容するための光電式の光電管と、光
線路内に配置されて互いに折り曲げられた平らな不動の
鏡のグループと、を有している形式のものにおいて、 照明装置（１６、１１６）が中空体（１８）を検査領域
（２０）の内方で均等に照射し、 マトリックスカメラ又は走査カメラ（３０）の光電式光
電管の部分が、画像処理用に配設されたプロセッサとモ
ニタとを備えており、ｎ個の平らな不動の鏡（３４ａ乃
至３４ｄ）のグループ（３４）が、検査領域（２０）と
マトリックスカメラ又は走査カメラ（３０）との間に配
置されており、また ｎ個の鏡（３４ａ乃至３４ｄ）が、角度をづらされて配
向されかつ光を全検査領域から同時に捉えることができ
、またｎ個の互いに接続する検査領域（２０）の区分か
ら発する光が、ｎ個の鏡（３４ａ乃至３４ｄ）の各１つ
を介して同時にづらされて光電式光電管上に配向され、
これによってｎ個の部分画像が一各区分から夫々１つ記
録されるようになっていることを特徴とする、中空体を
三次元的に検査するための装置。 - 【請求項２】照明装置（１６）が、検査領域（２０）内
の中空体（１８）を透視光で照射していることを特徴と
する、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】照明装置（１１６）が、検査領域（２０）
内の中空体（１８）を鉛直照射光で照射していることを
特徴とする、請求項１記載の装置。 - 【請求項４】照明装置（１１６）が点光源であり、該点
光源は、検査領域（２０）内の中空体（１８）を発散レ
ンズ（１１１）とスリット絞り（１１２、１１３）とを
介して扇形状の光束で照射していることを特徴とする、
請求項２又は３記載の装置。 - 【請求項５】照明装置（１６）が、拡散式透明プレート
（２６）を備えて分割された光源（２８）を有している
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の装置。 - 【請求項６】搬送機の回転速度に対する中空体の回転速
度の関係は、各中空体（１８）が検査領域（２０）内で
その対称軸線を中心に全部で完全な１回転を行い、かつ
各鏡（３４ａ乃至３４ｄ）の前で１／ｎ回転を行うよう
に選択されていることを特徴とする、請求項１記載の装
置。 - 【請求項７】搬送機（１２）上の中空体（１８）の相互
の角度間隔が、検査領域（２０）の角度幅の２／ｎであ
ることを特徴とする、請求項１から６までのいづれか１
項記載の装置。 - 【請求項８】対称軸を中心にした中空体の回転方向と搬
送機の運動の方向とが、検査領域（２０）内で中空体の
回転速度と搬送機の回転速度とに加算されるように選択
されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。 - 【請求項９】鏡（３４ａ乃至３４ｄ）が、高さ方向にず
らされて前後に配置され、かつ垂直状態に対し互いに重
なって折り曲げられており、垂直状態で同一領域にある
中空体（１８）が、各鏡（３４ａ乃至３４ｄ）を介して
光電式の光電管に写し出され、また円形軌道上で前後に
配置された領域が、鏡（３４ａ乃至３４ｄ）と画像処理
を行うプロセッサとの助を借りてモニタ上に直列状に写
出可能であることを特徴とする、請求項１記載の装置。 - 【請求項１０】総ての鏡（３４ａ乃至３４ｄ）の角度位
置が調節可能であることを特徴とする、請求項１から９
までのいづれか１項記載の装置。 - 【請求項１１】鏡（３４ａ乃至３４ｄ）のグループ（３
４）と光電式光電管との間の光線路（３２）内に変向鏡
（３６）が配置されていることを特徴とする、請求項１
から１０までのいづれか１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4560/89A CH680088A5 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Three=dimensional cavity inspection appts. |
| CH4560/89-5 | 1989-12-19 | ||
| CH2006/90A CH680393A5 (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Three=dimensional cavity inspection appts. |
| CH2006/90-7 | 1990-06-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03267746A true JPH03267746A (ja) | 1991-11-28 |
| JPH0731136B2 JPH0731136B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=25689241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2403011A Expired - Lifetime JPH0731136B2 (ja) | 1989-12-19 | 1990-12-18 | 中空体を三次元的に検査するための装置 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5136157A (ja) |
| EP (1) | EP0433666B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0731136B2 (ja) |
| KR (1) | KR950000332B1 (ja) |
| CN (1) | CN1019607B (ja) |
| AT (1) | ATE128770T1 (ja) |
| AU (1) | AU638650B2 (ja) |
| BR (1) | BR9006441A (ja) |
| CA (1) | CA2031885C (ja) |
| DE (2) | DE4022733C1 (ja) |
| DK (1) | DK295390A (ja) |
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