JPH0469556A - ガラス容器の欠陥検査方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は９表面をブルーム処理されたガラス容器や濃色
ガラス容器等の、可視光線では検査が困難なガラス容器
の胴壁部に発生した焼傷、気泡。

ガラス中の異物（石）等の欠陥を検査する方法に関する
。

ここにブルーム（ｂ　ｌ　ｏｏｍ）処理とは、生理的食
塩水を収納するリンゲル瓶などについて０食塩水中にガ
ラス中のＮａイオンが溶出しないように亜硫酸ガスによ
り表面近くのＮａイオンを硫化ナトリウムの微粒子とし
て析出させる処理をいい、ブルーム処理されｔｃ表面は
、擦りガラス状に、若しくは葡萄の皮の表面のように、
白っぽくなっている。また濃色ガラスとは、可視光線の
透過率が低く１黒く見えるガラスをいう。

（従来の技術） ガラス容器の胴壁部に発生した焼傷等の欠陥を自動検査
する手段が、特公昭５７　３６５３７４＃！ｆ公報、実
開昭６０−　＋　８３８５４号公報および特開昭６３−
１０９３５２号公報等に記載されている。これらはいづ
れも透明なガラス容器の光透過性、または表面平滑なガ
ラス容器の光反射性を利用した６のであって、入射した
光を散乱する表面を有するブルーム処理されたガラス容
器や可視光線の透過率の悪い濃色ガラス容器に対して適
用することはできない。

ブルーム処理されたガラス容器の欠陥検査法として、従
来従業されたものはなかった。

〈発明が解決しようとする課題） 本発明は９表面をブルーム処理されｔ（ガラス容器や濃
色ガラス容器等の、可視光線では検査が困難なガラス容
器の胴壁部に発生した欠陥を、自動的に検査する方法を
提供することを目的とする。

（課題を解決するｔこめの手段） 本発明のガラス容器の欠陥検査方法は１表面をブルーム
処理されｔζガラス容器や濃色ガラス容器等の欠陥検査
方法であって、該ガラス容器を軸心の周りに回転させな
がら、赤外線を含み、平行性の比較的高い発散投射光を
該容器に投射し、該軸心に平行に配設された。多数の赤
外線受光素子の列よりなる受光器によって、該容器を透
過しｔこ該投射光を受光し、各受光素子の受光量に基づ
いて欠陥を判別することを特徴とする。

上記の各受光素子の受光量に基づく欠陥の判別は、複数
の欠陥のない基準ガラス容器を用いて各受光素子毎Ｐｉ
に金目１文字、マークなどの非欠陥凹凸部が無い部分を
透過した光の受光量に基づく信号値Ｅ〈１）を記憶し、
各基準ガラス容器のうちの該信号値Ｅ（１）の最低値Ｅ
　（ｉ）ｗｉｎを求めこれに一定の比率にを掛けた値Ｅ
　（ｉ）ｍｉｎｘ　にを各受光素子の判断基準値として
設定し、被検査ガラス容器を透過した光の各受光素子の
受光量に基づく信号値と該判断基準値を比較し、非欠陥
凹凸部以外の部分について、該信号値が該判断基準値よ
り低いとき欠陥有りと判断して行うことが好ましい。

（作用） 通常の可視光は散乱のため、ブルーム処理されたガラス
容器を透過し難いが、赤外線は一般に波長が長いので、
微細なブルーム粒子よりなるブルーム処理層を透過し易
く、従ってブルーム処理されたガラス容器を透過し易い
、特に第１図に示すように、波長が１．８μｍ以上の近
赤外域にある赤外線では、ブルーム処理されたガラス容
器の透過率が透明ガラス容器の透過率とほぼ等しくなり
。

ブルーム処理層の影響を受けな（なる。

しかし波長が２．５μｍを越えると、ガラス自体の透過
率が減少する。従って１．８〜２．５μｍの範囲で感度
を有する赤外線受光素子１例えばＰｂＳ受光素子を用い
ることによって、ブルーム処理層の影響を実質的に受け
ることなくガラス容器の欠陥検査を行う仁とができる。

濃色ガラス容器についてもほぼ同様のことがいえる。

なお第１図において１３１および３２はそれぞれ、ブル
ーム処理されたガラス容器、およびブルム処理されない
点以外は同様の透明ガラス容器の透過率と波長の関係を
示す。

受光器は、ガラス容器の軸心に平行に配設されｔこ、多
数の赤外線受光素子の列よりなっており。

ガラスＮ　Ｒ？ｒを軸心の周りに回転させながら、赤外
線を含み、平行性の比較的高い発散投射光をこの容器に
投射するので、ガラス容器のほぼ全周にわたり、各受光
素子の受光量に基づいてその欠陥を検出することができ
る。

しかしながら合口や欠陥等の無い部分でも、肩部のよう
にカーブして入射光に対し角度を持つガラス面を光が通
過すると透過光量は減少するしまｔｃ肉厚分布の悪いガ
ラス面を通過した場合は透過光量分布が悪くなり暗い部
分が出てくる。

リンゲル類等のガラス容器には１合口〈割型の合わせ目
に対応する部分）、計量マーク（第２図の記号６参照）
および計量値を示す数字などの文字等の欠陥と関係のな
い凹凸部、すなわち非欠陥凹凸部が存在する。また前述
のように１合口や文字、欠陥の無い部分で６２肩部のよ
うにカーブして入射光に対し角度を持つガラス面や肉厚
分布の悪い面を光が通過すると透過光量は減少する。従
って合口や文字、欠陥の無い部分の受光量の判断値は、
′！／数の良品の合口や文字、欠陥の無い部分の透過光
量より少なく設定する必要がある。

このｌζめの手段として、複数の１通常は４〜５個の、
欠陥のない基準ガラス容器を用いて、各受光素子Ｐ】毎
に非欠陥凹凸部が無い部分を透過した光の受光量に基づ
く信号値Ｅ（ｉ）を記憶する。

この信号値Ｅ（１）は、各基準ガラス容器毎に僅かに異
なるので、それらのうちの最低信号値Ｅ（ｉ）ａｋｉｎ
を求める。

本来もっと多数の基準ガラス容器において最低信号値Ｅ
（ｉ）ｍｉｎを求めるべきであるが、それにはかなりの
手間を要するので、基準ガラス容器の数を比較的少数に
止め、その代わり一定の係数Ｋ（通常は０．８〜０．９
）を最低信号値Ｅ　（ｉ　）ｍｉｎにｔ卦けた値Ｅ　（
ｉ　）ｍｉｎｘ　にを、各信号値Ｅ（ｉ）の最低値とみ
なし、Ｃの値を各受光素子Ｐｉの判断基準値として設定
する。

投射光の平行性は比較的高いので、各受光素子Ｐｉの受
光量は、各受光素子Ｐｉに対応する高さレベルにある環
状胴壁部部分を透過した透過光にほば基づくものである
。そして各受光素子Ｐｉの非欠陥部分を透過した光の受
光量は、各受光素子Ｐｉ毎の受光特性の差、各環状胴壁
部部分の肉厚あるいは軸方向の勾配や曲面等の差に基づ
く光透過性の差、および光源レンズに基づく高さ方向の
透過光量分布の差等によって、各々値を若干具にする。

従って各受光素子Ｐｉの判断基準値は互いに若干具なる
。

欠陥や合口１文字が通過するときの受光量は欠陥や合口
３文字による散乱のため、正常部が通過するときの受光
量よりも小さい、従って判断基準値を各受光素子Ｐｉ毎
に定めた後、被検査ガラス容器を透過した光の各受光素
子Ｐｉの受光量に基づく信号値と１判断基準値Ｅ　（ｉ
　）ｍｉｎｘ　にを比較し、この信号値が判断基準値Ｅ
　（ｉ　）ｍｉｎｘ　Ｋより低いとき、　欠陥か１合口
２文字等の非欠陥凹凸部が受光禦子前に存在しｔζこと
が分かる。

このような非欠陥凹凸部が欠陥として検出されるのを防
ぐため、各受光素子からの信号を判断した結果について
、受光素子Ｐ】の順番に判断結果を縦に並べ、かつ時間
毎の結果を横に並へて画像にし１合口１文字や計量線等
出現パターンが決まっているものはその規則性と画像の
特徴から判断して欠陥とは見做さず、上記パターン以外
のものがあった場合、欠陥あつと判断することによりガ
ラス容器の欠陥を判別することができる。

（実施例） 第２図、第３図において、ｌは光源装置、２は投射光、
３はブルーム処理されｔこガラス瓶である。光源装置１
は、赤外線を含む光線１ａ’を発する。タングステン　
フィラメントなどよりなる点光源１ａ、および光線１ａ
’を平行性の比較的高い１発散性の投射光２にするため
のコンデンサ、レンズ１ｂを備えている。

ガラス瓶３は回転台４の上に載置され１回転台４がモー
タ（図示さねない）により回転することにより、軸心の
周りに回転させられるようになっている。光源装置１は
、投射光２がガラス瓶３の胴！！！部３ａを投射するよ
うに配設されている。

ガラス瓶３の胴壁部３ａに対して、光源装置】の反対側
の、胴壁部３ａと若干離れた位置にスクリーン５が配設
されている。スクリーン５上には、光源１日とガラス瓶
３の軸心を通る平面にほぼ沿って、鉛直方向に配設され
た受光器Ｐが設けられている。受光器ｐ　ｉ、を多数の
（ｎ個の）１本実施例の場合１２８個の赤外線受光素子
Ｐｉによって構成されている。赤外線受光素子Ｐｉは好
ましくはＰｂＳ素子よりなるが、Ｇｅ太陽電池よりなる
６のであってしよい。

透過光７に基づ（各受光素子Ｐｉの出力電気信号８は、
各受光素子Ｐｉ毎に設けられたアナログ処理回路ＡＩに
入力し、アナログ処理回路Ａｉの出力信号１０はコンピ
ュータ９によって処理されるように構成されている。

赤外線受光素子ＰｉｆＪＳＰｂＳ素子よりなる場合、Ｐ
ｂＳ素子は電気抵抗型であるため、第４図に示すように
、受光によって生じた電気抵抗の変化を定電圧源１例え
ば電池１１によって電流信号８に変える。

アナログ処理回路Ａｉには第４図に示すように、プリア
ンプ＋２．電圧増幅器１３および比較器１４が直列に配
設されている。またコンピュタ９より出力されたデジタ
ル信号１６をアナログ信号１７に変換して比較器１４の
十端子に入力するためのディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ
）変換器１５が設けられている。

赤外線受光素子Ｐｉよりの電流信号８は、プリアンプ１
２によって電圧信号に変換された後、電圧増幅器１３に
入力して増幅されて比較器１４の一端子に入力して、Ｄ
／Ａ変換器１５よりの入力信号１７と比較される。

肉眼検査により気泡などの欠陥がないことが確認された
。第１の基準ガラス瓶３を回転台４に載せ、正常部を通
過した光が受光素子に入力するのを確認しながら１手で
僅かな回転、停止を繰返して、停止のさいにコンピュー
タ９から大きい方（若しくは小さい方）から順番にＤ／
Ａ変換器１５にデータ信号１６を送り、比較器１４の出
力信号１０が変化したときのＤ／Ａ変換器１５のデータ
を当該受光素子Ｐｉからの信号値Ｅ（ｉ）とし、これを
現在値としてコンピュータ９に記憶する。

第２の基準ガラスびん３について６同様の処理を行い、
得られｔｃ現在値を第１の基準ガラス瓶３のそれと比較
し、小さい方をＭＩＮ、値として設定する。

第３以降の基準ガラス瓶３についても同様の処理を行い
、　ＭＩＮ、値と比較し、　ＭＩＮ、値を更新して最低
値Ｅ（ｉ）＋ｉｎを定める。この最低値Ｅ　（ｉ　）ｗ
ｉｎにＫ（好ましくは０．８〜０．９の間の所定値）を
掛けｔこ値Ｅ　（ｉ　）＋ｔｎｘ　にを判断基準値とし
て、各アナログ処理回路Ａ１のＤ／Ａ変換器１５毎にセ
ットする。

以上の準備が済んだ後、検査は次のようにして行われる
。

被検査ガラス瓶３を回転中の回転台４に載置すると、「
びん有り」信号１９がコンピュータ９に入力し、ガラス
瓶３が所定回転数に達すると検査信号２０がコンピュー
タ９に入力する。検査信号２０の入力と同時に各アナロ
グ処理回路Ａｉおよびコンピュータ９が動作して、各受
光素子Ｐｉに対応する高さレベルの環状部分毎に欠陥の
有無がコンビコータ９内において判別される。

この場合第５図に示すように、気泡や凹凸部は光の散乱
のｔｃめ、正常部に比べて受光素子Ｐｉの出力信号値が
低く、即ちその部分に基づ（信号値Ｅ（ｉ）が判断基準
値であるＥ　（ｉ　）ｍｉｎｘ　Ｋより小さいため比較
器１４より信号１０　を出力して。

図では黒色部として現れる。

第５図において、横軸は時間を示し、ガラス瓶３の１回
転に１９２５単位時間かかっていることが示される。縦
軸は受光器Ｐの高さに当り、数字は各受光素子Ｐｉの番
号を示す。

第５図はコンピュータ９で画像処理されたブタをプリン
トアウトした画面に基づくものであって、２２および２
３の黒色部分はそれぞれ１合口および計量線１文字の非
欠陥凹凸部に対応する部分であり、記号２４の黒色部分
は気泡に基づ（部分である。各部分が２回現われるのは
、光源装置ｌ側にきｔこ時とその反対側にきｔこ時の２
回、受光素子Ｐｉが透過光７を受光するからである。

非欠陥凹凸部に基づく黒色部２２．２３は１その出現模
様がほぼ定まっているから、これをコンピュータ９に記
憶させて非欠陥部として消去するそして欠陥部に基づく
黒色部２４で面積が所定以」二に大きいのものが検出さ
れた時、コンピュータ９は「びんリジェクト信号」２１
を出力する。また黒色部２４の形状によって、それが気
泡によるものか等を判別することができる。

なお基準ガラス瓶で信号処理する場合、水平に連続して
黒色部が出現する部分１例えば瓶３の肩部３ｂ（第３図
参照）は、対応する受光素子Ｐのアナログ処理回路Ａｉ
の比較器１４へのＤ／Ａ変１１！！器１５よりの入力値
１７をＯにして検査範囲外とする。

（発明の効果） 本発明は１表面をブルーム処理されたガラス容器や濃色
ガラス容器等の胴壁部に発生した欠陥を、自動的に検査
することができるという効果を奏する。

さらに請求項２記載の本発明は１金目１文字。

マーク等の非欠陥凹凸部の存在、各受光素子毎の受光特
性の差、ガラス容器の高さ方向の肉厚、勾配の差に基づ
く光透過性の差、および光源レンズに基づく高さ方向の
透過光量分布の差等による影響を受けることな（１上記
検査を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は投射光の波長とガラス容器の透過率の関係の例
を示す線図、第２図は本発明を実施するための装置の例
の説明用平面図、第３図は第２図の装置の説明用正面図
、第４図は第２図の装置における信号処理装置の例の回
路図、第５図は第２図の装置により処理されて得られた
。欠陥部を含む画像の例である。 ２・・投射光、３　ガラス容器、Ｐ　受光器Ｐｉ・受光
素子。 塑〜皓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面をブルーム処理されたガラス容器や濃色ガラ
   ス容器等の欠陥検査方法において、該ガラス容器を軸心
   の周りに回転させながら、赤外線を含み、平行性の比較
   的高い発散投射光を該容器に投射し、該軸心に平行に配
   設された、多数の赤外線受光素子の列よりなる受光器に
   よって、該容器を透過した該投射光を受光し、各受光素
   子の受光量に基づいて欠陥を判別することを特徴とする
   ガラス容器の欠陥検査方法。
2. （２）複数の欠陥のない基準ガラス容器を用いて、各受
   光素子Ｐｉ毎に合目、文字、マークなどの非欠陥凹凸部
   が無い部分を透過した光の受光量に基づく信号値Ｅ（ｉ
   ）を記憶し、各基準ガラス容器のうちの該信号値Ｅ（ｉ
   ）の最低値Ｅ（ｉ）ｍｉｎを求め、これに一定の比率に
   を掛けた値Ｅ（ｉ）ｍｉｎ×Ｋを各受光素子の判断基準
   値として設定し、被検査ガラス容器を透過した光の各受
   光素子の受光量に基づく信号値と該判断基準値を比較し
   、非欠陥凹凸部以外の部分について、該信号値が該判断
   基準値より低いとき欠陥有りと判断する、請求項１記載
   のガラス容器の欠陥検査方法。