JPH0641925B2 - プレス成形品のピンホール等検査装置及び成形品支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプレス成形により成形されたアルミ容器等の成
形品のピンホール等の有無及び位置を検出する検査装置
及び成形品の支持装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、気密性を必要とする冷凍食品用容器としてプレス
成形により成形されたアルミ容器が使用されている。そ
して、このアルミ容器はその厚さが極めて薄く形成され
るため、材料のアルミ板に不純物が存在している場合、
その存在部分がピンホールとなる。又、一般にこの種の
容器はプレス成形時に深絞りがなされるため、コーナー
部分等で成形時に製品の破れ等の欠陥が発生する場合が
ある。そのため、プレス成形された製品全てについてピ
ンホール及び破損検査を行う必要がある。

従来、このピンホール等の検査方法としては、作業者に
よる目視検査あるいは第９図に示すように成形品Ｗの片
側に配置された光源（図示せず）から光を照射し、成形
品Ｗにピンホール等の欠陥がある場合、その欠陥を通過
する光を光源Ｌと反対側に配置されたセンサＳにより検
出する方法とが行われていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記作業者による目視検査では作業効率が低
く又、小さなピンホール等を見逃す可能性も高いという
問題がある。一方、成形品Ｗに生じたピンホール等の欠
陥を通過する光をセンサＳで検出する検査装置の場合に
も、コーナー部分あるいは深絞りにより形成された容器
の側面部分に生じたピンホール、亀裂等の検出が不確実
であるという問題がある。すなわち、前記従来装置では
成形品Ｗの底壁とほぼ直交する方向から成形品Ｗに光を
照射しているため、深絞りにより形成された側壁に対し
ては光が壁面とほぼ平行な状態で照射される状態とな
り、欠陥が生じ易いコーナー部分に対して壁面と直交す
る方向から一様な光量を与えることが困難であった。

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その第１の目的はプレス成形により深絞りの成形が
なされたアルミ容器等の成形品のピンホール等の検査時
に、成形品のコーナー部や側壁面に対しても十分な光量
を簡単にしかも確実に与えることができる成形品支持装
置を提供することにあり、第２の目的は前記成形品のピ
ンホール等の欠陥検査時に、その欠陥が成形品のどの位
置に存在するのかを確実に知ることができるプレス成形
品のピンホール等検査装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記第１の目的を達成するため本発明においては、成形
品支持装置を光の透過、拡散性の良い材質形成し、プレ
ス成形品の外形形状とほぼ同一形状の収容凹部を設け
た。収容凹部は必ずしも底壁を必要とせず、収容凹部の
底部が開放されていてもよい。

又、第２の目的を達成するための検査装置は、光の透
過、拡散性の良い材質で形成されプレス成形品の外形形
状とほぼ同一形状の収容凹部を有する成形品支持装置
と、該支持装置に対して前記収容凹部に収容された成形
品の底面側から光を照射する照射装置と、前記支持装置
に嵌合支持された成形品を通過する光を検知する検知装
置と、前記検知装置の検知信号に基づき検知された光が
成形品のどの位置を通過したものであるかを判別する判
別装置とを備えている。

［作用］ 成形品支持装置の収容凹部にプレス成形品を嵌合させた
状態で収容凹部に収容された成形品の底面側から成形品
支持装置に対して平行光線を照射すると、成形品支持装
置に到達した照射光は光の透過、拡散性の良い材質で形
成された成形品支持装置の内部を拡散、透過を繰返しな
がら進み、成形品が収容された収容凹部から成形品の外
周面に向って一様な光量で到達する。成形品にピンホー
ルあるいは亀裂等の欠陥があれば到達した拡散光は当該
部分を通過する。すなわち、成形品に対して一方向から
光を照射した場合にも光が成形品のすべての面にピンホ
ール等の検出に十分な光量で照射されることになり、従
来、照射光量が減少することによりピンホール等の欠陥
が検出しにくかったコーナ部分にも確実に所定の光量の
光が到達する。

又、第２請求項に記載の発明の装置では、前記成形品支
持装置に成形品が嵌合支持された状態で支持装置に対し
て収容凹部に収容された成形品の底面側から照射装置に
より光が照射されると、前記と同様に支持装置に到達し
た光が支持装置の内部を透過、拡散を繰返しながら進行
し、収容凹部の表面すなわち成形品の外周面に対してピ
ンホール等の検出に十分な光量で到達する。そして、成
形品の外周面に到達した光は成形品にピンホール等の欠
陥部分があるとその欠陥部分を通過する。この成形品を
通過した光が光電センサ、ＣＣＤイメージセンサあるい
はテレビカメラ等の検知装置により検知され、検知装置
の映像信号を符号化する手段等を備えた判別装置により
検知装置に検知された光が成形品のどの位置を通過した
ものであるかが判別される。

［実施例１］ 以下本発明をアルミ容器のピンホール等検査装置に具体
化した第一の実施例を第１〜５図に従って説明する。第
２図に示すように検査装置１は、公知のバケットコンベ
アのバケットの代りに成形品支持装置３が所定間隔で取
付けられるとともに、成形品支持装置３がフレーム２の
上面に沿ってその長手方向に移動するように配置された
コンベア装置４を備えている。フレーム２の上面一端寄
りには成形品としてのアルミ容器５（第１，３図に図
示）を多数積層状態でストックするとともに、その下方
からアルミ容器５を１個ずつ成形品支持装置３上に供給
する公知の構成の容器供給装置６が配設されている。容
器供給装置６のコンベア装置４の移動方向前方（第２図
の右方）には検査装置本体７が配置されている。又、検
査装置本体７の前方には、検査装置本体７によるピンホ
ール等の検査終了後の良品のアルミ容器を順次下方から
積層状態でストックする公知の構成の容器集積装置８が
１組コンベア装置４の移動方向に沿って配設されてい
る。又、フレーム２の一側には前記検査装置本体７によ
りピンホール等の欠陥が検出されたアルミ容器５の不良
品を排出する不良品排出シュート９が配設され、不良品
排出シュート９の下方には不良品回収箱１０が配置され
ている。又、フレーム２のコンベア装置４と対応しない
位置には前記検査装置本体７及びその他の駆動機構を制
御するための制御装置１１、モニタテレビ１２及び操作
キーボード１３が配設されている。

成形品支持装置３は光の透過、拡散性の良い材質、例え
ば、乳白色のアクリル樹脂、ガラス等で形成され、直方
体の中央部にアルミ容器５の外形形状とほぼ同一形状の
収容凹部３ａが形成されている。又、収容凹部３ａの底
面には底部を開放する開口部３ｂが形成されている。そ
して、成形品支持装置３は収容凹部３ａが上に向いた状
態で収容凹部３ａにアルミ容器５が嵌合支持され、その
状態でフレーム２の上面に沿って移動するようにコンベ
ア装置４に取付けられている。

検査装置本体７は第３図に示すように、成形品支持装置
３に対してその収容凹部３ａに収容された成形品の底面
側から光を照射する照射装置１４と、前記支持装置３に
嵌合支持されたアルミ容器５を通過する光を検知する検
知装置としてのカメラ１５とを備えている。照射装置１
４は光源としてハロゲンランプが使用されるとともに、
その上方を移動する成形品支持装置３との距離が調整可
能となるように図示しない昇降機構により上下方向への
位置調整可能に配設されている。又、照射装置１４の上
方にはハロゲンランプからの熱線が直接成形品支持装置
３に照射されるのを防止するための熱線カット用のフィ
ルタ１６が配置されている。成形品支持装置３の通過位
置とフィルタ１６との間には成形品支持装置３に照射さ
れる光量が外部光の影響を受けるのを防止するため反射
面が内側となるように円筒状に形成された反射板１７
が、エアシリンダ１８のピストンロッド１８ａにブラケ
ット１９を介して固定され、エアシリンダ１８の作動に
よりその上端面が成形品支持装置３の下面に当接する作
用位置と成形品支持装置３の下面から離間する退避位置
とに移動配置されるようになっている。

一方、カメラ１５はコンベア装置４の上方、前記照射装
置１４と対応する所定位置に透孔２０ａが形成された支
持フレーム２０に固定された支持ブラケット２１を介し
て、そのレンズ１５ａが前記透孔２０ａにその周縁に取
り付けられたゴム製のシール部材２０ｂより下方まで挿
通された状態で固定されている。支持ブラケット２１の
外側にはカメラ１５によるアルミ容器５の撮影時に外乱
光の影響をなくすため、下部に円筒状のフード２２が取
付けられた蛇腹２３がその上端において前記支持フレー
ム２０に固定されている。支持フレーム２０にはエアシ
リンダ２４が上下方向に延びる状態でその基端において
固定され、蛇腹２３を挾んでエアシリンダ２４と反対側
にはガイドロッド２５が上下方向に移動可能に支承され
ている。エアシリンダ２４のピストンロッド２４ａ先端
及びガイドロッド２５の下端には前記フード２２の内径
とほぼ等しい直径の透孔２６ａが形成された支持プレー
ト２６が水平に固定され、支持プレート２６の上面には
フード２２の下端が固着されている。そして、エアシリ
ンダ２４の作動により支持プレート２６が成形品支持装
置３の上面と当接する作用位置と上面から離間する退避
位置とに移動配置され、支持プレート２６が作用位置に
配置された状態ではカメラ１５に対して成形品支持装置
３を通過する光以外の光が入射しないようになってい
る。カメラ１５は広角レンズを備えるとともに、その絞
り調整は支持フレーム２０の外側上方に設けられた絞り
調整装置（図示せず）により遠隔操作で調整可能となっ
ている。

制御装置１１には前記カメラ１５の検知信号すなわち画
像に基づきアルミ容器５を通過した光がアルミ容器５の
どの位置を通過したものであるかを判別する判別装置２
７が組込まれている。判別装置２７はマイクロプロセッ
サ（以下ＭＰＵと略称する）２８と、カメラ１５のアナ
ログ映像信号を２値化信号に変える２値化回路２９と、
２値化信号の画像を複数画面分格納する画像メモリ３０
と、画像メモリ３０に記憶された画像をランレングス符
号化処理したものを記憶するランレングスメモリ３１
と、その他ＭＰＵ２８による演算処理結果等を一時記憶
するメモリ３２とから構成されている。ＭＰＵ２８は外
部インターフェイス３３を介してコントローラ３４に接
続され、コントローラ３４はＭＰＵ２８からの指令信号
に基づきコンベア装置４、容器供給装置６、容器集積装
置８、エアシリンダ１８，２４等の機械的な駆動機構を
駆動制御する。又、モニタテレビ１２にはマルチプレク
サ３５を介してＭＰＵ２８の制御信号によりカメラ１５
の映像信号、２値化回路２９の２値化信号、画像メモリ
３０の画像信号あるいはピンホール等を丸印としてキャ
ラクタ信号化された画像が選択的に表示される。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。容
器供給装置６に多数のアルミ容器５をストックした状態
で検査装置１の運転を開始する。コンベア装置４はコン
トローラ３４により成形品支持装置３の収容凹部３ａが
容器供給装置６に貯留されているアルミ容器５と対応す
る所定位置で順次停止するように間欠的に駆動される。
ある成形品支持装置３が容器供給装置６と対応する所定
位置に停止した状態では、検査装置本体７及び容器集積
装置８と対応する位置にも成形品支持装置３が配置され
るようになっている。コンベア装置４はエアシリンダ１
８，２４のピストンロッド１８ａ，２４ａが没入位置に
配置され、反射板１７及びフード２２が成形品支持装置
３と離間する退避位置に配置された状態において駆動さ
れる。容器供給装置６により収容凹部３ａにアル容器５
が嵌合された成形品支持装置３が検査装置本体７のカメ
ラ１５と対応する位置に移動配置されると、コンベア装
置４が停止されるとともにエアシリンダ１８，２４が作
動されてそのピストンロッド１８ａ，２４ａが突出す
る。そして、反射板１７が成形品支持装置３の下面に当
接する作用位置に配置されるとともに、支持プレート２
６が成形品支持装置３の上面に当接する作用位置に配置
される。これにより成形品支持装置３はその下面に対し
て照射装置１４から照射される一定光量の光が照射され
ることになる。又、成形品支持装置３の上方はフード２
２及び蛇腹２３により完全に密閉された状態となりカメ
ラ１５には成形品支持装置３及びアルミ容器５のピンホ
ール等を通過した光以外の光が入射されない状態とな
る。

エアシリンダ１８，２４のピストンロッド１８ａ，２４
ａの突出動作完了信号に基づきカメラ１５からの映像信
号が取込まれる。

照射装置１４から照射された光は第１図に示すようにほ
ぼ平行な状態で成形品支持装置３の底面から成形品支持
装置３内に入射する。収容凹部３内に収容されたアルミ
容器５の底面に対しては、照射装置１４から照射された
光が開口部３ｂを通ってほぼ平行な状態で直接照射され
る。一方、成形品支持装置３は光の透過、拡散性の良い
材質で形成されているので、アルミ容器５のコーナー部
及び側壁部と対応する部分において成形品支持装置３内
に入射した光は透過、拡散を繰返しながら進行するた
め、底面とほぼ直交する状態の側壁面に対してピンホー
ル等の検出に十分なほぼ一定光量で収容凹部３ａの壁面
と直交する方向に光が到達する。従って、収容凹部３ａ
内に収容されたアルミ容器５の外周面に対して直交する
方向からピンホール等の検出に十分な光量の光が照射さ
れることになり、従来ピンホールあるいは亀裂等があっ
てもその発見がしにくかったコーナー部分に対しても光
が垂直方向から照射されることになり、ピンホール及び
亀裂部分から光がアルミ容器５の内側へと確実に通過す
る。

カメラ１５からのアナログ映像信号は２値化回路２９に
より２値化符号に交換されるとともに画像メモリ３０に
画像として記憶される。アナログ信号は２値化符号に変
換される場合、光量が一定レベル以上は１として、一定
レベル未満は０として変換される。従って、画像メモリ
３０に記憶された画像のアルミ容器５と対応するエリア
に信号１に相当する部分がない場合にはアルミ容器５に
ピンホール等の欠陥がないことになり、その場合にはＭ
ＰＵ２８はアルミ容器５を良品として判断し、コントロ
ーラ３４にコンベア装置４の再起動信号を出力する。

一方、画像メモリ３０に記憶された画像のアルミ容器５
と対応するエリアＡ１に信号１が存在する場合にはアル
ミ容器５に光の通過を許容するピンホール等の欠陥が存
在する不良品と判断される。不良品と判断した場合には
ピンホール等の欠陥が第５図に示す画像の位置の鎖線で
囲まれたどのエリアに発生したかを判別するため、ＭＰ
Ｕ２８は画像メモリ３０に記憶された画像についてエリ
アＡ２〜Ａ５の各エリアについてランレングス符号化処
理を行うとともにランレングス符号化処理した結果をラ
ンレングスメモリ３１に記憶する。そして、ＭＰＵ２８
はランレングスメモリ３１に記憶された情報に基づきピ
ンホールの発生箇所がコーナー部分に相当するエリアＡ
２，Ａ３，Ａ４，Ａ５のどこかを判別し、そのエリアを
メモリ３２に記憶する。エリアＡ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５
にピンホールが存在しない場合にはコーナー部分以外の
箇所にピンホールが発生したと判断する。

ピンホール等の発生したアルミ容器５を検知した場合、
ＭＰＵ２８は当該アルミ容器５を支持した成形品支持装
置３がコンベア装置４の駆動に伴い容器集積装置８と対
応する位置に移動した際に、容器集積装置８が作動しな
いようにコントローラ３４に対して制御信号を発する。
従って、容器集積装置８は良品のアルミ容器５を支持し
た成形品支持装置３が容器集積装置８と対応する位置に
移動配置された際にのみ作動され、成形品支持装置３の
収容凹部３ａに支持されたアルミ容器５を成形品支持装
置３から取外して順次下方から積層状態でストックす
る。一方の容器集積装置８がアルミ容器５で満たされた
後他方の容器集積装置８が作動され、他方の容器集積装
置８がアルミ容器５で満たされる前に作業者が一方の容
器集積装置８等から良品のアルミ容器５を回収する。
又、成形品支持装置３に支持された不良品のアルミ容器
５はコンベア装置４の駆動に伴い容器集積装置８と対応
する位置を通過した後、コンベア装置４の周回部分を移
動する際に成形品支持装置３の収容凹部３ａ内から不良
品排出シュート９上へ排出されて不良品回収箱１０内に
回収される。

特定エリアにおけるピンホール等の発生が連続して生じ
る場合には、特定の原因によりピンホール等が発生して
いると考えられる。作業者は定期的にモニタテレビ１２
によりピンホール発生箇所が特定のエリアに集中してい
ないかを確認し、特定のエリアにピンホール等の発生が
集中している場合には前工程すなわちアルミ容器５のプ
レス成形工程におけるプレス条件の変更を行う。ピンホ
ールの発生がコーナー部以外において連続的に発生すれ
ばアルミ容器５の材料であるアルミ板に不良品が多く存
在することになり、コーナー部分に相当するエリアＡ２
〜Ａ５にピンホールが発生した不良品が連続的に検知さ
れる場合にはプレス条件が適正でないと判断される。従
って、アルミ容器５の良品と不良品との選別が自動的に
行われるだけでなく、ピンホールの発生箇所の情報から
前工程であるプレス工程等のプレス条件の適否を検討す
ることも可能となる。

［実施例２］ 次ぎに本発明の第二の実施例を第６，７図に従って説明
する。この実施例ではアルミ容器５の側壁に発生したピ
ンホール等を通過する光の光軸にカメラ１５のレンズを
接近させることが出来るようにした点が前記実施例と異
なっている。すなわち、第６図に示すようにカメラ１５
のレンズに魚眼レンズを使用するとともに、レンズが成
形品支持装置３の通過位置近傍に配置される状態にカメ
ラ１５を固定した。魚眼レンズを使用せずにその視野に
アルミ容器５全体を収めようとすると、第７図（ｂ）に
示すようにレンズをアルミ容器５から離れた位置に配置
する必要がある。そのため、アルミ容器５の側壁に発生
したピンホールを通過する光の光軸からレンズが遠くな
り、レンズに到達するピンホールを通過した光の強さが
弱くなる。しかし、この実施例のように魚眼レンズを使
用すると、第７図（ａ）に示すようにレンズをアルミ容
器５に近付けてもレンズの視野にアルミ容器５全体が収
まり、アルミ容器５の側壁に発生したピンホールを通過
する光の光軸にレンズが近くなり、レンズに到達するピ
ンホールを通過した光の強さが弱くならず、検出精度が
向上する。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、アルミ容器５の底壁に発生したピンホールを通
過する光がレンズに対してほぼ直角に入射するのに対し
て、深絞り成形されたアルミ容器５の側壁に発生したピ
ンホールを通過する光がレンズに対して斜めに入射する
ことによる光量不足により、側壁に発生したピンホール
の検出精度が底壁に比べて低下するのを防止するため、
第８図に示すようにアルミ容器５の内側に、側壁に発生
したピンホールを通過する光をその光軸がアルミ容器５
の底壁と直交するように反射させる位置に鏡３６を配置
してピンホールの検出を行うようにしてもよい。この場
合鏡３６をアルミ容器５の内側に配置した状態ではアル
ミ容器５の底壁にあるピンホールの検出に支障をきたす
ため、カメラ１５による撮影を２回に分けて行う必要が
ある。すなわち、まず、アルミ容器５内に鏡３６を配置
しない状態で撮影を行い、次いで鏡３６をアルミ容器５
内に配置した状態で撮影を行う。このようにすれば、ア
ルミ容器５の側壁に発生したピンホールを通過した光も
底壁のピンホールを通過した光と同様に検知装置に対し
て直角に入射し、側壁に対する検出精度が底壁と同等と
なる。

又、収容凹部３ａの底部に開口部３ｂを形成せずにアル
ミ容器５の底壁部をも覆うように成形品支持装置３を形
成したり、成形品支持装置３の材質として乳白色のアク
リル樹脂、ガラス等以外に成形品支持装置３の底面から
ほぼ平行に入射した光線が収容凹部３ａの周面に向かっ
て進むように、屈曲率が内部で順次変化するように形成
した透明な樹脂を使用したり、カメラ１５に代えて検知
装置として光電センサ、ＣＣＤイメージセンサ等を使用
してもよい。ピンホール検知のための光量不足が予想さ
れる場合には検知装置として長時間露光可能な機能（例
えば、スロースピードシャッター）を備えたＣＣＤカメ
ラを使用することにより、検出精度を向上させることが
できる。又、大きさの異なる複数種のアルミ容器５を並
行して検査可能とするためコンベア装置４に収容凹部３
ａの大きさの異なる成形品支持装置３を並列状態に取付
け、カメラ１５もアルミ容器５の種類と同数設け、カメ
ラからの信号をマルチプレクサを介して２値化回路２９
等に選択的に送るように構成してもよい。又、アルミ容
器５以外の不透明な成形品の検査に使用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、プレス成形により
深絞り成形がなされたプレス成形品の外面に対してピン
ホール等の検出に十分な光量の光を外面とほぼ直交する
方向から照射することが簡単に行えるので、コーナー部
等従来ピンホール等の発見が困難であった部分に対して
もピンホールの発見が確実に行える。又、第２請求項に
記載の発明ではピンホール等欠陥が成形品のどの位置に
発生したかを判別できるので、特定箇所にピンホール等
の欠陥が連続的に発生した場合、その情報に基づいて不
良品の発生原因の探求が容易となるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明を具体化した第一の実施例を示すも
のであって第１図は成形品支持装置３の断面図、第２図
は検査装置全体の概略側面図、第３図は検査装置本体の
要部断面図、第４図はブロック図、第５図はカメラの視
野及び成形品としてのアルミ容器の位置関係を示す図、
第６，７図は第二の実施例を示すものであって第６図は
要部断面図、第７図（ａ）は作用を示す概略図、第７図
（ｂ）は魚眼レンズを使用しない場合の作用を示す概略
図、第８図は変更例の作用を示す概略図、第９図は従来
方法の概略図である。 成形品支持装置３、収容凹部３ａ、開口部３ｂ、成形品
としてのアルミ容器５、検査装置本体７、照射装置１
４、検知装置としてのカメラ１５、判別装置２７、２値
化回路２９、画像メモリ３０、ランレングスメモリ３
１、エリアＡ１〜Ａ５。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光の透過、拡散性の良い材質で形成し、プ
   レス成形品の外形形状とほぼ同一形状の収容凹部（３
   ａ）を設けたことを特徴とするプレス成形品のピンホー
   ル等検査用の成形品支持装置。
2. 【請求項２】光の透過、拡散性の良い材質で形成されプ
   レス成形品の外形形状とほぼ同一形状の収容凹部（３
   ａ）を有する成形品支持装置（３）と、該支持装置
   （３）に対して前記収容凹部（３ａ）に収容された成形
   品の底面側から光を照射する照射装置（１４）と、前記
   支持装置（３）に嵌合支持された成形品（５）を通過す
   る光を検知する検知装置（１５）と、前記検知装置（１
   ５）の検知信号に基づき検知された光が成形品（５）の
   どの位置を通過したものであるかを判別する判別装置
   （２７）とを備えたことを特徴とするプレス成形品のピ
   ンホール等検査装置。