JPH0735519A - パッケージの形状不良検出方法 - Google Patents

パッケージの形状不良検出方法

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JPH0735519A
JPH0735519A JP17893893A JP17893893A JPH0735519A JP H0735519 A JPH0735519 A JP H0735519A JP 17893893 A JP17893893 A JP 17893893A JP 17893893 A JP17893893 A JP 17893893A JP H0735519 A JPH0735519 A JP H0735519A
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JP
Japan
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package
sensor
paper tube
shape
face
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Pending
Application number
JP17893893A
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English (en)
Inventor
Tetsuji Masai
哲司 正井
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Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルジの検出に優れ、検出系の経時変化がな
く、巻き位置に関係なく検出できるパッケージの形状不
良検出方法を提供する。 【構成】 光の入反射により距離を測定するセンサ6を
パッケージ1の検査対象面に臨ませて走査し、その測定
波形に基づいてパッケージ1の形状の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージの形状不良
検出方法に係り、特に、バルジの検出に優れ、検出系の
経時変化がなく、巻き位置に関係なく検出できるパッケ
ージの形状不良検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】糸のパッケージは、軸の周りに糸を巻い
て形成されるので、円柱若しくは円錐台の如き形状を呈
している。理想的にはその端面は平面となる。しかし、
実際には完全な平面にはならず、多少の凹凸が形成され
ている。こうした凹凸等の変形が大きくなると不具合が
生じる。そこでパッケージの形状、とりわけその端面形
状からパッケージの良否を判定することが行われる。そ
のための方法として従来はエリアセンサによる方法が用
いられている。エリアセンサは、ある大きさの光学的な
ウインド(矩形に区切られた観測領域)を有し、ウイン
ドから得られる光量により対象物がそのウインド内に占
めている面積を検知するものである。このエリアセンサ
をパッケージの径方向外方に配し、ウインドの長手方向
をパッケージの軸に平行にして、かつ、パッケージの端
部がウインドを横切るように設定する。従って、ウイン
ドの長手方向にはパッケージの胴部と背景とが投影され
ることになる。パッケージに対して光源を向けておけ
ば、ウインドには胴部から反射された光のみが入射する
ことになる。この明るい部分の面積により、ウインドの
長手方向に対して端部がどの位置にあるかが検出され
る。そして、パッケージの正しい端面形状に基づいて、
本来の端部の位置を設定しておき、検出結果との比較に
より端部形状の良否を判定することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、端面変形に
はバルジと呼ばれるものがある。バルジは半径の中ほど
に盛り上がりを有する形状である。例えば、図1に示し
たパッケージ1は、紙管2に近いところでは端面1aが
紙管2の先端より内側にあり、紙管2から少し離れたと
ころでは端面1aが外側に向かってせりだし、そこから
パッケージ外周にかけて内側へ緩やかに傾斜している。
バルジ8は周方向に連続的に形成されている。このよう
なバルジは、合成繊維のパッケージに現れやすい。バル
ジが大きくなると、バルジの頂部が紙管の先端より外側
に出てしまうこともある。この場合、頂部の糸が他の物
と直接接触するようになるため、パッケージの保管や運
搬のときに糸が損傷してしまう。また、頂部が紙管の先
端より外側に出てなくてもバルジの高低差が大きくなる
と、やはり不具合となる。
【0004】上記従来の方法はバルジの検出に対して弱
い。これは、エリアセンサが径方向外方からパッケージ
端部を臨んでいるため、紙管に近い凹部は凸部の陰にな
って見ることができないからである。
【0005】また、従来の方法は段巻きにも弱い。即
ち、ウインド内にパッケージが占めている面積を検知し
ているため、端面に段差がある場合も端面が緩やかに傾
斜している場合も同じ検知結果しか得られない。高低差
が大きすぎない程度の緩やかな傾斜を許容すると、段巻
きを不良として判定することができなくなる。
【0006】また、バルジのない本来の端部が紙管の先
端からどのくらい内側に位置するか(以下巻き位置とい
う)は、必ずしも一定ではなく多少の変動がある。さら
に、エリアセンサの前をパッケージが通過するように構
成した検査機等では、パッケージとパッケージを保持す
る台座等の保持具との位置ずれも端部の位置変動とな
る。しかし、従来の方法のようにウインド内の面積を検
知して、それを検査基準と比較するのでは、巻き位置・
保持位置等に変動があると面積が違ってくるので正しい
検査結果が得られない。
【0007】さらに、エリアセンサを使用する上での問
題として、光源の経時変化と焦点深度の問題がある。光
源に用いられるハロゲンランプ、蛍光灯等は光量が経時
変化する。これに対してエリアセンサで検知しているの
は白地の反射光量にもとづく糸の部分の面積である。光
源光量が増減すると白地の反射光量が増減するので、面
積の検知に誤りが生じる。また、パッケージが円筒形で
あるため、エリアセンサの受光面とパッケージの端部と
の距離が一定でなく、エリアセンサが深い焦点深度を有
している必要がある。この焦点深度の調整が難しい。
【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、バルジの検出に優れ、検出系の経時変化がなく、巻
き位置に関係なく検出できるパッケージの形状不良検出
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光の入反射により距離を測定するセンサを
パッケージの検査対象面に臨ませて走査し、その測定波
形に基づいてパッケージの形状の良否を判定するもので
ある。
【0010】
【作用】上記構成により、検査対象面を端面とすると
き、センサはパッケージの端面に臨んでいるので、光路
が端面の凹凸に遮られることがない。従って、バルジに
よって隠れる部分がなくどの場所でも検知できる。この
センサはセンサ自体と現在照らしているパッケージの端
面の一部との距離を測定する。距離の測定は光源光量の
変動には無関係であるから、光源の経時変化に影響され
ず正しい検知結果が得られる。このセンサをパッケージ
の径方向或いはそれと平行に走査すると、端面の凹凸を
辿るような測定波形が得られる。この測定波形は、巻き
位置が異なっていてもレベルが変わるだけで、波形の変
化を生じない。測定波形はそのまま端面の凹凸を表し、
紙管の先端も走査すれば、紙管と端面との高低差も表す
から、これを基に凹凸の高低差を調べたり、紙管との位
置関係を調べたりすることができる。また、測定波形
は、凹凸が段差であっても緩やかな傾斜であっても、そ
れぞれ忠実に再現したものとなるので、これらを区別す
ることができる。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【0012】図1に示されるように、パッケージ1は、
所定の径を有する紙管2と、その周囲に巻かれた糸Yと
からなり、ほぼ円柱状を呈している。パッケージ1は、
円盤3上の中心に支持軸4を起立させた台座5に対し
て、紙管2を支持軸4に嵌め込むことにより装着され
る。台座5に装着されたパッケージ1は、端面1aを上
方に向けることになる。このようにしてパッケージ1
は、端面1aを上方に向けて台座5に装着され、図示さ
れない検査ラインのコンベア等に載せて矢印の方向に移
動されるようになっている。
【0013】レーザセンサ6はレーザ光を用いた公知の
距離センサであり、レーザ光を対象物に照射すると共に
その反射光を検知し、三角法で距離を測定するものであ
る。レーザセンサ6は、その測定方向がパッケージ1の
端面1aに向くように設置される。例えば、検査ライン
のコンベアの上方に、パッケージ1の紙管2の通過位置
に合わせて取り付けられる。台座5の移動に伴うレーザ
光の照射点の軌跡は、破線7で図示されるように端面1
aの直径に重なる。台座5を移動することはレーザセン
サ6を走査することに等しい。
【0014】判定のための回路構成は図2に示されるよ
うに、大別すると測定系21及びデジタル処理系22か
らなる。測定系21は上記レーザセンサ6と、レーザセ
ンサ6の信号の前処理を行うS/C23と、その出力を
デジタル値に変換するA/D変換器24とからなる。S
/C23には、雑音成分を取り除くフィルタ、測定信号
を増幅するアンプ等が含まれる。デジタル処理系22
は、RAM25、CPU26、ROM(図示せず)、I
/O27等から構成されるマイクロコンピュータシステ
ムである。
【0015】このデジタル処理系22での処理内容を図
3に基づいて説明する。レーザセンサ6を走査すること
により測定系21で得られる代表的な波形31、32は
それぞれパッケージ1とレーザセンサ6との距離の変化
を表し、図の上の方がレーザセンサ6に近いことを表し
ている。レーザ光の照射点の軌跡が破線7のように端面
1aの直径に重なることから、これらの波形はパッケー
ジ1の直径に沿った断面の輪郭に相当する。そこで、以
下の処理では、レーザセンサ6からの距離を高さに変換
して扱うものとする。
【0016】この測定波形に対し、デジタル処理系22
は、波形の抽出機能と2つの評価項目を有している。評
価項目の1は、紙管2の位置と端面1aの位置との比較
により端面1aが紙管2より膨らんでいるかどうかを評
価するものである。図3(a)の測定波形31から紙管
2を示す波形33が抽出される。図3(a)のように紙
管2の先端に相当する波形33は、比較的幅の細い矩形
状の突起が直径に沿って2箇所現れ、これらの中間は紙
管2が中空であるため大きく落ち込んでいる。この特徴
から紙管2が認識できる。紙管2の先端の高さをBとす
る。パッケージ1の両端も急激な落ち込みを示す波形3
4により認識できる。パッケージ1の両端1bの間で、
かつ紙管2でない部分が糸の部分、即ちパッケージの端
面1aであることが分かる。次いで端面1aの高さのう
ち最も高い値yMAX が抽出される。BとyMAX とが比較
され、yMAX の方が大きければ膨らみの高さが紙管2の
先端を越えていることが分かるので、形状不良の判定が
下される。勿論Bに対して余裕をみて判定してもよい。
【0017】もう1つの評価項目は、端面1aの膨らみ
が許容できる大きさかどうかを評価するものである。前
項目と同様に図3(b)の測定波形32(半径分のみ示
されている)から紙管2及びパッケージ1の両端1bを
示す波形33、34が抽出される。ここでB>yMAX で
あるから前項目は合格していることになる。こんどは端
面1aの高さのうち最も低い値yMIN が抽出される。y
MAX とyMIN とが比較され、その差が所定値Aより大き
ければ膨らみが許容される大きさより大きいことが分か
るので、形状不良の判定が下される。
【0018】このようにデジタル処理系22での処理内
容は、測定波形に基づいてパッケージの形状の良否を判
定するものであり、判定結果は、I/Oを介し、検査ラ
インを構成する上位の検査装置等に出力される。
【0019】実際に検査ライン上で台座5に装着した多
数のパッケージ1を移動させ、検査を行った結果を、い
くつかのパッケージについて図4に示す。図4(a)の
測定波形では、紙管2の先端41と端面1aの最高部4
2との高さ比較により、yMAX >Bであるからこのパッ
ケージは不良である。図4(c)の測定波形では、端面
1aの最高部43と最低部44との高さ比較により、y
MAX −yMIN >Aであるからこのパッケージもやはり不
良である。
【0020】これらに対し、図4(b)の測定波形で
は、紙管2の先端45、端面1aの最高部46、及び最
低部47の相互比較により、B>yMAX かつyMAX −y
MIN <Aであるからこのパッケージは良である。
【0021】以上説明したように、本発明の方法によれ
ば、センサがパッケージの端面に臨んでいるので、光路
が端面の凹凸に遮られることがないため、バルジによっ
て隠れる部分がなくどの場所でも検知できる。このセン
サによる距離の測定は光源光量の変動には無関係である
から、光源の経時変化に影響されず正しい検知結果が得
られる。このセンサをパッケージの径方向に走査して得
られる測定波形は、巻き位置が異なっていてもレベルが
変わるだけで、波形の変化を生じない。測定波形はその
まま端面の凹凸を表すので、これを基に凹凸の高低差を
調べたり、紙管との位置関係を調べたりすることができ
る。また、測定波形は、凹凸が段差であっても緩やかな
傾斜であっても、それぞれ端面の高低変化を忠実に再現
したものとなるので、これらを区別することができる。
【0022】なお、本実施例は端面を検査対象面とした
場合を説明したが、他の面を検査対象面としてもよいこ
とは勿論である。
【0023】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0024】(1) 凹凸面の形状・巻き位置に左右さ
れずに検出ができ、バルジ、段巻き、巻き位置の変動等
の検出に優れている。
【0025】(2)距離測定に基づいた形状不良検出方
法であるため、光源の経時変化に影響されない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法によるパッケージとセンサとの位
置関係を示す斜視図である。
【図2】判定のための回路構成を示すブロック図であ
る。
【図3】測定系で得られる測定波形と評価用の抽出値を
示すグラフである。
【図4】実際のパッケージから得られた測定波形を示す
グラフである。
【符号の説明】
1 パッケージ 6 センサ(レーザセンサ) 7 センサの走査軌跡 8 バルジ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月15日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、距離測定センサをパッケージの端面に臨ま
せて走査し、その測定波形に基づいて、少なくとも、パ
ッケージ端面の凹凸差が第1の所定値以上のとき、およ
びパッケージ端面と巻管端面との段差が第2の所定値以
上のときのいずれか1つが満足されたときに不良と判定
するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光の入反射により距離を測定するセンサ
    をパッケージの検査対象面に臨ませて走査し、その測定
    波形に基づいてパッケージの形状の良否を判定すること
    を特徴とするパッケージの形状不良検出方法。
JP17893893A 1993-07-20 1993-07-20 パッケージの形状不良検出方法 Pending JPH0735519A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0136846B2 (ja) * 1983-03-25 1989-08-02 Gen Electric
JPH043953A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Fujitsu Ltd 表面実装部品検査装置
JPH0595033A (ja) * 1991-02-19 1993-04-16 Matsushita Electric Works Ltd 実装検査方法

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