JPH11248644A - 容器の欠陥検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の形状の光透過性の容器であっても変色
による欠陥を高精度に検出することができる容器の検査
方法、及びその実施に使用する装置を提供する。 【解決手段】 昇降回転装置３によって所定高さまで上
昇されたびん７のねじ口部17の周囲には、短冊状の板材
の両端を所定距離を隔てて対向するように曲成してな
り、内周面への入射光を拡散反射する反射部材８が、ね
じ口部17と同心円状に配置してあり、反射部材８の中心
軸上には、平面視が略正方形状の面照明器９が反射部材
８から適宜高さを隔てて配置してある。この反射部材８
の内周面に面照明器９から光を入射し、反射部材８によ
って拡散反射した光をねじ口部17に照射する。反射部材
８の外側には、撮像装置２が反射部材８の開口18に対向
配置してあり、撮像装置２は、開口18からねじ口部17を
撮像して得た画像を、変色による欠陥の有無を判定する
コンピュータ１に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、びん及びプラスチ
ック容器等の光透過性の容器に生じる欠陥を検査する方
法、及びその実施に使用する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】びん及びプラスチック容器等の光透過性
の容器を製造する場合、熱及び異物の混入等によって、
蓋を螺着させるためのねじ口部に変色が生じることがあ
る。このような製品は不良品であるため、各製品のねじ
口部に変色が生じているか否かを検査し、変色が生じて
いる場合、その製品を出荷の対象から排除しなければな
らない。そのため、次のようにしてねじ口部の検査を行
っていた。

【０００３】図４は従来の検査装置の構成を示す模式的
正面図であり、図中、35は載置台である。載置台35に
は、上部にねじ口部37a が設けてあるびん37が載置して
ある。載置台35の一縁部側には、矩形の面照明器38がび
ん37のねじ口部37a に対向配設してあり、該面照明器38
からねじ口部37a 及びその周囲に面状の光が照射され
る。また、載置台35の他縁部側には、ねじ口部37a を撮
像する撮像装置32が、前述した面照明器38に対向配置し
てあり、撮像装置32がねじ口部37a を撮像して得られた
画像は、画像処理機能を備えるコンピュータ31に与えら
れる。

【０００４】コンピュータ31は撮像装置32からねじ口部
37a の像を含む画像が与えられると、それを取り込む。
ねじ口部37a に変色が存在する場合、その部分は面照明
器38から照射された光の吸収量が他の部分より多いの
で、ねじ口部37a の像において変色部分の輝度は他の部
分の輝度より低い。コンピュータ31は、取り込んだ画像
を２値化して２値化画像を生成し、得られた２値化画像
中に所定直径以上の像が存在するか否かを判断し、前記
像が存在する場合、変色があると判定し、それが存在し
ない場合、変色がないと判定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
検査装置にあっては次のような問題があった。図５は、
図４に示した従来の検査装置によってねじ口部を検査し
た結果を説明する説明図であり、図中、47はねじ口部像
である。ねじ口部は、円筒状のねじ口部本体の周面に山
型螺線状の凸部が設けてある。このようなねじ口部に、
図４に示した如く、一方向から投光してねじ口部を撮像
した場合、凸部のテーパ状の側面の表面で光が屈折する
ので、図５に示した如く、ねじ口部像47には、変色部像
48の外に、輝度が低い２重螺線状のテーパ部像49，49，
…が生成されるため、誤判定が発生するという問題があ
った。この問題を解決するために、テーパ部像49，49，
…をマスクして、検査の対象から除外することが考えら
れるが、その場合、凸部のテーパ状の側面が未検査にな
り、その部分に生じた変色による欠陥を検出することが
できないという問題があった。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは容器を取り囲む周囲
から前記容器に光を照射することによって、種々の形状
の光透過性の容器であっても欠陥を高精度に検出するこ
とができる容器の欠陥検査方法、及びその実施に使用す
る装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る容器の欠
陥検査方法は、光透過性の容器に光を照射し、その容器
を撮像して画像を得、該画像に基づいて前記容器の欠陥
を検査する方法において、前記容器を取り囲む周囲から
前記容器に光を照射することを特徴とする。

【０００８】第２発明に係る容器の欠陥検査方法は、第
１発明において、略筒状をなし、前記容器の撮像に係る
光路に対応する部分に開口が設けてあり、内面に入射さ
れた光を拡散反射する反射部材を、前記容器に外嵌し、
前記反射部材の内面に光を入射して、拡散反射された光
を前記容器に照射することを特徴とする。

【０００９】第３発明に係る容器の欠陥検査方法は、第
１又は第２発明において、前記容器のねじ口部に光を照
射し、ねじ口部に生じる変色による欠陥を検査すること
を特徴とする。

【００１０】第４発明に係る容器の欠陥検査装置は、容
器に光を照射する光照射手段と、その容器を撮像する撮
像装置と、該撮像装置が撮像して得た画像を処理して欠
陥の有無を判定する手段とを備える容器の欠陥検査装置
において、前記光照射手段は、前記容器を取り囲む周囲
から前記容器に光を照射するようになしてあることを特
徴とする。

【００１１】第５発明に係る容器の欠陥検査装置は、第
４発明において、前記光照射手段は、略筒状をなし、前
記撮像装置による容器の撮像に係る光路に対応する部分
に開口が設けてあり、内面に入射された光を拡散反射す
る反射部材と、該反射部材の内面に光を入射する光源と
を具備し、前記反射部材を前記容器に外嵌し、前記反射
部材によって拡散反射された光を前記容器に照射するよ
うになしてあることを特徴とする。

【００１２】第１、第３及び第４発明にあっては、例え
ば、容器の中心軸と平行をなす軸を中心とする容器の周
囲から、光透過性の容器に光を照射するため、容器の検
査対象部分の全領域に略均等に光を照射することがで
き、種々の形状の容器であっても、検査対象部分を撮像
して得た画像には、検査対象部分に生じた変色部を除い
て、略均一な輝度の像を得ることができるため、前記画
像から変色による欠陥を高精度に検出することができ
る。

【００１３】第２及び第５発明にあっては、略円筒状の
反射部材を容器の中心軸と同軸状に配置し、光源から反
射部材の内面に光を入射し、反射部材によって拡散反射
された光を、容器の検査対象部分に照射する。このよう
な、光源及び反射部材は廉価であり、装置コストが低
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る装置
の構成を示すブロック図であり、図中、５は円板状の載
置台である。載置台５の下面中央にはロッド４が垂設し
てある。ロッド４は昇降回転装置３に連結してあり、該
昇降回転装置３によって、ロッド４及び載置台５は所定
高さまで上昇されてから矢符方向へ１回転回動された
後、元の高さに降下される。

【００１５】載置台５の周縁近傍には、つめ状の４本
（図１ではその内の３本が示してある。）のクランパ
６，６，６，（６）が、開閉自在に立設してある。載置
台５の略中央には、上部にねじ口部17が設けてあるびん
７が載置してあり、びん７はクランパ６，６，６，
（６）によってクランプされている。

【００１６】昇降回転装置３によって所定高さまで上昇
されたびん７のねじ口部17の周囲には、短冊状の板材の
両端を所定距離を隔てて対向するように曲成してなり、
内周面への入射光を拡散反射する反射部材８が、ねじ口
部17と同心円状に配置してあり、反射部材８の中心軸上
には、平面視が略正方形状の面照明器９が反射部材８か
ら適宜高さを隔てて配置してある。反射部材８として
は、例えば次のようなものを用いる。即ち、一面を鏡面
加工した短冊状の金属板を、鏡面加工した面を内側にし
て、金属板の両端が所定距離を隔てて対向するように略
環状に曲成し、その内面に複数の微小な凹凸が略均一に
設けてあるシートを貼着して反射部材８とする。また、
一面を粗面加工した短冊状の金属板を前同様に曲成して
反射部材８としてもよい。

【００１７】このような反射部材８の内周面に面照明器
９から光を入射し、反射部材８によって拡散反射した光
をねじ口部17に照射する。反射部材８の外側には、撮像
装置２が反射部材８の開口18に対向配置してあり、撮像
装置２は、開口18からねじ口部17を撮像して得た画像
を、変色による欠陥の有無を判定するコンピュータ１に
与える。

【００１８】前述した昇降回転装置３は、ロッド４、載
置台５及びびん７を所定位置まで上昇した後にそれらの
回動を開始すると、回動開始信号をコンピュータ１の撮
像制御部16に与える。撮像制御部16には、昇降回転装置
３によるロッド４の回動速度に応じた撮像間隔及び撮像
回数が予め設定してあり、撮像制御部16は、回動開始信
号が与えられると、撮像装置２に撮像指令を前記撮像間
隔で、撮像回数に達するまで与える。撮像装置２は、撮
像制御部16から撮像指令が与えられる都度、びん７のね
じ口部17を撮像し、得られた画像をコンピュータ１のフ
レームメモリ11に与えてそこに記憶させる。例えば、撮
像装置２の視野が９０°であり、昇降回転装置３の回動
速度が０．２５秒／回である場合、０．０１６秒の撮像
間隔で、５フレーム撮像し、各画像がフレームメモリ11
に記憶されるようになっている。

【００１９】フレームメモリ11に画像が記憶されると、
コンピュータ１のＣＰＵ10は、平滑処理部12をして各画
像を構成する複数の画素の輝度を平滑化する平滑処理を
行わせしめた後、２値化部13をして各画像を２値化せし
めて２値化画像を得、それを算出部14に与える。算出部
14は、２値化画像をｘ軸に投影し、変色部が存在する場
合はその直径を算出し、得られた結果を判定部15に与え
る。判定部15には、例えばφ０．２ｍｍというような閾
値が予め設定してあり、判定部15は、算出部14から与え
られた変色部の直径と閾値とを比較し、閾値より大きい
場合、変色による欠陥があると判定して、警報器20に警
報を出力させる。

【００２０】図２は、図１に示したフレームメモリ11に
記憶された画像の一例を説明する説明図であり、図中、
27はねじ口部像である。図１に示した如く、ねじ口部17
には反射部材８から拡散反射した光が照射されるため、
ねじ口部17の凹凸に拘らず、図２に示した如く、変色部
像28を除いて、略均一な輝度のねじ口部像27が得られ
る。

【００２１】図３は変色部の直径を算出する方法を説明
する説明図であり、図３（ａ）は２値化画像を、（ｂ）
は２値化画像を投影した結果を示すグラフである。図３
（ａ）の如く、２値化画像には変色部像28のみが抽出さ
れている。この２値化画像を構成する各画素の２値化値
をｙ軸方向にそれぞれ累算する操作を、ｘ軸方向にそれ
ぞれ繰り返すことによって、図３（ｂ）の如き、投影像
を得る。この投影像の幅を算出することによって、変色
部像28のｘ軸方向の直径を求める。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した如く、第１、第３及び第４
発明にあっては、種々の形状の容器であっても欠陥を高
精度に検出することができる。

【００２３】第２及び第５発明にあっては、低い装置コ
ストで容器の欠陥を高精度に検出することができる等、
本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示したフレームメモリに記憶された画像
の一例を説明する説明図である。

【図３】変色部の直径を算出する方法を説明する説明図
である。

【図４】従来の検査装置の構成を示す模式的正面図であ
る。

【図５】図４に示した従来の検査装置によってねじ口部
を検査した結果を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ ２ 撮像装置 ３ 昇降回転装置 ４ ロッド ５ 載置台 ７ びん ８ 反射部材 ９ 面照明器 １７ ねじ口部 １８ 開口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性の容器に光を照射し、その容器
   を撮像して画像を得、該画像に基づいて前記容器の欠陥
   を検査する方法において、 前記容器を取り囲む周囲から前記容器に光を照射するこ
   とを特徴とする容器の欠陥検査方法。
2. 【請求項２】 略筒状をなし、前記容器の撮像に係る光
   路に対応する部分に開口が設けてあり、内面に入射され
   た光を拡散反射する反射部材を、前記容器に外嵌し、前
   記反射部材の内面に光を入射して、拡散反射された光を
   前記容器に照射する請求項１記載の容器の欠陥検査方
   法。
3. 【請求項３】 前記容器のねじ口部に光を照射し、ねじ
   口部に生じる変色による欠陥を検査する請求項１又は２
   記載の容器の欠陥検査方法。
4. 【請求項４】 容器に光を照射する光照射手段と、その
   容器を撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像して得た
   画像を処理して欠陥の有無を判定する手段とを備える容
   器の欠陥検査装置において、 前記光照射手段は、前記容器を取り囲む周囲から前記容
   器に光を照射するようになしてあることを特徴とする容
   器の欠陥検査装置。
5. 【請求項５】 前記光照射手段は、略筒状をなし、前記
   撮像装置による容器の撮像に係る光路に対応する部分に
   開口が設けてあり、内面に入射された光を拡散反射する
   反射部材と、該反射部材の内面に光を入射する光源とを
   具備し、前記反射部材を前記容器に外嵌し、前記反射部
   材によって拡散反射された光を前記容器に照射するよう
   になしてある請求項４記載の容器の欠陥検査装置。