JPH11326241A - ガラス物品等の開口部欠点の検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学系、画像処理系の設定変更なしに、ガラス
物品等の開口部欠点を確実に認識し検出する。 【解決手段】ファンネル１のヨーク開口部１ａの上方に
リング型拡散光源２を配置してヨーク開口部１ａの全周
に拡散光を均一に照射し、開口部上面および開口部側面
からの反射光を２次元ＣＣＤカメラ３により撮影して画
像処理することによって、凹凸、割れおよびひび割れ等
の開口部欠点を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス物品等の開
口部欠点の検出、特にブラウン管用ファンネルの開口部
欠点の検出に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管用ファンネル（以下ファンネ
ルとする）は、溶融したガラス塊を金型を用いてプレス
成形し、電子銃を格納するほぼ円筒形のネックガラスを
溶着接合しなければならないため、漏斗状のヨーク部先
端を一部切断し、切断面をバーナで焼いて滑らかにして
いる。このファンネルのヨーク部先端の切断工程におい
て、切断後のヨーク部の小さな開口部には、開口部端か
らの割れ、開口部上面部の凹凸等が稀に発生することが
あるため、ネックガラスとの溶着接合工程において、接
合不良を引き起こす原因となる。また、開口部より割れ
て落下したガラス屑は搬送工程のトラブル等を誘発する
危険性もあり、このヨーク部の開口部欠点は早期に発見
する必要がある。

【０００３】このファンネルヨーク部の開口部欠点を検
出する方法として、目視による検査があるが、開口部は
バーナで加熱されているため、検査しにくい面があり、
検出できる欠点は限られる。

【０００４】撮像装置を利用した検出方法として、ファ
ンネルの前記開口部上面と開口部側面の欠点を検出する
には、ファンネルを所定の位置に停止させ、センター合
わせを行った後、ファンネルの開口部上方および斜め上
方に設置した複数の照明器と対向する側に設置した撮像
装置により映像を撮影し、画像処理を行うことによっ
て、ファンネルのヨーク開口部上面の凹凸、および開口
部側面からのひび割れを認識しようとする方法も検討で
きる。

【０００５】しかしながら、この方法では複数台の照明
装置および撮像装置が必要であり、これを単一の照明装
置および撮像装置で行おうとすれば、例えば特開平７−
２６０７０９の壜口天面部検査装置が自転装置を設けて
いるように、ファンネルヨーク開口部全周を検査するに
は、ファンネルを３６０度回転させる必要がある。この
ため設備的に複雑になり、開口部径の異なるファンネル
を製造する場合には、開口部径の違いによって光学系、
画像処理系の設定を変更する必要が生じ、非常に面倒と
なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有する前述の欠点を解消しようとするものであり、ガラ
ス物品等の開口部上面および側面に発生する欠点を、確
実に認識できる検出方法および装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、ガラス物品等の開口部
の上方にリング型拡散光源を配置して該開口部に拡散光
を照射し、開口部上面部からの反射光を前記リング型拡
散光源の貫通空間を通して撮影して、その映像から画像
処理を行うことにより開口部内周の画像を生ぜしめ、こ
の画像から開口部変形の判定を行うとともに、前記内周
の画像から所定の距離を有する範囲内に生成する、所定
の画素数を有する領域像および画素が連続することによ
って形成される所定の長さを有する線分像により、開口
部上面の凹凸、割れ等の欠点を判定することができるこ
とを特徴とするガラス物品等の開口部欠点の検出方法を
提供する。

【０００８】さらに本発明は、ガラス物品等の開口部の
上方に配置され該開口部の全周に拡散光を照射するため
のリング型拡散光源と、該リング型拡散光源の上方に位
置して開口部上面部からの反射光をリング型拡散光源の
貫通空間を通して撮影するための２次元ＣＣＤカメラ
と、撮影された映像を画像処理するための画像処理機と
を有し、該画像処理機により得られる画像から開口部の
凹凸、割れ等の欠点を検出することを特徴とするガラス
物品等の開口部欠点の検出装置を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に従
って説明する。図１はファンネルのヨーク開口部欠点の
検出を実施するための概略構成図である。図において、
１はネック管を溶着接合する前のファンネルであり、２
はリング型拡散光源、３は２次元ＣＣＤカメラ、４は画
像処理機、５は画像モニター、６はパソコン等の外部機
器を示す。

【００１０】図１に示すように、漏斗状のヨーク部先端
を切断したファンネル１を搬送し、２次元ＣＣＤカメラ
３の視野内に入るように配置する。視野内に設置された
ファンネル１のヨーク開口部１ａと、漏斗状の形状を有
する開口部側面１ｂには、リング型拡散光源２から均一
な拡散光が多方向から照射される。

【００１１】図２は、リング型拡散光源２の断面拡大図
である。このリング型拡散光源２は、ヨーク開口部１ａ
の上面およびこの上面付近の開口部側面１ｂ全体を照明
できるよう中央に貫通空間を有する環状構造をしてお
り、光源７と光拡散板８から構成されている。光拡散板
８の中心部に前記貫通空間が設けられていて、この空間
を通してファンネル１の開口部からの反射光を、前記２
次元ＣＣＤカメラ３により撮影できるようになってい
る。本例の光拡散板８は、ファンネル１の開口部上面と
平行な円板状部分８ａと開口部上面に対する法線に３〜
１０°の傾斜を有する円錐台状部分８ｂによって形成さ
れており、これら両部分は通常一体成形するが、接着等
により組み立ててもよい。また、リング型拡散光源２は
放線方向に複数個に分割し、これらを環状に配置するこ
とも当然できる。

【００１２】前記光拡散板８により形成される貫通空間
（本例では正確には円錐台状部分８ａ）の直径は、下方
に向かって漸増しており、少なくともその下端の直径ａ
は被検査体であるファンネル１の開口部の直径ｃより大
きくなっている。好ましくはａが開口部径ｃの３〜５倍
がよい。また、円錐台状部分８ｂの傾斜角度θは、好ま
しくは開口部の寸法形状により変更させるが、開口部径
が２２〜３２ｍｍの場合は３〜１０°の傾斜で十分に対
応できる。

【００１３】ヨーク開口部１ａの上方に設置されている
２次元ＣＣＤカメラ３で撮影された映像は、画像処理を
行い、各画素に分解し、その明るさに応じて数値化して
欠点判定を行う。前記リング型照明装置２を使用するこ
とによって、ヨーク開口部１ａの上面内周部の反射光は
他の部分に比べ常に明るくなるので、例えば、この値を
１、他の部分を０となるようにすると、連続する１の画
素は図３に示すように円形形状９を描く。この円形形状
９を、予め基準となるファンネルを用いて撮像した円形
形状と比較することによって、切り口の変形を判定す
る。

【００１４】また、ヨーク開口部１ａの上面に凹凸、割
れ、または開口部側面１ｂにひび割れが存在すると、リ
ング型照明装置２から照射された拡散光線は当該部分に
て乱反射し、他の部分より明るくなる。そのため、画像
処理を行い数値化した後、所定の値より大きい画素を残
すと、この画素により形成される不特定形状の領域像１
０、あるいは線分像１１ができる。ここで、領域像１０
と線分像１１は、円形形状９と同心円で所定の半径を有
する基準円１２の内側に存在し、かつ領域像１０が所定
の大きさより大きい場合、および線分像１１が所定の長
さより長い線分となった場合、切り口欠点と判定する。

【００１５】図４および図５は、光拡散板８の他の実施
例を示す。図４の光拡散板は、下端部を所定の傾斜角度
を有する円錐台状の拡散板とし、該円錐台状部分の上部
を円筒状の拡散板等で構成したものである。また、図５
は光拡散板の下端部を下方に向かって拡大する湾曲面に
より形成したものである。このように光拡散板は、少な
くともその下部分が下方に向かって拡大する全体的に下
広がりの形状、つまりラッパ状の形状を有していること
が、検査する開口部全体を均一かつ確実に照射するのに
極めて有効となる。

【００１６】なお、本発明は以上説明したように開口部
の形状欠点とこの開口部に存在する光学的欠点を同時に
検出できるほか、検査目的または必要に応じてこれらの
一方のみの検出を行うことができる。開口部変形の判定
を行うとともに凹凸、割れ等の欠点を判定することがで
きるとは、このことを意味する。また、本発明はガラス
物品の開口部の欠点検出に特に好適するが、他の透明体
等にも応用することが可能である。

【００１７】

【実施例】表１に図２の光拡散板を用いて本検出方法に
よりファンネルの開口部の欠点検出を行ったときの結果
を示す。表１に示すように、すべての欠点について検出
率は９５％以上であり、高い検出率を示している。特に
ひび割れについては、９８％と高い検出率を示した。こ
のとき、リング型拡散光源の直径は１００ｍｍ、開口部
上面の法線に対し傾斜を有している光拡散板の傾斜角度
θを５°としている。また、開口部径が２２ｍｍ、３２
ｍｍであっても検出率には相違がなく、２２〜３２ｍｍ
の開口部径を有するファンネルの検査は、同一条件にて
検出することが可能である。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、ファンネルのヨーク開
口部欠点の検出は、１台の照明装置および１台の撮像装
置により行うことができ、これらの装置を可動させるこ
となく拡散光源からの拡散光により前記開口部を均一か
つ確実に照射して欠点を検出することが可能である。そ
して、拡散光源の使用により、 口径の異なる開口部の欠
点検出に対しても実質的に設定変更を行うことなく、ま
た光を多方向から照射することができるから、欠陥部位
における光の反射量が多くなり精度良く検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成図。

【図２】リング型拡散光源の断面拡大図。

【図３】画像処理後の映像により形成される開口部の画
像説明図。

【図４】拡散光源の他の実施例の断面拡大図。

【図５】拡散光源の他の実施例の断面拡大図。

【符号の説明】

１：ファンネル ２：リング型拡散光源 ３：２次元ＣＣＤカメラ ４：画像処理機 ５：画像モニタ ６：外部機器 ７：光源 ８：光拡散板 ９：円形形状 １０：領域像 １１：線分像 １２：基準円

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス物品等の開口部の上方にリング型拡
   散光源を配置して該開口部に拡散光を照射し、開口部上
   面部からの反射光を前記リング型拡散光源の貫通空間を
   通して撮影して、その映像から画像処理を行うことによ
   り開口部内周の画像を生ぜしめ、この画像から開口部変
   形の判定を行うとともに、前記内周の画像から所定の距
   離を有する範囲内に生成する、所定の画素数を有する領
   域像および画素が連続することによって形成される所定
   の長さを有する線分像により、開口部上面の凹凸、割れ
   等の欠点を判定することができることを特徴とするガラ
   ス物品等の開口部欠点の検出方法。
2. 【請求項２】ガラス物品等の開口部の上方に配置され該
   開口部の全周に拡散光を照射するためのリング型拡散光
   源と、該リング型拡散光源の上方に位置して開口部上面
   部からの反射光をリング型拡散光源の貫通空間を通して
   撮影するための２次元ＣＣＤカメラと、撮影された映像
   を画像処理するための画像処理機とを有し、該画像処理
   機により得られる画像から開口部の凹凸、割れ等の欠点
   を検出することを特徴とするガラス物品等の開口部欠点
   の検出装置。
3. 【請求項３】前記リング型拡散光源は、ガラス物品等の
   開口部の全周に拡散光を均一に照射できるよう中央に貫
   通空間を有する環状型をしており、かつ前記貫通空間の
   直径が下方に向かって漸増するとともに少なくとも下端
   の直径がガラス物品等の開口部直径より大きい光拡散板
   を有していることを特徴とする請求項２記載のガラス物
   品等の開口部欠点の検出装置。
4. 【請求項４】前記光拡散板が、ガラス物品等の開口部の
   上面に平行な円板状部分と該上面に対する法線に３〜１
   ０°の傾斜を有する円錐台状部分より構成されているこ
   とを特徴とする請求項３記載のガラス物品等の開口部欠
   点の検出方法。