JPS6115366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、壜状容器の開口部に所定のキヤツ
プが装着されているかどうかを自動検査する装置
に関する。

多数の壜状容器を順次搬送して所定の内容物を
充填し、その開口部に所定のキヤツプを順次自動
的に装着する壜詰ラインにおいて、キヤツプの装
着洩れがないかどうかを目視検査によらず機器に
よつて自動的に行なう場合、従来の多くは、ノズ
ル−フラツパの原理を利用したエアーノズル背圧
式の検出器を用いている。このエアー式の検出器
にあつては、キヤツプの有る容器を検査した場合
の出力と、キヤツプの無い容器を検査した場合の
出力との差を大きくするには、検出器の諸条件の
設定が極めて困難で精密な調整を必要とし、検査
対象容器の変更の度に検出器の設定条件（特に機
械的なもの）を精密に調整し直さなければならな
い不便があるとともに、設定が微妙であるために
その信頼性も低い。また一部には、一個の光電素
子を用い、容器開口部からの反射光量によつてキ
ヤツプの有無を検出する方法が試みられていた
が、この場合キヤツプの有無による出力差を大き
くすることが困難であつて、誤検出が多くて実使
用に耐え得るものではなかつた。

この発明は上記の問題点に観みなされ、簡単な
設定条件でキヤツプの有無による検出出力差が非
常に大きくなり、信頼性の高い検査を行なえるよ
うにすることを目的としている。すなわち、この
発明は搬送ラインの途中にあつて、搬送される壜
状容器の開口高さに焦点調整されるとともに、そ
のライン状視野が搬送方向と交叉するように位置
決めされ、かつ映像を明暗２値化して出力するラ
イン型撮像手段と； 前記壜状容器の本体部分が前記撮像手段の視野
手前まで到来したことを非接触で検出する容器到
来検出手段と； 前記搬送ラインの搬送速度に周波数同期したパ
ルス列を発生するパルス発生手段と； 前記容器到来が検出された時点から、前記パル
スを一定数だけ計数することにより、前記容器の
開口部付近が、前記撮像手段の視野内を通過中で
あることを検出する開口部通過検出手段と； 前記開口部通過中と検出される期間において、
前記撮像手段から得られる映像の明部（または暗
部）総領域の大きさに基づいて、当該壜状容器に
キヤツプの有無を判定する判定手段と； を具備することを特徴とするものである。

まず、この発明の原理を第１図〜第３図に基づ
いて概念的に説明する。図示する実施例は、整髪
剤や化粧水の容器に見られるように、密閉用キヤ
ツプの内側に注液用の細孔を設けたキヤツプを装
着する形式の容器に関し、この内側キヤツプの装
着工程の後段において内側キヤツプの有無を検査
するものである。

第１図において、キヤツプ装着部から送り出さ
れる容器１は、正常であればその筒状開口部２の
上端に細孔４を有するキヤツプ３が嵌合、装着さ
れており、コンベア５に載置されて矢印Ａ方向に
搬送されて来る。このコンベア５の上方には光源
６と、CCDやPDA等のイメージセンサを用いた
走査形検出器７が配設されており、容器１がこれ
らの下方を通過する際に、光源６からの光が容器
１の上面部すなわちキヤツプ３が装着された開口
部分に斜上方から照射され、上記走査形検出器７
において、レンズによつて結像された容器１の開
口部分の光学像が上記イメージセンサの受光面に
投射される。この走査形検出器７のイメージセン
サは、周知のように、多数の絵素（光電変換素
子）が一直線状に配列されてなる受光面を有し、
各絵素の受光量に対応した信号が所定の制御信号
に同期して順番に出力される。なお走査形検出器
７は、容器１の搬送に伴うその開口部分の光学像
の移動方向に対して、上記直線状の受光面が直交
するように配置されていて、容器１の開口部分を
その搬送方向と直交する方向に走査するようにな
つている。

また、８はコンベア５の所定位置の両側に投光
器８ａと受光器８ｂとを対向して配設してなる光
電式の無接触スイツチを示し、この無接触スイツ
チ８は、被検査物となる容器１がコンベア５に搬
送されて走査形検出器７による検査位置手前の所
定位置に達したことを検出する。すなわち、投光
器８ａから受光器８ｂに投射される光線が容器１
の下部の太い部分に遮られたとき、この無接触ス
イツチ８の出力が高レベル「１」となる。また、
９はコンベア５の回転機構部に連繋された回転検
出器を示し、この回転検出器９はコンベア５の動
作に同期した（動作速度に比例した周波数の）パ
ルス信号を発生する。

さて、第２図Ａはキヤツプ３が装着されていな
い容器１に対する走査形検出器７による走査の状
態を示す。この場合、容器１の筒状開口部２のリ
ング状の上端面が高輝度となるので、この部分の
光学像Ｍは図のように明るいリング状像となる。
そして、走査形検出器７による走査が一定周期で
繰返されるとともに、容器１が一定速度で搬送さ
れるので、上記像Ｍに対する走査形検出器７の走
査線は、同図Ａの，，…のようになり、像Ｍ
を一定間隔で多数回平行に走査することになる。
したがつて、各走査毎の検出器７の出力信号は、
同図Ｂの，，…に示すように、イメージセン
サの各絵素の受光量に対応したパルス信号とな
り、明るいリング状像Ｍが投射される部分の出力
は高レベルで、その他の暗い部分に対応する絵素
の出力は低レベルとなる（なお、検出器７からは
図のように被形整形された出力信号が得られ
る）。ここで明かなように、各走査毎の出力信号
，，…の中のパルス信号の数は、像Ｍを明暗
２値化した場合の明部の大きさ（すなわち同図Ａ
において各走査線，，…と像Ｍの重なり合う
部分の長さ）に対応する。

同様に、第３図Ａはキヤツプ３が筒状開口部２
に正しく装着されている容器１に対する走査形検
出器７による走査の状態を示す。この場合、キヤ
ツプ３の円板状上面が明るく輝き、この部分の光
学像M′は明るい円形像となる（なお、この円形
像の中心には上記細孔４による小さな暗部ができ
る）。そして、この円形像M′に対する走査線は上
記の場合と同様で、同図Ａの，，…のよう
に、像M′を一定間隔で多数回平行に走査するこ
とになる。したがつて、走査形検出器７の各走査
毎の出力信号は同図Ｂの，，…のように、円
形像M′に対応する部分で高レベルのパルス信号
が得られる。すなわち、各走査毎の出力信号，
，…中に発生するパルス信号の数は、像M′を
明暗２値化した場合の明部の大きさ（像M′と各
走査線，，…との重なり合う部分の長さ）に
対応する。

第２図の場合と第３図の場合を比較すると、キ
ヤツプ３が装着されていない容器１の筒状開口部
２のリング状上端面の面積は、当然キヤツプ３の
円板状上面の面積より充分小さいので、リング状
像Ｍと円形像M′の明部の大きさは、像M′の方が
大きく、その差は極めて大きくなる。したがつ
て、走査形検出器７の各走査毎の出力信号中にそ
れぞれ何発のパルス信号が発生したかをカウント
することによつて、各走査毎の明部の大きさを量
子化して検出し、その値に基づいて容器１にキヤ
ツプ３が装着されているか否かを弁別することが
できるのである。

しかしながら、走査形検出器７による容器１の
開口部分の走査開始時および走査終了時近くにお
いて、キヤツプ３がない第２図の場合はリング状
像Ｍ、またキヤツプ３がある第３図の場合は円形
像M′に対して、検出器７による走査線がそれぞ
れの像の接線に近い状態となる。このような状態
では、像Ｍと走査線の重なり合う長さと、像
M′と走査線の重なり合う長さの差は小さく、こ
のときの検出器７の出力によつてキヤツプ３の有
無を弁別したのでは、弁別精度が低下してしま
う。

そこでこの発明では、上記無接触スイツチ８お
よび回転検出器９を用いて走査形検出器７による
検査領域を実質的に限定し、走査形検出器７が容
器１の開口部分の中央部を走査する状態（第２図
および第３図に符号Ｅで示す範囲を走査する状
態）でのみ、この検出器７の出力に基づいてキヤ
ツプ３の有無を弁別するのである。次に、本発明
の一実施例を第４図、第５図に基づいて詳述す
る。

第４図において、無接触スイツチ８の出力ａ
は、被検査物となる容器１が検査位置手前の所定
位置に達したとき「１」となり、この「１」出力
によつて、カウンタＣ１がカウント可能状態にな
るとともに、アンドゲートＧ１が開かれて上記回
転検出器９の出力パルスｂがカウンタＣ１のカウ
ント入力cpに供給される。この回転検出器９の
出力パルスｂはコンベア５の動作と同期している
ので、これをカウントすることによつてコンベア
５の移動量が分かる。すなわちカウンタＣ１にお
けるカウント数は、被検査物となる容器１が上記
無接触スイツチ８をオンさせてからの、その容器
１の搬送量に対応する。

そこで、容器１が無接触スイツチ８をオンさせ
てから、この容器１の開口部分に対して第２図お
よび第３図に示す検査領域Ｅの開始線Esが走査
形検出器７によつて走査される状態になるまでの
容器１の移動量ｓと、同じく容器１が無接触スイ
ツチ８をオンさせてから、この容器１の開口部分
に対して上記検査領域Ｅの終了線Eeが走査形検
出器７によつて走査される状態になるまでの容器
１の移動量ｅとを予め求めておき、その移動量ｓ
およびｅに相当する回転検出器９の出力パルス数
NsおよびNeを、それぞれ一致回路１０および１
１に設定する。そして、上記カウンタＣ１のカウ
ント出力を上記一致回路１０および１１に導入
し、上記カウント出力が上記設定数Nsに一致し
たとき、一致回路１０からの出力ｄによつてフリ
ツプフロツプFF１をセツトするとともに、上記
カウント出力が上記設定数Neに一致したとき、
一致回路１１からの出力ｅによつて上記フリツプ
フロツプFF１をリセツトするようにしている。
したがつて、上記フリツプフロツプFF１の出力
ｆは、被検査物となる容器１が走査形検出器７に
よつてその開口部分の上記検査領域Ｅを走査され
る位置にある期間に「１」となる。

上記のように、フリツプフロツプFF１の出力
ｆにより検査領域Ｅを規定することができるが、
さらに本実施例では、走査形検出器７による検査
領域Ｅの走査中に、その走査出力を回転検出器９
の出力に同期させてサンプリングするようにして
いる。すなわち、走査形検出器７の走査周波数は
比較的高いので、検査領域Ｅの検査中には非常に
多数の走査が含まれるのであるが、回転検出器の
一発のパルス中に（これの周波数はコンベア５の
通常の動作速度では上記走査周波数より充分低
い）、走査形検出器７によるＭ回の走査のみを生
かすことによつて、検査領域Ｅの検査中におい
て、走査形検出器７による走査を実質的に（Ne
−Ns）Ｍ回に限定するようにしている。

そのために、走査形検出器７から各走査毎にそ
の走査の直前に一発のパルスを発生するフレーム
信号ｇを取出し、アンドゲートＧ２により、この
フレーム信号ｇとフリツプフロツプFF１の出力
ｆおよび回転検出器９の出力ｂの論理積をとる。
そしてこのアンドゲートＧ２の出力ｈ、すなわち
検査領域Ｅの検査中で、回転検出器９の一発のパ
ルス中に含まれるフレーム信号を、カウンタＣ２
のカウント入力CPに供給するとともに、このカ
ウンタＣ２を回転検出器９の出力パルスの各立下
りでリセツトするようにして、回転検出器９の一
発のパルス中に含まれるフレーム信号ｆのパルス
数をカウントする。さらに、このカウンタＣ２の
カウント出力を（Ｍ＋１）が設定されている一致
回路１２に導入し、このカウント出力が（Ｍ＋
１）に一致したとき一致回路１２から出力信号ｉ
を送出するようにする。そして、アンドゲートＧ
２の出力ｈの最初のパルスによつてフリツプフロ
ツプFF２をセツトし、一致回路１２からの出力
ｉによつてこのフリツプフロツプFF２をリセツ
トする。

それにより、検査領域Ｅの検査期間中におい
て、回転検出器９の出力ｂの各パルス毎に、走査
形検出器７のＭ回の走査時間だけ、フリツプフロ
ツプFF２の出力ｊが「１」となる。

そこでアンドゲートＧ３により、走査形検出器
７の検出出力ｋと上記フリツプフロツプFF２の
出力ｊとの論理積をとり、フリツプフロツプFF
２の出力ｊが「１」となつている期間のみ、走査
形検出器７の検出出力ｋをカウンタＣ３のカウン
ト入力CPに供給するとともに、このカウンタＣ
３を上記フレーム信号ｇによつてリセツトする。
したがつて、フリツプフロツプFF２の出力ｊが
「１」となつているときに、走査形検出器７の各
走査毎の検出出力中に含まれるパルス数（上述の
ように明部の大きさに対応する）がカウンタＣ３
によつてカウントされる。

このカウンタＣ３から出力される各走査毎のパ
ルス数Ｎは比較回路１３に供給され、キヤツプ３
の有無の境界となる基準値Noと比較され、この
比較回路１３からは、Ｎ≧No（これを一応キヤ
ツプ有りとする）の場合に、カウンタＣ４のカウ
ント入力CPに一発のパルスが供給され、逆に、
Ｎ＜No（これを一応キヤツプ無しとする）の場
合に、カウンタＣ５のカウント入力CPに一発の
パルスが供給される。

すなわち検査領域Ｅの検査期間中の、走査形検
出器７による（Ne−Ns）Ｍ回の走査の検出出力
のうち、キヤツプ有りと判別された走査回数がカ
ウンタＣ４にカウントされるとともに、キヤツプ
無しと判別された走査回数がカウンタＣ５にカウ
ントされる。そして検査領域Ｅの検査の終了時点
で、カウンタＣ４のカウント数とカウンタＣ５の
カウント数とが大小判別回路１４で比較され、カ
ウンタＣ４のカウント数が大きい場合に、大小判
別回路１４から最終的なキヤツプ有り信号が出力
され、逆にカウンタＣ５のカウント数が大きい場
合に、大小判別回路１４から最終的なキヤツプ無
し信号が出力されるのである。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、
キヤツプの有無によつて非常に大きな検査出力の
差が得られる部分を選定してその部分を検査領域
と定め、その部分の検査信号に基づいて、極めて
高精度にキヤツプの有無を弁別することができる
のである。また、上記検査領域を設定するのは、
デジタルスイツチ等によつて電気的に行なえ、被
検査物となる容器に対する融通性も非常に高い
等、様々な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の原理を示すものであつて、第１
図は容器の搬送ラインと走査形検出器等の関係を
示す説明図、第２図はキヤツプが無い場合、第３
図はキヤツプが有る場合のそれぞれの検査内容の
説明図、第４図は本発明を適用した装置のブロツ
ク図、第５図は同上ブロツク図における各部の動
作を示すタイミミングチヤートである。 １……容器、３……キヤツプ、５……コンベ
ア、７……走査形検出器、８……無接触スイツ
チ、９……回転検出器、Ｅ……検査領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 搬送ラインの途中にあつて、搬送される壜状
   容器の開口高さに焦点調整されるとともに、その
   ライン状視野が搬送方向と交叉するように位置決
   めされ、かつ映像を明暗２値化して出力するライ
   ン型撮像手段と； 前記壜状容器の本体部分が前記撮像手段の視野
   手前まで到来したことを非接触で検出する容器到
   来検出手段と； 前記搬送ラインの搬送速度に周波数同期したパ
   ルス列を発生するパルス発生手段と； 前記容器到来が検出された時点から、前記パル
   スを一定数だけ計数することにより、前記容器の
   開口部付近が、前記撮像手段の視野内を通過中で
   あることを検出する開口部通過検出手段と； 前記開口部通過中と検出される期間において、
   前記撮像手段から得られる映像の明部（または暗
   部）総領域の大きさに基づいて、当該壜状容器に
   キヤツプの有無を判定する判定手段と； を具備することを特徴とする壜状容器のキヤツ
   プの検査装置。