JPS6252817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は瓶口特に瓶天面の検査方法に関する。

一般に瓶類を新規にあるいは再使用する場合、
たとえばビール瓶を工場で再使用するのにコンベ
ア上を流して瓶口等に割欠損がないか検査してい
る。しかし従来の瓶口の割欠損の有無検査は作業
員が１本１本目視でチエツクして行なうものであ
り、その作業に多くの作業員を要するし作業自体
単調な割には神経を使うものであり、長時間その
作業を続けることは作業員にかなりの疲労を与え
るおそれがあるという問題点があつた。そこで上
記の問題点を解決するため本件出願人は別に一次
元走査カメラを用い得られる撮像信号に現れる矩
形波の個数、その巾の差及び所定数の矩形波が現
れる回数を基準値と比較して自動的に検査をなす
検査装置を出願した。これらの検査装置を使用す
れば通常生じる程度の割欠損は十分にチエツクす
ることができ一応の成果を得た。しかし特殊な割
欠損が生じる場合はなおチエツクしきれないおそ
れがあつた。それゆえに本発明の目的は上記した
単一の走査線を使用した検査装置ではチエツクし
得ないような特殊な割欠損等もチエツクし得る、
より高精度な瓶天面（以下単に瓶口という）の検
査方法を提供することである。

本発明の瓶口の検査方法は、検査すべき瓶口を
走査するカメラの走査線が瓶口とクロスする関係
において２個任意の角度で交わるように配し、こ
れら２つの走査線より得られる２種の撮像信号を
同一機能信号処理回路に加えて検査をすることを
特徴とするものである。

以下図面に示す実施例を参照して本発明を詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略図であ
る。

第１図において１は被検査瓶２を載せ矢印の方
向に被検査瓶２を移送させるコンベアである。３
は光源でありこれにより照射された光は被検査瓶
２の瓶口で反射されてイメージセンサカメラ４に
向かう。５は光源であり同様に照射された光はや
はり被検査瓶２の瓶口で反射されてイメージセン
サカメラ６に向かう。イメージセンサカメラ４お
よび６（以下単にカメラという）はたとえば
CCD素子（電荷結合素子）が多数個配列され、
これらCCD素子に光があたるとその光信号を電
気信号に変換して撮像信号を取出す一次元走査の
可能なカメラであり、これ自体は周知のカメラで
ある。光源３とカメラ４、光源５とカメラ６は瓶
口とクロスするそれぞれの走査線が互に直交する
ように配されている。瓶２の瓶口とそれにクロス
する走査線との関係を示すと第２図のようにな
る。第２図においてＡはカメラ４の走査線、Ｂは
カメラ６の走査線である。７はカメラ４及び６よ
り撮像信号をそれぞれ受けて同様の信号処理を行
なう回路である。カメラ４および６による瓶口の
走査は瓶口の割欠損検出に十分な回数（１秒間に
3333回程度）サンプリングして定周期で行なう。
信号処理回路７はそれぞれカメラ４及びカメラ６
よりの各走査毎に生じる撮像信号の数、すなわち
モード態様により割欠損検出を行なう。

ここでモードとは１走査毎に得られる矩形波の
ことをいい、モード１とは矩形波が１個の場合、
モード２とは矩形波２個の場合をいう。たとえば
第１図において光源３、カメラ４のみで瓶口を走
査したとし、第３図に示すように割欠損のない場
合を想定すると位置イが瓶２の移動により走査線
Ａに達するまでは、光源３よりの光は瓶２で反射
されない。したがつてカメラ４のCCD素子より
何の撮像信号導出もしない。この場合当然矩形波
は０なのでモード０ということになる。瓶２の移
動が進み位置イが走査線Ａを越えるとカメラ４の
端部に近いCCD素子は瓶２よりの反射光をキヤ
ツチし、第４図Ａに示すようにCCD素子毎に個
別のパルス状信号を導出する。カメラ４よりのこ
の信号は信号処理回路７に含まれる波形整形回路
に加えられ、この出力は波形整形されて第４図Ｂ
のようになる。このような波形状態すなわち矩形
波が１個の状態はパルス巾が変化するが、走査線
Ａが位置イから位置ロ間に存する間続く。この間
の波形はすべてモード１ということになる。さら
に続いて瓶２が移動し位置ロが走査線Ａを越える
と、瓶２の口にクロスする走査線は２つの部分に
わけられる。この部分では走査線Ａが瓶口とクロ
スする部分だけカメラ４のCCD素子より出力が
導出され、第４図Ｃのような信号となりさらにこ
れが波形整形回路で整形されて第４図Ｄのような
信号を得る。これがモード２の場合である。走査
線Ａが位置ロと位置ハに存する間得られる波形は
モード２ということになる。さらに瓶２が移動し
位置ハが走査線Ａを越え、位置ニが走査線Ａに至
るまでの間は前記位置イから位置ロまでの間と同
様モード１が続き、さらに瓶２が移動し位置ニが
走査線Ａを越えると何の撮像信号も得られずモー
ドは０となる。瓶に割欠損部があるとモードの状
態が良品のものに比べて変化することに着目して
瓶の良否を検査しようとするのが信号処理回路７
の役目である。

信号処理回路７は瓶口の割欠損を検出できるも
のであれば何でもよいが、その１例として１走査
毎に得られる撮像信号のモードを計数しその計数
値が２であるか否か判別し、２であることの判別
回数を計数し、２であることの計数値が所定値で
あるか否かにより瓶の可否検査処理をなす回路に
ついて説明する。

第５図に上記した信号処理回路を示す。

第５図において１０，１１はアンドゲートであ
つて、アンドゲート１０は入力の一端にタイミン
グ信号taを、他端にはカメラ４よりの撮像信号を
受けるように接続されており、アンドゲート１１
は入力の一端にタイミング信号tbを、入力の他端
にはカメラ６よりの撮像信号が加えられるように
接続されている。タイミング信号ta，tbはカメラ
４とカメラ６よりの撮像信号を走査線毎に交互に
得るためのタイミング信号である。またアンドゲ
ート１０，１１の出力端は波形整形回路１２に接
続されている。１３は波形整形回路１２よりの波
形整形された撮像信号の矩形波を計数するモード
計数器、１４は設定信号Ba＝「２」を出力する設
定器、１５はモード計数器１３の出力を入力に受
け他方の入力に前記設定器１４よりの「２」信号
を受け、これら入力される両信号を比較する比較
器である。比較器１５はモード計数器１３の内容
が「２」のとき出力端に“１”を出す。16はタイ
ミング信号taを入力に受けて比較器１５の出力を
導出し、モード２計数器１７に加えるアンドゲー
トである。モード２計数器１７はカメラ４よりの
撮像信号に関し一瓶の検査におけるモード２であ
る走査線の回数を計数するために設けられてい
る。１８はタイミング信号tbを入力に受けて比較
器１５の出力を導出しモード２計数器１９に加え
るアンドゲートである。モード２計数器１９はカ
メラ６より撮像信号に関し一瓶の検査におけるモ
ード２である走査線の回数を計数するために設け
られている。モード２計数器１７の出力はデコー
ダ２０を経て表示器２１で表示されるように、モ
ード２計数器１９の出力はデコーダ２２を経て表
示器２３で表示されるようにそれぞれ接続されて
いる。２４，２５はアンドゲートであつてモード
２計数器１７の出力とタイミング信号Taがそれ
ぞれアンドゲート２４の入力の一端と他端に接続
されている。又モード２計数器１９の出力とタイ
ミング信号Tbがそれぞれアンドゲート２５の入
力の一端と他端に接続されている。タイミング信
号Ta，Tbは瓶１個の検査終了で交互に発生され
るタイミング信号である。２６は良品として要求
されるモード２の個数基準値を設定する設定器で
ある。２７はアンドゲート２４およびアンドゲー
ト２５の出力を入力の他端に受け、設定器２６よ
りの信号を入力の他端に受ける比較器である。比
較器２７はモード２計数器１７もしくはモード２
計数器１９の出力が設定器２６よりの基準値Bb
よりも大きいか小さいとき出力を出す。比較器２
７の出力はアンドゲート２８とアンドゲート２９
の入力の一端に接続されている。又アンドゲート
２８の入力の他端にはタイミング信号Taが、ア
ンドゲート２９の入力の他端にはタイミング信号
Tbがそれぞれ加えられるように接続されてい
る。さらにアンドゲート２８の出力はラツチ回路
３０の入力端に、アンドゲート２９の出力はラ
ツチ回路３０の入力端に接続されている。ラツ
チ回路３０の出力端は発光ダイオード３１抵抗
を介して接地されている。同様にラツチ回路３０
の出力端は発光ダイオード３２抵抗を介して接
地されている。発光ダイオード３１は走査線Ａに
関するモード２の数が所定値を外れた場合、発光
ダイオード３２は走査線Ｂに関するモード２の数
が所定値を外れた場合にそれぞれ点灯される。

第５図の回路について今、第６図に示すような
特殊な割欠損のある瓶を検査する場合の動作につ
いて考える。先ずカメラ４の走査線Ａによる撮像
信号の導出は瓶２の移動にしたがい走査線Ａが位
置イから位置ホの間に存する期間が行なわれる。

瓶２の進行にしたがい位置イが走査線Ａに達す
ると、カメラ４よりクロツク状の撮像信号が得ら
れアンドゲート１０を経て波形整形回路１２に加
えられる。波形整形回路１２ではこの撮像信号を
矩形波に整形しモード計数器１３に加える。モー
ド計数器１３は矩形波の数すなわちモードを計数
する。位置イから位置ロまでは割欠損があるので
モード計数器１３の計数値は２となる。比較器１
５では設定器１４からの数値が２、モード計数器
１３よりの数値が２なので両入力等しく、出力
“１”を出す。この出力はアンドゲート１６を経
てモード２計数器１７に加えられる。このような
動作は走査線Ａが位置イと位置ロ間にいる間続く
ので、モード２計数器１７にはイ，ロ間の走査線
数に等しい値を計数する。次に瓶２の移動で走査
線Ａがロ，ハ間に入るとこの間は割欠損がなくや
はりモード２の状態が続き、その間の走査線数に
応じた数がモード２計数器１７に計数されてい
く。さらに続いて瓶２の移動で走査線Ａが位置
ハ，ニ間に入ると、割欠損のためモード計数器１
３の走査線毎の計数内容は１となる。比較器１５
に入力される数値は設定器１４よりの数値の方が
大となるので、比較器１５の出力は“０”とな
る。そのためハ，ニの間においてモード２計数器
１７の計数値は上昇しない。走査線Ａが位置ニと
位置ホの間に存する期間は割欠損がないので通常
の動作がなされる。以上の走査線Ａによる１瓶の
検査では割欠損のために通常はモード１であるべ
きところがモード２となつた期間イ，ロと、割欠
損のために通常はモード２であるべきところがモ
ード１となつた期間ハ，ニとが等しいと、結果的
にモード２走査線数が差引増減０となる。全走査
終了のタイミングTaでモード２計数器１７の計
数値はアンドゲート２４を経て比較器２７に加え
られる。比較器２７は設定器２６よりの基準値
Bbと、モード２計数器１７の計数値を比較する
が両者は等しいので出力“１”は導出されない。
したがつてアンドゲート２８、ラツチ回路３０を
経て発光ダイオード３１に信号が加えられないの
で発光ダイオード３１は点灯されない。それゆえ
第６図のような特殊な割欠損の場合、走査線Ａに
よる検査ではこれを検出することができない。

一方カメラ４の走査とは90゜ずらしてカメラ６
による走査も並行して行なわれている。カメラ６
の走査線Ｂと上記の特殊な割欠損のある瓶口との
位置関係は第７図に示す通りとなる。

カメラ６の走査線Ｂによる撮像信号の導出は瓶
２の移動にしたがい走査線Ｂが位置ヘから位置ワ
の間に存する期間行なわれる。この期間ヘ，ワの
走査は期間イ，ホに対し走査線Ａと走査線Ｂの走
査時間のずれ程度にわずかにずれているが、ほと
んど同時に進行している。

第５図においてカメラ６より得られた撮像信号
は、タイミングtbの時にアンドゲート１１を経て
波形整形回路１２に加えられる。走査線Ｂが期間
ヘ，トの間はモード１で割欠損がない場合と変り
はない。この期間は波形整形回路１２で出力され
る矩形波が１個なのでモード計数器１３に１が計
数される。しかし比較器１５は設定器１４よりの
信号２よりもモード計数器１３よりの出力の方が
小さいので出力“１”を導出しない。続いて瓶２
の移動にしたがい走査線Ｂが期間ト，チに入ると
瓶の割欠損のためモード２となる。この期間は波
形整形回路１２で出力される矩形波が２個なので
モード２計数器１３に２を計数する。そのため比
較器１５は出力“１”を出し、この出力がアンド
ゲート１８を経てモード２計数器１９に加えられ
モード２計数器１９はモード２の走査線数を計数
する。さらに瓶２が移動して走査線Ｂがチ，リに
入ると割欠損のためモード３となりモード計数器
１３は３を計数するが、比較器１５は設定器１４
よりの信号よりもモード計数器１３よりの出力値
の方が大なのでやはり出力“１”を出す。この出
力はアンドゲート１８を経てモード２計数器１９
に加えられる。又位置リと位置ヌの間においては
割欠損があるが、モード２であり割欠損がない場
合と変らない。さらに位置ヌと位置ルの間も割欠
損なくモード２と通常の場合と変らない。さらに
瓶２の移動により走査線Ｂが続いて位置ルと位置
オの間に入ると割欠損があるためモード１とな
る。このためこの期間はモード２計数器１９には
何ら入力が加えられない。さらに走査線Ｂが位置
オと位置ワの間に存する期間は割欠損が全然ない
のでモードは通常の場合と変らない。この結果モ
ード２計数器１９に計数される値は通常の割欠損
のない場合に比して、期間ト，チの走査線数は増
加し期間ル，オの走査線数が減少しトータルする
と大幅に少ない数値となる。瓶１個の計数が終了
するとモード２計数器１９の内容はタイミング
Tbにアンドゲート２５を経て比較器２７に加え
られる。比較器２７はアンドゲート２５よりの数
値と設定器２６よりの基準値Bbと比較し、基準
値Bbの方が大なので出力“１”を導出する。こ
の出力はアンドゲート２９を経てラツチ回路３０
の入力に加えられ保持される。この保持された
出力は検査瓶に割欠損があることを意味し、この
保持信号が発光ダイオード３２に加えられ点灯さ
れ不良瓶であることを示す。

したがつて第６図に示すような特殊な割欠損の
瓶については、走査線Ａのみでは検出できない場
合があるが角度を変えた別の走査線により検査す
ることにより、確実に割欠損を検出することがで
きる。

なお上記回路例において波形整形回路、モード
計数器、比較器等は走査線Ａの撮像信号の処理と
走査線Ｂの撮像信号処理につき兼用しているが、
カメラ４の走査線Ａによる撮像信号の処理と、カ
メラ６の走査線Ｂによる撮像信号の処理は同一の
回路を２個別々に設けてもよい。

又上記実施例において処理回路はモード２の走
査線数を基準値と比較するものを例にあげたが、
モード２における２個の矩形波の信号幅の差を求
めてその差が一定値以上かチエツクする回路、モ
ード数が３以上であるか否かチエツクする回路、
同一モードの連続するモード群のモードパターン
によりチエツクする回路等、又はその組合せを用
いてもよい。

さらに又上記実施例において、２個のカメラの
走査線が直交するようにカメラを配しているが、
第１のカメラと第２のカメラの位置をコンベアの
進行方向に対してずらして配し、第１のカメラに
よる走査後、瓶口に対する第１のカメラによる走
査軌跡と走査線がクロスするように第２のカメラ
による走査を行なつてもよい。

又走査線Ａと走査線Ｂは互いに直交させる必要
はなく任意の角度で交叉するものであつてもよ
い。

さらに又第１のカメラと第２のカメラはコンベ
アの進行方向に対してずらして配し、第１のカメ
ラと第２のカメラの走査線の方向を同一とし、第
１のカメラによる走査後、瓶体を任意角度（たと
えば90゜）回転させてから第２のカメラで走査し
てもよい。

さらに又上記実施例においてカメラを２個用い
ているが、カメラは１個とし瓶口全体の走査後瓶
を任意角度（たとえば90゜）回転させるととも
に、カメラもコンベアの進行方向に移動させ瓶口
に異なる方向でクロスする２回の走査を行なつて
もよい。

以上のように本発明の検査方法によれば、２本
の走査線を任意の角度に配し、これら２つの走査
線より得られる２種の撮像信号を同一機能の信号
処理回路に加えて検査するものであるから特殊な
破損、汚損、傷等をも検出でき精度の高い検査を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は第１図実施例の瓶口と走査線の位置関係を示
す図、第３図は瓶に割欠損なき場合の動作を説明
するための瓶口と走査線Ａの位置関係を示す図、
第４図は走査線Ａのみによる動作を説明するため
の波形図、第５図は第１図実施例の信号処理回路
の具体例を示す回路ブロツク図、第６図、第７図
は第５図回路ブロツク図の動作を説明するための
瓶口と走査線の位置関係を示す図である。２……
被検査瓶、４，６……カメラ、Ａ，Ｂ……走査
線、７……信号処理回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンベアにより単列的に移送される瓶に対
   し、上方より光を瓶天面に照射し、その反射光を
   瓶の移動する方向と直角に、瓶天面全体を一次元
   走査カメラで走査して得られる各走査毎の撮像信
   号に現れる矩形波の個数、その巾の差、所定数の
   矩形波が現れる回数又はそのパターンを基準値と
   比較して行う瓶天面の検査方法であつて、前記瓶
   天面を走査する第１の走査線と、前記第１の走査
   線が走査する走査部分とは走査する部分が任意の
   角度で交叉する関係にある第２の走査線とを配
   し、これら２つの走査線により得られる２種の撮
   像信号を同一機能信号処理回路に加えて検査する
   ことを特徴とする瓶天面の検査方法。 ２ 前記走査線は２個のカメラを配置することに
   より得る特許請求の範囲第１項記載の瓶天面の検
   査方法。