JPS6351264B2 - - Google Patents

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JPS6351264B2
JPS6351264B2 JP56212312A JP21231281A JPS6351264B2 JP S6351264 B2 JPS6351264 B2 JP S6351264B2 JP 56212312 A JP56212312 A JP 56212312A JP 21231281 A JP21231281 A JP 21231281A JP S6351264 B2 JPS6351264 B2 JP S6351264B2
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JP
Japan
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signal
bottle
inspected
circuit
inspection area
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JP56212312A
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JPS57131040A (en
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Takashi Myazawa
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Kirin Brewery Co Ltd
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS57131040A publication Critical patent/JPS57131040A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9018—Dirt detection in containers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0078—Testing material properties on manufactured objects
    • G01N33/0081—Containers; Packages; Bottles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はビール瓶、ジユース瓶などの被検査
体に付くすり傷、異物の有無及び程度を光学的に
検出する異物検出装置に関する。
従来、この種の異物検出装置には胴部を検査す
るものと、底部を検査するものとがあるが、胴部
を検査するものでは被検査瓶を高速回転させつつ
外部から光を照射し、その透過光を被検査瓶の内
部に挿入した光電素子で検出するようになつてい
る。この検出装置は検出器として光電素子を用
い、被検査瓶のある領域について異物(傷を含
む)がある場合と無い場合とに透過光量の比をと
りつつ、被検査瓶の胴部全体について異物の有無
を連続的に検査している。しかしながら、このよ
うな検出装置は被検査瓶を高速回転させるため、
装置自体が大型化し、コスト高になるとともに異
物等の検出精度が悪く、さらに光電素子を瓶内部
に挿入するため、その内部空気を汚す恐れがあつ
て、食品衛生上問題があつた。
また、別の検出装置として、高速回転されてい
る被検査瓶の一方から光をあて、その反対側に非
蓄積型の撮像管を使用したテレビジヨンカメラを
設置し、このカメラで検査するようにしたものが
ある。これは被検査瓶の位置を機械的に検出し、
被検査瓶の上部から下部までを1本の走査線で検
査するようにしたものである。しかしながら、こ
の検出装置は被検査瓶の位置検出が機械的である
ため位置検出の誤差が生じ易く、被検査瓶面を一
様に検査することが困難である。また、1台のテ
レビジヨンカメラで同時に2本以上の瓶を検査す
ることが出来ないので検査のスピードアツプを図
れず、さらに被検査瓶を高速回転させるため、装
置の大型化、コストアツプ等の問題があつた。
このようなことから、コンベア上を搬送される
被検査瓶を低速回転させつつ外部より照明し、そ
の反対側からテレビジヨンカメラで被検査瓶の胴
部全体を検査するようにしたものもあるが、この
処理方法では被検査瓶の端部、その中心を外れた
部分の浮影文字やマーク、硝子厚のむら、つぎ目
等部では被検査瓶を通過する光の光路長が長くな
つたり、屈折の現象でその部分が影となり、結果
的に異物と同じような信号となるので正確な検査
が出来ないといつた欠点がある。
さらに、蓄積形の撮像管を使用して、光源とし
ての照明にストロボを使用することも考えられて
いるが、撮像管の残像に制限されてスピードアツ
プを図ることができず、またストロボの交換頻度
が多くなり、被検査瓶の中心を外れた浮彫の文
字、マークおよびつぎ目等の部分は、依然として
正確な検査ができず、未解決のままとなつてい
た。
この発明は上述した点を考慮し、硝子瓶などの
被検査体の映像信号から検査領域を自動的に決定
し、この領域を面検査することにより充分な検査
精度が得られる異物検出装置を提供することを目
的とする。
以下、この発明の実施例について添付図面を参
照して説明する。
第1図において、符号10はこの発明に係る異
物検出装置内に組み込まれた光源であり、この光
源10からの光11は拡散板12で均一に拡散さ
れた後、搬送コンベア(図示せず)上を連続的に
回転しながら搬送される被検査瓶13に照射され
る。この被検査瓶13を通過した光は集光レンズ
14で集束され、光電変換装置としての2次元
CCD(Charge Conpled Device)15に入射され
る。このCCD15には別途同期信号発生回路が
組み込まれており、多数のCCDエレメント16
(第2図)を有する。各CCDエレメント16は、
第2図に示すように、被検査瓶13の軸方向に沿
う方向Aに走査されつつ、全体として、例えば矢
印a,b,cで示すように、左から右側(B方
向)に順次走査が移行される。CCD15の各エ
レメント16からの映像信号は信号増幅器18で
増幅されたのち、映像信号VS中の異物信号の波
形を整形して出力レベルを検出する波形整形回路
(レベル検出回路)19、被検査瓶13の端部を
検出する瓶端検出回路20および検査部に搬送さ
れて来る被検査瓶13の順番を記憶する瓶順記憶
回路21にそれぞれ送られる。このうち波形整形
回路19は信号レベル比較回路を有し、映像信号
VS(第3図)から異物信号を検出して整形し、こ
の整形された映像波形信号VSAをゲート回路2
3に送るようになつている。
一方、瓶端検出回路20はCCD15からの映
像信号VSを基に被検査瓶13の瓶端位置を検出
すると共に、この検出信号DSを検査領域信号発
生回路24に入力している。この検査領域信号発
生回路24および瓶端検出回路20により検査領
域決定回路を構成し、瓶端検出回路20からの瓶
端検出信号DSを基にして検査領域を決定し、こ
の検査領域信号RSをゲート回路23および瓶順
記憶回路21に送るようになつている。具体的に
は、瓶端検出回路20では被検査瓶の有無により
生ずる映像信号VSのレベルの大幅な変化(減少
方向)を微分比較器等により検出して瓶端信号
(第4図)とし、この信号をワンシヨツトマルチ
などを使つて一定時間幅のパルスDS(第5図)を
作り、検査領域信号発生回路24に送る。このパ
ルスDSの後縁を基にして瓶のほぼ中央に位置す
る検査領域信号RS(第6図)を発生させるように
なつている。この検査領域信号RSは第2図に示
すように、CCD15の被検査瓶の軸方向に沿つ
た各エレメント16の例えば2列分に相当する幅
を有しており、この検査領域信号RSにより被検
査瓶13の軸方向に沿う中央帯状部分を検査領域
(幅)としてピツクアツプすることができる。な
お、上記ワンシヨツトマルチによる遅延時間(パ
ルス幅)はコンデンサCおよび抵抗Rによる時定
数を調節することにより適宜定めることができ、
これにより種々の大きさの被検査瓶を対象とする
ことができる。
しかして、検査領域信号RSが送られるゲート
回路23は、波形整形回路19からの映像波形信
号VSAのうち、検査領域信号RSに対応する信号
のみをゲートして通過させ(ピツクアツプし)、
この波形信号(ピツクアツプ信号)GSを選別信
号発生回路25に送るようになつている。この選
別信号発生回路25はゲート回路23から送られ
る映像波形信号GSを検出して被検査瓶13の良
否を判別し、この判別(選別)信号SSを欠陥瓶
記憶および排出信号発生回路26に送るようにな
つている。
ところで、この欠陥瓶記憶および排出信号発生
回路26には瓶順記憶回路21からの瓶順信号
OSが送られるように接続されている。この瓶順
記憶回路21は、複数本の被検査瓶13が同時に
CCD15に投射されたとき、映像信号VSに含ま
れる同期信号および検査領域信号発生回路24か
らの検査領域信号RSを受けて被検査瓶13の検
査順序を記憶し、この記憶された瓶順信号OSを
次陥瓶記憶および排出信号発生回路26に送つて
いる。欠陥瓶記憶および排出信号発生回路26
は、瓶順記憶回路21から瓶順信号OSが送られ
ている期間中に選別信号発生回路25からの選別
信号SSの有無を記憶し、その間に選別信号SSが
例えば所定値以上に達した時に排出信号ESを発
し、この排生信号ESにより被検査瓶13が排出
口位置に搬送された時、検瓶ラインから自動的に
除去するようになつている。
次に、この検出装置の作用について説明する。
光源10からの照射光11は拡散板12により
一様な明るさに拡散されて被検査瓶13に照射さ
れ、その透過光はレンズ14によりCCD15に
第2図に示すように結像される。透過光は被検査
瓶13を通過する間に強い吸収作用を受けるた
め、被検査瓶13の透過部とそれ以外の部分とは
大きな光量差となつて結像される。また、被検査
瓶13の中央部と周辺部とでは被検査瓶13の屈
折率や形状の影響を受けるので、中央部が明る
く、周辺部が暗くなり、このような光学像を
CCD15により電気信号に変換すると第3図の
ように表わされる。この第3図から理解されるよ
うに、瓶中央部の映像信号VSの出力レベルは比
較的平坦でほぼ一定であるが、両端に向うに従つ
てその出力レベルは小さくなる。このため、被検
査瓶13に付着した異物の有無によつて生ずる映
像信号VSの出力変化は被検査瓶の中央部で大き
く、周辺に行くに従つて小さくなり、周辺部では
異物とガラスとの区別が不可能に近くなる。ま
た、被検査瓶13に付随する浮彫文字、マーク、
瓶周方向のガラスの肉厚むらやつぎ目等の影響は
瓶の中央部では極めて小さい。これは、被検査瓶
13の瓶面に垂直な方向から光を照射した場合、
ガラスの肉厚むら等に起因する透過光の光量差は
小さいことによる。斜め、あるいは瓶面に平行に
照射した場合には光の透過光路長が増大するため
に途中で大きく吸収されたり、屈折などにより透
過光の光量が大きく減少する。
このような関係から、被検査瓶に付着する異物
(すり傷も含む)を高精度にかつ効率的に検査す
るには、CCD15の(繰返し走査周期の短い)
走査方向と被検査瓶13の軸方向とが略同じ方向
(平行方向)を向くようにさせ、かつ検査領域も
第2図において斜線で示す被検査瓶の中央面領域
に制限する必要がある。しかして、この発明は最
適な検査預域を自動的に定めることができるもの
である。
すなわち、第4図に示すように瓶端検出回路2
0で映像信号VSの出力レベルが事前に設定され
た値より、急激に低下したとき、瓶端信号を発生
する。この瓶端信号をもとに、図示しない遅延回
路(たとえばワンシヨツトマルチ)からのパルス
波形信号を受けて第6図に示す検査領域信号RS
を検査領域発生回路24で発生させ、この検査領
域信号RSをゲート回路23に加え、その期間中
波形整形回路19からの映像デジタル信号VSA
のみを通過させて、選別信号発生回路25に送つ
ている。すなわち、ゲート回路23は検査領域信
号RSに対応する映像デジタル信号VSAのみを通
過させて選別信号発生回路25に送り、ここで映
像デジタル信号を選別し、異物がある場合に選別
信号SSを発生させる。
一方、CCD15に複数の被検査瓶13が同時
に投影されたときは、瓶順記憶回路21に送られ
る映像信号VSから垂直同期信号を検出し、この
同期信号を基準として検査領域信号発生回路24
からの検査領域信号RSに順序づけを行ない、こ
の信号を欠陥瓶記憶および排出信号発生回路26
に供する。この発生回路26は選別信号発生回路
25からの選別信号(異物信号)SSがどの被検
査瓶で発生したかを検出し、被検査瓶に異物があ
る場合には、その被検査瓶が不良瓶排出口に達し
た時、その近傍に設けられた被検査瓶到達検出器
の検出信号と同期させて、排出信号発生回路26
から排出信号ESを送り、排出機構(図示せず)
を作動させ、不良瓶を検瓶ラインから除去するよ
うになつている。
なお、上述実施例の説明においては、被検査瓶
の有無によつて生ずる映像信号VSの出力レベル
差を利用して、検査領域を被検査瓶の軸方向に沿
う中央帯状部分を検出するようにしたものについ
て述べたが、被検査瓶の形状如何によつては、軸
方向に直角な方向のみを自動的に検出しても、ま
た、被検査瓶の全領域を検出するようにしてもよ
い。
また、瓶端検出回路20からの検出信号DSは、
映像信号VSの出力レベルの変化が最初に生じた
1つのCCDエレメントから検出しても、出力レ
ベルが予め設定されたCCDエレメント数に達し
たときから検出するようにしてもよい。さらに、
第2図のA−A′で示すように垂直走査進行方向
(B方向)に沿う特定列のCCDエレメントから瓶
端検出信号を検出するようにしてもよい。
さらに、第6図に示す検査領域信号RSは、途
中に第5図に示すパルス波形信号を介在させなく
ても、瓶端検出信号から直接発生させるようにし
てもよく、CCDを駆動する水平同期信号に同期
させることにより発生させるようにしてもよい。
ところで、上述では被検査瓶の軸方向に平行な
方向の検査領域を決定して異物を検出する場合に
ついて説明したが、被検査瓶の軸方向に直角な方
向の検査領域を決定して異物を検出することもで
きる。この場合、搬送コンベア上を連続的に搬送
される被検査瓶に光を照射して受光する部分の構
成は、第7図に示す如く被検査瓶13の上部に集
光レンズ14を、底部に拡散板12をそれぞれ配
設し、拡散板12をそれぞれ配設し、拡散板12
の下方に設けた光源10からの透過光を集光レン
ズ14の上方に設けたCCD15に入射するよう
になつている。しかして、CCD15の出力信号
を増幅器18で増幅して後の処理は上述した平行
方向の検査の場合とほぼ同一である。すなわち、
この場合の異物検出装置に組み込まれるCCD1
5の各エレメント16に結像される被検査瓶13
の像は第8図のようになり、その映像信号VSは
第9図の如くなる。この場合、映像信号VSの出
力レベルの大幅な変化をその増加方向及び減少方
向について第10図の如く瓶端検出回路20で検
出し、これを瓶端検出信号DSとして検査領域信
号発生回路24に入力する。検査領域信号発生回
路24では瓶端検出信号DSのうち、映像信号VS
の減少方向に対応するパルスP1でセツトされ、
映像信号VSの増加方向に対応するパルスP2でリ
セツトされる信号を形成し、これを検査領域信号
RSとする(第11図)。これにより被検査瓶13
の軸方向に直角な方向の検査面を決定でき、被検
査瓶13の底部に付された異物を検出することが
できる。
なお、上述では被検査瓶の下方向から光を照射
して上部で受光するようにしているが、逆に被検
査瓶の上方向から光を照射して下部で受光するよ
うにすることも可能である。
また、上記各実施例においては光電変換装置と
して2次元CCDを例にとつて説明したが、非蓄
積形撮像管を使用するようにしてもよい。また、
被検査物は必ずしも瓶容器に限定されるものでは
ない。
以上述べたようにこの発明に係る異物検出装置
においては、硝子瓶などの被検査体の有無により
生ずる光電変換装置からの映像出力信号により、
被検査体の軸方向に直角な方向又は軸方向に平行
な方向の検査領域を検査領域回路で自動的に決定
するようにしたから、最適な検査領域を自動的に
検出することができ、被検査体の最適な検査領域
面を効果的に面検査することができる。したがつ
て、被検査体の検査速度が向上し、検出精度を確
実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る異物検出装置の実施例
を示す図、第2図は上記異物検出装置に組み込ま
れる光電変換装置、例えばCCDの各エレメント
に結像される被検査瓶の像を示す図、第3図は第
2図のA−A′線に沿う光電変換装置からの映像
信号の出力レベルを示す図、第4図は前記異物検
出装置に組み込まれる瓶端検出回路からの瓶端信
号を示す図、第5図はワンシヨツトマルチなどの
遅延回路からのパルス波形を示す図、第6図は検
査領域信号発生回路からの検査領域信号を示す波
形図、第7図はこの発明に係る異物検出装置の他
の実施例を部分的に示す図、第8図はこの検出装
置に組み込まれるCCDの各エレメントに結像さ
れる被検査瓶の像を示す図、第9図は第8図に対
応する映像信号の出力レベルを示す図、第10図
は第9図に対応する瓶端検出信号に例を示す図、
第11図は第10図に対応する検査領域信号の例
を示す波形図である。 10……光源、13……被検査瓶、15……
CCD(光電変換装置)、16……CCDエレメント、
19……波形整形回路(レベル検出回路)、20
……瓶端検出回路、21……瓶順記憶回路、23
……ゲート回路、24……検査領域信号発生回
路、25……選別信号発生回路、26……欠陥瓶
記憶および排出信号発生回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続的に搬送される硝子瓶などの被検査体の
    光学像を2次元に配置された複数の光電変換素子
    上に結像させて電気信号に変換する光電変換装置
    と、 この光電変換装置からの映像信号の出力レベル
    を検出するレベル検出回路と、 前記光電変換装置からの映像信号により前記被
    検査体の端位置を検出する端検出回路と、 この端検出回路により検出された端検出信号を
    基準として所定の検査領域を決定する検査領域決
    定回路と、 この検査領域決定回路により決定された検査領
    域信号に対応する前記レベル検出回路からの出力
    信号をピツクアツプして前記被検査体の良否を判
    別し、選別信号を出力する選別回路とを有し、 この選別信号により前記被検査体の異物の有無
    を判別し得るようにしたことを特徴とする異物検
    出装置。
JP56212312A 1981-12-24 1981-12-24 Foreign matter detector Granted JPS57131040A (en)

Priority Applications (1)

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JPS57131040A JPS57131040A (en) 1982-08-13
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