JP2004264132A - 缶外面の皺検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】缶外面に生じる可能性がある皺を光に翳す要領で発見しやすくして、皺の発生した缶を見逃すことなく的確に検出して、製缶の高速化に対応することができる缶外面の皺検出方法を提供する。
【解決手段】缶１は接平面３に対して０°〜８０°の範囲内の仰角θで向きをずらせた照明手段７によって照射されるので、撮影される缶１の領域６は照射光の影になり、正常な缶１の場合には撮像画像は暗い画像となる。缶１の外面２に皺が生じている場合には、缶１の回転に伴って、皺が接線部分５に接近するときに皺の凹凸が照射光に照らされ、光に翳して見るのと同等の状況となる。皺で反射する反射光はカメラ４に届き、撮像画像では皺となった部分だけが白く光り、缶１に生じている皺を的確に検出することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルムラベル貼着２ピース缶体のような缶外面に皺が発生しているか否かを検査する缶外面の皺検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ジュースやビール等の飲料用缶、食品缶詰め用の缶等に適用されている２ピース缶体は、アルミニュウムやスチール等の金属ブランク、又はこれらの金属板とＰＥＴフィルム等の合成樹脂フィルムを積層した複合材ブランクから、絞りしごき加工、再絞り加工等で缶体を成形後、洗浄および表面処理を行い、更に缶胴外周面に塗装、又はオフセット印刷又は直接版胴からの転写印刷により印刷を行なっている。しかしながら、近時容器のより装飾性を高めるために印刷がより美麗なグラビア印刷等により印刷することが求められ、この要求に応えるために、製造工程上直接グラビア印刷を施すことが困難な２ピース缶体の欠点を克服する手段として、成形された缶胴に予めグラビア印刷等がなされたポリエステルフィルム等の熱可塑性合成樹脂フィルムを貼着して２ピース缶体を製造する方法が種々提案されている（例えば、特許第２５９７０２０号掲載公報）。
【０００３】
印刷済みの合成樹脂フィルム（以下、「フィルムラベル」という）を缶胴に貼着する上記従来の缶体製造方法及び装置は、成形後の缶胴を公転しているマンドレルに装着して、マンドレルによる搬送中に、誘導加熱により缶胴を加熱する缶胴加熱工程、フィルム貼着ロールから供給されるフィルムラベルを缶胴に貼着するフイルム貼着工程を経て、フィルムラベルが貼着された缶体をマンドレルから排出して、次工程のネッキング加工工程等に送出するようにしている。また、特開平１０−６８３号公報に見られるように、缶体を短時間に所定温度に昇温させるために、缶体加熱工程の前にマンドレル自体を加熱するマンドレル加熱工程を設け、加熱されたマンドレルに缶体が接触することによって缶胴を内面からも加熱するようにしたものもある。又は特開平８−１７７８号公報に見られるように、マンドレルロールに供給する前に缶体を予備加熱するようにしたもの知られている。
【０００４】
従来のフィルムラベル貼着缶体の製造方法は、缶体加熱工程で缶体を通常１５０〜１６０℃に加熱昇温させることによって、貼着ステーションでフィルムラベルを缶体表面に所定の圧力で圧接するとフィルムラベル表面に塗布されている接着剤が溶融して缶体表面に熱接着される。そして、貼着後、マンドレルが缶体排出位置に達するとその状態でマンドレルから缶体が排出される。従って、缶体は排出位置に到達するまでの区間で多少は自然冷却される（特許第２５９７０２０号の冷却セクションＤ参照）が、ラインが高速化すると缶体が殆ど冷却されないままマンドレルから排出されることになる。その結果、ライン速度を１０００〜２０００缶／分以上高速化すると、マンドレルから排出時にフィルムラベルや、特に内外面に合成樹脂フィルムを積層した缶体の場合は未だ高温状態にある内面側の合成樹脂フイルムがマンドレルとの摩擦で皺や傷が発生し易い状態になるという問題がある。
【０００５】
また、フィルムラベルを缶胴に貼着するに際して、缶胴の表面に缶胴成形時等に発生したプラスチック細片・粉末から成る微細粉等のごみが付着する可能性がある。ごみが付着した状態で缶体表面に合成樹脂フィルムをラミネートすると、フィルムラベルの貼着性が悪くなり皺等の発生の原因となる。
【０００６】
そこで、製缶ライン、又は充填ラインにおいては、缶の外観や印刷等の表面状態を検査して、皺が発生した缶を不良缶として排除し、良品の缶のみを利用することが図られている。
【０００７】
円筒状の缶の表面には、商品の宣伝、マーク等の印刷が施されているが、適正に印刷がなされているか否かを検査し、許容幅内にある缶を良品として充填に供している。そのような缶の自動的な検査の一例として、検査テーブルに設けられた回転台上で回転中の缶を、検査テーブルに対向して設けられた外観検査用のカメラで周方向に分割して撮影し、マーク検出センサで缶に予め印刷されている基準点マークを検出し、この基準点マークの検出によりトリガー信号を発してカメラの撮像及び駆動手段の駆動を制御し、撮像して得られた画像データを画像処理し、画像処理比較手段によって検査画像と、カメラにより缶の周方向分割毎に予め撮影した良品の画像を記憶した基準画像とを比較して、図柄や模様のような印刷状態に代表される缶内外面の表面状態の良否を検査する缶内外面検査装置が提案されている。この缶内外面検査装置において、マーク検出センサと同様に、缶の全周を撮像する光沢度計から成る皺検出用センサを配置し、缶のネック部の全周を検査して皺の検出を行なっている（特許文献１）。
【０００８】
上記の各文献に記載の検査方法は、製缶の高速化を目指すものであるが、最近の製缶ラインや缶充填ラインにおいてはシステム全体が高速化しており、こうした高速化に対応するため、缶外面の検査においても応分の高速化が求められている。また、高度なカメラや画像処理は、高精細な機器を導入すればそれに応じた結果を得ることができるが、システム構築が高コストになる。缶外面の皺についても、缶の正面から撮像したカメラ画像では不良品となるべき皺が発生した缶を漏れなく発見することが困難である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１７４６４９号公報（［００１８］〜［００１９］、［０２１］、［００３１］〜［００３５］、図１〜図４、図６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、一般に、表面上の微小な***については正面で見る場合よりも光に翳して見る場合の方が発見しやすいことに着目し、この現象を、缶の外面をカメラで撮影した撮像画像の画像処理に基づいて缶に生じた皺を検出する缶外面の皺検出方法に応用することで、缶に生じた皺を的確に検出する点で解決すべき課題がある。
【００１１】
この発明の目的は、缶外面に生じる可能性がある皺を光学的に発見しやすくして、個々の缶に費やす検査時間が短縮されることになっても、皺の発生した缶を見逃すことなく的確に検出して、製缶の高速化に対応することができる缶外面の皺検出方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明による缶外面の皺検出方法は、回転する缶の外面を照明手段で照射し、前記照明手段による照射で前記缶の影となる側から前記照明手段に翳して前記缶の前記外面を撮像手段によって撮影し、前記缶の前記外面に生じている皺が前記照明手段による光を反射した反射光を撮影することで前記皺の存在を検出することから成っている。
【００１３】
この缶外面の皺検出方法によれば、缶の外面は照明手段によって照射されており、撮像手段から臨む缶は照射光の影になっている。缶の外面に皺が生じている場合には、缶の回転に伴って皺が缶の外面が照明手段による照射光に翳される位置となる。皺の凹凸は、接線位置を越える前であても照射光を反射する。反射光は瞬間的であっても撮像手段に届き、撮像手段が撮像した画像は缶の外面の皺となった部分だけが白く光った画像となる。缶の外面に皺が生じていない場合には、撮像画像は、暗い画像となりこの白く光った画像部分が現れることがない画像である。従って、白く光った画像を検出することで、皺の発生を確実に検出することができる。
【００１４】
前記照明手段は、前記照明手段が照射する前記外面の照射位置を前記撮像手段が接線位置として臨む接平面から０°〜８０°の仰角の範囲内に配置するのが好ましい。接平面に対して０°〜８０°、好ましくは、２０°〜４０°の範囲内の仰角で照射することにより、缶の外面の皺を白く光った画像部分として効率的に検出することができる。
【００１５】
この缶外面の皺検出方法において、前記撮像手段を、前記接線領域を一度に撮影可能なラインカメラとすることができる。撮像手段をラインカメラとすることによって、缶の外面の母線方向に延びる接線領域を一度に撮影可能となり、缶胴上に生じている皺を高速で検出することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による缶外面の皺検出方法の実施例を説明する。図１は、この発明による缶外面の皺検出方法の一実施例を示す概略図である。図２は、皺による白く光った部分を含む撮影画像の一例を示す図である。
【００１７】
図１に示す缶外面の皺検出方法の実施例によれば、缶１は、図示しないが、製缶ラインにおいて内外面の検査ステーションに位置している。缶１の皺の検出は、検査ステーションを自転しながら搬送される間に行なわれる。検査ステーションにおいては、缶１の外面２に接する接平面３内に受光軸線がある態様で撮像手段であるカメラ（ＣＣＤカメラ）４が配設されている。缶１は矢印の向きに回転しており、その回転速度は約２６００ｒｐｍである。
【００１８】
缶１の外面２が接平面３と接する接線部分５が、照明手段７によって照射される。照明手段７による照射軸線８は、接平面３から０°〜８０°、好ましくは、２０°〜４０°の範囲内の仰角θの向きに配置されている。接線部分５よりもカメラ４側の領域６は、照明手段７によって照射の影の領域となっている。接平面３に対する仰角θは、皺による光の反射をカメラ４に向かわせることを考慮して定められる。
【００１９】
缶１の外面２に皺９（図２参照）が生じている場合には、缶１の回転に伴って、外面２が接平面３と接する接線部分５に皺９が接近する。接線部分５が照明手段７によって照射されているので、その手前の位置であても、照射光に照らされたときに皺９の凹凸で反射する反射光が、瞬間的であっても明るさの強い光となってカメラ４に届く。このときにカメラ４が撮像した画像には、図２において楕円１０の領域に示すように、缶１の外面２には、皺９となった部分だけが白く光って現れる（図では白黒反転して示す）。仰角θは９０°よりも小さい角度であって領域６は影となるので、皺９が生じていない場合には、暗く撮影されて画像中に白く光った部分は現れることがない。白く光った部分を検出することで、缶１には皺９が発生していると推定することができる。
【００２０】
缶外面の皺検出方法においては、カメラ４が撮像した領域６の画像の明るさについての画像データを処理することにより、缶１に皺９が発生しているか否かを判断することができる。皺９が発生していると推定された缶１については、データ処理装置からの判別出力信号に基づいて、自動的に製缶ラインから排除することができる。
【００２１】
この缶外面の皺検出方法において、撮像手段であるカメラ４を、領域６を横方向に一度に撮影可能なラインカメラとすることができる。ラインカメラとすることによって、缶１の外面２の母線方向に延びる領域６を缶１の回転に伴って順次撮影可能となり、缶胴上に生じている皺９を高速で検出することが可能になる。照明手段７についても、ラインカメラ４を採用した場合には、接線部分５と平行に配置されたライン光源とすることが好ましい。
【００２２】
【発明の効果】
この発明による缶外面の皺検出方法は、上記のように、回転する缶の外面を照明手段で照射し、前記照明手段による照射で前記缶の影となる側から前記照明手段に翳して前記缶の前記外面を撮像手段によって撮影し、前記缶の前記外面に生じている皺が前記照明手段による光を反射した反射光を撮影することで前記皺の存在を検出することから成っているので、缶外面に生じる可能性がある皺を光学的に発見しやすくなり、皺の発生した缶を見逃すことなく的確に検出して、不良品の出荷を未然に防止することができる。また、製缶ラインの高速化は、個々の缶に費やす検査時間を短くするが、この皺検出方法によれば、缶外面の皺検出時間の短縮にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による缶外面の皺検出方法の一実施例を示す概略図である。
【図２】この発明による缶外面の皺検出方法によって缶を撮影したときの、皺による白く光った部分を含む撮影画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 缶 ２ 外面
３ 接平面 ４ カメラ（ＣＣＤカメラ）
５ 接線部分 ６ 領域
７ 照明手段 ８ 照射軸線
９ 皺 １０ 楕円
θ 仰角

Claims (3)

1. 回転する缶の外面を照明手段で照射し、前記照明手段による照射で前記缶の影となる側から前記照明手段に翳して前記缶の前記外面を撮像手段によって撮影し、前記缶の前記外面に生じている皺が前記照明手段による光を反射した反射光を撮影することで前記皺の存在を検出することから成る缶外面の皺検出方法。
2. 前記照明手段は、前記照明手段が照射する前記外面の照射位置を前記撮像手段が接線位置として臨む接平面から０°〜８０°の仰角の範囲内に配置されていることから成る請求項１に記載の缶外面の皺検出方法。
3. 前記撮像手段は、前記接線領域を一度に撮影可能なラインカメラであることから成る請求項１に記載の缶外面の皺検出方法。

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