JP2012251931A - ボトル缶のねじ部検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ライナー付キャップを被嵌するために開口端を外方へ向かってカールさせたカール部1とカール部1の下方でキャップをねじ嵌合するねじ部2とからなる口金部3を有するボトル缶4を缶軸Xまわりに回転させながら、口金部3の一部を含むように設定された撮像エリアを撮像して口金部3におけるねじ部2の形状を検査する装置であって、ボトル缶4を保持して缶軸まわりに回転させる回転手段21と、撮像エリア内のボトル缶4のねじ部2に半径方向外方かつ缶軸方向下方から斜め上向きに照明光Aを照射するねじ部照明手段22と、撮像エリアにおける照明光Aの反射光A´を含む検査画像を連続的に取得する撮像手段24と、反射光A´の撮像結果に基づきねじ部2のねじ始まり部を検出し、ねじ始まり部を含むねじ部2の検査を行うねじ部検査手段25とを備える。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2には、ボトル缶のねじ始まり部の位置を予め着色しておき、そのねじ始まり部を検出することでボトル缶の周方向位置を特定した後に、特許文献1記載のような測定装置によってボトル缶の輪郭画像により各部を測定することが記載されている。
特許文献3には、ボトル缶を回転させながら輪郭画像を撮像し、その回転に伴って変化するねじ山突端の移動に対して計測領域を追従させ、その回転毎に計測領域におけるねじ部のねじ山突端の座標位置をそれぞれ求める方法が記載されている。
このねじ部検査装置においては、撮像手段は二つの照明手段に対する反射光の両方を撮像しており、その検査画像には、ねじ部照明手段によるねじ部と、カール部照明手段によるカール部の天面とが捉えられている。カール部の天面の位置は、ボトル缶の開口端の位置であってキャップのライナーが当接してシールされる面であり、缶軸方向に対して直角に形成され、ボトル缶を缶軸まわりに回転させても通常の場合は大きな変位はない部分である。したがって、このカール部の天面の位置を基準としてねじ始まり部を検出することにより、ねじ始まり部を正確に検出してねじ部の検査を行うことができる。
検査画像においてカール部からの反射光による天面の位置が大きく変動する場合は、カール部の天面に凹み等が生じているものと判断でき、これにより、カール部の欠陥の有無も検査することができる。
すなわち、本発明のボトル缶のねじ部検査装置において、前記ねじ部照明手段と前記カール部照明手段とは照明光を交互に明滅させながら照射するものであり、前記ねじ部検査手段は、前記撮像手段で取得された前記反射光を含む検査画像を、前記照明光の明滅のタイミングに合わせて、前記カール部照明手段の照明光による反射光を含む検査画像と、前記ねじ部照明手段の照明光による反射光を含む検査画像とに分離する機能を有するものとしてもよい。
交互に明滅させて、それぞれの検査画像を分離することにより、二つの反射光の相互干渉が避けられるので、それぞれの反射光による撮像結果を各検査画像に鮮明に捉えることができ、検査精度をより向上させることができる。
この傾斜角度で照射することにより、ボトル缶のねじ部からの反射光は、ねじ条の稜線から下方の傾斜面を最も強調させることができる。
一実施形態のねじ部検査装置(以下、「検査装置」)20は、図1〜図3に示すように、ライナー付キャップ(図示せず)を被嵌するために開口端を外方へ向かってカールさせたカール部1とカール部1の下方でキャップをねじ嵌合するねじ部2とからなる全体として円筒状の口金部3を有するボトル缶4に対して、カール部1及びねじ部2の一部を含むように設定された撮像エリアαを撮像してねじ部2の形状を検査する装置である。ねじ部2には、1本のねじ条5が例えば1.8巻〜2.2巻形成され、その上端部をねじ始まり部6、下端部をねじ終端部7とする。なお、ボトル缶4において口金部3は、カール部1、ねじ部2及びねじ部2の下方でキャップの下端を係止するための顎部8を含む部分を示す。また、そのねじ部2において、半径方向外方に向けて突出している条をねじ条5とする。
カール部照明手段23は、ボトル缶4のカール部1の缶軸X方向上方に配置され、カール部1の天面1aを缶軸X方向に沿って下向きに照射する。
この検査画像からねじ部を検査する場合、まず、両反射光A´、B´による撮像結果から検査画像の基準位置を特定し、その基準位置からねじ始まり部6を特定する。
カール部1の天面1aの画像Eは、その上縁Eaが天面1aの最頂端を捉えており、その上縁Eaを基準位置とする。そして、この基準位置から缶軸X方向に沿って所定距離L離れた領域に存在するねじ条5の画像Dの端部Daを検出し、この端部Daが検出された場合に、これをねじ始まり部6の位置とする。このねじ条5の端部は、検査画像上では、反射光による高輝度部分と低輝度部分との境界の形状(例えばL字かぎ状)により判別することができる。
また、ねじ始まり部6とねじ終端部7とに相当する両端部Da,Dbの位置を結ぶ直線Qに対して、画像Dにおけるねじ条5の上側縁Dcの変位を追跡してねじ条5の曲がりを検出する(図4では、中央部の画像Dは曲がりを強調して示しており、最も大きい変位を符号Gで示している)。また、隣接するねじ条(ボトル缶の回転によりねじ条が複数本捉えられる)の画像Dにおける缶軸方向の離間間隔H、例えば一つの端部Dbからその上方に捉えられるねじ条の画像Dの上側縁Dcまでの缶軸方向に沿う離間間隔Hからねじピッチを算出する。
なお、図4において符号Fは顎部8を捉えた画像である。
すなわち、図5に示す他の実施形態のねじ部検査装置30では、その(a)(b)に分けて示したように、両照明手段22,23を例えば60Hzの周波数で交互に明滅させ、その照明光A,Bによる反射光A´,B´をラインセンサカメラによる撮像手段24で交互に連続的に撮像することにより、ねじ部照明手段22からの照明光Aによる反射光A´とカール部照明手段23からの照明光Bによる反射光B´とが交互に並んだ画像が得られる。これをコンピュータ処理して明滅のタイミングに合わせて二つの画像に分離することにより、ねじ部照明手段22からの照明光Aによる反射光A´とカール部照明手段23からの照明光Bによる反射光B´とを別々に抽出することができる。
その他、ねじ終端部7の特定、ねじ条5の曲がり検出等は前述した実施形態と同様の方法で行うことができる。
1a 天面
2 ねじ部
3 口金部
4 ボトル缶
5 ねじ条
5a 稜線
5b 傾斜面
6 ねじ始まり部
7 ねじ終端部
20 ねじ部検査装置
21 回転手段
22 ねじ部照明手段
23 カール部照明手段
24 撮像手段
25 ねじ部検査手段
30 ねじ部検査装置
31 ねじ部検査手段
α 撮像エリア
A,B 照明光
A´,B´ 反射光
Claims (4)
- ライナー付キャップを被嵌するために開口端を外方へ向かってカールさせたカール部と該カール部の下方で前記キャップをねじ嵌合するねじ部とからなる口金部を有するボトル缶を缶軸まわりに回転させながら、前記口金部の一部を含むように設定された撮像エリアを撮像して前記口金部におけるねじ部の形状を検査する装置であって、前記ボトル缶を保持して缶軸まわりに回転させる回転手段と、前記撮像エリア内の前記ボトル缶のねじ部に半径方向外方かつ缶軸方向下方から斜め上向きに照明光を照射するねじ部照明手段と、前記撮像エリアにおける前記照明光の反射光を含む検査画像を連続的に取得する撮像手段と、前記反射光の撮像結果に基づき前記ねじ部のねじ始まり部を検出し、該ねじ始まり部を含む前記ねじ部の検査を行うねじ部検査手段とを備えることを特徴とするボトル缶のねじ部検査装置。
- 前記撮像エリア内の前記ボトル缶のカール部に缶軸方向上方から下向きに照明光を照射するカール部照明手段を有し、前記撮像手段は、前記撮像エリアにおける両照明手段からの二つの反射光を含む検査画像を取得するものであり、前記ねじ部検査手段は、前記カール部照明手段の照明光による反射光の撮像結果に基づき前記検査画像の基準位置を特定し、該基準位置に対して前記ねじ部照明手段の照明光による反射光の撮像結果に基づき前記ねじ部のねじ始まり部を検出する機能を有することを特徴とする請求項1記載のボトル缶のねじ部検査装置。
- 前記ねじ部照明手段と前記カール部照明手段とは照明光を交互に明滅させながら照射するものであり、前記ねじ部検査手段は、前記撮像手段で取得された前記反射光を含む検査画像を、前記照明光の明滅のタイミングに合わせて、前記カール部照明手段の照明光による反射光を含む検査画像と、前記ねじ部照明手段の照明光による反射光を含む検査画像とに分離する機能を有することを特徴とする請求項2記載のボトル缶のねじ部検査装置。
- 前記ねじ部照明手段は、缶軸方向に対して15°〜80°の傾斜角度で照明光を照射することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のボトル缶のねじ部検査装置。
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