JPH0412416B2

JPH0412416B2 -

Info

Publication number: JPH0412416B2
Application number: JP58113064A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nagamine; Ichiro Handa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1992-03-04
Also published as: DE3422870A1; JPS603542A; US4650326A; DE3422870C2

Description

【発明の詳細な説明】この発明はビン検査装置、とくに、コンベア上
を移動中のガラスビン等のビン口およびビン口ネ
ジ部の割れ、欠け、汚れ等の欠陥を検出する装置
に関するものである。

従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。第１図は、従来のビン検査装置の構成図
である。

図において、１はビン、１１はビン口、１２は
ビン口ネジ部、１ａはビン口についた欠陥、２は
帯状光源で、ビン１の進行方向にそつて両側に設
けられている。３は光電変換器、３１０はレン
ズ、３２０は自己走査機能を有するホトダイオー
ド・アレイ、４は二値化回路、５は欠陥検出回
路、７はビン回転駆動機構、８はビン搬送コンベ
ア、７０はビンを回転させながら搬送するビン搬
送手段全体を示す。

次に動作について説明する。

ビン１はビン回転駆動機構７により回転しなが
らビン搬送コンベア８上を移動してゆく。このと
き、コンベア８の左右に設置された帯状光源２に
より、ビン１のビン口１１およびビン口ネジ部１
２が照射される。ホトダイオード・アレイ３２０
を光電変換素子とした光電変換器３はコンベア８
の走行方向に細長い視野をもつように設置されて
おり、回転しながら移動しているビン１が1/2回
転する間、ビン１を監視している。ビン１に欠陥
１ａがあつた場合には、この欠陥１ａにより光が
散乱され、この散乱光の一部はコンベア８の上方
に向い光電変換器３に入る。ここで光は光電変換
された後に、二値化回路４で適当な設定値で二値
化され、この二値化された信号が欠陥検出回路５
に入力される。ところがビン１の合わせ目やネジ
始り部（ビン口に近いほうのネジの切り始めのと
ころ）からも欠陥同様に光が散乱され、コンベア
８上方の光電変換器３に向うことがある。

したがつて、二値化回路４から出力される信号
には、欠陥１ａからの信号とビン１の合わせ目や
ネジ始り部からの信号とが混在している。欠陥検
出回路５では、異常部分の面積に相当する量を計
測し、この量がある設定値を越えたものを欠陥と
することで、欠陥１ａとビンの合わせ目やネジ始
り部とを分離している。

従来のビン検査装置は以上のように構成されて
いるので、欠陥からの信号とビンの合せ目やネジ
始り部からの信号とを分離する過程で、小さな欠
陥を見逃してしまい、とくにビンの合わせ目やネ
ジ始り部を含まないビン口部に対して充分な欠陥
検査能力が得られないという欠点があつた。

ビン口、特にキヤツプと対向してシーリングに
寄与する平面部であるビンの天面は、ビンの密閉
に最も重要な部分でありこの部分の欠陥はたとえ
小さなものであつてもビンの密封性能を損うため
他の部分に比べてより厳しい基準での良否判定が
求められるが、従来のビン検査装置ではこのよう
な要求に充分答えることができていない。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、ビン口のみに光
を照射する第１光源と、ビン口およびビン口ネジ
部に光を照射する第１光源とは発光スペクトル分
布の異なる第２光源を設け、各光源のビン口から
の散乱光、ビン口およびビン口ネジ部からの散乱
光を各々光電変換してビン口からの信号とビン口
およびビン口ネジ部からの信号を分離し、ビン口
の欠陥と、ビン口およびビン口ネジ部の欠陥を分
別して検出し、ビンの良否判定行なうことによ
り、ビン口の欠陥に対する検出感度を向上させた
ビン検査装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。

第２図は、この発明の一実施例によるビン検査
装置の構成図である。

図において、１３はビン１の回転方向、２１は
ビン口１１のみに光を照射する第１光源、２２は
ビン口１１およびビン口ネジ部１２に光を照射す
る前記第１光源２１とは発光スペクトル分布の異
なる第２光源で、この光源２１，２２はコンベア
８の走行方向に帯状光源対２をなし、コンベア８
をはさんで、コンベア８の左右に１組づつ設置さ
れている。

第２図ではビン１の向こう側の片方だけが示さ
れており、ビン１の手前側に設置されている同一
構成の帯状光源対２は省略している。

第１光源は例えば縁色系光源、第２光源２２は
例えば赤色系光源よりなる。２１１はビン口１１
の欠陥により散乱され、上方へ向かつた縁色光の
光路、２２１はビン口１１またはビン口ネジ部１
２の欠陥により散乱され、上方に向かつた赤色光
の光路である。９は例えば縁色を透過し、赤色を
反射するダイクロミツクミラーよりなるフイルタ
ー、３１は第１光源２１からの光を光電変換する
自己走査機能を有するホトダイオード・アレイ３
２１を使用した第１光電変換器、３２は第２光源
２２からの光を光電変換する自己走査機能を有す
るホトダイオード・アレイ３２２を使用した第２
光電変換器、３１１，３１２は集光用レンズ、４
１，４２は各々二値化回路、５１，５２は欠陥検
出回路で、この二値化回路４１、欠陥検出回路５
１および二値化回路４２、欠陥検出回路５２によ
りそれぞれ第１欠陥検出手段６１及び第２欠陥検
出手段６２を構成している。８１はビン移動方
向、１０はビン良否判定信号を出力するOR回路
よりなるビン良否判定手段である。

第３図はこの発明の一実施例によるビン検査装
置の部分正面図であり、第２図に対して見る角度
を90゜かえている。

次にこの実施例の動作を第２図をもとに説明す
る。

ビン搬送コンベア８により検査ステージまで搬
送されてきたビン１はここでビン回転駆動機構７
により回転しながらビン搬送コンベア８上を移動
してゆく。このとき、第３図にも示されている通
りコンベア８の左右に設置された帯状光源対２に
よりビン口１１およびビン口ネジ部１２が照明さ
れる。帯状光源対２は２組の光源で構成されてお
り、そのうちの１つである第１光源２１、ここで
は縁色系光源は回転しながら走行しているビン１
のビン口１１だけを照明しておりビン口ネジ部に
は光が当たらないように調整されていた。もう１
つの第２光源２２、ここでは赤色系光源はビン１
のビン口１１およびビン口ネジ部１２全体に光が
当たるように調整されている。ビン１のビン口１
１に欠陥１ａがある場合には第１光源２１からの
光の一部は欠陥１ａにあたりそこで散乱されてそ
の一部が上方に向う。この上方に向つた光は縁色
系の光路２１１のようにダイクロミツク・ミラー
９を透過し、集光レンズ３１１によりホトダイオ
ード・アレイ３２１上に結像される。ここで第１
光電変換器３１の出力信号は二値化回路４１で適
当な設定値で二値化され、この二値化された出力
信号は欠陥検出回路５１に送られる。ホトダイオ
ード・アレイ３２１の視野はビン搬送コンベア８
の走行方向と一致したビン口１１の直径軸上にと
られており、第１光源２１はビン口１１のみを照
射しているため、この信号系にはビン１の合せ目
やネジの始り部からのノイズ信号は含まれていな
い。ホトダイオード・アレイ３２１の各単一セル
によつて１走査期間中に検出される光は、ビン口
の欠陥のうちの微少面積からの散乱光であるか
ら、ビン口直径方向に広がつた欠陥がホトダイオ
ード・アレイ３２１の１走査期間中にホトダイオ
ード・アレイ３２１の連続した複数のセルによつ
て検出されれば、二値化回路４１の出力として連
続したパルスが得られる。この連続したパルスの
数はビン口直径方向に広がつた欠陥の巾に相当す
る。

一方ビン口の欠陥が周方向に連続しており、そ
の欠陥がホトダイオード・アレイ３２１の連続し
た複数の走査期間中にホトダイオード・アレイ３
２１によつて検出される場合、二値化回路４１か
らはホトダイオード・アレイ３２１の複数の走査
期間にわたつて、パルスが出力される。このホト
ダイオード・アレイ３２１の連続した複数の走査
期間の数はビン口の欠陥の周方向の長さに相当す
る。なお後述する二値化回路４２からの出力につ
いても同様の関係になることはいうまでもない。

そこで、欠陥検出回路５１は二値化回路４１の
出力信号を計数することで、異常部分の面積に相
当する量を計測したことになる。この面積がある
設定値以上になつたことを認識すると同時に、欠
陥検出信号をOR回路１０に送出する。

このようにしてホトダイオード・アレイ３２１
の視野内でビン１が1/2回転することにより、ビ
ン口１１を２次元画像としてモニターすることに
よりビン１のビン口１１についた欠陥１ａはこの
第１光源２１よりの検査系で検出される。

第２光源２２、ここでは赤色系光源は、ビン口
１１およびビン口ネジ部１２を照明しており、こ
の部分の欠陥にあたつた光は、欠陥部で散乱さ
れ、一部は上方に向い、ダイクロミツク・ミラー
９で反射され、集光レンズ３１２によりホトダイ
オード・アレイ３２２上に結像される。

このホトダイオード・アレイ３２２の視野は上
記のホトダイオード・アレイ３２１の視野と一致
しており、両者は同じ所を見ている。したがつ
て、このホトダイオード・アレイ３２２にはやは
り、ビン１によつては、ビン１の合せ目やネジ始
まり部で散乱された光が到達することがある。こ
のため、第２光電変換器３２の出力信号を二値化
回路４２で適当な設定値で二値化した場合には、
ビン１の合せ目やネジ始まり部からのノイズ信号
が含まれている可能性があり、二値化回路４２の
出力信号を受けて動作する欠陥検出回路５２で
は、このノイズを除去して欠陥検出をしなければ
ならない。

この場合にもホトダイオード・アレイ３２２の
視野内でビン１が1/2回転することによりビンの
像を２次元画像としてモニタすることができるた
め、ノイズ除去をして欠陥検出する方法として、
ここでは３つの方法を用いる。

第４図は、この発明の一実施例にかかわる第２
欠陥検出手段に欠陥検出方法を説明する説明図で
ある。

第４図ａはビン口１１およびビン口ネジ部１２
を展開した図、第４図ｂは二値化回路４２の出力
信号を示す。図中、１ｂは汚れ等の欠陥、１ｃは
ネジの部分を示す。１ｄはネジ始まり部、１ｅは
ビン１の合せ目、ｆは欠陥１ｂとビン１の合せ目
１ｅとの間隔、ｇ，ｈはビン１の合わせ目１ｅと
ネジ始まり部１ｄの間隔を示す。ｌは欠陥１ｂの
ビン口あるいはビン口ネジ部の周方向の巾を示
す。

第１の欠陥１ｂを検出する方法は、二値化回路
４２の出力信号を加算することが、個々の異常部
分の面積に相当する量を計測し、この面積がある
設定値以上になつたものを欠陥とする。

第２の方法は、ホトダイオード・アレイ３２２
の走査を基準にして、ビン口あるいはビン口ネジ
部の周方向の異常部分の幅１がある設定値以上の
ものを欠陥とする。

第３の方法は、やはりホトダイオード・アレイ
３２２の走査を基準にして、ビン口あるいはビン
口ネジ部の異常部分のビン口あるいはビン口ネジ
部の周方向の読取箇所がビン１の合せ目とネジ始
り部間の間隔ｇ，ｈからはずれている場合に、異
常部分のどちらか一方が欠陥であると判断する。

型中で成形されるビンにおいては、合せ目とネ
ジ始り部との間隔ｇ，ｈは一定である。したがつ
て、１ｂ部、１ｅ部、１ｄ部の周方向の巾を検出
し、その中央をもつて各部の位置を代表させる。
このとき、間隔ｇ，ｈとはずれるもの、ここでは
ｆが間隔異常と判定され、１ｂが欠陥と認識され
る。なお、周方向の幅等は第２光電変換器の自己
走査を基準として算出することができる。

第５図は、この発明の一実施例にかかわる第２
欠陥検出手段のブロツク図である。

図中、５２１はマイクロプロセツサ、５２２は
カウンタ、５２３は入力インターフエース、５２
４はプログラムメモリ、５２５はデータメモリ、
５２６はアドレスデータメモリ、５２７は出力イ
ンターフエースである。まず、入力インターフエ
ース５２３に、第２光電変換器３２より検査スタ
ート信号が入ると、マイクロプロセツサ５２１は
ビン１の1/2回転に相当するデータ読取回数を設
定し、入力インターフエース５２３に走査スター
ト信号が入力されるごとにマイクロプロセツサ５
２１はカウンタ５２２のデータをデータメモリ５
２５に読取り、かつ、カウンタ５２２を０クリア
する。

データ読取を設定回数だけ実行するとデータサ
ンプリングは終了し、判定処理に移る。判定処理
はまず、データメモリ５２５から順次データを読
出し、０以外のデータ（異常部分）を見つける
と、この０以外のデータがいくつ続いているか計
数し、あわせて、データを加算する。ここで第１
の面積による検査および２つ目の幅による検査を
行う。すなわち、加算値が設定値を越えた場合、
欠陥の面積が許容限度以上であるとして欠陥と判
定する。また計数値が設定値を越えた場合、欠陥
の面積とは無関係にビン口あるいはビン口ネジ部
の周方向に大きな巾の欠陥があるとして欠陥と判
定する。

次に、上記異常部分の中央となるメモリアドレ
スを記憶し、第４図に示した第３の間隔による検
査を行う。すなわち、アドレスデータメモリ５２
６の内容を調べ、格納されている各アドレスの間
隔が設定値をはずれているときに欠陥とする。

このように、欠陥検出回路５２にこの３通りの
欠陥検出能力をもたせることにより、ビン１の合
せ目１ｅやネジ始り部１ｄからのノイズ信号と欠
陥信号を区別して欠陥検出が可能になる。欠陥検
出回路５２からの欠陥検出信号はOR回路１０に
送られ、このOR回路１０の出力信号をもつて欠
陥ビンを排出するための制御信号等に使用する。

なお、上記実施例では発光スペクトル分布の異
なる光源２として赤色系光源２２と縁色系光源２
１の組み合せを用いたが、赤外光と可視光の組み
合せ等のように他の組み合せも使用できる。

また、上記実施例ではフイルタ９は赤色系の光
を反射し縁色系の光を透過させるダイクロミツ
ク・ミラー９を使用したが、赤色系の光を透過し
縁色系の光を反射させるダイクロミツク・ミラー
９を使用してもよい。

また、上記実施例では２台の光電変換器３１，
３２とダイクロミツク・ミラー９を個別部品とし
て使用しているが、第６図に示すごとく集光用レ
ンズ３１０とホトダイオード・アレイ３２１，３
２２の中間にダイクロミツク・ミラー９を入れる
ことで一体型の光電変換器３を構成してもよい。

第６図は、この発明の他の実施例にかかわる光
電変換器の構成例を示す。

以上のようにこの発明によれば、ビン口のみを
照射する第１光源と、ビン口およびビン口ネジ部
に光を照射する第１光源とは発光スペクトル分布
の異なる第２光源を設け、各光源のビン口および
ビン口ネジ部での散乱光を各々光電変換してビン
口の欠陥と、ビン口ネジ部の欠陥を分別して検出
し、ビンの良否判定を行つたので、高精度のビン
検査装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のビン検査装置の構成図、第２
図はこの発明の一実施例によるビン検査装置の構
成図、第３図はこの発明の一実施例によるビン検
査装置の部分正面図、第４図はこの発明の一実施
例にかかわる第２欠陥検出手段の欠陥検出方法を
説明する説明図、第５図はこの発明の一実施例に
かかわる第２欠陥検出手段のブロツク図、第６図
はこの発明の他の実施例にかかわる光電変換器の
構成図である。図において、１はビン、１１はビン口、１２は
ビン口ネジ部、２１は第１光源、２２は第２光
源、３１は第１光電変換器、３２は第２光電変換
器、６１は第１欠陥検出手段、６２は第２欠陥検
出手段、７０はビン搬送手段、９はフイルタ、１
０はビン良否判定手段である。なお、図中、同一
符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１ビンを回転させながら搬送するビン搬送手
段、ビン口のみに光を照射する第１光源、ビン口
およびビン口ネジ部に光を照射する上記第１光源
と発光スペクトル分布の異なる第２光源、上記第
１光源の上記ビン口よりの散乱光と上記第２光源
の上記ビン口およびビン口ネジ部よりの散乱光を
分別するフイルタ、上記第１光源の上記ビン口よ
りの散乱光を光電変換する第１光電変換器、上記
第２光源の上記ビン口およびビン口ネジ部よりの
散乱光を光電変換する第２光電変換器、上記第１
光電変換器の出力信号を二値化し、上記ビン口の
欠陥を検出する第１欠陥検出手段、上記第２光電
変換器の出力信号を二値化し、上記ビン口および
ビン口ネジ部の欠陥を検出する第２欠陥検出手段
を備えたビン検査装置。