JPH08198234A - 缶体のフランジレングスの検査方法 - Google Patents

缶体のフランジレングスの検査方法

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JPH08198234A
JPH08198234A JP2453795A JP2453795A JPH08198234A JP H08198234 A JPH08198234 A JP H08198234A JP 2453795 A JP2453795 A JP 2453795A JP 2453795 A JP2453795 A JP 2453795A JP H08198234 A JPH08198234 A JP H08198234A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】缶体のフランジレングスを自動的に全数検査す
る。 【構成】イメージセンサ8cでフランジ部3bを有する
缶体3を上方から撮像し、この撮像情報を2値化処理し
た、実質的にフランジ部画像3’bのみよりなる缶体画
像3’の中心位置Oを設定し、次いで半径方向外方に向
って、フランジ部画像3’bを通過して、少なくとも4
本の走査線34を走らせて通過する画素28の数nを測
定し、測定された画素数nに基づいてフランジレングス
Lを算出し、このフランジレングスLに基づいてフラン
ジレングスを検査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビール缶、炭酸飲料
缶、コーヒ飲料缶、果実飲料缶等に用いられる缶詰等用
の缶体(製品缶体となる前の製造工程における缶体を含
む)の、フランジレングスの検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ティンフリースチール、錫めっき鋼板、
アルミニュウム(合金)薄板等の缶用金属板の両面また
は片面にポリエステルフィルム等の有機被膜を被覆した
ブランクより作製された、ビールや果実飲料等の収納に
適したシームレス缶が提案されている(例えば特開平1
−258822号公報)。このタイプのシームレス缶
は、ブランクを絞り加工してカップを形成し、このカッ
プに、加工コーナ部の曲率半径が小さい再絞りダイスを
用いて、成形中の胴部に大きな高さ方向延伸力を作用さ
せる薄肉化再絞り加工(同時に、または後工程でしごき
加工を加える場合もある)を1回以上施し、次いで底部
加工して、フランジ部を残した状態のシームレス缶体を
形成する。次いで有機被膜の絞り加工による残留歪みを
除去するための熱処理を施した後、缶体上端部をフラン
ジ部と共に切り落とし、次いでネックイン加工、フラン
ジ加工等の工程を経て作製される。
【0003】金属板の面異方性、成形時の工具のセッ
ト、温度、しわ押え圧等の周方向の僅かな差等の原因に
より、シームレス缶体の胴部およびフランジ部に肉厚の
変動が生じ易い。特にフランジ部では、耳等の周方向に
幅、すなわち半径方向の長さ(本明細書においてフラン
ジレングスと呼ぶ)の変動部が生じ易い。フランジレン
グスが特に長い箇所があると、前記の缶体上端部をフラ
ンジ部と共に切り落とすトリミング工程で、缶体の詰ま
りやトリミング不良を起こし易い。一方フランジレング
スが特に短い箇所があると、当該フランジ部部分および
その下方の胴部部分の金属板の肉厚が特に厚くなるの
で、有機被膜が剥がれて耐食性が低下したり、フランジ
部に蓋を二重巻締する際に隙間が生じて密封性の低下を
招く等のトラブルを生じ易い。従ってフランジレングス
の自動的全数検査を行なうのが望ましいのであるが、従
来この種の検査方法についての提案は見られなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、缶体のフラ
ンジレングスを自動的に全数検査する方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係わる発明の
缶体のフランジレングスの検査方法は、イメージセンサ
で上方から撮像し、この撮像情報を2値化処理した、実
質的にフランジ部画像のみよりなる缶体画像の中心位置
を設定し、次いで半径方向外方に向って、フランジ部画
像を通過して、少なくとも4本の走査線を走らせて通過
する画素数を測定し、測定された画素数に基づいてフラ
ンジレングスを算出し、このフランジレングスに基づい
て検査することを特徴とする。請求項1に係わる発明に
おいて、フランジ部画像内部の任意の位置からX軸方向
およびY軸方向に4本の走査線を走らせ、各走査線がフ
ランジ部画像の内縁と交差する座標値X1,Y1,X2,
Y2を求め、X=(X1+X2)/2,Y=(Y1+Y2)
/2で示されるX,Yの座標値を缶体画像の中心位置と
するのが好ましい(請求項2)。
【0006】請求項1に係わる発明の場合、フランジ部
画像を中心角が等しい、4個以上の複数(p)のブロッ
クに分け、各ブロック内で複数(q)の走査線を順次走
らせて算出された、各ブロックにおけるフランジレング
スの平均値に基づいて検査するのが好ましい(請求項
3)。請求項1に係わる発明の場合、ブロックを1走査
線づつ、同じ周方向に移動して、請求項3記載の方法を
全走査線数(p*q)回反復することによって得られ
た、各回毎に算出された各ブロックにおけるフランジレ
ングスの平均値に基づいて検査を行なうのも好ましい
(請求項4)。
【0007】
【作用】請求項1に係わる発明の場合、イメージセンサ
で上方から撮像するのであるから、缶体のフランジ部の
みが取り出されて撮像されるようにすることができる。
この撮像情報はコンピュータで2値化処理され、容易に
自動的に高速画像処理される。画像処理により得られた
実質的にフランジ部画像のみよりなる缶体画像から、そ
の中心位置を設定するので、半径方向を定めることがで
きる。従って半径方向外方に向って、フランジ部画像を
通過して走査線を走らせて、通過する画素数を測定でき
る。この測定された画素数に基づいて、走査線を走らせ
た箇所のフランジ部の長さを算出することができる。こ
のフランジ部の長さ(フランジレングス)を判定基準値
と比較することにより、大き過ぎるフランジレングスを
有する缶体や、小さ過ぎるフランジレングスを有する缶
体をリジェクトできる。フランジレングスの測定箇所
は、できるだけ多い方が好ましいが、少なくとも4箇所
(好ましくは中心角が約90度毎に離れて)あれば、す
なわち4本の走査線を走らせれば、実用上最低限の検査
を行なうことが可能である。前記のように、フランジレ
ングスが変動する原因は種々あるが、特に金属板の面異
方性、その中でも圧延方向による面異方性の影響が大き
く、フランジレングスは、圧延方向の部分において特に
大きくなり、一方圧延方向に対して直角方向に特に小さ
くなる傾向があるからである。従って少なくとも圧延方
向の2箇所、圧延方向に対して直角方向の2箇所があれ
ばよい。
【0008】缶体画像の中心位置は、フランジ部画像の
内縁が理論的には真円なので(実際の画像では、真円か
らやや歪んでいる場合が多いが)、内縁の中心と一致す
る。請求項2記載の方法によって求められたX値を満た
す線は、内縁の弦X1ーX2の中心に直角な直線である。
Y値を満たす線は、内縁の弦Y1+Y2の中心に直角な直
線である。X,Yの座標値は、上記2つの直線の交点に
なるから、内縁の中心、すなわち缶体画像の中心位置に
なる。
【0009】フランジレングスの変動は、フランジ部が
山形状あるいは円弧状等の耳等のように、基部にある程
度の幅をもって突出している又は凹んでいる場合に、缶
体の胴部の肉厚に比較的大きな影響を与える。請求項3
記載のようにして、複数(p)のブロック内で、複数
(q)の走査線を順次走らせて算出された、各ブロック
におけるフランジレングスの平均値に基づいて検査する
時は、フランジ部内の山形状あるいは円弧状等の突出部
または凹部を検査できる。従ってより確実な検査が可能
になる。請求項4記載のように、ブロック(ブロック数
p)を1走査線づつ、同じ周方向に移動して、請求項3
記載の方法を、全走査線数(p*q)回反復することに
よって得られた、各回毎に算出された各ブロックにおけ
るフランジレングスの平均値に基づいて検査を行なう場
合は、請求項3記載の方法では見逃した山形状あるいは
円弧状等の突出部または凹部を検出できるので、さらに
確実な検査が可能になる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の検査方法を実施する装置の例
の正面図を示すものである。1は、トランスファー・プ
レスであって、ティンフリースチールの両面に、ポリエ
ステルフィルム等の有機被膜を被覆したブランクより絞
り加工により形成されたカップを、2回薄肉化再絞り加
工した後、底部加工を施して、フランジ部3bを有する
シームレス缶体3を形成し、非磁性材料(例えばゴムま
たはプラスチック)よりなり連続移動するベルトコンベ
ア2上に、例えば約100〜500缶/分の速度で、各
シームレス缶体3が互に等間隔になるように送出する。
コンベア2の両側および底部にはそれぞれ、側壁板4お
よび底板5が設けられている。コンベア2の上面はシー
ムレス缶体3のフランジ部3bとの撮像画面のコントラ
ストを明白にするため、マジックインキ等で黒色に塗ら
れている。後記の照明傘10の下方に位置する、底板5
の溝部5bを含むコンベア2の側方部も同様に、黒色に
塗られている(図3参照)。コンベア2は、底板5の中
央部上面5aに沿って矢印A方向に進行する。図1,図
2に示すように、トランスファー・プレス1の出口近傍
の側壁板4には、移送されるシームレス缶体3の中心軸
がコンベア2の中心線2a上にくるように自動芯合わせ
するための、進行方向に向って間隔が狭くなった上面か
らみて台形状の芯合わせ具6が固設されている。芯合わ
せ具6の出口部間隔dは、シームレス缶体3の胴部3a
の外径Dより約5mm大きく定められている。
【0011】芯合わせ具6に接近して、その下流側の側
壁板4上部に、取付具19の上に固着された投光器7a
および受光器7bを備える光電スイッチ7が配設されて
いる(図3)。取付具19は、側壁板4の上端に沿って
摺動可能になっている。作業開始前に、取付具19の側
壁板長手方向の位置を微調整して、受光器7bより信号
が発せられて、後述のCCDカメラ8が撮像する瞬間
に、CCDカメラ8の光軸8aが、シームレス缶体3の
進行方向Aに直角な直径上に実質的に位置するように位
置合わせが行なわれる。光電スイッチ7の光束7cより
上流側にD/2の距離を隔てた、コンベア中心線2aの
真上に光軸8aが来る位置に、集光レンズ8bとCCD
イメージセンサ8cを備えるCCDカメラ8が配設され
ている。CCDカメラ8は、フレーム(図示されない)
に固設されたブラケット11に、水平スロット11aを
通るねじ12によって固着されていて、取付時に光軸8
aとコンベア中心線2aの軸合わせができるようになっ
ている。
【0012】CCDカメラ8のレンズ8bをほぼ包囲す
るように、リング形蛍光灯9および照明傘10がCCD
カメラ8と同軸に配設されている。蛍光灯9は、図示さ
れない高周波電源(周波数は20KHz:20KHz以
上になると直流点燈と同様になる)によって検査作業中
点燈されている。照明傘10の中央孔10aを除く下部
に、白色アクリル板よりなる光拡散板10bが付設され
ている。図1に示すように、コンベア2の下流側に、コ
ンベア2より磁気吸着によりシームレス缶体3を受け取
り、懸下して矢印A方向に搬送するための、上流側永久
磁石13、2個の電磁石14、下流側永久磁石15、お
よび非磁性材料(例えばゴムまたはプラスチック)より
なるベルトコンベア16を備える中間コンベア装置17
が配設されている。中間コンベア装置17の下流側下部
に送出ベルトコンベア18が配設されている。
【0013】光電スイッチの受光器7bおよびCCDカ
メラ8は、カメラコントローラ25に接続する。カメラ
コントローラ25は、CCDカメラ8のシャッタ開口
度、開放時間等の撮影条件等の設定を行なう。本実施例
の場合、シャッタ開放時間は1/1000秒である。2
6はホストコンピュータ(例えばパソコンよりなる)で
あって、CPU26a,画像メモリボード26bおよび
インターフェース26cを備えている。カメラコントロ
ーラ25は画像メモリボード26bに接続しており、C
CDイメージセンサ8cの撮像信号は、カメラコントロ
ーラ25を通過した後、画像メモリボード26bに入力
して、内蔵されるA/D変換器によって白黒濃淡256
階調の数値データとなって画像メモリボード26bに格
納される。上記数値データは値が低いと黒色に近く、値
が高いと白色に近くなる。CPU26aは、上記数値デ
ータを予め設定された適性な2値化レベル(閾値)と比
較して、2値化処理された缶体画像3’(図4)を作成
する。ホストコンピュータ26はインターフェース26
cを介してM/G制御機構27に接続する。M/G制御
機構27の出力信号は、電磁石14に入力して電磁石1
4をON−OFF制御する。
【0014】以上の装置による、シームレス缶体3のフ
ランジ部3bの幅、すなわちフランジレングスの検査
は、次のようにして行なわれる。コンベア2に載置され
て、互に等間隔でA方向に移送されるシームレス缶体3
が光電スイッチ7の光束7cを切ると、受光器7bの信
号がカメラコントローラ25を介してCCDカメラ8に
入力し、CCDカメラ8の電子シャッタ(図示されな
い)が駆動されて、イメージセンサ8cがシームレス缶
体3の上部、特にフランジ部3bを撮影する。撮影され
た画像は、カメラコントローラ25を通過した後、白黒
濃淡256階調の数値データに変換され、画像メモリボ
ード26bに取り込み格納される。なおフランジ部3b
(通常は平均幅約4mm)が全周に亘りはっきりと表示
されるように、予め適正な2値化レベル(閾値)を設定
しておく。CPU26aは、上記数値データをこの2値
化レベルと比較して、2値化処理された缶体画像3’を
作成する。イメージセンサ8cは、横の幅が102.4
mmで横に256分割、縦の長さが96.8mmで縦に
242分割されている。従って画像データは横に256
(0〜255)画素、縦に242(0〜241)画素よ
りなり、1画素は0.4mm*0.4mm角である。
【0015】図4は缶体画像3’の例を示したものであ
って、座標系は、左上が原点(0,0)となり、右方向
にX軸が点(255,0)まで延び、下方向にY軸が点
(0,241)まで延びている。図4ではフランジ部画
像3’bが黒色になっているが、図示の便宜上このよう
にしたのであって、実際は黒白反転している。後述の図
5についても同様である。先づ缶体画像3’の中心位置
Oを次のようにして定める。フランジ部画像3’b内の
任意の位置に内円30を設定し、フランジ部画像3’b
外に内円30と同心の外円31を設定する。次に内円3
0の中心O’からX軸方向およびY軸方向に外円31に
向って4本の走査線x1,y1,x2,y2を走らせ、各走
査線がフランジ部画像3’bの内縁3’b1(図6参
照)と交差する座標値X1,Y1,X2,Y2を求める。X
=(X1+X2)/2,Y=(Y1+Y2)/2で示される
X,Yの座標値が缶体画像3’の中心位置Oとなる。こ
の方法で求められた缶体画像3’の中心位置Oは、内縁
3’b1が必ずしも真円でないので、実際の中心位置と
若干ずれることが多いが、このずれは許容範囲内にある
ので実用上問題ない。
【0016】次に図5に示すように、フランジ部画像
3’bに接近して、フランジ部画像3’bの内側および
外側にそれぞれ、中心がOの内円32および外円33を
設定し、またフランジ部画像3’bを、中心角が等しい
16ブロックに分ける。次いで各ブロック毎に、かつ
1、2、・・・16ブロックの順に、内円32を始点と
し、外円33を終点として、半径方向外方に向って同じ
中心角で16本(図5では、図が不明瞭になるのを避け
るため12本のみ図示した)の走査線34を走らせ、各
走査線34が通る、内円32と外円33の間の各画素の
濃淡度を測定す。測定値を閾値と比較し、閾値より高
い、すなわち白度が大きい画素の数nをカウントする。
X軸、すなわちX’−X”線とのなす角θが45度以下
のブロック、すなわち図5の場合、1,2,7,8,
9,10,15,16ブロックでは、画素はX軸方向に
カウントする。図6によってカウント法を具体的に説明
する。缶体画像3’の中心OからX軸方向に走る走査線
34aの場合、すなわち線OーX’方向の走査線34a
の場合、カウント値nは、外縁3’b2と走査線34a
の交点のX方向座標値m16と、内縁3’b1と走査線
34aの交点のX方向座標値m3の差、すなわち13で
ある。
【0017】缶体画像3’の中心Oにおいて線OーX’
に対して角θ(θは45度以下)をなす走査線34bの
場合は、カウント値nは、外縁3’b2と走査線34a
の交点のX方向座標値m11と、内縁3’b1と走査線
34bの交点のX方向座標値m0の差、すなわち11と
なる。カウント値がnの場合、当該走査線34が走査し
たフランジ部画像3’bの部分の長さL(フランジレン
グス:単位はmm)は、nx0.4/cosθとなる。
0.4は、本実施例の場合における1画素の1辺の長さ
(mm)である。X軸とのなす角θが45度より大き
く、90度以下のブロック、すなわち図5の場合、3,
4,5,6,11,12,13,14ブロックでは、例
えば走査線34cのように、線OーY’とのなす角をθ
として、画素をY軸方向にカウントする。カウント値n
および長さLの求め方は、X軸方向にカウントする場合
と同様である。以上の缶体画像3’の中心Oの座標値、
カウント値nおよび長さLの算出等はCPU26aが、
予め格納されたプログラムに基づいて行なう。各ブロッ
クの走査線は16本でなくてもよく、例えば32本等、
4本以上の適宜の本数でよい。
【0018】CPU26aは、各ブロック毎に各走査線
34によって求められたフランジレングスLの平均値を
求め、上限判定基準値L’(例えば9.0mm)より大
きい平均フランジレングスL、または下限判定基準置
L”(例えば1.0mm)より小さい平均フランジレン
グスLが検出された時、リジェクト信号をインターフェ
ース26cを介してM/G制御機構27に出力する。上
記リジェクト信号が入力すると、M/G制御機構27
は、当該シームレス缶体3が、中間コンベア装置17の
電磁石14の下方を通過する際、電磁石14を消勢し
て、当該シームレス缶体3をベルトコンベア16より矢
印B方向に重力落下させてリジェクトする。正常缶3は
そのまま電磁石14の下方を通過して、ベルトコンベア
16の下流端で永久磁石15の磁力から開放されて、送
出ベルトコンベア18上に落下載置されて、次工程に移
送される。
【0019】段落番号0016,0017記載の方法に
よってフランジレングスLの平均値を求め後、各ブロッ
クを1走査線分、時計周り方向または時計反対周り方向
に、つまり同じ周方向に移動して、例えば図5におい
て、1ブロックの走査線34dを線OーX’上に移動し
て、上記の方法を反復して各ブロックのフランジレング
スLの平均値を求めるという操作を、全走査線数回(1
6x16=256回)繰り返し行なって、各回毎に算出
された各ブロックにおけるフランジレングスLの平均値
に基づいて、段落番号0018記載のリジェクトを行な
ってもよい。ブロックを設けることなく、少なくとも4
本の走査線によって算出されたフランジ部画像3’bの
長さLをフランジレングスとして、この値を上限判定基
準値L’および下限判定基準値L”と比較して、上記の
検査を行なってもよい。請求項1および請求項3の場合
の全走査線数は、約200〜550であることが好まし
い。理由は次の通りである。走査線数が多い程、確実な
検査が可能になるので、走査線数は約200以上である
ことが好ましい。しかしイメージセンサの画素数(通常
横200〜700、縦200〜500)を越えて余り多
くなっても、分解能が追随しないので効果がない。また
画素数が多いイメージセンサは高価であり、かつ過剰検
査となるおそれがあるので、走査線数は約550以下で
あることが好ましい。従って走査線数は、一般的に25
6か512であり、約200〜550であることが好ま
しい。
【0020】本発明は、以上の実施例によって制約され
るものでなく、例えばウエブの金属板がアルミニュウム
のような非磁性体よりなる場合は、シームレス缶体3の
吸着手段として真空吸着を利用してもよい。すなわち中
間コンベア装置17のコンベアベルト16を、特公平4
−16370号公報に示されるタイプの、多数の真空吸
着孔が形成されたスラットコンベアとし、永久磁石1
3、15に対応する部分を下面が開放され、少なくとも
作業中は常時真空となる真空室とし、電磁石14に対応
する部分を、M/G制御機構によって動作する真空バル
ブにより真空がON,OFFする、下面が開放された真
空室としてもよい。
【0021】
【発明の効果】請求項1に係わる発明は、缶体のフラン
ジレングスを自動的に全数検査することができるという
効果を奏する。請求項2に係わる発明は、請求項1に係
わる発明における缶体のフランジ部画像から、缶体中心
位置を設定を容易に行なえるという利点を有する。請求
項3に係わる発明は、缶体のフランジレングスを自動的
に全数検査することが、より確実に行なえるという利点
を有する。請求項4に係わる発明は、缶体のフランジレ
ングスを自動的に全数検査することが、更により確実に
行なえるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査方法を実施するための装置の例
の、説明用正面図である。
【図2】図1のII−II線からみた平面図である。
【図3】図1のIIIーIII線に沿う縦断面図であ
る。
【図4】図1に示す装置で撮像された画像の撮像情報
を、2値化処理した缶体画像の中心位置を設定する方法
を示すための説明用図面である。
【図5】図1に示す装置で撮像された画像の撮像情報
を、2値化処理したフランジ部画像からフランジレング
スを算出する方法の例を示すための説明用図面である。
【図6】図5におけるフランジレングスを算出する方法
を、更に詳しく説明するための、図5の要部拡大図であ
る。
【符号の説明】
3 シームレス缶体(缶体) 3b フランジ部 3’ 缶体画像 3’b フランジ部画像 3’b1 内縁 8c イメージセンサ 28 画素 34 走査線 34a 走査線 34b 走査線 34c 走査線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イメージセンサで上方から撮像し、この
    撮像情報を2値化処理した、実質的にフランジ部画像の
    みよりなる缶体画像の中心位置を設定し、次いで半径方
    向外方に向って、フランジ部画像を通過して、少なくと
    も4本の走査線を走らせて通過する画素数を測定し、測
    定された画素数に基づいてフランジレングスを算出し、
    このフランジレングスに基づいて検査することを特徴と
    する缶体のフランジレングスの検査方法。
  2. 【請求項2】 フランジ部画像内部の任意の位置からX
    軸方向およびY軸方向に4本の走査線を走らせ、各走査
    線がフランジ部画像の内縁と交差する座標値X1,Y1,
    X2,Y2を求め、X=(X1+X2)/2,Y=(Y1+
    Y2)/2で示されるX,Yの座標値を缶体画像の中心
    位置とする請求項1記載の缶体のフランジレングスの検
    査方法。
  3. 【請求項3】 フランジ部画像を中心角が等しい、4個
    以上の複数(p)のブロックに分け、各ブロック内で複
    数(q)の走査線を順次走らせて算出された、各ブロッ
    クにおけるフランジレングスの平均値に基づいて検査す
    る請求項1記載の缶体のフランジレングスの検査方法。
  4. 【請求項4】 ブロックを1走査線づつ、同じ周方向に
    移動して、請求項3記載の方法を全走査線数(p*q)
    回反復することによって得られた、各回毎に算出された
    各ブロックにおけるフランジレングスの平均値に基づい
    て検査を行なう、請求項1記載の缶体のフランジレング
    スの検査方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114455531A (zh) * 2022-02-10 2022-05-10 西安索睿科技有限公司 一种流体罐车装车用自动对接装置及方法

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