JPS6248878B2

JPS6248878B2 -

Info

Publication number: JPS6248878B2
Application number: JP58066320A
Authority: JP
Inventors: Yukyoshi Kuribayashi
Original assignee: Toyo Glass Co Ltd
Current assignee: Toyo Glass Co Ltd
Priority date: 1983-04-16
Filing date: 1983-04-16
Publication date: 1987-10-15
Also published as: JPS59191676A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ガラスびん等の容器の外面にその型
番、製造年月日などを表すコードマークを付して
おき、このコードマークを光電検知して符号（コ
ード）の識別を行う容器符号識別方法に関する。

このような容器符号識別方法として、本出願人
は特開昭56−57171号公報に記載のものを既に提
供している。

これを第１，２図によつて概説すると、符号識
別しようとするガラスびん１の底面２には、コー
ドマークとして細長い凸部３……が成形時に形成
されている。

これら凸部３……はガラスびん１の軸線を中心
とする円軌道Ｒに沿つて配列し、全体として２値
論理コード体系になつている。

すなわち、そのコードは、底面２上にその中心
より一定の位相差をもつて放射する放射等分線Ｐ
……を仮想し、これら放射等分線Ｐ……上に凸部
３を形成するかしないかによつて体系づけられて
いる。

ガラスびん１はゲージングプレート４の検出口
５上に１個ずつ送られ、ここで静止したままロー
タリスキヤナ６によつて底面２を円軌道Ｒに沿い
光学走査（第２図矢印方向）される。

ロータリスキヤナ６は、底面２を照射する投光
器７とその反射光を受光する受光器８とを備え、
モータ９によつて常時回転せられている。

ロータリスキヤナ６への電源供給はロータリト
ランス１０によつて行われる。

受光器８は１個の光電変換素子を有し、その出
力はフオトアイソレータ１１を構成する投光器１
２と受光器１３によつて改めて光電変換され、外
部の符号変換回路へ入力される。

ロータリスキヤナ６と同時にロータリエンコー
ダ１４が回転してクロツクパルスが出力され、同
じく符号変換回路へ入力される。

符号変換回路は、受光器１３の出力を上記放射
等分線Ｐ……の等分角度に対応する間隔でサンプ
リングする。

これによつて凸部３……のあるなしに応じた２
進電気信号がえられ、それがマイクロコンピユー
タによつて解析され、最終的に符号が識別され
る。

本出願人が先きに提供した方法はこのような構
成になつているものであるが、これによると次の
ような欠点がある。

(1) マーク（凸部）のあるなしをロータリスキヤ
ナの回転によつて旋回走査するので、回転する
ロータリスキヤナへの電源供給に、可動部と固
定部とを有する複雑な電源供給手段（ロータリ
トランス）を必要とする。

(2) このような電源供給手段は概して電圧ノイズ
を発生し易く、これがもとで誤検知を招くこと
がしばしばある。

(3) 投光器とともに受光器も回転するので、その
受光器の出力を外部へ取り出すにも特別の手段
（フオトアイソレータ）を必要とする。

(4) 各種ガラスびんのなかには底面に凸部を形成
することが好ましくないものがあり、そのよう
なものの場合にはその胴部の外周面に凸部を形
成することになる。このようなガラスびんに対
し、それを静止しておいてその胴部外周面を走
査するという方法を採るとなると、投光器と受
光器とがガラスびんの周りを旋回する構成にし
なければならず、その旋回作動に複雑な機構を
必要とする。

ガラスびんを静止しておいて旋回走査するとい
う方法はこのような欠点があることから、これを
解消するものとして本出願人は、実開昭56−
83858号公報に記載のものを別途提供している。

これを第３，４図によつて概設すると、ガラス
びん１′の胴部の外周面の下端部（いわゆる裾
部）に、第１，２図に示したものと同じ原理で細
長い凸部３′……が形成されている。

ガラスびん１′は、モータ１５によつて回転さ
れるターンテーブル１６上に倒れないように載置
され、矢印方向に回転せられる。

このように回転するガラスびん１′の裾部の凸
部のあるなしは、一定の位置に固定したセンサ１
７によつて検知される。

センサ１７は、第４図に示すようにガラスびん
１′の裾部を照射する投光器１８とその反射光を
受光する受光器１９とを内蔵している。

受光器１９は１個の光電変換素子を有し、その
光電変換素子の出力は、ターンテーブル１６と同
時回転するロータリエンコーダ２０よりのクロツ
クパルスにもとづいてサンプリングされ、以下第
１，２図に示したものと同様にして符号が識別さ
れる。

しかし、この第３，４図に示す方法の場合に
は、 (a) ガラスびんとそれを回転させる手段（ターン
テーブル）とがスリツプすると、放射等分線Ｐ
……の等分角度とロータリエンコーダ２０のク
ロツクパルスにもとづくサンプリング間隔とに
ずれが生じ、誤検知する、という欠点がある。

さらに、特開昭53−1047号公報に開示されてい
るように、ガラスびんの外周面に、コードマーク
とそれを読み取るためのタイミングマークとを上
下に設け、しかもその両端のタイミングマーク
を、コードマーク読み取り開始用の始動信号と終
了用の終了信号として機能させ、これらコードマ
ークとタイミングマーク、さらに始動信号及び終
了信号となるマークを、それぞれに対応するフオ
トダイオードで別々に検知し、タイミングマーク
を検知してタイミングパルスをえながらコードマ
ークの検知にかかる信号をサンプリングするもの
もある。

しかし、この方法によると次のような欠点があ
る。

(A) コードマーク及びタイミングマークを読み取
るための上下に配置されたフオトダイオードの
他に、その横にさらに始動信号または終了信号
を検知するためのフオトダイオードが別に必要
で、検知構造が複雑となる。

(B) コードマークの他に、タイミングマーク、さ
らに始動用信号及び終了信号となるマークが必
要である。

(C) コードマークとタイミングマークとを別々に
検知する動作が必要なため、装置が複雑になり
やすい。

本発明の目的は、上記(1)〜(4)に示したような欠
点がないのはもちろん、(a)さらに(A)〜(C)に示した
ような欠点もなく、しかも上述した従来の３つの
方法では必要であつたロータリエンコーダやサン
プリング回路等を省略することができる容器符号
識別方法を提供することである。

このような目的を達成するため、本発明は、容
器の外面の円軌道上に、その円軌道と直交する方
向に長さを異ならせることによつて符号化したｍ
個のマークを、ノーマーク区間を介在させて設
け、容器を回転させつつその外面に光を照射し、
その反射光を、上記直交する方向に並列するｎ個
の光電変換素子でｎビツトの並列２進電気信号と
して同時に検知することにより、各マークの長短
に応じたデジタルデータ及びノーマーク区間に対
応するデジタルデータをえ、その各デジタルデー
タの内容からマーク区間であるかノーマーク区間
であるかの判定を行うとともに、前回のデジタル
データと今回のデジタルデータとの大小を比較す
ることにより、マーク区間とノーマーク区間とが
交互になつているか否かを判定し、交互になつて
いたときにマーク区間に対応するデジタルデータ
のみを取り出し、それをｍ回行うことによつて識
別符号をうることを特徴とする。

以下には本発明の実施例を第５〜１４図を参照
に詳細に説明する。

第５図に示すように、コンベヤ２１によつて１
列にではあるがランダムに送られてきたガラスび
んＢ……は搬入バイパス２２へ導かれ、ここにお
いてフイードウオーム２３によつて一定の間隔に
整列されたのち検査ステーシヨンCSへ送り込ま
れる。

ここへ送り込まれたガラスびんは、間欠回転す
るスターホイール２４に嵌合捕捉され、これによ
つて間欠的に回送されて先ず第１検査ポジシヨン
CP₁において本発明方法により型番を検査され、
次いで第２検査ポジシヨンCP₂、次に第３検査ポ
ジシヨンCP₃においてそれぞれ所定の欠陥検査を
受ける。

このような検査を受けた結果、良品とされたガ
ラスびんは搬出バイパス２５に導入され、これを
通じて再びコンベヤ２１上に乗載して他所へ搬送
される。

一方、不良品とされたガラスびんは排除ポジシ
ヨンDPまで回送されて排除される。

本発明方法を実施する第１検査ポジシヨンCP₁
の詳細は第６図に示されている。

ガラスびんＢは、スターホイール２４の上下の
円板２４ａ，２４ｂのびん受口２６ａ，２６ｂに
嵌合することによつてこれに捕捉され、このスタ
ーホイール２４が間欠回転することによりゲージ
ングプレート２７上に乗載したまま一定時間だけ
同図に示す位置に保留せられる。

この位置には、びんドライブホイール２８が軸
架されているとともに、投光器２９及び受光器３
０が架設されている。

びんドライブホイール２８は常時回転してお
り、上記のように一定時間だけ保留されるガラス
びんＢはこのびんドライブホイール２８によつて
少なくとも１回転せられる。

ガラスびんＢの胴部の外周面下端部（裾部）に
は、長短２様の凸部によるコードマークが次のよ
うなコード体系にして付されている。

なお、以下には長い方の凸部を長マーク、短に
方の凸部を短マークと称し、長マークを符号M₁
で、短マークを符号M₀で表す。また、これら長
短両マークを総称する場合には単にマークとい
う。

長マークM₁と短マークM₀は、第７図に詳しく
示すように幅員が同じでいずれもガラスびんＢの
軸線方向に細長くなつているが、長マークM₁は
短マークM₀よりも上側に２倍長くなつていて、
この長短の違いによつてデジタル化されている。

因みに、長マークM₁を２進数の「１」とする
と短マークM₀は「０」となる。

ガラスびん１本あたりのマーク総数ｍは決めら
れており、本例の場合は10個になつている。

10個のマークは、ガラスびんの外周面上を円周
方向（円軌道）に一定のピツチで一列に（従つて
互いに平行に）配列し、全体として10ビツトの２
進コード体系になつている。

従つて、第６図に示したガラスびんの場合に
は、そのマーク配列を反時計方向に見ると、「短
短短長長短短長短短」になつているので、
「0001100100」の体系になつていることになる。

投光器２９は、ゲージングプレート２７の下方
よりその窓孔３１を透してガラスびんの裾部を照
射する。この光線の照射エリアLA（第７図）
は、１個の長マークM₁の全体を照射するに充分
な大きさになつている。

受光器３０は、ガラスびんを反射した反射光線
を前面において受光すべくゲージングプレート２
７の上方に設置されている。

この受光器３０の前面には、第７図に簡略化し
て示す複素子形フオトセンサ３２が取り付けられ
ている。

フオトセンサ３２は、マークの長手方向に一定
のピツチで配列するｎ個、本例の場合８個の光電
変換素子３３……と、これらよりの電気信号を増
幅及び波形整形する回路（後述する）を実装した
ワンチツプ構造になつている。

これら８個の光電変換素子３３……とマークと
は、８個の光電変換素子全部で長マークM₁を検
知し、下側半分の４個の光電変換素子で短マーク
M₀を検知する対応関係になつている。

すなわち、マークのない部分（凸部のない平坦
部）を反射した光線はいずれの光電変換素子にも
入光しないようになつているのに対し、長マーク
M₁を反射した光線は、下側から数えて１番目よ
り８番目までの全光電変換素子に入光し、また短
マークM₀を反射した光線は、１番目より４番目
までの４個の光電変換素子に入光するようになつ
ている。

従つて、各光電変換素子３３の出力は第９図に
示すようにマークがあるとＨレベル、マークがな
いとＬレベルになり、長マークM₁の場合には１
番目より８番目までの全光電変換素子の出力がＨ
レベル、短マークM₀の場合には１番目より４番
目までの４個の光電変換素子の出力がＨレベルに
なるもので、以下にはマークのない区間をスペー
スという。

なお、長マークM₁であつても、１番目から８
番目までの８個の光電変換素子の出力が全てＨレ
ベルにならないときもあり、また短マークM₀で
あつても、１番目から４番目までの４個の光電変
換素子の出力が全てＨレベルにならないときもあ
り、さらに長マークM₁及び短マークM₀の長さも
成形の関係上規定長さよりも短かくなつている場
合もあり得るもので、８個の光電変換素子の出力
による長マークM₁と短マークM₀の後述するよう
な伴定は、所要の許容度をもつて行われるように
なつている。

８個の光電変換素子３３……の出力は、第８図
に示す８個の増幅及び比較回路３４……によつて
それぞれ増幅されたのち基準電圧と比較され、第
９図に示すようにマークのあるなしに応じた２進
電気信号となつてフオトセンサ３２の各出力端子
より出力される。

従つて、このようにして出力される電気信号
は、光電変換素子個々にはマークのあるなしに応
じた直列２進電気信号となり、８個の光電変換素
子全体としては８ビツトの並列２進電気信号とな
る。

この８ビツトの並列２進電気信号はマイクロコ
ンピユータ３５にインプツトされ、これによつて
リアルタイムでデジタル処理されるもので、次に
はそのデジタル処理について第１０図のフローチ
ヤートを適宜参照しつつ説明する。

なお、マイクロコンピユータ３５にインプツト
された８ビツトの並列２進電気信号を16進数で表
すと、第９図に示すように長マークM₁が
「FF」、短マークM₀が「0F」、スペースが「00」
となるが、マイクロコンピユータ３５内において
は後述するようにマークとスペースが交互になつ
ているかどうかの判定が行われたあと、長短両マ
ークM₁，M₀に対応するもので符号の識別が行わ
れるもので、以下においては便宜上、インプツト
された８ビツトの並列２進電気信号のうちマーク
区間（長マークM₁及び短マークM₀）に対応するも
のをデータＸ、スペース区間に対応するものをデ
ータＹという。また、これらＸ，Ｙを総称する場
合には単にデータという。

上述のようにガラスびんＢが第１検査ポジシヨ
ンCP₁に位置決めされると、マイクロコンピユー
タ３５にインプツトタイミング信号が入る。

このインプツトタイミング信号が入つているこ
とが判定（第１０図ステツプ100）されると、デ
ータ入力ポート３６を通じてデータがインプツト
（ステツプ101）される。

このインプツトされたデータ（ＸあるいはＹ）
は先ず今回値レジスタ３７にストアされ、前回値
レジスタ３８の内容とコンパレータ３９によつて
比較（ステツプ102）される。

コンパレータ３９は両レジスタ３７，３８の内
容の大小を比較、つまり前回値＞今回値であるか
前回値≦今回値であるかを判定する。

最初は前回値レジスタ３８の内容が10進数にし
て０（16進数で00）になつているので、今回値レ
ジスタ３７にストアされたデータがＸ，Ｙいずれ
であつてもそれは前回値レジスタ３８にロードさ
れる。

このようにしてロードされると、新たなデータ
がインプツトされて今回値レジスタ３７にストア
され、コンパレータ３９によつて同様に比較され
る。

ここに前回値＜今回値であると、つまり前回値
レジスタ３８の内容がデータＹ、今回値レジスタ
３７の内容がデータＸであると、再び同様のこと
が行われる。すなわち、前回値レジスタ３８の内
容がデータＸになるまでステツプ101及び102が繰
り返される。

前回値＞今回値になると、新たにインプツト
（ステツプ103）されて今回値レジスタ３７にスト
アされたデータは０であるか否か、つまりデータ
Ｙであるか否かがコンパレータ４０によつて判定
（ステツプ104）される。

データＹであると、前回値レジスタ３８の内
容、つまりデータＸがデータメモリ４１にロード
（ステツプ105）され、その決められた記憶番地、
すなわちアドレスコントローラ４２が指定する記
憶番地に記憶される。

また、これと同時にアドレスコントローラ４２
の指定番地がインクリメント（ステツプ106）さ
れるとともに、データカウンタ４３もインクリメ
ント（ステツプ107）される。

このデータカウンタ４３のカウントアツプ数は
ガラスびん１本あたりのマーク総数ｍに対応させ
てある。本例の場合その数を「10」に設定してあ
り、上記一連のステツプ101〜107はこのデータカ
ウンタ４３が「10」になるまで（ステツプ108）
繰り返される。

この一連のステツプ101〜107の要約すると、先
ずステツプ101と102によつてデータＸが検出さ
れ、次いでステツプ103と104によつてデータＹが
検出されるとステツプ105によつてデータＸがデ
ータメモリ４１に記憶され、そしてこのようなこ
とが10回繰り返されて10個のマークに係るデータ
Ｘがデータメモリ４１に順次記憶される。

換言すると、マイクロコンピユータ３５は、デ
ータがインプツトされるつどそれがマークである
かスペースであるかの判定及びそれが交互になつ
ているかどうかの判定を行い、交互になつていた
ときマークに係るデータのみを取り出してデータ
メモリ４１の定められた記憶番地に順次記憶し、
このようなことを10回だけ行うことによつて結果
的に10個のマークによる10ビツトの符号データを
えているものである。

従つて、長マークM₁を２進数の「１」、短マー
クM₀を「０」とすると、第６図に示したガラス
びんＢの場合には、第９図の最下段に示すように
「0001100100」（10進数で表すと200）の符号デー
タが最終的にえられる。この符号データは、ガラ
スびんＢとびんドライブホイール２８とがスリツ
プしてガラスびんＢの回転速度が変動しても、そ
の変動に関係なく的確にえられること明らかであ
る。

なお、第１検査ポジシヨンCP₁に位置決めされ
たときのガラスびんＢの円周方向の向きはランダ
ムで、マイクロコンピユータ３５に最初にインプ
ツトされるデータは、ガラスびんの円周方向のど
の位置のものであるか定まつていなく、データＸ
のインプツト順位はランダムであるが、最終的に
えられる符号データは、マークの配列順序に合う
ようにそのビツト配列（MSBからLSBまでの順
序）を整列されるようになつている。

このようにしてえられた符号データ（すなわち
型番）は、マイクロコンピユータ３５に外部より
アウトプツトタイミング信号が入力（ステツプ
109）されたときにアウトプツト（ステツプ110）
される。

このアウトプツトされたデータは例えばプリン
タに入力されてプリントアウトされ、あるいはホ
ストコンピユータに送られてこれによつて総合的
なデータ処理をされる。

以上のような一連の動作を行つている間入力さ
れていた前記のインプツトタイミング信号がなく
なると、リセツト回路４４によつてレジスタ３
７，３８及びデータメモリ４１がリセツトされ、
初期状態に戻つて次のガラスびんについて上記と
同様のことが行われる。

上述した実施例では、マークを一本の連続した
長マークM₁と短マークM₀とによつてデジタル化
（符号化）したが、マークは必ずしも連続してい
なくとも、光電変換素子３３……によつて検知さ
れる部分のみ実質的にマークになつていれば、上
記と同様に長短によるデジタル化が行える。例え
ば、第１１図に示すように上記短マークM₀のよ
うなパターンのものを１個のマークセグメント
M′とし、その数の違い、すなわち２進数の
「１」に対応するものをマークセグメント２個、
「０」に対応するものをマークセグメント１個と
してデジタル化してもよい。

また、第１２図及び第１３図に示すようにマー
クをドツトパターンM″で構成し、その数の違い
によつてデジタル化してもよい。

マーク１個を構成するドツトパターンの個数が
少ない場合には、第１３図に示すようにドツトパ
ターン１個に対して複数の光電変換素子３３……
を対応させ、そのうちの１つでもＨレベルになれ
ばこれはドツトパターンであるとする判定方法を
採れば、誤検知を少なくできる。

さらに、このようなマークとしては必ずしも凸
状である必要はなく、光の反射によつて光学検知
できるものであればどのような態様でもよい。

さらにまた、上述した実施例においては、マー
クとスペースの検知を、前者の反射光だけが光電
変換素子に入光し後者の反射光は入光しないよう
にすることによつて行つたが、これとは逆の関係
にして検知してもよく、また両者の反射率を異な
らせておいていずれも光電変換素子に入光するよ
うにし、その反射率の相違にもとづく電圧レベル
の違いによつて検知するようにしてもよい。

また、第１４図に示すようにガラスびんＢの底
面B′の円周方向（円軌道上）に、マーク、例えば
半径方向に細長い長マークM₁及び短マークM₀を
付し、これら両マークを半径方向に配列した光電
変換素子３３……で検知するようにしてもよい。

さらに、本発明方法はガラスびん以外の他の容
器、また型番以外の他の符号の識別にも適用でき
ること上記より明らかである。

以上述べた通り本発明によれば次のような効果
がある。

容器の円軌道と直交する方向に並列するｎ個
の光電変換素子で、ｍ個のマークの長さを順次
デジタルデータとして検知しながら、前回のデ
ジタルデータと今回のデジタルデータとの大小
を比較することにより、マーク区間とノーマー
ク区間とが交互になつているか否かを判定し、
交互になつていたときにマーク区間に対応する
デジタルデータのみを取り出し、それをｍ回行
うことによつて識別符号をうるため、容器の回
転に応じたタイミングパルスやサンプリングパ
ルスが不要であるばかりでなく、マークを計数
するカウンタ等も不要で、検知回路構成を簡素
にできる。

マークを等間隔に配置する必要はなく、その
配設に特別の配慮がいらない。

マークをいわばパターンで検知することにな
るので、マークを計数しなくともよい。

１個の光電変換素子よりの電気信号を容器の
回転速度に応じてサンプリングして２進電気信
号とする従来の方法のように、容器の回転速度
の変動によつて誤検知を招くというようなこと
はなく、容器の回転速度が変動してもｍ個のマ
ークによる符号を的確に検知及び識別できる。

従来では必要であつたロータリエンコーダや
サンプリング回路等を省略でき、経済的である
とともに、回路設計が容易である。

符号化されたマーク以外の他のマーク、すな
わちその読み取りタイミングのためのタイミン
グマークや読み取り開始及び終了のための特別
の形態のマークは不要である。

【図面の簡単な説明】

図面第１，２図はガラスびんを静止しておいて
旋回走査する従来例を示し、第１図はその簡略断
面図、第２図はガラスびんの底面図、第３，４図
はガラスびんを回転させながら検知する別の従来
例を示し、第３図はその一部切欠き正面図、第４
図はガラスびんとセンサの関係を示す拡大断面
図、第５〜１０図は本発明の一実施例を示し、第
５図はガラスびんの流れを説明するための簡略平
面図、第６図は要部の斜視図、第７図はマークと
光電変換素子の関係を示す説明図、第８図は本発
明方法に使用するマーク検知及び識別装置の一例
を示すブロツクダイヤグラム、第９図はそれによ
る信号処理過程を説明するためのタイムチヤー
ト、第１０図はその動作を説明するためのフロー
チヤート、第１１，１２，１３図はそれぞれマー
クの他の例を示す説明図、第１４図はガラスびん
の底面にマークを付した他の例を示すその底面図
である。Ｂ……ガラスびん（容器）、M₁，M₀，M′，
M″……マーク、３３……光電変換素子、３５…
…光電変換素子よりの電気信号をデジタル処理す
るマイクロコンピユータ。

Claims

【特許請求の範囲】１容器の外面の円軌道上に、その円軌道と直交
する方向に長さを異ならせることによつて符号化
したｍ個のマークを、ノーマーク区間を介在させ
て設け、容器を回転させつつその外面に光を照射
し、その反射光を、上記直交する方向に並列する
ｎ個の光電変換素子でｎビツトの並列２進電気信
号として同時に検知することにより、各マークの
長短に応じたデジタルデータ及びノーマーク区間
に対応するデジタルデータをえ、その各デジタル
データの内容からマーク区間であるかノーマーク
区間であるかの判定を行うとともに、前回のデジ
タルデータと今回のデジタルデータとの大小を比
較することにより、マーク区間とノーマーク区間
とが交互になつているか否かを判定し、交互にな
つていたときにマーク区間に対応するデジタルデ
ータのみを取り出し、それをｍ回行うことによつ
て識別符号をうることを特徴とする容器符号識別
方法。２マークを円軌道と直交する方向の長さの長短
によつてデジタル化してなる特許請求の範囲第１
項に記載の容器符号識別方法。３マークをドツトパターンにし、そのドツトパ
ターンの数の違いによつてデジタル化してなる特
許請求の範囲第１項に記載の容器符号識別方法。４マークをセグメントパターンにし、そのセグ
メントパターンの数の違いによつてデジタル化し
てなる特許請求の範囲第１項に記載の容器符号識
別方法。