JPS5937451A - 対象物の透明度のコントラストにより対象物を検査する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器の内側オたは側壁内の偶発的欠陥または
異物を検出するための、とくに透明゛または半透明の容
器、とくにびんのコントラストによる透明度の検査に関
するものである。さらに本発明は、たとえばびん詰め流
れ作業のコンベヤ内を循環する、空で欠陥または側壁に
付着または内側に残存する異物を生じ易いびんの類のう
ち、異常のあるものを自動的に除去するための検食に関
するものである。

透明または半透明の容器の一部分の、コントラストによ
る透明度検査装置は公知であるが、いずれの方法も実際
にコントラストによって透明度を分析できる容器の全体
と同時に検査し、検査する部分のいずれかの区域におい
て容器の拒否の原因となるあらゆる欠陥、異物またはコ
ントラストの異常を充分正確に容易に識別することがで
きない。

本発明は、透明または半透明の容器とくにびんのコント
ラストによる透明度の検査方法を目的とする。この方法
は、（イ）検査する容器の全体またはおよそ全体を容器
の軸を横断して照明し、（ロ）同時に照準軸が容器の軸
に対しおよそ垂直であり、上記照準軸が容器の軸上の一
点に集まり互いに数十度の角度を形成している２台の検
知カメラによって容器を逆光に置き、（ハ）容器の型に
適した電子窓の助けによって、窓の外に位置するカメラ
の７トリクス感光装置の構成点から出る信号を消去し、
（→所定の数のすぐ周囲の（ｉｍｍｅｄｉａｔｅｍｅｎ
ｔ　ｅｎｖｌｒｏｎｎａｎｔｓ　）構成点を考慮しなが
ら窓の各構成点を連続的に分析し、（（ホ）上記のよう
にすぐ周囲によって（ｅｎｖｉｒｏｎｎｅｍｅｎｔｉｍ
ｍｅｄｉａｔ）均衡を保たれた各構成点の電気レベルを
容器の型によって所定の基準レベルと比較（３） し、（へ）２台のカメラの少なくとも１台において検出
された構成点の暴動外の数がＦＪｒ定の数を上回るとき
に、検査した容器の拒否を開始することからなることを
特徴とする。本発明は同時に、上記の方法を実施するた
めの装置に関するものである。この装置は、（イ）容器
を横断して容器を側面から照明するように、検査する容
器を１つずつ照明源の前を通達させるための移動手段、
（ロ）容器の軌道に関し、照明源の側と反対の側に配置
され、照準軸が検査場所にある容器の軸上で交わり、か
つ容器の軸におよそ垂直であシ、互いに数十度の角度を
なしている２台の検知カメラ、Ｃ→検査用電子窟を発生
させ、この窓の内側の照度レベルの有意義な変化のみを
分析するようにカメラから生ずる映像信号に上記窓を重
ね合わせるための手段、に）２台のカメラのマトリクス
感光装装置の各本°ａ成点の電気的レベルを上記検査窓
の内側で、すぐ周囲の構成点のレベルと比較して、連続
的に分析するための装置、（ホ）このようにして均衡を
保たれた各構成点のレベ（４） ルを調節可能な所定の基準レベルと比較するための手段
、（へ）基準外と見なされる構成点の数の計算手段、（
ト）欠陥があると見なされる容器の拒否または印付けの
ための適尚なシステムを開始するための、数測定手段と
接続した手段からなることを特徴とする。

次に本発明を実施例を示す添付図面によって詳細に説明
する。

第１図はびん詰め流れ作業において一般に利用されてい
る公知の型の星形回転板を示す。上記装置は、段階的に
、または他の条件において、コンベヤ内に挿入された容
器を１つずつ検査、充填、口金付け、ラベル付は等の場
所に呈示する。部分的に図示された装置において、公知
の方法で処理されるびん３の頚部を受けるための刻み２
が回転板１の周囲に規則的に配置されている。回転板１
は縦軸４を有し、図示されない連光な駆動手段によって
連続回転する。回転板１と平行に、第１回転板１と連動
する第２星形回転板５が設けられ、第２回転板５は同様
にびん乙の円筒形の下端部を受けるための刻みを周囲に
有する。びん６は第１回転板の下面に設けられた各刻み
２と結合したピンチ６によって上記刻みの中に位置を保
たれる。ピンチ６はびんの上方の縁のふくらみのすぐ下
で頚部を締めつけられる。びんは上述のように第１回転
板１上で連続的に吊上げられている。これらの装置とそ
の制御手段は公知のものであるから詳記しない。びん６
の下方部の側面は第２回転板５と直角に置かれ、びんを
自由に通過させる円弧形の固定した板７によって保護さ
れている。

びん３はびんの縦軸８で回転しながら、びん３の軌道の
片側に固定して設けられた照明箱９、上記軌道の他の片
側に同時に固定して設けられた２台の検知カメラ１０か
らなる検査場所へ順に運ばれる。照明箱９はびんの胴部
と頚部とを照明するように配置される。照明箱９は規則
的に光を拡散させるフィルターを有し、フィルターの面
はびん３の軸８に平行であり、各カメラが逆光で検査場
所にあるびん３を見ることができるように設けられてい
る。２台のカメラ１０の照進軸１１は水平であシ、びん
の軸８上で交わり、軸１１間に形成される角度αは数十
度である（たとえば７０℃から１００℃）。びん３が検
査場所にあることを示す装置は公知のものである。すな
わち、第１回転板１の上側の面上に各刻み２と直角をな
して固定され、検査場所と直角に固定された光源と光電
池１４とからなる光電検出器と、その光線束を遮断する
ことができる不透明な指針１２とからなっている。上記
検出器は第２図に示されていない。

第３図と第４図はカメラ１０によって送られたビデオ信
号の電子処理系を示する。上記の図は便宜上１台のカメ
ラでの処理を示すが、実際には２台のカメラの信号は、
図示したものと同一の２つのシステムによって並行して
同時に処理される。各カメラ１０から生じた信号２２は
、直列に接続された３つのシフトレジスタ１５．１６．
１７に送られる。各レジスタ１５．１６．１７には３つ
のレジスタ点ＲＰが１列に接続され、上記の各点（７） が数値信号（１または０）を伝達するような方法で、調
節可能なしきい値を受けたアナログ信号とを比較する。

レジスタ点ＲＰの数の出口はすべて加算器１８（第４図
）に接続され、加算器１８の出口はコンパレータ１９の
入口の１つに接続されている。コンパレータ１９のもう
７つの入口はプログラム値を受ける。コンパレータは出
口で信号を発生するか、またはしないかである。

すなわち、信号を発生しないときは欠陥または異物（透
明度）が存在しないことを示し、信号を発生するときは
、その信号が調節可能な所定の値を越すことを示し、検
査し終ったびん３の拒否または印付けの装置を開始する
システム２１に伝達される。

上述の装置の詳細な作動は次のとおシである。

びん３は第１回転板１によって順に検査場所に運ばれ、
そこで停止することなく光電装置（１２，１３，１４）
によって同時に開始される２台のカメラ１０の前に位置
する。上記の検知カメラ１０においては、検査時間は本
発明による装置が１時間（８） に６００００本までのびんが通過するような進行速度を
許容できるように、約３から１０町　である。

約９０°の角度で配置された２台のカメラ１ｏの視野は
、透明度の分析のためにびん３のすべての面、またはい
かなる死角もなしに少なくともびんの大部分をカバーす
ることができる。

検知カメラ１０は一定の数（たとえば２０８）の構成点
からなるマトリクス感光装置を有する〇すなわち、映像
はカメラのスクリーン上に形成され、直列のシフトレジ
スタのスクリーンに１悌される。各カメラのレベルに光
の流量に比例した電荷が与えられ、検査の間にすべての
カメラによって蓄積された負荷は記憶装置内に直列にな
った連続した変位によって移動される。列ごとの、次に
点ごとの変位によって、すべての感光スクリーンを走査
するような方法で記憶の読みが実施される。読まれた各
点ごとに負荷量は比例した電圧レベルに変えられる。

第３図において、カメラから伝達されるのは上記のアナ
ログ信号である。すなわち、カメラは光学システム、検
知器（マトリクス感光装置）、検査すなわち読みの制御
用電子装置および検知器の出口の信号をテレビジョン信
号の規格に従って調節し定型化するビデオ電子装置を有
する。

各カメラ１０から出る信号２２はシフトレジスタ１５．
１６．１７に伝達される。レジスタはカメラ１０のレジ
スタと同数の（たとえば２０８）点を有する。各レジス
タ１５から１７の最後の３つの情報はレジスタ点１’Ｌ
Ｐに記憶される。このように各カメラから生じたビデオ
信号はライン全体で記憶され、レジスタ１５から１７の
出口で、連続した点の強さのレベルを与えられた列上に
配置される。

レジスタ点において記憶された情報は検査しているびん
の型の透明度に応じた調節可能な適正なしきい値との比
較によって数値化される。各レジスタ点ＰＲはびんの映
像の白点（透明）または黒点（不透明）に対応して０ま
たは１の信号を送る。レジスタ点は次に９個のカメラ上
に分布する範囲、すなわち、すべての映像を漸進的に走
査する範囲を考慮しながら、ビンの映像の３Ｘ３＝９個
の点の範囲に関する二元の情報を供給する。直接数回ん
でいるたとえば８個のカメラと各カメラのレベルとの均
衡は、びんの型、材料、検査する異物や欠陥の形や性質
に応じた処理の算式に従って実施される。上記の均衡は
、たとえば容器の透明度の平均レベル、検査点の映像に
おける位置、および上記の検査点に関する周囲の各点の
位置とに応じてプログラムによって実施される。所要の
目的と無関係なあらゆる障害を除去するためにカメラ１
０に接続された処理単位内の回路は、公知の方法で負荷
され、検査するびんの型、形体によって定められた検査
用窓を発生する。この窓は、各カメラ１０の検知器上に
形成されたびんの映像範囲にある単独のカメラから生じ
る信号を考慮しないようになっている。もちろん、検査
されるびんの型が変わるときには、窓の型を別のものに
するための手段が設けられている。

レジスタ点几Ｐのすべての二元出口は加算器１８に接続
されている（第４図）。各カメラ１０が（１１） 直接に検査した範囲の平均値は加算器１８からコンパレ
ータ１９に送られ１、そこでプログラム値と比較され、
Ｏ（検査しているカメラに対応するびんの構成範囲が所
定の基剤によって透明とされる）または１（検査されて
いる範囲が不透明と見なされる）からなる二元信号がコ
ンパレータから伝達される。二元信号の１は計器２０で
数えられ、計算が調節可能なしきい値に達するときには
、検査し終ったびんを除くための公知のシステムや印付
けする装置などの装置２１への信号が伝達される。ただ
し、重要でない、わずかな欠陥に気づかないために、も
し１０次に０が伝達されると、計器はＯに戻る。従って
、計器２０は次の１の信号のみを数えることができる。

各カメラ１０は第３図と第４図に示されたものと同じ処
理回路を有し、検査されるびんは、もし２台のカメラの
うち１台または２台が異物オたは欠陥を見たときびんは
除かれるか、または印付けされる。

上述の処理のプログラムと同様に、変化でき（１２） る比較のしきい値は、たとえば磨耗の線や跡、貼札の一
部、びんの側壁に付着したりびんの中に入っている異物
、液体の残留物、しみなどに基くあらゆる種類のコント
ラストの異常を、非常に変化しやすく検査する各容器の
型に容易に適応できる「欠陥」の基単に従って考慮に入
れたり、従って欠陥と見なした沙、反対に考慮に入れな
かったシすることができる。

各対象の走査を容易にするために、スクリーンによる負
荷を移動する変換器を用いた検査と読みを制御する電子
装置が設けられている。その際、電子装置によって次の
ことが行なわれる。

検査する対象が通過する正確な場所において変換器の映
像範囲の統合を開始することによって、走、査用窓を利
用して分析する対象が常に同じ撮影の位置にあるような
映像を作ることができる。

良いコントラストを保ちながら、映像のぼけを減少する
ような速度でカメラの前を対象が通過するように、各映
像の持続を制御する。

呈示と走査サイクルの時間から独立した速度で、上記の
ようにして得られた映像と対象を再読できるような方法
で、記憶装置において映像を保護する。

変換器におけるカメラの同時統合によって、公知の走査
用カメラにおいてよく知られた現象である、映像のひず
み現象をなくすることができる。

本発明は透明または半透明のすべての容器に適用できる
が、また同時に、起こり得る欠陥、異物その他の透明の
コントラストの変化の原因の探知を目的とする一般的方
法として、透明度検査が可能なすべての透明または半透
明の物体にも適用できる。

本発明の範囲において、たとえば、１５から１７のよう
なレジスタの数や、また各レジスタに接続されたＲＰの
ようなレジスタ点の数を増減することもできる。このよ
うな変更が、印付される「欠陥」の型によって必侠とさ
れるかも知れない。

本発明は、もちろん上記の実施例に限定されるものでは
なく、照明箱９の性質、形状、配置、びん３またはその
他の検査する物体の軌道に関する照明箱９とカメラ１０
との相互の位置関係、カメラによって伝達される信号を
処理する電子技術的手段などに関する変更が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の実施例における、びんの胴
部のコントラストによる透明度の分析を示す図、第２図
は第１図の装置の上面の説明図、第３図はカメラからの
ビデオ信号の処理系統の説明図、第４図は上記ビデオ信
号の処理の最終段階の説明図である。 １・・・第１回転板、２・・・刻み、３・・・びん、４
・・・軸、５・・・第２回転板、６・・・ピンチ、７・
・・固定した板、８・・・軸、９・・・照明箱、１０・
・・カメラ、１１・・・照辿軸、１２・・・指針、１３
・・・光源、１４・・・光電池、１５・・・レジスタ、
１６・・・レジスタ、１７・・・レジスタ、１８・・・
加算器、１９；・・コンパ゛レータ、２０・・・計器、
２１・・・装置、２２・・・信号、α・・・角度、ＲＰ
・・・レジスタ。 手続補正書（方式） 昭和５８年８月３１日 昭和５８年　特許　願第９４７５９号 ２、発明の名称　容器の自動検査法および装置３、　補
正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者プラン・リクロ ４゛　代　　理　　人　　電話　３５３−５５２１５、
補正命令。日付　　昭和５８年８月１０日（同年８月３
０日発送）（１）　　別紙のとおり浄書した明細書を提
出する。 ただし、発明の名称「容器の自動検査方法および装置」
を「容器の自動検査法および装置」に補正した。上記以
外の記載は出願時のものと同じである。 （２）　　別紙のとおり法人証明書同訳文を提出する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）検査される容器の全体またはおよそ全体を容器の
   軸（８）に対し横から照明し、同時に２台の検知カメラ
   （１０）を用いて容器（３）を逆光に配置し、その際、
   カメラの照遣軸（１１）は容器の軸（８）に対しおよそ
   垂直に軸（８）上で交わり、互いに数十度の角度（α）
   をなし、容器の型に適した電子窓によって、窓の外に位
   置する、カメラ（１０）のマトリクス感光装置の構成点
   から出る信号を消去し、所定の数の直接の周囲の構成点
   を考慮しながら窓の各構成点を連続的に分析し、直接の
   周囲によって均衡を保たれた各構成点の冗気レベルを容
   器の型によって所定の基剤レベルと比較し、２台のカメ
   ラの少なくとも１台において検出された構成点の基剤外
   の数が所定の数を上回るときに検査した容器の拒否を開
   始することからなることを特徴とする、透明または半透
   明の容器のコントラストによる透明度の検査方法。
2. （２）　　（（）検査される容器（３）を容器の軸（８
   ）に対し横から側面を照明するように、容器（３）を１
   つずつ照明源（９）の前を通過させる移動手段（１）　
   、（ロ）容器（３）の軌道に関し照明源（９）の反対側
   に配置され、照糸軸が検査場所にある容器（３）の軸（
   ８）上で交わシ、かつ軸（８）におよそ垂直に互いに数
   十度の角度（α）をなしている２台の検知カメラ（１０
   ）、（ハ）検査用電子窓を発生させ、検査窓の内部の照
   度レベルの有意義な変化のみを分析するように窓を制御
   し、カメラ（１０）から出た映像の信号に重ね合わせる
   ための手段、に）すぐ周囲の構成点のレベルを考慮して
   、上記検査窓の内側で２台のカメラのマトリクス感光装
   置の各構成点の電気的レベルと比較して連続的に分析す
   る手段（１５，１６，１７、ＲＰ）、（ホ）このように
   して均衡を保たれた各構成点レベルを調節可能な所定の
   基剤レベルと比較するための手段（１８、１９）、（へ
   ）基準外と見なされた構成点の数の計算手段（２０）、
   （ト）欠陥があると見なされた容器に適した拒否または
   印付けするシステム（２１）を始動するための計算手段
   と接続された手段を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法を実施するための装置。