(57)【要約】【課題】ねじ口壜を直線搬送しながらねじ山部の全周を検査することができるねじ口壜の検査装置を提供する。【解決手段】ねじ口壜１の壜口部２を照明する照明４と、照明４により照明されて壜口部２の外周面で反射した反射光を受光して反射する反射面を有するミラー５と、ミラー５の上方に設置され、ミラー５の反射面で反射した反射光を撮像するＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラで得られた画像を処理する画像処理装置８とを備え、ＣＣＤカメラ７で得られた画像は、１つの画像内にねじ山の始端から終端までが映っている画像であり、画像処理装置８は、画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところ又は明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この暗から明又は明から暗に変わった画素の部分がねじ山の始端あるいはねじ山に形成された欠陥と判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壜口部にねじ山を有したねじ口壜を直線的な搬送系路上を搬送している間に、壜口部を撮像手段により撮像し、得られた画像からねじ山部の欠陥を検出するねじ口壜の検査装置であって、
ねじ口壜の壜口部を照明する照明と、
前記照明により照明されて壜口部の外周面で反射した反射光を受光して反射する反射面を有するミラーと、
前記ミラーの上方に設置され、前記ミラーの反射面で反射した反射光を撮像するＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラで得られた画像を処理する画像処理装置とを備え、
前記ＣＣＤカメラで得られた画像は、１つの画像内にねじ山の始端から終端までが映っている画像であり、
前記画像処理装置は、前記画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところ又は明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この暗から明又は明から暗に変わった画素の部分がねじ山の始端あるいはねじ山に形成された欠陥と判定することを特徴とするねじ口壜の検査装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記画像内にねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンをあらかじめ設定しておき、前記画像を走査して前記ゾーン内で最初に明から暗に変わった画素の部分又は暗から明に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、このねじ山の始端と仮定された領域をマスクすることを特徴とする請求項１記載のねじ口壜の検査装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、前記マスクをした画像について走査をし、画像中の画素が明るい画素から暗い画素または暗い画素から明るい画素に変わったところがあれば、この変わった画素の部分に欠陥があると判定することを特徴とする請求項２記載のねじ口壜の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ口壜の検査装置に係り、特にねじ口壜のねじ山部にある欠け等の欠陥を撮像により検出することができるねじ口壜の検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
壜口部にねじ山を有したねじ口壜は、飲料用容器として多用されるほか、医薬品や化粧品等の容器としても用いられている。
従来、ねじ口壜のねじ山部を検査する検査装置は、ねじ口部に投光し、ねじ口部を透過した透過光又はねじ口部から反射した反射光をねじ口部の側方に配置されたＣＣＤカメラにより撮像し、得られた画像を処理してねじ山部の欠け等の欠陥を検出するようにしている。この場合、ねじ口部の全周をＣＣＤカメラにより撮像する必要があるため、スターホイールによってねじ口壜を吸着支持して円弧状の搬送系路を搬送し、この搬送中にねじ口壜を自転させてねじ口部の全周をＣＣＤカメラで撮像するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のねじ口壜の検査装置においては、ねじ口壜の側方に配置したＣＣＤカメラによってねじ口部を撮像するため、ねじ山部の全周を検査するためには、ねじ口壜を自転させる必要があった。近年、装置コストを低減するために、ガラス壜等の容器について、直線搬送しながら簡易に検査を行う装置が開発されているが、直線搬送の場合には、どうしても特定の方向からだけの画像となってしまい、ねじ山部の全周を検査することができず、ねじ口壜は直線搬送（ストレート）式の検査機には不向きであった。
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ねじ口壜を直線搬送しながらねじ山部の全周を検査することができるねじ口壜の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明のねじ口壜の検査装置は、壜口部にねじ山を有したねじ口壜を直線的な搬送系路上を搬送している間に、壜口部を撮像手段により撮像し、得られた画像からねじ山部の欠陥を検出するねじ口壜の検査装置であって、ねじ口壜の壜口部を照明する照明と、前記照明により照明されて壜口部の外周面で反射した反射光を受光して反射する反射面を有するミラーと、前記ミラーの上方に設置され、前記ミラーの反射面で反射した反射光を撮像するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラで得られた画像を処理する画像処理装置とを備え、前記ＣＣＤカメラで得られた画像は、１つの画像内にねじ山の始端から終端までが映っている画像であり、前記画像処理装置は、前記画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところ又は明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この暗から明又は明から暗に変わった画素の部分がねじ山の始端あるいはねじ山に形成された欠陥と判定することを特徴とするものである。
【０００５】
本発明によれば、照明からの光は、直線搬送系路上を搬送されるねじ口壜の壜口部の外周面に入射し、壜口部の外周面で反射してミラーの反射面に入射する。そして、ミラーの反射面で反射した反射光は、ＣＣＤカメラにより撮像され、ＣＣＤカメラで得られた画像は、１つの画像内に連続したねじ山が始端から終端まで平面的に映っている画像である。ＣＣＤカメラで得られた画像は画像処理装置により処理される。画像処理装置は、画像を走査し、画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところ又は明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この暗から明又は明から暗に変わった画素の部分がねじ山の始端あるいはねじ山に形成された欠陥のいずれかと判定する。
【０００６】
本発明の１態様によれば、前記画像処理装置は、前記画像内にねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンをあらかじめ設定しておき、前記画像を走査して前記ゾーン内で最初に明から暗に変わった画素の部分又は暗から明に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、このねじ山の始端と仮定された領域をマスクすることを特徴とする。
【０００７】
本発明の１態様によれば、前記画像処理装置は、前記マスクをした画像について走査をし、画像中の画素が明るい画素から暗い画素または暗い画素から明るい画素に変わったところがあれば、この変わった画素の部分に欠陥があると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ねじ口壜に形成されたねじ山部の全周を一つの画像上に形成し、この画像に基づいてねじ山部の全周を検査することができるため、ねじ口壜を直線搬送しながらねじ山部の全周を撮像により検査することができる。ねじ口壜の口天面部の画像も形成されることから、同時に口天面部の検査もすることができる。
また、本発明によれば、ねじ山の始端及び終端をマスクすることができるため、ねじ山の始端及び終端を欠陥と峻別することができ、ねじ山に形成された欠け等の欠陥を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るねじ口壜の検査装置の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明する。
図１は、本発明に係るねじ口壜の検査装置の基本構成を示す立面図である。図１に示すように、ねじ口壜１はコンベヤ１０によって矢印Ａ方向に直線搬送されるようになっている。ねじ口壜１は、壜口部２の外周面にねじ山３を有している。
ねじ口壜の検査装置は、コンベヤ１０によって搬送されるねじ口壜１の上方に配置されたリング状の照明４と、リング状の照明４の内周側に同芯状に配置された円筒状ミラー５と、円筒状のミラー５の上方に配置されたＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラ７で得られた画像を処理する画像処理装置８とを備えている。リング状の照明４、円筒状のミラー５の中心は、ＣＣＤカメラ７の光軸Ａｘ上に位置している。リング状の照明４は多数のＬＥＤが円錐面４ｓに配置された構成からなっており、リング状の照明４は主としてねじ口壜１の壜口部２を照明するようになっている。
【００１０】
次に、上述のように構成されたねじ口壜の検査装置の作用を説明する。
リング状の照明４からの光は、コンベヤ１０によって直線搬送系路上を搬送されるねじ口壜１の壜口部２の外周面の全周に入射する。壜口部２に入射した光は、壜口部２で反射した後に、反射光は円筒状ミラー５の略円錐状の反射面５ａに入射し、反射面５ａからの反射光は、反射面５ａの内側にある略円錐状の反射面５ｂに入射する。そして、円筒状ミラー５の反射面５ｂからの反射光はＣＣＤカメラ７に入射して、ＣＣＤカメラ７により撮像される。なお、反射面５ｂはハーフミラーになっていて、半径方向内側から外側へは光を透過できるようになっている。ＣＣＤカメラ７で得られた画像は画像処理装置８により処理される。
【００１１】
図２は、ＣＣＤカメラ７で得られた画像を示す図である。
図２（ａ）乃至（ｄ）に示すように、ＣＣＤカメラ７で得られた画像では、連続したねじ山３が１つの画像内に始端から終端まで平面的に映っている。図２（ａ）乃至図２（ｄ）では、ねじ山３の始端３ｓはそれぞれ異なった位置にある。即ち、図２（ａ）の画像においては、ねじ山３の始端３ｓは約９０度の位置にあり、図２（ｂ）の画像においては、ねじ山３の始端３ｓは約１８０度の位置にあり、図２（ｃ）の画像においては、ねじ山３の始端３ｓは約２７０度の位置にあり、図２（ｄ）の画像においては、ねじ山３の始端３ｓは約４５度の位置にある。このように、ねじ口壜１はコンベヤ１０によって検査位置に搬送されてくるために、検査位置においてＣＣＤカメラ７で撮像される際には、ねじ山３の始端３ｓはそれぞれ異なった位置にある。
【００１２】
ＣＣＤカメラ７で図２に示す画像を得た後に、画像処理装置８は、画像を半径方向に走査するとともに円周方向に走査し、画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところ又は明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この暗から明又は明から暗に変わった画素の部分がねじ山の始端あるいはねじ山に形成された欠陥のいずれかと判定する。
次に、前述のようにして見つけた暗から明又は明から暗に変わる画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この部分の領域をマスクする。この場合、マスクされた部分からは、その後に検査の際の出力は、ゼロあるいは無視できるレベルの出力とし、ロジックを出さない。
【００１３】
次に、画像処理装置８による画像処理について図３乃至図９を参照して説明する。
図３は、図２において得られた画像を走査してねじ山３の始端３ｓを見つけ、この始端３ｓをマスクする工程を示す図である。図３は、良壜の場合を示す図である。
ＣＣＤカメラ７で図２に示す画像を得た後に、図３に示すように、走査線を反時計方向に走査する。走査を開始する際には、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ１）。この走査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この角度をラッチする（ステップ２）。この場合、画像内にねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンをあらかじめ設定しておき、前記画像を走査して前記ゾーン内で最初に明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定する。そして、この明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、時計方向及び反時計方向に予め設定した画素分に対応する角度領域にマスクｍをする。前記角度を見つけた後も走査を続け（ステップ３）、１周回った後も走査を続け（ステップ４）、１周と約９０度分走査し、角度検索を終了する（ステップ５）。
【００１４】
図４は、図３に示す工程（ステップ１〜５）を経て、ねじ山３の始端３ｓがマスクされた後に、ねじ山３に欠け等の欠陥がないかを検査する工程を示す図である。図４に示すように、図３でマスクした画像について、更に反時計回りに走査する。この場合、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ６）。この走査中に、マスク領域ではロジックを出さず（ステップ７）、マスク領域以外の検査を行い（ステップ８）、１周と約９０度分走査し、検査を終了する（ステップ９）。図４に示す画像においては、ねじ山３に欠陥がないため、走査した画像上は他の部分よりも明るい領域もないし、暗い領域もない。
【００１５】
図５は、図２において得られた画像を走査して、ねじ山３の始端３ｓを見つけてこの始端３ｓをマスクする工程を示す図である。図５は、不良壜の場合の例（１）を示す図である。
ＣＣＤカメラ７で図２に示す画像を得た後に、図５に示すように、走査線を反時計回りに走査する。走査を開始する際には、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ１）。この走査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この角度をラッチする（ステップ２）。この場合、画像内にねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンをあらかじめ設定しておき、前記画像を走査して前記ゾーン内で最初に明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定する。そして、画像中の画素が明から暗に最初に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、時計方向及び反時計方向に予め設定した画素分に対応する角度領域にマスクｍをする。前記角度を見つけた後も走査を続け（ステップ３）、一周回った後も走査を続け（ステップ４）、一周と約９０度分走査し、角度検索を終了する（ステップ５）。なお、ねじ山３に欠陥がある場合に、この部分を検出するとロジックは出すが角度は１度しかラッチしないので、ラッチした角度に変化はない（ステップ４参照）。
【００１６】
図６は、図５に示す工程（ステップ１〜５）を経てねじ山３の始端３ｓがマスクされた後に、ねじ山３に欠け等の欠陥がないかを検査する工程を示す図である。図６に示すように、図５でマスクした画像について、更に反時計回りに走査する。この場合、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ６）。この走査中に、マスク領域ではロジックを出さず（ステップ７）、マスク領域以外の検査を行い（ステップ８）、１周と約９０度分走査し、検査を終了する（ステップ９）。この検査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素または暗い画素から明るい画素に変わったところがあれば、この変わった画素の部分に欠陥があると判定する。図６に示す例においては、約２５０度の位置に欠陥ｄが検出される。
【００１７】
図７は、図２において得られた画像を走査して、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、その明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この領域をマスクする工程を示す図である。図７は、不良壜の場合の例（２）を示す図である。
ＣＣＤカメラ７で図２に示す画像を得た後に、図７に示すように、走査線を反時計回りに走査する。走査を開始する際には、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ１）。この走査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この角度をラッチする（ステップ２）。この場合、画像内にねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンをあらかじめ設定しておき、前記画像を走査して前記ゾーン内で最初に明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定する。そして、画像中の画素が明から暗に変わった画素の部分が、欠陥の場合もあるが、この部分をねじ山の始端と仮定し、時計方向及び反時計方向に予め設定した画素分に対応する角度領域にマスクｍをする。前記角度を見つけた後も走査を続け（ステップ３）、１周回った後も走査を続け（ステップ４）、１周と約９０度分走査し、角度検索を終了する（ステップ５）。なお、ねじ山３に欠陥がある場合に、この部分を検出するとロジックは出すが角度は１度しかラッチしないので、ラッチした角度に変化はない（ステップ４参照）。
【００１８】
図８は、図６に示す工程（ステップ１〜５）を経てねじ山の始端と仮定された部分をマスクした後に、ねじ山に更に画素が明るい画素から暗い画素に変わったところ、または暗い画素から明るい画素に変わったところがあるか否かを検査する工程を示す図である。
図８に示すように、図７でマスクした画像について、更に反時計回りに走査する。この場合、０度の位置から反時計回りに走査する（ステップ６）。なお、ねじ山３に欠陥がある場合に、この部分を検出するとロジックは出すが角度は１度しかラッチしないので、ラッチした角度に変化はない（ステップ４参照）。１周と略９０度分走査し、検査を終了する（ステップ９）。この検査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素または暗い画素から明るい画素に変わったところがあれば、この変わった画素の部分に欠陥（異常）があると判定する。図８に示す例においては、約２５０度の位置に欠陥（異常）ｄと想定される部分が検出される。
しかしながら、図８に示す例においては、欠陥がねじ山の始端と仮定されてマスクされているため、マスク領域でないねじ山の始端が欠陥として検出されることになる。すなわち、図８に示す工程では、欠け等の欠陥が検出されないで、ねじ山の始端が検出されることになり、図７に示す工程においてねじ山の始端としてマスクされた領域が実際にはねじ山の欠け等の欠陥ということになる。この場合でも、ねじ口壜１は不良壜として判定されるので、問題はない。
【００１９】
図９は、図３、図５及び図７に示すねじ山の始端と仮定される部分を見つけ、この領域をマスクする工程において、点線で示すゾーンを設定し、このゾーン内で画像中の画素が明から暗に最初に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定する方法を示す図である。
図９に示すように、ねじ山の始端を見つける際に、ねじ山の始端が存在すると想定されるリング状のゾーンＺ（点線で示す）をあらかじめ設定しておき、このゾーンＺ内で最初に明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この領域をマスクすることになる。
【００２０】
上述した実施形態においては、ねじ山の始端をマスクすることによってねじ山の欠陥を検出する方法を説明したが、一つの画像上にねじ口壜の口天面部の画像も形成できるので、口天面部に形成された欠け等の欠陥も同時に検出することができる。
上述した実施形態においては、走査中に、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、この明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この領域をマスクする場合を説明したが、ＣＣＤカメラで得る画像によっては、走査中に、画像中の画素が暗い画素から明るい画素に変わったところを見つけ、この暗から明に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この領域をマスクすることもある。
上述した実施形態においては、ねじ山の始端をマスクする方法を説明したが、同様な方法でねじ山の終端を検出し、ねじ山の終端をマスクすることによってねじ山の欠陥を検出することができる。ねじ山の終端の場合には、画像中の画素が暗から明に変わるところをねじ山の終端とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るねじ口壜の検査装置の基本構成を示す立面図である。
【図２】図２は、ＣＣＤカメラで得られた画像を示す図である。
【図３】図３は、図２において得られた画像を走査してねじ山の始端を見つけ、この始端をマスクする工程を示す図であり、良壜の場合を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す工程を経て、ねじ山の始端がマスクされた後に、ねじ山に欠け等の欠陥がないかを検査する工程を示す図である。
【図５】図５は、図２において得られた画像を走査して、ねじ山の始端を見つけてこの始端をマスクする工程を示す図であり、不良壜の場合の例（１）を示す図である。
【図６】図６は、図５に示す工程を経てねじ山の始端がマスクされた後に、ねじ山に欠け等の欠陥がないかを検査する工程を示す図である。
【図７】図７は、図２において得られた画像を走査して、画像中の画素が明るい画素から暗い画素に変わったところを見つけ、その明から暗に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定し、この領域をマスクする工程を示す図であり、不良壜の場合の例（２）を示す図である。
【図８】図８は、図６に示す工程を経てねじ山の始端と仮定された部分をマスクした後に、ねじ山に更に画素が明るい画素から暗い画素に変わったところ、または暗い画素から明るい画素に変わったところがあるか否かを検査する工程を示す図である。
【図９】図９は、図３、図５及び図７に示すねじ山の始端と仮定される部分を見つけ、この領域をマスクする工程において、点線で示すゾーンを設定し、このゾーン内で画像中の画素が明から暗に最初に変わった画素の部分をねじ山の始端と仮定する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ねじ口壜
２    壜口部
３    ねじ山
４    照明
５    円筒状ミラー
７    ＣＣＤカメラ
８    画像処理装置
１０    コンベヤ
４ｓ    円錐面
５ａ    反射面
Ａｘ    光軸
ｄ    欠陥
ｍ    マスク
Ｚ    ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010151473.tif 000009
【図８】
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【図９】
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