(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上に設けられた複数の凹部で支持して移動させるスターホイールと、壜の全周から壜底に光を入射させるリング状の光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、前記光ファイバの端部と対向可能に配置される端部を有するとともに撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、リング状の光ファイバはスターホイールの凹部に同心でかつ凹部と同数設けられるとともに上下動可能なようにスターホイールに接続され、リング状の光ファイバはカメラの位置では壜の下端よりも上昇しており、カメラの前後の位置では壜の下端よりも下降していることを特徴とする壜底異物検出装置。
【請求項２】
液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上の凹部で支持して移動させるスターホイールと、スターホイールの凹部に接続され壜のほぼ半周から壜底に光を入射させる光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、光ファイバが接続されたスターホイールを左右対称に備え、壜が一方のスターホイールに支持されて移動して他方のスターホイールに挟まれたとき壜底を撮影することを特徴とする壜底異物検出装置。
【請求項３】
液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上の凹部で支持して移動させるスターホイールと、壜の全周から壜底に光を入射させるリング状の光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、リング状の光ファイバはスターホイールの回転軸と直交する回転軸のアームに直角に接続され、壜の中心の移動軌跡とリング状の光ファイバの中心の移動軌跡とが接する位置ではリング状の光ファイバと壜とは同心であり、かつ、リング状の光ファイバは壜の下端よりも上昇しており、移動軌跡が接する位置で壜底を撮影することを特徴とする壜底異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液が充填されたガラス壜の底にある異物を光学的に検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液が充填されたガラス壜の底にガラス片等の異物が存在することがある。この異物があるか否かを検査する方法として、スターホイールで支持されて移動する壜の軌跡の外方から壜底に光を入射させ、下方から壜底を撮影して乱反射により明るく映るものを異物と判定するものがある。壜底は中高なので、見やすくするために壜を自転させて異物を中央に寄せておき、それから撮影する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の方法では、壜の移動方向の前後からの入射光がないので、光量不足となって異物の検出困難なことがある。このため、壜の全周から壜底に光を入射させることが望ましい。
【０００４】
本発明は上述の事情に鑑み為されたもので、支持されて移動する壜の全周から壜底に光を入射させ、壜底にある異物を確実に検出できる検出装置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】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上に設けられた複数の凹部で支持して移動させるスターホイールと、壜の全周から壜底に光を入射させるリング状の光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、前記光ファイバの端部と対向可能に配置される端部を有するとともに撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、リング状の光ファイバはスターホイールの凹部に同心でかつ凹部と同数設けられるとともに上下動可能なようにスターホイールに接続され、リング状の光ファイバはカメラの位置では壜の下端よりも上昇しており、カメラの前後の位置では壜の下端よりも下降していることを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、カメラの位置では、リング状の光ファイバは壜の下端よりも上昇しているので、相対的に壜がリング状の光ファイバに入りこむことになる。このとき光源から光ファイバに光が入射するので、壜の全周から壜底に光が入射する。スターホイールに壜が供給される位置と、スターホイールから壜が排出される位置では、リング状の光ファイバは下降しているので壜の搬送に支障はない。
【０００７】
また本発明の第２の態様は、液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上の凹部で支持して移動させるスターホイールと、スターホイールの凹部に接続され壜のほぼ半周から壜底に光を入射させる光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、光ファイバが接続されたスターホイールを左右対称に備え、壜が一方のスターホイールに支持されて移動して他方のスターホイールに挟まれたとき壜底を撮影することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、左右対称のスターホイールに壜が挟まれたとき、壜がスターホイールの凹部に接触しない部分を除いて光ファイバは壜を囲むことになる。このとき光源から光ファイバへ光を入射させると、光ファイバから出る光は拡散するので、光ファイバが壜の全周部になくても壜のほぼ全周から壜底に光が入射する。
【０００９】
さらに本発明の第３の態様は、液が充填されたガラス壜の底にある異物を検出する装置において、供給された壜を円周上の凹部で支持して移動させるスターホイールと、壜の全周から壜底に光を入射させるリング状の光ファイバと、壜の移動途中に配置され壜底を撮影するカメラと、撮影時に光ファイバへ光が入射する位置に配置された光源とからなり、リング状の光ファイバはスターホイールの回転軸と直交する回転軸のアームに直角に接続され、壜の中心の移動軌跡とリング状の光ファイバの中心の移動軌跡とが接する位置ではリング状の光ファイバと壜とは同心であり、かつ、リング状の光ファイバは壜の下端よりも上昇しており、移動軌跡が接する位置で壜底を撮影することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、壜の中心の移動軌跡が水平な円周とすると、リング状の光ファイバの中心の移動軌跡は垂直な円周となる。両方の円周が接する位置でリング状の光ファイバと壜とは同心であり、リング状の光ファイバは壜の下端よりも上昇しているので、相対的に壜がリング状の光ファイバに入りこむことになる。このとき光源から光ファイバへ光が入射するので、壜の全周から壜底に光が入射する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る壜底異物検出装置の第１実施例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、壜底異物検出装置の全体構成を示す平面図である。壜底異物検出装置は、壜１を検査用スターホイール２に搬入する入口スターホイール３と、壜１を検査用スターホイール２から搬出する出口スターホイール４とを備えている。
【００１２】
前記入口スターホイール３及び出口スターホイール４に隣接してコンベア５が設置され、また入口スターホイール３に隣接してインフィードスクリュー６が設置されている。検査用スターホイール２の外周部にはプーリ７に支持されたベルト８が設置されており、壜１は検査用スターホイール２とベルト８とによって狭持されて搬送されるようになっている。
【００１３】
壜１は、コンベア５によって連続的にインフィードスクリュー６に供給され、ここで定間隔が形成された後、入口スターホイール３によって検査用スターホイール２に受け渡されるようになっている。そして、検査用スターホイール２で搬送中に壜底に異物が存在するかどうかを検査した後、出口スターホイール４によってコンベア５に戻されるようになっている。
【００１４】
図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は図１の要部拡大図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図２及び図３に示すように、検査用スターホイール２は、外周部に複数の壜支持用の凹部２ａを有している。検査用スターホイール２の凹部２ａの下方には、凹部２ａと同心でかつ同数のリング状の光ファイバ１０が設けられている。各光ファイバ１０は保持部材１１によって保持されており、この保持部材１１は図２及び図４に示すように検査用スターホイール２に固定された支持棒１２，１２に摺動可能に嵌合されている。これによって、各光ファイバ１０は検査用スターホイール２に上下動可能に接続されている。
【００１５】
図４に示すように、保持部材１１の下端にはカムフォロワー１３が設けられている。カムフォロワー１３は、フレーム１４に固定された円弧状のカム１５に摺接するようになっており、光ファイバ１０は移動途中でカム機構によって上昇と下降が可能になっている。
【００１６】
リング状の光ファイバ１０の内径は壜１の外径よりも大きく設定されており、光ファイバ１０の上昇によって壜１は光ファイバ１０内に位置するようになっている。また壜１の移動途中には、壜底を撮影するためのＣＣＤカメラ１６が配置されており、このＣＣＤカメラ１６は画像処理装置１７に接続されている。ＣＣＤカメラ１６が設置された位置と同一角度の位置でＣＣＤカメラ１６の半径方向内方には、光源１８が設置されている。光源１８の端部１８ａは光ファイバ１０の端部１０ａと対向可能に配置されており、ＣＣＤカメラ１６による壜底の撮影時に光ファイバ１０へ光が入射するようになっている。
【００１７】
次に、前述のように構成された壜底異物検出装置の作用を説明する。
壜１はコンベア５からインフィードスクリュー６及び入口スターホイール３を介して検査用スターホイール２に供給される。供給された壜１は検査用スターホイール２によって円周経路上を移送される。壜１がＣＣＤカメラ１６の上方の位置に到達すると、カム１５の作用によってリング状の光ファイバ１０は壜１の外面より下降した位置から壜底の高さまで上昇する。
【００１８】
この結果、壜１はリング状の光ファイバ１０の内側に入ることになる。このとき光源１８から光ファイバ１０に光が入射するので、光ファイバ１０からの光は壜１の全周から壜底に入射することになる。このときＣＣＤカメラ１６により壜底を撮影し、得られた画像を画像処理装置１７によって処理し、暗い背景のうちで入射光を反射して明るく映る点を異物と判定する。検査後の壜１は出口スターホイール４によってコンベア５に戻される。
【００１９】
次に、本発明の壜底異物検出装置の第２実施例を図５乃至図７を参照して説明する。
図５は、壜底異物検出装置の全体構成を示す平面図である。壜底異物検出装置は、左右対称に設けられた一対の検査用スターホイール２１，２２と、一方のスターホイール２１に壜１を導入する入口コンベア２３と、入口コンベア２３に隣接して設置されたインフィードスクリュー２４と、壜１を検査用スターホイール２１から搬出する出口コンベア２５とを備えている。検査用スターホイール２１の外周部にはプーリ２７に支持されたベルト２８が設置されており、壜１は検査用スターホイール２１とベルト２８とによって狭持されて搬送されるようになっている。
【００２０】
壜１は、入口コンベア２３によって連続的にインフィードスクリュー２４に供給され、ここで定間隔が形成された後、一方の検査用スターホイール２１に受け渡されるようになっている。そして、スターホイール２１に支持されて搬送中に他方のスターホイール２２によって挟まれ、この状態で壜底に異物が存在するかどうかを検査した後に、検査用スターホイール２１によってさらに搬送され、その後出口コンベア２５によって次工程に搬送されるようになっている。
【００２１】
図６は左右対称のスターホイール２１，２２を示す図５の要部拡大図であり、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図６及び図７に示すように、スターホイール２１，２２の各凹部２１ａ，２２ａには、壜１のほぼ半周から壜底に光を入射させる半円状の光ファイバ２６，２７がそれぞれ設けられている。壜１の移動途中には壜底を撮影するためのＣＣＤカメラ１６が設置されており、このＣＣＤカメラ１６は画像処理装置（図示せず）に接続されている。
【００２２】
前記ＣＣＤカメラ１６に隣接して光源３０，３１が設置されている。光源３０，３１の端部３０ａ，３１ａは、それぞれ光ファイバ２６，２７の端部２６ａ，２７ａと対向可能に配置されており、ＣＣＤカメラ１６による壜底の撮影時に光ファイバ２６，２７へ光が入射するようになっている。なお、一対のスターホイール２１，２２は、ギヤ３２，３３によって連結されており、同期して回転するようになっている。
【００２３】
次に、前述のように構成された壜底異物検出装置の作用を説明する。
壜１は入口コンベア２３からインフィードスクリュー２４を介して検査用スターホイール２１に供給される。供給された壜１は検査用スターホイール２１によって支持されて移動し、この移動中に他方のスターホイール２２によって挟まれる。この状態のとき、図６に示すように、光ファイバ２６，２７は、スターホイール２１，２２の凹部２１ａ，２２ａに接触しない部分を除いて、壜１を囲むことになる。
【００２４】
このとき光源３０，３１から光ファイバ２６，２７に光が入射する。光ファイバ２６，２７から出る光は拡散するので、光ファイバ２６，２７が壜１の全周部になくても壜１のほぼ全周から壜底に光が入射することになる。このときＣＣＤカメラ１６により壜底を撮影し、得られた画像を画像処理装置によって処理し、暗い背景のうちで入射光を反射して明るく映る点を異物と判定する。検査後の壜１は出口コンベア２５によって次工程に搬送される。
【００２５】
次に、本発明に係る壜底異物検出装置の第３実施例を図８乃至図１０を参照して説明する。
図８は、壜底異物検出装置の全体構成を示す平面図である。壜底異物検出装置は、検査用スターホイール４１に搬入する入口コンベア４２と、検査用スターホイール４１から検査後の壜１を排出する出口コンベア４３とを備えている。検査用スターホイール４１の外周部にはプーリ２７に支持されたベルト２８が設置されており、壜１は検査用スターホイール４１とベルト２８とによって狭持されて搬送されるようになっている。
【００２６】
図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、図１０は図９のＸ矢視図である。図９に示すように、検査用スターホイール４１の回転軸４４に直交して回転軸４５が設けられている。そして、図１０に示すように回転軸４５の先端に複数のアーム４６が固定されている。また、各アーム４６の先端には、アーム４６に直角にリング状の光ファイバ４７が固定されている。検査用スターホイール４１の回転軸４４と光ファイバ４７の回転軸４５とはギヤ４８，４９によって同期回転するようになっている。
【００２７】
壜１の移動途中には壜底を撮影するためのＣＣＤカメラ１６が設置されており、ＣＣＤカメラ１６は画像処理装置（図示せず）に接続されている。ＣＣＤカメラ１６が設置された位置と同一角度の位置でＣＣＤカメラ１６の半径方向内方には、光源５２が設置されている。光源５２の端部５２ａは光ファイバ４７の端部４７ａと対向可能に配置されており、ＣＣＤカメラ１６による壜底の撮影時に光ファイバ４７へ光が入射するようになっている。
【００２８】
次に、前述のように構成された壜底異物検出装置の作用を説明する。
壜１は入口コンベア４２から検査用スターホイール４１に供給される。供給された壜１は検査用スターホイール４１によって支持されて移動し、この移動中に同期回転するリング状の光ファイバ４７が壜底の高さまで上昇する。即ち、壜１の中心の移動軌跡が水平な円周とすると、リング状の光ファイバ４７の中心の移動軌跡は垂直な円周となる。両方の円周が接する位置でリング状の光ファイバ４７と壜１とは同心となり、リング状の光ファイバ４７は壜１の下端よりも上昇しているので、相対的に壜１がリング状の光ファイバ４７内に入りこむことになる。
【００２９】
このとき光源５２から光ファイバ４７へ光が入射するので、壜１の全周から壜底に光が入射する。このときＣＣＤカメラ１６により壜底を撮影し、得られた画像を画像処理装置によって処理し、暗い背景のうちで入射光を反射して明るく映る点を異物と判定する。検査後の壜１は出口コンベア４３によって次工程に搬送される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持された壜が移動する途中でリング状の光ファイバを壜に嵌め込むことになるので、壜の全周から壜底に光を入射させることができ、壜底にある異物を確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る壜底異物検出装置の第１実施例を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明に係る壜底異物検出装置の第２実施例を示す平面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明に係る壜底異物検出装置の第３実施例を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【符号の説明】
１                      壜
２，２１，２２，４１    検査用スターホイール
３                      入口スターホイール
４                      出口スターホイール
５                      コンベア
６，２４                インフィードスクリュー
８，２８                  ベルト
１０，２６，２７，４７    光ファイバ
１３                      カムフォロワ
１５                      カム
１６                      ＣＣＤカメラ
１７                      画像処理装置
１８，３０，３１，５２    光源
２３，４２                入口コンベア
２５，４３                出口コンベア
４６                      アーム
【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】
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【図８】
0003562901.tif 000009
【図９】
0003562901.tif 000010
【図１０】
0003562901.tif 000011