(57)【要約】ゴルフボール（３２）の表示を検査するシステム（２０）が開示されている。このシステム（２０）は各ボールを受入れるか拒否するかを決めるため、ゴルフボール（３２）の表面（４８）にプリントされている表示を分析するための複数のカメラを使用している。好ましい実施例においては、システム（２０）はゴルフボール表面（４８）上への印刷のラインで表示が硬化する前に配置され、受容できない表示を除去できるようにしている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示をその上に有するゴルフボール（３２）を観察検査ステーション（３０）に搬送し、
ゴルフボール（３２）を前記表示が観察検査ステーション（３０）内の第１のカメラ（７０ａ）の視野内の位置するように移動させ、
前記表示をスキャンし、前記表示の画像を表示の検査のためにコンピュータに伝送し、
表示が許容できるパラメータ内にあるかを決定するために前記画像を解析する、
ことを有するゴルフボールの表示を検査する方法。
【請求項２】
ゴルフボール（３２）を観察検査装置（３０）に搬送する前にゴルフボール（３２）に第１（５０）及び第２（５２）の表示をプリントすることを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゴルフボール（３２）を観察検査ステーション（３０）内の第２のカメラ（７０ｃ）に移送し、
ゴルフボール（３２）を第２の表示が第２のカメラ（７０ｃ）の視野内の位置するように移動させ、
前記第２の表示（５２）をスキャンし、前記第２の表示（５２）の画像を表示の検査のためにコンピュータに伝送し、
前記第２の表示が許容できるパラメータ内にあるかを決定するために前記画像を解析する、
ことを更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１の表示（５０）と第２の表示（５２）の画像は、各表示の参照画像と比較して各表示のピクセルコンテントに関して解析される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１（５０）と第２（５２）の表示の画像は、画像上に投影された所定の領域内の位置に関して解析される請求項３に記載の方法。
【請求項６】
第１（５０）及び第２（５２）の表示をその上に持つゴルフボール（３２）を、第１（５０）及び第２（５２）の表示の画像の解析が許容できるパラーアメータ内にない場合、除去ステーション（３４）に移送することを更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１（５０）及び第２（５２）の表示は紫外線硬化インクからなる請求項３に記載の方法。
【請求項８】
ゴルフボール（３２）を観察検査ステーション（３０）に搬送する前にゴルフボール（３２）上に第３の表示をプリントし、
第２の表示（５２）の解析の後に第３の表示が第３のカメラステーションの第３のカメラ（７０ｅ）の視野内の位置するようにゴルフボール（３２）の向きを定め、
第３のカメラ（７０ｅ）により捕捉された第３の表示画像を解析することを更に有する請求項３に記載の方法。
【請求項９】
表示が許容できるパラメータ内である場合、第１（５０）及び第２（５２）の表示を硬化させることを更に有する請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
ゴルフボール（３２）をプリントステーション（２６）に搬送し、
ゴルフボール（３２）上に第１の表示（５０）をプリントし、
ゴルフボール（３２）を回転し、ゴルフボール（３２）上に第２の表示をプリントし、
第１（５０）及び第２（５２）の表示をその上に持つゴルフボール（３２）を観察検査装置（３０）の第１のカメラステーションに搬送し、
第１の表示（５０）を第１のカメラ（７０ａ）の視野内に位置するようにゴルフボールの位置を定め、
第１のカメラ（７０ａ）により捕捉された第１の表示（５０）の画像を解析し、
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示をその上に持つゴルフボールを観察検査装置の第２のカメラに搬送し、
第２の表示（５２）を第２のカメラ（７０ｃ）の視野内に位置するようにゴルフボールの向きを定め、
第２のカメラ（７０ｃ）により捕捉された第２の表示（５２）の画像を解析し、
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示をその上に持つゴルフボールを、第１（５０）と第２（５２）の表示が許容できるパラメータ内にある場合、硬化ステーション（２８）に搬送する、
ことを有するゴルフボールの表示のインライン検査方法。
【請求項１１】
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示の画像の解析が許容できるパラメータ内でない場合、第１（５０）の表示と第２（５２）の表示をその上に持つゴルフボール（３２）を、除去ステーション（３４）に移送することを更に有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示は紫外線硬化インクからなる請求項１０に記載のゴルフボール。
【請求項１３】
第１のカメラステーションにゴルフボール（３２）を搬送する前に第３の表示をゴルフボール（３２）上にプリントし、
第２の表示（５２）の解析の後に第３のカメラステーションの第３のカメラ（７０ｅ）の視野内の位置に第３の表示（５４）を位置させるようにゴルフボールを向きを定め、
第３のカメラ（７０ｅ）により捕捉された第３の表示（５４）の画像を解析することを更に有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示の画像は各表示の参照画像と比較されて各表示のピクセルコンセントに関して解析される請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
第１（５０）の表示と第２（５２）の表示の画像は画像上に投影される所定の領域内の位置に関して解析される請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
表示をその上に有する複数のゴルフボール（３２）を装置内を搬送するための搬送ラインと、
各ゴルフボール（３２）を保持し、表示を装置内に位置させるように各ゴルフボール（３２）を向きを定めるための手段と、
ゴルフボール（３２）上の表示の画像を解析のために捕捉するための搬送ライン（２４）に対して配置された複数ノカメラと、
許容できる表示と許容できない表示とを決定するための手段と、
を有するゴルフボール（３２）上にプリントされた表示を検査する装置。
【請求項１７】
保持手段（３８）はゴルフボール（３２）を保持し、中心軸（６０）の回りに回転させるための係合部材（４４）を有するＵ字形のフレーム８４０）を有する請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
複数のカメラ（７０）の各々に対応した複数の画像表示装置（７２−８２）を更に有する請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
複数のゴルフボール（３２）を搬送する搬送ライン（２４）と、
各ゴルフボール（３２）上に第１（５０）と第２（５２）の表示をプリントすし、搬送ライン（２４）上に配置されたプリントステーション（２６）と、
プリントステーション（２６）の後方で搬送ライン（２４）上に配置された観察検査ステーションであって、搬送ライン（２４）に対して配置されゴルフボール（３２）上の表示の画像を解析のために捕捉するための複数のカメラ（７０）を有する観察検査ステーションと、
許容できる表示と許容できない表示を決定するための手段と、前記観察検査ステーション（３０）に続いて配置され、ゴルフボール（３２）上の第１の表示（５０）と第２の表示（５２）を硬化させるための手段と、
を有するゴルフボール（３２）上の表示をプリントし検査するシステム。
【請求項２０】
第１（５０）及び第２（５２）の表示は紫外線硬化インクからなり、硬化手段は保護ハウジング内に配置された紫外線光源である請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は視覚的検認システムに関する。本発明は、特に、ゴルフボールの表示の視覚的検認システムに関する。
背景技術
ゴルフボールは、ロゴ、ブランド名などのゴルフボールとその出所を特定するための表示を持っている。この表示は典型的にはゴルフボールのカバーのベースコート上にプリントされ、また、ゴルフクラブとのインパクトの間の損傷を防ぐためにトップコートにより覆われる。したがって、表示は、しばしばゴルフボールの最も明確な品質となるため完全な外観を有する必要がある。
【０００２】
現在行われている検査プロセスはトップコーティングの後に続く目視検査である。したがって、外観と品質のための表示の検査はゴルフボールがパッキングできる状態までは行われない。
【０００３】
製造時間を増やすため自動化された観察検査システムが多くの産業で使用されている。典型的には予め決められたデジタル映像が観察システムにより検査される製品と比較される。この観察システムは、コントラスト、明るさ、外形、不連続性などの相違が探求される。変化が発見されると、システムが製品を排除する。このようなシステムは多くの産業で受入れられているが、ゴルフボール産業では、ゴルフボールに関連した独自の問題のため、このようなシステムの開発に成功していない。
【０００４】
第１にゴルフボール産業に採用されている現在の表示印刷システムは、どのようなタイプの観察検査システムをも可能とする十分なスペースを持っていない。第２に、ゴルフボール産業における表示印刷システムは観察検査前に印刷インクの硬化を必要とし、したがって、観察システムは、ゴルフボールの排除のみが可能であるため、部分的に有効でなくなることを余儀なくされる。第３に、ゴルフボールはディンプルのついた球形体であり、球体の種々の面に印刷される。観察検査システムはゴルフボールの表示の検査のためにはゴルフボールを回転できるようにする必要があり、システムは良いゴルフボールを排除しないようにするためには正しい領域を比較できなければいけない。第４に、観察検査システムは表示の検査、又は表示の検査のためのゴルフボールの回転の間に表示が破損することを防ぐ必要がある。第５にこのシステムは製造サイクルを妨げないスピードで検査が可能でなければならない。当業者であればゴルフボールの表示の観察検査に関連た他の多くの問題点に気が付くであろう。
発明の開示
本発明はゴルフボールの表示の観察検査システムに関連した独自の問題点の全てを解決するゴルフボールの観察検査のために設計されるシステムである。本発明は製造時間を減らすことなしに、ゴルフボール表示の全ての変更を加えない観察検査を可能とする。本発明は、また、欠陥の表示のあるゴルフボールをイン−ラインで排除して取り除き、表示を再度プリントする機構を提供する。
【０００５】
本発明の一つの態様は、ゴルフボールの表示を検査する方法である。この全体的方法はゴルフボールを観察検査ステーションに運ぶことからは始まる。ゴルフボールは印刷された表示をその上に持つ。次に、表示はスキャンされ、表示の画像は検査のためにコンピュータに送られる。次に、画像は表示が許容できるパラメータの範囲内であるかどうかが決定される。
【０００６】
本発明の他の態様はゴルフボールの表示のインライン検査のための方法である。この方法はゴルフボールをプリントステーションに運ぶことにより始まり、ゴルフボール上に第１の表示をプリントする。次にゴルフボールが回転されて第２の表示がプリントされる。次に、第１及び第２の表示がプリントされたゴルフボールは観察検査装置の第１のカメラステーションに移される。次いで、ゴルフボールは第１の表示が第１のカメラの視野に入るように向きが定められ、第１のカメラにより捕捉された第１の表示の映像がコンピュータイメージプログラムにより解析される。次に、第１と第２の表示をその上に持つゴルフボールは、観察検査装置の第２のカメラに移送される。次に、ゴルフボールは第２の表示が第２のカメラの視野に入るように向けられ、第２のカメラにより捕捉された第２の表示の映像がコンピュータイメージプログラムにより解析される。次に、第１及び第２の表示を持つゴルフボールは、第１及び第２の表示の映像の解析が許容されるパラメータの範囲内であるときには、硬化ステーションに移送される。
【０００７】
本発明の他の態様は、ゴルフボールの表示をプリントし、検査するシステムである。このシステムは、搬送ライン、プリントステーション、観察検査ステーション及び硬化ステーションを含む。プリントステーションにおいては、複数のゴルフボールの各々に第１の表示と第２の表示がプリントされる。プリントステーションは搬送ラインの上に配置される。観察検査ステーションはゴルフボールの表示の映像を分析のために捕捉するための搬送ラインに対して配置される複数のカメラを含む。このシステムは、また、許容できる表示と許容できない表示を決定するための手段を有する。最後に、硬化ステーションは観察検査ステーションに続いて配置される。
本発明の最良の実施モード
図１に示されるように、表示プリントシステムは全体として２０で示されている。表示プリントシステムはゴルフボールの上に識別表示又はロゴをつくるように構成されている。多分、表示又はロゴの一つは会社名及び／又は良く知られたブランド名を示すものであろう。したがって、表示の外観はゴルフボールの質及び理論的にはゴルフボールを製造している会社の質に関連することとなるため、表示が完全、或いは完全に近い状態でプリントされることが重要である。
【０００８】
このシステムは全体として、ゴルフボール源２２、搬送ライン２４、プリントステーション２６、硬化ステーション２８、及び本発明のインライン観察検査ステーション３０を含む。インライン観察検査装置３０はプリントステーション２６と硬化ステーション２８との間に配置される。搬送ライン２４はゴルフボール３２をゴルフボール源から表示をプリントするためにプリントステーション２６に搬送し、次に搬送ライン２４はゴルフボール３２を観察検査ステーション３０に搬送する。観察検査ステーション３０において、表示の質が各ゴルフボール３２と各表示について決定される。もし、ゴルフボール３２上にプリントされた表示が許容できるものであれば、搬送ライン２４はゴルフボール３２を硬化ステーション２８に搬送する。許容できないゴルフボール３２は許容できない表示を除去するための表示除去ステーション３４に搬送される。
【０００９】
各ゴルフボール３２は、代表的にはホッパーである源２２からゴルフボールホルダー３８に移送される。源２２は、ゴルフボール３２をベースコート或いはクリアコートで塗布した後のゴルフボール３２を蓄積する。これに替えて、源２２はドープされたカバー材料（酸化チタンのような漂白剤をドープした）を成形した後のゴルフボール３２を蓄積する。
【００１０】
搬送ライン２４は、搬送ライン２４上に鎖状機構を形成するように相互に連結された複数のゴルフボールホルダー３８を有している。二つの隣接するゴルフボールホルダー３８は、プレート５６のチェーンを形成するように連結具５８により他のプレート５６に連結されたプレート５６上に配置される。プレート５６のチェーンは、また、ゴルフボールホルダー３８の二つの平行なラインを形成する。図８−１１に示されるように、各ゴルフボールホルダー３８はＵ字形フレームボディ４０により構成される。Ｕ字形フレームボディは二つの上向きに延びるアーム４２ａ，４２ｂを有する。各アーム４２ａ−ｂの内側面には係合部材４４ａ−ｂがある。係合部材４４ａ−ｂの各対はホルダー３８内にゴルフボール３２を固定する。係合部材４４ａ−ｂはゴルフボール３２の仮想中心軸６０の回りにゴルフボール３２を回転させる。
【００１１】
ゴルフボール３２の設定され制御される回転は、ゴルフボール３２が第１のインク転写パッド３６ａから、第２のインク転写パッド３６ｂ，第３のインク転写パッド３６ｃへと移動するにつれてゴルフボール３２の表面４８の複数の異なる位置への転写を可能にする。図４−７に示されるように、ゴルフボール３２がインク転写パッド３６に移送される毎に、ゴルフボール３２の表面４８のプリントされていない部分にプリントするためにゴルフボール３２が回転される。この回転は、観察検査ステーション３０において表示のプリントを検査するために制御され、反復可能とされている。この回転は好ましくは１０°から３２０°、より好ましくは４５°から２７０°、最も好ましくは９０°から１８０°の範囲で回転される。各ゴルフボール３２は表示のプリントとゴルフボール３２の観察検査を通じてホルダー３８内の保持される。
【００１２】
図４はプリントされていないゴルフボール３２を示す。ゴルフボール３２はツーピース又は多ピースゴルフボールであってよく、塗装されたカバーを有するか、あるいは着色のために酸化チタンでドープされたアイオノマーカバーであってもよい。ゴルフボール３２のカバーは代表的には白色であるが、本発明の実施にあたっては他の色も使用できる。図５はゴルフボール３２の表面４８にプリントされた第１の表示５０を示している。図６において、ゴルフボール３２は中心軸６０の回りに９０°回転され第２の表示５２がゴルフボール３２の上にプリントされる。第１の表示５０がなお僅かに見えている。図７において、ゴルフボール３２は中心軸６０の回りに更に９０°回転され、第３の表示がゴルフボール３２の上にプリントされる。第２の表示５２がなお僅かに見えている。
【００１３】
好ましいプリントステーション２６は転写パッド３６がゴルフボール３２に表示インク画像を転写する転写パッドプリントステーションである。このような転写パッドプリントステーションは、イリノイ州のカルロ、ストリームのＴｒａｎ Ｔｅｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ からＳＩＲＵＩＳ １３０の商品名で入手できる。最も好ましいプリントステーション２６はゴルフボール３２に表示インク画像を転写するための紫外線（“ＵＶ”）硬化インクを使用したものである。好ましいインクは、イリノイ、カルロ、ストリームのＴｒａｎ Ｔｅｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ から商品名ＵＶＡＢで販売されているＵＶ硬化インクである。インクはＵＶ硬化樹脂、着色剤、顔料／染料、及び光開始剤を含む。他のＵＶ硬化インクは商品名ＰＲＩＳＭＦＬＥＸ で販売されており、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ から入手できる。
【００１４】
図８及び９を参照すると、互いに隣接する単一のプレート５６上の各ゴルフボールホルダー３８は互いに逆向きに配置されている。各ゴルフボールホルダー３８の連結壁６１は、共通の移行歯車６２により隣接するゴルフボールホルダー３８の隣接する連結壁６１に取り付けられる。各移行歯車６２は下方に突出する複数のカムピン６５を持つカムバー６４の下に横たわる。カムピン６５は、ゴルフボールホルダー３２がプリントステーション２６と観察検査ステーション３０を移送される間、移行歯車６２に係合する。移行歯車６２はカムピン６５により９０°回転され、それにより係合部材４４ｂと、同時にゴルフボール３２を回転させる。
【００１５】
観察検査ステーション３０においては、複数のカメラ７０が搬送ライン２４上に設けられている。好ましい観察検査ステーション３０においては、各搬送ラインの上に４つのカメラ７０がゴルフボール３２の上にプリントされた各表示を捕捉するために設けられている。光学ファイバー照明装置６８がカメラの下の表示５０の画像のために必要な照明を与えている。複数のカメラ７０は好ましくは全てＣＣＤカメラである。
【００１６】
図１３に示されるように、４つのカメラ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ、７０ｄは搬送ライン２４の上方に設けられている。各ゴルフボールホルダー３８は、図１４に示されるように表示５０の画像が捕捉されるように、第１のカメラ７０ａの下に所定時間だけ停止し、そしてコンピュータソフトウエアプログラムにより解析される。このようなコンピュータソフトウエアプログラムはニュージャージーのクランバリーのＳｙｓｔｅｃｈ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ から入手できる。搬送の速度は好ましくは毎分５０−１００個のゴルフボールである。ゴルフボールホルダーが次のカメラ７０ｃに移動するにつれて、カムピン６５移行機構、又は何らかの同様な機構により９０°だけ回転させられる。第２の表示５２の図１５にしめされるような画像が捕捉され、コンピュータソフトウエアプログラムにより解析される。
【００１７】
コンピュータイメージプログラムは異なるイメージボックス７２−８２を観察してそのような表示として所定の基準に適合しているかどうかを決定する。
【００１８】
表示は好ましくは０．０５インチ〜０．２０インチの高さで、長さは好ましくは０．１０インチ〜１．０４インチの範囲で変化する。各表示５０，５２，５４の色はいかなる視認することができ、又は検知することができる色でよく、表示５０は異なる色とすることができる。コンピュータイメージプログラムは、また、ピクセルコンテント、表示５０のテストと特性、強度、その他の特性を解析する。より特定的には、観察検査システムは１．０平方インチのイメージボックス７２−８２の０．００１平方インチの微小な欠陥を検出する。この欠陥には、インクが存在すべきイメージボックス７２−８２のインクの欠如の検出、またはインクが存在しないイメージボックス７２−８２にあるインクの検出を含んでいる。観察検査システムは、また、ゴルフボール３２のカバーの構造的欠陥やゴルフボール３２の塗装の欠陥を検出する。観察検査システムは、また、各カメラ７０をゴルフボールの表示５０の位置を５°の角度の変化まで追従することができる。
【００１９】
もしゴルフボール３２が許容できるものであれば、ゴルフボール３２は第１の搬送ライン２４から硬化ステーション搬送ライン４６に移送される。もしゴルフボール３２が許容できないものであれば、ゴルフボール３２は、図示されていない表示除去ステーション３４に移送される。硬化搬送ライン４６はゴルフボール３２を硬化ステーション２８に搬送する。好ましくは、第１、第２、及び第３の表示５０，５２，５４のインクは紫外線硬化インクであり、硬化ステーション２８は、第１、第２、及び第３の表示５０，５２，５４の各々を硬化させるための硬化ステーション搬送ライン４６の上方に配置された紫外線ランプを持つ紫外エネルギー硬化ステーションである。しかしながら、当業者であれば、他のインクとそれに対応する硬化ステーションが本発明の範囲と精神を離れない範囲で使用できることは理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による観察検査システムを使用したプリントシステムの側面図である。
【図２】
図１の平面図である。
【図３】
図１のプリントシステムの分離した正面図である。
【図４】
プリントがなされていないのゴルフボールである。
【図５】
第１の表示がプリントされたゴルフボールである。
【図６】
第１の表示と第２の表示がプリントされたゴルフボールである。
【図７】
第１の表示、第２の表示及び第３の表示がプリントされたゴルフボールである。
【図８】
本発明に使用されるゴルフボールホルダーの分離平面図である。
【図９】
ギアバーが上部に設けられたゴルフボールホルダーの分離平面図である。
【図１０】
一連のゴルフボールホルダーの側面図である。
【図１１】
ゴルフボールホルダーの内部壁の分離側面図である。
【図１２】
観察検査ステーションの分離正面図である。
【図１３】
観察検査装置の分離側面図である。
【図１４】
観察検査装置により捕捉された表示映像の図である。
【図１５】
観察検査装置により捕捉された表示映像の図である。
【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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