(57)【要約】【課題】ガラス部の品質を簡易かつ迅速に評価することのできる品質評価装置及び方法並びに外形検査装置を提供すること。【解決手段】ガラス部３の複数個所における光の透過率を測定する透過率測定部２と、前記透過率測定部２によって得られた複数の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、前記ガラス部３の品質を評価する評価部５とを具備し、前記評価部５は、前記平均値が、前記基準範囲よりも狭くなるように予め設定された許容範囲内にあるか否かによって、前記ガラス部３の品質の良否を評価するように構成された。【選択図】図１
2017134046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス部の複数個所における光の透過率を測定する透過率測定部と、
前記透過率測定部によって得られた複数の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、前記ガラス部の品質を評価する評価部とを具備したことを特徴とする品質評価装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記平均値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かによって、前記ガラス部の品質の良否を評価するように構成されている請求項１に記載の品質評価装置。
【請求項３】
前記光の光源は、レーザ又は発光ダイオードである請求項１または２に記載の品質評価装置。
【請求項４】
前記ガラス部の複数個所は、ガラス壜の口部における複数個所である請求項１〜３の何れか一項に記載の品質評価装置。
【請求項５】
ガラス壜をその軸回りに回転可能に支持するテーブルと、
前記テーブル上に支持されたガラス壜の複数の測定対象部位に光を照射して透過率を測定する前記透過率測定部を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の品質評価装置と、
前記テーブル上に支持されたガラス壜の撮像対象部位を複数方向から撮像する外形検査部と、
前記テーブルを昇降させるか、又は前記外形検査部及び前記透過率測定部を昇降させる昇降機構とを具備した外形検査装置。
【請求項６】
ガラス部の複数個所における光の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、評価部に前記ガラス部の品質を評価させることを特徴とする品質評価方法。
【請求項７】
前記平均値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かによって、前記評価部に前記ガラス部の品質の良否を評価させる請求項６に記載の品質評価方法。
【請求項８】
前記光の光源は、レーザ又は発光ダイオードである請求項６または７に記載の品質評価方法。
【請求項９】
前記ガラス部の複数個所は、ガラス壜の口部における複数個所である請求項６〜８の何れか一項に記載の品質評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、連続的に生産されるガラス壜の明度等の品質（色調）の変化を非破壊で評価することのできる品質評価装置及び方法並びに外形検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス壜の明度は、品質上、重要な物性であり、「ガラスびんの品質規格」（日本ガラスびん協会作成）が定める規格値は、例えば茶色のガラス壜の場合、基準厚み（４ｍｍ）に換算したときのＣＩＥ表色系における明度Ｙが１０〜３０％の範囲であり、より狭い範囲しか許容しないメーカー等も存在する。
【０００３】
ところで、ライン生産されるガラス壜の明度等の品質（色調）は、生産ラインの上流側にあるガラス溶融炉におけるガラス素地の物性変化に伴い、許容できない程度にまで変わることがある。そこで、従来、上記「ガラスびんの品質規格」に従い、生産ラインから任意に抜き出したガラス壜の一部を切り出し、表面を鏡面研磨して作製した試料Ｓにつき、マイクロメーターで厚みを計測すると共に分光光度計で透過率を測定し、ガラス壜の色調毎に定められた基準厚への換算を行った上で明度Ｙを算出することが行われている（図９参照）。なお、図９において、５１は光源、５２は分光器、５３は検出器、５４は遮蔽板、５５はスリット、５６は演算処理部であり、演算処理部５６は、透過率に対応する検出器５３からの信号に基づき、明度Ｙを算出する演算処理を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の方法では、ガラス壜の切り出しや研磨が必要であるため、生産ラインを流れるガラス壜の明度等の品質が許容されない程度に変化してから、その変化を検知して、生産ラインの上流側にあるガラス溶融炉のガラス素地にフィードバックを反映させるまでに数時間から数日かかるという問題がある。
【０００５】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、ガラス部の品質を簡易かつ迅速に評価することのできる品質評価装置及び方法並びに外形検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る品質評価装置は、ガラス部の複数個所における光の透過率を測定する透過率測定部と、前記透過率測定部によって得られた複数の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、前記ガラス部の品質を評価する評価部とを具備した（請求項１）。
【０００７】
上記品質評価装置において、前記評価部は、前記平均値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かによって、前記ガラス部の品質の良否を評価するように構成されたものとすることができる（請求項２）。
【０００８】
上記品質評価装置において、前記光の光源は、レーザ又は発光ダイオードとすることができ（請求項３）、また、前記ガラス部の複数個所は、ガラス壜の口部における複数個所とすることもできる（請求項４）。
【０００９】
また、本発明に係る外形検査装置は、ガラス壜をその軸回りに回転可能に支持するテーブルと、前記テーブル上に支持されたガラス壜の複数の測定対象部位に光を照射して透過率を測定する請求項１〜４の何れか一項に記載の品質評価装置と、前記テーブル上に支持されたガラス壜の撮像対象部位を複数方向から撮像する外形検査部と、前記テーブルを昇降させるか、又は前記外形検査部及び前記品質評価装置を昇降させる昇降機構とを具備している（請求項５）。
【００１０】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る品質評価方法は、ガラス部の複数個所における光の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、評価部に前記ガラス部の品質を評価させる（請求項６）。
【００１１】
上記品質評価方法において、前記平均値が、予め設定された許容範囲内にあるか否かによって、前記評価部に前記ガラス部の品質の良否を評価させることができる（請求項７）。
【００１２】
上記品質評価方法において、前記光の光源は、レーザ又は発光ダイオードとすることができる（請求項８）。
【００１３】
上記品質評価方法において、前記ガラス部の複数個所は、ガラス壜の口部における複数個所とすることができる（請求項９）。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、ガラス部の品質を簡易かつ迅速に評価することのできる品質評価装置及び方法並びに外形検査装置が得られる。
【００１５】
すなわち、本願の各請求項に係る発明の品質評価装置及び方法では、例えばガラス壜の品質を評価する際に、ガラス壜の切り出しや鏡面研磨等の作業を行うことなく、光の透過率の測定に基づいて簡易かつ迅速に、しかも非破壊でその品質を評価することができる。また、請求項１，２，６，７に係る発明の品質評価装置及び方法では、ガラス部の複数箇所の透過率を測定し、例えば得られた複数の測定値を大きさの順に並べたときに中間順位に相当する範囲を基準範囲とし、この基準範囲外にある透過率は種々の外因の影響を受けたものとして品質評価の参考にはせず、基準範囲内にある透過率のみの平均値に基づいて、ガラス壜の品質を評価するということができ、このようにすることで、より正確な品質評価が可能となる。
【００１６】
請求項３，８に係る発明の品質評価装置及び方法では、光源からの波長を変えずに光を照射し、その透過光を単一の検出器で検出することにより、分光する場合に比べ、測定時間の短縮化及び装置構成のシンプル化を図ることができる。
【００１７】
ガラス壜はブローして膨らませて成形しているため、その底面や側面における肉厚はガラス壜毎にばらつきがあり、また、同じガラス壜であっても部位によって多少変化することがあるので、このような部位を投光器からの光の透過経路とすると、仮にガラス壜の品質が同一であっても得られる透過率にばらつきが生じる恐れがある。一方、ガラス壜の口部は内面、外面とも型により成形されている部分であるので、透過率に影響を与える厚さの変動は極めて少ない。従って、請求項４，９に係る発明の品質評価装置及び方法では、ガラス壜の成形ムラ等の影響を受けることなく、より正確な評価を行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る発明の外形検査装置では、ガラス壜をその軸回りに回転可能に支持するテーブルを、透過率測定部による透過率測定と外形検査部による外形検査とに共通して用いることができ、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る品質測定装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】前記品質測定装置を組み込んだ外形検査装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図３】前記外形検査装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図４】撮像装置を構成する５台の撮像光学系の配置と各撮像光学系の撮像範囲とを示す正面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、細口の小型びん、広口の中型びん及び広口の大型びんに対する撮像光学系の選定例を示す説明図である。
【図６】外形検査装置の制御システムの概略を示すブロック図である。
【図７】ガラス壜の外径の測定位置を示す正面図である。
【図８】ガラス壜の画像よりガラス壜の外径を測定する方法を示す説明図である。
【図９】従来の品質測定方法を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る品質評価方法は、図１に示す品質評価装置を用いて行えるものであり、この品質評価装置は、透過率測定部２においてガラス壜３の口部４の側壁に光を斜めに照射し、その透過率に基づいてガラス壜３の品質を評価部５により評価するように構成されている。
【００２２】
具体的には、透過率測定部２は、ガラス壜３の口部４の側壁に斜め上方から光を照射する投光器６を具備する。ここで、ガラス壜３のガラス素地における透過率と明度Ｙとの相関性がなるべく高い（透過率と明度Ｙとの関係を１次関数によって近似することのできる）特定の中心波長を有する光（単色光）を照射する投光器６を用いるのが好ましく、そのような投光器６として、例えば、単一波長の光（単色光）を照射可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザを用いることができる。
【００２３】
そして、ガラス壜３の口部４の側壁を斜めに透過した光は検出器（例えばフォトダイオード）７によって検出され、検出器７が受光した信号は必要に応じて図外のフォトセンサアンプ等により増幅される。ここで、検出器７の前側には遮蔽部８が配され、この遮蔽部８には、検出器７に投光器６からの光のみを入射させるためのスリット９が設けられている。
【００２４】
検出器７による透過光の検出結果は評価部５に送られ、評価部５では、検出結果に基づいてガラス壜３の品質（色調、特には明度）の良否を評価する。なお、評価部５には、必要な処理を実行可能な演算処理部、記憶部、表示部、操作部等を設けておけばよい。
【００２５】
ここで、透過率測定部２では、ガラス壜３をその軸回りに回転可能に支持するテーブル１０によりガラス壜３を連続的あるいは間欠的に回転させ、このテーブル１０によって支持されたガラス壜３の口部４に向けて斜め上方から光を照射する投光器６と、口部４の側壁を透過した光を検出する検出器７とにより、ガラス壜３の光の透過率を測定する。一つのガラス壜３につき、その口部４において相互に周方向に離れた複数個所の透過率を測定する。そして、この測定箇所は、３箇所以上であり、かつ、口部４の全周にわたって散在させておくことが好ましく、例えば口部４を周方向に複数等分（３等分以上）する各々の位置に相当する箇所とすればよい。なお、測定箇所を増やすほど品質評価の正確性が向上することはいうまでもない。
【００２６】
一方、評価部５は、透過率測定部２によって得られる複数の透過率のうち、予め設定された基準範囲内にある透過率の平均値に基づいて、ガラス壜３の品質を評価する。すなわち、ガラス壜３の口部４の外周面には雄ねじが設けられ、この雄ねじが口部４の先端に近い位置にある場合には、口部４の半周程度において投光器６からの光がこの雄ねじを透過することもあり得る。また、ガラス壜３が軸ずれする（テーブル１０による回転軸とガラス壜３の軸がずれる）こともあり、口部４にびり等が形成されていることもある。そして、このような特殊な場合に得られる透過率に基づいてガラス壜３の品質を評価すると、その正確性が損なわれてしまう。そこで、口部４において周方向に等間隔に離れた複数箇所（例えば１６箇所）の透過率を測定し、得られた複数の測定値を大きさの順に並べたときに中間順位に相当する範囲（例えば上位五つと下位五つを除く６位〜１１位の範囲）を基準範囲とし、この基準範囲外にある透過率は上記雄ねじ、軸ずれ、びり等の影響を受けたものとして品質評価の参考にはせず、基準範囲内にある透過率のみの平均値に基づいて、ガラス壜３の品質を評価するように評価部５は構成されている。
【００２７】
そして、基準範囲内にある透過率のみの平均値に基づいて、ガラス壜３の品質を評価するにあたり、評価部５は、基準範囲内にある透過率の平均値が、基準範囲よりも狭くなるように予め設定された許容範囲（例えば基準とするガラス壜の測定透過率の±２％）内にあるか否かによって、ガラス壜３の品質の良否を評価するように構成されている。この評価により、ガラス壜３の品質が不良と判断されるときには、この評価を、例えば、適宜の手段による報知や、ガラス壜３の生産ラインの停止（生産ラインへのフィードバック）といった方法でガラス壜３の品質評価に反映させればよい。
【００２８】
このような構成からなる品質評価装置及びこれを用いる品質評価方法では、ガラス壜３の切り出しや鏡面研磨等の作業を行うことなく、ガラス壜３の品質を簡易かつ迅速に評価することができる。
【００２９】
ここで、ガラス壜３はブローして膨らませて成形しているため、その底面や側面における肉厚はガラス壜３毎にばらつきがあり、また、同じガラス壜３であっても部位によって多少変化することがあるので、このような部位を投光器６からの光の透過経路とすると、仮にガラス壜３の品質が同一であっても得られる透過率にばらつきが生じる恐れがある。一方、ガラス壜３の口部４は内面、外面とも型により成形されている部分であるので、透過率に影響を与える厚さの変動は極めて少なく、従って、ガラス壜３の口部４に投光器６からの光を透過させるようにしている本実施形態では、ガラス壜３における光の透過経路は可及的に一定に近づくため、試料Ｓの厚みを測定する従来の方法とは異なり、そのような厚み測定を行うことなく、ガラス壜３のより正確な評価を行うことができる。
【００３０】
図２及び図３は、上記品質評価装置を組み込んだ外形検査装置１の全体構成を示している。外形検査装置１は、製びん工場の検査工程に導入されているもので、びん製造ラインよりランダムに抜き取られた所定本数のガラス壜３について、その良否を判別するために、ガラス壜３の口部や胴部の外径を測定している。なお、この外形検査装置１は、ガラス壜のみならず、プラスチックボトルや金属缶など、種々の容器の外形検査に適用することができる。
【００３１】
外形検査装置１は、検査対象のガラス壜３を直立姿勢で支持する水平な円板状のテーブル１０と、ガラス壜３を搬入位置Ｐからテーブル１０上まで移動させ、かつ、テーブル１０上から搬出位置Ｑまで移動させることができる搬送機構１１と、検査対象のガラス壜３を１本ずつ搬入位置Ｐに順次導入する導入部１２と、搬出位置Ｑに移動した検査済みのガラス壜３を順次導出する導出部１３とを具備している。
【００３２】
導入部１２には、複数本のガラス壜３を整列状態で待機させ、かつ先頭のガラス壜３を所定の搬入位置Ｐまで搬入する搬入コンベヤ１４が設けられ、導出部１３には、搬出位置Ｑにあるガラス壜３を順次搬出する搬出コンベヤ１５が設けられている。
【００３３】
ここで、搬入コンベヤ１４には搬送方向に沿って延びる一対のガイド板１６を設けてあり、一対のガイド板１６に沿って複数のガラス壜３が一列に移動する。この搬入コンベヤ１４の下流端の手前には、先頭のガラス壜３を拘束するシャッター（図示していない）と、２番目にあるガラス壜３を拘束するストッパー（図示していない）とが設けられている。搬入コンベヤ１４を駆動し、ストッパーにより２番目のガラス壜３を拘束した状態でシャッターを開くと、先頭のガラス壜３だけが搬入位置Ｐに向けて搬送され、このガラス壜３が搬入位置Ｐに達すると、搬入コンベヤ１４が駆動を一時停止する。
【００３４】
搬送機構１１は、搬入位置Ｐにある検査前のガラス壜３を一対のアーム１７で掴みテーブル１０上に移動させた後に放し、また、検査が済んだガラス壜３を一対のアーム１７で掴んでテーブル１０上から搬出位置Ｑにまで移動させた後に放すように構成されている。そのために、搬送機構１１は、一対のアーム１７を開閉作動させるアーム開閉機構１８と、アーム開閉機構１８を搬入位置Ｐと搬出位置Ｑとの間で間欠的に往復動させる往復動機構１９とを有する。一対のアーム１７の先端には互いに対向するようにして平面視Ｖ字形状の把持部１７ａが設けられ、アーム開閉機構１８により一対のアーム１７を互いに近づけることにより把持部１７ａ間でガラス壜３が把持される。また、把持されたガラス壜３は、一対のアーム１７を互いから遠ざけることにより解放される。
【００３５】
ここで、アーム開閉機構１８はシリンダ機構（図示していない）を駆動源とするもので、シリンダ機構の往復運動をラックとピニオン（図示していない）によってアーム１７の開閉運動に変換する。また、往復動機構１８は、モータ（図示していない）を駆動源とするもので、モータの正逆回転をボールねじ機構２０により往復直線運動に変換してアーム開閉機構１８に伝達し、これによりアーム開閉機構１８を往復動させる。
【００３６】
テーブル１０は、鉛直方向の軸回りに回転可能に構成され、フレーム２１を介して昇降機構２２に昇降可能に支持されている。昇降機構２２はサーボモータ２３を駆動源とし、サーボモータ２３の正逆回転をボールねじ機構２４により上下方向の直線往復運動に変換してフレーム２１に伝達し、これによりフレーム２１ひいてはテーブル１０を昇降させる。
【００３７】
また、テーブル１０の回転中心には吸気孔（図示していない）が開設されている。この吸気孔は図外のバキューム装置に連通し、このバキューム装置によりテーブル１０上に置かれたガラス壜３の底面に吸引力が作用し、ガラス壜３はテーブル１０上の回転中心位置に保持される。
【００３８】
そして、図２に示すように、テーブル１０の上方には、投光器６、検出器７等によって構成される透過率測定部２が設けられている。図示例では、投光器６及び検出器７が外形検査装置の筐体２５の天板２５ａの下面に設けられた保持部材２６により吊り下げ保持されている。なお、図示していないが、遮蔽部８及びスリット９は、検出器７に一体的に設けられている。また、透過率測定部２において得られた測定結果は図外の評価部５に送られ、評価部５においてガラス壜３の品質が評価される点は図１の図示例と同一である。
【００３９】
一方、図２に示すように、透過率測定部２の下方には、テーブル１０上のガラス壜３について口部４および胴部２７の外径を測定する外形検査部２８が設けられている。
【００４０】
すなわち、外形検査部２８には、 テーブル１上のガラス壜３を中間に挟んで測定機構を構成する面光源２９と撮像装置３０とが対向配置されている。面光源２９によりガラス壜３の背後より拡散光が照射される。撮像装置３０はガラス壜３の検査部位（例えば、口部や胴部）の全体または一部分のシルエットが現れた画像を生成する。
【００４１】
撮像装置３０は、上下複数段に配置される複数の撮像光学系を有し、少なくとも２段目以降の各段は段毎に異なる間隔で配置される左右一対の撮像光学系によりそれぞれ構成されるとともに、各段の左右の各撮像光学系は、水平方向の視野範囲が内端部と外端部の少なくとも一方において他の段の撮像光学系の水平方向の視野範囲と重なるように位置決めされる。
【００４２】
本例の撮像装置３０は、上下３段に配置された５台の撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅによって構成されている（図２〜図４参照）。この５台の撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅは、固定機台３２上に前後の支持フレーム３３，３４によって向きを揃えかつ互いに平行な状態で保持されている。撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅとして、レンズの光学特性やＣＣＤの画素数が一致する同性能のＣＣＤカメラが５台用いられている。最上段には第１の撮像光学系３１Ａが位置している。２段目は左右対称位置に左右一対の第２，第３の撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃが位置している。３段目は左右対称位置に左右一対の第４，第５の撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅが位置している。なお、最上段の撮像光学系を、二段目以降と同様、左右一対の撮像光学系によって構成してあってもよい。
【００４３】
図４は、５台の撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの配置を示している。最上段の第１の撮像光学系３１Ａに対して２段目の第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃは左右に等距離だけ位置ずれさせてある。３段目の第４、第５の各撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅはさらに左右に等距離だけ位置ずれさせてある。第１〜第５の撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの配置はちょうど逆Ｖ字状になっている。
【００４４】
同図中、３５Ａ〜３５Ｅは各撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの撮像領域をそれぞれ示す。各撮像領域３５Ａ〜３５Ｅは撮像素子（この実施例では、レンズの焦点距離などの光学特性が共通し、かつ撮像素子の画素数なども一致するＣＣＤカメラ）の大きさに対応している。同図において、ＶＡ〜ＶＥは各撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの垂直方向の視野範囲を示し、ＨＡ〜ＨＥは水平方向の視野範囲を示している。
【００４５】
撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの何れを使用するかは、検査対象とするガラス壜３における測定部位の外径に応じて決められる。図示例の３段構成の撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅでは、外径の範囲が最上段の撮像光学系３１Ａの視野範囲ＨＡに収まる部位であれば、撮像光学系３１Ａによる画像から外径を測定する。外径の範囲（両側端部）が２段目の撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲ＨＢ，ＨＣに収まる部位であれば、撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃによる画像から外径を測定する。外径の範囲（両側端部）が３段目の撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅの視野範囲ＨＤ，ＨＥに収まる部位であれば、撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅによる画像から外径を測定する。このように、ガラス壜３の測定部位の外径に応じて、３段の撮像光学系のうちの何れかの段の撮像光学系を選定し、選定した撮像光学系の視野範囲にガラス壜３の測定部位が入るように昇降機構２２によりテーブル１０を昇降させ、該当部位の画像を得る。
【００４６】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、各種のガラス壜３について、口部４および胴部２７の外径を測定するときの撮像光学系の選定例を示している。
【００４７】
図５（Ａ）に示すガラス壜３は細口の小型びんであり、口部４の全体が第１の撮像光学系３１Ａの視野範囲に、胴部２７の両側端部が第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲にそれぞれ入るので、口部４の外径は第１の撮像光学系３１Ａの撮像領域３５Ａにおいて得られた口部４の全体画像から測定し、胴部２７の外径は第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの撮像領域３５Ｂ，３５Ｃにおいて得られた胴部２７の部分画像から測定する。
【００４８】
図５（Ｂ）に示すガラス壜３は広口の中型びんであり、口部４の両側端部が第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲に入り、胴部２７の両側端部も第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲に入るので、口部４および胴部２７の外径は第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの各撮像領域３５Ｂ，３５Ｃにおいて得られた口部４および胴部２７の部分画像から測定する。
【００４９】
図５（Ｃ）に示すガラス壜３は広口の大型びんであり、口部４の両側端縁が第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲に入り、胴部２７の両側端縁は第４、第５の各撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅの視野範囲に入るので、口部４の外径は第２、第３の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの撮像領域３５Ｂ，３５Ｃにおいて得られた口部４の部分画像から測定し、胴部２７の外径は第４、第５の各撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅの撮像領域３５Ｄ，３５Ｅにおいて得られた胴部２７の部分画像から測定する。
【００５０】
図４に戻って、各撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅの垂直方向の視野範囲ＶＡ〜ＶＥは相互に離れている。一方、水平方向の視野範囲ＨＡ〜ＨＥは、１段目の撮像光学系３１Ａの視野範囲ＨＡの外端部と２段目の撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲ＨＢ，ＨＣの内端部とが一定幅Ｄだけ重なり、２段目の各撮像光学系３１Ｂ，３１Ｃの視野範囲ＨＢ，ＨＣの外端部と３段目の撮像光学系３１Ｄ，３１Ｅの視野範囲ＨＤ，ＨＥの内端部とが一定幅Ｄだけ重なっている。
【００５１】
このように、上下に隣り合う二段の撮像光学系間では、上段の撮像光学系の水平方向の視野範囲の外端部が、下段の撮像光学系の水平方向の視野範囲の内端部と重なるようにしてあるので、検査部位の凹凸や傾きに起因して検査部位が上下に隣り合う二段の撮像光学系の視野範囲にまたがっているような場合でも、いずれかの撮像光学系によって検査部位の画像を確実に取得することができる。
【００５２】
なお、同図中、Ｈ，Ｖは撮像装置３０の水平方向および垂直方向の全視野である。検査に先立ち、キャリブレーションが実行され、全視野に対して２次元のＸＹ座標系が設定されるので、各撮像領域３５Ａ〜３５Ｅ内の点はＸＹ座標によって座標（Ｘ，Ｙ）が与えられ、座標平面上の２点間の距離を表す公式により、２点Ｓ１，Ｓ２の座標（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）から２点Ｓ１，Ｓ２間の距離Ｌを算出することができる。
【００５３】
面光源２９は、テーブル１０上に支持されたガラス壜３に光を照射するためのものであり、マトリクス状に密に配列された多数個のＬＥＤ（図示していない）によって構成される発光部と、この発光部の前面に配置された拡散板（図示していない）によって形成される発光面とを有し、発光面により拡散光を放射させるように構成されている。但し、面光源２９には、ＬＥＤに替えて蛍光灯や電球を用いることも可能であり、また、面光源２９は必ずしも拡散光を放射するものである必要は無く、指向性のある平行光を照射するものであってもよい。
【００５４】
図６は、上記した構成の外形検査装置の制御システムの概略を示している。同図中、３６は各撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅで得られた画像を取り込み、外径測定に関わる所定の画像処理を実行する画像処理装置である。また、３７はプログラマブル・ロジック・コントローラなどから成る制御装置であり、画像処理装置３６からの指令を受けて、テーブル１０の作動機構（例えば昇降機構２２を構成するサーボモータ２３、テーブル１０を回転させるためのモータ、ガラス壜３の底面を吸引するためのバキューム装置等）、搬送機構１１（例えばアーム開閉機構１８、往復動機構１９）、導入部１２にある作動機構（例えば搬入コンベヤ１４、図外のシャッター及びストッパー）、導出部１３にある作動機構（例えば搬出コンベヤ１５）、面光源２９、撮像装置３０等の作動を一連に制御する。また、４０は操作端末（例えばパソコン）であり、透過率測定部２及び外形検査部２８における測定・検査の各結果の評価（判定）及び表示を行う。
【００５５】
ここで、評価部５は、操作端末４０によって構成されている。さらに、投光器６、検出器７は、画像処理装置３６から制御装置３７を介して間接的に制御される。
【００５６】
次に、上記の外形検査装置１によるガラス壜３の測定・検査の手順について説明する。  
【００５７】
（１）操作端末４０にジョブファイル（図示していない）を作成する。このジョブファイルは、ガラス壜３の品種毎の測定項目と項目毎の測定高さ・規格値・測定本数等を入力したものであり、画像処理装置３６と共有される。具体的には、検査対象のガラス壜３について、透過率測定部２において測定する口部４の測定位置、外形検査部２８において測定する外径の測定位置、各位置の外径の規格値等がジョブファイルに入力される。図７に例示するガラス壜３では、外形検査部２８において口部４の３カ所の外径φ１〜φ３と胴部２７の２カ所の外径φ４，φ５とが測定され、これら５カ所の天面３８からの高さ（距離）は各々ｈ１〜ｈ５である。そのため、このような項目がジョブファイルに入力される。
【００５８】
（２）操作端末４０において、外径測定に関するグループ化処理（グルーピング）が行われる。５カ所の外径φ１〜φ５を測定する本例では、口部４の外径φ１，φ２の測定位置は接近し、撮像光学系３１Ａの垂直方向の視野範囲ＶＡに入るので、ひとつの画像によって測定するものとし、これを第１グループとする。他の外径φ３〜φ５の測定位置は互いに離れているので、個別の画像によって測定するものとし、第２〜第４のグループとする。
【００５９】
（３）画像処理装置３６からの制御により、透過率測定部２において、投光器６を点灯し、ガラス壜３が無い状態で測定を行い、得られた結果は参照データとして操作端末４０に送られる。この測定後、投光器６を消灯する。
【００６０】
（４）上記の準備が完了した後、画像処理装置３６より制御装置３７に指令が送られ、導入部１４の搬入位置Ｐにあるガラス壜３がテーブル１０上に搬入される（図３参照）。
【００６１】
（５）そして、透過率測定部２において透過率測定を行うために、昇降機構２２（サーボモータ２３）が駆動し、透過率測定部２によるガラス壜３の測定が可能な状態となるようにテーブル１０が移動（上昇）する。具体的には、透過率測定部２におけるガラス壜３の測定対象部位は口部４であり、投光器６からの光を口部４に照射することが可能な位置にまでテーブル１０が上昇する。
【００６２】
（６）投光器６が点灯すると共にテーブル１０が回転を開始し、ガラス壜３が一周（３６０°）回転する間、所定間隔で透過率の測定が行われる。本例では、口部４において周方向に等間隔に離れた計３６箇所の透過率を測定する。この測定後、投光器６を消灯する。
【００６３】
（７）透過率の測定結果と上記参照データとに基づき、操作端末４０（評価部５）においてガラス壜３の品質評価を行う。この評価結果は、データ保存、生産ラインへのフィードバック等、適宜処理すればよい。
【００６４】
（８）次に、外形検査部２８による検査を行う準備に入るのであり、まずは上記（２）におけるグルーピングに係る第１グループの測定処理を実行するべく、本例では、昇降機構２２（サーボモータ２３）が駆動して撮像光学系３１Ａの視野範囲内（撮像領域）にガラス壜３の口部４が位置するようにテーブル１０が移動する。
【００６５】
（９）面光源２９が点灯すると共にテーブル１０が回転を開始し、ガラス壜３が半周（１８０°）回転する間、所定の回転角度（本例では５°）毎に撮像装置３０（撮像光学系３１Ａ）による画像の取込みが行われる。すなわち、外形検査部２８では、テーブル１０上に支持されたガラス壜３の撮像対象部位を複数方向から撮像する。そして、画像の取込み完了後、面光源２９を消灯する。
【００６６】
（１０）取り込んだ各画像に基づいて画像処理装置３６において外径測定処理を行う。すなわち、図８に示すように、ガラス壜３の画像において、天面のエッジ３９を抽出し、そのエッジ３９の傾きに沿う直線Ｌ１を求め、この直線Ｌ１と高さｈに相当する距離だけ離れた直線Ｌ２を求めた後、直線Ｌ２に沿う画像の濃度分布からガラス壜３の両側端縁の点（エッジ点）Ｓ１，Ｓ２の座標（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）を求める。この２個のエッジ点Ｓ１，Ｓ２の座標（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）から座標平面上の２点間の距離を表す公式による演算を実行し、エッジ点Ｓ１，Ｓ２間の距離を外径φとして算出する。
【００６７】
（１１）半周分の所定角度毎の外径測定データ（エッジ点の座標）を全て取得することができていれば、上記（２）におけるグルーピングに係る残りのグループの測定処理を同様に順次実行する。また、半周分の所定角度毎の外径測定データ（エッジ点の座標）のうち、一部でも取得することができていなければ、その欠落した外径測定データの取得（外径測定処理）が可能な撮像光学系が選択され、昇降機構２２（サーボモータ２３）が駆動してその撮像光学系の視野範囲内（撮像領域）にガラス壜３の口部４が位置するようにテーブル１０が移動する。その後、同様の画像取込みおよび外径測定処理が、外径測定データが欠落した回転角度位置（あるいはこの位置を含む半周分）について実行され、全ての回転角度位置の外径測定データを得る。なお、得られた外径測定データは操作端末４０に送られ、操作端末４０において外径測定データの表示・評価（判定）が行われる。
【００６８】
（１２）全てのグループについて、同様の手順を実行して一本のガラス壜３の検査が完了すると、昇降機構２２によりテーブル１０を下降させて元の位置に復帰させ、搬送機構１１を駆動して検査済みのガラス壜３をテーブル１０上から搬出位置Ｑに搬出する。
【００６９】
（１３）そして、 全てのガラス壜３について同様の手順による処理が実行される。
【００７０】
なお、この例では、各ガラス壜３の検査結果として、ガラス壜３の口部４及び胴部２７の複数部位の外径φ１〜φ５について、半周分の取得データの最大値と最小値とを出力しているが、取得データの最大値や最小値、さらには平均値を規定値と比較し、ガラス壜３の良否判別を行うようにしてもよい。
【００７１】
上記の構成からなる外形検査装置１では、搬送機構１１、導入部１２及び導出部１３により、検査対象のガラス壜３をテーブル１０上に順次セットして検査することができ、これにより、ガラス壜３の検査が自動化され、検査の効率化が図られる。
【００７２】
また、この外形検査装置１では、撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅが大型化することなく、また、撮像装置３０やテーブル１０を上下、左右に複雑に動かすことも無く、多種多様なガラス壜３を効率よく検査することができ、経済的合理性の点でも優れたものとなる。
【００７３】
さらに、この外形検査装置１では、ガラス壜３をその軸回りに回転可能に支持するテーブル１０を、透過率測定部２による透過率測定と外形検査部２８による外形検査とに共通して用いることができ、装置全体のコンパクト化を図ることもできる。
【００７４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。
【００７５】
上記実施の形態では、ガラス壜３の口部４に対して、斜め上方から光を照射しているが、これに限らず、例えば、投光器６と検出器７の配置を逆にして、ガラス壜３の口部４に対して斜め下方から光を照射するようにしてもよい。
【００７６】
上記実施の形態における透過率測定部２は、オフライン（ガラス壜３の生産ラインから外れたライン）で測定を行うものであるが、これに限らず、生産ラインに組み込まれてオンラインで連続測定（全数検査）又は間欠測定（抜取り検査）を行うものであってもよい。また、例えば、複数の透過率測定部２において相互に異なる波長の光を用いて一つのガラス壜３の透過率を各々測定し、品質評価を行うようにしてもよく、この場合には品質評価の正確性が向上することになる。
【００７７】
上記実施の形態では、ガラス壜３の口部４を測定箇所としているが、これに限らず、例えばガラス壜３の首部等、肉厚にばらつきが生じ難いと考えられる他の部位を測定箇所としてもよい。また、本発明の品質評価装置及び品質評価方法を、ガラス壜３以外のガラス容器やガラス製品等に適用してもよく、さらには種々の製品の一部に用いられているガラス部の品質の評価に用いることもできる。
【００７８】
上記実施の形態では、投光器６は波長を変えずにガラス壜３に光を照射し、その透過光を単一の検出器７で検出することにより、分光する場合に比べて測定時間の短縮化及び装置構成のシンプル化を図ることができるが、例えば、図２に示すような分光が必要な光源を用いるようにしてもよい。
【００７９】
上記実施の形態の品質評価装置を、ガラス壜３の口部４をカメラで撮像し、例えば画像処理により口部４の外周に設けられた雄ねじの開始部分（上端）を特定し、この開始部分から雄ねじの延びる方向に存在する一定（例えば半周）の範囲を測定あるいは評価の対象から外す除外範囲とするように構成してもよい。
【００８０】
上記実施の形態では、口部４において周方向に等間隔に離れた複数箇所（例えば１６箇所）の透過率を測定し、得られた複数の測定値を大きさの順に並べたときに中間順位に相当する範囲（例えば上位五つと下位五つを除く６位〜１１位の範囲）を基準範囲としているが、これに限らず、例えば、基準とするガラス壜（良品壜）の測定透過率の±５％の範囲を基準範囲としてもよい。
【００８１】
図２、図３に示す昇降機構２２はテーブル１０を昇降させるものであるが、これに限らず、例えば、透過率測定部２及び外形検査部２８を昇降させる昇降機構を設けるようにしてもよい。また、図２、図３に示す例では、外形検査部２８の上方に透過率測定部２を設けてあるが、これに限らず、例えば、両者の上下関係を逆にしてもよいし、同レベルの高さに設けてもよい。
【００８２】
使用する撮像光学系３１Ａ〜３１Ｅに対応させて、面光源２９を構成するＬＥＤを個別にあるいは複数個のＬＥＤからなるブロック単位毎に点灯及び消灯させるように構成してあってもよい。また、マトリクス状に配置した多数個のＬＥＤの左右に開閉可能なシャッターを設け、余分な光がガラス壜３に当たらないように構成してあってもよい。
【００８３】
上記手順（１）〜（１２）の順序は適宜入れ替え可能であり、可能であれば任意の複数の手順を並行させるようにしてもよい。
【００８４】
なお、本明細書で挙げた変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００８５】
１    外形検査装置
２    透過率測定部
３    ガラス壜
４    口部
５    評価部
６    投光器
７    検出器
８    遮蔽部
９    スリット
１０    テーブル
１１    搬送機構
１２    導入部
１３    導出部
１４    搬入コンベヤ
１５    搬出コンベヤ
１６    ガイド板
１７    アーム
１７ａ  把持部
１８    アーム開閉機構
１９    往復動機構
２０    ボールねじ機構
２１    フレーム
２２    昇降機構
２３    サーボモータ
２４    ボールねじ機構
２５    筐体
２６    保持部材
２７    胴部
２８    外形検査部
２９    面光源
３０    撮像装置
３１Ａ〜３１Ｅ    撮像光学系
３２    固定機台
３３    フレーム
３４    フレーム
３５Ａ〜３５Ｅ    撮像領域
３６    画像処理装置
３７    制御装置
３８    天面
３９    エッジ
４０    操作端末
５１    光源
５２    分光器
５３    検出器
５４    遮蔽板
５５    スリット
５６    演算処理部
ＨＡ〜ＨＥ  水平方向の視野範囲
Ｐ      搬入位置
Ｑ      搬出位置
Ｓ      試料
ＶＡ〜ＶＥ  垂直方向の視野範囲
【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】
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【図９】
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