(57)【要約】【課題】自動検査装置において，検査対象物を高速搬送しても，不良判定された対象物を定められた位置で確実に排出する自動検査装置を提供する。【解決手段】排出機の設置位置の直近、搬送上流側に検査済み対象物を再度検出する排出直前センサを設け、撮像センサで検出しカメラで撮像した対象物を追跡し、その対象物が排出直前センサに到達したときに、排出する対象物か否かを判定して、排出する対象物であれば排出機を動作させて、排出処理するようにしたものである。【選択図】図１
2009063409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段により搬送される検査対象物を撮像するカメラと、検出対象物がカメラ撮像位置に到達したことを検出する撮像センサと、撮像した検査対象物の画像から良否判定をする画像処理部と、不良と判定された検査対象物を排出する排出機と、排出機の排出制御を行なう機械制御部とを備えた自動検査装置において、
検出検査済み対象物を排出直前に検出する排出直前センサを設け、前記撮像センサの検出データと画像処理して得られた検査データとを記憶しておく記憶部を設け、前記排出直前センサが検査済み対象物を検出すると、前記記憶部に記録されている検出データと検査データとを参照して検査対象物が不良判定のとき、前記排出機を動作させることを特徴とする自動検査装置。
【請求項２】
前記排出直前センサが検出した検査済み対象物が、画像処理により不良と判定された検査対象物と同一であることを判定するため、前記記憶部は検査データを検出順に記憶し、前記排出直前センサが検査済み対象物を検出すると、前記記憶部に記憶された検査データを検査順に参照することにより排出対象物か否かを判定する判定機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動検査装置。
【請求項３】
前記排出機が不良判定された対象物を排出した後、前記記憶部に記憶された検査データから排出した対象物に相当するデータを削除すると共に、検査データ全体の順序を更新することを特徴とする請求項２に記載の自動検査装置。
【請求項４】
前記排出機の排出タイミングを決定する場合に、前記排出直前センサ検出からの経過時間を測定することにより決定することを特徴とする請求項１に記載の自動検査装置。
【請求項５】
前記排出機の排出タイミングを決定する場合に、前記排出直前センサ検出からの移動距離を測定することにより決定することを特徴とする、請求項１に記載の自動検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送される対象物を画像処理により検査する自動検査装置に係り、特に、対象物の検査結果が不良の場合、決められた位置で確実に不良品を排出する、排出方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送される対象物を画像処理により検査し、検査結果が不良の場合、不良品を排出する機能を備えた特許文献１に示すような自動検査装置が知られている。また、自動検査装置の不良品排出方法として特許文献２に示すような排出信号の生成法が知られている。
【０００３】
従来、不良と判定されてから不良品が排出機に到達し、排出するまでのタイミングの決定には、タイマーによる経過時間計測あるいはエンコーダ等による移動距離計測による方法が用いられてきた。両方式を比較すれば、タイマーを用いる方式がより簡便であるが、対象物を排出位置まで運ぶ過程で搬送速度が変動すると、排出タイミングがずれることがある。一方、エンコーダで移動距離から排出タイミングを決定する方法は、速度変動の影響を受けないため、より高い精度を要求する場合にはエンコーダ方式が採用されることもあった。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３４３９１号公報
【特許文献２】特開２００５−３０８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンコーダ等で移動距離を測定したとしても排出タイミングがずれる場合がある。例えば、ベルトコンベアのような搬送手段により搬送するとき、搬送中に検査対象物がスリップした場合である。エンコーダはたかだかベルトコンベア自体の移動距離を測定しているに過ぎず、対象物の移動距離を直接測定している訳ではない。実際に生産ライン内で運転する場合、ラインの搬送速度や対象物の搬送間隔は常に一定ではなく、対象物（検査対象物）の流れを円滑にするために、搬送中に時々加速・減速するのが一般的である。搬送速度が加速・減速するとき、搬送中の対象物がスリップすることがある。いったんスリップしてしまうと、対象物の移動距離と搬送コンベアの移動距離はもはや同じではなく、その結果、排出タイミングがずれてしまう。
【０００６】
また、検査装置によっては、実施例１の図８、図９のように画像検査から排出までの間に複数の搬送手段があり、対象物はそれら搬送手段の受け渡しにより搬送され、排出位置に到達する場合もあり、対象物が受け渡されるときにもスリップが発生する恐れがある。運転方法によっては複数の搬送手段を意図的に異なる速度で運転することもある。この場合受け渡しの際に、必ずスリップが起こる。さらに、対象物がＰＥＴボトルの様な透明かつ表面が傷つき易い材質の場合、底面が搬送コンベアとの摩擦により、擦り跡が残るのを防ぐ目的でスライダと呼ばれる潤滑液をコンベア表面に散布することがある。このように、対象物とコンベア間で意図的にスリップを発生させる場合もある。
【０００７】
従って、自動検査装置が稼働する実際の生産ラインにおいて、特に対象物をコンベアに拘束する処置を施さない限り、搬送中にスリップが発生するのはむしろ当然である。このため、この現象を考慮しないと検査から排出までの搬送中にスリップが起こり、排出タイミングのずれにより排出の「空振り」による不良品の後逸や隣接する良品を誤って排出する「無駄ばね」を引き起こす原因となる。
【０００８】
そのため、本発明の目的は上記課題を解決し、排出タイミング誤差を最小にして、排出動作の確実性・信頼性を向上するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明は排出機の設置位置の直近、搬送上流側に検査済み対象物を再度検出する排出直前センサを設け、不良品を排出機直前で再検出するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明によれば、画像撮像センサで検出・撮像した対象物を追跡し、その対象物が排出直前センサに到達したことを知る手段が別途必要になる。そこで本発明では撮像センサで検出した対象物を記憶、追跡するための記憶手段を装置制御部に設け、投入された対象物を撮像センサで検出した順に記憶装置の検査データ配列に格納、蓄積する。撮像センサから排出直前センサに到達するところまで対象物を追跡する方法により、撮像した対象物と排出直前で検出した対象物との対応を明らかにする。検出順に対象物を記憶した検査データ配列を各センサで検出する度に更新・参照することにより次々と流れ込んでくる対象物をリアルタイムに把握することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像検査により不良品と判定された検査対象物は、排出機の直前に設けられた排出直前センサにより再検出し、この時点から排出機まで不良品が到達する瞬間を時間計測か距離計測により推定し、不良品を排出する。排出直前で不良品の存在を再検出するため、不良品の検出から排出までの距離が最小になり、排出開始までの待ち時間も最短となるため、排出タイミング推測の誤差が最小になり、従来のような画像撮像位置から排出位置までの長い区間の待ち時間を推測する方法に比べ、排出精度が格段に高まる。また、画像撮像から排出直前センサまでの搬送中に搬送速度が変動したり、対象物がスリップしたとしても、排出直前位置にてセンサが対象物の存在を再検出するため、排出精度は全く影響を受けない。以上のことから従来の排出方式に比べて排出の確実性・信頼性が格段に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、自動検査装置の不良品の排出方法について、具体的に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は自動検査装置の検査・制御部分を示した概略図である。本検査装置は検査対象物を搬送するベルトコンベアまたはそれに類する搬送機構６を備えている。その走行系路の上流側には検査対象物を撮像するカメラ３と、撮像トリガ信号を発生する撮像センサ４とが設けられている。また、走行経路の下流側には不良と判定された検査対象物を排出する排出機１と、排出トリガ信号を発生する排出直前センサ２とが設けられている。なお、本検査装置は搬送機構６とは別に画像入力部１１、画像処理部１０、機械制御部８、記憶部９を含む制御装置７を備えている。
【００１４】
本実施例では、図１では検査対象物は液体が充填されたＰＥＴボトルを対象に描いている。
【００１５】
以下、簡略のため、検査対象物をボトル５と言い換えて説明する。
【００１６】
この検査装置は製造ラインに設置される。ライン上流からボトル５が列をなして検査装置へ搬入される。図１ではボトル５が右から搬入され、搬送コンベア６により左へ運ばれる。撮像センサ４がボトル５を検出すると、撮像センサ４はボトル検出信号を画像入力部１１に出力する。画像入力部１１はボトル検出信号を受け取ると、画像処理部１０を経由してから機械制御部８にボトル検出信号が入力されると、機械制御部８から撮像信号がカメラ３に送られる。撮像信号をカメラ３が受け取るとカメラ３が動作することで、撮像センサ４が検出したボトル５を撮像する。カメラ３が撮像したボトル５の画像は画像入力部１１に蓄積すると共に、画像処理部１０に送る。画像処理部１０ではボトル５の外観や内容物を検査し、製品の良否を判定する。各ボトル５の検査結果は検査順に記憶部９に記憶される。検査済みのボトル５が排出機手前まで搬送されると排出直前センサ２がボトルを検出する。記憶部９の検査データを参照して、ボトル５の検査結果が正常であればボトル５はそのまま下流ラインに搬出され、不良であれば機械制御部８から排出機１に排出信号を出力し、排出機１が動作して不良ボトルを搬送コンベア６の経路から外へ排出する。
【００１７】
以上が本検査装置の動作の概要である。この時、不良ボトルを正確に排出するためにはボトル５の撮像開始から排出までの間、装置内に存在するボトルそれぞれの順序と、検査結果を記憶部９に記憶しておく。記憶部９はボトルの搬入・搬出に応じてリアルタイムに記憶内容を更新して、装置内にあるボトルの状態を把握できるようにしなければならない。次に、このボトルの検査データの記憶・更新方法について説明する。図２に検査装置内を搬送されるボトルを真上から見た状態と、制御装置に記憶された検査データとの対応関係を示す。
【００１８】
この図において、正常なボトル５を白抜きで表示しているのに対し、ハッチングされたボトル１２は不良判定ボトルを表す。制御装置７の記憶部９にはボトル検査データ１３と、更新すべき検査データを指し示す検査データポインタ１４が存在する。検査データは図のような配列構造となっており、配列要素の各々には撮像センサ４から排出直前センサ２の間に存在するボトルの情報が格納されている。検査データ１３の枠上部の番号はデータ配列の番号を表し、これは排出直前センサからカメラ側に数えた実際のボトルの並び順に相当する。枠内の数字は各ボトルの検査情報を表している。検査情報は図では３桁の２進数表記の数字であって、各桁の数字がボトルの検査来歴を表している。
【００１９】
検査データの初期値は「０００」である。撮像センサ４がボトルを検出し、撮像するときに検査情報の下１桁目に１が書き込まれる。続いて画像処理による検査が完了した時点で、下２桁目に１が書き込まれる。さらに検査結果が不良の場合、下３桁目（最上位桁）に１が書き込まれ、正常な場合は０のままとする。検査データポインタ１４には更新すべき配列データの番号が格納されている。撮像から検査結果が判明するまでの間、検査データポインタは同一配列を指し示しているが、撮像センサが次のボトルを検出するとポインタの配列番号は１加算され、指し示す配列データが一つ移動する。
【００２０】
なお、検査所要時間は次のボトルが来るまでの時間より必ず短くなる設計となっている。このため、あるボトルの検査完了前に次のボトルが撮像センサに達し、データ更新未完のままポインタが次のボトルに移動することはない。
【００２１】
また、ボトルの間隔が狭まると撮像センサから排出直前センサの間にあるボトルの本数も増えるので、ボトル検査データの要素数は最大本数分確保しておく。図２では検査データの要素数を１２としている。
【００２２】
この検査データと更新ポインタの動作を、図３及び図４と撮像センサ側の動作のフローチャート図１５、排出直前センサ側の動作のフローチャート図１６を用いて検査装置の運転開始から順に説明する。図３（１）は運転を開始し、ボトルの先頭が撮像センサ４に達した状態を示している。制御装置７ではまず撮像センサ４がボトル５を検出したかどうかを判定する（ステップ１００）。撮像センサ４から検出信号を受け取った場合は、検査ポインタ１４を＋１にする（ステップ１０１）。すなわち、検査データ１３の内容ははじめ全て「０００」であり、検査ポインタ１４はデータの先頭１番を指している。先頭のボトル５が撮像センサ４に達すると１番の検査データの１桁目に「１」が書き込まれる（ステップ１０２）。
【００２３】
検査データ１３の１桁目に１が書き込まれると、カメラ３経由で画像を取り込み、検査が開始される。次に、画像検査が終了したか否かが判定される。画像検査が終了していない場合は、ステップ１００に戻し撮像センサがボトルを検出していない状態なので、ステップ１０３に飛び画像検査終了かどうかを判定し、終了するまでこの処理を繰り返す。画像検査が終了すると検査データ１３の２桁目に「１」を書き込む（ステップ１０４）。次にボトル５が正常か不良かを判定する(ステップ１０５)。ボトルの検査結果が正常な場合、検査データ１３の３桁目に「０」書き込み終了する。また不良の場合は検査ポインタ１４の指す検査データ１３の３桁目に「１」を書き込み処理を終了し、次のボトル検出まで待機する。
【００２４】
１本目の画像検査が終了し、続いて２番目のボトルが撮像センサ４に達すると、図３（２）のようにポインタは２番目の検査データに移動する。そして、その１桁目に「１」が書き込まれ、２番目のボトルの撮像を開始する。２番目のボトルは不良品と判定されるため、検査データ２番の２桁目と３桁目に「１」が書き込まれ、「１１１」となる。さらに３番目のボトルが撮像センサに達し、図３（３）の状態になると、更新ポインタは３番目の検査データに移動し、その１桁目に「１」が書き込まれる。
【００２５】
その後、次々とボトルが搬入される度に検査データとポインタの更新が繰返され、ついにボトルの先頭が排出直前センサ２に到達する。その状態が図４（１）である。
排出直前センサ２がボトルを検出した場合の処理フローを図１６に示す。図４（１）では、撮像センサ４から排出直前センサ２までの間にボトルは８本存在し、８本それぞれの検査情報が配列に格納され、更新ポインタ１４は８番目の検査データを指している。図１６に示すように排出直前センサがボトルを検出したか否かを判定する(ステップ１１０)。排出直前センサ２が先頭のボトルを検出すると、該当する検査データの先頭、１番目の検査内容を読み出す。そして、検査データ１３の先頭が「１１１」であるか否かを判定する(ステップ１１１)。判定結果が「０１１」であればそのボトルは正常であり、そのまま下流ラインに搬出する。ここで排出直前センサが検出した次のボトルが先頭のボトルになるので、検査データ各々の内容を一つ小さな番号に、言い換えれば左に一つシフトさせる（ステップ１１３）。検査データの末尾、１２番には「０００」を書き込む。データをシフトしてもポインタは同じデータを指すように、ポインタの指す番号も一つ減らし、「７」となる(ステップ１１４)。
【００２６】
図４（２）は，排出直前センサ２が検出したボトルの検査データが「１１１」であって、ボトルが不良品の場合である。すなわち（ステップ１１１）の判定結果が不良ボトルであると判定したら、排出機１にその不良ボトルが到達するまで待った後、図４（３）のように排出機１が不良ボトルをラインの脇に排出する(ステップ１１２)。次に、検査データ１３を全体を左に１つシフトする(ステップ１１３)。検査ポインタ１４も−１にする（ステップ１１４）。しかし、ここで搬入側では撮像センサ４が新たにボトルを検出したため、更新ポインタの番号は一つ増えて、「８」となる。
【００２７】
以上の説明を要約すると、入ってきたボトルを撮像センサ４が検出する度に検査データポインタ１４の指すデータを一つ右に移動し、そこに検査結果を書き込む。また、ボトルが排出直前センサ２を通過し、出て行く度に検査データ１３全体を左にシフトし、検査データポインタ１４の指すデータも一つ左にシフトする。この操作により、検査装置の撮像センサ４から排出直前センサ２の間に存在するボトルの本数、順序と検査結果が常時検査データ１３に反映される。そして、この検査データ１３を参照することにより、排出直前センサ２に到達したボトルの検査結果を知ることが出来る。また、不良ボトルの場合、排出機１により正しく排出することが出来る。
【００２８】
また、図２とは別に、ボトル検査データ１３の並び順を撮像センサ４の側を基準とし、検査データポインタ１４を排出直前センサ２の側に設ける方法を図５に示す。また、図５の撮像センサ側の動作のフローチャート図１７と排出直前センサ側の動作のフローチャート図１８を示す。
【００２９】
この方法ではまず、撮像センサ４がボトルを検出したかどうかを判定する（ステップ１２０）。撮像センサ４がボトルを検出する度に検査データ１３を左にシフトする（ステップ１２１）。検査データポインタ１４は常に排出直前のボトルを指しており、排出直前センサ２がボトルを検出すると、ポインタを一つ右へ移動させる。すなわち、検査ポインタ１４を＋１する（ステップ１２２）。そして、空いた左端の検査データ１３に検査結果を書き込む（ステップ１２３）。また、ポインタを移動する際、図５のように元のデータをクリアしてもよいし、そのまま残しておいてもよい。この後の処理（ステップ１２４〜１２７）は基本的に図１５のフローチャートと同じであるのでここでの説明は省略する。また、排出処理の工程である図１８は、基本的に図１６の工程と同じなために説明を省略する。
【００３０】
以上の不良品排出方法を備えた検査装置の一実施例である、ＰＥＴ容器内異物検査装置を図９に示し、以下説明する。
【００３１】
図９〜図１４には第一の実施例を示している。図９に示すように、透明なＰＥＴ製のボトル５は入口搬送コンベア６ａ上を順次連続して搬送される。入口搬送コンベア６ａ上のボトルを搭載する部分は樹脂製あるいはゴム製である。ボトル５には、主に薬品や飲料である液体の内容物が既に充填されており、さらにボトルキャップ５ｃで封止されている。
【００３２】
一般に、異物検出はこのボトルキャップ５ｃで封止された後に実施する。通常、異物検出を実施する工程ではボトル表面に光学的障害となる印刷物などは存在せず、異物検出において良品となったボトルに対してのみ印刷物などを貼る場合が多い。また、本実施例で対象とするボトルと内容物（ボトル内に封入してある液体）は共に透明なものであるが、無色透明に限らず、有色透明、また一般の環境光では不透明とされる場合であっても、光透過の度合いに応じて異物検出の対象とすることができる。
【００３３】
図１１に示すように、ボトル５に混入する異物としては、ボトル底部５ｂの最も低い部分に沈澱する沈澱異物２５と液中に浮遊する浮遊異物２５ａと、液面に浮上する浮上異物に分かれる。浮上異物や浮遊異物２５ａは徐々に沈降し、ある程度時間が経過すると沈殿異物２５となる。ボトル５内に液体を充填してから製造ライン下流にある異物検査装置に達するまでの間に浮上異物や浮遊異物２５ａはボトル底部５ｂに沈むので、本装置は沈澱異物２５のみを見ることにしている。
【００３４】
図９又は図１０に示すように、入口搬送コンベア６ａ上を移動してくるボトル５は、ボトル整列部３３においてボトル整列グリップコンベア２１のグリッパ２２によってボトル外側面を両側から挟み込みながら搬送する。左右両側に分けて設けてある容器整列グリップコンベア２１は、各々に設置したモータ２３をインバータによって回転駆動する。タイミングベルト、ギアなどにより１個のモータ２３で左右両側のグリップコンベアを回転駆動しても良い。グリッパ２２は図１２（ａ）に示すごとく、ゴム製でひだ状になっており、対向する両側の隙間の管理だけで、丸型や角型といったボトル形状の違い、ボトル表面の起伏の有無に関わらず挟み込むことができるようになっている。取り扱うボトルの種類によっては、ボトルの側面起伏が大きいボトル、あるいは線対象となっていないボトルに対しても、グリッパ２２のグリップ部の形状がひだ状になっているためひだ状部の変形で一定範囲までは対応できる。またこのようなボトルに対しては、図１２（ｂ）に示す内部が中空で、かまぼこ型のグリッパ２２ａや（ｃ）に示すスポンジ状のグリッパ２２ｂを用いてもよい。
【００３５】
挟み込みを行う左右両側のグリッパ２２は、各々右ネジと左ネジを持つ共通の一本のボールネジで直線上をスライドできる構造になっている。ボールネジの片端には回転ハンドルを付けており、回転ハンドルの正転方向への回転で左右両側のグリッパ２２の隙間は小さくなり、回転ハンドルの逆転方向への回転では隙間は大きくなり、異なるボトル種類への対応が極めて簡便に行うことができる。なお、左右両側のグリッパ２２の前後に搬送用ガイドも固定しておけば、グリッパ２２の隙間の変更と同時に入口搬送コンベア６ａのガイド間隔も変わり、段取り替えがさらに簡便にできる。
【００３６】
このボトル整列部３３での動作を図９及び図１０で説明する。入口搬送コンベア６ａの速度Ｖ１に対して、ボトル整列グリップコンベア２１の速度Ｖ２を小さくしている。このように設定することで、グリッパ２２によって挟まれたボトル５は一旦Ｖ２まで減速する。このため、入口搬送コンベア６ａに対してボトル５の移動速度が異なることになり、搬入コンベア６ａ上をボトル底面をすべらせながら搬送される。その後グリッパ２２からボトル５が開放されて再び入口搬送コンベア６ａの速度Ｖ１に増速される。見た目には、グリッパ２２に入る位置までは様々な間隔であったボトル５が、グリッパ２２に挟まれている区間では一旦ボトル間隔が詰まり、ボトル間隔はＰ１まで小さくなる。次に、グリッパ２２から開放された時点で最終的な間隔である希望する間隔Ｐ２になっていく。従って、Ｖ１とＶ２の相対速度差によってボトル間隔を調節することができ、Ｖ１に対してＶ２が小さいほどボトル間隔を大きくすることができる。
【００３７】
図１０において、入口搬送コンベア６ａの速度Ｖ１に増速された後、沈殿異物検査部グリップコンベア２４の先端に達する。ボトル５はボトル間隔が確保された状態で、沈殿異物検査部グリップコンベア２４に取り付けられたグリッパ２２に挟み込まれながら搬送される。沈殿異物検査部グリップコンベア２４の構造は、ボトル整列グリップコンベア２１と同様であり、ボトル５の両側面を挟み込みながら搬送できるようになっている。左右隙間の調節も同様に共通のボールネジに取りつけた回転ハンドルによって行なう。
【００３８】
この沈殿異物検査部の構造を図１３に示す。グリッパ２２ｂは図１２（ｃ）のスポンジ状のものを使った例である。図１３の沈殿異物検出位置２８ａでは、光を照明光照射手段２９ａからボトル５の上方より照射している。照明光照射手段２９ａからの光はリング状から徐々に円状の透過照明光２７ａとなる。このとき、照明光照射手段２９ａはリング状であることから、不透明な材料の場合もあるボトルキャップ５ｃの影をボトル底部５ｂ側に投影することはなく、異物検出における障害とはならない。ボトルキャップ５ｃの影がボトル底部５ｂに投影される影響を一層避けるために、照明光照射手段２９ａにおけるリングの直径はボトルキャップ５ｃより大きくしておくことが良い。
【００３９】
ボトル内の内容物（ボトル内に封入してある液体）の違いにより照明光照射手段２９ａからの透過照明光２７ａに代えて、ボトル側面の全周に照射するように、ボトル底部側の左右２ヶ所に設けた照明光照射手段２９ｂからの透過照明光２７ｂと、照明光照射手段２９ｂを挟むように設けた４つの照明光照射手段２９ｃからの透過照明光２７ｃによる合成光を使用した方が異物検出しやすい場合がある。また、照明光照射手段２９ａから照明光照射手段２９ｃまで全てを使ってもよいし、いずれかの組み合わせでも良く、ボトル内の内容物（ボトル内に封入してある液体）の光透過の度合いに応じて使い分けても良い。
【００４０】
沈殿異物検査部グリップコンベア２４の下方には、ボトル５を撮像するＣＣＤから成る撮像カメラ３を上向きで配置してある。沈殿異物検出位置２８ａでは、照明光照射手段２９ａからボトル５の上方より透過照明光２７ａを照射し透過照明光２７ａを捉える。また、照明光照射手段２９ｂ及び照明光照射手段２９ｃからボトル側壁部５ａ側面全周より透過照明光２７ｂ、２７ｃを照射し透過照明光２７ｂ、２７ｃを捉える。
【００４１】
図１４には沈殿異物を内部に含むボトルを撮像カメラ３で撮像した映像の一例を示している。一方は濃淡画像（図１４（ａ））であり、他方は白と黒からなる処理後の二値画像（図１４（ｂ））である。沈殿異物撮像画像２６において、容器範囲内の放射状の線のごとく、ボトル底部５ｂにおける容器起伏３２の影響を受けることによる暗部が発生する。しかし照明光の光量の加減及び白と黒からなる二値画像処理によって、この暗部の起伏模様を無くすことにより、図１４（ｂ）のごとくボトルの輪郭とその周辺部とを白黒に分け、ボトル領域内への黒物体の有無を検索する。照明光の光量の程度は暗部の起伏模様が無くなり異物のみが黒い点として現れる程度に調整する。黒物体が異物画像３１ａであり、この異物画像３１ａが存在すれば不良ボトルとして、存在しなければ良品ボトルとして、検査データ１３で管理しておく。ボトル５が沈澱異物検査位置２８ａに到着したことは撮像センサ４で検知する。沈殿異物検出位置２８ａで異物検査を行ない、順次搬送されていく。沈殿異物検査を終えると、検査データ１３で管理された検査結果に応じて、ボトル排出部３４で選別する。不良ボトルであれば、出口搬送コンベア６ｂの側方から排出機１によってボトル５をボトル排出コンベア３０側に押し出すことで、通常の製造ラインから排出する。
【実施例２】
【００４２】
検査速度を２倍にするため、撮像系と画像処理系を２つ備え，処理を分散させた自動検査装置を図６に示す。本検査装置はボトル５を搬送するコンベアまたはそれに類する搬送手段６を備え、その走行系路の上流側にはボトル５を撮像するカメラ３ａ，３ｂと、撮像トリガ信号を発生する撮像センサ４ａ，４ｂとが設けられている。また、下流側には不良と判定されたボトルを排出する排出機１と排出トリガ信号を発生する排出直前センサ２が設けられている。さらに、本検査装置は画像入力部１１ａ，１１ｂと画像処理部１０ａ，１０ｂと機械制御部８および記憶部９を含む制御装置７を備えている。
【００４３】
ライン上流から検査装置へ搬入されるボトルの１本目が撮像センサ４ａを通過すると、センサ４ａはボトル検出信号を画像入力部１１ａに出力する。画像入力部１１ａは撮像信号をカメラ３ａに送り、カメラ３ａは撮像センサ４ａが検出したボトル５を撮像する。ボトル５の画像は画像入力部１１ａに蓄積され、画像処理部１０ａに送信される。画像処理部１０ａでは、ボトルの外観や内容物を検査し、製品の良否を判定する。各ボトルの検査結果は検査順に記憶装置９に記憶される。ボトルの２本目はもう一方の撮像センサ４ｂ、カメラ３ｂ、画像入力部１１ｂ、画像処理部１０ｂにより同様の流れで処理され、検査結果は記憶装置９に記憶される。つまりボトルの奇数本目はａの撮像系と画像処理系が、偶数本目はｂの撮像系と画像処理系が検査を行なう。ボトル１本毎に２つの撮像系・画像処理系へ振り分ける動作は制御装置７が行なう。
【００４４】
検査済みのボトルを排出直前センサ２が検出すると、制御装置７は記憶部９の検査結果を参照して、検査結果が正常であればボトルをそのまま下流ラインに搬出し、不良であれば排出機に排出信号を出力して不良ボトルを搬送コンベアの経路外に排出する。
【００４５】
図６の検査装置について、ボトルの並んだ状態と検査データとの対応関係を図７に示す。また、図７の撮像センサａ側の動作のフローチャートを図１９ａに、図７の撮像センサｂ側の動作のフローチャートを図１９ｂに、図７の排出直前センサ側の動作のフローチャートを図２０に示す。
【００４６】
正常なボトル５に対し、ハッチングされたボトル１２は不良判定ボトルを表す。制御装置７の記憶部９にはボトル検査データ１３と、奇数本目のボトルの検査データを指し示す検査データポインタ１４ａ及び偶数本目のボトルの検査データを指し示す検査データポインタ１４ｂとが存在する。検査データは配列構造となっており、配列要素の各々には排出直前センサ２から撮像センサ４ｂの間に存在するボトルの検査結果が格納される。検査データ１３の枠上部の番号はデータ配列の番号を表し、これは排出直前センサからカメラ側に数えた実際のボトルの並び順に相当する。枠内の数字は各ボトルの検査情報を表している。検査情報は図７では３桁の２進数表記の数字であって、各桁の数値はボトルの検査来歴を表している。検査データの初期値は「０００」である。奇数本目と、偶数本目の検出から検査処理の工程は同じ工程であるので、ここでは、奇数本目（図１９(ａ)）を用いて説明する。
【００４７】
まず、撮像センサ４ａがボトル５を検出したかどうかを判定する（ステップ１４０）。撮像センサ４ａがボトル５を検出した場合に、検査ポインタ１４ａに１を加える（ステップ１４１）。ボトルを検出していない場合はステップ１４４に飛ぶ。次に、検出したボトルが奇数本目か否かを判定する（ステップ１４２）。奇数本目であれば、カメラが撮像するときに検査情報の下１桁目に１が書き込まれる（ステップ１４３）。奇数本目でなければステップ１４４に飛ぶ。続いて画像処理による検査が完了したかどうかを判定する（ステップ１４４）。画像処理による検査が完了した時点で再度ボトルが奇数本目か否かを判定する（ステップ１４５）。画像処理による検査が完了していなければステップ１４０に戻る。該当ボトルが奇数本目であれば、下２桁目に１が書き込まれる（ステップ１４６）。さらに、検査結果が不良か否かを判定する（ステップ１４７）。検査結果が不良の場合、下３桁目（最上位桁）に１が書き込まれる（ステップ１４８）。検査結果が正常の場合はステップ１４０に戻る。検査データポインタ１４ａ、１４ｂには配列データの番号が格納されている。撮像から検査結果が判明するまでの間、ポインタは同一データを指し示している。
【００４８】
撮像センサ４ａが次のボトルを検出する度にポインタ１４ａの配列番号が１加算され、指し示す配列データが１つ移動する。撮像センサ４ｂとポインタ１４ｂについても同様である。そしてポインタ１４ａの指すデータの配列番号が奇数のとき、そこに奇数本目の検査結果を書き込み、ポインタ１４ｂの指すデータの配列番号が偶数のとき、そこに偶数本目の検査結果を書き込む。なお、偶数本目のボトルの処理工程（図１９（ｂ）のステップ１５０〜１５８）は奇数本目のボトルの処理と同じであるためここでの説明は省略する。また、排出処理フロー（ステップ１６０〜１６４）に関しても図１６とほぼ同じ工程であるのでここでの詳細説明は省略する。
【００４９】
すなわち、ボトルが排出直前センサ２を通過し、出て行く度に検査データ１３全体を左にシフトし、検査データポインタ１４ａ，１４ｂの指すデータもそれぞれ一つづつ左にシフトする。排出直前センサに到達したボトルの検査結果は検査データ１３の先頭データを参照することにより判る。参照したデータが「１１１」であればそのボトルは不良品であり、排出機により排出する。データが「０１１」であれば正常品であり、そのまま下流に搬出する。
【００５０】
また、図７とは別に、奇数本目のボトルと偶数本目のボトルの検査データを分ける方法を図８に示す。図８の撮像センサａ側の動作のフローチャートを図２１ａに、図８の撮像センサｂ側の動作のフローチャートを図２１ｂに、図８の排出直前センサ側の動作のフローチャートを図２２に示す。図２１に示すフローチャートの詳細は図１９とほぼ同じであるのでここでの詳細説明は省略する。ただ図１９と図２１で異なる点は図２１（ｂ）の撮像センサ４ｂが奇数本目のボトルを検出したか否かを判定するようにしている点と、画像処理終了後に奇数本目のボトルか偶数本目のボトルかの判定を行わない点である。簡単に動作を説明すると下記のようになる。
【００５１】
奇数検査データ１３ａは奇数本目のボトルの検査データを格納する。また、偶数検査データ１３ｂには偶数本目のボトルの検査データを格納する。制御装置７が撮像センサ４ａと４ｂのボトルの通過本数をそれぞれカウントし、撮像センサ４ａの通過本数が奇数のときポインタ１４ａの指す奇数検査データ１３ａを一つ右にシフトする。また、撮像センサ４ｂの通過本数が偶数のときポインタ１４ｂの指し示す偶数検査データ１３ｂを一つ右にシフトする。
【００５２】
排出側では排出直前センサ２がボトルを検出すると、そのボトルが奇数番目かそのボトルが奇数本目のとき排出ポインタ１５が奇数検査データ１３ａの先頭データを指し、ボトルが偶数本目のとき排出ポインタ１５は偶数検査データ１３ｂの先頭データを指す。そして、ポインタの指す検査データの内容を参照し、不良品であれば排出機１により排出する。次に、検査データ全体を左に一つシフトすると同時にその検査データを指す検査ポインタも左に一つシフトさせる。以下、これを繰返す。
【００５３】
以上のように撮像センサを２つ設けて、奇数本目と偶数本目のボトルの検出を別々に行わせると共に、画像処理系を２つ設けることで、検査時間の短縮と、検査精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】自動検査装置の検査・制御部分を示した概略図である。
【図２】図１において搬送される検査対象物と制御装置の検査データとの対応関係を示す図である。
【図３】図２の検査対象物と検査データの対応関係を時系列的に示した図である。
【図４】検査対象物と検査データの対応関係を時系列的に示した図の続きを示したものである。
【図５】図２とは別の方法による，搬送される検査対象物と制御装置の検査データとの対応関係を示した図である。
【図６】図１の撮像系と画像処理系を２つにした自動検査装置を示す概略図である。
【図７】図６において搬送される検査対象物と制御装置の検査データとの対応関係を示す図である。
【図８】図７とは別の方法による，搬送される検査対象物と制御装置の検査データとの対応関係を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態であるＰＥＴ容器内異物検出装置を示す概略図である。
【図１０】図１の実施形態における側面図である。
【図１１】異物の存在状態を示す図である。
【図１２】図１の検出装置の容器整列部におけるグリッパ形状を示す図である。
【図１３】図１の検出装置の沈殿異物検査部を示す図である。
【図１４】図１の検出装置の沈殿異物検査部で撮像および処理した画像を示す図である。
【図１５】図２の撮像センサ側の動作のフローチャートである。
【図１６】図２の排出直前センサ側の動作のフローチャートである。
【図１７】図５の撮像センサ側の動作のフローチャートである。
【図１８】図５の排出直前センサ側の動作のフローチャートである。
【図１９】図７の撮像センサ側の動作のフローチャートである。
【図２０】図７の排出直前センサ側の動作のフローチャートである。
【図２１】図８の撮像センサ側の動作のフローチャートである。
【図２２】図８の排出直前センサ側の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１…排出機、２…排出直前センサ、３…カメラ、３a…カメラａ、３b…カメラｂ、４…撮像センサ、４a…撮像センサ、４b…撮像センサ、５…検査対象物(ボトル)、５ａ…ボトル側壁部、５ｂ…ボトル底部、５ｃ…ボトルキャップ、６…搬送手段(コンベア)、６ａ…入口搬送コンベア、６ｂ…出口搬送コンベア、７…制御装置、８…機械制御部、９…記憶部、１０…画像処理部、１１…画像入力部、１２…不良品(不良ボトル)、１３…検査データ、１４…検査データポインタ、１５…排出ポインタ、２１…ボトル整列グリップコンベア、２２…グリッパ、２３…モータ、２４…沈殿異物検査部グリップコンベア、２５、２５ａ…異物、２６…沈殿異物撮像画像、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ…透過照明光、２８ａ、２８ｂ…沈澱異物検査位置、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…照明光照射手段、３０…ボトル排出搬送コンベア、３１ａ…異物画像、３２…ボトル凹凸、３３…ボトル整列部、３４…ボトル排出部。
【図１】
2009063409.tif 000003
【図２】
2009063409.tif 000004
【図３】
2009063409.tif 000005
【図４】
2009063409.tif 000006
【図５】
2009063409.tif 000007
【図６】
2009063409.tif 000008
【図７】
2009063409.tif 000009
【図８】
2009063409.tif 000010
【図９】
2009063409.tif 000011
【図１０】
2009063409.tif 000012
【図１１】
2009063409.tif 000013
【図１２】
2009063409.tif 000014
【図１３】
2009063409.tif 000015
【図１４】
2009063409.tif 000016
【図１５】
2009063409.tif 000017
【図１６】
2009063409.tif 000018
【図１７】
2009063409.tif 000019
【図１８】
2009063409.tif 000020
【図１９】
2009063409.tif 000021
【図２０】
2009063409.tif 000022
【図２１】
2009063409.tif 000023
【図２２】
2009063409.tif 000024