高嶋技研株式会社の「売りの技術」
収められ、出荷保管庫に搬送される。生産速度は飲料・ドリンク剤の生産ラインにおける自動検査装置

年々早くなり、ドリンク剤のびん製品で 1 分間に飲料・ドリンク剤の生産工場では、工場内の生最大 1000 本が生産されている。

産ラインでは、製品に不良品が含まれていないか、生産ラインにはさまざまな検査工程がある。空び検査を行っているが、近年の生産速度の高速化にんの状態の検査、充填された液量の検査、製品内のより目視検査は困難になり、自動検査装置が必要異物の検査、キャップの外観とラベルの外観の検な設備となっている。

査、賞味期限の印字の状態の検査、段ボールの状態の検査などさまざまな検査が行われている。

1. 飲料・ドリンク剤の生産工程と検査装置の関係

当社は、その検査工程に対応する「空びん検査

飲料・ドリンク剤の生産ラインでは、図 1 のよ装置」、「X 線入味検査装置」、「異物検査装置」、「実うに製品が生産されている。

びん外観検査装置」（実びんとは内容液が充填され、まず、空びん（中味が入っていない状態のびん）キャップが取り付けられた状態のびん）、「印字検査が充填機に搬送され、内容液を充填される。その装置」、「段ボールケース検査装置」を提供しお客様後、キャッパーによりキャップが装着され、ラベの検査工程の自動化・無人化に貢献している。

ラーによりラベルが取り付けられ、印字機により以降、各検査工程と対応する検査装置について賞味期限を印字され、ケーサーにより段ボールに図1説明する。

飲料・ドリンク剤の生産ライン—

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1.1 空びん検査装置
容器メーカーで製造されたびんは、生産工場に搬入され、パレットから取り出され、生産ラインへ供給される。その工程がびんへ影響を与え、不具合が発生する問題がある。不具合の代表的な内容は、「ひび」、「欠け」、「割れ」、「キズ」、「汚れ」、「異物」、「泡」などの欠陥である。「泡」については、びんの製造時に発生する問題であり、びんの容器メーカーも検査を行って出荷しているが、重大欠陥に結びつく可能性がある問題であるため、

図2

空びん直線搬送および検査用カメラ位置生産ラインの検査工程でも検査を行っている。
当社の「空びん検査装置」は、図 2 に示すように直線搬送による検査を行っている。他の方法としてロータリー式があるが、ロータリー式は直線搬送に比べ、容器サイズの違いによる型替えに多くの時間が必要である。また、新しいサイズの容器に対応するには容器サイズにあった部品が必要となり、多くの費用が発生する。対照的に直線搬
送は容器サイズによる型替えが容易で、容器の許容寸法（設計寸法）内であれば、新しいサイズの容器にも対応が可能である。
検査の内容としては、「胴部」「口天面部」「底部」
図3がある。

胴部検査

びんの胴部は、透過光をモノクロエリアカメラ全 12 台で撮像し欠陥箇所を検出する。透過光を使用することで、欠陥箇所は図 3 に示すように光の屈折により暗く撮像され検出が可能になる。
びんの口天面部は、口天面部からの乱反射光を1 台のカメラで撮像し欠陥箇所を検出する。乱反射

図4

光を使用することで、図 4 に示すようにガラス表口天面部検査面の欠けやひびが明るく撮像され検出が可能になる。
びんの底部は、びんをグリップ搬送し、びんの底面からの透過光を 1 台のカメラでびん上部からの底をのぞき込むように撮像することで図 5 に示
図5すように欠陥箇所を検出する。
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底部検査

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1.2 X 線入味検査装置
内容液が充填されキャップが装着されたびん製品は、内容量の検査を行うことが計量法により義務付けられている。生産ラインでは X 線入味検査
図6装置で液面高さを測定することにより内容量を代入味検査替的に保証している。
X 線入味検査装置は、図 6 に示すように X 線発生器と X 線ラインセンサで構成され、びん製品を透過した X 線を X 線ラインセンサで撮像することにより画像を生成している。撮像された画像から液面高さを測定し、液面高さが上下限許容内の製品を良品、それ以外を不良品として判定している。
当社の X 線入味検査装置は X 線ラインセンサが搬送コンベヤと撮像同期をとることにより、搬送速度の変動に対応できるよう設計され、また、複数のラインで液面を測定することにより液面高さの図7平均値を算出することにより液面の傾きや揺れに異物検査（可視光）対して安定させるなど、さまざまな方法で安定した入味検査を実現している。

時は X 線で検出する。ドリンク缶などを X 線で撮像を行い、図 8 に示すように撮像された画像

1.3 異物検査装置からの不良品（沈殿異物の有無）を検出する装容器の種類や検出対象としている異物の大きさ、置である。X 線入味検査と同様の構成で撮像さ材質により、異物検査の検出方法を変えている。

れ、異物が検出可能である。異物検査はドリン（1）異物検査機（可視光）

ク缶などの多彩な容器形状に対応するため照射容器が透明で内容液（異物）が検出可能な時角度の調整を行っている。

は可視光で検出する。ガラスびんやペットボトル製品の内容液部を複数の可視光カメラで撮像を行い、図 7 に示すように撮像された画像から不良品（異物の有無）を検出する装置である。
また、撮像するカメラは側面に設置し、照明はカメラと検査対象物の反対側に設置する。胴部は透過光により異物が暗く、また底部は乱反射光により異物が明るく撮像されることにより異物の検出が可能となる。
図8（2）X 線異物検査機
容器が不透明（缶、着色びん、紙パック等）な—

100—

X 線異物検査1.4 実びん外観検査装置
キャップが装着され、ラベルが貼られた製品は、外観の検査を行う。
外観の検査には、キャップ部とラベル部の検査がある。
キャップ部の検査は、「ネジ切れ」、「巻き込み不良」、「ブリッジ切れ」、「スコアー切れ」、「ドーミかぶ「汚れ」、「キズ」、「ネジボケ」、ング」、「斜め被り」、「異種」、「ノーキャップ」などの欠陥を検査する。
キャップ部の検査は重要で、キャップ部に欠陥が図9実びん外観検査 キャップ側面部

図 10実びん外観検査 キャップ天面部ある場合、リークなどの重大欠陥につながる可能性がある。
キャップ検査では、図 9 に示すようにキャップの側面から 4 台のカラーカメラと図 10 に示すようにキャップの天面上部から 1 台のカラーエリアカメラの計 5 台を用いてキャップ部の撮像を行う。
キャップ側面部では、図 9 に示すようにキャップの天面部やネジ部、裾部などの形状を測定し、欠陥を検出する。また、表面部の色の濃淡によりキズなどの欠陥を検出する。例えばネジボケは黄色
くぼ

枠内のネジの凹みの深さを測定し、許容値以下である場合に欠陥と判断している。キャップ天面部
では、図 10 に示すようにキャップ外形と印刷柄でマッチングを行い、汚れやキズなどの欠陥を検出する。緑色丸枠内でキャップの外形を測定し、赤色枠内で汚れやキズを検出している。
ラベル検査は、「斜め」、「上下ずれ」、「めくれ」、「汚れ」、「逆」、「無し」、「異種」、「2 枚貼り」、「裁図 11断ずれ」などの欠陥を検査する。

実びん外観検査 ラベル部

図 11 に示すようにラベルの貼られたびんの側面から 4 台のカラーカメラを用いて撮像を行う。の特定が容易であることから、ラベルの寸法やラ取得された画像は立体展開方式（特許取得技術）をベルの特定の位置の色の濃淡を検出できる。例え用いて 4 台の画像が結合された展開画像を生成ばラベル角部のめくれは、ラベルの四隅に配置さし、あらかじめ登録してある見本の展開画像とれた赤色枠内の特定の色の面積を測定し、許容値マッチングを行うことにより見本との相違点を欠外である場合に欠陥として判定している。

陥として検出している。また、展開画像では位置—

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1.5 印字検査装置

1.6 段ボールケース検査装置

飲料では図 12 に示すようにキャップやボトル段ボールケースの外観（天面・側面・底面の全面）に、ドリンク剤はラベルに賞味期限を印字する。印

を複数のカメラを使用し、ホットメルト（接着剤）

字した文字は一か所が欠損したり汚れたり歪んだの塗布状態や、貼り合わせ状態、印字、汚れ、破れ、りすると誤読する（例えば「0」と「8」）可能性が折れ等を総合的に検査するシステムである。
図 14 に示すように天面・側面・底面はエリアカあるため、検査が必要となっている。
印字検査は、「字違い」「汚れ」「抜け」「ラインメラまたはラインカメラを使用し撮像を行い、あら抜け」「無印字」「乱れ」などの欠陥を検査する。印

かじめ登録した見本画像とのマッチングにより欠字面から 1 台のモノクロエリアカメラを用いて撮陥の検出を行う。また、各部の寸法測定も同時に行像を行う。

う。ホットメルトの塗布状態はサーマルカメラを使用し、塗布された直後のメルトを検出している。

図 12

印字検査

図 13 に示すように撮像された画像からあらかじめ文字画像が登録された辞書データとマッチングを行い欠陥の検出を行う。マッチングでは各画素に 4 段階の重みづけが行え、より重要な箇所は1 画素でも差異があれば不良と判定する。
図 14

段ボールケース検査

文責
高嶋技研株式会社

技術部次長
前川

図 13

印字文字登録データ—102—

了