JP2004271205A - 容器口部の欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査体の容器の形が変更された場合でも、容易且つ迅速に対応でき、安定した高検出率で欠陥を検出することのできる容器口部の欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】容器口部５０Ａの天面と、内面と、側面の夫々の面に対し、夫々異なる角度から投光するＬＥＤグループＬ１〜６と、投光された部位を２次元画像として採取するカメラＣ１〜１１と、取得した画像に対して画像解析を行なう画像処理部３０とを備え、ＬＥＤグループＬ１〜６とカメラＣ１〜１１との組み合わせにより形成される複数通りの画像を、前記カメラＣによって時系列に採取し、該採取された複数の画像を用いて、画像処理部３０が前記容器口部５０Ａの欠陥検査をする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器口部の欠陥検査装置に関し、コンベア搬送される容器の口部における傷や突起等の欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器を製造する際に、容器の口部にビリ、変形、出不良、泡、欠け、傷、焦げによる着色等の欠陥が生ずることがあり、従来から、製造ライン上での容器口部の外観上の欠陥検査が行なわれている。
容器口部に対する従来の欠陥検査装置については、例えば、特開２０００−５５８２７号公報（特許文献１）に示されている。
図１１に、この特許文献１に示される欠陥検査装置の概略構成図を示す。図中、被検査体である容器８１は、搬送ライン８２にて搬送される。欠陥検査装置８０は照明８４を備え、この照明８４を容器８１の口部８１Ａの上側に配置することによって、口部８１Ａに投光するようにされている。
【０００３】
また、搬送ライン８２の側方には、センサ８３を備え、これによって容器８１が面前に到達したか否かを感知するように構成されている。そして、口部８１Ａの周囲横方向に９０度間隔で４つの２次元ビデオカメラ８５Ａ〜８５Ｄを夫々設置している。
なお、前記ビデオカメラ８５Ａ〜８５Ｄは、口部８１Ａを横方向から９０度ずつの４分割で合計３６０度の角度で撮影し、採取するためのものであって、その撮影視野が口部８１Ａ全周を４方向から撮影するように設定されている。
【０００４】
更に欠陥検査装置８０は、画像処理装置８６を備え、この画像処理装置８６にセンサ８３の検出信号およびビデオカメラ８５Ａ〜８５Ｄの採取画像を取り込み、口部８１Ａでの欠けや突起等を異物と区別して検出するように構成されている。
【０００５】
このような構成の欠陥検査装置８０においては、次のように動作する。容器８１が搬送ライン８２上で搬送され、これをセンサ８３が検出し、照明８４の下で、ビデオカメラ８５Ａ〜８５Ｄによる口部８１Ａの４方向からの画像採取が行なわれる。４方向から採取したビデオカメラ８５Ａ〜８５Ｄの画像は、画像処理装置８６に取込まれ、口部８１Ａに欠けや突起が検出された容器８１は、欠陥品として搬送ライン８２から排除される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２０００−５５８２７号公報（第２頁右欄第４１行乃至第３頁左欄第１５行、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献１においては、固定された４台のカメラで口部８１Ａの外側面の周囲画像を採取する構成となっている。そのため、口部８１Ａの内面検査や口部８１Ａの天面検査をする場合は、前記固定された４台のカメラ８５Ａ〜８５Ｄと照明８４とを再度、最適な位置に配置しなくてはならない。
このような作業は、被検査体である容器の形（型）が変更した場合（以下、型替と呼ぶ）にも生じ、配置作業だけでも多大な時間を要してしまうという技術的課題を有していた。
また、前記カメラや照明の位置を設定する場合に、設定を行なうオペレータによって個人差があるために、設定位置が夫々のオペレータによって異なり、欠陥検出感度にばらつきが生じていた。そのため歩留まりに変動が生じてしまう問題があった。
【０００８】
また、コンベア搬送ライン上で容器を搬送しながら口部８１Ａの各部（側面、天面、内面）を連続的に採取し検査する場合、前記各部の画像採取用のカメラや照明を用意し、夫々をラインに沿って配置しなければならず、検査機器のスペースとして大きなフットプリントを要していた。
【０００９】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、被検査体の容器の形が変更された場合でも、容易且つ迅速に対応でき、安定した高検出率で欠陥を検出することのできる容器口部の欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にかかる容器口部の欠陥検査装置は、容器口部の欠陥を検査する欠陥検査装置であって、搬送される前記容器の口部の天面と、内面と、側面の夫々の面に対し、夫々異なる角度から投光する複数の投光部と、前記投光部によって投光された部位を２次元画像として採取する複数のカメラと、前記カメラによって採取された画像に対して画像解析を行なう画像処理部とを備え、前記複数の投光部と前記複数のカメラとの組み合わせにより形成される複数通りの画像を、前記カメラによって時系列に採取し、該採取された複数の画像を用いて、前記画像処理部が前記容器口部の欠陥検査をすることに特徴を有する。
このように構成することによって、容器口部の天面、内面、側面の２次元画像を時系列に連続的に採取し、該画像を画像解析することによって、容器口部の欠陥検査を短時間で網羅的におこなうことができる。
また、時系列で容器口部の各部画像を撮影して採取するため、各部撮影時に投光される光は時差をもって投光される。そのため、光の干渉による悪影響を避けることができる。
【００１１】
ここで、前記複数の投光部および複数のカメラが配設される略ドーム形状の保持体を更に備え、前記保持体内に前記容器口部が覆われた状態で、前記容器口部に対して前記複数の投光部が投光し、前記複数のカメラが前記容器口部の画像を採取することが好ましい。
このようにドーム形状の保持体であれば、容器口部の天面、内面、側面の全てを採取可能な位置にカメラを配置することができ、また、投光部もあらゆる角度から容器口部を投光することができる。
また、前記保持体において、夫々のカメラと投光部が、略位置固定されて配設されることで、被検査体を他の形状の容器に切り替える際の設定作業を容易にすることができる。即ち、容器口部の各部に対するカメラと投光部の位置設定を行なう際には、前記保持体と容器口部との距離設定のみを行なえばよい。
更に、カメラや投光部の設置スペースは前記ドーム形状の保持体の設置スペース内に収まるため、これらのフットプリントを小さくすることができる。
【００１２】
また、前記複数の投光部のうち、所定数の投光部が前記容器口部に対して、同時に投光するようにしてもよい。このようにすれば、様々な投光部の組み合わせで同時に容器口部に対して投光することができる。これによって、一方向の投光のみでは、浮かび出ない傷等を浮き出すことができる。
前記複数のカメラのうち、所定数のカメラが前記容器口部の画像を同時に採取しても良い。このようにすれば、容器口部の天面、内面、側面の２次元画像を時系列に連続的に採取することができる。また、光の干渉による悪影響を避けるため、容器口部の側面を左側面、右側面の画像に分けて採取することができる。
【００１３】
また、前記画像処理部は、前記カメラが採取した夫々の画像に対し、該画像内の検査範囲を指定する検査ウインドウを設定すると共に、前記画像内に輝度値測定用の輝度ウインドウを設定し、前記輝度ウインドウ内の測定された輝度値から、欠陥判定の輝度しきい値を決定する適正輝度検査と、前記検査ウインドウ内の画像に対する輝度変化による形状検査とを実施し、前記適正輝度検査の結果に基づく輝度しきい値を用いて、前記形状検査から前記容器口部の欠陥有無を判定することが望ましい。
このように検査ウインドウによって、該ウインドウ内の形状を検査すると共に、輝度ウインドウ内の適正輝度検査によって、適正輝度（輝度しきい値）を決定するため、欠陥検出率の精度を向上することができる。また、これによって誤検出を防ぐことができる。
【００１４】
更に、前記適正輝度検査における欠陥判定の輝度しきい値は、ウインドウ内の測定された輝度値によって変化し、予め設定された輝度しきい値を補正することによって決定されることが望ましい。
容器口部の輝度は、前記容器口部の検査部位夫々において異なり、また、該検査部位に対する前記投光部の投光角度と投光量によっても異なる。更には、投光部の投光の変動、劣化等により変化する。
このように、輝度しきい値の適正値が変化するため、欠陥判定の輝度しきい値をウインドウ内の測定された輝度値によって変化させることによって、正確な欠陥検出を行なうことができる。
【００１５】
更に、前記略ドーム形状の保持体を複数個備え、該複数の保持体は容器の搬送方向に沿って一体形成されると共に、前記保持体の夫々に前記複数の投光部と複数のカメラとが配設されるようにしてもよい。
例えば、２つのドーム形状の保持体をコンベア搬送方向に沿って一体形成した場合、一方の保持体部分で容器口部の内面と片側の側面の画像、他方の保持体部分で容器口部の天面と残る片側側面の画像を採取するというように構成することができる。
このような構成によって高速のコンベア搬送速度にも対応することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる欠陥検査装置について、図に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は欠陥検査装置の全体構成を示すブロック図であって、図１に示す欠陥検査装置１００は、例えば樹脂製容器の口部（以下、容器口部と呼ぶ）における異物や欠陥の有無を検査する装置である。
この欠陥検査装置１００は、容器口部を撮影して該容器口部の画像を採取する画像採取部１と、画像採取部１によって採取した画像を解析処理して欠陥の有無を判定する画像処理部３０と、オペレータが操作するオペレータ操作部４０とで構成される。
【００１７】
画像採取部１は、複数のＣＣＤカメラと、投光用のＬＥＤと、フォトセンサとを有する略ドーム形状の検査ヘッド２によって、被検査体である容器口部を撮影し、２次元の画像データを採取して画像処理部３０に渡す機能を備えている。なお、検査ヘッド２が有する複数のカメラは接続コネクタ３を介して画像処理部３０と接続され、ＬＥＤ及びフォトセンサは接続コネクタ４を介して画像処理部３０と接続される。
【００１８】
また、画像処理部３０は、該画像処理部３０の中枢である中央処理部３５を備え、この中央処理部３５が画像処理部３０内の全ての信号の制御をおこなうと共に、画像採取部１が取得した画像データに対して画像解析処理をおこなう。
なお、この中央処理部３５は、演算装置（図示省略）と、画像解析処理のプログラムを有する記憶部（図示省略）と、該プログラムに使用するデータを一時記憶する記憶部（図示省略）とを少なくとも備えている。
【００１９】
更に、画像採取部１から入力されるＣＣＤカメラの２次元画像、フォトセンサの信号を夫々、中央処理部３５内で処理可能なデータ形態に変換する、カメラインタフェイス部３１およびセンサインタフェイス部３２を備えている。
更にまた、画像採取部１のＬＥＤの投光制御をおこなうＬＥＤ投光制御部３３と、被検体である容器を搬送するコンベアからのコンベア動作のエンコード信号が入力されるエンコーダパルス入力部３７と、欠陥検査結果である容器排出信号を出力する排出信号出力部３６とを備えている。
そして、前記カメラインタフェイス部３１と、センサインタフェイス部３２と、ＬＥＤ投光制御部３３の動作制御は中央処理部３５によって行なわれる。
なお、エンコーダパルス入力部３７に入力されるコンベアからのエンコード信号は、画像採取部１のＣＣＤカメラおよびＬＥＤの動作を同期制御するタイミング信号として使用される。
【００２０】
また、オペレータ操作部４０は、例えば検査開始時や各種パラメータ設定時等に、オペレータが信号を入力する手段であるキーボード４２と、容器口部の画像等を表示するモニタ４１とを備え、それらは画像処理部３０の中央処理部３５に接続されている。
【００２１】
続いて、画像採取部１の構成について詳細に説明する。図２は画像採取部の平面図であり、図３はその側面図である。
図２、図３に示すように、支柱５、６が容器５０の搬送手段であるコンベア１０を挟んで夫々設置されている。
容器５０はコンベア１０上を直立状態で搬送され、その容器口部５０Ａの各部画像が検査ヘッド２によって採取されるように構成されている。
【００２２】
この検査ヘッド２は、複数のＣＣＤカメラ（以下、カメラと呼ぶ）Ｃ１〜１１および複数のＬＥＤグループＬ１〜６と、それらを保持するドーム型保持体１１と、容器口部５０Ａを検知するフォトセンサであるセンサ部Ｓとで構成される。
【００２３】
前記ドーム型保持体１１は、図２、図３に示すように、略ドーム形状の筐体であるドーム部１１Ａの左右両側に夫々フランジ１１Ｂと１１Ｃとが一体形成されている。
このドーム部１１Ａには、投光部である６つのＬＥＤグループＬ１〜６と、前記ＬＥＤグループＬ１〜６によって投光された部位を２次元画像として撮影し、採取する１１台のカメラＣ１〜１１とが配設されている。なお、図２中、ＬＥＤは楕円で図示され、カメラは矩形で図示されている。
【００２４】
前記カメラＣ１〜１１は、容器口部５０Ａを複数方向から撮影し、画像採取するよう設けられている。カメラＣ１は容器口部５０Ａの天面撮影用のカメラであり、ドーム部１１Ａの中心最上部に取り付けられている。カメラＣ２〜５は、直立した容器５０の軸線と所定の傾斜角度をもってドーム部１１Ａに配設され、これによって口部５０Ａの内面を４方向から撮影できるようにされている。更に、カメラＣ６〜１１は、容器口部５０Ａの側面を横６方向から撮影できるようにドーム部１１Ａに、容器５０Ａの軸線と略垂直になるように配設されている。
【００２５】
また、６つのＬＥＤグループＬ１〜６は、容器口部５０Ａに対して多方向から投光するものであり、カメラＣ１〜１１の隙間を埋めるようにドーム部１１Ａに配設されている。また更に、各ＬＥＤグループは、夫々複数のＬＥＤ投光器で構成されている。
なお、欠陥検査装置１００において、前記複数のカメラＣのいずれかと複数のＬＥＤグループＬのいずれかのは、常に同時に動作するように構成されている。即ち、ＬＥＤグループＬによって、容器口部５０Ａに投光し、この投光によって傷等の欠陥が光学的に浮き出され、浮き出した傷等の欠陥をカメラＣによって撮影するようにされている。
【００２６】
前記ドーム部１１Ａの前後（図１のｙ軸方向）両側には、容器５０が搬送される際の、容器口部５０Ａの通過口となる開口部１１Ｄ、１１Ｅが夫々形成されている。
そして、この開口部１１Ｄと１１Ｅとによって形成される空間（容器口部５０Ａの通過経路）にはセンサ部Ｓが配設されている。このセンサ部Ｓは、容器５０の有無を検出するセンサＳ１およびＳ２がフランジ１１Ｃ側に並べて配設され、それらに夫々対面するかたちで、反射板１４、１５がフランジ１１Ｂ側に並べて配設されている。
即ち、センサＳ１からの光線を反射板１４が反射し、その反射光をセンサＳ１が検知するように構成されている。同様に、センサＳ２からの光線を反射板１５が反射し、その反射光をセンサＳ２が検知するように構成されている。これによって、図２，３におけるｘ軸方向に形成された光線を遮る物体を検知し、検知信号を画像処理部３０に渡すようにされている。
また、フランジ１１Ｂには、画像処理部３０とカメラＣ１〜１１とを接続するコネクタ３と、同じく画像処理部３０とＬＥＤグループＬ１〜６及びセンサ部Ｓとを接続するコネクタ４とが設置されている。
【００２７】
なお、ドーム型保持体１１のフランジ１１Ｂおよび１１Ｃには、夫々支柱５、６を貫装する穴が設けられ、高さ調整用グリップ７と固定用クランプ８とによって夫々のフランジが挟まれて固定されている。すなわち、高さ調整用グリップ７によって検査ヘッド２の高さ調整が可能となっており、検査ヘッド２と容器口部５０Ａとの距離が調整できるように構成されている。
【００２８】
続いて、欠陥検査装置１００の動作について説明する。
図４は、中央処理部３５におけるソフトウェアによる処理の概要を示している。まず、符号Ａで示す電源ＯＮによって、符号Ｂで示す初期設定の処理が実行され、システム動作の準備を行う。この初期設定Ｂにおいて、カメラＣ１〜１１のウインドウ位置、欠陥判定のパラメータ、輝度検出ウインドウ等が設定される。なお、既に設定されている場合には、その内容が設定され、また装置導入時にあっては予め与えられた値に設定される。
【００２９】
次に、オンライン処理Ｄ、あるいはオフライン処理Ｃのいずれがオペレータによって選択される。なお、オンラインとは、コンベア１０によって容器５０が搬送されている状態を指し、オフラインとは、コンベア１０の稼動が停止している状態を指している。
この選択が、オフライン処理Ｃの場合には、符号Ｅで示すオフラインの初期設定の処理によりオフライン処理の準備を行い、処理選択を待つ。このオフライン処理には、ウインドウ設定処理Ｆ、オンライン検証処理Ｇ、型替処理Ｈがあり、これらは選択により実行される。
なお、このオフライン初期設定では、オンライン（コンベア稼動時）での状態パラメータ、検査本数、欠陥種別等の各カウンタ値が中央処理部３５の記憶部に記憶保持される。
【００３０】
そして、オペレータがウインドウ設定処理Ｆを選択した場合、オペレータは次のように作業を行なう。オペレータは、図８に示すようにカメラＣ１が撮影する容器口部５０Ａの天面画像６０に対し、リング状に形成された８分割の検査ウインドウ６１を配置設定する。
また、図９に示すようにカメラＣ２〜５が撮影する容器口部５０Ａの内面画像６２夫々に対しては、検査ウインドウ６３および輝度ウインドウ６４を配置設定する。
更に、図１０に示すようにカメラＣ６〜１１が撮影する容器口部５０Ａの側面画像６５夫々に対しては、検査ウインドウ６６〜６９および輝度ウインドウ７０を配置設定する。
【００３１】
また、このウインドウ設定作業において、オペレータは、設定した各検査ウインドウについて、欠陥判定パラメータを夫々設定し、各輝度ウインドウについて輝度可変パラメータ、累算輝度値を夫々設定する。
カメラＣ１が採取する天面画像６０の検査ウインドウ６１については、欠陥判定パラメータとして次のようなパラメータを設定する。
まず、８分割された検査ウインドウ６１夫々について、各画素の濃淡（輝度値）の累算値を濃淡累算値比較パラメータとする。さらに、この検査ウインドウ６１夫々の各画素の輝度を２値化するしきい値を設定し、各画素の輝度を２値化して累算し、これを２値化累算値比較パラメータとする。
【００３２】
そして、カメラＣ２〜１１が採取する画像６２、６５のうち、輝度ウインドウ６４、７０夫々については、輝度可変パラメータとして乗率Ｋを設定し、また、ウインドウ内各画素の輝度値を累算し、設定時累算輝度値として設定する。
この乗率Ｋと設定時累算輝度値とは、オンライン処理での欠陥検査処理において用いるパラメータである。具体的には、欠陥判定処理での適正輝度検査処理において、輝度ウインドウ６４、７０夫々で受光した各画素の輝度値の累算値と前記設定時累算輝度値との差分をとり、これに乗率Ｋを乗算することにより、輝度しきい値が求められる。
【００３３】
さらに、検査ウインドウ６３、６６〜６９内夫々について、ウインドウ内各画素の濃淡（輝度値）の累算値を濃淡累算値として設定する。この濃淡累算値は、オンライン処理での形状検査処理において、各輝度ウインドウで求められた輝度しきい値と加算され、欠陥判定パラメータとして使用される。
【００３４】
また、オフライン検証処理Ｇが選択された場合、オペレータは次のように作業を行なう。モニタ４１上にはオフライン初期設定で中央処理部３５に記憶保持されたオンライン時の状態パラメータ、すなわち検査ヘッド２の位置設定、カメラＣ１〜１１に対する検査及び輝度ウインドウ、欠陥検出パラメータ等の情報が表示される。
従って、オペレータは、モニタ４１に表示された前記の情報に対して検証を行なう。
【００３５】
また、容器の型替処理Ｈが選択された場合、オペレータは次のように作業を行なう。先ず検査ヘッド２の高さ位置等の位置設定について、オペレータはモニタ４１に映し出された画像を参照しながら、変更された新たな型の容器に対して検査ヘッド２を容器適切な位置に設定する。また、容器５０のコンベア１０上の位置についても同様に、オペレータはモニタ４１に映し出された画像を参照しながら、適切な位置に設定する。
【００３６】
続いて、図５のフローチャート図および図７の動作タイミング図に基づいて、欠陥検査装置１００による欠陥検査処理（オンライン処理Ｄ）について説明する。
前記したように、オンライン処理Ｄ、オフライン処理Ｃの選択の際、オペレータによって、オンライン処理Ｄが選択された場合、図５に示す流れに基づいて欠陥検査処理が行なわれる。
【００３７】
まず、オンラインでの検査工程では、オンライン初期設定が行なわれる（ステップＳ１）。そして、コンベア１０に載置された容器５０が図１に示すｙ軸正方向に搬送され、センサＳ１が容器口部５０Ａを検知する（ステップＳ２）。
このセンサＳ１による検知後、画像処理部３０の中央処理部３５は、エンコーダパルス入力部３７から入力されるエンコーダパルスを所定数カウントする。これにより、中央処理部３５は容器口部５０Ａの搬送方向の位置を決定し、検査位置の確認処理が行なわれる（ステップＳ３）。
そして、図７のタイミング図に示すように、センサＳ１信号がオン状態になると、これに同期してＬＥＤグループＬ２〜４が容器口部５０Ａに向けて投光し、カメラＣ２〜５が容器口部５０Ａの内部を撮影し、画像採取する（ステップＳ４）。
【００３８】
前記カメラＣ２〜５による所定時間の撮影が終了すると、これに同期してＬＥＤグループＬ５が容器口部５０Ａに向けて投光し、カメラＣ６〜８が容器口部５０Ａの側面を撮影し、画像採取する（ステップＳ５）。
次いで、センサＳ２が容器５０を検知すると（ステップＳ６）、センサＳ２信号がオン状態となり、これに同期してＬＥＤグループＬ１が容器口部５０Ａに向けて投光し、カメラＣ１が容器口部５０Ａの天面を撮影し、画像採取する（ステップＳ７）。
【００３９】
また、カメラＣ１による所定時間の撮影が終了すると、これに同期してＬＥＤグループＬ２が容器口部５０Ａに向けて投光し、再びカメラＣ１が容器口部５０Ａの天面を撮影し、画像採取する（ステップＳ８）。
そして、ステップＳ８におけるカメラＣ１による所定時間の撮影が終了すると、これに同期してＬＥＤグループＬ６が容器口部５０Ａに向けて投光し、カメラＣ９〜１１が容器口部５０Ａの側面を撮影し、画像採取する（ステップＳ９）。
【００４０】
以上カメラＣ１〜１１によって時系列に撮影され、採取された画像は夫々画像処理部３０に入力されて、欠陥有無の判定処理が行なわれる（ステップＳ１０）。
この結果，欠陥なしと判定されると（ステップＳ１１）、搬送ライン上に容器を残し、他の容器の検査を継続する場合は（ステップＳ１３）、ステップＳ２の処理に戻り、次の容器に対する検査が行なわれる。
一方、欠陥品と判定された場合には（ステップＳ１１）、排出信号が排出信号出力部３６（図１参照）に出力される。そして、その排出信号を受け取った排出機構（図示省略）により容器は欠陥品として搬送ライン上から取り除かれる（ステップＳ１２）。そして、他の容器の検査を継続する場合には（ステップＳ１３）、ステップＳ２に戻って次の容器に対して検査が行なわれる。
【００４１】
更に、前記ステップＳ１０における欠陥判定処理について、図６のフローチャート図および図８乃至図１０に基づいて説明する。この欠陥判定処理は画像処理部３０の中央処理部３５において行なわれる。
欠陥判定処理においては、先ずカメラＣ２〜５によって採取された画像夫々に対して適正輝度検査処理がおこなわれる（ステップＳ１０１）。ここでは図９に示す輝度ウインドウ６４の輝度値を測定し、適正な輝度しきい値が決定される。なお、欠陥判定の輝度しきい値は、検査部位毎に検査前に予め設定（オフラインのウインドウ設定処理Ｆにおいて設定）され、中央処理部３５にしきい値のパラメータとして保持されているが、輝度ウインドウ６４の輝度値の測定結果を受けて、この輝度しきい値は、補正され、最終的に決定される。
【００４２】
そして、カメラＣ２〜５によって採取された画像夫々に対して検査ウインドウ６３内の輝度変化による形状検査処理が行なわれる（ステップＳ１０２）。
この形状検査は、前記補正された輝度しきい値を用いて、例えば、特開２０００−５５８２７に示されているように、画像信号の微分処理を行い、その微分波形の波形幅から判定する。
【００４３】
次いで、カメラＣ６〜１１によって採取された画像夫々に対して適正輝度検査処理が行なわれる（ステップＳ１０３）。これは図１０に示す輝度ウインドウ７０の輝度値が測定され、適正な輝度しきい値が決定される。
そして、カメラＣ６〜１１によって採取された画像夫々に対して、前記した場合と同様に、検査ウインドウ６６〜６９内の輝度変化による形状検査処理が行なわれる（ステップＳ１０４）。
【００４４】
次いで、カメラＣ１とＬＥＤグループＬ１の組み合わせにより採取された画像に対して検査ウインドウ６１内の輝度変化による形状検査処理が行なわれる（ステップＳ１０５）。
最後に、カメラＣ１とＬＥＤグループＬ２の組み合わせにより採取された画像に対して検査ウインドウ６１内の輝度変化による形状検査処理が行なわれる（ステップＳ１０６）。
このステップＳ１０５、ステップＳ１０６の形状検査処理の前に、適正輝度検査処理が行なわれないのは、ＬＥＤグループＬ１、Ｌ２による投光が落射照明であり、被検体（容器口部５０Ａの天面）からの直反射光を受光するためである。すなわち、被検体（容器口部５０Ａの天面）が良品の場合は、測定毎の輝度値が常に安定しているため、輝度ウインドウによる適正輝度検査が必要ないためである。
このようにして、全ての処理が順次行なわれることによって、欠陥有無の判定処理が終了する。
【００４５】
なお、コンベア１０の搬送速度が高速で、図７のタイミング図に沿って対応できない場合には、前記ドーム型保持体１１を複数個備え、それらをコンベア搬送方向に沿って一体形成し、各保持体に前記カメラＣ１〜１１とＬＥＤグループＬ１〜６とを夫々分割して配設してもよい。
例えば、２つのドーム型保持体１１を容器の搬送方向に沿って一体形成した場合、一方のドーム型保持体１１部分で容器口部５０Ａの内面と片側の側面の画像、他方のドーム型保持体１１部分で容器口部５０Ａの天面と残る片側側面の画像を撮影し、採取するというように構成することができる。
このような構成によって十分に高速の搬送速度にも対応することができる。
【００４６】
以上説明した本発明の実施形態によれば、省スペースで容器口部の各部位（天面、内面、側面）に対して、欠陥検査を網羅的に行なうことができる。
また、容器の型替を行なう場合に、カメラと投光部の位置設定については、検査ヘッド２の高さ、すなわち検査ヘッド２と容器口部５０Ａとの距離設定のみを行なえば、容器口部各部位の検査全てに対して一括して設定変更を行なうことができる。このため、型替における設定変更を容易に行なうことができる。
【００４７】
更に、前記したように型替のときには、カメラと投光部の位置設定については、検査ヘッド２の高さ調整のみを行なえばよい。したがって、オペレータによる設定のずれが生じる危険性を低減することができる。この結果、欠陥検出率が安定し、歩留まりの変動を防止することができる。
また、上記実施形態にあっては、画像処理部３０による欠陥検出処理においては、輝度ウインドウを設定し、輝度変化を監視することにより欠陥の有無を判定しているが、本発明はこれに限定されることなく、輝度ウインドウを設けず、一定の輝度しきい値を用いて、欠陥の有無を判定しても良い。但し、この場合、輝度しきい値の補正がなされないため、検出率が劣る。
【００４８】
なお、上記実施形態の容器の材質は特に限定されるものではなく、本発明は、ガラス、樹脂、ＰＥＴ、テーブルウエア容器等の検査装置としても用いることができ、広く容器全般に適用することができる。また、同様な手法を容器の他の部位である胴部のビリ、シワ、泡の欠陥検査に適用できる。
また、上記実施形態におけるＣＣＤカメラとＬＥＤの数は、一例であって本発明はこれに限定されるものではない。またＬＥＤの投光は白色に限定されず、容器の色に応じて変えても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、被検査体の容器の形が変更された場合でも、容易且つ迅速に対応でき、安定した高検出率で欠陥を検出することのできる容器口部の欠陥検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる容器口部の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、画像採取部の平面図である。
【図３】図３は、画像採取部の側面図である。
【図４】図４は、欠陥検査装置の動作フローチャート図である。
【図５】図５は、欠陥検査装置の動作フローチャート図である。
【図６】図６は、欠陥判定処理のフローチャート図である。
【図７】図７は、ＣＣＤカメラとＬＥＤグループの動作タイミング図である。
【図８】図８は、取得した容器口部の天面画像の処理イメージである。
【図９】図９は、取得した容器口部の内面画像の処理イメージである。
【図１０】図１０は、取得した容器口部の側面画像の処理イメージである。
【図１１】図１１は、従来の容器口部の欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 画像採取部
２ 検査ヘッド
１０ コンベア
３０ 画像処理部
４０ オペレータ操作部
５０ 容器
５０Ａ 容器口部
６１ 検査ウインドウ
６３ 検査ウインドウ
６４ 輝度ウインドウ
６６ 検査ウインドウ
６７ 検査ウインドウ
６８ 検査ウインドウ
６９ 検査ウインドウ
７０ 輝度ウインドウ
１００ 欠陥検査装置
Ｃ カメラ
Ｌ ＬＥＤグループ
Ｓ センサ部

Claims (7)

1. 容器口部の欠陥を検査する欠陥検査装置であって、
   搬送される前記容器の口部の天面と、内面と、側面の夫々の面に対し、夫々異なる角度から投光する複数の投光部と、前記投光部によって投光された部位を２次元画像として採取する複数のカメラと、前記カメラによって採取された画像に対して画像解析を行なう画像処理部とを備え、
   前記複数の投光部と前記複数のカメラとの組み合わせにより形成される複数通りの画像を、前記カメラによって時系列に採取し、該採取された複数の画像を用いて、前記画像処理部が前記容器口部の欠陥検査をすることを特徴とする容器口部の欠陥検査装置。
2. 前記複数の投光部および複数のカメラが配設される略ドーム形状の保持体を更に備え、
   前記保持体内に前記容器口部が覆われた状態で、前記容器口部に対して前記複数の投光部が投光し、前記複数のカメラが前記容器口部の画像を採取することを特徴とする請求項１に記載された容器口部の欠陥検査装置。
3. 前記複数の投光部のうち、所定数の投光部が前記容器口部に対して、同時に投光することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された容器口部の欠陥検査装置。
4. 前記複数のカメラのうち、所定数のカメラが前記容器口部の画像を同時に採取することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された容器口部の欠陥検査装置。
5. 前記画像処理部は、前記カメラが採取した夫々の画像に対し、該画像内の検査範囲を指定する検査ウインドウを設定すると共に、前記画像内に輝度値測定用の輝度ウインドウを設定し、
   前記輝度ウインドウ内の測定された輝度値から、欠陥判定の輝度しきい値を決定する適正輝度検査と、前記検査ウインドウ内の画像に対する輝度変化による形状検査とを実施し、
   前記適正輝度検査の結果に基づく輝度しきい値を用いて、前記形状検査から前記容器口部の欠陥有無を判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載された容器口部の欠陥検査装置。
6. 前記適正輝度検査における欠陥判定の輝度しきい値は、ウインドウ内の測定された輝度値によって変化し、予め設定された輝度しきい値を補正することによって決定されることを特徴とする請求項５に記載された容器口部の欠陥検査装置。
7. 前記略ドーム形状の保持体を複数個備え、該複数の保持体は容器の搬送方向に沿って一体形成されると共に、
   前記保持体の夫々に前記複数の投光部と複数のカメラとが配設されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載された容器口部の欠陥検査装置。

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