JP2010008236A - キャップ巻締状態検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送時やキャップ装着時にネックリングに軽微な傷が付いた場合であっても、容器側に設けられたマークの検出を可能とすることができるキャップ巻締状態検査方法を提供する。
【解決手段】検査位置７１の真上にカメラ７４の光学系レンズを配設し、光学系レンズを検査位置７１に配置された容器体２の垂直中心軸４１の上方にて垂直中心軸４１と光軸７３が一致するように配置する。光学系レンズの光軸７３上方にカメラ本体７５を配置する。搬送路６１の溝部９１内に下部照明９２を配設し、容器体２内の充填液１１に真下から光を照射して拡散し、拡散光をネックリング２２の下面５１側から照らす。容器側マーク３２とキャップ側マーク３４を同時に取得し、両位置からキャップ３の巻締角度αを検出して装着状態を検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、容器体に装着されたキャップの装着状態を検査するキャップ巻締状態検査方法に関する。

従来、容器体としてのペットボトルに装着されたキャップの装着状態を検査する方法として、キャップ巻締状態検査方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、前記ペットボトルの口部からは、側方へ向けて板状のネックリングが延出しており、該ネックリングには、容器側マークが設けられている。また、前記口部に螺着されるキャップの上面には、キャップ側マークが設けられており、該キャップ側マークと前記容器側マークとによって、前記キャップの締め付け量を検査できるように構成されている。

このキャップ巻締状態検査方法では、検査対象となるペットボトルの上部より、リング照明からの光を当てるとともに、当該ペットボトルの真上に配置されたカメラによって平面画像を取得する。

そして、このカメラで取得した平面画像を解析することによって、前記キャップに設けられた前記キャップ側マークと、前記ペットボトルの前記ネックリングに設けられた前記容器側マークとから前記キャップの巻締角度を検出するように構成されており、この巻締角度が予め定められた範囲内にあるか否かによって、前記キャップの締め付け状態の良否を検査できるように構成されている。
特開２００３−２３７８９０号公報

しかしながら、このような従来のキャップ巻締状態検査方法にあっては、ボトル搬送時やキャップ装着時にネックリングに傷が付いた場合、前記カメラで取得した平面画像では、この傷と容器側マークとの判別がつかなくなることがある。

この場合、前記キャップの装着状態を検査することができなくなるという問題があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、搬送時やキャップ装着時にネックリングに軽微な傷が付いた場合であっても、容器側に設けられたマークの検出を可能とすることができるキャップ巻締状態検査方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明のキャップ巻締状態検査方法にあっては、容器体の口部にキャップを螺着した状態で、前記口部の基端側に設けられたネックリングの容器側マークと前記キャップに設けられたキャップ側マークとの関係に基づいて前記キャップの装着状態を検出するキャップ巻締状態検査方法において、前記容器体の垂直中心軸の上方に、該垂直中心軸と光軸が一致するように光学系レンズを配置し、該光学系レンズの光軸上方にカメラを配置する一方、照明からの光を前記容器体内の充填液に当てて拡散し、この拡散光を前記ネックリングの裏面側から照らした状態で前記容器側マークと前記キャップ側マークとの像を前記カメラで同時に取得するとともに、前記容器側マークの位置と前記キャップ側マークの位置とから巻締角度を検出して前記キャップの装着状態を検査する。

すなわち、容器体の口部に螺着されたキャップの装着状態を検査する際には、照明からの光を前記容器体内の充填液に当てて拡散し、この拡散光を、前記口部の基端側に設けられたネックリングの裏面側から照らす。

この状態において、当該ネックリングに設けられた容器側マークの像と、前記キャップに設けられたキャップ側マークの像とをカメラで同時に取得し、前記容器側マークの位置と前記キャップ側マークの位置とから巻締角度を検出して、当該キャップの装着状態を検査する。

このとき、前記容器側マークが設けられた前記ネックリングには、容器体搬送時やキャップ装着時等に傷が付くことがある。

しかし、前記ネックリングの裏面側には、前記容器体の充填液で拡散した拡散光が照らされており、この拡散光は、前記ネックリングに付けられた傷を透過する。

このため、前記ネックリングに付けられた傷の像は、当該ネックリングに設けられた前記容器側マークの像より弱くなる。これにより、前記カメラで取得される前記傷の像と前記容器側マークの像との区別が容易に行われる。

以上説明したように本発明のキャップ巻締状態検査方法にあっては、容器側マークが設けられたネックリングが傷付いた場合であっても、容器体の充填液で拡散した拡散光を、前記ネックリングの裏面側から照らし、当該ネックリングに設けられた傷を透過させることで、前記カメラで取得される前記傷の像を前記容器側マークの像より弱くすることができる。これにより、前記傷の像と前記容器側マークの像との区別を容易に行うことができる。

したがって、搬送時やキャップ装着時に前記ネックリングに軽微な傷が付いた場合であっても、前記容器側マークの検出を可能とし、該容器側マークと前記キャップ側マークとの関係に基づく前記キャップの装着状態の検査を実施することができる。

このとき、前記ネックリングの外周部付近は、傷の発生頻度が高く、前記容器体の上部から照明を当てる従来の照明方法では、前記ネックリングより上側に螺着された前記キャップによって、当該ネックリングの外周部しか光を当てることができない。このため、このような従来技術では、照明が照らされるネックリングの外周近傍にて、前記容器側マークを認識せざるを得なかった。

しかしながら、本願発明においては、前記ネックリングの裏面側から照らされる光を利用して、前記容器側マークを検出することが可能となる。このため、傷によるマークの消失が少ない前記ネックリングの内周側においても、前記容器側マークの認識を行うことができるため、前記容器側マークの検出精度の向上に寄与することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。

図１は、本実施の形態にかかるキャップ巻締状態検査方法を実施するキャップ巻締状態検査装置１を示す図であり、該キャップ巻締状態検査装置１は、ペットボトル等の容器体２に螺着されたキャップ３の装着状態を検査する装置である。

すなわち、前記容器体２は、飲料水等の充填液１１が充填される容器本体１２と、該容器本体１２より上方へ延出した円筒状の口部１３とによって構成されており、その素材としては、透明性を有した合成樹脂の他にガラス等が挙げられる。

前記充填液１１としては、白濁色のスポーツ飲料、透明性を有したお茶や紅茶、無色透明の水等が挙げられる。

前記口部１３の周面には、雄ねじ部２１が形成されており、該雄ねじ部２１より基端側には、全周に渡って側方に延出した板状のネックリング２２が一体形成されている。前記雄ねじ部２１には、前記キャップ３に形成された雌ねじ部２３が螺合するように構成されており、当該キャップ３を前記口部１３に螺着することで、当該口部１３の開口部２４を閉鎖できるように構成されている。

前記ネックリング２２の上面３１には、図１及び図２に示すように、凹溝が形成されており、当該凹溝によって容器側マーク３２が形成されている。また、前記キャップ３の天面３３には、商品名等の印刷が施されると共に、その周縁部には、円形状のキャップ側マーク３４が印刷されている。

これにより、図２に示したように、当該容器体２の垂直中心軸４１を中心として前記容器側マーク３２と前記キャップ側マーク３４とが成す巻締角度αが、予め定められた範囲内であることを確認することで、前記キャップ３の締め付け量が適正であることを確認できるように構成されている。

前記キャップ３を前記口部１３に螺着する際には、図１に示したように、前記ネックリング２２の下部に固定爪を挿入し（図示省略）、当該固定爪によって当該容器体２の回転を防止するように構成されており、この際、前記固定爪によって前記ネックリング２２の下面５１に傷５２が形成される場合がある。また、この傷５２は、ボトル搬送時に他との接触によって生ずることもある。

一方、前記キャップ巻締状態検査装置１は、前記容器体２を搬送するベルトコンベア等で構成された搬送路６１に構成されており、前記容器体２を前記搬送路６１に沿って搬送する際に、前記キャップ３の装着状態を検査するように構成されている。

すなわち、前記容器体２が通過する検査位置７１の真上には、光学系レンズが配設されており、該光学系レンズは、前記検査位置７１に配置された前記容器体２の前記垂直中心軸４１の上方において、該垂直中心軸４１と光軸７３が一致するように配置されている。この光学系レンズは、後述のリング照明８１の上部に配置された光学体７０を備えてなり、この光学系レンズの光軸７３上方には、カメラ本体７５が配置されている。

これにより、前記容器体２からの光を前記光学体７０でカメラ７４のレンズ７２へ曲げることによって、前記容器体２の真上からの平面画像を前記レンズ７２を通して前記カメラ本体７５で撮像できるように構成されている。

このカメラ７４より下側には、円形リング状のリング照明８１が配設されており、該リング照明８１は、リング状に配列された複数のＬＥＤ８２，・・・によって構成されている。このリング照明８１からは、前記検査位置７１を通過する前記容器体２に対して、その上部から弱い光を照らすように構成されており、前記キャップ３の前記天面３３には、弱い光が当てられ、前記キャップ側マーク３４を前記リング照明８１によって照明できるように構成されている。

また、前記搬送路６１には、前記検査位置７１に溝部９１が形成されており、該溝部９１内には、下部照明９２が配設されている。該下部照明９２は、直線状に配列された複数のＬＥＤ９３，・・・によって構成されており、前記搬送路６１を横断する直線状に形成されている。これにより、前記容器体２が前記検査位置７１を通過する際に、当該容器体２内に充填された前記充填液１１に真下から光を照射して拡散し、この拡散光９５を前記ネックリング２２の下面５１側から照らせるように構成されている。

この下部照明９２による光の拡散効果は、前記充填液１１が透明性を有したお茶や紅茶、又は無色透明の水等の場合に有効に機能するように構成されており、これらの充填液１１が充填された容器体２の検査時に点灯するように構成すれば良い。

また、前記搬送路６１における前記検査位置７１の側部には、側部照明１０１が設けられており、該側部照明１０１は、複数のＬＥＤ１０２，・・・によって構成されている。これにより、前記容器体２が前記検査位置７１を通過する際に、当該容器体２内に充填された充填液１１に下部側方から光を照射して拡散し、この拡散光９５を前記ネックリング２２の下面５１側から照らせるように構成されている。

この側部照明１０１による光の拡散効果は、前記充填液１１が白濁色のスポーツ飲料等の場合に有効に機能するように構成されており、これらの充填液１１が充填された容器体２の検査の際に点灯するように構成すれば良い。

これにより、前記下部照明９２又は前記側部照明１０１による前記拡散光９５が前記ネックリング２２の下面５１側に照らされた状態で、前記容器体２を真上から撮像し、前記容器側マーク３２の像と前記キャップ側マーク３４の像とを前記カメラ７４で同時に取得できるように構成されている。

そして、このカメラ７４は、画像処理装置１１１に接続されており、前記カメラ７４によって取得した前記容器側マーク３２の位置と前記キャップ側マーク３４の位置とから、前記容器体２に対する前記キャップ３の巻締角度αを検出して、前記キャップ３の装着状態を検査するように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、口部１３にキャップ３が螺着された容器体２が搬送路６１に沿って搬送され、当該搬送路６１に設定された検査位置７１を通過すると、前記搬送路６１の溝部９１に設けられた下部照明９２からの光、又は前記搬送路６１の側部に設けられた側部照明１０１からの光が前記容器体２内の充填液１１に当てられ、当該充填液１１にて拡散する。

すると、この拡散光９５は、前記口部１３の基端側であって、当該口部１３に装着された前記キャップ３と前記充填液１１が収容された前記容器本体１２との間に設けられたネックリング２２を、その下面５１側から照らす。

また、前記各照明９２，１０１からの光を前記容器本体１２に充填された充填液１１で乱反射することによって、当該容器本体１２を内部から光らせることができる。

ここで、図２の（ａ）は、当該キャップ巻締状態検査装置１のカメラ７４で取得した取得画像１５１を示す図であり、図２の（ｂ）は、容器体２の上部のみから照明した状態でカメラ７４によって取得された従来画像１６１を示す図である。

このように、この従来画像１６１では、容器本体１２は発光しておらず、当該従来画像１６１には現れない。また、前記ネックリング２２に設けられた傷５２の画像は、透明性を有したネックリング２２の上面３１側に表出し、その傷５２の像が従来画像１６１に映り込んでしまっている。

一方、前記取得画像１５１では、前記容器本体１２は発光しており、当該取得画像１５１には、はっきりと現れている。また、前記ネックリング２２に設けられた傷５２の画像は、前記充填液１１からの拡散光９５が当該傷５２を通過することによって、透明性を有したネックリング２２の上面３１側に表出せず、その傷５２の像も当該取得画像１５１には映り込んでいないことが分かる。

この状態において、当該ネックリング２２の上面３１に設けられた容器側マーク３２の像と、前記キャップ３の天面３３に設けられたキャップ側マーク３４の像とが、カメラ７４によって同時に取得され、前記容器側マーク３２の位置と前記キャップ側マーク３４の位置とから巻締角度αが検出され、当該キャップ３の装着状態が検査される。

そして、前記カメラ７４で取得した取得画像１５１は、前記画像処理装置１１１に取り込まれて画像処理され、その際の当該画像処理装置１１１での動作を、図３に示すフローチャートに従って説明する。

すなわち、前記搬送路６１を搬送される容器体２が前記検査位置７１を通過すると、これに基づいてメインルーチンより装着検査処理が呼び出される。

すると、当該画像処理装置１１１は、前記検査位置７１を通過する容器体２を真上から撮像した画像を前記カメラ７４から取得し（Ｓ１）、図２に示したように、この取得画像１５１から当該容器体２の垂直中心軸４１を求める（Ｓ２）。

そして、この垂直中心軸４１を中心として、前記容器側マーク３２の位置と前記キャップ側マーク３４の位置とが成す巻締角度αを検出し（Ｓ３）、この巻締角度αが、予め定められた所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ４）。

このとき、前記巻締角度αが前記所定範囲内にある場合には、正常と判断して、例えば当該キャップ巻締状態検査装置１に設けられた図外のＯＫランプを点灯する等して（Ｓ５）、前記メインルーチンへ戻る一方、前記巻締角度αが前記所定範囲外にある場合には、巻締異常と判断して、例えば当該キャップ巻締状態検査装置１に設けられた図外のＮＧランプを点灯する等して（Ｓ６）、前記メインルーチンへ戻る。

このとき、前記容器側マーク３２が設けられた前記ネックリング２２には、図１に示したように、容器体搬送時やキャップ装着時等に傷５２が付くことがある。

しかし、前記ネックリング２２の下面５１側には、前記容器体２内の充填液１１で拡散した拡散光９５が照らされており、この拡散光９５は、前記ネックリング２２に付けられた前記傷５２を透過する。

このため、前記ネックリング２２の下面５１に付けられた傷５２の像は、当該ネックリング２２の上面３１に設けられた前記容器側マーク３２の像より弱くなる。これにより、前記カメラ７４で取得される前記傷５２の像と前記容器側マーク３２の像との区別が容易に行われる。

このように、前記容器側マーク３２が設けられたネックリング２２が傷付いた場合であっても、前記容器体２の充填液１１で拡散した拡散光９５を、前記ネックリング２２の下面５１側から照らし、当該ネックリング２２に設けられた傷５２を透過させることで、前記カメラ７４で取得される前記傷５２の像を前記容器側マーク３２の像より弱くすることができる。これにより、前記傷５２の像と前記容器側マーク３２の像との区別を容易に行うことができる。

したがって、搬送時やキャップ装着時に前記ネックリング２２に軽微な傷が付いた場合であっても、前記容器側マーク３２の検出を可能とし、該容器側マーク３２と前記キャップ側マーク３４との関係に基づく前記キャップ３の装着状態の検査を実施することができる。

このとき、前記ネックリング２２の外周部付近は、傷５２の発生頻度が高く、前記容器体２の上部から照明のみに頼る従来の照明方法では、前記ネックリング２２より上側に螺着された前記キャップ３による影によって、当該ネックリング２２の外周部しか光を当てることができない。このため、このような従来技術では、照明が照らされるネックリングの外周近傍のみにて、前記容器側マーク３２を認識せざるを得なかった。

しかしながら、本実施の形態においては、前記ネックリング２２の下面５１側から照らされる拡散光９５を利用して、前記容器側マーク３２を検出することが可能となる。このため、前記傷５２による前記容器側マーク３２の消失が少ない前記ネックリング２２の内周側においても、前記容器側マーク３２の認識を行うことができ、前記容器側マーク３２の検出精度の向上に寄与することができる。

なお、本実施の形態にあっては、前記下部照明９２と前記側部照明１０１との両者を設けた場合に付いて説明したが、これに限定されるものでは無い。

例えば、透明性を有したお茶や紅茶又は無色透明の水等の充填液１１が充填された容器体２を検査する際には、前記下部照明９２のみを設けても良い。

また、スポーツドリンク等のように白濁色の充填液１１が充填された容器体２を検査する際には、前記側部照明１０１のみを設けても良く、この場合、搬送路６１の加工が不要となり、低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施の形態を示す説明図である。 （ａ）は同実施の形態で得られた取得画像を示す図であり、（ｂ）は従来の装置で得られた従来画像を示す図である。 同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ キャップ巻締状態検査装置
２ 容器体
３ キャップ
１１ 充填液
１３ 口部
２２ ネックリング
３２ 容器側マーク
３４ キャップ側マーク
４１ 垂直中心軸
７０ 光学体
７２ レンズ
７３ 光軸
７４ カメラ
９２ 下部照明
９５ 拡散光
１０１ 側部照明
１５１ 取得画像
α 巻締角度

Claims (1)

1. 容器体の口部にキャップを螺着した状態で、前記口部の基端側に設けられたネックリングの容器側マークと前記キャップに設けられたキャップ側マークとの関係に基づいて前記キャップの装着状態を検出するキャップ巻締状態検査方法において、
   前記容器体の垂直中心軸の上方に、該垂直中心軸と光軸が一致するように光学系レンズを配置し、該光学系レンズの光軸上方にカメラを配置する一方、
   照明からの光を前記容器体内の充填液に当てて拡散し、この拡散光を前記ネックリングの裏面側から照らした状態で前記容器側マークと前記キャップ側マークとの像を前記カメラで同時に取得するとともに、前記容器側マークの位置と前記キャップ側マークの位置とから巻締角度を検出して前記キャップの装着状態を検査することを特徴としたキャップ巻締状態検査方法。

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