JP3920115B2 - ボトル缶の測定検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、測定検査方法に係り、特にアルミニウムやその合金からなるボトル缶を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製のボトル缶（以下、単にボトル缶と略称す）は、アルミニウムやアルミニウム合金からなる金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成されるため、一般にＤＩ缶と呼ばれている。
【０００３】
このようなボトル缶は、現在、飲料用の缶として広く使われており、金属板から有底筒状の缶胴に形成された後、その上部が縮径（ネックイン加工）されることによって缶胴の径より小さな口金が形成され、その後、口金にキャップを被着するためのねじ部が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ボトル缶の需要が高まるにつれ、より高品質より均一化を図るため、ボトル缶を測定することが要求されている。
ところが、アルミニウム製等のようなボトル缶は、円筒形状であるので、周囲の位置が明確に区別されておらず、また柔軟性を有する薄肉でかつＤＩ加工されていて、しかも缶胴をネックイン加工することによって口金を形成した後、口金にねじ部を設けるので、缶胴の軸線と口金の軸線とにずれを生じることが余儀なくされ、そのため、形成されたねじ部にばらつきが生じる、即ち、ねじ部のねじ山やねじ谷にばらつきが生じる問題があった。
この問題を解消するためには、ボトル缶のねじ部を検査し、この検査結果に基づいてねじ部の加工を修正することが考えられるが、一般の二次元形状測定機を用いた手動による方法以外検査するための有効適切な方法が提供されていないのが実情であった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ボトル缶の品質を高めることが可能な測定検査方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、外周面にねじ部が形成された口金を有する金属製のボトル缶を測定台上にセットし、該ボトル缶をその軸線を中心として回転させつつ、該ボトル缶の側方から撮像手段により該ボトル缶の輪郭線を撮像し、その撮像データに基づいて前記ねじ部を測定検査するボトル缶の測定検査方法であって、Ａ．前記ねじ部のねじ始まり部が前記輪郭線上に現れた状態にて該ねじ始まり部に対応する部分に計測領域を設定し、Ｂ．ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めつつ、一定間隔おきに前記計測領域を該ねじ山突端及びねじ谷に追従して変位させ、Ｃ．前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づきねじ部を測定検査することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めつつ、一定間隔おきに前記計測領域を該ねじ山突端及びねじ谷に追従して変位させると、計測領域によりねじ山突端及びねじ谷の座標データが得られ、その座標データに基づいてねじ部を測定検査するので、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ねじ部の測定検査を良好に行うことができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじ歪みを測定検査することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る測定検査方法によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじ歪みを測定検査するので、ねじ歪みの検査を良好に行うことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじの傾斜角度を測定検査することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶のねじ部の傾斜角度も確実に測定することができるので、ねじ部の傾斜角度の測定検査を良好に行うことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定検査することを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る測定検査方法によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定するので、ねじ巻数の測定検査を良好に行うことができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のボトル缶の測定検査方法において、前記ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいて前記ねじ部のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、該ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定検査することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいてねじ終わりが輪郭線上に現れる近傍手前まで回転させた後、ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出することで、ねじ部の巻数を測定検査するので、これによってもねじ部の巻数の測定検査を良好に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図９はこの発明の一実施の形態に係る測定検査方法を適用した測定検査装置を示す図である。
この実施形態の測定検査方法を述べる前に、まず、測定するボトル缶について説明する。図９に示すボトル缶３０は、アルミニウム製若しくはその合金製の板体をＤＩ加工することによって有底筒状の缶胴３１が形成され、次いでその缶胴３１の先端開口部をネックイン加工して口金３２が形成され、その後、口金３２の周囲に図示しないキャップを被着するためのねじ部３３が形成され、また先端部に開口部の形成壁を外方に折り返してカール部３４が形成される。
【００１７】
この場合、ボトル缶３０の形成過程においては、下塗り塗装、文字塗装等が施され、かつ焼き付け処理される。図９において、符号３５は、口金のねじ部３３におけるねじ始まり部３５を示している。このねじ始まり部３５は、詳細に図示していないが、口金３２の周囲に対し上部から下方に螺旋状に形成されたねじ部３３において、そのねじ山とねじ谷とが規定の寸法をもつことでねじ部３３として機能する有効ねじの始点部分をなしている。
【００１８】
そして、図１に示す実施形態の測定検査装置は、上記ボトル缶３０を測定するためのものであって、大別すると、ボトル缶３０の供給部１と、供給部１から繰り出されたボトル缶３０を測定位置に送り込む搬送機構３を備えている。
【００１９】
供給部１にはボトル缶３０を複数貯留するストッカー２が備えられ、ストッカー２は、図２に示すように、出口側が低くかつそれと反対側が高くなるように傾斜して設置されており、内部に例えば同一種類のボトル缶３０を三段に重ねて貯留する第１貯留部２Ａと、その上に、長さが違う等種類の異なるボトル缶３０を三段に重ねて貯留する第２貯留部２Ｂとを有し、これら貯留部２Ａ、２Ｂ内のボトル缶３０が出口側に移動するようになっている。
【００２０】
各貯留部２Ａ、２Ｂには、図１のように長手方向に沿う位置決め板２ｃと押圧板２ｄとが設けられ、押圧板２ｄが前方にスライドしてボトル缶３０の先端開口を位置決め板２ｃに押し付けることで、長さの異なるボトル缶３０でもボトル缶３０の先端を揃えた状態で貯留するようになっている。
また、供給部１には、図２に示すようにＬ字状に形成された搬出体２ａが設けられ、搬出体２ａが貯留部２Ａ、２Ｂの出口側にて測定すべきボトル缶３０を受け取った後、鎖線のように回転することで排出シュータ２ｂを介して繰り出し位置に繰り出すようにしている。搬出体２ａは、各貯留部２Ａ、２Ｂ間で昇降可能でかつ回動可能に構成されている。
【００２１】
搬送機構３は、吸着部４と、ロボットハンド５と、マーカセンサ６を備え、供給部１からボトル缶３０が繰り出されると、そのボトル缶３０をシリンダ等の介添体（図示せず）を介して吸着部４に押し出し、吸着部４がボトル缶３０を吸着した後、その状態で受け渡し位置７まで移動する。
【００２２】
その際、吸着部４が受け渡し位置７に到達した時点で、ボトル缶３０をその軸線周りに回転させ、マーカセンサ６がボトル缶３０に設けられたマーク部３６を検出することで、受け渡し位置７においてボトル缶３０の周方向の位置が特定位置として位置決めされる。マーク部３６は、ボトル缶３０の口金３２において、ねじ部３３のねじ始まり部３５の位置に予め設けられた着色体からなっている。吸着部４にはボトル缶３０を軸線周りに回転させる回転機構が設けられ、マーカセンサ６がマーク部３６を検出した時点で、ボトル缶３０の回転を停止することで、ボトル缶３０のマーク部３６の位置を特定位置に位置決めさせ、これによってボトル缶３０の周方向の位置が特定されるようになっている。
【００２３】
ロボットハンド５は、受け渡し位置７にてボトル缶３０を受け取ると、自身の姿勢を変えてボトル缶３０を測定台８に載置する。従って、ロボットハンド５がボトル缶３０を測定台８に載置すると、測定台８上におけるボトル缶３０の周方向の位置が定まっている。
【００２４】
測定台８は、図３のようにボトル缶３０をその軸線周りに回転させる回転部９と、回転部９を昇降させる昇降部１０とを備え、測定時、必要に応じボトル缶３０を回転させたり昇降できるようにしている。この測定台８は、回転部９に吸着機構が設けられ、ロボットハンド５によってボトル缶３０が送り込まれると、ボトル缶３０を吸着機構の作動により回転部９に吸着し、しかもボトル缶３０の軸線と回転部９の測定中心軸とが一致するようにしている。
【００２５】
また、この測定検査装置は、図３に示すように、撮像カメラとして三台からなる第１〜第３カメラ１１〜１３と、測定すべきボトル缶３０を照明する照明機構（符示せず）と、撮像データに基づいて画像処理することでボトル缶３０を測定する画像処理部１７とを備えている。
【００２６】
撮像カメラの第１カメラ１１は、測定個所数の多いメインとなる撮像データを得るためのもので、図１のようにボトル缶３０と正対した位置に設置され、第２カメラ１２は第１カメラ１１と所定角度（例えば１２０度）α１隔てた位置にボトル缶３０と正対して設置され、第３カメラ１３は、ボトル缶３０の開口部に設けられたカール部３４の内径を撮像するため、ボトル缶３０の上方位置に設置されている。
【００２７】
この場合、第１カメラ１１は、ボトル缶３０の全長、首長、スカート高さ、カール幅の他、ねじ部３３等多数の測定個所を撮像するためのものであり、第２カメラ１２は、ボトル缶３０のネック長を測定するためのものである。これら第１〜第３カメラ１１〜１３の各々は、例えばＣＣＤ等のような固体撮像素子により構成されている。
【００２８】
照明機構は、第１〜第３照明器１４〜１６からなっている。第１及び第２照明器１４、１５は、第１及び第２カメラ１１、１２の各々がボトル缶３０をシルエット像として撮像できるように設置されている。即ち、図１のように、第１照明器１４は、測定台８上のボトル缶３０を挟んで第１カメラ１１と対向する位置に設置され、第２照明器１５は、測定台８上のボトル缶３０を挟んで第２カメラ１２と対向する位置に設置されている。第３照明器１６は、第１カメラ１１の前方位置の周囲に設けられた環状をなしている。
【００２９】
画像処理部１７は、制御装置１８に備えられている。制御装置１８は、図３に示すように測定検査装置全体を制御するもので、入力部２０により、測定検査に必要な各種のデータが入力されると、それに基づいて前述したストッカー２を備えた供給部１と、吸着部４及びロボットハンド５並びマーカセンサ６を備えた搬送装置３の各種駆動系と、測定台８の各種駆動系及び制御系とをそれぞれ駆動制御するようになっている。
【００３０】
画像処理部１７は、第１〜第３カメラ１１〜１３によって撮像された撮像データに基づいて、ボトル缶３０の測定部位をそれぞれ測定するようになっている。
つまり、第１カメラ１１によってボトル缶３０における口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基づいてボトル缶３０のねじ部３３を種々検査する他、ボトル缶３０の全長、首長、ネック長、スカート高さ、ねじ山３３の高さ等を測定するようになっている。それ以外として、画像処理部１７は、第２カメラ１２により第１カメラ１１と異なる撮像距離でボトル缶３０の口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基づいてネック長を測定し、更に第３カメラ１３によってボトル缶３０の先端開口部の撮像データが入力されると、その撮像データからボトル缶３０の口金３２に設けられているカール部３４の内径寸法を測定するようになっている。
【００３１】
そして、画像処理部１７による測定結果、測定内容が許容範囲内であれば、測定対象のボトル缶３０が次の工程に搬出され、許容範囲外であれば、ロボットハンド５が測定対象のボトル缶３０を不良処理工程へ搬出するようにしている。
【００３２】
ところで、ボトル缶３０のねじ部３３を測定する際、ボトル缶３０が円筒形状であって、周方向の任意の位置を特定することができないものとなっている。そこで、前記撮像カメラがボトル缶３０を撮像する際、ボトル缶３０に設けられているマーク部３６を特定の位置に位置決めし、その位置決めされたマーク部３６を基準として撮像することで、ボトル缶３０の周方向の位置を特定するようにしている。
【００３３】
そのため、この測定検査装置では、測定位置においては、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像したとき、ボトル缶３０のマーク部３６の位置が撮像画面上の左右いずれかの端部に配置されるように設定され、この実施形態では図４のように、撮像画面Ｘ上に現れているボトル缶３０の輪郭線上の左端にマーク部３６が、つまりねじ始まり部３５が位置決めされるようになっている。
【００３４】
即ち、ボトル缶３０がロボットハンド５によって測定台８に載置されたとき、そのボトル缶３０のねじ部３３におけるねじ始まり部３５が、図１のように第１カメラ１１と正対する位置から９０度の角度αで反時計方向にずれた位置となるように載置している。従って、第１カメラ１１によってボトル缶３０が撮像されると、その撮像画面Ｘの輪郭線上にはボトル缶３０のねじ始まり部３５が図４のようにボトル缶３０の口金の左端に位置決めされる。
【００３５】
このようにして測定台８に対し、ボトル缶３０の周方向の位置を特定してセットすることにより、画像処理部１７がボトル缶３０のねじ部３３について、ねじ歪み、ねじ傾斜角度及びねじ巻数を測定検査するようにしている。
【００３６】
次に、この実施形態の測定検査装置による測定方法について説明する。
ボトル缶３０の測定に際しては、供給部１のストッカー２から測定すべき種類のボトル缶３０が一個繰り出されると、そのボトル缶３０が搬送機構３の吸着部４に吸着され、吸着部４の移動によって受け渡し位置７に移動される。このとき、吸着部４が回転すると共に、ボトル缶３０の口金３２のねじ部３３のねじ始まり部３５に設けられているマーク部３６をマーカセンサ６が検出することで、受け渡し位置７においてボトル缶３０のマーク部３６が周方向を特定位置にして位置決めされる。
【００３７】
このように、ボトル缶３０がマーク部３６により周方向を特定位置として受け渡し位置７に到達された後、そのボトル缶３０がロボットハンド５によって測定台８に載置されると、その状態でボトル缶３０が測定されることとなる。このとき、測定台８は、ボトル缶３０が載置されると、これを吸着することによってボトル缶３０の軸線が測定中心軸に一致したままで固定する。
【００３８】
そして、撮像カメラとしての第１〜第３カメラ１１〜１３が測定台８上のボトル缶３０をそれぞれの設置位置から撮像すると、その撮像データが画像処理部１７に出力されることとなる。その際、ボトル缶３０が、図１のように第１カメラ１１と正対する位置から９０度の角度α１で反時計方向に移動した位置にマーク部３６が位置決めされ、その位置がねじ始まり部３５の位置であることから、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像すると、ボトル缶３０の撮像データの左端に図４のようなねじ始まり部３５が映し出され、第１カメラ１１がボトル缶３０のねじ始まり部３５を基準として撮像する。
【００３９】
その後、画像処理部１７では、ねじ歪み測定検査が実行される。その際、画像処理部１７は、測定検査に際し、予め、基準ゲージに基づいてボトル缶の天面高さ、計測領域Ｋを設定しておく。そして、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像してその撮像データが画像処理部１７に入力され、画像処理部１７は、測定すべきボトル缶３０の天面Ｌ１の位置を設定すると共に、計測領域Ｋを決定する。
【００４０】
そして、測定台８が所定の角度（例えば３．６度）ずつ回転し、画像処理部１７がその角度ごとに撮像データを取り込む。即ち、画像処理部１７は、最初の撮像データに基づき、計測領域Ｋ内のねじ始まり部３５であるねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの座標位置を測定し、次に、測定台８がねじ部３３の巻方向に沿って所定の角度（３．６度）回転したときに同様にねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの座標位置を測定し、順次これを繰り返す。この際、計測領域Ｋをねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの変位に追従させて下方へ変位させる。そして、この測定をねじ部３３のねじ終わりまで継続し、ねじ終わりにおいてボトル缶３０の回転を停止する。ここで、ボトル缶３０のねじ終わりは、ねじ山突端３７ａとねじ谷３７ｂとの寸法差が一定値以下になったことをもって、ねじ終わりとして検出する。
【００４１】
上記の測定において、第１カメラ１１によってボトル缶３０が撮像され、かつ各所定角度ごとの計測領域Ｋ内のねじ山突端３７ａの座標位置を測定することにより、これらのデータを最小二乗法で演算することで図６のようなねじ山基準線Ｏを求める。そして、このねじ山基準線Ｏからねじ山突端３７ａの最大値Ｐ１、最小値Ｐ２及び基準線Ｏの角度θを求める。これにより、ねじ山突端３７ａの最大値Ｐ１をねじ歪みの大きさとして検出すると共に、基準線Ｏの角度θによりねじ部３３の傾斜角度（リード角）Ｑが得られることとなる。
【００４２】
一方、ねじ部３３の巻数を測定するには、ボトル缶３０の輪郭線上に現れるねじ部３３に対応する部分に計測領域Ｋを設定し、ボトル缶３０を、規定のねじ巻数に基づいてねじ部３３のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、ボトル缶３０を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定する。
【００４３】
以下、巻数測定の具体例について説明する。この例では、ボトル缶３０のねじ部３３の規定巻数が１．７回であるものとする。図８に示すように、ボトル缶３０のねじ始まり部３５（マーク部３６）の位置を、カメラ１１に対し９０度の角度をもって輪郭線の左側端部に位置させた場合には（この位置を０度とする）、ボトル缶３０の規定のねじ終わりＥの位置は、反対側の輪郭線（１８０度位置）右端からα２＝７２゜の位置にある。
即ち、巻数を２倍して整数部と小数部とに分け、小数部に１８０゜を乗じるとα２が算出される。
１．７×２＝３．４＝３＋０．４ …（１）
１８０°×０．４＝７２゜ …（２）
規定の巻数であれば、７２゜回せば輪郭線上にねじ終わりＥが現れるが、実際にはねじ終わりＥの位置に誤差ある場合があるので、その手前、例えばその９０％手前まで回し、そこから一定角度ずつ測定すればいずれかの測定位置でねじ終わりＥを測定できることになる。
【００４４】
即ち、ボトル缶３０を７２°の角度α２で反時計方向に一気に逆転させると、誤差等の関係からねじ終わりＥの部分が通過してしまい、ねじ部３３の有効な部分とねじ終わり部Ｅとの境界が判断できなくなるため、一定角度回転し、その位置から小刻みに測定してねじ終わりＥの位置を検出するのである。
ここで、９０％回転させるとすれば、
７２°×０．９＝６４．８° …（３）
α３＝６４．８°となり、この位置まで回転させ、この位置から前述したと同様にして３．６°ずつ回転させ、その都度ねじ終わりＥが現れたかどうかを判定しつつその回転させた回数をカウントし、ねじ終わりＥが現れた時点で回転を停止する。
ここで、上記回数ごとの回転角度を積算し、例えば回数が３回であった場合には、
３．６°×３＝１０．８° …（４）
となり、従って巻数は、
（１８０°×３＋６４．８°＋１０．８°）／３６０°＝１．７１回
となり、規定の巻数１．７回に対して０．０１回多い巻数であることが判断できる。
【００４５】
このように、ボトル缶３０を、規定のねじ巻数に基づいてねじ部３３のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、ボトル缶３０を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定することにより、巻数をねじ始まりから測定する必要が無く、巻数測定を迅速かつ的確に行うことができる。
なお、同様にしてボトル缶３０を時計方向に回転させることにより測定することもできるのは勿論であるが、ねじ部３３の巻数に応じ、ボトル缶輪郭線の左右のいずれかに寄っているのかに応じて選定する方が好ましい。
【００４６】
かくして、この測定検査装置によれば、供給部１と搬送機構３と撮像カメラとしての第１〜第３カメラ１１〜１３と画像処理部１７と制御装置１９とを備えて構成されるので、ボトル缶３０のねじ部３３における種々の測定検査を確実に行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めることで得られたねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づき、ねじ部を測定検査するので、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ねじ部の測定検査を良好に行うことができる効果が得られ、ボトル缶をより高品質かより均一化させることができる効果が得られる。
【００４８】
請求項２に係る発明によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づきねじ歪みを測定検査するので、ねじ歪みの検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００４９】
請求項３に係る発明によれば、ボトル缶のねじ部の傾斜角度も測定検査するので、ねじ部の傾斜角度の測定検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００５０】
請求項４に係る発明によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定検査するので、ねじ巻数の測定検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００５１】
請求項５に係る発明によれば、ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいてねじ終わりが輪郭線上に現れる近傍手前まで回転させた後、ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出することでねじ部の巻数を測定検査するように構成したので、これによってもねじ部の巻数の測定検査を良好に行うことができる効果が得られ、しかも迅速に行える効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態に係る測定検査装置を示す図であって、ボトル缶の搬送経路を示す平面図である。
【図２】 供給部を示す説明用正面図である。
【図３】 図１の測定検査装置における要部を示す構成ブロック図である。
【図４】 撮像カメラによって撮像されたボトル缶を示す説明図である。
【図５】 ボトル缶のねじ部のねじ歪み検査時、ねじ部におけるねじ始まりのねじ山突端の座標を読み出す説明図である。
【図６】 ねじ部のねじ山突端の座標データに基いてねじ歪み、ねじの傾斜角度を求めるための説明図である。
【図７】 ボトル缶のねじ部におけるねじ山突端とねじ谷との差を求める説明図である。
【図８】 ねじ部の巻数に基づいて巻数の測定検査を行うための説明図である。
【図９】 ボトル缶の口金周辺を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 供給部
２ ストッカー
２Ａ、２Ｂ 第１、第２貯留部
３ 搬送機構
４ 吸着部
５ ロボットハンド
６ マーカセンサ
７ 受け渡し位置
８ 測定台
９ 回転部
１０ 昇降部
１１ 第１カメラ（撮像カメラ）
１２ 第２カメラ（撮像カメラ）
１３ 第３カメラ（撮像カメラ）
１４ 第１照明器（照明機構）
１５ 第２照明器（照明機構）
１６ 第３照明器（照明機構）
１７ 画像処理部
１８ 制御装置
２０ 入力部
３０ ボトル缶
３２ 口金
３３ ねじ部
３４ カール部
３５ ねじ始まり部
３６ マーク部
３７ａ ねじ山突端（ねじ山の頂部）
３７ｂ ねじ谷
Ｅ ねじ終わり
Ｘ 撮像画面
Ｋ 計測領域
Δ ねじ山（突端）とねじ谷との差
【発明の属する技術分野】
この発明は、測定検査方法に係り、特にアルミニウムやその合金からなるボトル缶を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製のボトル缶（以下、単にボトル缶と略称す）は、アルミニウムやアルミニウム合金からなる金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成されるため、一般にＤＩ缶と呼ばれている。
【０００３】
このようなボトル缶は、現在、飲料用の缶として広く使われており、金属板から有底筒状の缶胴に形成された後、その上部が縮径（ネックイン加工）されることによって缶胴の径より小さな口金が形成され、その後、口金にキャップを被着するためのねじ部が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ボトル缶の需要が高まるにつれ、より高品質より均一化を図るため、ボトル缶を測定することが要求されている。
ところが、アルミニウム製等のようなボトル缶は、円筒形状であるので、周囲の位置が明確に区別されておらず、また柔軟性を有する薄肉でかつＤＩ加工されていて、しかも缶胴をネックイン加工することによって口金を形成した後、口金にねじ部を設けるので、缶胴の軸線と口金の軸線とにずれを生じることが余儀なくされ、そのため、形成されたねじ部にばらつきが生じる、即ち、ねじ部のねじ山やねじ谷にばらつきが生じる問題があった。
この問題を解消するためには、ボトル缶のねじ部を検査し、この検査結果に基づいてねじ部の加工を修正することが考えられるが、一般の二次元形状測定機を用いた手動による方法以外検査するための有効適切な方法が提供されていないのが実情であった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ボトル缶の品質を高めることが可能な測定検査方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、外周面にねじ部が形成された口金を有する金属製のボトル缶を測定台上にセットし、該ボトル缶をその軸線を中心として回転させつつ、該ボトル缶の側方から撮像手段により該ボトル缶の輪郭線を撮像し、その撮像データに基づいて前記ねじ部を測定検査するボトル缶の測定検査方法であって、Ａ．前記ねじ部のねじ始まり部が前記輪郭線上に現れた状態にて該ねじ始まり部に対応する部分に計測領域を設定し、Ｂ．ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めつつ、一定間隔おきに前記計測領域を該ねじ山突端及びねじ谷に追従して変位させ、Ｃ．前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づきねじ部を測定検査することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めつつ、一定間隔おきに前記計測領域を該ねじ山突端及びねじ谷に追従して変位させると、計測領域によりねじ山突端及びねじ谷の座標データが得られ、その座標データに基づいてねじ部を測定検査するので、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ねじ部の測定検査を良好に行うことができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじ歪みを測定検査することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る測定検査方法によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじ歪みを測定検査するので、ねじ歪みの検査を良好に行うことができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじの傾斜角度を測定検査することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶のねじ部の傾斜角度も確実に測定することができるので、ねじ部の傾斜角度の測定検査を良好に行うことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の測定検査方法において、前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定検査することを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る測定検査方法によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定するので、ねじ巻数の測定検査を良好に行うことができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のボトル缶の測定検査方法において、前記ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいて前記ねじ部のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、該ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定検査することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る測定検査方法によれば、ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいてねじ終わりが輪郭線上に現れる近傍手前まで回転させた後、ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出することで、ねじ部の巻数を測定検査するので、これによってもねじ部の巻数の測定検査を良好に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図９はこの発明の一実施の形態に係る測定検査方法を適用した測定検査装置を示す図である。
この実施形態の測定検査方法を述べる前に、まず、測定するボトル缶について説明する。図９に示すボトル缶３０は、アルミニウム製若しくはその合金製の板体をＤＩ加工することによって有底筒状の缶胴３１が形成され、次いでその缶胴３１の先端開口部をネックイン加工して口金３２が形成され、その後、口金３２の周囲に図示しないキャップを被着するためのねじ部３３が形成され、また先端部に開口部の形成壁を外方に折り返してカール部３４が形成される。
【００１７】
この場合、ボトル缶３０の形成過程においては、下塗り塗装、文字塗装等が施され、かつ焼き付け処理される。図９において、符号３５は、口金のねじ部３３におけるねじ始まり部３５を示している。このねじ始まり部３５は、詳細に図示していないが、口金３２の周囲に対し上部から下方に螺旋状に形成されたねじ部３３において、そのねじ山とねじ谷とが規定の寸法をもつことでねじ部３３として機能する有効ねじの始点部分をなしている。
【００１８】
そして、図１に示す実施形態の測定検査装置は、上記ボトル缶３０を測定するためのものであって、大別すると、ボトル缶３０の供給部１と、供給部１から繰り出されたボトル缶３０を測定位置に送り込む搬送機構３を備えている。
【００１９】
供給部１にはボトル缶３０を複数貯留するストッカー２が備えられ、ストッカー２は、図２に示すように、出口側が低くかつそれと反対側が高くなるように傾斜して設置されており、内部に例えば同一種類のボトル缶３０を三段に重ねて貯留する第１貯留部２Ａと、その上に、長さが違う等種類の異なるボトル缶３０を三段に重ねて貯留する第２貯留部２Ｂとを有し、これら貯留部２Ａ、２Ｂ内のボトル缶３０が出口側に移動するようになっている。
【００２０】
各貯留部２Ａ、２Ｂには、図１のように長手方向に沿う位置決め板２ｃと押圧板２ｄとが設けられ、押圧板２ｄが前方にスライドしてボトル缶３０の先端開口を位置決め板２ｃに押し付けることで、長さの異なるボトル缶３０でもボトル缶３０の先端を揃えた状態で貯留するようになっている。
また、供給部１には、図２に示すようにＬ字状に形成された搬出体２ａが設けられ、搬出体２ａが貯留部２Ａ、２Ｂの出口側にて測定すべきボトル缶３０を受け取った後、鎖線のように回転することで排出シュータ２ｂを介して繰り出し位置に繰り出すようにしている。搬出体２ａは、各貯留部２Ａ、２Ｂ間で昇降可能でかつ回動可能に構成されている。
【００２１】
搬送機構３は、吸着部４と、ロボットハンド５と、マーカセンサ６を備え、供給部１からボトル缶３０が繰り出されると、そのボトル缶３０をシリンダ等の介添体（図示せず）を介して吸着部４に押し出し、吸着部４がボトル缶３０を吸着した後、その状態で受け渡し位置７まで移動する。
【００２２】
その際、吸着部４が受け渡し位置７に到達した時点で、ボトル缶３０をその軸線周りに回転させ、マーカセンサ６がボトル缶３０に設けられたマーク部３６を検出することで、受け渡し位置７においてボトル缶３０の周方向の位置が特定位置として位置決めされる。マーク部３６は、ボトル缶３０の口金３２において、ねじ部３３のねじ始まり部３５の位置に予め設けられた着色体からなっている。吸着部４にはボトル缶３０を軸線周りに回転させる回転機構が設けられ、マーカセンサ６がマーク部３６を検出した時点で、ボトル缶３０の回転を停止することで、ボトル缶３０のマーク部３６の位置を特定位置に位置決めさせ、これによってボトル缶３０の周方向の位置が特定されるようになっている。
【００２３】
ロボットハンド５は、受け渡し位置７にてボトル缶３０を受け取ると、自身の姿勢を変えてボトル缶３０を測定台８に載置する。従って、ロボットハンド５がボトル缶３０を測定台８に載置すると、測定台８上におけるボトル缶３０の周方向の位置が定まっている。
【００２４】
測定台８は、図３のようにボトル缶３０をその軸線周りに回転させる回転部９と、回転部９を昇降させる昇降部１０とを備え、測定時、必要に応じボトル缶３０を回転させたり昇降できるようにしている。この測定台８は、回転部９に吸着機構が設けられ、ロボットハンド５によってボトル缶３０が送り込まれると、ボトル缶３０を吸着機構の作動により回転部９に吸着し、しかもボトル缶３０の軸線と回転部９の測定中心軸とが一致するようにしている。
【００２５】
また、この測定検査装置は、図３に示すように、撮像カメラとして三台からなる第１〜第３カメラ１１〜１３と、測定すべきボトル缶３０を照明する照明機構（符示せず）と、撮像データに基づいて画像処理することでボトル缶３０を測定する画像処理部１７とを備えている。
【００２６】
撮像カメラの第１カメラ１１は、測定個所数の多いメインとなる撮像データを得るためのもので、図１のようにボトル缶３０と正対した位置に設置され、第２カメラ１２は第１カメラ１１と所定角度（例えば１２０度）α１隔てた位置にボトル缶３０と正対して設置され、第３カメラ１３は、ボトル缶３０の開口部に設けられたカール部３４の内径を撮像するため、ボトル缶３０の上方位置に設置されている。
【００２７】
この場合、第１カメラ１１は、ボトル缶３０の全長、首長、スカート高さ、カール幅の他、ねじ部３３等多数の測定個所を撮像するためのものであり、第２カメラ１２は、ボトル缶３０のネック長を測定するためのものである。これら第１〜第３カメラ１１〜１３の各々は、例えばＣＣＤ等のような固体撮像素子により構成されている。
【００２８】
照明機構は、第１〜第３照明器１４〜１６からなっている。第１及び第２照明器１４、１５は、第１及び第２カメラ１１、１２の各々がボトル缶３０をシルエット像として撮像できるように設置されている。即ち、図１のように、第１照明器１４は、測定台８上のボトル缶３０を挟んで第１カメラ１１と対向する位置に設置され、第２照明器１５は、測定台８上のボトル缶３０を挟んで第２カメラ１２と対向する位置に設置されている。第３照明器１６は、第１カメラ１１の前方位置の周囲に設けられた環状をなしている。
【００２９】
画像処理部１７は、制御装置１８に備えられている。制御装置１８は、図３に示すように測定検査装置全体を制御するもので、入力部２０により、測定検査に必要な各種のデータが入力されると、それに基づいて前述したストッカー２を備えた供給部１と、吸着部４及びロボットハンド５並びマーカセンサ６を備えた搬送装置３の各種駆動系と、測定台８の各種駆動系及び制御系とをそれぞれ駆動制御するようになっている。
【００３０】
画像処理部１７は、第１〜第３カメラ１１〜１３によって撮像された撮像データに基づいて、ボトル缶３０の測定部位をそれぞれ測定するようになっている。
つまり、第１カメラ１１によってボトル缶３０における口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基づいてボトル缶３０のねじ部３３を種々検査する他、ボトル缶３０の全長、首長、ネック長、スカート高さ、ねじ山３３の高さ等を測定するようになっている。それ以外として、画像処理部１７は、第２カメラ１２により第１カメラ１１と異なる撮像距離でボトル缶３０の口金周辺部の撮像データが入力されると、それに基づいてネック長を測定し、更に第３カメラ１３によってボトル缶３０の先端開口部の撮像データが入力されると、その撮像データからボトル缶３０の口金３２に設けられているカール部３４の内径寸法を測定するようになっている。
【００３１】
そして、画像処理部１７による測定結果、測定内容が許容範囲内であれば、測定対象のボトル缶３０が次の工程に搬出され、許容範囲外であれば、ロボットハンド５が測定対象のボトル缶３０を不良処理工程へ搬出するようにしている。
【００３２】
ところで、ボトル缶３０のねじ部３３を測定する際、ボトル缶３０が円筒形状であって、周方向の任意の位置を特定することができないものとなっている。そこで、前記撮像カメラがボトル缶３０を撮像する際、ボトル缶３０に設けられているマーク部３６を特定の位置に位置決めし、その位置決めされたマーク部３６を基準として撮像することで、ボトル缶３０の周方向の位置を特定するようにしている。
【００３３】
そのため、この測定検査装置では、測定位置においては、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像したとき、ボトル缶３０のマーク部３６の位置が撮像画面上の左右いずれかの端部に配置されるように設定され、この実施形態では図４のように、撮像画面Ｘ上に現れているボトル缶３０の輪郭線上の左端にマーク部３６が、つまりねじ始まり部３５が位置決めされるようになっている。
【００３４】
即ち、ボトル缶３０がロボットハンド５によって測定台８に載置されたとき、そのボトル缶３０のねじ部３３におけるねじ始まり部３５が、図１のように第１カメラ１１と正対する位置から９０度の角度αで反時計方向にずれた位置となるように載置している。従って、第１カメラ１１によってボトル缶３０が撮像されると、その撮像画面Ｘの輪郭線上にはボトル缶３０のねじ始まり部３５が図４のようにボトル缶３０の口金の左端に位置決めされる。
【００３５】
このようにして測定台８に対し、ボトル缶３０の周方向の位置を特定してセットすることにより、画像処理部１７がボトル缶３０のねじ部３３について、ねじ歪み、ねじ傾斜角度及びねじ巻数を測定検査するようにしている。
【００３６】
次に、この実施形態の測定検査装置による測定方法について説明する。
ボトル缶３０の測定に際しては、供給部１のストッカー２から測定すべき種類のボトル缶３０が一個繰り出されると、そのボトル缶３０が搬送機構３の吸着部４に吸着され、吸着部４の移動によって受け渡し位置７に移動される。このとき、吸着部４が回転すると共に、ボトル缶３０の口金３２のねじ部３３のねじ始まり部３５に設けられているマーク部３６をマーカセンサ６が検出することで、受け渡し位置７においてボトル缶３０のマーク部３６が周方向を特定位置にして位置決めされる。
【００３７】
このように、ボトル缶３０がマーク部３６により周方向を特定位置として受け渡し位置７に到達された後、そのボトル缶３０がロボットハンド５によって測定台８に載置されると、その状態でボトル缶３０が測定されることとなる。このとき、測定台８は、ボトル缶３０が載置されると、これを吸着することによってボトル缶３０の軸線が測定中心軸に一致したままで固定する。
【００３８】
そして、撮像カメラとしての第１〜第３カメラ１１〜１３が測定台８上のボトル缶３０をそれぞれの設置位置から撮像すると、その撮像データが画像処理部１７に出力されることとなる。その際、ボトル缶３０が、図１のように第１カメラ１１と正対する位置から９０度の角度α１で反時計方向に移動した位置にマーク部３６が位置決めされ、その位置がねじ始まり部３５の位置であることから、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像すると、ボトル缶３０の撮像データの左端に図４のようなねじ始まり部３５が映し出され、第１カメラ１１がボトル缶３０のねじ始まり部３５を基準として撮像する。
【００３９】
その後、画像処理部１７では、ねじ歪み測定検査が実行される。その際、画像処理部１７は、測定検査に際し、予め、基準ゲージに基づいてボトル缶の天面高さ、計測領域Ｋを設定しておく。そして、第１カメラ１１がボトル缶３０を撮像してその撮像データが画像処理部１７に入力され、画像処理部１７は、測定すべきボトル缶３０の天面Ｌ１の位置を設定すると共に、計測領域Ｋを決定する。
【００４０】
そして、測定台８が所定の角度（例えば３．６度）ずつ回転し、画像処理部１７がその角度ごとに撮像データを取り込む。即ち、画像処理部１７は、最初の撮像データに基づき、計測領域Ｋ内のねじ始まり部３５であるねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの座標位置を測定し、次に、測定台８がねじ部３３の巻方向に沿って所定の角度（３．６度）回転したときに同様にねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの座標位置を測定し、順次これを繰り返す。この際、計測領域Ｋをねじ山突端３７ａ、ねじ谷３７ｂの変位に追従させて下方へ変位させる。そして、この測定をねじ部３３のねじ終わりまで継続し、ねじ終わりにおいてボトル缶３０の回転を停止する。ここで、ボトル缶３０のねじ終わりは、ねじ山突端３７ａとねじ谷３７ｂとの寸法差が一定値以下になったことをもって、ねじ終わりとして検出する。
【００４１】
上記の測定において、第１カメラ１１によってボトル缶３０が撮像され、かつ各所定角度ごとの計測領域Ｋ内のねじ山突端３７ａの座標位置を測定することにより、これらのデータを最小二乗法で演算することで図６のようなねじ山基準線Ｏを求める。そして、このねじ山基準線Ｏからねじ山突端３７ａの最大値Ｐ１、最小値Ｐ２及び基準線Ｏの角度θを求める。これにより、ねじ山突端３７ａの最大値Ｐ１をねじ歪みの大きさとして検出すると共に、基準線Ｏの角度θによりねじ部３３の傾斜角度（リード角）Ｑが得られることとなる。
【００４２】
一方、ねじ部３３の巻数を測定するには、ボトル缶３０の輪郭線上に現れるねじ部３３に対応する部分に計測領域Ｋを設定し、ボトル缶３０を、規定のねじ巻数に基づいてねじ部３３のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、ボトル缶３０を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定する。
【００４３】
以下、巻数測定の具体例について説明する。この例では、ボトル缶３０のねじ部３３の規定巻数が１．７回であるものとする。図８に示すように、ボトル缶３０のねじ始まり部３５（マーク部３６）の位置を、カメラ１１に対し９０度の角度をもって輪郭線の左側端部に位置させた場合には（この位置を０度とする）、ボトル缶３０の規定のねじ終わりＥの位置は、反対側の輪郭線（１８０度位置）右端からα２＝７２゜の位置にある。
即ち、巻数を２倍して整数部と小数部とに分け、小数部に１８０゜を乗じるとα２が算出される。
１．７×２＝３．４＝３＋０．４ …（１）
１８０°×０．４＝７２゜ …（２）
規定の巻数であれば、７２゜回せば輪郭線上にねじ終わりＥが現れるが、実際にはねじ終わりＥの位置に誤差ある場合があるので、その手前、例えばその９０％手前まで回し、そこから一定角度ずつ測定すればいずれかの測定位置でねじ終わりＥを測定できることになる。
【００４４】
即ち、ボトル缶３０を７２°の角度α２で反時計方向に一気に逆転させると、誤差等の関係からねじ終わりＥの部分が通過してしまい、ねじ部３３の有効な部分とねじ終わり部Ｅとの境界が判断できなくなるため、一定角度回転し、その位置から小刻みに測定してねじ終わりＥの位置を検出するのである。
ここで、９０％回転させるとすれば、
７２°×０．９＝６４．８° …（３）
α３＝６４．８°となり、この位置まで回転させ、この位置から前述したと同様にして３．６°ずつ回転させ、その都度ねじ終わりＥが現れたかどうかを判定しつつその回転させた回数をカウントし、ねじ終わりＥが現れた時点で回転を停止する。
ここで、上記回数ごとの回転角度を積算し、例えば回数が３回であった場合には、
３．６°×３＝１０．８° …（４）
となり、従って巻数は、
（１８０°×３＋６４．８°＋１０．８°）／３６０°＝１．７１回
となり、規定の巻数１．７回に対して０．０１回多い巻数であることが判断できる。
【００４５】
このように、ボトル缶３０を、規定のねじ巻数に基づいてねじ部３３のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、ボトル缶３０を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度に基づいてねじ部の巻数を測定することにより、巻数をねじ始まりから測定する必要が無く、巻数測定を迅速かつ的確に行うことができる。
なお、同様にしてボトル缶３０を時計方向に回転させることにより測定することもできるのは勿論であるが、ねじ部３３の巻数に応じ、ボトル缶輪郭線の左右のいずれかに寄っているのかに応じて選定する方が好ましい。
【００４６】
かくして、この測定検査装置によれば、供給部１と搬送機構３と撮像カメラとしての第１〜第３カメラ１１〜１３と画像処理部１７と制御装置１９とを備えて構成されるので、ボトル缶３０のねじ部３３における種々の測定検査を確実に行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めることで得られたねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づき、ねじ部を測定検査するので、ボトル缶のねじ部を確実に測定検査することができ、ねじ部の測定検査を良好に行うことができる効果が得られ、ボトル缶をより高品質かより均一化させることができる効果が得られる。
【００４８】
請求項２に係る発明によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づきねじ歪みを測定検査するので、ねじ歪みの検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００４９】
請求項３に係る発明によれば、ボトル缶のねじ部の傾斜角度も測定検査するので、ねじ部の傾斜角度の測定検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００５０】
請求項４に係る発明によれば、ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定検査するので、ねじ巻数の測定検査を良好に行うことができる効果が得られる。
【００５１】
請求項５に係る発明によれば、ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいてねじ終わりが輪郭線上に現れる近傍手前まで回転させた後、ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出することでねじ部の巻数を測定検査するように構成したので、これによってもねじ部の巻数の測定検査を良好に行うことができる効果が得られ、しかも迅速に行える効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態に係る測定検査装置を示す図であって、ボトル缶の搬送経路を示す平面図である。
【図２】 供給部を示す説明用正面図である。
【図３】 図１の測定検査装置における要部を示す構成ブロック図である。
【図４】 撮像カメラによって撮像されたボトル缶を示す説明図である。
【図５】 ボトル缶のねじ部のねじ歪み検査時、ねじ部におけるねじ始まりのねじ山突端の座標を読み出す説明図である。
【図６】 ねじ部のねじ山突端の座標データに基いてねじ歪み、ねじの傾斜角度を求めるための説明図である。
【図７】 ボトル缶のねじ部におけるねじ山突端とねじ谷との差を求める説明図である。
【図８】 ねじ部の巻数に基づいて巻数の測定検査を行うための説明図である。
【図９】 ボトル缶の口金周辺を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 供給部
２ ストッカー
２Ａ、２Ｂ 第１、第２貯留部
３ 搬送機構
４ 吸着部
５ ロボットハンド
６ マーカセンサ
７ 受け渡し位置
８ 測定台
９ 回転部
１０ 昇降部
１１ 第１カメラ（撮像カメラ）
１２ 第２カメラ（撮像カメラ）
１３ 第３カメラ（撮像カメラ）
１４ 第１照明器（照明機構）
１５ 第２照明器（照明機構）
１６ 第３照明器（照明機構）
１７ 画像処理部
１８ 制御装置
２０ 入力部
３０ ボトル缶
３２ 口金
３３ ねじ部
３４ カール部
３５ ねじ始まり部
３６ マーク部
３７ａ ねじ山突端（ねじ山の頂部）
３７ｂ ねじ谷
Ｅ ねじ終わり
Ｘ 撮像画面
Ｋ 計測領域
Δ ねじ山（突端）とねじ谷との差
Claims (5)
- 外周面にねじ部が形成された口金を有する金属製のボトル缶を測定台上にセットし、該ボトル缶をその軸線を中心として回転させつつ、該ボトル缶の側方から撮像手段により該ボトル缶の輪郭線を撮像し、その撮像データに基づいて前記ねじ部を測定検査するボトル缶の測定検査方法であって、
Ａ．前記ねじ部のねじ始まり部が前記輪郭線上に現れた状態にて該ねじ始まり部に対応する部分に計測領域を設定し、
Ｂ．ボトル缶の回転に伴って変位するねじ山突端及びねじ谷の座標を求めつつ、一定間隔おきに前記計測領域を該ねじ山突端及びねじ谷に追従して変位させ、
Ｃ．前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づきねじ部を測定検査することを特徴とするボトル缶の測定検査方法。 - 請求項１記載の測定検査方法において、
前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじ歪みを測定検査することを特徴とするボトル缶の測定検査方法。 - 請求項１記載の測定検査方法において、
前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データに基づいてねじの傾斜角度を測定検査することを特徴とするボトル缶の測定検査方法。 - 請求項１記載の測定検査方法において、
前記ねじ山突端及びねじ谷の座標データにより検出された前記ねじ始まり部からねじ終り部までの前記ボトル缶の回転角度に基づいてねじ巻数を測定検査することを特徴とするボトル缶の測定検査方法。 - 請求項４記載の測定検査方法において、
前記ボトル缶を、前記ねじ始まり部から規定のねじ巻数に基づいて前記ねじ部のねじ終わりが前記輪郭線に現れる近傍手前まで回転させ、その後、該ボトル缶を所定角度ずつ回転させつつねじ終わりを検出し、前記近傍手前までの回転角度及び前記所定角度ずつの回転累積角度基づいてねじ部の巻数を測定検査することを特徴とするボトル缶の測定検査方法。
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