玻璃瓶检查装置

1.一种玻璃瓶检查装置，具有：
转动机构，其使玻璃瓶以瓶轴为中心转动；
口部光照射机构，其把光照射到玻璃瓶的瓶口；
口部摄影机构，其拍摄由所述口部光照射机构照射了光的瓶口；
跟部光照射机构，其把光照射到玻璃瓶的跟部；以及
跟部摄影机构，其拍摄由所述跟部光照射机构照射了光的跟部，
所述口部光照射机构和所述跟部光照射机构是使照射蓝色光的蓝色LED排列为矩阵状而构成的扩散面光源，
所述口部摄影机构的光轴与水平相比朝上方倾斜角度α，
所述跟部摄影机构的光轴与水平相比朝上方倾斜角度β，
α及β都是1°～3°，
所述口部摄影机构以及所述跟部摄影机构是安装有远心透镜的高速面传感器相机，从由所述口部摄影机构所拍摄的口部图像中，检测瓶口顶面上的两点G、H，与此同时从由所述跟部摄影机构所拍摄的跟部图像中，检测瓶下端的两点M、N，根据口部的两点G、H和所述跟部的两点M、N，计算瓶子为垂直状态时的顶部倾斜。
2.根据权利要求1所述的玻璃瓶检查装置，其中，将所述瓶口顶面上的两点G、H的坐标设为(Gx,Gy)、(Hx,Hy)，将所述瓶下端的两点M、N的坐标设为(Mx,My)、(Nx,Ny)时，通过以下式子求出瓶子为垂直状态时的顶部倾斜：
顶部倾斜＝│(Gy－Hy)－(My－Ny)(Gx－Hx)/(Mx－Nx)│。

玻璃瓶检查装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种玻璃瓶口部顶面的检查技术，特别是涉及一种用于高速检查玻璃瓶口部顶面的倾斜（顶部倾斜）的技术。\n背景技术\n[0002] 一般情况下，在玻璃瓶的制造工序中，用制瓶机制造出的玻璃瓶被引导至玻璃瓶检查装置，由该玻璃瓶检查装置检查是否有缺陷，有规定缺陷的玻璃瓶作为次品被剔除。作为这种玻璃瓶检查装置，公知的有检查瓶口顶面的倾斜（以下，称为“顶部倾斜”）的检查装置，通过由玻璃瓶检查装置剔除顶部倾斜较大的玻璃瓶，从而预先防止内容物漏液或封盖时的事故。\n[0003] 顶部倾斜的检查装置例如下述专利文献1、2中所公开。这些检查装置用摄影机构连续拍摄转动的瓶口部的图像（静止图像），并根据该各拍摄图像检测瓶口顶面上的两点，计算该两点之间的垂直方向的差，将该差视为顶部倾斜。\n[0004] 现有技术文献\n[0005] 专利文献\n[0006] 专利文献1：日本特开2007-240468号公报\n[0007] 专利文献2：日本特开2007-240469号公报\n发明内容\n[0008] 发明要解决的课题\n[0009] 若使瓶子转动，则其冲击有时会导致瓶子发生摇晃、倾斜。在倾斜的状态下即使检测出瓶口顶面的倾斜，也不能作为已检测出了正确的顶部倾斜。因此，现有的顶部倾斜测定装置在正确性上存在问题。\n[0010] 本发明需要解决的课题是，在使检查台上的瓶子转动时，即使瓶子发生摇晃、倾斜时也能正确地检查顶部倾斜。\n[0011] 用于解决课题的手段\n[0012] 本发明是一种玻璃瓶检查装置，具有：\n[0013] 转动机构，其使玻璃瓶以瓶轴为中心转动；\n[0014] 口部光照射机构，其把光照射到玻璃瓶的瓶口；\n[0015] 口部摄影机构，其拍摄由所述口部光照射机构照射了光的瓶口；\n[0016] 跟部光照射机构，其把光照射到玻璃瓶的跟部；以及\n[0017] 跟部摄影机构，其拍摄由所述跟部光照射机构照射了光的跟部，\n[0018] 从由所述口部摄影机构所拍摄的口部图像中，检测瓶口顶面上的两点G、H，[0019] 与此同时从由所述跟部摄影机构所拍摄的跟部图像中，检测瓶下端的两点M、N，[0020] 根据所述口部的两点G、H和所述跟部的两点M、N，计算瓶子为垂直状态时的顶部倾斜。\n[0021] 通过检测下端的两点M、N，能知道瓶子本身的倾斜，通过从根据瓶口顶面上的两点G、H所得到的瓶口顶面的倾斜中，抵消瓶子本身的倾斜，能得到瓶子为垂直状态时的顶部倾斜。\n[0022] 根据口部的两点G、H和跟部的两点M、N，计算瓶子为垂直状态时的顶部倾斜的具体方法例如：将瓶口部顶面上的两点G、H的坐标设为（Gx、Gy）、（Hx、Hy），将所述瓶下端的两点M、N的坐标设为（Mx、My）、（Nx、Ny）时，通过以下式子能求出瓶子为垂直状态时的顶部倾斜：\n[0023] 顶部倾斜＝│（Gy－Hy）－（My－Ny）*（Gx－Hx）／（Mx－Nx）│。\n[0024] （Gy－Hy）为口部的两点G、H的垂直距离，（My－Ny）为下端的两点M、N的垂直距离，（Gx－Hx）为口部的两点G、H的水平距离，（Mx－Nx）为下端的两点M、N的水平距离。\n[0025] 发明效果\n[0026] 即使瓶子在检测台上呈摇晃的状态进行检查，本发明的玻璃瓶检查装置也能计算瓶子为垂直状态时的正确的顶部倾斜，因此，可进行正确的检测。\n附图说明\n[0027] 图1是本发明玻璃瓶检查装置的概略说明图。\n[0028] 图2是口部的图像处理的说明图。\n[0029] 图3是跟部的图像处理的说明图。\n[0030] 图4是顶部倾斜的计算方法的说明图。\n[0031] 符号说明\n[0032] 1：玻璃瓶检查装置、2：口部摄影机构、3：口部光照射机构、4：跟部摄影机构、5：跟部光照射机构、6：图像处理机构、7：检查台、8：玻璃瓶、8a：口部、8b：跟部。\n具体实施方式\n[0033] 下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。\n[0034] 图1是表示本实施方式涉及的玻璃瓶检查装置1的概略构成的图。在该图中，玻璃瓶8由未图示的导向机构引导至检查台7上，在检查台7上由未图示的转动机构使得玻璃瓶8以瓶轴为转动轴转动。\n[0035] 瓶的导向机构以及瓶的转动机构可采用上述专利文献1、2所记载的公知的机构。\n[0036] 口部摄影机构2和口部光照射机构3隔着玻璃瓶3的口部8a相对配置，跟部摄影机构4和跟部光照射机构5隔着玻璃瓶的跟部8b相对配置。\n[0037] 所述摄影机构2、4例如可以是安装有图像放大倍率不发生变化的远心透镜的高速面传感器相机。所述光照射机构3、5例如可以是使照射蓝色光的蓝色LED排列为矩阵状而构成的扩散面光源。另外，口部光照射机构和跟部光照射机构也可用一个大型的光照射机构来兼用。\n[0038] 口部摄影机构2的光轴与水平相比朝上方倾斜角度α，从略微下侧处拍摄瓶口部\n8a，从而防止从摄影机构看去，里侧的瓶口部的边缘被拍摄到。\n[0039] 跟部摄影机构4的光轴与水平相比朝上方倾斜角度β，从略微下侧处拍摄瓶跟部\n8b，从而防止从摄影机构看去，里侧的瓶跟部的边缘被拍摄到。\n[0040] α及β都以1°～3°为宜。\n[0041] 用摄影机构2、4拍摄的图像（静止图像）被送到图像处理机构6中，进行顶部倾斜的计算以及判断玻璃瓶是否合格的判断。图像处理机构6可以是配备显示器的个人计算机。显示器中可以显示用摄影机构2、4拍摄的图像、计算出的顶部倾斜等所需要的信息。\n[0042] 拍摄是在例如玻璃瓶转动一周的时间内分24次（间隔15°）进行的，每次同时分别拍摄口部和跟部，并且能够根据同时拍摄的口部图像和跟部图像计算顶部倾斜。\n[0043] 图像处理机构每读入摄影机构2、4同时拍摄的口部图像和跟部图像，就执行如下的图像处理。\n[0044] [口部图像处理]\n[0045] 图2是示意性地表示由口部摄影机构2拍摄玻璃瓶口部8a所得的口部图像的图。玻璃瓶的口部拍得较暗，背景拍得较亮，因此，通过将图像二值化，能方便地进行以下的图像处理。\n[0046] 图像处理机构6读入一张口部图像时，检测设定在瓶中心轴附近的任意X坐标位置的垂直线a与瓶口部8a的交点A。接着，决定从交点A向下方沿着Y轴错开规定距离（螺丝不成为障碍的距离）的点B，并求出穿过该点B的水平线b与瓶口部8a两端的交点C、D。\n[0047] 接着，决定从交点C、D沿着X轴向瓶口部的内侧方向错开规定距离的点E、F，并求出穿过该点E、F的垂直线c、d和口部顶面的交点G、H。\n[0048] 通过这样的处理，能使位置始终相同地求出瓶口部顶面倾斜的测定点G、H。\n[0049] [跟部图像处理]\n[0050] 图3是示意性地表示由跟部摄影机构4拍摄的玻璃瓶跟部8b的跟部图像的图。玻璃瓶的跟部8b以及检查台7拍得较暗，背景拍得较亮，因此，通过将图像二值化，能方便地进行以下图像处理。\n[0051] 图像处理机构6对于和所述口部图像同时拍摄的跟部图像，检测设定在比距离检查台7的上表面稍向上一点的任意的Y坐标位置的水平线e和瓶跟部8b两端的交点I、J。\n[0052] 接着，根据交点I、J决定沿着X轴在瓶跟部的内侧方向错开规定距离的点K、L，求出穿过点K、L的垂直线f、g和跟部下端的交点M、N。另外，例如线g上不存在明亮部分时（点N与检查台7接触时），将检查台的上表面的位置设为点N。\n[0053] 通过这样的处理，能使位置始终相同地求出瓶跟部倾斜的测定点M、N。\n[0054] [计算顶部倾斜]\n[0055] 图4是顶部倾斜计算方法的说明图。\n[0056] 连结瓶口部的两点的测定点G、H的线倾斜，其垂直方向的差为（Gy-Hy）。该倾斜包含顶部倾斜和瓶本身的倾斜。\n[0057] 连结瓶跟部的两点的测定点M、N的线也倾斜，该倾斜相当于瓶本身的倾斜。由于瓶的倾斜（跟部的倾斜）影响口部顶面倾斜的垂直方向的量为：（My－Ny）（Gx－Hx）/（Mx－Nx），因此，通过从瓶口部两点的垂直方向的差（Gy－Hy）中减去（My－Ny）（Gx－Hx）/（Mx－Nx），从而能得到瓶子在垂直竖立时瓶口两点的垂直方向的差（＝顶部倾斜）。\n[0058] 另外，采用该式子得到的结果也可能成为负值，因此，取绝对值。\n[0059] 这里求出的顶部倾斜的单位为像素数，因此，在希望换算成mm时，只要乘以1个像素的长度（mm）即可。\n[0060] [判断是否合格]\n[0061] 图像处理机构6可基于计算出的顶部倾斜来判断玻璃瓶是否合格。\n[0062] 判断是否合格有多种方法，例如：在1个玻璃瓶旋转一周的时间内分24次（间隔\n15°）拍摄口部及跟部时，计算24次顶部倾斜。可以在这些被计算出的顶部倾斜量的总和比规定的阈值大时，判断该瓶为次品，否则判断该瓶为合格品。\n[0063] 另外也可以在1个瓶子的24次计算出的顶部倾斜中的最大值比规定的阈值大时，判断该瓶为次品，否则判断该瓶为合格品。