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JPS6042883B2 - Optical top surface inspection device - Google Patents
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JPS6042883B2 - Optical top surface inspection device - Google Patents

Optical top surface inspection device

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Publication number
JPS6042883B2
JPS6042883B2 JP53003103A JP310378A JPS6042883B2 JP S6042883 B2 JPS6042883 B2 JP S6042883B2 JP 53003103 A JP53003103 A JP 53003103A JP 310378 A JP310378 A JP 310378A JP S6042883 B2 JPS6042883 B2 JP S6042883B2
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JP
Japan
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light
signal
top surface
minimum value
holding circuit
Prior art date
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Expired
Application number
JP53003103A
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Japanese (ja)
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JPS5496063A (en
Inventor
宣洋 湊
新七 上甲
昭彦 横井
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Toyo Glass Co Ltd
Original Assignee
Toyo Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Glass Co Ltd filed Critical Toyo Glass Co Ltd
Priority to JP53003103A priority Critical patent/JPS6042883B2/en
Publication of JPS5496063A publication Critical patent/JPS5496063A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラスやプラスチックなどを素材として作ら
れた上面開放型の容器の天面傾斜を検査するのに好適な
天面検査装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a top surface inspection device suitable for inspecting the top surface inclination of an open top container made of glass, plastic, or the like.

たとえばガラスびんの口をキャップで密封するために
は、びんろ上面すなわち天場の傾斜が一定の範囲内に納
まつている必要がある。そのため従来は回転板の上にび
んを乗せて回転させ、目視またはダイヤルゲージによつ
て天領斜を検査する方法がとられてきたが、これらの方
法は入手に頼つているため、大量生産工程の中で全数検
査を行うのは事実上不可能である。 びんの天領斜では
なく、天部の一部が欠落した天欠け、あるいは波状に凹
凸を生じた天波を光学的に検出する装は既に提案されて
いる。
For example, in order to seal the mouth of a glass bottle with a cap, the slope of the top surface of the bottle, that is, the top surface, must fall within a certain range. For this reason, the conventional method was to place the bottle on a rotary plate, rotate it, and inspect the tenryo slant visually or with a dial gauge. However, these methods rely on acquisition, and are difficult to implement in the mass production process. It is virtually impossible to conduct a complete inspection inside the facility. A system has already been proposed that optically detects not the top of the bottle, but the top of the bottle, where a part of the top is missing, or the top is wavy and uneven.

この装置は天領斜をも検出するが、これを天欠けや天波
と区別して検出することはできない。 したがつて、本
発明の目的、容器の天領斜を他の類似欠陥から区別して
検出できる天面検査装置を提供することにある。
This device also detects the sky tilt, but it cannot distinguish this from the sky's cracks and waves. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a top surface inspection device that can detect the top and bottom of a container by distinguishing it from other similar defects.

この目的を達成するために本発明は、容器の口の被検
査面に、焦点中心部と焦点周辺部の明るさの異なる光束
を投射し、被検査面からの反射光を受光素子で受けてそ
れを電気信号に変換し、その電気信号を電子回路で処理
して天領斜の有無を判別し得るようにしたものであり、
以下、実施例について詳述する。
In order to achieve this object, the present invention projects a beam of light with different brightness at the center of the focal point and around the focal point onto the surface to be inspected at the mouth of the container, and receives the reflected light from the surface to be inspected with a light receiving element. This is converted into an electrical signal, and the electrical signal is processed by an electronic circuit to determine the presence or absence of a Tenryo slant.
Examples will be described in detail below.

第1図は本発明装置の光学系の原理図を示すものである
FIG. 1 shows a principle diagram of the optical system of the apparatus of the present invention.

投光器1から、たとえばガラスびんなどの検査すべき容
器の天面2に向けて光3が投射され、その反射光4が光
電変換受光器5によつて受光される。投光器1から投射
される光3は、第2図に示すように、中心部0が強く、
周辺部にいくにつれて次第に弱くなるような特性を持つ
た拡散光である。
Light 3 is projected from a light projector 1 toward a top surface 2 of a container to be inspected, such as a glass bottle, and its reflected light 4 is received by a photoelectric conversion receiver 5. As shown in FIG. 2, the light 3 projected from the projector 1 is strong at the center 0;
It is a diffused light that has the characteristic of becoming gradually weaker toward the periphery.

このような拡散光を得るための投光器は、たとえば第3
図に示すように、ランプ10からの発射光を、中央部が
広く、周辺部にいくにつれて狭くなるようなスリット1
1をあけたスリット板12を通し、さらに集光レンズ1
3で集光するような構成とすればよい。投射光3による
天面2の走査は、図示はしていないが、投光器1および
受光器5からなる光学系を天面2に対して相対的に移動
させるか、または逆に、天面2を投光器1および受光器
5からなる光学系に対して相対的に移動させるか、ある
いは光学系と天面2が相対速度差を持つように光学系と
容器を同時に駆動することによつて行われる。
A light projector for obtaining such diffused light is, for example, a third light projector.
As shown in the figure, the light emitted from the lamp 10 is passed through a slit 1 that is wide at the center and narrows toward the periphery.
1 through the slit plate 12, and then the condenser lens 1.
It is sufficient to adopt a configuration in which the light is focused by 3. Although not shown, the scanning of the top surface 2 by the projection light 3 can be done by moving the optical system consisting of the emitter 1 and the light receiver 5 relative to the top surface 2, or conversely by moving the top surface 2. This is done by moving the optical system relative to the optical system consisting of the projector 1 and the light receiver 5, or by simultaneously driving the optical system and the container so that there is a relative velocity difference between the optical system and the top surface 2.

第4図は本発明装置の電子回路部分の一実施例を示すも
のである。受光器5の出力電気信号は、必要に応じて設
けられる可変増幅度の増幅器(図示さず)および非線形
増幅器20を介して最大値保持回路21および最小値保
持回路22に導かれる。非線形増幅器20は天面2の欠
陥検出に適した大きさの信号、すなわち欠陥の度合と得
られる信号の大きさが直線関係になるような特性とする
ため対数特性をもつて信号変換する。最大値保持回路2
1に記憶された最大値は差動増幅器23の第1の入力端
子に導かれ、最小値保持回路22に記憶された最小値は
差動増幅器23の第2の入力端子および最小値比較器2
4に導かれる。最小値.比較器24は、最小値保持回路
22からの最小値と、下限値設定器25からの下限値く
下限値であれば゜゜1゛信号を出す。差動増幅器23の
出力すなわち増幅器20の出力変動幅は、許容幅比較器
27内で、許容幅設定器26によつて設定された−許容
幅と比較される。そして、変動幅〉許容幅であれば、許
容幅比較器27ぱ゜1゛信号を出す。以上述べた2種の
“゜1゛信号はいずれも「不良」を表わす信号であり、
オア回路28を介して取出される。オア回路28の出力
はノット回路29を介して反転し、「良」状態を表わす
信号としても利用される。第1図の装置において光3に
より天面2を走査したとき、天面2が所定のレベルすな
わち高さを持ち、しかもそれが平坦であれば、差動増幅
器23の出力は零か、または極めて小さい値であり、第
5図Af)H<5Lとの間の幅で示される許容幅を越え
ることはない。
FIG. 4 shows an embodiment of the electronic circuit portion of the device of the present invention. The output electrical signal of the photodetector 5 is guided to a maximum value holding circuit 21 and a minimum value holding circuit 22 via a variable amplification amplifier (not shown) and a nonlinear amplifier 20, which are provided as necessary. The nonlinear amplifier 20 converts the signal into a logarithmic characteristic in order to obtain a signal having a magnitude suitable for detecting a defect on the top surface 2, that is, a characteristic in which the degree of defect and the magnitude of the obtained signal are in a linear relationship. Maximum value holding circuit 2
The maximum value stored in 1 is led to the first input terminal of the differential amplifier 23, and the minimum value stored in the minimum value holding circuit 22 is led to the second input terminal of the differential amplifier 23 and the minimum value comparator 2.
4. minimum value. The comparator 24 outputs a ゜゜1゛ signal if the minimum value from the minimum value holding circuit 22 and the lower limit value from the lower limit value setter 25 are the lower limit value. The output of the differential amplifier 23, that is, the output fluctuation range of the amplifier 20, is compared in the tolerance width comparator 27 with the - tolerance width set by the tolerance width setting device 26. Then, if the fluctuation range>tolerable range, the allowable range comparator 27 outputs a signal. The two types of “゜1゛” signals mentioned above are both signals that indicate “defective”.
It is taken out via the OR circuit 28. The output of the OR circuit 28 is inverted via the NOT circuit 29 and is also used as a signal representing a "good" state. When the top surface 2 is scanned by the light 3 in the apparatus shown in FIG. 1, if the top surface 2 has a predetermined level or height and is flat, the output of the differential amplifier 23 is zero or extremely high. This is a small value and does not exceed the permissible width shown by the width between Af) H<5L in FIG.

また、同図のLで示される下限値を下まわることもない
。したがつて、両比較器24,27の出力信号は共に゜
゜0゛信号であり、ノット回路29を介して「良」であ
ることを検出することができる。このときの光学系の設
定は、第6図に示すように、投光器1からの光3の中心
部0かられずかにずれた、たとえば強さ80%点を中心
とする光が受光器5に向かつて反射するように行われる
。これに対して第7図は標準天面レベル2Aよりも低い
レベルの所に天面2が存在する場合を示すもので、より
弱い強さ50%点を中心とする光が受光器5に向かつて
反射する。
Further, the lower limit value indicated by L in the figure is not exceeded. Therefore, the output signals of both comparators 24 and 27 are both ゜゜0゛ signals, and it can be detected via the NOT circuit 29 that they are "good". The optical system settings at this time are as shown in FIG. It is done as if it were reflected in the direction. On the other hand, FIG. 7 shows a case where the top surface 2 exists at a level lower than the standard top surface level 2A, and light centered at the weaker 50% intensity point is directed toward the receiver 5. Once reflected.

第8図は逆に標準天面レベル2Aよりも高いレベルの所
に天面2が存在する場合を示すもので、より強い最大強
さの点を中心とする光が受光器5に向かつて反射する。
天面2が第9図に示すように標準天面レベル2Aに対し
て傾斜しているときも第6図の標準時に比べて反射光強
さが変わる。受光器5は焦点のごく一部を線状もしくは
スポット状に観察するように構成しているので、天面2
が所定値以上の傾斜角をもつて傾斜していれば、光の反
射面が傾いたり、高さが変動したりするため受光量が変
動し、増幅器20の出力信号は概ね第5図bに示すよう
なものとなる。
Figure 8, on the other hand, shows the case where the top surface 2 is located at a higher level than the standard top surface level 2A, and the light centered at the point of the stronger maximum intensity is reflected toward the receiver 5. do.
Even when the top surface 2 is inclined with respect to the standard top surface level 2A as shown in FIG. 9, the intensity of reflected light changes compared to the standard time shown in FIG. 6. Since the light receiver 5 is configured to observe a small part of the focal point in a line or spot shape, the top surface 2
If the angle of inclination is greater than a predetermined value, the amount of received light will vary because the light reflecting surface will be tilted or its height will fluctuate, and the output signal of the amplifier 20 will be approximately as shown in FIG. 5b. It will look like the one shown.

この場合は、信号変動幅が許容値を越え、しかも信号レ
ベルの絶対値が許容下限値を下まわるので、両比較器2
4,27が共に“1゛信号を出し、オア回路28を介し
て「不良」を検出する。両比較差器24,27のうちい
ずれかの一方のみが゜゜1゛信号を出すような条件であ
つても、それはオア回路28を介して「不良」として検
出される。天面2に天領斜は無くても、そのレベルが許
容値を越えて高いか、または低い場合は、第5図cに示
すように、増幅器20の出力信号のレベルは下限値Lを
下まわる。
In this case, since the signal fluctuation range exceeds the allowable value and the absolute value of the signal level is below the allowable lower limit,
4 and 27 both output a "1" signal, and a "defective" is detected via the OR circuit 28. Even if only one of the comparators 24 and 27 outputs a ゜゜1゛ signal, it is detected as a "defective" signal via the OR circuit 28. Even if there is no celestial slope on the top surface 2, if the level is higher or lower than the allowable value, the level of the output signal of the amplifier 20 will fall below the lower limit L, as shown in FIG. 5c. .

したがつて比較器24が“゜1゛信号を出し、オア回路
28からの不良信号として出力される。天面2に比較的
小さな天欠けや天波が存在する場合は、第5図dに示す
ように、増幅器20の出力信号に相応の凹みを生ずるが
、非線形増幅器20内に大きな時定数を持たせた積分回
路を内蔵させることにより変動幅を小さくすることがで
きる。
Therefore, the comparator 24 outputs a "゜1゛" signal, which is output as a defective signal from the OR circuit 28. If there is a relatively small top notch or top wave on the top 2, the signal shown in FIG. Although a corresponding dent occurs in the output signal of the amplifier 20, the fluctuation width can be reduced by incorporating an integrating circuit with a large time constant into the nonlinear amplifier 20.

したがつて、比較器27は“1゛信号を出すことはない
。したがつて、この場合は不良信号ではなく、良信号が
ノット回路29から出力される。投光器からの投射光を
スポット状もしくは均一強さの拡散光にすると、上述の
本発明とは異なり、光量の大きさによる良否判別は不可
能であり、単に信号の有無だけになるので、天領斜と天
欠けとを区別して検出することはできない。本発明によ
ればそのような区別を付けた検出が可能になるところに
特徴がある。天面2に天領斜が存在しても、その傾斜角
が小さい場合は、第5図eに示すように、信号変動幅が
許容値を越えないので、比較器27が“1゛信号を出す
ことはなく、また、信号レベルの最小値が下限値を下ま
わらない限り、比較器24が64r5信号を出すことも
ない。
Therefore, the comparator 27 does not output a "1" signal. Therefore, in this case, a good signal, not a bad signal, is output from the NOT circuit 29. When diffused light of uniform intensity is used, unlike the above-mentioned present invention, it is impossible to judge whether the light is good or bad based on the amount of light, and only the presence or absence of a signal is detected. According to the present invention, it is possible to detect such a distinction.Even if there is a diagonal inclination on the top surface 2, if the inclination angle is small, as shown in FIG. As shown in e, since the signal fluctuation width does not exceed the allowable value, the comparator 27 will not output a "1" signal, and unless the minimum value of the signal level falls below the lower limit value, the comparator 24 will not output a "1" signal. does not output a 64r5 signal.

したがつて、この場合も不良信号を出すことはない。以
上述べた実施例はあくまでも一つの実施例であり、種々
の変形は可能である。
Therefore, in this case as well, no defective signal is generated. The embodiment described above is just one embodiment, and various modifications are possible.

たとえば、投射光3が拡がり距離と光の強さとの関係は
、第2図に示すような直線型ではなく、上に凸もしくは
下に凸の曲線型であつてもよい。論理回路も図示のもの
以外のもので同一機能を果たすようにすることができる
。以上述べた本発明装置は光学的に走査する無接触型で
あり、電子回路を用いて自動的に作動させることができ
、したがつて、大量生産工程の中で天領斜に関する全数
検査を行うことを可能にするものである。
For example, the relationship between the spread distance of the projected light 3 and the intensity of the light may not be a straight line as shown in FIG. 2, but may be a curved line that is convex upward or convex downward. Logic circuits other than those shown may also be used to perform the same function. The device of the present invention described above is a non-contact type that scans optically, and can be automatically operated using an electronic circuit. Therefore, it is possible to perform a 100% inspection of the top and bottom in the mass production process. This is what makes it possible.

なお、上記装置における不良信号は生産工程の“中で不
良製品を排除するめの排除信号として用いたり、製品を
分類するための分類信号として用いたり、さらには記録
計に記録するための記録信号として用いたりすることが
できる。
The defect signal in the above device can be used as an exclusion signal to exclude defective products during the production process, as a classification signal to classify products, or even as a recording signal to be recorded on a recorder. It can also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明装置の一実施例を示す配置図、第2図は
第1図の投射光の特性の一例を示す線図、第3図は第2
図の特性を持つ投射光を得るための投光器の一構成例を
示す配置図、第4図は本発明装置の電子回路の一実施例
を示すブロック図、第5図a−eは種々の天面について
の本発明装置の応動を示す線図、第6図、第7図、第8
図、および第9図はそれぞれ種々の天面に対する受光器
の受光状態を示す説明図である。 1・・・・・・投光器、2・・・・・・被検査面、5・
・・・・・受光器、20・・・・・・非線形増幅器、2
1・・・・・・最大値保持回路、22・・・・・・最小
値保持回路、23・・・・・・差動増幅器、24・・・
・・・最小値比較器、25・・・・・下限値設一定器、
26・・・・・・許容幅設定器、27・・・・・許容幅
比較器、28・・・・・・オア回路。
FIG. 1 is a layout diagram showing one embodiment of the device of the present invention, FIG. 2 is a line diagram showing an example of the characteristics of the projected light in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the electronic circuit of the device of the present invention, and FIGS. Diagrams showing the response of the device of the present invention with respect to surfaces, FIGS. 6, 7, and 8
9 and 9 are explanatory views showing the light receiving states of the light receiver with respect to various ceiling surfaces, respectively. 1... Emitter, 2... Surface to be inspected, 5.
...Photodetector, 20...Nonlinear amplifier, 2
1... Maximum value holding circuit, 22... Minimum value holding circuit, 23... Differential amplifier, 24...
... Minimum value comparator, 25 ... Lower limit value setting device,
26... Tolerance width setter, 27... Tolerance width comparator, 28... OR circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 中心部が強く、周辺部へ行くにつれて次第に弱くな
る拡散光を検査すべき容器の天面に向けて投射する投光
器と、この投光器から投光されて前記天面で反射された
光を受け、その受光の強さに応じた大きさの電気信号を
出力する受光器と、前記投光器からの投射光が前記天面
を走査するように前記投光器および受光器と前記容器と
を相対的に駆動する駆動手段と、前記受光器の出力電気
信号を対数特性をもつて信号変換する非線形増幅器と、
この非線形増幅器の出力信号の最大値を記憶する最大値
保持回路と、前記非線形増幅器の出力信号の最小値を記
憶する最小値保持回路と、前記最大値保持回路に記憶さ
れた最大値と前記最小値保持回路に記憶された最小値と
の差を出力する差動回路と、この差動回路の出力が所定
値を超えた時に不良の旨の信号を出力する第1の比較器
と、前記最小値保持回路に記憶された最小値が所定の下
限値を下まわる不良の旨の信号を出力する第2の比較器
とを備えた光学式天面検査装置。
1. A projector that projects diffused light that is strong in the center and gradually weakens toward the periphery toward the top surface of the container to be inspected, and receives the light projected from the projector and reflected on the top surface, a light receiver that outputs an electric signal of a magnitude corresponding to the intensity of the received light, and the light projector, the light receiver, and the container are relatively driven so that the projected light from the light projector scans the top surface. a driving means; a nonlinear amplifier that converts the output electrical signal of the light receiver into a signal having logarithmic characteristics;
a maximum value holding circuit that stores the maximum value of the output signal of the nonlinear amplifier; a minimum value holding circuit that stores the minimum value of the output signal of the nonlinear amplifier; and the maximum value stored in the maximum value holding circuit and the minimum value a differential circuit that outputs the difference between the minimum value and the minimum value stored in the value holding circuit; a first comparator that outputs a signal indicating a defect when the output of the differential circuit exceeds a predetermined value; and a second comparator that outputs a signal indicating a defect when the minimum value stored in the value holding circuit is less than a predetermined lower limit value.
JP53003103A 1978-01-14 1978-01-14 Optical top surface inspection device Expired JPS6042883B2 (en)

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JP53003103A JPS6042883B2 (en) 1978-01-14 1978-01-14 Optical top surface inspection device

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JP53003103A JPS6042883B2 (en) 1978-01-14 1978-01-14 Optical top surface inspection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5496063A JPS5496063A (en) 1979-07-30
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ID=11548004

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5429112B2 (en) * 1972-09-21 1979-09-20
JPS50939A (en) * 1973-05-08 1975-01-08

Also Published As

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JPS5496063A (en) 1979-07-30

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