筒状体の内部検査装置及びその内部検査方法
【課題】チューブのような筒状体の搬送効率を低下させることなく、筒状体の内部について精密な品質検査を行うことができる技術を提供する。
【解決手段】内部検査装置１は、搬送されるチューブ１０に対して撮像ユニット６を用いてチューブ１０の内部を撮像し、撮像された画像からチューブ１０の内部についての品質を検査する。チューブ１０は、これを水平に寝かされた姿勢で支持部材１４に支持されており、軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置が一様に揃えられている。撮像を開始する前にチューブ１０は、位置決め機構４を用いてチューブ１０の開口の位置が揃えられる。ボアスコープ３４は、チューブ１０の開口から内部へ向けて軸線に沿って移動しながらチューブ１０の内面を撮像する。撮像して得られた画像に基づき、チューブ１０の内面についての品質を検査することができる。
【解決手段】内部検査装置１は、搬送されるチューブ１０に対して撮像ユニット６を用いてチューブ１０の内部を撮像し、撮像された画像からチューブ１０の内部についての品質を検査する。チューブ１０は、これを水平に寝かされた姿勢で支持部材１４に支持されており、軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置が一様に揃えられている。撮像を開始する前にチューブ１０は、位置決め機構４を用いてチューブ１０の開口の位置が揃えられる。ボアスコープ３４は、チューブ１０の開口から内部へ向けて軸線に沿って移動しながらチューブ１０の内面を撮像する。撮像して得られた画像に基づき、チューブ１０の内面についての品質を検査することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状体の内部を検査するのに適した筒状体の内部検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の検査装置又は検査方法に関して、例えば未充填のチューブのような筒状体を倒立させた姿勢で連続的に移送しつつ、その内部にボアスコープを挿入し、この間に内面を撮像して得た画像から異物や傷等の有無を検査する先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術は、それまでチューブの製造過程でチューブの内面を検査する工程が人間の目視に依存して行われていたのに対し、これを画像処理の手法により自動化したものである。特にこの先行技術では、チューブ内に挿入したボアスコープをその内周面に極めて近接させることで、撮像（接写）時の解像度を向上して精密な品質検査を実現している。
【０００３】
すなわち上記の先行技術（特許文献１）では、チューブの製造ライン上に予め円形状の搬送装置（例えばターレット状の搬送装置）が配置されており、この搬送装置には周方向に複数のボアスコープが環状をなして配列されている。成型された後のチューブは、例えばそのネック部分を下向きにした倒立の姿勢で一列に並べられ、この姿勢を維持したまま搬送装置に１本ずつ送られる。この段階でチューブの内部には未だ内容物（例えばペースト状物）が充填されておらず、倒立姿勢でみたチューブの上端は開口している。搬送装置は倒立姿勢でチューブを受け取ると、この姿勢を保持しながら個々のチューブを周方向に搬送する。このときチューブの搬送に同期してボアスコープも周方向に移動し、この移動過程で各ボアスコープは、搬送されるチューブに対して上方向から相対する。そして、搬送装置はチューブを搬送する過程でこれを上方へ押上げ、その上方向で相対しているボアスコープを相対的にチューブの内部へ進入させる。この間、ボアスコープはチューブの内周面の１部分を近接した位置から撮像するだけであるが、その過程で搬送装置がチューブ全体を軸線周りに約１回転させることにより、相対的に静止したボアスコープを用いてチューブの略内面全域を撮像することができる。
【０００４】
このように先行技術（特許文献１）では、ボアスコープをチューブの内側面に近接させることで一度に撮像できる視野領域が狭くなる代わり、画像の解像度は向上するため、それだけ検査精度を向上させることができると考えられる。また、人間の目視によってチューブの内面を検査する場合に比べ、検査に要する時間を短縮することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１９４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述した先行技術は、既存の製造ラインとは別に検査用の搬送装置（例えば上記のターレット型搬送装置）をわざわざ設置する必要があるため、それだけ設備が大掛かりとなり、その分の設備費用を増大させてしまう。
【０００７】
また先行技術では、検査対象となる筒状体のチューブをわざわざ倒立の姿勢に強制しているが、例えばラミネートチューブのように柔軟で軽量な筒状体を倒立させようとすると、様々な箇所に撓みが生じ、その形状や姿勢が不安定になりやすい。その上、さらにチューブを搬送途中で回転させるとなると、ただでさえ姿勢が不安定であるところへ追い打ちをかけてしまい、搬送中にあちこちでチューブの姿勢が乱れてしまう。このため先行技術の手法は、大量に成型されるチューブのような筒状体を安定して高速に検査する用途には適していない。
【０００８】
そこで本発明は、特に大掛かりな設備を用いることなく、大量の筒状体を安定して検査することができる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための第１の発明は、軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列する支持部材と、支持部材を筒状体の配列方向へ移動させることで、支持部材とともに複数の筒状体をその配列方向に搬送する搬送機構と、搬送機構により複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、支持部材に支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする開口位置決め機構と、準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに搬送機構により所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像した後に撮像器具を退出させて引き続き搬送機構による筒状体の搬送を可能とする撮像機構と、撮像器具により撮像して得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査ユニットとを備えている。
【００１０】
第１の発明によれば、筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持しながら搬送し、さらにその姿勢で搬送される全ての筒状体に対してその軸線の位置を一様に揃えた状態で搬送するため、搬送の過程で筒状体の姿勢が極端に不安定化することがない。特に筒状体のような円筒形の成型品は、これを最も安定的に支持できるのは水平に寝かせた姿勢であることから、本発明において水平な姿勢を採用していることの意義は極めて大きい。例えば、成型後の筒状体を次の工程を移送する際にも、筒状体を水平に寝かせた姿勢のまま移送する場合、これをわざわざ起立や倒立の姿勢に変化させる場合よりもはるかに効率的であることは自明である。また、本発明では筒状体の姿勢を倒立や起立等にいちいち変化させる必要がないことから、連続的に成型される筒状体を効率よく搬送しつつその間に内部の検査を高精度に実行することができる点で優位である。
【００１１】
さらに第１の発明では、筒状体の内部についての撮像を開始する前に、筒状体の開口の位置が軸線上で揃えられているため、撮像器具を筒状体の内部に進入させる際に個々の筒状体に対して移動距離（ストローク）を調整する必要がない。これにより、予め決まったパターンで撮像器具を機械的に移動させるだけで、検査に適した画像を安定的に得ることができる。また撮像の終了後、撮像器具が筒状体の内部から退出して以降の搬送を可能とするため、筒状体の搬送速度を低下させることなく検査を実行することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、搬送機構は、支持部材を所定速度で連続的に移動させることで複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものである。その上で第２の発明は、撮像機構により撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、搬送機構による筒状体の搬送に同期して撮像器具を撮像位置から筒状体の搬送方向へ所定速度で移動させた後、筒状体の内部から退出した撮像器具を撮像位置まで復帰させる移動機構をさらに備えている。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、撮像器具は筒状体の搬送速度に同期してその搬送方向へ移動するため、所望の搬送効率を維持した状態で、筒状体の内部を撮像することができる。また移動機構は、撮像器具が筒状体の内部から退出した後、撮像器具を撮像（開始）位置に復帰させることで、後続に搬送される筒状体についても連続的な撮像を可能とする。これにより、搬送効率を低下させることなく、その間に並行して内部の検査を行うことで、筒状体の生産効率を高度に維持することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明の構成において、撮像器具は、筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものである。その上で第３の発明は、準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、撮像位置で撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明器具をさらに備える。
【００１５】
第３の発明によれば、撮像器具は通常、その進入方向を照明しているので、筒状体の内部という狭い空間内で撮像された画像の品質を向上することができる。一方で撮像器具による照明の範囲は通常、筒状体の内部という狭い空間内に合わせて設定されているため、撮像器具が筒状体の外側から開口の内縁部を照明しようとしても、あまり所望の明るさが得られない場合がある。そこで第３の発明では、補助照明器具が筒状体の開口の外側から内縁部に対して照明を付与することで、不足する分の明るさを補償し、画像の品質を向上することができる。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明の構成において、一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節手段をさらに備える。
【００１７】
第４の発明によれば、撮像器具が筒状体の内部を進行していく過程で、照明の明るさを調整することにより、例えば筒状体の内面からの反射によるハレーションの発生を防止することができる。これにより、撮像して得られる画像の品質を向上し、その検査精度の向上に寄与することができる。
【００１８】
第５の発明は、筒状体の内部検査方法であって、以下の工程を有する。
〔搬送工程〕
この工程では、軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列しつつ、その配列方向に搬送する。
【００１９】
〔位置決め工程〕
この工程では、上記の搬送工程を通じて複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、水平に寝かせた姿勢で支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする。
【００２０】
〔撮像工程〕
この工程では、準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに搬送工程を通じて所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像する。
【００２１】
〔退出工程〕
この工程は、先の撮像工程で筒状体の内部を撮像した後、撮像器具を筒状体の内部から退出させて引き続き搬送工程で行われる筒状体の搬送を可能とするものである。
【００２２】
〔検査工程〕
そしてこの工程では、撮像工程で得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する。
【００２３】
第５の発明によれば、搬送工程で複数の筒状体の搬送を行っても、筒状体の姿勢が極端に不安定化することがない。また、搬送工程において筒状体の姿勢を倒立や起立等にいちいち変化させる必要がないことから、連続的に成型される筒状体を効率よく搬送しつつその間に内部の検査を高精度に実行することができる点で優位である。
【００２４】
さらに第５の発明では、筒状体の内部についての撮像（撮像工程）を開始する前に、位置決め工程で筒状体の開口の位置が軸線上で揃えられているため、撮像器具を筒状体の内部に進入させる際に個々の筒状体に対して移動距離（ストローク）を調整する必要がない。これにより、撮像工程において予め決まったパターンで撮像器具を機械的に移動させるだけで、検査に適した画像を安定的に得ることができる。また撮像の終了後、退出工程にて撮像器具が筒状体の内部から退出して以降の搬送を可能とするため、筒状体の搬送速度を低下させることなく検査工程を実行することができる。
【００２５】
第６の発明は、第５の発明の構成において、搬送工程は、複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであって、さらに以下の工程を有する。
【００２６】
〔同期移動工程〕
この工程では、上記の撮像工程及び退出工程を通じて撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、搬送工程の進行に伴う筒状体の搬送に同期して撮像器具を撮像位置から筒状体の搬送方向へ所定速度で移動させる。
【００２７】
〔復帰工程〕
次にこの工程は、上記の退出工程を経て筒状体の内部から退出した撮像器具を撮像位置まで復帰させるものである。
【００２８】
第６の発明によれば、第５の発明の作用に加えてさらに、上述した撮像器具が筒状体の内部を軸線方向に往復移動する過程において、撮像器具は筒状体の搬送される速度に同期して搬送方向にも移動しているので、撮像器具は、筒状体の軸線上を安定的に移動することができ、画像品質の向上に寄与する。さらに撮像器具は、筒状体の内部から退出した後、撮像を開始した位置まで復帰することで、連続的に搬送される複数の筒状体に対して迅速に撮像を開始することができる。このため、精密な品質検査を迅速に実行することができる。
【００２９】
第７の発明は、第５又は第６の発明の構成において、撮像工程では、撮像器具が筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであって、以下の工程を有する。
【００３０】
〔補助照明工程〕
この工程では、先の位置決め工程を経て準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、撮像工程の実行に伴い撮像位置で撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する。
【００３１】
第７の発明によれば、第５又は第６の発明の作用に加えてさらに、撮像工程で撮像器具が進入方向を照明することにより、筒状体の内部という狭い空間内で撮像された画像の品質を向上することができる。一方で撮像器具による照明の範囲は通常、筒状体の内部という狭い空間内に合わせて設定されているため、撮像器具が筒状体の外側から開口の内縁部を照明しようとしても、あまり所望の明るさが得られない場合がある。そこで第７の発明では、補助照明工程において筒状体の開口の外側から内縁部に対して照明を付与することにより、不足する分の明るさを補償して画像の品質を向上することができる。
【００３２】
第８の発明は、第７の発明の構成において、さらに以下の工程を有する。
〔照度調節工程〕
この工程では、撮像工程にて一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、撮像器具による照明の明るさを調節する。
【００３３】
第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、撮像器具が筒状体の内部に進入していく過程で照明の明るさを適宜に調節することにより、筒状体の他端に向けて照射された照明が反射して起こるハレーションを確実に防止できる。これにより、筒状体の内部における撮像器具の位置に関わらず均一な品質で撮像することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の筒状体の内部検査装置及びその内部検査方法は、製造ライン上で標準的な搬送機構により筒状体を最も安定的な水平に寝かせた姿勢で搬送しながら撮像器具を内部に挿入できるため、回転体のような大掛かりな設備を使用することなく、より低コスト化や省スペース化を実現することができる。また、筒状体の搬送に同期して撮像器具を移動させることにより、生産能力を下げることなく検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態の内部検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】内部検査装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】搬送方向の下流側からみた内部検査装置の正面図である。
【図４】内部検査装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図５】内部検査装置１の制御に関する構成例を概略的に示すブロック図である。
【図６】位置決め機構によりチューブの開口を位置決めする動作を概略的に示す連続図である。
【図７】撮像ユニットによりボアスコープをチューブの内部へ進入させる動作を示す連続図である。
【図８】チューブの内部からボアスコープが退出する際の動作を示す連続図である。
【図９】撮像時にボアスコープがチューブの内部に進入していく過程を示す連続図である。
【図１０】リング照明の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、一実施形態の内部検査装置１の構成を概略的に示す斜視図である。また図２は、内部検査装置１の構成を概略的に示す平面図である。ここでは先ず、検査対象のチューブ１０とともに内部検査装置１の全体的な構成について説明する。なおチューブ１０は、検査対象となる筒状体の一例である。
【００３８】
検査の対象となるチューブ１０は、例えば図示しない成型機によって円筒形状に成型された後、そのネック部分にキャップ１２を被せた状態で検査される。この段階でチューブ１０は内容物が充填されていない空の状態（未充填）であり、このためチューブ１０は、その軸線方向の一端（キャップ１２と反対側の一端）が全て開口している。図１では隠れているが、チューブ１０の開口と反対側の端部には、キャップ１２の内側にネック１０ａ及びこれに連なる肩部１０ｂが形成されている。またチューブ１０の外周面には、例えば印刷やシュリンクフィルムによる外装（製品説明、意匠、商標等）が施されている。
【００３９】
チューブ１０（キャップ１２を含む。以下同じ。）は合成樹脂製（例えばＰＥＴ，ＰＥ等）の成型品である。このようなチューブ１０は、その内部にペースト状やクリーム状、ゲル状等の内容物（例えば食品、医薬品、化粧品、化学品等）が充填された後、その開口端を封止（ヒートシール）されることで各種のチューブ製品となる。なお未充填の状態でチューブ１０そのものは比較的軽量（例えば十数ｇ〜数十ｇ）であり、また、一端が開口した状態であるため比較的変形も容易である。
【００４０】
内部検査装置１は主に、搬送ユニット２、撮像ユニット６及び図示しない検査ユニットから構成されている。内部検査装置１は、これら各種の構成要素を用いてチューブ１０の内部（内面）の欠陥や汚れ、異物の有無等を検査する。以下、内部検査装置１の各種の構成要素について説明する。
【００４１】
〔搬送機構〕
搬送ユニット２は、例えば多数の支持部材１４を有したチェーンコンベア１６により構成されている。すなわち搬送ユニット２は、水平な一方向へ多数の支持部材１４を等間隔で平行に配列した状態で、これらを同時に配列の方向へ移動させることにより、各支持部材１４に支持された状態のチューブ１０をその移動に伴って搬送することができる。
【００４２】
上記のチェーンコンベア１６は、例えば搬送チェーン１８、スプロケット２０、駆動モータ２２及びエンコーダ２４を備えている（図２）。このうち搬送チェーン１８は、チューブ１０の搬送方向に沿って２条に平行をなして配置されており、これらは上記のスプロケット２０に掛け回されている。スプロケット２０は各条の搬送チェーン１８別に一対をなしており、これら一対のスプロケット２０はチェーンコンベア１６の両端（搬送方向の両端）にそれぞれ配置されている。
【００４３】
駆動モータ２２は、搬送方向の下流側に位置するスプロケット２０を駆動することで、２条の搬送チェーン１８を走行させることができる。スプロケット２０の駆動軸（図中参照符号なし）にはエンコーダ２４（例えば、スリット板と一体のロータリエンコーダ）が取り付けられている。このエンコーダ２４からは駆動軸の回転に伴うパルス信号（例えば２相パルス信号）が出力される他、スリット板を用いたインデックス信号が出力されるものとなっている。なおインデックス信号は、搬送チェーン１８の走行に伴い支持部材１４が１ピッチ分ずつ移動するごとに出力される。
【００４４】
〔支持部材〕
支持部材１４は、これを長手方向でみた断面が等辺の山形状（Ｖ字形状）をなしており、その全長はチューブ１０の全長（キャップ１２を含めた軸線方向の長さ）とほぼ同じか、これより僅かに長く設定されている。チェーンコンベア１６の上面領域（水平方向に延びる領域）でみて、各支持部材１４は、その山形状でみた頂点を下向きにした状態で２条の搬送チェーン１８間を橋渡しするようにして配置されている。また各支持部材１４は、各条で搬送チェーン１８のリンク（詳細には図示していない）に取り付けられており、チェーンコンベア１６の両端ではスプロケット２０の外周に沿って搬送チェーン１８とともに周回し、チェーンコンベア１６の上面領域と下面領域との間を行き来することができる。
【００４５】
各支持部材１４は、チェーンコンベア１６の上面領域では上方向に拡がったＶ字溝を形成する。チェーンコンベア１６は、その上流位置でチューブ１０を１本ずつ受け取ると、その上面領域で各支持部材１４のＶ字溝内にて１本ずつチューブ１０を水平に寝かせた姿勢で支持する。このとき複数の支持部材１４は等間隔で平行に配列されており、これらが搬送方向に対して直交する方向に配置されているため、各支持部材１４のＶ字溝内に受け入れられたチューブ１０は、その径方向に等間隔で配列された状態となる。またチューブ１０は、その軸線方向でみた開口の向き（又はキャップ１２の向き）を一様に揃えた状態で各支持部材１４のＶ字溝内に受け入れられている。
【００４６】
これにより搬送ユニット２は、チェーンコンベア１６により複数の支持部材１４をその配列方向に移動させることで、支持部材１４とともに複数のチューブ１０をその配列方向に搬送することができる。
【００４７】
〔位置決め機構〕
次に位置決め機構４は、チューブ１０の内部について検査を開始する準備として、チューブ１０の開口の位置をその軸線上で位置決めする。この位置決め機構４は、例えばエアノズル２６及びストッパ２８により構成されており、これらはチューブ１０の搬送方向でみてチェーンコンベア１６の両側の側壁にそれぞれ配置されている。また、これらは搬送方向の適宜位置で互いに対向して配置されている。以下の説明では、搬送方向で位置決め機構４が配置されている適宜位置を「準備位置」とする。
【００４８】
位置決め機構４は、上記の準備位置にチューブ１０が搬送されてくる度に、エアノズル２６の噴射口からエアを噴射する。この噴射エアの圧力を受けてチューブ１０は支持部材１４上を軸線方向に勢いよくスライドし、その開口端がストッパ２８に接する位置で停止する。これにより、搬送方向に対してチューブ１０の開口の位置がその軸線上で位置決めされた状態となる。開口を位置決めされたチューブ１０は、さらに撮像ユニット６に向けて搬送される。なお位置決め機構４の動作については、別の図面を用いてさらに詳しく後述する。
【００４９】
撮像ユニット６は、搬送ユニット２に対して側方（搬送方向でみた側方）に設置されている。撮像ユニット６は、例えばＸ−Ｙ型をなす２つのリニアシリンダ３０，３２とともに、撮像器具としてボアスコープ３４を有している。リニアシリンダ３０，３２はそれぞれスライドブロック３４，３６を有しており、これらスライドブロック３４，３６は、対応するリニアシリンダ３０，３２により直線方向へ往復移動する。２つのリニアシリンダ３０，３２は互いに直交して配置されており、このうち一方（Ｙ方向とする）のリニアシリンダ３２は、他方（Ｘ方向とする）のリニアシリンダ３０（移動機構）上を走行するスライドブロック３６に固定されている。
【００５０】
〔撮像器具〕
上記のボアスコープ３４は、例えば工業用の内視鏡を利用した撮像器具であり、その先端からある程度の光量で前方を照明しつつ、その範囲内を有効に撮像することができる。ボアスコープ３４は、Ｙ方向のリニアシリンダ３２上のスライドブロック３８に対して固定されており、ここではその先端を搬送ユニット２に向けた状態で配置されている。この状態でボアスコープ３４の先端（光軸）の位置は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線の高さに合わせて調整されている。
【００５１】
撮像ユニット６は、Ｘ方向のリニアシリンダ３０によりスライドブロック３６を往復移動させることで、Ｙ方向のリニアシリンダ３２とともにボアスコープ３４をチューブ１０の搬送方向へ往復移動させることができる。さらに撮像ユニット６は、Ｙ方向のリニアシリンダ３２により、ボアスコープ３４をチューブ１０の搬送方向に対して直交する方向（チューブ１０の軸線方向）へ往復移動させることができる。
【００５２】
上記の位置決め機構４により、チューブ１０の開口が支持部材１４上で位置決めされた後、その下流側の位置（撮像位置とする）にチューブ１０が到達すると、撮像ユニット６がボアスコープ３４をチューブ１０の軸線に沿ってその開口から内部へ進入させ、その内面をボアスコープ３４による撮像する。なお撮像ユニット６の動作については、別の図面を用いてさらに後述する。
【００５３】
〔補助照明器具〕
上記のリング照明８は、例えばボアスコープ３４がチューブ１０の内部へ進入する方向でみて、リニアシリンダ３２の前端位置に固定されている。このためリング照明８は、Ｘ方向のリニアシリンダ３０による往復移動に伴い、Ｙ方向のリニアシリンダ３２及びボアスコープ３４とともにチューブ１０の搬送方向へ往復移動する。リング照明８自体はスライドブロック３８に固定されておらず、リニアシリンダ３２に対して固定である。このためボアスコープ３４は、リニアシリンダ３２による往復動作に伴い、リング照明８の内側（環の内部）を通って往復移動する。なおリング照明８の構成については、別の図面を用いてさらに後述する。
【００５４】
図３は、搬送方向の下流側からみた内部検査装置１の正面図である。上記のようにＹ方向のリニアシリンダ３２は、スライドブロック３６を介してＸ方向のリニアシリンダ３０上に支持されている。またリング照明８は、例えばＬ字形状のブラケット３２ａを介してリニアシリンダ３２の前端に取り付けられている。ボアスコープ３４はスライドブロック３８を介してＹ方向のリニアシリンダ３２上に支持されており、このときボアスコープ３４の移動経路（撮像時の光軸に合致）は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線に合致している。
【００５５】
また上記のようにエアノズル２６は、準備位置でキャップ１２の天面に対向する位置に配置されており、そのエア噴射口は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線の高さに合わせて調整されている。またストッパ２８は、チューブ１０の開口に対向する位置に配置されている。さらにエアノズル２６とストッパ２８とは、上記のようにチューブ１０を挟んだ軸線方向で互いに対向する位置に配置されている。
【００５６】
図４は、内部検査装置１の構成を概略的に示す側面図である。図４に示されているように、各支持部材１４はその長手方向でみた断面が山形状をなしており、チェーンコンベア１６の上面領域では上向きに拡がったＶ字形の溝を形成している。
【００５７】
このときチェーンコンベア１６は、その上面領域において搬送チェーン１８を水平に張り、かつ、その水平を維持した状態で水平方向へ案内している。これによりチェーンコンベア１６は、その上面領域において個々の支持部材１４を全て同じ高さで水平方向に移動させることができる。
【００５８】
また、支持部材１４は全て共通部品で構成されているため、同じ成型品であるチューブ１０が各支持部材１４のＶ字溝内で支持されることにより、個々のチューブ１０は、これらを軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置が全て一様に揃えられていることが分かる。
【００５９】
また図４に示されているように、各支持部材１４は、そのＶ字溝内でチューブ１０を寝かせた姿勢に支持するとともに、その傾斜した内面にてチューブ１０の外面を長手方向のほぼ全域にわたって搬送方向の前後から支持している。これにより、チューブ１０が可撓性の高い樹脂成型品であったとしても、その形状を崩すことなく安定して支持することができる。またこの状態でチェーンコンベア１６により支持部材４をある程度の高速（チューブ１０の時間あたり製造本数に応じた速度）で移動させた場合であっても、搬送方向の前後でチューブ１０の外面が支持されているため、搬送中にチューブ１０がふらついたり、転がったり、跳ねたりするのを確実に防止することができる。
【００６０】
次に図５は、内部検査装置１の制御に関する構成例を概略的に示すブロック図である。内部検査装置１は制御部４２を備えており、この制御部４２は、内部検査装置１の動作を全体的に統括する。なお本実施形態において、制御部４２が上述した検査ユニットを構成する。制御部４２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）や半導体メモリ（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等）等を有したマイクロコンピュータとしてのハードウェア構成を有しており、これらリソースを用いて内部に記憶部４２ａ及び判定部４２ｃを構築している。また制御部４２は外部インタフェース４２ｂをはじめ、図示しない各種の周辺回路を有している。
【００６１】
制御部４２には上記のエンコーダ２４が接続されており、このエンコーダ２４は、例えば駆動モータ２２の回転に応じた２相パルス信号を出力するほか、スリット板とフォトスイッチ（図示していない）の組み合わせによるインデックス信号を出力する。制御部４２は、これらパルス信号やインデックス信号に基づいてチューブ１０の搬送速度（さらには搬送方向）を検出するとともに、上記の位置決め機構４や撮像ユニット６に対する個々のチューブ１０の相対位置を検出することができる。
【００６２】
エンコーダ２４からのインデックス信号は、例えば搬送中のチューブ１０が上記の準備位置（エアノズル２６の噴射口に対向する位置）に到達するタイミングで出力される。このときのパルスエッジ（立ち上がり）に基づき、制御部４２はエアノズル２６（制御弁）を作動させ、上記のエアノズル２６からエアを噴出させる。これにより、個々のチューブ１０が準備位置に到達するタイミングでエアが噴射され、その開口の位置決めが行われる。図５では上記のエアノズル２６について、便宜上の制御対象を「制御弁」として示している。制御部２４は制御弁に対する駆動信号を出力することで、エアノズル２６によるエアの噴射タイミングを制御する。
【００６３】
また、制御部４２にはリニアシリンダ３０，３２がそれぞれ接続されており、各リニアシリンダ３０，３２は制御部４２からの制御信号に基づいて動作する。例えば、制御部４２は個々のチューブ１０が撮像位置に到達するタイミングで２つのリニアシリンダ３０，３２に対する個別の制御信号を出力し、これらリニアシリンダ３０，３２をそれぞれの移動パターンで動作させる。移動パターンは予めチューブ１０の長さや搬送間隔（配列ピッチ）に基づいて設定されており、リニアシリンダ３０，３２はそれぞれの移動パターンを例えば１ピッチ分の搬送サイクル内で完了させる。なお、移動パターンを含む動作の詳細については別の図面を参照しつつさらに後述する。
【００６４】
制御部４２には撮像ユニット４４が接続されており、この撮像ユニット４４からは、上記のボアスコープ３４で撮像されたカラーの画像信号（例えば２４ビットカラー画像信号）が入力されるものとなっている。制御部４２は、例えば外部インタフェース４２ｂを通じてカラー画像信号を処理し、これを記憶部４２ａのメモリ領域に展開して撮影画像を再現することができる。
【００６５】
制御部４２は、再現した撮影画像に基づいて画像処理を実行し、例えばエッジ抽出や色判定等を行う。また制御部４２は、例えば画像処理の結果を判定部４２ｃに提供し、これを受けて判定部４２ｃは、専用の検査ロジックを用いてチューブ１０の内部の異物や汚れ、欠陥等の有無を判定する。そして制御部４２は、判定部４２ｃにて行われた判定結果を記憶部４２ａに保存する。
【００６６】
さらに制御部４２は、撮像ユニット４４に向けて制御信号を出力し、ボアスコープ３４の照度（照明の明るさ）を調整する機能をも有する。なお、照度の調整例についてはさらに別の図面を参照しながら後述する。
【００６７】
そして、制御部４２には上記の駆動モータ２２が接続されており、制御部４２は駆動モータ２２に対する駆動信号を出力する。制御部４２は、駆動信号に基づいて駆動モータ２２の回転速度をリアルタイムに制御することで、チューブ１０を連続的に搬送する場合の搬送速度を調整したり、あるいは、チューブ１０を間欠的に搬送したりする場合のタイミング等を制御することができる。
【００６８】
以上が内部検査装置１の構成であるが、以下に内部検査装置１の具体的な動作について説明する。また、以下の説明を通じて、内部検査装置１を用いて実現される内部検査方法の各工程についてもまた明らかとなる。
【００６９】
〔搬送工程〕
内部検査装置１は、搬送ユニット２を用いて多数のチューブ１０を連続的に搬送する。このときチューブ１０は、上記のように水平に寝かせた姿勢で支持部材１４に支持され、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えられている。またチューブ１０は、その径方向に等間隔で配列された状態で、その配列方向に搬送されている（搬送工程）。このとき搬送ユニット２には、例えば既存の製造ラインの一部を利用することができるので、特に別途の設備として搬送ユニット２を設ける必要がない。
【００７０】
〔位置決め工程〕
次に、内部検査装置１による各チューブ１０の開口の位置決め手法（位置決め工程）について説明する。
【００７１】
図６は、位置決め機構４によりチューブ１０の開口を位置決めする動作を概略的に示す連続図である。チューブ１０は、上記のようにエアノズル２６から噴射されたエアの圧力を受けて支持部材１４上を軸線方向に移動し、その開口の位置が軸線上で揃えられる。なお図６中、チューブ１０の搬送方向を実線の矢印で示す。
【００７２】
〔エア噴射前〕
図６中（Ａ）：チューブ１０はその搬送工程を通じて、支持部材１４に形成されたＶ字溝内にて支持されている。このとき、チューブ１０の軸線方向でみた開口の位置は任意の位置にある。また個々のチューブ１０は、それ自身が比較的軽量の成型品であることから、例えば搬送中の機械振動等により、その開口の位置が軸線方向へ任意に移動することがある。ただしチューブ１０は、その搬送中に支持部材１４により支持されているため、上記のようにその軸線の位置が径方向にずれることはない。
【００７３】
そして、個々のチューブ１０が上記の準備位置（エアノズル２６及びストッパ２８が配置されている位置）まで搬送されると、そこでエアノズル２６からキャップ１２の天面に向けてエアが噴射される。
【００７４】
〔エア噴射後〕
図６中（Ｂ）：エアが噴射されると、支持部材１４上でチューブ１０はその開口を先頭にして軸線方向にスライドする。そしてチューブ１０は、その開口端がストッパ２８に接する位置で停止し、その開口が軸線上で位置決めされることになる。このときエアは、チューブ１０がストッパ２８に衝突しても極端な変形を生じない程度の圧力で噴射される。
【００７５】
上記の位置決め機構２（エアノズル２６及びストッパ２８）による位置決めの動作は、搬送ユニット２による搬送に伴い、個々のチューブ１０が準備位置に到達する度に行われる。これにより全てのチューブ１０は、その搬送過程で開口を軸線方向に位置決めされた状態で引き続き搬送される。
【００７６】
〔撮像工程〕
次に図７は、撮像ユニット６によりボアスコープ３４をチューブ１０の内部へ進入させる動作を示す連続図である。以下、チューブ１０の撮像工程について説明する。
【００７７】
ボアスコープ３４は、搬送方向でみてエアノズル２６及びストッパ２８の１ピッチ分下流側に配置されている。先の位置決め工程で開口の位置が揃えられたチューブ１０は、引き続き搬送の過程でボアスコープ３４によりチューブ１０の内部を撮像される。なお図７中、リニアシリンダ３２、ボアスコープ３４及びチューブ１０の搬送方向を矢印でそれぞれ示している。
【００７８】
〔進入開始時〕
図７中（Ａ）：上記の位置決め機構４でストッパ２８の方向に開口の位置が揃えられたチューブ１０は、さらに１ピッチ分下流へ搬送される。これに合わせてＹ方向のリニアシリンダ３０が作動し、それまで搬送方向の側方で待機していたボアスコープ３４をチューブ１０に向けて移動させる。これによりボアスコープ３４は、チューブ１０の開口を通じて内部への進入を開始する。また、このときＸ方向のリニアシリンダ３０の作動に伴い、Ｙ方向のリニアシリンダ３２がチューブ１０の搬送速度に同期しながら搬送方向に移動を開始する（同期移動工程）。
【００７９】
〔進入完了時〕
図７中（Ｂ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０の内部をその奥に向かってさらに進入する。この進入に伴い、ボアスコープ３４を用いてチューブ１０の内面全域が撮像される（撮像機構）。なお、この間に得られる画像は静止画像又は動画像のいずれの形式でもよく、撮像ユニット４４は、その後の画像処理（検査）に利便な画像を取得することができる。
【００８０】
そして、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部でその肩部１０ｂ及びネック１０ａを撮像領域とする位置まで到達すると、ここまででチューブ１０及びリニアシリンダ３２は、撮像位置（ボアスコープ３４が移動を開始した位置）から約２分の１ピッチ分だけ下流へ移動している。
【００８１】
〔退出工程〕
続いて図８は、チューブ１０の内部からボアスコープ３４が退出する際の動作を示す連続図である。
【００８２】
〔退出開始時〕
図８中（Ａ）：上記の撮像工程を通じてチューブ１０の内部の撮像を終えると、そこからボアスコープ３４が後退を開始する。この場合も引き続き、Ｙ方向のリニアシリンダ３２はチューブ１０の搬送される速度に同期しながらチューブ１０の搬送方向に移動している。
【００８３】
〔退出完了時〕
図８中（Ｂ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０が撮像位置から搬送方向へ１ピッチ分だけ移動し終わる前にチューブ１０の内部から退出する。そしてボアスコープ３４はチューブ１０から退出すると、Ｘ方向のリニアシリンダ３０（移動機構）の作動に伴い、チューブ１０の搬送方向とは反対側（上流側）に移動を開始し、先の撮像位置に復帰する（復帰工程）。ボアスコープ３４が撮像位置に復帰した時点で、チューブ１０は撮像位置から搬送方向へ１ピッチ分だけ移動を完了する。
【００８４】
リニアシリンダ３０，３２は、ここまでの移動パターンを１サイクル分として動作する。この１サイクルは、搬送ユニット２によるチューブ１０の搬送の１ピッチ分に相当する。そして撮像ユニット６は、復帰後の撮像位置から後続のチューブ１０に対して新たに撮像を開始し、上述した１サイクル分の移動パターンによる動作を繰り返し実行する。
【００８５】
〔位置決めによる利便性〕
以上のように本実施形態では、搬送ユニット２が連続的にチューブ１０を搬送する過程で、個々のチューブ１０の開口を位置決めした上で内面を撮像することができる（図７）。また撮像後は、チューブ１０の搬送を継続したままボアスコープ３４を退出させることで、引き続きチューブ１０の搬送が可能となる（図８）。
【００８６】
この場合、撮像時にボアスコープ３４の原点（待機位置）とチューブ１０（開口の位置）との相対的な位置関係が常に安定しているため、撮像ユニット６は機械的にボアスコープ３４を撮像位置から予め設定された距離（往復ストローク）内で移動させるだけでよい。この点、チューブ１０ごとに開口の位置が不揃いであると、例えばボアスコープ３４がチューブ１０の内部にネック１０ａに突き当たってしまったり、逆に奧まで充分にボアスコープ３４が到達できずに撮影が不充分になったりすることがあるが、本実施形態ではそのような不具合を防止することができる。
【００８７】
また、ボアスコープ３４の進入過程で複数の静止画像を連続的に取得する場合、その撮像（シャッタ）タイミングを予め一定に設定しておけば、全てのチューブ１０について同じポイント（軸線方向の位置）で撮影されたの画像を取得することができる。これにより、検査の精度を高め、その信頼性を向上することができる。
【００８８】
図９は、撮像時にボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程を示す連続図である。ボアスコープ３４には、例えばその先端部分に撮像用の光学レンズや光ファイバ（図示しない）が内蔵されている。光学レンズは、例えば図９中に２点鎖線で示されているように、チューブ１０の軸線を中心としてある程度の角度（例えば約１００°）に広がる範囲を撮像視野（撮像範囲）としている。またボアスコープ３４には、その撮像視野内を照明するための照明用ライト（図示しない）が内蔵されている。この照明用ライトは、チューブ１０の軸線を中心として、その進入方向へテーパー形状に広がる範囲を照明している。なお、光学レンズによる撮像視野と照明用ライトによる照明の範囲が必ずしも一致している必要はない。
【００８９】
〔照度調節機能〕
ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程で、照明用ライトによる照明が内面で反射し、その明るさ（照度）が奧（ネック１０ａ及び肩部１０ｂ）に近付くほど強くなる傾向にある。そして、反射の強さが過大になると、やがてハレーションを起こして画像がホワイトアウトし、充分な検査を行うことができない。
【００９０】
本発明の発明者等は上記の知見に基づき、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程で照明用ライトによる照明の明るさを適宜に調節することにより、上記の問題点をクリアすることに成功している。そこで以下に、本実施形態において適切な明るさの調節を行う実施例を挙げ、発明の好適な実施に資するものとする。
【００９１】
〔実施例〕
以下の実施例において、照明用ライトがチューブ１０の開口部を照らす際の照度を１００％とし、チューブ１０の開口の直径を３８ｍｍ、肩部１０ｂの裾から開口までの長さを１４０ｍｍとする。またチューブ１０の軸線方向でみて、その肩部１０ｂの裾からボアスコープ３４の先端までの距離をＬとする。
【００９２】
〔Ｌ≧８０ｍｍの場合〕
図９中（Ａ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０の開口から肩部１０ｂ及びネック１０ａまでの範囲内を、例えば約２０割して静止画を撮像するものとする。そして、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入を開始してから、上記の距離Ｌとして８０ｍｍ以上にある範囲内を移動している間、照明用ライトの照度を１００％に調節する。このような調節は、例えば上記の制御部４２から撮像ユニット６に対して制御信号（例えばデューティ信号）を出力することにより行うことができる。
【００９３】
〔３０ｍｍ≦Ｌ＜８０ｍｍの場合〕
図９中（Ｂ）：次に上記の距離Ｌが例えば３０ｍｍ以上で、かつ８０ｍｍ未満にある範囲内をボアスコープ３４が移動している間は、照明用ライトの照度を約７５％に調節するものとする。これにより、次第に反射強度が高まってくる分を考慮して、照度の上昇を適度に抑えることができる。
【００９４】
〔Ｌ＜３０ｍｍの場合〕
図９中（Ｃ）：そして上記の距離Ｌが例えば３０ｍｍ未満にある範囲内にまでボアスコープ３４が進入すると、そこから照明用ライトの照度を約６％に調節するものとする。これにより、反射強度が極端に高まってくる分を補償し、過大な照度の上昇を確実に抑えることができる。
【００９５】
このように、ボアスコープ３４の照明用ライト（先端）が開口から肩部１０ｂに近付くに連れて、その照度を次第に弱めることにより、撮像して得られた画像に生じるハレーションを防止し、安定した画質を確保することができる。
【００９６】
〔リング照明〕
また図１０は、補助照明器具としてのリング照明８の構成を概略的に示す断面図（水平断面図）である。リング照明８は、例えばリング形状（又はドーナツ形状）のフレーム体８ａを備えており、このフレーム体８ａに沿って複数の照明器具８ｂ（例えば白色ＬＥＤ）を環状に配列した構造をなしている。なおリング照明８は、上記のようにボアスコープ３４の進入方向でみて、リニアシリンダ３２の先端部分に固定されている。
【００９７】
環状に配列された照明器具４０は、その環の中心方向へ向けて放射状に広がる領域を照明しており、その領域の一部はチューブ１０の開口付近を照明している。チューブ１０の開口付近を撮像する際、ボアスコープ３４はチューブ１０の外側からその開口付近を撮像する。
【００９８】
〔補助照明工程〕
上記の実施例に挙げたように、肩部１０ｂの裾からの距離Ｌが８０ｍｍ以上となる位置でチューブ１０の開口縁部を撮像する場合、照明用ライトの照度は１００％に設定されている。ただし、チューブ１０の外側からこの開口縁部を撮像する際、光学レンズによる撮像視野がチューブ１０の開口縁部の全体を捉えていても、照明用ライトが有効に照明できる領域（図９中の１点鎖線）は、チューブ１０の開口縁部の全域にまで到達しておらず、それだけでは明るさが不足している。
【００９９】
そこで本実施形態では、上記のリング照明８を用いてチューブ１０の開口縁部を照明し、不足した明るさを補償することとしている。これにより、チューブ１０の開口縁部についても充分に明るい画像を取得することができ、それによって高精度な検査を実現することができる。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。例えば、一実施形態では、チューブ１０を連続的に搬送する場合を例にあげているが、搬送機構２はチューブ１０を間欠的に搬送してもよい。この場合、リニアシリンダ３２は、チューブ１０の間欠的な搬送に合わせて移動することができる。
【０１０１】
また一実施形態では、単一のボアスコープ３４を用いて撮像を行っているが、例えば複数のボアスコープ３４を搬送方向に並べて設置し、複数のチューブ１０を並行して撮像及び検査することもできる。この場合、リニアシリンダ３０の移動パターンは１サイクル内で２ピッチ分となるため、より高速な搬送に対応して検査を行うことができる。
【０１０２】
一実施形態では、検査対象となる筒状体の一例として未充填のチューブ１０を挙げているが、本発明の内部検査装置は、チューブ１０に限らず、例えば樹脂成型ボトルや樹脂パイプのような各種の筒状体の内部検査にも適用することができる。検査対象がボトル形状である場合、支持部材１４上でボトルのネック部分をボアスコープ３４に対向させて配置し、ネック部分の開口からボアスコープ３４を進入させることで、一実施形態と同様に内部検査を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 内部検査装置
２ 搬送ユニット
４ 位置決め機構
６ 撮像ユニット
８ リング照明
１０ チューブ
１４ 支持部材
２６ エアノズル
２８ ストッパ
３０ リニアシリンダ（移動機構）
３２ リニアシリンダ（撮像機構）
３４ ボアスコープ（撮像器具）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状体の内部を検査するのに適した筒状体の内部検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の検査装置又は検査方法に関して、例えば未充填のチューブのような筒状体を倒立させた姿勢で連続的に移送しつつ、その内部にボアスコープを挿入し、この間に内面を撮像して得た画像から異物や傷等の有無を検査する先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術は、それまでチューブの製造過程でチューブの内面を検査する工程が人間の目視に依存して行われていたのに対し、これを画像処理の手法により自動化したものである。特にこの先行技術では、チューブ内に挿入したボアスコープをその内周面に極めて近接させることで、撮像（接写）時の解像度を向上して精密な品質検査を実現している。
【０００３】
すなわち上記の先行技術（特許文献１）では、チューブの製造ライン上に予め円形状の搬送装置（例えばターレット状の搬送装置）が配置されており、この搬送装置には周方向に複数のボアスコープが環状をなして配列されている。成型された後のチューブは、例えばそのネック部分を下向きにした倒立の姿勢で一列に並べられ、この姿勢を維持したまま搬送装置に１本ずつ送られる。この段階でチューブの内部には未だ内容物（例えばペースト状物）が充填されておらず、倒立姿勢でみたチューブの上端は開口している。搬送装置は倒立姿勢でチューブを受け取ると、この姿勢を保持しながら個々のチューブを周方向に搬送する。このときチューブの搬送に同期してボアスコープも周方向に移動し、この移動過程で各ボアスコープは、搬送されるチューブに対して上方向から相対する。そして、搬送装置はチューブを搬送する過程でこれを上方へ押上げ、その上方向で相対しているボアスコープを相対的にチューブの内部へ進入させる。この間、ボアスコープはチューブの内周面の１部分を近接した位置から撮像するだけであるが、その過程で搬送装置がチューブ全体を軸線周りに約１回転させることにより、相対的に静止したボアスコープを用いてチューブの略内面全域を撮像することができる。
【０００４】
このように先行技術（特許文献１）では、ボアスコープをチューブの内側面に近接させることで一度に撮像できる視野領域が狭くなる代わり、画像の解像度は向上するため、それだけ検査精度を向上させることができると考えられる。また、人間の目視によってチューブの内面を検査する場合に比べ、検査に要する時間を短縮することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１９４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述した先行技術は、既存の製造ラインとは別に検査用の搬送装置（例えば上記のターレット型搬送装置）をわざわざ設置する必要があるため、それだけ設備が大掛かりとなり、その分の設備費用を増大させてしまう。
【０００７】
また先行技術では、検査対象となる筒状体のチューブをわざわざ倒立の姿勢に強制しているが、例えばラミネートチューブのように柔軟で軽量な筒状体を倒立させようとすると、様々な箇所に撓みが生じ、その形状や姿勢が不安定になりやすい。その上、さらにチューブを搬送途中で回転させるとなると、ただでさえ姿勢が不安定であるところへ追い打ちをかけてしまい、搬送中にあちこちでチューブの姿勢が乱れてしまう。このため先行技術の手法は、大量に成型されるチューブのような筒状体を安定して高速に検査する用途には適していない。
【０００８】
そこで本発明は、特に大掛かりな設備を用いることなく、大量の筒状体を安定して検査することができる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための第１の発明は、軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列する支持部材と、支持部材を筒状体の配列方向へ移動させることで、支持部材とともに複数の筒状体をその配列方向に搬送する搬送機構と、搬送機構により複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、支持部材に支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする開口位置決め機構と、準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに搬送機構により所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像した後に撮像器具を退出させて引き続き搬送機構による筒状体の搬送を可能とする撮像機構と、撮像器具により撮像して得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査ユニットとを備えている。
【００１０】
第１の発明によれば、筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持しながら搬送し、さらにその姿勢で搬送される全ての筒状体に対してその軸線の位置を一様に揃えた状態で搬送するため、搬送の過程で筒状体の姿勢が極端に不安定化することがない。特に筒状体のような円筒形の成型品は、これを最も安定的に支持できるのは水平に寝かせた姿勢であることから、本発明において水平な姿勢を採用していることの意義は極めて大きい。例えば、成型後の筒状体を次の工程を移送する際にも、筒状体を水平に寝かせた姿勢のまま移送する場合、これをわざわざ起立や倒立の姿勢に変化させる場合よりもはるかに効率的であることは自明である。また、本発明では筒状体の姿勢を倒立や起立等にいちいち変化させる必要がないことから、連続的に成型される筒状体を効率よく搬送しつつその間に内部の検査を高精度に実行することができる点で優位である。
【００１１】
さらに第１の発明では、筒状体の内部についての撮像を開始する前に、筒状体の開口の位置が軸線上で揃えられているため、撮像器具を筒状体の内部に進入させる際に個々の筒状体に対して移動距離（ストローク）を調整する必要がない。これにより、予め決まったパターンで撮像器具を機械的に移動させるだけで、検査に適した画像を安定的に得ることができる。また撮像の終了後、撮像器具が筒状体の内部から退出して以降の搬送を可能とするため、筒状体の搬送速度を低下させることなく検査を実行することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、搬送機構は、支持部材を所定速度で連続的に移動させることで複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものである。その上で第２の発明は、撮像機構により撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、搬送機構による筒状体の搬送に同期して撮像器具を撮像位置から筒状体の搬送方向へ所定速度で移動させた後、筒状体の内部から退出した撮像器具を撮像位置まで復帰させる移動機構をさらに備えている。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、撮像器具は筒状体の搬送速度に同期してその搬送方向へ移動するため、所望の搬送効率を維持した状態で、筒状体の内部を撮像することができる。また移動機構は、撮像器具が筒状体の内部から退出した後、撮像器具を撮像（開始）位置に復帰させることで、後続に搬送される筒状体についても連続的な撮像を可能とする。これにより、搬送効率を低下させることなく、その間に並行して内部の検査を行うことで、筒状体の生産効率を高度に維持することができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明の構成において、撮像器具は、筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものである。その上で第３の発明は、準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、撮像位置で撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明器具をさらに備える。
【００１５】
第３の発明によれば、撮像器具は通常、その進入方向を照明しているので、筒状体の内部という狭い空間内で撮像された画像の品質を向上することができる。一方で撮像器具による照明の範囲は通常、筒状体の内部という狭い空間内に合わせて設定されているため、撮像器具が筒状体の外側から開口の内縁部を照明しようとしても、あまり所望の明るさが得られない場合がある。そこで第３の発明では、補助照明器具が筒状体の開口の外側から内縁部に対して照明を付与することで、不足する分の明るさを補償し、画像の品質を向上することができる。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明の構成において、一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節手段をさらに備える。
【００１７】
第４の発明によれば、撮像器具が筒状体の内部を進行していく過程で、照明の明るさを調整することにより、例えば筒状体の内面からの反射によるハレーションの発生を防止することができる。これにより、撮像して得られる画像の品質を向上し、その検査精度の向上に寄与することができる。
【００１８】
第５の発明は、筒状体の内部検査方法であって、以下の工程を有する。
〔搬送工程〕
この工程では、軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列しつつ、その配列方向に搬送する。
【００１９】
〔位置決め工程〕
この工程では、上記の搬送工程を通じて複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、水平に寝かせた姿勢で支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする。
【００２０】
〔撮像工程〕
この工程では、準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに搬送工程を通じて所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像する。
【００２１】
〔退出工程〕
この工程は、先の撮像工程で筒状体の内部を撮像した後、撮像器具を筒状体の内部から退出させて引き続き搬送工程で行われる筒状体の搬送を可能とするものである。
【００２２】
〔検査工程〕
そしてこの工程では、撮像工程で得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する。
【００２３】
第５の発明によれば、搬送工程で複数の筒状体の搬送を行っても、筒状体の姿勢が極端に不安定化することがない。また、搬送工程において筒状体の姿勢を倒立や起立等にいちいち変化させる必要がないことから、連続的に成型される筒状体を効率よく搬送しつつその間に内部の検査を高精度に実行することができる点で優位である。
【００２４】
さらに第５の発明では、筒状体の内部についての撮像（撮像工程）を開始する前に、位置決め工程で筒状体の開口の位置が軸線上で揃えられているため、撮像器具を筒状体の内部に進入させる際に個々の筒状体に対して移動距離（ストローク）を調整する必要がない。これにより、撮像工程において予め決まったパターンで撮像器具を機械的に移動させるだけで、検査に適した画像を安定的に得ることができる。また撮像の終了後、退出工程にて撮像器具が筒状体の内部から退出して以降の搬送を可能とするため、筒状体の搬送速度を低下させることなく検査工程を実行することができる。
【００２５】
第６の発明は、第５の発明の構成において、搬送工程は、複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであって、さらに以下の工程を有する。
【００２６】
〔同期移動工程〕
この工程では、上記の撮像工程及び退出工程を通じて撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、搬送工程の進行に伴う筒状体の搬送に同期して撮像器具を撮像位置から筒状体の搬送方向へ所定速度で移動させる。
【００２７】
〔復帰工程〕
次にこの工程は、上記の退出工程を経て筒状体の内部から退出した撮像器具を撮像位置まで復帰させるものである。
【００２８】
第６の発明によれば、第５の発明の作用に加えてさらに、上述した撮像器具が筒状体の内部を軸線方向に往復移動する過程において、撮像器具は筒状体の搬送される速度に同期して搬送方向にも移動しているので、撮像器具は、筒状体の軸線上を安定的に移動することができ、画像品質の向上に寄与する。さらに撮像器具は、筒状体の内部から退出した後、撮像を開始した位置まで復帰することで、連続的に搬送される複数の筒状体に対して迅速に撮像を開始することができる。このため、精密な品質検査を迅速に実行することができる。
【００２９】
第７の発明は、第５又は第６の発明の構成において、撮像工程では、撮像器具が筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであって、以下の工程を有する。
【００３０】
〔補助照明工程〕
この工程では、先の位置決め工程を経て準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、撮像工程の実行に伴い撮像位置で撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する。
【００３１】
第７の発明によれば、第５又は第６の発明の作用に加えてさらに、撮像工程で撮像器具が進入方向を照明することにより、筒状体の内部という狭い空間内で撮像された画像の品質を向上することができる。一方で撮像器具による照明の範囲は通常、筒状体の内部という狭い空間内に合わせて設定されているため、撮像器具が筒状体の外側から開口の内縁部を照明しようとしても、あまり所望の明るさが得られない場合がある。そこで第７の発明では、補助照明工程において筒状体の開口の外側から内縁部に対して照明を付与することにより、不足する分の明るさを補償して画像の品質を向上することができる。
【００３２】
第８の発明は、第７の発明の構成において、さらに以下の工程を有する。
〔照度調節工程〕
この工程では、撮像工程にて一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、撮像器具による照明の明るさを調節する。
【００３３】
第８の発明によれば、第７の発明の作用に加えてさらに、撮像器具が筒状体の内部に進入していく過程で照明の明るさを適宜に調節することにより、筒状体の他端に向けて照射された照明が反射して起こるハレーションを確実に防止できる。これにより、筒状体の内部における撮像器具の位置に関わらず均一な品質で撮像することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の筒状体の内部検査装置及びその内部検査方法は、製造ライン上で標準的な搬送機構により筒状体を最も安定的な水平に寝かせた姿勢で搬送しながら撮像器具を内部に挿入できるため、回転体のような大掛かりな設備を使用することなく、より低コスト化や省スペース化を実現することができる。また、筒状体の搬送に同期して撮像器具を移動させることにより、生産能力を下げることなく検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態の内部検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】内部検査装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】搬送方向の下流側からみた内部検査装置の正面図である。
【図４】内部検査装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図５】内部検査装置１の制御に関する構成例を概略的に示すブロック図である。
【図６】位置決め機構によりチューブの開口を位置決めする動作を概略的に示す連続図である。
【図７】撮像ユニットによりボアスコープをチューブの内部へ進入させる動作を示す連続図である。
【図８】チューブの内部からボアスコープが退出する際の動作を示す連続図である。
【図９】撮像時にボアスコープがチューブの内部に進入していく過程を示す連続図である。
【図１０】リング照明の構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、一実施形態の内部検査装置１の構成を概略的に示す斜視図である。また図２は、内部検査装置１の構成を概略的に示す平面図である。ここでは先ず、検査対象のチューブ１０とともに内部検査装置１の全体的な構成について説明する。なおチューブ１０は、検査対象となる筒状体の一例である。
【００３８】
検査の対象となるチューブ１０は、例えば図示しない成型機によって円筒形状に成型された後、そのネック部分にキャップ１２を被せた状態で検査される。この段階でチューブ１０は内容物が充填されていない空の状態（未充填）であり、このためチューブ１０は、その軸線方向の一端（キャップ１２と反対側の一端）が全て開口している。図１では隠れているが、チューブ１０の開口と反対側の端部には、キャップ１２の内側にネック１０ａ及びこれに連なる肩部１０ｂが形成されている。またチューブ１０の外周面には、例えば印刷やシュリンクフィルムによる外装（製品説明、意匠、商標等）が施されている。
【００３９】
チューブ１０（キャップ１２を含む。以下同じ。）は合成樹脂製（例えばＰＥＴ，ＰＥ等）の成型品である。このようなチューブ１０は、その内部にペースト状やクリーム状、ゲル状等の内容物（例えば食品、医薬品、化粧品、化学品等）が充填された後、その開口端を封止（ヒートシール）されることで各種のチューブ製品となる。なお未充填の状態でチューブ１０そのものは比較的軽量（例えば十数ｇ〜数十ｇ）であり、また、一端が開口した状態であるため比較的変形も容易である。
【００４０】
内部検査装置１は主に、搬送ユニット２、撮像ユニット６及び図示しない検査ユニットから構成されている。内部検査装置１は、これら各種の構成要素を用いてチューブ１０の内部（内面）の欠陥や汚れ、異物の有無等を検査する。以下、内部検査装置１の各種の構成要素について説明する。
【００４１】
〔搬送機構〕
搬送ユニット２は、例えば多数の支持部材１４を有したチェーンコンベア１６により構成されている。すなわち搬送ユニット２は、水平な一方向へ多数の支持部材１４を等間隔で平行に配列した状態で、これらを同時に配列の方向へ移動させることにより、各支持部材１４に支持された状態のチューブ１０をその移動に伴って搬送することができる。
【００４２】
上記のチェーンコンベア１６は、例えば搬送チェーン１８、スプロケット２０、駆動モータ２２及びエンコーダ２４を備えている（図２）。このうち搬送チェーン１８は、チューブ１０の搬送方向に沿って２条に平行をなして配置されており、これらは上記のスプロケット２０に掛け回されている。スプロケット２０は各条の搬送チェーン１８別に一対をなしており、これら一対のスプロケット２０はチェーンコンベア１６の両端（搬送方向の両端）にそれぞれ配置されている。
【００４３】
駆動モータ２２は、搬送方向の下流側に位置するスプロケット２０を駆動することで、２条の搬送チェーン１８を走行させることができる。スプロケット２０の駆動軸（図中参照符号なし）にはエンコーダ２４（例えば、スリット板と一体のロータリエンコーダ）が取り付けられている。このエンコーダ２４からは駆動軸の回転に伴うパルス信号（例えば２相パルス信号）が出力される他、スリット板を用いたインデックス信号が出力されるものとなっている。なおインデックス信号は、搬送チェーン１８の走行に伴い支持部材１４が１ピッチ分ずつ移動するごとに出力される。
【００４４】
〔支持部材〕
支持部材１４は、これを長手方向でみた断面が等辺の山形状（Ｖ字形状）をなしており、その全長はチューブ１０の全長（キャップ１２を含めた軸線方向の長さ）とほぼ同じか、これより僅かに長く設定されている。チェーンコンベア１６の上面領域（水平方向に延びる領域）でみて、各支持部材１４は、その山形状でみた頂点を下向きにした状態で２条の搬送チェーン１８間を橋渡しするようにして配置されている。また各支持部材１４は、各条で搬送チェーン１８のリンク（詳細には図示していない）に取り付けられており、チェーンコンベア１６の両端ではスプロケット２０の外周に沿って搬送チェーン１８とともに周回し、チェーンコンベア１６の上面領域と下面領域との間を行き来することができる。
【００４５】
各支持部材１４は、チェーンコンベア１６の上面領域では上方向に拡がったＶ字溝を形成する。チェーンコンベア１６は、その上流位置でチューブ１０を１本ずつ受け取ると、その上面領域で各支持部材１４のＶ字溝内にて１本ずつチューブ１０を水平に寝かせた姿勢で支持する。このとき複数の支持部材１４は等間隔で平行に配列されており、これらが搬送方向に対して直交する方向に配置されているため、各支持部材１４のＶ字溝内に受け入れられたチューブ１０は、その径方向に等間隔で配列された状態となる。またチューブ１０は、その軸線方向でみた開口の向き（又はキャップ１２の向き）を一様に揃えた状態で各支持部材１４のＶ字溝内に受け入れられている。
【００４６】
これにより搬送ユニット２は、チェーンコンベア１６により複数の支持部材１４をその配列方向に移動させることで、支持部材１４とともに複数のチューブ１０をその配列方向に搬送することができる。
【００４７】
〔位置決め機構〕
次に位置決め機構４は、チューブ１０の内部について検査を開始する準備として、チューブ１０の開口の位置をその軸線上で位置決めする。この位置決め機構４は、例えばエアノズル２６及びストッパ２８により構成されており、これらはチューブ１０の搬送方向でみてチェーンコンベア１６の両側の側壁にそれぞれ配置されている。また、これらは搬送方向の適宜位置で互いに対向して配置されている。以下の説明では、搬送方向で位置決め機構４が配置されている適宜位置を「準備位置」とする。
【００４８】
位置決め機構４は、上記の準備位置にチューブ１０が搬送されてくる度に、エアノズル２６の噴射口からエアを噴射する。この噴射エアの圧力を受けてチューブ１０は支持部材１４上を軸線方向に勢いよくスライドし、その開口端がストッパ２８に接する位置で停止する。これにより、搬送方向に対してチューブ１０の開口の位置がその軸線上で位置決めされた状態となる。開口を位置決めされたチューブ１０は、さらに撮像ユニット６に向けて搬送される。なお位置決め機構４の動作については、別の図面を用いてさらに詳しく後述する。
【００４９】
撮像ユニット６は、搬送ユニット２に対して側方（搬送方向でみた側方）に設置されている。撮像ユニット６は、例えばＸ−Ｙ型をなす２つのリニアシリンダ３０，３２とともに、撮像器具としてボアスコープ３４を有している。リニアシリンダ３０，３２はそれぞれスライドブロック３４，３６を有しており、これらスライドブロック３４，３６は、対応するリニアシリンダ３０，３２により直線方向へ往復移動する。２つのリニアシリンダ３０，３２は互いに直交して配置されており、このうち一方（Ｙ方向とする）のリニアシリンダ３２は、他方（Ｘ方向とする）のリニアシリンダ３０（移動機構）上を走行するスライドブロック３６に固定されている。
【００５０】
〔撮像器具〕
上記のボアスコープ３４は、例えば工業用の内視鏡を利用した撮像器具であり、その先端からある程度の光量で前方を照明しつつ、その範囲内を有効に撮像することができる。ボアスコープ３４は、Ｙ方向のリニアシリンダ３２上のスライドブロック３８に対して固定されており、ここではその先端を搬送ユニット２に向けた状態で配置されている。この状態でボアスコープ３４の先端（光軸）の位置は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線の高さに合わせて調整されている。
【００５１】
撮像ユニット６は、Ｘ方向のリニアシリンダ３０によりスライドブロック３６を往復移動させることで、Ｙ方向のリニアシリンダ３２とともにボアスコープ３４をチューブ１０の搬送方向へ往復移動させることができる。さらに撮像ユニット６は、Ｙ方向のリニアシリンダ３２により、ボアスコープ３４をチューブ１０の搬送方向に対して直交する方向（チューブ１０の軸線方向）へ往復移動させることができる。
【００５２】
上記の位置決め機構４により、チューブ１０の開口が支持部材１４上で位置決めされた後、その下流側の位置（撮像位置とする）にチューブ１０が到達すると、撮像ユニット６がボアスコープ３４をチューブ１０の軸線に沿ってその開口から内部へ進入させ、その内面をボアスコープ３４による撮像する。なお撮像ユニット６の動作については、別の図面を用いてさらに後述する。
【００５３】
〔補助照明器具〕
上記のリング照明８は、例えばボアスコープ３４がチューブ１０の内部へ進入する方向でみて、リニアシリンダ３２の前端位置に固定されている。このためリング照明８は、Ｘ方向のリニアシリンダ３０による往復移動に伴い、Ｙ方向のリニアシリンダ３２及びボアスコープ３４とともにチューブ１０の搬送方向へ往復移動する。リング照明８自体はスライドブロック３８に固定されておらず、リニアシリンダ３２に対して固定である。このためボアスコープ３４は、リニアシリンダ３２による往復動作に伴い、リング照明８の内側（環の内部）を通って往復移動する。なおリング照明８の構成については、別の図面を用いてさらに後述する。
【００５４】
図３は、搬送方向の下流側からみた内部検査装置１の正面図である。上記のようにＹ方向のリニアシリンダ３２は、スライドブロック３６を介してＸ方向のリニアシリンダ３０上に支持されている。またリング照明８は、例えばＬ字形状のブラケット３２ａを介してリニアシリンダ３２の前端に取り付けられている。ボアスコープ３４はスライドブロック３８を介してＹ方向のリニアシリンダ３２上に支持されており、このときボアスコープ３４の移動経路（撮像時の光軸に合致）は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線に合致している。
【００５５】
また上記のようにエアノズル２６は、準備位置でキャップ１２の天面に対向する位置に配置されており、そのエア噴射口は、高さ方向でみてチューブ１０の軸線の高さに合わせて調整されている。またストッパ２８は、チューブ１０の開口に対向する位置に配置されている。さらにエアノズル２６とストッパ２８とは、上記のようにチューブ１０を挟んだ軸線方向で互いに対向する位置に配置されている。
【００５６】
図４は、内部検査装置１の構成を概略的に示す側面図である。図４に示されているように、各支持部材１４はその長手方向でみた断面が山形状をなしており、チェーンコンベア１６の上面領域では上向きに拡がったＶ字形の溝を形成している。
【００５７】
このときチェーンコンベア１６は、その上面領域において搬送チェーン１８を水平に張り、かつ、その水平を維持した状態で水平方向へ案内している。これによりチェーンコンベア１６は、その上面領域において個々の支持部材１４を全て同じ高さで水平方向に移動させることができる。
【００５８】
また、支持部材１４は全て共通部品で構成されているため、同じ成型品であるチューブ１０が各支持部材１４のＶ字溝内で支持されることにより、個々のチューブ１０は、これらを軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置が全て一様に揃えられていることが分かる。
【００５９】
また図４に示されているように、各支持部材１４は、そのＶ字溝内でチューブ１０を寝かせた姿勢に支持するとともに、その傾斜した内面にてチューブ１０の外面を長手方向のほぼ全域にわたって搬送方向の前後から支持している。これにより、チューブ１０が可撓性の高い樹脂成型品であったとしても、その形状を崩すことなく安定して支持することができる。またこの状態でチェーンコンベア１６により支持部材４をある程度の高速（チューブ１０の時間あたり製造本数に応じた速度）で移動させた場合であっても、搬送方向の前後でチューブ１０の外面が支持されているため、搬送中にチューブ１０がふらついたり、転がったり、跳ねたりするのを確実に防止することができる。
【００６０】
次に図５は、内部検査装置１の制御に関する構成例を概略的に示すブロック図である。内部検査装置１は制御部４２を備えており、この制御部４２は、内部検査装置１の動作を全体的に統括する。なお本実施形態において、制御部４２が上述した検査ユニットを構成する。制御部４２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）や半導体メモリ（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等）等を有したマイクロコンピュータとしてのハードウェア構成を有しており、これらリソースを用いて内部に記憶部４２ａ及び判定部４２ｃを構築している。また制御部４２は外部インタフェース４２ｂをはじめ、図示しない各種の周辺回路を有している。
【００６１】
制御部４２には上記のエンコーダ２４が接続されており、このエンコーダ２４は、例えば駆動モータ２２の回転に応じた２相パルス信号を出力するほか、スリット板とフォトスイッチ（図示していない）の組み合わせによるインデックス信号を出力する。制御部４２は、これらパルス信号やインデックス信号に基づいてチューブ１０の搬送速度（さらには搬送方向）を検出するとともに、上記の位置決め機構４や撮像ユニット６に対する個々のチューブ１０の相対位置を検出することができる。
【００６２】
エンコーダ２４からのインデックス信号は、例えば搬送中のチューブ１０が上記の準備位置（エアノズル２６の噴射口に対向する位置）に到達するタイミングで出力される。このときのパルスエッジ（立ち上がり）に基づき、制御部４２はエアノズル２６（制御弁）を作動させ、上記のエアノズル２６からエアを噴出させる。これにより、個々のチューブ１０が準備位置に到達するタイミングでエアが噴射され、その開口の位置決めが行われる。図５では上記のエアノズル２６について、便宜上の制御対象を「制御弁」として示している。制御部２４は制御弁に対する駆動信号を出力することで、エアノズル２６によるエアの噴射タイミングを制御する。
【００６３】
また、制御部４２にはリニアシリンダ３０，３２がそれぞれ接続されており、各リニアシリンダ３０，３２は制御部４２からの制御信号に基づいて動作する。例えば、制御部４２は個々のチューブ１０が撮像位置に到達するタイミングで２つのリニアシリンダ３０，３２に対する個別の制御信号を出力し、これらリニアシリンダ３０，３２をそれぞれの移動パターンで動作させる。移動パターンは予めチューブ１０の長さや搬送間隔（配列ピッチ）に基づいて設定されており、リニアシリンダ３０，３２はそれぞれの移動パターンを例えば１ピッチ分の搬送サイクル内で完了させる。なお、移動パターンを含む動作の詳細については別の図面を参照しつつさらに後述する。
【００６４】
制御部４２には撮像ユニット４４が接続されており、この撮像ユニット４４からは、上記のボアスコープ３４で撮像されたカラーの画像信号（例えば２４ビットカラー画像信号）が入力されるものとなっている。制御部４２は、例えば外部インタフェース４２ｂを通じてカラー画像信号を処理し、これを記憶部４２ａのメモリ領域に展開して撮影画像を再現することができる。
【００６５】
制御部４２は、再現した撮影画像に基づいて画像処理を実行し、例えばエッジ抽出や色判定等を行う。また制御部４２は、例えば画像処理の結果を判定部４２ｃに提供し、これを受けて判定部４２ｃは、専用の検査ロジックを用いてチューブ１０の内部の異物や汚れ、欠陥等の有無を判定する。そして制御部４２は、判定部４２ｃにて行われた判定結果を記憶部４２ａに保存する。
【００６６】
さらに制御部４２は、撮像ユニット４４に向けて制御信号を出力し、ボアスコープ３４の照度（照明の明るさ）を調整する機能をも有する。なお、照度の調整例についてはさらに別の図面を参照しながら後述する。
【００６７】
そして、制御部４２には上記の駆動モータ２２が接続されており、制御部４２は駆動モータ２２に対する駆動信号を出力する。制御部４２は、駆動信号に基づいて駆動モータ２２の回転速度をリアルタイムに制御することで、チューブ１０を連続的に搬送する場合の搬送速度を調整したり、あるいは、チューブ１０を間欠的に搬送したりする場合のタイミング等を制御することができる。
【００６８】
以上が内部検査装置１の構成であるが、以下に内部検査装置１の具体的な動作について説明する。また、以下の説明を通じて、内部検査装置１を用いて実現される内部検査方法の各工程についてもまた明らかとなる。
【００６９】
〔搬送工程〕
内部検査装置１は、搬送ユニット２を用いて多数のチューブ１０を連続的に搬送する。このときチューブ１０は、上記のように水平に寝かせた姿勢で支持部材１４に支持され、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えられている。またチューブ１０は、その径方向に等間隔で配列された状態で、その配列方向に搬送されている（搬送工程）。このとき搬送ユニット２には、例えば既存の製造ラインの一部を利用することができるので、特に別途の設備として搬送ユニット２を設ける必要がない。
【００７０】
〔位置決め工程〕
次に、内部検査装置１による各チューブ１０の開口の位置決め手法（位置決め工程）について説明する。
【００７１】
図６は、位置決め機構４によりチューブ１０の開口を位置決めする動作を概略的に示す連続図である。チューブ１０は、上記のようにエアノズル２６から噴射されたエアの圧力を受けて支持部材１４上を軸線方向に移動し、その開口の位置が軸線上で揃えられる。なお図６中、チューブ１０の搬送方向を実線の矢印で示す。
【００７２】
〔エア噴射前〕
図６中（Ａ）：チューブ１０はその搬送工程を通じて、支持部材１４に形成されたＶ字溝内にて支持されている。このとき、チューブ１０の軸線方向でみた開口の位置は任意の位置にある。また個々のチューブ１０は、それ自身が比較的軽量の成型品であることから、例えば搬送中の機械振動等により、その開口の位置が軸線方向へ任意に移動することがある。ただしチューブ１０は、その搬送中に支持部材１４により支持されているため、上記のようにその軸線の位置が径方向にずれることはない。
【００７３】
そして、個々のチューブ１０が上記の準備位置（エアノズル２６及びストッパ２８が配置されている位置）まで搬送されると、そこでエアノズル２６からキャップ１２の天面に向けてエアが噴射される。
【００７４】
〔エア噴射後〕
図６中（Ｂ）：エアが噴射されると、支持部材１４上でチューブ１０はその開口を先頭にして軸線方向にスライドする。そしてチューブ１０は、その開口端がストッパ２８に接する位置で停止し、その開口が軸線上で位置決めされることになる。このときエアは、チューブ１０がストッパ２８に衝突しても極端な変形を生じない程度の圧力で噴射される。
【００７５】
上記の位置決め機構２（エアノズル２６及びストッパ２８）による位置決めの動作は、搬送ユニット２による搬送に伴い、個々のチューブ１０が準備位置に到達する度に行われる。これにより全てのチューブ１０は、その搬送過程で開口を軸線方向に位置決めされた状態で引き続き搬送される。
【００７６】
〔撮像工程〕
次に図７は、撮像ユニット６によりボアスコープ３４をチューブ１０の内部へ進入させる動作を示す連続図である。以下、チューブ１０の撮像工程について説明する。
【００７７】
ボアスコープ３４は、搬送方向でみてエアノズル２６及びストッパ２８の１ピッチ分下流側に配置されている。先の位置決め工程で開口の位置が揃えられたチューブ１０は、引き続き搬送の過程でボアスコープ３４によりチューブ１０の内部を撮像される。なお図７中、リニアシリンダ３２、ボアスコープ３４及びチューブ１０の搬送方向を矢印でそれぞれ示している。
【００７８】
〔進入開始時〕
図７中（Ａ）：上記の位置決め機構４でストッパ２８の方向に開口の位置が揃えられたチューブ１０は、さらに１ピッチ分下流へ搬送される。これに合わせてＹ方向のリニアシリンダ３０が作動し、それまで搬送方向の側方で待機していたボアスコープ３４をチューブ１０に向けて移動させる。これによりボアスコープ３４は、チューブ１０の開口を通じて内部への進入を開始する。また、このときＸ方向のリニアシリンダ３０の作動に伴い、Ｙ方向のリニアシリンダ３２がチューブ１０の搬送速度に同期しながら搬送方向に移動を開始する（同期移動工程）。
【００７９】
〔進入完了時〕
図７中（Ｂ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０の内部をその奥に向かってさらに進入する。この進入に伴い、ボアスコープ３４を用いてチューブ１０の内面全域が撮像される（撮像機構）。なお、この間に得られる画像は静止画像又は動画像のいずれの形式でもよく、撮像ユニット４４は、その後の画像処理（検査）に利便な画像を取得することができる。
【００８０】
そして、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部でその肩部１０ｂ及びネック１０ａを撮像領域とする位置まで到達すると、ここまででチューブ１０及びリニアシリンダ３２は、撮像位置（ボアスコープ３４が移動を開始した位置）から約２分の１ピッチ分だけ下流へ移動している。
【００８１】
〔退出工程〕
続いて図８は、チューブ１０の内部からボアスコープ３４が退出する際の動作を示す連続図である。
【００８２】
〔退出開始時〕
図８中（Ａ）：上記の撮像工程を通じてチューブ１０の内部の撮像を終えると、そこからボアスコープ３４が後退を開始する。この場合も引き続き、Ｙ方向のリニアシリンダ３２はチューブ１０の搬送される速度に同期しながらチューブ１０の搬送方向に移動している。
【００８３】
〔退出完了時〕
図８中（Ｂ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０が撮像位置から搬送方向へ１ピッチ分だけ移動し終わる前にチューブ１０の内部から退出する。そしてボアスコープ３４はチューブ１０から退出すると、Ｘ方向のリニアシリンダ３０（移動機構）の作動に伴い、チューブ１０の搬送方向とは反対側（上流側）に移動を開始し、先の撮像位置に復帰する（復帰工程）。ボアスコープ３４が撮像位置に復帰した時点で、チューブ１０は撮像位置から搬送方向へ１ピッチ分だけ移動を完了する。
【００８４】
リニアシリンダ３０，３２は、ここまでの移動パターンを１サイクル分として動作する。この１サイクルは、搬送ユニット２によるチューブ１０の搬送の１ピッチ分に相当する。そして撮像ユニット６は、復帰後の撮像位置から後続のチューブ１０に対して新たに撮像を開始し、上述した１サイクル分の移動パターンによる動作を繰り返し実行する。
【００８５】
〔位置決めによる利便性〕
以上のように本実施形態では、搬送ユニット２が連続的にチューブ１０を搬送する過程で、個々のチューブ１０の開口を位置決めした上で内面を撮像することができる（図７）。また撮像後は、チューブ１０の搬送を継続したままボアスコープ３４を退出させることで、引き続きチューブ１０の搬送が可能となる（図８）。
【００８６】
この場合、撮像時にボアスコープ３４の原点（待機位置）とチューブ１０（開口の位置）との相対的な位置関係が常に安定しているため、撮像ユニット６は機械的にボアスコープ３４を撮像位置から予め設定された距離（往復ストローク）内で移動させるだけでよい。この点、チューブ１０ごとに開口の位置が不揃いであると、例えばボアスコープ３４がチューブ１０の内部にネック１０ａに突き当たってしまったり、逆に奧まで充分にボアスコープ３４が到達できずに撮影が不充分になったりすることがあるが、本実施形態ではそのような不具合を防止することができる。
【００８７】
また、ボアスコープ３４の進入過程で複数の静止画像を連続的に取得する場合、その撮像（シャッタ）タイミングを予め一定に設定しておけば、全てのチューブ１０について同じポイント（軸線方向の位置）で撮影されたの画像を取得することができる。これにより、検査の精度を高め、その信頼性を向上することができる。
【００８８】
図９は、撮像時にボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程を示す連続図である。ボアスコープ３４には、例えばその先端部分に撮像用の光学レンズや光ファイバ（図示しない）が内蔵されている。光学レンズは、例えば図９中に２点鎖線で示されているように、チューブ１０の軸線を中心としてある程度の角度（例えば約１００°）に広がる範囲を撮像視野（撮像範囲）としている。またボアスコープ３４には、その撮像視野内を照明するための照明用ライト（図示しない）が内蔵されている。この照明用ライトは、チューブ１０の軸線を中心として、その進入方向へテーパー形状に広がる範囲を照明している。なお、光学レンズによる撮像視野と照明用ライトによる照明の範囲が必ずしも一致している必要はない。
【００８９】
〔照度調節機能〕
ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程で、照明用ライトによる照明が内面で反射し、その明るさ（照度）が奧（ネック１０ａ及び肩部１０ｂ）に近付くほど強くなる傾向にある。そして、反射の強さが過大になると、やがてハレーションを起こして画像がホワイトアウトし、充分な検査を行うことができない。
【００９０】
本発明の発明者等は上記の知見に基づき、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入していく過程で照明用ライトによる照明の明るさを適宜に調節することにより、上記の問題点をクリアすることに成功している。そこで以下に、本実施形態において適切な明るさの調節を行う実施例を挙げ、発明の好適な実施に資するものとする。
【００９１】
〔実施例〕
以下の実施例において、照明用ライトがチューブ１０の開口部を照らす際の照度を１００％とし、チューブ１０の開口の直径を３８ｍｍ、肩部１０ｂの裾から開口までの長さを１４０ｍｍとする。またチューブ１０の軸線方向でみて、その肩部１０ｂの裾からボアスコープ３４の先端までの距離をＬとする。
【００９２】
〔Ｌ≧８０ｍｍの場合〕
図９中（Ａ）：ボアスコープ３４は、チューブ１０の開口から肩部１０ｂ及びネック１０ａまでの範囲内を、例えば約２０割して静止画を撮像するものとする。そして、ボアスコープ３４がチューブ１０の内部に進入を開始してから、上記の距離Ｌとして８０ｍｍ以上にある範囲内を移動している間、照明用ライトの照度を１００％に調節する。このような調節は、例えば上記の制御部４２から撮像ユニット６に対して制御信号（例えばデューティ信号）を出力することにより行うことができる。
【００９３】
〔３０ｍｍ≦Ｌ＜８０ｍｍの場合〕
図９中（Ｂ）：次に上記の距離Ｌが例えば３０ｍｍ以上で、かつ８０ｍｍ未満にある範囲内をボアスコープ３４が移動している間は、照明用ライトの照度を約７５％に調節するものとする。これにより、次第に反射強度が高まってくる分を考慮して、照度の上昇を適度に抑えることができる。
【００９４】
〔Ｌ＜３０ｍｍの場合〕
図９中（Ｃ）：そして上記の距離Ｌが例えば３０ｍｍ未満にある範囲内にまでボアスコープ３４が進入すると、そこから照明用ライトの照度を約６％に調節するものとする。これにより、反射強度が極端に高まってくる分を補償し、過大な照度の上昇を確実に抑えることができる。
【００９５】
このように、ボアスコープ３４の照明用ライト（先端）が開口から肩部１０ｂに近付くに連れて、その照度を次第に弱めることにより、撮像して得られた画像に生じるハレーションを防止し、安定した画質を確保することができる。
【００９６】
〔リング照明〕
また図１０は、補助照明器具としてのリング照明８の構成を概略的に示す断面図（水平断面図）である。リング照明８は、例えばリング形状（又はドーナツ形状）のフレーム体８ａを備えており、このフレーム体８ａに沿って複数の照明器具８ｂ（例えば白色ＬＥＤ）を環状に配列した構造をなしている。なおリング照明８は、上記のようにボアスコープ３４の進入方向でみて、リニアシリンダ３２の先端部分に固定されている。
【００９７】
環状に配列された照明器具４０は、その環の中心方向へ向けて放射状に広がる領域を照明しており、その領域の一部はチューブ１０の開口付近を照明している。チューブ１０の開口付近を撮像する際、ボアスコープ３４はチューブ１０の外側からその開口付近を撮像する。
【００９８】
〔補助照明工程〕
上記の実施例に挙げたように、肩部１０ｂの裾からの距離Ｌが８０ｍｍ以上となる位置でチューブ１０の開口縁部を撮像する場合、照明用ライトの照度は１００％に設定されている。ただし、チューブ１０の外側からこの開口縁部を撮像する際、光学レンズによる撮像視野がチューブ１０の開口縁部の全体を捉えていても、照明用ライトが有効に照明できる領域（図９中の１点鎖線）は、チューブ１０の開口縁部の全域にまで到達しておらず、それだけでは明るさが不足している。
【００９９】
そこで本実施形態では、上記のリング照明８を用いてチューブ１０の開口縁部を照明し、不足した明るさを補償することとしている。これにより、チューブ１０の開口縁部についても充分に明るい画像を取得することができ、それによって高精度な検査を実現することができる。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。例えば、一実施形態では、チューブ１０を連続的に搬送する場合を例にあげているが、搬送機構２はチューブ１０を間欠的に搬送してもよい。この場合、リニアシリンダ３２は、チューブ１０の間欠的な搬送に合わせて移動することができる。
【０１０１】
また一実施形態では、単一のボアスコープ３４を用いて撮像を行っているが、例えば複数のボアスコープ３４を搬送方向に並べて設置し、複数のチューブ１０を並行して撮像及び検査することもできる。この場合、リニアシリンダ３０の移動パターンは１サイクル内で２ピッチ分となるため、より高速な搬送に対応して検査を行うことができる。
【０１０２】
一実施形態では、検査対象となる筒状体の一例として未充填のチューブ１０を挙げているが、本発明の内部検査装置は、チューブ１０に限らず、例えば樹脂成型ボトルや樹脂パイプのような各種の筒状体の内部検査にも適用することができる。検査対象がボトル形状である場合、支持部材１４上でボトルのネック部分をボアスコープ３４に対向させて配置し、ネック部分の開口からボアスコープ３４を進入させることで、一実施形態と同様に内部検査を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 内部検査装置
２ 搬送ユニット
４ 位置決め機構
６ 撮像ユニット
８ リング照明
１０ チューブ
１４ 支持部材
２６ エアノズル
２８ ストッパ
３０ リニアシリンダ（移動機構）
３２ リニアシリンダ（撮像機構）
３４ ボアスコープ（撮像器具）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列する支持部材と、
前記支持部材を筒状体の配列方向へ移動させることで、前記支持部材とともに複数の筒状体をその配列方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、前記支持部材に支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする開口位置決め機構と、
前記準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに前記搬送機構により所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた前記撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像した後に前記撮像器具を退出させて引き続き前記搬送機構による筒状体の搬送を可能とする撮像機構と、
前記撮像器具により撮像して得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査ユニットと
を備えた筒状体の内部検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の筒状体の内部検査装置において、
前記搬送機構は、
前記支持部材を所定速度で連続的に移動させることで複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであり、
前記撮像機構により前記撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、前記搬送機構による筒状体の搬送に同期して前記撮像器具を前記撮像位置から筒状体の搬送方向へ前記所定速度で移動させた後、筒状体の内部から退出した前記撮像器具を前記撮像位置まで復帰させる移動機構をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筒状体の内部検査装置において、
前記撮像器具は、
筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであり、
前記準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、前記撮像位置で前記撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に前記内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明器具をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の筒状体の内部検査装置において、
一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した前記撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、前記撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節手段をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項５】
軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列しつつ、その配列方向に搬送する搬送工程と、
前記搬送工程を通じて複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、水平に寝かせた姿勢で支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする位置決め工程と、
前記準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに前記搬送工程を通じて所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた前記撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で筒状体の内部を撮像した後、前記撮像器具を筒状体の内部から退出させて引き続き前記搬送工程で行われる筒状体の搬送を可能とする退出工程と、
前記撮像工程で得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査工程と
を有する筒状体の内部検査方法。
【請求項６】
請求項５に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記搬送工程は、
複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであり、
前記撮像工程及び前記退出工程を通じて前記撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、前記搬送工程の進行に伴う筒状体の搬送に同期して前記撮像器具を前記撮像位置から筒状体の搬送方向へ前記所定速度で移動させる同期移動工程と、
前記退出工程を経て筒状体の内部から退出した前記撮像器具を前記撮像位置まで復帰させる復帰工程とをさらに有する筒状体の内部検査方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記撮像工程では、
前記撮像器具が筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであり、
前記位置決め工程を経て前記準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、前記撮像工程の実行に伴い前記撮像位置で前記撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に前記内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明工程をさらに有する筒状体の内部検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記撮像工程にて一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した前記撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、前記撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節工程をさらに有する筒状体の内部検査方法。
【請求項１】
軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列する支持部材と、
前記支持部材を筒状体の配列方向へ移動させることで、前記支持部材とともに複数の筒状体をその配列方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、前記支持部材に支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする開口位置決め機構と、
前記準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに前記搬送機構により所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた前記撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像した後に前記撮像器具を退出させて引き続き前記搬送機構による筒状体の搬送を可能とする撮像機構と、
前記撮像器具により撮像して得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査ユニットと
を備えた筒状体の内部検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の筒状体の内部検査装置において、
前記搬送機構は、
前記支持部材を所定速度で連続的に移動させることで複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであり、
前記撮像機構により前記撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、前記搬送機構による筒状体の搬送に同期して前記撮像器具を前記撮像位置から筒状体の搬送方向へ前記所定速度で移動させた後、筒状体の内部から退出した前記撮像器具を前記撮像位置まで復帰させる移動機構をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筒状体の内部検査装置において、
前記撮像器具は、
筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであり、
前記準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、前記撮像位置で前記撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に前記内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明器具をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の筒状体の内部検査装置において、
一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した前記撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、前記撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節手段をさらに備えたことを特徴とする筒状体の内部検査装置。
【請求項５】
軸線方向でみた一端が開口した筒状体を水平に寝かせた姿勢で支持し、かつ、その軸線方向でみた開口の向きと高さ方向でみた軸線の位置を一様に揃えた状態で複数の筒状体を径方向に等間隔で配列しつつ、その配列方向に搬送する搬送工程と、
前記搬送工程を通じて複数の筒状体が搬送される過程で個々の筒状体が所定の準備位置に到達すると、水平に寝かせた姿勢で支持された筒状体をその軸線方向へスライドさせることにより、予め高さ方向の位置が一様に揃えられた軸線上で筒状体の一端の開口を位置決めする位置決め工程と、
前記準備位置で一端の開口を位置決めされた筒状体がさらに前記搬送工程を通じて所定の撮像位置まで搬送されると、その搬送方向に対して交差する方向へ一定の距離だけ撮像器具を往復移動させることにより、この往復移動の過程で筒状体の開口を通じて内部に進入させた前記撮像器具を筒状体の軸線に沿って移動させながらその内部を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で筒状体の内部を撮像した後、前記撮像器具を筒状体の内部から退出させて引き続き前記搬送工程で行われる筒状体の搬送を可能とする退出工程と、
前記撮像工程で得られた画像に基づいて筒状体の内部を検査する検査工程と
を有する筒状体の内部検査方法。
【請求項６】
請求項５に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記搬送工程は、
複数の筒状体を所定速度で連続的に搬送するものであり、
前記撮像工程及び前記退出工程を通じて前記撮像器具の筒状体の内部への進入とその退出が行われる間、前記搬送工程の進行に伴う筒状体の搬送に同期して前記撮像器具を前記撮像位置から筒状体の搬送方向へ前記所定速度で移動させる同期移動工程と、
前記退出工程を経て筒状体の内部から退出した前記撮像器具を前記撮像位置まで復帰させる復帰工程とをさらに有する筒状体の内部検査方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記撮像工程では、
前記撮像器具が筒状体の軸線を中心としてその進入方向へテーパー形状に広がる範囲内を照明しながら撮像を行うものであり、
前記位置決め工程を経て前記準備位置で開口を位置決めされた筒状体に対し、前記撮像工程の実行に伴い前記撮像位置で前記撮像器具の進入に伴う照明の範囲が筒状体の開口の内縁部にまで到達する以前に前記内縁部に向けて開口の外側から照明を付与する補助照明工程をさらに有する筒状体の内部検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載の筒状体の内部検査方法において、
前記撮像工程にて一端の開口を通じて筒状体の内部に進入した前記撮像器具がその他端に向けて移動していく過程で、前記撮像器具による照明の明るさを調節する照度調節工程をさらに有する筒状体の内部検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４１１２２（Ｐ２０１１−１４１１２２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３６２（Ｐ２０１０−３６２）
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（０００１６２１１３）共同印刷株式会社 (488)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（０００１６２１１３）共同印刷株式会社 (488)
【Ｆターム（参考）】
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