缶の管理装置および缶の管理方法
【課題】缶の巻締め部の巻締め厚さを全周にわたって精度よく計測でき、全数の缶の巻締め部の部位毎、巻締機のヘッド毎にＴ寸法のばらつきや推移を管理することができる缶の管理装置を提供する。
【解決手段】巻締め部を有する缶の管理装置１００は、巻締め部２０の上方に配設したリング照明装置２と、リング照明装置２からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置２の中心と同軸上に配設し撮像するカメラ４と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶するＴ寸法管理装置６とを有する。缶の管理装置１００は、缶の全数について巻締機のヘッド毎の各計測値を管理する。
【解決手段】巻締め部を有する缶の管理装置１００は、巻締め部２０の上方に配設したリング照明装置２と、リング照明装置２からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置２の中心と同軸上に配設し撮像するカメラ４と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶するＴ寸法管理装置６とを有する。缶の管理装置１００は、缶の全数について巻締機のヘッド毎の各計測値を管理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食物用などの缶について、その缶胴と缶底あるいは缶胴と缶蓋との間の締結をなしている巻締厚さＴのＴ寸法を計測および管理する技術に関し、特に巻締め上端両側の二重リング像を用いてＴ寸法を計測および管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食物用の缶などは、多くの場合、その缶胴と缶底あるいは缶胴と缶蓋との間が巻締め部を介して締結されており、その巻締め部に巻締め不良を発生する場合がある。巻締め不良としては、巻締めが正しく行われずに缶胴の一部が巻締め部の下方において舌状にはみ出す「舌出し不良」や巻締圧力強弱による巻締厚さＴのＴ寸法不良が代表的なものとしてある。このような巻締め不良があると缶の気密性が損なわれ、封入飲食物の品質保持に支障を来たす可能性がある。このため、製品検査の一つとして巻締め不良の検査が必要となる。
【０００３】
しかし、不良検査とは別に、不良を未然に防ぐための予防保全としての巻締厚さＴのＴ寸法の管理が必要である。Ｔ寸法の測定管理については、主なものとして、Ｘ線により巻締め部の巻締め状態についての透視画像などを取得して測定する手法（例えば、特許文献１、２参照）が知られている。また、巻締部を切断して計測する手法（例えば、特許文献３参照）なども知られている。いずれもオフラインでの抜き取り、箇所限定測定であり全数かつ全周の測定管理までは網羅されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４８６４３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９７４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２００５２１号公報
【特許文献４】特開平７−２１８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
全周の測定管理として巻締め上端のリング像による手法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。巻締め上端のリング像による手法は、処理を高速に行えることからインライン検査による全周の検査を可能とする点で優れているが、リング像は、巻締め上端のリング像（具体的には、シーミングパネル反射光によるリング像）であり、本来の巻締め厚さＴの計測および管理には十分でなかった。
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、缶の巻締め部の巻締め厚さを全周にわたって精度よく計測でき、全数の缶の巻締め部の部位毎、巻締機のヘッド毎にＴ寸法のばらつきや推移を管理することができる缶の管理装置および缶の管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の巻締め部を有する缶の管理装置は、巻締め部の上方に配設したリング照明装置と、リング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置の中心と同軸上に配設し撮像する撮像装置（例えば、カメラ４）と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する画像処理装置（例えば、Ｔ寸法管理装置６）と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、缶の巻締め部の巻締め厚さを全周にわたって精度よく計測でき、全数の缶の巻締め部の部位毎、巻締機のヘッド毎にＴ寸法のばらつきや推移を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の缶の管理装置を示す全体構成図および撮像画像例である。
【図２】巻締め厚さＴのＴ寸法管理装置を示す構成図である。
【図３】撮像画像の特徴を示す説明図である。
【図４】光学系の詳細を示す説明図である。
【図５】照明基準角度を示す説明図である。
【図６】巻締め厚さＴのＴ寸法計測・管理の処理を示すフローチャートである。
【図７】集計データ項目例を示す説明図である。
【図８】プルトップ部を示す説明図とその撮像画像例である。
【図９】比較例の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図および撮像画像例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の缶の管理装置を示す全体構成図および撮像画像例である。図１（ａ）は、缶の管理装置１００を示す全体構成図であり、図１（ｂ）は、缶の管理装置１００で撮像された撮像画像例である。図１（ａ）に示す缶の管理装置１００は、コンベア１上を搬送される缶１０の上方にリング型照明であるリング照明装置２を配設し、リング照明装置２と同軸上方に、カメラ４（撮像装置）を配設する。リング照明装置２は、巻締め部２０の全体を斜め側方から照明するためのものであり、リング全体から巻締め部２０全体を照らす。カメラ４は、リング内部の空間部分から、その巻締め部２０を撮像する。カメラ４とリング照明装置２を同軸上に配置したことで、カメラ４は、巻締め部２０全体を上方から均一に撮像する。
【００１１】
コンベア１上を矢印方向に搬送される缶１０は、リング照明装置２、カメラ４の真下に来た瞬間にセンサ５で検知され、この検知信号はＴ寸法管理装置６（画像処理装置）に入力され、照明電源３を介してリング照明装置２を発光させ巻締め部２０に照射する。同時に、センサ５の検知信号はＴ寸法管理装置６を介してカメラ４を起動し、巻締め部２０の輪郭映像を撮像させ、次いでこれをＴ寸法管理装置６に入力させる。Ｔ寸法管理装置６での集計結果および集計値警報情報は、警報装置６２１、帳票装置６２２および外部記憶装置６２３に送られ、各処理を行う。
【００１２】
図１（ｂ）の左側は、巻締め部２０を含む缶の蓋部の撮像画像であり、図１（ｂ）の右側は、巻締め部２０の拡大された撮像画像である。本実施形態の缶の管理装置１００が従来の管理装置と異なる特徴は、シーミングパネル・ラジアス２３の部分とシーミングウォール・ラジアス２５の部分が二重のリング像として撮像できることである。また、缶１０の蓋部のプルトップの形状も含めて、缶の蓋部が明確に撮像できる。本発明の特徴である二重のリング像について、図３を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図３は、撮像画像の特徴を示す説明図である。図３には、二重巻締めの拡大断面図が示されている。二重巻締めの外形は、カウンターシンク２１、チャックウォール２２、シーミングパネル・ラジアス２３、シーミングパネル２４、シーミングウォール・ラジアス２５、シーミングウォール２６の各部から形成されている。ここで、缶の巻締め厚さＴとは、図示したようなシーミングウォール２６とチャックウォール２２間の厚さ（Ｔ寸法）をいう。
【００１４】
図１（ｂ）において示した二重リングの画像（二重のリング像）は、主として、シーミングパネル・ラジアス２３の部分の反射によるリング（内側のリング）と、シーミングウォール・ラジアス２５の部分の反射によるリング（外側のリング）とにより形成されている。内側のリングと外側のリングとの間の暗部は、シーミングパネル２４の部分である。シーミングパネル２４に傷などによる反射がなければ、暗部として撮像するように、リング照明装置２（図１参照）からの照明がされている。
【００１５】
缶１０の巻締め厚さＴのＴ寸法同等値を撮像画像から算出する場合には、シーミングウォール・ラジアス２５の最外エッジ座標をＰ１、シーミングパネル・ラジアス２３の最内エッジ座標をＰ２とすると、撮像エッジ間隔Δｄは、次式により算出される。
Δｄ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜
【００１６】
Ｔ寸法値とラジアス部は連続しており、計測値である撮像エッジ間隔ΔｄとＴ寸法には、有意な相関を有し同等値として取り扱える。本実施形態では、ラジアスのすそ野まで反射させることで、Ｔ寸法と同等値を計測することができる。また、撮像エッジ間隔Δｄに係数演算し、よりＴ寸法に近似させてもよい。
【００１７】
図９は、比較例の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図および撮像画像例である。図９（ａ）は、特許文献４の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図であり、図９（ｂ）は、その外観検査装置で撮像された撮像画像例である。図１に示す缶の管理装置１００と、図９の外観検査装置とを比較すると、図９のリング照明装置２ａが、図１のリング照明装置２よりも上方に配置されており、リング照明装置２aは、巻締め部２０の全体を上方から照明するためのものである。
【００１８】
図９（ｂ）の左側は、巻締め部２０を含む缶の蓋部の撮像画像であり、図９（ｂ）の右側は、巻締め部２０の拡大された撮像画像である。比較例の外観検査装置では、シーミングパネル部が１重のリング像として撮像できる。しかしながら、この画像は、シーミングパネル部の反射のみであり、Ｔ寸法と直接連続していないため、Ｔ寸法との相関で劣る。また、缶の蓋部のプルトップの形状は、明確に撮像できていないのが現状である。
【００１９】
図２は、巻締め厚さＴのＴ寸法管理装置を示す構成図である。図２によりＴ寸法管理装置６の内部構成と基本動作を説明する。カメラ４の入力信号はＴ寸法管理装置６に入力され、Ａ／Ｄ変換部６０１でディジタル多階調 画像に変換したあと画像メモリ６０２に収納される。画像計測演算処理部６０３は、前記ディジタル多階調画像からＴ寸法の計測・管理項目に応じて画像の対象とする寸法を計測し演算する。
【００２０】
ノイズ除去閾値設定部６３０は、水滴などのノイズ情報を除去するための閾値を設定し、閾値メモリ６３１に記憶する。ノイズ除去演算部６０４は、画像計測演算処理部６０３からの画像にノイズ除去処理をする。
【００２１】
プルトップ辞書設定部６４０は、プルトップの寸法値を設定し、辞書メモリ６４１に記憶する。
【００２２】
警報インタロック条件設定部６１０は、生産ラインの稼働状況において、異常と判定する際の条件を設定し、条件メモリ６１１に記憶する。
【００２３】
データ管理制御部６０５は、巻締機のヘッドの起点信号を受けて、巻締機のヘッド毎に、計測されたデータを管理し、条件メモリ６１１の条件を満たした場合に警報装置６２１に警報信号を送信し、各計測値を帳票装置６２２に送信し、また、外部記憶装置６２３（記憶部）に計測値を記憶する。
【００２４】
図４は、光学系の詳細を示す説明図である。適宜図１、図３を参照して説明する。リング照明装置２は、内部にリング状の発光部２Ｌ、遮光板２Ｇを有している。
【００２５】
発光部２Ｌからの缶１０への照射について具体的に説明すると、図面左側の発光部２ＬＬからの照射光３１aは、シーミングウォール２６で反射して反射光３１ｂとなる。照射光３２ａは、シーミングウォール・ラジアス２５で反射して反射光３２ｂとなる。照射光３３ａは、シーミングパネル２４で反射して反射光３３ｂとなる。照射光３４ａは、シーミングパネル・ラジアス２３で反射して反射光３４ｂとなる。照射光３５ａは、遮光板２Ｇで遮光される。
【００２６】
同様に、図面右側の発光部２ＬＲからの照射光４１aは、シーミングウォール２６で反射して反射光４１ｂとなる。照射光４２ａは、シーミングウォール・ラジアス２５で反射して反射光４２ｂとなる。照射光４３ａは、シーミングパネル２４で反射して反射光４３ｂとなる。照射光４４ａは、シーミングパネル・ラジアス２３で反射して反射光４４ｂとなる。照射光４５ａは、遮光板２Ｇで遮光される。
【００２７】
図４に示したように、反射光３２ｂと反射光４２ｂとを含む反射光により外側のリング画像が形成され、反射光３４ｂと反射光４４ｂとを含む反射光により内側のリング画像が形成される。
【００２８】
本実施形態では、発光部２Ｌには、リング状のライン型ライトガイドを使用したが、遮光板２Ｇを使用することで、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、蛍光灯、キセノンランプなど何れの照明装置を用いてもよい。
【００２９】
配置構成としては、缶１０の巻締め部２０の上面（缶トップ基準）からリング照明装置２の下面までの距離Ｌ１は、缶１０がコンベア１で搬送されてきて障害とならない距離、例えば、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とることが好ましい。また、リング照明装置２の下面からカメラ４のレンズまでの距離Ｌ２（図示せず）は、２００ｍｍ〜８００ｍｍとすると好ましい。距離Ｌ２は、シーミングパネル・ラジアス２３およびシーミングウォール・ラジアス２５のラジアス部での反射光を、充分撮像可能な距離であり、レンズの直径を大きくすることやテレセントリックレンズを利用することで、さらに広範囲(各ラジアス下部)を撮像することが可能である。リング照明装置２の発光部２Ｌの内径は、缶の蓋直径の倍以上であることが好ましい。
【００３０】
図５は、照明基準角度を示す説明図である。適宜図１、図３、図９を参照して説明する。図５は、缶１０と、リング照明装置２、比較例のリング照明装置２ａ（図９参照）、カメラ４の関係を説明する。ここでは、図５に示す缶１０の巻締め部２０の上面（缶トップ基準）をＸ軸、中心線をＹ軸とする座標平面において、発光部２Ｌ、発光部２ａＬの位置を原点（中心点）からの直線とＸ軸となす角度によって表現するものとする。
【００３１】
比較例のリング照明装置２ａにおけるシーミングパネル２４への照明基準角度は、従来７０〜８０度（ラインＡ参照）である。なお、ラインＡ１は、ラインＡをＸ軸方向に並行移動した補助線である。
【００３２】
本実施形態では、リング照明装置２を、缶１０に接近させ、角度は４５度（ラインＣ参照）以下であり、リング照明装置２の発光部２Ｌの内径を大きくしていることが特徴である。角度が３０度（ラインＤ参照）以下になると、両側のラジアス部（シーミングパネル・ラジアス２３、シーミングウォール・ラジアス２５）が、輝点を発する。また、今回採用したシーミングウォール・ラジアス２５への照射基準の角度は２０度（ラインＥ参照）、シーミングパネル・ラジアス２３への照射基準の角度は１０度（ラインＦ参照）である。缶１０の直径、巻締め部２０の構成により、適宜照射角度を変更するとよい。なお、ラインＥ１は、ラインＥをＸ軸方向に並行移動した補助線である。
【００３３】
次に、Ｔ寸法管理装置６での計測・管理の処理について説明する。
図６は、巻締め厚さＴのＴ寸法計測・管理の処理を示すフローチャートである。適宜図２を参照して説明する。データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０１で巻締機のヘッドの起点信号を受理し、巻締機のヘッド順序制御をする。通常生産ラインの巻締工程では、複数のヘッドを有する巻締機が設置されており、どの巻締機のヘッドで巻締めされたかを管理する必要がある。巻締機によって形成される缶蓋や缶底巻締め部の巻締め状態は、その缶自体の品質や、ひいては缶内収納製品の品質に大きく関わっており、巻締機のヘッドの調整の状況次第であることから巻締機のヘッド毎の管理は重要である。
【００３４】
なお、巻締機（シーマー）は、フィラーにより空缶に内容物が充填された後、その缶１０に蓋を巻締め、密封する装置であるが、巻締機のヘッド数・速度などが異なる。例えば、巻締機のヘッド数は６個から１８個のものがあり、速度は、７００缶／分から３０００缶／分である。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換部６０１は、ステップＳ６０２で映像入力された信号を、ステップＳ６０３でＡ／Ｄ変換によりディジタル多階調画像に変換する。ディジタル多諧調画像は、図１（ｂ）に示したように二重のリング状の画像となるため、画像計測演算処理部６０３は、ステップＳ６０４でリング状画像の中心点を求め、次にステップＳ６０５で中心点から任意のサンプル角度θで、図３で説明したエッジ間隔Δｄ（Δｄ１〜Δｄｎ、ｎは任意数）を順次計測する。そして、ノイズ除去演算部６０４は、ステップＳ６０６で水滴などのノイズ情報の除去を実施し、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０７でステップＳ６０３において算出されたΔｄに対して全周の平均値（aveΔｄ）、全周の標準偏差値σ（Δｄ）を算出する。なお、水滴などのノイズ情報の除去には、特許第４４６４３３２号に記載の処理を適用するとよい。
【００３６】
次に、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０８において、中心からのプルトップ部エッジ群のベクトル（図８参照）と、辞書メモリ６４１（図２参照）に記憶されているあらかじめ教示されたベクトル辞書とを用いて相関算出手法などによりプルトップの角度θｐを計測する。
【００３７】
図８は、プルトップ部を示す説明図とその撮像画像例である。図８（ａ）は、図６において計測に用いる計測指標の定義の説明図であり、図８（ｂ）は、プルトップ部の不良を示す撮像画像例である。図８（ａ）において、矢印（例えば、↑）は、缶中心点からのベクトルを示し、プルトップの角度θｐと、プルトップ部の代表的な寸法ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３が示されている。本実施形態では、プルトップ部の各エッジ部分が明部として計測できるため、プルトップ形状についてより精度の高い判定を行うことができる。なお、比較例として示した図８の（ｂ）のような撮像画像では、プルトップ部の判定は容易ではない。
【００３８】
図６に戻り、ステップＳ６０２からステップ６０８は、管理品の１サンプルとして処理であるが、対象とする全数について処理を繰り返す。
【００３９】
そして、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０９において、管理対象とする全サンプルのグロスの統計処理を実施する。
（１）プルトップ方向の基点角度毎にエッジ間隔Δｄを全数集計し、所定項目について算出する。所定項目としては、平均値（aveΔｄxx）、最大値（maxΔｄxx）、最小値（minΔｄxx）、標準偏差値（σΔｄxx）、移動平均値（ｍaveΔｄxx）がある。ここで、ｘｘは、角度１度〜３６０度まで、所定の角度毎に統計処理することを意味する。例えば、１度、２度、・・・、３５９度、３６０度となる。なお、記号でmaveにおいて、ｍは移動の略称であり、aveは平均を意味する。移動平均は、最新ｎ個の缶の計測を平均したもので、トレンド管理に供する。
（２）全周のaveΔｄ、σΔｄの全数集計し、所定項目について算出する。所定項目としては、平均値（aaveΔｄ）、最大値（amaxΔｄ）、最小値（aminΔ）、標準偏差値（aσΔｄ）、移動平均値（amaveΔｄ）がある。なお、記号の最初のaは、全周のallを意味する。
【００４０】
次に、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６１０において、管理対象とする全サンプルの巻締機のヘッド毎の統計処理を実施する。
巻締機のヘッド毎にΔｄおよびaveΔｄ、σΔなどを分類し、算出する。具体的には、平均値（hyy-aveΔdxx）、最大値（hyy-maxΔdxx）、最小値（hyy-minΔdxx）、標準偏差値（hyy-σΔdxx）、移動平均値（hyy-maveΔdxx）がある。ここで、例えば、巻締機のヘッド数が３２である場合、ヘッド番号ｙｙ＝１〜３２であり、角度ｘｘ＝１〜３６０となる。
【００４１】
そして、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６１１において、集計データが警告閾値を超過しているか否かを判定し、超過している場合（ステップＳ６１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ６１２で警報装置６２１（図２参照）に警報信号を出力し、処理を終了する。なお、警報装置としては、生産ラインの管理者の携帯端末であってもよい。ステップＳ６１１において、集計データが警告閾値を超過していない場合（ステップＳ６１１，Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。処理終了後は、次の缶の計測起動待ちとなる。
【００４２】
図７は、集計データ項目例を示す説明図である。図７（ａ）は、全数の集計データ項目、図７（ｂ）は、角度毎の集計データ項目、図７（ｃ）は、巻締機のヘッド別角度毎の集計データ項目を示す。各集計データは、データ管理制御部６０５（図２参照）が、外部記憶装置６２３（図２参照）に記憶する。
【００４３】
図７（ａ）には、図６に示すステップＳ６０９の（２）において集計したサンプルの有効計測数（num）、平均値（aaveΔd）、最大値（ＭＡＸ）（amaxΔd）、最小値（ＭＩＮ）（aminΔd）、標準偏差値（σ）（aσΔd）、移動平均値（amaveΔd）が含まれる。
【００４４】
図７（ｂ）には、図６に示すステップＳ６０９の（１）において集計した角度毎（例えば、１度、２度、・・・）の各データが集計されている。具体的には、角度１度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num1）、平均値（aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd1）、標準偏差値（σ）（σΔd1）、移動平均値（maveΔd1）が含まれる。
【００４５】
また、角度が２度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num2）、平均値（aveΔd2）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd2）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd2）、標準偏差値（σ）（σΔd2）、移動平均値（maveΔd2）が含まれる。
【００４６】
同様に、角度が３６０度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num360）、平均値（aveΔd360）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd360）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd360）、標準偏差値（σ）（σΔd360）、移動平均値（maveΔd360）が含まれる。
【００４７】
図７（ｃ）には、図６に示すステップＳ６１０において集計した巻締機のヘッド別に角度毎の各データが集計されている。具体的には、巻締機のヘッドの識別番号１（ヘッド１）における角度１〜３６０度まで１度毎に、サンプルの有効計測数（h1-num1）、平均値（h1-aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（h1-maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（h1-minΔd1）、標準偏差値（σ）（h1-σΔd1）、移動平均値（h1-maveΔd1）が含まれる。
【００４８】
同様に、巻締機のヘッドの識別番号２（ヘッド２）における角度１〜３６０度まで１度毎に、サンプルの有効計測数（h2-num1）、平均値（h2-aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（h2-maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（h2-minΔd1）、標準偏差値（σ）（h2-σΔd1）、移動平均値（h2-maveΔd1）が含まれる。
【００４９】
本実施形態の巻締め部を有する缶の管理装置１００は、巻締め部２０の上方に配設したリング照明装置２と、リング照明装置２からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置２の中心と同軸上に配設し撮像するカメラ４と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶するＴ寸法管理装置６とを有する。缶の管理装置１００は、缶の全数について巻締機のヘッド毎の各計測値を管理することができる。
【００５０】
本実施形態の缶の管理装置１００によれば、巻締厚さＴのＴ寸法と同等値の全周測定およびプルトップ方向からの所定方向毎に、計測値の最大／最小／平均／中央／標準偏差／移動平均トレンドを統計的に、全数かつ全周にわたって管理することができる。さらに、本実施形態によれば、巻締機のヘッド毎に分類することを可能であり、全数かつ全周のインラインＴ寸法の管理装置をシンプルに安価に提供できる。
【００５１】
本実施形態によれば、巻締め部２０を有する缶の巻締Ｔ寸法計測において、従来不可能であった巻締厚さＴのＴ寸法と同等の計測を全数かつ全周の測定及び管理装置を提供し、巻締め不良の効果的な予防保全に供する。また最小構成はいたって簡易で安価に提供できる。したがって、容易に缶巻締めの製品信頼性を向上させることができ、缶飲料などの製造分野で有効性の高いものとして広く利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ コンベア
２ リング照明装置
３ 照明電源
４ カメラ（撮像装置）
５ センサ
６ Ｔ寸法管理装置（画像処理装置）
７ 排出機（選別装置）
１０ 缶
２０ 巻締め部
２１ カウンターシンク
２２ チャックウォール
２３ シーミングパネル・ラジアス
２４ シーミングパネル
２５ シーミングウォール・ラジアス
２６ シーミングウォール
１００ 缶の管理装置
６０１ Ａ／Ｄ変換部
６０２ 画像メモリ
６０３ 画像計測演算処理部
６０４ ノイズ除去演算部
６０５ データ管理制御部
６１０ 警報インタロック条件設定部
６１１ 条件メモリ
６２１ 警報装置
６２２ 帳票装置
６２３ 外部記憶装置（記憶部）
６３０ ノイズ除去閾値設定部
６３１ 閾値メモリ
６４０ プルトップ辞書設定部
６４１ 辞書メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食物用などの缶について、その缶胴と缶底あるいは缶胴と缶蓋との間の締結をなしている巻締厚さＴのＴ寸法を計測および管理する技術に関し、特に巻締め上端両側の二重リング像を用いてＴ寸法を計測および管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食物用の缶などは、多くの場合、その缶胴と缶底あるいは缶胴と缶蓋との間が巻締め部を介して締結されており、その巻締め部に巻締め不良を発生する場合がある。巻締め不良としては、巻締めが正しく行われずに缶胴の一部が巻締め部の下方において舌状にはみ出す「舌出し不良」や巻締圧力強弱による巻締厚さＴのＴ寸法不良が代表的なものとしてある。このような巻締め不良があると缶の気密性が損なわれ、封入飲食物の品質保持に支障を来たす可能性がある。このため、製品検査の一つとして巻締め不良の検査が必要となる。
【０００３】
しかし、不良検査とは別に、不良を未然に防ぐための予防保全としての巻締厚さＴのＴ寸法の管理が必要である。Ｔ寸法の測定管理については、主なものとして、Ｘ線により巻締め部の巻締め状態についての透視画像などを取得して測定する手法（例えば、特許文献１、２参照）が知られている。また、巻締部を切断して計測する手法（例えば、特許文献３参照）なども知られている。いずれもオフラインでの抜き取り、箇所限定測定であり全数かつ全周の測定管理までは網羅されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４８６４３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９７４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２００５２１号公報
【特許文献４】特開平７−２１８４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
全周の測定管理として巻締め上端のリング像による手法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。巻締め上端のリング像による手法は、処理を高速に行えることからインライン検査による全周の検査を可能とする点で優れているが、リング像は、巻締め上端のリング像（具体的には、シーミングパネル反射光によるリング像）であり、本来の巻締め厚さＴの計測および管理には十分でなかった。
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、缶の巻締め部の巻締め厚さを全周にわたって精度よく計測でき、全数の缶の巻締め部の部位毎、巻締機のヘッド毎にＴ寸法のばらつきや推移を管理することができる缶の管理装置および缶の管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の巻締め部を有する缶の管理装置は、巻締め部の上方に配設したリング照明装置と、リング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置の中心と同軸上に配設し撮像する撮像装置（例えば、カメラ４）と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する画像処理装置（例えば、Ｔ寸法管理装置６）と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、缶の巻締め部の巻締め厚さを全周にわたって精度よく計測でき、全数の缶の巻締め部の部位毎、巻締機のヘッド毎にＴ寸法のばらつきや推移を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の缶の管理装置を示す全体構成図および撮像画像例である。
【図２】巻締め厚さＴのＴ寸法管理装置を示す構成図である。
【図３】撮像画像の特徴を示す説明図である。
【図４】光学系の詳細を示す説明図である。
【図５】照明基準角度を示す説明図である。
【図６】巻締め厚さＴのＴ寸法計測・管理の処理を示すフローチャートである。
【図７】集計データ項目例を示す説明図である。
【図８】プルトップ部を示す説明図とその撮像画像例である。
【図９】比較例の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図および撮像画像例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の缶の管理装置を示す全体構成図および撮像画像例である。図１（ａ）は、缶の管理装置１００を示す全体構成図であり、図１（ｂ）は、缶の管理装置１００で撮像された撮像画像例である。図１（ａ）に示す缶の管理装置１００は、コンベア１上を搬送される缶１０の上方にリング型照明であるリング照明装置２を配設し、リング照明装置２と同軸上方に、カメラ４（撮像装置）を配設する。リング照明装置２は、巻締め部２０の全体を斜め側方から照明するためのものであり、リング全体から巻締め部２０全体を照らす。カメラ４は、リング内部の空間部分から、その巻締め部２０を撮像する。カメラ４とリング照明装置２を同軸上に配置したことで、カメラ４は、巻締め部２０全体を上方から均一に撮像する。
【００１１】
コンベア１上を矢印方向に搬送される缶１０は、リング照明装置２、カメラ４の真下に来た瞬間にセンサ５で検知され、この検知信号はＴ寸法管理装置６（画像処理装置）に入力され、照明電源３を介してリング照明装置２を発光させ巻締め部２０に照射する。同時に、センサ５の検知信号はＴ寸法管理装置６を介してカメラ４を起動し、巻締め部２０の輪郭映像を撮像させ、次いでこれをＴ寸法管理装置６に入力させる。Ｔ寸法管理装置６での集計結果および集計値警報情報は、警報装置６２１、帳票装置６２２および外部記憶装置６２３に送られ、各処理を行う。
【００１２】
図１（ｂ）の左側は、巻締め部２０を含む缶の蓋部の撮像画像であり、図１（ｂ）の右側は、巻締め部２０の拡大された撮像画像である。本実施形態の缶の管理装置１００が従来の管理装置と異なる特徴は、シーミングパネル・ラジアス２３の部分とシーミングウォール・ラジアス２５の部分が二重のリング像として撮像できることである。また、缶１０の蓋部のプルトップの形状も含めて、缶の蓋部が明確に撮像できる。本発明の特徴である二重のリング像について、図３を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図３は、撮像画像の特徴を示す説明図である。図３には、二重巻締めの拡大断面図が示されている。二重巻締めの外形は、カウンターシンク２１、チャックウォール２２、シーミングパネル・ラジアス２３、シーミングパネル２４、シーミングウォール・ラジアス２５、シーミングウォール２６の各部から形成されている。ここで、缶の巻締め厚さＴとは、図示したようなシーミングウォール２６とチャックウォール２２間の厚さ（Ｔ寸法）をいう。
【００１４】
図１（ｂ）において示した二重リングの画像（二重のリング像）は、主として、シーミングパネル・ラジアス２３の部分の反射によるリング（内側のリング）と、シーミングウォール・ラジアス２５の部分の反射によるリング（外側のリング）とにより形成されている。内側のリングと外側のリングとの間の暗部は、シーミングパネル２４の部分である。シーミングパネル２４に傷などによる反射がなければ、暗部として撮像するように、リング照明装置２（図１参照）からの照明がされている。
【００１５】
缶１０の巻締め厚さＴのＴ寸法同等値を撮像画像から算出する場合には、シーミングウォール・ラジアス２５の最外エッジ座標をＰ１、シーミングパネル・ラジアス２３の最内エッジ座標をＰ２とすると、撮像エッジ間隔Δｄは、次式により算出される。
Δｄ＝｜Ｐ１−Ｐ２｜
【００１６】
Ｔ寸法値とラジアス部は連続しており、計測値である撮像エッジ間隔ΔｄとＴ寸法には、有意な相関を有し同等値として取り扱える。本実施形態では、ラジアスのすそ野まで反射させることで、Ｔ寸法と同等値を計測することができる。また、撮像エッジ間隔Δｄに係数演算し、よりＴ寸法に近似させてもよい。
【００１７】
図９は、比較例の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図および撮像画像例である。図９（ａ）は、特許文献４の金属缶端巻締め外観検査装置を示す全体構成図であり、図９（ｂ）は、その外観検査装置で撮像された撮像画像例である。図１に示す缶の管理装置１００と、図９の外観検査装置とを比較すると、図９のリング照明装置２ａが、図１のリング照明装置２よりも上方に配置されており、リング照明装置２aは、巻締め部２０の全体を上方から照明するためのものである。
【００１８】
図９（ｂ）の左側は、巻締め部２０を含む缶の蓋部の撮像画像であり、図９（ｂ）の右側は、巻締め部２０の拡大された撮像画像である。比較例の外観検査装置では、シーミングパネル部が１重のリング像として撮像できる。しかしながら、この画像は、シーミングパネル部の反射のみであり、Ｔ寸法と直接連続していないため、Ｔ寸法との相関で劣る。また、缶の蓋部のプルトップの形状は、明確に撮像できていないのが現状である。
【００１９】
図２は、巻締め厚さＴのＴ寸法管理装置を示す構成図である。図２によりＴ寸法管理装置６の内部構成と基本動作を説明する。カメラ４の入力信号はＴ寸法管理装置６に入力され、Ａ／Ｄ変換部６０１でディジタル多階調 画像に変換したあと画像メモリ６０２に収納される。画像計測演算処理部６０３は、前記ディジタル多階調画像からＴ寸法の計測・管理項目に応じて画像の対象とする寸法を計測し演算する。
【００２０】
ノイズ除去閾値設定部６３０は、水滴などのノイズ情報を除去するための閾値を設定し、閾値メモリ６３１に記憶する。ノイズ除去演算部６０４は、画像計測演算処理部６０３からの画像にノイズ除去処理をする。
【００２１】
プルトップ辞書設定部６４０は、プルトップの寸法値を設定し、辞書メモリ６４１に記憶する。
【００２２】
警報インタロック条件設定部６１０は、生産ラインの稼働状況において、異常と判定する際の条件を設定し、条件メモリ６１１に記憶する。
【００２３】
データ管理制御部６０５は、巻締機のヘッドの起点信号を受けて、巻締機のヘッド毎に、計測されたデータを管理し、条件メモリ６１１の条件を満たした場合に警報装置６２１に警報信号を送信し、各計測値を帳票装置６２２に送信し、また、外部記憶装置６２３（記憶部）に計測値を記憶する。
【００２４】
図４は、光学系の詳細を示す説明図である。適宜図１、図３を参照して説明する。リング照明装置２は、内部にリング状の発光部２Ｌ、遮光板２Ｇを有している。
【００２５】
発光部２Ｌからの缶１０への照射について具体的に説明すると、図面左側の発光部２ＬＬからの照射光３１aは、シーミングウォール２６で反射して反射光３１ｂとなる。照射光３２ａは、シーミングウォール・ラジアス２５で反射して反射光３２ｂとなる。照射光３３ａは、シーミングパネル２４で反射して反射光３３ｂとなる。照射光３４ａは、シーミングパネル・ラジアス２３で反射して反射光３４ｂとなる。照射光３５ａは、遮光板２Ｇで遮光される。
【００２６】
同様に、図面右側の発光部２ＬＲからの照射光４１aは、シーミングウォール２６で反射して反射光４１ｂとなる。照射光４２ａは、シーミングウォール・ラジアス２５で反射して反射光４２ｂとなる。照射光４３ａは、シーミングパネル２４で反射して反射光４３ｂとなる。照射光４４ａは、シーミングパネル・ラジアス２３で反射して反射光４４ｂとなる。照射光４５ａは、遮光板２Ｇで遮光される。
【００２７】
図４に示したように、反射光３２ｂと反射光４２ｂとを含む反射光により外側のリング画像が形成され、反射光３４ｂと反射光４４ｂとを含む反射光により内側のリング画像が形成される。
【００２８】
本実施形態では、発光部２Ｌには、リング状のライン型ライトガイドを使用したが、遮光板２Ｇを使用することで、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、蛍光灯、キセノンランプなど何れの照明装置を用いてもよい。
【００２９】
配置構成としては、缶１０の巻締め部２０の上面（缶トップ基準）からリング照明装置２の下面までの距離Ｌ１は、缶１０がコンベア１で搬送されてきて障害とならない距離、例えば、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とることが好ましい。また、リング照明装置２の下面からカメラ４のレンズまでの距離Ｌ２（図示せず）は、２００ｍｍ〜８００ｍｍとすると好ましい。距離Ｌ２は、シーミングパネル・ラジアス２３およびシーミングウォール・ラジアス２５のラジアス部での反射光を、充分撮像可能な距離であり、レンズの直径を大きくすることやテレセントリックレンズを利用することで、さらに広範囲(各ラジアス下部)を撮像することが可能である。リング照明装置２の発光部２Ｌの内径は、缶の蓋直径の倍以上であることが好ましい。
【００３０】
図５は、照明基準角度を示す説明図である。適宜図１、図３、図９を参照して説明する。図５は、缶１０と、リング照明装置２、比較例のリング照明装置２ａ（図９参照）、カメラ４の関係を説明する。ここでは、図５に示す缶１０の巻締め部２０の上面（缶トップ基準）をＸ軸、中心線をＹ軸とする座標平面において、発光部２Ｌ、発光部２ａＬの位置を原点（中心点）からの直線とＸ軸となす角度によって表現するものとする。
【００３１】
比較例のリング照明装置２ａにおけるシーミングパネル２４への照明基準角度は、従来７０〜８０度（ラインＡ参照）である。なお、ラインＡ１は、ラインＡをＸ軸方向に並行移動した補助線である。
【００３２】
本実施形態では、リング照明装置２を、缶１０に接近させ、角度は４５度（ラインＣ参照）以下であり、リング照明装置２の発光部２Ｌの内径を大きくしていることが特徴である。角度が３０度（ラインＤ参照）以下になると、両側のラジアス部（シーミングパネル・ラジアス２３、シーミングウォール・ラジアス２５）が、輝点を発する。また、今回採用したシーミングウォール・ラジアス２５への照射基準の角度は２０度（ラインＥ参照）、シーミングパネル・ラジアス２３への照射基準の角度は１０度（ラインＦ参照）である。缶１０の直径、巻締め部２０の構成により、適宜照射角度を変更するとよい。なお、ラインＥ１は、ラインＥをＸ軸方向に並行移動した補助線である。
【００３３】
次に、Ｔ寸法管理装置６での計測・管理の処理について説明する。
図６は、巻締め厚さＴのＴ寸法計測・管理の処理を示すフローチャートである。適宜図２を参照して説明する。データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０１で巻締機のヘッドの起点信号を受理し、巻締機のヘッド順序制御をする。通常生産ラインの巻締工程では、複数のヘッドを有する巻締機が設置されており、どの巻締機のヘッドで巻締めされたかを管理する必要がある。巻締機によって形成される缶蓋や缶底巻締め部の巻締め状態は、その缶自体の品質や、ひいては缶内収納製品の品質に大きく関わっており、巻締機のヘッドの調整の状況次第であることから巻締機のヘッド毎の管理は重要である。
【００３４】
なお、巻締機（シーマー）は、フィラーにより空缶に内容物が充填された後、その缶１０に蓋を巻締め、密封する装置であるが、巻締機のヘッド数・速度などが異なる。例えば、巻締機のヘッド数は６個から１８個のものがあり、速度は、７００缶／分から３０００缶／分である。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換部６０１は、ステップＳ６０２で映像入力された信号を、ステップＳ６０３でＡ／Ｄ変換によりディジタル多階調画像に変換する。ディジタル多諧調画像は、図１（ｂ）に示したように二重のリング状の画像となるため、画像計測演算処理部６０３は、ステップＳ６０４でリング状画像の中心点を求め、次にステップＳ６０５で中心点から任意のサンプル角度θで、図３で説明したエッジ間隔Δｄ（Δｄ１〜Δｄｎ、ｎは任意数）を順次計測する。そして、ノイズ除去演算部６０４は、ステップＳ６０６で水滴などのノイズ情報の除去を実施し、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０７でステップＳ６０３において算出されたΔｄに対して全周の平均値（aveΔｄ）、全周の標準偏差値σ（Δｄ）を算出する。なお、水滴などのノイズ情報の除去には、特許第４４６４３３２号に記載の処理を適用するとよい。
【００３６】
次に、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０８において、中心からのプルトップ部エッジ群のベクトル（図８参照）と、辞書メモリ６４１（図２参照）に記憶されているあらかじめ教示されたベクトル辞書とを用いて相関算出手法などによりプルトップの角度θｐを計測する。
【００３７】
図８は、プルトップ部を示す説明図とその撮像画像例である。図８（ａ）は、図６において計測に用いる計測指標の定義の説明図であり、図８（ｂ）は、プルトップ部の不良を示す撮像画像例である。図８（ａ）において、矢印（例えば、↑）は、缶中心点からのベクトルを示し、プルトップの角度θｐと、プルトップ部の代表的な寸法ｄｐ１，ｄｐ２，ｄｐ３が示されている。本実施形態では、プルトップ部の各エッジ部分が明部として計測できるため、プルトップ形状についてより精度の高い判定を行うことができる。なお、比較例として示した図８の（ｂ）のような撮像画像では、プルトップ部の判定は容易ではない。
【００３８】
図６に戻り、ステップＳ６０２からステップ６０８は、管理品の１サンプルとして処理であるが、対象とする全数について処理を繰り返す。
【００３９】
そして、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６０９において、管理対象とする全サンプルのグロスの統計処理を実施する。
（１）プルトップ方向の基点角度毎にエッジ間隔Δｄを全数集計し、所定項目について算出する。所定項目としては、平均値（aveΔｄxx）、最大値（maxΔｄxx）、最小値（minΔｄxx）、標準偏差値（σΔｄxx）、移動平均値（ｍaveΔｄxx）がある。ここで、ｘｘは、角度１度〜３６０度まで、所定の角度毎に統計処理することを意味する。例えば、１度、２度、・・・、３５９度、３６０度となる。なお、記号でmaveにおいて、ｍは移動の略称であり、aveは平均を意味する。移動平均は、最新ｎ個の缶の計測を平均したもので、トレンド管理に供する。
（２）全周のaveΔｄ、σΔｄの全数集計し、所定項目について算出する。所定項目としては、平均値（aaveΔｄ）、最大値（amaxΔｄ）、最小値（aminΔ）、標準偏差値（aσΔｄ）、移動平均値（amaveΔｄ）がある。なお、記号の最初のaは、全周のallを意味する。
【００４０】
次に、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６１０において、管理対象とする全サンプルの巻締機のヘッド毎の統計処理を実施する。
巻締機のヘッド毎にΔｄおよびaveΔｄ、σΔなどを分類し、算出する。具体的には、平均値（hyy-aveΔdxx）、最大値（hyy-maxΔdxx）、最小値（hyy-minΔdxx）、標準偏差値（hyy-σΔdxx）、移動平均値（hyy-maveΔdxx）がある。ここで、例えば、巻締機のヘッド数が３２である場合、ヘッド番号ｙｙ＝１〜３２であり、角度ｘｘ＝１〜３６０となる。
【００４１】
そして、データ管理制御部６０５は、ステップＳ６１１において、集計データが警告閾値を超過しているか否かを判定し、超過している場合（ステップＳ６１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ６１２で警報装置６２１（図２参照）に警報信号を出力し、処理を終了する。なお、警報装置としては、生産ラインの管理者の携帯端末であってもよい。ステップＳ６１１において、集計データが警告閾値を超過していない場合（ステップＳ６１１，Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。処理終了後は、次の缶の計測起動待ちとなる。
【００４２】
図７は、集計データ項目例を示す説明図である。図７（ａ）は、全数の集計データ項目、図７（ｂ）は、角度毎の集計データ項目、図７（ｃ）は、巻締機のヘッド別角度毎の集計データ項目を示す。各集計データは、データ管理制御部６０５（図２参照）が、外部記憶装置６２３（図２参照）に記憶する。
【００４３】
図７（ａ）には、図６に示すステップＳ６０９の（２）において集計したサンプルの有効計測数（num）、平均値（aaveΔd）、最大値（ＭＡＸ）（amaxΔd）、最小値（ＭＩＮ）（aminΔd）、標準偏差値（σ）（aσΔd）、移動平均値（amaveΔd）が含まれる。
【００４４】
図７（ｂ）には、図６に示すステップＳ６０９の（１）において集計した角度毎（例えば、１度、２度、・・・）の各データが集計されている。具体的には、角度１度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num1）、平均値（aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd1）、標準偏差値（σ）（σΔd1）、移動平均値（maveΔd1）が含まれる。
【００４５】
また、角度が２度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num2）、平均値（aveΔd2）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd2）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd2）、標準偏差値（σ）（σΔd2）、移動平均値（maveΔd2）が含まれる。
【００４６】
同様に、角度が３６０度の場合、集計データ項目には、サンプルの有効計測数（num360）、平均値（aveΔd360）、最大値（ＭＡＸ）（maxΔd360）、最小値（ＭＩＮ）（minΔd360）、標準偏差値（σ）（σΔd360）、移動平均値（maveΔd360）が含まれる。
【００４７】
図７（ｃ）には、図６に示すステップＳ６１０において集計した巻締機のヘッド別に角度毎の各データが集計されている。具体的には、巻締機のヘッドの識別番号１（ヘッド１）における角度１〜３６０度まで１度毎に、サンプルの有効計測数（h1-num1）、平均値（h1-aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（h1-maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（h1-minΔd1）、標準偏差値（σ）（h1-σΔd1）、移動平均値（h1-maveΔd1）が含まれる。
【００４８】
同様に、巻締機のヘッドの識別番号２（ヘッド２）における角度１〜３６０度まで１度毎に、サンプルの有効計測数（h2-num1）、平均値（h2-aveΔd1）、最大値（ＭＡＸ）（h2-maxΔd1）、最小値（ＭＩＮ）（h2-minΔd1）、標準偏差値（σ）（h2-σΔd1）、移動平均値（h2-maveΔd1）が含まれる。
【００４９】
本実施形態の巻締め部を有する缶の管理装置１００は、巻締め部２０の上方に配設したリング照明装置２と、リング照明装置２からの照明光により巻締め上端両側の反射映像をリング照明装置２の中心と同軸上に配設し撮像するカメラ４と、入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、リング状画像の中心から放射状に二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶するＴ寸法管理装置６とを有する。缶の管理装置１００は、缶の全数について巻締機のヘッド毎の各計測値を管理することができる。
【００５０】
本実施形態の缶の管理装置１００によれば、巻締厚さＴのＴ寸法と同等値の全周測定およびプルトップ方向からの所定方向毎に、計測値の最大／最小／平均／中央／標準偏差／移動平均トレンドを統計的に、全数かつ全周にわたって管理することができる。さらに、本実施形態によれば、巻締機のヘッド毎に分類することを可能であり、全数かつ全周のインラインＴ寸法の管理装置をシンプルに安価に提供できる。
【００５１】
本実施形態によれば、巻締め部２０を有する缶の巻締Ｔ寸法計測において、従来不可能であった巻締厚さＴのＴ寸法と同等の計測を全数かつ全周の測定及び管理装置を提供し、巻締め不良の効果的な予防保全に供する。また最小構成はいたって簡易で安価に提供できる。したがって、容易に缶巻締めの製品信頼性を向上させることができ、缶飲料などの製造分野で有効性の高いものとして広く利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ コンベア
２ リング照明装置
３ 照明電源
４ カメラ（撮像装置）
５ センサ
６ Ｔ寸法管理装置（画像処理装置）
７ 排出機（選別装置）
１０ 缶
２０ 巻締め部
２１ カウンターシンク
２２ チャックウォール
２３ シーミングパネル・ラジアス
２４ シーミングパネル
２５ シーミングウォール・ラジアス
２６ シーミングウォール
１００ 缶の管理装置
６０１ Ａ／Ｄ変換部
６０２ 画像メモリ
６０３ 画像計測演算処理部
６０４ ノイズ除去演算部
６０５ データ管理制御部
６１０ 警報インタロック条件設定部
６１１ 条件メモリ
６２１ 警報装置
６２２ 帳票装置
６２３ 外部記憶装置（記憶部）
６３０ ノイズ除去閾値設定部
６３１ 閾値メモリ
６４０ プルトップ辞書設定部
６４１ 辞書メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻締め部を有する缶の管理装置において、
前記巻締め部の上方に配設したリング照明装置と、
前記リング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像を前記リング照明装置の中心と同軸上に配設し撮像する撮像装置と、
入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、前記リング状画像の中心から放射状に前記二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する画像処理装置と、を有する
ことを特徴とする缶の管理装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記計測値の最大値、最小値、平均値、標準偏差値、移動平均値のうち、少なくとも複数の値を統計的に管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の缶の管理装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、巻締機のヘッド毎に前記計測値を管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の缶の管理装置。
【請求項４】
巻締め部を有する缶の管理方法において、
前記巻締め部の上方に配設したリング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像を前記リング照明装置の中心と同軸上に配設した撮像装置で撮像し、
画像処理装置が入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、前記リング状画像の中心から放射状に前記二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する
ことを特徴とする缶の管理方法。
【請求項５】
前記画像処理装置は、前記計測値の最大値、最小値、平均値、標準偏差値、移動平均値のうち、少なくとも複数の値を統計的に管理する
ことを特徴とする請求項４に記載の缶の管理方法。
【請求項６】
前記画像処理装置は、巻締機のヘッド毎に前記計測値を管理する
ことを特徴とする請求項４に記載の缶の管理方法。
【請求項１】
巻締め部を有する缶の管理装置において、
前記巻締め部の上方に配設したリング照明装置と、
前記リング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像を前記リング照明装置の中心と同軸上に配設し撮像する撮像装置と、
入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、前記リング状画像の中心から放射状に前記二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する画像処理装置と、を有する
ことを特徴とする缶の管理装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記計測値の最大値、最小値、平均値、標準偏差値、移動平均値のうち、少なくとも複数の値を統計的に管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の缶の管理装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、巻締機のヘッド毎に前記計測値を管理する
ことを特徴とする請求項１に記載の缶の管理装置。
【請求項４】
巻締め部を有する缶の管理方法において、
前記巻締め部の上方に配設したリング照明装置からの照明光により巻締め上端両側の反射映像を前記リング照明装置の中心と同軸上に配設した撮像装置で撮像し、
画像処理装置が入力映像をディジタル多階調画像に変換し、巻締め上端両側の二重のリング状画像を得、前記リング状画像の中心から放射状に前記二重のリング外側端とリング内側端とのリング幅を、プルトップ方向の基準線から適宜な間隔で全周にわたって計測し、該計測値を記憶部に記憶する
ことを特徴とする缶の管理方法。
【請求項５】
前記画像処理装置は、前記計測値の最大値、最小値、平均値、標準偏差値、移動平均値のうち、少なくとも複数の値を統計的に管理する
ことを特徴とする請求項４に記載の缶の管理方法。
【請求項６】
前記画像処理装置は、巻締機のヘッド毎に前記計測値を管理する
ことを特徴とする請求項４に記載の缶の管理方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図８】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５９３２１（Ｐ２０１２−１５９３２１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４３１（Ｐ２０１１−１７４３１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]