特許 6809983 ラグ天板検査装置、ペール缶製造システム、及びペール缶製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6809983

(24)【登録日】2020年12月14日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】ラグ天板検査装置、ペール缶製造システム、及びペール缶製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/90 20060101AFI20201221BHJP

   B21D 51/38 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/90 C

   B21D51/38 C

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-109080(P2017-109080)

(22)【出願日】2017年6月1日

(65)【公開番号】特開2018-205053(P2018-205053A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2019年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】595100598

【氏名又は名称】株式会社ジャパンペール

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100112911

【弁理士】

【氏名又は名称】中野 晴夫

(72)【発明者】

【氏名】森 政一

(72)【発明者】

【氏名】川原 隆浩

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２３９２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６３２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１５０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０００１３２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１２１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３０６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｂ２１Ｄ ５１／３８

Ｇ０１Ｂ １１／００ − Ｇ０１Ｂ １１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ペール缶の胴体（３）へ折り曲げ可能なラグ（２）を全周に並列したラグ天板（１）における不良を検出するラグ天板検査装置であって、
回転している上記ラグ天板におけるそれぞれのラグの撮像を行う撮像装置（１１０）と、
上記撮像装置に対して撮像トリガを発生させるための、及び、上記ラグの間隔を判断させるための、タイミング信号を送出するレーザー装置（１２０）と、
上記撮像装置及び上記レーザー装置と電気的に接続され、画像処理部（１３１）及びラグ欠損判断部（１３２）を有する制御装置であって、上記画像処理部は、上記撮像装置から供給された上記ラグの撮像画像情報から上記ラグにおける不具合の有無を判断し、上記ラグ欠損判断部は、上記タイミング信号によって上記ラグの欠損を判断する、制御装置（１３０）と、
を備えたことを特徴とするラグ天板検査装置。

【請求項2】

上記レーザー装置は、レーザー光を照射するレーザー光源（１２１）と、当該レーザー光源とレーザー光被照射箇所との間の距離情報から上記タイミング信号を生成し送出する信号発生部（１２２）とを有する、請求項１に記載のラグ天板検査装置。

【請求項3】

上記ラグ天板は、直径方向において上記ラグよりも中心側に位置するパッキング材注入溝（１１）を全周に有し、
上記レーザー装置は、レーザー光を照射するレーザー光源（１２１）を有し、該レーザー光源は、レーザー光被照射箇所として上記パッキング材注入溝の内周面（１１ａ）にレーザー光を照射する、請求項１又は２に記載のラグ天板検査装置。

【請求項4】

上記画像処理部は、上記撮像画像情報内の設定領域における特定２値化データを有する画素数、及び上記設定領域における色調変化の少なくとも一方によって、上記ラグにおける不具合の有無を判断する、請求項１から３のいずれかに記載のラグ天板検査装置。

【請求項5】

上記制御装置は、不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方を判断した状態において、上記撮像画像情報を日時情報と共に記憶する記憶部（１３３）をさらに有する、請求項１から４のいずれかに記載のラグ天板検査装置。

【請求項6】

ペール缶の胴体（３）へ折り曲げ可能なラグ（２）を全周に並列したラグ天板（１）の製造を行うラグ天板製造ライン（２１０）と、コントローラ（２２０）とを備えたペール缶製造システム（２０１）において、
上記ラグ天板製造ラインは、
上記ラグ天板の直径方向において上記ラグよりも中心側に位置し全周に設けたパッキング材注入溝（１１）に、上記ラグ天板を回転させながらパッキング材を注入するパッキング材注入装置（２１２）と、
上記パッキング材注入装置に隣接して配置した、請求項１から５のいずれかに記載のラグ天板検査装置（１０１）と、
を有し、ここで当該ラグ天板検査装置は、上記ラグ天板におけるそれぞれのラグを撮像装置が撮像するタイミングにて撮像用の発光を行うフラッシュ装置（１４０）、及び、当該ラグ天板検査装置の動作制御を行う制御装置（１３０）を有する、
上記制御装置あるいは上記コントローラは、上記パッキング材注入装置による上記ラグ天板の回転工程中に、上記ラグ天板検査装置における撮像装置に対してラグの撮像を指示し、
上記ラグ天板製造ラインが複数の上記パッキング材注入装置及び上記ラグ天板検査装置の組を有する形態では、
上記コントローラは、それぞれの上記フラッシュ装置に対して発光タイミングを各組間で異ならせて指示する、
ことを特徴とするペール缶製造システム。

【請求項7】

ペール缶の胴体（３）へ折り曲げ可能なラグ（２）を全周に並列したラグ天板（１）における不良を検出するラグ天板検査装置（１０１）を備えたペール缶製造システム（２０１）にて実行されるペール缶製造方法であって、
上記ラグ天板の直径方向において上記ラグよりも中心側に位置し全周に設けたパッキング材注入溝（１１）へパッキング材注入装置（２１２）によってパッキング材を注入するため上記ラグ天板を回転させている工程中に、当該ラグ天板のそれぞれのラグを上記ラグ天板検査装置に備わる撮像装置（１１０）で撮像し、
撮像したラグの画像情報から上記ラグにおける不具合の有無、及び、回転しているラグ天板の上記ラグへのレーザー光照射からラグの欠損の有無を、上記ラグ天板検査装置に備わる制御装置（１３０）によって判断する、
ことを特徴とするペール缶製造方法。

【請求項8】

上記ラグ天板検査装置は、上記ラグ天板におけるそれぞれのラグを撮像するタイミングにて撮像用の発光を行うフラッシュ装置（１４０）を有し、かつ、複数台の上記ラグ天板検査装置が隣接して配置されている形態では、
それぞれのラグ天板検査装置における各フラッシュ装置は、上記制御装置によって異なるタイミングで発光する、請求項７に記載のペール缶製造方法。

【請求項9】

ラグにおける不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方を制御装置が判断したときには、上記制御装置によって上記ラグ天板の製造は一時停止し、かつ撮像したラグの画像情報を日時情報と共に記憶する、請求項７又は８に記載のペール缶製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ペール缶用ラグ天板の検査装置、該ラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システム、及びペール缶製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＩＳ Ｚ １６２０（１９９５年版）に規定される鋼製ペール缶の一タイプとして、胴体に対して天板が着脱可能である、図１１に示すような、いわゆるラグタイプペール缶１０が存在する。該ラグタイプペール缶１０では、天板（天蓋）１は、その外周部に１６個のラグ（爪）２が並列されており、このラグ２の胴体３への折曲及び折曲解除により、胴体３への着脱が可能である。

【0003】

このようなラグ付きの天板（以下、「ラグ天板」と記す）１は、図１２に示すように、円形の平鋼板で外周に予めラグ２となる花びらを設けた鋼板をプレス成型（Ｓ１）した後、ラグ２の先端２ａ（図１１）のカール加工（Ｓ２）、パッキング材注入溝１１（図１１）へのパッキング材５の注入（Ｓ３）、注入したパッキング材５の乾燥（Ｓ４）等の工程を経て、製造される。
ラグ天板１の製造後、ラグ天板１における傷、打痕、異物付着、印刷不良、及びラグ２の損傷、等の不良の有無が検査員によって目視検査される。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】ＪＩＳ Ｚ １６２０（１９９５年版）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

完成したラグ天板１については上述のように目視検査が行われ、従前より十分な品質管理がなされている。一方で、検品数が多量であること、及び品質に対する顧客要求レベルが近年向上してきていること等から、検査員において目視検査は非常に負担が大きい作業になってきている。

【0006】

また、ラグ天板１における例えば「傷」等は、初期工程のプレス成型、特にそのプレス用金型に起因する場合が多く、多量の不良完成品の発生につながると共に、検査作業負担の増加にもつながる。よって製造途中において、早期に不良を検出、発見することは、製品の歩留まり向上の観点からも、非常に重要な事項となる。

【0007】

さらにまた、ラグ２部分は、上述のように、プレス成型、カール加工、パッキング材注入の諸工程に関係することから、不良が生じやすい箇所である。にもかかわらず、このようなラグ２部分の不良の有無を自動的に検査する装置は、未だ存在していない。

【0008】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、検査員の負担を軽減すると共に、歩留まりの向上に寄与可能なラグ天板検査装置、該ラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システム、及びペール缶製造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】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるラグ天板検査装置は、ペール缶の胴体へ折り曲げ可能なラグを全周に並列したラグ天板における不良を検出するラグ天板検査装置であって、回転している上記ラグ天板におけるそれぞれのラグの撮像を行う撮像装置と、上記撮像装置に対して撮像トリガを発生させるための、及び、上記ラグの間隔を判断させるための、タイミング信号を送出するレーザー装置と、上記撮像装置及び上記レーザー装置と電気的に接続され、画像処理部及びラグ欠損判断部を有する制御装置であって、上記画像処理部は、上記撮像装置から供給された上記ラグの撮像画像情報から上記ラグにおける不具合の有無を判断し、上記ラグ欠損判断部は、上記タイミング信号によって上記ラグの欠損を判断する、制御装置と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様におけるラグ天板検査装置によれば、撮像装置で撮像したラグの画像情報から制御装置によってラグにおける不具合の有無が判断され、かつラグの欠損が判断される。よって、ラグ部分の不良の有無を自動的に検査することができ、検査員の負担を軽減することが可能になる。また、不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方が判断されたときには、検査員が不具合等の内容を確認できるため、従来のように多量の不良完成品が発生することはない。したがって従来に比べて、製品の歩留まりの向上を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態におけるラグ天板検査装置の概略構成を示す図である。

【図2】図１に示すレーザー装置がレーザー光を照射するラグ天板におけるレーザー光被照射箇所を示す図である。

【図3】図１に示すラグ天板検査装置において、ラグ天板におけるレーザー光被照射箇所を説明するためのラグ天板の側面図である。

【図4】図１に示すラグ天板検査装置において、ラグにおける不具合の有無の判断を行う検知領域を説明するための図である。

【図5】図１に示すラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システムの概略構成を示す図である。

【図6】図１に示すラグ天板検査装置において撮像したラグの画像を示す図であり、ラグに異物が付着した状態を示す図である。

【図7A】図１に示すラグ天板検査装置において撮像したラグの画像を示す図であり、ラグのカール加工が失敗した状態を示す図である。

【図7B】図１に示すラグ天板検査装置において撮像したラグの画像を示す図であり、ラグのカール加工が失敗した他の状態を示す図である。

【図7C】図１に示すラグ天板検査装置において撮像したラグの画像を示す図であり、ラグのカール加工が失敗した別の状態を示す図である。

【図8】図１に示すラグ天板検査装置において検出された、ラグが欠損した状態のラグ天板を示す斜視図である。

【図9】図１に示すラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システムにて実行されるペール缶製造方法のうち、ラグ天板の製造方法の概略を示すフローチャートである。

【図10】図９に示すラグ天板の製造方法における詳細なフローチャートである。

【図11】ラグタイプペール缶を示す図である。

【図12】図１１に示すラグタイプペール缶におけるラグ天板の製造工程の一部を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の実施形態であるラグ天板検査装置、該ラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システム、及びペール缶製造方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、各図は概略構成を図示し、視覚的に理解可能なように図示したものであり、実際の例えば機器配置等に対応した図示ではない場合も含まれる。また、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け当業者の理解を容易にするため、既によく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明及び添付図面の内容は、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

【0013】

また、実施形態におけるラグ天板検査装置は、既に説明した図１１に示すような、ＪＩＳ Ｚ １６２０（１９９５年版）に規定される鋼製ペール缶の一タイプであるラグタイプペール缶１０におけるラグ天板１の良否を検査する装置である。

【0014】

また、このようなラグ天板検査装置は、図５を参照して後述するペール缶製造システム２０１におけるラグ天板製造ライン２１０にラグ天板検査装置１０１として備わり、当該ラグ天板製造ライン２１０に備わるパッキング材注入装置２１２に近接して配置される。ここでペール缶製造システム２０１は、ラグ天板製造ライン２１０の他にも、ペール缶製造システム２０１の動作制御を行うコントローラ２２０、ペール缶の胴体３の製造ライン２４０等、ペール缶の製造に関わる全ての装置を備えたシステムである。

【0015】

まず、図１から図４を主に参照して、ラグ天板検査装置１０１について説明する。
ラグ天板検査装置１０１は、ラグ２を全周に並列したラグ天板１における良／不良を検査する装置である。ここでラグ天板１における不良には、ラグ２部分の不具合と、ラグ２の欠損とを含む。ラグ２部分に着目する理由は、既に説明したように、ラグ２部分がラグ天板１のプレス成型で折り曲げられて形成され、ラグ２の先端２ａに対してカール加工が施され、ラグ２に隣接したパッキング材注入溝１１にパッキング材５が注入されるという諸工程にラグ２が関係し不良を生じやすい箇所だからである。また、ラグ２部分の不具合には、例えば、図６に示すようなラグ２への異物３０の付着、図７Ａから図７Ｃに示すようなラグ２の変形あるいは成形失敗、ラグ２における傷３２（図７Ｂ）の形成、打痕、印刷不良等が含まれる。またラグ２の欠損は、ラグ２の成形失敗に起因するが、図８に示すようにラグ２の存在を認めがたい状態が相当する。

【0016】

ラグ天板検査装置１０１は、基本的構成部分として、撮像装置１１０と、レーザー装置１２０と、制御装置１３０とを備え、さらにフラッシュ装置１４０を備えることができる。ここでフラッシュ装置１４０は、撮像装置１１０に含まれてもよい。また、撮像装置１１０、制御装置１３０、及びフラッシュ装置１４０は、一体で構成されてもよい。また、フラッシュ装置１４０は、後述するように撮像装置１１０における撮像用の投光を行うものであるが、例えば低い不良検出レベルでも満足可能な場合には、設置しないこともできる。
これらの構成部分について、以下に順次説明する。

【0017】

まず、レーザー装置１２０について説明する。
レーザー装置１２０は、タイミング信号を生成し送出する装置であり、レーザー光源１２１と信号発生部１２２とを有する。ここでタイミング信号とは、撮像装置１１０に対してシャッターを切るタイミングを指示する信号である撮像トリガを発生させるための信号であり、及び、ラグ天板１の全周におけるラグ２の間隔を判断させるための信号である。

【0018】

また、上述したようにラグ天板検査装置１０１はパッキング材注入装置２１２に近接して配置されることから、レーザー装置１２０もパッキング材注入装置２１２に近接して配置される。一方、以下に説明するように、パッキング材注入溝１１の内周面１１ａにレーザー光を照射することから、内周面１１ａへの確実な照射を確保するために、レーザー装置１２０は、パッキング材注入装置２１２によるパッキング材注入溝１１へのパッキング材５の注入前に、内周面１１ａを照射可能な場所に設置するのが好ましい。

【0019】

レーザー光源１２１について説明する。
レーザー光源１２１は、ラグ天板１の直径方向においてラグ２から一例として７ｃｍ程離れた位置に配置され、ラグ天板１の直径方向に沿ってラグ天板１における下記のレーザー光被照射箇所へ、例えば赤色のレーザー光を照射する。

【0020】

レーザー光被照射箇所について説明する。ラグ２の表面２ｃを含むラグ天板１の表面１ａは、ペール缶ユーザー（顧客）の要求に応じた色で塗装され、種々の色で塗装されることになる。一方、レーザー光の反射程度は、反射する箇所の塗装色によって変化する。よって、レーザー光被照射箇所としてラグ２の表面２ｃを選択した場合には、レーザー光の反射程度は、塗装色によってバラツキが発生する。

【0021】

一方、図２に示すように、ラグ天板１には、パッキング材注入用のパッキング材注入溝１１が形成され、かつ、図３に示すように隣接するラグ２間には、隙間１ｄが存在する。よってラグ天板１の直径方向において、レーザー光源１２１は、パッキング材注入溝１１において、隙間１ｄを通して対面する内周面１１ａにレーザー光を照射することができる。さらに、ラグ天板１の裏面１ｂは、いわゆる金ニスと呼ばれる内面塗料で塗装され、表面１ａの塗装色に関わらず、内面塗装色は一定である。

【0022】

そこで本実施形態では、一定色となるラグ天板１の裏面１ｂに含まれる、パッキング材注入溝１１の内周面１１ａにもレーザー光が照射されるように、レーザー光源１２１を配置している。

【0023】

よって、ラグ天板１の直径方向に沿ってレーザー光源１２１から照射されたレーザー光は、回転しているラグ天板１において、図３に点線にて示すレーザー光被照射箇所１２１ａを照射していく。即ち、ラグ２の欠損がなければ、レーザー光は、内周面１１ａ、ラグ２の表面２ｃ、内周面１１ａ、ラグ２の表面２ｃ、…の順に照射されていく。
そして以下に説明するように、本実施形態では、レーザー装置１２０は、レーザー光被照射箇所１２１ａのうち、内周面１１ａにレーザー光が照射されたときを利用して、上記タイミング信号を生成している。

【0024】

次に、信号発生部１２２及びタイミング信号について説明する。
信号発生部１２２は、本実施形態では、レーザー光源１２１と、レーザー光被照射箇所１２１ａに含まれる内周面１１ａとの間の距離情報を求めて、上記タイミング信号を生成し送出する部分であり、レーザー光被照射箇所１２１ａで反射したレーザー光を受光する受光部１２２ａを有する。

【0025】

詳しく説明すると、ラグ天板１の直径方向に沿ってレーザー光源１２１が発したレーザー光は、内周面１１ａ及びラグ２の表面２ｃで反射し、信号発生部１２２における受光部１２２ａで受光される。よって信号発生部１２２は、図３に示すように、レーザー光がラグ２間の隙間１ｄを通して内周面１１ａを照射して測定距離が長い時間をオンと判断し、レーザー光がラグ２の表面２ｃを照射して測定距離が短い時間をオフと判断する。
判断されたオン及びオフを基に、信号発生部１２２は、オンからオフへの変化に応じて、第１のタイミング信号としての撮像トリガを生成し、本実施形態では制御装置１３０へ送出する。尚、撮像トリガは、撮像装置１１０へ直接に供給してもよい。

【0026】

また、信号発生部１２２は、オン状態にある時間であるオン時間１２３（図３）を第２のタイミング信号とし、ラグ２の配置間隔、つまりラグ２の欠損の判断材料として生成して制御装置１３０へ送出する。尚、欠損判断については制御装置１３０にて説明を行う。

【0027】

本実施形態では上述のように、レーザー光被照射箇所１２１ａのうち、パッキング材注入溝１１の内周面１１ａを利用してタイミング信号を生成したが、これに限定するものではなく、例えば、ラグ天板１の表面１ａの塗装色が一定である場合には、ラグ２の表面２ｃを利用してもよい。
またこの場合には、信号発生部１２２は、距離情報ではなく、例えばレーザー光の受光量を基に、上述の撮像トリガ及びオン時間１２３を生成してもよい。

【0028】

次に、撮像装置１１０について説明する。
撮像装置１１０は、回転しているラグ天板１におけるそれぞれのラグ２の撮像を、レーザー装置１２０から上述の撮像トリガの供給に従って行う装置であり、例えば５００万画素程度のＣＣＤあるいはＣＭＯＳを撮像センサを有する、カラーあるいは白黒撮像が可能なカメラ、及びその駆動装置を有する。

【0029】

詳しく説明すると、上述のように、パッキング材注入装置２１２によるパッキング材注入溝１１（図１１）へのパッキング材５の注入のため、パッキング材注入装置２１２に備わる回転装置２１２１（図５）によってラグ天板１は回転される。この回転中に、上述したようにレーザー装置１２０によって撮像トリガが生成され、当該撮像装置１１０によって撮像が行われる。本実施形態では、撮像装置１１０は、一例として、１つのラグ２あたり３０ミリ秒で、１枚のラグ天板１あたり０．７５秒で撮像を行うように設定している。１枚のラグ天板１の全周には１６個のラグ２が存在するが、上述の撮像時間によって、本実施形態では、１枚のラグ天板１あたり２３〜２４個のラグ２を撮像している。尚、上述の設定値は、ペール缶製造システム２０１における処理速度（ラインスピード）によって可変である。
撮像装置１１０は、撮像した各画像情報を制御装置１３０へ送出する。

【0030】

次に、制御装置１３０について説明する。
制御装置１３０は、撮像装置１１０及びレーザー装置１２０と電気的に接続され、基本的な構成部分として画像処理部１３１及びラグ欠損判断部１３２を備え、さらに、記憶部１３３及び表示部１３５を有することもできる。

【0031】

画像処理部１３１は、本実施形態では、レーザー装置１２０にて生成されたタイミング信号のうちの撮像トリガにより撮像装置１１０に対して撮像を指示すると共に、撮像装置１１０から供給されたラグ２の撮像画像情報からラグ２における不具合の有無を判断する。ここでレーザー装置１２０が撮像トリガを撮像装置１１０へ直接供給する場合には、画像処理部１３１が撮像トリガを撮像装置１１０へ送出する必要はない。
また画像処理部１３１は、撮像装置１１０に対する撮像指示に同期したタイミングにて被撮像箇所のラグ２を含む領域に対して撮像用の照明を行うため、フラッシュ装置１４０に備わるＬＥＤ照明を瞬間的に発光させる。このＬＥＤ照明における発光量又は発光強度等の物理量は、以下に説明する不具合検出に適した物理量であり、例えばラグ天板１の表面１ａの塗装色、撮像装置１１０の仕様、等に基づいて、当該制御装置１３０が求めて設定することもでき、また、予め設定されていてもよい。また、フラッシュ装置１４０におけるＬＥＤの発光時間は、本実施形態では一例として１ミリ秒に設定している。また、本実施形態では２つのラグ天板検査装置１０１を並設していることとも関連して、ＬＥＤは瞬間的な発光としているが、例えばラグ天板検査装置１０１が１台のみである場合には、ＬＥＤを連続発光させてもよい。

【0032】

不具合の有無の判断は、ラグ２の撮像画像情報を画像処理して行われる。画像処理部１３１は、図４に示すように、ラグ２の撮像画像情報に対して、特に不具合の発生可能性が高い、ラグ２の先端２ａのカール加工部分に対してカール加工部分を含む検知領域１３１１を設定し、また、先端２ａ以外のラグ２部分に対して検知領域１３１２を設定する。

【0033】

各検知領域１３１１、１３１２において画像処理部１３１は、本実施形態では、各画素の２値化データ、及び画素間での色調変化によって不具合の有無の判断を行う。検知領域１３１１では、カール加工によりラグ天板１の裏面１ｂの内面塗装色がラグ２の表面２ｃ側に現れる。即ち、ラグ天板１の表面１ａにおける塗装色を有する画素における２値化データと、内面塗装色を有する画素における２値化データとは大きく相違する。よって画像処理部１３１は、例えば、検知領域１３１１における全画素数に占める、特定２値化データに相当する内面塗装色データを有する画素数の割合を求めて、上記割合が基準値を満たしている場合には、画像処理部１３１は、正常にカール加工がなされており良品と判断する。一方、上記割合が基準値に満たない場合には、カール加工に不具合があると判断する。また検知領域１３１２では、図６、図７Ａから図７Ｃに示すように、色調の変化、つまり隣接する画素間においける２値化データの著しい相違を基に、画像処理部１３１は、異物付着、打痕、傷、印刷不良等の不具合の有無を判断する。

【0034】

ラグ２における不具合の有無判断について、本実施形態では上述のように、２値化データ及び色調変化の少なくとも一方を利用しているが、これらに限定するものではなく、画像処理を用いて一般的に実行可能な、例えばパターン認識等、その他の既知の手法を用いることができる。

【0035】

また本実施形態では、上述のように２つの検知領域１３１１、１３１２を設定するが、ラグ２に対する検知領域の設定箇所及び設定数は、本実施形態の内容に限定するものではない。

【0036】

さらにまた、ラグ２の撮像画像情報に対して設定する検知領域１３１１、１３１２等の位置について、図４に図示した位置は、理想位置を示しており、この理想位置に対して、図４における左右及び上下方向において許容誤差を含む位置に検知領域は設定可能である。よって許容誤差から外れて検知領域１３１１，１３１２等が設定される場合には、ラグ２の撮像画像情報自体が異常である、あるいは当該ラグ天板検査装置１０１に異常が生じた等が考えられる。よってこれらの場合にも、画像処理部１３１は、ラグ２の不良検出と判断し、処理する。

【0037】

次に、ラグ欠損判断部１３２は、レーザー装置１２０にて生成されたタイミング信号のうちの上述したオン時間１２３によって、ラグ２の欠損を判断する。詳しく説明すると、図３に点線で示すレーザー光被照射箇所１２１ａをレーザー光が照射したとき、良品のラグ天板１では、ラグ２は同等の間隔で並列しており、オン状態にある時間であるオン時間１２３は、ほぼ一定時間内に収まる。一方、例えばラグ２の先端２ａにおけるカール加工が失敗した場合等、何らかの原因で異常なラグ２が存在する場合には、オン時間１２３は、上述の一定時間から著しく外れ長い時間となる。これを基にラグ欠損判断部１３２は、オン時間１２３が基準値を外れ長い場合には、ラグ２が欠損していると判断する。また、オン時間１２３が上述の一定時間から著しく短い場合には、ラグ欠損判断部１３２は、当該ラグ天板検査装置１０１における異常有りと判断する。

【0038】

オン時間１２３の設定について、本実施形態では、ラグ欠損判断部１３２は、１枚のラグ天板１において測定した全てのオン時間１２３の平均値を用いている。

【0039】

画像処理部１３１及びラグ欠損判断部１３２の少なくとも一方にて、ラグ２の不良有りが判断された場合、つまりラグ２において不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方が判断された場合には、制御装置１３０は、不良を有するラグ２を含む撮像画像情報を表示部１３５に画面表示し、検査員の確認に供する。

【0040】

また、ラグ２において不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方が判断された時点にて、制御装置１３０、あるいは制御装置１３０を介してペール缶製造システム２０１のコントローラ２２０は、ラグ天板製造ライン２１０に備わる各装置の動作を停止させる。そして検査員が不良と判断されたラグ天板１をラインから取り除き、不良を確認し、再起動を指示するまで停止状態を維持させる。

【0041】

さらにまた、ラグ２において不具合有り及びラグ欠損有りの少なくとも一方が判断された場合には、制御装置１３０は、記憶部１３３に対して、不良を有するラグ２を含む撮像画像情報を撮像日時情報と共に、記憶部１３３へ記録する。
尚、制御装置１３０は、良品の場合も含めて撮像を行った全てのラグ２における撮像画像情報を撮像日時情報と共に記憶部１３３に記録することもできる。

【0042】

また記憶部１３３には、当該ラグ天板検査装置１０１における検査動作を実行するための動作プログラムで、撮像装置１１０、レーザー装置１２０、制御装置１３０、及びフラッシュ装置１４０間における指示命令及びデータ通信等をも実行させるための動作プログラムを格納している。

【0043】

また、互いに隣接して複数のラグ天板検査装置１０１が並設され、各ラグ天板検査装置１０１がフラッシュ装置１４０を有する場合には、一方のラグ天板検査装置１０１に備わるフラッシュ装置１４０からの照明光が、他方のラグ天板検査装置１０１における撮像動作に影響しないように、制御装置１３０は、各ラグ天板検査装置１０１における各フラッシュ装置１４０を異なるタイミングにて発光させるのが好ましい。

【0044】

以上説明した制御装置１３０は、実際にはコンピュータを用いて実現され、上述した画像処理部１３１及びラグ欠損判断部１３２は、それぞれの機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのＣＰＵ（中央演算処理装置）及びメモリ等のハードウェアから構成されている。

【0045】

次に、以上説明したように構成されたラグ天板検査装置１０１を備えたペール缶製造システム２０１について、説明を行う。
既に簡単に説明したように、ペール缶製造システム２０１は、図５に示すように、ラグ天板製造ライン２１０、コントローラ２２０、ペール缶の胴体３の製造ライン２４０等のペール缶の製造に関わる全ての装置を備えたシステムである。ラグ天板製造ライン２１０には、ラグ天板検査装置１０１によるラグ天板１の検査工程、及びパッキング材注入装置２１２によるパッキング材注入工程に対して、前段の工程及び後段の工程をそれぞれ実行する前段装置２１１及び後段装置２１３も備わる。前段装置２１１にはプレス成形機及びカール加工機が備わり、後段装置２１３には乾燥炉及び口金取付機等が備わる。

【0046】

また当該ペール缶製造システム２０１では、図５に示すように、前段装置２１１から搬送されてきた、パッキング材５を注入する前のラグ天板１は、複数の、本実施形態では２つの搬送路２１０１に分けられ、各搬送路２１０１においてラグ天板１の検査工程及びパッキング材５の注入工程が並行して行われる。即ち、２つの搬送路２１０１のそれぞれにおいて、パッキング材注入装置２１２を設置しており、各パッキング材注入装置２１２に隣接してそれぞれラグ天板検査装置１０１を設置している。それぞれのラグ天板検査装置１０１は、フラッシュ装置１４０を備えている。尚、ラグ天板検査装置１０１及びパッキング材注入装置２１２による系列数は、本実施形態のように２つに限定されず、３つ以上、あるいは１つであってもよい。

【0047】

このように複数系列のそれぞれにラグ天板検査装置１０１を設置した場合、一方のラグ天板検査装置１０１に備わるフラッシュ装置１４０からの照明光が、他方のラグ天板検査装置１０１における撮像動作に影響した場合には、ラグ天板１の正確な良否判定が行えない場合も生じる。
このような状態を防止するため、本実施形態のペール缶製造システム２０１では、コントローラ２２０は、それぞれのラグ天板検査装置１０１における各フラッシュ装置１４０を異なるタイミングにて発光させている。

【0048】

尚、パッキング材注入装置２１２とラグ天板検査装置１０１とのセットではなく、単に複数のラグ天板検査装置１０１が並設された形態においても、各ラグ天板検査装置１０１間での照明光の干渉は生じる。よってこのような形態においても、異なるタイミングにて各フラッシュ装置１４０からの発光を行うことができる。

【0049】

以上のように構成されたペール缶製造システム２０１における動作、即ちペール缶製造方法について、図９及び図１０を参照して以下に説明する。
当該ペール缶製造方法の概略は、図９に示すように、図１２に示す従来のラグ天板製造方法におけるステップ３（Ｓ３）の工程中において、ラグ天板検査装置１０１によるラグ天板１の検査（Ｓ３１）と、パッキング材注入装置２１２によるパッキング材注入溝１１へのパッキング材５の注入との両方を実行するものである。図１０も参照して以下に詳しく説明する。
尚、このようにラグ天板１の検査動作とラグ天板１の製造動作とが並行して実行されることから、当該ペール缶製造方法は、ラグ天板検査方法と読み替えることもできる。

【0050】

上述したペール缶製造システム２０１において、前段装置２１１にて成形されたラグ天板１は、パッキング材注入工程に移送され、２系列に分かれて処理されていく。各系列では、同じ動作、つまりパッキング材注入装置２１２によるラグ天板１のパッキング材注入溝１１へのパッキング材５の注入動作、及び、ラグ天板検査装置１０１によるラグ天板１の検査つまりラグ天板１の良否判定動作、がそれぞれ並行して実施される。ここでの注入及び判定動作における処理能力は、本実施形態では一例として、各系列において、１分間に２０枚のラグ天板１が処理可能である。

【0051】

具体的には各系列において、図１０に示すように、パッキング材注入装置２１２における回転装置２１２１によってラグ天板１が回転される（Ｓ３２−１）。この回転中に、パッキング材注入装置２１２は、ラグ天板１のパッキング材注入溝１１へパッキング材５を注入し、ラグ天板検査装置１０１は、ラグ２を１枚ずつ、上で説明した検査動作のように検査を進めていく（Ｓ３１−１）。
そして、ラグ天板１の良品が判断されている状態では、ラグ天板１は、それぞれの系列から、順次、後段装置２１３へ移送される。

【0052】

一方、上記回転中に、ラグ天板検査装置１０１にて、いずれか１枚のラグ２にて不良が検出されたときには、検出時点にて、回転装置２１２１が停止される（Ｓ３２−２）。また、ラグ天板検査装置１０１は、上述したように、不良と判断されたラグ２の撮像画像を表示部１３５に画面表示すると共に、当該撮像画像情報を記憶部１３３に記録する（Ｓ３１−２）。さらに、上述したように、ラグ天板検査装置１０１における制御装置１３０、あるいはペール缶製造システム２０１におけるコントローラ２２０によって、当該ペール缶製造システム２０１に備わる各装置の動作は停止され（Ｓ３２−３）、検査員が不良と判断されたラグ天板１をラインから取り除き、不良を確認し、再起動を指示するまで、停止状態が維持される。
再起動によって、ペール缶製造システム２０１は、動作を開始し、ラグ天板１の製造が開始されると共にラグタイプペール缶１０が製造されていく。

【0053】

本実施形態では上述のように、１枚のラグ天板１におけるいずれか一つのラグ２にて不良が検出されたときには、その検出時点でペール缶製造システム２０１の動作停止を行っているが、これに限定されず、例えば１枚のラグ天板１の検査が終了した時点で動作停止を行ってもよい。

【0054】

本実施形態のペール缶製造方法によれば、従前より実行されていた、パッキング材注入装置２１２におけるラグ天板１の回転動作を利用して、ラグ天板１の検査を実行することから、ラグ天板検査装置における構成機器の削減を図ることができ、省スペース化に寄与することができる。さらにまた、以下に説明する大きな効果を得ることができる。

【0055】

上述したように、ラグ天板検査装置１０１にて、いずれか１枚のラグ２にて不良が検出された時点にて、ペール缶製造システム２０１における装置の停止、及び撮像画像情報の記録を行うことは、ラグ天板１、さらにはラグタイプペール缶１０における品質管理レベルを、従来に比して非常に大きく向上させることができる。

【0056】

即ち、従来、例えば１ロット分の製造終了後に製品検査を行っていたことから、例えば、初期工程のプレス成型における金型に起因して「傷」がラグ天板１に生成されている場合には、多量の不良完成品が発生する可能性があった。
これに対して、製造途中におけるパッキング材注入工程内にラグ天板検査装置１０１を備えたことで、製造途中において早期に不良を検出、発見することが可能となる。よって、不必要に不良品の発生を防止することができ、品質管理上有利に作用すると共に、製品の歩留まりの向上を図ることができ、ひいては製造コスト低減にも寄与することが可能である。また、検査員における作業負担の低減にも寄与する。

【0057】

また、撮像画像情報を検査日時と共に記録することで、製造後、さらには納品後においても、製品の検査履歴及び製造履歴を見返すことができ、さらなる品質管理の向上を図ることができ、さらには製造装置、製造工程等の改善にも寄与することが可能となる。
また、例えば各製造ロット毎における不良品発生率の算出等も可能になり、さらなる品質管理の向上に寄与することができる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、ペール缶用ラグ天板の検査装置、及び該ラグ天板検査装置を備えたペール缶製造システムに適用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１…ラグ天板、２…ラグ、３…胴体、
１１…パッキング材注入溝、１１ａ…内周面、
１０１…ラグ天板検査装置、１１０…撮像装置、
１２０…レーザー装置、１２１…レーザー光源、１２２…信号発生部、
１３０…制御装置、１３１…画像処理部、１３２…ラグ欠損判断部、
１３３…記憶部、１４０…フラッシュ装置、
２０１…ペール缶製造システム、２１０…ラグ天板製造ライン、
２２０…コントローラ、２１２…パッキング材注入装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】