特表 2024-538426 容器のための検査ユニットおよび容器の品質を決定するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-18

(54)【発明の名称】容器のための検査ユニットおよび容器の品質を決定するための方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/90 20060101AFI20241010BHJP

【ＦＩ】

G01N21/90 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024546358

(86)(22)【出願日】2022-06-17

(85)【翻訳文提出日】2024-05-21

(86)【国際出願番号】 EP2022066565

(87)【国際公開番号】W WO2023066532

(87)【国際公開日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】63/256,739

(32)【優先日】2021-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512102232

【氏名又は名称】ハー ウント テー マルスベルク ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】アンドリューズ， マーク

(72)【発明者】

【氏名】ドネガン， デイブ

(72)【発明者】

【氏名】スコット， キース

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA21

2G051AB02

2G051CA07

2G051DA03

2G051DA06

(57)【要約】

容器（１１）のため、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器のための検査ユニットであって、カメラユニット（２０）を備える、視覚的検査ユニット（９）と、搬送ユニット（８）であって、個々の容器の画像が、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から捕捉可能であり、カメラユニットはそれぞれ、異なる視野角からの該複数の容器のそれぞれの外側表面部分の画像を含む、複数の画像部分（２４）を含む画像内に、複数の容器を同時に捕捉し、画像部分は、各容器の外側側面表面部分（２２）および外側底部表面部分（１９）の画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、容器の外側側面表面全体を被覆する、搬送ユニット（８）と、捕捉された画像部分を処理し、検査結果を決定するための、処理ユニットとを備える、検査ユニット。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器（１１）のために、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器のための検査ユニット（１）であって、
視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）であって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、複数のカメラユニット（２０）によって視覚的に検査される、視覚的検査ユニット（９）と、
前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するための搬送ユニット（８）であって、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から捕捉可能であるように連携され、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分（２４）を含み、前記画像部分（２４）は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分（２４）は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および前記外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、
搬送ユニット（８）と、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットであって、前記処理ユニットは、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分（２４）を処理し、検査結果を決定するように構成され、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、処理ユニットと
を備える、検査ユニット（１）。

【請求項2】

前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同一の時間において捕捉可能であるように連携される、請求項１に記載の検査ユニット。

【請求項3】

前記処理ユニットは、異なるカメラユニット（２０）からの容器（１１）の複数の画像を処理するように適合される、請求項１または２に記載の検査ユニット。

【請求項4】

前記処理ユニットは、容器（１１）毎に、異なる視野角からの前記容器（１１）の外側表面部分（１９、２２）の画像を伴う少なくとも９つの画像部分（２４）を処理するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項5】

前記処理ユニットは、前記画像部分（２４）に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させるように構成され、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、前記処理ユニットによって、事前決定されたセットのパラメータと比較される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項6】

前記視覚的検査ユニット（９）は、少なくとも３つのカメラユニット（２０）によって捕捉された画像を処理することによって、各容器（１１）を検査するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項7】

前記搬送ユニット（８）は、持続的移動において前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項8】

前記カメラユニット（２０）は、隣接するカメラユニット（２０）が前記搬送ユニット（８）の搬送移動の方向（１８）に対して直角の軸に沿って相互と整合される状態で、アレイ編成（２１）に配列される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項9】

前記搬送ユニット（８）は、前記容器（１１）を、アレイまたは行列配列において前記視覚的検査エリアを通して搬送するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項10】

前記カメラユニット（２０）は、前記搬送ユニット（８）の運動の経路の下方に位置する、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項11】

複数の管（２３）およびトレイ（１４）を伴う管アセンブリ（１２）をさらに備え、前記搬送ユニット（８）は、前記視覚的検査の後、前記管（２３）がそれぞれ、１つの容器（１１）を受容するような方法において、前記容器（１１）を前記管（２３）の中に搬送するように適合され、
前記管（２３）は、前記容器を、重力によって前記トレイ（１４）の上に誘導するように適合され、前記管（２３）は、前記トレイ（１４）上での隣接する容器（１１）間の前記距離が、前記搬送ユニット（８）上におけるものより短くなるように、落下の方向において少なくとも部分的に傾斜する、
前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項12】

前記検査ユニットは、第１の充填動作の後に前記トレイ（１４）を前記管アセンブリ（１２）に対して偏移させ、第２の充填動作において、容器（１１）を、前記第１の充填動作の間に前記トレイ（１４）上に設置された容器間に設置するように適合される、請求項１１に記載の検査ユニット。

【請求項13】

前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項14】

生産ライン内で、容器（１１）、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器の品質を決定するための方法であって、前記方法は、
前記容器（１１）を、搬送ユニット（８）を用いて、視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）を通して搬送することであって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、カメラユニット（２０）によって検査される、ことと、
前記容器（１１）が前記視覚的検査エリアを通して搬送されるときに、前記視覚的検査において、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から各容器（１１）の画像を捕捉することであって、前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分を含み、前記画像部分は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、ことと、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットを用いて、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分を処理し、前記処理ユニットを用いて検査結果を決定することであって、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、ことと
を含む、方法。

【請求項15】

前記画像部分に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させ、前記処理ユニットを用いて、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータと事前決定されたセットのパラメータを比較することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

品質要件を満たさない容器（１１）を廃棄するステップを含む、請求項１４または１５に記載の方法。

【請求項17】

前記方法はさらに、前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを通して前記容器を搬送することと、
前記１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットによって捕捉される前記容器の画像を処理ユニットに渡し、検査結果を決定することと
を含む、請求項１４－１６のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器の品質を決定するための検査ユニットおよび容器の品質を決定するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高い品質規格が、多くの領域における、特に、バッテリ生産または医療分野における金属容器形状製品の製造のために設定される。バッテリ容器の生産においては、例えば、高い表面品質および寸法正確度が、要求される。生産の後に規定される寸法を充足するバッテリ容器のみが、最終バッテリ製品の技術的機能性および安全性を確実にする。医療産業も、類似の要件を有する。定用量吸入器のためのカートリッジにさらに処理される容器は、例えば、医療製品の機能性および品質を確実にするために、高い品質要件を充足しなければならない。

【0003】

そのような容器、例えば、バッテリ容器の製造は、多くの場合、絞り加工されたバッテリ容器を形成するための少なくとも１つの深絞り加工ステーションを含む生産ラインにおいて、バッチおよびキュープロセスによって遂行される。深絞り加工が、表面を形成する突出物を有する少なくとも１つの打抜機と、後半部分が材料に対して横方向に移動される間に打抜機を横断してシート材料を延伸させる手段、特に、形成された材料を受容する少なくとも１つのダイとの併用下においてもたらされる。典型的な深絞り加工プロセスが、例えば、米国特許第２ ９８９ ０１９号（参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明されている。

【0004】

産業規格ＤＩＮ８５８４において定義されるように、深絞り加工プロセスは、引張および圧縮条件の組み合わせ下で生じる、形成プロセスである。深絞り加工の間に、材料は、高い応力負荷を受ける。深絞り加工の特性は、動作に関わる、１平方インチあたり約１００，０００ポンド（ｐｓｉ）の高圧力である。そのような力を取り扱うため、および打抜機およびダイの変形を回避するために、潤滑剤が、使用される。そのような圧力下において、絞り加工潤滑剤は、ダイおよび物品を冷却し、ダイと物品との間に境界潤滑を提供し、金属間粘着または溶接を防止し、絞り加工動作の間にダイの衝撃を緩和するはずである。

【0005】

後続の段階では、形成された部品が、洗浄および乾燥エリアに移動され、絞り加工潤滑剤を除去する。上記の生産ステップの後に、形成された部品が、多くの場合、検査され、それらが規定された品質規格を充足することを確実にする。正確度および高材料品質が、特に、リチウムイオン（Ｌｉイオン）バッテリの安全性にとって重要な状態になりつつある。Ｌｉイオンバッテリのための開発規格が、近年、着実に改良されているが、爆発および火災等の事故が、依然として、例えば、機械的損傷および材料の欠陥に起因する、バッテリの化学的に貯蔵されたエネルギーの制御されていない解放によって引き起こされる。したがって、バッテリ容器が、バッテリの動作不良の場合にも破裂することなく高圧力に耐えることが可能であることが重要である。典型的には、品質のレベルが、金属バッテリ容器のランダムサンプリングおよび手動検査を通して確実にされる。

【0006】

しかしながら、拡大するサイズのリチウムイオンバッテリの高生産性生産ラインでは、ランダムサンプリングは、十分に正確ではなく、自動化された品質検査ユニットの開発の需要をもたらしている。

【0007】

現在では、形成された製品の表面積を視覚的に検査するカメラシステムを使用することが、一般的である。捕捉された画像と基準データの比較を通して、視覚的検査システムは、材料表面内の種々の欠陥を検出することが可能である。しかしながら、高正確度製造プロセスでは、微細な細孔または切傷等の材料欠陥または内側構造材料欠陥が、多くの場合、検出されず、最終バッテリ、特に、リチウムイオンバッテリの安全性に有意な影響を及ぼす。本点について、容器を回転させながら、それらをカメラユニットを越えて移動させることによって、容器を視覚的に検査し、それによって、カメラが、容器の外側表面全体を視覚的に捕捉することが、標準的である。次いで、画像データが、事前決定される標的データと比較され、製品の品質を決定する。別のアプローチは、容器を、容器の区分をシーケンスにおいて視覚的に検査する、一連のカメラユニットを越えて通過させることである。しかしながら、高生産性製造ライン内での増加する生産速度と、より短い生産時間とに関して、そのような検査システムは、非効率的であることを証明する。

【0008】

容器が高速かつ効率的様式において検査されることを確実にするように、高生産性製造ライン内での容器の品質検査を改良することが、本発明の目的である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の目的は、請求項１に定義されるような検査ユニットおよび請求項１４に定義されるような方法によって解決される。本発明のさらなる好ましい実施形態が、以下の説明および従属請求項に開示される。

【0010】

本発明によると、容器の品質を決定するための検査ユニットは、視覚的検査ユニットを備える。視覚的検査ユニットは、例えば、その中で容器が複数のカメラユニットによって視覚的に検査される、カメラユニットの全視野から構成される、視野全体を通して視覚的検査エリアを画定する、複数のカメラユニットを備え、すなわち、複数のカメラユニットが、視覚的検査エリア上に集中され、全てのカメラユニット内の視野全体内の全ての容器を検査する。搬送ユニットが、視覚的検査のために視覚的検査エリアを通して容器を搬送するように適合される。

【0011】

搬送ユニットおよびカメラユニットは、個々の容器の画像が、視覚的検査エリア内で、複数のカメラユニットの異なるカメラユニットによって、例えば、視覚的検査ユニットの複数のカメラユニットのサブセットによって、または複数のカメラユニットの全てによって、異なる視野角から、言い換えると、例えば、カメラユニットの空間分布によって、異なる視点から捕捉可能であるように連携、例えば、配列される。本発明のある実施形態では、搬送ユニットおよび複数のカメラユニットは、個々の容器の画像が、視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同一の時間において、すなわち、同時に捕捉可能であるように連携される。さらに、搬送ユニットおよび複数のカメラユニットは、複数のカメラユニットがそれぞれ、画像内に複数の容器を同時に捕捉するように連携され、すなわち、カメラユニットが画像内にその視野内の全ての容器を捕捉し得るように、複数の容器が、同一の時間において個々のカメラユニットの視野内に存在してもよく、画像内の各容器は、視野内での容器の分布に起因して、異なる視野角から捕捉される。画像は、複数の画像部分を含み、画像部分は、画像内に、異なる視野角からの該複数の容器のそれぞれの外側表面部分の画像を含む。言い換えると、画像内の該複数の容器はそれぞれ、カメラユニットの視野内での容器の分布に起因して、異なる視点から捕捉、例えば、写真撮影されており、該複数の容器のそれぞれの外側表面区分が、捕捉されている。

【0012】

該複数の該カメラユニットによって捕捉される画像部分は、該複数の容器のそれぞれの外側側面表面部分（すなわち、外側被覆壁部分または外側側壁部分）および外側底部表面部分の画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、容器の外側側面表面全体を網羅する。さらに、処理ユニットが、複数のカメラユニットに動作可能に結合され、該複数の容器のそれぞれに関して捕捉された画像部分を処理し、検査結果を決定するように構成され、検査結果を決定するステップは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較するステップを含む。

【0013】

このように、容器の外側表面の視覚的検査は、いくつかのカメラユニットの間で分散され、すなわち、各容器の外側側面表面全体（外側側壁表面）および外側底部表面の走査物が、複数のカメラユニットを使用することによって、取得される。これは、各容器の外側側壁および外側底部の１００％を網羅する、表面走査を可能にする。なおもさらに、個々のカメラユニットは、いくつかの容器を同時に視覚的に検査することができる。

【0014】

本発明のさらなる実施形態によると、複数のカメラユニットは、容器の搬送移動が、複数の容器のそれぞれの上のカメラユニットの画角を変化させるため、容器が視覚的検査エリアを通して搬送されるにつれて、複数の容器の複数の画像を捕捉するように構成される。これは、カメラユニットが容器の異なる表面区分を捕捉することを可能にする。

【0015】

処理ユニットは、例えば、カメラユニットから画像データを受信する、マイクロプロセッサであってもよい。処理ユニットは、カメラユニットによって提供される単一の画像を、固定されたパラメータに基づいて個々の画像区分または部分に分割するように構成されてもよい。例えば、画像部分は、例えば、サイズおよび位置によって事前決定される、画像内の事前決定された区分であってもよい。カメラユニットは、搬送ユニットに関して、容器が、画像の画像部分の位置に対応する、カメラユニットの視野内の位置にあるときにカメラユニットが画像を捕捉するような方法において連携される。本発明のある実施形態では、処理ユニットは、オブジェクト認識のために好適なソフトウェアを用いてカメラユニットの画像を処理するように適合され、それによって、ソフトウェアは、画像内の個々の容器を認識し、次いで、画像を小区分、すなわち、画像部分に分割し、それによって、各小区分は、容器の表面区分の画像を含有する。すでに商業的に利用可能であるソフトウェアが、本目的のために使用されることができる。

【0016】

画像部分の画像データと記憶された基準データの比較が、多くの方法において達成され得る。例えば、事前決定された場所内のグレースケール値またはコントラスト閾値等のパラメータが、画像部分内の各画像に割り当てられてもよい。値は、記憶された基準値と比較される。処理ユニットは、それによって、視覚的相違を識別し、傷または同等物等の視覚的材料欠陥を検出することができる。異なる視野角からの容器の視覚的検査が、決定プロセスの速度および品質を有意に改良する。

【0017】

処理ユニットは、評価のための全ての要求される画像が利用可能になるまで、容器を評価するために要求される、捕捉された画像を記憶し、次いで、評価を開始するように適合されてもよい。しかしながら、処理ユニットはまた、検査プロセスが依然として継続中である間に容器の個々の検出された表面区分の評価を実施するように適合されてもよい。

【0018】

容器は、外側側壁表面（外側側面表面、外側被覆壁表面）を有する、周辺側壁と、開口部（容器開口部）と、そこから側壁が延在する、底部とを伴う、円筒形の成形体を有する。容器の開口部は、容器本体の反対端部に位置する、容器底部に対する。容器の側壁は、形状が円筒形であってもよい。しかしながら、斜めまたは不均一な側壁区分を伴う容器を視覚的に検査することもまた、可能性として考えられる。

【0019】

本発明のさらなる実施形態によると、搬送ユニットは、ロボットアームの形態において提供される。本発明のさらなる実施形態によると、搬送ユニットは、例えば、吊下様式において複数の容器を把持および保持するように構成される、把持機構を備える。把持機構は、それぞれが１つまたはそれを上回る容器を保持するように構成される、複数の把持器を伴う、基部要素、例えば、プレート状把持ユニットを備えてもよい。把持機構は、異なる原理に基づいてもよい。例えば、把持機構は、把持器として把持器アームを含んでもよく、把持器アームは、容器に係合し、挟持することによってそれを保持する。把持機構はまた、真空または吸引カップを使用し、陰圧を用いて容器を保持する、真空把持器を含んでもよい。磁気把持器等の他の把持機構もまた、想起可能である。

【0020】

本発明のさらなる実施形態によると、把持機構は、視覚的検査エリアの少なくとも一部を照明するための、１つまたはそれを上回る光源を含む。さらにさらなる実施形態によると、１つまたはそれを上回る光源が、カメラユニットのエリア内に提供され、カメラユニットの視認方向に配向され、視覚的検査エリアを照明する。本発明のさらなる実施形態によると、複数のカメラユニットは、１つまたはそれを上回る光源によって囲繞される。

【0021】

容器の視覚的検査は、容器が視覚的検査エリアを通して搬送されるときに行われる。特に、本発明のさらなる実施形態によると、容器の視覚的検査は、検査ユニットを通した容器の持続的搬送移動の間に行われてもよい。例えば、搬送ユニットが、非停止様式において、視覚的検査エリアを通して容器を搬送するように構成されてもよい。代替として、搬送移動が、ステップ毎に行われてもよく、これは、容器が視覚的検査エリアを通して漸進的に移動されることを意味する。

【0022】

本発明のさらなる実施形態によると、処理ユニットは、異なるカメラユニットから、異なる視野角から、容器の複数の画像（すなわち、画像部分）を処理するように適合される。本発明のある実施形態では、処理ユニットは、３つのカメラユニットのそれぞれからの少なくとも３つの画像を処理するように構成される。したがって、各容器は、複数のカメラユニットによって捕捉され、個別の画像部分が、処理ユニットによって評価のために処理される。

【0023】

本発明のさらなる実施形態によると、視覚的検査ユニットは、少なくとも３つのカメラユニットによって提供される画像を処理することによって、各容器を検査するように適合される。

【0024】

本発明のさらにさらなる実施形態によると、処理ユニットは、容器毎に、異なる視野角からの容器の外側表面部分の画像を伴う、少なくとも９つの画像部分を処理するように構成される。

【0025】

本発明のさらなる実施形態によると、複数のカメラユニットは、重複する画像エリアを有するように配列される。

【0026】

本発明のさらなる実施形態によると、処理ユニットは、画像部分に基づいて、各容器のスティッチングされた画像を発生させるように構成され、結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、処理ユニットによって、事前決定されたセットのパラメータと比較される。処理ユニットは、したがって、複数のカメラユニットによって捕捉された画像の画像部分内の容器の個々の画像から、容器の外側表面の画像全体、例えば、容器の外側表面全体の仮想画像を生成することができる。本スティッチングされた画像は、容器の表面および形状の品質を決定するためのデフォルト値と比較されることができる。

【0027】

本発明のさらなる実施形態によると、カメラユニットは、アレイ編成、例えば、隣接するカメラユニットが、搬送ユニットの搬送移動の方向に対して直角の軸に沿って相互と整合されている、１次元アレイ配列に配列される。

【0028】

本発明のさらなる実施形態によると、搬送ユニットは、複数の容器を、アレイ配列において視覚的検査エリアを通して搬送するように適合される。例えば、容器は、搬送方向に延在する、１次元アレイに配列されてもよく、すなわち、容器は、搬送方向に順々に配列される。容器はまた、アレイ内の容器が視覚的検査エリアの中にともに搬送されるように、搬送方向に対して横方向に延在する、１次元アレイに配列されてもよい。容器はまた、搬送ユニットによって、２次元アレイ配列、例えば、行列グリッド編成または格子状配列において視覚的検査エリアを通して搬送されてもよく、２次元アレイ配列は、少なくとも２つの行の容器を備え、行はそれぞれ、各行内の容器が視覚的検査エリアを通して同時に搬送されるように、搬送の方向に対して横方向の方向に延在する。２次元アレイ配列は、基本的には、２つまたはそれを上回る１次元アレイの容器を備える。

【0029】

本発明のさらなる実施形態によると、搬送ユニットは、容器を、アレイ配列、すなわち、１次元アレイ配列または２次元アレイ配列（行列編成）において視覚的検査エリアを通して搬送するように適合され、アレイ配列では、行内の、例えば、搬送方向に対して直角または横方向の方向における容器の番号ｎは、ｎ＞＝１によって定義され、該容器を検査するためのカメラユニットの数ｍは、ｍ＝ｎ＋２である。

【0030】

容器をアレイまたは行列編成に配列することによって、例えば、アレイ編成に配列されるカメラユニットはそれぞれ、アレイまたは行列編成の容器が通過するにつれて、容器のそれぞれをその視野内で異なる視点から検査し得、単一のカメラユニットは、該容器が通過し、搬送移動の間にカメラユニットの視野内の異なる位置を占有するにつれて、容器の複数の画像を捕捉する。

【0031】

本発明のさらなる実施形態によると、容器は、吊下様式において視覚的検査エリアを通して搬送される。カメラユニットが、容器の関連のある区分が上記に解説されるように捕捉され得るような方法において整合される限り、容器開口部が上向きに配向されるか、または水平に整合された状態で、容器を搬送することもまた、想起可能である。

【0032】

本発明のさらなる実施形態によると、カメラユニットは、カメラユニットが下方から容器を視覚的に検査し得るように、搬送ユニットの運動の経路の下方に位置する。

【0033】

本発明のさらなる実施形態によると、検査ユニットは、複数の管およびトレイを伴う管アセンブリを備え、搬送ユニットは、視覚的検査の後、すなわち、視覚的検査エリアを通過した後に、管がそれぞれ１つの容器を受容するような方法において容器を管の中に搬送するように適合され、管は、容器を、重力によってトレイの上に誘導するように適合され、管は、トレイ上の隣接する容器間の距離が、搬送ユニット上におけるものより短くなるように、落下の方向において少なくとも部分的に傾斜する。このように、容器は、それらが管を通して誘導されるにつれてともにより近接した状態にもたらされ、次いで、視覚的検査の後、トレイ上により近接して離間された状態に配列される。視覚的検査の後の容器間の距離の空間縮小は、効果的な視覚的検査を可能にし、同一の時間において、検査された容器の空間節約的かつコンパクトな前方輸送も提供する。

【0034】

本発明のさらなる実施形態によると、検査ユニットは、第１の充填動作の後にトレイを管アセンブリに対して偏移させ、第２の充填動作において、容器を、第１の充填動作の間に設置された容器間に設置するように適合される。容器が管アセンブリを通してトレイ上に落下する、第１の充填動作と、容器が管アセンブリを通してトレイ上に落下する、第２の充填動作との間でトレイを偏移させるステップは、トレイ上での容器のさらによりコンパクトな配列を可能にする。本実施形態では、トレイの充填は、複数の充填動作、例えば、２回、３回、４回、またはそれを上回る充填動作において実施されてもよい。トレイのサイズに応じて、充填動作の数は、変動することができる。本実施形態の本質的側面は、以前に配置された容器間の自由空間を最適に使用するために、トレイが、２つの後続の充填動作間で偏移されることである。

【0035】

本発明のさらなる実施形態によると、検査ユニットは、検査結果に基づいて容器を隔離するように構成される、廃棄デバイスを備え、廃棄デバイスは、処理ユニットに動作可能に結合される。品質要件を充足しない容器が、除去されてもよい。

【0036】

本発明のさらなる実施形態によると、検査ユニットは、容器開口部の内側表面および／または縁区分を検査するように構成される、１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを備える。例えば、１つまたはそれを上回るカメラユニットを備える、１つのさらなるカメラ検査ユニットは、容器の内側表面、例えば、内側底部表面および内面側壁表面を検査するように構成されてもよく、１つまたはそれを上回るカメラユニットを備える、別のさらなるカメラ検査ユニットは、容器の容器開口部における縁区分（すなわち、留付縁）を検査するように構成されてもよい。本発明のさらなる実施形態によると、１つのさらなるカメラ検査ユニットは、両方の機能を提供する、すなわち、容器開口部の内側表面および／または縁区分を検査するように構成されてもよい。１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットは、走査された容器の評価のために処理ユニットに動作可能に結合される。廃棄デバイスは、容器がカメラ検査ユニットによる検査に失敗した場合に、そのプロセスから容器を除去してもよい。

【0037】

本発明はまた、生産ライン内で、容器の品質を決定するための方法に関する。検査ユニットに関して本明細書に説明される全ての側面が、本方法の範囲内で実装されることができる。特に、容器の品質を決定するための方法は、容器を、搬送ユニットを用いて、その中で容器が複数のカメラユニットによって検査される視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニットを備える、視覚的検査ユニットを通して搬送するステップと、容器が視覚的検査エリアを通して搬送されるときに、視覚的検査エリアにおいて、複数のカメラユニットの異なるカメラユニットによって、異なる視野角から各容器の画像を捕捉するステップであって、搬送ユニットおよび複数のカメラユニットは、複数のカメラユニットがそれぞれ、画像内に複数の容器を同時に捕捉するように連携され、画像は、複数の画像部分を含み、画像部分は、異なる視野角からの該複数の容器のそれぞれの外側表面部分の画像を含む、ステップであって、該複数の該カメラユニットによって捕捉される画像部分は、該複数の容器のそれぞれの外側側面表面部分および外側底部表面部分の画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、容器の外側側面表面全体を被覆する、ステップと、複数のカメラユニットに動作可能に結合される処理ユニットを用いて、該複数の容器のそれぞれに関して捕捉された画像部分を処理し、処理ユニットを用いて検査結果を決定するステップであって、検査結果を決定するステップは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較するステップを含む、ステップとを含む。

【0038】

本発明のさらなる実施形態によると、本方法は、事前決定される品質要件を満たさないバッテリ容器を生産ラインから除去するステップを含む。

【0039】

本発明のさらなる実施形態によると、個々の容器の画像が、視覚的検査ユニット内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同時に捕捉される。

【0040】

本発明のさらなる実施形態によると、処理ユニットは、異なるカメラユニットからの容器の複数の画像を処理する。本発明のさらなる実施形態によると、各容器は、少なくとも３つのカメラユニットによって視覚的に検査される。

【0041】

本発明のさらなる実施形態によると、容器毎に、異なる視野角からの容器の外側表面部分の画像を伴う、少なくとも９つの画像部分が、評価のために処理される。

【0042】

本発明のさらなる実施形態によると、スティッチングされた画像が、容器毎に、画像部分に基づいて発生され、結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、事前決定されたセットのパラメータと比較される。

【0043】

本発明のさらなる実施形態によると、各容器は、少なくとも３つのカメラユニットによって視覚的に検査される。

【0044】

本発明のさらなる実施形態によると、容器の視覚的検査が、視覚的検査エリアを通した容器の持続的搬送移動の間に行われる。

【0045】

本発明のさらなる実施形態によると、容器は、格子状配列において視覚的検査エリアを通して搬送される。ある実施形態では、容器は、吊下様式において、視覚的検査エリアを通して格子状配列において搬送される。

【0046】

本発明のさらなる実施形態によると、本方法はさらに、容器の内側表面および／または容器の開口部の縁区分を検査するように構成される、１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを通して容器を搬送するステップと、１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットによって捕捉された容器の画像を処理ユニットに渡し、検査結果を決定するステップとを含む。検査結果を決定するステップは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較するステップを含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【0047】

本発明は、ここで、図内に示される例示的実施形態を参照して説明されるであろう。

【0048】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による、検査ユニットを等角図に示す。

【図2】図２は、図１の検査ユニットを上面図に示す。

【図3】図３は、図１の検査ユニットの詳細を図式的に示す。

【図4】図４は、図１の検査ユニットの詳細を図式的に示す。

【図5】図５は、図１の検査ユニットのカメラユニットの視野を図式的に示す。

【図6】図６は、図１の検査ユニットの詳細を側面図に示す。

【発明を実施するための形態】

【0049】

図１は、本発明の第１の実施形態による、バッテリの製造のための円筒形の金属容器のための検査ユニット１の等角図を示す。検査ユニット１は、バッテリ容器のための生産ライン内で統合される。

【0050】

検査ユニット１は、いくつかのステーション、すなわち、その中で第１のトレイ３上のバッテリ容器がコンベヤライン４の上に設置される、入力ステーション２を備える。容器を伴う第１のトレイ３は、次いで、初期カメラ検査ユニット５を通して通過し、容器の第１の損傷を検出し、留付開口部を検査する。

【0051】

初期カメラ検査ユニット５の後に、容器は、次いで、集荷ステーション６上に移動される。初期検査要件が、充足されない場合、第１のトレイ３は、集荷ステーション６を通過し、第１のトレイ３がそのプロセスから除去される、除去エリア７まで進む。

【0052】

第１の検査要件が、充足される場合、ロボットアームの形態にある、搬送ユニット８が、容器を、容器の外側側面表面（すなわち、外側側壁表面）および外側底部表面が視覚的に検査され、容器の品質を決定する、視覚的検査ユニット９を通して搬送する。ロボットアーム８はプレート状把持ユニット１０を備える。把持ユニット１０は、それぞれが第１のトレイ３上で単一の容器を把持するように適合される、複数の個々の把持器を備える。把持器を用いて、第１のトレイ３上の容器が、第１のトレイ３から外に持ち上げられる。容器１１が、第１のトレイ３から持ち上げられると、それらは、視覚的検査のために、把持ユニット１０から懸吊される様式において、視覚的検査ユニット９を通して誘導される。本プロセスでは、容器１１の外側底部表面は、下向きに配向される。

【0053】

視覚的検査ユニット９を通して把持ユニット１０を通過した後、ロボットアーム８は、把持ユニット１０から下方に吊下する容器１１を伴う把持ユニット１０を、管アセンブリ１２にわたって移動させる。そこで、容器１１は、下向きに通じる管アセンブリ１２の管の開口部１３の中に降下される。容器１１は、管を通して下向きに、事前にコンベヤライン１５上の管アセンブリ１２の下に移動している、第２のトレイ１４の上に通過する。

【0054】

第２のトレイ１４が、容器開口部が上向きに指向された状態の容器１１で充填されると、第２のトレイ１４は、その中に搭載されるカメラを用いて、容器の内側および／または容器開口部の留付開口部または縁を視覚的に検査する、最終カメラ検査ユニット１６を通して通過される。

【0055】

最終カメラ検査ユニット１６を通過した後、トレイは、視覚的検査ユニットまたは最終カメラ検査ユニットの品質要件を充足し損なう容器を、第２のトレイ１４から、したがって、生産プロセスから除去する、却下ユニット１７を通過する。

【0056】

図２は、検査ユニット１の上面図を示す。集荷ステーション６から開始し、容器は、搬送ユニット８を用いて、把持ユニット１０から懸吊されている間に視覚的検査ユニット９を通して搬送される。そうすることによって、容器は、把持ユニット１０の移動の経路の下方の視覚的検査ユニット９内に配列される、カメラユニットにわたって誘導される。カメラユニットは、視覚的検査のために、下方から、下方に吊下する容器の画像を捕捉する。本プロセスでは、カメラユニットは、各容器の異なる画像を撮影し、カメラユニットに動作可能に結合される処理ユニットは、画像データと事前決定されたパラメータを比較する。そのための画像が基準を充足しない容器は、例えば、却下ユニット１７を用いて、却下品としてマーキングされ、さらなる過程における生産プロセスから除去される。カメラユニットを通過した後、容器は、上記に解説されるように、管アセンブリ１２の中に降下される。

【0057】

図３は、搬送ユニット、すなわち、ロボットアームによって搬送方向１８に沿って視覚的検査ユニットを通して通過される際の把持ユニット１０を図式的に示す。容器１１は、吊下様式において輸送され、すなわち、容器１１は、把持ユニット１０の底部から下方に懸吊する。容器１１の外側底部表面１９、すなわち、容器１１の閉鎖された端部は、下向きに配向される。

【0058】

視覚的検査ユニットでは、複数のカメラユニット２０が、隣接するカメラユニット２０が搬送ユニットの搬送移動の方向、すなわち、搬送方向１８に対して直角な軸に沿って相互と整合された状態にある、アレイ編成２１に配列される。カメラユニット２０は、上向きに配向され、下方から容器配列の画像を捕捉する。視覚的検査の間に、把持ユニット１０は、カメラユニット２０にわたって持続的に通過され、すなわち、全ての単一の容器が、カメラユニットのアレイ２１にわたって通過される。

【0059】

図４は、把持ユニット１０が、搬送方向１８において（ここではカメラユニット２０Ａ－２０Ｅに分割される）カメラユニットのアレイ２１にわたって誘導される方法を上面図において図式的に示す。カメラユニット２０Ａ－２０Ｅは、直列に、かつ搬送方向１８に対して直角に配列される。カメラユニット２０Ａ－２０Ｅは、は、その中で容器１１（ここでは、容器１１Ａ－１１Ｉとしてマーキングされる）が視覚的に検査される、視覚的検査エリアを画定する。

【0060】

容器１１は、把持ユニット１０上に、格子状または行列配列に配列される。把持ユニット１０は、カメラユニットからある距離を置いて、カメラユニットのアレイ２１にわたって移動する。図４の実施例では、行内、すなわち、搬送方向１８に対して横方向の方向における、容器の数ｎは、３である一方、行内の３つの容器を検査するためのカメラユニットの数ｍは、５である。本比率は、方程式ｍ＝ｎ＋２に基づいており、これは、容器のアレイおよび行列配列に関して有利であることを証明している。

【0061】

把持ユニット１０上でのカメラユニット２０および容器１１の配列は、個々の容器の画像が、視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から、言い換えると、異なる視点から捕捉され得るような方法において連携される。これは、図５に例示される。

【0062】

図５は、把持ユニットの真下からの図４のカメラユニット２０Ｃの視野を図示する。

【0063】

カメラユニット２０Ｃ（破線の円でマーキングされる）は、その視野内に、把持ユニット１０上の９つの容器１１Ａ－１１Ｉを伴う画像を同一の時間において捕捉し、それによって、中心の容器１１Ｅは、その外側底部表面１９が示される状態においてカメラユニット２０Ｃの真上にある状態で位置する。同一の方法において、容器１１Ｂは、カメラユニット２０Ｂ（カメラユニット２０Ｂの相対位置が、破線の円で示される）の真上に位置し、これは、カメラユニット２０Ｂが容器１１Ｂの外側底部表面の直接ビューを有することを意味する。同一の方法において、容器１１Ｈは、カメラユニット２０Ｄ（カメラユニット２０Ｄの相対位置が、破線の円で示される）の真上に位置し、これは、カメラユニット２０Ｄが容器１１Ｈの外側底部表面の直接ビューを有することを意味する。

【0064】

カメラユニット２０Ｂおよび２０Ｄは、カメラユニット２０Ｃと同等の視野サイズを有する。これは、カメラユニットのアレイの隣接するカメラユニットが、重複する画像エリアを有することを意味する。結果として、個々の容器の画像が、視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同時に捕捉可能である。容器１１Ａ－１１Ｉが、カメラユニット２０Ｃの視野内にあるが、容器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆもまた、カメラユニット２０Ｂの視野内にある。同一の方法において、容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、および１１Ｉもまた、カメラユニット２０Ｄの視野内にある。

【0065】

これは、複数のカメラユニットがそれぞれ、画像内に複数の容器１１を同時に捕捉することを意味し、例えば、画像内に容器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆを伴う画像は、カメラユニット２０Ｂおよび２０Ｃによって同時に捕捉されることができ、画像内に容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、および１１Ｉを伴う画像は、カメラユニット２０Ｃおよび２０Ｄによって同時に捕捉されることができる。なおもさらに、容器１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆはそれぞれ、カメラユニット２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄの視野内にある。同一の方法において、容器１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｂはそれぞれ、カメラユニット２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃの視野内にある（図４参照）。同一の方法において、容器１１Ｇ、１１Ｇ、および１１Ｉはそれぞれ、カメラユニット２０Ｃ、２０Ｄ、および２０Ｅの視野内にある（図４参照）。

【0066】

図５に示されるようにカメラユニット２０Ｃによって捕捉された画像は、複数の画像部分２４を含み、すなわち、カメラユニット２０Ｃによって捕捉された画像は、画像部分２４に分割されてもよく（画像部分への画像の分割は、破線２５によって示される）、画像部分への画像の分割は、各画像部分２４が、容器の外側表面部分の画像を含むようなものである。図５から明白であるように、カメラユニット２０Ｃによって捕捉された画像の画像部分は、容器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｉの外側側面表面部分２２と、容器１１Ｅの外側底部表面部分１９との画像を含む。類似の様式において、図５に示される状態においてカメラユニット２０Ｂによって捕捉された画像の画像部分は、容器１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆの外側側面表面部分２２と、容器１１Ｂの外側底部表面部分１９との画像を含む。類似の様式において、図５に示される状態においてカメラユニット２０Ｄによって捕捉された画像の画像部分は、容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、および１１Ｉの外側側面表面部分２２と、容器１１Ｈの外側底部表面部分１９との画像を含む。

【0067】

把持ユニット１０が、搬送方向１８に移動されると、容器１１Ｆは、容器１１Ｆの外側底部表面部分がカメラユニット２０Ｃの真上、すなわち、図５の容器１１Ｅの位置に位置するように、カメラユニット２０Ｃに対して、図５に示される容器１１Ｅの場所まで移動する。容器１１Ｅは、次いで、容器１１Ｄの位置にある。搬送方向１８における容器のさらなる搬送移動が、容器１１Ｆを図５の容器１１Ｄの位置に移動させる。したがって、カメラユニット２０Ｃは、容器１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆのそれぞれを、３つの異なる位置において、すなわち、３つの異なる視点から捕捉することができる。

【0068】

容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの行はまた、カメラユニット２０Ｂの視野内にあるため、これらの３つの容器はまた、それぞれ、搬送運動の間に、カメラユニット２０Ｂによって、３つの異なる画角から捕捉される。

【0069】

さらに、容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆの行はまた、カメラユニット２０Ｄの視野内にあるため、これらの３つの容器はまた、それぞれ、搬送運動の間に、カメラユニット２０Ｄによって、３つの異なる画角から捕捉される。

【0070】

これは、容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆのそれぞれに関して、カメラユニット２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄが、合計で９つの画像を提供し得ることを意味し、各画像は、異なる視点からの容器１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆのそれぞれの外側表面部分の画像を伴う、画像部分を含む。詳細には、カメラユニット２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄによって提供される画像部分は、容器１１Ｄ、１１Ｅ、および１１Ｆの外側底部表面部分および外側側面表面部分の画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、個別の容器の外側側面表面全体を網羅する。

【0071】

類似の様式において、カメラユニット２０Ｃ、２０Ｄ、および２０Ｅによって提供される画像は、容器１１Ｇ、１１Ｈ、および１１Ｉの外側側面表面部分および外側底部表面部分の画像を含む画像部分を伴う、９つの画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、容器１１Ｇ、１１Ｈ、および１１Ｉのそれぞれの外側側面表面全体を網羅する。

【0072】

類似の様式において、カメラユニット２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃによって提供される画像は、容器１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃの外側側面表面部分および外側底部表面部分の画像を含む画像部分を伴う、９つの画像を含み、外側側面表面部分の画像の総和は、容器１１Ａ、１１Ｂ、および１１Ｃのそれぞれの外側側面表面全体を網羅する。

【0073】

カメラユニットによって捕捉された画像は、処理ユニットに転送され、それによって処理される。処理ユニットは、単一の画像を処理し、画像内で容器を隔離し、例えば、処理ユニットは、画像をいくつかの画像部分に細分割し、次いで、画像の画像部分を対応する容器に割り当てる。処理ユニットは、次いで、評価のために容器毎に画像部分を処理し、説明される実施形態では、各画像部分が、異なる視点からの容器を示す、９つの画像部分が、容器毎に処理される。処理ユニットは、容器毎に、画像部分に基づいて、容器の外側側面表面全体および外側底部表面を網羅する、スティッチングされた画像を発生させる。結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、処理ユニットによって、事前決定されたセットのパラメータ、例えば、容器の表面および形状の品質を決定するためのデフォルト値と比較される。例えば、事前決定された場所内のグレースケール値またはコントラスト閾値等のパラメータが、それぞれ、スティッチングされた画像に割り当てられてもよい。値は、記憶された基準値と比較される。処理ユニットは、それによって、視覚的相違を識別し、傷または同等物等の視覚的材料欠陥を検出することができる。

【0074】

図６は、検査ユニット１の管アセンブリ１２を示す。管アセンブリ１２は、その開口部１３が上向きに指向され、搬送ユニットから容器を受容する、複数の管２３を含む。

【0075】

視覚的検査ユニット内での容器の視覚的検査が、完了した後、容器は、管配列１２の中に降下され、各管開口部１３は、１つの容器を受容し、容器は、管２３を、重力によって、下方に、空の第２のトレイ１４の上に摺動させる。図６から明白であるように、管は、隣接する容器間の距離がより短い状態になり、容器が下方に向かう途中でともにより近接するように移動し、第２のトレイ１４上にともにより近接した状態で立て掛けられるように、落下の方向において部分的に傾斜する。

【0076】

第２のトレイ１４が、第１の充填動作において容器で充填される、すなわち、以前に空であった第２のトレイ１４が、容器を受容すると、検査ユニットが、第２のトレイ１４を管アセンブリ１２に対して水平に偏移させる。搬送ユニットが、視覚的検査ユニットを通して別のセットの容器を搬送し、第２のトレイ１４の第２の充填動作において容器を管の中に降下させると、これらの容器は、第１の充填動作において第２のトレイ１４上に設置された容器間に落下する。第２のトレイ１４への容器のコンパクトかつ効果的な配列が、達成される。

【0077】

充填された第２のトレイ１４が、次いで、最終カメラ検査ユニットを通して通過される。視覚的検査ユニット内または最終カメラ検査ユニット内での視覚的検査の品質要件を充足しない容器が、次いで、却下ユニット１７によって選別され、除外される。

【0078】

参照番号
１ 検査ユニット
２ 入力ステーション
３ 第１のトレイ
４ コンベヤライン
５ 初期カメラ検査
６ 集荷ステーション
７ 除去エリア
８ 搬送ユニット
９ 視覚的検査ユニット
１０ プレート状把持ユニット
１１ 容器
１２ 管アセンブリ
１３ 管開口部
１４ 第２のトレイ
１５ コンベヤライン
１６ 最終カメラ検査ユニット
１７ 却下ユニット
１８ 搬送方向
１９ 容器の外側底部表面
２０ カメラユニット
２１ カメラユニットのアレイ
２２ 容器の側面表面部分
２３ 管
２４ 画像部分
２５ 画像部分分割線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器（１１）のために、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器のための検査ユニット（１）であって、
視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）であって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、複数のカメラユニット（２０）によって視覚的に検査される、視覚的検査ユニット（９）と、
前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するための搬送ユニット（８）であって、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から捕捉可能であるように連携され、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分（２４）を含み、前記画像部分（２４）は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分（２４）は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および前記外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、
搬送ユニット（８）と、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットであって、前記処理ユニットは、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分（２４）を処理し、検査結果を決定するように構成され、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、処理ユニットと、
複数の管（２３）およびトレイ（１４）を伴う管アセンブリ（１２）であって、前記搬送ユニット（８）は、前記視覚的検査の後、前記管（２３）がそれぞれ、１つの容器（１１）を受容するような方法において、前記容器（１１）を前記管（２３）の中に搬送するように適合され、
前記管（２３）は、前記容器を、重力によって前記トレイ（１４）の上に誘導するように適合され、前記管（２３）は、前記トレイ（１４）上での隣接する容器（１１）間の前記距離が、前記搬送ユニット（８）上におけるものより短くなるように、落下の方向において少なくとも部分的に傾斜する、管アセンブリ（１２）と
を備える、検査ユニット（１）。

【請求項2】

前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同一の時間において捕捉可能であるように連携される、請求項１に記載の検査ユニット。

【請求項3】

前記処理ユニットは、異なるカメラユニット（２０）からの容器（１１）の複数の画像を処理するように適合される、請求項１または２に記載の検査ユニット。

【請求項4】

前記処理ユニットは、容器（１１）毎に、異なる視野角からの前記容器（１１）の外側表面部分（１９、２２）の画像を伴う少なくとも９つの画像部分（２４）を処理するように構成される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項5】

前記処理ユニットは、前記画像部分（２４）に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させるように構成され、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、前記処理ユニットによって、事前決定されたセットのパラメータと比較される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項6】

前記視覚的検査ユニット（９）は、少なくとも３つのカメラユニット（２０）によって捕捉された画像を処理することによって、各容器（１１）を検査するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項7】

前記搬送ユニット（８）は、持続的移動において前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項8】

前記カメラユニット（２０）は、隣接するカメラユニット（２０）が前記搬送ユニット（８）の搬送移動の方向（１８）に対して直角の軸に沿って相互と整合される状態で、アレイ編成（２１）に配列される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項9】

前記搬送ユニット（８）は、前記容器（１１）を、アレイまたは行列配列において前記視覚的検査エリアを通して搬送するように適合される、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項10】

前記カメラユニット（２０）は、前記搬送ユニット（８）の運動の経路の下方に位置する、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項11】

前記検査ユニットは、第１の充填動作の後に前記トレイ（１４）を前記管アセンブリ（１２）に対して偏移させ、第２の充填動作において、容器（１１）を、前記第１の充填動作の間に前記トレイ（１４）上に設置された容器間に設置するように適合される、請求項１０に記載の検査ユニット。

【請求項12】

前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の検査ユニット。

【請求項13】

生産ライン内で、容器（１１）、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器の品質を決定するための方法であって、前記方法は、
前記容器（１１）を、搬送ユニット（８）を用いて、視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）を通して搬送することであって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、カメラユニット（２０）によって検査される、ことと、
前記容器（１１）が前記視覚的検査エリアを通して搬送されるときに、前記視覚的検査において、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から各容器（１１）の画像を捕捉することであって、前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分を含み、前記画像部分は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、ことと、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットを用いて、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分を処理し、前記処理ユニットを用いて検査結果を決定することであって、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、ことと、
前記搬送ユニット（８）を用いて、管アセンブリ（１２）に、前記容器（１１）を搬送することであって、前記管アセンブリ（１２）は、複数の管（２３）およびトレイ（１４）を備え、前記搬送ユニット（８）は、前記視覚的検査の後、前記管（２３）がそれぞれ、１つの容器（１１）を受容するような方法において、前記容器（１１）を前記管（２３）の中に搬送し、
前記管（２３）は、前記容器を、重力によって前記トレイ（１４）の上に誘導し、前記管（２３）は、前記トレイ（１４）上での隣接する容器（１１）間の前記距離が、前記搬送ユニット（８）上におけるものより短くなるように、落下の方向において少なくとも部分的に傾斜する、ことと
を含む、方法。

【請求項14】

前記画像部分に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させ、前記処理ユニットを用いて、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータと事前決定されたセットのパラメータを比較することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

品質要件を満たさない容器（１１）を廃棄するステップを含む、請求項１３または１４に記載の方法。

【請求項16】

前記方法はさらに、前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを通して前記容器を搬送することと、
前記１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットによって捕捉される前記容器の画像を処理ユニットに渡し、検査結果を決定することと
を含む、請求項１３－１５のいずれかに記載の方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0046】

本発明のさらなる実施形態によると、本方法はさらに、容器の内側表面および／または容器の開口部の縁区分を検査するように構成される、１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを通して容器を搬送するステップと、１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットによって捕捉された容器の画像を処理ユニットに渡し、検査結果を決定するステップとを含む。検査結果を決定するステップは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較するステップを含んでもよい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
容器（１１）のために、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器のための検査ユニット（１）であって、
視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）であって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、複数のカメラユニット（２０）によって視覚的に検査される、視覚的検査ユニット（９）と、
前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するための搬送ユニット（８）であって、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から捕捉可能であるように連携され、
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分（２４）を含み、前記画像部分（２４）は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分（２４）は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および前記外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、
搬送ユニット（８）と、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットであって、前記処理ユニットは、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分（２４）を処理し、検査結果を決定するように構成され、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、処理ユニットと
を備える、検査ユニット（１）。
（項目２）
前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記個々の容器（１１）の画像が、前記視覚的検査エリア内で、異なるカメラユニットによって、異なる視野角から同一の時間において捕捉可能であるように連携される、項目１に記載の検査ユニット。
（項目３）
前記処理ユニットは、異なるカメラユニット（２０）からの容器（１１）の複数の画像を処理するように適合される、項目１または２に記載の検査ユニット。
（項目４）
前記処理ユニットは、容器（１１）毎に、異なる視野角からの前記容器（１１）の外側表面部分（１９、２２）の画像を伴う少なくとも９つの画像部分（２４）を処理するように構成される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目５）
前記処理ユニットは、前記画像部分（２４）に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させるように構成され、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータが、前記処理ユニットによって、事前決定されたセットのパラメータと比較される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目６）
前記視覚的検査ユニット（９）は、少なくとも３つのカメラユニット（２０）によって捕捉された画像を処理することによって、各容器（１１）を検査するように適合される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目７）
前記搬送ユニット（８）は、持続的移動において前記視覚的検査エリアを通して前記容器（１１）を搬送するように適合される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目８）
前記カメラユニット（２０）は、隣接するカメラユニット（２０）が前記搬送ユニット（８）の搬送移動の方向（１８）に対して直角の軸に沿って相互と整合される状態で、アレイ編成（２１）に配列される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目９）
前記搬送ユニット（８）は、前記容器（１１）を、アレイまたは行列配列において前記視覚的検査エリアを通して搬送するように適合される、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目１０）
前記カメラユニット（２０）は、前記搬送ユニット（８）の運動の経路の下方に位置する、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目１１）
複数の管（２３）およびトレイ（１４）を伴う管アセンブリ（１２）をさらに備え、前記搬送ユニット（８）は、前記視覚的検査の後、前記管（２３）がそれぞれ、１つの容器（１１）を受容するような方法において、前記容器（１１）を前記管（２３）の中に搬送するように適合され、
前記管（２３）は、前記容器を、重力によって前記トレイ（１４）の上に誘導するように適合され、前記管（２３）は、前記トレイ（１４）上での隣接する容器（１１）間の前記距離が、前記搬送ユニット（８）上におけるものより短くなるように、落下の方向において少なくとも部分的に傾斜する、
前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目１２）
前記検査ユニットは、第１の充填動作の後に前記トレイ（１４）を前記管アセンブリ（１２）に対して偏移させ、第２の充填動作において、容器（１１）を、前記第１の充填動作の間に前記トレイ（１４）上に設置された容器間に設置するように適合される、項目１１に記載の検査ユニット。
（項目１３）
前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットをさらに備える、前記項目のいずれかに記載の検査ユニット。
（項目１４）
生産ライン内で、容器（１１）、特に、定用量吸入器内またはバッテリの製造のために使用される金属容器の品質を決定するための方法であって、前記方法は、
前記容器（１１）を、搬送ユニット（８）を用いて、視覚的検査エリアを画定する複数のカメラユニット（２０）を備える視覚的検査ユニット（９）を通して搬送することであって、前記視覚的検査エリアの中で、前記容器（１１）は、カメラユニット（２０）によって検査される、ことと、
前記容器（１１）が前記視覚的検査エリアを通して搬送されるときに、前記視覚的検査において、前記複数の前記カメラユニット（２０）の異なるカメラユニットによって、異なる視野角から各容器（１１）の画像を捕捉することであって、前記搬送ユニット（８）および前記複数のカメラユニット（２０）は、前記複数のカメラユニット（２０）がそれぞれ、画像内に複数の容器（１１）を同時に捕捉するように連携され、前記画像は、複数の画像部分を含み、前記画像部分は、異なる視野角からの前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側表面部分の画像を含み、
前記複数の前記カメラユニット（２０）によって捕捉される前記画像部分は、前記複数の容器（１１）のそれぞれの外側側面表面部分（２２）および外側底部表面部分（１９）の画像を含み、前記外側側面表面部分（２２）の画像の総和は、前記容器（１１）の外側側面表面全体を被覆する、ことと、
前記複数のカメラユニット（２０）に動作可能に結合される処理ユニットを用いて、前記複数の容器（１１）のそれぞれに関して前記捕捉された画像部分を処理し、前記処理ユニットを用いて検査結果を決定することであって、前記検査結果を決定することは、画像パラメータと事前決定されたパラメータを比較することを含む、ことと
を含む、方法。
（項目１５）
前記画像部分に基づいて、各容器（１１）のスティッチングされた画像を発生させ、前記処理ユニットを用いて、前記結果として生じるスティッチングされた画像のパラメータと事前決定されたセットのパラメータを比較することをさらに含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
品質要件を満たさない容器（１１）を廃棄するステップを含む、項目１４または１５に記載の方法。
（項目１７）
前記方法はさらに、前記容器の内側表面および／または前記容器の開口部の縁区分を検査するように構成される１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットを通して前記容器を搬送することと、
前記１つまたはそれを上回るさらなるカメラ検査ユニットによって捕捉される前記容器の画像を処理ユニットに渡し、検査結果を決定することと
を含む、項目１４－１６のいずれかに記載の方法。

【国際調査報告】