(57)【要約】【課題】透明容器中に充填された液体中の異物を検査する異物検査装置および異物検査方法において、照明光に対し透過性の無い非透光性液体を用いた場合でも非透光性液体中の異物を確実に検出することができ、また透明容器自体の傷を異物画像から削除できる新規な異物検査装置および異物検査方法を提供する。【解決手段】照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器中の非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査装置および異物検査方法において、載置台を回転させて透明容器中の非透光性液体に遠心力を与え、非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離した後に前記カメラで撮像して異物を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、該透明容器を駆動モータにより回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備え、透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査装置において、
前記載置台を回転させる駆動モータに前記透明容器の非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与える制御装置を設け、非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、該透明容器を駆動モータにより回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備え、透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査装置において、
前記検査ロータを回転させる駆動モータに前記透明容器の非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与える制御装置を設け、非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載された異物検査装置において、透明容器側面に分離した前記非透光性液体より比重の高い異物を撮像するカメラを前記検査ロータの外周に設け、透明容器の前記非透光性液体表面に分離した前記非透光性液体より比重の低い異物を撮像するカメラを前記検査ロータの内周に設けたことを特徴とする異物検査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載された異物検査装置において、前記制御装置は、所定の回転パターンを有する検査モード設定部と、前記載置台駆動モータまたは検査ロータ駆動モータに所定の回転パターンに対応した駆動パターン情報を与えるモータ制御部とを有することを特徴とする異物検査装置。
【請求項５】
照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、
前記載置台を回転させて前記非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与えて非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項６】
照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、
前記検査ロータを回転させて前記非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与えて非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、前記載置台を回転させて非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載された異物検査方法において、前記非透光性液体より比重の高い異物を透明容器側面に分離し、前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項８】
請求項６に記載された異物検査方法において、前記非透光性液体より比重の低い異物を前記非透光性液体表面に分離し、前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１項に記載された異物検査方法において、前記載置台の回転に同期して、容器全周を複数回に分けて前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれか１項に記載された異物検査方法において、前記透明容器を支持する載置台に複数の回転パターンを与えて各回転パターンに応じた異なる画像を撮像し、これら異なる画像の差分から異物を検出することを特徴とする異物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物自動検査装置を用いてアンプル、バイアル等の透明容器中に充填された液体中の異物を検査する異物検査装置およびこれを用いた異物検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明容器中に充填された液体中の異物を検査する場合、特許文献１に示すような検査装置を用いて、検査ロータの円周上に設けた載置台に透光性液体を充填した透明容器を載置保持し、載置台と透明容器を回転させてその後停止させ、カメラ、センサ等で透明容器内の慣性回転する液体中に浮遊する異物を検出していた。また、特許文献２に示すように、透明容器の充填液に対し透過光を用いて主に黒色系異物を検出し、反射光を用いて主に白色系異物を検出していた。これらの異物検査装置はいずれも照明光に対し透光性のある液体に対して有効であるが、照明光に対し透光性の無い非透光性液体に対しては殆ど効果が期待できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003-107011号公報
【特許文献２】特開2003-107010号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、照明光に対し透光性が無いか或いは透光性の非常に低い非透光性液体を透明容器に充填した場合でも、液体中の異物を確実に検出することができる新規な異物検査装置および異物検査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】
【０００５】
本発明は、照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、該透明容器を駆動モータにより回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備え、透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査装置において、前記載置台を回転させる駆動モータに前記透明容器の非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与える制御装置を設け、非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【０００６】
また、照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、該透明容器を駆動モータにより回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備え、透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査装置において、
前記検査ロータを回転させる駆動モータに前記透明容器の非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与える制御装置を設け、非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【０００７】
また、透明容器側面に分離した前記非透光性液体より比重の高い異物を撮像するカメラを前記検査ロータの外周に設け、透明容器の前記非透光性液体表面に分離した前記非透光性液体より比重の低い異物を撮像するカメラを前記検査ロータの内周に設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御装置は、所定の回転パターンを有する検査モード設定部と、前記載置台駆動モータまたは検査ロータ駆動モータに所定の回転パターンに対応した駆動パターン情報を与えるモータ制御部とを有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、前記載置台を回転させて前記非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与えて非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【００１０】
また、照明光に対し透過性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータ及び検査ロータを駆動する駆動モータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器に充填された非透光性液体中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、前記検査ロータを回転させて前記非透光性液体に含有された異物を非透光性液体から分離する遠心力を与えて非透光性液体中に含有された異物を非透光性液体から分離し、前記載置台を回転させて非透光性液体から分離された異物を前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【００１１】
また、前記非透光性液体より比重の高い異物を透明容器側面に分離し、前記非透光性液体より比重の低い異物を前記非透光性液体表面に分離し、前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、前記載置台の回転に同期して、容器全周を複数回に分けて前記カメラで撮像して異物を検出することを特徴とする。
【００１３】
また、前記透明容器を支持する載置台に複数の回転パターンを与えて各回転パターンに応じた異なる画像を撮像し、これら異なる画像の差分から異物を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、照明光に対し透光性を持たない非透光性液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、透明容器を照明する照明手段と、カメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器中の異物を自動的に検出する異物検査装置及び異物検査方法において、前記透明容器中の異物を非透光性液体から分離する遠心力を与えて、非透光性液体から確実に分離された異物をカメラで撮像することにより、照明光に対し透光性を持たない非透光性液体を充填した透明容器においても、確実に異物を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の基本構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例１の載置台の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例１の異物検査画像を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例１の異物検査装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例２の異物検査方法を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例２の異物検査原理を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例２の検査パターンを示す模式図である。
【図８】本発明の実施例２の異物検査画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の基本構成を説明する模式図である。検査ロータ１の円周上に複数の載置台２を設け、搬入ライン３から搬入ロータ４を介して搬入される複数の透明容器５を回転自在の載置台２に載置保持する。所定の非透光性液体を充填した透明容器５はカメラ６および照明手段７により異物を検査されたあと、搬出ロータ８で搬出ライン９に搬出される。また、異物が検出された透明容器５は廃棄ライン１０に排出される。
【００１８】
カメラ６により撮像された異物画像を含む画像は画像処理部１１で処理され、透明容器５の選別処理のために使用される。載置台２の駆動モータ用の回転パターンを設定する検査モード設定部１２により、必要な回転パターンのパターン情報がモータ制御部１３に送られる。モータ制御部１３は検査ロータ１の回転軸に設けられた角度検出器１４の角度情報と回転パターン情報により、載置台２に設けられた駆動モータをスリップリング１５を介して制御する。
【００１９】
図２に示すように、載置台２は上部に保持部２０、下部に駆動モータ２１を有し、非透光性液体Ｌを充填した透明容器５を回転自在に保持する。２２は駆動モータ２１の角度検出器である。２３は透明容器５の表面を照射する一対の照明手段であり、２４は透明容器５を反射光を用いて撮像するカメラである。モータ制御部１３は各種回転パターンに対応するパターン情報に対応した駆動信号を載置台２の駆動モータ２１に送り所定パターンで駆動モータ２１を駆動する。次いで撮像ステーションにおいて照明手段２３により照明を与えて透明容器５をカメラ２４で撮像する。
【００２０】
図２に示すように、載置台２を高速回転させて透明容器５内の非透光性液体Ｌを高速回転させ、異物の分離に十分な遠心力を発生させると、非透光性液体より比重の高い異物Ｆは透明容器５の側面に分離され浮き出てくる。その後、載置台２及び透明容器５の回転に同期させて透明容器５の全周を所定角度４５度毎に複数回カメラ２４で撮像することによって、図３の説明図に示すように、透明容器５の側面に分離された非透光性液体Ｌ中の異物Ｆを確実に検出することができる。透明容器がガラス製の場合には、最も多い異物は製造工程又は洗浄再生工程で混入したガラス破片でありこれを確実に検出することができる。このほか、製造工程で混入するプラスチック、金属などの異物が分離される。透明容器は分離された異物を撮像できるものであれば、半透明材料を用いることもできる。
【００２１】
異物分離に必要な遠心力は、非透光性液体及び想定される異物の比重、透明容器の直径から算出できる。これを予め検査モード設定部１２に回転パターンとして与えておく。前述した画像処理部１１、検査モード設定部１２、モータ制御部１３は、例えばマイコン上で作動するソフトウェア等の単一の制御装置として構成することができる。
【実施例２】
【００２２】
図４、図５は本発明の実施例２を示す模式図である。複数の載置台２を有する検査ロータ１の内周に照明手段３０及びカメラ３１からなる撮像ユニットが設けられ、検査ロータ１の外周にも同じく照明手段３２及びカメラ３３からなる撮像ユニットが設けられている。ここで検査ロータ１を駆動モータ３４により所定速度で回転させると、載置台２及び透明容器５に検査ロータ１の回転による遠心力が生じ、透明容器５中の非透光性液体Ｌは透明容器５の一方の側面に向かって押し付けられ、図５に示す液体表面が傾斜した状態となる。このとき、図６に示すように、異物のうち非透光性液体より比重の低い異物Ｆ１は傾斜した非透光性液体Ｌの表面に浮き上がるように分離され、非透光性液体Ｌより比重の高い異物Ｆ２は透明容器５の底部周辺に分離される。検査ロータ１内周のカメラ３１は非透光性液体Ｌより比重の低い異物を検出し、検査ロータ１外周のカメラ３３は液体より比重の高い異物を検出する。従って、非透光性液体より比重の低い異物があった場合でも確実にこれを検出することができる。
【００２３】
実施例１においても、載置台２を高速回転させた場合に比重の低い異物は液体表面に分離されるが、容器キャップ等の存在により上方からの撮像が難しく、従って実施例２が実用上有効となる。
【実施例３】
【００２４】
実施例１、２のように異物を検出する場合において、透明容器５自体に傷がある場合は画像の上では異物と区別できない。従って何らかの方法で撮像画像から透明容器自体の傷に起因する画像を切り分ける必要がある。透明容器５上の傷はいかなる場合にも透明容器の所定の箇所から移動しないのに対し、異物は液体の回転に伴って撮像の都度その位置が移動する。
【００２５】
図７に回転パターンに応じた透明容器中の液体の状況と、撮像タイミングとの関係を示す。図７（ｂ）に示す回転パターンで載置台２およびこれに載置された透明容器５を駆動し、第１回目スピンでのタイミング（ア）〜（エ）および、第２回目スピンでのタイミング（カ）〜（ケ）で撮像すると、図７（ａ）に示す画像が撮像される。従って、例えば図７（ｂ）に示すように１回目の撮像と２回目の撮像の間に休止時間をおく回転パターンを与えれば、１回目のスピンと２回目のスピンで異物の出現位置が変わり、図８に示すように透明容器５の所定位置から移動した異物画像を異物Ｆとして認識することができる。すなわち、同一角度における画像の比較により異物の検出が可能となり、容器の傷などの外的要因をキャンセルすることができる。各スピンの撮像は同一のカメラで行ってもよく、別々のカメラで行ってもよい。
【００２６】
異物検出は図８のように撮像ごとに異物位置が異なっている場合のほか、異物画像が消滅したり現れたりする場合にも非透光性液体中の異物の存在を検出することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
１：検査ロータ、２：載置台、５：透明容器、１１：画像処理部、１２：検査モード設定部、１３：モータ制御部、２１、３４：駆動モータ、２３、３０、３２：照明手段、２４、３１、３３：カメラ、Ｌ：非透光性液体、Ｆ：異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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