(57)【要約】【課題】撮像時の画像に異物を写り易くさせ、異物の検出精度を向上させた容器内異物検査装置を提供する。【解決手段】液体が封入された容器を搬送する搬送手段と、前記容器が搬送される経路の途中に設けられた照明光照射手段と、前記照明光照射手段からの照明光を前記容器に照射し、透過した光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から得られる画像信号の画像処理によって前記液体に混入した異物を検出する異物検出装置とを備えた容器内異物検査装置において、前記搬送手段の途中に位置する前記撮像手段よりも上流側に位置し、前記搬送手段に結合して構成された容器回転部を有し、前記容器回転部は、前記容器を搬送するコンベアと、該コンベアに沿って前記容器をガイドするための内側ガイド部と外側ガイド部を備え、前記容器搬送時に前記容器を回転させて、前記容器内の混入異物を前記容器外周側に移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が封入された容器を搬送する搬送手段と、前記容器が搬送される経路の途中に設けられた照明光照射手段と、該照明光照射手段からの照明光を前記容器に照射し、透過した光を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られる画像信号の画像処理によって前記液体に混入した異物を検出する異物検出装置とを備えた容器内異物検査装置において、
前記搬送手段の途中に位置する前記撮像手段よりも上流側に位置し、前記搬送手段に結合して構成された容器回転部を有し、
前記容器回転部は、前記容器を搬送するコンベアと、該コンベアに沿って前記容器をガイドするための内側ガイド部と外側ガイド部を備え、前記容器搬送時に前記容器を回転させて、前記容器内の混入異物を前記容器外周側に移動させることを特徴とする容器内異物検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の容器内異物検査装置において、前記容器回転部を構成するコンベアは、所定の速度で移動すると共に、前記容器が回転するように、前記容器回転部が所定の湾曲部を有することを特徴とする容器内異物検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の容器内異物検査装置において、前記外側ガイド部の少なくとも前記容器との接触部は、摩擦抵抗が大きな部材で構成されていることを特徴とする容器内異物検査装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の容器内異物検査装置において、前記容器回転部の所定の湾曲部は、９０°〜１１０°程度の範囲に設定されていることを特徴とする容器内異物検査装置。
【請求項５】
請求項３記載の容器内異物検査装置において、前記外側ガイド部の少なくとも前記容器との接触部は、摩擦抵抗を発生するための凹凸形状に構成されていることを特徴とする容器内異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内異物検査装置に関し、特に、液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段で容器を撮像し、容器内に混入した異物を画像処理によって検出する容器内異物検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料水などを封止する容器内へ混入する異物の主たるものは、容器を成形製作する段階における容器材料の破片や、内容物の液体を充填する装置の部品や部品破片である。
【０００３】
容器内に異物が混入することはほとんどないが、混入した場合、人体への悪影響の可能性があることから、飲料水などを封止した多数の容器に混入する異物を、確実に発見して除去することが必要である。
【０００４】
従来の多数の容器の全数検査としては、人の目視に頼ったものであるが、異物検出の見逃しが起こる可能性があるので、検査の自動化が求められる。そこで人の目視に代えて、容器厚みの変化がある透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の画像から、容器内に混入した異物を画像処理によって検出する装置が種々提案されている。
【０００５】
例えば、容器を搬送する搬送経路上を順次搬送される容器の内部にある異物を、撮像手段を使って検出する従来技術として、下記特許文献に記載のものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７０７３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術では、底に沈澱した異物を含んでいる容器を撮像カメラで撮像する場合、容器底面の中心部付近に集中して形成されている起伏や凹凸模様の影響によって、異物が発見し難くなるという欠点があった。
【０００８】
本発明の目的は、多数の容器に混入する異物を確実に発見して除去しうる容器内異物検査装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、撮像装置で撮像した画像を処理することによって、容器内に混入する異物を確実に発見して、その容器を除去しうる容器内異物検査装置を提供することである。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、撮像時の画像に異物を写り易くさせ、異物の検出精度を向上させた容器内異物検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の容器内異物検査装置は、液体が封入された容器を搬送する搬送手段と、前記容器が搬送される経路の途中に設けられた照明光照射手段と、該照明光照射手段からの照明光を上記容器に照射し、透過した光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から得られる画像信号を画像処理によって上記液体に混入した異物を検出する異物検出装置とを備えた容器内異物検査装置において、
前記搬送手段の途中に位置する前記撮像手段よりも上流側に位置し、前記搬送手段に結合して構成された容器回転部を有し、
前記容器回転部は、前記容器を搬送するコンベアと、該コンベアに沿って前記容器をガイドするための内側ガイド部と外側ガイド部を備え、前記容器搬送時に前記容器を回転させて、前記容器内の混入異物を前記容器外周側に移動させるように構成される。
【００１２】
また、本発明は、容器内異物検査装置において、前記容器回転部を構成するコンベアは、所定の速度で移動すると共に、前記容器が回転するように、前記容器回転部が所定の湾曲部を有するように構成されている。
【００１３】
また、本発明は、容器内異物検査装置において、前記外側ガイド部の少なくとも前記容器との接触部は、摩擦抵抗が大きな部材で構成されている。
【００１４】
また、本発明は、容器内異物検査装置において、前記容器回転部の所定の湾曲部は、９０°〜１１０°程度の範囲に設定されている。
【００１５】
更にまた、本発明は、容器内異物検査装置において、前記外側ガイド部の少なくとも前記容器との接触部は、摩擦抵抗を発生するための凹凸形状に構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の容器内異物検査装置は、多数の容器に混入する異物を確実に発見して除去しうる容器内異物検査装置を実現できる。また、画像処理によって容器内に混入する異物を確実に発見できるので、目視検査によるよりも省力化がはかれる。更に、本発明の容器内異物検査装置では、容器の搬送時に容器が回転し、遠心力によって容器内の異物を容器底部の外周側に移動させることができるので、異物の検出精度を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による容器内異物検査装置の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第一の実施例による容器内異物検査装置の概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。
【００１９】
図１，図２に示すように、容器内異物検査装置１は、搬入部１０、容器回転部２０、容器整列部３０、異物検査部４０、不良容器除去部８０、および搬出部９０から構成される。容器内異物検査装置１は、製造ライン（図示せず）に接続して設置される。
【００２０】
製造ラインでは、断面が円形である丸型の透明なＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）製の容器（ペットボトル）２に、たとえば薬品や飲料である液体の内容物が充填され、容器蓋３で封止される。容器２と内容物は、無色透明なものに限らず、有色透明でもよい。また、一般の白色光では不透明とされる場合であっても、紫外線やその他の光源を用いて、後述の異物検出の対象とすることができる。容器２の材質としては、ＰＥＴ製に限定されず、たとえばガラス製や樹脂製等、光を透過するような容器であれば、特に限定されるものではない。
【００２１】
容器内異物検査装置１における容器２の全体的な搬送経路は、製造ラインに接続する搬入部１０への搬入、搬入部１０から容器回転部２０までの直線的な搬送、曲線を描くような軌跡の容器回転部２０での搬送、容器回転部２０から搬出部９０までの直線的な搬送で構成される。
【００２２】
まず、容器２は、搬入部１０において、キャタピラ状に形成された入口搬送コンベア１１の端部上面に順次搭載されて、一列に連続して搬送される。入口搬送コンベア１１は、搭載した容器２を、容器回転部２０から容器整列部３０を経て、異物検査部４０の入口部まで搬送するように設置された搬送手段である。
【００２３】
入口搬送コンベア１１の両側面における上部にはそれぞれガイド１２，１３が設けられている。ガイド１２，１３は、それぞれ搬送経路の両側面に沿って平行に配置された２本の棒状部材からなる。ガイド１２，１３は、容器２が搬送経路の軌道からずれないように、搬送経路の両側面において容器２をガイドするものである。ガイド１２，１３の容器接触面の材質としては、摩擦抵抗が少ない高分子ポリエチレンを使用している。また、高分子ポリエチレンに限定されず、摩擦抵抗の少ない樹脂等の材料を採用しても良い。
【００２４】
上記のように容器内異物検査装置１に搬入された容器２は、ガイド１２，１３にガイドされながら、最初に容器回転部２０まで直線的に搬送される。入口搬送コンベア１１の搬送速度は、例えば１ｍ／secに設定されているが、製造ラインの搬送速度に合わせて適宜変更することが可能である。
【００２５】
容器回転部２０は、入口搬送コンベア１１の略中間部に位置した部分であって、所定の半径で曲線状にカーブした湾曲部１４と、湾曲部１４の外周側の上部に設けられた外側ガイド２１および内側ガイド１２とで構成される。
【００２６】
外側ガイド２１は、２本の曲線状の棒状部材からなる（図２参照）。両棒状部材は同じ形状を有し、搬送経路の外周側に沿って上下に平行に配置される。また、外側ガイド２１は、ガイド１３から延出するように、ガイド１３に結合して一体的に構成される。外側ガイド２１は、ガイド１３とは異なり、たとえばニトリルゴム（NBR：Acrylonitrile-Butadiene Rubber）のような摩擦抵抗の大きな材料で構成されている。また、ニトリルゴム（NBR）の代わりに、たとえばポリアセタール（polyacetal, polyoxymethylene）、スポンジのような弾性体、または低反発材のような摩擦抵抗の大きな材料を使用してもよい。市販されているポリアセタールの例としては、ポリプラスチックス株式会社製のジュラコン（登録商標）が挙げられる。これらはいずれも容器２をうまく回転させるために、摩擦抵抗の大きな材料であればよい。
【００２７】
なお、外側ガイド２１の形状は棒状に限定されず、たとえば１枚の板状の部材を、湾曲部１４に沿うように湾曲させて形成してもよい。また、複数の部材を組み合わせて外側ガイド２１を形成してもよい。
【００２８】
さらに、摩擦抵抗を増加するために、外側ガイド２１の表面上に微小な凹凸部が形成されるように、外側ガイド２１を表面加工してもよい。
【００２９】
容器２は、比較的高速（１ｍ／sec）で容器回転部２０の入口に達すると、容器回転部２０が曲線状にカーブし始める箇所で、外側ガイド２１に接触するようになる。そのまま移動しようとする容器２は、接触した外側ガイド２１の摩擦抵抗を受けて、図１の矢印で示す反時計方向に回転を開始する。このとき、容器回転部２０の外側ガイド２１は、容器２を回転させる手段として機能することになる。回転速度は６回／secと高速であり、容器回転部２０の長さは約１.５ｍに設定されている。したがって、容器２は容器回転部２０において合計９回転することになる。
【００３０】
容器２を搭載する入口搬送コンベア１１の上面は、摩擦抵抗が少ない材質で形成されている。さらに、入口搬送コンベア１１の上面には、すべりを良好にするためのスライダー（石鹸水）が断続的に流されているので、容器２は入口搬送コンベア１１上をすべるように滑らかに回転する。
【００３１】
容器２は、回転を継続し、曲線を描くような軌跡で搬送経路を進行しながら、外側ガイド２１に沿って徐々に方向転換する。湾曲部１４の湾曲により、容器２の進行方向は略９０°転換し、図１における左側へ向かう方向に変更される。なお、本実施例では、湾曲部１４は、θ＝90°で説明しているが、容器２がある程度のスピードで回転するのであれば、θ＝90°に限定されるものではない。例えば、本実施例では、容器回転部２０における方向転換の角度は、９０〜１１０°程度の範囲で好ましい結果が得られた。
【００３２】
上記のように、容器回転部２０が入口搬送コンベア１１の略中間部でカーブしているために、搬送経路を一直線にした場合と比較して、容器内異物検査装置１の構成が全体的にコンパクトになり、占有する長手方向の敷地面積を小さくすることができる。
【００３３】
容器２は、容器回転部２０を通過している間、外側ガイド２１との摩擦によって回転を継続するので、容器２内に異物が混入していた場合、容器２の回転による遠心力によって、異物は容器２の底部外周壁側に移動する。
【００３４】
容器２に混入する異物としては、図３(ａ)，(ｂ)に示すような、容器２の底部に沈澱する沈澱異物Ｄの割合が圧倒的に多い。
【００３５】
一般に、容器２の底面部の中心部付近には、厚みの変化がある場合や、起伏や凹凸模様が形成されている場合が多い。したがって、沈澱異物Ｄが内部に混入した容器を撮像カメラで撮像しても、沈澱異物Ｄが起伏や凹凸模様上にあると、その起伏や凹凸模様の影響を受けてしまい、沈澱異物Ｄを検出できないことがある。
【００３６】
しかしながら、本発明の一実施例における上記の構成によって、沈澱異物Ｄを容器２の底部外周壁側に移動させることができるので、外周側の平坦な部分で沈澱異物Ｄを確実に検出することができる。
【００３７】
次に、図１，図２に示すように、容器２は、容器回転部２０における回転後、入口搬送コンベア１１で搬送され、容器整列部３０において、容器整列コンベア３１のグリッパ３２によって容器側面を両側から挟み込まれる。入口搬送コンベア１１の幅方向に分かれている一対の容器整列コンベア３１は、各々に設置したモータ３３によって回転駆動される。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、グリッパ３２は、ゴム製で内部が中空のかまぼこ型になっており、両コンベア間の間隔の管理をするだけで、丸型や角型といった容器形状の違いや容器表面の起伏の有無に関わらず、挟み込むことができるようになっている。
【００３９】
取り扱う容器の種類によっては、容器の側面起伏が大きい容器、あるいは線対象となっていない容器に対しても、グリッパ３２の内部が中空であるため、グリッパ３２の変形で一定範囲までは対応できる。また、そのような容器に対しては、図４（ｂ）に示すスポンジ製で鋸歯状のグリッパ３４を用いてもよい。
【００４０】
容器２の挟み込みを行なう両側の容器整列コンベア３１は、図示しないが、各々右ネジと左ネジを持つ共通の一本のボールネジで、直線上をスライドできる構造になっている。ボールネジの片端には回転ハンドルを付けてあり、回転ハンドルの正転方向への回転で両側の容器整列コンベア３１の隙間は小さくなり、回転ハンドルの逆転方向への回転では隙間は大きくなる。したがって、異なる容器種類への対応を極めて簡便に行なうことができる。
【００４１】
なお、両側の容器整列コンベア３１の前後に搬送用ガイド（図示せず）を固定しておけば、容器整列コンベア３１の隙間の変更と同時に、入口搬送コンベア１１のガイド間隔も変わり、段取り替えがさらに簡便にできる。
【００４２】
次に、容器整列部３０の機能を説明する。
【００４３】
入口搬送コンベア１１による容器２の搬送（移動）速度Ｖ１に対し、容器整列コンベア３１で容器２を挟持した状態での容器２の移動速度Ｖ２とすると、移動速度Ｖ２は移動速度Ｖ１より遅くなるようにしてある。
【００４４】
容器２が、入口搬送コンベア１１の速度Ｖ１で搬送されてくると、容器整列部３０において、容器整列コンベア３１によって挟まれ、一旦速度Ｖ２に減速して移動することとなる。容器整列コンベア３１は、入口搬送コンベア１１とは速度が異なるので、容器２は、入口搬送コンベア１１に対して底面をすべらせながら搬送される。容器整列コンベア３１の下流端で、容器整列コンベア３１から容器２が解放されると、容器２は再び入口搬送コンベア１１の速度Ｖ１に増速される。
【００４５】
容器整列コンベア３１の入口の手前までは様々な間隔で搬送されていた容器２は、容器整列コンベア３１に挟まれている区間では、一旦容器間隔が詰まった状態になる。次に、容器整列コンベア３１から解放された時点で、最終的な間隔である所望の容器間隔になっていく。
【００４６】
従って、速度Ｖ１と速度Ｖ２の相対速度差によって容器間隔を調節することができ、速度Ｖ１に対して速度Ｖ２が小さいほど容器間隔を大きくすることができる。
【００４７】
なお、上記の容器整列部３０として、たとえば特開２００４−２７９２１８号公報に開示された、公知のスクリュウ型フィーダを使用してもよい。
【００４８】
図示は省略するが、スクリュウ型フィーダは、隙間無く連続した容器を一定間隔に整列させるために、螺旋状の溝を有している。具体的には、多数の容器が、スクリュウ型フィーダの溝に１個ずつ順に噛み込まれ、搬送方向に伸びた回転軸が回転することによって、溝に従って、容器が隙間を作りながら分かれて、撮像手段がある下流側に供給搬送されて行くようにするものである。スクリュウ型フィーダの入口では隙間無く連続した容器も、出口ではスクリュウ型フィーダの溝のピッチで決まる間隔に1個ずつ整列する。
【００４９】
次に、容器２は、容器整列部３０を通過すると、異物検査部４０のグリップコンベア４１の上流側先端に達する。容器２は、容器間隔が均一に確保された状態で、グリップコンベア４１に取り付けられたグリッパ４２に挟み込まれながら搬送される。
【００５０】
グリップコンベア４１の構成は、容器整列部３０における容器整列コンベア３１と同様なもので、容器２の両側面を挟み込みながら搬送できるようになっている。搬送経路の両側におけるグリップコンベア４１間の間隔の調節も、同様に共通のボールネジに取り付けた回転ハンドル（図示せず）によって行なう。また、両グリップコンベア４１は同期した速度を持つ構成として機械的に結合してある。
【００５１】
異物検査部４０には、容器整列部３０における入口搬送コンベア１１のように上面に容器２を搭載するコンベアが存在しない。したがって、グリップコンベア４１で挟持された容器２は空中に浮いたような状態になる。すなわち、容器２の底部側は開放状態にある。
【００５２】
異物検査部４０の要部構成を、図５を用いて説明する。図５に示すように、グリップコンベア４１のグリッパ４２は、図４（ｂ）のスポンジ製で鋸歯状のものを使っている。容器２の底部を撮像するための撮像手段５０では、グリップコンベア４１で構成する搬送経路の下方に、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる撮像カメラ５２を上向きで設けてある。
【００５３】
装置架台Ｆ（図２参照）上には、例えば、白色のハロゲンランプを持つ照明光源（図示せず）を設置してある。照明光源からの光が、図５に示すライトガイド５４内に設けた複数の光ファイバ（図示せず）を経由して、照明光照射手段５５に達し、容器２に上方から照射している。
【００５４】
ライトガイド５４内の光ファイバの先端は、照明光照射手段５５において直下を向け、容器２の真上でリング状に固定してある。光ファイバの先端では、光が所定の広がり角度を持つ。このため、照明光照射手段５５から発せられた光は、照明光照射手段５５との距離が大きくなるに従い、リング状から広がり、徐々に円状の透過照明光５６となる。
【００５５】
このとき、照明光照射手段５５では、光ファイバの先端がリング状配置であることから、不透明な材料である容器蓋３の影を、容器の底側に投影することはない。したがって、容器蓋３は異物検出における障害とはならない。容器蓋３の影が容器の底側に投影されてしまう影響を一層避けるために、照明光照射手段５５におけるリング状配置の直径を、容器蓋３の直径よりも大きく設定することが好ましい。
【００５６】
また、図示しないが、リング状ではなく、複数の個別の照明光照射手段を、容器蓋３を囲むように、容器２の斜め上方外側に適宜配置し、それぞれの照明光照射手段から斜め下方内側に向けて光を照射してもよい。
【００５７】
容器２の下方に設置した撮像カメラ５２は、容器２を透過した透過照明光５６を下側から撮像する。本実施例では、グリップコンベア４１の下方に１個の撮像カメラ５２を配置しているが、複数の撮像カメラによって画像を分割して撮像してもよい。
【００５８】
容器２が、撮像手段５０の位置（照明光照射手段５５と撮像カメラ５２とが上下に設置された位置）に到着すると、グリップコンベア４１の側方に配置した容器検知センサ４３が、容器２を検知し、撮像トリガ信号を発生する。撮像トリガ信号に基づいて、撮像カメラ５２が容器２を撮像し、図６に示す異物検出装置６０で異物検出のための画像処理を実行する。
【００５９】
撮像時は、容器２底部の周囲を遮光カバー５７で囲み、容器２および撮像カメラ５２への光学的外乱となる周囲からの光を遮断し、安定した異物の検出を行なえるようにしてある。
【００６０】
ここで、異物検出の画像処理をする異物検出装置６０について、図６を参照して説明する。 
異物検査部４０での容器検知センサ４３における容器２の位置検知結果は、Ｉ／Ｏインタフェース６１を介して主演算器６２で把握し、シャッタ信号制御部６３およびカメラコントローラ６４により、撮像カメラ５２のシャッタ信号のトリガとなる。
【００６１】
このシャッタ信号に基づいて、撮像カメラ５２で容器２の画像を撮像し、カメラコントローラ６４からカメラインタフェース６５を介して、画像処理を行なう画像データ記憶部６６に一旦蓄積し、主演算器６２の画像処理プログラムに基づいて異物を抽出する画像処理を行なう。
【００６２】
カメラコントローラ６４は、複数のＡＤ変換回路やメモリへのデータの書き込みと読み出しを行なうメモリ回路を備えている。
【００６３】
主演算器６２は、画像処理プログラムのほかに、容器検知センサ４３からの容器検知結果にしたがって、撮像カメラ５２で撮像した画像のデータを得る撮像処理プログラムなどを備えている。画像処理プログラムは良く知られた公知の技術によるものであり、撮像処理プログラムは以下説明するようにシーケンス制御によるものであるから、両プログラムについての詳細な説明は省略する。
【００６４】
撮像画像や、撮像画像に対して既に処理を施した画像は、画像モニタ６７に表示する。また、装置の起動、停止、エラーは操作スイッチ６８や表示ランプ６９で管理し、これらの管理や画像処理を含めた装置全体の稼動状況の管理を、主演算器６２と主記憶部７０で担っている。この装置全体の稼動状況はモニタ７１に表示し、操作者が管理できるようにしている。
【００６５】
図７は、本発明の一実施例による容器内異物検査装置によって、沈澱異物を検出する状況を説明する図である。図７（ａ），（ｂ）は、沈澱異物Ｄを内部に含む容器２を、撮像カメラ５２で撮像した画像の一実施例を示す。
【００６６】
図７（ａ）では、容器底面の中心部から放射状に形成された起伏のある凹凸模様４上に、沈澱異物Ｄが存在している。この状態では、沈澱異物Ｄが凹凸模様４の一部と重なっているため、凹凸模様４の影と異物とを区別することが難しく、沈澱異物Ｄを判別し難くなっている。
【００６７】
したがって、従来では、凹凸模様４の影を異物と誤認識しないようにするためには、照明を強くする必要がある。しかしながら、照明を強くすると、凹凸模様４がない部分では、液体自体が非常に明るく光ってしまい、小さな沈殿異物は発見し難くなる。また、光度が強すぎると、着色された液体内では光が散乱し、異物を発見しづらくなる。
【００６８】
本発明の一実施例においては、容器２が容器回転部２０を通過しているときに容器２が高速回転を継続し、容器２の回転による遠心力によって、図７（ｂ）に示すように、沈澱異物Ｄは容器２の外周壁側に移動する。このとき、照明光照射手段５５の照明は、液体の種類や容器の材質、透明度等に応じて、外周部において撮像カメラ５２が異物を発見できる程度の照度に調整する。
【００６９】
そして、容器２の底部を撮像し、図７（ｃ）の破線の円５８に示すように、容器２底部の中心部付近にある凹凸模様４の影を画像処理によりマスキングし、凹凸模様４が形成されていない外周部だけの画像から、沈澱異物Ｄを検出する。
【００７０】
それによって、容器底部における凹凸模様４の影響を受けずに、沈澱異物Ｄを容易にかつ確実に検出することができる。
【００７１】
また、照明光照射手段５５の照度を強くする必要がなく、容器の外周部において異物が見える程度にまで弱くできるので、装置の消費電力を節減できる。
【００７２】
容器２は、画像上に１つでも異物が発見されれば不良容器として判定され、全く異物が存在しなければ良品容器として判定される。検査の結果は、図６に示した主記憶部７０で管理される。
【００７３】
容器整列部３０の容器整列コンベア３１によって容器２の間隔は一定に保たれているため、撮像した対象容器の特定は容易であり、安定した画像処理が可能となっている。
【００７４】
沈澱異物検査を終えると、図６に示した主記憶部７０で管理された検査結果に基づいて、図１，図２に示す不良容器除去部８０で不良容器２を選別する。
【００７５】
図１，図２に示すように、グリップコンベア４１の下流側で搬送経路の側方には、不良と判定された容器を検知して排出トリガ信号を発生する排出直前センサ８１が設けられている。
【００７６】
容器２が不良容器除去部８０の手前まで搬送されると、排出直前センサ８１が容器２を検出し、記憶している検査データを参照する。容器２の検査結果が良品であれば、容器２はそのまま搬出部９０に送られ、下流ラインに搬出される。
【００７７】
しかしながら、容器２が不良容器であれば、出口搬送コンベア９１の側方から、容器押出しユニット８２のプッシャ８３によって、容器２を容器排出コンベア８４側に押し出す。それによって、容器２は通常の製造ラインから排斥される。
【００７８】
あるいは、容器押出しユニット８２に代えて、後工程において容器２を排斥できるように、容器２の目立つ位置に目印となる不良識別マークを付加する手段を設けても良い。
【００７９】
なお、入口搬送コンベア１１，容器整列コンベア３１，グリップコンベア４１，出口搬送コンベア９１や容器排出コンベア８４は速度設定を必要とするほかは、常時駆動を継続するようにしてあり、格段の制御を要しないものであるので、その電気制御系の説明は省略する。
【実施例２】
【００８０】
図８は、本発明の第二の実施例による容器内異物検査装置の概略構成を示す平面図である。第二の実施例では、断面が四角形である角型の容器６を検査する場合の実施例を示している。
【００８１】
第二の実施例による容器内異物検査装置５における搬入部、容器回転部、容器整列部、異物検査部、不良容器除去部、および搬出部のそれぞれの構成は、第一の実施例と同じであるので、同じ構成要素には同じ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
第二の実施例が第一の実施例と異なる点は、容器整列部３０が容器回転部２０の下流側ではなく、上流側に位置していることである。容器整列部３０を容器回転部２０の上流側に配置したのは、各容器６が一定の間隔をあけて容器回転部２０を通過するようにするためである。
【００８３】
すなわち、角型の容器６が容器回転部２０において回転するためには、隣接する容器６間に所定の隙間が必要である。容器６が詰まって搬送された場合、図８の搬入部１０に示すように、隣接する容器６の側面同士が接しているので、回転ができなくなってしまう。その状態を解消するため、隣接する容器６間に隙間をあけるための容器整列部３０を、容器回転部２０の上流側に配置した。
【００８４】
容器整列部３０を通過した容器６は、第一の実施例で説明した構成により、一定の間隔を有し、容器回転部２０の入口に達する。容器回転部２０が曲線状にカーブし始める箇所で、容器６の角部のひとつが外側ガイド２１に接触する。そのまま移動しようとする容器６は、接触した外側ガイド２１の摩擦抵抗を受けて、矢印で示す反時計方向に回転を開始する。
【００８５】
容器回転部２０での容器６の回転が可能なように、容器回転部２０における内側ガイド１２と外側ガイド２１との間隔（搬送経路の幅）Ａは、容器６の対角線上の角部を結ぶ幅Ｂよりも広くし、容器６が回転し易くなるように構成されている。
【００８６】
容器６が回転を始めると、容器６の次の角部が外側ガイド２１に当接する。そのとき、容器６は外側ガイド２１と衝突したショックで振動する。その振動によって、沈殿異物が多少浮上し、容器６の外周壁側へ移動しやすくなる。
【００８７】
第二の実施例では、容器６の回転速度を高速にすると、容器６の角部と外側ガイド２１との衝突により、容器６が転倒する恐れがある。したがって、容器６の回転は、転倒しない程度に多少低速に抑えることが望ましい。
【００８８】
容器６は、回転を続けながら、曲線を描くような軌跡で搬送経路を進行しながら、外側ガイド２１に沿って徐々に方向転換する。湾曲部１４の湾曲により、容器６の進行方向は略９０°転換し、図８における左側へ向かう方向に変更される。なお、容器回転部２０における方向転換の角度θは、第一の実施例と同様に９０〜１１０°程度の範囲であることが好ましい。
【００８９】
容器６は、容器回転部２０を通過している間、外側ガイド２１との摩擦によって回転を継続するので、容器６内に沈殿異物が混入していた場合、容器６の回転による遠心力および衝突による振動によって、沈殿異物は容器６の底部外周壁側に移動する。したがって、異物検査部４０において、容器６の外周側の平坦な部分で沈澱異物を確実に検出することができる。
【００９０】
なお、容器６の形状としては、断面が四角形だけでなく、その他の多角形の容器であっても、本発明の容器内異物検査装置が使用可能である。
【００９１】
以上説明したように、本発明の容器内異物検査装置では、沈澱異物を内部に含む容器を撮像カメラで撮像する場合、容器底面の中心部付近に集中している起伏や凹凸模様の影響を受けることなく、異物を容易にかつ確実に検出できるため、異物の検出精度を向上できる。
【００９２】
以上、本発明による容器内異物検査装置を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施の形態によって限定的に解釈されるものではない。すなわち、本発明はその趣旨、主要な特徴から逸脱しない範囲において、種々の変更および様々な形態での実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第一の実施例による容器内異物検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した容器内異物検査装置の側面図である。
【図３】容器内での異物の存在状態を示す図である。
【図４】図１に示した容器内異物検査装置の容器整列部におけるグリッパの一実施例を示す図である。
【図５】図１に示した容器内異物検査装置の異物検査部の概略構成を示す図である。
【図６】図１に示した容器内異物検査装置における異物検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示した容器内異物検査装置により沈澱異物を検出する状況を説明する図である。
【図８】本発明の第二の実施例である容器内異物検査装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１…容器内異物検査装置、２…容器、３…容器蓋、４…凹凸模様、５…容器内異物検査装置、６…容器、１０…搬入部、１１…入口搬送コンベア、１２，１３…ガイド、１４…湾曲部、２０…容器回転部、２１…外側ガイド、３０…容器整列部、３１…容器整列コンベア、３２…グリッパ、３３…モータ、４０…異物検査部、４１…グリップコンベア、４２…グリッパ、４３…容器検知センサ、５０…撮像手段、５２…撮像カメラ、５４…ライトガイド、５５…照明光照射手段、５６…透過照明光、５７…遮光カバー、６０…異物検出装置、８０…不良容器除去部、８２…容器押出しユニット、８３…プッシャ、８４…容器排出コンベア、９０…搬出部、９１…出口搬送コンベア、Ｄ…沈澱異物。
【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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