(57)【要約】【課題】ガラス瓶の表面の凹凸形状等に影響されることなく、ガラス瓶の内部の異物を確実に且つ高速に検出することができるガラス瓶の異物検査システムを提供する。【解決手段】被検査体であるガラス瓶に充填されている液体の液面部を検査領域として、検査テーブルの回転による遠心力によって液面が傾斜した状態で搬送されて来る前記被検査体の液面の斜め上方から光線束を照射して前記検査領域を照明する投光手段と、前記被検査体を介して前記投光手段の反対側に受光部が配置され、前記受光部の光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、傾斜した液面輪郭線の下方の部分が消失した像が結像される角度として、前記検査領域を斜め下方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号を処理して、前記傾斜した液面の下方から上方へ移動中の浮遊異物を含む液面浮遊異物を検査する液面異物検査手段とを備える。【選択図】  図１
2005017004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体であるガラス瓶の液中異物を光学的に検査するガラス瓶の異物検査システムであって、生産ライン上の搬送速度に同期して高速回転し、前記被検査体を正立状態で載置する載置部が回動軸の周りに周設されたロータリー式の検査テーブルと、前記被検査体に充填されている液体の液面部を検査領域として、投光部が前記検査テーブルの載置部より内側に配置され、前記検査テーブルの回転による遠心力によって液面が傾斜した状態で搬送されて来る前記被検査体の液面の斜め上方から光線束を照射して前記検査領域を照明する投光手段と、前記被検査体を介して前記投光手段の反対側に受光部が配置され、前記受光部の光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、前記遠心力によって傾斜した液面の下方と前記被検査体の内面とで形成される液面輪郭線の部分が消失した像が結像される角度として、前記検査領域を斜め下方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号を処理して、前記傾斜した液面の下方から上方へ移動中の浮遊異物を含む前記被検査体の液面浮遊異物を検査する液面異物検査手段とを備えたことを特徴とするガラス瓶の異物検査システム。
【請求項２】
前記受光部の光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、３０度〜４５度としている請求項１に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【請求項３】
前記投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としている請求項１に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【請求項４】
被検査体であるガラス瓶の内部の異物を光学的に検査するガラス瓶の異物検査システムであって、前記被検査体の胴部を検査領域として、前記被検査体の側方から中心側へ第１の光線束を照射して前記検査領域を照明する第１の投光手段と、前記被検査体の中心を通る前記第１の投光手段からの光線に対して所定の角度θで光線が交差するように前記被検査体の側方から中心側へ第２の光線束を照射して前記検査領域を照明する第２の投光手段と、前記第１の投光手段と対向して受光部が配置され、前記被検査体からの透過光を受光して胴部の第１側面領域を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の投光手段と対向して受光部が配置され、前記被検査体からの透過光を受光して胴部の第２側面領域を撮像する第２の撮像手段と、前記第１及び第２の撮像手段からの画像信号を処理して前記被検査体の胴部の異物を検査する胴部検査手段とを備え、且つ、前記第１の光線束と前記第２の光線束とが交差する角度θを、前記第１及び第２の撮像手段により前記被検査体からの透過光を受光して前記検査領域を撮像した時に胴部外面の凹凸部分が消失した像が結像される角度としていることを特徴とするガラス瓶の異物検査システム。
【請求項５】
前記第１の光線束と前記第２の光線束とが交差する角度θを４５度としている請求項４に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【請求項６】
前記第１及び第２の投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としている請求項４に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【請求項７】
被検査体であるガラス瓶の液中異物を光学的に検査するガラス瓶の異物検査システムであって、生産ライン上の搬送速度に同期して高速回転し、前記被検査体を正立状態で載置する透光性部材から成る載置部が回動軸の周りに周設されたロータリー式の検査テーブルと、前記被検査体の底部内面の輪郭線部分を含む底部を検査領域として、各光線が平行な光線束を前記透光性部材から成る載置部の斜め下方から前記被検査体の側面底部を含む底部に対して照射して前記検査領域を照明する投光手段と、前記被検査体を介して前記投光手段の反対側に受光部が配置され、前記受光部の光軸と前記被検査体の底面とのなす角θを、少なくとも前記底部内面の輪郭線部分が消失した像が結像される角度として、前記検査領域を前記透光性部材から成る載置部の斜め上方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号を処理して、前記検査テーブルの回転による遠心力によって前記底部内面の輪郭線部分の端部に移動させた沈殿異物を含む前記ガラス瓶の底部の沈殿異物を検査する沈殿異物検査手段とを備えたことを特徴とするガラス瓶の異物検査システム。
【請求項８】
前記受光部の光軸と前記被検査体の底面とのなす角θを２８度±２０度としている請求項７に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【請求項９】
前記投光手段から照射される各光線と前記被検査体の底面とのなす角を３０度±２０度としている請求項７に記載のバイアルの検査システム。
【請求項１０】
前記撮像手段と前記投光手段とを一対として、前記被検査体の底部内面の輪郭線部分の全ての領域を捉えるように、複数の対の撮像手段と投光手段とが、前記検査テーブルの回転によって形成される円環状の経路の所定位置に配置されており、前記検査手段は、前記円環状の経路に沿って搬送されて来る前記被検査体を異なる方位角で撮像した各撮像手段からの画像信号を処理して、前記底部内面の全ての輪郭線部分を含む底部を検査するようにしている請求項７に記載のバイアルの検査システム。
【請求項１１】
前記投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としている請求項７に記載のガラス瓶の異物検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、胴部に装飾があるデザインボトルや、低部にナーリングや刻印がある瓶であっても、瓶内部（特に、ガラス瓶の内部）の異物を高精度で検出できるようにした異物検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＨＡＣＣＰ（Ｈａｚａｒｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｏｉｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式の食品衛生法への適用やＰＬ（Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ：製造物責任）法の施工に伴って、食品や薬品などの製品の製造／加工、製品の保存／流通を経て最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階で発生する恐れのある微生物汚染や、その他金属、布、髪等の異物混入などの事故発生を未然に防止し、製品の一層の安全保障を図ることが義務付けられつつある。
【０００３】
ＨＡＣＣＰは、衛生管理システム手法として国際的に高く評価されているアメリカの危害分析・重要管理点方式である。このＨＡＣＣＰ方式は、製造工程全般を通じて製品の安全性を図るようにした科学的な衛生管理方式であり、従来の衛生管理方式が最終製品の検査に重点を置いた方式であるのに対して、製造工程の予防措置に重点を置いている。ＨＡＣＣＰ方式は、危害分析（ＨＡ）と重要管理点（ＣＣＰ）の２つの部分から成り立っており、食品の製造／加工，製品の保存／流通を経て、最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階で発生する恐れのある微生物汚染などの危害を調査／分析し、危害予防のための重要管理点を設定すると共に、管理基準を定めて限度内で適正に措置されているかを、管理記録等をチェックして常時監視し、その他の危害については、一般衛生管理基準（ＰＰ：  Ｐｒｅ−ｒｅｑｕｉｓｉｔｅ  Ｐｒｏｇｒａｍ）で運営管理することにより、製造工程における危害発生を見落としなく未然に防止し、製品の一層の安全性を図るようにしたものである。
【０００４】
従来、製造工場などでの大量生産ラインにおいては、容器充填後の液体に混入した異物検査は、作業員の目視による検査などで行なわれている。かかる目視検査の場合は検査に時間と労力を要するため、あるまとまった数量毎に１本を抜き取って検査する抜き取り検査を行なうようにしている。このため、全ての製品に対する確実な検査ではないという問題があった。また、検査員を生産ラインに配備して行なう全品検査方式であっても、作業員の目視による判定で比較的大きな異物については検出することができるが、微小な異物については検出することができず、検出精度が劣るという問題がある。更に、高速化する生産ラインの速度に検査員の目視判定能力が追いつかず、検査能率が悪いものとなっているのが実情である。
【０００５】
目視検査以外で液体充填後の容器内部に混入した異物を検出する方法としては、検査カメラを用いて容器を外部から撮影し、得られた画像情報に基づいて不良の有無を検出する方法が考えられている。また、その他の検出方法として、液体が充填された状態の容器を回転するなどして液体に動きを誘発することにより、それに伴う異物の移動の軌跡などを画像情報として捉え、異物を検出するという方法が知られている。しかし、この方法は容器形状が均一で厚さのムラがないものであることが前提であり、特にガラス瓶などの粗雑な成形容器の検査には不向きである。また、容器１つ当りの検査に要する時間が長過ぎるという点からも、飲料や薬品などの高速大量生産ラインには不適当であるという問題もある。
【０００６】
更に、画像取込後にソフトウェアによる画像編集などを行なうことによって、容器の形状線などの検査範囲外となる不要な部分をマスクするなどの方法も考えられる。しかし、通常生産ライン上に設置された検査装置へは様々な回転角度で製品が撮像エリアに流れ込んで来るため、マスキングエリアを固定して設定することが不可能であるという問題がある。仮に不可能でないとしても、マスクに隠れた部分が検査できないなど、検査範囲が狭く限定されてしまうという問題がある。また、従来の検査装置では、底部の異物を検査する際、滑り止めとして施された瓶特有の細かいギザギザ（ナーリング）が検査の弊害となり、底部内面の輪郭線部分に重なった微細な異物を検出できないと言う問題もある。
【０００７】
さらに、従来の検査装置では、液体が透明であっても瓶が褐色などの中身が見えにくい色付きの半透明材であったり、瓶が透明材であったりしても、充填された液体がワインやジュースのような色付きの液体の場合には、光学的な手法やレーザー等の照射によって異物検査をすることが不可能である。不透明材や半透明材の場合には、Ｘ線を用いた異物検査も可能ではあるが、Ｘ線自体が人体に有害であり、装置が大掛かりとなり高価である。このため、色付きの瓶や色付きの液体製品を瓶詰めした後は、従来異物検査は全く実施されていなかった。製品の完璧を追求するために、瓶での異物検査を確実に行なうことが要請されており、これは色付き液体に対しても同様である。
【０００８】
上記のように、目視検査以外で液体充填後の容器の傷や異物等の欠陥を光学的に検査する場合、検査する瓶の部位（瓶の口部、胴部、底部など）の形状や異物の比重、容器や液体の透明度などの特性に応じて、特別の検査方式を採用するのが一般的である。また、容器を製造後、製品が充填される前の容器、あるいは使用後に回収されて再利用される容器（以下、瓶類を例として、液体充填後の瓶類を「実瓶」と言い、空の瓶類を「空瓶」と言う）についても、瓶の擦り傷や欠けが生じているものや、洗浄しきれずに異物が付着しているものがあるため、欠陥の有無を検査する必要がある。その場合、瓶の栓や液体が存在しないので、瓶の部位によっては空瓶特有の検査方式が採用されている。
【０００９】
ここで、検査する部位の形状や異物の種類に応じた検査方式について、従来の技術の具体例を示して説明する。
【００１０】
実瓶の液面浮遊異物を検査する装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。
【００１１】
特許文献１に開示されている検査装置は、透明又は半透明の液体が充填された透明又は半透明の瓶を検査対象として、瓶の液面に浮遊する液面浮遊異物と泡とを判別して液面浮遊異物を検査するものである。この検査装置は、図１４に示すように、泡８Ａと異物９Ａとが瓶１Ａの一方から他方へ移動するように、瓶１Ａを正立状態から徐々に傾斜して行なって傾斜倒立状態にして、泡８Ａが瓶１Ａの一方から他方へ移動した直後に、瓶１Ａの胴部１ｃを透過照明により撮像し、撮像した画像から異物の有無を判定するようにしている（特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−１２８２５７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の異物検査装置では、特許文献１に記載のもののように、光学系の配置を工夫して、液面の泡と液面浮遊異物を識別する技術などが開示されている。このような検査方式は、特定の瓶類には適用することができるが、例えば、瓶の外面に刻印や装飾が形成されたデザインボトルや、瓶底の肉厚が一定でない成型精度が低い瓶、製造時の瓶円周部の継目線がある瓶などを対象とした場合、凹凸に起因する輝線や乱反射が起因して、異物の場所によっては異物を見逃してしまう危険性があったり、正常な瓶を不良品と判定したりするという問題がある。さらに、色付きの瓶の中の色付き液体という条件では、透過性が乏しくなるため、事実上検出は不可能である。
【００１４】
例えば、液面浮遊異物を検査する特許文献１の検査方式では、比重の違いを利用して泡と異物とを分離して検査する形態をとっているが、検査可能な異物が限られてしまうと言う問題がある。例えば毛髪が混入し、液面に浮遊している毛髪と泡とが混じっているような状態の場合には、瓶を傾斜させても毛髪と泡とを分離することができない。そのため、検査可能なものが限定されてしまうと考えられる。また、特許文献１の検査方式では、瓶を正立状態から傾斜倒立状態へと傾動させる必要があり、そのための時間がかかり、高速で製品を大量生産する製造／加工工場に対しては適用できないという問題がある。
【００１５】
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、ガラス瓶の表面の凹凸形状等に影響されることなく、ガラス瓶の内部の異物を確実に且つ高速に検出することができるガラス瓶の異物検査システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被検査体であるガラス瓶の液中異物を光学的に検査するガラス瓶の異物検査システムに関するものであり、本発明の上記目的は、生産ライン上の搬送速度に同期して高速回転し、前記被検査体を正立状態で載置する載置部が回動軸の周りに周設されたロータリー式の検査テーブルと、前記被検査体に充填されている液体の液面部を検査領域として、投光部が前記検査テーブルの載置部より内側に配置され、前記検査テーブルの回転による遠心力によって液面が傾斜した状態で搬送されて来る前記被検査体の液面の斜め上方から光線束を照射して前記検査領域を照明する投光手段と、前記被検査体を介して前記投光手段の反対側に受光部が配置され、前記受光部の光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、前記遠心力によって傾斜した液面の下方と前記被検査体の内面とで形成される液面輪郭線の部分が消失した像が結像される角度として、前記検査領域を斜め下方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号を処理して、前記傾斜した液面の下方から上方へ移動中の浮遊異物を含む前記被検査体の液面浮遊異物を検査する液面異物検査手段とを備えることによって達成される。さらに、前記受光部の光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、３０度〜４５度としていること；前記投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としていること；によって、それぞれ一層効果的に達成される。
【００１７】
あるいは、前記被検査体の胴部を検査領域として、前記被検査体の側方から中心側へ第１の光線束を照射して前記検査領域を照明する第１の投光手段と、前記被検査体の中心を通る前記第１の投光手段からの光線に対して所定の角度θで光線が交差するように前記被検査体の側方から中心側へ第２の光線束を照射して前記検査領域を照明する第２の投光手段と、前記第１の投光手段と対向して受光部が配置され、前記被検査体からの透過光を受光して胴部の第１側面領域を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の投光手段と対向して受光部が配置され、前記被検査体からの透過光を受光して胴部の第２側面領域を撮像する第２の撮像手段と、前記第１及び第２の撮像手段からの画像信号を処理して前記被検査体の胴部の異物を検査する胴部検査手段とを備え、且つ、前記第１の光線束と前記第２の光線束とが交差する角度θを、前記第１及び第２の撮像手段により前記被検査体からの透過光を受光して前記検査領域を撮像した時に胴部外面の凹凸部分が消失した像が結像される角度としていることによって達成される。さらに、前記第１の光線束と前記第２の光線束とが交差する角度θを４５度としていること；前記第１及び第２の投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としていること；によって、それぞれ一層効果的に達成される。
【００１８】
あるいは、生産ライン上の搬送速度に同期して高速回転し、前記被検査体を正立状態で載置する透光性部材から成る載置部が回動軸の周りに周設されたロータリー式の検査テーブルと、前記被検査体の底部内面の輪郭線部分を含む底部を検査領域として、各光線が平行な光線束を前記透光性部材から成る載置部の斜め下方から前記被検査体の側面底部を含む底部に対して照射して前記検査領域を照明する投光手段と、前記被検査体を介して前記投光手段の反対側に受光部が配置され、前記受光部の光軸と前記被検査体の底面とのなす角θを、少なくとも前記底部内面の輪郭線部分が消失した像が結像される角度として、前記検査領域を前記透光性部材から成る載置部の斜め上方から撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号を処理して、前記検査テーブルの回転による遠心力によって前記底部内面の輪郭線部分の端部に移動させた沈殿異物を含む前記ガラス瓶の底部の沈殿異物を検査する沈殿異物検査手段とを備えることによって達成される。さらに、前記受光部の光軸と前記被検査体の底面とのなす角θを２８度±２０度としていること；前記投光手段から照射される各光線と前記被検査体の底面とのなす角を３０度±２０度としていること；前記撮像手段と前記投光手段とを一対として、前記被検査体の底部内面の輪郭線部分の全ての領域を捉えるように、複数の対の撮像手段と投光手段とが、前記検査テーブルの回転によって形成される円環状の経路の所定位置に配置されており、前記検査手段は、前記円環状の経路に沿って搬送されて来る前記被検査体を異なる方位角で撮像した各撮像手段からの画像信号を処理して、前記底部内面の全ての輪郭線部分を含む底部を検査すること；前記投光手段による光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光としていること；によって、それぞれ一層効果的に達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明では、生産ライン上の搬送速度に同期して高速で搬送されて来るガラス瓶の内部の異物を高精度で検出し得るように、以下の検査方式を採用している。先ず、液面浮遊異物の検査においては、円環状の経路を高速搬送させて、遠心力によって液面を傾斜させて液面浮遊異物を液面の高い方に移動させることで、液面と瓶の内面とで形成される液面輪郭線の部分（液面浮遊異物の検査の弊害となる輪郭部分）を後述する方式で消失させた画像を得て、その画像から液面浮遊異物を検出するようにしている。また、胴部の浮遊異物又は付着異物の検査においては、型の継目線や、胴部の外面に形成されたロゴなど、胴部検査の弊害となる部分を後述する方式で消失させた画像を得て、その画像から胴部の異物を検出するようにしている。さらに、沈殿異物の検査においては、底部外面のナーリングや刻印、安い瓶などの瓶底の肉厚変化など、沈殿異物検査の弊害となる部分に影響されない画像を後述する方式で得て、その画像から沈殿異物を検出するようにしている。
【００２０】
更に、照射光を所定の周波数帯域の赤外光とし、該当の検査領域をＣＣＤセンサ等から成る撮像手段で撮像して瓶内部を透視することにより、充填される液体や容器が色付きで内部が見えない瓶についても、内部の異物や傷を確実に検出できるようにしている。また、生産ライン上の搬送速度に同期した速度で高速搬送されて来る瓶の全品をリアルタイムに検査する構成とし、更に、液体の全領域の異物（液面浮遊異物、胴部の異物、底部の異物）を１つの検査ステージで連続的に検査し得る構成としている。なお、本発明で言う「胴部の検査領域」は、正立状態の瓶において、液面より下の部分から瓶の底部内面より上の部分の領域を言う。
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、被検査体としては、液剤や飲料などの液体が充填されているガラス瓶を対象として説明するが、後述する胴部検査や底部検査（特に同部検査）については、リサイクルで使用される瓶内の付着異物など、空瓶に対して適用可能である。また、検出対象の異物は、一部の具体例を示して説明するが、ガラス片、樹脂片、金属片、パッキン片、毛髪、繊維、虫、化学変化によって生じた物質、リサイクルで洗浄しきれずに残存した物質など、任意の異物であり、その際の検出精度は、論理精度で５０μｍ２以上としている。また、検査対応となる液体の液種は、特に例示しないが、医薬品、医薬部外品、液体調味料、アルコール飲料、清涼飲料など、任意の液種であり、色付きであっても良い。
【００２２】
先ず、液面浮遊異物の検査方式について説明する。なお、主に液面の浮遊異物を例として説明するが、浮遊異物に限らず、液面近辺の付着異物も検査可能である。
【００２３】
図１は、液面浮遊異物を検査する検査装置の一例を模式図で示しており、本実施の形態では、液体が充填されているガラス瓶（以下、実瓶と言う）１を被検査体として、特に、実瓶１の液面（液体表面部）を検査領域としている。実瓶１は、後述する検査用搬送機によって、ロータリー式の検査テーブル１０に周設されている載置部１１上に搬入されて、円環状の搬送経路Ｒ２に沿って高速で搬送されて来る。ドリンクボトルやビール瓶等の一般的な実瓶は、胴部と比較して幅の狭い首部（口部の近く）まで液体が満たされている。このような実瓶１が上記のような円環状の経路Ｒ２に沿って高速で搬送されると、遠心力で液面１ａが斜めにせり上がって来ると共に、液面のせり上がりに遅れて、液面浮遊異物が液面の低い部分から高い部分に移動（及び傾斜前に高い部分に存在した異物が低い方へ移動）する状態となる。本実施の形態では、投光手段２０ａの投光部を、検査テーブル１０の載置部１１より内側に配置すると共に、撮像手段３０ａの受光部を、実瓶１を介して投光手段２０ａの反対側に配置して、高速で搬送されて来る実瓶１の傾斜した液面１ａの上方へ移動する液面浮遊異物（及び移動せずに下方に残っている液面浮遊異物）を捉えるようにしている。
【００２４】
投光手段２０ａは、図１中に示すように、液面１ａの斜め上方から光線束Ｌを照射して検査領域（液面領域）を照明するのが好ましく、傾斜した液面１ａに対して略垂直に（±１０度の範囲内で）光線を照射するのが望ましい。投光手段２０ａとしては、例えば、平面状の投光面を有し、各光線が平行な光線束を照射する１つ又は複数のフラットライトから構成される。
【００２５】
上記のような光線束Ｌを照射している状態で実瓶内の液面１ａを、投光手段２０ａの反対側から図１中の角度θを０度（水平方向）に近い方角から見ると、液面と首部内面とで形成される液面輪郭線の部分の像と異物の像が重なって、微細な異物を検出することができない。しかし、同じ状態で斜め下方の視点から見ると、図１中のＢ側の液面輪郭線（下方の液面輪郭線）が存在しないかの如く見える。すなわち、検査の弊害となる液面輪郭線の部分の像が消える光学現象が発生する。そこで、本実施の形態では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサ等から成る撮像手段３０ａの受光部を、図１中に示すように、実瓶１を介して投光手段１１ａの反対側に配置し、斜め下方から液面１ａを撮像する構成としている。その際、撮像手段３０ａの受光軸と瓶側面の垂線とのなす角θを、上記の光学現象が発生する角度として、液面１ａを撮像するようにしている。上記の角度θ（水平面に対して下方の角度θ）は、傾斜した液面の輪郭線の下方の部分が略消失し、異物の輝度を識別し得る角度であれば良い。具体的には、略３０度〜４５度であれば良く、望ましくは４５度近辺である。
【００２６】
図２は、撮像手段３０ａで撮像した画像を模式的に示しており、瓶１の液面１ａの画像は、液面輪郭線ＩＷを含む瓶の壁部が消え、撮像カメラ３０ａの視点から見て前方（Ａ側）の輪郭線Ｅ１と側壁外面の輪郭線Ｅ２だけが黒く結像される。そのため、図２中に示すように、傾斜した液面１ａの下方から上方へ点線矢印の方向に移動中若しくは移動する前の異物（本例では１本の毛髪）Ｍが、液面輪郭線ＩＷと重なっている場合でも、異物Ｍだけが鮮明に結像され、線状の浮遊異物や微細な点状の浮遊異物であっても確実に識別することができる。
【００２７】
図１に示した撮像手段３０ａで撮像した画像信号は、画像処理回路や異物判定回路等から成る液面異物検査手段４０ａに入力される。液面異物検査手段４０ａでは、被検査体毎に異なる液面の傾斜のバラツキ（液体の粘性や瓶の形状等に起因する傾斜のバラツキ）を自動補正し、液面１ａの幅の中心から楕円形状の検査対象エリアを生成する。更に、撮像手段３０ａからのアナログの画像信号を微分して所定の閾値と比較し、微分値の変化量の大きい部分、すなわち信号の出力レベルが急激に変化する部分を強調処理した信号レベルと基準レベル（あるいは検査対象エリア内の各画素を２値化した値の合計値と基準値）とを比較して、液面の浮遊異物の有無を検査する。このように、本発明では、一般的な瓶類の検査方式では、黒い輪郭線となって撮像される液面輪郭線の部分が光学的に除去されて、遠心力によって傾斜した液面に遅れて移動中（又は下方に存在して移動しない）浮遊異物が鮮明に結像されるので、液面浮遊異物を高速且つ高精度で検出することが可能となる。なお、本発明に使用される投光手段の光源としては、以下に説明する胴部検査、沈殿異物検査を含めて、後述する赤外光源を使用することで、充填される液体又は瓶の容器の一方、あるいは両者が色付きであっても、瓶内の異物を確実に検出できるようにしている。
【００２８】
次に、胴部の異物の検査方式について説明する。なお、主に胴部の浮遊異物を例として説明するが、浮遊異物に限らず、実瓶又は空瓶の付着異物も検査可能である。
【００２９】
図３は、胴部の異物（浮遊異物及び付着異物）を検査する検査装置の一例を模式図で示しており、正立状態の瓶１を上から見た図である。本実施の形態では、実瓶（又は空瓶）を被検査体として、特に、液面より下方で底面より上方の胴部（肩部及び首部を含む部分）を検査領域としている。投光手段としては、実瓶の胴部１ｂの側方から中心側へ第１の光線束Ｌ１を照射して上記検査領域を照明する第１の投光手段２０ｂと、実瓶１の中心を通る第１の投光手段２０ｂからの光線Ｌ１に対して所定の角度θで光線が交差するように、実瓶１の側方から中心側へ第２の光線束Ｌ２を照射して上記検査領域を照明する第２の投光手段２０ｃとを備えている。
【００３０】
これらの投光手段２０ｂ及び２０ｃは、実瓶の胴部側面の検査対象となる矩形状領域の全域に光線束を照射し得るように、例えば、平面状の投光面を有し、各光線が平行な光線束を照射する１つ又は複数のフラットライトから構成される。
【００３１】
そして、上記のような光線束Ｌ１、Ｌ２を照射している状態で、各投光手段２０ｂ，２０ｃの反対側から胴部１ｂを見ると、胴部内面の液体だけが見えて、胴部内面より外側の壁部は存在しないかの如く見える。すなわち、実瓶からの透過光を受光して検査領域を撮像した時に、異物検査に弊害となる胴部外面の凹凸部分（瓶の継目線や、瓶表面の刻印やデザイン等で形成される凹凸部分）に起因する輝線や乱反射が取り除かれる光学現象が発生する。そこで、本実施の形態では、ＣＣＤセンサ等から成る撮像手段３０ｂ，３０ｃの受光部を、図３中に示すように、実瓶１を介して投光手段２０ｂ及び２０ｃの反対側にそれぞれ対向して配置し、胴部１ａの側方から検査領域を撮像する構成としている。その際、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とが交差する角度θを、上記の光学現象が発生する角度としている。上記の角度θは、胴部外面の凹凸部分が略消失し、異物を識別し得る角度であれば良い。具体的には、交差する角度θは４５度近辺が最適である。
【００３２】
図４（Ａ）は瓶１の側面図であり、図４（Ｂ）はその胴部１ｂを撮像手段３０で撮像した画像を模式的に示している。本例では、図４（Ａ）中に示すように、瓶１には、加工時に生じた継目線ＥＬが外面に存在し、液体製品を充填して蓋で密閉する前に混入した線状の異物Ｍ（本例では毛髪）が液中に浮遊している。図３の構成で撮像した画像では、図４（Ｂ）中に示すように、継目線ＥＬが消え、線状の異物Ｍ（後述する検査用搬送機を使用した例では、遠心力によって、撮像カメラ３０ｂ，３０ｃの視点側の胴部内面に密着した異物）が結像される。そのため、胴部に継目線やロゴなどが存在する瓶であっても、それらの像が光学的に除去されて、微細な異物や線状の異物Ｍが鮮明に結像され、胴部の浮遊異物や内面の付着物を確実に識別することができる。また、本例では、２つの撮像手段３０ｂ，３０ｃで異なる方向から胴部の画像を得ているので、死角が生じることなく、胴部の全域を同一時点で検査することができる。なお、従来の検査装置のように、一組の対向する投光手段と撮像手段を用いた場合は、図４（Ａ）中に示される継目線ＥＬ、及び線状の異物Ｍは、ほぼそのままの画像となるため、継目線ＥＬを異物と間違えて不良品と判定したり、異物Ｍをデザインと間違えて良品と判定したりするという問題が生じる。
【００３３】
図３に示した撮像手段３０ｂ，３０ｃで撮像した画像信号は、画像処理回路や異物判定回路等から成る胴部検査手段４０ｂに入力される。胴部検査手段４０ｂでは、各撮像手段３０ｂ，３０ｃからのアナログの画像信号を微分して所定の閾値と比較し、微分値の変化量の大きい部分、すなわち信号の出力レベルが急激に変化する部分を強調処理した信号レベルと基準レベル（あるいは検査領域内の各画素を２値化した値の合計値と基準値）とを比較して、胴部の浮遊異物や胴部内面の付着異物の有無を検査する。このように、本発明では、一般的な瓶類の検査方式では、瓶円周部の継目線や、瓶表面のデザインや刻印が起因して識別できなかった異物についても、それらの部分が光学的に除去されて、瓶内の異物が鮮明に結像されるので、胴部の異物を高精度で検出することが可能となる。
【００３４】
次に、沈殿異物の検査方式について説明する。なお、主に実瓶の沈殿異物を例として説明するが、沈殿異物に限らず、実瓶又は空瓶の付着異物も検査可能である。
【００３５】
図５は、瓶底部の異物を検査する検査装置の一例を模式図で示しており、本実施の形態では、実瓶１（又は空瓶）を被検査体として、特に、瓶の底部内面の輪郭線の部分を含む底部内面を検査領域としている。図５において、実瓶１は、液面浮遊異物の検査装置と同様に、後述する検査用搬送機によって、ロータリー式の検査テーブルに周設された透光性部材から成る載置部１１上に正立状態で搬入されて、円環状の搬送経路Ｒ２に沿って高速で搬送されて来るものとする。実瓶１が上記のような円環状の経路Ｒ２に沿って高速で搬送されると、遠心力で沈殿異物が移動して、図５中の点線矢印で示すように、移動した沈殿異物Ｍは瓶底面１ｃの端部に集中する。投光手段２０ｄは、各光線と実瓶底面とのなす角θ２（水平面に対して下方の角度θ２）を３０度±２０度として、実瓶１の斜め下方から実瓶の側面底部を含む底部１ｃに対して光線束Ｌを照射して、検査領域（瓶の底面を含む底部の領域）を照明する手段であり、平面状の投光面を有し、各光線が平行な光線束を照射する１つ又は複数のフラットライトから構成される。
【００３６】
本例では、投光手段２０ｄの投光部を、透光性部材から成る載置部１１の斜め下方に配置すると共に、撮像手段３０ｄの受光部を、実瓶１を介して投光手段２０ｄの反対側に配置して、検査テーブル１０の回転による遠心力によって実瓶１の底部内面の端部に移動させて集中させた沈殿異物を捉えるようにしている。
【００３７】
上記のような光線束Ｌを照射している状態で、底部内面の輪郭線端部（投光手段２０ｄ側の輪郭線端部）の斜め下方に視点を置いて、底部内面１ｃの輪郭線部分とその近辺を見ると、底部の輪郭線部分（底部内周の撮像カメラの視点側の輪郭線）が存在しないと共に、側部外面の刻印文字やデザイン等の凹凸部分が存在しないかの如く見える。すなわち、異物検査に弊害となる底面輪郭線の部分、瓶底の肉厚の変化（成型精度が悪い瓶に生じる肉厚の変化）や、瓶の外面の凹凸に起因する輝線や乱反射が、ほぼ取り除かれる光学現象が発生する。また、ドリンクボトルやビール瓶等の一般的な瓶は、ナーリング（滑り止め用のギザ）が底部外面に形成されているものが多いが、遠心力によって輪郭線部分に移動した沈殿異物の像は、ナーリングの部分より離れた位置に結像されるため、ナーリングの像と重ならないことになる。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、ＣＣＤセンサ等から成る撮像手段３０ｄの受光部を、図５中に示すように、実瓶１を介して投光手段２０ｄの反対側に配置し、瓶の底面１ｃ（撮像カメラの視点側の底面端部）の斜め上方から検査領域を撮像する構成としている。その際、実瓶の底面１ｃと撮像手段３０ｄの光軸とのなす角θ１を、上記の光学現象が発生する角度としている。なお、上記の角度θ１は、少なくとも底部内面の輪郭線部分（視点側の輪郭線部分）が略消失し、あるいは、その輪郭線部分と側部外面の凹凸部分とが略消失し、異物を識別し得る角度であれば良い。具体的には、上記の角度θ１は２８度±２０度が許容範囲であるが、瓶内部の底面から瓶底部側面に形成された凹凸（ロゴやデザイン）までの距離が最大（√２倍）となる、４５度近辺が望ましい。また、透光性部材から成る載置部１１としては、本例では、乱反射防止用の光学フィルタを兼ねた硬質のガラス板に白色の樹脂板を埋設（若しくは層設）したものを用いており、より鮮明に沈殿異物を撮像し得るようにしている。
【００３９】
図６（Ａ）は、瓶１の低部の形状例を示しており、底部外面にはナーリング１Ｎが、底部外面には刻印「ＡＢ」が、側部外面には装飾「ＣＤ」が、それぞれ形成されており、更に、瓶底に肉厚の変化がある瓶の例である。図６（Ｂ）は、この瓶１を、図５に示した配置構成の撮像手段３０ｄによって撮像した画像を模式的に示している。撮像した画像では、図６（Ｂ）中に示すように、底部内面の輪郭線Ｅを含む低部の肉厚部分と、側部外面の装飾「ＣＤ」が消える。また、撮像手段３０ｄの視点側の瓶側面が凸レンズとして作用するため、拡大された像が結像され、微細な沈殿異物Ｍであっても検出することができる。さらに、底部内面の輪郭線部分Ｅから装飾「ＣＤ」までの距離Ｗ１、底部内面の輪郭線部分Ｅからナーリング１Ｎまでの距離Ｗ２が、θ１＝４５度の場合、それぞれ√２倍となり、また、環状経路の高速搬送による遠心力によって、沈殿異物Ｍが底部内面の輪郭線Ｅの近辺（撮像カメラ３０ｄの視点側）に移動している。そのため、沈殿異物Ｍは、他の像と重ならずに鮮明に結像され、確実に識別することができる。これに対して、側面から検査する従来の検査装置では、上記のような瓶の場合、側部外面の装飾等の像と沈殿異物Ｍとが重なって、沈殿異物を検出することができないという問題が生じる。
【００４０】
図５に示した撮像手段３０ｄで撮像した画像信号は、画像処理回路や異物判定回路等から成る沈殿異物検査手段４０ｃに入力される。沈殿異物検査手段４０ｃでは、撮像手段３０ｄからのアナログの画像信号を微分して所定の閾値と比較し、微分値の変化量の大きい部分、すなわち信号の出力レベルが急激に変化する部分を強調処理した信号レベルと基準レベル（あるいは検査領域内の各画素を２値化した値の合計値と基準値）とを比較して、底部内面の輪郭線上の異物を含む底部の沈殿異物の有無を検査する。このように、本発明では、一般的な瓶類の沈殿異物の検査方式では、瓶表面の装飾や刻印、ナーリング、底部の肉厚変化等が起因して識別できなかった異物についても、高精度で検出することが可能となる。
【００４１】
なお、１台の撮像手段３０ｄでは、実瓶の底部内面の輪郭線部分の全ての領域を捉えることはできないので、本実施の形態では、撮像手段３０ｄと投光手段２０ｄとを一対として、実瓶の底部内面の輪郭線部分の全ての領域を捉えるように、複数の対の撮像手段３０ｄと投光手段２０ｄとを円環状の経路Ｒ２の所定位置に配置しておき、検査手段４０ｃでは、円環状の経路Ｒ２に沿って搬送されて来る実瓶を異なる方位角で撮像した各撮像手段３０ｄからの画像信号を処理して、底部内面の全ての輪郭線部分を含む底部を検査するようにしている。なお、本例では、方位角が９０度ずつ異なる４台の撮像カメラ（及び４つのフラットライト）を経路Ｒ２に沿って４箇所に配設し、当該位置に実瓶が搬送されて来たタイミングで当該撮像カメラによって実瓶の底部を順次撮像する形態としている。その際、底部内面の輪郭線部分は、ほぼ４分割されてそれぞれの画像に収まるが、底面の領域は、全ての画像に収まっており、輪郭線の近傍を除く底面部の検査は、１台の撮像カメラからの画像信号に基づいて行なわれる。
【００４２】
次に、本発明の生産ラインへの応用例を説明する。
【００４３】
実瓶の製造／加工工場に適用される検査システムは、上述した投光手段，撮像手段，及び検査手段から成る検査機と、検査用搬送機と、不良品を排除する排除装置と、操作パネル，監視モニタ，制御装置，及び各検査機本体などを収容し、システム全体の制御や監視をするためのシステム制御盤と、遠隔集中制御，遠隔保守，インタトラネット等の支援機能を有するＦＡ（ファクトリー・オートメーション）サーバ（付加構成）などから構成される。
【００４４】
以下、検査システムの主要部の構成を図に示して説明する。
【００４５】
図７は、本発明に係る検査システムの検査用搬送機の構成例を平面図で示している。実瓶を検査する検査ステージには、図７に示すようなロータリー式の検査用搬送機１００が設置されている。検査用搬送機１００は、生産ライン上の搬送速度に同期して高速回転し、透光性部材から成る載置部１１が回動軸の周りに周設されたロータリー式の検査テーブル１０を備えている。
【００４６】
図７において、生産ライン上で液剤が充填された実瓶１（又は空の実瓶）は、スクリュー（ウォームギヤ）１２の回転により直線移動する搬送コンベア１３上を、図７中の矢印Ａ方向から検査ステージへと、所定間隔で連続的に搬送されて来る。検査ステージに設置されている検査用搬送機１００は、搬送コンベア１３に連結された搬入／搬出用のスターホイール盤１４ａ，１４ｂと検査用の大径スターホイール盤から成る検査テーブル１０とを備えており、検査ステージに流れて来る各実瓶は、これらの搬送手段によって図７中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３の経路に沿って搬送される。そして、この検査ステージでは、Ｒ２の環状の経路を高速（１２００本／分程度）で搬送中の被検査体の欠陥（本例では、主に実瓶１の異物）の有無をリアルタイムに全品検査するようになっている。
【００４７】
図８は、図７の検査用搬送機１００の搬送機構部の構成を一部断面側面図で示している。図８の構成例では、図５中の投光手段２０ｄが、検査テーブル１０の内側の部分に配置されている。検査テーブル１０は、投光手段２０ｄからの光線束が少なくとも被検査体１の側面底部を含む側面領域に対して垂直方向に入射可能なように、載置部１１が周設された部分とその内側の部分とで段差が形成されている。すなわち、投光手段２０ｄの端部の発光面が載置部１１の載置面より低い位置に配置できるように、内側の部分が載置部１１より低く形成された２段構造のテーブルとなっている。
【００４８】
そして、検査テーブルの載置部１１の外側には、搬送されて来る被検査体１の該当の検査領域を所定の方向から撮像して検査するための撮像手段３０が配置される。撮像手段３０は、垂直方向に昇降自在且つ水平方向に回動自在に軸支されると共に、水平方向及び垂直方向の角度が調整可能に軸支されている。撮像手段３０として用いる撮像カメラは、上下に複数台配置できると共に、水平方向に複数台配置できるようになっており、検査領域に応じて１台又は複数台の撮像カメラが設置される。これらの撮像カメラは、例えば手動操作若しくは外部装置からの制御によって、被検査体の高さや形状に応じてカメラの位置と向きが調整されると共に、使用するカメラ（例えば各列の２段目，４段目のカメラ）が選択されるようになっている。なお、沈殿異物の検査では、図５に示した位置及び方位角となるように調整された撮像カメラが１台設置される。
【００４９】
本実施の形態では、検査テーブルに周設された載置部１１の上方には、検査ステージに搬入されて検査テーブルの載置部１１に載置されたタイミングで、図９に示すように、被検査体１の頭部を天板１５ａにより押させて載置部１１上に拘持する拘持手段１５が配設されている。この拘持手段１５の構成要素である天板１５ａは、アクリル等の透光性部材（本例では透明部材）で形成されており、被検査体１の上方，側方，下方などの任意の場所に発光部と受光部を配置して各方向からの光学的な全域検査が可能なように、天板１５ａの端部が検査視野外から支持部材１５ｂによって支持されている。そして、天板１５ａと載置部１１とで被検査体１を挟持し、検査テーブル１０上に固定するようにしている。なお、上記の天板１５ａと載置部１１は、角度を成して入射される光を吸収する乱反射防止用の光学フィルタを兼ねた透光性の部材で形成されている。
【００５０】
上述のような構成において、実瓶の液面浮遊異物、胴部の異物、及び沈殿異物の検査に係る撮像カメラ３０ａ〜３０ｄを、例えば、図１０に示すような配置構成で環状の経路の所定位置に配置し、上記の検査を含めて実瓶の検査を同一の検査ステージで総合的に行なう構成としている。本例では、検査用搬送機１００の検査テーブル１０の回転によって搬送されて来る実瓶１を、撮像カメラ３０ｂ〜３０ｄによって同一の位置で同時に撮像して、胴部検査手段と沈殿異物検査手段によって胴部の浮遊異物検査と沈殿異物検査とを並行して行なう構成としているが、前述のように、沈殿異物等の底部検査用の撮像手段３０ｄは、複数台の撮像カメラをそれぞれ別の位置に配置して、複数の方向からそれぞれ撮像した画像をもとに全ての底部領域を検査する構成とするのが好ましい。なお、実瓶の胴部のラベル等に印刷されている使用期限等の表記のかすれを検査する「プリントかすれ検査」に係わる撮像カメラ３０ｅを２台配置して、その検査も行なうようにしているが、ここでは説明を省略する。
【００５１】
上述のような検査システムの構成において、その動作例を説明する。検査システムの検査手段４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）では、搬送されて来る実瓶の該当の検査領域を撮像した撮像手段３０（３０ａ、３０ｂ／３０ｃ、３０ｄ）からのアナログ映像信号を入力し、例えば、その映像信号を微分して所定の閾値と比較し、微分値の変化量の大きい部分を強調処理した信号レベルと基準レベルとを比較して、リアルタイムに異物を検出する。その際、２つの微分スライス（白色系異物帯域，黒色系異物帯域）を同時にかけて、黒色系、白色系２種類の異物を２つの違った輝度レベルで同時に検出することで、被検査体である実瓶内の多種の異物を検出できるようにしている。そして、異物等の欠陥が存在すると判定した場合は、不良品と判断し、Ａ／Ｄ変換器を介して不良品としての検査結果（不良検査項目に対する数値データ等）を出力するようにしている。本発明に係わる検査システムでは、検査結果がコンピュータ等から成る制御手段に送信されて記録されると共に、制御手段の制御の下に、生産ラインを止めることなく、図示されない排除機構により不良品が自動的に排除される構成となっている。
【００５２】
ここで、図１０に示した撮像カメラ３０ａ〜３０ｄによって撮像した実際の画像の例と、その画像を２値化処理した画像の例を示して、本発明に係る異物検査システムにおいて、異物が画像中にどのように現れるかを説明する。
【００５３】
図１１（Ａ）は、撮像カメラ３０ａで撮像した画像（生画像）を示し、図１１（Ｂ）は、検査手段４０ａの画像処理部で２値化処理した画像（２値化画像）を示している。図１１（Ａ）の生画像中の矢印で示す異物（毛髪）の例のように、撮像カメラの視点の反対側の液面輪郭線の部分（傾斜した液面の下方の部分）は光学的に除去され、傾斜した液面の下方の液面輪郭線部分から上方の液面輪郭線部分へ移動中や移動して静止中の異物が明確なものとなる。そして、図１１（Ｂ）に示すように、２値化処理後の画像では一層鮮明に異物が現れ、検査手段４０ａの判定部によって異物判定を確実に行なうことができる。
【００５４】
図１２（Ａ）は、撮像カメラ３０ｂ（又は３０ｃ）で撮像した画像（生画像）を示し、図１２（Ｂ）は、検査手段４０ｂの画像処理部で２値化処理した画像（２値化画像）を示している。図１２（Ａ）の生画像中の点線丸枠内で示す異物（眉毛）の例のように、胴部外面の凹凸部分は光学的に除去され、胴部の浮遊異物が明確なものとなる。そして、図１２（Ｂ）に示すように、２値化処理後の画像では一層鮮明に異物が現れ、検査手段４０ｂの判定部によって異物判定を確実に行なうことができる。なお、本例では、高速搬送中の遠心力によって、カメラの視点側の胴部内面に浮遊異物が移動するので、より明確に異物を捉えることができる。
【００５５】
図１３（Ａ）は、撮像カメラ３０ｄで撮像した画像（生画像）を示し、図１３（Ｂ）は、検査手段４０ｃの画像処理部で２値化処理した画像（２値化画像）を示している。図１３（Ａ）の生画像中の点線丸枠内で示す異物（ガラス片）の例のように、底部内面の輪郭線部分と胴部外面の凹凸部分は光学的に除去され、底部の沈殿異物が明確なものとなる。そして、図１３（Ｂ）に示すように、２値化処理後の画像では一層鮮明に異物が現れ、検査手段４０ｃの判定部によって異物判定を確実に行なうことができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、前述のように、投光手段の光源としては所定の赤外光を発する赤外光源を使用しており、照射光を所定の赤外光とすることにより、外部から見ることのできない異物や傷を検出できるようにしている。異物検査に所定の赤外光を使用する例は、本出願人による特願２０００−３５７６６５、２００１−１８０５５に説明されている。即ち、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光を赤外光源よりパワー０．７ｍＷ〜１００Ｗの範囲で照射し、被検査体からの透過光を対物レンズで集光してＣＣＤセンサで受光すると、異物を検出することができる。ＣＣＤセンサは青から近赤外まで伸びた広く高い波長感度特性（受光器が反応する範囲の波長と感度）を有しており、光子を捉える量子効率が高い。写真の量子効率はせいぜい２〜３％であるが、ＣＣＤセンサでは９０％にも達する。また、ＣＣＤセンサは同時に測定できる明るさの最低と最高の比（ダイナミックレンジ）が大きく、直線性が良いという特色を持つ。
【００５７】
このような特徴を有する結果、ＣＣＤセンサ上に透過光が当たった時に自由電子が発生する現象（光電効果）を利用して区画の中に電子を貯め、一定の時間の露光の後にその電子を順番に読み出すだけで、水溶液のような光透過率の高い分子の場合には、水溶液が色付きや真っ黒でも水溶液を透明に変えてしまう作用を有することが分った。水溶液が透明で、容器が色付きの場合も同様である。
【００５８】
なお、本発明は、液体が充填されている容器のうち特にガラス瓶に好適に適用されるが、ガラス製以外の瓶類にも適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、検査の弊害となる部分の像を除外した画像が得られるようにして、異物を明確に結像させるようにしているので、瓶の表面の凹凸形状等に影響されることなく、実瓶の内部の異物を確実に検出することができる。そのため、異物が入った製品の出荷による危害発生を未然に防止することができる。
【００６０】
特に、実瓶の液面浮遊異物の検査においては、遠心力によって液面を傾斜させて液面浮遊異物を液面の高い方に移動させることで、装飾やラベルが存在しない部分に異物を移動させると共に、液面浮遊異物の検査の弊害となる液面輪郭線の部分が消失した画像が得られるようにしているので、微細な異物を含む液面浮遊異物を確実に検出することができる。また、胴部の検査においては、型の継目線や、胴部の外面に形成された装飾など、胴部検査の弊害となる部分が消失した画像が得られるようにしているので、胴部外面の凹凸形状に影響されることなく、胴部の浮遊異物や付着異物を確実に検出することができる。さらに、沈殿異物の検査においては、底部外面のナーリングや刻印、安い瓶などの瓶底の肉厚変化など、沈殿異物検査の弊害となる部分に影響されない画像が得られるようにしているので、沈殿異物を確実に検出することができる。
【００６１】
更に、ロータリー式の検査テーブルを用いて連続的に且つ高速で検査するようにしているので、高速大量生産ラインにおける加工製造後のバイアルや充填後製品の欠陥を全品検査することができ、信頼性及び歩留まりを向上させることができる。更に、所定の赤外光源を使用して、外部から見ることのできない異物や傷を検出できるようにしているので、充填される液体又は瓶の一方、あるいは両者が色付きであっても、異物を確実に検出することができると共に、目視では検査できなかった不良製品を確実に排除することができる。そのため、危害発生を未然に防止し、製品の一層の安全性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液面浮遊異物を検査する検査装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明における液面異物検査での撮像画像の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る胴部の異物を検査する検査装置の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる実瓶の例とその胴部検査での撮像画像の一例を示す模式図である。
【図５】本発明に係る沈殿異物を検査する検査装置の一例を示す模式図である。
【図６】本発明に係わる実瓶の例とその沈殿異物検査での撮像画像の一例を示す模式図である。
【図７】本発明に係る検査システムの検査搬送機の構成例を示す平面図である。
【図８】図７の検査用搬送機の一部断面側面図である。
【図９】本発明における被検査体の固定部の構成例を示す一部断面側面図である。
【図１０】本発明に係る検査システムの各撮像カメラの配置構成の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明による液面異物検査での撮像画像の一例を示す画像図である。
【図１２】本発明による胴部検査での撮像画像の一例を示す画像図である。
【図１３】本発明による沈殿異物検査での撮像画像の一例を示す画像図である。
【図１４】従来の検査装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  被検査体（実瓶）
１０  検査テーブル
１１  載置部（硬質ガラスフィルタ）
１２  スクリュー
１３  搬送コンベア
１４ａ，１４ｂ  スターホイール盤
１５  拘持手段（クランプ）
１５ａ  天板（透明板）
１５ｂ  支持部材
２０  投光手段
２０ａ  液面異物検査用投光手段
２０ｂ，２０ｃ  胴部検査用投光手段
２０ｄ  沈殿異物検査用投光手段
３０  撮像手段
３０ａ  液面異物検査用撮像手段
３０ｂ，３０ｃ  胴部検査用撮像手段
３０ｄ  沈殿異物検査用撮像手段
４０  検査手段
４０ａ  液面異物検査手段
４０ｂ  胴部検査手段
４０ｃ  沈殿異物検査手段
１００  検査用搬送機
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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