JP2000298103A

JP2000298103A - 透明容器内粉末の異物検査装置

Info

Publication number: JP2000298103A
Application number: JP10820699A
Authority: JP
Inventors: Hideo Inoue; 秀夫井上; Toshiyuki Wakasa; 俊幸若狭; Hironori Takahashi; 宏典高橋; Kazuhiro Inaba; 一弘稲葉
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】充填された粉末内に混入した異物を精度良く
検出でき、また、粉末と略等しい比重の異物に対しても
検出可能な透明容器内粉末の異物検査装置を提供する。【解決手段】透明容器に充填された粉末内に異物が混
入しているかを検査する異物検査装置であって、容器を
加振して粉末を容器内で対流させる加振手段と、加振手
段により加振された容器内の粉末表面を複数回撮像する
撮像手段と、撮像手段により撮像された複数の画像を用
いて、粉末の濃淡レベルとは異なる異物を検出する異物
検出手段と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明容器内に充填
された粉末を検査する異物検査装置に関し、特に、バイ
アル壜等の透明容器に充填された粉末注射薬等の異物検
査に用いて好適な透明容器内粉末の異物検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、用時溶解粉末注射剤等が充填され
たバイアルの製造工程においては、バイアル壜の空容器
に粉末を充填して密閉した後に、この容器を無菌室外の
検査工程に送り、作業員が手作業にて検査を行ってい
た。この手作業による検査は、通常、作業員が容器を手
に持って目視により容器の外観検査をした後、２個の容
器を相互に軽く打ち合わせて粉末を薄く広げた状態に
し、目視により粉末内に異物が混入しているか否かを確
認するものである。このような手作業による検査の場
合、ガラス片や金属片等の比重の大きな異物を確認する
ことは容易であるが、繊維等の粉末より比重の小さな異
物については粉末との分離、浮上が困難で、偶然に粉末
表面や底面に出現したものが確認できる程度であった。
このため、従来の手作業による目視検査では検査精度や
生産性に問題があり、コストアップが避けられない等の
種々の問題があった。このような事情から、近年、この
種の検査を自動的に行う装置が開発されてきた。例え
ば、バイアル壜等の透明容器に回転もしくは振動を与
え、粉末と該粉末内の異物とを比重差を利用して分離
し、この分離された状態を撮像して画像処理によって異
物を検出する異物検査装置が特開平２−１８７６４６号
公報、特開平３−５１７４８号公報等に開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の異物検査装置にあっては、粉末に対する比重差に基
づいて異物を分離させることで検出していたため、粉末
と略等しい比重の異物に対しては、加振等によって粉末
表面に分離浮上させたり、選択的に粉末内から飛び出さ
せて分離することができず、異物検査が困難であった。
また、目視による方法にあっては、粉末と略等しい比重
の異物は、加振することで一時的に容器内で観察可能に
出現することはあっても、その出現頻度は充分なもので
はなく、異物を見逃す可能性が高くなり、検査ミスが生
じやすいといった問題があった。

【０００４】本発明はこのような従来の問題に鑑みてな
されたもので、充填された粉末内に混入した異物を精度
良く検出でき、また、粉末と略等しい比重の異物に対し
ても検出可能な透明容器内粉末の異物検査装置を提供す
ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の請求項１に係る透明容器内粉末の異物検査装置
は、透明容器に充填された粉末内に異物が混入している
かを検査する異物検査装置であって、前記容器を加振し
て粉末を容器内で対流させる加振手段と、該加振手段に
より加振された容器内の粉末表面を複数回撮像する撮像
手段と、該撮像手段により撮像された複数の画像を用い
て、画像内の濃淡レベルに応じて異物を検出する異物検
出手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００６】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
粉末が充填された透明容器を加振手段により加振して粉
末を容器内で対流させる一方、撮像手段により容器内の
粉末表面を複数回撮像する。そして、得られた複数の撮
像画像を用いて、映出された画像内の濃淡レベルに応じ
て異物を異物検出手段により検出する。これにより、容
器内の粉末が振動により対流されて新しい粉末表面が次
々と現れるようになり、粉末内に混入された異物が粉末
表面に出現する頻度が増加する。そして、この粉末表面
を複数回撮像することで、異物を検出する確率が増加し
て、以て、より確実な異物検査を行うことができる。

【０００７】請求項２記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記加振手段が、水平保持された容器の底部に
振動吸収体からなる直線状突起を、該底部に平行な面内
で水平から所定角度傾斜させて当接させる押し当て部材
を備えていることを特徴とする。

【０００８】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
押し当て部材を容器の底部に当接させることにより、容
器内の粉末は直線状突起の傾斜方向とは反対方向に傾斜
して、粉末が容器内を速いサイクルで回転対流するよう
になる。これにより、粉末内の異物が粉末表面に出現す
る頻度が格段に増加して、異物をより確実に検出できる
ようになる。

【０００９】請求項３記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記異物検出手段が、前記撮像手段により撮像
された複数の画像の少なくとも一部の領域を画像間演算
することにより合成画像を形成し、得られた合成画像の
濃淡情報に基づいて異物を検出することを特徴とする。

【００１０】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
複数の撮像画像に対して少なくとも一部の領域を画像間
演算することにより、余分な画像情報が削除されて画像
処理の計算負担を軽減でき、また、粉末表面が撮像され
た複数の画像を一枚の画像に合成することで、異物の検
出処理を簡略化することができる。

【００１１】請求項４記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記異物検出手段が、前記粉末と略等しい比重
の異物を検出することを特徴とする。

【００１２】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
容器に振動が負荷されることで粉末と略等しい比重の異
物は容器内で粉末と共に対流し、この対流動作によって
異物が粉末表面に出現する頻度が増加して異物の検出精
度を向上できる。

【００１３】請求項５記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記撮像手段が、前記容器の搬送途中の所定区
間内で、容器の移動に追従して同一容器を連続的に撮像
することを特徴とする。

【００１４】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
容器の搬送途中に設定した所定の区間内で、容器の移動
に追従して同一の容器を撮像手段により連続的に撮像さ
れる。これにより、搬送を停止させることなく連続的に
複数回撮像することができ、異物検査装置の検査処理能
力を向上できる。

【００１５】請求項６記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記撮像手段は、撮像する容器までの光路の途
中に、傾斜角度が変更可能なミラーを介装し、前記容器
の移動に同期してミラーの傾斜角度を変更することで追
従することを特徴とする。

【００１６】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
撮像する容器までの光路の途中に介装したミラーの傾斜
角度を容器の移動に同期して変更することにより、同一
の容器を連続して撮像視野に収めることができ、簡単な
構成で容器の移動に追従した撮像を行うことができる。

【００１７】請求項７記載の透明容器内粉末の異物検査
装置は、前記異物検出手段は、異物を検出したときに異
物検出信号を出力すると共に、該異物検出信号に基づい
て異物が検出された容器を搬送中に選別して収容する選
別収容部を備えたことを特徴とする。

【００１８】この透明容器内粉末の異物検査装置では、
異物が検出されると異物検出手段から異物検出信号が出
力され、選別収容部はこの異物検出信号を受けて異物が
検出された容器を搬送中に選別して収容する。これによ
り、良品・不良品の選別が行なわれる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係る透明容器内粉末の異
物検査装置の好適な実施の形態を、図面を参照して以下
に詳細に説明する。図１に本発明に係る透明容器内粉末
の異物検査装置の正面図を、図２に本発明に係る透明容
器内粉末の異物検査装置の平面図を示した。

【００２０】まず、図１及び図２を用いて透明容器内粉
末の異物検査装置の概要を説明する。本実施形態の異物
検査装置１００は、例えば透明なバイアル壜（以降、単
に容器と称する）に被検査対象となる淡色（例えば白
色）の粉末が容積比で１／１０〜２／１０程度充填され
た容器を、搬送しながら加振することで粉末を容器内で
対流させ、この対流された粉末の表面を撮像装置により
繰り返し撮像し、得られた撮像画像から粉末表面に出現
する濃色（例えば黒色）の異物を検出して、異物の有無
に応じて容器を選別収容するものである。

【００２１】この異物検査装置１００は、多数の容器を
載置すると共にこれらを整列させて後段に供給する容器
供給部Ａと、容器供給部Ａから供給される容器を整列搬
送しつつ加振する一方、容器内の粉末を撮像して異物を
検出する異物検出部Ｂと、異物検出部Ｂによる異物検出
結果に応じて容器を良品・不良品に選別して収容する選
別収容部Ｃと、を備え、さらに、これら各部を制御する
図示しない制御部を備えている。

【００２２】ここでいう異物とは、例えば段ボール等が
焦げた濃色の異物（黒異物）、ガラス、繊維、金属等が
挙げられ、異物検出部Ｂは上記各異物の種類に対応して
それぞれ設けられている。即ち、異物検出部Ｂは、黒異
物を検出するための黒異物検出部Ｂ１と、異物検出を助
長する加振部Ｂ２と、ガラス片を検出するためのガラス
検出部Ｂ３と、繊維片を検出するための繊維検出部Ｂ４
と、金属片を検出するための金属検出部Ｂ５とから構成
される。本発明は、特に黒異物検出部Ｂ１によって、異
物の濃淡レベルが粉末の濃淡レベルとは異なることを利
用して、この濃淡レベルに応じた異物検出を行い、そし
て、粉末と略等しい比重の異物を検出可能としたことに
特徴を有している。

【００２３】次に、異物検査装置１００の構成及びその
作用を順次説明する。まず、容器供給部Ａは、図２に示
すように、載置された容器１０を一方向に搬送する供給
コンベヤ１１と、螺旋状の溝が周面に形成され容器１０
を水平搬送する供給スクリュー１２と、周面全体に亘っ
て複数の溝部が形成され、各溝部の内面に設けた吸引孔
から真空吸引することで溝部にそれぞれ容器１０を保持
して回転する第１の供給スターホイール１３と、該第１
の供給スターホイールとは約４５゜の角度を持たせて配
設され第１の供給スターホイール１３からの容器１０を
真空吸引により溝部で受け取り、直立した容器１０を水
平姿勢に変換する第２の供給スターホイール１４と、第
２のスターホイール１４から供給された水平姿勢の容器
１０をチェーンコンベヤ上に取り付けたローラ間に載置
して水平搬送する供給ローラコンベヤ１５と、詳細は後
述する差し込み装置とから構成されている。前記供給ス
クリュー１２、第１及び第２の供給スターホイール１
３、１４は、例えば樹脂材料により形成することができ
る。

【００２４】これにより、供給コンベヤ１１上に載置さ
れた容器１０は供給スクリュー１２側に寄せられて、供
給スクリュー１２の螺旋状の溝に係合される。そして、
供給スクリュー１２の回転により、容器１０は１個ずつ
等ピッチで整列されて第１の供給スターホイール１３に
搬送される。第１の供給スターホイール１３の位置に搬
送された容器１０は、周面の溝に吸着され、第１の供給
スターホイール１３の回転に伴って第２の供給スターホ
イール１４の位置に搬送される。そして、第１の供給ス
ターホイール１３から第２の供給スターホイール１４に
容器１０が受け渡され、さらに第２の供給スターホイー
ル１４の回転により容器１０は直立姿勢から水平姿勢に
変換される。次いで、供給ローラコンベヤ１５の位置に
搬送された容器１０は第２の供給スターホイール１４に
よる吸着が解除され、ローラ間に載置されて異物検出部
Ｂに搬送される。

【００２５】異物検出部Ｂは、本実施形態においては、
黒異物検出部Ｂ１、ガラス検出部Ｂ３、繊維検出部Ｂ
４、金属検出部Ｂ５の順に配置され、この順序で検出処
置が行われるが、勿論、各検査の順序を適宜変更しても
構わない。黒異物検出部Ｂ１は、容器内の粉末を加振に
より容器内で対流させながら、粉末表面を複数回撮像す
ることにより、粉末の比重と略等しいために分離されず
にく粉末と共に対流する黒異物を検出するものである。
まず、黒異物検出部Ｂ１の構成を詳細に説明する。

【００２６】図３に、図２の領域Ｘを詳細に示した黒異
物検出部Ｂ１の部分拡大平面図を示した。供給ローラコ
ンベヤ１５のローラ間に載置された容器１０は、供給ロ
ーラコンベヤ１５の終端部側で図示しない差し込み装置
により、容器１０の首部が保持搬送装置１８の保持具１
９に差し込まれ、保持具１９に保持されて搬送される。
保持搬送装置１８は、容器１０の首部が保持される複数
の保持具１９を無端の駆動チェーン２０により水平方向
に搬送するもので、図４の分解斜視図、及び図５の水平
断面図に示すように、個々の保持具１９は、フランジ２
１に嵌合されて取り付け板２２に固定される。そして、
取り付け板２２は、スライドベアリング等により上下動
可能とする保持具上下スライド部２３を介して保持搬送
装置１８に取り付けられる。

【００２７】保持具１９は、樹脂材料によって容器保持
側を、外周面が円筒形状、内周面が容器１０の首部形状
に沿うように形成し、且つその円周に六割りの切れ目１
９ａを入れて、内径を拡径可能に形成している。さら
に、容器保持側の周面に切れ目１９ａにより断続される
環状溝１９ｂを形成し、この環状溝１９ｂにゴムリング
２５を装着している。このゴムリング２５により、拡径
時に締め付け力を生じるようになり、容器１０を安定し
て保持することができる。

【００２８】即ち、この保持具１９によれば、図５に示
すように、図示しない差し込み装置により容器１０の首
部を保持具１９内に挿入することで、保持具１９は、一
旦容器１０の首部によって拡径された後、首部のくびれ
部を通過したとき縮径し、容器１０を保持する。つま
り、ワンタッチで容器１０が保持具１９に装着される。

【００２９】そして、保持搬送装置１８に容器１０が保
持された直後に、図１及び図６に示す金属製の粉落とし
棒２７によって誤検出の要因となる容器１０内面上部に
付着した粉末を叩き落とす。具体的には、容器１０の側
面に一方の端部を当接させ、他方の端部を回転自在に固
定側に取り付けた金属製の粉落とし棒２７が、容器１０
の搬送に伴って一方の端部が次の容器に乗り移るとき、
振り子動作により次なる容器１０の側面を軽く叩く。こ
れにより、容器１０内面上部に付着した粉末が落下して
粉体の観察が容易となる。

【００３０】次に、黒異物検出部Ｂ１における黒異物検
出手順を説明する。保持搬送装置１８に保持された容器
１０は検出ステージへ搬送される。検出ステージは、図
３のＤ方向矢視図である図７に示すように、異物検査装
置１００本体側に固設された直進フィーダからなる第１
加振装置３０と、該第１加振装置３０の振動体に取り付
けられ、先端を容器１０の側面下側に容器底部に向けて
約２５゜〜３５゜の傾斜角度θを有して当接させた振動
付与部材３１を備えている。この振動付与部材３１は、
単体としては図８に示すように容器１０に当接する部分
が直線状に形成されており、この容器との当接部分には
容器保護用として樹脂製の振動板３２が取り付けられて
いる。第１加振装置３０により振動付与部材３１を介し
て容器を４０〜６０Ｈｚの振動で加振させると、粉末は
容器内で対流するようになる。ここで、上記第１加振装
置３０、振動付与部材３１、振動板３２は加振手段に相
当する。

【００３１】また、検出ステージは、図７に示すよう
に、容器１０を加振する際に保持具１９の上下動を制限
する上部保持具固定ガイド３５、下部保持具固定ガイド
３６を備えている。この上部保持具固定ガイド３５の下
端面がフランジ２１の上端に当接し、下部保持具固定ガ
イド３６の上端面がフランジ２１の下端に当接すること
で、保持具１９の上下動を規制している。これにより、
容器１０が加振された際のガタつきを防止でき、容器１
０内の粉末に対する振動効果を高めることができる。

【００３２】そして、検出ステージは、図３及び図７に
示すように、第１加振装置３０による加振時に容器１０
内の粉末を効率良く対流させるため、検査ステージ内の
各容器１０に対応する複数の押し当て部材４０を有する
押し当て部材移動用コンベヤ４１を備えている。各押し
当て部材４０は、チェーン駆動によって搬送され、保持
搬送装置１８により搬送される容器１０に同期して、容
器１０の底面に当接しつつ水平移動する。具体的には、
押し当て部材４０の裏面には上下２段の駆動チェーンが
取り付けられ、これらをスプロケット４１ａ，４１ｂに
より駆動することで、押し当て部材４０を保持搬送装置
１８の搬送速度と等速度で巡回移動させている。

【００３３】この押し当て部材４０の容器１０側には、
振動吸収体であるゴム板４２が水平面から約４５゜の角
度で傾斜して取り付けられており、直線状の突起を形成
するゴム板４２の端面を容器１０に当接させている。こ
の傾斜配置されたゴム板４２により、図９に示すよう
に、容器１０内の粉末が、第１加振装置３０による加振
によってゴム板４２の傾斜方向とは逆方向に粉末表面４
３が傾くことになる。これにより粉末は、加振に伴い、
容器１０の側面に沿って上方に移動し（ｆ１）、頂部Ｐ
１に到達して崩れ、斜め下の底部Ｐ２方向に落下する
（ｆ２）。そして底部Ｐ２に落下した粉末は再度容器側
面に沿って上方に移動する。このような回転対流を生じ
させることにより、粉末の対流サイクルを速めることが
でき、以て、新しい粉末表面４３が次々と現れて、粉末
の内容物全体をいち早く、且つ均等に確認することがで
きる。

【００３４】以上をまとめると、検出ステージにおいて
は次のようにして容器１０内の粉末を対流させている。
即ち、図１０に要部を概略的に示したように、容器１０
が保持された保持具１９を、上部保持具固定ガイド３５
と下部保持具固定ガイド３６との間でフランジ２１を挟
み込みながら搬送すると共に、振動板３２の振動により
容器１０を加振する。これにより粉末が容器１０内で対
流し、さらに、押し当て部材４０を容器１０の底面に押
し当てることで、粉末表面が押し当て部材４０のゴム板
４２の傾斜方向とは逆方向に粉末表面が傾き、粉末の対
流がより活発に行われるようになる。その結果、粉末内
に黒異物が存在した場合に、粉末表面に黒異物が出現す
る頻度が増加して、黒異物の検出をより確実にできる。

【００３５】次に、黒異物検出部Ｂ１における撮像装置
の構成を説明する。図１に示すように、黒異物検出部Ｂ
１の保持搬送装置１８上方に配設された撮像手段として
の撮像部５０により、容器１０内の粉末表面を繰り返し
撮像する。図１１に、図１の領域Ｙの詳細な構成と撮像
のための光路を表す説明図を示した。図１１に示すよう
に、撮像部５０は光軸を略水平方向に向けて配置された
３台の例えばＣＣＤカメラであるＴＶカメラ５１ａ、５
１ｂ、５１ｃと、各ＴＶカメラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ
の光路前方にそれぞれ回動可能に軸支されたミラー５２
ａ、５２ｂ、５２ｃと、を備えている。これらのミラー
５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、図１２に示すように、電動
シリンダ５３の前進後退動作をクランクアーム５４とギ
ア５５、５６の組み合わせにより回転動作に変換するこ
とで、回動自在に構成されている。これにより、各ＴＶ
カメラの撮像範囲は、ミラー５２ａ、５２ｂ、５２ｃの
傾斜角度を制御することで簡便に変更できる。なお、本
実施形態ではＴＶカメラを３台用いているが、搬送速度
等の諸条件に応じて適宜増減して構成することが好まし
い。

【００３６】次に、上記構成の撮像部５０による黒異物
検出のための撮像手順を説明する。図１１に示すよう
に、保持搬送装置１８により整列搬送された容器１０に
対し、位置ａ₀の容器をＴＶカメラ５１ａで捉え、位置
ｂ₀の容器をＴＶカメラ５１ｂで捉え、位置ｃ₀の容器を
ＴＶカメラ５１ｃで捉える。各容器１０は、保持搬送装
置１８の搬送動作により各位置ａ₀、ｂ₀、ｃ₀から図中
の右方向へ移動するが、この移動に追従するように、ミ
ラー５２ａ、５２ｂ、５２ｃの傾斜角度を連続的に変化
させることで追従動作させ、各ＴＶカメラ５１ａ、５１
ｂ、５１ｃに同一容器の映像が供給できるようにする。

【００３７】これにより、例えばＴＶカメラ５１ａは、
位置ａ₀の容器を位置ａ₀から位置ａ ₁までミラー５２ａ
を追従動作させることで同一容器を搬送しつつ連続的に
撮像することができる。なお、本実施形態では、ミラー
５２の追従開始時から追従終了時まで撮像を繰り返し、
１回の追従動作中に合計約７０枚の画像を撮像してい
る。そして、容器が搬送されて位置ａ₁に到達したとき
にミラー５２ａは一旦追従動作を停止して、その後、ミ
ラー５２ａの傾斜角度を初期状態の位置ａ₀の位置に高
速復帰させる。これにより、次なる容器（図中の位置ａ
₂の容器がミラー復帰時には位置ａ₀の位置に移動してい
る。）の撮像準備を完了する。他のＴＶカメラ５１ｂ、
５１ｃに対するミラー５２ｂ、５２ｃも同様に追従動作
させることで、容器は３個一組で撮像されつつ搬送され
ることになる。このように搬送移動中の対象物であって
も、搬送を停止させることなく連続的に撮像することが
できるため、異物検査装置の検査処理能力を向上でき
る。なお、上記３つのミラー５２ａ、５２ｂ、５２ｃは
必ずしも同期して動作させる必要はなく、それぞれ異な
るタイミングで動作させ、後述する画像処理の計算負担
を分散化することが好ましい。

【００３８】なお、図７に示すように、撮像部５０近傍
の容器１０の下方には下部照明装置５７を設け、斜め上
方には上部照明装置５８を設けており、容器１０内の粉
末を均一に照明している。

【００３９】次に、各ＴＶカメラによる撮像画像から黒
異物を検出する手順を説明する。図１３は、粉末が充填
された容器１０をＴＶカメラにより撮像した撮像画像６
０を示している。この撮像画像６０の画像信号は、異物
検出手段としての図示しない制御部の画像処理装置に入
力され、黒異物検出に用いる検査ウィンドウ６１内の画
素に対して、例えば６４０×４８０の画素サイズで８bi
t階調の濃淡データに変換される。そして、変換された
検査ウィンドウ６１内の画像データは画像処理装置の画
像メモリに記憶される。この検査ウィンドウ６１の領域
は、異物検査装置１００の初期設定時等に予め設定され
る。

【００４０】図１４は、撮像開始後の１枚面の撮像画像
であり、粉末表面に黒異物Ｇ１が出現した様子を示して
いる。図１５は、撮像開始後の２枚目の撮像画像であ
り、粉末の対流により粉末表面上を移動した黒異物Ｇ２
（黒異物Ｇ１と同一の異物）の様子を示している。

【００４１】そして、図１４及び図１５の検査ウィンド
ウＷ１、Ｗ２内の画像データを画像間演算により合成す
ると、図１６に示すように異物Ｇ１、Ｇ２が異なる位置
に現れることになる。これを撮像回数分繰り返し行い、
本実施形態のように約７０枚の撮像画像に対して画像間
演算により合成すると、図１７に一例として示すように
異物の軌跡６２、並びに単発的に出現した異物の跡６３
が得られる。また、粉末表面のエッジ部６４も同時に撮
像されるが、エッジ部６４の濃淡差は小さく、且つ撮像
の度に位置が変動しているため、画像を合成してもぼや
けたものとなる。

【００４２】次いで、合成された画像に対し、予め設定
したしきい値に基づいて２値化処理を行うと図１８に示
すように、エッジ部６４が消失して黒異物だけの画像と
なる。また、黒異物が出現しなかった場合には、何も映
出されない画像となる。ここで、２値化処理した画像に
対し、検査ウィンドウ内の異物に相当する画素数を計数
し、予め設定された感度レベルと比較する。計数された
画素数が設定感度レベル以上である場合には、黒異物が
存在していると判断して不良検知信号を出力する。ま
た、設定感度レベルより少なかった場合には、黒異物の
存在しない良品と判断する。ここで、合成した画像を２
値化処理するタイミングは、前述したミラー５２ａ、５
２ｂ、５２ｃの追従動作終了時の信号に基づいて設定す
ることができる。このように、撮像した画像の一部を検
査ウィンドウとして設定することにより、画像処理の計
算負担を軽減でき、処理速度を向上させることができ
る。また、ウィンドウ内の画像データを一枚の画像に合
成することにより、異物の検出処理を簡略化することが
できる。

【００４３】なお、この黒異物検出部Ｂ１においては、
黒異物を検出する以外にも、繊維や金属を検出する場合
もある。

【００４４】次いで、黒異物検出部Ｂ１を通過した容器
１０は、後段の加振部Ｂ２に搬送される。加振部Ｂ２
は、予加振装置７０と、第２加振装置７７、第３加振装
置７８、第４加振装置７９とから構成される。予加振装
置７０は、駆動モータ７１によりクランクロッド７２を
駆動することで、クランクロッド７２に接続された樹脂
製の予加振板７３を上下動作させ、この予加振板７３の
上下動作によって保持搬送装置１８上を搬送される容器
１０底面を叩くものである。従って、第１の加振装置３
０と比較して、振幅のより大きな振動を付与することが
でき、これにより、粉末内のガラス、繊維、金属等の異
物を、粉末との比重差に応じて粉末上面又は下面に一気
に分離させ、後段の加振装置による粉末内からの異物分
離を容易にしている。

【００４５】なお、予加振装置７０の搬送下流側には、
ガラス、繊維、金属検出用の金属製の粉落とし棒７５が
設置され、前述した黒異物検出部Ｂ１の搬送上流側の粉
落とし棒２７と同様に容器１０の内面上部に付着した粉
末を落下させる。

【００４６】予加振装置７０及び粉落とし棒７５を通過
した容器１０は、第２加振装置７７、第３加振装置７
８、第４加振装置７９の順に搬送され、容器１０を順次
異なる振動強度で加振される。これらの第２加振装置７
７、第３加振装置７８、第４加振装置７９は、第１加振
装置３０同様に、それぞれ樹脂製の振動板を備え、該振
動板の先端を容器１０の側面底部に接触させて容器１０
を加振する。ここで、各加振装置の振動加速度は、第２
加振装置を大、第３加振装置を中、第４加振装置を小に
設定して、この順に容器１０を順次振動させるようにす
る。この振動により粉末内部に混入している異物（ガラ
ス、繊維、金属）は、比重の小さいものが浮上して、比
重の大きいものが沈下することで分離される。

【００４７】次に、予加振装置７０を通過した容器１０
は、ガラス検出部Ｂ３、繊維検出部Ｂ４、金属検出部Ｂ
５に順次搬送される。以下に、これらのガラス検出部Ｂ
３、繊維検出部Ｂ４、金属検出部Ｂ５の詳細を順次簡単
に説明する。ガラス検出部Ｂ３は、保持搬送装置１８の
下方に設けられた下部照明装置８０と、上方より撮像す
るＴＶカメラ８１と、下部照明装置８０からの光が直接
的にＴＶカメラ８１に入射されないように遮光する遮光
板８２とを備えている。ガラス検出部Ｂ３に搬送されて
きた容器１０は、容器１０の下方から下部照明装置８０
により照明される。ここで、容器内にガラス片が存在し
た場合には、ガラス片が乱反射することによりＴＶカメ
ラ８１で撮像した際に明るく映出される。一方、容器内
の粉体は遮光性を有するため暗く映出される。その結
果、ＴＶカメラ８１による撮像画像には、容器内にガラ
ス片が存在しない場合、暗い粉体だけが映出され、容器
内にガラス片が存在する場合、暗い粉体内に明るいガラ
ス片が映出された画像となる。従って、映出された画像
に対して２値化処理等を施すことにより、ガラス片を容
易に検出することができる。

【００４８】繊維検出部Ｂ４は、容器内の粉末より比重
の小さい異物を検出するもので、保持搬送装置１８の下
方に下部照明装置８４、また上方に上部照明装置８５、
そして上方から容器１０を撮像するＴＶカメラ８６とを
備えている。この繊維検出部Ｂ４では、加振により粉末
表面に浮上した異物をＴＶカメラ８６により撮像し、得
られた撮像画像から繊維を検出する。この繊維検出部Ｂ
４により、繊維以外にも黒異物、金属を検出する場合も
ある。

【００４９】金属検出部Ｂ５は、容器内の粉末より比重
の大きい異物を検出するもので、保持搬送装置１８の上
方に斜め方向から容器１０を照明する上方照明装置８８
と、上方から容器１０を撮像するＴＶカメラ８９とを備
え、前述の下部照明装置８４を用いて容器下方から照明
を行っている。この金属検出部Ｂ５では、加振により粉
末内から容器頭部側に飛び出して容器側面に分離された
異物をＴＶカメラ８９により撮像し、得られた撮像画像
から金属を検出する。この金属検出部Ｂ５により、金属
以外にも黒異物、繊維を検出する場合もある。

【００５０】以上説明した黒異物検出部Ｂ１、ガラス検
出部Ｂ３、繊維検出部Ｂ４、金属検出部Ｂ５によって、
容器内の粉末内に異物が検出された場合には、異物を検
出した検出部から図示しない制御部のシフトレジスタに
各保持具それぞれに割り付けられた識別情報（異物検出
信号）が出力される。これにより、搬送中の個々の容器
に対する良品、不良品判定結果が制御部に登録されるこ
とになる。

【００５１】続いて、上記の異物検出部Ｂを通過した容
器は、選別収容部Ｃに搬送される。選別収容部Ｃは、異
物検出部Ｂで異物が検出された容器と、検出されなかっ
た容器とを選別して収容するものである。この選別収容
部Ｃは、保持搬送装置１８から異物検出部Ｂを通過した
容器を受け取り搬送する収容ローラコンベヤ９０と、前
述の第２の供給スターホイール１４と同様に形成され、
収容ローラコンベヤ９０の終端部から受け取った容器を
水平姿勢から直立姿勢に変換する第１の収容スターホイ
ール９１と、同じく前述の第１の供給スターホイール１
３と同様に形成され、第１の収容スターホイール９１か
ら供給された容器を受け取る第２の収容スターホイール
９２と、さらに、その後段に接続された第３の収容スタ
ーホイール９３とを備えている。また、第２の収容スタ
ーホイール９２の搬送途中で不良品の容器を排出する不
良品排出部９５と、排出された不良品の容器を収容する
不良品収容コンベヤ９６と、良品の容器を収容する良品
収容コンベヤとを備えている。

【００５２】収納ローラコンベヤ９０は、保持搬送装置
１８によって搬送されてきた容器１０を前述の供給ロー
ラコンベヤ１５と同様にローラ間に載置して搬送する。
ここで、容器１０の保持具１９からの保持解除は、図５
に示すように保持解除棒２８を容器１０方向に押し込
み、保持具１９先端を拡径させることで行なわれる。こ
の保持解除棒２８は、保持搬送装置１８の搬送に沿って
連動する図示しないカム機構等によって自動的に保持解
除動作がなされる。

【００５３】第１の収容スターホイール９１は、収納ロ
ーラコンベヤ９０から受け取った容器１０を水平姿勢か
ら直立姿勢に変換し、第２の収容スターホイール９２に
容器１０を受け渡す。そして、第２の収容スターホイー
ル９２は容器１０を搬送する。このとき制御部は、シフ
トレジスタに登録された良品、不良品判定結果を参照し
て、前述の異物検出部Ｂにより不良品と判定された容器
が搬送されてきたときに、不良品排出部９４に搬送タイ
ミングを合わせて排出信号を出力する。これにより不良
品排出部９４の不良品排出シャッターが開き、不良品の
容器を選択的に不良品収容コンベヤ９５に排出する。こ
の不良品収容コンベヤ９５はフラットコンベヤからな
り、不良品排出シャッターが開いたときに不良品の容器
をコンベヤのベルトにより引き出すことで不良品の容器
が排出される。

【００５４】一方、良品の容器は、不良品排出部９４を
そのまま通過して、第３の収容スターホイール９３に容
器が受け渡され、良品収容コンベヤ９６に搬送される。
この良品収容コンベヤ９６はフラットコンベヤからな
り、第３の収容スターホイール９３により搬送されてき
た容器をコンベヤのベルトにより引き出して収容する。

【００５５】以上詳細に説明したように、本実施形態の
透明容器内粉末の異物検査装置１００によれば、粉末が
充填された透明容器を加振手段により加振して粉末を容
器内で対流させる一方、容器内の粉末表面を複数回撮像
し、得られた複数の撮像画像を用いて、映出された画像
内の濃淡レベルに応じて異物を検出することにより、容
器内の粉末が振動により対流されて新しい粉末表面が次
々と現れるようになり、粉末内に混入された異物が粉末
表面に出現する頻度を増加させることができる。そし
て、この粉末表面を複数回撮像することで、異物を検出
する確率が増加して、以て、より確実な異物検査を行う
ことができる。

【００５６】

【実施例】本実施形態の異物検査装置１００を用いて、
下記条件にて異物検査を行った。 (1)容器透明ガラスバイアル壜（φ３３ｍｍ、高さ６
３ｍｍ、容量３０ｍｌゴム栓、アルミキャップ巻き締
め (2)内容物造粒粉末３ｍｌ (3)異物黒異物（段ボール炭化物）、ガラス、繊維、
金属上記条件で異物検査装置１００を約３０本／分の処理速
度で連続運転した結果、いずれの異物に対しても良好な
検出結果が得られ、安定して高精度な異物検査が行え
た。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る透明
容器内粉末の異物検査装置によれば、透明容器を加振し
て粉末を容器内で対流させる加振手段と、該加振手段に
より加振された容器内の粉末表面を複数回撮像する撮像
手段と、該撮像手段により撮像された複数の画像を用い
て、画像内の濃淡レベルに応じて異物を検出する異物検
出手段と、を備えたことにより、粉末が充填された透明
容器内の粉末を対流させることができ、この対流によっ
て新しい粉末表面が次々と現れるようになる。このた
め、粉末内に混入され粉末と略等しい比重の異物が粉末
表面に出現する頻度が増加して、異物検出能力を向上さ
せることができる。そして、撮像手段により容器内の粉
末表面を複数回撮像することで、異物検出の確率を増加
させ、より確実な異物検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透明容器内粉末の異物検査装置の
全体正面図である。

【図２】本発明に係る透明容器内粉末の異物検査装置の
全体平面図である。

【図３】図２の領域Ｘの黒異物検出部の詳細な構成を示
す部分拡大平面図である。

【図４】保持搬送装置と保持具の構成を示す分解斜視図
である。

【図５】保持搬送装置と保持具の構成を示す水平断面図
である。

【図６】粉落とし棒によって容器内面に付着した粉末を
叩き落とす様子を示す図である。

【図７】図３のＤ方向矢視図である。

【図８】振動付与部材単体の構成を示す図である。

【図９】容器内の粉末が押し当て部材により回転対流さ
れる様子を説明する図である。

【図１０】検出ステージの要部を概略的に示す斜視図で
ある。

【図１１】図１の領域Ｙの具体的な構成と撮像のための
光路を示す図である。

【図１２】ミラーの角度を変更する機構を説明する図で
ある。

【図１３】粉末が充填された容器をＴＶカメラにより撮
像した撮像画像を示す図である。

【図１４】撮像開始後の１枚目の撮像画像を示す図であ
る。

【図１５】撮像開始後の２枚目の撮像画像を示す図であ
る。

【図１６】図１４及び図１５の検査ウィンドウ内の画像
データを画像間演算により合成した結果を示す図であ
る。

【図１７】約７０枚の撮像画像に対して画像間演算によ
り合成した一例を示す図である。

【図１８】図１７の合成画像を２値化処理した結果を示
す図である。

【符号の説明】

１０容器１８保持搬送装置１９保持具３０第１加振装置３１振動付与部材３２振動板４０押し当て部材４２ゴム板５０撮像部５１ａ、５１ｂ、５１ｃＴＶカメラ５２ａ、５２ｂ、５２ｃミラー６０撮像画像６１検査ウィンドウＢ異物検出部Ｂ１黒異物検出部Ｇ１、Ｇ２黒異物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋宏典東京都西多摩郡日の出町平井８番地１日鉄鉱業株式会社内 (72)発明者稲葉一弘東京都西多摩郡日の出町平井８番地１日鉄鉱業株式会社内Ｆターム(参考） 2G051 AA28 AB15 BC04 BC10 CA03 CA04 DA02 DA06 DA20 EA11 EB01 ED01 ED04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明容器に充填された粉末内に異物が混
入しているかを検査する異物検査装置であって、前記容器を加振して粉末を容器内で対流させる加振手段
と、該加振手段により加振された容器内の粉末表面を複数回
撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された複数の画像を用いて、画像
内の濃淡レベルに応じて異物を検出する異物検出手段
と、を備えたことを特徴とする透明容器内粉末の異物検
査装置。
【請求項２】前記加振手段は、水平保持された容器の
底部に振動吸収体からなる直線状突起を、該底部に平行
な面内で水平から所定角度傾斜させて当接させる押し当
て部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の透明容
器内粉末の異物検査装置。
【請求項３】前記異物検出手段は、前記撮像手段によ
り撮像された複数の画像の少なくとも一部の領域を画像
間演算することにより合成画像を形成し、得られた合成
画像の濃淡情報に基づいて異物を検出することを特徴と
する請求項１又は請求項２記載の透明容器内粉末の異物
検査装置。
【請求項４】前記異物検出手段は、前記粉末と略等し
い比重の異物を検出することを特徴とする請求項１〜請
求項３のいずれか１項記載の透明容器内粉末の異物検査
装置。
【請求項５】前記撮像手段は、前記容器の搬送途中の
所定区間内で、容器の移動に追従して同一容器を連続的
に撮像することを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
れか１項記載の透明容器内粉末の異物検査装置。
【請求項６】前記撮像手段は、撮像する容器までの光
路の途中に、傾斜角度が変更可能なミラーを介装し、前
記容器の移動に同期してミラーの傾斜角度を変更するこ
とで追従することを特徴とする請求項５記載の透明容器
内粉末の異物検査装置。
【請求項７】前記異物検出手段は、異物を検出したと
きに異物検出信号を出力すると共に、該異物検出信号に
基づいて異物が検出された容器を搬送中に選別して収容
する選別収容部を備えたことを特徴とする請求項１〜請
求項６のいずれか１項記載の透明容器内粉末の異物検査
装置。