JP2000314705A

JP2000314705A - 物品の側面検査装置

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Publication number: JP2000314705A
Application number: JP11125624A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Minami; 充弘南; Norio Taneda; 規男種田
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-05-06
Also published as: JP3388714B2

Abstract

(57)【要約】【課題】主として円筒形からなる複雑な形状の被検査物
品の外周の側面を、搬送コンベア上で高速に検査する安
価な装置を提供する。【解決手段】被検査物品の側面を検査する装置であっ
て、被検査物品の側面からの反射光を反射させる反射機
構と、前記被検査物品の側面を照射する照明機構と、前
記反射機構からの光を撮像する撮像機構と、前記撮像機
構からの映像信号を処理する処理機構とから構成され、
前記反射機構が被検査物品をその内側に取り囲むように
設けられた中空円錐形の反射体を含んで構成された検査
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬用錠剤や医薬
用カプセル剤、また医薬用のバイアル瓶やそのゴム栓な
どの物品の外周の側面の表面検査装置に関するものであ
って、特に円筒形状の側面の検査に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、複雑な形状をしている医
薬用のバイアル瓶用のゴム栓は、医療用途であることか
ら全品外観検査を行なう必要があった。しかし、その複
雑は円筒形であるばかりでなく、非常に複雑な形状を有
するため目視にて実施することが多かった。特に円筒系
であるがために全周の外周検査は人手による場合に多方
向から観察しなければならず、作業負荷が高かった。こ
の負荷軽減のために自動検査も考えられたが、円筒形状
の外周の側面検査はその全周を検査しなければならず搬
送しながらの自動検査は困難であった。特開平８−１５
２４１７号公報には円筒容器の内面をロータリー検査台
上で検査する装置が開示されている。また、特開平５−
８７７５４号公報には回転ドラムに多数の環状プリズム
を埋め込んでそのドラム回転中に被検査物品である医薬
品の錠剤を検査する装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−１
５２４１７号公報に開示されている装置では、ロータリ
ー検査台上とはいえ一旦被検査物品を撮像機構に対して
相対的に停止させる必要があり、装置が大型化するとと
もに処理能力が低くなる。さらに前記公報に記載された
装置では環状プリズムの凹部に被検査物品を挿入させる
必要があり、処理能力が低くなる。また、かかる装置を
用いない他の装置として、搬送路上で被検査物品を一旦
停止させ、その位置で自転させながら搬送方向の側方か
ら１台の撮像カメラで撮像する装置がある。しかし、こ
の場合であっても前述の公報記載の装置ほど大型化しな
いが、処理能力は向上しない。回転させずに複数の撮像
カメラで画像を撮像する方法もあるが、映像信号の処理
が複雑になり、装置価格が高騰する。

【０００４】また、特開平５−８７７５４号公報に記載
された検査装置では、被検査物品の上面と側面とを同時
に撮像することを目的としたものであり、被検査対象物
品を一旦回転ドラムに多数設けた環状プリズムの凹形状
部内に装着して検査するものであり、環状プリズムでは
なく円錐状ミラーでも同様の作用効果が発現すると考え
られる。環状プリズムであったとしてもまた円錐状ミラ
ーであったとしても、搬送コンベアから検査装置のドラ
ムへの受け渡し機構、ドラムからコンベアへの受け渡し
機構が必要となり、装置全体が大型化するとともに処理
能力が低くなる。

【０００５】そこで、本願発明は、上述の問題点を解決
し、主として円筒形からなる複雑な形状の被検査物品の
外周の側面を、搬送コンベア上で高速に検査する安価な
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明の請求項１にか
かる発明は、被検査物品の側面を検査する装置であっ
て、被検査物品の側面からの反射光を被検査物品の上方
または下方へ反射させる反射機構と、前記被検査物品の
側面を照射する照明機構と、前記反射機構からの光を撮
像する撮像機構と、前記撮像機構からの映像信号を処理
する処理機構とから構成され、前記反射機構は被検査物
品の搬送方向と直角方向であって被検査物品の上方また
は下方に接触することなく配置され、前記反射機構は被
検査物品をその内側に取り囲むように設けられた中空円
錐形の反射体を含んで構成され、前記反射体は被検査物
品の側面からの反射光を入射させる第１面と、第１面を
透過した光を第１面の裏面に反射する第２面と、第１面
の裏面からの反射光を上方または下方へ透過させる第３
面を有する検査装置である。また、請求項２にかかる発
明は、第２面の外側に反射膜を塗布し、かつ、第２面か
ら第１面の裏面への光の入射角がその臨界角よりも大き
くなるようにした請求項１記載の検査装置である。ま
た、請求項３にかかる発明は、照明機構が円筒型の照明
装置であって、反射機構と撮像機構の間に設けた請求項
１または請求項２記載の検査装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態の一
について図面を用いて説明する。なお、図中同一符号は
同一または相当部分を示す。また、今回開示された実施
の形態はすべての点で例示であって制限的なものではな
いと考えられるべきである。

【０００８】図１に本願発明にかかる検査装置（１）の
全体構成図であって被検査物品（２）の搬送方向と直角
をなす方向から示した図を示す。図１において被検査物
品（２）は矢示Ｘ方向に搬送されるものとする。また、
図２に検査装置のうちの光学系の部分についての斜視図
を示す。図２において被検査物品（２）は矢示Ｙ方向に
搬送されるものとする。

【０００９】図１および図２からわかるように、本願発
明の検査装置（１）は、反射機構（１０）と、被検査物
品（２）側面を照射する照明機構（２０）と、前記反射
機構（１０）からの光を撮像する撮像機構（３０）と、
前記撮像機構（３０）からの映像信号を処理する処理機
構（４０）と、被検査物品を直線的に搬送する搬送コン
ベア（３）とから構成されるものである。そして、反射
機構（１０）が被検査物品（２）をその内側面に取り囲
むようにして配設された中空円錐形の反射体（１１）を
含んで構成されている。

【００１０】これらの位置関係は、被検査物品（２）を
上方から撮像機構（３０）で撮像する場合、下方から互
いに接触することのない距離をおいて、被検査物品
（２）、照明機構（２０）、反射機構（１０）、撮像機
構（３０）となる。

【００１１】次に、図３に反射機構（１０）の断面図を
示す。図１から図３に示すように、反射機構（１０）は
反射体（１１）を含んで構成され、反射体（１１）は、
円錐形状のプリズム体であってその上部を切断したとと
もに中空とした形状を有するものである。中空の部分は
台形円錐形の上部から下部に従って広くなるようなテー
パ穴状の中空形状としている。このような形状としたこ
とにより、前記反射体（１１）は、中空の内面のテーパ
面である第１面であって被検査物品側面（１２ａ）と被
検査物品反対側面（１２ｂ）、円錐外周面である第２面
（１３）、台形状の上面である第３面（１４）を形成し
ている。第１面の被検査物品側面（１２ａ）において被
検査物品（２）の側面からの反射光を入射させ、第２面
（１３）において第１面の被検査物品側面（１２ａ）を
透過した光を第１面の被検査物品反対側面（１２ｂ）に
反射させ、第３面（１４）において第１面（１２）の被
検査物品反対側面（１２ｂ）からの反射光を上方へ透過
させる。

【００１２】なお、本実施の形態では、第２面（１３）
の外表面には反射皮膜を塗布した。反射皮膜は、これに
限定されないがアルミニウムの蒸着により行った。

【００１３】また、図４（ａ）に反射体（１１）の拡大
図を、さらに図４（ｂ）にその一部分を拡大し第１面の
被検査物品側面（１２ａ）が水平になるように回転させ
た図を示す。かかる反射体（１１）は、第１面の被検査
物品側面（１２ａ）において、被検査物品の側面（２
ａ）からの反射光の入射角（α１）を小さくし当該反射
光の透過率を大きくし、かつ、第１面の被検査物品反対
側（１２ｂ）において、第２面（１３）からの反射光の
入射角（α２）がその臨界角よりも大きくなるようにし
て反射率を大きくするように、被検査物品（２）と反射
体（１１）の位置関係および材質と、第１面（１２ａ）
（１２ｂ）と第２面（１３）の角度を設定している。材
質については屈折率を左右する因子であり、例えば空気
屈折率１に対して屈折率１．５１６３の石英ガラスを用
いると良い。

【００１４】このようにすることにより、第１面の被検
査物品側面（１２ａ）への入射光は第２面（１３）に入
射され、第２面（１３）で反射された反射光は第１面の
被検査物品反対側面（１２ｂ）で全反射されるようにな
り、被検査物品（２）と反射体（１１）とが非接触の状
態で、被検査物品の側面（２ａ）の反射光が、第３面
（１４）へ確実に伝達できるものとなる。その一方、か
かる入射角と臨界角の関係が成立しない場合には、第１
面の被検査物品側面（１２ａ）で被検査物品の側面（２
ａ）からの反射光を全て透過させることができない上
に、第１面の被検査物品反対側面（１２ｂ）で第２面
（１３）からの反射光を全て反射させることができなく
なり、撮像画像の一部の欠落を生じ、被検査物品側面
（２ａ）の全周を確実に検査することができないことと
なる。

【００１５】以上説明したように、本願発明にかかる検
査装置の反射機構（１０）が、円錐形状のプリズム体で
あってその上部を切断したとともに中空とした形状を有
する反射体（１１）をその構成として有するために、被
検査物品（２）が円筒状の形状を有する場合であったと
しても、反射体（１１）から被検査物品（２）とを離隔
させて円筒外周の側面を１回で撮像機構（３０）にて撮
像できる。また、被検査物品（２）が反射体（１１）と
離隔して配設されているため、被検査物品個々を反射体
（１１）の内部に装着することなく高速に検査すること
ができる構造となる。

【００１６】次に、照明機構（２０）について説明す
る。照明機構（２０）は、被検査物品の側面を全周から
均一に照明するリング状の照明装置であり、被検査物品
の上方に取り囲むように光ファイバの照射端がある。白
色光源であるハロゲンランプ、ランプの熱線をカットす
るフィルタ、ランプからの光を分離しリング状の光へと
変える光ファイバから構成される。図３において照射光
の光路（２１）を示す。

【００１７】次に、撮像機構（３０）について説明す
る。撮像機構（３０）は、公知のＣＣＤイメージセンサ
と撮像レンズから構成されており、反射機構の（１０）
の反射体（１１）における第３面（１４）が視野内に入
るように、かつ、本実施の形態ではレンズを鉛直下向き
になるように配設している。

【００１８】次に、処理機構（４０）について説明す
る。処理機構（４０）は、撮像画像データを処理、判定
するものであり、画像の特徴データを抽出する画像処理
部、良品物品の特徴データを蓄えておくメモリ、良品物
品と撮像画像の特徴を比較し良、不良を判定する判定部
から構成される。

【００１９】次に、本願発明の検査装置（１）を用いて
被検査物品（２）の外周側面（２ａ）の全周を検査する
際の動作を説明する。

【００２０】まず、被検査物品（２）は、その上下方向
を図２に示す方向にして、搬送機構である直線上のコン
ベア（３）に載置されて検査装置（１）の位置まで矢示
Ｙ方向に搬送される。

【００２１】次いで、コンベア（３）上の被検査物品
（２）の検知手段、例えば光電センサ（図示しない）に
より、被検査物品（２）が検査装置（１）エリアに入っ
たことを検知し、その信号を処理機構（４０）に入力す
る。処理機構（４０）においては、前記光電センサから
の信号を受けて撮像機構（３０）で撮像した撮像画像を
画像メモリに蓄積する。なお、搬送コンベア（３）は間
歇運転するものでも連続運転するものでも構わないが、
処理能力向上のためには連続運転するほうが好ましい。

【００２２】撮像画像の一例を図５に示す。図５に示す
ように撮像機構（３０）で撮影した２次元画像は、画面
の中心に被検査物品（２）を上面から撮像した画像が、
その周囲に被検査物品（２）の円筒外周の側面（２ａ）
の全周の画像が円周上に現れる。これは、前述の装置の
構成で説明したように、被検査物品（２）の側面（２
ａ）から出た反射光は、反射体（１１）の第１面（１２
ａ）に入射し、入射光はそのまま透過して第２面（１
３）に到達し、この第２面（１３）で反射光は全反射さ
れ再度第１面（１２ｂ）に入射し、その第１面（１２
ｂ）で鉛直上方へ全反射され、その全反射光は第３面
（１４）を透過し、その第３面（１４）の透過光を撮像
機構が撮像されることによるものである。

【００２３】この撮像機構（３０）における撮像画像
を、処理機構（４０）にて２次元画像を画像処理するこ
とにより、被検査物品（２）の外周の側面の汚れ、異物
混入などの欠点を検出することができるものとなる。

【００２４】処理機構（４０）にて被検査物品（２）の
外周側面の検査が終わり、該検査結果として表面に異常
がある不良品は不良品排出工程に排出される。この工程
は例えば空気ノズルとシュートとから構成されるもの
で、該不良品がシュート位置に来ると空気ノズルから圧
縮空気を排出し、該不良品をシュートに導くものであ
る。一方検査結果が正常であった被検査物品（２）に対
してはかかる空気ノズルは作動せず、搬送コンベア上を
次工程に進んで行くこととなる。

【００２５】

【発明の効果】本願発明の装置によれば、被検査物品を
連続的に移動させながら、被検査物品の側面を１画像と
して撮像することができることとなる。従って、搬送工
程途中に検査工程を組み込むことができ、かつ、高速に
処理できることとなる。

【００２６】また、本願発明の反射体により、被検査物
品と非接触の状態を保持しつつ、必要な画像を撮像する
ことができ、特段のハンドリング機構が不要であり装置
が小型、安価であり、かつ高速に処理できることとな
る。

【００２７】また、照明機構が円筒形状であるため、被
検査物品の外周の側面を均一に照明でき、検査精度を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかる検査装置の全体構成図であ
る。

【図２】本願発明にかかる検査装置の斜視図である。

【図３】反射機構の断面図である。

【図４】反射光の光路図である。

【図５】撮像された画像の一例である。

【符号の説明】

１検査装置２被検査物品３搬送コンベア１０反射機構２０照明機構３０撮像機構４０処理機構１１反射体１２ａ反射体の第１面の被検査物品側面１２ｂ反射体の第１面の被検査物品反対側面１３反射体の第２面１４反射体の第３面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物品の側面を検査する装置であっ
て、被検査物品の側面からの反射光を被検査物品の上方
または下方へ反射させる反射機構と、前記被検査物品の
側面を照射する照明機構と、前記反射機構からの光を撮
像する撮像機構と、前記撮像機構からの映像信号を処理
する処理機構とから構成され、前記反射機構は被検査物
品の搬送方向と直角方向であって被検査物品の上方また
は下方に接触することなく配置され、前記反射機構は被
検査物品をその内側に取り囲むように設けられた中空円
錐形の反射体を含んで構成され、前記反射体は被検査物
品の側面からの反射光を入射させる第１面と、第１面を
透過した光を第１面の裏面に反射する第２面と、第１面
の裏面からの反射光を上方または下方へ透過させる第３
面を有する検査装置。
【請求項２】第２面の外側に反射膜を塗布し、かつ、
第２面から第１面の裏面への光の入射角がその臨界角よ
りも大きくなるようにした請求項１記載の検査装置。
【請求項３】照明機構が円筒型の照明装置であって、
反射機構と撮像機構の間に設けた請求項１または請求項
２記載の検査装置。