JP2003107011A - 被検体検査装置及び透明容器の充填液体中の異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この装置は、回転・停止を行って容器の充填
液体中の異物を検査する。 【解決手段】 検査ロータ１はその円周上に載置台を規
則的に配置した。この載置台はモータMに連結する。載
置台には次々に搬入ロータ１１から被検体（容器）が搬
入する。検査ロータ１の異なる３つの回転角度にカメラ
２、３、４、照明５、６、７を設置する。各モータM
は、それぞれ独立に回転制御する。この回転・停止後の
容器の充填液体をカメラ２、３、４で撮影し、異物検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大量生産される容
器等の被検体検査装置、並びに瓶やペットボトル等の透
明容器の充填液体中の異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薬や栄養剤や清涼飲料水等の液体を充填
した瓶やプラスティックボトル（被検体）等は、大量生
産工程で次々に大量に得られる。充填液体中の異物の有
無等の検査は不可欠であって、その一例としての従来例
を図４に示す。図４で、回転ロータ５０は、検査のため
に設けたものであり、他の搬送ラインから次々に送られ
てくる被検体を、次々に取込み回転・停止を行わせて異
物検査を行う。回転ロータ５０は、その円周上に被検体
載置台を持ち、この載置台上に被検体を載置拘束する。
回転ロータ５０に設定した２つの回転角度位置に、カメ
ラ５２と照明５４、センサ（カメラ）５３と照明５５と
より成る２つの撮映手段を持つ。回転ロータ５０の円周
外部に沿ってベルト駆動部５６を持つ。このベルト駆動
部５６を図の下部に示す加減速パターンに従って駆動さ
せる。これによって、被検体５１は一時的に回転し、回
転を停止させることで、充填液体のみが慣性回転する。
この慣性回転中の充填液体内の異物は観察しやすく、そ
こでセンサ５２、５３で撮映し、画像処理で異物検査を
行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、外部か
ら回転ロータ５０をベルトで駆動しているため、加速
減、回転数等の正確な制御ができない。また逆転も困難
である。従って、異物検査精度に限界があった。本発明
の目的は、被検体の検査を可能にする全く新規な検査装
置を提供するものである。

【０００４】更に本発明の目的は、ガラス容器やプラス
チック容器等の透明（半透明も含む）容器の充填液体内
の異物検査装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象の被
検体を載置台上に次々に載置して移送する移送手段と、
各載置台又は複数の載置台対応に取り付けたモータと、
検査に先立って、回転パターンに従って載置台上の被検
体を回転させるようにモータを制御するモータ制御手段
と、回転中又は回転終了後の被検体を検査する検査手段
と、を備える被検体検査装置を開示する。

【０００６】更に本発明は、移送手段は、回転ロータ又
は直線状搬送ラインとする被検体検査装置を開示する。

【０００７】更に本発明は、検査対象の内部に液体が充
填されている透明容器を、円周上に順次配置された載置
台上に、次々と載置して、移送回転する回転ロータと、
各載置台又は複数の連続する載置台対応に連結するモー
タと、検査に先立って、回転パターンに従って載置台上
の透明容器を回転させるようにモータを制御するモータ
制御手段と、回転中又は回転終了後の透明容器を光の反
射又は、透過を用いて撮映するカメラと、カメラで得た
撮映画像に基づいて透明容器の充填液体中の異物検査を
行う検査手段と、を備える透明容器の充填液体中の異物
検査装置を開示する。

【０００８】更に本発明は、検査対象の内部に液体が充
填されている透明容器を、円周上に順次配置された載置
台上に、次々に載置して移送回転する回転ロータと、各
載置台又は複数の連続する載置台対応に連結するモータ
と、回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、回
転ロータの円周に沿う複数の個所に設置した、光の反射
又は透過を用いて通過中の透明容器を撮映可能な複数の
カメラと、各カメラ対応の回転パターンを設定する設定
手段と、上記角度検出器の検出回転角度に従って各カメ
ラの視野に入る直前のモータを特定し、各カメラ対応の
上記回転パターンに従って、各直前のモータの回転制御
を行って、載置台上の透明容器を回転させるモータ制御
手段と、視野内に入った円筒状透明容器を各カメラに撮
映させるカメラ制御手段と、各カメラ毎の撮映画像に基
づいて、それぞれ異なる異物検査法で、透明容器の充填
液体中の異物検査を行う検査手段と、を備える透明容器
の充填液体中の異物検査装置を開示する。

【０００９】更に本発明の透明容器は、円筒状瓶又はプ
ラスチック製容器とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は異物検査搬送ライン系Ａと
その異物検査系Ｂとを示す図である。異物検査搬送ライ
ン系Ａは、搬送ライン１０、１３、搬入ロータ１１、搬
出ロータ１２、検査ロータ１とより成る。搬送ライン１
０から、被検体２０（液体が内部に充填されている透明
瓶やペットボトル等）を次々に搬入して搬入ロータ１１
上に載せ、これを次々に検査ロータ１が受け取り、所定
の検査を行う。搬出ロータ１２は検査後の被検体２０を
受取り、搬送ライン１３へ送り出す。

【００１１】検査ロータ１は、円周上に順次規則的にモ
ータＭ及び各モータＭの回転軸に連結する被検体載置台
（載置台が回転軸の一部をなす例を含む。以下同じ）を
配置した回転体であり、円周上の３個所の固定位置にカ
メラ２、３、４を配置し、対向する照明５、６、７を利
用して、照明とカメラとの間を通過する載置台上の被検
体２０の異物検査のための撮映を行う。モータＭの回転
軸に連結する被検体載置台上に被検体２０を押圧拘束す
るための機械系を、全モータ、載置台に対応して持つ。
全モータＭはそれぞれ独立して回転制御が図られる。全
モータＭのそれぞれに対して、検査ロータ１の設定され
た回転角度毎に、所定の回転パターンを与えてモータＭ
の制御を行う。角度検出器９は、検査ロータ１の回転角
度を検出する。この検出角度は、モータＭの回転制御及
び異物検査に利用される。

【００１２】異物検査系Ｂは、検査モード設定部１５、
モータ制御部１６、画像処理部１７、及びモータ制御の
電気信号の中継を行うスリップリング１４、より成る。
検査モード設定部１５は、検査項目を設定し、この検査
項目に対応する、モータMの回転パターンを与える。検
査項目はカメラ２、３、４と照明５、６、７とのそれぞ
れで異なり、例えばカメラ２と照明５とが被検体２０の
液面の異物検査用、カメラ３と照明６とが被検体２０の
液底異物検査用、カメラ４と照明７とが被検体２０の液
中異物検査用とに設定する。またこれらをすべて実行す
るのか、どれかを除くのか等の指示も行える。又、他の
検査項目もオプションで付加ができる故に、こうしたオ
プション用の検査項目を選択させることも可能である。

【００１３】検査項目に対応する、モータＭの回転パタ
ーンとは、各カメラ２、３、４の位置の直前（即ち検査
直前）に到達したモータＭに対して与える回転パターン
のことであり、そのモータＭ対応の載置台上に拘束して
いる被検体２０を強制的に回転・停止させるときの回転
パターンを云う。カメラ位置の直前位置（オフセット
値）とは事前に設定されており、この直前位置に到達し
たか否かは、角度検出器９の検出値を監視することでわ
かる。かくして、被検体２０内の充鎮液体中の異物の検
出のために、被検体を回転させその後回転の停止を行
い、充填液体中の動きまわる異物を検出する。動き回る
ことで異物を見つけられやすくするために利用したもの
である。この場合、検査目的に応じて回転数（正転、逆
転を含む）及びその加減速パターンが与えられる。回転
パターンは検査ロータ１の回転角度との関係に基づいて
与えられている。

【００１４】モータ制御部１６は、回転パターン情報と
角度情報とに基づいてモータＭの回転制御を、モータＭ
対応に行う。これは、スリップリング１４を介して行
う。画像処理部１７は、カメラ２、３、４、照明５、
６、７を制御をすると共に、カメラ２、３、４の撮映画
像を取込み画像処理を行い、異物検査を行う。カメラ
２、３、４、照明５、６、７の制御とは、撮映タイミン
グをとることである。例えば、照明ＯＮ，カメラＯＮと
のタイミングがある。画像処理の内容はソフトウエアで
定める。

【００１５】図２は、モータＭに関する構成図を示す。
モータＭの回転軸に連結する載置台上に被検体２０を載
せ、被検体２０の上部（例えば蓋）をカップ３１で軽く
拘束する。このカップ３１は上下動可能で、モータの回
転軸上に被検体２０が載るとカップ３１が降りてきて上
部を軽く拘束する。検査ロータ１に載置してある状態で
は、この拘束を維持する。そして、搬出ロータ１２に搬
出するときには、カップ３１は上に上がり、拘束をと
く。カップ３１での軽い拘束中に、モータＭは回転を行
い、被検体２０を回転させ、停止させる。このために利
用するのがモータＭを含むモータユニット３０である。
モータユニット３０は、エンコータ３１、ドライバ部３
２、コントロール部３３とより成る。エンコーダ３１は
モータＭの回転角度の検出を行い、帰還させてモータの
回転が正しい回転かを検証するために用いる。コントロ
ール部３３は、スリップリング１４を介して電源の提
供、角度情報、及びパターン情報の提供を受け、ドライ
バ部３２を介してモータＭの回転制御を行う。

【００１６】ロータ１１は、それ自体がモータと共に移
動しており、この移動中のモータに対し制御を行う必要
がある。

【００１７】モータユニット３０は、ロータ１１上に複
数有り、個別に制御するとモータユニットを実装した分
情報の伝達本数が増えることとなる。そこで、モータユ
ニット３０へは、予めモータ制御部１６より回転パター
ンを送り、搬送中は、全モータユニットに同一角度情報
を常時与えることで、モータユニットが自律で各モータ
の制御を行う構成とする。

【００１８】図３は、回転パターン例を示す。図は、３
つの連続配置の＃１、＃２、＃３モータＭに対する回転
パターン例である。＃１、＃２、＃３モータ共に回転パ
ターンは同一であって、異なるのはタイミング（オフセ
ット）である。このタイミングのずれはカメラ（２、
３、４）に送達する時間の差である。図３で、横軸が検
査ロータ１の回転角度、縦軸が回転数である。カメラ２
による液面異物検査では、パターンＰ_１を使う。パター
ンＰ_１は角度θ_１で立上がりで示す加速部Ｐ_１１と一定
値で示す定速部Ｐ_１２と立下りで示す減速部Ｐ_１３とよ
り成る。パターンＰ_２は、液中異物検査のパターンであ
り、角度θ_２で立上がる立上がり部Ｐ_２１、定速部Ｐ
_２２、減速部Ｐ_２３、定速部Ｐ_２４、減速部Ｐ_{２ ５}、加
速部Ｐ_２６を持つ。Ｐ_２５、Ｐ_２６の中での回転数が負
になっているのは逆転駆動を示す。パターンＰ_３は角度
θ_３で立上がる液底異物検査用であり、パターンＰ_１に
似ているが、定速部の値が大きく、立上り立下りが若干
急にとってある。そして、各パターンＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３
による回転そして停止後に対応する各検査のための撮映
をカメラ２、３、４で行う。尚、図３の横軸の角度は検
査ロータ１の基準点からの回転角度（即ち、該当モータ
の検査ロータ上での回転角度）である。この角度は角度
検出器９で検出でき、これをモータ制御部１６が取り込
むことで、角度θ_１、θ_２、θ_３を検出し、回転パター
ンＰ_１になるようにモータ制御を行う。以上の図３は一
例であり、検査目的や被検体２０の構造や液体の種類や
異物の種類によって種々設定可能である。

【００１９】本発明の変形例、適用例を以下述べる。 （１）、１個のモータが１つの載置台（回転軸）の例を
説明したが、１台のモータ（又はその回転軸）で２台以
上の載置台を対応させる例もある。例えば連続する２台
の載置台を１個のモータで同時回転駆動させる構成例で
ある。 （２）、カメラの視野に入る直前に容器を回転・停止制
御するとしたが、直前とは特に文字通りではなく、カメ
ラの視野に入った時点で、液体が回転していればよいだ
けであり、図３でのθ_１、θ_２、θ_３及びオフセット値
が特に限定されるわけではない。また、回転・停止の後
で撮映の例としたが、回転中に撮映する例もありうる。 （３）、検査ロータの代わりに、直線状で動く搬送ライ
ンであってもよい。 （４）、モータの回転軸（載置台）上の被検体の拘束
を、上方からのキャップとしたが、載置台を拘束構成と
する例や横からの拘束の仕方もある。 （５）、容器を透明状としたが、半透明であってもよ
く、要はカメラで反射又は透過により、異物を撮映可能
な容器状態であればよい。 （６）、液体内異物検査の例としたが、他の検査例もあ
りうる。例えば、液体の代わりに流動性のある物体の充
填された例、容器の形状の振動による変形性などの検査
に適用できる。要はモータで個別駆動させて検査可能な
すべての容器、すべての検査対象を含む。 （７）、モータとしては、ステッピングモータ、超音波
モータ等、特に種類を問わない。 （８）、スリップリングを伝達手段としたが、この他に
無線、光等の他の通信伝達手段を用いる例もある。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、載置台にモータを個々
に取りつけるということで、載置台上の容器の回転制御
及び検査が可能になった。更に、本発明によれば回転・
停止を正確に行うことで容器内充填液体中の異物検査を
正確に行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図である。

【図２】モータ制御系統図である。

【図３】回転パターン例である。

【図４】従来例図である。

【符号の説明】

１ 検査ロータ ２、３、４ 検査センサ（カメラ） ５、６、７ 照明 ８ モータ ９ 角度検出器 １１ 搬入ロータ １２ 搬出ロータ １４ スリッピリング １５ 検査モード設定部 １６ モータ制御部 １７ 画像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 裕久 茨城県日立市幸町３丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB05 BB16 BB22 BB23 FF02 FF04 HH13 HH15 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 MM04 PP13 SS04 UU04 2G051 AA28 AB15 BA01 CA04 CA07 CB02 DA02 DA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象の被検体を載置台上に次々に載
   置して移送する移送手段と、 各載置台又は複数の載置台対応に取り付けたモータと、 検査に先立って、回転パターンに従って載置台上の被検
   体を回転させるようにモータを制御するモータ制御手段
   と、回転中又は回転終了後の被検体を検査する検査手段
   と、 を備える被検体検査装置。
2. 【請求項２】 上記移送手段は、回転ロータ又は直線状
   搬送ラインとする請求項１の被検体検査装置。
3. 【請求項３】 検査対象の内部に液体が充填されている
   透明容器を、円周上に順次配置された載置台上に、次々
   と載置して、移送回転する回転ロータと、 各載置台又は複数の連続する載置台対応に連結するモー
   タと、 検査に先立って、回転パターンに従って載置台上の透明
   容器を回転させるようにモータを制御するモータ制御手
   段と、 回転中又は回転終了後の透明容器を光の反射又は、透過
   を用いて撮映するカメラと、 カメラで得た撮映画像に基づいて透明容器の充填液体中
   の異物検査を行う検査手段と、 を備える透明容器の充填液体中の異物検査装置。
4. 【請求項４】 検査対象の内部に液体が充填されている
   透明容器を、円周上に順次配置された載置台上に、次々
   に載置して移送回転する回転ロータと、 各載置台又は複数の連続する載置台対応に連結するモー
   タと、 回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、 回転ロータの円周に沿う複数の個所に設置した、光の反
   射又は透過を用いて通過中の透明容器を撮映可能な複数
   のカメラと、 各カメラ対応の回転パターンを設定する設定手段と、 上記角度検出器の検出回転角度に従って各カメラの視野
   に入る直前のモータを特定し、各カメラ対応の上記回転
   パターンに従って、各直前のモータの回転制御を行っ
   て、載置台上の透明容器を回転させるモータ制御手段
   と、 視野内に入った円筒状透明容器を各カメラに撮映させる
   カメラ制御手段と、 各カメラ毎の撮映画像に基づいて、それぞれ異なる異物
   検査法で、透明容器の充填液体中の異物検査を行う検査
   手段と、 を備える透明容器の充填液体中の異物検査装置。
5. 【請求項５】 上記透明容器は、円筒状瓶又はプラスチ
   ック製容器とする請求項３又は４の透明容器の充填液体
   中の異物検査装置。