JP2005061852A

JP2005061852A - 光透過性容器の充填液体中の異物検査法及び装置

Info

Publication number: JP2005061852A
Application number: JP2003207457A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Yamazaki; 浩美山崎; Tadahiro Katane; 忠弘片根; Masahiko Yamaguchi; 正彦山口; Hiroshi Hayasaka; 浩早坂
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Daiichi Pharmaceutical Co Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Engineering Co Ltd; Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】この発明は、光透過性の液体が充填された光透過性容器内の異物を検査する方法及び装置であって、特に異物と誤って検出される可能性のある気泡の除去を課題とする。
【解決手段】異物検査ラインの上流に、遠心機４、７を持つ脱泡機部２を設け、この脱泡機２で容器２０を遠心回転させて、気泡の除去を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光透過性容器内の充填液体中の異物検査に関し、特に液体中の気泡の除去を行う異物検査法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
搬送ライン上を搬送されてくる光透過性の液体を充填した光透過性容器での、内部液体の異物検査は、搬送ライン上に設けた検査工程で行われる。充填液体としては、飲料水、清涼飲料水、注射液、栄養剤等がある。
【０００３】
気泡を異物と誤判定する問題に対して、特許文献１は、静電気を用いて除去しようとするものである。
特許文献２は、検査ラインで容器を自転させて、充填液体の回転を行わせ、これを次々にカメラで撮像して複数の画像を得、これらの複数の画像から動きのある画像内物体像を異物として判定するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１８６８０３
【特許文献２】
特開２００３−１０７０１１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
異物には、生産工程中に光透過性容器内に入り込む異物（金属片、プラスチック片）や液体生成中に混入する異物（フィルタ片、不純物等）がある。異物検査では、本来の検出したい異物の他に、検出したくない異物、特に気泡がある。液体内部に気泡があると、気泡を異物として誤判定してしまうことがあった。
本発明の目的は、液体内の気泡を除去して誤判定の少ない異物検査を可能にする異物検査法及び装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光透過性の液体が充填された光透過性容器を撮像し、撮像画像により異物検査を行い、当該容器中の異物の有無の判定を行う異物検査法であって、該容器を搬送する搬送ライン上に、当該容器を積み込んで遠心回転を行う遠心機を設け、この遠心機で当該容器を拘束して遠心回転させることで、液体内の気泡の除去を行い、この除去後の容器内の充填液を撮像して異物検査を行う光透過性容器の充填液体中の異物検査法を開示する。
【０００７】
本発明は、光透過性の液体が充填された光透過性容器を搬送し、搬送中に当該容器に照明光を照射し反射光又は透過光により撮像する撮像手段と、撮像画像から充填液体の異物の有無を検査する画像処理部と、検査後の当該容器を判定結果により各々対応する搬送ラインに搬出する搬出ラインとを有する検査装置であって、上記撮像を行う上流側に、遠心機を有して搬送する搬送ライン上の当該容器をこの遠心機に積みこんで遠心回転させ、気泡の除去を行う遠心脱泡部を設けた光透過性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、遠心脱泡部に、複数の遠心機を並列に配置し、光透過性容器の積み込み・脱泡・搬出を交代に行うようにして脱泡能力の向上を図った異物検査装置を開示する。
【０００９】
更に本発明は、検査容器・検査液体の品種等を指示する操作部を持ち、この指示をもとに検査品種に最適な遠心回転カーブ、回転数等の気泡除去パラメータ情報を遠心機に送信し、品種毎等に応じて最適な脱泡を行うようにした異物検査装置を開示する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１の異物検査システムは、コンベア１によって上流から次々に搬送されてくる透明容器（一般的には光透過性容器）２０の容器内の充填液体中の異物を検出するものである。透明容器２０は、プラスチック容器やアンプル・バイアル瓶等のガラス容器であり、その充填内容物は液体である。液体としては、飲料用の水、清涼飲料水等の飲物、注射液や栄養剤などの医療用液や液体補助食品などがある。
容器内異物は、容器製造工程中に容器内に混入するプラスチック片やガラス片や金属片、液体充填中に混入する工程ライン上の各種の固形ゴミ等がある。前者の各片は、充填工程ラインに投入する前に充分に洗浄される故に、混入の恐れは少ないが、大量生産している関係上、完全に除去されないこともある。また後者の液体充填工程中にあっても、充填工程ラインは衛生管理をしている雰囲気中に設けられているため、固形ゴミ等の存在は少ないが、同様に大量生産している関係上、完全に除去されないこともあり、それ故に充填液体中に混入する恐れもある。
図１の異物検査システムは、遠心脱泡機２、異物検査部１１、及び画像処理部１５、パラメータ送信部２３、操作部２４を備える。遠心脱泡機２と異物検査部１１とはコンベア１０でつながっている。
遠心脱泡機２は、本願の特徴の１つであり、コンベア１を介して流入してくる容器２０を次々に遠心力により回転させ、液体中の気泡を除去する目的で設置した。
容器２０内の異物検査は、異物検査部１１と画像処理部１５とで行うが、充填液体中に気泡が発生し、それがそのまま液体中に残っていることがある。異物検査部１１のＣＣＤカメラ２１がこれを撮像し画像処理部１５がかかる気泡の画像を異物画像と判定してしまう恐れがあった。そこで、遠心脱泡機２で充填液体内部の気泡を除去させることにしたのである。
遠心脱泡部２は、２つ並列脱泡を行うべく、同一構成の２つの遠心機供給移載部３、６、遠心機４、７、遠心機排出移載部５、８を設け、これらの２つの系路にコンベア１から交互に容器２０を送り込むこととした。
遠心機４、７は、遠心ロータ４０、７０を持ち、この回転円周上に所定数の容器２０をその入口部に設けた遠心機供給移載部３、６によりロータ４０、７０に規則的に拘束配置する。例えば、ロータ４０、７０の外周に近い円周上に規則的に複数の拘束部（例えば容器２０の底部がすっぽり入り込みその底部を固定された如きおわん型の拘束部）を配置し、この拘束部に次々に容器を積み込み拘束させ、すべての拘束部に容器を積み込んで拘束した時点で、積み込みを終了する。
拘束することで、遠心回転により容器が飛び出すことをなくし、この拘束配置が完了する毎に高速回転（例えば１０００〜２０００回転／分）させる。回転時間は、容器、充填液の特性等により異なるが、例えば１０秒程度である。この遠心回転により各容器２０には数１０００Ｎの遠心力が働き、これにより液体中に気泡があれば遠心力により気泡が液体表面に向かって移動し、液体表面で気泡が破裂してなくなる。
【００１１】
この様子を図２に示す。図２（ａ）は、遠心脱泡前の様子であり、液体中に本来の異物（黒丸）２０ａと気泡（白丸）２０ｂとがある。これに対して、遠心脱泡後にあっては、気泡は除去され、本来の異物のみが残った。
２つの並列脱泡としたのは、脱泡処理能力を向上させるためであり、遠心ロータ４０と７０とは交互に回転する。所定数の容器を先に拘束配置した側の遠心ロータが先ず回転し、この間、他の遠心ロータは所定数の容器を搭載拘束するまで移載作業を続け、所定数に達すると、この遠心ロータを回転させる。一方、先に回転したロータは、脱泡回転後停止し、移載部５、８によってコンベア１０に容器を排出する。以下、搭載、回転を、遠心機ロータ４０、７０が交互に繰り返すことで、搬入、脱泡、排出とを休みなく動かし、脱泡処理能力を向上させる。尚、１列や３列以上の例もありうる。
【００１２】
異物検査部１１は、搬入ロータ１２、検査ロータ１３、搬出ロータ１４、及びＣＣＤカメラ２１、照明２２、を持つ。搬入ロータ１２は、回転しながらコンベア１０により搬送されてくる容器２０を搬入ロータ１２の受け部１２Ａで次々に受け取る。検査ロータ１３は、回転しながら搬入ロータ１２の受け部１２Ａの容器２０を検査ロータ１３の受け部１３Ａで受け取る。検査ロータ１３に対して、定位置に、ＣＣＤカメラ２１と照明２２とが容器を挟み込むような位置関係で設置してある。そして、近接スイッチ（図示せず）で当該位置に容器が到達したことを検出し、その検出信号を画像処理部１５に送る。画像処理部１５では、照明２２の点燈指示、カメラ２１へ撮像指示を送り、その定位置で当該容器を撮像する。
【００１３】
画像処理部１５は、撮像画像をカメラ２１から取り込み、異物検査を行う。この検査時には、気泡はすでに除去されていることになり、真の異物のみの有無が検査される。異物の検査は、容器を回転させた後停止させ、複数枚の撮像を行い、この撮像画像間の差により移動しているものがあればそれが異物として検出する方式を取る。このため、容器２０、照明２２、カメラ２１の位置関係が一定となるよう複数回の撮像中は照明２２、カメラ２１が容器２０に追従する構造となる。異物の有無判定は、複数枚の撮像画像中を移動しているものの大きさ、位置等により行い、容器、充填液体の特性により判定の閾値は異なる。
検査後の容器２０は、異物混入と判定されれば、この検査ロータ１３から異物用コンベア（図示せず）へと選別され排出される。正常と判定されれば、搬出ロータ１４へと送られ、搬出用コンベア１６から下流へと送られる。また、異物混入と判定された容器を選別排出しないで搬出用コンベア１６上に送り出し、その後で選別することもある。
その他の異物検査法を以下に示す。
（１）容器を回転させないやり方がある。これは１回の撮像で得た１つの撮影画像のみで異物判定をすることが特徴である。異物の種類や検査精度をどの程度に設定するかで採用可能である。
（２）容器の回転・非回転のいずれにあっても、例えばスペクトルの異なる２つ以上の照射光を別タイミングで別々に容器に当て、その反射光や透過光をカメラで撮像するやり方がある。
（３）また、特開２００３−１０７０１０、特開２００３−１０７０１１の採用もある。
【００１４】
また、異物検査開始前に、操作部２４から検査容器・検査液体の品種等をオペレータが指示し、この指示をもとに遠心脱泡部２には、検査品種に最適な遠心回転カーブ、回転数等の情報を、画像処理部１５には検査品種に対応する判定の閾値等の情報を、パラメータ送信部２３により送信することで、自動に品種の型替えを行い、最適な脱泡、及び判定を行うようにした。
その例を図３に示す。事前に、図３の如き気泡除去パラメータをデータとして設定しておくことで、操作者がそれを指示することで、容器や液体に合致するパラメータを設定でき、気泡の除去、及び異物検査の精度を上げることができる。
図３の如き事例とは、同一生産ラインで、異種容器、異種液体を取り扱う如き多品種生産例である。尚、遠心機の拘束部を容器対応化させる必要がある。同一容器、異種液体を扱うときには拘束の変更や調整を要しない。異種容器を扱うときには、拘束部のサイズを変更可能なような構成（例えば径サイズの調整機構を設けておくとか）とすることが必要となる。
【００１５】
尚、本実施例はプラスチック容器の例としたが、アンプル・バイアル瓶の他、全ての光透過性容器に適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、遠心機で遠心回転させることにより、容器内の気泡は除去できた。これにより、本来の異物のみが検査できることになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異物検査システムの実施の形態図である。
【図２】その脱泡前後の容器内気泡の様子を示す図である。
【図３】各種パラメータ例を示す図である。
【符号の説明】
１、１０、１６コンベア
２遠心脱泡部
３、６遠心機供給移載部
４、７遠心機
５、８遠心機排出移載部
１１異物検査部
１２搬入ロータ
１３検査ロータ
１４搬出ロータ
１５画像処理部
２０容器
２１カメラ
２２照明
２３パラメータ送信部
２４操作部
４０、７０遠心ロータ

Claims

光透過性の液体が充填された光透過性容器を撮像し、撮像画像により異物検査を行い、当該容器中の異物の有無の判定を行う異物検査法であって、該容器を搬送する搬送ライン上に、当該容器を積み込んで遠心回転を行う遠心機を設け、この遠心機で当該容器を拘束して遠心回転させることで、液体内の気泡の除去を行い、この除去後の容器内の充填液を撮像して異物検査を行う光透過性容器の充填液体中の異物検査法。
光透過性の液体が充填された光透過性容器を搬送し、搬送中に当該容器に照明光を照射し反射光又は透過光により撮像する撮像手段と、撮像画像から充填液体の異物の有無を検査する画像処理部と、検査後の当該容器を判定結果により各々対応する搬送ラインに搬出する搬出ラインとを有する検査装置であって、上記撮像を行う上流側に、遠心機を有して搬送する搬送ライン上の当該容器をこの遠心機に積みこんで遠心回転させ、気泡の除去を行う遠心脱泡部を設けた光透過性容器の充填液体中の異物検査装置。
遠心脱泡部は、複数並列に配置し、搬送ラインからの光透過性容器の積み込み・脱泡・搬出を並列して行うようにした請求項２の異物検査装置。
検査容器・検査液体の種類等を指示する操作部を持ち、この指示により遠心機に遠心回転カーブ、回転数等の気泡除去パラメータ情報を送信するパラメータ送信部を持つ請求項２及び３の異物検査装置。