JP2006201003A - 容器内の異物検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検査ロータ3の検査位置に設置され、載置台10を介して台座8上に載置された検査すべき容器2の底面側から容器2内を照明する照明手段16と、照明手段16と容器2を挟んで対向するように設置され、照明手段16より容器2内に入射した光を反射する異物を撮像する撮像手段17と、載置台10内に設けられ、照明手段16からの光を容器2の底面側へ反射する反射手段12と、検査位置において反射手段12が照明手段16と対向する位置に停止するよう台座8を駆動するモータ9の回転を制御すると共に、撮像手段17が撮像した画像から異物を検出する制御手段20とから構成したもので、容器2の形状や材質が種々変わっても、照明手段16や撮像手段17の位置を調整する等の複雑な調整作業を必要とせずに異物の検出が可能になる。
【選択図】図2
Description
このため容器中の液体に異物等が混入した場合、生産後の発見が困難となることから、従来では生産ラインの途中に検査工程を設置して、検査工程で容器内に混入した異物の検査を行っている。
また液体が収容された容器が透明や半透明であって、容器の外部から異物の混入が視覚的に発見が可能な場合、従来では搬送ラインの途中に検査ロータを設置して、検査ロータ上を容器が自転している間に容器に光を照射し、異物からの反射光を撮像手段により撮像することにより、容器内に混入した異物を検出する検査装置が例えば特許文献1ないし3等で公知である。
また特許文献2に記載の異物検出装置は、縦波光を照射する第1照明と横波光を照射する第2照明とで容器を照明し、容器を透過した光をハーフミラーで分光した後、縦波光偏光フィルタを備えた検査用センサと、横波光偏光フィルタを備えた検査用センサでそれぞれ受光することにより、液体の色と無関係に液体中の異物が検出できるように構成されている。
さらに前記特許文献3に記載された自動検液装置は、ターレットに設けた回転台を高速回転させて、回転台上の容器を回転させ、回転中の容器に下方から光線を照射して、容器内に混入した異物からの反射光を捕捉することにより、異物検査を行うように構成されている。
かかる問題を解消するためには、容器に死角が発生しないように照明手段や撮像手段の位置を変える等の調整が必要となるが、照明手段や撮像手段を調整自在とするためには複雑な調整機構を必要とすることから、異物検査装置のコストが高くなると共に、多品種少量生産する生産ラインでは、容器の形状や材質が変わる毎に調整作業を繰り返す必要があるため、生産性を低下させる等の問題もある。
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、複雑な調整手段等を必要とせずに容器内の異物検査ができる容器内の異物検査装置を提供することを目的とするものである。
これによって容器内に充填されている液体中に混入した異物を確実に検出することができると共に、容器の形状や材質が種々変わっても、照明手段や撮像手段の位置を調整する等の複雑な調整作業が不要なことから、特に多品種少量生産することが多い生産ラインにおいて生産性の向上が図れると共に、複雑な構造の調整手段を設ける必要がないことから、異物検査装置全体のコスト低減が図れる。
また容器を底部から照明したり、底部を透過した光を撮像手段へ入射するようにしたことから、容器を回転させてもなお底部に沈殿している異物が液体中に混入している場合でも、異物の検出が可能となるため、異物検査の信頼性が向上する。
図1は異物検査装置の構成図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は載置台の断面図、図4は変形例を示す説明図である。
図1に示す異物検査装置の本体1は、透明な容器2に液体を充填する生産ライン(図示せず)の途中に設置された大径な環状の検査ロータ3を有しており、生産ラインの搬送ラインに接続された搬入ライン4より小径な搬入ロータ5を介して容器2が連続的に搬入されるようになっており、検査ロータ3をほぼ1周して検査の完了した容器2は、小径な搬出ロータ6を介して搬出ライン7へ搬出されるようになっている。
検査ロータ3には、円周方向に等間隔に多数の台座8が設けられていて、これら台座8は検査ロータ3とともに反時計回り方向へ一定の回転速度で回転(公転)されるようになっている。
載置台10は図3に示すように、上部と下部に大径部10a、10bを有する筒体により形状されていて、下部の大径部10bに、台座8上面に突設された嵌合部8aが下方から嵌合されており、上部の大径部10aには、上面に容器2の底部が上方より嵌合する凹入部10cが形成されている。
そして載置台10内に反射手段12が取り付けられている。
反射手段12は、載置台10の外周面に開口された開口部10dより入射した光を上方へと反射する反射ミラー12aと、反射ミラー12aを45度の角度で固定する固定台12bとから構成されていて、固定台12bの底部が載置台10の大径部10a上面に固着具13により固着されている。
照明手段16は、例えばキセノンランプにより形成されていて、検査ロータ3の外側に位置する固定基台1a上に設置されており、照射面16aが載置台10内に設けられた反射手段12と図2に示すように対向するように設置されていると共に、後述する制御手段20からの指令によりストロボ発光されるようになっている。
撮像手段17は、例えばCCDカメラにより形成されていて、検査ロータ3の内側に位置する固定基台1a上に設置されており、載置台10上に載置された容器2内の異物からの反射光が受光できるように、図2に示すように容器2の中央部分をほぼ同じ高さに設置されていると共に、照明手段16と同期して撮像した映像を制御手段20へ送るようになっている。
本体1の上部には、検査ロータ3と一体に回転する円板状の回転支持部材18が設けられていて、回転支持部材18には、検査ロータ3の各台座8毎に容器保持手段19が設けられている。
容器保持手段19は、回転支持部材18に上下摺動自在に支承された保持杆19aを有していて、保持杆19aの下端に回転自在に設けられた保持キャップ19bにより載置台10上の容器2の上部を下方へ押圧しており、これによって載置台10上の容器2が高速回転(自転)しても、載置台10上から容器2が飛び出さないようになっている。
制御手段20は、検査ロータ3に設けられたモ−タ9の回転を制御するモータ制御部20aと、容器2の形状や材質等に応じた回転パターンが予め記憶され、制御手段20に接続された検査モード入力手段23より入力される回転パターン選択信号に応じて回転パターン情報を出力するパターン情報記憶部20bと、検査ロータ3と台座8の回転角度情報(位置情報)から搬入位置Bにおける台座8の基準位置を記憶する角度情報記憶部20c及び撮像手段17が撮像した画像を処理する画像処理部20dから構成されていて、台座8を回転するモ−タ9の回転制御と、画像処理部20dが処理した画像から、容器2内に充填された液体中の異物を検出するようになっている。
なお図1中24はスリップリングである。
生産ラインにより飲料や薬品等の液体が充填された透明な容器2は、生産ラインの搬送手段により連続的に搬送されて検査工程に達し、搬入ライン4により搬入ロータ5へと送り込まれる。
搬入ロータ5へ送り込まれた容器2は、搬入位置Bで検査ロータ3の台座8上に設置された載置台10上に載置された後、容器保持手段19の保持杆19aが下降することにより、載置台10と保持キャップ19bとの間で容器2が上下方向から挟着されると同時に、搬入位置Bにおいて、載置台10の位置が一定方向、例えば開口部10dが検査位置14、15にある照明手段16と対向する位置となるように制御手段20によりモ−タ9が回転制御され、その位置を基準位置として角度情報記憶部20cに記憶される。
これによって容器2の液体内で沈殿していた異物が浮上された状態で、容器2は第1の検査位置14に達する。
検査位置14に達した容器2は、搬入位置24で角度情報記憶部20cに記憶された基準位置、すなわち載置台10の開口部10dが照明手段16と対向する位置に停止され、同時に制御手段20からの指令により照明手段16がストロボ発光される。
このとき容器2内に充填されている液体中に異物が存在している場合は、入射された光が異物に反射するため、照明手段16に同期して動作する撮像手段17によりその画像が撮像される。
撮像手段17により撮像された画像は、制御手段20に取り込まれて画像処理部20dで画像処理され、異物のない正常時の画像と比較されて異物の検出が行われて、もし異物が発見された場合は、その容器2が載置された台座8の番号が制御手段20に記憶される。
第1の検査位置14で検査が終了した容器2は、再び所定の回転パターンで高速回転されながら第2の検査位置15に達し、第2の検査位置15で同様に検査が行われ、第1の検査位置14で発見されなかった異物の検査が行われる。
以下前記動作を繰り返して、生産ラインにより連続的に生産される容器2内の液体中に混入した異物を検出するもので、多品種少量生産ラインのように容器2の形状や材質が種々変更になっても、照明手段16の位置や撮像手段17の位置調整等の面倒な調整をほとんど必要とせずして容器2内の液体中に混入した異物の検出が行えるようになる。
また本発明の異物検査装置は、飲料等の液体を充填したガラス容器やプラスチック容器の他に、薬品分野で使用されているアンプル薬、バイアル薬、点眼薬等の液体を充填した容器であって、透明または半透明の容器全般に適用できるものである。
さらに反射手段12にはミラーに変えてプリズム等を使用してもよい。
3 検査ロータ
8 台座
9 モータ
10 載置台
12 反射手段
14 検査位置
15 検査位置
16 照明手段
17 撮像手段
20 制御手段
Claims (2)
- 容器に充填されている液体中に混入した異物を検査する容器内の異物検出装置であって、個別に設けられたモータにより回転自在な複数の台座が円周方向に設けられ、かつ一定方向に回転される検査ロータと、前記検査ロータの検査位置に設置され、載置台を介して前記台座上に載置された検査すべき容器の底面側または外周側から前記容器内を照明する照明手段と、前記照明手段と前記容器を挟んで対向するように設置され、前記照明手段より前記容器内に入射した光を反射する異物を撮像する撮像手段と、前記載置台内に設けられ、前記照明手段からの光を前記容器の底面側へ、または異物より反射した光を前記撮像手段側へ反射する反射手段と、前記検査位置において前記反射手段が前記照明手段または前記撮像手段と対向する位置に停止するよう前記モータの回転を制御すると共に、前記撮像手段が撮像した画像から異物を検出する制御手段とを具備したことを特徴とする容器内の異物検査装置。
- 前記検査位置を前記検査ロータの円周方向に複数個所設けて、各検査位置に前記照明手段及び撮像手段を対向設置してなる請求項1に記載の容器内の異物検査装置。
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