JP2010210315A - 液体中の異物検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明容器中に充填された液体中の異物を検査する異物検査方法において、異物を確実に検出することができ、透明容器自体の傷を異物画像からキャンセルできる新規な異物検査方法を提供する。
【解決手段】液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器中の液体中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、載置台を任意の時間、任意の回転パターンの回転を与えて透明容器中の透光性液体を攪拌し、透明容器内壁に付着し、液体中に浮遊する異物を回転前後で異なる位置に移動するようにした後に前記カメラで撮像して異物を検出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、異物自動検査装置を用いてアンプル、バイアル等の透明容器中に充填された液体中の異物を検査する異物検査方法に関するものである。

従来、透明容器中に充填された液体中の異物を検査する場合、特許文献１に示すような検査装置を用いて、検査ロータの円周上に設けた載置台に液体を充填した透明容器を載置保持し、載置台と透明容器を回転させて、透明容器を静止させた後、カメラ、センサ等で透明容器内の慣性回転する液体中に浮遊する異物を検出していた。また、特許文献２に示すように透明容器の液体に対し透過光を用いて黒色系異物を検出し、反射光を用いて白色系異物を検出していた。上記検出方法は、液体中を移動する異物のみを検出することにより、透明容器に付いた傷や汚れと判別している。

特開2003-107011号公報 特開2003-107010号公報

しかしながら、異物が透明容器内壁に付着した場合、または液体中に動きの鈍い異物が浮遊している場合には、透明容器の静止とともに異物も静止してしまうため透明容器自体の傷と区別がつかず、異物の判別検出が不可能になる場合があった。本発明は、液体を透明容器に充填した場合に、液体中の異物を確実に検出することができる新規な異物検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて、前記載置台を撮像のために回転または静止させ透明容器を前記カメラで撮像して透明容器の液体中の異物を自動的に検出する液体中の異物検査方法において、前記載置台及び透明容器に任意時間のあいだ任意回転パターンの撮像間回転を与えて、透明容器内の異物を撮像間回転の前後で異なる位置に移動するようにし、撮像間回転の前後で透明容器を前記カメラで撮像して液体中の異物を検出することを特徴とする。

また、前記透明容器内の異物は、液体中または液体外にあって透明容器の内壁に付着した異物であることを特徴とする。

また、前記透明容器内の異物は、透明容器内の液体中に含まれる異物であることを特徴とする。

さらに、前記撮像間回転の前後の撮像回転中に、透明容器の１回転以上の間、カメラのシャッタを開放して異物の線像を撮像することにより、透明容器内の液体中の異物を検出することを特徴とする。

本発明は、液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、透明容器を照明する照明手段と、カメラとを備えた異物検査装置を用いて透明容器中の異物を自動的に検出する異物検査方法において、前記透明容器中の異物が透明容器の内壁に付着し、又は液体中に動きの鈍い異物が含まれる場合にも、異物を載置台及び透明容器の回転によって移動させ検出することにより、液体を充填した透明容器において確実に異物を検出することができる。

異物自動検査装置の基本構成を示す模式図である。 本発明の反射光学系を有する載置台の構成を示す模式図である。 本発明の透過光学系を有する載置台の構成を示す模式図である。 本発明の基本構成を示す模式図である。 本発明の実施例１の異物検査方法を示す模式図である。 本発明の実施例１の異物検査画像を示す説明図である。 本発明の実施例２の異物検査方法を示す模式図である。 本発明の実施例２の異物検査画像を示す説明図である。

以下に、本発明の実施例について図を用いて説明する。

図１は、本発明の異物自動検査装置の基本構成を説明する模式図である。検査ロータ１の円周上に複数の載置台２を設け、搬入ライン３から搬入ロータ４を介して搬入される複数の透明容器５を回転自在に載置台２に載置保持する。所定の透光性液体を充填した透明容器５はカメラ６および照明手段７により異物を検査されたあと、搬出ロータ８で搬出ライン９に搬出される。また、異物が検出された透明容器５は廃棄ライン１０に排出される。

カメラ６により撮像された異物画像を含む画像は画像処理部１１で処理され、透明容器５の選別処理のために使用される。載置台２の駆動モータ用の回転パターンを設定する検査モード設定部１２により、必要な回転パターンのパターン情報がモータ制御部１３に送られる。モータ制御部１３は検査ロータ１の回転軸に設けられた角度検出器１４の角度情報と回転パターン情報により、載置台２に設けられた駆動モータをスリップリング１５を介して制御する。

図２に、反射光学系を用いた異物自動検査装置の模式図を示す。載置台２は上部に保持部２０、下部に駆動モータ２１を有し、透光性液体Ｌを充填した透明容器５を回転自在に保持する。２２は駆動モータ２１の角度検出器である。２３は透明容器５を照射する一対の照明手段であり、２４は透明容器５を反射光を用いて撮像するカメラを示す。モータ制御部１３は各種回転パターンに対応するパターン情報に対応した駆動信号を載置台２の駆動モータ２１に送り所定パターンで駆動モータ２１を駆動する。次いで撮像ステーションにおいて照明手段２３により照明を与えて透明容器５をカメラ２４で撮像する。

カメラ２４は、透過光学系を用いて撮像する場合は、透明容器５をはさんで照明手段と反対側に設置する。例えば図３において、照明手段２３Ａを透明容器５の背後に設置し、透過光により異物を撮像することが出来る。

前述した画像処理部１１、検査モード設定部１２、モータ制御部１３は、例えばマイコン上で作動するソフトウェア等の単一の制御装置として構成することができる。

図４に、本発明の異物自動検査装置の基本構成を示す。１回目撮像回転で、カメラ６Ａと照明手段７Ａを用いて透過光により透明容器５中の液体内に含まれる異物を撮像する。ここで、１回目撮像回転は低速回転でも良く、静止状態を含んでいてもよい。次いで、撮像間回転で、撮像回転と異なる回転パターンで液体を駆動し、異物を初めと異なる位置に移動させる。さらに２回目撮像回転で、カメラ６Ｂと照明手段７Ｂを用いて透明容器５中の液体内に含まれる異物を撮像する。

異物を検出する場合において、透明容器５内壁に異物が付着した場合、又は液体内の異物の移動速度がきわめて遅い場合は、画像上では透明容器５の傷等と異物との区別が困難になる。従って何らかの方法で撮像画像から透明容器自体の傷に起因する画像と異物画像を切り分ける必要がある。透明容器５上の傷はいかなる場合にも透明容器の所定の箇所から移動しないのに対し、透明容器５内壁に付着しまたは液体内で動きの鈍い異物は液体の回転に伴って脱落したり、その位置が徐々に移動したりして付着状況が変化する。

図５に回転パターンに応じた透明容器中の液体の状況と、撮像タイミングとの関係を示す。図５（ｂ）に示す回転パターンで、載置台２およびこれに載置された透明容器５に撮像回転、および任意の時間のあいだ撮像回転と異なる任意パターンの撮像間回転を与えて駆動すると、液体の動きは図５（a）のようになる。撮像間回転の前後でのタイミング（ア）と（オ）で撮像すると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように撮像間回転の前後の撮像で異物の出現位置が変わり、透明容器５内の所定位置から移動した異物画像、または液体内をわずかに移動する異物画像を異物Ｆとして認識することができる。すなわち、撮像間回転による撹拌作用により透明容器５の内壁に付着している異物、または液体中に浮遊する動きの鈍い異物を回転によって移動させることにより異物としての検出が可能となる。従って容器の傷などの外的要因をキャンセルすることができる。実施例１では、複数画像を異なる位置から撮像するため、回転角に応じた撮像タイミング制御が必要となる。透明容器５の各撮像は別々のカメラで行ってもよく、また同一のカメラで行ってもよい。

異物検出は図６のように撮像ごとに異物位置が異なっている場合のほか、撮像間回転の前後の画像で異物画像が消滅したり現れたりする場合にも透光性液体中の異物の存在を検出することができる。

上記は透光性液体について説明したが、非透光性液体の場合にも容器内壁に付着した異物を、反射光で撮像し、同様のプロセスで検出することができる。

図７は反射光学系を用いた異物検出の実施例２の撮像方法を示す。載置台２およびこれに載置された透明容器５の回転パターンは、図７に示すように、実施例1と同様に１回目撮像回転 → 撮像回転と異なる任意回転パターンの撮像間回転 → ２回目撮像回転とする。ここで、撮像回転時において透明容器５を撮像するカメラシャッタ時間を、透明容器５が１回転する３６０°以上の時間とする。そうすると撮像画像は図８（a）(b)に示すように、撮像間回転の前後でそれぞれ異物による反射光が白線Wとなって撮像される。この白線Wの位置の移動を判別して、透明容器５内壁に付着した異物を確実に検出することができる。

この方法によれば、実施例1の方法と異なり、載置台２の駆動モータを正確な回転角で制御する必要は無くなり、かつ線像で確認するため異物検査の視認性がより確実になると同時に、撮像に別々のカメラを使用した場合でも光学倍率、視野等のカメラ調整をラフに設定することが可能となり、操作性が向上する。

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１：検査ロータ、２：載置台、５：透明容器、１１：画像処理部、１２：検査モード設定部、１３：モータ制御部、２１：駆動モータ、７Ａ、７Ｂ、２３、２３Ａ：照明手段、６Ａ、６Ｂ、２４：カメラ、Ｌ：液体、Ｆ：異物、Ｗ：白線

Claims (4)

1. 液体を充填した透明容器と、透明容器を回転自在に支持する載置台と、前記載置台を同心円上に複数個配置して搬送する検査ロータと、前記透明容器を照明する照明手段と、前記透明容器を撮像するカメラとを備えた異物検査装置を用いて、前記載置台を撮像のために回転または静止させ透明容器を前記カメラで撮像して透明容器の液体中の異物を自動的に検出する液体中の異物検査方法において、
   前記載置台及び透明容器に任意時間のあいだ任意回転パターンの回転を与えて、透明容器内の異物を回転の前後で異なる位置に移動するようにし、回転の前後で透明容器を前記カメラで撮像して液体中の異物を検出することを特徴とする液体中の異物検査方法。
2. 請求項１に記載された液体中の異物検査方法において、前記透明容器内の異物は、液体中又は液体外にあって透明容器の内壁に付着した異物であることを特徴とする液体中の異物検査方法。
3. 請求項１に記載された液体中の異物検査方法において、前記透明容器内の異物は、透明容器内の液体中に含まれる異物であることを特徴とする液体中の異物検査方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載されたに記載された液体中の異物検査方法において、前記撮像間回転の前後の撮像回転中に、透明容器の１回転以上の間、カメラのシャッタを開放して異物の線像を撮像することにより、透明容器内の異物を検出することを特徴とする液体中の異物検査方法。

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