JP2020125929A - 異物検査システム、異物検査プログラム及び異物検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の検査精度を向上させる。【解決手段】異物検査システムにおいて、制御装置４０は、ボトル９０が起立した状態から傾斜してボトル９０の頭部にあるボトル９０内の気泡９７がボトル９０の頭部と底部との間の中間部に移動するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる。そして、制御装置４０は、モータ１３を制御して、気泡９７がボトル９０の中間部に滞留する角度にステージ１２の回転角度を調節する。次いで、制御装置４０は、ボトル９０が傾斜した状態から倒立するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる。そして、制御装置４０は、ボトル９０が倒立状態とされた場合にボトル９０の底部９５と頭部９１との間の異物落下経路１０３が撮像されるように、カメラ１７を制御する。【選択図】図１２

Description

本願の開示する技術は、異物検査システム、異物検査プログラム及び異物検査装置に関する。

液体が注入されたボトルの底部には、異物が沈んでいることがある。この異物の有無を検査する方法としては、例えば、次の方法が公知である（例えば、特許文献１参照）。すなわち、公知の方法では、ボトルを倒立状態に近くなるまで傾斜させ、続いて、カメラを連写してボトルの撮像画像を複数取得する。そして、複数の撮像画像に基づいて異物の有無を検査する。

この方法によれば、ボトルの底部に異物が沈んでいた場合には、ボトルが傾斜された際に異物がボトルの頭部へ移動する。そして、異物がボトルの頭部へ移動する際に取得された撮像画像には異物が含まれるため、この撮像画像を調べることにより、異物を検出できるとされている。

特開２０１３−０９６９２１号公報 特開平７−１２８２５７号公報 特開２００４−２５７９３７号公報

上述の方法では、ボトルを傾斜させた際に、ボトルの頭部から底部にボトル内の気泡が移動し、この気泡が異物と干渉することで、異物が所望の経路で落下しないことが想定される。この場合には、異物を正しく撮像できずに異物の検査精度が低下する虞がある。

本願の開示する技術は、一つの側面として、異物の検査精度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、ステージと、モータと、カメラと、制御装置とを備える異物検査システムが提供される。ステージは、液体が注入されたボトルを保持する。モータは、ボトルの軸方向と直交する方向を中心にステージを回転させる。カメラは、ボトルが倒立状態とされた場合にボトルの底部と頭部との間の異物落下経路を撮像する。制御装置は、モータ及びカメラを制御する。制御装置は、第一制御部と、第二制御部と、第三制御部と、第四制御部とを有する。第一制御部は、ボトルが起立した状態から傾斜してボトルの頭部にあるボトル内の気泡がボトルの頭部と底部との間の中間部に移動するように、モータを制御してステージを回転させる。第二制御部は、モータを制御して、気泡がボトルの中間部に滞留する角度にステージの回転角度を調節する。第三制御部は、ボトルが傾斜した状態から倒立するように、モータを制御してステージを回転させる。第四制御部は、異物落下経路が撮像されるように、カメラを制御する。

本願の開示する技術によれば、異物の検査精度を向上させることができる。

異物検査システムの一例を示す正面図である。 図１の異物検査装置の側面図である。 図１の制御装置のハードウェア構成を示す図である。 図１の制御装置の機能ブロック図である。 図１の制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図１の異物検査システムにおけるタイムチャートである。 第一実施形態で用いられるボトルの斜視図である。 図１のステージにボトルがセットされた状態を示す正面図である。 第一実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第一説明図である。 図９のＦ１０−Ｆ１０線断面図である。 第一実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第二説明図である。 第一実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第三説明図である。 図１２のカメラの撮像範囲及び撮像結果の一例を示す図である。 第一実施形態の第一変形例を示す図である。 第一実施形態の第二変形例を示す図である。 第一実施形態の第三変形例を示す図である。 第二実施形態で用いられるボトルの斜視図である。 第二実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第一説明図である。 図１８のＦ１９−Ｆ１９線断面図である。 第二実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第二説明図である。 第二実施形態に係る異物検査方法の動作を説明する第三説明図である。 図２１のカメラの撮像範囲及び撮像結果の一例を示す図である。 第一比較例に係る異物検査方法の動作を説明する第一説明図である。 第一比較例に係る異物検査方法の動作を説明する第二説明図である。 図２４のカメラの撮像範囲及び撮像結果の一例を示す図である。 第二比較例に係る異物検査方法の動作を説明する第一説明図である。 第二比較例に係る異物検査方法の動作を説明する第二説明図である。 図２７のカメラの撮像範囲及び撮像結果の一例を示す図である。

［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。

液体が注入されたボトルの底部には、異物が沈んでいることがある。図１に示される第一実施形態に係る異物検査システム２００は、ボトルの底部に沈んだ異物の有無を検査するためのものである。この第一実施形態に係る異物検査システム２００の検査対象は、特定のものに限定されないが、第一実施形態では、好適な例として、ワインを検査対象にした場合を説明する。

図７には、ワインのボトル９０が示されている。ボトル９０は、透明、着色透明、又は、半透明のガラス製であり、このボトル９０には、液体であるワイン液９８が注入されている。ボトル９０の底部９５には、ワインの製造過程で混入したガラス片や虫などの異物が沈殿していることがある。

ボトル９０は、断面円形状に形成されている。このボトル９０は、頭部９１及び胴体部９２を有する。頭部９１は、ボトル９０の上部に位置し、胴体部９２は、ボトル９０の頭部９１よりも下側に位置する。頭部９１の上端面には、注ぎ口９３が開口しており、注ぎ口９３は、コルク栓９６によって閉塞されている。

ボトル９０内には、気泡９７があり、この気泡９７は、ボトル９０が起立した状態では、ボトル９０の頭部９１に位置する。胴体部９２の上部は、肩部９４であり、肩部９４と頭部９１との間の部分は、下側に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。胴体部９２の下端部は、底部９５として形成されている。

ボトル９０の外周面には、一対のラベル９９が付されている。一対のラベル９９は、それぞれ四角形状である。一対のラベル９９の第一の端部間には、第一の隙間１００が形成され、一対のラベル９９の第二の端部間には、第二の隙間１０１が形成されている。この第一の隙間１００及び第二の隙間１０１は、ボトル９０の径方向に対向している。また、この第一の隙間１００及び第二の隙間１０１は、それぞれ胴体部９２の上下方向に亘って一定の間隔で形成されている。

図１に示される第一実施形態に係る異物検査システム２００は、上述のボトル９０の底部に沈んだ異物の有無を検査するために好適に使用されるものであり、異物検査装置１０と、制御装置４０と、モニタ７０と、コンプレッサ８０とを備える。各図において、矢印ＵＰは、鉛直方向上側を示している。

図１、図２に示されるように、異物検査装置１０は、筐体１１と、ステージ１２と、モータ１３と、支持台１４と、中間部センサ１５と、底部センサ１６と、カメラ１７と、照明１８とを備える。図１、図２では、異物検査装置１０の構造の理解の容易のために、ステージ１２に保持されたボトル９０が想像線（二点鎖線）で示されている。

筐体１１は、箱状に形成されており、この筐体１１の内側には、ステージ１２、モータ１３、及び、支持台１４等が収容されている。ステージ１２は、ボトル９０を保持するためのものあり、縦壁２１と、底壁２２と、第一チャック機構２３と、第二チャック機構２４と、第三チャック機構２５とを備える。縦壁２１は、正面視で縦長の長方形状であり、底壁２２は、縦壁２１の下部から前方に突き出している。この縦壁２１及び底壁２２は、側面視で概略Ｌ字状を成している。

第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５には、一例として、エアシリンダ機構が用いられている。第一チャック機構２３は、縦壁２１の上部に設けられ、第二チャック機構２４は、縦壁２１の上下方向の中央部に設けられ、第三チャック機構２５は、縦壁２１の下部に設けられている。

第一チャック機構２３は、スライド部２３Ａと、ガイド部２３Ｂとを有する。ガイド部２３Ｂは、鉛直方向に沿って延びており、スライド部２３Ａは、ガイド部２３Ｂに支持されることにより、鉛直方向にスライド可能となっている。スライド部２３Ａは、ボトル９０の上方に位置する。

第二チャック機構２４は、一対のスライド部２４Ａと、ガイド部２４Ｂとを有する。ガイド部２４Ｂは、縦壁２１の横幅方向に沿って延びており、一対のスライド部２４Ａは、ガイド部２４Ｂに支持されることにより、縦壁２１の横幅方向にスライド可能となっている。一対のスライド部２４Ａは、ボトル９０の上下方向の中央部の側方にそれぞれ位置する。

第三チャック機構２５は、一対のスライド部２５Ａと、ガイド部２５Ｂとを有する。ガイド部２５Ｂは、縦壁２１の横幅方向に沿って延びており、一対のスライド部２５Ａは、ガイド部２５Ｂに支持されることにより、縦壁２１の横幅方向にスライド可能となっている。一対のスライド部２５Ａは、ボトル９０の下部の側方にそれぞれ位置する。

第一チャック機構２３は、第一配管２６を介してコンプレッサ８０と接続され、第二チャック機構２４は、第二配管２７を介してコンプレッサ８０と接続され、第三チャック機構２５は、第三配管２８を介してコンプレッサ８０と接続されている。第一配管２６には、第一バルブ２９が設けられ、第二配管２７には、第二バルブ３０が設けられ、第三配管２８には、第三バルブ３１が設けられている。第一バルブ２９、第二バルブ３０、及び、第三バルブ３１には、電磁バルブが用いられている。以下、第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５の動作の一例を説明する。

第一チャック機構２３は、第一バルブ２９が閉じて第一チャック機構２３にコンプレッサ８０から圧縮空気が供給されていない状態では、スライド部２３Ａが上昇位置に退避する構成となっている。また、第一チャック機構２３は、第一バルブ２９が開いてコンプレッサ８０から第一チャック機構２３に圧縮空気が供給されると、スライド部２３Ａが降下してボトル９０の頭部９１を上から押え付ける構成となっている。

第二チャック機構２４は、第二バルブ３０が閉じて第二チャック機構２４にコンプレッサ８０から圧縮空気が供給されていない状態では、一対のスライド部２４Ａが開いてボトル９０から離れる構成となっている。また、第二チャック機構２４は、第二バルブ３０が開いてコンプレッサ８０から第二チャック機構２４に圧縮空気が供給されると、一対のスライド部２４Ａが閉じてボトル９０の肩部の付近を挟持する構成となっている。ボトル９０の肩部の付近は、ボトル９０の頭部と底部との間の中間部に位置する。

第三チャック機構２５は、第三バルブ３１が閉じて第三チャック機構２５にコンプレッサ８０から圧縮空気が供給されていない状態では、一対のスライド部２５Ａが開いてボトル９０から離れる構成となっている。また、第三チャック機構２５は、第三バルブ３１が開いてコンプレッサ８０から第三チャック機構２５に圧縮空気が供給されると、一対のスライド部２５Ａが閉じてボトル９０の底部の付近を挟持する構成となっている。

モータ１３は、支持台１４の上に設置されている。モータ１３には、減速ギアやステッピングモータなど各種モータを適用可能である。モータ１３は、縦壁２１の背面側に配置されており、モータ１３の出力軸１３Ａは、水平方向に沿って前方に延びている。出力軸１３Ａの先端部は、縦壁２１の上下方向の中央部に固定されている。モータ１３が作動すると、出力軸１３Ａと共にステージ１２が水平方向を中心に回転する。

中間部センサ１５及び底部センサ１６は、ボトル９０内の気泡を検出する気泡センサである。中間部センサ１５は、ボトル９０の頭部と底部との間の中間部に対応する位置の一例として、第二チャック機構２４の片側のスライド部２４Ａに設けられている。底部センサ１６は、ボトル９０の底部に対応する位置の一例として、第三チャック機構２５の片側のスライド部２５Ａに設けられている。中間部センサ１５は、より具体的には、第一中間部センサ１５Ａと、第二中間部センサ１５Ｂとを有する。第二中間部センサ１５Ｂは、第一中間部センサ１５Ａと隣接しており、第一中間部センサ１５Ａよりもボトル９０の底部側に位置する。

第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、及び、底部センサ１６には、ボトル９０内の気泡を検出可能な各種センサが適用可能である。この第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、及び、底部センサ１６は、ボトル９０内の気泡と対向している場合、すなわち、気泡を検出している場合には、それぞれオンになる。また、第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、及び、底部センサ１６は、ボトル９０内の気泡と対向していない場合、すなわち、気泡を検出していない場合には、それぞれオフになる。

カメラ１７及び照明１８は、ステー３２を介してステージ１２に固定されている。このカメラ１７及び照明１８は、ステージ１２の上下方向における第二チャック機構２４と第三チャック機構２５との間に配置されている。カメラ１７及び照明１８は、縦壁２１の横幅方向に対向しており、ボトル９０の側方にそれぞれ位置する。このカメラ１７及び照明１８は、ステージ１２にボトル９０がセットされた場合に、ボトル９０の軸方向から見てカメラ１７及び照明１８の光軸上にボトル９０の中心が位置するように配置されている。カメラ１７は、ステージ１２が回転する側（矢印Ｒ側）に配置されており、照明１８は、ステージ１２が回転する側と反対側に配置されている。

制御装置４０は、モータ１３、カメラ１７、照明１８、第一バルブ２９、第二バルブ３０、第三バルブ３１を制御するものである。図３に示されるように、制御装置４０は、ハードウェア構成として、パーソナルコンピュータ４１及びシーケンサ５１を有する。パーソナルコンピュータ４１には、シーケンサ５１、カメラ１７、及び、照明１８が電気的に接続されている。シーケンサ５１には、第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、底部センサ１６、第一バルブ２９、第二バルブ３０、第三バルブ３１、及び、モータ１３が電気的に接続されている。

パーソナルコンピュータ４１は、ＣＰＵ４２（Central Processing Unit）、ＲＯＭ４３（Read Only Memory）、ＲＡＭ４４（Random Access Memory）、ストレージ４５、及び、入出力インターフェース４６を有する。ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４４、ストレージ４５、及び、入出力インターフェース４６は、バス４７を介して相互に通信可能に接続されている。

ＲＯＭ４３又はストレージ４５には、プログラム４８が記憶されている。ＣＰＵ４２は、中央演算処理ユニットであり、ＲＯＭ４３又はストレージ４５に記憶されているプログラム４８を読み出し、このプログラム４８をＲＡＭ４４に展開して実行する。ＣＰＵ４２は、プログラム４８に従って、演算処理を行い、シーケンサ５１、カメラ１７、及び、照明１８の制御を行う。

シーケンサ５１は、ＣＰＵ５２（Central Processing Unit）、ＲＯＭ５３（Read Only Memory）、ＲＡＭ５４（Random Access Memory）、ストレージ５５、及び、入出力インターフェース５６を有する。ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、ストレージ５５、及び、入出力インターフェース５６は、バス５７を介して相互に通信可能に接続されている。

ＲＯＭ５３又はストレージ５５には、プログラム５８が記憶されている。ＣＰＵ５２は、中央演算処理ユニットであり、ＲＯＭ５３又はストレージ５５に記憶されたプログラム５８を読み出し、このプログラム５８をＲＡＭ５４に展開して実行する。ＣＰＵ５２は、プログラム５８に従って、演算処理を行い、第一バルブ２９、第二バルブ３０、第三バルブ３１、及び、モータ１３の制御を行う。

図４に示されるように、制御装置４０は、機能構成として、第一制御部６１、第二制御部６２、第三制御部６３、及び、第四制御部６４を有する。第一制御部６１、第二制御部６２、第三制御部６３、及び、第四制御部６４は、ＣＰＵ４２がプログラム４８を実行すること、及び、ＣＰＵ５２がプログラム５８を実行することにより実現される。ＣＰＵ４２及びＣＰＵ５２は、「コンピュータ」の一例であり、プログラム４８及びプログラム５８は、「異物検査プログラム」の一例である。第一制御部６１、第二制御部６２、第三制御部６３、及び、第四制御部６４は、異物を検出するための機能を有する。

すなわち、第一制御部６１は、ボトル９０が起立した状態から傾斜してボトル９０の頭部にあるボトル９０内の気泡がボトル９０の頭部と底部との間の中間部に移動するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる機能を有する。第二制御部６２は、モータ１３を制御して、気泡がボトル９０の中間部に滞留する角度にステージ１２の回転角度を調節する機能を有する。第三制御部６３は、ボトル９０が傾斜した状態から倒立するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる機能を有する。第四制御部６４は、ボトル９０が倒立状態とされた場合にボトル９０の底部と頭部との間の異物落下経路が撮像されるように、カメラ１７を制御する機能を有する。

次に、第一実施形態に係る異物検査方法について説明する。

第一実施形態に係る異物検査方法は、上述の異物検査システム２００を用いて実行される。第一実施形態に係る異物検査方法では、先ず、図８に示されるように、ボトル９０が起立した状態で底壁２２の上に載置される。このとき、ボトル９０は、一対のラベル９９がステージ１２の回転方向（矢印Ｒ方向）と平行になるようにステージ１２にセットされる。

ここで、第一仮想線Ｌ１は、第一の隙間１００及び第二の隙間１０１を通りボトル９０の軸方向と直交する線であり、第二仮想線Ｌ２は、ボトル９０の軸方向及び第一仮想線Ｌ１とそれぞれ直交する線である。上述のようにボトル９０がステージ１２に適切にセットされた状態では、第一仮想線Ｌ１がカメラ１７及び照明１８の光軸と平行になり、第二仮想線Ｌ２がステージ１２の回転軸と平行になる。ボトル９０内には、気泡９７があり、この気泡９７は、ボトル９０の頭部９１に位置している。また、一例として、ボトル９０の底部９５には、異物１０２が沈んでいる。

そして、第一実施形態に係る異物検査方法では、上述のようにボトル９０がステージ１２にセットされた状態で、例えば、図示しないスタートスイッチが押される。スタートスイッチが押されると、図５のフローチャートに示されるステップＳ１〜ステップＳ２０が制御装置４０によって実行される。

以下、制御装置４０によって実行されるステップＳ１〜ステップＳ２０の内容については、図５のフローチャートを適宜参照することとする。また、ステップＳ１〜ステップＳ２０における、第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、底部センサ１６、及び、ステージ１２の動作状況については、図６のタイムチャートを適宜参照することとする。

ステップＳ１では、図８に示されるように、制御装置４０が、第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５を作動させる。すなわち、制御装置４０は、第一バルブ２９、第二バルブ３０、及び、第三バルブ３１を閉状態から開状態に切り替える。

第一バルブ２９、第二バルブ３０、及び、第三バルブ３１が閉状態から開状態に切り替わると、コンプレッサ８０から第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５に圧縮空気が供給される。そして、スライド部２３Ａが降下してボトル９０の頭部９１を上から押え付けると共に、一対のスライド部２４Ａが閉じてボトル９０の肩部９４の付近を挟持する。また、一対のスライド部２５Ａが閉じてボトル９０の底部９５の付近を挟持する。

また、一対のスライド部２４Ａが肩部９４の付近を挟持すると、第二の隙間１０１側のスライド部２４Ａに設けられた第一中間部センサ１５Ａ及び第二中間部センサ１５Ｂがボトル９０の肩部９４の付近（胴体部９２の上部の外周面）と対向した状態になる。さらに、一対のスライド部２５Ａが底部９５の付近を挟持すると、第二の隙間１０１側のスライド部２５Ａに設けられた底部センサ１６がボトル９０の底部９５の付近（胴体部９２の下部の外周面）と対向した状態になる。このとき、第一中間部センサ１５Ａ、第二中間部センサ１５Ｂ、及び、底部センサ１６は、ボトル９０と接触していても接触していなくてもどちらでもよい。

ステップＳ２では、図９に示されるように、制御装置４０が、モータ１３を作動させてステージ１２を回転させる。このとき、制御装置４０は、後述のステップＳ４における第二速度よりも高い第一速度でステージ１２を回転させる。第一速度は、例えば、４００°／ｓである。これにより、ステージ１２と共にボトル９０がボトル９０の軸方向と直交する方向（第二仮想線Ｌ２と平行な方向）を中心に回転する。このとき、モータ１３は、ボトル９０が傾斜したときに第一の隙間１００が鉛直方向下向きになる方向（矢印Ｒ方向）にステージ１２を回転させる。ステージ１２が回転してボトル９０が傾斜し始めると、ボトル９０の頭部９１にある気泡９７がボトル９０の第二の隙間１０１側の肩部９４に向けて移動を開始する。

ステップＳ３では、制御装置４０が、ステージ１２の回転角度が角度θ１以上になったか否かを判断する。角度θ１は、例えば、９０°である。ステージ１２の回転角度が９０°未満の状態では、気泡９７が肩部９４に到達せずに頭部９１を移動する。制御装置４０は、ステージ１２の回転角度が角度θ１以上になるまでステップＳ２〜ステップＳ３を実行する。そして、ステージ１２の回転角度が角度θ１以上になると、制御装置４０は、ステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、制御装置４０が、上述のステップＳ２における第一速度よりも低い第二速度でステージ１２を引き続き回転させる。第二速度は、例えば、１°／ｓである。ステージ１２の回転角度が角度θ１を超えると、気泡９７が肩部９４に移動し、この気泡９７が肩部９４に沿って底部９５側へ向けて移動する。ステップＳ４では、ステージ１２が第一速度よりも低い第二速度で回転するので、気泡９７が肩部９４に沿ってゆっくりと移動する。気泡９７が肩部９４に沿ってゆっくり移動することにより、気泡９７が一気に底部９５へ移動することが抑制されると共に、気泡９７がワイン液９８の抵抗を受けて分割することが抑制される。

ステップＳ５では、制御装置４０が、第一中間部センサ１５Ａがオフからオンになったか否かを判断する。気泡９７が第一中間部センサ１５Ａと対向する位置に到達するまでは、第一中間部センサ１５Ａがオフのままとなる。制御装置４０は、第一中間部センサ１５ＡがオフからオンになるまでステップＳ４〜ステップＳ５を実行する。

そして、ステージ１２の回転角度が所定の角度に到達すると、図９の右図に示されるように、気泡９７が第一中間部センサ１５Ａと対向する位置に到達し、第一中間部センサ１５Ａがオフからオンになる。制御装置４０は、第一中間部センサ１５Ａがオフからオンになると、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、制御装置４０が、モータ１３を停止させ、ステージ１２の回転を止める。

このように、ステップＳ１〜ステップＳ６では、ボトル９０が起立した状態から傾斜してボトル９０の頭部９１にある気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に移動するように、モータ１３が制御されてステージ１２が回転する。また、ステップＳ１〜ステップＳ６では、第一中間部センサ１５Ａによって気泡９７が検出された場合には、モータ１３が停止してステージ１２の回転が止まる。このステップＳ１〜ステップＳ６は、制御装置４０の第一制御部６１によって実行される。この第一制御部６１によって実行されるステップＳ１〜ステップＳ６は、第一ステップの一例である。

ここで、ステージ１２の回転が止まった場合でも、慣性力や浮力、振動等により、気泡９７が底部９５側に向けて肩部９４の付近を通過してしまう場合がある。この場合、第一中間部センサ１５Ａ及び第二中間部センサ１５Ｂのオンオフ状態は、次のようになる。すなわち、気泡９７が第一中間部センサ１５Ａを通過中のときには、第一中間部センサ１５Ａがオンで第二中間部センサ１５Ｂがオフになる。また、気泡９７が第二中間部センサ１５Ｂを通過中のときには、第一中間部センサ１５Ａがオフで第二中間部センサ１５Ｂがオンになる。また、気泡９７が底部９５側に向けて肩部９４の付近を通過すると、第二中間部センサ１５Ｂもオフになる。

ステップＳ７では、制御装置４０が、第一中間部センサ１５Ａがオンで第二中間部センサ１５Ｂがオフの状態から、第一中間部センサ１５Ａがオフで第二中間部センサ１５Ｂがオンの状態を経て、第二中間部センサ１５Ｂがオフになったか否かを判断する。気泡９７が底部９５側に向けて肩部９４の付近を通過した場合、制御装置４０は、ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、制御装置４０が、モータ１３を制御してステージ１２を逆回転させる。これにより、ボトル９０の底部９５が下がる方向にステージ１２が回転し、気泡９７が肩部９４の付近に戻される。気泡９７が肩部９４の付近に戻り、気泡９７が第二中間部センサ１５Ｂと対向すると、第二中間部センサ１５Ｂがオフからオンになる。

ステップＳ９では、制御装置４０が、第二中間部センサ１５Ｂがオフからオンになったか否かを判断する。制御装置４０は、第二中間部センサ１５ＢがオフからオンになるまでステップＳ８〜ステップＳ９を実行する。そして、気泡９７が肩部９４の付近に戻って第二中間部センサ１５Ｂと対向し、第二中間部センサ１５Ｂがオフからオンになると、制御装置４０は、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、制御装置４０が、モータ１３を停止させ、ステージ１２の逆回転を止める。

ここで、ステージ１２の逆回転が止まった場合でも、慣性力や浮力、振動等により、気泡９７が底部９５と反対側に向けて肩部９４の付近を通過してしまう場合がある。この場合、第一中間部センサ１５Ａ及び第二中間部センサ１５Ｂのオンオフ状態は、次のようになる。すなわち、気泡９７が第二中間部センサ１５Ｂを通過中のときには、第二中間部センサ１５Ｂがオンで第一中間部センサ１５Ａがオフになる。また、気泡９７が第一中間部センサ１５Ａを通過中のときには、第二中間部センサ１５Ｂがオフで第一中間部センサ１５Ａがオンになる。また、気泡９７が底部９５と反対側に向けて肩部９４の付近を通過すると、第一中間部センサ１５Ａもオフになる。

ステップＳ１１では、制御装置４０が、第二中間部センサ１５Ｂがオンで第一中間部センサ１５Ａがオフの状態から、第二中間部センサ１５Ｂがオフで第一中間部センサ１５Ａがオンの状態を経て、第一中間部センサ１５Ａがオフになったか否かを判断する。気泡９７が底部９５と反対側に向けて肩部９４の付近を通過した場合、制御装置４０は、ステップＳ４に戻り、モータ１３を制御してステージ１２を正回転させる。これにより、ボトル９０の底部９５が上がる方向にステージ１２が回転し、気泡９７が肩部９４の付近に戻される。気泡９７が肩部９４の付近に戻り、気泡９７が第一中間部センサ１５Ａと対向すると、第一中間部センサ１５Ａがオフからオンになる。

そして、制御装置４０は、気泡９７が肩部９４の付近に留まっており、ステップＳ７又はステップＳ１１においてステップＳ１２に移行すべきと判断するまで、ステップＳ４〜ステップＳ１１を実行する。

このように、初回のステップＳ６の後のステップＳ４〜ステップＳ１１では、モータ１３が制御されて、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留する角度にステージ１２の回転角度が調節される。また、気泡９７が肩部９４の付近に滞留する角度にステージ１２の回転角度が調節されているときには、図９の右図に示されるように、ボトル９０の底部９５に沈んでいた異物１０２が自重により下側に移動する。つまり、気泡９７が肩部９４の付近に滞留しながら底部９５に沈んでいた異物１０２が自重により下側に移動する角度にステージ１２の回転角度が調節される。

ここで、上述のステップＳ２〜ステップ１１において、ステージ１２は、第二仮想線Ｌ２を中心とし、かつ、第一の隙間１００が鉛直方向下向きになる方向（矢印Ｒ方向）に回転する。このため、図９の右図の状態では、図１０に示されるように、異物１０２は、ボトル９０の周方向の一部である第一の隙間１００の中央部に移動する。この第一の隙間１００の中央部は、言い換えれば、ラベル９９間の谷部である。以降、第一の隙間１００の中央部を、ラベル間谷部１０４と称する。異物１０２が複数ある場合には、複数の異物１０２がラベル間谷部１０４に寄せ集められる。

そして、初回のステップＳ６の後のステップＳ４〜ステップＳ１１におけるステップＳ７又はステップ１１において、図９の右図に示される気泡９７が肩部９４の付近を通過せずに肩部９４の付近に留まっている場合、制御装置４０は、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、制御装置４０が、ステージ１２の回転角度を維持させたまま、予め定められた規定時間が経過するまで待機する。この規定時間は、ボトル９０の底部９５に沈んでいた異物１０２がラベル間谷部１０４に移動するのに要する時間に相当し、例えば、初回のステップＳ６への到達時を基準にカウントを開始される。この規定時間は、想定される異物１０２の大きさや重さ等に応じて経験的に設定される。例えば、検査対象がワインであり、異物１０２がワインの製造過程で混入したガラス片と想定される場合、規定時間を一例として３秒とすればよく、また、異物１０２がワインの製造過程で混入した虫と想定される場合、規定時間を一例として５秒とすればよい。そして、制御装置４０は、規定時間が経過した後、ステップＳ１３に移行する。

このように、第一実施形態に係る異物検査方法では、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動するまで、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留させた状態に維持される。これにより、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することが抑制されるので、異物１０２がラベル間谷部１０４に適切に移動する。この初回のステップＳ６の後のステップＳ４〜ステップＳ１２は、制御装置４０の第二制御部６２によって実行される。この第二制御部６２によって実行される初回のステップＳ６の後のステップＳ４〜ステップＳ１２は、第二ステップの一例である。

ステップＳ１３では、制御装置４０が、上述のステップＳ４と同様に、ステップＳ２における第一速度よりも低い第二速度でステージ１２の回転を再開させる。ステージ１２の回転が再開されると、図１１の上図から下図に示されるように、気泡９７が底部９５へ向けて移動を開始する。

ステップＳ１４では、制御装置４０が、底部センサ１６がオフからオンになったか否かを判断する。気泡９７が底部センサ１６と対向する位置に到達するまでは、底部センサ１６がオフのままとなる。制御装置４０は、底部センサ１６がオフからオンになるまでステップＳ１３〜ステップＳ１４を実行する。

そして、ステージ１２の回転角度が所定の角度に到達すると、図１１の右図に示されるように、気泡９７が底部センサ１６と対向する位置に到達し、底部センサ１６がオフからオンになる。制御装置４０は、底部センサ１６がオフからオンになると、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、制御装置４０が、上述のステップＳ１３における第二速度よりも高い第一速度でステージ１２を回転させる。これにより、図１２の左図から右図に示されるように、ボトル９０が傾斜した状態から倒立するように回転する。

ステップＳ１６では、制御装置４０が、ステージ１２の回転角度が反転角度θ２以上になったか否かを判断する。角度θ２は、例えば、１８０°である。ステージ１２の回転角度が１８０°になると、図１２の右図に示されるように、ボトル９０が倒立状態になる。制御装置４０は、ステージ１２の回転角度が反転角度θ２以上になるまでステップＳ１５〜ステップＳ１６を実行する。そして、ステージ１２の回転角度が反転角度θ２以上になると、制御装置４０は、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７では、制御装置４０が、モータ１３を停止させ、ステージ１２の回転を止める。

このように、ステップＳ１３〜ステップＳ１７では、先ず、底部センサ１６によって気泡９７が検出されるまでボトル９０が傾斜するように、モータ１３が制御されてステージ１２が回転する。次いで、底部センサ１６によって気泡９７が検出された後には、ボトル９０が倒立するように、モータ１３が制御されてステージ１２が回転する。このステップＳ１３〜ステップＳ１７は、制御装置４０の第三制御部６３によって実行される。この第三制御部６３によって実行されるステップＳ１３〜ステップＳ１７は、第三ステップの一例である。

そして、図１２の右図に示されるように、ボトル９０が倒立すると、異物１０２が落下する。このボトル９０の底部９５と頭部９１との間の異物１０２が落下する経路は、異物落下経路１０３である。このとき、異物１０２は、第一の隙間１００に沿って落下する。この第一の隙間１００は、カメラ１７の正面に位置しているため、カメラ１７から見た場合、異物１０２は、一対のラベル９９間を落下するように見える（図１３も参照）。

ステップＳ１８では、制御装置４０が、カメラ１７によって撮像画像が得られるように、カメラ１７を制御する（作動させる）。カメラ１７は、異物落下経路１０３を含む範囲を撮像する。このときの撮像時間は、想定される異物１０２の大きさや重さ等に応じて経験的に設定される。例えば、検査対象がワインであり、異物１０２がワインの製造過程で混入したガラス片と想定される場合、撮像時間を一例として５秒とすればよく、また、異物１０２がワインの製造過程で混入した虫と想定される場合、撮像時間を一例として１０秒とすればよい。また、制御装置４０は、カメラ１７が撮像する際に、照明１８を作動させる。照明１８は、第二の隙間１０１と対向しているため、照明１８から発せられた光は、第二の隙間１０１を通じて異物落下経路１０３に照射される。

図１３に示されるように、第一実施形態では、一例として、ボトル９０の横幅よりも広い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１０が撮像される。このとき、異物落下経路１０３は、第一の隙間１００を通じて撮像される。このステップＳ１８は、制御装置４０の第四制御部６４によって実行される。この第四制御部６４によって実行されるステップＳ１８は、第四ステップの一例である。撮像終了後、制御装置４０は、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９では、制御装置４０が、図８に示される如くステージ１２が元の位置に戻るように、モータ１３を制御してステージ１２を逆回転させる。これにより、ボトル９０が元の起立状態に戻される。

ステップＳ２０では、制御装置４０が、第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５の保持状態を解除させる。すなわち、制御装置４０は、第一バルブ２９、第二バルブ３０、及び、第三バルブ３１を開状態から閉状態に切り替える。

第一バルブ２９、第二バルブ３０、及び、第三バルブ３１が開状態から閉状態に切り替わると、コンプレッサ８０から第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５への圧縮空気の供給が停止する。これにより、スライド部２３Ａが上昇すると共に、一対のスライド部２４Ａ及び一対のスライド部２５Ａがそれぞれ開いた状態となり、ボトル９０の保持状態が解除される。そして、ボトル９０がステージ１２から取り出される。

第一実施形態では、以上の要領で、異物の有無の検査が終了する。異物の有無の判定は、図１３に示されるカメラ１７の撮像画像に基づいて行われる。

次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。

先ず、第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、第一比較例について説明する。図２３、図２４に示される第一比較例では、上述の第一実施形態に対し、中間部センサ１５及び底部センサ１６（図１等参照）が省かれている。

また、この第一比較例では、上述の第一実施形態に対し、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動するまで気泡９７をボトル９０の肩部９４の付近に滞留させる動作が行われない。

このため、図２３に示されるように、ボトル９０を起立状態から傾斜させた際に、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動すると同時に、気泡９７がボトル９０の頭部９１から底部９５へ移動する。このとき、気泡９７は、ワイン液９８中を移動することにより、ワイン液９８の抵抗を受け、多数の小さい気泡に分割される。そして、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉する。

このように異物１０２が気泡９７と干渉すると、異物１０２の移動先が不安定になり、異物１０２がラベル間谷部１０４に移動せずにラベル９９の陰に移動する場合がある。この場合には、図２４に示されるように、ボトル９０を傾斜状態から倒立させても、図２５に示されるように、異物１０２がラベル９９の陰を落下する。このラベル９９の陰となる領域は、ラベル９９に対するカメラ１７と反対側に位置するため、異物１０２がラベル９９の陰を落下する場合には、カメラ１７で異物１０２を撮像することが不可能である。

また、異物１０２が複数である場合、一部の異物１０２がラベル間谷部１０４に移動し、残りの異物１０２がラベル９９の陰に移動すると、ボトル９０を倒立させたときに、カメラ１７で一部の異物１０２しか撮像できなくなる。この場合には、異物の検査精度が低下する虞がある。

これに対し、第一実施形態では、図９、図１０に示されるように、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動するまで、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留させられる。したがって、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することを抑制できるので、異物１０２をラベル間谷部１０４に適切に移動させることができる。これにより、ボトル９０を傾斜状態から倒立させた場合には、異物１０２がラベル９９間を落下するので、このラベル９９間の第一の隙間１００を通じて異物１０２をカメラ１７で撮像できる。この結果、異物の検査精度を向上させることができる。

また、異物１０２が複数である場合にも、この複数の異物１０２をラベル間谷部１０４に移動させることができるので、ボトル９０を倒立させたときに、複数の異物１０２をまとめてカメラ１７で撮像できる。したがって、異物１０２が複数である場合にも、異物の検査精度を向上させることができる。

しかも、第一実施形態では、ボトル９０の肩部９４の付近に対応する位置に、気泡９７を検出する中間部センサ１５が配置されている。そして、制御装置４０（第一制御部６１）は、中間部センサ１５によって気泡９７が検出されるまでモータ１３を制御してステージ１２を回転させ、中間部センサ１５によって気泡９７が検出された場合には、モータ１３を停止させてステージ１２の回転を止める。これにより、気泡９７が底部９５側に向けて肩部９４の付近を通過することを抑制できるので、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することを抑制できる。

また、制御装置４０（第二制御部６２）は、モータ１３を制御して、中間部センサ１５によって気泡９７が検出された状態に維持される角度にステージ１２の回転角度を調節する。したがって、慣性力や浮力、振動等により、気泡９７が肩部９４の付近から底部９５側に向けて移動したり、気泡９７が肩部９４の付近から底部９５と反対側に向けて移動したりすることを抑制できる。これにより、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留した状態に維持できる。

また、中間部センサ１５は、より具体的には、第一中間部センサ１５Ａと、第一中間部センサ１５Ａよりもボトル９０の底部９５側に位置する第二中間部センサ１５Ｂとを有する。ここで、気泡９７が底部９５側に向けて肩部９４の付近を通過するときには、第一中間部センサ１５Ａがオンで第二中間部センサ１５Ｂがオフの状態から、第一中間部センサ１５Ａがオフで第二中間部センサ１５Ｂがオンの状態を経て、第二中間部センサ１５Ｂがオフになる。この場合には、制御装置４０（第二制御部６２）が、モータ１３を制御してステージ１２を逆回転させる。これにより、ボトル９０の底部９５が下がる方向にステージ１２が回転するので、気泡９７を肩部９４の付近に戻すことができる。

また、気泡９７が底部９５と反対側に向けて肩部９４の付近を通過するときには、第二中間部センサ１５Ｂがオンで第一中間部センサ１５Ａがオフの状態から、第二中間部センサ１５Ｂがオフで第一中間部センサ１５Ａがオンの状態を経て、第一中間部センサ１５Ａがオフになる。この場合には、制御装置４０（第二制御部６２）が、モータ１３を制御してステージ１２を正回転させる。これにより、ボトル９０の底部９５が上がる方向にステージ１２が回転するので、気泡９７を肩部９４の付近に戻すことができる。

また、制御装置４０（第二制御部６２）は、モータ１３を制御して、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留しながら底部９５に沈んでいた異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する角度にステージ１２の回転角度を調節する。これにより、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することを抑制できる。

また、制御装置４０（第二制御部６２）は、ボトル９０の底部９５に沈んでいた異物１０２がラベル間谷部１０４に移動する時間が経過するまでステージ１２の回転角度を維持したまま待機する。これにより、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２をラベル間谷部１０４に移動させることができる。

また、図１１、図１２に示されるように、ボトル９０の底部９５に対応する位置には、気泡９７を検出する底部センサ１６が配置されている。そして、制御装置４０（第三制御部６３）は、底部センサ１６によって気泡９７が検出されるまでボトル９０が傾斜するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる。また、制御装置４０（第三制御部６３）は、底部センサ１６によって気泡９７が検出された後には、ボトル９０が倒立するように、モータ１３を制御してステージ１２を回転させる。これにより、気泡９７が底部９５に移動してから、ラベル間谷部１０４に移動していた異物１０２がラベル９９間を落下するので、異物１０２がラベル９９間を落下する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することを抑制できる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。

上記第一実施形態では、ワインが検査対象とされているが、ワイン以外に、例えば、ジュース、飲料水、医薬品、又は、化粧水など、ボトル９０に注入された液体であれば、検査対象はどのようなものでもよい。

また、上記第一実施形態において、ボトル９０は、ガラス製であるが、ペットボトル製など、ガラス製以外でもよい。また、ボトル９０は、断面円形状であるが、例えば、断面三角形状、断面四角形状、断面多角形状、又は、断面楕円形状など、断面円形状以外の形状でもよい。

また、上記第一実施形態では、ボトル９０の外周面に一対のラベル９９が付されており、一対のラベル９９の第一の端部間には、第一の隙間１００が形成され、一対のラベル９９の第二の端部間には、第二の隙間１０１が形成されている。しかしながら、ボトル９０の外周面には、ラベル９９が一枚のみ付されることで、第二の隙間１０１が省かれ、第一の隙間１００のみが形成されてもよい。そして、照明１８から発せられた光が、ラベル９９における照明１８の対向部位を通じて異物落下経路１０３に照射されると共に、第一の隙間１００を通じて異物落下経路１０３がカメラ１７により撮像されてもよい。

また、このようにボトル９０の外周面にラベル９９が一枚のみ付される場合、照明１８と対向するラベル９９の対向部位には、文字等の表記がされていないことが望ましい。このようにすると、カメラ１７で異物落下経路１０３を撮像する際に、文字等の表記が撮像画像に写り込むことを抑制できるので、異物の検査精度を確保できる。

また、上記第一実施形態において、第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、及び、第三チャック機構２５には、エアシリンダ機構が用いられているが、電動アクチュエータが用いられてもよい。

また、上記第一実施形態では、図９に示されるように、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に移動するように、ステージ１２が回転する。しかしながら、気泡９７がボトル９０の頭部９１と底部９５との間の中間部で肩部９４の付近以外の部位に滞留するときには、この部位に気泡９７が移動するように、ステージ１２が回転してもよい。

また、上記第一実施形態では、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留するようにステージ１２を正逆回転させる。しかしながら、例えば、ボトル９０の肩部９４の付近に気泡９７が滞留する凹形状がある場合など、ステージ１２を正逆回転させなくて済む場合には、ステージ１２を正逆回転させなくてもよい。また、ステージ１２の回転角度が角度θ１を超えた段階でステージ１２の回転速度を極低速化させる場合も、ステージ１２を正逆回転させなくて済むので、ステージ１２を正逆回転させなくてもよい。

また、上記第一実施形態では、中間部センサ１５が第一中間部センサ１５Ａ及び第二中間部センサ１５Ｂの二つのセンサを有している。しかしながら、例えば、上述のように、ステージ１２を正逆回転させない場合には、中間部センサ１５は一つでもよい。

また、上記第一実施形態では、気泡センサである中間部センサ１５及び底部センサ１６が用いられている。しかしながら、中間部センサ１５及び底部センサ１６に代わりに、カメラが用いられ、このカメラの撮像画像に基づいて、肩部９４の付近及び底部９５の付近に気泡９７が移動したことが検出されてもよい。

また、上記第一実施形態では、中間部センサ１５及び底部センサ１６が用いられ、この中間部センサ１５及び底部センサ１６で気泡９７が検出された場合に、ステージ１２の回転が止められる。しかしながら、例えば、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近及び底部９５の付近に移動するときのステージ１２の回転角度が予め分かっており、この回転角度でステージ１２の回転を止める場合には、中間部センサ１５及び底部センサ１６は省かれてもよい。

また、上記第一実施形態では、図１２に示されるように、ボトル９０が倒立状態とされてからカメラ１７による撮像が開始されるが、ボトル９０が倒立状態とされる前からカメラ１７による撮像が開始されてもよい。

また、上記第一実施形態において、カメラ１７は、ステージ１２に設けられている。しかしながら、図１４に示されるように、カメラ１７は、筐体１１に設けられていてもよい。この図１４に示される変形例において、カメラ１７は、ボトル９０が倒立状態とされた場合に、第一の隙間１００を通じて異物落下経路１０３を撮像できる位置に配置されている。

また、上記第一実施形態において、カメラ１７及び照明１８は、ステージ１２の回転軸の方向と、カメラ１７及び照明１８の光軸の方向とが直交するように配置されている。しかしながら、図１５に示されるように、カメラ１７及び照明１８は、ステージ１２の回転軸の方向と、カメラ１７及び照明１８の光軸の方向とが平行になるように配置されてもよい。そして、カメラ１７は、ステージ１２の回転軸と平行な方向から第一の隙間１００を通じて異物落下経路１０３を撮像してもよい。つまり、カメラ１７は、湾曲する第一の隙間１００の側方から第一の隙間１００を通じて異物落下経路１０３を撮像してもよい

また、上記第一実施形態では、図１３に示されるように、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも広い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１０を撮像する。しかしながら、図１６に示されるように、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも狭い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１２を撮像してもよい。このようにすると、撮像範囲が狭い分、撮像画像に基づいて異物の有無を検査する際の検査領域が狭まるので、検査に要する時間を短縮できる。

また、上記第一実施形態において、制御装置４０は、ハードウェア構成として、パーソナルコンピュータ４１及びシーケンサ５１を有する。そして、制御装置４０における第一制御部６１等の各機能部は、ＣＰＵ４２がプログラム４８を実行すること、及び、ＣＰＵ５２がプログラム５８を実行することにより実現される。しかしながら、制御装置４０における第一制御部６１等の各機能部は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のように、製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）によって実現されてもよい。また、制御装置４０における第一制御部６１等の各機能部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のように、特定の処理を実行させるために専用に設計された専用電気回路によって実現されてもよい。

また、上記複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜、組み合わされてもよい。

［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。

第一実施形態では、外周面にラベルが付されたボトル９０を対象に異物の有無の検査を行うが、第二実施形態では、図１７に示されるように、外周面にラベルが付されていないボトル９０を対象に異物の有無の検査を行う。

この第二実施形態に係る異物検査方法は、外周面にラベルが付されていないボトル９０を対象に異物の有無の検査を行う以外は、上述の第一実施形態に係る異物検査方法と同様である。つまり、この第二実施形態に係る異物検査方法は、上述の異物検査システム２００（図１参照）を用いて実行され、制御装置４０のステップＳ１〜ステップＳ２０の動作も第一実施形態と同様である。

ただし、この第二実施形態に係る異物検査方法では、後述するように、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも狭い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１４（図２２参照）を撮像する。

第二実施形態に係る異物検査方法では、先ず、図１８の左図に示されるように、ボトル９０が起立した状態で底壁２２の上に載置される。そして、第一チャック機構２３、第二チャック機構２４、第三チャック機構２５が作動し、ボトル９０がステージ１２に保持される。

そして、モータ１３が作動し、ステージ１２が回転する。これにより、ステージ１２と共にボトル９０がボトル９０の軸方向と直交する方向を中心に回転する。ステージ１２が回転してボトル９０が傾斜し始めると、ボトル９０の頭部９１にあるボトル９０内の気泡９７がボトル９０の肩部９４に向けて移動を開始する。

また、図１８の右図に示されるように、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に到達すると、モータ１３が停止し、ステージ１２の回転が止まる。そして、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留する角度にステージ１２の回転角度が調節される。このように、ステージ１２の回転角度が調節されているときには、図１８の右図及び図１９に示されるように、ボトル９０の底部９５に沈んでいた異物１０２が自重によりボトル９０の周方向の一部に移動する。このボトル９０の周方向の一部は、言い換えれば、傾斜した状態にあるボトル９０の鉛直方向下側に位置する部分であり、カメラ１７側の谷部である。以降、異物１０２の移動先であるボトル９０の周方向の一部をカメラ側谷部１０６と称する。異物１０２が複数ある場合には、複数の異物１０２がカメラ側谷部１０６に寄せ集められる。

続いて、ステージ１２の回転が再開され、図２０の左図から右図に示されるように、気泡９７が底部９５へ向けて移動を開始する。図２０の右図に示されるように、気泡９７が底部９５の付近に到達すると、図２１の左図から右図に示されるように、ボトル９０が傾斜した状態から倒立するように回転する。

そして、図２１の右図に示されるように、ボトル９０が倒立すると、異物１０２が落下する。このボトル９０の底部９５と頭部９１との間の異物１０２が落下する経路は、異物落下経路１０３である。このとき、異物１０２は、カメラ１７の正面を落下する。そして、異物落下経路１０３を含む範囲がカメラ１７によって撮像される。このとき、図２２に示されるように、第二実施形態では、一例として、ボトル９０の横幅よりも狭い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１４が撮像される。

第二実施形態では、以上の要領で、異物の有無の検査が終了する。異物の有無の判定は、カメラ１７の撮像画像に基づいて行われる。

次に、第二実施形態の作用及び効果について説明する。

先ず、第二実施形態の作用及び効果を明確にするために、第二比較例について説明する。図２６、図２７に示される第二比較例では、第一比較例と同様に、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動するまで気泡９７をボトル９０の肩部９４の付近に滞留させる動作が行われない。

このため、図２６に示されるように、ボトル９０を起立状態から傾斜させた際に、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動すると同時に、気泡９７がボトル９０の頭部９１から底部９５へ移動する。このとき、気泡９７は、ワイン液９８中を移動することにより、ワイン液９８の抵抗を受け、多数の小さい気泡に分割される。そして、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉する。

このように異物１０２が気泡９７と干渉すると、異物１０２の移動先が不安定になり、異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動せずにカメラ側谷部１０６以外の位置に移動する場合がある。この場合には、図２７に示されるように、ボトル９０を傾斜状態から倒立させても、図２８に示されるように、異物１０２がカメラ１７によって撮像される範囲１１４の外を落下する。この場合には、カメラ１７で異物１０２を撮像することが不可能である。

また、異物１０２が複数である場合、一部の異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動し、残りの異物１０２がカメラ側谷部１０６以外の位置に移動すると、カメラ１７で一部の異物１０２しか撮像できなくなる。この場合には、異物の検査精度が低下する虞がある。

これに対し、第二実施形態では、図１８、図１９に示されるように、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動するまで、気泡９７がボトル９０の肩部９４の付近に滞留させられる。したがって、ボトル９０の底部９５に沈んだ異物１０２がカメラ側谷部１０６に移動する際に、異物１０２が気泡９７と干渉することを抑制できるので、異物１０２をカメラ側谷部１０６に適切に移動させることができる。これにより、ボトル９０を傾斜状態から倒立させた場合には、異物１０２がカメラ１７によって撮像される範囲１１４内を落下するので、異物１０２をカメラ１７で撮像できる。この結果、異物の検査精度を向上させることができる。

また、異物１０２が複数である場合にも、この複数の異物１０２をカメラ側谷部１０６に移動させることができるので、ボトル９０を倒立させたときに、複数の異物１０２をまとめてカメラ１７で撮像できる。したがって、異物１０２が複数である場合にも、異物の検査精度を向上させることができる。

また、図２２に示されるように、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも狭い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１４を撮像する。したがって、撮像範囲が狭い分、撮像画像に基づいて異物１０２の有無を検査する際の検査領域が狭まるので、検査に要する時間を短縮できる。

なお、第二実施形態に係る異物検査方法において、第一実施形態に係る異物検査方法と同様の動作については、第一実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。

上記第二実施形態において、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも狭い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲１１４を撮像する。しかしながら、カメラ１７は、ボトル９０の横幅よりも広い範囲で、かつ、異物落下経路１０３を含む範囲を撮像してもよい。

また、上述の第一実施形態における複数の変形例のうち適用可能な例は、上記第二実施形態に適用されてもよい。

以上、本願の開示する技術の第一及び第二実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
液体が注入されたボトルを保持するステージと、
前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に前記ステージを回転させるモータと、
前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路を撮像するカメラと、
前記モータ及び前記カメラを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ボトルが起立した状態から傾斜して前記ボトルの頭部にある前記ボトル内の気泡が前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に移動するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第一制御部と、
前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留する角度に前記ステージの回転角度を調節する第二制御部と、
前記ボトルが傾斜した状態から倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第三制御部と、
前記異物落下経路が撮像されるように、前記カメラを制御する第四制御部と、
を有する異物検査システム。
（付記２）
前記ボトルの中間部に対応する位置に配置され、前記気泡を検出する中間部センサを備え、
前記第一制御部は、前記中間部センサによって前記気泡が検出された場合には、前記モータを停止させて前記ステージの回転を止める、
付記１に記載の異物検査システム。
（付記３）
前記第二制御部は、前記中間部センサによって前記気泡が検出された状態に維持されるように、前記モータを制御して前記ステージの回転角度を調節する、
付記２に記載の異物検査システム。
（付記４）
前記中間部センサは、第一中間部センサと、前記第一中間部センサよりも前記ボトルの底部側に位置する第二中間部センサとを有し、
前記第一中間部センサ及び前記第二中間部センサは、前記気泡を検出している場合にオンになり、前記気泡を検出していない場合にオフになり、
前記第二制御部は、
前記第一中間部センサがオンで前記第二中間部センサがオフの状態から、前記第一中間部センサがオフで前記第二中間部センサがオンの状態を経て、前記第二中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が下がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、
前記第二中間部センサがオンで前記第一中間部センサがオフの状態から、前記第二中間部センサがオフで前記第一中間部センサがオンの状態を経て、前記第一中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が上がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
付記３に記載の異物検査システム。
（付記５）
前記第二制御部は、前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留しながら前記ボトルの底部に沈んでいた異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する角度に前記ステージの回転角度を調節する、
付記１〜付記４のいずれか一項に記載の異物検査システム。
（付記６）
前記第二制御部は、前記異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する時間が経過するまで前記ステージの回転角度を維持したまま待機する、
付記５に記載の異物検査システム。
（付記７）
前記ボトルの底部に対応する位置に配置され、前記気泡を検出する底部センサを備え、
前記第三制御部は、前記底部センサによって前記気泡が検出されるまで前記ボトルが傾斜するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、前記底部センサによって前記気泡が検出された後には、前記ボトルが倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
付記１〜付記６のいずれか一項に記載の異物検査システム。
（付記８）
前記ボトルの外周面に付されたラベルの一対の端部間の隙間を通り前記ボトルの軸方向と直交する第一仮想線と、前記軸方向及び前記第一仮想線とそれぞれ直交する第二仮想線とを設定した場合に、
前記モータは、前記第二仮想線を中心とし、かつ、前記ボトルが傾斜したときに前記隙間が鉛直方向下向きになる方向に前記ステージを回転させ、
前記カメラは、前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記隙間を通じて前記異物落下経路を撮像する、
付記１〜付記７のいずれか一項に記載の異物検査システム。
（付記９）
前記カメラは、前記ボトルの横幅よりも狭い範囲で、かつ、前記異物落下経路を含む範囲を撮像する、
付記１〜付記８のいずれか一項に記載の異物検査システム。
（付記１０）
液体が注入されたボトルが起立した状態から傾斜して前記ボトルの頭部にある前記ボトル内の気泡が前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に移動するように、前記ボトルを保持するステージを回転させるモータを制御して、前記ステージを前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に回転させる第一ステップと、
前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留する角度に前記ステージの回転角度を調節する第二ステップと、
前記ボトルが傾斜した状態から倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第三ステップと、
前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路が撮像されるように、前記異物落下経路を撮像するカメラを制御する第四ステップと、
をコンピュータに実行させるための異物検査プログラム。
（付記１１）
前記第一ステップでは、前記ボトルの中間部に対応する位置に配置された中間部センサによって前記気泡が検出された場合には、前記モータを停止させて前記ステージの回転を止める、
付記１０に記載の異物検査プログラム。
（付記１２）
前記第二ステップでは、前記中間部センサによって前記気泡が検出された状態に維持されるように、前記モータを制御して前記ステージの回転角度を調節する、
付記１１に記載の異物検査プログラム。
（付記１３）
前記第二ステップでは、
前記中間部センサにおける第一中間部センサがオンで前記中間部センサにおける前記第一中間部センサよりも前記ボトルの底部側に位置する第二中間部センサがオフの状態から、前記第一中間部センサがオフで前記第二中間部センサがオンの状態を経て、前記第二中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が下がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、
前記第二中間部センサがオンで前記第一中間部センサがオフの状態から、前記第二中間部センサがオフで前記第一中間部センサがオンの状態を経て、前記第一中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が上がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
付記１２に記載の異物検査プログラム。
（付記１４）
前記第二ステップでは、前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留しながら前記ボトルの底部に沈んでいた異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する角度に前記ステージの回転角度を調節する、
付記１０〜付記１３のいずれか一項に記載の異物検査プログラム。
（付記１５）
前記第二ステップでは、前記異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する時間が経過するまで前記ステージの回転角度を維持したまま待機する、
付記１４に記載の異物検査プログラム。
（付記１６）
前記第三ステップでは、前記ボトルの底部に対応する位置に配置された底部センサによって前記気泡が検出されるまで前記ボトルが傾斜するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、前記底部センサによって前記気泡が検出された後には、前記ボトルが倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
付記１０〜付記１５のいずれか一項に記載の異物検査プログラム。
（付記１７）
液体が注入されたボトルを保持するステージと、
前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に前記ステージを回転させるモータと、
前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に対応する位置に配置され、前記ボトルの頭部から中間部に移動した気泡を検出する中間部センサと、
前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路を撮像するカメラと、
を備える異物検査装置。
（付記１８）
前記中間部センサは、第一中間部センサと、前記第一中間部センサよりも前記ボトルの底部側に位置する第二中間部センサとを有する、
付記１７に記載の異物検査装置。
（付記１９）
前記ボトルの外周面に付されたラベルの一対の端部間の隙間を通り前記ボトルの軸方向と直交する第一仮想線と、前記軸方向及び前記第一仮想線とそれぞれ直交する第二仮想線とを設定した場合に、
前記モータは、前記第二仮想線を中心とし、かつ、前記ボトルが傾斜したときに前記隙間が鉛直方向下向きになる方向に前記ステージを回転させ、
前記カメラは、前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記隙間を通じて前記異物落下経路を撮像する、
付記１７又は付記１８に記載の異物検査装置。
（付記２０）
前記カメラは、前記ボトルの横幅よりも狭い範囲で、かつ、前記異物落下経路を含む範囲を撮像する、
付記１７〜付記１９のいずれか一項に記載の異物検査装置。

Ｓ 異物検査システム
１０ 異物検査装置
１２ ステージ
１３ モータ
１５ 中間部センサ
１５Ａ 第一中間部センサ
１５Ｂ 第二中間部センサ
１６ 底部センサ
１７ カメラ
４０ 制御装置
４２ ＣＰＵ（コンピュータの一例）
４８ プログラム（異物検査プログラムの一例）
５２ ＣＰＵ（コンピュータの一例）
５８ プログラム（異物検査プログラムの一例）
６１ 第一制御部
６２ 第二制御部
６３ 第三制御部
６４ 第四制御部
９０ ボトル
９１ 頭部
９２ 胴体部
９４ 肩部
９５ 底部
９７ 気泡
９９ ラベル
１００ 隙間
１０２ 異物
１０３ 異物落下経路
１０４ ラベル間谷部（ボトルの周方向の一部の一例）
１０６ カメラ側谷部（ボトルの周方向の一部の一例）
Ｌ１ 第一仮想線
Ｌ２ 第二仮想線

Claims (11)

1. 液体が注入されたボトルを保持するステージと、
   前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に前記ステージを回転させるモータと、
   前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路を撮像するカメラと、
   前記モータ及び前記カメラを制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記ボトルが起立した状態から傾斜して前記ボトルの頭部にある前記ボトル内の気泡が前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に移動するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第一制御部と、
   前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留する角度に前記ステージの回転角度を調節する第二制御部と、
   前記ボトルが傾斜した状態から倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第三制御部と、
   前記異物落下経路が撮像されるように、前記カメラを制御する第四制御部と、
   を有する異物検査システム。
2. 前記ボトルの中間部に対応する位置に配置され、前記気泡を検出する中間部センサを備え、
   前記第一制御部は、前記中間部センサによって前記気泡が検出された場合には、前記モータを停止させて前記ステージの回転を止める、
   請求項１に記載の異物検査システム。
3. 前記第二制御部は、前記中間部センサによって前記気泡が検出された状態に維持されるように、前記モータを制御して前記ステージの回転角度を調節する、
   請求項２に記載の異物検査システム。
4. 前記中間部センサは、第一中間部センサと、前記第一中間部センサよりも前記ボトルの底部側に位置する第二中間部センサとを有し、
   前記第一中間部センサ及び前記第二中間部センサは、前記気泡を検出している場合にオンになり、前記気泡を検出していない場合にオフになり、
   前記第二制御部は、
   前記第一中間部センサがオンで前記第二中間部センサがオフの状態から、前記第一中間部センサがオフで前記第二中間部センサがオンの状態を経て、前記第二中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が下がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、
   前記第二中間部センサがオンで前記第一中間部センサがオフの状態から、前記第二中間部センサがオフで前記第一中間部センサがオンの状態を経て、前記第一中間部センサがオフになった場合には、前記ボトルの底部が上がるように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
   請求項３に記載の異物検査システム。
5. 前記第二制御部は、前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留しながら前記ボトルの底部に沈んでいた異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する角度に前記ステージの回転角度を調節する、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の異物検査システム。
6. 前記第二制御部は、前記異物が前記ボトルの周方向の一部に移動する時間が経過するまで前記ステージの回転角度を維持したまま待機する、
   請求項５に記載の異物検査システム。
7. 前記ボトルの底部に対応する位置に配置され、前記気泡を検出する底部センサを備え、
   前記第三制御部は、前記底部センサによって前記気泡が検出されるまで前記ボトルが傾斜するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させ、前記底部センサによって前記気泡が検出された後には、前記ボトルが倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる、
   請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の異物検査システム。
8. 前記ボトルの外周面に付されたラベルの一対の端部間の隙間を通り前記ボトルの軸方向と直交する第一仮想線と、前記軸方向及び前記第一仮想線とそれぞれ直交する第二仮想線とを設定した場合に、
   前記モータは、前記第二仮想線を中心とし、かつ、前記ボトルが傾斜したときに前記隙間が鉛直方向下向きになる方向に前記ステージを回転させ、
   前記カメラは、前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記隙間を通じて前記異物落下経路を撮像する、
   請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の異物検査システム。
9. 前記カメラは、前記ボトルの横幅よりも狭い範囲で、かつ、前記異物落下経路を含む範囲を撮像する、
   請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の異物検査システム。
10. 液体が注入されたボトルが起立した状態から傾斜して前記ボトルの頭部にある前記ボトル内の気泡が前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に移動するように、前記ボトルを保持するステージを回転させるモータを制御して、前記ステージを前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に回転させる第一ステップと、
    前記モータを制御して、前記気泡が前記ボトルの中間部に滞留する角度に前記ステージの回転角度を調節する第二ステップと、
    前記ボトルが傾斜した状態から倒立するように、前記モータを制御して前記ステージを回転させる第三ステップと、
    前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路が撮像されるように、前記異物落下経路を撮像するカメラを制御する第四ステップと、
    をコンピュータに実行させるための異物検査プログラム。
11. 液体が注入されたボトルを保持するステージと、
    前記ボトルの軸方向と直交する方向を中心に前記ステージを回転させるモータと、
    前記ボトルの頭部と底部との間の中間部に対応する位置に配置され、前記ボトルの頭部から中間部に移動した気泡を検出する中間部センサと、
    前記ボトルが倒立状態とされた場合に前記ボトルの底部と頭部との間の異物落下経路を撮像するカメラと、
    を備える異物検査装置。