JP2021525884A - 部分的に液体で満たされた容器に運動を誘導するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び装置 - Google Patents

部分的に液体で満たされた容器に運動を誘導するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021525884A
JP2021525884A JP2020567802A JP2020567802A JP2021525884A JP 2021525884 A JP2021525884 A JP 2021525884A JP 2020567802 A JP2020567802 A JP 2020567802A JP 2020567802 A JP2020567802 A JP 2020567802A JP 2021525884 A JP2021525884 A JP 2021525884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
liquid
lighting
movement
drive mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020567802A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7330213B2 (ja
Inventor
クリスティアン・シュティルニマン
Original Assignee
ヴィルコ・アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヴィルコ・アーゲー filed Critical ヴィルコ・アーゲー
Publication of JP2021525884A publication Critical patent/JP2021525884A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7330213B2 publication Critical patent/JP7330213B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/213—Measuring of the properties of the mixtures, e.g. temperature, density or colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/2134—Density or solids or particle number
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/30—Mixing the contents of individual packages or containers, e.g. by rotating tins or bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20—Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/288—X-rays; Gamma rays or other forms of ionising radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9018—Dirt detection in containers
    • G01N21/9027—Dirt detection in containers in containers after filling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本発明は、液体（３）で部分的に満たされた容器（２）に動きを誘発するための自動検査システムの駆動機構（１）を監視するための方法及び対応する装置に関する。提案手法は、容器（２）内の液体（３）の表面（４）の測定データをキャプチャするステップ、測定データから液体（３）の表面（４）の形状に関する形状データを抽出ステップ、及び、形状データに基づいて、容器（２）が動いているかどうか検出するステップ備える。対応する装置は、測定装置（１０）と、測定装置（１０）に動作可能に接続されたプロセッサ（１１）と、を含み、測定装置（１０）は、容器（２）内の液体（３）の表面（４）の測定データをキャプチャするように適合されており、プロセッサは、測定データから表面（４）の形状に関する形状データを抽出するように適合されており、形状データに基づいて容器（２）が動いているかどうかを検出する。

Description

本発明は、自動検査システムに関するものであり、特に、部分的に液体で満たされた容器に動きを誘発するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び対応する装置に関する。
自動検査機は通常、容器に液体を充填した後、充填レベルをチェックし、容器が正しく密閉されているか、つまり漏れがないことを確認し、容器の内容物が、液体内の固体粒子として現れることがよくある不純物で汚染されているかどうかを調べるために、使用される。さらに、容器に引っかき傷、ひび、変形などの欠陥があるかどうかが通常チェックされる。一般的な液体容器は、例えば飲料用のボトル及び缶、化粧品または化学薬品、並びに、製薬／医薬品用のバイアル、アンプル、カープル、注射器である。検査プロセスの一環として、容器は通常、すべての側面から見られ得るように回転させられる。多くの場合、容器はまた、渦を巻くように容器の垂直軸の周りで急速に回転させられ、これにより、液体内に存在する望ましくない固体粒子をはっきりと見えるようにする。さらに、容器に含まれる異なる液体成分を混合するために、容器を回転させる必要があることもよくある。この目的のために、取り扱われる、特に試験される容器、すなわち試験中のユニット／装置は、例えば、サーボドライブまたはステッピングなどの電気モーターによって推進される回転板上に配置されるなど回転機構に配置される、または、モーターまたは自走プレス部材と作動回転ディスクとの間にクランプされる。或いは、容器は、回転する以外の方法で攪拌され、例えば、容器内の液体を攪拌するために、容器は、振動、振とう、ガタガタ揺らされる、または、揺れ動かされ得る。
正しい取り扱いと検査のために、容器が実際に回転していることを確認する必要がある。例えば、プレート／ディスクが正しく、できれば正しい速度／回転速度で駆動されていることを確認する必要がある。従って、容器に動きを誘発することを目的とした駆動機構が正しく動作しているかどうか、つまり、容器を回転、振動、左右に揺れるなどの動きを引き起こしているかを確認する必要がある。これは通常、駆動機構自体を監視することによって実現される。例えば、容器を回転させるために、容器は、例えば、駆動される回転プレートと、容器と共に回転可能なプレス部材と、の間にクランプされる。回転の監視は、回転板の回転速度を測定し、測定した回転速度を回転板の目標回転速度と比較することで実行できる。これにより、容器の回転を効果的に監視することができる。ただし、必要な監視装置には非常にコストがかかり得、検査機に設置するために余分なスペースが必要になる。
従って、特定の用途によっては、代替案が必要である。
本発明の目的は、液体で部分的に満たされた容器に運動を誘発するための自動検査システムの駆動機構を監視するための代替手段、特に代替の運動監視方法ならびに代替の運動監視装置を提供することである。この目的は、請求項１に記載の方法ならびに請求項９に記載の装置によって達成される。本発明による方法及び装置の特定の実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明は、液体で部分的に満たされた容器に動きを誘発するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法であって：
− 容器内の液体の表面の測定データ、特に画像データをキャプチャするステップと；
− 測定データ、特に画像データから、液体の表面の形状に関する形状データを抽出するステップと；
− 形状データに基づいて、容器が動いているかどうかを検出するステップと；
を備える方法を提供する。
従って、本発明は、自動視覚検査がすでに他の目的に使用されており、画像システム（光学、音響、またはＸ線／高エネルギー放射線ベースのいずれか）などの必要なハードウェアリソースが利用可能であり、さらに、特にこのタスクを実行できる追加のソフトウェアモジュールを含めるだけで、動きの検出／監視を実行するために使用できる。
本発明は、駆動機構自体を監視する従来技術の解決策に勝る利点を有し、容器内の液体の動き、及び、液体を含む容器の動きが検出される。このようにして、駆動機構によって容器及び／または容器内の液体に誘発されることを意図した動きが現実して効果的である、すなわち、容器及び／または液体が実際に動いていることが保証される。
測定データ、特に画像データをキャプチャする方法の一実施形態では：
− 光学センサ（５）、より具体的にはカメラ；
− 音響センサ（６）、特に超音波センサまたはレーザーベースの音響センサ；
− Ｘ線検出器（７）；
の手段のうちの１つによって実行される。
さらなる実施形態では、本方法は、前記測定データ、特に前記画像データをキャプチャするステップが、前記光学センサ（５）によって実行される際：
− 前記容器（２）の下部照明、及び／または、上部照明、及び／または、背面照明、及び／または、側面照明、及び／または、前面照明、特に、斜め下部照明、斜め上部照明、斜め背面照明または斜め前面照明を適用するステップ、
をさらに備える。
さらなる実施形態では、本方法は、光学フィルタリング、特に偏光または色フィルタリングを適用するステップを備える。
さらなる実施形態では、本方法は、１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数範囲の音響／音信号、及び／或いは、空気中で２０ｋＨｚ〜１ｍＬ、または、液体中で最大２５ＭＨｚの周波数範囲の音響／音信号を生成するステップを備える。
この方法のさらなる実施形態では、キャプチャするステップは、
− 液体の表面の少なくとも一部が配置されている容器のセクションを含む関心領域を判断するステップ、
を備える。
本方法のさらなる実施形態では、形状データを抽出するステップは：
− 表面の形状を判断するステップ；
− 表面の構造を判断するステップ；
− 表面の輪郭を判断するステップ；
− 表面の曲率または傾斜を判断するステップ；
− 特に、容器の縦軸、より具体的には、容器の垂直軸において容器の壁での表面の高さと、容器の中央領域内の表面の高さと、の高さの差を判断するステップ；
− 液体内の渦または乱流の存在を判断するステップ；
のうちの少なくとも１つを備える。
本方法のさらなる実施形態では、検出するステップは：
− 表面（４）の形状が、事前定義された許容範囲内で事前定義されたテンプレートと一致するかどうかを判断するステップ；
− 曲率半径が事前定義された値を超えているかどうかを判断するステップ；
− 高低差が事前定義された値を超えているかどうかを判断するステップ；
の少なくとも１つを備える。
本方法のさらなる実施形態では、キャプチャするステップ及び／または抽出するステップは、自動化されたエッジ検出及び／または特徴認識を適用するステップを備える。
本方法のさらなる実施形態では、抽出するステップは、ピクセルカウントするステップ、特に、特定の事前定義されたグレーレベル間隔内または特定の事前定義されたグレーレベル値を超える強度を有する対象領域内のピクセルの数を判断し、かつ、事前定義された閾値とその数とを比較するステップを備える。
本方法のさらなる実施形態では、判断するステップは、
− 形状データに基づいて容器の動きの強さ／速さを判断するステップ、
を備える。
本方法のさらなる実施形態では、
キャプチャするステップ及び抽出するステップは、複数回、特に少なくとも１回繰り返され、判断するステップは、
− 異なる時間に判断された形状データに基づいて、容器の動きの変化、特に動きの強さ／速さの変化を判断するステップ、
を備える。
本発明のさらなる態様として、容器内の液体を検査するための方法、特に液体中に存在する（固体）粒子を識別するための方法が提案され、例えば、容器を回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺り動かすといった容器の動き誘発し、上記で指定された実施形態のいずれか１つまたはこれらの実施形態の組み合わせによる提案された動き監視／検出方法をさらに備える。
本発明のさらなる態様として、物質及び液体を混合するための、または容器内の液体物質を遠心分離するための方法が提案され、例えば、容器を回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺り動かすといった容器の動きを誘発するステップを備え、上記で指定された実施形態のいずれか１つまたはこれらの実施形態の組み合わせによる提案された動き監視／検出方法をさらに備える。
さらに、本発明は、部分的に液体で満たされた容器に運動を誘発するための自動検査システムの駆動機構を監視するための装置に関し、装置は：
− 測定装置、特に、画像センサを備える画像装置と；
− プロセッサ、特に、測定装置、特に画像装置に動作可能に接続された画像分析プロセッサと；
を備え、
− 測定装置、特に画像装置は、測定データ、特に、容器内の液体の表面画像データをキャプチャするように適合されており、
− プロセッサプロセッサ、特に画像分析プロセッサは、測定データから、特に画像データから表面の形状に関する形状データを抽出して、形状データに基づいて容器が動いているかを検出するように適合されている。
次いで、容器の動きの状態に関する動きデータを、プロセッサ、特に画像分析プロセッサによって出力することができる。
一実施形態では、装置は、プロセッサ、特に画像分析プロセッサに動作可能に接続されたモーションインジケータをさらに備え、モーションインジケータは、モーションデータに基づいて容器の動きの状態に関する情報を表示するように適合されている。
装置のさらなる実施形態では、測定装置（１０）、特に画像装置は：
− 光学センサ（５）、より具体的にはカメラ。
− 容器の下部照明、及び／または、上部照明、及び／または、背面照明、及び／または、側面照明、及び／または、前面照明、特に、斜め下部照明、斜め上部照明、斜め背面照明または斜め前面照明を提供するように適合された照明ユニット；
− 音響（音）源（１２）、特に超音波源；
− 音響（音）センサ（６）、特に超音波センサ、より具体的には超音波トランスデューサー、またはレーザーベースの音響センサ；
− Ｘ線源；
− Ｘ線検出器；
のうちの少なくとも１つを備える。
さらなる実施形態では、装置は、レンズ、特に光学広角レンズまたは望遠レンズまたはズームレンズまたはマクロレンズを備える。或いは、例えば、磁石または電磁石構成を使用して、例えば、Ｘ線源によって放射された放射線を方向付けまたは集束させることができる電磁レンズが採用され得る。
さらなる実施形態では、装置は、光学フィルター、特に偏光フィルターまたはカラーフィルターを備える。
装置のさらなる実施形態では、音響／音源は、１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数範囲における音響／音信号、及び／或いは、空気中で２０ｋＨｚから１ｍＬの音響／音信号、または、液体中で最大２５ＭＨｚの周波数範囲における超音波信号を生成するように適合されている。
さらなる実施形態では、装置は、特定の事前定義されたグレーレベル間隔内または特定の事前定義されたグレーレベル値を超える強度を有する対象領域内のピクセルの数を判断するピクセルカウンタを備える。次いで、この数は、コンパレータによって事前定義された閾値と比較される。
本発明のさらなる態様として、容器内の液体を検査するための、特に液体中に存在する（固体）粒子を識別するための自動検査システムが提案され、例えば、容器を回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺り動かすといった容器の動きを誘発するように適合された駆動機構を備え、さらに、上記で指定された実施形態のいずれか１つまたはこれらの実施形態の組み合わせによる提案された動き監視／検出装置を備える。
本発明のさらなる態様として、物質及び液体を混合するための、または容器内の液体物質を遠心分離するための自動化されたシステムが提案され、例えば、容器を回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺り動かすといった容器の動きを誘発するように適合された駆動機構を備え、かつ、上記で指定された実施形態のいずれか１つまたはこれらの実施形態の組み合わせによる提案された動き監視／検出装置をさらに備える。
上記の実施形態の組み合わせは、さらにさらに、より具体的な実施形態をもたらすことができることが具体的に指摘されている。
本発明は、非限定的な特定の実施形態によって、及び以下を示す添付の図面を参照して、以下でさらに説明される。
本発明による装置の第１の実施形態の概念図である。 本発明による装置の第２の実施形態の概念図である。 本発明による装置の第３の実施形態の概念図である。 対象領域が容器に含まれる液体の表面を包含する、試験中の容器の断面図である。 対象領域が容器に含まれる液体の表面を取り囲んでいる、試験中の容器の断面図の写真である。
図１は、本発明による装置の第１の実施形態の概念図を示している。試験される容器２は、モーター１７によって推進されるプレートまたはディスク１６などの回転機構１に取り付けられ、その結果、容器２は、その長手方向／垂直軸ａを中心に回転する。容器が予想通りに回転している場合、容器２が回転して静止していない場合のように、容器２内の液体３の表面４は平坦で水平ではない。代わりに、液体３は、回転によって引き起こされる遠心力のために、中心軸ａから離れて容器２の壁９に向かって押しやられるであろう。従って、壁９の表面４と軸ａとの間に高さの差Δｈが存在する。強い回転が加えられると、漏斗のような形状の渦巻きｖまたは渦、或いはより全体的に強い乱流が液体３の表面４に形成される。
本発明の方法によれば、容器２の回転が検出された上で、表面４の形状を分析するため、または表面４の特定の特徴、例えばその曲率などを抽出するために、表面４の画像データがキャプチャされる。図１に示される実施形態では、カメラ、すなわち光学センサ５が、画像データをキャプチャするための画像装置１０として使用される。カメラは、液体３の表面４の鮮明で詳細な画像を最適にキャプチャするために、広角レンズまたは望遠レンズまたはズームレンズまたはマクロレンズなどのレンズ１５を備え得る。コントラストを改善するために、容器２の下部、上部、背面、側面、及び／または前面の照明をもたらすように適合された照明ユニット８を使用し得る。照明は、例えば、照明ユニット８を、容器２が配置／取り付けられているプレートまたはディスク１６に統合することによって、容器２に直接結合され得る。容器２が作られる材料、例えばガラスまたはプラスチック、及び、容器２内の液体３は、照明ユニット８によって放射される光の導波路として機能し得る。照明ユニット８は、可視光、赤外線（ＩＲ）光または紫外線（ＵＶ）光を放射し得る。さらに、偏光フィルターまたはカラーフィルターなどの光学フィルターを、照明ユニット８及び／またはカメラ５に配置し得、例えば、レンズ１５に取り付けることができる。
次に、キャプチャされた画像データは、画像分析プロセッサ１１によって処理され、画像分析プロセッサ１１は、例えば、エッジ検出及び／または特徴認識を実行し、表面４の形状に関する抽出された形状データに基づいて、容器２が回転しているかどうかを検出する。次に、検出された回転データは、回転インジケータ１４に提供され得、回転インジケータ１４は、例えば、モーター１７に接続された制御ユニット（図示せず）に信号を送信する。
図２は、本発明による装置の第２の実施形態の概念図を示している。この実施形態では、音響変換器、すなわち、音響／音センサ６と共に音響／音源１２が、測定データをキャプチャするための測定装置１０として使用される。音は、１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの可聴周波数範囲、及び／或いは、空気中で２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ、または液体で最大２５ＭＨｚの周波数範囲の超音波信号であり得る。音響センサ６は、レーザーベースの音響センサであり得る。音響センサ６によって提供される測定データは、プロセッサ１１によって処理される。測定データは、適切な画像分析プロセッサによって処理することができる画像データ（例えば、ソナーまたは超音波画像のような）の形態をとり得る。この実施形態は、不透明な容器、すなわち、光が容器２の壁９または液体３を通過することできない容器に特に適している。
図３は、本発明による装置の第３の実施形態の概念図を示している。この実施形態では、Ｘ線源１３（または他の高エネルギー放射線源）が、測定データをキャプチャするための画像装置１０としてＸ線検出器７（または他の高エネルギー放射線検出器）と共に使用される。この実施形態もまた、光学的に不透明な容器及び／または液体に特に適している。
図４は、試験中の容器２の断面図を示しており、関心領域ＲＯＩは、容器２に含まれる液体３の表面４を包含している。最初は、関心領域ＲＯＩがわからない可能性があり、装置の操作者によって手動で、または例えば画像分析プロセッサ１１の助けを借りて自動的に調整される必要がある。図４では、液体３が、容器２の回転によって容器２の壁９にどのように押し付けられるかがはっきりと見え、これにより、液体３の表面４が壁９でΔｈの高さが増加した湾曲した形状を有する。また、容器２が左右に揺れる場合、（容器２の断面図に見られるように）２つの対向する壁９の間の液体３の表面４の顕著な高さの差Δｈがあるだろう。
上記の例では、回転運動が容器２に誘導される。しかしながら、容器２は、例えば、容器を振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、振り動かすなどの他の方法で容器２を攪拌するプレート／ディスク１６上に配置／取り付けられ得、例えば、特定のアプリケーションでは並進運動を含む。
図５は、関心領域のＲＯＩが長方形としてマークされた、試験中の容器２の断面図の写真を示している。見てわかるように、液体３の表面４は、攪拌による液体３の乱流表面上に反射するため、照明ユニット８（この場合は容器２の下方にある）からの光の反射により、写真では暗い領域として表示される。関心領域ＲＯＩは、例えば、グリッドによって複数のフィールドに分割され得、グリッドの各フィールド内の暗い（例えば、黒）ピクセルの数は、ピクセルカウンタを使用して判断され得る。続いて、事前定義された閾値を超える多数の暗いピクセルを含むそれらのフィールドの位置が決定され得、これに基づいて、表面４の形または形状に関する情報が確立される。この情報から、容器２が回転、振動、振とう、ガタガタ揺れる、または、揺り動かされている（例えば、動きの特定の状態または種類）のかを検出し得る。容器の動きの強さ、例えば容器の回転速度ですら判断することも可能である。さらに、一連の画像をキャプチャすることにより、動きの強さ、例えば回転速度が変化しているかどうか、つまり増加、減少、または安定しているかどうかを判断することが可能である。
ピクセルカウンタを使用する本発明の特に単純な実施例では、特定の事前定義されたグレーレベル値を超える強度を有する関心領域全体内のピクセルの数は、ピクセルカウンタで判断される（例えば、「暗い」ピクセルを数える）。この数が事前定義された閾値を超える場合、液体３及び容器２は動いていると見なされる。ピクセルカウンタで決定される数が多いほど、液体３及び容器２の動きが強くなる。従って、動きの強さは、ピクセルカウンタで判断される暗いピクセルの数からも判断され得る。従って、時間の経過に伴うこの数の増加は、液体３及びその容器２の動きが強くなることを示し、時間の経過に伴うこの数の減少は、液体３及びその容器２の動きが弱くなることを示す。
１ 駆動機構
２ 容器
３ 液体
４ 表面
５ 光学センサ、カメラ
６ 音響／音センサ
７ Ｘ線検出器
８ 照明ユニット
９ 容器壁
１０ 測定／画像装置
１１ （画像解析）プロセッサ
１２ 音響／音源
１３ Ｘ線源
１４ モーション／回転インジケータ
１５ レンズ
１６ 回転／可動プレート／ディスク
１７ モーター

Claims (23)

  1. 液体（３）で部分的に満たされた容器（２）に動きを誘発するための自動検査システムの駆動機構（１）を監視するための方法であって：
    − 前記容器（２）内の前記液体（３）の表面（４）の測定データ、特に画像データをキャプチャするステップと；
    − 前記測定データ、特に前記画像データから、前記液体（３）の前記表面（４）の形状に関する形状データを抽出するステップと；
    − 前記形状データに基づいて、前記容器（２）が動いているかどうかを検出するステップと；
    を備えることを特徴とする方法。
  2. 前記測定データ、特に前記画像データをキャプチャするステップは：
    − 光学センサ（５）、より具体的にはカメラ；
    − 音響センサ（６）、特に超音波センサまたはレーザーベースの音響センサ；
    − Ｘ線検出器（７）；
    の手段のうちの１つによって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記測定データ、特に前記画像データをキャプチャするステップが、前記光学センサ（５）によって実行される際：
    − 前記容器（２）の下部照明、及び／または、上部照明、及び／または、背面照明、及び／または、側面照明、及び／または、前面照明、特に、斜め下部照明、斜め上部照明、斜め背面照明または斜め前面照明を適用するステップ、
    をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 光学フィルター、特に偏光またはカラーフィルターを適用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
  5. １０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数範囲の音響／音信号、及び／或いは、空気中で２０ｋＨｚ〜１ｍＬ、または、前記液体中で最大２５ＭＨｚの周波数範囲の音響／音信号を生成するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  6. 前記キャプチャするステップは、
    − 前記液体（３）の前記表面（４）の少なくとも一部が配置されている前記容器（２）のセクションを含む関心領域（ＲＯＩ）を判断するステップ、
    を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記形状データを抽出するステップは：
    − 前記表面（４）の形状を判断するステップ；
    − 前記表面（４）の構造を判断するステップ；
    − 前記表面（４）の輪郭を判断するステップ；
    − 前記表面（４）の曲率または傾斜を判断するステップ；
    − 特に、前記容器（２）の縦軸（ａ）、より具体的には、前記容器（２）の垂直軸（ａ）において前記容器（２）の壁（９）での前記表面（４）の高さと、前記容器（２）の中央領域内の前記表面（４）の高さと、の高さの差（Δｈ）を判断するステップ；
    − 前記液体（３）内の渦（ｖ）または乱流の存在を判断するステップ；
    のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 検出するステップは、以下：
    − 前記表面（４）の形状が、事前定義された許容範囲内で事前定義されたテンプレートと一致するかどうかを判断するステップ；
    − 曲率半径が事前定義された値を超えているかどうかを判断するステップ；
    − 前記高さの差（Δｈ）が事前定義された値を超えているかどうかを判断するステップ；
    のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記キャプチャするステップ及び／または前記抽出するステップは、自動化されたエッジ検出及び／または特徴認識を適用するステップを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記抽出するステップは、ピクセルカウントするステップ、特に、特定の事前定義されたグレーレベル間隔内または特定の事前定義されたグレーレベル値を超える強度を有する対象領域（ＲＯＩ）の領域内のピクセルの数を判断し、かつ、事前定義された閾値と前記数を比較する、ステップを備える請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 判断するステップは、
    − 前記形状データに基づいて前記容器（２）の動きの強さを判断するステップ、
    を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記キャプチャするステップ及び前記抽出するステップは、複数回、特に少なくとも１回繰り返され、判断するステップは、
    − 異なる時間に判断された前記形状データに基づいて、前記容器（２）の動きの変化、特に動きの強さの変化を判断するステップ、
    を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 容器（２）内の液体（３）を検査するため、特に前記液体（３）中に存在する粒子を識別するための方法であって、例えば、容器を回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺り動かすといった前記容器の動き誘発ステップと、請求項１〜１２のいずれか一項の駆動機構（１）を監視する方法をさらに備えることを特徴とする方法。
  14. 物質及び液体（３）を混合するための、または容器内の液体物質を遠心分離するための方法であって、容器（２）の動き、例えば、前記容器（２）の回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺動を誘発するステップを備え、請求項１〜１２のいずれか一項の駆動機構（１）を監視する方法さらに備えることを特徴とする方法。
  15. 液体（３）で部分的に満たされた容器（２）に動きを誘発するための自動検査システムの駆動機構（１）を監視するための装置であって：
    − 測定装置（１０）、特に、画像センサを備える画像装置と；
    − プロセッサ（１１）、特に、前記測定装置（１０）、特に前記画像装置に動作可能に接続された画像分析プロセッサと；
    を備え、
    − 前記測定装置（１０）、特に画像装置は、測定データ、特に、前記容器（２）内の前記液体（３）の表面（４）画像データをキャプチャするように適合されており、
    − 前記プロセッサ（１１）、特に画像分析プロセッサは、前記測定データから、特に前記画像データから前記表面（４）の形状に関する形状データを抽出して、前記形状データに基づいて前記容器（２）が動いているかを検出するように適合されていることを特徴とする装置。
  16. プロセッサ、特に画像分析プロセッサに動作可能に接続されたモーションインジケータ（１４）をさらに備え、前記モーションインジケータ（１４）は、前記形状データに基づいて前記容器（２）の動きの状態に関する情報を示す、例えば表示するように適合されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 前記測定装置（１０）、特に画像装置は：
    − 光学センサ（５）、より具体的にはカメラ；
    − 前記容器（２）の下部照明、及び／または、上部照明、及び／または、背面照明、及び／または、側面照明、及び／または、前面照明、特に、斜め下部照明、斜め上部照明、斜め背面照明または斜め前面照明を提供するように適合された照明ユニット（８）；
    − 音響源（１２）、特に超音波源；
    − 音響センサ（６）、特に超音波センサ、より具体的には超音波トランスデューサー、またはレーザーベースの音響センサ；
    − Ｘ線源（１３）；
    − Ｘ線検出器（７）；
    のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。
  18. 当該装置は、
    レンズ、特に光学広角レンズまたは望遠レンズまたはズームレンズまたはマクロレンズ；
    特に、Ｘ線源（１３）によって放射された放射線を方向付けまたは集束させるように適合されている電磁レンズ、例えば磁石または電磁石構成；
    のうち一つをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
  19. 光学フィルター、特に偏光またはカラーフィルターをさらに備えることを特徴とする請求項１７または１８に記載の装置。
  20. 前記音響源（１２）は、１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数範囲の音響／音信号、及び／或いは、空気中で２０ｋＨｚ〜１ｍＬ、または、前記液体中で最大２５ＭＨｚの周波数範囲の音響／音信号を生成するように適合されている請求項１７に記載の装置。
  21. 特に、特定の事前定義されたグレーレベル間隔内または特定の事前定義されたグレーレベル値を超える強度を有する対象領域（ＲＯＩ）の領域内のピクセルの数を判断するように適合されているピクセルカウンタをさらに備え、かつ、特に、事前定義された閾値と前記数を比較するためのコンパレータをさらに備えることを特徴とする請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の装置。
  22. 容器（２）内の液体（３）を検査するための、特に液体（３）中に存在する粒子を識別するための自動検査システムであって、前記容器（２）の動き、例えば、前記容器（２）の回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺動を誘発するように適合された駆動機構（１）を備え、かつ、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の装置をさらに備えることを特徴とする自動検査システム。
  23. 物質及び液体を混合するための、または、容器内の液体物質を遠心分離するための自動化されたシステムであって、前記容器の動き、例えば、容器の回転、振動、振とう、ガタガタ揺らす、または、揺動を誘発するように適合された駆動機構を備え、かつ、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の装置をさらに備えることを特徴とする自動化されたシステム。
JP2020567802A 2018-06-07 2019-06-06 部分的に液体で満たされた容器に運動を誘導するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び装置 Active JP7330213B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH7372018 2018-06-07
CH00737/18 2018-06-07
PCT/EP2019/064746 WO2019234138A1 (en) 2018-06-07 2019-06-06 Method and apparatus for monitoring a drive mechanism of an automated inspection system for inducing motion to a container partially filled with a liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021525884A true JP2021525884A (ja) 2021-09-27
JP7330213B2 JP7330213B2 (ja) 2023-08-21

Family

ID=66810806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020567802A Active JP7330213B2 (ja) 2018-06-07 2019-06-06 部分的に液体で満たされた容器に運動を誘導するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210245121A1 (ja)
EP (1) EP3801861A1 (ja)
JP (1) JP7330213B2 (ja)
KR (1) KR102659641B1 (ja)
CN (1) CN112203756A (ja)
CA (1) CA3100117A1 (ja)
WO (1) WO2019234138A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113936376A (zh) * 2021-09-07 2022-01-14 陶朗环保技术(厦门)有限公司 饮料瓶回收机及饮料瓶运动监测方法
WO2023105724A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 日本電気株式会社 異物検査装置
CN116550195A (zh) * 2022-01-28 2023-08-08 深圳晶泰科技有限公司 振荡装置及实验设备
CN114570248B (zh) * 2022-03-14 2023-02-24 河南省肿瘤医院 一种基于深度学习的静脉药物配置检测系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5156287A (ja) * 1974-09-12 1976-05-17 Scherico Ltd
US20050248765A1 (en) * 2004-03-09 2005-11-10 Budd Gerald W Small container fluid dynamics to produce optimized inspection conditions
JP2009014705A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Qinghua Univ 液体物品に隠れている麻薬を検査する方法及び装置
JP2016080609A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 超音波式漏洩検知装置及びそれを用いた漏洩検知方法
JP2017201335A (ja) * 2011-08-29 2017-11-09 アムジェン インコーポレイテッド 流体中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法および装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1048490B (it) * 1974-09-12 1980-11-20 Scherico Ltd Metodo ed apparecchio per controllare liquidi entro contenitori trasparenti
GB1524042A (en) * 1975-08-19 1978-09-06 Scherico Ltd Method and apparatus for inspecting liquids in transparent containers
DE19860901A1 (de) * 1998-12-30 2000-07-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Lage und/oder der Bewegung einer Oberfläche einer in einem Behälter enthaltenen Flüssigkeit
US6782122B1 (en) * 2000-04-27 2004-08-24 Simmonds Precision Products, Inc. Apparatus for measuring height of a liquid in a container using area image pattern recognition techniques
EP1235059A1 (de) * 2001-02-14 2002-08-28 Endress + Hauser GmbH + Co. KG Mit Mikrowellen arbeitendes Füllstandsmessgerät
JP4743816B2 (ja) * 2001-09-21 2011-08-10 キリンテクノシステム株式会社 容器検査装置
JP2005017004A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Sukiyan Technol:Kk ガラス瓶の異物検査システム
US7310143B2 (en) * 2003-11-09 2007-12-18 Gerald Walter Budd NIST traceable automated visual inspection system for an inspection of particles in solution
US20070115467A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Owens-Brockway Glass Container Apparatus and method for ensuring rotation of a container during inspection
CN101573618A (zh) * 2006-09-15 2009-11-04 赫摩耐提克斯公司 通过光学操作与功能化表面有关的颗粒进行表面作图
US8774487B2 (en) * 2010-02-17 2014-07-08 Joshua D. Levine Method and apparatus for remotely performing hematologic analysis utilizing a transmitted image of a centrifuged analysis tube
US9176152B2 (en) * 2010-05-25 2015-11-03 Arryx, Inc Methods and apparatuses for detection of positional freedom of particles in biological and chemical analyses and applications in immunodiagnostics
DE102010053771A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-14 Khs Gmbh Inspektionsvorrichtung zur Fremdstoffinspektion
GB201103642D0 (en) * 2011-03-03 2011-04-13 Univ Bradford Methods and systems for detection of liquid surface fluctuations
CN107110879B (zh) * 2015-01-28 2019-04-05 株式会社日立高新技术 液面检查装置、自动分析装置以及处理装置
DE202015001463U1 (de) * 2015-02-25 2016-05-30 Seidenader Maschinenbau Gmbh Rotationsüberwachung
CN106896122B (zh) * 2015-12-18 2019-07-30 清华大学 液体检测方法和系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5156287A (ja) * 1974-09-12 1976-05-17 Scherico Ltd
US20050248765A1 (en) * 2004-03-09 2005-11-10 Budd Gerald W Small container fluid dynamics to produce optimized inspection conditions
JP2009014705A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Qinghua Univ 液体物品に隠れている麻薬を検査する方法及び装置
JP2017201335A (ja) * 2011-08-29 2017-11-09 アムジェン インコーポレイテッド 流体中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法および装置
JP2016080609A (ja) * 2014-10-21 2016-05-16 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 超音波式漏洩検知装置及びそれを用いた漏洩検知方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3801861A1 (en) 2021-04-14
KR102659641B1 (ko) 2024-04-22
WO2019234138A1 (en) 2019-12-12
CN112203756A (zh) 2021-01-08
CA3100117A1 (en) 2019-12-12
KR20210018804A (ko) 2021-02-18
US20210245121A1 (en) 2021-08-12
JP7330213B2 (ja) 2023-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7330213B2 (ja) 部分的に液体で満たされた容器に運動を誘導するための自動検査システムの駆動機構を監視するための方法及び装置
JP6590876B2 (ja) 流体中の非溶解粒子の非破壊的検出のための方法および装置
JP3193377B2 (ja) 液体充填の容器を検査する方法と装置
EP1934585B1 (en) Method and system for irradiating and inspecting liquid-carrying containers
US7430047B2 (en) Small container fluid dynamics to produce optimized inspection conditions
US4402612A (en) Apparatus for detecting foreign particles in a liquid
JP2015172509A (ja) 臨床検査装置
JP2007309888A (ja) 分注装置
JP2007309889A (ja) 異物検出装置及び異物検出方法
JP2001059822A (ja) 透明容器内液体中の異物検査装置および検査方法
JP5861416B2 (ja) 貫通欠陥検出装置及び貫通欠陥検出方法
JP5893512B2 (ja) 検査装置および検査方法
US3874800A (en) Apparatus for detecting liquid pollution in a transparent container
JPH08254505A (ja) 透明物体中の微小欠陥検出方法
KR20200105207A (ko) 액체에 포함된 이물질 광학검사 장치 및 방법
JP2004325071A (ja) 容器内気泡判定方法及びその装置
JP7238964B2 (ja) 検品装置、検品方法、及びプログラム
JP7490655B2 (ja) 医薬品容器における粒子検出のためのシート照明
JP2775108B2 (ja) 液中異物検出装置
JPH04130254A (ja) 液体封入容器の気泡検出方法及び装置
JP2022091713A (ja) 特に医療用途のために、乳白色の製品を含む透明な円筒状容器を検査するための装置及び方法
JP2022017921A (ja) 検体性状判別装置及び検体性状判別方法
JPS63229348A (ja) 容器内小異物の検出方法
JPS6249928B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230622

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230710

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7330213

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150