JP3050557B2 - 被検査物に対する検査方向の方向規制装置及びそれを含む異物検査装置並びに異物検査装置の検光面 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被検査物に対する検査方向の方向規制装置
に関し、更にその方向規制装置を含むものであって、透
明な容器に充填された液体、例えば目薬、医薬品、酒
類、化粧水等、特に円形状でない偏平な容器に充填され
た液体中に浮遊する異物を検査する異物検査装置、及び
異物検査装置の検光面に関するものである。

（従来の技術） 透明容器内の液体中の異物検査に関するものとして、
本出願人は、先に特公昭47−10466号、特開昭51−11039
5号、特開昭53−24891号公報等において主としてアンプ
ルやバイアルなどに混入した異物を検出する手段を開示
している。

そこで、特開昭53−24891号公報に示した手段につい
て説明すると、第12図において（100）はターンテーブ
ル、（101）はターンテーブル（100）の上面に配設され
た回転自在な台座、（102）は台座（101）にアンプル
（ａ）を供給する供給スターホイル、（103）は供給ホ
ッパーである。

ターンテーブル（100）は矢印（Χ）方向に回転し、
これに伴って台座（101）上のアンプル（ａ）も移動す
るが、その途中において駆動ベルト（104）（105）によ
ってアンプル（ａ）は拘束に自転せしめられる。

そしてアンプル（ａ）が所定位置（Ｙ）（Ｚ）にある
ときに、光源（106）からの光がレンズ（107）（108）
を介して照射され、アンプル（ａ）内を透過した光がレ
ンズ（109）（110）を介して各々の検光面（111）（11
2）に投影される。これら検光面（111）（112）のそれ
ぞれには微少な感光素子を縦列一直線上に並べて構成し
たセンサーが配設されており、これらセンサーの感光素
子を１個ずつ上下に順次走査するようになっている。

アンプル（ａ）内に充填された液体［薬液］中に異物
が混入している場合、検光面（111）や検光面（112）に
投影された投影像に暗状態が生じ、かかるときは出力信
号が発せられて異物の混入が検知される。

かくして、供給ホッパー（103）から供給されたアン
プル（ａ）が次々と検査され、検査が済んだアンプル
（ａ）は排出スターホイル（113）でターンテーブル（1
00）から摘出され、良品ホッパー（114）または不良品
ホッパー（115）に選別されて搬出される。

（発明が解決しようとする課題） 上のような従来の装置にあっては、アンプルのような
円形断面を持ったものは精度が良く検査できるが、円形
状でない偏平な容器に充填された液体中の異物を十分に
検査することができない。従って、目薬、医薬品、酒
類、化粧水等の偏平容器に充填された液体中の異物検査
は、従来は肉眼で行っている。

即ち、アンプルなどの円形断面を持つ容器に回転を与
えると液体がアンプルの中心軸を回転中心とした１つの
渦運動をし、この渦運動によって液体中に混入する異物
も舞い上がって回転するので、感光素子を縦列一直線上
に並べて構成した積載でアンプル内を透過した光の透過
像を上下に走査すれば確実に異物が検出できる。また、
断面が円形状の容器であると、どの方向からでも検査で
きるので容器を回転させながら検査したり、容器を任意
の方向に停止させて検査するようにしても特に問題は生
じない。

しかるに、円形状でない偏平な容器の場合、容器の回
転を与えると容器中の液体は渦運動をするのであるが、
その回転中心軸は１つでなく、複数の回転中心軸に関し
て複数の不規則な渦運動を生ずる。そして、舞い上がっ
た異物も複数の中心軸に関して複雑な運動を行う。ま
た、偏平な容器の場合、容器の向いている方向によって
投影像の形が異なり、しかも容器内に複数の渦運動が生
じているので、容器の向きによって渦運動が重なって投
影されることがある。

従って、偏平容器にあっては検光面の前を通過すると
きに容器を所定の方向に向けるようにさせ、検光面に容
器の偏平な面に対する像を投影させるようにする必要が
ある。

本発明の目的は、以上の技術的課題を解決し、偏平容
器であっても液体中の異物を検査を化膿にする手段を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） しかして、本発明の被検査物に対する検査方向の方向
規制装置は、ターンテーブルに被検査物としての扁平容
器を載置せしめるための回転自在な台座を設けるととも
に、該台座を回転せしめるセクラギヤを、ターンテーブ
ルの中心と同心円上に枢支し、該セクタギヤにカムフォ
ロアーを取り付け、該カムフォロアーに係合するカム板
に設けたガイド溝を、ターンテーブルと曲率中心が同じ
である大小の円弧溝部と、これらの円弧溝部を結ぶ連結
溝部とからなる構成にて形成している。

そして、以上のような方向規制装置を用いた異物検査
装置は、その方向規制装置と、台座に載置した扁平容器
内の液体中の異物を検査する検査部を備えたものであっ
て、該検査部は台座上の扁平容器を照光する投光器と、
該扁平容器の透過光を受光する検光面からなり、該検光
面は上記の方向規制装置のカムフォロアーがガイド溝の
円弧溝部にあって回転していない台座上の扁平容器の透
過像を得られる位置に設けた構成をとっている。

そしてまた、上記の異物検査装置の検光面は、投光器
に対し、縦列状のセンサーを複数本並設するようにした
構成としている。

（作用） 先ず、被検査物に対する検査方向の方向規制装置にあ
っては、ターンテーブルが回転すると、それに伴ってセ
クタギヤのカムフォロアーがガイド溝に沿って移動す
る。

ガイド溝に係合したカムフォロアーが、ターンテーブ
ルと同心円方向に移動するときは、セクタギヤは揺動せ
ず、ターンテーブルに設けられた台座は自転しない。

一方、カムフォロアーがカム板に設けたガイド溝の連
結溝部にそって移動するとき、すなわちターンテーブル
に対して半径方向に移動するときはセクタギヤが揺動
し、台座を回転させて、台座にサーチされた、扁平容器
を自転させる。扁平容器の自転でこの容器内の液体に渦
運動が発生し、液体中に異物が混入されていれば、その
異物は浮遊して液体と一緒に渦運動する。

カムフォロアーはガイド溝に沿った移動を繰り返すの
で、台座及び扁平容器には繰り返し同じ動きが与えら
れ、扁平容器は常に決まった運動を繰り返す。

また、異物検査装置にあっては、検査部において投光
器から扁平容器に光が照射され、その透過光が検光面に
受光される。

検光面には自転しない扁平容器の透過像が投影され、
その明暗が検査される。

（実施例） 以下本発明の実施例を説明する。

なお、実施例では本発明の被検査物に対する検査方向
の方向規制装置を利用した異物検査装置を基にして説明
する。

目薬などの医薬品には断面が円形でない容器に充填さ
れたものがある。かかる円形でない偏平容器に充填され
たものとしては、目薬等医薬品の他、例えば、ウイスキ
ー等の酒類、試薬、飲料、食料などがあり、その他にも
多数のものがある。

第５図（イ）は、円形ではない、偏平な断面形状を有
する容器（ｙ）を示している。

第５図（ロ）に示すように、容器（ｙ）内に充填され
た液体（ｆ）中に容器（ｙ）の破片などの異物（ｂ）が
混入していることがあり、そのような製品を出荷する前
に発見し、不良品として取り出さなければならない。

第９図はそのための異物検査装置を示すものである。

容器共通通路（Ａ）を送られてきた扁平容器（ｙ）は
タイミングスクリュー（１）及び供給スターホイル
（２）を介してターンテーブル（３）に供給される。

ターンテーブル（３）の上面には多数の台座（４）が
配設されており、この台座（４）に供給スターホイル
（２）からの扁平容器（ｙ）が供給され、扁平容器
（ｙ）はターンテーブル（３）の矢印（Χ）方向への回
転によって検査部（５）（６）の前を通過した後、排出
スターホイル（７）及びタイミングスクリュー（８）に
よって選別部（９）に搬入され、容器排出通路（Ｂ）の
良品用通路（10）と不良品用通路（11）に分別されて排
出される。

第10図は、タイミングスクリュー（１）で送られてき
た扁平容器（ｙ）が供給スターホイル（２）からターン
テーブル（３）に移送される状態を示すものである。

扁平容器（ｙ）は、供給レール（12）と供給スターホ
イル（２）に挟まれながらスターホイル（２）の回転で
移動し、扁平な方を接線方向に向けたままターンテーブ
ル（３）上の台座（４）に移送される。

（14）…は扁平容器（ｙ）の頭頂部を押さえるための
回転自在なチャックであって、このチャック（14）はタ
ーンテーブル（３）と共に回転する回転部材（15）に対
してコイルばね（16）で下方に付勢されながら上下動可
能に取り付けられたものである。回転部材（15）には縦
溝（17）が穿設されていて、この縦溝（17）からチャッ
ク（14）上端に取り付けられたロール（18）が突出して
いる。そして、検査装置側に固定されて回転しないカム
面（19）上をターンテーブル（３）の回転によってロー
ル（18）が転動し、チャック（14）はコイルばね（16）
に抗して押し上げられたり、コイルばね（16）の力によ
り下方に押し下げられたりする。

そして、第10図に示すように、扁平容器（ｙ）が供給
スターホイル（２）からターンテーブル（３）に移送さ
れる際には、ターンテーブル（３）及び回転部材（15）
の回転によってロール（18）がカム面（19）上を転動し
ながら次第に下がっていき、チャック（14）が次第に下
降し、ターンテーブル（３）に対する移送の終了した扁
平容器（ｙ）の頭頂部を押さえる。

第11図は、第10図で説明したものとは逆に、ターンテ
ーブル（３）の回転により検査部（５）（６）を通過し
てきた扁平容器（ｙ）を、ターンテーブル（３）から排
出スターホイル（７）及びタイミングスクリュー（８）
で搬出する状態を示している。

（21）は排出レールであって、ターンテーブル（３）
の内側にまで入り込むように設けられており、ターンテ
ーブル（３）の回転で送られてきた扁平容器（ｙ）を排
出スターホイル（７）側に引き寄せるようになってい
る。また、扁平容器（ｙ）がターンテーブル（３）で送
られている間中、チャック（14）によって扁平容器
（ｙ）の頭頂部が押さえられているが、排出レール（2
1）が裏側から当接して扁平容器（ｙ）を排出スターホ
イル（７）側に押し出そうとする寸前になると、先に第
８図で説明したカム面（19）上をチャック（14）上端に
取り付けられたロール（18）が転動しながら上り始める
から、チャック（14）が上昇し扁平容器（ｙ）を自由に
移動できることになる。

そして、排出スターホイル（７）に移送された扁平容
器（ｙ）はタイミングスクリュー（８）に受け渡され、
第９図に示すように選別部（９）に搬入されて選別さ
れ、容器排出通路（Ｂ）の良品用通路（10）もしくは不
良品用通路（11）に分別して排出される。

以上のような検査装置にあっては、ターンテーブル
（３）で移送される間に扁平容器（ｙ）に回転が与えら
れ、検査部（５）（６）で異物の検出が行われる。

ターンテーブル（３）は検査装置本体に対して回転自
在なドーナツ形状のものであり、図示しないモーターの
駆動によって回転する。なお、実施例では台座（４）の
回転数は150rpmである。通常、内容液（ｆ）の粘度、容
器形状等により、50〜500rpm程度の範囲内で検査を行う
が、回転数は任意に設定可能である。

そして、ターンテーブル（３）に設けられた台座
（４）上に載置した扁平容器（ｙ）を移動させると共
に、その途中において台座（４）が回転して扁平容器
（ｙ）を自転せしめるようになっている。すなわち第
１、２図に示すように、ターンテーブル（３）の下面に
おいて、回転自在に取り付けらてた大ギヤ（23）に台座
ギヤ（24a）及び中間ギヤ（25）が噛合しており、中間
ギヤ（25）はもう一つの台座ギヤ（24b）に噛合してい
る。

台座（４）には、後述するように自転の方向が相違す
る２種の台座（4a）（4b）があり、台座ギヤ（24a）（2
4b）はそれら台座（4a）（4b）の回転軸（26a）（26b）
にそれぞれ取り付けられている（第２図参照）。

大ギヤ（23）の回転軸（27）下端に装着された小ギヤ
（28）にはセクタギヤ（29）が噛合している。

セクタギヤ（29）はターンテーブル（３）下面に軸
（30）で軸支されており、各セクタギヤ（29）には隣の
セクタギヤ（29′）との接触を防ぐための段部（29a）
が形成されている［第１図（ロ）参照］。

セクタギヤ（29）にはカムフォロアー（31）が取り付
けられていて、カムフォロアー（31）は検査装置本体側
に固定されて回転しないカム板（32）上面に形成された
ガイド溝（33）に係合している。

第３図（イ）（ロ）は何れもガイド溝（33）を示して
おり、（イ）図のガイド溝（33）はターンテーブル
（３）の回転中心（Ｏ）と同心で大きめの半径を有する
大円弧溝部（35）と、同じく（Ｏ）を中心とした小さめ
の半径の小円弧溝部（36）と、これら大小の円弧溝部
（35）（36）を結ぶ連結溝部（37）（38）とからなって
いる。

また、第３図（ロ）に示したガイド溝（33′）は長い
小円弧溝（36′）と短い大円弧溝（35′）と連結溝部
（37′）（38′）で形成されたものを示している。

なお、ガイド溝（33）の形状は図示のものに限定され
ることなく、任意のものとすることができ、ガイド溝
（33）の形状を変えることによって、セクタギヤ（29）
が揺動する時期と速さを所望のものとすることができ
る。

第４図に示されるように、ターンテーブル（３）が矢
印（Χ）方向に回転するに従い、ターンテーブル（３）
の下面においてカムフォロアー（31）がカム板（32）に
設けたガイド溝（33）内を移動するが、カムフォロアー
（31）が円弧溝部（35）（36）内を移動するときはセク
タギヤ（29）は回動せず、台座（4a）（4b）は何れも自
転しない。

一方、カムフォロアー（31）が連結溝部（37）内を移
動するときは、カムフォロアー（31）が中心（Ｏ）に引
き寄せられるので、セクタギヤ（29）は時計方向に回動
する。そうすると、小ギヤ（28）及び大ギヤ（23）が反
時計方向に回転駆動され大ギヤ（23）で台座ギヤ（24
a）を介して台座（4a）上の扁平容器（ｙ）を時計方向
に回転せしめると共に中間ギヤ（25）、台座ギヤ（24
b）を介して台座（4b）上の扁平容器（ｙ）を反時計方
向に回転せしめる。

逆に、カムフォロアー（31）が連結部（38）内を移動
するときは、カムフォロアー（31）が中心（Ｏ）から遠
ざかっていくので、セクタギヤ（29）は反時計方向に回
動し、小ギヤ（28）及び大ギヤ（23）が時計方向に回転
駆動され、台座（4a）上の容器（ｙ）は反時計方向に回
動され、台座（4b）上の扁平容器（ｙ）は時計方向に回
転される。

そして実施例のものは、各ギヤの歯車数の関係から、
カムフォロアー（31）が円弧溝部（35）（36）間を移動
してセクタギヤ（29）がその分会同したときに、台座
（4a）（4b）が丁度４回自転するように構成されてい
る。

従って、容器の扁平な向きを接線方向に向けて供給ス
ターホイル（２）からターンテーブル（３）の台座（4
a）（4b）上に移送されて扁平容器（ｙ）は、カムフォ
ロアー（31）が第４図（ｐ）位置まで移動する間におい
ては、自転せずにそのままの向きで進む。

そして、カムフォロアー（31）が（ｐ）位置を過ぎた
後においては、セクタギヤ（29）が内側に向かって回動
するから、台座（4a）上の扁平容器（ｙ）は４回時計方
向に自転し、また台座（4b）上の扁平容器（ｙ）は４回
反時計方向に自転し、カムフォロアー（31）が（ｑ）位
置に到達するとその自転が停止され、その後、扁平容器
（ｙ）はその扁平な向きを接線方向に向けて、自転せず
にそのまま進む。

この時、扁平容器（ｙ）の自転は停止するが、扁平容
器（ｙ）内に充填された液体（ｆ）には、慣性によって
第６図（イ）（ロ）に示すような複数の不規則な渦が発
生するので、液体（ｆ）中に異物（ｂ）が混入していれ
ば、異物（ｂ）は浮遊して液体（ｆ）と一緒に渦運動す
る。

そして、カムフォロアー（31）が（ｑ）位置を通過し
た直後の検査部（５）において投光器（39）（40）から
台座（4a）（4b）上の扁平容器（ｙ）のそれぞれにレン
ズ（41）（42）を介して光が照射される（第７図参
照）。上述のように扁平な向きが接線方向に向くように
規制されているので、扁平容器（ｙ）の扁平面を透過し
た光が検光面（44）（45）に投影され、その投影像が各
検光面（44）（45）に縦列状に複数本併設されたセンサ
ー（46）〜（49）及びセンサー（50）〜（53）によって
検知される。もし、液体中に異物（ｂ）が存在する場合
には、その異物（ｂ）によって光線が遮蔽されて投影像
に影ができるので、センサーが受光量の減少を感知し
て、異物（ｂ）が検出される。センサー（46）〜（53）
としては、例えば微少な感光素子を直線上に並べたもの
や、ダイオードアレイ、CCD、ホトトランジスタ、光電
子倍増管等、種々のものが利用できる。

なお、検光面（44）（45）に、８図のように複数のセ
ンサー（46）〜（49）、（50）〜（53）を並設したのは
以下の理由によるものである。

即ち、第６図（ハ）（ニ）に示すように、断面が円形
のアンプル等であると、回転を与えることにより、液体
（ｆ）はアンプル（ａ）の中心軸周りに一つの渦運動を
し、異物（ｂ）も定期的な回転運動をするから、従来の
ような縦に一直線上に形成されたセンサーによって液体
（ｆ）中に浮遊する異物（ｂ）を漏れなく検知できる。

しかしながら、第６図（イ）（ロ）のような偏平容器
の場合、扁平容器（ｙ）内に複数の渦が発生し、扁平容
器（ｙ）中に浮遊する異物（b1）（b2）（b3）は不規則
な運動をする。そうすると、異物（b1）や異物（b3）な
どのように必ずしも扁平容器（ｙ）の中心部を通過しな
いことがあるから、従来のような縦一直線上に計された
検知部では充分検知できない恐れが生ずる。

そこで、複数の縦列状のセンサー（46）〜（49）、
（50）〜（53）を併設することによって、扁平容器
（ｙ）の中心部を通過しないような異物（b1）や異物
（b3）までを確実に検知できるようにしたものである。

なお、実施例では４列ずつのセンサー（46）〜（4
9）、（50）〜（53）を配設したが、容器の大きさ、形
状、液体の種類、異物の種類等によって、センサーの数
を変えたり、並べ方を等間隔でないものにしたり、その
他、任意に設計変更することができる。

そして、検査部（５）において異物（ｂ）の有無を検
査された後、ターンテーブル（３）の回転で扁平容器
（ｙ）は更に移送され、カムフォロアー（31）が第４図
（ｒ）位置を過ぎると、今度はセクタギヤ（28）が外側
に向かって回動するから、台座（4a）上の扁平容器
（ｙ）は４回反時計方向に自転し、また台座（4b）上の
扁平容器（ｙ）は４回時計方向に自転し、カムフォロア
ー（31）が（ｓ）位置に到達するとその自転が停止さ
れ、その後、扁平容器（ｙ）は再び偏平な向きを接線方
向に向けた、自転せずにそのまま進む。

この時、扁平容器（ｙ）の自転は停止しても扁平容器
（ｙ）内に充填された液体（ｆ）には、慣性によって第
６図（イ）で説明したものとは反対の渦が発生する。

そして、カムフォロアー（31）が（ｓ）位置を通過し
た直後に、先に検査部（５）におけるときと全く同様
に、再度、検査部（６）において投光器から扁平容器
（ｙ）のそれぞれに光が照射され、その投影像が検光面
で検知される。

以上のようにして、検査が済んだ扁平容器（ｙ）は、
第９図に示すように、ターンテーブル（３）から排出ス
ターホイル（７）、タイミングスクリュー（８）で搬出
され、選別機（９）に搬入される。

選別機（９）には、予め検査器（５）（６）からの検
査結果が信号となって送られるようになっており、その
信号に基づいて、搬入された扁平容器（ｙ）を選別し、
容器排出通路（Ｂ）の良品用通路（10）もしくは不良品
用通路（11）に分別して排出する。

しかして、カムフォロアー（31）がガイド（33）に沿
った移動を繰り返すので、台座（４）及び扁平容器
（ｙ）には常に同じ動きが与えられて扁平容器（ｙ）は
常に同じ運動を繰り返し、検査部（５）（６）において
必ず偏平な向きを接線方向に向けて検査を行うことがで
きる。

なお、本発明の方向規制装置は、以上のような検査装
置の他、容器が不透明な場合の検査などにも応用するこ
とができる。

（発明の効果） 本発明の被検査物に対する検索方向の方向規制装置に
よれば、容器に希望通りの回転を与えることができ、し
かも回転すいている容器を希望通りの方向に向けて停止
させることができる。

また、カムフォロアーとガイド溝との係合により、扁
平容器の回転、停止がスムーズが行われるので、衝撃音
や振動の発生がなく、投光器と受光面とによるセンサー
の検査精度が向上し、作業者の環境も良好となる。

そして、異物検査装置は請求項１に記載の被検査物に
対する検査方向の方向規制装置を利用するものであるか
ら、扁平容器内の液体に回転を与え異物を浮遊させてか
ら検査するものにおいて、扁平容器に回転を与えてか
ら、所望の位置で所望の向きに規制して、偏平な被検査
容器などの異物検査を的確に行うことができる。

また、投光面に複数の縦列状のセンサーを並設するこ
とにより、投光器からの投光にて偏平容器中に浮遊する
異物も確実に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）はターンテーブルの縦断面図、 第２図は歯車の機構図、 第３図（イ）（ロ）はカム板に設けたガイドの平面図、 第４図はターンテーブルの下方に配設される台座の回転
機構図、 第５図（イ）（ロ）は偏平容器の斜視図と一部断面図、 第６図（イ）（ロ）は偏平容器の渦の生ずる状態の概略
正面図及び平面図、 第６図（ハ）（ニ）はアンプルの渦の生ずる状態の概略
正面図及び平面図、 第７図は検査部の説明図、 第８図は検光面の正面図、 第９図は検査装置の平面図、 第10図は扁平容器の供給状態の説明的斜視図、 第11図は扁平容器の排出状態の説明的斜視図、 第12図は従来の検査装置の平面図である。 ｂ……異物 ｙ……扁平容器 ３……ターンテーブル ４……台座 ５、６……検査部 29……セクタギヤ 31……カムフォロアー 33……ガイド溝 35……大円弧溝部 36……小円弧溝部 37、38……連続溝部 39、40……投光器 44、45……検光面 46〜53……センサー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターンテーブルに被検査物を載置させるた
   めの回転自在な台座を設けるとともに、該台座を回転さ
   せるセクタギヤを、ターンテーブルの中心と同心円上に
   枢支し、該セクタギヤにカムフォロアーを取り付け、該
   カムフォロアーに係合するカム板に設けたガイド溝を、
   ターンテーブルと曲率中心が同じである大小の円弧溝部
   と、これらの円弧溝部を結ぶ連結溝部とにて構成してな
   る被検査物に対する検査方向の方向規制装置
2. 【請求項２】上記における被検査物が液体入りの扁平容
   器にして、これに対する上記の検査方向の方向規制装置
   と、台座に載置した扁平容器内の液体中の異物を検査す
   る検査物とを備えたものであって、該検査部は台座上の
   扁平容器を照光する投光器と、該扁平容器の透過光を受
   光する検光面とからなり、該検光面は上記の方向規制装
   置のカムフォロアーがガイド溝の円弧溝部にあって回転
   していない台座上の扁平容器の透過像が得られる位置に
   配置した請求項１に記載の方向規制装置を利用する異物
   検査装置
3. 【請求項３】上記の扁平容器内の液体中に異物検査部を
   構成する投光器に対し、扁平容器内の液体中の異物を検
   査するための縦列状のセンサーを複数本並設してなる請
   求項２に記載の異物検査装置の検光面