JP3785342B2 - 被検体検査装置及び透明容器の充填液体中の異物検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、大量生産される容器等の被検体検査装置、並びに瓶やペットボトル等の透明容器の充填液体中の異物検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
薬や栄養剤や清涼飲料水等の液体を充填した瓶やプラスティックボトル(被検体)等は、大量生産工程で次々に大量に得られる。充填液体中の異物の有無等の検査は不可欠であって、その一例としての従来例を図4に示す。
図4で、回転ロータ50は、検査のために設けたものであり、他の搬送ラインから次々に送られてくる被検体を、次々に取込み回転・停止を行わせて異物検査を行う。回転ロータ50は、その円周上に被検体載置台を持ち、この載置台上に被検体を載置拘束する。回転ロータ50に設定した2つの回転角度位置に、カメラ52と照明54、センサ(カメラ)53と照明55とより成る2つの撮映手段を持つ。回転ロータ50の円周外部に沿ってベルト駆動部56を持つ。このベルト駆動部56を図の下部に示す加減速パターンに従って駆動させる。これによって、被検体51は一時的に回転し、回転を停止させることで、充填液体のみが慣性回転する。この慣性回転中の充填液体内の異物は観察しやすく、そこでセンサ52、53で撮映し、画像処理で異物検査を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例は、外部から回転ロータ50をベルトで駆動しているため、加速減、回転数等の正確な制御ができない。また逆転も困難である。従って、異物検査精度に限界があった。
本発明の目的は、被検体の検査を可能にする全く新規な検査装置を提供するものである。
【0004】
更に本発明の目的は、ガラス容器やプラスチック容器等の透明(半透明も含む)容器の充填液体内の異物検査装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検査対象の被検体を載置台上に次々に載置して移送する回転ロータと、
回転ロータに取り付けられてこの回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、
各載置台又は複数の載置台対応に取り付けて載置台上の被検体の回転制御を行うモータユニットと、
載置台上の回転中又は回転終了後の被検体を検査する検査手段と、を備えると共に、
モータユニットは、載置台を駆動するモータと、特定の角度とその角度での回転パターンとをデータとして持ち、上記角度検出器の検出角度を取り込み、データとして持つ角度に一致する検出角度のときにその回転パターンを読み出し出力するコントロール部と、このコントロール部の出力した回転パターンに従って上記モータを回転駆動するドライブ部と、を具えるものとした被検体検査装置を開示する。
【0007】
更に本発明、検査対象の内部に液体が充填されている透明容器を、円周上に順次配置された載置台上に、次々に載置して移送回転する回転ロータと、
回転ロータに取り付けられてこの回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、
各載置台又は複数の連続する載置台対応に連結して載置台上の被検体の回転制御を行うモータユニットと、
回転ロータの円周に沿う複数の個所に設置した、光の反射又は透過を用いて通過中の透明容器を撮映可能な複数のカメラと、
各カメラ対応の回転パターンを設定する設定手段と、
視野内に入った円筒状透明容器を各カメラに撮映させるカメラ制御手段と、
各カメラ毎の撮映画像に基づいて、それぞれ異なる異物検査法で、透明容器の充填液体中の異物検査を行う検査手段と、を備えると共に、
モータユニットは、載置台を駆動するモータと、上記設定手段で設定されて送られてきた特定の角度とその角度での回転パターンとをデータとして持ち、上記角度検出器の検出角度を取り込み、データとして持つ角度に一致する検出角度のときにその回転パターンを読み出し出力するコントロール部と、このコントロール部の出力した回転パターンに従って上記モータを回転駆動するドライブ部と、を具えるものとした透明容器の充填液体中の異物検査装置を開示する。
【0008】
更に本発明は、上記モータユニットは、モータの回転角度の検出及びその角度が回転パターンに従ってのものかの検証のためのエンコーダを具えるものとした透明容器の充填液体中の異物検査装置を開示する。
【0009】
更に本発明は、上記透明容器は、円筒状瓶又はプラスチック製容器とする透明容器の充填液体中の異物検査装置を開示する。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は異物検査搬送ライン系Aとその異物検査系Bとを示す図である。異物検査搬送ライン系Aは、搬送ライン10、13、搬入ロータ11、搬出ロータ12、検査ロータ1とより成る。搬送ライン10から、被検体20(液体が内部に充填されている透明瓶やペットボトル等)を次々に搬入して搬入ロータ11上に載せ、これを次々に検査ロータ1が受け取り、所定の検査を行う。搬出ロータ12は検査後の被検体20を受取り、搬送ライン13へ送り出す。
【0011】
検査ロータ1は、円周上に順次規則的にモータM及び各モータMの回転軸に連結する被検体載置台(載置台が回転軸の一部をなす例を含む。以下同じ)を配置した回転体であり、円周上の3個所の固定位置にカメラ2、3、4を配置し、対向する照明5、6、7を利用して、照明とカメラとの間を通過する載置台上の被検体20の異物検査のための撮映を行う。モータMの回転軸に連結する被検体載置台上に被検体20を押圧拘束するための機械系を、全モータ、載置台に対応して持つ。全モータMはそれぞれ独立して回転制御が図られる。全モータMのそれぞれに対して、検査ロータ1の設定された回転角度毎に、所定の回転パターンを与えてモータMの制御を行う。角度検出器9は、検査ロータ1の回転角度を検出する。この検出角度は、モータMの回転制御及び異物検査に利用される。
【0012】
異物検査系Bは、検査モード設定部15、モータ制御部16、画像処理部17、及びモータ制御の電気信号の中継を行うスリップリング14、より成る。
検査モード設定部15は、検査項目を設定し、この検査項目に対応する、モータMの回転パターンを与える。検査項目はカメラ2、3、4と照明5、6、7とのそれぞれで異なり、例えばカメラ2と照明5とが被検体20の液面の異物検査用、カメラ3と照明6とが被検体20の液底異物検査用、カメラ4と照明7とが被検体20の液中異物検査用とに設定する。またこれらをすべて実行するのか、どれかを除くのか等の指示も行える。又、他の検査項目もオプションで付加ができる故に、こうしたオプション用の検査項目を選択させることも可能である。
【0013】
検査項目に対応する、モータMの回転パターンとは、各カメラ2、3、4の位置の直前(即ち検査直前)に到達したモータMに対して与える回転パターンのことであり、そのモータM対応の載置台上に拘束している被検体20を強制的に回転・停止させるときの回転パターンを云う。カメラ位置の直前位置(オフセット値)とは事前に設定されており、この直前位置に到達したか否かは、角度検出器9の検出値を監視することでわかる。かくして、被検体20内の充鎮液体中の異物の検出のために、被検体を回転させその後回転の停止を行い、充填液体中の動きまわる異物を検出する。動き回ることで異物を見つけられやすくするために利用したものである。この場合、検査目的に応じて回転数(正転、逆転を含む)及びその加減速パターンが与えられる。回転パターンは検査ロータ1の回転角度との関係に基づいて与えられている。
【0014】
モータ制御部16は、回転パターン情報と角度情報とに基づいてモータMの回転制御を、モータM対応に行う。これは、スリップリング14を介して行う。
画像処理部17は、カメラ2、3、4、照明5、6、7を制御をすると共に、カメラ2、3、4の撮映画像を取込み画像処理を行い、異物検査を行う。カメラ2、3、4、照明5、6、7の制御とは、撮映タイミングをとることである。例えば、照明ON,カメラONとのタイミングがある。画像処理の内容はソフトウエアで定める。
【0015】
図2は、モータMに関する構成図を示す。モータMの回転軸に連結する載置台上に被検体20を載せ、被検体20の上部(例えば蓋)をカップ31で軽く拘束する。このカップ31は上下動可能で、モータの回転軸上に被検体20が載るとカップ31が降りてきて上部を軽く拘束する。検査ロータ1に載置してある状態では、この拘束を維持する。そして、搬出ロータ12に搬出するときには、カップ31は上に上がり、拘束をとく。
カップ31での軽い拘束中に、モータMは回転を行い、被検体20を回転させ、停止させる。このために利用するのがモータMを含むモータユニット30である。モータユニット30は、エンコータ31、ドライバ部32、コントロール部33とより成る。エンコーダ31はモータMの回転角度の検出を行い、帰還させてモータの回転が正しい回転かを検証するために用いる。コントロール部33は、スリップリング14を介して電源の提供、角度情報、及びパターン情報の提供を受け、ドライバ部32を介してモータMの回転制御を行う。
【0016】
ロータ11は、それ自体がモータと共に移動しており、この移動中のモータに対し制御を行う必要がある。
【0017】
モータユニット30は、ロータ11上に複数有り、個別に制御するとモータユニットを実装した分情報の伝達本数が増えることとなる。そこで、モータユニット30へは、予めモータ制御部16より回転パターンを送り、搬送中は、全モータユニットに同一角度情報を常時与えることで、モータユニットが自律で各モータの制御を行う構成とする。
【0018】
図3は、回転パターン例を示す。図は、3つの連続配置の#1、#2、#3モータMに対する回転パターン例である。#1、#2、#3モータ共に回転パターンは同一であって、異なるのはタイミング(オフセット)である。このタイミングのずれはカメラ(2、3、4)に送達する時間の差である。
図3で、横軸が検査ロータ1の回転角度、縦軸が回転数である。カメラ2による液面異物検査では、パターンP1を使う。パターンP1は角度θ1で立上がりで示す加速部P11と一定値で示す定速部P12と立下りで示す減速部P13とより成る。パターンP2は、液中異物検査のパターンであり、角度θ2で立上がる立上がり部P21、定速部P22、減速部P23、定速部P24、減速部P25、加速部P26を持つ。P25、P26の中での回転数が負になっているのは逆転駆動を示す。パターンP3は角度θ3で立上がる液底異物検査用であり、パターンP1に似ているが、定速部の値が大きく、立上り立下りが若干急にとってある。
そして、各パターンP1、P2、P3による回転そして停止後に対応する各検査のための撮映をカメラ2、3、4で行う。尚、図3の横軸の角度は検査ロータ1の基準点からの回転角度(即ち、該当モータの検査ロータ上での回転角度)である。この角度は角度検出器9で検出でき、これをモータ制御部16が取り込むことで、角度θ1、θ2、θ3を検出し、回転パターンP1になるようにモータ制御を行う。
以上の図3は一例であり、検査目的や被検体20の構造や液体の種類や異物の種類によって種々設定可能である。
【0019】
本発明の変形例、適用例を以下述べる。
(1)、1個のモータが1つの載置台(回転軸)の例を説明したが、1台のモータ(又はその回転軸)で2台以上の載置台を対応させる例もある。例えば連続する2台の載置台を1個のモータで同時回転駆動させる構成例である。
(2)、カメラの視野に入る直前に容器を回転・停止制御するとしたが、直前とは特に文字通りではなく、カメラの視野に入った時点で、液体が回転していればよいだけであり、図3でのθ1、θ2、θ3及びオフセット値が特に限定されるわけではない。また、回転・停止の後で撮映の例としたが、回転中に撮映する例もありうる。
(3)、検査ロータの代わりに、直線状で動く搬送ラインであってもよい。
(4)、モータの回転軸(載置台)上の被検体の拘束を、上方からのキャップとしたが、載置台を拘束構成とする例や横からの拘束の仕方もある。
(5)、容器を透明状としたが、半透明であってもよく、要はカメラで反射又は透過により、異物を撮映可能な容器状態であればよい。
(6)、液体内異物検査の例としたが、他の検査例もありうる。例えば、液体の代わりに流動性のある物体の充填された例、容器の形状の振動による変形性などの検査に適用できる。要はモータで個別駆動させて検査可能なすべての容器、すべての検査対象を含む。
(7)、モータとしては、ステッピングモータ、超音波モータ等、特に種類を問わない。
(8)、スリップリングを伝達手段としたが、この他に無線、光等の他の通信伝達手段を用いる例もある。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、載置台にモータを個々に取りつけるということで、載置台上の容器の回転制御及び検査が可能になった。
更に、本発明によれば回転・停止を正確に行うことで容器内充填液体中の異物検査を正確に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図である。
【図2】モータ制御系統図である。
【図3】回転パターン例である。
【図4】従来例図である。
【符号の説明】
1 検査ロータ
2、3、4 検査センサ(カメラ)
5、6、7 照明
8 モータ
9 角度検出器
11 搬入ロータ
12 搬出ロータ
14 スリッピリング
15 検査モード設定部
16 モータ制御部
17 画像処理部
Claims (4)
- 検査対象の被検体を載置台上に次々に載置して移送する回転ロータと、
回転ロータに取り付けられてこの回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、
各載置台又は複数の載置台対応に取り付けて載置台上の被検体の回転制御を行うモータユニットと、
載置台上の回転中又は回転終了後の被検体を検査する検査手段と、を備えると共に、
モータユニットは、載置台を駆動するモータと、特定の角度とその角度での回転パターンとをデータとして持ち、上記角度検出器の検出角度を取り込み、データとして持つ角度に一致する検出角度のときにその回転パターンを読み出し出力するコントロール部と、このコントロール部の出力した回転パターンに従って上記モータを回転駆動するドライブ部と、を具えるものとした被検体検査装置。 - 検査対象の内部に液体が充填されている透明容器を、円周上に順次配置された載置台上に、次々に載置して移送回転する回転ロータと、
回転ロータに取り付けられてこの回転ロータの回転角度を検出する角度検出器と、
各載置台又は複数の連続する載置台対応に連結して載置台上の被検体の回転制御を行うモータユニットと、
回転ロータの円周に沿う複数の個所に設置した、光の反射又は透過を用いて通過中の透明容器を撮映可能な複数のカメラと、
各カメラ対応の回転パターンを設定する設定手段と、
視野内に入った円筒状透明容器を各カメラに撮映させるカメラ制御手段と、
各カメラ毎の撮映画像に基づいて、それぞれ異なる異物検査法で、透明容器の充填液体中の異物検査を行う検査手段と、を備えると共に、
モータユニットは、載置台を駆動するモータと、上記設定手段で設定されて送られてきた特定の角度とその角度での回転パターンとをデータとして持ち、上記角度検出器の検出角度を取り込み、データとして持つ角度に一致する検出角度のときにその回転パターンを読み出し出力するコントロール部と、このコントロール部の出力した回転パターンに従って上記モータを回転駆動するドライブ部と、を具えるものとした透明容器の充填液体中の異物検査装置。 - 上記モータユニットは、モータの回転角度の検出及びその角度が回転パターンに従ってのものかの検証のためのエンコーダを具えるものとした請求項1又は2の透明容器の充填液体中の異物検査装置。
- 上記透明容器は、円筒状瓶又はプラスチック製容器とする請求項1〜3のいずれかの透明容器の充填液体中の異物検査装置。
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