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

Description

【０００１】
【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Ｐ_１を使う。パターンＰ_１は角度θ_１で立上がりで示す加速部Ｐ_１１と一定値で示す定速部Ｐ_１２と立下りで示す減速部Ｐ_１３とより成る。パターンＰ_２は、液中異物検査のパターンであり、角度θ_２で立上がる立上がり部Ｐ_２１、定速部Ｐ_２２、減速部Ｐ_２３、定速部Ｐ_２４、減速部Ｐ_２５、加速部Ｐ_２６を持つ。Ｐ_２５、Ｐ_２６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Ｐ_３は角度θ_３で立上がる液底異物検査用であり、パターンＰ_１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Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３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θ_１、θ_２、θ_３を検出し、回転パターンＰ_１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θ_１、θ_２、θ_３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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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