JP4208514B2 - 液体充填製品の検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光透過性を有する容器に液体類が充填された液体充填製品の検査方法と、その方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビンや、アンプル、シリンジ、バイアル瓶等の光透過性を有する容器に、医薬品や、農薬、食品、試験研究用試薬等の液体類を充填した液体充填製品においては、その内容物を充填した後に、容器にヒビ等の欠陥や、内容物にカビ等の不純物がないか検査を行っている。例えば、容器にヒビがあると、その部分からカビの胞子が侵入したり液体成分が漏れたりして、品質管理上問題となるからである。
【０００３】
この検査は、光学的検査装置を用い、一般にハロゲンや、キセノン、水銀ランプ等からの光線を検査対象の容器に当てて、その影または反射光をCCDカメラ等により撮像することで行っている。撮像された映像は画面上に映し出され、コンピューターの画像処理により、容器の内外部が検査される。容器にヒビが入っていたり、内容物に異物が混入していると、正常の製品では見られない映像が画面上に映し出され、不良品として識別される（特開平９−７２８６２）。
【０００４】
しかし、内容物の液面付近及び上部には、気泡や水滴が生じやすいので、容器のヒビ等として誤認される場合がある。特に、内容物に界面活性剤類が含有されている場合には、気泡や水滴等が一層発生しやすい。また、バイアル瓶等における首部を含む上部領域は、液体が満たされる中央部付近を含む下部領域より、製造過程でヒビが発生しやすい部分である。そのため、容器の上部領域を検査する場合には、気泡や水滴の影響を除去して検査する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、光透過性を有する容器に液体類が充填された液体充填製品に対して、容器の上部領域に存在しうる気泡類や水滴類の影響を除去して、バイアル瓶等の容器におけるヒビ、傷、欠け、汚れ等の欠陥や、薬液等の内容物における異物の混入等の欠陥や、栓等の付属物における欠落等の欠陥を、正確に検査する装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液体充填製品の検査方法は、次の構成を備える。
すなわち、光透過性を有する容器に液体類が充填された液体充填製品を検査する方法において、容器の上部領域の検査においては、容器の上下を反転させて、容器の上部領域を液体類で満たし、上部領域に存在しうる気泡類または水滴類を除去した後に、その容器上部領域を検査装置によって検査することを特徴とする。
【０００７】
ここで、容器の下部領域を検査装置によって検査した後に、容器の上下を反転させる手順をとってもよい。
【０００８】
本発明の液体充填製品の検査装置は、光透過性を有する容器に液体類が充填された液体充填製品を検査する装置において、容器の上下を反転させて、容器の上部領域を液体類で満たし、上部領域に存在しうる気泡類または水滴類を除去する反転手段と、容器の上部領域を検査装置によって検査する上部検査手段とを備えたことを特徴とする。容器の下部領域を検査装置によって検査する下部検査手段を付設してもよい。
【０００９】
ここで、反転手段に、容器の側面の一部を嵌入させる凹部を備えた容器移送スクリューと、容器移送スクリューに嵌入された容器の少なくとも頭面及び底面を保持する反転ガードを設け、スクリューの回転に伴って容器を凹部に沿って移動させて、容器の上下を反転させる構成にしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を基に本発明の実施形態を説明する。
なお、ここでは、容器としては、無色透明のバイアル瓶を挙げて説明するが、アンプルやシリンジなど光透過性を有するものであれば任意の容器に適用可能である。また、容器に充填される内容物としては、略透明の液体の薬品を挙げて説明するが、ゼリー状の流体など光透過性を有するものであれば任意の液体類に適用可能である。
また、検査装置として、光学的検査装置を挙げるが、音波をプローブとして用いるなど、任意の検査装置に適用可能である。
【００１３】
図４（イ）に示すように、バイアル瓶中の液体に気泡や水滴があると、プローブとして光を用いた光学的検査装置によると、それとバイアル瓶のヒビ等と区別ができない場合がある。
一般に、気泡類は、液面付近に生じやすく、水滴類は、液面上部の管壁に付着しやすい傾向がある。
【００１４】
そこで、本発明は、液体が満たされている部分を検査対象領域とすることで、検査の正確性の向上を図るようにした。
すなわち、ヒビ等の欠陥の生じやすいバイアル瓶の上部領域の検査に当たっては、バイアル瓶の上下（天地）を反転させて、バイアル瓶上部領域に液体を満たすことで、気泡や水滴を移動や除去した後に、その領域を検査することを基本とする。
液体が満たされているバイアル瓶の下部領域に、光学的検査装置で光を照射して検査し、次いで、バイアル瓶の上下を反転させて、バイアル瓶の上部領域に液体を満たした後、そこに光学的検査装置で光を照射するという多段階の検査を行う。なお、このバイアル瓶の上部領域と下部領域との検査順序は逆でもよい。また、気泡は、液面付近に限らず、液中の管壁にも付着することがあるが、予めバイアル瓶を回転させることで、気泡を液面付近に浮遊させることができる。
【００１５】
図１は、本発明による検査システムの概要を示す説明図、図２は、その光学系を示す正面視説明図、図３は、その受光系を示す側面視説明図である。
まず、第１段階では、図４（イ）に示した状態のように、液体が満たされて気泡や水滴のないバイアル瓶（３）の下部領域（９）のみの検査を行う。なお、検査手段は上述した光学的検査手段が一般的であるが、これに限らず、バイアル瓶（３）のヒビや傷などの欠陥、内容物に混入した固形物などの不純物が検出できるものであればいずれでもよい。
【００１６】
光学的検査手段による検査は、ハロゲン、キセノン、水銀ランプ等から成る光源（１）を点灯させ、可視光等の光線をバイアル瓶（３）に照射させ、その影または反射光をCCDカメラ等の撮像機（４）で撮像し、画像解析装置（５）で処理して製品の良否が判定される。その判定には、画像解析装置（５）に付設された画面上に撮像を映し出して、作業員の目視による判定を用いてもよいし、画像解析装置（５）に組み込まれた良否判定プログラムを用いてもよい。
なお、撮像機（４）の検査視野（２ａ）には、複数の検査ウインドウ（２ｂ）が開口されていて、各検査ウインドウ（２ｂ）ごとに、バイアル瓶（３）の所望の位置の検査が行われる。
【００１７】
バイアル瓶（３）にヒビ等の欠陥があると、その欠陥に呼応した影または反射が検査画像に生じるので、その影または反射光の濃さや大きさなどの定量的特性や形状などの定性的特性が、予め設定された一定の閾値以上であれば、不良品として識別される。
【００１８】
良品として検査にパスしたバイアル瓶（３）は、容器反転機（６）に移送される。
容器反転機（６）の詳細は後述するが、ここを経由することで、バイアル瓶（３）は上下を反転されて、図４（ロ）（ハ）に示すように、上部領域（８）が下側に配向される。この際、上部領域（８）にあった気泡（７）は、上方へ、すなわち下部領域（９）へ移行する。
この反転動作によって、バイアル瓶（３）の上部領域（８）、特に首部（１０）に存在しうる気泡や水滴がなくなるので、それらによる検査の錯誤が解消される。
【００１９】
図５ないし７は、容器反転機（６）によってバイアル瓶（３）が反転される様子を示した平面視説明図、側面視説明図、正面視説明図である。
ベルトコンベアを有するかまたは一定以上の角度を有する坂道である正立容器移送通路（１４）を通って、正立した状態のバイアル瓶（３）は、容器移送スクリュー（１１）に運ばれる。
【００２０】
容器移送スクリュー（１１）は、側面に凹部（１３）を螺旋状に有した略円筒形であり、モーター等の駆動手段（２０）によって回転する。その凹部（１３）の幅は、バイアル瓶（３）の側面の一部を嵌入させて保持できるように、バイアル瓶（３）の直径を考慮して設計されている。
【００２１】
バイアル瓶（３）が容器移送スクリュー（１１）に円滑に取り込まれるためには、正立容器移送通路（１４）を容器移送スクリュー（１１）に対して平行かつ近接して設けることが好ましい。
容器移送スクリュー（１１）に取り込まれて、凹部（１３）に保持されたバイアル瓶（３）は、容器移送スクリュー（１１）が回転することにより、その軸方向に搬送される。
【００２２】
正立容器移送通路（１４）の近傍に位置して、バイアル瓶（３）を取り込む容器移送スクリュー（１１）の部位には、容器移送スクリュー（１１）に嵌入されたバイアル瓶（３）の少なくとも頭面及び底面を保持する反転ガード（１２）が設けられている。
反転ガード（１２）は、容器移送スクリュー（１１）の凹部（１３）に嵌入したバイアル瓶（３）を保持して、その反転に寄与するものであり、断面が略コの字状で、容器移送スクリュー（１１）の半円に沿って緩い螺旋状に形成される。反転ガード（１２）の断面の略コの字状形態は、正立状態のバイアル瓶（３）の底面に接して保持する正立容器底面保持面（１５）と、頭面に接して保持する正立容器頭部保持面（１６）と、凹部（１３）に嵌入していない側の側面を保持する容器側面保持面（１７）から成る。
【００２３】
正立容器移送用通路（１４）を通って、容器反転機（６）に達したバイアル瓶（３）は、反転ガード（１２）の正立容器底面保持面（１５）に底面が接するように移動して、反転ガード（１２）に保持され、容器移送スクリュー（１１）の回転に従い、容器移送スクリューの凹部（１３）に接触しながら移送される。
反転ガード（１２）の全長が、容器移送スクリュー（１１）の半円に相当するので、反転ガード（１２）を経たバイアル瓶（３）は、１８０°回転して、その上下が反転される。
【００２４】
容器を反転する容器反転機には、上記の他に、次の３つの別実施例が利用できる。
図８は、別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図である。
ベルトコンベア等の搬送手段（２１）で運ばれてきたバイアル瓶（３）に対して、上方からロボットアーム（２２）を降下させ、矜持部（２３）（２３）によりバイアル瓶（３）を把持する。そして、バイアル瓶（３）を持ち上げながら、矜持部（２３）の回転軸（２４）を１８０°回転させることで、バイアル瓶（３）の上下が反転される。
【００２５】
図９は、更に別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図である。
バイアル瓶（３）を把持したロボットアーム（２２）の支持腕（２５）を１８０°回転させることで、バイアル瓶（３）の上下が反転される。
【００２６】
図１０は、更に別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図であり、（イ）（ロ）はそれぞれ書面視及び側面視を示す。
バイアル瓶（３）は、その頭部及び底部が、それぞれベルトコンベア（２６）（２７）に接して、上下方向で挟持されている。
各ベルトコンベア（２６）（２７）は、互いに対向した状態で１８０°ねじられて配設されているので、このベルトコンベア（２６）（２７）に挟持されて搬送されたバイアル瓶（３）は１８０°回転し上下が反転される。
【００２７】
このようにして反転されたバイアル瓶（３）は、倒立容器移送通路（１８）を通じて、容器検査器（１９）に運ばれ、下側に位置して液体が満たされている上部領域（８）が検査される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の液体充填製品の検査方法及び装置によると、容器の上下を反転させるので、容器の上部領域が液体類で満たされる。そのため、上部領域に存在しうる気泡類や水滴類が除去され、バイアル瓶等の容器におけるヒビ、傷、欠け、汚れ等の欠陥や、薬液等の内容物における異物の混入等の欠陥や、栓等の付属物における欠落等の欠陥を、正確に検査することができる。
特に、簡易な構成の反転手段を用いて、容器を連続的に反転するので、効率よく大量に検査を行える利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による検査システムの概要を示す説明図
【図２】検査システムの光学系を示す正面視説明図
【図３】検査システムの受光系を示す側面視説明図
【図４】液体が充填されたバイアル瓶を反転させた前後における気泡の位置を示した説明図
【図５】容器反転機によってバイアル瓶が反転される様子を示した平面視説明図
【図６】同、側面視説明図
【図７】同、正面視説明図
【図８】別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図
【図９】同じく、別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図
【図１０】同じく、別実施例の容器反転機によるバイアル瓶の反転過程を示す説明図
【符号の説明】
１ 光源
２ａ 検査視野
２ｂ 検査ウインドウ
３ バイアル瓶
４ 撮像機
５ 画像解析装置
６ 反転機
７ 気泡
８ 上部領域
９ 下部領域
１０ 首部
１１ 移送スクリュー
１２ 反転ガード
１３ 凹部
１４ 正立容器移送通路
１５ 正立容器底面保持面
１６ 正立容器頭面保持面
１７ 正立容器側面保持面
１８ 倒立容器移送通路
１９ 容器検査器
２０ モーター
２１ ベルトコンベア
２２ ロボットアーム
２３ 矜持部
２４ 回転軸
２５ 支持腕
２６、２７ ベルトコンベア

Claims (2)

1. 光透過性を有する容器に液体類が充填された液体充填製品を検査する装置であって、容器の上下を反転させて、容器の上部領域を液体類で満たし、上部領域に存在しうる気泡類または水滴類を除去する反転手段と、容器の上部領域を検査装置によって検査する上部検査手段とを備え、
   前記反転手段が、容器の側面の一部を嵌入させる凹部を備えた容器移送スクリューと、容器移送スクリューに嵌入された容器の少なくとも頭面及び底面を保持し、前記容器移送スクリューの半円に沿って螺旋状に形成される反転ガードとを有し、スクリューの回転に伴って容器を凹部に沿って移動させて、容器の上下を反転させる手段であることを特徴とする液体充填製品の検査装置。
2. 更に、容器の下部領域を検査装置によって検査する下部検査手段を備えた請求項１に記載の液体充填製品の検査装置。

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