JP6393985B2 - 樹脂製容器検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の容器を並べてその胴部を一体に連結した樹脂製の容器ブロック体における連結部のちぎれを検査するに好適かつ簡易な構成の樹脂製容器検査装置に関する。

近時、注射用の薬液を封入して医療機関等に提供する容器として樹脂製（プラスチック製）のアンプルが多く用いられるようになってきた。この種の樹脂製の容器１は、例えば図３(ａ)に示すように有底筒状の胴部２、この胴部２に肩部３を介して連なる頭部４、この頭部４を密閉した蓋部５、およびこの蓋部５に設けられて該蓋部５の開封に供される板状のツイストオフ部６を備える。所定量の液体（薬液）は前記胴部２に注入され、前記蓋部５により密封される。

また液体（薬液）を封入した前記容器１は、通常、複数個（例えば５個）の容器１における各胴部２を、前記ツイストオフ部６の主面を一列に揃えて相互に連結した容器ブロック体７として提供される。そして前記容器１は、前記容器ブロック体７から切り離した後、前記頭部４を開封することで前記液体（薬液）の取り出しに供される。ちなみに前記頭部４の開封は、前記胴部２に対して前記ツイストオフ部６を捩じることで前記蓋部５を前記頭部４から切り離すことにより行われる。

尚、前記容器ブロック体７は、例えば図３(ｂ)に示すように容量２０ｃｍ^３の容器１を連結したものや、図３(ｃ)に示すように容量５ｃｍ^３の容器１を連結したものからなる。これらの容器１は、基本的には前記胴部２の径と長さを変えることで容量を異ならせたものである。また前記容器ブロック体７は、基本的には複数（５個）の容器を所定のピッチＰ（例えば２５.５ｍｍ）で連結して構成される。この為、容量５ｃｍ^３の容器１における小径の胴部２の側部には翼部８が設けられ、この翼部８を介して前記容器１が相互に連結される。

ところで複数の前記容器１に薬液を封入した前記容器ブロック体７からなる医薬製品を出荷する場合、前記薬液に異物が混入していないか、更には前記容器１自体に変形等の不具合がないか等の検査が実行される。具体的には前記容器１が透明または半透明の樹脂製成型物であることを利用して、上記異物の混入検査や前記容器１の成型検査等が光学的に実行される。

例えば特許文献１には前記容器ブロック体７を倒立させた後、元の姿勢（正立）に戻して前記容器１内の薬液を撹拌した直後に該容器１の側部から薬液を撮像し、その検査画像を解析することで異物の有無を検査することが開示される。また特許文献２には前記容器１に赤外線光を照射し、その透過光の強度を計測することで前記容器１の肉厚を検出し、これによってその成型不良を検査することが開示される。更に特許文献３には前記容器１を撮像して該容器１の外観検査を行うことが開示される。

国際公開２００５−０３１３２８号パンフレット 特開２００４−２５８３８号公報 特開平４−３０９８５１号公報

ところで樹脂製の前記容器ブロック体７の成型不良検査の項目の１つに、前記容器１の胴部２を相互に連結した連結部のちぎれの有無の検査がある。この連結部は、前述した小径の胴部２の側部に設けられた前記翼部８間の連結部分も含む。しかしながら特許文献２に開示されるように前記容器ブロック体７に赤外線光等を照射してその透過光強度を測定したり、或いは前記容器ブロック体７を透過照明して該容器ブロック体７の透過光像を撮像して画像処理しても前記連結部のちぎれの有無を見分けることは困難である。

即ち、前記容器ブロック体７における前記胴部２間の連結部にちぎれが生じていても、一般的にはそのちぎれ部の端面が隙間なく相互にくっつき合っていることが多い。しかも前記胴部２の周面を相互に連結した構造の前記容器ブロック体７においては、その連結部自体が前記容器１間の僅かな隙間に存在し、前記胴部２の周面の一部として検出されることも多い。これ故、上記連結部にちぎれが存在しても、該連結部における前記透過光強度や前記透過光像に顕著な違いが生じ難い。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の容器を並べてその胴部を一体に連結した樹脂製の容器ブロック体における連結部のちぎれの有無を簡易に、しかも確実に検査することのできる簡易な構成の樹脂製容器検査装置を提供することにある。

本発明に係る樹脂製容器検査装置は、有底筒状の胴部、この胴部に肩部を介して連なる頭部、この頭部を密閉する蓋部、およびこの蓋部に設けられて該蓋部の開封に供される板状のツイストオフ部を備えて前記胴部に液体を密封した樹脂製の容器からなり、複数個の前記容器における各胴部を相互に連結した容器ブロック体における連結部のちぎれを検査するに好適なものである。ちなみに前記樹脂製の容器は、例えば注射用薬液を収納した透明または半透明のプラスチック製のアンプルからなる。

特に本発明に係る樹脂製容器検査装置は、前記容器ブロック体を前記容器の連結方向に搬送する第１の搬送機構と、
この第１の搬送機構から送り出された前記容器ブロック体を前記容器の連結方向に円弧状に曲げて搬送する第２の搬送機構と、
この第２の搬送機構により搬送される前記容器ブロック体の前記連結部を検査画像として撮像する撮像装置と、
この撮像装置にて得られた検査画像を解析して前記容器ブロック体の連結部のちぎれを検出する画像処理装置と
を具備したことを特徴としている。

好ましくは前記第１の搬送機構は、前記容器ブロック体を横向きに寝かせて載置して前記容器の連結方向に搬送するコンベア機構からなる。また前記第２の搬送機構は、前記容器ブロック体における前記複数の容器を個々に支持して該容器ブロック体を前記容器の連結面を円弧状に曲げて搬送するスターホイール機構を主体として構成される。

ちなみに前記スターホイール機構は、例えば前記容器ブロック体における容器の胴部側面をそれぞれ支持する複数の凹部を所定のピッチで周方向に設けた一対のホイール体を備えたものである。そして前記第２の搬送機構は、前記スターホイール機構による前記容器ブロック体の円弧状の搬送方向に沿って設けられて前記一対のホイール体の凹部により支持された前記容器の支持姿勢を保持するガイド体を備えて構成される。

好ましくは前記スターホイール機構は、例えば前記スターホイール機構に支持されて搬送される前記容器ブロック体を照明する照明光源を備える。そして前記撮像装置は、前記スターホイール機構による前記容器ブロック体の搬送タイミングに同期して、例えば前記照明光源による前記容器ブロック体の連結部の透過光象を撮像するように構成される。

上記構成の樹脂製容器検査装置によれば、複数の容器の連結方向に容器ブロック体を搬送する第１の搬送機構を備える。そして第１の搬送機構から送り出された前記容器ブロック体を第２の搬送機構において前記容器の連結方向に円弧状に曲げて搬送することで、前記容器ブロック体における複数の容器の連結部に曲げ力を加えるものとなっている。するとこの曲げ力によって前記容器間に引張り力が作用し、前記容器の連結部にちぎれが存在する場合には、そのちぎれによる隙間が拡大される。しかし前記連結部にちぎれが存在しない場合には、前記複数の容器は前記連結部を介して連結された状態に保たれる。

本発明に係る樹脂製容器検査装置においては、このような第２の搬送機構による前記容器ブロック体の搬送状態において前記複数の容器の連結部を撮像して検査画像を得る。従って上記検査画像に連結部のちぎれに起因する隙間が写り込むか否かを判定するだけで前記連結部のちぎれの有無を容易に、且つ確実に検査することができる。しかも前記容器ブロック体を前記第２の搬送機構により前記容器の連結方向に円弧状に曲げて搬送するだけなのでその構成が簡易である。故に簡単な構成の下でちぎれ検査を効率良く行い得る等の実用上多大なる効果が奏せられる。

本発明の一実施形態に係る樹脂製容器検査装置の要部概略構成図。 図１に示す樹脂製容器検査装置におけるスターホイール機構の概略構成を示す図。 容器ブロック体の構成を示す図。

以下、本発明の実施形態に係る樹脂製容器検査装置について説明する。

この樹脂製容器検査装置は、例えば図３に示したように複数（５個）の樹脂製（プラスチック製）の容器１を連結した容器ブロック体７における前記容器１を相互に連結した連結部のちぎれの有無を検査するものである。ちなみにこの容器ブロック体７における前記連結部のちぎれの検査は、例えば成型不良検査（外観検査）が行われた前記容器ブロック体７に対して、前記容器ブロック体７の各容器１にそれぞれ封入された液体（薬液）に対する異物混入検査を行う前に実行される。

図１は本発明の一実施形態に係る樹脂製容器検査装置１０の要部概略構成を模式的に示す図である。この樹脂製容器検査装置１０は、前記容器ブロック体７を横向きに寝かせて載置して前記容器１の連結方向に搬送する第１の搬送機構１１と、この第１の搬送機構１１から送り出された前記容器ブロック体７の前記複数の容器１を個別に支持して該容器ブロック体７を前記容器１の連結方向に円弧状に曲げて搬送する第２の搬送機構１２とを備える。

ちなみに前記第１の搬送機構１１は、例えば図示しないモータにより駆動され、上下に対をなして設けられたガイド１１ａ,１１ｂに沿って前記容器ブロック体７を水平方向に搬送するベルトコンベアからなる。また前記第１の搬送機構１１の下流端側における前記ガイド１１ａ,１１ｂの端部は上方に向けて緩やかに曲げられている。このような形状のガイド１１ａ,１１ｂにより、前記第１の搬送機構１１により搬送された前記容器ブロック体７の各容器１は、前記ガイド１１ａ,１１ｂの端部に沿って斜め上方に向けて順に送り出されるようになっている。

一方、前記第１の搬送機構１１の下流に設けられる前記第２の搬送機構１２は、例えば前記容器ブロック体７における各容器１の胴部側面をそれぞれ支持して搬送するスターホイール機構２０を主体として構成される。このスターホイール機構２０は、図２にその概略構成を示すように、前記第１の搬送機構１１から送り出された前記容器１の胴部側面、特に前述した胴部２の底面側と肩部３側とを支持して搬送する複数の凹部２１を、その外周に沿って形成した一対のホイール体２２を備える。これらの一対のホイール体２２は、図示しないモータにより前記第１の搬送機構１１よりも若干速い搬送速度で回転駆動される。

具体的には前記複数の凹部２１は、前記ホイール体２２の外周に沿って前記容器ブロック体７の各容器１をそれぞれ支持するように、複数の容器１の配列ピッチＰに相当する間隔で設けられている。そして前記ホイール体２２は、前記容器ブロック体７における各容器１の胴部２を前記凹部２１に順次嵌め込みながら、該ホイール体２２の外周に沿って前記容器ブロック体７を円弧状に搬送する。特に前記ホイール体２２は、回転に伴ってその回転軸よりも上側に位置付けられる略半分の領域に亘って前記容器ブロック体７を支持し、該容器ブロック体７を前記複数の容器１の連結方向に円弧状に曲げながら搬送する。

尚、前記スターホイール機構２０における前記第１の搬送機構１１からの前記容器ブロック体７の受け入れ部には、前記一対のホイール体２２の外周に対峙させてガイドローラ１３が設けられている。このガイドローラ１３は、前記ガイド１１ａ,１１ｂの端部から斜め上方に送り出される前記容器１の外周に当接して該容器１を抑え込み、その浮き上がりを防止しながら前記容器１を前記凹部２１に順次嵌め込む役割を担う。このガイドローラ１３による前記容器１の浮き上がり防止作用により、前記容器ブロック体７は前記ホイール体２２の外周に沿って前記容器１の連結方向に円弧状に曲げられた状態で搬送される。

また前記第２の搬送機構１２における前記容器ブロック体７の受け入れ部とは反対側には、前記スターホイール機構２０から送り出された前記容器ブロック体７の容器１を図示しない第３の搬送機構に導く一対のガイド１４ａ,１４ｂが設けられている。これらの一対のガイド１４ａ,１４ｂの前記ホイール体２２に対峙する側の先端部は、上方に向けて傾斜させて設けられている。

ちなみに前記ホイール体２２に支持されて搬送される前記容器ブロック体７は、各容器１の自重と前記ガイドローラ１３による抑え込み作用とにより前記容器１の連結方向に、換言すれば前記複数の容器１の連結面と直交する向きに円弧状に曲げられて搬送される。しかしながら前記容器ブロック体７の各容器１は、前記ホイール体２２の前述した受け入れ部とは反対側まで搬送されたとき、その素材である合成樹脂材の弾性復元力にて該容器１の自重に抗して前記複数の容器１が直線状に並ぶように前記ホイール体２２から浮き上がる。前記ガイド１４ａ,１４ｂは、このようにして前記該ホイール体２２の外周から順次離れる前記容器１を受け止めて前記第３の搬送機構に導く役割を担う。従って前記容器ブロック体７は、前記ホイール体２２の略上半分の領域においてだけ、搬送方向の前端側および後端側の容器１を下方側に曲げた状態で円弧状に搬送される。

ここで第２の搬送機構１２の主体部を構成する前記スターホイール機構２０の役割について説明する。前述した如く前記スターホイール機構２０は前記ホイール体２２の回転軸よりも上方の領域において、前記容器ブロック体７を前記容器１の連結方向に円弧状に曲げて搬送する。また前記第２の搬送機構１２は、前記容器ブロック体７の受け入れ部側において前記ガイドローラ１３により前記容器１を前記ホイール体２２側に押さえ付けながら前記容器ブロック体７を前記ホイール体２２の外周に沿って導く。この結果、前記ガイドローラ１３による前記容器１の押え込みと前記各容器１の自重とにより前記複数の容器１の連結部において曲げ力が発生する。そして前記容器ブロック体７は、複数の容器１の連結面と交差する向きに円弧状に撓みながら前記各容器１のそれぞれを前記凹部２１に嵌め込んだ状態で搬送される。このような容器１間の連結部における撓みは前記容器ブロック体７の素材である合成樹脂材の弾性復元力に抗して発生する。

すると前記容器１間の連結部に生じた撓みにより該連結部に隣接して設けられた前記容器１間には、これらの容器１を引き離す力Ｆ１,Ｆ２が作用する。そして前記連結部にちぎれが存在する場合、上記力Ｆ１,Ｆ２によりちぎれ部の隙間が拡大される。換言すれば前記容器１間の連結部のちぎれに起因して該連結部に大きな隙間が形成される。ちなみに前記容器ブロック体７における複数の容器１が直線状に並び、前記容器１間を引き離す力Ｆ１,Ｆ２が作用しない場合には、一般的には前述したようにちぎれ部の端面が殆ど隙間なく相互にくっつき合っていることが多い。

ここで前記容器ブロック体７を容器１の連結方向に円弧状に曲げて搬送する前記ホイール体２２は、該容器ブロック体７の曲げによって前記連結部に新たなちぎれを形成することのない大きさのものからなる。従って前記連結部にちぎれが存在しない場合には、ちぎれ部端面間に隙間自体が存在しないので、前記力Ｆ１,Ｆ２が作用しても前記連結部に大きな隙間が形成されることはない。

このようにして拡大される前記連結部のちぎれに起因する隙間の有無を検査するべく、前記第２の搬送機構１２には、例えば図２に示すように前記ホイール体２２の内側に位置して前記容器ブロック体７を下方側から照明する照明光源１５が設けられる。また前記ホイール体２２の上方位置には、前記照明光源１５により照明された前記容器ブロック体７における連結部の透過光象を撮像する撮像装置１６ａ,１６ｂが設けられる。

これらの撮像装置１６ａ,１６ｂは、例えば１画素当たり１００μｍの分解能を持つ解像度の高いモノクロカメラからなる。特に前記撮像装置１６ａ,１６ｂは、前記ホイール体２２による前記容器ブロック体７の搬送タイミング、特に前記容器１の受け取りタイミングに同期して前記ホイール体２２の回転角度に応じて撮像駆動される。そして前記撮像装置１６ａ,１６ｂは、前記照明光源１５により照明された前記容器ブロック体７における連結部の透過光像をそれぞれ撮像し、これによって得た検査画像を画像処理装置１７に与える。この場合、前記連結部の透過光像は、ちぎれに起因する隙間部分において高輝度（白色）となり、合成樹脂製の前記容器１の胴部２を含む連結部の領域は低輝度（黒色）となる。

尚、前記容器ブロック体７を上方側から照明する照明光源１８を前記撮像装置１６ａ,１６ｂの側部近傍に設け、前記容器ブロック体７における連結部の反射光像を前記撮像装置１６ａ,１６ｂにてそれぞれ撮像するようにしても良い。この場合には、例えば前記ホイール体２２の内側の回転軸部を黒色化する等して、いわゆる無反射処理しておくことが望ましい。このようにして前記撮像装置１６ａ,１６ｂにて前記連結部の反射光像を撮像する場合、その検査画像は前記ちぎれに起因する隙間部分において高輝度となり、合成樹脂製の前記容器１の胴部２を含む連結部の領域においては低輝度となる。

前記画像処理装置１７は、上述したようにして２台の撮像装置１６ａ,１６ｂにおいて２段階に亘って撮像された検査画像をそれぞれ解析する。そして検査画像中における輝度差の顕著な領域を前記連結部のちぎれに起因する隙間部分として判定し、これによって前記容器ブロック体７における容器１の連結部に生じたちぎれの有無を検査する。そして前記画像処理装置１７は、ちぎれの存在が検出された容器ブロック体７を不良品として排除制御する。

従って上述した如く構成された樹脂製容器検査装置１０によれば、前記容器ブロック体７を複数の容器１の連結方向に円弧状に曲げて搬送すると言う簡易な手法にて、前記容器１の連結部に生じたちぎれ部の端面間を拡げて隙間を拡大する。そして曲げが加えられた前記連結部を前記撮像装置１６ａ,１６ｂにて撮像し、その検査画像を判定する。従って検査画像から前記連結部のちぎれに起因する隙間領域が検出されるか否かを判定するだけで、前記容器ブロック体７における連結部のちぎれの有無を簡易に、しかも確実に検出することができる。また前記容器ブロック体７を円弧状に曲げて搬送しながら、前記撮像装置１６ａ,１６ｂを用いて前記容器１の連結部のちぎれに起因する隙間が発生するか否かを光学的に検出するだけで良いので、ちぎれ検査自体を効率的に行うことができる。従ってその実用的利点が多大である。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前記スターホイール機構２０における前記ホイール体２２の径については、前記容器ブロック体７を容器１の連結方向に無理なく円弧状に曲げて搬送し得る大きさであれば十分である。また前記ホイール体２２の回転軸に光反射体を設けておき、該光反射体と前記容器ブロック体７を形成する合成樹脂の反射率の違いを利用して隙間の有無を判定し、前記連結部におけるちぎれの有無を検査するようにしても良い。更に実施形態では２台の撮像装置１６ａ,１６ｂを用いて連結部を２回に亘って検査したが１回だけでも良く、或いは更にその検査回数を増やして検査精度を高めるようにしても良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 容器
２ 胴部
３ 肩部
４ 頭部
５ 蓋部
６ ツイストオフ部
７ 容器ブロック体
８ 翼部
１０ 樹脂製容器検査装置
１１ 第１の搬送機構
１１ａ,１１ｂ ガイド
１２ 第２の搬送機構
１３ ガイドローラ
１４ａ,１４ｂ ガイド（第３の搬送機構）
１５,１８ 照明光源
１６ａ,１６ｂ 撮像装置
１７ 画像処理装置
２０ スターホイール機構
２１ 凹部
２２ ホイール体

Claims (5)

1. 有底筒状の胴部、この胴部に肩部を介して連なる頭部、この頭部を密閉する蓋部、およびこの蓋部に設けられて該蓋部の開封に供される板状のツイストオフ部を備えて前記胴部に液体を密封した樹脂製の容器からなり、複数個の前記容器における各胴部を相互に連結した容器ブロック体における連結部のちぎれを検査する樹脂製容器検査装置であって、
   前記容器ブロック体を前記容器の連結方向に搬送し、該容器を斜め上方に向けて順に送り出す第１の搬送機構と、
   この第１の搬送機構から送り出された前記容器ブロック体における複数の前記容器の胴部側面をそれぞれ支持する複数の凹部を備え、回転に伴ってその回転軸よりも上側に位置付けられる略半分の領域に亘って前記凹部により支持された前記容器ブロック体を前記容器の連結方向に円弧状に曲げて搬送するスターホイール機構を有する第２の搬送機構と、
   前記第１の搬送機構から送り出される前記容器ブロック体の受け入れ部に、前記スターホイール機構の外周に対峙して設けられ、前記容器ブロック体の各容器を前記スターホイール機構の前記凹部に抑え込むガイドローラと、
   前記スターホイール機構の上方に設けられ、前記第２の搬送機構により搬送される前記容器ブロック体の前記連結部を検査画像として撮像する撮像装置と、
   この撮像装置にて得られた検査画像を解析して前記容器ブロック体の連結部のちぎれを検出する画像処理装置と、
   前記第２の搬送機構における前記容器ブロック体の受け入れ部と反対側に設けられ、前記スターホイール機構の前記凹部から浮き上がり順次離れる前記容器ブロック体の各容器を受け止めて第３の搬送機構に導くガイドと、
   を具備し、
   前記ガイドの前記スターホイール機構に対峙する側の先端部は、前記第３の搬送機構の搬送方向よりも上方に向けて傾斜していることを特徴とする樹脂製容器検査装置。
2. 前記撮像装置は、前記ガイドローラより後方かつ前記スターホイール機構の上り傾斜部から頂点の範囲で撮像することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製容器検査装置。
3. 前記画像処理装置は、複数の前記撮像装置で撮像された前記検査画像中における輝度差に基づいて前記容器ブロック体の連結部のちぎれを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂製容器検査装置。
4. 前記スターホイール機構は、該スターホイール機構に支持されて搬送される前記容器ブロック体を該容器ブロック体の裏面側から照明する照明光源を備え、
   前記検査画像は、前記照明光源による前記容器ブロック体の連結部の透過光像であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂製容器検査装置。
5. 前記スターホイール機構は、前記容器ブロック体における容器の両端部下面側をそれぞれ支持する複数の前記凹部を周方向に備えて回転駆動される一対のホイール体を主体として構成され、前記ホイール体の回転軸部は無反射処理されており、
   前記撮像装置の近傍に前記容器ブロック体を照明する照明光源を備え、
   前記検査画像は、前記照明光源による前記容器ブロック体の連結部の反射光像であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂製容器検査装置。