JPH0242345A - 透明容器の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 東泉五Δ机肚立黙 本発明は、瓶、アンプル等の透明容器の検査装置に関し
、特にアンプルの枝先等の外観検査に適するものである
。

従来の技術 従来、アンプル等の充填液中の浮遊異物、沈澱異物、瓶
のヒビ割れ等の検査は、異常反射光の検知等により自動
化が行なわれていたが、アンプルの枝先の外見は、作業
者の目視により検査されていた。

発明が解決しようとする課題 アンプルの枝先の外観検査について、従来、自動化が未
開発の事項は、胴の軸線方向に対する枝先の軸線方向と
直角方向の曲がり、枝先溶閉部（先端）に残る溶融ガラ
スのひげ、枝先の肉厚の異常、薬液又は他の異物の熱に
よるこげ付き等の外観不良の検知である。

従来より、一般に、ビデオカメラの画像の信号波形を解
析して異常波形を検出する方法が実用化されている。し
かし、透明容器の場合は、背景光と容器透過光と容器壁
面反射光との判別が難しい。

また、枝先が少し曲がっている場合においても、容器の
回転に伴い被検査範囲が変動するので、画像の波形処理
による不良品の判別が困難であり、それを達成するには
非常に複雑な装置を必要とする。

本発明の目的は、極めて簡単な装置で、アンプル枝先の
ような、単純でない外観形状の輪郭を鮮明化させ、それ
により背景光と被検体からの光を区別して画像の波形処
理装置を簡素化することが出来る透明容器の検査装置を
提供することである。

課題を解決するための 本発明に係わる透明容器（半透明容器を含む）の検査装
置は、透明容器を挟んで、透明容器を照明する投光器と
、透明容器の透過光、反射光および透明容器外側の特定
範囲の直進光を受光する受光器および該受光した光を検
査する検出手段を備え、かつ、検査すべき透明容器の観
測方向の斜め後方に、透明容器の両側肉厚部を通過する
反射光を遮断するように光吸収物体を配設し、よって、
受光器側において透明容器の輪郭に沿って暗線を生じさ
せ、投光器からの透過光による明るい透明容器内部の検
査部位及び投光器からの直進光による透明容器の外側の
特定範囲との境界を鮮明に区別出来る構成としたことを
特徴としている。

詳しくは、透明容器と一定距離を置いた一方側から該透
明容器の検査すべき部位とその両側の肉厚部及びその外
側の周囲を平面照明する投光器と、透明容器の他方側で
上記投光器の光を受光する受光器と、 上記投光器と透明容器の間にあって、投光器から受光器
へ、透明容器の検査部位を透過する光及び透明容器を通
過せずに外側の特定範囲の直進光は通すが、透明容器の
両側の肉厚部を通過する光（主として、投光器からの光
で上記肉厚部を通過して容器の内外壁で屈折または反射
した後に受光器で受光される反射光）を該透明容器に入
射する前に遮断して、受光器が投光器からの透明容器の
検査部位と透明容器の外側の特定範囲の光を受光する一
方、透明容器の両側の肉厚部からの光を受光しないよう
に配置した光吸収物体と、 上記受光器に入る光の中で透明容器の両側の肉厚部の内
側にある透明容器の検査部位を透過した光を検査して、
該透明容器の異常を検出する検出手段とを備えてなる透
明容器の検査装置を提供するものである。

本発明は、更に、瓶、アンプル等の透明容器を、該容器
の軸線を中心に自転させながら、該軸線と交差する方向
に順次移動させ、該移動経路に検査位置を設け、該検査
位置において、上記透明容器の透過光、反射光および容
器を通過しない（容器の外側を通過する）直進光を受光
する受光処理装置を備え、検査すべき透明容器の観測方
向の斜め後方に光吸収物体を配設したことを特徴とする
透明容器の検査装置するものである。

上記透明容器の検査装置において、透明容器を移動させ
る手段としてホイールを用い、また、上記光吸収物体と
して上記ホイールと同心上に装着された櫛形の光吸収リ
ングを用い、投光器として上記ホイール上の容器の通路
上の所定位置の内側に面光源の照明体を配置し、かっ、
その所定位置の外側にビデオカメラからなる受光兼検出
手段（受光処理装置）を備えることが好ましい。

本発明における透明容器とは、検査すべき部分が透明な
容器をいい、好ましくは、少なくとも外形が軸対称の回
転体である。透明には無色透明、有色透明および半透明
が含まれる。

また、上記光吸収物体とは、投光器からの観測光が入射
した時に、その観測光を吸収（たとえば半分以上）する
物体である。一般にすべての物体は極端な場合は光源や
鏡さえも光を吸収するが、本発明においては、そのよう
に厳格には解されず、観測光として例えば可視光が用い
られるならば、表面が黒色ないし、明度が低い無彩色又
は有彩色（例えば６〜９）であればよい。

発明の原理および作用 まず、本発明の原理を第１図から第５図を参照して説明
する。

全体の構成図に光路を併記した第１図において、被検体
ｌは例えば透明容器からなるアンプルの枝先であって、
背後に投光器２を配置すると共に、被検体１の前方に受
光器３を配置し、かっ、被検体１の斜め後方、即ち、投
光器２と被検体ｌとの間に光吸収物体４を配置している
。該光吸収物体４は、被検体ｌに対向する側（図中、前
面側と内端面側）に、遮光状態を形成する膜８を塗布し
ている。

上記投光器２は被検体ｌに対して平面照明を行うものを
用いている。該投光器２から出射して受光器３で受光さ
れる光は、被検体ｌを通過せずに外側を通り受光器３で
受光される直進光Ｐ！と、被検体ｌの肉厚部１ａに入射
した後に肉厚部ｌａ内のみを通過して透明容器より出射
して受光器３で受光される屈折光Ｐ２、被検体ｌの肉厚
部１ａに入射して屈折・通過した後に容器内部の検査部
分ｌｂを通過し、再度、手前側の肉厚部１ａに入射して
屈折・通過した後に被検体ｌより出射して受光器３で受
光される透過光Ｐ３、および投光器２がら受光器３へ透
過する光ではないが、被検体の外側肉厚部１ａに入射し
てその内壁および外壁で反射して受光器３で受光される
反射光４とがある。

上記投光器２から被検体ｌの肉厚部１ａのみを通過して
受光器３で受光される屈折光Ｐ２は、その大半が、投光
器２から被検体！への入射時に外表面で反射する光Ｐ５
、あるいは肉厚部１ａよりの出射時に壁面で反射する光
Ｐ６となる。これらの光Ｐ５、Ｐ６は受光器３で受光さ
れないため、受光器３で受光される屈折光Ｐ２の光量は
少なく、該屈折光Ｐ３のみで被検体ｌの外側肉厚部１ａ
が観測される場合には、暗くなっている。

それに対して、外側肉厚部１ａのみを通過して受光器３
で受光される光の内、上記反射光Ｐ４に属する被検体１
の外表面で反射した外壁反射光Ｐ４Ａ１或いは被検体１
に屈折入射したのち内表面で反射した内壁反射光Ｐ４Ｂ
は、その光量が多いため、上記屈折光Ｐ２に上記反射光
Ｐ４Ａ、Ｐ４Ｂが重ねられると、被検体１の外側肉厚部
１ａは明るい部分となってしまう。

従って、もし光吸収物体４が存在しないときの観測像は
、第３図に模型的に示すように、直進光Ｐ１で観測され
る被検体１の外側、主として反射光Ｐ４Ａ、Ｐ４Ｂで観
測される被検体１の肉厚部、透過光Ｐ３で観測される被
検体ｌの内部検査部ｔｂはいずれも明るい部分となるた
め、被検体ｌの外側、肉厚部、および内部検査部の間に
明瞭な境界が視認出来ない。よって、被検体の両側肉厚
部を除く内部検査部の検査範囲の把握が困難となる。

本発明では、被検体ｌの斜め後方に、上記したように、
光吸収物体４を配置して、被検体１の間外側の肉厚部１
ａのみを透過して受光器３により観測される上記反射光
Ｐ４（Ｐ４Ａ、Ｐ４Ｂ）を遮断し、かつ、被検体１の外
側の直進光Ｐ１の範囲を被検体１の外表面から特定の一
定範囲に限定するようにしている。即ち、光吸収物体４
の内側端部４ａの位置りを、投光器２から被検体」であ
る透明容器の両側外表面に接して直接に受光器３に入る
内端の直進光Ｐ１−１の外側であって、かつ、上記透明
容器の間外表面の部分の肉厚部１ａ’に対して、投光器
２より入射する反射光Ｐ４のうち最も内側の上記反射光
Ｐ４−．よりも内側に位置するように設定している。こ
のように、光吸収物体４の内側端部４ａの位置りを、直
進線ＰＩ−，より外側で反射光Ｐ４−１より内側とする
ことにより、所定範囲Ｗ内に設定される。よって、透明
容器の両側外表面より一定の特定範囲で光の直進を可能
として、間外側の肉厚部外壁より所要幅で明るい部分が
設けられ、かつ、該間外側の肉厚部１ａ’を透過する最
内側の反射光Ｐ４−３よりも内側に位置しているために
、反射光Ｐ４−．より外側の反射光Ｐ４も含めて全ての
反射光Ｐ４を遮断することが出来る。

上記の如く、光吸収物体４を配置することにより、受光
器３で受光される被検体１の外側の直進光Ｐｉと被検体
１の検査部位の透過光Ｐ３との間で、被検体１の間外側
内厚部１ａを通過する反射光Ｐ４が遮断され、光量が少
なく暗い屈折線Ｐ２のみとなるので、該両側肉厚部１ａ
の観測像は暗くなる。また、前記したように、光吸収物
体４により、被検体１の外面より一定の特定範囲内での
み直線光ｐｔを通過させ、一定範囲外になると直線光Ｐ
ｉの通過を遮断しているため、被検体１の外側部位も近
接した一定範囲のみ明るく、該一定範囲の外側は暗くな
っている。従って、この時の観測像は第４図に示すよう
に被検体１の輪郭にそって暗線５が生じ、その内側と外
側が共に明るいものとなる。このことは、暗線５が被検
体１の輪郭を鮮明にし、その暗線５で囲まれた内側の明
るい部分に被検体１の情報が含まれており、従って、こ
の内側の明るい部分を検査すべき範囲として取り扱えば
良いことを意味している。

そこで、この観測像を例えばビデオカメラで撮影し、そ
の像を第５図（ａ）図に示すような水平走査線５Ｏ１Ｓ
ｌ・・・により順次走査することにより電気信号に変換
すると、一つの水平走査信号ｓｊとして第５図（ｂ）に
示すような波形が得られ、この波形から暗線５に当たる
２本の落ち込みｎＳｍを検出することにより、直ちに検
査範囲を把握することが出来る。このように、被検体の
形状や外径が変わっても、その範囲を人為的に設定する
ことなしに検査範囲を自動的に定めることができ、この
点に本発明は大きな特徴を有する。

このように、透明容器における検査範囲を、両側肉厚部
の内側に精度良く自動設定することが出来るため、該検
査範囲内を通過した光を、検出装置により検査すること
で、被検体である透明容器の異常を精度良く検出するこ
とが出来る。

来鳳且 本発明の実施例を、第６図以下の図面を参照して詳細に
説明する。

テーブル！ｉ上に、透明容器からなる被検体のアンプル
Ａを供給するターンテーブル＋２、アンプルＡを移送す
るための第１ホイール１３、第２ホイール１４、第３ホ
イール１５および第４ホイール１６を外接しながら直列
に接続し、矢印の方向のに回転駆動している。ターンテ
ーブル１２上には固定したガイド１７と、ホイールの回
転と同期してアンプルを供給するスクリュー！８を設け
てい名。各ホイール１３．１４．１５．１６は外周に所
定のピッチでアンプルＡを保持するポケットを形成して
おり、アンプルＡの軌跡の外包路線に沿って円弧状のガ
イド１９．２０．２１．２２．２３を設け、第３ホイー
ル１５と第４ホイール１６の接点に、良品と不良品の進
路を制御する切換装置２４が設けられ、ガイド２２の進
路の先に不良品を貯蔵する第１プール２５、ガイド２３
の進路の先に良品を貯蔵する第２プール２６を設けてい
る。

第７図に上記検査装置の要部を示しており、第２ホイー
ル１４に対して同心に光吸収物体を構成する光吸収リン
グ２７を装着しており、よって、該光吸収リング２７は
第２ホイール１４と連動し、該ホイール１４に保持され
たアンプルと共に回転移動するようにしている。光吸収
リング２７はホイール１４のポケット２８の半径方向中
心線２９と同心に、検査箇所であるアンプルＡの枝先部
Ａ−，の左右及び頂部の斜め後方を覆い、かつ、アンプ
ル技先部の後方に背部からの光を通すための開口部３０
を形成している。リング全体としては、ポケット群の内
側に沿う環状部３１から、ポケット２８の中間位置のみ
環体の軸方向に下方へ突出した歯３２・・３２を所定ピ
ッチで連続形成し、図示のように櫛形としている。各ポ
ケット２８に収容されて移送されるアンプルＡを、検査
位置近傍で自転させるため、アンプル軌跡の外包路面の
下部に接するようにゴムベルト３３をプーリ３４．３５
に取り付け、モータ（図示せず）により駆動している。

検査位置の背後には、均一な平面照明を行うストロボ等
の面光源の照明体３６を投光器として配置し、検査位置
の手前にビデオカメラ３７を配置している。該ビデオカ
メラ３７が受光器と検出手段を兼ねるもので、このビデ
オカメラ３７の出力信号を画像信号処理装置３８に人力
している。一方、第２ホイール１４の外周の所定点にセ
ンサ４０を配置してタイミングパルスを発生させ、該タ
イミングパルスを同期信号発生装置４１に入力して同期
信号を発生させ、これと同期してビデオカメラ３７の撮
影と不良品の判別処理を行っている。この不良品の判別
は、例えば検出感度設定器４２により設定した設定レベ
ルを画像信号処理装置３８内の判定回路に人力し、上記
設定レベルを越える波形の落ち込みがあったことで判別
し、その不良品情報を画像信号処理装置内のメモリーに
一時記憶し、所定時間遅延した後、不良品排除指令とし
て出力し、駆動装置３９により切換装置２４を駆動して
いる。判別結果を所定時間遅延させる装置は、前記した
同期信号を所定数計数することにより実施することが出
来る。

また、上記ビデオカメラ３７は第８図に示すように照明
体３６と同期信号マスク装置５０を介して接続しており
、投光器の照明体３６を一定時間作動し、同期作動する
ビデオカメラ３７により、アンプルＡを一定時間毎に検
査するようにしている。さらに、上記ビデオカメラ３７
により撮影される映像をモニタ５１に映して監視すると
共に、上記した各装置をキーボード５２の操作で、ＣＰ
Ｕ５３により、ｌ１０５４を介して駆動制御し、かつ、
検査結果をプリンタ５５で記録している。

第９図に、アンプルの不良例の画像（ａ）と、その一つ
の走査線に沿う信号波形（ｂ）を示す。２本の落ち込み
ｎ、ｍ間における小さな落ち込みＫは被検体に何等かの
異常があるとを示しているものであって、波形データの
処理により種々の項目についての検査を行うことが出来
る。

参考写真（１）および（２）は本検査装置により撮影し
た透明容器全体の写真であって、該写真より明らかなよ
うに、透明容器が輪郭となっている。

参考写真（３）および（４）は、上記参考写真（１）お
よび（２）にそれぞれ対応するもので、従来の検査装置
により受光した透明容器の観測像である。

これら参考写真（３）、（４）より明らかなように、容
器の輪郭が明確でなく、検査部位の領域を把握すること
が困難となっている。

尚、本発明に係わる検査装置は上記実施例に限定されず
、例えば、上記実施例においては、検査位置で、透明容
器（アンプル）を軸芯を中心に一方向へ自転させ、軸回
りの全領域を検査するようにしているが、透明容器の一
領域から他の領域に切り換える手段を設け、透明容器の
複数領域を検査するようにしても良い。また、上記実施
例ではアンプルＡおよび光吸収リング２７（光吸収物体
）を連動し、検査位置に定置している照明体３６（投光
器）とビデオカメラ３７（受光処理装置）の間に、順次
アンプルを移動する構成としているが、アンプルのみを
順次移送し、光吸収物体を照明体３６、ビデオカメラ３
７と共に検査位置に定置し、検査時のみアンプルＡへの
照明光の前記した部分を遮断するようにしてもよい。

発明の効果 本発明によれば、被検体である透明容器と投光器の間に
光吸収物体を配置し、該光吸収物体により透明容器の外
形部（肉厚部）を透過する反射光を遮断し、かつ、透明
容器の外側を通過する直進光の範囲を一定に制限してい
るため、該光吸収物体を配置するだけの極めて簡単な構
成で、透明容器の輪郭を内側および外側の明るい部分と
比較して、鮮明化することが出来る。このように、輪郭
を鮮明化することにより、検査すべき領域を残余の領域
と明確に区別することが出来、外部ノイズにより不良品
と誤って判断することを防止でき、検査の信頼性を向上
させることが出来ると共に、透明容器の形状のいかんに
拘わらず、検査すべき領域が明瞭となるので、データ処
理が容易となる等の利点を有するものである。

かつ、本検査装置は透明容器の輪郭を明確とするため、
透明容器の製造工程における製品品質検査に応用するこ
とが出来、例えば、アンプルおよびバイヤルの他に、ビ
ールビン、試験管等を対象とし、そのサイズ、ワレ、カ
ケ、異物の付着、形状等を検査することができ、極めて
広範囲で適用出来る利点を有する。

出願に併記する別、Ｏ 本発明の光源と光吸収物体を交互に入れ替えると、暗い
背景の中に被検体である透明容器の輪郭が明るい輝線と
して映し出されるので、輪郭形状の検査、表明突起物ま
たは付着物の検査等に実施することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａＸｂ）は本発明の原理的構成および作用を説
明する図面であって、第１図（ａ）は全体の構成図、第
１図（ｂ）は要部の拡大図、第２図は第１図１こおける
観測方向から被検体と光吸収物体を見た図面、第３図か
ら第５図は本発明の作用図面であって、第３図は光吸収
物体が存在しない場合の観測像を示す図面、第４図は光
吸収物体が存在するときの観測像を、示す図面、第５図
（ａ）　（ｂ）は第４図の観測像のデータ処理の説明図
、第６図は本発明の実施例に係わる装置全体と電気系の
ブロックを併記した図面、第７図は第６図の光吸収リン
グ２７の部分拡大図、第８図は上記装置に併設した電気
制御系のブロック図、第９図（ａ）　（ｂ）は上記実施
例の作用説明図である。 ！・・被検体、　　　　２・・投光器、３・・受光器、
　　　　４・・光吸収物体、５・・暗線、　　　　　２
７・・光吸収リング、３１・・環状部、　　　３２・・
歯、 ３６・・照明体、　　　３７・・ビデオカメラ、Ｐｌ・
・直進光、　　Ｐ２・・屈折光、Ｐ３・・透過光、 Ｐ４（Ｐ４Ａ、Ｐ４Ｂ）・・反射光。 特許出願人　武田薬品工業株式会社 代理人　弁理士　青　山　葆ほか２名 第　１　図（ｂ） 第７ｒＭ ′＄９図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明容器と一定距離を置いた一方側から該透明容器
   の検査すべき部位とその両側の肉厚部及びその外側の周
   囲を平面照明する投光器と、透明容器の他方側で上記投
   光器の光を受光する受光器と、 上記投光器と透明容器の間にあって、投光器から受光器
   へ、透明容器の検査部位を透過する光及び透明容器を通
   過せずに外側の特定範囲を直進する光は通すが、透明容
   器の両側の肉厚部で反射する光を遮断して、受光器が、
   投光器からの透明容器の検査部位と透明容器の外側の特
   定範囲の光を受光する一方、透明容器の両側の肉厚部か
   らの光を受光しないように配置した光吸収物体と、上記
   受光器に入る光の中で透明容器の両側の肉厚部の内側に
   ある透明容器の検査部位を透過した光を検査して、該透
   明容器の異常を検出する検出手段と を備えてなる透明容器の検査装置。 ２、上記透明容器を軸芯を中心に一方向へ回転する手段
   を備えて、透明容器の軸周りの全領域を検査手段で検査
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３、上記透明容器の検査すべき部位を、透明容器の一領
   域から他の領域に切換える手段を備え、透明容器の複数
   領域を検査するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の装置。 ４、上記投光器を一定時間のみ作動する手段を備えて、
   透明容器を一定時間毎に検査するようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の装置。 ５、上記光吸収物体の透明容器と対向する側を遮光状態
   に形成したことを特徴とする請求項１記載の装置。 ６、上記光吸収物体の内側端部は、投光器から透明容器
   の両側外表面に接して直接受光器に入る直進光線の外側
   にあって、かつ、上記透明容器の両外側の肉厚部に対し
   て投光器より入射して受光器に達する反射光のうち最も
   内側の光線よりも内側の範囲に位置するように設定した
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ７、上記検出手段は、投光器の光による透明容器の光画
   像を走査して電気信号を発生するカメラ手段で構成する
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ８、上記受光器と上記検出手段とは一体に組み合わせた
   受光処理装置からなり、該受光処理装置としてビデオカ
   メラ等を用いることを特徴とする請求項１記載の装置。 ９、上記透明容器と光吸収物体とを連動して検査位置を
   通過させる手段を設けると共に、該検査位置には上記透
   明容器と光吸収物体を挟んで、投光器と受光器とを装置
   した構成としたことを特徴とする請求項１記載の装置。 １０、上記透明容器を検査位置を通過するように順次移
   動する手段を設けると共に、該検査位置には、上記投光
   器、光吸収物体及び受光器を配置した構成としたことを
   特徴とする請求項１記載の装置。 １１、瓶、アンプル等の透明容器を、該容器の軸線を中
   心に自転させながら、該軸線と交差する方向に移動させ
   、該移動経路に検査位置を設け、該検査位置において、
   上記透明容器の透過光、反射光および容器を通過しない
   直進光を受光する受光処理装置を備え、検査すべき透明
   容器の観測方向の斜め後方に光吸収物体を配設したこと
   を特徴とする透明容器の検査装置。 １２、上記透明容器を該容器軸線と直交する方向に移動
   させるホィールと、そのホィールと同心上に装着され上
   記光吸収物体を構成する櫛形の光吸収リングと、上記ホ
   ィール上の容器の通路上の所定位置の内側に配設された
   光源と、その所定位置の外側に配設されたビデオカメラ
   を有する透明容器の検査装置。