JPH0711441B2 - 液面高さの検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、容器内に充填された充填液の液面高さを検出
する液面高さの検査装置に関する。

「従来の技術」 従来、容器内に充填された充填液の液面高さを検出する
検査装置は、一般に、充填液を充填した容器を搬送する
搬送手段と、この搬送手段によって搬送される容器を撮
影するビデオカメラと、このビデオカメラによって撮影
された映像と予め定めた基準値とから上記容器内に充填
された充填液の液面高さの適否を判定する判定回路とを
備えている（特開昭60−200126号公報、特開昭60−2001
28号公報、特公昭58−25216号公報参照）。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来の液面高さの検査装置では、搬送手
段によって容器を搬送しながらビデオカメラによって液
面高さを検出するようにした場合には、容器の搬送によ
って液面が波打つので液面高さの検出値にばらつきが生
じ易く、それによって誤検出を生じ易いという欠点があ
った。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上述した液面高さの検
査装置において、上記搬送手段に、容器を所定の回転速
度で回転させて充填液の液面に湾曲面を生じさせる回転
機構を設け、かつ上記判定回路の基準値を、湾曲面を生
じた液面に基づいて設定するようにしたものである。

「作用」 上記構成によれば、搬送機構によって搬送する容器を回
転機構によって回転させ、それによって充填液の液面に
湾曲面を発生させることができる。上述したように、容
器を回転させずに搬送した場合には充填液の液面が波打
つようになるが、湾曲面を発生させれば、湾曲面によっ
て液面を安定したものとすることができ、したがって上
記判定回路の基準値を、湾曲面に生じた液面に基づいて
設定しておけば、従来に比較して液面高さの検出値のば
らつきが小さくなり、確実な液面高さの検査を行なうこ
とができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、検査装置１は容器２内に充填した充填液の液面
高さと、充填液中に混入した異物とを検査することがで
きるようになっている。

内部に充填液が充填されて口部にキャップが取付けられ
た容器２（第２図参照）は、供給コンベヤ３から一対の
供給スターホイール４、５に順次受け渡され、供給スタ
ーホイール５から回転体６に設けた載置台７上に順次搬
入される。そして各載置台７上に供給された容器２は、
回転体６の回転に伴って搬送されるとともに、各載置台
７の回転に伴って自転される。

上記載置台７は、後に詳述する回転機構８によって、例
えば最初は一方向に1200〜1500rpmで回転され、次に検
査位置Ａの手前で一旦停止される。そしてその停止時間
が経過すると、上記載置台７は回転機構８によって逆方
向に300rpmで回転され、この逆転された状態で検査位置
Ａを通過し、その間に２組の検査手段9A、9Bによって容
器２内の充填液の液面高さと、充填液に混入した異物と
が検査されるようになっている。この場合、容器２の搬
送方向手前側に位置する検査手段9Aは、上記載置台７に
よる逆転開始後、検査を開始するようになっている。

上記載置台７を一方向に回転させて容器２内の充填液を
充分に回転させ、その状態で載置台７の回転を停止させ
ることによって充填液中の異物を容器の中心に寄せるこ
とができるが、上記逆転によって、回転停止による異物
の中心への移動時間の短縮を図ることができる。また、
容器を回転させずに搬送する場合には充填液の液面が波
打つようになるが、容器を回転させることによって充填
液の液面に湾曲面を生じさせれば、その液面を安定した
ものとすることができる。

上記２組の検査手段9A、9Bによる検査結果が正常な容器
２は、排出スターホイール11を介して排出コンベヤ12に
排出されるが、不良と判定された容器２はリジェクト装
置13により排出スターホイール11の回転に伴って上記排
出コンベヤ12を越えた位置まで搬送され、リジェクトホ
イール14を介してリジェクトコンベヤ15へ不良品として
排出される。上記リジェクト装置13は従来既に周知であ
るので、その具体的な説明は省略する。

然して、上記回転体６は図示しない駆動軸に連結されて
第１図の時計方向に連続的に回転され、また回転体６の
外周部円周方向等間隔位置に設けた各載置台７は、第２
図に示すように、回転体６に鉛直方向に向けて軸支した
中空回転軸17の上端部に設けてある。

上記各載置台７は、上記中空回転軸17の上端に固定した
筒状ホルダ18と、このホルダ18の軸部に取付けられて上
記容器２を載置する透明な支持板19と、中空回転軸17の
中空部に設けられた導光部材20とを備えており、この導
光部材20は例えば透明アクリルからなり、光源21から照
射された光を効率よく容器２に導くことができるように
なっている。

また、上記載置台７を回転駆動する上述の回転機構８
は、上記回転体６に駆動軸24aを鉛直方向下方に向けて
取付けたサーボモータ24と、該サーボモータ24の駆動軸
24aに取付けたベルト車25と、上記中空回転軸17の下端
部に取付けたベルト車26と、さらに上記ベルト車25、26
間に掛渡したベルト27とを備えている。このとき、第１
図に示すように、上記ベルト27は隣接する２つの載置台
７のベルト車26に掛渡してあり、１台のサーボモータ24
によって２つの載置台７を同時に同一方向に回転駆動で
きるようにしている。

次に、上記検査位置Ａに設けた２組の検査手段9A、9B
は、上記回転体６の回転に伴って搬送される容器２に追
従して回転作動される追従ミラー31A、31Bと、各追従ミ
ラー31A、31Bを所定の開始位置から上記容器２の移動に
追従して第１図反時計方向に回転作動させ、かつ所定の
終了位置となったら時計方向に逆回転させて上記開始位
置に早戻りさせるミラー駆動手段としてのサーボモータ
32A、32Bとを備えており、上記各追従ミラー31A、31Bに
よる容器２の映像をそれぞれビデオカメラ33A、33Bで撮
影できるようになっている。

本実施例では、第３図に示すように、各追従ミラー31
A、31Bおよびビデオカメラ33A、33Bは、容器を追従する
間に３本の容器２を４回撮影できるようになっており、
かつ各追従ミラー31A、31Bが上述の終了位置から開始位
置に早戻りされて再び３本の容器２を追従する際には、
１本分だけ搬送方向後方に位置をずらした３本の容器２
を追従することができるようになっている。

したがって一方の検査手段9Aにより、１本の容器２に対
して３回の追従作動が行なわれ、しかも各追従作動毎に
４回の撮影が行なわれるので、12回分の映像を得ること
ができる。これは他方の検査手段9Bも同様なので、１本
の容器２に対して合計24回分の映像を得ることができ
る。

このとき、各追従ミラー31A、31Bは１本の容器２を追従
するのと実質的に同一の追従区間で往復回転作動される
ので、例えば３本の容器を追従して合計12回分の映像を
得た後、各追従ミラー31A、31Bを開始位置に早戻りさせ
て次の全てが新しい３本の容器を追従させるようにした
場合に比較して、各追従ミラー31A、31Bの追従区間を短
くすることができ、したがってその追従区間を長くする
ことに伴う映像の歪を低減することができる。

さらに、上記ビデオカメラ33A、33Bからの信号は、それ
ぞれ判定回路34A、34B（第２図）に入力されるようにな
っている。各判定回路34A、34Bは同一の構成を有してい
るので一方の判定回路34Aのみについて説明すると、第
４図において、上記ビデオカメラ33Aからのアナログ信
号はA/D変換器37によりデジタル信号に変換され、本実
施例では４つの２値化回路38、39、40、41に入力され
る。

上記各２値化回路38〜41は、それぞれに設定された基準
値に基づいて上記デジタル信号を２値化するようになっ
ており、したがって上記３本の容器２の映像は、それぞ
れの基準値、すなわち所要の感度に基づいて２値化する
ことができる。

上記２値化回路38〜41によって２値化された信号は、そ
れぞれ液面高さ判定部43と、３つの上部異物判定部44、
中部異物判定部45、および下部異物判定部46とに入力さ
れ、また各判定部43〜46には、検査エリアを設定する検
査エリア設定部47からの信号が入力される。

上記検査エリア設定部47は、同時に撮影された３本の容
器２のそれぞれについて所定の検査エリアを設定するも
ので、第５図に示すように、該検査エリア設定部47は上
記液面高さ判定部43に容器２内の充填液の液面部分であ
る液面エリア48を入力し、また上部異物判定部44には上
記エリア48を除いた充填液の上方部分の上方エリア49
を、中部異物判定部45には充填液の中央部分の中間エリ
ア50を、さらに下部異物判定部46には充填液の下方部分
の下方エリア51をそれぞれ入力するようになっている。
このとき、各エリア48〜51は僅かにオーバーラップする
ように設定してある。

そして上記液面高さ判定部43は、２値化回路38によって
２値化された信号のうち、検査エリア設定部47によって
設定された液面エリア48の信号を抽出し、その抽出した
信号から得た検出値と予め定めた基準値とを比較して、
当該容器の液面が所定高さであるか否かを判定する。

このとき、該液面高さ判定部43に予め定めた基準値は、
湾曲面を生じさせた液面に基づいて設定してある。すな
わち充填液の液面に湾曲面を生じさせると、一般的に泡
立ちの少ない充填液では概略菱形に光る部分が生じ（第
６図参照）、また泡立ちが多い充填液では液面より上方
の泡の部分が光り易くなるため概略円盤状に光る部分が
生じる（第７図参照）。そこで、充填液の種類とその回
転速度とに応じて予め上記光る部分を計測し、例えばそ
の光る部分の中央部の高さを基準値として設定する。

他方、上記抽出した信号から光る部分の中央部の高さを
検出する際には、第５図に示すように、容器２の軸心に
沿った鉛直線O₁とその近傍の２本の鉛直線O₂、O₃とに沿
って上記光る部分の中央部の高さを検出し、少なくとも
いずれかの検出値が上記基準値に一致すれば、適正な液
面高さであると判定するようにしている。このようにし
たのは、湾曲面の揺れなどにより必ずしも湾曲面の中心
と容器２の軸心とが一致しないからである。

さらに、上部異物判定部44、中部異物判定部45および下
部異物判定部46は、それぞれ２値化回路39〜41によって
異なる感度で２値化された信号から、検査エリア設定部
47によって設定された各エリア49〜50の信号をそれぞれ
抽出し、その抽出した信号と予め定めた基準値とを比較
して、充填液中に異物が含まれているか否かを検出する
ようになっている。

このとき、本実施例においては、上方エリア48において
は泡が発生し易いのでこれに対応する２値化回路39の感
度を低く設定して誤検出を防止し、下方エリア51におい
てはガラス片、金属片などが沈み易いのでこれに対応す
る２値化回路41の感度を高く設定して検出精度の向上を
図り、また中間エリア50に対応する２値化回路40の感度
は両者の中間の感度に設定している。

なお、上記各判定回路34A、34Bのそれぞれの判定部43〜
46は、１本の容器２について12回の判定を行ない、１回
でも異常が検出された場合には、その異常検出信号に基
づいて上記リジェクト装置13を作動させるようになる。
また上記実施例では回転体６によって容器２を回転移送
するようにしているが、直線式の搬送手段によって容器
を搬送するようにしてもよいことは勿論である。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、充填液の液面に湾曲面
を発生させてその液面を安定なものとすることができる
ので、従来に比較して液面高さの検出値のばらつきを小
さくすることができ、したがって確実な液面高さの検出
を行なうことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の要部の断面図、第３図は追従ミラー31A、31Bの追従
動作を説明するための説明図、第４図は判定回路34Aの
ブロック図、第５図は検査エリア設定部47によって設定
された検査エリア47〜51を示す説明図、第６図は非発泡
性充填液の液面高さの検査状態を示す説明図、第７図は
発泡性充填液の液面高さの検査状態を示す説明図であ
る。 １…検査装置、２…容器 ５…回転体（搬送手段） ７…載置台、８…回転機構 9A、9B…検査手段、24…サーボモータ 25、26…ベルト車、27…ベルト 31A、31B…追従ミラー 33A、33B…ビデオカメラ 34A、34B…判定回路 43…液面高さ判定部、48…液面エリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 正志 東京都豊島区高田３丁目24番１号 大正製 薬株式会社内 (72)発明者 大仲 周次 東京都港区芝５丁33番１号 日本電気株式 会社内 (72)発明者 元永 秀史 東京都港区芝５丁33番１号 日本電気株式 会社内 (72)発明者 西納 幸伸 石川県金沢市大豆田本町甲58番地 澁谷工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−55231（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充填液を充填した容器を搬送する搬送手段
   と、この搬送手段によって搬送される容器を撮影するビ
   デオカメラと、このビデオカメラによって撮影された映
   像と予め定めた基準値とから上記容器内に充填された充
   填液の液面高さの適否を判定する判定回路とを備えた液
   面高さの検査装置において、 上記搬送手段に、容器を所定の回転速度で回転させて充
   填液の液面に湾曲面を生じさせる回転機構を設け、かつ
   上記判定回路の基準値を、湾曲面を生じた液面に基づい
   て設定したことを特徴とする液面高さの検査装置。