JPH10318940A - 容器中の液の攪拌方法およびその装置 - Google Patents

容器中の液の攪拌方法およびその装置

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JPH10318940A
JPH10318940A JP9144758A JP14475897A JPH10318940A JP H10318940 A JPH10318940 A JP H10318940A JP 9144758 A JP9144758 A JP 9144758A JP 14475897 A JP14475897 A JP 14475897A JP H10318940 A JPH10318940 A JP H10318940A
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JP
Japan
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container
liquid
axis
movement
rotation
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JP9144758A
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Takahiro Yamamoto
隆弘 山本
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SUINKU KK
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SUINKU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気層を形成しながら低粘度の液を収容して
いる筒状の透明な容器内の液に上下反転運動と回転運動
とを同時に与える。 【解決手段】 容器1を立てた状態として、容器1の一
端をX軸およびZ軸の近くに置き、X軸を中心として、
容器1を上下反転させると同時に、X軸を容器1ととも
に水平面内で旋回させ、容器1内の液2および空気層3
に容器1の中心線5を回転中心とする同一方向の回転運
動を起こすことにより、液2中の異物4に回転浮遊運
動、回転沈降運動および回転浮上運動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、容器内の液中への異物の
混入を検査するために、容器内の液に上下反転運動およ
び旋回運動を与え、液中の異物に対して回転浮遊運動、
回転沈降運動および回転浮上運動を与える攪拌方法およ
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】密封された筒状の透明な容器内の異物を
検査する方法には、種々の方法があるが、低粘度の液中
の異物を検査する方法としては、容器の外周面に存在す
るものの影響を除去するために、内部の液に運動を与
え、その運動によって動くものを異物として判定する方
法が一般的である。なお、低粘度とは、容器に外部から
運動を与えたときに、内部の液が充分に移動する程度の
粘性をいう。
【0003】この移動するもののみを異物と判定する方
法においては、液より比重の大きい沈降性の異物、液よ
り比重の小さい浮上性の異物を検査し易くするため、そ
れらの異物を液中で移動状態にするため、容器の上下反
転手段が用いられる。また、視覚センサ(カメラ)によ
り死角の影響をなくし、また液と同程度の比重の異物に
動きを与えるために、液に回転を与える方法が用いられ
る。
【0004】液に上下反転運動または回転運動を与える
手段として、一般には、容器を反転させるか、または容
器の中心線を回転中心として、容器に回転を与えること
により、内部の液に上記の運動を伝える。
【0005】ここで問題となるのは、通常、ほとんどの
容器で、同一容器中で液の層と空気層とが存在するた
め、これまでの方法では容器内の液に対して回転運動と
反転運動とを同時に有効に与えられないということであ
る。1つの事例を挙げると、筒状の容器の中心線を中心
として、容器に回転を与えながら反転させると、容器内
の液の回転運動が妨げられ、極端なときには、液の回転
が停止する。
【0006】
【発明の目的】したがって、本発明の目的は、空気層を
形成しながら低粘度の液を収容している筒状の透明な容
器内の液に上下反転運動と回転運動とを同時に与える有
効な方法および装置を提供することである。
【0007】
【発明の解決手段】上記の目的のもとに、本発明は、請
求項1の容器中の液の攪拌方法において、筒状の透明な
容器内に空気層を形成しながら低粘度の液を封入し、こ
の液に運動を与え、液内で移動状態の異物の有無を識別
して、液中への異物の混入を検査するための容器中の液
の攪拌方法であって、容器を水平状態よりも立てた状態
として、容器の一端を水平方向の軸およびこの水平方向
の軸と交差する方向の軸の近くに置き、水平方向の軸を
中心として、容器を上下反転させると同時に、水平方向
の軸を容器とともに水平面内で旋回させ、容器内の液お
よび空気層に容器の中心線を回転中心とする同一方向の
回転運動を起こすことにより、液中の異物に対して回転
浮遊運動、回転沈降運動および回転浮上運動を与えるよ
うにしている。
【0008】また本発明は、上記方法を実現するための
装置として、請求項2の容器中の液の攪拌装置におい
て、筒状の透明な容器内に空気層を形成しながら低粘度
の液を封入し、この液に運動を与え、液内で移動状態の
異物の有無を識別して、液中への異物の混入を検査する
ための容器中の液の攪拌装置であって、上記容器の一端
部を保持するためのホルダーを水平方向の軸およびこの
軸に対して交差する方向の軸により回転可能な状態で支
持するとともに、それぞれの軸に回転駆動手段を連結
し、この各回転駆動手段に回転制御器を接続してなり、
水平方向の軸の回転により容器を上下反転させると同時
に、水平方向の軸を容器と共に水平面内で旋回させ、こ
れにより発生する水平方向の軸に交差する方向の軸の回
転により容器を旋回させるように構成している。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、XYZ直交座標系で、本
発明の容器中の液の攪拌方法にもとづいて、容器1に上
下反転運動および旋回運動を与えるときの動作を示して
いる。容器1は、筒状例えば円筒状の透明なアンプルや
シリンジ容器であり、内部に適当な空気層3を形成しな
がら、低粘度の液2を密閉状態で収容している。
【0010】そして、検査対象の異物4は、容器1の液
2の内部に混入しており、その混入時に、当該容器1の
製品は、不良品となる。液2の比重よりも小さな比重の
異物4は、液2の上面に浮いており、また液2の比重よ
りも大きな比重の異物4は、容器1の底の部分に沈降し
ている。さらに液2の比重とほぼ等しい比重の異物4
は、液2の中間部分に浮遊している。
【0011】初期の状態で、容器1は、水平状態よりも
立てた状態、例えば当該筒状の容器1の中心線5を垂直
方向のZ軸と一致させた状態で、その低部を座標原点の
位置の近くまたは座標原点の位置に置かれる。この状態
で、容器1は、水平方向の軸としてのX軸を中心とし
て、上下反転のための回転角度α例えば180度程度回
転することにより、上下を入れ替えて、反転状態とな
る。この反転と同時に、容器1は、X軸と直交する方向
の軸としてのZ軸を中心として、旋回のための回転角度
β例えば45度程度往復旋回することにより、反転中の
容器1内の液2や空気層3に対してひねりを与える。こ
のときの運動は、容器1をX軸の回りに上下反転させる
と同時に、容器1とともにX軸を水平面内でZ軸の回り
に往復旋回させることにより得られる。
【0012】このような容器1の上下反転運動および旋
回運動によって、容器1の内部の液2および空気層3
は、容器1の中心線5を回転中心として同一方向の回転
運動を起こす。この実施例の場合、上下反転後、つまり
倒立状態の容器1を上から見たとき、液2は、時計方向
の回転運動を起こす。なお、回転角度βがY軸に対して
逆方向(−方向)に設定されたとき、液2の回転方向
は、上記と逆の方向すなわち上から見て反時計方向とな
る。
【0013】このようにして、容器1の内部の液2およ
び空気層3に対して回転運動が与えられたとき、液2の
比重とほぼ等しい比重の異物4は、液2の回転運動とと
もに液2の中間部分で中心線5を中心として浮遊しなが
ら回転する。また、液2の比重よりも大きな比重の異物
4は、容器1の上下反転に伴って、倒立状態の容器1の
上部から下部の方向に向かって螺旋運動をともなって沈
降し、また液2の比重よりも小さな比重の異物4は、倒
立状態の容器1の下部から上部に向けて螺旋運動をとも
なって浮上する。
【0014】図2のは、容器1の中心線
5の方向から見たときの、容器1の矢印方向のひねりの
状態、容器1の内部の液2および空気層3の動きを図1
のと対応させて示している。この図2か
ら明らかなように、液2および空気層3は、容器1の上
下反転過程で、中心線5を回転中心として、共に同一方
向に回転している。
【0015】特に、上下反転運動および旋回運動によっ
て、容器1に時計方向の回転が与えられたとき、内部の
液2および空気層3は、容器1の内部で、強い回転力を
受けて、回転する。このように、容器1の回転、液2の
移動方向、および空気層3の回転方向が全て、液2に対
して同一方向の回転をかけることとなり、これによっ
て、液2は、強力な統一された回転力を受けて、容器1
の内部で回転運動を起こす。
【0016】なお、容器1の上下反転運動および旋回運
動の速度、回転角度α、βの大きさは、容器1の大きさ
や形状、液2の粘度、液2と空気層3との比率などの条
件によって、最大の効果を得るように設定される。
【0017】次に、図3、4は、容器中の液の攪拌装置
10の例を示している。容器1は、その低部の例えばプ
レートと溝とのはまり合い構造により、ホルダー11に
対して着脱自在に保持される。このホルダー11は、水
平方向の軸12、軸受け13によって、可動のフレーム
14に対し回転可能な状態で支持されている。またフレ
ーム14は、上記軸12と直交する垂直方向の軸15お
よび軸受け16によって、固定のフレーム17に対し回
転自在に支持されている。
【0018】そして、軸12、15は、それぞれフレー
ム14、17に取り付けられた回転駆動手段18、19
に連結されている。これらの回転駆動手段18、19
は、例えばサーボモータによって構成されており、それ
ぞれ回転制御器20、21に接続されている。回転駆動
手段18は、回転制御器20からの回転方向、回転速度
の指令にもとづいて、軸12を所定の回転角度αだけ回
転させることによって、ホルダー11と一体の容器1に
対して上下反転運動を与える。一方、この上下反転運動
中に、回転駆動手段19は、回転制御器21からの回転
方向および回転速度の指令にもとづいて、軸15を所定
の回転角度βだけ往復回転させることにより、ホルダー
11、軸12と一体の容器1に対し旋回運動を与える。
【0019】次に、図5は、時間軸上で、回転駆動手段
18、19の回転角度α、βを示している。上下反転運
動の回転角度αは、通常180度前後であり、また旋回
運動の回転角度βは、45度程度に設定される。しか
し、これらの角度値は、それぞれ前記の条件によって変
更される。また、これらの所定の角度だけ回転するのに
必要な時間や、往復回転に必要な時間も、条件に応じて
変更される。したがって回転制御器20、21は、回転
速度や回転角度α、βの値を変更可能なプログラマブル
コントローラとして構成される。
【0020】以上の具体例は、いずれも直交座標系にも
とづいて説明されている。しかし、それは、斜交座標系
でも成り立つ。したがって、容器1の初期の姿勢は、必
ずしも垂直方向でなくてもよく、垂直方向の軸に対して
平行またはやや傾斜し、水平状態よりも立った状態であ
っても、ほぼ同様の効果が得られる。このことなどか
ら、特許請求の範囲において、水平の語は、文字通り水
平のほか、ほぼ水平を含む意味に解釈されなければなら
ない。また水平方向の軸に対して交差する方向の軸は、
水平方向の軸に対して直角で交わるもののほか、直角に
近い角度で交わる垂直方向の軸をも含む。
【0021】なお、初期状態で、容器1が回転角度βに
相当する角度だけ傾斜し、水平状態よりも立っていると
き、容器1の旋回運動は、往復運動でなく、往復運動の
復路に相当する運動のみとなる。また上下の反転方向
は、上から下でなく、下から上へと設定することもでき
る。
【0022】
【発明の効果】本発明では、容器の上下反転過程で、容
器に旋回運動が与えられるため、容器内の液体に対して
容器の中心線を回転中心として強力な回転が与えられる
から、容器中に浮遊する異物、容器中で沈降する異物、
さらに容器中で浮上する異物に対して上下反転過程で、
有効な回転(螺旋)運動が与えられる。この結果、液中
への異物の混入検査が視覚的にまたは画像処理技術によ
って、高い検出確率のもとに有効に進められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】容器1に対し上下反転運動を与えると同時に、
旋回運動を与えるときの直交座標による説明図である。
【図2】容器1に上下反転運動および旋回運動を与えた
ときに、容器1の内部の液2および空気層3の運動の状
態を容器1の中心線5の方向より見た状態の説明図であ
る。
【図3】容器中の液の攪拌装置10の側面図である。
【図4】容器中の液の攪拌装置10の平面図である。
【図5】上下反転運動および旋回運動の時間軸上での回
転角度α、βのグラフである。
【符号の説明】
1 容器 2 液 3 空気層 4 異物 5 中心線 10 容器中の液の攪拌装置 11 ホルダー 12 軸 13 軸受け 14 フレーム 15 軸 16 軸受け 17 フレーム 18 回転駆動手段 19 回転駆動手段 20 回転制御器 21 回転制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の透明な容器内に空気層を形成しな
    がら低粘度の液を封入し、この液に運動を与え、液内で
    移動状態の異物の有無を識別して、液中への異物の混入
    を検査するための容器中の液の攪拌方法であって、容器
    を水平状態よりも立てた状態として、容器の一端を水平
    方向の軸およびこの水平方向の軸と交差する方向の軸の
    近くに置き、水平方向の軸を中心として、容器を上下反
    転させると同時に、水平方向の軸を容器とともに水平面
    内で旋回させ、容器内の液および空気層に容器の中心線
    を回転中心とする同一方向の回転運動を起こすことによ
    り、液中の異物に回転浮遊運動、回転沈降運動および回
    転浮上運動を与えることを特徴とする容器中の液の攪拌
    方法。
  2. 【請求項2】 筒状の透明な容器内に空気層を形成しな
    がら低粘度の液を封入し、この液に運動を与え、液内で
    移動状態の異物の有無を識別して、液中への異物の混入
    を検査するための容器中の液の攪拌装置であって、上記
    容器の一端部を保持するためのホルダーを水平方向の軸
    およびこの軸に対して交差する方向の軸により回転可能
    な状態で支持するとともに、それぞれの軸に回転駆動手
    段を連結し、この各回転駆動手段に回転制御器を接続し
    てなり、水平方向の軸の回転により容器を上下反転させ
    ると同時に、水平方向の軸を容器と共に水平面内で旋回
    させ、これにより発生する水平方向の軸に交差する方向
    の軸の回転により容器を旋回させることを特徴とする容
    器中の液の攪拌装置。
JP9144758A 1997-05-19 1997-05-19 容器中の液の攪拌方法およびその装置 Pending JPH10318940A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011247835A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Hitachi Information & Control Solutions Ltd 異物検査装置および異物検査方法
JP2013096921A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Hitachi Engineering & Services Co Ltd 飲料液異物検査装置および飲料液異物検査方法

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US9710731B2 (en) 2010-05-31 2017-07-18 Hitachi Information & Control Solutions, Ltd. Foreign matter inspection device and foreign matter inspection method
JP2013096921A (ja) * 2011-11-02 2013-05-20 Hitachi Engineering & Services Co Ltd 飲料液異物検査装置および飲料液異物検査方法

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