JPH10500060A - 錠剤容器を連続的に充填するため自動的に錠剤を供給し、検査し、分岐させるシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 錠剤の容器を連続的に充填するために自動的に錠剤を供給し、検査し、分岐させるシステムおよび方法は、色、サイズおよび形状について検査するため、錠剤を複数の流れに分割する錠剤コンベヤシステム（１）を含む。錠剤の検査に続いて、各錠剤は、錠剤ダイバータ（５）を通過し、これは検査からの指令に基づき、錠剤を、再利用流、不合格流または二つの瓶充填位置の一つへと分岐させる。充填用の空瓶を配置する瓶エスケープ機構（７５）に空瓶を供給する、瓶コンベヤシステム（７）が設けられる。充填済みの瓶は、瓶エスケープ機構（７５）から出口コンベヤ（７９）に移動する。システム全体は、様々な制御機構によってコンピュータ制御され、それによってシステムは、オペレータの介助なしに完全に作動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 錠剤容器を連続的に充填するため自動的に錠剤を供給し、 検査し、分岐させるシステムおよび方法 発明の分野 本発明は、錠剤容器を連続的に充填するため自動的に錠剤を供給し、検査し、 分岐させるシステムおよび方法に関し、特に、直接配送するために、連続的な錠 剤の流れを区分して、所定数の処方丸薬などの錠剤を自動的に充填することがで きるシステムおよび方法を対象とする。調合薬の場合、充填された容器は使用者 または卸売業者への配送に適している。発明の背景 先行技術では、移動する物品の連続的な流れを検査し、不合格の物品を移動流 から分岐（divert）させることが提案されてきた。Jirik他の米国特許第3,283,8 96号は、ランプを使用してコーヒー豆の連続的な流れを検査し、望ましくないコ ーヒー豆や屑を望ましいコーヒー豆から選別するコーヒー豆選別装置を開示する 。デフレクタアームは、検査システムに基づいて、コーヒー豆を適切なビンに向 ける。 Sandbankの米国特許第4,168,005号および第4,324,336号は、 コンベヤベルト、検査システムおよび分岐弁を使用して、穀物、土塊などの移動 する物品の連続的な流れを分離させる分離装置を開示する。 錠剤またはカプセルを選別する装置が提案されている。Cane他の米国特許第5, 238,124号は、回転コームを使用して、カプセルの構成に基づいて、移動するカ プセルの連続的な流れを選別する装置を開示する。 Mayer他の米国特許第5,135,113号は、容量測定を利用して錠剤の重量を決定す る高速錠剤選別機を開示する。検知した容量測定値によって、錠剤は２本の通路 のうち一方に分岐され、適切な収集ビンへ向かう。 Jonesの米国特許第5,191,741号は、流動床の瓶充填システムを開示する。この システムではばらの錠剤を瓶などの小さい容器に移す。通常、充填システムは、 大量の流動錠剤の下を通過する、一連の溝付きスラットで構成される移動ビンを 含む。溝は、さらにキャビティに分割され、キャビティが満杯になるまで、錠剤 を各キャビティに１個ずつ落下させることができる。充填されたスラットが錠剤 ビンの下から移動した後、錠剤は排出され、マニホルドシステムを介した運搬に よって各瓶に供給 される。 先行技術のシステムは、錠剤の容器を自動的に充填するよう提案されているが 、製薬業レベルでは、多くの容器は、依然として所定の処方に基づいて手で充填 されている。この充填方法は処方薬を充填した容器を正確かつ大量に提供するこ とができるが、単調で、時間も費用もかかる。 Jonesの流動床瓶充填システムなどの自動システムは、所定の容器を充填する のに要する時間の点でメリットがあるが、消費者が使用するには、正確な数およ びタイプの錠剤を一貫して含む充填容器を提供できる能力の点で、欠陥がある。 以上の欠陥のために、錠剤容器を連続的に充填し、既定のパラメータの組に基 づいて錠剤を供給し、検査し、分岐させて、適切な個数およびタイプの錠剤を含 む錠剤容器を提供することができる、自動システムを提供する必要が生じた。 このニーズに応えて、本発明は、錠剤容器に自動的に錠剤を供給し、検査し、 分岐させるシステムおよび方法を提供する。この方法では、薬剤師を必要とせず 、本発明のシステムおよび方法を用いて、処方薬を自動的に充填し、服用者に郵 送または与えることができる。発明の概要 服用者に直接配送するために、錠剤容器を自動的かつ連続的に充填するシステ ムおよび方法を提供することが、本発明の第一の目的である。 充填作業中に錠剤を自動的に供給し、検査し、分岐させて、充填した容器が適 切な個数およびタイプの錠剤を有することを保証するシステムおよび方法を提供 することが、本発明の別の目的である。 本発明の別の目的は、すべての錠剤のサイズ、形状および色を検査することが でき、識別の錠剤に固有の機械的部品を有さず、したがって、いかなる錠剤の形 状も扱うことができるシステムおよび方法を提供することである。 さらに別の目的は、高速で作動することができ、錠剤に固有の道具類ではなく ベルトを使用することによって、迅速に転換する能力を含むシステムを目指す。 製品品質の確実性を向上させ、操作、保守および人力に対するニーズを減少さ せ、製品の在庫を削減して充填容器の要件に対する対応性が上がる、より小さく 経済的なロットサイズを生産する能力を有するシステムおよび方法を提供するこ とが、本 発明のさらに別の目的である。 新しい錠剤のサイズを自動的に較正して自己学習する感知（センシング）およ び制御機能に結合された単純な機械的構成を提供し、クリーニングおよび定期的 保守のために容易にアクセスでき、錠剤の流れが部分的に中断しても、連続的に 作動することができ、異なった瓶の形状に対応する能力を有し、通常の作業中に オペレータが直接関与することがないシステムおよび方法を提供することが、本 発明の別の目的である。 本発明のさらに別の目的は、個々の瓶の連続した流れを、薬用の錠剤、ビタミ ン、あるいは瓶や容器に通常含まれるなんらかの材料のような物品の流れを、連 続的に充填することができる瓶または容器充填システムを提供することである。 本発明の他の目的および利点は、その説明を進めるにつれて明らかになろう。 上記の目的および利点を満足させる上で、本発明は、錠剤を貯蔵するホッパと 、貯蔵した錠剤を複数の錠剤流に分岐させるフィーダと、複数の錠剤流をフィー ダから連続的に運搬して検査ステーションを通過させるコンベヤとを備える、自 動的に錠剤を瓶詰めするシステムを含む。検査ステーションは、検査ス テーションを通過する各錠剤の色、形状およびサイズ（面積）を検査して、各錠 剤が既定の目標値を満たすか否かを指示する第一信号を生成し、さらに各錠剤を 数える手段を含む。錠剤ダイバータは、フラップで再利用、排出、または瓶充填 の流れに錠剤を分岐させるフラップ弁を含み、検査ステーションを通過する錠剤 を受け取る。各フラップは、検査ステーションからの第一信号に応答して、錠剤 を所定の流れに分岐させる。瓶充填ステーションは、瓶充填の流れを介して、既 定の目標値を満たす錠剤を受け取る。瓶詰めステーションは、充填用の少なくと も１対の空瓶を配置する瓶エスケープ装置、空瓶の流れを瓶エスケープ装置に供 給する瓶搬入コンベヤ、および前記瓶エスケープ装置から充填済みの瓶を受け取 り、充填済み瓶の流れを蓋の取付け、ラベル貼り、出荷などの次の処理へと向け る瓶搬出コンベヤとを含む。制御装置は、錠剤をホッパから前記検査システムに 自動的に供給し、検査し、再利用、排出または瓶充填の流れのいずれかに分岐す ることができるよう、フィーダ、検査ステーションおよび錠剤ダイバータを調整 する。制御装置は、さらに、前記瓶充填流に分岐した錠剤を、空瓶に連続的に詰 めることができるよう、瓶充填システムを調整する。 本発明の別の態様では、自動的に瓶に錠剤を充填する方法は、錠剤供給源を設 ける段階と、錠剤供給源を複数の錠剤流に分離する段階と、各錠剤流が、個々の 錠剤の連続流を備えるように複数の錠剤流を供給する段階とを含む。個々の各錠 剤は、少なくともサイズ、色および形状のいずれかが検査される。検査された錠 剤は、検査段階に基づいて、再利用流、不合格流または合格流に分岐される。空 瓶の連続的な流れが設けられ、ここで少なくとも１本の空瓶が、合格流から分岐 した錠剤を受けて、充填されるように配置される。充填済みの瓶は、蓋の取付け 、ラベル貼り、出荷など次の処理のため、回収される。分離し、供給し、検査し 、分岐し、設け、配置し、受け取る諸段階は、既定の個数およびタイプの錠剤を 空瓶に自動的に充填するように制御される。 さらに別の本発明の態様では、連続的に移動する流れとして移動する個々の容 器に、連続流の個々の品目を充填するための装置を提供する。この装置は、第一 開口部と、個々の容器を受けるようなサイズの第一凹部と、第一開口部と第一凹 部とを相互接続する第一シュートとを有する本体を含む。本体は、第二開口部と 、個々の容器を受けるようなサイズの第二凹部と、第 二開口部と第二凹部とを相互接続する第二シュートも含む。本体を１８０°のセ グメントで回転させることができる駆動装置に本体を接続する手段が本体に設け られている。第一凹部および第二凹部は、本体の縦軸と交差する線上で、本体上 に配置される。第一および第二開口部は、連続流の個々の品目を受け取るような サイズであり、第一および第二シュートは、これを受け取るように構成され、本 体は、その回転中に、第一凹部または第二凹部にある個々の容器に、第一または 第二シュートを通して移動する個々の品目を連続して充填することができるよう に１８０°のセグメントで回転する。 本体は、形状が円筒形で、第一および第二凹部は円筒形本体側面において半径 方向で対向することが好ましい。この実施形態では、本体の頂部が第一および第 二開口部を有する状態で、本体を回転させる駆動装置を受けるように、本体の底 部を構成することができる。 一方の開口部が本体の縦軸に整列し、他方の開口部が、縦軸上に配置された開 口部を少なくとも部分的に囲むことがより好ましい。 好ましい実施形態では、装置を使用して、処方薬に使用する 錠剤を個々の容器に充填することができる。しかし、この装置は連続的に複数の 個々の容器に順次充填するため、第一開口部と第二開口部との間で分岐すること ができる、別個の物品のいかなる連続流にも使用することができる。図面の簡単な説明 次に、本発明に添付の図面を参照する。 第１図は、システムの構成要素を示す概略図である。 第２図は、本発明のシステム内を移動する錠剤の１本の流れの検査を示す概略 的である。 第３図は、本発明の瓶充填システムを示す概略図である。 第４図は、充填ステーション制御システムの一般的構造を描く概略図である。 第５図は、本発明の一方の制御システムの作動状態を示す概略図である。 第６図は、検査システムの間に見られる凹形境界状態の例を示す図である。 第７図は、検査システムの例示的なモジュール式構成の透視図である。 第８図は、例示的な錠剤ダイバータの断面図である。 第９図は、容器充填装置の前面透視図である。 第１０図は、第９図の充填装置の断面図である。 第１１図は、容器充填装置の別の実施形態の平面図である。 第１２図は、第１１図の線ｘ−ｘに沿った断面図である。好ましい実施形態の説明 本発明のシステムおよび方法は、製品の品質を高め、効率的な小さいロットサ イズのパッケージ類を提供する自動錠剤充填システムを対象とする。単純な機械 的構成と洗練された感知および制御を用いて、検査システムを通して震動フィー ダを使用し、錠剤をホッパから供給することができる。検査の後、錠剤を再利用 、不合格または瓶詰めへと選別することができる。 本発明のシステムおよび装置は、システムの構成を変化させる必要なく、異な った錠剤のタイプおよび瓶のサイズに適用できるという点で、他の先行技術のデ ザインと比較して利点がある。その他の特徴には、新しい錠剤のタイプを自動的 に較正して自己学習し、通常の作業中はオペレータが直接関与することがなく、 一つまたは複数の錠剤の流れが使用できなくなった場合でも、瓶の充填を続行で きることがある。 以上の特徴の結果、製品品質の確実さが向上し、バッチ間の 転換が迅速になり、運転費、保守および人力に対するニーズが減少する。さらに 、梱包ラインの効率および稼働率が向上し、製品の在庫を削減して対応性が向上 する、より小さく経済的なロットサイズが得られる。 本発明のシステムおよび方法により、既定の個数およびタイプの錠剤を瓶に充 填することが可能になる。 システムは多種多様な錠剤のサイズを処理できると予想されるが、好ましい錠 剤の寸法は以下の通りである（これは円形の直径に基づく）。 錠剤の最大寸法：０．８インチまたは ２０ｍｍ 錠剤の最小寸法：０．２インチまたは ５ｍｍ 錠剤の最小厚さ：０．１インチまたは ２．５ｍｍ 同様に、いかなるサイズの瓶も本システムに適用可能と考えられる。３０、７５ および１２０ｍｌの瓶を使用することが好ましいが、２５０、または５００ｍｌ もある瓶も使用することができる。 ここで、第１図を参照すると、本発明のシステムは、全体として参照番号１０ で示され、錠剤コンベヤシステム１、および検査システム３、錠剤ダイバータシ ステム５、瓶コンベヤシス テム７および充填ステーション制御装置９を備える。錠剤コンベヤシステム１、 錠剤ダイバータシステム５および瓶コンベヤシステム７は、破線の長方形の領域 で識別される。上述したシステムおよび制御装置のそれぞれについて、以下で、 別個の項目で説明する。錠剤コンベヤシステム 錠剤コンベヤシステム１は、従来のいかなる錠剤供給源１３を使用しても充填 することができる錠剤ホッパ１１を含む。錠剤ホッパ１１はステンレス鋼製で、 ピボットを使用してステンレスの枠に取り付けることができ、これによってホッ パは、容易に洗浄できるよう垂直から水平まで旋回することができる。 錠剤ホッパ１１を使用して、ホッパのゲート弁１５からシュート（図示せず） の４本の別個の放出口を通して、震動フィーダ１７に供給する。 ホッパは、充填する時期について信号を発する２個の低レベルセンサと、充填 を停止する時期について信号を発する２個の高レベルセンサとを有することがで きる。センサは容量タイプで、必要に応じて取り外すことができるよう、センサ にはプラグがあることが好ましい。ホッパの容量は、そのサイズに応じ て変化するが、約８０リットルであることが好ましい。 震動フィーダ１７は、はっきりした個別化（singulated）された錠剤流２１（ ホッパのケート弁１５から発する４本の通路のそれぞれに２本）を生成する。こ の機能を達成するには、いかなるフィーダを使用してもよいが、震動フィーダが 好ましい。フィーダ１７は、ゴム製耐震取付台を使用して枠に取り付ける、ステ ンレス鋼タイプでよい。震動駆動装置は、完全に封止され、フィーダの震動路の 下に吊り下げることができる。震動路の線速度は、震動駆動装置の振幅を調整す ることにより、異なる錠剤に対して自動的に変化させることができる。オプショ ンで、小さい錠剤の破片や塵を収集ビンや吐出し真空器に落下させることができ るシフトメッシュを、震動フィーダ上に設けることができる。 ４対の錠剤流２１が、コンベヤシステム２３に供給される。コンベヤシステム は８本の錠剤流のそれぞれを、瓶充填の前に選別するため、検査システム３に移 送する。 好ましい実施形態では、コンベヤシステムは枠上に取り付けることができ、Ｆ ＤＡの基準を満たし適切な幅のベルトを、別個に最大４本または最大２対含むこ とができる。ＦＤＡ認可の 透明なＰＶＣオーバーレイを施した、幅３００ｍｍの黒いシームレスＰＶＣベル トが、一例である。洗浄を容易にするためには、ベルトが容易に交換されること が望ましい。各ベルトをバリアシステムで分離しておくことができるので、各ラ インが異なる錠剤を梱包することができる。通常、ベルトは２００ｍｍ／ｓｅｃ の速度で走行するが、システムの変数に応じて他の速度を用いてもよい。 黒いシームレスベルトは、錠剤を捕捉する可能性を最小限に抑えるよう側面を 折り返して、ベルトの外縁を越えて延びる台板の上を走行することができる。 好ましくは、ベルトコンベヤは、錠剤がベルトを離れる時に錠剤の脱出軌道を 制御する回転ナイフエッジアセンブリ、ベルトテンショナ機構、および錠剤を受 け取る時にベルトが必ずクリーンであるためのベルト洗浄機構を含むことができ る。洗浄機構は、たとえば布または真空のシステムなど、周知のいかなるタイプ でもよい。 複数の別個のベルトまたは対のベルトを設けることにより、他のベルトの作動 時に各ベルトを独立して保守することができるので、柔軟性および生産性が向上 する。検査システム 検査システム３は、錠剤瓶充填システム１０の品質管理の側面の一部である。 各システムは、錠剤流がベルトを通過するにつれ、２本の複数の錠剤流を検査し 、錠剤が正しい色、形状およびサイズであり、損傷を受けていないことを確認す る。損傷およびサイズは、投与量の効率を保証するため確認される。錠剤の約１ ０％が失われたら、錠剤１個を不合格とする。第１図で図示するように、平行な 錠剤流２１の１対ごとに、１台の検査システム３を設ける。４対の平行な流れが ある場合は、合計で４台の検査システムを設ける。 システム３で個々の錠剤を検査したら、検査結果をダイバータ制御装置２５に 送り、これはこの情報を用いて、瓶充填のために錠剤ダイバータシステム５を制 御する。 第２図は、検査システムの構成要素を詳細に示す。システムは、３台のライン 走査カメラを使用する。１台のカメラ２７は、形状および面積に関するデータお よび一色のデータを提供する。このカメラは損傷の判定も行う。他の２台のカメ ラ２９は、他の二色のデータを提供する。カメラはフレームメモリおよび画像処 理ハードウェア３１に接続され、これは走査線データから 縁および色の情報を抽出する。フレームメモリは、モニタ３３を接続して画像を 観察することができるインタフェースを含む。画像前処理ハードウェアからのデ ータは、先入れ先出しバッファを介してディジタル信号プロセッサに渡され、各 走査線の端に、関連した割込みが発生する。割込みについては、後でより詳細に 検討する。ディジタル信号プロセッサのサブシステムは、プロセッサ、データメ モリ、プログラムデータメモリおよび非揮発性メモリで較正される。検査システ ムのコードは、非揮発性メモリに保存され、起動時に高速プログラムメモリにロ ードされる。感知したデータがディジタル信号プロセッサに処理されると、その 結果は、錠剤の分岐のための通信先入れ先出しバッファを介してダイバータ制御 装置２５に送られる。 同様の錠剤の色合い間の違いを解像するのに必要な色の感度を達成するため、 厳密に規定された色のチャネルと慎重に制御した照明が必要である。これは、別 個のカメラ２７および２９のそれぞれで干渉帯域フィルタを使用することによっ て達成できる。いかなる３枚フィルタの組も使用することができるが、通常は三 色カメラには、赤、緑および青のフィルタを使用する。 以下の走査線カメラを使用することが好ましい。カメラ２９ には、サイズ、形状および一色用の１×１０２４素子（高解像度）の時間遅延集 積（ＴＤＩ）ＣＣＤカメラ、 他の二色のカメラ２７には、２×２５６素子（中解像度）のＣＣＤカメラであ る。 ビームスプリッタとフィルタの組合せによって、３台のカメラ全部が同時に同 じ眺めを見ることができる。各カメラは、それ自体のカラーフィルタ、集束レン ズ、および虹彩絞りを有する。高解像度チャネルの倍率は、他の２チャネルより ４倍大きい可能性がある。 流れの各対にある錠剤は、縦軸の各側に対称に配置された光ファイバの光ガイ ドからの２本の光線で照明する。この構成は、錠剤に最高強度の照明を与えなが ら、ベルトへの照明を最小限に抑える。ガイドの各対には、電子的に制御可能な 単一の光源から電源を供給することができる。 画像収集は、コンベヤ２３と関連するエンコーダを使用して、ベルト速度に合 わせる。 画像処理アルゴリズムは、別個の形状、サイズおよび色のモデルをベースにし たモデルである。各モデルは、バッチの開始時に、以下で述べるＴＥＡＣＨ手順 の一部として自動的に学習 される。この柔軟なアプローチによって、新しい錠剤のタイプをすべて、オペレ ータのプログラミングを必要とせず教えることができる。 錠剤のサイズ、形状および色は、以下のように判別される。 錠剤の面積は、各錠剤候補の画素の数を数えることによって測定する。 錠剤の形状は、Ｒ・θアルゴリズムによって測定する。これは、まず錠剤の第 一区域の重心を計算し、次に幾つかの等角増分で中心に対して錠剤の半径を測定 することによって働く。錠剤の形状テンプレートが、半径対角度としてシステム 内に保存される。観察された物体（錠剤）は、テンプレートと照合して相関をと り、その一致誤差が計算される。形状試験は、次の２段階のプロセスである。 （１）テンプレートと物体のＲ・θプロフィールとの間の相関が高いことを確 認する。 （２）相関プロフィール間の一致誤差が小さいことを確認する。 色試験は、ＴＥＡＣＨ手順中の統計的に有意の数値を平均することによって、 錠剤と、各バッチの開始時に学習した色モデ ルとの間の色の違いを調べる。 色モデルは、「ＲＧＢ」空間の色ベクトルの方向（色相）および大きさ（輝度 ）の両方である。 色の測定は、三色チャネルの画素の輝度レベルを平均化し、チャネルごとに単 一の数字を出すので、処理は簡単である。輝度の限界を用いて、ハイライト部分 と影とを除外する。これは、暗い領域およびハイライト領域では、色の測定が不 正確だからである。 異常な錠剤（rogue tablets）は、色の相違によって検出することができる。 というのは、形状は同じであるが色の異なる錠剤が梱包されるからである。異常 な錠剤が検出されたら、ラインが停止する可能性がある。システム構成は、対象 が破損した錠剤かもしれないので、サイズまたは形状によって（不合格の錠剤と は対照的に）異常な錠剤を検出することはしないが、ソフトウェアの変更は可能 であり、システムはこの構成に限定されるものではない。 画像処理電子ハードウェア３１は、カメラおよび光学機器とともに各フィーダ チャネル２１用の単一のモジュールに組み込まれる、単一の印刷回路基板である ことが好ましい。カメラお よび光学機器の構成要素は、ジグ上で事前に整列させておくことができる。モジ ュールは交換可能で、セットアップは不要である。従って、現場でシステムをセ ットアップする場合は、ジグを供給することができる。各検査システムモジュー ルは、独自の電源および光源を有することができる。 検査システムは、ダイバータ制御装置２５の制御下で作動し、決定結果をこれ に出力する。各錠剤に対する決定結果は、以下の通りである。 −合格 −不合格 −再利用 −異常 各検査システム３は、錠剤ダイバータシステム５と相互作用し、各錠剤の検査 で出された決定結果に基づいて各錠剤の進路を変更する。錠剤ダイバータシステム 再び第１図を参照すると、コンベヤシステム２３および検査システム３を出た 錠剤流２１の対ごとに、錠剤ダイバータシステム５が設けられている。錠剤ダイ バータシステム５は、ダイ バータ制御装置２５からの信号に基づいて錠剤を再利用流３７、不合格流３９ま たは合格流４１に分岐させる、参照番号３５で識別された第一錠剤ダイバータス テップＩを含む。 第二の分岐は、参照番号４３で指示され、各錠剤は瓶「Ａ」の流４５または瓶 「Ｂ」の流４７に分岐される。 コンベヤシステム２３からの一対の流れを示す流れ４５および４７は、シュー ト４９によって結合され、瓶コンベヤシステム７への単一の供給流５１または５ ３を生成する。下記のような各錠剤分岐ステップのために、光路センサ５５が設 けられて、錠剤の各流４５または４７を検出する。これらの光路センサは、錠剤 の個数を検証する。１次錠剤計数は、検査システムの結果から実施し、これらの 追加のセンサは、錠剤がダイバータ機構によって正しく選別されたか検証する。 これらのセンサで何らかの予想に反した物体が見られたら、それはエラーとして 扱われ、瓶は不合格となる。 再び第２図を参照すると、好ましい実施形態では、錠剤ダイバータシステム５ はコンベヤ６１の端から自由落下した錠剤５９を受け取るダイバータ本体５７を 備える。ダイバータ本体５７は、２本の錠剤流２１のそれぞれに１組で、２組の シュー トを有するが、第２図には１本の錠剤流および１組のシュートしか図示しない。 ダイバータ本体５７は、錠剤５９が分岐するまで、それが側壁に接触しないよう 、自由落下路を提供する。 各シュートは、それぞれ３枚の機械的フラップ６３、６５および６７を有して 、錠剤５９を正しいシュートに分岐させる。２回以上分岐する錠剤はない。フラ ップは、フラップ操作用の回転式空気圧アクチュエータ６９と噛み合ったキー付 き端部で、軸に取り付けることができる。ダイバータ本体とフラップとは、洗浄 のためにシステム全体から容易に取り外すことができる。 運転時には、空気圧で作動した機械的フラップが、錠剤を正しいシュートに分 岐させる。これは、ダイバータ制御装置２５によって実施され、その主たる機能 は、検査の結果に基づいて錠剤を計数し、正しい目的地に経路指示する。ダイバ ータ制御装置が、二つの決定結果に基づいて、錠剤を選別する。 第一の決定は、錠剤が良好か、不合格にすべきか、あるいは再利用すべきか決 定する、つまり第１図の錠剤ダイバータステップＩである。不合格または再利用 とする必要がある場合は、それに応じてダイバータを配置する。つまり、第２図 を参照すると、フラップ６３が点線で図示したように配置され、錠剤 ５９を再利用流に分岐させる。同様に、フラップ６５は錠剤を必要に応じて不合 格流に分岐させる。錠剤が良好な場合は、第二の決定を実行する必要があり、第 １図の分岐ステップIIとなる。 第二の決定は、充填される瓶の可用性を検査する。いったん瓶、つまり瓶「Ａ 」が充填され、瓶コンベヤシステム７で検出されると、フラップ６７が切り替わ り、瓶が可用であれば瓶「Ｂ」を充填することができる。以下で述べるように、 満杯の瓶は瓶コンベヤシステムの瓶エスケープ機構から押し出されるので、空瓶 を充填システムに配置することができる。可用な瓶がない場合は、コンベヤ上の 瓶を再利用し、エラーメッセージを充填ステーション制御装置９に報告すること ができる。 不合格流３９または再利用流３７に入る錠剤は、ダイバータのフラップ位置が 正しい位置であり、瓶へ他からの錠剤が入った様子が見られなかったか検査する ことによって、間接的に検査する。 瓶「Ａ」または瓶「Ｂ」へのフラップ６７の分岐に応じて、瓶に供給する静止 漏斗部分を使用して、２本の錠剤流を結合する。 再利用流３７は、収集ビンに向けるか、第１図に見られるように、錠剤ホッパ １１に戻すことができる。不合格の錠剤も、適切に処分するための収集ビンに向 けることができる。 第８図を参照すると、好ましい錠剤ダイバータ本体は、全体的に参照番号５７ ’で指示され、フラップ６３’、６５’および６７’を含む。作動位置で図示さ れているフラップ６３’は、錠剤を再利用ライン３７に向ける。非作動位置で図 示されているフラップ６５’は、錠剤流を制御して、不合格ライン３９に入れる 。 フラップ６７’は、瓶「Ａ」流４５と瓶「Ｂ」流４７との間で、錠剤流を制御 する。光路または個数検証センサ５５が、流４５および４７のそれぞれに設けら れる。 流４５または４７に流れ込む錠剤は、次に、瓶充填用シュート（図示せず）を 介して、ダイバータ本体５７’内の平行の流と結合される。瓶コンベヤシステム 第１図に戻ると、瓶コンベヤシステム７は、瓶を搬入瓶コンベヤ７３に供給す る瓶の供給源７１を備える。搬入瓶コンベヤは、空瓶を瓶エスケープ機構７５に 搬送する。この機構を調整 して、流５１または５３のいずれかからの錠剤を受け取るよう、空瓶を配置する 。 瓶が充填されると、充填済み瓶を搬出瓶コンベヤ７９によって瓶エスケープ機 構７５から除去する。充填が正しく実施されなかった瓶は、光路センサ５５が生 成した錠剤の個数とダイバータ制御装置２５との不一致に基づき、瓶ダイバータ ８１に分岐することができる。瓶ダイバータ８１は、充填が正しく実施されなか った瓶を不合格瓶流８３に分岐することができる。充填が正しく実施された瓶は 、充填瓶流８５に入ることができる。 好ましい実施形態では、第３図を参照すると、瓶コンベヤシステム７は、以下 を含むことができる。 長さ３メートルの搬入コンベヤ。搬入コンベヤシステム自体は、以下を備える 。 −幅４ 1/2インチの主搬入スラットチェーンコンベヤ −幅３ 1/4インチの再循環スラットチェーンコンベヤ 瓶は、各ダイバータチャネルの下で瓶を瓶エスケープ装置に配置する主搬入コ ンベヤ上に、直立姿勢で配置することができる。すべての瓶エスケープ装置に瓶 が存在する場合には、すべてのエスケープ装置を通過した主搬入コンベヤ上の瓶 は、第１ 図で再利用７４と指示された再循環コンベヤに搬送され、次に上流に向かい、再 び主搬入コンベヤに戻る。 各錠剤ダイバータ５は、独自の別個の瓶エスケープ機構７５を有する。これは 、１８０°で二つの位置を有する単一の交換可能なスターホイールである。これ は、流４５および４７の、それぞれの二つの瓶充填位置５１または５３に対応す る。 第９図および第１０図を参照すると、瓶エスケープ機構７５は、スターホイー ルの本体１２１を含む。本体１２１の表面１２２からは、１対のシュート構造１ ２３および１２５が延びる。第１０図から分かるように、シュート構造１２３は 、瓶Ｂ流４７と、瓶充填ステーションまたは凹部１２７に配置された瓶Ｂとを連 絡する。同様の方法で、シュート構造１２５は、瓶Ａ流４５と、瓶充填ステーシ ョン１２９に配置された瓶Ａとを連絡する。 スターホイール本体１２１は、以下で述べるように、スターホイールを回転さ せる駆動機構（図示せず）のスピンドル１３１を受ける穴１２８を有する。 スターホイールの動作は断続的である。つまり瓶が充填されると、スターホイ ールは１８０°回転し、この動作は充填済み の瓶を、ステーションの下を移動する瓶搬出コンベヤに供給する。スターホイー ルの回転中に、他の瓶が充填される。 運転中には、錠剤コンバータ機構５で受け入れた錠剤が瓶Ａ流４５に導入され るよう、ダイバータの弁６７または６７’が配置される。充填中、瓶充填ステー ション１２９は、搬出瓶コンベヤ７９に隣接して配置される。したがって、瓶Ａ が充填されると、スターホイールが１８０°回転し、この回転が充填済みの瓶Ａ を搬出瓶コンベヤ７９に沿って移動させる。第１図参照のこと。 それと同時に、いったん瓶Ａが充填されると、ダイバータのフラップ６７また は６７’が移動し、流れる錠剤流を瓶Ｂ流４７に分岐させる。その錠剤はスター ホイール本体１２１のシュート構造１２３に向かい、瓶充填ステーション１２７ に配置された瓶Ｂを充填する。瓶Ａが充填されて、スターホイールが瓶Ａを搬出 瓶コンベヤ７９に排出すると、瓶Ｂは、錠剤で充填されながら、スターホイール 内で１８０°回転することに留意されたい。 瓶Ｂがスターホイール内で回転する間、その時には空の瓶充填ステーション１ ２９は、搬入された瓶または瓶搬入コンベヤ ７３に隣接する位置で、空瓶を受け取る。この構成により、瓶Ａまたは瓶Ｂのい ずれかが、シュート構造１２３または１２５を通る連続的な錠剤流を受け取る。 したがって、錠剤の供給が中断せず、高速の瓶充填を達成することができる。 瓶Ａを瓶充填ステーション１２９で充填する間、搬入瓶コンベヤ上の空瓶を、 分岐フラップまたは搬入瓶コンベヤ流内の同等品によって案内し、瓶充填ステー ション１２７を埋めてからスターホイール本体１２１を回転させるまで、充填サ イクルには十分な時間がある。 たとえば、スターホイールは回転に約１秒かかり、したがって、１瓶に１００ 個の錠剤を充填するレベルでは、スターホイールは約７秒間静止する。これによ って、瓶搬入コンベヤから空の充填ステーション１２９に別の空瓶を供給する、 十分な時間が与えられる。 各スターホイールの駆動機構は、一方向割出しユニットに結合した空気圧セミ ロータリアクチュエータである。停止シリンダが１８０°の移動を確保する。セ ンサがエスケープ機構の位置および搬入位置にある瓶を検出する。 正しく充填されなかった瓶（ダイバータ制御装置とダイバー タシュートのセンサとの不一致で検出）は、瓶搬出コンベヤ上で自動的に分岐さ れ、待機領域または貯蔵所に入れられる。 第３図を参照すると、瓶エスケープ機構のシーケンスの代表的サイクルを、全 体として参照番号３００で指示し、錠剤ダイバータ（図示せず）から出た流４５ からの錠剤を瓶Ａに充填する第一ステップを示す。スターホイール１２１を、空 のステーション１２７付きで示す。空瓶Ｂが、搬入コンベヤからステーション１ ２７に供給される。 瓶Ａが充填されると、錠剤は流４７に分岐され、瓶Ｂを充填する。 次に、スターホイールが回転し、瓶Ａを排出する一方、ステーション１２７の 瓶Ｂで充填を続行する。 次に、瓶Ａで示した別の空瓶が、瓶搬入コンベヤから空のステーション１２９ に供給される。 瓶Ｂが充填されたら、錠剤は流４５に分岐され、瓶Ａを充填する。 再びスターホイールを回転し、搬出瓶コンベヤに沿って瓶Ｂを排出する一方、 回転中に瓶Ａで充填を続行する。瓶充填シーケンスは、第３図の再利用ライン４ ６で示すように、別のサイ クルを開始する。 第１１図および第１２図を参照すると、代替瓶エスケープ機構７５’が図示さ れる。この実施形態では、スターホイール１２１が、第９図および第１０図で図 示したようにスターホイール本体の上面から延びる別個の構造ではなく、その中 に形成されたシュート１２３’および１２５’を有する。この実施形態では、シ ュート１２５’が、本体の周囲の一部に延びたトラフ１３１を有し、これによっ てスターホイール本体が回転中に、その下に配置された瓶を連続的に充填するこ とができる。 第１１図および第１２図に図示した実施形態では、次に瓶Ｂは、スターホイー ル本体１２１’が回転して充填された後、瓶搬出コンベヤに排出される。この回 転中、瓶充填ステーション１２９’の瓶Ａが回転し、それと同時にシュート１２ ５’に分岐された錠剤での充填が開始される。次に、空の瓶充填ステーション１ ２７’は、瓶搬入コンベヤ７３から別の空瓶を受け取り、瓶充填サイクルを続行 する。 瓶エスケープ機構は、移動する物品の連続流に関わるいかなる用途でも、移動 する空瓶の連続流を連続的に充填するのに、利用することができる。たとえば、 ビタミン錠またはキャンデ ィをスターホイールのシュート間で分岐させ、スターホイール本体の開口部また は凹部に配置された容器を充填することができる。制御システム 本発明のシステムおよび方法は、分散制御システムを有する。つまり、システ ムは分散した制御要素間でのデータ流を最適化するよう設計されている。第１図 を参照すると、制御監視コンピュータは、ＩＢＭのＰＣ３８６型が好ましく、こ れは、充填ステーション制御装置９として機能し、逐次インタフェースを介して 、それぞれが独自のＣＰＵを有する幾つかのカスタムインタフェース基板と連絡 する。カスタムインタフェース基板は、錠剤コンベヤシステムの制御装置１９、 ダイバータの制御装置２５および瓶コンベヤシステムの制御装置８７に対応する 。 充填ステーション制御装置９は、充填ステーションの運転に関する情報を表示 するビデオ表示ユニット８９と、キーボードの形のオペレータ入力装置９１とを 含む。充填ステーション制御装置は、主たる制御機能を以下のように実行する。 オペレータキーボードから命令を受け取る。 画面に情報を表示する。 分散した制御装置を連係させる。 検出されたエラー状況に応答する。 データを処理し、保存する。 ダイバータ制御装置２５、瓶コンベヤシステム８７、および錠剤コンベヤシス テム制御装置１９は、第１図で、長方形の点線で識別された全体的な錠剤システ ム、瓶コンベヤシステム、および錠剤コンベヤシステムをそれぞれ制御する。 第４図は、本発明のシステムおよび装置のための制御システムに関する、より 詳細な結線図を示す。ダイバータ制御装置２５は、ダイバータのフラップ６３、 ６５および６７、瓶エスケープ機構７５、震動フィーダ１７、光路センサ５５、 および錠剤流２１の対を監視する各検査システム３に関連したアナログおよびデ ィジタルの入出力を制御する。 充填ステーション制御装置９は、錠剤コンベヤシステム制御装置とも連絡して 、錠剤コンベヤ２３、ホッパゲート弁１５、震動フィーダ１７の振幅、およびセ ンサが監視した錠剤ホッパレベルを制御する。この制御装置は、錠剤の補充が必 要な場合は、充填ステーション制御装置にも指示を出す。 最後に、瓶コンベヤ制御装置８７は、充填ステーション全体、 特に瓶供給コンベヤ７３および７９およびその調整ゲート７８に関連した入出力 を制御する。瓶が詰まった場合は、オペレータがシステムを停止することができ る。調整ケート７８は、任意のタイプのゲート、またはたとえばコンベヤ内に延 びて瓶をつかみ、充填ステーションへ向けるフラップまたは板などの、瓶を瓶エ スケープ機構に出し入れするダイバータでよい。あるいは、瓶コンベヤを充填ス テーションの下に配置して、瓶をそこに供給するか、そこから瓶が出るのを容易 にすることができる。 それぞれの充填システムに、検査システムが１台、ダイバータ機構が１台、錠 剤流２１の各対のための瓶エスケープ機構が１台ある。錠剤流が４対あるとする と、合計して４台の検査システム、錠剤ダイバータシステムおよび瓶エスケープ 機構がある。これを第１図に示すが、ここでは１対の錠剤流２１のみが検査シス テム３、錠剤ダイバータシステム５および瓶エスケープ機構７５を通過するよう 描かれている。瓶充填システムには、１台の錠剤コンベヤシステム制御装置１９ および瓶コンベヤシステム制御装置８７が設けられる。 充填ステーション制御装置は、システム１０を完全に自動化 する周知のいかなる方法でも設計できるが、第５図に示す状態で運転することが できる。その状態の多くは、システム全体の識別の運転状態を示す。 たとえば、保守レベルによって、保守技術者が検査システムを較正することが できる。Ｓ／Ｗアクセス（ソフトウェアアクセス）のため、認定ユーザはプログ ラミングを変更することができる。 待機モードでは、機械の可動部品はすべて静止し、瓶エスケープ用出口の瓶は 空である。 切換え状態は、オペレータが、ライン分解（strip-down）手順、錠剤の新バッ チのデータ入力、およびラインのセットアップをできるよう設計されている。ラ イン分解とは、システムに関連した様々なホッパおよびビンを空にし、始動の前 に構成要素を取り外したり、クリーニングしたりすることである。新バッチ錠剤 データの入力によって、オペレータはシステム実行のため、バッチの量、１分当 たりの瓶の本数、製品強度、錠剤の名目サイズ、使用期限、およびＰＳＦコード を規定することができる。ラインセットアップ手順では、システムがすぐ運転で きるよう、清掃のために取り外した構成要素を取り付ける。 学習状態では、システムは処理すべき現在の錠剤の錠剤モデルを学習する。こ の状態については、検査システムの運転についての検討に関連して、以下でより 詳細に検討する。 ポーズ（pause）状態では、以下で検討するように、システムはエラーの検出 によって一時的に停止した可能性がある。 ポーズド（paused）状態では、実行状態を入力することにより、生産を再開す ることができる。あるいは、クリア状態を選択すると、システムはサイクルステ ップを実行する。 最後に、以下で検討するように、緊急停止状態では、システム全体が停止する 。緊急停止ループが終了すると、クリア状態を入力して、追加のシーケンスを開 始することができる。 すべての状態により、下記の事象ログのフルページ表示が可能になる。 下表は、任意の状態における本発明のシステムの様々な構成要素の状態を識別 する。 利得、オフセットおよび位置に関する検査システムの較正について、以下で検 討することを理解されたい。 充填ステーション制御装置は、システムの運転を監視する様々なエラー状態も 含む。このようなエラーの例には、搬出コンベヤのバックアップ、搬出コンベヤ の満杯、検査カメラの故障、錠剤の異常、錠剤の個数不良、低いホッパ、検査コ ンベヤなどがある。エラーの重大さに応じて、計画された保守を実行すべきであ るというメッセージをオペレータ用端末８９に表示するだけか、エラー修正のた めにシステムを停止すべきかが決定される。 制御システムには、システム運転の経歴ログを維持するために、内部のハード ディスクドライブに書き込まれ、そこで更新されたASCIIテキストファイルも設 けられている。経歴ログには、充填合格の瓶の本数、不合格の瓶の本数、１分当 たりの瓶の本数、不合格の錠剤および再利用される錠剤などの、生産に関する表 が含まれる。 経歴ログは、エラーメッセージ、運転状態の変化、オペレータの入力などを監 視する事象ログも含むことができる。最後に、経歴ログは、錠剤の検査時に検査 システムで使用される実際の モデルデータを記録する、錠剤モデルログも含むことができる。 第２図に戻ると、検査システムは、割込みサービスルーチン、割込みサービス ルーチン制御コードおよびコアアルゴリズムを使用して動作する。基本的に、割 込みルーチンサービスは、ライン走査カメラ２７および２９から生のデータを受 け取り、これをオブジェクトと関連付け、次にそれを制御コードに送って確認す る。制御コードは、幾つかのモードで実行可能なフォアグラウンドを管理し、さ らにメッセージによってダイバータ制御装置２５と連絡する。オブジェクトが割 込みサービスルーチンから制御コードに渡されたら、コアアルゴリズムを使用し てオブジェクトを処理し、確認する。 割込サービスルーチンでは、オブジェクトが２本の流れで、ベルト上、カメラ の下を通過する。カメラのハードウェアは、ラインごとに流れを走査する。走査 したラインが終了すると、ハードウェアはディジタル信号プロセッサへの割込み を生成する。割込みに応じて、ディジタル信号プロセッサは、現ラインの弦数の カウントを含むレジスタを読み取り、先入れ先出しバッファからの関連データを 読み取る。このデータは、オブジェクトの弦（chords）の開始座標および各弦の 範囲内に含まれた 色に関する情報を含む。 各オブジェクトをその弦から構築するタスクは、コアアルゴリズムに指定され る。このプロセスは、オブジェクト生成として知られ、弦のオブジェクトへの割 当て、面積の合計、および色の合計を含む。 割込みサービスルーチンが終了したオブジェクトを発見すると、対象はフォア グラウンドコードに渡され、さらに処理される。オブジェクトが小さすぎるか長 すぎる場合は、無効なオブジェクトとして扱われる。 オブジェクトをフォアグラウンドコードで受け取ると、色、サイズおよび形状 について処理される。この処理の結果に応じて、ダイバータ制御装置２５にメッ セージが送られる。制御コードもダイバータ制御装置と連絡し、検査システムの 操作モードを制御する。 オブジェクトの確認のために、コアアルゴリズムは制御コードに使用される。 割込みサービスルーチンから供給されたコアデータは、境界の記述へ変換され、 最終的には境界周辺の一定角度での半径記述に変換される。錠剤の色も計算され る。操作モードに応じて、結果のデータをオブジェクトの学習に使用す るか、オブジェクトの確認のために保存された参照先と比較する。検査システム に関わる処理ステップの記述を見ると、必要なソフトウェアの生成は、本技術分 野の技術の範囲内と考えられる。 上述したハードウェアによってライン走査割込みが生成されると、検査システ ムの割込みサービスルーチンがこれを処理する。つまり、走査線ごとに以下のデ ータを読み取る。 ラインごとに、現ライン上の弦数のカウント。 弦ごとに、弦のライン上の開始および終了位置、赤、緑および青の成分の合計 、および色の情報を取得した面積の合計。 それぞれのオブジェクトの記述は、最初はカメラのハードウェアから供給され た弦を使用して構築される。基本原理は、隣接する走査線上の２本の弦がｘ方向 で重なった場合、それは同じオブジェクトの弦である、ということである。走査 線の弦が以前の走査線の弦と一致しない場合、それは新しいオブジェクトの開始 であり、オブジェクト錠剤の新しいオブジェクトが開始している。現走査線上で 、構築中のオブジェクトについて弦が発見できない場合は、オブジェクトの記述 が完了している。この規則の例外が、以下で検討する凹形境界を有するオブジェ クトで生じることがある。 ｘ軸上の少なくとも一つの画素の位置が、２本の弦で共通の場合、その弦は重 なっている。接続し合っているか、別の弦を介して接続している弦は、すべて同 じオブジェクトの一部を形成する。 やや複雑な事例は、凹形境界を有する対象である。第６図の横方向のＹで一例 を示す。検査システムが、最初にこのオブジェクトを見ると、弦が二つの異なっ た対象を形成するように見える。この弦は、第６図で示すように（たとえば）オ ブジェクトレベル１および２とマークが付けられる。走査線ｋで、対象はまだ二 つのオブジェクトに見えるが、走査線（ｋ＋１）で弦は現オブジェクトの両方に 接続する。新しい弦はオブジェクト１の弦としてマークが付けられ、オブジェク ト表におけるオブジェクト２の関連変数は１に設定される。対象のその後の弦は すべて、オブジェクト１の一部としてマークが付けられる。弦の完全なセットは 、フォアグラウンドコードによってまとめられる。 割込みサービスルーチンによって開始したオブジェクトごとに、割込みサービ スルーチンによって以下の統計的数字が収集 され、オブジェクト表に保存される。 −錠剤の面積 −赤、緑および青の色の成分の合計 −有効な色の情報を収集するオブジェクトの面積 −オブジェクトの長さ −オブジェクトが完了したか、あるいは長すぎることを示すフラグ −凹形によるオブジェクト間の関連 割込みサービスルーチンは、オブジェクトダイバータについて、走査線ごとに 常に少なくとも１本の弦があるか検査することによって、検査ランプの故障も検 査することができる。線上に弦がなければ、ランプの故障を示すフラグが立てら れる。 線の弦のカウントが割込み間に処理できる数字を上回る場合、これはデータの オーバーロード状態を示す。この状態が検出されたら、フォアグラウンドタスク に知らせるフラグが立てられる。 ダイバータ制御装置から命令を受け取ることにより、様々な運転状態間で移動 するよう、検査システムに指示することができる。検査システムがダイバータ制 御装置にデータメッセージ を戻さない期間は、定期的な状況メッセージをダイバータ制御装置に送らなけれ ばならない。主検査ランプは、ランプが不要な状態では減光される。 全部の状態が終了すると、検査システムは待機状態に戻る。 オフセット、利得および位置などの検査システムの変数は、以下のように較正 することができる。較正状態を使用して、光学系の部品の較正を実施する。較正 を呼び出す前に、ユーザーが正しい操作（目標をカメラの下に配置するなど）を 実施したと仮定する。較正は正しいシーケンスで実施し、オフセットは利得の前 に実施するとよい。カメラの要素が、予想した限界以外の値を読み取った場合は 、このカメラに欠陥があると見なされ、この情報は較正のエンドメッセージで戻 される。収集ハードウェアに画素フィルタリング（単独画素の抑制）機能がある 場合、較正中はその機能を無効にしておかねばならない。 オフセット較正の目的は、光がカメラに入らない時に、カメラの要素からの出 力をすべて相殺することである。カメラの各要素からの出力は、フレームメモリ から読み取り、幾つかの走査線について平均をとり、その結果の値をオフセット ハードウェアに入れ、非揮発性メモリにセーブする。 利得較正の目的は、光がカメラに入っている時に、カメラの要素からの出力を 正規化することである。これは、個々のカメラの要素および走査線上の検査用光 の強度の変動を補償するのに用いられる。個々の要素からの出力は、数本のライ ンにわたって平均をとらなければならない。次に、この平均値を用いて、利得補 正ハードウェアに書き込む利得補正値を計算し、非揮発性メモリにセーブする。 位置較正の目的は、視覚ハードウェアを、カメラの位置合わせを補助する状態 にすることである。これは、検査用光を明るくすることが含まれる。検査システ ムは、終了の命令がでるまで、この状態にある。 検査システムは、所与の錠剤の流れのために監視すべきパラメータが何かを学 習するために、学習機能も実施する。学習状態では、システムは現在の錠剤の錠 剤モデルを学習する。学習は二つの部分で実行される。つまり、モデルを開始す る有効な初期オブジェクトの発見と、初期オブジェクトから開始した参照モデル の構築である。有効な初期オブジェクトの位置を識別するため、学習機能は任意 に開始オブジェクトを取り上げ、次の１０個の対象のうち他の２個のオブジェク トで、サイズおよ び形状を５％以内で突き合わせる。一致しなければ、学習機能は一致するまで任 意の開始オブジェクトを取り上げ続ける。有効な初期オブジェクトが発見された ら、学習機能は、より多数のオブジェクト（〜２５個）でサイズ、形状および色 を突き合わせ、次にそれとモデルが一致したら、加重平均法を用いてモデルに加 算する。学習状態では、以下の情報が得られる。 錠剤のＲ・θプロフィール 錠剤の面積 ＲＧＢ空間の色のベクトルおよび一致限界 ハイライトおよび黒の閾値 正しい数からモデルが構築されるか、あるいは検査システムの対象が学習モー ドを終了するよう要求されると、学習状態は終了する。学習状態は、システムが 正しく較正されている場合にのみ実行される。学習中は、すべての錠剤を再利用 するとよい。学習モードは、モデルを構築する検査システムの下を通過する錠剤 全部を使用してはならない。学習操作が首尾よく終了すると、最大のベクトルが 錠剤の第一位置にあるようＲ・θプロフィールが回転し、モデルのデータが充填 ステーション制御装置に送られる。 さらに、学習状態は、梱包されている識別の錠剤の標準値をマスターレコード と照合して検査し、機械が不正サンプルに合わせて較正されることを防止する。 運転状態では、検査システムは、瓶充填について学習したパラメータに基づき 、錠剤流の対を監視する。運転状態中、錠剤を学習状態から得られたモデルと照 合して検査する。オブジェクトが検査システムの下を通過すると、検査結果およ び錠剤に関連したタイミング情報が、ダイバータ制御装置に送られる。各オブジ ェクトについて、タイミング情報は、前端の時刻記録（Ｔｓ）と、前のオブジェ クトの後端からの時間（Ｔｂ）とで構成される。検査システムが扱うと予想され るオブジェクトのタイプについて、以下で述べる。 −２本の良好なオブジェクトの流れ オブジェクトごとに、検査システムは、オブジェクトが有効なオブジェクト であることを宣言するメッセージを、ダイバータ制御装置に送る。 −面積が小さすぎるオブジェクト 面積が２ｍｍ未満のオブジェクトは、小さすぎるとして検査システムに無視 され、したがって、それについてダイバータ 制御装置にメッセージは送られない。 −入力のオーバーロード １本の走査線で生成された遷移数が、割込み間で処理できる数字を上回る場 合、またはアクティブなオブジェクトの数がオブジェクト表の数を上回る場合、 これは検査システムが入力データでオーバーロード状態であることを示す。この 状態は、例外状態であり、例外状態として扱われる。ダイバータ制御装置は、再 利用メッセージを送り、再び有効なオブジェクトメッセージを受け取るまで、す べて（両方の流）を再利用するとよい。検査システムは、オブジェクト表を空に し、先入れ先出しバッファの取得したデータは、次の走査線の開始時に自動的に クリアされる。 −破損したオブジェクト 色が一致しているが、サイズまたは形状が一致しないオブジェクトについて は、ダイバータ制御装置に不合格メッセージが送られる。オブジェクトの画像が フレームメモリに凍結される。 −異常なオブジェクト オブジェクトの色が一致しない場合、ダイバータ制御装置 に異常オブジェクトメッセージが送られる。オブジェクトの画像がフレームメモ リで凍結され、システムは待機状態に移行して、オペレータが認識するのを待つ 。 −重複したオブジェクト １本の流れでオブジェクトが重複した場合は、ダイバータ制御装置に再利用 メッセージが送られる。 −長すぎるオブジェクト オブジェクトが長すぎることが検出されたら、ダイバータ制御装置に再利用 メッセージが送られる。 検査用電球の寿命の間に、その出力スペクトルは変化する（スペクトルの赤方 端に移動する）。運転状態の間に、受入基準を移行させて色の偏移を辿ることに より、この色の変化に合わせてシステムを調整する必要がある場合もある。その 場合は、良好なオブジェクトで検出された色の不一致の平均値で受入色のベクト ルを調節することによって実施する。 検査中、コンベヤは通常、公称速度２００ｍｍ／秒で走行する。走査線の幅を ５０ミクロンとすると、走査線の割込み率は４ｋＨｚ（２５０μｓ毎）となる。 ５０ｎｓサイクルで動作するディジタルプロセッサを使用す ると、割込み間に５，０００（２５０μｓ／５０ｎｓ）の命令を実行することが できる。システムが機能するには、ディジタル信号プロセッサは、割込みと割込 みとの間で走査線割込みからのデータをすべて読み取って前処理し、平均すると 、フォアグラウンドで終了したオブジェクトを処理するのに十分な時間を残して おくことができねばならない。検査システムを初期コード化し、割込みごとに平 均で１０対の走査線を読み取って処理する必要があると仮定すると、プロセッサ の時間で検査システムが使うのは、３０％末満となる。 検査システムが扱うと予想される最大の錠剤は、長さ約２ｃｍである。このサ イズの錠剤は、４００本の走査線（２ｃｍ／５μ）にまたがる。走査線１本につ き１０遷移対、１遷移対につきデータが３語で、視野に重複する錠剤が２個ある とすると、主バッファは２４，０００語（４００×１０×３×２）の長さが必要 である。 システム中のアクティブなオブジェクトの最大数は、錠剤流ごとに３２個と考 えられる。それを超えるとオブジェクトが「長すぎる」とされる閾値は、通常は ２５ｍｍである。 上述のように、検査システムは最大４本の錠剤流を監視し、 ダイバータ制御装置を介して錠剤ダイバータシステムを示して、錠剤を再利用流 、不合格流、瓶「Ａ」流または瓶「Ｂ」流に分岐させる。さらに、異常な錠剤が システムを停止させることもある。 次に第７図を参照すると、例示的なモジュール式錠剤充填システムの透視図が 、参照番号１００で示され、ホッパ１０１、震動フィーダ１０３、コンベヤベル ト１０５、錠剤感知モジュール１０７、錠剤ダイバータ１０９、瓶エスケープ機 構１１１、瓶搬入コンベヤ１１３および瓶搬出コンベヤ１１５を含んでいる。瓶 搬出および搬入コンベヤ１１５および１１３は、いかなる数のシステムも処理す ることができる。たとえば、第７図は合計４台のシステムを示す。上述したよう に、システムの構成要素はそれぞれ、清掃およびセットアップを容易にするため 、容易に取り外し、交換することができる。 各錠剤流のオブジェクトの数を増減させるべく、錠剤ホッパ１０１の震動の振 幅を増減させるために、錠剤検査システムから震動フィーダ１０３へのフィード バックループもある。 本発明のシステムにより、既定の数およびタイプの錠剤を瓶に自動的に充填し 、次に、これを最終エンドユーザに直接配送 することができる。本発明のシステムは、各瓶を正しく充填して、エンドユーザ の安全を保障する高品質保証の運転を提供する。 このように、以上で述べた本発明の目的のそれぞれおよび全部を満たし、制御 下で瓶に錠剤を充填する新しく改良型の自動システムを提供する好ましい実施形 態に関して、本発明を開示してきた。 言うまでもなく、当業者には、本発明の意図する精神および範囲から逸脱する ことなく、本発明の教示から様々な変更および修正が考えられる。したがって、 本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ６５Ｂ 57/10 0332−3Ｅ Ｂ６５Ｂ 57/10 Ｅ Ｇ０１Ｂ 11/24 9505−2Ｆ Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ Ｇ０６Ｍ 7/00 ３０１ 9504−2Ｆ Ｇ０６Ｍ 7/00 ３０１Ｂ // Ｇ０１Ｎ 1/04 0271−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 1/04 Ｃ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ (72)発明者 カンプステイー，デイビツド・イー イギリス国、エセツクス・シー・エム・ 20・２・キユー・アール、ハーロー、イー ストウイツク・ロード、ターリングス・パ ーク（番地なし) (72)発明者 グレイ，リチヤード・エイチ イギリス国、エセツクス・シー・エム・ 20・２・キユー・アール、ハーロー、イー ストウイツク・ロード、ターリングス・パ ーク（番地なし) (72)発明者 オーウエン，ステイーブン イギリス国、エセツクス・シー・エム・ 20・２・キユー・アール、ハーロー、イー ストウイツク・ロード、ターリングス・パ ーク（番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動的に錠剤を瓶に充填するシステムであって、 ａ）錠剤を保存するホッパと、 ｂ）前記保存錠剤を複数の錠剤流に分岐させるフィーダと、 ｃ）前記フィーダからの前記複数の錠剤流を、検査ステーションを通り越して 運搬するコンベヤとを備え、前記検査ステーションは、前記検査ステーションを 通過する各錠剤を、色、形状およびサイズで検査し、各錠剤が既定の目標値を満 足させるか否か、および錠剤の個数を示す第一信号を生成する手段とを備え、さ らに ｄ）前記検査システムを通過する前記錠剤を受け取る錠剤ダイバータを備え、 前記錠剤ダイバータは、前記錠剤を再利用流、不合格流、または瓶充填流へと分 岐させるフラップを含み、各前記フラップは、前記検査ステーションからの前記 第一信号に反応して、錠剤を前記流に分岐させ、さらに、 ｅ）前記既定目標値を満足し、前記瓶充填流に分岐された錠剤を受け取る瓶充 填ステーションを備え、前記瓶充填ステーションは、 ｉ）充填用の少なくとも１本の空瓶を配置する、瓶エスケープ装置と、 ii）空瓶の流を前記瓶エスケープ装置に供給する、搬入瓶コンベヤと、 iii）充填済みの瓶を前記瓶エスケープ装置から受け取り、充填済みの瓶の流 れを前記瓶エスケープ装置から分岐させる搬出瓶コンベヤとを含み、さらに ｆ）錠剤を、自動的に前記ホッパから前記検査システムに供給し、検査し、前 記再利用流、不合格流または瓶充填流のいずれかに分岐するように、前記フィー ダ、前記検査ステーション、前記錠剤ダイバータを調整し、さらに、前記瓶充填 流に分岐された錠剤を空瓶に連続的に充填できるように、前記瓶充填システムを 調整するコントローラとを備えるシステム。 ２．複数の錠剤流のそれぞれが、さらに、複数対の錠剤流を備え、錠剤流の各対 が検査システム、錠剤ダイバータおよび瓶エスケープ装置を有する請求の範囲第 １項に記載のシステム。 ３．前記フィーダが震動フィーダである請求の範囲第１項に記載のシステム。 ４．さらに、 ａ）前記錠剤ダイバータと前記瓶エスケープ装置との間に配置され、前記個数 を示す第二信号を生成し、前記第二信号を前記コントローラに伝送する、前記瓶 エスケープ装置に入る錠剤の個数を検出するための光センサと、 ｂ）前記瓶エスケープ装置の下流にある瓶ダイバータとを備え、 ｃ）前記コントローラが、前記第二信号を前記第一信号と比較し、前記光セン サが検出した錠剤の前記個数が、前記錠剤ダイバータによって瓶充填へと分岐さ れた錠剤の個数と一致しない場合は、充填済みの瓶を分岐させる請求の範囲第１ 項に記載のシステム。 ５．前記コンベヤシステムが、前記錠剤流用の、最大４本のコンベヤベルトを含 む請求の範囲第１項に記載のシステム。 ６．前記検査手段が、さらに、前記錠剤を検査する検査用カメラを備える請求の 範囲第１項に記載のシステム。 ７．さらに、前記ホッパと連絡する仕切り付きホッパを備え、前記仕切り付きホ ッパが、前記選別済み錠剤を複数の錠剤流に分割して、前記震動フィーダに送る 請求の範囲第１項に記載のシステム。 ８．前記コントローラがまず、感知された色、形状またはサイズを、色およびサ イズの既定目標値と比較し、検査した錠剤を再利用するか、不合格にするか、合 格にするか、または異常な錠剤として識別するか示す前記第一信号を生成し、検 査した錠剤が合格の場合は、次に、前記錠剤ダイバータを調節して、前記合格錠 剤を、前記瓶エスケープ装置内にある前記対の瓶の一方に分岐させる請求の範囲 第１項に記載のシステム。 ９．前記瓶エスケープ装置が、少なくとも１対の瓶受けステーションを有するス ターホイールと、前記スターホイールを断続的に回転させて、空瓶を前記瓶充填 ステーションの少なくとも１台に配置し、前記瓶充填流に分岐された錠剤を受け 取る手段とを備える請求の範囲第１項に記載のシステム。 １０．前記ホッパが、前記コントローラによって制御される、錠剤を前記フィー ダに向けるための弁を有する請求の範囲第１項に記載のシステム。 １１．自動的に瓶に錠剤を充填する方法であって、 ａ）錠剤の供給源を設けるステップと、 ｂ）前記錠剤供給源を複数の錠剤流に分離するステップと、 ｃ）前記錠剤流がそれぞれ、別個の錠剤の連続流を含むよう に、前記複数の錠剤流を供給するステップと、 ｄ）サイズ、形状、色および個数のうち少なくとも一つに関して、別個の錠剤 をそれぞれ検査するステップと、 ｅ）前記検査ステップに基づいて、前記検査済み錠剤を、再利用流、不合格流 、および合格流に分岐させるステップと、 ｆ）空瓶の連続流を設けるステップと、 ｇ）前記合格流から分岐された錠剤を受けるために、少なくとも１本の空瓶を 配置して、前記空瓶を充填するステップと、 ｈ）前記充填済み瓶を回収するステップと、 ｉ）前記分離、供給、検査、分岐、設置、配置および回収ステップを制御して 、前記空瓶に既定数およびタイプの錠剤を自動的に充填するステップとを含む方 法。 １２．前記検査ステップがさらに、異常な錠剤を識別し、前記異常錠剤が分岐さ れるまで、前記制御ステップが自動的な充填を中止する請求の範囲第１１項に記 載の方法。 １３．さらに、前記検査ステップ中に、分岐後で前記空瓶の充填前に、錠剤の前 記個数を確認するステップと、前記確認ステップによる個数が、前記検査ステッ プで得られた個数と異なる場合は、前記充填済み瓶を分岐させるステップとを含 む請求の 範囲第１１項に記載の方法。 １４．さらに、 ｉ）検査のために既定のサイズおよび色の目標錠剤を供給し、 ii）前記目標錠剤を検査し、 iii）前記目標錠剤のサイズおよび色が決定されるまで、前記目標錠剤を再利 用し、 iv）前記検査ステップ中に検査する錠剤と比較するために、前記目標錠剤のサ イズを貯蔵することによって、 目標錠剤のサイズ、形状および色を判別するステップを含む請求の範囲第１１ 項に記載の方法。 １５．検査済み錠剤のそれぞれが、１回だけ分岐される請求の範囲第１１項に記 載の方法。 １６．前記分割ステップが、さらに、前記複数の錠剤流を複数対の錠剤流に分割 するステップを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １７．前記錠剤流の対のそれぞれが、別個の検査ステップを有する請求の範囲第 １６項に記載の方法。 １８．前記検査ステップが、まず検査錠剤を再利用するか、不合格とするか、ま たは合格とするか決定し、前記検査錠剤が合 格の場合は、前記検査錠剤は、充填のために配置された２本の空瓶のうち一方に 分岐される請求の範囲第１１項に記載の方法。 １９．前記制御ステップが、瓶の満杯時を感知し、前記合格錠剤を空瓶に分岐さ せる請求の範囲第１７項に記載の方法。 ２０．前記再利用流に入った錠剤が、前記ホッパに向かう請求の範囲第１１項に 記載の方法。 ２１．前記配置ステップのために、複数の空瓶が設けられ、充填用に配置されな かった瓶が、その後の配置のために再利用される請求の範囲第１１項に記載の方 法。 ２２．容器の移動流にある個々の容器に、別個の物品の連続流を充填する装置で あって、 ａ）本体を備え、本体は ｉ）第一開口部、前記容器を受け取るサイズの第一凹部、および前記第一開口 部と前記第一凹部とを相互接続する第一シュートと、 ii）第二開口部、前記容器を受け取るサイズの第二凹部、および前記第二開口 部と第二凹部とを相互接続する第二シュートとを有し、さらに ｂ）前記本体上で、前記本体を１８０°のセグメントで回転 させる駆動装置に前記本体を接続する手段とを備え、 ｃ）前記第一凹部と前記第二凹部とが、前記本体内で、前記本体がその縦軸と 交差する線上に配置され、 ｄ）前記本体が前記１８０°のセグメントで回転中に、前記第一または第二シ ュートのそれぞれを通過する個々の物品を、前記第一または前記第二凹部のいず れかにある容器に連続的に充填できるよう、前記第一および第二開口部が、前記 個々の物品の前記連続流を受け取るようなサイズで、前記第一および第二シュー トがそれを受け取るように構成されることを特徴とする装置。 ２３．さらに、個々の物品の前記連続流の流れを前記第一開口部と前記第二開口 部との間で分岐させる手段を備える請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２４．さらに、前記本体を前記１８０°のセグメントで回転させる装置を備える 請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２５．前記第一開口部が、前記本体の前記縦軸と整列し、前記第二開口部が、前 記第一開口部を囲んで、前記本体の外周部の回りに延びる請求の範囲第２２項に 記載の装置。 ２６．さらに、錠剤の連続流を、前記個々の物品として配送す る手段を備える請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２７．さらに、前記個々の容器を、空の第一または第二凹部に向ける手段を備え る請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２８．前記本体が円筒形の形状で、前記第一および第二凹部が、前記本体の側面 において半径方向で対向し、前記第一および第二開口部が、前記円筒形本体の一 方端に配置される請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２９．前記瓶エスケープ装置が、 ａ）ｉ）第一開口部、前記容器を受け取るサイズの第一凹部、および前記第一 開口部と前記第一凹部とを相互接続する第一シュートと、 ii）第二開口部、前記容器を受け取るサイズの第二凹部、および前記第二開口 部と第二凹部とを相互接続する第二シュートとを有する本体と、 ｂ）前記本体上で、前記本体を１８０°のセグメントで回転させる駆動装置に 前記本体を接続する手段とを備え、 ｃ）前記第一凹部と前記第二凹部とが、前記本体内で、前記本体がその縦軸と 交差する線上に配置され、 ｄ）前記本体が前記１８０°のセグメントで回転中に、前記 第一または第二シュートのそれぞれを通過する前記錠剤を、前記第一または前記 第二凹部のいずれかにある容器に連続的に充填できるよう、前記第一および第二 開口部が、前記錠剤を受け取るようなサイズで、前記第一および第二シュートが それを受け取るよう構成される請求の範囲第１項に記載のシステム。 ３０．さらに、前記本体を前記１８０°のセグメントで回転させる装置を備える 請求の範囲第２９項に記載のシステム。 ３１．前記第一開口部が、前記本体の前記縦軸と整列し、前記第二開口部が、前 記第一開口部を囲んで、前記本体の外周部の回りに延びる請求の範囲第２９項に 記載のシステム。 ３２．前記本体が円筒形の形状で、前記第一および第二凹部が、前記本体の側面 において半径方向で対向し、前記第一および第二開口部が、前記円筒形本体の一 方端に配置される請求の範囲第２９項に記載のシステム。 ３３．前記空瓶１本が、瓶充填ステーションから瓶出口ステーションへ移動する 間に、連続的に充填され、充填後は、前記瓶が排出され、その後の充填のために 空瓶に置換される請求の範囲第１１項に記載の方法。 ３４．前記既定目標値が、錠剤の形状のテンプレートを構成す る請求の範囲第８項に記載のシステム。 ３５．前記検査ステップが、検査中の錠剤の形状の錠剤形状テンプレートを生成 するステップを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。