WO2021166446A1 - カプセルの外観検査装置 - Google Patents

Abstract

ボディ４１にキャップ４２が外嵌されたカプセル４０の外観を検査する装置であって、収容部３３に収容されたカプセル４０を搬送する搬送体と、搬送されたカプセル４０を収容部３３内で接触摩擦により回転させる接触体３４と、回転するカプセルを撮像する撮像装置１７と、撮像装置１７の撮像データに基づいてカプセルの良否を判定する判定装置とを備え、接触体３４は、収容部３３に隙間をあけて収容されたカプセル４０を、軸方向周りに回転させることにより、収容部３３内をボディ４１側に移動させ、判定装置は、収容部３３におけるカプセル４０の位置に基づきカプセル４０の向きを判別する。

Description

カプセルの外観検査装置

　本発明は、カプセルの外観検査装置に関し、より詳しくは、キャップおよびボディを備えるカプセルの外観検査装置に関する。

　キャップおよびボディを備えるハードカプセルの外観を検査する装置として、例えば特許文献１に開示された外観検査装置が知られている。図７に示すように、この外観検査装置５０は、投入ホッパー１１、供給ホッパー１２、供給ドラム１３、第１の方向規制ドラム１４、第２の方向規制ドラム１５、検査ドラム１６および撮像装置１７を備えている。

　投入ホッパー１１に投入されたカプセルは、供給ホッパー１２から供給ドラム１３に供給され、供給ドラム１３により直立状態で第１の方向規制ドラム１４に向けて搬送される。第１の方向規制ドラム１４および第２の方向規制ドラム１５は、搬送するカプセルに対して、キャップ側が一定の方向を向いた横転状態となるように方向規制を行った後、検査ドラム１６に供給する。

　検査ドラム１６は、固定された内筒体１６ａと、この内筒体１６ａの外側に回転可能に取り付けられて間欠駆動される外筒体１６ｂとを備えている。外筒体１６ｂは、貫通孔からなる複数のポケット１６ｃが形成されており、ポケット１６ｃに収容されたカプセルを内筒体１６ａの外周面により保持しながら、撮像装置１７の撮像位置まで搬送する。撮像位置における内筒体１６ａの内側には、内筒体１６ａから外部に露出してカプセルと接触する自転ローラ１６ｄが設けられており、カプセルが撮像位置に搬送されると外筒体１６ｂが一時停止して、自転ローラ１６ｄの回転によりカプセルが回転する。撮像装置１７は、ラインセンサカメラ１７ａおよび照明装置１７ｂを備えており、回転するカプセルの全周を照明装置１７ｂで照明しながらラインセンサカメラ１７ａにより撮像する。撮像された画像は、良否判定部（図示せず）で良否判定が行われ、この判定結果に基づいて分別装置（図示せす）により良品および不良品が分別回収される。

特開平１０－２８８５８３号

　上記従来の外観検査装置は、撮像装置１７により撮像されるカプセルの良否判定を正しく行うことができるように、カプセルの方向を揃える第１の方向規制ドラム１４および第２の方向規制ドラム１５が必要になるため、構成が煩雑になるだけでなく、部品交換や洗浄等のメンテナンス面でも改良の余地があった。

　そこで、本発明は、カプセルの外観検査を低コストで容易に行うことができるカプセルの外観検査装置の提供を目的とする。

　本発明の前記目的は、ボディにキャップが外嵌されたカプセルの外観を検査する装置であって、収容部に収容されたカプセルを搬送する搬送体と、搬送されたカプセルを前記収容部内で接触摩擦により回転させる接触体と、回転するカプセルを撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像データに基づいてカプセルの良否を判定する判定装置とを備え、前記接触体は、前記収容部に隙間をあけて収容されたカプセルを軸方向周りに回転させることにより、前記収容部内をボディ側に移動させ、前記判定装置は、前記収容部におけるカプセルの位置に基づきカプセルの向きを判別するカプセルの外観検査装置により達成される。

　このカプセルの外観検査装置において、前記判定装置は、前記撮像データに含まれるカプセルの軸方向の中心を、前記撮像装置の撮像エリアの中心と比較して、カプセルの向きを判別することができる。

　前記接触体は、ローラからなり、カプセルと接触する外周面が平坦に形成されていることが好ましい。

　本発明のカプセルの外観検査装置によれば、カプセルの外観検査を低コストで容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るカプセルの外観検査装置の概略構成図である。 図１に示す装置の要部側面図である。 図１に示す装置の要部拡大図である。 図３の要部を模式的に示す図である。 図１に示す装置によるカプセルの外観検査方法を説明するための図である。 撮像データの一例を示す図である。 従来のカプセルの外観検査装置の概略構成図である。

　以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカプセルの外観検査装置（以下、単に「外観検査装置」という）の概略構成図である。図１に示す外観検査装置１は、図７に示す従来の外観検査装置５０が備える第１の方向規制ドラム１４および第２の方向規制ドラム１５に代えて、受渡しドラム２１を備えるものであり、更に、図７に示す検査ドラム１６に代えて、新たな検査ドラム３０を備えるものである。外観検査装置１のその他の構成については、従来の外観検査装置５０と同様であるため、図１に示す外観検査装置１において、従来の外観検査装置５０と同様の構成部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略し、従来の外観検査装置５０との相違点を中心に説明する。本実施形態の外観検査装置１は、従来の外観検査装置５０と同様に、ボディにキャップを外嵌して粉状や液状の薬剤、食品等を収容することができるハードカプセルの検査に好適に使用することができる。

　図２に示すように、受渡しドラム２１は、複数の収容ポケット２１ａが外周面の軸方向および周方向に整列するように形成されている。各収容ポケット２１ａは、収容されるカプセルの軸方向（ボディおよびキャップの嵌合方向）が、受渡しドラム２１の回転軸方向に沿うように、横長に形成されている。供給ドラム１３から供給されるカプセルは、図１の矢示方向に回転する受渡しドラム２１の収容ポケットに横倒しの状態で引き渡されて、検査ドラム３０に供給される。なお、供給ドラム１３から受渡しドラム２１を介して検査ドラム３０に供給される過程で、ドラム間のカプセルの引き渡しがスムーズに行われるように、カプセルの供給側から圧縮空気を供給すると共に、カプセルの被供給側において真空吸引を行ってもよい。

　受渡しドラム２１は、従来の第１の方向規制ドラム１４および第２の方向規制ドラム１５のようにカプセルの方向を揃える必要がないことから、単に収容ポケット２１ａを備える構成でよい。したがって、従来の外観検査装置５０において、第１の方向規制ドラム１４および第２の方向規制ドラム１５を、受渡しドラム２１に置き換えることで、構成を簡素化して製造コストを低減することができ、メンテナンスも容易になる。

　検査ドラム３０へのカプセルの供給は、カプセルを横倒しの状態で供給可能な供給装置を使用することで、この供給装置から検査ドラム３０にカプセルを直接供給するように構成してもよい。

　図３は、図１に示す検査ドラム３０の拡大図である。図３に示すように、検査ドラム３０は、固定された円筒状の内筒体３１と、内筒体３１の外周に沿って回転駆動される円筒状の搬送体３２とを備えている。搬送体３２は、受渡しドラム２１の収容ポケット２１ａ（図２参照）に対応して複数形成された貫通孔からなる収容部３３を備えている。収容部３３は、受渡しドラム２１の収容ポケット２１ａと同様に、収容されるカプセル４０の軸方向が、搬送体３２の回転軸方向に沿うように、横長の矩形状に形成されている。搬送体３２は、受渡しドラム２１からガイド板２２に沿って横倒しの状態で搬送されるカプセル４０を、そのままの姿勢で収容部３３に収容し、内筒体３１の外周面に沿って撮像位置Ｐまで搬送する。収容部３３の大きさは、カプセル４０が内部で回転できるように、収容部３３の内壁とカプセル４０の外表面との間に隙間が生じる大きさであることが好ましく、特にカプセル４０の軸方向については、後述するカプセル４０の移動を判別できる程度の隙間を確保することが好ましい。収容部３３の形状は特に限定されず、矩形状以外に、例えば、長楕円形状等であってもよい。

　検査ドラム３０は、撮像位置Ｐに搬送されたカプセル４０を接触摩擦により回転させる接触体３４を更に備えている。接触体３４は、搬送体３２とは独立して回転駆動されるローラからなり、平坦に形成された外周面が、内筒体３１に形成された窓部を介して外部に露出するように配置されている。

　図１に示す撮像装置１７が備えるラインセンサカメラ１７ａは、図３に示す撮像装置Ｐに搬送されたカプセル４０を撮像して、撮像データを判定装置２０に出力する。判定装置２０は、撮像データに基づいてカプセル４０の良否を判定し、判定結果に応じて噴射ノズル（図示せず）からの圧縮空気の噴射を制御することにより、カプセル４０を良品回収シュート３５と不良品回収缶３６とに振り分けることができる。

　図４に模式図で示すように、収容部３３に収容されたカプセル４０は、搬送体３２の間欠駆動により、撮像位置Ｐまで搬送されて一時停止する。そして、内筒体３１の窓部３１ａを介して露出する接触体３４が矢示方向に回転することにより、接触体３４とカプセル４０の下部との間で接触摩擦が生じて、カプセル４０が矢示の軸方向回りに回転する。ラインセンサカメラ１７ａは、回転するカプセル４０を撮像することによりカプセル４０の全周を撮像する。撮像が終了すると、搬送体３２の駆動が再開されて、次のカプセル４０が撮像位置Ｐに搬送される。こうして、順次搬送されるカプセル４０の撮像データを個別に取得することができる。

　本実施形態においては、カプセル４０が収容部３３に供給される前に方向規制が行われていないため、収容部３３に収容されたカプセル４０の向きはランダムである。例えば、図５（ａ）に示すように、ボディ４１が左側となりキャップ４２が右側となるようにカプセル４０が収容部３３に収容された状態で、接触体３４が矢示Ａ方向に回転すると、ボディ４１およびキャップ４２が接触体３４に接触して、カプセル４０が、矢示Ｂで示すように軸方向周り（ボディ４１およびキャップ４２の嵌合方向周り）に回転する。ボディ４１の外径はキャップ４２の外径よりも小さいため、回転するカプセル４０は、図５（ｂ）の矢印で示すように収容部３３内で左側（ボディ４１側）に移動する。

　一方、図５（ｃ）に示すように、ボディ４１が右側となりキャップ４２が左側となるようにカプセル４０が収容部３３に収容された状態で、接触体３４が矢示Ａ方向に回転すると、カプセル４０の矢示Ｂで示す回転により、カプセル４０は、図５（ｄ）の矢印で示すように収容部３３内で右側（ボディ４１側）に移動する。

　このように、ボディ４１およびキャップ４２の外径の違いにより、回転するカプセル４０は常にボディ４１側に移動することから、移動後のカプセル４０の全周を撮像することで、収容部３３内におけるカプセル４０の位置に基づき、カプセル４０の向きを正しく判別することができる。ボディ４１およびキャップ４２が接触体３４と接触する部分の断面形状は、円形状であることが好ましいが、楕円状や多角形状等であってもよい。接触体３４がカプセル４０と接触する外周面は、カプセル４０の向きに拘らずボディ４１およびキャップ４２の双方と確実に接触できるように、平坦に形成されていることが好ましい。カプセル４０と接触体３４との接触を確実にするため、内筒体３１の内部を真空吸引して、カプセル４０を接触体３４側に吸引することが好ましい。

　図６は、カプセル４０の全周を撮像した撮像データの一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、ボディ４１が左側となりキャップ４２が右側となるようにカプセル４０が収容部３３（図５（ａ）参照）に収容されている場合には、カプセル４０が左側に移動することにより、撮像エリアの中心を通る中心線Ｃ１（一点鎖線）に対して、カプセル４０の軸方向（図の左右方向）の中心を通る中心線Ｃ２（破線）が左側となる。一方、図６（ｂ）に示すように、ボディ４１が右側となりキャップ４２が左側となるようにカプセル４０が収容部３３（図５（ｃ）参照）に収容されている場合には、カプセル４０が右側に移動することにより、撮像エリアの中心を通る中心線Ｃ１（一点鎖線）に対して、カプセル４０の軸方向（図の左右方向）の中心を通る中心線Ｃ２（破線）が右側となる。撮像エリアの中心は常に一定であり、カプセル４０の軸方向の中心は、画像データに含まれるカプセル４０の画像を抽出することで演算可能であるから、それぞれの中心の位置を比較することで、収容部３３におけるカプセルの位置を正確に把握することができ、これによってカプセル４０の向きを確実に判別することができる。

　カプセル４０の向きを判別する方法は、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、カプセル４０の軸方向の中心を演算する代わりに、ボディ４１とキャップ４２との境界線を、撮像エリアの中心線と比較してもよい。また、撮像データにおいてカプセル４０の左右両側に生じるマージン部分Ｍ１，Ｍ２の大きさを比較することにより、カプセル４０の向きを判別することも可能である。あるいは、収容部３３の両端部にセンサを設置し、収容部３３内のカプセル４０の位置をこれらのセンサにより検出することで、カプセル４０の移動方向を判別することもできる。これらの方法によれば、ボディ４１およびキャップ４２の色が互いに同一または類似である場合、あるいは、ボディ４１およびキャップ４２に印刷が無い場合や印刷内容が同一または類似である場合等においても、カプセル４０の向きを正確に判別することができる。

　判定装置２０は、判別したカプセルの向きに基づいて、画像データに含まれるカプセルの良否を判定する。例えば、ボディ４１が左側となるカプセル４０の向きで検査条件を設定した場合、実際のカプセル４０の向きが検査条件の想定する向きと同じ場合には、そのまま検査を行うことができる一方、実際のカプセル４０の向きが検査条件の想定する向きと反対である場合には、撮像データを左右反転させた後に検査を行う。これにより、カプセル４０の向きに拘らず、同じ検査条件で検査を行うことができる。

　本実施形態においては、搬送体３２によるカプセル４０の搬送方式を回転搬送式としているが、直線搬送式等であってもよい。また、本実施形態の接触体３４は、回転によりカプセル４０を回転させるローラとしているが、カプセル４０に接触摩擦を生じさせるベルトや板材等の直線運動や揺動運動等により、カプセル４０を回転させる構成であってもよい。

　１　カプセルの外観検査装置
１７　撮像装置
２０　判定装置
３０　検査ドラム
３２　搬送体
３３　収容部
３４　接触体
４０　カプセル
４１　ボディ
４２　キャップ

Claims (3)

1. 　ボディにキャップが外嵌されたカプセルの外観を検査する装置であって、
   　収容部に収容されたカプセルを搬送する搬送体と、
   　搬送されたカプセルを前記収容部内で接触摩擦により回転させる接触体と、
   　回転するカプセルを撮像する撮像装置と、
   　前記撮像装置の撮像データに基づいてカプセルの良否を判定する判定装置とを備え、
   　前記接触体は、前記収容部に隙間をあけて収容されたカプセルを軸方向周りに回転させることにより、前記収容部内をボディ側に移動させ、
   　前記判定装置は、前記収容部におけるカプセルの位置に基づきカプセルの向きを判別するカプセルの外観検査装置。
2. 　前記判定装置は、前記撮像データに含まれるカプセルの軸方向の中心を、前記撮像装置の撮像エリアの中心と比較して、カプセルの向きを判別する請求項１に記載のカプセルの外観検査装置。
3. 　前記接触体は、ローラからなり、カプセルと接触する外周面が平坦に形成されている請求項１または２に記載のカプセルの外観検査装置。

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