異物検査装置
【課題】容器の外側表面に付着した異物と、容器に封入された固形物の商品に混入した異物と、を好適に識別できる異物検査装置を提供することを課題とする。
【解決手段】容器２を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座３ａと、台座３ａに載置された容器２を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置５２と、台座３ａに載置されて台座３ａとともに回転する容器２の外側表面をクリーニングする回転ブラシ５４と、画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置５３と、を備える異物検査装置とする。そして、制御装置５３は、台座３ａを２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの検査画像データを作成し、少なくとも２つの検査画像データで位置が同じ特異部を抽出したときに、容器２に異物が混入したと判定することを特徴とする。
【解決手段】容器２を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座３ａと、台座３ａに載置された容器２を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置５２と、台座３ａに載置されて台座３ａとともに回転する容器２の外側表面をクリーニングする回転ブラシ５４と、画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置５３と、を備える異物検査装置とする。そして、制御装置５３は、台座３ａを２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの検査画像データを作成し、少なくとも２つの検査画像データで位置が同じ特異部を抽出したときに、容器２に異物が混入したと判定することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に封入された、凍結乾燥剤などの固形物に混入した異物の有無を検査する異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薬剤等の製品形態として、容器等に入れられた溶液中の薬剤成分を凍結乾燥法等で乾燥抽出した凍結乾燥剤（凍乾剤）がある。
このような凍乾剤には製造過程で異物が混入する場合があるため、製品として出荷する前に容器に封入された状態で異物の有無を検査する異物検査が必要となる。
例えば、凍乾剤が封入された容器の外側から検査画像を撮像し、検査画像において周囲の領域と輝度が異なる点が集合した特異部（例えば、凍乾剤が高輝度（白色）の点が集合した領域として示される場合に、低輝度（黒色）の点が集合した部分）を異物と判定する異物検査の方法がある。
【０００３】
しかしながら、容器を外側から撮像した検査画像を使用する異物検査では、容器の外側表面に付着した埃などの異物が、凍乾剤に混入している異物と判定される場合があるため、容器の外側表面に付着した異物と、凍乾剤に混入している異物と、を識別する技術が要求される。
【０００４】
容器に液体が充填される製品の場合には、例えば、特許文献１に開示されるように、容器が静止して容器に充填された液体のみが容器内で慣性で回転している状態を作り出し、容器の外から複数の検査画像を撮像することによって、液体の回転によって移動する異物を抽出できる。容器に付着している異物は容器とともに静止しているため、液体に混入して液体の回転によって移動する異物を、容器の外側表面に付着している異物と識別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０７００１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、凍乾剤は固形物であり、容器が静止して凍乾剤のみ慣性で回転している状態を作り出すことができないため、特許文献１に開示される技術を適用できない。
そこで本発明は、容器の外側表面に付着した異物と、容器に封入された固形物の商品に混入した異物と、を好適に識別できる異物検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置とする。そして、前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、容器の外側表面に付着した異物と、容器に封入された固形物の商品に混入した異物と、を好適に識別できる異物検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は異物検査装置の構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図２】（ａ）は回転ブラシが備わった状態を示す正面図、（ｂ）は台座と回転ブラシの回転方向を示す平面図である。
【図３】ライン画像データを配列して作成された検査画像データを模式的に示す図である。
【図４】（ａ）はクリーニング装置としての固定ブラシを示す図、（ｂ）はクリーニング装置としてのファン装置を示す図、（ｃ）はクリーニング装置としてのエアブロー装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係る異物検査装置１は、凍結乾燥剤（以下、凍乾剤と称する）２０などの固形物からなる商品を透明または半透明の容器２に封入して製品化する生産ライン（図示せず）に組み込まれている。
凍乾剤２０は、溶液に溶け込んだ薬剤などの成分を凍結乾燥法等で乾燥抽出して固形物としたものであり、キャップで密封された容器２に封入された状態で製品化される。なお、容器２はガラスやアクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を素材とする透明または半透明な容器であることが好ましい。
【００１１】
図示しない生産装置で凍乾剤２０が封入された容器２には異物が混入している場合があるため、異物の混入の有無を検査する異物検査が必要になる。したがって、凍乾剤２０が封入された容器２は搬送ライン１０によって異物検査装置１まで搬送されて異物検査される。容器２は、異物検査装置１内では正立した状態で搬送装置３によって移動する。
【００１２】
搬送装置３は、容器２が正立した状態で載置される台座３ａが、環状に回転駆動（公転）する検査ロータ３ｂに固定されてなる。検査ロータ３ｂには周方向に複数の台座３ａが等間隔に備わり、これらの台座３ａは検査ロータ３ｂの一定速度での回転駆動（例えば、反時計方向への回転駆動）とともに移動するように構成される。
また台座３ａは、後記するように水平面内で中心軸周りに回転（自転）可能に構成されている。
なお、本実施形態においては、容器２の底部が台座３ａに面するように載置されて起立した状態を容器２が正立した状態とする。そして、上下方向は、正立した容器２の底部の側を下方とする。
【００１３】
異物検査装置１の入口部１ａには、生産ラインで凍乾剤２０が封入された容器２を搬送する搬送ライン１０に接続されて、容器２を異物検査装置１に搬入する小径の搬入ロータ１ｃが備わっている。容器２は搬送ライン１０によって異物検査装置１の入口部１ａまで搬送されると、回転駆動する搬入ロータ１ｃによって連続的に検査ロータ３ｂの台座３ａに載置されるように構成される。
【００１４】
さらに異物検査装置１の出口部１ｂには、搬送ライン１０に接続されて異物検査が終了した容器２を異物検査装置１から搬出する小径の搬出ロータ１ｄが備わっている。そして、入口部１ａから異物検査装置１に搬入された容器２は、検査ロータ３ｂの回転にともなって移動する間に異物検査され、回転駆動する搬出ロータ１ｄによって異物検査装置１から搬出されて搬送ライン１０によって次の生産工程まで搬送される。
そして、異物検査装置１の入口部１ａから出口部１ｂまでの間には、照明装置５１と撮像装置５２と制御装置５３を含んで構成される検査部５０が備わっている。また、符号５４は後記する回転ブラシである。
【００１５】
台座３ａは略円盤形を呈して中心軸の軸線を上下方向として配設され、図１の（ｂ）に示すように、検査ロータ３ｂに固定されて台座３ａの下方に配置されるモータ３ｃなどの回転駆動手段によって、水平面内で中心軸周りに回転（自転）可能に構成される。
なお、モータ３ｃへの電源は、例えば図示しないスリップリングを介して、異物検査装置１に備わる電源装置（図示せず）から供給される構成とすればよい。
【００１６】
また、検査ロータ３ｂには台座３ａの上方に延出するようにアーム部３ｄが形成され、アーム部３ｄには、台座３ａに載置された容器２を当該台座３ａに押さえつけて容器２をホールド（保持）する容器保持装置４が備わっている。容器保持装置４は、台座３ａの上方で上下動自在にアーム部３ｄに支持される保持杆４ａの下方（台座３ａの側）に、容器２を押さえつけるための保持キャップ４ｂが保持部として取り付けられて形成される。
また、保持杆４ａは軸線を中心として回転自在にアーム部３ｄに支持されることが好ましい。この構成によると、台座３ａに載置された容器２が台座３ａの自転とともに自転するときに、容器２を押さえつけている容器保持装置４も回転し、台座３ａおよび容器２の自転が妨げられない。また、容器保持装置４によって、台座３ａの自転による容器２の転倒が防止される。
保持キャップ４ｂは、例えば、下方が水平方向に広がる平板状に形成され、保持杆４ａが下方に移動したときに容器２を台座３ａとの間に挟み込んで容器２を押さえつけるように構成される。
【００１７】
例えば、搬入ロータ１ｃによって容器２が台座３ａに載置されたときに容器保持装置４が容器２に向かって下方に移動する構成とすれば、凍乾剤２０が封入された容器２を容器保持装置４の保持キャップ４ｂでホールドすることができる。また、容器保持装置４が適切な重量を有する場合、容器保持装置４は自重で容器２を台座３ａに押さえつけることができる。
または、容器保持装置４を下方に付勢する付勢手段（図示せず）が備わる構成であってもよい。この構成の場合、付勢手段が発生する付勢力によって容器保持装置４が容器２を台座３ａに押さえつける。
【００１８】
本実施形態に係る異物検査装置１は、凍乾剤２０が封入された容器２の内部に混入して、凍乾剤２０と容器２の内側表面の間に存在している異物の有無を検査する検査装置であり、図１の（ａ）に示すように、容器２を外側から周囲に沿って撮像する撮像装置５２と、容器２を外側から照明する照明装置５１と、制御装置５３と、を含んで構成される検査部５０を有する。
【００１９】
撮像装置５２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を受光素子として備え、容器２を上下方向にスキャンしてライン状に撮像可能なラインセンサであればよい。
ラインセンサからなる撮像装置５２は、台座３ａの回転（自転）にともなって１回転する容器２を所定の時間間隔（例えば、１００μｓｅｃ）で撮像し、容器２の１回転について複数のライン状の画像データ（ライン画像データ）を取得できる。
【００２０】
さらに、撮像装置５２が取得した複数のライン画像データが制御装置５３に入力される構成とすれば、制御装置５３は、入力された複数のライン画像データを時系列に沿って配列することによって、容器２を周囲に沿って一周に亘って撮像した検査画像データ（二次元画像データ）を作成できる。そして制御装置５３は、作成した検査画像データを利用して異物の有無を判定するように構成される。
【００２１】
例えば、凍乾剤２０が白色の場合には照明装置５１で白色光を容器２に照射すると凍乾剤２０によって白色光が反射される。したがって、撮像装置５２は凍乾剤２０からの反射光を撮像することになり、撮像装置５２が取得するライン画像データは白色の画像データ（高輝度の画像データ）となる。
このとき、凍乾剤２０に混入した異物が容器２の内側表面に面して表面の近傍に存在していると、凍乾剤２０からの白色（高輝度）の反射光が異物によって遮断され、撮像装置５２が容器２を撮像して取得されるライン画像データに低輝度の部分が生じる。
【００２２】
このようなライン画像データが時系列に沿って配列されて作成される検査画像データには、凍乾剤２０を示す白色（高輝度）の領域の中に、低輝度の部分が集合した黒色部が特異部として存在することになる。つまり、検査画像データにおいて、輝度が周囲と異なる特異部が存在する。
そして、制御装置５３は、撮像装置５２から入力されるライン画像データに基づいて作成する検査画像データから、凍乾剤２０による反射光が異物で遮断されることによって輝度が周囲より低く形成される黒色部を特異部として抽出したときに、容器２に異物が混入していると判定するように構成される。
【００２３】
さらに、本実施形態に係る異物検査装置１の検査部５０には、回転している容器２の外側表面をクリーニングするクリーニング装置として回転ブラシ５４が備わっている。
図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、回転ブラシ５４は、台座３ａの回転軸と略平行な軸線を中心軸とする円柱形の軸部に、径方向に広がるように刷毛が植設されて形成される。
回転ブラシ５４の軸部は、台座３ａの回転軸と略平行な中心線を中心に、モータ５４ａ等の回転駆動装置によって回転（自転）するように構成され、検査部５０（図１の（ａ）参照）に搬送された容器２の外側表面に刷毛が接するように配置される。また、回転ブラシ５４の軸部は容器２の高さとほぼ等しい長さ（上下方向）であることが好ましく、この構成によって、回転ブラシ５４および容器２が回転したときに回転ブラシ５４の刷毛が容器２の外側表面に摺接して容器２の外側に付着する異物を払いのける。なお、図２の（ｂ）では容器保持装置４を省略している。
【００２４】
回転ブラシ５４の回転方向は限定するものではないが、図２の（ｂ）に示すように、台座３ａの回転方向と同じ回転方向とすれば、容器２と回転ブラシ５４の摺接部において、容器２から見た回転ブラシ５４の相対速度を高めることができ、回転ブラシ５４によるクリーニング効果を高めることができる。
なお、回転ブラシ５４は容器２の外側表面に付着する異物を除去する機能を有していてもよいが、異物が付着する位置を移動させる程度の機能を有するものであってもよい。
また回転ブラシ５４は、刷毛の替わりに例えばゴムやスポンジからなるブレードが取り付けられている構成であってもよい。
【００２５】
また、撮像装置５２は回転ブラシ５４の影響を受けずに容器２を撮像可能な位置に配置され、照明装置５１は回転ブラシ５４による陰影が生じないように容器２に光を照射可能に配置される。
【００２６】
このように、本実施形態に係る異物検査装置１には、容器２の外側表面をクリーニングするクリーニング装置（回転ブラシ５４）と、照明装置５１、撮像装置５２、制御装置５３を含んで構成される検査部５０が備わっている。
そして、制御装置５３は、検査部５０で容器２の異物検査をする場合、容器２を２回転（自転）させて１回転ごとに１つの検査画像データを作成し、合計で２つの（２周分の）検査画像データを作成する。
【００２７】
さらに制御装置５３は作成した２つの検査画像データで同じ位置に存在する黒色部（特異部）のみを凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定する。つまり、本実施形態に係る制御装置５３は、作成した２つの検査画像データで同じ位置に黒色部（特異部）を抽出した場合に、当該検査データの被写体となった容器２（図１の（ａ）参照）に異物が混入していると判定する。
そして制御装置５３は、２つの検査画像データで異なる位置に存在する黒色部は、容器２が自転する間に回転ブラシ５４によって位置が移動させられたものとし、容器２の外側表面に付着した異物と判定する。そして、このような異物は凍乾剤２０に混入した異物と判定しない。
また、制御装置５３は、２つの検査画像データのうちの１方にのみ存在する黒色部は、容器２の外側表面に付着した異物と判定する。
つまり、１回転目の検査画像データのみに存在する黒色部は、容器２が回転する間に回転ブラシ５４によって除去された異物とし、２回転目の検査画像データのみに存在する黒色部は、容器２が回転する間に外側表面に付着した異物とする。
このような構成によって、制御装置５３は、凍乾剤２０に混入した異物と、容器２の表面に付着した異物と、を好適に識別できる。
【００２８】
なお、制御装置５３が検査部５０で容器２を回転させる回転回数は２回転に限定されるものではなく３回転以上であってもよい。この場合、制御装置５３は容器２の回転回数と等しい数の１回転ごとの検査画像データを作成し、全ての検査画像データで同じ位置に存在する黒色部（特異部）を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とすればよい。または、１回転目で得られた検査画像データと、最後の回転で得られた検査画像データと、で同じ位置に存在する黒色部を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成としてもよい。つまり、少なくとも２つの検査画像データで同じ位置に存在する黒色部を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とすればよい。
【００２９】
以上のように構成される異物検査装置１（図１の（ａ）参照）は、例えば、台座３ａ（図１の（ａ）参照）に載置された容器２（図１の（ａ）参照）を、検査部５０（図１の（ａ）参照）に備わる図示しない容器検知センサが検出したとき、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は検査ロータ３ｂ（図１の（ａ）参照）を停止する。そして、照明装置５１（図１の（ａ）参照）に制御信号を送信して発光させるとともに台座３ａを回転（自転）させる。また、モータ５４ａ（図２の（ａ）参照）に制御信号を送信して回転ブラシ５４（図２の（ａ）参照）を回転させる。制御装置５３は、同時に撮像装置５２（図１の（ａ）参照）に制御信号を送信して、所定の間隔で容器２を上下方向にスキャンしたライン画像データを取得させるとともに取得したライン画像データを制御装置５３に送信させる。例えば、撮像装置５２が１００μｓｅｃの間隔で撮像する場合、台座３ａの回転速度が６０ｒｐｍであれば、容器２が１回転する時間（１秒間）に、制御装置５３には１００００個のライン画像データが送信される。
【００３０】
この場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、１００００個のライン画像データが撮像装置５２（図１の（ａ）参照）から送信された時点で容器２が１回転したと判定する。そして、制御装置５３は、容器２（図１の（ａ）参照）が２回転したとき、台座３ａ（図１の（ａ）参照）の回転と撮像装置５２での撮像を停止する。また、照明装置５１（図１の（ａ）参照）の発光を停止する。
なお、撮像装置５２が容器２を撮像（スキャン）する時間間隔の値（１００μｓｅｃ）、および台座３ａの回転速度の値（６０ｒｐｍ）は一例に過ぎずこれらの値に限定するものではない。
【００３１】
制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、台座３ａ（図１の（ａ）参照）が２回転した後、１回転目と２回転目で撮像装置５２（図１の（ａ）参照）から送信された、それぞれ複数（例えば、１００００個）のライン画像データを１回転ごとに時系列に沿って配列し、１回転目の検査画像データと２回転目の検査画像データを作成する。
さらに、制御装置５３は作成した２つの検査画像データから、予め設定される基準値より低い輝度の点が集合した部分（黒色部）を特異部として抽出する。
【００３２】
例えば、図３に示すように、容器２の１回転目で取得されたライン画像データから二次元画像データである検査画像データＰｉｃ１が作成され、２回転目で取得されたライン画像データから二次元画像データである検査画像データＰｉｃ２が作成された場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、予め設定される基準値より低い輝度の点が集合した部分（黒色部Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２）を特異部として抽出する。
さらに、制御装置５３は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２の位置を比較する。
なお、図３に示す検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２では、１つの縦ラインが、上下方向にスキャンされた１つのライン画像データを模式的に示している。また、ライン画像データが配列される方向（図の左右方向）は容器２（図１の（ａ）参照）の周方向を示す。
また、淡色の部分が凍乾剤２０を模式的に示し、濃色の部分が凍乾剤２０の存在しない容器２を模式的に示している。
【００３３】
例えば、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２を比較し、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしている黒色部Ｂｌｋ２は容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物とする。一方、制御装置５３は、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしていない黒色部Ｂｌｋ１を凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定する。そして、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の被写体となった容器２に封入される凍乾剤２０に異物が混入していると判定する。
【００３４】
制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２から黒色部を抽出しない場合、および、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしている黒色部Ｂｌｋ２だけを抽出した場合、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に異物が混入していないと判定する。
【００３５】
なお、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２で上下方向の位置が等しい黒色部（例えば、黒色部Ｂｌｋ１）を、周方向の位置の違いを判定することなく、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定し、上下方向の位置が異なる黒色部（例えば、黒色部Ｂｌｋ２）を、周方向の位置の違いを判定することなく、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物と判定する構成であってもよい。
例えば、１回転目の検査画像データＰｉｃ１における最初（１ライン目）のライン画像データに対する容器２の位置と、２回転目の検査画像データＰｉｃ２における最初（１ライン目）のライン画像データに対する容器２の位置と、にズレが生じると、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の撮像位置には、容器２の周方向にズレが生じることになる。
【００３６】
２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の撮像位置に周方向のズレが生じると、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部の位置には撮像位置のズレによるズレが生じるため、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部の位置の違いを正確に判定できなくなる。
容器２（図１の（ａ）参照）は上下方向に静止した状態であり、撮像装置５２が取得するライン画像データに、１回転目と２回転目とで上下方向の位置ズレは発生しない。したがって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）が、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における上下方向の違いのみを黒色部の位置の違いと判定することによって、撮像位置のズレによる黒色部の位置ズレの影響を排して黒色部の位置の違いを判定することができ、制御装置５３による判定精度を向上できる。
【００３７】
制御装置５３が、異物が混入していると判定した凍乾剤２０が封入される容器２は、異物検査装置１に備わる図示しない排斥ラインから排斥される構成が好ましい。そして、異物が混入していないと判定された凍乾剤２０を封入した容器２のみが、その後の生産工程を経て製品として出荷される構成が好適である。
【００３８】
このように、本実施形態に係る異物検査装置１（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面をクリーニングするための回転ブラシ５４（図２の（ａ）参照）を含む検査部５０（図１の（ａ）参照）を備える構成とした。
さらに、検査部５０における容器２の異物検査において、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）が封入された容器２を２回転させて２つの検査画像データ（二次元画像データ）を取得して、２つの検査画像データから抽出される黒色部の位置を比較し、１回転目の検査画像データＰｉｃ１（図３参照）に対して２回転目の検査画像データＰｉｃ２（図３参照）で位置ずれしていない黒色部Ｂｌｋ１（図３参照）のみを凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とした。
【００３９】
この構成によって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物と、容器２に封入された凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と、を好適に識別することができる。したがって、外側表面のみに異物が付着した容器２が不良品と判定されることが抑制され、容器２に凍乾剤２０を封入した製品の生産歩留まりの低下が抑制される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、容器２（図２の（ａ）参照）の外側表面をクリーニングするクリーニング装置として、検査部５０（図１の（ａ）参照）に、図２の（ａ）に示す回転ブラシ５４を備える構成としたが、この構成に限定されるものではない。
例えば、容器２の外側表面において刷毛が上方向や下方向に摺動するように回転する回転ブラシ（図示せず）であってもよい。
【００４１】
また、検査部５０（図１の（ａ）参照）ではラインセンサからなる撮像装置５１（図１の（ａ）参照）で容器２を撮像するために、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は容器２を回転（自転）させる。したがって、モータ５４ａ（図２の（ａ）参照）で回転する回転ブラシ５４に替えて、図４の（ａ）に示すような固定ブラシ５５がクリーニング装置として備わる検査部５０であってもよい。
図４の（ａ）に示すように、固定ブラシ５５は、容器２の上下方向に延びる基部に、容器２に向かうように延びる刷毛が植設される構成であることが好ましく、検査部５０に搬送された容器２の外側表面に刷毛が接するように配設されることが好ましい。この構成によると、容器２が回転（自転）するときに固定ブラシ５５の刷毛が容器２の外側表面に摺接して容器２の外側表面をクリーニングできる。
または、刷毛の替わりに、例えばゴムやスポンジからなるブレードが取り付けられる構成であってもよい。
【００４２】
また、図４の（ｂ）に示すように、モータ等で駆動するファンが備わるファン装置５６が容器２の外側表面に空気を吹きつけるように構成されるクリーニング装置が備わる検査部５０（図１の（ａ）参照）であってもよい。
この構成によると、容器２の外側表面に付着した異物は、ファン装置５６によって吹き付けられる空気で除去または移動させられる。
また、図４の（ｃ）に示すように、コンプレッサ５７ａ等で圧縮された圧縮空気をノズル５７ｂから容器２の外側表面に吹きつけるエアブロー装置５７をクリーニング装置として備える検査部５０であってもよい。
この構成によると、容器２の外側表面に付着した異物は、エアブロー装置５７によって吹き付けられる圧縮空気で除去または移動させられる。
その他、容器２の外側表面に付着する異物を除去または移動できる構成のクリーニング装置であれば、その形態は限定されない。
【００４３】
また、本実施形態においては、ラインセンサからなる撮像装置５２（図１の（ａ）参照）が取得したライン画像データの数によって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）が台座３ａ（図１の（ａ）参照）の１回転を判定する構成とした。しかしながら、この構成に限定されるものではない。
例えば、ロータリエンコーダなどのセンサを使用して台座３ａの１回転を判定する構成としてもよい。または、台座３ａを回転駆動するモータ３ｃ（図１の（ｂ）参照）をステッピングモータとし、モータ３ｃに送信するパルスの数によって台座３ａの１回転を判定する構成としてもよい。
この他、台座３ａの１回転を判定する方法は限定されるものではない。
【００４４】
また、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）は、ライン画像データを取得するラインセンサに限定されず、受光素子としてＣＣＤを利用したエリアセンサを備えて二次元画像データを取得可能な構成であってもよい。
この場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）が１回転する間に複数枚の二次元画像データを取得するように撮像装置５２に制御信号を送信する。
制御装置５３は、撮像装置５２が取得した二次元画像データを検査画像データとし、容器２が２回転するときに、１回転ごとに取得される複数の検査画像データにおける黒色部の位置を比較して、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物を判定する構成とすれば、撮像装置５２がラインセンサの場合と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）および照明装置５１（図１の（ａ）参照）が検査ロータ３ｂ（図１の（ａ）参照）の回転駆動（公転）に沿って移動可能に構成され、検査ロータ３ｂとともに移動する容器２（図１の（ａ）参照）に位置を同期して撮像装置５２が追従可能な構成としてもよい。
さらに、検査ロータ３ｂの回転駆動とともに台座３ａ（図１の（ａ）参照）が回転（自転）する構成とすれば、撮像装置５２は容器２を同期追従しながらライン画像データを取得できる。したがって、検査ロータ３ｂの回転駆動（公転）を停止することなく撮像装置５２によって容器２のライン画像データを取得できる。
さらに、撮像装置５２が所定数のライン画像データを取得した後、所定の位置まで戻って次の容器２を追従しながらライン画像データを取得する構成とすれば、複数の容器２のライン画像データを連続して取得できる。このように、撮像装置５２が検査ロータ３ｂの回転駆動に沿って移動し、同期追従と戻りを繰り返す動作を可能な構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 異物検査装置
２ 容器
３ 搬送装置
３ａ 台座
３ｂ 検査ロータ
２０ 凍乾剤
５０ 検査部
５１ 照明装置
５２ 撮像装置
５３ 制御装置
５４ 回転ブラシ（クリーニング装置）
Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２ 黒色部（特異部）
Ｐｉｃ１、Ｐｉｃ２ 検査画像データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に封入された、凍結乾燥剤などの固形物に混入した異物の有無を検査する異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薬剤等の製品形態として、容器等に入れられた溶液中の薬剤成分を凍結乾燥法等で乾燥抽出した凍結乾燥剤（凍乾剤）がある。
このような凍乾剤には製造過程で異物が混入する場合があるため、製品として出荷する前に容器に封入された状態で異物の有無を検査する異物検査が必要となる。
例えば、凍乾剤が封入された容器の外側から検査画像を撮像し、検査画像において周囲の領域と輝度が異なる点が集合した特異部（例えば、凍乾剤が高輝度（白色）の点が集合した領域として示される場合に、低輝度（黒色）の点が集合した部分）を異物と判定する異物検査の方法がある。
【０００３】
しかしながら、容器を外側から撮像した検査画像を使用する異物検査では、容器の外側表面に付着した埃などの異物が、凍乾剤に混入している異物と判定される場合があるため、容器の外側表面に付着した異物と、凍乾剤に混入している異物と、を識別する技術が要求される。
【０００４】
容器に液体が充填される製品の場合には、例えば、特許文献１に開示されるように、容器が静止して容器に充填された液体のみが容器内で慣性で回転している状態を作り出し、容器の外から複数の検査画像を撮像することによって、液体の回転によって移動する異物を抽出できる。容器に付着している異物は容器とともに静止しているため、液体に混入して液体の回転によって移動する異物を、容器の外側表面に付着している異物と識別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０７００１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、凍乾剤は固形物であり、容器が静止して凍乾剤のみ慣性で回転している状態を作り出すことができないため、特許文献１に開示される技術を適用できない。
そこで本発明は、容器の外側表面に付着した異物と、容器に封入された固形物の商品に混入した異物と、を好適に識別できる異物検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置とする。そして、前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、容器の外側表面に付着した異物と、容器に封入された固形物の商品に混入した異物と、を好適に識別できる異物検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は異物検査装置の構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図２】（ａ）は回転ブラシが備わった状態を示す正面図、（ｂ）は台座と回転ブラシの回転方向を示す平面図である。
【図３】ライン画像データを配列して作成された検査画像データを模式的に示す図である。
【図４】（ａ）はクリーニング装置としての固定ブラシを示す図、（ｂ）はクリーニング装置としてのファン装置を示す図、（ｃ）はクリーニング装置としてのエアブロー装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係る異物検査装置１は、凍結乾燥剤（以下、凍乾剤と称する）２０などの固形物からなる商品を透明または半透明の容器２に封入して製品化する生産ライン（図示せず）に組み込まれている。
凍乾剤２０は、溶液に溶け込んだ薬剤などの成分を凍結乾燥法等で乾燥抽出して固形物としたものであり、キャップで密封された容器２に封入された状態で製品化される。なお、容器２はガラスやアクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を素材とする透明または半透明な容器であることが好ましい。
【００１１】
図示しない生産装置で凍乾剤２０が封入された容器２には異物が混入している場合があるため、異物の混入の有無を検査する異物検査が必要になる。したがって、凍乾剤２０が封入された容器２は搬送ライン１０によって異物検査装置１まで搬送されて異物検査される。容器２は、異物検査装置１内では正立した状態で搬送装置３によって移動する。
【００１２】
搬送装置３は、容器２が正立した状態で載置される台座３ａが、環状に回転駆動（公転）する検査ロータ３ｂに固定されてなる。検査ロータ３ｂには周方向に複数の台座３ａが等間隔に備わり、これらの台座３ａは検査ロータ３ｂの一定速度での回転駆動（例えば、反時計方向への回転駆動）とともに移動するように構成される。
また台座３ａは、後記するように水平面内で中心軸周りに回転（自転）可能に構成されている。
なお、本実施形態においては、容器２の底部が台座３ａに面するように載置されて起立した状態を容器２が正立した状態とする。そして、上下方向は、正立した容器２の底部の側を下方とする。
【００１３】
異物検査装置１の入口部１ａには、生産ラインで凍乾剤２０が封入された容器２を搬送する搬送ライン１０に接続されて、容器２を異物検査装置１に搬入する小径の搬入ロータ１ｃが備わっている。容器２は搬送ライン１０によって異物検査装置１の入口部１ａまで搬送されると、回転駆動する搬入ロータ１ｃによって連続的に検査ロータ３ｂの台座３ａに載置されるように構成される。
【００１４】
さらに異物検査装置１の出口部１ｂには、搬送ライン１０に接続されて異物検査が終了した容器２を異物検査装置１から搬出する小径の搬出ロータ１ｄが備わっている。そして、入口部１ａから異物検査装置１に搬入された容器２は、検査ロータ３ｂの回転にともなって移動する間に異物検査され、回転駆動する搬出ロータ１ｄによって異物検査装置１から搬出されて搬送ライン１０によって次の生産工程まで搬送される。
そして、異物検査装置１の入口部１ａから出口部１ｂまでの間には、照明装置５１と撮像装置５２と制御装置５３を含んで構成される検査部５０が備わっている。また、符号５４は後記する回転ブラシである。
【００１５】
台座３ａは略円盤形を呈して中心軸の軸線を上下方向として配設され、図１の（ｂ）に示すように、検査ロータ３ｂに固定されて台座３ａの下方に配置されるモータ３ｃなどの回転駆動手段によって、水平面内で中心軸周りに回転（自転）可能に構成される。
なお、モータ３ｃへの電源は、例えば図示しないスリップリングを介して、異物検査装置１に備わる電源装置（図示せず）から供給される構成とすればよい。
【００１６】
また、検査ロータ３ｂには台座３ａの上方に延出するようにアーム部３ｄが形成され、アーム部３ｄには、台座３ａに載置された容器２を当該台座３ａに押さえつけて容器２をホールド（保持）する容器保持装置４が備わっている。容器保持装置４は、台座３ａの上方で上下動自在にアーム部３ｄに支持される保持杆４ａの下方（台座３ａの側）に、容器２を押さえつけるための保持キャップ４ｂが保持部として取り付けられて形成される。
また、保持杆４ａは軸線を中心として回転自在にアーム部３ｄに支持されることが好ましい。この構成によると、台座３ａに載置された容器２が台座３ａの自転とともに自転するときに、容器２を押さえつけている容器保持装置４も回転し、台座３ａおよび容器２の自転が妨げられない。また、容器保持装置４によって、台座３ａの自転による容器２の転倒が防止される。
保持キャップ４ｂは、例えば、下方が水平方向に広がる平板状に形成され、保持杆４ａが下方に移動したときに容器２を台座３ａとの間に挟み込んで容器２を押さえつけるように構成される。
【００１７】
例えば、搬入ロータ１ｃによって容器２が台座３ａに載置されたときに容器保持装置４が容器２に向かって下方に移動する構成とすれば、凍乾剤２０が封入された容器２を容器保持装置４の保持キャップ４ｂでホールドすることができる。また、容器保持装置４が適切な重量を有する場合、容器保持装置４は自重で容器２を台座３ａに押さえつけることができる。
または、容器保持装置４を下方に付勢する付勢手段（図示せず）が備わる構成であってもよい。この構成の場合、付勢手段が発生する付勢力によって容器保持装置４が容器２を台座３ａに押さえつける。
【００１８】
本実施形態に係る異物検査装置１は、凍乾剤２０が封入された容器２の内部に混入して、凍乾剤２０と容器２の内側表面の間に存在している異物の有無を検査する検査装置であり、図１の（ａ）に示すように、容器２を外側から周囲に沿って撮像する撮像装置５２と、容器２を外側から照明する照明装置５１と、制御装置５３と、を含んで構成される検査部５０を有する。
【００１９】
撮像装置５２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を受光素子として備え、容器２を上下方向にスキャンしてライン状に撮像可能なラインセンサであればよい。
ラインセンサからなる撮像装置５２は、台座３ａの回転（自転）にともなって１回転する容器２を所定の時間間隔（例えば、１００μｓｅｃ）で撮像し、容器２の１回転について複数のライン状の画像データ（ライン画像データ）を取得できる。
【００２０】
さらに、撮像装置５２が取得した複数のライン画像データが制御装置５３に入力される構成とすれば、制御装置５３は、入力された複数のライン画像データを時系列に沿って配列することによって、容器２を周囲に沿って一周に亘って撮像した検査画像データ（二次元画像データ）を作成できる。そして制御装置５３は、作成した検査画像データを利用して異物の有無を判定するように構成される。
【００２１】
例えば、凍乾剤２０が白色の場合には照明装置５１で白色光を容器２に照射すると凍乾剤２０によって白色光が反射される。したがって、撮像装置５２は凍乾剤２０からの反射光を撮像することになり、撮像装置５２が取得するライン画像データは白色の画像データ（高輝度の画像データ）となる。
このとき、凍乾剤２０に混入した異物が容器２の内側表面に面して表面の近傍に存在していると、凍乾剤２０からの白色（高輝度）の反射光が異物によって遮断され、撮像装置５２が容器２を撮像して取得されるライン画像データに低輝度の部分が生じる。
【００２２】
このようなライン画像データが時系列に沿って配列されて作成される検査画像データには、凍乾剤２０を示す白色（高輝度）の領域の中に、低輝度の部分が集合した黒色部が特異部として存在することになる。つまり、検査画像データにおいて、輝度が周囲と異なる特異部が存在する。
そして、制御装置５３は、撮像装置５２から入力されるライン画像データに基づいて作成する検査画像データから、凍乾剤２０による反射光が異物で遮断されることによって輝度が周囲より低く形成される黒色部を特異部として抽出したときに、容器２に異物が混入していると判定するように構成される。
【００２３】
さらに、本実施形態に係る異物検査装置１の検査部５０には、回転している容器２の外側表面をクリーニングするクリーニング装置として回転ブラシ５４が備わっている。
図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、回転ブラシ５４は、台座３ａの回転軸と略平行な軸線を中心軸とする円柱形の軸部に、径方向に広がるように刷毛が植設されて形成される。
回転ブラシ５４の軸部は、台座３ａの回転軸と略平行な中心線を中心に、モータ５４ａ等の回転駆動装置によって回転（自転）するように構成され、検査部５０（図１の（ａ）参照）に搬送された容器２の外側表面に刷毛が接するように配置される。また、回転ブラシ５４の軸部は容器２の高さとほぼ等しい長さ（上下方向）であることが好ましく、この構成によって、回転ブラシ５４および容器２が回転したときに回転ブラシ５４の刷毛が容器２の外側表面に摺接して容器２の外側に付着する異物を払いのける。なお、図２の（ｂ）では容器保持装置４を省略している。
【００２４】
回転ブラシ５４の回転方向は限定するものではないが、図２の（ｂ）に示すように、台座３ａの回転方向と同じ回転方向とすれば、容器２と回転ブラシ５４の摺接部において、容器２から見た回転ブラシ５４の相対速度を高めることができ、回転ブラシ５４によるクリーニング効果を高めることができる。
なお、回転ブラシ５４は容器２の外側表面に付着する異物を除去する機能を有していてもよいが、異物が付着する位置を移動させる程度の機能を有するものであってもよい。
また回転ブラシ５４は、刷毛の替わりに例えばゴムやスポンジからなるブレードが取り付けられている構成であってもよい。
【００２５】
また、撮像装置５２は回転ブラシ５４の影響を受けずに容器２を撮像可能な位置に配置され、照明装置５１は回転ブラシ５４による陰影が生じないように容器２に光を照射可能に配置される。
【００２６】
このように、本実施形態に係る異物検査装置１には、容器２の外側表面をクリーニングするクリーニング装置（回転ブラシ５４）と、照明装置５１、撮像装置５２、制御装置５３を含んで構成される検査部５０が備わっている。
そして、制御装置５３は、検査部５０で容器２の異物検査をする場合、容器２を２回転（自転）させて１回転ごとに１つの検査画像データを作成し、合計で２つの（２周分の）検査画像データを作成する。
【００２７】
さらに制御装置５３は作成した２つの検査画像データで同じ位置に存在する黒色部（特異部）のみを凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定する。つまり、本実施形態に係る制御装置５３は、作成した２つの検査画像データで同じ位置に黒色部（特異部）を抽出した場合に、当該検査データの被写体となった容器２（図１の（ａ）参照）に異物が混入していると判定する。
そして制御装置５３は、２つの検査画像データで異なる位置に存在する黒色部は、容器２が自転する間に回転ブラシ５４によって位置が移動させられたものとし、容器２の外側表面に付着した異物と判定する。そして、このような異物は凍乾剤２０に混入した異物と判定しない。
また、制御装置５３は、２つの検査画像データのうちの１方にのみ存在する黒色部は、容器２の外側表面に付着した異物と判定する。
つまり、１回転目の検査画像データのみに存在する黒色部は、容器２が回転する間に回転ブラシ５４によって除去された異物とし、２回転目の検査画像データのみに存在する黒色部は、容器２が回転する間に外側表面に付着した異物とする。
このような構成によって、制御装置５３は、凍乾剤２０に混入した異物と、容器２の表面に付着した異物と、を好適に識別できる。
【００２８】
なお、制御装置５３が検査部５０で容器２を回転させる回転回数は２回転に限定されるものではなく３回転以上であってもよい。この場合、制御装置５３は容器２の回転回数と等しい数の１回転ごとの検査画像データを作成し、全ての検査画像データで同じ位置に存在する黒色部（特異部）を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とすればよい。または、１回転目で得られた検査画像データと、最後の回転で得られた検査画像データと、で同じ位置に存在する黒色部を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成としてもよい。つまり、少なくとも２つの検査画像データで同じ位置に存在する黒色部を凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とすればよい。
【００２９】
以上のように構成される異物検査装置１（図１の（ａ）参照）は、例えば、台座３ａ（図１の（ａ）参照）に載置された容器２（図１の（ａ）参照）を、検査部５０（図１の（ａ）参照）に備わる図示しない容器検知センサが検出したとき、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は検査ロータ３ｂ（図１の（ａ）参照）を停止する。そして、照明装置５１（図１の（ａ）参照）に制御信号を送信して発光させるとともに台座３ａを回転（自転）させる。また、モータ５４ａ（図２の（ａ）参照）に制御信号を送信して回転ブラシ５４（図２の（ａ）参照）を回転させる。制御装置５３は、同時に撮像装置５２（図１の（ａ）参照）に制御信号を送信して、所定の間隔で容器２を上下方向にスキャンしたライン画像データを取得させるとともに取得したライン画像データを制御装置５３に送信させる。例えば、撮像装置５２が１００μｓｅｃの間隔で撮像する場合、台座３ａの回転速度が６０ｒｐｍであれば、容器２が１回転する時間（１秒間）に、制御装置５３には１００００個のライン画像データが送信される。
【００３０】
この場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、１００００個のライン画像データが撮像装置５２（図１の（ａ）参照）から送信された時点で容器２が１回転したと判定する。そして、制御装置５３は、容器２（図１の（ａ）参照）が２回転したとき、台座３ａ（図１の（ａ）参照）の回転と撮像装置５２での撮像を停止する。また、照明装置５１（図１の（ａ）参照）の発光を停止する。
なお、撮像装置５２が容器２を撮像（スキャン）する時間間隔の値（１００μｓｅｃ）、および台座３ａの回転速度の値（６０ｒｐｍ）は一例に過ぎずこれらの値に限定するものではない。
【００３１】
制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、台座３ａ（図１の（ａ）参照）が２回転した後、１回転目と２回転目で撮像装置５２（図１の（ａ）参照）から送信された、それぞれ複数（例えば、１００００個）のライン画像データを１回転ごとに時系列に沿って配列し、１回転目の検査画像データと２回転目の検査画像データを作成する。
さらに、制御装置５３は作成した２つの検査画像データから、予め設定される基準値より低い輝度の点が集合した部分（黒色部）を特異部として抽出する。
【００３２】
例えば、図３に示すように、容器２の１回転目で取得されたライン画像データから二次元画像データである検査画像データＰｉｃ１が作成され、２回転目で取得されたライン画像データから二次元画像データである検査画像データＰｉｃ２が作成された場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、予め設定される基準値より低い輝度の点が集合した部分（黒色部Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２）を特異部として抽出する。
さらに、制御装置５３は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２の位置を比較する。
なお、図３に示す検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２では、１つの縦ラインが、上下方向にスキャンされた１つのライン画像データを模式的に示している。また、ライン画像データが配列される方向（図の左右方向）は容器２（図１の（ａ）参照）の周方向を示す。
また、淡色の部分が凍乾剤２０を模式的に示し、濃色の部分が凍乾剤２０の存在しない容器２を模式的に示している。
【００３３】
例えば、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２を比較し、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしている黒色部Ｂｌｋ２は容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物とする。一方、制御装置５３は、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしていない黒色部Ｂｌｋ１を凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定する。そして、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の被写体となった容器２に封入される凍乾剤２０に異物が混入していると判定する。
【００３４】
制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２から黒色部を抽出しない場合、および、検査画像データＰｉｃ１に対して検査画像データＰｉｃ２で位置ずれしている黒色部Ｂｌｋ２だけを抽出した場合、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に異物が混入していないと判定する。
【００３５】
なお、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２で上下方向の位置が等しい黒色部（例えば、黒色部Ｂｌｋ１）を、周方向の位置の違いを判定することなく、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と判定し、上下方向の位置が異なる黒色部（例えば、黒色部Ｂｌｋ２）を、周方向の位置の違いを判定することなく、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物と判定する構成であってもよい。
例えば、１回転目の検査画像データＰｉｃ１における最初（１ライン目）のライン画像データに対する容器２の位置と、２回転目の検査画像データＰｉｃ２における最初（１ライン目）のライン画像データに対する容器２の位置と、にズレが生じると、２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の撮像位置には、容器２の周方向にズレが生じることになる。
【００３６】
２つの検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２の撮像位置に周方向のズレが生じると、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部の位置には撮像位置のズレによるズレが生じるため、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における黒色部の位置の違いを正確に判定できなくなる。
容器２（図１の（ａ）参照）は上下方向に静止した状態であり、撮像装置５２が取得するライン画像データに、１回転目と２回転目とで上下方向の位置ズレは発生しない。したがって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）が、検査画像データＰｉｃ１、Ｐｉｃ２における上下方向の違いのみを黒色部の位置の違いと判定することによって、撮像位置のズレによる黒色部の位置ズレの影響を排して黒色部の位置の違いを判定することができ、制御装置５３による判定精度を向上できる。
【００３７】
制御装置５３が、異物が混入していると判定した凍乾剤２０が封入される容器２は、異物検査装置１に備わる図示しない排斥ラインから排斥される構成が好ましい。そして、異物が混入していないと判定された凍乾剤２０を封入した容器２のみが、その後の生産工程を経て製品として出荷される構成が好適である。
【００３８】
このように、本実施形態に係る異物検査装置１（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面をクリーニングするための回転ブラシ５４（図２の（ａ）参照）を含む検査部５０（図１の（ａ）参照）を備える構成とした。
さらに、検査部５０における容器２の異物検査において、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）が封入された容器２を２回転させて２つの検査画像データ（二次元画像データ）を取得して、２つの検査画像データから抽出される黒色部の位置を比較し、１回転目の検査画像データＰｉｃ１（図３参照）に対して２回転目の検査画像データＰｉｃ２（図３参照）で位置ずれしていない黒色部Ｂｌｋ１（図３参照）のみを凍乾剤２０に混入した異物と判定する構成とした。
【００３９】
この構成によって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）の外側表面に付着した異物と、容器２に封入された凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物と、を好適に識別することができる。したがって、外側表面のみに異物が付着した容器２が不良品と判定されることが抑制され、容器２に凍乾剤２０を封入した製品の生産歩留まりの低下が抑制される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、容器２（図２の（ａ）参照）の外側表面をクリーニングするクリーニング装置として、検査部５０（図１の（ａ）参照）に、図２の（ａ）に示す回転ブラシ５４を備える構成としたが、この構成に限定されるものではない。
例えば、容器２の外側表面において刷毛が上方向や下方向に摺動するように回転する回転ブラシ（図示せず）であってもよい。
【００４１】
また、検査部５０（図１の（ａ）参照）ではラインセンサからなる撮像装置５１（図１の（ａ）参照）で容器２を撮像するために、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は容器２を回転（自転）させる。したがって、モータ５４ａ（図２の（ａ）参照）で回転する回転ブラシ５４に替えて、図４の（ａ）に示すような固定ブラシ５５がクリーニング装置として備わる検査部５０であってもよい。
図４の（ａ）に示すように、固定ブラシ５５は、容器２の上下方向に延びる基部に、容器２に向かうように延びる刷毛が植設される構成であることが好ましく、検査部５０に搬送された容器２の外側表面に刷毛が接するように配設されることが好ましい。この構成によると、容器２が回転（自転）するときに固定ブラシ５５の刷毛が容器２の外側表面に摺接して容器２の外側表面をクリーニングできる。
または、刷毛の替わりに、例えばゴムやスポンジからなるブレードが取り付けられる構成であってもよい。
【００４２】
また、図４の（ｂ）に示すように、モータ等で駆動するファンが備わるファン装置５６が容器２の外側表面に空気を吹きつけるように構成されるクリーニング装置が備わる検査部５０（図１の（ａ）参照）であってもよい。
この構成によると、容器２の外側表面に付着した異物は、ファン装置５６によって吹き付けられる空気で除去または移動させられる。
また、図４の（ｃ）に示すように、コンプレッサ５７ａ等で圧縮された圧縮空気をノズル５７ｂから容器２の外側表面に吹きつけるエアブロー装置５７をクリーニング装置として備える検査部５０であってもよい。
この構成によると、容器２の外側表面に付着した異物は、エアブロー装置５７によって吹き付けられる圧縮空気で除去または移動させられる。
その他、容器２の外側表面に付着する異物を除去または移動できる構成のクリーニング装置であれば、その形態は限定されない。
【００４３】
また、本実施形態においては、ラインセンサからなる撮像装置５２（図１の（ａ）参照）が取得したライン画像データの数によって、制御装置５３（図１の（ａ）参照）が台座３ａ（図１の（ａ）参照）の１回転を判定する構成とした。しかしながら、この構成に限定されるものではない。
例えば、ロータリエンコーダなどのセンサを使用して台座３ａの１回転を判定する構成としてもよい。または、台座３ａを回転駆動するモータ３ｃ（図１の（ｂ）参照）をステッピングモータとし、モータ３ｃに送信するパルスの数によって台座３ａの１回転を判定する構成としてもよい。
この他、台座３ａの１回転を判定する方法は限定されるものではない。
【００４４】
また、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）は、ライン画像データを取得するラインセンサに限定されず、受光素子としてＣＣＤを利用したエリアセンサを備えて二次元画像データを取得可能な構成であってもよい。
この場合、制御装置５３（図１の（ａ）参照）は、容器２（図１の（ａ）参照）が１回転する間に複数枚の二次元画像データを取得するように撮像装置５２に制御信号を送信する。
制御装置５３は、撮像装置５２が取得した二次元画像データを検査画像データとし、容器２が２回転するときに、１回転ごとに取得される複数の検査画像データにおける黒色部の位置を比較して、凍乾剤２０（図１の（ｂ）参照）に混入した異物を判定する構成とすれば、撮像装置５２がラインセンサの場合と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）および照明装置５１（図１の（ａ）参照）が検査ロータ３ｂ（図１の（ａ）参照）の回転駆動（公転）に沿って移動可能に構成され、検査ロータ３ｂとともに移動する容器２（図１の（ａ）参照）に位置を同期して撮像装置５２が追従可能な構成としてもよい。
さらに、検査ロータ３ｂの回転駆動とともに台座３ａ（図１の（ａ）参照）が回転（自転）する構成とすれば、撮像装置５２は容器２を同期追従しながらライン画像データを取得できる。したがって、検査ロータ３ｂの回転駆動（公転）を停止することなく撮像装置５２によって容器２のライン画像データを取得できる。
さらに、撮像装置５２が所定数のライン画像データを取得した後、所定の位置まで戻って次の容器２を追従しながらライン画像データを取得する構成とすれば、複数の容器２のライン画像データを連続して取得できる。このように、撮像装置５２が検査ロータ３ｂの回転駆動に沿って移動し、同期追従と戻りを繰り返す動作を可能な構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 異物検査装置
２ 容器
３ 搬送装置
３ａ 台座
３ｂ 検査ロータ
２０ 凍乾剤
５０ 検査部
５１ 照明装置
５２ 撮像装置
５３ 制御装置
５４ 回転ブラシ（クリーニング装置）
Ｂｌｋ１、Ｂｌｋ２ 黒色部（特異部）
Ｐｉｃ１、Ｐｉｃ２ 検査画像データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、
前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、
前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、
前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置であって、
前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、
前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、
前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、
前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置であって、
前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで上下方向の位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする異物検査装置。
【請求項３】
前記クリーニング装置は、前記台座の回転軸と略平行な中心軸を中心として自転する軸部に刷毛が植設された回転ブラシであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異物検査装置。
【請求項１】
容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、
前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、
前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、
前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置であって、
前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
容器を載置するとともに水平面内で回転自在に設けられる台座と、
前記台座に載置された前記容器を外側から周囲に沿って一周に亘って撮像した画像データを取得する撮像装置と、
前記台座に載置されて当該台座とともに回転する前記容器の外側表面をクリーニングするクリーニング装置と、
前記画像データに基づいて作成する検査画像データから輝度が周囲と異なる特異部を抽出する制御装置と、を備える異物検査装置であって、
前記制御装置は、前記台座を２回転以上させて回転回数と等しい数の１回転ごとの前記検査画像データを作成し、少なくとも２つの前記検査画像データで上下方向の位置が同じ前記特異部を抽出したときに、前記容器に異物が混入したと判定することを特徴とする異物検査装置。
【請求項３】
前記クリーニング装置は、前記台座の回転軸と略平行な中心軸を中心として自転する軸部に刷毛が植設された回転ブラシであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異物検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４４５６６（Ｐ２０１３−４４５６６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０７６５（Ｐ２０１１−１８０７６５）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]