JP2005326246A - 異物検出装置 - Google Patents

Abstract

【要約書】
【課題】 複雑な機構を用いることなく、従来では検出が困難とされていた明度の低い毛髪・繊維等の異物が、錠剤等の被搬送物の径内に計測されない場合であっても、これを異物として漏れなく検出することのできる異物検出装置を提供する。
【解決手段】
色と明度が一定の被搬送物（錠剤Ｔ）を連続的に搬送する搬送ベルト１３に対し、前記搬送ベルト１３上を照明する照明手段１５と、前記搬送ベルト１３上を撮像する撮像手段１４と、前記撮像手段１４から得られた画像から異物を検出する異物検出手段２５とを設けた異物検出装置であって、前記搬送ベルト３１ａの色と明度は、前記被搬送物（錠剤Ｔ）の色と明度の異なるように選定し、前記異物検出手段では、前記被搬送物の色と明度が異なる画像を得たとき、あるいは、前記搬送ベルトの色と明度が異なる画像を得たときに異物と判定するように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、錠剤等の医薬品の製造検査工程において、搬送ベルト上の錠剤中に混入した毛髪・繊維等の異物を検出するのに好適な異物検出装置に関する。

従来から、錠剤等の医薬品の分野では、これらが経口物であることに配慮し、錠剤等の小型被搬送物の中に混入した塵やゴミ、人の毛髪等を異物として検出し、これらを取り除く異物除去作業が行われている。これら錠剤等の小型被検査物に混入した異物を発見する方法としては、作業員による目視検査の他、特定の異物検出のために専用化した高速自動検査装置を用いる方法がある。近年では、市場における錠剤の流通量の増加に伴って、非常に高速かつ歩留まりの安定した検査を行う必要があることから、高速自動検査装置を使用して異物検査を行うのが主流である。

これらの高速自動検査装置では、使用する搬送ベルトにその明度を低くした物（黒色系のベルト）を使用し、且つ被搬送物である錠剤の明度を高くすることにより被搬送物たる錠剤等の形状を計測している。そして、その形状の径内にある汚れ、傷、欠け等の欠陥、毛髪・繊維等の異物の検出を行う手法が主流となっている。

例えば、図４（ａ）のように、被搬送物である錠剤の径内に毛髪・繊維等４１ａが混入した場合、錠剤の径内から毛髪・繊維が出ている為、これを異物として検出することができる。

また、これに関連して食品パックに混入した毛髪を異物として自動検出する工夫も開示されている。具体的には、被搬送物であるパック食品をコンベアで搬送し、これを撮像装置で撮像することにより、食品パックの光学像を取得する。撮像された食品パックの光学像は、特徴抽出のため二値化手段により二値化され、毛髪の形状を部分特徴として抽出する部分特徴抽出手段へ送られる。ここで異物の特徴に係るデータが抽出された後、このデータが線状体判定手段へ送られ、前記抽出データが毛髪の特徴たる一定以下の細さ、及び一定以上の長さをもった直線又は曲線の線状体であるか否かが判定される。以上の処理により、被搬送物中に毛髪が異物として混入しているかどうかが判定され、その判定結果がディスプレイに表示されるものである（例えば、特許文献１）。

特開平５−２２３９５０号公報

しかしながら、上記従来のような高速自動検査機装置では、被搬送物である錠剤の背景を暗くするために、明度の低い黒色系ベルトを使用している。このため、被搬送物中に混入した毛髪・繊維等の異物が、上記黒色系ベルトと同様に明度が低く、且つその混入が被搬送物の径内に計測されずに側面部分から突出している場合には、この異物が検査装置では光学的に背景と同一に見えてしまうため、背景との分離ができなくなり、異物の認識が不可能となる。例えば、図４（ｂ）のよういに、毛髪・繊維等の異物４１ｂが被搬送物である錠剤の径内から外れ、突出した状態で混入した場合に、これを異物として検出することができなくなってしまう。

したがって、従来の検査装置の場合、少なくとも異物である毛髪・繊維等の一部が錠剤等の被搬送物の径内に計測されなければ、この毛髪・繊維等は欠陥として検出されず、良品として誤判定されてしまうという問題があった。特に錠剤等の医薬品の分野では、その品質において重欠陥であるため、従来の検査機に機能追加を行っても検出することが望まれている。

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は複雑な機構を用いることなく、従来では検出が困難とされていた明度の低い毛髪・繊維等の異物が、錠剤等の被搬送物の径内に計測されない場合であっても、これを異物として漏れなく検出することのできる異物検出装置を提供することにある。

このため、請求項１に記載異物検出装置は、色と明度が一定の被搬送物を連続的に搬送する搬送ベルトに対し、前記搬送ベルト上を照明する照明手段と、前記搬送ベルト上を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から得られた画像から異物を検出する異物検出手段とを設け、前記搬送ベルトの色と明度は、前記被搬送物の色と明度の異なるように選定し、前記異物検出手段では、前記被搬送物の色と明度が異なる画像を得たとき、あるいは、前記搬送ベルトの色と明度が異なる画像を得たときに異物と判定することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によると、被搬送物上の異物検出はもとより、従来の高精度な検査装置では検出困難であった、被搬送物からはみ出し搬送ベルト上にあるの線状体の異物を比較的簡便な方法で検出することができるので、製品の品質をより向上させることができる。

請求項２に記載の異物検出装置は、請求項１に記載の被搬送物は錠剤とすることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によると、被搬送物が錠剤である場合に毛髪・繊維の混入は、その品質において重欠陥であるので、特に高品質が要求される医薬品業界、特に錠剤の品質向上に寄与することができる。

本発明は錠剤等の医薬品の製造あるいは検査工程における既設の搬送用ベルトに増設することが容易である。そして、この異物検出に際しては、アラーム音によって作業者に告知し、手作業による異物除去作業を行うような簡便な使用も可能である。以下、本発明に係る搬送用ベルトを実施する際に最良と考えられる形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態による異物検出装置の概略基本構成を示した側面図である。本発明の実施形態による異物検出装置は、搬送・排出系では、■錠剤等の被搬送物を一定量ずつ連続的に供給するホッパー１１と、■前記ホッパー１１から供給された被搬送物を所定の間隔毎に整列させるフィーダー整列搬送部１２と、■前記フィーダー整列搬送部１２から搬送された被搬送物を、検査用撮像装置を経由して良品又は不良品排出出口までの搬送を行う搬送ベルト１３と、■不良品と判定された被搬送物を搬送ベルト１３の上から落下させるための不良品排出装置１８から構成されている。

また、異物検出を行う処理系では、■搬送された錠剤等の被搬送物に光を照射する照明手段１５と、■被搬送物の光学画像を取り込むための撮像手段１４と、■前記撮像手段１４で取り込んだ画像から、被搬送物に異物が混入しているかどうかを判定するために所定の処理を施す画像処理部１６と、■前記画像処理部１６において異物が検出されて不良品と判断された場合に、前記不良品排出装置１８へ被搬送物を排出するように制御を行う排出制御部１７から構成されている。なお、処理系の詳細については図２で説明する。

次に、図２は本発明の実施形態による異物検出装置の処理系ブロック図であり、図１において撮像手段１４、画像処理部１６、排出制御部１７を具体的に示したものである。本発明の実施形態による異物検査装置の処理系は、■錠剤等の被搬送物に係る光学像を光電変換するカメラ２１と、■前記カメラ２１で光電変換された光学像に係る信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段２２と、■Ａ／Ｄ変換手段２２で得られた被搬送物に係るデータ一時的に記憶保持するメモリ２３と、■デジタル化したデータから被搬送物の外形抽出及び汚れ部分の信号を除去する外形抽出・汚れ除去手段２４と、■異物として検出すべき毛髪・繊維等の検出処理を行う異物検出手段２５と、■異物が混入していると判定された場合に、該当する被搬送物を排出するための排出処理手段２６から構成されている。本発明の実施形態による異物検出装置は、以上のような構成から成っている。

次に本発明の実施形態による異物検出装置の動作を説明する。最初に、検査の対象となる被搬送物（本実施形態では、錠剤Ｔとする。以下同じ。）が、ホッパー１１から供給され、フィーダー整列搬送部１２において処理系で異物検出の可能な所定間隔毎に錠剤Ｔを整列させる。その後、錠剤Ｔは搬送ベルト１３上に載せられて順次搬送され、例えば、カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラからなる撮像手段１４の下部にある撮影領域まで移動する。さらに、当該撮影領域へ来たところで撮像手段１４を作動させて被搬送物である錠剤の光学画像を取り込む。なお、撮像手段１４の近傍にはストロボ、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等からなる照明手段１５が設けられており、明度や色相において常に安定した状態で被搬送物の光学画像を取り込めるようになっている。この動作は図２のブロック図において、被搬送物たる錠剤Ｔの光学画像がカメラ２１によって撮像され、電気信号に変換されることに対応している。

この時の取り込み画像は、例えば図３（ａ）のようになる。ここでは、錠剤Ｔの色は白であり、錠剤Ｔのエッジ部から黒い毛髪・繊維３２ａが被搬送物の径外から突出した異物のサンプルである。ここで同図における取り込み画像例において、搬送ベルト３１ａの色は、例えば黄色に設定している。しかし、本願発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、ベルト３１ａに係る色の明度が高く、錠剤Ｔの色と異なっているものであれば、特に黄色にこだわらず使用可能である。この画像例によれば、錠剤Ｔのエッジから突出している黒い毛髪・繊維３２ａが鮮明に撮像できていることが判る。

こうして取り込まれた錠剤Ｔの光学画像は、画像処理部１６へ送られ、錠剤Ｔの中に異物が混入しているか否かが判定される。この画像処理部１６は図２のブロック図において、Ａ／Ｄ変換手段２２、メモリ２３、外形抽出・汚れ除去手段２４、異物検出手段２５に対応するものである。

この画像例について本実施形態では、Ａ／Ｄ変換手段２２において前記撮像手段１４から得られた光学画像の電気信号をＡ／Ｄ変換（アナログ信号からデジタル信号へ変換）した後でメモリ２３へ送られ、ここで一時記憶保持される。その後、ここから画像データが外形抽出・汚れ除去手段２４へ順次読み出され、錠剤Ｔの外形が色、具体的には錠剤Ｔの白色と搬送ベルトの３１ａの黄色との色の差（色相または色の三原色（赤色、緑色、青色）の構成比率の差）を利用して抽出される。この処理によって背景である黄色の搬送ベルト３１ａの中から白色の錠剤Ｔの外形を抽出することができる。

また、外形抽出・汚れ除去手段２４では、ベルト色の明度を高くしたことによるゴミ・汚れの影響を除去するための前処理も施される。ここでは、毛髪・繊維以外の異物除去、不良部の連続性の確認処理、不良部の画素数を計数すること等により、汚れと毛髪・繊維等を分別することが可能である。

その後、画像データは異物検出手段２５に送られ、ここで黒い毛髪・繊維３２ａが錠剤Ｔの色と明度の差、あるいは、搬送ベルト３１ａの色と明度の差を利用して検出される。そして、検出された黒い毛髪・繊維の形状を特徴として抽出し、この抽出した部分の特徴について、一定以下の細さ、一定以上の長さをもった直線または曲線の線状体であるか否かが判定される。

このようにしてなされた一連の処理画像は、例えば図３（ｂ）のようになる。この処理画像において、黒い領域が正常であり、白く細長い部分が不良（検出すべき異物）であることを示しており、毛髪・繊維のみ不良として検出できていることが判る。そして、その判定結果は排出処理手段２６へ送られ、ここから必要に応じて検査装置内にある不良品排出装置へ制御信号が送られることになる。

以上のような処理結果が、図１において排出制御部１７へ送られ、黒い毛髪・繊維等の異物が錠剤Ｔに中に混入している判定された場合には、例えば、エアーノズルから構成される不良品排出装置１８へ制御信号が送られ、不良品と判定された錠剤Ｔ２をエアーノズルからの風圧により搬送ベルト１３から落下させる等の除去処理がなされる。一方、良品と判定された錠剤Ｔ１は、不良品排出装置１８の前を通過し、良品用の排出口へ送られる。

本発明は、錠剤等の被搬送物中に明度の低い異物が該被搬送物のエッジ部分から突出した状態で混入した場合であっても、漏れなく異物として検出したい場合に効果的であり、特に異物検出装置において被搬送物たる錠剤に混入した毛髪・繊維等を異物として検出する場合に利用できる。

本発明の実施形態による異物検出装置の概略基本構成を示した側面図である。 本発明の実施形態による異物検出装置のブロック図である。 （ａ）本発明の実施形態による異物検出装置で取り込んだ被搬送物の画像例である。（ｂ）本発明の実施形態による異物検出装置で処理した処理画像例である。 （ａ）従来の異物検出装置で検出できるな異物混入の例を示した説明図である。（ｂ）従来の異物検出装置では検出ができない異物混入の例を示した説明図である。

符号の説明

１１ ホッパー
１２ フィーダー整列搬送部
１３ 搬送ベルト
１４ 撮像手段
１５ 照明手段
１６ 画像処理部
１７ 排出制御部
１８ 不良品排出装置
Ｔ１ 良品
Ｔ２ 不良品
２１ カメラ
２２ Ａ／Ｄ変換手段
２３ メモリ
２４ 外形抽出・汚れ除去手段
２５ 異物検出手段
２６ 排出処理手段

Claims (2)

1. 色と明度が一定の被搬送物を連続的に搬送する搬送ベルトに対し、
   前記搬送ベルト上を照明する照明手段と、
   前記搬送ベルト上を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段から得られた画像から異物を検出する異物検出手段とを設け、
   前記搬送ベルトの色と明度は、前記被搬送物の色と明度の異なるように選定し、
   前記異物検出手段では、前記被搬送物の色と明度が異なる画像を得たとき、あるいは、前記搬送ベルトの色と明度が異なる画像を得たときに異物と判定することを特徴とする異物検出装置。
2. 前記被搬送物を錠剤とすることを特徴とする請求項１記載の異物検出装置。
   

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