JP2007304030A - 容器内異物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類の容器が搬送されてきても容器の形状種類ごとに整列機構部品を取り替える必要がない容器内異物検出装置としたい。
【解決手段】液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段２０で容器１を撮像し、容器内における異物を画像処理によって検出する容器内異物検出装置であり、搬送路の撮像手段２０を設置した位置より上流側に搬送されてくる容器１を整列させるとともに撮像手段２０を通り過ぎる容器１の移動速度よりも遅い速度で容器を移動させる容器整列コンベア１４と整列搬送手段より搬送されてくる容器を該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度と等しい速度で該容器を移動させる整列搬送補助手段を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は容器内異物検出装置に係り、特に、液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段で容器を撮像し、容器内における異物を画像処理によって検出する容器内異物検出装置の容器搬送に関するものである。

飲料水などを封止した容器内へ混入する異物の主たるものは、容器を成形製作する段階での容器材料の破片とか内容物の液体を充填する装置の部品や部品破片である。容器内に異物が混入することは殆ど発生しないが、人体への悪影響の可能性があることから、発生頻度に関わらず確実に発見，除去することが必要である。

従来の全数検査としては作業者の目視に頼ったものであるが、異物検出の見逃しが発生する可能性があり、検査の自動化が求められる。そこで作業者の目視に代えて、容器厚みの変化がある透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から画像処理によって容器内に混入した異物を検出する装置が種々提案されている。

異物検出装置は、先ず、撮像した映像内に存在する容器位置を特定しなければならない。作業者の目視による認識と違い、映像内において背景となる明るさと異なる明るい箇所を容器部分として判別する。つまり、画像処理を行う上では明るさの違いで判別することになる。検査したい容器は映像内に１個全体や２個全体の１個単位で含まれていることが望ましく、２個目が半分だけ映り込んだ場合では判別誤りを発生しやすくなる。

従って、検査性能を維持するには、容器間の隙間を確保し容器間隔を一定にしておくための整列機構を持たせる必要がある。

この種容器内異物検出装置を示すとともに、隙間無く連続してつながった容器を一定間隔に整列させる従来技術を示すものとして、下記特許文献１がある。

この従来技術では、隙間無く連続した容器を一定間隔に整列させるために、螺旋状の溝を持つスクリュウ型フィーダを使っている。具体的には、多数の容器は搬送コンベア上に載り、この搬送コンベアで押し進まれながらスクリュウ型フィーダの溝に１個ずつ噛み込まれ、搬送方向に伸びた回転軸が回転するによって、溝に従って容器が隙間を作りながら分かれて撮像手段がある下流側に供給搬送されて行くようにするものである。

スクリュウ型フィーダの入口では隙間無く連続した容器も、出口ではスクリュウ型フィーダの溝のピッチで決まる間隔に１個ずつ整列している。

特開２００４−２７９２１８号公報

しかしながら、上記従来技術においては、容器と溝との隙間が問題となる。隙間があれば、高速に回転するスクリュウ型フィーダの溝内で容器が振れ動かされ、不安定な姿勢のままではスクリュウ型フィーダの出口で容器が転倒する場合がある。

そこで、特許文献１の従来技術では、容器の形状種類に対応する溝形状を持つスクリュウ型フィーダを備えておくことで、安定した搬送を行うことができるようにしている。

従って、同一種類の容器を使った製造を連日繰り返す場合は問題無いものの、異なる形状種類の容器を使った製造に頻繁に切り替える場合は、その種類に見合うスクリュウ型フィーダを複数用意しておき、容器に合わせてスクリュウ型フィーダの取替作業を行う必要があり、その調整や確認には時間を要することになる。

それゆえ本発明の目的は、複数種類の容器が搬送されてきても容器の形状種類ごとに整列機構部品を取り替える必要がなく生産性の良い容器内異物検出装置を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明装置の特徴とするところは、液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段で容器を撮像し、容器内における異物を画像処理によって検出する容器内異物検出装置において、搬送路の撮像手段を設置した位置より上流側に搬送されてくる容器を確実に整列させるとともに該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度よりも遅い速度で該容器を移動させる整列搬送手段と、該撮像手段を設置した位置と該整列搬送手段の間に該整列搬送手段より搬送されてくる容器を該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度と等しい速度で該容器を保持して移動させる整列搬送補助手段を設けたことにある。

本発明によれば、搬送路は整列搬送手段の出口より下流の撮像手段を通り過ぎるまでは整列搬送手段を通過する速度以上の速さで容器を搬送することになるので、整列搬送手段において整列した容器は整列搬送手段の出口において互いに所望の間隔を保つようになり、撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度と整列搬送手段での容器の移動速度の速度差で容器相互の間隔が決まる。

また、整列搬送手段の出口において整列搬送補助手段が容器を保持して搬送するため、容器は搬送路上を滑ることなく移動することができ、容器は安定した姿勢のままに間隔を一定にすることができる。

従って、容器の形状種類ごとに搬送路を停止させて整列機構部品を取り替える必要がなく、同一の整列機構部品を用いて複数種類の容器を整列搬送させても、撮像手段で得た容器１個単位の映像を画像処理して確実に異物検出を行うことができ、高い生産性を得ることができる。

以下、図１乃至図１３に示す第一の実施形態について説明する。

図１は第一の実施形態である容器内異物検出装置１０の概略構成を示す上面図、図２はその側面図である。

図１，図２に示すように、容器内異物検出装置１０は図１の右側から左側に向けて、搬入部Ｒ１，整列搬送部Ｒ２，第一検出部Ｒ３，第二検出部Ｒ４，不良容器除去部Ｒ５および搬出部Ｒ６から構成されている。なお、図１において、搬入部Ｒ１から搬出部Ｒ６に向かう方向を搬送方向とし、この搬送方向に直交する水平な方向を幅方向とする。

透明なＰＥＴ製の容器１は、搬入部Ｒ１で入口搬送コンベア１１上に順次搭載されて連続して搬送される。入口搬送コンベア１１は、搭載した容器１を整列搬送部Ｒ２から第一検出部Ｒ３を経て第二検出部Ｒ４の入口部まで搬送することができるようになっている。

入口搬送コンベア１１上の容器１を搭載する部分は、容器１との摩擦による劣化を防止するため摩擦係数の小さい樹脂製あるいはゴム製を使用している。さらに容器１と入口搬送コンベア１１との摩擦を小さくするため、入口搬送コンベア１１上に潤滑剤を塗布する場合もある。

容器１には主に薬品や飲料である液体の内容物が既に充填されており、さらに容器蓋２で封止されている。

異物検出は、容器１が容器蓋２で封止された後に実施され、異物検出を実施する工程では容器表面に光学的障害となる印刷物などは存在せず、異物検出において良品と判定された容器に対してのみ印刷物などを貼る場合が多い。また、本実施形態で対象とする容器と内容物（容器内に封入してある液体）はともに透明なものであるが、無色透明に限らず、有色透明また一般の環境光では不透明とされる場合であっても、光透過の度合いに応じて異物検出の対象とすることができる。

容器１に混入する異物としては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、容器１の液３の中に浮遊する浮遊異物Ｄ１と底部に沈澱する沈澱異物Ｄ２と液面に浮上する浮上異物Ｄ３に分かれ、浮上異物Ｄ３は浮遊異物Ｄ１や沈澱異物Ｄ２などより少ない。

図１，図２に戻って、搬入部Ｒ１にはストッパ１２を設けてあり、このストッパ１２は、製造ライン全体の搬送上の都合や異物検出装置の都合などの容器１を異物検出装置１０内に搬送する必要が無い場合に、容器１の投入を強制的に停止するようにしている。

入口搬送コンベア１１上を移動してくる容器１は、整列搬送部Ｒ２において幅方向に並置（搬送方向に沿って幅方向の両側に配置）させた１対の容器整列コンベア１４によって容器側面を幅方向の両側から挟み込みながら搬送する。

そして、容器整列コンベア１４で搬送された容器１は容器整列コンベア１４の下流側において幅方向に並置（搬送方向に沿って幅方向の両側に配置）させた１対の容器整列補助コンベア７０によって容器側面を幅方向の両側から挟み込みながら搬送する。

各容器整列コンベア１４及び各容器整列補助コンベア７０は、容器１を挟む側に図４に示すように、ゴム製で内部が中空のかまぼこ状になったグリッパ１５を多数個連続して備えており、幅方向の隙間の管理だけで丸型や角型といった容器形状の違いや容器表面の起伏の有無に関わらず、容器１を挟み込むことができるようになっている。

容器１の側面起伏が大きい容器あるいは線対称となっていない容器に対しては、図５に示す山状のグリッパ１５ａが適している。また、容器の側面が平面に近い形状の角型容器などに対しては、グリッパの接触箇所の間隔を小さくした図６に示すヒダ状のグリッパ
１５ｂ、あるいはこのヒダ状先端が斜めになって容器に起伏模様に入り込まないようにした、図７に示す斜め配置のグリッパ１５ｃが適している。確実な容器間隔を設けるためには、図８に示すゴムあるいはスポンジ製の容器形状と対になった雌型状グリッパ１５ｄを使ってもよい。

図１，図２に戻って、挟み込みを行う各容器整列コンベア１４は無端状であり、一例としてそれぞれ下流側の回転軸１７が駆動軸、上流側の回転軸１６は従動軸としてあり、各容器整列コンベア１４の駆動軸１７は同一駆動源により同一速度で回転するように機械式に結合してある。

従って、両容器整列コンベア１４におけるグリッパ１５を面対称に配置することにより、両容器整列コンベア１４は同期して移動する形とすることができる。

各容器整列コンベア１４と同様に、各容器整列補助コンベア７０は無端状であり、下流側の回転軸７２が駆動軸、上流側の回転軸７１は従動軸としてあり、各容器整列補助コンベア７０の駆動軸７２は同一駆動源により同一速度で回転するように機械式に結合してある。

従って、両容器整列補助コンベア７０におけるグリッパ１５も面対称に配置することにより、両容器整列補助コンベア７０は同期して移動する形とすることができる。なお、容器整列補助コンベア７０の駆動軸７２を入口搬送コンベア１１の駆動軸７３と機械式に結合することで、入口搬送コンベア１１の駆動源で各容器整列補助コンベア７０を駆動することができる。

各容器整列コンベア１４のそれぞれの回転軸１６，１７及び各容器整列補助コンベア
７０のそれぞれの回転軸７１，７２は、搬送方向での位置を変えることなく、各々右ネジと左ネジを持つ共通の一本のボールネジで直線上を幅方向にスライドできる構造になっている。

ボールネジの片端には回転ハンドルを付けており、回転ハンドルの正転方向への回転で両容器整列コンベア１４及び両容器整列補助コンベア７０における幅方向の隙間は小さくなり、回転ハンドルの逆転方向への回転では隙間は大きくなり、異なる容器種類への対応を極めて簡便に行うことができるようになっている。

なお、各容器整列コンベア１４及び各容器整列補助コンベア７０の前後に搬送用ガイドも固定しておけば、各容器整列コンベア１４の隙間の変更と同時に搬送用ガイドの間隔も変わり、段取り替えはさらに簡便になる。

入口搬送コンベア１１による容器１の搬送（移動）速度Ｖ１に対し、各容器整列コンベア１４で容器１を挟持した状態での容器１の移動速度Ｖ２とすると、移動速度Ｖ２は移動速度Ｖ１より遅くなるようにしてある。

また、各容器整列補助コンベア７０で容器１を挟持した状態での容器１の移動速度Ｖ３とすると、移動速度Ｖ３は入口搬送コンベア１１による容器１の移動速度Ｖ１と等しくなるようにしてある。

このような速度関係（Ｖ２＜Ｖ１，Ｖ３＝Ｖ１）によれば、各容器整列コンベア１４のグリッパ１５によって挟まれた容器１は整列搬送部Ｒ２において一旦速度Ｖ２まで減速し、その後各容器整列コンベア１４のグリッパ１５から容器１が開放されて、各容器整列補助コンベア７０のグリッパ１５によって挟まれた容器は速度Ｖ３（＝Ｖ１）に増速される。そして、各容器整列補助コンベア７０のグリッパ１５から容器１が開放されて、容器１の移動速度が一定に保たれたまま再び入口搬送コンベア１１で搬送される。

整列搬送部Ｒ２に入る位置までは様々な間隔であった容器１は、各容器整列コンベア
１４のグリッパ１５に挟まれている区間では一旦容器間隔に詰まり、容器間隔はＳ１まで小さくなる。次に、各容器整列コンベア１４のグリッパ１５から開放された時点で最終的な間隔である所望の間隔Ｓ２になっていく。

従って、移動速度Ｖ１，Ｖ２の相対速度差によって容器間隔Ｓ２を調節することができ（容器１を各容器整列コンベア１４のグリッパ１５が開放する時間に各容器整列補助コンベア７０及び入口搬送コンベア１１が速度Ｖ１で移動する距離が容器間隔Ｓ２となる）、速度Ｖ１に対して速度Ｖ２が小さいほど容器間隔Ｓ２を大きくすることができる。

なお、各容器整列補助コンベア７０を使用しない場合でも移動速度Ｖ１，Ｖ２の相対速度差によって容器間隔を大きくすることはできる。しかし、容器１と入口搬送コンベア
１１の摩擦係数が小さく、容器の移動速度Ｖ１とＶ２に差があるため、各容器整列コンベア１４のグリッパ１５から開放された時点で、容器１は入口搬送コンベア１１上を滑り、結果的に容器間隔Ｓ２が小さくなってしまうことがある。

また、移動速度Ｖ１，Ｖ２の相対速度差を大きくした場合、各容器整列コンベア１４のグリッパ１５から開放された時点で容器１の姿勢が傾き，場合によっては転倒することがある。

各容器整列補助コンベア７０を使用することによって、各容器整列コンベア１４のグリッパ１５から開放された時点で各容器整列補助コンベア７０のグリッパ１５で容器を挟持し、容器１の姿勢を維持したまま移動速度Ｖ１で搬送することができる、一定の容器間隔Ｓ２を維持できる。また、各容器整列補助コンベア７０のグリッパ１５が開放された時点では、入口搬送コンベア１１との相対速度差がないために、容器１は傾いたり転倒することなく安定して入口搬送コンベア１１で搬送することができる。

各容器整列補助コンベア７０が速度Ｖ３を持っており、さらに入口搬送コンベアの搬送速度Ｖ１と等しいことにより、各容器整列補助コンベア７０のグリッパ１５から開放された時に、容器１は静止状態を保ったまま入口搬送コンベア１１で第一検出部Ｒ３に到る。即ち、容器１内においては、封入された液体の液面に波や泡が立たない静水面が維持された状態となっており、第一検出部Ｒ３や第二検出部Ｒ４での容器撮像に良好な環境をもたらす。

第一検出部Ｒ３は図３（ａ）に示した浮遊異物Ｄ１や浮上異物Ｄ３を検出するためのものであり、第二検出部Ｒ４は図３（ｂ）に示した沈澱異物Ｄ２を検出するためのものである。

第一検出部Ｒ３には撮像手段２０を設けてあり、装置架台Ｆ（図２参照）上にハロゲンランプを持つ照明光源２１を設置してある。

撮像手段２０は、図９に示すように、照明光源２１からの光をライトガイド２２を経由して入口搬送コンベア１１の片側（幅方向）に設置した照明光照射手段２３から容器１の側方に照射する。照明光源２１としてはハロゲンランプの他に蛍光燈，ＬＥＤ，ＥＬ，白熱灯，メタルハライドランプ，赤外光ランプ，紫外光ランプ，面発光型照明装置などの中から選択して使う。

ライトガイド２２の内部は数百本程度の光ファイバを束ねた状態であり、照明光照射手段２３で光ファイバを分け、各光ファイバの先端は直線状に配置し固定している。光ファイバの先端では光が一定の広がり角度を持つため、照明光照射手段２３との距離が大きくなるに従い、直線状から徐々に広がりを持つ矩形状の透過照明光Ｌ１となる。

容器１と反対の側方には、容器１を撮像する撮像カメラ２４を複数配置してある。照明光照射手段２３と撮像カメラ２４が存在する浮遊異物検出位置Ｐ１に容器１が到着したことは、入口搬送コンベア１１の上方に配置した容器検知センサ２５で検知し、検知結果に基づいて撮像カメラ２４で撮像し、図１１の異物検出制御部４０で画像処理を行う。

容器検知センサ２５の種類としては光反射光式のほかにも、光透過光式や超音波式のものを用いても良い。

撮像カメラ２４は、視野の広さから認識すべき異物サイズを計算し、カメラの解像度との兼ね合いで設置台数を決める。図９では上下に２台設置しており、容器１の上半分と下半分を分割して撮像するようにした例である。別々に撮像しておいて、撮像後に異物検出制御部４０で合成処理を行い、境界線を判別して一つの画像としても良い。

図２において、第一検出部Ｒ３を通過した後、容器１は撮像手段３０を備えた第二検出部Ｒ４における容器挟持コンベア３１の上流側先端に達する。

搬送方向に沿って幅方向の両側に配置してある各容器挟持コンベア３１の構成は整列搬送部Ｒ２における容器整列コンベア１４と同様なもので、容器１の両側面を挟み込みながら搬送できるようになっている。

幅方向での隙間の調節も、共通のボールネジに取り付けた回転ハンドルによって同様に行う。また、両容器挟持コンベア３１は同期した速度を持つ構成として、機械的に結合してある。

入口搬送コンベア１１に容器１を搭載した状態での容器１の移動速度Ｖ１と容器挟持コンベア３１で容器を挟持した状態での容器１の移動速度Ｖ４は等しくなるようにしてあり（移動速度Ｖ１＝移動速度Ｖ４）、従って第一検出部Ｒ３での容器間隔Ｓ２はそのまま維持された状態となっている。

第二検出部Ｒ４には、入口搬送コンベア１１のように容器１を搭載するコンベアが存在しない。従って、容器挟持コンベア３１で挟持された容器１は浮いた状態にある。

図１０に示すように、容器挟持コンベア３１で構成する搬送路の下方に容器１の底部を撮像するための撮像手段３０の撮像カメラ３２を設けてあり、装置架台Ｆ（図２参照）上にハロゲンランプを持つ照明光源３３を設置してある。

搬送路の上方には照明光源３３からの光が、ライトガイド３４を経由して照明光照射手段３５から容器１の上方から照射している。照明光源３３としては、照明光源２１と同様のものを使えばよい。

ライトガイド３４内の光ファイバの先端は、照明光照射手段３５において直下を向けて容器１の真上でリング状に固定してある。浮遊異物検出の場合と同様に、光ファイバの先端では光が一定の広がり角度を持つ。このため、照明光照射手段３５と距離が大きくなるに従い、沈澱異物検出の場合はリング状から徐々に円状の透過照明光Ｌ２となる。

このとき、照明光照射手段３５では光ファイバの先端がリング状配置であることから、不透明な材料の場合もある容器蓋２の影を容器の底側に投影することはなく、容器蓋２は異物検出における障害とはならない。容器蓋２の影が容器の底側に投影される影響を一層避けるために、照明光照射手段３５におけるリング状配置直径は容器蓋２より大きくしておくことが良い。

この実施形態では、入口搬送コンベア１１の下方に１個の撮像カメラ３２を配置しているが、複数の撮像カメラによって映像を拡大し分割して撮像しても良い。

撮像カメラ３２と照明光照射手段３５が存在する沈澱異物検出位置Ｐ２に容器１が到着したことは、入口搬送コンベア１１の上方に配置した容器検知センサ３６で検知し、検知結果に基づいて撮像カメラ３２で撮像し、図１１の異物検出制御部４０で画像処理を行う。

ここで、異物検出制御部４０について説明する。

図１１において、浮遊異物検出位置Ｐ１や沈澱異物検出位置Ｐ２での容器検知センサ
２５，３６における検知結果は、Ｉ／Ｏインタフェース４１を介して主演算器４２で把握し、シャッタ信号制御部４３及びカメラコントローラ４４により撮像カメラ２４，３２のシャッタ信号に反映する。

シャッタ信号に基づいて撮像カメラ２４，３２で容器１の映像を撮像し、カメラコントローラ４４からカメラインターフェース４５を介して画像処理を行う画像情報記憶部４６に一旦蓄積し、主演算器４２のプログラム上で異物を抽出する処理を行う。

撮像画像や撮像画像に対して既に処理を施した映像は、画像処理モニタ４７に表示する。また、装置の起動，停止，エラーなどは操作スイッチ４８や表示ランプ４９で管理し、これらの管理や映像の画像処理を含めた装置全体の稼動状況管理を主演算器４２と主記憶部５０で担っている。この装置全体の稼動状況はモニタ５１に表示している。

図１２に、浮遊異物Ｄ１を内部に含む容器１を撮像カメラ２４で得て、合成した映像の一例を示している。図１２（ａ）は濃淡画像Ｍ１、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の濃淡画像Ｍ１を画像処理した後の二値化画像Ｍ２である。

濃淡画像Ｍ１において、容器範囲内の縦横の線は、容器１の側壁部における容器起伏の影響を受けることによる暗部の発生跡である。照明光によって、この暗部の起伏模様をできるだけ無くし、図１２（ｂ）の二値化画像Ｍ２のごとく、画像処理により容器１の輪郭とその周辺部とを白黒に分け、容器領域内での黒物体の有無を検索する。

黒物体が異物画像ＭＤ１であり、この異物画像ＭＤ１が存在すれば不良容器、存在しなければ良品容器と判定して、内部データで管理しておく。

図１３には、沈澱異物Ｄ２を内部に含む容器１を撮像カメラ３２で撮像した映像の一例を示している。図１３（ａ）は濃淡画像Ｎ１であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の濃淡画像Ｎ１を画像処理した後の二値化画像Ｎ２である。

沈澱異物Ｄ２の場合も、濃淡画像Ｎ１において、容器範囲内の放射状の線は、容器１の底部における容器起伏の影響を受けることによる暗部の発生跡を示している。

照明光によってこの暗部の起伏模様を無くし、画像処理を行うことにより、図１３(ｂ)のごとく、容器の輪郭とその周辺部とを白黒に分け、容器領域内への黒物体の有無を検索する。

黒物体が異物画像ＮＤ２あり、この異物画像ＮＤ２が存在すれば不良容器、存在しなければ良品容器と判定して、浮遊異物の画像ＭＤ１と併せて内部データで管理しておく。

図１２に示した浮遊異物Ｄ１の撮像画像Ｍ１も、図１３に示した沈澱異物Ｄ２の撮像画像Ｎ１も、整列搬送部Ｒ２において容器整列コンベア１４によって容器間隔が一定に保たれているため、対象容器の特定が容易であり、安定した画像処理が可能となっている。

図１に戻って、浮遊・浮上，沈澱の各異物検査を終えると、内部データで管理された検査結果に応じて、不良容器除去部Ｒ５で選別する。不良容器であれば、出口搬送コンベア１８ａの側方から容器押出しユニット６０のプッシャ６１によって不良容器１を容器排出コンベア１８ｂ側に押し出すことで、通常の製造ラインから排斥する。

あるいは、容器押出しユニット６０に代えて、後工程において不良容器を排斥できるように、不良容器１の目立つ位置に目印となる不良識別マークを付加しておく手段を設けても良い。

浮遊異物検出位置Ｐ１，沈澱異物検出位置Ｐ２やその周囲は（図示しない）遮光カバーで囲み、容器１および撮像カメラ２４，３２への光学的外乱となる周囲からの光を遮断し、安定した異物の検出を行うようにしている。

なお、入口搬送コンベア１１，容器整列コンベア１４，容器整列補助コンベア７０，容器挟持コンベア３１，出口搬送コンベア１８ａや容器排出コンベア１８ｂは速度設定を必要とするほかは、常時駆動を継続するようにしてあり、格段の制御を要しないものであるので、その電気系の説明は省略する。

次に、図１４により容器を一定間隔で整列させる他の例となる第二の実施形態になる容器内異物検出装置１０を説明する。

図１４において、図１，図２に示したものと同一物あるいは相当物には同一符号を付けている。

この実施形態においては、図１，図２に示した容器１の側部を挟む容器整列コンベア
１４と容器整列補助コンベア７０に代えて、容器蓋２を側面から挟み込む容器整列コンベア１４Ａと容器整列補助コンベア７０Ａを用いている。

容器整列コンベア１４Ａ及び容器整列補助コンベア７０Ａの容器蓋２を挟む側には無端状の樹脂または金属製の１対のベルトを備えており、各ベルトは容器蓋２の位置において搬送方向に沿って幅方向の両側に配置してある。また，各ベルトには実施例１のように図４〜図８に示したグリッパ１５〜１５ｄを設けたものを用いてもよい。

容器形状は丸型，角型と様々であり、さらにサイズも様々であるのに対して、容器蓋２の形状は多くの場合似通っている。このため、容器蓋２を挟む容器整列コンベア１４Ａ，容器整列補助コンベア７０Ａを用いることにより、あらゆる容器２に対して段取り替えの手間をさらに省くことができる利点がある。なお、容器１は第一の実施形態と同様に入口搬送コンベア１１に搭載した状態で搬送する。

容器蓋２を挟み込む容器整列コンベア１４Ａの速度設定は入口搬送コンベア１１の速度に対して小さく、容器整列補助コンベア７０Ａの速度設定は入口搬送コンベア１１の速度と等しくする。こうすることで、容器整列コンベア１４Ａのベルトによって挟まれた容器１は一旦減速し、次に容器整列コンベア１４Ａのベルトから容器１が開放されて容器整列補助コンベア７０Ａのベルトによって挟まれることで再び入口搬送コンベア１１の速度に増速される。

こうして、元々様々な間隔であった容器１が、容器整列補助コンベア７０Ａから出てくる段階では一定の容器間隔となる。

さらに、図１５により容器の側面に接触することなく一定間隔で整列させる第三の実施形態になる容器内異物検出装置１０を説明する。

図１５においても、図１，図２に示したものと同一物あるいは相当物には同一符号を付けている。

この実施形態では、容器整列コンベア１４Ｂ，容器整列補助コンベア７０Ｂを搬送方向に沿って容器１における容器蓋２の上方に配置してあり、容器整列コンベア１４Ｂ，容器整列補助コンベア７０Ｂで容器１を容器蓋２の上面から押し付けている。

容器１の側面にはラベルなどを貼り付ける場合が多く、容器１への接触を避けたい場合に適している。容器整列コンベア１４Ｂ，容器整列補助コンベア７０Ｂの高さを調整できるような上下移動機構を設けて（図示省略）、段取り替えの負担はできるだけ少なくできるようにしてある。

入口搬送コンベア１１は、上流側の前半部１１ａと下流側の後半部１１ｂからなり、前半部１１ａは容器整列コンベア１４Ｂが容器１を押し付ける領域（押し付けを開放するまでの領域）、後半部１１ｂは容器整列コンベア１４Ｂが容器１に対する押し付けを開放し、容器整列補助コンベア７０Ｂが容器１を押し付ける領域（押し付けを開放するまでの領域）である。

入口搬送コンベア１１の後半部１１ｂにおける移動速度はＶ１であり、前半部１１ａの移動速度は容器整列コンベア１４Ｂと同期した速度のＶ２で、Ｖ１＞Ｖ２の関係を持たせてある。

前半部１１ａと後半部１１ｂは水平部と傾斜部を持ち、水平部と傾斜部の境界を容器整列コンベア１４Ｂが容器１に対する押し付けを開放し、代わりに容器整列補助コンベア
７０Ｂが容器１に対する押し付けを開始する位置Ｐｘとしてある。

前半部１１ａと後半部１１ｂにおける水平部と傾斜部は上方から見て幅方向に交互に配置（前半部１１ａ−後半部１１ｂ−前半部１１ａ−後半部１１ｂ）してあり、従って容器整列コンベア１４Ｂが容器１に対する押し付けを開放する位置Ｐｘにおいて、容器１は前半部１１ａの水平部から後半部１１ｂの水平部に移載される。

入口搬送コンベア１１を上方から見た場合、幅方向において前半部１１ａを中央として後半部１１ｂが両側になる配置（幅方向に、後半部１１ｂ−前半部１１ａ−前半部１１ａ−後半部１１ｂの配置）やこの逆の配置（幅方向に、前半部１１ａ−後半部１１ｂ−後半部１１ｂ−前半部１１ａの配置）でもよい。

このような構成によれば、容器整列コンベア１４Ｂのところで容器間隔Ｓ１であったのが、容器整列補助コンベア７０Ｂから出てくる段階では拡大された一定の容器間隔Ｓ２となる。

さらにまた、図１６により容器を一定間隔で整列させる第四の実施形態になる容器内異物検出装置１０を説明する。

なお、図１６においても、図１，図２に示したものと同一物あるいは相当物には同一符号を付けている。

この実施形態では、図１，図２に示した容器整列コンベア１４に代えて、入口搬送コンベア１１の幅方向両側に緩衝材がある容器押さえ板１９を配置し、入口搬送コンベア１１上に搭載されて搬送される容器１の側面を容器押さえ板１９における緩衝材で間欠的に挟持するようにしてある。挟持動作には各容器押さえ板１９を幅方向に移動させるエアシリンダなどの直動要素を使い、図１，図２に示した容器整列コンベア１４に比べ、簡易な構造で構成できる。

また、図１，図２に示した容器整列補助コンベア７０に代えて、入口搬送コンベア１１の幅方向両側に配置した容器整列補助ローラ７５を用い、両容器押さえ板１９から開放されて搬送される容器１の側面を幅方向の両側から挟持するようにしてある。なお、容器整列補助ローラ７５の外周面はゴムやスポンジなどの緩衝材で外周面を覆われている。

両容器押さえ板１９は、一定時間間隔をおいて容器１を側方から挟み込む間欠動作を繰り返す。各容器押さえ板１９が押し出されて、容器１が挟まれている時間では、容器１は入口搬送コンベア１１上でスリップしながら停止し、容器１が両容器押さえ板１９の位置から下流において開放された時に容器間隔はＳ２になる。

そして、搬入部Ｒ１より上流側の容器は、先に停止した容器の位置に達するまでは搬送されるものの、この位置に達した後は停止させられる。

両容器押さえ板１９が容器１を挟み込みから開放する時間では、容器１は入口搬送コンベア１１上に搭載された状態で搬送される。

各容器整列補助ローラ７５の周速度は等しく、しかも入口搬送コンベア１１の移動速度Ｖ１と等しいものとしてあり、各容器整列補助ローラ７５の駆動にはそれぞれの駆動源を設けるか、同一速度で回転するように機械式に結合することで駆動源を一つにすることもできる。また、入口搬送コンベア１１の駆動軸と機械式に結合することで駆動源を省くこともできる。

従って、両容器押さえ板１９が容器１を挟み込んでいる時間と開放している時間を管理することで、整列搬送部Ｒ２における容器１の移動速度Ｖ２を設定でき、開放後の容器間隔Ｓ２を自由に設定することができる。

容器形状の違いに対しては、容器押さえ板１９が押し出されて停止する位置を調節することで、簡便に段取り替えが行える。

また、各容器整列補助ローラ７５は幅方向に等距離移動させるガイドを備えており、両容器整列補助ローラ７５の幅方向における隙間の調節を容易に行うことができるようになっている。

本発明の第一の実施形態である容器内異物検出装置の概略構成を示す上面図である。 図１に示した容器内異物検出装置の側面図である。 容器内での異物の存在状態を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置におけるグリッパの形状を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置におけるグリッパの他の形状を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置におけるグリッパの他の形状を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置におけるグリッパの他の形状を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置におけるグリッパの他の形状を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置における浮遊異物と浮上異物の検出部を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置における沈澱異物の検出部を示す図である。 図１に示した容器内異物検出装置における異物検出制御部の構成を説明する図である。 図１に示した容器内異物検出装置により浮遊異物を検出する状況を説明する図である。 図１に示した容器内異物検出装置により沈澱異物を検出する状況を説明する図である。 本発明の第二の実施形態である容器内異物検出装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第三の実施形態である容器内異物検出装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第四の実施形態である容器内異物検出装置の概略構成を示す上面図である。

符号の説明

１…容器、２…容器蓋、１０…容器内異物検出装置、１１…入口搬送コンベア、１４…容器整列コンベア、２０，３０…撮像手段、７０…容器整列補助コンベア。

Claims (5)

1. 液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段で容器を撮像し、容器内における異物を画像処理によって検出する容器内異物検出装置において、
   搬送路の撮像手段を設置した位置より上流側に搬送されてくる容器を整列させるとともに該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度よりも遅い速度で該容器を移動させる整列搬送手段と、該撮像手段を設置した位置と該整列搬送手段の間に該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度と等しい速度で該容器を保持して移動させる整列搬送補助手段を設けたことを特徴とする容器内異物検出装置。
2. 液体が封入された透明な容器を搬送しながら撮像手段で容器を撮像し、容器内における異物を画像処理によって検出する容器内異物検出装置において、
   搬送路の撮像手段を設置した位置より上流側に搬送されてくる容器を整列させるとともに該撮像手段を通り過ぎる容器の移動速度よりも遅い速度で該容器を移動させる整列搬送手段と、該撮像手段を設置した位置と該整列搬送手段の間に該整列搬送手段で該容器を移動させる容器の移動速度よりも速い速度で該容器を保持して移動させる整列搬送補助手段を設けたことを特徴とする容器内異物検出装置。
3. 上記請求項１と上記請求項２のいずれかに記載の容器内異物検出装置において、
   該整列搬送手段及び該整列搬送補助手段は該容器の胴部もしくは蓋部を該搬送路における搬送方向に直交する幅方向の両側から挟持する１対の無端状部材と該無端状部材を同期して移動させる駆動手段を備えたものであることを特徴とする容器内異物検出装置。
4. 上記請求項１と上記請求項２のいずれかに記載の容器内異物検出装置において、
   該整列搬送手段及び該整列搬送補助手段はそれぞれ該容器の蓋を搬送路との間で押し付ける無端状部材を備えたものであることを特徴とする容器内異物検出装置。
5. 上記請求項１と上記請求項２のいずれかに記載の容器内異物検出装置において、
   該整列搬送手段は該容器の胴部を該搬送路における搬送方向に直交する幅方向の両側から間歇的に挟持する１対の部材と該部材を同期して移動させる駆動手段を備えたものであり、該整列搬送補助手段は該搬送路における搬送方向に直交する幅方向の両側に配置された１対のローラと該各ローラの周速度を等しくする手段を備えたものであることを特徴とする容器内異物検出装置。
   

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