JP2013044565A - Foreign matter checkup apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foreign matter checkup apparatus that can appropriately irradiate the inside of a container with light and pick up an image of any foreign matter therein.SOLUTION: A foreign matter checkup apparatus comprises: a pedestal 3a on which an erect container 2 is mounted; a container holding device 4 having a holding cap 4b that expands in a horizontal direction above the container 2 mounted on the pedestal 3a and holds the container 2 from above; an image pickup device 52 that acquires data of images of the container 2 picked up from the bottom side; and an illuminating device 51. The holding cap 4b is formed of white or milky white resin; the illuminating device 51 irradiates the holding cap 4b holding down the container 2 with light upward from underneath the holding cap 4b; and the light radiated by the illuminating device 51 is diffused downward by the holding cap 4b.

Description

本発明は、液体が充填された容器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。   The present invention relates to a foreign matter inspection apparatus for inspecting the presence or absence of foreign matter mixed in a container filled with liquid.

例えば、特許文献１には、透明または半透明の容器を回転（自転）させて当該容器に充填された液体に容器の周囲に沿った水流を発生させるとともに容器内に向かって光を照射し、照射された光が、水流によって舞い上がった異物で反射される反射光を撮像装置で撮像する技術が開示されている。
また特許文献２には、容器に充填された液体のみが容器内で回転している状態を作り出して容器の外から複数の検査画像を取得し、液体の回転とともに移動する異物を、容器の傷や汚れと区別する技術が開示されている。特許文献２に開示される技術では、液体が充填された容器を回転させた後で急激に回転を停止させ、慣性によって液体のみが回転している状態を作り出している。 For example, in Patent Document 1, a transparent or translucent container is rotated (rotated) to generate a water flow along the periphery of the container and irradiate light toward the inside of the container, A technique is disclosed in which reflected light reflected by a foreign substance that has been radiated by water flow is imaged by an imaging device.
In Patent Document 2, a state in which only the liquid filled in the container is rotated in the container is created to obtain a plurality of inspection images from the outside of the container. Disclosed is a technique for distinguishing from dirt and dirt. In the technique disclosed in Patent Document 2, after the container filled with the liquid is rotated, the rotation is suddenly stopped to create a state in which only the liquid is rotated by inertia.

特開２００６−２０１００３号公報JP 2006-201003 A 特開２００５−０７００１３号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-070013

液体が充填される容器が円筒形状の場合は、正立した状態の容器を水平面上で回転（自転）させることによって、充填した液体に、容器に沿った方向の水流を発生させることができる。したがって、特許文献１に開示されるように、水流によって異物を舞い上がらせることができ、舞い上がった異物が反射した光を撮像装置で撮像することによって、容器内における異物の有無を検査できる。
また、特許文献２に開示されるように、容器に充填された液体の回転によって異物を移動させることができ、容器とともに静止している、例えば容器の傷や汚れと、容器に充填された液体に混入した異物と、を識別することができる。 When the container filled with the liquid has a cylindrical shape, a water flow in a direction along the container can be generated in the filled liquid by rotating (spinning) the upright container on a horizontal plane. Therefore, as disclosed in Patent Document 1, foreign matter can be swollen by a water flow, and the presence or absence of foreign matter in the container can be inspected by imaging light reflected by the solitary foreign matter with an imaging device.
Further, as disclosed in Patent Document 2, foreign substances can be moved by rotation of the liquid filled in the container, and are stationary with the container, for example, scratches and dirt on the container, and the liquid filled in the container It is possible to discriminate foreign substances mixed in.

これに対し、例えば点眼薬が充填される容器など、両側面から押しつぶされたように扁平した形状の容器は、正立した容器を水平面上で回転（自転）させる際に、急回転しすぎると泡が発生するため、泡の発生を抑える程度に回転させると充填された液体に容器内で好適な水流を発生させることができず、異物を効果的に舞い上がらせることができない。
このように有効な水流を発生させることができない容器の異物検査は、例えば、容器上方から容器内に光を照射して容器下方から当該容器の底部を撮像し、撮像された画像データから底部に沈殿する異物を抽出する構成が好ましい。 On the other hand, for example, a container that is flattened so as to be crushed from both side surfaces, such as a container that is filled with eye drops, may rotate too rapidly when rotating (rotating) an upright container on a horizontal plane. Since bubbles are generated, if the rotation is performed to an extent that suppresses the generation of bubbles, a suitable water flow cannot be generated in the filled liquid, and foreign substances cannot be effectively lifted.
In this way, the foreign object inspection of a container that cannot generate an effective water flow is, for example, irradiating light into the container from above the container to image the bottom of the container from the bottom of the container, and from the captured image data to the bottom The structure which extracts the foreign material which precipitates is preferable.

しかしながら、液体を容器に充填する充填装置では容器の転倒を防止するために、例えば特許文献１に示されるような容器保持手段によって、容器は正立した状態で上方から押さえつけられており、上方から容器に光を照射することが困難な構成となっている。   However, in a filling apparatus that fills a container with a liquid, in order to prevent the container from overturning, the container is pressed from above in an upright state by, for example, container holding means as shown in Patent Document 1, and from above. It is difficult to irradiate the container with light.

そこで本発明は、容器内に好適に光を照射して異物を撮像できる異物検査装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a foreign substance inspection apparatus that can appropriately irradiate light into a container and image a foreign substance.

前記課題を解決するため、本発明は、正立した容器を載置する台座と、前記台座に載置された前記容器の上方で水平方向に広がって当該容器を上方から押さえつける保持部を有する容器保持装置と、前記容器を底部の側から撮像した画像データを取得する撮像装置と、照明装置と、を含んで構成される異物検査装置とする。そして、前記照明装置は、前記容器を押さえつけている前記保持部の下方から当該保持部に向かって上方に光を照射し、前記保持部は、前記照明装置が照射した光を下方に向かって反射するように構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a container having a pedestal on which an upright container is placed, and a holding part that spreads horizontally above the container placed on the pedestal and presses the container from above. A foreign substance inspection apparatus including a holding device, an imaging device that acquires image data obtained by imaging the container from the bottom side, and an illumination device is provided. The lighting device emits light upward from below the holding unit holding the container toward the holding unit, and the holding unit reflects light emitted from the lighting device downward. It is comprised so that it may do.

本発明によると、容器内に好適に光を照射して異物を撮像できる異物検査装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the foreign material inspection apparatus which can irradiate light suitably in a container and can image a foreign material can be provided.

（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。(A) is a top view which shows the structure of a foreign material inspection apparatus, (b) is X1-X1 sectional drawing of (a). （ａ）は台座の構成および照明装置と撮像装置の配置の詳細を示す図、（ｂ）は台座の構造を示す斜視図である。(A) is a figure which shows the structure of a base and the detail of arrangement | positioning of an illuminating device and an imaging device, (b) is a perspective view which shows the structure of a base. （ａ）〜（ｃ）は液面の状態、反射光および入射光の状態、画像データの状態を模式的に示した図である。(A)-(c) is the figure which showed typically the state of the liquid level, the state of reflected light and incident light, and the state of image data.

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）に示すように、本実施形態に係る異物検査装置１は、透明または半透明の容器２に薬品などの透明な液体を充填する生産ライン（図示せず）に組み込まれている。容器２は薬品などの液体が充填された後に異物検査装置１まで搬送ライン１０によって搬送され、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。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1A, the foreign matter inspection apparatus 1 according to this embodiment is incorporated in a production line (not shown) for filling a transparent or translucent container 2 with a transparent liquid such as a medicine. Yes. After the container 2 is filled with a liquid such as a medicine, the container 2 is transported to the foreign matter inspection apparatus 1 by the transport line 10, and is moved upright by the transport device 3 in the foreign matter inspection apparatus 1. The container 2 is preferably a transparent or translucent container made of glass, acrylic, PET (polyethylene terephthalate), or the like.

容器２は略円筒形であってもよいがその形状は限定されない。例えば、点眼薬が充填される容器２は、利用者が点眼薬を滴下しやすいように、両側面が押しつぶされたような形状、つまり、側面が平面状に形成された扁平な形状となっているが、このような扁平な形状の容器２であってもよい。   The container 2 may have a substantially cylindrical shape, but its shape is not limited. For example, the container 2 filled with eye drops has a flat shape in which both side surfaces are crushed, that is, the side surfaces are formed flat so that the user can easily drop the eye drops. However, the container 2 having such a flat shape may be used.

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。 The conveying device 3 is configured such that a base 3a placed in a state where the container 2 is upright is fixed to an inspection rotor 3b that is rotationally driven (revolved) in an annular shape. The inspection rotor 3b is provided with a plurality of pedestals 3a at equal intervals in the circumferential direction, and these pedestals 3a are configured to move together with rotational driving (for example, counterclockwise rotational driving) of the inspection rotor 3b at a constant speed. Is done.
The pedestal 3a is configured to be rotatable (rotated) around the central axis in a horizontal plane as will be described later.
In the present embodiment, the state in which the container 2 is erected with the bottom of the container 2 facing the pedestal 3a is defined as the state in which the container 2 is upright. In the vertical direction, the bottom side of the upright container 2 is set downward.

異物検査装置１の入口部１ａには、生産ラインで液体が充填された容器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。   The entrance portion 1a of the foreign matter inspection apparatus 1 is connected to a transport line 10 for transporting the container 2 filled with liquid on the production line, and is provided with a small-diameter carrying-in rotor 1c for carrying the container 2 into the foreign matter inspection apparatus 1. Yes. When the container 2 is transported to the entrance 1a of the foreign matter inspection apparatus 1 by the transport line 10, it is configured to be continuously placed on the base 3a of the inspection rotor 3b by the rotationally driven carry-in rotor 1c.

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（公転）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。 Further, the exit portion 1b of the foreign matter inspection apparatus 1 is provided with a small-diameter unloading rotor 1d for unloading the container 2 connected to the transport line 10 and finished with the foreign matter inspection from the foreign matter inspection apparatus 1. The container 2 carried into the foreign substance inspection apparatus 1 from the inlet 1a is inspected for foreign substances while moving along with the rotation (revolution) of the inspection rotor 3b, and is carried out of the foreign substance inspection apparatus 1 by the unloading rotor 1d that is driven to rotate. Then, it is transported to the next production process by the transport line 10.
An inspection unit 50 including an illumination device 51, an imaging device 52, and a control device 53 is provided between the entrance portion 1 a and the exit portion 1 b of the foreign matter inspection device 1.

台座３ａは略円筒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。 The pedestal 3a has a substantially cylindrical shape and is disposed with the axis of the central axis in the vertical direction. As shown in FIG. 1B, the motor 3c is fixed to the inspection rotor 3b and disposed below the pedestal 3a. The rotation driving means can be rotated (rotated) around the central axis in a horizontal plane.
In addition, what is necessary is just to set it as the structure with which the power supply to the motor 3c is supplied from the power supply device (not shown) with which the foreign material inspection apparatus 1 is provided, for example via the slip ring which is not shown in figure.

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。 The inspection rotor 3b is formed with an arm portion 3d so as to extend above the pedestal 3a, and the arm 2d holds the container 2 by pressing the container 2 placed on the pedestal 3a against the pedestal 3a. A container holding device 4 for holding is provided. In the container holding device 4, a holding cap 4b for pressing the container 2 is attached as a holding portion below the holding rod 4a supported by the arm portion 3d so as to be movable up and down above the pedestal 3a (on the side of the pedestal 3a). Formed.
The holding rod 4a is preferably supported by the arm portion 3d so as to be rotatable about the axis. According to this configuration, when the container 2 placed on the pedestal 3a rotates with the rotation of the pedestal 3a, the container holding device 4 holding the container 2 also rotates, and the rotation of the pedestal 3a and the container 2 is not hindered. . Further, the container holding device 4 prevents the container 2 from falling due to the rotation of the pedestal 3a.

保持キャップ４ｂは、台座３ａの側（すなわち下方）が漏斗状に広がって形成され、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ホールドする。
この構成によると、保持キャップ４ｂの下方は容器２の上方で水平方向に広がって容器２を押さえつけることができる。さらに、保持キャップ４ｂが容器２の側に向かって漏斗状に広がる形状であるため、容器２の上部が保持キャップ４ｂの頂部に形成される狭部に嵌まり込む構成となり、保持キャップ４ｂで容器２を好適にホールドできる。 The holding cap 4b is formed so that the side of the pedestal 3a (that is, the lower side) expands in a funnel shape, and when the holding rod 4a moves downward, the container 2 is sandwiched between the pedestal 3a and pressed against the container 2 Hold.
According to this configuration, the lower portion of the holding cap 4b spreads in the horizontal direction above the container 2 so that the container 2 can be pressed down. Furthermore, since the holding cap 4b has a shape spreading in a funnel shape toward the container 2, the upper portion of the container 2 is configured to fit into a narrow portion formed at the top of the holding cap 4b. 2 can be suitably held.

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、液体が充填された容器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。 For example, when the container holding device 4 is configured to move downward toward the container 2 when the container 2 is placed on the pedestal 3 a by the carry-in rotor 1 c, the container 2 filled with the liquid is placed in the container holding device 4. It can be held by the holding cap 4b. When the container holding device 4 has an appropriate weight, the container holding device 4 can press the container 2 against the pedestal 3a by its own weight.
Or the structure provided with the urging means (not shown) which urges | biases the container holding | maintenance apparatus 4 below may be sufficient. In the case of this configuration, the container holding device 4 presses the container 2 against the base 3a by the urging force generated by the urging means.

本実施形態に係る異物検査装置１は、容器２に充填された液体に混入して容器２の底部に沈殿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を底部の側から撮像した画像データを取得する撮像装置５２と、後記するように保持キャップ４ｂで反射させることで容器２の上方から下方に向かって光を照射する照明装置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。そして、検査部５０では、透明または半透明の容器２を底部の側から撮像装置５２で撮像して画像データを取得した後、この画像データが制御装置５３に入力され、制御装置５３が入力された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。   The foreign matter inspection apparatus 1 according to the present embodiment is an inspection device that inspects for the presence or absence of foreign matter mixed in the liquid filled in the container 2 and precipitated on the bottom of the container 2, and is shown in FIG. As described above, an imaging device 52 that acquires image data obtained by imaging the container 2 from the bottom side, and an illumination device 51 that irradiates light downward from above the container 2 by being reflected by the holding cap 4b as described later. And a control device 53. In the inspection unit 50, after the transparent or translucent container 2 is imaged by the imaging device 52 from the bottom side to acquire image data, the image data is input to the control device 53, and the control device 53 is input. The image data is used to determine the presence or absence of foreign matter.

容器２に混入する異物は光を透過しない場合が多く、制御装置５３は、容器２に充填された液体（透明または半透明）を上方から底部に向かって透過する光を底部の側から撮像装置５２が撮像して取得する画像データにおいて、異物で光の透過が遮断されて形成される低輝度部（黒色部）を抽出したときに、異物が混入したと判定するように構成される。
そのため、画像データにおいて異物がない領域は高輝度部（白色）であることが好ましく、この構成によって異物とその周囲の輝度の差を大きくすることができ、制御装置５３による異物（低輝度部）の検出の精度を向上できる。
そこで、容器２の上方から底部に向けて光（白色光）を照射して、異物がない領域を高輝度にする構成が好ましい。 In many cases, the foreign matter mixed in the container 2 does not transmit light, and the control device 53 captures light that passes through the liquid (transparent or translucent) filled in the container 2 from the top toward the bottom from the bottom side. In the image data acquired and acquired by the image 52, when a low luminance part (black part) formed by blocking the transmission of light by a foreign substance is extracted, it is determined that the foreign substance is mixed.
For this reason, it is preferable that a region free of foreign matter in the image data is a high-intensity portion (white), and this configuration can increase the difference in brightness between the foreign matter and its surroundings. The accuracy of detection can be improved.
Therefore, it is preferable to irradiate light (white light) from the upper side of the container 2 toward the bottom to make the region free of foreign matter high brightness.

照明装置５１は、キセノンランプやＬＥＤを光源として利用できるが、その種類は限定されない。また、照明装置５１は、容器２が異物検査装置１に搬送されて検査部５０で異物検査されるときに撮像装置５２が撮像動作するタイミングに同期して発光するストロボ装置であってもよいし、異物検査装置１の稼動中は常時発光する構成であってもよい。
また、撮像装置５２は、受光素子として、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）などのエリアセンサを備えて画像データを取得するカメラを利用できるが、その種類は限定されない。また、撮像装置５２は、静止画の画像データを取得する装置に限定されず動画を撮像する装置であってもよい。 Although the illuminating device 51 can utilize a xenon lamp and LED as a light source, the kind is not limited. Further, the illumination device 51 may be a strobe device that emits light in synchronization with the timing at which the imaging device 52 performs the imaging operation when the container 2 is transported to the foreign material inspection device 1 and the foreign material inspection is performed by the inspection unit 50. The foreign substance inspection apparatus 1 may be configured to always emit light during operation.
In addition, the imaging device 52 can use, as a light receiving element, a camera that includes an area sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) to acquire image data. Not. In addition, the imaging device 52 is not limited to a device that acquires still image data, and may be a device that captures moving images.

また、搬送装置３に備わって容器２が載置される台座３ａは、異物検査装置１の検査部５０において搬送装置３の側方に配置される撮像装置５２が容器２を底部の側から撮像可能に構成される。
例えば、図２の（ａ）に示すように、台座３ａは、円柱状の本体部３１の上方に容器２が載置される載置台３３が嵌め込まれ、下方が検査ロータ３ｂに取り付けられて構成される。なお、図２の（ａ）は手前が台座３ａの搬送方向になる。
さらに、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、本体部３１は側面の一部に、上方から下方に向かって略４５度に傾斜した傾斜部を有する切り欠き部が撮像窓３１ａとして形成されている。そして、この撮像窓３１ａの傾斜部には、切り欠き部の上方から照射される光を本体部３１の側面の方向に屈折させるプリズム３２が備わっている。 Further, the pedestal 3a on which the container 2 is placed in the transport device 3 is imaged from the bottom side by the imaging device 52 disposed on the side of the transport device 3 in the inspection unit 50 of the foreign matter inspection device 1. Configured to be possible.
For example, as shown in FIG. 2A, the pedestal 3a has a configuration in which a mounting table 33 on which the container 2 is mounted is fitted above a cylindrical main body 31 and the lower part is attached to an inspection rotor 3b. Is done. In FIG. 2A, the front side is the transport direction of the pedestal 3a.
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the main body 31 has a cutout portion having an inclined portion inclined at about 45 degrees from the upper side to the lower side in a part of the side surface. It is formed as. The inclined portion of the imaging window 31 a is provided with a prism 32 that refracts light irradiated from above the notch in the direction of the side surface of the main body 31.

なお、プリズム３２に替わって、上方から照射される光を本体部３１の側面の方向に反射させるミラー（図示せず）が備わる構成であってもよい。
または、傾斜部を有することなく、切り欠き部の上方から照射される光を本体部３１の側面の方向に屈折させるようにプリズム３２が固定される構成であってもよい。 Instead of the prism 32, a configuration in which a mirror (not shown) that reflects light irradiated from above in the direction of the side surface of the main body 31 may be provided.
Alternatively, the prism 32 may be fixed so as to refract the light irradiated from above the notch in the direction of the side surface of the main body 31 without having the inclined portion.

また、本体部３１の上方には、上方が閉塞した円筒状の載置台３３がはめ込まれる。載置台３３の閉塞した部分には容器２の底部の形状と略同型の開口部（被写体窓３０）が形成される。そして、被写体窓３０の周囲には、図２の（ｂ）に示すように、容器２の底部の周囲が嵌合する凹部３０ａが形成されることが好ましい。この構成によると、載置台３３において、容器２の底部を被写体窓３０の周囲に形成される凹部３０ａに嵌合させることができ、被写体窓３０と容器２の底部がズレることを防止できる。なお、図示はしないが、載置台３３が本体部３１に対して回転することを防止するとともに、被写体窓３０が好適に撮像窓３１ａに投影される位置で載置台３３を係止する係止機構（まわり留め）が備わっていることが好ましい。   A cylindrical mounting table 33 whose upper portion is closed is fitted above the main body 31. An opening (subject window 30) having the same shape as the shape of the bottom of the container 2 is formed in the closed portion of the mounting table 33. In addition, as shown in FIG. 2B, a recess 30 a that fits around the bottom of the container 2 is preferably formed around the subject window 30. According to this configuration, in the mounting table 33, the bottom of the container 2 can be fitted into the recess 30a formed around the subject window 30, and the subject window 30 and the bottom of the container 2 can be prevented from shifting. Although not shown, the locking mechanism that prevents the mounting table 33 from rotating with respect to the main body 31 and that locks the mounting table 33 at a position where the subject window 30 is preferably projected onto the imaging window 31a. It is preferable that a (spinning stop) is provided.

このような構成の台座３ａでは、被写体窓３０の上方から光が照射されたとき、その光は被写体窓３０を透過してプリズム３２で本体部３１の側面の方向に屈折される。
また、透明または半透明の容器２が被写体窓３０に嵌合し、さらに、容器２に透明の液体が充填されている場合に被写体窓３０の上方（容器２の上方）から光が照射されると、その光は、容器２、液体、および被写体窓３０を透過し、プリズム３２で本体部３１の側面の方向に屈折される。
なお、被写体窓３０や撮像窓３１ａは、ガラスやアクリルなど透明な板材等で覆われた構成であってもよいし、板材等で覆われることなく開放された構成であってもよい。 In the pedestal 3 a having such a configuration, when light is irradiated from above the subject window 30, the light passes through the subject window 30 and is refracted by the prism 32 toward the side surface of the main body 31.
In addition, when the transparent or translucent container 2 is fitted into the subject window 30 and the container 2 is filled with a transparent liquid, light is irradiated from above the subject window 30 (above the container 2). Then, the light passes through the container 2, the liquid, and the subject window 30, and is refracted by the prism 32 toward the side surface of the main body 31.
The subject window 30 and the imaging window 31a may be configured to be covered with a transparent plate material such as glass or acrylic, or may be configured to be opened without being covered with a plate material or the like.

そして、異物検査装置１に備わる撮像装置５２は、撮像窓３１ａを本体部３１の側面の側から撮像するように、台座３ａの搬送方向に対する横方向（本体部３１の側面を臨む側）に配置され、被写体窓３０の上方から入射してプリズム３２で屈折した光を、撮像窓３１ａを介して撮像装置５２の受光素子で受光するように構成される。   And the imaging device 52 with which the foreign material inspection apparatus 1 is equipped is arrange | positioned in the horizontal direction (side which faces the side surface of the main-body part 31) with respect to the conveyance direction of the base 3a so that the imaging window 31a may be imaged from the side surface side of the main-body part 31. Then, the light incident from above the subject window 30 and refracted by the prism 32 is received by the light receiving element of the imaging device 52 via the imaging window 31a.

このように台座３ａが構成されることによって、全ての台座３ａに載置される容器２を検査部５０に備わる１台の撮像装置５２で撮像することができる。したがって、全ての台座３ａに撮像装置５２を備える必要がなく、異物検査装置１を簡素な構成とすることができる。   By configuring the pedestal 3 a in this way, the containers 2 placed on all the pedestals 3 a can be imaged by one imaging device 52 provided in the inspection unit 50. Therefore, it is not necessary to provide the imaging device 52 in all the bases 3a, and the foreign material inspection apparatus 1 can be made into a simple structure.

そして、異物検査装置１の検査部５０に備わる照明装置５１は、上方から容器２の底部に向けて光を照射するように構成されることが好ましい。
前記したように、撮像装置５２は上方から容器２、容器２に充填される液体、被写体窓３０を透過し、撮像窓３１ａのプリズム３２によって本体部３１の側面の方向に屈折された光を受光素子で受光して画像データを取得する装置であり、照明装置５１は被写体窓３０の上方から下方に向かって好適に光を照射する構成が好ましい。しかしながら、台座３ａに載置された容器２の上方には容器保持装置４の保持キャップ４ｂが配置されるため、照明装置５１を容器２の上方に配置することは困難である。 And it is preferable that the illuminating device 51 with which the test | inspection part 50 of the foreign material inspection apparatus 1 is equipped is irradiated so that light may be irradiated toward the bottom part of the container 2 from upper direction.
As described above, the imaging device 52 receives the light refracted in the direction of the side surface of the main body 31 by the prism 32 of the imaging window 31a through the container 2, the liquid filled in the container 2, and the subject window 30 from above. It is a device that receives light by an element and acquires image data, and the illumination device 51 preferably radiates light from above the subject window 30 downward. However, since the holding cap 4b of the container holding device 4 is arranged above the container 2 placed on the pedestal 3a, it is difficult to arrange the lighting device 51 above the container 2.

そこで、本実施形態に係る照明装置５１は、例えば、図２の（ａ）に示すように、台座３ａの搬送方向に対する横方向から検査ロータ３ｂの側に向かって延設される照明用アーム５１ａに取り付けられて、発光部５１ｂが保持キャップ４ｂを下方から臨むように配設される。そして、下方（容器２の底部の側）から保持キャップ４ｂの下面（漏斗状に広がっている内側）に向かって上方に光（白色光が好ましい）を照射するように構成される。さらに、保持キャップ４ｂは、例えば白色や乳白色の樹脂（ＰＥＴ１００、ＰＥＴ２００など）で形成されて、照明装置５１から照射される光を下方に向けて好適に反射する構成が好ましい。
なお、保持キャップ４ｂは、アルミ鋼やステンレス鋼など樹脂以外の素材からなり、下面（漏斗状に広がっている内側）に白色や乳白色の樹脂膜が貼り付けられる構成や白色などの塗料が塗布される構成であってもよい。 Therefore, the illumination device 51 according to the present embodiment includes, for example, an illumination arm 51a extending from the lateral direction with respect to the conveying direction of the pedestal 3a toward the inspection rotor 3b as shown in FIG. And the light emitting portion 51b is disposed so as to face the holding cap 4b from below. And it is comprised so that light (white light is preferable) may be irradiated to upper direction toward the lower surface (inside which spreads in the shape of a funnel) from the downward direction (bottom part side of the container 2). Furthermore, the holding cap 4b is preferably formed of, for example, a white or milky white resin (PET100, PET200, etc.) and suitably reflects light emitted from the lighting device 51 downward.
The holding cap 4b is made of a material other than resin such as aluminum steel or stainless steel, and a white or milky white resin film is applied to the lower surface (inner side spreading in a funnel shape) or white paint is applied. It may be a configuration.

この構成によると、照明装置５１から保持キャップ４ｂの下面（内側）に向かって照射された光が、保持キャップ４ｂの下面（内側）で容器２の側に向かって反射し、反射光Ｌ１となって容器２に向かって照射される。このとき、容器２の上方に位置する保持キャップ４ｂが反射する反射光Ｌ１は、容器２の上方から下方に向かって照射される。したがって、照明装置５１は、保持キャップ４ｂを介して容器２の上方から下方に向かって光を照射できる。
また、保持キャップ４ｂを白色や乳白色とすることで、照明装置５１が白色光を発光する場合には反射光Ｌ１を白色（乳白色）光とすることができる。そして、透明（半透明）の液体が充填された容器２を透過する保持キャップ４ｂの反射光Ｌ１を撮像装置５２が撮像する画像データを、高輝度部で形成される白色の画像とすることができる。
また、検査部５０に備わる照明装置５１によって、全ての台座３ａに載置された容器２に光を照射できる。したがって、全ての台座３ａに照明装置５１を取り付ける必要がなく、異物検査装置１（図１の（ａ）参照）を簡素な構成とすることができる。 According to this configuration, the light emitted from the lighting device 51 toward the lower surface (inside) of the holding cap 4b is reflected toward the container 2 at the lower surface (inside) of the holding cap 4b, and becomes reflected light L1. Then, it is irradiated toward the container 2. At this time, the reflected light L1 reflected by the holding cap 4b located above the container 2 is irradiated from above the container 2 downward. Therefore, the illuminating device 51 can irradiate light from the upper side to the lower side of the container 2 through the holding cap 4b.
Further, by making the holding cap 4b white or milky white, the reflected light L1 can be white (milky white) light when the lighting device 51 emits white light. And let the image data which the imaging device 52 images reflected light L1 of the holding cap 4b which permeate | transmits the container 2 filled with the transparent (semi-transparent) liquid be a white image formed in a high-intensity part. it can.
Moreover, the illumination device 51 provided in the inspection unit 50 can irradiate light to the containers 2 placed on all the pedestals 3a. Therefore, it is not necessary to attach the illuminating device 51 to all the pedestals 3a, and the foreign matter inspection apparatus 1 (see FIG. 1A) can have a simple configuration.

なお、照明装置５１は、図２の（ａ）に示すように、検査ロータ３ｂを挟んで対峙する位置に配置されていてもよい。また、図１の（ａ）に示すように、台座３ａの搬送方向に沿って２台またはそれ以上の照明装置５１が並んで配置されていてもよい。   In addition, the illuminating device 51 may be arrange | positioned in the position which opposes on both sides of the test | inspection rotor 3b, as shown to (a) of FIG. Moreover, as shown to (a) of FIG. 1, the 2 or more illuminating device 51 may be arrange | positioned along with the conveyance direction of the base 3a.

また、保持キャップ４ｂの下面が鏡面状に加工されていると、保持キャップ４ｂからは、照明装置５１の発光部の形状に反射光Ｌ１が照射される。例えば、照明装置５１がスポットライトの場合、保持キャップ４ｂからはスポット状に反射光Ｌ１が照射され、容器２に均一に光が照射されない。したがって、容器２には反射光Ｌ１が照射される箇所とされない箇所が生じ、撮像装置５２が取得する画像データに輝度のムラが生じる。画像データにこのような輝度のムラが生じると、例えば輝度の低い位置に異物による黒色部が発生している場合は、異物による黒色部と周囲の輝度の差が小さくなって制御装置５３による異物の検出精度が低下する場合がある。   Further, when the lower surface of the holding cap 4b is processed into a mirror shape, the reflected light L1 is irradiated from the holding cap 4b to the shape of the light emitting portion of the lighting device 51. For example, when the illumination device 51 is a spotlight, the reflected light L1 is irradiated in a spot shape from the holding cap 4b, and the container 2 is not irradiated with light uniformly. Accordingly, a portion that is not a portion that is irradiated with the reflected light L <b> 1 is generated in the container 2, and unevenness in luminance occurs in the image data acquired by the imaging device 52. When such unevenness in luminance occurs in the image data, for example, when a black portion due to a foreign matter occurs at a low luminance position, the difference between the black portion due to the foreign matter and the surrounding luminance becomes small, and the foreign matter caused by the control device 53 The detection accuracy may be reduced.

そこで、保持キャップ４ｂの下面は鏡面状に加工されることなく、適度な粗さの微細な凹凸を持った面（いわゆるつや消し面）であることが好ましい。このように構成される保持キャップ４ｂは、照明装置５１から照射された光を容器２の側に乱反射する。したがって、照明装置５１がスポットライトであっても、容器２には保持キャップ４ｂで乱反射した散乱光が均一に照射され、撮像装置５２が取得する画像データに発生する輝度のムラを抑制できる。そして、異物による黒色部と周囲の輝度の差を大きくすることができ、制御装置５３による異物の検出精度を向上できる。   Therefore, the lower surface of the holding cap 4b is preferably a surface (so-called matte surface) having fine irregularities with an appropriate roughness without being processed into a mirror surface. The holding cap 4b configured as above diffuses the light emitted from the illumination device 51 to the container 2 side. Therefore, even if the illumination device 51 is a spotlight, the container 2 is uniformly irradiated with scattered light that is irregularly reflected by the holding cap 4b, and unevenness in luminance generated in the image data acquired by the imaging device 52 can be suppressed. And the difference of the brightness | luminance of the black part and circumference | surroundings by a foreign material can be enlarged, and the detection accuracy of the foreign material by the control apparatus 53 can be improved.

また、例えば静止した状態が継続した場合など容器２に充填される液体が安定しているときには、図３の（ａ）に示すように液面Ｓ１は水平面となり、液面Ｓ１に対する入射角の小さな入射光Ｌ２は液面Ｓ１で反射される。このため、保持キャップ４ｂが小さくても保持キャップ４ｂの周囲からの入射光Ｌ２は底部を透過せず、保持キャップ４ｂからの白色の反射光Ｌ１のみが容器２の底部を透過する。したがって、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）が取得する画像データは白色（高輝度部）となる。この場合、異物による黒色部（低輝度部）と周囲の輝度の差が大きく、制御装置５３（図１の（ａ）参照）による異物の検出精度が高められる。   When the liquid filled in the container 2 is stable, for example, when the stationary state is continued, the liquid level S1 becomes a horizontal plane as shown in FIG. 3A, and the incident angle with respect to the liquid level S1 is small. Incident light L2 is reflected by the liquid surface S1. For this reason, even if the holding cap 4b is small, the incident light L2 from the periphery of the holding cap 4b does not pass through the bottom, and only the white reflected light L1 from the holding cap 4b passes through the bottom of the container 2. Therefore, the image data acquired by the imaging device 52 (see FIG. 1A) is white (high luminance portion). In this case, the difference between the black portion (low luminance portion) due to the foreign matter and the surrounding luminance is large, and the detection accuracy of the foreign matter by the control device 53 (see FIG. 1A) is increased.

しかしながら、異物検査装置１（図１の（ａ）参照）における容器２は検査ロータ３ｂ（図１の（ａ）参照）とともに移動することから容器２に充填されている液体の液面Ｓ１が揺れて波立つ場合がある。そして、液面Ｓ１が波立つと、液面Ｓ１が水平面のときには反射していた、保持キャップ４ｂの周囲からの入射光Ｌ２が液面Ｓ１で屈折して、図３の（ｂ）に示すように容器２の底部を透過する場合がある。この場合、保持キャップ４ｂの周囲からの入射光Ｌ２は白色とは限定されないため、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）が取得する画像データには輝度のムラが生じる。そして前記したように、異物による黒色部と周囲の輝度の差が小さくなって制御装置５３（図１の（ａ）参照）による異物の検出精度が低下する場合がある。   However, since the container 2 in the foreign object inspection apparatus 1 (see FIG. 1A) moves together with the inspection rotor 3b (see FIG. 1A), the liquid level S1 of the liquid filled in the container 2 shakes. May swell. When the liquid surface S1 undulates, the incident light L2 from the periphery of the holding cap 4b, which is reflected when the liquid surface S1 is a horizontal surface, is refracted by the liquid surface S1, and as shown in FIG. May pass through the bottom of the container 2. In this case, since the incident light L2 from the periphery of the holding cap 4b is not limited to white, unevenness in luminance occurs in the image data acquired by the imaging device 52 (see FIG. 1A). As described above, the difference between the brightness of the black portion due to the foreign matter and the surrounding brightness is reduced, and the detection accuracy of the foreign matter by the control device 53 (see FIG. 1A) may be reduced.

このような液体の揺れによって、撮像装置５２（図１の（ａ）参照）が取得する画像データに輝度のムラが生じることを抑制するため、図３の（ｃ）に示すように、保持キャップ４ｂの下方を十分広く形成し、容器２に充填された液体の液面Ｓ１が揺れた場合であっても保持キャップ４ｂからの反射光Ｌ１のみが容器２の底部を透過するような構成が好ましい。この構成によると、保持キャップ４ｂからの白色の反射光Ｌ１のみが容器２の底部を透過することになり、撮像装置５２が取得する画像データは異物による黒色部以外が全て白色（高輝度部）となる。したがって、異物による黒色部（低輝度部）と周囲との輝度の差を大きくすることができ、制御装置５３による異物の検出精度を向上できる。   In order to suppress the occurrence of uneven brightness in the image data acquired by the imaging device 52 (see FIG. 1A) due to such shaking of the liquid, as shown in FIG. A configuration is preferable in which the lower part of 4b is formed sufficiently wide so that only the reflected light L1 from the holding cap 4b passes through the bottom of the container 2 even when the liquid level S1 of the liquid filled in the container 2 is shaken. . According to this configuration, only the white reflected light L1 from the holding cap 4b passes through the bottom of the container 2, and the image data acquired by the imaging device 52 is all white except for the black part due to the foreign matter (high luminance part). It becomes. Therefore, the difference in luminance between the black portion (low luminance portion) due to the foreign matter and the surroundings can be increased, and the detection accuracy of the foreign matter by the control device 53 can be improved.

なお、保持キャップ４ｂの下方の大きさは、制御装置５３による異物の検出精度が好適になるように、実験計測等によって適宜決定される大きさとすればよい。
例えば、保持キャップ４ｂの周囲から容器２に向かって照射される光が液面Ｓ１に入射しない程度に保持キャップ４ｂの下方が大きく（広く）形成されていることが好ましい。 The size below the holding cap 4b may be determined as appropriate by experimental measurement or the like so that the accuracy of foreign object detection by the control device 53 is suitable.
For example, it is preferable that the lower portion of the holding cap 4b be formed large (wide) so that light irradiated from the periphery of the holding cap 4b toward the container 2 does not enter the liquid surface S1.

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）を停止するとともに台座３ａを回転（自転）させて、本体部３１（図２の（ｂ）参照）の側面の撮像窓３１ａ（図２の（ｂ）参照）を撮像装置５２（図１の（ａ）参照）の側に向ける。そして、制御装置５３は、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、同時に撮像装置５２に制御信号を送信して容器２を底部の側から撮像する。撮像装置５２が撮像して得られる画像データは制御装置５３に入力されて異物の有無が判定される。
なお、例えば図示しない回転位置センサで台座３ａの回転位置を検出する構成にすることによって、制御装置５３は、容易に撮像窓３１ａを撮像装置５２の側に向けることができる。 The foreign substance inspection apparatus 1 (see FIG. 1A) configured as described above includes, for example, a container 2 (see FIG. 1A) placed on a base 3a (see FIG. 1A). ) Is detected by a container detection sensor (not shown) provided in the inspection unit 50 (see FIG. 1A), the control device 53 (see FIG. 1A) detects the inspection rotor 3b (FIG. 1A). And the pedestal 3a is rotated (rotated), and the imaging window 31a (see FIG. 2B) on the side surface of the main body 31 (see FIG. 2B) is moved to the imaging device 52 (FIG. 1). (See (a)). And the control apparatus 53 transmits a control signal to the illuminating device 51 (refer (a) of FIG. 1), makes it light-emit, and simultaneously transmits a control signal to the imaging device 52, and images the container 2 from the bottom side. Image data obtained by imaging by the imaging device 52 is input to the control device 53 to determine the presence or absence of foreign matter.
For example, by adopting a configuration in which the rotational position of the pedestal 3a is detected by a rotational position sensor (not shown), the control device 53 can easily point the imaging window 31a toward the imaging device 52.

制御装置５３は、入力された画像データにおいて、予め設定される基準値より輝度の低い低輝度部（黒色部）がある場合、これを異物と判定する。そして制御装置５３は、当該画像データの被写体となった容器２に異物が混入していると判定する。
なお、制御装置５３が、異物が混入していると判定した容器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。 If there is a low luminance portion (black portion) whose luminance is lower than a preset reference value in the input image data, the control device 53 determines this as a foreign object. And the control apparatus 53 determines with the foreign material having mixed into the container 2 used as the object of the said image data.
It is preferable that the container 2 that is determined by the control device 53 to contain foreign matter is discharged from a waste line (not shown) provided in the foreign matter inspection device 1. And the structure by which only the container 2 determined that the foreign material is not mixed is shipped as a product through a subsequent production process is suitable.

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、下方から、容器保持装置４の保持キャップ４ｂ（図２の（ａ）参照）の下面（内側）に向かって上方に光を照射する照明装置５１（図２の（ａ）参照）を備える構成とする。さらに、保持キャップ４ｂをＰＥＴ１００などの白色や乳白色の樹脂で成形し、照明装置５１から照射された光を乱反射しやすいように構成する。この構成によって、容器保持装置４が容器２（図２の（ａ）参照）を上方から押さえつける状態であっても、照明装置５１は、容器２の上方から下方に向かって光を照射できる。
したがって、撮像装置５２（図２の（ａ）参照）が容器２を底部の側から撮像する構成としても、容器２に混入した異物と周囲の輝度の差の大きな画像データを取得できる。そして、制御装置５３（図１の（ａ）参照）によって精度よく異物を検出できる。 As described above, the foreign matter inspection apparatus 1 (see FIG. 1A) according to the present embodiment is arranged on the lower surface (inside) of the holding cap 4b (see FIG. 2A) of the container holding device 4 from below. It is set as the structure provided with the illuminating device 51 (refer (a) of FIG. 2) which irradiates light upwards. Further, the holding cap 4b is formed of a white or milky white resin such as PET 100 so that the light irradiated from the lighting device 51 is easily diffusely reflected. With this configuration, even when the container holding device 4 is pressing the container 2 (see FIG. 2A) from above, the lighting device 51 can irradiate light from above the container 2 downward.
Therefore, even when the imaging device 52 (see FIG. 2A) images the container 2 from the bottom side, image data having a large difference in luminance between the foreign matter mixed in the container 2 and the surrounding luminance can be acquired. The foreign object can be detected with high accuracy by the control device 53 (see FIG. 1A).

１ 異物検査装置
２ 容器
３ 搬送装置
３ａ 台座
３ｂ 検査ロータ
４ 容器保持装置
４ｂ 保持キャップ（保持部）
３０ 被写体窓
５０ 検査部
５１ 照明装置
５２ 撮像装置
５３ 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign material inspection apparatus 2 Container 3 Conveyance apparatus 3a Base 3b Inspection rotor 4 Container holding apparatus 4b Holding cap (holding part)
30 Subject Window 50 Inspection Unit 51 Illuminating Device 52 Imaging Device 53 Control Device

Claims (4)

正立した容器を載置する台座と、
前記台座に載置された前記容器の上方で水平方向に広がって当該容器を上方から押さえつける保持部を有する容器保持装置と、
前記容器を底部の側から撮像した画像データを取得する撮像装置と、
照明装置と、を含んで構成される異物検査装置であって、
前記照明装置は、前記容器を押さえつけている前記保持部の下方から当該保持部に向かって上方に光を照射し、
前記保持部は、前記照明装置が照射した光を下方に向かって反射するように構成されていること、を特徴とする異物検査装置。 A pedestal for placing an upright container;
A container holding device having a holding part that spreads in the horizontal direction above the container placed on the pedestal and presses the container from above;
An imaging device for acquiring image data obtained by imaging the container from the bottom side;
A foreign matter inspection apparatus comprising an illumination device,
The illumination device irradiates light upward from the lower part of the holding part pressing the container toward the holding part,
The foreign substance inspection apparatus, wherein the holding unit is configured to reflect light emitted from the illumination device downward. 前記保持部が白色または乳白色の樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。   The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the holding portion is formed of a white or milky white resin. 前記保持部は、前記照明装置が照射した光を乱反射するように構成されてい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。   The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the holding unit is configured to diffusely reflect light irradiated by the illumination device. 前記保持部は、上方から下方に向かって漏斗状に広がっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の異物検査装置。   The foreign matter inspection apparatus according to claim 1, wherein the holding portion extends in a funnel shape from above to below.
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