JP7325383B2 - Article inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、検査対象の物品を単品搬送させながら所定の検査位置で光を照射し、この光の照射に伴って物品を透過した光の分光特性に基づいて物品の品質を検査する物品検査装置に関する。 The present invention is an article inspection apparatus that irradiates light at a predetermined inspection position while conveying an article to be inspected individually, and inspects the quality of the article based on the spectral characteristics of the light that passes through the article along with the irradiation of this light. Regarding.

従来、物品の良否を検査する物品検査装置としては、例えば下記特許文献１に開示されるように、被測定物としての錠剤を透過した分光スペクトルの波長ごとの吸光度から異物を判定する検査装置を製造装置に組み込んだ構成が知られている。さらに説明すると、下記特許文献１では、対象物よりも薄い厚みを有する標準試料を透過し、かつ、対象物を透過することなく検出部に到達するようにして、検出部で検出された光のスペクトルのデータを基準データとし、標準試料を透過することなく対象物を少なくとも１回は透過して検出部に到達するようにして、検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとしている。そして、測定データおよび基準データに基づいて対象物に異物が混入しているか否かを判定している。 Conventionally, as an article inspection apparatus for inspecting the quality of an article, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, there is an inspection apparatus that determines foreign matter from the absorbance for each wavelength of the spectral spectrum transmitted through a tablet as an object to be measured. Configurations incorporated into manufacturing equipment are known. To explain further, in Patent Document 1 below, the light detected by the detection unit is transmitted through a standard sample having a thickness thinner than that of the object and reaches the detection unit without passing through the object. The spectral data is used as the reference data, and the spectral data of the light received by the detection unit is used as the measurement data so that it reaches the detection unit after passing through the object at least once without passing through the standard sample. Then, based on the measurement data and the reference data, it is determined whether or not the object contains foreign matter.

ＷＯ２０１８／１３５２３３号公報WO2018/135233

しかしながら、上述した特許文献１の物品検査装置では、検査装置を専用の製造装置に組み込んだ構成なので、製造設備が大掛かりとなり、また高価となってしまう。このため、既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された成形品の錠剤を全数検査できる汎用の物品検査装置が望まれている。 However, since the article inspection apparatus of Patent Document 1 described above is configured such that the inspection apparatus is incorporated in a dedicated manufacturing apparatus, the manufacturing equipment becomes large-scale and expensive. For this reason, there is a demand for a general-purpose article inspection apparatus capable of inspecting all tablets of molded articles manufactured by existing manufacturing equipment or manufacturing equipment without an inspection function.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、検査対象の物品の全数検査を行うことができる汎用の物品検査装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a general-purpose article inspection apparatus capable of 100% inspection of articles to be inspected.

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された物品検査装置は、投入された物品Ｗを単品搬送させながら所定の検査位置で光を照射し、前記物品を透過した光の分光特性に基づいて該物品の品質を検査する物品検査装置１であって、
投入された前記物品を個別に前記検査位置に導く供給部２と、
広帯域光源４ａからの照射光を前記検査位置で前記物品に集光するレンズ４ｃを有する光照射部４と、
前記物品を透過した透過光を受光する受光部としての入射開口部を有する光ファイバ５ａと、前記光ファイバが受けた光を分光する分光器５ｂと、が一体的に組み立てられた光検出部５と、
前記光検出部が検出した光の分光特性に基づいて、前記物品の品質の良否を判定する判定部６ｂと、を備え、
前記光検出部と、前記光照射部の前記レンズとは、保持手段により一体的に保持されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an article inspection apparatus according to claim 1 of the present invention irradiates light at a predetermined inspection position while conveying an input article W individually, and disperses the light transmitted through the article. An article inspection device 1 for inspecting the quality of the article based on its characteristics,
a supply unit 2 that individually guides the thrown-in articles to the inspection position;
a light irradiation unit 4 having a lens 4c for condensing the irradiation light from the broadband light source 4a onto the article at the inspection position ;
A light detection section 5 in which an optical fiber 5a having an entrance opening serving as a light receiving section for receiving light transmitted through the article and a spectroscope 5b for dispersing the light received by the optical fiber are integrally assembled . and,
a determination unit 6b that determines the quality of the product based on the spectral characteristics of the light detected by the light detection unit ;
The light detection section and the lens of the light irradiation section are integrally held by holding means .

請求項２に記載された物品検査装置は、請求項１の物品検査装置において、
前記光照射部４は、前記広帯域光源４ａとしてのハロゲンランプが、前記ハロゲンランプを放熱する放熱フィンを形成するケースとともに光源ユニットとして一体的に組み立てられていることを特徴とする。 The article inspection apparatus according to claim 2 is the article inspection apparatus according to claim 1,
The light irradiation section 4 is characterized in that a halogen lamp as the broadband light source 4a is integrally assembled as a light source unit together with a case forming heat dissipation fins for dissipating heat from the halogen lamp.

請求項３に記載された物品検査装置は、請求項１または２の物品検査装置において、
前記光照射部４は、前記広帯域光源４ａからの照射光を前記レンズ４ｃに導くライトガイド４ｂを有することを特徴とする。 The article inspection apparatus according to claim 3 is the article inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The light irradiation section 4 is characterized by having a light guide 4b that guides the irradiation light from the broadband light source 4a to the lens 4c.

請求項４に記載された物品検査装置は、請求項３の物品検査装置において、
前記ライトガイド４ｂの一端側は、前記レンズ４ｃとともに前記保持手段により一体的に保持されていることを特徴とする。 The article inspection apparatus according to claim 4 is the article inspection apparatus according to claim 3 ,
One end side of the light guide 4b is integrally held together with the lens 4c by the holding means .

請求項５に記載された物品検査装置は、請求項１～４の何れかの物品検査装置において、
前記物品Ｗを透過した光を受ける受光部となる前記光ファイバ５ａの入射面から該入射面に対向する前記物品の表面に向かって広がる形状で、前記物品を透過した光を前記物品の表面へ反射させる反射面８ａを有する反射カバー８を備えたことを特徴とする。 The article inspection apparatus according to claim 5 is the article inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The light that has passed through the article W has a shape that spreads from the incident surface of the optical fiber 5a, which serves as a light receiving portion that receives the light that has passed through the article W, toward the surface of the article that faces the incident surface, and the light that has passed through the article W is directed to the surface of the article. A reflective cover 8 having a reflective surface 8a is provided.

請求項６に記載された物品検査装置は、請求項５の物品検査装置において、
前記光ファイバ５ａは、入射面側の開口が出射面側の開口よりも大きいテーパ光ファイバであることを特徴とする。 The article inspection apparatus according to claim 6 is the article inspection apparatus according to claim 5,
The optical fiber 5a is a tapered optical fiber whose aperture on the incident surface side is larger than that on the exit surface side.

本発明によれば、既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された成形品の物品を全数検査できる汎用の物品検査装置を提供することができる。しかも、分光スペクトルをより効率よく取得できるように検査対象の錠剤Ｗに広帯域の光を照射し、検査空間のスペース効率を良くして検査を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to provide a general-purpose article inspection apparatus capable of inspecting all molded articles manufactured by existing manufacturing facilities or manufacturing facilities without inspection functions. Moreover, the tablet W to be inspected can be irradiated with broadband light so that the spectrum can be acquired more efficiently, and the space efficiency of the inspection space can be improved for inspection.

本発明に係る物品検査装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an article inspection apparatus according to the present invention; FIG. 本発明に係る物品検査装置に採用される搬送部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conveyance part employ|adopted as the goods inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る物品検査装置に採用される反射カバーの一例を示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view showing an example of a reflective cover employed in the article inspection device according to the present invention; 反射カバーが無い場合の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view when there is no reflective cover;

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring attached drawings.

本発明に係る物品検査装置は、検査対象の物品を単品搬送させながら所定の検査位置で光を照射し、この光の照射に伴って物品を透過した光の分光特性に基づいて物品の品質を検査するものである。 An article inspection apparatus according to the present invention irradiates light at a predetermined inspection position while conveying an article to be inspected individually, and determines the quality of the article based on the spectral characteristics of the light transmitted through the article accompanying the irradiation of the light. It is to be inspected.

なお、検査対象の物品は、光の照射領域が検査対象の物品に光を照射する照射口の径に比較的近い小径の物品であり、非包装で単品搬送が可能な外径φ：数十ｍｍの物品、一口サイズの物品の他、既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された所定形状の物品や成形品（搬送過程で形が変化しない物品）を含む。該当する物品としては、例えば錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、トローチ剤、ドロップ剤などの製剤、飴、チョコレートなどがある。以下、検査対象の物品として、直径に比して高さ（厚さ）の小さい円柱状の錠剤を例にとって説明する。 In addition, the article to be inspected is a small article whose light irradiation area is relatively close to the diameter of the irradiation port that irradiates the article to be inspected. In addition to mm-sized articles and bite-sized articles, it includes articles with a predetermined shape and molded articles (articles whose shape does not change during the transportation process) manufactured by existing manufacturing equipment or manufacturing equipment that does not have an inspection function. Examples of applicable articles include formulations such as tablets, capsules, granules, powders, troches, and drops, candy, chocolate, and the like. In the following description, as an article to be inspected, a cylindrical tablet whose height (thickness) is small compared to its diameter will be described as an example.

図１に示すように、本実施の形態の物品検査装置１は、供給部２、搬送部３、光照射部４、光検出部５、制御部６、選別部７を備えて概略構成される。 As shown in FIG. 1, an article inspection apparatus 1 according to the present embodiment is roughly configured including a supply section 2, a transport section 3, a light irradiation section 4, a light detection section 5, a control section 6, and a sorting section 7. .

供給部２は、例えば既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された成形品の錠剤Ｗが投入されて蓄積するとともに、蓄積された錠剤Ｗを排出口から整列搬送部を介して一つずつ排出して単品搬送されるようになっている。供給部２としては、例えば大量のワークとしての錠剤Ｗをボウルの振動とアタッチメントの誘導で同一の方向・姿勢に整列させて次工程に供給するパーツフィーダを用いることができる。 The supply unit 2 receives and accumulates tablets W, which are molded products manufactured by, for example, existing manufacturing equipment or manufacturing equipment that does not have an inspection function. They are designed to be discharged one by one and conveyed individually. As the supply unit 2, for example, a parts feeder that aligns a large amount of tablets W as works by vibration of a bowl and guidance of an attachment in the same direction and attitude and supplies them to the next process can be used.

なお、供給部２は、投入された錠剤Ｗをホッパに蓄積し、その下方に配置された直進フィーダやコンベア等にガイドを施して整列搬送部を構成して錠剤Ｗを一つずつ排出して単品搬送するようにしてもよい。 The supply unit 2 accumulates the input tablets W in a hopper, guides a rectilinear feeder, a conveyor, or the like arranged below the hopper to constitute an alignment conveying unit, and discharges the tablets W one by one. You may make it convey a single article.

搬送部３は、供給部２からの単品の錠剤Ｗを所定間隔で搬送し、所定の検査位置で検査が行われ、錠剤Ｗを選別部７へと搬送するもので、例えば、図２に示すように、ベルト表面に錠剤Ｗを載置する矩形状の検査ブロック１１が所定間隔で設けられた搬送ベルト３ａを有するベルトコンベアにより構成される。 The conveying unit 3 conveys the single tablets W from the supplying unit 2 at predetermined intervals, inspects them at predetermined inspection positions, and conveys the tablets W to the sorting unit 7. For example, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, it is constituted by a belt conveyor having a conveyor belt 3a on which rectangular inspection blocks 11 on which tablets W are placed are provided at predetermined intervals.

検査ブロック１１は、段差１１ａを有する円筒状の孔１１ｂが形成されたもので、検査対象の錠剤Ｗを段差１１ａに載置し、錠剤Ｗの略下半部が孔１１ｂに収容保持されるようになっている。また、検査ブロック１１が設けられた搬送ベルト３ａは、孔１１ｂに対応した部分が開放されており、検査位置において、錠剤Ｗを透過した光が直接光検出部５の受光部（後述する光ファイバ５ａの入射開口部）に届くように、光照射部４の集光レンズ４ｃから受光部までが貫通した構造となっている。 The inspection block 11 is formed with a cylindrical hole 11b having a step 11a. A tablet W to be inspected is placed on the step 11a, and the substantially lower half of the tablet W is accommodated and held in the hole 11b. It has become. The transport belt 3a on which the inspection blocks 11 are provided is open at the portions corresponding to the holes 11b, and at the inspection position, the light transmitted through the tablets W directly reaches the light receiving portion (optical fiber, which will be described later) of the light detection portion 5. 5a), the light emitting section 4 has a structure in which the condenser lens 4c to the light receiving section are penetrated.

検査ブロック１１は、搬送ベルト３ａの移動に伴って所定の速度で移動し、所定の検査位置に到達する度に検査が行われる。 The inspection block 11 moves at a predetermined speed with the movement of the conveyor belt 3a, and inspection is performed each time it reaches a predetermined inspection position.

また、検査ブロック１１は、特に図示はしないが、幅方向の延びた桟等の突起物で錠剤Ｗを格納、または支持するようにし、さらに、幅方向の位置ずれを防止するガイドを設けた構成とし、所定の検査位置に搬送するようにしてもよい。 Although not shown, the inspection block 11 stores or supports the tablets W by means of projections such as crosspieces extending in the width direction, and is provided with a guide for preventing displacement in the width direction. , and may be transported to a predetermined inspection position.

なお、光の透過性が高い光透過性ベルトに検査ブロック１１を設ける場合には、光を通過する搬送ベルト３ａの開放部分（孔）は特に必要条件ではなくなる。 When the inspection block 11 is provided on a light transmissive belt having high light transmittance, the open portions (holes) of the conveying belt 3a through which light passes are not a necessary condition.

光照射部４は、図１に示すように、光源４ａ、ライトガイド４ｂ、集光レンズ４ｃを備えて構成される。 As shown in FIG. 1, the light irradiation section 4 includes a light source 4a, a light guide 4b, and a condenser lens 4c.

光源４ａは、検査対象の錠剤Ｗに広帯域の光を照射するため、例えばハロゲンランプに代表される広帯域光源で構成され、ランプ保持手段および放熱フィンが形成されたケースとともに一体的に組み立てられた光源ユニットとして所定の位置に設けられて電源部（いずれも図示せず）に接続されている。広帯域の光とは、可視光、近赤外～テラヘルツ光（テラヘルツ波）を含む光である。 The light source 4a is composed of a broadband light source typified by, for example, a halogen lamp, in order to irradiate the tablet W to be inspected with broadband light, and is integrally assembled with a case formed with lamp holding means and heat radiation fins. It is provided at a predetermined position as a unit and connected to a power supply section (none of which is shown). Broadband light is light including visible light, near-infrared to terahertz light (terahertz wave).

ライトガイド４ｂは、ガラス光ファイバを多数束ねて構成され、光源４ａからの光を集光する集光レンズ４ｃに導く。本実施の形態で用いられるライトガイド４ｂの具体的な仕様例を示すと、ファイバの一本当たりのコア径：０．０５ｍｍ、ライトガイド全体のハンドル径：１２ｍｍ、コア占有率：８０％、本数：約４６０００本である。 The light guide 4b is configured by bundling a large number of glass optical fibers, and guides the light from the light source 4a to the condensing lens 4c. Specific example specifications of the light guide 4b used in this embodiment are as follows: core diameter per fiber: 0.05 mm; handle diameter of the entire light guide: 12 mm; core occupancy: 80%; : Approximately 46,000.

集光レンズ４ｃは、ライトガイド４ｂからの光を検査対象の錠剤Ｗ（図１の例では錠剤Ｗの上面）に集光する。 The condenser lens 4c converges the light from the light guide 4b onto the tablet W to be inspected (the upper surface of the tablet W in the example of FIG. 1).

光照射部４は、光源４ａからの広帯域の光を、ライトガイド４ｂを介して集光レンズ４ｃに出射し、検査対象の錠剤Ｗの上面全てをカバーするように集光レンズ４ｃの倍率（集光レンズ４ｃ、光源４ａと錠剤Ｗの位置）を調整し、光源４ａからの光を効率よく検査対象の錠剤Ｗに照射する。その際、光源４ａからの広帯域の光をライトガイド４ｂを介して照射するため、光源４ａを検査空間から離れた箇所に配置でき、検査位置の上方の空間を効率よく利用できるとともに、メンテナンスが行いやすくなっている。また、検査空間から光源４ａを離すことによって光源４ａによる検査空間への影響（熱、振動など）を防ぐことができる。 The light irradiation unit 4 emits broadband light from the light source 4a to the condenser lens 4c via the light guide 4b, and the magnification of the condenser lens 4c (concentration The optical lens 4c, the positions of the light source 4a and the tablet W) are adjusted to efficiently irradiate the tablet W to be inspected with the light from the light source 4a. At this time, since the light source 4a emits broadband light through the light guide 4b, the light source 4a can be arranged away from the inspection space, and the space above the inspection position can be efficiently used, and maintenance can be performed easily. It's getting easier. Further, by separating the light source 4a from the inspection space, it is possible to prevent the influence (heat, vibration, etc.) of the light source 4a on the inspection space.

光検出部５は、光ファイバ５ａと分光器５ｂを備えて一体的に組み立てられた光検出ユニットとして構成され、検査対象の錠剤Ｗを透過した光が光ファイバ５ａの受光部としての入射面から入光し、光ファイバ５ａ内を通過して分光器５ｂに到達する。そして、錠剤Ｗの表面積、光ファイバ５ａのコア径および開口数を考慮し、錠剤Ｗの下側の全面からの照射光を受光できるように光ファイバ５ａの位置をあらかじめ調整しておくことで錠剤Ｗの下側の全面からの透過光を受光することが可能となる。この光検出部５（光検出ユニット）は、ライトガイド４ｂの一端側および集光レンズ４ｃとともに、図示しない保持手段に一体的に保持されていると、位置の調整がしやすく、照射側と受光側の相対的な位置ずれを抑制することができる。 The light detection unit 5 is configured as an integrally assembled light detection unit including an optical fiber 5a and a spectroscope 5b. The light enters, passes through the optical fiber 5a, and reaches the spectroscope 5b. Considering the surface area of the tablet W, the core diameter and the numerical aperture of the optical fiber 5a, the position of the optical fiber 5a is adjusted in advance so that the irradiation light from the entire lower surface of the tablet W can be received. It becomes possible to receive transmitted light from the entire surface below W. When the light detection section 5 (light detection unit) is integrally held by holding means (not shown) together with one end of the light guide 4b and the condenser lens 4c, the position can be easily adjusted, and the irradiation side and the light reception side can be easily adjusted. It is possible to suppress the relative positional deviation of the side.

分光器５ｂは、例えば、光の波長による回折角度の差を利用したグレーティングによる分光を行うようになっている。具体的に、分光器５ｂに入った光は、グレーティング（回折格子）に照射され、各波長成分に分光される。そして、各波長成分に分光された光は、１列に並んだ光検出素子により波長成分ごとに検出される。その後、波長成分ごとの光強度を測定する。 The spectroscope 5b performs spectroscopy using a grating that utilizes, for example, a difference in diffraction angle depending on the wavelength of light. Specifically, the light that has entered the spectroscope 5b is applied to a grating (diffraction grating) and is split into respective wavelength components. The light split into each wavelength component is detected for each wavelength component by a row of photodetectors. After that, the light intensity for each wavelength component is measured.

グレーティングは、表面に複数の溝が刻まれた光学素子であり、波長λの光がグレーティングに角度ｉで入射した時、角度θの方向に回折されるとすると、ｍλ＝ｄ（ｓｉｎｉ±ｓｉｎθ）（ｍ：次数、ｄ：溝の間隔）が成り立ち、入射光と回折光が回折格子の面の法線に対し、同じ側なら正の符号、異なる側なら負の符号となる。 A grating is an optical element having a plurality of grooves on its surface. When light with a wavelength λ is incident on the grating at an angle i, it is diffracted in the direction of an angle θ. (m: order, d: interval between grooves) holds, and if the incident light and the diffracted light are on the same side with respect to the normal to the surface of the diffraction grating, they have a positive sign, and if they are on different sides, they have a negative sign.

なお、光ファイバ５ａとしては、入力が大きい口径で出力が小さい口径とした形状のテーパ光ファイバを用いることができる。具体的な数値例を示すと、例えば検査対象の錠剤Ｗ：φ７ｍｍに対し、φ１．５ｍｍ（コア：０．６ｍｍ…分光器５ｂの開口部の大きさや分解能に依存する）のテーパ光ファイバが用いられる。これにより、分光器５ｂに対し、より効率よく透過光を入射することができる。 As the optical fiber 5a, a tapered optical fiber having a diameter for large input and a small diameter for output can be used. To give a specific numerical example, for example, a tapered optical fiber with a diameter of 1.5 mm (core: 0.6 mm, depending on the size and resolution of the aperture of the spectroscope 5b) is used for a tablet W to be inspected: φ7 mm. be done. As a result, the transmitted light can enter the spectroscope 5b more efficiently.

また、光検出部５は、光ファイバ５ａ自体を受光部としても良いが、錠剤Ｗからより多くの透過光を分光器５ｂに入射するため、上述したテーパ光ファイバの他、反射型集光器を使用しても良い。 In addition, the optical fiber 5a itself may be used as the light receiving portion of the light detecting portion 5. However, since more transmitted light from the tablet W is incident on the spectroscope 5b, in addition to the above-described tapered optical fiber, a reflective light collector may be used. may be used.

制御部６は、光検出部５で得られた分光特性を信号処理する信号処理部６ａと、信号処理部６ａにて信号処理した結果を判定する判定部６ｂとを備えて構成される。 The control unit 6 includes a signal processing unit 6a that performs signal processing on the spectral characteristics obtained by the photodetector 5, and a determination unit 6b that determines the result of the signal processing performed by the signal processing unit 6a.

信号処理部６ａは、光検出部５で得られた分光特性から、錠剤Ｗに吸収された吸光度における分光特性を算出する。具体的に、波長λにおける吸光度Ａは、入射光の光強度Ｉｉと透過光の光強度Ｉの比（透過率）の常用対数をとったＡ＝－ｌｏｇ10（Ｉ／Ｉｉ）の式にて得られ、検査位置に錠剤Ｗが無い状態で検出した透過量を入射光の光強度Ｉｉとして求めることができる。 The signal processing unit 6 a calculates the spectral characteristics of the absorbance absorbed by the tablet W from the spectral characteristics obtained by the photodetector 5 . Specifically, the absorbance A at the wavelength λ is expressed by the formula A=-log 10 (I/Ii), which is the common logarithm of the ratio (transmittance) of the light intensity Ii of the incident light and the light intensity I of the transmitted light. The amount of transmission detected when there is no tablet W at the inspection position can be obtained as the light intensity Ii of the incident light.

判定部６ｂは、予め取得した錠剤Ｗの良品の吸光度における分光特性（スペクトルの各波長の強度（複数回微分時も含む）、波形の形、全体または一部領域を抜き出して検量線化した情報、統計的情報）と検査位置に搬送された検査対象の錠剤Ｗの吸光度における分光特性とを比較し、その差異の大きさに基づいて錠剤Ｗの品質の良否を判定する。 The determining unit 6b obtains the spectral characteristics of the absorbance of a good tablet W acquired in advance (intensity of each wavelength of the spectrum (including the time of multiple differentiation), waveform shape, information obtained by extracting the whole or a part of the area and converting it into a calibration curve. , statistical information) is compared with the spectral characteristics of the absorbance of the tablet W to be inspected transported to the inspection position, and the quality of the tablet W is determined based on the magnitude of the difference.

具体的には、例えば、統計的演算結果（標準偏差など）、回帰などの統計的手法などにより求められた検量線を使った計算で決めた波長ごとの差分量が所定の範囲（統計的演算の結果や、検量線の結果をもとに決めた範囲）であるか否かで錠剤Ｗの品質の良否を判定する。また、各波長の強度の合計が所定の範囲であるか否かで錠剤Ｗの品質の良否を判定することもできる。さらに、錠剤Ｗの成分が均一である場合は、特定波長以外の領域で予め設定された所定の閾値を超える強度があるか否かで錠剤Ｗの品質の良否を判定するようにしてもよい。 Specifically, for example, the statistical calculation result (standard deviation, etc.), the amount of difference for each wavelength determined by calculation using a calibration curve obtained by a statistical method such as regression is within a predetermined range (statistical calculation and the range determined based on the result of the calibration curve), the quality of the tablet W is determined. The quality of the tablet W can also be determined by checking whether the sum of the intensities of the respective wavelengths is within a predetermined range. Furthermore, when the composition of the tablet W is uniform, the quality of the tablet W may be determined based on whether or not there is an intensity exceeding a predetermined threshold value set in advance in a region other than the specific wavelength.

選別部７は、判定部６ｂの判定結果に応じて、検査位置での検査を終えて搬送されてくる錠剤Ｗを正常品と不良品に選別するものであり、例えば不良品の錠剤Ｗを正常品の錠剤Ｗの搬送方向と異なる方向へ選別するため、不良品の錠剤Ｗに対しエアーを吹き付けて不良品の錠剤Ｗを選別する。 The sorting unit 7 sorts the tablets W conveyed after inspection at the inspection position into normal products and defective tablets according to the determination result of the determining unit 6b. Since the defective tablets W are sorted in a direction different from the conveying direction, the defective tablets W are sorted out by blowing air onto the defective tablets W.

そして、上述した構成からなる物品検査装置１では、検査対象の錠剤Ｗが供給部２に投入されると、投入された錠剤Ｗを蓄積して一つずつ排出し、搬送部３にて錠剤Ｗを個別に検査位置に向けて単品搬送する。 In the article inspection apparatus 1 configured as described above, when tablets W to be inspected are fed into the supply unit 2, the fed tablets W are accumulated and discharged one by one. are transported individually toward the inspection position.

光照射部４は、錠剤Ｗが検査位置まで単品搬送されると、この検査位置の錠剤Ｗに対して広帯域の光を照射する。このとき、光照射部４は、広帯域光源４ａからの照射光をライトガイド４ｂを介して集光レンズ４ｃに導き、集光レンズ４ｃにて錠剤Ｗに集光する。この光照射部４の構成により、分光スペクトルをより効率よく取得できるように検査対象の錠剤Ｗに広帯域の光を照射することができる。しかも、ライトガイド４ｂを含む構成により、検査位置上方の検査空間のスペース効率を良くすることができる。 When the tablet W is individually conveyed to the inspection position, the light irradiation unit 4 irradiates the tablet W at the inspection position with broadband light. At this time, the light irradiation unit 4 guides the irradiation light from the broadband light source 4a to the condenser lens 4c through the light guide 4b, and condenses the light onto the tablet W by the condenser lens 4c. With this configuration of the light irradiation unit 4, it is possible to irradiate the tablet W to be inspected with broadband light so that the spectrum can be acquired more efficiently. Moreover, the space efficiency of the inspection space above the inspection position can be improved by the configuration including the light guide 4b.

そして、光検出部５は、光照射部４から広帯域の光が検査位置の錠剤Ｗに照射されると、この広帯域の光の照射に伴って錠剤Ｗを透過した光を検出する。このとき、光検出部５は、錠剤Ｗを透過した光が光ファイバ５ａの入射開口部から入光し、光ファイバ５ａ内を通過して分光器５ｂに到達し、分光器５ｂにて各波長成分に分光され、各波長成分ごとの光強度を測定することで錠剤Ｗに吸収された吸光度における分光特性が得られる。この光ファイバ５ａを含む光検出部５の構成により、検査位置下方の検査空間のスペース効率を良くすることができる。 Then, when the tablet W at the inspection position is irradiated with the broadband light from the light irradiation unit 4, the light detection unit 5 detects the light transmitted through the tablet W along with the irradiation of the broadband light. At this time, the light that has passed through the tablet W enters the light detection unit 5 from the entrance opening of the optical fiber 5a, passes through the optical fiber 5a, reaches the spectroscope 5b, and is detected by the spectroscope 5b at each wavelength. The spectral characteristics of the absorbance absorbed by the tablet W can be obtained by measuring the light intensity of each wavelength component. Due to the configuration of the photodetector 5 including the optical fiber 5a, the space efficiency of the inspection space below the inspection position can be improved.

次に、制御部６は、光検出部５で得られた分光特性に基づき、錠剤Ｗに吸収された吸光度における分光特性を信号処理部６ａにて算出し、予め取得した錠剤Ｗの良品の吸光度における分光特性と検査位置に搬送された錠剤Ｗの吸光度における分光特性とを判定部６ｂにて比較して錠剤Ｗの品質の良否を判定する。 Next, based on the spectral characteristics obtained by the light detection unit 5, the control unit 6 calculates the spectral characteristics of the absorbance absorbed by the tablet W in the signal processing unit 6a. , and the spectral characteristics of the absorbance of the tablet W conveyed to the inspection position are compared in the determination unit 6b to determine whether the quality of the tablet W is good or bad.

そして、選別部７は、制御部６の判定部６ｂの判定結果に基づき、検査位置での検査を終えて搬送されてくる錠剤Ｗを正常品と不良品に選別する。 Then, the sorting unit 7 sorts the tablets W conveyed after inspection at the inspection position into normal products and defective products based on the determination result of the determination unit 6b of the control unit 6. FIG.

図３の反射カバー８は、錠剤Ｗを透過した光を受ける受光部となる光ファイバ５ａの入射面から入射面に対向する錠剤Ｗの表面に向かって広がる形状であり、錠剤Ｗを透過した光を錠剤Ｗの表面へ反射させる反射面を有するものである。 The reflective cover 8 in FIG. 3 has a shape that spreads from the incident surface of the optical fiber 5a, which is a light receiving portion that receives the light transmitted through the tablet W, toward the surface of the tablet W facing the incident surface. to the surface of the tablet W.

図３の反射カバー８は、錠剤Ｗと略同一の曲率半径からなる半球形状をなし、半球の頂点が光ファイバ５ａの入射面（受光部）に近接配置され、半球の内面が光を反射する鏡面（反射面）８ａとなっている。また、反射カバー８の上端（半球の上面）は、搬送部３のベルト表面（搬送面）に平行に延びて、庇（鍔）８ｂを形成している。 The reflective cover 8 in FIG. 3 has a hemispherical shape with a radius of curvature substantially the same as that of the tablet W, the apex of the hemisphere is arranged close to the incident surface (light receiving part) of the optical fiber 5a, and the inner surface of the hemisphere reflects light. It is a mirror surface (reflection surface) 8a. The upper end (hemispherical upper surface) of the reflective cover 8 extends parallel to the belt surface (conveying surface) of the conveying section 3 to form an eaves (flange) 8b.

図３の反射カバー８の鏡面８ａの曲率半径は、鏡面８ａの形状を含め、検査対象の錠剤Ｗを透過した光が光ファイバ５ａの入射開口部により多く到達するように、光ファイバ５ａの入射開口部との間の距離、光ファイバ５ａの入射開口部の口径や開口数、分光器５ｂの分解能に応じて最適な値に決定するのが好ましい。 The radius of curvature of the mirror surface 8a of the reflective cover 8 in FIG. It is preferable to determine an optimum value according to the distance from the aperture, the diameter and numerical aperture of the incident aperture of the optical fiber 5a, and the resolution of the spectroscope 5b.

なお、図３の反射カバー８における庇８ｂは、必要不可欠な構成ではなく、省略することもできる。 Note that the eaves 8b in the reflective cover 8 of FIG. 3 are not an essential component and can be omitted.

そして、上述した反射カバー８を採用すれば、光照射部４からの広帯域の光の照射に伴って錠剤Ｗを透過した光が光検出部５の光ファイバ５ａの入射開口部に向かう際、反射カバー８の内側の鏡面８ａと錠剤Ｗの裏面との間で反射を繰り返し、反射カバー８が無い場合に光ファイバ５ａの入射開口部に到達されなかった光の一部が入射開口部に到達するようになる。 If the above-described reflective cover 8 is employed, the light transmitted through the tablet W along with the irradiation of broadband light from the light irradiation unit 4 is reflected when it travels toward the entrance opening of the optical fiber 5a of the light detection unit 5. Reflection is repeated between the mirror surface 8a inside the cover 8 and the back surface of the tablet W, and part of the light that would not have reached the entrance opening of the optical fiber 5a without the reflection cover 8 reaches the entrance opening. become.

なお、検査対象の錠剤Ｗで拡散反射した光は、錠剤Ｗ内部での光路長に依存して吸収されるため、正確にはスペクトラムは変化する。ただし、錠剤Ｗの表面状態にもよるが、一般的には正反射（分光特性が変化しない）する成分の方が大きく、加えて拡散反射する場合にも光路長が短い場合はスペクトラムが大きく変化することはない。 In addition, since the light diffusely reflected by the tablet W to be inspected is absorbed depending on the optical path length inside the tablet W, the spectrum changes accurately. However, although it depends on the surface condition of the tablet W, in general, specular reflection (spectral characteristics do not change) is larger, and even in the case of diffuse reflection, if the optical path length is short, the spectrum changes greatly. never do.

また、物質に光を当てた場合、反射、透過、吸収が一定の割合で起き、透過する成分もあるが、図３の反射カバー８を備えた構成では、反射、透過、吸収の中で反射する成分を効果的に利用している。 Also, when light is applied to a substance, reflection, transmission, and absorption occur at a certain rate, and some components are transmitted. effective use of ingredients.

これに対し、反射カバー８が無い場合には、図４に示すように、検査対象の錠剤Ｗを透過した光は散乱し、光ファイバ５ａの入射開口部に到達する光が入射開口部の大きさに制限される。 On the other hand, without the reflective cover 8, as shown in FIG. 4, the light transmitted through the tablet W to be inspected is scattered, and the light reaching the entrance opening of the optical fiber 5a becomes larger than the entrance opening. limited to

このように、反射カバー８を設けることにより、分光器５ｂの受光量が改善され、検査対象の錠剤Ｗを透過する透過光の分光特性を効率よく測定することができ、光源４ａの出力を抑えて光照射部４を小型化することもできる。 Thus, by providing the reflective cover 8, the amount of light received by the spectroscope 5b is improved, the spectral characteristics of the transmitted light transmitted through the tablet W to be inspected can be efficiently measured, and the output of the light source 4a is suppressed. The size of the light irradiation unit 4 can also be reduced.

ところで、図１では、光照射部４にて検査対象の錠剤Ｗの上方から光を照射し、この光の照射に伴う錠剤Ｗの裏面からの透過光を光検出部５で検出する構成としているが、検査対象の錠剤Ｗを中心として、錠剤Ｗの下方に光照射部４を配置し、錠剤Ｗの上方に光検出部５を配置する構成としてもよい。この配置構成では、光照射部４にて検査対象の錠剤Ｗの下方から光を照射し、この光の照射に伴う錠剤Ｗの表面からの透過光を光検出部５で検出する。 In FIG. 1, the light irradiation unit 4 irradiates the tablet W to be inspected with light from above, and the light detection unit 5 detects the transmitted light from the back surface of the tablet W accompanying the light irradiation. However, a configuration may be adopted in which the light irradiation unit 4 is arranged below the tablet W and the light detection unit 5 is arranged above the tablet W, centering on the tablet W to be inspected. In this arrangement configuration, the light irradiation unit 4 irradiates the tablet W to be inspected with light from below, and the light detection unit 5 detects the transmitted light from the surface of the tablet W accompanying the irradiation of this light.

また、上述した実施の形態では、ベルトコンベアで構成される搬送部３を図示して説明したが、これに限定されるものではなく、検査対象の物品Ｗを載置した状態で検査位置まで単品搬送して搬出できる構成の搬送部３であればよい。 Further, in the above-described embodiment, the conveying unit 3 configured by a belt conveyor was illustrated and explained, but the present invention is not limited to this. Any transport unit 3 having a structure capable of transporting and unloading may be used.

このように、本実施の形態の物品検査装置１は、投入された検査対象の物品Ｗを単品搬送させながら所定の検査位置で光を照射し、物品Ｗを透過した光の分光特性に基づいて物品Ｗの品質を検査するものであり、物品Ｗを個別に検査位置に導く供給部２と、広帯域光源４ａからの光を検査位置の物品Ｗに照射する光照射部４と、広帯域光源４ａからの光の照射に伴って物品Ｗを透過した光を検出する光検出部５と、光検出部５が検出した光の分光特性に基づいて、物品Ｗの品質の良否を判定する判定部６ｂと、を備えた構成により、既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された成形品の物品を全数検査できる汎用の物品検査装置を提供することができる。 As described above, the article inspection apparatus 1 according to the present embodiment irradiates light at a predetermined inspection position while conveying an input article W to be inspected individually, and based on the spectral characteristics of the light transmitted through the article W, It inspects the quality of the articles W, and includes a supply section 2 that individually guides the articles W to an inspection position, a light irradiation section 4 that irradiates the articles W at the inspection position with light from a broadband light source 4a, and a broadband light source 4a. a light detection unit 5 for detecting light transmitted through the article W along with the irradiation of the light of the light detection unit 5; , it is possible to provide a general-purpose article inspection apparatus capable of inspecting all molded articles manufactured by existing manufacturing facilities or manufacturing facilities that do not have an inspection function.

また、広帯域光源４ａからの照射光をライトガイド４ｂを介して集光レンズ４ｃに導き、集光レンズ４ｃにて検査対象の物品（錠剤Ｗ）に集光する光照射部４の構成により、分光スペクトルをより効率よく取得できるように検査対象の物品に広帯域の光を照射することができる。しかも、ライトガイド４ｂを備えた構成により、光照射部４側の検査空間を有効利用して物品の品質を検査することができる。 In addition, the irradiation light from the broadband light source 4a is guided to the condenser lens 4c via the light guide 4b, and the light is collected by the condenser lens 4c on the article (tablet W) to be inspected. The article under inspection can be illuminated with broadband light so that the spectrum can be acquired more efficiently. Moreover, with the configuration including the light guide 4b, the inspection space on the side of the light irradiation unit 4 can be effectively used to inspect the quality of the article.

さらに、検査対象の物品（錠剤Ｗ）を透過した光が光ファイバ５ａの受光部となる入射開口部から入光し、光ファイバ５ａ内を通過して分光器５ｂに到達し、分光器５ｂにて各波長成分に分光され、各波長成分ごとの光強度を測定することで物品に吸収された吸光度における分光特性が得られる光検出部５の構成により、光検出部５側の検査空間を有効利用して物品の品質を検査することができる。 Further, the light transmitted through the article (tablet W) to be inspected enters from the incident opening serving as the light receiving portion of the optical fiber 5a, passes through the optical fiber 5a, reaches the spectroscope 5b, and enters the spectroscope 5b. With the configuration of the photodetector 5, the spectral characteristics of the absorbance absorbed by the article can be obtained by measuring the light intensity of each wavelength component, and the inspection space on the photodetector 5 side can be effectively used. It can be used to check the quality of goods.

また、反射カバー８を備えた構成により、検査対象の物品（錠剤Ｗ）を透過した光の一部を反射カバー８の鏡面（反射面）８ａで物品側に戻し、その反射光によって受光部（光ファイバ５ａ）への入射光量を増加させている。これにより、物品を透過した光が受光部へ到達するまでの距離が長くなっても、反射カバー８による反射光によって受光部における受光量の低減を抑制し、検査対象の物品の透過光の分光特性を効率よく測定することができる。 In addition, due to the configuration including the reflective cover 8, part of the light transmitted through the article (tablet W) to be inspected is returned to the article side by the mirror surface (reflective surface) 8a of the reflective cover 8, and the reflected light is reflected by the light receiving unit ( The amount of light incident on the optical fiber 5a) is increased. As a result, even if the distance for the light transmitted through the article to reach the light receiving section is long, the amount of light received by the light receiving section is suppressed by the reflected light from the reflective cover 8, and the light transmitted through the article to be inspected is dispersed. Characteristics can be measured efficiently.

しかも、検査対象の物品として例えば錠剤Ｗの透過光のような口径および開口数の大きな発光体から口径および開口数の小さい検出器への入射光量を、反射カバー８を設けた簡易な構成で増加させることができる。 Moreover, the amount of light incident on the detector having a small diameter and numerical aperture from a light-emitting body having a large diameter and numerical aperture, such as light transmitted through a tablet W, as an object to be inspected, can be increased with a simple configuration provided with a reflective cover 8. can be made

さらに、光検出部５の光ファイバ５ａとして、入射面側の開口が出射面側の開口よりも大きいテーパ光ファイバを用いれば、検査対象の物品からの透過光を分光器５ｂに効率よく入射することができる。 Furthermore, if a tapered optical fiber whose aperture on the incident surface side is larger than that on the exit surface side is used as the optical fiber 5a of the photodetector 5, the transmitted light from the article to be inspected is efficiently incident on the spectroscope 5b. be able to.

以上、本発明に係る物品検査装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。 Although the best mode of the article inspection apparatus according to the present invention has been described above, the present invention is not limited by the description and drawings according to this mode. In other words, other forms, embodiments, operation techniques, etc. made by those skilled in the art based on this form are all included in the scope of the present invention.

１ 物品検査装置
２ 供給部
３ 搬送部
４ 光照射部
４ａ 光源
４ｂ ライトガイド
４ｃ 集光レンズ
５ 光検出部
５ａ 光ファイバ
５ｂ 分光器
６ 制御部
６ａ 信号処理部
６ｂ 判定部
７ 選別部
８ 反射カバー
８ａ 鏡面
８ｂ 庇
１１ 検査ブロック
１１ａ 段差
１１ｂ 孔
Ｗ 物品 Reference Signs List 1 article inspection device 2 supply unit 3 transport unit 4 light irradiation unit 4a light source 4b light guide 4c condenser lens 5 light detection unit 5a optical fiber 5b spectroscope 6 control unit 6a signal processing unit 6b judgment unit 7 sorting unit 8 reflection cover 8a Mirror surface 8b Eaves 11 Inspection block 11a Step 11b Hole W Article

Claims (6)

投入された物品（Ｗ）を単品搬送させながら所定の検査位置で光を照射し、前記物品を透過した光の分光特性に基づいて該物品の品質を検査する物品検査装置（１）であって、
投入された前記物品を個別に前記検査位置に導く供給部（２）と、
広帯域光源（４ａ）からの照射光を前記検査位置で前記物品に集光するレンズ（４ｃ）を有する光照射部（４）と、
前記物品を透過した透過光を受光する受光部としての入射開口部を有する光ファイバ（５ａ）と、前記光ファイバが受けた光を分光する分光器（５ｂ）と、が一体的に組み立てられた光検出部（５）と、
前記光検出部が検出した光の分光特性に基づいて、前記物品の品質の良否を判定する判定部（６ｂ）と、を備え、
前記光検出部と、前記光照射部の前記レンズとは、保持手段により一体的に保持されていることを特徴とする物品検査装置。 An article inspection apparatus (1) for inspecting the quality of an article (W) by irradiating light at a predetermined inspection position while conveying an article (W), and inspecting the quality of the article based on the spectral characteristics of the light transmitted through the article. ,
a supply unit (2) for individually guiding the thrown-in articles to the inspection position;
a light irradiation unit (4) having a lens (4c) for condensing the irradiation light from the broadband light source (4a) onto the article at the inspection position ;
An optical fiber (5a) having an incident aperture as a light receiving part for receiving light transmitted through the article and a spectroscope (5b) for dispersing the light received by the optical fiber are integrally assembled . a photodetector (5);
a determination unit (6b) that determines the quality of the article based on the spectral characteristics of the light detected by the light detection unit ;
An article inspection apparatus, wherein the light detection section and the lens of the light irradiation section are integrally held by holding means . 前記光照射部（４）は、前記広帯域光源（４ａ）としてのハロゲンランプが、前記ハロゲンランプを放熱する放熱フィンを形成するケースとともに光源ユニットとして一体的に組み立てられていることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。 The light irradiation unit (4) is characterized in that a halogen lamp as the broadband light source (4a) is integrally assembled as a light source unit together with a case forming heat dissipation fins for dissipating heat from the halogen lamp. Item 1. An article inspection device according to item 1. 前記光照射部（４）は、前記広帯域光源（４ａ）からの照射光を前記レンズ（４ｃ）に導くライトガイド（４ｂ）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の物品検査装置。 The article inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the light irradiation section (4) has a light guide (4b) that guides the irradiation light from the broadband light source (4a) to the lens (4c). . 前記ライトガイド（４ｂ）の一端側は、前記レンズ（４ｃ）とともに前記保持手段により一体的に保持されていることを特徴とする請求項３に記載の物品検査装置。 4. An article inspection apparatus according to claim 3 , wherein one end of said light guide (4b) is integrally held together with said lens (4c) by said holding means. 前記物品（Ｗ）を透過した光を受ける受光部となる前記光ファイバ（５ａ）の入射面から該入射面に対向する前記物品の表面に向かって広がる形状で、前記物品を透過した光を前記物品の表面へ反射させる反射面（８ａ）を有する反射カバー（８）を備えたことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の物品検査装置。 The light that has passed through the article (W) spreads from the incident surface of the optical fiber (5a), which serves as a light receiving portion that receives the light that has passed through the article (W), toward the surface of the article that faces the incident surface. An article inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a reflective cover (8) having a reflective surface (8a) for reflecting to the surface of the article. 前記光ファイバ（５ａ）は、入射面側の開口が出射面側の開口よりも大きいテーパ光ファイバであることを特徴とする請求項５に記載の物品検査装置。 6. The article inspection apparatus according to claim 5, wherein the optical fiber (5a) is a tapered optical fiber whose aperture on the incident surface side is larger than that on the exit surface side.
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