異物檢查裝置以及異物檢查方法
2023-04-27 06:45:56
專利名稱：異物檢查裝置以及異物檢查方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測出混入容器內的液體中的異物的異物檢查裝置以及異物檢
查方法。
背景技術：
為了檢測出圓筒容器中的異物，例如安瓿(ampoule)、小瓶(vial)、注射器(syringe)等的注射劑液體中的微小異物，使用異物檢查裝置。異物檢查裝置當檢測微小異物時，以垂直的圓筒容器軸為中心通過自轉等在容器內液體中產生迴旋的水流，拍攝在液體內浮遊、移動的微小異物並且分析影像查分數據從而檢測出異物。在專利文獻I中，記載一種異物檢查裝置，其具有對容器進行透視拍攝的紅外線照射裝置及紅外線拍攝裝置、以及以規定時間間隔拍攝異物的移動並且從其圖像數據中提取異物影像的提取機構，當進一步令容器旋轉時，所述異物檢查裝置將容器中心軸相對於水平方向調整為一定角度，在所述異物檢查裝置中，通過在一定時間單位內得到信息來判定異物的移動距離，區別比重大而沉澱快的物質和比重接近液體而繼續浮遊狀態的物質。在專利文獻2中，記載一種異物檢查裝置，其在大致水平地支承容器的細徑部的狀態下令容器旋轉，當利用離心力使細徑部的液體暫時移動到容器主體側之後，停止旋轉並且利用圖像處理檢測容器內的異物的移動。(現有技術文獻)(專利文獻)專利文獻I :日本特開2004-257937號公報專利文獻2 :日本特開2003-254912號公報在專利文獻I中記載了在瓶容器中裝入紅酒的情況下的混入異物的檢測例。另一方面，作為容器，使用安瓿、小瓶、或者注射器容器，存在容器的直徑為小徑、或者被填充的液量相對於容器容量為少量、或者液體在容器中填滿、或者被填充的液體例如為油性製劑那樣的高粘度的情況。當在這樣的狀態下對容器填充液體並使容器垂直地自轉從而在液體中產生水流時，該水流立即停止、或者液體自身很難產生水流、或者水流很難產生至容器端部或角落部，從而存在異物的移動緩慢而使得利用移動的異物的圖像處理的檢測變難的時候。圖7是說明在現有例中令容器直立而拍攝的情況下的伴隨於異物移動的問題。在步驟(A)中令容器15旋轉(自轉)，則液體S隨著容器旋轉而旋轉並產生圓錐狀的液面。若在步驟(B)中停止旋轉，則液體S伴隨於慣性旋轉的減少而產生從容器內壁返回下方的水流。在步驟(C)中液體速度進一步下降從而液面復原。在水流很難產生的狀態下，例如容器直徑為小徑、或者被填充的液量為少量、或者被填充的液體例如為油性製劑那樣的高粘度的情況下，自轉停止後僅液體不在慣性下移動，水流立即停止。此外，即使水流產生，移動也緩慢，在容器的底部或其角落部A處很難產生水流。因此，尤其在與液體相比存在比重更大的異物(例如，玻璃片、金屬片等)的情況下，異物沉澱到容器底部，進而，在如現有那樣為了移動異物而令容器自轉的情況下，由於異物移動到底部角落，所以移動異物的條件惡化，不能期待所需的異物的移動。作為其解決方法，如所述的專利文獻所示那樣，水平或者以某一傾斜角度配置容器並令其旋轉2 3圈，從而令具有比重的異物在與旋轉方向相反的方向上通過重力的作用沿容器內壁向下方滑落，由此進行拍攝。·
該解決方法，在如紅酒那樣大直徑容器且粘度低的液體中，可以期待液中異物的移動速度或移動距離，此外，對於快速沉澱的異物和浮遊的異物的區別也有效。但是，在容器為小徑、或者被填充的液量為少量、或者液體填滿容器、或者被填充的液體例如為油性製劑那樣的高粘度的情況下，通過容器的旋轉角度，不能可靠地沿容器內壁移動異物，或者不能確保移動距離，從而無法成為通過使用對異物移動距離進行測量判別的手段而可以可靠地檢測微小異物的有效的解決方法。此外，基於液體的粘性或者異物的比重的原因，不能有效地檢測出由於很難產生水流且移動緩慢所以落下速度緩慢的異物。
發明內容
本發明鑑於所述點，目的在於提供一種異物檢查裝置，其即使在使用的容器直徑為小徑、或者被填充的液量為少量、或者被填充的液體例如為油性製劑那樣的高粘度的情況下，在水流立即停止、或者液體自身很難產生水流、或者水流很難產生至端部從而異物移動緩慢的情況下，或者對比重高的異物也可以進行檢查。本發明為一種異物檢查裝置，其具有容器保持部件，其保持填充有液體的圓筒狀的容器；旋轉裝置，其使所述容器旋轉；照射拍攝裝置，其向所述容器照射照射線從而拍攝混入容器內的液體中的異物；以及異物檢測機構，其從拍攝的圖像中檢測異物，其特徵在於，所述旋轉裝置具有容器保持部件，其將容器的中心軸保持為水平或者一定的傾斜角度；以及旋轉控制機構，其使容器進行如下的旋轉動作，即以±60°以上且±180°以內的範圍的旋轉角度旋轉然後靜止，所述照射拍攝裝置伴隨於容器旋轉而在旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝，所述異物檢測機構使用在每次旋轉動作連拍而得到的影像，以預先設定的一定的拍攝時間，通過從該拍攝圖像形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述異物檢測機構進行多次所述旋轉動作，在每次旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±120°以內的範圍。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±90°以內的範圍。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定為±60°。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器內徑為2至20mm。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器中的液體的液量為可填充容量的10%以下。此外，在異物檢查裝置中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，具有粘度20mPa · s 2Pa · s的高粘度液體。進而，一種異物檢查方法，使填充有液體的圓筒狀的容器旋轉，對所述容器照射照射線並拍攝混入容器內的液體中的異物，從拍攝的圖像中檢測異物，其特徵在於，將容器的中心軸保持為水平或者一定的傾斜角度，使容器進行以±60°以上且±180°以內的範圍的旋轉角度旋轉然後靜止的旋轉動作，在容器旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝，使用在每 次旋轉動作連拍得到的影像，以預先設定的一定的拍攝時間，通過由拍攝的圖像形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，進行多次所述容器的旋轉動作，在每次旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度設定在±60°以上且±120。以內的範圍。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度設定在±60°以上且±90°以內的範圍。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器的旋轉角度設定為±60°的範圍。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器內徑為2至20mm。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器中的液體的液量為可填充容量的10%以下。進而，在異物檢查方法中，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，具有粘度20mPa · s 2Pa · s的高粘度液體。發明效果本發明為一種異物檢查裝置，其具有容器保持部件，其保持圓筒狀的容器；旋轉裝置，其令容器旋轉；照射拍攝裝置，其拍攝異物；以及異物檢測機構，其從拍攝的圖像中檢測異物，在所述異物檢查裝置中，旋轉裝置具有容器保持部件，其將容器的中心軸保持為水平或者一定的傾斜角度；以及旋轉控制機構，其令容器進行以±60°或者±60°以上且±180°以內的範圍的角度旋轉然後停止的旋轉動作，伴隨於容器旋轉而在旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝，異物檢測機構使用在每次旋轉動作連拍而得到的影像，通過由拍攝圖像形成的異物移動軌跡而進行異物的檢測，由此，即使在使用的容器直徑為小徑、或者被填充的液量為少量、或者被填充的液體例如為油性製劑那樣的高粘度從而很難產生水流且異物的移動緩慢的情況下，或者對比重高的異物等，也可以容易地檢測出。
圖I是表示本發明實施例中異物檢查裝置的整體構成的立體圖；圖2是表示本發明實施例中異物檢查裝置的定時控制器的框圖；圖3是表示本發明實施例中由拍攝裝置拍攝容器的結構的模式圖；圖4是圖3的A-A向視圖；圖5是表示本發明實施例中異物的拍攝方法的說明圖；圖6A是表示圖5中的狀態(A)的相機影像的模式圖6B是表示圖5中的狀態⑶的相機影像的模式圖；圖6C是表示圖5中的狀態(C)的相機影像的模式圖；圖6D是表示異物移動軌跡的模式圖；圖7是表示在現有例中拍攝直立旋轉容器的情況下的說明圖。
具體實施例方式本發明的異物檢查裝置的特徵在於，其不是如現有例那樣測量異物的移動距離，而是使用拍攝圖像來形成異物的移動軌跡，從而檢測出異物。以下，基於
本發明的實施例。實施例圖I是表示作為本發明的實施例的異物檢查裝置的整體構成的圖。在圖I中，異物檢查裝置I由檢查裝置主體2和照射拍攝裝置3構成，在檢查裝置主體2左右的兩側分別設置有容器運送裝置4、5。檢查裝置主體2由以下部分構成多個容器保持部件12，其設置於框體11的內部；旋轉裝置13，其使每個容器保持部件12旋轉；以及一對框體部連結裝置14，其安裝於框體11。框體11由右側框體部IlA和左側框體部IlB構成，且被框體部連結裝置14連結。框體部連結裝置14由活塞-氣缸機構及其操作機構構成，且可以通過活塞-氣缸使連結距離伸縮。容器保持部件12由相對於容器運送方向而言在右側配置的容器載置部12A和在左側配置的容器支承部12B構成，在其間保持安瓿、小瓶、注射器等容器15。容器15相對於容器的水平軸以水平或者以一定的傾斜角度被保持在容器保持部件12上，且利用旋轉裝置13使容器15旋轉。旋轉裝置13具有控制容器保持部件12旋轉的旋轉控制機構(未圖示)。旋轉控制是通過裝入了程序的電腦控制而進行的。容器運送裝置4是將檢查前的容器15搬入檢查裝置主體2的裝置，且由運送被橫置的容器15的傳送帶及其驅動裝置構成。容器15被有規則地排列並運送到設置於傳送帶上的各槽部。容器運送裝置5是將檢查後的容器15從檢查裝置主體2運出的裝置，其構成與容器運送裝置4相同。在利用容器運送裝置5進行容器運出時以及利用容器運送裝置4進行容器搬入時，通過框體部連結裝置14將框體11的左右部向左右較大地分開，伴隨於此，容器保持部件12的容器載置部12A和容器支承部12B較大地移動向左右。伴隨於上述的移動，容器15通過容器支承部12B的支承被解放，容器15僅通過容器載置部12A保持。在這樣的狀態下，通過未圖示的容器裝入裝置令容器保持部件12移動到容器運送裝置5上，容器15被搭載於容器運送裝置5的傳送帶上。接著，容器運送裝置4的傳送帶上的容器15被載置於各容器載置部12。在該載置時容器載置部12A的前端部被嵌入容器15的尾部，接著通過框體部連結裝置14縮短間隔，容器15的頭部通過容器支承部12B支承從而被固定。由此，各容器保持部件12，即各容器15旋轉。照射拍攝裝置3由設置於檢查裝置主體2的上方的多個照射線照射裝置21和設置於下方的多個拍攝裝置22構成，拍攝裝置22經信號線被連接在異物檢測機構(未圖示) 上。拍攝裝置22和異物檢測機構也可以為一體。異物檢測機構從拍攝的圖像數據進行異物檢測。從拍攝的畫面判定異物，進行異物檢測的技術在該領域中是公知的。作為照射線，不只是紅外線，也可以使用可見光，可以使用透過光或者反射光。圖2是由框圖表示作為本發明的實施例的異物檢查裝置I的控制裝置的構成。在圖2中，定時控制器40具有自轉電機42，並且由以下部分構成容器運送裝置
4、5內的運送控制部43、定時控制部44、構成異物檢測機構的圖像處理裝置45、由相機等形成的拍攝裝置22、以及由照明等形成的照射線照射裝置21。由照射線照射裝置21、拍攝裝置22、以及圖像處理裝置45形成照射拍攝裝置3。來自定時控制部44的控制信號被傳送到作為旋轉控制機構的運送控制部43，產生控制信號。控制信號被傳送到運送部41，進行自轉電機42的旋轉控制，進行旋轉-靜止。該信號被傳送到定時控制部44，作為異物檢測機構的圖像處理裝置45工作，照射線照射裝置21以及拍攝裝置22工作，在圖像處理裝置45得到連續的拍攝，從而檢測異物的存在。自轉電機42控制容器保持部件12的旋轉角和旋轉速度。圖3表示通過拍攝裝置22拍攝容器15的狀態，圖4是圖3的A-A向視圖。在這些圖中，以水平或者相對於水平面具有某一傾斜(在圖3的例中為15°，但根據液質或容器形狀可變)來保持容器15，使該容器以圓柱軸為中心以一定角度旋轉。旋轉角度在圖6的例中為90°，但是根據液質或容器形狀可變。由此，在容器內壁沉澱的異物伴隨於容器15的旋轉而移動。該移動時，比重大於液體的異物在與旋轉方向相反方向上，在重力作用下沿容器內壁向更下方滑落。此時，停止旋轉而令其靜止，以一定的拍攝時間通過拍攝裝置22拍攝連拍的多個影像。使用該拍攝圖像形成異物的移動軌跡，由此異物的檢測成為可能。實際上使用的容器、液體、異物的條件如下所述。
(I)容器內徑8[mm]
⑵容器內部液長50[mm]
⑶容器材質= COP樹脂
⑷液體粘度40m[Pa · s]
(5)液體比重1. 5
(6)異物比重:4. 5(不鏽鋼)
(7)容器旋轉速度200 [rpm]
上述的條件為一例，在本發明中在例如以下的範圍內具有效果。
(I)容器內徑:I 20 [mm]
⑵容器內部液長5 50[mm]
⑶容器材質:PP、PE、PET、COC, COP、glass
⑷液體粘度20m [Pa · s] 2 [Pa · s]
(5)液體比重:1 3
(6)異物比重2 6(玻璃、金屬)(7)容器旋轉速度100 2000 [rpm]·在圖4中，相機即拍攝裝置22的配置角度，可以在容器15的正下方，或者也可以在容器旋轉方向上具有角度地設置。在本實施例中，採用如圖5所示的旋轉控制。旋轉控制機構使容器15進行2次以上的以下旋轉動作以60°以上的角度、例如以90°自轉(旋轉)然後停止。異物檢測機構使用在每次旋轉動作連拍得到的影像並且使用由該影像形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。關於移動距離，只要在拍攝裝置中為3像素以上就可以檢測出。如此，異物檢測機構使用在每次旋轉動作連拍得到的影像，以預先設定的一定的拍攝時間，通過由該影像形成的異物移動軌跡進行異物的檢測。在圖5中，㈧表示自轉開始，⑶表示自轉結束，(C)表示自轉停止狀態，表示使容器15以90°的角度旋轉2次的狀態。當令容器15以90°的角度旋轉2次時，無論異物的初期位置在哪兒，由於在一定的拍攝時間內通過其中的至少I次，異物可以移動到容器內壁的上部，所以可以得到異物在重力作用下沿容器內壁滑落的異物移動軌跡。液體粘度越高，越長地設定(A) (B)的時間。圖6A 圖6D是從底面朝上方在B-B向視方向看容器15的模式圖。圖6A是圖5中的(A)自轉開始時的相機影像，圖6B是⑶自轉結束時的相機影像，圖6C是(C)自轉停止時的相機影像。圖6D表示在使容器15多次旋轉而拍攝的圖像中，得到最長的移動距離的異物移動軌跡。因此，不管容器15在何種情況下，都可以通過以規定角度旋轉來拍攝，在得到長的移動軌跡的情況下可以選擇拍攝圖像。在此，重要的是令異物移動到容器內壁上部，在旋轉角度大的情況下可以將異物一次移動到所希望位置從而拍攝異物移動軌跡。另一方面，在旋轉角度小的情況下，在反覆多次的旋轉/拍攝中，也有異物變得容易移動的效果。如以上那樣，即使對於容器為安瓿、小瓶或者注射器容器，容器中的液體為油性製劑等高粘度的容器的情況下，也可以有效地檢測出異物。符號說明I-異物檢查裝置；2_檢查裝置主體；3_照射拍攝裝置；4、5_容器運送裝置；11_框體；12_容器保持部件；13_旋轉裝置；15_容器；21_照射線照射裝置；22_拍攝裝置；45_圖像處理裝置。
權利要求
1.一種異物檢查裝置，其具有容器保持部件，其保持填充有液體的圓筒狀的容器；旋轉裝置，其使所述容器旋轉；照射拍攝裝置，其向所述容器照射照射線從而拍攝混入容器內的液體中的異物；以及異物檢測機構，其從拍攝的圖像中檢測異物，其特徵在於，所述旋轉裝置具有容器保持部件，其將容器的中心軸保持為水平或者一定的傾斜角度；以及旋轉控制機構，其使容器進行如下的旋轉動作，即以±60°或者±60°以上且±180°以內的範圍的旋轉角度旋轉然後靜止，所述照射拍攝裝置伴隨於容器旋轉而在旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝，所述異物檢測機構使用在每次旋轉動作連拍而得到的影像，以預先設定的一定的拍攝時間，通過從該拍攝圖像形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。
2.如權利要求I所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述異物檢測機構進行多次所述旋轉動作，在每次旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝。
3.如權利要求I或者2所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±120°以內的範圍。
4.如權利要求I或者2所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±90°以內的範圍。
5.如權利要求I或者2所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定為±60°。
6.如權利要求I至5中任一項所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器內徑為2至20_。
7.如權利要求I至5中任一項所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器中的液體的液量為可填充容量的10%以下。
8.如權利要求I至5中任一項所述的異物檢查裝置，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任意一個構成，具有粘度20mPa · s 2Pa · s的高粘度液體。
9.一種異物檢查方法，使填充有液體的圓筒狀的容器旋轉，對所述容器照射照射線並拍攝混入容器內的液體中的異物，從拍攝的圖像中檢測異物，其特徵在於，將容器的中心軸保持為水平或者一定的傾斜角度，使容器進行以±60°或者±60°以上且±180°以內的範圍的旋轉角度旋轉然後靜止的旋轉動作，在容器旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝，使用在每次旋轉動作連拍得到的影像，以預先設定的一定的拍攝時間，通過由拍攝的圖像形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。
10.如權利要求9所述的異物檢查方法，其特徵在於，進行多次所述容器的旋轉動作，在每次旋轉後的靜止時進行連拍的拍攝。
11.如權利要求9或者10所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±120°以內的範圍。
12.如權利要求9或者10所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定在±60°以上且±90°以內的範圍。
13.如權利要求9或者10所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器的旋轉角度被設定為±60°。
14.如權利要求9至13中任一項所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器內徑為2至20_。
15.如權利要求9至13中任一項所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，容器中的液體的液量為可填充容量的10%以下。
16.如權利要求9至13中任一項所述的異物檢查方法，其特徵在於，所述容器由安瓿、小瓶、注射器的任一個構成，具有粘度20mPa · s 2Pa · s的高粘度液體。
全文摘要
提供一種異物檢查裝置以及異物檢查方法，異物通過旋轉從容器的水平方向沿容器的內壁移動並落下而形成長的移動軌跡，使用該狀態下的連拍的拍攝圖像而進行正確的異物的檢查。旋轉裝置具有容器保持部件以及旋轉控制機構，所述容器保持部件相對於容器的水平軸以水平或者一定的傾斜角度保持容器，所述旋轉控制機構使容器進行以60°以上的角度旋轉然後靜止的旋轉動作，異物檢測機構在一定的時間內通過使用在每次旋轉動作連拍得到的拍攝圖像而形成的異物移動軌跡來進行異物的檢測。
文檔編號G01N21/90GK102918382SQ201180026568
公開日2013年2月6日 申請日期2011年5月26日 優先權日2010年5月31日
發明者福田裕久, 淺野國隆, 片根忠弘, 山崎浩美 申請人:日立信息控制系統有限公司