JPH0120374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、薬剤用カプセルの如き円筒状物品
を光学センサにより走査して得られるセンサ出力
にもとづいて物品の検査を行なう物品の外観検査
装置、特にセンサ出力を記憶する記憶方式を改良
した外観検査装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第１図はかかる薬剤カプセルを示す外観図であ
る。すなわち、カプセル１はキヤツプ１１とボデ
ー１２とから構成され、さらにキヤツプ１１には
これとボデー１２とを相互にロツクするためのロ
ツク孔（ノツチ）１３が設けられている。薬剤充
てん前のカプセルを空カプセルといゝ、このとき
のキヤツプ１１とボデー１２との結合力は小さ
く、同図ａの如く、いわば仮結合状態にある。こ
の空カプセルは、薬剤充てん後は同図ｂの如くキ
ヤツプ１１とボデー１２は更に押圧されて結合力
の大きな本結合状態にされる。このように形成さ
れるカプセルにおいては、その製造時に種々の欠
陥を生じることがある。例えば、カプセルの肉厚
が部分的に薄くなつたスイン（thin）スポツト、
このスインスポツトが更に大きくなつた穴、ピン
ホール等がそれである。また、製造されたカプセ
ルの中には、キヤツプとボデーが分離したルース
品、分離したキヤツプが正常品のボデーに再結合
したツインキヤツプ、またはカプセル搬送中に空
カプセルが本結合状態となるロツクカプセルと呼
ばれる不良品等が混在することがある。したがつ
て、空カプセルを検査して上記のような欠陥をも
つ不良品を排除することが必要である。

ところで、かかるカプセルを検査する方法とし
ては種々考えられるが、例えば次の如くすること
ができる。

第２図はカプセル検査装置の構成を示すブロツ
ク図、第３図はカプセルの搬送態様とセンサ出力
波形との関係を示す説明図である。第２図におい
て、２は例えばカプセルに光を照射しその反射光
を受光する光学センサ、３は該センサ出力を所定
のレベルで２値化する２値化回路、４はデータ処
理装置（CPU）およびメモリ等からなる判定回
路、５はコントローラである。なお、カプセル
は、その長さ方向軸を回転軸として回転せしめら
れながら、第３図ａの如き搬送部材６によつて示
矢の方向へ搬送されるので、第２図に示されるセ
ンサ２によつて各カプセルの表面が走査されるこ
とになる。かかる走査はヘリカルスキヤンとも呼
ばれるが、このヘリカルスキヤンによつて得られ
る出力波形は、例えば第３図ｂの如きアナログ波
形となるので、２値化回路３により２値化して判
定回路４内のメモリへ書込み、データ処理装置に
て所定の処理を行なうことにより、カプセルの検
査を行なうことができる。

ところで、このようなシステムにおいては、 １） カプセルの搬送方向は必ずしも定まつてお
らず、第３図ａに示される如くキヤツプ側を先
にして搬送されるものと、ボデー側を先にして
搬送されるものとがある。

２） 検査処理能力を高くすることが重要である
が、そのためには、搬送速度が一定ならば、第
３図ａの如く、カプセル配置間隔ｄを狭くする
ことが必要である。

３） カプセルの材料によつては、キヤツプ、ボ
デーとも透明または不透明、あるいはその組み
合わせとなるが、その場合、２値化するための
信号レベルが異なるので、その対策が必要であ
る。

４） 搬送速度は、一定であるとは云つても若干
の変動がある。

等の種々の問題点がある。このため、判定回路を
全てハードウエア構成にすると、特に、上記１）、
２）および３）項に対処するためには、回路が極
めて複雑となり、部品点数も多くなるので、通常
は、データ処理装置によるソフトウエア処理が行
なわれる。この場合、カプセル１個分の２値化デ
ータを適宜な間隔で所定のメモリに記憶し、この
記憶内容をソフトウエア処理してその判定を行な
うことになるが、第３図ｂからも明らかように、
全検査時間（T₁＋T₂）の大部分がデータ取り込
み時間T₁のために費やされ、判定時間のために
は僅かな時間T₂しか残されていない。しかも、
この時間は、上記２）項で指摘されているよう
に、減少される傾向にあり、このため、正確な判
定ができないという欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明はかかる点に鑑みてなされたもので、
カプセルの良、否を判定するための時間を充分に
確保することができるカプセル検査装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の要点〕

その要点は、カプセルの外形およびその表面形
状に応じて所定の位置毎に変化するセンサ出力を
所定のレベルで２値化して得られる２値化信号を
少なくとも１カプセル分だけ記憶する第１、第２
のメモリを設け、一方のメモリへ２値化信号が書
込まれている間は他方のメモリから２値化信号を
読出し可能にする動作をカプセルが通過する毎に
交互に繰り返すことにより、判定時間を充分に長
く（最大で、１カプセルに要する全検査時間；第
３図ｂではT₁とT₂の和に相当する。）とることが
できるようにした点にある。

〔発明の実施例〕

第４図はこの発明の実施例を示す構成図、第５
図は第４図の動作を説明するための各部波形図、
第６図はメモリの書込み、読出し動作を説明する
説明図、第７図はセンサ出力のメモリへの読込み
タイミングを説明する波形図、第８図は第７図に
おける各種信号の部分的な記憶態様を示すメモリ
構成図である。

第４図において、２，５は第２図と同様の光学
センサおよびコントローラ、４′はデータ処理装
置（CPU）、２１₁，２１₂は微分器、２２₁〜２２
_５はコンパレータ、２３₁〜２３₄はモノステーブ
ルマルチバイブレータ（以下、単にモノステとも
いう。）、２４，２６はこの発明により特に設けら
れたバス切換スイツチ、２５₁，２５₂は同じくメ
モリ、２７₁，２７₂，２７₁′，２７₂′はデータバ
ス、２８はアンドゲートである。

第４図の微分器２１₁，２１₂、コンパレータ２
２₁〜２２₅、モノステ２３₁〜２３₄およびアンド
ゲート２８等によつて２値化回路が形成される
が、ここで第５図も参照して、その動作を説明す
る。なお、第５図に示される如く、Ｎ回目では良
品カプセル１₁が、また、Ｎ＋１回目では穴１４
のある不良品カプセル１₂がそれぞれ検査される
ものとする。

カプセル１₁，１₂は、センサ２によつてヘリカ
ルスキヤンされ、第５図イの如き信号ａが得られ
る。ここで、a₁はノツチ１３によつて生じた凹部
であり、a₂は穴１４によつて生じた凹部である。
この信号ａから、次のようにして４種類の信号
ｂ，ｆ，ｇおよびｍが得られる。まず、信号ｂは
アナログ信号ａをコンパレータ２２₁にて所定の
レベルa_L（第５図イ参照）と比較することにより
得られ、第５図ロの如くカプセルや搬送部材６の
有無に応じて変化することになる。信号ｆ，ｇは
センサの視野の大きさ、カプセルの搬送速度V_T
およびカプセルの形状によつて決まる所定の微分
係数をもつ微分器２１₁によつてアナログ信号ａ
を微分した後、コンパレータ２２₂，２２₃におい
て第５図ハに示されるレベルC_H，C_Lで２値化さ
れたもので、搬送部材６に形成されたカプセル収
納穴６₁の始まりや終りおよびボデー、キヤツプ
の始まりや終りに応じて、それぞれ第５図ニ，ホ
の如く得られる。なお、この信号ｆ，ｇはコンパ
レータ２２₂，２２₃の出力をモノステ２３₁，２
３₂によつてそれぞれ所定幅の信号に整形したも
のであるが、このように所定時間だけ信号を保持
する理由については後述する。一方、信号ｍはセ
ンサの視野の大きさ、カプセル周速度V_Nおよび
欠陥部の形状等によつて決まる所定の微分定数を
有する微分器２１₂によつて、上記アナログ信号
ａを微分して得られる第５図ヘの如き信号ｈを、
コンパレータ２２₄，２２₅にて所定のレベルh_H，
h_Lとそれぞれ比較することによつて信号ｉ，ｊを
得、この信号ｊを所定幅の信号に整形するモノス
テ２３₄を通して得た信号ｋと信号ｉとをアンド
ゲート２８にて論理積操作した信号ｌを、さらに
モノステ２３₃によつて所定幅の信号に整形した
ものである。したがつて、信号ｌまたはｍは第５
図トの如く、アナログ信号ａにa₁の如き凹部が存
在するときのみ得られ、それ以外の場合には得ら
れない。なお、ここではカプセルのノツチを含む
凹部をモノステ２３₃，２３₄およびアンドゲート
２８を用いて検出するようにしているが、コンパ
レータ２２₄，２２₅の出力ｉ，ｊを所定幅の信号
に整形してメモリへ記憶させ、CPU４′の内部で
その検出を行なうようにすることができる。こう
して得られるカプセルからの２値化信号が、例え
ば第５図に示されるＮ番目のカプセル１₁からの
ものであり、そのときバス切換スイツチ２４，２
６が第４図の実線の位置にあるものとすれば、そ
れらの信号はメモリ２５₁へ格納される。このと
き、メモリ２５₂にはＮ−１番目のカプセルに関
するデータが書き込まれており、したがつて、
CPU４′はこのデータによつてＮ−１番目のカプ
セルの判定を行ない、その結果をコントローラ５
へ送る。次に、第５図に示される如きＮ＋１番目
のカプセル１₂を走査するときは、コントローラ
５によつてバス切換スイツチ２４，２６を第４図
の点線の位置に切り換えることにより、２値化信
号はメモリ２５₂へ書込まれる一方、メモリ２５₁
はCPU４′と接続されるので、CPU４′はＮ番目
のカプセルの判定を行なう。

ここで、２値化信号をメモリへ書込むタイミン
グについて、第７図を参照して説明する。なお、
第７図イはセンサ出力ａを、同図イ′はその部分
拡大波形を、同図ロは第４図におけるアンドゲー
ト２８の出力を、同図ハは同じく第４図のモノス
テ２３₃の出力を、同図ニはタイミングｔをそれ
ぞれ示すもので、特にタイミングｔの間隔はカプ
セル長さ方向の判定精度の基準となるが、ここで
は、例えばカプセルが1/4周だけ回転するに要す
る時間と等しく選ばれる。ところで、上述の如き
２値化信号ｌの時間幅は、カプセルのノツチや穴
などの大きさによつて決まるが、その値はカプセ
ルが１回転するに要する時間の略1/10以下であ
る。したがつて、第７図ニの如き読込みタイミン
グでは、信号ｌを読むことができないので、モノ
ステ２３₃によつて信号ｌを1/4周期より若干長い
時間T_Hだけ保持することにより信号ｍを作るも
のである。なお、この信号ｍによれば、第７図の
如く１回以上読込むことができる。この点は、信
号ｆ，ｇの場合も同様である。こうして、第６図
イ，ロの如く、２値化信号はメモリ２５₁，２５₂
へ交互に書込まれ（WRITE）または読出され
（READ）、例えば、第７図の場合の例では第８
図の如く記憶される。なお、第６図イは例えばメ
モリ２５₁の、同図ロはメモリ２５₂の動作をそれ
ぞれ示すものである。

第９，１０図は第５図の如く正常品カプセル１
_１、穴あきカプセル１₂をそれぞれ走査して得られ
た信号のｂ，ｆ，ｇおよびｍの記憶態様を説明す
るための説明図である。

第９，１０図において、各アドレスに示される
記号は次のようにしてつけられる。すなわち、
CPIN1、２は２値化信号ｂが“１”となる始ま
りと終りのアドレスに、RISE1、２は２値化信号
ｆが“１”となるアドレスで、CENTER−Ｂ、
Ｃはカプセル中央部付近のアドレスに、FALL1、
２は２値化信号ｇが“１”となるアドレスで、カ
プセルの始まりと終り付近のアドレスに、
NOTCH1、２は２値化信号ｍが“１”となるア
ドレスで、キヤツプとボデーが重なり合う領域で
生じたアドレスに、また、HOLEは上記
NOTCH以外の領域で２値化信号ｍが“１”と
なるアドレスにそれぞれ対応して付されるもので
ある。なお、第９図はキヤツプを先にして搬送さ
れる正常品の場合であり、第１０図はボデーに穴
があり、かつボデーを先にして搬送される不良品
の場合であることから、第９図ではノツチを示す
アドレス（NOTCH1、２）が第１０図の場合よ
りも先に現われているとともに、穴を示すアドレ
ス（HOLE）は現われていないことがわかる。

次に、上記の如くして抽出、記憶された情報
（ｂ，ｆ，ｇ，ｍ等の信号）にもとづいて、どの
ように判定が行なわれるかについて説明する。

ここで、信号ｂ，ｆ，ｇおよびｍのもつ意味に
ついて整理すると、次の如くなる。

１） 信号ｂについて カプセルまたは搬送部材を走査するとき
“１”となる。

２） 信号ｆについて カプセルの始まり、搬送部材上のカプセル収
納穴の終り、またはカプセルがボデーを先にし
て搬送されたときにキヤツプ切り口を走査する
と“１”になる。

３） 信号ｇについて カプセルの終り、カプセル収納穴の始まり、
またはカプセルがキヤツプを先にして搬送され
たときにキヤツプ切り口を走査すると“１”に
なる。

４） 信号ｍについて カプセル表面の凹部、肉薄部または反射率の
低い部分を走査するとき“１”となる。

以上の如く、各信号はそれぞれに個有の意味を
持つているが、必ずしも一義的に決まるものでは
なく、したがつて、これらをさらに分析する必要
がある。すなわち、信号ｆ，ｇはカプセルの始ま
り、終りまたは中央部付近で発生するが、これら
は互いにアドレスが遠く離れていることから、容
易に区別することができる。しかし、信号ｍはノ
ツチ（NOTCH）によるものと穴（HOLE）に
よるものとがあるので、ここでは、次のようにし
て区別をしている。

第１１図は信号の判定方法を説明するフローチ
ヤートである。

まず、上記２）、３）の項からも明らかなよう
に、信号ｆまたはｇが“１”となるアドレスを調
べることにより、カプセルの搬送方向とキヤツプ
切口の位置を判別する（イ，ロ参照）。次に、信
号ｍが“１”となるアドレスを調べ（ハ，ニ参
照）、このアドレスがキヤツプ側にあり、かつキ
ヤツプ切り口より所定距離以上離れていない場合
は、ｍ＝１なる信号はノツチによるものであり、
一方、所定距離以上離れていて、かつボデー側に
ある場合は穴によるものと考えることができる。
したがつて、ここでは、中心位置を表わすｆ＝１
またはｇ＝１となるアドレスと、ｍ＝１となるア
ドレスとの差が所定の設定値CT₁より小さいか否
かを判別し（ホ，ヘ参照）、YESならばノツチに
よるもので、正常と判定し（ト参照）、NOなら
ば穴がある不良品であると判定する（チ参照）。
なお、ハ，ニにおいて、ｍ＝１となるアドレスが
存在しないときは、エラーとする（リ，ヌ参照）。

以上、主としてカプセル表面の検査について説
明したが、前述の如きツインキヤツプ、チツプド
キヤツプまたはロツクカプセル等の検査も同様に
して可能である。また、第４図の実施例では、ア
ナログ信号の凹部を検出するためにモノステ２３
_４を設けるようにしているが、このモノステ２３₄
をコンパレータ２２₅ではなく２２₄側へ接続する
ことにより、アナログ信号の凸部を検出すること
ができる。また、アナログ信号の凹凸を区別しな
い場合はモノステを省略することが可能である。
また、前述した如く、コンパレータ２２₄，２２₅
の出力を直接記憶させ、その検出処理をCPU
４′にて行なわせるようにしてもよいものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、２つのメモ
リを設けて２値化信号の書込み、読出しを交互に
行なうようにしたゝめ、データの取込みの時間と
演算時間とをわけずに全てを演算時間として利用
することができる。例えば、メモリを１つにした
場合の判定時間は、第３図で説明したカプセル搬
送ピツチ時間（T₁＋T₂）の約20％以下となるが、
この発明によれば、判定時間をこれとほゞ同程
度、つまり、処理能力を低下させることなく、５
倍以上にすることができる。また、この発明で
は、１カプセル分の２値化情報を全て記憶するよ
うにしているので、ソフトウエアによる判定が容
易となるばかりでなく、搬送速度の影響を少なく
することができ、さらにはカプセルの搬送方向が
まちまちでも容易に対処しうるという利点が得ら
れるものである。

なお、この発明は、上述の如き薬剤用カプセル
ばかりでなく、これと類似する物品一般の検査装
置として広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカプセルを示す外観図、第２図はカプ
セル検査装置の概略を示すブロツク図、第３図は
カプセルの搬送態様とセンサ出力波形との関係を
示す説明図、第４図はこの発明の実施例を示す構
成図、第５図は第４図の動作を説明するための各
部波形図、第６図は２つのメモリの書込み、読出
し動作を説明するための説明図、第７図はセンサ
出力のメモリへの読込タイミングの関係を説明す
る波形図、第８図は各種信号の部分的な記憶態様
を示すメモリ構成図、第９図および第１０図は第
５図に示される各種信号の記憶態様を示すメモリ
構成図、第１１図は信号の判定方法の一部を示す
フローチヤートである。 符号説明 １，１₁，１₂……薬剤カプセル、１
１……キヤツプ、１２……ボデー、１３……ノツ
チ、１４……穴、２……光学センサ、３……２値
化回路、４……判定回路、４′……データ処理装
置（CPU）、５……コントローラ、６……搬送部
材、６₁……搬送部材のカプセル収納穴、２１₁，
２１₂……微分器、２２₁〜２２₅……コンパレー
タ、２３₁〜２３₄……モノステーブルマルチバイ
ブレータ（モノステ）、２４，２６……バス切換
スイツチ、２７₁，２７₂，２７₁′，２７₂′……デ
ータバス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 長さ方向軸を回転中心として回転せしめられ
   ながら軸方向に搬送される略円筒形状の物品を順
   次走査する光学センサと、該センサ出力を所定の
   レベルで２値化することにより物品の外形および
   表面の形状を表わす所定の信号を抽出する信号抽
   出手段と、該２値化された信号を前記物品毎に所
   定の時間だけ記憶する２つの記憶手段と、該２値
   化された信号が一方の記憶手段に書込まれている
   ときは他方の記憶手段から該信号の読出しを行な
   う如く切り換える切換手段とを設け、該切換手段
   にて２つの記憶手段を前記物品毎に交互に切り換
   えることにより書込み、読出しを交互に行ない、
   該読出された前記２値化信号にもとづいて所定の
   解析を行なうことにより、物品の検査を行なうこ
   とを特徴とする外観検査装置。