JPH0145024B2

JPH0145024B2 -

Info

Publication number: JPH0145024B2
Application number: JP58101685A
Authority: JP
Inventors: Yukimasa Tachibana; Tetsuji Kawasaki; Masahiro Kishi
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1989-10-02
Also published as: JPS59226974A

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
の表面を検査する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が更に押圧されて、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、このスインスプ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
もつ不要品を排除することが必要である。

ところで、かかるカプセルの検査は、例えば次
のように行なわれる。

第２図はカプセル検査装置の従来例を示す構成
図、第２Ａ図はカプセルの搬送態様とセンサ出力
波形の関係を示す説明図、第３図はカプセルの走
査方法を説明するための説明図である。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はアナログ／デイ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換器、４はメモリ、５はデイ
ジタル処理装置（CPU）、６はコントローラ
（CTL）である。なお、カプセル１は、その長さ
方向軸を回転中心軸として回転せしめられなが
ら、第２Ａ図イに示される搬送部材７により示矢
の方向へ移送されるので、第２図のセンサ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云われるが、
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２Ａ図ロの如きアナログ波形となる
ので、Ａ／Ｄ変換器３にてデイジタル信号に変換
した後メモリ４へ書き込み、デイジタル処理装置
（CPU）５で、このメモリ４へ格納されたデータ
にもとづき所定の処理を行なうことにより、カプ
セル検査を行なうことができる。

しかしながら、このような検査装置において
は、次のような欠点がある。

まず、第１は、メモリの容量がぼう大になると
いう点である。すなわち、例えば第３図の如く、
カプセルの直径をd_C、カプセルの全長をL_T、カプ
セルが１回転する間に搬送される距離をL_P、
Ａ／Ｄ変換器３からのデイジタルデータを読込む
間隔をd_Pとすると、全表面を走査するのに必要な
メモリ容量C_Tは C_T＝πd_C・L_T／L_P・１／d_P ……(1) の如く表わされる。ここで、例えばd_C＝７mm、L_T
＝21mmのカプセルに生じている孔径0.5φの傷を検
査するため、0.1mmの間隔でデータを読み込もう
とすると、L_P＝0.5mm、d_P＝0.1mmであるから、上
記(1)式は C_T＝3.14×７×21／0.5×１／0.1≒10×10³……(2) となり、必要な容量は10Kバイトということにな
る。

第２は、演算時間が長くなるという点である。
つまり、上記の如き大容量の情報を用いて波形を
解析すべく各種演算を行なおうとすると、その処
理時間が長くなり、実用的でなくなるということ
である。

つまり、従来の方式は、アナログ信号を何ら加
工せず、そのまゝ記憶するものであるため、メモ
リの容量がぼう大となるばかりでなく、演算時間
も長くなるという欠点がある。

〔発明の目的〕この発明は上記に鑑みてなされたもので、メモ
リ容量が少なくて済み、かつ演算時間の短縮化が
可能な外観検査装置を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の要点〕

カプセルがその長手軸を中心に１回転する間の
検査はリアルタイムで行ない、その結果を一定時
間保持し、その間に該データをメモリへ読込む方
式とすることにより、読込み時間々隔を大きくし
てメモリ容量を減少させるとともに、センサ出力
からカプセルの回転方向の速度（周速）とカプセ
ル長さ方向の速度（搬送速度）とを考慮して各種
検査に有効な２値化信号を作るセンサ出力操作回
路を設け、この回路からの２値化信号にもとづい
て演算を行なうことにより、演算装置による２値
化のための演算を不要として演算時間を短縮させ
るものである。

〔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（WRITE）、読出し
（READ）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、２１₁，２１₂は微分器、２２
_１〜２２₅はコンパレータ、２３₁〜２３₄は単安定
マルチバイブレータ、２４，２６はバス切換スイ
ツチ、２５₁，２５₂はメモリ、２７₁，２７₂はデ
ータ書込みバス、２７₁′，２７₂′はデータ読出し
バス、２８はアンドゲート、２，５および６は第
２図と同様のセンサ、データ処理装置（CPU）
およびコントローラである。

ここで、第５図も参照してその動作を説明す
る。なお、この場合、Ｎ回目では良品カプセル１
_１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。なお、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）と比較することにより得られ、
第５図ロの如くカプセルが搬送部材７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７に形成されたカプセル収納穴７₁のの
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２２
_２，２２₃の出力を単安定マルチバイブレータ２３
_１，２３₂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単
安定マルチバイブレータ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、さらに単安定マルチバイブレータ
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単
安定マルチバイブレータ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、CPU
５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２４，２６が第４図の実線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、CPU５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６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６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CPU５と接続されるので、CPU５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
拡大図を、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図の単安定マ
ルチバイブレータ２３₃の出力を、同図ニはタイ
ミングパルスｔをそれぞれ示すもので、特にタイ
ミングパルス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、上記の如き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、単安定マルチバイブレータ
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が、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
た信号のうち、特に信号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、カプセルの始ま
りと終り付近のアドレスに、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)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
アドレスがカプセル側にあり、かつキヤツプ切り
口に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単安定マルチ
バイブレータ２３₄を設けるようにしているが、
この単安定マルチバイブレータ２３₄をコンパレ
ータ２５₅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
は単安定マルチバイブレータ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２
２₄，２２₅の出力を直接記憶させ、その検出処理
をCPU５にて行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、センサ出力
を適宜に２値化して種々の変化点信号を抽出し、
これを順次サンプリングして取込むようにしたの
で、データを取込む間隔を長くすることができ、
その結果、メモリへ格納すべきデータ量が少なく
なるので、メモリ容量を減少させることができる
とともに、メモリ内容のチエツクに要する時間を
短くすることができる利点を有するものである。
つまり、メモリ容量は先の(1)式の如く表わされ、
その際、カプセル全長およびカプセルが１回転す
る間に搬送される距離が一定であれば、メモリ容
量C_Tはデータをとり込む間隔d_Pで決まるが、ここ
ではd_P≒πd_C／４の如く選ばれているので、 C_T＝πd_C（L_T／L_P）／（πd_C／４）＝４（L_T／L_P）となり、先の(2)式の定数を当てはめると、 C_T＝４×21／0.5＝168 で、従来にくらべてメモリ容量を約1/56にするこ
とができる。

また、センサ出力を演算装置（データ処理装
置）において２値化する必要がないので、演算時
間を短縮することが可能である。

なお、この発明は、上述の如き薬剤カプセルば
かりでなく、これと同形状の物品を検査する検査
装置一般に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
セル検査装置の従来例を示す構成図、第２Ａ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３図はカプセルの走査方法を説明
する説明図、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を説明するフロー
チヤートである。符号説明、１，１₁，１₂……カプセル、１１…
…キヤツプ、１２……ボデー、１３……ノツチ、
１４……穴、２……光学センサ、３……Ａ／Ｄ変
換器、４，２５₁，２５₂……メモリ、５……デー
タ処理装置（CPU）、６……コントローラ
（CTL）、７……搬送部材、７₁……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……単
安定マルチバイブレータ、２４，２６……バス切
換スイツチ、２７₁，２７₂，２７₁′，２７₂′……
データバス。

Claims

【特許請求の範囲】１長さ方向軸を回転軸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状の物品を光学セ
ンサにより順次走査し、該物品の外形および表面
の形状に応じた所定の位置毎に変化するセンサ出
力から物品の検査を行なう外観検査装置であつ
て、該センサ出力を所定のしきい値レベルで２値
化することによりその第１の変化点に関する信号
を抽出する第１の信号抽出手段と、少なくとも前
記物品の搬送速度を考慮した所定の微分定数を有
し前記センサ出力を微分する第１の微分手段と、
該第１微分手段から得られる正、負の信号をそれ
ぞれ所定のレベルで２値化することによりその第
２、第３の変化点に関する信号を抽出する第２、
第３の信号抽出手段と、少なくとも物品の回転速
度を考慮した所定の微分定数を有し前記センサ出
力を微分する第２の微分手段と、該第２微分手段
から得られる正、負の信号をそれぞれ所定のレベ
ルで２値化することにより第４、第５の変化点に
関する信号を抽出する第４、第５の信号抽出手段
とを備え、前記第１ないし第５信号抽出手段から
得られる信号を物品毎に所定の時間々隔でサンプ
リングしてメモリに記憶し、その内容にもとづき
所定の演算をして検査を行なうことを特徴とする
外観検査装置。２長さ方向軸を回転軸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状の物品を光学セ
ンサにより順次走査し、該物品の外形および表面
の形状に応じた所定の位置毎に変化するセンサ出
力から物品の検査を行なう外観検査装置であつ
て、該センサ出力を所定のしきい値レベルで２値
化することによりその第１の変化点に関する信号
を抽出する第１の信号抽出手段と、少なくとも前
記物品の搬送速度を考慮した所定の微分定数を有
し前記センサ出力を微分する第１の微分手段と、
該第１微分手段から得られる正、負の信号をそれ
ぞれ所定のレベルで２値化することによりその第
２、第３の変化点に関する信号を抽出する第２、
第３の信号抽出手段と、少なくとも物品の回転速
度を考慮した所定の微分定数を有し前記センサ出
力を微分する第２の微分手段と、該第２微分手段
から得られる正、負の信号をそれぞれ所定のレベ
ルで２値化することにより第４、第５の変化点に
関する信号を抽出する第４、第５の信号抽出手段
と、該第４または第５の信号のいずれか一方を所
定幅の信号に整形する信号整形手段と、該整形さ
れた信号と第４、第５の信号のうちの整形されな
い信号との論理積を演算する論理積手段とを備
え、前記第１ないし第３の信号抽出手段および該
論理積手段から得られる信号を物品毎に所定の時
間々隔でサンプリングしてメモリに記憶し、その
内容にもとづき所定の演算をして検査を行なうこ
とを特徴とする外観検査装置。