JPH0342357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 この考案は、薬剤カプセルの自動外観検査用照
明装置、とにくボデイとキヤツプとが同色の場合
の「ささくれ」不良をTVカメラなどを用いて自
動的に検査するとき、この検査に適合した照明を
おこなうとともに光利用効率を向上して小形化さ
れた照明装置に関する。

なお、「ささくれ」とは、カプセルのボデイと
キヤツプとを結合するとき、両者の開口部の端面
同士が当たつてどちらかが切れ、相手側の外側か
内側かに入り込んだ状態の不良のことである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、カプセルは製薬会社で空カプセルに薬
剤を充填し、目視検査後製品となつて出荷され
る。カプセルの不良は、空カプセル製造会社での
製造工程と製薬会社での薬剤充填工程とで発生す
る。

空カプセル製造時に発生する外観不良は数十種
類程度あるが、その発生割合は非常に少ないもの
である。それでも物の性質上、これら外観不良品
を取り除くために、女子作業員が全数目視で検査
している。

また、空カプセルに薬剤を充填後にも女子作業
員が全数を目視検査している。不良の発見はこの
ときの方が多い。カプセルのボデイに薬剤を充填
しキヤツプを結合するとき、無理な力がかかるか
らである。カプセルが円筒状であるため機械的に
これを回転させながら女子作業者は目視検査をし
ている。したがつて、目が疲労しやすく、不良内
容によつては非常に検出しにくい項目もある。

製薬会社で発生する不良、つまり、空カプセル
に薬剤を充填するときに発生するものの多くは、
「ささくれ」、「へこみ」である。「ささくれ」と
は、カプセルのボデイとキヤツプとを結合すると
き、両者の開口部野端面同士が当たつてどちらか
が切れ、相手側の外側か内側かに入り込んだ状態
のものである。また、「へこみ」は文字どおり先
端部分などの一部がへこんだものである。

外観不良には、このほか、「割れ」：いわゆる割
れの生じたもの、「穴あき」：穴があいて充填物が
吹き出しているもの、「異物付着」：表面に異物
（油、ごみ等）が付着しているもの、ダブルキヤ
ツプ：ボデイ側にもキヤツプが装着されているも
の、「異種カプセル」：異なる号数および色のカプ
セル、などがある。

自動外観検査の技術的問題の一つは照明問題で
ある。照明のしかたを上手にやることによつて表
面の欠陥を検知しやすい形に際立たせることがで
きる。逆に、照明のしかたが不適当であれば外観
上の欠陥が見えなくなつたりする。

元来、欠陥の程度は非常に微妙な内容を含んで
いる。同じ表面の状態が、人によつて、またその
ときの状況によつて良品と判定されたり不良品と
判定されたりすることがしはし起こる。

さて、比較的に発生割合の多い「ささくれ」の
場合、とくにボデイとキヤツプとが同色のときに
はこの不良発見が非常に難しい。この辺りの事情
について、以下に詳しく述べる。

薬剤カプセルはゼラチンが主原料であり、その
サイズはいくつかの段階があり、全長：14〜28
mm、直径：５〜12mm、内容積：0.13〜1.37mlの範
囲にある。

つぎに、普通のカプセルの形状は第７図に示し
た通りである。第７図ａはキヤツプ20Cの側面図
で、Ｃ１は周囲に設けられ、内側に突出した突
起、Ｃ２は一部内側に突出した凸部である。第７
図ｂはボデイ２０Ｂの側面図で、Ｂ１は縁の近く
の周囲に設けられた溝、Ｂ３は空気抜きとしての
凹みである。

第７図ｃは薬剤充填前の、キヤツプとボデイと
の仮結合した状態の一部破断した側面図で、キヤ
ツプ２０Ｃの凸部Ｃ２とボデイ２０Ｂの溝Ｂ１と
がはまり合い、空カプセル時の相互の離脱を防止
している。

第７図ｄは薬剤充填後の両者の結合状態を示し
ており、キヤツプ２０Ｃの突起Ｃ１がボデイ２０
Ｂの溝Ｂ１とはまり合うとともに、空気抜きＢ３
の作用で薬剤を高速で充填する場合でもキヤツプ
２０Ｃが圧縮空気により離脱することはない。

つぎに、問題の「ささくれ」の態様について、
第８図、第９図を参照しながら詳しく述べる。第
８図はボデイ側が「ささくれ」状態になつたも
の、第９図はキヤツプ側が「ささくれ」状態にな
つたものである。なお、見やすくするために、キ
ヤツプ、ボデイに設けられている突起、溝と薬剤
の図示と省略した。

第８図において、ボデイ２０Ｂ、キヤツプ２０
Ｃの開口部端面が両者の結合時に多少ずれて当た
ると、どちらか弱い方、この場合はボデイ２０Ｂ
側が相手によつて切られ、結合のために挿入され
るにしたがつて、この切れ目は伸びる。その結
果、図の２０ｂの部分がキヤツプ２０Ｃの外側に
かぶさるように突き出る。この２０ｂを「ささく
れ」というのであるが、この図のように細い平行
な帯状になることもあるし、両辺がある角度をも
つこともあり様々である。第９図は前の例と異な
り、キヤツプ２０Ｃの方が切られ、「ささくれ」
２０Ｃがボデイ２０Ｂの内側にもぐり込む形をと
つている。

いずれにしても、薬剤充填時の方がこの「ささ
くれ」を生じやすい。薬剤のためにボデイ２０Ｂ
の端縁部は固くなり、かつ多少変形しているか
ら、ここにキヤツプ２０Ｃを結合しようとする
と、端縁部同士が食い違つた状態で当たり、その
ままいずれか弱い方が切れるからである。

さて、カプセルは、光による薬剤変質防止のた
めに顔料を加えて不透明化したり、識別の目的で
染料を添加して着色したりする。そして、キヤツ
プとボデイとがそれぞれ異なつた２色調の組み合
わせのこともあり、同色の組み合わせのこともあ
るわけである。

外観検査の場合に−目視による場合、自動装置
による場合を問わず−もつとも検知しにくい外観
不良の一つが、この同色の組み合わせ化における
「ささくれ」である。「ささくれ」の程度と位置に
よつては図形的な変化がほとんど生じないからで
ある。

従来の照明装置の例について、第１０図、第１
１図を参照しながら説明する。２０は検査対象で
あるカプセル、２１はカプセル２０を検査位置に
搬送するためのドラム、２２は位置検知器で次に
述べる光源を点灯するタイミングをとるためのも
のである。

照明装置は、主に光源部と対象物であるカプセ
ルに照光するための反射部とからなる。

光源部は通常のストロボ光源３１とこれ用の反
射筒３２からなり、その光軸方向はほぼカプセル
２０の方向に向いている。３６は光源用電源で、
先に述べた位置検知器２２からの信号に基づきス
トロボ光源３１を点灯する。

反射部として、２個の反射鏡３３をカプセル２
０を挟む形でその軸に平行に配置し、また光源３
１からの光を受ける形で反射鏡３４を少し傾斜さ
せて配置する。

カプセル２０を光電的に撮像し、信号処理し、
良否判定するものが、それぞれTVカメラ２３、
画像処理回路２４、判定回路２５である。

カプセル２０にはストロボ光源３１からの直射
光と反射鏡３３，３４からの反射光とが照射され
る。後者の反射鏡３３，３４からの光は、一応か
なり広い角度範囲からカプセル２０を照射するこ
とになる。しかし、ストロボ光源３１が点光源に
近いため、反射鏡３３，３４の表面を拡散反射面
にする工夫をしても、あらゆる方向から一様な光
度でカプセル２０を照射できるというわけにはい
かない。したがつて、「ささくれ」を検知しやす
い照明効果を得がたい。

また、ストロボ光源３１とカプセル２０との距
離が大きいために、光の利用効率が非常に悪く、
光源用電源３６も大きい容量のものが必要とな
る。

〔考案の目的〕

この考案の目的は、従来のものがもつ以上の問
題点を解消し、カプセルの外観上の欠陥、とくに
「ささくれ」を検知しやすいように説明するとと
もに、光の利用効率を高めて光源用電源を小容量
化し、あわせて小型で低コストな照明装置を提供
することにある。

〔考案の要点〕

上述の目的を達成するための本考案の要点は、
つぎのような構成にしたところにある。

光源として円環状ストロボ光源を用い、この円
環状ストロボ光源の中空部に、ほぼこれと同心に
円筒状の光拡散性を有する透光部材を配置する。
そして、この円筒状の光拡散性を有する透光部材
の外周面の一部に中空部を設け、円環状ストロボ
光源の一部からの光がこの中空部を通過してカプ
セル軸の斜め上方からカプセルに直射するように
する。

そして、この円筒状の光拡散性を有する透光部
材の上面、つまりTVカメラ側の開口部に、カプ
セル側に拡散反射面をもち、かつ中心部に孔を設
けた部材を取り付ける。

また、この円筒状の光拡散性を有する透光部材
の外側に、これと同心に円筒状の遮光部材を取り
付ける。そして、この遮光部材によつて主にカプ
セル軸と直角方向の円環状ストロボ光源からの光
を部分的に遮光するとともに、カプセル軸方向の
円環状ストロボ光源からの光は前記中空部側を弱
く逆側を強く遮光する。

以上のような構成であるから、円環状ストロボ
光源の一部からの直射光がカプセル軸の斜め上方
からカプセルに照射し、キヤツプのある側の位置
によつて、あるときにはキヤツプ開口部端面を強
く照らし、逆の場合にはキヤツプ開口部端面の背
面側から強く照らす。

同時に、円環状ストロボ光源の前記以外の部分
からの光は円筒状の光拡散性を有する透光部材を
通過した後、あらゆる方向からほぼ一様な光度の
光をカプセルに照射することになる。

しかも、部分遮光部材によつて、以上の照射光
はカプセル軸方向に強く（なおカプセル軸方向に
も、円筒状の光拡散性を有する透光部材の中空部
側が比較的強く、逆側が弱いという若干の方向性
がある）、これと直角方向に弱いという全体的な
方向性をもつている。

このようにして、「ささくれ」を生じた箇所は、
円環状ストロボ光源の一部からの強い光と、他の
部分からの、大きく方向性を有する均質な光とを
同時に受けるので、「ささくれ」を適度に際立た
せることになる。

そして、円環状ストロボ光源とカプセルの距離
が近く配置されるため、光の無駄が少なくなり、
光源用電源の容量も小さいものでよい。

〔考案の実施例〕

この考案の一実施例を、第１図、第２図を参照
しながら説明する。第１図は照明装置の側面図と
これを含むカプセル自動外観検査装置全体の構成
図、第２図は照明装置の横断面図である。

カプセル自動外観検査装置は、主としてカプセ
ル搬送部、照明部、撮像・判定部からなつてい
る。

カプセル搬送部は、検査対象であるカプセル２
０を供給箇所から検査位置まで搬送するものであ
り、ここでは搬送ドラム２１で代表して示してあ
る。２２は位置検知器で、カプセル２０が検査位
置にあることを検知し、その信号をつぎに述べる
光源用電源に送るものである。

照明部は、光源部と反射・透過部とから主とし
て構成されている。

まず、光源部について述べる。１は円環状光源
で円環状のストロボ放電管である。７はこれに電
力を供給する光源用電源で、前記位置検知器２２
と接続されている。

つぎに、反射・透過部であるが、２は反射部材
で円環状光源の外周を包む形をなし、その下方が
開口していて透過型光拡散部材２Ａで閉鎖されて
いる。３は円筒状の透過型光拡散部材で円環状光
源１と同軸に配置され、下方の開口部は対象であ
るカプセル２０の直ぐ上方に位置し、上方の開口
部には反射型光拡散部材４が取り付けられてい
る。この反射型光拡散部材４はカプセル２０に面
した側が反射面で、かつ中心部に孔が設けてあ
る。

また、この円筒状の透過型光拡散部材３には後
述するようにその外周面の一部に中空部が設けら
れ、円環状光源１からの直射光がカプセル２０に
照射するようになつている。

５は部分遮光部材で、前記円筒状の透過型光拡
散部材３の外側に取り付けられている。この部分
遮光部材５は、その外周面下端のカプセル軸方向
に当たる一部が切り欠かれている。その状態につ
いては後に具体的に述べる。

以上の円環状光源１、反射部材２、透過型反射
部材３、部分遮光部材５を平面図で示したものが
第２図で、それぞれが同心円状に配置されてい
る。

おわりに、撮像・判定部はTVカメラ２３、画
像処理回路２４、判定回路２５から構成されてい
る。

以上のような構成であるから、この実施例の作
用は次のようになる。

円環状光源１の光は反射部材２によつてあらゆ
る方向から中心軸に向かう。そして、まず部分遮
光部材５の切欠き部以外で遮光されるため、カプ
セル２０の軸方向を主な方向として斜め下方に向
かう光だけに制限される。

部分遮光部材５の切欠きは、例えば第５図、第
６図のような形を取ることができる。第５図の部
分遮光部材５Ａにはその下端部に直径方向に対向
して深い切欠き５ａ１と浅い切欠き５ａ２とが設
けられている。第６図の部分遮光部材５Ｂには、
その下端部に一箇所にだけ、前記切欠き５ａ１と
ほぼ同じ深さの切欠き５ｂが設けられている。

したがつて、部分遮光部材５Ａを用いた場合に
は、カプセル２０の軸方向を主な方向とする斜め
下方に向かう光は、第１図の右側からのものは比
較的強く、左側からのものは比較的弱い。つま
り、左右不均衡なものである。

また、部分遮光部材５Ｂを用いた場合には、カ
プセル２０の軸方向を主な方向として斜め下方に
向かう光は図の右側からのものは比較的強く、左
側からのものは格段に弱い。つまり、左右不均衡
の程度が著しくなる。

つぎに、透過型光拡散性部材３に設けられてい
る中空部の形の例を第３図、第４図に示す。第３
図の透過型光拡散性部材３Ａには、その下端に近
く外周に沿つてほぼ矩形の中空部３ａが設けられ
ている。一方、第４図の透過型光拡散性部材３Ｂ
には、その下端に近く外周に沿つてほぼ矩形の中
空部３ｂが設けられているが、前記中空部３ａと
比較すると矩形の外周面に沿つた横方向の長さが
大きく、かつこの矩形の縦方向の長さは両端にい
くほど下方に伸びている。

したがつて、透過型光拡散性部材３Ａを用いた
場合には、円環状光源１から中空部３ａを通つて
カプセル２０に直接照射する光度は比較的弱い。
一方、透過型光拡散性部材３Ｂを用いた場合に
は、円環状光源１から中空部３ｂを通つてカプセ
ル２０に直接照射する光度は前記の場合より比較
的強くかつその照射方向の角度範囲も広い。

また、円環状光源１から下方に向かう光は、円
帯状の透過型光拡散部材２Ａによつてあらゆる方
向に拡散し、その一部がカプセル２０を斜め上方
から照射することになる。

したがつて、透過型光拡散部材３Ａ，３Ｂを使
い分けることによつてカプセル２０の一方の軸方
向からの直射光の強さを変え、部分遮光部材５
Ａ，５Ｂを使い分けることによつてカプセル２０
の軸方向に沿つて両方向から照射する一様な拡散
光の不均衡の度合を変えることができるわけであ
る。

元来、この考案の狙いは、カプセルに「ささく
れ」不良を検知しやすくするために、換言すれば
「ささくれ」不良を際立たせるために、キヤツ
プ端面に向かい、またはその背面方向から、光源
からの直射光を強く当てることとのに、この強
い直射光であるがゆえの誤つた強調を緩和するた
めに、あらゆる方向に一様な強さの拡散光を併用
する−ことにある。

上で「誤つた強調」といつたが、カプセル表面
の状態や置かれた向きによつて、TVカメラへの
入射光は微妙に変化するので、比較的単純な照明
の仕方や判断基準だけではカプセル外観の良否を
正しく判定するとができないのである。文学的表
現をすれば「過激」と「温和」、「個性」と「常
識」を合わせ備えた照明が必要になるわけてあ
る。

おわりに、カプセル２０に直接照射する円環状
光源１からの光によつて、「ささくれ」部でどの
ような反射がおこなわれ、TVカメラにどのよう
な形でその情報が入力されるかについて第８図、
第９図を参照しながら詳しく述べる。

前記の円環状光源１からの直射光が、カプセル
２０のキヤツプ側、矢印Ｐ，Ｒ方向から当たる
か、逆の側、矢印Ｑ，Ｓ方向から当たるかによ
り、キヤツプの開口端面を直射するか、または逆
に開口端面の背面方向から照射するかになる。

前者の場合には、TVカメラ２３は前記キヤツ
プ開口端面角部からの強い反射光を受ける。した
がつて、第８図のようなボデイ側の一部が切れて
キヤツプ側に乗り上げる形で「ささくれ」２０ｂ
があると、この部分において、他の正常な開口端
面角部からのものより弱い反射光がTVカメラ２
３に入力される。この両者の差により「ささく
れ」の存在とその程度が検知できる。

また、後者の場合には、TVカメラ２３は前記
キヤツプ開口端面の所に生じた陰影をとらえるこ
とになる。したがつて、第８図のような「ささく
れ」２０ｂがあると、この部分において、他の正
常な開口端面の所に生じたものより位置のずれた
陰影が生じるか、または陰影がほとんどなくなる
かである。そして、「ささくれ」２０ｂの端面角
部で強い反射光がある。

一方、第９図のようなキヤツプ側の一部が切れ
てボデイ側の内側にもぐり込む形の「ささくれ」
２０ｃの場合には、矢印Ｒ方向の光により「ささ
くれ」部では、他の正常な端面からのものより弱
い反射光となる。また、逆に矢印Ｓ方向の光によ
つては、「ささくれ」２０ｃの先端であるボデイ
端面角部からの強い反射光が得られる。「ささく
れ」２０ｃの根元であるキヤツプ端面では陰影な
しの状態になる。これに対し、もちろん正常なキ
ヤツプ端面では陰影を生じる。

〔考案の効果〕

以上のような構成と作用とにより、この考案に
は、次のようなすぐれた効果がある。

(1) 検査対象であるカプセルの上方近傍に、円環
状光源をこのカプセルを囲む形で配置してある
ので、あらゆる方向からの光がカプセルに照射
される。これに加えて、円筒状の透過型光拡散
部材を前記光源の内側に配置してあるので、あ
らゆる方向にたいして、一様な強さの程度つま
り光の均質の程度がさらに高められる。

あらゆる方向に一様な強さの光、ないしは均
質な光は一般的な外観検査に敵する条件の一つ
を形成する。

また、前記円筒状の透過型光拡散部材にはそ
の外周面の一部に中空部を設け、円環状光源の
一部からの直射光がカプセル軸の一方の側の斜
め上方からカプセルに当たるようにしてある。
この比較的強い一方向からの直射光によつて、
とくに「ささくれ」部分が強調される効果があ
る。

さらに、部分遮光部材によつて、カプセル軸
に直角方向からの光が遮光され、かつカプセル
軸方向からの光は左右で強弱の差が設けてある
ため、全体として光に方向性がある。この光の
方向性が欠陥を浮き彫りする効果をもつ。

以上のように本考案装置の光は、あらゆる
方向い一様な強さ、つまり均質性をもち、か
つそれが全体としてある方向性をもち、同時
にある特定方向からの強い光がこれに含まれて
いる−ものである。このような性格の異なるい
くつかの光の協同作業は、微妙で複雑な内容を
もつ外観、とくに同色カプセルの「ささくれ」
などを際立たせるのに効果がある。

(2) 検査対象であるカプセルと円環状光源との距
離が比較的近く、かつ光の散逸を防止する構造
をとつているので、光の利用効率が高い。した
がつて、光源用電源を従来のものと比べて約1/
５程度のものに小容量化でき、あわせて照明装
置全体が小型化できる。

(3) 前項に関連して低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る実施例の縦断面図とカプ
セル自動外観検査装置のシステム全体を示す概略
構成図、第２図はこの実施例の横断面図、第３
図、第４図はそれぞれこの実施例の主要部品であ
る円筒状透過型光拡散部材の２つの例を示す斜視
図、第５図、第６図はそれぞれこの実施例の主要
部品である円筒状部分遮光部材の２つの例を示す
斜視図、第７図ａはカプセル・ボデイの側面図、
第７図ｂはカプセル・キヤツプの側面図、第７図
ｃはカプセル・ボデイとカプセル・キヤツプとの
薬剤充填前の仮結合状態を示す側面図、第７図ｄ
はカプセル・ボデイとカプセル・キヤツプとの薬
剤充填後の結合状態を示す側面図、第８図はカプ
セルの「ささくれ」不良の一例を示す縦断面図と
平面図、第９図はカプセルの「ささくれ」不良の
別の例を示す縦断面図と平面図、第１０図、第１
１図は従来例の縦断面図、平面図とカプセル自動
外観検査装置のシステム全体を示す概略構成図で
ある。 符号説明、１……円環状光源、２……反射部
材、２Ａ……円帯状透過型光拡散部材、３……円
筒状透過型光拡散部材、４……反射型光拡散部
材、５……部分遮光部材、２０……カプセル、２
０Ｂ……カプセル・ボデイ、２０Ｃ……カプセ
ル・キヤツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ カプセル表面を、該カプセル円筒部表面のほ
   ぼ法線方向から観測するために照明する装置に
   おいて、 (a) カプセルと観測装置との中間に配置され、
   両者を結ぶ線をほぼ中心線とする円環状光源
   と、 (b) 該円環状光源の中心空間に、該円環状光源
   の中心軸にほぼ一致させて配置され、かつ該
   円環状光源の一部からカプセルへの直射光の
   主方向が該カプセル軸と円環状光源の中心軸
   とを含む平面にほぼ含まれるように中空部を
   設けた光拡散性を有する透光性円筒部材と、 (c) 該光拡散性を有する透光性円筒部材の観測
   装置側開口部を閉鎖するように配置され、カ
   プセル側に光拡散性を有する反射面を、中心
   部に中空部を設ける反射部材と、 (d) 円環状光源と光拡散性を有する透光性円筒
   部材との間に配置され、カプセル軸に直角方
   向からの円環状光源の光は主として遮光し、
   カプセル軸方向からの円環状光源の光は光拡
   散性を有する透光性円筒部材に設けた中空部
   側からのものをより少なく遮光する部分遮光
   部材と、 を備えたことを特徴とする自動外観検査用照
   明装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載のものに
   おいて、円環状光源が、円環状発光体と；該発
   光体の外側に設置される円筒状反射部材と；発
   光体の下側に配置された板状円環の光拡散性を
   有する透光性部分と；を備えたものであること
   を特徴とする自動外観検査用照明装置。