JPH0360380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、医薬品（細粒、顆粒、粉末）、電
子材料（セラミツクス粉末）、食品（粉末原料、
パン粉などの粉製品）などの粉粒体の外観検査を
行つて不良品、異物等を選別除去する粉粒体検査
装置に関するものである。

従来の技術 この種の粉粒体の外観検査および選別は、従来
ベルトコンベヤ上に粉粒体をシート状に載せ、こ
れを搬送しながら目視により検査し、不良品や異
物等があるとそれを除去することにより行つてい
たが、検査員の個人差、疲労などによつて検査精
度がばらつき、不良品、異物等の見逃がし等のお
それが十分にあり、信頼性が低いものであつた。
また、検査精度向上のためには、粉粒体の搬送速
度を遅くし、かつ粉粒体をできるかぎり薄くシー
ト状に拡げる必要があるが、このようにすると、
処理能率がきわめて悪くなるという問題があつ
た。さらに、人間が介在するため、クローズド化
が困難であるという問題もあつた。

このような問題を解消する目的で、撮像素子を
用いて粉粒体の外観検査を行い、不良品、異物等
を自動的に選別除去する粉粒体検査装置が提案さ
れている。この粉粒体検査装置は、粉粒体を自然
落下させ、この粉粒体を表側から反射照明すると
ともに、裏側から透過照明し、良品の反射光量と
透過光量とを等しく設定し、粉粒体を表側から撮
像して画像処理することにより、良品と明度の異
なる不良品、異物等の存在を検出し、これをエア
ーガン等によつて選別除去するように構成したも
のである。

発明が解決しようとする問題点 上記のような粉粒体検査装置は、粉粒体を単に
自然落下させる構成であつたため、一定厚みの薄
い粉粒体層を作ることが困難で、検査精度が安定
せず、また、粉粒体がある長さ落下すると粉粒体
が自然に広がるため、粉粒体通路が不安定とな
り、また粉が舞うことにより、エアーガンなどに
よる選別除去が困難であつて実用不能となるとい
う問題点があつた。

この発明は、上記した問題点に鑑みてなされた
もので、一定厚みの薄い粉粒体層を作ることがで
きて検査精度が安定し、かつ不良品、異物等の選
別除去を容易かつ確実に行うことができる粉粒体
検査装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この発明の粉粒体検査装置は、前後に所定間隔
をあけて平行対面するように並設して相互対面部
分で粉粒体落下通路を形成し中心軸を回転軸とし
て回転する一対の透明回転体と、前記粉粒体落下
通路の上端に落下口を位置決めして粉粒体をシー
ト状にして搬送する粉粒体搬送手段と、前記粉粒
体落下通路の下方の粉粒体落下経路近傍に設置し
て粉粒体を除去する選別装置と、前記一対の透明
回転体の相互対向面をそれぞれ前記粉粒体落下通
路以外の位置で清掃するクリーナと、前記粉粒体
落下通路中を落下している粉粒体を前記一対の透
明回転体の前方位置から反射照明する反射光源
と、前記粉粒体落下通路中を落下している粉粒体
を前記一対の透明回転体の後方位置から透過照明
する透過光源と、前記粉粒体落下通路中を落下し
ている粉粒体を前記一対の透明回転体の前方位置
から撮像する撮像装置と、この撮像装置の画像信
号を処理することにより前記粉粒体落下通路中を
落下している粉粒体中の不良品、異物等の存在を
検出して不良信号を発生する画像処理手段と、こ
の画像処理手段からの不良信号に応答して前記選
別装置を所定時間作動させることにより不良品粉
粒体、異物等が含まれた粉粒体を除去させる選別
装置制御手段とを備え、前記反射光源の光の良品
粉粒体による反射光量と前記透過光源からの光の
前記一対の透明回転体のうち後方のものの透過光
量とを略等しく設定したものである。

作 用 このように、一対の透明回転体を所定の間隔を
あけて設置することにより粉粒体落下通路を形成
し、この粉粒体落下通路中を粉粒体が落下するよ
うにしたため、一体の透明回転体の間隔を適正に
設定することで、一定厚みの薄い粉粒体層を容易
に作ることができ、検査精度を安定させることが
できる。また、粉粒体落下通路によつて粉粒体の
拡散を規制しているため、不良品、異物等の選別
除去を容易かつ確実に行える。また、クリーナで
透明回転体を清掃しているため、透明回転体に粉
粒体が付着して検査不能になることもない。

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第８図に基
づいて発明する。この粉粒体検査装置は、第１図
および第２図に示すように、透明な２枚のガラス
円板（プラスチツク製でもよい）１，２を、部分
的に前後に所定の間隔をあけて平行対面するよう
に左右に並設し、かつ上記２枚のガラス円板１，
２の相互対向面間に所定の間隔をあけて平行に２
枚のガイド側板３，４を並設することにより、検
査すべき粉粒体に対する粉粒体落下通路Ｓを作
り、振動フイーダ５などの粉粒体載置搬送手段の
落下口を上記粉粒体落下通路Ｓの上端に位置決め
するとともにエアによる吸引（排出）除去方式の
選別装置６を上記粉粒体落下通路Ｓの下方の粉粒
体落下経路の近傍に設置し、振動フイーダ５によ
つて粉粒体７を薄いシート状にならして搬送し、
粉粒体７を上記粉粒体落下通路Ｓを通して拡散を
規制しながら落下させ、粉粒体７が粉粒体落下通
路Ｓを通つている間に検査を行い、不良品や異物
が含まれておれば、選別装置６を作動させて不良
品や異物が含まれている領域の粉粒体７を吸引除
去し、良品については粉粒体落下通路Ｓの直下に
配した良品回収容器８に蓄積するようになつてい
る。９は、粉粒体７を粉粒体落下通路Ｓに案内す
るガイドである。

このように、２枚のガラス円板１，２と２枚の
ガイド側板３，４とにより厚みの小さい粉粒体落
下通路Ｓを作り、この粉粒体落下通路Ｓ中を粉粒
体７が通過するようにしているので、落下する粉
粒体７の位置精度が良く、また粉粒体７を薄い層
にできるため、検査精度を向上させることができ
る。また、粉粒体７が拡散しないため、選別装置
６による不良品、異物等を含んだ領域の粉粒体７
の除去も容易で確実である。

そして、上記した２枚のガラス円板１，２は、
粉粒体７の付着による汚れを除去するために、中
心軸を回転軸として互いに逆方向（矢印A₁，A₂）
に定速で回転し（モータで駆動される）、相互対
向面が粉粒体落下通路Ｓ以外の位置でクリーナ１
０；１１により清掃される。このクリーナ１０；
１１は、各々、平行に配置した２個のドラム１０
ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂとこのドラム１０
ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂを包絡するループ状
のクリーナ布１０ｃ；１１ｃと、クリーナ布１０
ｃ；１１ｃに付着した粉粒体７を吸引除去するエ
アー吸引部１０ｄ；１１ｄとからなり、一方のド
ラム１０ａ；１１ａがクリーナ布１０ｃ，１１ｃ
を介してガラス円板１，２の粉粒体付着面に密着
し、ドラム１０ａ，１０ｂ；１１ａ，１１ｂを回
転させることによつてガラス円板１，２の表面を
クリーナ布１０ｃ，１１ｃで清掃し、クリーナ布
１０ｃ；１１ｃに付着した粉粒体７をエアー吸引
部１０ｄ；１１ｄによつて除去し、クリーナ布１
０ｃ；１１ｃでガラス円板１，２の表面を繰り返
し清掃するようになつている。

このように、クリーナ１０；１１によつてガラ
ス円板１，２に付着した粉粒体７を常時清掃除去
しているので、粉粒体７が落下中にガラス円板
１，２に付着して検査不能になることはない。し
かも、清掃により検査が妨げられることはなく、
検査能率が高い。

つぎに、粉粒体７の検査は、つぎのようにして
行う。すなわち、２枚のガラス円板１，２の相互
対向面部の前方位置にテレビカメラ１２を設置
し、２枚のガラス円板１，２の相互対向面に設定
した検査視野Ｐを含む領域をテレビカメラ１２で
所定時間毎に撮像するようになし、テレビカメラ
１２とガラス円板１，２との間にハーフミラー１
３を配置し、ガラス円板１，２の前方位置から、
反射光源１４よりハーフミラー１３を介して落下
中の粉粒体７に光を照射し、粉粒体７からの反射
光をハーフミラー１３を介してテレビカメラ１２
に入射させ、また、ガラス円板１，２の後方位置
から、透過光源１５より落下中の粉粒体７に向か
つて光を照射し、ガラス円板１，２および粉粒体
７のすき間を透過した光をさらにハーフミラー１
３を通してテレビカメラ１２に入射させるように
している。この場合、反射光源１４による良品の
反射光量と透過光源１５からの光のガラス円板２
の透過光量を等しく設定している。具体的には、
ガラス円板２のの透過率、透過光源１５の光量調
整等によつて設定する。

このように構成すると、落下している粉粒体７
のすべてが良品である場合は、テレビカメラ１２
により撮像された画像は、検査視野Ｐの全域にわ
たつて同一明度となり、粉粒体７は全く見えなく
なる。ところが、粉粒体７中に不良品や異物等が
混入していると、不良品や異物等は、反射光量が
良品と相違し、すなわち明度が良品と異なること
になり、このときのテレビカメラ１２の画像には
不良品、異物に対応して暗点あるいは輝点が生じ
ることになる。そして、以下で詳述する画像処理
装置１６によつて、画像中の暗点あるいは輝点の
有無を検出し、暗点あるいは輝点があれば、選別
装置制御手段１７，１８によつて選別装置６を一
定時間作動させ、不良品、異物が含まれている領
域の粉粒体７を吸引除去するようになつている。

つぎに、テレビカメラ１２の画像をもとにして
不良信号を発生させる画像処理装置１２および選
別装置制御手段１７，１８について第３図ないし
第６図に基づいて詳しく説明する。

テレビカメラ１２からの映像信号を処理する画
像処理装置１６は、第３図に示すように、映像信
号を増幅・フイルタ回路１６Ａに通すことで映像
信号の増幅および雑音除去を行い、さらに微分回
路１６Ｂに通すことで画像中の特異点に対応した
特徴信号を得、この特徴信号を正負微分レベルコ
ンパレータ１６Ｃでレベル弁別し、一方、同期信
号にもとづいてマスク信号発生回路１６Ｄから検
査視野Ｐを規定するマスク信号を発生させ、この
マスク信号でアンドゲート１６Ｅを制御すること
により有効エリア（検査視野に対応する）内に暗
点または輝点があつたときに不良信号を出力する
ようになつている。

例えばテレビカメラ１２による画像が第４図に
示すようになり、有効エリアＱに異物に応じた暗
点Ｚが存在した場合、Ｍ番目の走査線l_M上の映像
信号は第５図Ａのようになり、この映像信号を微
分した微分信号は第５図Ｃに示すように映像信号
の前縁と後縁に対応してパルスが現れるが、この
パルスは第５図Ｂのマスク信号のオン期間の外で
あるため、アンドゲート１６Ｅから不良信号は第
５図ＤのようにＬレベルのまま（良品のみ）であ
る。

ところが、暗点Ｚと交差する位置のＮ番目の走
査線l_N上の映像信号は第６図Ａに示すように、暗
点Ｚの位置に応じたタイミングでレベルが低くな
つており、（輝点のときは高くなる）、微分信号は
第６図Ｃに示すように、映像信号の前縁および後
縁と暗点Ｚとに対応してパルスが現われ、第６図
Ｂのマスク信号のオン期間内のパルス（暗点に対
応）がアンドゲート１６Ｅを通り不良信号（Ｈレ
ベル）として出力される。

そして、このアンドゲート１６Ｅから出力され
る第７図Ａに示すような不良信号（Ｈレベル）が
遅延回路１７を通してリトリガブルワンシヨツト
マルチバイブレータ１８に加えられ、このリトリ
ガブルワンシヨツトマルチバイブレータ１８の出
力パルス発生期間中選別装置１６が作動して粉粒
体７を吸引除去することになる。上記遅延回路１
７は、不良信号をΔt時間遅延してリトリガブル
ワンシヨツトマルチバイブレータ１８に加えるも
ので、不良品、異物等が検査視野Ｓ内に位置して
不良信号が発生した後不良品、異物等が選別装置
６の吸込み口まで達するまでの時間および選別装
置６の動作遅れ等を考慮して遅延時間Δtを決定
し、粉粒体７の良品のロスを少なくするようにし
ている。

また、リトリガブルワンシヨツトマルチバイブ
レータ１８は、不良信号の入力後t₀時間パルスを
出力するもので、不良品、異物等の吸引除去に必
要な時間に設定されており、第７図Ａの不良信号
に対して第７図Ｂのようなパルスを選別信号とし
て出力することになる。

第８図Ａ〜Ｈは、透過光源１５および反射光源
１４の状態、粉粒体７の量、不良品や異物等の有
無による画像の状態を示している。第８図Ａは反
射光のみの場合で粉粒体７が少ないときを示し、
粉粒体７が白になり、背景が黒となる。第８図Ｂ
は反射光のみの場合で粉粒体７がきわめて多い
（全面が粉粒体で覆われる）ときを示し、全面が
白となる。第８図Ｃは透過光のみの場合で粉粒体
７が少ないときを示し、粉粒体７が黒になり、背
景が白になる。第８図Ｄは透過光のみの場合で粉
粒体７がきわめて多いときを示し、全面が黒とな
る。第８図Ｅは反射光と透過光とがバランスした
場合で粉粒体７が少ないときで、かつ良品のみの
ときを示し、全面が白となる。第８図Ｆは反射光
と透過光とがバランスした場合で粉粒体７がきわ
めて多いときで、かつ良品のみのときを示し、全
面が白となる。第８図Ｇは反射光と透過光とがバ
ランスした場合で粉粒体７が少なく、かつ髪や異
色粒等が存在するときを示し、髪や異色粒が暗点
となり、背景が白となる。第８図Ｈは反射光と透
過光とがバランスした場合で粉粒体７がきわめて
多いときで、かつ髪や異色粒が存在するときを示
し、髪や異色粒が暗点となり、背景が白となる。

この実施例の粉粒体検査装置は、落下する粉粒
体７の位置が２枚のガラス円板１，２で規制され
るため、位置精度が良く、また薄い層にすること
ができ、検査精度を高めることができ、また、不
良品、異物等の除去も確実に行える。

また、ガラス円板１，２を用いていることで、
反射および透過光量の調節を容易に行うことがで
き（ガラス円板１，２の透過率を調節することに
よる）、不良品の光学的抽出が容易になる。また、
ガラス円板１，２を回転させ、粉粒体落下通路Ｓ
以外の位置でガラス円板１，２の粉粒体付着面を
クリーナ１０，１１によつて清掃しているため、
検査を中断せずに清掃を行うことができ、また、
検査を妨げないように清掃を行つているので、検
査精度を保証し、かつ能率を高めることができ
る。

なお、上記実施例では、テレビカメラ１２を用
いて２次元画像を一定時間毎に撮像して画像処理
を行つたが、２次元のイメージセンサを用いて撮
像してもよい。また、１次元のイメージセンサに
より１次元画像を得、これを処理することにより
粉粒体の検査を行うこともできる。なお、画像の
撮像周期は検査視野内における粉粒体の落下速度
によつて決る。

発明の効果 この発明の粉粒体検査装置は、一対の透明回転
体を所定の間隔をあけて設置することにより粉粒
体落下通路を形成し、この粉粒体落下通路中を粉
粒体が落下するようにしたため、一対の透明回転
体の間隔を適正に設定することで、一定厚みの薄
い粉粒体層を容易に作ることができ、検査精度を
安定させることができる。また、粉粒体落下通路
によつて粉粒体の拡散を規制しているため、不良
品、異物等の選別除去を容易かつ確実に行える。
また、クリーナで透明回転体を清掃しているた
め、透明回転体に粉粒体が付着して検査不能にな
ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明の一実
施例の構成を示す概略図、第３図は第１図の要部
の詳細なブロツク図、第４図はテレビ画像を示す
概略図、第５図およず第６図は第４図における各
部の波形図、第７図は第１図における各部の波形
図、第８図はテレビ画像の有効エリアの領域の映
像を示す概略図である。 １，２……ガラス円板（透明回転体）、３，４
……ガイド側板、５……振動フイーダ（粉粒体搬
送手段）、６……選別装置、７……粉粒体、１０，
１１……クリーナ、１２……テレビカメラ（撮像
装置）、１４……反射光源、１５……透過光源、
１６……画像処理装置、１７……遅延回路（選別
装置制御手段）、１８……リトリガブルワンシヨ
ツトマルチバイブレータ（選別装置制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前後に所定間隔をあけて平行対面するように
   並設して相互対面部分で粉粒体落下通路を形成し
   中心軸を回転軸として回転する一対の透明回転体
   と、前記粉粒体落下通路の上端に落下口を位置決
   めして粉粒体をシート状にして搬送する粉粒体搬
   送手段と、前記粉粒体落下通路の下方の粉粒体落
   下経路近傍に設置して粉粒体を除去する選別装置
   と、前記一対の透明回転体の相互対向面をそれぞ
   れ前記分粒体落下通路以外の位置で清掃するクリ
   ーナと、前記粉粒体落下通路中を落下している粉
   粒体を前記一対の透明回転体の前方位置から反射
   照明する反射光源と、前記粉粒体落下通路中を落
   下している粉粒体を前記一対の透明回転体の後方
   位置から透過照明する透過光源と、前記粉粒体落
   下通路中を落下している粉粒体を前記一対の透明
   回転体の前方位置から撮像する撮像装置と、この
   撮像装置の画像信号を処理することにより前記粉
   粒体落下通路中を落下している粉粒体中の不良
   品、異物等の存在を検出して不良信号を発生する
   画像処理手段と、この画像処理手段からの不良信
   号に応答して前記選別装置を所定時間作動させる
   ことにより不良品粉粒体、異物等が含まれた粉粒
   体を除去させる選別装置制御手段とを備え、前記
   反射光源の光の良品粉粒体による反射光量と前記
   透過光源からの光の前記一対の透明回転体のうち
   後方のものの透過光量とを略等しく設定した粉粒
   体検査装置。