特表 2024-505825 容器の適合性を監視するための方法及びその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-08

(54)【発明の名称】容器の適合性を監視するための方法及びその装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/90 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

G01N21/90 B

G01N21/90 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023543110

(86)(22)【出願日】2022-02-15

(85)【翻訳文提出日】2023-09-11

(86)【国際出願番号】 IB2022051307

(87)【国際公開番号】W WO2022172250

(87)【国際公開日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】102021000003293

(32)【優先日】2021-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521032335

【氏名又は名称】ソフィエリア ベルトリーニ エス．ピー．エー．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】メランディーノ、ルカ

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA12

2G051AA18

2G051AB01

2G051AB02

2G051BA01

2G051BA06

2G051BA08

2G051BB11

2G051CA03

2G051CA04

2G051CA06

2G051DA08

(57)【要約】

本明細書で説明されるのは、実質的に円筒形の形状を有する容器の適合性を監視するための方法であって、前記方法は、前記容器をその長手方向軸を中心に回転させる段階；前記容器の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す第１の画像をそれによって生成する第１の波長を有する第１の光源で、前記回転する容器を照らす段階；前記容器の表面上の任意の欠陥を表す第２の画像をそれによって生成する第２の波長を有する第２の光源で、前記回転する容器を照らす段階；第１の取得装置を用いて前記第１の画像を取得する段階；第２の取得装置を用いて前記第２の画像を取得する段階；前記第１の画像及び前記第２の画像を基準パラメータと比較する段階；及び前記比較に応じて、前記容器の欠陥を通知する段階を備え、前記第１の光源は、前記第２の光源とは異なる波長を有する、方法である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器の適合性を監視するための方法であって、前記容器は実質的に円筒形の形状を有し、前記方法は、
前記容器をその長手方向軸を中心に回転させる段階；
第１の波長を有する第１の光源で、前記回転する容器を照らすことにより、前記容器の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す第１の画像を生成する第１の波長を有する段階；
第２の波長を有する第２の光源で、前記回転する容器を照らすことにより、前記容器の表面上の任意の欠陥を表す第２の画像をそれによって生成する段階；
第１の取得装置を用いて前記第１の画像を取得する段階；
第２の取得装置を用いて前記第２の画像を取得する段階；
前記第１の画像及び前記第２の画像を基準パラメータと比較する段階；
前記比較に応じて、前記容器の欠陥を通知する段階
を備え、
前記第１の光源は、前記第２の光源とは異なる波長を有する、方法。

【請求項2】

前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記容器を交互に照らす、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の光源及び前記第２の光源は、前記容器を同時に照らす、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の光源は、４５０ｎｍから７４０ｎｍまでの範囲である波長を有する可視光照明器である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の光源は、赤外光照明器である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の取得装置はマトリクス型カメラである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記第２の取得装置はリニアカメラである、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記容器は薬瓶であり、前記薬瓶は、実質的に長手方向の延長部を有する円筒形の主本体を有し、前記円筒形の主本体は、その第１の端部にはフランジ、及びその第２の端部には底部を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記方法は、
前記第１の取得装置によって取得された前記第１の画像を処理して、以下のパラメータ：
前記主本体の全長；
前記主本体に対する前記底部の垂直度；
底部本体フィレット半径；
前記主本体に対する前記フランジの垂直度；
前記主本体の前記長手方向軸に対する前記フランジの同軸度
のうちの１つ又は複数を計算する段階をさらに備える、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

実質的に円筒形の容器の適合性を監視するための装置であって、
前記容器を前記容器の長手方向軸を中心に回転させるように適合されている複数のローラを有する支持部；
第１の波長を有し、前記容器を照らすように適合されている第１の光源；
第２の波長を有し、前記容器を照らすように適合されている第２の光源；
前記回転する容器の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す画像を取得するように構成されている第１の取得装置；
前記回転する容器の表面上の任意の欠陥を表す画像を取得するように構成されている第２の取得装置
を備え、
前記第１の光源は、前記第２の光源とは異なる波長を有する、装置。

【請求項11】

前記装置は、コールドミラーをさらに備え、
前記第１の光源によって放射された光は、前記コールドミラーの表面での反射によって前記容器を照らし、
前記第２の光源は、赤外線照明器を有し、前記第２の光源によって放射された赤外光は、前記コールドミラーによって透過される、請求項１０に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、円筒形の容器の適合性を監視するための方法に関する。

【0002】

特に、この明細書は、実質的に円筒形の容器の完全性及び形状を監視するための方法及び装置を示す。そのような容器は、例えば透明のガラス又は黄色のガラスで作成され得、例えばバイアル、薬瓶、ボトル、ジャーなどからなり得、すなわち、それらは、例えば液体又は粉末状の、例えば薬、香水、油などを収容するのに適切であり得る。

【0003】

本発明は、例えば、薬などを収容するように適合されているガラス薬瓶の製造用プラントにおいて、製造の不備によって影響された任意の薬瓶を示し及び／又は自動的に廃棄するために、有利に使用されることができる。

【0004】

最近では、例えば、円筒形の容器の画像を取得し、不適合な任意の円筒形の容器を特定するために基準値との比較を作成する適切な画像形成システムを用いて、容器の形状についての試験を実行することが一般的なやり方である。

【0005】

例えば、欧州特許第２００５１４６Ｂ１号は、ガラス容器を検査するための方法を記載している。そのような方法は、
第１の波長を有する光で容器を照らして、
「明視野」画像を発生させる段階；及び
第２の波長を有する光で容器を照らして、
「暗視野」画像を発生させる段階
を備える。

【0006】

明視野画像及び暗視野画像は、単一の画像取得装置を用いて取得され、容器における任意の形状の欠陥又は破損を特定することができる。

【0007】

出願人は、ガラス容器の表面に付着させていないガラス粒子がそこに存在し得ることを観察した。そのような付着させていないガラス粒子は、容器が（例えば薬で）充填されると、容器内に浮遊した状態で留まり得る点で不利益となる。

【0008】

出願人は、容器の完全性及び形状の確認、及び容器内に非凝集性粒子が存在しないことの検証が、容器の製造コストに影響を与える時間のかかる作業であることに気付いた。

【発明の概要】

【0009】

本発明の目的は、実質的に円筒形の容器の完全性及び形状を監視するための方法及び装置を提供することであり、これらは、上述の課題に対する解決手段を与える。

【0010】

本明細書で説明される本発明は、容器の適合性を監視するための方法からなり、前記容器は、実質的に円筒形の形状を有し、前記方法は、
前記容器をその長手方向軸を中心に回転させる段階；
第１の波長を有する第１の光源で、前記回転する容器を照らして、これにより前記容器の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す第１の画像を生成する段階；
第２の波長を有する第２の光源で、前記回転する容器を照らして、これにより前記容器の表面上の任意の欠陥を表す第２の画像を生成する段階；
第１の取得装置を用いて前記第１の画像を取得する段階；
第２の取得装置を用いて前記第２の画像を取得する段階；
前記第１の画像及び前記第２の画像を基準パラメータと比較する段階；
前記比較に応じて、前記容器の欠陥を通知する段階；
を備え、
前記第１の光源は、前記第２の光源とは異なる波長を有する。

【0011】

さらなる態様によれば、本発明は、実質的に円筒形の容器の適合性を監視するための装置であって、
前記容器を前記容器の長手方向軸を中心に回転させるようになされている複数のローラを装備している支持部；
第１の波長を有し、前記容器を照らすようになされている第１の光源；
第２の波長を有し、前記容器を照らすようになされている第２の光源；
前記回転する容器の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す画像を取得するように構成されている第１の取得装置；
前記回転する容器の表面上の任意の欠陥を表す画像を取得するように構成されている第２の取得装置；
を備え、
前記第１の光源は、前記第２の光源とは異なる波長を有する、装置を提供する。

【0012】

本発明のさらなる有利な特徴は、本明細書の不可欠な部分である添付の特許請求の範囲において記述される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

ここで、発明はそのいくつかの非限定的で例示的な実施形態を通して、特に添付の図面を参照して詳細に説明される。

【図1】本発明の１つの実施形態による監視装置を概略的に示す図である。

【図2】本発明による方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

初めに図１を参照すると、１つ又は複数の容器１０の適合性を監視するための装置は、全体として参照番号１００で指定されている。

【0015】

以下において、「適合性を監視する」という表現は、傷、異物、斑点、破損（同様に表面的なもの）が容器１０の内側又は外側の表面上に存在すること又は存在しないこと、及び容器１０の壁に付着させていないガラス粒子が存在すること又は存在しないことの確認を指す。

【0016】

そのような容器１０は、実質的に円筒形の形状を有することが好ましい。例えばそのような容器１０は、ガラスで作成されたバイアル、薬瓶、ボトル、又はジャーであり得る。特に、そのような容器１０は、円筒形の本体及び実質的に長手方向の延長部を有する薬瓶である。そのような円筒形の本体は、その第１の端部にはフランジ、及びその第２の端部には底部を備えていることが好ましい。

【0017】

前記装置１００は、容器１０のための支持部１１０を備える。

【0018】

前記支持部１１０は、容器１０を、容器１０自体の長手方向軸を中心に回転させるように適合されている複数のローラ１１１を装備している；例えば図１に示すように、支持部１１０は、互いに平行に配置されており、且つ電気モータ（図面には図示せず）によって駆動されるローラ１１１の対を装備している。そのようなローラ１１１の対は、容器１０のための支持部を画定することに留意されたい。容器１０は、容器１０の長手方向軸が、各ローラ１１１の長手方向の展開軸に平行であるように、ローラ１１１の対の上に位置決めされることが好ましい。

【0019】

前記装置１００は、ロボットアーム（不図示）を備えることが好ましい。そのようなロボットアームは、（例えば箱又はコンベヤベルトから）容器１０を拾い上げ、それを支持部１１０上に位置決めするように構成されていることが好ましい。例えば前記ロボットアームは、コンベヤベルトから容器１０を拾い上げ、容器１０をローラ１１１の対の上に位置決めするように構成されている。

【0020】

支持部１１０は、接触壁及びピストンを備えることが好ましい。特に、前記ピストンが操作されると、それは接触壁に対して容器１０を押し、そして、それをローラ１１１上に正確に位置決めする。

【0021】

本発明によれば、前記装置１００は、
第１の波長を有する第１の光源１０１、ここで前記第１の光源１０１は、前記容器１０を後者が支持部１１０上に位置決めされたときに均等に照らすように適合されている；
第２の波長を有する第２の光源１０２、ここで前記第２の光源１０２は、容器１０を支持部１１０上で均等に照らすように適合されている、
を備える。

【0022】

本発明によれば、第１の光源１０１は、第２の光源１０２とは異なる波長を有する。

【0023】

第１の光源１０１及び第２の光源１０２は、容器１０を交互に照らすことが好ましい。

【0024】

代替として、第１の光源１０１及び第２の光源１０２は、容器１０を同時に照らすことが好ましい。

【0025】

第１の光源１０１は、可視光照明器であることが好ましい。例えば第１の光源１０１は、４５０ｎｍから７４０ｎｍまでの範囲である波長を有する照明器である。例えば第１の光源１０１は、オレンジ色の光源（すなわち、５５０ｎｍの波長を有する光源）である。

【0026】

第２の光源１０２は、赤外光照明器であることが好ましい。

【0027】

装置１００は、ダイクロイックミラー１２０を備えることが好ましい。例えば、前記ダイクロイックミラー１２０は、いわゆる「コールドミラー」である。

【0028】

ダイクロイックミラー及びコールドミラーは既知であり、本明細書では詳細に説明されない。

【0029】

例えば、図１に見られるように、第２の光源１０２は、コールドミラー１２０の後ろに配置されている。第１の光源１０１の位置は、その光が第２の光源１０２から放射された光に対し、垂直に放射されるようなものである。

【0030】

第１の光源１０１から放射された光は、ダイクロイックミラー１２０の表面に入射し、容器１０に向かって反射され、そして、それを照らすことに留意されたい。第２の光源１０２から放射された光は、ダイクロイックミラー１２０を通って透過され、容器１０を照らす。

【0031】

ダイクロイックミラー１２０は、ミラー支持部１２１上に取り付けられていることが好ましい。そのようなミラー支持部１２１は、鉛直に配置されており、そのような支持部の鉛直平面に対してダイクロイックミラー１２０の角度を変更できることが好ましい。

【0032】

ダイクロイックミラー１２０は、ミラー支持部１２１上に、４０°から５０°の角度αで取り付けられていることが好ましい。ダイクロイックミラー１２０は、ミラー支持部１２１上に、４５°の角度αで取り付けられていることがさらにより好ましい。

【0033】

装置１００は、
第１の光源１０１によって放射された光を用いて生成された容器１０の第１の画像を取得するように構成されている第１の取得装置１０３；
第２の光源１０２によって放射された光を用いて生成された容器１０の第２の画像を取得するように構成されている第２の取得装置１０４
を備える。

【0034】

本発明によれば、第１の画像及び第２の画像は、容器１０の回転中に、それぞれの取得手段１０３、１０４を用いて取得される。

【0035】

第１の取得装置１０３は、マトリクス型カメラであることが好ましい。

【0036】

第２の取得装置１０４は、リニアカメラであることが好ましい。

【0037】

特に、リニアカメラ１０４は、リニアカメラ１０４の軸が、容器１０の長手方向軸に平行であるように位置決めされることが好ましい。

【0038】

「リニアカメラの軸」は、リニアカメラの光学センサの長手方向延長部の軸を指すことに留意されたい。

【0039】

リニアカメラ１０４の軸、（支持部１１０上の位置にあるときの）容器１０の長手方向軸、及び第２の光源１０２の中心は、すべて同一平面にあることが好ましい。

【0040】

マトリクス型カメラ１０３は、リニアカメラ１０４の軸及び容器１０の長手方向軸がある平面に対して、１０°から２０°の角度βで位置決めされていることが好ましい。

【0041】

上記で説明したように取得される前記第１の画像は、容器１０の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表すことに留意されたい。特に、そのようなガラス粒子は、容器１０から容易に識別可能である。さらに特に、前記第１の画像では、容器１０は「暗い」色を有するのに対して、任意の非凝集性ガラス粒子は、例えば可視光屈折現象により「明るく」なる。

【0042】

上記で説明したように取得される前記第２の画像は、容器１０の表面上に存在し得る任意の欠陥を表すことに留意されたい。特に、容器１０が回転するので、容器１０の表面の構造及び／又は均一性を確認することができる。

【0043】

装置１００は、コンピュータ２００を備えることが好ましい。

【0044】

コンピュータ２００は、（容器１０の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す）第１の画像及び（容器１０の表面上の任意の欠陥を表す）第２の画像を受信し、容器１０が適合した容器であるかを決定することを可能にする事前設定されたパラメータとそれらを比較するように構成されている。

【0045】

コンピュータ２００は、前記第１の画像を処理して、以下のパラメータ：
容器１０の主本体の全長；
容器１０の主本体に対する底部の垂直度；
底部本体フィレット半径；
容器１０の主本体に対するフランジの垂直度；
容器１０の主本体の長手方向軸に対するフランジの同軸度
のうちの１つ又は複数を計算するように構成されていることが好ましい。

【0046】

本発明はまた、容器１０の適合性を監視するための方法も提供する。上述のように、前記容器１０は、実質的に円筒形の形状を有することが好ましい。

【0047】

図２を参照すると、本発明によれば、方法は、容器１０を回転させ照らす段階４０１を開始すること、ここで容器１０は、その長手方向軸を中心に回転させられ、
前記容器１０の内側及び／又は外側の表面上に存在し得る任意の非凝集性粒子を表す第１の画像をそれによって生成する第１の波長を有する第１の光源１０１；及び
容器１０の表面上の任意の欠陥を表す第２の画像をそれによって生成する第２の波長を有する第２の光源１０２で照らされる、を備える。

【0048】

第１の光源１０１及び第２の光源１０２は、容器１０を交互に照らすことが好ましい。言い換えれば、第１の光源１０１及び第２の光源１０２は、容器１０を異なる時間に照明する。

【0049】

代替として、前記第１の光源１０１及び前記第２の光源１０２を用いた照明は、同時に行われる。

【0050】

本発明による方法は、画像取得段階４０２を開始すること、ここで前記第１の画像は第１の取得装置１０３を用いて取得され、前記第２の画像は第２の取得装置１０４を用いて取得される、をさらに備える。

【0051】

画像取得段階４０２の終わりに、比較段階４０３、ここで第１の画像及び第２の画像は事前設定された基準パラメータと比較される、を開始する。

【0052】

前記比較段階４０３の終わりに、通知段階４０４、ここで前の比較段階４０３に応じて容器１０の任意の欠陥が通知される、を開始する。

【0053】

比較段階４０３の前に、コンピュータ２００が画像処理段階４０３'、ここで以下のパラメータ：
容器１０の主本体の全長；
容器１０の主本体に対する底部の垂直度；
底部本体フィレット半径；
容器１０の主本体に対するフランジの垂直度；
容器１０の主本体の長手方向軸に対するフランジの同軸度；
のうちの１つ又は複数が、第１の取得装置１０３を用いて取得された第１の画像に応じて計算される、を開始することが好ましい。

【0054】

本発明の利点は、上記の説明から明らかである。

【0055】

実質的に円筒形の形状を有する容器１０の適合性を監視するための方法及び装置１００は、任意の不完全さ、損傷、破損の存在、並びに容器１０に付着していない任意のガラス粉末粒の存在を検出することができる点で有利である。

【0056】

本発明のさらなる利点は、それが、検査に求められる時間を低減できるとともに、同時にすべての必要な検証の実行を可能にする容器１０の適合性を監視するための方法を提供するという事実にある。

【0057】

当然ながら、本発明の原理に対する先入観がなければ、実施形態の形式及び実装の詳細は、単に非限定的な例によって本明細書で説明され図示されたものから広範囲にわたって変形され得、しかしながら、添付の特許請求の範囲で記述される本発明の保護範囲からは逸脱しない。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】