可食用物的标记装置和方法与流程

1.本发明涉及在医药品和食品等的可食用物形成标记图案的可食用物的标记装置和方法。


背景技术：

2.作为现有的可食用物的标记装置，公知的是例如在专利文献1中公开的结构。该标记装置具有：运送可食用物的运送机构；检测可食用物的检测机构；和通过激光的扫描在可食用物形成标记图案的标记机构，检测机构对运送机构运送的可食用物进行拍摄而获取该可食用物的方向数据，标记机构以基于方向数据使预先设定的标记图案与可食用物的方向相匹配地形成的方式构成。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2015/008742号


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.通常，对被运送的工件通过激光的扫描形成字符或标志等的标记图案时，为了能够在短时间内高效率地形成，预先设定标记的起点和终点。
8.例如，通过上述专利文献1的标记装置，将“xyz”的字符沿着药片的割线按照一笔画出的要点并按照“z”、“y”、“x”的顺序进行标记时，如图15的(a)所示，当药片e在与隔着割线c形成于刻印s的相反侧的“xyz”的排列顺序相同的方向上移动时，因为在激光照射点从起点sp至终点ep移动的期间的药片e的移动距离la较短，能够将标记图案m的形成在短时间内完成。
9.但是，由于被运送的药片e的方向是随机的，如图15的(b)所示，在药片e的方向上下反转，药片e向与“xyz”的排列顺序相反方向移动的情况下，在从起点sp至终点ep进行扫描的期间的药片e的移动距离lb变长，标记图案m的形成可能需要花费时间。另一方面，为了使标记图案m的形成时间缩短而使药片e的移动速度较快时，与此对应地需要激光的扫描速度也较快，因此存在标记的品质降低的问题。
10.因此，本发明的目的在于，提供一种可食用物的标记装置和方法，其能够不受可食用物的方向限制地迅速且正确地进行激光标记。
11.用于解决课题的技术方案
12.本发明的上述目的能够通过可食用物的标记装置达成，该可食用物的标记装置具有：运送可食用物的运送装置；检测可食用物的检测部；和通过激光的扫描在可食用物形成标记图案的激光加工部，所述运送装置将可食用物依次运送到所述检测部和所述激光加工部，所述检测部拍摄可食用物而获取关于该可食用物的方向的方向信息，所述激光加工部将关于所述标记图案的形成次序的多个标记次序信息分别与不同的所述方向信息相关联
地预先存储于存储部，利用基于所述检测部所获取的所述方向信息从所述存储部提取的所述标记次序信息，在可食用物形成所述标记图案。
13.在该可食用物的标记装置中，优选多个所述标记次序信息中，所述标记图案中的标记的起点彼此不同。
14.优选多个所述标记次序信息中，在比可食用物的中心靠运送方向下游侧的位置设定标记的起点。
15.优选所述检测部还获取关于所述可食用物的位置的位置信息，所述激光加工部基于所述方向信息和位置信息在可食用物形成所述标记图案。
16.所述激光加工部对被激光能够透过的透明的包装件包装的可食用物，隔着所述包装件形成所述标记图案。
17.另外，本发明的上述目的能够通过可食用物的标记方法达成，该可食用物的标记方法包括：对通过运送装置运送的可食用物进行检测的检测步骤；和在可食用物形成标记图案的标记步骤，所述检测步骤中，拍摄可食用物而获取关于该可食用物的方向的方向信息，所述标记步骤中，利用从存储部基于由所述检测步骤获取的所述方向信息提取的标记次序信息，在可食用物形成所述标记图案，在所述存储部中多个所述标记次序信息分别与不同的所述方向信息相关联地被存储。
18.所述标记步骤对被激光能够透过的透明的包装件包装的可食用物，隔着所述包装件形成所述标记图案。
19.发明效果
20.依据本发明的可食用物的标记装置和方法，能够不受限于可食用物的方向地迅速且正确地进行激光标记。
附图说明
21.图1是本发明的一个实施方式的可食用物的标记装置的概略结构图。
22.图2是图1所示的可食用物的标记装置的主要部分放大图。
23.图3是表示图1所示的可食用物的标记装置的其它主要部分的框图。
24.图4是表示标记次序信息表的一例的图。
25.图5是用于说明由图1所示的可食用物的标记装置进行的标记方法的图。
26.图6是用于说明标记次序的图。
27.图7是示意性地表示通过图6所示的标记次序标记的可食用物的图。
28.图8是用于说明标记次序的图。
29.图9是示意性地表示通过图8所示的标记次序标记的可食用物的图。
30.图10是表示标记次序信息表的另一例的图。
31.图11是用于说明标记次序的图。
32.图12是示意性地表示通过图11所示的标记次序标记的可食用物的图。
33.图13是表示图1所示的可食用物的标记装置的主要部分变形例的图。
34.图14是表示图1所示的可食用物的标记装置的另一变形例的概略结构图。
35.图15是示意性地表示通过现有的方法标记的可食用物的图。
具体实施方式
36.以下，关于本发明的实施方式参照附图进行说明。图1是本发明的一个实施方式的可食用物的标记装置的概略结构图。如图1所示，可食用物的标记装置1包括：供给可食用物的供给装置10；接收从供给装置10供给的可食用物而进行运送的第一运送装置20；从第一运送装置20接收可食用物而进行运送的第二运送装置30；和从第二运送装置30接收可食用物而向外部排出的排出装置40。
37.供给装置10包括：被投入药片、胶囊、空胶囊等的具有定形性的可食用物的料斗11；使料斗11内的可食用物排列整齐的进料器12；和运送由进料器12引导的可食用物的供给筒13，可食用物从供给筒13经由中间筒14供给到第一运送装置20。供给筒13和中间筒14具有由沿着圆筒状的外周面的轴向和周向排列配置的凹部形成的多个保持部13a、14a，能够将收纳在各个保持部13a、14a中的可食用物吸引保持并进行运送。
38.第一运送装置20与供给筒13或中间筒14同样地形成为筒状，如图2中将一部分切出来表示的那样，保持可食用物e的保持部22沿着周向和轴向双者等间隔地设置有多个。保持部22在底部形成有吸引孔24，通过真空抽吸装置(未图示)将第一运送装置20的内部减压，由此，将收纳于保持部22的可食用物e经由吸引孔24吸引并保持，防止可食用物e的方向在运送中发生变化，并且能够将可食用物e沿着第一运送装置20的旋转方向运送。
39.第二运送装置30与第一运送装置20同样地构成，在筒状的外周面形成有保持部32。通过第一运送装置20运送的可食用物，在被交接到第二运送装置30时正反面反转，被运送到排出装置40。
40.具有上述结构的可食用物的标记装置1中，在第一运送装置20的附近，沿着第一运送装置20的运送方向依次设置有第一检测部210、第一激光加工部220和第一标记检查部230。
41.图3是第一检测部210和第一激光加工部220的框图。如图1和图3所示，第一检测部210包括：向被运送到检测区域a1的可食用物照射照明光的照射部212；从与照射部212的照射方向不同的方向拍摄可食用物的ccd区域摄像机或ccd线阵摄像机等的摄像部214；和对由摄像部214拍摄的可食用物的图像信息进行图像处理，获取可食用物的方向信息的图像处理部216。
42.照射部212例如是环形照明，能够从整周均匀地照射可食用物。可食用物是具有槽状的割线的药片的情况下，根据摄像部214所获取的可食用物的割线，能够在图像处理部216中获取可食用物的方向信息。方向信息只要是能够确定可食用物的方向的信息就没有特别的限定，在本实施方式中，是表示割线的方向相对于运送方向的角度，设定为0～360度的范围。隔着割线的可食用物的上下的判别(例如，方向信息为0度的情况和180度的情况的判别)能够利用在可食用物形成的刻印或标记等特征、或者在可食用物具有异形(例如泪型)的外形的情况下能够利用外形。
43.但是，可食用物的方向的判别不限于检测割线的方法，例如在可食用物的多个部位形成有凹部的情况下，能够将该凹部作为校准标记判别可食用物的朝向。另外，可食用物的形状为多边形形状或椭圆形形状等的非圆形形状的情况下，能够根据外形线的一部分或者全部判别可食用物的方向。在第一检测部210中检测出的关于可食用物的位置和方向的位置信息和方向信息，与第一运送装置20中的各可食用物的配置独立地相关联，通过以太
网通信、串行通信等输出到第一激光加工部220和第一标记检查部230。
44.第一激光加工部220具有：射出激光的光源部222；利用振镜扫描仪扫描从光源部222射出的激光的扫描部224；存储关于标记图案的信息的存储部226；和控制光源部222的输出和扫描部224的扫描的控制部228，对于被运送到标记区域a2的可食用物，能够通过激光点的扫描进行标记。此外，存储部226内置于第一激光加工部220中，但也可以利用与第一激光加工部220分体的存储装置。从光源部222射出的激光，优选相对于可食用物的表面大致垂直地入射，由此在可食用物的表面中的激光照射面积的变化较小，因此能够抑制标记的浓淡的变化等。
45.作为从光源部222射出的激光，能够例示yvo 4
激光、ylf激光、yag激光等固体激光、准分子激光、二氧化碳激光等气体激光、染料激光等液体激光。可食用物的标记例如能够优选使可食用物的表面含有氧化钛、黄色三氧化二铁、三氧化二铁等变色诱发氧化物等，而使可食用物的表面变色的方法，也能够将可食用物的表面的一部分削去来进行标记，没有特别的限定。
46.在存储部226存储的标记图案例如是字符、数字、记号、图形等或者是它们的组合，作为在基准坐标系中的坐标信息预先保存。控制部228基于从第一检测部210输入的每个可食用物的位置信息和方向信息，将在基准坐标系中的坐标信息转变为在加工坐标系中的坐标信息，通过在该加工坐标系中进行扫描部224的驱动控制，与各个可食用物的方向相匹配地形成标记图案。
47.另外，存储部226将标记次序信息与方向信息相关联地存储。标记次序信息是关于标记图案的形成次序的信息，例如在按照一笔画出的要求形成标记图案的情况下，包括标记的起点和终点的在基准坐标系中的坐标信息、用于形成字符间的空白等的光源部222的开启/停止信息等。关于标记次序信息，为了能够根据可食用物的方向高效地形成标记，标记的起点不同的信息与方向信息相关联地存储有多个。
48.图4是表示在存储部226中存储的标记次序信息表的一例的图。图4中表示的标记次序信息表中，起点不同的2个标记次序(次序a和程序b)与方向信息的角度范围相关联。
49.第一标记检查部230包括：对被运送到检查区域a3的可食用物照射照明光的照射部232；和拍摄可食用物的ccd区域摄像机或ccd线阵摄像机等的摄像部234。照射部232优选以使在可食用物的表面形成的标记图案鲜明的方式进行照射，例如利用导光扩散板使来自led等的光源的照射光扩散而进行面发光。
50.第一标记检查部230中，与标记图案对应的基准图案信息被预先保存在存储部中，根据摄像部234拍摄可食用物而得的信息，提取标记图案信息，基于从第一检测部210输入的方向信息与基准图案信息进行比较，由此来检查可食用物的标记精度。由于预先设定的基准图案信息在基准坐标系中设定，因此在基于从第一检测部210输入的可食用物的位置信息和方向信息修正了标记图案信息(或者修正基准图案信息)之后，将标记图案信息与基准图案信息进行比较来进行图案匹配等。
51.另外，在第二运送装置30的附近，沿着第二运送装置30的运送方向依次设置有第二检测部310、第二激光加工部320和第二标记检查部330。第二检测部310、第二激光加工部320和第二标记检查部330的结构，分别与第一检测部210、第一激光加工部220和第一标记检查部230的结构相同，第二检测部310具有照射部312和摄像部314，第二标记检查部330具
有照射部332和摄像部334。第二运送装置30从第一运送装置20接受可食用物并进行运送，第二激光加工部320对由第一运送装置20进行的运送中形成了标记图案的面的相反侧的面进行标记。
52.排出装置40具有分拣部42，其基于第一标记检查部230和第二标记检查部330中的标记检查的结果进行可食用物的分拣，仅将良品向排出运输机44引导并排出。
53.接着，说明使用具有上述结构的可食用物的标记装置1对可食用物进行标记的方法。从图1所示的供给装置10向第一运送装置20供给的可食用物e，如图5的(a)所示，以成为在第一运送装置20的轴向上整齐排列的状态的方式，被单独地收纳在保持部22中。此时，在各个可食用物e形成的割线c和刻印s的方向是随机的。
54.当可食用物e被运送到第一检测部210的检测区域a1时，摄像部214拍摄每一排的可食用物e的图像信息，图像处理部216基于包括割线c和刻印s在内的图像信息获取可食用物e的方向信息。所获取的方向信息被发送到第一激光加工部220。此外，关于在所获取的图像信息中不存在割线c的可食用物e，代替方向信息而将该消息输出。
55.接着，当可食用物e被运送到第一激光加工部220的标记区域a2时，如图5的(b)所示，与各可食用物e的方向相配合地进行标记，标记图案m1沿着割线c形成。标记图案m1的形成次序基于各可食用物e的方向信息、并基于图4所示的标记次序信息表决定。
56.例如，在方向信息(割线c的方向相对于移动方向所成的角度)为0度的情况下，根据标记次序信息表选择次序a，如图6所示，激光照射点从可食用物e的中心即原点o按虚线的箭头所示移动至起点sp而开始标记，在中途存在虚线的箭头所示的标记停止期间地进行标记直至终点ep，由此按照“z”、“y”、“x”的顺序进行标记。根据该标记次序信息，如图7的(a)～(d)所示进行向被运送的可食用物e的标记时，能够用较短的移动距离l1完成标记图案m1的形成。
57.另一方面，在方向信息为180度的情况下，根据图4所示的标记次序信息表选择次序b，如图8所示，以按“x”、“y”、“z”的顺序进行标记的方式，设定起点sp和终点ep。根据该标记次序信息，如图9的(a)～(d)所示进行向被运送的可食用物e的标记时，在该情况下也能够用较短的移动距离l2完成标记图案m1的形成。
58.像这样，利用基于第一检测部210所获取的方向信息从存储部226提取出的标记次序信息，在可食用物e形成标记图案m1，由此能够不受限于可食用物e的方向地、对可食用物e用较短的运送距离迅速且正确地进行标记。
59.标记图案m1只要考虑割线c的方向而形成即可，例如如果是与割线c不重合的配置，就不一定必须沿着割线c形成。关于不存在割线c的可食用物e，如图5的(b)所示，可以形成与上述标记图案m1不同的标记图案m2，或者也可以不形成标记图案。
60.如不具有刻印s的圆形的可食用物那样不需要判别可食用物的上下的情况下，将方向信息设定为0～180度的范围即可。在该情况下，作为图4所示的标记次序信息表，例如能够设定0度以上且小于45度以及135度以上且小于180度的情况、和45度以上且小于135度的情况这2种次顺。
61.接着，当可食用物e被运送到第一标记检查部230的检查区域a3时，摄像部234获取每一排的可食用物e的图像信息。之后，基于第一检测部210所获取的方向信息修正标记图案信息的倾斜，将修正后的标记图案信息与预先设定的基准图案信息进行比较，利用图案
匹配等的公知的检查方法进行标记精度的检查。
62.像这样在进行了对可食用物e的一个面的标记和检查后，可食用物e从第一运送装置20被交接至第二运送装置30，依次运送到第二检测部310、第二激光加工部320和第二标记检查部330，由此，与上述同样地进行对可食用物e的另一个面的标记和标记检查。即，在第二激光加工部320中，利用基于第二检测部310所获取的方向信息提取的标记次序信息，进行向可食用物的标记，在第二标记检查部330中，基于第二检测部310所获取的方向信息进行标记精度的检查。在第二激光加工部320和第二标记检查部330中，代替第二检测部310所获取的方向信息，也能够基于第一检测部210所获取的方向信息进行标记和标记检查，由此能够使在可食用物的正背面的标记方向一致。
63.之后，可食用物e从第二运送装置30被运送到排出装置40。从第一标记检查部230和第二标记检查部330对排出装置40输入每个可食用物e的标记良否判断信息，被判断为良品的可食用物e经由分拣部42引导到排出运输机44，另一方面，被判断为不良品的可食用物e在不良排出部45中由空气吹送而被引导到不良排出滑槽46。不良排出确认传感器47确认在第二运送装置30中没有残留被判断为不良的可食用物e，在残留有不良的可食用物e的情况下，在分拣部42中将可食用物e引导到废弃滑槽48。
64.在存储部226中存储的标记次序信息，在本实施方式中有次序a和次序b这2个，但只要是多个就没有特别地限定。例如，在夹着可食用物的割线在两侧分别印刷“xyz”和“abc”的字符的情况下，也可以如图10所示的标记次序信息表那样，将4个标记次序信息(次序c～f)与每90度的方向信息相关联。图11的(a)～(d)与图10的次序c～f对应，标记图案中的起点sp彼此不同。图12的(a)～(d)表示在方向信息为0度、90度、180度、270度的情况下，通过各个次序c～f的标记次序标记的可食用物。至标记图案的形成完成为止的运送距离l11、l12、l13、l14在任一种情况下均被抑制为较短距离，能够不受限于可食用物e的方向地、迅速且正确地进行标记。此外，在图12中，省略了刻印s的图示。
65.各标记次序信息均优选在比可食用物的中心(原点)靠运送方向下游侧(例如，图8中的比原点o靠右侧)设定标记的起点，由此，能够可靠地进行迅速的标记。
66.在本实施方式中，将第一运送装置20和第二运送装置30均形成为运送筒，只要是所保持的可食用物的姿态在运送中不变化的结构，则也可以是其它的结构。例如，如图13的(a)和图13的(b)所示，将第一运送装置20和第二运送装置30均形成为板条式运输机或带式运输机等的运输装置，使通过第一运送装置20水平运送的可食用物，利用反转机构60正反面反转，搭载在第二运送装置30而进行水平运送，由此，与本实施方式同样，能够在可食用物的正反两面进行标记。另外，如图13的(c)所示，将第二运送装置30利用具有能够从上方对可食用物进行真空抽吸的吸引孔的吸引带构成，使通过第一运送装置20被水平运送的可食用物吸附保持于第二运送装置30，从下方进行标记，由此也能够在可食用物的正反两面进行标记。在图13的(a)至(c)中，对与图1相同的构成部分标注相同的附图标记。另外，第一检测部210、第一激光加工部220和第一标记检查部230并非必须沿着相同的运送筒(或者运输机装置)配置。例如，在图1所示的可食用物的标记装置1中，也可以以在供给装置10与第一运送装置20之间配置新的运送筒等，检测由该运送筒运送的可食用物的一个面而获取可食用物的方向信息的方式，设置新的检测装置。依据该结构，能够基于从可食用物的一个面所获取的方向信息，在可食用物的另一个面进行标记和标记检查，因此即使在被标记面不
存在割线等的表示方向的结构的情况下，也能够与可食用物的方向相匹配地进行标记。
67.第一激光加工部220(或者第二激光加工部320)进行的对可食用物的标记图案的形成，也能够对被像ptp包装体等那样、能够透过激光的透明的包装件(例如透明塑料)包装的可食用物进行，基于第一检测部210(或者第二检测部310)经由包装件获取的方向信息提取标记次序信息，基于该标记次序信息，能够隔着包装件在可食用物形成标记图案。该情况下的激光的种类也能够从上述说明的种类中根据包装件的材料等适当选择。
68.另外，在本实施方式中，在第一运送装置20和第二运送装置30进行的可食用物的运送中进行标记，由此能够实现向可食用物的正反面的标记，例如，在两面形成有割线的可食用物的仅一个面进行标记的情况下，也可以以可食用物的标记装置1仅在由第一运送装置20进行的可食用物的运送中进行标记的方式构成，形成为不具有第二运送装置30和配置在其附近的第二检测部310、第二激光加工部320和第二标记检查部330的结构。
69.本实施方式的可食用物的标记装置1形成为，第一运送装置20和第二运送装置30在旋转轴向上具有多个保持部22的多排方式，也可以是将可食用物一个一个地运送的结构。图14是表示这样的单排方式的标记装置的一例的概略结构图，对于与图1具有同样的功能的构成部分标注了相同的附图标记。
70.图14所示的可食用物的标记装置1中，供给装置10是通过转盘的旋转使可食用物整齐排列的运送装置，第一运送装置20和第二运送装置30由使可食用物真空吸附于外周面的吸引辊构成。依据图14所示的标记装置1，通过供给装置10整齐排列为单排的可食用物，由第一运送装置20和第二运送装置30保持单排地向上方运送，由第一激光加工部220和第二激光加工部320进行向正反面的标记。可食用物的运送速度为了使标记迅速高效地进行而优选尽可能高，例如，优选设定为100～2000mm/秒的范围内。
71.附图标记的说明
72.1 可食用物的标记装置
73.20 第一运送装置
74.210 第一检测部
75.212 照射部
76.214 摄像部
77.216 图像处理部
78.220 第一激光加工部
79.222 光源部
80.224 扫描部
81.226 存储部
82.228 控制部
83.230 第一标记检查部
84.232 照射部
85.234 摄像部。