DE3854045T2

DE3854045T2 - Anordnung zur kontrolle der dicke eines kunststoffbehälters sowie kontrollsystem dafür.

Info

Publication number: DE3854045T2
Application number: DE3854045T
Authority: DE
Inventors: Masaru Hoshino; Hiroaki Dai Nippon Insats Nose
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2008-12-17
Also published as: EP0348524B1; DE3854045D1; WO1989005957A1; EP0348524A4; EP0348524A1; US5049750A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein System zur Inspektion einer Wanddicke eines Behälters einer Struktur mit zylindrischem Boden, welche Struktur aus einem synthetischen Harz hergestellt ist und zum Befüllen mit einer beliebigen Art eines Getränks, wie einem alkoholfreien Getränk, einem Fruchtsaft oder einem derartigen Getränk (nachfolgend lediglich Getränk genannt) adaptiert ist.
Vor kurzem wurden alkoholfreie Getränke in einem Zustand eines in einem Behälter mit einem großen Volumen abgefüllt seiens verkauft und allgemein ist ein Behälter dieser Art aus einem Polyethylenterephthalat-Harz (PET-Harz) hergestellt. Das Getränk wird auf eine relativ hohe Temperatur von etwa 85º erhitzt, wenn das Getränk in den Behälter gefüllt wird, so daß ein Öffnungsbereich und ein Hüllenbereich des Behälters durch das auf gewärmte Getränk beim Einfüllen desselben deformiert werden können. Darüberhinaus wird, wenn der mit dem erwärmten Getränk befüllte Behälter mit einem Deckel verschlossen wird und danach gekühlt wird, ein Innendruck in dem Behälter abgesenkt, so daß die Hülle bzw. der Mantel des Behälters nach innen verformt werden kann. Ein derartiges nachteiliges Phänomen wird bewirkt werden, wenn ein Behälter verwendet wird, welcher eine Hülle mit einer großen Längserstreckung aufweist. Um dieses nachteilige Phänomen zu vermeiden, wurde ein Behälter vorgeschlagen, welcher die Hülle mit einem säulenartigen Bereich versehen aufweist, welcher Abschnitt sich in der axialen Richtung des Behälters erstreckt und welcher einen gerippten Abschnitt aufweist, um die Struktur der Hülle des Behälters zu verstärken. Das Vorsehen eines derartigen Behälters vermeidet jedoch nicht notwendig in geeigneter Weise die oben beschriebenen Defekte.
In einer anderen Ausbildung ist, um den Defekten vorzubeugen, der Öffnungsbereich des Behälters kristallisiert, um eine Wärmebeständigkeits-Eigenschaft zur Verfügung zu stellen, oder ist aus einem wärmebeständigen Harz gebildet. In dem letztgenannten Verfahren besteht jedoch ein Problem, daß es nicht möglich wird, die Wanddicke des Behälters in einem Fall zu inspizieren bzw. zu kontrollieren, in welchem das PET-Harz und das wärmebeständige Harz dieselbe Farbe aufweisen oder beide transparent sind. Mittlerweile kann betreffend die Hülle des Behälters eine zerstörende Inspektion basierend auf einem Testverfahren für die Inspektion bzw. Kontrolle der Produkte verwendet werden, wobei jedoch diese Inspektion nicht stabile Anforderungen für die Herstellung der Behälter mit sich bringt, und insbesondere in einem Fall, in welchem eine Furcht vor einem nicht vorhergesehenen Auftreten eines fehlerhaften Produkts besteht, ist es absolut notwendig, eine 100%-ige Inspektion der Behälter durchzuführen.
Die FR-A 2 435 696 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Wanddicke eines Behälters. Eine Drehscheibe ist vorgesehen, welche rotieren kann und sich vertikal in der Richtung ihrer Drehachse bewegen kann, und die Drehscheibe ist für viele Arten von Messungen nicht ausreichend stabil.
Die US-A 3 150 266 bezieht sich auf ein optisches Inspektionssystem, welches für die Feststellung von Oberflächenfehlern oder ähnlichen Mängeln in Behältern mit offenen Ausgüssen nützlich ist. Eine Spiegelanordnung ist in einen Behälter durch eine vertikale Bewegung einführbar und sendet dann Licht aus und empfängt die zurückgestreuten Reflexionen.
Die US-A 4 382 761 bezieht sich auf das Extrusionsblasen von hohlen Elementen, in welchem ein Rückkopplungs-Verfahren von einem Gewichtsaufnehmer das Ausmaß des aus der Vorrichtung austretenden Extrudats steuert.
Unter Berücksichtigung der obigen Angelegenheiten hat die Anmelderin dieser Anmeldung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion für die Öffnung des Behälters zur Messung einer Menge eines wärmebeständigen Harzes durch Ausnutzung der Beschaffenheit des PET-Harzes vorgeschlagen, welches die Permeabilität besitzt oder den Durchtritt von UV-Strahlen mit spezifischen Wellenlängen größer als jene des wärmebeständigen Harzes ermöglicht (Japanische Patentanmeldung Nr. 61-289864). Die Anmelderin hat weiters einen Mechanismus zum Drehen eines Behälters zur Verbesserung der Untersuchungsgenauigkeit durch sicheres Halten des Behälters und sanftes Drehen desselben vorgeschlagen (Japanische Patentanmeldung Nr. 62-7743). Gemäß dem oben vorgeschlagenen Verfahren und der Vorrichtung wird es möglich, ein Verfahren zur Inspektion der Wärmebeständigkeit des Öffnungsbereichs des Behälters in eine kontinuierliche, automatische Behälter-Erzeugungsstraße zu integrieren. Es wird auch möglich, zur selben Zeit den Grad der Durchlässigkeit, die Geradheit, die Höhe, die Menge der Blasen im Öffnungsbereich und die Luftdichtheit des Behälters zu messen.
Mit der Inspektion der Wärmebeständigkeit des Behälters kann die Inspektion des Öffnungsbereichs ausreichend durch die Messung der Menge des wärmebeständigen Harzes der Öffnung bestimmt werden, während es für die Inspektion des Hüllenbereichs absolut notwendig ist, die Wanddicke der Hülle zu messen, da es für den Behälter erforderlich ist, ein gewisses Maß an Dicke aufzuweisen, um die gute Wärmebeständigkeits-Eigenschaft der Hülle des Behälters aufrechtzuerhalten.
Die Messung der Wanddicke des Behälters wird durch direkt zerstörende Einrichtungen, in welchen die Hülle des Behälters geschnitten wird und die Dicke derselben gemessen wird, oder durch nicht-kontaktierende oder zerstörungsfreie Einrichtungen durchgeführt, in welchen viele Arten von Strahlen, Strahlenbündeln oder Ultraschallwellen verwendet werden. Die Behälter wurden jedoch in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen, automatischen Erzeugungsstraße hergestellt, so daß die Verwendung eines nicht-kontaktierenden oder zerstörungsfreien Verfahrens für das Inspektionsverfahren wünschenswert ist.
Ein erstes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Inspektion der Wanddicke eines aus synthetischem Harz hergestellten Behälters, und welche fähig ist, mit guter Präzision die Dicke durch ein nicht-kontaktierendes Verfahren oder ein zerstörungsfreies Verfahren zu untersuchen bzw. zu inspizieren.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Inspektion einer Wanddicke eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters zu Verfügung gestellt, wobei die Vorrichtung aufweist Einrichtungen zum Abstützen des Behälters zur Rotation um seine Längsachse;
einen Projektor mit einem oder mehreren licht- oder infrarot-emittierenden Abschnitten, zu welchen ein Inspektionsstrahl von einer Licht- oder Infrarot-Strahlungsquelle geführt ist;
Empfangseinrichtungen zum Empfangen der Licht- oder Infrarot-Strahlung von dem Projektor nach der Übertragung durch die Wand des Behälters und zum Wandeln der empfangenen Licht- oder Infrarot-Strahlung in ein elektrisches Signal;
und eine arithmetische Operationseinheit zum Berechnen der Wanddicke des Behälters auf der Basis des durch die Empfangseinrichtungen gelieferten elektrischen Signals; dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtungen ein Paar von Klemmarmen aufweisen, von denen jeder eine Eingriffsrolle, die mit dem Behälter in Eingriff bringbar ist, und eine Antriebsrolle zum Drehen des Behälters zum Inspektionszeitpunkt trägt, wobei die Antriebsrolle zwischen den Klemmarmen zum Zusammenwirken mit den Eingriffsrollen angeordnet ist, die von den Klemmarmen getragen sind.
Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen, in welchen:
Fig. 1 eine allgemeine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Inspektion einer Wanddicke eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters ist;
Fig. 2 eine Vorderansicht ist, welche eine mechanische Struktur der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
Fig. 3 eine Seitenansicht ist, welche eine mechanische Struktur der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, welche den stationären Zustand des Behälters und die Anordnung eines Projektors und eines Lichtempfängers in der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion zeigt;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm für die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zur Inspektion ist;
Fig. 6 Zeitdiagramme von Ausgangssignalen zeigt, welche von den entsprechenden Abschnitten der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion ausgesandt werden sollen;
Fig. 7 ein Diagramm zeigt, welches den Zusammenhang zwischen der Wanddicke des Behälters und der Ausgangsspannung eines photoelektrischen Übertragungselements darstellt;
Fig. 8 eine Illustration der allgemeinen Anordnung der zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Inspektion der Wanddicke eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters ist;
Fig. 9 eine knapp gefaßte Seitenansicht eines Einführungsrohres und einer Steuereinrichtung zum Anheben des Einführungsrohres ist, welches in der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung verwendet wird;
Fig. 10 eine Schnittansicht eines Lichtempfangssensors der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion ist;
Fig. 11 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer licht-emittierenden Quelle und eines mit Licht angestrahlten Abschnitts der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion ist;
Fig. 12 ein Diagramm ist, welches ein System zum Herstellen eines Behälters aus synthetischem Harz zeigt, welches System mit der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion der Dicke versehen ist;
Fig. 13 ein Diagramm ist, welches ein System zum Herstellen eines Behälters aus synthetischem Harz der konventionellen Art zeigt;
Fig. 14 eine Draufsicht auf eine Einheit zum Rotieren und Fördern eines Behälters ist, zu welcher die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung zur Inspektion hinzugeordnet ist;
Fig. 15 ein Flußdiagramm zur Durchführung der Verfahren der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion ist;
Fig. 16 eine Modifikation der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Inspektion zeigt;
Fig. 17 eine Draufsicht auf ein Inspektionssystem gemäß der Erfindung für einen aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter ist;
Fig. 18 eine Draufsicht der ersten Behälter-Förderstation des in Fig. 17 gezeigten Inspektionssystems ist;
Fig. 19 eine Seitenansicht des in Fig. 17 gezeigten Inspektionssystems ist; und
Fig. 20 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der zweiten Inspektionsstation des in Fig. 17 gezeigten Inspektionssystems ist.
Fig. 1 zeigt die allgemeine Struktur der ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung zur Inspektion einer Wanddicke eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters. Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung zur Inspektion der Dicke einen Lichtprojektor 104, welcher in einen Behälter 101, beispielsweise vorzugsweise eine Flasche, durch eine Öffnung 102 derselben eingeführt wird und zur Emission eines Inspektionslichts 103 zu einer Hüllenwand des Behälters 101 adaptiert ist, einen Lichtempfänger 105, welcher außerhalb des Behälters 101 derart angeordnet ist, daß er einem licht-projizierenden Abschnitt des Projektors 104 gegenüberliegt, wobei der Hüllenwandabschnitt dazwischen unter einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, eine arithmetische Operationseinheit 106 zur Berechnung der Wanddicke des kontrollierenden Bereichs des Behälters 101 als Antwort auf ein Ausgangssignal von dem Lichtempfänger 105, eine Hebeeinrichtung 108 zum gemeinsamen Anheben des Projektors 104 und des Empfängers 105, und eine Rotationseinrichtung 109 zum Drehen des Behälters 101 in der Umfangsrichtung des Behälters 101 bei einem Inspektionsabschnitt. Gemäß der Konstruktion der beschriebenen Vorrichtung zur Inspektion bilden die Hebeeinrichtungen 108 und die Rotationseinrichtung 109 eine Einheit zum Wechseln der Inspektionsposition, wobei die Rotationseinrichtung eine Einrichtung zum Wechseln der am Umfang liegenden Inspektionsposition für den Behälters 101 ist.
Der Behälter, ein zu inspizierendes Objekt, 101 ist aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt, welches durch Mischen eines Harzes hergestellt wird, welches eine Wärmebeständigkeitseigenschaft aufweist, wie etwa Polyallylat-Harz mit einem PET-Harz. Der Behälter ist somit transparent oder durchsichtig. Der Behälter 101 wird durch ein Spritzgießverfahren gebildet, in welchem die beiden beschriebenen Harze gleichzeitig in eine Form eingespritzt werden. Wie oben beschrieben, ist der Öffnungsabschnitt des Behälters 101 durch Konzentrieren des Polyallylat-Harzes gebildet, um die Wärmebeständigkeitseigenschaft in diesem Abschnitt aufrechtzuerhalten. Der Hüllenwandabschnitt des Behälters weist eine Schichtstruktur in Richtung der Dicke auf, welche als ein dreischichtige Struktur von inneren und äußeren Schichten aus PET-Harz und einer Schicht des wärmebeständigen Harzes gebildet ist, welches zwischen den PET-Harz-Schichten angeordnet ist.
Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt der Projektor 104 allgemein einen licht-emittierenden Abschnitt 110 und einen licht-führenden Abschnitt 111.
Der Lichtemitter 110 ist in einem Gehäuse 112 untergebracht und umfaßt eine Lichtquelle 113, einen oberhalb der Lichtquelle 113 angeordneten konkaven Spiegel, einen unterhalb derselben angeordneten Chopper 115, und ein in dem Bodenabschnitt des Gehäuses 112 ausgebildetes feines Loch bzw. Pinhole 116.
Die Lichtquelle 113 ist aus einem Material zusammengesetzt, wie etwa einem Nichrom-Draht, welcher einen Infrarotstrahl als Inspektionslicht emittiert. Es ist bevorzugt, Infrarotstrahlen, welche eine Wellenlänge von 2 bis 5 um aufweisen, aus dem Grund zu verwenden, da es, wenn die Infrarotstrahlen eine größere Wellenlänge hätten, notwendig wäre, einen von einer Linseneinheit gebildeten Lichtdurchtritt zu verlängern, und dies würde in der Verlängerung der Lichtführung 111 resultieren. Da dies nicht praktisch ist, und wenn der Infrarotstrahl, welcher eine große Wellenlänge von beispielsweise 15 bis 18 um aufweist, verwendet würde, ist es notwendig, einen einen schwarzen Strahler darstellenden Ofen zu verwenden. Die Verwendung des einen schwarzen Strahler darstellenden Ofens macht die gesamte Vorrichtung teuer.
Der konkave Spiegel 114 ist so angeordnet, daß er die von der Lichtquelle 113 emittierten Infrarotstrahlen fokussiert und einen Brennpunkt an dem Pinhole 116 aufweist.
Der Chopper 115 ist so angeordnet, daß er das von dem konkaven Spiegel 114 reflektierte und zu dem feinen Loch 116 gerichtete Licht unterbricht, um Licht mit einer diskontinuierlichen Form, d. h. einer alternierenden Wellenform, zu erhalten. Der Grund für die Durchführung dieses Chopper-Vorganges basiert auf der Tatsache, daß es notwendig ist, variable Faktoren, wie eine Drift oder einen Offset, auf der Basis der Merkmale des photoelektrischen Übertragungselements zu eliminieren, welches als später beschriebener Lichtempfänger 105 für die Hochpräzisions-Inspektion des Behälters vorgesehen ist, und es ist daher notwendig, die Form des Lichts einmal zu ändern, um die alternierende Wellenform zu erhalten, um die Drift und den Offset zu vermeiden und diesen dann in die Gleichstromform zu übertragen. Ein derartiger Chopper-Vorgang kann durch eine elektrische Einrichtung, in welcher der Lichtquelle 113 zugeführte elektrische Signale unterbrochen werden, oder durch eine mechanische Einrichtung durchgeführt werden, wie in dieser Ausführungsform, in welcher die Lichtemission von der Lichtquelle konstant gemacht ist, wobei jedoch das Licht davon intermittierend durch eine Chopper-Platte 117 unterbrochen wird, welche von einem Elektromotor 118 mit einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit gedreht wird.
Die Lichtführung 111 erstreckt sich nach unten von dem Boden des Gehäuses 112 zu einem Bereich entsprechend der Position des feinen Lochs bzw. Pinholes 116. Das Inspektionslicht 103, welches von dem konkaven Spiegel 114 reflektiert wird und in die alternierende Wellenform durch den Chopper 115 umgewandelt wird, wird in die Lichtführung 111 durch das Pinhole 116 geführt. Ein aus einer Mehrzahl von Linseneinheiten, welche in einer mehrstufigen Serie angeordnet sind, bestehendes Linsensystem 119 ist in der Lichtführung 111 angeordnet. Das durch das Pinhole 116 hindurchtretende Inspektionslicht 103 wird in parallele Lichtstrahlen durch die Linseneinheit 120 der letzten Stufe umgewandelt und die parallelen Lichtstrahlen werden dann durch einen reflektierenden Spiegel 121, welcher am vorderen Endabschnitt der Lichtführung 111 mit einer Neigung von 450 relativ zu dem projizierten Licht angeordnet ist, reflektiert. Das reflektierte Licht wird als ein punktförmiges Licht 103 zu der Hüllenwand des Behälters in der Form einer Flasche 101 projiziert.
Wie dies in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, ist der Lichtempfänger 105 an dem Gehäuse 112 über ein Abstützglied an einer Position festgelegt, die dem licht-projizierenden Endabschnitt der Lichtführung 111, d. h. dem reflektierenden Spiegel 121, unter einem vorbestimmten Abstand in der Lichtreflexionsrichtung gegenüberliegt. Der Lichtprojektor 104 und der Lichtempfänger 105 sind immer mit einem konstant relativ zueinander aufrechterhaltenen Zusammenhang gemeinsam gehalten.
Der Lichtempfänger 105 umfaßt ein Gehäuse 122, welches mit einem licht-empfangenden Fenster 122a versehen ist, wobei ein Interferenzfilter 124 für das Fenster 122a vorgesehen ist und ein photoelektrisches Übertragungselement 123 hinter dem Interferenzfilter 124 angeordnet ist. Das Interferenzfilter 124 weist die charakteristischen Eigenschaften auf, die spezielle Wellenlänge (2,6 um) als einen Spitzenwert zu filtern, um mit den spektralen Charakteristika relativ zu der Dicke des Behälters 101 übereinzustimmen und nicht notwendige Wellenlängen des Rauschens einer äußeren Störung auszuschließen. Das photoelektrische Übertragungselement 123 ist bei einer gewöhnlichen Temperatur oder einer konstanten Temperatur verwendbar und es ist wünschenswert, daß die spektralen Charakteristika so ausgebildet sind, daß sie bei der Wellenlänge von 2 bis 5 um in Übereinstimmung mit dem Inspektionslicht 103 zur Verbesserung des SN-(Signal-zu- Rausch)-Verhältnisses ihren Spitzenwert erreichen. Ein photoelektrisches Übertragungselement aus PbS (Bleisulfid) kann für diesen Zweck verwendet werden.
Die elektrische Signalverarbeitungseinheit, welche für die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird, umfaßt, wie dies Fig. 1 gezeigt ist, eine Chopper-Schaltung 126 zum Antreiben des Choppers 115, eine Signalverarbeitungsschaltung 127 zur Umwandlung des Ausgangssignals von dem photoelektrischen Übertragungselement in eine Gleichstrom-Wellenform (Spitzenhalte-Wellenform) mit einem Chopper-Ausgangssignal A als ein Zeitgebersignal, eine arithmetische Operationsschaltung 128 zur Berechnung einer Wanddicke eines zu inspizierenden Hüllenabschnitts eines Behälters auf der Basis des von der Signalverarbeitungsschaltung 127 verarbeiteten Ausgangssignals, einen Drehkodierer 131 zur Bestimmung der Drehposition der nachfolgend beschriebenen Rotationseinrichtungen, d. h. einer Umfangsposition des Behälters 101, ein Potentiometer 132 zur Feststellung der Positionen des Projektionsabschnittes des Projektors 104 und des licht-empfangenden Abschnitts 105 in der axialen Richtung des Behälters 101, und eine Anzeigeeinheit 129 zur Anzeige der Dickenverteilung des Behälters 101 in der Umfangsrichtung desselben auf der Basis des bearbeiteten Ausgangssignals (Wanddicke t) und des Ausgangssignals von dem Kodierer 131 und zum Anzeigen der Dickenverteilung des Behälters 101 in der axialen Richtung desselben auf der Basis des bearbeiteten Ausgangssignals (Wanddicke t) und des Ausgangssignals des Potentiometers 132.
Die Chopper-Schaltung 126 dient dazu, das Inspektionslicht in der alternierenden Form durch Rotation des Gleichstrommotors 118 bei der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit und dadurch Drehen der Chopper-Platte 117, welche mit nicht dargestellten Ausschnitten versehen ist, welche intermittierend entlang der Umfangsrichtung derselben ausgebildet sind, auszugeben. Die Chopper-Schaltung 126 überträgt das Zeitgebersignal A entsprechend der Chopper-Periode des Inspektionslichts 103 (Fig. 6(a)). Das Zeitgebersignal A wird dann der Signalverarbeitungsschaltung 127 eingegeben.
Die Signalverarbeitungsschaltung 127 umfaßt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, eine erste Verzögerungsschaltung (Integrierschaltung) 146 zur Ausgabe eines Zeitgebersignals AI, das durch Verzögerung des Zeitgebersignals A um eine vorbestimmte Zeitkonstante erzeugt wird, eine zweite Verzögerungsschaltung (Integrierschaltung) 147 zur Ausgabe eines Zeitgebersignals A&sub2;, welches durch weiteres Verzögern des Zeitgebersignals A&sub1; erzeugt wird, eine Kantenerkennungsschaltung (Differenzierschaltung) 134 zum Erkennen der Übergangskante des derart zweifach verzögerten Zeitgebersignals A&sub2;, eine Zeitdauerschaltung 135 zur Umwandlung des von der Kantenerkennungsschaltung 134 übertragenen Kantensignals in eine Signalspannung des TTL-Pegels, und eine Spitzenhalteschaltung 136 zum Halten der Spitze des Ausgangssignals des photoelektrischen Übertragungselements 123 mit dem umgewandelten Signal als ein Rücksetz-Eingangssignal R. Es soll festgehalten werden, daß die Verzögerungsschaltungs-Einrichtung nicht unbedingt aus den zwei abgestuften Verzögerungsschaltungen, wie oben beschrieben, ausgebildet ist und daß nur eine Verzögerungsschaltung in einem Fall verwendet werden kann, in welchem die einstufige Verzögerungsschaltung die erforderliche Verzögerungs-Zeitkonstante sicherstellt.
Die erste und zweite Verzögerungsschaltung 146 und 147 sind aktive Schaltungen unter Verwendung von CR Integrierschaltungen und Operationsverstärkern und dienen dazu, die Ausgangssignale A von der Chopper-Schaltung in die Ausgangssignale A&sub1; und A&sub2; zu verzögern, die die durch die Fig. 6(b) und 6(c) dargestellten Phasen aufweisen. Die Zeitkonstante τ ist dadurch einstellbar, daß der Widerstand R in der CR Integrierschaltung variabel gehalten wird.
Die Kantenerkennungsschaltung 134 ist eine Differenzierschaltung umfassend eine Kapazität C&sub0; und dient dazu, die Übergangskante des Zeitgebersignals A&sub2; festzustellen und dann ein Ausgangssignal A&sub3; von der Kantenerkennungsschaltung 134 auszugeben, welche einen tatsächlichen Ausgang einer Differential-Wellenform aufweist (Fig. 6(d)).
Die Zeitdauerschaltung 135 dient dazu, das Rücksetzsignal R auf dem TTL-Pegel auszugeben (logischer Signalpegel: 5 V), um in Übereistimmung mit dem Signalpegel der Spitzenhalteschaltung 136 zu sein, und es wird eine Schaltung mit
offenem Kollektor als ein Schaltungselement verwendet. Das Rücksetzsignal R wird an den Eingangsendanschluß der Spitzenhalteschaltung 136 übertragen.
Die Spitzenhalteschaltung 136 beinhaltet einen Erdhaltekondensator CH, um den Spitzenpegel eines Ausgangssignals B bis zu der nächsten Spitze zu halten und um einen Wert entsprechend der Wanddicke eines zu inspizierenden Abschnitts des Behälters 101 auszugeben. Dies bedeutet die Äquivalenz der Umwandlung in ein Gleichstromsignal lediglich im Hinblick auf die Spitze des alternierenden Signals in der Chopper-Periode. Das Bezugszeichen 133 bezeichnet ein Bypaß- Filter zur Eliminierung der Drift niedriger Frequenz, welche in dem Ausgangssignal B von dem photoelektrischen Übertragungselement 123 enthalten ist.
Die arithmetische Operationseinheit 128 dient zur Berechnung der Wanddicke t der Hülle des Behälters 101 aus dem relativen Zusammenhang zwischen dem Ausgang, der von dem photoelektrischen Übertragungselement 123 erhalten wurde (d. h. hindurchtretende Menge des Inspektionslichts durch die Hüllenwand des Behälters 101), und der Dicke t des Behälters 101. Fig. 7 stellt ein Diagramm dar, welches den oben beschriebenen Zusammenhang zeigt, in welchem die Ausgangsspannung V durch die ursprüngliche Ausgangsspannung Vo dividiert ist, um im Hinblick auf die ursprüngliche Ausgangsspannung unter Einschluß einer Variable des photoelektrischen Übertragungselements 123 dimensionslos zu werden. In dem experimentellen Beispiel ist die dimensionslos zu machende Ausgangsspannung V* wie folgt ausgedrückt:
V* = 83 · exp (-1,367t).
Diese Gleichung ist wie folgt modifiziert.
t = ln(83/V*)/1,367 (1),
worin V* = V/V&sub0; · 100; V: aktuelle Ausgangsspannung; und V&sub0;: ursprüngliche Ausgangsspannung bedeuten. Demgemäß kann die Wanddicke t unmittelbar berechnet werden, wenn die Spannung V des Ausgangssignals B der photoelektrischen Übertragungsschaltung 123 erhalten wird. Eine derartige arithmetische Operationsschaltung 128 kann unter Verwendung eines logarithmischen Verstärkers, welcher auf eine Konstante gesetzt ist, welche die obige Gleichung (1) erfüllt, oder eines Berechnungselements, wie eines Personalcomputers, realisiert werden.
Die Anzeige-Einheit 129 kann beispielsweise einen X-Y- Recorder verwenden. Wenn es erforderlich ist, die Verteilung der Wanddicke des Behälters in der Umfangsrichtung desselben darzustellen, gibt der Kodierer 131 ein Signal E entsprechend der Meßposition in Umfangsrichtung in den X-Achsen- Eingangsanschluß und ein Ausgangssignal D (Dicke t) aus der arithmetischen Operationsschaltung 128 in den Y-Achsen- Eingangsanschluß aus, um dadurch die Übereinstimmung der Anzeige mit der Standard-Spezifikation zu bestätigen. Im Fall der Anzeige der Verteilung der axialen Dicke des Behälters 101 kann die Anzeige durch Eingabe eines Signals L entsprechend der axialen Meßposition von dem Potentiometer 132 in den X-Achsen-Eingangsanschluß und Eingabe eines Ausgangssignals D von der arithmetischen Operationsschaltung 128 in den Y-Achsen-Eingangsanschluß erhalten werden.
Der Hebemechanismus 108, wie er in Fig. 2 oder 3 gezeigt ist, umfaßt einen Elektromotor 137, welcher an dem Gehäuse 112 festgelegt ist, eine Hebeführung 139, welche an einer Stützsäule 138 angeordnet ist, eine Führungsstange 140 zur präzisen Durchführung der Hebebewegung, und ein Stützglied 141 zum Abstützen der Hebeführungsstange 140. Eine nicht dargestellte Zahnstange ist an einem Abschnitt des Gehäuses 112 entsprechend der Position der Hebeführung 139 angeordnet und ein nicht dargestelltes Ritzel, welches mit der Zahnstange kämmt, ist an der Seite eines Schiebers 142 angeordnet. Gemäß dieser Konstruktion wird, wenn das Ritzel durch den Motor 137 gedreht wird, das Gehäuse 112 in der vertikalen Richtung bewegt. Das Bezugszeichen 143 bezeichnet einen Verriegelungshebel zum Verriegeln und Halten des Lichtprojektionsabschnitts der Lichtführung 111 des Projektors 104 an einer gewünschten Position. Die Bewegung der Hebeführungsstange 140 ist durch Klemmen des Verriegelungshebels 143 beschränkt. Demgemäß werden die Lichtführung 111 und der Lichtempfänger 105, welche an dem Gehäuse 112 festgelegt sind, beide gemeinsam mit der Führungsstange 114 angehoben, so daß die axiale Inspektion des Behälters derart durchgeführt werden kann.
Der Rotationsmechanismus 109 wird unabhängig gedreht, ohne mit dem Chopper-Ausgangssignal A synchronisiert zu sein. Zu dem Zweck ist der Kodierer 131 vorgesehen, um die Umfangsposition des Behälters klarzustellen. Die Umfangsinspektion des Behälters 101 kann derart möglich gemacht werden.
Eine Serie von Inspektionsvorgängen wird auf die folgende Weise durchführt.
Ein Behälters 101 als ein zu inspizierendes Objekt wird zuerst auf dem Mechanismus 109 (Fig. 4) angeordnet. Der Hebemechanismus 108 wird dann betätigt, um das Gehäuse 112 gemeinsam mit der Lichtführung 111 abzusenken, um die Lichtführung 111 in den Behälter 101 durch die Öffnung 102 desselben (Fig. 4) einzuführen. Nach Anhalten des Behälters 101 bei einer vorbestimmten Inspektionsposition wird das Inspektionslicht 103 von dem licht-emittierenden Abschnitt 110 ausgesandt und das Inspektionslicht 103 wird während dieser Zeit gechoppt. Das Inspektionslicht 103 wird in der Lichtführung 111 durch die Linsenanordnung 119 geführt, von dem Reflexionsspiegel 121 reflektiert und dann nach außen von dem Inneren des Behälters 101 durch die Wand desselben projiziert. Das Inspektionslicht 103 durch die Hüllenwand wird durch das photoelektrische Übertragungselement 123 des Lichtempfängers 105 empfangen, von welchem ein Ausgangssignal B, welches eine Größe entsprechend der transmittierten Lichtmenge aufweist, übertragen wird (Fig. 5 und Fig. 6(f)). Das Ausgangssignal B des photoelektrischen Übertragungselements 123 wird dann in die Signalverarbeitungsschaltung 127 übertragen und das Chopper-Ausgangssignal A wird in die Signalverarbeitungsschaltung 127 eingegeben.
Die Signalverarbeitungsschaltung 127 dient dazu, die Phase des Chopper-Schaltungs-Ausgangssignals A in zwei Stufen durch die Verzögerungsschaltungen 146 und 147 (Fig. 6(c)) für den Zweck der Synchronisierung zum Abtasten der Spitzenwerte mit Hilfe der Spitzenhalteschaltung 136 (Fig. 6(e)) zu verzögern. Diese verzögerte Phase T wird durch die Kantenerkennungsschaltung 134 detektiert und das Rücksetzsignal R (d. h. das Kantenerkennungsschaltungs-Ausgangssignal A&sub3;, Fig. 6(c)) wird an die Spitzenhalteschaltung 136 übertragen. Demgemäß dient, wenn das Rücksetzsignal R eingegeben ist, die Spitzenhalteschaltung 136 zum Rücksetzen des Spitzenwertes, welcher zu dieser Zeit gehalten wird, und zur Durchführung der Abtastung eines neuen Spitzenwertes, Fig. 6(e). Ein Wert C in dieser Abtastung entspricht der Wanddicke t des Behälters 101. Der Abtastwert C wird dann der arithmetischen Operationsschaltung 128 übertragen, welche das Signal D entsprechend der Wanddicke t in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Gleichung (1) ausgibt.
Während dieser Periode wird das Signal E, welches die Umfangsposition des Behälters 101 darstellt, der Anzeigeeinheit 129 eingegeben, in welche das Signal D, welches die Wanddickenberechnung darstellt, auch eingegeben wird, wodurch die Dickenverteilung in derselben Richtigung auf der Anzeigeeinheit 129 dargestellt wird.
In der Zwischenzeit wird, wenn die Drehbewegung der Drehscheibe 144 stoppt und die Lichtführung 111 angehoben wird, das Signal F, welches die Inspektionsposition in der axialen Richtung des Behälters repräsentiert, von dem Potentiometer 132 in die Anzeigeeinheit 129 übertragen und die Wanddicken- Berechnungssignale D entsprechend den jeweiligen Inspektionspositionssignalen F werden aufgenommen, wodurch die Dickenverteilung in der axialen Richtung erhalten werden kann.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die folgenden Effekte erzielt.
(1) Ein Wanddicke eines Behälters kann präzise durch eine nicht-kontaktierende und zerstörungsfreie Methode inspiziert werden. Demgemäß kann ein Behälter, der eine konstante Wanddicke aufweist, erzeugt werden, wodurch die Qualität des erzeugten Behälters verbessert werden kann.
(2) Die Dickeninspektion kann in bezug auf jeden Bereich umfassend die Umfangsrichtung oder die axiale Richtung des Behälters, wie etwa einer Flasche, durch eine Einrichtung zur Änderung der Inspektionsposition durchgeführt werden, wodurch die 100%-ige Inspektion der Flasche durchgeführt werden kann und detaillierte Analysedaten betreffend die Wanddicke der Flasche erhalten werden können.
Die zweite Ausführungsform einer Inspektionsvorrichtung gemäß dieser Erfindung zur Inspektion einer Wanddicke eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 16 beschrieben.
Die Inspektionsvorrichtung 201 der zweiten Ausführungsform umfaßt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, eine arithmetische Steueroperationseinheit 202 zur Durchführung der Steuerung der gesamten Vorrichtung und zur arithmetischen Verarbeitung der Daten und eine Inspektionseinheit 203 zur Inspektion der Wanddicke eines Behälters.
Die Steueroperationseinheit 202 umfaßt ein Hauptsteuergerät 204 zur Überwachung der Steuerung der gesamten Vorrichtung, ein Interface-Steuergerät (IF-Steuergerät) 205 zur Steuerung der Ausgabe und Eingabe der Daten zwischen der Inspektionseinheit 203, etc., einen Chopper-Treiber 206 zum Treiben des Choppers, einen Signalprozessor 207 zur Umwandlung von Ausgangssignalen vom Chopper und dem Lichtempfänger, welche später beschrieben werden, in Gleichstrom-Wellenformen, einen Drehkodierer 208 zur Detektion der Drehposition einer später beschriebenen Vorrichtung 250 zur kontinuierlichen und automatischen Drehung und Förderung des Behälters, und einen arithmetischen Operationsprozessor 209 zur Durchführung der Operationsverarbeitung der Daten.
Der Chopper-Treiber 206 dient zum Drehen einer Chopperplatte 211 mit einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit unter der Steuerung der Umdrehungszahl des Motors mit einem Rotationssteuersignal 215 und zur Ausgabe eines Zeitgebersignals 212 entsprechend der Chopper-Periode in den Signalprozessor 207.
Der Signalprozessor 207 dient zur Umwandlung eines Ausgangssignals 214 basierend auf dem Zeitgebersignal 212, von einem licht-empfangenden Element 213 in eine Gleichstrom-Wellenform (Spitzenhalte-Wellenform) und zur Übertragung der derart erhaltenen Wellenform in das Hauptsteuergerät 204 durch das IF-Steuergerät 205.
Der Drehkodierer 208 dient zur Feststellung der Drehposition der den Behälter drehenden und fördernden Einrichtung 250 zur Umwandlung des derart festgestellten Wertes in ein elektrisches Signal und zur Ausgabe des Signals in das Hauptsteuergerät 204 durch das IF-Steuergerät 205.
Die Inspektionseinheit 203 umfaßt einen Lichtprojektor 290, welcher mit einem Einführungsrohr 217 versehen ist, welches in einen aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter 216 einzuführen ist, ein Steuergerät 218 zur Steuerung des Anhebens des Einführungsrohrs 217 in den und aus dem Behälter 216, eine licht-emittierende Quelle 219 zur Emission eines Inspektions-Infrarotstrahls 221, einen Licht-Emitter 220 zur Emission des Inspektions-Infrarotstrahls zu dem Einführungsrohr 217 und einem Lichtempfänger 213 zur Umwandlung des Infrarotstrahls von dem Einführungsrohr durch die Hüllenwand des Behälters 216 in ein elektrisches Signal, welches eine Größe entsprechend der Menge des durch den Lichtempfänger 213 empfangenen Infrarotstrahls aufweist.
Fig. 9 zeigt eine allgemeine Ansicht des Lichtprojektors 290, welcher mit dem Einführungsrohr 217 und dem Steuergerät 218 für das Anheben des Einführungsrohrs versehen ist, in welcher Figur das Einführungsrohr 217 teilweise im Schnitt für Erklärungszwecke dargestellt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 9 weist das Einführungsrohr 217 eine zylindrische Konfiguration mit oberen und unteren Endabschnitten auf, und es sind Öffnungen OU und UL an den Seitenabschnitten beider Endabschnitte des Einführungsrohrs 217 ausgebildet. Reflexionsspiegel 350 sind innerhalb der Öffnungen angeordnet. Der in das Einführungsrohr 217 beispielsweise durch die Öffnung OU geführte Inspektions-Infrarotstrahl 221 wird durch die Reflexionsspiegel 350 reflektiert und in Richtung zur Hüllenwand des Behälters durch die Öffnung OL projiziert, wie dies durch eine strichlierte Linie gezeigt ist.
In einer Modifikation kann ein Linsensystem in dem Einführungsrohr 217 entsprechend den Anforderungen angeordnet sein und es können Prismen für die Reflexionsspiegel 350 substituiert werden.
Das Steuergerät 218 für das Anheben des Einführungsrohrs umfaßt einen Hauptrahmen 351, eine pneumatische, d. h. Luft-, Zylindereinheit 352 für ein vertikales Bewegen des Einführungsrohrs 217, einen Einführungsrohr-Halter 352 zur Festlegung des Einführungsrohrs 217, eine Führungsstange zum Führen der pneumatischen Zylindereinheit 352, Einstelleinrichtungen 355a und 355b zur Einstellung der vertikalen Anschlags-Begrenzungspositionen des Einführungsrohrs 217, Stoßdämpfer 356a und 356b zur Absorption der Stöße zum Zeitpunkt des Anhaltens der Bewegung des Einführungsrohrs und Sicherungszapfen P und P für Rückzugsfedern.
Fig. 10 zeigt eine allgemeine Ansicht des Lichtempfängers 213.
Bezugnehmend auf Fig. 10 umfaßt der Lichtempfänger ein äußeres Gehäuse 222, ein Interferenzfilter 223 zum Ausschneiden eines Frequenzbereichs mit Ausnahme des spezifischen Frequenzbereichs eines Infrarotstrahls, ein PbS photoelektrisches Übertragungselement 224 zum Umwandeln des Infrarotstrahls in ein elektrisches Signal, welches eine Größe entsprechend der Menge des projizierten Infrarotstrahls aufweist, ein elektronisches Kühlelement 225, welches in dem photoelektrischen Übertragungselement 224 aufgenommen ist, um eine Innentemperatur des Elements 224 aufrecht zu erhalten, einen Verstärker 226 zum Verstärken des Ausgangssignals von dem photoelektrischen Übertragungselement 224, einen Versorungsquellenstecker 227 zur Zufuhr elektrischer Energie zu dem photoelektrischen Übertragungselement 224 und dem Verstärker 226, einen Ausgangsstecker 228 zur Übertragung eines Ausgangssignals 214, welches durch den Verstärker 226 verstärkt wurde, und einen Kühlkontrollstecker 229 zur Kontrolle des elektronischen Kühlelements 225.
Das Interferenzfilter 223 ist mit einer zentralen Transmissionswellenlänge von etwa 2,6 um versehen und der durch das Interferenzfilter 223 übertragene Infrarotstrahl wird durch das photoelektrische Übertragungselement 224 in ein elektrisches Signal umgewandelt, darauf durch den Verstärker 226 verstärkt und in das Hauptsteuergerät 204 durch das IF- Steuergerät 205 ausgegeben.
Während dieser Vorgänge wird, um das PbS photoelektrische Übertragungselement 224 stabil zu betreiben, die Temperatur nahe dem photoelektrischen Übertragungselement 224 auf einem Wert von etwa 10ºC durch das elektronische Kühlelement 225 unter Verwendung des Peltier-Effekts gehalten.
Fig. 11 zeigt eine allgemeine Ansicht des licht-emittierenden Abschnitts 219, des Licht-Emitters 220 und eines Ofens 344 konstanter Temperatur.
Bezugnehmend auf Fig. 11 umfaßt der licht-emittierende Abschnitt 219 ein äußeres Gehäuse 230, eine von einem Leuchtfaden 231 gebildete Beleuchtungsquelle, einen konkaven Spiegel 232, welcher oberhalb der Beleuchtungsquelle 231 angeordnet ist, einen Chopper 233, welcher unterhalb der Beleuchtungsquelle 231 angeordnet ist, und einen Ventilator f, welcher an einer Seitenplatte des Gehäuses 230 festgelegt ist. Der Lichtemitter 220 ist unterhalb des licht-emittierenden Abschnitts 219 angeordnet. Als Beleuchtungsquelle 231 wird eine Substanz, wie etwa Nichrom-Draht, zur Emission von Infrarotstrahlen verwendet. Es ist erwünscht, Infrarotstrahlen zu verwenden, welche eine Wellenlänge von etwa 2 bis 5 um aufweisen.
Der konkave Spiegel 232 ist angeordnet, um die Infrarotstrahlen von der Beleuchtungsquelle 231 zu konzentrieren.
Der Chopper 233 umfaßt eine Chopper-Platte 211 und einen Elektromotor 210 zur Rotation und dient dazu, um den von dem konkaven Spiegel 232 konzentrierten Infrarotstrahl zu unterbrechen, um ein unterbrochenes Licht (alternierende Wellenform) zu erhalten. Dieser Chopper-Vorgang wird aus dem Grund durchgeführt, da die Drift und der Offset, welche als variable Faktoren aufgrund der charakteristischen Merkmale des PbS photoelektrischen Übertragungselements bewirkt werden, durch Umwandlung der Infrarotstrahlen in die alternierende Wellenform eliminiert werden müssen, um dadurch eine präzise Messung durchzuführen. Chopper mit einer elektrischen Struktur, in welchen die Lichtquelle, d. h. der Infrarotstrahl, elektrisch unterbrochen wird, können ebenso verwendet werden wie jene einer mechanischen Struktur der Type, wie sie unter Bezugnahme auf diese Ausführungsform beschrieben ist.
Der Licht-Emitter 220 umfaßt den Reflektor 235 und das Linsensystem 236 und dient dazu, die Infrarotstrahlen von der Beleuchtungsquelle 231 in das Einführungsrohr 217 als parallele Strahlen einzubringen.
Plattenartige, wärmeerzeugende Elemente 234 sind an allen oder einigen Oberflächen des Ofens 344 konstanter Temperaturen angeordnet, um die Temperatur des Inneren des Ofens 344 auf etwa 40ºC zu halten. Die Luft, welche die konstante Temperatur in dem Konstanttemperatur-Ofen aufweist, wird in das Gehäuse 230 des Lichtquellenabschnitts 219 mit Hilfe des Ventilators f eingebracht, um die Temperatur in dem Gehäuse 230 konstant zu halten, um stabil die Messung zur Eliminierung von Fluktuationen der Beleuchtungsquelle 231 durchzuführen.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, welches ein System zur Herstellung von aus synthetischem Harz hergestellten Behältern darstellt, in welchem System die Vorrichtung zur Inspektion der Dicke gemäß dieser Erfindung inkorporiert ist.
Das System M zur Herstellung eines aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälters umfaßt eine Materialzuführeinrichtung 237 zum Zuführen eines synthetischen Harzmaterials, eine Formeinheit 238, welche eine Spritzgießmaschine und eine Blasformmaschine umfaßt, eine Steuereinheit 239 zur Steuerung der Gieß- oder Formbedingung der Formeinheit 238, eine Inspektionsvorrichtung 240 zur Inspektion beispielsweise der Höhe eines geformten Behälters 216, eine Dickeninspektionsvorrichtung 201 zur Inspektion der Wanddicke des Behälters 216, eine Förder- und Rotationseinrichtung 250 zum automatischen und kontinuierlichen Fördern des Behälters 216 zu einer Inspektionsposition und zum Rotieren desselben zu einem Inspektionszeitpunkt, und eine Einrichtung 242 zum Auswählen von fehlerhaften Behältern und guten Behältern.
Fig. 13 zeigt auch ein Blockdiagramm, welches ein konventionelles Inspektionssystem für aus einem synthetischen Harz hergestellte Behälter darstellt, und dieses Diagramm wird zu Vergleichszwecken mit demjenigen der Fig. 12 verwendet.
Bezugnehmend auf Fig. 13 umfaßt ein System M zur Herstellung von Behältern eine Zuführeinrichtung 237 zum Zuführen eines synthetischen Harzmaterials, eine Formeinheit 238 umfassend eine Spritzgießmaschine und eine Blasformmaschine, eine Steuereinheit 239 zum Steuern der Gieß- und Formbedingung der Formeinheit, eine Inspektionsvorrichtung 240 zur Inspektion des geformten Behälters 216, und eine Vorrichtung 242 zum Auswählen der fehlerhaften Produkte und der guten Produkte in Übereinstimmung mit der Inspektion. Eine Vorrichtung 330 zur Inspektion der Dicke kann weiters, falls erforderlich, für das System zur Inspektion der Wanddicke des Behälters durch ein händisches Testverfahren vorgesehen sein.
Der Unterschied zwischen den in Fig. 12 und Fig. 13 gezeigten Systemen liegt darin, daß das System gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung die in der Erzeugungsstraße angeordnete Type der Vorrichtung 201 zur Inspektion der Wanddicke und die Förder- und Rotationseinrichtung 250 für den Behälter beinhaltet, welche zwischen der Inspektionsvorrichtung 240 und der Auswahleinrichtung 242 angeordnet ist. Durch das Vorsehen dieser zusätzlichen Vorrichtungen können die Dicken der Behälter kontinuierlich und automatisch unmittelbar nach dem Formverfahren inspiziert werden und die so erhaltenen Daten können rückgeführt werden, um sofort ein notwendiges Vorgehen für den Formprozeß zu implementieren.
Bezugnehmend auf Fig. 12 führt die Materialzuführeinrichtung 237 als ein wesentliches Harzmaterial ein Polyethylenterephthalat-artiges, synthetisches Harz der Formeinheit 238 zu.
Die Formeinheit 238 beinhaltet die Spritzgießmaschine und die Blasformmaschine. Die Spritzgießmaschine wird betrieben, um einen Vorformling für das Blasformen mit dem aus der Materialzuführeinrichtung 237 zugeführten Harz herzustellen, und der zu der Blasformmaschine transportierte Vorformling wird der Expansions-Blasformung unterworfen, um die Form eines Behälters zu erlangen. Die Formungsbedingungen der Formeinheit werden durch die Steuereinheit 239 gesteuert.
Der derart durch die Formeinheit 238 geformte Behälter aus einem synthetischen Harz wird dann zu der Vorrichtung zur Inspektion 240 gefördert.
Fig. 14 ist eine detaillierte Ansicht der kontinuierlichen Förder- und Rotationseinrichtung 250.
Bezugnehmend auf Fig. 14 umfaßt die Förder- und Rotationseinrichtung 250 eine Drehscheibe 251, vier auf der Drehscheibe 251 angeordnete Halter 252 zum Halten und Freigeben der Behälter, wobei die Halter unter einem Winkelabstand von 90º relativ zueinander angeordnet sind, Druckelemente 253 zum Freigeben des Haltezustandes der Halter durch Anwendung eines Drucks auf diese zu den Zuführ- und Ausbringzeitpunkten der Behälter, und eine Zylindereinheit 254 zum Betreiben der Druckelemente 253.
Förderer 255 und 256 zum Aufnehmen und Ausbringen der Behälter sind weiters mit der Drehscheibe 251 so verbunden, daß sie sich über den Durchmesser der Drehscheibe erstrecken.
Jeder der Halter 252 weist ein Paar von Haltegliedern 315, welche jeweils drei Armabschnitte aufweisen, zum Halten und Freigeben des Behälters 216 auf. Das Halteglied 315 umfaßt Klemmarme 257, Arme 258 zum Öffnen und Schließen der Klemmarme im Zusammenwirken mit den Druckelementen 253, und Rückzugsarme 259, mit welchen Rückzugsfedern 262 verbunden sind, um eine Beaufschlagungskraft zum Schließen der Klemmarme 257 aufzubringen. Die Rückzugsarme 259 liegen an Rückkehrpositions-Einstellschrauben 263 bei der Rückkehrbewegung derselben an. Eine Rolle 260 zum Drehen des Behälters während der Zeit der Inspektion ist zwischen den paarweisen Haltegliedern 315 angeordnet und Eingriffsrollen 261 sind an den vorderen Enden der Klemmarme 257 festgelegt, um den Behälter im Zusammenwirken mit der Rolle 260 zu drehen.
Die Betriebsweise der Vorrichtung zur Inspektion der Dicke wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das in Fig. 15 gezeigte Flußdiagramm beschrieben.
Die Lichtquelle 231 und die licht-empfangende Vorrichtung 213 werden vorher im Test betrieben, um eine stabile Messung sicherzustellen.
Der Behälter 216 wird in eine eingeführte Position 291 durch den Förderer 255 transportiert und wenn das Eintreten des Behälters durch einen nicht dargestellten Positionserkennungssensor festgestellt wird (Schritt 2), werden die Druckelemente 253 durch Betätigung der Zylindereinheit 254 betrieben, um die Arme 258 des Haltegliedes 315 zu drücken, welches an der Einführposition 291 des Behälters für eine kontinuierlich und automatisch betriebene Einheit zur Inspektion der Dicke positioniert ist, wodurch die Klemmarme 257 weit um Bolzen 310 gegen die Beaufschlagungskraft der Rückzugsfedern 262 geöffnet werden und die Rückzugsarme 259 von den Rückkehrpositions-Einstellschrauben 263 abgehoben werden.
Der Behälter 216 wird in die paarweisen Halteglieder 315 durch den Förderer 255 gefördert, wobei die Klemmarme 257 offen sind. Wenn durch einen nicht dargestellten Positionserkennungssensor festgestellt wird, daß der Behälter 216 in eine Position gefördert wurde, in welcher der Behälter 216 mit der Drehrolle 260 in Kontakt steht, wird die Preßkraft auf das Preßelement 315 gelöst und die Rückzugsarme 259 gelangen in Anlage an die Rückkehrpositions-Einstellschrauben 263 durch die Beaufschlagungskraft der Rückzugsfedern 262, wodurch der Behälter 216 sicher durch die Halteglieder 315 im Zusammenwirken der Rolle 260 mit den Eingriffsrollen 261 gehalten werden kann (Schritt 3).
Die Drehscheibe 251 wird danach in Richtung des Uhrzeigersinns auf dem Förderpapier gedreht und hält bei einer Position, in welcher der Behälter 216 zu einer Inspektionsposition 292 gefördert ist, während der durch die Halteglieder 315 gehaltene Zustand aufrechterhalten wird (Schritt 4).

Dickeninspektion

Die Rolle 260 wird gedreht und der Behälter 216 und die zwei Eingriffsrollen 261 werden auch in Übereinstimmung mit der Rotation der Rolle 260 gedreht (Schritt 5). Zur selben Zeit wird der pneumatische Zylinder 352 der Steuereinheit 218 für das Anheben des Einführungsrohres betätigt, um entlang der Führungsstange 354 entgegen der Beaufschlagungskraft der Rückzugsfedern abgesenkt zu werden, und das an dem Festlegungsabschnitt 353 festgelegte Einführungsrohr 217 senkt sich auch in den Behälter 216 ab. Das Einführungsrohr 217 senkt sich in den Behälter 216 zu der Zeit ab, wenn das Stoßdämpferglied (Vibrationsvermeidungs-Gummi) 356a gegen das Einstellglied 355a für die Anschlagposition der Absenkbewegung in Anlage gelangt. Wenn das Stoßdämpferglied 356a gegen das Einstellglied 355a für die Anschlagposition in Anlage gelangt, wird der pneumatische Zylinder in dieser Position gehalten. Die durch dieses Anliegen bewirkte Vibration kann unmittelbar durch das Stoßdämpferglied 356a absorbiert werden, um prompt den stabilen Zustand des Behälters 216 zu erhalten (Schritt 6). Wenn die Tatsache, daß die Umdrehungszahl des Behälters 216 den konstanten Wert erreicht hat, durch das Ausgangssignal vom Drehkodierer 208 bestätigt wird, erzeugt das Hauptsteuergerät 204 Instruktionen, um die Dickeninspektion zu beginnen (Schritt 7).
Die von dem Licht-Emitter 219 emittierten Infrarotstrahlen (Wellenlängen von 2 bis 5 um) treten durch das Innere des Einführungsrohres 217 hindurch und werden auf den Behälter 216 durch den Reflexionsspiegel 350 projiziert. Das reflektierte Licht erreicht dann den Lichtempfänger 213, wobei ein Teil durch die Hüllenwand des Behälters 216 absorbiert wurde, und das empfangene Licht wird in dem Lichtempfänger 213 in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann der Signalverarbeitungseinheit 207 übertragen wird. Die Signalverarbeitungseinheit 207 dient zum Umwandeln des Signals von dem Lichtempfänger 213 in die Gleichstrom-Wellenform (Spitzenhalte-Wellenform) auf der Basis des Zeitgebersignals 212 entsprechend der Chopper-Periode der Chopper-Antriebseinrichtung 206 und die umgewandelte Wellenform wird dann dem Hauptsteuergerät durch das IF-Steuergerät 205 übertragen (Schritt 8).
Zur selben Betriebs zeit stellt der Drehkodierer 208 die Drehposition der Rotations- und Fördereinrichtung 250 für den Behälter fest und die festgestellte Drehposition wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann in das Hauptsteuergerät 204 durch das IF-Steuergerät 205 übertragen wird.
Das Hauptsteuergerät 204 überträgt die Ausgangssignaldaten an die arithmetische Operationseinheit 209, so daß die Ausgangssignaldaten in Daten entsprechend der Wanddicke des Behälters umgewandelt werden. Die arithmetische Operationseinheit 209 arbeitet, um die Ausgangssignaldaten entsprechend der Menge der gemessenen Infrarot-Strahlung umzuwandeln, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, und um die derart umgewandelten Daten in das Hauptsteuergerät 204 auszugeben (Schritt 9). Das Hauptsteuergerät 204 überträgt die Daten der Wanddicke an das Steuergerät 239 für die Formeinheit 238 durch das IF- Steuergerät 205 (Schritt 10).
Der Betrieb des pneumatischen Zylinders 352 wird danach durch die Instruktionen von dem Steuergerät 218 für das Anheben des Einführungsrohres gestoppt und dann bis zu dem Zeitpunkt angehoben, bis das Stoßdämpferglied 356b gegen das obere Einstellglied 355b für die Bewegungs-Anschlagposition in Anlage gelangt. Das Einführungsrohr 217 wird derart leicht aus dem Behälter 216 herausgezogen (Schritt 11). Zur selben Zeit wird die Rotation der Rolle 260 unterbrochen und daher die Rotation des Behälters 216 ebenfalls unterbrochen (Schritt 12).
Darauf wird die Drehscheibe 251 wiederum mit dem gehaltenen Behälter 216 gedreht und hält zu dem Zeitpunkt, wenn die Halteglieder 315 die Ausbringposition 293 erreichen (Schritt 13). Die Druck aufbringende Zylindereinheit 254 wird dann betätigt, um die Arme 258 der Halteglieder 315 durch das Druckelement 253 zu drücken, wodurch die Arme 258 weit geöffnet um die Zapfen 310 entgegen der Beaufschlagungskraft der Rückzugsfedern 262 verschwenkt werden und der Behälter 216 derart freigegeben wird (Schritt 14). Während dieses Vorganges sind die Rückzugsarme 259 von den Rückkehrpositions-Einstellschrauben 263 abgehoben.
Der Behälter 216 wird dann durch den Förderer 256 aus den Klemmarmen 257 gefördert, wobei die Klemmarme 257 geöffnet sind (Schritt 15).
Wenn die Tatsache, daß der Behälter 216 zu einer vorbestimmten Position ausgebracht wurde, durch einen nicht dargestellten Positionserkennungssensor festgestellt wurde, hält der Betrieb der Zylindereinheit 254 an, um das Drücken der Druckelemente 253 zu unterbrechen. Dann wird der Druck der Druckelemente 253 gelöst und die Rückzugsarme 259 gelangen durch die Beaufschlagungskraft der Rückzugsfedern 262 in Anlage an die Rückkehrpositions-Einstellschrauben 263, wodurch die Klemmarme 257 geschlossen werden. Die Drehscheibe 251 wird dann wieder gedreht und die beschriebenen Schritte werden wiederholt.
Der Behälter 216 wird zu der nächsten Station für nachfolgende Vorgänge mit Hilfe des Förderers 242 gefördert.
Das Steuergerät 239 für die Formeinheit 238, welches die Daten betreffend die Wanddicke des Behälters empfängt, führt die Steuerung der Formbedingung in Übereinstimmung mit den Daten durch.
Eine Vorrichtung 279 zur Inspektion der Wanddicke umfaßt allgemein, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist, eine Steuerbetriebseinheit 202 zur Durchführung einer vollständigen Steuerung und der Betriebsverarbeitung und eine Inspektionseinheit 280 zur Durchführung der Dickeninspektion.
Die Steuerbetriebseinheit 202 weist eine Konstruktion auf, welche im wesentlichen dieselbe ist wie die unter Bezugnahme auf die vorhergehende Basisstruktur beschriebene Konstruktion.
Die Inspektionseinheit 280 umfaßt eine Lichtquelle 219 zum Emittieren einer Infrarot-Strahlung für die Messung, ein Führungs-Einführungsrohr 281, welches in den Behälter zum Einbringen der Infrarot-Strahlung 221 zur Inspektion einzubringen ist, ein Steuergerät 282 für das Anheben des Einführungsrohres zum Durchführen des Einbringens und der Entnahme des Einführungsrohres 281 in den und aus dem Behälter 216, und einen Lichtempfänger 213 zum Empfangen des Lichts durch die Hüllenwand des Behälters 216 und zum Umwandeln des Lichts, d. h. der Infrarot-Strahlung, in ein elektrisches Signal, welches eine Größe entsprechend der Menge der durch die Hüllenwand hindurchtretenden Infrarot-Stahlung aufweist.
Das Führungs-Einführungsrohr 281 ist derart ausgebildet, daß es eine zylindrische Form aufweist, in welcher flexible Fasern 283, welche für die Infrarot-Strahlen adaptiert sind (beispielsweise TlBrT11 Fluorid-Glasfasern), aufgenommen sind und ein Ende des Faserstranges mit der Lichtquelle 219 verbunden ist. Das Einführungsrohr 281 wird in den zu inspizierenden Behälter 216 durch das Steuergerät 282 für das Anheben des Einführungsrohres eingeführt und die von der Lichtquelle 219 erzeugte Infrarot-Strahlung für die Inspektion wird in den Behälter 216 durch die in dem Einführungsrohr 281 aufgenommenen Fasern 283 eingebracht.
Mit der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform wird der Inspektionsvorgang durch im wesentlichen dieselben Vorgänge durchgeführt, wie dies unter Bezugnahme auf den in Fig. 15 dargestellten Inspektionsvorgang beschrieben wurde.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Störung, welche während der Zeitdauer der Lichtübertragung auftreten kann, reduziert.
Gemäß dieser Ausführungsform können die folgenden Effekte erzielt werden. Der mit dem Einführungsrohr versehene Lichtprojektor ist so konstruiert, daß er vertikal unabhängig bewegbar ist, so daß die Konstruktion der gesamten Vorrichtung zur Inspektion der Dicke für einen aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter in einem Fall, in welchem die Vorrichtung in die Behälter-Fertigungsstraße integriert ist, kompakt gemacht werden kann und es kann die stabile Meßbedingung in einer kurzen Zeit aufgebaut werden.
Eine Ausführungsform eines Inspektionssystems für einen aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter gemäß dieser Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 20 beschrieben.
Fig. 17 zeigt eine allgemeine Anordnung des Inspektionssystems für einen aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter gemäß dieser Erfindung und das Inspektionssystem beinhaltet den ersten Behälterförderer 402, welcher mit einer Mehrzahl von Behälterhaltern versehen, welche um den Umfang einer Drehscheibe 403 mit gleichen Abständen zwischen benachbarten Haltern (60º in der dargestellten Ausführungsform) angeordnet sind. Entlang des kreisförmigen Behälterförderweges des ersten Behälterförderers 402 sind in der beschriebenen Reihenfolge eine Behälterzuführstation 405 zum Zuführen von Behältern 401, die erste Inspektionsstation 407 zum Inspizieren des Vorhandenseins eines wärmebeständigen Harzes an der Öffnung des Behälters 401, die zweite Inspektionsstation 408 zum Inspizieren der Wanddicke der Hülle des Behälters, ein Behälterempfangsabschnitt 409 des zweiten Behälterförderers 411 zur Aufnahme des Behälters 401, welcher als ein gutes Produkt durch die Inspektionen an den ersten und zweiten Inspektionsstationen 407 und 408 beurteilt wurde, und zum Fördern des guten Produktes aus dem System, und die erste Behälterentladestation 410 zum Entladen eines Behälters 401, welcher als ein fehlerhaftes Produkt von wenigstens einer der ersten und zweiten Inspektionsstationen 407 und 408 beurteilt wurde, durch den zweiten Behälterförderer. Der zweite Behälterförderer 411 ist mit einem Behälterförderdurchtritt versehen, entlang welchem die dritte Inspektionsstation 412 zum Inspizieren der Luftdichtheit des Behälters 401 und die zweite Behälterentladestation 413 angeordnet sind, durch welche ein Behälter 401, welcher als ein fehlerhaftes Produkt durch die dritte Inspektionsstation 412 beurteilt wurde, durch den zweiten Behälterförderer 411 ausgebracht wird.
Der erste Behälterförderer 402 ist, wie dies in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist, mit einer Drehscheibe 403 versehen, welche durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung gemeinsam mit einer an dem zentralen Bereich der Drehscheibe festgelegten Rotationswelle gedreht wird. Die Behälterhalter 404 sind entlang des Umfangsbereichs der Drehscheibe 403 mit gleichen Abständen (sechs Halter 404a, 404b, 404c, 404d, 404e und 404f in der illustrierten Ausführungsform) angeordnet.
Jeder der Behälterhalter 404 umfaßt eine Antriebsrolle 441, welche an einer Welle 442 festgelegt ist, und ein Paar von Drehrollen 443, welche von einer Abstützstange 444 abgestützt sind, um drehbar zu sein. Jede der Abstützstangen 444 ist durch einen Öffnungs-Schließ-Arm 444a abgestützt, um geöffnet und geschlossen zu werden. Die entsprechenden drei Rollen 441, 443 und 443 sind an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet. Ein Rotationsgetriebe 445 ist an der Antriebsrolle 441 auf der inneren Randseite der Drehscheibe 403 angeordnet.
Eine stationäre Welle 446 ist an dem oberen Abschnitt der Drehscheibe 403 unabhängig von der Rotation der Rotationswelle angeordnet und eine stationäre Scheibe 447 ist an der Welle 446 festgelegt. Motoren 448a und 448b sind an den Umfangsabschnitten der stationären Scheibe 447 unter Winkeln von 60º und 120º an der linken Seite derselben (in der Drehrichtung der Drehscheibe 403) relativ zu der Linie, welche die Behälterzuführstation 405 und die Welle 446 verbindet, angeordnet. Das Ende der Abtriebswelle 449 des Motors 448a (Fig. 19) ist mit einem Antriebsgetriebe 450 versehen, welches mit dem Rotationsgetriebe 445 in Eingriff steht.
Die Behälterzuführstation 405 dient, wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, zum Halten der Behälter 401, welche durch die Behälterzuführstation 406 zu dem ersten Behälterförderer gefördert werden. Wenn der Behälter 401 die Behälterzuführstation 405 erreicht, werden die Arme 444a des Behälterhalters 404 geöffnet, um den Behälter 401 aufzunehmen, und der mit Flanschen versehene Abschnitt 414 der Öffnung des Behälters wird durch die drei Rollen 441, 443 und 443 ergriffen.
Die erste Inspektionsstation 407 ist, wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, an einer um einen Winkel von 60º in der Drehrichtung der Drehscheibe 403 von der Behälterzuführstation 405 entfernten Position positioniert. Wie dies in Fig. 19 gezeigt ist, ist eine L-förmige Sensor-Abstützstange 471 oberhalb der Hauptstruktur 472 angeordnet und an dem vorderen Ende der Abstützstange 471 ist eine Vorrichtung zur Inspektion 476 festgelegt, an welcher eine licht-projizierende Faser 473, eine licht-empfangende Faser 474, welche eine Führung aufweist, und ein Schlitzelement 475 festgelegt sind.
Der von der Behälterzuführstation 405 zugeführte Behälter 401 wird gemeinsam mit der Drehscheibe 403 um Winkel von 60º in der Drehrichtung derselben zu der ersten Inspektionsstation 407 durch den Motor 448a durch die Rolle 441 gedreht, wobei die Menge des wärmebeständigen Harzes der Öffnung des Behälters, der Grad der Transparenz, die Höhe, die Menge der Blasen des Öffnungsabschnitts des Behälters 401 durch die Inspektionsvorrichtung 476 und viele andere Inspektionsvorrichtungen inspiziert werden.
Die zweite Inspektionsstation 408 zum Inspizieren der Wanddicke des Behälters 401 ist, wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, an einer um Winkel von 60º in der Drehrichtung der Drehscheibe 403 von der ersten Inspektionsstation 407 entfernten Position positioniert.
Fig. 20 zeigt ein Beispiel der zweiten Inspektionsstation 408, welche eine Mehrzahl von licht-emittierenden Elementen (vier licht-emittierende Elemente 416a, 416b, 416c und 416d in dem illustrierten Beispiel) beinhaltet, welche außerhalb des Behälters angeordnet sind und in axialer Richtung desselben ausgerichtet sind. Die zweite Inspektionsstation 408 beinhaltet weiters einen Projektor 415 zum Emittieren des Inspektionslichts 417a, 417b, 417c und 417d durch die entsprechenden licht-emittierenden Elemente zu der Hülle des Behälters 401, einen Licht-Empfänger 418, welcher eine Mehrzahl von licht-empfangenden Elementen 419a, 419b, 419c und 419d aufweist, welche in der axialen Richtung des Behälters 401 an Stellen angeordnet sind, welche den entsprechenden licht-emittierenden Elementen 416a, 416b, 416c und 416d des Projektors 415 mit einem vorbestimmten dazwischenliegenden Abstand gegenüberliegen, eine arithmetische Operationseinheit 420 zum Berechnen der Wanddicken des Hüllenabschnittes des zu inspizierenden Behälters in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen von dem Lichtempfänger 418, und eine Anhebeeinrichtung 421 zum gemeinsamen Anheben des Lichtprojektors 415 und des Lichtempfängers 418.
Der zu der zweiten Inspektionsstation durch die Rotation der Drehscheibe 403 geförderte Behälter 401 wird durch den Motor 448b durch die Rolle 441 gedreht und es werden in der zweiten Inspektionsstation zerstörungsfreie und nicht-kontaktierende Dickeninspektionen in einer kurzen Zeit bei vielen Bereichen des Behälters 401 sowohl in der axialen als auch in der Umfangsrichtung durch Einführen des Lichtempfängers 418 in den Behälter 401 durch die Öffnung desselben durchgeführt.
Der Behälterempfangs-Endabschnitt 409 ist am stromaufwärtigen Ende des zweiten Behälterförderers 411 zum Fördern des Behälters 401 angeordnet, welcher Behälter in den ersten und zweiten Inspektionsstationen 407 und 408 als ein gutes Produkt beurteilt wurde. Der Behälterempfangs-Endabschnitt 409 ist an einem Abschnitt angeordnet, welcher von der zweiten Inspektionsstation 408 um Winkel von 60º in der Drehrichtung der Drehscheibe 403 entfernt ist, wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist.
Nur die Behälter 401, welche zu dem Behälterempfangs-Endabschnitt 409 durch die Rotation der Drehscheibe 403 gefördert werden und als gute Produkte durch die Inspektionen der ersten und zweiten Inspektionsstationen 407 und 408 beurteilt wurden, werden von den Behälterhaltern 404 freigegeben und dann zu dem zweiten Behälterförderer 411 übertragen.
Die erste Behälterentladestation 410 ist von dem zweiten Behälterförderer 411 um einen Winkel von 600 in der Drehrichtung der Drehscheibe 403 entfernt angeordnet. Die Behälter 401, welche als fehlerhafte Produkte durch die Inspektion von wenigstens einer der ersten und zweiten Inspektionsstation 407 und 408 bestimmt wurden, werden von den Haltern 404 freigegeben und aus dem Inspektionssystem durch die erste Behälterentladestation ausgebracht.
Wie oben beschrieben, sind die Behälterzuführstation 405, die erste Inspektionsstation 407, die zweite Inspektionsstation 408, der Behälterempfangs-Endabschnitt 409 und die erste Behälterentladestation 410 alle um den Umfang der Drehscheibe 403 in Abstand voneinander in dieser Reihenfolge in Winkeln von 60º angeordnet, so daß das Halten, Inspizieren, Freigeben und Ausbringen der Behälter 401 effektiv durch die intermittierende Drehbewegung der Drehscheibe um jeweils Winkel von 60º durchgeführt werden kann.
Der Behälterhalter 404f in Fig. 18 ist an dem Zwischenabschnitt zwischen der Behälterzuführstation 405 und der Behälterentladestation 410 für den nächsten Behälter-Haltevorgang an der Behälterzuführstation 405 angeordnet.
Der zweite Behälterförderer 411 ist adaptiert, um die vom ersten Behälterförderer 402 zugeführten und durch die Behälterempfangs-Endabschnitte 409 aufgenommenen Behälter 401 zu fördern, und der Förderer 411 kann von einer Förderband-Einrichtung beispielsweise einer bekannten Art gebildet sein. Die dritte Behälter-Inspektionsstation 412 ist entlang des Förderwegs des zweiten Behälterförderers 411 angeordnet, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist.
Die dritte Inspektionsstation 412 führt die Inspektion der Luftdichtheit des Behälters 401 jeweils paarweise zu einer Inspektionszeit üblicherweise durch eine bekannte Inspektionseinrichtung durch.
Die durch die dritte Inspektionsstation 412 als fehlerhafte Produkte beurteilten Behälter 401 werden nach außen durch die zweite Behälterentladestation 413 ausgebracht.
Demgemäß werden nur die Behälter 401, welche als gute Produkte durch die erste, zweite und dritte Inspektionsstation 407, 408 und 412 beurteilt wurden, der nächsten Verarbeitungsstation zugeführt.
Entsprechend dem Inspektionssystem für die aus einem synthetischen Harz hergestellten Behälter werden die folgenden Effekte erreicht.
In der automatischen und kontinuierlichen Behälter-Fertigungsstraße wird der Vorgang zur Inspektion der Wanddicke betreffend die Wärmebeständigkeits-Eigenschaft des Behälters in die anderen Inspektionsvorgänge, beispielsweise für das Inspizieren des Vorhandenseins des wärmebeständigen Harzes an dem Öffnungsabschnitt des Behälters integriert, wodurch die Inspektion des Behälters betreffend die Wärmebeständigkeits-Eigenschaft des Behälters sehr effizient durchgeführt werden kann und die Herstellungseffizienz der stabile Qualitäten aufweisenden Behälter verbessert werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Inspektion der Dicke einer Wand eines aus synthetischem Harz hergestellten Behälters (101, 216, 401); wobei die Vorrichtung aufweist Einrichtungen (251, 252, 404) zum Abstützen des Behälters zur Rotation um seine Längsachse;

einen Projektor (104, 290, 415) mit einem oder mehreren licht- oder infrarot-emittierenden Abschnitten (220, 416), zu welchen ein Inspektionsstrahl von einer Licht- oder Infrarot-Strahlungsquelle (113, 219) geführt wird;

Empfangseinrichtungen (123, 224, 418) zum Empfangen der Licht- oder Infrarot-Strahlung von dem Projektor (104, 290, 415) nach der Übertragung durch die Wand des Behälters (101, 216, 401) und zum Wandeln der empfangenen Licht- oder Infrarot-Strahlung in ein elektrisches Signal;

und eine arithmetische Operationseinheit (128, 209, 420) zum Berechnen der Wanddicke des Behälters (101, 216, 401) auf der Basis des durch die Empfangseinrichtungen (123, 224, 418) gelieferten elektrischen Signals; dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtungen (251, 252, 404) ein Paar von Klemmarmen (257, 444a) aufweisen, von denen jeder eine Eingriffsrolle (261, 443), die mit dem Behälter (21 6, 401) in Eingriff bringbar ist, und eine Antriebsrolle (260, 441) zum Drehen des Behälters (216, 401) zum Inspektionszeitpunkt trägt, wobei die Antriebsrolle (260, 441) zwischen den Klemmarmen zur Zusammenwirkung mit den Eingriffsrollen (261, 443) angeordnet ist, die von den Klemmarmen (257, 444a) getragen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Projektor (104, 290, 415) unabhängig axial bezüglich des Behälters (101, 216, 401) bewegbar ist, und zwar relativ zu den Abstützeinrichtungen (251, 252, 404).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (219) bezüglich der Abstützeinrichtungen (251, 252) festgelegt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strahlungsempfangseinrichtungen (123, 418) einstückig mit dem Projektor axial bezüglich des Behälters (101, 401) bewegbar sind, und zwar relativ zu den Abstützeinrichtungen (251, 252, 404).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strahlungsempfangseinrichtungen (213) bezüglich der Abstützeinrichtungen festgelegt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strahlungsempfangseinrichtungen (123, 418) bezüglich des Projektors (104, 404) festgelegt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klemmeinrichtungen (257, 444a) unabhängig axial bezüglich des Behälters bewegbar sind, während sie eine konstante Beziehung bezüglich des Projektors (290, 415) aufrechthalten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Strahlungsführung in der Form eines Rohrs (111, 281) über eine Öffnung (102) in den Behälter (101, 216) einführbar ist, von wo Strahlung emittiert wird, und wobei die Empfangseinrichtungen (123, 213) außerhalb des Behälters (101, 216) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Strahlungsführung (281), welche aus optischen Fasern (283) zusammengesetzt ist, mit dem Projektor (290) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Empfangseinrichtungen eine Anzahl von Empfangselementen (419a, 419b, 419c, 419d) aufweisen, die durch eine Öffnung in den Behälter (401) einführbar sind, und wobei es eine Anzahl von lichtemittierenden Abschnitten (416a, 416b, 416c, 416d) gibt, welche außerhalb des Behälters (401) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Projektor (415) aus einer Anzahl von emittierenden Elementen (416a, 416b, 416c, 416d) besteht, welche axial bezüglich des Behälters (401) beabstandet sind, und wobei die Empfangseinrichtungen (418) aus einer Anzahl von Empfangselementen (419a, 419b, 419c, 419d) bestehen, welche den jeweiligen emittierenden Elementen zugeordnet sind und gleichermaßen axial bezüglich des Behälters (401) beabstandet sind.

1 2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die arithmetische Operationseinheit weiterhin eine Chopper-Einheit (126, 206) aufweist zum Antreiben eines Choppers (115, 211, 233), welcher den Inspektionsstrahl zur Lieferung eines intermittierenden Ausgangssignals unterbricht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Projektor (104, 290, 415) Infrarot-Strahlung mit einer Wellenlänge von 2-5 um emittiert.

14. System (M) zum Herstellen von Behältern (216), die aus synthetischem Harz hergestellt sind; wobei das System aufweist:

eine Materialzuführeinrichtung (237) zum Zuführen von synthetischem Harzmaterial zu einer Formeinheit (238) zum Formen der Behälter (216), eine Steuereinrichtung (239) zum Steuern der Formbedingungen der Formeinheit (238);

eine Inspektionsvorrichtung (201, 240) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Inspizieren der durch die Formeinheit (238) geformten Behälter (21 6), eine Auswahleinrichtung (242) zum Auswählen der Behälter (21 6) als gute oder fehlerhafte Produkte, und zwar in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Inspektion; und

eine Rotations- und Fördereinrichtung (250, 255), welche zwischen der Auswahleinrichtung und einem Teil der Inspektionsvorrichtung zum kontinuierlichen und automatischen Drehen und Fördern der Behälter (216) angeordnet ist, wobei die Rotations- und Fördereinrichtung (250, 255) mit der Steuereinrichtung (239) verbunden ist und einige Behälterabstützeinrichtungen (251, 252, 404) beinhaltet, welche zu der Inspektionsvorrichtung gehören.

15. System zum Inspizieren von Behältern (401), welche aus synthetischem Harz hergestellt sind, wobei das System aufweist eine erste Behälterförderstation (402), welche mit einer Vielzahl von Behälterhalteeinrichtungen versehen ist, welche umfänglich um eine Drehscheibe (403) mit vorbestimmten Abständen angeordnet sind, eine Behälterzuführstation (405) zum Zuführen der Behälter zu einem Behälterförderdurchgang der ersten Behälterförderstation mit dem Abstand, der gleich dem zwischen benachbarten Halteeinrichtungen ist, eine erste Inspektionsstation (407) zum Inspizieren des Vorhandenseins des wärmeresistenten Harzes des Behälters, eine zweite Inspektionsstation (408) zum Inspizieren der Wanddicke des Behälters, welche zweite Inspektionsstation (408) aus einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 besteht, wobei deren Behälterabstützeinrichtungen (251, 252, 404) durch eine der Halteeinrichtungen repräsentiert wird, eine zweite Behälterförderstation (411), welche mit einem Behälterempfangsendabschnitt (409) zum Empfangen der Behälter (401), die durch die Inspektion der ersten und zweiten Inspektionsstationen als ein gutes Produkt beurteilt sind, und zum Fördern dieser Behälter (401) aus der ersten Behälterförderstation (402) versehen ist, und eine Behälterentladestation (401) zum Entladen von Behältern, die durch die Inspektion bei zumindest einer von erster und zweiter Inspektionsstation (407, 408) als fehlerhafte Produkte beurteilt sind, und zwar aus der ersten Behälterförderstation (402).

16. System nach Anspruch 15 und weiterhin mit einer dritten Inspektionsstation (412) zum Inspizieren der Luftdichtigkeit der Behälter und einer zweiten Behälterentladestation (413) zum Entladen von Behältern (401), die durch die Inspektion der dritten Inspektionsstation (412) als fehlerhafte Produkte beurteilt sind, wobei die zweite Behälterentladestation (413) entlang eines Förderdurchgangs der zweiten Behälterförderstation (411) angeordnet ist.