JP2003279347A

JP2003279347A - びんの不良検査装置

Info

Publication number: JP2003279347A
Application number: JP2002085352A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Watabe; 司渡部; Daisuke Kobayashi; 大輔小林
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP3911181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】びん口の天面の傾きの計測精度を高めること
ができる安価なびんの不良検出装置を提供する。【解決手段】びんの不良検出装置は、びん口の天面の
傾きを検出する傾き検出器２０と、びんを支持する水平
な検査テーブル６０と、傾き検出器２０を昇降可能に支
持する昇降支持機構７０とから成る。傾き検出器２０
は、昇降支持機構７０の下降動作によってびん口の天面
に当てられる当接板２１と、この当接板２１を傾動自由
な状態で水平に支持する支持体３０と、当接板２１をび
ん口の天面に当てたときの当接板２１の水平面に対する
傾きを当接板２１に垂直な揺動軸４１の変位に変える変
換機構４０と、前記変位を検出してびん口の天面の傾き
を計測する変位センサ５０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、製びん機で製造され
たびんに欠陥があるかどうかを検査するための検査装置
に関し、特に、この発明は、「天傾斜」と呼ばれるびん
口の天面の傾斜状態の不良を検査するびんの不良検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に製びん機で製造されたびんは、図
７に示すようなびん検査装置１に導かれ、複数の項目に
ついてびんの欠陥の有無が検査される。図示のびん検査
装置１は、周面の複数箇所に凹部２が設けられたスター
ホイール３を有し、このスターホイール３を間欠的に回
転させ、各凹部２に取り込んだびん１０を所定の角度位
置の検査ステーションに導く。各検査ステーションには
種々の不良検査装置が設置され、不良検査装置毎に少な
くとも１種類の項目について欠陥の有無が検査される。
なお、所定の欠陥をもつびんは、不良品としてリジェク
トされる。

【０００３】ところで、びんの製造時には、びんの全体
またはびん口が変形することによる不良が発生すること
がある。この不良品は、図８に示すように、びん口１０
ａの天面１０ｂがびん底１０ｃに対して傾いており、こ
の傾斜状態を判別することによりびんの不良が検出され
る。びん口１０ａの天面１０ｂに不良が存在すると、内
容物の充填時、またはキャップのキャッピング時にトラ
ブルを発生させることがある。また、近年、充填、キャ
ッピングラインの高速化によりびん口１０ａの天面１０
ｂの傾斜状態について、より高い品質レベルが要求され
ている。

【０００４】びん口１０ａの天面１０ｂの傾斜不良を検
査する装置として、特開昭６４−４９９０６号公報に記
載の天傾斜測定装置や特開平８−１１４４３５号公報に
記載の口部不良検査装置などがある。特開昭６４−４９
９０６号公報に記載の天傾斜測定装置は、固定台上に支
持されたびんのびん口の天面に測定板を当て、その測定
板の上面の少なくとも３箇所にリニアゲージの測定子を
それぞれ当接することにより、固定台と測定板との平行
度を測定し、「天傾斜」を求めるものである。また、特
開平８−１１４４３５号公報に記載の口部不良検査装置
は、びん口の天面に平板を当て、その平板の外周縁上に
カップ状ケースの開口縁に設けた複数の電極を対向位置
させ、平板と各電極との距離を求めることにより平板の
傾きを検出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したいずれの装置
も、びん口の天面に板材を当接させ、その板材の傾きを
板材上の複数の点と測定子や電極との距離から検出する
ものであるが、そのような検出方法では、びん口の天面
の傾斜が小さいとき、板材上の各点と測定子や電極との
距離の差は微差となるため、傾きの計測が容易でなく、
計測精度に欠けるという問題がある。また、いずれの装
置も、板材上の複数の点について距離を測定する必要が
あるため、複数個のセンサが必要となり、装置がコスト
高となる。

【０００６】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、びん口の天面に当てられる当接板の傾きを当接
板に垂直な軸の変位に変えることにより、傾きの計測精
度を高めることができる安価なびんの不良検出装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明によるびんの不
良検査装置は、びん口の天面の傾斜状態の不良を検査す
るものであり、びん口の天面の傾きを検出する傾き検出
器と、びんを支持する水平な検査テーブルと、検査テー
ブルの上方位置で前記傾き検出器を昇降可能に支持する
昇降支持機構とから成る。前記傾き検出器は、昇降支持
機構の下降動作によってびん口の天面に当てられる当接
板と、この当接板を傾動自由な状態で水平に支持する支
持体と、当接板をびん口の天面に当てたときの当接板の
水平面に対する傾きを当接板に垂直な軸の変位に変える
変換機構と、前記変位を検出してびん口の天面の傾きを
計測する変位センサとを備えている。

【０００８】上記したびんの不良検査装置において、検
査すべきびんはその下面が検査テーブル上に支持されて
いる。びんの上方から傾き検出器が下降し、当接板がび
ん口の天面に当てられる。びん口の天面が傾いている
と、その傾きの方向および大きさに応じて当接板が傾
く。この当接板の水平面に対する傾きは変換機構によっ
て当接板に垂直な軸の変位に変えられる。前記軸の変位
は変位センサにより検出され、びん口の天面の傾きが計
測される。

【０００９】この発明によると、当接板の水平面に対す
る傾きが当接板に垂直な軸の変位に変えられるので、傾
きの計測および増幅が容易となり、計測精度を高めるこ
とができる。また、当接板上の複数の点について距離を
測定する必要がなくなり、変位センサの数が少なくて済
み、装置のコストを低減できる。

【００１０】この発明の好ましい一実施態様において
は、前記変換機構は、当接板に垂直に設けられる揺動軸
を備え、当接板をびん口の天面に当てたときの当接板の
水平面に対する傾きを揺動軸の変位に変えるようにして
いる。この実施態様によれば、揺動軸の長さを長くする
ことにより、揺動軸の変位を大きくとれ、測定精度が高
められる。

【００１１】前記揺動軸は、好ましくは先端部が、球面
のように平面形状が円形でありかつ中心から外周方向へ
低く傾斜する凸曲面形状に形成されたものである。特に
変位センサが近接センサの場合は、前記揺動軸の先端部
に前記変位センサが電磁的に感応する金属体を設けると
よい。

【００１２】好ましい実施態様では、変位センサは、び
ん口の天面の傾き状態を判別する機能を有しており、例
えば、計測値を所定のしきい値と比較することにより、
びん口の天面の傾き状態について良否判定の結果を出力
する。なお、変位センサには近接センサのような非接触
式のものに限らず、リニアゲージのような接触式のもの
も使用できる。また、揺動軸の先端部は、どのような変
位センサを用いるかによって、それに応じた形状もしく
は構造とすればよく、必ずしも球面に形成したり、球体
を取り付けたりする必要はない。

【００１３】

【実施例】図１は、この発明の一実施例であるびんの不
良検査装置の構成を示している。この不良検査装置は、
ガラスびんのびん口について天面の傾斜状態の不良を検
査するもので、前記したスターホイールの各凹部が停止
する複数の検査ステーションのうちのいずれかに設置さ
れている。

【００１４】図示例の不良検査装置は、びん口１０ａの
天面の傾きを検出する傾き検出器２０と、検査すべきび
ん１０の下面を支持する水平な検査テーブル６０と、検
査テーブル６０の上方位置で前記傾き検出器２０を昇降
可能に支持する昇降支持機構７０とから成る。

【００１５】前記傾き検出器２０は、図２に示すよう
に、昇降支持機構７０の下降動作によって検査すべきび
ん１０のびん口１０ａの天面に当てられる当接板２１
と、この当接板２１を傾動自由な状態で水平に支持する
支持体３０と、当接板２１をびん口１０ａの天面に当て
たときの当接板２１の水平面に対する傾きを当接板２１
に垂直な軸の変位に変える変換機構４０と、変換された
変位を検出してびん口１０ａの天面の傾きを計測する変
位センサ５０とを備えている。

【００１６】前記当接板２１は、ベース部材２２の下面
に支持リング２３によって保持されている。ベース部材
２２の外周面にはねじ部２２ａが形成され、そのねじ部
２２ａに固定ナット２８をねじ込むことにより当接板２
１がベース部材２２に一体に保持される。前記当接板２
１の下面はびん口１０ａの天面に当てられる当接面２１
ａとなっている。この当接面２１ａは少なくともびん口
の外径より大きな径に設定されている。

【００１７】ベース部材２２の上面の中央部には円形の
取付穴２２ｂが形成されている。この取付穴２２ｂには
滑り部材２４が嵌め込まれる。滑り部材２４は上面が凸
曲面をなす滑り面２４ａとなっている。滑り部材２４の
内部には上下方向に貫通する軸止め孔２４ｂが形成され
ている。この軸止め孔２４ｂには揺動軸４１の基端部が
係合される。揺動軸４１の基端面にはねじ穴４１ａが形
成されており、このねじ孔４１ａにベース部材２２の下
面より挿入されたボルト２５がねじ込まれ、滑り部材２
４と揺動軸４１とがベース部材２２に一体に固定されて
いる。揺動軸４１の軸芯は、当接板２１の当接面２１ａ
に対して垂直である。揺動軸４１は滑り部材２４の滑り
面２４ａ上へ突出し、当接板２１の中心軸ｃ沿いに延び
ている。

【００１８】前記ベース部材２２は上面の外周部に筒状
壁２２ｃを備えている。前記筒状壁２２ｃの内周面には
ねじ部２２ｄが形成され、このねじ部２２ｄにばね受け
部材２５の外周面のねじ部２５ａがねじ込まれている。
前記ばね受け部材２５は前記支持体３０の下端部に圧縮
ばね３４を介して傾動自由な状態で水平に支持されるも
のである。

【００１９】前記支持体３０は、上端に連結フランジ３
１ａを有する第１の支持筒３１と、第１の支持筒３１の
下端に連結された第２の支持筒３２とを含んでいる。第
２の支持筒３２の下端部の外周には前記圧縮ばね３４の
下端を支持する支持フランジ３２ａが形成されている。
また、第２の支持筒３２の下端部の内孔には中空の軸受
部材３３が嵌め込まれている。この軸受部材３３の下面
には、前記滑り部材２４の滑り面２４ａを摺動自由に支
持する凹曲面をなす軸受面３３ａが形成されている。前
記圧縮ばね３４のばね力によって前記滑り部材２４の滑
り面２４ａは軸受部材３３の軸受面３３ａへ押し付けら
れる。

【００２０】前記変換機構４０は、この実施例では、当
接板２１の上面に当接面２１ａと垂直に設けられた揺動
軸４１により構成されている。この揺動軸４１は軸受部
材３３および第２の支持筒３２の内孔を貫通して第１の
支持筒３１の内孔へ突出している。当接板２１をびん口
１０ａの天面に当てたときの当接板２１の水平面に対す
る傾き（変位）は、揺動軸４１の先端部の変位に変えら
れ、揺動軸４１の軸長さを当接板２１の直径より大きく
設定することにより、揺動軸４１の先端部の変位は、当
接板２１の傾きに相当する変位より大きくなるように増
幅されることになる。

【００２１】前記揺動軸４１の先端部には、変位センサ
５０としての近接センサが電磁的に感応する金属球より
成る球体４２が設けられている。従って、揺動軸４１の
先端は前記球体４２によって球面となっている。変位セ
ンサ５０は、第１の支持筒３１の内部に固定部材５１に
よって固定されている。変位センサ５０の先端のヘッド
部５０ａは第１の支持筒３１の径中心に下方を向いて位
置し、揺動軸４１の上端の球体４２に対向している。

【００２２】揺動軸４１の軸芯が変位センサ５０の中心
線ｃ上に位置するとき、図４に示すように、前記ヘッド
部５０ａと球体４２との前記中心線ｃに沿う距離ｄは最
小となる。これに対して、図３に示すように、揺動軸４
１が下端部を支点として任意の方向へ振れるとき、中心
線ｃに対して球体４２が変位し、前記距離ｄは次第に大
きくなる。なお、変位センサ５０のヘッド部５０ａは中
心線ｃに沿って感度が最大であり、変位センサ５０の中
心線ｃが鉛直線と一致するように変位センサ５０の位置
および向きが予め調節される。

【００２３】この実施例の変位センサ５０は高周波発振
型の近接センサであり、図５に示すように、検出コイル
ＬとコンデンサＣから成る共振回路５２と、この共振回
路５２に接続されて発振動作する発振回路５３と、発振
回路５３の発振出力を検波する検波回路５４と、検波回
路５４の検波出力をびん口１０ａの天面の傾きに換算し
て傾きの計測値をアナログ量で出力する計測データ出力
回路５７と、前記検波出力を所定のしきい値と比較する
比較回路５５と、比較回路５５での比較結果に応じてび
ん口の天面が所定の傾き以上であるかどうかの良否判定
結果を出力する良否データ出力回路５６とで構成されて
いる。前記計測データ出力回路５７には表示器５８が接
続され、この表示器５８によって傾きの計測値が確認で
きるようになっている。

【００２４】びん口１０ａの天面が傾斜しておらず、揺
動軸４１がいずれの方向にも振れていないとき（図２に
示す状態のとき）、球体４２は中心線ｃ上に位置し、ヘ
ッド部５０ａと球体４２との中心線ｃに沿う距離ｄは最
小であり、発振回路５３の発振出力は所定の振幅とな
る。これに対して、びん口１０ａの天面が傾斜し、揺動
軸４１がいずれかの方向へ振れているとき（図３に示す
状態のとき）、球体４２は中心線ｃから位置ずれし、ヘ
ッド部５０ａと球体４２との中心線ｃに沿う距離ｄが大
きくなるので、検出コイルＬの損失が減少して発振状態
が変化し、それに伴って発振出力の振幅が小さくなる。
前記比較回路５５ではこの振幅としきい値とを比較し、
もし、振幅がしきい値以下であれば、良否データ出力回
路５６は、びん口１０ａの天面が所定の傾き以上の不良
であることを示す良否データを出力する。

【００２５】なお、変位センサ５０は近接センサに限ら
ず、図６に示すようなリニアゲージを用いることもでき
る。図示のリニアゲージでは、棒状の測定子９０がばね
９１により球体４２の方向へ付勢した状態で保持されて
いる。球体４２が中心線ｃから位置ずれするに従って、
測定子９０が下方へ変位する結果、指針９２がスケール
９３に沿って下方へ移動する。この指針９２の移動量が
所定のしきい値を越えたとき、びん口１０ａの天面が所
定の傾き以上であると判断される。

【００２６】図１に戻って、上記した構成の傾き検出器
２０は昇降支持機構７０によって昇降可能に支持されて
いる。昇降支持機構７０は、下端が駆動機構（図示せ
ず。）に連繋されて所定のストロークだけ昇降動作する
駆動軸７１と、駆動軸７１の所定の高さ位置に固定され
た支持アーム７２によって支持される中空のスリーブ７
３と、スリーブ７３の内孔に上下動自由に支持された支
え軸７４とを有している。前記支え軸７４の下端には連
結部材７９が取り付けられ、この連結部材７９と前記の
第１の支持筒３１の連結フランジ３１ａとを連結するこ
とにより支え軸７４の下端に第１の支持筒３１が一体に
支持される。

【００２７】前記スリーブ７３の内孔の上端部には第１
のブッシュ７５が、前記支え軸７４の下端部には第２の
ブッシュ７６が、それぞれ一体に装着されている。第
１、第２の両ブッシュ７５，７６間に引っ張りばね７７
が取り付けられ、前記支え軸７４はこのばね７７によっ
て吊持されている。図中、８０はスリーブ７３の昇降動
作を案内するガイド部材であり、前記駆動軸７１と平行
に縦設された支柱８１の上端部に固定されている。

【００２８】前記支え軸７４は、ばね７７により吊り下
げられた状態のとき、上端部と下端部との所定長さがス
リーブ７３の上下端より突出する。支え軸７４の上端部
にストッパ７８が、ガイド部材８０の上面にはストッパ
７８が突き当たるゴムリング８２が、それぞれ取り付け
てあり、これにより支え軸７４が下降し得る下限位置が
定められる。なお、支え軸７４が上昇し得る上限位置は
前記連結部材７９とスリーブ７３の下端とによって定め
られる。

【００２９】上記したびんの不良検査装置において、検
査すべきびん１０はその下面が検査テーブル６０上に支
持される。昇降支持機構７０の下降動作によって傾き検
出器２０が下降し、当接板２１がびん口１０ａの天面に
当てられる。もし、びん口１０ａの天面が傾いていなけ
れば、当接板２１は水平状態であって揺動軸４１は鉛直
線上に位置し、球体４２は変位しない。

【００３０】びん口１０ａの天面が傾いていると、傾き
検出器２０の下降により当接板２１がびん口１０ａの天
面に当ったとき、びん口１０ａの天面の傾きの方向およ
び大きさに応じて当接板２１が傾く。当接板２１が傾く
と、揺動軸４１が振れ、中心線ｃに対して揺動軸４１の
先端の球体４２が変位するので、その変位が変位センサ
５０によって検出され、びん口１０ａの天面の傾きが計
測されるとともに、傾きが所定の傾き以上のとき、変位
センサ５０は傾き不良である旨の良否データを出力す
る。

【００３１】

【発明の効果】この発明によると、当接板の水平面に対
する傾きが当接板に垂直な軸の変位に変えられるので、
びん口の天面の傾きの計測および増幅が容易となり、計
測精度を高めることができる。また、当接板上の複数の
点について距離の測定を行う必要がなくなり、変位セン
サの数が少なくて済み、装置のコストが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるびんの不良検査装
置の全体構成を示す断面図である。

【図２】傾き検出器の構成を示す断面図である。

【図３】傾斜しているびん口の天面を検査している状態
を示す傾き検出器の断面図である。

【図４】変位センサに対する球体の変位を示す説明図で
ある。

【図５】近接センサの構成を示すブロック図である。

【図６】変位センサの他の実施例を示す説明図である。

【図７】製びん機から箱詰装置に至るびんの搬送経路を
示す平面図である。

【図８】不良品の外観を示す正面図である。

【符号の説明】

２０傾き検出器２１当接板３０支持体４０変換機構４１揺動軸４２球体６０検査テーブル７０昇降支持機構

フロントページの続きＦターム(参考） 2F069 AA78 BB32 CC03 DD30 GG02 GG06 GG14 GG62 HH07 LL06 LL13 MM04 MM21 MM26 PP02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】びん口の天面の傾斜状態の不良を検査す
るびんの不良検査装置であって、びん口の天面の傾きを
検出する傾き検出器と、びんを支持する水平な検査テー
ブルと、検査テーブルの上方位置で前記傾き検出器を昇
降可能に支持する昇降支持機構とから成り、前記傾き検
出器は、昇降支持機構の下降動作によってびん口の天面
に当てられる当接板と、この当接板を傾動自由な状態で
水平に支持する支持体と、当接板をびん口の天面に当て
たときの当接板の水平面に対する傾きを当接板に垂直な
軸の変位に変える変換機構と、前記変位を検出してびん
口の天面の傾きを計測する変位センサとを備えて成るび
んの不良検査装置。
【請求項２】前記変換機構は、当接板に垂直に設けら
れる揺動軸を備え、当接板をびん口の天面に当てたとき
の当接板の水平面に対する傾きを揺動軸の変位に変える
ようにした請求項１に記載されたびんの不良検査装置。
【請求項３】前記揺動軸の先端部は、球面のように平
面形状が円形でありかつ中心から外周方向へ低く傾斜す
る凸曲面形状に形成されている請求項２に記載されたび
んの不良検査装置。
【請求項４】前記揺動軸の先端部に前記変位センサが
電磁的に感応する金属体が設けられている請求項２また
は３に記載されたびんの不良検査装置。
【請求項５】前記変位センサは、びん口の天面の傾き
状態を判別する機能を有している請求項１または４に記
載されたびんの不良検査装置。
【請求項６】前記変位センサは、近接センサである請
求項１，４，５のいずれかに記載されたびんの不良検査
装置。