JP2008516863A - 成形容器を検査し区分けするシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

容器を検査する検査装置（３４）及び少なくとも一つの商品価値変動が許容できないと判定された容器と該容器を生産した金型キャビティとを相互に関連付ける容器の元の金型同定器（２２）を含むことを特徴とする成形容器を検査し区分けするシステム。プログラムされたキャビティ不合格閾値を有する制御装置（１６）は、商品価値変動が許容可能な限界を超えた容器を元の金型が閾値の数だけ生産したか否かを判定するための商品価値変動閾値を監視するために検査装置及び容器の元の金型同定器と通信を行う。分路器（２０）は、制御装置と通信を行い、商品価値変動が許容可能な限界を超えた容器を閾値の数だけ生産したと判定された元の金型によって生産されるすべての容器を分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的にはガラス製品の製造に関し、より詳細にはガラス製品の生産における検査及び管理のためのシステム及び方法に関する。

例えばガラス瓶や広口瓶といった成形容器の製造において、商品価値変動（commercial variation）は、対応する元の金型における変動に関係があることが多い。このため、複数の金型を有する自動化された製造作業において、成形元の型との関係を個別の容器について識別し、成形元の型に関連する商品価値変動を特定して、基準不適合（non-compliant）製品又は商品価値のない(non-commercial)製品を過度に生産している金型を修理し又は交換することが望ましい。用語「商品価値変動（commercial variation）」は、容器の商業的基準適合性に影響を与え得る変動（variation）、例えば寸法の変動を意味する。

個々のセクション（IS）における機械は、典型的には、複数の金型キャビティ（mold cavity）と、次々に到来する（successive）金型にガラス溶塊を自動供給して、例えば吹込み成形により容器を成形する自動化された装置とを含む。吹込み成形された容器は、適当な運搬装置によって焼きなましのためにガラス焼きなまし炉に送給され、次いで、いわゆる「コールドエンド」に送られ、ここで、出荷のための容器の梱包に先立って検査と区分けが行われる。梱包された製品には、長い期間に渡って金型に蓄積された問題によって引き起こされる可能性のある、許容できない商品価値変動がないのが望ましい。問題が生じた場合には、特に金型内で問題が生じた場合には、できる限り早くその問題を検知して、その金型を修理又は交換し、商品価値変動が許容できない容器の生産が継続されるのを防止できるようにすることが望ましい。

本発明の一つの形態による成形容器を検査し区分けする方法は、許容可能な限界を超えた商品価値変動がないかどうかについて成形容器を検査し、少なくとも一つの許容できない商品価値変動についてキャビティ不合格閾値を設定し、少なくとも一つの商品価値変動が許容できないと判定された容器と該容器を生産した金型キャビティとを相互に関連付け、金型キャビティが、上記許容できない商品価値変動について設定された上記不合格閾値を超えて多数の容器を生産したと判定されたとき、該金型キャビティによって生産されるすべての容器を分離することを含む。

本発明の他の態様による成形容器を検査し区分けするシステムは、少なくとも一つの商品価値変動が許容できる所定の限界を超えたかどうかを判定するために容器を検査する検査装置を含む。さらに、このシステムは、少なくとも一つの商品価値変動が許容できないと判定された容器について、その元の金型を同定するようにされた元の容器金型同定器を含む。また、このシステムは、検査装置及び元の容器金型同定器と通信する制御装置を有する。該制御装置は、少なくとも一つのプログラム可能な商品価値変動閾値を監視して、元の金型が、商品価値変動が許容限界を超えた容器を閾値の数まで生産したか否かを判定するように、動作可能である。このシステムはまた、制御装置と通信して、商品価値変動が許容限界を超えた容器を閾値の数まで生産したと判定された元の金型によって生産されるすべての容器を分離する分路器（diverter）を含む。

本発明のこれら及びその他の目的、特徴、利点及び側面は、現段階での好ましい実施態様及び最良の形態についての以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び付随する図面に照らし容易に明らかとなるであろう。

図面をより詳細に参照すると、図１は、例えば吹込み成形された容器の検査に用いられる複数の検査ライン10,12,14を示す。検査ライン10,12,14は、主として、容器の様々な属性や商品価値変動を検査し、検査データを検査データ蓄積器（inspection data accumulator）（IDA）16に送信するのに用いられる。このIDA16は、制御装置すなわち許容できる商品価値変動閾値又は完成した容器が達成する必要がある上限及び/又は下限を設定するためのプログラム可能な生産情報コンピュータ(PIC)18と双方向に通信する。PIC18は、IDA16を介して各検査ライン10,12,14と通信し、各ラインの分路器20に対して、それぞれの金型キャビティからの完成品に対してその後の処理を続けさせてもよいか、それとも商品価値変動が予めプログラムされた許容限界を超える特定の金型キャビティからの容器を分離するかを指示する。特定の金型キャビティにおける許容できる製品と許容できない製品との比が許容できない第1の比率に達しているとPIC18が判定すると、PIC18は、この特定された金型キャビティによってその後に生産される製品の100%を不合格とするか分離し、それによって該金型キャビティを暫定的に不合格金型キャビティとするよう、分路器20に指示する。該不合格となった金型キャビティにおける許容できる製品と許容できない製品との比が、予め設定された、許容できる第2の比率に達して初めて、先に不合格と判定された金型キャビティからの許容できる製品について、その後の処理を続けさせるように、PIC18が自動的に分路器20に指示するようにすることが望ましい。第2比率は、第1比率と同じにするか、これよりも大きくすることができる。

生産金型キャビティによって容器が生産される際に、必要に応じて、固有の識別コードがすべての容器の底に刻印されるか、又は他の方法で容器にコードが付与される。そして、容器は、金型キャビティから設定された順序にしたがってガラス焼きなまし炉24に供給され、すなわち向けられる。ガラス焼きなまし炉24は設定された加熱・冷却工程を通してガラスを焼きなまし、容器が所望の強度や最終特性を備えるようにする。

容器は、転送装置26によってガラス焼きなまし炉24から取り出され、次いで、容器を順に検査ライン10,12,14に運搬するためのコンベア28上に置かれるようにすることが望ましい。製品が流れる容量を増やしたり減らしたりするために、必要に応じてどんな数の検査ラインを使うこともできるし、１つの検査ラインのみを使うこともできる。容器が検査ライン10,12,14に入る際に、該容器は、例えば光電センサ（photoelectric eye）のような容器カウンタ30を通過し、該容器カウンタ30は、その傍を通過する容器の数をIDA16に送信し、次いでIDA16がPIC18に送信するようにすることが好ましい。その後、容器は衝撃シミュレータ32を通過し、構造的商品価値変動、主として容器の側壁表面における構造的商品価値変動についての試験が、一般的には容器の側壁の一部に圧力をかけることによって行われるようにすることが好ましい。

その後、不合格とされることなく、又は壊れることなく衝撃シミュレータ32を通過した容器は、容器の元の金型同定器又は金型キャビティ同定器CID22、分路器20、製品仕上げ（finish product）（FP）機を含む装置を通して運ばれる。ここで、製品仕上げ機は様々な検査装置を含むことが望ましい。適当な製品仕上げ機は、例えば米国特許明細書第4,378,493号及び第6,581,751号に開示されている。CID22は、本出願人に譲渡され、その全体が参照文献として本出願に組み込まれる米国特許明細書第4,378,493号に示されるような、容器の固有の識別コードを読み取ることにより、各容器とその元の金型を相互に関連付けることができる。同時に、製品仕上げ機34は、どのような数の商品価値変動についての検査を行うこともでき、例えば、例示的であって限定的な意味を持たないものとして、直径、高さ、反り及び垂れとして一般的に知られている縁まわりの仕上がり状態と突起のある仕上がり、並びに垂直及び水平の浅割れのある仕上がり、といった商品価値変動について容器を検査する。元の金型情報及び検査情報はIDA16に送信され、したがってPIC18に送信される。

PIC18は、カウンタ30、CID22、製品仕上げ装置34から受信した情報を利用して、典型的には、金型キャビティによって生成される可能性がある少なくとも一つの商品価値変動についての上限及び／又は下限を含む、予め定められたプログラム可能な閾値のうちの少なくとも一つを監視する。このように、PIC18は、元の金型のいずれかが生産している容器の商品価値変動が、少なくとも一つの許容できる閾値を超えているか否かを判定し、更に、元の金型が、予め定められた許容できる容器と許容できない容器との比についての許容比率を超えて許容できない容器を生産しているか否かを判定する。PIC18が、いずれかの金型キャビティが予め定められた許容比率を超えて許容できない容器を生産していると判定すると、該PIC18は、同定された金型キャビティが生産する容器の100%を分離及び／又は取り除く信号を各分路器に送信する。

図2に概略示されるように、PIC18は、予め定められた許容限界内の容器を梱包し、予め定められた許容限界を超える容器を分離することを容易にするために、どのような数の商品価値変動を考慮する場合であっても、それらを別々に、又は、必要に応じて互いの関係を考慮するようにプログラムすることができる。分離された容器は、必要に応じて、再検査のために、及び／又は処理及び検査を続行するかどうかについての更なる検討のために保留することができ、又は、それらを各生産ライン10,12,14から除去し、したがって、それらは許容できないので梱包するのに適当でないもの、とすることができる。PIC18には自動キャビティ不合格判定（ACR）36機能が組み込まれており、それが作動されると、PIC18は自動的にIS機の一つの特定された金型キャビティを不合格リスト38に加え、該IS機の他の残りの金型キャビティが更なる処理のために許容できる容器を生産し続けるのに影響を与えることなく、該特定の金型キャビティにより生産される容器について不合格判定をする可能性をもたらすことができる。したがって、ACR36は、IS機からのロット全体を分離することなく、各生産ライン10,12,14のうちの少なくとも1つに沿って移動する許容できない容器を目標として分離することを可能にする。

一又はそれ以上の金型キャビティを不合格リスト38に加えるべきか否かをPIC18によって判定できるようにするために、例えば作業員によって、キャビティ不合格閾値、好ましくは、以下において自動不合格閾値（ART）40と呼ぶ、許容できない商品価値変動についての予め設定された割合が、PIC18にプログラムされる。ART40は、どのような数の商業価値変動に対してもプログラムすることができ、各々の商品価値変動について異なる所定の閾値を含むことができる。ART40は、キャビティ第1閾値すなわち「不合格」閾値42と、キャビティ第2閾値すなわち「梱包」閾値とを有する。「不合格」閾値42は、許容できない容器の比率であり、その比率に達するとそのキャビティは自動的に不合格リスト38に登載される。この比率は、例えば10分といった設定された時間において一つの金型キャビティから生産される容器の総数に対する同じ金型キャビティから生産される許容できない容器の割合として算出される。このように、PIC18は、特定された金型キャビティからの容器が予めプログラムされた数だけ検査されるまで、キャビティを自動不合格リスト38に登載しないことが好ましい。「梱包」閾値44は、該金型キャビティが自動的に不合格と判定された際に用いられた特定の商品価値変動に関する不合格リスト38から該金型キャビティを自動的に削除するための、許容できない容器の比率である。

例えば、「真円からのずれ」のような商品価値変動について「不合格」閾値が10%に設定されている場合に、PIC18が、設定された時間の間に製品仕上げ機34から検査情報を受信し、特定の金型キャビティから生産される容器の10%以上が真円からのずれ検査に通らないことを示すと、問題のある金型キャビティが自動不合格リスト38に自動的に登載される。それに応じて、その同定された金型キャビティから生産される容器の100%を分離するために、PIC18から分路器20へ信号が送信される。その後、商品価値変動について問題があり自動的に不合格とされた金型キャビティによって生産される許容できない容器の割合が「梱包」閾値44以下であると判定されるまで、該金型キャビティは自動不合格リスト38に残り続ける。ここで、「梱包」閾値44は、典型的には「不合格」閾値42よりも小さな値、例えば8%に設定される。一旦特定の金型キャビティが自動的に不合格リスト38から削除された場合には、引き続き行われる焼きなまし工程による新たなバッチの容器が検査されるまで、該金型キャビティについて別の自動不合格判定がされないことが好ましい。そうでない場合には、金型キャビティを自動不合格リスト38から削除するために、作業員が手動でACR36システムに優先する操作を行うようにしてもよい。システムは、例えばPIC18のモニタ上の視覚的な表示を介して、いつ手動優先操作がなされたかということ、及び、先に不合格とされた金型キャビティから次の処理に向けられている容器が自動的に自動不合格リスト38から削除されなかったことを示すようにすることが望ましい。

自動不合格警告閾値（ARAT）46が、PIC18にプログラムされ、ACR36が作動可能にされた時又は好ましくはその前に作動可能にされ、それによって、いずれかの金型キャビティがPIC18により自動的に不合格と判定されようとしているときに、作業員が警告を受けることができるようにする。ARAT46がトリガーされるタイミングは、作業員がPIC18に入力するプログラム命令によって判定されるのが好ましい。該プログラム命令は、金型キャビティからのプログラムされた不合格容器の割合を認識するようにPIC18に指令し、ここで、警告閾値46は、通常「不合格」閾値42とほぼ同じ手法で許容できない容器の割合として定義されるが、警告閾値46は、「不合格」閾値42よりも小さい割合としてプログラムされる。PIC18が、ARAT46に達したことを認識すると、PIC18からの信号を介して警告がトリガーされ、作業員に、金型キャビティに「不合格」閾値42を超える商品価値変動が許容できない容器を生産させないように予防的な手段をとることが必要であるかもしれないことを知らせる。したがって、ARAT46は、元の金型が生産する容器の閾値数が、プログラムされた許容可能なART40限界又は「不合格」閾値42に近づきつつある場合に、指示信号を送信するために利用することができ、それによって金型キャビティが自動的に不合格と判定されないように支援することができる。このように、ARAT46は、金型キャビティによって生産される容器について潜在的な混乱の減少を支援することができる。上記警告は、必要に応じて、視覚的、可聴的若しくは触覚的警告、閃光、PIC18のディスプレイ上での閃光、その他の警告機構といった多くの報知機構の形態をとり得ることが分かるであろう。

複数の検査ラインが用いられる場合には、検査ライン10,12,14のうちの一つによって金型キャビティの一つからの許容可能な製品を不合格とすることがないように、検査統合チェック機構をシステムに組み込むことが望ましい。このチェック機構は、各金型キャビティの不合格率を各検査ライン10,12,14の間で自動的に比較することをPIC18にプログラムすることにより実装される。PIC18は、商品価値変動が許容できないと判定された、特定の金型キャビティからの容器の閾値の数を、各検査ライン10,12,14の間で比較するようにプログラムできることが望ましい。この場合には、PIC18は、検査ライン10,12,14のうちの一つが、特定の金型キャビティからの容器を、他の残りの検査ラインよりも、自動不合格率差閾値48と呼ばれる、予め定められたプログラムされた差を超えて不合格と判定しているときに、作業員に警告するようにプログラムすることができる。したがって、ARDT48は、好ましくはARAT46に用いられたのと同様の警告機構によって、製品仕上げ機34の１つが有する潜在的問題を作業員に警告するために利用することができる。

本開示を読むことにより、成形容器の検査に用いられる検査システム及び方法の分野における当業者は、ここで開示された以外の実施例であって特許請求の範囲の請求項の範囲内にある実施例を容易に認識できるであろう。例えば、上述のプログラムされた割合個々の組に関係して、どのような数の商品価値変動を検査することもでき、かつ、商品価値変動は互いに別々に取り扱ってもよいことが分かるであろう。加えて、多くの商品価値変動を互いに組み合わせて検査してもよく、それによって例えば上述したように、金型キャビティの自動不合格判定が１つの容器についての多数の互いに関連付けられた商品価値変動に基づいたものとなってもよい。したがって、本開示は例を示すことを意図したものであり、これに制約されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲の請求項によって定まるものである。

本発明の一つの現段階での好ましい実施例である本成形容器を検査し区分けする方法及びシステムを取り入れた複数の検査ラインを示す略図である。 本成形容器を検査し区分けする方法及びシステムにおいて用いられる制御装置のプロセスのフローチャートである。

Claims (11)

1. ａ）成形容器の商品価値変動が許容可能な限界を超えているか否かを検査するステップと、
   ｂ）少なくとも一つの商品価値変動が許容できないことについて、キャビティ不合格閾値を設定するステップと、
   ｃ）少なくとも一つの商品価値変動が許容できないと判定された容器と該容器を生産した金型キャビティとを相互に関連付けるステップと、
   ｄ）金型キャビティが商品価値変動が許容できない容器を上記ステップｂ）の閾値の数だけ生産したと判定されたとき、該金型キャビティによって生産されるすべての容器を分離するステップと、
   を含むことを特徴とする成形容器を検査し区分けする方法。
2. ステップａ）において、一つの生産ラインにおけるすべての容器を検査し、
   ステップｄ）において、該生産ラインから分離された容器を取り除く、請求項１記載の方法。
3. ステップａ）において、別々の検査ラインに沿って運ばれている容器を検査し、
   ステップｄ）において、上記商品価値変動が許容できない特定の金型キャビティからの容器の閾値の数について上記別々の検査ライン間で比較を行う、請求項１記載の方法。
4. 一つの検査ラインが別の検査ラインよりも閾値の数だけ多く容器を分離していることを示す警告を提示する、請求項３記載の方法。
5. ステップｂ）において、上記少なくとも一つの許容できない商品価値変動について不合格閾値よりも小さい警告閾値を設定し、
   ステップｄ）において、上記金型キャビティが、商品価値変動が許容できない容器を上記不合格閾値を超えて生産しないようにするために、上記警告閾値に達したら警告を発する、請求項１記載の方法。
6. ステップｂ）において、上記不合格閾値よりも小さい梱包閾値を設定し、
   ステップｄ）において、先に分離された金型キャビティからの容器の閾値の数が上記梱包閾値を超えると、上記先に分離された金型キャビティによって生産される容器が更なる処理に進むことを許す、請求項１記載の方法。
7. 成形容器を検査し区分けするシステムであって、
   少なくとも一つの商品価値変動について、該少なくとも一つの商品価値変動について予め設定された許容可能な限界に関して、容器の商品価値変動が少なくとも一つの上記許容可能な限界を超えているか否かを判定するために容器を検査する検査装置（３４）と、
   少なくとも一つの商品価値変動が許容できないと判定された容器の元の金型を判定するようになった、容器の元の金型同定器（２２）と、
   検査装置及び容器の元の金型同定器と通信を行い、少なくとも一つの商品価値変動について、該少なくとも一つの商品価値変動が上記許容可能な限界を超えた容器を元の金型が閾値の数だけ生産したか否かを判定するための少なくとも一つのプログラム可能な閾値を監視するために利用可能な制御装置（１６）と、
   制御装置と通信を行い、上記少なくとも一つの商品価値変動が上記許容可能な限界を超えた容器を閾値の数だけ生産したと判定された元の金型によって生産されるすべての容器を分離するために利用可能な上記分路器（２０）と、
   を含むことを特徴とする成形容器を検査し区分けするシステム。
8. 上記制御装置（１６）は、元の容器が上記許容可能な限界に近づきつつある閾値の数の容器を生産している時を示す信号を送信するために利用可能である請求項７記載のシステム。
9. 上記制御装置（１６）は、先に不合格と判定された金型キャビティからの容器に更なる処理を続けることを自動的に許可するために利用可能である請求項７記載のシステム。
10. 少なくとも一つの商品価値変動が上記許容可能な限界を超えた容器を閾値の数だけ生産したと判定された上記元の金型によって生産されるすべての容器を上記分路器（２０）が取り除く請求項７記載のシステム。
11. 上記制御装置（１６）は、先に不合格と判定された金型キャビティからの容器に更なる処理を続けることを自動的に許可するために利用可能である請求項１０記載のシステム。

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