JP2011036820A - 不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性、生産性、及び、検査品質などを向上させることができる不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法を提供する。
【解決手段】不良蓋排除装置１は、缶蓋１０を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する移送手段２と、移送中の缶蓋１０に対して、不良蓋１１であるか否かを検出する不良蓋検出手段と、移送手段２の下方に設けられ、不良蓋検出手段によって検出された不良蓋１１を一枚ずつ排除する排除手段４と、移送手段２、不良蓋検出手段、及び、排除手段４を制御する制御手段とを備えた構成としてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、一枚ずつ缶蓋を移送する状態で缶蓋の不良を検出し、検出した不良蓋を自動的に排除する不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法に関する。

製蓋工程においては、成形途中での変形や搬送途中での変形、あるいは、シーリングコンパウンド塗布工程におけるコンパウンド汚れなどにより、外面に汚れや傷が付いたり、あるいは、カール部の変形（歪みや潰れなど）した不良蓋が発生することがある。これらの不良蓋は、巻締不良となったり外観上好ましくないため、排除する必要がある。

従来、製蓋後の積み重なった缶蓋を横型シュート部において、数十枚単位で回転ロールに接触させて回転させ、重なった状態における複数の缶蓋に対して、上方に設置した検査カメラを用いて不良蓋を検出していた。また、製蓋後の缶蓋を縦型シュート部において、フィードスクリュー部を設け、その上部のシュート内の缶蓋を積み重ねたまま同時に回転させ、その脇から検査カメラを用いて不良蓋を検出していた。

また、不良蓋の検査に関しては、次のような技術が提案されている。
たとえば、特許文献１には、複数枚重ねられた缶蓋を回転させずに重ね方向へ導くための、複数のガイド棒からなる一段目のガイド手段と、複数のガイド棒からなり、これら各ガイド棒が一段目のガイド手段における各ガイド棒と平行かつずらされて配置され、一段目のガイド手段から送られてきた缶蓋を回転させずに重ね方向へ導くための二段目のガイド手段と、一段目のガイド手段により導かれている缶蓋のカール部からの反射光を、缶蓋の円周方向に沿って所定の相対角度をもたせた複数箇所で受光するための、複数の一段目の撮像手段と、二段目のガイド手段により導かれている缶蓋のカール部からの反射光を、缶蓋の円周方向に沿って所定の相対角度をもたせた複数箇所で受光するための、一段目の撮像手段に対して円周方向にずらして配置された複数の二段目の撮像手段と、各段の撮像手段の受光画像に基づいて、潰れ蓋を検出する検出部とを備えてなることを特徴とする潰れ蓋検出装置の技術が開示されている。

また、特許文献２には、缶蓋を複数枚積み重ねて、これを一括して収納するスリーブと、該スリーブ内に収納された積層状態の缶蓋を、缶蓋の軸線回りに回転させる回転機構と、該回転機構によって回転させられる缶蓋の外周面を、該缶蓋の軸線方向に延在するライン状に一括して撮影する撮影部と、該撮影部により撮影された画像を処理して、缶蓋の外周面の欠陥を検出するための画像処理部とを備えた缶蓋の外周面の検査装置の技術が開示されている。

また、特許文献３には、缶蓋の巻締や包装等のために連続的に供給または移送される缶蓋に対し、二箇所から所定の相対角度をもたせて光線を照射するとともに、各光線の缶蓋表面での反射光を受光し、この受光レベルのピーク値の間隔幅により缶蓋が正常か否かを判別することを特徴とした缶蓋の異常検出方法の技術が開示されている。

特開２０００−２４１１４０号公報 特開平１０−２３９２４９号公報 特開平４−８３１０９号公報

しかしながら、上述した従来の技術（横型シュート部や縦型シュート部を用いた技術、及び、特許文献１〜３の技術）は、不良蓋のみを排除する機構を備えておらず、また、検出位置から出口位置までの距離が離れていた。このため、不良蓋を検出すると、作業者は、ほぼ出口位置にて製品ロット単位（たとえば、２００枚）で区分けされた缶蓋を、所定の移送路から全て取り外し、１ロットの缶蓋の中から目視により不良蓋を見つけ出し、不良蓋だけを排除していた。この際、不良蓋がロットのほぼ中央（たとえば、１００枚目）にあるときは、作業者による検査枚数は１ロット分（２００枚）であるが、不良蓋がロットのほぼ端（たとえば、１９５枚目）にあるときは、作業者による検査枚数は２ロット分（４００枚）となり、作業者にとっては、１ロット分以上の缶蓋を目視検査することは、大きな作業負担であり、作業性が低下するといった問題があった。

また、缶蓋の検査は、毎分数百枚の処理速度で行われる必要があり、不良蓋が検出されるたびに、作業者が上記の目視検査を行っていたのでは、生産性を向上させることができないといった問題があった。

さらに、缶蓋の検査は、通常、製蓋工程において行われるが、良品の缶蓋であっても、運送中や取扱中にダメージを受け、不良蓋となることも想定される。このため、内容物充填工程において、再度、缶蓋の検査を行いたいという要望がある。ただし、不良蓋が検出されるたびに、作業者が上記の目視検査を行っていたのでは、内容物充填工程において、缶蓋の検査を行うことは非現実的であり、顧客の要望に応えることができないといった問題があった。

また、ＳＯＴ（ステーオンタブ）缶蓋のなかには、たとえば、タブが立っていて、缶蓋を重ねるとカール部どうしの間に不均一な隙間が発生するものがある。このような缶蓋に対しては、缶蓋を重ねた状態でカメラによる不良（たとえば、外面の汚れや傷、あるいは、カール部の変形（歪みや潰れなど））の検出を行おうとしても、不均一な隙間によって検出の精度が低下し、検査品質を向上させることができないといった問題があった。

本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、作業性、生産性、及び、検査品質などを向上させることができる不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の不良蓋排除装置は、缶蓋を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する移送手段と、移送中の缶蓋に対して、不良蓋であるか否かを検出する不良蓋検出手段と、移送手段の下方に設けられ、不良蓋検出手段によって検出された不良蓋を一枚ずつ排除する排除手段と、移送手段、不良蓋検出手段、及び、排除手段を制御する制御手段とを備えた構成としてある。

また、本発明の不良蓋排除方法は、缶蓋を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送し、移送中の缶蓋を撮像することにより、不良蓋であるか否かを検出し、不良蓋を検出したときには、該不良蓋の位置情報及び下方への移送速度の情報にもとづいて、不良蓋を排除するタイミングを算出することによって、不良蓋のみを排除する方法としてある。

本発明の不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法によれば、製蓋工程などにおいて、自動的に、かつ、確実に不良蓋のみを排除できるため、作業者にとっては、多くの缶蓋を目視検査するといった作業が無くなり、作業性及び生産性を大幅に向上させることができる。また、作業者が目視検査により不良蓋を選別しないので、製品ロットの品質の信頼性を向上させることができる。
さらに、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する缶蓋に対して検査を行うので、たとえば、タブが立っていて、缶蓋を重ねるとカール部どうしの間に不均一な隙間が発生する場合であっても、カメラによる不良の検出を精度よく行うことができ、検査品質を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の要部の概略平面図を示している。 図２は、図１のＡ−Ａ概略矢視図を示している。 図３は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の、制御手段を説明するための概略ブロック図を示している。 図４は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の、動作を説明するための概略フローチャート図を示している。 図５は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の、フィードスクリューの動作を説明するための要部の概略上面を示している。

［不良蓋排除装置の一実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の要部の概略平面図を示している。
また、図２は、図１のＡ−Ａ概略矢視図を示している。
図１及び図２において、本実施形態の不良蓋排除装置１は、移送手段２、不良蓋検出手段３、及び、排除手段４などを備えた構成としてある。この不良蓋排除装置１は、缶蓋１０に対して、不良蓋１１であるか否かを検出し、検出した不良蓋１１を排除する。
また、本実施形態の缶蓋１０は、ＳＯＴ缶蓋としてあり、重ねた状態で、カール部どうしの間に、微小距離の隙間が発生する。さらに、缶蓋１０は、コーヒー缶などの缶蓋としてあるが、これに限定されるものではない。

（移送手段）
移送手段２は、フィードスクリュー２１、モータ２２、ロータリエンコーダ２３、及び、ギアカバー２４などを有し、缶蓋１０を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する。
フィードスクリュー２１は、回転軸２１１と、この回転軸２１１の外周面上方に、所定の周方向角度で水平方向に突設され、缶蓋１０の周縁部が載置される水平載置部２１２と、この水平載置部２１２の終端とつながっており、回転軸２１１の外周面に、所定の間隔に対応するピッチでスパイラル状に突設され、缶蓋１０の周縁部が載置されるスパイラル載置部２１３とを有する。また、フィードスクリュー２１は、投入される缶蓋１０の周縁部近傍の三箇所（周方向に等間隔となる三箇所）に、上下方向に沿って配設されており、上板５１及び下板５４に軸支されている。さらに、回転軸２１１の上端部は、ギアカバー２４内に収められたギア（図示せず）を介して、モータ２２と連結されている。

ここで、本実施形態では、水平載置部２１２の所定の周方向角度を、約２７０°としてある（図５のハッチング部分を参照）。
このようにすると、上板５１の投入孔５２に重ねた状態で投入された缶蓋１０は、まず、下段の缶蓋１０が、水平方向に突設された水平載置部２１２上に載置され、この状態では、下段の缶蓋１０は、時計回り方向に回転するが、下方に移送されない。次に、下段の缶蓋１０は、図５に示すように、スパイラル状に突設されたスパイラル載置部２１３上に載置されると、時計回り方向に回転しながら下方に移送される。続いて、下段の缶蓋１０が、缶蓋１０の高さ分だけ下方に移送されると（フィードスクリュー２１が約９０°反時計回り方向に回転すると）、下段の缶蓋１０の上の缶蓋１０は、水平載置部２１２の先端に載置されるので、水平方向に突設された水平載置部２１２上に載置されている間（フィードスクリュー２１が約２７０°反時計回り方向に回転する間）、時計回り方向に回転するが、下方に移送されない。すなわち、所定の周方向角度で水平方向に突設された水平載置部２１２によって、重ねられた缶蓋１０は、一枚ずつフィードスクリュー２１に投入される。

また、本実施形態では、スパイラル載置部２１３のピッチを、缶蓋１０の高さの約４倍の長さとしてある。これにより、フィードスクリュー２１によって下方に移送される缶蓋１０どうしは、上記の所定の間隔として、缶蓋１０の高さの約３倍の長さだけ離れた状態となる。すなわち、撮像手段３１は、缶蓋１０のカール部を、上方や下方のカール部の悪影響（乱反射や不均一な隙間などによる悪影響）を受けることなく、鮮明に撮像することができるので、不良検出の信頼性を向上させることができる。
なお、本実施形態では、所定の間隔を缶蓋１０の高さの３倍の長さとしてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、缶蓋１０の高さの２倍以上の長さとしてもよい。

モータ２２は、速度制御可能なモータが用いられ、通常、サーボモータやステッピングモータなどが用いられる。また、各モータ２２には、ロータリエンコーダ２３が取り付けられており、三つのフィードスクリュー２１を同期して回転させる。
このように、本実施形態では、移送手段２として、フィードスクリュー２１を用いることにより、構造を単純化し、製造原価のコストダウンを図ることができる。さらに、高速製蓋に対応でき、たとえば、毎分７００枚の缶蓋１０を移送するといった高速化が可能である。

なお、本実施形態では、三つのフィードスクリュー２１を設けてあるが、たとえば、四つのフィードスクリュー２１を設ける構成としてもよい。さらに、上述した所定の周方向角度や所定の間隔は、上記の周方向角度や間隔に限定されるものではない。
また、各フィードスクリュー２１にモータ２２やロータリエンコーダ２３を設けてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、タイミングベルトなどを用いて、一つのモータで三つのフィードスクリュー２１を同期させて回転させてもよい。
さらに、スパイラル載置部２１３上に、缶蓋１０との摺動を抑制するために、ウレタンなどのシートを貼り付けてもよい。

上板５１及び下板５４は、匡体の一部であり、それぞれ、ほぼ中央部に、缶蓋１０が投入される投入孔５２、及び、缶蓋１０が排出される排出孔５５が穿設されている。また、上板５１の投入孔５２の周縁部近傍の三箇所（周方向に等間隔となる三箇所）に、ガイドバー５３が突設されており、ガイドバー５３は、重ねられた缶蓋１０を投入孔５２へガイドする。

（不良蓋検出手段）
不良蓋検出手段３は、缶蓋１０を撮像する撮像手段３１と、撮像された画像にもとづいて、缶蓋１０の傷、汚れ、及び、厚さを検出し、不良蓋１１であるか否かを判定する判定部３２とを有し、移送中の缶蓋１０に対して、不良蓋１１であるか否かを検出する。
なお、本実施形態では、不良検出項目として、缶蓋１０の傷、汚れ、及び、厚さを検出する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、撮像された画像にもとづいて検出可能な不良であればよい。

撮像手段３１は、通常、高速読出し可能なＣＣＤカメラが用いられ、上板５１と下板５４とのほぼ中央に設けられている。この撮像手段３１は、所定の撮像エリア内において、フィードスクリュー２１によって一枚ずつ回転しながら下方に移送される缶蓋１０のカール部をほぼ水平方向から撮像する。すなわち、缶蓋１０は、一枚ずつ回転しながら下方に移送されるので、カール部の全周が一つの撮像手段３１によって撮像される。なお、撮像手段３１の撮像エリアには、少なくとも二つの缶蓋１０が入っている。このように、本実施形態では、複数の撮像手段３１を設ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。

判定部３２は、通常、撮像手段３１からの画像データを処理するコントローラが用いられ、画像データにもとづいて、缶蓋１０の傷や汚れの検査、及び、厚さの検査を行うことができ、缶蓋１０が不良蓋１１であるか否かを判定する。この判定部３２は、不良と判定すると、不良検出信号を制御手段７に出力する。また、判定部３２は、移送される缶蓋１０の位置を検出しており、不良と判定すると、不良蓋１１の位置信号を制御手段７に出力する。

また、本実施形態では、撮像手段３１の上方及び下方に、円環状の照明６が設けられている。照明６は、移送させる缶蓋１０に対してほぼ同心円状に配設された複数の高輝度ＬＥＤ６１と、高輝度ＬＥＤ６１を覆い拡散光を照射するためのフィルムカバー６２とを有している。また、照明６は、上板５１の下面、及び、下板５４の上面に設けられている。このようにすると、光が缶蓋１０のカール部にほぼ均一に照射され、鮮明な画像を撮像できるので、不良蓋１１の検出精度を向上させることができる。
なお、本実施形態では、円環状の照明６を設ける構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、円弧状の照明、たとえば、上方から見て、移送させる缶蓋１０を中心としてほぼ円弧状に配設された複数の高輝度ＬＥＤなどを有する照明を設ける構成としてもよい。このようにすると、たとえば、棒状に配置された照明と比べると、カール部に均一に光が照射され、明暗が少なくなるので、不良部の検出精度を向上させることができる。

（排除手段）
排除手段４は、エアシリンダ４１と、このエアシリンダ４１のロッドに取り付けられた当接部材４２とを有し、不良蓋１１を一枚ずつ排除する。
エアシリンダ４１は、移送手段２の下方（本実施形態では、下板５４の下方）に設けられており、不良蓋１１が回転しながら落下してくると、制御手段７からの排除信号により、当接部材４２を突き出し、突き出た当接部材４２が、不良蓋１１の周縁部を押すことによって、不良蓋１１のみを排除する。

ここで、好ましくは、不良蓋１１と当接する当接部材４２の当接面４２１が、所定の傾斜角度α°（本実施形態では、垂直方向に対して１°〜１０°、より好ましくは２°〜５°）で傾斜しているとよい。このようにすると、回転しながら落下する不良蓋１１をほぼ水平方向に打ち出すことができ、たとえば、不良蓋１１が、斜め下方に打ち出され、シュートガイド５６の先端部と衝突したり、あるいは、斜め上方に打ち出され、上方の缶蓋１０と衝突するといった不具合を回避することができる。

また、排除手段４の下方に、良品である缶蓋１０を回収するための四本のシュートガイド５６が設けられている。四本のシュートガイド５６は、周方向に等間隔となるように配設されており、良品の缶蓋１０をガイドする。また、シュートガイド５６は、上部が外側に湾曲してあるので、より確実に缶蓋１０をガイドすることができる。なお、シュートガイド５６の本数や形状は、特に限定されるものではない。

（制御手段）
図３は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の、制御手段を説明するための概略ブロック図を示している。
図３において、制御手段７は、操作入力部７１、同期回転制御部７２及び排除信号生成部７３などを有しており、移送手段２、不良蓋検出手段３及び排除手段４などを制御する。
操作入力部７１は、図示してないが、自動運転スイッチ、手動運転スイッチ、処理速度設定ボリュームなどを有しており、同期回転制御部７２及び排除信号生成部７３と接続されている。なお、操作入力部７１は、通常、作業者によって入力されるが、これに限定されるものではなく、たとえば、外部信号にて入力される構成としてもよい。

また、同期回転制御部７２は、三つのモータ２２、三つのロータリエンコーダ２３、操作入力部７１、及び、排除信号生成部７３と接続されており、三つのフィードスクリュー２１を同期回転（同じ位相、かつ、同じ速度での回転）させるように制御する。ここで、同じ位相とは、図５に示すように、三つの水平載置部２１２の終端が、同時に缶蓋１０の中心に最も接近することをいう。すなわち、フィードスクリュー２１が同期回転することにより、缶蓋１０は、水平状態を維持したまま、回転しながら下方に移送される。
さらに、同期回転制御部７２は、フィードスクリュー２１の回転速度の情報を排除信号生成部７３に随時（所定のサンプリングタイミングで）出力する。

また、排除信号生成部７３は、操作入力部７１、同期回転制御部７２、判定部３２、及び、排除手段４と接続されており、判定部３２が不良蓋１１を検出すると、排除手段４に排除信号を出力する。すなわち、排除信号生成部７３は、判定部３２から不良検出信号及び位置信号を入力すると、同期回転制御部７２から入力した回転速度の情報及び位置信号にもとづいて、不良蓋１１が、排除手段４を通過する時刻を算出し、その時刻に、当接部材４２が不良蓋１１と当接するように、排除信号を排除手段４（本実施形態では、エアシリンダ４１と連結された電磁弁（図示せず））に出力する。これにより、不良蓋排除装置１は、不良蓋１１のみを排除することができる。
なお、同期回転制御部７２及び排除信号生成部７３としては、通常、コンピュータなどの情報処理装置が用いられる。

次に、上記構成の不良蓋排除装置１の動作などについて、図面を参照して説明する。
図４は、本発明の一実施形態にかかる不良蓋排除装置の、動作を説明するための概略フローチャート図を示している。
図４に示すように、上板５１の投入孔５２に投入された缶蓋１０は、フィードスクリュー２１の水平載置部２１２上に載置される（ステップＳ１）。水平載置部２１２上に載置された缶蓋１０は、図５に示すように、時計回り方向に回転しているが、まだ、下方に移送されない。
なお、このとき、不良蓋排除装置１は、フィードスクリュー２１が所定の速度で同期回転しており、上記の缶蓋１０の上方には、ガイドバー５３によって複数の缶蓋１０が積み重ねられている。また、照明６は、点灯している。

次に、フィードスクリュー２１が回転し、缶蓋１０がスパイラル載置部２１３上に載置されると、缶蓋１０は、時計回り方向に回転しながら、下方に移送される（ステップＳ２）。ここで、フィードスクリュー２１が同期回転しているので、缶蓋１０は、ほぼ水平状態を維持することができる。
なお、下方に移送された缶蓋１０上の缶蓋１０は、上述したように、フィードスクリュー２１が約９０°回転すると、水平載置部２１２の先端上に載置されるので、フィードスクリュー２１がさらに約２７０°回転するまで、下方に移送されない。これにより、缶蓋１０は、一枚ずつ所定の間隔をあけて、回転しながら下方に移送される。

次に、缶蓋１０は、撮像手段３１の撮像エリアに入り、撮像エリア内で少なくとも一回転以上（３６０°以上）回転する。この間、撮像手段３１は、回転する缶蓋１０を撮像し（ステップＳ３）、缶蓋１０の全周方向に対する画像データを判定部３２へ出力する。
なお、本実施形態では、撮像エリア内を、通常、二つの缶蓋１０が移送されているので、画像データには、通常、二つの缶蓋１０の画像が撮られている。

続いて、画像データを入力した判定部３２は、缶蓋１０のカール部表面の汚れや傷を検出し、さらに、カール部が所定の高さであること（すなわち、カール部に変形や潰れがないこと）を検出し、汚れ、傷、変形又は潰れにもとづいて、不良蓋１１であるか否か（すなわち、不良蓋１１であるか？）を判定する（ステップＳ４）。
なお、判定部３２は、汚れ、傷、変形及び潰れのうち少なくとも一つを検出すると、不良蓋１１であると判定する。

上記のステップＳ４において、缶蓋１０が不良蓋１１でない場合（良品（ＮＯ）である場合）、フィードスクリュー２１によって移送された缶蓋１０は、フィードスクリュー２１から回転した状態で落下し、シュートガイド５６に収容される（ステップＳ５）。ここで、フィードスクリュー２１から落下する缶蓋１０は、回転しているので、水平状態をほぼ維持したまま、ほぼ真下方向に落下することができ、確実にシュートガイド５６に収容される。

また、上記のステップＳ４において、缶蓋１０が不良蓋１１である場合（ＹＥＳである場合）、上述したように、判定部３２が不良検出信号及び位置信号を制御手段７の排除信号生成部７３に出力し、排除信号生成部７３は、同期回転制御部７２から入力した回転速度の情報及び位置信号にもとづいて、不良蓋１１が、排除手段４を通過する時刻を算出し、その時刻に、当接部材４２が不良蓋１１と当接するように、排除信号を排除手段４（本実施形態では、エアシリンダ４１と連結された電磁弁（図示せず））に出力する（ステップＳ６）。

次に、排除信号を入力した排除手段４は、当接部材４２が突き出て、フィードスクリュー２１から回転しながら落下してきた不良蓋１１と衝突し、不良蓋１１を排除する（ステップＳ７）。ここで、上述したように、当接面４２１は、所定の傾斜角度α°で傾斜しているので、回転しながら落下する不良蓋１１をほぼ水平方向に打ち出すことができ、確実に不良蓋１１のみを排除することができる。

以上説明したように、本実施形態の不良蓋排除装置１によれば、自動的に、かつ、確実に不良蓋１１のみを排除できるため、作業者にとっては、多くの缶蓋１０を目視検査するといった作業が無くなり、作業性及び生産性を大幅に向上させることができる。また、作業者が目視検査により不良蓋１１を選別しないので、製品ロットの品質の信頼性を向上させることができる。
さらに、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する缶蓋１０に対して検査を行うので、たとえば、タブが立っていて、缶蓋１０を重ねるとカール部どうしの間に不均一な隙間が発生する場合であっても、撮像手段３１による不良の検出を精度よく行うことができ、検査品質を向上させることができる。
また、不良蓋排除装置１によれば、高速製蓋に対応でき、たとえば、毎分７００枚の処理速度で缶蓋１０を検査し、不良蓋１１だけを排除することができる。

［不良蓋排除方法の一実施形態］
また、本発明は、不良蓋排除方法の発明としても有効である。
本実施形態の不良蓋排除方法は、上述した不良蓋排除装置１を用いて、缶蓋１０を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送し、移送中の缶蓋１０を撮像することにより、不良蓋１１であるか否かを検出し、不良蓋１１を検出したときには、該不良蓋１１の位置情報及び下方への移送速度の情報にもとづいて、不良蓋１１を排除するタイミングを算出することによって、不良蓋１１のみを排除する方法としてある。

また、本実施形態の不良蓋排除方法は、好ましくは、缶蓋１０を移送するために、缶蓋１０の周縁部近傍の少なくとも三箇所に配設されたフィードスクリュー２１を有する移送手段２が用いられるとよい。フィードスクリュー２１は、上述したように、回転軸２１１と、この回転軸２１１の外周面上方に、所定の周方向角度で水平方向に突設され、缶蓋１０の周縁部が載置される水平載置部２１２と、この水平載置部２１２の終端とつながっており、回転軸２１１の外周面に、所定の間隔に対応するピッチでスパイラル状に突設され、缶蓋１０の周縁部が載置されるスパイラル載置部２１３とを有している。
このように、移送手段２としてフィードスクリュー２１を用いることにより、構造を単純化し、製造原価のコストダウンを図ることができる。さらに、高速製蓋に対応でき、たとえば、毎分７００枚の缶蓋１０を移送するといった高速化が可能である。

また、本実施形態の不良蓋排除方法は、好ましくは、不良蓋１１であるか否かを検出するために、上述したように、缶蓋１０を撮像する撮像手段３１と、撮像された画像にもとづいて、缶蓋１０の傷、汚れ、及び、厚さを検出し、缶蓋１０であるか否かを判定する判定部３２とを有する不良蓋検出手段３が用いられるとよい。
このようにすると、缶蓋１０は、一枚ずつ回転しながら下方に移送されるので、カール部の全周が一つの撮像手段３１によって撮像される。すなわち、本実施形態では、複数の撮像手段３１を設ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。

また、本実施形態の不良蓋排除方法は、好ましくは、不良蓋１１を排除するために、上述したように、エアシリンダ４１と、このエアシリンダ４１のロッドに取り付けられた当接部材４２とを有する排除手段４が用いられるとよい。また、上述したように、不良蓋１１と当接する当接部材４２の当接面４２１が、所定の傾斜角度α°（本実施形態では、垂直方向に対して１°〜１０°、より好ましくは２°〜５°）で傾斜しているとよい。
このようにすると、回転しながら落下する不良蓋１１をほぼ水平方向に打ち出すことができ、たとえば、不良蓋１１が、斜め下方に打ち出され、シュートガイド５６の先端部と衝突したり、あるいは、斜め上方に打ち出され、上方の缶蓋１０と衝突するといった不具合を回避することができる。

また、本実施形態の不良蓋排除方法は、好ましくは、不良蓋１１を検出したときには、不良蓋１１のみを排除するために、上述したように、同期回転制御部７２や排除信号生成部７３などを有する制御手段７が用いられるとよい。
このようにすると、不良蓋１１の位置情報及び下方への移送速度の情報（本実施形態では、同期回転制御部７２から入力したフィードスクリュー２１の回転速度の情報）にもとづいて、排除信号生成部７３が、不良蓋１１を排除するタイミングを算出することによって、不良蓋１１のみを排除することができる。

以上説明したように、本実施形態の不良蓋排除方法によれば、上述した不良蓋排除装置１とほぼ同様の効果を奏することができる。すなわち、自動的に、かつ、確実に不良蓋のみを排除できるため、作業者にとっては、多くの缶蓋１０を目視検査するといった作業が無くなり、作業性及び生産性を大幅に向上させることができる。また、作業者が目視検査により不良蓋１１を選別しないので、製品ロットの品質の信頼性を向上させることができる。
さらに、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する缶蓋１０に対して検査を行うので、たとえば、タブが立っていて、缶蓋１０を重ねるとカール部どうしの間に不均一な隙間が発生する場合であっても、撮像手段３１による不良の検出を精度よく行うことができ、検査品質を向上させることができる。
また、本実施形態の不良蓋排除方法によれば、高速製蓋に対応でき、たとえば、毎分７００枚の処理速度で缶蓋１０を検査し、不良蓋１１だけを排除することができる。

以上、本発明の不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る不良蓋排除装置及び不良蓋排除方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、不良蓋排除装置１は、通常、製蓋工程において用いられ、製蓋装置（図示せず）と連結される構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、不良蓋排除装置１は、得意先での内容物充填前の不良蓋排除装置としても使用可能であり、缶蓋１０の運送中あるいは取扱中に発生した不良蓋１１を確実に排除することができる。すなわち、不良蓋排除装置１は、内容物充填工程において、再度、缶蓋１０の検査を行いたいという要望に応えることができる。

また、上述した実施形態では、一つの撮像手段３１を用いて、缶蓋１０のカール部を撮像しているが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、缶蓋１０の斜め上方に、第二の撮像手段３１を設けて、缶蓋１０の裏面の傷や汚れなどを検出し、あるいは、缶蓋１０の斜め下方に、第三の撮像手段３１を設けて、缶蓋１０の表面の傷や汚れなどを検出してもよい。このようにすると、不良蓋１１の検査レベルを向上させることができる。

１ 不良蓋排除装置
２ 移送手段
３ 不良蓋検出手段
４ 排除手段
６ 照明
７ 制御手段
１０ 缶蓋
１１ 不良蓋
２１ フィードスクリュー
２２ モータ
２３ ロータリエンコーダ
２４ ギアカバー
３１ 撮像手段
３２ 判定部
４１ エアシリンダ
４２ 当接部材
５１ 上板
５２ 投入孔
５３ ガイドバー
５４ 下板
５５ 排出孔
６１ 高輝度ＬＥＤ
６２ フィルムカバー
７１ 操作入力部
７２ 同期回転制御部
７３ 排除信号生成部
２１１ 回転軸
２１２ 水平載置部
２１３ スパイラル載置部
４２１ 当接面

Claims (8)

1. 缶蓋を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送する移送手段と、
   移送中の前記缶蓋に対して、不良蓋であるか否かを検出する不良蓋検出手段と、
   前記移送手段の下方に設けられ、前記不良蓋検出手段によって検出された前記不良蓋を一枚ずつ排除する排除手段と、
   前記移送手段、前記不良蓋検出手段、及び、前記排除手段を制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする不良蓋排除装置。
2. 前記移送手段が、前記缶蓋の周縁部近傍の少なくとも三箇所に配設されたフィードスクリューを有し、前記フィードスクリューが、回転軸と、この回転軸の外周面上方に、所定の周方向角度で水平方向に突設され、前記缶蓋の周縁部が載置される水平載置部と、この水平載置部の終端とつながっており、前記回転軸の外周面に、前記所定の間隔に対応するピッチでスパイラル状に突設され、前記缶蓋の周縁部が載置されるスパイラル載置部とを有することを特徴とする請求項１に記載の不良蓋排除装置。
3. 前記不良蓋検出手段が、前記缶蓋を撮像する撮像手段と、撮像された画像にもとづいて、不良蓋であるか否かを判定する判定部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の不良蓋排除装置。
4. 前記撮像手段の上方及び下方に、円環状又は円弧状の照明が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の不良蓋排除装置。
5. 前記排除手段が、エアシリンダと、このエアシリンダのロッドに取り付けられた当接部材とを有し、この当接部材が、前記不良蓋の周縁部を押すことによって排除することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の不良蓋排除装置。
6. 前記不良蓋と当接する前記当接部材の当接面が、垂直方向に対して１°〜１０°で傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の不良蓋排除装置。
7. 前記排除手段の下方に、良品である前記缶蓋を回収するためのシュートガイドが設けられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の不良蓋排除装置。
8. 缶蓋を、一枚ずつ所定の間隔をあけて、下方に回転させながら移送し、
   移送中の前記缶蓋を撮像することにより、不良蓋であるか否かを検出し、
   不良蓋を検出したときには、該不良蓋の位置情報及び下方への移送速度の情報にもとづいて、前記不良蓋を排除するタイミングを算出することによって、前記不良蓋のみを排除することを特徴とする不良蓋排除方法。

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