JP2014190832A - びん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制するためのびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法を提供する。
【解決手段】ガラスびんの内面を加傷するびん内面加傷器１０であって、上下動可能に支持されている落下棒１４と、加傷されるガラスびん６０を保持するびん台２０と、加傷されるガラスびん６０に装入されている状態で、ガラスびんの口部を挿通して落下する落下棒の衝撃を受けてガラスびんの内面を加傷する粒体とを有することを特徴とするびん内面加傷器である。びん内面加傷器１０は、さらに、落下棒の質量を調整するウェイト４０と、落下棒の落下距離を測定するためのスケール１３とを有するのが好ましい。びん台２０は、加傷されるガラスびん６０の傾動角度を調整する角度調整手段を有するのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制するためのびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法に関する。詳しくは、落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面を打撃する検査において、インパクトロッドの落下距離を適正に調整するためのびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法に関する。

ガラスびんは容器として使用されるので、ガラスびんに流体を充填して保管する際にガラスびんが割れて破壊されるのを防止する必要がある。このため、ガラスびんに充填される流体（主に炭酸飲料など内圧力が発生する発泡性飲料）に応じて耐内圧力の基準が設定され、ガラスびんは耐内圧力の基準以下の内圧力で破壊されないことが求められる。

一方、ガラスびんの製造過程では、ガラスびんに亀裂（ビリ）が生じる場合がある。また、ガラスびんに気泡が入る場合があり、ガラスびんに異物（例えばレンガ片）が混入する場合もある。これらの場合、強度が低下して要求される耐内圧力の基準を満足しないおそれがあるので、ガラスびんの製造ラインで検査を行うことにより、不良品として排除する必要がある。

ガラスびんが要求される耐内圧力を満足するかを確認する検査方法として、流体をガラスびんに充填する検査法がある。流体をガラスびんに充填する検査法では、ガラスびんの口部から、所定の圧力に加圧した流体（通常は水）をガラスびんに充填し、破壊するかどうかを確認する。この検査法は、ガラスびんに加圧した流体を充填する必要があることから、装置構成が煩雑になるとともに、試験に時間を要する。このため、ガラスびんの製造ライン（オンライン）で、全点のガラスびんに適用するのは困難である。

したがって、オンラインでガラスびんの強度を検査する検査装置に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば、特許文献１がある。特許文献１で提案される検査装置は、固定ベース上に直立して設けられたセンタポールと、このセンタポールに回転可能に遊嵌され上端に円形テーブルを備えたテーブル本体と、このテーブル本体を回転駆動する装置と、センタポールの上端に固着され円筒の上端面を連続したカム面とした端面カムと、この端面カムの外側に同心状に配置されテーブル本体と一体となって回転するガイドリングとを備える。

特許文献１で提案される検査装置は、さらに、ガイドリングによって自由落下可能に支承された複数個のインパクトロッドと、テーブル本体のテーブル上に設置され、インパクトロッドの自由落下線上に検査すべきガラスびんを支持するボトルクリッパと、端面カムの一側に配置され高さ調節可能なセクタと、各インパクトロッドの軸上に軸線と直交するようにして設けられ、一端が端面カムのカム面と摺接し、他端が上記セクタの上面を滑動可能なクロスピンとを備える。

このような構成の検査装置では、インパクトロッドが、テーブル本体の回転に伴い、端面カムの案内に沿って上昇した後でセクタの案内に沿って一定の高さに維持され、その後、セクタの案内（支持）を失って自由落下する。また、ボトルクリッパは、製造ライン上のコンベアで搬送されるガラスびんを入口スターホイールを介して順次受け取り、インパクトロッドの自由落下線上に配置した後、出口スターホイールを介して次工程に搬送するコンベアに渡す。

このように動作する検査装置では、ボトルクリッパによりガラスびんがインパクトロッドの自由落下線上に配置された状態で、インパクトロッドがガラスびんの口部を挿通して落下し、ガラスびんの底面に衝撃を与える。ガラスびんが一定の強度を有する場合、ガラスびんは破壊されることなく、インパクトロッドの落下はガラスびんの底面で止まる。一方、強度を満たさない場合、ガラスびんは破壊され、インパクトロッドはガラスびんの底面の位置を超えて落下する。このようなインパクトロッドの落下距離の差を検知し、不良品を排除するとしている。

また、特許文献１に提案される検査装置では、セクタの高さを調節装置を介して調節することにより、インパクトロッドの落下距離を調整できる。これにより、各種の寸法のガラスびんについて強度検査を行うことができるとしている。

特公昭６１−１８９７６号公報

前述の通り、ガラスびんは耐内圧力の基準を満足することが要求され、それをオンラインで確認するため、インパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与える検査装置が提案されている。このような検査装置は、オンラインでガラスびんの全点について強度を検査することができる。また、インパクトロッドの落下距離を調整することにより、種類の異なるガラスびんについて検査を行うことができる。

しかしながら、インパクトロッドの落下距離は、例えば、検査装置メーカーからワンウェイビンで１５０ｍｍ、リターナルびんで２５０ｍｍという形式で提供される。このようなインパクトロッドの落下距離の設定では、ガラスびんが耐内圧力の基準を満足しているか充分に確認することができず、耐内圧力の基準を満たさないガラスびんが検査で排除されることなく流出してしまい、または、耐内圧力の基準を満たすガラスびん（良品）を不良品として排除（破棄）してしまう。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、インパクトロッドの落下距離を適正に調整し、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出および耐内圧力の基準を満たしている良品の破棄を抑制するためのびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与える検査装置において、インパクトロッドの落下距離を適正にするには、所望の耐内圧力を有する調整用のガラスびんを作製することが重要であると考えた。所望の耐内圧力を有するガラスびんがあれば、インパクトロッドの落下距離を変化させて検査を行うことにより、適正なインパクトロッドの落下距離を求めることができるからである。この場合、ガラスびんの作製では、同じ条件で作製されたガラスびんの中で耐内圧力のばらつきを低減することが重要となる。

本発明者らは、所望の耐内圧力を有するガラスびんの作製方法について検討を重ねた結果、ガラスびんに粒体（例えば研磨材）を装入した状態で落下棒をガラスびんの口部を挿通して落下させ、粒体に衝撃を与えてガラスびんの内面を加傷することを想到した。この落下棒と粒体とを有するびん内面加傷器は、粒体（形状や材質、粒度等）、粒体の装入量および落下棒の落下回数といった加傷条件を同じにすれば、同程度の耐内圧力であるガラスびんを作製できることを知見した。さらに、このびん内面加傷器を用いて作製したガラスびんを利用すれば、検査装置において、インパクトロッドの落下距離を適正にできることを知見した。

本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記（１）〜（３）のびん内面加傷器、下記（４）および（５）のびん検査装置、下記（６）のびん検査方法、および、下記（７）のびん製造方法を要旨としている。

（１）ガラスびんの内面を加傷するびん内面加傷器であって、上下動可能に支持されている落下棒と、加傷されるガラスびんを保持するびん台と、加傷されるガラスびんに装入されている状態で、ガラスびんの口部を挿通して落下する落下棒の衝撃を受けてガラスびんの内面を加傷する粒体とを有することを特徴とするびん内面加傷器。

（２）上記（１）に記載のびん内面加傷器が、さらに、落下棒の質量を調整するウェイトと、落下棒の落下距離を測定するためのスケールとを有することを特徴とするびん内面加傷器。

（３）前記びん台が、加傷されるガラスびんの傾動角度を調整する角度調整手段を有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のびん内面加傷器。

（４）ガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する装置であって、オンラインで、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与えて検査する本体と、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のびん内面加傷器と、ガラスびんに流体を充填してガラスびんの耐内圧力を測定する耐内圧力測定器とを備えることを特徴とするびん検査装置。

（５）前記びん検査装置が、さらに、オフラインで、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与える衝撃検査器を備えることを特徴とする上記（４）に記載のびん検査装置。

（６）上記（４）または（５）に記載のびん検査装置を用いてオンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する方法であって、前記びん内面加傷器を用いてガラスびんを加傷した後で前記耐内圧力測定器を用いて加傷されたガラスびんの耐内圧力を測定することにより、所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件を設定するステップと、設定した加傷条件により所定の耐内圧力であるガラスびんを作製した後で当該ガラスびんの底面にインパクトロッドの落下により衝撃を与えて検査することにより、所定の耐内圧力であるガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離を設定するステップと、設定したインパクトロッドの落下距離に基づき、オンラインでガラスびんの検査を行う本体におけるインパクトロッドの落下距離を調整するステップとを含むことを特徴とするびん検査方法。

（７）上記（６）に記載のびん検査方法を用いてインパクトロッドの落下距離が調整された本体により、オンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えて検査することを特徴とするびん製造方法。

本発明のびん内面加傷器は、同じ加傷条件で加傷されたガラスびんについて耐内圧力のばらつきが小さいことから、所定の耐内圧力であるガラスびんを作製できる。そのびん内面加傷器に加え、本発明のびん検査装置は、インパクトロッドを用いて検査する本体および耐内圧力測定器を備える。このような本発明のびん検査装置、並びに、それを用いる本発明のびん検査方法およびびん製造方法は、インパクトロッドの落下距離を適正に調整でき、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制できる。

本発明のびん内面加傷器の構成例を模式的に示す図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。 傾動させて保持されるガラスびんを示す模式図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）はガラスびんの内部を示す断面図である。 本発明のびん検査装置で採用可能な衝撃検査器の構成例を示す模式図である。 本発明のびん検査方法の処理例を表すフローチャートである。

以下に、本発明のびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法について、図面を参照しながら説明する。

［びん内面加傷器］
図１は、本発明のびん内面加傷器の構成例を模式的に示す図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。同図には、びん内面加傷器１０を示し、同図（ｂ）には、びん内面加傷器１０の理解を容易にするため、さらに、ガラスびん６０を想像線で示す。同図に示すびん内面加傷器１０は、ベース１１、びん台２０、支柱１２、アーム３０、落下棒１４、スケール１３およびウェイト４０を有する。

本発明のびん内面加傷器１０は、ガラスびんの内面を加傷するびん内面加傷器であって、上下動可能に支持される落下棒１４と、加傷されるガラスびん６０を保持するびん台２０と、加傷されるガラスびん６０に装入されている状態で、ガラスびんの口部を挿通して落下する落下棒１４の衝撃を受けてガラスびん６０の内面を加傷する粒体（図示なし）とを有する。

同図に示すびん内面加傷器１０は、ベース１１に支柱１２が立設され、この支柱から水平方向にアーム３０が突出している。アーム３０の先端には、落下棒１４を、その中心軸を鉛直にした姿勢で上下動可能（鉛直方向に移動可能）に支持する支持体３１が設けられている。

また、ベース１１には、加傷されるガラスびん６０を保持するびん台２０が設けられている。びん台２０は、加傷されるガラスびん６０が載置されるテーブル２１と、載置されるガラスびんの側面を挟み込んで保持するための前板２２およびＬ字状の後板２３とで構成される。前板２２は、板状のガラスびんとの接触部と、テーブル２１に載置される板状の載置部と、接触部の下側から載置部まで伸びるリブとを有する。Ｌ字状の後板２３は、テーブル２１上に固定（例えばボルトにより締結または溶接）されている。保持されるガラスびん６０を着脱するため、前板２２は、ハンドル付きボルト２２ａを操作することにより、Ｌ字状の後板２３との距離を変更可能な状態にできる。テーブル２１、前板２２および後板２３は、保持するガラスびん６０の外面に傷が形成されるのを防止するため、それぞれガラスびんとの接触面に緩衝材（例えば樹脂材料、図示なし）が配設されている。

このような本発明のびん内面加傷器１０は、粒体が装入されたガラスびん６０をびん台２０で保持した後、落下棒１４をガラスびん６０の口部を挿通して落下させる。装入された粒体はガラスびんの底面に堆積して粒体層を形成しているので、ガラスびん６０の口部を挿通して落下棒１４を落下させると、落下棒１４が粒体層に衝撃を与え、その結果、粒体の粒子がガラスびん６０の内面（主にコーナー部および底面）に傷を形成する。ただし、コーナー部６０ｂとは、ガラスびんの内面のうち、内径が略一定であるストレート部６０ｃと底面６０ａとを繋ぐＲ部である（後述する図２（ｂ）参照）。このように内面が加傷されると、ガラスびんの強度が低下し、それに伴ってガラスびんの耐内圧力も低下する。

本発明のびん内面加傷器１０を用いてガラスびんを加傷する際に、粒体（形状や材質、粒度等）、粒体の装入量および落下棒の落下回数といった加傷条件を同じにすれば、後述する実施例に示すように同程度の耐内圧力であるガラスびんを作製できる。このため、びん内面加傷器を用いてガラスびんを加傷する処理、および、そのガラスびんの耐内圧力を耐内圧力測定器を用いて測定する処理を、加傷条件を変化させつつ繰り返し行えば、所望の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件を設定できる。設定された加傷条件により加傷すれば、加傷されたガラスびんは所望の耐内圧力となる。

ここで、ガラスびんを加傷する際に、例えば、加傷条件を考慮せずにガラスびんに粒体を装入し、当該粒体を作業者の感覚により棒で突いて加傷することが検討されていた。この場合、作業者によって作製されたガラスびんの耐内圧力が大きくばらつく。このため、所望の耐内圧力であるガラスびんを作製できない。これに対し、本発明のびん内面加傷器１０は、上下動可能に支持された落下棒１４、びん台２０および粒体１５を有することから、加傷条件を同じにすれば、作業者によらず、作製されたガラスびんの耐内圧力が同程度となる。その結果、所望の耐内圧力であるガラスびんの作製が可能となる。

加傷されるガラスびんに装入する粒体は、落下する落下棒の衝撃を受けてガラスびんの内面を加傷できれば、特に制限はなく、例えば、研磨材やショットブラスト用の投射材、砂等を用いることができる。研磨材は、例えば、炭化ケイ素やアルミナからなる微粉末等を採用できる。

本発明のびん内面加傷器１０は、落下棒１４の重さを調整するウェイト４０と、落下棒１４の落下距離を測定するためのスケールとを有するのが好ましい。同図に示すびん内面加傷器１０は、落下棒１４の上部にリング状のウェイト４０が複数配設され、ウェイト４０の移動を制限する上側ストッパー４１および下側ストッパー４２が配設される。上側ストッパー４１および下側ストッパー４２は、それぞれナットで構成され、落下棒１４の上部に形成されたねじ（図示なし）と螺合する。このようなウェイト４０を有するびん内面加傷器１０における落下棒１４の重さの調整は、上側ストッパー４１を取り外した後でウェイト４０を着脱し、その後、上側ストッパー４１を装着することにより行う。

このように本発明のびん内面加傷器１０がウェイト４０を有することにより、加傷条件として落下棒１４の重さを調整でき、所望の耐内圧力を有するガラスびんの作製を効率的に行うことができる。

スケール１３は、断面がＬ字状の板材であり、落下棒１４の鉛直方向の位置を測定するために落下棒１４に沿って配設される。このようなスケール１３を有するびん内面加傷器１０で、粒体が装入されたガラスびんをびん台に載置し、落下棒１４の先端を粒体に接触させた状態で落下棒１４の位置（落下終了位置）をスケール１３で測定するとともに、その状態から落下棒を上昇させて落下を開始させる位置（落下開始位置）をスケール１３で測定する。測定した落下開始位置および落下終了位置の差を算出することにより、落下棒１４の落下距離を求めることができる。

このように本発明のびん内面加傷器１０がスケール１３を有することにより、落下棒の落下距離を落下棒のストローク長さに限らず、任意の長さに調整できる。このため、加傷条件として落下棒の落下距離を調整でき、所望の耐内圧力を有するガラスびんの作製を効率的に行うことができる。

ここで、ガラスびんに加圧流体を充填して耐内圧力を測定すると、ガラスびんのコーナー部に応力が集中するので、該コーナー部を起点に割れる傾向がある。このため、ガラスびんの内面を加傷する際にガラスびんのコーナー部を加傷すれば、効率よくガラスびんの耐内圧力を低下させることができる。したがって、本発明のびん内面加傷器のびん台２０は、ガラスびんのコーナー部を加傷するため、ガラスびんを傾動させた状態でガラスびんを保持するのが好ましい。

図２は、傾動させて保持されるガラスびんを示す模式図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）はガラスびんの内部を示す断面図である。同図（ａ）は、前記図１に示すびん内面加傷器の一部および保持されるガラスびん６０を示し、同図（ａ）に示すびん内面加傷器は、びん台２０が傾動した状態である。また、同図（ｂ）は、傾動させて保持されるガラスびん６０、落下棒１４および粒体１５を示す。同図に示すように、ガラスびん６０を傾動させた状態で、すなわち、落下棒１４の軌道とガラスびん６０の中心軸とが角度を有するようにガラスびん６０を保持すると、落下棒１４と粒体１５とによって主にガラスびん６０のコーナー部６０ｂを加傷することができる。

このようにガラスびん６０のコーナー部６０ｂを加傷する場合、種々の形状や寸法のガラスびんについてコーナー部を加傷するため、本発明のびん内面加傷器１０は、びん台２０が、加傷されるガラスびん６０の傾動角度を調整する角度調整手段を有するのが好ましい。

前記図１に示すびん内面加傷器１０は、角度調整手段がスライド機構と傾動機構により実現される。スライド機構は、２本のスライドレール２４、スライド板２５および２個のハンドル付きボルト２５ａで構成される。２本のスライドレール２４は、スライド板２５の端部を受け入れる溝を側面に有し、ベース１１上に配設される。このようなスライドレール２４の案内に沿ってスライド板２５は、移動可能である。

また、ベース１１には、２個のねじ穴が設けられ、スライド板２５には、２個の長穴が設けられている。ハンドル付きボルト２５ａを、スライド板２５の長穴に挿通させた状態でベース１１のねじ穴に挿入して締め付けることにより、スライド板２５がベース１１に押し付けられて固定状態となる。このようにスライド機構は、ハンドル付きボルト２５ａの締め付け具合を調整することにより、スライド板２５を移動可能な状態または固定状態にできる。

傾動機構は、フレーム２７、２個の軸支持部材２８および３個のハンドル付きボルト（２７ａおよび２８ａ）で構成される。軸支持部材２８は、スライド板２５に固定され、軸穴を有する。軸支持部材２８にはスリットが設けられており、これによって軸支持部材２８の軸穴の内周面の一部が欠落している。このスリットの間隔は、ハンドル付きボルト２８ａの締め付け具合を変更することによって調整可能であり、それに伴って軸穴が拡径または縮径する。また、フレーム２７は、Ｌ字状に曲げられた板材であり、その下部はスライド板２５に固定され、上部には長穴が配設されている。一方、びん台２０を構成するテーブル２１の下面には、ねじ穴を有する突起部と、軸部とが配設されている。

そして、テーブル２１は、その軸部を軸支持部材２８の軸穴が受け入れることによって支持される。一方、ハンドル付きボルト２７ａを、フレーム２７の長穴に挿通させた状態で、テーブル２１の突起部のねじ穴に挿入して締め付けることにより、テーブル２１の突起部がフレーム２７に押し付けられる。この押し付けによっても、テーブル２１は支持される。

傾動機構は、軸支持部材２８に設けられたハンドル付きボルト２８ａおよびテーブル２１の突起部をフレーム２７に押し付けるハンドル付きボルト２７ａをそれぞれ締め付けることにより、テーブルの角度が固定状態となる。一方、軸支持部材２８に設けられたハンドル付きボルト２８ａおよびテーブル２１の突起部をフレーム２７に押し付けるハンドル付きボルト２７ａをそれぞれ緩めることにより、テーブル２１はその軸部回りに傾動可能な状態となる。

このようにびん内面加傷器１０のびん台が、傾動機構を有すれば、びん台を傾動させることができ、すなわち、保持されるガラスびんの中心軸と落下棒の軌道とがなす角度が変更可能となる。これにより、ガラスびんの形状や寸法にかかわらず、ガラスびんの口部の真下にコーナー部を位置させた状態でガラスびんを保持することができる。また、スライド機構を有すれば、びん台に保持されるガラスびんの口部とともにコーナー部を落下棒の軌道に位置させることができる。

［びん検査装置］
本発明のびん検査装置は、ガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する装置であって、オンラインでガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与えて検査する本体と、上述の本発明のびん内面加傷器と、ガラスびんに流体を充填してガラスびんの耐内圧力を測定する耐内圧力測定器とを備える。

本発明のびん検査装置の本体は、より具体的には、製造ラインで連続的に搬送されるガラスびんを受け取り、底面に衝撃を与えることによりガラスびんを順次検査した後、検査を合格したガラスびんを次工程に搬送するコンベヤに渡す。このような本体は、例えば、前述の特許文献１に提案される検査装置を採用できる。

本発明のびん検査装置は、さらに、上述の本発明のびん内面加傷器と、ガラスびんの耐内圧力を測定する耐内圧力測定器とを備える。耐内圧力測定器は、例えば、ＪＩＳ Ｓ ２３０２−１９９４に規定される耐内圧力試験方法に準じてガラスびんの耐内圧力を測定する耐内圧力測定器を採用できる。耐内圧力測定器は、より具体的には、ガラスびんの口部を保持する保持板と、ガラスびんの密封面（開口を有する面）に密着するガスケットと、ガラスびんに充填された流体を加圧する増圧器と、ガスケットと増圧器とを接続する配管と、加圧された流体の圧力を測定する圧力計とで構成できる。

このようにびん内面加傷器および耐内圧力測定器を備えることにより、所望の耐内圧力であるガラスびんの作製が可能となる。作製した所望の耐内圧力であるガラスびんについて、びん検査装置の本体でインパクトロッドの落下距離を変化させつつ検査することにより、適正なインパクトロッドの落下距離を求めることができる。求めたインパクトロッドの落下距離を適用してオンラインでびん検査装置の本体でガラスびんの検査を行えば、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんを確実に排除できる。したがって、本発明のびん検査装置は、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制できる。また、びん検査装置の本体におけるインパクトロッドの落下距離を適正にできるので、耐内圧力の基準を満たすガラスびんが不良品として排除されるのを抑制できる。

適正なインパクトロッドの落下距離を求めるため、所望の耐内圧力であるガラスびんについて、インパクトロッドの落下距離を変化させつつ行う検査は、びん検査装置の本体に代えて衝撃検査器を用いることができる。このため、本発明のびん検査装置は、さらに、オフラインで、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与える衝撃検査器を備えることができる。衝撃検査器は、オフラインで、インパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与えるガラスびんの検査を行えれば、特に制限はなく、下記図３に示すような衝撃検査器を採用できる。

図３は、本発明のびん検査装置で採用可能な上記衝撃検査器の構成例を示す模式図である。同図に示す衝撃検査器５０は、箱型ケース５１、インパクトロッド５２、インパクトロッドを上下動可能に支持する案内筒５３、および、案内筒５３の下端を支持するための取付け台５４で構成される。取付け台５４は、箱型ケース５１の上面に載置される板状の載置部５４ａと、案内筒が固定される板状の台部５４ｂと、台部５４ｂの両端を支持する板状の側壁部５４ｃとを有する。

検査対象のガラスびんの口部を保持するため、取付け台の載置部５４ａに保持口が設けられるとともに、箱型ケース５１の上面に開口が設けられる。保持口は、オンラインでガラスびんを検査する本体のボトルクリッパを模擬することから、本体のボトルクリッパに倣って材質や内径を設定することができる。同様に、インパクトロッド５２および案内筒５３も、オンラインでガラスびんを検査する本体に倣って材質や寸法を設定することができる。

同図に示す衝撃検査器５０を用いるオフラインでのガラスびんの検査は、例えば、以下の手順により行うことができる。
（１）取付け台の保持口によってガラスびんの口部を保持し、ガラスびんをつるした状態とする。
（２）所定の落下距離となるまでインパクトロッド５２を操作して上昇させる。
（３）インパクトロッド５２を落下させることにより、ガラスびんの底面に衝撃を与え、ガラスびんの破壊を確認する。

このような衝撃検査器を本発明のびん検査装置が備えれば、所望の耐内圧力であるガラスびんについて、オフラインで、インパクトロッドの落下距離を変化させつつ検査することにより、適正なインパクトロッドの落下距離を求めることができる。求めたインパクトロッドの落下距離をオンラインでガラスびんの検査を行う本体に適用すれば、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんを検査により確実に排除できる。したがって、本発明のびん検査装置は、衝撃検査器を備える実施態様でも、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制できる。また、びん検査装置の本体におけるインパクトロッドの落下距離を適正にできるので、耐内圧力の基準を満たすガラスびんが不良品として排除されるのを抑制できる。

［びん検査方法］
本発明のびん検査方法は、上述の本発明のびん検査装置を用いてオンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する方法である。その手順を下記図４のフローチャートを参照しながら説明する。

図４は、本発明のびん検査方法の処理例を表すフローチャートである。図中のＳ１〜Ｓ６は検査用処理を表す。

最初に所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するため、ガラスびんを加傷する条件を生成する（処理Ｓ１）。所定の耐内圧力は、例えば、ガラスびんに要求される耐内圧力に基づいて設定できる。また、所定の耐内圧力は、加傷前のガラスびんに確認される耐内圧力のばらつきを考慮し、要求される耐内圧力に基づき、一定の幅を有する範囲で定めることができる。

生成した加傷条件により、本発明のびん内面加傷器を用いてガラスびんの内面を加傷する（処理Ｓ２）。その際、１回の落下棒の落下ごとに傾動させて保持されるガラスびんをその中心軸回りに回転させることにより、ガラスびんのコーナー部を周方向全体に加傷するのが好ましい。これにより、加傷されたガラスびんの耐内圧力がばらつくのをより低減できる。

加傷したガラスびんについて、耐内圧力測定器を用いて耐内圧力を測定する（処理Ｓ３）。測定された耐内圧力が所定の耐内圧力である場合は、そのガラスびんを加傷する際に用いた加傷条件を、所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件に設定する（処理Ｓ４）。

一方、測定された耐内圧力が所定の耐内圧力でない場合は、前述の処理Ｓ１に戻り、加傷条件を調整する。その際、測定された耐内圧力が所定の耐内圧力より低い場合、例えば、落下棒の落下回数の低減、ウェイトを取り外すことによる落下棒の質量の低減、または、落下棒の落下距離の短縮を行えばよい。一方、測定された耐内圧力が所定の耐内圧力より高い場合、例えば、落下棒の落下回数の増加、ウェイトの装着による落下棒の質量の増加、または、落下棒の落下距離の延長を行えばよい。調整した加傷条件により、再び、びん内面加傷器を用いてガラスびんの内面を加傷する処理Ｓ２と、加傷したガラスびんについて耐内圧力測定器を用いて耐内圧力を測定する処理Ｓ３を行う。

このように加傷したガラスびんの耐内圧力が所定の耐内圧力となり、そのガラスびんを加傷する際に用いた加傷条件を、所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件に設定するまで、処理Ｓ１〜Ｓ３を繰り返し行う。

所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件を設定した場合、続いて、設定した加傷条件によりガラスびんを作製する（処理Ｓ５）。この処理Ｓ５で作製されるガラスびんは、設定された加傷条件を利用することから、所定の耐内圧力となる。

作製した所定の耐内圧力のガラスびんについて、インパクトロッドの落下距離を変化させつつガラスびんの底面にインパクトロッドの落下により衝撃を与えて検査し、適正なインパクトロッドの落下距離を求める（処理Ｓ６）。この処理は、びん検査装置の本体または前記図３に示すような衝撃検査器を用いて行うことができる。びん検査装置の本体を用いる場合、製造するガラスびんの種類や寸法の変更等に伴い製造ラインが停止状態の際に、適正なインパクトロッドの落下距離を求める処理を行えばよい。その際の当該処理は、例えば当該本体として前述の特許文献１の検査装置を用いる場合、セクタを調節装置を介して調節・変化させることにより求められ得る。また、衝撃検査器を用いる場合、製造ラインが稼働状態か停止状態かに拘わらず、適正なインパクトロッドの落下距離を求める処理が実施可能である。

衝撃検査器を用いる場合の適正なインパクトロッドの落下距離を求める処理は、例えば、以下の手順により行うことができる。
（１）操業経験等に基づき、インパクトロッドの落下距離をガラスびんが破壊されない落下距離とし、検査を行う。
（２）インパクトロッドの落下距離を一定距離分（例えば１０ｍｍ分）延長し、検査を行う。
（３）上記（２）をガラスびんが破壊されるまで繰り返し、ガラスびんが破壊されたインパクトロッドの落下距離を所定の耐内圧力であるガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離に設定する。

最後に、設定した所定の耐内圧力であるガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離に基づき、オンラインでガラスびんの検査を行う本体におけるインパクトロッドの落下距離を調整する。これにより、製造ライン上に存在する要求される耐内圧力の基準を満たさないガラスびんは、本体により行われる検査で不合格となって製造ラインから取り除かれ、その流出を抑制できる。また、びん検査装置の本体におけるインパクトロッドの落下距離が適正に調整されているので、耐内圧力の基準を満たすガラスびんが不良品として排除されるのを抑制できる。

［びん製造方法］
本発明のびん製造方法は、上述のびん検査方法を用いてインパクトロッドの落下距離が調整された本体により、オンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えて検査する。このため、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんを確実に検査で取り除くことができ、製造されるガラスびんの品質を向上できる。

本発明のびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法による効果を確認するため、加傷することにより所定の耐内圧力のガラスびんを作製した後、そのガラスびんを用いて適正なインパクトロッドの落下距離を設定した。さらに、設定したインパクトロッドの落下距離の妥当性を検証した。

[加傷条件の設定]
本試験では、対象となるガラスびんをワンウェイびんとし、その要求される耐内圧力は０．６４ＭＰａであった。また、対象となるガラスびんは、ストレート部の外径が約５８．９ｍｍ、容量（入味線容量）が２５０ｍｌであった。このため、加傷前のガラスびんにおける耐内圧力のばらつきを考慮し、耐内圧力が０．６４〜０．８９ＭＰａの範囲内（０．６４を基準に＋０〜＋０．２５の範囲内）であるガラスびんを前記図１に示すびん内面加傷器を用いて作製するための加傷条件を設定した。具体的には、前記図４を参照しながら説明した処理例の処理Ｓ１〜Ｓ３を繰り返し行うことによって加傷条件設定し、設定された加傷条件を表１に示す。

上記の加傷条件により加傷した２０本のガラスびんについて耐内圧力をＪＩＳ Ｓ ２３０２に準拠して測定し、その結果を表２に示す。

[インパクトロッドの落下距離の設定]
上記の耐内圧力のガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離を設定するため、前記表１に示す加傷条件により加傷したガラスびんを新たに５本作製し、そのガラスびんに前記図３に示す衝撃検査器を用いてインパクトロッドの落下距離を変化させつつ検査を行った。最初のインパクトロッドの落下距離を１５０ｍｍとし、加傷したガラスびんの全てについて検査を行った。続いて、インパクトロッドの落下距離を１０ｍｍ増加させ、破壊されていないガラスびんの全てについて再び検査する処理を行った。その処理を加傷したガラスびんの全てが破壊されるまで繰り返し行い、加傷したガラスびんの全てが検査で破壊される落下距離を求めた。その結果、インパクトロッドの落下距離を１８０ｍｍとした際に、加傷したガラスびんの全てが検査で破壊された。このため、ガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離を１８０ｍｍに設定した。

[インパクトロッドの落下距離の検証]
設定したガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離に基づき、オンラインでガラスびんの検査を行う本体についてインパクトロッドの落下距離を１８０ｍｍに設定した。そこで、検査装置の本体におけるインパクトロッドの落下距離の妥当性を検証するため、表１に示す加傷条件で新たに３０本のガラスびんを加傷し、その加傷したガラスびんを検査装置の本体に供給して検査した。その結果、耐内圧力が０．６４ＭＰａを超える加傷したガラスびん全てが破壊された。このため、耐内圧力が０．６４ＭＰａ以下のガラスびんが検査で不合格となることが確認できた。

続いて、オンラインで、インパクトロッドの落下距離を１８０ｍｍにして検査することによってガラスびんの耐内圧力に悪影響を及ぼしていないかを検証するため、製造ラインから検査前のガラスびんと、検査後のガラスびんとをそれぞれ２０本採取し、耐内圧力を測定した。この抜き取りによる耐内圧力の測定は、同じガラスびんを製造する２本のライン（ＡラインおよびＢライン）で行った。その結果を表３に示す。

表３より、インパクトロッドを用いた検査後の有意な強度低下は確認できなかった。このため、インパクトロッドの落下距離を１８０ｍｍに変更しても、ガラスびんの耐内圧力に悪影響を与えないことが確認できた。

本発明のびん内面加傷器、びん検査装置、びん検査方法およびびん製造方法は、耐内圧力の基準を満足しないガラスびんの流出を抑制でき、ガラスびんの品質向上に大きく寄与することができる。したがって、ガラスびんの製造において有効に利用できる。

１０：びん内面加傷器、 １１：ベース、 １２：支柱、 １３：スケール、
１４：落下棒、 １５：粒体、 ２０：びん台、 ２１：テーブル、 ２２：前板、
２２ａ：ハンドル付きボルト、 ２３：後板、 ２４：スライドレール、
２５：スライド板、 ２５ａ：ハンドル付きボルト、 ２７：フレーム、
２７ａ：ハンドル付きボルト、 ２８：軸支持部材、 ２８ａ：ハンドル付きボルト、
３０：アーム、 ３１：支持体、 ４０：ウェイト、 ４１：上側ストッパー、
４２：下側ストッパー、 ５０：衝撃検査器、 ５１：箱型ケース、
５２：インパクトロッド、 ５３：案内筒、 ５４：取付け台、 ５４ａ：載置部、
５４ｂ：台部、 ５４ｃ：側壁部、 ６０：ガラスびん、 ６０ａ：底面、
６０ｂ：コーナー部、 ６０ｃ：ストレート部

Claims (7)

1. ガラスびんの内面を加傷するびん内面加傷器であって、
   上下動可能に支持されている落下棒と、
   加傷されるガラスびんを保持するびん台と、
   加傷されるガラスびんに装入されている状態で、ガラスびんの口部を挿通して落下する落下棒の衝撃を受けてガラスびんの内面を加傷する粒体とを有することを特徴とするびん内面加傷器。
2. 請求項１に記載のびん内面加傷器が、さらに、落下棒の質量を調整するウェイトと、落下棒の落下距離を測定するためのスケールとを有することを特徴とするびん内面加傷器。
3. 前記びん台が、加傷されるガラスびんの傾動角度を調整する角度調整手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のびん内面加傷器。
4. ガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する装置であって、
   オンラインで、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与えて検査する本体と、
   請求項１〜３のいずれかに記載のびん内面加傷器と、
   ガラスびんに流体を充填してガラスびんの耐内圧力を測定する耐内圧力測定器とを備えることを特徴とするびん検査装置。
5. 前記びん検査装置が、さらに、オフラインで、ガラスびんの口部を挿通して落下するインパクトロッドによりガラスびんの底面に衝撃を与える衝撃検査器を備えることを特徴とする請求項４に記載のびん検査装置。
6. 請求項４または５に記載のびん検査装置を用いてオンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えてガラスびんを検査する方法であって、
   前記びん内面加傷器を用いてガラスびんを加傷した後で前記耐内圧力測定器を用いて加傷されたガラスびんの耐内圧力を測定することにより、所定の耐内圧力であるガラスびんを作製するための加傷条件を設定するステップと、
   設定した加傷条件により所定の耐内圧力であるガラスびんを作製した後で当該ガラスびんの底面にインパクトロッドの落下により衝撃を与えて検査することにより、所定の耐内圧力であるガラスびんが破壊するインパクトロッドの落下距離を設定するステップと、
   設定したインパクトロッドの落下距離に基づき、オンラインでガラスびんの検査を行う本体におけるインパクトロッドの落下距離を調整するステップとを含むことを特徴とするびん検査方法。
7. 請求項６に記載のびん検査方法を用いてインパクトロッドの落下距離が調整された本体により、オンラインでガラスびんの底面に衝撃を与えて検査することを特徴とするびん製造方法。

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