JP2014209074A - 筒状成形品の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の成形手段によって筒状に成形された筒状成形品の良否について、ピンホール、成形品の表面に生じた傷、及び異物混入の有無、或いは筒状成形品の肉厚分布などの複数の検査項目を同時に検査することができる筒状成形品の検査方法を提供する。
【解決手段】超音波送信プローブ１ａを備える超音波送信ユニット１と、超音波受信プローブ２ａを備える超音波受信ユニット２から成り、前記ユニット１、２の何れか一方を筒状成形品の内部に挿通させるとともに、前記ユニット１、２を、前記筒状成形品の壁部を介して対向して配置し、超音波送信プローブ１ａから発せられた超音波パルスＰを、対応する超音波受信プローブ２ａによって検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形、圧縮成形、押出成形、ブロー成形などの種々の成形手段によって筒状に成形された筒状成形品の良否を非接触で検査する筒状成形品の検査方法に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを射出成形、或いは圧縮成形し、次いで、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などによって成形してなる合成樹脂製ボトルが、各種飲料等の内容物を充填する容器として広い分野で一般的に利用されている。

そして、このようなプリフォームや合成樹脂製ボトルなどの筒状成形品について、その液漏れの原因となるピンホールの有無を検査する方法として、例えば、筒状成形品を密封してエアーを圧入し、その圧力変化を測定することによりピンホールの有無を検査することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、このような方法では、精度の高い検査を短時間で行うことが困難であることから、例えば、特許文献２には、赤外線放射を利用して、ピンホールから透過してきた赤外線を検知することによって、ピンホールの有無を検査する方法が提案されている。

特開平６−２８８８５７号公報 特開平８−５７９４５号公報

しかしながら、筒状成形品が良好に成形されているかどうかを検査するにあり、検査すべき項目は、ピンホールの有無に限らず、成形品の表面に生じた傷の有無や、異物混入の有無、さらには、筒状成形品の肉厚分布の変化などについても検査する必要がある。このため、これらの検査を同時に検査できる検査方法が求められるが、そのような検査方法は未だ知られていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、種々の成形手段によって筒状に成形された筒状成形品の良否について、ピンホール、成形品の表面に生じた傷、及び異物混入の有無、或いは筒状成形品の肉厚分布などの複数の検査項目を同時に検査することができる筒状成形品の検査方法の提供を目的とする。

本発明に係る筒状成形品の検査方法は、筒状成形品の良否を非接触で検査する方法であって、超音波送信プローブを備える超音波送信ユニットと、超音波受信プローブを備える超音波受信ユニットから成り、前記ユニットの何れか一方を前記筒状成形品の内部に挿通させるとともに、前記ユニットを、前記筒状成形品の壁部を介して対向して配置し、前記ユニット間で相対的に中心軸回りに回動する前記筒状成形品に対して超音波パルスを印加し、前記筒状成形品を透過した超音波パルスを検出することによって、前記筒状成形品の良否を検査する方法としてある。

本発明によれば、筒状に成形された筒状成形品の良否について、ピンホール、表面に生じた傷、及び異物混入の有無、或いは肉厚分布の変化などの複数の検査項目を同時に検査することが可能となる。

本発明の実施形態に係る筒状成形品の検査方法の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る筒状成形品の検査方法の他の一例を示す説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、筒状成形品として、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂から成る合成樹脂製ボトルを検査する例を示しており、かかる合成樹脂製ボトルは、有底筒状のプリフォームを二軸延伸ブロー成形することによって所定のボトル形状に成形されたものである。

図１に示す例において、ボトル３の内部には超音波送信ユニット１が挿通され、超音波送信ユニット１は、ボトル３の高さに応じた数の超音波送信プローブ１ａを備えている。
一方、ボトル３の外側には、ボトル３の壁部を構成する側壁部３ａを介して、前記した超音波送信ユニット１に対向するように超音波受信ユニット２が配置される。そして、超音波受信ユニット２は、超音波送信ユニット１が備える超音波送信プローブ１ａのそれぞれと対になる超音波受信プローブ２ａを備え、それぞれの超音波送信プローブ１ａから発せられた超音波パルスＰを、対応する超音波受信プローブ２ａで受けるようになっている。

また、超音波送信ユニット１が備える超音波送信プローブ１ａには、図示しないパルス送信機が接続されている。そして、パルス送信器が生成する矩形波バースト信号に基づいて、超音波送信プローブ１ａが備える振動子が振動して超音波パルスＰを発振する。超音波送信プローブ１ａから発せられた超音波パルスＰは、接触媒質である空気を介してボトル３の側壁部３ａに印加され、当該側壁部３ａに投射されて反対側の面から出力される。その後、ボトル３の側壁部３ａを透過した超音波パルスＰは、空気を介して透過超音波受信プローブ２ａに到達すると、超音波受信プローブ２ａが備える振動子によって透過波信号に変換され、超音波受信プローブ２ａに接続された図示しないパルス受信器が透過波信号を受信する。

ボトル３の側壁部３ａを超音波パルスＰが透過するに際し、側壁部３ａにピンホールや傷が生じていたり、異物が混入していたりすると、これらの有無によって、側壁部３ａを透過した超音波パルスＰの波形が変化する。また、側壁部３ａの肉厚によっても側壁部３ａを透過した超音波パルスＰの波形が変化する。
このため、側壁部３ａを透過した超音波パルスＰを、超音波受信プローブ２ａで受けて透過波信号に変換し、この透過波信号の波形を解析する。そして、側壁部３ａを透過した超音波パルスＰの波形の変化を検出することで、ピンホール、傷、及び異物混入の有無、或いは側壁部３ａの肉厚分布などを同時に検査し、筒状成形品として成形されたボトル３の良否を検査することができる。

そして、このような検査がボトル３の全周にわたって行えるように、本実施形態にあっては、超音波送信ユニット１と超音波受信ユニット２との間で、相対的に中心軸Ｃ回りに回動するボトル３に対して超音波パルスＰを印加して、側壁部３ａの全周にわたる各部位から透過した超音波パルスＰの波形の変化を検出できるようにしてある。
尚、このようにしてボトル３の全周にわたって検査するにあたり、超音波送信ユニット１と超音波受信ユニット２とを固定し、ボトル３を回動させてもよく、また、ボトル３を固定し、超音波送信ユニット１と超音波受信ユニット２とを回動させてもよい。

さらに、図１に示すように、ボトル３の壁部を構成する底壁部３ｂを介して一対の超音波送信プローブ１ｂと超音波受信プローブ２ｂとを対向して配置することで、ボトル３の底壁部３ｂについて同様の検査を行うことができる。すなわち、底壁部３ｂに対して超音波パルスＰを印加する超音波送信プローブ１ｂを超音波送信ユニット１に設け、底壁部３ｂを透過した超音波パルスＰを、当該超音波送信プローブ１ｂに対応して配置される超音波受信プローブ２ｂで検出することによって、底壁部３ｂの良否を併せて検査することが可能になる。

ここで、ボトル３の壁部を構成する側壁部３ａ及び／又は底壁部３ｂを介して超音波送信プローブ１ａ，１ｂと超音波受信プローブ２ａ，２ｂとを対向して配置するにあたり、ボトル３の側壁部３ａ及び／又は底壁部３ｂに対して２０度、好ましくは１０度以内（最も好ましくは０度）の傾斜で超音波パルスＰが印加するのが、超音波パルスＰの透過量、振幅の減少を防止して、より確実に検査を行うことができるので好ましい。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前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、図示しないが、超音波送信ユニット１と超音波受信ユニット２の配置は、ボトル３の内部に超音波受信ユニット２を挿通し、一方、ボトル３の外側に、ボトル３の側壁部３ａを介して前記超音波受信ユニット２に対向するように超音波送信ユニット１を配置しても良い。
また、前述した図１に示す例では、ボトル３の壁部を構成する側壁部３ａの全体を検査できるように、ボトル３の高さに応じた数の超音波送信プローブ１ａを備えた超音波送信ユニット１と、これらの超音波送信プローブ１ａのそれぞれと対になる超音波受信プローブ２ａを備えた超音波受信ユニット２とを用いているが、これに限定されない。図２に示すように、超音波送信ユニット１は、少なくとも一つの超音波送信プローブ１ａを備えていればよく、超音波受信ユニット２は、超音波送信ユニット１が備える超音波送信プローブ１ａと対になる少なくとも一つの超音波受信プローブ２ａを備えていればよい。このような態様とする場合には、超音波送信ユニット１と超音波受信ユニット２との間で、ボトル３を相対的に中心軸Ｃ回りに回動させるとともに上下動させることにより、ボトル３の壁部を構成する側壁部３ａの全体を検査することができる。
尚、図２は、ボトル３の壁部を構成する側壁部３ａ及び底壁部３ｂを検査する態様を示しているが、この場合、超音波送信ユニット１の超音波送信プローブ１ａと、超音波受信ユニット２の超音波受信プローブ２ａは、前述した上下動するボトル３に追従して上下動させても良い。

さらに、前述した実施形態では、有底筒状のプリフォームを二軸延伸ブロー成形してなる合成樹脂製ボトルを検査対象とした例を示したが、検査対象とする筒状成形品はこれに限定されない。他の筒状成形としては、二軸延伸ブロー成形する前の有底筒状のプリフォームを検査対象とすることもでき、本発明は、射出成形、圧縮成形、押出成形、ブロー成形などの種々の成形手段によって筒状に成形された筒状成形品に適用することができる。

以上説明したように、本発明は、種々の成形手段によって筒状に成形された筒状成形品の良否を非接触で検査する方法として利用できる。

１ 超音波送信ユニット
１ａ，１ｂ 超音波送信プローブ
２ 超音波受信ユニット
２ａ，２ｂ 超音波受信プローブ
３ ボトル（筒状成形品）
３ａ 側壁部
３ｂ 底壁部
Ｐ 超音波パルス

Claims (3)

1. 筒状成形品の良否を非接触で検査する方法であって、
   超音波送信プローブを備える超音波送信ユニットと、超音波受信プローブを備える超音波受信ユニットから成り、
   前記ユニットの何れか一方を前記筒状成形品の内部に挿通させるとともに、前記ユニットを、前記筒状成形品の壁部を介して対向して配置し、
   前記ユニット間で相対的に中心軸回りに回動する前記筒状成形品に対して超音波パルスを印加し、前記筒状成形品を透過した超音波パルスを検出することによって、前記筒状成形品の良否を検査することを特徴とする筒状成形品の検査方法。
2. 前記筒状成形品の壁部が側壁部と底壁部から構成され、前記側壁部及び／又は底壁部に対して超音波パルスを印加する前記筒状成形品の良否を検査する請求項１に記載の筒状成形品の検査方法。
3. 前記筒状成形品に対して２０度以下の傾斜で超音波パルスを印加する請求項１又は２に記載の筒状成形品の検査方法。

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