JP2015172521A - Container measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば飲料等が充填される樹脂製の容器の各種寸法を自動的に測定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for automatically measuring various dimensions of a resin container filled with, for example, a beverage.
飲料等が充填される樹脂製の容器における各種寸法を自動的に測定することは、従来技術でも行われている。
従来の容器の自動測定技術では、例えば、容器各部の「径」寸法(水平面における直径寸法)、高さ寸法(垂直方向寸法)、容器における指定部分(それぞれの容器によって既に決まっている箇所)の「肉厚」の寸法を自動測定している。
It is also performed in the prior art to automatically measure various dimensions in a resin container filled with a beverage or the like.
In the conventional automatic container measuring technology, for example, the “diameter” dimension (diameter dimension in the horizontal plane), height dimension (vertical dimension) of each part of the container, and the designated part of the container (a place already determined by each container) The “wall thickness” dimension is automatically measured.
ここで、自動測定の対象である樹脂製の容器には、複数種類の金型(例えば、容器口部の金型、容器底部の金型、容器胴部の半割りの金型2種類、合計4種類の金型)を結合したものを使用して製造されるタイプのものが存在する。そのようなタイプの容器の製造に際して、接合された容器胴部の半割りの金型同士が偏奇してしまうと、その金型によって製造された容器には、接合箇所であるパーティングラインに段差が生じてしまう場合が存在する。
その様な段差(パーティングラインにおける段差:いわゆるハグミ段差)が大きいと、容器に直接印刷する場合に印刷部分に「印刷とび」が生じてしまう、容器が割れ易くなる、という不都合が生じてしまう。
さらに、「ハグミ段差」が存在するということは、金型が摩耗していることを示している。
そのため、ハグミ段差を測定する必要があるが、従来技術ではハグミ段差の位置および寸法を自動的に測定することが困難であった。
Here, there are a plurality of types of molds (for example, a mold at the container mouth, a mold at the bottom of the container, and two types of molds at half of the container body), which are the objects of automatic measurement. There is a type manufactured using a combination of four types of molds). When manufacturing such a type of container, if the halved molds of the bonded container body parts are uneven, the container manufactured by the mold has a step in the parting line that is the joint location. May occur.
If such a level difference (a level difference in the parting line: a so-called hagumi level difference) is large, there will be inconveniences such as “print skipping” in the printed part when printing directly on the container, and the container being easily broken. .
Furthermore, the presence of the “gugmi step” indicates that the mold is worn.
For this reason, it is necessary to measure the hug step, but it has been difficult to automatically measure the position and size of the hug step with the prior art.
その他の従来技術として、例えば、有底セラミックス管等の内周面に環状スリット光を照射し、その環状像を検出して環状パターンの偏奇の程度により、検査対象となる前記内周面の変形量を検出する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、係る技術(特許文献1)は例えば電池の製造方法として適用される技術であり、飲料等を充填する樹脂製の容器の測定方法とは技術分野が異なる。また、特許文献1には、ハグミ段差の測定について何ら記載されていない。
As another conventional technique, for example, the inner peripheral surface of a bottomed ceramic tube or the like is irradiated with an annular slit light, the annular image is detected, and the inner peripheral surface to be inspected is deformed according to the degree of deviation of the annular pattern. A technique for detecting the amount has been proposed (see Patent Document 1).
However, this technique (Patent Document 1) is a technique applied as a battery manufacturing method, for example, and is different in the technical field from a method for measuring a resin container filled with a beverage or the like. Further,
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、従来技術では自動測定することが困難であったハグミ段差の位置および寸法を容易に且つ正確に自動測定することができる容器計測装置及び計測方法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and can easily and accurately automatically measure the position and size of a hug step, which was difficult to measure automatically with the prior art. The object is to provide a container measuring device and a measuring method.
本発明の容器測定装置は、
直立した状態で容器が載置されるターンテーブル(第2のターンテーブル40)と、
ターンテーブル(40)に載置されて回転する容器(5)のパーティングライン(PL)近傍の複数の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置を測定する外周面位置測定装置(64)と、
制御装置(コントロールユニット50)を備え、
前記制御装置(50)は、
複数の円周方向位置の各々における外周面位置測定装置(64)の測定結果の変化量から段差が存在するか否かを決定すると共に、段差(パーティングラインPLの段差:ハグミ段差5d)の円周方向位置を決定する機能と、
決定された段差の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置から当該段差の段差寸法(δ)を決定する機能を備えていることを特徴としている。
The container measuring device of the present invention is
A turntable (second turntable 40) on which the container is placed in an upright state;
An outer peripheral surface position measuring device (64) for measuring the radial position of the outer peripheral surface of the container at a plurality of circumferential positions in the vicinity of the parting line (PL) of the container (5) mounted on the turntable (40) and rotating. When,
A control device (control unit 50),
The control device (50)
It is determined whether or not there is a step from the amount of change in the measurement result of the outer peripheral surface position measuring device (64) at each of the plurality of circumferential positions, and the step (step of the parting line PL: the step of the
It has a function of determining the step size (δ) of the step from the radial position of the outer peripheral surface of the container at the circumferential position of the determined step.
本発明の容器測定装置において、前記制御装置(50)は、段差(5d)の円周方向位置を決定するに際しては、ターンテーブル(第2のターンテーブル40)の所定の回転角度(角度ピッチ)毎に測定された容器外周面のパーティングライン(PL)近傍の位置座標(リニアゲージ64の表示値)と、直前に測定された位置座標との差を演算し、当該差の直前の数値との差異(差の差)を演算する機能と、
前記差異の絶対値としきい値(閾値)を比較して、前記差異がしきい値以上となった領域を前記「段差(5d)の円周方向位置」として決定する機能を有しており、
段差寸法(δ)を決定する際に、前記差異がしきい値以上となった領域における前記位置座標(リニアゲージ64の表示値)の最大値と最小値を選択する機能と、
当該最大値と最小値の差を段差寸法として決定する機能とを有しているのが好ましい。
ここで、前記ターンテーブル(第2のターンテーブル40)の所定の回転角度(角度ピッチ)は、測定対象の容器の大きさに応じて最適な値を適宜設定すればよく、その値は特に限定されないが、ハグミ段差の測定値のばらつきをより小さくするという点から、0.5°〜3°、特に0.5°が好ましく、前記しきい値(閾値)は、測定対象の容器の大きさに応じて最適な値を適宜設定すればよく、その値は特に限定されず、例えば、0.003mm以上、0.004mm以下を挙げることができる。
In the container measuring device of the present invention, the controller (50) determines a predetermined rotational angle (angular pitch) of the turntable (second turntable 40) when determining the circumferential position of the step (5d). The difference between the position coordinate (the display value of the linear gauge 64) near the parting line (PL) of the outer peripheral surface of the container measured every time and the position coordinate measured immediately before are calculated, Function to calculate the difference (difference difference)
Comparing the absolute value of the difference with a threshold value (threshold value), and determining a region where the difference is equal to or greater than the threshold value as the “circumferential position of the step (5d)”,
A function of selecting a maximum value and a minimum value of the position coordinates (display value of the linear gauge 64) in a region where the difference is equal to or greater than a threshold when determining the step size (δ);
It is preferable to have a function of determining a difference between the maximum value and the minimum value as a step size.
Here, the predetermined rotation angle (angular pitch) of the turntable (second turntable 40) may be appropriately set according to the size of the container to be measured, and the value is particularly limited. However, 0.5 to 3 °, particularly 0.5 ° is preferable from the viewpoint of reducing the variation in the measured value of the hug level difference, and the threshold (threshold) is the size of the container to be measured. The optimum value may be appropriately set according to the value, and the value is not particularly limited, and examples thereof include 0.003 mm or more and 0.004 mm or less.
そして本発明の容器測定方法は、
ターンテーブル(第2のターンテーブル40)に直立した状態で載置されて回転する容器(5)のパーティングライン(PL)近傍の複数の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置を、外周面位置測定装置(64)により測定する測定工程と、
前記測定工程で測定されたターンテーブル(40)上に載置された容器(5)のパーティングライン(PL)近傍の複数の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置の変化量から段差が存在するか否かを決定する段差判断工程と、
段差判断工程で段差が存在すると判断された場合に当該段差の円周方向位置を決定する段差位置決定工程と、
段差位置決定工程で決定された段差の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置から当該段差の段差寸法を決定する段差寸法決定工程を備えていることを特徴としている。
And the container measuring method of the present invention comprises:
The radial position of the outer circumferential surface of the container at a plurality of circumferential positions in the vicinity of the parting line (PL) of the container (5) placed and rotated in an upright state on the turntable (second turntable 40), A measuring step of measuring by the outer peripheral surface position measuring device (64);
Level difference from the amount of change in the radial position of the outer circumferential surface of the container at a plurality of circumferential positions in the vicinity of the parting line (PL) of the container (5) placed on the turntable (40) measured in the measurement step. A step determining step for determining whether or not there exists,
A step position determining step for determining a circumferential position of the step when it is determined in the step determining step that a step exists;
It is characterized by comprising a step size determining step for determining a step size of the step from the radial position of the outer peripheral surface of the container at the circumferential position of the step determined in the step position determining step.
本発明の容器測定方法において、段差位置決定工程は、
容器外周面のパーティングライン(PL)近傍の位置座標(リニアゲージ64の表示値)をターンテーブル(第2のターンテーブル40)の所定の回転角度(角度ピッチ)毎に測定する工程と、
測定された容器外周面のパーティングライン(PL)近傍の位置座標(リニアゲージ64の表示値)と直前に測定された位置座標との差を演算し、当該差の直前の数値との差異(差の差)を演算する工程と、
前記差異の絶対値としきい値(閾値)を比較して、前記差異がしきい値以上となった領域を前記段差(5d)の円周方向位置として決定する工程を有しており、
段差寸法決定工程は、
前記差異がしきい値以上となった領域における前記位置座標(リニアゲージの表示値)の最大値と最小値を選択する工程と、
当該最大値と最小値の差を段差寸法として決定する工程とを有しているのが好ましい。
この場合においても、前記ターンテーブル(第2のターンテーブル)の所定の回転角度(角度ピッチ)は、測定対象の容器の大きさに応じて最適な値を適宜設定すればよく、その値は特に限定されないが、ハグミ段差の測定値のばらつきをより小さくするという点から、0.5°〜3°、特に0.5°が好ましく、前記しきい値(閾値)は、測定対象の容器の大きさに応じて最適な値を適宜設定すればよく、その値は特に限定されず、例えば、0.003mm以上、0.004mm以下を挙げることができる。
In the container measuring method of the present invention, the step position determining step
Measuring the position coordinates (display value of the linear gauge 64) in the vicinity of the parting line (PL) on the outer peripheral surface of the container for each predetermined rotation angle (angular pitch) of the turntable (second turntable 40);
The difference between the measured position coordinate of the outer peripheral surface of the container in the vicinity of the parting line (PL) (the display value of the linear gauge 64) and the position coordinate measured immediately before is calculated, and the difference ( Calculating the difference),
Comparing the absolute value of the difference with a threshold value (threshold value) and determining a region where the difference is greater than or equal to the threshold value as a circumferential position of the step (5d);
The step size determination process
Selecting a maximum value and a minimum value of the position coordinates (display value of the linear gauge) in an area where the difference is equal to or greater than a threshold value;
It is preferable to include a step of determining a difference between the maximum value and the minimum value as a step size.
Even in this case, the predetermined rotation angle (angular pitch) of the turntable (second turntable) may be appropriately set according to the size of the container to be measured, Although it is not limited, 0.5 ° to 3 °, particularly 0.5 ° is preferable from the viewpoint of reducing variation in the measured value of the hug step, and the threshold (threshold) is the size of the container to be measured. The optimum value may be set appropriately according to the thickness, and the value is not particularly limited, and examples thereof include 0.003 mm or more and 0.004 mm or less.
本発明の容器測定装置の実施に際して、直立した状態で容器(5)が載置されるターンテーブル(第1のターンテーブル20)と、
ターンテーブル(20)に載置されて回転する容器(5)の、複数の高さ方向位置における基準点からの距離を、例えば帯状のレーザー光線(Lb)を用いて測定する径寸法測定装置30(レーザー測定器)と、
制御装置(コントロールユニット50)を備え、
前記制御装置(50)は、
ターンテーブル(20)上に載置された容器(5)の複数の高さ方向位置の各々における基準点からの距離に基づいて、各々の高さ方向位置(高さ方向位置における水平断面)における重心の位置を決定する機能と、
各々の高さ方向位置における重心の位置から当該容器(5)の芯ズレ量(δ)を決定する機能を備えていることが好ましい。
なお、「芯ズレ量」とは、ある高さ方向位置の重心(例えば、容器口部の重心)と、別の高さ方向位置の重心(例えば、容器底部の重心)とを、同一座標系にプロットしたときの重心同士の距離、及び/又は、ずれている方向を意味する用語である。
In carrying out the container measuring device of the present invention, a turntable (first turntable 20) on which the container (5) is placed in an upright state,
A diameter measuring device 30 (for example, measuring a distance from a reference point at a plurality of height positions of a container (5) mounted on the turntable (20) and rotating using a belt-like laser beam (Lb). Laser measuring instrument),
A control device (control unit 50),
The control device (50)
Based on the distance from the reference point at each of the plurality of height direction positions of the container (5) placed on the turntable (20), at each height direction position (horizontal cross section at the height direction position). A function to determine the position of the center of gravity;
It is preferable to have a function of determining the misalignment amount (δ) of the container (5) from the position of the center of gravity at each height direction position.
The “center misalignment amount” means that the center of gravity at a certain height direction (for example, the center of gravity of the container mouth) and the center of gravity at another position in the height direction (for example, the center of gravity of the bottom of the container) are in the same coordinate system. It is a term that means the distance between the centroids and / or the direction in which they are shifted.
その場合、前記制御装置(50)は、
容器(5)の各々の高さ方向位置(高さ方向位置における水平断面)の外周面における複数の測定点(a1〜a12)と、ターンテーブル(第1のターンテーブル20)の回転中心との距離(測定結果=R−L2)から、前記複数の測定点(a1〜a12)が存在する水平面における隣接する2つの測定点とターンテーブル(第1のターンテーブル20)の回転中心を頂点とする複数の三角形(△0−a1−a2〜△0−a12−a1)の各々における面積と重心を演算する機能と、
複数の三角形(△0−a1−a2〜△0−a12−a1)の各々における面積と重心から前記複数の測定点(a1〜a12)が存在する水平面における容器断面の重心を演算する機能と、
複数の高さ方向位置における容器断面の重心から芯ズレ量を決定する機能を有しているのが好ましい。
In that case, the control device (50)
A plurality of measurement points (a1 to a12) on the outer peripheral surface of each height direction position (horizontal cross section at the height direction position) of the container (5) and the rotation center of the turntable (first turntable 20) From the distance (measurement result = R−L 2 ), the two adjacent measurement points in the horizontal plane where the plurality of measurement points (a1 to a12) are present and the rotation center of the turntable (first turntable 20) as a vertex. A function of calculating an area and a center of gravity in each of a plurality of triangles (Δ0-a1-a2 to Δ0-a12-a1),
A function of calculating the center of gravity of the cross section of the container in the horizontal plane where the plurality of measurement points (a1 to a12) are present from the area and the center of gravity of each of the plurality of triangles (Δ0-a1-a2 to Δ0-a12-a1);
It is preferable to have a function of determining the amount of misalignment from the center of gravity of the cross section of the container at a plurality of height direction positions.
また本発明の容器測定方法の実施に際して、ターンテーブル(第1のターンテーブル20)に直立した状態で載置されて回転する容器(5)の、複数の高さ方向位置における基準点からの距離を、例えば径寸法測定装置30(レーザー測定器)から照射される帯状のレーザー光線を用いて測定する測定工程と、
前記測定工程で測定されたターンテーブル(20)上に載置された容器(5)の複数の高さ方向位置の各々における基準点からの距離から、容器(5)の各々の高さ方向位置における重心の位置を決定する重心位置決定工程と、
重心位置決定工程で決定された容器(5)の各々の高さ方向位置における重心の位置から、当該容器の芯ズレ量を決定する芯ズレ量決定工程を備えていることが好ましい。
Further, when carrying out the container measuring method of the present invention, the distance from the reference points at a plurality of height positions of the container (5) that is placed and rotated in an upright state on the turntable (first turntable 20). Is measured using a belt-shaped laser beam emitted from, for example, the diameter measuring device 30 (laser measuring device),
From the distance from the reference point in each of the plurality of height direction positions of the container (5) placed on the turntable (20) measured in the measurement step, each height direction position of the container (5). Centroid position determining step for determining the position of the centroid at
It is preferable to include a center misalignment determining step of determining the center misalignment amount of the container from the position of the center of gravity of each container (5) in the height direction position determined in the center of gravity position determining step.
その場合、前記重心位置決定工程は、
容器(5)の各々の高さ方向位置(高さ方向位置における水平断面)の外周面における複数の測定点(a1〜a12)と、ターンテーブル(第1のターンテーブル20)の回転中心との距離(測定結果=R−L2)から、前記複数の測定点(a1〜a12)が存在する水平面における隣接する2つの測定点とターンテーブル(第1のターンテーブル20)の回転中心を頂点とする複数の三角形(△0−a1−a2〜△0−a12−a1)の各々における面積と重心を演算する工程と、
複数の三角形(△0−a1−a2〜△0−a12−a1)の各々における面積と重心から前記複数の測定点(a1〜a12)が存在する水平面における容器断面の重心を演算する工程を有し、
前記芯ズレ量決定工程は、複数の高さ方向位置における容器断面の重心から芯ズレ量を決定する工程を有しているのが好ましい。
In that case, the center-of-gravity position determination step includes
A plurality of measurement points (a1 to a12) on the outer peripheral surface of each height direction position (horizontal cross section at the height direction position) of the container (5) and the rotation center of the turntable (first turntable 20) From the distance (measurement result = R−L 2 ), the two adjacent measurement points in the horizontal plane where the plurality of measurement points (a1 to a12) are present and the rotation center of the turntable (first turntable 20) as a vertex. Calculating an area and a center of gravity in each of a plurality of triangles (Δ0-a1-a2 to Δ0-a12-a1),
A step of calculating the center of gravity of the container cross section in the horizontal plane where the plurality of measurement points (a1 to a12) are present from the area and the center of gravity of each of the plurality of triangles (Δ0-a1-a2 to Δ0-a12-a1). And
The center misalignment determination step preferably includes a step of determining the center misalignment amount from the center of gravity of the cross section of the container at a plurality of height direction positions.
上述した構成を具備する本発明によれば、複数の円周方向位置の各々における外周面位置測定装置(64)の測定結果の変化量から段差(5d)が存在するか否かを決定すると共に、段差(パーティングラインPLの段差:ハグミ段差5d)の円周方向位置を決定し、決定された段差(5d)の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置から当該段差(5d)の段差寸法(δ)を決定するように構成されているので、ハグミ段差(5d)を正確に自動計測することができる。
そして、容器(5)のハグミ段差(5d)を正確に検出して、ハグミ段差(5d)が大きい場合に生じる各種不都合、例えば容器(5)に直接印刷する場合に印刷部分に「印刷とび」が生じてしまうという不都合や、容器(5)が割れ易くなるという不都合を防止することができる。
また、ハグミ段差(5d)を正確に測定することができるので、本発明によれば金型の摩耗の程度を判断することが可能である。
According to the present invention having the above-described configuration, it is determined whether or not there is a step (5d) from the amount of change in the measurement result of the outer peripheral surface position measurement device (64) at each of a plurality of circumferential positions. The circumferential position of the step (parting line PL step: hug
Then, the indentation level difference (5d) of the container (5) is accurately detected, and various inconveniences that occur when the indentation level difference (5d) is large, for example, when printing directly on the container (5), “print skip” Can be prevented, and the inconvenience that the container (5) is easily broken can be prevented.
Moreover, since the hug step (5d) can be accurately measured, according to the present invention, it is possible to determine the degree of wear of the mold.
ここで、自動測定の対象となる容器としては、例えば、複数種類の金型(例えば、容器口部の金型、容器底部の金型、容器胴部の半割りの金型2種類、合計4種類の金型)を結合したものを使用して製造されるタイプのものが挙げられる。容器の大きさ及び形状は特に限定されず、例えば、胴径が30〜55mm、口径が20〜55mm、高さが70〜150mmであり、図2又は図24に示される形状の容器を挙げることができる。なお、胴部の最も膨らんでいる部分の直径を胴径としている。
そのようなタイプの容器の製造に際して、金型が摩耗すると、当該摩耗した金型で製造された部分の中心軸(芯)が偏奇してしまう(ずれてしまう)。そして容器を構成する部分の中心が偏奇してしまった状態(中心軸がずれてしまった状態)が、いわゆる「芯ズレ」である。
そのようなタイプの容器は、一般的に以下の工程により製造される。まずペレット状の樹脂を溶融し、棒状にしたもの(パリソン又はプリフォーム)を金型で挟みこみ、棒状の樹脂に空気を吹き込むことにより、樹脂が膨張し、金型壁面に接触して、成形品(容器)が製造される。
この方法においては、容器の内面は吹き込まれた空気に接しており、金型は容器外周面の形状を決定しているため、金型のずれは容器の外周面の形状に反映される。したがって、芯ズレ量の測定は、容器の外周面の形状から測定することが必要である。「芯ズレ」が生じ、その量が大きくなると、容器の一部の肉厚が薄くなってしまい、その結果、容器に穴あきが発生し易くなる、という不都合が生じる。また、飲料等を充填した容器を密封(シール)する際に、容器には上下方向から荷重が付加されるが、芯ズレが存在する状態で容器に対して上下方向から荷重を付加すると、口部に荷重が均等にかからないため容器が撓んでしまう。そして容器が撓むと、良好なシールが困難となり、シールの不調の要因となってしまう。
そのような不都合を回避するために、芯ズレの量(芯ズレ量)を測定する必要があり、容器の各種寸法の自動測定において芯ズレ量を測定したいという要請が存在する。しかし、従来技術では、容器の「芯ズレ量」を自動測定する有効な技術は提案されていない。
Here, as a container to be subjected to automatic measurement, for example, a plurality of types of molds (for example, a mold at the container mouth, a mold at the bottom of the container, and two types of molds at half of the container body, a total of 4 The type manufactured using what combined the kind of metal mold) is mentioned. The size and shape of the container are not particularly limited, and examples include a container having a body diameter of 30 to 55 mm, a diameter of 20 to 55 mm, a height of 70 to 150 mm, and the shape shown in FIG. Can do. The diameter of the most swelled portion of the body is defined as the body diameter.
When such a type of container is manufactured, when the mold is worn, the central axis (core) of the portion manufactured by the worn mold is deviated (shifted). A state in which the center of the portion constituting the container is deviated (a state in which the central axis is deviated) is a so-called “center misalignment”.
Such a type of container is generally manufactured by the following process. First, a pellet-shaped resin is melted, a rod-shaped product (parison or preform) is sandwiched between molds, air is blown into the rod-shaped resin, the resin expands, contacts the mold wall surface, and is molded. Goods (containers) are manufactured.
In this method, since the inner surface of the container is in contact with the blown air and the mold determines the shape of the outer peripheral surface of the container, the deviation of the mold is reflected in the shape of the outer peripheral surface of the container. Therefore, it is necessary to measure the amount of misalignment from the shape of the outer peripheral surface of the container. If “core misalignment” occurs and the amount thereof increases, the thickness of a part of the container becomes thin, and as a result, there arises a disadvantage that the container is likely to be perforated. Also, when sealing (sealing) a container filled with a beverage or the like, a load is applied to the container from above and below, but if a load is applied to the container from above and below in the presence of misalignment, Since the load is not evenly applied to the part, the container is bent. And if a container bends, a favorable seal | sticker will become difficult and will be a factor of a malfunctioning seal.
In order to avoid such inconvenience, it is necessary to measure the amount of misalignment (center misalignment amount), and there is a demand for measuring the amount of misalignment in automatic measurement of various dimensions of a container. However, in the prior art, an effective technique for automatically measuring the “core misalignment amount” of the container has not been proposed.
本発明において、ターンテーブル(20)上に載置された容器(5)の複数の高さ方向位置の各々における基準点からの距離に基づいて、各々の高さ方向位置(高さ方向位置における水平断面)における重心の位置を決定し、各々の高さ方向位置における重心の位置から当該容器(5)の芯ズレ量を決定するように構成すれば、容器(5)の芯ズレ量を正確に自動計測することができる。その結果、容器(5)の一部の肉厚が薄くなり、穴あきが発生し易くなる、という不都合を未然に防止することができる。
また、容器(5)の一部の肉厚が薄くなることが未然に防止されることから、シールの際に上下方向から荷重が付加しても、当該荷重は均等にかかるため容器(5)が撓んでしまうことがなく、シールの不調を防止することができる。
In the present invention, based on the distance from the reference point at each of the plurality of height direction positions of the container (5) placed on the turntable (20), each height direction position (at the height direction position). If the position of the center of gravity in the horizontal cross-section) is determined and the center misalignment amount of the container (5) is determined from the position of the center of gravity in each height direction position, the center misalignment amount of the container (5) is accurately determined. Can be automatically measured. As a result, it is possible to prevent inconvenience that a part of the container (5) is thin and easily perforated.
In addition, since the thickness of a part of the container (5) is prevented from becoming thin, even if a load is applied from above and below during sealing, the load is applied evenly, so that the container (5) Does not bend, and the malfunction of the seal can be prevented.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1において、本発明の容器測定装置は全体を符号100で示されている。
容器測定装置100は、容器移動ロボット10と、第1のターンテーブル20と、径寸法測定装置30(レーザー測定器)と、第2のターンテーブル40と、容器パレット5Pと、容器回収ボックス5Bと、制御手段であるメインコントロールユニット50と、測定装置に関わる機器を搭載するフレーム90を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, the container measuring apparatus of the present invention is indicated generally by the
The
容器移動ロボット10は全体が直交する複数のレールを組み合わせた形態をしており、X軸方向レール11とY軸方向レール12とキャリア13を有している。キャリア13は、Y軸方向レール12上を図1の上下方向(矢印Fv)に移動する。そしてY軸方向レール12は、X軸方向レール11上を、図1の左右方向(矢印Fh)に移動する。
明確には図示していないが、キャリア13はアタッチメントを備えており、当該アタッチメントは吸引口を有しており、当該吸引口は垂直方向(図1の紙面に垂直な方向)下方(図1の紙面に垂直な方向で、看者から離隔する方向)に開口している。そして図示しない前記アタッチメントは、容器パレット5P上に整列した容器群からひとつの容器5を選び、当該アタッチメントを該当容器5内部に挿入して、図示しない真空発生装置(エジェクタ)で吸引することにより、容器5をアタッチメントの先端に吸い付けた状態で、容器5を所定位置(例えば、第1のテーブル20上の位置、第2のテーブル40上の位置)へ搬送するように構成されている。
The
Although not clearly shown, the
図1において、第1のターンテーブル20はフレーム90の概略中央に位置しており、レーザー光線投光部(以下、「投光部」と言う)31とレーザー光線受光部(以下、「受光部」と言う)32に挟まれる位置に設けられている。ここで、投光部31と受光部32はレーザー測定器30を構成している。
レーザー測定器30において、投光部31と受光部32の概略中間の位置には、固定ピン33が設けられている。
In FIG. 1, the
In the
第1のターンテーブル20は、テーブル中心の下面側に回転軸20s(図19参照)を有し、当該回転軸20sは図示しないターンテーブル回転軸昇降装置により昇降、あるいは、回転する。
図示しないターンテーブル回転軸昇降装置は、例えば、ボールネジと回転機構により構成される。なお、図示しないターンテーブル回転軸昇降装置は、ターンテーブルの昇降と、ターンテーブルの回転を同時には行わないように構成することができる。
The
A turntable rotary shaft elevating device (not shown) includes, for example, a ball screw and a rotation mechanism. Note that a turntable rotating shaft lifting device (not shown) can be configured not to lift and lower the turntable and rotate the turntable at the same time.
図1において、第1のターンテーブル20とレーザー測定器30は、第1の測定部(符号を省略)を構成している。
容器パレット5Pは、投光部31と受光部32よりも高い位置にあり、パレット5Pの長手方向(図1では上下方向)の直線を垂直方向下向きに移動した直線(軌跡)が投光部31と受光部32を結ぶ直線と直交するように配置されており、容器パレット5P上には、作業員により並べられた複数の容器5が整列している。
第1の測定部では、容器5の各部の径寸法、高さ、芯ズレ量を測定する。
一方、第2の測定部(第2のターンテーブル40近傍)では、容器5における指定部分の「肉厚」寸法、「パーティングラインにおける段差(いわゆるハグミ段差)」量を測定する。
「容器5における指定部分」については、胴部、口部、底部等を例示することができる。
In FIG. 1, the
The container pallet 5P is located at a position higher than the
In the first measurement unit, the diameter, height, and misalignment amount of each part of the
On the other hand, in the second measuring unit (near the second turntable 40), the “thickness” dimension of the designated portion in the
Examples of the “designated portion in the
容器回収ボックス(測定済みの容器を集める回収ボックス)5Bは、フレーム90における図1の左下隅に設けられている。
制御手段であるメインコントロールユニット50は、容器回収ボックス5Bの下方の位置に設けられており、図示しない床板上に配置されている。
図1では、メインコントロールユニット50を容器測定装置100のフレーム90に搭載しているが、容器測定装置100と別体とすることも可能である。
A container collection box (collection box for collecting measured containers) 5B is provided in the lower left corner of FIG.
The
In FIG. 1, the
図示の実施形態では、例えば図2又は図24で示すような形状の容器における容器各部の径寸法、高さ、芯ズレ量、肉厚、ハグミ段差を測定している。
ただし、図2又は図24で示す容器とは異なる形状の容器においても、径寸法、高さ、芯ズレ量、肉厚、ハグミ段差を自動的に測定することが可能である。
In the illustrated embodiment, for example, the diameter, height, misalignment amount, thickness, and hug step of each part of the container having a shape as shown in FIG. 2 or 24 are measured.
However, even in a container having a shape different from that shown in FIG. 2 or FIG. 24, it is possible to automatically measure the diameter, the height, the misalignment amount, the wall thickness, and the hug step.
次に、図示の実施形態において、容器5の肉厚と、ハグミ段差(パーティングラインにおける段差)を測定する態様について説明する。
図1に関して説明したように、容器5における肉厚の測定とハグミ段差の測定は、第2の測定部(第2のターンテーブル40近傍)で行われる。
Next, in the illustrated embodiment, a mode in which the thickness of the
As described with reference to FIG. 1, the measurement of the wall thickness and the measurement of the step difference in the
第2のターンテーブル40について、主として図3に基づいて、図1をも参照して説明する。
第2のターンテーブル40は、図1において、レーザー測定器30の受光部32の左隣(図1の符号Dで示す領域)に配置されている。
図3は図1の符号Dで示す領域を詳細に表示しており、図3において、矢印Aが第2のターンテーブル40の中心を示している。
矢印Aで示す位置(A点)は、容器移動ロボット10のキャリア13が、第1のターンテーブル20から(あるいは容器パレット5Pから)容器5を持ち上げて、第2のターンテーブル40の領域へ最初に載置する箇所である。
The
In FIG. 1, the
3 shows in detail the area indicated by the symbol D in FIG. 1, and in FIG. 3, the arrow A indicates the center of the
The position indicated by the arrow A (point A) is that the
第2のターンテーブル40において、容器5は、A点→B点(矢印Bで示す位置)→C点(矢印Cで示す位置)の順に移動する。
図3において、B点は、容器底部の肉厚を測定する位置である。
図3において、C点は、容器胴下部、容器胴上部の肉厚と、ハグミ段差を測定する箇所である。
容器5が、A点→B点と移動し、B点→C点と移動するのは、第2のターンテーブル40が移動することにより行われる。
In the
In FIG. 3, point B is a position for measuring the thickness of the bottom of the container.
In FIG. 3, point C is a place where the thickness of the lower part of the container body, the thickness of the upper part of the container body, and the hug step are measured.
The
図3において、第2のターンテーブル40の回転軸、第2のターンテーブル40を回転駆動する回転駆動機構は図示されていない。
第2のターンテーブル40、図3では図示しない回転軸及び回転駆動機構は、X軸方向(図3の左右方向)については、X軸方向のシリンダ41およびX軸方向に敷設されたレール(図示せず)によって移動する。
一方、第2のターンテーブル40、図3では図示しない回転軸及び回転駆動機構のY軸方向(図3の上下方向)の移動は、Y軸方向のシリンダ42およびY軸方向に敷設されたレール(図示せず)によって行われる。
In FIG. 3, the rotation shaft of the
The
On the other hand, the movement of the
第2のターンテーブル40における容器5の肉厚の測定について説明する。
図示の実施形態では、図2で示す形状の容器5について、図4で示す3種類の位置の肉厚Ta(容器胴下部の肉厚)、Tb(容器胴上部の肉厚)、Te(容器底部の肉厚)を測定している。
The measurement of the thickness of the
In the illustrated embodiment, the
容器5の胴下部の肉厚Taと容器胴上部の肉厚Tbの測定については、図5で示すように、リニアゲージ62Aとブロック62Bが接触して、ブロック62Bによりリニアゲージ62Aが押し込まれた変位量から肉厚Ta、Tbを測定している。
図5において、リニアゲージ62Aは、ゲージ本体621aと、ゲージ本体621aの中央から垂直下方に伸びるロッド622aと、ロッド622aの先端から水平方向(図10では右側)に延在する触針623aを有している。
ブロック62Bは、ブロック本体621bと、ブロック本体621bの中央から垂直下方に伸びるロッド622bと、ロッド622bの先端から水平方向(図10では左側)に延在する触針623bを有している。
肉厚Ta、Tbの測定に際して、リニアゲージ62Aを校正する。容器5が存在しない状態で触針623aと触針623bを接触させ、リニアゲージ62Aがブロック62Bで押し込まれた変位量を「0mm」と記憶し、基準値とする。そして測定の際に、当該基準値と、容器5が存在する状態においてリニアゲージ62Aがブロック62Bで押し込まれた変位量との差異から、肉厚Ta、Tbを算出する。
As shown in FIG. 5, the
5, the
The block 62B has a block body 621b, a
When measuring the thicknesses Ta and Tb, the
測定の際には、リニアゲージ62Aのロッド622aおよび触針623aは容器5の内部に挿入され、触針623aの先端(図5では右端)が容器5の内壁に接触する。一方、ブロック62Bの触針623bの先端(図5では左端)は、容器5の外壁で且つ触針622aと対向する位置に接触する。
そして、触針623bが容器5の外壁に接触する位置は、触針623aの先端が容器5の内壁に接触する位置に対向する位置となるように、リニアゲージ62A、ブロック62Bは構成されている。
ゲージ本体621a、ブロック本体621bの位置は固定されており、ロッド622a、622bの長さ、触針623a、623bの長さは一定である。
At the time of measurement, the
The
The positions of the
容器5の底部の肉厚Teの測定については、図6を参照して説明する。
図6で示すように、肉厚Teは、ブロック63Aの触針636aと、リニアゲージ63Bの触針633bの間の距離として測定される。
図6において、ブロック63Aは、ブロック本体631aと、ブロック本体631aの上端から垂直上方に伸びる第1のロッド632aと、第1のロッド632aの上端から容器5側(図6では左側)に向かって水平方向に延在する第2のロッド633aと、第2のロッド633aの先端から垂直下方(容器5の内部に向かう方向)に延在する第3のロッド634aと、第3のロッド634aの下端から容器5の底部と平行にブロック本体631aの方向(図6では右側)へ延在する第4のロッド635aと、第4のロッド635aの先端から垂直下方に容器底部5eに向って延在する触針636aを有している。
リニアゲージ63Bは、ゲージ本体631bと、ゲージ本体631bの中央から水平方向に(図6では左側に)延在するロッド632bと、ロッド632bの先端から垂直上方に延在する触針633bを有している。
The measurement of the wall thickness Te at the bottom of the
As shown in FIG. 6, the wall thickness Te is measured as the distance between the
In FIG. 6, the
The linear gauge 63B includes a
ブロック63Aにおけるブロック本体631aの中心からブロック63Aにおける触針636aの中心までの距離Laと、リニアゲージ63Bにおけるゲージ本体631bの中心からリニアゲージ63Bにおける触針633bの中心までの距離Lbとは等しく構成されている。
従って、容器5底部の肉厚Teの測定の際に、リニアゲージ63Bにおける触針633bが容器5の底部5eの下面に接触する位置は、ブロック63Aにおける触針636aが容器5の底部5eの上面に接触する位置に対向する位置となるように、ブロック63A、リニアゲージ63Bは構成されている。
ブロック本体631a、ゲージ本体631bの位置は固定されており、ロッド632a、633a、634a、635aの位置および長さ、ロッド632bの長さ、触針636a、633bの長さも一定である。
容器5の底部5eの肉厚Teは、ブロック63Aとリニアゲージ63Bが接触して、ブロック63Aによりリニアゲージ63Bが押し込まれた変位量から測定される。
肉厚Teの測定に際しても、リニアゲージ63Bを校正する。校正に際しては、容器5が存在しない状態で触針636aと触針636bを接触させることで、リニアゲージ63Bがブロック63Aで押し込まれた変位量を「0mm」と記憶せしめ、基準値とする。測定の際には、当該基準値と、容器5が存在する状態においてリニアゲージ63Bがブロック63Aで押し込まれた変位量との差異から、肉厚Teを算出する。
The distance La from the center of the block
Accordingly, when the thickness Te of the bottom of the
The positions of the block
The wall thickness Te of the bottom 5e of the
The linear gauge 63B is also calibrated when measuring the wall thickness Te. In calibration, the
リニアゲージ63Aのプローブ(ロッド634a、ロッド635a、触針636aの包括名称)が真直ではなく、図6で示すように、概略L字の先端(ロッド635aの先端)がさらに直角に曲がった形状になっている理由は、次の通りである。
容器5における寸法測定の場合には、底部5eの肉厚Teは、底部5eの外周縁部近傍の領域(半径方向外方端部の領域)で測定されるように決定されている。
リニアゲージ63Aのプローブ(ロッド634a、ロッド635a、触針636aの包括名称)が真直であると、プローブ先端(触針636a)は、容器底部5eの半径方向中央の領域に接触することはできても、容器底部5eの外周縁部近傍の「肉厚を測定するべき場所」に当接することができない。すなわち、真直なプローブでは、その先端(触針636a)は半径方向内方の領域にしか当接しない。
それに対して、図6で示すようにプローブ全体の形状を、L字の先端がさらに直角に曲がった形状にすれば、プローブ先端(触針636a)が、容器底部5eの外周縁部近傍の「肉厚を測定するべき場所」に当接することができる。そのため、リニアゲージ63Aのプローブは、図6で示すように構成されている。
The probe of the
In the case of measuring the dimensions in the
When the probe of the
On the other hand, as shown in FIG. 6, if the shape of the entire probe is made such that the L-shaped tip is further bent at a right angle, the probe tip (
図5で示す容器胴下部の肉厚Ta、容器胴上部の肉厚Tbの測定と、図6で示す容器底部の肉厚Teの測定の際に、容器5は第2のターンテーブル40に保持されている。
第2のターンテーブル40には吸引機構が設けられており、係る吸引機構によって容器5を容器5の底側から吸引して、保持している。ここで、吸引機構については、公知、既存のものを適用することができる。
図7において、第2のターンテーブル40の半径方向中央の領域には、容器吸引エリア40aが設けられている。また、第2のターンテーブル40には、等間隔(図7では、中心角15°毎)複数(図7では24箇所)の長孔40bが形成されている。
The
The
In FIG. 7, a
第2のターンテーブル40に複数の長孔(貫通孔)40bを形成した理由は、次の通りである。
上述したように、容器5の底部肉厚Teは、容器底部の外周縁部近傍の領域E(半径方向外方端部の領域:図6参照)で測定される。
図6で示すような態様で容器5の底部肉厚Teを測定する場合には、容器5が第2のターンテーブル40に載置されていると、リニアゲージ63Bの触針633bが第2のターンテーブル40と干渉してしまうので(第2のターンテーブル40が邪魔になるので)、肉厚Teを測定することができない。そのため、図7で示すように、第2のターンテーブルに長孔形状の切込み(貫通孔)40bを複数形成して、当該長孔40bから下側の触針633bを挿入可能として触針633bが容器5の底部5eに当接可能となるようにせしめ、以って、図6で示すような態様で容器5の底部5bの肉厚Teを測定することを可能にしているのである。
ここで、貫通孔40bの形状が長孔形状であれば、半径方向寸法(長径寸法)が長いので、半径方向内方の領域においても、半径方向外方の領域においても、リニアゲージ63Bの触針633bを長孔40b内に挿入することができる。すなわち、貫通孔40bの形状が長孔形状であれば、底部の厚さTeを測定するべき容器の(底部の)径が大きい場合も、小さい場合も、図6で示す態様にて、底部の肉厚Teを測定することができる。
The reason why the plurality of long holes (through holes) 40b are formed in the
As described above, the bottom wall thickness Te of the
When the bottom wall thickness Te of the
Here, if the shape of the through
次に、図示の実施形態におけるパーティングラインの段差(いわゆるハグミ段差)の計測について説明する。
図8で示すように、容器5の胴部の半割りの金型を接合する際に、偏奇して接合してしまうと(接合がずれてしまうと)、その金型によって製造された容器には段差5dが生じてしまう。
図8における段差5dが、パーティングラインにおける段差、いわゆる「ハグミ段差」である。
Next, measurement of the step of the parting line in the illustrated embodiment (so-called hagumi step) will be described.
As shown in FIG. 8, when joining the halves of the barrel part of the
The
図示の実施形態におけるハグミ段差5dの測定においては、容器5を横方向に寝かすことなく、図5、図6で示す状態(いわゆる「立った」状態)を維持した状態で、測定することができる。
図示の実施形態でハグミ段差5dを測定するに際しては、図9で示すように、容器5を第2のターンテーブル40に載置した状態を維持して、第2のターンテーブル40を回転し、以って容器5を回転する。容器5に近接して(図9では容器5の右側に)リニアゲージ64が配置されており、リニアゲージ64の触針が容器5の外周面に接触している。容器5を回転した際に、容器5の外周面の半径方向位置(図9では左右方向位置)は、リニアゲージ64で測定される。
容器5を回転する範囲は、1箇所のハグミ段差5dを中心として、その前後の範囲で、容器5の中心角(或いは第2のターンテーブル40の回転角度)がハグミ段差5dの前後10°の範囲(合計で容器5の中心角が20°の範囲)である。図示の実施形態では、容器5の中心角(或いは第2のターンテーブル40の回転角度)が0.5°ずつ、合計41点を測定する。
In the measurement of the
When measuring the
The range in which the
パーティングラインPLの位置は、容器胴部の半割りの金型同士の接合箇所として把握することができ、樹脂製容器の場合、前記接合箇所は、容器表面の線状の痕跡として把握できる。
パーティングラインPLの位置は、前記接合箇所として把握することができるので、図1において、容器5が作業者の手作業により、容器5における前記接合箇所が一定方向を向くように、容器パレット5P上に配置される。
作業者の手作業により、容器5における前記接合箇所が一定方向を向くように、容器5が容器パレット5P上に配置されるので、ハグミ段差5dを測定するに際して、容器5のハグミ段差5dが一定方向を向いた状態で、第2のターンテーブル40上に載置される。
ここで、容器5を容器パレット5P上に配置する作業は、作業者による手作業であるため、容器パレット5P上に配置された容器5のパーティングラインPLの位置、すなわち、第2のターンテーブル40上に載置された容器5のパーティングラインPLの位置は、容器5毎に多少変動する恐れがある。そのようなパーティングラインPLの位置の変動に対処するため、「中心角20°(±10°)」の配置で、0.5°ずつ、合計41点(41箇所)において、容器5の外周面の半径方向位置(図9では左右方向位置)をリニアゲージ64で測定している。
The position of the parting line PL can be grasped as a joint location between halves of the container body, and in the case of a resin container, the joint location can be grasped as a linear trace on the surface of the container.
Since the position of the parting line PL can be grasped as the joining location, in FIG. 1, the container pallet 5P is arranged so that the joining location in the
Since the
Here, since the operation of arranging the
図9〜図11を参照して、パーティングラインの段差(いわゆるハグミ段差)5dの測定について説明する。
図9において、ハグミ段差5dの位置は、例えば、第2のターンテーブル40の中心角が0°近傍の領域と、180°近傍の領域である。
With reference to FIGS. 9 to 11, measurement of a parting line level difference (so-called hagumi level difference) 5 d will be described.
In FIG. 9, the position of the
図9、図10で示すように、容器5の外周にリニアゲージ64を接触させながら、第2のターンテーブル40により容器5を回転して、パーティングラインPL近傍の領域において、第2のターンテーブル40の回転角度0.5°ずつ(リニアゲージ64により測定される角度ピッチが0.5°)41箇所におけるリニアゲージ64の変位(表示値)を記録する。
リニアゲージ64の変位(表示値)は、容器5の外周面の半径方向位置(図9、図10における左右方向位置)を示しており、第2のターンテーブル40が20°回転することにより、41箇所における容器5の外周面の半径方向位置が測定される。
この41箇所における容器5の外周面の半径方向位置から、ハグミ段差5dの位置(円周方向位置)と、ハグミ段差5dの寸法δを演算する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
The displacement (display value) of the
From the position in the radial direction of the outer peripheral surface of the
パーティングラインPL近傍(ハグミ段差5d近傍)の領域において、第2のターンテーブル40が20°回転する間に、第2のターンテーブルの回転角度を0.5°ずつ変化した41箇所における(測定角度毎の)リニアゲージの変位(表示値:容器の外周面の半径方向位置)が、図11で例示されている。
図11及び図12に記載の測定結果は、図24に記載の形状の容器の胴上部のハグミ段差を計測した結果であり、測定対象の容器は、胴径が49.1mm、口径が43mm、高さが90mmである。
In the region in the vicinity of the parting line PL (in the vicinity of the
The measurement results described in FIG. 11 and FIG. 12 are the results of measuring the hug steps in the upper part of the trunk of the container shown in FIG. 24. The container to be measured has a trunk diameter of 49.1 mm, a caliber of 43 mm, The height is 90 mm.
次に、図12をも参照して、図示の実施形態において、符号δの領域(ハグミ段差)とそれ以外の領域とを識別する態様について説明する。
図12は、図11で例示するリニアゲージの変位(表示値:容器の外周面の半径方向位置)を「表」の形態で表示している。換言すれば、図11と図12は同一の実験例を表示している。
図12において、最左欄は測定角度(第2のターンテーブル40の回転角度、容器の中心角)、左から2番目の欄はリニアゲージ表示値(容器の外周面の半径方向位置)を示している。
図12の左から3番目の欄(右から2番目の欄)は、左から2番目の欄で示す上下隣り合うセル(表におけるマス目)のリニアゲージ表示値の「差」を示し、最右欄は、左から3番目の欄(右から2番目の欄)における上下隣り合うセルの「差」(以下、「差の差」と表示する場合がある)を示している。
Next, with reference to FIG. 12 as well, a mode of identifying the region (Hagumi step) denoted by δ and other regions in the illustrated embodiment will be described.
FIG. 12 displays the displacement of the linear gauge illustrated in FIG. 11 (display value: radial position of the outer peripheral surface of the container) in the form of “table”. In other words, FIG. 11 and FIG. 12 display the same experimental example.
In FIG. 12, the leftmost column indicates the measurement angle (the rotation angle of the
The third column from the left (second column from the right) in FIG. 12 shows the “difference” in the linear gauge display value of the upper and lower adjacent cells (the cells in the table) shown in the second column from the left. The right column indicates the “difference” between the cells adjacent to each other in the third column from the left (second column from the right) (hereinafter sometimes referred to as “difference difference”).
図11と図12から明らかなように、ハグミ段差5d以外の領域における「差の差」(図12の最右欄)の絶対値は、ハグミ段差5dの領域(図12において、リニアゲージ表示値の列において、アンダーラインを付けた数字が表示されたセル)における「差の差」の絶対値よりも小さい。
したがって、「差の差」の絶対値がしきい値以上であれば、「ハグミ段差」と判断することができる。
一方、上下隣合うセルのリニアゲージ表示値の「差」の絶対値が、しきい値以上である領域をハグミ段差と判断した場合、ハグミ段差を正確に認識できない場合がある。その一例を図22を用いて示す。図22は回転角度を1°ずつ変化させ、しきい値を0.003mmとし、リニアゲージ表示値の上下隣り合うセルの「差」の絶対値がしきい値以上となった領域をハグミ段差と判断した例である。この場合、ハグミ段差は測定角度が-7.5°〜3.5°の領域に渡っており、リニアゲージ表示値が急激に変化しておらず、ハグミ段差ではない領域までも、ハグミ段差と判断され、ハグミ段差を正確に測定していない。
また、しきい値を0.005mmとした場合でも、「差」の絶対値がしきい値以上となるのは、測定角度が-1.5°〜-0.5°の領域と、0.5°〜3.5°の領域になり、ハグミ段差ではない領域までも、ハグミ段差と判断され、ハグミ段差を正確に測定していない。
図23は、図22と同様の測定結果を示すものであり、さらに「差の差」を示している。「差の差」のしきい値を0.003mmとすると、ハグミ段差は、測定角度が1.5°〜3.5°の領域であり、ハグミ段差を正確に測定している。
ハグミ段差が生じている容器は、ハグミ段差の部分で、ずれているため水平面における断面は真円ではない。このように真円ではない容器を回転させることにより、ハグミ段差以外の部分でもリニアゲージ表示値が変化し、「差」がしきい値を越える場合がある。このように「差」を指標とした場合、ハグミ段差ではない部分をハグミ段差と判断する場合がある。
一方、「差の差」を指標とした場合、「差の差」は容器が真円でないことに起因するリニアゲージ表示値の変化にほとんど影響を受けないため、ハグミ段差の領域を正確に判断することができる。
As is clear from FIGS. 11 and 12, the absolute value of the “difference difference” (the rightmost column in FIG. 12) in the region other than the
Therefore, if the absolute value of the “difference difference” is equal to or greater than the threshold value, it can be determined as a “brush step”.
On the other hand, when it is determined that a region where the absolute value of the “difference” between the linear gauge display values of the cells adjacent to each other in the upper and lower directions is equal to or greater than a threshold value is a hug step, the hug step may not be accurately recognized. An example is shown in FIG. In FIG. 22, the rotation angle is changed by 1 °, the threshold value is 0.003 mm, and the area where the absolute value of the “difference” between the cells adjacent to the upper and lower sides of the linear gauge display value is equal to or greater than the threshold value This is an example of judgment. In this case, the hagumi step extends over the region where the measurement angle is -7.5 ° to 3.5 °, and the linear gauge display value does not change abruptly. Judgment is not made, and the hug step is not accurately measured.
Even when the threshold value is set to 0.005 mm, the absolute value of “difference” is equal to or greater than the threshold value in the region where the measurement angle is −1.5 ° to −0.5 °, and Even a region that is an area of 5 ° to 3.5 ° and is not a hug step is determined to be a hug step, and the hug step is not accurately measured.
FIG. 23 shows the same measurement results as FIG. 22, and further shows “difference”. When the threshold value of “difference difference” is set to 0.003 mm, the hagumi step is a region having a measurement angle of 1.5 ° to 3.5 °, and the hagumi step is accurately measured.
A container having a hug step is a portion of the hug step, and thus the cross section in the horizontal plane is not a perfect circle. By rotating a container that is not a perfect circle in this way, the linear gauge display value changes even at portions other than the hug step, and the “difference” sometimes exceeds the threshold value. As described above, when “difference” is used as an index, a portion that is not a hagumi step may be determined as a hug step.
On the other hand, when “difference difference” is used as an index, “difference difference” is almost unaffected by changes in the linear gauge display value caused by the container not being a perfect circle. can do.
図示の実施形態(図11、図12で示す例)では、「差の差」(の絶対値)がしきい値以上(0.003mm以上)である領域をハグミ段差5dの領域と判断している。
図11において、ハグミ段差は、符号δで示す領域である。
そして、ハグミ段差5dの寸法δは、「差の差」(の絶対値)がしきい値以上(0.003mm以上)である領域(ハグミ段差5dの領域)において、リニアゲージ表示値(図12の左から2番目の欄)における「最大値」から「最小値」を減算した数値(δ=「最大値」−「最小値」)となる。
図12の例では、ハグミ段差5dの寸法δは、
δ=0.067−0.003=0.064mm
である。
In the illustrated embodiment (examples shown in FIGS. 11 and 12), an area in which the “difference difference” (absolute value) is equal to or greater than a threshold value (0.003 mm or more) is determined as an area of the
In FIG. 11, the hagumi step is a region indicated by a symbol δ.
The dimension δ of the
In the example of FIG. 12, the dimension δ of the
δ = 0.067−0.003 = 0.064 mm
It is.
図8〜図12を参照して上述したハグミ段差5dの位置及び寸法δを決定する態様は、図1で示すメインコントロールユニット50に内蔵されたサブコントロールユニット50S(図13参照:図1では、サブコントロールユニット50Sの図示を省略)において実行される。
図8〜図12を参照しつつ、図13に基づいて、サブコントロールユニット50Sの構成について説明する。
図13において、サブコントロールユニット50Sは、演算ブロック52Sと、比較ブロック53Sと、ハグミ段差の領域決定ブロック54Sと、最大値/最小値決定ブロック55Sと、ハグミ段差演算ブロック56Sと、記憶装置(メインコントロールユニットと共用)57を有している。
The mode of determining the position and dimension δ of the
The configuration of the sub-control unit 50S will be described based on FIG. 13 with reference to FIGS.
In FIG. 13, the sub-control unit 50S includes a
演算ブロック52Sは、ラインL12S、インターフェース51を経由してリニアゲージ64に接続され、ラインL23Sを経由して比較ブロック53Sに接続され、ラインL27Sを経由して記憶装置57と接続されている。そして演算ブロック52Sは、図12最右欄に表示されている「差の差」を演算する機能を有している。すなわち、ターンテーブル40の所定の回転角度毎に測定された容器外周面のパーティングライン近傍の位置座標と、直前に測定された位置座標との差を演算し、当該差の直前の数値との差異(差の差)を演算する機能を有している。
比較ブロック53Sは、ハグミ段差の領域決定ブロック54SとラインL34Sを介して接続しており、記憶装置57とは双方向ラインL37Sを介して接続している。そして比較ブロック53Sは、演算ブロック52Sで演算された「差の差」(図12最右欄)をしきい値と比較して判断する機能を有している。
ハグミ段差の領域決定ブロック54Sは、最大値/最小値決定ブロック55SとラインL45Sを介して接続しており、記憶装置57とはラインL47Sを介して接続している。そしてハグミ段差の領域決定ブロック54Sは、比較ブロック53Sの比較結果からハグミ段差5dの領域を決定する機能を有している。
The
The comparison block 53S is connected to the area determination block 54S of the toothpick step via a line L34S, and is connected to the
The hagumi step area determination block 54S is connected to the maximum / minimum value determination block 55S via a line L45S, and is connected to the
最大値/最小値決定ブロック55Sは、ハグミ段差演算ブロック56SとラインL56Sを介して接続しており、記憶装置57とはラインL57Sを介して接続している。そして最大値/最小値決定ブロック55Sは、ハグミ段差の領域決定ブロック54Sが「ハグミ段差」と決定した領域におけるリニアゲージ64の表示値(容器5の外周面の半径方向位置)から最大値と最小値を決定する機能を有している。
ハグミ段差演算ブロック56Sは、記憶装置57とラインL67Sを介して接続しており、表示装置50Mとはインターフェース58およびラインL68Sを経由して接続されている。そしてハグミ段差演算ブロック56Sは、最大値/最小値決定ブロック55Sで決定された最大値と最小値から、ハグミ段差5dの寸法δを演算する機能を有している。
The maximum value / minimum value determination block 55S is connected to the toothbrush level difference calculation block 56S via a line L56S, and is connected to the
The hagumi step calculation block 56S is connected to the
次に、図14に基づき、図3、図10、図13をも参照して、ハグミ段差5dの位置(円周方向位置)及び寸法δを決定する手順について説明する。
図14において、ステップS11では、第2のテーブル40に載置した容器5における外周面の半径方向位置を、パーティングラインPL近傍の領域において、測定角度毎に測定し、リニアゲージ64の表示値として、サブコントロールユニット50Sにおける演算ブロック52Sに入力する。
そしてステップS12に進み、演算ブロック52Sにより、「差の差」(図12最右欄)を演算する。次のステップS13では、比較ブロック53Sにより、「差の差」(の絶対値)がしきい値を超えたか否かを判断し、「差の差」(の絶対値)がしきい値を超えたデータ(容器5の外周面の半径方向位置の測定データ:リニアゲージ64の表示値のデータ)を抽出し、当該データを記憶装置57に送って記憶させる。そしてステップS14に進む。
Next, a procedure for determining the position (circumferential position) and the dimension δ of the
In FIG. 14, in step S <b> 11, the radial position of the outer peripheral surface of the
Then, the process proceeds to step S12, and the "difference difference" (the rightmost column in FIG. 12) is calculated by the
ステップS14では、ハグミ段差の領域決定ブロック54Sにより、ステップS13で記憶されたデータの範囲を「ハグミ段差の領域」として決定する。
次のステップS15では、最大値/最小値決定ブロック55SがS13で記憶されたデータ(ハグミ段差の領域のデータ)におけるリニアゲージ64の表示値(容器5における外周面の半径方向位置)の最大値と最小値を選択し、ステップS16に進む。
ステップS16では、ハグミ段差演算ブロック56Sが、S15における最大値と最小値の差をハグミ段差5dの寸法δ(ハグミ段差量)として決定する(最大値−最小値=ハグミ段差量)。
In step S14, the range of data stored in step S13 is determined as a “brush step area” by the hug step step determination block 54S.
In the next step S15, the maximum value of the display value of the linear gauge 64 (the radial position of the outer peripheral surface of the container 5) in the data (the data of the area of the hug step) stored in S13 by the maximum value / minimum value determination block 55S. And the minimum value are selected, and the process proceeds to step S16.
In step S16, the toothbrush level difference calculation block 56S determines the difference between the maximum value and the minimum value in step S15 as the dimension δ of the
上述した手順において、「差の差」(絶対値)がしきい値を超えた領域のデータを全て記憶するのは、ハグミ段差5dの領域における極めて狭い部分だけが半径方向に突出しているケースや、ハグミ段差5dの領域において、「差」が一定となる部分が存在するケース(すなわち、差の差がゼロになるケース)において、ハグミ段差5dの領域を誤認するのを防止するためである。
すなわち、ハグミ段差5dの領域における極めて狭い部分だけが半径方向に突出しているケースでは、「差の差」がしきい値を超えた領域のデータを全て記憶せず、一部のみ記憶した場合、当該突出している部分のみをハグミ段差5dと認識してしまう恐れがある。また、ハグミ段差5dの領域において、「差」が一定となる部分が存在するケースでは、「差の差」がしきい値を超えた領域のデータを全て記憶せず、一部のみ記憶した場合は、「差」が一定となる部分はハグミ段差5dではない、と認識される可能性があり、例えば、ハグミ段差5dの領域の中央付近で「差」が一定となる部分が存在するとき、本来のハグミ段差5dの一部のみをハグミ段差5dとして誤認する恐れがある。その様な誤認する可能性を排除するために、図示の実施形態では、「差の差」(絶対値)がしきい値を超えた領域のデータを全て記憶しているのである。
In the above-described procedure, all the data in the region where the “difference difference” (absolute value) exceeds the threshold is stored in the case where only a very narrow portion in the region of the
That is, in the case where only a very narrow portion in the region of the
図11、図12で例示されたケースでは、ハグミ段差測定の際の測定角度(リニアゲージ64により測定される角度ピッチ)は、「0.5°」であり、「差の差」の絶対値におけるしきい値は「0.003mm」であるが、この角度ピッチ及びしきい値は、測定対象の容器の大きさに応じて最適な値を適宜設定すればよく、特に限定されない。前記の数値は発明者が別途行った実験により設定された。
発明者は、角度ピッチとしきい値を変化させて上述した手法でハグミ段差測定を行い、その結果を解析した。測定対象の容器は、胴径が49.1mm、口径が43mm、高さが90mmであり、図24の形状の容器である。測定は、1条件につき10回行った。その結果を図20、図21に示す。測定値の単位はmmである。
In the cases illustrated in FIGS. 11 and 12, the measurement angle (angular pitch measured by the linear gauge 64) at the time of measuring the step difference is “0.5 °”, and the absolute value of the “difference difference” The threshold value in is 0.003 mm, but the angle pitch and threshold value are not particularly limited as long as optimum values are appropriately set according to the size of the container to be measured. The above numerical values were set by experiments conducted separately by the inventors.
The inventor measured the hull level difference by the method described above while changing the angular pitch and the threshold value, and analyzed the result. The container to be measured has a body diameter of 49.1 mm, a diameter of 43 mm, and a height of 90 mm, and is a container having the shape of FIG. The measurement was performed 10 times per condition. The results are shown in FIGS. The unit of the measured value is mm.
発明者の実験によれば、角度ピッチが0.5°で行われた場合、ハグミ段差の測定値のばらつき(標準偏差)が最も小さかった。
角度ピッチは、3.0°までは、ハグミ段差を正確に認識することができた。しかし、角度ピッチがさらに大きい場合(例えば5.0°とした場合)には、ハグミ段差の位置が正確に把握できない場合があり、ハグミ段差の測定値のばらつき(標準偏差)が大きくなった。
一方、角度ピッチが小さい場合(例えば0.1°とした場合)には、ハグミ段差以外の領域をハグミ段差の領域と誤認する結果が生じ、ハグミ段差の測定値のばらつき(標準偏差)が大きくなった。
According to the inventor's experiment, when the angle pitch was 0.5 °, the variation (standard deviation) in the measured value of the hug step was the smallest.
The angular pitch could be accurately recognized up to 3.0 °. However, when the angular pitch is larger (for example, when it is set to 5.0 °), the position of the hagumi step may not be accurately grasped, and the variation (standard deviation) of the measured value of the hug step is increased.
On the other hand, when the angle pitch is small (for example, 0.1 °), a region other than the hagumi step is misidentified as a hagumi step region, and the variation (standard deviation) in the measured value of the hug step is large. became.
発明者の実験結果から、角度ピッチが0.5°〜3.0°ならば、ハグミ段差を正確に判断できることが判明した。
なお、発明者の実験では、角度ピッチが0.5°〜3.0°ならば、「差の差」の絶対値におけるしきい値が0.003mmでも0.004mmでも、良好なハグミ段差測定を実行することができた。
From the inventor's experimental results, it has been found that if the angular pitch is 0.5 ° to 3.0 °, the hug step can be accurately determined.
In addition, in the experiment of the inventor, if the angular pitch is 0.5 ° to 3.0 °, good threshold level measurement is possible regardless of whether the absolute value of the “difference difference” is 0.003 mm or 0.004 mm. Was able to run.
次に図15〜図19を参照して、容器5の各部の径寸法、芯ズレ量、高さ寸法の測定について説明する。
最初に、図15を参照して、径寸法(図15における符号Iで示す寸法)の計測について説明する。
図15において、投光部31は帯状レーザー光線を受光部32に向かって投光(照射)する機能を有している。図15において、帯状レーザー光線は投光部31から矢印Lb方向に延在する2本の線分として表現されている。ここで、本明細書では、帯状レーザー光線を符号Lbで表現する場合がある。
Next, with reference to FIGS. 15-19, the measurement of the diameter dimension of each part of the
Initially, with reference to FIG. 15, the measurement of a diameter dimension (dimension shown by the code | symbol I in FIG. 15) is demonstrated.
In FIG. 15, the
容器5の径寸法I(容器の所定の高さ方向位置における径寸法)の測定は、測定対象である容器5において、径寸法Iを測定するべき高さ方向位置に、前記帯状レーザー光線Lbを照射して行う。容器5に照射された帯状レーザー光線Lbは、容器5及び固定ピン33により遮られない領域のみが、受光部32に受光され、容器5により遮光された領域として径寸法Iを測定する。
Measurement of the diameter I of the container 5 (diameter dimension at a predetermined height direction position of the container) is performed by irradiating the band-shaped laser beam Lb at the height direction position where the diameter dimension I is to be measured in the
次に、主として図16を参照して、芯ズレ量の測定について説明する。
図2で示す容器5は、4つの金型(口部の金型、底部の金型、胴部の半割りの金型×2)で製造される。
容器製造に際して、何れかの金型が摩耗していると、口部の重心(芯)、底部の重心(芯)、胴部の重心(芯)の何れかが本来あるべき位置より偏奇して(ずれて)、「芯ズレ」が生じる。ここで、図2で示す容器5においては、芯ズレとしては、口部と胴部の芯ズレ、胴部と底部の芯ズレ、口部と底部の芯ズレの3種類がある。
Next, measurement of the misalignment amount will be mainly described with reference to FIG.
The
When one of the molds is worn during the manufacture of the container, any of the center of gravity (core) of the mouth, the center of gravity (core) of the bottom, and the center of gravity (core) of the trunk is deviated from the original position. (Deviated) causes “core misalignment”. Here, in the
容器5の径寸法Iの測定について前述したように、図15の距離「L2」は、固定ピン33(の外周)と容器5(の外周)との距離(間隔)である。
ここで図15で示す固定ピン33は装置に固定されているため、第1のターンテーブル20の中心(回転中心)O20から固定ピン33までの距離Rは定数となっている。
As described above for the measurement of the diameter I of the
Here, since the fixed
図16は、容器5の所定の高さ方向位置における水平面(水平断面)について示している。
図16で示すように、容器5の同一の高さ方向位置(水平面)において、距離L2を、容器5の円周方向に30°ずつ、12点測定する(図16の0°における測定点a1〜330°の測定点a12における測定)。
そして、12の測定点(a1〜a12)の各々において、第1のターンテーブル20の中心O20から容器5の円周までの距離(測定結果:R−L2)を求める。
FIG. 16 shows a horizontal plane (horizontal cross section) at a predetermined height direction position of the
As shown in Figure 16, in the same height direction position of the container 5 (horizontal plane), the distance L 2, by 30 ° in the circumferential direction of the
At each measurement point of 12 (A1-A12), the distance from the center O 20 of the
次に、図16で示すように、0°の測定点a1がy軸のマイナス側(図16では下側)に位置するようにプロットする。そして、測定点a1〜a12をプロットして、測定点a1〜a12の各々について、図16におけるx軸座標とy軸座標を求める。
図16におけるxy座標系の原点0は、第1のターンテーブル20の中心O20とする。
計測点における中心角(測定点a1なら0°、測定点a12なら330°)をθとすれば、
x軸座標=(R−L2)cos(θ−90°)
y軸座標=(R−L2)sin(θ−90°)
となる。
なお、(R−L2)は、12の測定点(a1〜a12)の各々における測定結果である。
Next, as shown in FIG. 16, plotting is performed so that the measurement point a1 of 0 ° is located on the negative side (lower side in FIG. 16) of the y-axis. Then, the measurement points a1 to a12 are plotted, and the x axis coordinate and the y axis coordinate in FIG. 16 are obtained for each of the measurement points a1 to a12.
The
If the central angle at the measurement point (0 ° for measurement point a1 and 330 ° for measurement point a12) is θ,
x-axis coordinate = (R−L 2 ) cos (θ−90 °)
y-axis coordinate = (R−L 2 ) sin (θ−90 °)
It becomes.
In addition, (R−L 2 ) is a measurement result at each of the twelve measurement points (a1 to a12).
12の測定点a1〜a12におけるx軸座標とy軸座標を求めたら、隣り合う2測定点と図16における原点0を頂点とする12個の三角形の面積と重心を演算する。隣り合う2測定点として、例えば測定点a1(x1、y1)、a2(x2、y2)を選択した場合には、△0−a1−a2の面積と重心(図16において、符号Gc12で示す位置)を演算する。係る演算は、従来公知の手法の何れかを用いて行われる。
その演算手法は例えば以下の通りである。
面積: S1=(x1×y2−x2×y1)÷2
重心: xg1=(x1+x2)÷3 , yg1=(y1+y2)÷3
12個の三角形(隣り合う2測定点と図16における原点0を頂点とする三角形)の面積と重心を求めたならば、a1〜a12を頂点とする12角形の面積と、当該12角形の重心の座標(xg、yg)のx軸座標とy軸座標を、12個の三角形の各々の面積と重心を用いて演算する。
その演算手法は例えば以下の通りである。
全体の面積 S=S1+S2+・・・・・+S12
12角形の重心 xg=(xg1×S1+xg2×S2+・・・+xg12×S12)÷S
yg=(yg1×S1+yg2×S2+・・・+yg12×S12)÷S
After obtaining the x-axis coordinates and the y-axis coordinates at the twelve measurement points a1 to a12, the area and the center of gravity of the two adjacent measurement points and twelve triangles having the
The calculation method is as follows, for example.
Area: S1 = (x1 * y2-x2 * y1) / 2
Center of gravity: xg1 = (x1 + x2) ÷ 3, yg1 = (y1 + y2) ÷ 3
If the areas and centroids of 12 triangles (two adjacent measurement points and the triangle with the
The calculation method is as follows, for example.
Total area S = S1 + S2 + ... + S12
The center of gravity of the dodecagon xg = (xg1 × S1 + xg2 × S2 +... + Xg12 × S12) ÷ S
yg = (yg1 * S1 + yg2 * S2 + ... + yg12 * S12) / S
ここで、上述した手法により、容器5の重心として、容器口部の重心、容器底部の重心、容器胴部の重心の3種類の重心を求める。
すなわち、容器5の口部の高さ方向位置(水平面)における12の測定点(a1〜a12)の隣り合う2測定点と原点0を頂点とする12個の三角形の各々の面積と重心を上述の手法で求める。次いで、前記12個の三角形の面積と重心を用いてa1〜a12を頂点とする12角形の重心を、上述の手法で求め、前記12角形の重心を容器口部の重心とする。
容器底部の重心は、容器5の底部の高さ方向位置(水平面)における12の測定点の隣り合う2測定点と原点0を頂点とする12個の三角形の各々の面積と重心を上述の方法で求め、以下、容器口部の重心と同様に、12角形の重心を求め、前記12角形の重心を容器底部の重心とする。
容器胴部の重心は、容器5の胴部の高さ方向位置(水平面)における12の測定点の隣り合う2測定点と原点0を頂点とする12個の三角形の各々の面積と重心を上述の方法で求め、以下、容器口部の重心と同様に、12角形の重心を求め、前記12角形の重心を容器胴部の重心とする。
そして、容器口部の重心、容器底部の重心、容器胴部の重心の3つの重心を同一座標系にプロットし、一つの重心を原点に設定し、当該座標系(水平面)上における残りの2つの重心の位置を求める。当該残りの2つの重心(原点に設定されていない重心)の位置(当該座標系あるいは水平面上の位置)から、芯ズレ量とその方向を求めることができる。
Here, by the above-described method, three types of centroids are obtained as the centroid of the
That is, the area and the center of gravity of each of the 12 measurement points (a1 to a12) adjacent to each other at the height direction position (horizontal plane) of the mouth of the
The center of gravity of the bottom of the container is obtained by calculating the area and the center of gravity of each of the 12 measurement points adjacent to the 12 measurement points in the height direction position (horizontal plane) of the
The center of gravity of the container body is the area and the center of gravity of each of the 12 measurement points adjacent to the 12 measurement points and the 12 triangles with the
Then, the center of gravity of the container mouth, the center of gravity of the bottom of the container, and the center of gravity of the container body are plotted in the same coordinate system, one center of gravity is set as the origin, and the remaining two on the coordinate system (horizontal plane). Find the position of the center of gravity. From the position of the remaining two centroids (the centroid not set as the origin) (the coordinate system or a position on the horizontal plane), the misalignment amount and its direction can be obtained.
図1で示すメインコントロールユニット50において、上述した手法により容器の芯ズレを決定する構造の機能ブロック図が、図17として示されている。
図17において、メインコントロールユニット50は、測定結果演算ブロック52と、座標演算ブロック53と、三角形の面積及び重心演算ブロック54と、容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55と、芯ズレ決定ブロック56と、記憶装置57を有している。
In the
In FIG. 17, the
測定結果演算ブロック52は、ラインL12、インターフェース51経由でレーザー測定器30に接続され、ラインL23経由で座標演算ブロック53に接続し、ラインL27経由で記憶装置57に接続している。そして測定結果演算ブロック52は、前記「R−L2」を演算する機能を有している。
座標演算ブロック53は、三角形の面積及び重心演算ブロック54とラインL34で接続し、記憶装置57とはラインL37で接続している。そして座標演算ブロック53は、12の測定点(a1〜a12)の各々のx軸座標とy軸座標を演算する機能を有している。
The measurement
The coordinate
三角形の面積及び重心演算ブロック54は、容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55とラインL45で接続し、記憶装置57とはラインL47で接続している。そして三角形の面積及び重心演算ブロック54は、12の測定点a1〜a12の隣り合う2測定点と図16における原点0を頂点とする12個の三角形の面積と重心を演算する機能を有している。
容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55は、芯ズレ決定ブロック56とラインL56で接続し、記憶装置57とはラインL57で接続している。そして容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55は、前記三角形の面積及び重心演算ブロック54で求めた12個の三角形の面積と重心を用いて、a1〜a12を頂点とする12角形の面積と、当該12角形の重心の座標を演算する機能を有している。
芯ズレ決定ブロック56は、記憶装置57とは双方向ラインL67で接続し、表示装置50Mとはインターフェース58を経由してラインL68で接続している。そして芯ズレ決定ブロック56は、容器口部の重心、容器底部の重心、容器胴部の重心(容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55で演算した、容器の所定高さ位置断面の12角形の重心)の3つの重心から、芯ズレ量を求める機能を有している。
The triangular area and
The cross-sectional area and center-of-
The
図16を参照して説明した容器5の芯ズレ測定の手順について、主として図18に基づき、図1〜図17を参照しつつ説明する。
図18において、ステップS1ではレーザー測定器30で容器5の外周と固定ピン33(図15)の外周までの隙間L2(図15)を計測する。
次のステップS2では、メインコントロールユニット50における測定結果演算ブロック52により、第1のターンテーブル20の中心O20から容器5の円周までの距離(測定結果:R−L2)を演算する。そしてステップS3に進み、座標演算ブロック53により、図16における12箇所の測定点a1〜a12の各々について、X座標、Y座標を演算する。
The procedure for measuring the misalignment of the
In FIG. 18, in step S < b > 1, the
In the next step S2, the distance (measurement result: RL 2 ) from the center O 20 of the first turntable 20 to the circumference of the
次のステップS4では、三角形の面積及び重心演算ブロック54により、隣接する2つの測定点と第1のターンテーブルの中心O20(図16におけるxy座標系の原点0)からなる12個の三角形の面積と重心を演算して、ステップS5に進む。
ステップS5では、容器の所定高さ位置断面の面積及び重心演算ブロック55により、前記ステップS4で求めた12個の三角形の面積と重心を用いて、測定点a1〜a12を頂点とする12角形(容器5の所定の高さ方向位置における水平面の断面12角形の図形)における面積と重心を演算して、ステップS6に進む。
ステップS6では、芯ズレ決定ブロック56において、容器5の口部の重心、容器5の底部の重心、容器5の胴部の重心の3つの重心の何れか1つをxy座標系の原点0に設定し、当該座標系(水平面)における残りの2つの重心の位置から、芯ズレ量を決定する。
そして制御を終了する。
In the next step S4, the area and
In step S5, the area and center of
In step S6, in the
And control is complete | finished.
次に、図19を参照して、容器5の高さ方向寸法の測定について説明する。
図19において、容器5の高さ方向寸法の測定には、第1のターンテーブル20と、その上方に配置された第1のリニアゲージ61が使用される。第1のリニアゲージ61は、ゲージ本体61aとゲージ本体の軸心の延長上に伸びるロッド61bと、ロッド61bの先端でロッド61bに直交する方向に取り付けた丸棒61cを有している。
第1のターンテーブル20が上昇すると、容器5の口部の上端(容器5の上端部)が丸棒61cと当接し、ロッド61bを、ゲージ本体61aに対して上方に押圧する。第1のリニアゲージ61は、丸棒61cおよびロッド61bが(ゲージ本体61aに対して)上方に押圧された寸法を計測する機能を有している。
Next, with reference to FIG. 19, the measurement of the dimension of the
In FIG. 19, the
When the
そして、第1のターンテーブル20の上昇前の位置と丸棒61cの最下端の距離は一定であるので、第1のターンテーブル20の上昇量と、容器5の上端部が丸棒61cを押圧した量(第1のリニアゲージ61の計測結果:リニアゲージ61の変位量)に基づいて、容器5の高さ方向寸法が求まる。
第1のターンテーブル20は容器5の種類毎に予め決められた距離だけ上昇する。その後、リニアゲージ61が水平移動し、容器5の上部の位置まで到達したら垂直方向へ移動(下降)する。リニアゲージ61のストローク量(下降量)は所定の数値であるが、丸棒61cは容器5に当接すると下降が止まる。その結果、リニアゲージ61の下降量と丸棒61cの下降量に差異が生じ、係る差異が基準値よりどの程度異なっているのかを計算した結果から、容器5の高さ方向寸法が算出される。ここで、前記基準値は、測定開始前に寸法が既知のマスターゲージを測定することにより、リニアゲージ61及びその制御システムに記憶させる(校正作業)。
Since the distance between the position before the
The
容器5の高さ方向寸法の測定に際して、第1のターンテーブル20において、測定時に容器5の安定を保つ目的で、容器5の底部を下方から吸引するように構成することができる。
しかし、図示の実施形態では、第1のターンテーブル20は容器5の底部を吸引しない。容器5の底部を吸引すると、当該底部の吸引されている部分が変形し、その近傍箇所(例えば、容器底部の周縁部)が容器上方に向って上昇してしまう。その結果、当該上昇した分だけ、容器5の高さ方向寸法が大きく測定されてしまう。
そのため、図示の実施形態では、第1のターンテーブル20は容器5の底部を下方から吸引しておらず、前記「上昇した分」が生じないようにしている。
なお、第1のターンテーブル20において容器5の高さ方向寸法の測定が完了したならば、容器移動ロボット10により、容器5を持ち上げて第2のターンテーブル40へ移動する。
When measuring the height direction dimension of the
However, in the illustrated embodiment, the
Therefore, in the illustrated embodiment, the
When the measurement of the height dimension of the
図示の実施形態によれば、ハグミ段差5dを正確に自動計測することができるので、容器5に直接印刷する場合に印刷部分に「印刷とび」が生じてしまうという不都合や、容器5が割れ易くなるという不都合を、未然に防止することができる。
また、ハグミ段差5dを正確に測定することにより、金型の摩耗の程度を判断することが可能である。
According to the embodiment shown in the figure, the
Further, it is possible to determine the degree of wear of the mold by accurately measuring the
また図示の実施形態によれば、容器5の芯ズレ量を正確に自動計測することができる。
そのため、容器5に芯ズレが生じ、容器5の一部の肉厚が薄くなり、当該薄い部分に貫通孔が生成されてしまう、という不都合を未然に防止することができる。
また、容器5の一部の肉厚が薄くなることが未然に防止されることから、容器5をシールする際に上下方向から荷重が付加しても、肉厚が薄い側に容器が撓んでしまうことがなく、シールの不調を防止することができる。
Further, according to the illustrated embodiment, the amount of misalignment of the
For this reason, it is possible to prevent inconvenience that the
In addition, since the thickness of a part of the
図示の実施形態によれば、全ての測定に関して、容器5が「立った」状態(口部が上方で底部が第1のターンテーブル20あるいは第2のターンテーブル40に載置されている状態)で行われ、ハグミ段差5dも容器5が「立った」状態で行われる。
そのため、容器5を第2のターンテーブル40に載置して、第2のターンテーブル40を回転することにより、第2のターンテーブル40の中心角度の一定角度毎にデータを採取することができて、図示の実施形態で説明したような態様で、芯ズレ量、ハグミ段差5dを決定することが可能になる。
According to the illustrated embodiment, for all measurements, the
Therefore, by placing the
容器5を「寝かせた」状態(容器5の胴部がターンテーブルに接触した状態)で測定するためには、容器5を「寝かせた」状態にするための装置と、「寝かせた」状態で一定角度毎に容器5を回転させるための装置が必要になる。全ての測定に関して、容器5が「立った」状態で行われる図示の実施形態では、そのような装置を必要としない。
また、図示の実施形態では、容器5の回転機構が第1のターンテーブル20あるいは第2のターンテーブル40により兼用されているため、その分だけ装置の構成をシンプルにすることができる。その結果、測定装置の全体の寸法を小さくすることができる。
In order to measure the
In the illustrated embodiment, since the rotation mechanism of the
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、本発明は、図2又は図24で示すような容器5の測定にのみ適用されるものではなく、図2又は図24で示す以外の形状の容器についても適用可能である。
また、図示の実施形態では、容器5の径寸法の測定は帯状のレーザー光線Lbを照射して行っているが、例えば容器5の画像を撮影し、その画像から容器5の径寸法を計測することも可能である。
さらに、図示の実施形態では、芯ズレ量の測定の際に12の測定点を使用しているが、測定点の数は任意に設定可能である。
It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description to limit the technical scope of the present invention.
For example, the present invention is not only applied to the measurement of the
In the illustrated embodiment, the diameter of the
Furthermore, in the illustrated embodiment, twelve measurement points are used in measuring the misalignment amount, but the number of measurement points can be arbitrarily set.
5・・・容器
5P・・・容器パレット
5B・・・容器回収ボックス
10・・・容器移動ロボット
20・・・第1のターンテーブル
30・・・径寸法測定装置/レーザー測定器
40・・・第2のターンテーブル
50・・・メインコントロールユニット
61・・・第1のリニアゲージ
62A・・・第2のリニアゲージ
63B・・・第3のリニアゲージ
64・・・第4のリニアゲージ
100・・・容器測定装置
5 ... container 5P ... container pallet 5B ...
Claims (8)
ターンテーブルに載置されて回転する容器のパーティングライン近傍の複数の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置を測定する外周面位置測定装置と、
制御装置を備え、
前記制御装置は、
複数の円周方向位置の各々における外周面位置測定装置の測定結果の変化量から段差が存在するか否かを決定すると共に、段差の円周方向位置を決定する機能と、
決定された段差の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置から当該段差の段差寸法を決定する機能を備えていることを特徴とする容器測定装置。 A turntable on which the container is placed in an upright state;
An outer peripheral surface position measuring device for measuring the radial position of the outer peripheral surface of the container at a plurality of circumferential positions near the parting line of the container placed on the turntable and rotating;
Equipped with a control device,
The controller is
A function of determining whether or not there is a step from the amount of change in the measurement result of the outer peripheral surface position measuring device at each of a plurality of circumferential positions, and determining the circumferential position of the step;
A container measuring apparatus comprising a function of determining a step size of a step from a radial position of the outer peripheral surface of the container at a circumferential position of the determined step.
前記差異の絶対値としきい値を比較して、前記差異がしきい値以上となった領域を前記段差の円周方向位置として決定する機能を有しており、
段差寸法を決定する際に、前記差異がしきい値以上となった領域における前記位置座標の最大値と最小値を選択する機能と、
当該最大値と最小値の差を段差寸法として決定する機能とを有している請求項1に記載の容器測定装置。 When determining the circumferential position of the step, the control device, the position coordinates in the vicinity of the parting line of the outer peripheral surface of the container measured at each predetermined rotation angle of the turntable, the position coordinates measured immediately before A function to calculate the difference between the values immediately before the difference,
Comparing the absolute value of the difference with a threshold value, and having a function of determining the region where the difference is equal to or greater than the threshold value as the circumferential position of the step,
A function for selecting a maximum value and a minimum value of the position coordinates in an area where the difference is equal to or greater than a threshold when determining a step size;
The container measuring device according to claim 1, having a function of determining a difference between the maximum value and the minimum value as a step size.
前記測定工程で測定されたターンテーブル上に載置された容器のパーティングライン近傍の複数の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置の変化量から段差が存在するか否かを決定する段差判断工程と、
段差判断工程で段差が存在すると判断された場合に当該段差の円周方向位置を決定する段差位置決定工程と、
段差位置決定工程で決定された段差の円周方向位置における容器外周面の半径方向位置から当該段差の段差寸法を決定する段差寸法決定工程を備えていることを特徴とする容器測定方法。 A measuring step of measuring the radial position of the outer peripheral surface of the container at a plurality of circumferential positions in the vicinity of the parting line of the container placed and rotated in an upright state on the turntable by an outer peripheral surface position measuring device;
It is determined whether or not there is a step from the amount of change in the radial position of the outer circumferential surface of the container at a plurality of circumferential positions near the parting line of the container placed on the turntable measured in the measurement step. Step judgment process,
A step position determining step for determining a circumferential position of the step when it is determined in the step determining step that a step exists;
A container measuring method comprising a step dimension determining step of determining a step dimension of a step from a radial position of the outer peripheral surface of the container at a circumferential position of the step determined in the step position determining step.
容器外周面のパーティングライン近傍の位置座標をターンテーブルの所定の回転角度毎に測定する工程と、
測定された容器外周面のパーティングライン近傍の位置座標と直前に測定された位置座標との差を演算し、当該差の直前の数値との差異を演算する工程と、
前記差異の絶対値としきい値を比較して、前記差異がしきい値以上となった領域を前記段差の円周方向位置として決定する工程を有しており、
段差寸法決定工程は、
前記差異がしきい値以上となった領域における前記位置座標の最大値と最小値を選択する工程と、
当該最大値と最小値の差を段差寸法として決定する工程とを有している請求項5に記載の容器測定方法。 The step position determination process
Measuring the position coordinates of the container outer peripheral surface near the parting line for each predetermined rotation angle of the turntable;
Calculating the difference between the position coordinates of the container outer peripheral surface near the parting line and the position coordinates measured immediately before, and calculating the difference from the numerical value immediately before the difference;
Comparing the absolute value of the difference with a threshold value, and determining a region where the difference is equal to or greater than the threshold value as a circumferential position of the step,
The step size determination process
Selecting a maximum value and a minimum value of the position coordinates in an area where the difference is equal to or greater than a threshold;
The container measuring method according to claim 5, further comprising a step of determining a difference between the maximum value and the minimum value as a step size.
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JPS6441801A (en) * | 1987-08-08 | 1989-02-14 | Mitsubishi Metal Corp | Apparatus for checking thickness of side plate part of empty can |
JPH07110326A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-25 | Emhart Glass Mach Investments Inc | Container inspection machine |
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