JP2018072071A - Gluing inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、糊が塗布された段ボールやカートン等の非導電性の糊付対象物の糊付け状態をその糊付け対象物から離れた位置で検査する糊付け検査装置に関する。 The present invention relates to a gluing inspection apparatus that inspects a gluing state of a non-conductive gluing object such as a corrugated cardboard or a carton to which a gluing is applied at a position away from the gluing object.
段ボールやカートンを使用して行う製函機や丁合機等では、糊付け工程において糊吐出ノズルや糊車を用いた糊付けが行われ、糊付けの後にその糊付けが正しく行われたか否かの糊付け検査が行われる。 In box making machines and collating machines that use corrugated cardboard and cartons, gluing is performed using a gluing nozzle and a gluing wheel in the gluing process. Is done.
その糊付け検査装置として、本出願人は図5に示すような電磁波を利用した糊付け検査装置80を提案した(特許文献1)。図5において、81は糊付けの検出ヘッドであり、放射電極82Aと、その放射電極82Aの両側に等間隔で配置した基準受信電極82B及び測定受信電極82Cと、それら電極82A〜82Cをそれぞれ囲む絶縁体83A,83B,83Cと、絶縁体83A〜83Cをその下端が同レベルで一部突出するように一列に配置して固定する金属シールドケース84とで構成されている。放射電極82Aには発振器85から500kHz程度の高周波の電磁波が印加され、基準受信電極82Bと測定受信電極82Cで受信される電磁波が検出回路86に取り込まれる。
As the gluing inspection apparatus, the present applicant has proposed a
そして、下面に糊20が塗布された段ボール30が図5の紙面に垂直方向に搬送されるとき、その段ボール30に放射電極82Aと測定受信電極82Cの下面に数mm程度の間隔で近接するように検出ヘッド81を位置させて、糊20の状態を検出するものである。
Then, when the
放射電極82Aから放射される電磁波は、空間を介して基準受信電極82Bと測定受信電極82Cに入力する。このとき、図5の状態では、放射電極82Aから測定受信電極82Cに至る電磁波の経路には糊20が含まれ、放射電極82Aから測定受信電極82Cに至る電磁波の経路には糊20が含まれない。糊20には水分が含まれるため、この糊20が電磁波にさらされるときそこに渦電流が発生して、そこで電力が大きく消費される。このため、測定受信電極82Cに入射する電磁波は基準受信電極82Bに入射する電磁波に比べて、そのエネルギーが小さくなる。また、基準受信電極82Bと測定用受信電極52Cに入射する電磁波は、空間の温度やノイズ等の雰囲気の影響を同程度に受ける。なお、段ボール30は紙製であるので電磁波はその影響はほとんど受けない。
The electromagnetic wave radiated from the
したがって、測定受信電極82Cで受信された電磁波と基準受信電極82Bで受信された電磁波の信号強度の差分を検出回路86で検出することによって、空間の雰囲気の影響をキャンセルして糊付けの状態を示す信号を取り出すことができ、糊20の塗布量、塗布位置、図5に垂直方向の塗布長等を検出することができる。
Therefore, the
ところが、図5で説明した糊付け検査装置80は、放射電極82Aから測定受信電極82Cに放射される電磁波のみによって糊20を検出するものであるため、検出感度に限界があり、段ボール30の厚みが大きいときに、その段ボール30の下面の糊20の状態を正確に検出することができないという問題があった。また、段ボール30に塗布された糊20は、放射電極82Aと測定受信電極82Cの間から外れているとそれを検出することができず、検出範囲が狭かった。検出範囲を広げるために放射電極82Aと測定受信電極82Cの間隔を広くすると検出感度が低下する問題があった。さらに、組立の段階で、放射電極82Aに対する基準受信電極82B、測定受信電極82Cの取付位置にバラツキが生じやすく、製造バラツキに起因する検出特性バラツキを招く問題があった。
However, since the
本発明の目的は、検出感度向上、検出範囲拡大、バラツキ軽減等を図った糊付け検査装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gluing inspection device that improves detection sensitivity, expands a detection range, reduces variation, and the like.
上記目的を達成するために請求項1にかかる発明は、非導電性の糊付け対象物に塗布された糊に高周波の電磁波を放射するとともに該糊を経由した電磁波を受信する検出ヘッドを備え、該検出ヘッドで受信された信号を処理することによって糊付けの状態を検査する糊付け検査装置において、前記検出ヘッドはプリント基板により構成され、該プリント基板の片面には、前記電磁波を放射するように配置された2個の放射電極と、該2個の放射電極の中間に配置され前記2個の放射電極から放射された電磁波を受信する1個の受信電極が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a detection head that radiates high-frequency electromagnetic waves to glue applied to a non-conductive object to be glued and receives electromagnetic waves via the glue, In a gluing inspection apparatus that inspects a gluing state by processing a signal received by a detection head, the detection head is configured by a printed circuit board, and is disposed on one side of the printed circuit board so as to emit the electromagnetic wave. In addition, two radiation electrodes and one reception electrode arranged between the two radiation electrodes and receiving electromagnetic waves radiated from the two radiation electrodes are formed.
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の糊付け検査装置において、前記プリント基板の前記片面と反対側の他面の全面には、シールド電極が形成されていることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1又は2に記載の糊付け検査装置において、前記プリント基板の前記片面には、前記放射電極及び前記受信電極の周囲に前記放射電極及び前記受信電極と非接触で配置され、且つ前記他面のシールド電極に接続された別のシールド電極が形成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the gluing inspection apparatus according to the first aspect, a shield electrode is formed on the entire other surface of the printed board opposite to the one surface.
According to a third aspect of the present invention, in the gluing inspection apparatus according to the first or second aspect, the one surface of the printed circuit board is not in contact with the radiation electrode and the reception electrode around the radiation electrode and the reception electrode. And another shield electrode connected to the shield electrode on the other surface is formed.
請求項4にかかる発明は、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の糊付け検査装置において、前記プリント基板の前記片面に、n個(nは1以上の正の整数)の前記受信電極とn+1個の前記放射電極が、交互に並び且つ両端が前記放射電極となるように同一間隔で平行に配置されて形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gluing inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, n (n is a positive integer of 1 or more) receiving electrodes on the one surface of the printed circuit board. And n + 1 radiating electrodes are alternately arranged and arranged in parallel at the same interval so that both ends thereof are the radiating electrodes.
請求項5にかかる発明は、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の糊付け検査装置において、前記検出ヘッドは、前記片面が下面となる姿勢でシールド筐体の下面に形成された開口内に配置され、該開口は誘電率の低い誘電体の保護カバーにより閉じられていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the gluing inspection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the detection head is in an opening formed on the lower surface of the shield housing in a posture in which the one surface is a lower surface. The opening is closed by a dielectric protective cover having a low dielectric constant.
請求項6にかかる発明は、請求項1乃至5のいずれか1つに記載の糊付け検査装置において、前記受信電極で受信された電磁波の信号を処理して前記糊付けの状態を示す信号を生成する検出回路を備え、該検出回路は、前記糊を検出したときに前記受信電極から出力する電磁波の信号と前記糊を検出しないときに前記受信電極から出力する電磁波の信号とを比較する比較手段を有し、該比較手段によって前記糊の周囲の雰囲気による影響がキャンセルされるようにしたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the gluing inspection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a signal indicating the gluing state is generated by processing an electromagnetic wave signal received by the receiving electrode. A detection circuit, the detection circuit comprising: comparing means for comparing an electromagnetic wave signal output from the receiving electrode when the glue is detected with an electromagnetic wave signal output from the receiving electrode when the glue is not detected; And the comparison means cancels the influence of the atmosphere around the glue.
本発明によれば、検出ヘッドをプリント基板により構成しているため製造バラツキをほぼゼロにすることができ、信頼性を高めることができる。また、両側の放射電極の間が検出範囲となるので、検出範囲を拡大することができる。また、放射電極によって受信電極が挟まれるようにそれら電極を配置しているので、受信電極に到来する電磁波強度が高くなり、検出感度を大きくすることができる。放射電極や受信電極は銅箔プリントにより形成できるのでその面積を大きくすることが容易であり、この面でも検出感度を大きくすることができる。また、プリント基板の片面や他面にシールド電極を配置することで、その検出感度をより大きくすることができる。このように検出感度を高くすることができる結果、検出ヘッドを糊付け対象物から多少離して設置しても必要なレベルの検出信号を得ることができ、下面に糊を塗布した糊付け対象物の当該糊を検査する際にその糊付け対象物の厚みが多少大きくても正常に糊付け検査を行うことができる。 According to the present invention, since the detection head is composed of the printed circuit board, the manufacturing variation can be made almost zero, and the reliability can be improved. Moreover, since the detection range is between the radiation electrodes on both sides, the detection range can be expanded. In addition, since the receiving electrodes are arranged so that the receiving electrodes are sandwiched by the radiation electrodes, the intensity of electromagnetic waves that arrive at the receiving electrodes is increased, and the detection sensitivity can be increased. Since the radiation electrode and the reception electrode can be formed by copper foil printing, it is easy to increase the area thereof, and the detection sensitivity can be increased also in this aspect. Moreover, the detection sensitivity can be further increased by arranging the shield electrode on one side or the other side of the printed circuit board. As a result of increasing the detection sensitivity in this way, a detection signal of a necessary level can be obtained even if the detection head is placed slightly away from the object to be glued, and the glue object to be glued on the lower surface can be obtained. When the paste is inspected, the gluing inspection can be normally performed even if the thickness of the object to be glued is somewhat large.
<第1実施例>
図1にガイドプレート40に沿って糊付け装置50と本発明の糊付け検査装置10を設置した構成を示す。ガイドプレート40は、そのガイドプレート40の内側に設置された図示しない搬送ベルトによって矢印A方向に搬送される糊付け対象物としての段ボール30をガイドするものであり、糊付け装置50が配置された部分に、糊付け開口41が形成されている。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a configuration in which a
この糊付け装置50は、糊20が充填された糊つぼ51と、下面が糊つぼ51内の糊20に浸り、上面がガイドプレート40の糊付け開口41に露出し、回転により段ボール30の下面に糊20を塗布する糊車52と、糊車52に載っている段ボール30を糊車52に対して押し付ける押し車53を備えている。
The
糊付け検査装置10は、糊付け装置50の下流に配置され、その糊付け装置10の直前には段ボール30を検出する光電センサ60が配置されている。この光電センサ60の下面には、段ボール30の先端を糊付け検査装置10の下面に滑らかに流入させるよう斜めにカットしたガイド61形成されている。70はエンコーダであり、ガイドプレート40内の搬送ベルトによる段ボール30の搬送量を検出する。
The
図2に糊付け検査装置10を示す。11Aはプリント基板で構成された検出ヘッドであり、絶縁基板12の下面には、図2(b)に示すように、短冊形状の放射電極13A1、13A2が段ボール30の搬送方向Aに直交する方向に並ぶように平行に形成され、それら放射電極13A1、13A2の中央に同じ大きさの短冊形状の受信電極13Bが平行に形成されている。そして、それら電極13A1,13A2,13Bの周囲の全面には、それら電極13A1,13A2,13Bに接触しないようにシールド電極13Cが形成されている。電極13A1と13B、電極13A2と13Bは、それぞれ同じ距離L1だけ離れている。14は絶縁基板12の上面の全面に形成されたシールド電極であり、下面のシールド電極13Cと接続されている。これら電極13A1,13A2,13B,13C,14は銅箔プリントで形成されている。
FIG. 2 shows the
15は検出ヘッド11Aの下面の電極13A1,13A2,13B,13Cを保護するためのテフロン(登録商標)等の誘電率の低い誘電体で形成された保護カバーである。16は糊付け検査装置10の筐体の少なくとも一部を構成する接地されたシールド筐体であり、下面に形成された開口161の内部に検出ヘッド11Aが配置され、その開口161は下面が保護カバー15で閉じられている。このシールド筐体16は検出ヘッド11Aのシールド電極13C,14に接続されている。そして、放射電極13A1,13A2は500kHz程度の高周波信号を出力する発振器17に接続され、受信電極13Bは検出回路18に接続されている。
さて、放射電極13A1,13A2に発振器17から500kHz程度の高周波信号を印加すると、放射電極13A1,13A2から電磁波が放射され、その一部は上面のシールド電極14で反射されたり周囲のシールド筐体16の開口161の内壁で反射されて下方に放射されてから受信電極13Bで受信される。
When a high frequency signal of about 500 kHz is applied from the
そのとき、放射電極13A1と受信電極13Bの間ではその中間が最大感度となるような検出感度特性が得られ、放射電極13A2と受信電極13Bとの間でもその中間が最大感度となるような検出感度特性が得られる。したがって、発振器17の出力電力と各電極13A1,13A2,13Bの相互間隔L1を適宜設定することによって、検出ヘッド11Aの下方に、放射電極13A1から放射電極13A2に亘って、ほぼフラットな感度特性を得ることができる。
At this time, a detection sensitivity characteristic is obtained such that the middle is the maximum sensitivity between the radiation electrode 13A1 and the
このように、検出感度が放射電極13A1から放射電極13A2に亘ってほぼフラットになるので、下面に糊20が塗布された段ボール30が、検出ヘッド11Aの下方において図2(a)の紙面に垂直な方向に搬送されてくるとき、糊20が両側の放射電極13A1、13A2の間に入れば、これを検出することができる。
Thus, since the detection sensitivity is substantially flat from the radiation electrode 13A1 to the radiation electrode 13A2, the
つまり、放射電極と受信電極をそれぞれ1個で構成した場合と比較して、段ボール30の搬送方向Aに直交する方向Bの検出範囲を2倍に拡大することができる。このため、段ボール30に対する糊20の塗布位置が搬送方向に直交する方向Bに多少ずれていても、正常に糊付けの状態を検出することができる。
That is, the detection range in the direction B orthogonal to the conveyance direction A of the
また、受信電極13Bの両側に放射電極13A1,13A2が配置されているので、受信電極13Bで受信される電磁波の電力が1個の放射電極から受信される構成に比べて2倍になり、検出感度が2倍になる。
Further, since the radiation electrodes 13A1 and 13A2 are arranged on both sides of the
また、受信電極13Bが放射電極13A1,13A2に囲まれていることと、シールド電極13Cやシールド電極14が形成されていることと、検出ヘッド11Aの周囲がシールド筐体16の開口161の内壁によって囲まれていることによって、受信電極13Bで受信される電磁波が外来ノイズの影響を受けにくくなる。
Further, the
このため、検出のためのS/N比が向上するので、検出ヘッド11Aの下面と糊20との間の距離を拡大することができ、厚みの大きな段ボール30の下面に糊20を塗布した場合であっても、その糊20の塗布量、塗布位置、塗布長等を正確に検出することができる。
For this reason, since the S / N ratio for detection is improved, the distance between the lower surface of the
図3に検出回路18の詳細を示す。181は前処理部であり、検出ヘッド11Aの受信電極13Bで受信された電磁波の信号をプリアンプで高S/N比で所定レベルまで増幅した信号aを出力する。このプリアンプは検出ヘッド11Aの近傍に設置することが望ましい。
FIG. 3 shows details of the
182はタイミング処理部であり、光電センサ60で得られる段ボール30の検出信号と図示しない搬送ベルトによる搬送時に発生するエンコーダ70からのパルス列をタイミング処理部182に取り込んで、段ボール30が糊付け検査装置10の下方を搬送されているときは段ボール有のタイミング信号b1を有効にし、段ボール30が糊付け検査装置10の下方を搬送されていないときは段ボール無のタイミング信号b2を有効にする。
A
183は第1サンプリング処理部であり、タイミング処理部182から出力する段ボール有のタイミング信号b1が有効なときに、前処理部181で得られた信号aを所定クロックでサンプリングした信号c1を出力する。この信号c1には糊20の検出を示す要素が含まれることがある。
184は第2サンプリング処理部であり、タイミング処理部182から出力する段ボール無のタイミング信号b2が有効なときに、前処理部181で得られた信号aを前記クロックでサンプリングした信号c2を出力する。この信号c2には糊20の検出を示す要素が含まれることはない。
A second
185は演算処理部であり、第1サンプリング処理部183から出力する信号c1と第2サンプリング処理部184から出力する信号c2を取り込み、信号c2を保持しておいて信号c1とを比較処理することで、糊付けの状態を示す信号dを生成する。
この検出回路18では、前処理部181から出力する信号aは段ボール30の有無の影響をほとんど受けないが温度変動の影響を受けるので、信号c1、c2も同様に温度変動の影響を受けた信号となる。
In this
したがって、第2サンプリング処理部184から出力する信号c2を保持しておき、この信号c2と第1サンプリング処理部183から出力する信号c1とを演算処理部185で比較処理することによって、温度の変動に伴う糊付けの状態の変動をキャンセルした信号dを得ることができる。外来ノイズの影響も同様にキャンセルできる。
Accordingly, the signal c2 output from the second
このように、本実施例の検出回路18では、図5で説明したような特別な基準受信電極82Bを備えなくても、温度変動や外来ノイズが糊付け状態の検出結果に与える影響を、キャンセルすることができる。
As described above, the
<第2実施例>
図4に別の実施例の糊付け検査装置の検出ヘッド11Bの部分を示す。本実施例の検出ヘッド11Bでは、下面の段ボール30の進行方向Aに直交するB方向の両側に放射電極13A1,13A2を配置するとともに、中央にも放射電極13A3を配置し、さらに、放射電極13A1,13A3の間に受信電極13B1を配置し、放射電極13A2,13A3の間にも受信電極13B2を配置している。その他は図2で説明した内容と同じである。
<Second embodiment>
FIG. 4 shows a portion of the
本実施例の検出ヘッド11Bは、3個の放射電極13A1〜13A3を用いるので、内側の放射電極13A3から放射される電磁波のロスが両外側の放射電極13A1,13A2から放射される電磁波のロスに比べて小さくなり、感度がより高くなる。また、放射電極13A1と放射電極13A2の間の領域をほぼ均一な検出感度に設定することが可能となり、検出範囲を放射電極と受信電極がそれぞれ1個の場合に対して4倍に拡大することができる。
Since the
この第2実施例の検出ヘッド11Bを進展させて、受信電極の数をn個(nは1以上の正の整数)にすれば放射電極の数はn+1となるので、検出範囲は2n倍になる。
If the
10:糊付け検査装置、11A,11B:検出ヘッド、12:絶縁基板、13A1,13A2,13A3:放射電極、13B,13B1,13B2:受信電極、13C:シールド電極、14:シールド電極、15:保護カバー、16:シールド筐体
20:糊
30:段ボール
40:ガイドプレート
50:糊付け装置、51:糊つぼ、52:糊車、53:押え車
60:光電センサ、61:ガイド
70:エンコーダ
80:糊付け装置、81:検出ヘッド、82A:放射電極、82B:基準受信電極、82C:測定受信電極、83A〜83C:絶縁体
10: Glue inspection device, 11A, 11B: detection head, 12: insulating substrate, 13A1, 13A2, 13A3: radiation electrode, 13B, 13B1, 13B2: reception electrode, 13C: shield electrode, 14: shield electrode, 15: protective cover , 16: Shield housing 20: Glue 30: Corrugated cardboard 40: Guide plate 50: Glue device, 51: Glue pot, 52: Glue wheel, 53: Presser wheel 60: Photoelectric sensor, 61: Guide 70: Encoder 80: Glue device , 81: detection head, 82A: radiation electrode, 82B: reference reception electrode, 82C: measurement reception electrode, 83A to 83C: insulator
Claims (6)
前記検出ヘッドはプリント基板により構成され、該プリント基板の片面には、前記電磁波を放射するように配置された2個の放射電極と、該2個の放射電極の中間に配置され前記2個の放射電極から放射された電磁波を受信する1個の受信電極が形成されていることを特徴とする糊付け検査装置。 A state of pasting by processing a signal received by the detection head, including a detection head that radiates high-frequency electromagnetic waves to the paste applied to the non-conductive pasting object and receives electromagnetic waves via the paste. In the gluing inspection device that inspects
The detection head is constituted by a printed circuit board, and on one surface of the printed circuit board, two radiation electrodes arranged to radiate the electromagnetic wave, and the two radiation electrodes arranged between the two radiation electrodes. A gluing inspection device, wherein one receiving electrode for receiving an electromagnetic wave radiated from a radiating electrode is formed.
前記プリント基板の前記片面と反対側の他面の全面には、シールド電極が形成されていることを特徴とする糊付け検査装置。 In the gluing inspection device according to claim 1,
A gluing inspection apparatus, wherein a shield electrode is formed on the entire other surface of the printed circuit board opposite to the one surface.
前記プリント基板の前記片面には、前記放射電極及び前記受信電極の周囲に前記放射電極及び前記受信電極と非接触で配置され、且つ前記他面のシールド電極に接続された別のシールド電極が形成されていることを特徴とする糊付け検査装置。 In the gluing inspection device according to claim 1 or 2,
On one side of the printed circuit board, another shield electrode is formed around the radiation electrode and the reception electrode in a non-contact manner with the radiation electrode and the reception electrode and connected to the shield electrode on the other surface. A gluing inspection device characterized by being made.
前記プリント基板の前記片面に、n個(nは1以上の正の整数)の前記受信電極とn+1個の前記放射電極が、交互に並び且つ両端が前記放射電極となるように同一間隔で平行に配置されて形成されていることを特徴とする糊付け検査装置。 In the gluing inspection device according to any one of claims 1 to 3,
On one side of the printed circuit board, n (n is a positive integer greater than or equal to 1) reception electrodes and n + 1 radiation electrodes are arranged alternately and parallel at the same interval so that both ends are the radiation electrodes. A gluing inspection device characterized in that it is arranged and formed on the surface.
前記検出ヘッドは、前記片面が下面となる姿勢でシールド筐体の下面に形成された開口内に配置され、該開口は誘電率の低い誘電体の保護カバーにより閉じられていることを特徴とする糊付け検査装置。 In the pasting inspection device according to any one of claims 1 to 4,
The detection head is disposed in an opening formed in the lower surface of the shield housing in such a posture that the one surface is a lower surface, and the opening is closed by a dielectric protective cover having a low dielectric constant. Glue inspection device.
前記受信電極で受信された電磁波の信号を処理して前記糊付けの状態を示す信号を生成する検出回路を備え、
該検出回路は、前記糊を検出したときに前記受信電極から出力する電磁波の信号と前記糊を検出しないときに前記受信電極から出力する電磁波の信号とを比較する比較手段を有し、該比較手段によって前記糊の周囲の雰囲気による影響がキャンセルされるようにしたことを特徴とする糊付け検査装置。 In the gluing inspection device according to any one of claims 1 to 5,
A detection circuit that processes a signal of an electromagnetic wave received by the reception electrode to generate a signal indicating the pasting state;
The detection circuit includes a comparison unit that compares an electromagnetic wave signal output from the receiving electrode when the glue is detected with an electromagnetic wave signal output from the receiving electrode when the glue is not detected, The gluing inspection apparatus characterized in that the influence of the atmosphere around the glue is canceled by the means.
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