JP3292554B2 - 瓶検査システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガラス瓶などの瓶を
検査するための瓶検査システムに関連し、殊にこの発明
は瓶製造ラインの途中に導入される瓶検査システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、瓶製造ラインには瓶検査システム
が導入され、瓶の各部の内外径、高さ方向寸法、傾斜面
の傾斜角、瓶各部の平面度および瓶外面のスジ・ビリの
有無などの各項目を検査している。

【０００３】従来のこの種瓶検査システムは、周面の複
数箇所に凹部を備えたスターホイールと、このスターホ
イールを間欠回転させる送り機構と、前記スターホイー
ルの各凹部の停止位置（以下、「検査ステーション」と
いう）毎に配置された瓶検査機と、前記スターホイール
の各凹部へ瓶を送り込むスクリュー機構とで構成されて
いる（特開昭６１−２７８７４０号）。

【０００４】前記各検査ステーションには、瓶自転機構
が配備され、瓶を回転させた状態で各項目を検査する。
各瓶自転機構は、回転ローラを検査ステーションに位置
する瓶の周面へ押付けて、その摩擦力により瓶を自転さ
せるもので、各検査ステーション間には、瓶を次の検査
ステーションへガイドするガイド板が配備してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の瓶検
査システムは、スターホイールを回転駆動するロータリ
ー型であるので、検査ステーションの設定数を増やそう
とすると、前記スターホイールを大径化せざるを得ず、
瓶検査システム全体が大形化するという問題がある。

【０００６】また前記スターホイールを回転させると、
各凹部内の瓶に遠心力が作用して瓶を各凹部内に保持で
きなくなるため、スターホイールの回転速度を高速化で
きず、瓶検査システムの高速化には限界がある。

【０００７】この発明が第１に目的とするところは、検
査ステーションの設置数を増加しても瓶検査システムの
全体を小形化できる瓶検査システムを提供する点にあ
る。この発明が第２に目的とするところは、瓶の検査を
高速化して検査の効率を向上できる瓶検査システムを提
供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の瓶検査システ
ムは、検査対象である複数本の瓶を連続的に搬送する瓶
搬送路と、この瓶搬送路の途中に設けられる瓶検査部
と、瓶搬送路と瓶検査部との間に介在し瓶搬送路より瓶
検査部へ検査対象である瓶を次々に搬入させる瓶搬入機
構と、瓶搬送路と瓶検査部との間に介在し瓶検査部より
瓶搬送路へ検査済の瓶を次々に搬出させる瓶搬出機構と
から成る。前記瓶検査部は、対向する円曲軌道間に平行
な直線軌道が形成された長円形状のレールと、このレー
ルに摺動自由に係合された複数個の瓶搬送体と、各瓶搬
送体に連繋され瓶搬送体を前記レール沿いに走行させる
駆動機構とを備え、前記レールを各直線軌道が瓶搬送路
と直交するよう配置している。

【０００９】請求項２の発明では、前記駆動機構は、各
瓶搬送体をレール沿いに間欠走行させる間欠駆動機構
と、各瓶搬送体をレール沿いに連続走行させる連続駆動
機構とで構成されており、前記間欠駆動機構を前記レー
ルの一方の直線軌道上で各瓶搬送体と連繋させると共
に、前記連続駆動機構を前記レールの他方の直線軌道お
よび両円曲軌道上で各瓶搬送体と連繋させている。

【００１０】

【作用】瓶搬送路により搬送される複数の瓶は瓶搬入機
構により瓶検査部の各瓶搬送体に順次搬入される。各瓶
搬送体は駆動機構により駆動されてレール沿いに走行
し、その走行途中において瓶の検査が行われる。検査が
完了した瓶は、瓶搬出機構により瓶検査部から瓶搬送路
へ次々に搬出される。前記レールの直線軌道が瓶搬送路
と直交する向きに配置されているので、直線軌道沿いに
多数の検査ステーションを設定でき、複数の瓶検査部を
設ける場合には、各瓶検査部を瓶搬送路沿いに並列に配
置でき、瓶検査システムの全体がコンパクトになる。

【００１１】請求項２にかかる瓶検査システムでは、間
欠駆動機構がレールの一方の直線軌道上で各瓶搬送体を
間欠走行させ、連続駆動機構がレールの他方の直線軌道
および両円曲軌道上で各瓶搬送体を連続走行させる。瓶
搬送体の間欠走行をレールの直線軌道上で行うので、遠
心力の影響がなく、高速運動が可能であり、しかも他の
軌道上で各瓶搬送体を連続運転させるので、検査システ
ムの高速化が実現される。

【００１２】

【実施例】図１は、瓶製造ラインに設けられた瓶検査シ
ステムの構成を示しており、製瓶機１の複数のセクショ
ンで同時に製作された複数の瓶２が搬送ベルト３を介し
てコンベア４へ整列状態で供給される。コンベア４は、
前記搬送ベルト３から箱詰め装置５まで所定の経路を辿
って多数の瓶２を搬送する瓶搬送路を構成する。

【００１３】この瓶搬送路の途中には、プリセレクター
１０、強度検査機１１、第１，第２の各瓶検査部１２，
１３が順次設けられている。前記プリンタセレクター１
０は変形した瓶２を瓶搬送路から排除するためのもので
あり、また強度検査機１１は瓶２の胴部の押圧強度を検
査するためのものである。第１の瓶検査部１２では、ビ
リと呼ばれる小欠けおよび各部の寸法が検査される。第
２の瓶検査機構１３では胴部の外面に付着した異物の有
無，底部の付着物や汚れなどが検査される。

【００１４】両瓶検査部１２，１３は、前記強度検査機
１１の下流側であってコンベア４の側方に順次配列され
ており、コンベア４から搬入された瓶２に上記した所定
の検査を行い、良品を前記コンベヤ４へ送り出す。各瓶
検査部１２，１３の構成は、装備される検査機を除いて
ほぼ同様であり、ここでは主として第１の瓶検査部１２
の構造を説明する。

【００１５】第１の瓶検査部１２は、複数のキャリヤ４
０を摺動自由に支持するレール２１と、前記コンベア４
からキャリヤ４０へ瓶２を次々に搬入するインフィード
ホイール２２と、キャリヤ４０から瓶２を再びコンベア
４へ次々に搬出するアウトフィードホイール２３とを備
えており、前記インフィードホイール２２により瓶搬入
機構２６が、前記アウトフィードホイール２３により瓶
搬出機構２７が、それぞれ構成される。

【００１６】前記レール２１は長円形状であって、対向
位置する一対の円曲軌道２８ａ，２８ｂと、円曲軌道２
８ａ，２８ｂ間を結ぶ平行な２本の直線軌道２９ａ，２
９ｂとを一連に連結して形成されている。前記インフィ
ードホイール２２の側の直線軌道２９ａ沿いには複数箇
所に検査機を配置して検査ステーション３１が、またア
ウトフィードホイール２３の側の直線軌道２９ｂ沿いに
も複数箇所に検査機を配置して検査ステーション３２
が、それぞれ設定されている。前記検査ステーション３
１の設置区間では、キャリヤ４０を間欠走行させ、その
他の区間ではキャリヤ４０を連続走行させる。第１，第
２の各瓶検査部１２，１３は、各直線軌道２９ａ，２９
ｂがコンベア４に対して直交するようレール２１を配置
しており、各直線軌道２９ａ，２９ｂ沿いにその長さに
応じた数の検査ステーション３１，３２を設定できる。

【００１７】前記インフィードホイール２２には、図２
に示すように、コンベア４の上流から搬送される瓶２を
１本ずつ把持する複数のホルダ３３が放射状に設けられ
ており、各ホルダ３３が矢印Ａ方向に回転駆動されるこ
とにより瓶２が１本ずつ第１の瓶検査部１２へ搬入され
る。インフィードホイール２２の外周位置には、前記ホ
ルダ３３が瓶２を把持する区間に対応させて円弧状をな
すガイド３４が設けられており、このガイド３４により
各ホルダ３３に瓶２を保持させて第１の瓶検査部１２へ
案内する。なお図２において、３５はコンベア４上の瓶
２を整列させて決められたタイミングでインフィードホ
イール２２へ供給するスクリュー装置である。

【００１８】前記レール２１には、複数のキャリヤ４０
が摺動自由に係合されており、各キャリヤ４０はレール
２１沿いに矢印Ｂ方向へ走行する。レール２１の前記直
線軌道２９ａとの対向位置には、各キャリヤ４０上の瓶
２を自転させる瓶自転機構４２が設けられている。この
瓶自転機構４２は走行するベルト４３を有し、このベル
ト４３と瓶２との摩擦力で各キャリヤ４０に支持された
瓶２が自転する。瓶２の自転により瓶２の全周が前記検
査ステーション３１で検査される。

【００１９】前記アウトフィードホイール２３には、イ
ンフィードホイール２２と同様、直線軌道２９ｂの検査
ステーション３２を通過した瓶２を把持する複数のホル
ダ４４が放射状に設けられており、各ホルダ４４が矢印
Ｃ方向へ回転することにより第１の瓶検査部１２から検
査済の瓶２が搬出される。アウトフィードホイール２３
の外周位置には、前記ホルダ４４が瓶２を把持する区間
に対応させて円弧状をなすガイド４５が設けられてお
り、このガイド４５により各ホルダ４４に瓶２を把持さ
せてコンベア４へ案内する。この場合、検査に合格した
瓶２はコンベア４上へ送り出されるが、検査で不合格と
なった瓶２はアウトフィードホイール２３に隣接配置さ
れたテーブル（図示せず）へ導かれる。なお図２におい
て、４６は第２の瓶検査部１３における各キャリヤ４０
に装備されたホルダ機構（後述する）を開放動作させる
ためのホルダ開閉カムであって、レール２１の前記円曲
軌道２８ａの外周に沿って円弧状に配置されている。

【００２０】前記キャリヤ４０は、図４および図６に示
す如く、本体部５２と、本体部５２に回転自由に支持さ
れた４個のローラ５０と、本体部５２上に固定された瓶
載置台５６とからなるもので、４個のローラ５０を前記
レール２１の両側面に形成された突条５１，５１に転動
自由に係合させてある。前記本体部５２の外側面には、
上下２箇所に係合ボール５３が突出させてある。各係合
ボール５３は、図８に示す如く、本体部５２に設けられ
た有底円筒状のスリーブ５４内に配備されており、圧縮
コイルスプリング５５のばね力により外向きに付勢され
て、両面歯付ベルト６０に係合している。この両面歯付
ベルト６０は、詳細は後述するが、各キャリヤ４０を連
続走行させるためのものである。

【００２１】前記本体部５２の下端部には、図４および
図７に示すように、各キャリヤ４０を間欠走行させるた
めの両面歯付ベルト８０と係合する係合部材７０が設け
られている。この係合部材７０は、一端部をピン７１に
より回動自由に支持され他端部に形成された上下方向の
長孔７２にピン７３を係合させてある。係合部材７０と
本体部５２との間には、圧縮コイルスプリング７４を介
装して係合部材７０を両面歯付ベルト８０の側へ付勢す
ると共に、ピン７１を中心として全体を揺動自由となし
ている。係合部材７０の下端部には３本の係合ピン７５
が回転自由に設けられており、各係合ピン７５を前記両
面歯付ベルト８０に係合させる。

【００２２】図９は、第１の瓶検査部１２に用いられる
各キャリヤ４０の全体構造を示す。図示例のキャリヤ４
０は、瓶２の底部の一部を支持する小形の瓶載置台５６
と、瓶２の胴部を上下で支持する複数の把持ローラ５７
とを備えており、瓶２の胴部の高さ中央部を前記ベルト
４３で支持すると共に、ベルト４３を走行させることに
より瓶２を瓶載置台５６上で自転させる。このように瓶
２を保持すると、瓶２の口部と底部とが露出してそれぞ
れの検査が可能となる。

【００２３】図１０は、第２の瓶検査部１３に用いられ
る各キャリヤ４０の全体構造を示す。図示例のキャリヤ
４０は、瓶２の底部を全面支持する瓶載置台７６と、瓶
２の口部を上方から把持する複数の把持体７７とを有し
ており、各把持体７７を昇降ロッド７８を介して前記ホ
ルダ開閉カム４６上を摺動する摺動ローラ７９に連繋し
てある。この摺動ローラ７９がホルダ開閉カム４６上に
乗り上って摺動するとき昇降ロッド７８が上昇し、各把
持体７７が瓶２の口部から離れて開放動作する。またホ
ルダ開閉カム４６が設置されていない区間では、昇降ロ
ッド７８が下降して各把持体７７が瓶２の口部を把持す
る。これら把持体７７により瓶２を保持するホルダ機構
４１が構成される。前記瓶載置台７６にはプーリー４７
が連結され、このプーリー４７に係合する駆動ベルト４
８により瓶載置台７８が自転する。

【００２４】図３は、各キャリヤ４０を連続走行させる
ための機構の構成を示すもので、前記レール２１の両円
曲軌道２８ａ，２８ｂ内方には、外周面に複数の係合突
起６６を備えたキャリーホイール６７がそれぞれ回転自
由に配備されている。各キャリーホイール６７の各係合
突起６６は、互いに隣接する各キャリヤ４０のローラー
５０間に係合する。前記レール２１の外周には、前記直
線軌道２９ｂから両円曲軌道２８ａ，２８ｂにわたる範
囲に、前記両面歯付ベルト６０が各キャリヤ４０の走行
軌跡に沿って張設されている。両面歯付ベルト６０は、
連続駆動ユニット６１により回転駆動される駆動プーリ
ー６２と、３個の従動プーリー６３〜６５との間に巻き
掛けられており、両面歯付ベルト６０が前記の範囲で各
キャリヤ４０の前記係合ボール５３と係合する。各キャ
リーホイール６７には、両面歯付ベルト６０が係合する
両円曲軌道２８ａ，２８ｂ上の一部のキャリヤ４０を介
して駆動力が伝達されるもので、これにより両円曲軌道
２８ａ，２８ｂ上の全てのキャリヤ４０が駆動される。

【００２５】前記円曲軌道２８ａと直線軌道２９ａとの
境界位置には、円曲軌道２８ａの連続走行区間から直線
軌道２９ａの間欠走行区間へ各キャリヤ４０を受け渡す
ための受け渡し機構９０が配置してある。この受け渡し
機構９０は、駆動プーリー９１の回転速度を制御する駆
動ユニット９４を有し、駆動プーリー９１と２個の従動
プーリー９２との間に両面歯付ベルト９３が巻き掛けて
ある。この両面歯付ベルト９３は、各キャリヤ４０の前
記係合ボール５３と係合し、連続走行する各キャリヤ４
０を直線軌道２９ａの間欠走行区間へ受け渡すのに最適
の速度で駆動する。

【００２６】前記直線軌道２９ａと他方の円曲軌道２８
ｂとの境界位置には、直線軌道２９ａの間欠走行区間か
ら円曲軌道２８ｂの連続走行区間へ各キャリヤ４０を受
け渡すための受け渡し機構９５が配置してある。この受
け渡し機構９５も、駆動プーリー９６の回転速度を制御
する駆動ユニット９９を備え、駆動プーリー９６と２個
の従動プーリー９７との間に両面歯付ベルト９８が巻き
掛けてある。この両面歯付ベルト９８は、各キャリヤ４
０の前記係合ボール５３と係合し、間欠走行する各キャ
リヤ４０を円曲軌道２８ｂの連続走行区間へ受け渡すの
に最適の速度で駆動する。

【００２７】図５は、第１の瓶検査部１２の動力伝達系
を示す。この動力伝達系は、単一のモータ１００を駆動
源とし、このモータ１００の出力を各部へ分配するよう
構成されている。モータ１００の出力軸１０１からベル
ト１０２を介して連続走行用の中間軸１０４へ、またベ
ルト１０３を介して間欠走行用のカムインデックスユニ
ット１０５の入力軸１０６へ、それぞれ動力が分配され
る。前記中間軸１０４には、受け渡し機構９０における
駆動ユニット９４の入力軸１０７に動力を伝達するベル
ト１１０と、インフィードホイール２２駆動用の減速機
１１１に動力を伝達するベルト１１２と、前記両面歯付
ベルト６０の連続駆動ユニット６１へ動力を伝達するベ
ルト１１３と、前記アウトフィードホイール２３の駆動
用減速機１２０へ動力を伝達するためのベルト１１５と
が設けられている。前記カムインデックスユニット１０
５は、入力軸１０６から入力される連続回転駆動力を間
欠回転駆動力に変換するためのカムインデックスを内蔵
しており、前記受け渡し機構９５への出力軸１３０と、
各キャリヤ４０を間欠走行させる機構への出力軸１３１
とを備えている。前記出力軸１３０と受け渡し機構９５
の入力軸１３２との間にはベルト１３３が巻き掛けられ
ており、直線軌道２９ａにおける各キャリヤ４０の間欠
走行に同期して受け渡し機構９５へ間欠駆動力を供給す
る。

【００２８】前記出力軸１３１には、ベルト１３５の一
端部が巻き掛けられ、ベルト１３５の他端部は、図４に
示すように、前記両面歯付ベルト８０の入力スプロケッ
ト８１に巻き掛けられている。入力スプロケット８１に
は駆動スプロケット８２が連結され、この駆動スプロケ
ット８２と従動スプロケット８３との間には前記両面歯
付ベルト８０が巻き掛けられている。なお図４におい
て、８４は直線軌道２９ａを走行する各キャリヤ４０の
通過を検出する近接センサーであって、いずれかのキャ
リヤ４０に走行異常が発生したことが、この近接センサ
ー８４の出力により検出されたとき、前記カムインデッ
クスユニット１０５からの動力の供給が停止される。

【００２９】図１１は、各キャリヤ４０の間欠走行特性
Ｘと受け渡し機構９５の運転特性Ｙとの関係を示す。各
キャリヤ４０は、特性Ｘに示す如く、時間Ｔ０から加速
され、最高速度に達した後に減速して時間Ｔ５で速度が
０になる。そして時間Ｔ６で再び加速され、同様に減
速、加速を繰り返す。一方、受け渡し機構９５は、時間
Ｔ０〜Ｔ２では速度が一定値Ｖ１であり、時間Ｔ２で加
速し、最高速度に達した後に、Ｔ３〜Ｔ４の範囲で特性
Ｘと重なり、時間Ｔ４〜Ｔ６で速度は一定値Ｖ１とな
る。上記の特性Ｘ，Ｙにおいて、特性が重なる区間、す
なわち同じ速度となるＰ３〜Ｐ４の区間で間欠走行から
連続走行への受け渡しが行われる。なお連続走行から間
欠走行への受け渡しは、受け渡し機構９０の運転特性
（一定値）と各キャリヤ４０の間欠走行特性Ｘとが交叉
する点で行われる。

【００３０】上記構成の瓶検査部１２において、コンベ
ア４により次々搬送されてくる瓶２はインフィードホイ
ール２２により順次キャリヤ４０に搬入される。各キャ
リヤ４０は、前記受け渡し機構９０により連続走行区間
から直線軌道２９ａの間欠走行区間へ受け渡される。直
線軌道２９ａにおいて各キャリヤ４０が間欠走行する間
に、検査ステーション３１に設置された検査機により瓶
２のビリや寸法が検査される。直線軌道２９ａの終端部
では、各キャリヤ４０は受け渡し機構９５により、間欠
走行区間から連続走行区間へ受け渡される。前記両面歯
付ベルト６０により各キャリヤ４０は連続走行し、各キ
ャリヤ４０が直線軌道２９ｂを通過する際に、検査ステ
ーション３２に設置された検査機により瓶２の検査が行
われた後に、アウトフィードホイール２３により瓶２が
搬出される。

【００３１】第２の瓶検査部１３においては、各キャリ
ヤ４０は、前記ホルダ開閉カム４６が設置されている区
間に対応して前記把持体７７が開動作し、ホルダ開閉カ
ム４６の終端部で各把持体７７が閉動作する。

【００３２】

【発明の効果】この発明は上記の如く、瓶搬送路の途中
に設けられる瓶検査部のレールを長円形状となして、直
線軌道が瓶搬送路と直交するようレールを配置したか
ら、直線軌道沿いに多数の検査ステーションを設定でき
る。また複数の瓶検査部を設ける場合には、各瓶検査部
を瓶搬送路沿いに並列に配置でき、瓶検査システムの全
体をコンパクトにできる。

【００３３】請求項２の発明では、間欠駆動機構により
レールの一方の直線軌道上で各瓶搬送体と間欠走行させ
るから遠心力の影響がなく、高速運転が可能である。し
かも連続駆動機構によりレールの他方の直線軌道および
両円曲軌道上で各瓶搬送体を連続走行させるから、検査
システムの高速化を実現でき、検査の効率が大幅に向上
するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる瓶検査システムの
全体構成を示す平面図である。

【図２】瓶検査部の構成を示す平面図である。

【図３】キャリヤを連続走行させるための機構を示す平
面図である。

【図４】キャリヤを間欠走行させるための機構を示す側
面図である。

【図５】瓶検査部の駆動力伝達系を示す平面図である。

【図６】キャリヤがレールに係合している状態を示す平
面図である。

【図７】キャリヤの側面図である。

【図８】両面歯付ベルトと係合ボールとの係合状態を示
す断面図である。

【図９】第１の瓶検査部におけるキャリヤを示す側面図
である。

【図１０】第２の瓶検査部におけるキャリヤを示す側面
図である。

【図１１】キャリヤの間欠走行特性と受け渡し機構の運
転特性との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 瓶 １２，１３ 瓶検査部 ２１ レール ２８ａ，２８ｂ 円曲軌道 ２９ａ，２９ｂ 直線軌道 ４０ キャリヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01B 21/00 - 21/32 G01N 21/84 - 21/958 B07C 1/00 - 9/00 B65G 47/00 - 47/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象である複数本の瓶を連続的に搬
   送する瓶搬送路と、この瓶搬送路の途中に設けられる瓶
   検査部と、瓶搬送路と瓶検査部との間に介在し瓶搬送路
   より瓶検査部へ検査対象である瓶を次々に搬入させる瓶
   搬入機構と、瓶搬送路と瓶検査部との間に介在し瓶検査
   部より瓶搬送路へ検査済の瓶を次々に搬出させる瓶搬出
   機構とから成り、 前記瓶検査部は、対向する円曲軌道間に平行な直線軌道
   が形成された長円形状のレールと、このレールに摺動自
   由に係合された複数個の瓶搬送体と、各瓶搬送体に連繋
   され瓶搬送体を前記レール沿いに走行させる駆動機構と
   を備え、 前記レールを各直線軌道が瓶搬送路と直交するよう配置
   して成る瓶検査システム。
2. 【請求項２】 前記駆動機構は、各瓶搬送体をレール沿
   いに間欠走行させる間欠駆動機構と、各瓶搬送体をレー
   ル沿いに連続走行させる連続駆動機構とで構成されてお
   り、 前記間欠駆動機構を前記レールの一方の直線軌道上で各
   瓶搬送体と連繋させると共に、前記連続駆動機構を前記
   レールの他方の直線軌道および両円曲軌道上で各瓶搬送
   体と連繋させて成る請求項１に記載された瓶検査システ
   ム。