JP3949593B2

JP3949593B2 - びん口の内径及び外径検査装置

Info

Publication number: JP3949593B2
Application number: JP2003032114A
Authority: JP
Inventors: 悟郎反保
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP2004239874A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、びん口の内径及び外径検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１０−５４７０１号公報
びん口の内径及び外径を検査する装置として、図１０に示すように、垂直方向に移動する駆動チューブ６０内で同軸上に、リングゲージチューブ６１およびプラグゲージチューブ６２を設けたものがある（前記特許文献１参照）。プラグゲージチューブ６２はリングゲージチューブ６１内に挿通されている。
【０００３】
前記リングゲージチューブ６１は下端にリングゲージ６３を有し、前記プラグゲージチューブ６２は下端にプラグゲージ６４を有しており、びん口の内径及び外径が予め設定された大きさである良品の場合は、駆動チューブ６０が上方から下方に移動することでプラグゲージ６４がびん口６５の内部に入って規定量下がり、次いで、駆動チューブ６０がさらに下方に移動してリングゲージ６４がびん口６５の外周部６５ａを被覆する。
【０００４】
リングゲージチューブ６１は、リングゲージチューブ６１の内周に固定された下環状カラー６６を有し、また、プラグゲージチューブ６２は、プラグゲージチューブ６２の外周に固定された上環状カラー６７を有し、両カラー６６，６７間におけるプラグゲージチューブの外周位置にプラグゲージスプリング６８が、通常はプラグゲージ６４を完全に伸長した状態に維持するよう圧縮状態で設けられ、同様に、リングゲージチューブ６１の外周位置にはリングゲージスプリング６９が圧縮された状態で設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記検査装置では、プラグゲージ６４で最初に内径を検査し、次にリングゲージ６３で外径を検査しているので以下の問題点があった。
【０００６】
すなわち、この装置では、上下動のみ自在のプラグゲージ６４によりびん口６５とのセンターリング（センタ出し）を行っている。そのため、プラグゲージ６４がびん口６５の内部に挿入される際、プラグゲージ６４とびん口内面６５ｂとが接触し、しかもびんＢを搬送するコンベア装置の特性により一個所に集中して接触する。前記検査装置は、１分間当たり数百個のびんを検査するため、びん口内面６５ｂとの接触によりプラグゲージ６４の先端の先細りテーパ部分７０の耐久性に問題があり、そのため、プラグゲージ６４を頻繁に交換する必要があり、作業性が悪かった。
【０００７】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、プラグゲージおよび／またはリングゲージの耐久性を向上させ、作業性を向上できるびん口の内径及び外径検査装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明のびん口の内径及び外径検査装置は、びん口の内径及び外径を検査する上下動自在な検査部を有するびん口の内径及び外径検査装置において、前記検査部は、前記びん口の内部に挿入され、前記びん口の内径を検査するプラグゲージと、前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、センターリングを行うとともに前記びん口の外径を検査するリングゲージを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明は別の観点から、びん口の内径及び外径を検査する上下動自在な検査部を有するびん口の内径及び外径検査装置において、前記検査部は、前記びん口の内部に挿入され、前記びん口の内径を検査するプラグゲージと、前記プラグゲージに組み付けられているピストン部材と、前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、センターリングを行うとともに前記びん口の外径を検査するリングゲージと、前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、前記プラグゲージを収容する筒状のハウジングと、前記ハウジング内に収容され前記ピストン部材および前記リングゲージ間に介装された圧縮ばねを備え、更に、センターリング時には前記プラグゲージの先端部が前記リングゲージの先端部よりも突出していないように構成され、センターリング後においては前記圧縮ばねの付勢力に抗して少なくとも前記プラグゲージおよびピストン部材が下降するように構成されていることを特徴とするびん口の内径及び外径検査装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
図１〜図９は、この発明の一実施形態を示す。
【００１１】
図１〜図９において、１は、例えばＲ方向（反時計まわり）に回転するクランク２の枢軸である。３は、クランク２の回転運動で上下方向（両矢印Ｚで示す垂直方向）に往復直線運動するシャフトである。シャフト３は、Ｚ方向に沿って所定の長さの案内溝３ａを有する。
【００１２】
４は、Ｚ方向に往復直線移動する駆動筒で、シャフト３とは取付部材１３を介して連動連結されている。前記取付部材１３の一端は駆動筒４に連結されるとともに、スターホイールからコンベア１２によって間欠搬送されるびん１１の高さＨにより駆動筒４がＺ方向において位置変更可能なように取付部材１３の他端が案内溝３ａを介して取り付けられている。
【００１３】
駆動筒４には、Ｚ方向に沿うロッド５が貫通状態で設置されている。そして、駆動筒４と一緒に移動する筒状の上カラー６が、駆動筒４の上端内周面に設けられている。７は、ロッド５と一緒に移動する筒状の下カラーで、駆動筒４の下端４ａから下方に所定長さだけ突出した状態でロッド５の下部５ｂの外周面Ｅに設けられている。
【００１４】
また、駆動筒４は、両カラー６，７間におけるロッド５の外周位置に圧縮状態で設けられたばね８を有する。
【００１５】
前記ロッド５は、駆動筒４から上方に突出した突出部分５ａにびん口の良否を判定するための判定ゲージ９を有する。この判定ゲージ９はスリット１４を有する一方、判定ゲージ９の左右の位置にはそれぞれ発光センサ１６および受光センサ１７が設けられ、図５に示すようにびん１１が良品である場合には発光センサ１６から発せられる光Ｌがスリット１４を介して受光センサ１７に入光され、それにより良品判定され、また、図６、図７に示すようにびん１１が不良品である場合には、発光センサ１６から発せられる光Ｌが判定ゲージ９によって遮光され、光Ｌが受光センサ１７に入光されないことから不良判定されるしくみになっている。
【００１６】
以下この発明の特徴的構成について説明する。
【００１７】
２０は、検査部で、プラグゲージ２４の軸芯１００まわりに回動自在なリングゲージ２３でびん口２１の外径を検査するとともにセンターリングを行い、次にびん口２１の内部にプラグゲージ２４を挿入してびん口２１の内径を検査するように構成してある。
【００１８】
前記検査部２０は、プラグゲージ２４の軸芯１００まわりに回動自在で、かつ、Ｚ方向に沿って上下動（往復直線運動）する前記リングゲージ２３と、ロッド５の上下動に伴いＺ方向に沿って上下動する前記プラグゲージ２４と、プラグゲージ２４の軸芯１００まわりに回動自在且つ前記プラグゲージ２４に対して上下動自在に形成され、前記プラグゲージ２４を収容するとともに、前記リングゲージ２３が下方開口部２５ａに取り付けられている筒状のハウジング２５と、大径上部２６ａおよび小径下部２６ｂよりなる筒体で、前記下方開口部２５ａから中央貫通穴Ｔに前記プラグゲージ２４の上部を挿通しながらハウジング２５内に上下動可能に設けられて前記プラグゲージ２４とともにハウジング２５内をＺ方向に沿って上下動するピストン部材２６と、ハウジング２５内に収容され、かつ、前記プラグゲージ２４と小径下部２６ｂの外周側に位置した状態でピストン部材２６および前記リングゲージ２３間に介装された圧縮ばね２７とから主としてなる。前記中央貫通穴Ｔは丸穴で、小径下部２６ｂおよび大径上部２６ａに対応する位置にそれぞれ形成された大径穴部分Ｔ₁および小径穴部分Ｔ₂で構成される。ハウジング２５は、内径Ｗのハウジング本体２５ｃと前記下方開口部２５ａよりなる。なお、図１〜図７に示すように、検査部２０は、前記往復直線移動する駆動筒４の下端部と連結されている。すなわち、ロッド５の下部５ｂが前記プラグゲージ２４の挿通孔ｈに挿通されたねじ（図示せず）によって連結されている。
【００１９】
前記筒状のハウジング２５は、上方開口２５ｂを形成する環状の内向きフランジ２８を有し、また、前記筒状のピストン部材２６の大径上部２６ａの上面Ｍは平坦面となっている。
【００２０】
そして、ピストン部材２６の前記大径上部２６ａの前記平坦面Ｍを介して、前記ハウジング２５の前記内向きフランジ２８を下側から押圧するよう前記圧縮ばね２７はピストン部材２６を付勢するとともに、前記圧縮ばね２７は前記リングゲージ２３を上面側から付勢する。更に、この発明では、前記プラグゲージ２４がびん口２１に接触するのを避ける目的で、前記プラグゲージ２４の先端Ａを所定長さｆだけ前記リングゲージ２３の下端Ｂから上方に引っ込めた状態で前記プラグゲージ２４と前記リングゲージ２３の位置関係が設定されている。
【００２１】
３０は、大径穴部分Ｔ₁と小径穴部分Ｔ₂の境目に形成される環状の段差面である。
【００２２】
また、前記プラグゲージ２４は樹脂製であり、三つの部分から一体的に構成されている。すなわち、プラグゲージ２４は、ピストン部材２６の前記小径穴部分Ｔ₂に挿通可能な径を有する上円柱部分２４ａを上部に有し、上円柱部分２４ａよりも大径で前記小径穴部分Ｔ₂に挿通不能で、前記大径穴部分Ｔ₁に遊嵌可能な径Ｓを有する下円柱部分２４ｂを中間部に有し、先端部分２４ｃを下部に有する。この先端部分２４ｃは、下円柱部分２４ｂよりも径の小さな先細りテーパ状に形成されている。下円柱部分２４ｂの前記径Ｓは、予め設定された大きさのびん口内径よりも小さくなっており、この径Ｓのプラグゲージ２４を使用することにより、びん口２１の内径が予め設定された大きさの良品の場合、びん口２１の内部にプラグゲージ２４が挿入可能となる。３１は、上円柱部分２４ａと下円柱部分２４ｂの境目に形成される環状の段差面である。この段差面３１は、大径穴部分Ｔ₁を介して小径穴部分Ｔ₂に上円柱部分２４ａを挿通させたときに前記段差面３０に当接する当たり面を構成する。
【００２３】
更に、前記プラグゲージ２４の上円柱部分２４ａの高さ（長手方向の長さ）はピストン部材２６の平坦面Ｍおよび段差面３０間の長さよりも長さｔだけ長く設定されている。
【００２４】
３３は、圧縮ばね２７の上端２７ａが当接する環状の当たり面で、大径上部２６ａの下面を構成する。
【００２５】
３５は、前記リングゲージ２３の本体で、樹脂製である。このリングゲージ本体３５は、内径Ｊが小径の上部材３６と内径Ｄが大径の下部材３７よりなり、Ｄ＞Ｊである。そして、下円柱部分２４ｂが上部材３６を挿通可能なように上部材３６の内径Ｊを下円柱部分２４ｂの径Ｓよりも若干大きく設定してある。そして、検査部２０が、図２に示すストローク最上端位置にある状態と、検査部２０が、図３に示すストローク中間位置にある状態では、図８に示すように、テーパ状の先端部分２４ｃの先端Ａがリングゲージ本体３５の下端Ｂから長さｆだけ上方に位置しながら下円柱部分２４ｂが上部材３６に挿通した状態に前記プラグゲージ２４と前記リングゲージ２３の位置が設定されている。
【００２６】
すなわち、下部材３７は、前記内径Ｄを持つゲージ穴４０を中央部に有する。前記内径Ｄは、予め設定された大きさのびん口外径ｄよりも大きくなっており、この径Ｄのリングゲージ２３を使用することにより、びん口２１の外径ｄが予め設定された大きさの良品の場合、びん口２１の外周部をリングゲージ２３が囲繞することになる。そして、びん口２１の内径を検査する前に、図４に示すように、びん口２１の外周部２２の大半が前記リングゲージ２３の下部材３７で囲繞されることにより、前記リングゲージ２３とびん口２１のセンターリング（センタ出し）が行われる。また、下部材３７は、下端に環状の外向きフランジ４４を有する。
【００２７】
上部材３６は、圧縮ばね２７の下端２７ｂが当接する環状の当たり面ｍを有する。
【００２８】
更に、前記リングゲージ２３は、上部材３６と下部材３７に跨がりこれらの外周、すなわち、リングゲージ本体３５の外周の大半を覆う砲金製の筒体４５を有する。この筒体４５は、外周面に、後述する止めナットの下方開口４７ａを形成する内向きフランジＦによって支持される環状の外向きフランジ４６を有する。この砲金製の筒体４５を設けることにより、下部材３７の内径Ｄおよび上部材３６の内径Ｊが温度、湿度による影響を受けて変化するのを防止できる。
【００２９】
４７は、止めナットである。ハウジング２５と止めナット４７が互いの螺合により連結されている。前記筒状のハウジング２５は樹脂製であり、ハウジング２５の下方開口部２５ａは、下から順に、前記止めナット４７に螺合する、ハウジング本体２５ｃの内径Ｗよりも若干大きい内径Ｗ’を持つ環状の雄ねじ部分４８と、前記ナット４７の上方開口部４７ａが外嵌する環状突出部分４９と、止めナット４７が緩むのを防止する止めナット回り止めリング５０に形成された雌ねじ５０ａに螺合する雄ねじ部分５１とから構成される。そして、前記ナット４７とハウジング２５の連結後は、前記ナット４７による締付により、前記環状突出部分４９の内周面および雄ねじ部分４８の内周面間に形成される環状の水平段差面Ｑが前記砲金製の筒体４５の上端面Ｐに強固に当接した状態となる。そのため、リングゲージ２３は軸芯１００に沿って上下動するとともに、リングゲージ２３とハウジング２５と止めナット４７は一体となって、プラグゲージ２４を通る軸芯１００に対して回動自在となっている。前記圧縮ばね２７には、リングゲージ２３がピストン部材２６及びプラグゲージ２４に対し、回動できる程度の付勢力のものが用いられている。
【００３０】
そして、１分間当たり数百個のびんを検査するが、センターリングのたびに前記リングゲージ２３の前記リングゲージ本体３５がびん口２１に接触する。仮に、前記リングゲージ２３がプラグゲージ２４の軸芯１００に沿って上下動するだけで前記軸芯１００まわりに回動不能に固定されている場合を考えると、これにより前記リングゲージ本体３５は、センタ出しの接触時に前記軸芯１００まわりに回動しないので、この場合、びん１１を搬送するコンベア装置の特性により、リングゲージ本体３５の特定箇所の耐久性が悪く、前記リングゲージ２３を頻繁に交換する必要がある。しかし、この発明では、前記リングゲージ２３はプラグゲージ２４の軸芯１００に沿って上下動しながら前記軸芯１００まわりに回動自在に構成されるので、リングゲージ本体３５のびん口２１との接触個所が一個所に集中するおそれは少なく、びん口２１に接触する箇所が特定箇所に片寄ることなくリングゲージ本体３５の耐久性が向上する。結果として、リングゲージ２３を頻繁に交換する必要はなく、作業性を向上できる。なお、８０は、インデックスプランジャである。
【００３１】
また、上述したように、ロッド５の下部５ｂが前記プラグゲージ２４の挿通孔ｈに挿通されたねじ（図示せず）によって連結されている。これにより、前記プラグゲージ２４が、前記ロッド５を介して前記判定ゲージ９にダイレクトに繋がることになる。すなわち、びん口２１の良否を判定するための判定ゲージ９が、前記プラグゲージ２４に連動連結されているので、前記プラグゲージ２４と判定ゲージ９のＺ方向における移動量を同じに設定できる。
【００３２】
而して、良品の場合は、検査部２０がストローク最上端位置にある図２に示す状態から、駆動筒４の下降に伴い、判定ゲージ９とロッド５と前記プラグゲージ２４は一体となって下降して、検査部２０がストローク中間位置にある図３に示す状態になる。
【００３３】
続いて、前記リングゲージ２３（３７）がびん口２１の外周部２２に触れる所まで下がり、前記リングゲージ２３とびん口２１のセンターリング（センタ出し）が行われる。この場合、図２および図３で示した状態では、いずれの状態でも前記プラグゲージ２４の先端Ａが前記リングゲージ２３の下端Ｂよりも上方側に長さｆだけ凹んでいるため、前記プラグゲージ２４がびん口２１に接触することなくびん口２１の内部に挿入され始め、図４に示すような、検査部２０の前記リングゲージ２３によるセンターリング状態となる。
【００３４】
続いて、びん１１と前記リングゲージ２３のセンタが出ているので、前記プラグゲージ２４はびん口２１に触れずにびん口２１の内部を規定位置まで下がり、図５に示すように、検査部２０がストローク最下端位置にくるセンサ透光状態となる。すなわち、判定ゲージ９とロッド５と前記プラグゲージ２４は一体となって下降することから、前記プラグゲージ２４の移動量だけ判定ゲージ９も下降移動し、受光センサ１７が入光状態になる。
このように、びん口２１の外径を検査するためのリングゲージ２３でびん口２１の外周部を囲繞し、このリングゲージ２３によりびん口２１とのセンターリングを行い、次いで、プラグゲージ２４をびん口２１の内部に挿入するように構成したので、プラグゲージの先端部分２４ｃの耐久性が悪くなるおそれはない。
【００３５】
次に、びん口２１の内径が下円柱部分２４ｂの径Ｓより小さい不良品である場合について説明する。
【００３６】
図２に示すような検査部２０がストローク最上端位置にある状態から、駆動筒４の下降に伴い、判定ゲージ９とロッド５とプラグゲージ２４は一体となって下降して、検査部２０がストローク中間位置にある図３に示す状態になる。
【００３７】
続いて、更に判定ゲージ９とロッド５とプラグゲージ２４は一体となって下降して図４に示すようにセンターリング状態となるが、びん口２１の内径が下円柱部分２４ｂの径Ｓより小さいため、プラグゲージ２４が規定量下がりきらず、図６に示すように、発光センサ１６から発せられる光Ｌが判定ゲージ９によって遮光されるセンサ遮光状態となる。そして、プラグゲージ２４が、ロッド５を介して判定ゲージ９にダイレクトに繋がっており、判定ゲージ９とロッド５とプラグゲージ２４は一体となって下降することから、図５と図６を参照すると、図６に示した前記センサ遮光状態ではプラグゲージ２４が下がりきらない分だけ判定ゲージ９も下がりきらず、そのため、図６に示した前記センサ遮光状態ではスリット１４が光センサ１６から発せられる光Ｌの通路よりも上方に位置することになる。
【００３８】
また、びん口２１の内径が規格内であり、びん口２１の外径がリングゲージ２３の内径Ｄよりも大きい不良品である場合、リングゲージ２３がこれ以上びん口２１に入らずリングゲージ２３が下降しない。このリングゲージ２３が下降しない場合、圧縮ばね２７が図５に示す状態まで縮み、ピストン部材２６の前記小径下部２６ｂがリングゲージ２３の後端部と接触するとともに、ロッド５の下部５ｂがピストン部材２６の上部と接触する。リングゲージ２３は下降しないので、ピストン部材２６も下降しない。そして、ロッド５もこれ以上下降しない。よって、図７に示したセンサ遮光状態となる。この場合、駆動筒４は毎回同じ位置まで下降するので、結果として駆動筒４内の前記ばね８は図５に示す状態よりも縮む。図７に示したセンサ遮光状態では、スリット１４は、光センサ１６から発せられる光Ｌの通路よりも上方に位置することになる。
この場合、びん口２１の外径を検査するためのリングゲージ２３でびん口２１の外周部を囲繞し、このリングゲージ２３によりびん口２１とのセンターリングを行うので、プラグゲージ２４の先端部分２４ｃがびん口２１に接触し、先端部分２４ｃの耐久性が悪くなるおそれはない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明では、プラグゲージ挿入前に、プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成されたリングゲージでびん口の外径を検査するとともに、センターリングを行うよう構成したので、このセンターリングにおけるリングゲージとびん口の接触時に、びんを搬送するコンベア装置の特性の有無にかかわらず前記軸芯まわりの回動により、リングゲージのびん口との接触個所が一個所に集中するおそれは少なく、びん口に接触する箇所が特定箇所に片寄ることなくリングゲージの耐久性が向上する。結果として、リングゲージを頻繁に交換する必要はなく、作業性を向上できる。
【００４０】
また、センターリング後に、びん口の内部にプラグゲージを挿入するので、プラグゲージがびん口に接触するおそれはなくなり、プラグゲージの耐久性を向上できる。
【００４１】
すなわち、この発明では、プラグゲージおよび／またはリングゲージの耐久性を向上させ、作業性を向上できるびん口の内径及び外径検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す全体構成説明図である。
【図２】上記実施形態における検査開始直前の状態を示す構成説明図である。
【図３】上記実施形態における検査開始直後の状態を示す構成説明図である。
【図４】上記実施形態におけるセンターリング状態を示す構成説明図である。
【図５】上記実施形態におけるセンサ透光状態を示す構成説明図である。
【図６】上記実施形態におけるセンサ遮光状態を示す構成説明図である。
【図７】上記実施形態における別のセンサ遮光状態を示す構成説明図である。
【図８】上記実施形態の検査部を示す構成説明図である。
【図９】上記実施形態の検査部の各部材を示す構成説明図である。
【図１０】従来例の動作を説明するための構成説明図である。
【符号の説明】
２０…検査部、２１…びん口、２２…外周部、２３…リングゲージ、２４…プラグゲージ、１００…軸芯。

Claims

びん口の内径及び外径を検査する上下動自在な検査部を有するびん口の内径及び外径検査装置において、
前記検査部は、
前記びん口の内部に挿入され、前記びん口の内径を検査するプラグゲージと、
前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、センターリングを行うとともに前記びん口の外径を検査するリングゲージ
を備えること
を特徴とするびん口の内径及び外径検査装置。
びん口の内径及び外径を検査する上下動自在な検査部を有するびん口の内径及び外径検査装置において、
前記検査部は、
前記びん口の内部に挿入され、前記びん口の内径を検査するプラグゲージと、
前記プラグゲージに組み付けられているピストン部材と、
前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、センターリングを行うとともに前記びん口の外径を検査するリングゲージと、前記プラグゲージの軸芯まわりに回動自在且つ前記プラグゲージに対して上下動自在に形成され、前記プラグゲージを収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に収容され前記ピストン部材および前記リングゲージ間に介装された圧縮ばね
を備え、
更に、センターリング時には前記プラグゲージの先端部が前記リングゲージの先端部よりも突出していないように構成され、センターリング後においては前記圧縮ばねの付勢力に抗して少なくとも前記プラグゲージおよびピストン部材が下降するように構成されていること
を特徴とするびん口の内径及び外径検査装置。
びん口の良否を判定するための判定ゲージが、前記プラグゲージに連動連結されている請求項１または請求項２に記載のびん口の内径及び外径検査装置。