JP4516201B2 - 連続検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検査体の連続生産の工程中において、その連続生産の流れを止めることなく被検査体を連続して検査を行うための連続検査装置に関し、たとえばアンプルやバイヤル等の液体を収納した透明容器の被検査体の良否を搬送中に自動的に判定するようにした連続検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の連続検査装置としては、たとえばカメラを用い、このカメラの撮影範囲を通過するように被検査体を搬送するようにして、被検査体である透明容器に光を透過させてこれをカメラで撮影し、その画像を画像処理装置によって処理することによって透明容器の内部の液体に異物が混入しているか否かを判定するものがあった。
【0003】
そして、検査の高速化の要望に応えて、連続搬送している被検査体を停止することなく、投光器、被検査体及びカメラが一定時間一直線状に並ぶように被検査体の動きに投光器とカメラとを追従させる方式が採用されている。
【0004】
このような連続検査装置の具体例としては、図3に示したように、一方向に回転する環状の搬送テーブル50を挟むようにして、搬送テーブル50の回転中心周りに回転可能な状態にある内側支持部51と外側支持部52とが配置され、内側支持部51にはカメラ53を搭載し、外側支持部52には投光器54を搭載した一対の検査機器55を備えている。
【0005】
搬送テーブル50に供給ライン56から取り込まれた被検査体57は、搬送テーブル50の回転に伴って投光器54とカメラ53との間を通過した後、搬出ライン58へ排出されるようになっている。そこで、被検査体57が搬送テーブル50に乗っている間に、一定時間、被検査体57に移動速度に合わせて投光器54とカメラ53とを移動させて、その一定時間内に撮影を完了させることで、被検査体57の搬送中に液体内の異物検査を行うことを可能としている。
【0006】
ところで、図4に示したように、被検査体57の上部は、被検査体57が安定した姿勢で搬送されるように保持キャップ59によって支えられており、この保持キャップ59は、被検査体57が搬送テーブル50に取り込まれて排出されるまでの間ずっと被検査体57に装着されている。そして、搬送テーブル50に被検査体57が取り込まれる際に保持キャップ59を取り付け、ワークテーブル50から被検査体57が排出される際に保持キャップ59を取り外す動作を行うための動作機構部60が必要であり、かつこの動作機構部60を支持するための上部テーブル61を必要とする。
【0007】
そして、この上部テーブル61は、一定の高さで被検査体57と一緒に回転しなければならず、しかも、撮影の都合からして、投光器54とカメラ53との間に上部テーブル61を支える支柱又は壁を設けることは好ましくない。そのため、図4に示したように、上部テーブル61の上に天井62を設けて、この天井62から吊り下げる構造が採用されている。
【0008】
しかも、天井62は、連続検査装置63の本体部64から立設する門形のフレーム65によって支えられており、十分な剛性を有している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような、天井62から上部テーブル61を吊り下げる構造の従来の連続検査装置63にあっては、上部テーブル61の精度を保つために上部テーブル61及び上部テーブル61の駆動部(図示せず)を支えるために剛性の高い門形のフレーム65からなる構造を採用しなければならず、装置自体が複雑で大型なものとなり部品の加工や装置の組立に手間取り、コストの高い装置となっていた。
【0010】
そこで、この発明は、以上のような従来の連続検査装置の問題点を排除しようとするもので、カメラのケーブルを搬送テーブルの中央部の隙間から取り出すことによって、検証試験時における搬送テーブルの連続回転による被検査体の動きを妨げることがない連続検査装置を提供することを課題としている。また、剛性の高い門形のフレーム構造を採用しなくとも、精度のよい上部テーブルの回転運動が得られるコストの低い連続検査装置を提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、本体部には被検査体を一方向に回転する環状の搬送テーブルの回転中心に上下方向に沿う中心軸を備え、該中心軸の回転中心周りには平面形状が略扇形をした揺動テーブルが固定されている揺動テーブル回転軸が回転可能に取り付けられているとともに、前記揺動テーブル回転軸の軸方向中央部の本体部分の外周には、前記搬送テーブルが固定された搬送テーブル回転軸が前記中心軸の回転中心周りに回転可能に取り付けられており、前記揺動テーブル回転軸には前記被検査体の検査を行う一対の検査機器の一方が搭載された検査機器取付部材が固定され、前記揺動テーブルには前記検査機器の他方が搭載された連続検査装置であって、前記中心軸の上部には前記被検査体が前記搬送テーブルに供給されて排出されるまでの間前記被検査体の上部を保持する保持キャップ着脱機構部を取り付けた上部テーブルを固定し、前記中心軸からの駆動力を前記搬送テーブルに伝達する歯車機構によって前記搬送テーブル回転軸と前記上部テーブルとを同期して回転させるようにしたことを特徴としている。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成に加えて、前記一方の検査機器に設けられているケーブルが、前記検査機器取付部材に穿設した孔から前記揺動テーブル回転軸に設けた孔を通って下方に延出され、一旦前記揺動テーブル回転軸から外部へ取り出した後に前記本体部の上面の上部基板に設けられた貫通孔を通して前記本体部に納められている画像処理装置と接続していることを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1及び図2を用いて説明する。
【0015】
図1は、この発明の実施の形態に係る連続検査装置を示した要部縦断面図である。図2は、この発明の実施の形態に係る連続検査装置を示したものであって、上部テーブルから上の部分を省略した状態の要部平面図である。
【0016】
連続検査装置1の本体部2のほぼ中央には、垂直な姿勢を保ってその軸心を中心に回転可能な中心軸3が立設している。具体的には、連続検査装置1の本体部2の上部基板4の上面に縦形主軸受5が固定され、この縦形主軸受5によって中心軸3の下部3aが支持されている。縦形主軸受5の内部には、その上部と下部に大径ベアリング6,6が設けられており、この大径ベアリング6,6によって中心軸3の下部3aが支持され回転可能となっている。
【0017】
縦形主軸受5の上端には、中心軸3の下部3aの外径より大きな外径をした鍔部7が位置し、中心軸3にかかる荷重を縦形主軸受5が受ける構造となっている。鍔部7の上方には、中心軸3の下部3aの外径より僅かに小さな外径をした中間部3bが形成されている。
【0018】
この中心軸3の中間部3bには、所定の間隔を置いて配置された一対の中径ベアリング8,8が取り付けられており、この中径ベアリング8,8を介して、平面形状が略扇形の揺動テーブル9が固定される揺動テーブル回転軸10が中心軸3の回転中心周りに回転可能に取り付けられている。
【0019】
揺動テーブル回転軸10の下面には、その本体部分の外径より大きな取付座11が形成されており、この取付座11には平面形状がそれぞれ略扇形をした揺動テーブル9と揺動テーブル駆動ギヤ12とが固定されている。そして、揺動テーブル9と揺動テーブル駆動ギヤ12とは、揺動テーブル回転軸10の回転中心を基準にして対称な位置に配置されている(図2参照)。
【0020】
他方、揺動テーブル回転軸10上面には、略円板形状の検査機器取付部材13が固定されている。検査機器取付部材13の外周部には、カメラ53を取り付けるためのカメラ固定ブラケット15が固定されており、検査機器取付部材13の内周部には、カメラ53のケーブル66を通すための孔(隙間)17が設けられている。そして、揺動テーブル回転軸10には、上下方向に貫通する貫通孔(隙間)18を検査機器取付部材13に設けた孔17に対応させた位置に形成している。
【0021】
貫通孔18と検査機器取付部材13の孔17とは、同数必要であるがその数は使用するカメラ53の台数やカメラ53から延出するケーブル66の太さ等を勘案して適宜決定される。
【0022】
図示した実施の形態では、揺動テーブル回転軸10の上部に固定した検査機器取付部材13にカメラ53を4台セットしている。そのため、揺動テーブル9の外周部にはカメラ53と向かい合うように4台の投光器54が取り付けられている。
【0023】
カメラ53から延びるケーブル66は、検査機器取付部材13の孔17から揺動テーブル回転軸10の貫通孔18を通って下方に延出され、一旦外部に取り出された後に、連続検査装置1の本体部2に納められている画像処理装置14に接続されている。
【0024】
揺動テーブル回転軸10の本体部分の外周には、被検査体57を搬送するための円板形状の搬送テーブル19が固定された搬送テーブル回転軸20が中心軸3及び揺動テーブル回転軸10の回転中心周りに回転可能に取り付けられている。
【0025】
搬送テーブル回転軸20の長手方向の中央部には、揺動テーブル駆動ギヤ12の歯底円直径より小さな外径をした取付鍔部21が形成されている。そして、取付鍔部21の下面には、揺動テーブル駆動ギヤ12のピッチ円直径と同一の大きさのピッチ円直径からなる搬送テーブル駆動ギヤ22が固定されており、他方、搬送テーブル回転軸20の取付鍔部21の上面には、搬送テーブル19が固定されている。
【0026】
搬送テーブル19の上面の外周部には、自由に回転できる回転皿23を収容した保持体24,24,24,・・・が等ピッチに設けられており、この回転皿23が被検査体57の下面を支持する。
【0027】
搬送テーブル駆動ギヤ22には上部小径ギヤ25が噛合しており、この上部小径ギヤ25が固定されている伝達シャフト26は、連続検査装置1の本体部2の上部基板4に立設した縦形従軸受27に、小径ベアリング28,28を介して回転可能に支持されている。伝達シャフト26の下端は、連続検査装置1の本体部2の内部に位置する縦形従軸受27の下面から延出して、下部小径ギヤ29を固定している。そして、下部小径ギヤ29と上部小径ギヤ25のピッチ円直径は同一にしている。
【0028】
下部小径ギヤ29は、中心軸3の下端部に固定した中心軸回転ギヤ30と噛合しており、中心軸回転ギヤ30のピッチ円直径は搬送テーブル駆動ギヤ22のピッチ円直径と同一に設定されている。
【0029】
中心軸3の中間部3bの上方には、中間部3bの外径より僅かに小さな外径とした中心軸3の上部3cを形成している。中間部3bと上部3cとの段付部31には、上部テーブル32のボス部33の下面が当接しており、上部テーブル32の上下方向の位置決めがなされている。中心軸3と上部テーブル32は固定され、同じ回転運動をするようになっている。
【0030】
上部テーブル32の外周部下面には、搬送テーブル19に設けた保持体24内の回転皿23と対応させて、被検査体57の上部を保持する保持キャップ33を上下動可能に移動できる保持キャップ着脱機構部34が取り付けられている。
【0031】
保持キャップ着脱機構部34は、被検査体57が供給ライン56から搬送テーブル19に供給されると同時に保持キャップ33が被検査体57の上部まで下降して被検査体57の上部をしっかりと保持し、被検査体57が搬送テーブル19から搬送ライン58へ排出されると同時に保持キャップ33が被検査体57の上部から外れて上昇して被検査体57を開放するといった動作をするよう設定されている。
【0032】
図2の要部平面図に示したとおり、減速機付モータ35にはロータリーインデックス36が接続されている。これにより、減速機付モータ35の回転運動がロータリーインデックス36の垂直出力軸37で揺動回転運動に変換される。ここで、揺動回転運動とは、所定角度の範囲で左右回転を繰り返す動作をいい、詳しくは、一方向に所定速度で所定角度だけ回転すると、その位置から反対方向に初期位置まで早戻りするといった動きを繰り返すものである。
【0033】
そこで、ロータリーインデックス36の垂直出力軸37には、揺動ギヤ38が固定されており、この揺動ギヤ38が揺動テーブル駆動ギヤ12と噛合しているので、両者のギヤ比に応じて拡大された揺動範囲で揺動テーブル9が回転揺動運動することとなる。
【0034】
次に、この発明の実施の形態に係る連続検査装置の作用について説明する。
【0035】
被検査体57が供給ライン56から搬送テーブル20に供給される場合には、被検査体57の下部は保持体24の中で回転自在になっている回転皿23によって支えられることとなり、同時に保持キャップ着脱機構部34が作動して、保持キャップ33が被検査体57の上部まで下降してきて被検査体57の上部をしっかりと保持する。したがって、被検査体57は自由に自転できる状態で搬送テーブル19の回転に沿って搬送され、搬出ライン58まで移動する。
【0036】
図示した実施の形態では、カメラ53と投光器54とからなる検査機器55を4組設置しており、この4組の検査機器55が揺動テーブル回転軸10の揺動回転運動に合わせて所定角度の範囲で揺動することになる。
【0037】
図2の要部平面図において、搬送テーブル19が反時計方向(矢印A)に回転すると、ロータリーインデックス36の作用により、揺動テーブル回転軸10がこの動きに追従して所定角度だけ同じ速度で回転するが(矢印B)、所定角度まで回転した後は初期位置まで早戻りする(矢印C)。
【0038】
そして、この追従している時間に、アンプルやバイヤル等の液体を収納した透明容器の被検査体57を回転皿23と保持キャップ33とで保持した状態で高速回転させた後、その回転にブレーキをかけて急停止させ、投光器54から光を照射して、内容液と共に浮遊回転している異物の像をカメラ53を通して検知する。
【0039】
搬送テーブル19上での検査が終了した被検査体57が搬送テーブル19から搬出ライン58へ排出される場合には、被検査体57が回転皿23から外れて搬出ライン58に移動するわけであるが、同時に保持キャップ着脱機構部34が作動して、保持キャップ33が被検査体57の上部から外れて上昇することで被検査体57を開放する。
【0040】
カメラ53から延びるケーブル66は、検査機器取付部材13の孔17から揺動テーブル回転軸10の貫通孔18を通って下方に延出され、一旦外部に取り出された後に、検査装置1の本体部2に納められている画像処理装置14に接続されているので、連続検査装置1自体の精度確認の検証試験を行う際に、同じ被検査体57を搬送テーブル19と保持キャップ33とで保持した状態で連続回転をさせた場合でも、カメラ53のケーブル66は揺動テーブル回転軸10内の貫通孔18(隙間)に収容されているためその動きの邪魔になることはない。
【0041】
また、図示した実施の形態では、カメラ53を被検査体57の内側に配置し投光器54を被検査体57の外側に配置したが、この配置に限定されることはなく、カメラ53を被検査体57の外側に配置し投光器54を被検査体57の内側に配置してもよい。この場合には、投光器54のケーブルが揺動テーブル回転軸10内の貫通孔18(隙間)に収容することで、このケーブルが検証試験の邪魔になることはない。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、中心軸の上部には被検査体が搬送テーブルに供給されて排出されるまでの間被検査体の上部を保持する保持キャップ着脱機構部を取り付けた上部テーブルを固定し、中心軸からの駆動力を搬送テーブルに伝達する歯車機構によって搬送テーブル回転軸と上部テーブルとを同期して回転させるようにしたので、剛性の高い門形のフレーム構造を採用しなくとも、精度のよい上部テーブルの回転運動が得られ、高い精度で検査を実行することができると共に、コストの低い連続検査装置が提供できる。
また、搬送テーブルと中心軸によって駆動される動力系に含まれる全ての機構が同期して動くことができるため、連続検査装置の安定した運転が保証される。
【0043】
請求項2に記載の発明によれは、上記効果に加えて、一方の検査機器に設けられているケーブルが、検査機器取付部材に穿設した孔から揺動テーブル回転軸に設けた孔を通って下方に延出され、一旦揺動テーブル回転軸から外部へ取り出した後に本体部の上面の上部基板に設けられた貫通孔を通して本体部に納められている画像処理装置と接続しているので、検査中は勿論、検証試験時の搬送テーブルの連続回転による被検査体の動きに障害を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態に係る連続検査装置を示した要部縦断面図である。
【図2】 同連続検査装置を示したものであって、上部テーブルから上の部分を省略した状態の要部平面図である。
【図3】 従来の連続検査装置の要部斜視図である。
【図4】 同連続検査装置の一部断面の正面図である。
【符号の説明】
1,63 連続検査装置
2 本体部
3 中心軸
9 揺動テーブル
10 揺動テーブル回転軸
17 孔(隙間)
18 貫通孔(隙間)
19,50 搬送テーブル
20 搬送テーブル回転軸
53 カメラ
54 投光器
57 被検査体
Claims (2)
- 本体部には被検査体を一方向に回転する環状の搬送テーブルの回転中心に上下方向に沿う中心軸を備え、該中心軸の回転中心周りには平面形状が略扇形をした揺動テーブルが固定されている揺動テーブル回転軸が回転可能に取り付けられているとともに、前記揺動テーブル回転軸の軸方向中央部の本体部分の外周には、前記搬送テーブルが固定された搬送テーブル回転軸が前記中心軸の回転中心周りに回転可能に取り付けられており、前記揺動テーブル回転軸には前記被検査体の検査を行う一対の検査機器の一方が搭載された検査機器取付部材が固定され、前記揺動テーブルには前記検査機器の他方が搭載された連続検査装置であって、前記中心軸の上部には前記被検査体が前記搬送テーブルに供給されて排出されるまでの間前記被検査体の上部を保持する保持キャップ着脱機構部を取り付けた上部テーブルを固定し、前記中心軸からの駆動力を前記搬送テーブルに伝達する歯車機構によって前記搬送テーブル回転軸と前記上部テーブルとを同期して回転させるようにしたことを特徴とする連続検査装置。
- 前記一方の検査機器に設けられているケーブルが、前記検査機器取付部材に穿設した孔から前記揺動テーブル回転軸に設けた孔を通って下方に延出され、一旦前記揺動テーブル回転軸から外部へ取り出した後に前記本体部の上面の上部基板に設けられた貫通孔を通して前記本体部に納められている画像処理装置と接続していることを特徴とする請求項1に記載の連続検査装置。
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