JP6064579B2

JP6064579B2 - プリフォームの検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JP6064579B2
Application number: JP2012278478A
Authority: JP
Inventors: 良治横川; 靖大渕
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP2014122815A

Description

本発明は、ブロー成形によってボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームの検査方法及び検査装置に関し、特に、当該プリフォームのネジ部が形成された口部の欠陥の有無を検査するための検査方法及び検査装置に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を用いて有底筒状のプリフォームを形成し、次いで、このプリフォームを二軸延伸ブロー成形などによってボトル状に成形してなる合成樹脂製ボトルが、各種飲料品が内容物として充填される飲料用容器として広い分野で一般的に利用されている。そして、このような合成樹脂製ボトルを量産するに際しては、ブロー成形に先だってプリフォームの欠陥の有無を検査し、瑕疵のあるプリフォームを予め排除しておくことによって生産性を高めることが望まれる。

プリフォームの欠陥の有無を検査する装置として、例えば、特許文献１には、プリフォームのネジ部が形成された口部（ネジ口部）を検査するための装置が開示されている。特許文献１の装置では、プリフォームのネジ口部に係合するホルダに、ネジ口部内に挿入される突出部を設けておき、この突出部によってプリフォームの下方に設置された照明装置からの投光がネジ口部に向けて反射されるようにしている。これにより、ホルダに設けた突出部で反射した反射光が、ネジ口部を透過して撮像装置に入射するようにして、撮像装置に面したネジ口部のみを撮像するようにすることで、撮像装置とは反対側に位置するネジ口部の画像が重なるのを避けて検査に支障が生じないようにしている。

特開２００１−２８９７９０号公報

ところで、特許文献１の装置は、プリフォームＰのネジ口部の径と胴部の径が同程度の場合を想定している。このため、図６（ａ）に示すように、ネジ口部の径と胴部の径が同程度とされたプリフォームＰにあっては、プリフォームＰの下方に配置された照明装置からの投光がプリフォームＰの底部を透過して、ホルダＨに設けた突出部に到達し、突出部に到達した光をネジ口部に向けて反射させることができる。
しかしながら、図６（ｂ）に示すように、口部の径に対して、胴部の径が大きく絞り込まれたプリフォームＰにあっては、照明装置からの投光の多くがプリフォームＰの側壁に遮られてしまう。その結果、ホルダＨに設けた突出部に到達する光量が著しく低減してしまい、撮像装置が検出する光量の不足を招いてしまうことから、プリフォームＰのネジ口部に異物がなくとも、不良と判定してしまう誤動作が起きてしまうという問題があった。
なお、図６は、上記問題を説明するためのイメージ図であり、照明装置からの投光を矢印で簡略に示している。

本発明は、このような事情に鑑みてなされた発明であって、ブロー成形によってボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームを検査するにあたり、プリフォームの形態に左右されることなく、プリフォームの口部の検査を良好に行うことができるプリフォームの検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係るプリフォームの検査方法は、ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査するにあたり、前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダに前記プリフォームを保持し、前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して傾斜する斜面を有する凹部が形成されており、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置からの照射光を前記凹部の斜面から前記ホルダ内に入射させ、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記口部を、前記ホルダの側面から出射する光により内周面側から照明された状態で、前記口部の側方に配置された撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出する方法としてある。
また、本発明に係るプリフォームの検査方法は、ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査するにあたり、前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダに前記プリフォームを保持し、前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して逆テーパ状に傾斜する斜面を有し、前記斜面が粗面とされた凹部が形成されており、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置からの照射光を前記ホルダの下端から前記ホルダ内に入射させ、前記斜面に達した当該照明光を拡散と反射によって前記ホルダ内を伝搬させて、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記口部を、前記ホルダの側面から出射する光により内周面側から照明された状態で、前記口部の側方に配置された撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出する方法としてもよい。

また、本発明に係るプリフォームの検査装置は、ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査する検査装置であって、前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダと、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置と、前記プリフォームの口部の側方に配置された撮像装置とを備え、前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して傾斜する斜面を有する凹部が形成されており、前記照明装置からの照射光を前記凹部の斜面から前記ホルダ内に入射させ、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記プリフォームの口部を内周面側から照明された状態で前記撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出する構成としてある。
また、本発明に係るプリフォームの検査装置は、ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査する検査装置であって、前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダと、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置と、前記プリフォームの口部の側方に配置された撮像装置とを備え、前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して逆テーパ状に傾斜する斜面を有し、前記斜面が粗面とされた凹部が形成されており、前記照明装置からの照射光を前記ホルダの下端から前記ホルダ内に入射させ、前記斜面に達した当該照明光を拡散と反射によって前記ホルダ内を伝搬させて、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記プリフォームの口部を内周面側から照明された状態で前記撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出することを特徴とするプリフォームの検査装置。

本発明によれば、プリフォームの形態に左右されることなく、プリフォームの口部の欠陥の有無を良好に検査することができる。

本発明の本実施形態に係るプリフォームの検査装置の要部の概略を示す平面図である。図１のＡ−Ａ断面に相当する部位を示す本発明の本実施形態に係るプリフォームの検査装置の説明図である。ホルダの一例を示す説明図である。ホルダの他の一例を示す説明図である。ホルダの他の一例を示す説明図である。従来技術の問題を説明するためのイメージ図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るプリフォームの検査装置の要部の概略を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面に相当する部位を示す当該検査装置の説明図である。

本実施形態に係るプリフォームの検査装置は、ブロー成形によってボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォーム１のネジ部が形成された口部２の欠陥の有無を検査するための装置である。

すなわち、一般に、ペットボトルなどの合成樹脂製容器は、熱可塑性樹脂を使用して射出成形や圧縮成形などによって成形された有底筒状のプリフォーム１を、二軸延伸ブロー成形などにより所定の容器形状に成形することによって製造されるが、このようなプリフォーム１を成形する工程において、異物混入など欠陥がプリフォームの口部２に生じているか否かの検査をするためのものである。

このような検査を行なうにあたり、本実施形態では、検査対象となるプリフォーム１を、搬送装置４が備えるホルダ５に保持して検査経路を搬送するが、プリフォームを検査する検査経路には、搬送されるプリフォーム１の下方に位置するように、その経路に沿って照明装置１０が配置されている。

また、図２に示すように、プリフォーム１を保持するホルダ５は、プリフォーム１の口部２の上端縁に当接するフランジ部６と、口部２内に挿入される突出部７とを備えている。そして、ホルダ５の内部には、プリフォーム１内の空気を吸引するための貫通孔８が形成されており、口部２の上端縁にフランジ部６を当接させた状態で、プリフォーム１内の空気を吸引することによって、プリフォーム１がホルダ５に吸着されるようになっている。
このとき、ホルダ５が備える突出部７は、フランジ部６から垂直に垂下するように形成されるようにしても良いが、プリフォーム１の口部２内に挿入しやすいように、フランジ部６側の径よりも、下端側の径がわずかに小径となるように形成するのが好ましい。

また、プリフォーム１を保持するホルダ５には、ホルダ５の下端側に開口するとともに、ホルダ５の中心軸Ｃ（図３参照）に対して傾斜する斜面を有する円錐状の凹部９が、貫通孔８と連通するように形成されている。前述したように、プリフォーム１の下方には、検査経路に沿って照明装置１０が配置されているところ、このような凹部９を形成することで、プリフォーム１の下方に配置された照明装置１０から照射された光が、当該凹部９の斜面からホルダ５内に入射し、ホルダ５内を伝搬してプリフォーム１の口部内周面に対向するホルダ５の側面から出射するようにしてある。

また、検査経路には、プリフォーム１の口部２の側方に位置するように撮像装置２０が配置されている。これにより、プリフォーム１の口部２が、ホルダ５の側面から出射する光により内周面側から照明された状態で、撮像装置２０によって撮像される。そして、撮像装置２０で撮像された画像は、画像処理装置２１によって処理されて、口部２に異物混入などの欠陥がある場合には、その部分の画像が他の正常な部分の画像より暗くなり、これによって、欠陥を検出することができる。

なお、特に図示しないが、プリフォーム１を保持するホルダ５には回転機構が備えられており、ホルダ５に保持されたプリフォーム１が中心軸回りに自転しながら検査経路を搬送されて、プリフォーム１の口部２の周方向に沿った全周を撮像装置２０で撮像できるようになっている。また、欠陥が検出されたプリフォーム１は、ホルダ５の吸着が解除されることによって排出されるようになっている。

このように、本実施形態では、プリフォーム１の下方に配置された照明装置１０から照射された光が入射したホルダ５が二次的な光源となって、プリフォーム１の口部２を内周面側から照明するようにして口部２を撮像することで、その欠陥の有無を検出するようにしている。
したがって、図２に示すように、プリフォーム１の口部２の径に対して、胴部３の径が大きく絞り込まれたプリフォーム１を検査対象とする場合であっても、プリフォーム１の下方に配置された照明装置１０から照射された光が、プリフォーム１によって遮られることなくホルダ５に到達し、ホルダ５内を伝搬してプリフォーム１の口部２を照明することができる。

このとき、プリフォーム１の口部２を効率よく照明するためには、ホルダ５内に入射した光が拡散しながらホルダ５内を伝搬していくようにするのが好ましい。このため、ホルダ５は、入射光を拡散させることができる、顔料などの粒子を分散させた樹脂材料、又は乳白色状の樹脂材料によって形成するのが好ましいが、少なくとも照明装置１０から照射された光が入射する凹部９の斜面を粗面にして、入射光が拡散するようになっていれば、透明材料によって形成することもできる。

後者の場合、すなわち、ホルダ５が透明材料によって形成される場合、照明装置１０から照射された光が入射する凹部９の斜面を粗面とするにあたっては、プリフォーム１の口部２を効率よく照明することができるとともに、撮像装置２０に面した口部２のみを撮像することができるように、その面粗度を適宜調整する。また、光が出射するホルダ５の側面も粗面とすることで、プリフォーム１の口部２をより効率よく照明することができる。

また、図２に示す例では、ホルダ５の下端側に開口するとともに、ホルダ５の中心軸Ｃに対して傾斜する斜面を有する円錐状の凹部９を形成して、ホルダ５に到達した光が、その斜面から入射してホルダ５の内部を伝搬して側面から出射するようにしている。このとき、ホルダ５内に入射する光量が多くなるように、口部２の径に対して、胴部３の径が大きく絞り込まれたプリフォーム１を検査対象とする場合には、凹部９の開口径は、プリフォーム１の胴部３の内径以上とするのが好ましい。

また、ホルダ５に到達した光がホルダ５内に入射する凹部９の斜面の傾斜角度（ホルダ５の中心軸Ｃとのなす角度）α（図３参照）は、ホルダ５の側面から出射して撮像装置２０に到達する光量が多くなるように適宜調整することができる。また、図４に示すように、凹部９の斜面は、中心軸Ｃを含む断面が曲線状に現れるように、その曲率を適宜調整して、撮像装置２０に到達する光量が多くなるようにすることもできる。本実施形態においてホルダ５に形成する凹部９は、ホルダ５の下端側に開口するとともに、ホルダ５の中心軸Ｃに対して傾斜することで、ホルダ５に到達した光がホルダ５内に入射する斜面を有していれば、その具体的な形状は限られないが、加工が容易であることから円錐状とするのが好ましい。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、前述した本実施形態では、ホルダ５の下端側に開口するとともに、ホルダ５の中心軸Ｃに対して傾斜する斜面を有する凹部９を形成して、ホルダ５に到達した光が、その斜面から入射してホルダ５の内部を伝搬して側面から出射するようにした例を示したが、照明装置１０からの光をホルダ５が受けて、ホルダ５が二次的な光源となってプリフォーム１の口部２を照明することができれば、ホルダ５の具体的な形状は限定されない。
例えば、ホルダ５に形成する凹部９を、図５に示すような逆テーパ状とし、ホルダ５の中心軸Ｃに対して傾斜する斜面である、その内周面を粗面とすることによっても、ホルダ５を二次的な光源としてプリフォーム１の口部２を照明することが可能である。すなわち、図５に示す例にあっては、ホルダ５の下端側からホルダ５内に入射した光が、ホルダ５の中心軸Ｃに対して傾斜する斜面（凹部９の内周面）に達すると、拡散と反射によってホルダ５の内部を伝搬してホルダ５の側面から出射するようになっており、このような態様のものも本発明に包含される。

以上のような本発明は、プリフォームのネジ部が形成された口部の欠陥の有無を検査するのに利用することができる。

１プリフォーム
２口部
３胴部
５ホルダ
７突出部
９凹部
１０照明装置
２０撮像装置

Claims

ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査するにあたり、
前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダに前記プリフォームを保持し、
前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して傾斜する斜面を有する凹部が形成されており、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置からの照射光を前記凹部の斜面から前記ホルダ内に入射させ、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、
前記口部を、前記ホルダの側面から出射する光により内周面側から照明された状態で、前記口部の側方に配置された撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出することを特徴とするプリフォームの検査方法。
前記凹部が円錐状である請求項１に記載のプリフォームの検査方法。
前記口部の径に対して、胴部の径が大きく絞り込まれたプリフォームを検査対象とし、前記凹部の開口径を前記胴部の内径以上とする請求項２に記載のプリフォームの検査方法。
ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査するにあたり、
前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダに前記プリフォームを保持し、
前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して逆テーパ状に傾斜する斜面を有し、前記斜面が粗面とされた凹部が形成されており、前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置からの照射光を前記ホルダの下端から前記ホルダ内に入射させ、前記斜面に達した当該照明光を拡散と反射によって前記ホルダ内を伝搬させて、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、
前記口部を、前記ホルダの側面から出射する光により内周面側から照明された状態で、前記口部の側方に配置された撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出することを特徴とするプリフォームの検査方法。
ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査する検査装置であって、
前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダと、
前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置と、
前記プリフォームの口部の側方に配置された撮像装置とを備え、
前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して傾斜する斜面を有する凹部が形成されており、
前記照明装置からの照射光を前記凹部の斜面から前記ホルダ内に入射させ、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記プリフォームの口部を内周面側から照明された状態で前記撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出することを特徴とするプリフォームの検査装置。
ボトル状の合成樹脂製容器に成形されるプリフォームのネジ部が形成された口部を検査する検査装置であって、
前記口部内に挿入される突出部を備えるホルダと、
前記ホルダに保持して搬送されるプリフォームの下方に配置された照明装置と、
前記プリフォームの口部の側方に配置された撮像装置とを備え、
前記ホルダには、前記ホルダの下端側に開口するとともに、前記ホルダの中心軸に対して逆テーパ状に傾斜する斜面を有し、前記斜面が粗面とされた凹部が形成されており、
前記照明装置からの照射光を前記ホルダの下端から前記ホルダ内に入射させ、前記斜面に達した当該照明光を拡散と反射によって前記ホルダ内を伝搬させて、前記口部の内周面に対向する前記ホルダの側面から出射させ、前記プリフォームの口部を内周面側から照明された状態で前記撮像装置によって撮像することで、前記口部の欠陥の有無を検出することを特徴とするプリフォームの検査装置。