JP6434806B2 - 検査装置および充填設備 - Google Patents

Description

本発明は、容器を検査する検査装置および容器に飲料を充填する充填設備に関する。

容器に飲料を充填する充填設備においては、飲料が充填される前の容器が検査装置によって検査される。容器は、未使用の容器である場合もあるし、市場から回収された容器である場合もある。このような検査装置は、ＥＢＩ（Ｅｍｐｔｙ Ｂｏｔｔｌｅ Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。ＥＢＩは、例えば、容器を保持して回転するターンテーブルを有し、該ターンテーブルとともに回転する容器を撮像するカメラと、該カメラによって撮像された画像を処理することによって容器の良否を判断する処理部とを含みうる。ターンテーブルにおいて、容器は、例えば、その上下から挟んで、あるいは、一部分を把持されることで保持され、ターンテーブルとともに回転しうる。つまり、ＥＢＩは、容器を保持して回転等の操作をしながら該容器を検査する。

特許第３６０７１６３号公報

ＥＢＩの処理速度が高くなると、例えば、容器を保持するターンテーブルが高速で回転することになり、それに応じて容器を保持する力も強くされうる。容器に穴などの破損部分がない場合には、強い力で容器が保持されても問題はないが、容器に穴などの破損部分がある場合、容器が保持された際にその破損部分に強い力が加わると、容器の破砕が起こりうる。ＥＢＩの内部で容器の破砕が起こると、ＥＢＩを停止させてＥＢＩの内部を清掃する必要があるので、生産量が低下しうる。ＥＢＩの処理速度が低い場合には、以上のような問題は起こりにくいが、それでも、保持に耐えられないような破損部分を有する容器がＥＢＩに送り込まれると、やはりＥＢＩの内部で破砕が起こる可能性がある。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、容器を保持して操作しながら該容器を検査する検査機において容器の破砕が起こることを防止することを目的とする。

本発明の第１の側面は、検査装置に係り、該検査装置は、胴部を有する容器を検査する第１検査機と、前記第１検査機によって検査された前記容器を検査する第２検査機とを有する。前記第１検査機は、前記胴部に穴がある容器が前記第２検査機に送られることを防ぐために、前記胴部に穴があるかどうかを検査するように構成され、前記第２検査機は、前記容器を保持して操作しながら検査するように構成される。

本発明の第１の側面は、胴部を有する容器を検査する第１検査機と、前記第１検査機によって検査された前記容器を検査する第２検査機とを有する検査装置に係り、前記検査装置は、前記第１検査機は、前記胴部に穴がある容器が前記第２検査機に送られることを防ぐために、前記胴部に穴があるかどうかを検査するように構成され、前記第２検査機は、前記容器を保持して操作しながら検査するように構成され、前記第１検査機は、投光器および受光器が一体化されたセンサと、前記投光器から射出された光を前記受光器に向けて反射させるミラーとを含み、前記センサおよび前記ミラーは、前記センサと前記ミラーとの間の光軸を前記容器が横切るように配置され、前記投光器から射出され光は、前記受光器によって受光されるまでに前記容器を２回にわたって通過し、前記第１検査機は、前記受光器によって受光される光の強度変化に基づいて前記胴部に穴があるかどうかを判定する。

本発明によれば、容器を保持して操作しながら該容器を検査する検査機において容器の破砕が起こることを防止することができる。

本発明の一実施形態の充填設備の構成を示す図。 本発明の一実施形態の第２搬送装置および第１検査機の構成を示す図。 本発明の一実施形態の第２搬送装置および第１検査機の構成を示す図。 同期センサおよび検出センサの出力を例示する図。 第１検査機の変形例を示す図。 第１検査機の他の変形例を示す図。 第１搬送機構（容器単列化装置）の構成例を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の一実施形態の充填設備１の構成が示されている。充填設備１は、胴部を有する容器に飲料を充填するように構成される。充填設備１は、未使用または回収された容器を洗浄する洗浄装置１１０と、洗浄装置１１０から排出された容器を搬送しながら破損した容器を排斥する第１搬送装置１２０と、第１搬送装置１２０によって搬送されてきた容器を更に搬送する第２搬送装置１３０とを備えうる。

第１搬送装置１２０は、例えば、容器単列化装置（びん単列化装置）を含みうる。容器単列化装置は、図７に模式的に示されているように、傾斜した搬送面を有するコンベア１２１と、該搬送面の上の容器１０を該搬送面から滑り落ちないようにガイドするガイド部材１２２とを有する。破損した容器１０ａは、ガイド部材１２２によってガイドされず、搬送面から滑り落ち、これによって搬送路から排斥される。

充填設備１は、更に、第２搬送装置１３０によって搬送されている容器を検査するように配置された第１検査機１４０と、第１検査機１４０によって正常であると判定された容器を検査する第２検査機１６０とを備えうる。更に、充填設備１は、第２検査機１６０によって正常であると判定された容器、即ち胴部に穴があると判定されなかった容器に飲料を充填する充填機１８０を備えうる。

第１検査機１４０は、胴部に穴がある容器が第２検査機１６０に送られることを防ぐために、胴部に穴があるかどうかを検査するように構成されうる。第２検査機１６０は、容器を保持して操作しながら検査するように構成されうる。第２検査機１６０は、例えば、容器１０を保持して回転するターンテーブルを有し、該ターンテーブルとともに回転する容器を撮像するカメラと、該カメラによって撮像された画像を処理することによって容器の良否を判断する処理部とを含みうる。

第１検査機１４０および第２検査機１６０は、検査装置２００を構成しうる。検査装置２００は、第２搬送装置１３０の全部または一部を含む装置として認識されてもよいし、第２搬送装置１３０を含まない装置として認識されてもよい。充填設備１または検査装置２００は、第１検査機１４０によって胴部に穴があると判定された容器が第２２検査機１６０に送られることを防ぐために、該容器を排斥する排斥装置１５０を備えもよい。排斥装置１５０を備える代わりに、第１検査機１４０によって胴部に穴があると判定された容器が第２２検査機１６０に送られることを防ぐために、警報を発生し、これによってオペレータに当該容器を取り除かせてもよい。

図２、図３には、第２搬送装置１３０および第１検査機１４０の構成が示されている。第２搬送装置１３０は、例えば、コンベア（例えば、テーブルトップチェーンコンベア）１３２およびガイド部材１３４を有しうる。コンベア１３２は、例えば、直線状の搬送路を構成する。第１検査機１４０は、第２搬送装置１３０（コンベア１３２）によって直線状の搬送路を搬送されている容器１０を、容器１０を停止させることなく、かつ、容器１０を回転させることなく検査するように構成されうる。

第１検査機１４０は、例えば、投光器および受光器が一体化されたセンサ１４２と、投光器から射出された光を該受光器に向けて反射させるミラー１４４とを含みうる。センサ１４２およびミラー１４４は、センサ１４２とミラー１４４との間の光軸１４６（投光器から射出された光の光路）を容器１０が横切るように配置される。投光器から射出され光は、受光器によって受光されるまでに容器１０を２回（往路で１回と復路で１回）にわたって通過する。センサ１４２は、受光器によって受光される光の強度変化に基づいて容器１０の胴部１６に穴１８があるかどうかを判定するように構成されうる。

容器１０の胴部１６は、円筒形状を有しうる。更に、容器１０は、口部１２と、口部１２と胴部１６との間のテーパー部（肩部）１４とを有しうる。一例において、第１検査機１４０は、容器１０の口部１２、テーパー部１４および胴部１６のうち胴部１６のみを検査するように構成されうる。これは、一例において、洗浄装置１１０には、容器１０の口部１２を掴む搬送装置によって容器１０が供給されるので、口部１２が破損した容器１０が第１検査機１４０による検査領域まで搬送されてくることは殆どあり得ず、また、テーパー部１４が破損した容器１０は、第１搬送装置１２０によって排斥されうるからである。

第１検査機１４０は、複数のセンサ１４２（例えば、センサ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ）と、複数のミラー１４４（例えば、ミラー１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ）とを含みうる。第１検査機１４０はまた、容器１０を検出するためのセンサ１４３およびミラー１４５を含みうる。センサ１４２およびセンサ１４３は、同一の構成を有しうる。ここで、センサ１４２（センサ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ）とセンサ１４３とを区別するために、センサ１４２を検出センサ、センサ１４３を同期センサとも呼ぶことにする。

図４には、同期センサ１４３および検出センサ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの出力が例示的に示されている。同期センサ１４３は、容器１０の胴部１６の穴１８を検出するための検出期間を示す信号を得るために使われる。一例において、同期センサ１４３の出力が容器検出閾値を下回る期間は、同期センサ１４３の光軸が容器１０によって遮られている期間であり、これが検出期間である。第１検査機１４０は、検出期間において、センサ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの少なくとも１つの出力が穴検出閾値を超えた期間が一定期間以上にわたって続いた場合に、容器１０の胴部１６に穴１８があると判定することができる。これは、胴部１６に穴１８があると、穴１８を通る光は、穴１８がない胴部１６を通るときよりも減衰が小さいからである。

図５には、第１検査機１４０の変形例が示されている。変形例における第１検査機１４０は、第１センサ１４２および第２センサ１４２’を有する。第１センサ１４２および第２センサ１４２’の各々は、光軸上に光を投光する投光器と該光軸上の光を受光する受光器とを含み、該光軸を容器１０が横切るように配置され、第１センサ１４２の光軸１４６と第２センサ１４２’の光軸１４６’とが非平行である。図２、図３に例示される構成では、容器１０の向きによっては光軸１４６が穴１８を通過せず、穴１８が検出されない可能性があるのに対して、図５に例示される変形例では、非平行な光軸１４６、１４６’を設けたことによって、検出漏れを低減することができる。もちろん、更に他の光軸を設けてもよい。

図６には、第１検査機１４０の他の変形例が示されている。図６に例示された変形例では、第１検査機１４０は、投光器および受光器を含むセンサ１４２と、投光器から射出された光を複数回にわたって反射させるように配置された複数のミラー１４４とを含み、複数のミラー１４４のうち投光器から射出された光が最後に入射するミラーによって反射された光を受光器が受光する。投光器と受光器との間の光の経路は、互いに非平行な少なくとも２つの経路を含む。これにより、穴１８の検出漏れを低減することができる。

１０：容器、１２：口部、１４：テーパー部、１６：胴部、１８：穴、１３０：第２搬送装置、１３２：コンベア、１３４：ガイド部材、１４０：第１検出器、１４２：センサ（検出センサ）、１４４：ミラー、１４３：センサ（同期センサ）、１４５：ミラー

Claims (8)

1. 胴部を有する容器を検査する第１検査機と、前記第１検査機によって検査された前記容器を検査する第２検査機とを有する検査装置であって、
   前記第１検査機は、前記胴部に穴がある容器が前記第２検査機に送られることを防ぐために、前記胴部に穴があるかどうかを検査するように構成され、
   前記第２検査機は、前記容器を保持して操作しながら検査するように構成され、
   前記第１検査機は、投光器および受光器が一体化されたセンサと、前記投光器から射出された光を前記受光器に向けて反射させるミラーとを含み、前記センサおよび前記ミラーは、前記センサと前記ミラーとの間の光軸を前記容器が横切るように配置され、前記投光器から射出され光は、前記受光器によって受光されるまでに前記容器を２回にわたって通過し、前記第１検査機は、前記受光器によって受光される光の強度変化に基づいて前記胴部に穴があるかどうかを判定する、
   ことを特徴とする検査装置。
2. 前記第１検査機は、直線状の搬送路を搬送されている前記容器を、前記容器を停止させることなく、かつ、前記容器を回転させることなく検査する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記第１検査機によって前記胴部に穴がある容器が検出された場合に、当該容器が前記第２検査機に送られないように当該容器を排斥する排斥装置を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記容器の前記胴部は、円筒形状を有し、前記容器は、口部と、前記口部と前記胴部との間のテーパー部とを有し、前記第１検査機は、前記容器の前記口部、前記テーパー部および前記胴部のうち前記胴部のみを検査する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 胴部を有する容器に飲料を充填する充填設備であって、
   容器を洗浄する洗浄装置と、
   前記洗浄装置から排出された容器を搬送しながら破損した容器を排斥する第１搬送装置と、
   前記第１搬送装置によって搬送されてきた容器を更に搬送する第２搬送装置と、
   前記第２搬送装置によって搬送されている容器を検査するように配置された第１検査機と、
   前記第１検査機によって正常であると判定された容器を検査する第２検査機と、
   前記第２検査機によって正常であると判定された容器に飲料を充填する充填機と、を備え、
   前記第１検査機は、前記胴部に穴がある容器が前記第２検査機に送られることを防ぐために、前記胴部に穴があるかどうかを検査するように構成され、
   前記第２検査機は、前記容器を保持して操作しながら検査するように構成されている、
   ることを特徴とする充填設備。
6. 前記第１検査機は、投光器および受光器が一体化されたセンサと、前記投光器から射出された光を前記受光器に向けて反射させるミラーとを含み、前記センサおよび前記ミラーは、前記センサと前記ミラーとの間の光軸を前記容器が横切るように配置され、前記投光器から射出され光は、前記受光器によって受光されるまでに前記容器を２回にわたって通過し、前記第１検査機は、前記受光器によって受光される光の強度変化に基づいて前記胴部に穴があるかどうかを判定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の充填設備。
7. 前記第１検査機は、第１センサおよび第２センサを有し、前記第１センサおよび前記第２センサの各々は、光軸上に光を投光する投光器と前記光軸上の光を受光する受光器とを含み、前記光軸を前記容器が横切るように配置され、前記第１センサの前記光軸と前記第２センサの前記光軸とが非平行である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の充填設備。
8. 前記第１検査機は、投光器および受光器を含むセンサと、前記投光器から射出された光を複数回にわたって反射させるように配置された複数のミラーとを含み、前記複数のミラーのうち前記投光器から射出された光が最後に入射するミラーによって反射された光を前記受光器が受光し、前記投光器と前記受光器との間の光の経路は、互いに非平行な少なくとも２つの経路を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の充填設備。