JPH0552898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はびんの検査機械に関する。

（技術背景） 回転原理で作動するこの種の検査機械は、星形
車、回転テーブルなどの簡単な供給部材を用いた
高速運転においても例えば汚れなどの欠陥を正確
に検出するのに重要であるびんの正確な位置決め
ならびに支障のない移動は必要ならばびんの自己
回転で可能であるという利点を有する。しかしロ
ータやその駆動装置および軸受部品がかなりの空
間を占有することから照明装置や走査装置をびん
の円弧軌道の種々の位置に置かねばならぬという
問題が生じてくる。

従つて、既知の検査機械（DE−OS第7531561
号）では星形板として形成された上部ロータのみ
が駆動軸に固定され、一方星形リングとして形成
された下部ロータはデイスタンスボルトを介して
上部ロータに結合されびん肩と係合している。こ
のように下部ロータの下側半径内の空間が照明装
置に利用され、照明装置は駆動軸からみてロータ
のびんのない回転領域の反対側に設置される。し
かしながら下部ロータの上部のびん肩付近は走査
できずまたびん底付近にガイドがないためびんの
位置決めが完全に行えず、この方式は好ましくな
い。

さらに同様に、星形板として形成された上部ロ
ータのみが駆動軸に固定され、星形リングとして
形成された下部ロータはデイスタンスボルトを介
して上部ロータに結合されている同種の検査機械
（DE−OS第3228464号）もまた既知である。しか
しこの既知の検査機械の方は下部ロータがびん底
付近で係合しているので、びん胴付近で係合する
びん回転用無端ベルトと協働してびんの位置決め
の点では改善されている。しかしながら、２個の
揺動鏡と２個の光電子映像変換器とを有して駆動
軸からみてびんのない回転領域の反対側に設けら
れた走査装置は手の到達可能性は極めて悪くびん
破片により損傷を受け易い領域に存在する。従つ
て、一般にロータは大型箱状機械フレームの上部
で回転するので下部から手を入れることも極めて
制限されることに注意しなければならない。さら
に、びんと走査装置との間隔はびんと駆動軸との
間隔より小さくなければならないので長い焦点距
離すなわち大きい焦点深度の対物レンズは使用で
きない。

一方、下部ロータは制御により回転可能なびん
皿をまた上部ロータは制御により上下可能な押え
芯金を具備するびんの検査機械（DE−AS第
1432340号）もまた既知である。この場合両ロー
タは走査スリツトを有する中空円筒で相互に非回
転に結合され、走査装置は中空円筒内のロータ回
転軸の位置に置かれている。従つて走査装置は検
査機械を完全に分解してやつと実際に手が届くこ
とになる。

最後に、周囲でびん胴と係合するローラ対を具
備するスプール状ロータを有したびんの検査機械
（DE−OS第1798044号）もまた既知である。これ
らのロータは照明装置の前を通過する遮光バンド
と協働し、この遮光バンドは同時にびん胴と係合
するローラ対を有する。ロータおよびその回転軸
を横切つてロータと共回転する多数の光導電管が
布設され、この光導電管は照明装置からびんを貫
通してきた光をロータのびんのない領域に設けら
れた多数の光電子センサに導く。この既知の機械
においても走査装置の一部を構成するロータ内に
設けられた光導電管への手の到達可能性はきわめ
て悪い。しかもこの光導電管は非常に故障し易く
検査機械を複雑にしコストのかかる構造としてい
る。同様のことは光電子センサに対してもいえ、
このセンサはびん周囲全面を覆う広い面積にわた
つている。このような大きな部品はコストがかか
るばかりでなく感度を落とすことになる。最後に
びんがロータによつて固定摺動面上を滑つて行く
この既知の検査機械においては正確で問題のない
搬送は可能ではない。

（発明の開示） 本発明は同種のびんの検査機械において検査精
度に影響を与えることなく走査装置への手の到達
可能性を実質的に改善することを課題の基礎とし
ている。

上記課題を解決するために、本発明は、相互に
間隔をなして１つの中央柱の周りを回転しびんを
円弧軌道上に移動する上部ロータ及び下部ロータ
であつて、該下部ロータはびん底と上部ロータは
びん頭と係合し該中央柱上で相互に非回転に結合
されている上部及び下部ロータと、円弧軌道の外
側に設けられた照明装置と、それとは反対側の円
弧軌道上に設けられびんの側壁を抜けてくる光束
を受ける光電子走査装置と、を具備するびんの検
査機械において、走査装置を中央柱に対してロー
タのびんのない回転領域に配置すると共に、走査
装置と照明装置の間に照明装置からびんを貫通し
頂角を有して放射され上部ロータと下部ロータの
中間に導入された２つの光束が中央柱を迂回する
ように誘導する少くとも２個の鏡を配置して構成
されている。走査装置は中央柱からみてこの進入
開口部に隣接する側に設けられているので、走査
装置へ手が到達し易い。両光束は中央柱を迂回し
て誘導されるので走査精度に影響を与えず、とく
にびん壁に付着した異物の検出精度は決して失わ
れない。走査装置は照明装置ないしは検査対象び
んからみて中央柱の後方に位置するので、むしろ
逆に大きい焦点深度の対物レンズを走査装置内に
設けることができる。従つて走査装置がロータの
回転軸に対して偏心した位置にあつてびんと走査
装置との間の距離がわずか変化しても全く問題は
ない。

又本発明により対物レンズ、光電子部品、入出
導線、支持部材などを含めた走査装置全体への手
の良好な到達可能性が達成され、従つて修理およ
び部品交換は迅速かつ簡単に実行可能である。ま
たこの場合走査装置はびん破片による損傷からも
良好に保護される。

又走査装置への到達可能性はあるいは多少制限
されるかもしないがロータ直径を最適に利用した
とくに空間が節約される構造が達成される。この
場合照明装置をびんの円弧軌道内に走査装置をび
んの円弧軌道外に置くこともまた可能であること
を指摘しておく。但しこの場合は走査装置は光学
上の見地からびんとの間に一定間隔をとる必要が
あり、従つて空間を利用した極めて場所をとる構
造となる。更にこのとき照明装置はびんにごく近
接しなければならないので照明装置への到達可能
性はきわめて悪くなる。

本発明は種々の構造の走査装置を使用可能であ
る。従つて走査装置は各光束に対しそれぞれ別々
の映像変換器を具備させてもよいし又は両光束に
対しただ１個の映像変換器を設けることも可能で
ある。

走査装置の検査精度と到達可能性との改善に貢
献する本発明の他の優れた特徴は以下の説明から
明らかとなろう。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図により説明す
る。

第１図に示す検査機械１は回転対称形の飲料用
透明びん２の検査のために設けられたものであ
る。検査機械１は箱状フレーム３を具備し、その
中に垂直中空軸４が回転可能に取付けられてい
る。この中空軸４上にスポーク車輪形状の下部ロ
ータが固定されている。この中空軸４内に非回転
ではあるが高さの調節が可能なように別の軸６が
装着されている。この軸６上には下部ロータ５と
間隔をなしてドラム状の上部ロータ７が固定され
ている。下部ロータ５はその周囲に等分配された
回転可能な複数個のびん皿８を有し、このびん皿
８はローラてこ９を介して固定のカム板１０と係
合している。このような配置によりロータ５と７
とが回転するとびんの所定位置決めと自己回転と
が可能である。上部ロータ７内には各びん皿８に
対し上下調節が可能な押え芯金１１が設けられ、
びん２はこの押え芯金１１によりびん皿８上に固
定される。

両ロータ５，７の前には固定式円弧ガイド１３
を有する第１の中間星形車１２が設けられまた両
ロータ５，７の後には固定式円弧ガイド１５を有
する第２の中間星形車１４が設けられている。第
１の中間星形車１２の前にはさらに固定式円弧ガ
イド１７を有する導入星形車１６が設けられ、一
方第２の中間星形車１４の後には第２の固定式円
弧ガイド１９，２０を有する送出星形車１８が設
けられている。星形車１２，１４，１６，１８は
一例として通常のように２枚の星形車とハブとで
構成され図示されてない垂直軸に固定されてい
る。これらの軸はフレーム３内で中空軸４に平行
に回転可能に取付けられ図示されてない駆動軸に
より中空軸４に同期して矢印方向に駆動される。
検査すべきびん２の検査機械１への供給は矢印方
向に駆動されるベルトコンベア２１で行われ、こ
のベルトコンベア２１は導入星形車１６へ合流す
る。送出星形車１８には矢印方向に駆動されるベ
ルトコンベア２２，２３が接続され、これらのベ
ルトコンベア２２，２３は検査されたびんを先へ
送り出す。ベルトコンベア２２，２３の一方は検
査に合格した良品のびんを引き取り他方は検査に
不合格のびんを引き取る。びん２の両ベルトコン
ベア２２，２３への分配は通常の方法たとえば送
出星形車１８内の制御可能な転てつ器または制御
可能なクランプにより行われる。導入星形車１６
の前には更に同期駆動されるスクリユーコンベア
２４が設けられ、このスクリユーコンベア２４は
ベルトコンベア２１により供給されたびん２を所
定間隔に分離する。

前述の搬送機構５，７，１２ないし２０，２４
により例えば毎時60000本という高速運転範囲で
もびん２は正確に位置決めされ検査機械１ないし
はその種々の検査領域を問題なく通過移動され
る。びんが回転皿８と押え芯金１１との間に圧着
されている両ロータ５，７の領域においてびん２
は円弧軌道に沿つて約180度移動されこの間では
びんの側壁全体へ手が自由に到達可能である。こ
の円弧軌道のほぼ中央外側に支柱２６を介して機
械フレーム３の水平テーブルプレート上に照明装
置２５が取付けられている。照明装置２５は例え
ば２個のワイド投光器を具備し、これらの投光器
はびん２の円弧軌道に接する垂直平面内に設けら
れ通過するびん２の約３本分の側壁へ均等に投光
する。照明装置２５は検査機械１の前面の導入星
形車１６と送出星形車１８との中間領域で手がよ
く到達する位置にある。

びん２の円弧軌道を約180度通過したあとに両
軸４，６で形成される両ロータ５，７の中央柱か
ら見てその円弧軌道の反対側に同様な大きさの両
ロータ５，７のびんのない回転領域２７が存在す
る。この中央柱４，６から見てびんのない回転領
域２７に面した側でロータ５，７の回転軌道の半
径外にびんの側壁の走査装置２８が設けられてい
る。走査装置２８は照明装置２５に対し直径方向
反対側に位置しコンソール２９を介して機械フレ
ーム３の水平テーブルプレート上に取付けられて
いる。

走査装置２８はそれぞれ垂直列の光電子エレメ
ント例えばフオトダイオードと対物レンズとを有
する背中合わせに設けられた２個の映像変換器３
０，３１を具備する。両映像変換器３０，３１は
従つて共通の光軸を有し、この光軸は照明装置２
５と走査装置２８とを結ぶ半径方向共通中間平面
に垂直である。各映像変換器３０，３１の前に揺
動鏡３２，３３が設けられ、この揺動鏡３２，３
３は約85度の頂角を形成して光軸を照明装置２５
の方向へ転向させる。さらにこの両揺動鏡３２，
３３は照明装置２５の前のびん２と短時間共回転
するようロータ５，７の回転運動に同期して揺動
駆動される。両映像変換器３０，３１から転向さ
れた光軸は中央柱４，６の対向する両側を通り抜
けて照明装置２５の前の検査対象びん２を通過し
照明装置２５と走査装置２８とを結ぶ半径方向共
通中間平面をはさんで約10度の中間頂角αを形成
して交差する。この場合両光軸はびん２の円弧軌
道と約20度の中間頂角βを形成して交差する。従
つて中央柱４，６は両光束３４，３５の中間に位
置し、これらの光束３４，３５は検査対象の両方
のびん２を通り抜けて映像変換器３０，３１に捕
集され、従つて中央柱４，６は走査の邪魔にはな
らない。両光束３４，３５はさえぎられることな
く両ロータ５，７の間を通過しびんのない回転領
域２７内で回転皿８や押え芯金１１に邪魔される
ことなくロータ５，７の間を抜けて走査装置２８
へ導かれる。走査装置２８は検査機械１の裏側に
あつて手が自由に到達可能である。

びん皿８を制御するカム板１０はびん２が揺動
鏡３２を有した映像変換器３０による第１の走査
の間および揺動鏡３３を有した映像変換器３１に
よる第２の走査の間それぞれ180度ずつ連続的に
回転するように形成されているので両方でびん周
囲360度がカバーされる。両走査の間の領域では
各びん２は短時間静止しているかまたは僅かな修
正回転が行われる。

第３図および第４図に示す検査機械３８は第１
図および第２図に示す検査機械１と多数の点で一
致している。従つて以下には相違点のみを記述す
る。この検査機械３８のフレーム３９はやや小さ
くびん２は導入星形車１６から直接両ロータ５，
７へ引渡され送出星形車１８から直接搬出され
る。照明装置２５は走査機械３４のうしろ側で手
が到達可能であり、一方びん２の円弧軌道の中央
に位置する。このびんの円弧軌道は約270度の範
囲にわたるので約90度のびんのない回転領域２７
が残る。他方両方の映像変換器３０，３１と揺動
鏡３２，３３とを有する走査装置２８は中央柱
４，６からみてびんのない回転領域２７に面した
側のしかもロータ５，７の回転軌道の半径内に位
置する。

走査装置２８は、中央柱の中空軸４上に設けら
れたプレート３６上に取付けられ、そのプレート
３６のアームはびんのない領域２７のロータ５，
７の中間を抜けて伸長している。このアームは支
柱３７と結合され、支柱３７はフレーム３９の水
平テーブルプレート上に固定されている。支柱３
７とプレート３６とで形成される走査装置２８の
保持部材は従つてびんのない領域２７内の両ロー
タ５，７の間に位置し中央柱４，６上でその高さ
と横位置を固定されると極めて安定がよい。さら
に走査装置２８はびんのない回転領域２７からの
手の到達可能性がよい。この検査機械３８におい
てはまた中央柱４，６は両光束３４，３５の中間
に位置し、両光束３４，３５は照明装置２５から
両映像変換器３０，３１へ走行し完全に両ロータ
５，７の中間に存在する。

第５図および第６図に示す検査機械４０におい
ては第３図および第４図に示す検査機械３８とい
くつかの点で対応している。以下には相違点のみ
記述する。この検査機械４０においては中央柱の
中空軸４上に下部ロータ４１が取付けられ、下部
ロータ４１は深なべ状に形成され周囲にびん２の
ためのポケツト４２を有している。中央柱の中の
方の高さの調節が可能な軸６上に円板状ロータ４
３が取付けられ、ロータ４３も同様に周囲にびん
２のためのポケツト４４を具備している。従つて
両ロータ４１，４３は星形車を形成し、この星形
車によりびん２は270度にわたる円弧軌道上を移
動される。この場合びん２の供給は直接導入星形
車１６によりまた搬出は直接送出星形車１８によ
り行われ、びん２は円弧案内板４５，４６に沿つ
てポケツト４２，４４内に保持され搬送される。
下部ロータならびにそれに付属の下部円弧案内板
４６はびん底の領域で係合し、一方上部ロータ４
３は付属の上部円弧案内板４５と共にびん頭の下
部と係合し、このようにしてびんは保持される。
下部ロータ４１はさらにスポーク車輪状に形成さ
れ、従つて深さ方向ないしは内室方向へ進入した
破片などは抜けて落下可能である。

照明装置２５はこの場合もまた円弧軌道の中央
領域外側に取付けられ、照明装置２５は円弧案内
板４５および４６の間でびん２の側壁の大部分を
貫通して照明する。走査装置４７もまた中央柱
４，６からみてロータ４１および４３のびんのな
い回転領域でしかもロータ４１，４３の回転軌道
内に位置する。走査装置４７はプレート４８の下
側に取付けられ、プレート４８の一端は中空軸４
上に設けられ他端は保持アームの形状でびんのな
い領域２７の両ロータ４１，４３の間を貫通して
支柱３７と結合されている。支柱３７自体はフレ
ーム３９の水平テーブルプレート上に取付けられ
ている。プレート４８と支柱３７とで形成される
走査装置４７の保持部材はしたがつて極めて安定
していて走査装置４７はびんのない回転領域２７
にあつて手の到達可能性がよい。

走査装置４７の両映像変換器５１，５２はそれ
ぞれ二次元のフオトダイオード・モザイクを有
し、従つてこれらの映像変換器５１，５２はびん
側壁の全体映像を受像可能である。これらの映像
変換器５１，５２はそれらの光軸が頂角を形成す
るように相互に傾斜して配置され、従つて中央柱
４，６はこれらの光軸の間に位置する。

それぞれの映像変換器の前にはプレート４８に
固定した鏡４９，５０が取付けられ、これらの鏡
４９，５０は光軸を鈍角に転向し、従つて両映像
変換器５１，５２の光軸は走査すべきびんの中心
平面内でしかも照明装置２５と走査装置４７とを
結ぶ半径方向中央軸上で交差する。この場合両映
像変換器５１，５２は両方でびんの側壁全体を包
含するので、走査の間びん２の自己回転や鏡４
９，５０の偏向は必要ではない。ときにより映像
変換器をただ１個のみとすることも可能で、この
場合は中央柱４，６をはさんで検査すべきびん２
を通過してくる両光束５３，５４は例えば光分配
器または鏡のような別の光学部品を介して映像変
換器のフオトダイオード・モザイク上に重ねられ
る。

これまでに記述の３種類の検査機械１，３８，
４０のすべてにおいて、びんの側壁に対する走査
装置２８，４７のほかに例えばびん底の汚れやび
ん口の損傷の検出やびん内の不要な残留液の検出
などのための走査装置および監視装置を搬送星形
車１２，１４，１６，１８に設けることも可能で
ある。このようにして単一検査機械の中で高速運
転のびんの完全な検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はびんの検査機械の上部ロータを取除い
た平面図、第２図は第１図のABによる断面図、
第３図は別のびんの検査機械の上部ロータを取除
いた平面図、第４図は第３図のCDによる断面図、
第５図はさらに別のびんの検査機械の上部ロータ
を取除いた平面図、第６図は第５図のEFによる
断面図である。 １，３８，４０……びんの検査機械、２……び
ん、３，３９……フレーム、４，６……中央柱、
５，７，４１，４３……ロータ、８……びん皿、
１１……押え芯金、２５……照明装置、２７……
びんのない回転領域、２８，４７……走査装置、
３０，３１，５１，５２……映像変換器、３２，
３３……鏡、３４，３５，５３，５４……光束、
３６，３７，４８……保持部材、４２，４４……
ポケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に間隔をなして１つの中央柱の周りを回
   転しびんを円弧軌道上に移動する上部ロータ及び
   下部ロータであつて、該下部ロータはびん底と上
   部ロータはびん頭と係合し該中央柱上で相互に非
   回転に結合されている上部及び下部ロータと、円
   弧軌道の外側に設けられた照明装置と、それとは
   反対側の円弧軌道上に設けられびんの側壁を抜け
   てくる光束を受ける光電子走査装置と、を具備す
   るびんの検査機械において、 走査装置２８；４７を中央柱４，６に対してロ
   ータ５，７；４１，４３のびんのない回転領域２
   ７に配置すると共に、走査装置２８；４７と照明
   装置２５の間に、照明装置２５からびんを貫通し
   頂角を有して放射された上部ロータ５；４１と下
   部ロータ７；４３の中間に導入された２つの光束
   ３４，３５；５３，５４が中央柱４，６を迂回す
   るように誘導する少くとも２個の鏡３２，３３；
   ４９，５０を配置したことを特徴とするびんの検
   査機械。 ２ 走査装置２８はロータ５，７の回転領域の半
   径外に位置し両光束３４，３５はロータ５，７に
   びんのない対応する広い領域２７でロータ５，７
   の中間に導入されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の検査機械。 ３ 走査装置２８，４７はロータ５，７；４１，
   ４３の回転領域の半径内に位置し走査装置２８，
   ４７の支持部材３６，３７，４８はロータ５，
   ７；４１，４３にびんのない相応に広い領域２７
   でロータ５，７；４１，４３の中間に介入してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の検査機械。 ４ 走査装置２８，４７の支持部材３６，３７，
   ４８は中央柱４，６上で横および上下位置を決め
   て装着されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項の何れかに記載の検査機械。 ５ 走査装置２８，４７の支持部材はその上をロ
   ータ５，７；４１，４３が回転する機械フレーム
   ３，３９の上部に固定されたほぼ垂直な支柱２
   ９，３７を具備することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の検査機
   械。 ６ 走査装置２８，４７の支持部材は両ロータ
   ５，７；４１，４３の間でロータ回転軸に垂直に
   設けられたプレート３６，４８を具備することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   何れかに記載の検査機械。 ７ 中央柱４，６の直径はびんの円弧軌道の直径
   の複数分の１であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第６項の何れかに記載の検査機
   械。 ８ 中央柱は下部ロータ５，４１に結合された中
   空軸４とこの中空軸４内に可動であつて上部ロー
   タ７，４３に結合された軸６とを具備し、ここで
   両軸４，６は相互に非回転に挿着されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の検査
   機械。 ９ 鏡３２，３３は可動に配置されびんに同期し
   て追従駆動されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の検査機械。 １０ 中央柱４，６の両側を通過する光束３４，
   ３５；５３，５４の各々に対する走査装置２８，
   ４７は対物レンズと光電子部品とを有する個々の
   映像変換器３０，３１；５１，５２を具備するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９
   項の何れかに記載の検査機械。 １１ 中央柱４，６の両側を通過する両光束のた
   めの走査装置は光電子部品と１個の対物レンズと
   を有する共通の１個の映像変換器を具備し、この
   対物レンズの前方に両光束を重ね合わせるための
   光学部品が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第９項の何れかに記載の
   検査機械。 １２ 下部ロータ５は制御により回転可能なびん
   皿８をまた上部ロータ７は制御により上下に可動
   な押さえ芯金１１を具備していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１１項の何れか
   に記載の検査機械。 １３ 下部および上下ロータ４１，４３は円板状
   に形成され周囲にびんを入れるポケツト４２，４
   ３が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第１１項の何れかに記載の検査
   機械。 １４ 下部ロータ４１は深なべ状に形成され走査
   装置４７は少くともその一部が下部ロータ４１の
   上方に開口する内方室の中にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項に記載の検査機械。 １５ 下部ロータ５，４１はスポーク車輪状に形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １２項ないし第１４項の何れかに記載の検査機
   械。 １６ 両ロータ５，７；４１，４３のびんのない
   回転領域２７の長さはびん直径の複数倍を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １５項の何れかに記載の検査機械。