JPH0615205B2 - 不均質部分を含む基材シートをそのまま用いて良好な成型品を効率的に作る方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （目的） 本発明は、不均質部分を含む基材シートをそのまま用い
て良好な成形品を効率よく作る方法と装置に関する。

（従来技術） 大面積のシート、例えばロールシートから、コップのよ
うな小さい成形品を、プレス成形などにより製造する場
合、基材のシートには不均質な部分、たとえば、肉厚部
分、肉薄部分、ピンホール、ゴミなどの異物などが存在
している場合が多く、このような不均質な部分を含むシ
ートで成形品を製造すると、当然不良品となってしまう
ので、従来はこの不良成形品を検査によって排除してい
る。

しかし乍ら、成形品はシートと異なり立体的かつ複雑な
形状をしているので、不均質部分の有無を検査すること
がきわめて困難であった。

その為、シート状態の時に不均質部分を削除する方法も
とられているが、ロールシートの場合では、不均質部分
が検出されると、長さの方向に直角に、一定の長さ×幅
の面積を切断して不均質部分を排除しなければならず、
不均質部分でない均質部分も排除されてきわめて効率が
悪い。

たとえば、幅約６０cmのシートの長さ約６２cm引出し
て、このシートから、幅方向に４個、長さ方向に５個、
合計２０個のコップをプレス成形により製造する場合を
考えると、１ケ所でも不均質部分があると、その場所で
直角に裁断されてしまうので、このシート部分からは不
均質でないシート部分があるにも拘らず、成形品は１個
も得られずきわめて効率が悪い。

（解決すべき課題） コップなどの成形品をプレス成形などによって作るため
の基材シートは、延仲法どによって作られたシート、例
えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリエステル製のシートなどがあるが、
製造時において、シートの肉厚部分や肉薄部分の発生
や、ピンホールや異物の混入などがあり、これが不均質
部分となる。

さらに、これらのシートは複数層ラミネートして使用さ
れることが多い。

とくに、シートのバリヤー性を高めるために、塩化ビニ
リデン−塩化ビニル系−共重合樹脂をサンドイッチする
ことが通常行なわれている。

このサラン樹脂は熱に対して不安定なので、加熱溶融し
て加工しているうちに、焦げが生じやすく、これが異物
として混入し不均質部分を形成する。

本発明の解決すべき課題はこのように不均質部分を含む
基材シートをそのまま用いて、きわめて効率的に良好な
成形品を製造する方法、および、その製造装置を提供す
ることである。

本発明において、不均質部分とは、シートの肉厚、肉薄
の程度が、平均シート厚の±150％以上であり、異物の
大きさは径0.35mm以上のものを指す。ピンホールは径0.
35mmのものをさす。

従って、前記以下であれば、その基材シートは均質であ
ると定義する。

（課題解決の手段） すなわち、本発明の不均質な部分を含む基材シートを、
成形品を作るのに要する大きさの２以上の区画に区切
り、各区画をＣＣＤラインセンサーを用いて、シートを
移送しつつ不均質部分の有無を検出し、不均質部分を含
む区画についてはその旨区画の中央にマークを付したの
ち、該各区画のシートを形成し、ついで、トリミングし
て個々の成形品としたのち、マーク検出センサーによ
り、マーク付き成形品を識別して排除することを特徴と
する、不均質部分を含む基材シートをそのまま用いて良
好なな成形品を効率的に作る方法、およびシートを間欠
的に走行させ、シートの走行中にシートを区画して不均
質部分を含む区画を検出する透過式ＣＣＤラインセンサ
ーと、ラインセンサーの検出信号を記憶するメモリー
と、シートの停止時にシートの表面を移動しながら、該
センサーの検出信号を記憶しているメモリーの信号に基
づいて、不均質部分を含む区画の中心部分に不均質部分
が存在することを表示するマークを付けるマーカーとを
有する不均質部分表示装置Ａと、シートの移送方向から
見て該装置の前方位置に配置したシートをプレス成形し
てトリミングする成形装置Ｂと、得られた成形品を揃え
て不均質部分表示マークの付いた成形品を選別、排除す
る選別装置Ｃとからなる不均質部分を含む基材シートを
用いて良好な成形品を効率的に作る装置である。

（本発明の作用） 本発明は前述の通り、不均質部分を含むシート部分から
も成形品を成形してしまい、その後不良品を効率的に排
除するという、従来の考え方からは全く想像できない新
規な発想に基づく発明である。

すなわち、通常の成形においてはあらかじめ成形材料で
あるシートの不均質部分を削除して均質部分のみで成形
を行なってきた。しかし、先に説明した通りこの方法で
は、不均質部分でない均質な部分のシートも大量に排除
されてしまいきわめて効率が悪い。また、従来の技術で
はこの効率の悪い点を改善するため成形体を直線検査し
て不良品を排除することも考えられた。

しかしながら、一旦成形してしまうと、立体的、かつ、
複雑な成形体の不均質部分の検出は、素材であるシート
の不均質部分の検出に比べて非常に困難であり、不良品
排除の精度も低く、実用的でない。

ところが本発明によると、シートの状態で不均質部分の
あるシートの区画部分を検出し、その中央部分に不均質
マークを付すところに大きな特徴がある。

すなわち、各成形区画の中央部分にマークが付されるの
で、このような不均質なシートをもって成形品を成形し
ても、その成形品の形状に関係なく、マークが成形体に
表出される位置は特定される。

従ってマークの検出手段を成形品のこの部分、すなわ
ち、区画されたシートの中央部分で成形される位置にセ
ツトすれば、見落すことなく必ずマークの検出が行なわ
れる。これが本発明のきわめてすぐれた作用である。

従って、素材シートの区画のどの部分に不均質な個所が
あったとしても、不均質マークは各区画の中央部にマー
クされるのである。

このように、本発明によると使用した素材シートは全て
成形され成形品を形成する。そして、不均質なシート部
分で成形された成形品のみが排除され、従って均質なシ
ートが無駄に排除されることはありえない。

排除されるべき不均質部分を含むシートで成形品を作る
ことの方が、あらかじめ不均質なシート部分を排除して
しまう従来の成形法よりも、はるかに効率的で、かつ合
理的であることが理解される。

（構成の説明） 本第１発明について第１図を参照しながら説明する。

不均質な部分を含む幅ａ，ａ′（＝ｂ，ｂ′）の基材シ
ート１を矢印の方向へ移送して、固定されているライン
センサー２および３の間を一定速度で通過させる。不均
質な部分含む基材シートとは、正確には不均質な部分を
含んでいるかも知れない基材シートということである。

２は投光器、すなわち光源であり、たとえば、拡散光方
式のハロゲンランプなどが用いられる。

３は受光器であり、透過式又は反射式ＣＣＤカメラなど
が用いられる。

このラインセンサーの間をシートがｂ，ｂ′からａ，
ａ′まで進行したら送行を止める。

この進行中にラインセンサーはシートの不均質部分の有
無を検出するとともに、シートを幅方向にＷｎ個、長さ
方向にＬｍ個に、シート自体にはマークすることなく区
画して記憶し、Ｗｎ×Ｌｍ個のどの区画に不均質部分が
あったかを、メモリー４に記憶させる。

シートが停止している間に、マーカー５がたとえば矢印
の方向に戻りながらメモリー４の指示により、不均質部
分の存在する区画の中央部分に、不均質である旨のマー
ク６を付ける。

マークを付けられた基材シート次の移送により、成形機
に送られて成形され、トリミングされて個々の成形品と
して排出される。

排出された成形品のうち、マーク付き成形品７をマーク
検出センサーにより識別して不良品として排除し、良好
な成形品８が効率的に作られる。

使用されるマーカーとしては、適宜なものが使用でき
る。

次に本第２発明について第１図を参照しながら説明す
る。

第１図におけるＡは、不均質部分表示装置Ａを示し、投
光器２と受光器３からなるラインセンサーと、メモリー
４と、マーカー５とを含み、基材シート１を間欠的に移
送することのできる装置である。

第１図におけるＢは、不均質部分を含んだままの大きさ
ａ，ａ′，ｂ，ｂ′の基材シートの所定個所を成型し、
余分な部分をトリミングして個々の成形品として排出す
る成型装置である。

第１図におけるＣは、選別装置を示し、この中には、個
々成形品の見易い中央部分に付された不均質部分が存在
することを表示するマークを検出するセンサーを有し、
これに連動して不良品を排除するとともに、良好な成形
品を排出する装置である。

しかして、このＡ，Ｂ，Ｃ、３つの装置からなる不均質
部分を含む基材シートをそのまま用いて良好な成形品を
効率的に作る装置が、本第２発明である。

ラインセンサーが検出できる異物や、ピンホールの大き
さの限界は、受光器のビット数と走査速度と個数および
基材シートの幅と移送速度によって定まってしまうもの
である。

たとえば、1024ビット、走査速度0.2μsec／ビットのＣ
ＣＤカメラを用いて、幅700mmの基材シートを、速度100
ｍ／min≒1.6m／secで移送すると、シートの幅方向に関
しては、受光器１個では、受光素子１ビット当りの検出
限界は、700mm／1024ビット≒0.68mm／ビットとなるの
で、若し0.35mmの大きさの異物やピンホールを検出する
ためには、受光器を２個必要とし、その検出限界の幅
は、0.68mm／ビット÷２＝0.34mm／ビットとなる。

シートの長さ方向に関しては、1024ビット数を検出する
速度が、1024ビット×0.2μsec／ビット≒0.2msecであ
るから、移送速度1.6m／sec＝1600mm／secでシートを移
送すると、検出できない異物又はピンホールの長さ、す
なわち、未検査部寸法Ａは、 となり、この移送速度によると長さ方向に0.35mmの異物
又はピンホールは検出できることになる。

（実施例） 次に実施例をあげて本発明を説明する。

実施例１ 厚さ５０μｍのサラン（塩化ビニリデン−塩化ビニル系
共重合樹脂のダウケミカルおよび旭化成株式会社登録商
標）シートを、厚さ500μｍの２枚のポリプロピレンシ
ートで挾んでラミネートした、幅700mmの基材シートの
長尺物の一端を、第１図に示したものと同様の装置Ａに
装入し、100m／minの速度で840mm移送した。

装置Ａには、投光器として２２０Ｖ，4.5Ａ×４個のラ
ンプをもち、投光窓の大きさが幅２５mm×長さ1100mmの
拡散光方式のハロゲンランプ１個を備え、このハロゲン
ランプは、ランプ切れ検知リレー出力付で、対象物間距
離５０mmである。

受光器として、受光幅350〜380mm，走査速度0.2μｍ／
ビット，ビット数1024の透過式ＣＣＤカメラを備えたラ
インセンサーをもち、ラインセンサーで検出した不均質
部分の所在を記憶するメモリーを備え、前記メモリーの
指示に従って不均質部分を含む区画の中央部分にマーク
を付けるマーカーストローク最高７mm，マーカースタン
プ速さ0.3sec、耐久性約300万回の、マーカー５個を備
えている。

この装置Ａにより、700mm×840mmの基材シートは、幅方
向に１辺140mmで５に、長さ方向に１辺140mmで６に、合
計５×６＝３０にラインセンサー内部で区切られ、その
区画それぞれについて、大きさ0.35mm以上の異物、ピン
ホール、シートの厚いところや薄いところを検出して、
メモリーに記憶させ、シートが停止している間に、５個
のマーカーが、シートの移送方向とは逆に戻り乍ら、不
均質部分を含む区画の中央部にマーキングした。

この時、３０区画中、２区画にマークが付された。

ついで、次の移送を行ない、マーキングされた基材シー
トは、成形装置Ｂに装入されて停止し、成形とトリミン
グを行なって、個々の成形品、本実施例ではコップが３
０個得られた。

このコップの中２個の底面には、不均質部分を含む旨の
マークが付されていた。

ついで、このコップを選別装置Ｃに装入し、前記の２個
の不良コップを排除して、良品２８個が得られた。

装置Ａにおいて不均質部分を表示するのに要する時間お
よび装置Ｃにおいて不良品を選別、排除するのに要する
時間はそれぞれ、装置Ｂにおいて成形、トリミングに要
する時間よりはるかに短時間であった。

従って、最初に成形したのち、得られた成形品につい
て、不均質部分が含まれているか否かをチェックするこ
とは、きわめて長時間を要する許りでなく、精度の点か
ら見ると殆んどチェックは不可能であり、本発明はきわ
めて効率的である。

また、基材シートをあらかじめ検査する方式をとると、
１個でも不均質部分が存在すると、この場合では、700m
m×840mm＝588000mm²（0.6m²）のシートを排除しなけれ
ばならず、これに比べると140mm×140mm×２＝39200mm²
しか排除しない本実施例は約6.7％のロスにしかすぎ
ず、きわめて効率がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す斜視図であり、 １：基材シート、ａ、ａ′：基材シートの幅、ｂ、
ｂ′：基材シートの幅、ａ、ｂ：基材シートの一回送り
長さ、ａ′、ｂ′：基材シートの一回送り長さ、２：投
光機、３：受光機、４：メモリー、５：マーカー、６：
不均質部分を含む区画に付したマーク、７：不良成形
品、８：良好な成形品、Ａ：不均質部分表示装置、Ｂ：
成形装置、Ｃ：選別装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不均質な部分を含む基材シートを、成形品
   を作るのに要する大きさの２以上の区画に区切り、各区
   画をＣＣＤラインセンサーを用いて、シートを移送しつ
   つ不均質部分の有無を検出し、不均質部分を含む区画に
   ついてはその旨区画の中央にマークを付したのち、該各
   区画のシートを成形し、ついで、トリミングして個々の
   成形品としたのち、マーク検出センサーにより、マーク
   付き成形品を識別して排除することを特徴とする、不均
   質部分を含む基材シートをそのまま用いて良好な成形品
   を効率的に作る方法。
2. 【請求項２】シートを間欠的に走行させ、シートの走行
   中にシートを区画して不均質部分を含む区画を検出する
   透過式ＣＣＤラインセンサーと、ラインセンサーの検出
   信号を記憶するメモリーと、シートの停止時にシートの
   表面を移動しながら、該センサーの検出信号を記憶して
   いるメモリーの信号に基づいて、不均質部分を含む区画
   の中心部分に不均質部分が存在することを表示するマー
   クを付けるマーカーとを有する不均質部分表示装置Ａ
   と、 シートの移送方向から見て該装置の前方位置に配置した
   シートをプレス成形してトリミングする成形装置Ｂと、 得られた成形品を揃えて不均質部分表示マークの付いた
   成形品を選別、排除する選別装置Ｃとからなる 不均質部分を含む基材シートを用いて良好な成形品を効
   率的に作る装置。