JPH066331B2

JPH066331B2 - プリフォーム首部の直径，上端面および高さ検査装置

Info

Publication number: JPH066331B2
Application number: JP63183685A
Authority: JP
Inventors: 圭介中田; 俊明権田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH0234322A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、プリフォームの結晶化した首部における直
径、上端部および高さの良否を検査する装置に関する。

［従来の技術］延伸ポリエステルびんは、容器胴部が二軸方向に分子配
合されており、透明性，耐衝撃性，ガスバリヤー性およ
び軽量性等に優れていることから、現在種々内容物の容
器として広く用いられている。

しかし、延伸ポリエステルびんの首部は、胴部のような
二軸分子配合がなされていないため、剛性，耐熱性に弱
く内容物の熱間充填や高温殺菌工程において首部に変形
を生じ、密封性や外観性を著しく低下させることがあ
る。

そこで、延伸ポリエステルびんの首部の剛性，耐熱性等
を向上させるため、結晶化装置によってびんの首部を熱
処理し、その結晶化度を高めることが行なわれている。

しかしながら、プリフォームの首部を結晶化させる場合
には、剛性，耐熱性等が向上する反面、結晶化にともな
う密度の増加（体積の減少）による首部の変形、すなわ
ち首部上端面の歪み、平面度の低下、首部の径方向およ
び／もしくは軸方向への不均一なる伸縮を生じることが
ある。これら首部の変形は、びんの密封性や外観性を低
下させることから、首部に変形の生じている製品を排除
するための検査が必要であった。

従来、延伸ポリエステルびんの首部における各検査は、
びんに成形した後に行なっており、プリフォームの段階
で行なう検査装置は存在しなかった。

また、びんに成形した後における首部の各検査は、次の
ようにして行なっていた。

第一に、首部の直径検査は、検査員がノギス等を用いて
びんの首部を手作業で、測定することにより行なってい
た。

第二に、首部上端面の検査は、びんの首部上端面を覆う
とともに、びん内に高圧空気を封入し、この封入した空
気圧の低下具合を測定することにより行なっていた。

第三に、首部の高さ検査は、測定機によりびん全体の高
さを測定し、この測定結果にもとづいて首部の高さを推
定し、間接的に検査を行なっていた。

［解決すべき課題］しかしながら、第一の首部直径検査は、検査員の手作業
によるため、抜き取り検査しか行なえず、全製品の検査
を行なえないことから信頼性の点で問題があった。

また、第二の首部上端面の検査は、びんの容量が大きい
ため、空気の洩れによる圧力低下を検出し、これによっ
て上端面平面度の良否を判定するには長い時間を要し
た。このため、近年のびん製造の高速化に対応すること
がてきないという問題があった。

さらに、第三の首部高さ検査は、びんの高さから首部の
高さを推定する間接的な検査であるため、正確さに欠け
るといった問題があった。

本発明は、上記の各問題点にかんがみてなされたもの
で、第一に首部直径の検査を自動化することにより、全製品
の検査を正確にかつ迅速に行なえるようにして信頼性の
向上を図ったプリフォームの首部直径検査装置の提供を
目的とし、第二に、プリフォーム内の圧力変化を短時間のうちに検
知して、首部上端面の良否を判定し、びん製造の高速化
に対応できるプリフォームの首部上端面検査装置の提供
を目的とし、さらに、第三に、首部の高さを直接測定することによっ
て、首部高さの良否を正確に検査できるようにしたプリ
フォームの首部高さ検査装置の提供を目的とする。

［課題の解決手段］上記各目的を達成するため、本発明のプリフォーム首部の直径検査装置は、プリフォ
ームの移動線上において、該移動線を挾んで対峙し、か
つ開閉自在に設けられた一対の測定子と、この一対の測
定子を閉じる方向に付勢する弾性部材と、上記一対の測
定子の一方に取り付けられた検出片と、上記一対の測定
子の他方に取り付けられたセンサと、このセンサからの
出力にもとづいて首部直径の良否を判定する判定部とを
具備した構成としてある。

また、本発明のプリフォーム首部の上端面検査装置は、
プリフォームの首部を保持する保持部材と、プリフォー
ムの首部上端面に当接するヘッド部材と、このヘッド部
材を介してプリフォームの内部と連通し、該プリフォー
ム内を所定時間吸引する吸引ポンプと、プリフォーム内
部の圧力を測定するセンサと、このセンサからのデータ
により、吸引を停止してから所定時間経過後におけるプ
リフォームの内部圧および、さらにその後の所定時間経
過後におけるプリフォームの内部圧との差圧を求め、か
つこの差圧と基準圧とを比較して首部上端面の良否を判
定する判定部とを具備した構成としてある。

さらに、本発明のプリフォーム首部の高さ検査装置は、
プリフォームの首部を保持する基準部材と、この基準部
材の上方に配置され、上記プリフォームの首部上端面に
当接するヘッド部材と、このヘッド部材に取り付けられ
た検出片と、基準部材とヘッド部材が移動し、所定の位
置に到達したときに上記検出片と対向するセンサと、こ
のセンサからの出力にもとづいて首部高さの良否を判定
する判定部とを具備した構成としてある。

［実施例］以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

なお、プリフォームの首部検査は、プリフォームの首部
結晶化と連続的に行なうことが好ましい。したがって、
以下の説明は、結晶化装置と一体的に構成したプリフォ
ームの首部検査装置について行なう。

第１図（ａ），（ｂ）はプリフォームの首部検査装置と
首部結晶化装置を一体的に組込んだ装置全体の概略構成
図を二つに分けて示す図、第２図は検査装置のターレッ
ト部平面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ切断側面図、第４
図は第３図のII−II切断平面図、第５図は第３図のIII
−III切断平面図、第６図は首部の上端面および高さを
検査する検査機の一部截断平面図、第６図は首部の上端
面検査機の一部截断平面図、第７図は同じく一部截断側
面図、第８図は同じく一部截断部分平面図、第９図は判
定部における判定フローチャートを示す図である。

第１図（ａ），（ｂ）において、１は結晶化したプリフ
ォームの首部の各種検査を行なう検査装置、２はプリフ
ォームの供給部、３はプリフォームの首部を加熱する加
熱部、４はプリフォームの首部を自然冷却する冷却ター
レット、５はプリフォームの首部を冷却し、かつプリフ
ォームを検査装置１に送る打込ターレット、６はプリフ
ォームを保持しこれら各装置間を循環する移送チェー
ン、６ａはホルダーである。

プリフォームの供給装置２は、シュート２１、分離ター
レット２２、搬入ターレット２３、および投入ターレッ
ト２４からなっており、図示せざる射出成形機あるいは
プリブロー成形機等により連続して送られてくる高温状
態のプリフォームＷを、分離ターレット２２において分
離し、搬入ターレット２３を経て投入ターレット２４か
ら移送チェーン６のホルダー６ａへ投入する。

移送チェーン６は、投入ターレット２４および冷却ター
レット４の各ポケットの間隔と同じ間隔で、多数のホル
ダー６ａを環状に連結してある。

投入ターレット２４から移送チェーン６のホルダー６ａ
に投入されたプリフォームＷは、移送チェーン６より加
熱部３に送られ、ここでホルダー６ａより露出している
首部Ｗ２に対し加熱が行なわれる。次いで、プリフォー
ムＷは、移送チェーン６により冷却ターレット４へ送ら
れ、ここで首部は自然冷却される。

その後、プリフォームＷは移送チェーン６により打込タ
ーレット５へ送られ、ここで首部Ｗ２にコアー（図示せ
ず）を嵌合した状態で強制冷却が行なわれる。

この一連の加熱および冷却処理によってプリフォームＷ
の首部Ｗ２は結晶化される。

このようにして首部Ｗ２を結晶化されたプリフォームＷ
は、打込みターレット５において、移送チェーン６のホ
ルダー６ａより抜き取られ、かつコアーからも外されて
検査装置１に送られる。

第２図は検査装置１のターレット配置を示しており、１
０１は第一ターレット、１０３は第二ターレット、１０
５は排出ターレットである。これらターレット１０１，
１０３，１０５にはそれぞれポケット１０１ａ，１０３
ａ，１０５ａが設けてある。１０２，１０４，１０６は
案内路であり、案内路１０２は第一ターレット１０１の
外周に、案内路１０４は第二ターレット１０３の外周
に、案内路１０６は排出ターレット１０５の外周にそれ
ぞれ配置してあり、各ターレット１０１，１０３，１０
５とともにプリフォームＷのつばＷ１を保持している。

なお、つばＷ１は、首部Ｗ２とほぼ一体となっており、
つばＷ１を保持すると首部Ｗ２を保持したと同様とな
る。

プリフォーム首部の直径検査装置第一ターレット１０１のプリフォーム移動線上適所に
は、首部の直径検査装置１１０が配置してある。この検
査装置１１０は、プリフォームＷの移動線Ｌを挾んで対
峙し、かつ基台１１１に開閉可能（第３図参照）に取り
付けられた摺動体１１２ａ，１１２ｂと、この摺動体１
１２ａ，１１２ｂの先端に固定され、プリフォームＷの
首部Ｗ２の直径より僅かに小さい間隔で配置された一対
の測定子１１３ａ，１１３ｂを有している。そして、一
対の測定子１１３ａ，１１３ｂは、摺動体１１２ａ，１
１２ｂの間に張設したスプリング１１４によって常時閉
じる方向に付勢されている。

また、摺動体１１２ａには検出片１１６ａ，摺動体１１
２ｂには渦電流式等のセンサ１１６ｂが設けてあり、一
対の測定子１１３ａ，１１３ｂの間隔に対応した信号を
判定部１４０に出力するようになっている。

なお、検出片１１６ａと、センサ１１６ｂは、測定子１
１３ａ，１１３ｂに直接取り付けることもできる。した
がって、本明細書においては、検出片１１６ａと、セン
サ１１６ｂを測定子１１３ａ，１１３ｂに直接的または
間接的に取り付ける両方の場合を含めて、単に、測定子
１１３ａ，１１３ｂに取り付けると称すこともある。

判定部１４０は、センサ１１６ｂからの測定値を、予め
設定してある上限値および下限値と比較し、上限値＞測定値＞下限値の関係にある場合に良品との判定を行なう。

この場合、ターレット１０１と案内路１０２は、プリフ
ォームＷのつばＷ１を水平に保持し、首部Ｗ２が測定子
１１３ａ，１１３ｂと垂直の状態で当接するようにして
いる。

直径の測定は、センサ１１６ｂからのデータ信号を５回
サンプリングし、このうち最大値と最小値を除き、残り
３回のデータの相加平均値を求め測定値としている。こ
れにより、測定ミスを除去でき高精度の測定が可能とな
る。

プリフォーム首部の上端面検査装置プリフォーム首部の上端面検査装置１２０は、第二ター
レット１０３のプリフォーム移動線上適所に配置してあ
る。この検査装置において１２１は、ターレット１０３
の上部に設けられ同期回転する回転体である。１２２は
ガイド軸であり、回転体１２１上に各ポケット１０３ａ
と対向して設けられた回転体１２１のガイド孔１２１ａ
に案内され、かつ上端にＬ字型部材１２３を介してカム
ローラ１２３ａを、下端にはヘッド部材１２４が設けて
ある。

このうち、カムローラ１２３ａは、ターレット１０３と
同心状に固定されたカム体１０７の外周面に設けたカム
溝１０７ａと係合している。このカム溝１０７ａは、首
部上端面検査装置および後述する首部高さ検査位置にお
いて低く水平状になっており、他の位置においては高く
なっている。

ガイド軸下端のヘッド部材１２４は、筒体１２４ａに固
定された基部１２４ｂと、この基部１２４ｂに自在継手
１２４ｃを介して取り付けられた当接片１２４ｄとから
なっている。また、当接片１２４ｄの、プリフォーム首
部Ｗ２の上端面と実際に接触する部分には、ウレタンゴ
ム等から表面仕上をしたゴム板１２４ｅが貼着してあ
る。さらに、基部１２４ｂと当接片１２４ｄの間には、
スプリング１２４ｆを介設させ、首部Ｗ２の上端面に当
接片１２４ｄを均等な押圧力で当接させるようになって
いる。

なお、本発明におけるヘッド部材１２４は、上記実施例
のものに限定されず種々態様のものを用いることができ
る。

１２５は回転体１２１の外周に設けられたディスクリン
グで、ヘッド部材１２４を対応する位置に連通孔１２５
ａを設けてある。この連通孔１２５ａの一方は、ヘッド
部材１２４の当接面ほぼ中央に開口する連通孔１２６と
配管接続し、他方はジョイント部材１２７の連通孔１２
７ａと接合している。

ジョイント部材１２７の連通孔１２７ａは、第８図に示
すように、ディスクリング１２５（回転体１２１）の回
転方向に沿って長尺状に開口してある。したがって、回
転体１２１が所定の角度回転する間、ディスクリング１
２５の連通孔１２５ａと連通している。また、ジョイン
ト部材１２７は、スプリング１２７ｂによってディスク
リング１２５に押し付けられている。ジョイント部材１
２７の連通孔１２７ａの他方は、吸引ポンプ１２８と接
続し、その中間にストップ弁１２８ａが設けてある。

１２９は圧力センサで、ジョイント部材１２７の連通孔
１２７ａとストップ弁１２８ａの間に設けてあり、ディ
スクリング１２５およびヘッド部材１２４における連通
孔１２５ａ，１２６を介してプリフォームＷの内部の圧
力を測定する。この圧力センサ１２９には、半導体圧力
センサ等を用いており、測定圧力に対応した信号を判定
部１４０に常時出力する。

判定部１４０は、圧力センサ１２９からの出力を、第９
図に示すフローチャートの手順で処理し、プリフォーム
首部Ｗ２の上端面の良否判定を行なう。すなわち、吸引ポンプ１２８による吸引を停止し、ストップ弁１
２８ａを閉じてから所定時間経過後（例えば、数秒／10
0）におけるプリフォームの内部圧を一次圧として測定
し記憶する。

この一次圧測定値を、予め設定してある一次圧下限値
と比較し、一次圧下限値＜一次圧測定値の関係にある場合に以後の処理を続行する。

上記測定時より、さらに所定時間経過後におけるプリ
フォームの内部圧を二次圧として測定し記憶する。

一次圧と二次圧の差圧を求める。

差圧＝一次圧−二次圧この差圧を、予め設定してある差圧上限値と比較し、差圧上限値＞差圧の関係にある場合に良品との判定を行なう。

なお、一次圧および二次圧の測定も、測定ミスを除去
し、高精度の測定を可能ならしめるため、圧力センサ１
２９からのデータ信号を５回サンプリングし、このうち
最大値と最小値を除き、残り３回のデータの相加平均値
を求め測定値としている。また、上記一連の処理は、約
０．３秒以内の間に行なわれる。

本実施例のごとく、プリフォームＷの内部を負圧にして
検査を行なうと、圧縮空気を供給して行なう場合に生じ
やすい、プリフォーム内への油やごみ等の異物の侵入を
防止できる。

一定以上首の曲がったプリフォーム場合は、基部１２４
ｂと当接片１２４ｄが干渉を起し、プリフォームの上端
面とゴム板１２４ｅの間に隙間を生じることになるの
で、上記検査によって不良品と判定される。これによ
り、基部１２４ｂと当接片１２４ｄの間隔を適当に取る
ことによって一定以上の首の曲がったプリフォームを排
除することが可能となる。

プリフォーム首部の高さ検査装置プリフォーム首部の高さ検査装置１３０は、上端面検査
装置１２０と並べて配置してある（第２，６図参照）。
この高さ検査装置１３０は、上述したヘッド部材１２４
を利用しており、ヘッド部材１２４が首部上端面を押圧
しているときのヘッド部材１２４の高さ位置を測定して
いる。

すなわち、第７図に示すように、ヘッド部材１２４の筒
体１２４ａの外側水平方向に検出片１３１を取り付けて
ある。また、首部上端面の検査が終了し、ヘッド部材１
２４が下降したまま所定角度移動した位置にセンサ１３
３を設けてある。このセンサ１３３は、基台１３２に上
下動調整可能に取り付けてあり、検出片１３１と対向し
たときに、その間隔に応じたデータ信号を判定部１４０
に出力する。センサ１３３としては、渦電流式等のもの
を用いる。

判定部１４０は、センサ１３３からの測定値を予め設定
してある高さ上限値および高さ下限値と比較し、高さ上限値＞測定値＞高さ下限値の関係にある場合に良品との判定を行なう。

また、首部高さの検査においては、首部下端の位置決め
も重要となることから、第二ターレット１０３のポケッ
ト１０３ａの周面および案内路１０４は、首部Ｗ２（つ
ばＷ１）を保持するための基準部材としてあり、プリフ
ォームＷのつばＷ１を常に一定の高さで水平に保持する
ようになっている。

この検査においても、センサ１３３からのデータ信号を
５回サンプリングし、このうち最大値と最小値を除き、
残り３回のデータの相加平均値を求め測定値としてい
る。

これら各検査装置におけるデータは、オンラインで得る
ことができ、しかも図示せざるディスプレイあるいはプ
リンタ等によって表示することもできる。したがって、
移動中のラインの傾向を容易に知ることができ、管理を
的確かつ迅速に行なえる。

次に、上記のような構成からなる各種検査装置の作動に
ついて説明する。

首部結晶化装置において、首部Ｗ２を結晶化されたプリ
フォームＷは、打込ターレット５より検査装置１の第一
ターレット１０１に送り込まれる。第一ターレット１０
１に送り込まれたプリフォームＷは、ポケット１０１ａ
と案内路１０２によりつばＷ１を保持され、かつ第一タ
ーレット１０１の回転により第２図矢印方向に移送され
る。そして、首部直径検査装置１１０に至ると、首部Ｗ
２が測定子１１３ａ，１１３ｂの間に割り込み、スプリ
ング１１４の引張力に抗し測定子１１３ａ，１１３ｂを
押し開きながら通過する。

首部直径検査装置１１０は、プリフォーム通過時の測定
子１１３ａ，１１３ｂの開き量をセンサ１１６ｂにより
測定し、この測定値を判定部１４０において上限および
下限設定値と比較する。もし、首部が変形している場合
には、首部直径が上限もしくは下限設定値を越えること
になり、判定部１４０において不良品と判定される。

首部直径検査の終了したプリフォームＷは、第一ターレ
ット１０１より第二ターレット１０３に移送され、ポケ
ット１０３ａと案内路１０４によりつばＷ１を保持さ
れ、かつ第二ターレット１０３の回転により第２図矢印
方向に移送される。そして、ジョイント部材１２７の配
置位置の手前に至ると、ヘッド部材１２４がカム溝１０
７ａの案内により下降してきて首部Ｗ２の上端面を押圧
する。その後ジョイント部材１２７の位置まで移送さ
れ、ディスクリング１２５の導通孔１２５ａがジョイン
ト部材１２７の導通孔１２７ａと接続すると、首部上端
面の検査が開始される。

すなわち、プリフォームＷ内部を吸引して負圧とする。
吸引を停止してから所定時間後にプリフォームＷ内部の
一次圧を圧力センサ１２９により測定し、この測定値を
判定部１４０において一次圧下限値と比較する。もし、
首部Ｗ２の上端面に大きな歪みがあると、一次圧は急激
に上昇し下限値を越えることになり、判定部１４０にお
いて不良品と判定される。

次いで、さらに所定時間経過後、再度プリフォーム内部
の二次圧を測定し、一次圧との差圧を求める。そして、
この差圧を判定部１４０において差圧上限値と比較す
る。もし、首部Ｗ２の上端面の平面度が悪いと、一次圧
測定時から二次圧測定時までの間にプリフォーム内部圧
が上昇し、差圧の上限値を越えることになり、判定部１
４０において不良品と判定される。

上述のように、首部上端面検査装置１２０では、まず最
初に、大きなリークを生じる原因となる首部上端面の歪
み等を検査し、次いで小さなリークを生じる原因となる
首部上端面の平面度の不良を検査している。

首部上端面検査の終了したプリフォームＷは、ヘッド部
材１２４が下降し、首部上端面を押圧した状態のまま首
部高さ位置まで移送される。この位置に至ると、検出片
１３１がセンサ１３３の下方に移動してくるので、セン
サ１３３は検出片１３１との間隔を測定し判定部１４０
に送る。判定部１４０では、この測定値と上限および下
限と高さ設定値と比較する。もし首部Ｗ２に収縮等に起
因する変形があると、測定値は上限値もしくは下限値を
越えることになり、判定部１４０において不良品と判定
される。

首部高さ検査の終了したプリフォームＷは、さらに移送
され、ヘッド部材１２４がカム溝１２７ａにより上昇し
た後、排出ターレット１０５に移される。

なお、いずれかの検査において首部不良と判定されたプ
リフォームＷは、不良品取出し部（図示せず）において
ラインより取り除かれる。

［発明の効果］以上のように、プリフォームの首部直径検査装置によれ
ば、検査を自動化することにより、全製品の首部直径を
正確かつ迅速に検査することができ、信頼性の向上を図
れる。

また、プリフォームの首部上端面検査装置によれば、圧
力変化を短時間のうちに検知して、首部上端面における
歪みや平面度の良否を判定することができ、びん製造の
高速化に対応できる。

さらに、プリフォームの首部高さ検査装置によれば、首
部の高さを直接測定することができ、首部の高さを正確
かつ迅速に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）はプリフォームの首部検査装置と
首部結晶化装置を一体的に組込んだ装置全体の概略構成
図を二つに分けて示す図、第２図は検査装置のターレッ
ト部平面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ切断側面図、第４
図は第３図のII−II切断平面図、第５図は第３図のIII
−III切断平面図、第６図は首部の上端面および高さを
検査する検査機の一部截断平面図、第６図は首部の上端
面検査機の一部截断平面図、第７図は同じく一部截断側
面図、第８図は同じく一部截断部分平面図、第９図は判
定部における判定フローチャートを示す図である。１：検査装置、１０１：第一ターレット１０３：第二ターレット１１０：首部直径検査装置１１３ａ，１１３ｂ：測定子１１６ｂ：センサ１２０：首部上端面検査装置１２４：ヘッド部材１２５：ディスクリング１２７：ジョイント部材１２９：圧力センサ１３０：首部高さ検査装置１３１：検出片１３３：センサ１４０：判定部Ｗ：プリフォームＷ２：首部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリフォームの移動線上において、該移動
線を挾んで対峙し、かつ開閉自在に設けられた一対の測
定子と、この一対の測定子を閉じる方向に付勢する弾性
部材と、上記一対の測定子の一方に取り付けられた検出
片と、上記一対の測定子の他方に取り付けられたセンサ
と、このセンサからの出力にもとづいて首部直径の良否
を判定する判定部とを具備したことを特徴とするプリフ
ォームの首部直径検査装置。
【請求項２】プリフォームの首部を保持する保持部材
と、プリフォームの首部上端面に当接するヘッド部材
と、このヘッド部材を介してプリフォームの内部と連通
し、該プリフォーム内を所定時間吸引する吸引ポンプ
と、プリフォーム内部の圧力を測定するセンサと、この
センサからのデータにより、吸引を停止してから所定時
間経過後におけるプリフォームの内部圧および、さらに
その後の所定時間経過後におけるプリフォームの内部圧
との差圧を求め、かつこの差圧と基準圧とを比較して首
部上端面の良否を判定する判定部とを具備したことを特
徴とするプリフォーム首部の上端面検査装置。
【請求項３】プリフォームの首部を保持する基準部材
と、この基準部材の上方に配置され、上記プリフォーム
の首部上端面に当接するヘッド部材と、このヘッド部材
に取り付けられた検出片と、基準部材とヘッド部材が移
動し、所定の位置に到達したときに上記検出片と対向す
るセンサと、このセンサからの出力にもとづいて首部高
さの良否を判定する判定部とを具備したことを特徴とす
るプリフォームの首部高さ検査装置。