KR101682848B1

KR101682848B1 - 용기의 검사 장치

Info

Publication number: KR101682848B1
Application number: KR1020157035098A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 호리우치; 히로유키 도츠카
Original assignee: 기린 테크노시스템 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-12-05
Also published as: EP3023773B1; KR20160007603A; JP2015096844A; JP5724069B2; WO2015008800A1; EP3023773A1; CN105408738A; EP3023773A4

Abstract

본 발명은 장치의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있는 용기의 검사 장치를 제공한다. 프리폼(100)의 입구부(101)를 적어도 검사하는 검사 장치(1)이며, 광 확산 부재로 구성되어 입구부(101)의 내부에 삽입되는 홀더(32a)를 갖고, 입구부(101)의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지부(32)와, 홀더(32a)의 내부를 조사하는 발광부(21a)를 갖고, 홀더(32)를 통해 검사광을 입구부(101)에 조명하는 조명 장치(21)를 구비한다.

Description

용기의 검사 장치 {CONTAINER INSPECTION DEVICE}

본 발명은, 용기의 입구부를 적어도 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.

용기의 입구부를 검사하는 검사 장치로서, 용기의 입구부를 보유 지지하면서 회전시키면서, 용기 하방에 설치된 조명 수단이 용기 외부로부터 검사광을 조명함으로써 용기의 입구부를 내측으로부터 조명하여 검사하는 검사 장치(예를 들어, 특허문헌 1 참조)나, 병의 저부를 보유 지지하면서 회전시키면서, 병의 네크부에 삽입된 조명 수단이 병 내부로부터 검사광을 조명함으로써, 네크부를 내측으로부터 조명하여 검사하는 검사 장치(예를 들어, 특허문헌 2 참조)가 알려져 있다.

일본 특허 공개 제2001-289790호 공보 일본 특허 공개 평10-157798호 공보

용기의 입구부를 보유 지지하면서 회전시키면서 용기 외부로부터 검사광을 조명하여 검사하는 경우, 용기를 투과할 때에 굴절되거나, 그림자가 발생하거나 해 버려, 검사에 적합한 검사광을 조명할 수 없을 우려가 있다. 한편, 용기의 저부를 보유 지지하면서 회전시키면서 용기의 입구부에 조명 수단을 삽입하여 검사하는 경우, 용기의 상방과 하방의 양쪽에 장치를 설치할 필요가 있어, 검사 장치의 구조, 특히 용기 주변의 구조가 대형화되는 경향이 있다.

따라서, 본 발명은 장치의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있는 용기의 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 용기의 검사 장치는, 용기의 입구부를 적어도 검사하는 검사 장치이며, 광 확산 부재로 구성되어 상기 입구부의 내부에 삽입되는 돌출부를 갖고, 상기 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 상기 돌출부의 내부를 조사하는 발광부를 갖고, 상기 돌출부를 통해 검사광을 상기 입구부에 조명하는 조명 수단을 구비한 것이다.

본 발명의 용기의 검사 장치에 의하면, 용기의 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지 수단을 설치하고, 보유 지지 수단의 일부인 돌출부의 내부를 조명 수단이 조사함으로써 입구부의 내부로부터 검사광을 조명한다. 이에 의해 보유 지지 수단 및 조명 수단을 용기의 상방에 집약시킬 수 있음과 함께, 입구부에 대해 균일한 검사광을 조명할 수 있다. 따라서, 장치의 구조, 특히 용기 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있어, 장치의 소형화와 검사 정밀도의 향상을 양립시킬 수 있다.

본 발명의 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 소정의 반송 경로를 따라 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 경로 상의 검사 위치에 상기 보유 지지 수단이 위치하는 경우에, 상기 입구부를 촬상하는 촬상 수단을 구비해도 된다. 이것에 의하면, 보유 지지 수단 및 조명 수단과 함께 반송 수단도 용기의 상방에 집약시킬 수 있다. 따라서, 용기를 반송하면서 입구부를 검사하는 검사 장치의 구조, 특히 용기 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있다.

이 양태에 있어서, 상기 촬상 수단의 위치 및 상기 반송 경로 상에 있어서의 상기 보유 지지 수단의 위치에 따라서 상기 발광부의 점등 및 소등을 전환하는 전환 제어를 하는 조명 제어 수단을 구비해도 된다. 이것에 의하면, 예를 들어 입구부의 촬상에 필요할 때에는 발광부를 점등시키고, 그 이외의 때에는 소등시키도록 제어함으로써, 발광부에 있어서의 전력 소비를 억제하거나, 용기의 네크부 검사나 바디부 검사 등의 다른 검사에의 당해 발광부의 점등에 의한 영향을 억제할 수 있다.

촬상 수단을 설치한 양태에 있어서, 상기 보유 지지 수단은, 상기 촬상 수단에 입사하는 방향으로부터 벗어나 있는 방향을 향하는 검사광이 반사된 경우에, 그 반사광이 상기 촬상 수단에 입사 가능한 반사 영역을 갖고, 상기 반사 영역의 적어도 일부에는, 검사광을 흡수시키는 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 표면 처리를 실시함으로써, 보유 지지 수단의 반사 영역에서 반사하는 반사광을 흡수하여, 촬상 수단에의 반사광의 입사를 방지할 수 있다. 따라서, 반사 영역에서의 검사광의 반사를 저감시켜 촬상 수단에의 악영향을 억제하여, 검사 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 상술한 양태에 있어서, 상기 반사 영역에는, 상기 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지면이 포함되어 있어도 된다.

본 발명의 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단은, 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 상기 발광부로 유도하는 도광부 및 상기 발광부를 갖는 도광 수단을 구비하고, 상기 발광부는, 상기 도광부를 통한 광을 사용하여 상기 돌출부의 내부를 조사해도 된다. 이것에 의하면, 용기 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있어, 장치의 소형화와 검사 정밀도의 향상을 양립시킬 수 있다. 또한, 반송 수단이 설치된 양태에 있어서, 상기 조명 수단은, 상기 반송 수단의 상방에 고정되어 설치된 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 상기 발광부로 유도하는 도광부 및 상기 발광부를 갖는 도광 수단을 구비하고, 상기 발광부는, 상기 도광부를 통한 광을 사용하여 상기 돌출부의 내부를 조사해도 된다. 광원이 보유 지지 수단과는 이격되어 설치되어 있으므로, 반송할 대상이 작아져 용기 주변의 구조를 소형화할 수 있다.

도광 수단이 설치된 양태에 있어서, 상기 도광 수단은, 봉 형상의 광학 부재로 구성되어 있고, 상기 광학 부재 중 상기 돌출부측에 위치하는 단부가 상기 발광부로서 기능하고, 상기 광학 부재 중 상기 단부를 제외한 부분이 상기 도광부로서 기능해도 된다. 또한, 이 양태에 있어서, 상기 도광부 및 상기 광학 부재가, 아크릴 수지로 형성되어 있어도 된다.

본 발명의 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 그 축선의 주위로 회전 가능하게 지지하는 지지 수단과, 상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 상기 축선의 주위로 회전시키도록 구동하는 회전 구동 수단을 구비해도 된다. 이것에 의하면, 보유 지지 수단 및 조명 수단과 함께 지지 수단 및 회전 구동 수단도 용기의 상방에 집약시킬 수 있다. 따라서, 용기를 회전시키면서 입구부를 검사하는 검사 장치의 구조, 특히 용기 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있다. 이 양태에 있어서, 상기 지지 수단은, 상기 조명 수단이 상기 보유 지지 수단의 회전에 수반되는 회전을 하지 않도록 상기 조명 수단을 상기 축선 상에 더 지지해도 된다. 이것에 의하면, 발광부에 케이블을 통해 전력을 공급하는 경우, 보유 지지 수단의 회전축 주위에 있어서의 당해 케이블의 비틀림을 방지할 수 있다.

이 양태에 있어서, 상기 지지 수단은, 공기를 흡인하는 흡인 수단과 접속되고, 상기 보유 지지 수단은, 상기 흡인 수단이 상기 돌출부에 형성된 구멍부를 통해 상기 용기 내의 공기를 흡인함으로써 상기 용기를 보유 지지해도 된다. 이것에 의하면, 보유 지지 수단의 구조를 간소화할 수 있다. 이 양태에 있어서, 상기 보유 지지 수단과 상기 조명 수단의 사이에는, 공기 통로가 설치되고, 상기 공기 통로를 통해 상기 용기 내의 공기가 흡인되어도 된다. 이것에 의하면, 보유 지지 수단과 조명 수단의 클리어런스를 흡인 경로로서 사용할 수 있어, 장치의 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명의 검사 장치의 일 양태에 있어서, 상기 조명 수단에는, 상기 발광부로부터의 광을 반사시키는 반사부가 설치되어 있어도 된다. 이것에 의하면, 발광부로부터의 광을 반사시켜, 검사광을 증가시킬 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 용기의 검사 장치에 있어서는, 용기의 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지 수단을 설치하고, 보유 지지 수단의 일부인 돌출부의 내부를 조명 수단이 조사함으로써 입구부의 내부로부터 검사광을 조명한다. 이에 의해, 보유 지지 수단 및 조명 수단을 용기의 상방에 집약시킬 수 있음과 함께, 입구부에 대해 균일한 검사광을 조명할 수 있다. 따라서, 장치의 구조, 특히 용기 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 용기의 입구부의 내측에 조명할 수 있어, 장치의 소형화와 검사 정밀도의 향상을 양립시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 형태에 관한 용기의 입구부 검사 장치를 구비한 검사 장치의 평면도.
도 2는 메인 로터 장치의 정면도.
도 3은 흡착 헤드의 확대도.
도 4는 입구부 검사 장치의 개략도.
도 5는 프리폼의 전체도.
도 6은 본 발명의 제2 형태에 관한 검사 장치의 메인 로터 장치의 정면도.
도 7은 본 발명의 제2 형태에 관한 검사 장치의 흡착 헤드의 확대도.
도 8은 본 발명의 제3 형태에 관한 검사 장치의 입구부 검사 장치의 개략도.

(제1 형태)

도 1은, 본 발명의 제1 형태에 관한 용기의 검사 장치의 평면도이다. 검사 장치(1)는, 용기로서의 프리폼(100)의 외관을 검사한다. 도 5는, 프리폼(100)의 전체도이다. 프리폼(100)에는, 입구부(101)와, 네크부(102)와, 바디부(103)가 설치되어 있다. 입구부(101)의 측면에는, 나선 형상의 홈부(101a)가 형성되어 있다. 또한, 입구부(101)의 상단부에는, 개구부(101b)가 형성되어 있다. 네크부(102)에는, 플랜지(102a)가 형성되어 있다. 바디부(103)에는, 구면 형상의 저부(103a)가 형성되어 있다.

도 1로 되돌아가, 검사 장치(1)는, 소정의 반송 경로를 따라 프리폼(100)을 반송하면서, 반송 도중에서 각 부의 외관을 검사한다. 검사 결과에 따라서, 불량품을 배출하면서 양품을 다음 공정으로 반송한다. 검사 장치(1)에는, 입구 스타 휠 반송 장치(2)와, 메인 로터 장치(3)와, 출구 스타 휠 반송 장치(4)가 설치되어 있다. 입구 스타 휠 반송 장치(2)는, 프리폼(100)을 공급하는 입구 반송부(5)로부터 프리폼(100)을 수취하여 메인 로터 장치(3)로 반송한다. 입구 스타 휠 반송 장치(2)에는, 외주에 등간격으로 설치된 복수의 포켓(2a)을 갖는 스타 휠(2b)이 설치되어 있다. 또한, 출구 스타 휠 반송 장치(4)도 마찬가지로, 외주에 등간격으로 설치된 복수의 포켓(4a)을 갖는 스타 휠(4b)이 설치되어 있다. 출구 스타 휠 반송 장치(4)는, 불량품의 프리폼(100)을 불량품 배출부(6)로 반송하고, 나머지 양품의 프리폼(100)을 출구 반송부(7)로 반송한다. 또한, 입구 스타 휠 반송 장치(2) 및 출구 스타 휠 반송 장치(4)는 주지 기술을 이용하여 구성해도 된다.

도 2는, 메인 로터 장치(3)의 정면도이다. 메인 로터 장치(3)는, 축선 AX1을 따라 설치되는 회전축(11)과, 축선 AX1의 주위로 회전하는 반송 수단으로서의 제1 디스크(12)와, 회전하지 않도록 고정된 제2 디스크(13)와, 제1 디스크(12)의 외주를 따라 등간격으로 설치된 복수의 흡착 헤드(14)와, 흡착 헤드(14)를 자전시키기 위한 회전 구동 수단으로서의 회전 구동 장치(15)를 구비하고 있다. 회전축(11)은 회전 가능하게 설치되어 있다. 제1 디스크(12)는 회전축(11)과 일체로서 회전한다. 제1 디스크(12)에는, 외주를 따라 등간격으로 형성된 복수의 관통 구멍(12a)과, 흡착 헤드(14)를 상하 방향으로 안내하는 승강 가이드 부재(12b)가 설치되어 있다. 각 관통 구멍(12a)에는, 흡착 헤드(14)가 삽입되고, 흡착 헤드(14)는 제1 디스크(12)의 회전에 수반하여 축선 AX1의 주위로 회전한다. 승강 가이드 부재(12b)에는, 가이드 레일(12c)과, 가이드 레일(12c)을 따라 안내되는 슬라이더(12d)가 설치되어 있다. 가이드 레일(12c)은, 제1 디스크(12)에 고정되고, 흡착 헤드(14)에 고정된 슬라이더(12d)를 안내한다. 또한, 제2 디스크(13)에는, 외주를 따라 캠(13a)이 설치되어 있다. 회전 구동 장치(15)(도 1 참조)에는, 복수의 축에 권취된 스핀 벨트(15a)가 설치되고, 스핀 벨트(15a)는 도시하지 않은 구동원으로부터 동력을 받아, 회전 구동한다.

도 3은, 흡착 헤드(14)의 확대도이다. 흡착 헤드(14)는, 축선 AX2를 따라 설치되는 제1 샤프트(14a)와, 제1 샤프트(14a)와 동축으로 설치되고, 제1 샤프트(14a)에 대해 회전 가능하게 설치되는 제2 샤프트(14b)를 구비하고 있다. 제1 샤프트(14a)에는, 프리폼(100)의 입구부(101)를 조명하는 조명 수단으로서의 조명 장치(21)와, 제2 샤프트(14b)를 축선 AX2의 주위로 회전 가능하게 지지하는 지지 수단으로서의 제1 지지부(22)가 설치되어 있다. 조명 장치(21)에는, 발광부(21a)와, 발광부(21a)를 지지하는 지지축(21b)과, 발광부(21a)로부터의 광을 반사하는 반사 부재로서의 반사판(21c)이 설치되어 있다. 발광부(21a)에는, 일례로서 LED가 이용된다. 지지축(21b)은, 축선 AX2를 따라 원통 형상으로 형성되고, 내부에는, 발광부(21a)에 전력을 공급하는 케이블(21d)이 배선되어 있다. 지지축(21b)에는, 발광부(21a)가 고정된다. 또한, 지지축(21b)에는, 발광부(21a)의 검사광을 반사하는 반사판(21c)이 고정되어 있다. 반사판(21c)은, 일례로서 미러로 구성된다. 제1 샤프트(14a)와 제2 샤프트(14b)의 사이에는 공간이 형성되고, 단면 링 형상의 공기 통로(23)가 형성되어 있다. 제1 지지부(22)에는, 프리폼(100) 내의 공기를 흡인하기 위한 밸브(22a)와, 제2 샤프트(14b)와 접속하는 접속부(22b)가 설치되어 있다. 밸브(22a)의 흡인구(22c)에는 도시하지 않은 흡인 수단으로서의 진공 펌프가 접속되어 있다. 흡인구(22c) 및 공기 통로(23)를 통해 공기가 흡인된다. 접속부(22b)에는, 밸브(22a)와의 사이에 베어링(22d)이 설치되고, 밸브(22a)에 대해 제2 샤프트(14b)의 회전축(31)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 접속부(22b)의 상단부(22e)와 밸브(22a)의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어 있다. 이에 의해, 흡인력의 감소를 최소한으로 그치게 하면서, 회전축(31)과 밸브(22a)의 접촉을 피하고 있다.

제2 샤프트(14b)에는, 축선 AX2의 주위로 회전 가능한 회전축(31)과, 프리폼(100)을 보유 지지하는 보유 지지 수단으로서의 보유 지지부(32)와, 회전축(31)을 회전 가능하게 지지하는 제2 지지부(33)와, 회전축(31)에 회전력을 부여하기 위한 풀리(34)가 설치되어 있다. 회전축(31)은, 공기 통로(23)를 형성하기 위해 원통 형상으로 설치되어 있다. 보유 지지부(32)에는, 프리폼(100)을 보유 지지하는 돌출부로서의 홀더(32a)가 설치되어 있다. 홀더(32a)는, 발광부(21a)로부터의 검사광을 확산하는 광 확산 부재로 구성된다. 광 확산 부재는, 발광부(21c)의 윤곽을 소실시키고 균일한 광을 취출하기 위해 일반적으로 유백색의 부재로 구성된다. 광 확산 부재의 구성으로서, 예를 들어 유리나 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지 등의 투명 재료가 사용되고, 그들 재료에 광을 확산시키는 확산제(투명 수지와 굴절률이 다른 입자)를 분산시키고 있다. 광 확산 부재의 구성은, 주지 기술을 이용해도 된다. 홀더(32a)는, 선단부가 절취된 원뿔 형상으로 형성되어 있다. 홀더(32a)의 하단부에는, 구멍부(32b)가 형성되어 있다. 구멍부(32b)를 통해 프리폼(100) 내의 공기가 흡인되면, 프리폼(100)의 상단부가 보유 지지부(32)에 흡착된다.

제2 지지부(33)에는, 승강 가이드 부재(12b)의 가이드 레일(12c)에 안내되는 슬라이더(12d)(도 2 참조)가 고정된다. 슬라이더(12d)에는, 캠 종동절(33a)(도 2 참조)이 설치되어 있다. 캠 종동절(33a)은, 제2 디스크(13)의 캠(13a)을 따라 안내되고, 상하 방향으로 이동한다. 이에 의해, 슬라이더(12d)가 가이드 레일(12c)을 따라 이동하고, 흡착 헤드(14)가 상하 방향으로 이동한다. 또한, 제2 지지부(33)에는, 슬라이더(12d)에 대해 회전축(31)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(33b)이 설치되어 있다. 풀리(34)는, 스핀 벨트(15a)의 회전력을 받는다. 이에 의해, 회전축(31)이 축선 AX2의 주위로 회전(자전)한다. 제1 디스크(12), 제1 지지부(22) 및 회전 구동 장치(15)는, 보유 지지부(32)의 프리폼(100)을 보유 지지하고 있는 위치보다도 상방에 설치되어 있다.

검사 장치(1)에는, 프리폼(100)을 촬상하는 복수의 촬상 장치(8a∼8c)(구별할 필요가 없는 경우, 참조 부호 8로 대표함)와, 검사할 프리폼(100)을 조명하는 조명 장치(9)가 설치되어 있다. 촬상 장치(8)에는, 프리폼(100)을 촬상하는 카메라(8d)와, 미러(8e)가 설치되어 있다. 카메라(8d)는, 미러(8e)를 통해 프리폼(100)을 촬상한다. 촬상 장치(8a)는, 프리폼(100)의 입구부(101)를 촬상하고, 촬상 장치(8b)는 네크부(102)를 촬상하고, 촬상 장치(8c)는 바디부(103)를 촬상한다. 조명 장치(9)는. 촬상하는 프리폼(100)을 조명하기 위한 것이며, 적절한 위치에 배치된다.

또한, 검사 장치(1)에는, 흡착 헤드(14)의 이동 경로(W) 상에 있어서의 보유 지지부(32)의 위치 및 촬상 장치(8)의 위치에 따라서 발광부(21a)의 점등 및 소등을 전환하는 전환 제어를 하는 제어 장치(41)가 설치되어 있다. 예를 들어, 제어 장치(41)는, 보유 지지부(32)의 위치 및 촬상 장치(8)의 위치에 따라서 결정된 이동 경로(W) 상의 점등 영역(A)에 각 흡착 헤드(14)가 도달하면 그 흡착 헤드(14)의 발광부(21a)를 점등시키고, 점등 영역(A) 외부에 도달하면 발광부(21a)를 소등시키도록 전환 제어한다. 제어 장치(41)는, 마이크로프로세서와, 그 마이크로프로세서에 의해 실행되어야 하는 오퍼레이팅 시스템 등의 프로그램이 기록된 ROM 및 마이크로프로세서에 대한 작업 영역을 제공하는 RAM 등의 내부 기억 장치를 구비한 컴퓨터 유닛이다. 제어 장치(41) 내에는, 컴퓨터 하드웨어와 소정의 소프트웨어의 조합에 의해 실현되는 적절한 논리적 장치가 실현된다. 입구부 검사 장치(10)에는, 메인 로터 장치(3)와, 촬상 장치(8a)와, 제어 장치(41)가 포함된다. 또한, 촬상 장치(8a)가 촬상 수단에 상당한다.

검사 장치(1)의 동작을 설명한다. 입구 반송부(5)로부터 프리폼(100)이 입구 스타 휠 반송 장치(2)에 공급되면, 각 포켓(2a)에 수용되어, 순차 메인 로터 장치(3)로 반송된다. 메인 로터 장치(3)에서는, 흡인 헤드(14)의 제1 샤프트(14a) 및 제2 샤프트(14b) 사이의 공기 통로(23)를 통해 프리폼(100) 내의 공기가 흡인되고, 프리폼(100)은, 보유 지지부(32)에 의해 입구부(101)가 보유 지지된다. 메인 로터 장치(3)에서는, 축선 AX1의 주위로 각 흡인 헤드(14)가 회전(공전)함과 함께, 회전 구동 장치(15)의 스핀 벨트(15a)가 풀리(34)를 회전시킴으로써 축선 AX2의 주위로 흡인 헤드(14)가 회전(자전)한다. 각 흡인 헤드(14)는, 공전할 때, 캠 종동절(33a)의 이동에 수반하여 상하 방향으로 이동한다. 메인 로터 장치(3)는, 입구 스타 휠 반송 장치(2)로부터의 프리폼(100)의 공급시, 및 출구 스타 휠 반송 장치(4)로의 프리폼(100)의 수수시에 각 흡인 헤드(14)가 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 프리폼(100)을 자전시킨 상태에서 프리폼(100)의 각 부(101, 102, 103)를 각 촬상 장치(8a∼8c)에 의해 촬상하고, 외관 검사를 한다. 검사 후의 프리폼(100)은, 출구 스타 휠 반송 장치(4)에 공급되어, 불량품과 양품으로 구별된다. 양품의 프리폼(100)은, 출구 반송부(7)로부터 다음 공정으로 반송된다.

다음으로, 입구부 검사 장치(10)의 동작을 설명한다. 도 4는, 입구부 검사 장치(10)의 개략도이다. 입구부 검사 장치(10)에서는, 프리폼(100)의 입구부(101)의 외관을 검사한다. 메인 로터 장치(3)에 의해 반송되는 프리폼(100)이 축선 AX1의 주위를 회전하면서, 축선 AX2의 주위를 회전함으로써, 입구부 검사 장치(10)는, 각 프리폼(100)의 전체 둘레에 걸치는 외관의 검사가 가능해진다. 보유 지지부(32)에 의해 프리폼(100)이 보유 지지된 상태에서, 입구부 검사 장치(10)의 제1 샤프트(14a)에 설치된 발광부(21a)가 점등되면, 홀더(32a)를 통해 입구부(101)가 조명된다. 조명 장치(21)는, 축선 AX2를 따라 설치되어 있으므로, 프리폼(100)의 회전에 영향을 미치는 일은 없다. 홀더(32a)가 발광부(21a)로부터의 광을 확산시켜, 촬상 장치(8a)와 홀더(32)의 사이에 위치하는 입구부(101) 측면을 입구부(101)의 내측으로부터 균일하게 조명할 수 있다. 따라서, 보유 지지부(32) 및 조명 장치(21)를 프리폼(100)의 상방에 집약시킬 수 있음과 함께, 프리폼(100)의 입구부(101)에 대해 균일한 검사광을 조명할 수 있다. 따라서, 장치의 구조, 특히 프리폼(100) 주변의 구조를 소형화하면서, 검사에 적합한 검사광을 프리폼(100)의 입구부(101)의 내측에 조명할 수 있어, 장치의 소형화와 검사 정밀도의 향상을 양립시킬 수 있다. 또한, 제1 샤프트(14a)에는, 반사판(21c)이 설치되어 있다. 이에 의해, 촬상 장치(8a)와의 위치 관계가 고정되어, 촬상 장치(8a)에 입사하는 검사광을 증가시킬 수 있다.

본 발명은, 상술한 형태에 한정되는 일 없이, 다양한 형태로 실시할 수 있다. 예를 들어, 본 형태에서는, 검사 대상으로서 프리폼(100)으로 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 페트병이나 병 등의 투명한 용기의 입구부라도 검사 가능하다. 또한, 본 형태에서는, 보유 지지부(32)는, 프리폼(100) 내의 공기를 흡인함으로써 프리폼(100)을 보유 지지하고 있었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 프리폼(100)의 상단부를 끼우면서 지지하거나, 개구부(101b)에 보유 지지 부재를 삽입하여 보유 지지 부재가 반경 방향 외측으로 넓어지도록 하여 보유 지지하거나 해도 된다. 이 경우, 보유 지지 부재를 통해 검사광을 조명해도 된다.

또한, 본 형태에 있어서, 홀더(32a)는, 선단부가 절취된 원뿔 형상으로 형성되어 있는 것으로서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 홀더(32a)의 형상으로서, 원통형이어도 되고, 반구 형상이어도 된다. 또한, 홀더(32a)가 프리폼(100)의 내부에 삽입되지 않는 평면 형상이어도 된다. 이 경우, 프리폼(100)의 상면으로부터 내부를 조명한다. 입구부(101)의 내부로부터 조명할 수 있는 형상이면 적절한 구성이 가능하다. 또한, 공기 통로(23)는, 단면 링 형상의 공간으로서 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 단수 또는 복수의 구멍으로 형성되어 있어도 된다. 구멍의 단면 형상은, 원 형상이나 다각 형상 등 적절한 형상으로 구성해도 된다. 또한, 이 경우에 있어서, 제1 샤프트(14a)가 제2 샤프트(14b)에 수반하여 회전해도 된다. 상술한 형태에서는, 조명 장치(21)에 반사판(21c)이 설치되어 있는 예로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 조명 장치(21)에 반사판(21c)이 설치되어 있지 않아도 된다. 상술한 형태에 있어서, 조명 장치(21)가, 발광부(21a)에 케이블(21d)을 배선하여 구성된 예로 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주지 기술을 이용하여 발광부(21a)에의 전력 공급을 비접촉으로 행하고, 조명 장치(21)가 보유 지지부(32)와 함께 회전하도록 구성해도 된다. 이 경우, 조명 장치(21)는 보유 지지부(32)에 고정되어도 된다.

상술한 형태에 있어서, 제어 장치(41)는, 이동 경로(W) 중 촬상 장치(8)에 대응하는 소정의 경로 상에 보유 지지부(32)가 위치하는 경우에는 발광부(21a)를 점등시키고, 소정의 경로 이외에 보유 지지부(32)가 위치하는 경우에는, 발광부(21a)를 소등시켜도 된다. 혹은, 제어 장치(41)는 발광부(21a)를 항상 점등시켜도 된다. 이 경우, 검사 대상이 아닌 보유 지지부(32)로부터의 광을 차단하도록 촬상 장치(8)의 주변에 차광 부재를 설치해도 된다. 상술한 형태에 있어서, 메인 로터 장치(3)에 의해 용기가 반송되는 형태로 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 본 발명은, 스트레이트 반송 등의 다양한 반송 형태로 적용 가능하다.

(제2 형태)

상술한 형태에 있어서, 조명 장치(21)가 발광부(21a)에 케이블(21d)을 배선하여 구성된 예로 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 조명 장치로서 광원으로부터 아크릴 부재를 통해 홀더(32a)의 내부를 조사해도 된다. 도 6은 제2 형태에 관한 검사 장치(1A)의 메인 로터 장치(3A)의 정면도이고, 도 7은 제2 형태에 관한 검사 장치(1A)의 흡착 헤드(50)의 확대도이다. 제2 형태에 있어서, 흡착 헤드(50) 이외의 구성 부재는 제1 형태의 구성 부재와 마찬가지이므로, 동일한 참조 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 흡착 헤드(50)에는, 축선 AX2를 따라 설치되는 제1 샤프트(50a)와, 제1 샤프트(50a)와 동축으로 설치되고, 제1 샤프트(50a)에 대해 회전 가능하게 설치되는 제2 샤프트(14b)를 구비하고 있다. 제1 샤프트(50a)에는, 광원(60)으로부터의 광을 유도하여, 홀더(32a)의 내부를 조사하는 아크릴 부재(52)와, 제1 지지부(22)가 설치되어 있다. 또한, 제2 샤프트(14b) 및 제1 지지부(22)에 대해서는, 상술한 형태와 마찬가지의 구성이므로 동일한 참조 부호를 부여하여 설명을 생략하고 있다.

광원(60)은, 제1 디스크(12)의 회전에 수반되는 회전을 하지 않도록, 제1 디스크(12)의 상방, 보다 상세하게는 제1 지지부(22)의 상방에 고정되어 설치되어 있다. 또한, 광원(60)은 이동 경로(W) 상의 점등 영역(A)에 설치된다. 촬상 장치(8a)의 촬상 위치에 따라서 1개 또는 복수의 광원(60)을 설치해도 된다. 광원(60)에는, 일례로서 LED나 LD 등이 이용된다. 제2 형태에 있어서, 광원(60)은, 검사 기간에 있어서 항상 계속 점등되도록 구성되어 있다. 아크릴 부재(52)는, 아크릴 수지로 형성된 봉 형상의 광학 부재이다. 아크릴 부재(52)는, 축선 AX2를 따라 설치되고, 상단부측은 제1 지지부(22)에 지지되어 있다. 아크릴 부재(52) 중 광원(60)측에 위치하는 단부인 상단부(52a)는, 광원(60)으로부터의 광을 수광한다. 한편, 아크릴 부재(52) 중 홀더(32a)측에 위치하는 단부인 하단부(52b)는, 상단부(52a)로부터 전달된 광에 의해 발광한다. 하단부(52b)의 단면은 축선 AX2에 대한 수직 방향과 평행하게 되도록 커트되어 있다. 아크릴 부재(52)의 하단부(52b)로부터 조사되는 광은 검사광으로서, 홀더(32a)를 통해 프리폼(100)의 입구부(101)를 조명한다.

제2 형태에 있어서, 조명 수단으로서의 조명 장치(51)는, 광원(60)과, 도광 수단으로서의 아크릴 부재(52)를 구비하고 있다. 이 경우, 아크릴 부재(52)의 하단부(52b)가 홀더(32a)(돌출부)의 내부를 조사하는 발광부(53)에 상당하고, 아크릴 부재(52) 중 하단부(52b)를 제외한 부분이, 광원(60)으로부터의 광을 발광부(53)로 유도하는 도광부(54)에 상당한다. 상술한 바와 같이, 발광부(53)는, 도광부(54)를 통한 광을 사용하여 홀더(32a)(돌출부)의 내부를 조사한다. 또한, 도 7에서 나타내는 아크릴 부재(52)의 발광부(53) 및 도광부(54)는 일례이며, 아크릴 부재(52)에 있어서의 발광부(53)와 도광부(54)의 비율은, 각 부(53, 54)의 기능에 따라서 변화된다.

제2 형태에 있어서, 아크릴 부재(52) 대신에, 예를 들어 광 파이버를 도광 수단으로서 설치해도 된다. 이 경우에 있어서도, 광 파이버 중 홀더(32a)측에 위치하는 단부인 하단부가 발광부(53)에 상당하고, 광 파이버 중 하단부를 제외한 부분이 도광부(54)에 상당한다. 제2 형태에 있어서, 도광부(54)와 발광부(53)가 동일한 부재로서 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도광부(54)를 아크릴 부재로 구성하고, 도광부(54)로부터의 광을 홀더(32a)에 조사하는 발광부(53)를 광 확산성을 갖는 재료로 형성된 별도의 광학 부재로 구성하도록 해도 된다. 도광부(54)와 발광부(53)를 일체적으로 형성하고, 발광부(53)에 상당하는 하단부에 광 확산성을 부여해도 된다. 도광부(54)는, 아크릴 부재(52)나 광 파이버에 한정되지 않고, 투과율이 높은 광학 부재로 구성해도 되고, 아무것도 설치하지 않고 제2 샤프트(14b)의 회전축(31) 내의 공간을 광이 통과하도록 해도 된다. 한편, 발광부(53)를 도광부(54)와 동일한 재료로 형성해도 되고, 다른 재료로 형성해도 된다. 홀더(32a)의 내부에서 발광부(53)가 발광하고 있는 상태이면, 홀더(32a)를 통해 검사광을 프리폼(100)의 입구부(101)에 조명 가능하다. 또한, 도광부(54)를 설치함으로써, 광원(60)의 설치의 자유도가 향상된다. 광원(60)은, 제1 지지부(22)의 상방에 설치하지 않아도 되고, 예를 들어 광 파이버를 배선하여 적절한 위치에 설치할 수 있다.

(제3 형태)

제1 및 제2 형태에 있어서, 보유 지지부(32)의 프리폼(100)을 보유 지지하는 평탄한 보유 지지면에 검사광의 반사를 방지하는 표면 처리를 해도 된다. 도 8은, 제3 형태에 관한 검사 장치(1B)의 입구부 검사 장치(10B)의 개략도이다. 또한, 제3 형태에 있어서, 제1 및 제2 형태와 마찬가지의 구성 부재는, 동일한 참조 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

입구부 검사 장치(10B)에 있어서의 흡착 헤드(70)의 보유 지지부(71)의 보유 지지면(71a)에는, 검사광을 흡수시키는 표면 처리가 실시되어 있다. 표면 처리의 일례로서는, 금속 도금이나 전해 연마 등을 들 수 있다. 예를 들어, 프리폼(100)의 입구부(101)의 검사에 청색계의 검사광을 사용한 경우, 청색계의 검사광의 반사를 하기 어렵게 하는 유색 크로메이트 처리를 보유 지지면(71a)에 실시한다.

보유 지지부(71)에 있어서, 표면 처리는, 촬상 장치(8a)에 입사하는 방향으로부터 벗어나 있는 방향을 향하는 검사광이 반사된 경우에, 그 반사광이 촬상 장치(8a)에 입사 가능한 반사 영역(72)의 적어도 일부에 실시된다. 반사 영역(72)에는, 보유 지지면(71a)이 포함된다. 반사 영역(72)의 전역에 표면 처리를 해도 되고, 보유 지지면(71a)(도 8의 프리폼(100)을 보유 지지하고 있는 평탄한 면)에만 표면 처리를 실시해도 된다. 반사 영역(72)은, 보유 지지부(71)의 형상에 따라서 적절하게 설정해도 된다. 또한, 검사광이 반사하여 그 반사광이 촬상 장치(8a)에 입사 가능한 영역이 보유 지지부(71) 이외에도 존재하고 있는 경우, 그 영역에 표면 처리를 실시해도 된다.

제3 형태에 있어서, 광원(60)으로부터의 광이 전달되어 아크릴 부재(52)의 하단부(52b)가 발광하면, 홀더(32a)를 통해 입구부(101)에 검사광이 조사된다. 보유 지지면(71a)을 표면 처리함으로써, 검사광이 보유 지지면(71a)에서 흡수되므로, 반사를 방지할 수 있다. 따라서, 보유 지지면(71a)에서의 검사광의 반사를 저감시켜 촬상 장치(8a)에의 악영향을 억제하여, 검사 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 제3 형태에서는, 조명 수단으로서 아크릴 부재(52)를 사용한 형태(제2 형태)로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 형태와 동일한 발광부(21a)를 사용해도 된다.

제2 및 제3 형태에 있어서는, 광원(60)은 검사 기간에 있어서 항상 계속 점등되도록 구성되어 있지만, 점등 및 소등을 전환하는 전환 제어를 실행하는 제어 장치(41A)가 접속되어 있어도 된다. 이 경우, 제어 장치(41A)는, 광원(60)의 조사 위치에 흡착 헤드(50)가 도달하는 타이밍에 광원(60)을 점등시키고, 조사 위치에 흡착 헤드(50)가 위치하고 있지 않을 때에는 광원(60)을 소등시키도록 전환 제어를 실행한다. 또한, 상술한 형태와 마찬가지로, 홀더(32a)의 내부에 반사 부재를 설치해도 된다. 상술한 형태와 마찬가지로, 발광부(53)에 반사 부재를 고정하여 설치해도 된다. 또한, 제2 및 제3 형태에 있어서는, 조명 장치(51)의 도광 수단(아크릴 부재(52))은, 보유 지지부(32)의 회전에 수반되는 회전을 하지 않도록 제1 지지부(22)에 지지되어 있지만, 보유 지지부(32)와 함께 회전하도록 구성해도 된다. 이 경우, 도광 수단(아크릴 부재(52))은, 보유 지지부(32)에 고정되어도 된다. 또한, 제2 및 제3 형태에 있어서는, 하단부(52b)의 단면은 축선 AX2에 대한 수직 방향과 평행하게 되도록 커트되어 있지만, 하단부(52b)는 다른 형상으로 구성되어도 된다. 예를 들어, 하단부(52b)의 단면은 축선 AX2에 대해 비스듬히 커트되어도 된다. 또한, 하단부(52b)는 V자로 커트되어도 되고, 중심이 볼록해지는 원뿔 형상으로 커트되어도 된다. 적절한 변경이 가능하다.

Claims

용기의 입구부를 적어도 검사하는 검사 장치이며,
광 확산 부재로 구성되어 상기 입구부의 내부에 삽입되는 돌출부를 갖고, 상기 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지 수단과,
상기 돌출부의 내부를 조사하는 발광부를 갖고, 상기 돌출부를 통해 검사광을 상기 입구부에 조명하는 조명 수단과,
상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 그 축선의 주위로 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 발광부가 상기 보유 지지 수단의 회전에 수반되는 회전을 하지 않도록 상기 조명 수단을 지지하는 지지 수단과,
상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 상기 축선의 주위로 회전시키도록 구동하는 회전 구동 수단과,
상기 보유 지지 수단이 회전하고, 또한 상기 발광부가 상기 보유 지지 수단의 회전에 수반되는 회전을 하고 있지 않을 때, 상기 발광부에 의해 조명된 상기 입구부를 촬상하는 촬상 수단을 구비한, 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 보유 지지 수단의 내부에는, 상기 축선 방향을 따라 상기 용기 내의 공기를 흡인하기 위한 공기 통로가 설치되고,
상기 지지 수단이, 상기 공기 통로 내에서 고정되도록 상기 축선 상에서 상기 발광부를 지지함과 함께, 상기 발광부의 주위를 회전하도록 상기 보유 지지 수단을 지지하는, 검사 장치.
제2항에 있어서,
상기 지지 수단은, 공기를 흡인하는 흡인 수단과 접속되고,
상기 보유 지지 수단은, 상기 흡인 수단이 상기 돌출부에 형성된 구멍부 및 상기 공기 통로를 통해 상기 용기 내의 공기를 흡인함으로써 상기 용기를 보유 지지하는, 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보유 지지 수단의 용기 보유 지지 개소보다 상방에 설치되고, 상기 보유 지지 수단을 소정의 반송 경로를 따라 반송하는 반송 수단을 구비하고,
상기 촬상 수단은, 상기 반송 경로 상의 검사 위치에 상기 보유 지지 수단이 위치하는 경우에, 상기 입구부를 촬상하는, 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 촬상 수단의 위치 및 상기 반송 경로 상에 있어서의 상기 보유 지지 수단의 위치에 따라서 상기 발광부의 점등 및 소등을 전환하는 전환 제어를 하는 조명 제어 수단을 구비한, 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 보유 지지 수단은, 상기 촬상 수단에 입사하는 방향으로부터 벗어나 있는 방향을 향하는 검사광이 반사된 경우에, 그 반사광이 상기 촬상 수단에 입사 가능한 반사 영역을 갖고, 상기 반사 영역의 적어도 일부에는, 검사광을 흡수시키는 표면 처리가 실시되어 있는, 검사 장치.
제6항에 있어서,
상기 반사 영역에는, 상기 입구부의 상단부를 보유 지지하는 보유 지지면이 포함되어 있는, 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 수단은,
광원과,
상기 광원으로부터의 광을 상기 발광부로 유도하는 도광부 및 상기 발광부를 갖는 도광 수단을 구비하고,
상기 발광부는, 상기 도광부를 통한 광을 사용하여 상기 돌출부의 내부를 조사하는, 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 조명 수단은,
상기 반송 수단의 상방에 고정되어 설치된 광원과,
상기 광원으로부터의 광을 상기 발광부로 유도하는 도광부 및 상기 발광부를 갖는 도광 수단을 구비하고,
상기 발광부는, 상기 도광부를 통한 광을 사용하여 상기 돌출부의 내부를 조사하는, 검사 장치.
제8항에 있어서,
상기 도광 수단은, 봉 형상의 광학 부재로 구성되어 있고,
상기 광학 부재 중 상기 돌출부측에 위치하는 단부가 상기 발광부로서 기능하고,
상기 광학 부재 중 상기 단부를 제외한 부분이 상기 도광부로서 기능하는, 검사 장치.
제10항에 있어서,
상기 광학 부재가, 아크릴 수지로 형성되어 있는, 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 수단에는, 상기 발광부로부터의 광을 반사시키는 반사 부재가 설치되어 있는, 검사 장치.
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