JP4090205B2 - ホットガラス容器の検査方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新しく成形されたガラス容器、すなわち、製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器が順次加工ステーション、または、他の処理ステーションに移動するときに、前記ガラス容器の不適正な向きの状態を検査（検出）する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、セイガー（Sager）の米国特許第3,968,368号（該米国特許は本発明の前所有者に譲渡されたものであり、その開示は本願に援用する）において教示されているように、重要なことは、新しく成形されたガラス容器が未だ製造時のかなりの潜熱を保有している間にガラス容器を検査すること、例えば、２つのボトルが一体にくっ付いてしまう等の任意の幾つかの態様で仕様外のものとなった容器、または、容器の側面が「ダウン」した状態のように容器搬送コンベア上で位置ずれした容器をなくすことである。上記米国特許第3,968,368号は、ボトルが、順次、放射熱検出プローブを通るときにボトルから放出される放射熱を検出することにより、このような検査を行うことを提案している。しかしながら、上記米国特許の装置に使用されているプローブは、放出される放射熱を充分に合焦させることができず、かつ、プローブをガラス容器大量生産プラントにおいて正規に使用できるようにするために、時間を要する非常に多くの調節を必要とする。
【０００３】
新しく成形されたガラス容器の処理時の方向状態を検出する際の問題は、シャイ（Shay）等の米国特許第4,494,656号でも取り扱われており、該米国特許は、例えばレーザから容器に向けられる放射エネルギを使用して、任意の容器の不適正な向きの状態を検出する一態様として、容器が適正に向けられている場合に経験するであろう存否に関するこのような放射エネルギの存否を検出することを教示している。しかしながら、この米国特許第4,494,656号の教示を実施するのに要する機器は高価であり、現代的な量産ガラス成形機の特徴的な構成の単一成形機から２列並行コンベアで搬送される容器の検査には容易に適用できない。なぜならば、レーザ放射装置を互いに向かい合うように配置する必要があり、このため、対向レーザの検出信号間に干渉が生じてしまうからである。
【０００４】
【発明の概要】
新しく成形されたガラス容器の検査に関連する上記および他の問題は本発明の方法および装置により解決される。本発明では、製造工程から容器が依然として保有している潜熱により容器から放出される放射エネルギは、容器が順次センサを通って搬送されるとき、または仕様外の状態または位置ずれした状態の種々の容器を検査する複数のセンサを通って搬送されるときに光学的合焦形センサ（optical, focused sensor）により検出される。本発明の構成は２列コンベアシステムに容易に適用できる。なぜならば、センサがコンベアの外部において内方に向かい合うようにして配置されるため、両コンベア間にバッフルすなわち放射エネルギ遮蔽体を設けるだけで、センサが、近い方のコンベアではなく遠い方のコンベア上の容器を検出することを防止できるからである。
【０００５】
【発明の目的】
従って、本発明の目的は、新しく成形されたホットガラス容器、すなわち、製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器の向きの状態、または、仕様状態の適否について、容器が加工ステーションに向かって順次移動するときに検査する、改善された方法および装置を提供することにある。より詳しくは、本発明の目的は、２列並行コンベア上で搬送される容器の検査に容易に適用できる上記方法および装置を提供することにある。本発明及びその目的を更に理解するために、図面、図面の簡単な説明、好ましい実施形態の詳細な説明、添付した特許請求の範囲に注意を向ける。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、並行コンベア１２、１４で形成された、コンベア組立体１０の全体を示す。コンベア組立体１０は、新しく成形された複数のガラス容器を、個別セクション型（individual section: I.S. type）のガラス容器成形機（図示せず）からガラス容器を受け入れるように配置された入口端１６から、容器をアニール窯内に搬送する窯装填機に供給するクロスコンベア（図示せず）に移すように配置された出口端１８へと搬送するのに使用される。この構成は、公開された欧州特許出願第EP 0 949 211 A2号（この欧州特許出願は、本件出願人の所有する係属中の米国特許出願第09/055,512号に相当し、この開示は本願に援用する）において、単一コンベア組立体として全体的に示され、かつ、説明されている。
【０００７】
容器がコンベア組立体１０のコンベア１２，１４に沿って出口端１８へと搬送されるとき、容器は、センサ２０、２２のように内向きに対面して配置された１対以上のセンサ間を通過する。センサ２０、２２は、容器からの熱放射（この熱放射の殆どは、個別セクション型（ individual section: I.S. type ）の成形機により製造されたばかりの結果として容器に残留する潜熱である）を検出するように配置されている。
【０００８】
図２に示すように、センサ２２、および、他の全てのセンサは、コンベア１４によりセンサ２２を通って搬送される容器Ｃ（その一部を破線で示す）からの鋭く合焦した熱放射エネルギを受けるファイバ／レンズ組立体２４を有している。図３に示すように、検出された放射エネルギの存否を表示する信号が検出器／コントローラ２６に転送され、前記検出器／コントローラ２６は、センサ２２が受けた放射エネルギのパターンおよびタイミングが、容器Ｃがその所望位置および方向にあるときに期待されるパターンに一致しないときに、Ｊボックス３０を介して吹飛ばし装置（図示せず）のソレノイド２８を作動させる機能を有する。例えば、センサ２２は、容器Ｃの「ダウン」状態、すなわち、多数のこのような容器が詰まった状態の存否を検出し、もしも、このような状態が存在すると、容器Ｃを、他の全ての不適正に向けられた容器Ｃと一緒に、これらのいかなる容器Ｃもコンベア組立体１０の出口端１８に到達する前に排除する。検出器／コントローラ２６は、ディスプレイ（表示）ステーション３４と通信する。形状パラメータ、および、他のデータの通信が、ディスプレイステーション３４と検出器／コントローラ２６との間で、やりとりされる。
【０００９】
センサ２２のファイバ／レンズ組立体２４の条件は、ミクロン・インスツルメント・カンパニー・インコーポレーテッド（Mikron Instrument Co. Inc.）（ニュージャージ州オークランド）から17528-CDの商標で市販されている形式の赤外縁検出器／センサ組立体が満足のいく態様で満たすことができ、この組立体は、17516-1の商標をもつ検出器ユニットと、検出したアナログ信号を検出器／コントローラ２６に転送するための商標17517-1をもつ光ファイバレンズ／エアパージ組立体とを有している。このようなセンサ組立体は、１°を超えない視準錐でエネルギを検出できる。図２から明らかなように、センサ２２のファイバ／レンズ組立体２４は、コンベア１４より極く僅かに上方の部分を観察するように位置決めされており、これにより、組立体２４は容器Ｃの丸みを帯びた踵部分を観察する。組立体２４により検出される放射エネルギのパターンは全く異なるものであり、例えば、容器Ｃがダウン状態にある場合と、適正な直立状態にある場合とでは全く異なっている。
【００１０】
図１に示すような２列コンベアシステムでは、各コンベア上の容器による放射エネルギの効果を、当該コンベアのみと関連するセンサに隔絶するのが好ましい。これは、センサ２０がコンベア１２上の容器Ｃの状態のみを検出しかつセンサ２２がコンベア１４上の容器Ｃの状態のみを検出するように、例えば、整合されかつ対向するセンサ２０、２２間にバッフル（好ましくは、断熱形または内部冷却バッフル）３２を配置することにより行われる。
【００１１】
本発明による検査システムの作動において、各センサが受けるべき所望の信号は成形機の速度の関数としてリアルタイムで変化し、従って、機械の速度変化に適合するようにシステムを再較正する必要をなくすことを考えることができ、また、これは機械度数（machine degree）の１／１６程度の小さい増分で行うことを考えることができる。また、システムの精度に基いて、検査すべき容器を自動的に計数できるようにすることを考えることもできる。
【００１２】
以上、本件出願日において本発明を実施する上で最良と考えられる態様を示しかつ説明したが、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく適当な変更を行い得ることは明白であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載およびその法律的均等物によってのみ制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器からの熱放射を検出するための本発明の好ましい実施形態による放射熱センサを備えた、新しく成形されたガラス容器をコンベアの入口からコンベアの出口へと搬送する２列コンベア装置を示す平面図である。
【図２】図１の装置の１つのセンサを示す部分拡大側面図である。
【図３】図１および図２の１つのセンサの作動を制御する制御システムを示す部分概略図である。
【符号の説明】
１２、１４ 並行コンベア
２０、２２ センサ
２４ ファイバ／レンズ組立体
２６ 検出器／コントローラ
２８ ソレノイド
３０ Ｊボックス
３４ ディスプレイステーション

Claims (9)

1. 製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器の不適正な向きの状態を検査する装置（１０）であって、
   検査ステーションを通して容器を搬送するためのコンベア（１２または１４）と、
   容器から放出される熱エネルギを受けるための、検査ステーションに配置された放射エネルギ検出センサ（２０または２２）とを有し、前記放射エネルギ検出センサは、１°を超えない視準錐で熱エネルギを検出するように合焦されることを特徴とする装置。
2. 前記センサは、前記コンベア上の容器がその適正な直立状態にあるときに、容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の部分からの熱エネルギを受けるように前記コンベアに対して位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器の不適正な向きの状態を検査する装置であって、
   第１検査ステーションを通して容器を搬送するための第１コンベア（１２）と、
   第２検査ステーションを通して容器を搬送する第２コンベア（１４）と、
   前記第１コンベア上の容器から放出される熱エネルギを受けるための、前記第１検査ステーションに配置された第１放射エネルギ検出センサ（２０）とを有し、前記第１放射エネルギ検出センサは、１°を超えない視準錐で熱エネルギを検出するように合焦され、
   前記装置は、さらに、前記第２コンベア上の容器から放出される熱エネルギを受けるための、前記第２検査ステーションに配置された第２放射エネルギ検出センサ（２２）を有し、前記第２放射エネルギ検出センサは１°を超えない視準錐で熱エネルギを検出するように合焦され、
   前記第１放射エネルギ検出センサおよび前記第２放射エネルギ検出センサは、互いに対向して配置されており、前記第１放射エネルギ検出センサは、前記第１コンベアの外部に配置され、前記第２放射エネルギ検出センサは、前記第２コンベアの外部に配置されており、
   前記装置は、さらに、前記第１放射エネルギ検出センサが前記第２コンベア上の容器からの熱エネルギを受けることを防止し、かつ、前記第２放射エネルギ検出センサが前記第１コンベア上の容器からの熱エネルギを受けることを防止するための、前記第１コンベアと前記第２コンベアとの間に配置され、かつ、前記第１放射エネルギ検出センサおよび前記第２放射エネルギ検出センサと整合されたバッフル（３２）を有する、
   ことを特徴とする装置。
4. 前記第１放射エネルギ検出センサは、前記第１コンベア上の容器がその適正な直立状態にあるときに、前記第１コンベア上の容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の部分からの熱エネルギを受けるように前記第１コンベアに対して位置決めされ、
   前記第２放射エネルギ検出センサは、前記第１コンベア上の容器がその適正な直立状態にあるときに、前記第２コンベア上の容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の部分からの熱エネルギを受けるように前記第２コンベアに対して位置決めされていることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器の供給群の容器（Ｃ）の不適正な向きの状態を検出する方法において、
   検査ステーションを通る容器の供給群を移動させる段階と、
   放射エネルギ検出センサ（２０または２２）を、前記検査ステーションに設ける段階とを含み、前記放射エネルギ検出センサは、１°を超えない視準錐で容器の熱エネルギを検出するように合焦され、
   前記方法は、さらに、前記検査ステーションを通って移動する容器の供給群の各容器からの熱エネルギを、放射エネルギ検出センサにより検出する段階と、
   容器から検出した熱エネルギが、適正に向けられた容器から検出される熱エネルギに一致しない場合に、当該容器を排除するようにソレノイド（２８）を作動させる段階と、
   を含む、
   ことを特徴とする方法。
6. 前記放射エネルギ検出センサは、容器が直立して向けられている場合に、各々の容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の部分からの熱エネルギを検出することを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 製造されたばかりで潜熱が保有されているガラス容器の供給群の容器の不適正な向きの状態を検出する方法において、
   第１検査ステーションを通る第１コンベア上の容器の供給群の第１部分を移動させる段階と、
   第２検査ステーションを通る第２コンベア上の容器の供給群の第２部分を移動させる段階と、
   第１放射エネルギ検出センサ（２０）を、前記第１検査ステーションに設ける段階とを含み、前記第１放射エネルギ検出センサは、１°を超えない視準錐で熱エネルギを検出するように合焦され、
   第２放射エネルギ検出センサ（２２）を、前記第２検査ステーションに設ける段階とを含み、前記第２放射エネルギ検出センサは、１°を超えない視準錐で熱エネルギを検出するように合焦され、
   前記方法は、さらに、第１検査ステーションを通って移動する容器の供給群の第１部分の各容器からの熱エネルギを、前記第１放射エネルギ検出センサにより検出する段階と、
   容器から検出した熱エネルギが、前記第１コンベア上に適正に向けられた容器から検出される熱エネルギに一致しない場合に、前記第１コンベア上の容器を排除するように、前記第１放射エネルギ検出センサに関連するソレノイドを作動させる段階と、
   第２検査ステーションを通って移動する容器の供給群の第２部分の各容器からの熱エネルギを、第２放射エネルギ検出センサにより検出する段階と、
   容器から検出した熱エネルギが、前記第２コンベア上に適正に向けられた容器から検出される熱エネルギに一致しない場合に、前記第２コンベア上の容器を排除するように、前記第２放射エネルギ検出センサに関連するソレノイドを作動させる段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
8. 前記第２検査ステーションを通って移動する容器の供給群の第２部分を、放射エネルギが第１放射エネルギ検出センサに伝達することから隔絶して、第１検査ステーションを通って移動する容器の供給群の第１部分の容器が、放射エネルギを第２検査ステーションの第２放射エネルギ検出センサに伝達することを防止することを特徴とする請求項７記載の方法。
9. 前記第１放射エネルギ検出センサは、容器の供給群の第１部分がその適正な直立状態にあるときに、前記第１部分の容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の容器からの熱エネルギを検出し、前記第２放射エネルギ検出センサは、容器の供給群の第２部分がその適正な直立状態にあるときに、前記第２部分の容器の丸みを帯びた踵部分より僅かに上方の容器の位置からの熱エネルギを受けるように位置決めされることを特徴とする請求項７記載の方法。

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