JPH01202646A - ガラス容器等の検査に用いる改良されたゲージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガラス容器等を検査する自動装置に用いる機
構、とりわけ、検査区域を通じ容器の動きに同期させて
検査ヘッドの動作を制御する改良されたカム被駆動組立
体に係る。

（従来の技術） Ｗ、Ｓ、Ｐｏｗｅｒｓ、Ｊｒ、氏に譲渡された米国特許
第３．３８７，７０４号、発明の名称「開口の測定と仕
分は用の装置」は、一般に「プラグゲージ」と呼ばれて
いる形式の改良された検査装置を明らかにしている。こ
の米国特許では、その第１図（即ち本明細書に添付の第
１図）に詳しく示すようにプラグゲージ１３は上下方向
に往復運動するプランジャ１５に取り付けられている。

特許明細書の第１図と第４図およびこれら図面に関連し
た明細書中の記載内容から、プランジャ１５及びプラグ
ゲージ１３は検査工程の度に往復上下動することが分か
る。プランジャ１５は、一対の水平方向板からなるヨー
ク２２を一体的に有する。カム２４は駆動シャフト２９
を中心に垂直面内で回転し、かつ所定半径方向寸法（オ
フセット寸法）位置に、それ自体は回転しうるベアリン
グローラ２３を一体的に有する。このベアリングローラ
２３はヨーク２２の一対の平行板間に係合している。従
って、カム２４がシャフト２９を中心に回転すると、ベ
アリングローラ２３及びヨーク２２の保合により、プラ
ンジャ１５はベアリングローラ２３のオフセット寸法の
２倍分に相当するストロークだけ往復上下動する。キャ
リッジ１６は、それ自体は回転しうるカム従動ローラ２
５を一体的に有する。このキャリッジ１６は、本出願の
第１図中、支持プレート６０に対し左右方向に所定距離
スライド自在に取付けられ、かつ偏倚手段（上記米国特
許第３，３８７．７０４号明細書中のばね２６及び２７
）により同図中右方へ付勢され、カム従動ローラ２５は
カム２４の外周に常時圧接している。従って、キャリフ
ジ１６は、カム２４の回転に伴い、左右方向へスライド
される。ここで、カム２４は米国特許第３，３８７゜７
０４号の第８図（即ち、本出願の第２図）に示す如く、
その約１８０度にわたり、カム２４の等角度ピッチ回転
に対応して、キャリッジ１６をリニヤに（等速度で）ス
ライドさせうるような形状をしている。

従って、カム２４の第１の半回転において、キャリッジ
１６は第１図中右方向ヘリニヤに、容器１１の送り速度
に同期してスライドする。この間、プランジャ１５はベ
アリングローラ２３及びヨーク２２の係合により下方向
へスライドしてゲージ１３が容器１１の首部に進入し、
これにより首部が良好なることが確認検査される。続い
て、カム２４の第２の半回転において、キャリッジ１６
は元の位置へスライド復帰すると共に、プランジャ１５
（ゲージ１３）は上昇復帰する。もし容器１１の首部が
過度に収縮している場合は、ゲージ１３が首部に進入不
可能であり、マイクロスイッチ機構（図示せず）を介し
て容器の不良なることが検査される。かくして、いわゆ
るゲージ検査がなされる。カムの２４の第２の半回転に
相当する部分は、正弦曲線のように、できるだけ衝撃を
少な（してキャリッジ１６を元の位置に復帰させる適当
な形の輪郭部を備えている。

また出願人は、米国特許第３，３８７，７０４号の装置
構造を利用した所謂「漏洩検知器」、すなわち箇々の容
器内に空気を注入して内部の圧力を監視し、良好な容器
の場合の標準内圧に比較するための、プランジャを装着
する器具を利用した装置を製造してきている。こうした
構造の「流体式仕上げ端部検査器」装置は、同一出願人
に譲渡された米国特許第３，４９６，７６１号に明らか
にされている。

Ｗ、Ｐｏｗｅｒｓ氏に譲渡された米国特許第３．５５７
．９５０号、発明の名称「ガラス瓶用の光電式欠陥部検
知器」は、「検査用検知器」として広く知られている形
式の装置を明らかにしている。こうした装置では、水平
方向に取り付けられたプランジャ１８と上下方向に取り
付けられたプランジャ３４には、それぞれ瓶の底と上部
に欠陥部があるかどうかを検査する光センサが配置され
、また検査区域を通して皿が回転しながら移動している
間に瓶の側壁と端部に係合する複数の対のローラを備え
ている。

これら両方のプランジャは検査される瓶に向けてまたこ
の瓶から遠ざかる向きに往復運動し、同時に水平方向に
も運動することができる。この水平方向の運動は、米国
特許第３，３８７，７０４号に記載されているものと同
じ形式のキャリッジ・カム組立体により、検査区域を通
じ瓶の水平方向の動きに合わせて行われる。箇々の瓶を
照らす光源が上下方向プランジャのキャリッジに取り付
けられ、また瓶の経路の下側には第２の光源が配置され
ている。こうして、欠陥部があればこの欠陥部を箇々の
光センサによって検知することができる。この検査期間
において、瓶は一方の側をローラでまた反対側をベルト
によって保持され、また仕上がり端部をローラが支持し
ている。このため、瓶は検査区域を通過する際に少なく
とも３６０度にわたって回転する。　Ｗ、Ｓ、Ｐｏｗｅ
ｒｓ、　Ｊｒ、氏に譲渡された米国特許第３．６９０．
４５６号、発明の名称「ガラス容器の欠損部検知器」は
、米国特許第３，５５７，９５０号の欠陥部検査器装置
の改良例を明らかにしている。

この改良例の装置は、ベルトの下流側端部にブレーキ組
立体を備えている。このブレーキ組立体により容器は箇
々にベルトから離れ、容器の回転が止められる。米国特
許第３，６９０，４５６号にほぼ則って構成された市販
の検査用検知器では、光センサを箇々のキャリッジに装
着する構造上の改善策が施されている。これらキャリッ
ジは瓶に平行に移動し、瓶を横切る動きはしない、この
市販の装置の実施例では、案内ローラだけがプランジャ
に取り付けられている。

前述したキャリッジ・カム・カム従動体・プランジャ構
造を用いれば、概して、前述の米国特許第３，３８７，
７０４号と第３，５５７，９５０号の記載内容に則って
作られたプラグゲージ・検査用検知器装置の性能を大幅
に改善できることが判明している。しかしながら、米国
特許第３，３８７．７０４号の好ましい実施例に則って
作られたプラグゲージを使用する場合には、この装置は
プラグゲージの上下方向の全移動量が偏心ベアリング２
３のオフセット量の２倍の範囲に限定され、またｒスト
ローク」すなわちゲージ１３の進入量がオフセットに等
しくなる問題点がある。実際に、そうしたプラグゲージ
装置に必要とされる最大ストロークはプラグゲージのキ
ャリッジの上下方向寸法とこれに関連する支持体の上下
方向寸法とによって決まり、さらにストロークを延ばす
には、キャリッジ、カムおよび支持プレートのすべてを
より大型の組立体に交換する必要がある。そうした大型
の組立体を使用する方式では装置のコストが不当に高く
なり、操作速度が遅くなる問題点がある。

従って、本発明の主要な目的は、米国特許第３．３８７
，７０４号に記載された形式の改良されたプラグゲージ
装置を提供することにある。またこれに関連して、米国
特許第３，３８７，７０４号の装置構造を改善し、広範
囲の容器サイズに対応できるようにすることを目的とし
ている。

本発明の他の目的は、米国特許第３，３８７，７０４号
の検査ヘッドを動かす機構を利用した、その他の形式の
検査装置の動作を改善することにある。

（課題を解決するための手段） 前述した目的およびこれに付随した目的を達成するのに
伴い、本発明によれば、ガラス容器等の検査に用いる改
良されたゲージ装置が得られる。

このゲージ装置は、容器を一定のリニヤ速度で検査区域
を通って搬送するための搬送手段と、往復運動可能なキ
ャリッジ部材と、上下方向に往復運動可能なプランジャ
に取り付けられ、検査される容器の端部に挿入される検
査用ゲージと、水平方向回転軸の廻りを回転させられる
カムと、当該カムに偏心して取り付けられ、またカムの
回転によってプランジャが上下方向に往復運動するよう
に当該プランジャに係合されているベアリング部材と、
回転しているカムの周縁部に沿って運動し、また前記キ
ャリ７ジに接続されていて、検査用ゲージを運動させて
容器の端部に出し入れするのに伴い、前記キャリッジと
キャリッジ装着プランジャとを検査区間を通って容器の
コンベヤに平行に横方向移動させるようにしてあるカム
従動部材とを備え、回転可能に装着された前記カムの改
良された輪郭部には、このカムのほぼ１８０度以上の角
度輪郭を占める長く延びたリニヤ運動輪郭部が設けられ
ている。本発明の具体的な実施例では、改良されたカム
は、カムの輪郭の約２４０度を占めるリニヤ運動輪郭部
を備えている。

本発明に係るプラグゲージ装置では検査用ゲージは、端
部が許容誤差の範囲を過ぎて収縮されない限り、容器の
端部に入り所定のストロークにわたって容器内に進入す
るプラグゲージから構成されている。好ましくは、カム
従動部材がカムの輪郭の長く延びたリニヤ運動部分の開
始位置にあれば、プラグゲージは容器の端部に入り、ま
た前記カム従動部材が長く延びたリニヤ運動部分の終了
位置にあれば、プラグゲージは容器の端部から離れるよ
うになっている。

本発明に係る漏洩検知器検査装置では、検査用ゲージは
漏洩検知器ゲージであり、この漏洩検知器ゲージは容器
内に空気を注入し、漏洩検知器ゲージが容器の端部をシ
ールした状態の検査期間にわたり容器内の圧力をモニタ
ーするようになっている。

本発明に係る検査用検知器検査装置において、当該装置
は、さらに、往復運動可能な第２のキャリッジ部材と、
プランジャに取り付けられた第２の検査用ゲージと、第
２の回転カムとを備え、これら構成要素のすべては前記
プランジャを水平方向に往復運動させて第２の検査用ゲ
ージを容器の底の付近に出し入れする一方で、第２のキ
ャリッジとキャリッジ装着プランジャを容器のコンベヤ
に平行に横断させるように構成されている。第１と第２
の検査用ゲージは、それぞれ容器の首部と底に欠陥部が
あればこれを検知する光センサを備えている。これとは
別に、上下方向と水平方向のプランジャは、検査の行わ
れる時間内に回転している容器に係合するローラだけを
保持し、箇々のキャリッジに光センサ組立体を取り付け
るように構成することもできる。

以下、添付図面に沿って好ましい実施例に説明を加えな
がら、本発明の前述した形態並びにこれに属する形態に
ついて説明する。

（実施例） 次に、本発明に係る改良された駆動カムを組み込んであ
るプラグゲージ装置について、第１図を参照しながら説
明する。

第１図は、米国特許第３，３８７，７０４号に記載され
た開口測定用（プラグゲージ）装置を概略的に示す図に
して、この米国特許明細書の第１図に相当している。前
述したように、検査される容器１１は、瓶の首部がプラ
グゲージ１３の真下にくる位置までスクリューコンベヤ
５４によって運ばれる。その際、カム２４はキャリッジ
１６を最も後退させる位置（即ち第１図中、最左方位置
）にある。次いで、ゲージは同図に示すように瓶１１の
首部の上方に位置する中間ストローク位置にくる。カム
２４とスクリューコンベヤ５４は一定の時間間隔で動力
軸（図示せず）により回転される一方で、キャリッジ１
６は測定位置にある容器１１と一緒に同期的に移動し、
またゲージ１３は瓶の首部に押し込まれ、−緒に横方向
へ移動している際に抜き取られる。

米国特許第３，３８７，７０４号の従来技術の装置は、
容器１１の移動に合わせて第１の１８０度の一定した速
度の運動と、第２の１８０度の復帰運動を行うようにな
っている０次に第２図を参照する。この図は、米国特許
第３．３８７，７０４号の第８図にほぼ則っている、従
来技術のカム２４の輪郭を示している。

カム２４は、０変位置から１８０度位変位置続く、キャ
リッジ１６を等速運動させるためのリニヤ運動用筆１の
輪郭部を備えている（第２図には、４つのカム従動体位
置が示されている）、１８０度から０度までの第２のカ
ム輪郭部は、正弦曲線の復帰輪郭部を形成し７ている。

容器１１に出入りするプラグゲージ１３の運動は、偏心
して取り付けられたベアリングローラ２３のオフセット
量によって管理されている。第２図のカム２４において
、ローラ２３には４つの取り付は位置７１〜７４がある
。これら取り付は位置はオフセット距離り、〜Ｄ４に相
当し、それぞれ０．７５インチ（１，９１センチ）　、
１．５インチ（３，８１センチ）　、２．１２５インチ
（５，４０センチ）　、２．７５インチ（６，９９セン
チ）にほぼ等しい。次に第４ａ図を参照する。第４ａ図
は、第２図の従来技術のカム２４のプランジャストロー
クを示す正面図である。プランジャは０変位置８１で瓶
の首部に入り、８２の位置で下死点に到達し、８３の位
置で瓶から外に出るようになっている。従って、全スト
ロークＸＩ　（プラグゲージ１３の最大進入量）はロー
ラ２３のオフセント量２６７５インチ（６，９９センチ
）に等しい。

次に第３図を参照する。この第３図は、本発明に係る改
良されたカムの輪郭を示しており、第２図のカム２４と
交換して使用されるものである。カム９０は、長く延び
た一定速度（等速度）の部分すなわちりニ十運動部分９
５を備えている。このリニヤ運動部分９５は３３０度の
カム従動体位置から始まり、２１０度のカム従動体位置
まで続いている。

従って、リニヤ運動部分９５は、第２図のカム２４の１
８０度に比して、全体で２４０度になる。２１０度から
３３０度までの残りのカム輪郭部９６はサイクロイド曲
線の形をしている。ただし、衝撃を和らげるものであれ
ばその他の適当な形をした輪郭を用いることもできる。

カムの輪郭のこうした長く延びたリニヤ部分９５による
作動が、第４ｂ図に示されている。プラグゲージ１３は
一定速度部分の開始位置（偏心ベアリングローラ位置９
７）で瓶の端部に入り始める。この例での開始位置は３
３０度の地点であり、第４ａ図のカムの場合よりも３０
度手前の位置にある。同じように、プラグゲージ１３は
２１０度の地点（ローラ位置９９）で瓶から外に出る。

この地へは第４ａ図の従来技術のカム２４よりも３０度
遅れている。その結果、第４ｂ図に示すようにストロー
クは増加し、このストロークの増加量はＲ−５ｉｎ　３
０’に相当している。ここで、Ｒは偏心オフセット量を
表している。この式から明らかなように、カムの一定速
度の部分は延長されていて、元のストロークを１．５倍
した新たなストロークが得られる（これにより、支承位
置９７．９９を下死点位置９８から上下方向に遠く離す
ことができる）、第２図に示す装着位置７１〜７４に相
当する第３図の偏心装着位置９１〜９４を例にとると、
従来技術の最大ストロークが２．７５インチ（６，９９
センチ）であるのに比べて、第４ｂ図に示す如く結果的
に４．１２５インチ（１０，４８センチ）の最大ストロ
ークＸｔが得られる。

こうした長いストロークを得る上で、従来技術に見られ
るような大型のカムやキャリッジ等は使用する必要がな
い。

本発明の改良されたカム９０は、こうしたキャリッジ装
着式のカム・プランジャ構造体を用いるその他の形式の
検査装着にも活用することができる。

そうした適用例には、同一出願人に譲渡された米国特許
第３，４９６，７６１号の第１図に示す漏洩検知器装置
がある。この漏洩検知器装置については、特許番号を引
用することで説明に代える。米国特許第３，４９６．７
６１号の第１図に示された［流体式仕上げ端部検査器」
には、偏心位置にベアリングローラ２６を有するカム２
２とカム従動体２３とが組み込んであり、米国特許第３
，３８７，７０４号のプラグゲージの場合と同じように
、キャリッジ８とプランジャＩ２の動きを制御している
。プランジャ１２の端部にある検査増付は具１３が箇々
の検査サイクル毎に検査容器の口を閉じる。その際、プ
ランジャ１２の下向きの運動によって検査取付は具１３
は下降し、容器の端部をシールするようになっている。

この検査期間中に、装置は所定量の空気を容器内に吹き
込み、検査期間の終了時に容器内の圧力を測定して漏れ
があるかどうか、すなわち圧力降下が所定の限界値以下
であるかどうかが調べられる。（１８０度のリニヤ運動
輪郭部を備えた）従来技術のカムを第３図に示すような
改良されたカムで置き変えれば、検査継続時間が延長さ
れ、測定することのできる最大許容漏洩量（圧力ディフ
ァレンシャル）を増やすことができる。これにより、流
体式端部検査器の感度が向上する。

第３図の長く延びたリニヤ輪郭カムの他への利用につい
て、このカムは米国特許第３，６９０，４５６　号の「
光電式欠陥部検知器」のキャリッジ・カム・プランジャ
組立体に代えて使用することができる。

尚、この米国特許の内容については特許番号を引用する
ことで説明に代える。米国特許第３，６９０，４５６号
の第１図を詳しく参照すると、前述した形式の２つのカ
ム・キャリッジ・プランジャ組立体はそれぞれが上下方
向プランジャ２８と水平方向プランジャ１８とを備えて
おり、容器１５のリニアコンベヤ１２に平行するローラ
（３８，４０）及び光センサ（４８）の組立体４６の動
きを制御し、また容器の端部及び底部に係合したり離れ
たりする組立体の横断方向運動を制御している。さらに
、容器の端部を照らす光源組立体５６が上下方向プラン
ジャのキャリッジ２６に取り付けられ、また容器の底部
を照らす光源が容器の経路の下側に配置されている。検
査場所を通って容器をリニヤに搬送する操作は、無端ベ
ルト２４とローラ１６との間に容器１５を係合して行わ
れる。これに加えて、プランジャ２８に装着されたロー
ラ３８，４０が容器の端部に係合している。検査期間の
終了時に、ベルト２４の表面から突き出したブレーキパ
ッド２３により容器の回転が止められる。

第３図のカム９０のような改良されたカムを組み込むこ
とにより、検査期間は増大され、所定の速度で瓶をさら
に多く回転（自転）させることができ、検査精度が向上
する。また、容器がブレーキパッド２３に充分に接触し
、速い搬送速度の下でも容器に適切にブレーキを掛ける
ことができる。

米国特許第３，６９０，４５６号の装置に概ね前述した
改良を加えることによって構成された変更例の検査用検
知器装置では、水平方向プランジャ１８、上下方向プラ
ンジャ２８は検査期間中に容器１１に係合するローラ組
立体を支持しているに過ぎない、光センサ組立体は箇々
のキャリッジに取り付けられ、これら組立体は容器に平
行に移動し容器を横断する運動をすることはない、前述
の装置に第３図の改良されたカムを組み込めば、前の文
節の説明にあるような利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の改良された駆動カムを組み込んであ
る、米国特許第３，３８７，７０４号に記載された構造
のブラグゲ＝ジ装置の概略正面図である。 第２図は、米国特許第３．３８７，７０４号の従来技術
のカムの背面図にして、キャリッジ横断カム従動体の特
定の位置を示している。 第３図は、第１図の装置に組み込んである本発明の改良
されたカムの背面図にして、第２図に示した位置に対応
するカム従動体の特定の位置を示している。 第４ａ図および第４ｂ図は、それぞれ、第２図の従来技
術のカムと第３図の改良されたカムの例における、カム
回転とプラグゲージ・ストロークの間の関係を示す前方
から見た図である。 １１・・・容器（＠） １３・・・プラグゲージ（検査取付具）１５・・・プラ
ンジャ　　　１６・・・キャリッジ２２・・・ヨーク　
　　　　２３・・・ベアリングローラ２４・・・カム　
　　　　　２５・・・カム従動体２９・・・駆動シャフ
ト　　５４・・・スクリューコンベヤ６０・・・支持プ
レート ７１〜７４．９１〜９４・・・偏心取付位置９０・・・
改良されたカム ９５・・・長く延びた一定速度の部分（リニヤ運動部分
） ９７（８１）・・・容器の端部への進入位置９８　（８
２）・・・下死点 ９９　（８３）・・・容器の端部からの脱出位置ＦＩＧ
、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス容器等の検査に用いる改良されたゲージ装置
   にして、当該ゲージ装置は、 容器を一定のリニヤ速度で検査区域を通って搬送するた
   めの搬送手段と、 往復運動可能なキャリッジ部材と、 上下方向に往復運動可能なプランジャに取り付けられ、
   検査される容器の端部に挿入される検査用ゲージと、 水平方向回転軸の廻りを回転させられるカムと、当該カ
   ムに偏心して取り付けられ、またカムの回転によってプ
   ランジャが上下方向に往復運動するように当該プランジ
   ャに係合されているベアリング部材と、 回転しているカムの周縁部に沿って運動し、また前記キ
   ャリッジに接続されていて、検査用ゲージを運動させて
   容器の端部に係合させるのに伴い、前記キャリッジとキ
   ャリッジ装着プランジャとを検査区間を通って容器のコ
   ンベヤに対し平行に横方向移動させるようにしてあるカ
   ム従動部材とを備え、 回転可能に装着された前記カムの改良された輪郭部には
   、このカムの１８０度以上の角度輪郭を占める長く延び
   た直線運動輪郭部が設けられている、ガラス容器等の検
   査に用いる改良されたゲージ装置。 ２、請求項１記載のガラス容器等の検査に用いる改良さ
   れたゲージ装置において、改良されたカムは、カムの輪
   郭の約２４０度を占めるリニヤ運動輪郭部を備えている
   、前記装置。 ３、請求項１記載のガラス容器等の検査に用いる改良さ
   れたゲージ装置において、検査用ゲージは、端部が許容
   公差の範囲を過ぎて収縮されない限り、容器の端部に入
   り所定のストロークにわたって容器内に進入するプラグ
   ゲージからなる、前記装置。 ４、請求項３記載のガラス容器等の検査に用いる改良さ
   れたゲージ装置において、前記カム従動部材がカムの輪
   郭の長く延びたリニヤ運動部分の開始位置にあれば、プ
   ラグゲージは容器の端部に入り、また前記カム従動部材
   が長く延びたリニヤ運動部分の終了位置にあれば、プラ
   グゲージは容器の端部から離れるような、前記装置、 ５、請求項１記載のガラス容器等の検査に用いる改良さ
   れたゲージ装置において、検査用ゲージは漏洩検知器ゲ
   ージであり、この漏洩検知器ゲージは容器内に空気を注
   入し、漏洩検知器ゲージが容器の端部をシールした状態
   の検査期間にわたり容器内の圧力をモニターするように
   なっている、前記装置。