JPH0298609A

JPH0298609A - 合成樹脂製容器の肉厚検査装置

Info

Publication number: JPH0298609A
Application number: JP25225588A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hoshino; 優星野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-11
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2753002B2

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］本発明は合成樹脂製容器の肉厚を測定する肉厚検査装置
にかかり、特にポリエチレンテレフタレート系合成樹脂
製容器（以下、ＰＥＴ容器と呼ぶ。）の肉厚を測定する
合成樹脂製容器の肉厚検査装置に関する。

〔従来の技術〕

第８図および第９図を参照して従来の肉厚検査装置につ
いて説明する。

第８図において肉厚検査装置３００は、静１定用赤外線
３０８を発生する光源部３０１と、ＰＥＴ容器３０７内
に挿入してＰＥＴ容器３０７の胴壁に測定用赤外線を投
光する投光部３０２と、この投光部３０２に一定の間隔
をおいてＰＥＴ容器３０７外で対面して投光された測定
用赤外線３０８を受光する受光部３０３と、受光部３０
３の出力信号に基づいて肉厚を算出する演算装置３０４
と、光源部３０１、投光部３０２および受光部３０３を
一体に昇降させる昇降装置３０５と、ΔＰ１定時にＰＥ
Ｔ容器３０７をその周方向に回転させる回転装置３０６
よりなる。

次に動作について説明する。

ＰＥＴ容器３０７を回転装置３０６上に載置し、昇降装
置３０５により光源部３０１、投光部３０２および受光
部３０３を一体として下降する。

下降と同時に回転装置３０６は回転しはじめ、定回転に
達したならば、δＦｌ定を開始する。光源により発生さ
れた赤外線は、投光部３０２内を通り、ＰＥＴ容器３０
７の胴壁を透過して、一部吸収された後、受光部３０３
に到達し、電気信号に変換され、演算装置３０４により
肉厚を算出して処理を終了する。

第９図に従来のＰＥＴ容器の製造システムの概要を示す
。

ＰＥＴ容器の製造システムｍは合成樹脂原料を供給する
原料供給装置３７、射出成形装置およびブロー成形装置
よりなる成形装置３８、成形装置の成形条件を制御する
制御装置３９、成形されたＰＥＴ容器を検査する検査装
置４０、検査の結果に基づき、良品と不良品を選別する
選別装置４２よりなり、さらに必要に応じて人手による
サンプリングにてＰＥＴ容器の肉厚を測定する肉厚検査
装置３００が別に設けられていた。

原料供給装置３７は成形装置３８の射出成形機に合成樹
脂原料を供給し、成形装置３８の射出成形装置はパリソ
ンを作製し、ブロー成形装置により延伸ブロー成形され
、容器形状に成形される。

なお、これらの成形装置は制御装置３９により成形条件
を制御されている。

成形されたＰＥＴ容器は検査装置４０に送られ、選別装
置４２により良品と不良品を選別する。さらに必要に応
じて人手を介してサンプリングされＰＥＴ容器は肉厚検
査装置３００に運ばれ個々に肉厚を測定していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の合成樹脂製容器の肉厚検査装置においては、
測定時間が長引くと周囲の温度条件、光源自体の発熱等
によって測定値がふらつき７１１定値が不ｉ［ｉｔにな
るという問題点があった。

そこで、本発明は周囲の温度条件が変化した場合にも安
定した測定値を得られる合成樹脂製容器の肉厚検査装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、検査光を合成樹
脂製容器の胴壁を透過させ、その透過量を、１−１定す
ることにより、容器の肉厚を測定する合成樹脂製容器の
肉厚検査装置において、１ｌＦＪ定用光源を備えた光源
部および光源部からの光を容器を通して受光する受光部
に温度補償装置を有するように構成する。

〔作用〕

合成樹脂製容器の肉厚検査装置は光源部または受光部に
温度補償装置を有することにより、連続して長時間に渡
って安定した測定値を得ることができ、製造ラインに組
込む場合でも信頼性の高い測定を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について第１図乃至第７図を参照して説
明する。

肉厚検査装置１は第１図に示すように、全体の制御とデ
ータの演算処理をおこなう制御演算部２と肉厚を検査す
る検査部３よりなっている。

制御演算部２は光源部１９の温度を制御する光源部温度
制御部４００、センサ受光部１３内のセンサ周囲の温度
を制御するセンサ受光部温度制御部４０１　、装置全体
の制御を行う主制御部４、検査部３等とのデータのやり
とりを制御するインタフェース制御部（ＩＦ制御部）５
、チョッパを駆動するチョッパ駆動部６、チョッパ出力
信号と後述するセンサ受光部からの出力信号を直流波形
に変換する信号処理部７、後述する連続自動容器回転搬
送部５０の回転位置を検出するロータリーエンコーダ８
、データの演算処理を行う演算処理部９および補正人力
を行うための補正入力装置４０２よりなっている。

光源部温度制御部４００は光源部の外側に設けた恒温槽
内の温度を検知し、恒温槽外表面に設けられた面状発熱
体３４を制御することによりケーシング周囲の温度を約
４０℃に保っている。

センサ受光部温度制御部４０１はセンサ受光部内の温度
を検知し、センサ受光部内に設けられた冷却素−ｒを制
御することによりセンサ受光部内の温度を約１０℃に保
っている。

チョッパ駆動部６はモータの回転数を回転制御信号１５
により制御することによりチョッパ板１１を一定回転数
で回転させ、それと同時にチョッピング周期に対応する
タイミング信号１２を信号処理部７に出力する。

信号処理部７はタイミング信号１２に基づきセンサ受光
部１３からのセンサ出力信号１４を直流波形（ピークホ
ールド波形）に変換し、ＩＦ制御部５を介して、主制御
部４に出力する。

ロータリーエンコーダ８は連続自動容器回転搬送部５０
の回転位置を険出し、電気信号に変換して、ＩＦ制御部
５を介して、主制御部４に出力する。

検査部３はＰＥＴ容器１６内に挿入される挿入管１７、
挿入管１７のＰＥＴ容器内への挿入およびＰＥＴ容器か
らの取出しを行う挿入管昇降制御部１８、測定用赤外線
２１を発生する光源部１つ、１１１１１定川赤外線を挿
入管１７に投光する投光部２０および挿入管１７を通り
、ＰＥＴ容器１６胴壁をｄ１過した透過赤外線量をセン
サにより電気信号に変換するセンサ受光部１３よりなる
。

挿入管１７は円筒形状をしており、その内部には反射鏡
が設けられており、挿入管昇降制御部１８により測定す
るＰＥＴ容器１６内へ挿入され、測定用赤外線２１をＰ
ＥＴ容器１６内へ導く。

なお、必要に応じて、挿入管１７内にはレンズ群を（Ｍ
成しても良いし、反射鏡の代わりにプリズムを用いても
良い。

第２図にセンサ受光部１３の概要を示す。

センサ受光部１３はケーシング２２、特定周波数領域以
外の赤外線をカットする干渉フィルタ２３、入射した赤
外線量に応じた電気信号に変換するＰｂＳ　（硫化鉛）
赤外線センサ２４、ＰｂＳ赤外線センサ２４の周囲温度
を一定に保つためのベルチェ効果を利用した電子冷却素
子２５、ＰｂＳ赤外線センサ２４の出力信号を増幅する
増幅アンプ２６、ＰｂＳ赤外線センサ２４の周囲温度を
測定する温度センサ４０３、ＰｂＳ赤外線センサ２４お
よび増幅アンプ２６に電源を供給するための電源コネク
タ２７、増幅アンプ２６により増幅されたセンサ出力信
号１４を出力するための出力コネクタ２８、および電子
冷却素子２５を制御するだめの冷却制御用コネクタ２９
よりなっている。

−Ｅ渉フィルタ２３は中心透過波長は約２．６μｍのも
のであり、干渉フィルタ２３を透過した赤外線の光量は
ＰｂＳ赤外線センサ２４により電気信号に変換され、増
幅アンプ２６により増幅されて、ＩＦ制御部５を介し、
主制御部４に出力される。

なお、この時ＰｂＳ赤外線センサ２４を安定して動作さ
せるため、ＰｂＳ赤外線センサ２４の周囲温度を温度セ
ンサ４０３により測定し、その１１＄１定温度に応じて
センサ受光部温度制御装置４０１がベルチェ効果を利用
した電子冷却素子２５を制御し、ＰｂＳ赤外線センサ２
４付近の温度を約１０℃に保っている。この場合におい
てセンサ受光部温度制御装置４０１の制御のみでは制御
しきれない時には、補正入力装置４０２からの人力デー
タによっても制御することができる。

第３図に光源部１９、投光部２０および恒温槽４０４の
ｌＩ！Ｅ要を示す。

光源部１９はケーシング３０、フィラメントからなる光
源３１、光源３１の上方に位置する凹面［３２、光源３
１の下方に位置するチョッパ３３およびケーシング３０
の側板に取付けられた循環用ファンｆよりなっており、
光源部１つの下部に投光部２０が位置している。光源３
１には、例えばニクロム線等の赤外線を発光するものを
用いる。

赤外線は波長２〜５μｍのものを用いるのが望ましい。

凹面ｆｆ１３２は光源からの赤外線を集光させるための
ものである。

チョッパ３３はチョツパ板１１および回転用モータ７０
で構成されており、凹面鏡３２により集光された赤外光
をチョッピングすることにより断続的な光に（文種波形
）とするだめのものである。

チョッピングを行う理由は、前述のＰｂＳ赤外線センサ
２４の特性上ドリフトおよびオフセットが生じるので、
−旦文種波形に変換して、ドリフトおよびオフセットな
どの変動要因を除去して高精度な測定を行うためである
。チョッパの形式としては、本実施例のような機械式の
ものや、電気的に光源をチョッピングする電気式のもの
等が考えられる。

投光部２０は反射鏡３５およびレンズ群３６から構成さ
れており、光源３１で発生された赤外線を平行光として
挿入管１７に伝達する。

恒温槽４０４の全面または数面には面状発熱体３４が設
けられており恒温ｔｆｆｆ４０４内の温度を温度センサ
４０５でｉｌｌ定し、恒温槽内の温度を約４０℃に保っ
ている。恒温槽内の一定温度の空気は光源部の循環用フ
ァンｆにより光源部のケーシング３０内に導入されてケ
ーシング３０内の温度を一定に保ち、光源３１のゆらぎ
等を押え、Ａｌ１定の安定性を保っている。

第４図に本発明の合成樹脂製容器の肉厚検査装置を合成
樹脂製容器の製造システムに組込んだ場合の原理説明図
を示す。

合成樹脂製容器製造システムＭは合成樹脂原料を供給す
る原料供給装置３７、射出成形装置およびブロー成形装
置よりなる成形装置３８、成形装置の成形条件を制御す
る制御装置３９、成形されたＰＥＴ容器を検査する検査
装置４０、ＰＥＴ容器の肉厚を測定する肉厚検査装置１
、自動的に連続してＰＥＴ容器を測定位置まで搬送する
とともにＪ？Ｉ定時にＰＥＴ容器を回転する連続自動容
器搬送回転装置４１、ＰＥＴ容器の良品、不良品を選別
する選別装置４２よりなっている。

第１２図の従来例と異なる点は、検査装置と選別装置の
間に肉厚検査装置１および連続自動容器搬送回転装置４
１を有している点であり、これにより成形後直ちに連続
して自動的に肉厚７１１１１定を行い、データをフィー
ドバックできるので、成形工程への対処が素早く出来る
ことになる。

原ｆ、１供給装置３７は主樹脂としてのポリエチレンテ
レフタレート系合成樹脂を成形装置３８に供給する。

成形装置３８は射出成形装置およびブロー成形装置より
なり、射出成形装置は原料供給装置３７より１共給され
た樹脂を射出してブロー成形用パリソンを作製し、ブロ
ー成形装置に送る。ブロー成形装置に送られたパリソン
は延伸ブロー成形され、容器の形状に加工される。なお
、これらの成形装置は制御装置３９により成形条件が制
御されている。

次に、成形装置３８により成形された合成樹脂容器は検
査装置４０に送られる。

第５図に連続自動容器搬送回転部５０の概要を示す。

連続自動容器搬送回転装置５０はターンテーブル５１、
ターンテーブル５１上に９０度毎に設けられ、ＰＥＴ容
器を把持、開放するための４つの把持部５２、ＰＥＴ容
器の導入、排出時に把持部を抑圧して把持部を開放させ
る押圧部５３および押圧部５３を作動するための押圧用
シリンダ部５４よりなる。

さらに前記ターンテーブル５１にはその直径方向にＰＥ
Ｔ容器の搬入用および搬出用コンベア５５．５６が接続
されている。

把？！７部５２は開閉動作によりＰＥＴ容器を把持、開
放するための１対の３つのアーム部分からなる把持体１
５０を備え、この把持体１５０はクランプアーム部５７
と、押圧部５３により押圧されてクランプアーム部５７
を開閉するための開閉用アーム部５８と、クランプアー
ム部５７を閉じるための付勢力を与える復帰用スプリン
グ６２が取付けられる復帰アーム部５９とからなり、こ
の復帰アーム部５９は復帰時に復帰位置調整ネジ６３に
当接する。また、１対の把持体１５０間には測定時にＰ
ＥＴ容器を回転する駆動回転ローラ６０が設けられ、前
記クランプアーム部５７の先端部には付けられ駆動回転
ローラ６０と協働してＰＥＴ容器を回転する２個の従動
回転ローラ６１が取付けられている。

次に動作について第６図のフローチャートを参照して説
明する。

検査準ｆｉ１まず最初に測定の安定性を確保するため光源２９および
センサ受光部１３の予備運転をしておく。これにより、
測定の初期変動を無くし、より信頼性の高い検査をする
ことができる（ステップＳ　　１．　）　　。

ＰＥＴｇ器の搬入搬入用コンベア５５（第６図）でＰＥＴ容器１６が導入
面ｆｉｉｉＥ９１に搬入されこの導入が位置検出センサ
（図示せず）により確認されると（ステップＳ２）、抑
圧部５３が抑圧用シリンダ部５４により作動し自動連続
肉厚検査装置のＰＥＴ容器導入位置９１にある把持体１
５０の開閉用アーム部５８は抑圧部５３によって押圧さ
れる。これによりクランプアーム部５７は復帰用スプリ
ング６２の付勢力に抗してピン１００を軸として押し広
げられ、それとともに復帰用アーム部５９は復帰位置、
凋整用ネジ６３から離れる。

次に押し広げられた状態を維持したままでＰ　Ｅ　Ｔ　
ｇ　器１６を搬入用コンベア５５により１対の把ＩＪｊ
体１５０内に導入し、ＰＥＴ容器１６が駆動回転ローラ
６０に接触する位置まで導入されたことが位置検出セン
サ（図示せず）により確認されると、押圧部５３はその
押圧をやめ、復帰用スプリング６２の付勢力により復帰
用アーム部５９は復帰位置調整用ネジ位置６３に当接す
るとともに、ＰＥＴ容器１６は駆動回転ローラ６０およ
び従動回転ローラ６１．６１により、確実に把持される
（ステップＳ３）。

次にターンテーブル５１が図面上時計回りに回転し、Ｐ
ＥＴ’ｇｉ３１６を把持したまま検査位置９２まで搬送
しターンテーブル５１は回転を停止する（ステップ５４
）。

肉厚測定駆動回転ローラ６０が回転し、それにともないＰＥＴ容
器１６および２個の従動回転ローラ６１が回転しくステ
ップＳ５）、同時に挿入管昇降制御部１８により挿入管
１７がＰＥＴ容器１６内に挿入される（ステップＳ６）
。ＰＥＴ容器の回転数が一定回転数に達したことがロー
タリーエンコーダ８の出力信号により確認されると、主
制御部４は肉厚測定を開始するように命令する（ステッ
プＳ７）。

恒温槽４０４により一定温度に保たれた光源部は光量の
安定した測定用赤外線２１＜波長２〜５ｔｔ　ｍ　）を
発生し、凹面鏡３２により集光され、チョッピングされ
た後、投光部２０内へ導入され反射鏡３５およびレンズ
群３６により平行光線となって挿入管１７に投光される
。さらに測定用赤外線は２１挿入管１７内を通り、ＰＥ
Ｔ容器１６の胴壁で一部吸収されてセンナ受光部１３に
到達する。

、１Ｆｌ定用赤外線２２はセンサ受光部１３で電子冷却
素７’−４Ｃ１３により一定温度に保たれたＰｂＳ赤外
線センサ２４により周囲温度に影響されることなく電気
信号に変換され信号処理部７に出力される。

１６′号処理部７はチョッパ駆動部６のチョッピング周
期に々・■応するタイミング信号１２に基づき、センサ
受光部からの人力信号を直流波形に（ピークホールド波
形）に変換し、ＩＦ制御部５を介して、主制御部４に出
力する（ステップＳ８）。

これと同時にロータリーエンコーダ８は連続自動容器回
転搬送部５（〕の回転位置を検出し、回転位置に応じた
電気１７７号に変換して、ＩＦ制御部５を介して主制御
部４に出力する。

演算処理主制御部４は演算処理部９に出力信号データを転送し、
出力信号データを肉厚データに変換するように命令する
。演算処理部９は第７図に示すような関係より、Ａ？１
定赤定線外線量応する出力信号データを肉厚データに変
換し、主制御部４に出力する（ステップＳ９）。主制御
部４はＩＦ制御装置５を介して成形装置２の制御装置３
に肉厚データを出力する（ステップ５１０）。

挿入管の引出しその後挿入管昇降制御部１８は挿入管１７を引出しくス
テップ５ｉｌ）、駆動回転ローラは回転を停止し、ＰＥ
Ｔ容器１６は回転を停止する（ステップ５１２）。

ＰＥＴ容器の搬出次にｉＴ’Ｅびターンテーブル５１はＰＥＴ容器１６を
把持したまま回転し、排出位置９３に把持体１５〔）が
到達すると回転を停止する（ステップ８１３）。抑圧用
シリンダ部５４が作動し、押圧部５３によって把持体１
５０の開閉用アーム部５８が押圧されることにより、ク
ランプアーム部５７は復帰用スプリング６２の付勢力に
抗してビン１００を軸として押し広げられ、容器は開放
される（ステップ５１４）。それとともに復帰用アーム
部５９は復帰位置調整用ネジ６３から離れる。

次に押し広げられた状態を維持したままでＰＥＴ容器を
搬出用コンベア５６によりクランプアーム部５７外に搬
出する（ステップ５１５）。

ＰＥＴ容器１６が所定位置まで排出されたことが位置検
出センサ（図示せず）により確認されると、抑圧用シリ
ンダ部５４は作動を停止し、抑圧部５３は抑圧するのを
やめ、復帰用スプリング６２の付勢力により復帰用アー
ム部５９は復帰位置調整用ネジ６３に当接し、クランプ
アーム部５７は閉じられる。その後、ターンテーブル５
１は再び回転して、以上の動作を繰返す。

なお、ＰＥＴ容器１６は搬出用コンベア４２により次の
工程へ搬送される。

フィードバック制御一方、肉厚データを受取った成形装置２の制御装置３は
そのデータをもとに成形条件の制御を行う。

〔発明の効果〕

本発明は、光源部および受光部に温度補償装置を設け、
安定した温度環境が得られるよう構成したので、合成樹
脂製容器の肉厚検査装置において、長期に渡り、連続し
て安定した測定を行うことができるので、肉厚検査装置
を合成樹脂製容器の製造システムにインラインで組込む
場合でも信頼性の高い測定データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の肉厚検査装置の概要図、第２図はセン
サ受光部の概要図、第３図は光源部、投光部および恒温
槽の概要図、第４図はＰＥＴ容器製造システムの概要図
、第５図は容器回転搬送装置の概要図、第６図は処理フ
ローチャート、第７図はセンサ受光部の出力電圧とＰＥ
Ｔ容器の肉厚の関係図、第８図は従来の肉厚検査装置の
概要図、第９図は従来の合成樹脂製容器の製造システム
概要図である。１・・・肉厚検査装置、２・・・制御演算部、３・・・
検査部、４・・・主制御部、５・・・インタフェース制
御部、６・・・チョッパ駆動部、７・・・信号処理部、
８・・・ロータリーエンコーダ、９・・・演算処理部、
１０・・・回転モータ、１１・・・チョツパ板、１２・
・・タイミング信号、１３・・・センサ受光一部、１４
・・・センサ出力信号、１５・・・回転制御信号、１６
・・・ＰＥＴ容器、１７・・・挿入管１．１８・・・挿
入管昇降制御部、１９・・・光源部、２０・・・投光部
、２１・・・測定用赤外線、２２・・・ケーシング、２
３・・・干渉フィルタ、２４・・・ＰｂＳ赤外線センサ
、２５・・・電子冷却素子、２６・・・増幅アンプ、２
７・・・電源コネクタ、２８・・・出力コネクタ、２９
・・・冷却制御用コネクタ、３０・・・ケーシング、３
１・・・光源、３２・・・凹面鏡、３３・・・チョッパ
、３４・・・面状発熱体、３５・・・反射鏡、３６・・
・レンズ群、３７・・・原料供給装置、３８・・・成形
装置、３９・・・制御装置、４０・・・検査装置、４１
・・・連続自動容器回転搬送装置、４２・・・選別装置
、４３・・・主制御部、４４・・・紫外線光源部、４５
・・・センサ受光部、４６・・・投光部、４７・・・回
転装置、４８・・・混合樹脂層、４９・・・主樹脂層、
５０・・・連続自動容器搬送装置、５１・・・ターンテ
ーブル、５２・・・把持部、５３・・・押圧部、５４・
・・抑圧用シリンダ、５５・・・搬入用コンベア、５６
・・・搬出用コンベア、５７・・・クランプアーム部、
５８・・・開閉用アーム部、５９・・・復帰アーム部、
６０・・・駆動回転ローラ、６１・・・従動回転ローラ
、６２・・・復帰用スプリング、６３・・・復帰位置調
整ネジ、９１・・・導入位置、９２・・・検査位置、９
３・・・排出位置、１００・・・ビン、１５０・・・把
持体、４００・・・光源部温度制御部、４０１・・・セ
ンサ受光部温度制御部、４０２・・・補正人力装置、４
０３．４０５・・・温度センサ、４０４・・・恒温槽、
ｆ・・・循環用ファン。茶図芸一第図（工刀電圧／フルスケール電圧）（″／、ノ第回奈、第

Claims

【特許請求の範囲】

検査光を合成樹脂製容器の胴壁を透過させ、その透過量
を測定することにより、容器の肉厚を測定する合成樹脂
製容器の肉厚検査装置において、測定用光源を備えた光
源部および光源部からの光を容器を通して受光する受光
部に温度補償装置を設けたことを特徴とする合成樹脂製
容器の肉厚検査装置。