JPS61740A - びんの検査機械 - 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】 （技術分野） 本発明はびんの検査機械に関する。

（技術背景） 回転原理で作動するこの種の検査機械は、星形車、回転
テーブルなどの簡単な供給部材を用いた高速運転におい
ても例えば汚れなどの欠陥を正確に検出するのに重要で
あるびんの正確な位置決めならびに支障のない移動は必
要ならばびんの自己回転で再興であるという利点を有す
る。しかしロータやその駆動装置および軸受部品がかな
シの空間を占有することから照明装置苓走査装置をびん
の円弧軌道の種々の位置に置かねばならぬという問題が
生じてくる。

従って、既知の検査機械（ＤＥ−Ｏ８第７５３１５６１
号）では星形板として形成された上部ロータのみが駆動
軸に固定され、一方星形リングとして形成された下部−
一部はダイスタンスボルトヲ介して上部ロータに結合さ
れびん肩と係合している。このように下部ロータの下側
半径内の空間が照明装置に利用され、照明装置は駆動軸
からみてロータ“のびんのない回転領域の反対側に設置
される。しかしながら下部ロータの上部のびん肩付近は
走査できずまたびん底付近にガイドがないためびんの位
置決めが完全に行えず、この方式は好ましくない。

さらに同様に、星形板として形成された上部ロータのみ
が駆動軸に固定され、星形リングとして形成された下部
ロータはディスタンスボルトを介して上部ロータに結合
されている同種の検査機械（ＤＥ−Ｏ８第３２２８４６
４号）もまた既知である。

しかしこの既知の検査機械の方は下部ロータかびん底付
近で係合しているので、びん胴付近で係合するびん回転
用無端ベルトと協働してびんの位置決めの点では改善さ
れている。しかしながら、２個の揺動鏡と２個の光電子
映像変換器とを有して駆動軸からみてびんのない回転領
域の反対側に設けられた走査装置は手の到達可能性は極
めて悪くびん破片により損傷を受は易−領域に存在する
。

従って、一般にロータは大型箱状機械フレームの上部で
回転するので下部から手を入れることも極めて制限され
ることに注意しなければならない。

さらに、ぴんと走査装置との間隔はぴんと駆動軸との間
隔より小さくなければならないので長い焦点距離すなわ
ち大きい焦点深度の対物レンズは使用できない。

一方、下部ロータは制御によ多回転可能なびん皿全また
上部ロータは制御により上下可能な押え芯金を具備する
びんの検査機械（ＤＥ−ＡＳ第１４３２３４０号）もま
た既知である。この場合側ロータは走査スリン・トを有
する中空円筒で相互に非回転に結合され、走査装置は中
空円筒内のロータ回転軸の位置に置かれている。従って
走査装置は検査機械を完全に分解してやっと実際に手が
届くことになる。

最後に、周囲でびん胴と係合するローラ対を具備するス
プール状ロータを有したびんの検査機械（ＤＥ−Ｏ８第
１７９８０４４号）もまた既知である。

これらのロータは照明装置の前を通過する遮光バンドと
協働し、この遮光バンドは同時にびん胴と係合するロー
ラ対を有する。ロータおよびその回・転軸を横切ってロ
ータと共回転する多数の光導電管が布設され、この光導
電管は照明装置からびんを貫通してきた光をロータのび
んのない領域に設けられた多数の光電子センサに導く。

この既知の機械においても走査装置の一部を構成するロ
ータ内に設けられた光導電管への手の到達可能性はきわ
めて悪い。しかもこの光導電管は非常に故障し易く検査
機械全複雑にしコストのかかる構造としている。同様の
ことは光電子センサに対してもいえ、このセンサはびん
周囲全面金覆う広い面積にわたっている。このような大
きな部品はコストがかかるばかシでなく感度も落とすこ
とになる。最後にびんがローラによって固定摺動面上を
滑って行くこの既知の検査機械においては正確で問題の
ない搬送は可能ではない。

（発明の開示） 本発明は同種のびんの検査機械において検査精度に影響
を与えることなく走査装置への手の到達可能性を実質的
に改善するととを課題の基礎としている。

この課題は本発明により解決される。

本発明による検査機械においては、両ロータは比較的直
径の小さい中央柱のみを介して相互に結合されているの
で、通常びん直径の複数倍の長さを有するびんのな、い
回転領域に十分大きい進入または貫入空間が設けられて
いる。走査装置は中央柱からみてこの進入開口部に隣接
する側に設けられているので、走査装置へ手が到達し易
い。両光束は中央柱を迂回して誘導されるので検査精度
に影響を与えず、とくにびん壁に付着した異物の検出精
度は決して失われない。走査装置は照明装置ないしは検
査対象びんからみて中央柱の後方に位置するので、むし
ろ逆に大きい焦点深度の対物レンズ全走査装置内に設け
ることができる。従って走査装置がロータの回転軸に対
し偏心した位置にあってぴんと走査装置との間の距離が
わずか変化しても全く問題はない。

又本発明により対物レンズ、光電子部品、人出導線、支
持部材などを含めた走査装置全体への手の良好な到達可
能性が達成され、従って修理お、よび部品交換は迅速か
つ簡単に実行可能である。またこの場合走査装置はびん
破片による損傷からも良好に保護される。

又走査装置への到達可能性はあるいは多少制限されるか
もしれないがロータ直径を最適に利用したとくに空間が
節約される構造が達成される。′この場合照明装置をび
んの円弧軌道内に走査装置金びんの円弧軌道外に置くこ
ともまた可能であることを指摘しておく。但しこの場合
は走査装置は光学上の見地からびんとの間に一定間隔を
とる必要がちシ、従って空間を利用した極めて場所をと
る構造となる。更にこのとき照明装置はびんにごく近接
しなければならないので照明装置への到達可能性はきわ
めて悪くなる。

本発明は種々の構造の走査装置を使用可能である。従っ
て走査装置は各光束に対しそれぞれ別々の映像変換器を
具備させてもよいし又諭両光束に対しただ１個の映像変
換器を設けることも可能である。

走査装置の検査精度と到達可能性との改善に貢献する本
発明の他の優れた特徴は以下の説明から明らかとなろう
。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図により説明する。

第１図に示す検査機械１は回転対称形の飲料用透明びん
２の検査のために設けられたものである。

検査機械１は箱状フレーム３を具備し、その中に垂直中
空軸４が回転可能に取付けられている。この中空軸４上
にス・トーク車輪形状の下部ローラが固定されている。

この中空軸４内に非回転ではあるが高さの調節が可能な
ように別の軸６が装着されている。この軸６上には下部
ロータ５と間隔をなしてドラム状の上部ロータ７が固定
されている。

下部ロータ５はその周囲に等分配された回転可能な複数
個のびん皿８を有し、このびん皿８はローラてこ９を介
して固定のカム板１０と係合している。このような配置
によりロータ５と７とが回転するとびんの所定位置決め
と自己回転とが可能である。Ｌ部ロータ７内には各びん
皿８に対し上下調節が可能な押え芯金１１が設けられ、
びん２はこの押え芯金１１によりびん皿８上に固定され
る。

両ロータ５，７の前には固定式円弧ガイド１３を有する
第１の中間星形車１２が設けられまた両ロータ５，７の
後には固定式円弧ガイド１５を有する第２の中間星形車
１４が設けられている。第１の中間星形車１２の前には
さらに固定式円弧ガイド１７を有する導入星形車１６が
設けられ、一方策２の中間星形車１４の後には第２の固
定式・円弧ガイド１９．２０’ｆ有する送出星形車１８
が設けられている。星形車１２．１４．１６．１８は一
例として通常のように２枚の星形車とハブとで構成され
図示されてない垂直軸に固定されている。これらの軸は
フレーム３内で中空軸４に平行に回転可能に取付けられ
図示されてない駆動軸により中空軸・１に同期して矢印
方向に駆動される。検査すべきびん２の検査機械１への
供給は矢印方向に駆動されるベルトコンベア２１で行わ
れ、との（ルトコンベ′遵 ア２１は導入星形車１６へ合流する。逆出星形車１８に
は矢印方向に駆動されるベルトコンベア２２゜２３が接
続され、これらのベルトコンベア２２．．２３は検査さ
れたびんを先へ送り出す。ベルトコン（ア２２．２３の
一方は検査に合格した良品のびんを引き取り他方は検査
に不合格のびんを引き取る。

びん２の両ベルトコンベア２２．２３への分配は通常の
方法たとえば送出星形車１８内の制御可能な転てつ器ま
たは制御可能なりランプにより行われる。導入星形車１
６の前には更に同期駆動されるスクリューコンベア２４
が設けられ、このスクリューコンベア２４はベルトコン
ベア２１　Ｋ、ｌ：　ＨｔＬ：給されたびん２を所定間
隔に分離する。

前述の搬送機構５．７．１’２ないし２０．２４により
例えば毎時６０，０００本という高速運転範囲でもびん
２は正確に位置決めされ検査機械１ないしはその種々の
検査領竣ヲ問題なく通過移動される。

びんが回転皿８と押え芯金１１との間に圧着されている
両ロータ５，７の領域においてびん２は円弧軌道に沿っ
て約１８０度移動されこの間ではびんの側壁全体へ手が
自由に到達可能である。この円弧軌道のほぼ中央外側に
支柱２６ヲ介して機械フレーム３の水平テーブルプレー
ト上に照明装置２５が取付けられている。照明装置２５
は例えば２個のワイド投光器を具備し、これらの投光器
はびん２の円弧軌道に接する垂直平面内に設けられ通過
するびん２の約３本分の側壁へ均等に投光する。照明装
置２５は検査機械１の前面の導入星形車１６と送出星形
車１８との中間領域で手がよく到達する位置にある。

びん２の円弧軌道を約１８０度通過したあとに両軸４３
６で形成される両ロータ５，７の中央柱から見てその円
弧軌道の反対側に同様な大きさの両ロータ５，７のびん
のない回転領域２７が存在する。

この中央柱４３６から見てびんのない回転領域２７に面
した側でロータ５，７の回転軌道の半径外にびんの側壁
の走査装置２８が設けられている。走査装置２８は照明
装置２５に対し直径方向反対側に位置しコンソール２９
を介して機械フレーム３の水平テーブルプレート上に取
付けられている。

走査装置２８けそれぞれ垂直列の光電子エレメント例え
ばフォトダイオードと対物レンズとを有する背中合わせ
に設けられた２個の映像変換器３０．３１’に具備する
。両映像変換器３０．３１は従つて共通の光軸を有し、
この光軸は照明装置２５と走査装置２８とを結ぶ半径方
向共通中間平面に垂直である。各映像変換器３０．３１
の前に揺動鏡３２．３３が設けられ、この揺動鏡３２，
３３は約８５度の頂角を形成して光軸を照明装置２５の
方向へ転向させる。さらにこの両揺動鏡３２，３３は照
明装置２５の前のびん２と短時間共回転するようロータ
５，７の回転運動に同期して揺動駆動される。

両映昨変換器３（３，３１から転向された光軸は中央柱
４３６の対向する両側を通シ抜けて照明装置２５の前の
検査対象びん２を通過し照明装置２５と走査装置２８と
を結ぶ半径方向共通中間平面をはさんで約１０度の中間
頂角αを形成して交差する。

この場合両光軸はびん２の円弧軌道と約２０度の中間頂
角βを形成じて交差する。従って中央柱４゜６は両党束
３４．’３５の中間に位置し、これらの光束３４．３５
は検査対象の両方のびん２を通シ抜けて映像変換器３０
．３１に捕集され、従って中央柱４．６は走査の邪魔に
はならない。両光束３４．３５はさえぎられることなく
両ロータ５，７の開音通過しびんのない回転領域２７内
で回転皿８や押え芯金］Ｊに邪魔されることなくロータ
５，７の間を抜けて走査装置２８へ導かれる。走査装置
２８は検査機械１の裏側にあって手が自由に到達可能で
ある。

びん皿８を制御するカム板１０はびん２が揺動鏡３２を
有した映像変換器３０による第１の走査の間および揺動
鏡３３を有した映像変換器３１による第２の走査の間そ
れぞれ１８０度ずつ連続的に回転するように形成されて
いるので両方でびん周囲３６０度がカバーされる。両走
査の間の領域では各びん２は短時間静＋ＬＬでいるかま
たは僅かな修正回転が行われる。

第３図および第４図に示す検査機械３８は第１図および
第２図に示す検査機械１と多数の点で一致している。従
って以下には相違点のみを記述する。この検査機械３８
のフレーム３９はやや小さくびん２は導入星形車１６が
ら直接両ロータ５，７へ引渡され送出星形車１８から直
接１般出される。

照明装置２５は検査機械３４のうしろ側で手が到・　達
可能であり、一方びん２の円弧軌道の中央に位置する。

このびんの円弧軌道は約２７０度の範囲にわたるので約
９０度のびんのない回転領域２７が残る。他方両方の映
像変換器３０．３１と揺動鏡３２．３３とを有する走査
装置２８は中央柱４３６からみてびんのない回転領域２
７に面した側のしかもロータ５，７の回転軌道の半径内
に位置する。

走査装置２８は、中央柱の中空軸４上に設けられたプレ
ート３６上に取付けられ、そのプレート３６のアームは
びんのない領域２７のロータ５，７の中間を抜けて伸長
している。このアームは支柱３７と結合され、支柱３７
はフレーム３９の水平テーブルプレート上に固定されて
いる。支柱３７とプレート３６とで形成される走査装置
２８の保持部材（ｄ従ってびんのない領域２７内の両ロ
ータ５゜７の間に位置し中央柱４３６上でその高さと横
位置全固定されると極めて安定がよい。さらに走査装置
２８はびんのない回転領域２７かもの手の到達可能性が
よい。この検査機械３８においてはま。

た中央柱４３６は両光束３４．３５の中間に位置し、両
光束３４．３５は照明装置２５から両映像変換器３０．
３１へ走行１〜完全に両ロータ５，７の中間に存在する
。

第５図および第６図に示す検査機械４ｏにおいては第３
図および第４図に示す検査機械３８といくつかの点で対
応している。以下には相違点のみ記述する。この検査機
械４ｏにおいては中央柱の中空軸４上に下部ロータ４１
が取付けられ、下部ロータ４１は深なべ状に形成され周
囲にびん２のためのポケット４２を有している。中央柱
の中の方の高さの調節が可能な軸６上に円板状ロータ４
３が取付けられ、ロータ４３も同様に周囲にびん２ノタ
メのポケット４４を具備している。従って両ロータ４１
，４３は星形車を形成し、この星形車によりびん２は２
７０度にわたる円弧軌道上を移動゛される。この場合び
ん２の供給は直接導入星形車１６によりまた搬出は直接
送出星形車１８により行われ、びん２は円弧案内板４５
．４６に沿ってポケツ１−４２．４４内に保持され搬送
される。下部ロータならびにそれに付属の下部円弧案内
板４６はびん底の領域で係合し、一方上部ロータ４３は
付属の上部円弧案内板４５と共にびん頭の下部と係合し
、このようにしてびんは保持される。下部ロータ４１は
さらにスポーク車輪状に形成され、従って深さ方向ない
しは内室方向へ進入した破片などは抜けて落下可能であ
る。

照明装置２５はこの場合もまた円弧軌道の中央領域外側
に取付けられ、照明装置２５は円弧案内板４５および４
６の間でびん２の側壁の大部分を貫通して照明する。走
査装置４７もまた中央柱４゜６からみてロータ４１およ
び４３のびんのない回転領域でしかもロータ４１、４３
の回転軌道内に位置する。走査装置４７はプレート４８
の下側に取付けられ、プレート４８の一端は中空軸４上
に設けられ他端は保持アームの形状でびんのない領域２
７の両ロータ４１＋４３の間を貫通して支柱３７と結合
されている。支柱３７自体はフレーム３９の水平テーブ
ルプレート上に取付けられている。

プレート４８と支柱３７とで形成される走査装置４７の
保持部材はしたがって極めて安定していて走査装置４７
はびんのない回転領域２７にあって手の到達可能性がよ
い。

走査装置４７０両映像変換器５１．５２はそれぞれ二次
元のフォトダイオード・モザイクを有し、従ってこれら
の映像変換器５１．５２はびん側壁の全体映像を受像可
能である。これらの映像変換器５１．５２はそれらの光
軸が頂角を形成するように相互に傾斜して配置され、従
って中央柱４３６はこれらの光軸の間に位置する。

−それぞれの映像変換器の前にはプレート４８に固定し
た鏡４９．５０が取付けられ、これらの鏡４９．５０は
光軸を鈍角に転向し、従って両映像変換器５１．５２の
光軸は走査すべきびんの中心平面内でしかも照明装置２
５と走査装置４７とを結ぶ半径方向中実軸上で交差する
。この場合側映像変換器５１．５２は両方でびんの側壁
全体を包含するので、走査の間びん２の自己回転や鏡４
９．５０の偏向は必要ではない。ときにより映像変換器
をただ１個のみとすることも可能で、この場合は中央柱
４３６をはさんで検査すべきびん２を通過してくる両光
束５３．５４は例えば光分配器または鏡のような別の光
学部品を介して映像変換器のフォトダイオード・モザイ
ク上に重ねられる。

これまでに記述の３種類の検査機械１．３８．４０のす
べてにおいて、びんの側壁に対する走査装置２８．４７
のほかに例えばびん底の汚れやびん口の損傷の検出やび
ん内の不要な残留液の検出などのための走査装置および
監視装置を搬送星形車１２゜１４．１６．１８に設ける
ことも可能である。このようにして単一検査機械の中で
高速運転のびんの完全な検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はびんの検査機械の上部ロータを取除いた平面図
、 第２図は第１図のＡＢによる断面図、 第３図は別のびんの検査機械の上部ロータを取除いた平
面図、 第１１図は第３図のＣＤによる断面図、第５図はさらに
別のびんの検査機械の上部ロータを取除いた平面図、 第６図は第５図のＥＦによる断面図である。 １，３８．４０・・・・・・びんの検査機械、　　２・
・・・・びん。 ３．３９・・・・・フレーム、４３６・・・・・・中央
柱。 ５、７．４１．４３・・・・・・ロータ、　　８・・・
・・・びん皿。 １１・・・・・・押え芯金、２５・・・・・・照明装置
。 ２７・・・・・・びん９ない回転領域、　　　２８．４
７・・・・・・走査装置＋　　　３０．３１＋　５１．
５２・・・・・・映像変換器。 ３２ツ３３°゛°°°鏡フ　　３４．３５．５３．５４
・・・・・・光束。 ３６、３７．４８・・・・・・保持部材、　　　４２．
４４・・・・・ポケット。 Ｆｉｇ、／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕相互に間隔をなして１つの回転軸のまわりを回転
   しびんを円弧軌道上に移動し下部ロータはびん底とまた
   上部ロータはびん頭と係合する２個のロータと、 円弧軌道の外側に設けられた照明装置と、 それとは反対側の円弧軌道上に設けられびんの側壁を抜
   けてロータの間を通過する光束を受ける光電子走査装置
   と、 を具備するびんの検査機械であつて、 両ロータ（５、７；４１、４３）は中央柱（４、６）上
   で相互に非回転に結合されていること、 中央柱（４３６）が両光束（３４、３５；５３、５４）
   の中間にくるように走査装置（２８、４７）は中央柱（
   ４、６）からみてロータ（５、７；４１、４３）にびん
   のない回転領域（２７）に設けられていること、を特徴
   とするびんの検査機械。 （２）走査装置（２８）はロータ（５、７）の回転領域
   の半径外に位置し両光束（３４、３５）はロータ（５、
   ７）にびんのない対応する広い領域（２７）でロータ（
   ５、７）の中間に導入されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の検査機械。 （３）走査装置（２８、４７）はロータ（５、７；４１
   、４３）の回転領域の半径内に位置し走査装置（２８、
   ４７）の支持部材（３６、３７、４８）はロータ（５、
   ７；４１、４３）にびんのない相応に広い領域（２７）
   でロータ（５、７；４１、４３）の中間に介入している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検査機
   械。 （４）走査装置（２８、４７）の支持部材（３６、３７
   、４８）は中央柱（４、６）上で横および上下位置を決
   めて装着されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項の何れかに記載の検査機械。 （５）走査装置（２８、４７）の支持部材はその上をロ
   ータ（５、７；４１、４３）が回転する機械フレーム（
   ３、３９）の上部に固定されたほぼ垂直な支柱（２９、
   ３７）を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第４項の何れかに記載の検査機械。 （６）走査装置（２８、４７）の支持部材は両ロータ（
   ５、７；４１、４３）の間でロータ回転軸に垂直に設け
   られたプレート（３６、４８）を具備することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第５項の何れかに記載
   の検査機械。 （７）中央柱（４、６）の直径はびんの円弧軌道の直径
   の複数分の１であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第６項の何れかに記載の検査機械。 （８）中央柱は下部ロータ（５、４１）に結合された中
   空軸（４）とこの中空軸（４）内に可動であつて上部ロ
   ータ（７、４３）に結合された軸（６）とを具備し、こ
   こで両軸（４、６）は相互に非回転に挿着されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の検査機械
   。 （９）走査装置（２８、４７）はその前方に少くとも２
   個の鏡（３２、３３；４９、５０）を配置し、この鏡は
   中央柱（４、６）を迂回して光束（３４、３５；５３、
   ５４）を誘導することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第８項の何れかに記載の検査機械。 （１０）鏡（３２、３３）は可動に配置されびんに同期
   して追従駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項に記載の検査機械。 （１１）中央柱（４、６）の両側を通過する光束（３４
   、３５；５３、５４）の各々に対する走査装置（２８、
   ４７）は対物レンズと光電子部品とを有する個々の映像
   変換器（３０、３１；５１、５２）を具備することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項の何れか
   に記載の検査機械。 （１２）中央柱（４、６）の両側を通過する両光束のた
   めの走査装置は光電子部品と１個の対物レンズとを有す
   る共通の１個の映像変換器を具備し、この対物レンズの
   前方に両光束を重ね合わせるための光学部品が設けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １０項の何れかに記載の検査機械。 （１３）下部ロータ（５）は制御により回転可能なびん
   皿（８）をまた上部ロータ（７）は制御により上下に可
   動な押え芯金（１１）を具備していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第１２項の何れかに記載の
   検査機械。 （１４）下部および上部ロータ（４１、４３）は円板状
   に形成され周囲にびんを入れるポケット（４２、４３）
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第１２項の何れかに記載の検査機械。 （１５）下部ロータ（４１）は深なべ状に形成され走査
   装置（４７）は少くともその一部が下部ロータ（４１）
   の上方に開口する内方室の中にあることを特徴とする特
   許請求の範囲第１４項に記載の検査機械。 （１６）下部ロータ（５、４１）はスポーク車輪状に形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１３項
   ないし第１５項の何れかに記載の検査機械。 （１７）両ロータ（５、７；４１、４３）のびんのない
   回転領域（２７）の長さはびん直径の複数倍を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１６項の
   何れかに記載の検査機械。