(57)【要約】【課題】缶のフランジ部の良否を不良形態に拘わらず確実に判別でき、フランジ部不良の缶を製造ライン上から確実に除去することができる缶の検査装置を提供することにある。【解決手段】有底円筒状に形成され、開口部にフランジ部を有する缶１を検査する缶の検査装置６であって、缶１を缶軸回りに回転可能に保持する回転テーブル２１１ａと、缶１の開口部上方に設けられ、下方に向けて照射光を照射し、前記フランジ部からの反射光の有無を検出して当該フランジ部の外径を検出する第１の検出手段２１５と、第１の検出手段２１５の検出結果に基づいて缶１の良否を判断する判断部を有する制御部２１６とを備えている。【選択図】        図１
2004294209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状に形成され、開口部にフランジ部を有する缶を検査する缶の検査装置であって、
缶軸と略平行に照射光を照射し、該照射方向における前記フランジ部の有無を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記缶の良否を判断する判断部を有する制御部とを備えていることを特徴とする缶の検査装置。
【請求項２】
有底円筒状に形成され、開口部にフランジ部を有する缶のフランジ部の外径を缶移送中に検査する缶の検査装置であって、
前記缶の移送方向と交差する方向に互いに離間して配設された第１の検出部及び第２の検出部を備え、
前記第１の検出部と第２の検出部との離間距離は、前記缶のフランジ部の外径が基準上限値より大きいとき、当該フランジ部と当接するように設定されたことを特徴とする缶の検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の缶の検査装置において、
ベース部に対向する一平面上に配置され、かつ、互いに略平行に延長された第３の検出部及び第４の検出部を有し、
前記第３の検出部と第４の検出部との離間距離は、前記缶のフランジの外径よりも小さく、かつ、前記缶の開口部の外径よりも大きい距離とされ、
前記ベース部の、前記第３の検出部と第４の検出部とに挟まれた位置には、移送されるべき前記缶に向けて圧縮空気を吹出す吹出し口が形成されていることを特徴とする缶の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶の検査装置に関するものであり、特に、缶のフランジ部の外径を検査するのに好適な缶の検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、２ピース缶（軟質缶）を製造する場合においては、一端面が開口した有底円筒状の缶を製造した後に、その開口部を漸次縮径させてネック部を形成し、このネック部の開口端に、径方向外側に延出するフランジ部を形成している。このようにフランジ部を形成しておくと、缶の開口部に缶蓋を取り付ける作業において、缶蓋の周囲をフランジ部とともに巻締めして、缶蓋を缶胴に確実に固定することができ、缶の内部を密封することができる。
【０００３】
ところで、前記した缶のフランジ部の成形過程においては、缶の肉厚が非常に薄くて変形しやすい、あるいは、フランジ部を成形する金型自体に破損等の不具合が発生した等の種々の要因によって、フランジ部が歪んだり、径方向への長さが短く若しくは長くとなるといった成形不良を生じることがある。この場合には、缶蓋を缶に巻締める作業が確実に行なわれず、缶蓋の取付強度が不足して内容物の漏れを生じたり、場合によっては、巻締め自体が行なえず、缶蓋が取り付けられない、あるいは、フランジ部の先端が缶蓋における巻締め部の下側頂部と当接し、この巻締め部がフランジ部の先端に擦られて切れるという不都合を生じる場合があった。
【０００４】
このため、フランジ部の成形不良の発生は回避しなければならず、特に、フランジ部を成形する金型自体に破損等の不具合が発生した場合においては、この金型により成形された缶は全て略同一の不良形態を有することになるので、この不良発生はなるべく早期に判明できることが望ましい。
【０００５】
このような問題を解決するための手段として、例えば特許文献１で開示された装置がある。この装置では、前述したフランジ部の不良形態の一つであるフランジ部の径方向への長さが短い場合のみしか検査及び選別することができず、他の不良形態については検査及び選別することができないという問題があった。このため、前記他の不良形態の発生を早期に発見することができず、不良缶を大量に製造し、これらの缶が良品として次工程へ搬送される場合があった。これにより、前述した大量の不良缶に各種加工等が施されることによる工数の無駄やこの不良缶を取除く工数の発生を招来し、結果として製造工数の著しい増大を招くという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２９５００６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたもので、缶のフランジ部の良否を不良形態に拘わらず確実に判別でき、フランジ部不良の缶を製造ライン上から確実に除去することができる缶の検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、有底円筒状に形成され、開口部にフランジ部を有する缶を検査する缶の検査装置であって、缶軸と略平行に照射光を照射し、該照射方向における前記フランジ部の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記缶の良否を判断する判断部を有する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る缶の検査装置によれば、前記照射方向における缶のフランジ部の有無を検出する検出手段を備えているので、フランジ部の外径が基準範囲内にあるか否かの検査を確実に行うことができるとともに、この処理に要する負荷の増大を最小限に抑制することができる。従って、高速化された製造ライン上にこの検査装置を配設した場合においても確実にフランジ部の外径を検査することができる。さらに、この検査装置に、前記判断結果に基づいて前記缶の搬送先を切り替える切替え機構を設けた構成においては、缶が良品の場合には次工程へ、不良品の場合には製造ライン外へ排出するように搬送先を切替えることができ、適切な良否選別を自動で高効率に行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、有底円筒状に形成され、開口部にフランジ部を有する缶のフランジ部の外径を缶移送中に検査する缶の検査装置であって、前記缶の移送方向と交差する方向に互いに離間して配設された第１の検出部及び第２の検出部を備え、前記第１の検出部と第２の検出部との離間距離は、前記缶のフランジ部の外径が基準上限値より大きいとき、当該フランジ部と当接するように設定されたことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る缶の検査装置によれば、移送された缶のフランジ部外径が基準上限値より大きい場合には、このフランジ部が前記第１，第２の検出部に当接することになるので、このようなフランジ部を有する缶を次工程へ移送することが回避される。従って、この後でフランジ部と缶蓋とを巻締めた際に、フランジ部の先端が缶蓋の巻締め部の下側頂部と当接することが回避されるので、内容物等の充填，缶蓋巻締め等の全工程を経た後に、この缶を輸送する際、缶蓋の前記下側頂部がフランジ部の先端に擦られて切れるという不具合の発生が確実に回避される。
【００１２】
また、フランジ部外径が基準上限値より大きい缶においては、このフランジ部が前記検出部と当接することになるので、この缶の移送を停止することができる。従って、例えば、成形された缶が連続的に移送されている製造ライン上にこの検査装置が配設された構成においては、前記缶が前記検出部と当接し移送が停止されると、この缶に後続する全ての缶の移送が停止されることになる。ここで、缶の開口部にフランジ部を成形する金型装置自体に破損等の不具合が発生した場合には、この金型装置により成形されるフランジ部は全ての缶について同様の不良形態を有することになる。従って、ある缶のフランジ部の外径が基準上限値より大きい場合には、この缶より後に成形された全ての缶についても同様の不良形態が発生している可能性が高いので、これらの缶の移送を停止し、前記金型装置を始めとする製造ライン上の構成要素を検査，補修することが望ましい。ところで、本発明に係る缶の検査装置においては、缶の搬送自体が前記検出部により停止されることになるので、このような不良缶を早期にかつ確実に発見することができ、高い品質管理体制を確実に実現することができるとともに、このような不良缶の発生を最小限に抑制することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の缶の検査装置において、ベース部に対向する一平面上に配置され、かつ、互いに略平行に延長された第３の検出部及び第４の検出部を有し、前記第３の検出部と第４の検出部との離間距離は、前記缶のフランジの外径よりも小さく、かつ、前記缶の開口部の外径よりも大きい距離とされ、前記ベース部の、前記第３の検出部と第４の検出部とに挟まれた位置には、移送されるべき前記缶に向けて圧縮空気を吹出す吹出し口が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る缶の検査装置によれば、次のような作用を奏することになる。すなわち、フランジ部の外径が基準下限値以上の缶においては、フランジ部が第３の検出部及び第４の検出部に係合されるので、吹出し口からの圧縮空気の力に抗して缶が保持され、この缶を前記検出部の延長方向に沿って移動させることができ、これに対し、フランジ部の外径が基準下限値より小さい缶においては、フランジ部が第３及び第４の検出部に係合されないため、吹出し口からの圧縮空気の力に抵抗できずに、このフランジ部が第３，第４の検出部から外れ、この缶はこの検査装置から排除されることになる。従って、この検査装置を製造ライン上に配設した構成においては、フランジ部の外径が基準下限値より小さい缶をこのライン上から容易かつ確実に排除することができることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明の第一実施形態を示すものである。
【００１６】
まず、本検査装置に供される缶の概略構成を図８により説明する。
缶１は、大径の胴部２と、この胴部２の上端から上方へ向かうに従い漸次縮径するテーパ部３と、このテーパ部３の上端から径方向外方へ延出したフランジ部４とを備え、一方、大径の胴部２の下方部には、胴部２の下端から下方へ向かうに従い漸次縮径するとともに、その底部は上方に窪んでいるカウンターシンク部５を備えている。この構成において、図示しない缶蓋がフランジ部４と巻締められることにより、缶１は密封されるようになっている。
【００１７】
次に、このように構成された缶１を検査する検査装置の概略構成について説明する。
図１において、検査装置６は、缶１のフランジ部４の外径が基準下限値より小さいか否かを検出する第１の検出部１００と、缶１の表面の傷等を画像処理等により検査する図示しない画像処理装置，及び缶１のフランジ部４の外径が基準上限値より大きいか否かを検出する第１の検出手段２１５を備えた第２の検出部２００とを備えている。これら第１，第２の検出部１００，２００は、缶１が第１の検出部１００を経た後に第２の検出部２００に至るように配設されている。なお、第２の検出部２００の前記画像処理装置は、缶１の外表面及び内表面を撮像手段により撮像し、得られた撮像データに基づいて画像処理を行い、缶１の外表面及び内表面の傷の有無等を検査するものであり周知の技術であるので、この詳細説明及び図示は省略する。
【００１８】
まず、第１の検出部１００を、図２から図４に従い説明する。
図２に示すように、第１の検出部１００は、始端が、有底円筒状の缶の開口部にテーパ部３及びフランジ部４を形成する図示しないネッカーフランジャーの排出路の出口側に接続され、後端が、第２の検出部２００へ向かう図示しないコンベアに接続され、缶１の移送方向Ａに延在して配置されている。
【００１９】
この検出部１００は、移送される缶１の開口部と対向する長尺状のベースプレート１０と、このベースプレート１０表面に移送方向Ａに延在して設けられた第１の検出プレート２０と、ベースプレート１０表面に第１の検出プレート２０と対向するように配設された第２の検出プレート３０と、ベースプレート１０の裏面に移送方向Ａに延在して設けられたボックス４０と、ベースプレート１０の表面に移送方向Ａに延在して設けられ缶１の胴部２を支持する側面支持機構５０と、ベースプレート１０の移送方向Ａの両端近傍をそれぞれ支持し、このベースプレート１０を昇降させる２つの昇降シリンダ６０，６１と、ベースプレート１０の移送方向Ａの始端側に設けられ、前記ネッカーフランジャーの排出路からこの検出部１００に缶１を案内する供給部８０と、ベースプレート１０の移送方向Ａの終端側に設けられ、図示しない前記コンベアへ缶１を案内する排出部９０とを主体として構成されている。
【００２０】
ベースプレート１０は長尺板状に形成され、上方部に配設された供給部８０側の始端から下方部に配設された排出部９０側の終端に向かって傾斜して配設され、このベースプレート１０の上端部及び下端部が各々昇降シリンダ６０，６１により支持された構成となっている。
このベースプレート１０の幅方向略中央部にはこのプレート１０の略全長に亘って厚さ方向に貫通した吹出し口１１が形成され、また、ベースプレート１０の裏面には、移送方向Ａに沿って、長尺板状の２枚のヒートプレート１２，１３が互いに平行に延在して設けられている。これらヒートプレート１２，１３は、内部に抵抗加熱手段が埋め込まれたもので、ベースプレート１０及び前記検出プレート２０，３０を各々、約５０℃程度まで加熱して保温できるようになっている。
【００２１】
第１の検出プレート２０は、ベースプレート１０の表面に、吹出し口１１の延在方向と略平行に、すなわち、移送方向Ａに沿って延在して設けられている。この検出プレート２０の吹出し口１１側の先端（以下、「先端」いう）部は、図３及び図４に示すように、ベースプレート１０表面と当接する面の反対側の表面（以下、「裏面」という）からベースプレート１０表面と当接する面（以下、「表面」という）に向かい、かつ、当該検出プレート２０の先端に向かうに従い漸次厚さが薄くなるように傾斜した傾斜面２３とされている。そして、この検出プレート２０の先端部表面に切欠きが形成されており、この切欠きのベースプレート１０と対向する面が第３の検出面２１となっている。この第３の検出面２１は、ベースプレート１０表面と略平行となっており、これらの離間距離は１〜２ｍｍ程度とされ、両者の間に缶１のフランジ部４を収納できるようになっている。
また、ベースプレート１０の表面における第１の検出プレート２０の近傍には、このプレート２０を吹出し口１１側へ接近離間する方向に位置決めできる位置決め駒２４が設けられている。
【００２２】
第２の検出プレート３０は、第１の検出プレート２０と同様に構成されたものであり、第１の検出プレート２０のベースプレート１０の表面に沿った配設位置において、吹出し口１１を挟んで線対称をなすように配設されている。
この検出プレート３０においても、第１の検出プレート２０と同様に、吹出し口１１側の先端部に傾斜面３３が、この先端部の表面に切欠きが各々形成され、この切欠きのベースプレート１０と対向する面が、第４の検出面３１となっている。また、ベースプレート１０の表面には、第１の検出プレート２０と同様に、第２の検出プレート３０の位置決めを行うことができる位置決め駒３４が設けられている。
【００２３】
以上のように配設された第３，第４の検出面２１，３１の離間距離，すなわち、第１，第２の検出プレート２０，３０の先端同士の距離Ｂ（図４参照）は、缶１のフランジ部４の外径Ｃよりも小さく、かつ、缶１の開口部の外径Ｄよりも大きい距離とされている。
この構成において、第１，第２の検出プレート２０，３０の先端同士の間に缶１の開口部が挿通し得るとともに、缶１のフランジ部４がベースプレート１０表面と第３，第４の検出面２１，３１との間に収納されるようになっている。なお、第３，第４の検出面２１，３１は、ベースプレート１０の表面と平行に対向する同一平面上に位置するように配置されている。
【００２４】
ボックス４０は、図３に示すように、ベースプレート１０の裏面に吹出し口１１を覆うように設けられ、図示しないブロワから供給された圧縮空気を流し、この圧縮空気を吹出し口１１からベースプレート１０の表面側へ吹出す構成となっている。
側面支持機構５０は、図３に示すように、ベースプレート１０表面に移送方向Ａに沿って所定の間隔を有し複数配設された断面略Ｌ字状のブラケット５２と、これらのブラケット５２の上面，すなわち吹出し口１１側の表面に移送方向Ａに沿って延在して設けられ、移送される缶１の胴部２の下部を支持する第１の側面ガイド５５及び胴部２の上部を支持する第２の側面ガイド５６と、第１の側面ガイド５５に設けられ缶１の底部を支持する底部ガイド５７と、ベースプレート１０の表面に設けられ側面支持機構５０を吹出し口１１に向かって接近離間させる位置決め駒３００とを主体として構成されている。
【００２５】
底部ガイド５７は、第１の側面ガイド５５のベースプレート１０表面と対向する表面と反対側の表面における上部に設けられている。この底部ガイド５７の上面には、このガイド５７の全長に亘って、凹部５７ａが形成されている。この凹部５７ａは、缶１の底部外周近傍を側面視した形状に略沿った形状とされている。この構成において、缶１の開口面をベースプレート１０表面と当接させ、かつ、胴部２を第１，第２の側面ガイド５６，５７上面に載置させると、缶１の底面と凹部５７ａ表面とは数ｍｍ程度離間するようになっている。
【００２６】
次に、第２の検出部２００について、図１及び図５に基づいて説明する。
第２の検出部２００は、第１の検出部１００を経た後、前記コンベアを介して搬送された缶１をこの検出部２００に搬入する搬入機構２１０と、缶１を缶軸回りに回転自在に保持する保持テーブル２１１と、この保持テーブル２１１を回転駆動する駆動機構２１２と、この検出部２００により検査された缶１をこの検出部２００から搬出する搬出機構２１３と、搬入機構２１０の終端部及び搬出機構２１３の始端部に各々設けられ、側面に吸着機構を備え缶１の胴部２を保持可能とされた第１の回転体２１４ａ及び第２の回転体２１４ｂと、缶１のフランジ部４の外径が基準上限値より大きいか否かを検出する第１の検出手段２１５と、缶１の外表面及び内表面を撮像する図示しない撮像手段と、第１の検出手段２１５及び前記撮像手段により得られた結果に基づいて、缶の良否判断を行い、第２の回転体２１４ｂを制御する制御部２１６とを備えている。
【００２７】
保持テーブル２１１は、略円柱状に形成されこの中心軸Ｏを中心に回転可能に支持された本体部２４１の外周面側に、この周方向に対して所定の間隙を有し複数配設された突起体２４２を介して配設されている。これらの保持テーブル２１１は、各突起体２４２の先端部に１個ずつ回転自在に支持され、この構成により、保持テーブル２１１は本体部２４１の中心軸Ｏを中心に公転されつつ、自転され得るようになっている。また、保持テーブル２１１は、その表面に缶１の外側底部を吸着，保持する図示しない吸着孔が形成されている。
【００２８】
駆動機構２１２は、図示しない駆動モータと、複数の駆動プーリ２１２ａ及びベルト２１２ｂとを備え、駆動モータに設けられたプーリ及び駆動プーリ２１２ａにベルト２１２ｂが巻回されている。このベルト２１２ｂの表面は複数の保持テーブル２１１のうちの一部の保持テーブル２１１の側面と圧接しており、前記駆動モータが駆動されることにより、駆動プーリ２１２ａが回転駆動され、これに伴い、ベルト２１２ｂが移動駆動され、このベルト２１２ｂの表面と圧接している保持テーブル２１１が回転駆動されるようになっている。以下、この回転駆動可能な保持テーブル２１１を特に回転テーブル２１１ａという。
【００２９】
ここで、前述した図示しない撮像手段としてのカメラは、回転テーブル２１１ａの外方部に設けられ、各カメラ毎にこれらが配置されている側から缶１の各部を照射する図示しない照明手段が設けられている。すなわち、照明手段が缶１の各部に照射した光の反射光を、カメラが撮像する構成となっている。
【００３０】
第１の検出手段２１５は、図５に示すように、回転テーブル２１１ａのうちの一つの上方に、この回転テーブル２１１ａ表面に保持された缶１のフランジ部４の径方向外方部を缶１の上方から缶軸と略平行に照射するように配設されている。ここで、缶軸と略平行とは、缶軸に対して±３０°の範囲をいう。この第１の検出手段２１５は、例えば光電センサーとされ、缶１のフランジ部４が約５０μｍの外径差を生じた場合にも検出可能とされている。本実施形態においては、第１の検出手段２１５は、フランジ部４の外径の基準上限値から径方向外方へ０．５ｍｍ離間した位置に照射中心が位置するように配設されている。従って、フランジ部４の外径が基準上限値以下にあれば、第１の検出手段２１５からの照射光はフランジ部４に反射されないため、第１の検出手段２１５はこの反射光を受光することがなくＯＦＦ状態となり、フランジ部４の外径が基準上限値より大きい場合には、第１の検出手段２１５の照射光はフランジ部４に反射されるため、第１の検出手段２１５はこの反射光を受光しＯＮ状態となる構成となっている。
【００３１】
制御部２１６は、前記各カメラの撮像データに基づいて、缶１の外表面及び内表面を検査する画像処理部と、第１の検出手段２１５からの検出信号に基づいて、缶１のフランジ部４の外径が基準上限値より大きいか否かを判断する判断部と、これらの画像処理部及び判断部の処理結果を記憶する記憶部とを備え、これらの処理結果に基づいて、搬出機構２１３の始端部に設けられた第２の回転体２１４ｂを制御し、この回転体２１４ｂに至った缶１の搬出先を決定する構成となっている。
【００３２】
第１，第２の回転体２１４ａ，２１４ｂは各々、把持部２３１と図示しない駆動部とから構成されており、把持部２３１は、図示しない支持部に回転自在に支持され、前記駆動部により回転駆動される構成となっている。把持部２３１には、その外周面に回転軸回りに略等間隔で凸部２３２が６個形成され、これら凸部２３２同士の間は、缶１の胴部２の外径と略一致した曲率を有する曲率部２３３とされている。この曲率部２３３の表面に、缶１の胴部２を吸着するための図示しない吸着孔が形成され、この吸着孔にバキュームエアを供給し、缶１の胴部２を吸着保持する構成となっている。
【００３３】
搬出機構２１３は、缶１を次工程へ移送する搬出路２１３ａと，缶１を製造ライン上から排出する排出路２１３ｂとを備え、搬出機構２１３の始端部、すなわち、搬出路２１３ａ及び排出路２１３ｂの始端部に配設された第２の回転体２１４ｂは、制御部２１６からの出力信号を受信し、この出力信号に基づいて缶１を搬出路２１３ａまたは搬出路２１３ｂへ振り分ける構成となっている。
【００３４】
以上のように構成された検査装置６により缶１を検査する方法について説明する。
まず、検査装置６を駆動するに際し予め、第１の検出部１００におけるボックス４０に圧縮空気を供給しておき、この圧縮空気を吹出し口１１からベースプレート１０表面上へ吹出しておく。この状態で、缶１を第１の検出部１００の供給部８０から缶軸を鉛直方向に対して略９０°傾けた状態，すなわち水平方向に倒した状態で供給する。そして、供給部８０を通過した缶１は、ベースプレート１０に設けられた第１，第２の検出プレート２０，３０の上端に達する。
【００３５】
この際、図４に示すように、第１，第２の検出プレート２０，３０の先端同士の距離Ｂは、缶１のフランジ部４の外径Ｃよりも小さく、かつ、缶１の開口部の外径Ｄよりも大きい距離とされているので、缶１の開口部は、第１，第２の検出プレート２０，３０の先端同士の間を挿通するとともに、缶１のフランジ部４が、ベースプレート１０の表面と第３，第４の検出面２１，３１との間の間隙を通過する。従って、缶１は、第１の検出部１００を通過する間、フランジ部４の外径が基準下限値以上で形成されていた場合には、フランジ部４が前記間隙内に位置するため、フランジ部４の下部と第３，第４の検出面２１，３１とが当接することにより缶１の軸方向の移動が阻止される。従って、缶１の軸方向上方への移動が、缶１の開口面がベースプレート１０の表面と当接することにより阻止されることと相俟って、フランジ部４の外径が基準下限値以上である限り、缶１が第１の検出部１００から脱落することを回避することができる。
【００３６】
このように保持された缶１は、自重等によって自転しつつ第１の検出部１００の下端に向かって移動し、ベースプレート１０に形成された吹出し口１１に達する。この際、吹出し口１１からの圧縮空気により缶１は、第１の検出部１０の下端に向けて付勢されるとともに、缶１の内側底部は缶軸方向下方に向かう力を受ける。このため、缶１の移送速度は高速に維持されるとともに、この缶１を自転させながら前記下端に向かって移送することができる。
【００３７】
従って、缶１のフランジ部４の外径が基準下限値より小さい場合には、缶１が内側底部に受ける力により、フランジ部４の下部が前記検出面２１，３１から外れるとともに、第１の検出部１００から除去される。このように、第１の検出部１００に供給された缶１は、フランジ部４の外径が基準下限値より小さい場合には、この検出部１００の下端に至るまでの間に確実に除去され、フランジ部４の外径が基準下限値以上である缶１のみがこの検出部１００の下端に至り、排出部９０を介して次工程へ搬送される。
【００３８】
次に、第１の検出部１００により選別されたフランジ部４の外径が基準下限値以上の缶１から、フランジ部４の外径が基準上限値より大きいものを判別し、この缶を製造ライン上から排出する方法について説明する。
【００３９】
第１の検出部１００を経た缶１は、所定の搬送路及び工程を経た後、図１に示す第２の検出部２００の搬入機構２１０へ至る。そして、この搬入機構２１０により搬送された缶１は、この機構２１０の終端部に配設された第１の回転体２１４ａに到達すると、この回転体２１４ａの把持部２３１に形成された前記吸着孔にバキュームエアが供給され、この吸着孔が開口した曲面部２３３表面に缶１の胴部２が吸着保持される。その後、把持部２３１は図示しない駆動機構により時計回りに回転し、保持テーブル２１１の表面に缶１を載置する。この際、缶１は、図示しない位置決め機構により、この缶１の缶軸が保持テーブル２１１の回転軸線と略一致するように位置決めされる。その後、缶１は、保持テーブル２１１の表面に形成された図示しない吸着孔にバキュームエアが供給され、保持テーブル２１１表面に吸着保持される。
【００４０】
その後、本体部２４１は、缶１が第１の検出手段２１５の配設位置に到達するまで、図示しない駆動手段により中心軸Ｏを中心として回転駆動する（本実施形態においては、半時計回りに２２．５°）。ここで、本実施形態においては、第１の回転体２１４ａが缶１を引渡す保持テーブル２１１は、駆動機構２１２により回転駆動されないようになっており、本体部２４１が前述のように回転駆動され、この保持テーブル２１１の側面が駆動機構２１２のベルト２１２の表面と圧接することにより、保持テーブル２１１が回転可能な回転テーブル２１１ａとなる。そして、この回転駆動が停止するのと略同時に、駆動機構２１２の図示しないモータが回転駆動し駆動プーリ２１２ａを介してベルト２１２ｂが移動駆動される。これにより、ベルト２１２ｂ表面と圧接するとともに，第１の検出手段２１５の下方に位置する回転テーブル２１１ａがこの軸線回りに回転駆動され、このテーブル２１１表面に保持された缶１も缶軸回りに回転駆動される。
【００４１】
このように缶１が缶軸回りに少なくとも１回転回転駆動される間に、第１の検出手段２１５がこの検出手段２１５からの照射光の反射光を受光するか否かにより缶１のフランジ部４の外径検査を行う。
すなわち、缶１のフランジ部４の外径が全周に亘って基準上限値以下で場合には、図５の実線に示すように、第１の検出手段２１５の照射光はフランジ部４の外周縁より径方向外方部を照射するので、第１の検出手段２１５は、前記照射光の反射光を受光しないことになる。一方、缶１のフランジ部４の外径が全周について一部でも基準上限値より大きい場合には、図５の２点鎖線に示すように、第１の検出手段２１５からの照射光はフランジ部４の前記一部の外周縁部を照射するので、第１の検出手段２１５は、フランジ部４の前記一部からの反射光を受光することになる。
【００４２】
そして、第１の検出手段２１５による検出結果は、検出結果の良否に拘わらず検出される度に制御部２１６へ送信される。そして、制御部２１６は、第１の検出手段２１５により検査された各缶を特定するとともに、これら各缶ごとでの前記検出結果を記憶する。
その後、本体部２４１が軸線Ｏ回りに反時計回り回転駆動された後、回転テーブル２１１ａが回転駆動される動作を繰返すとともに、その都度、図示しないカメラにより缶１の外表面及び内表面のうち必要個所を適宜撮像し、この撮像データを制御部２１６に送信するとともに、この制御部２１６で画像処理、及び良否判断を行う。そして、この制御部２１６は、前記撮像データに基づいた判断結果を第１の検出手段２１５による検出結果と同様にして各缶１を特定して記憶しておく。
【００４３】
そして、全ての検査が終了すると、缶１は、第２の回転体２１４ｂの配設位置へ到達する。この際、第２の回転体２１４ｂの把持部２３１に形成された曲面部２３３表面に、前述と同様に、缶１の胴部２が吸着保持される。そして、制御部２１６により、記憶されていた前記検出結果及び前記良否判定結果のいずれか一つでも不良と判断された缶１は、排出路２１３ｂ上へ載置され製造ライン上から排出される。一方、前記検出結果及び良否判断結果の全てが良好と判断された缶１は、搬出路２１３ａ上へ載置され次工程へ搬送される。
【００４４】
以上説明したように、本第一実施形態の缶の検査装置における第１の検出部１００によれば、缶１のフランジ部４の外径が基準下限値より小さいか否かを確実に検査でき、この外径が基準下限値より小さい場合には、この缶１を第１の検出部１００から確実に除去することができる。
すなわち、第３の検出面２１及び第４の検出部３１によって缶１のフランジ部４を支持しつつ、移送方向Ａに沿って缶１を移送する構成を実現することができるので、フランジ部４の外径が基準下限値以上の缶１については、第３，第４の検出面２１，３１がフランジ部４の下部を支持するが、一方、フランジ部４の外径が基準下限値より小さい缶１については、前記検出面２１，３１がフランジ部４の下部を支持できないことになる。従って、後者の缶１においては、吹出し口１１から缶１に向けて吹出される圧縮空気により、第１の検出部１００から確実に排除することができる。
【００４５】
また、第３，第４の検査面２１，３１は、下方に向けて傾斜されるとともに、上下方向に離間して配置されているので、供給された缶１をその自重により下方に向けて自転させつつ移送することができる。従って、フランジ部４の外径検査を全周に亘って行うことができ、高精度な検査を実現することができる。
【００４６】
ここで、缶１の開口部にフランジ部４を形成するに際し、この形成を円滑に行うために、缶の開口部にワックスを塗布している。このため、第３，第４の検出面２１，３１によりフランジ部４を支持しながら缶１を移送すると、ベースプレート１０の表面及び前記検出面２１，３１に前記ワックスが付着して固化する可能性がある。この場合、前記検出面２１，３１とベースプレート１０表面との間隔が狭まり、正常なフランジ部４を有する缶１の移送も停止される等の不具合が発生することになる。しかしながら、本実施形態による第１の検出部１００においては、ベースプレート１０の裏面にヒートプレート１２，１３が設けられているので、ベースプレート１０表面及び前記検出面２１，３１を加熱することができ、これらにワックスが付着した場合でも、このワックスが固化することが防止されるので、缶１を移送した際にフランジ部４が前記ワックスを除去することになり、前記不具合の発生を確実に抑制することができる。
【００４７】
また、ベースプレート１０表面には、移送方向Ａに沿って延在して吹出し口１１が形成されているので、移送される缶１に確実に圧縮空気を吹き付けることができ、フランジ部４の前記検査精度をさらに高めることができるとともに、移送速度を高速に維持することができる。
さらに、ベースプレート１０表面には、位置決め駒２４、３４および３００が設けられ、これらの駒２４，３４，３００により前記検出プレート２０，３０及び側面支持機構５０の位置決めを行うことができるので、移送される缶１のサイズが変更されたり、缶１を成形する金型が交換されたりした場合においても、これに対応させて前記プレート２０，３０及び支持機構５０の位置決めを容易かつ高精度に行うことができるので、フランジ部４の外径検査を確実に高精度に行うことができる。
【００４８】
また、本第一実施形態の缶の検査装置における第２の検出部２００によれば、外径が基準上限値より大きいフランジ部４を検出する第１の検出手段２１５を備え、この第１の検出手段２１５により前記検査がなされるに際し、缶１は回転テーブル２１１ａ及び図示しない前記位置決め手段により缶軸回りに回転されるので、フランジ部４の全周に亘ってこの外径を検出することができ、高精度な検査を実現することができる。また、この高精度な検出結果に基づいてこの缶の良否を判断し、この判断結果に基づいて、缶１の搬送先が切替わるように第２の回転体２１４ｂの動作を切替える制御部２１６を備えているので、缶１が良品の場合にはこの缶１を搬出路２１３ａに載置して次工程へ搬送し、一方、不良品の場合にはこの缶１を排出路２１３ｂに載置して製造ライン外へ排出することを自動で行うことができ、適切な良否選別を高効率に行うことができる。
【００４９】
さらに、第２の検出部２００は、図示しないカメラが配設され、缶１の外表面及び内表面を撮像する構成となっているので、外径が基準上限値より大きいフランジ部４を検出するのみならず、缶１の前記各表面の傷等の有無をも検査することができる。さらにまた、本実施形態による検査装置６は、第１の検出部１００により、外径が基準下限値より小さいフランジ部４を検出することもできるので、缶１のフランジ部４のみならず、缶自体の不良形態の略全てを確実に検査することができる。
【００５０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施形態による第１の検出部１００においては、前記検出面２１，３１を上下方向に離間させているが、水平方向に離間させて、これらの間に缶１を挿通させるようにしてもよい。要は、前記検出面２１，３１により缶１のフランジ部４を支持し、外径が基準下限値以上のフランジ部４を有する缶１の脱落を防止できる構成であればよい。
【００５１】
さらに、本実施形態による第１の検出部１００においては、第３，第４の検出部として、ベースプレート１０の表面と略平行な面である前記検出面２１，３１とした構成を示したが、この検出部としては、面に限定されず、例えば、稜線であってもよい。
さらにまた、吹出し口１１として、ベースプレート１０表面に移送方向Ａに沿って延在した構成を示したが、この形状に限らず、例えば、丸穴状とし、ベースプレート１０表面に移送方向Ａに所定の間隙を有し複数個断続的に形成してもよい。
【００５２】
次に、この発明の第二実施形態について説明するが、前述の第一実施形態による検査装置と同一部位には同一符合を付しその説明は省略する。
この発明の第二実施形態による検査装置は、フランジ部４の外径が基準上限値より大きいか否か、及び基準下限値より小さいか否かを第１の検出部１００で検査するものである。
【００５３】
本第二実施形態による検査装置の第１の検出部１００には、図６に示すように、第１，第２の検出プレート２０，３０に、前述した第３，第４の検出面２１，３１に加え、第１，第２の検出面２５，３５が形成されている。
この第１，第２の検出面２５，３５は、第３，第４の検出面２１，３１からベースプレート１０表面に向かって略垂直に立ち上がった構成とされ、これらの検出面２５，３５同士の離間距離Ｅは、缶１のフランジ部４の外径Ｃの基準上限値より約０．２５ｍｍ大きくされている。なお、第３，第４の検出面２１，３１の缶１に対する位置関係は、前記第一実施形態のものと同様とされている。
【００５４】
このように構成された第１の検出部１００に缶１が供給されると、フランジ部４の外径が基準上限値より大きい場合には、第１，第２の検出面２５，３５とフランジ部４とが当接し、缶１の第１の検出部１００における移送が阻止される。一方、フランジ部４の外径が基準下限値より小さい場合には、前記第一実施形態と同様にして、ベースプレート１０表面と第３，第４の検出面２１，３１との間にフランジ部４が係合せず、吹出し口１１から供給された圧縮空気により、この缶１は第１の検出部１００から排除されることになる。
【００５５】
そして、外径が基準範囲内にあるフランジ部４を有する缶１は、図１に示す第２の検出部２００へ搬送され、ここで、前記第一実施形態と同様にして、図示しないカメラにより、缶１の外表面及び内表面の検査を行い、この検査結果に基づいて、第２の回転体２１４ｂの動作が切替わり、搬出路２１３ａまたは排出路２１３ｂへ載置され、搬出路２１３ａに載置された缶１は次工程へ、排出路２１３ｂに載置された缶１は排出される。
【００５６】
以上説明したように、本第二実施形態による検査装置によれば、前述したフランジ部４の外径が基準上限値より大きい場合には、第１の検出部１００において、この缶１の移送が第１，第２の検出部２５，３５により阻止されることから、この缶１が次工程へ搬送されることを確実に防止することができる。ここで、このような缶１が形成された場合においては、この前工程で缶の開口部を成形する際に用いた金型自体に破損が発生している可能性が高く、この場合、同一の不良形態の缶を連続して成形することになる。従って、このような缶が成形されたことはできるだけ早期に発見し、不良缶の成形を最小限に抑制することが望ましく、また、早期に原因を究明し金型装置を補修することが望ましい。ところで、本実施形態よる検査装置においては、缶の搬送自体が第１の検出部１００で停止されることになり、さらに、この缶に後続する缶の移送が阻止されるので、このような不良の発生を早期かつ確実に発見することができ、前述した高い品質管理体制を確実に実現することができるとともに、このような不良缶の発生を最小限に抑制することができる。
【００５７】
次に、この発明の第三実施形態について説明するが、前述の第一，第二実施形態による検査装置と同一部位には同一符合を付しその説明は省略する。
この発明の第三実施形態による検査装置は、フランジ部４の外径が基準上限値より大きいか否か、及び基準下限値より小さいか否かを第２の検出部２００で検査するものである。
【００５８】
本第三実施形態による検査装置の第２の検出部２００には、前記第一実施形態において示した第１の検出手段２１５に加えて、図７に示すように第２の検出手段２１７が配設されている。
第２の検出手段２１７は、第１の検出手段２１５の近傍に設けられ、ある回転テーブル２１１ａ上に保持された缶１のフランジ部４の外径を両検出手段２１５，２１７により同時に検出できる位置に配設されている。この第２の検出手段２１７は、ある回転テーブル２１１ａ表面に保持された缶１のフランジ部４の周縁部を缶１の上方から缶軸と略平行に照射するように配設されている。ここで、缶軸と略平行とは、缶軸に対して±３０°の範囲をいう。この第２の検出手段２１７は、第１の検出手段２１５と同様に、例えば光電センサーとされ、缶１のフランジ部４が約５０μｍの外径差を生じた場合にも検出可能とされた構成となっている。
【００５９】
また、本実施形態においては、第２の検出手段２１７は、フランジ部４の外径の基準下限値から径方向内方へ０．５ｍｍ離間した位置に照射中心が位置するように配設されている。従って、フランジ部４の外径が基準下限値以上であれば、第２の検出手段２１７は、この検出手段２１７からの照射光がフランジ部４に反射されるので、この反射光を受光してＯＮ状態となり、一方、フランジ部４の外径が基準下限値より小さい場合には、前記照射光の反射光を受光することがなくＯＦＦ状態となる構成となっている。
ここで、前記第一実施形態において説明したように、第１の検出手段２１５については、フランジ部４の外径が基準上限値以下であれば、第１の検出手段２１５からの照射光はフランジ部４に反射されないため、第１の検出手段２１５はこの反射光を受光することがなくＯＦＦ状態となり、フランジ部４の外径が基準上限値より大きい場合には、第１の検出手段２１５の照射光はフランジ部４に反射されるため、第１の検出手段２１５はこの反射光を受光しＯＮ状態となる構成となっている。
すなわち、前記検出手段２１５，２１７により、フランジ部４の外径が基準範囲内にあるか否かを検査できる構成となっている。
【００６０】
制御部２１６は、前記各カメラの撮像データに基づいて、缶１の外表面及び内表面を検査する画像処理部と、前記各検出手段２１５，２１７からの検出信号に基づいて、缶１のフランジ部４の外径が基準範囲内にあるか否かを判断する判断部と、これらの画像処理部及び判断部の処理結果を記憶する記憶部とを備え、これらの処理結果に基づいて、搬出機構２１３の始端部に設けられた第２の回転体２１４ｂを制御し、この回転体２１４ｂに至った缶１の搬出先を切替える構成となっている。
【００６１】
以上説明したように、本第三実施形態による検査装置によれば、前記各検出手段２１５，２１７を備えているので、前述したフランジ部４の外径が基準範囲内にあるか否かを高精度に検査することができる。また、これらの検出結果に基づき缶１の良否を判断し、この判断結果に基づいて第２の回転体２１４ｂの動作を切替える制御部２１６を備えているので、缶１が良品の場合には搬出路２１３ａにより次工程へ搬送し、一方、不良品の場合には排出路２１３ｂにより製造ライン外へ排出することを自動で行うことができ、適切な良否選別を高効率に行うことができる。
【００６２】
なお、本発明は前記第一から第三実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、第一実施形態による第１の検出部１００において、第３，第４の検出面２１，３１を有する切欠き部に各々ブロック材を配設することにより、これらのブロック材を前記第二実施形態で示した第１，第２の検出面２５，３５としてもよい。また、この第１，第２の検出面２５，３５としての前記ブロック材を、第３，第４の検出面の延在方向に対して所定の間隙を有し複数断続的に設けた構成でもよい。
さらに、第一，第三実施形態において、前記検出手段２１５，２１７としていわゆる反射型の光電センサーを示したが、これに限らず、例えば透過型であってもよい。
さらにまた、前記第一から第三実施形態においては、第２の検出部２００の第２の回転体２１４ｂを設けて缶の搬送先を切替える構成を示したが、この構成に限らず、不良品の缶を検出した場合には、この製造ライン自体を停止させるようにしてもよい。この場合も、前述した高い品質管理体制を確実に実現することができるとともに、このような不良缶の発生を最小限に抑制することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、フランジ部の外径が基準範囲内にあるか否かの検査を確実に行うことができるとともに、この処理に要する負荷の増大を最小限に抑制することができる。さらに、この検査装置に、前記判断結果に基づいて前記缶の搬送先を切り替える切替え機構を設けた構成においては、缶が良品の場合には次工程へ、不良品の場合には製造ライン外へ排出するように搬送先を切替えることができ、適切な良否選別を自動で高効率に行うことができる。
【００６４】
請求項２に係る発明によれば、移送された缶のフランジ部が基準上限値より大きい場合、このフランジ部が第１の検出部及び第２の検出部に当接することになるので、フランジ部の外径が基準上限値より大きい缶を次工程へ搬出することを確実に回避することができる。さらに、成形された缶が連続的に移送されている製造ライン上にこの検査装置が配設された構成においては、前記缶が前記検出部と当接し移送が停止されると、後続する全ての缶の移送が停止されることになるので、良好な品質管理体制を確実に実現することができるとともに、このような不良缶の発生を最小限に抑制することができる。
【００６５】
請求項３に係る発明によれば、フランジ部の外径が基準下限値以上である場合には、第３の検出部及び第４の検出部によって、吹出し口からの圧縮空気の力に抵抗して、缶を保持しておくことができる。一方、フランジ部の外径が基準下限値より小さい缶においては、フランジ部が第３，第４の検出部に係合されないので、吹出し口からの圧縮空気により、この缶を移送路から容易かつ確実に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示した缶の検査装置の概略構成図を示したものである。
【図２】図１に示す缶の検査装置における第１の検査部の概略構成図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態として示した図３に示す領域Ｙの拡大図である。
【図５】本発明の第一実施形態として示した図１に示す検出手段の概略配置図である。
【図６】本発明の第二実施形態として示した図３に示す領域Ｙの拡大図である。
【図７】本発明の第三実施形態として示した検出手段の概略配置図である。
【図８】本発明の検査装置で検査される缶の概略図である。
【符号の説明】
１  缶
４  フランジ部
６  検査装置
１０  ベースプレート（ベース部）
１１  吹出し口
１２，１３  ヒートプレート（加熱手段）
２１  第３の検出面（第３の検出部）
２５  第１の検出面（第１の検出部）
３１  第４の検出面（第４の検出部）
３５  第２の検出面（第２の検出部）
２１１  保持テーブル
２１１ａ  回転テーブル
２１３ａ  移送路
２１３ｂ  排出路
２１４ｂ  第２の回転体（切替え機構）
２１５  第１の検出手段（検出手段）
２１６  制御部
２１７  第２の検出手段（検出手段）
Ａ  缶の移送方向
Ｂ  第１の検出プレート先端と第２の検出プレート先端との離間距離（第３の検出部と第４の検出部との離間距離）
Ｃ  フランジ部の外径
Ｄ  缶の開口部の外径
Ｅ  第１の検出面と第２の検出面との離間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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