(57)【要約】【課題】ベルトの磨耗を低減し、軟らかいPETボトル等のプラスチック性容器にも適用可能な容器底面検査装置を提供する。【解決手段】  搬入コンベア１と、搬出コンベア５と、容器１０の底面を検査する検査手段１５と、を備えた容器底面検査装置であって、検査手段１５が、搬入コンベア１と搬出コンベア５との間に配置されて容器１０の底面よりも小さい開口部２０を備えた基台２５と、この基台２５の下方から開口部２０を通して容器１０の底面を撮像する撮像部３０と、容器１０の外側面を挟み込んで搬入コンベア１から搬出コンベア５へと基台２５の上を滑らしながら容器１０を搬送する対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂからなる中間コンベア４０とよりなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入コンベアと、搬出コンベアと、容器底面を検査する検査手段と、を備えた容器底面検査装置であって、検査手段が、搬入コンベアと搬出コンベアとの間に配置されて容器底面よりも小さい開口部を備えた基台と、この基台の下方から開口部を通して容器底面を撮像する撮像部と、容器の外側面を挟み込んで搬入コンベアから搬出コンベアへと基台上を滑らしながら容器を搬送する対のベルトコンベアからなる中間コンベアと、を備えたことを特徴とする容器底面検査装置。
【請求項２】
搬入コンベアの送り方向先端部と搬出コンベアの送り方向後端部とが隣合うように搬入コンベアと搬出コンベアが並設され、基台が搬入コンベア及び搬出コンベアのコンベア側縁間に配置され、かつ中間コンベアが搬入コンベアと搬出コンベアの間に跨るように配置されたことを特徴とする請求項１記載の容器底面検査装置。
【請求項３】
中間コンベアの対となる両コンベアベルトが相互に異なる送り速度で駆動されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の容器底面検査装置。
【請求項４】
中間コンベアの対のベルトコンベアを構成するベルトの高さ中心位置が容器の重心の高さ位置よりも低い位置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の容器底面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビン・PETボトル等の様々な容器を搬送途中において、容器の底面を光学的方法で検査する容器底面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器を製造あるいはリサイクル（再使用）する際に、容器にヒビ、カケ、アワ、異物の混入等の欠陥が生じることがあり、この品質不良品を早期に除去するために、製造ライン内の搬送コンベアに欠陥検査装置を設置して、搬送コンベア上を搬送される容器を光学的に検査する方法が採られている。例えば、製造ラインに設置される容器の欠陥検査装置として、従来から、図６の特許第３１５３２５０号公報に示される如く、搬入コンベア１０２と搬出コンベア１０３と、これらの間に設けられ容器１０１の向き合う両側面を係合して容器１０１を運搬する中間コンベア１０５、およびこの中間コンベア１０５の下方に設けられた底面検査デバイス１１１を備えた容器検査装置は知られている。この検査装置は、搬入コンベア１０２で搬送された容器１０１が搬入コンベア１０２の端部付近で中間コンベア１０５により両側面を保持されて直立状態のまま検査デバイス１１１の上方を通り、その際に容器１０１を検査デバイス１１１により検査し、搬出コンベア１０３へと搬送されるものであった。
【０００３】
しかしながら、この場合には、中間コンベア１０５で容器１０１の両側面を保持して、搬入コンベア１０２と搬出コンベア１０３の間を搬送することになる。そのため、容器１０１が中間コンベア１０５から下方向に滑り落ちないように容器１０１を挟み込む力を大きくする必要があり、中間コンベア１０５のベルト表面磨耗によりベルト寿命が非常に短くなったり、軟らかいPETボトル等のプラスチック性容器への適用時には容器１０１が変形したりして適用が困難であった。
【特許文献１】特許第３１５３２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は、上記従背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は容器搬送時に中間コンベアで容器を挟み込む力を小さくして、中間コンベアのベルト寿命を向上させ、また軟らかい容器への適用可能な容器底面検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本願発明は、搬入コンベアと、搬出コンベアと、容器底面を検査する検査手段と、を備えた容器底面検査装置であって、検査手段が、搬入コンベアと搬出コンベアとの間に配置されて容器底面よりも小さい開口部を備えた基台と、この基台の下方から開口部を通して容器底面を撮像する撮像部と、容器の外側面を挟み込んで搬入コンベアから搬出コンベアへと基台上を滑らしながら容器を搬送する対のベルトコンベアからなる中間コンベアと、を備えた装置を具備するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明の容器底面検査装置においては、搬入コンベアで搬送された容器が中間コンベアにより両側面を保持されて直立状態のままで、基台の上を容器底面が接した状態で搬送され、撮像部が下方に配置された開口部上を通り、その際に容器底面を撮像部により検査するものであるので、容器の全重量を中間コンベアで保持する必要がない。そのため、中間コンベアで容器を挟み込む力が小さくてすみ、中間コンベアのベルト寿命が向上するものである。また、中間コンベアで容器を挟み込む力が小さくてすむので、軟らかい容器の底面検査でも容器変形することなく、正確に検査することが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施形態１）
図１から図３は、本願の請求項１から４に対応した一実施形態である実施形態１の容器底面検査装置を示している。実施形態１の容器底面検査装置は、図１及び図２に示す如く、搬入コンベア１と、搬出コンベア５と、容器１０の底面を検査する検査手段１５と、を備えた容器底面検査装置であって、検査手段１５が、搬入コンベア１と搬出コンベア５との間に配置されて容器１０の底面よりも小さい開口部２０を備えた基台２５と、この基台２５の下方から開口部２０を通して容器１０の底面を撮像する撮像部３０と、容器１０の外側面を挟み込んで搬入コンベア１から搬出コンベア５へと基台２５上を滑らしながら容器１０を搬送する対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂからなる中間コンベア４０とを備えている。
【０００８】
また、搬入コンベア１の送り方向先端部１Aと搬出コンベア５の送り方向後端部５Aとが隣合うように搬入コンベア１と搬出コンベア５が並設され、基台２５が搬入コンベア１及び搬出コンベア５のコンベア側縁間に配置され、かつ中間コンベア４０が搬入コンベア１と搬出コンベア５の間に跨るように配置されている。
【０００９】
また、中間コンベア４０の対となる両コンベアベルト３５が相互に異なる送り速度で駆動されている。
【００１０】
また、中間コンベア４０の対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂを構成するベルトの高さ中心５０の位置が容器の重心５５の高さ位置よりも低い位置となっている。
【００１１】
以下に実施形態１の各構成要件に対して具体的に説明する。
【００１２】
搬入コンベア１は容器１０を直立状態に保ちつつ中間コンベア４０まで搬送するものである。実施形態１においては、搬入コンベア１は２個の回動軸６０とその回動軸６０に巻回されたベルトで構成されており、回動軸６０を図示していないがモータを用いて回転させることにより、ベルト上に搭載された容器１０を運搬するものとなっている。そして、搬入コンベア１のベルトは容器１０が直立状態で搬送可能なように搬送面では水平面を保つように設けられており、容器１０を中間コンベア４０で保持した後は滑らかに容器１０がベルト上を滑るようにフラットベルトとなっている。また、このときのベルトの種類はフラットベルトに限るものでなく、容器１０が中間コンベア４０で保持された後、容器１０がベルト上を滑らかに滑らせる構造であれば良い。
【００１３】
また、搬出コンベア５は中間コンベア４０から放出された容器１０を次工程へと搬送するものである。実施形態１においては、搬出コンベア５は、その送り方向後端部５Aが搬入コンベア１の送り方向先端部１Aと隣合うように並設されている。そして、搬出コンベア５も搬入コンベア１と同様に２個の回動軸６０とその回動軸６０に巻回されたベルトで構成されており、左記回動軸６０を図示していないモータを用いて回転させることにより、ベルト上に搭載された容器１０を運搬するものである。そして、搬出コンベア５のベルトの搬送面は搬入コンベア１の搬送面とほぼ同じ高さの水平面を保つように設けられており、中間コンベア４０で保持して基台２５上を滑りながら搬送された容器１０がベルト上を滑らかに滑るようにフラットベルトとなっている。また、このときのベルトの種類は搬入コンベア１と同様にフラットベルトに限るものでない。
【００１４】
また、基台２５は搬入コンベア１及び搬出コンベア５の間を埋めるように配され、その上を容器１０が滑りながら搬送可能な天板部と、その天板部における容器１０の搬送路の一部に下方向への開口部２０と、その開口部２０の下に空間とを備えているものである。実施形態１において基台２５は、搬入コンベア１の送り方向先端部１A近傍と搬出コンベア５の送り方向後端部５A近傍のコンベア側縁間に配されている。そして、基台２５は容器１０搬送時に振動等が生じないように剛性を備えた材料で構成されており、容器１０を滑らすための天板部とその天板部を支える脚部で構成されており、天板部の高さは中間コンベア４０で挟み込んで滑らしながら容器１０を滑らかに搬送できるように、搬出コンベア５および搬入コンベア１の搬送面の高さとほぼ同一の高さになるように設けられている。そして、開口部２０としては容器１０の底面形状と略相似形状である円穴となっており、この円穴は容器１０が開口部２０に落ち込まないように容器１０の底面の径よりも小さな径となっている。また、この天板部の表面は容器１０搬送時の滑り性を良くするために、鏡面加工または４フッ化エチレンのコーティングが施されていることが望ましい。また、開口部２０は円穴でも良いが、光学的に開口していればガラス等の光学的に透明な材質のものが天板部の一部にはめ込まれている構造でも良く、開口部２０形状は容器１０の底面形状と略相似な形状である必要はなく、検査するべき部位を撮像できれば三角形状や四角形状等の多角形状の穴でも良い。
【００１５】
また、撮像部３０は基台２５の開口部２０上に搬送されてきた容器１０の底面画像を取り込むものである。実施形態１においては、撮像部３０は容器１０の底面を開口部２０を通して撮像可能なように、開口部２０の下に配されたＣＣＤカメラのみで構成されている。また、この撮像部３０はＣＣＤカメラに限定されるものではなく、ラインセンサのように容器１０の底面を分割して撮像できるものでも良い。また、この撮像部３０は基台２５の開口部２０近傍に配された投光器と組合せたものであっても良い。また、この撮像部３０は基台２５の開口部２０の下方に反射鏡を設け、反射鏡に投影された容器１０底面を基台２５近傍に設置されたＣＣＤカメラ等の撮像装置で撮像するような構成であっても良い。
【００１６】
また、中間コンベア４０は、容器１０の外側面を挟み込んで搬入コンベア１から搬出コンベア５へと基台２５上を滑らしながら容器１０を搬送する対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂで構成されたものである。実施形態１においては、２個の回動軸６０とその回動軸６０に巻回されたベルトを備えたベルトコンベアA３５ａ、およびベルトコンベアA３５ａと同様の構成を備えたベルトコンベアＢ３５ｂで構成されている。そして、これら対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂのベルトは搬送面が水平面と垂直なフラットベルトとなっており、相互のベルト間隔を容器１０の外径よりも短くなるように、かつ各ベルトの高さ中心５０の位置が容器１０の重心５５の高さ位置よりも低い位置となるように配置されており（図３参照）、容器１０を挟持して滑らかに搬送することができるようになっている。また、これら対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂからなる中間ベルト４０は、搬入コンベア１により直立状態で搬送される容器１０を受取った後、搬出コンベア５に送り出すために、ベルトコンベアA３５ａは搬入コンベア１の上を跨るように、ベルトコンベアＢ３５ｂは搬出コンベア５の上を跨るように配置されている。そして、ベルトコンベアA３５ａ及びベルトコンベアＢ３５ｂは各々の回動軸６０を図示していないモータを用いて回転させることにより、ベルト間に容器１０を挟み込んで搬送できる構造となっている。そして、これら対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂは相互に異なる回動軸６０を備えているので、お互いの送り方向速度を独立に制御可能となっている．また、これら対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂのベルトは、搬送時において基台２５を滑らす際の基台２５と容器１０間の摩擦力が働くことによる容器１０の倒れを防止するために、凹凸形状や、スポンジゴム等の弾性カバーを表面に備えたものでも良い。
【００１７】
以下、本実施形態における検査方法を説明する。図３は、図１・２の検査手段１５付近の斜視図を示している。搬入コンベア１により直立状態のまま送り速度ｖ１で搬送された容器１０が、送り方向の先端部の位置で中間コンベア４０のベルトにより外側面を挟持されて送り方向が変更され、基台２５上を滑りながら搬送される。また、中間コンベア４０を構成するベルトコンベアA３５ａ及びベルトコンベアＢ３５ｂをそれぞれｖ４、ｖ５の送り速度で駆動されており、その速度差により容器１０が鉛直方向の軸回りに回転しながら搬送速度ｖ２（ｖ４とｖ５の平均速度）で搬送される。そして、基台２５に備えられた開口部２０上に容器１０が搬送されたことを、図示していないが位置センサ等の容器１０位置を検知する手段を用いて検知される。そして、基台２５の下方に配置された撮像部３０により容器１０底面を撮像し、この撮像された画像データを基に図示されていないデータ処理装置を用いて画像処理され、容器１０内部への異物の混入等を検査するものである。その後、容器１０は中間コンベア４０に挟持されたまま基台２５上を滑りながら搬出コンベア５の送り方向後端部５Aまで搬送された後、搬出コンベア５のベルトに容器１０が載せられ、送り速度ｖ３にて次工程へと搬送される。
【００１８】
以上のような構成を備えることにより、搬入コンベア１で搬送された容器１０が中間コンベア４０により両側面を保持されて直立状態のままで、基台２５上に容器１０を滑らせて搬送され、開口部２０上で容器１０の底面を撮像部３０により撮像・検査するものであるので、容器１０の全重量を中間コンベア４０で保持する必要がない。そのため、中間コンベア４０で容器１０を挟み込む力が小さくてすみ、中間コンベア４０のベルト寿命が向上するものである。また、中間コンベア４０で容器１０を挟み込む力が小さくてすむので、軟らかい容器１０の底面検査でも容器変形することなく、正確に検査することが可能となる。
【００１９】
また、搬入コンベア１及び搬出コンベア５は、搬入コンベア１の送り方向先端部１Aと搬出コンベア５の送り方向後端部５Aとが隣合うように並設されており、基台２５が搬入コンベア１及び搬出コンベア５のコンベア側縁間の位置に配されているので、並設されている間隔分だけ装置全体の長さを短くすることが可能となる。
【００２０】
また、このとき中間ベルトを構成する対のベルトコンベアにおける相互の送り速度ｖ４、ｖ５を異なるように駆動させることにより、容器１０を回転させながら基台２５上を滑らすことができるので、開口部２０が貫通穴であった場合には、容器１０が開口部２０を通過するときの躓きを防止できる。
【００２１】
また、中間コンベア４０の対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂを構成するベルトの高さ中心５０の位置が、容器１０の重心５５の高さ位置よりも低い位置となっていることにより、基台２５と容器１０の間の摩擦力により発生するモーメント力を大幅に低減することができ、基台２５上を滑らす際の容器１０倒れを大幅に防止できる。
（実施形態２）
図５は、実施形態１と異なる実施形態の斜視図を示している。実施形態１との違いは、中間コンベア４０の対のベルトコンベア３５ａ、３５ｂのベルト表面にゲル状材質等の緩衝材６５を接合した構成を備えるようにしたものである。第２の実施形態に係る容器底面検査装置は、この点を除いて基本的に第1の実施形態に係る容器底面検査装置と同じであり、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
これにより、実施形態１での効果に加えて、容器１０形状に沿ってベルト表面の緩衝材６５が変形し、小さい力で挟持しても大きな容器１０の保持力を得ることができる。また、容器１０運搬時にコンベアで発生した衝撃的な力が容器１０への伝達を減少できるので、容器１０を変形させることなく、正確に検査することが可能となる。
（実施形態３）
図６は、実施形態１、２とは異なる実施形態の斜視図を示している。実施形態１との違いは、基台２５として天板部に微細な空気噴出穴７０を有する基台２５を備えたことである。第３の実施形態に係る容器底面検査装置は、この点を除いて基本的に第1の実施形態に係る容器底面検査装置と同じであり、共通する部分については同じ符号を付してここでの説明は省略する。
【００２３】
これにより、実施形態１での効果に加えて、基台２５上を滑っている容器１０と基台２５との間の摩擦力を大幅に低減することができるので、基台２５上を搬送する際の容器１０の倒れを更に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明の実施形態１に係る容器底面検査装置の正面図
【図２】図１におけるA-A断面図
【図３】同実施形態１の要部を示す斜視図
【図４】本願発明の実施形態２に係る容器底面検査装置の要部を示す斜視図
【図５】本願発明の実施形態３に係る容器底面検査装置の要部を示す斜視図
【図６】従来の容器底面検査装置の側面図
【符号の説明】
【００２５】
１  搬入コンベア
１A  搬入コンベアの送り方向先端部
５  搬出コンベア
５A  搬出コンベアの送り方向後端部
１０  容器
１５  検査手段
２０  開口部
２５  基台
３０  撮像部
３５ａ  ベルトコンベアA
３５ｂ  ベルトコンベアＢ
４０  中間コンベア
５０  ベルトの高さ中心
５５  容器の重心
６０  回動軸
６５  緩衝材
７０  空気噴出穴
【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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