(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直な中心軸線から一定半径位置に円周方向に等ピッチで配置された複数の漏れ検査ユニットであって、それぞれが、検査すべき紙カップを上方から出し入れ可能な紙カップ収納容器と、該紙カップ収納容器の上端開口を開閉すると共にその紙カップ収納容器内にセットされた紙カップの開口を開閉する蓋と、紙カップ収納容器内の紙カップの底部に搬送用のエアを吹き付けて紙カップを排出させるためのエア吹き付け手段を備えた、前記複数の漏れ検査ユニットと、該漏れ検査ユニットの紙カップ収納容器内にセットした紙カップの漏れを検査する検査手段と、前記複数の漏れ検査ユニットの上方に配置され、前記中心軸線を中心として間欠旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルに、該旋回テーブルが停止した時に一つの紙カップ収納容器の上となる位置に保持され、該旋回テーブルの停止の都度検査すべき紙カップを１個ずつ下方に送り出し、下方に位置する紙カップ収納容器に供給する紙カップ供給装置と、前記旋回テーブルに保持された紙カップ排出管であって、その入口が、前記旋回テーブルが停止した時に１個の紙カップ収納容器の上端開口に向かい合う位置となるように配置された紙カップ排出管と、前記漏れ検査ユニットに設けている蓋を、前記紙カップ排出管及び紙カップ供給装置が到達する前に開き、通り過ぎた後に閉じる蓋開閉手段とを備え、該蓋開閉手段が前記旋回テーブルの旋回を利用したカム機構を備えていることを特徴とする紙カップ漏れ検査装置。
【請求項２】
前記蓋開閉手段が、前記旋回テーブルに一緒に旋回するように且つ前記中心軸線を取り囲んで設けられたカムと、前記複数の漏れ検査ユニットのそれぞれに対応して昇降可能に設けられ、前記カムによって昇降させられるカムフォロワを備えた昇降部材と、該昇降部材の昇降によって前記蓋を開閉するように昇降部材と蓋とを連結する連結手段を有することを特徴とする請求項１記載の紙カップ漏れ検査装置。
【請求項３】
前記蓋開閉手段が更に、前記昇降部材を押し上げて前記蓋を閉位置に保持する付勢手段を備えており、前記蓋を閉じた位置に保持すべき漏れ検査ユニットに対応する位置のカム領域では、前記付勢手段によって蓋を閉じた位置に保持しうるよう前記カムフォロワがカムに対して非接触となるようにカム曲線を定めていることを特徴とする請求項２記載の紙カップ漏れ検査装置。
【請求項４】
前記付勢手段をエアシリンダで構成すると共に、そのエアシリンダによる蓋閉じ方向の付勢力を、漏れ検査ユニットの蓋を閉状態に保持すべき時期には確実に蓋を閉状態に保持しうる大きさとし、その他の時期では、それより小さくするか、０にするように制御する構成としたことを特徴とする請求項３記載の紙カップ漏れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップの漏れを検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙カップの漏れを検査するには、紙カップを密閉可能な紙カップ収納容器に入れ、その紙カップの内部又は外部を密封し、密封した空間を真空に引き、その到達真空度によって漏れを検査する方法、或いは、紙カップの内部及び外部の両方を密封し、内部及び外部の一方にエアを吹き込み、他方における圧力上昇によって漏れを検査する方法が採られている。いずれにしても、漏れ検査のために紙カップを紙カップ収納容器に入れて検査する必要がある。これらの漏れ検査を多数の紙カップについて連続的に行うための従来装置は、間欠旋回する旋回テーブルの回転中心軸線から一定距離の位置に、円周方向に一定ピッチで複数の紙カップ収納容器を設け、紙カップ収納容器が所定の走行経路を１ピッチずつ間欠的に走行する構成とし、その紙カップ収納容器の走行経路の上方に、紙カップを１個ずつ供給する紙カップ供給装置と、検査済の紙カップを排出させるための紙カップ排出路とをぞれぞれ定位置に固定して設け、紙カップ収納容器への紙カップの供給、排出を行う構成としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の構成では、検査を行うための紙カップ収納容器が旋回するため、次のような問題があった。すなわち、紙カップの漏れを検査するための紙カップ収納容器には、検査用真空若しくはエアの供給配管、漏れ検出のための圧力取り込み用の配管、紙カップを吹き飛ばして排出するためのエアの供給配管、紙カップを紙カップ収納容器から突き出すためのエアシリンダへの２系列の空気配管、そのエアシリンダの出し引きを確認するシリンダセンサへの配線等、多くの空気配管及び電気配線を接続する必要があり、しかも、これらの空気配管及び電気配線は、旋回テーブルに設けている紙カップ収納容器の個数分必要になる。そして、これらの多系統の空気配管及び電気配管は、旋回テーブル外部の固定位置から旋回テーブルに引き込む必要があるため、多系統の高価で大型のロータリコネクタとロータリジョイントが必要になる。そのため、旋回テーブルの中心中空軸は大型のロータリコネクタとロータリジョイントの取り付けや多数の配線、配管を通すため、直径が大きくなり、それに伴い装置全体も大型になる。また、配線、配管の長さが長くなると、圧力損失や圧力伝達時間が延び、検査時間が長くなり、装置の処理速度が遅くなる。更に、ロータリジョイントを配管に使用することで気密性が悪くなり、検査精度に影響を及ぼすといった問題があった。なお、旋回テーブルの中心中空軸を通す配線や配管を減らすために、電磁弁、検査用センサ、アンプ等必要機材を旋回テーブル上に搭載することも考えられるが、この構成とすると、旋回する部材の総重量が重く、その動力源、架台もそれに見合った大型のものを要し、装置価格も高価になり、満足すべき解決策とはならない。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、旋回テーブルへの配線や配管を少なくして、大型のロータリコネクタやロータリジョイントの必要を無くし、且つ旋回する部材の総重量を軽くすることで装置価格を抑え、更に圧力検出用の配管を短くして敏速な漏れ検出を可能として処理速度を高めることの可能な、紙カップの漏れ検出装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、紙カップの漏れ検査に用いる複数の紙カップ収納容器を、垂直な中心軸線から一定半径位置に円周方向に等ピッチで固定した位置に配置し、その紙カップ収納容器に紙カップを供給する紙カップ供給装置及び紙カップ収納容器から搬送用のエアで押し出される紙カップを排出させる紙カップ排出管を、間欠旋回する旋回テーブルに取り付けるという構成とし、更に、紙カップ収納容器に設けている蓋を、紙カップ排出管及び紙カップ供給装置が到達する前に開き、通り過ぎた後に閉じるために、前記旋回テーブルの旋回を利用したカム機構を用いるという構成としたものである。この構成により、多系統の配管や配線を接続すべき紙カップ収納容器が定位置に固定して設けられているので、大型のロータリコネクタやロータリジョイントが必要なく、配管や配線の構造を簡略化することができると共にその長さを短くでき、装置のコストを下げることができると共に保守、管理も容易となる。また、検査速度を早くすることができ、漏れ検出の処理速度を早くして、装置の処理量を大きくできる。一方、紙カップ供給装置及び紙カップ排出管を旋回テーブルに搭載して旋回させる構成とするが、これらはシンプルな構造でよいので、装置全体を複雑化させることがない。更に、紙カップ収納容器の蓋の開閉に旋回テーブルの回転を利用したカム機構を用いたことにより、蓋の開閉が確実であり、蓋が閉じた状態の紙カップ収納容器の上に、紙カップ排出管や紙カップ供給装置が移動して来てぶつかるということがなく、これにより蓋に紙カップ排出管や紙カップ供給装置がぶつかって破損するといったトラブルを確実に回避できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の紙カップ漏れ検査装置は、垂直な中心軸線から一定半径位置に円周方向に等ピッチで配置された複数の漏れ検査ユニットであって、それぞれが、検査すべき紙カップを上方から出し入れ可能な紙カップ収納容器と、該紙カップ収納容器の上端開口を開閉すると共にその紙カップ収納容器内にセットされた紙カップの開口を開閉する蓋と、紙カップ収納容器内の紙カップの底部に搬送用のエアを吹き付けて紙カップを排出させるためのエア吹き付け手段を備えた、前記複数の漏れ検査ユニットと、該漏れ検査ユニットの紙カップ収納容器内にセットした紙カップの漏れを検査する検査手段と、前記複数の漏れ検査ユニットの上方に配置され、前記中心軸線を中心として間欠旋回する旋回テーブルと、該旋回テーブルに、該旋回テーブルが停止した時に一つの紙カップ収納容器の上となる位置に保持され、該旋回テーブルの停止の都度検査すべき紙カップを１個ずつ下方に送り出し、下方に位置する紙カップ収納容器に供給する紙カップ供給装置と、前記旋回テーブルに保持された紙カップ排出管であって、その入口が、前記旋回テーブルが停止した時に１個の紙カップ収納容器の上端開口に向かい合う位置となるように配置された紙カップ排出管と、前記漏れ検査ユニットに設けている蓋を、前記紙カップ排出管及び紙カップ供給装置が到達する前に開き、通り過ぎた後に閉じる蓋開閉手段とを備え、該蓋開閉手段が前記旋回テーブルの旋回を利用したカム機構を備えているという構成としたものである。この構成により、紙カップ供給装置が間欠的に旋回しながら、蓋が開いた状態の各紙カップ収納容器内に次々と紙カップを供給し、各紙カップ収納容器では、紙カップが供給された後間欠的に旋回している紙カップ排出管が回ってくるまでに、蓋を閉じて紙カップに対する漏れ検出を行い、その後蓋を開き、紙カップ排出管が上に来て停止した時、エア吹き付け手段が紙カップに搬送用のエアを吹き付けて紙カップを吹き飛ばし、その紙カップを紙カップ排出管を通して排出するという動作を行うことができ、紙カップ収納容器を移動させることなく、紙カップの漏れ検査を連続的に行うことができる。
【０００７】
前記した蓋開閉手段の好適な実施の形態としては、前記旋回テーブルに一緒に旋回するように且つ前記中心軸線を取り囲んで設けられたカムと、前記複数の漏れ検査ユニットのそれぞれに対応して昇降可能に設けられ、前記カムによって昇降させられるカムフォロワを備えた昇降部材と、該昇降部材の昇降によって前記蓋を開閉するように昇降部材と蓋とを連結する連結手段を有する構成を挙げることができ、この構成により、旋回テーブルの回転によって、紙カップ排出管及び紙カップ供給装置が各紙カップ収納容器の上に到達する前に確実に蓋を開くことができ、閉じた状態の蓋に紙カップ排出管又は紙カップ供給装置がぶつかって破損するといったトラブルを回避できる。
【０００８】
前記蓋開閉手段は、カムで昇降部材を押し上げ、蓋を閉位置に保持する構成としてもよいが、この構成とすると蓋を確実に閉位置に保持するためには各部品の加工精度及び組み立て精度を高くする必要がある。そこで、前記蓋開閉手段に、前記昇降部材を押し上げて蓋を閉位置に保持する付勢手段を設け、且つ、蓋を閉じた位置に保持すべき漏れ検査ユニットに対応する位置のカム領域では、前記付勢手段によって蓋を閉じた位置に保持しうるよう前記カムフォロワがカムに対して非接触となるようにカム曲線を定めるという構成とすることが好ましい。この構成とすると、蓋を閉位置に保持するには付勢手段による押し上げ力を用い、カムは蓋を開くために用いれば良いので、各部品の加工精度及び組み立て精度をラフとすることができ、製造が容易となる。
【０００９】
この場合、前記した付勢手段にはばねを用いても良いが、ばねに代えてエアシリンダを用い、そのエアシリンダによる蓋閉じ方向の付勢力を、漏れ検査ユニットの蓋を閉状態に保持すべき時期には確実に蓋を閉状態に保持しうる大きさとし、その他の時期では、それより小さくするか、０にするように制御する構成とすることが好ましい。この構成とすると、蓋を開く時のエアシリンダによる付勢力が小さいので、カムによって蓋を容易に開くことができ、カムやカムフォロワの摩耗を小さくできる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る紙カップ漏れ検査装置の概略斜視図、図２はその紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ搬送装置を除去して示す概略平面図、図３はその紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ供給装置が紙カップ補充部の下に位置する状態で示す概略断面図、図４はその紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ排出管が紙カップ補充部の下に位置する状態で示す概略断面図である。図１〜図４において、１は紙カップ、２は架台であり、水平な支持板２ａを備えている。４はその支持板２ａ上に設けられた複数の漏れ検査ユニットである。この漏れ検査ユニット４は、支持板２ａのほぼ中央に垂直に設定された中心軸線Ｏ−Ｏから一定半径位置に円周方向に等ピッチで、固定した位置に配置されている。
【００１１】
この漏れ検査ユニット４は、図５、図６に示すように、検査すべき紙カップ１を上方から出し入れ可能な紙カップ収納容器６と、その紙カップ収納容器６の上端開口を開閉すると共にその紙カップ収納容器６内にセットされた紙カップの開口を開閉する蓋７と、その蓋７を保持し、支点Ｐを中心として旋回可能な蓋開閉用アーム８と、蓋を開閉するための手段（詳細は後述する）と、紙カップ収納容器６内の紙カップ１の底部に紙カップ搬送用のエアを吹き付けて紙カップを上方に排出させるためのエア吹き付け手段を構成するエアノズル９及びそれに接続したエア配管（図示せず）と、紙カップ収納容器６内の紙カップ１を突き上げる突き上げ部材１０ａとそれを昇降させるエアシリンダ１０ｂとを備えた突き上げ手段１０等を備えている。ここで、紙カップ収納容器６に形成している空間１２は、紙カップ１のテーパ状の胴部１ａの上端部分をきつく嵌め込むサイズに作られており、且つ紙カップ収納容器６の上端には、紙カップ１の周縁部１ｂを乗せるための段部１３を形成している。この構成により、紙カップ収納容器６内に紙カップ１を収納させ、蓋７を閉じると、その蓋７が紙カップ１の周縁部１ｂを紙カップ収納容器６の段部１３に強く押し付けることにより、紙カップ１の内部を密封すると共に紙カップ１の外側の空間１２をも密封することができる。なお、密封を確実とするため、蓋７の紙カップ周縁部１ｂに接触する領域にはゴムパッキンを貼り付けておき、また、紙カップ収納容器６の紙カップ周縁部１ｂに接触する領域にはＯリング等のシール部材を配置している。
【００１２】
この漏れ検査ユニット４には、紙カップ収納容器６内に収納した紙カップ１の漏れを検査する検査手段が連結されている。この検査手段は、蓋７の外周から下面の中央に通じるように形成されたエア通路１５及びそれに接続された配管１６を通して紙カップ１内に検査用エアを供給するエア吹き込み手段（図示せず）と、紙カップ収納容器６の側面に形成された圧力検出用の通路１８及び配管１９を介して接続された圧力検出器２０を備えている。この圧力検出器２０は、紙カップ１に漏れがあって空間１２内の圧力が上昇した時に、それを検出するものであり、従って、検査用エアを吹き込まれた紙カップから紙カップ収納容器内に漏れるエアを検出する手段を構成する。この構成により、図５に示すように、蓋７を閉じて紙カップ１を密封した状態で、エア吹き込み手段から蓋７のエア通路１５を介して検査用エアを供給することにより、紙カップ１内に大気圧より高い検査用エアを供給でき、その時の紙カップ１の外側の空間１２内の圧力を圧力検出器２０で検査することで、紙カップ１に漏れがあったか否かを敏速に、例えば１秒以下で測定できる。
【００１３】
上記したように、複数の漏れ検査ユニット４は定位置に固定して設けられている。このため、各漏れ検査ユニット４に対して漏れ検査を行うために接続している配管１６、１９には従来のようにロータリジョイント等を用いる必要がなく、簡単な構造とすることができると共に短くでき、配管を短くすることで漏れ検査時間を短縮できると共に配管途中での漏れや圧力損失をなくし、正確な漏れ検査が可能となる。また、各漏れ検査ユニット４には、紙カップ１の排出のためのエアノズル９へのエア配管や、突き上げ手段１０のエアシリンダ１０ｂへのエア配管並びにシリンダセンサへの配線が接続されているが、これらの配管及び配線にもロータリジョイント等が必要なく、簡単となっている。
【００１４】
図１〜図４において、２２は複数の漏れ検査ユニット４の上方に配置され、中心軸線Ｏ−Ｏを中心として旋回可能な旋回テーブル、２３はその旋回テーブル２２を支持した中空の回転軸、２４はその回転軸２３を間欠回転させる駆動装置である。この駆動装置２４は、駆動源となるモータ２４ａと、そのモータ２４ａの連続回転を間欠回転に変換して回転軸２３に伝達するインデックス装置２４ｂを備えており、旋回テーブル２２を漏れ検査ユニットの数と同分割で旋回させる構成となっている。この構成により、旋回テーブル２２の同じ位置が、複数の漏れ検査ユニット４上を次々と間欠移動する。
【００１５】
２６は、旋回テーブル２２に保持され、その旋回テーブル２２の停止の都度検査すべき紙カップ１を１個ずつ下方に送り出し、下方に位置する紙カップ収納容器６に供給する紙カップ供給装置である。この紙カップ供給装置２６は、旋回テーブル２２が停止した時に一つの紙カップ収納容器６の真上に位置するように配置されており、図７、図８に示すように、複数の丸棒２７ａを円筒状に配置してその中に複数の紙カップ１を積み重ねた状態でストックするストック部２７と、その下に配置され、ストックされている紙カップを１個ずつ切り分けて下方に送り出すロールコンベア２８を備えている。このロールコンベア２８は、紙カップ１を取り囲むように配置された４本のらせん付ロール２９を備え、そのらせん付ロール２９には、下方に行くに従ってピッチが増大するらせん２９ａが形成されている。このらせん付ロール２９は連続回転することで、そのらせん２９ａで紙カップ１の上端の周縁部を下方に案内し、集積状態の紙カップ１を切り分けて下方に送り出すことができる。らせん付ロール２９を回転駆動するため、旋回テーブル２２を支持した中空の回転軸２３内に、ロールコンベア駆動軸３１が設けられ、ベルト３２、プーリ３３等によって各らせん付ロール２９に駆動連結されている。そして、ロールコンベア駆動軸３１は、旋回テーブル２２を間欠旋回させる駆動装置２４のモータ２４ａ（図３参照）によって連続回転させられる構成であり、その回転速度は、旋回テーブル２２が間欠旋回し、紙カップ供給装置２６が一つの紙カップ収納容器６を上に停止した時に、１個の紙カップ１をその紙カップ収納容器６内に供給することができるように設定されている。この構成により、旋回テーブル２２が間欠旋回している間に、複数の紙カップ収納容器６に紙カップ１を次々と供給して行くことができる。ここで、ロールコンベア２８の駆動を、旋回テーブル２２とは別の固定した位置に設けている駆動装置２４から取ったことで、旋回テーブル２２上にモータ等の駆動源を設ける必要がなく、配線や構造を簡単化できる。
【００１６】
図１〜図４において、３５は、旋回テーブル２２に保持されている紙カップ供給装置２６に紙カップ１を補充するための紙カップ補充部、３６はその紙カップ補充部３５に紙カップを投入する投入ダクトであり、紙カップ成型機（図示せず）で製造された紙カップを空気搬送してくるように配置されている。紙カップ補充部３５は、装置架台２に設けられた支持部２ｂに、紙カップ供給装置２６が移動して来て停止した時にその真上に位置するように取り付けられている。図９に示すように、紙カップ補充部３５は、紙カップ１を案内するように配置された複数の丸棒３７と、上下２段に配置されたシャッター３８ａ、３９ａと、それを往復動させるエアシリンダ３８ｂ、３９ｂを備えている。この紙カップ補充部３５による紙カップの補充は次のように行われる。すなわち、通常は、上側のシャッター３８ａは開、下側のシャッター３９ａは閉状態となっており、投入ダクト３６から次々と送られてくる紙カップ１が下側のシャッター３９ａの上に集積されてゆく。そして、その紙カップ補充部３５の下に、紙カップ供給装置２６（図３参照）が移動して来て停止すると、上側のシャッター３８ａが閉じて、その上の紙カップの下降を阻止し、その状態で下側のシャッター３９ａが開き、所定数の紙カップを紙カップ供給装置２６を供給する。その後、下側のシャッター３９ａが閉じ、上側のシャッター３８ａが開いて次回の供給動作に備える。
【００１７】
図１〜図４において、４１は、紙カップ収納容器６から検査済の紙カップ１を排出させるための紙カップ排出管である。この紙カップ排出管４１は紙カップ１を空気搬送できるよう樹脂等の管で構成されており、旋回テーブル２２に一緒に旋回するように保持されている。更に、この紙カップ排出管４１は全体が略Ｓ字形状に作られており、その下端の入口を、旋回テーブル２２の旋回方向に関して紙カップ供給装置２６よりも前で且つ旋回テーブル２２が停止した時に一つの紙カップ収納容器６の真上に位置するように配置し、上端の出口を中心軸線Ｏ−Ｏ上で上向きとなるように配置している。この紙カップ排出管４１の上端は、装置架台２に設けられている支持部２ｃに回転可能な形態で支持されている。紙カップ排出管４１の中間位置には、紙カップ排出管４１内を通過する紙カップが出口に向かって円滑に流れるよう給気口４２を設け、それに接続した配管４３から流れ補助のための圧縮空気を送り込む構成としている。
【００１８】
支持部２ｃには、下端に下向きの導入口を備えた紙カップ搬送装置４５が、その導入口を中心軸線Ｏ−Ｏ上に位置させ且つ紙カップ排出管４１の上端の出口に対向させて固定されている。この紙カップ搬送装置４５は、検査済の紙カップを、検査結果に基づいて良否に仕分けする仕分け部４６と、その仕分け部４６に連結された良品搬送路４７と不良品搬送路４８を備えている。ここで、仕分け部４６は多数の丸棒４６ａを紙カップの外形寸法に合わせて円状に配して紙カップ通路を形成し、その途中から二又に分岐し、その分岐部分にポイント切替え用案内アーム４６ｂを配置し、その案内アーム４６ｂをエアシリンダ４６ｃで駆動する構成としている。このエアシリンダ４６ｃは、紙カップの漏れ検査結果に基づいて切替動作を行うよう、制御される。良品搬送路４７及び不良品搬送路４８は、それぞれ紙カップを良品集積所、不良品集積所に搬送するものであり、エア搬送ダクト等が用いられる。
【００１９】
図１０において、５１は、各漏れ検査ユニット４に設けている蓋７を、紙カップ排出管４１（図１〜図４参照）及び紙カップ供給装置２６が到達する前に開き、通り過ぎた後に閉じる蓋開閉手段である。この蓋開閉手段５１は、旋回テーブル２２に一緒に旋回するように且つ中心軸線Ｏ−Ｏを取り囲んで設けられ、下端にカム面５３ａを形成した円筒板状のカム５３と、複数の漏れ検査ユニット４のそれぞれに対応して垂直に設けられた昇降案内軸５４と、その昇降案内軸５４に昇降可能に設けられた昇降部材５５と、その昇降部材５５に保持され、カム５３によって昇降させられるカムフォロワ５６等を備えたカム機構５２を備えている。昇降部材５５は、水平な溝５５ａを備え、その溝５５ａ内に蓋７を保持した蓋開閉用アーム８に保持させたベアリング５８を移動可能な形態で挿入させている。この構成により、昇降部材５５の昇降によって蓋７を開閉できる。従って、これらの溝５５ａ、ベアリング５８等は昇降部材の昇降によって前記蓋を開閉するように昇降部材と蓋とを連結する連結手段を構成する。
【００２０】
蓋開閉手段５１は更に、昇降部材５５を押し上げて蓋７を閉位置に保持する付勢手段６０を備えている。この実施の形態では、付勢手段６０としてエアシリンダが用いられている。このエアシリンダ６０には、エアシリンダ６０を作動させるためのエア配管が接続されており、そのエア配管にはエア供給を制御するための制御手段（図示せず）が設けられている。この制御手段は、旋回テーブル２２の旋回に合わせてエアシリンダ６０に対するエアの供給、排出等を制御するものであり、旋回テーブル２２の１回転中の一定領域（詳細は後述する）では、エアシリンダ６０に、そのエアシリンダによって蓋７を閉状態に保持しうる大きさの付勢力を発生させることの可能な圧力のエアを供給してエアシリンダ６０をオン状態とし、その他の領域では、エアシリンダ６０をそのピストンロッドを自在に移動させることができるオフ状態とするように制御する構成としている。ここで用いる制御手段としては、電磁作動式の切替弁でもよいが、旋回テーブル２２と同期駆動されるメカバルブを用いることが、構造が簡単でコストを低くできるので好ましい。
【００２１】
カム５３のカム曲線は、図１１に示すカム曲線６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄのように設定されている。カム曲線６２ａは、対応する漏れ検査ユニット４の蓋７を閉位置に保持すべき領域に、高い位置で水平にとなるように設けたものであり、また、カム曲線６２ｃは、対応する漏れ検査ユニット４の蓋７を開位置に保持すべき領域に、低い位置で水平となるように設けたものである。カム曲線６２ｂは、蓋を開ける過程となる領域に傾斜して設けたものであり、カム曲線６２ｄは、蓋を閉める過程となる領域にほぼ垂直に設けたものである。紙カップ排出管４１及び紙カップ供給装置２６の旋回テーブル２２に対する取り付け角度位置は、図１１のＡ点及びＢ点であり、カム曲線６２ｃを設けている領域内としている。カム曲線６２ａは、図１０にも示すように、エアシリンダ６０で昇降部材５５を上昇させて蓋７を閉位置に保持した時、カムフォロワ５６との間に微小な隙間６５が形成されるように設定されている。蓋７を閉じるためのエアシリンダ６０へのエア配管に設けている切替弁は、図１１に示すように、蓋を開状態に保つ領域に設けているカム曲線６２ｃの終わり近傍の位置（ｃ点）から、蓋を閉状態に保持する領域に設けているカム曲線６２ａの全域に渡って、蓋を閉位置に保持するのに必要な付勢力を発生させるようエア供給を行ってエアシリンダ６０をオン状態とし、その他の領域ではエアシリンダ６０をオフ状態とするように定めている。
【００２２】
この構成により、一つの漏れ検査ユニット４において、旋回アーム２２の回転によって、カム５３のカム曲線６２ｂの始点ａがカムフォロワ５６に到達すると、エアシリンダ６０がオフ状態となり、その後、カム曲線６２ｂがカムフォロワ５６を押し下げることで蓋７を開いて行き、カム曲線６２ｂの終点ｂで蓋７を確実に開く。その後、蓋７を開いた状態の漏れ検査ユニット４の上を紙カップ排出管４１及び紙カップ供給装置２６が通過する。そして、カムフォロワ５６がカム曲線６２ｃ上のｃ点に達した時点でエアシリンダ６０にエアが供給され、カム曲線６２ｄが通過することでカム５３による昇降部材５５の押し下げが解除され、昇降部材５５はエアシリンダ６０で押し上げられ、蓋７が閉じ、その後閉位置に保持される。以上のように、蓋７の開閉を行うことができる。このように、カム５３がカムフォロワ５６を押し下げることで蓋７を閉位置から開く構成としたため、紙カップ排出管４１及び紙カップ供給装置２６が到達する時には蓋７が確実に開いており、蓋７に紙カップ排出管４１及び紙カップ供給装置２６がぶつかって破損するといったトラブルを回避できる。なお、蓋７の開閉は、カム５３を用いなくても、エアシリンダ６０へのエア供給の切替によって行うことは可能である。しかしながら、エアシリンダ６０で蓋７を開く構成とすると、万一、エアシリンダ６０が故障したり、エア配管系統や電気系統に不具合が発生した場合には、蓋７が開かず、その状態で紙カップ排出管４１及び紙カップ供給装置２６が到達して蓋７にぶつかり、破損してしまうが、本実施例ではこのようなトラブルが生じることがない。
【００２３】
次に、以上の構成になる紙カップ漏れ検査装置による検査動作を説明する。旋回テーブル２２が間欠旋回しており、それに保持している紙カップ供給装置２６と紙カップ排出管４１が、下方に円状に配置されている複数の紙カップ収納容器６の上を順次移動してゆく。今、一つの紙カップ収納容器６において、図５、図１０に示すように、紙カップ収納容器６内に紙カップ１がセットされ、漏れ検査が終了しているものとする。この紙カップ収納容器６に紙カップ排出管４１（図４参照）が接近してくると、紙カップ排出管４１が到達する前にカム５３がカムフォロワ５６を押し下げて昇降部材５５を押し下げ、蓋７を二点鎖線で示す開位置に開く。その状態で、その紙カップ収納容器６の上に紙カップ排出管４１が移動してきて停止する。次に、紙カップ収納容器６の底部に設けている突き上げ手段１０が作動し、突き上げ部材１０ａが上昇して紙カップ１を少し押し上げる。これにより、紙カップ１が紙カップ収納容器６にきつく嵌合していても、その嵌合を確実に外すことができる。同時に、エアノズル９が紙カップ搬送用のエアを吹き出す。これにより、検査済の紙カップ１は紙カップ排出管４１内を空気搬送されて上部の仕分け部４６（図１〜４参照）に送り出される。この時、仕分け部４６では、その紙カップ１の漏れ検査結果に基づいて、案内アーム４６ｂが、紙カップ排出管４１から送り出される紙カップ１を良品搬送路４７、不良品搬送路４８のいずれかに案内する位置となっている。かくして、紙カップ排出管４１から送り出された紙カップ１は漏れ検査結果に基づいて、良品搬送路４７、不良品搬送路４８のいずれかに送られ、良品集積所、不良品集積所のいずれかに搬送される。
【００２４】
次に、紙カップ１を送り出した後の紙カップ収納容器６の上に、図７に示すように、紙カップ供給装置２６が移動してきて停止する。その時にも、ロールコンベア２８は回転を続けており、１個の紙カップ１を切り分けて紙カップ収納容器６内に投下する。その後、紙カップ供給装置２６が次の紙カップ収納容器の上に移動すると、先に紙カップ１を投下した紙カップ収納容器６では、カム５３によるカムフォロワ５６の拘束が解除され、図５、図１０に示すように、エアシリンダ６０が昇降部材５５を押し上げて蓋７を閉じる。これにより、紙カップ１の上端開口が蓋７で閉じられると共に紙カップ収納容器６も蓋７で閉じられる。その後、紙カップ１内に蓋７に形成したエア通路１５を通して検査用のエアが吹き込まれ、圧力検出器２０は紙カップ１の外側の空間１２内の圧力を監視して圧力上昇を検出する。そして、予め設定した以上の圧力上昇がある場合には、紙カップ１に漏れがあると判断し、圧力上昇がない場合には漏れが無いと判断する。この漏れ検査は、紙カップ排出管４１が到達するまでに完了しておく。そして、紙カップ排出管４１が到達すると、上記した手順で紙カップ１の排出を行う。
【００２５】
以上のように、各紙カップ収納容器６において、紙カップの投入、蓋閉、漏れ検査、蓋開、紙カップの排出の諸動作が行われ、旋回テーブル２２の間欠旋回に応じて、紙カップ供給装置２６が複数の紙カップ収納容器６に次々と紙カップ１を供給し、紙カップ排出管４１から検査済の紙カップ１が次々と仕分け部４６に送られ、その仕分け部４６を経て良品搬送路４７、不良品搬送路４８のいずれかに送り出される。このように、図示の漏れ検査装置では、多数の紙カップを連続的に漏れ検査することができる。しかも、紙カップ収納容器６における漏れ検査に要する時間を短くすることができるため、処理速度を早くして処理能力を大きくすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の紙カップ漏れ検査装置では、漏れ検査を行うための複数の漏れ検査ユニットを固定した位置に設け、その漏れ検査ユニットに対して紙カップの供給、排出を行う部分を間欠旋回させる構成としたことで、構造がシンプルとなり、小型で安価な装置が実現できる。
また、漏れ検査ユニットが固定できるため、従来、検査を行う部分を旋回させる構成とし、その旋回や移動に合わせて設けていた複雑な配管や配線を減らすことができ、保守、管理が容易となる。
更に、漏れ検査ユニットへの配管が短くなり、検査用エアの配管上での圧力損失や圧力伝達速度の遅れが緩和され、且つロータリジョイント等のつなぎも無くなって気密性が確保でき、検査速度や検査精度を向上させることができる。
更に、蓋を開くためにカム機構を用いたことで、エア配管系統や、電気系統に故障が生じても、紙カップ排出管や紙カップ供給装置が到達する前に確実に蓋を開くことができ、閉じた状態の蓋に紙カップ排出管や紙カップ供給装置がぶつかって破損するといったトラブルを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る紙カップ漏れ検査装置の概略斜視図
【図２】上記紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ搬送装置を除去して示す概略平面図
【図３】上記紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ供給装置が紙カップ補充部の下に位置する状態で示す概略断面図
【図４】上記紙カップ漏れ検査装置を、紙カップ排出管が紙カップ補充部の下に位置する状態で示す概略断面図
【図５】上記紙カップ漏れ検査装置に設けている漏れ検査ユニットの概略断面図
【図６】上記漏れ検査ユニットの概略平面図
【図７】上記紙カップ漏れ検査装置に設けている紙カップ供給装置及びその近傍を示す概略断面図
【図８】上記紙カップ供給装置のロールコンベアの概略平面図
【図９】上記紙カップ漏れ検査装置に設けている紙カップ補充部の概略断面図
【図１０】上記紙カップ漏れ検査装置に設けているカム機構及び漏れ検査ユニットを示す示す概略断面図
【図１１】上記カム機構のカム曲線を示すグラフ
【符号の説明】
１  紙カップ
２  架台
４  漏れ検査ユニット
６  紙カップ収納容器
７  蓋
８  蓋開閉用アーム
９  エアノズル
１０  突き上げ手段
１２  空間
２２  旋回テーブル
２３  回転軸
２４  駆動装置
２６  紙カップ供給装置
２７  ストック部
２８  ロールコンベア
３５  紙カップ補充部
３６  投入ダクト
３８ａ、３９ａ  シャッター
４１  紙カップ排出管
４５  紙カップ搬送装置
４６  仕分け部
４７  良品搬送路
４８  不良品搬送路
５１  蓋開閉手段
５２  カム機構
５３  カム
５４  昇降案内軸
５５  昇降部材
５６  カムフォロワ
６０  付勢手段（エアシリンダ）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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