(57)【要約】  溶融樹脂からパリソンＰを成形し、パリソンＰに金型２４内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品Ｍの製造で行う検査方法であって、ブロー成形後、樹脂ブロー成形品Ｍの表面温度Ｔを温度センサ３２により測定する温度測定工程と、温度測定工程において測定した樹脂ブロー成形品Ｍの表面温度Ｔの周方向温度変化の変調度に基づいて、樹脂ブロー成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する異常判定工程とを含む。
2019225609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂からパリソンを成形し、前記パリソンに金型内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品の製造工程における検査方法であって、
前記ブロー成形後、前記樹脂ブロー成形品の表面温度を温度センサにより測定する温度測定工程と、
前記温度測定工程において測定した前記樹脂ブロー成形品の前記表面温度の周方向温度変化の変調度に基づいて、前記樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する異常判定工程と
を含む、樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項２】
前記温度測定工程では、前記樹脂ブロー成形品における前記表面温度の測定領域に測定ウインドウを設定し、前記温度センサにより測定した前記表面温度を前記測定ウインドウ内において平均化した平均表面温度を測定し、
前記異常判定工程では、前記平均表面温度に基づいて、前記樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無が判定される、請求項１に記載の樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項３】
前記温度測定工程では、前記樹脂ブロー成形品における前記表面温度の測定領域に複数の測定ウインドウを前記樹脂ブロー成形品の周方向に近接配置して設定して、当該測定ウインドウの平均表面温度を測定し、
前記異常判定工程では、少なくとも隣り合う前記測定ウインドウの前記平均表面温度の温度差が所定の第１閾値以上となるとき、前記樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定される、請求項１又は２に記載の樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項４】
前記樹脂ブロー成形品の周方向に亘って予め設定した所定の基準肉厚に基づいて、前記ブロー成形後の前記樹脂ブロー成形品の表面が帯びる所定の基準温度を推定する温度推定工程をさらに含み、
前記異常判定工程では、前記温度推定工程において推定した前記基準温度と、前記表面温度との温度差が所定の第２閾値以上となるとき、前記樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項５】
前記温度センサは、前記樹脂ブロー成形品の前記表面温度を非接触で測定するサーモカメラである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項６】
前記樹脂ブロー成形品は、
環状の一端部と、
環状の他端部と、
前記一端部と前記他端部との間に亘って筒状に一体に設けられ、山部と、谷部と、前記山部と前記谷部とを接続する傾斜面部とを繰り返し配列してなるベローズ部と
から構成される蛇腹ブーツであって、
前記温度測定工程では、少なくとも、前記山部、前記谷部、前記傾斜面部の何れかの前記表面温度を前記温度センサにより測定する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査方法。
【請求項７】
溶融樹脂からパリソンを成形し、前記パリソンに金型内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品の製造に用いる検査装置であって、
前記ブロー成形後、前記樹脂ブロー成形品の表面温度を温度センサにより測定する温度測定ユニットと、
前記温度センサにおいて測定した前記樹脂ブロー成形品の前記表面温度の周方向温度変化の変調度に基づいて、前記樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する異常判定ユニットと
を備える、樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項８】
前記温度測定ユニットは、前記樹脂ブロー成形品における前記表面温度の測定領域に測定ウインドウを設定し、前記温度センサにより測定した前記表面温度を前記測定ウインドウ内において平均化した平均表面温度を測定し、
前記異常判定ユニットは、前記平均表面温度に基づいて、前記樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する、請求項７に記載の樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項９】
前記温度測定ユニットは、前記樹脂ブロー成形品における前記表面温度の測定領域に複数の測定ウインドウを前記樹脂ブロー成形品の周方向に近接配置して設定して、当該測定ウインドウの平均表面温度を前記温度センサにより測定し、
前記異常判定ユニットは、少なくとも隣り合う前記測定ウインドウの前記平均表面温度の温度差が所定の第１閾値以上となるとき、前記樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定する、請求項７又は８に記載の樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項１０】
前記異常判定ユニットは、前記樹脂ブロー成形品の周方向に亘って予め設定した所定の基準肉厚に基づいて、前記ブロー成形後の前記樹脂ブロー成形品の表面が帯びる所定の基準温度を推定し、推定した前記基準温度と、前記表面温度との温度差が所定の第２閾値以上となるとき、前記樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定する、請求項７乃至９の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項１１】
前記温度センサは、前記樹脂ブロー成形品の前記表面温度を非接触で測定するサーモカメラである、請求項７乃至１０の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項１２】
前記樹脂ブロー成形品は、
環状の一端部と、
環状の他端部と、
前記一端部と前記他端部との間に亘って筒状に一体に設けられ、山部と、谷部と、前記山部と前記谷部とを接続する傾斜面部とを繰り返し配列してなるベローズ部と
から構成される蛇腹ブーツであって、
前記温度測定ユニットは、少なくとも、前記山部、前記谷部、前記傾斜面部の何れかの前記表面温度を前記温度センサにより測定する、請求項７乃至１１の何れか一項に記載の樹脂ブロー成形品の検査装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１２の何れか一項に記載の検査装置を備える、樹脂ブロー成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ブロー成形品の検査方法、検査装置、及び、その検査装置を備える樹脂ブロー成形品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、溶融樹脂からパリソンを成形し、パリソンに金型内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品の製造方法が開示されている。この方法において製造された樹脂ブロー成形品は、型くずれの有無、エア溜まりの有無、しわの有無、膨れの有無等が目視による外観検査で判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５４９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂ブロー成形品の外観検査では、目視で判定できない項目も存在する。具体的には、樹脂ブロー成形品の全周に亘る薄肉や局所的な薄肉を目視により発見するのは困難である。また、樹脂ブロー成形品が例えば黒色である場合や、不良の形成位置が視認できない箇所である場合、穴開きや異物の有無は目視により発見し難い。このような樹脂ブロー成形品の全周薄肉、局所薄肉、穴開き等に起因した肉厚異常に係る欠陥が外観検査で見落とされると、所望の強度や耐久性を満たさない不良品が出荷され、樹脂ブロー成形品の信頼性を損なうおそれがある。【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を効率的に且つ確実に判定することができ、樹脂ブロー成形品の信頼性を向上することができる、樹脂ブロー成形品の検査方法、検査装置、及び、その検査装置を備える樹脂ブロー成形品の製造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】
【０００６】
本発明は以下の態様として実現することができる。
本態様に係る樹脂ブロー成形品の検査方法は、溶融樹脂からパリソンを成形し、パリソンに金型内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品の製造工程における検査方法であって、ブロー成形後、樹脂ブロー成形品の表面温度を温度センサにより測定する温度測定工程と、温度測定工程において測定した樹脂ブロー成形品の表面温度の周方向温度変化の変調度に基づいて、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する異常判定工程とを含む。【０００７】
また、本態様に係る前述した温度測定工程では、樹脂ブロー成形品における表面温度の測定領域に測定ウインドウを設定し、温度センサにより測定した表面温度を測定ウインドウ内において平均化した平均表面温度を測定し、異常判定工程では、平均表面温度に基づいて、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無が判定される。【０００８】
また、本態様に係る前述した温度測定工程では、樹脂ブロー成形品における表面温度の測定領域に複数の測定ウインドウを樹脂ブロー成形品の周方向に近接配置して設定して、当該測定ウインドウの平均表面温度を測定し、異常判定工程では、少なくとも隣り合う測定ウインドウの平均表面温度の温度差が所定の第１閾値以上となるとき、樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定される。【０００９】
また、本態様に係る前述した検査方法は、樹脂ブロー成形品の周方向に亘って予め設定した所定の基準肉厚に基づいて、ブロー成形後の樹脂ブロー成形品の表面が帯びる所定の基準温度を推定する温度推定工程をさらに含み、異常判定工程では、温度推定工程において推定した基準温度と、表面温度との温度差が所定の第２閾値以上となるとき、樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定される。【００１０】
また、本態様に係る前述した温度センサは、樹脂ブロー成形品の表面温度を非接触で測定するサーモカメラである。
また、本態様に係る前述した樹脂ブロー成形品は、環状の一端部と、環状の他端部と、一端部と他端部との間に亘って筒状に一体に設けられ、山部と、谷部と、山部と谷部とを接続する傾斜面部とを繰り返し配列してなるベローズ部とから構成される蛇腹ブーツであって、温度測定工程では、少なくとも、山部、谷部、傾斜面部の何れかの表面温度を温度センサにより測定する。【００１１】
一方、本態様に係る樹脂ブロー成形品の検査装置は、溶融樹脂からパリソンを成形し、パリソンに金型内でエアを吹き込むことによりブロー成形する樹脂ブロー成形品の製造に用いる検査装置であって、ブロー成形後、樹脂ブロー成形品の表面温度を温度センサにより測定する温度測定ユニットと、温度センサにおいて測定した樹脂ブロー成形品の表面温度の周方向温度変化の変調度に基づいて、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する異常判定ユニットとを備える。【００１２】
また、本態様に係る前述した温度測定ユニットは、樹脂ブロー成形品における表面温度の測定領域に測定ウインドウを設定し、温度センサにより測定した表面温度を測定ウインドウ内において平均化した平均表面温度を測定し、異常判定ユニットは、平均表面温度に基づいて、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を判定する。【００１３】
また、本態様に係る前述した温度測定ユニットは、樹脂ブロー成形品における表面温度の測定領域に複数の測定ウインドウを樹脂ブロー成形品の周方向に近接配置して設定して、当該測定ウインドウの平均表面温度を温度センサにより測定し、異常判定ユニットは、少なくとも隣り合う測定ウインドウの平均表面温度の温度差が所定の第１閾値以上となるとき、樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定する。【００１４】
また、本態様に係る前述した異常判定ユニットは、樹脂ブロー成形品の周方向に亘って予め設定した所定の基準肉厚に基づいて、ブロー成形後の樹脂ブロー成形品の表面が帯びる所定の基準温度を推定し、推定した基準温度と、表面温度との温度差が所定の第２閾値以上となるとき、樹脂ブロー成形品の肉厚が異常であると判定する。【００１５】
また、本態様に係る前述した温度センサは、樹脂ブロー成形品の表面温度を非接触で測定するサーモカメラである。
また、本態様に係る前述した樹脂ブロー成形品は、環状の一端部と、環状の他端部と、一端部と他端部との間に亘って筒状に一体に設けられ、山部と、谷部と、山部と谷部とを接続する傾斜面部とを繰り返し配列してなるベローズ部とから構成される蛇腹ブーツであって、温度測定ユニットは、少なくとも、山部、谷部、傾斜面部の何れかの表面温度を温度センサにより測定する。【００１６】
一方、本態様に係る樹脂ブロー成形品の製造装置は、前述した何れかに記載の検査装置を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の前述した樹脂ブロー成形品の検査方法、検査装置、及び、その検査装置を備える樹脂ブロー成形品の製造装置によれば、樹脂ブロー成形品の肉厚の異常の有無を効率的に且つ確実に判定することができ、樹脂ブロー成形品の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の各実施形態に係る検査装置を備えた樹脂ブロー成形品の製造装置を上方から見たときの構成図である。
【図２】樹脂ブロー成形品の縦断面図である。
【図３】パリソン成形時におけるブロー成形機の要部の縦断面図である。
【図４】樹脂ブロー成形品の成形時におけるブロー成形機の要部の縦断面図である。
【図５】樹脂ブロー成形品の肉厚を変化させたときの表面温度の変化を示す図である。
【図６】肉厚異常がない樹脂ブロー成形品が表示された表示部の画面を示す図である。
【図７】検査装置の異常判定ユニットにおいて樹脂ブロー成形品の肉厚異常の判定を行う場合の表示部の画面を示す図である。
【図８】肉厚異常がない樹脂ブロー成形品を表す表示部の画面の一部を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る検査装置の異常判定ユニットにおいて全周薄肉判定を行う場合の表示部の画面の一部を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る検査装置の異常判定ユニットにおいて局所薄肉判定を行う場合の表示部の画面の一部を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る検査装置の異常判定ユニットにおいて穴開き判定を行う場合の表示部の画面の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき本発明の各実施形態に係る樹脂ブロー成形品の検査方法、検査装置、及び、その検査装置を備える樹脂ブロー成形品の製造装置について説明する。
図１は、樹脂ブロー成形品Ｍ（以下、単に成形品Ｍともいう）の製造装置１を上方から見たときの構成図である。製造装置１は、ブロー成形機２、検査装置４、加工機６、及び計量器８等を備えている。
【００２０】
製造装置１には、成形品Ｍの搬送路１０に、ブロー成形機２、検査装置４、加工機６、計量器８が順に配置されている。ブロー成形機２で成形後の成形品Ｍは、搬送路１０を搬送され、検査装置４で肉厚の検査が行われ、次に加工機６で加工され、次に計量器８で計量される。なお、上記製造装置１では、検査装置４、加工機６、計量器８が順に配置しているが、必要に応じて配置を組み替える場合、また、加工機６及び計量器８を備えない場合もあり得る。また、搬送路１０として、成型品Ｍを把持したうえで移送する搬送用アームを使用してもよい。
【００２１】
図２は成形品Ｍの縦断面図である。本実施形態の成形品Ｍは、弾性を有する熱可塑性樹脂を溶融して成形した筒状中空品であって、環状の一端部１２と、環状の他端部１４と、一端部１２と他端部１４との間に亘って連通した状態、すなわち筒状に一体に設けられるベローズ部１６とを備えている。
【００２２】
成形品Ｍは、例えば、車両のドライブシャフトに使用される等速ジョイントを覆ったり、或いは、車両のステアリングの連結部を覆ったりして保護する蛇腹ブーツとして使用される。ベローズ部１６は、大径の山部１６ａと、小径の谷部１６ｂと、山部１６ａと谷部１６ｂとを接続する傾斜面部１６ｃとを成形品Ｍの高さ方向に繰り返し配列して構成されている。
【００２３】
山部１６ａ、谷部１６ｂ、傾斜面部１６ｃは、所定の基準肉厚ｔ１、ｔ２、ｔ３（以下、代表して基準肉厚ｔｓともいう）がそれぞれ予め設定されている。本実施形態の成形品Ｍにおいては、基準肉厚ｔｓは、成形品Ｍの周方向に亘って一定であり、製品としての成形品Ｍに要求される強度や屈曲角度等に応じて設定される。
【００２４】
図３は、パリソン成形時におけるブロー成形機２の要部の縦断面図である。ブロー成形機２は、供給された溶融樹脂を射出することによりパリソンＰを成形し、さらにパリソンＰをブロー成形することにより成形品Ｍを成形する。詳しくは、ブロー成形機２は、下方から順に、溶融樹脂の供給源１８、ブローピン２０、射出コア２２、金型２４、引き出しコア２６等を備えている。
【００２５】
供給源１８は射出コア２２に高温の溶融した樹脂材料を供給し、この溶融樹脂は射出コア２２から環状に射出される。引き出しコア２６は、射出コア２２に至るまで下降し、射出コア２２から射出した溶融樹脂を引き出しながら上昇する。これにより、図３に示すように、例えば１８０℃〜２２０℃程度の筒状中空体をなすパリソンＰが成形される。
【００２６】
パリソンＰは、溶融樹脂を射出コア２２から適量ずつ段階的に射出し、引き出しコア２６により引き出されることにより成形され、山部１６ａに相当する箇所は谷部１６ｂに相当する箇所よりも肉厚が大きくなっている。これは、ブロー成形時に山部１６ａが谷部１６ｂに比して薄肉になり過ぎるのを抑制するためである。
【００２７】
金型２４は、２つの半割型部２４ａから形成され、これら半割型部２４ａは射出コア２２と上昇時の引き出しコア２６との間に設けられている。各半割型部２４ａは、パリソンＰの成形前には互いに離間し、パリソンＰの成形後、矢印で示す互いに当接する方向に移動する。
【００２８】
図４は、成形品Ｍの成形時におけるブロー成形機２の要部の縦断面図である。各半割型部２４ａが互いの当接方向に移動したことにより、金型２４の内側にベローズ部１６を形成するための蛇腹状空間であるキャビティ２８が形成される。キャビティ２８の形成後、ブローピン２０から所定温度のエアがパリソンＰ内に所定時間、矢印で示す方向に吹き込まれ、これにより、パリソンＰが拡径されて金型２４の内周面に押し付けられる。
【００２９】
そして、各半割型部２４ａが互いに離間することにより、ベローズ部１６を有する成形品Ｍがブロー成形され、ブロー成形後の冷却前の成形品Ｍが検査装置４に搬送される。前述した一連の動作は、ブロー成形機２が備える図示しない駆動部の作動により行われる。なお、成形品Ｍにおけるブロー成形後の冷却前の状態とは、成形品Ｍの表面温度が少なくとも雰囲気温度まで低下されていない状態を意味する。
【００３０】
図１に示すように、検査装置４は、回転テーブル３０、温度測定ユニット３１、及び異常判定ユニット３４を備えている。成形品Ｍが搬送路１０を経て回転テーブル３０に移送されると、回転テーブル３０は図示しないクランプ機構により成形品Ｍをクランプし、図示しない駆動部により成形品Ｍをその周方向に回転させる。
【００３１】
温度測定ユニット３１は、成形品Ｍの側方に配置されたサーモカメラ（温度センサ）３２を備える。サーモカメラ３２は、ブロー成形後に回転テーブル３０において回転される成形品Ｍの周面を側方から撮像することにより、成形品Ｍの表面温度を周方向に沿って測定する（温度測定工程）。
【００３２】
異常判定ユニット３４は、例えば、ディスプレイ等を含む表示部３４ａと、マウスやキーボード等を含む操作部３４ｂとを備えたコンピュータであり、種々の演算や画像処理を行うためのプログラムがインストールされている。異常判定ユニット３４には、サーモカメラ３２が電気的に接続され、サーモカメラ３２で測定した成形品Ｍの表面温度のデータが異常判定ユニット３４のプロセッサに取り込まれる。なお、異常判定ユニット３４の構成は前述した内容に限定されない。
【００３３】
そして、異常判定ユニット３４は、サーモカメラ３２で測定した成形品Ｍの表面温度に基づいて、成形品Ｍの肉厚の異常の有無を判定する（異常判定工程）。このような成形品Ｍの肉厚異常は、供給源１８からブロー成形機２に供給される樹脂材料の不足等に起因して生じ、具体的には、後で詳述するが、成形品Ｍの全周薄肉、局所薄肉、穴開き等の不良として発現する。また、このような肉厚異常は、サーモカメラ３２で測定した表面温度とともに警報として表示部３４ａに表示される。
【００３４】
サーモカメラ３２は、例えば赤外線カメラであって、撮像中の成形品Ｍの表面から放射される赤外線を成形品Ｍの表面温度に応じた波長分布として検出する。これにより、サーモカメラ３２は、回転テーブル３０で回転される成形品Ｍの表面温度をその全周に亘って連続的に非接触で定点測定することができる。また、異常判定ユニット３４のプログラムにより画像処理を行うことで、表示部３４ａには、回転する成形品Ｍの赤外線の波長分布が可視的に識別可能な温度分布としてリアルタイムに表示させることができる。
【００３５】
加工機６は、検査装置４を経た成形品Ｍの不要部を切断等して仕上げ加工することにより、最終的な製品としての成形品Ｍに成形する。計量器８は、加工機６を経た成形品Ｍの重量を計量し、最終的な製品としての成形品Ｍが所定の重量を有するか否かを検査する。検査装置４及び計量器８で合格と判定された成形品Ｍは、図示しない出荷ステーションに搬送され、梱包された後に出荷される。
【００３６】
検査装置４で肉厚が異常であると判定された成形品Ｍや、加工機６で不要部の切断が適切に行われずに計量器８で重量大と判定された成形品Ｍは、表示部３４ａに警報が出力されて不良品として認識される。不良品は、搬送路１０の適所から図示しない排出ステーションに搬送されて適切な処理がなされる。
【００３７】
また、警報の出力により製造装置１の停止プロセス、或いは、不良品の排出プロセスを実行する場合、これらのプロセスは手動で行っても良いし、警報をトリガーとして自動で行うようにしても良い。
【００３８】
ここで、図２に示す成形品Ｍは、回転テーブル３０にクランプされたときの高さ方向における基準肉厚ｔｓが異なっている。前述したように、パリソンＰは、山部１６ａに相当する箇所は谷部１６ｂに相当する箇所よりも肉厚が大きい。しかし、本実施形態の場合、ブローピン２０からのエアの吹付けにより、成形品Ｍの山部１６ａの基準肉厚ｔ１は、谷部１６ｂの基準肉厚ｔ２よりも若干小さくなっている。また、山部１６ａを挟む２つの傾斜面部１６ｃ、１６ｃの基準肉厚ｔ３は、同じ肉厚となっている。
【００３９】
なお、このような成形品Ｍのベローズ部１６における基準肉厚ｔｓの相違は一例であって、それぞれ、使用態様、要求性能により異なる。山部１６ａを挟む２つの傾斜面部１６ｃ、１６ｃの基準肉厚ｔ３をそれぞれ異ならせる場合もあるし、成型品Ｍの高さ方向で、基準肉厚が異なるように設定する場合もある。
【００４０】
図５は、成形品Ｍの肉厚ｔを変化させたときの表面温度Ｔの変化を示す図であり、山部１６ａの温度変化を〇でプロットし、谷部１６ｂの温度変化を×でプロットしている。図５から明らかなように、山部１６ａ及び谷部１６ｂの何れにおいても、肉厚ｔが大きくなるほど、表面温度Ｔが高くなっている。
【００４１】
金型２４の温度は例えば１０℃〜１３℃程度に調温しているため、１８０℃〜２２０℃程度の溶融樹脂からなるパリソンＰはブロー成形時に金型２４に接触することにより吸熱され、成型品Ｍの外表面が固定される。パリソンＰから金型２４への熱移動により、ブロー成形直後の成形品Ｍは、山部１６ａが例えば４０℃〜５０℃程度となり、谷部１６ｂが例えば１００℃程度となる。
【００４２】
このような山部１６ａと谷部１６ｂとの温度差は、図５から明らかなように、成形品Ｍにおける山部１６ａと谷部１６ｂとの肉厚差に基づく保有熱量の相違を一因として発生するものである。すなわち、谷部１６ｂは、山部１６ａに比して肉厚ｔが大きいために、山部１６ａに比して表面温度Ｔが高温になる。なお、当該温度差が発生する他の要因には山部１６ａが谷部１６ｂに比して表面積が大きいため、ブロー成形時に大きく引き延ばされること、外気により冷却されやすいことも挙げられる。
【００４３】
図６は、ベローズ部１６が基準肉厚ｔｓを満たす、すなわち肉厚異常がない成形品Ｍが表示された表示部３４ａの画面を示す。表示部３４ａでは、異常判定ユニット３４において表示設定を行うことにより、色の濃淡や色調の変化により成形品Ｍの温度の違いを認識可能となっている。
【００４４】
具体的には、図６に示す場合、山部１６ａに比して、谷部１６ｂは、肉厚ｔが大きく、ブロー成形直後の保有熱量が大きく、表面温度Ｔが高温となる。このため、谷部１６ｂは、成形品Ｍの表面の周方向に延びる淡い灰色、或いは白色に近い線として表わされている。一方、谷部１６ｂに比して、山部１６ａは、肉厚ｔが小さく、ブロー成形直後の保有熱量が小さく、表面温度Ｔが低温となる。このため、山部１６ａは、成形品Ｍの表面の周方向に延びる黒色に近い線として表わされている。
【００４５】
また、図６に示す場合、傾斜面部１６ｃは、谷部１６ｂと山部１６ａとの間の大きさの肉厚ｔと保有熱量とを有し、表面温度Ｔは、谷部１６ｂよりも低温であって山部１６ａよりも高温となる。このため、傾斜面部１６ｃは、成形品Ｍの表面の周方向に延びる灰色に近い線として表わされる。なお、異常判定ユニット３４において表示設定を変更することにより、前述したグレイスケール表示に限らず、高温部は赤系色で表し、低温部は青系色で表す等、色調を異ならしめて表示部３４ａに表示させることも可能である。
【００４６】
図７は、異常判定ユニット３４において成形品Ｍの肉厚異常の判定を行う場合の表示部３４ａの画面を示す。異常判定ユニット３４は、表示部３４ａの画面に表示される成形品Ｍの表面温度Ｔの測定領域に測定ウインドウ３６を設定可能である。操作部３４ｂを操作することにより、表示部３４ａの画面の任意の位置に測定ウインドウ３６を多数表示することも可能である。図７に示す場合には、ベローズ部１６の山部１６ａ、谷部１６ｂ、傾斜面部１６ｃのそれぞれの近接位置に２つずつ測定ウインドウ３６が配置されている。
【００４７】
表示部３４ａの画面に固定配置された各測定ウインドウ３６には、サーモカメラ３２で撮像中であって回転テーブル３０により回転中の成形品Ｍの表面の画像が表示される。この際、異常判定ユニット３４は、サーモカメラ３２で定点測定された成形品Ｍの表面温度Ｔを測定ウインドウ３６内で平均化した平均表面温度Ｔａを連続的に算出して測定する。平均表面温度Ｔａは、図７に示すようにグレイスケール表示の濃淡として各測定ウインドウ３６に視認可能にリアルタイム表示される。
【００４８】
ここで、各測定ウインドウ３６内で平均化した表面温度Ｔａを使用して各部位の温度を比較することで、ごく短時間で各部位の温度差を収集、比較することが可能となる。また、傾斜面部１６ｃの表面温度Ｔを計測する場合、谷部１６ｂ側−山部１６ａ側の測定位置によって温度が大きく変化するが、測定ウインドウ３６内の平均化した表温度Ｔａを用いることにより、測定位置による温度のズレを緩和し精度の高い比較を行うことができる。本発明にかかる検査装置４を製造装置１に組み込む場合、製品の製造サイクルを遅らせる心配がない。
【００４９】
＜第１実施形態＞
以下、図８及び図９を参照して、検査装置４の異常判定ユニット３４において行う第１実施形態に係る全周薄肉判定について説明する。表示部３４ａの画面において、図８は、肉厚異常がない成形品Ｍの場合の表示部３４ａの画面の一部を示し、図９は、第１実施形態に係る全周薄肉判定を行う場合の表示部３４ａの画面の一部を示す。本実施形態の判定では、測定ウインドウ３６内の平均表面温度Ｔａに基づいて、成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する。
【００５０】
具体的には、操作部３４ｂの操作により、図９に示すように、例えば山部１６ａが位置する測定領域に１つの測定ウインドウ３６を設定する。なお、異常判定ユニット３４においては、予め、同等条件における基準肉厚ｔｓに対応する基準温度Ｔｒが異常判定ユニット３４のメモリに格納されている。
【００５１】
この基準温度Ｔｒは、例えば、基準肉厚ｔｓを有する山部１６ａの表面が帯びる温度（基準温度Ｔｒ）を、同一条件下で製造した成形品Ｍの山部１６ａから推定する（温度推定工程）。この基準温度Ｔｒの推定は、過去のデータの累積から得るものであってもよいし、製造ロット初品から得るものであってもよい。また、基準温度Ｔｒの推定は、図５を演算マップとして利用したり、或いは、図５から推定のための近似式を導出したりすることにより可能である。
【００５２】
そして、推定された山部１６ａの基準温度Ｔｒと、山部１６ａに位置付けられた測定ウインドウ３６内の平均表面温度Ｔａとの温度差が、所定の全周薄肉判定用の閾値ΔＴｅ（第２閾値）以上となるとき、成形品Ｍの肉厚ｔが異常であると判定する。この判定を行うことにより、測定ウインドウ３６を設けた山部１６ａの肉厚ｔが全周（少なくとも、周方向の広い範囲）に亘って薄肉である、いわば全周薄肉の不良を検出することができる。
【００５３】
図９で破線により囲った全周薄肉部３８が成形品Ｍに存在する場合、ブロー成形直後における全周薄肉部３８が有する熱量は、成形品Ｍの高さ方向の上下に位置する基準肉厚ｔｓを満たす同一部位の熱量よりも小さくなる。このため、全周薄肉部３８の表面には、上下の他の同一部位、すなわち図９の場合では上下の他の山部１６ａに比して低温となる全周低温部４０が形成されることとなる。
【００５４】
この全周低温部４０は、基準温度Ｔｒと、測定ウインドウ３６内の平均表面温度Ｔａとの温度差に基づいて検出可能である。異常判定ユニット３４により、視覚化した場合には、図９に示すように、全周低温部４０は、他の山部１６ａに比して濃い灰色、或いは黒色に近い色となるため、画面において山部１６ａの全周薄肉の不良を容易に視認可能である。こうした表示部３４ａへのグレイスケール表示や警報出力により、全周薄肉部３８の存在が認識され、全周薄肉の肉厚異常が判定される。この全周薄肉判定を行うことにより、製品としての成形品Ｍに要求される強度や耐久性を満たさない不良品を効率的に且つ確実に排除することができる。
【００５５】
また、成形品Ｍのベローズ部１６の山部１６ａ、谷部１６ｂ、傾斜面部１６ｃの基準肉厚ｔｓに基づいて、ベローズ部１６の各部位の基準温度Ｔｒをベローズ部１６の各部１６ａ〜１６ｃごとに推定可能である。そして、各部１６ａ〜１６ｃに対応する各基準肉厚ｔ１〜ｔ３の基準温度Ｔｒのデータを異常判定ユニット３４のメモリに予め格納しておけば良い。そして、異なる基準肉厚ｔｓとなる成形品Ｍの部位ごとに測定ウインドウ３６を設定すれば、これらの基準温度Ｔｒと、ベローズ部１６の各部位に設けた各測定ウインドウ３６内の平均表面温度Ｔａとの温度差を比較することができ、成形品Ｍの各部位において全周薄肉の不良を検出可能である。
【００５６】
また、基準温度Ｔｒの推定に際して、ブロー成形におけるブロー時間やブロー温度を推定に係るパラメータとして加味しても良い。ブロー時間及びブロー温度は成形品Ｍの材料や形状に応じて決定される。
【００５７】
また、ブロー成形時の金型２４の温度や、金型２４の熱伝導率に基づく吸熱量に応じて基準温度Ｔｒを推定しても良い。金型２４の温度が低温となるほど、また、金型２４の熱伝導率に基づく吸熱量が大きいほど、ブロー形成直後の成形品Ｍの表面温度Ｔは低温となる。また、これらのパラメータは閾値ΔＴｅの設定に際しても使用可能である。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、検査装置４を用いることにより、ブロー成形後、成形品Ｍの表面温度Ｔを温度測定ユニット３１のサーモカメラ３２により測定する温度測定工程と、温度測定工程において測定した表面温度Ｔの周方向の温度変化の変調度（単位時間当たりの温度変化量や温度変化率）に基づいて、成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を異常判定ユニット３４により判定する異常判定工程とを行う。
【００５９】
詳しくは、ブロー成形直後の成形品Ｍを回転テーブル３０にクランプし、回転テーブル３０により成形品Ｍをその周方向に回転させ、回転される成形品Ｍの表面温度Ｔをその周方向に沿ってサーモカメラ３２により測定し、サーモカメラ３２で測定した表面温度Ｔに基づいて、異常判定ユニット３４が成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する。
【００６０】
この判定は、ブロー成形直後であって冷却前の成形品Ｍが帯びる熱を有効利用し、さらに、この成形品Ｍの表面温度Ｔは、肉厚ｔが大きいほど高温であるとの知見に基づいて行うものである。これにより、成形品Ｍを目視による外観検査により検査する場合に比して、成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を効率的に且つ確実に判定することができ、成形品Ｍの信頼性を向上することができる。
【００６１】
より具体的には、異常判定ユニット３４は、成形品Ｍにおける表面温度Ｔの測定領域に測定ウインドウ３６を設定し、サーモカメラ３２により測定した表面温度Ｔを測定ウインドウ３６内において平均化した平均表面温度Ｔａを算出して測定し、この平均表面温度Ｔａに基づいて成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する。
【００６２】
また、成形品Ｍは、その周方向に亘って予め基準肉厚ｔｓが設定されており、この基準肉厚ｔｓに基づいて、ブロー成形直後の成形品Ｍの表面が帯びる基準温度Ｔｒが推定される。そして、特に本実施形態では、異常判定ユニット３４は、基準温度Ｔｒと平均表面温度Ｔａとの温度差が閾値ΔＴｅ以上となるとき、成形品Ｍの肉厚ｔが全周薄肉の異常であると判定する。
【００６３】
このような全周薄肉判定を行うことにより、成形品Ｍの目視による外観検査では発見し難い全周薄肉の不良の有無を効率的に且つ確実に判定することができる。従って、外観上は合格となり得る成形品Ｍあっても、全周薄肉によって強度や耐久性を満たさない不良品を効率的に且つ確実に排除することができるため、成形品Ｍの信頼性を向上することができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
以下、図１０を参照して、検査装置４の異常判定ユニット３４において行う第２実施形態に係る局所薄肉判定について、主として第１実施形態と異なる構成について説明する。図１０は、第２実施形態に係る局所薄肉判定を行う場合の表示部３４ａの画面の一部を示す。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。
【００６５】
本実施形態の判定では、２つの測定ウインドウ３６を成形品Ｍの周方向に近接配置し、隣り合う測定ウインドウ３６の平均表面温度Ｔａの温度差が所定の局所薄肉判定用の閾値ΔＴｓ（第１閾値）以上となるとき、成形品Ｍの肉厚ｔが異常であると判定する。このような判定を行うことにより、成形品Ｍの測定ウインドウ３６を設けた山部１６ａの肉厚ｔが周方向において局所的に薄肉である、いわば局所薄肉の成形品Ｍ、ひいては成形品Ｍを検出することができる。
【００６６】
詳しくは、成形品Ｍに図１０に破線で囲われた局所薄肉部４２が存在する場合、ブロー成形直後において、局所薄肉部４２が有する熱量は、同一周方向の基準肉厚ｔｓを満たす部位の熱量よりも小さくなる。このため、局所薄肉部４２の表面には、局所低温部４４が形成される。この局所低温部４４は、第１実施形態の場合のように基準温度Ｔｒを参照しなくとも、隣り合う測定ウインドウ３６の平均表面温度Ｔａの温度差に基づいて検出可能である。
【００６７】
図１０に示すように、異常判定ユニット３４により、視覚化した場合には、局所低温部４４は、他の山部１６ａに比して濃い灰色、或いは黒色に近い色となるため、画面において山部１６ａに存在する局所薄肉の不良を容易に視認可能である。こうした表示部３４ａのグレイスケール表示や警報出力により、局所薄肉部４２の存在が認識され、局所薄肉の肉厚異常が判定される。こうした局所薄肉判定を行うことにより、製品としての成形品Ｍに要求される耐衝撃強度を満たさない不良品を効率的に且つ確実に排除することができる。
【００６８】
以上のように、本実施形態の検査装置４では、第１実施形態の場合と同様に、異常判定ユニット３４が成形品Ｍの表面温度Ｔの周方向温度変化の変調度に基づいて、成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する。
【００６９】
具体的には、２つの測定ウインドウ３６を成形品Ｍの周方向に近接配置して設定し、各測定ウインドウ３６の平均表面温度Ｔａの温度差が閾値ΔＴｓ以上となるとき、成形品Ｍの肉厚ｔが局所薄肉の異常であると判定する。これにより、成形品Ｍの目視による外観検査では発見し難い局所薄肉の不良の有無を効率的に且つ確実に判定することができる。
【００７０】
このような局所薄肉判定を行うことにより、外観上は合格となり得る成形品Ｍであっても、局所薄肉によって耐衝撃強度を満たさない不良品を効率的に且つ確実に排除することができるため、成形品Ｍの信頼性を向上することができる。なお、局所薄肉判定においては、２つの測定ウインドウ３６に限らず、３つ以上の測定ウインドウ３６を設定しても良い。この場合には、少なくとも隣り合う測定ウインドウ３６の平均表面温度Ｔａの温度差に基づいて局所薄肉の不良があると判定することができる。
【００７１】
また、ベローズ部１６の各部位ごとに２つの測定ウインドウ３６を設定すれば、成形品Ｍの全体に亘って局所薄肉の有無を判定することができ、成形品Ｍの信頼性をさらに向上することができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
以下、図１１を参照して、検査装置４の異常判定ユニット３４において行う第３実施形態に係る穴開き判定について、主として第１及び第２実施形態と異なる構成について説明する。図１１は、第３実施形態に係る穴開き判定を行う場合の表示部の画面の一部を示す。なお、第１及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。
【００７３】
本実施形態の判定では、第１実施形態で説明した全周薄肉判定と、第２実施形態で説明した局所薄肉判定とを併せて行い、成形品Ｍの肉厚ｔが異常であると判定する。具体的には、成型品Ｍの各山部１６ａ、各谷部１６ｂ、各傾斜面部１６ｃに、周方向に近接配置された複数の測定ウインドウ３６を配置する（図７の測定ウインドウ３６を参照）。図１１においては、これらの測定ウインドウ３６のうち、３つの測定ウインドウ３６のみ表示している。
【００７４】
そして、高さ方向に配置された測定ウインドウ３６それぞれにおいて全周薄肉判定を行い、次いで、各山部１６ａ、各谷部１６ｂ、各傾斜面部１６ｃにおいて近接配置した２つの測定ウインドウ３６において局所薄肉判定を行う。この場合、周方向の測定ウインドウ３６において、温度変化の急激な変化（変調）が検出された箇所に異常があることが判定される。成形品Ｍの測定ウインドウ３６を設けた山部１６ａの肉厚ｔがゼロとなる箇所、すなわち穴開きを有する成形品Ｍを検出することができる。
【００７５】
図１１に示すように、異常判定ユニット３４により、可視化した場合には、局所低温部５０は、他の傾斜面部１６ｃに比して薄い灰色を有し、一方、局所高温部５４は、他の谷部１６ｂに比して外縁が濃い灰色、或いは黒色に近い色を有している。このため、画面においても、山部１６ａに存在する穴開きの不良を容易に視認可能である。
【００７６】
上述の如く、測定ウインドウ３６による測定部位の温度の変調度を検出し、また、この温度の変調を可視化して、表示部３４ａのグレイスケール表示や警報出力により、穴開き部４６の存在が認識され、穴開きの肉厚異常が判定される。こうした穴開き判定を行うことにより、製品としての成形品Ｍに要求される強度や耐久性を満たさない不良品を効率的に且つ確実に排除することができる。
【００７７】
以上のように、本実施形態の検査装置４では、第１及び第２実施形態の場合と同様に、異常判定ユニット３４が成形品Ｍの表面温度Ｔの周方向温度変化の変調度に基づいて、成形品Ｍの肉厚ｔの異常の有無を判定する。これにより、成形品Ｍの穴開きの不良の有無を効率的に且つ確実に判定することができる。
【００７８】
このような穴開き判定を行うことにより、穴開きによって耐衝撃強度を満たさない不良品は勿論のこと、蛇腹ブーツとして使用中にジョイントや連結部に塗布したグリスが穴から漏れかねないような不良品を効率的に且つ確実に排除することができるため、成形品Ｍの信頼性を向上することができる。
【００７９】
以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記各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で種々の変更ができるものである。
例えば、上記各実施形態では、サーモカメラ３２により回転テーブル３０で回転される成形品Ｍの表面温度Ｔを周方向に沿って測定している。しかし、これに限らず、回転される成形品Ｍの表面温度Ｔを周方向に沿って測定可能であれば、サーモカメラ３２以外の温度センサを用いても良い。
【００８０】
また、焦点距離の問題が解決できる場合は、サーモカメラ３２により成形品Ｍの全体を撮影し、画像（サーモグラフ）に測定ウインドウ３６を設定して比較することもできる。この場合、回転テーブル３０を設置する必要がない。
また、成形品Ｍを回転させるのではなく、成形品Ｍの周囲に複数の温度センサを配置して、或いは、成形品Ｍの周方向に沿って温度センサを移動させて、表面温度Ｔを周方向に沿って測定することも可能である。
【００８１】
また、測定ウインドウ３６の大きさは特に規定されるものではなく、成形品Ｍの表面温度Ｔをピンポイントで測定しても良いし、成形品Ｍの表面全体の温度を測定して肉厚異常の判定を行うようにしても良い。この場合には、測定ウインドウ３６の平均表面温度Ｔａを必ずしも算出する必要はなく、成形品Ｍの表面温度Ｔ自体に基づいて肉厚異常の判定を行っての良い。
【００８２】
また、上記各実施形態では、異常判定ユニット３４は、成形品Ｍの肉厚異常として、全周薄肉、局所薄肉、及び穴開きの不良の有無を判定可能である。しかし、これに限らず、異常判定ユニット３４によって穴開き判定とは異なる温度閾値を用いて判定を行うことにより、成形品Ｍに混入した異物に基づく肉厚異常を検出することも可能である。これにより、製品としての成形品Ｍに要求される耐衝撃強度を異物混入により満たさなくなった不良品を効率的に且つ確実に排除することができる。
【００８３】
また、上記各実施形態では、検査装置４により、等速ジョイント用ブーツやステアリング用ブーツといった蛇腹ブーツである成形品Ｍの肉厚検査を行う場合を説明している。しかし、これに限らず、検査装置４は、基準肉厚ｔｓが異なる部位を有する他の形態の樹脂ブロー成形品の肉厚検査も可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  製造装置
１２  一端部
１４  他端部
１６  ベローズ部
１６ａ  山部
１６ｂ  谷部
１６ｃ  傾斜面部
２４  金型
３０  回転テーブル
３１  温度測定ユニット
３２  サーモカメラ（温度センサ）
３４  異常判定ユニット
３６  測定ウインドウ
【図１】
2019225609.tif 000003
【図２】
2019225609.tif 000004
【図３】
2019225609.tif 000005
【図４】
2019225609.tif 000006
【図５】
2019225609.tif 000007
【図６】
2019225609.tif 000008
【図７】
2019225609.tif 000009
【図８】
2019225609.tif 000010
【図９】
2019225609.tif 000011
【図１０】
2019225609.tif 000012
【図１１】
2019225609.tif 000013
【国際調査報告】
2019225609.tif 000014
2019225609.tif 000015
2019225609.tif 000016
2019225609.tif 000017