(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に容器を搬入する入口スターホイールと、連続的に容器を搬出する出口スターホイールと、円形軌道に沿って移動し、前記入口スターホイールから容器を受取り、円形軌道に沿って間隔を置いて配置された複数の検査位置で停止し、前記出口スターホイールへ容器を搬出する複数の搬送ユニットと、前記各検査位置に設けられた照明装置及び撮像装置と、前記搬送ユニットを前記円形軌道に沿って間欠的に搬送する回転割出装置と、前記搬送ユニットに垂直に設置され容器底面を支持する支持装置と、前記支持装置を回転させる回転装置とからなる容器検査装置において、
各搬送ユニットに複数の支持装置を設置し、前記各検査位置に、前記複数の支持装置の個数に対応させて複数台の撮像装置を設置したことを特徴とする容器検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の撮像による外観検査装置に関し、特に、容器の支持搬送部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−７４９１５号公報に、連続的に容器を搬入する入口スターホイールと、連続的に容器を搬出する出口スターホイールと、円形軌道に沿って移動し、入口スターホイールから容器を受取り、検査位置で停止し、出口スターホイールへ容器を搬出する複数の搬送ユニットと、検査位置に設けられた照明装置及び撮像装置と、搬送ユニットを円形軌道に沿って間欠的に搬送する回転割出装置と、搬送ユニットに垂直に設置され容器底面を支持する支持装置と、支持装置を回転させる回転装置とからなる容器検査装置が開示されている。
ここで、支持装置は各搬送ユニットに１個設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の容器検査装置において、検査処理数量を増加させたいという要求があるが、前述の装置は搬送ユニットを間欠的に搬送するため慣性力の面から高速搬送は困難である。
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、搬送ユニットの搬送速度を高速化しないで検査処理数量を増加させることができる容器検査装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、連続的に容器を搬入する入口スターホイールと、連続的に容器を搬出する出口スターホイールと、円形軌道に沿って移動し、前記入口スターホイールから容器を受取り、円形軌道に沿って間隔を置いて配置された複数の検査位置で停止し、前記出口スターホイールへ容器を搬出する複数の搬送ユニットと、前記各検査位置に設けられた照明装置及び撮像装置と、前記搬送ユニットを前記円形軌道に沿って間欠的に搬送する回転割出装置と、前記搬送ユニットに垂直に設置され容器底面を支持する支持装置と、前記支持装置を回転させる回転装置とからなる容器検査装置において、各搬送ユニットに複数の支持装置を設置し、前記各検査位置に、前記複数の支持装置の個数に対応させて複数台の撮像装置を設置したことを特徴とするものである。
【０００５】
本発明によれば、容器の支持装置を各搬送ユニットに複数個設置し、支持装置の個数に対応させて撮像装置を複数台にしたので、検査処理数量を従来の装置の数倍にできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る容器検査装置の一実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態では、容器としてバイアルを例に挙げて説明する。
図１は容器検査装置Ｍ（以下、検査装置Ｍと称す）の全体構成を示す平面図である。検査装置Ｍは連続的にバイアル１を搬入する入口スターホイール２と、連続的にバイアル１を搬出する出口スターホイール３と、円形軌道１２に沿って移動し入口スターホイール２からバイアル１を受け取って検査位置で停止し出口スターホイール３にバイアル１を搬出する複数の搬送ユニット１０と、検査位置に設置された照明装置４と２台の撮像装置５と、搬送ユニット１０を円形軌道１２に沿って間欠的に搬送する回転割出装置１１とを備えている。
【０００７】
前記入口スターホイール２及び出口スターホイール３に隣接してコンベア６が設置され、又、入口スターホイール２に隣接してインフィールドスクリュー７が設置されている。そして、バイアル１はコンベア６によって連続的にインフィールドスクリュー７に供給され、ここで定間隔が形成された後、入口スターホイール２によって搬送ユニット１０に受け渡されるようになっている。
また、出口スターホイール３に隣接して不良品用ターンテーブル８が設置されており、検査終了後に出口スターホイール３によって良品はコンベア６に搬送されて次工程に送られ、不良品はターンテーブル８に送られストックされるようになっている。
【０００８】
次に、搬送ユニット及び回転割出装置を図２乃至図４を参照して詳細に説明する。
図２において、符号１２は円形軌道であり、所定間隔を置いて配置された複数の搬送ユニット１０は回転割出装置１１によって円形軌道１２に沿って移動するようになっている。回転割出装置１１は、円周の一部を波形にした固定して設置された上下２枚のカム１３−１，１３−２（一方のカム１３−２は破線で示す）と、前記カム１３−１，１３−２に追従する２つのカムフォロワ１４−１，１４−２（一方のカムフォロワ１４−２は破線で示す）と、カム１３−１，１３−２と同心に設置された複数の駆動アーム１５と、駆動アーム１５と搬送ユニット１０とカムフォロワ１４−１，１４−２とを接続するＴ字状の従動アーム１７とを備えている。即ち、円形軌道１２の内側に、円形軌道１２と同心状に２枚のカム１３−１，１３−２が固定設置されている。カム１３−１，１３−２は共役カムになっており、複数の谷（Ｒ１，Ｒ２……）及び山（Ｒ′１，Ｒ′２……）を有する波形状に形成されている。搬送ユニット１０に対応してカム１３−１，１３−２に接触して移動する複数のカムフォロワ１４−１，１４−２が配設されている。
【０００９】
また、搬送ユニット１０に対応してカム１３−１，１３−２の中心Ｏを回転中心とする複数の駆動アーム１５が配設されている。前記駆動アーム１５に対応して駆動アーム１５の先端と回転軸受１６を介して回転自在に接続されるとともにカムフォロワ１４−１，１４−２にも接続されたＴ字状の従動アーム１７が設けられている。そして、各従動アーム１７と各搬送ユニット１０とは直線摺動軸受１８を介して接続されている。また、直線摺動軸受１８と搬送ユニット１０との間には回転軸受１９が介装されており、搬送ユニット１０は直線摺動軸受１８に対して回転可能になっている。
【００１０】
前述のように構成された回転割出装置においては、連続回転する入口スターホイール２から接点Ｔ１において搬送ユニット１０上にバイアル１を受取る。駆動アーム１５は定速度で矢印Ａの方向に回転しており、カムフォロワ１４−１，１４−２がカム１３−１，１３−２の円弧状部を移動している間は、搬送ユニット１０は等速度で円形軌道１２上を移動する。カムフォロワ１４−１がカム１３−１の波形部に入って谷Ｒ１に近づくと、従動アーム１７は駆動アーム１５に対して回転軸受１６を中心として回転し始め、従動アーム１７は駆動アーム１５の延長線より円形軌道１２の進行方向に傾いていき、搬送ユニット１０は検査位置Ｓ１に次第に近づき、即ち、減速されることになる。そして、搬送ユニット１０が検査位置Ｓ１に到達したところで停止する。各検査位置Ｓ１からＳ７には１台の照明装置４と２台の撮像装置５，５が設置されている（図２では図示しないが図１参照）。
【００１１】
駆動アーム１５と従動アーム１７が同一直線上になるときが、搬送ユニット１０が検査位置Ｓ１にある期間の中心位置となり、この中心位置を挟んで駆動アーム１５が所定角度（α）内に位置している間だけ搬送ユニット１０は停止し続ける。
一方、従動アーム１７に着目すると、従動アーム１７が検査位置Ｓ１を中心として回転している間だけ、搬送ユニット１０は検査位置Ｓ１にて停止し続ける。この従動アーム１７が検査位置Ｓ１を中心として回転している間、搬送ユニット１０と駆動アーム１５の間の距離は変化するが、この距離変化は直線摺動軸受１８によって吸収される。駆動アーム１５がさらに回転し、カムフォロワ１４−１がカム１３−１の山Ｒ′１の頂に近づくと、搬送ユニット１０は検査位置Ｓ１からはなれ始める。カムフォロワ１４−１が山Ｒ′１を越え谷Ｒ２に向かうと搬送ユニット１０は駆動アーム１５の延長線上に次第に近づき、即ち、加速されることになる。そして、駆動アーム１５がカムの山に重なるとき搬送ユニット１０は最大速度となる。
【００１２】
次に、搬送ユニット１０は検査位置Ｓ２に向かい、順次上述の動作を繰り返した後、検査位置Ｓ７をすぎると加速された後、一定速度になり、接点Ｔ２で出口スターホイール３にバイアル１を払出す。
本発明においては、検査位置Ｓ１に対応するカム１３−１の谷Ｒ１の中心と検査位置Ｓ２に対応するカム１３−１の谷Ｒ２の中心と、カムの中心Ｏとのなすピッチ角をθ１とし、検査位置Ｓ１に対応する駆動アーム１５と従動アーム１７との接続点（軸受１６）と検査位置Ｓ２に対応する駆動アーム１５と従動アーム１７との接続点（軸受１６）と、カムの中心Ｏとのなすピッチ角をθ２とすると、θ１とθ２との間にはθの差がある。ここでθ１＞θ２でもθ１＜θ２でもよいが、θ１≠θ２が必要である。
【００１３】
検査位置Ｓ１において駆動アーム１５の位置が谷Ｒ１の中心に一致しているある瞬間をとると、検査位置Ｓ２では谷Ｒ２の中心と駆動アーム１５はθずれ、検査位置Ｓ３では谷Ｒ３の中心と駆動アーム１５は２θずれ、即ち、検査位置Ｓｎでは（ｎ−１）θずれている（ｎは１以上の整数）。したがって、各搬送ユニット１０を作動させるタイミングが少しづつずれることになる。
【００１４】
ここで、θを単位時間に対応する回転角度とすると、図２に示す状態のある瞬間から単位時間経過すると、検査位置Ｓ２において駆動アーム１５の位置が谷Ｒ２の中心と一致する。更に単位時間経過すると、検査位置Ｓ３において駆動アーム１５の位置が谷Ｒ３の中心と一致する。即ち、各搬送ユニット１０の発進及び停止のタイミングは前記単位時間分だけ、それぞれずれることになる。
【００１５】
次に、図２に示す回転割出装置を具現化した例を図３及び図４に示し説明する。図３は回転割出装置の分解斜視図、図４は回転割出装置の組立図である。
搬送ユニット１０はガイドローラ１０ａ，１０ａを有しており、このガイドローラ１０ａ，１０ａがターレット円板の円形溝２１ａに係合されることにより、搬送ユニット１０は回転中心Ｏを中心とする円形軌道１２に沿って移動するようになっている。円形軌道１２の内側に円形軌道１２と同心状に上下に２つの共役カム１３−１，１３−２が固定設置されている。そして、搬送ユニット１０に対応して共役カム１３−１，１３−２に接触して移動するカムフォロワ１４−１，１４−２が配設されている。
【００１６】
また、図２に示す複数の駆動アーム１５を一体化した駆動板１５′が設置されており、駆動板１５′の外周面に回転軸受１６が設置され、この回転軸受１６に従動アーム１７が回転自在に支持される。従動アーム１７は、回転軸受１６に嵌装される基部１７ａと、基部１７ａにボルトで固定される延長部１７ｂとを備え、基部１７ａと延長部１７ｂとでＴ字状のアームが構成される。駆動板１５′は図４に示すように減速機３０の出力軸（環状の部材）３１に接続されて、定速度で回転駆動されるようになっている。
【００１７】
従動アーム１７にはカム１３−１，１３−２に摺接する前記カムフォロワ１４−１，１４−２が固定されており、従動アーム１７はカム輪郭に従って回転軸受１６に対して回転されるようになっている。そして、従動アーム１７と搬送ユニット１０とは直線摺動軸受１８を介して接続されている。また、直線摺動軸受１８と搬送ユニット１０との間には回転軸受１９が介装されており、搬送ユニット１０は回転軸受１９に支持された軸２０を中心として直線摺動軸受１８に対して回転可能になっている。
【００１８】
次に、搬送ユニットに設置された支持装置及び支持装置の真空系の構成を図３及び図４を参照して説明する。
搬送ユニット１０には、ブラケット４１を介して２個の支持装置を構成する２個の吸着管２２が回転自在に設置されており、各吸着管２２の下端はロータリジョイント２３に接続されている。また、前記回転割出装置１１に同芯に固定プレート２６と回転プレート２７とからなる摺動弁２５が設置されている。固定プレート２６は固定の支持体２８に固定支持されている。また固定プレート２６には円弧状の長穴からなるポート２６ａが形成されている。前記ポート２６ａは支持体２８に形成された連通路２８ａを介して真空源（図示せず）に連通されている。
【００１９】
一方、前記回転プレート２７はポート２６ａと連通可能な円形孔からなる複数のポート２７ａを有しており、各ポート２７ａは回転プレート２７と一体に回転するターレット円板２１の連通孔２１ｂに連通されている。そして、各連通孔２１ｂはチューブ２９を介してロータリジョイント２３に連通されており、各吸着管２２の上端に真空が形成されるようになっている。
【００２０】
固定プレート２６に形成されたポート２６ａは搬送ユニット１０の入口スターホイール２との接続点Ｔ１（図２参照）から搬送ユニット１０の出口スターホイール３との接続点Ｔ２（図２参照）迄の間に相当する角度だけ形成されており、搬送ユニット１０に設置された吸着管２２は、真空源からの真空によってこの角度分だけバイアル１を吸着するようになっている。
【００２１】
また、前記吸着管２２は下部に溝２２ａを有し、この溝２２ａが回転装置を構成する回転ベルト３３（図４参照）に当接している。回転ベルト３３は図１に示すように複数のプーリ３４に巻回されており、この回転ベルト３３は駆動源に接続されたプーリ３４の回転により走行されるようになっている。そして、回転ベルト３３の走行によって吸着管２２が回転し、吸着管２２によって支持されたバイアル１が前記検査位置Ｓ１〜Ｓ７にて３６０°以上自転されるようになっている。
【００２２】
図３から明らかなように、搬送ユニット１０には２個の支持装置、即ち２個の吸着管２２が設置されている。そして、２個の支持装置に対応させて２台の撮像装置５，５（図１参照）が設置されている。そのため、検査位置Ｓ１〜Ｓ７において、同時に２個のバイアル１の検査が可能であり、バイアル１の検査処理数量を従来の装置の２倍にできる。なお各搬送ユニット１０には３個以上の支持装置を設置し、これに対応させて撮像装置の台数を増加することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容器の支持装置を各搬送ユニットに複数個設置し、支持装置の個数に対応させて撮像装置を複数台にしたので、検査処理数量を従来の装置の数倍にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る容器検査装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る容器検査装置における回転割出装置の一例を示す説明図である。
【図３】図２に示す回転割出装置を具現化した例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る容器検査装置の一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    バイアル
２    入口スターホイール
３    出口スターホイール
４    照明装置
５    撮像装置
１０    搬送ユニット
１１    回転割出装置
１２    円形軌道
１３    カム
１４    カムフォロワ
１５    駆動アーム
１７    従動アーム
１８    直線摺動軸受
２２    吸着管
２５    摺動弁
２６    固定プレート
２７    回転プレート
３３    回転ベルト
３５    支持棒
３７    押え板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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