(57)【要約】本発明にかかる容器口部の欠陥検査装置は、容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置である。この装置は、容器Ｂを移動させる容器移動手段６０と、容器移動手段に配置された容器を把持する把持機構６３とを備え、前記把持機構６３は、開閉可能に形成され閉じた状態で容器を保持するリング状の輪動体６８と、前記輪動体６８を回転可能に保持する輪動体ホルダ６７と、前記輪動体ホルダ６７の先端部に一端部が係止され、常時輪動体ホルダを開く方向に付勢するスプリング６９と、前記輪動体ホルダ６７にロッド７０ａが当接し、該ロッド７０ａが伸長することによって輪動体ホルダ６７を閉じるエアーシリンダ７０とを備えている。そして、前記エアーシリンダ７０を非動作とすることにより、前記スプリング６９によって輪動体ホルダ６７および輪動体６８を開き、容器導入あるいは搬出状態となし、かつ、前記エアーシリンダ７０を動作状態とすることにより、輪動体ホルダ６７および輪動体６８を閉じ、容器保持状態となす。
2003002993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置において、
架台と、該架台に設けられ、間欠回動することによって、前記搬送コンベア上の容器を収容して容器を移動させる容器移動手段と、容器移動手段に所定の間隔をもって配置された容器を把持する把持機構とを備え、
前記把持機構は、開閉可能に形成され閉じた状態で容器を保持するリング状の輪動体と、前記輪動体を回転可能に保持する輪動体ホルダと、前記輪動体ホルダの先端部に一端部が係止され、常時輪動体ホルダを開く方向に付勢するスプリングと、前記輪動体ホルダにロッドが当接し、該ロッドが伸長することによって輪動体ホルダを閉じるエアーシリンダとを含み、
前記エアーシリンダを非動作とすることにより、前記スプリングによって輪動体ホルダおよび輪動体を開き、容器導入あるいは搬出状態となし、
かつ、前記エアーシリンダを動作状態とすることにより、輪動体ホルダおよび輪動体を閉じ、容器保持状態となすことを特徴とする容器口部の欠陥検査装置。
【請求項２】
前記輪動体の側壁に圧接し、輪動体を回転させる回転板が、
容器口部の検査位置に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記輪動体に係合することによって、輪動体の回転を阻止するストッパー部材を設けると共に、
前記回転板が輪動体の側壁に圧接した状態において、前記ストッパー部材は輪動体から離脱し、輪動体が回転可能状態になされることを特徴とする請求の範囲第２項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記輪動体の上面及び下面には溝が形成されると共に、
前記溝に収納され、前記輪動体を支持すると共に輪動体の回転を案内するローラが設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記ローラは、輪動体ホルダに揺動可能に軸支されたローラ保持部材に、回転可能に軸支されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記容器移動手段によって、被検体の容器が検査位置に搬送されると、複数の投光器と複数の受光器、またはカメラによって、容器口部のビリ、変形、出不良、泡、カケ、キズ等の欠陥を検出することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記リング状の輪動体の内側に、各種容器の形状に対応した容器のアタッチメントが着脱自在、あるいは調整可能に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記容器移動手段による容器の移動が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項９】
前記回転板による容器の回転が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることを特徴とする請求の範囲第２項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記容器移動手段による容器の検査位置への移動および検査位置での容器の回転、並びに容器移動手段による容器の検査位置からの移動が、低摩擦の合成樹脂板であるベース板上でなされることを特徴とする請求の範囲第８項または第９項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置に関し、特に容器の本体部が変形した容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置に関する。
背景技術
容器を製造する際に、容器の口部にビリ、変形、出不良、泡、カケ、キズ等の欠陥が生ずることがあり、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の口部を光学的に検査する方法が採られている。同様に、一度使用された容器に液体を再度充填する際にも、容器の口部における前記したビリ、変形、出不良、泡、カケ、キズ等の欠陥の検査が行われる。
例えば、製造ラインに設置される容器、具体的にはガラス壜の壜口部の欠陥検査装置に関して、本願出願人によって提案された特開昭２００１−１０８６３１号公報に記載されている技術がある。
この特開昭２００１−１０８６３１号公報に技術の概略について、第１０図乃至第１２図に基づいて説明する。
第１０図に示すように、搬送コンベア１０１間に配置された、容器Ｂの口部の欠陥検査装置１００は、回転円板１０２上に把持機構１０３が９０度の間隔をもって４個配置され、搬送コンベア１０１上の容器Ｂを把持する導入位置Ｐ１、把持した容器を検査する検査位置Ｐ２、検査した容器Ｂを搬出する搬出位置Ｐ３、待機位置のＰ４に、順次回転移動するように構成されている。
前記把持機構１０３は、容器Ｂを把持するために開閉可能に構成された一対の把持部１０４と、前記一対の把持部１０４を開閉するエアーシリンダからなる開閉手段１０５とから構成されている。
前記把持部１０４は、第１１図に示すように容器Ｂを直接把持する合成樹脂などからなる接触部１０６と、前記接触部１０６をねじ１０７によって固定し、前記接触部１０６と一体となって回転する内輪部１０８と、前記内輪部１０８の脱落を防止し、内輪部１０８を回転可能に保持するガイド部１０９ａを有する外輪部１０９と、前記内輪部１０８と外輪部１０９との間に介在し、前記内輪部１０８を外輪部１０９に対して、円滑に回転させる樹脂軸受け部材１１０と、前記樹脂軸受け部材１１０を外輪部１０９に固定するねじ等の固定手段１１１とから構成されている。
尚、前記外輪部１０９の側壁にエアーシリンダ１０５のロッドが取り付けられ、該ロッドの伸縮によって一対の把持部１０４が開閉するように構成されている。
また、検査位置には、第１１図に示すように検査台１２０と、前記検査台１２０に対してピストンシリンダ１２１により上下動可能に構成されたモータ１２２と、前記モータ１２２の回転軸１２２ａの先端部分に取り付けられた回転板１２３と、容器Ｂを上面に載置すると共に下面が前記回転板と接する蓋体１２４とが備えられている。
更に検査位置には、第１２図に示すように、複数個の投光器および複数個の受光器を備えた検査治具ヘッド１２５を備えている。検査治具ヘッド１２５は、登録実用新案公報第３０３９５００号に記載のものと同様であり、前記半球状のヘッド壁１２６の上部に設けられる雄ねじ１２７が支持部材１２８の貫通孔１２９に挿通され、支持部材１２８の両面に当接する２つのナット１３０、１３１が雄ねじ１２７に螺合する。従って、検査治具ヘッド１２５の高さはナット１３０，１３１によって微調整可能である。また、図示しないが容器Ｂの回転状態における受光器からの信号により、容器Ｂ口部の傷の有無を判定する演算・制御装置が設けられている。
このように構成された欠陥検査装置によれば、搬送コンベア１０１によって容器Ｂが容器導入位置Ｐ１まで移動すると、把持機構１０３によって把持され、回転円板１０２によって間欠回動し、検査位置Ｐ２まで搬送される。
このとき、容器Ｂは蓋体１２４上に位置する。その後、ピストンシリンダ１２１によって、前記回転板１２３が上昇し、前記回転板１２３は蓋体１２４に圧接する。このとき、内輪部１０８の上面は樹脂軸受け部材１１０に押付けられ、位置規制される。
したがって、前記モータ１２２が回転し回転板１２３が回転すると、前記回転板１２３と一体となって、蓋体１２４が回転する。一方、容器Ｂを保持している内輪部１０８は外輪部１０９及び樹脂軸受け部材１１０に対して、回転自在に設けられているため、蓋体１２４が回転することによって、容器Ｂは回転する。
そして、検査治具ヘッド１２５に設けられた複数の投光器から容器Ｂの口部に光を照射し、口部で反射した光を複数の受光器で受ける。そして、受光器の検知データは演算・処理装置（図示しない）によって演算処理され、容器Ｂの口部にビリ等の欠陥が有るかどうかが判断され、容器Ｂの良否が判定される。
そして、前記した検査が終了すると、前記ピストンシリンダ１２１のロッドが縮み、前記回転板１２３を下降させる。
その結果、回転板１２３と蓋体１２４の圧接は解かれ、蓋体１２４によって開口部１２０ａは閉塞され、容器Ｂは前記把持機構１０３によって搬出位置Ｐ３に搬送される。
この搬出位置Ｐ３にあっては、把持機構１０３は開放され、容器Ｂは搬送コンベア１０１上に搬出される。なお、前記容器Ｂを搬出した把持機構１０３は、待機位置Ｐ４に回動し、再び、検査位置に移動する。
ところで、前記把持機構において、容器を把持するために開閉可能に構成された一対の把持部は、エアーシリンダからなる開閉手段によって、開閉の２動作を行っていた。即ち、エアーシリンダを伸縮させることにより、一対の把持部を平行移動させ、容器の把持及び開放を行っていた。そのため、エアーシリンダに対するエアー配管は、開用配管、閉用配管の２系統必要であり、しかも、前記エアーシリンダは４つの把持機構の夫々に設けられているため、４つの把持機構を夫々、別々に動作させるには、エアーシリンダに対するエアー配管が８系統（開用配管、閉用配管の２系統×４）必要であった。
このエアー配管は、回転円板を回転させる回転軸に設けられたロータリジョイントを介して行われるが、ロータリジョイントはエアー配管が４系統（４チャンネル）に対応するものが一般的であり、８系統を有するロータリジョイントを特別に製作した場合には、該ロータリジョイントを用いた装置が高価になるという課題があった。
また、４系統（４チャンネル）のロータリジョイントを用いる場合には、４つの把持機構を２つの把持機構の組に分け、即ち、把持機構を２組に分け、夫々の組の把持機構が同一の動作を行うように構成することが考えられる。しかしながら、容器を把持したり、開放する動作は、各位置（Ｐ１〜Ｐ４）において異なるため、２つの把持機構を同一の動作タイミングで動作させることは困難である。仮に２つの把持機構を同一の動作タイミングで動作させようとすると、各把持機構の個別のタイミングをラフにしなければならず、検査の回転速度が上がらないため、検査効率が下がるという技術的課題があった。
また、回転板によって容器を回転させているため、回転板の圧接力は容器を介して、内輪部、樹脂軸受け部材、外輪部に作用する。
そのため、内輪部、樹脂軸受け部材、外輪部を強固に形成しなければならず、特に内輪部、樹脂軸受け部材、外輪部の厚さ（容器の高さ方向の長さ）を厚く形成し、機械的強度を確保する必要があった。
その結果、容器の高さが低いものにあっては、容器の口部が把持部上面から突出しないため、検査治具ヘッドに設けられた複数の投光器から光を口部に照射できず、所定の検査ができないという技術的課題があった。
また、一対の把持部の側壁にエアーシリンダのロッドが取付けられているため、容器を把持した際の反力がロッドにモーメント力として作用し、ロッドに変形を与える等の技術的課題があった。また下部の回転板の圧接力により、エアーシリンダとしての寿命を短くするという技術的課題があった。
発明の開示
本発明はかかる技術的課題を解決することを目的としてなされたものであり、エアー配管の系統を少なくでき、しかも厚さ方向の寸法を小さくでき、高さの低い容器の口部検査も行うことができる容器口部の欠陥検査装置を提供するものである。
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる容器口部の欠陥検査装置は、容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置において、架台と、該架台に設けられ、間欠回動することによって、前記搬送コンベア上の容器を収容して容器を移動させる容器移動手段と、容器移動手段に所定の間隔をもって配置された容器を把持する把持機構とを備え、前記把持機構は、開閉可能に形成され閉じた状態で容器を保持するリング状の輪動体と、前記輪動体を回転可能に保持する輪動体ホルダと、前記輪動体ホルダの先端部に一端部が係止され、常時輪動体ホルダを開く方向に付勢するスプリングと、前記輪動体ホルダにロッドが当接し、該ロッドが伸長することによって輪動体ホルダを閉じるエアーシリンダとを含み、前記エアーシリンダを非動作とすることにより、前記スプリングによって輪動体ホルダおよび輪動体を開き、容器導入あるいは搬出状態となし、かつ、前記エアーシリンダを動作状態とすることにより、輪動体ホルダおよび輪動体を閉じ、容器保持状態となすことを特徴としている。
このように、エアーシリンダを非動作にすることにより、スプリングによって把持機構における輪動体ホルダおよび輪動体を開き、容器導入あるいは搬出状態となし、かつ、前記エアーシリンダを動作状態とすることにより、輪動体ホルダおよび輪動体を閉じ、容器保持状態となしている。
したがって、従来の場合のようにエアーシリンダによって開閉（２動作）を行わないため、エアーシリンダに対するエアー配管を半減させることができる。
また、把持機構を４つ設けた場合にも、一般的な４系統（４チャンネル）の、ロータリジョイントを用いることができ、装置を安価に製作することができる。
更に、エアーシリンダのロッドは輪動体ホルダに当接しているため、ロッドに作用するモーメント力を抑制でき、エアーシリンダの長寿命化を図ることができる。
ここで、前記輪動体の側壁に圧接し、輪動体を回転させる回転板が、容器口部の検査位置に設けられていることが好ましい。
このように、回転円板を、容器を保持する輪動体の側壁に圧接して、輪動体を回転させるように構成されているため、従来のように把持機構の厚さ（容器の高さ方向の長さ）を厚く形成しなくても、機械的強度を確保することができる。
その結果、把持機構（輪動体）の厚さ寸法（容器の高さ方向の長さ）を小さくでき、高さの低い容器であっても複数の投光器から光を口部に照射でき、所定の検査を行うことができる。
また、前記輪動体に係止することによって、輪動体の回転を阻止するストッパー部材を設けると共に、前記回転板が輪動体の側壁に圧接した状態において、前記ストッパー部材は輪動体から離脱し、輪動体が回転可能状態になされることが好ましい。
このようにストッパー部材が設けられているため、不用意に輪動体が回転することがなく、容器を一定の方向に向けて搬出することができる。また前記回転板が輪動体の側壁に圧接した状態において、前記ストッパー部材は輪動体から離脱するため、輪動体は支障なく回転させることができる。
更に、前記輪動体の上面及び下面には溝が形成されると共に、前記溝に収納され、前記輪動体を支持すると共に輪動体の回転を案内するローラが設けられていることが望ましい。
このようにローラによって輪動体を支持しているため、把持機構（輪動体）の厚さ寸法（容器の高さ方向の長さ）をより小さくできる。
また、前記ローラは、輪動体ホルダに揺動可能に軸支されたローラ保持部材に、回転可能に軸支されていることが望ましい。
このように、輪動体の回転を案内するローラが、輪動体ホルダに揺動可能に軸支されたローラ保持部材に回転可能に軸支されているため、支障なく、輪動体の開閉を行うことができる。
また、前記容器移動手段によって、被検体の容器が検査位置に搬送されると、検査治具ヘッドに設けられた複数の投光器と複数の受光器、またはカメラによって、容器口部のビリ、変形、出不良、泡、カケ、キズ等の欠陥を検出することが好ましい。
また、前記リング状の輪動体の内側に、各種容器の形状に対応した容器のアタッチメントが着脱自在に取り付けられていることが好ましく、このアタッチメントを交換または調整することにより、種々の形状の容器に対応することができる。
その結果、異形、変形の容器であっても、円形（円柱形）の容器と同様に、回転させることができ、従来の検査装置によって精度よく、検査を行うことができる。
また、前記容器移動手段による容器の移動が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることが好ましく、前記回転板による容器の回転が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることが好ましい。このように、容器の移動、回転を低摩擦の合成樹脂板上でなされるため、容器移動手段、回転手段において被検体の容器に過大な負荷が加わるのを防止でき、また前記輪動体ホルダおよび前記輪動体に過大な負荷が加わるのを防止できる。
また、前記容器移動手段による容器の検査位置への移動および検査位置での容器の回転、並びに容器移動手段による容器の検査位置からの移動が、低摩擦の合成樹脂板であるベース板上でなされることが好ましい。
このように、容器の移動、回転（検査）が低摩擦の合成樹脂板であるベース板上でなされるため、容器の移動、検査を円滑に行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、発明の実施形態を第１図乃至第９図に基づいて説明する。
なお、第１図は本発明の容器口部の欠陥検査装置をコンベアの上流側から見た側面図であり、第２図は第１図の容器導入ユニットの上部を除いた平面図である。第３図は、第２図の要点拡大図であり、輪動体ホルダの上面を除いた平面図である。また、第４図は容器導入ユニットの上部を示す一部破断側面図である。第５図は把持機構の輪動体ホルダを除いた平面図であり、第６図は把持機構に用いられている輪動体の斜視図である。第７図は、把持機構の概略側面図である。第８図は本発明の容器口部の欠陥検査装置をコンベアの上流側から見た側面図であり、ベース板が取り付けられた形態を示している。第９図は第８図の容器導入ユニットの上部を除いた平面図である。
容器口部の欠陥検査装置Ａは、容器導入ユニットＡ１と容器検査ユニットＡ２との２つのユニットにより構成される（第１図参照）。
搬送コンベアＣの構造は、第１図に示すように、水平方向に伸びるコンベアフレーム２０の下面に適当な間隔で脚部（図示しない）が垂下され、脚部の下端が床面Ｇに固定され、コンベアフレーム２０の上層部には長手方向に沿ってローラ（図示しない）が配列して設けられ、ローラにはコンベアベルト２１が走行可能に巻回される。
容器口部の欠陥検査装置Ａは、コンベアフレーム２０の脚部に干渉しない位置に据え付けられる。
容器導入ユニットＡ１の最下部を構成する架台２２の下面にキャスタ２３とジャッキ２４ａが設けられ、ジャッキ２４ａを短くし、キャスタ２３が床面Ｇに接触した状態において、容器導入ユニットＡ１が搬送可能になる。容器導入ユニットＡ１を設置位置に位置決めした後に、ジャッキ２４ａの先端を床面Ｇに押しつけると、キャスタ２３が床面Ｇより離れて容器導入ユニットＡ１が移動不能になる。
架台２２が設置される位置は、第１図に示すように、搬送コンベアＣの一側（第１図において左側）から搬送コンベアＣの下方を占める範囲であり、架台２２の上面には、搬送コンベアＣに干渉しない幅を有するベッド２５が固着されている。
またこのベッド２５の上面には、コラム２６が立設され、コラム２６の側面に支持アーム２７の一端がねじ２８で締着され、支持アーム２５の他端の下面には２条のガイド部材２９が垂設される。
このガイド部材２９は、搬送コンベアＣ上を搬送される容器Ｂを一列に整列するように搬送案内するものである。
前記ベッド２５の上面に立設されたガイドバー３１の上端部には、水平方向に突出する支持腕３０が固着されている。また、前記ガイドバー３１に平行なねじ軸３２は、上端部と下端部に円柱状の軸部を有し、上端部の軸部および下端部の軸部は支持腕３０およびベッド２５に回転可能に支承されている。
そしてまた、支持腕３０よりも上にあるねじ軸３２の上端にハンドル３３が固着される。
ガイドバー３１に沿って昇降可能な昇降ヘッド３４には、ねじ軸３２の雄ねじに螺合するナット３５が設けられる。
従って、ハンドル３３を回動操作すると、昇降ヘッド３４がガイドバー３０に沿って昇降し、後述する容器移動手段６０の高さを調整することができる。
また、第４図に示すように、昇降ヘッド３４に固着されたモータ３７の出力軸には、カプリング３８を介して回転検出機構３９が設けられた軸３９ａの一端部が接続され、また回転検出機構３９が設けられた軸３９ａの他端部には、容器移動手段６０が着脱自在に装着される。
即ち、容器移動手段６０は、モータ３７によりベルト等を介することなく、いわゆるダイレクト駆動されるように構成されている。また前記モータ３７は、回転検出機構３９から得られた回転角度データによって、サーボコントロールされ、所定の角度で回転が停止するように構成されている。
更に、前記ロータリージョイント５６が容器移動手段６０（回転板６２）の下面に設けられている。このロータリージョイント５６は、４系統を備える一般的なものであり、後に詳しく述べる容器移動手段６０に設けられた容器把持機構の閉動作を行うための空気の導入を行うエアー配管が接続されている。
なお、前記回転検出機構３９として、一般的なロータリーエンコーダ等を用いることができる。
このように昇降ヘッド３４に固着されたモータ３７にダイレクト駆動可能に容器移動手段６０が取り付けられているため、昇降ヘッド３４を上下動させることにより、容器移動手段６０の高さを調整することができる。
また、検査不要な場合には前記容器移動手段６０を上昇させ、容器Ｂを検査することなく検査装置を通過させることができる。
前記容器移動手段６０は、第２図に示すように軸３９ａの先端に取り付けられる回転板６２と、前記回転板６２に等分して固定される４つの基体６４と、基体６４の夫々に設けられた把持機構６３とを有する。
次に、把持機構について、第２図、第３図、第５図、第６図、第７図に基づいて説明する。
容器移動手段６０に設けられた把持機構６３は、回転板６２に固定された基体６４上に配置され、全体として９０度の等間隔をもって４つ配置されている。
そしてまた、前記把持機構６３は、基体６４上に容器Ｂを把持するために開閉可能に構成された一対の把持部６５と、前記一対の把持部６５を開閉する開閉手段とから構成されている。
前記把持部６５は、基体６４に軸６６を中心として回動可能に取り付けられた輪動体ホルダ６７と、前記輪動体ホルダ６７によって回転可能に保持された開閉可能な輪動体６８と、前記輪動体ホルダ６７の先端部に一端部が係止されると共に他端部が基体６４に係止され、常時輪動体ホルダ６７が開方向に付勢するスプリング６９と、前記スプリング６９が係止された端部と反対端部に当接し、輪動体ホルダ６７を閉じる方向に回動させるエアーシリンダ７０と、前記輪動体６８の側壁に接するローラ７８を有する位置規制部材７１と、前記位置規制部材７１に設けられ、ストッパー部材７２を輪動体６８の凹部６８ａに進退させるピン７３とを備えている。
更に詳述すると、輪動体６８は半リング状部材が外周端部において開閉自在に、軸６８ｃによって軸支され、閉じた状態においてリング形状になるように構成されている。
また、輪動体６８の中央部には容器Ｂを保持する保持部６８ｄが形成され、その上面及び下面には後述するローラ７６が収容される円状の溝６８ｂが形成されている。また、輪動体６８上面の外周部には後述するストッパー部材７２が係合する凹部６８ａが形成されている。
なお、第５図に示すように輪動体６８の内側に、アタッチメント８１を着脱自在に取り付けるように構成するのが好ましい。このようにアタッチメント８１を取り付けた場合には、保持部６８ｄは符号８１ａに示される部分で保持され、変形した容器、小さな容器、異形の容器を把持することができる。また、各種容器に対応するため、アタッチメント８１を着脱自在に取り付け、必要に応じて替えるのがよい。また、前記リング状の輪動体の内側に取り付けられたアタッチメントを容器に対応させて調整できるように構成しても良い。
また、輪動体ホルダ６７は、第５第７図に示すように断面コ字状形状を有し、その内部空間に輪動体６８、位置規制部材７１、ストッパー部材７２が収容されている。
この輪動体６８の内部上面及び内部下面には、軸７４が設けられ、この軸７４によって、ローラ７６が回転自在に取り付けられたローラ保持部材７５が揺動自在に軸支されている。なお、前記ローラ７６は、後述するように輪動体６８に形成された溝６８ｂに収容され、回転する輪動体６８を支持、案内するように構成されている。
また、輪動体ホルダ６７の内部下面には、前記ストッパー部材７２を保持する保持部７７が形成されている。このストッパー部材７２は、輪動体６８の凹部６８ａに係合する方向に突出し、位置規制部材７１に形成されたピン７３が、ストッパー部材７２の一端部を回動させることにより、輪動体６８の凹部６８ａから離脱する方向に移動するように構成されている。
また、前記位置規制部材７１は、軸６６を中心として回動可能に構成された三叉形状のレバーであって、既に述べたように第一のレバーには、前記したピン７３が設けられ、また第２のレバーには、輪動体６８の側壁と接する、回転自在に取り付けられたローラ７８が設けられ、更に第３のレバーにはピン７９が設けられている。
なお、前記ピン７９には、第５図に示すようにスプリング８０の一端部が係止され、他端部は他方の把持部のピン７９に係止されている。
前記スプリング８０は、位置規制部材７１を矢印方向に回動させ、ローラ７８を輪動体６８の側壁に当接させている。また、ピン７３も同様に回動するため、ストッパー部材７２は輪動体６８の凹部６８に係合し、前記輪動体６８の回転が規制されるように構成されている。
また、前記エアーシリンダ７０のロッド７０ａが、スプリング６８が係止された輪動体ホルダ６７の端部と反対端部に当接し、前記ロッド７０ａが伸長することによって、輪動体ホルダ６７を閉じる方向に回動させる。
即ち、前記エアーシリンダ７０にエアーを導入することにより、ロッド７０ａが伸長し、このロッド７０ａの伸長によって、スプリング６９の引張り力に抗しながら、輪動体ホルダ６７が軸７３を中心に回動し、輪動体ホルダ６７が閉じるように構成されている。
一方、エアーシリンダ７０の図示しない弁を開放することによって、エアーシリンダ７０内のエアーが排出されると、前記スプリング６９の引張り力によって、輪動体ホルダ６７が軸６６を中心に回動し、輪動体ホルダ６７が開くように閉じる構成されている。
このように、輪動体ホルダ６７の開動作をスプリング６９によって、また輪動体ホルダ６７の閉動作（１動作）をエアーシリンダ７０によってなしているため、エアーシリンダ７０に対するエアー配管は１系統で足りる。
したがって、把持機構６３が４個設けられている装置の場合、全体として、４系統のエアー配管で足りる。その結果、ロータリジョイントも４チャンネル（４系統）のものを用いることができる。
即ち、従来装置において、開動作、閉動作をエアーシリンダで行っていたため、把持機構が４個のとき、エアー配管は全体として８系統必要であったものが、本発明では４系統で足り、構成を簡略化することができる。
次に、容器検査ユニットＡ２の構成について、第１図、第２図に基づいて説明する。
容器検査ユニットＡ２は、第１図に示すように、検査台４７の一側部下面にはジャッキ２４ｂが設けられ、他側部は容器導入ユニットＡ１の架台２２の側端部に載置するように構成されている。なお、検査台４７の下面の四隅に、容器導入ユニットＡ１の架台２２と同様のキャスタおよびジャッキを設け、可搬構造とするのが好ましい。
また、第１図に示すように、検査台４７には、基体４１を介してピストンシリンダ４２が取り付けられている。このピストンシリンダ４２のロッド４３の先端部分には、モータ４４が取り付けられたモータ取付けベース４４ａが固定されている。また、前記モータ４４の回転軸４４ｂに先端部分は回転板４５が取り付けられている。なお、第２図に示すように検査台４７の上面には、容器移動手段６０の方向に延設された貫通孔４７ａが設けられ、モータ４４の回転軸４４ｂが該貫通孔４７ａを挿通している。
即ち、前記ピストンシリンダ４２のロッド４３が伸縮することによって、前記回転板４５を容器移動手段６０方向に進退させることができるように構成されている。
このように構成されているため、把持機構６３によって把持された容器が容器移動手段６０によって、検査位置（検査台４７）まで搬送されると、ピストンシリンダ４２によって回転板４５が移動し、前記回転板４５は輪動体６８に圧接する。そして、前記モータ４４が回転し回転板４５が回転すると、輪動体６８が回転し、容器Ｂは回転する。
また、検査台４７の上面に支柱４６が立設され、支柱４６の中間部に支持部材４８が上下位置調整可能に嵌着され、支持部材４８の端部に検査治具ヘッド５０が取り付けられる。検査治具ヘッド５０は、第１０図に示したものと同様であり、半球状のヘッド壁に設けられた複数個の投光器および複数個の受光器により、容器Ｂの口部の欠陥を検査するものである。
また、支柱４６には、モニタ５１と、受光器の信号により容器Ｂの口部の傷の有無を判定する演算・制御装置５２が固着される。
なお、前記したような複数個の投光器および複数個の受光器以外に、ＣＣＤエリアカメラ、ＣＣＤリニアカメラ等を用いても同様に検査することができる。
また、図示しないが、容器Ｂが置かれ、容器Ｂが回転する検査台４７の上面は、低摩擦部材で形成するのが好ましい。また容器Ｂが置かれる部分を回転可能に構成しても良い。いずれの場合も、容器Ｂを回転させる際の抵抗を抑制することができる。
また、前記検査台４７の上面とは別に、低摩擦部材のベース板４９を設けても良い。即ち、第８図、第９図に示すように、検査台４７の上面の上方に低摩擦部材の合成樹脂からなるベース板４９を配設し、容器がそのベース板４９上を移動し、ベース板４９上で検査のため回転する。
特に、前記容器移動手段６０による容器導入位置（Ｐ１位置）から検査位置（Ｐ２位置）への移動、および検査位置（Ｐ２位置）での容器の回転、並びに容器移動手段６０による容器の検査位置（Ｐ２位置）から搬出位置（Ｐ３位置）への移動が、低摩擦の合成樹脂板である一つのベース板上でなされるように構成されている場合には、容器の移動、検査を円滑に行うことができる。このように、容器の移動、回転を低摩擦の合成樹脂板上でなされるため、容器移動手段、回転手段において被検体の容器に過大な負荷が加わるのを防止でき、また前記輪動体ホルダおよび前記輪動体に過大な負荷が加わるのを防止できる。
次に、欠陥検査装置の動作、特に上記した把持機構６３の動作について説明する。
先ず、容器移動手段６０が間欠回転して、把持機構６３が第２図におけるＰ１位置（容器導入位置）に到来した際、エアーシリンダ７０は非動作状態にあり、把持機構６３の輪動体ホルダ６７は、スプリング６９の引張り力によって開いた状態におかれている。なお、第２図、第３図のＰ１における把持機構６３は、既に閉じた状態を示している。
また、前記位置規制部材７１のローラ７８は、輪動体６８の側壁に当接している。更に、ストッパー部材７２は、輪動体６８の凹部６８ａに係合し、輪動体６８が回転しないように位置規制している。
そして、把持機構６３に容器Ｂが導入されたことを図示しない検知手段によって検知すると、エアーシリンダ７０が動作状態になる。即ち、エアーシリンダ７０にエアーが導入されエアーシリンダのロッド７０ａが伸長する。
このロッド７０ａの伸長によって、スプリング６９の引張り力に抗しながら、輪動体ホルダ６７が軸６６を中心に回動し、輪動体ホルダ６７は閉じられる。
したがって、前記輪動体ホルダ６７に軸７４で支えられた輪動体６８も閉じられ、容器Ｂを把持する。
このとき、ストッパー部材７２は、輪動体６８の凹部６８ａに係合し、輪動体６８が回転しないように位置規制した状態が維持されている。
そして、図示しない検知手段により容器Ｂの把持が検知されると、容器移動手段６０が回転して、把持機構６３が検査位置（第２図におけるＰ２位置）に運ばれる。
前記把持機構６３が検査位置にあることが図示しない検知手段によって、検知されるとピストンシリンダ４３が動作し、回転板４５は輪動体６８の方向に移動し、輪動体６８の側壁と圧接する。
このとき、輪動体６８は、回転板４５によって輪動体ホルダ６７に対して所定量押し込まれる。この押し込み動作に伴って、ローラ７８も押し込まれ、位置規制部材７１は、スプリング８０の引張り力に抗しながら回動する。その結果、ストッパー部材７２が輪動体６８の凹部６８ａから離脱するのを規制していたピン７３も回動し、ストッパー部材７２は輪動体６８の凹部６８ａから離脱する。その結果、輪動体６８は回転可能状態になされる。
なお、輪動体６８の回転を案内するローラ７６が、輪動体ホルダ６７に揺動可能に軸支されたローラ保持部材７５に回転可能に軸支されているため、前記押し込み動作状態、非押し込み動作状態において、支障なく輪動体６８を支持できると共に、支障なく、輪動体６８の開閉を行うことができる。
そして、回転板４５を回転させ、検査を行う。この検査は、検査治具ヘッド５０に設けられた複数の投光器から容器Ｂの口部に光を照射し、口部で反射した光を複数の受光器で受ける。そして、受光器の検知データは演算・処理装置５２によって演算処理され、容器Ｂの口部にビリ等の欠陥が有るかどうかが判断され、容器Ｂの良否が判定される。
そして、輪動体６８が１回転し検査が終了すると、ピストンシリンダ４２のロッド４３が縮み、前記回転板４５を容器移動手段６０から後退させ、輪動体６８との圧接状態を解除する。
これに伴い、スプリング８０の引張り力により位置規制部材７１は回動し、輪動体６８はローラ７８によって、ストッパー部材７２と係合する所定の位置まで前方に押し出される。
また位置規制部材７１の回動により、ストッパー部材７２は、輪動体６８の凹部６８ａに係合し、輪動体６８が回転しないように位置規制する。なお、前記したようにストッパー部材７２は輪動体６８の前方への移動も規制するものである。
その後、容器移動手段６０が間欠回転して、把持機構６３が搬出位置（第２図におけるＰ３位置）に運ばれる。
そして、エアーシリンダ７０の弁を開放すると、スプリング６９の引張り力によって、輪動体ホルダ６７及び輪動体６８を開き、容器Ｂの把持状態を開放する。その結果、搬送コンベアＣによって容器Ｂを搬出、搬送する。
その後、容器移動手段６０が回転して、把持機構６３が待機位置（第２図におけるＰ４位置）に移動する。この状態にあっては輪動体ホルダ６７及び輪動体６８が開いた状態が維持される。そして、容器移動手段６０が回転して、把持機構６３が検査位置（第２図におけるＰ１位置）に、再び移動し、前記した動作が繰り返される。
以上説明したように、輪動体ホルダ６７の開閉をエアーシリンダ７０とスプリング６９で行うようになしているため、エアーシリンダ７０に供給するエアーの配管が１系統ですむ。即ち、把持機構が４つの場合、装置全体で４系統ですむ。その結果、従来の４系統用のロータリジョイントを用いることができ、装置を安価に製作することができる。
また、容器Ｂを把持する輪動体６８の側壁に回転板４５を圧接することにより、容器Ｂを回転させている。そのため、第９図に示す従来の装置の内輪部１０８、樹脂軸受け部材１１０、外輪部１０９ように、厚さ（容器Ｂの高さ方向の長さ）を厚く形成し、機械的強度を確保する必要がなく、輪動体６８の厚さ（高さ）を小さくすることができる。
その結果、容器Ｂの高さが低いものであっても、容器Ｂの口部が把持部上面から突出させることができ、検査治具ヘッド５０に設けられた複数の投光器から光を口部に照射して、所定の検査ができる。
更に、エアーシリンダ７０のロッド７０ａは輪動体ホルダ６７に当接しているため、ロッド７０ａに作用するモーメント力を抑制でき、エアーシリンダ７０の長寿命化を図ることができる。
上記実施形態の容器の材質は特に限定されるものではなく、本発明は、ガラス、樹脂、ＰＥＴ、テーブルウエア容器等の検査装置としても用いることができ、広く容器全般に適用することができる。
以上のように、本発明にかかる容器口部の欠陥検査装置は、容器を把持する把持機構のエアー配管の系統を少なくできるため、安価に製作することができると共に、把持機構の厚さ方向の寸法を小さくできるため、高さの低い容器の口部検査も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にかかる実施形態の欠陥検査装置をコンベアの上流側から見た側面図である。
第２図は、第１図の容器導入ユニットの上部を除いた平面図である。
第３図は、第２図の要点拡大図であり、輪動体ホルダの上面を除いた平面図である。
第４図は、容器導入ユニットの上部を示す一部破断側面図である。
第５図は、把持機構の輪動体ホルダを除いた平面図である。
第６図は、把持機構に用いられている輪動体の斜視図である。
第７図は、把持機構の概略側面図である。
第８図は、本発明の容器口部の欠陥検査装置をコンベアの上流側から見た側面図であり、ベース板が取り付けられた形態を示した図である。
第９図は、第８図の容器導入ユニットの上部を除いた平面図である。
第１０図は、従来の検査装置における容器導入ユニットの上部を除いた平面図である。
第１１図は、従来の把持機構を示した概略断面図である。
第１２図は、検査治具ヘッドを示した概略断面図である。
【図１】
2003002993.tif 000003
【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】
2003002993.tif 000009
【図８】
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【図９】
2003002993.tif 000011
【図１０】
2003002993.tif 000012
【図１１】
2003002993.tif 000013
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月10日(2002.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）容器の口部を光学的方法で検査する容器口部の欠陥検査装置において、
架台と、該架台に設けられ、間欠回動することによって、前記搬送コンベア上の容器を収容して容器を移動させる容器移動手段と、容器移動手段に所定の間隔をもって配置された容器を把持する把持機構とを備え、
前記把持機構は、開閉可能に形成され閉じた状態で容器を保持するリング状の輪動体と、前記輪動体を回転可能に保持する輪動体ホルダと、前記輪動体ホルダの先端部に一端部が係止され、常時輪動体ホルダを開く方向に付勢するスプリングと、前記輪動体ホルダにロッドが当接し、該ロッドが伸長することによって輪動体ホルダを閉じるエアーシリンダと、容器口部の検査位置に設けられ、前記輪動体の側壁に圧接し、輪動体を回転させる回転体とを含み、
前記エアーシリンダを非動作とすることにより、前記スプリングによって輪動体ホルダおよび輪動体を開き、容器導入あるいは搬出状態となし、
かつ、前記エアーシリンダを動作状態とすることにより、輪動体ホルダおよび輪動体を閉じ、容器保持状態となし、前記容器口部の検査位置において、前記回転体が前記輪動体の側壁に圧接し、輪動体を回転させることを特徴とする容器口部の欠陥検査装置。
【請求項２】
削除
【請求項３】
（補正後）前記輪動体に係合することによって、輪動体の回転を阻止するストッパー部材を設けると共に、
前記回転板が輪動体の側壁に圧接した状態において、前記ストッパー部材は輪動体から離脱し、輪動体が回転可能状態になされることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記輪動体の上面及び下面には溝が形成されると共に、
前記溝に収納され、前記輪動体を支持すると共に輪動体の回転を案内するローラが設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記ローラは、輪動体ホルダに揺動可能に軸支されたローラ保持部材に、回転可能に軸支されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項６】
（補正後）前記容器移動手段によって、被検体の容器が検査位置に搬送されると、複数の投光器と複数の受光器、またはカメラによって、容器口部のビリ、変形、出不良、泡、カケ、キズ等の欠陥を検出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記リング状の輪動体の内側に、各種容器の形状に対応した容器のアタッチメントが着脱自在、あるいは調整可能に取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記容器移動手段による容器の移動が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項９】
（補正後）前記回転板による容器の回転が、低摩擦の合成樹脂板上でなされることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【請求項１０】
前記容器移動手段による容器の検査位置への移動および検査位置での容器の回転、並びに容器移動手段による容器の検査位置からの移動が、低摩擦の合成樹脂板であるベース板上でなされることを特徴とする請求の範囲第８項または第９項に記載された容器口部の欠陥検査装置。
【国際調査報告】
2003002993.tif 000015
2003002993.tif 000016