(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォームを移送するスターホイールと、移送されたプリフォームの口部を吸着ヘッドで真空吸着して、吸着ヘッドを自転させながら公転させるメインロータとを備え、自転するプリフォームの胴部をカメラで撮影して検査するプリフォーム検査装置において、
プリフォームのつばを支持するガイドレールをスターホイールとメインロータのピッチ円に沿って設け、メインロータは、ガイドレールの下部でプリフォームの胴部に係合するポケットと、ポケットと同心に上方に設けられ、上下方向に移動可能でプリフォームの口部に当接する吸着ヘッドと、ポケットと同心に下方に設けられ、上下方向に移動可能でプリフォームの底部を支持するリフタとを備え、
吸着ヘッドを下降させプリフォームの口部に当接させて吸着を開始し、次にリフタを上昇させてプリフォームの底部を支持し、続いて吸着ヘッドを上昇させ、吸着ヘッドの上昇と一緒にリフタを上昇させ、プリフォームの底部を支持しながら吸着することを特徴とするプリフォーム検査装置。
【請求項２】
前記吸着ヘッドはプリフォームの口部に係合する凸部をもつことを特徴とする請求項１記載のプリフォーム検査装置。
【請求項３】
前記吸着ヘッドを自転させる前に前記リフタを下降させることを特徴とする請求項１記載のプリフォーム検査装置。
【請求項４】
前記リフタの上端を回転自在にして、前記吸着ヘッドを自転させるときもリフタでプリフォームの底部を支持することを特徴とする請求項１記載のプリフォーム検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペットボトルの予備成形品であるプリフォームをカメラで撮影して検査する装置に関し、特に、プリフォームの搬送方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペットボトルはプリフォームと呼ばれるものに予備成形され、プリフォームが加熱されてボトルに成形される。プリフォームは試験管状の、即ち、口部が平坦で底部が球面の形をしており、首部につばをもっている。
プリフォームの検査装置として、正立して供給されたプリフォームを反転機で倒立させ、倒立したプリフォームをスターホイールで移送してメインロータの吸着ヘッドに載置し、口部を真空吸着した吸着ヘッドを自転させながら公転させ、自転するプリフォームの胴部をカメラで撮影して検査するものがある。プリフォームの底部は球面のため吸着ヘッドに載置できないので、反転機でプリフォームを倒立させて平坦な口部を載置するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ペットボトルの小型化が進みプリフォームの生産ラインも高速化している。しかしながら、前述の装置は倒立させる工程をもつため高速化が困難である。
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、高速ラインに対応できるプリフォーム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、プリフォームを移送するスターホイールと、移送されたプリフォームの口部を吸着ヘッドで真空吸着して、吸着ヘッドを自転させながら公転させるメインロータとを備え、自転するプリフォームの胴部をカメラで撮影して検査するプリフォーム検査装置において、プリフォームのつばを支持するガイドレールをスターホイールとメインロータのピッチ円に沿って設け、メインロータは、ガイドレールの下部でプリフォームの胴部に係合するポケットと、ポケットと同心に上方に設けられ、上下方向に移動可能でプリフォームの口部に当接する吸着ヘッドと、ポケットと同心に下方に設けられ、上下方向に移動可能でプリフォームの底部を支持するリフタとを備え、吸着ヘッドを下降させプリフォームの口部に当接させて吸着を開始し、次にリフタを上昇させてプリフォームの底部を支持し、続いて吸着ヘッドを上昇させ、吸着ヘッドの上昇と一緒にリフタを上昇させ、プリフォームの底部を支持しながら吸着することを特徴とするプリフォーム検査装置である。
【０００５】
本発明によれば、スターホイールで移送されたプリフォームは、つばがガイドレールで支持された状態でメインロータのポケットに係合する。このとき、吸着ヘッドはプリフォームの口部のすぐ上にあり、リフタはプリフォームの底部のすぐ下にある。プリフォームがメインロータに移送されると、吸着ヘッドを下降させプリフォームの口部に当接させて真空吸着を開始する。次に、リフタを上昇させてプリフォームの底部を支持する。
【０００６】
プリフォームの胴部を撮影するためには、プリフォームの底部がポケットより上にくるように、吸着ヘッドを上昇させる必要がある。吸着ヘッドを上昇させるのと一緒にリフタを上昇させるので、吸着ヘッドの移動中もプリフォームの口部は吸着ヘッドに当接する。これにより、確実に吸着する時間を稼ぐことができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明に係るプリフォーム検査装置の一実施例を図１乃至図５を参照して説明する。
図１はプリフォーム検査装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、プリフォーム検査装置は、検査すべきプリフォーム１をメインロータ２０に搬入する入口スターホイール３と、検査後のプリフォーム１をメインロータ２０から搬出する出口スターホイール４とを備えている。
【０００８】
図２は図１のII−II線断面図である。図２は５００ｍｌ用プリフォームを取り扱うメインロータ２０を示す図である。図２に示すように、プリフォームは概略試験管状をなし、口部１ａが平坦、胴部１ｂが円筒状、底部１ｃが球面をなし、首部につば１ｄを有している。図１に示すように、入口スターホイール３とメインロータ２０のピッチ円に沿って、プリフォーム１のつば１ｄを支持するガイドレール６，６が設置されている。
【０００９】
また出口スターホイール４とメインロータ２０のピッチ円に沿って、プリフォーム１のつば１ｄを支持するガイドレール７，７が設置されている。そして、ガイドレール６，６に接続して入口側ガイドレール８，８が設置されており、また出口スターホイール４に隣接して出口側ガイドレール９，９が設置されている。これら入口側ガイドレール８，８および出口側ガイドレール９，９は、進行方向に下り勾配になっている。
【００１０】
前記メインロータ２０のピッチ円を挟んで、内側に１台の照明１０が設置され、外側に２台の撮影カメラユニット１１，１２が設置されている。照明１０はメインロータ２０のピッチ円に沿った円弧状の前面を有している。撮影カメラユニット１１および１２は、それぞれミラー１３とＣＣＤカメラ１４とからなっており、撮影カメラユニット１１は奇数番目のプリフォーム１を撮影し、撮影カメラユニット１２は偶数番目のプリフォーム１を撮影するようになっており、高速ラインに対応できるようになっている。
【００１１】
またメインロータ２０のピッチ円の外側には、プリフォーム１の胴部に係合してプリフォーム１を自転させるための自転用ベルト１５が配置されている。そして、自転用ベルト１５の下流側には、プリフォーム１の自転を停止させるためのブレーキ用ベルト１６が配置されている。
【００１２】
図２はメインロータ２０の詳細構造を示す図である。図２に示すように、メインロータ２０はガイドレール６，６の下部でプリフォーム１の胴部１ｂに係合する複数のポケット２１と、ポケット２１と同心に上方に設けられ上下方向に移動可能でプリフォーム１の口部１ａに当接する吸着ヘッド２２と、ポケット２１と同心に下方に設けられ上下方向に移動可能でプリフォーム１の底部１ｃを支持するリフタ２３とを備えている。
【００１３】
前記ポケット２１は、回転軸２４に固定された第１ディスク２５に固定されている。回転軸２４はモータ（図示せず）に連結されている。第１ディスク２５の上方に、回転軸２４に固定された第２ディスク２６が設けられており、第２ディスク２６にガイドバー２７が固定されている。前記吸着ヘッド２２はガイドバー２７に上下動可能に支持された支持部材２９に支持されている。そして、支持部材２９に固定されたカムフォロワ３０が固定軸３１に支持されたカム３２に係合し、支持部材２９が上下動するようになっている。これに伴い、吸着ヘッド２２は第２ディスク２６に案内されつつ支持部材２９と一体に上下動する。なお、カム３２はメインロータ２０の全周に亘って配設されている。
【００１４】
吸着ヘッド２２はプリフォーム１の口部１ａに係合する凸部２２ａを有している。また吸着ヘッド２２は、内部に連通孔２２ｂを有しており、この連通孔２２ｂはチューブ３３およびロータリージョイント３４を介して真空源（図示せず）に連通されている。吸着ヘッド２２の上部には自転用ベルト１５に係合するプーリ４３が固定されている。
【００１５】
一方、前記リフタ２３は、第１ディスク２５に固定されたガイドバー３５に上下動可能に支持された支持部材３６に支持されている。支持部材３６は、カムフォロワ３７を有しており、このカムフォロワ３７がフレーム３８に固定されたカム３９に係合し、支持部材３６およびリフタ２３が上下動するようになっている。リフタ２３と支持部材３６間には圧縮コイルバネ４２が介装されており、リフタ２３が上方に付勢されている。
【００１６】
図３はリフタ２３を上下動させるカム３９の配置位置を示す平面図である。上流側のカム３９はガイドレール６，６の出口端のやや上流から所定距離に亘って配設され、下流側のカム３９はガイドレール７，７の入口端のやや上流から所定距離に亘って配設されている。すなわち、５００ｍｌ用プリフォームは小型なので、リフタ用カム３９はメインロータ２０の入口と出口だけでよい。
【００１７】
次に、前述のように構成されたプリフォーム検査装置の作用を説明する。
プリフォーム１は入口側ガイドレール８，８から入口スターホイール３に供給される。入口スターホイール３で移送されたプリフォーム１は、つば１ｄがガイドレール６，６で支持された状態でメインロータ２０のポケット２１に係合する。このとき、吸着ヘッド２２は、図４（ａ）に示すようにプリフォーム１の口部１ａのすぐ上にあり、リフタ２３はプリフォーム１の底部１ｃのすぐ下にある。
【００１８】
プリフォーム１がメインロータ２０に移送されると、カム３２（図２参照）の作用により吸着ヘッド２２を下降させ、図４（ｂ）に示すように吸着ヘッド２２をプリフォーム１の口部１ａに当接させて、チューブ３３、ロータリージョイント３４等を介して吸着ヘッド２２を真空源と連通させ、プリフォーム１の真空吸着を開始する。このとき、吸着ヘッド２２の凸部２２ａはプリフォーム１の口部１ａに係合する。次に、カム３９（図２参照）の作用により、図４（ｃ）に示すようにリフタ２３を上昇させてプリフォーム１の底部１ｃを支持する。
【００１９】
プリフォーム１の胴部１ｂを撮影するためには、図２の左側に示されるようにプリフォーム１の底部１ｃがポケット２１より上にくるように、吸着ヘッド２２を上昇させる必要がある。このため、図４（ｄ）に示すように吸着ヘッド２２を上昇させるのと一緒にリフタ２３を上昇させるので、吸着ヘッド２２の移動中もプリフォーム１の口部１ａは吸着ヘッド２２に当接する。これにより、確実に吸着する時間を稼ぐことができる。
【００２０】
プリフォーム１を吸着ヘッド２２およびリフタ２３により上昇させた状態で、自転用ベルト１５の作用によりプリフォーム１を自転させ、かつメインロータ２０によりプリフォーム１を公転させ、この間に、プリフォーム１の胴部１ｂを撮影カメラユニット１１又は１２により撮影する。この場合、撮影カメラユニット１１は奇数番目のプリフォーム１を撮影し、撮影カメラユニット１２は偶数番目のプリフォーム１を撮影する。
【００２１】
撮影終了後に、プリフォーム１はブレーキ用ベルト１６の作用により自転を停止する。その後、プリフォーム１はメインロータ２０から出口スターホイール４に受け渡され、正常なプリフォーム１は出口スターホイール４によって移送され、出口側ガイドレール９，９を介して次工程に移送される。一方、不良なプリフォーム１は、不良品排出シュート４０の位置で出口スターホイール４による吸着支持が解除され、不良品排出シュート４０に排出される。
【００２２】
図５は２ｌ用プリフォームを取り扱うメインロータ２０を示す図である。２ｌ用プリフォームは大型なので、プリフォーム１を自転させるとき、図５に示すようにプリフォーム１の底部１ｃをリフタ２３で支持する。したがって、リフタ用カム３９は吸着ヘッド２２用のカム３２のように全周に設けることになる。
【００２３】
図２および図５に示すように、吸着ヘッド２２は凸部２２ａを有している。吸着ヘッド２２は凸部２２ａがなくてもよいが、凸部２２ａがあると空気抵抗となるので真空吸着が速く確実にできる。従って、５００ｍｌ用プリフォームのような高速ラインに対応できる。特に、２ｌ用プリフォームのように高速ではないが大型のものには、確実な真空吸着と芯出しのために凸部２２ａが必要である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正立して供給されたプリフォームを正立のままで自転公転させるため、プリフォームを倒立させる反転機が不要となり、また、プリフォームが移動中にプリフォームの底部を支持してプリフォームの口部を吸着ヘッドに当接させるので、確実に吸着する時間を稼ぐことができ、高速ラインに対応できる検査装置にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリフォーム検査装置の一実施例の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図であり、小型のプリフォームを取り扱うメインロータを示す図である。
【図３】リフタを上下動させるカムの配置位置を示す平面図である。
【図４】本発明に係るプリフォーム検査装置における吸着ヘッドとリフタとプリフォームの関係を示す説明図である。
【図５】図１のII−II線断面図であり、大型のプリフォームを取り扱うメインロータを示す図である。
【符号の説明】
１    プリフォーム
３    入口スターホイール
４    出口スターホイール
６，７    ガイドレール
１０    照明
１１，１２    撮影カメラユニット
１３    ミラー
１４    ＣＣＤカメラ
１５    自転用ベルト
１６    ブレーキ用ベルト
２０    メインロータ
２１    ポケット
２２    吸着ヘッド
２３    リフタ
２５    第１ディスク
２６    第２ディスク
３２，３９    カム
【図１】
0003859323.tif 000002
【図２】
0003859323.tif 000003
【図３】
0003859323.tif 000004
【図４】
0003859323.tif 000005
【図５】
0003859323.tif 000006