JP5017658B2 - プリフォーム検査装置 - Google Patents
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Description
従来のプリフォーム検査装置は、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をカメラで撮影してプリフォームの外観を検査している。
さらに吸着ヘッドの押し付け力により、プリフォームのネックリングとガイドレールとの間に摩擦抵抗を生じるので、吸着ヘッドの軸部に曲げモーメントが働き、吸着ヘッドの軸部が変形してしまう場合がある。
本発明によれば、吸着ヘッドがプリフォームの口部を真空吸着する際に、吸着ヘッドとプリフォームの口部との間に隙間を有するため、プリフォームのネックリングがガイドレールに押し付けられることがなく、ガイドレールとプリフォームのネックリングとの間の摩擦を飛躍的に低減することができる。
本発明によれば、プリフォームとの間に、僅かなクリアランスを確保することにより、吸着ヘッドの位置を高く保つことができ、吸着時のカム形状(カム輪郭)を緩やかにすることが可能である。
すなわち、従来、吸着ヘッドをプリフォームの口部に確実に当接させるために、吸着ヘッドがプリフォームの口部より更に下方に下がることができるように、カム形状(カム輪郭)を設定している。吸着ヘッドの最下方の位置をプリフォームの口部と同一高さにした場合には、吸着ヘッドがプリフォームの口部に当接しない場合も生じてくるからである。そのため、従来、吸着ヘッドはその自重によりカム形状に合わせて上昇下降をするようにしている。
本発明によれば、吸着ヘッドとプリフォームの口部との間にクリアランスを設け、これがカムの最下点であることから、プリフォームの有無に拘らずカムフォロアがカムから浮いている状態はなくなる。すなわち、カムフォロアがカムから常時離れることなく転動を続けるので、吸着ヘッドが最下方の位置から上昇する際に、カムフォロアがカムと衝突することはなく、衝撃や音の問題が発生することはない。
本発明によれば、温度センサによりガイドレールの温度を監視することができる。
本発明の1態様によれば、前記温度センサにより、設定温度範囲を超えた場合、プリフォーム検査装置の駆動を停止もしくは減速することを特徴とする。
1)吸着ヘッドがプリフォームの口部を真空吸着する際に、吸着ヘッドとプリフォームの口部との間に隙間を有するため、プリフォームのネックリングがガイドレールに押し付けられることがなく、ガイドレールとプリフォームのネックリングとの間の摩擦を飛躍的に低減することができる。したがって、プリフォームを高速で搬送することができる。
2)吸着ヘッドがプリフォームの口部を真空吸着する際に、吸着ヘッドとプリフォームの口部との間に隙間を有するため、吸着時にプリフォームに傷が付くことがなく、また吸着ヘッドの軸部が変形することがない。
3)吸着ヘッドをプリフォームの口部に押し付けて真空吸着する従来方式の場合、吸着ヘッドの位置は、検査終了時と比較して、吸着開始時はさらに低くなるが、本発明においては、プリフォームとの間に、僅かなクリアランスを確保することにより、吸着ヘッドの位置を高く保つことができ、吸着時のカム形状(カム輪郭)を緩やかにすることが可能である。
4)ガイドレールから発生する摩擦熱は、プリフォームを高速搬送する場合以外に、吸着ヘッドとガイドレールの位置関係の調整不良の場合や、供給されるプリフォームの寸法が異なっている等の場合にも生じるが、検査装置またはプリフォームに大きなダメージを与える前に、ガイドレールの裏側に設置された温度センサを用いてガイドレールの温度を監視することにより、異常時には、検査装置を緊急停止あるいは低速運転にすることが可能である。
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、プリフォーム1を搬送しつつプリフォーム1の検査を行うメインロータ20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。
一方、前記吸着ヘッド25の軸部27は、支持部材38により支持されており、支持部材38に固定されたカムフォロワ42が固定軸39に固定されたカム40に係合し、支持部材38が上下動するようになっている。なお、カム40はメインロータ20の全周に亘って配設されていて、吸着ヘッド25を上下動させて吸着ヘッド25の上下方向の位置を制御している。
以上のように、ロータリバルブ50は、1)真空引き⇒2)遮断(ニュートラル)⇒3)大気開放⇒4)遮断(ニュートラル)⇒5)再真空引き⇒6)遮断(ニュートラル)という工程でのローテーションとなっている。
上記ロータリバルブ50による1)真空引きにより、プリフォーム1は吸着ヘッド25により真空吸着され、その後、2)ニュートラルの位置においても、プリフォーム1の内部と吸着ヘッド25は共に真空圧で圧力差がなく、真空系路を遮断しても、吸着状態のままである。さらに3)大気開放の位置になると、プリフォーム1内の真空圧が低下して大気圧となり、自重によりプリフォーム1は吸着ヘッド25を離れ脱落し、プリフォーム1のネックリング1dを下から支えるガイドレール7によって支持され、プリフォーム1は下流側の次工程に搬送される。そして、吸着ヘッド25は、新たにメインロータ20に搬送されてくるプリフォーム1に対して、5)再真空引きにより真空吸着する、という一連の動作を繰返すことになる。
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。プリフォーム1は、ネックリング1dがガイドレール6,6で支持された状態で入口スターホイール3により移送される。そして、プリフォーム1は入口スターホイール3からメインロータ20に受け渡される。
実験の結果、プリフォームと吸着ヘッド間に0.3mm程度の僅かなクリアランスを設けて真空吸着することが可能となり、真空の漏れ流量を最小限に抑えるとともに、摩擦熱の問題を解消することができた。この時の真空圧は2kPaで、エア流量は20l/分であった。
この結果、従来の搬送速度400BPMを大幅に上回る800BPMでも吸着が可能となり、ガイドレールの摩擦熱の問題や、プリフォームの傷、カムの最大加速度、吸着ヘッドの軸部の損傷等の問題を解消することができた。
このとき、プリフォーム1は、ネックリング1dがガイドレール7,7に支持されるようになる。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60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60に排出される。
1a 口部
1b 胴部
1c 底部
1d ネックリング
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 自転用タイミングベルト
16 ブレーキ用ベルト
20 メインロータ
21 回転軸
22 軸受
23 支持板
24 軸受ハウジング
25 吸着ヘッド
26 吸着ヘッド本体
26a 凸部
27 軸部
26b,27a,51h 連通孔
28 接続部
37 ガイドバー
38 支持部材
39 固定軸
40 カム
42 カムフォロワ
44 軸受
45 軸受ハウジング
47 チューブ
48 プーリ
50 ロータリバルブ
51 回転側部材
52 固定側部材
52a 円弧状溝
52b 矩形状溝
60 不良品排出シュート
Claims (4)
- プリフォームの口部を真空吸着する複数の吸着ヘッドと、前記複数の吸着ヘッドによりプリフォームを真空吸着してプリフォーム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、
前記吸着ヘッドは、該吸着ヘッドの底面より下方に突出してプリフォームの口部内に挿入される凸部を有し、かつ内部に真空源に連通される連通孔を有し、
前記吸着ヘッドがプリフォームの口部を真空吸着する際にプリフォームのネックリングを支持するガイドレールを備え、
前記吸着ヘッドは、カムにより上昇および下降するように構成し、
前記メインロータにプリフォームが受け渡されて前記吸着ヘッドがプリフォームの口部を真空吸着する際に、前記カムの作用により前記吸着ヘッドを最下方の位置まで下降させて前記吸着ヘッドの底面とプリフォームの口部との間に隙間を有した状態で前記吸着ヘッドの凸部をプリフォームの口部内に挿入し、真空源からの負圧を前記吸着ヘッドに供給して前記凸部の連通孔を介してプリフォーム内を真空排気することにより、プリフォームを前記吸着ヘッドにより真空吸着し、
前記吸着ヘッドによるプリフォームの真空吸着が完了したら、プリフォームを前記ガイドレールによる支持より開放し、プリフォームを前記吸着ヘッドにより真空吸着した状態で自転させ、自転するプリフォームをカメラで撮影し、
撮影終了後にプリフォーム内を大気圧とすることによりプリフォームを前記吸着ヘッドから離脱させるようにしたことを特徴とするプリフォーム検査装置。 - 前記吸着ヘッドを最下方の位置まで下降させた際に、前記吸着ヘッドとプリフォームの口部との間に前記隙間を有するように前記カムのカム輪郭を設定した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。
- 前記ガイドレールに温度センサを設置した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。
- 前記温度センサにより、設定温度範囲を超えた場合、プリフォーム検査装置の駆動を停止もしくは減速することを特徴とする請求項3記載のプリフォーム検査装置。
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