JPH0272930A - 合成樹脂製容器製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成樹脂製容器製造システムに係り、特にポリ
エチレンテレフタレート系樹脂製容器（以下、ＰＥＴ容
器と呼ぶ。）の製造システムに関する。

〔従来の技術〕

従来の合成樹脂製容器製造システムの原理を第８図を参
照して説明する。

従来の容器製造システムは合成樹脂原料を供給する原料
供給装置１、射出成形装置およびブロー成形装置よりな
る成形装置２、成形装置の成形条件を制御する制御装置
３、成形されたＰＥＴ容器を検査するボトル検査装置４
およびＰＥＴ容器の良品、不良品を選別する選別装置６
よりなっている。

原料供給装置１より合成樹脂原料が成形装置２に供給さ
れ、成形装置２は射出成形によりパリソンを成形し、成
形されたパリソンを延伸ブロー成形により容器形状に成
形する。尚、これらの成形装置は制御装置３により成形
条件が制御されている。

次に、ボトル検査装置４によりボトルが適正かどうかを
検査し、その結果に基づき選別装置６により良品と不良
品を選別する。

また、定期的なサンプリングによりボトルの肉厚を肉厚
検査装置により検査し、ロフト管理をしていた。

第９図に従来の肉厚検査装置６０の概観を示す。

肉厚検査装置６０は、測定用赤外線を発生する光源部６
９と、ＰＥＴ容器６６内に挿入してＰＥＴ容器６６の胴
壁に測定用赤外線７０を放射する投光部７１と、この投
光部７１に一定の間隔をおいてＰＥＴ容器６６の外側て
対面すべく配置された受光部７２と、受光部７２の出力
信号に基づいてＰＥＴ容器６６の、（ＩＩＩ定部分の肉
厚を算出する演算処理装置７３と、投光部７１および受
光部７２を一体に昇降させる昇降装置７４と、ＰＥＴ容
器６６をその周方向に回転させる回転装置７５よりなっ
ている。

次に、上記従来の肉厚測定装置の動作について説明する
。

まず、ｌＰｊ定対象となるＰＥＴ容器６６を回転装置７
５上に載置し、昇降装置７４により投光部７１および受
光部７２を一体に下降させ、ＰＥＴ容器６６内に投光部
７１を挿入し、所定の測定位置で停止させる。次にＰＥ
Ｔ容器６６の胴壁に光源部６つにより発生された測定用
赤外線７０を放射し、ＰＥＴ容器６６の胴壁を透過して
吸収させ、受光部７２により電気信号に変換され演算処
理装置７２に出力される。演算処理装置７２は出力信号
に基づいてＰＥＴ容器６６の測定部分の肉厚を算出して
７１１１定を終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の合成樹脂製容器製造システムにおいては、製
造ラインでの成形検査終了後にサンプリングによって新
たに肉厚を測定して良否を判定するため、肉厚データを
製造ラインにフィードバックすることができず、更に全
数検査が不可能であり、また、肉厚データ測定に多大の
手間を要していた。

そこで、本発明は製造ライン中で連続的にＰＥＴ容器の
肉厚をＪＦＪ定し、容器の肉厚データを成形装置にフィ
ードバックするとともに、肉厚測定の手間を削減する合
成樹脂製容器製造システム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〕

上記課題を解決するために、本発明は、合成樹脂製容器
の成形並びに製品検査を行う合成樹脂製容器製造システ
ムにおいて、製造ライン中に連続自動肉厚検査装置を設
け、合成樹脂製容器成形装置により成形された容器の肉
厚を前記連続自動肉厚検査装置で連続的に測定し、測定
データに基づいて前記合成樹脂製容器成形装置をフィー
ドバック制御するように構成する。

〔作用〕

合成樹脂製容器製造システムは、製造ライン中に自動連
続肉厚測定装置を設けることにより、成形後直ちに合成
樹脂製容器の肉厚を測定し成形装置の制御装置にフィー
ドバックすることができるので、製品の良品率を上げる
ことができるとともに、肉厚測定の手間を削減すること
ができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について第１図乃至第７図を参照して説
明する。

第１図に本発明の原理説明図を示す。

合成樹脂製容器製造システムＭは合成樹脂原料を供給す
る原料供給装置１、射出成形装置およびブロー成形装置
よりなる成形装置２、成形装置の成形条件を制御する制
御装置３、成形されたＰＥＴ容器を検査するボトル検査
装置４、ＰＥＴ容器の肉厚を自動的に連続して測定する
連続自動肉厚検査装置５、ＰＥＴ容器の良品、不良品を
選別する選別装置６よりなっている。

第８図の従来例と異なる点は、ボトル検査装置４と選別
装置６の間に連続自動肉厚検査装置５を有している点で
あり、これにより成形後直ちに肉厚測定を行い、データ
をフィードバックできるので、成形工程への対処が素早
く出来ることになる。

原料供給装置１は主樹脂としてのポリエチレンテレフタ
レート系合成樹脂と共射出用樹脂としての耐熱性樹脂（
例えば、ボリアリレート系樹脂）および紫外線吸収樹脂
（例えば、ベンゾトリアゾール系樹脂）の混合樹脂を成
形装置に供給する。

成形装置２は射出成形装置およびブロー成形装置よりな
り、射出成形装置は原料供給装置１より（Ｊ（給された
樹脂を共射出してブロー成形用多層型パリソンを作製し
、ブロー成形装置に送る。ブロー成形装置に送られたパ
リソンは延伸ブロー成形され、容器の形状に加工される
。なお、これらの成形装置は制御装置３により成形条件
が制御されている。

次に、成形装置２により成形された合成樹脂容器はボト
ル検査装置４に送られる。

連続自動肉厚測定装置５は第２図に示すように、全体の
制御とデータの演算処理をおこなう制御演算部７と肉厚
を検査する検査部８よりなっている。

制ｉａ１］演算部７は装置全体の制御を行う主制御部９
、検査部８等とのデータのやりとりを制御するインタフ
ェース制御部（ＩＦ制御部）１０、およびデータの演算
処理を行う演算処理部１１よりなっている。

検査部８はＰＥＴ容器内に挿入される挿入管１２、挿入
管１２のＰＥＴ容器内への挿入およびＰＥＴ容器からの
取出しを行う挿入管昇降制御部１３、測定用赤外線を発
生する光源部１６、測定用赤外線を挿入管１２に投光す
る投光部１４、挿入管１．２を通り、ＰＥＴ容器胴壁を
透過した透過赤外線量をセンサにより電気信号に変換す
るセンサ受光部１５およびＰＥＴ容器を搬送用コンベア
から検査位置まで搬送し、測定時にはＰＥＴ容器をＰＥ
Ｔ容器の周方向に回転させる容器搬送回転部１７よりな
っている。

挿入管１２は円筒形状をしており、挿入管昇降制御部１
３により測定するＰＥＴ容器１８内へ挿入され、測定用
赤外線１９をＰＥＴ容器１８内へ導く。

第３図にセンサ受光部１５の概要を示す。

センサ受光部１５はケーシング２０、特定周波数領域以
外の赤外線をカットする干渉フィルタ２１、入射した赤
外線量に応じた電気信号に変換するＰｂＳ　（硫化鉛）
赤外線センサ２２、ＰｂＳ赤外線センサ２２の周囲温度
を一定に保つようにＰｂＳ赤外線センサに内蔵された電
子冷却素子２３、ＰｂＳ赤外線センサ２２の出力信号を
増幅する増幅アンプ２４、ＰｂＳ赤外線センサ２２およ
び増幅アンプ２４に電源を供給するだめの電源コネクタ
２５、増幅アンプ２４により増幅された出力信号を出力
するための出力コネクタ２６、および電子冷却素子２３
を制御するための冷却制御用コネクタ２７よりなってい
る。

干渉フィルタ２１は中心透過波長は約２．６μｍのもの
であり、干渉フィルタ２１を透過した赤外線の光量はＰ
ｂＳ量子形赤外線センサ２２により電気信号に変換され
、増幅アンプ２３により増幅されて、ＩＦ制御部１０を
介し、主制御部９に出力される。

なお、この時ＰｂＳ赤外線センサ２２を安定に動作させ
るため、ペルチェ効果を利用した電子冷却素子２３によ
りＰｂＳ量子量子性赤外線センサ２２付近度を約１０℃
に保っている。

第４図に光源部］−６および投光部１４の概要を示す。

光源部１６はケーシング２８、光源２９、光源２９の上
方に位置する凹面鏡３０、光源２つの下方に位置するチ
ョッパ３１および面状発熱体３２よりなっており、光源
部１６の下部に投光部１４が位置している。光源２９に
は、例えばニクロム線等の赤外線を発光するものを用い
る。赤外線は波長２〜５μｍのものを用いるのが望まし
い。

凹面鏡３０は光源からの赤外線を集光させるためのもの
である。

チョッパ３１−はチョツパ板３３および回転用モータ３
４で構成されており、凹面鏡３０により集光された赤外
光をチョッピングすることにより断続的な光に（交播波
形）とするためのものである。

チョッピングを行う理由は、前述のＰｂ５ｆｆｉ子形赤
外線センサ２２の特性上ドリフトおよびオフセットが生
じるので、−旦交播波形に変換して、ドリフトおよびオ
フセットなどの変動要因を除去して高精度な測定を行う
ためである。チョッパの形式としては、本実施例のよう
な機械式のものや、電気的に光源をチョッピングする電
気式のもの等が考えられる。

面状発熱体３２はケーシング２８の全面または数面に設
けられており、ケーシング２８内の温度を一定に保つこ
とにより、光源２９のゆらぎ等を押え、測定の安定性を
保つように設けられている。

これにより、ケーシング２８内の温度は約４０℃に保つ
ように制御されている。

投光部１４は反射鏡３５およびレンズ群３６から構成さ
れており、光源２９で発生された赤外線を平行光として
挿入管１２に伝達する。

第５図に容器搬送回転部１７の概要を示す。

容器搬送回転部１７はターンテーブル３７、ターンテー
ブル上に９０度毎に設けられ、ＰＥＴ容器を把持、開放
するための４つの把持部３８、ＰＥＴ容器の導入、排出
時に把持部を押圧して把持部を開放させる抑圧部３９お
よび抑圧部３つを作動するための抑圧用シリンダ部４０
よりなる。

さらに前記ターンテーブル３７にはその直径方向にＰＥ
Ｔ容器の搬入用および搬出用コンベア４１．４２が接続
されている。

把持部３８は開閉動作によりＰＥＴ容器を把持、開放す
るための１対の３つのアーム部分からなる把持体１３８
を備え、この把持体１３８はクランプアーム部４３と、
押圧部３９により押圧されてクランプアーム部４３を開
閉するための開閉用アーム部４４と、クランプアーム部
４３を閉じるための付勢力を与える復帰用スプリング４
８が取付けられる復帰アーム部４５とからなり、この復
帰アーム部４５は復帰時に復帰位置調整ネジ４９に当接
する。また、１対の把持体１３８間には測定時にＰＥＴ
容器を回転する駆動回転ローラ４６が設けられ、前記ク
ランプアーム部４３の先端部には付けられ駆動回転ロー
ラ４６と協働してＰＥＴ容器を回転する２個の従動回転
ローラ４７が取付けられている。

次に動作について第６図のフローチャートを参照して説
明する。

検査準備 まず最初に測定の安定性を確保するため光源２９よびセ
ンサ受光部１５の予備運転をしておく（ステップＳｌ）
。

ＰＥＴ容器の搬入 搬入用コンベア４１てＰＥＴ容器１８が導入位置９１に
搬入されこの導入が位置検出センサ（図示せず）により
確認されると（ステップＳ２）、押圧部３９が押圧用シ
リンダ部４０により作動し自動連続肉厚検査装置のＰＥ
Ｔ容器導入位置９１にある把持体１３８の開閉用アーム
部４４は押圧部３９によって押圧され、これによりクラ
ンプアーム部４３は復帰用スプリング４８の付勢力に抗
してピン１００を軸として押し広げられ、それとともに
復帰用アーム部４５は復帰位置調整用ネジ４つから離れ
る。

次に押し広げられた状態を維持したままでＰＥＴ容器１
８を搬入用コンベア４１により１対の把持体１３８内に
導入し、ＰＥＴ容器１８が駆動回転ローラ４６に接触す
ゐ位置まで導入されたことが位置検出センサ（図示せず
）により確認されると、抑圧部３９は押圧するのをやめ
、復帰用スプリング４８の付勢力により復帰用アーム部
４５は復帰位置調整用ネジ位置４９に当接するとともに
、ＰＥＴ容器１８は駆動回転ローラ４６および従動回転
ローラ４７．４７により、確実に把持される（ステップ
Ｓ３）。

次にターンテーブル３７が図面上時計回りに回転し、Ｐ
ＥＴ容器１８を把持したまま検査位置９２まで搬送しタ
ーンテーブル３７は回転を停止する（ステップＳ４）。

肉厚？＃１定 駆動回転ローラ４６が回転し、それにともないＰＥＴ容
器９０および２個の従動回転ローラ４７が回転しくステ
ップＳ５）、同時に挿入管昇降制御部１３により挿入管
１２がＰＥＴ容器１８内に挿入される（ステップＳ６）
。ＰＥＴ容器の回転数が一定回転数に達すると、主制御
部９は肉厚測定を開始するように命令する（ステップＳ
７）。

投光部１４より投光された赤外線（波長２〜５μｍ）は
挿入管１２内を通り、ＰＥＴ容器１８の胴壁で一部吸収
されてセンサ受光部１５に到達し、センサ受光部１５に
より電気信号に変換され、ＩＦ制御部１０を介して、主
制御部９に出力される（ステップＳ８）。

演算処理 主制御部９は演算処理部１１に出力信号データを転送し
、出力信号データを肉厚データに変換するように命令す
る。演算処理部１１は第７図に示すような関係より、測
定赤外線量に対応する出力信号データを肉厚データに変
換し、主制御部９に出ツノする（ステップＳ９）。主制
御部９はＩＦ制御装置１０を介して成形装置２の制御装
置３に肉厚データを出力する（ステップ５１０）。

挿入管の引出し その後挿入管昇降制御部１３は挿入管］２を引出しくス
テップ５１１）、駆動回転ローラ回転用モータは回転を
停止し、ＰＥＴ容器１８は回転を停止する（ステップ５
１２）。

ＰＥＴ容器の搬出 次に再びターンテーブルはＰＥＴ容器１８を把持したま
ま回転し、排出位置９３に把持部３８か到達すると回転
を停止する（ステップ８１３）。

抑圧用シリンダ部４０が作動し、抑圧部３つによって把
持体１３８の開閉用アーム部４４が押圧されることによ
り、クランプアーム部４３は復帰用スプリング４８の付
勢力に抗してビン１００を軸として押し広げられ、容器
は開放される（ステップ５１４）。それとともに復帰用
アーム部４５は復帰位置調整用ネジ４９から離れる。

次に押し広げられた状態を維持したままでＰＥＴ容器を
搬出用コンベア４２によりクランプアーム部４３外に搬
出する（ステップ５１５）。

ＰＥＴ容器１８が所定位置まで排出されたことが位置検
出センサ（図示せず）により確認されると、抑圧用シリ
ンダ部４０は作動を停止し、抑圧部３つは押圧するのを
やめ、復帰用スプリング４８の付勢力により復帰用アー
ム部４５は復帰位置調整用ネジ４つに当接し、クランプ
アーム部４３は閉じられる。その後、ターンテーブル３
７は再び回転して、以上の動作を繰返す。

尚、ＰＥＴ容器１８は搬出用コンベア４２により次の工
程へ搬送される。

フィードバック制御 一方、肉厚データを受取った成形装置２の制御装置３は
そのデータをもとに成形条件の制御を行つ０ 〔発明の効果〕 本発明は、以上のように構成したので、合成樹脂製容器
製造システムにおいてＰＥＴ容器の肉厚データを自動的
に連続して測定できるため、肉厚データを成形工程に直
ちにフィードバックできるとともに、肉厚測定の手間を
削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成樹脂製容器製造システムの原理説
明図、第２図は本発明の連続自動肉厚検査装置の概要図
、第３図は本発明のセンサ受光部の概要図、第４図は本
発明の光源部および投光部の概要図、第５図は本発明の
容器搬送回転部の概要図、第６図は本発明の処理フロー
チャート、第７図は本発明のセンサ受光部の出力電圧と
ＰＥＴ容器の肉厚の関係図、第８図は従来の合成樹脂製
容器製造システムの原理説明図、第９図は従来の肉厚検
査装置の概要図である。 １・・・原料供給装置、２・・・成形装置、３・・・制
御装置、４・・・ボトル検査装置、５・・・連続自動肉
厚検査装置、６・・・選別装置、７・・・制御演算部、
８・・・検査部、９・・・主制御部、１０・・・インタ
フェース制御部、１１・・・演算処理部、１２・・・挿
入検査部、１３・・・挿入検査部昇降制御装置、１４・
・・投光部、１５・・・センサ受光部、１６・・・光源
部、１７・・・容器搬送回転部、１８・・・ＰＥＴ容器
、１９・・・測定用赤外線、２０・・・ケーシング、２
１・・・干渉フィルター２２・・・ＰｂＳ赤外線センサ
、２３・・・電子冷却素子、２４・・・増幅アンプ、２
８・・・ケーシング、２９・・・光源、３０・・・凹面
鏡、３１・・・チョッパ、３２・・・面状発熱体、３３
・・・チョツパ板、３４・・・回転用モータ、３５・・
・反射鏡、３６・・・レンズ群、３７・・・ターンテー
ブル、３８・・・把持部、３９・・・押圧部、４０・・
・押圧用シリンダ部、４１・・・搬入用コンベア、４２
・・・搬出用コンベア、４３・・・クランプアーム部、
４４・・開閉用アーム部、４５・・・復帰用アーム部、
４６・・・駆動回転ローラ、４７・・・従動回転ローラ
、４８・・・復帰用スプリング、４９・・・復帰位置調
整ネジ、９１・・・導入位置、９２・・・検査位置、９
３・・・排出位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂製容器の成形工程並びに製品検査工程を有する
   合成樹脂製容器の製造システムにおいて、製造ライン中
   に連続自動肉厚検査装置を設け、合成樹脂製容器成形装
   置により成形された容器の肉厚を前記連続自動肉厚検査
   装置で連続的に測定し、測定データに基づいて前記合成
   樹脂製容器成形装置をフィードバック制御することを特
   徴とする合成樹脂製容器製造システム。