ロータリバルブ装置
【課題】内筒の内側にチャンバを形成することにより、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができ、必要な有効流路断面積を容易に確保できるロータリバルブ装置を提供する。
【解決手段】固定側部材である内筒５１と回転側部材である外筒５２とを備え、外筒５２が内筒５１に対して摺接しながら回転することにより、内筒５１の外周面に形成された円弧状溝５１ａと外筒５２に形成された連通孔５２ｈとが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置５０において、内筒５１の内側に固定軸３９を設けて内筒５１を固定軸３９に固定するとともに内筒５１と固定軸３９との間に所定容量のチャンバ５３を形成し、内筒５１に、円弧状溝５１ａの底部とチャンバとを連通する複数の連通孔５１ｈを設けた。
【解決手段】固定側部材である内筒５１と回転側部材である外筒５２とを備え、外筒５２が内筒５１に対して摺接しながら回転することにより、内筒５１の外周面に形成された円弧状溝５１ａと外筒５２に形成された連通孔５２ｈとが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置５０において、内筒５１の内側に固定軸３９を設けて内筒５１を固定軸３９に固定するとともに内筒５１と固定軸３９との間に所定容量のチャンバ５３を形成し、内筒５１に、円弧状溝５１ａの底部とチャンバとを連通する複数の連通孔５１ｈを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリバルブ装置に係り、特に容器を真空吸着して所定の円周上を搬送して検査する容器検査装置に好適に用いることができ、容器を真空吸着する吸着ヘッドの真空圧のＯＮ／ＯＦＦを行うロータリバルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容器の外観をカメラで撮影して検査する容器検査装置の一種として、プリフォーム検査装置がある。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、首部にリング状のネックリングをもっている。
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。
【０００３】
従来のプリフォーム検査装置は、吸着ヘッドに供給する真空圧のＯＮ／ＯＦＦを行うために、ロータリバルブ装置を用いている。ロータリバルブ装置は、プリフォーム検査装置の検査ステーション部であるメインロータに取り付けられており、このロータリバルブ装置は、回転しないように固定して設置された内筒と、メインロータと同期して回転する外筒とから構成されている。内筒の外周面には、真空引きの際の流路を確保する為の真空用溝が円周方向に複数個形成されており、外筒には、内筒の真空用溝と連通するように内外に連通する複数の連通孔が設けられている。そして、内筒の真空用溝は、真空ポンプに接続されており、外筒の各連通孔は、配管により吸着ヘッドと１対１で接続されている。また、内筒の真空用溝は連続的に設けるのではなく、円周方向の途中で溝加工のない箇所を設けることにより、真空供給、真空の遮断が可能となる。
【０００４】
上述のように構成されたロータリバルブ装置においては、メインロータと同期して外筒が回転すると、内筒の外周面に形成された真空用溝を外筒の連通孔が通過していくことになり、外筒の連通孔が内筒の真空用溝に整合（対向）している間だけ吸着ヘッドに真空が供給され、外筒の連通孔が内筒の溝加工のない箇所に掛かると吸着ヘッドへの真空供給が遮断される。
【特許文献１】特許第３４２２９６７号公報
【特許文献２】特許第３８５９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプリフォーム検査装置においては、当初、メインロータの搬送速度が遅く、容器搬送時に作用する外力も小さいため、吸着ヘッドの容器吸引力に余裕が余り無くても、容器を安定して搬送することができていたが、近年、要求される搬送速度が上がり、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下する現象が見られるようになってきた。
【０００６】
本発明者らは、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下する原因をつきとめるため、種々の実験を行って、配管経路の状態と吸着ヘッドの吸引力との関係の解析を進めた結果、容器を落下させない吸引を行うには、真空圧よりも真空吸引容量が重要であることを究明した。
そして、真空吸引容量に影響を与える真空ポンプから吸着ヘッドに至るまでの配管系統の見直しを行う過程で、真空切替を行うためのロータリバルブ装置において十分な有効断面積を有した真空経路を構築する必要があることを見いだした。
【０００７】
本発明者らは、この知見に基づいて、従来のロータリバルブ装置を調べた結果、従来のロータリバルブ装置には、以下のような問題点があることを究明した。
従来のロータリバルブ装置においては、内筒の外周面に形成された複数条の真空用溝と連通させるために、内筒の肉厚内を径に比して軸方向に長い孔が複数個形成されている。すなわち、内筒には、複数条の真空用溝と連通させるために、断面積が比較的小さく軸方向に長い孔が複数個形成されている。取り合いの制約上、内筒の端面の円周上に多数の孔を配置できないことから、孔の個数を増やして断面積を確保することは、難しい状況にある。
一方、前記孔の径を大きくして断面積を確保するためには、内筒の肉厚を相当厚くする必要があり、ロータリバルブ装置が大型化してしまうという問題点がある。そして、内筒の肉厚を相当厚くした場合であっても、孔の断面積の増加が余り見込めない構造になっている。
【０００８】
以上のように、本発明者らは、従来のロータリバルブ装置においては、内筒の外周面に形成された真空用溝に真空を供給するための孔の断面積を十分に確保することができないため、吸着ヘッドにおける真空吸引容量が不足し、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下するという問題点があることを究明した。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、内筒の内側にチャンバを形成することにより、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができ、必要な有効流路断面積を容易に確保できるロータリバルブ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない容器検査装置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】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の一態様は、固定側部材である内筒と回転側部材である外筒とを備え、前記外筒が前記内筒に対して摺接しながら回転することにより、前記内筒の外周面に形成された円弧状溝と前記外筒に形成された連通孔とが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置において、前記内筒の内側に固定軸を設けて内筒を固定軸に固定するとともに内筒と固定軸との間に所定容量のチャンバを形成し、前記内筒に、前記円弧状溝の底部と前記チャンバとを連通する複数の連通孔を設けたことを特徴とするロータリバルブ装置である。
【００１１】
本発明によれば、内筒と外筒とを備えたロータリバルブ内にチャンバを形成し、内筒の円弧状溝の底部と前記チャンバとを内筒に設けた複数の連通孔により連通させるようにしたため、チャンバと内筒の円弧状溝とを連通させる連通孔の方向が、内筒の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔の長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。これらの結果、吸着ヘッドにおける真空吸引容量が十分確保できるようになり、搬送中の振動、外力、遠心力などにより容器が落下することがない。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記内筒の軸方向の端面と前記固定軸との間にシール部材を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、内筒と固定軸との間に形成されたチャンバを密封空間とすることができ、前記チャンバを真空圧が保持できる真空チャンバとして利用できる。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記固定軸にマニホールドを固定し、マニホールドの内部の連通路を前記チャンバに連通させたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記マニホールドの連通路に、真空源に接続可能な配管を接続したことを特徴とする。
本発明によれば、ロータリバルブ装置に隣接して、マニホールドを設け、ロータリバルブ装置の上流の配管は、マニホールドに接続してマニホールドを介して上記チャンバに連通させるようにしたため、前記配管は太い配管のままつなぎ込みが可能となり、流路断面積の確保ができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、前記チャンバの容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）であることを特徴とする。
本発明によれば、ロータリバルブ装置の中に所定の容量を有するチャンバを設けたため、微妙な圧力変動に対応することができる。
【００１５】
本発明の一態様は、容器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を自転させながら公転させるメインロータと、前記各吸着ヘッドと真空源とを断続的に連通させるロータリバルブ装置とを備え、自転する容器をカメラで撮影して検査する容器検査装置において、前記ロータリバルブ装置に上記に記載のロータリバルブ装置を用いたことを特徴とする容器検査装置である。
本発明によれば、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のロータリバルブ装置によれば、内筒と外筒とを備えたロータリバルブ内にチャンバを形成し、内筒の円弧状溝の底部と前記チャンバとを内筒に設けた複数の連通孔により連通させるようにしたため、チャンバと内筒の円弧状溝とを連通させる連通孔の方向が、内筒の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔の長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。
また、本発明の容器検査装置によれば、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るロータリバルブ装置および容器検査装置の実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態においては、容器検査装置の一例として、プリフォーム検査装置について説明する。
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、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。
【００１８】
図２は、メインロータ２０の詳細構造を示す図であり、図１のII−II線断面図である。図２に示すように、メインロータ２０により搬送される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、首部にネックリング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のピッチ円に沿って、プリフォーム１のネックリング１ｄを支持するガイドレール６，６が設置されている。また、出口スターホイール４のピッチ円に沿って、プリフォーム１のネックリング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。
【００１９】
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、高速ラインに対応できるようになっている。
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を自転させるための自転用タイミングベルト１５が配置されている。そして、自転用タイミングベルト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。
【００２０】
図２に示すように、メインロータ２０は、回転軸２１と、回転軸２１に固定された支持板２３と、支持板２３に上下方向に移動可能に支持されるとともにプリフォーム１の口部１ａを真空吸着する吸着ヘッド２５とを備えている。回転軸２１は、上下に軸受２２，２２を備えた軸受ハウジング２４により回転可能に支持されている。
【００２１】
前記回転軸２１はモータ（図示せず）に連結され、回転軸２１に固定された支持板２３には複数のガイドバー３７が支持されている。ガイドバー３７には、上下動可能に支持部材３８が支持されている。回転軸２１の上方には、フレームＦに固定されるとともに下方に延びる固定軸３９が設けられている。固定軸３９にはカム４０が固定されている。
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。
【００２２】
図３は吸着ヘッド２５を示す拡大断面図である。図３に示すように、吸着ヘッド２５は、プリフォーム１の口部１ａを真空吸着する吸着ヘッド本体２６と、吸着ヘッド本体２６を保持する細長状の軸部２７と、吸着ヘッド本体２６内に収容された逆止弁機構２８とを備えている。吸着ヘッド本体２６は、プリフォーム１の口部１ａ内に挿入されるテーパ状の凸部２６ａを有し、また内部に連通孔２６ｂを有している。軸部２７は、内部に連通孔２７ａを有している。逆止弁機構２８は、ボール２９と、ボール２９を収容する円筒状のボールハウジング部３０と、ボール２９の上下側に設けられた上弁座３１，下弁座３２とを備えている。上弁座３１，下弁座３２は、円錐状の着座面３１ｓ，３２ｓを有している。連通孔２６ｂと連通孔２７ａとは、逆止弁機構２８を介して連通可能になっている。
【００２３】
図３に示す逆止弁機構２８において、ボール２９が上弁座３１の着座面３１ｓ又は下弁座３２の着座面３２ｓに着座すると、流体の流れが抑制される。すなわち、ボール２９と着座面３１ｓとの接触によって流体の流れが抑制されるが、上弁座３１の着座面３１ｓには溝（図示せず）が設けられているため、流体の流れが完全に遮断されるわけではなく、溝を介して小流量の流体は流れることになる。ボール２９と着座面３２ｓとの接触によって流体の流れが抑制されるが、下弁座３２の着座面３２ｓには溝（図示せず）が設けられているため、流体の流れが完全に遮断されるわけではなく、溝を介して小流量の流体は流れることになる。
【００２４】
図２に示すように、吸着ヘッド２５は上下の軸受４４，４４により回転可能に支持されている。そして、上下の軸受４４，４４を収容する軸受ハウジング４５は、支持部材３８により支持されている。吸着ヘッド２５には、自転用タイミングベルト１５（図１参照）に係合するプーリ４８が固定されている。吸着ヘッド２５を自転させるベルト掛け部分は、吸着ヘッド２５を支持する二つの軸受４４，４４の上方に位置している。吸着ヘッド２５は、内部に連通孔２６ｂ，２７ａ（図３参照）を有しており、連通孔２７ａは配管５９およびロータリバルブ装置５０を介して真空源（真空ポンプ）に連通されている。ロータリバルブ装置５０は、固定軸３９に固定された固定側部材である内筒５１と、メインロータ２０と同期して回転する回転側部材である外筒５２とを備え、内筒５１の外周面に真空用溝が設けられている。内筒５１の真空用溝は連続的に設けるのではなく、円周方向の途中で溝加工のない箇所を設けることにより、真空供給、真空の遮断が可能となる。
【００２５】
図４は、ロータリバルブ装置５０の詳細構造を示す縦断面図である。図４に示すように、ロータリバルブ装置５０は、固定軸３９に固定された固定側部材である内筒５１と、メインロータ２０と同期して回転する回転側部材である外筒５２とを備えている。固定側部材である内筒５１および回転側部材である外筒５２は、ともに円筒状部材であって、内筒５１の外周面と外筒５２の内周面とが摺接するようになっている。固定軸３９と内筒５１との間には、円筒状のチャンバ５３が形成されている。チャンバ５３の容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）に設定されている。内筒５１の外周面には、円周方向に延びる複数条（図示の例では８条）の真空用溝５１ａが多段状に形成されている。各真空用溝５１ａの底部とチャンバ５３とは、内筒５１に形成された連通孔５１ｈによって連通されている。内筒５１の下端部と固定軸３９との間には、オイルシール等からなるシール部材６１が設けられている。
【００２６】
また、ロータリバルブ装置５０の上方には、マニホールド５５が配設されており、マニホールド５５は固定軸３９に固定されている。マニホールド５５の内部には、ロータリバルブ装置５０のチャンバ５３に連通する連通路５５ａが形成されている。そして、マニホールド５５の連通路５５ａは、配管継手５６および配管５７を介して真空源（真空ポンプ）に連通されている。マニホールド５５の下端部と固定軸３９との間には、オイルシール等からなるシール部材６２が設けられている。外筒５２には、真空用溝５１ａに整合（対向）して連通可能となる複数の連通孔５２ｈが形成されており、各連通孔５２ｈは配管継手５８および配管５９を介して各吸着ヘッド２５に接続されている。
【００２７】
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図５に示すように、内筒５１の外周面には、全周の略３／４に亘って円周方向に延びる円弧状溝からなる真空用溝５１ａが形成されている。また、内筒５１の外周面には、真空用溝５１ａに隣接して大気開放用の矩形状溝５１ｂが形成されている。内筒５１の内周面と固定軸３９の外周面との間には、円筒状のチャンバ５３が形成されている。円弧状溝からなる真空用溝５１ａの底部と円筒状のチャンバ５３とは、半径方向に延びる複数の連通孔５１ｈによって連通されている。外筒５２には、内筒５１の真空用溝５１ａに整合（対向）して連通可能となる複数の連通孔５２ｈが形成されている。各連通孔５２ｈは、配管継手５８および配管５９（図４参照）を介して各吸着ヘッド２５に接続されている。
なお、内筒５１の外周面には、複数条（図示の例では８条）の真空用溝５１ａが多段状に形成されているが、各真空溝５１ａは、図５に示す構成になっている。
【００２８】
図４および図５に示すように構成されたロータリバルブ装置５０において、外筒５２が内筒５１に摺接しながら回転すると、外筒５２の連通孔５２ｈが内筒５１の真空用溝５１ａに対向（整合）する。そして、連通孔５２ｈが真空用溝５１ａに対向（整合）している間は、真空ポンプからの負圧が連通孔５２ｈ，配管継手５８，配管５９を介して吸着ヘッド２５に供給され、プリフォーム１が吸着ヘッド２５により吸着保持される。また、連通孔５２ｈが内筒５１の溝加工のない箇所に掛かると、真空ポンプからの負圧が遮断されて吸着ヘッド２５によるプリフォーム１の吸着保持が解除される。その後、連通孔５２ｈが大気開放用の矩形状溝５１ｂに連通すると、吸着ヘッド２５は大気開放される。次に、連通孔５２ｈが再び真空用溝５１ａに連通されると、真空ポンプからの負圧が吸着ヘッド２５に供給される。なお、大気開放用の矩形状溝５１ｂは、内筒５１内を軸方向に延びる大気開放孔５１ｖに連通されている（図４参照）。
以上のように、ロータリバルブ装置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。
【００２９】
次に、上記ロータリバルブ装置５０の各工程とプリフォーム１との関係について説明する。
上記ロータリバルブ装置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。
【００３０】
次に、図１乃至図５に示すように構成されたプリフォーム検査装置の全体の動作を説明する。
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。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。
【００３１】
プリフォーム１がメインロータ２０に受け渡されると、カム４０の作用により吸着ヘッド２５を下降させ、吸着ヘッド２５をプリフォーム１の口部１ａに近接させて、配管５９、ロータリバルブ装置５０を介して吸着ヘッド２５を真空ポンプと連通させ、プリフォーム１の真空吸着を開始する。このとき、図３に示すように、吸着ヘッド２５のテーパ状の凸部２６ａはプリフォーム１の口部１ａ内に挿入される。この状態でプリフォーム１内は真空排気される。
【００３２】
吸着ヘッド２５によるプリフォーム１の吸着が完了したら、カム４０の作用により吸着ヘッド２５を上昇させ、プリフォーム１を吸着ヘッド２５に吸着した状態で、自転用タイミングベルト１５の作用によりプリフォーム１を吸着ヘッド２５とともに自転させ、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およびネックリング１ｄを撮影カメラユニット１１又は１２により撮影する。
【００３３】
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に受け渡される。
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。
【００３４】
次に、図４および図５に示すように構成されたロータリバルブ装置５０について更に説明する。
本実施形態のロータリバルブ装置５０においては、固定側部材である内筒５１の内側を貫通する軸３９は、公転（回転）する吸着ヘッド２５の回転軸心になっているが、この内筒５１の内側を貫通する軸３９は、固定軸であるために内筒５１と締結状態にすることが可能である。そこで、内筒５１の内径と、吸着ヘッド２５の回転軸心としての固定軸３９の外径に寸法差を設け、ロータリバルブ装置の軸方向両端面付近をオイルシール等からなるシール部材６１，６２によってシールすることで、固定軸３９と内筒５１の間の隙間を円筒状のチャンバ（真空室）５３として活用することができる。そして、ロータリバルブ装置の内筒５１の外周面に形成された真空用溝５１ａの底部とチャンバ５３とを放射状に延びる複数個の連通孔５１ｈにより連通させるようにしている。
【００３５】
また、ロータリバルブ装置５０に隣接して、マニホールド５５を設け、ロータリバルブ装置５０の上流の真空配管５７は、マニホールド５５に接続してマニホールド５５を介して上記チャンバ５３に連通させるようにしている。このように、上流の真空配管５７をマニホールド５５に接続できるようにしたため、太い配管のままつなぎ込みが可能となり、流路断面積の確保ができる。そして、吸着ヘッド２５により近い、ロータリバルブ装置５０の中に所定の容量を有するチャンバ５３を設けたため、微妙な圧力変動に対応することができる。
【００３６】
本実施形態のロータリバルブ装置５０においては、チャンバ５３と内筒５１の真空用溝５１ａとを連通させる連通孔５１ｈの方向が、内筒５１の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔５１ｈの長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒５１の円周方向に延びる真空用溝５１ａの長さの範囲内で複数の連通孔５１ｈを設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。これらの結果、吸着ヘッド２５における真空吸引容量が十分確保できるようになり、搬送中の振動、外力、遠心力などにより容器が落下することがない。また、吸着ヘッド２５の馴染みが悪いことに起因する容器口部からの多少のリークがあっても、容器吸引状態が保てるようになり、容器が落下することがない。さらに、吸着開始時に吸着ヘッド２５が容器口部に密着していなくても容器吸引が可能になったことで、乗り移り部のカム構造を見直すことが可能となり、メインロータを高速で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】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２】図２はメインロータの詳細構造を示す図であり、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は吸着ヘッドを示す拡大断面図である。
【図４】図４は、ロータリバルブ装置の詳細構造を示す縦断面図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ プリフォーム
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
８ 入口側ガイドレール
９ 出口側ガイドレール
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
２６ｂ，２７ａ，５１ｈ 連通孔
２７ 軸部
２８ 逆止弁機構
２９ ボール
３０ ボールハウジング部
３１ 上弁座
３１ｓ，３２ｓ 着座面
３２ 下弁座
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
４８ プーリ
５０ ロータリバルブ装置
５１ 内筒
５１ａ 真空用溝
５１ｂ 矩形状溝
５１ｈ，５２ｈ 連通孔
５１ｖ 大気開放孔
５２ 外筒
５２ａ 円弧状溝
５２ｂ 矩形状溝
５３ チャンバ
５５ マニホールド
５５ａ 連通路
５６，５８ 配管継手
５７，５９ 配管
６０ 不良品排出シュート
６１，６２ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリバルブ装置に係り、特に容器を真空吸着して所定の円周上を搬送して検査する容器検査装置に好適に用いることができ、容器を真空吸着する吸着ヘッドの真空圧のＯＮ／ＯＦＦを行うロータリバルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
容器の外観をカメラで撮影して検査する容器検査装置の一種として、プリフォーム検査装置がある。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、首部にリング状のネックリングをもっている。
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。
【０００３】
従来のプリフォーム検査装置は、吸着ヘッドに供給する真空圧のＯＮ／ＯＦＦを行うために、ロータリバルブ装置を用いている。ロータリバルブ装置は、プリフォーム検査装置の検査ステーション部であるメインロータに取り付けられており、このロータリバルブ装置は、回転しないように固定して設置された内筒と、メインロータと同期して回転する外筒とから構成されている。内筒の外周面には、真空引きの際の流路を確保する為の真空用溝が円周方向に複数個形成されており、外筒には、内筒の真空用溝と連通するように内外に連通する複数の連通孔が設けられている。そして、内筒の真空用溝は、真空ポンプに接続されており、外筒の各連通孔は、配管により吸着ヘッドと１対１で接続されている。また、内筒の真空用溝は連続的に設けるのではなく、円周方向の途中で溝加工のない箇所を設けることにより、真空供給、真空の遮断が可能となる。
【０００４】
上述のように構成されたロータリバルブ装置においては、メインロータと同期して外筒が回転すると、内筒の外周面に形成された真空用溝を外筒の連通孔が通過していくことになり、外筒の連通孔が内筒の真空用溝に整合（対向）している間だけ吸着ヘッドに真空が供給され、外筒の連通孔が内筒の溝加工のない箇所に掛かると吸着ヘッドへの真空供給が遮断される。
【特許文献１】特許第３４２２９６７号公報
【特許文献２】特許第３８５９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプリフォーム検査装置においては、当初、メインロータの搬送速度が遅く、容器搬送時に作用する外力も小さいため、吸着ヘッドの容器吸引力に余裕が余り無くても、容器を安定して搬送することができていたが、近年、要求される搬送速度が上がり、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下する現象が見られるようになってきた。
【０００６】
本発明者らは、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下する原因をつきとめるため、種々の実験を行って、配管経路の状態と吸着ヘッドの吸引力との関係の解析を進めた結果、容器を落下させない吸引を行うには、真空圧よりも真空吸引容量が重要であることを究明した。
そして、真空吸引容量に影響を与える真空ポンプから吸着ヘッドに至るまでの配管系統の見直しを行う過程で、真空切替を行うためのロータリバルブ装置において十分な有効断面積を有した真空経路を構築する必要があることを見いだした。
【０００７】
本発明者らは、この知見に基づいて、従来のロータリバルブ装置を調べた結果、従来のロータリバルブ装置には、以下のような問題点があることを究明した。
従来のロータリバルブ装置においては、内筒の外周面に形成された複数条の真空用溝と連通させるために、内筒の肉厚内を径に比して軸方向に長い孔が複数個形成されている。すなわち、内筒には、複数条の真空用溝と連通させるために、断面積が比較的小さく軸方向に長い孔が複数個形成されている。取り合いの制約上、内筒の端面の円周上に多数の孔を配置できないことから、孔の個数を増やして断面積を確保することは、難しい状況にある。
一方、前記孔の径を大きくして断面積を確保するためには、内筒の肉厚を相当厚くする必要があり、ロータリバルブ装置が大型化してしまうという問題点がある。そして、内筒の肉厚を相当厚くした場合であっても、孔の断面積の増加が余り見込めない構造になっている。
【０００８】
以上のように、本発明者らは、従来のロータリバルブ装置においては、内筒の外周面に形成された真空用溝に真空を供給するための孔の断面積を十分に確保することができないため、吸着ヘッドにおける真空吸引容量が不足し、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下するという問題点があることを究明した。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、内筒の内側にチャンバを形成することにより、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができ、必要な有効流路断面積を容易に確保できるロータリバルブ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない容器検査装置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】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の一態様は、固定側部材である内筒と回転側部材である外筒とを備え、前記外筒が前記内筒に対して摺接しながら回転することにより、前記内筒の外周面に形成された円弧状溝と前記外筒に形成された連通孔とが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置において、前記内筒の内側に固定軸を設けて内筒を固定軸に固定するとともに内筒と固定軸との間に所定容量のチャンバを形成し、前記内筒に、前記円弧状溝の底部と前記チャンバとを連通する複数の連通孔を設けたことを特徴とするロータリバルブ装置である。
【００１１】
本発明によれば、内筒と外筒とを備えたロータリバルブ内にチャンバを形成し、内筒の円弧状溝の底部と前記チャンバとを内筒に設けた複数の連通孔により連通させるようにしたため、チャンバと内筒の円弧状溝とを連通させる連通孔の方向が、内筒の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔の長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。これらの結果、吸着ヘッドにおける真空吸引容量が十分確保できるようになり、搬送中の振動、外力、遠心力などにより容器が落下することがない。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記内筒の軸方向の端面と前記固定軸との間にシール部材を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、内筒と固定軸との間に形成されたチャンバを密封空間とすることができ、前記チャンバを真空圧が保持できる真空チャンバとして利用できる。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記固定軸にマニホールドを固定し、マニホールドの内部の連通路を前記チャンバに連通させたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記マニホールドの連通路に、真空源に接続可能な配管を接続したことを特徴とする。
本発明によれば、ロータリバルブ装置に隣接して、マニホールドを設け、ロータリバルブ装置の上流の配管は、マニホールドに接続してマニホールドを介して上記チャンバに連通させるようにしたため、前記配管は太い配管のままつなぎ込みが可能となり、流路断面積の確保ができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、前記チャンバの容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）であることを特徴とする。
本発明によれば、ロータリバルブ装置の中に所定の容量を有するチャンバを設けたため、微妙な圧力変動に対応することができる。
【００１５】
本発明の一態様は、容器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を自転させながら公転させるメインロータと、前記各吸着ヘッドと真空源とを断続的に連通させるロータリバルブ装置とを備え、自転する容器をカメラで撮影して検査する容器検査装置において、前記ロータリバルブ装置に上記に記載のロータリバルブ装置を用いたことを特徴とする容器検査装置である。
本発明によれば、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のロータリバルブ装置によれば、内筒と外筒とを備えたロータリバルブ内にチャンバを形成し、内筒の円弧状溝の底部と前記チャンバとを内筒に設けた複数の連通孔により連通させるようにしたため、チャンバと内筒の円弧状溝とを連通させる連通孔の方向が、内筒の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔の長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒の円周方向に延びる円弧状溝の長さの範囲内で複数の連通孔を設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。
また、本発明の容器検査装置によれば、ロータリバルブ内にチャンバを形成したロータリバルブ装置を備え、容器を吸着する吸着ヘッドの真空吸引容量を高めることができ、搬送中に吸着ヘッドから容器が落下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るロータリバルブ装置および容器検査装置の実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態においては、容器検査装置の一例として、プリフォーム検査装置について説明する。
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、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。
【００１８】
図２は、メインロータ２０の詳細構造を示す図であり、図１のII−II線断面図である。図２に示すように、メインロータ２０により搬送される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、首部にネックリング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のピッチ円に沿って、プリフォーム１のネックリング１ｄを支持するガイドレール６，６が設置されている。また、出口スターホイール４のピッチ円に沿って、プリフォーム１のネックリング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。
【００１９】
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、高速ラインに対応できるようになっている。
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を自転させるための自転用タイミングベルト１５が配置されている。そして、自転用タイミングベルト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。
【００２０】
図２に示すように、メインロータ２０は、回転軸２１と、回転軸２１に固定された支持板２３と、支持板２３に上下方向に移動可能に支持されるとともにプリフォーム１の口部１ａを真空吸着する吸着ヘッド２５とを備えている。回転軸２１は、上下に軸受２２，２２を備えた軸受ハウジング２４により回転可能に支持されている。
【００２１】
前記回転軸２１はモータ（図示せず）に連結され、回転軸２１に固定された支持板２３には複数のガイドバー３７が支持されている。ガイドバー３７には、上下動可能に支持部材３８が支持されている。回転軸２１の上方には、フレームＦに固定されるとともに下方に延びる固定軸３９が設けられている。固定軸３９にはカム４０が固定されている。
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。
【００２２】
図３は吸着ヘッド２５を示す拡大断面図である。図３に示すように、吸着ヘッド２５は、プリフォーム１の口部１ａを真空吸着する吸着ヘッド本体２６と、吸着ヘッド本体２６を保持する細長状の軸部２７と、吸着ヘッド本体２６内に収容された逆止弁機構２８とを備えている。吸着ヘッド本体２６は、プリフォーム１の口部１ａ内に挿入されるテーパ状の凸部２６ａを有し、また内部に連通孔２６ｂを有している。軸部２７は、内部に連通孔２７ａを有している。逆止弁機構２８は、ボール２９と、ボール２９を収容する円筒状のボールハウジング部３０と、ボール２９の上下側に設けられた上弁座３１，下弁座３２とを備えている。上弁座３１，下弁座３２は、円錐状の着座面３１ｓ，３２ｓを有している。連通孔２６ｂと連通孔２７ａとは、逆止弁機構２８を介して連通可能になっている。
【００２３】
図３に示す逆止弁機構２８において、ボール２９が上弁座３１の着座面３１ｓ又は下弁座３２の着座面３２ｓに着座すると、流体の流れが抑制される。すなわち、ボール２９と着座面３１ｓとの接触によって流体の流れが抑制されるが、上弁座３１の着座面３１ｓには溝（図示せず）が設けられているため、流体の流れが完全に遮断されるわけではなく、溝を介して小流量の流体は流れることになる。ボール２９と着座面３２ｓとの接触によって流体の流れが抑制されるが、下弁座３２の着座面３２ｓには溝（図示せず）が設けられているため、流体の流れが完全に遮断されるわけではなく、溝を介して小流量の流体は流れることになる。
【００２４】
図２に示すように、吸着ヘッド２５は上下の軸受４４，４４により回転可能に支持されている。そして、上下の軸受４４，４４を収容する軸受ハウジング４５は、支持部材３８により支持されている。吸着ヘッド２５には、自転用タイミングベルト１５（図１参照）に係合するプーリ４８が固定されている。吸着ヘッド２５を自転させるベルト掛け部分は、吸着ヘッド２５を支持する二つの軸受４４，４４の上方に位置している。吸着ヘッド２５は、内部に連通孔２６ｂ，２７ａ（図３参照）を有しており、連通孔２７ａは配管５９およびロータリバルブ装置５０を介して真空源（真空ポンプ）に連通されている。ロータリバルブ装置５０は、固定軸３９に固定された固定側部材である内筒５１と、メインロータ２０と同期して回転する回転側部材である外筒５２とを備え、内筒５１の外周面に真空用溝が設けられている。内筒５１の真空用溝は連続的に設けるのではなく、円周方向の途中で溝加工のない箇所を設けることにより、真空供給、真空の遮断が可能となる。
【００２５】
図４は、ロータリバルブ装置５０の詳細構造を示す縦断面図である。図４に示すように、ロータリバルブ装置５０は、固定軸３９に固定された固定側部材である内筒５１と、メインロータ２０と同期して回転する回転側部材である外筒５２とを備えている。固定側部材である内筒５１および回転側部材である外筒５２は、ともに円筒状部材であって、内筒５１の外周面と外筒５２の内周面とが摺接するようになっている。固定軸３９と内筒５１との間には、円筒状のチャンバ５３が形成されている。チャンバ５３の容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）に設定されている。内筒５１の外周面には、円周方向に延びる複数条（図示の例では８条）の真空用溝５１ａが多段状に形成されている。各真空用溝５１ａの底部とチャンバ５３とは、内筒５１に形成された連通孔５１ｈによって連通されている。内筒５１の下端部と固定軸３９との間には、オイルシール等からなるシール部材６１が設けられている。
【００２６】
また、ロータリバルブ装置５０の上方には、マニホールド５５が配設されており、マニホールド５５は固定軸３９に固定されている。マニホールド５５の内部には、ロータリバルブ装置５０のチャンバ５３に連通する連通路５５ａが形成されている。そして、マニホールド５５の連通路５５ａは、配管継手５６および配管５７を介して真空源（真空ポンプ）に連通されている。マニホールド５５の下端部と固定軸３９との間には、オイルシール等からなるシール部材６２が設けられている。外筒５２には、真空用溝５１ａに整合（対向）して連通可能となる複数の連通孔５２ｈが形成されており、各連通孔５２ｈは配管継手５８および配管５９を介して各吸着ヘッド２５に接続されている。
【００２７】
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図５に示すように、内筒５１の外周面には、全周の略３／４に亘って円周方向に延びる円弧状溝からなる真空用溝５１ａが形成されている。また、内筒５１の外周面には、真空用溝５１ａに隣接して大気開放用の矩形状溝５１ｂが形成されている。内筒５１の内周面と固定軸３９の外周面との間には、円筒状のチャンバ５３が形成されている。円弧状溝からなる真空用溝５１ａの底部と円筒状のチャンバ５３とは、半径方向に延びる複数の連通孔５１ｈによって連通されている。外筒５２には、内筒５１の真空用溝５１ａに整合（対向）して連通可能となる複数の連通孔５２ｈが形成されている。各連通孔５２ｈは、配管継手５８および配管５９（図４参照）を介して各吸着ヘッド２５に接続されている。
なお、内筒５１の外周面には、複数条（図示の例では８条）の真空用溝５１ａが多段状に形成されているが、各真空溝５１ａは、図５に示す構成になっている。
【００２８】
図４および図５に示すように構成されたロータリバルブ装置５０において、外筒５２が内筒５１に摺接しながら回転すると、外筒５２の連通孔５２ｈが内筒５１の真空用溝５１ａに対向（整合）する。そして、連通孔５２ｈが真空用溝５１ａに対向（整合）している間は、真空ポンプからの負圧が連通孔５２ｈ，配管継手５８，配管５９を介して吸着ヘッド２５に供給され、プリフォーム１が吸着ヘッド２５により吸着保持される。また、連通孔５２ｈが内筒５１の溝加工のない箇所に掛かると、真空ポンプからの負圧が遮断されて吸着ヘッド２５によるプリフォーム１の吸着保持が解除される。その後、連通孔５２ｈが大気開放用の矩形状溝５１ｂに連通すると、吸着ヘッド２５は大気開放される。次に、連通孔５２ｈが再び真空用溝５１ａに連通されると、真空ポンプからの負圧が吸着ヘッド２５に供給される。なお、大気開放用の矩形状溝５１ｂは、内筒５１内を軸方向に延びる大気開放孔５１ｖに連通されている（図４参照）。
以上のように、ロータリバルブ装置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。
【００２９】
次に、上記ロータリバルブ装置５０の各工程とプリフォーム１との関係について説明する。
上記ロータリバルブ装置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。
【００３０】
次に、図１乃至図５に示すように構成されたプリフォーム検査装置の全体の動作を説明する。
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。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。
【００３１】
プリフォーム１がメインロータ２０に受け渡されると、カム４０の作用により吸着ヘッド２５を下降させ、吸着ヘッド２５をプリフォーム１の口部１ａに近接させて、配管５９、ロータリバルブ装置５０を介して吸着ヘッド２５を真空ポンプと連通させ、プリフォーム１の真空吸着を開始する。このとき、図３に示すように、吸着ヘッド２５のテーパ状の凸部２６ａはプリフォーム１の口部１ａ内に挿入される。この状態でプリフォーム１内は真空排気される。
【００３２】
吸着ヘッド２５によるプリフォーム１の吸着が完了したら、カム４０の作用により吸着ヘッド２５を上昇させ、プリフォーム１を吸着ヘッド２５に吸着した状態で、自転用タイミングベルト１５の作用によりプリフォーム１を吸着ヘッド２５とともに自転させ、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およびネックリング１ｄを撮影カメラユニット１１又は１２により撮影する。
【００３３】
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に受け渡される。
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。
【００３４】
次に、図４および図５に示すように構成されたロータリバルブ装置５０について更に説明する。
本実施形態のロータリバルブ装置５０においては、固定側部材である内筒５１の内側を貫通する軸３９は、公転（回転）する吸着ヘッド２５の回転軸心になっているが、この内筒５１の内側を貫通する軸３９は、固定軸であるために内筒５１と締結状態にすることが可能である。そこで、内筒５１の内径と、吸着ヘッド２５の回転軸心としての固定軸３９の外径に寸法差を設け、ロータリバルブ装置の軸方向両端面付近をオイルシール等からなるシール部材６１，６２によってシールすることで、固定軸３９と内筒５１の間の隙間を円筒状のチャンバ（真空室）５３として活用することができる。そして、ロータリバルブ装置の内筒５１の外周面に形成された真空用溝５１ａの底部とチャンバ５３とを放射状に延びる複数個の連通孔５１ｈにより連通させるようにしている。
【００３５】
また、ロータリバルブ装置５０に隣接して、マニホールド５５を設け、ロータリバルブ装置５０の上流の真空配管５７は、マニホールド５５に接続してマニホールド５５を介して上記チャンバ５３に連通させるようにしている。このように、上流の真空配管５７をマニホールド５５に接続できるようにしたため、太い配管のままつなぎ込みが可能となり、流路断面積の確保ができる。そして、吸着ヘッド２５により近い、ロータリバルブ装置５０の中に所定の容量を有するチャンバ５３を設けたため、微妙な圧力変動に対応することができる。
【００３６】
本実施形態のロータリバルブ装置５０においては、チャンバ５３と内筒５１の真空用溝５１ａとを連通させる連通孔５１ｈの方向が、内筒５１の軸方向から半径方向になり、かつ連通孔５１ｈの長さも非常に短縮されるため、加工がきわめて容易となる。そして、内筒５１の円周方向に延びる真空用溝５１ａの長さの範囲内で複数の連通孔５１ｈを設けることができるため、必要な有効断面積を容易に確保できる。これらの結果、吸着ヘッド２５における真空吸引容量が十分確保できるようになり、搬送中の振動、外力、遠心力などにより容器が落下することがない。また、吸着ヘッド２５の馴染みが悪いことに起因する容器口部からの多少のリークがあっても、容器吸引状態が保てるようになり、容器が落下することがない。さらに、吸着開始時に吸着ヘッド２５が容器口部に密着していなくても容器吸引が可能になったことで、乗り移り部のカム構造を見直すことが可能となり、メインロータを高速で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】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２】図２はメインロータの詳細構造を示す図であり、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は吸着ヘッドを示す拡大断面図である。
【図４】図４は、ロータリバルブ装置の詳細構造を示す縦断面図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ プリフォーム
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
８ 入口側ガイドレール
９ 出口側ガイドレール
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
２６ｂ，２７ａ，５１ｈ 連通孔
２７ 軸部
２８ 逆止弁機構
２９ ボール
３０ ボールハウジング部
３１ 上弁座
３１ｓ，３２ｓ 着座面
３２ 下弁座
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
４８ プーリ
５０ ロータリバルブ装置
５１ 内筒
５１ａ 真空用溝
５１ｂ 矩形状溝
５１ｈ，５２ｈ 連通孔
５１ｖ 大気開放孔
５２ 外筒
５２ａ 円弧状溝
５２ｂ 矩形状溝
５３ チャンバ
５５ マニホールド
５５ａ 連通路
５６，５８ 配管継手
５７，５９ 配管
６０ 不良品排出シュート
６１，６２ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側部材である内筒と回転側部材である外筒とを備え、前記外筒が前記内筒に対して摺接しながら回転することにより、前記内筒の外周面に形成された円弧状溝と前記外筒に形成された連通孔とが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置において、
前記内筒の内側に固定軸を設けて内筒を固定軸に固定するとともに内筒と固定軸との間に所定容量のチャンバを形成し、
前記内筒に、前記円弧状溝の底部と前記チャンバとを連通する複数の連通孔を設けたことを特徴とするロータリバルブ装置。
【請求項２】
前記内筒の軸方向の端面と前記固定軸との間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のロータリバルブ装置。
【請求項３】
前記固定軸にマニホールドを固定し、マニホールドの内部の連通路を前記チャンバに連通させたことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリバルブ装置。
【請求項４】
前記マニホールドの連通路に、真空源に接続可能な配管を接続したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置。
【請求項５】
前記チャンバの容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置。
【請求項６】
容器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を自転させながら公転させるメインロータと、前記各吸着ヘッドと真空源とを断続的に連通させるロータリバルブ装置とを備え、自転する容器をカメラで撮影して検査する容器検査装置において、
前記ロータリバルブ装置に請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置を用いたことを特徴とする容器検査装置。
【請求項１】
固定側部材である内筒と回転側部材である外筒とを備え、前記外筒が前記内筒に対して摺接しながら回転することにより、前記内筒の外周面に形成された円弧状溝と前記外筒に形成された連通孔とが断続的に連通するように構成されたロータリバルブ装置において、
前記内筒の内側に固定軸を設けて内筒を固定軸に固定するとともに内筒と固定軸との間に所定容量のチャンバを形成し、
前記内筒に、前記円弧状溝の底部と前記チャンバとを連通する複数の連通孔を設けたことを特徴とするロータリバルブ装置。
【請求項２】
前記内筒の軸方向の端面と前記固定軸との間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のロータリバルブ装置。
【請求項３】
前記固定軸にマニホールドを固定し、マニホールドの内部の連通路を前記チャンバに連通させたことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリバルブ装置。
【請求項４】
前記マニホールドの連通路に、真空源に接続可能な配管を接続したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置。
【請求項５】
前記チャンバの容量は、２００ミリリットル（ｍｌ）〜１０００ミリリットル（ｍｌ）であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置。
【請求項６】
容器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を自転させながら公転させるメインロータと、前記各吸着ヘッドと真空源とを断続的に連通させるロータリバルブ装置とを備え、自転する容器をカメラで撮影して検査する容器検査装置において、
前記ロータリバルブ装置に請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロータリバルブ装置を用いたことを特徴とする容器検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１２４４０（Ｐ２０１０−１１２４４０Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４５１７（Ｐ２００８−２８４５１７）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（３９００１４６６１）キリンテクノシステム株式会社 (126)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（３９００１４６６１）キリンテクノシステム株式会社 (126)
【Ｆターム（参考）】
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