吸引式壜台、及びこれを用いた容器搬送装置並びに容器検査装置
【課題】ペタロイド形状など外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器を確実に保持することが可能な吸引式壜台を提供する。
【解決手段】容器１００の底部１０１を支持する支持面２０ａを有し、その底部１０１に吸引力を作用させて容器１００を保持する壜台２０において、支持面２０ａとなる天面２３ｂの中央部に開口するヘッド収容穴２３ａ及びヘッド収容穴２３ａに開口する吸引路３５を備えたロータ２３と、ヘッド収容穴２３ａ内に上下動可能なように収容され、内部には吸引路３５と接続されて上端に一端が開口するガス通路３９ｄが設けられる吸引ヘッド２４と、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面２３ｂの高さ以下になるように吸引ヘッド２４を下方に付勢するスプリング２５とを備え、容器１００を保持させるべく吸引路３５に作用させた吸引力を利用して減圧室Ｓ２を減圧し、これにより吸引ヘッド２４を上方に移動させる。
【解決手段】容器１００の底部１０１を支持する支持面２０ａを有し、その底部１０１に吸引力を作用させて容器１００を保持する壜台２０において、支持面２０ａとなる天面２３ｂの中央部に開口するヘッド収容穴２３ａ及びヘッド収容穴２３ａに開口する吸引路３５を備えたロータ２３と、ヘッド収容穴２３ａ内に上下動可能なように収容され、内部には吸引路３５と接続されて上端に一端が開口するガス通路３９ｄが設けられる吸引ヘッド２４と、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面２３ｂの高さ以下になるように吸引ヘッド２４を下方に付勢するスプリング２５とを備え、容器１００を保持させるべく吸引路３５に作用させた吸引力を利用して減圧室Ｓ２を減圧し、これにより吸引ヘッド２４を上方に移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台、及びこれを用いた容器搬送装置並びに容器検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送しつつその容器を自転させ、自転している容器の外観を撮像して容器の外観の異常の有無を検査する検査装置が知られている。このような検査装置では、容器の外観を撮像する際に邪魔にならないように壜台の上に載置された容器の底部を保持してその容器を搬送することが望ましい。このように底部を保持して容器を搬送すべくスターホイール装置などの搬送装置に使用される壜台として、壜台の上端に吸着カップ（吸引カップや吸着パッドとも呼ばれる。）などの吸着部を設け、この吸着部に吸引力を作用させつつ吸着部を容器の底部に接触させてその底部を吸引保持する吸引式壜台が知られている。このような壜台として、容器の底面に刻印などの凸部が設けられた容器を吸引保持すべく尖端部の断面がＶ字形であり、そのＶ字形の外周部と内周部とを容器の底面に接触させる吸着パッドを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器の検査装置では、外周部に下方に突出する凸部が周方向に所定間隔で設けられた形状、いわゆるペタロイド形状の底部を有する容器の検査も行われる。このようなペタロイド形状の底部を有する容器としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の容器いわゆるペットボトルが知られている。ペタロイド形状の底部を有する容器を吸引保持すべく、特許文献１の壜台に設けられた吸着パッドをこの容器の底部に接触させても、外周部の凸部によって容器の凸部と吸着パッドとの間に隙間が形成されるので、吸着パッドに吸引力を作用させたときにこの隙間から空気が吸い込まれて吸着パッド内の圧力が低下しない。そのため、吸着パッドが容器の底部に密着せず、容器の保持が不十分になるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ペタロイド形状など外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器を確実に保持することが可能な吸引式壜台及び容器搬送装置並びに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】
【０００６】
本発明の吸引式壜台は、保持対象の容器（１００）の底部（１０１）を支持する支持面（２０ａ）を有し、前記保持対象の容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台（２０）において、前記支持面となる天面（２３ｂ）を有する上端には前記天面の中央部に開口するヘッド収容穴（２３ａ）が、内部には前記ヘッド収容穴に開口する吸引路（３５）がそれぞれ設けられた壜台本体（２３）と、前記ヘッド収容穴内に上下動可能なように収容され、内部には前記吸引路と接続されて上端に一端が開口するガス通路（３９ｄ）が設けられる吸引ヘッド（２４）と、前記吸引ヘッドの上端の高さが前記壜台本体の前記天面の高さ以下になるように前記吸引ヘッドを下方に付勢する付勢手段（２５）と、前記保持対象の容器を保持させるべく前記吸引路に作用させた吸引力を利用して前記吸引ヘッドの上端が前記壜台本体の前記天面よりも上方に突出するように前記付勢手段に抗して前記吸引ヘッドを上方に移動させる駆動手段（Ｓ１、Ｓ２）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の吸引式壜台によれば、支持面の中央部に容器の底部の中央部が位置するように支持面に容器を載置することにより、吸引路に吸引力を作用させたときに駆動手段で吸引ヘッドを壜台本体の天面よりも突出させ、吸引ヘッドの上端を容器の底部の中央部に近付けることができる。これにより、底部の中央部に吸引力を作用させることができるので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸がある形状の底部を有する容器を確実に保持することができる。一方、吸引路に吸引力が作用していないときは、吸引ヘッドの上端の高さが壜台本体の天面の高さ以下になるように吸引ヘッドが付勢手段で下方に付勢されるので、壜台の支持面から突出するものが無くなる。そのため、容器を上下させたり傾かせたりすることなく容器をこの壜台に移動させることができる。駆動手段は吸引路に作用させた吸引力を利用して吸引ヘッドを移動させるので、新たにモータやアクチュエータなどの駆動源を設ける必要がない。そのため、構造を簡略化できるとともに、コストを低減できる。
【０００８】
本発明の吸引式壜台の一形態において、前記吸引ヘッドには、半径方向外周に突出し、前記ヘッド収容穴を上下方向に仕切るフランジ部（３９ｂ）が設けられ、前記ヘッド収容穴の内部には、前記フランジ部の下面と前記ヘッド収容穴の底部とによって前記フランジ部の下側に形成され、かつ外部と連通する空気導入室（Ｓ１）と、前記吸引ヘッドの側面、前記フランジ部の上面、及び前記ヘッド収容穴の内面によって前記フランジ部の上側に形成され、かつ前記吸引路と接続される減圧室（Ｓ２）と、が設けられ、前記駆動手段は、前記減圧室及び前記空気導入室であってもよい。この場合、吸引路に吸引力を作用させると減圧室から空気が吸引されるので、減圧室の圧力が低下する。一方、空気導入室は外部と連通しているので、空気導入室の圧力は大気圧に維持される。そのため、この減圧室の圧力と空気導入室の圧力との差によって吸引ヘッドを上方に移動させることができる。この形態では、壜台の外部に駆動手段を設ける必要がないので、壜台をコンパクトにすることができる。
【０００９】
この形態において、前記ガス通路は、その他端が前記吸引ヘッドの側面に開口して前記減圧室と連通しており、前記減圧室は、前記吸引路と前記ガス通路との間の空気吸引経路を形成してもよい。この場合、減圧室の他に吸引路とガス通路とを接続する通路を壜台本体に設ける必要がない。そのため、壜台本体の構造を簡略化できる。また、製造する際の加工の手間を軽減できる。
【００１０】
本発明の吸引式壜台の一形態において、前記ヘッド収容穴には、半径方向内周に突出し、前記保持対象の容器の底部に前記吸引ヘッドの上端が接触するとともに前記保持対象の容器の底部の外周部が前記壜台本体の前記天面に支持される上限位置よりも上方に前記吸引ヘッドが移動することを制限する移動制限部材（３１）が設けられていてもよい。この場合、吸引ヘッドが上限位置より上方に移動することを制限できるので、支持面から容器の底部の外周部が離間すること、いわゆる支持面から容器が浮くことを防止できる。そのため、支持面で容器の底部の外周部を支持しつつ吸引ヘッドの上端を容器の底部の中央部に接触させて容器の底部に吸引力を作用させることができる。従って、容器をより確実に保持することができる。
【００１１】
本発明の吸引式壜台の一形態においては、内部空間（４０ｃ）が前記ガス通路と接続されるようにして前記吸引ヘッドに取り付けられ、前記吸引路への吸引力の作用に伴って前記保持対象の容器の底部に吸着するよう変形可能な弾性体製の吸着カップ（４０）をさらに備えていてもよい。この場合、容器の底部に吸着カップを吸着させて容器を保持できるので、容器をより確実に保持することができる。
【００１２】
本発明の容器搬送装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００）を搬送する容器搬送装置（１０）において、上述した吸引式壜台（２０）と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１４）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【００１３】
本発明の容器搬送装置によれば、上述した本発明の吸引式壜台を備えるので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器を確実に保持できる。そのため、この容器を移動手段によって確実に移動させることができる。また、上述した吸引式壜台では壜台本体が上下方向に移動しないので、本発明の容器搬送装置では、容器の高さ方向の位置を変更することなく、すなわち容器をほぼ水平に搬送することができる。
【００１４】
本発明の容器検査装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００）を搬送しつつ搬送中の容器を撮像し、得られた画像に基づいてその容器の異常の有無を検査する容器検査装置（１）において、上述した吸引式壜台（２０）と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１４）とを有する容器搬送装置（１０）と、前記容器搬送装置によって搬送されている容器を撮像する撮像手段（５）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【００１５】
本発明の容器検査装置によれば、上述した本発明の吸引式壜台を有する容器搬送装置で容器を搬送するので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器であっても容器の底部を確実に吸引保持して搬送できる。そのため、底部以外の部分の容器の検査をこの搬送中に行うことができる。また、壜台上に容器を確実に吸引保持できるので、搬送中の容器の振動を抑制し、検査精度を向上させることができる。さらに、上述したように本発明の吸引式壜台を有する容器搬送装置では、高さ方向の位置を変更することなく、すなわち容器をほぼ水平に搬送することができる。そのため、容器を検査することが可能な搬送区間が限定されるなど容器の検査方法に無駄な制約が課されることを抑制できる。
【００１６】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１７】
以上に説明したように、本発明によれば、吸引路に吸引力を作用させることにより、吸引ヘッドを容器の底部の中央部に近付けることができるので、この底部の中央部に吸引力を作用させることができる。そのため、ペタロイド形状など外周部に凹凸がある形状の底部を有する容器を確実に保持することができる。特に、このような形状の底部が設けられるＰＥＴ製の容器（ペットボトル）はガラス製の壜などと比較して軽いので、このように底部を確実に保持することにより搬送中に容器が転倒することをより確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一形態に係る容器検査装置を示している。この容器検査装置１は、図２に一例を示した容器１００に対して検査を行うものである。容器１００は、ＰＥＴ製の容器いわゆるペットボトルであり、飲料などの内容物が充填されて密閉される周知のものである。図２に示したように容器１００の底部１０１の外周部１０１ａには、下方に突出する複数（例えば５個）の凸部１０２が設けられている。図２に示したように複数の凸部１０２は、周方向に所定の間隔で設けられている。そのため、容器１００の底部１０１は、外周部１０１ａに対して中央部１０１ｂが凹み、かつ外周部１０１ａに周方向に凹凸が交互に設けられた形状、いわゆるペタロイド形状に形成されている。
【００１９】
容器検査装置１は、この容器１００を所定経路に沿って搬送しつつその搬送中の容器１００に対して種々の検査を行うものである。検査としては、例えば容器１００の外観の異常の有無を検査する外観検査が行われる。容器検査装置１は、容器１００を所定経路に沿って搬送させるために搬送方向上流側から順に、スクリュー式搬送装置２、第１スターホイール式搬送装置３、容器搬送装置としてのホイール式搬送装置１０、及び第２スターホイール式搬送装置４を備えている。また、容器検査装置１は、搬送されている容器１００の外観を撮像する撮像手段としての複数のカメラ５を備えている。第２スターホイール式搬送装置４から排出された容器１００は、排出コンベア６にて下流の工程に搬送される。第１スターホイール式搬送装置３及び第２スターホイール式搬送装置４は、スターホイール３ａ、４ａの外周に等間隔で設けられた複数のポケット（不図示）に容器１００を取り込んで搬送する周知のものである。また、スクリュー式搬送装置２は、スクリュー２ａによって容器１００の間隔を下流の第１スターホイール式搬送装置３のポケット間のピッチに揃える周知のものである。そのため、これらの搬送装置２、３、４についての詳細な説明は省略する。また、容器検査装置１による外観検査の方法は、複数のカメラ５で撮像した容器１００の各部の画像に基づいて容器１００の外観の異常の有無を検査する周知の検査方法でよいため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
図３は、ホイール式搬送装置１０の断面を示した図である。ホイール式搬送装置１０は、本発明の一形態に係る壜台２０の支持面２０ａ上に載置された容器１００を壜台２０に保持させ、この壜台２０に保持させた容器１００を自転させつつ所定の搬送経路に沿って搬送するものである。図３に示したようにホイール式搬送装置１０は、架台１１に複数の軸受１２を介して回転自在に支持される回転軸１３と、回転軸１３の上端に取り付けられて回転軸１３と一体回転する移動手段としての円盤状のホイール１４と、ホイール１４の外周に周方向に等間隔で設けられる複数の壜台２０とを備えている。回転軸１３の下端にはギア１５が一体回転するように設けられており、このギア１５に不図示の駆動モータの回転が伝達されることにより回転軸１３及びホイール１４が回転駆動される。また、ホイール式搬送装置１０は、壜台２０による容器１００の保持及びその保持の解除を切り替えるための切替弁１６を備えている。切替弁１６は、吸引手段としての吸引ポンプ１７と壜台２０との間の空気吸引経路の途中に設けられ、ホイール式搬送装置１０で容器１００を搬送すべき区間において壜台２０に吸引力が作用するように吸引ポンプ１７と壜台２０との接続及び遮断を切り替える周知のものである。そのため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
図４を参照して壜台２０について説明する。なお、図４は壜台２０の内部を拡大して示す図である。図４に示したように壜台２０は、ホイール１４に形成された壜台取付孔１４ａに嵌め合わされるホルダ２１と、ホルダ２１に軸受２２を介して取り付けられて軸線ＣＬの回りに回転自在な壜台本体としてのロータ２３と、ロータ２３の上端に形成されたヘッド収容穴２３ａに上下動可能に収容される吸引ヘッド２４と、吸引ヘッド２４を下方に付勢する付勢手段としてのスプリング２５とを備えている。図４に示したようにロータ２３と吸引ヘッド２４とは同軸に設けられる。そのため、吸引ヘッド２４は支持面２０ａの中央部に配置される。ホルダ２１は、ステンレス鋼などの金属にて構成されている。
【００２２】
ロータ２３は、軸受２２の内周に嵌め合わされ、上端に半径方向外周に突出する円盤状のフランジ部２６ａを有するロータ軸２６と、ロータ軸２６のフランジ部２６ａの上面を覆うように設けられる円盤状の蓋部２７と、蓋部２７の上面に取り付けられ、中心部に吸引ヘッド２４が挿入される挿入孔２９が設けられる円筒状のケース部２８とを備えている。これらロータ軸２６、蓋部２７、及びケース部２８は、ステンレス鋼などの金属にて構成されている。図４に示したようにロータ軸２６、蓋部２７、及びケース部２８は、壜台２０の軸線ＣＬと同軸に設けられる。フランジ部２６ａ、蓋部２７、及びケース部２８のそれぞれの外径は同じである。蓋部２７は、蓋部２７の下面に設けられた凹部がフランジ部２６ａの上面に設けられた凸部に嵌るようにフランジ部２６ａに取り付けられる。ケース部２８は、挿入孔２９が蓋部２７の上面に設けられた凸部に嵌るように蓋部２７に取り付けられる。そして、蓋部２７及びケース部２８は周方向に所定の間隔で設けられる複数（図４では２本のみを示す。）のボルト３０で、ロータ軸２６に固定される。このようにケース部２８を蓋部２７に取り付けることにより、挿入孔２９及び蓋部２７にてヘッド収容穴２３ａが形成される。図３に示したようにロータ軸２６にはロータ２３を軸線ＣＬの回りに回転させるためのプーリ２６ｂが取り付けられている。プーリ２６ｂはホイール１４の回転経路の一部に設けられた不図示のベルトと噛み合い、そのベルトの走行に伴って回転駆動される。
【００２３】
ケース部２８の挿入孔２９には、上方から順に吸引ヘッド２４の胴部３９ａの外径とほぼ同じ内径で形成され、その胴部３９ａが挿入される摺動部２９ａ、吸引ヘッド２４と挿入孔２９との間に空間が形成されるように吸引ヘッド２４の胴部３９ａの外径より大きく、かつ吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂの外径より小さい内径で形成される空間形成部２９ｂ、及び吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂの外径とほぼ同じ内径で形成され、そのフランジ部３９ｂが嵌る大径部２９ｃが設けられる。
【００２４】
図４に示したようにケース部２８の上面において、挿入孔２９の周囲には下方に凹む凹部２８ａが形成される。この凹部２８ａには、内周部に下方に突出する凸部３１ａが設けられ、内径が摺動部２９ａの内径よりも小さい移動制限部材としてのストッパ部材３１が嵌め込まれる。凹部２８ａは、ストッパ部材３１の上面がケース部２８の上面から突出しないようにストッパ部材３１を嵌め込むことが可能なように形成される。ケース部２８の上面には、この上面を覆うようにゴムなどの弾性体製のパッド３２が取り付けられる。そして、ストッパ部材３１は、パッド３２とケース部２８とに挟み込まれることにより、ケース部２８に固定される。パッド３２の中央には、上下方向に貫通し、摺動部２９ａの内径と同じ内径で形成される貫通孔３２ａが設けられている。このようにケース部２８の上面にパッド３２を取り付けることにより、パッド３２の上面がロータ２３の天面２３ｂとなり、壜台２０の支持面２０ａとなる。
【００２５】
ケース部２８の下端には、半径方向に延びてケース部２８の内周面と外周面とにそれぞれ開口し、ケース部２８を蓋部２７に取り付けた際にヘッド収容穴２３ａの下端に空気導入孔３３が形成されるように設けられる空気溝２８ｂが設けられている。蓋部２７の中央には、頭部３４ａがヘッド収容穴２３ａ内に突出するように取り付けられる下限位置調整部材３４が設けられる。図４に示したように、下限位置調整部材３４の頭部３４ａの高さは、吸引ヘッド２４がスプリング２５で下方に付勢され、吸引ヘッド２４の下面が下限位置調整部材３４と当接しているときに、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面の高さとほぼ同じになるように設定される。以降、このように吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面の高さとほぼ同じになる位置を吸引ヘッド２４の下限位置と称することがある。
【００２６】
図３及び図４に示したようにロータ２３は、その内部に吸引路３５を備えている。吸引路３５は、ロータ軸２６の内部に設けられる第１吸引路３６、フランジ部２６ａと蓋部２７にて形成される第２吸引路３７、及びケース部２８に設けられる第３吸引路３８にて形成される。第１吸引路３６は、ロータ軸２６の軸線上、すなわち壜台２０の軸線ＣＬ上に形成されている。第１吸引路３６の上端はフランジ部２６ａの上面に開口する。図３に示したように第１吸引路３６の下端には継ぎ手１８が取り付けられ、吸引路３５はこの継ぎ手１８に接続された接続配管１９を介して切替弁１６と接続される。第２吸引路３７は、第１吸引路３６から半径方向外周に延びるようにフランジ部２６ａの上面に設けられた溝２６ｃと、蓋部２７に上下方向に貫通するように設けられた貫通孔２７ａとによって形成される。
【００２７】
図４に示したように溝２６ｃは、フランジ部２６ａの中心から半径方向外周に延び、蓋部２７の貫通孔２７ａが配置される位置まで、すなわちフランジ部２６ａの外周面に達することがないように設けられる。そのため、蓋部２７をフランジ部２６ａの上面に取り付けることにより、溝２６ｃと蓋部２７とによって通路を形成することができる。そして、第２吸引路３７は、この通路と貫通孔２７ａとによって形成される。図４に示したように第３吸引路３８は、ケース部２８の下面から上方に向かって形成され、挿入孔２９の空間形成部２９ｂに設けられた溝部２９ｄと連通するように設けられている。そして、これら第１吸引路３６、第２吸引路３７、及び第３吸引路３８を接続することにより、図４に示したようにロータ軸２６からヘッド収容穴２３ａの底部を迂回して挿入孔２９の空間形成部２９ｂすなわちヘッド収容穴２３ａの側面に開口する吸引路３５を形成することができる。
【００２８】
吸引ヘッド２４は、ヘッド本体３９と、ヘッド本体３９の上端に取り付けられるゴムなどの弾性体製の吸着カップ４０とを備えている。ヘッド本体３９は、ステンレス鋼などの金属製であり、円筒状の胴部３９ａと、胴部３９ａの下端に設けられて半径方向外周に突出する円盤状のフランジ部３９ｂとを備えている。胴部３９ａの上端には、ヘッド取付部３９ｃが設けられている。胴部３９ａの内部には、一端がヘッド取付部３９ｃの上面の中央に開口し、他端が胴部３９ａの側面に開口するガス通路３９ｄが形成されている。吸着カップ４０は、ヘッド取付部３９ｃに取り付けられるカップ本体４０ａと、カップ本体４０ａの上部に設けられるベローズ部４０ｂとを備えている。カップ本体４０ａの内部には、上下方向に貫通してベローズ部４０ｂの内部空間４０ｃと連通する吸引孔４０ｄが形成されている。吸着カップ４０は、吸引孔４０ｄがガス通路３９ｄと連通するようにヘッド取付部３９ｃに取り付けられる。ベローズ部４０ｂの直径Ｒには、容器１００の底部１０１のうち外周部１０１ａの内周の直径ＲＢ（図２参照）より小さい値が設定される。
【００２９】
図４に示したように、この吸引ヘッド２４を吸着カップ４０が上方を向くようにロータ２３のヘッド収容穴２３ａ内に取り付けることにより、ヘッド収容穴２３ａを吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂで上下方向に仕切り、ヘッド収容穴２３ａの内部に空気導入室Ｓ１及び減圧室Ｓ２を形成することができる。空気導入室Ｓ１は、図４に示したようにヘッド収容穴２３ａの底部とフランジ部３９ｂの下面とによってフランジ部３９ｂの下側に形成される。上述したようにケース部２８の下端に設けられた空気溝２８ｂによってヘッド収容穴２３ａの下端には空気導入孔３３が形成されるため、この空気導入室Ｓ１は外部と連通している。一方、減圧室Ｓ２は、図４に示したように吸引ヘッド２４の胴部３９ａの側面、フランジ部３９ｂの上面、及び空間形成部２９ｂによってフランジ部３９ｂの上側に形成される。上述したように空間形成部２９ｂには吸引路３５が開口している。また、胴部３９ａの側面には、ガス通路３９ｄが開口している。そのため、減圧室Ｓ２は、吸引路３５とガス通路３９ｄとの間の空気吸引経路となる。また、図４に示したようにスプリング２５は、フランジ部３９ｂの上面に設けられた座金４１とケース部２８の上部とに挟まれるように減圧室Ｓ２内に設けられている。
【００３０】
この壜台２０によれば、切替弁１６によって吸引路３５と吸引ポンプ１７とが接続され、吸引路３５から空気の吸引が開始されると、減圧室Ｓ２から空気が吸い出されて減圧室Ｓ２の圧力が低下する、一方、空気導入室Ｓ１は外部と連通しているので、大気圧に維持される。そのため、減圧室Ｓ２と空気導入室Ｓ１との圧力差を利用して吸引ヘッド２４をスプリング２５に抗して上方に移動させることができる。このように吸引ヘッド２４を駆動することにより、減圧室Ｓ２及び空気導入室Ｓ１が本発明の駆動手段として機能する。
【００３１】
図５は、吸引路３５に吸引力を作用させて吸引ヘッド２４を上方に移動させた状態の壜台２０を示している。図５に示したように、吸引ヘッド２４を上方に移動させることにより、吸引ヘッド２４の上端を壜台２０の支持面２０ａよりも上方に突出させることができる。そのため、壜台２０の支持面２０ａの中央付近に容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂが配置されるように壜台２０に容器１００を載置することにより、図５に示したように吸着カップ４０を容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂに吸着させ、その内部空間４０ｃに作用させた吸引力で容器１００を吸引保持することができる。
【００３２】
一方、図４に示したように吸引路３５に吸引力が作用していないときは、スプリング２５によって吸引ヘッド２４が下限位置に駆動されるので、壜台２０の支持面２０ａ上に突出する突起物が無くなる。そのため、第１スターホイール式搬送装置３から壜台２０上への容器１００の移動時や壜台２０から第２スターホイール式搬送装置４への容器１００の移動時に吸引ヘッド２４を下限位置に移動させておくことにより、容器１００を上下に移動させたり、傾かせたりすることなく壜台２０に容器１００を載せたり、壜台２０から容器１００を移動させることができる。
【００３３】
図５に示したように、吸引ヘッド２４は、胴部３９ａの上端がストッパ部材３１の下端に当たることにより、上方への移動が止められる。上述したように吸引ヘッド２４が下限位置にあるときは、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面、すなわち壜台２０の支持面２０ａの高さとほぼ同じである。そのため、吸引ヘッド２４が下限位置にあるときの胴部３９ａの上端とストッパ部材３１の下端との距離Ｇ（図４参照）は、吸引路３５に吸引力を作用させて吸引ヘッド２４の上端を壜台２０の支持面２０ａよりも上方に突出させたときの突出量Ｌ（図５参照）と等しくなる。従って、ストッパ部材３１の凸部３１ａの厚さを変更してこの距離Ｇを調整することにより、突出量Ｌを調整することができる。距離Ｇ、すなわち突出量Ｌとしては、例えば容器１００の底部１０１の各凸部１０２が壜台２０の支持面２０ａに接し、かつ吸着カップ４０が容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂに吸着する距離が設定される。吸引ヘッド２４をこのような位置（以下、上限位置と称することがある。）で止めることにより、容器１００の凸部１０２が支持面２０ａから離間する、いわゆる容器１００が浮くことを防止できるので、容器１００を安定に保持できる。
【００３４】
以上に説明したように、本発明の壜台２０によれば、壜台２０に吸引力を作用させることによりその吸引力を利用して吸引ヘッド２４を上方に移動させることができるので、図５に示したようにペタロイド形状など、外周部１０１ａに下方に突出する凸部１０２が設けられた形状の底部１０１を有する容器１００に対してもその底部１０１の中央部１０１ｂを吸着カップ４０で吸引保持しつつ支持面２０ａで底部１０１の外周部１０１ａを支持できる。そのため、このような形状の底部１０１を有する容器１００を確実に保持することができる。壜台２０に吸引力が作用していないときは、壜台２０の支持面２０ａ上に突出する突起物が無くなるので、容器１００を上下に移動させたり傾かせたりすることなく容器１００を速やかに壜台２０上に載せたり壜台２０上から移動させたりすることができる。吸引ヘッド２４の駆動は容器１００を吸引保持するために壜台２０に作用させた吸引力を利用して行うので、この吸引ヘッド２４を駆動するために新たにモータやアクチュエータなどの駆動源を設ける必要がない。そのため、構造を簡略化できるとともに、コストを低減できる。
【００３５】
容器１００の底部１０１に設けられる凸部１０２の突出量は、容器１００によって異なる。本発明の壜台２０では、壜台２０に吸引力を作用させたときの吸引ヘッド２４の上端の突出量Ｌをストッパ部材３１を交換することにより、容易に変更することができる。そのため、凸部１０２の突出量が異なる容器１００に壜台２０を対応させる、いわゆる型替え作業を簡略化でき、またこの作業時間を短縮することができる。
【００３６】
ホイール式搬送装置１０によれば、上述した壜台２０を備えるので、ペタロイド形状の底部１０１を有する容器１００であっても底部１０１に吸引力を作用させて容器１００を保持することができる。そのため、このような容器１００の胴部や口栓部を保持部材で覆うことなく容器１００を自転させつつ搬送することができる。従って、ホイール式搬送装置１０による搬送中に容器１００の底部以外の部分の検査を行うことができる。また、容器１００の底部１０１を確実に吸引保持できるので、自転時及び搬送時の容器１００のふらつきを抑制できる。そのため、検査精度を向上させることができる。さらに、上述した壜台２０においては、支持面２０ａが上下方向に移動せず、一定の高さに維持されるので、その支持面２０ａに載置された容器１００の高さ方向の位置を殆ど変化させることなくこの容器１００を搬送することができる。すなわち、容器１００をほぼ水平に搬送することができる。そのため、容器１００の検査を行うことが可能な搬送区間が制限されるなど、容器１００の検査に無駄な制約が課されることを抑制できる。
【００３７】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の壜台にて保持される容器は、ペタロイド形状の底部を有する容器に限定されない。例えば、例えば中央部に対して外周部が全周に亘って下方に突出した形状の底部を有する容器、及び底部が平坦な容器を本発明の壜台で保持してもよい。なお、本発明の壜台に底部が平坦な容器を保持させる場合は、減圧室に吸引力が作用しても吸引ヘッドが下限位置に固定されるようにストッパ部材の凸部の厚さを変更すればよい。また、容器はペットボトルに限定されず、ガラス製の壜でもよい。
【００３８】
吸引力が作用していないときの吸引ヘッドの下限位置は、吸引ヘッドの上端と壜台の支持面とが同じ高さになる位置に限定されない。下限位置には、壜台の支持面から吸引ヘッドの上端が突出しない位置が設定されていればよく、例えば、吸引ヘッドの上端が壜台の支持面よりも低くなる位置を設定してもよい。
【００３９】
吸引ヘッドを上方に駆動する駆動手段は、減圧室及び空気導入室に限定されない。例えば、内部が減圧されると縮む駆動機構を壜台に設け、この駆動機構に吸引力を作用させて吸引ヘッドを上方に移動させてもよい。
【００４０】
本発明の壜台が適用される容器搬送装置は、ホイール式搬送装置に限定されない。本発明の壜台は、壜台を所定の搬送経路に沿って移動させることにより壜台上に載せた容器を搬送する種々の搬送装置に適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一形態に係る容器搬送装置が組み込まれた容器検査装置を示す図。
【図２】図１の容器検査装置で検査される容器の一例を示す図。
【図３】図１のホイール式搬送装置の断面を示す図。
【図４】本発明の一形態に係る壜台を拡大して示す図。
【図５】吸引路に吸引力が作用している状態の壜台を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１ 容器検査装置
５ カメラ（撮像手段）
１０ ホイール式搬送装置
１４ ホイール（移動手段）
２０ 壜台
２０ａ 支持面
２３ ロータ（壜台本体）
２３ａ ヘッド収容穴
２３ｂ 天面
２４ 吸引ヘッド
２５ スプリング（付勢手段）
３１ ストッパ部材（移動制限部材）
３５ 吸引路
３９ｂ フランジ部
３９ｄ ガス通路
４０ 吸着カップ
４０ｃ 内部空間
１００ 容器
１０１ 底部
Ｓ１ 空気導入室（駆動手段）
Ｓ２ 減圧室（駆動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台、及びこれを用いた容器搬送装置並びに容器検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送しつつその容器を自転させ、自転している容器の外観を撮像して容器の外観の異常の有無を検査する検査装置が知られている。このような検査装置では、容器の外観を撮像する際に邪魔にならないように壜台の上に載置された容器の底部を保持してその容器を搬送することが望ましい。このように底部を保持して容器を搬送すべくスターホイール装置などの搬送装置に使用される壜台として、壜台の上端に吸着カップ（吸引カップや吸着パッドとも呼ばれる。）などの吸着部を設け、この吸着部に吸引力を作用させつつ吸着部を容器の底部に接触させてその底部を吸引保持する吸引式壜台が知られている。このような壜台として、容器の底面に刻印などの凸部が設けられた容器を吸引保持すべく尖端部の断面がＶ字形であり、そのＶ字形の外周部と内周部とを容器の底面に接触させる吸着パッドを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器の検査装置では、外周部に下方に突出する凸部が周方向に所定間隔で設けられた形状、いわゆるペタロイド形状の底部を有する容器の検査も行われる。このようなペタロイド形状の底部を有する容器としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の容器いわゆるペットボトルが知られている。ペタロイド形状の底部を有する容器を吸引保持すべく、特許文献１の壜台に設けられた吸着パッドをこの容器の底部に接触させても、外周部の凸部によって容器の凸部と吸着パッドとの間に隙間が形成されるので、吸着パッドに吸引力を作用させたときにこの隙間から空気が吸い込まれて吸着パッド内の圧力が低下しない。そのため、吸着パッドが容器の底部に密着せず、容器の保持が不十分になるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ペタロイド形状など外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器を確実に保持することが可能な吸引式壜台及び容器搬送装置並びに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】
【０００６】
本発明の吸引式壜台は、保持対象の容器（１００）の底部（１０１）を支持する支持面（２０ａ）を有し、前記保持対象の容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台（２０）において、前記支持面となる天面（２３ｂ）を有する上端には前記天面の中央部に開口するヘッド収容穴（２３ａ）が、内部には前記ヘッド収容穴に開口する吸引路（３５）がそれぞれ設けられた壜台本体（２３）と、前記ヘッド収容穴内に上下動可能なように収容され、内部には前記吸引路と接続されて上端に一端が開口するガス通路（３９ｄ）が設けられる吸引ヘッド（２４）と、前記吸引ヘッドの上端の高さが前記壜台本体の前記天面の高さ以下になるように前記吸引ヘッドを下方に付勢する付勢手段（２５）と、前記保持対象の容器を保持させるべく前記吸引路に作用させた吸引力を利用して前記吸引ヘッドの上端が前記壜台本体の前記天面よりも上方に突出するように前記付勢手段に抗して前記吸引ヘッドを上方に移動させる駆動手段（Ｓ１、Ｓ２）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の吸引式壜台によれば、支持面の中央部に容器の底部の中央部が位置するように支持面に容器を載置することにより、吸引路に吸引力を作用させたときに駆動手段で吸引ヘッドを壜台本体の天面よりも突出させ、吸引ヘッドの上端を容器の底部の中央部に近付けることができる。これにより、底部の中央部に吸引力を作用させることができるので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸がある形状の底部を有する容器を確実に保持することができる。一方、吸引路に吸引力が作用していないときは、吸引ヘッドの上端の高さが壜台本体の天面の高さ以下になるように吸引ヘッドが付勢手段で下方に付勢されるので、壜台の支持面から突出するものが無くなる。そのため、容器を上下させたり傾かせたりすることなく容器をこの壜台に移動させることができる。駆動手段は吸引路に作用させた吸引力を利用して吸引ヘッドを移動させるので、新たにモータやアクチュエータなどの駆動源を設ける必要がない。そのため、構造を簡略化できるとともに、コストを低減できる。
【０００８】
本発明の吸引式壜台の一形態において、前記吸引ヘッドには、半径方向外周に突出し、前記ヘッド収容穴を上下方向に仕切るフランジ部（３９ｂ）が設けられ、前記ヘッド収容穴の内部には、前記フランジ部の下面と前記ヘッド収容穴の底部とによって前記フランジ部の下側に形成され、かつ外部と連通する空気導入室（Ｓ１）と、前記吸引ヘッドの側面、前記フランジ部の上面、及び前記ヘッド収容穴の内面によって前記フランジ部の上側に形成され、かつ前記吸引路と接続される減圧室（Ｓ２）と、が設けられ、前記駆動手段は、前記減圧室及び前記空気導入室であってもよい。この場合、吸引路に吸引力を作用させると減圧室から空気が吸引されるので、減圧室の圧力が低下する。一方、空気導入室は外部と連通しているので、空気導入室の圧力は大気圧に維持される。そのため、この減圧室の圧力と空気導入室の圧力との差によって吸引ヘッドを上方に移動させることができる。この形態では、壜台の外部に駆動手段を設ける必要がないので、壜台をコンパクトにすることができる。
【０００９】
この形態において、前記ガス通路は、その他端が前記吸引ヘッドの側面に開口して前記減圧室と連通しており、前記減圧室は、前記吸引路と前記ガス通路との間の空気吸引経路を形成してもよい。この場合、減圧室の他に吸引路とガス通路とを接続する通路を壜台本体に設ける必要がない。そのため、壜台本体の構造を簡略化できる。また、製造する際の加工の手間を軽減できる。
【００１０】
本発明の吸引式壜台の一形態において、前記ヘッド収容穴には、半径方向内周に突出し、前記保持対象の容器の底部に前記吸引ヘッドの上端が接触するとともに前記保持対象の容器の底部の外周部が前記壜台本体の前記天面に支持される上限位置よりも上方に前記吸引ヘッドが移動することを制限する移動制限部材（３１）が設けられていてもよい。この場合、吸引ヘッドが上限位置より上方に移動することを制限できるので、支持面から容器の底部の外周部が離間すること、いわゆる支持面から容器が浮くことを防止できる。そのため、支持面で容器の底部の外周部を支持しつつ吸引ヘッドの上端を容器の底部の中央部に接触させて容器の底部に吸引力を作用させることができる。従って、容器をより確実に保持することができる。
【００１１】
本発明の吸引式壜台の一形態においては、内部空間（４０ｃ）が前記ガス通路と接続されるようにして前記吸引ヘッドに取り付けられ、前記吸引路への吸引力の作用に伴って前記保持対象の容器の底部に吸着するよう変形可能な弾性体製の吸着カップ（４０）をさらに備えていてもよい。この場合、容器の底部に吸着カップを吸着させて容器を保持できるので、容器をより確実に保持することができる。
【００１２】
本発明の容器搬送装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００）を搬送する容器搬送装置（１０）において、上述した吸引式壜台（２０）と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１４）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【００１３】
本発明の容器搬送装置によれば、上述した本発明の吸引式壜台を備えるので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器を確実に保持できる。そのため、この容器を移動手段によって確実に移動させることができる。また、上述した吸引式壜台では壜台本体が上下方向に移動しないので、本発明の容器搬送装置では、容器の高さ方向の位置を変更することなく、すなわち容器をほぼ水平に搬送することができる。
【００１４】
本発明の容器検査装置は、所定の搬送経路に沿って容器（１００）を搬送しつつ搬送中の容器を撮像し、得られた画像に基づいてその容器の異常の有無を検査する容器検査装置（１）において、上述した吸引式壜台（２０）と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１４）とを有する容器搬送装置（１０）と、前記容器搬送装置によって搬送されている容器を撮像する撮像手段（５）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【００１５】
本発明の容器検査装置によれば、上述した本発明の吸引式壜台を有する容器搬送装置で容器を搬送するので、ペタロイド形状などの外周部に凹凸が設けられた形状の底部を有する容器であっても容器の底部を確実に吸引保持して搬送できる。そのため、底部以外の部分の容器の検査をこの搬送中に行うことができる。また、壜台上に容器を確実に吸引保持できるので、搬送中の容器の振動を抑制し、検査精度を向上させることができる。さらに、上述したように本発明の吸引式壜台を有する容器搬送装置では、高さ方向の位置を変更することなく、すなわち容器をほぼ水平に搬送することができる。そのため、容器を検査することが可能な搬送区間が限定されるなど容器の検査方法に無駄な制約が課されることを抑制できる。
【００１６】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１７】
以上に説明したように、本発明によれば、吸引路に吸引力を作用させることにより、吸引ヘッドを容器の底部の中央部に近付けることができるので、この底部の中央部に吸引力を作用させることができる。そのため、ペタロイド形状など外周部に凹凸がある形状の底部を有する容器を確実に保持することができる。特に、このような形状の底部が設けられるＰＥＴ製の容器（ペットボトル）はガラス製の壜などと比較して軽いので、このように底部を確実に保持することにより搬送中に容器が転倒することをより確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一形態に係る容器検査装置を示している。この容器検査装置１は、図２に一例を示した容器１００に対して検査を行うものである。容器１００は、ＰＥＴ製の容器いわゆるペットボトルであり、飲料などの内容物が充填されて密閉される周知のものである。図２に示したように容器１００の底部１０１の外周部１０１ａには、下方に突出する複数（例えば５個）の凸部１０２が設けられている。図２に示したように複数の凸部１０２は、周方向に所定の間隔で設けられている。そのため、容器１００の底部１０１は、外周部１０１ａに対して中央部１０１ｂが凹み、かつ外周部１０１ａに周方向に凹凸が交互に設けられた形状、いわゆるペタロイド形状に形成されている。
【００１９】
容器検査装置１は、この容器１００を所定経路に沿って搬送しつつその搬送中の容器１００に対して種々の検査を行うものである。検査としては、例えば容器１００の外観の異常の有無を検査する外観検査が行われる。容器検査装置１は、容器１００を所定経路に沿って搬送させるために搬送方向上流側から順に、スクリュー式搬送装置２、第１スターホイール式搬送装置３、容器搬送装置としてのホイール式搬送装置１０、及び第２スターホイール式搬送装置４を備えている。また、容器検査装置１は、搬送されている容器１００の外観を撮像する撮像手段としての複数のカメラ５を備えている。第２スターホイール式搬送装置４から排出された容器１００は、排出コンベア６にて下流の工程に搬送される。第１スターホイール式搬送装置３及び第２スターホイール式搬送装置４は、スターホイール３ａ、４ａの外周に等間隔で設けられた複数のポケット（不図示）に容器１００を取り込んで搬送する周知のものである。また、スクリュー式搬送装置２は、スクリュー２ａによって容器１００の間隔を下流の第１スターホイール式搬送装置３のポケット間のピッチに揃える周知のものである。そのため、これらの搬送装置２、３、４についての詳細な説明は省略する。また、容器検査装置１による外観検査の方法は、複数のカメラ５で撮像した容器１００の各部の画像に基づいて容器１００の外観の異常の有無を検査する周知の検査方法でよいため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
図３は、ホイール式搬送装置１０の断面を示した図である。ホイール式搬送装置１０は、本発明の一形態に係る壜台２０の支持面２０ａ上に載置された容器１００を壜台２０に保持させ、この壜台２０に保持させた容器１００を自転させつつ所定の搬送経路に沿って搬送するものである。図３に示したようにホイール式搬送装置１０は、架台１１に複数の軸受１２を介して回転自在に支持される回転軸１３と、回転軸１３の上端に取り付けられて回転軸１３と一体回転する移動手段としての円盤状のホイール１４と、ホイール１４の外周に周方向に等間隔で設けられる複数の壜台２０とを備えている。回転軸１３の下端にはギア１５が一体回転するように設けられており、このギア１５に不図示の駆動モータの回転が伝達されることにより回転軸１３及びホイール１４が回転駆動される。また、ホイール式搬送装置１０は、壜台２０による容器１００の保持及びその保持の解除を切り替えるための切替弁１６を備えている。切替弁１６は、吸引手段としての吸引ポンプ１７と壜台２０との間の空気吸引経路の途中に設けられ、ホイール式搬送装置１０で容器１００を搬送すべき区間において壜台２０に吸引力が作用するように吸引ポンプ１７と壜台２０との接続及び遮断を切り替える周知のものである。そのため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
図４を参照して壜台２０について説明する。なお、図４は壜台２０の内部を拡大して示す図である。図４に示したように壜台２０は、ホイール１４に形成された壜台取付孔１４ａに嵌め合わされるホルダ２１と、ホルダ２１に軸受２２を介して取り付けられて軸線ＣＬの回りに回転自在な壜台本体としてのロータ２３と、ロータ２３の上端に形成されたヘッド収容穴２３ａに上下動可能に収容される吸引ヘッド２４と、吸引ヘッド２４を下方に付勢する付勢手段としてのスプリング２５とを備えている。図４に示したようにロータ２３と吸引ヘッド２４とは同軸に設けられる。そのため、吸引ヘッド２４は支持面２０ａの中央部に配置される。ホルダ２１は、ステンレス鋼などの金属にて構成されている。
【００２２】
ロータ２３は、軸受２２の内周に嵌め合わされ、上端に半径方向外周に突出する円盤状のフランジ部２６ａを有するロータ軸２６と、ロータ軸２６のフランジ部２６ａの上面を覆うように設けられる円盤状の蓋部２７と、蓋部２７の上面に取り付けられ、中心部に吸引ヘッド２４が挿入される挿入孔２９が設けられる円筒状のケース部２８とを備えている。これらロータ軸２６、蓋部２７、及びケース部２８は、ステンレス鋼などの金属にて構成されている。図４に示したようにロータ軸２６、蓋部２７、及びケース部２８は、壜台２０の軸線ＣＬと同軸に設けられる。フランジ部２６ａ、蓋部２７、及びケース部２８のそれぞれの外径は同じである。蓋部２７は、蓋部２７の下面に設けられた凹部がフランジ部２６ａの上面に設けられた凸部に嵌るようにフランジ部２６ａに取り付けられる。ケース部２８は、挿入孔２９が蓋部２７の上面に設けられた凸部に嵌るように蓋部２７に取り付けられる。そして、蓋部２７及びケース部２８は周方向に所定の間隔で設けられる複数（図４では２本のみを示す。）のボルト３０で、ロータ軸２６に固定される。このようにケース部２８を蓋部２７に取り付けることにより、挿入孔２９及び蓋部２７にてヘッド収容穴２３ａが形成される。図３に示したようにロータ軸２６にはロータ２３を軸線ＣＬの回りに回転させるためのプーリ２６ｂが取り付けられている。プーリ２６ｂはホイール１４の回転経路の一部に設けられた不図示のベルトと噛み合い、そのベルトの走行に伴って回転駆動される。
【００２３】
ケース部２８の挿入孔２９には、上方から順に吸引ヘッド２４の胴部３９ａの外径とほぼ同じ内径で形成され、その胴部３９ａが挿入される摺動部２９ａ、吸引ヘッド２４と挿入孔２９との間に空間が形成されるように吸引ヘッド２４の胴部３９ａの外径より大きく、かつ吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂの外径より小さい内径で形成される空間形成部２９ｂ、及び吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂの外径とほぼ同じ内径で形成され、そのフランジ部３９ｂが嵌る大径部２９ｃが設けられる。
【００２４】
図４に示したようにケース部２８の上面において、挿入孔２９の周囲には下方に凹む凹部２８ａが形成される。この凹部２８ａには、内周部に下方に突出する凸部３１ａが設けられ、内径が摺動部２９ａの内径よりも小さい移動制限部材としてのストッパ部材３１が嵌め込まれる。凹部２８ａは、ストッパ部材３１の上面がケース部２８の上面から突出しないようにストッパ部材３１を嵌め込むことが可能なように形成される。ケース部２８の上面には、この上面を覆うようにゴムなどの弾性体製のパッド３２が取り付けられる。そして、ストッパ部材３１は、パッド３２とケース部２８とに挟み込まれることにより、ケース部２８に固定される。パッド３２の中央には、上下方向に貫通し、摺動部２９ａの内径と同じ内径で形成される貫通孔３２ａが設けられている。このようにケース部２８の上面にパッド３２を取り付けることにより、パッド３２の上面がロータ２３の天面２３ｂとなり、壜台２０の支持面２０ａとなる。
【００２５】
ケース部２８の下端には、半径方向に延びてケース部２８の内周面と外周面とにそれぞれ開口し、ケース部２８を蓋部２７に取り付けた際にヘッド収容穴２３ａの下端に空気導入孔３３が形成されるように設けられる空気溝２８ｂが設けられている。蓋部２７の中央には、頭部３４ａがヘッド収容穴２３ａ内に突出するように取り付けられる下限位置調整部材３４が設けられる。図４に示したように、下限位置調整部材３４の頭部３４ａの高さは、吸引ヘッド２４がスプリング２５で下方に付勢され、吸引ヘッド２４の下面が下限位置調整部材３４と当接しているときに、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面の高さとほぼ同じになるように設定される。以降、このように吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面の高さとほぼ同じになる位置を吸引ヘッド２４の下限位置と称することがある。
【００２６】
図３及び図４に示したようにロータ２３は、その内部に吸引路３５を備えている。吸引路３５は、ロータ軸２６の内部に設けられる第１吸引路３６、フランジ部２６ａと蓋部２７にて形成される第２吸引路３７、及びケース部２８に設けられる第３吸引路３８にて形成される。第１吸引路３６は、ロータ軸２６の軸線上、すなわち壜台２０の軸線ＣＬ上に形成されている。第１吸引路３６の上端はフランジ部２６ａの上面に開口する。図３に示したように第１吸引路３６の下端には継ぎ手１８が取り付けられ、吸引路３５はこの継ぎ手１８に接続された接続配管１９を介して切替弁１６と接続される。第２吸引路３７は、第１吸引路３６から半径方向外周に延びるようにフランジ部２６ａの上面に設けられた溝２６ｃと、蓋部２７に上下方向に貫通するように設けられた貫通孔２７ａとによって形成される。
【００２７】
図４に示したように溝２６ｃは、フランジ部２６ａの中心から半径方向外周に延び、蓋部２７の貫通孔２７ａが配置される位置まで、すなわちフランジ部２６ａの外周面に達することがないように設けられる。そのため、蓋部２７をフランジ部２６ａの上面に取り付けることにより、溝２６ｃと蓋部２７とによって通路を形成することができる。そして、第２吸引路３７は、この通路と貫通孔２７ａとによって形成される。図４に示したように第３吸引路３８は、ケース部２８の下面から上方に向かって形成され、挿入孔２９の空間形成部２９ｂに設けられた溝部２９ｄと連通するように設けられている。そして、これら第１吸引路３６、第２吸引路３７、及び第３吸引路３８を接続することにより、図４に示したようにロータ軸２６からヘッド収容穴２３ａの底部を迂回して挿入孔２９の空間形成部２９ｂすなわちヘッド収容穴２３ａの側面に開口する吸引路３５を形成することができる。
【００２８】
吸引ヘッド２４は、ヘッド本体３９と、ヘッド本体３９の上端に取り付けられるゴムなどの弾性体製の吸着カップ４０とを備えている。ヘッド本体３９は、ステンレス鋼などの金属製であり、円筒状の胴部３９ａと、胴部３９ａの下端に設けられて半径方向外周に突出する円盤状のフランジ部３９ｂとを備えている。胴部３９ａの上端には、ヘッド取付部３９ｃが設けられている。胴部３９ａの内部には、一端がヘッド取付部３９ｃの上面の中央に開口し、他端が胴部３９ａの側面に開口するガス通路３９ｄが形成されている。吸着カップ４０は、ヘッド取付部３９ｃに取り付けられるカップ本体４０ａと、カップ本体４０ａの上部に設けられるベローズ部４０ｂとを備えている。カップ本体４０ａの内部には、上下方向に貫通してベローズ部４０ｂの内部空間４０ｃと連通する吸引孔４０ｄが形成されている。吸着カップ４０は、吸引孔４０ｄがガス通路３９ｄと連通するようにヘッド取付部３９ｃに取り付けられる。ベローズ部４０ｂの直径Ｒには、容器１００の底部１０１のうち外周部１０１ａの内周の直径ＲＢ（図２参照）より小さい値が設定される。
【００２９】
図４に示したように、この吸引ヘッド２４を吸着カップ４０が上方を向くようにロータ２３のヘッド収容穴２３ａ内に取り付けることにより、ヘッド収容穴２３ａを吸引ヘッド２４のフランジ部３９ｂで上下方向に仕切り、ヘッド収容穴２３ａの内部に空気導入室Ｓ１及び減圧室Ｓ２を形成することができる。空気導入室Ｓ１は、図４に示したようにヘッド収容穴２３ａの底部とフランジ部３９ｂの下面とによってフランジ部３９ｂの下側に形成される。上述したようにケース部２８の下端に設けられた空気溝２８ｂによってヘッド収容穴２３ａの下端には空気導入孔３３が形成されるため、この空気導入室Ｓ１は外部と連通している。一方、減圧室Ｓ２は、図４に示したように吸引ヘッド２４の胴部３９ａの側面、フランジ部３９ｂの上面、及び空間形成部２９ｂによってフランジ部３９ｂの上側に形成される。上述したように空間形成部２９ｂには吸引路３５が開口している。また、胴部３９ａの側面には、ガス通路３９ｄが開口している。そのため、減圧室Ｓ２は、吸引路３５とガス通路３９ｄとの間の空気吸引経路となる。また、図４に示したようにスプリング２５は、フランジ部３９ｂの上面に設けられた座金４１とケース部２８の上部とに挟まれるように減圧室Ｓ２内に設けられている。
【００３０】
この壜台２０によれば、切替弁１６によって吸引路３５と吸引ポンプ１７とが接続され、吸引路３５から空気の吸引が開始されると、減圧室Ｓ２から空気が吸い出されて減圧室Ｓ２の圧力が低下する、一方、空気導入室Ｓ１は外部と連通しているので、大気圧に維持される。そのため、減圧室Ｓ２と空気導入室Ｓ１との圧力差を利用して吸引ヘッド２４をスプリング２５に抗して上方に移動させることができる。このように吸引ヘッド２４を駆動することにより、減圧室Ｓ２及び空気導入室Ｓ１が本発明の駆動手段として機能する。
【００３１】
図５は、吸引路３５に吸引力を作用させて吸引ヘッド２４を上方に移動させた状態の壜台２０を示している。図５に示したように、吸引ヘッド２４を上方に移動させることにより、吸引ヘッド２４の上端を壜台２０の支持面２０ａよりも上方に突出させることができる。そのため、壜台２０の支持面２０ａの中央付近に容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂが配置されるように壜台２０に容器１００を載置することにより、図５に示したように吸着カップ４０を容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂに吸着させ、その内部空間４０ｃに作用させた吸引力で容器１００を吸引保持することができる。
【００３２】
一方、図４に示したように吸引路３５に吸引力が作用していないときは、スプリング２５によって吸引ヘッド２４が下限位置に駆動されるので、壜台２０の支持面２０ａ上に突出する突起物が無くなる。そのため、第１スターホイール式搬送装置３から壜台２０上への容器１００の移動時や壜台２０から第２スターホイール式搬送装置４への容器１００の移動時に吸引ヘッド２４を下限位置に移動させておくことにより、容器１００を上下に移動させたり、傾かせたりすることなく壜台２０に容器１００を載せたり、壜台２０から容器１００を移動させることができる。
【００３３】
図５に示したように、吸引ヘッド２４は、胴部３９ａの上端がストッパ部材３１の下端に当たることにより、上方への移動が止められる。上述したように吸引ヘッド２４が下限位置にあるときは、吸引ヘッド２４の上端の高さがロータ２３の天面、すなわち壜台２０の支持面２０ａの高さとほぼ同じである。そのため、吸引ヘッド２４が下限位置にあるときの胴部３９ａの上端とストッパ部材３１の下端との距離Ｇ（図４参照）は、吸引路３５に吸引力を作用させて吸引ヘッド２４の上端を壜台２０の支持面２０ａよりも上方に突出させたときの突出量Ｌ（図５参照）と等しくなる。従って、ストッパ部材３１の凸部３１ａの厚さを変更してこの距離Ｇを調整することにより、突出量Ｌを調整することができる。距離Ｇ、すなわち突出量Ｌとしては、例えば容器１００の底部１０１の各凸部１０２が壜台２０の支持面２０ａに接し、かつ吸着カップ４０が容器１００の底部１０１の中央部１０１ｂに吸着する距離が設定される。吸引ヘッド２４をこのような位置（以下、上限位置と称することがある。）で止めることにより、容器１００の凸部１０２が支持面２０ａから離間する、いわゆる容器１００が浮くことを防止できるので、容器１００を安定に保持できる。
【００３４】
以上に説明したように、本発明の壜台２０によれば、壜台２０に吸引力を作用させることによりその吸引力を利用して吸引ヘッド２４を上方に移動させることができるので、図５に示したようにペタロイド形状など、外周部１０１ａに下方に突出する凸部１０２が設けられた形状の底部１０１を有する容器１００に対してもその底部１０１の中央部１０１ｂを吸着カップ４０で吸引保持しつつ支持面２０ａで底部１０１の外周部１０１ａを支持できる。そのため、このような形状の底部１０１を有する容器１００を確実に保持することができる。壜台２０に吸引力が作用していないときは、壜台２０の支持面２０ａ上に突出する突起物が無くなるので、容器１００を上下に移動させたり傾かせたりすることなく容器１００を速やかに壜台２０上に載せたり壜台２０上から移動させたりすることができる。吸引ヘッド２４の駆動は容器１００を吸引保持するために壜台２０に作用させた吸引力を利用して行うので、この吸引ヘッド２４を駆動するために新たにモータやアクチュエータなどの駆動源を設ける必要がない。そのため、構造を簡略化できるとともに、コストを低減できる。
【００３５】
容器１００の底部１０１に設けられる凸部１０２の突出量は、容器１００によって異なる。本発明の壜台２０では、壜台２０に吸引力を作用させたときの吸引ヘッド２４の上端の突出量Ｌをストッパ部材３１を交換することにより、容易に変更することができる。そのため、凸部１０２の突出量が異なる容器１００に壜台２０を対応させる、いわゆる型替え作業を簡略化でき、またこの作業時間を短縮することができる。
【００３６】
ホイール式搬送装置１０によれば、上述した壜台２０を備えるので、ペタロイド形状の底部１０１を有する容器１００であっても底部１０１に吸引力を作用させて容器１００を保持することができる。そのため、このような容器１００の胴部や口栓部を保持部材で覆うことなく容器１００を自転させつつ搬送することができる。従って、ホイール式搬送装置１０による搬送中に容器１００の底部以外の部分の検査を行うことができる。また、容器１００の底部１０１を確実に吸引保持できるので、自転時及び搬送時の容器１００のふらつきを抑制できる。そのため、検査精度を向上させることができる。さらに、上述した壜台２０においては、支持面２０ａが上下方向に移動せず、一定の高さに維持されるので、その支持面２０ａに載置された容器１００の高さ方向の位置を殆ど変化させることなくこの容器１００を搬送することができる。すなわち、容器１００をほぼ水平に搬送することができる。そのため、容器１００の検査を行うことが可能な搬送区間が制限されるなど、容器１００の検査に無駄な制約が課されることを抑制できる。
【００３７】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の壜台にて保持される容器は、ペタロイド形状の底部を有する容器に限定されない。例えば、例えば中央部に対して外周部が全周に亘って下方に突出した形状の底部を有する容器、及び底部が平坦な容器を本発明の壜台で保持してもよい。なお、本発明の壜台に底部が平坦な容器を保持させる場合は、減圧室に吸引力が作用しても吸引ヘッドが下限位置に固定されるようにストッパ部材の凸部の厚さを変更すればよい。また、容器はペットボトルに限定されず、ガラス製の壜でもよい。
【００３８】
吸引力が作用していないときの吸引ヘッドの下限位置は、吸引ヘッドの上端と壜台の支持面とが同じ高さになる位置に限定されない。下限位置には、壜台の支持面から吸引ヘッドの上端が突出しない位置が設定されていればよく、例えば、吸引ヘッドの上端が壜台の支持面よりも低くなる位置を設定してもよい。
【００３９】
吸引ヘッドを上方に駆動する駆動手段は、減圧室及び空気導入室に限定されない。例えば、内部が減圧されると縮む駆動機構を壜台に設け、この駆動機構に吸引力を作用させて吸引ヘッドを上方に移動させてもよい。
【００４０】
本発明の壜台が適用される容器搬送装置は、ホイール式搬送装置に限定されない。本発明の壜台は、壜台を所定の搬送経路に沿って移動させることにより壜台上に載せた容器を搬送する種々の搬送装置に適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一形態に係る容器搬送装置が組み込まれた容器検査装置を示す図。
【図２】図１の容器検査装置で検査される容器の一例を示す図。
【図３】図１のホイール式搬送装置の断面を示す図。
【図４】本発明の一形態に係る壜台を拡大して示す図。
【図５】吸引路に吸引力が作用している状態の壜台を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１ 容器検査装置
５ カメラ（撮像手段）
１０ ホイール式搬送装置
１４ ホイール（移動手段）
２０ 壜台
２０ａ 支持面
２３ ロータ（壜台本体）
２３ａ ヘッド収容穴
２３ｂ 天面
２４ 吸引ヘッド
２５ スプリング（付勢手段）
３１ ストッパ部材（移動制限部材）
３５ 吸引路
３９ｂ フランジ部
３９ｄ ガス通路
４０ 吸着カップ
４０ｃ 内部空間
１００ 容器
１０１ 底部
Ｓ１ 空気導入室（駆動手段）
Ｓ２ 減圧室（駆動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持対象の容器の底部を支持する支持面を有し、前記保持対象の容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台において、
前記支持面となる天面を有する上端には前記天面の中央部に開口するヘッド収容穴が、内部には前記ヘッド収容穴に開口する吸引路がそれぞれ設けられた壜台本体と、前記ヘッド収容穴内に上下動可能なように収容され、内部には前記吸引路と接続されて上端に一端が開口するガス通路が設けられる吸引ヘッドと、前記吸引ヘッドの上端の高さが前記壜台本体の前記天面の高さ以下になるように前記吸引ヘッドを下方に付勢する付勢手段と、前記保持対象の容器を保持させるべく前記吸引路に作用させた吸引力を利用して前記吸引ヘッドの上端が前記壜台本体の前記天面よりも上方に突出するように前記付勢手段に抗して前記吸引ヘッドを上方に移動させる駆動手段と、を備えることを特徴とする吸引式壜台。
【請求項２】
前記吸引ヘッドには、半径方向外周に突出し、前記ヘッド収容穴を上下方向に仕切るフランジ部が設けられ、
前記ヘッド収容穴の内部には、前記フランジ部の下面と前記ヘッド収容穴の底部とによって前記フランジ部の下側に形成され、かつ外部と連通する空気導入室と、前記吸引ヘッドの側面、前記フランジ部の上面、及び前記ヘッド収容穴の内面によって前記フランジ部の上側に形成され、かつ前記吸引路と接続される減圧室と、が設けられ、
前記駆動手段は、前記減圧室及び前記空気導入室であることを特徴とする請求項１に記載の吸引式壜台。
【請求項３】
前記ガス通路は、その他端が前記吸引ヘッドの側面に開口して前記減圧室と連通しており、
前記減圧室は、前記吸引路と前記ガス通路との間の空気吸引経路を形成することを特徴とする請求項２に記載の吸引式壜台。
【請求項４】
前記ヘッド収容穴には、半径方向内周に突出し、前記保持対象の容器の底部に前記吸引ヘッドの上端が接触するとともに前記保持対象の容器の底部の外周部が前記壜台本体の前記天面に支持される上限位置よりも上方に前記吸引ヘッドが移動することを制限する移動制限部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸引式壜台。
【請求項５】
内部空間が前記ガス通路と接続されるようにして前記吸引ヘッドに取り付けられ、前記吸引路への吸引力の作用に伴って前記保持対象の容器の底部に吸着するよう変形可能な弾性体製の吸着カップをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸引式壜台。
【請求項６】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送する容器搬送装置において、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸引式壜台と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする容器搬送装置。
【請求項７】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送しつつ搬送中の容器を撮像し、得られた画像に基づいてその容器の異常の有無を検査する容器検査装置において、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸引式壜台と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段とを有する容器搬送装置と、
前記容器搬送装置によって搬送されている容器を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする容器検査装置。
【請求項１】
保持対象の容器の底部を支持する支持面を有し、前記保持対象の容器の底部に吸引力を作用させてその容器を保持する吸引式壜台において、
前記支持面となる天面を有する上端には前記天面の中央部に開口するヘッド収容穴が、内部には前記ヘッド収容穴に開口する吸引路がそれぞれ設けられた壜台本体と、前記ヘッド収容穴内に上下動可能なように収容され、内部には前記吸引路と接続されて上端に一端が開口するガス通路が設けられる吸引ヘッドと、前記吸引ヘッドの上端の高さが前記壜台本体の前記天面の高さ以下になるように前記吸引ヘッドを下方に付勢する付勢手段と、前記保持対象の容器を保持させるべく前記吸引路に作用させた吸引力を利用して前記吸引ヘッドの上端が前記壜台本体の前記天面よりも上方に突出するように前記付勢手段に抗して前記吸引ヘッドを上方に移動させる駆動手段と、を備えることを特徴とする吸引式壜台。
【請求項２】
前記吸引ヘッドには、半径方向外周に突出し、前記ヘッド収容穴を上下方向に仕切るフランジ部が設けられ、
前記ヘッド収容穴の内部には、前記フランジ部の下面と前記ヘッド収容穴の底部とによって前記フランジ部の下側に形成され、かつ外部と連通する空気導入室と、前記吸引ヘッドの側面、前記フランジ部の上面、及び前記ヘッド収容穴の内面によって前記フランジ部の上側に形成され、かつ前記吸引路と接続される減圧室と、が設けられ、
前記駆動手段は、前記減圧室及び前記空気導入室であることを特徴とする請求項１に記載の吸引式壜台。
【請求項３】
前記ガス通路は、その他端が前記吸引ヘッドの側面に開口して前記減圧室と連通しており、
前記減圧室は、前記吸引路と前記ガス通路との間の空気吸引経路を形成することを特徴とする請求項２に記載の吸引式壜台。
【請求項４】
前記ヘッド収容穴には、半径方向内周に突出し、前記保持対象の容器の底部に前記吸引ヘッドの上端が接触するとともに前記保持対象の容器の底部の外周部が前記壜台本体の前記天面に支持される上限位置よりも上方に前記吸引ヘッドが移動することを制限する移動制限部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸引式壜台。
【請求項５】
内部空間が前記ガス通路と接続されるようにして前記吸引ヘッドに取り付けられ、前記吸引路への吸引力の作用に伴って前記保持対象の容器の底部に吸着するよう変形可能な弾性体製の吸着カップをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸引式壜台。
【請求項６】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送する容器搬送装置において、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸引式壜台と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする容器搬送装置。
【請求項７】
所定の搬送経路に沿って容器を搬送しつつ搬送中の容器を撮像し、得られた画像に基づいてその容器の異常の有無を検査する容器検査装置において、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸引式壜台と、前記吸引式壜台を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段とを有する容器搬送装置と、
前記容器搬送装置によって搬送されている容器を撮像する撮像手段と、を備える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２００９−１６１２７０（Ｐ２００９−１６１２７０Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３９７４５（Ｐ２００７−３３９７４５）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【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２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【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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