专利名称：合成树脂制瓶的针孔检查方法以及针孔检查机的制作方法
技术领域：
本发明涉及合成树脂制瓶的针孔检查方法以及针孔检查机，在合成树脂制瓶的针 孔检查方法以及针孔检查机，特别是在吹塑成型的合成树脂制瓶的针孔检查中，与以往的 针孔检查相比能够适宜地检测出瓶的针孔，能够提高合成树脂制瓶的针孔检查精度。
背景技术：
合成树脂制瓶特别是PET瓶，因质轻且操作简便等理由，作为饮料、食品等的容器 近年被大量生产。该PET瓶首先将被称为预塑型坯的一次成型品进行注塑成型等进行制造，接着将 该预塑成型坯放置到规定的模具中，然后利用加热器等加热单元加热到能够定向延伸的温 度，接下来将喷射高压空气的延伸杆插入到预塑成型坯的内部，通过双轴延伸吹塑成型法 而获得，其中所谓的双轴延伸吹塑成型法是利用延伸杆和高压空气沿双轴延伸的方法。这 样，由于双轴延伸吹塑成型法是利用延伸杆使加热后的预塑型坯沿轴向和与轴向正交的方 向的两个轴延伸，因此有时因微妙的加工力(延伸力)的不同或树脂材料中混入了极小的 异物等，这样就使PET瓶被制造成带有针孔和龟裂等缺陷。因此，需要对吹塑成型后的PET 实施是否产生了针孔等缺陷的检查。作为这种检查方法已知有一种如下所述的针孔检查方 法，即、对着沿主转子的外周所把持的PET瓶，使加压头与瓶口部抵接并向瓶内部填充/密 封空气，并将该空气密封状态保持一定时间，根据经过该一定时间后瓶内压的压力降低量 来判定是否产生了针孔(例如，参照专利文献1和专利文献2)。图13是表示根据以往的压力降低量判定有无针孔的针孔检查方法的曲线图。纵 轴表示瓶内压(kPa)，横轴表示阀的时序/时间(sec)。该针孔检查方法例如在时刻T =、时开启供应阀，向瓶内部供应空气。然后在时 刻T =、时关闭供应阀，停止空气供应并将规定量的空气密封到瓶中。然而，在到达时刻T =t2为止的期间保持(hold)该空气密封状态。如果瓶上存在针孔等阻碍瓶的密封性的缺 陷时，瓶内部的空气会通过该权限向外部流出，与此相应瓶内压就降低。然而，随着时间的 推移瓶内部的温度慢慢降低，与此成正比瓶内压也降低。此外，因为内压上升则瓶体部会多 少向外侧鼓起，使得瓶内压降低。也就是说，即使是不存在针孔等的瓶，瓶内压也会随着时 间的推移有某种程度的降低。因此，预先将由温度降低等非针孔引起的压力降低量规定为 阈值Δ Pci,并利用该阈值APci检查从时刻T =、到、为止的压力降低量。而且，如果压力 降低量未超过该阈值△ Ptl,则判定该瓶为合格品。另一方面，在压力降低量超过阈值时 则判定该瓶为次品。例如，在瓶1中由于压力降低量AP1未超过阈值APci因此瓶1被判定 为不存在针孔等缺陷的合格品。另一方面，瓶2中由于压力降低量八己超过阈值APci因此 瓶2被判定为存在针孔等缺陷的次品。而且在时刻T = t2排出瓶内部的空气，并在经过规 定时间的时刻T = t3结束针孔检查。被判定为合格品的瓶的瓶体部恢复到原来的形状，并 通过输送装置向作为下一工序的杀菌填充工序输送。另一方面，被判定为次品的PET瓶被 摘除而不向下一工序输送。
当然，存在针孔的瓶3在时刻T =、时空气密封后的瓶内压比其他不存在针孔的 合格品瓶(瓶1)的内压低。该倾向在瓶体部的壁厚度比以往的瓶更薄的薄壁测量瓶上更 为显著。然而，当观察到瓶3的压力降低量ΔΡ3时，由于空气密封后的瓶内压较小，因此从 针孔等漏出的空气的流出量也较少。其结果是，有可能发生从T =、到t2为止的压力降低 量ΔΡ3未超过APtlW情况。在这种情况下，即使该瓶3有针孔，但在以往的检查方法中有 可能被判定为合格品。另外，在以往的针孔检查机中，检查机自身没有检查检查精度(针孔检测精度)的 功能(自诊断功能)。因此，检查机自身的检查精度的检查就依赖于使用者的任意的判断。使用者将穿通有模拟针孔的测试件定期地放入针孔检查机，这些测试件切实地被 检查机排除，则针孔检查机判定为保持了规定的针孔检测精度。然而，在这样的检查精度的 检查中，对于精度检查作业不仅需要很多劳力和时间，而且，当多次使用测试件时则造成模 拟针孔的孔径扩大，因此为了进行严格的针孔检测精度的检查，就必须每次制作正确地穿 通的测试件，因而很难说是合理的方法。另外，放入测试件本身，对于连续地高速输送PET 瓶的生产线而言是难于进行的。另外，上述针孔检查机独立于吹塑成型机而单独设置，因此，吹塑成型后的瓶，通 过传送带等输送线从吹塑成型机的出口部被输送到针孔检查机的入口部，此时，需要使向 针孔检查机放入瓶的时间与针孔检查机取入瓶的时间同步。在上述时间不同步时，会导致 在针孔检查机中的空振、或者在针孔检查机入口处瓶密集/混杂这样在生产效率上不希望 发生的事态。另外，作为调整上述时间的时间调整装置，已知有正时螺钉和重力滚轮等公知 机构(例如，参照专利文献3)。吹塑成型机送出瓶的时间和在针孔检查机取入的时间一般不同步。因此，为了使 放入瓶的时间与在针孔检查机取入瓶的时间同步，必须通过正时螺钉等时间调整装置来控 制瓶的放入时间。然而，在正时螺钉的情况下，瓶有可能卡入其螺纹部。另外，在将瓶从吹塑成型机 输送到针孔检查机时，瓶在输送中途倒下有可能使生产线停止。这些问题，在以往的吹塑成 型机和针孔检查机中，与瓶的形状(截面形状)和强度(薄壁化)无关，任何形状/强度的 瓶都可能发生。专利文献1 日本特开2004-205453号公报专利文献2 日本特开2002-310843号公报专利文献3 日本特开2004-26435号公报
发明内容
因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，其目的在于提供合成树脂制 瓶的针孔检查方法，在吹塑成型的合成树脂瓶的针孔检查中，与以往的针孔检查相比能够 适宜地检测出瓶的针孔，从而能够实现合成树脂制瓶的针孔检查精度的提高，本发明还提 供无需将穿通有模拟针孔的测试件放入输送线并且不依赖于检查次数，而是内装有能够适 宜地检 查针孔检查机自身的针孔检查精度的自诊断功能的针孔检查机，以及能够安全并且 可靠地对吹塑成型的全部瓶进行针孔检查的针孔检查机。
为了实现上述目的，技术方案1所述的合成树脂制瓶的针孔检查方法，其特征在于，具备以下工序向吹塑成型的合成树脂制瓶内密封气体的工序；将密封后的该瓶的内 压作为基准内压进行测量，并检查该基准内压是否超过了预先规定的第一阈值的工序；在 该基准内压超过了该第一阈值的情况下，将该瓶的密封状态保持一定时间的工序；测量经 过一定时间后的该瓶的内压从上述基准内压起算的压力降低量的工序；检查所测量到的该 压力降低量是否在预先规定的第二阈值以内的工序，只要是在上述基准内压超过上述第一 阈值，并且上述压力降低量未超过上述第二阈值的情况下，判定上述瓶是无针孔的合格品。在上述合成树脂制瓶的针孔检查方法中，将密封有规定量的气体后的瓶内压作为 基准内压，基于该基准内压设定阈值(第一阈值)，未超过第一阈值的瓶作为次品被淘汰， 并且以后的压力保持等工序全都不实施。另一方面，超过第一阈值的瓶按顺序进行下一工 序的压力保持、压力降低量的测量，并且在压力降低量未超过第二阈值时该瓶最终被判定 为合格品。于是，通过对压力降低量测量中的基准内压设定阈值，从而能够切实地将存在针 孔的次品淘汰。为了实现上述目的，技术方案2所述的针孔检查机，是向瓶内封入规定量的气体 并使瓶口部为密封状态，测量经过一定时间后的该瓶的内压的降低量或轴向的伸长量，并 基于上述测量结果判定有无针孔的针孔检查机，其特征在于，在该瓶的气体供应侧线或者 压力检测侧线的中途设置支线，在该支线上经由阀连接了作为模拟针孔的节流孔。在上述针孔检查机中，通过在经过(无孔)正常的瓶的气体线路上，对该线路导 入规定量的气体并关闭气体供应阀，由此在瓶中形成气体密封状态。此外在瓶的上游侧的 气体供应线或者检测瓶内压的压力检测线的中途进行分支，并在该支线上经由阀(自诊断 阀)设置作为模拟针孔的节流孔。因此，通过开启该支线的阀(自诊断阀)能够形成模拟泄 露状态，即，犹如在瓶上存在针孔且气体通过该针孔泄露的状态。即，上述针孔检查机通过 在使(无孔)正常的瓶成为气体密封状态的线路上连接节流孔这样的测试件，以假设在正 常的瓶上形成了模拟针孔的方式，进行针孔检查机的检测精度的检查。由此，无需在输送线 上特意放入穿通有模拟针孔的测试件来代替正常的瓶，其结果，能够将包括制作该测试件、 放入测试件所涉及的劳力和时间全部节约。另外，由于使用节流孔这样的金属部件，因此不 会产生与检查次数成正比使孔径扩大这样的事情。在技术方案3所述的针孔检查机中，上述节流孔设置成能够改变孔径。在上述针孔检查机中，由于节流孔构成为根据检查的目的等能够改变孔径，因此 能够模拟(模拟)假设的各种针孔。在技术方案4所述的针孔检查机中，上述节流孔设置成形成上述支线流路的一 部分的部件相对于该支线能够更换。在上述针孔检查机中，通过将形成流路的一部分的部件更换成孔径不同的其他部 件，由此能够容易地模拟假设的各种针孔。在技术方案5所述的针孔检查机中，上述针孔检查机向上述瓶内封入规定量的气 体并使瓶口部为密封状态，将气体密封后的上述瓶的内压作为基准内压进行测量，并测量 经过一定时间后的该瓶的内压从该基准内压起算的压力降低量，只要是在该基准内压超过 上述第一阈值，并且上述压力降低量未超过上述第二阈值的情况下，判定上述瓶是无针孔 的合格品。
在上述针孔检查机中，将密封规定量的气体后的瓶内压作为基准内压测量，并对 该基准内压进行是否超过规定的第一阈值的判定，并且通过在下一工序的压力保持、压力 降低量的测量，在进行该压力降低量是否未超过规定的第二阈值的基础上，进行该瓶最终 的合格品判断。如上所述，除了对压力降低量测量的阈值设定以外，对气体密封后的瓶内压 的基准内压也设定阈值，因此能够切实的淘汰存在针孔的次品瓶。在技术方案6所述的针孔检查机中，上述针孔检查机通过向上述瓶内封入规定量 的气体并使瓶口部为密封状态，并测量经过一定时间后的该瓶的轴向的伸长量，而判定该 瓶有无针孔。例如，在对轻质薄壁的瓶等密封规定量的气体并保持一定时间时，如果瓶上不存 在针孔，则瓶相对于轴向进行与瓶内压增加成正比的弹性变形。另一方面，如果瓶上有针孔，由于气体通过针孔泄露因此瓶在轴向上不变形、或者即使变形时其弹性变形量也很微 小。因此，在上述针孔检查机中，通过测量在瓶中封入规定量的气体并保持一定时间 时对于瓶的轴向的弹性变形量，由此能够与上述压力降低量同样适宜地检测出有无针孔。在技术方案7所述的针孔检查机中，上述针孔检查机一边抑制与上述瓶的轴向正 交的径向的伸长，一边测量该瓶的轴向的伸长量。由于对轻质的瓶供应气体后纵横自由地产生变形，因此发生对于封入的气体量而 言希望方向的变形量未显著出现的情况。该倾向在轻质、特别是长方形状或椭圆形状的瓶 中显著呈现。因此，在上述针孔检查机中，对于封入的气体量以使轴向的伸长量显著出现的方 式，抑制径向的伸长并且测量瓶轴向的伸长量。由此，将径向的变形转换为轴向的变形，其 结果，轴向的变形增大，从而使有无针孔的检测变得容易。另外，在瓶内部在正压的状态下进行检查时，通过限制易伸长的方向(径向)的伸 长，从而抑制瓶变形并且能够加速升压。在技术方案8所述的针孔检查机中，其特征在于，上述针孔检查机与吹塑成型机 一体化而成，上述吹塑成型机将预塑型坯沿双轴进行延伸吹塑而制成瓶。由于上述针孔检查机预先与吹塑成型机一体化设置，因此无需或大幅度简化连结 吹塑成型机和针孔检查机的输送线和时间调整装置等。其结果，不发生瓶被卡入正时螺钉 的螺纹部，或者在输送线上倒下的生产线故障。由此，与瓶的形状/强度无关能够安全并且 切实地对吹塑成形的全部瓶进行针孔检查。此外，通过将针孔检查机与吹塑成型机一体化， 从而实现包括杀菌/填充系统的生产线整体的节省空间化以及设备的小型化。另外，针孔 检查机以内置方式与吹塑成型机一体化，或者外置(附加)方式，例如接近吹塑成型机的出 口部进行一体化。在技术方案9所述的针孔检查机中，上述针孔检查机与上述吹塑成型机通过由同 一驱动器驱动的多个转轮一体化连结而成。在上述针孔检查机中，针孔检查机和吹塑成型机的驱动器为相同且同步进行，另 外在针孔检查机和吹塑成型机之间不插装输送线传送带以及时间调整装置等，而是以能够 转移该瓶的方式预先一体设置。即，由于上述多个转轮由同一驱动器驱动，因此在这些转轮 间总是同步从而使瓶能够在转轮间输送。由此，吹塑成形的瓶按顺序在同步的这些转轮间转移，因此能够不经过传送带的时间调整装置而输送到作为下一工序的针孔检查部。其结 果，除了不发生瓶被卡入正时螺钉的螺纹部，或者在输送线上倒下的生产线故障以外，还能 够与瓶的形状/强度无关安全并且切实地对吹塑成形的全部瓶进行针孔检查。此外，通过 将针孔检查机与吹塑成型机一体化，从而实现包括杀菌/填充系统的生产线整体的节省空 间化以及设备的小型化。另外，针孔检查机以内置方式与吹塑成型机一体化，或者外置(附 加)方式，例如接近吹塑成型机的出口部进行一体化。根据本发明的合成树脂制瓶的针孔检查方法，以密封有规定量的气体后的瓶内压 作为“压力降低量测量的基准内压”，对该基准内压设定阈值，对超过该阈值的瓶按顺序实 施压力保持和压力降低量的测量，在与基准内压之间的压力降低量未超过阈值时，该瓶被 判定为合格品。由此，由于以针孔为起因在气体密封后的瓶内压本来就低，其结果，压力降 低量对合格品瓶的压力降低量而言未显示出有意差，因此能够切实地将以往的检查方法中 有可能被判定为合格品的针孔瓶淘汰。另外，根据本发明的合成树脂制瓶的针孔检查方法，由于无需在输送线上放入穿 通有模拟针孔的测试片来代替(无孔)正常的瓶，因此能够适宜地检查检查机自身的针孔 检测精度。由此，能够将包括制作该测试件、放入测试件所涉及的劳力和时间全部节约。另 夕卜，通过设置在瓶的气体供应侧线或者压力检测侧线的自诊断阀的节流孔形成模拟泄露状 态，因此针孔检测精度的检查不依赖于检查次数。另外，借助自诊断阀的节流孔能够容易地 形成瓶的模拟泄露状态，因此例如在自诊断阀开启且瓶未被排除等时，容易发现瓶排除机 构等的故障。于是，能够适宜地检查检查机自身的检查精度(检查功能未劣化)，因此能够 提高针孔检查的品质。另外，由于在检查线路中切实地设置模拟针孔，因此在检查机的检查 中放入该检查机的瓶，不论瓶本身有无针孔都全部判定为等外品并被检查机排除。此时在 瓶被判定为合格品且未被检查机排除时，能够发现检查机的瓶排除机构发生了故障。另外，本发明的针孔检查机和吹塑成型机的驱动器相同且同步进行，另外，在针孔 检查机和吹塑成型机之间不插装输送线传送带以及时间调整装置等，在以能够转移该瓶的 方式将针孔检查机和吹塑成型机预先一体化时，不发生瓶被卡入正时螺钉的螺纹部，或者 在输送线上倒下的生产线故障，由此与瓶的形状/强度无关安全并且切实地对吹塑成形的 全部瓶进行针孔检查。此外，通过将针孔检查机与吹塑成型机一体化，从而实现包括杀菌/ 填充系统的生产线整体的节省空间化以及设备的小型化。另外，针孔检查机以内置方式与 吹塑成型机一体化，或者外置(附加)方式，例如接近吹塑成型机的出口部进行一体化。
图1是表示适用了本发明的针孔检查机的带针孔检查功能的吹塑成型机1的构成 说明图。图2是表示本发明涉及的针孔检查部的说明图。图3是表示针孔检查部的针孔检查装置的要部的说明图。图4是表示本发明涉及的自诊断阀和压力检测部的要部的说明图。图5是表示本发明涉及的 供应阀开启后的自诊断阀和压力检测部的动作的说明 图。图6是表示本发明涉及的供应阀关闭后的自诊断阀和压力检测部的动作的说明图。图7是表示本发明涉及的供应阀关闭并经过一定时间后的自诊断阀和压力检测部的动作的说明图。图8是表示本发明涉及的自诊断阀开启后的压力检测部的动作的说明图。图9是表示本发明涉及的针孔检查部判定合格品瓶的一个例子的曲线图。图10是表示本发明涉及的针孔检查部判定次品瓶的一个例子的曲线图。图11是表示本发明涉及的针孔检查部判定次品瓶的一个例子的曲线图。图12是表示实施例1涉及的带针孔检查功能的吹塑成型机的构成说明图。图13是表示根据以往的压力降低量判定有无针孔的针孔检查方法的曲线图。附图标记说明1...瓶；2...夹持器；3...供应阀；4...自诊断阀；5...压力 检测部；6...空气源；7...空气供应线；8...压力检测线；9...控制装置；10...空气 喷射机；11...加压头；12...主体；13...供应口 ；14...压力口 ；15...弹簧机构；100、 200...带针孔检查功能的吹塑成型机；110...吹塑成型部；120...针孔检查部。
具体实施例方式以下，根据图示的实施方式，进一步详细地说明本发明。图1是表示适用了本发明的针孔检查机的带针孔检查功能的吹塑成型机1的构成 说明图。该带针孔检查功能的吹塑成型机100具备吹塑成型部110，其将预塑型坯安装到 规定的模具中，然后利用加热器等加热单元加热到能够定向延伸的温度，接下来将喷射高 压空气的延伸杆插入到预塑成型坯的内部，用高压空气使延伸杆沿双轴延伸，由此制造作 为半成品的瓶；针孔检查部120，其向瓶的内部填充/密封空气，并将该空气填充后的瓶内 压(基准内压)和该空气密封状态保持一定时间，根据经过该一定时间后瓶内压的压力降 低量来判定是否产生了针孔。这里，对于针孔检查部120的详细情况，参照图2和图3详见 后述。以往，作为吹塑成型后的半成品的瓶是通过传送带等输送线向针孔检查装置转 移，并在那里进行针孔检查。因此，为了调整输送线将瓶向具有单独的驱动器的针孔检查机 的入口运送的时间和针孔检查装置取入瓶的时间，而在输送线上设置有正时螺钉等时间调 整装置。然而存在所输送的瓶卡入正时螺钉的螺纹部、或者瓶在输送线上倒下等生产线故 障的问题。然而，本发明的带针孔检查机功能的吹塑成形机100是预先通过被同一驱动器 驱动的多个转轮与吹塑成型机(吹塑成型部110) —体化连结，因此无需正时螺钉等时间调 整装置以及输送线。由此，与瓶的形状/强度无关能够安全并且切实地对吹塑成形的全部 瓶进行针孔检查。此外，通过将针孔检查部120与吹塑成型部110 —体化，从而实现包括杀 菌/填充系统的生产线整体的节省空间化以及设备的小型化。另外，针孔检查装置以内置 方式与吹塑成型机一体化，或者如后述的实施例那样以外置(附加)方式，例如能够接近吹 塑成型机的出口部进行一体化。图2是表示本发明涉及的吹塑成型部110和针孔检查部120的说明图。在吹塑成型部110中，被加热到可定向延伸的温度的预塑型坯通过预塑型坯输送 轮(未图示)而供应到在吹塑轮21上等间隔配置多个(例如20个)且连续转动的模具，并在该模具内利用延伸杆和吹塑空气按顺序成形为瓶。而且成形后的瓶被瓶取出轮22的夹持器从模具中取出，并转移到作为下一工序的针孔检查部120。在针孔检查部120中，首先，针孔检查轮23利用以相同的外周等间隔配置的多个 夹持器2从上一工序的瓶取出轮22的夹持器接受瓶，而且通过与该夹持器2成对的空气喷 射机(未图示)向瓶供应规定量的测量用空气，并对经过针孔检查轮23的瓶进行针孔检 查。这里，对于针孔检查的具体方法等详见后述。而且，进行了针孔检查的瓶被转移到出口 侧输送轮24。因此这些转轮21、22、23、24完全同步进行瓶的授受。这里，对于针孔检查机 中作为被检查物的瓶的保持，除了如图示那样由夹持器2保持瓶颈部以外，也可以是将瓶 颈部的颈圈嵌合载置于转轮端部所形成的袋(pocket)中的袋式保持。图3是表示针孔检查部120的针孔检查装置的要部的说明图。这里，为了便于图 示夹持器2和空气喷射机10只描绘了一个，然而实际上在针孔检查轮上等间隔地配置有多 对夹持器2和空气喷射机10。该针孔检查装置具备向瓶1供应空气并且输出(反馈)瓶内压的空气喷射机10 ； 保持瓶1的颈部并且使瓶1的姿势稳定的夹持器2 ；间断地对空气喷射机10供应空气的供 应阀3 ；形成瓶1的模拟泄漏状态的自诊断阀4 ；测量瓶1经过移动时间后与基准内压之间 的压力降低量的压力检测部5 ；稳定地供应被调压成一定压力的空气的空气源6 ；移送空气 的空气供应线7 ；传送压力的压力检测线8 ；以及控制装置9，该控制装置9开闭供应阀3和 自诊断阀4，并且基于来自压力检测部5的信号在压力降低量超过阈值时将被检查对象的 瓶1判断为等外品，并输出从生产线排除该瓶的指示。这里，对于自诊断阀4和压力检测部 5的详细情况，参照图4至图8详见后述。另外，“瓶1的基准内压”是指关闭供应阀3后的 瓶1的内压。瓶1是PET瓶等合成树脂制瓶，在从预塑型坯进行了吹塑成型后，通过瓶取出轮22 被输送到针孔检查轮23的入口(接口)，并在那里被夹持器2保持颈部兵器直立的状态被 输送到空气喷射机10的正下方。供应阀3和自诊断阀4根据响应性的观点优选电磁阀。另外，供应阀3和自诊断 阀4是所谓的常闭阀，即，由控制装置9控制只在规定的ON时间开启，除此以外保持关闭状 态。自诊断阀4在出口部具备节流孔41。该节流孔41模拟瓶1的针孔。参照图4至 图8详见后述，然而当开启自诊断阀4时，被封入瓶1的空气从该节流孔41流到外部，宛如 瓶1存在针孔，因此形成如空气从该针孔泄漏那样的模拟泄漏状态。此时，控制装置9基于 瓶1的压力降低量判断为从瓶1的针孔发生了泄漏，从而驱动夹持器2将该瓶1排除。这 样，通过开启自诊断阀4就能够检查针孔检查装置自身的检查精度(检查功能未劣化)，即 所谓的自诊断。另外，节流孔41以可更换的方式安装，使得能够正确地模拟所假设的各种 瓶的针孔。节流孔41例如具备节流机构，可以是孔径连续变化的可变节流孔。或者可以设置 为采用相对于上述支线能够更换的多个部件，并在该部件上分别改变孔径。此外，节流孔的 孔径可变单元不限于上述方式，也可以采用适宜的公知的单元。压力检测部5具备测量瓶1的内压的压力传感器、和测量经过一定时间后与基准 内压之间的压力降低量的差压传感器。
空气源6通过调压阀或者减压阀将在例如20 25(kPa)的范围内被调压成一定 气压的空气稳定地供应到下游。空气供应线7从供应阀3出发在其中途经由连接部而向两个方向分支，一端与供 应口 13连结，另一端与自诊断阀4连结。压力检测线8连结压力口 14和压力检测部5。另外，压力检测线8具有在中途连接直线的连接部。因此，与设置于空气供应线7的连接部同样，将自诊断阀4与该连接部连 接，从而能够在针孔检查前实施系统检查精度(检查精度未劣化)的检查。控制装置9控制供应阀3和自诊断阀4等的开闭。另外，基于来自压力检测部5 的压力信号，在经过一定时间后与基准内压之间的压力降低量超过预先设定的阈值时，判 断为瓶1上存在针孔，并驱动夹持器2排除该瓶1。另外，控制装置9控制图2的各轮21、 22、23、24的时间，以便适宜地进行瓶的授受。空气喷射机10具备与瓶口部气密地抵接的加压头11、在内部形成有空气供应流 路12a和压力检测流路12b这两个通路的流路的主体12、成为空气导入口的加压口 13、输 出瓶1内压的压力口 14、吸收加压头11与瓶口部抵接时的冲击的弹簧机构15。空气喷射机10通过升降装置(未图示)能够上下移动。另外，因此在向瓶1供应 空气时，该升降装置使加压头11下降与瓶口部抵接，另一方面在从瓶1排出空气(解除空 气密封状态)时，使加压头11上升离开瓶口部。另外，加压头11为了确保与瓶口部的密封 性，因此可以由合成橡胶等弹性体构成。另外，在空气喷射机10上可以与弹簧机构同时或 者代替弹簧机构而具备校准调解机构，用于修正加压头11的轴芯与瓶1的轴芯的错位。图4是表示自诊断阀4和压力检测部5的要部的说明图。该自诊断阀4在出口部具备节流孔41。该自诊断阀4通常是以关闭状态与供应阀 3—起保持瓶1的密封性。另外，节流孔41构成为能够安装/拆下孔径不同的节流孔，以便 能够正确地模拟各种瓶的针孔。因此，当开启自诊断阀4时，瓶1的空气通过节流孔41流 到外部，其结果，形成宛如空气通过瓶1的针孔而泄漏那样的模拟泄漏状态。因此，如果针 孔检查装置本身正常，根据伴随空气流出的压力降低量就能够判定为瓶1存在针孔，其结 果瓶1被排除。这样，利用自诊断阀4就无需在输送线上放置穿通有模拟针孔的测试件来代替瓶 1，并且能够在正确地模拟了各种瓶的针孔的模拟泄漏状态下进行自诊断。由此，能够适宜 地针孔检查部120的检查精度(检查功能未劣化)的检查，从而提高针孔检查的品质。该压力检测部5包括总是测量瓶1内压的压力传感器51、测量瓶1经过一定时 间后与基准内压之间的压力降低量的差压传感器52、使差压传感器52的两个室处于连通/ 非连通状态的差压阀53。另外，如后述那样，差压传感器53的开闭动作与供应阀3的开闭 动作同步，供应阀3开启(ON)时，差压阀53也同时开启(ON)，供应阀3关闭(OFF)时，差压 阀53也同时关闭(OFF)。差压传感器52具有两个室总是与瓶1连通的第一室52a、只在差压阀53为ON时 与瓶1连通的第二室52b。因此第一室52a的压力总是监控瓶1的内压。另外，第二室52b 在差压阀53为0FF(供应阀3为OFF)时，使瓶1与第二室52b为非连通状态，因此在差压 阀53处于OFF期间的第二室52b的压力能够表示差压阀53为OFF之后瓶1的内压。因此， 该第二室52b的压力为测量经过一定时间后瓶1的压力降低量时的基准内压。因此差压传感器52监控经过时间后的瓶1的压力降低量，即(供应阀3为OFF后瓶1的内压)-(瓶1的实时内压)=(经过时间后的瓶1的压力降低量)。图5至图8是表示自诊断阀4和压力检测部5的动作的说明图。首先，如图5所示，控制装置9在供应阀3为开启(ON)时，也同时使差压阀53也 开启(ON)，并对瓶1、差压传感器52的第一室52a和第二室52b供应空气。这里，此时瓶因 内压瓶体部等易变形的部分以多少向外侧膨胀的方式变形。该导入空气后的瓶内部处于空 气分子彼此激烈碰撞的过渡状态，因此空气温度上升。然而，随着时间的推移瓶内部接近稳 定状态，并且向外侧鼓出的瓶体部也成为通常的状态，其结果瓶1的内压慢慢降低并在一 定压力时结束。另外，此时，自诊断阀4为关闭(OFF)状态。如图6所示，在供应阀3经过一定ON的时间后，即供应了规定量的空气后，控制装 置9使供应阀3和差压阀53为OFF。其结果，第一室52a和第二室52b处于非连通状态。 此时压力传感器51的指示值为压力降低量测量的基准内压，检查该基准内压是否超过了 阈值，并在判定有无针孔的工序中使用。另外，此时，第一室52a的压力和第二室52b的压 力彼此相等，其结果压力传感器52指示零。另外，此时，自诊断阀4为关闭(OFF)状态。如图7所示，经过一动时间后瓶1的内部处于稳定状态。如果瓶1上没有其控等阻 碍瓶的气密性的缺陷，则主要发生只是因温度降低和瓶体部的膨胀引起的若干压力降低。 因此，在差压传感器52的第一室52a和第二室52b之间产生与上述压力降低对应的若干压 力差。另外，此时，自诊断阀4为关闭(OFF)状态。如图8所示，在差压传感器52的指示值(与基准内压之间的压力降低量)未超过 预先规定的阈值时(瓶1不存在针孔时)，控制装置9开启(ON)自诊断阀4。其结果，瓶1 的空气通过节流孔41慢慢流到外部，从而形成宛如空气从瓶1的针孔泄漏那样的模拟泄漏 状态。根据上述针孔检查部120，由于无需在输送线上放入穿通有模拟针孔的测试片来 代替瓶1，因此能够适宜地检查检查机自身的针孔检测精度。由此，能够将包括制作该测试 件、放入测试件所涉及的劳力和时间全部节约。另外，通过设置在瓶1的气体供应侧线上的 自诊断阀4的节流孔41形成瓶1的模拟泄露状态，因此针孔检测精度的检查不依赖于检查 次数。另外，借助自诊断阀4的节流孔41能够容易地形成瓶1的模拟泄露状态，因此例如 在自诊断阀4开启(ON)且瓶1未被排除等时，容易发现瓶排除机构等的故障。于是，能够 适宜地检查检查机自身的检查精度(检查功能未劣化)，因此能够提高针孔检查的品质。图9是表示本发明涉及的针孔检查部120判定合格品瓶的一个例子的曲线图。在时刻T = t0开启供应阀3后，空气被供应到瓶的内部，使瓶的内压急剧上升。这 正好相当于图5的状态。而且，向瓶1供应规定量的空气后，在时刻T =、关闭供应阀3。这正好相当于图 6的状态。在此，检查关闭供应阀3后瓶内SP1(基准内压)是否超过第一阈值Pthl。在瓶 内压P1 (基准内压)超过第一阈值Pthl时，将瓶1保持一定时间并测量与基准内压之间的压 力降低量ΔP。压力降低量ΔΡ根据基准内压P1与经过一定时间后、S卩加压头11从瓶口部分离 之前的瓶内压P2的压力差ΔΡ = P1-P2而求出。然而不用单独求出各压力值Pi、P2，压力降 低量ΔΡ是利用压差传感器52测量的。而且在所测量的压力降低量ΔΡ未超过第二阈值Pth2时，判定该瓶为合格品。而且，在时刻T = t2加压头11从瓶口部分离，并且排出瓶1的空气结束针孔检查。这样，首先检查基准内压P1是否超过第一阈值Pthl。在超过时进入之后的压力降 低量检查，并检查从关闭供应阀3开始的压力降低量八？是否超过第二阈值？_。而且只在 压力降低量ΔΡ在第二阈值Pth2内时，判定瓶是无针孔的合格品。作为第一阈值Pthl，例如 是8(kPa)。另外，作为第二阈值Pth2，例如是3 (kPa)。另外，作为基准压力P1,例如是15 20(kPa)。图10是表示本发明涉及的针孔检查部120判定次品瓶的一个例子的曲线图。该瓶的基准内SP1超过第一阈值Pthl，然而压力降低量ΔΡ超过第二阈值Pth2。因 此考虑在该瓶上存在针孔，因此该瓶被判定为次品。
图11是表示本发明涉及的针孔检查部120判定次品瓶的一个例子的曲线图。该瓶的基准内压P1未超过第一阈值Pthl。因此考虑该瓶存在针孔，因此被判定为 次品。并且，不测量压力保持和压力降低量△ P，而是暂时将加压头11从瓶口部分离并结束 针孔检查。根据上述针孔检查方法，对相当于空气密封后的瓶内压的基准内压P1也设定第一 阈值Pthl，在该基准内SP1未超过第一阈值Pthl时，不测量压力降低量ΔΡ而将该瓶判定为 次品。另外，即使该基准内SP1超过第一阈值Pthl时，而压力降低量ΔΡ超过第二阈值Pth2， 则该瓶被判定为次品。g卩，只有关闭供应阀3后的瓶1的基准内压P1超过第一阈值Pthl并 且与还基准内SP1之间的压力降低量Δ P未超过第二阈值Pth2时，判定该瓶是合格品。因 此能够切实地将以往的只用压力降低量ΔΡ来判定有无针孔的针孔检查方法中有可能被 判定为合格品的针孔瓶淘汰，因而能够提高针孔检查精度。另外，在上述实施方式中，作为针孔的检查方法，虽然通过空气密封后瓶的压力和 经过一定时间后的压力降低量来判定有无针孔，然而在瓶是薄壁瓶等拉伸强度较小的瓶 时，可以利用在瓶中密封空气并经过一定时间后的轴向的伸长量，来判定有无针孔。即，如 果瓶上不存在针孔，则瓶显示出与内压增大成正比的轴向的伸长，但如果瓶上存在针孔时， 由于瓶的内压不增大或微小增大，因此瓶在轴向上不出现伸长、或者即使出现时其伸长量 也很微小。因此，测量空气密封前的瓶的轴向长度Ltl，和经过一定时间后的瓶轴向的长度L， 计算出其伸长量AL = L-Ltl，相对于以空气密封前的瓶的轴向长度Ltl为基准的轴向的伸长 率=Δ IVLciXlOO(W),将阈值设为例如1.0(%)时，在超过该阈值时，判定该瓶不存在针 孔，另一方面，在低于该阈值时，判定该瓶存在针孔。这里，作为测量瓶的轴向伸长量的单元 可以使用公知的位置传感器或距离传感器。另外，瓶的轴向伸长量的测量优选为，一边抑制(限制)瓶径向的变形一边进行测 量。作为抑制瓶径向变形的瓶体部支承单元，例如可列举出中空圆筒壳体等。这里，该圆筒 的侧面优选不完全封闭。这是因为当侧面封闭时，在瓶的瓶体部存在针孔时该针孔会被侧 面堵塞，因此变得不能检测出针孔。作为侧面不完全封闭的支承单元，例如可列举出在侧面 形成多条与轴向平行的狭缝(切口)的筐型壳体等。实施例1图12是表示实施例1涉及的带针孔检查功能的吹塑成型机200的构成说明图。该带针孔检查功能的吹塑成型机200，将针孔检查部120附加在吹塑成型部110的出口附近，并将吹塑成型部与驱动器设为共通，并同步一体化。这里，向针孔检查部120输 送被吹塑成型的瓶，不是经由传送带和正时螺钉而是利用与吹塑成型机同步旋转的夹持器 等进行转移。此时，与上述带针孔检查功能的吹塑成型机100同样实现包括杀菌/填充系 统的生产线整体的节省空间化以及设备的小型化。另外，在上述实施例中，作为瓶的针孔检查用气体使用了空气，然而不限于此，也 可以使用氦以及氮等惰性气体或者它们与空气的混合气体。产业上的可利用性本发明的合成树脂制瓶的针孔检查方法以 及针孔检查机，能够适用于通过将气体 密封在容器中并测量经过一定时间后容器内压的降低量，来判定容器有无针孔的容器的针 孔检查方法和针孔检查机。
权利要求
一种合成树脂制瓶的针孔检查方法，其特征在于具备以下工序向吹塑成型的合成树脂制瓶内密封气体的工序；将密封后的该瓶的内压作为基准内压进行测量，并检查该基准内压是否超过了预先规定的第一阈值的工序；在该基准内压超过了该第一阈值的情况下，将该瓶的密封状态保持一定时间的工序；测量经过一定时间后的该瓶的内压从所述基准内压起算的压力降低量的工序；检查所测量到的该压力降低量是否在预先规定的第二阈值以内的工序，只要是在所述基准内压超过所述第一阈值，并且所述压力降低量未超过所述第二阈值的情况下，判定所述瓶是无针孔的合格品。
2.一种针孔检查机，是向瓶内封入规定量的气体并使瓶口部为密封状态，测量经过一 定时间后的该瓶的内压的降低量或轴向的伸长量，并基于所述测量结果判定有无针孔的针 孔检查机，其特征在于在该瓶的气体供应侧线或者压力检测侧线的中途设置支线，在该支线上经由阀连接了 作为模拟针孔的节流孔。
3.根据权利要求2所述的针孔检查机，其特征在于所述节流孔设置成能够改变孔径。
4.根据权利要求3所述的针孔检查机，其特征在于所述节流孔设置成形成所述支线流路的一部分的部件相对于该支线能够更换。
5.根据权利要求2所述的针孔检查机，其特征在于所述针孔检查机向所述瓶内封入规定量的气体并使瓶口部为密封状态，将气体密封后 的所述瓶的内压作为基准内压进行测量，并测量经过一定时间后的该瓶的内压从该基准内 压起算的压力降低量，只要是在该基准内压超过所述第一阈值，并且所述压力降低量未超 过所述第二阈值的情况下，判定所述瓶是无针孔的合格品。
6.根据权利要求2所述的针孔检查机，其特征在于所述针孔检查机通过向所述瓶内封入规定量的气体并使瓶口部为密封状态，并测量经 过一定时间后的该瓶的轴向的伸长量，而判定该瓶有无针孔。
7.根据权利要求6所述的针孔检查机，其特征在于所述针孔检查机一边抑制与所述瓶的轴向正交的径向的伸长，一边测量该瓶的轴向的伸长量。
8.根据权利要求2至7中任意一项所述的针孔检查机，其特征在于所述针孔检查机与吹塑成型机一体化而成，所述吹塑成型机将预塑型坯沿双轴进行延 伸吹塑而制成瓶。
9.根据权利要求8所述的针孔检查机，其特征在于所述针孔检查机与所述吹塑成型机通过由同一驱动器驱动的多个转轮一体化连结而成。
全文摘要
本发明提供合成树脂制瓶的针孔检查方法以及针孔检查机，其与以往的针孔检查相比，能够适宜地检测出瓶的针孔。只在规定的期间开启供应阀3，将关闭了供应阀3后的瓶内压作为基准内压P1，检查该基准内压P1是否超过预先规定的第一阈值Pth1，在超过该第一阈值Pth1的情况下，将瓶的空气密封状态保持一定时间，并测量经过一定之间后的瓶内压与基准内压之间的压力降低量ΔP。而且，只要是在ΔP未超过预先规定的第二阈值Pth2的情况下，判定该瓶是合格品。
文档编号G01M3/32GK101842682SQ20088011373
公开日2010年9月22日 申请日期2008年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者大渊靖, 松下洋祐, 泽根登 申请人:东洋制罐株式会社