JP4695241B2

JP4695241B2 - measuring device

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Publication number: JP4695241B2
Application number: JP2000035173A
Authority: JP
Inventors: 修一上山
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2001227901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定装置に係り、詳しくは、一対の測定子で被測定物の測定部位を挟み、このときの一対の測定子間の距離から被測定物の測定部位の寸法を求める測定装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
缶体の製造ラインでは、製造された缶体を測定、具体的には、各部寸法や形状等の複数種の検査項目について測定を行い、その測定結果に基づいて良否の評価を行うとともに、不良品であった場合、その情報を製造ラインにフィードバックして製造ラインの調整に利用している。
【０００３】
ところで、ビール等の内容物が注入される缶体と、この缶体に取り付けられる蓋部とからなる、いわゆる２ピース缶の缶体の製造ラインを大きく分けると２つの製造工程に分けられる。第１の製造工程では、打抜き加工および絞り加工等を経てアルミニウム製のロール板から缶体のおおまかな形状が成形されている。第１の製造工程を経た第１の缶体は、第２の製造工程でさらに絞り加工等を経て開口部フランジ等の細かい形状が成形されている。そして、このような第１および第２の製造工程を経た第２の缶体内に内容物が注入された後、第２の缶体に蓋部が取り付けられる。
【０００４】
このような第１および第２の缶体は、図１５に示すように、それぞれ板厚ａおよび開口部のフランジ幅ｄについて、マイクロメータやノギスを用いて測定されている。そして、この測定結果に基づいて良品、不良品の評価を行うとともに、不良品であった場合には、その情報を缶体の製造ラインへフィードバックして製造ラインの調整に利用している。
【０００５】
しかし、このような検査方法では、各測定が手作業によるものなので、各測定装置毎の段取りに手間がかかり、測定時間が長くなる。また、作業者による測定圧のばらつきや測定値の読取誤差等により、安定した測定値が得られないという問題がある。このような問題を解決するために、一対の測定子で被測定物の測定部位を挟み、このときの一対の測定子間の距離から被測定物の測定部位の寸法を求める機械化された測定装置を用いることで、手作業による測定をなくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような測定装置を用いて、絞り加工等を経た第１の缶体の板厚測定を行おうとすると、通常測定子は棒状に形成されているため、缶体の板部の若干のゆがみ等の変形により、測定子と缶体の板部とを均一に当接させることができず、測定子と板部との間に隙間が生じ、正確な測定を行うことは難しい。一方、一対の測定子の対向面の各先端に球状の接触部を設け、これら接触部で缶体の測定部位を挟んで、そのときの測定子間の距離から測定部位の寸法を求めることが考えられるが、第２の缶体のフランジ部は曲面を有しているため、フランジ部の曲面の最大に膨らんだ部位に球状の接触部を正確に当接させるのは困難である。
【０００７】
従って、第１の缶体の板厚および第２の缶体のフランジ幅を測定する場合には、第１の缶体の板厚測定用の測定子と、第２の缶体のフランジ幅測定用の測定子との両方を揃え、測定する缶体の種類に合わせて測定子を交換する必要があるので、手間がかかるという問題がある。また、第１の缶体の板厚測定用の測定装置と、第２の缶体のフランジ幅測定用の測定装置とを揃え、それぞれ独立した測定装置で第１および第２の缶体の測定を行うことも考えられるが、缶体の種類の数に対応した数の測定装置を設けなければならず、コスト面で不経済になるばかりでなく、２種類の検査ラインを設置する大きな設置スペースが必要となる。
【０００８】
本発明の目的は、省力化でき、しかも経済的に構成できかつスペース効率を向上させることができる測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の測定装置は、上記目的を達成するために、以下の構成を備える。請求項１に記載の発明は、一対の測定子で被測定物の測定部位を挟み、このときの一対の測定子間の距離から被測定物の測定部位の寸法を求める測定装置であって、前記一対の測定子の対向面には、球状に形成されて互いに点接触する一対の第１接触部と、円柱状に形成されて前記測定子の長手方向において互いに線接触する一対の第２接触部とを備え、前記第２接触部は、前記第１接触部よりも前記測定子の先端側に配置されており、前記一対の第１接触部間の距離は、前記一対の第２接触部間の距離よりも小さく形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、たとえば、第１の缶体の板厚を測定する場合には互いに点接触する一対の第１接触部で、第２の缶体のフランジ幅を測定する場合には互いに線接触する一対の第２接触部で、各測定部位を挟み、このときの一対の測定子間の距離を検出することで被測定物の測定部位の寸法が求められる。つまり、直線で構成された測定部位（第１の缶体の板部等）には点接触する第１接触部を用い、曲線で構成された測定部位（第２の缶体のフランジ部等）には線接触する第２接触部を用いることで、測定部位に測定子を容易に点接触させることができる。従って、一対の測定子で直線で構成された測定部位および曲線で構成された測定部位を測定できるため、従来のように被測定物または測定部位の種類によって測定子を交換する必要がなく、省力化できる。また、被測定物または測定部位の種類毎に測定装置を設ける必要がなく、経済的であるうえ、１つの測定装置を設置するスペースがあればよいからスペース効率も向上させることができる。
【００１１】
また、この発明によれば、第１接触部は球状に形成されているから、形成を容易にできる。
【００１２】
また、この発明によれば、第２接触部は円柱状に形成されているから、形成を容易にできる。
【００１３】
また、この発明によれば、第１の缶体の板厚を測定する場合には、第１および第２接触部が缶体の板部を挟むように、測定子を缶体の開口内に挿入する。この後、測定子で缶体の板部を挟むと、第１接触部が缶体の板部に当接する。この際、一対の第２接触部間の距離は、第１接触部間の距離よりも広く形成されているから、第２接触部は缶体の板部に接していない状態にある。一方、第２の缶体のフランジ幅を測定する場合には、測定子の先端側に配置された第２接触部のみが缶体のフランジ部を挟むように、測定子を缶体の開口内に挿入する。この後、測定子で缶体のフランジ部を挟むと、第２接触部が缶体のフランジ部に当接する。この際、一対の第１接触部は缶体を挟んでいない状態にあり、また、第１接触部間の距離は、第２接触部間の距離よりも若干小さいだけなので、第１接触部同士も互いに接していない状態にある。従って、測定子の缶体への挿入位置を変えるだけで、第１の缶体の板厚および第２の缶体のフランジ幅を容易に測定できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の測定装置において、前記測定子は、平行に配置された一対の板ばねを有する平行板ばね機構に支持されており、一対の測定子は、互いに平行な姿勢のまま接近、離間するように構成されていることを特徴とするものである。この発明によれば、測定子は平行に配置された一対の板ばねを有する平行板ばね機構に支持されているため、板ばねに対してその側面方向に沿った力をかけると、一対の板ばねはその平行を保った状態で弾性変形し、一対の測定子は、互いに平行な姿勢のまま接近、離間することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の測定装置において、前記被測定物は缶体であり、この缶体を開口を下向きにした姿勢で保持する保持手段と、この保持手段に対して缶体の下方側から前記測定子を上昇させる昇降手段とを備えていることを特徴とするものである。この発明によれば、保持手段によって缶体を開口を下向きにした姿勢で保持し、昇降手段によって缶体の下方側から測定子を上昇させ、一対の測定子で缶体の板部またはフランジ部を挟むことで、缶体の板厚およびフランジ幅が測定できる。従って、保持手段により缶体を常に一定の姿勢で保持でき、一定の姿勢が保たれた缶体を測定するので安定した測定値を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（全体構成）
図１は本発明の一実施形態に係る缶体の検査装置１を示す全体平面図である。検査装置１は、大きく分けて、缶体１Ａ，１Ｂについて予め設定された検査項目を順次測定する測定装置３と、この測定装置３へ缶体１Ａ，１Ｂを搬入する搬入装置２と、これら搬入装置２および測定装置３を遠隔制御しかつ測定装置３からの測定結果が送信されるコンピュータ４とを備えている。ここで、缶体１Ａ，１Ｂの検査項目としては、図１５に示すように、第１の缶体１Ａでは板厚ａ、底部窪み量ｂおよび全長ｃであり、第２の缶体１Ｂでは、開口部のフランジ幅ｄ、全長ｅ、開口部の内径ｆ、耐圧および耐荷重である。
搬入装置２は、複数の缶体１Ａ，１Ｂが載置されるパレット２Ａと、缶体１Ａ，１Ｂを立てた姿勢で測定装置３に搬入する搬入コンベア２Ｂと、パレット２Ａから缶体１Ａ，１Ｂを搬入コンベア２Ｂに移送する缶体移送装置２Ｃとを備えている。
【００１７】
測定装置３は、６０度ずつ回転して停止するロータリテーブル１０と、ロータリテーブル１０上に配置されかつ缶体１Ａ，１Ｂを開口を下向きにした姿勢で保持する保持手段２０と、ロータリテーブル１０の停止位置に割り振って設けられて予め設定された検査項目について測定する測定手段と、缶体１Ａ，１Ｂの種類を判別して保持手段２０に缶体１Ａ，１Ｂを振り分けて載置する判別載置手段４０とを備えている。
【００１８】
ロータリテーブル１０は、円板状に形成され、その円周の中心を回転中心としている。ロータリテーブル１０の６０度ずつ６分割した位置には、缶体１Ａ，１Ｂを保持する保持手段２０が設けられている。
【００１９】
保持手段２０は、図２に示すように、ロータリテーブル１０に回転駆動手段２１を介して水平方向へ回転可能に設けられたプレート２２と、プレート２２上に設けられかつ第１および第２の缶体１Ａ，１Ｂが載置される第１保持部２０Ａおよび第２保持部２０Ｂとを備えている。このうち、回転駆動手段２１は、モータによって構成されている。
【００２０】
第１保持部２０Ａおよび第２保持部２０Ｂは、一端がプレート２２に固定された一対のシャフト２３Ａ，２３Ｂと、これらシャフト２３Ａ，２３Ｂに設けられて缶体１Ａ，１Ｂの開口部に対応した径を有する円筒状のガイド２４Ａ，２４Ｂと、各シャフト２３Ａ，２３Ｂの他端にベアリング等を介して回転自在に設けられかつ缶体１Ａ，１Ｂの底部を内側から受ける底受部２５Ａ，２５Ｂとを備えている。
ガイド２４Ａ，２４Ｂは、側面がプレートの上から若干突出した位置に配置されており、その突出部位には、ガイド２４Ａに代表して示されるように、長手方向に沿って溝２４１が形成されている。これにより、後述する第１寸法測定機３１の測定子５３が缶体１Ａ，２Ｂ内に挿入可能とされている。
また、底受部２５Ａ，２５Ｂは、缶体１Ａ，１Ｂの底部の凹部に対応した凹円錐面状の底受面２５１を有している。
【００２１】
保持手段２０は、缶体１Ａ，１Ｂが識別されると、回転駆動手段２１によってプレート２２を回転させ、識別された缶体１Ａ，１Ｂに対応する保持部２０Ａ，２０Ｂをロータリテーブル１０の外周側に移動させる。これにより、缶体１Ａ，１Ｂは、常に同じ位置（ロータリテーブル１０の外周側）で、保持手段２０の保持部２０Ａ，２０Ｂに載置されることとなる。
【００２２】
図１に戻って、判別載置手段４０は、搬入コンベア２Ｂの終着位置に設けられて缶体１Ａ，１Ｂの大きさおよび種類を判別する缶体判別装置４１と、この缶体判別装置４１で判別された缶体１Ａ，１Ｂを所定の保持部２０Ａ，２０Ｂに載置する缶体載置装置４２とを備えている。
缶体判別装置４１は、たとえば、カメラから得た画像の情報を元に缶体１Ａ，１Ｂを判別する装置によって構成されている。ここで、判別する缶体１Ａ，１Ｂの大きさには、２５０ｍｌと３５０ｍｌと５００ｍｌとがあり、判別する缶体１Ａ，１Ｂの種類には、前述した第１の製造工程を経て得られる第１の缶体１Ａと、第１、第２の製造工程を経て得られる第２の缶体１Ｂとがある。
缶体判別装置４１で得た缶体１Ａ，１Ｂの大きさの情報は後述する各測定機３１〜３６に送信され、缶体１Ａ，１Ｂの種類の情報は各測定機３１〜３６および保持手段２０に送信され、それぞれ測定機３１〜３６または保持手段２０の調整に利用されている。
缶体載置装置４２は、缶体１Ａ，１Ｂを缶体判別装置４１から保持手段２０のロータリテーブル１０の外周側に位置する保持部２０Ａ，２０Ｂに移送するものであり、その移送ストロークは一定となっている。
【００２３】
ロータリテーブル１０の各停止位置には、複数のステーションＳＴ１〜６が設けられている。このうち、第１ステーションＳＴ１では、缶体１Ａ，１Ｂが判別載置手段による缶体の種類の判別および保持手段２０への載置が行われている。また、第２から第６ステーションＳＴ２〜ＳＴ６には、缶体１Ａ，１Ｂの複数種の検査項目に付いて測定する測定手段がそれぞれ割り振られて設置されている。具体的には、第２ステーションＳＴ２には第１の缶体１Ａの板厚ａと第２の缶体１Ｂの開口部のフランジ幅ｄとを測定する第１寸法測定機３１および第１の缶体１Ａの底部窪み量ｂを測定する第２寸法測定機３２が、第３ステーションＳＴ３には第１および第２の缶体１Ａ，１Ｂの全長ｃ，ｅを測定する第３寸法測定機３３が、第４ステーションＳＴ４には第２の缶体１Ｂの開口部の内径ｆを測定する第４寸法測定機３４が、第５ステーションＳＴ５には第２の缶体１Ｂの耐圧を測定する耐圧測定機３５が、第６ステーションＳＴ６には第２の缶体１Ｂの耐荷重を測定する耐荷重測定機３６が、それぞれ割り振られて設置されている。
【００２４】
（第１寸法測定機３１）
第１寸法測定機３１（第２ステーションＳＴ２に設置された測定手段）は、図３に示すように、ベース３１１上に昇降手段３１２を介して垂直方向へ昇降可能に設けられた昇降体３１３と、この昇降体３１３に送り機構３１４を介して水平方向へ移動可能に設けられかつ缶体１Ａ，１Ｂの板厚ａまたは開口部のフランジ幅ｄを測定する接触式測定器５０とを備えている。このうち、昇降手段３１２および送り機構３１４は、それぞれボールねじ送り機構によって構成されている。
【００２５】
測定器５０は、図４にも示すように、昇降体３１３に送り機構３１４を介して水平方向へ移動可能に設けられたプレート５１と、このプレート５１に垂直に設けられかつ平行に配置された２組の一対の板ばね５２およびこれら一対の板ばね５２の上端に跨って固定された一対のブロック５４を有する平行板ばね機構と、この平行板ばね機構に支持（一対のブロック５４の上部にそれぞれ固定）された一対の測定子５３と、一対のブロック５４を互いに接近する方向へ常に付勢する一対の付勢手段５５と、一対のブロック５４を互いに離間させる離間手段５６と、測定子間に配置されて測定子５３（ブロック５４）間の距離を検出する変位検出手段５８と、測定子５３間の距離を微調整する測定子微調整手段５７（図３）とを備えている。このうち、板ばね５２の両側面には、補強板５２１が設けられ、これにより、板ばね５２の上端および下端のみが弾性変形可能、その他の部位が弾性変形不能となっている。
【００２６】
一対の測定子５３は、上下方向に延びてその上端の対向面には、図５に示すように、互いに点接触する一対の第１接触部５３Ａと、測定子５３の長手方向において互いに線接触する一対の第２接触部５３Ｂとを備えている。第１接触部５３Ａは球状に形成され、第２接触部５３Ｂは円柱状に形成されている。また、第２接触部５３Ｂは、第１接触部５３Ａよりも測定子５３の先端側に配置されており、一対の第１接触部５３Ａ間の距離は、一対の第２接触部５３Ｂ間の距離よりも若干小さく形成されている。ここで、第１接触部５３Ａ間の距離と、第２接触部５３Ｂ間の距離との差は、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄよりも小さくされている。
【００２７】
図４に戻って、付勢手段５５は、プレート５１の一対の板ばね５２間に垂直に設けられたシャフト５５１と、ブロック５４の下部かつ内側の板ばね５２側に設けられた付勢板５５２と、これらシャフト５５１と付勢板５５２との間に介装された圧縮コイルばね５５３とを含んで構成されている。
離間手段５６は、プレート５１の側面に固定されたＬ字状のブラケット５６１と、このブラケット５６１の水平部位に昇降手段５６２を介して垂直方向へ昇降可能に設けられかつ側面台形状に形成された昇降ブロック５６３と、ブロック５４に水平方向に突出して設けられたガイド５６４と、このガイド５６４の下端に設けられかつ昇降ブロック５６３の側面に当接する摺動部材５６５とを含んで構成されている。
【００２８】
図３に戻って、一対のブロック５４のうちの一方のブロック５４（図３中右側のブロック５４）は、一対の板ばね５２の上端に跨って固定された固定ブロック５４Ａと、この固定ブロック５４Ａに一対の測定子５３が互いに接近する方向へ移動可能に設けられた可動ブロック５４Ｂとを含んで構成されている。
ここにおいて、測定子微調整手段５７は、固定ブロック５４Ａに立設されたプレート５７１と、このプレート５７１に送り機構５７２を介して設けられた可動ブロック５４Ａと、送り機構５７２を作動させるステッピングモータ５７３とを含んで構成されている。このうち、送り機構５７２は、ボールねじ送り機構によって構成されている。
【００２９】
第２ステーションＳＴ２に缶体１Ａ，１Ｂが搬入されると、昇降ブロック５６３が昇降手段５６２によって上昇され、昇降ブロック５６３の側面がガイド５６４の摺動部材５６５に当接する（図６（ａ）参照）。昇降ブロック５６３がさらに上昇されると、ブロック５４は、圧縮コイルばね５５３および板ばね５２に抗して互いに離間する方向へ変位し、一対の測定子５３が所定間隔に開く（図６（ｂ）参照）。この際、測定子５３は平行板ばね機構に支持されているため、昇降ブロック５６３の上昇によって板ばね５２に水平方向に沿った力をかけると、一対の板ばね５２はその平行を保った状態で弾性変形し、一対の測定子５３は互いに平行な姿勢のまま離間する。この状態で、昇降手段３１２および送り機構３１４により、測定器５０が移動されて一対の測定子５３が、第１の缶体１Ａの板部または第２の缶体１Ｂのフランジ部を挟んだ内側と外側とに位置される。このとき、缶体１Ａ，１Ｂの内側に位置する測定子５３は、前述したガイド２４Ａ，２４Ｂの溝２４１に挿入されている。この状態で、昇降ブロック５６３が昇降手段５６２によって下降されると、付勢手段５５の圧縮コイルばね５５３によって一対のブロック５４が互いに接近する方向へ付勢される。この際も、測定子５３が互いに離間したときと同様に、平行板ばね機構によって一対の測定子５３は互いに平行な姿勢のまま接近する。すると、測定子５３間の間隔が狭くなり、接触部５３Ａ，５３Ｂが第１の缶体１Ａの板または第２の缶体１Ｂのフランジ部に内側と外側とから当接する。
【００３０】
ここにおいて、第１の缶体１Ａの板厚ａを測定する際には、図７（ａ）に示すように、第１接触部５３Ａが用いられ、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄを測定する際には、図７（ｂ）に示すように、第２接触部５３Ｂが用いられている。
具体的には、第１の缶体１Ａの板厚ａ測定において、測定子５３は、昇降手段３１２によって第１接触部５３Ａが缶体１Ａの板部を挟んで位置する位置まで上昇される。すると、昇降ブロック５６３が下降されて、付勢手段５５によって測定子５３間の間隔が狭くなり、第１接触部５３Ａが缶体１Ａの板部に点接触する。このとき、一対の第２接触部５３Ｂ間の距離は、一対の第１接触部５３Ａ間の距離よりも広く形成されているから、第２接触部５３Ｂは缶体１Ａに接していない状態にある。
【００３１】
また、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄ測定において、測定子５３は、昇降手段３１２によってその先端側に配置された第２接触部５３Ｂのみが缶体１Ｂのフランジを挟んで位置する位置まで上昇される。すると、昇降ブロック５６３が下降されて、付勢手段５５によって測定子５３間の間隔が狭くなり、第２接触部５３Ｂが缶体１Ｂのフランジ部に点接触する。ここで、第１接触部５３Ａ間の距離と、第２接触部５３Ｂ間の距離との差が、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄよりも小さくされているから、第１接触部５３Ａ同士は、互いに接していない状態にある。そして、一対の測定子５３間の距離が変位検出手段５８により検出されることで、第１の缶体１Ａの板厚ａまたは第２の缶体１Ｂの開口部のフランジ幅ｄが測定される。なお、測定子微調整手段５７によって測定子５３間の距離を微調整する際には、測定子微調整手段５７のステッピングモータ５７３を作動させることで、一方の測定子５３（図３中右側の測定子５３）を、送り機構５７２および可動ブロック５４Ｂを介して、一対の測定子５３が互いに接近する方向へ移動させることができ、測定子５３間の距離を微調整できる。測定子５３間の距離を調整することで、一対の測定子５３で測定部位を挟んだ際の測定圧力を一定にすることができて、第１の缶体１Ａの板部および第２の缶体１Ｂのフランジ部の変形を一定とすることができるので、測定精度が安定した信頼性の高い測定が可能となる。
【００３２】
（第２寸法測定機３２）
第２寸法測定機３２（第２ステーションＳＴ２に設置された測定手段）は、図８に示すように、第１の缶体１Ａの姿勢を所定の姿勢にする芯出し機構３２１と、第１の缶体１Ａの底部窪み量ｂを測定する測定器３２２と、この測定器３２２の零点設定に用いられる零点設定手段３２３とを備えている。
【００３３】
芯出し機構３２１は、ベース３２４に固定された支柱３２１Ａと、この支柱３２１Ａに昇降手段３２１Ｂを介して上下方向へ昇降可能に設けられた昇降体３２１Ｃと、この昇降体３２１Ｃに固定されたＬ字状のブラケット３２１Ｄと、このブラケット３２１Ｄの垂直部位に垂直方向へ昇降可能に挿通された中空筒３２１Ｅと、この中空筒３２１Ｅの下端に固定されかつ第１の缶体１Ａの底部上端に当接する押さえ板３２１Ｆとを備えている。このうち、昇降手段３２１Ｂは、エアシリンダによって構成されている。
ここで、中空筒３２１Ｅおよび押さえ板３２１Ｆは、押さえ板３２１Ｆとブラケット３２１Ｄとの間に介装された圧縮コイルばね３２１Ｇにより、常に下方へ付勢されている。
【００３４】
測定器３２２は、中空筒３２１Ｅ内に上下方向へ移動可能に収納されかつ第１の缶体１Ａの底部中央に当接する第１測定子３２２Ａと、この第１測定子３２２Ａに当接する第２測定子３２２Ｂとを有する変位検出手段３２２Ｃを備えている。
【００３５】
零点設定手段３２３は、ベース３２４に駆動手段３２３Ａを介して水平方向へ移動可能に設けられたゲージプレート３２３Ｂを備えている。このうち、駆動手段３２３Ａは、エアシリンダによって構成されている。
このような零点設定手段３２３を用いて、測定器３２２の零点設定を行う場合には、図９に示すように、第２ステーションＳＴ２に缶体１Ｂが搬入されていない状態で行う。まず、昇降手段３２１Ｂによって芯出し機構３２１の押さえ板３２１Ｆおよび測定器３２２を零点設定手段３２３のゲージプレート３２３Ｂよりも上方に上昇させる。次に、駆動手段３２３Ａによってゲージプレート３２３Ｂを押さえ板３２１Ｆの直下まで移動させる。この状態において、昇降手段３２１Ｂによって押さえ板３２１Ｆおよび測定器３２２を下降させて、押さえ板３２１Ｆの下面をゲージプレート３２３Ｂの上面に当接させる。すると、押さえ板３２１Ｆの下面と、第１測定子３２２Ａの下端とが水平方向に同一位置となる。このときの第２測定子３２２Ｂの位置を基点として、零点設定を行う。
【００３６】
図８に戻って、まず、第２ステーションＳＴ２に缶体１Ａが搬入されると、芯出し機構３２１の押さえ板３２１Ｆが昇降手段３２１Ｂによって下降していく。やがて、押さえ板３２１Ｆの下面が缶体１Ａの底部上端に当接した後、さらに、押さえ板３２１Ｆを下降させると、缶体１Ａが保持部２０Ｂ側に押圧され、缶体１Ａの底部が底受部２５Ａの底受面２５１にならい、缶体１Ａが所定の姿勢をとる。この状態において、変位検出手段３２２Ｃにより第２測定子３２２Ｂの基点からの変位が検出されて、缶体１Ａの底部窪み量ｂが求められる。
【００３７】
（第３寸法測定機３３）
第３寸法測定機３３（第３ステーションＳＴ３に設置された測定手段）は、図１０に示すように、缶体１Ａ，１Ｂの姿勢を所定の姿勢にする芯出し機構６０と、ベース３３１に駆動手段３３２を介して水平方向へ移動可能に設けられたプレート３３３と、このプレート３３３に垂直に立設された支柱３３４と、この支柱３３４に昇降手段３３５を介して上下方向へ昇降可能に設けられた昇降体３３６と、この昇降体３３６に固定されて缶体１Ａ，１Ｂの全長ｃ，ｅを測定する測定器３３７とを備えている。
【００３８】
芯出し機構６０は、ベース３３１に固定された支柱６１と、この支柱６１に昇降手段６２を介して上下方向へ昇降可能に設けられたＬ字状のブラケット６３と、このブラケット６３の水平部位に設けられた円筒状の第１ホルダ６８Ａと、この第１ホルダ６８Ａにベアリング６９を介して回転自在に設けられた円筒状の第２ホルダ６８Ｂと、この第２ホルダ６８Ｂに垂直方向へ変位可能かつ回転不能にに挿通された軸６４と、この軸６４の下端に固定されかつ缶体１Ａ，１Ｂの底部上端に当接する押さえ板６５と、この押さえ板６５と第２ホルダ６８Ｂとの間に介装された圧縮コイルばね６７と、第２ホルダ６８Ｂ（軸６４および押さえ板６５）を回転させる回転駆動機構６６とを備えている。このうち、昇降手段６２は、エアシリンダによって構成されている。
回転駆動機構６６は、ブラケット６３の垂直部位に固定されたモータ６６Ａと、このモータ６６Ａの出力軸および第２ホルダ６８Ｂにそれぞれ固定されたタイミングギア６６Ｂ，６６Ｃと、これらタイミングギア６６Ｂ，６６Ｃ間に掛け回されたタイミングベルト６６Ｄとから構成されている。
【００３９】
測定器３３７は、昇降体３３６の上部に設けられかつ押さえ板６５の上面に当接するアーム３３７Ａと、このアーム３３７Ａに対して上下方向へ昇降可能に設けられかつレーザ光を缶体１Ａ，１Ｂに照射してその下端の位置を検出するエッジ検出器３３７Ｂと、このエッジ検出器３３７Ｂを上下方向へ昇降させる送り機構３３７Ｃと、エッジ検出器３３７Ｂの変位を検出する変位検出手段３３７Ｄとを備えている。このうち、送り機構３３７Ｃは、ボールねじ送り機構によって構成されている。
【００４０】
まず、缶体１Ａ，１Ｂが第３ステーションＳＴ３に搬入されると、芯出し機構６０の押さえ板６５が昇降手段６２によって下降される。やがて、押さえ板６５の下面が缶体１Ａ，１Ｂの底部上端に当接した後、さらに、押さえ板６５が下降されると、缶体１Ａ，１Ｂが保持部２０Ａ，２０Ｂ側に押圧され、缶体１Ａ，１Ｂの底部が底受部２５Ａ，２５Ｂの底受面２５１にならい、缶体１Ａ，１Ｂが所定の姿勢をとる。次に、測定器３３７のアーム３３７Ａが駆動手段３３２および昇降手段３３５によって移動されて、やがて、アーム３３７Ａの下面が押さえ板６５の上面に当接する。この後、測定器３３７のエッジ検出器３３７Ｂが送り機構３３７Ｃによって缶体１Ａ，１Ｂの下端付近の位置まで下降されて缶体１Ａ，１Ｂに向けてレーザ光を照射する。この状態において、芯出し機構６０の押さえ板６５が回転駆動機構６６によって回転される。これにより、押さえ板６５と回転自在に設けられた底受部２５Ａ，２５Ｂとの間に底部が挟持された缶体１Ａ，１Ｂが回転される。すると、エッジ検出器３３７Ｂが送り機構３３７Ｃによって上下動し、缶体１Ａ，１Ｂからの反射光の有無で缶体１Ａ，１Ｂの下端の位置が検出される。このときのエッジ検出器３３７Ｂのアーム３３７Ａ下面からの変位が変位検出手段３３７Ｄによって検出され、第１または第２の缶体１Ａ，１Ｂの全長ｃ，ｅが求められる。
【００４１】
（第４寸法測定機３４）
第４寸法測定機３４（第４ステーションＳＴ４に設置された測定手段）は、図１１および図１２に示すように、缶体１Ａ，１Ｂの姿勢を所定の姿勢にする芯出し機構３４１と、缶体１Ｂを保持部２０Ｂから取り外して上方へ移動させる缶体上下動機構３４２と、ベース３４３上に駆動手段３４４を介して水平方向へ移動可能に設けられたプレート３４５と、このプレート３４５に固定されかつ第２の缶体１Ｂの開口部の内径ｆを測定する測定器７０とを備えている。芯出し機構３４１は、前述した第２寸法測定機３２の芯出し機構３２１と同様な構成であるから、同一符号を付してそれらの説明は省略する。なお、芯出し機構３４１の昇降手段３２１Ｂは、ボールねじ送り機構によって構成されている。また、駆動手段３４４は、エアシリンダによって構成されている。
【００４２】
缶体上下動機構３４２は、中空筒３２１Ｅ内に上下方向へ移動可能に収納されて下端にバキュームリップ３４２Ａを有する中空筒状のバキューム軸３４２Ｂと、このバキューム軸３４２Ｂを垂直方向へ昇降させる昇降手段３４２Ｃとを含んで構成されている。このうち、昇降手段３４２Ｃは、エアシリンダによって構成されている。
【００４３】
測定器７０は、缶体１Ｂ内に挿入されかつ回転して缶体１Ｂの内周にレーザ光を照射して缶体１Ｂからの反射光を受光する測定子７１と、この測定子７１を回転させる回転駆動機構７２と、測定子７１が受光した缶体１Ｂからの反射光をもとに缶体１Ｂの開口部の内径ｆを演算する演算手段（図示せず）とを備えている。
回転駆動機構７２は、プレート３４５に固定されかつロータリエンコーダ（図示せず）を備えたモータ７２Ａと、このモータ７２Ａの出力軸および測定子７１の回転軸にそれぞれ固定されたタイミングギア７２Ｂ，７２Ｃと、これらタイミングギア７２Ｂ，７２Ｃ間に掛け回されたタイミングベルト７２Ｄとから構成されている。
【００４４】
まず、第４ステーションＳＴ４に缶体１Ｂが搬入されると、芯出し機構３４１の押さえ板３２１Ｆが昇降手段３２１Ｂによって下降される。やがて、押さえ板３２１Ｆの下面が缶体１Ｂの底部上端に当接した後、さらに、押さえ板３２１Ｆが下降されると、缶体１Ｂが保持部２０Ｂ側に押圧され、缶体１Ｂの底部が底受部２５Ｂの底受面２５１にならい、缶体１Ｂが所定の姿勢をとる。次に、缶体上下動機構３４２のバキューム軸３４２Ｂが昇降手段３４２Ｃによって下降される。バキュームリップ３４２Ａが缶体１Ｂの底面に接すると、缶体１Ｂがバキュームリップ３４２Ａに吸着保持される。すると、バキューム昇降手段３４２Ｃによってバキュームリップ３４２Ａが缶体１Ｂを吸着保持した状態で上昇されて、缶体１Ｂの底部上端が押さえ板３２１Ｆに押し当てられる。これにより、バキュームリップ３４２Ａで缶体１Ｂを吸着保持してもぐらつくことなく保持できるようになる。
次に、昇降手段３２１Ｂによって昇降体３２１Ｃが上昇される。すると、ブラケット３２１Ｄを介して中空筒３２１Ｅおよびバキューム軸３４２Ｂが上昇される。これにより、缶体１Ｂが上昇され、缶体１Ｂが測定器７０の測定子７１よりも上方に達したときに停止される。この後、測定器７０の測定子７１が駆動手段３４４によって缶体１Ｂの直下まで移動される。この状態において、バキュームリップ３４２Ａに吸着保持された缶体１Ｂが昇降手段３２１Ｂによって下降され、測定子７１が缶体１Ｂの開口内に挿入されたところで停止する（図１２参照）。測定子７１が缶体１Ｂの開口内に挿入された状態で、測定子７１が回転駆動機構７２によって回転しながらレーザ光を缶体１Ｂの開口部内側に向けて照射して反射光を受光する。そして、この反射光をもとに缶体１Ｂの開口部の内径ｆが求められる。
【００４５】
（耐圧測定機３５）
耐圧測定機３５（第５ステーションＳＴ５に設置された測定手段）は、図１３に示すように、第１ベース３５１に駆動手段３５２を介して水平方向へ移動可能に設けられかつ缶体１Ｂの開口部の外側面に当接して缶体１Ｂを挟持する一対のホルダ３５３と、第１ベース３５１よりも下方に位置したベース３５４に昇降手段３５５を介して垂直方向へ昇降可能に設けられた中空状の支持筒３５６と、支持筒３５６の上端に設けられかつ缶体１Ｂ内に挿入されて空気を注入する空気注入部３５７と、この空気注入部３５７の下方で支持筒３５６の外周に設けられかつ缶体１Ｂの開口部内周に当接して開口部を塞ぐストッパ３５８と、缶体１Ｂ内に空気が注入されたときの缶体１Ｂの底部の膨らみを検出する非接触式検出器３５９とを備えている。このうち、駆動手段３５２および昇降手段３５５は、エアシリンダによって構成されている。ここにおいて、耐圧測定機３５は、万一測定中に缶体１Ｂが破裂した場合に他の測定機との干渉を避けるために、ロータリテーブル１０から所定間隔離れて配置されている。このため、ロータリテーブル１０から耐圧測定機３５まで缶体１Ｂを移送する缶体移送機構３７が設けられている（図１参照）。
【００４６】
各ホルダ３５３の缶体１Ｂに当接する面は、半円筒状に形成されており、一対のホルダ３５３で缶体１Ｂを挟持することにより、缶体１Ｂの開口部をストッパ３５８側に押さえつけて缶体１Ｂの開口部の隙間を塞いでいる。
検出器３５９は、缶体１Ｂを挟んだ一方側に配置されレーザ光を缶体１Ｂへ向けてかつ径方向へ照射する光照射ユニット３５９Ａと、缶体１Ｂを挟んだ他方側に配置され光照射ユニット３５９Ａからのレーザ光を受光する受光ユニット３５９Ｂと、この受光ユニット３５９Ｂで受光されたレーザ光の遮断から缶体１Ｂの底部の膨らみを検出する検出手段（図示せず）とを含んで構成されている。
【００４７】
まず、第５ステーションＳＴ５に缶体１Ｂが搬入されて、缶体移送機構３７によって耐圧測定機３５まで移送されると、一対のホルダ３５３が駆動手段３５２によって移動され缶体１Ｂの開口部外周を把持する。次に、昇降手段３５５によって支持筒３５６が上昇される。これにより、空気注入部３５７およびストッパ３５８が上昇され、空気注入部３５７が缶体１Ｂ内に挿入され、ストッパ３５８が缶体１Ｂの開口部内周に当接して開口部を塞ぐ。この状態において、空気注入部３５７から缶体１Ｂ内に空気が注入される。すると、注入された空気の圧力で缶体１Ｂの底部が上方へ膨らむ。缶体１Ｂの底部がある程度膨らむと、検出器３５９の光が遮断される。光が遮断されたときの缶体１Ｂ内の圧力が検出されることで、缶体１Ｂの耐圧が求められる。
なお、耐圧が測定された缶体１Ｂには、金属疲労等が生じているため、そのまま搬出シュート等で検査装置１から外部へ搬出される。
【００４８】
（耐荷重測定機３６）
耐荷重測定機３６（第６ステーションＳＴ６に設置された測定手段）は、図１４に示すように、缶体１Ｂが載置される載置台３６１と、上方から缶体１Ｂに荷重をかける荷重ブロック３６２と、缶体１Ｂがクラッシュしたときの荷重ブロック３６２の荷重を検出する荷重検出器（図示せず）とを備えている。ここにおいて、耐荷重測定機３６は、万一測定中に缶体１Ｂが破裂した場合に他の測定機との干渉を避けるために、ロータリテーブル１０から所定間隔離れて配置されている。このため、ロータリテーブル１０から耐荷重測定機３６まで缶体１Ｂを移送する缶体移送機構３８が設けられている（図１参照）。
【００４９】
まず、第６ステーションＳＴ６に缶体１Ｂが搬入されて、缶体移送機構３８によって耐荷重測定機３６の載置台３６１に載置される。すると、上方から荷重ブロック３６２が下降され缶体１Ｂが押しつぶされる。缶体１Ｂがクラッシュしたときの荷重ブロック３６２の荷重が検出されることで、缶体１Ｂの耐圧が求められる。
【００５０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
製造ラインから搬入装置２のパレット２Ａに移送されてきた缶体１Ａ，１Ｂは、缶体移送装置２Ｃによって搬入コンベア２Ｂに移送され、搬入コンベア２Ｂによって測定装置３に搬入される。次に、搬入コンベア２Ｂの終着位置において、缶体判別装置４１により缶体１Ａ，１Ｂの大きさおよび種類が判別され、缶体１Ａ，１Ｂが缶体載置装置４２によって保持手段２０の保持部２０Ａ，２０Ｂに載置される（第１ステーションＳＴ１）。保持部２０Ａ，２０Ｂに載置された缶体１Ａ，１Ｂは、ロータリテーブル１０によって所定角度（６０度）ずつ回転されながら、第２ステーションＳＴ２から第６ステーションＳＴ６まで順次搬送されてそれぞれの検査項目について測定される。
具体的には、第２ステーションＳＴ２において、第１の缶体１Ａは板厚ａおよび底部窪み量ｂ、第２の缶体１Ｂは開口部のフランジ幅ｄについて測定される。第３ステーションＳＴ３において、第１および第２の缶体１Ａ，１Ｂは全長ｃ，ｅについて測定される。第４ステーションＳＴ４において、第２の缶体１Ｂは開口部の内径ｆについて測定される。第５ステーションＳＴ５において第２の缶体１Ｂは耐圧について測定される。第６ステーションＳＴ６において第２の缶体１Ｂは耐荷重について測定される。
そして、各ステーションＳＴ２〜ＳＴ６での測定結果がコンピュータ４に送信され、その情報を元に缶体１Ａ，１Ｂの良否の評価が行われ、不良品があった場合には、その情報が製造ラインにフィードバックされて製造ラインの調整が行われる。
【００５１】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、本実施形態では、第１寸法測定機３１において、第１の缶体１Ａの板厚ａを測定する場合には互いに点接触する一対の第１接触部５３Ａで、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄを測定する場合には互いに線接触する一対の第２接触部５３Ｂで、各測定部位を挟み、このときの一対の測定子５３間の距離を検出することで缶体１Ａ，１Ｂの板厚ａおよびフランジ幅ｄが求められる。つまり、直線で構成された第１の缶体１Ａの板部には点接触する第１接触部５３Ａを用い、曲線で構成された第２の缶体１Ｂのフランジ部には線接触する第２接触部５３Ｂを用いることで、第１の缶体１Ａの板部および第２の缶体１Ｂのフランジ部に測定子５３を容易に点接触させることができる。従って、一対の測定子５３で測定できるため、従来のように第１の缶体１Ａの板厚ａ測定時と、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄ測定時とによって測定子５３を交換する必要がなく、省力化できる。また、第１の缶体１Ａの板厚ａ用測定装置および第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄ用測定装置の２種類の測定装置を設ける必要がなく、経済的であるうえ、１つの測定装置３（第１寸法測定機３１）を設置するスペースがあればよいからスペース効率も向上させることができる。
【００５２】
第１寸法測定機３１において、第１接触部５３Ａは球状に形成され、第２接触部５３Ｂは円柱状に形成されているから、形成を容易にできる。
【００５３】
第１寸法測定機３１において、第１の缶体１Ａの板厚ａを測定する場合には、第１および第２接触部５３Ａ，５３Ｂが缶体１Ａの板部を挟むように、測定子５３を缶体１Ａの開口内に挿入する。この後、測定子５３で缶体１Ａの板部を挟むと、第１接触部５３Ａが缶体１Ａの板部に当接する。この際、一対の第２接触部５３Ｂ間の距離は、第１接触部５３Ａ間の距離よりも広く形成されているから、第２接触部５３Ｂは缶体１Ａの板部に接していない状態にある。
一方、第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄを測定する場合には、測定子５３の先端側に配置された第２接触部５３Ｂのみが缶体１Ｂのフランジ部を挟むように、測定子５３を缶体１Ｂの開口内に挿入する。この後、測定子５３で缶体１Ｂのフランジ部を挟むと、第２接触部５３Ｂが缶体１Ｂのフランジ部に当接する。この際、一対の第１接触部５３Ａは缶体１Ｂを挟んでいない状態にあり、また、第１接触部５３Ａ間の距離は、第２接触部５３Ｂ間の距離よりも若干狭いだけなので、第１接触部５３Ａ同士も互いに接していない状態にある。従って、測定子５３の缶体１Ａ，１Ｂへの挿入位置を変えるだけで、第１の缶体１Ａの板厚ａおよび第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄを容易に測定できる。
【００５４】
第１寸法測定機３１において、測定子５３は平行に配置された一対の板ばね５２を有する平行板ばね機構に支持されているため、板ばね５２に対してその側面方向に沿った力をかけると、一対の板ばね５２はその平行を保った状態で弾性変形し、一対の測定子５３は、互いに平行な姿勢のまま接近、離間することができる。
【００５５】
保持手段２０によって缶体１Ａ，１Ｂを開口を下向きにした姿勢で保持し、第１寸法測定機３１において、昇降手段３１２によって缶体１Ａ，１Ｂの下方側から測定子５３を上昇させ、一対の測定子５３で缶体１Ａ，１Ｂの板部またはフランジ部を挟むことで、第１の缶体１Ａの板厚ａおよび第２の缶体１Ｂのフランジ幅ｄを測定できる。従って、保持手段２０により缶体１Ａ，１Ｂを常に一定の姿勢で保持でき、一定の姿勢が保たれた缶体１Ａ，１Ｂを測定するので安定した測定値を得ることができる。
【００５６】
第１寸法測定機３１において、板ばね５２の両側面には補強板５２１が設けられているため、板ばね５２の上端および下端のみが弾性変形可能、その他の部位が弾性変形不能となっている。これにより、平行配置された一対の板ばね５２は力がかけられてもその平行をより良好に保持できる。
【００５７】
第１寸法測定機３１には、測定子５３間の距離を微調整する測定子微調整手段５７が設けられているから、測定子５３間の距離を微調整できる。測定子５３間の距離を調整することで、一対の測定子５３で測定部位を挟んだ際の測定圧力を一定にすることができて、第１の缶体１Ａの板部および第２の缶体１Ｂのフランジ部の変形を一定とすることができるので、測定精度が安定した信頼性の高い測定が可能となる。
【００５８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
【００５９】
前記実施形態において、第１寸法測定機３１には、第２寸法測定機３２または第３寸法測定機３３のような芯出し機構３２１，６０が設けられていないが、第１寸法測定機に第２寸法測定機３２または第３寸法測定機３３のような芯出し機構を設けてもよい。このような場合、缶体の底部を、保持手段の底受部および芯出し機構の押さえ板で挟み込むことで、缶体の姿勢をより所定の状態に保持できるから、測定精度をより向上させることができる。
【００６０】
前記実施形態では、第１の缶体１Ａの板厚ａ、底部窪み量ｂおよび全長ｃと、第２の缶体１Ｂの開口部のフランジ幅ｄ、全長ｅ、開口部の内径ｆ、耐圧および耐荷重とを測定するようにしたが、必ずしもこれら全ての検査項目について測定を行わなくてもよい。また、これらの検査項目に限られるものではなく、他の検査項目を測定するものであってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の測定装置によれば、省力化でき、しかも経済的に構成できかつスペース効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置を示す全体平面図である。
【図２】前記実施形態の保持手段を示す拡大斜視図である。
【図３】前記実施形態の第１寸法測定機を一部破断して示す側面図である。
【図４】前記実施形態の第１寸法測定機の測定器を示す斜視図である。
【図５】前記実施形態の第１寸法測定機の測定器の第１接触部および第２接触部を示す拡大斜視図である。
【図６】前記実施形態の第１寸法測定機の測定器の作用を示す模式図である。
【図７】前記実施形態の第１寸法測定機の測定子で測定部位を挟んでいる様子を示す拡大側面図である。
【図８】前記実施形態の第２寸法測定機を示す断面図である。
【図９】前記実施形態の第２寸法測定機の零点設定手段の作用を示す断面図である。
【図１０】前記実施形態の第３寸法測定機を示す断面図である。
【図１１】前記実施形態の第４寸法測定機を示す断面図である。
【図１２】前記実施形態の第４寸法測定機の作用を示す断面図である。
【図１３】前記実施形態の耐圧測定機を示す断面図である。
【図１４】前記実施形態の耐荷重測定機を模式的に示す側面図である。
【図１５】缶体の検査項目を示す図である。
【符号の説明】
３測定装置
５３測定子
５３Ａ第１接触部
５３Ｂ第２接触部
５２板ばね
１Ａ，１Ｂ缶体
２０保持手段
３１２昇降手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a measuring apparatus, and more particularly, to a measuring apparatus that sandwiches a measurement part of a measurement object with a pair of measuring elements and obtains the dimension of the measurement part of the measurement object from the distance between the pair of measurement elements at this time. .
[0002]
[Background]
In the production line of cans, the produced cans are measured, specifically, a plurality of types of inspection items such as dimensions and shapes of each part are measured, and quality is evaluated based on the measurement results. If it is a non-defective product, the information is fed back to the production line and used to adjust the production line.
[0003]
By the way, if a production line for a so-called two-piece can body composed of a can body into which contents such as beer are injected and a lid portion attached to the can body is roughly divided, it can be divided into two production processes. In the first manufacturing process, a rough shape of a can body is formed from an aluminum roll plate through punching and drawing. The first can body that has undergone the first manufacturing process is formed into a fine shape such as an opening flange through further drawing processing or the like in the second manufacturing process. And after a content is inject | poured in the 2nd can body which passed through such a 1st and 2nd manufacturing process, a cover part is attached to a 2nd can body.
[0004]
As shown in FIG. 15, the first and second cans are measured with a micrometer or a caliper for the plate thickness a and the flange width d of the opening, respectively. And based on this measurement result, while evaluating a non-defective product and a defective product, when it is a defective product, the information is fed back to the production line of the can body and used for adjustment of the production line.
[0005]
However, in such an inspection method, since each measurement is performed manually, it takes time and effort to set up each measuring device, and the measurement time becomes long. In addition, there is a problem in that stable measurement values cannot be obtained due to variations in measurement pressure by the operator, reading errors of measurement values, and the like. In order to solve such a problem, a measurable measuring device that sandwiches a measurement part of the object to be measured with a pair of measuring elements and obtains the dimension of the measuring part of the object to be measured from the distance between the pair of measuring elements at this time This eliminates manual measurement.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, using the measuring apparatus as described above, when trying to measure the plate thickness of the first can that has been subjected to drawing or the like, the measuring element is usually formed in a bar shape, so that the plate portion of the can can be slightly Due to deformation such as distortion, the measuring element and the plate portion of the can cannot be brought into uniform contact with each other, and a gap is generated between the measuring element and the plate portion, making it difficult to perform accurate measurement. On the other hand, a spherical contact portion is provided at each tip of the opposing surfaces of the pair of measuring elements, and the measurement part of the can body is sandwiched between these contact parts, and the dimension of the measuring part can be obtained from the distance between the measuring elements at that time. Although it is conceivable, since the flange portion of the second can body has a curved surface, it is difficult to accurately abut the spherical contact portion on the swelled portion of the curved surface of the flange portion.
[0007]
Therefore, when measuring the plate thickness of the first can body and the flange width of the second can body, the measuring element for measuring the plate thickness of the first can body and the flange width measurement of the second can body Therefore, there is a problem that it takes time and effort because it is necessary to replace both the measuring element and the measuring element according to the type of can body to be measured. In addition, a measuring device for measuring the plate thickness of the first can body and a measuring device for measuring the flange width of the second can body are arranged, and the first and second can bodies are measured by independent measuring devices. However, the number of measuring devices corresponding to the number of types of cans must be provided, which is not only uneconomical in terms of cost, but also has a large installation space for installing two types of inspection lines. Is required.
[0008]
An object of the present invention is to provide a measuring apparatus that can save labor, can be configured economically, and can improve space efficiency.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
 In order to achieve the above object, a measuring apparatus of the present invention has the following configuration. The invention according to claim 1 is a measuring device that sandwiches a measurement part of a measurement object with a pair of measuring elements, and obtains the dimension of the measurement part of the measurement object from the distance between the pair of measurement elements at this time, On the opposing surfaces of the pair of measuring elements,Formed into a spherical shapeA pair of first contact portions in point contact with each other;Formed in a cylindrical shapeA pair of second contact portions in line contact with each other in the longitudinal direction of the measuring elementThe second contact portion is disposed closer to the distal end side of the measuring element than the first contact portion, and the distance between the pair of first contact portions is greater than the distance between the pair of second contact portions. Is also formed smallIt is characterized by this.
[0010]
According to the present invention, for example, when measuring the plate thickness of the first can body, the pair of first contact portions that are in point contact with each other and when measuring the flange width of the second can body, The dimension of the measurement site of the object to be measured is obtained by sandwiching each measurement site between the pair of second contact portions that come into contact with each other and detecting the distance between the pair of measuring elements at this time. In other words, the first contact portion that makes point contact is used for the measurement site (such as the plate portion of the first can body) that is configured by a straight line, and the measurement site (such as the flange portion of the second can body) that is configured by a curve. By using the second contact portion that makes line contact, the probe can be easily brought into point contact with the measurement site. Therefore, it is possible to measure a measurement part constituted by a straight line and a measurement part constituted by a curve with a pair of measurement elements, so that there is no need to replace the measurement element depending on the type of the object to be measured or the measurement part as in the past, and labor saving. Can be Further, there is no need to provide a measuring device for each type of object to be measured or measurement site, which is economical and space efficiency can be improved because there is only a space for installing one measuring device.
[0011]
 Also,According to this invention, since the first contact portion is formed in a spherical shape, it can be easily formed.
[0012]
 Also,According to this invention, since the second contact portion is formed in a cylindrical shape, it can be easily formed.
[0013]
 Also,According to this invention, when measuring the plate thickness of the first can body, the measuring element is inserted into the opening of the can body so that the first and second contact portions sandwich the plate portion of the can body. . Thereafter, when the plate portion of the can body is sandwiched between the measuring elements, the first contact portion comes into contact with the plate portion of the can body. At this time, since the distance between the pair of second contact portions is formed wider than the distance between the first contact portions, the second contact portion is not in contact with the plate portion of the can body. On the other hand, when measuring the flange width of the second can body, the measuring element is placed in the opening of the can body so that only the second contact portion arranged on the leading end side of the measuring element sandwiches the flange portion of the can body. Insert into. Thereafter, when the flange portion of the can body is sandwiched by the measuring element, the second contact portion comes into contact with the flange portion of the can body. At this time, the pair of first contact portions are in a state in which the can body is not sandwiched, and the distance between the first contact portions is only slightly smaller than the distance between the second contact portions. Are not in contact with each other. Therefore, the plate thickness of the first can body and the flange width of the second can body can be easily measured simply by changing the insertion position of the measuring element into the can body.
[0014]
 Claim2The invention described in claim1In the measuring apparatus described above, the measuring element is supported by a parallel leaf spring mechanism having a pair of leaf springs arranged in parallel so that the pair of measuring elements approach and separate from each other while maintaining a parallel posture. It is characterized by being comprised. According to this invention, since the measuring element is supported by the parallel leaf spring mechanism having a pair of leaf springs arranged in parallel, when a force along the side surface direction is applied to the leaf spring, The spring is elastically deformed while maintaining its parallel state, and the pair of measuring elements can approach and separate from each other while maintaining a parallel posture.
[0015]
 Claim3The invention described in claim 1OrClaim2In the measuring apparatus described above, the object to be measured is a can body, holding means for holding the can body in a posture with the opening facing downward, and the measuring element is lifted from the lower side of the can body with respect to the holding means And elevating means to be provided. According to the present invention, the holding body is held in a posture in which the opening is directed downward, the measuring element is lifted from the lower side of the can body by the elevating means, and the plate portion or the flange portion of the can body with the pair of measuring elements The plate thickness and the flange width of the can can be measured by sandwiching. Therefore, the can can be always held in a constant posture by the holding means, and a stable measurement value can be obtained because the can body in which the constant posture is maintained is measured.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(overall structure)
FIG. 1 is an overall plan view showing a can inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The inspection device 1 is roughly divided into a measuring device 3 that sequentially measures inspection items set in advance for the cans 1A and 1B, a carry-in device 2 that carries the cans 1A and 1B into the measurement device 3, and these carry-ins. And a computer 4 for remotely controlling the apparatus 2 and the measuring apparatus 3 and transmitting the measurement results from the measuring apparatus 3. Here, as the inspection items of the cans 1A and 1B, as shown in FIG. 15, in the first can 1A, the plate thickness a, the bottom dent amount b and the total length c, and in the second can 1B, The flange width d of the opening, the total length e, the inner diameter f of the opening, the pressure resistance and the load resistance.
The carry-in device 2 includes a pallet 2A on which a plurality of cans 1A and 1B are placed, a carry-in conveyor 2B that carries the cans 1A and 1B in a standing position, and a can 1A and 1B from the pallet 2A. The can body transfer device 2C for transferring the battery to the carry-in conveyor 2B.
[0017]
The measuring device 3 includes a rotary table 10 that rotates by 60 degrees and stops, a holding means 20 that is disposed on the rotary table 10 and holds the can bodies 1A and 1B in an attitude with the opening facing downward, and the rotary table 10 A measuring unit that is allocated to the stop position and measures a predetermined inspection item, and a discriminating placement that discriminates the types of the cans 1A and 1B and sorts and places the cans 1A and 1B on the holding unit 20 Means 40.
[0018]
The rotary table 10 is formed in a disk shape, and the center of the circumference is the center of rotation. A holding means 20 for holding the can bodies 1A and 1B is provided at a position of the rotary table 10 divided into 60 degrees by 6 degrees.
[0019]
As shown in FIG. 2, the holding means 20 includes a plate 22 provided on the rotary table 10 so as to be rotatable in a horizontal direction via a rotation driving means 21, and first and second cans provided on the plate 22. The first holding unit 20A and the second holding unit 20B on which the bodies 1A and 1B are placed are provided. Among these, the rotation drive means 21 is comprised with the motor.
[0020]
The first holding portion 20A and the second holding portion 20B have a pair of shafts 23A and 23B, one end of which is fixed to the plate 22, and diameters corresponding to the openings of the can bodies 1A and 1B provided on the shafts 23A and 23B. Cylindrical guides 24A and 24B, and bottom receiving portions 25A and 25B that are rotatably provided at the other ends of the shafts 23A and 23B via bearings and receive the bottoms of the can bodies 1A and 1B from the inside. I have.
The guides 24A and 24B are disposed at positions where the side surfaces slightly protrude from the top of the plate, and a groove 241 is formed in the protruding portion along the longitudinal direction as shown by the guide 24A. Yes. Thereby, the measuring element 53 of the 1st dimension measuring machine 31 mentioned later can be inserted in can body 1A, 2B.
Further, the bottom receiving portions 25A and 25B have concave conical bottom receiving surfaces 251 corresponding to the concave portions at the bottoms of the cans 1A and 1B.
[0021]
When the cans 1 A and 1 B are identified, the holding unit 20 rotates the plate 22 by the rotation driving unit 21, and the holding units 20 A and 20 B corresponding to the identified cans 1 A and 1 B are moved to the outer peripheral side of the rotary table 10. Move to. Thus, the cans 1A and 1B are always placed on the holding portions 20A and 20B of the holding means 20 at the same position (the outer peripheral side of the rotary table 10).
[0022]
Returning to FIG. 1, the discriminating and placing means 40 includes a can body discriminating device 41 provided at an end position of the carry-in conveyor 2B to discriminate the size and type of the can bodies 1A and 1B, and the can body discriminating device 41. A can body placing device 42 for placing the determined can bodies 1A and 1B on predetermined holding portions 20A and 20B is provided.
The can body discriminating device 41 is constituted by, for example, a device that discriminates the can bodies 1A and 1B on the basis of image information obtained from a camera. Here, there are 250 ml, 350 ml and 500 ml in the sizes of the can bodies 1A and 1B to be discriminated, and the types of can bodies 1A and 1B to be discriminated are the first obtained through the first manufacturing process described above. Can body 1A and second can body 1B obtained through the first and second manufacturing steps.
Information on the size of the can bodies 1A and 1B obtained by the can body discriminating device 41 is transmitted to each measuring machine 31 to 36 described later, and information on the type of the can bodies 1A and 1B is provided on each measuring machine 31 to 36 and holding means. 20 is used for adjusting the measuring machines 31 to 36 or the holding means 20, respectively.
The can body mounting device 42 transfers the can bodies 1A and 1B from the can body discriminating device 41 to the holding portions 20A and 20B located on the outer peripheral side of the rotary table 10 of the holding means 20, and the transfer stroke is constant. It has become.
[0023]
A plurality of stations ST 1 to ST 6 are provided at each stop position of the rotary table 10. Among these, in 1st station ST1, can body 1A, 1B discriminate | determines the kind of can body by the discrimination | positioning mounting means, and the mounting to the holding means 20 is performed. In addition, the second to sixth stations ST2 to ST6 are provided with measurement means for measuring a plurality of types of inspection items of the cans 1A and 1B. Specifically, in the second station ST2, the first dimension measuring machine 31 and the first can for measuring the plate thickness a of the first can body 1A and the flange width d of the opening of the second can body 1B. A second dimension measuring machine 32 that measures the bottom depression amount b of the body 1A, and a third dimension measuring machine 33 that measures the total lengths c and e of the first and second can bodies 1A and 1B are provided at the third station ST3. In the fourth station ST4, a fourth dimension measuring device 34 for measuring the inner diameter f of the opening of the second can body 1B is provided, and in the fifth station ST5, a pressure resistance measuring device for measuring the pressure resistance of the second can body 1B. 35, load resistance measuring machines 36 for measuring the load resistance of the second can 1B are allocated and installed at the sixth station ST6.
[0024]
(First dimension measuring machine 31)
As shown in FIG. 3, the first dimension measuring machine 31 (measuring means installed at the second station ST2) includes an elevating body 313 provided on the base 311 so as to be vertically movable via an elevating means 312. The lift body 313 is provided with a contact-type measuring device 50 that is provided so as to be movable in the horizontal direction via a feed mechanism 314 and that measures the plate thickness a of the can bodies 1A and 1B or the flange width d of the opening. . Among these, the raising / lowering means 312 and the feed mechanism 314 are each constituted by a ball screw feed mechanism.
[0025]
 As shown in FIG. 4, the measuring device 50 includes a plate 51 provided on the elevating body 313 so as to be movable in the horizontal direction via a feed mechanism 314, and is provided vertically and parallel to the plate 51. A parallel leaf spring mechanism having two pairs of leaf springs 52 and a pair of blocks 54 fixed across the upper ends of the pair of leaf springs 52, and supported by the parallel leaf spring mechanism (in the upper part of the pair of blocks 54) A pair of measuring elements 53 fixed to each other, a pair of urging means 55 for always urging the pair of blocks 54 in a direction approaching each other, a separating means 56 for separating the pair of blocks 54 from each other, and between the measuring elements Displacement detecting means for detecting the distance between the probe 53 (block 54) arranged in58And a probe fine adjustment means for finely adjusting the distance between the probe 5357(FIG. 3). Among these, reinforcing plates 521 are provided on both side surfaces of the leaf spring 52, so that only the upper and lower ends of the leaf spring 52 can be elastically deformed, and other portions cannot be elastically deformed.
[0026]
 As shown in FIG. 5, the pair of measuring elements 53 extends in the vertical direction and has a pair of first contact portions 53 A that are in point contact with each other and line contact with each other in the longitudinal direction of the measuring element 53. And a pair of second contact portions 53B. The first contact portion 53A is formed in a spherical shape, and the second contact portion 53B is a circle.PillarIt is formed in a shape. The second contact portion 53B is disposed closer to the distal end side of the probe 53 than the first contact portion 53A, and the distance between the pair of first contact portions 53A is the distance between the pair of second contact portions 53B. It is formed slightly smaller than. Here, the difference between the distance between the first contact portions 53A and the distance between the second contact portions 53B is smaller than the flange width d of the second can 1B.
[0027]
Returning to FIG. 4, the biasing means 55 includes a shaft 551 provided vertically between the pair of leaf springs 52 of the plate 51, and a biasing plate 552 provided on the lower and inner leaf spring 52 side of the block 54. And a compression coil spring 553 interposed between the shaft 551 and the urging plate 552.
The separating means 56 is an L-shaped bracket 561 fixed to the side surface of the plate 51, and is provided on a horizontal portion of the bracket 561 so as to be vertically movable via a lifting means 562 and formed in a side trapezoidal shape. The elevating block 563 includes a guide 564 provided on the block 54 so as to protrude in the horizontal direction, and a sliding member 565 provided at a lower end of the guide 564 and abutting against a side surface of the elevating block 563.
[0028]
Returning to FIG. 3, one block 54 (the right block 54 in FIG. 3) of the pair of blocks 54 includes a fixed block 54 A fixed across the upper ends of the pair of leaf springs 52, and the fixed block 54 A. And a movable block 54B provided to be movable in a direction in which the pair of measuring elements 53 approach each other.
Here, the probe fine adjustment means 57 includes a plate 571 erected on the fixed block 54A, a movable block 54A provided on the plate 571 via a feed mechanism 572, and a stepping motor 573 that operates the feed mechanism 572. It is comprised including. Among these, the feed mechanism 572 is constituted by a ball screw feed mechanism.
[0029]
When the cans 1A and 1B are carried into the second station ST2, the elevating block 563 is raised by the elevating means 562, and the side surface of the elevating block 563 comes into contact with the sliding member 565 of the guide 564 (see FIG. 6A). ). When the elevating block 563 is further raised, the block 54 is displaced in a direction away from the compression coil spring 553 and the leaf spring 52, and the pair of measuring elements 53 are opened at a predetermined interval (FIG. 6B). reference). At this time, since the measuring element 53 is supported by the parallel leaf spring mechanism, when a force along the horizontal direction is applied to the leaf spring 52 by the raising of the elevating block 563, the pair of leaf springs 52 is kept in a parallel state. Thus, the pair of measuring elements 53 are separated from each other while maintaining a parallel posture. In this state, the measuring device 50 is moved by the lifting / lowering means 312 and the feed mechanism 314, and the pair of measuring elements 53 are located inside the plate portion of the first can body 1A or the flange portion of the second can body 1B. And on the outside. At this time, the measuring element 53 located inside the can bodies 1A and 1B is inserted into the grooves 241 of the guides 24A and 24B described above. When the elevating block 563 is lowered by the elevating means 562 in this state, the pair of blocks 54 are urged toward each other by the compression coil spring 553 of the urging means 55. At this time, as in the case where the probe 53 is separated from each other, the pair of probe 53 approach each other in a parallel posture by the parallel leaf spring mechanism. Then, the space | interval between the measuring elements 53 becomes narrow, and contact part 53A, 53B contact | abuts the board | plate of the 1st can body 1A or the flange part of the 2nd can body 1B from the inner side and the outer side.
[0030]
Here, when measuring the plate thickness a of the first can body 1A, as shown in FIG. 7A, the first contact portion 53A is used, and the flange width d of the second can body 1B is set. In the measurement, as shown in FIG. 7B, the second contact portion 53B is used.
Specifically, in the measurement of the plate thickness a of the first can body 1A, the measuring element 53 is raised by the elevating means 312 to a position where the first contact portion 53A is located across the plate portion of the can body 1A. Then, the raising / lowering block 563 is lowered, the space | interval between the measuring elements 53 becomes narrow by the urging | biasing means 55, and the 1st contact part 53A makes a point contact with the board part of 1 A of cans. At this time, since the distance between the pair of second contact portions 53B is formed wider than the distance between the pair of first contact portions 53A, the second contact portion 53B is not in contact with the can 1A. .
[0031]
 Further, in the measurement of the flange width d of the second can body 1B, the measuring element 53 is moved to a position where only the second contact portion 53B arranged on the tip side by the elevating means 312 sandwiches the flange of the can body 1B. Be raised. Then, the raising / lowering block 563 is lowered, the interval between the measuring elements 53 is narrowed by the urging means 55, and the second contact portion 53B makes point contact with the flange portion of the can body 1B. Here, since the difference between the distance between the first contact parts 53A and the distance between the second contact parts 53B is made smaller than the flange width d of the second can body 1B, the first contact parts 53A are Are not in contact with each other. The distance between the pair of measuring elements 53 is the displacement detecting means.58As a result of the detection, the plate thickness a of the first can body 1A or the flange width d of the opening of the second can body 1B is measured. When the distance between the measuring elements 53 is finely adjusted by the measuring element fine adjusting means 57, one of the measuring elements 53 (on the right side in FIG. 3) is operated by operating the stepping motor 573 of the measuring element fine adjusting means 57. The measuring element 53) can be moved in the direction in which the pair of measuring elements 53 approach each other via the feed mechanism 572 and the movable block 54B, and the distance between the measuring elements 53 can be finely adjusted. By adjusting the distance between the measuring elements 53, the measurement pressure when the measurement site is sandwiched between the pair of measuring elements 53 can be made constant, and the plate portion of the first can body 1A and the second can Since the deformation of the flange portion of the body 1B can be made constant, highly reliable measurement with stable measurement accuracy is possible.
[0032]
(Second dimension measuring machine 32)
As shown in FIG. 8, the second dimension measuring machine 32 (measuring means installed at the second station ST2) includes a centering mechanism 321 that changes the posture of the first can body 1A to a predetermined posture, A measuring device 322 for measuring the bottom depression amount b of the can 1A and a zero point setting means 323 used for setting the zero point of the measuring device 322 are provided.
[0033]
The centering mechanism 321 includes a support column 321A fixed to the base 324, an elevating body 321C provided on the support column 321A so as to be movable up and down via an elevating means 321B, and an L-shape fixed to the elevating body 321C. Bracket 321D, a hollow cylinder 321E inserted through a vertical portion of the bracket 321D so as to be vertically movable, and a presser fixed to the lower end of the hollow cylinder 321E and in contact with the upper end of the bottom of the first can body 1A Plate 321F. Among these, the raising / lowering means 321B is comprised with the air cylinder.
Here, the hollow cylinder 321E and the pressing plate 321F are always urged downward by a compression coil spring 321G interposed between the pressing plate 321F and the bracket 321D.
[0034]
The measuring instrument 322 is accommodated in the hollow cylinder 321E so as to be movable in the vertical direction, and a first measuring element 322A that contacts the center of the bottom of the first can body 1A, and a second measuring element that contacts the first measuring element 322A. Displacement detecting means 322C having a child 322B is provided.
[0035]
The zero point setting means 323 is provided with a gauge plate 323B provided on the base 324 so as to be movable in the horizontal direction via the driving means 323A. Of these, the driving means 323A is constituted by an air cylinder.
When the zero point setting of the measuring device 322 is performed using such zero point setting means 323, as shown in FIG. 9, the can body 1B is not carried into the second station ST2. First, the holding plate 321F of the centering mechanism 321 and the measuring device 322 are raised above the gauge plate 323B of the zero point setting unit 323 by the lifting / lowering unit 321B. Next, the gauge plate 323B is moved to just below the pressing plate 321F by the driving means 323A. In this state, the pressing plate 321F and the measuring device 322 are lowered by the lifting means 321B, and the lower surface of the pressing plate 321F is brought into contact with the upper surface of the gauge plate 323B. Then, the lower surface of the pressing plate 321F and the lower end of the first measuring element 322A are at the same position in the horizontal direction. The zero point is set using the position of the second probe 322B at this time as a base point.
[0036]
Returning to FIG. 8, first, when the can body 1A is carried into the second station ST2, the pressing plate 321F of the centering mechanism 321 is lowered by the elevating means 321B. Eventually, after the lower surface of the pressing plate 321F comes into contact with the bottom upper end of the can body 1A, when the pressing plate 321F is further lowered, the can body 1A is pressed toward the holding portion 20B, and the bottom portion of the can body 1A receives the bottom. Following the bottom receiving surface 251 of the portion 25A, the can 1A takes a predetermined posture. In this state, the displacement detector 322C detects the displacement from the base point of the second probe 322B, and the bottom depression amount b of the can body 1A is obtained.
[0037]
(Third dimension measuring machine 33)
As shown in FIG. 10, the third dimension measuring machine 33 (measuring means installed at the third station ST3) is driven by a centering mechanism 60 that makes the postures of the can bodies 1A and 1B a predetermined posture and a base 331. A plate 333 provided so as to be movable in the horizontal direction via the means 332, a support column 334 erected perpendicularly to the plate 333, and provided in a vertically movable manner on the support column 334 via the lifting means 335. The lifting / lowering body 336 and a measuring device 337 fixed to the lifting / lowering body 336 and measuring the overall lengths c and e of the can bodies 1A and 1B are provided.
[0038]
The centering mechanism 60 includes a column 61 fixed to the base 331, an L-shaped bracket 63 provided on the column 61 so as to be vertically movable via an elevator unit 62, and a horizontal portion of the bracket 63. A cylindrical first holder 68A provided, a cylindrical second holder 68B rotatably provided to the first holder 68A via a bearing 69, and a second holder 68B that is vertically displaceable. A shaft 64 that is inserted in a non-rotatable manner, a pressing plate 65 that is fixed to the lower end of the shaft 64 and abuts against the upper ends of the bottoms of the can bodies 1A and 1B, and a space between the pressing plate 65 and the second holder 68B. The mounted compression coil spring 67 and a rotation drive mechanism 66 for rotating the second holder 68B (the shaft 64 and the pressing plate 65) are provided. Among these, the raising / lowering means 62 is comprised with the air cylinder.
The rotation drive mechanism 66 includes a motor 66A fixed to a vertical portion of the bracket 63, timing gears 66B and 66C fixed to the output shaft of the motor 66A and the second holder 68B, and the timing gears 66B and 66C. It is composed of a wound timing belt 66D.
[0039]
The measuring device 337 is provided at the upper part of the lifting body 336 and is in contact with the upper surface of the holding plate 65, and is provided so as to be able to move up and down with respect to the arm 337A, and the laser light is applied to the can bodies 1A and 1B. An edge detector 337B that irradiates and detects the position of the lower end thereof, a feed mechanism 337C that moves the edge detector 337B up and down, and a displacement detector 337D that detects the displacement of the edge detector 337B are provided. . Among these, the feed mechanism 337C is configured by a ball screw feed mechanism.
[0040]
First, when the cans 1A and 1B are carried into the third station ST3, the pressing plate 65 of the centering mechanism 60 is lowered by the elevating means 62. Eventually, after the lower surface of the pressing plate 65 comes into contact with the bottom upper ends of the can bodies 1A and 1B, when the pressing plate 65 is further lowered, the can bodies 1A and 1B are pressed toward the holding portions 20A and 20B. The bottoms of the bodies 1A and 1B follow the bottom receiving surfaces 251 of the bottom receiving parts 25A and 25B, and the cans 1A and 1B take a predetermined posture. Next, the arm 337 A of the measuring instrument 337 is moved by the driving unit 332 and the lifting / lowering unit 335, and the lower surface of the arm 337 A comes into contact with the upper surface of the pressing plate 65 before long. Thereafter, the edge detector 337B of the measuring device 337 is lowered to a position near the lower ends of the can bodies 1A and 1B by the feed mechanism 337C and irradiates the can bodies 1A and 1B with laser light. In this state, the pressing plate 65 of the centering mechanism 60 is rotated by the rotation driving mechanism 66. As a result, the cans 1A and 1B having the bottoms sandwiched between the presser plate 65 and the bottom receiving portions 25A and 25B provided rotatably are rotated. Then, the edge detector 337B moves up and down by the feed mechanism 337C, and the position of the lower end of the can bodies 1A and 1B is detected based on the presence or absence of reflected light from the can bodies 1A and 1B. The displacement of the edge detector 337B from the lower surface of the arm 337A at this time is detected by the displacement detector 337D, and the total lengths c and e of the first or second can body 1A, 1B are obtained.
[0041]
(Fourth dimension measuring machine 34)
As shown in FIG. 11 and FIG. 12, the fourth dimension measuring machine 34 (measuring means installed at the fourth station ST4) includes a centering mechanism 341 for setting the postures of the can bodies 1A and 1B to a predetermined posture, A can body vertical movement mechanism 342 for removing the body 1B from the holding portion 20B and moving it upward, a plate 345 provided on the base 343 via the driving means 344 and movable in the horizontal direction, and fixed to the plate 345 And the measuring device 70 which measures the internal diameter f of the opening part of the 2nd can 1B is provided. Since the centering mechanism 341 has the same configuration as the centering mechanism 321 of the second dimension measuring machine 32 described above, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. The lifting / lowering means 321B of the centering mechanism 341 is configured by a ball screw feeding mechanism. The driving means 344 is constituted by an air cylinder.
[0042]
The can vertical movement mechanism 342 is housed in a hollow cylinder 321E so as to be movable in the vertical direction, and has a hollow cylindrical vacuum shaft 342B having a vacuum lip 342A at the lower end, and an elevating means for raising and lowering the vacuum shaft 342B in the vertical direction. 342C. Among these, the raising / lowering means 342C is comprised with the air cylinder.
[0043]
The measuring instrument 70 is inserted into the can body 1B and rotates to irradiate the inner periphery of the can body 1B with laser light and receive reflected light from the can body 1B, and the measuring element 71 rotates. Rotation drive mechanism 72 to be operated, and calculation means (not shown) for calculating inner diameter f of the opening of can body 1B based on the reflected light from can body 1B received by measuring element 71.
The rotational drive mechanism 72 includes a motor 72A fixed to the plate 345 and provided with a rotary encoder (not shown), and timing gears 72B and 72C fixed to the output shaft of the motor 72A and the rotational shaft of the measuring element 71, respectively. , And a timing belt 72D wound around the timing gears 72B and 72C.
[0044]
First, when the can body 1B is carried into the fourth station ST4, the pressing plate 321F of the centering mechanism 341 is lowered by the elevating means 321B. Eventually, after the lower surface of the pressing plate 321F comes into contact with the upper end of the bottom of the can body 1B, when the pressing plate 321F is further lowered, the can body 1B is pressed toward the holding portion 20B, and the bottom of the can body 1B is Following the bottom receiving surface 251 of the receiving portion 25B, the can body 1B takes a predetermined posture. Next, the vacuum shaft 342B of the can vertical movement mechanism 342 is lowered by the lifting means 342C. When the vacuum lip 342A contacts the bottom surface of the can body 1B, the can body 1B is adsorbed and held by the vacuum lip 342A. Then, the vacuum lip 342A is lifted by the vacuum lifting / lowering means 342C while adsorbing and holding the can body 1B, and the upper end of the bottom of the can body 1B is pressed against the pressing plate 321F. Thereby, even if the can 1B is sucked and held by the vacuum lip 342A, it can be held without wobbling.
Next, the elevating body 321C is raised by the elevating means 321B. Then, the hollow cylinder 321E and the vacuum shaft 342B are raised via the bracket 321D. As a result, the can body 1B is raised and stopped when the can body 1B reaches above the probe 71 of the measuring instrument 70. Thereafter, the probe 71 of the measuring instrument 70 is moved by the driving means 344 to just below the can 1B. In this state, the can body 1B attracted and held by the vacuum lip 342A is lowered by the elevating means 321B, and stops when the probe 71 is inserted into the opening of the can body 1B (see FIG. 12). In a state where the probe 71 is inserted into the opening of the can body 1B, while the probe 71 is rotated by the rotation drive mechanism 72, the reflected light is received by irradiating the laser beam toward the inside of the opening of the can body 1B. . And based on this reflected light, the internal diameter f of the opening part of the can 1B is calculated | required.
[0045]
(Pressure resistance measuring machine 35)
As shown in FIG. 13, the pressure-resistant measuring device 35 (measuring means installed in the fifth station ST5) is provided on the first base 351 so as to be movable in the horizontal direction via the driving means 352, and the opening of the can 1B. A pair of holders 353 that abut against the outer surface of the unit and sandwich the can body 1B, and a base 354 positioned below the first base 351 so as to be vertically movable via a lifting means 355. A support cylinder 356, an air injection part 357 provided at the upper end of the support cylinder 356 and inserted into the can 1B to inject air, and provided on the outer periphery of the support cylinder 356 below the air injection part 357, and A stopper 358 that contacts the inner periphery of the opening of the can body 1B and closes the opening, and a non-contact detector 359 that detects swelling of the bottom of the can body 1B when air is injected into the can body 1B. ing. Among these, the drive means 352 and the raising / lowering means 355 are comprised with the air cylinder. Here, the pressure resistance measuring device 35 is arranged at a predetermined interval from the rotary table 10 in order to avoid interference with other measuring devices in the event that the can 1B ruptures during measurement. For this reason, the can body transfer mechanism 37 which transfers the can body 1B from the rotary table 10 to the pressure | voltage resistant measuring machine 35 is provided (refer FIG. 1).
[0046]
The surface of each holder 353 that is in contact with the can body 1B is formed in a semi-cylindrical shape. By holding the can body 1B with a pair of holders 353, the opening of the can body 1B is pressed against the stopper 358 side. The gap in the opening of the body 1B is closed.
The detector 359 is disposed on one side of the can body 1B and is irradiated on the other side of the can body 1B with a light irradiation unit 359A that irradiates laser light toward the can body 1B and in the radial direction. A light receiving unit 359B that receives the laser light from the unit 359A, and a detection means (not shown) that detects the swelling of the bottom of the can 1B from the interruption of the laser light received by the light receiving unit 359B. ing.
[0047]
First, when the can 1B is carried into the fifth station ST5 and is transferred to the pressure measuring device 35 by the can transfer mechanism 37, the pair of holders 353 are moved by the driving means 352 so that the outer periphery of the opening of the can 1B is moved. Hold it. Next, the support cylinder 356 is raised by the lifting means 355. Thereby, the air injection part 357 and the stopper 358 are raised, the air injection part 357 is inserted into the can body 1B, and the stopper 358 contacts the inner periphery of the opening of the can body 1B to close the opening. In this state, air is injected from the air injection part 357 into the can 1B. Then, the bottom of the can 1B swells upward due to the pressure of the injected air. When the bottom of the can 1B swells to some extent, the light from the detector 359 is blocked. By detecting the pressure in the can body 1B when the light is blocked, the pressure resistance of the can body 1B is obtained.
In addition, since the metal body etc. have generate | occur | produced in the can 1B by which pressure | voltage resistance was measured, it is carried out as it is from the inspection apparatus 1 with a carrying out chute etc. as it is.
[0048]
(Load resistance measuring machine 36)
As shown in FIG. 14, the load resistance measuring machine 36 (measuring means installed in the sixth station ST6) includes a mounting table 361 on which the can body 1B is mounted, and a load block that applies a load to the can body 1B from above. 362 and a load detector (not shown) for detecting the load of the load block 362 when the can 1B crashes. Here, the load resistance measuring device 36 is arranged at a predetermined interval from the rotary table 10 in order to avoid interference with other measuring devices in the event that the can body 1B ruptures during measurement. For this reason, the can body transfer mechanism 38 which transfers the can body 1B from the rotary table 10 to the load-proof measuring machine 36 is provided (refer FIG. 1).
[0049]
First, the can 1B is carried into the sixth station ST6, and is placed on the placing table 361 of the load resistance measuring device 36 by the can transferring mechanism 38. Then, the load block 362 is lowered from above and the can body 1B is crushed. By detecting the load of the load block 362 when the can body 1B crashes, the pressure resistance of the can body 1B is obtained.
[0050]
Next, the operation of this embodiment will be described.
The cans 1A and 1B transferred from the production line to the pallet 2A of the carry-in device 2 are transferred to the carry-in conveyor 2B by the can-piece transfer device 2C and carried into the measuring device 3 by the carry-in conveyor 2B. Next, at the final position of the carry-in conveyor 2B, the can body discriminating device 41 discriminates the size and type of the can bodies 1A, 1B, and the can body placing device 42 holds the can body 1A, 1B by the holding portion of the holding means 20. 20A and 20B (first station ST1). The cans 1A and 1B placed on the holding portions 20A and 20B are sequentially transported from the second station ST2 to the sixth station ST6 while being rotated by a predetermined angle (60 degrees) by the rotary table 10, and each inspection item. Is measured.
Specifically, in the second station ST2, the first can body 1A is measured with respect to the plate thickness a and the bottom depression amount b, and the second can body 1B is measured with respect to the flange width d of the opening. In the third station ST3, the first and second cans 1A and 1B are measured for the total lengths c and e. In 4th station ST4, the 2nd can 1B is measured about the internal diameter f of an opening part. At the fifth station ST5, the second can 1B is measured for withstand pressure. At the sixth station ST6, the second can body 1B is measured for load resistance.
And the measurement result in each station ST2-ST6 is transmitted to the computer 4, the quality of the cans 1A and 1B is evaluated based on the information, and if there is a defective product, the information is sent to the production line. The production line is adjusted with feedback.
[0051]
According to this embodiment as described above, the following effects are obtained.
That is, in this embodiment, when measuring the plate thickness a of the first can body 1A in the first dimension measuring device 31, the pair of first contact portions 53A that are in point contact with each other, the second can body 1B. When measuring the flange width d, the cans 1A and 1B can be obtained by sandwiching each measurement site with a pair of second contact portions 53B in line contact with each other and detecting the distance between the pair of probe 53 at this time. The plate thickness a and the flange width d are obtained. That is, the first contact portion 53A that makes point contact is used for the plate portion of the first can body 1A that is configured with a straight line, and the second contact portion that makes line contact with the flange portion of the second can body 1B that is configured with a curve. By using the contact portion 53B, the probe 53 can be easily brought into point contact with the plate portion of the first can body 1A and the flange portion of the second can body 1B. Therefore, since it can measure with a pair of measuring element 53, the measuring element 53 is replaced | exchanged at the time of the plate | board thickness a measurement of the 1st can body 1A and the flange width d measurement of the 2nd can body 1B like the past. There is no need to save labor. Moreover, it is not necessary to provide two types of measuring devices, ie, a measuring device for the plate thickness a of the first can body 1A and a measuring device for the flange width d of the second can body 1B. Since there is only a need for a space for installing the device 3 (first dimension measuring machine 31), the space efficiency can be improved.
[0052]
In the first dimension measuring device 31, since the first contact portion 53A is formed in a spherical shape and the second contact portion 53B is formed in a cylindrical shape, the first contact portion 53A can be easily formed.
[0053]
When measuring the plate thickness a of the first can body 1A in the first dimension measuring device 31, the measuring element 53 so that the first and second contact portions 53A and 53B sandwich the plate portion of the can body 1A. Is inserted into the opening of the can 1A. Thereafter, when the plate portion of the can body 1A is sandwiched by the measuring element 53, the first contact portion 53A comes into contact with the plate portion of the can body 1A. At this time, since the distance between the pair of second contact portions 53B is formed wider than the distance between the first contact portions 53A, the second contact portion 53B is not in contact with the plate portion of the can body 1A. is there.
On the other hand, when measuring the flange width d of the second can body 1B, the measuring element 53 is arranged such that only the second contact portion 53B disposed on the distal end side of the measuring element 53 sandwiches the flange portion of the can body 1B. Is inserted into the opening of the can body 1B. Thereafter, when the flange portion of the can body 1B is sandwiched between the probe 53, the second contact portion 53B comes into contact with the flange portion of the can body 1B. At this time, the pair of first contact portions 53A is not sandwiching the can body 1B, and the distance between the first contact portions 53A is only slightly smaller than the distance between the second contact portions 53B. The one contact portions 53A are not in contact with each other. Therefore, the thickness a of the first can body 1A and the flange width d of the second can body 1B can be easily measured simply by changing the insertion position of the probe 53 into the can bodies 1A and 1B.
[0054]
In the first dimension measuring machine 31, the measuring element 53 is supported by a parallel leaf spring mechanism having a pair of leaf springs 52 arranged in parallel. Therefore, a force along the lateral direction is applied to the leaf spring 52. Then, the pair of leaf springs 52 is elastically deformed while maintaining the parallel state, and the pair of measuring elements 53 can approach and separate from each other while maintaining a parallel posture.
[0055]
The holding body 20 holds the can bodies 1A and 1B in a posture with the opening facing downward. In the first dimension measuring device 31, the lifting means 312 raises the measuring element 53 from the lower side of the can bodies 1A and 1B. By sandwiching the plate portions or flange portions of the can bodies 1A and 1B with the measuring element 53, the plate thickness a of the first can body 1A and the flange width d of the second can body 1B can be measured. Therefore, the cans 1A and 1B can always be held in a constant posture by the holding means 20, and the cans 1A and 1B in which the constant posture is maintained are measured, so that stable measurement values can be obtained.
[0056]
In the first dimension measuring machine 31, since the reinforcing plates 521 are provided on both side surfaces of the leaf spring 52, only the upper end and the lower end of the leaf spring 52 can be elastically deformed, and other portions cannot be elastically deformed. . Thereby, even if force is applied, a pair of leaf | plate spring 52 arrange | positioned in parallel can hold | maintain the parallel more favorably.
[0057]
Since the first dimension measuring device 31 is provided with the measuring element fine adjustment means 57 for finely adjusting the distance between the measuring elements 53, the distance between the measuring elements 53 can be finely adjusted. By adjusting the distance between the measuring elements 53, the measurement pressure when the measurement site is sandwiched between the pair of measuring elements 53 can be made constant, and the plate portion of the first can body 1A and the second can Since the deformation of the flange portion of the body 1B can be made constant, highly reliable measurement with stable measurement accuracy is possible.
[0058]
 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention..
[0059]
In the above-described embodiment, the first dimension measuring device 31 is not provided with the centering mechanisms 321 and 60 like the second dimension measuring device 32 or the third dimension measuring device 33. A centering mechanism such as the second dimension measuring machine 32 or the third dimension measuring machine 33 may be provided. In such a case, since the bottom of the can body is sandwiched between the bottom receiving portion of the holding means and the pressing plate of the centering mechanism, the posture of the can body can be held in a predetermined state, so that the measurement accuracy can be further improved. Can do.
[0060]
In the above-described embodiment, the thickness a of the first can body 1A, the bottom depression amount b and the total length c, the flange width d of the opening of the second can body 1B, the total length e, the inner diameter f of the opening, the pressure resistance and Although the load resistance is measured, it is not always necessary to measure all of the inspection items. Moreover, it is not restricted to these inspection items, Other inspection items may be measured.
[0061]
【The invention's effect】
According to the measuring apparatus of the present invention, it is possible to save labor, to configure economically, and to improve space efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall plan view showing an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the holding means of the embodiment.
FIG. 3 is a side view showing the first dimension measuring machine of the embodiment partially cut away.
FIG. 4 is a perspective view showing a measuring instrument of the first dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a first contact portion and a second contact portion of the measuring instrument of the first dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the operation of the measuring instrument of the first dimension measuring instrument of the embodiment.
FIG. 7 is an enlarged side view showing a state in which a measurement site is sandwiched between measuring elements of the first dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a second dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the operation of zero point setting means of the second dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a third dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 11 is a sectional view showing a fourth dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the operation of the fourth dimension measuring machine of the embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the pressure resistance measuring device of the embodiment.
FIG. 14 is a side view schematically showing the load resistance measuring machine of the embodiment.
FIG. 15 is a view showing inspection items of a can body.
[Explanation of symbols]
3 Measuring device
53 Measuring element
53A 1st contact part
53B 2nd contact part
52 leaf spring
1A, 1B can body
20 Holding means
312 Lifting means

Claims

A measuring device that sandwiches a measurement part of a measurement object with a pair of measuring elements, and obtains the dimension of the measurement part of the measurement object from the distance between the pair of measurement elements at this time,
A pair of first contact portions formed in a spherical shape and in point contact with each other on the opposing surfaces of the pair of probe elements, and a pair of second contacts formed in a columnar shape and in line contact with each other in the longitudinal direction of the probe element and a part,
The second contact portion is disposed closer to the distal end side of the measuring element than the first contact portion, and a distance between the pair of first contact portions is larger than a distance between the pair of second contact portions. A measuring apparatus characterized by being formed small .

The measuring device according to claim 1 , wherein the measuring element is supported by a parallel leaf spring mechanism having a pair of leaf springs arranged in parallel, and the pair of measuring elements approach each other in a parallel posture, A measuring apparatus configured to be separated from each other.

The measuring apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the object to be measured is a can body, a holding means for holding the can body in posture opening downward, can body against the holding means A measuring apparatus comprising elevating means for raising the measuring element from below.