JPH0352882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地色とマークの着色の種類、色差等
に影響されることなく、無調整でマーク位置を検
出しうるようにした被検出体のマーク無調整検出
装置に関し、例えばチユーブ容器の底部を圧着し
て封止するため該チユーブ容器に付されら合マー
クを検出し、所定位置で回転を停止せしめるのに
用いて好適な被検出体のマーク無調整装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

一般に、化粧料、練歯磨き等は可撓性のチユー
ブ容器に入れられて使用されるが、このチユーブ
容器入りの化粧料等を製造するには、商品名等が
正規の位置となるように正しい位置で底部が圧着
封止されている必要がある。

このため、まず第３図の如く底部が開口した筒
状の容器本体１を蓋体２よつて施蓋する。次に、
容器本体１をホルダに載置してこれを回転し、該
容器本体１の底部に付された合マーク３の位置を
マークセンサによつて検出し、ホルダを所定位置
で停止せしめる。次に、容器本体１の底部から化
粧料等を充填する。さらに、第４図に示すように
圧着手段によつて底部を圧着し、封止部４として
成形するようになされ、これにより合マーク３の
位置が中央にくるようにして封止部４が成形され
る。

然るに、容器本体１は商品毎に所望の着色が付
されていることが多く、該容器本体１の地色は白
地のものから赤地、黒等種々のものがあり、また
合マーク３も上記地色の着色に合せて種々の着色
が施こされる。この結果、地色が明るく、合マー
ク３が暗い場合には、マークセンサによる検出信
号は第５図に示す波形特性５のようになり、逆に
地色が暗く、合マーク３が明るい場合には、検出
信号は第６図に示す波形特性６のようになる。こ
のように、容器本体１、合マーク３には商品毎に
種々の着色が施こされるものであるから、容器本
体１と合マーク３との間の色差は商品毎に異なる
が、いかなる状態においても合マーク３の位置を
正確に検出しうる必要がある。

そこで、従来技術においては第７図に示すよう
に、調整可能な被検出体のマーク検出装置が知ら
れている。

即ち、第７図において、１１はステツピングモ
ータで、該ステツピングモータ１１の回転はベル
ト１２を介して回転軸１３に伝達される。１４は
回転軸１３に設けられたホルダ着脱装置で、該ホ
ルダ着脱装置１４は例えばマグネツト手段によつ
て後述のホルダ１５を自動的に着脱するように構
成されている。１５はコンベア、ターンテーブル
等の搬送手段（図示せず）によつて搬送されるホ
ルダで、該ホルダ１５には第３図に示す容器本体
１が底部を上側にして載置されている。そして、
ホルダ１５はホルダ着脱装置１４の位置に到達す
るとこれに磁着され、ステツピングモータ１１に
よつて回転せしめられ、合マーク３の検出によつ
てステツピングモータ１１が停止すると、前記ホ
ルダ着脱装置１４から回転することなく脱着さ
れ、搬送手段によつて再び次工程に搬送されるよ
うになつている。

１６は合マーク３を検出する光電センサで、該
光電センサ１６として例えばホストトランジス
タ、ホストダイオード等が用いられ、第５図、第
６図に示す如き検出信号を出力する。１７は光電
センサ１６による検出信号を増幅する増幅回路、
１８は増幅回路１７の次段に設けられたピーク値
反転用の反転回路、また１９は該反転回路１８に
反転信号を出力する地色切換スイツチで、該スイ
ツチ１９は容器本体１に付された着色のため検出
信号のピーク値が立下るとき（第５図の場合）、
予め手動によつて検出信号のピーク値を反転させ
るべく反転信号を出力し、第６図の如くピーク値
が立上るときは切換操作しない構成となつてい
る。

２０は反転回路１８の次段に設けられた比較回
路、２１は該比較回路２０による基準値（スレツ
シユホールドレベル）を設定する設定器で、前記
比較回路２０から入力された検出信号を基準値に
基づいて比較し、ピーク検出信号として出力す
る。２２は前記比較回路２０からピーク検出信号
が入力され、所定の時間（例えば0.5秒）後にパ
ルス停止信号を出力するタイマで、該タイマ２２
としてはCRタイマが使用され、その遅延時間は
容器本体１の口径の大小、ステツピングモータ１
１のステツプ角、光電センサ１６の取付位置の
種々の条件に応じて設定される。

さらに、２３はステツピングモータ１１へのパ
ルス信号の出力と出力停止を制御するためタイマ
２２の次段に設けられたモータ駆動回路、２４は
クロツクパルスからなるステツピングモータ駆動
用のパルス信号を発生するパルス発生器、２５は
搬送手段によつて搬送されてくる容器本体１を載
置したホルダ１５が所定位置に到来したことを検
出してモータ起動信号を出力する位置検出センサ
で、前記モータ駆動回路２３は位置検出センサ２
５からモータ起動信号が入力したときにはパルス
発生回路２４からのパルス信号をステツピングモ
ータ１１に出力し、タイマ２２からモータ停止信
号が入力したときにはステツピングモータ１１へ
のパルス信号の出力を停止する機能を有する。

このように構成される被検出体のマーク検出装
置において、位置検出センサ２５がホルダ１５の
到来を検出すると、モータ駆動回路２３にモータ
起動信号を出力し、該モータ駆動回路２３をパル
ス発生器２４からのパルス信号をステツピングモ
ータ１１に印加してこれを所定のステツプ角で回
転せしめる。すると、ステツピングモータ１１は
ベルト１２を介して回転軸１３、ホルダ着脱装置
１４を回転する。この状態で、ホルダ１５がホル
ダ着脱装置１４の位置に到達すると、該ホルダ１
５はこれに磁着されて一体回転し、これと共に容
器本体１も回転する。

然るに、光電センサ１６が容器本体１の合マー
ク３を検出すると、該光電センサ１６から第５図
または第６図に示す検出信号を出力し、増幅回路
１７を介して反転回路１８に入力する。この際、
容器本体１の地色と合マーク３との関係からピー
ク値が立下る場合（第５図の場合）には地色切換
スイツチ１９によつて反転回路１８に反転信号を
入力しておく。この結果、反転回路１８は入力さ
れた検出信号のピーク値を反転させ、比較回路２
０に出力する。なお、ピーク値が立上る場合（第
６図の場合）には地色切換スイツチ１９は切換え
ず、従つて反転回路１８は作動しない。

一方、比較回路２０は反転回路１８から入力さ
れた検出信号のピーク値と設定器２１に設定され
た基準値とを比較し、所定レベル以上である場合
にはタイマ２２にピーク検出信号を出力する。こ
の結果、前記タイマ２２は、予め設定された所定
の遅延時間後にモータ駆動回路２３にモータ停止
信号を出力し、該モータ駆動回路２３はステツピ
ングモータ１１へのパルス信号の出力を停止す
る。

かくして、ホルダ１５と共に容器本体１が所定
位置で停止したことになり、ホルダ１５はホルダ
着脱装置１４から脱着され、搬送手段によつて再
び次工程に搬送され、化粧料等の充填と、容器本
体１の底部の圧着が行なわれる。

〔従来技術の問題点〕

然るに、前述した従来技術によるものは、次の
ような問題点がある。即ち、第１に、容器本体１
と合マーク３との関係から、地色が白く（明る
く）、合マーク３が黒い（暗い）場合にはピーク
値が反転するから、この場合には地色切換スイツ
チ１９を操作して反転回路１８に反転信号を出力
しなくてはならない。この結果、地色の変更時に
はその都度地色切換スイツチ１９を操作する必要
があるという欠点がある。

第２に、比較回路２０は設定器２１によつて基
準値を設定するものであるため、地色の着色と合
マーク３の色差が異なる毎にスレツシユホールド
レベルの微調整が必要となるという欠点があり、
特に色差が少ないときには熟練を必要とする。

第３に、比較回路２０は反転回路１８から入力
される第１発目のピーク値を基準値と比較するも
のであるから、容器本体１の一品毎の変動、特に
傷、汚れ、変形等によるピーク値を合マーク３と
判断してしまうことがあり、十分に対応しえない
という欠点がある。

第４に、モータ停止信号のタイミングはタイマ
２２の時間管理によるものであるため、これに
CRタイマを用いた場合には温度、抵抗等の外乱
を受けやすく、位置決め精度に劣るという欠点が
ある。

本発明は前述した従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、製品毎に色差が変つてもテストスイ
ツチを１回押動するのみでピーク値をホールドさ
せることができて自動的に基準値（スレツシユホ
ールドレベル）の設定を可能とし、またステツピ
ングモータを２回回転させ、１回目のピーク値を
基準値と比較してこれを記憶し、２度目のピーク
値を基準値と比較して出力した時点を合マークの
位置と判定することにより、製品一品毎の傷、汚
れ、変形、偏心等に対しても安定した検出を可能
とし、さらにステツピングモータの停止タイミン
グはパルス信号を計数することで、0.9°〜1.8°（１
〜２パルス）のステツプ角で停止しうるようにし
た被検出体のマーク無調整検出装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明は、パルス
信号に基づいてステツピングモーター回転するモ
ータ制御回路と、前記ステツピングモータによつ
て回転せしめられる被検出体のマークを検出する
光電センサと、該光電センサによる検出信号のう
ち負成分のみを反転させる負成分反転回路と、該
負成分反転回路から出力される信号を記憶するピ
ークホールド回路と、前記負成分反転回路とピー
クホールド回路からの各信号を比較し、基準値以
上のとき信号を出力する比較回路と、該比較回路
からの信号を計数し、所定数に達したときピーク
検出信号を出力するピークカウンタと、該ピーク
カウンタからの信号に基づいて前記モータ制御回
路からのパルス信号を計数し、予め設定した所定
数に達したとき前記モータ制御回路にモータ停止
信号を出力するパルスカウンタとから構成したこ
とにある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図、第２図に基づ
いて詳細に述べる。なお、前述した従来技術と同
一構成要素については同一符号を付し、その説明
を省略する。

図中、３１は合マーク３を検出する光電センサ
で、該光電センサ３１としては従来技術と同様に
ホトトランジスタ、ホトダイオード等が用いられ
る他、太陽電池アナログセンサ等を用いることが
でき、第５図、第６図と同様の検出信号を出力す
る。なお、光電センサ３１としてフオトトランジ
スタ等を用いた場合には、所定電圧レベル以上で
出力電圧が飽和電圧となつてしまうが、太陽電池
アナログセンサを用いた場合には反射光の増減が
リニアな特性として表われるから、検出精度を一
層高めることができる。

３２は光電センサ３１の検出信号を増幅する増
幅回路、３３は該増幅回路３２の次段に設けられ
た負成分反転回路で、該負成分反転回路３３は、
従来技術の反転回路１８の如く地色切換スイツチ
１９からの命令によつて作動するものと異なり、
バイアスされ交流波形のうち、負成分のみを自動
的に反転させる構成となつている。そして、この
負成分反転回路３３は、例えば差動増幅器を二重
に設けて、正信号は通過させ、負信号のみ反転さ
せる構造となつている。

３４は前記負成分反転回路３３から入力される
負成分反転後の検出信号のピーク値電圧をホール
ドするピークホールド回路で、該ピークホールド
回路３４は後述の切換回路４６からBUSY信号
が入力されている間のみピーク値電圧のホールド
を更新するもので、BUSY信号が入力されてい
ないときにはホールド状態を保持してピーク値電
圧を記憶する機能を有する。

３５はピークホールド回路３４の次段に設けら
れた比較回路で、該比較回路３５はピークホール
ド回路３４からのピーク値電圧の電圧値を基準と
して、信号線３６を介して入力される負成分反転
回路３３からの検出信号の電圧値を比較し、基準
値（例えばピーク値電圧の80％の電圧値）以上で
ある場合にはパルス信号を出力するものである。

３７は前記比較回路３５から出力されるパルス
信号を計数し、所定パルスに達したときピーク検
出信号を出力するピークカウンタで、該ピークカ
ウンタ３７としては例えばプリセツトカウンタが
使用され、後述する如くステツピングモータ１１
が２回転したときピーク検出信号を出力すべく、
通常４パルスがプリツセツトされている。

３８はピークカウンタ３７の次段に設けられた
パルスカウンタ、３９はステツピングモータ１１
の停止位置をパルス数によつて予め設定する停止
位置設定用のデジタルスイツチ、４０はパルス発
生器４１とモータ駆動回路４２とからなるモータ
制御回路を示す。

ここで、前記パルスカウンタ３８は例えばプリ
セツトカウンタが用いられ、ピースカウンタ３７
からピーク検出信号が入力されたとき信号機４３
を介してパルス発生器４１から入力されるパルス
信号の計数を開始し、前記デジタルスイツチ３９
に設定したパルス数に達したとき、信号線４４を
介してパルス発生器４１にモータ停止信号を出力
する機能を有する。一方、停止位置設定用デジタ
ルスイツチ３９は従来技術によるタイマ２２と同
様に容器本体１の口径の大小、ステツピングモー
タ１１のステツプ角、光電センサ３１の取付位置
等に応じて、該ステツピングモータ１１の停止位
置を設定するもので、本実施例では前記タイマ２
２と異なり、パルス数（ステツプ角）で設定する
ことにより、停止精度を高めている点で異なる。

また、前記モータ制御回路４０は信号線４５を
介して後述の切換回路４６から入力されるモータ
起動信号に基づいてクロツクパルスからなるステ
ツピングモータ駆動用のパルス信号の発生を開始
し、信号線４４を介してパルスカウンタ３８から
モータ停止信号に基づいてパルス信号の発生を停
止するパルス発生器４１と、該パルス発生器４１
からのパルス信号によつてステツピングモータ１
１を駆動するモータ駆動回路４２とから構成され
る。なお、パルス発生器４１は信号線４４，４５
からの信号に基づいて発信の開始、停止を行なう
形式のものに限ることなく、信号線４４，４５を
廃止して図中点線として示す如く信号線４４′，
４５′をモータ駆動回路４２に接続してもよい。
この場合には、パルス発生器４１は常時クロツク
パルスを発生する機能のみを有し、モータ駆動回
路４２は信号線４５′からのモータ起動信号に基
づいてステツピングモータ１１へのパルス信号の
ゲートを開き、信号線４４′からのモータ停止信
号に基づいてゲートを閉じることになり、従来技
術におけるモータ駆動回路２３と同様の構成とな
る。

さらに、４６は例えばＣ−MOS半導体素子等
から構成される切換回路、４７は従来技術による
位置検出センサ２５と同様に搬送手段によつて搬
送されてくる容器本体１を載置したホルダ１５が
所定位置に到来したことを検出する位置検出セン
サ、４８は搬送手段によつて搬送される容器本体
１の種類が変わる毎に操作され、ピークホールド
回路３４にピーク値電圧を記憶せしめるためのテ
ストスイツチをそれぞれ示す。ここで、前記切換
回路４６の入力側は位置検出センサ４７、テスト
スイツチ４８と接続され、出力側は信号線４５を
介してパルス発生器４１（または信号線４５′を
介してモータ駆動回路４２）と接続されると共
に、そのBUSY端子はピークホールド回路３４
と接続されている。そして、切換回路４６は、常
時は位置検出センサ４７が差動したときにモータ
起動信号を信号線４５に出力し、テストスイツチ
４８が押動したときにはピークホールド回路３４
にBUSY信号を出力してピーク値電圧の更新を
行なわせる機能を有する。

本実施例は前述のように構成されるが、次にそ
の作動について、第２図を参照しつつ述べる。

まず、ピークホールド回路３４には搬送手段に
よつて搬送されてくる一連の容器本体１に付され
た合マーク３に関するピーク値電圧が記憶されて
いるものとする（第２図ハ参照）。

いま、位置検出センサ４７がホルダ１５の到来
を検出すると、該センサ４７は第２図トに示す検
出信号を切換回路４６に出力する。これによつて
前記切換回路４６は信号線４５からパルス発生器
４１にモータ起動信号を出力し、該パルス発生器
４１からパルス信号を発生させる。この結果、パ
ルス発生器４１からのパルス信号はモータ駆動回
路４２からステツピングモータ１１に印加され、
該ステツピングモータ１１を所定のステツプ角で
回転せしめる（第２図チ参照）。この状態で、ホ
ルダ１５がホルダ着脱装置１４の位置を到達する
と、該ホルダ１５はこれに磁着されて一体回転
し、これと共に容器本体１も回転する。

然るに、光電センサ３１が容器本体１の合マー
ク３を検出すると、該光電センサ３１からの検出
信号、例えば第２図イに示す検出信号は増幅回路
３２を介して負成分反転回路３３に入力され、検
出信号のうち負の成分のみが反転されて第２図ロ
に示す双子山の如き信号波形に変換される。次
に、負成分反転回路３３からの信号は信号線３６
を介して比較回路３５に入力され、該比較回路３
５はピークホールド回路３４に記憶されているピ
ーク値電圧に基づく基準値（例えば第２図ハ，ロ
に示す点線参照）と、前記負成分反転回路３３か
らの信号とを比較し、基準値以上であれば第２図
ニに示すパルス信号を次段のピークカウンタ３７
を出力する。

ここで、前記ピークカウンタ３７にはプリセツ
ト値として予め４パルスが設定されているから、
ステツピングモータ１１の１回転毎に２パルスを
計数し、合計４パルスに達したとき第２図ホに示
すピーク検出信号をパルスカウンタ３８に出力す
る。ここで、ピークカウンタ３７に４パルスをプ
リセツトする理由は、第１にステツピングモータ
１１を定格状態で回転しているときの合マーク３
を検出することによつて検出精度を高め、第２に
ステツピングモータ１１の１回目の回転では検出
信号を基準値と比較して合マーク３を判別し、２
回目の回転で再び同じ検出信号が得らたときをも
つて合マーク３の位置と判定させるためであり、
第３に前記第２の理由によつて傷、汚れ、変形、
偏心等による誤検出を防止するためである。

上記のようにしてパルスカウンタ３８にピーク
検出信号が入力されると、該カウンタ３８は信号
線４３を介して入力されるパルス発生器４１から
のパルス信号用のゲートを開いて、当該パルス信
号の計数を開始する。そして、停止位置設定用デ
ジタルスイツチ３９によつて設定されて所定値
（例えばステツピングモータ１１の１回転が400ス
テツプで、合マーク３の検出後9°で停止させるな
らば10パルスが設定される）に達すると、パルス
カウンタ３８からパルス発生器４１に信号線４４
を介してモータ停止信号が出力される（第２図ヘ
参照）。この結果、パルス発生器４１からのパル
ス信号の発生は停止し、モータ駆動回路４２から
ステツピングモータ１１への出力も停止し（第２
図チ参照）、該ステツピグモータ１１は停止する。

かくして、ホルダ１５と共に容器本体１が所定
位置で停止したことになり、ホルダ１５はホルダ
着脱装置１４から脱着され、搬送手段によつて再
び次工程に搬送される。

さらに、容器本体１が変わり、合マーク３との
間の色差が変化したときには、テストスイツチ４
８を押動する。これにより、切換回路４６からピ
ークホール回路３４にBUSY信号が出力され、
該ピークホールド回路３４内のピーク値電圧をリ
セツトし負成分反転回路３３から入力される検出
信号のうち、最高電圧をピーク値電圧として更新
記憶する。従つて、本実施例では比較回路３５は
ピークホールド回路３４内のピーク値電圧に基づ
いて基準値を自動的に定めることができる。

本発明の実施例は以上の如くであつて、実施例
では被検出体として容器本体１を例に挙げたが、
これに限ることなく回転体には広く適用しうるも
のであり、例えば自動ラベル貼着装置、容器自動
印刷機、自動工作機、工業用ロボツト等のマーク
検出装置としても適用しうる。また、ピークホー
ルド回路３４には検出信号のピーク値をピーク値
電圧として記憶するものとして述べたが、基準値
を記憶させてもよい。さらに、ピークカウンタ３
７には４パルスを設定するものとして述べたが、
６パルス（ステツピングモータ１１が３回転の場
合）以上を設定してもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る被検出体のマーク無調整検出装置
は以上詳述した如くであるから、地色とマークと
の色差に関係なく比較回路による基準値を自動的
に設定することができ、また被検出体を２回ない
しそれ以上回転せしめることにより安定的にかつ
高精度なマーク検出を行なうことができ、さらに
ステツピングモータの停止位置はパルス演算によ
つて行なうから停止時の位置決め精度を向上させ
ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例に係り、
第１図は回路構成図、第２図イ〜チは各信号の波
形線図、第３図ないし第７図は従来技術に係り、
第３図は圧着前のチユーブ容器を示す斜視図、第
４図は圧着後のチユーブ容器を示す斜視図、第５
図は地色が白地である場合の合マークの検出信号
を示す波形線図、第６図は地色が黒地である場合
の合マークの検出信号を示す波形線図、第７図は
従来技術による回路構成図を示す。 １……容器本体、３……合マーク、１１……ス
テツピングモータ、３１……光電センサ、３３…
…負成分反転回路、３４……ピークホールド回
路、３７……ピークカウンタ、３８……パルスカ
ウンタ、３９……停止位置設定用デジタルスイツ
チ、４０……モータ制御回路、４１……パルス発
生器、４２……モータ駆動回路、４６……切換回
路、４７……位置検出センサ、４８……テストス
イツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス信号に基づいてステツピングモータを
   回転するモータ制御回路と、前記ステツピングモ
   ータによつて回転せしめられる被検出体のマーク
   を検出する光電センサと、該光電センサによる検
   出信号のうち負成分のみを反転させる負成分反転
   回路と、該負成分反転回路から出力される信号を
   記憶するピークホールド回路と、前記負成分反転
   回路とピークホールト回路からの各信号を比較
   し、基準値以上のとき信号を出力する比較回路
   と、該比較回路からの信号を計数し、所定数に達
   したときピーク検出信号を出力するピークカウン
   タと、該ピークカウンタからの信号に基づいて前
   記モータ制御回路からのパルス信号を計数し、予
   め設定した所定数に達したとき前記モータ制御回
   路にモータ停止信号を出力するパルスカウンタと
   から構成してなる被検出体のマーク無調整検出装
   置。 ２ 前記ピークホールド回路はテストスイツチを
   作動したときのみピーク値を記憶するものである
   特許請求の範囲１項記載の被検出体のマーク無調
   整検出装置。 ３ 前記ピークカウンタは前記比較回路からパル
   ス信号が４パルス入力されたときピーク検出信号
   を出力するものである特許請求の範囲１項記載の
   被検出体のマーク無調整検出装置。