玻璃瓶的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種長度方向整體的同軸精度高的玻璃瓶及其制造方法。玻璃管（200）載置在多個(gè)圓盤（112）上，通過攝像裝置（120）對其開口端（210）的周邊進(jìn)行攝像。生成的圖像數(shù)據(jù)通過控制裝置（140）進(jìn)行處理，計(jì)算開口端（210）的中心位置。控制裝置（140）控制成形裝置（130）的定心部（131），以使開口端（210）的中心與芯（133）的中心軸線一致的高度將芯（133）插入開口端（210）。通過噴燒器（134）對開口端（210）的周邊進(jìn)行加熱使其軟化。在載置玻璃管（200）的圓盤（112）旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，沿著芯（133）使開口端（210）的周邊成形，形成口部（220）。
【專利說明】玻璃瓶的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃瓶的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知有對管狀的玻璃管等進(jìn)行加工來制造玻璃瓶的方法。通過這樣的方法制造的玻璃瓶主要作為保存液體的容器使用于各種場合。尤其是在醫(yī)療領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域中，以保存醫(yī)藥品為目的使用的玻璃瓶需要高的成形精度。作為這樣的玻璃瓶的一例，例如有作為安剖瓶、西林瓶、以及作為注射器用容器使用的墨水管心、注射筒。
[0003]作為由玻璃管來制造玻璃瓶的方法，一般使用以下的方法。首先，將玻璃管切斷為適當(dāng)?shù)拈L度。一邊使玻璃管旋轉(zhuǎn)，一邊通過噴燒器等對開口端周邊進(jìn)行加熱使其軟化。從外側(cè)按壓玻璃管的開口端周邊的周面。由于玻璃管在旋轉(zhuǎn)，被按壓的部分沿著周方向朝向內(nèi)側(cè)凹陷變形。這樣成形為玻璃瓶的口。并且，通過加熱處理等塞住另一側(cè)的開口端，形成玻璃瓶的底。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，記載了將開有小孔的橡膠栓插入玻璃管的一端將其封閉，采用煤氣噴燒器等對另一端進(jìn)行成形加工，從而減少玻璃內(nèi)表面的堿成分的熔析的玻璃制容器。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載了在通過馬達(dá)能夠在X、Y兩軸方向移動(dòng)的平臺(tái)上設(shè)有活塞機(jī)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)芯裝置。在活塞機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)側(cè)以一定的間距安裝有導(dǎo)電體，在檢測導(dǎo)電體的位移的動(dòng)作傳感器檢測到異常波形時(shí)，向馬達(dá)輸送動(dòng)作信號進(jìn)行自動(dòng)調(diào)芯。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-328`612號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開平4-144925號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010]通過上述的方法加工玻璃管時(shí)，使用以橫放玻璃管的狀態(tài)進(jìn)行加工的方法(以下、設(shè)為橫式成形)、或者以豎放玻璃管的狀態(tài)進(jìn)行加工的方法(以下、設(shè)為縱式成形)的某一種。通常，玻璃管以被橫放的狀態(tài)被輸送到產(chǎn)線，相比縱式成形，橫式成形的制造工序比
較簡單。
[0011]在橫式成形中，玻璃管以橫放在例如輥上的狀態(tài)被載置。此時(shí)，玻璃管被載置為長度方向與輥的旋轉(zhuǎn)軸平行。輥旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)被傳遞到玻璃管，玻璃管向與輥的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。對旋轉(zhuǎn)的玻璃管進(jìn)行上述的開口端周邊的加工。
[0012]然而，加工成玻璃瓶的玻璃管也不一定是同樣的形狀，外徑、內(nèi)徑有時(shí)存在微小誤差。另外，即使同一玻璃管，根據(jù)被切斷的部位，外徑、內(nèi)徑有時(shí)也存在誤差。在這種情況下，載置在輥上的玻璃管的中心軸線也會(huì)根據(jù)個(gè)體不同而高度存在微小不同。即、橫式成形中，有時(shí)對于不同個(gè)體玻璃管的旋轉(zhuǎn)中心存在不同的高度。因此，對于全部的玻璃管采用相同的方法進(jìn)行開口端周邊的加工的情況下，存在玻璃瓶的主體部分的中心軸線和開口端周邊的中心軸線存在偏差，有損玻璃瓶的同軸精度的問題。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述的情況而提出的，其目的在于，提供一種長度方向整體的同軸精度較高的玻璃瓶的制造方法。
[0014]解決問題的技術(shù)手段
[0015](I)本發(fā)明的玻璃瓶的制造方法，各自具有水平方向的軸的多個(gè)圓盤對被配置為各軸在水平方向上分離且相鄰的兩對圓盤對從軸向看是重疊的，向載置在相鄰的兩對圓盤對上的玻璃管體中插入芯材來進(jìn)行加工。本發(fā)明的涉及的玻璃瓶的制造方法包括如下步驟:攝像步驟，對載置在相鄰的任意兩對的上述各圓盤對上的上述玻璃管體的開口端進(jìn)行攝像得到圖像數(shù)據(jù)；中心運(yùn)算步驟，基于上述圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算上述玻璃管體的開口端的中心；芯插入步驟，以計(jì)算出的上述玻璃管的中心位置與上述芯材的軸線一致的方式、向載置在相鄰的任意兩對的上述各圓盤對上的上述玻璃管體的開口端插入上述芯材；以及口形成步驟，一邊使載置有上述玻璃管體的上述各圓盤對旋轉(zhuǎn)，一邊對上述玻璃管體的開口端進(jìn)行加熱，沿著上述芯材形成口部。
[0016]對載置在相鄰的任意兩對的圓盤對上的玻璃管體的開口端周邊進(jìn)行攝像。對生成的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出玻璃管體的開口端的中心。向載置在相鄰的任意兩對的圓盤對上的玻璃管體的開口端插入芯材。此時(shí)，以芯材的軸線與玻璃管的中心位置一致的方式插入芯材。一邊使載置在玻璃管體上的各圓盤對旋轉(zhuǎn)，一邊對玻璃管體的開口端進(jìn)行加熱，沿著芯材形成口部。根據(jù)這樣的方法，由于芯材的中心軸線與開口端的中心一致，因此，能夠制造長度方向整體同軸精度高的玻璃瓶。
[0017]另外，在本發(fā)明中，“計(jì)算中心”是指通過計(jì)算求出確定開口端的中心位置的數(shù)值信息。該數(shù)值信息并不一定是直接示出空間中的開口端的中心坐標(biāo)，也可以符號化為在芯插入步驟中使用的任意形式。例如，確定中心位置的數(shù)值信息也可以符號化為距離事先確定的基準(zhǔn)位置的位移量。
·[0018](2)上述中心位置也可以基于上述開口端的輪廓線的位置或形狀的至少一方進(jìn)行計(jì)算。
[0019]通過確定玻璃管體的開口端的輪廓線的位置或形狀，并基于此計(jì)算中心位置，能夠以較少的步驟數(shù)量結(jié)束運(yùn)算。
[0020](3)上述輪廓線的位置或形狀也可以通過對上述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測處理來確定。
[0021]根據(jù)邊緣檢測處理，確定輪廓線的位置或形狀，能夠高精度確定輪廓線的位置或形狀。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠制造長度方向整體同軸精度高的玻璃瓶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的玻璃瓶制造裝置100的整體構(gòu)成的示意圖。
[0025]圖2是示出攝像裝置120的構(gòu)成示意圖。
[0026]圖3是示出成形裝置130的構(gòu)成示意圖。[0027]圖4是從前后方向430的前方觀察通過圓盤112輸送玻璃管200的情況的圖。
[0028]圖5是示出載置于圓盤112的各個(gè)外徑不同的玻璃管200的中心位置的圖。
[0029]圖6是示出按壓構(gòu)件136按壓玻璃管200的情況的圖。
[0030]圖7是示出在玻璃管200形成口部220的情況的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下參照適當(dāng)附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明的實(shí)施方式只不過是本發(fā)明的一例，當(dāng)然在不改變本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)Ρ景l(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0032][玻璃瓶制造裝置100的概要]
[0033]圖1所示的玻璃瓶制造裝置100具有輸送裝置110、攝像裝置120、成形裝置130、控制裝置140。玻璃管200(相當(dāng)于本發(fā)明的玻璃管體)通過輸送裝置110向著輸送方向500被輸送。在玻璃管200被輸送的過程中，通過攝像裝置120所具有的數(shù)字?jǐn)z像功能，玻璃管200的長度方向的端部的開口端210 (相當(dāng)于本發(fā)明的開口端)被攝像。被攝像的圖像數(shù)據(jù)(相當(dāng)于本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù))通過控制裝置140被進(jìn)行處理，計(jì)算出開口端210的中心位置。在輸送方向500的下游側(cè)，成形裝置130基于計(jì)算出的開口端210的中心位置，從玻璃管200的開口端210插入芯133 (相當(dāng)于本發(fā)明的芯材)。通過成形裝置130，開口端210的周邊沿著芯133成形，形成玻璃瓶(相當(dāng)于本發(fā)明的玻璃瓶)的口部220 (相當(dāng)于本發(fā)明的口部)。以下，對玻璃瓶制造裝置100的各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。在以下的說明中，以上下為基準(zhǔn)定義上下方向410，以玻璃管200被輸送的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)定義左右方向420，將與上下方向410和左右方向420垂直的方向定義為前后方向430。
[0034][輸送裝置110]`
[0035]如圖1所示，輸送裝置110由沿著左右方向420排列的多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸111 (相當(dāng)于本發(fā)明的軸)、設(shè)于各旋轉(zhuǎn)軸111的多個(gè)圓盤112(相當(dāng)于本發(fā)明的圓盤對)、以及使各旋轉(zhuǎn)軸111旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部115構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸111的長度方向向著前后方向430配置。
[0036]圓盤112是通過例如金屬制造的薄平板狀，從前后方向430的俯視來看，是具有圓形形狀的結(jié)構(gòu)。圓盤112在各旋轉(zhuǎn)軸111的長度方向間隔規(guī)定距離地設(shè)有多個(gè)。圓盤112間隔的距離比玻璃管200的長度方向的尺寸短，優(yōu)選相距玻璃管200的兩端分別短10~15mm，即整體比玻璃管200的長度方向的尺寸短20~30mm。另外，如果是1.5~3.0cc的容量的玻璃瓶的話，則玻璃管200的長度方向的尺寸約為60_。設(shè)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸111的圓盤112的直徑相互相等。在輸送方向500相鄰的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸111上，設(shè)于各旋轉(zhuǎn)軸111的圓盤112的位置發(fā)生偏移，使得在前后方向430圓盤112的間隙為0.5~1.0mm左右。從前后方向430的俯視來看，被相互偏移的圓盤112部分重疊。圓盤112重疊的部分被稱為重疊部113。例如，對于直徑為78_的圓盤112，通過將旋轉(zhuǎn)軸111的間隔設(shè)定為55_，產(chǎn)生23mm的重疊部113。將于后文詳述，玻璃管200 —邊在各重疊部113的上部滯留規(guī)定的時(shí)間，一邊向輸送方向500階段性輸送。在圖1的實(shí)例中，由于相對于各旋轉(zhuǎn)軸111設(shè)有兩個(gè)圓盤112，因此在相鄰的旋轉(zhuǎn)軸111之間形成有兩個(gè)重疊部113。只是，設(shè)于各旋轉(zhuǎn)軸111的圓盤112的數(shù)量不限定為兩個(gè)，也可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)確定為兩個(gè)以上。
[0037]在圓盤112的圓周的一部分形成有切口 114(如圖4所示)。切口 114是將圓盤112的圓周的一部分沿著兩條直線切除的結(jié)構(gòu)。兩條直線在切口 114的最深部呈大致90°~120°左右的角度交叉。切口 114的深度是圓盤112的半徑的大致1/6~1/5。切口 114是用于保持并輸送玻璃管200的結(jié)構(gòu)。圓盤112的直徑以及切口 114的形狀大小可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)被輸送的玻璃管200的尺寸來適當(dāng)確定。
[0038]驅(qū)動(dòng)部115支承各旋轉(zhuǎn)軸111，賦予使旋轉(zhuǎn)軸111與圓盤112 —起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力。旋轉(zhuǎn)軸111通過驅(qū)動(dòng)部115左向(圖4(A)的第I方向610)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)部115由一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)(未圖示)、將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)傳遞給各旋轉(zhuǎn)軸111的齒輪(未圖示)等構(gòu)成。在圖1中，驅(qū)動(dòng)部115相對于全部的旋轉(zhuǎn)軸111僅設(shè)置一個(gè)，但也可以相對于各旋轉(zhuǎn)軸111或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸111分別設(shè)置。驅(qū)動(dòng)部115通過通信電纜141與控制裝置140連接，通過控制裝置140的控制進(jìn)行動(dòng)作。旋轉(zhuǎn)軸111的旋轉(zhuǎn)通過控制裝置140進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)部115也可以具有通過控制裝置140的控制使各旋轉(zhuǎn)軸111或者多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸111的旋轉(zhuǎn)速度分別變化或停止旋轉(zhuǎn)的功能。
[0039]圖1中作為輸送裝置110僅示出了具有圓盤112和旋轉(zhuǎn)軸111的部分，但輸送裝置110并不一定是所有部分都是如圖1所示的構(gòu)成。例如，輸送裝置110也可以具有用于輸送玻璃管200的傳送帶，也可以具有用于使玻璃管200滑動(dòng)輸送的傾斜面。另外，本實(shí)施方式涉及的輸送裝置110使玻璃管200向輸送方向500進(jìn)行輸送，輸送方向500也可以并不是一直向著一個(gè)方向。即，輸送裝置110也可以在輸送中使玻璃管200轉(zhuǎn)彎或U形轉(zhuǎn)彎。
[0040][攝像裝置120]
[0041]如圖1所示，攝像裝置120設(shè)在圓盤112附近，相對于圓盤112設(shè)在前后方向430的前方。攝像裝置120內(nèi)置有CMOS傳感器，具有數(shù)字?jǐn)z像功能。如圖2所示，構(gòu)成數(shù)字?jǐn)z像功能的透鏡121向著前后方向430的后方，即向著圓盤112側(cè)。數(shù)字?jǐn)z像功能用于對在輸送中載置在重疊部113的上部的玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行攝像。平時(shí)，攝像裝置120的各種參數(shù)被固定，能夠以相同條件對被輸送的多個(gè)玻璃管200進(jìn)行攝像。攝像裝置120具有內(nèi)置了用于控制數(shù)字·攝像功能的CPU、RAM的微型計(jì)算機(jī)。攝像裝置120通過通信電纜142(如圖1所示)與控制裝置140連接，通過控制裝置140的控制進(jìn)行動(dòng)作。攝像裝置120進(jìn)行攝像的時(shí)機(jī)由控制裝置140來控制。另外，攝像裝置120具有通過通信電纜142將攝像所生成的圖像數(shù)據(jù)傳送給控制裝置140的功能。
[0042][成形裝置130]
[0043]如圖1所示，成形裝置130設(shè)于攝像裝置120的輸送方向500的下游側(cè)。另外，成形裝置130設(shè)在圓盤112的附近，相對于圓盤112設(shè)在前后方向430的前方。如圖3所示，成形裝置130具有:具有保持架132的定心部131、對玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行加熱使其軟化的噴燒器134、通過按壓構(gòu)件136對開口端210周邊進(jìn)行按壓的按壓部135。成形裝置130通過通信電纜143 (如圖1所示)與控制裝置140連接，通過控制裝置140的控制進(jìn)行動(dòng)作。成形裝置130對滯留在重疊部113的玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行成形，形成口部220 (如圖7所示)。
[0044]芯133被保持于保持架132。保持架132的大部分被容納于定心部131，被多個(gè)馬達(dá)等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)傳遞并動(dòng)作。保持架132能夠通過來自例如馬達(dá)(未圖示)的動(dòng)力在成形裝置130的內(nèi)部在上下方向410上、在移動(dòng)范圍700內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)。另外，保持架132能夠通過來自例如馬達(dá)(未圖示)的動(dòng)力，向著前后方向430的后方伸出芯133、或?qū)⑿?33容納在保持架132的內(nèi)部。即、保持架132能夠在移動(dòng)范圍700內(nèi)的任意的高度、使芯133在前后方向430進(jìn)出?？刂蒲b置140基于開口端210的中心位置，使保持架132在上下方向410移動(dòng)，在開口端210的中心與芯133的中心軸線一致的高度上伸出芯133并使其插入到玻璃管200中。在圖3中，容納在保持架132的內(nèi)部的狀態(tài)的芯133由一點(diǎn)虛線示出。另外，從保持架132伸出并插入到玻璃管200中的狀態(tài)的芯133由實(shí)線示出。
[0045]噴燒器134在前后方向430上設(shè)置在圓盤112和保持架132之間。噴燒器134能夠向著上下方向410的上方噴射火焰。噴燒器134對玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行加熱并使其軟化。
[0046]按壓部135設(shè)在噴燒器134的周邊。在按壓部135的上部的左右方向420的兩側(cè)分別軸支承有棒狀的按壓構(gòu)件136。平時(shí)，按壓構(gòu)件136呈下端側(cè)被軸支承、上端側(cè)向左右方向420的兩側(cè)打開的狀態(tài)(圖6(A)的狀態(tài))。按壓構(gòu)件136通過來自例如馬達(dá)的動(dòng)力，其頂端側(cè)向著左右方向420的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。即，兩個(gè)按壓構(gòu)件136分別向著圖6(A)的第2方向620和第3方向630轉(zhuǎn)動(dòng)。按壓部135使由噴燒器134加熱并軟化了的玻璃管200的開口端210周邊被兩個(gè)按壓構(gòu)件136按壓(圖6 (B)的狀態(tài))。按壓構(gòu)件136的形狀基于玻璃管200的開口端210周邊要加工的形狀由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)確定。
[0047][控制裝置140]
[0048]控制裝置140分別控制輸送裝置110、攝像裝置120、以及成形裝置130的動(dòng)作?？刂蒲b置140通過上述的通信電纜141、142、143與輸送裝置110、攝像裝置120、以及成形裝置130分別能夠通信地連接?？刂蒲b置140是具有CPU、RAM、以及硬盤驅(qū)動(dòng)器等的計(jì)算機(jī)?？刂蒲b置140也可以是例如用于控制各裝置而專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，也可以是在廣泛使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站中安裝了用于控制各裝置的控制用程序的裝置。另外，控制裝置140也可以是將控制各裝置的多個(gè)計(jì)算機(jī)能夠通信地進(jìn)行連接的裝置。另外，通信電纜141、142,143并不是必須的，控制裝置140可以通過無線方式與各裝置進(jìn)行通信。
[0049]控制裝置140中安裝有對`從攝像裝置120傳送來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的圖像處理程序。控制裝置140對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出玻璃管200的開口端210的中心位置。關(guān)于圖像處理程序的詳細(xì)情況將在后文敘述。
[0050][玻璃瓶300的制造方法]
[0051]玻璃管200是尺寸、材質(zhì)與制造玻璃瓶300的必要條件一致的管。一般來說，玻璃管200是與前后方向430交叉的截面是圓形的管。玻璃管200在長度方向的至少一端是開放的。玻璃管200也可以是將長度為數(shù)米的管截?cái)喑筛鱾€(gè)規(guī)定長度的管。例如、1.5~
3.0cc的容量的玻璃瓶300的話，使用約60mm的長度的玻璃管200。
[0052]玻璃管200通過輸送裝置110在輸送方向500上被輸送。玻璃管200的開口端210的一方位于前后方向430的前方。輸送中的玻璃管200為載置在圓盤112的重疊部113的上部的狀態(tài)。即，玻璃管200跨越載置在前后方向430分離的多個(gè)圓盤112上。
[0053]通過控制裝置140的控制，圓盤112與旋轉(zhuǎn)軸111 一體地向著圖4⑷的第I方向610旋轉(zhuǎn)。在載置有玻璃管200的圓盤112中的、輸送方向500的下游側(cè)的圓盤112上所形成的切口 114轉(zhuǎn)到玻璃管200的位置時(shí)，玻璃管200被保持在切口 114上(圖4(B)的狀態(tài))。玻璃管200以保持于切口 114的狀態(tài)沿著圓盤112的圓周被輸送(圖4(C)的狀態(tài))、移動(dòng)到輸送方向500的下一個(gè)下游側(cè)的重疊部113的上部(圖4(D)的狀態(tài))。由于玻璃管200的移動(dòng)被下游側(cè)的圓盤112阻止，玻璃管200成為脫離切口 114的保持的狀態(tài)(圖4(E)的狀態(tài))。重復(fù)以上的動(dòng)作，玻璃管200 —邊經(jīng)過各重疊部113 —邊向輸送方向500被階段性輸送。
[0054]玻璃管200被輸送到攝像裝置120后方的重疊部113時(shí)，控制裝置140控制攝像裝置120，對玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行攝像。如圖2所示，由于透鏡121向著前后方向430的后方，因此從長度方向?qū)ΣＡЧ?00進(jìn)行攝像。通過攝像得到的圖像數(shù)據(jù)通過通信電纜142被傳送到控制裝置140。另外，控制裝置140控制攝像裝置120對玻璃管200的開口端210周邊進(jìn)行攝像的動(dòng)作相當(dāng)于本發(fā)明的攝像步驟。
[0055]控制裝置140在將玻璃管200輸送到成形裝置130為止的期間，按照上述的圖像處理程序?qū)D像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算開口端210的中心位置。圖像處理程序是由本領(lǐng)域技術(shù)人員任意設(shè)計(jì)的，使例如控制裝置140執(zhí)行以下這樣的處理。
[0056]圖像數(shù)據(jù)是從長度方向的前方對玻璃管200的開口端210進(jìn)行攝像而得到的。即，在玻璃管200的截面是圓形的情況下，玻璃管200的開口端210被攝像為圓形。首先，控制裝置140對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測處理(相當(dāng)于本發(fā)明的邊緣檢測處理)，生成邊緣部分以外的灰度值為O的二值圖像數(shù)據(jù)。作為邊緣檢測處理，能夠使用例如對各像素的灰度值取與附近像素的差分基于閾值進(jìn)行二值化等的方法。
[0057]接著，控制裝置140對得到的二值圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行確定圓形形狀的模板匹配處理。由此，在被檢測到邊緣中，確定與開口端210的輪廓線(相當(dāng)于本發(fā)明的輪廓線)對應(yīng)的部分。攝像裝置120根據(jù)開口端210的輪廓線計(jì)算出開口端210的中心位置。被計(jì)算出的開口端210的中心位置是例如與開口端210的中心對應(yīng)的像素的坐標(biāo)。該像素的坐標(biāo)由該像素的橫向的坐標(biāo)和縱向的坐標(biāo)確定。開口端210的中心位置與像素和像素的邊界對應(yīng)的情況下，該位置也可以由細(xì)分各像素的假定單位輔像素來確定。另外，從攝像裝置120傳送的圖像數(shù)據(jù)也可以是數(shù)據(jù)流形式的動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。這種情況下，對于動(dòng)圖像中出現(xiàn)的多個(gè)玻璃管200，也可以實(shí)時(shí)進(jìn)行確定開口端210的中心位置的上述處理。另外，控制裝置140基于圖像處理程序計(jì)算與開口端210的中心對應(yīng)的像素的坐標(biāo)的處理相當(dāng)于本發(fā)明的中心運(yùn)算步驟。`
[0058]玻璃管200被輸送到成形裝置130后方的重疊部113時(shí)，控制裝置140基于被計(jì)算出的開口端210的中心位置，使定心部131的保持架132移動(dòng)到上下方向410的規(guī)定的高度。詳細(xì)來說，使保持架132移動(dòng)到開口端210的中心與芯133的中心軸線一致的高度。控制裝置140使芯133向前后方向430的后方伸出，使芯133從開口端210插入到玻璃管200的規(guī)定深度。控制裝置140確定使保持架132移動(dòng)的位置的處理的一例在下文進(jìn)行說明。
[0059]圖5(A)示出假設(shè)作為外徑基準(zhǔn)的假定的玻璃管被載置于定心部131后方的情況下的假定輪廓線900。攝像范圍800是攝像裝置120進(jìn)行攝像時(shí)圖像數(shù)據(jù)所反映的空間范圍。假定輪廓線900的中心ol的空間中的位置由xl和yl所示。xl和yl是左右方向420和上下方向410中的中心ol的空間中的位置。由于攝像范圍800是固定的，中心ol與圖像數(shù)據(jù)中的特定的像素(以下、設(shè)為基準(zhǔn)像素)對應(yīng)。另外，圖像數(shù)據(jù)中的基準(zhǔn)像素的坐標(biāo)以及芯133的中心軸線位于yl時(shí)的、保持架132的上下方向410的位置(以下、設(shè)為基準(zhǔn)位置)通過控制裝置140被事先存儲(chǔ)。[0060]圖5 (B)示出外徑比假定輪廓線900大的玻璃管200被載置于定心部131后方的狀態(tài)。與圖5(A) —樣，開口端210的中心o2的位置通過xl和y2示出。無論玻璃管200的外徑的大小，開口端210的中心都位于距兩個(gè)圓盤112等距離的位置。即、xl在圖5(A)，(B)中位于相互相同的位置。另一方面，玻璃管200的外徑越大,上下方向410的開口端210的中心的位置越高。因此，如根據(jù)圖5也能判斷出來那樣，yl〈y2。
[0061]基于圖像處理程序，控制裝置140對計(jì)算出的開口端210的中心的像素的坐標(biāo)與基準(zhǔn)像素的坐標(biāo)進(jìn)行比較。例如、在圖5(B)的玻璃管200中，與開口端210的中心o2對應(yīng)的像素的坐標(biāo)相對于基準(zhǔn)像素的坐標(biāo)，向上方偏移一定的像素量(設(shè)為d像素)?；谠撓袼氐淖鴺?biāo)的偏移d，控制裝置140計(jì)算出保持架132相對于基準(zhǔn)位置的上下方向410的位移y2_yl。d與y2_yl具有線性關(guān)系，使用比例常數(shù)a，則y2_yl=ad成立。比例常數(shù)a的值能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于試驗(yàn)來事先確定?？刂蒲b置140將保持架132從基準(zhǔn)位置向上方移動(dòng)y2-yl。通過以上的方法，能夠使開口端210的中心o2與芯133的中心軸線一致。另外，控制裝置140控制定心部131并使保持架132移動(dòng)、從開口端210插入芯133的動(dòng)作相當(dāng)于本發(fā)明的芯插入步驟。
[0062]在重疊部113中，由于圓盤112分別向第I方向610旋轉(zhuǎn)，因此玻璃管200向第I方向610逆向旋轉(zhuǎn)。玻璃管200的開口端210周邊被噴燒器134的火炎加熱并軟化。如圖6所示，控制裝置140控制成形裝置130的按壓部135，使圖6(A)所示的兩個(gè)按壓構(gòu)件136分別向第2方向620和第3方向630轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖6 (B)、圖7所示，按壓構(gòu)件136以一定的力從左右方向420的外側(cè)對開口端210周邊進(jìn)行按壓。由此，玻璃管200的被按壓的部分向周向內(nèi)側(cè)凹陷變形。由于玻璃管200中被插入芯133，因此，玻璃管200的被按壓部分沿著芯133的周面成形，形成口部220。另外，在圖6(A)、(B)中，省略成形裝置130和芯133以外的構(gòu)成要素。
[0063]口部220形成結(jié)束之后，控制裝置140控制保持架132，將芯133從玻璃管200中拔出。同時(shí)，兩個(gè)按壓構(gòu)件136返回到圖6(A)的位置。另外，控制裝置140控制按壓部135以形成口部220的動(dòng)作相當(dāng)于本·發(fā)明的口形成步驟。
[0064]另外，雖然沒有圖示，但在成形裝置130的輸送方向500的下游側(cè)也可以設(shè)有具有噴燒器等的形成瓶底的裝置(未圖示)。在玻璃管200的前后方向430的后方的端部是開放的情況下，通過該裝置封閉后方的開口端210，形成玻璃瓶的底。例如，通過噴燒器等對開口端210周邊進(jìn)行加熱軟化，在開口端210周邊被軟化了的狀態(tài)下成形，將開口端210封閉為平坦的平面狀。經(jīng)過以上的工序，將玻璃管200制造為玻璃瓶300。形成瓶底的具體方法可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)確定。
[0065][實(shí)施方式的作用效果]
[0066]形成口部220時(shí)，開口端210的中心與被插入的芯133的中心軸線是一致的，因此，能夠制造長度方向整體的同軸精度高的玻璃瓶300。
[0067]另外，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)確定開口端210的輪廓線，基于此計(jì)算中心位置，因此，能夠以較少的步驟數(shù)量完成運(yùn)算。
[0068]另外，由于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測處理，確定輪廓線的位置或形狀，能夠高精度地確定輪廓線的位置或形狀。
[0069]另外，玻璃管200的輸送以及加工是在玻璃管200橫放的狀態(tài)(長度方向?yàn)樗椒较虻臓顟B(tài))下進(jìn)行的，制造工序得以簡化，實(shí)現(xiàn)玻璃瓶300的低成本化。
[0070]另外，由于玻璃管200在各重疊部113滯留一定時(shí)間，容易在重疊部113加工玻璃管200。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過變更各旋轉(zhuǎn)軸111的旋轉(zhuǎn)速度，能夠任意調(diào)整玻璃管200在重疊部113滯留的時(shí)間。
[0071]玻璃瓶制造裝置100的構(gòu)造簡潔,能夠以低成本進(jìn)行制造。
[0072][變形例]
[0073]上述的實(shí)施方式中，通過各玻璃管200制造一個(gè)玻璃瓶300，但也可以通過各玻璃管200制造兩個(gè)玻璃瓶300。在這樣的變形例中，玻璃管200使用在長度方向的兩方的端部開放的結(jié)構(gòu)。通過與上述實(shí)施方式同樣的方法，通過成形裝置130成形一方的開口端210之后，玻璃管200通過輸送裝置110具有的臂等在前后方向430反轉(zhuǎn)。在臂的下游側(cè)設(shè)有另一組攝像裝置120和成形裝置130，通過同樣的方法成形另一個(gè)開口端210。即、在兩方的開口端210形成口部220。玻璃管200通過切割機(jī)等在長度方向的中央被切斷。被切斷了的兩個(gè)玻璃管200的切斷部分通過上述的方法被分別封閉成平面狀，制造出兩個(gè)玻璃瓶300。
[0074]另外，在上述的實(shí)施方式中，芯133能夠與保持架132 —起在上下方向410移動(dòng)，定心部131也可以是還能夠使芯133在左右方向420移動(dòng)的構(gòu)成。這種情況下，控制裝置140基于開口端210的中心位置，使保持架132在上下方向410和左右方向420移動(dòng)，從而使得芯133的中心軸線與開口端210的中心一致。通過這樣的方法，在左右方向420也可以調(diào)整芯133的位置，因此能夠使開口端210的中心和芯133的中心軸線更為準(zhǔn)確地一致。
[0075]另外，在上述的實(shí)施方式中，按壓構(gòu)件136從左右方向420的兩側(cè)按壓玻璃管200，但按壓構(gòu)件136也可以通過不同的方法按壓玻璃管200。例如、按壓構(gòu)件136也可以從上下方向410的兩側(cè)按壓玻璃管200。另外，也可以通過旋轉(zhuǎn)的輥代替按壓構(gòu)件136來形成口部220。
`[0076]另外，輸送裝置110并不一定通過圓盤112的旋轉(zhuǎn)來輸送玻璃管200。例如、輸送裝置110也可以通過輸送用的臂、傳送帶等多個(gè)單元輸送玻璃管200。
[0077]另外，在上述的實(shí)施方式中，攝像裝置120和成形裝置作為不同的裝置構(gòu)成，但攝像裝置120和成形裝置也可以容納在一個(gè)殼體中，作為一個(gè)裝置構(gòu)成。這種情況下，可以在玻璃管滯留在重疊部113的期間，進(jìn)行從開口端周邊的攝像到口部220的成形這一系列的工序。
[0078]符號的說明
[0079]111...旋轉(zhuǎn)軸
[0080]112...圓盤
[0081]133...芯
[0082]200...玻璃管
[0083]210...開口端
[0084]220...口部
[0085]300...玻璃瓶。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃瓶的制造方法，其特征在于， 各自具有水平方向的軸的多個(gè)圓盤對被配置為各軸在水平方向上分離且相鄰的兩對圓盤對從軸向看是重疊的，向載置在相鄰的兩對圓盤對上的玻璃管體中插入芯材來進(jìn)行加工，所述玻璃瓶的制造方法包括如下步驟: 攝像步驟，對載置在相鄰的任意兩對的上述各圓盤對上的上述玻璃管體的開口端進(jìn)行攝像得到圖像數(shù)據(jù)； 中心運(yùn)算步驟，基于上述圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算上述玻璃管體的開口端的中心； 芯插入步驟，以計(jì)算出的上述玻璃管的中心位置與上述芯材的軸線一致的方式、向載置在相鄰的任意兩對的上述各圓盤對上的上述玻璃管體的開口端插入上述芯材；以及 口形成步驟，一邊使載置有上述玻璃管體的上述各圓盤對旋轉(zhuǎn)，一邊對上述玻璃管體的開口端進(jìn)行加熱，沿著上述芯材形成口部。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃瓶的制造方法，其特征在于， 上述中心位置基于由上述圖像數(shù)據(jù)確定的上述開口端的輪廓線的位置或形狀的至少一方進(jìn)行計(jì)算。
3.如權(quán)利要求2所述的玻璃瓶的制造方法，其特征在于， 上述輪廓線的位置或形狀通過對上述圖`像數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣檢測處理來確定。
【文檔編號】C03B23/09GK103857634SQ201280044168
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】森內(nèi)和久 申請人:尼普洛株式會(huì)社