(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内で回転可能に設けられ、その回転中心に瓶を直立した状態で保持する瓶保持手段と、
前記保持手段に保持された瓶に打栓された王冠の天面の外周部の上下方向への変位量を検出する第１のセンサと、
前記第１のセンサで変位量が検出される位置と前記王冠の周方向に同じ位置で前記王冠の下端の上下方向への変位量を検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサおよび第２のセンサでの検出結果に基づき、前記王冠の前記瓶との係合部の高さを求め、求められた高さの、前記瓶保持手段が１回転する間での最大値と最小値との差を求める演算手段とを有する偏心打栓量測定機。
【請求項２】
前記演算手段は、前記第１のセンサで得られた変位量と前記第２のセンサで得られた変位量との差を算出して前記係合部の高さを求める、請求項１に記載の偏心打栓量測定機。
【請求項３】
前記第１のセンサおよび第２のセンサは、前記瓶保持手段の回転軸と平行な軸回りに旋回可能に支持された固定部材に固定され、
前記固定部材には、さらに、前記第１のセンサおよび第２のセンサの測定子の下方で前記瓶の側面に当接するように付勢されたガイド棒が固定されている請求項１または２に記載の偏心打栓量測定機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、瓶の口部に打栓された王冠のキャップ状態を測定し、良否を検査する偏心打栓量測定機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ビールや清涼飲料水を充填した瓶の瓶口は、王冠で栓がなされて密封されている。瓶口への王冠の打栓は、通常、瓶詰打栓機により自動的に行われるが、王冠の打栓が適切でないと、充填されたビールや清涼飲料水が漏れたり、空気の侵入により酸化されて味が劣化する危険性がある。したがって、打栓状態が適切であるか否かを検査する必要がある。打栓状態が適切であるか否かの判断基準の一つとして、瓶口に対する王冠の偏心打栓量が挙げられる。偏打栓心量は、図８に示すように、王冠５１の瓶５０との係合部の最大寸法と最小寸法との差ｄで表される。
【０００３】
従来、打栓状態を検査する装置としては、例えば、実開平５−５９２０５号公報に開示されているものがある。
【０００４】
この装置は、図９に示すように、水平面内で回転可能に設けられて瓶５０が直立した状態で載置される回転板１１２を備えたベース１１０と、ベース１１０に支持されたダイヤルゲージ１３１と、回転板１１２上に載置された瓶５０の側面を保持する一対の保持板１１３ａ，１１３ｂとを有する。ダイヤルゲージ１３１の測定子には、王冠５１の係合部の下端に当接される爪１３２が取り付けられている。
【０００５】
上記の測定装置で打栓状態を検査するには、王冠５１が打栓された瓶５０を回転板１１２上に載置し、爪１３２を王冠５１の下端に当接させる。この状態で瓶５０を回転させれば、王冠５１の下端の位置に応じてダイヤルゲージ１３１の値が変化する。そして、この値の変化を利用して、王冠５１の打栓状態の良否が検査される。また、この値の最大値と最小値との差をとることで、偏心打栓量が測定可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、瓶の寸法精度は一般的にあまり高くなく、瓶の底面や瓶口部の上端面は、瓶の中心軸に対して必ずしも垂直であるとは限らない。そのため、瓶を回転板上で回転させたとき、瓶の回転軸が傾き、瓶口部が僅かながら偏心してしまうことがある。瓶口部が偏心していると、偏心打栓量の測定時に瓶口部自体も上下に変位するため、正確な偏心打栓量が測定できない。また、瓶口部の上端面が瓶の回転面に対して傾いている場合も同様である。その結果、瓶口部の変位や傾きと王冠の係合部の下端面の測定値との関係によっては、本来は良品であるものが不良と判断されたり、その逆に、本来は不良であるものが良品と判断されることがあった。
【０００７】
そこで本発明は、外的要因を排除して偏心打栓量を正確に測定できる偏心打栓量測定機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の偏心打栓量測定機は、水平面内で回転可能に設けられ、その回転中心に瓶を直立した状態で保持する瓶保持手段と、前記保持手段に保持された瓶に打栓された王冠の天面の外周部の上下方向への変位量を検出する第１のセンサと、前記第１のセンサで変位量が検出される位置と前記王冠の周方向に同じ位置で前記王冠の下端の上下方向への変位量を検出する第２のセンサと、前記第１のセンサおよび第２のセンサでの検出結果に基づき、前記王冠の前記瓶との係合部の高さを求め、求められた高さの、前記瓶保持手段が１回転する間での最大値と最小値との差を求める演算手段とを有する。上記係合部の高さは、前記第１のセンサで得られた変位量と前記第２のセンサで得られた変位量との差を算出することによって求めることができる。
【０００９】
また、前記第１のセンサおよび第２のセンサが、前記瓶保持手段の回転軸と平行な軸回りに旋回可能に支持された固定部材に固定され、前記固定部材には、さらに、前記第１のセンサおよび第２のセンサの測定子の下方で前記瓶の側面に当接するように付勢されたガイド棒が固定されているものであってもよい。
【００１０】
上記のとおり構成された本発明では、瓶回転手段に瓶を保持して瓶回転手段を１回転させると、王冠の瓶との係合部の高さ、すなわち、天面から下端までの距離が王冠の全周にわたって求められる。そして、その係合部の高さの最大値と最小値との差を求めることで、王冠の偏心打栓量が測定される。
【００１１】
また、各センサおよびガイド棒を固定部材に固定したものでは、固定部材は瓶回転手段の回転軸と平行な軸回りに旋回可能に支持され、しかも、ガイド棒が瓶の側面に当接するように付勢されているので、瓶保持手段の回転軸に対して瓶口部が偏心している場合には、瓶が回転する際の、偏心に伴う瓶口部の位置ずれに追従して固定部材が旋回する。従って、王冠に対する各センサの測定子の位置がほぼ一定に保たれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の偏心打栓量測定機の一実施形態の正面図である。図１に示すように、この偏心打栓量測定機は、瓶５０が直立した状態で載置されるベース部１０と、ベース部１０に載置された瓶５０に打栓された王冠５１の所定の部位の変位量を測定するための測定ヘッド部３０と、測定ヘッド部３０をベース部１０上に支持するためのスタンド部２０と、測定ヘッド部３０で測定された結果に対して所定の演算を行い、その演算結果を表示するカウンタ４０とで構成される。
【００１４】
ベース部１０には、瓶５０の底部を保持する回転カップ１２が、水平面内で回転可能に設けられている。回転カップ１２には、スピードコントロールモータ１１の回転が伝達歯車機構を介して伝達され、スピードコントロールモータ１１を駆動することによって、回転カップ１２が回転される。回転カップ１２の内側上端部には、図２に示すような３つの板ばね１３が円周方向に等間隔に設けられており、これら板ばね１３によって瓶５０の側面が３方向から押圧され、瓶５０は回転カップ１２の回転中心に位置決めされて保持される。
【００１５】
スタンド部２０は、ベース部１０に取り付けられたスクリュ軸２１と、スクリュ軸２１に螺合されたスクリュナット２２とを有する。スクリュ軸２１は、その軸方向を回転カップの回転軸と平行として取り付けられている。また、スクリュナット２２は、その回転によって上下方向の位置を変えることができ、後述する測定ヘッド部３０の上下方向に位置を調整するためのものである。
【００１６】
測定ヘッド部３０は、回転カップ１２に保持された瓶５０の王冠５１の天面の変位量を測定するリニアセンサ３１と、この王冠５１の、瓶５０との係合部の下端の変位量を測定するレバー型リニアセンサ３２とを有する。
【００１７】
以下に、これら各リニアセンサ３１，３２の、スタンド部２０への取り付け構造について説明する。スクリュ軸２１には、スリーブ３４が回転自在および上下方向に移動自在にはめ込まれ、スクリュナット２２上に支持されている。スリーブ３４のスクリュ軸２１に対する位置は、スリーブ固定用ハンドル３４ａにより固定することが可能である。スリーブ３４の側面にはヘッド支持部材３５が一体的に設けられている。ヘッド支持部材３５には、センサ固定部材３６が、回転カップ１２の回転軸と平行な軸３７回りに旋回可能に取り付けられている。そして、このセンサ固定部材３６に、レバー型リニアセンサ３２が固定され、さらに、アーム３８を介してリニアセンサ３１が上下方向に位置調整可能に固定されている。リニアセンサ３１は、測定子３１ａを下に向けて固定され、測定子３１ａの上下方向の変位量に応じた電気信号を出力する。また、レバー型リニアセンサ３２は測定子３２ａを水平に向けて固定され、測定子３２ａの上下方向の変位量に応じた電気信号を出力する。
【００１８】
図３に、各リニアセンサ３１，３２の測定子３１ａ，３２ａの位置関係を示す。瓶５０が回転カップ１２に保持された状態では、リニアセンサ３１の測定子３１ａは、王冠５１の天面の外周部に当接するように配置される。一方、レバー型リニアセンサ３２の測定子３２ａは上面に平坦部を有し、この平坦部が王冠５１の瓶５０との係合部の下端に当接するように配置される。しかも、レバー型リニアセンサ３２の測定子３２ａが王冠５１と当接する部位は、リニアセンサ３１の測定子３１ａが当接する部位と、王冠５１の円周方向について実質的に同じ位置である。
【００１９】
さらに、図４に示すように、センサ固定部材３６には、センサガイド棒３３が固定されている。センサガイド棒３３は水平方向に延びた部材であり、その先端部は図３に示すように、レバー型リニアセンサ３２が王冠５１と当接する位置の下方において瓶５０のかぶら下部に当接するように、クランク形状に曲げられている。また、センサガイド棒３３は、その後端部においてヘッド支持部材３５との間に引っ張りばねが設けられており、センサガイド棒３３の後端部はヘッド支持部材３５に向けて付勢されている。これによりセンサ固定部材３６は、軸３７を中心に矢印Ａ方向に付勢される。この方向は、図１に示した状態において、センサガイド棒３３が瓶５０に当接する方向である。
【００２０】
リニアセンサ３１およびレバー型リニアセンサ３２からの電気信号はそれぞれカウンタ４０に出力される。カウンタ４０は、各リニアセンサ３１，３２からの電気信号を測定子３１ａ，３２ａの変位量としてカウントするもので、レバー型リニアセンサ３２から得られた変位量とリニアセンサ３１から得られた変位量との差である減算値を算出し、その減算値の最大値と最小値との差すなわち振れ値を求める演算部４２と、演算部４２での演算結果（振れ値）を測定値として表示する表示部４１とを有する。ここで、上記変位量は、測定子３１ａ，３２ａの下方への移動が＋（プラス）としてカウントされ、上方への移動が−（マイナス）としてカウントされる。
【００２１】
さらに、図１および図４に示すように、スリーブ３４の上方において、スクリュ軸２１にはヘッド位置決め部材３９が、その位置を調整可能に固定される。ヘッド位置決め部材３９には下方に延びたストッパ３９ａが一体的に設けられており、このストッパ３９ａにより、ヘッド支持部材３５の回転方向の位置が規制される。
【００２２】
次に、上述した偏心打栓量測定機を用いた、偏心打栓量の測定手順について説明する。
【００２３】
まず、瓶５０を回転カップ１２に装着する。このとき、スリーブ固定用ハンドル３４ａを緩め、測定ヘッド部３０が瓶５０に対して退避した状態としておく。
【００２４】
次いで、測定ヘッド部３０の、上下方向および水平方向の位置決めを行う。上下方向の位置決めは、レバー型リニアセンサ３２の測定子３２ａの移動範囲のほぼ中央で測定子３２ａが王冠５１の下端と当接するように、スクリュナット２２の位置を調整することによって行う。さらにその後、リニアセンサ３１の位置も、測定子３１ａがその移動範囲のほぼ中央で王冠５１の天面に当接するように、上下方向の位置を調整する。水平方向へは、センサガイド棒３３が瓶５０に当接する位置に位置決めされるが、このとき、引っ張りばね３５ａのばね力により瓶５０にセンサガイド棒３３の押圧力が加わるようにする。このようにして位置決めを行ったら、スリーブ固定用ハンドル３４ａを締めてスリーブ３４をスクリュ軸２１に固定する。スリーブ３４をスクリュ軸２１に固定したら、ヘッド位置決め部材３９のストッパ３９ａをヘッド支持部材３５に当接させ、その状態でヘッド位置決め部材３９をスクリュ軸２１に固定する。
【００２５】
以上で測定前の準備が完了する。準備が完了したら、表示部４１の表示をゼロにリセットする。その後、スピードコントロールモータ１１を駆動して瓶５０を１回転させる。瓶５０の回転によって、測定開始点を基準とした王冠５１の天面および下端の変位量が王冠５１の全周にわたって測定され、瓶５０が１回転する間の王冠５１の下端の変位量と天面の変位量との差の振れ値が表示部４１に表示される。
【００２６】
例えば、図５に示すように、王冠５１の天面および下端が回転面に対して傾いて打栓された瓶５０を測定対象とし、Ｃ点を測定開始点とした場合、測定開始時点では、いずれのリニアセンサ３１，３２で測定された変位量はゼロであるので、表示部４１にはゼロが表示される。そして、瓶５０の回転によりＤ点の位置が測定されると、リニアセンサ３１で測定された変位量は＋０．１ｍｍ、レバー型リニアセンサ３２で測定された変位量は＋０．２ｍｍとなる。従って、演算部４２での減算処理により０．２ｍｍ−０．１ｍｍ＝０．１ｍｍが得られ、表示部４１には、この時点での最大値０．１ｍｍと最小値０（ゼロ）ｍｍとの差である０．１ｍｍが表示される。さらに瓶５０が回転し、Ｅ点の位置が測定されると、リニアセンサ３１で測定された変位量は−０．１ｍｍ、レバー型リニアセンサ３２で測定された変位量は−０．２ｍｍとなる。従って、演算部４２での減算処理により−０．２ｍｍ−（−０．１ｍｍ）＝−０．１ｍｍが得られ、最小値は−０．１ｍｍに更新されるため、表示部４１には０．２ｍｍが表示される。瓶５０が１回転してＣ点に戻ると、各リニアセンサ３１，３２で測定された変位量はいずれも０（ゼロ）ｍｍで、両者の差も０（ゼロ）ｍｍとなるので、最大値も最小値も更新されない。従って、表示部４１には０．２ｍｍが表示されたままとなる。
【００２７】
ここでは、レバー型リニアセンサ３２で測定された変位量からリニアセンサ３１で測定された変位量を減算しているが、その逆であってもよい。逆の場合であっても、減算処理で得られる値の正負が逆になるだけで、最終的に求められる振れ値の大きさは変わらない。
【００２８】
表示部４１に表示された値を測定値とし、測定値を予め決められた基準値と比較する。比較の結果、測定値が基準値よりも大きい場合には、不良と判断する。
【００２９】
このように、王冠５１の天面の変位量と下端の変位量とを測定し、両者の差を算出することで、王冠５１の天面から下端までの高さが求められることになる。従って、本発明の偏心打栓量測定機では、この高さの最大値と最小値との差を求めていることになり、瓶５０自体の傾きや瓶口部の傾き等により王冠５１の天面が傾いていても偏心量を正確に測定することができる。
【００３０】
ところで、瓶自５０体が傾いている場合には、瓶口部は回転カップ１２の回転軸に対して偏心していることになる。瓶口部が偏心していると、瓶５０の回転に伴って瓶口部の位置が変わり、各リニアセンサ３１，３２が王冠５１から外れたり、その逆にレバー型リニアセンサ３２が瓶に衝突したりするといった不具合が生じることがある。そこで本実施形態では、センサガイド棒３３により、瓶口部の位置変化に各リニアセンサ３１，３２を追従させ、上記の不具合を防止している。以下に、センサガイド棒３３の機能について図６を参照して説明する。
【００３１】
瓶口部５０ａの中心が回転カップ１２（図１参照）の回転軸と一致している状態を図６（ａ）に示す。この状態では引っ張りばね３５ａにはセンサガイド棒３３による引っ張り荷重が加わり、引っ張りばね３５ａはある程度伸びている。
【００３２】
ここで、瓶口部５０ａの中心が回転カップ１２の回転軸に対して偏心しているとき、回転カップ１２を回転させると、瓶口部５０ａは円を描いてその位置が変化する。その過程において、図６（ｂ）に示すように、瓶口部５０ａがセンサガイド棒３３から離れる向きに移動したときには、センサガイド棒３３は、引っ張りばね３５ａのばね力により軸３７を中心に図示時計回りに回動し、瓶口部５０ａに当接したままの状態を保つ。各リニアセンサ３１，３２はセンサガイド棒３３とともにセンサ固定部材３６に固定されているので、センサガイド棒３３の回動に追従して各リニアセンサ３１，３２も回動する。逆に、図６（ｃ）に示すように、瓶口部５０ａがセンサガイド棒３３を押圧する向きに移動したときには、センサガイド棒３３は、瓶口部５０ａの押圧力により、引っ張りばね３５ａのばね力に抗して軸３７を中心に図示反時計回りに回動し、それに追従して各リニアセンサ３１，３２も回動する。従って、瓶口部５０ａが回転カップ１２の回転軸に対して偏心していても、王冠５１に対する各リニアセンサ３１，３２の位置は、ほぼ一定に保たれる。
【００３３】
以上のようにして１本の瓶５０について測定が終了したら、スリーブ固定用ハンドル３４ａを緩めて測定ヘッド部３０を瓶５０から退避させ、次の瓶５０を回転カップ１２にセットする。そして、再び各リニアセンサ３１，３２が王冠５１の所定の部位に当接するように測定ヘッド部３０を位置決めして次の測定を行う。このとき、測定ヘッド部３０の水平方向の位置はストッパ３９ａで規制され、上下方向の位置はスクリュナット２２で規制されるので、測定ヘッド部３０の位置決めは容易に行える。
【００３４】
なお、瓶５０の大きさや形状は１種類だけではなく、様々な種類がある。例えばビール瓶には、代表的には大瓶、中瓶および小瓶の３種類がある。これらについても王冠の偏心打栓量を測定できるようにするために、図７に示すような、回転カップ１２に着脱可能なカートリッジカップ１５を用い、このカートリッジカップ１５に中瓶５３を保持させてもよい。図７に示したカートリッジカップ１５は中瓶用のカップであるが、測定対象となる瓶５０の外径に合わせて内径を設定すれば、種々の瓶５０に対応することができる。瓶５０の種類を変更したときには、ベース部１０から王冠５１までの高さや王冠５１の直径等に応じて、測定ヘッド部３０の位置や、各リニアセンサ３１，３２の位置関係を設定し直す。
【００３５】
本実施形態では、カウンタ４０は、各リニアセンサ３１，３２の出力に対する演算機能と、その演算結果の表示機能とを有するが、その他の機能を付加してもよい。例えば、良否判定の基準値を設定できるようにしておき、測定値と基準値との比較機能をもたせ、不良の場合にはランプを点灯させたりブザー等で警告させることもできる。さらに、測定値をプリンタで印字させ、記録として残すこともできる。この場合にも上記比較機能をもたせ、不良の場合には良品の場合と色を変えて印字させるようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、それぞれ周方向に同じ位置での王冠の天面および下端の上下方向の変位量を検出する２つのセンサを用いて王冠の係合部の高さを王冠の全周にわたって求め、その最大値と最小値との差から偏心打栓量を測定するので、瓶自体の傾きや瓶口部の傾きによって王冠の天面が傾いている場合でも、偏心打栓量を正確に測定することができる。
【００３７】
また、各センサを瓶保持手段の回転軸と平行な軸回りに旋回可能に支持された固定部材に固定し、この固定部材にさらに、各センサの測定子の下方で瓶の側面に当接するように付勢されたガイド棒を固定することで、瓶口部が瓶保持手段の回転軸に対して偏心している場合でも、センサの測定子が王冠から外れたりすることなく、偏心打栓量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏心打栓量測定機の一実施形態の正面図である。
【図２】図１に示した回転カップの斜視図である。
【図３】図１に示した各リニアセンサの測定子の位置関係を説明する斜視図である。
【図４】図１に示した測定ヘッド部を背面側から見た斜視図である。
【図５】王冠の天面が傾斜した瓶の瓶口部の拡大図である。
【図６】図１に示したセンサガイド棒の動作を説明するための要部平面図である。
【図７】直径が異なる瓶について偏心打栓量を測定する場合に用いられるカートリッジカップの斜視図である。
【図８】瓶口に対する王冠の偏心を説明するための、瓶口部の拡大図である。
【図９】従来の打栓状態検査装置の正面図である。
【符号の説明】
１０    ベース部
１１    スピードコントロールモータ
１２    回転カップ
２０    スタンド部
２１    スクリュ軸
２２    スクリュナット
３０    測定ヘッド部
３１    リニアセンサ
３１ａ，３２ａ    測定子
３２    レバー型リニアセンサ
３３    センサガイド棒
３４    スリーブ
３５    ヘッド支持部材
３５ａ    引っ張りばね
３６    センサ固定部材
３７    軸
３８    アーム
３９    ヘッド位置決め部材
３９ａ    ストッパ
４０    カウンタ
４１    表示部
４２    演算部
５０    瓶
５１    王冠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003675596.tif 000008
【図８】
0003675596.tif 000009
【図９】
0003675596.tif 000010