(57)【要約】【目的】比較的簡単な設備で，確実に，また複数の包装体を搬送しながら連続的にその真空状態の良否を判定する。【構成】被検査包装体Ｓを搬送装置10により搬送し，検出器34の検出信号に基づいて，包装体Ｓが変位センサ32の真下に至るときに合わせて変位センサ32を昇降機構31により下降させ，センサプローブ33の先端33ａを包装体Ｓの幅方向の中央部に押し付ける。変位センサ32から出力される変位信号のレベルを弁別して，包装体の真空状態の良否を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブを有する変位計を，該センサプローブの進出方向に所定距離移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付け，その後該変位計を元の位置に戻し，
そのとき該変位計から出力される，該センサプローブの退入量を表わす変位信号を，しきい値で弁別して被検査包装体の真空状態の良否を判定する，
真空引きされた包装体の真空状態検査方法。
【請求項２】
被検査包装体を搬送し，
被検査包装体が検査位置に至るときに合わせて該変位計を移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付ける，
請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
被検査包装体をその両側で挟持して搬送する，
請求項２に記載の検査方法。
【請求項４】
搬送される被検査包装体を検査位置の手前で検出器により検出し，
該検出器からの検出信号に基づいて該変位計の移動の開始を制御する，
請求項２または３に記載の検査方法。
【請求項５】
不良と判定された被検査包装体を搬送路から排出する，
請求項２から４のいずれか一項に記載の検査方法。
【請求項６】
進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブを有し，該センサプローブの退入量を表わす変位信号を出力する変位計，
該変位計を保持し，該変位計を待機位置から該センサプローブの進出方向に移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付け，その後，該変位計を該待機位置に戻すように移動させる移動機構，および
該変位計の出力変位信号をしきい値で弁別して被検査包装体の真空状態の良品を判定する判定装置，
を備える真空引きされた包装体の真空状態検査装置。
【請求項７】
被検査包装体を該移動機構による該変位計の移動方向と直交する方向に搬送する搬送装置，および
該搬送装置により搬送される被検査包装体が検査位置に至るときに合わせて該変位計を移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付けるように該移動装置を制御する制御装置，
をさらに備えた請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
上記搬送装置が被検査包装体をその両側で挟持して搬送する搬送手段を備えている，請求項７に記載の検査装置。
【請求項９】
該搬送装置により搬送される被検査包装体を検査位置の手前で検出する検出器をさらに備え，
該制御装置は該検出器の検出信号に基づいて該移動装置を制御する，
請求項６または７に記載の検査装置。
【請求項１０】
該搬送装置は不良と判定された被検査包装体を排出する排出路を備えている，請求項６から９のいずれか一項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，内容物（主に紛粒体）を充填機で包装体内に充填し，包装体内を真空引きした後，密封した包装体について，該包装体内が真空状態に保たれているか（良），ピンホールや密封不良等により包装体内が真空状態になっていないか（不良）を検査する検査方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
袋状製品（包装体）の真空状態（真空漏れの有無）を検査する技術としては，内容物が充填されかつ密封された包装体を人の指等で触れて（人間の触感で），または目で見て検査する方法，搬送中の包装体に接触子を当て接触子の振動波形，反発速度等の接触子の運動状態を計測する方法（特許文献１），包装体を真空チャンバー内に収納し，真空チャンバー内を減圧することにより包装体のピンホールやシール不良等を検査する方法（特許文献２）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７６０９号公報
【特許文献２】特開２００４−４５２８９号公報
【０００４】
しかしながら，人間の触感や接触子の運動状態に基づく検査は確実性に欠ける。特に，包装体の厚さが薄い場合には，人間の触感や接触子の反発時の速度に差が出ない場合がある。また，真空チャンバーを使用する検査方法は，確実性は高いが，真空設備のための広い設置面積を必要とする。また，包装体を真空チャンバー内に入れなければならないので，連続的な検査はできない。さらに検査のための費用も嵩ばる。
【発明の概要】
【０００５】
この発明は，包装体の真空状態の検査を比較的簡単な設備で確実に判定できる方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
この発明はまた，複数の包装体の真空状態検査を連続に行うことができる方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
この発明はさらに，厚さが比較的薄い包装体でも良，不良の判定が可能な検査方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
この発明による真空引きされた包装体の真空状態検査方法は，進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブを有する変位計を，該センサプローブの進出方向に所定距離移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付け，その後該変位計を元の位置に戻し，そのとき該変位計から出力される，該センサプローブの退入量を表わす変位信号を，しきい値で弁別して被検査包装体の真空状態の良否を判定するものである。
【０００９】
この発明による真空引きされた包装体の真空状態検査装置は，進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブを有し，該センサプローブの退入量を表わす変位信号を出力する変位計，該変位計を保持し，該変位計を待機位置から該センサプローブの進出方向に移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付け，その後，該変位計を該待機位置に戻すように移動させる移動機構，および該変位計の出力変位信号をしきい値で弁別して被検査包装体の真空状態の良品を判定する判定装置を備えるものである。
【００１０】
内容物（主に紛粒状物）が充填された包装体（包装袋）を真空引きして密封し，包装体内の真空状態が良好に保たれているときには，内容物が凝縮ないしは凝集し，固くなるので，変位計のセンサプローブで押し付けても殆どへこまない。これに対して，包装体内に空気等が入り真空状態が悪くなると（真空不良），包装体が軟らかく，変位計のセンサプローブで押し付けるとへこむ。したがって，進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付けたときに変位計から出力されるセンサプローブの退入量を表わす変位信号の大きさ（レベル）を，所定のしきい値で弁別すれば被検査包装体の真空状態の良否を判定できる。
【００１１】
真空状態が良い包装体は上記のように硬く，センサプローブの退入量は大きく，真空状態の悪い包装体は軟らかく，センサプローブで押し付けられるとへこむので，センサプローブの退入量は真空状態の良い包装体に比べて小さい。しきい値は，真空状態の良い包装体の場合の変位信号のレベルと真空状態の悪い（不良）包装体の場合の変位信号のレベルの中間付近に設定すればよい。包装体の真空状態の検査に当っては変位計を常に同じ距離（上記所定距離）移動させる。センサプローブの先端を包装体の表面に押し付けた（当てた）後は，変位計を元の位置（待機位置）に戻す。センサプローブの先端の包装体への押し付けはほぼ瞬間的でよい（変位計が反応し，正しく動作しうる時間）。センサプローブによる押し付け力および移動距離は包装体が破壊しない程度に設定されるのはいうまでもない。
【００１２】
このようにして，この発明によると，変位計と，その移動機構と，変位計の出力信号を弁別する判定装置とを設ければよいから，比較的簡単な設備で真空状態の良否の判定が可能となる。また，真空状態が良好な包装体と不良な包装体では，センサプローブの先端を押し付けたときの変位量の差は，これを正しく弁別できる程度に大きいから，確実な判定が可能となる。
【００１３】
この発明による検査方法の好ましい実施態様では，被検査包装体を搬送し，被検査包装体が検査位置に至るときに合わせて該変位計を移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付ける。
【００１４】
この発明による検査装置は，好ましい実施態様では，被検査包装体を該移動機構による該変位計の移動方向と直交する方向に搬送する搬送装置，および該搬送装置により搬送される被検査包装体が検査位置に至るときに合わせて該変位計を移動させて該センサプローブの先端を被検査包装体の表面に押し付けるように該移動装置を制御する制御装置をさらに備える。
【００１５】
被検査包装体は搬送され，搬送される過程でその真空状態の検査が行なわれるので，複数の包装体を順次搬送していけば，複数の包装体の検査を連続的に行うことが可能となる。搬送装置による搬送は間欠的でも（変位センサのセンサプローブを包装体に押し付けるときに搬送を一時的に停止する），連続的でもよい（連続搬送でも，センサプローブの包装体への押し付けはほぼ瞬間的であるから実施可能である）。
【００１６】
この場合に，搬送される被検査包装体を検査位置の手前で検出器により検出し，該検出器からの検出信号に基づいて該変位計の移動の開始を制御するとよい。すなわち検査装置は，該搬送装置により搬送される被検査包装体を検査位置の手前で検出する検出器をさらに備え，該制御装置は該検出器の検出信号に基づいて該移動装置を制御するように構成することが好ましい。
【００１７】
さらに，不良と判定された被検査包装体を搬送路から排出するようにすることができる。すなわち，検査装置において，好ましくは該搬送装置は不良と判定された被検査包装体を排出する排出路を備える。
【００１８】
この発明による検査方法の好ましい実施態様では，被検査包装体をその両側で挟持して搬送する。この発明の検査装置の好ましい実施態様では，上記搬送装置が被検査包装体をその両側で挟持して搬送する搬送手段を備えている。搬送手段の一例は搬送ベルトである。
【００１９】
すなわち，被検査包装体はその両側でのみ固定されて搬送され，包装体の中間部分（中心部分）は搬送装置によって支持されない。このような包装体の上記中間部分を変位センサのセンサプローブで押すと，真空状態の良好な包装体は硬いので曲ることはないが，真空状態が不良な包装体は曲がり，変位計の出力変位信号のレベルの差（良，不良による変位量の差）が，包装体を平坦面に置いて（平坦面で搬送して）センサプローブをその表面に押し付ける場合に比べて顕著になり，より確実な検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】検査装置（システム）全体の構成を，特にその搬送装置を側面からみて示すものである。
【図２】検査装置（システム）全体の構成を，特にその搬送装置を上面からみて示すものである。
【図３】待機位置にある変位センサとその昇降機構を示す。
【図４】検査のために下降された位置（検査高さ位置）の変位センサとその昇降機構を示す。
【図５】包装体の一例を示し，(A)は真空状態が良いもの，(B)は真空状態が不良のものを示す。
【図６】図５に示す包装体の検査状態を示し，(A)は真空状態が良好のもの，(B)は真空状態が不良のものである。
【図７】包装体の他の例を示し，(A)は真空状態の良いもの，(B)は真空状態が不良のものを示す。
【図８】図７に示す包装体の検査状態を示し，(A)は真空状態が良好のもの，(B)は真空状態が不良のものである。
【図９】変位センサの出力変位信号の例を真空状態の良いものと，不良のものについて示す波形図である。
【実施例】
【００２１】
図１および図２は真空引きされた包装体の真空状態の良否を判定する検査システム（装置）の全体の構成を示している。
【００２２】
検査システムは被検査包装体Ｓを搬送装置10により搬送する過程でその真空状態を検査するものである。搬送方向の前後とは搬送される包装体Ｓの進行方向を前，これと反対方向を後という。図１および図２では，図面の左側が前（前方），右側が後（後方）である。図中の後方から前方に向って搬送装置10，搬送装置（排出装置，排出路）20および搬送装置（送出装置）29の順に配列され，包装体の搬送路を構成している。
【００２３】
搬送装置10はその搬送路の両側に設けられた２対の搬送ベルト（搬送手段）13Ａ，13Ｂ，14Ａ，14Ｂを備えている（ベルト13Ａと13Ｂまたはベルト14Ａと14Ｂはそれぞれ左右の対を構成し，ベルト13Ａと14Ａ，ベルト13Ｂと14Ｂはそれぞれ上下の対を構成する）。すなわち，上側の左右のベルト13Ａと13Ｂは，前後の回転軸16，15の両端部に設けられたローラ12と11との間にそれぞれ掛けられている。下の左右のベルト14Ａと14Ｂも同じように前後の回転軸（符号は省略）の両端部に設けられたローラ18と17との間にそれぞれ掛けられている。回転軸15，16等またはローラ11，12，17，18等が回転駆動されることにより（駆動装置は図示略），上のベルト13Ａ，13Ｂの下側を通る部分，下のベルト14Ａ，14Ｂの上側を通る部分が矢印で示すように後から前に向って移動する。包装体Ｓは，後述するように，その両側部を，上下のベルト13Ａと14Ａ，13Ｂと14Ｂに挟持された状態で（上のベルト13Ａ，13Ｂの下側を走るベルト部分と下のベルト14Ａ，14Ｂの上側を走るベルト部分とに挟まれて）搬送される。
【００２４】
搬送装置10の先端から前方に配置された搬送装置20は左右のフレーム21を有し（左右のフレーム21はこれらを連結する他の部材（図示略）により一体化されている），これらの左右のフレーム21間に，その前後においてローラ23，22が回転自在に設けられ，ローラ23，22間にベルト24が掛けられている。ローラ22，23が駆動装置（図示略）によって回転駆動されることにより，搬送装置10の先端部から渡された（乗り移った）包装体をベルト24上にのせて前方に搬送する。
【００２５】
フレーム21は搬送装置10側の軸25を中心として回転自在である。枢支点（ピン等）26ａで後端部が枢着されたシリンダ（エアーシリンダ，油圧シリンダ，電動シリンダ）26に進退自在に設けられたロッド27の先端が枢支点（ピン等）27ａによりフレーム21と連結されている。通常は，ロッド27が進出し，搬送装置20のベルト24の上面は（ほぼ）水平に保たれ，搬送装置20は搬送装置10から搬送されてきた包装体を搬送装置29に送り出す。制御装置30によって真空状態不良と判定された包装体については，制御装置10の制御の下に，駆動装置36によりシリンダ26が駆動され，ロッド27が退入して，フレーム21が軸25を中心としてその前端が下る方向に傾動する。これにより不良と判定された包装体は搬送路から下方に排出される。
【００２６】
搬送装置29もローラに掛けられたベルトを有し，搬送装置20を経て送られてきた良と判定された包装体を送出する。良と判定された包装体は次工程で，たとえば箱詰めされる。
【００２７】
包装体の真空状態の良否を判定するための変位計32は，搬送装置10による搬送路の上方であってやや前部において，左右の搬送ベルト13Ａ（14Ａ）と13Ｂ（14Ｂ）の中間に相当する位置に配置されている。変位計32は直線変位測定可能な接触式変位計（リニアセンサ）であって，進退自在で進出する方向に付勢されているセンサプローブ33を有している。センサプローブ33の先端には，好ましくは球状接触子33ａまたは小さなローラ（回転体）が設けられている。変位センサ32は，センサプローブ33の退入量を表わす変位信号を出力する。この種の変位計としては差動トランス型，磁歪式リニアセンサ，磁気式リニアスケール等がある。
【００２８】
変位センサ32は昇降機構（移動機構）31により，センサプローブ33を真下に向けた状態で保持されている。昇降機構31は検査システムのフレーム（図示略）に固定されている。昇降機構31はたとえばシリンダ（電動シリンダ等）である。その昇降部材（ピストンまたはロッド）31Ａに変位センサ32の後端部が固定されている。
【００２９】
昇降機構31は制御装置30の制御の下に駆動装置35により駆動される。変位センサ32からの変位信号は制御装置30に与えられる。
【００３０】
図３に示すように，昇降機構31は，通常は待機位置にある。待機位置では，変位計32のセンサプローブ33の先端33ａがベルト13Ａ，14Ａ，ベルト13Ｂ，14Ｂの包装体の両側部を挟持する走行部分（搬送路）よりも上方に位置している。検査時には（検査位置では），図４に示すように，昇降機構31の昇降部材（ロッド）31Ａが所定距離進出し（下降し）（変位計のセンサプローブの押し付けにより包装体が破壊されない程度の距離），変位計32のセンサプローブ33の先端部33ａは，ベルト13Ａ，14Ａ，ベルト13Ｂ，14Ｂの包装体の両側部を挟持する走行部分（搬送路）よりも下方に突出する。ベルト13Ａ，14Ａ，ベルト13Ｂ，14Ｂに包装体が挟持されて搬送されていれば，変位計32のセンサプローブ33の先端部33ａはその包装体の表面に当たり，押し付けられることになる。後述するように，センサプローブ33の先端部33ａが包装体の表面に当たれば，センサプローブ33はその付勢力に抗して退入する。この退入量が変位信号として出力される。
【００３１】
変位計32は真下に向って下降される態様が示されているが，包装体の形状等によっては斜め下方に向けて変位計を移動させてもよい。
【００３２】
図５および図７は包装体の例を示している。
【００３３】
図５(A)(B)に示す包装体は，両側にまち43が付いた袋体であり，上下両端部（搬送されている状態では前後端部）41，42と背面（図示されていない）とがシールされている（まち付き背シール袋体）。
【００３４】
このような包装体（下端部42と背面がシールされている）を立てて内容物（紛粒体等）を上から入れ，真空引きし，上端部41をシールすると，図５(A) に示すように，包装体ＳＡａ内の下部に入っている内容物が凝縮ないしは凝集し，下半部に硬い部分Ｈが出現する。この硬い部分Ｈは外方に突出してぶ厚く，包装体ＳＡａの上半部では表裏の面が密着し薄くなる。したがって，図６(A) に示すように，変位計32を検査高さ位置まで（上記所定距離）下降させて，包装体ＳＡａの硬い部分Ｈ（幅方向中央部がよい）に変位計32のセンサプローブ33の先端部33ａを押し付けても，包装体ＳＡａの部分Ｈは硬いから殆どへこまず，変位計32のセンサプローブ33の退入量は大きい（変位が大きい）。
【００３５】
内容物が充填され，かつ真空引きされて密封された包装体にピンホールや密封不良があると，しばらくののち（たとえば数時間ないしは数十時間放置後に），包装体内に空気が入り込み（充分に真空引きされないまま密封されたために真空状態不良となっているものも含む），図５(B) に示すように，包装体ＳＡｂは比較的薄く，全体的にほぼ均一な厚さでかつ軟らかい。したがって，図６(B) に示すように，包装体ＳＡｂの両側部を搬送ベルトで挟持して搬送している状態で，変位計32を検査高さ位置まで（上記所定距離）下降させてそのセンサプローブ33の先端部33ａを包装体の表面の幅方向中央部に押し付けると，包装体ＳＡｂは押された部分がへこみ（場合によっては曲り），センサプローブ33の退入量は小さく，変位計32から出力される変位信号によって表わされる変位量は小さい。
【００３６】
このようにして，変位計32から出力される変位信号の示す変位量を所定のしきい値で弁別することにより，真空状態の良否を判定することができる。特に，包装体を平坦な搬送面上に載置するのではなく，その両側部のみを搬送装置で固定した状態で包装体の幅方向の中央部を押すので，良品の場合は硬く曲ることはないが，不良品は軟らかく曲るので，両者の変位量の差が際立つ。これは特に内容量が少なく，比較的薄い包装体の場合に有効である。
【００３７】
図７は内容量が比較的少ない包装体の例を示している。また，この包装体はその４辺51，52，53，54がシールされている。
【００３８】
真空状態が良好に保たれている包装体ＳＢａ（図７(A) ）では，凝集または凝縮した内容物により硬くかつ少し盛上った部分Ｈが形成されるが，真空状態が良好でなく，内部に空気が入っている包装体ＳＢｂ（図７(B) ）では，内容物が全体に分散し，全体的に薄くかつ柔らかである。
【００３９】
このため，図８に示すように，包装体ＳＢａ，ＳＢｂの両側部を搬送ベルトで搬送したときに，変位センサ32を上記所定距離下降させて，それらの幅方向のほぼ中央部分をセンサプローブ33で押すと，真空状態の良好な包装体ＳＢａの場合にはセンサプローブ33の退入量が大きく（図８(A) ），不良の包装体ＳＢｂの場合には，包装体ＳＢｂの幅方向の中央部がへこみかつ下方に曲り，センサプローブ33の退入量は小さい。なお，包装体ＳＢａ，ＳＢｂの両側部のシール部53，54を搬送ベルトで挟持しても，その若干内側部分を挟持してもどちらでもよい。
【００４０】
図１，図２に戻って，被検査包装体Ｓが搬送装置10の搬送ベルトによりその両側部を固定された状態で搬送される。変位計32の搬送方向後方（手前）の位置に包装体センサ（たとえば光電センサ）34が設けられており，センサ34が包装体Ｓ（たとえばその前端）を検出すると，検出信号を制御装置30に送る。制御装置30はこの検出信号に基づいて，包装体Ｓの硬い部分Ｈ（または，この部分Ｈに相当する部分）が変位計32の真下まで搬送されてくるタイミングを決定し（センサ34と変位計32との間の距離と搬送速度により求まる），昇降機構31を駆動して変位計32を上記所定距離下降させる。変位計32のセンサプローブ33の先端部33ａは包装体Ｓの表面の幅方向のほぼ中央部に接触する（押し付けられる）。変位計32は所定距離下降してから，すぐに上昇するように昇降装置31が駆動されるからセンサプローブの包装体Ｓ表面への接触はほぼ瞬間的である。
【００４１】
制御装置（判定装置）30は変位計32からの変位信号のレベルを，図９に示すように所定のしきい値ＴＨで弁別し，しきい値ＴＨを超える変位信号の場合は良，しきい値ＴＨ以下の場合は不良と判定する。そして，不良と判定したときに，制御装置30は排出信号を出力し，シリンダ26を駆動して，搬送装置20を傾けて，不良品を下方に排出する。
【００４２】
上記の動作は，搬送装置10により，被検査包装体Ｓを一定間隔で連続的に搬送しながら行われる。搬送装置10による搬送は，変位計32のセンサプローブ33が下降したときに一時停止するというように間欠的であっても，連続的であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
10  搬送装置
13Ａ，13Ｂ，14Ａ，14Ｂ  搬送ベルト（搬送手段）
20  搬送装置（排出路）
30  制御装置（判定装置）
31  昇降機構（移動機構）
32  変位計
33  センサプローブ
33ａ  センサプローブの球状接触子
34  包装体センサ（検出装置）
Ｓ，ＳＡａ，ＳＡｂ，ＳＢａ，ＳＢｂ  包装体
【図１】
2015182795.tif 000003
【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】
2015182795.tif 000009
【図８】
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【図９】
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