(57)【要約】【課題】  缶内圧が正確に測定できると共にコストダウンを図ることができる缶内圧検査装置及び方法を提供する。【解決手段】  コンベア上を搬送されるボトル缶８をヘッド１８と受けローラ１３とで両側から弾性的に挟持して、ヘッド１８側に設けた荷重測定部１９により反力を検出し、ボトル缶８の内圧を検査する缶内圧検査装置において、受けローラ１３のボトル缶８に対する外周壁１５をヘッド１８の当たり面２１より上流側に配置したことを特徴とする【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上を搬送される缶を受け部と測定部とで両側から弾性的に挟持して、測定部側に設けた測定器により反力を検出し、缶内圧を検査する缶内圧検査装置において、受け部の缶に対する当たり面を測定部の当たり面より上流側に配置したことを特徴とする缶内圧検査装置。
【請求項２】
前記受け部と測定部との少なくとも何れか一方がローラであることを特徴とする請求項１に記載の缶内圧検査装置。
【請求項３】
前記受け部と測定部との少なくとも何れか一方が強制的に回転するローラであることを特徴とする請求項１に記載の缶内圧検査装置。
【請求項４】
前記受け部と測定部とが共にローラであって、前記受け部の上流側外周面が測定部の上流側外周面よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の缶内圧検査装置。
【請求項５】
前記受け部の中心軸が測定部の中心軸よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の缶内圧検査装置。
【請求項６】
搬入される缶を受け部により受け止めて下流に案内し、次いで測定部との間で弾性的に挟持した際の反力から内圧を検出することを特徴とする缶内圧検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶内圧検査装置及び缶内圧検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、荷重測定器を使用した缶内圧検査装置が知られている。この缶内圧検査装置は、缶容器に清涼飲料水等の内容物が充填されたもの（以下、缶と呼ぶ）をコンベアで搬送中に缶胴側方から押圧してその反力を検出し、前記缶にリークや充填不足が有るか否かを検査するものである。また、前記缶内圧検査装置は炭酸系以外の内容物を充填後に液体窒素を充填し内圧をかける場合があり、この液体窒素の充填不足を検査するものである。
具体的には、例えば、回転自在に設けられた受けローラとこの受けローラに対向して配置される測定ローラとの間に前記缶を挟み込み、この缶胴両側を押圧する。この押圧力に対する前記缶胴からの反力を前記測定ローラに接続されている前記荷重測定器により検出して、前記缶の内圧として検出する。そして、この検出された内圧が所定値を下回った時に前記缶にリーク又は充填不足が発生しているものと判定している。
ところで、このような缶内圧検査装置では、前記コンベアの幅内で前記缶の配置が不規則な状態で搬送されるため、前記各ローラ間に挟み込まれる前に、前記各ローラの何れかに衝突することとなる。そのため、前記缶の缶胴に傷が付く虞があり、さらに、コンベアで搬送されている全ての缶に対し前記ローラを用いて等しい力で挟み込み押圧できなかった。そこで、前記缶の損傷を低減すると共に前記押圧力を等しくするべく、前記コンベアの幅方向にスプリングを介して前記受けローラと測定ローラと荷重測定器とをスライド自在に設け、前記缶の位置ずれに追従できるようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開昭６２−１６２９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の缶内圧検査装置は、コンベアの幅方向で不規則に配置された前記缶には追従できるものの、前記缶が前記各ローラに当接して初めて追従する。そのため、測定ローラには前記缶の配置に従った不規則な衝撃荷重が加わり、この衝撃荷重が前記反力として荷重測定器で検出されてしまうという問題がある。
さらに、前記缶内圧検査装置は、前記荷重測定器や各ローラなどを連動してスライドさせているため、前記缶内圧検査装置の構成が複雑なものとなり装置コストが上昇するという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明は、缶内圧が正確に測定できると共にコストダウンを図ることができる缶内圧検査装置及び缶内圧検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、コンベア上を搬送される缶（例えば、実施の形態におけるボトル缶８）を受け部（例えば、実施の形態における受けローラ１３）と測定部（例えば、実施の形態におけるヘッド１８）とで両側から弾性的に挟持して、測定部側に設けた測定器（例えば、実施の形態における荷重測定部１９）により反力を検出し、缶内圧を検査する缶内圧検査装置において、受け部の缶に対する当たり面（例えば、実施の形態における外周壁１５）を測定部の当たり面（例えば、実施の形態における当たり面２１）より上流側に配置したことを特徴とする。
このように構成することで、前記コンベアで搬送される前記缶が前記測定部よりも先に当たり面で前記受け部に当接して整流されるため、前記測定部に加わる衝撃荷重の不規則性が緩和されて整流された缶を略同一条件で測定でき、前記荷重測定器の測定精度を向上させることができる。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、前記受け部と測定部との少なくとも何れか一方がローラ（例えば、実施の形態における測定ローラ３０）であることを特徴とする。
このように構成することで、前記ローラが回転して前記缶の搬送ラインに缶が詰まるのを防止することができる。
【０００７】
請求項３に記載した発明は、前記受け部と測定部との少なくとも何れか一方が強制的に回転するローラであることを特徴とする。
このように構成することで、強制的に回転するローラによって前記缶を前記受け部と測定部の間に押し込むことができる。
また、ローラによって前記缶を強制的に前記受け部と測定部の間に押し込むことにより詰まりを防止することができる。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、前記受け部と測定部とが共にローラであって、前記受け部の上流側外周面が測定部の上流側外周面よりも上流側に配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、搬送されてくる前記缶を測定部のローラの当たり面よりも先に受け部のローラの当たり面に当接させて前記缶の衝撃荷重を前記受け部のローラで吸収することができ、さらに前記測定ローラの当たり面に当接する際の衝撃荷重は各ローラによって搬送方向の下流側に逃がすことができる。
【０００９】
請求項５に記載した発明は、前記受け部の中心軸が測定部の中心軸よりも上流側に配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、前記受け部の寸法を拡大すること無しに前記受け部の当たり面を前記測定部の当たり面よりも上流側に配置することができる。
【００１０】
請求項６に記載した発明は、搬入される缶を受け部により受け止めて下流に案内し、次いで測定部との間で弾性的に挟持した際の反力から内圧を検出することを特徴とする。
このように構成することで、前記缶が受け止められてから測定部へ案内されるため、前記缶の内圧測定に対する衝撃荷重の影響を無くすことができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、前記コンベアで搬送される前記缶が前記測定部よりも先に当たり面で前記受け部に当接して整流されるため、前記測定部に加わる衝撃荷重の不規則性が緩和されて整流された缶を略同一条件で測定でき、前記荷重測定器の測定精度を向上させることができ、したがって、正確な缶内圧検査を行うことができ且つ単純な構成でコストダウンを図ることができる効果がある。
【００１２】
請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、前記ローラが回転して前記缶の搬送ラインに缶が詰まるのを防止することができるため、迅速且つ正確に缶内圧を検査することができる効果がある。
【００１３】
請求項３に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、強制的に回転するローラによって前記缶を前記受け部と測定部の間に押し込むことができるため、前記測定部の押し込み量を増加させることができ、したがって、前記缶の衝撃荷重による影響が低減し前記荷重測定器の測定精度を向上させることができる効果がある。
また、ローラによって前記缶を強制的に前記受け部と測定部の間に押し込むことにより、詰まりを防止することができる。
【００１４】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、搬送されてくる前記缶を測定部のローラの当たり面よりも先に受け部のローラの当たり面に当接させて前記缶の衝撃荷重を前記受け部のローラで吸収することができ、さらに前記測定ローラの当たり面に当接する際の衝撃荷重は各ローラによって搬送方向の下流側に逃がすことができるため、より正確な缶内圧検査を行うことができる効果がある。
【００１５】
請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れかの効果に加え、前記受け部の寸法を拡大すること無しに前記受け部の当たり面を前記測定部の当たり面よりも上流側に配置することができるため、測定精度を向上しつつ受け部を小型化してコストダウンと省スペース化を図ることができる効果がある。
【００１６】
請求項６に記載された発明によれば、前記缶が受け止められてから測定部へ案内されるため、前記缶の内圧測定に対する衝撃荷重の影響を無くすことができ、したがって、前記測定器で前記缶の内圧をより正確に測定することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、内容物が充填されたボトル缶８を搬送するコンベア７の搬送路６に缶内圧検査装置１が設置されている。この缶内圧検査装置１は、図示しない架台に取り付けられ前記コンベア７を支持する下部フレーム４と、この下部フレーム４に立設される縦フレーム５とを有している。縦フレーム５の上部にはベース５ａにスライダ５ｂが上下方向摺動可能に設けられ、このスライダ５ｂに前記下部フレーム４に略平行に延びる上部フレーム３が設けられている。前記、スライダ５ｂに沿って上部フレーム３が上下することでボトル缶８の高さに合わせて後述する測定装置１２と受け部本体１１との高さを調整できるようになっている。
ここで、前記内容物が充填されたボトル缶８とは、飲料水等の内容物を容器に充填して、液化窒素ガスを流下後、キャップを装着して密封（キャッピング）したものである。
【００１８】
前記上部フレーム３には、基部側に設けたサポートアーム９と先端側に設けたサポートアーム１０が前記下部フレーム４に向かって垂下して設けられ、これらサポートアーム９とサポートアーム１０は、それぞれ前記コンベア７面の若干上の位置に渡って設けられている。前記サポートアーム９には、下端にコの字状の受け部本体１１が空間部１１ａをボトル缶８に向けた状態で取り付けている。一方前記サポートアーム１０には、下端に測定装置１２が取り付けられている。
そして、前記受け部本体１１と前記測定装置１２とで前記ボトル缶８を挟み込むようになっている。
【００１９】
前記受け部本体１１の空間部１１ａには、受けローラ１３（受け部）が設けられている。この受けローラ１３はステンレス等の硬質部材で形成されたもので前記上部フレーム３に支持され受け部本体１１を貫通した回転軸１４によって回転自在に設けられている。そして、前記受けローラ１３の当たり面としての外周壁１５が前記ボトル缶８に当接するように、後述するガイドバー１６よりもサポートアーム１０側に前記外周壁１５が若干突出する直径を有している。ここで、当たり面とは図２に示すように受けローラの中心からボトル缶８の搬入方向に向かって引いた二点鎖線とコンベア７の幅方向に引いた二点鎖線で囲む９０度の範囲Ｘの部分を言う。
また、前記回転軸１４は上部フレーム３に設けられた図示しない駆動源により前記受けローラ１３を前記ボトル缶８の搬送方向に強制的に回転させるものである。
【００２０】
前記受け部本体１１のサポートアーム１０側の端面には、ガイドバー１６，１６が搬送路６に沿って各々取り付けられている。一方、このガイドバー１６，１６に対向して測定装置１２の側壁の上部及び下部にはガイドバー１７，１７が各々搬送路６に沿って取り付けられている。そして、前記ガイドバー１６，１６とガイドバー１７，１７との間隔はボトル缶８の直径よりも若干広く設定されている。
【００２１】
前記測定装置１２は、ヘッド１８（測定部）と荷重測定部１９と入力部材２０とを有している。この荷重測定部１９はロードセルを用いて荷重を測定するもので、入力部材２０はサポートアーム９側に突出しており、サポートアーム９側から圧力が入力されるとその圧力が入力部材２０からロードセル（荷重測定部）内の図示しない検出部材に伝わり、この検出部材に取り付けられた歪みゲージが圧力により発生した歪みを検出し、その歪み度合い（出力）によって圧力を計測するものである。
前記入力部材２０には、前記ボトル缶８と当接する球面状の当たり面２１を有した前記ヘッド１８が取り付けられている。
前記ヘッド１８と前述した受けローラ１３との間隔は前記ボトル缶８の直径よりも短くなるように設定される。
【００２２】
図２に模式的に示すように、前記ヘッド１８のボトル缶８に対する当たり面２１よりも前記受けローラ１３のボトル缶８に対する当たり面である外周壁１５の方がコンベア７の上流側に位置するようになっている。具体的には、前記受けローラ１３をコンベア７の上流側にオフセット量Ａだけ中心軸（図中、一点鎖線で示す。）を変位させることで受けローラ１３の直径を拡大することなく前記当たり面２１よりも前記外周面１５を上流側に配置している。
また、前記受けローラ１３は搬送されるボトル缶８を下流方向に案内して流すべく強制的に回転するものである。
尚、前記受けローラ１３の中心を搬送方向の上流側にオフセットさせなくても、前記ヘッド１８の寸法を縮小したり、受けローラ１３の直径を拡大したりして前記受けローラ１３の外周壁を搬送方向の上流側に設けてもよい。また、図示都合上、図２では受けローラ１３の回転軸を省略する（以下、図４、図５も同様。）。
【００２３】
次に、図２に基づいて作用を説明する。
尚、以下の説明ではボトル缶８が受けローラ１３に先当たりする様子を明確にするために、コンベア７の幅方向で大きく受けローラ１３寄りに前記ボトル缶８がオフセットして搬送されてくる状態を示しているが、実際には、ボトル缶８はヘッド１８と受けローラ１３との間に向かって搬送されてくるものである。
まず、前記コンベア７上を上流側から搬送されたボトル缶８は、まず搬送方向の上流側に位置する前記受けローラ１３の外周壁１５に当接する。次に、ボトル缶８は、この受けローラ１３によって受けローラ１３とは逆回転しながら、前記ヘッド１８と受けローラ１３の間隔に押し込まれる。
【００２４】
ここで、押し込まれたボトル缶８によりヘッド１８が荷重測定部１９側に押し込まれ前記ボトル缶８の外周壁１５を押圧する。
そして、前記ヘッド１８を介して荷重測定部１９で前記ボトル缶８からの反力を検出しボトル缶８を搬送方向の下流側へと排出する。この時、荷重測定部１９によって得られた反力に基づいてボトル缶８の内圧を求め、この内圧が基準値以上である時には前記ボトル缶８は正常であり、一方、前記内圧が基準値よりも小さいと前記ボトル缶８に漏れがあったり充填不足であることが検出できる。
【００２５】
図３は、キャッピング後のボトル缶内圧の真値（横軸）に対する缶内圧測定値と真値との差の絶対値である精度（縦軸）を示している。
ここで、前記測定結果は、前述の図２に示しているオフセット量Ａを０．０ｍｍ，１．０ｍｍ，２．５ｍｍに設定した場合をそれぞれ併記している。
尚、前記精度の値は小さい値ほど測定誤差が小さいことを示しており、前記真値とは前記缶内圧を精度の高い測定器で測定した場合の圧力である。
【００２６】
したがって、上記第一の実施の形態によれば、前記コンベア７上を搬送される前記ボトル缶８を前記ヘッド１８と前記受けローラ１３により弾性的に挟持して、前記ヘッド１８に前記入力部材２０を介して接続された荷重測定部１９によって前記ボトル缶８からの反力を検出し、このボトル缶８の内圧を検査する缶内圧検査装置１において、前記受けローラ１３の前記ボトル缶８に当接する外周壁１５を前記ヘッド１８の当たり面２１よりも搬送方向の上流側に配置することで、前記ボトル缶８が前記ヘッド１８の当たり面２１よりも先に前記受けローラ１３の外周壁１５に当接して整流されるため、前記ヘッド１８に加わる衝撃荷重の不規則性が緩和されて整流されたボトル缶８を略同一の衝撃荷重で測定できる。よって、前記荷重測定部１９による測定精度を向上させて、正確なボトル缶８の内圧検査を行うことができ、且つ単純な構成で済むためコストダウンを図ることができる。
【００２７】
また、前記受け部として受けローラ１３が設けられているので、前記受けローラ１３が回転して前記ボトル缶８の搬送ラインに前記ボトル缶８が詰まるのを防止することができるため、迅速且つ正確にボトル缶８の内圧を検査することができる。
【００２８】
そして、前記受けローラ１３を強制的に搬送方向に回転させることによって、前記ボトル缶８を前記ヘッド１８と受けローラ１３との間に押し込むことができるため、前記ヘッド１８の前記衝撃荷重に対する押し込み量を増加させることができ、したがって、その分だけ前記ボトル缶８の衝撃荷重による影響が低減し、前記荷重測定部１９の測定精度を向上させることができる。また、受けローラ１３によって前記ボトル缶８を強制的に前記受け部ローラと前記ヘッド１８の間に押し込むことにより、詰まりを防止することができる。
尚、前述した実施の形態ではＸの範囲を当たり面としたが実際には両ガイドバー１６，１７間の距離によってその範囲は変化するものであり、両ガイドバー１６，１７間の距離が缶の直径と略等しい場合には、当たり面はＸの範囲のうちコンベア７の幅方向で最もヘッド１８に近い部分となる。
【００２９】
次に、第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。この第二の実施の形態は、前述した第一の実施の形態の測定部である球面状のヘッド１８を回転自在な測定ローラ３０に置き換えたものである。尚、他の構成については前述した第一の実施の形態と同様であるので同一部分に同一符号を付して説明する。
図４に示すように、荷重測定部１９には入力部材２０を介して測定ローラ３０が接続されている。この測定ローラ３０は硬質材によって形成されたものであり、図示しない回転軸によって回転自在に設けられている。
【００３０】
ここで、前記測定ローラ３０はこの直径が前記受けローラ１３の直径と比較して十分短く、つまり曲率が大きく形成されている。前記受けローラ１３の外周壁１５は、前記測定ローラ３０の当たり面３１よりも長さＢだけ搬送方向の上流側に配設されており、さらに、前記測定ローラ３０の中心よりも前記受けローラ１３の中心が長さＣだけ搬送方向の上流側に配設されている。
尚、前記受けローラ１３は自由回転をさせるもの又は強制回転させるものを搬送速度等の検査条件に合わせて適宜選択してもよい（以下、第三の実施の形態も同様。）。
【００３１】
したがって、上記第二の実施の形態によれば、受けローラ１３と測定ローラ３０とを設け、前記受けローラ１３の外周壁１５を測定ローラ３０の当たり面３１よりも搬送方向の上流側に配置したので、前記ボトル缶８を測定ローラ３０の当たり面３１よりも先に受けローラ１３の外周壁１５に当接させて前記ボトル缶８の衝撃荷重を吸収することができる。とりわけ、測定ローラ３０も搬送方向に回転していて前記衝撃荷重を搬送方向下流側に逃がすことができるため、確実に衝撃荷重を逃がし、より正確なボトル缶８の内圧検査を行うことができる。
【００３２】
次に、第三の実施の形態を図５に基づいて説明する。この第三の実施の形態は、前述した第二の実施の形態の受け部である受けローラ１３を円弧状の受けヘッド３２に置き換えたものである。尚、他の構成については前述した第一の実施の形態と同様であるので同一部分に同一符号を付して説明する。
図５に示すように、荷重測定部１９には入力部材２０を介して測定ローラ３０が接続されている。この測定ローラ３０は硬質材によって形成されたものであり、図示しない回転軸によって回転自在に設けられている。そして、受け部本体１１には硬質材で形成された球面状の受けヘッド３２が設けられている。この受けヘッド３２の曲率は前記測定ローラ３０の曲率と同等に形成されており、前記受けヘッド３２の中心から搬送方向の上流側端面までの距離と、前記測定ローラ３０の中心から搬送方向の上流側端面までの距離とは等しく設定されている。
そして、前記受けヘッド３２の中心は前記測定ローラ３０の中心よりも長さＤだけ搬送方向上流にオフセットして設けられている。つまり、前記受けヘッド３２の当たり面３３が前記測定ローラ３０の当たり面３１よりも長さＤだけ搬送方向上流に設けられているのである。
尚、前記測定ローラ３０は、自由回転するようにしても、駆動源を設けて強制的に搬送方向に回転するようにしてもよい。
【００３３】
したがって、第三の実施の形態によれば、受けヘッド３２の中心を測定ローラ３０の中心よりも搬送方向の上流側に配置したので、前記ボトル缶８を測定ローラ３０の当たり面３１よりも先に受けヘッド３２の当たり面３３に当接させて前記ボトル缶８の衝撃荷重を吸収させることができ、前記測定ローラ３０でもボトル缶８の衝撃荷重を搬送方向の下流側に逃がすことができるため、より正確なボトル缶８の内圧検査を行うことができる。
【００３４】
また、前記受けヘッド３２の中心が測定ローラ３０の中心よりも搬送方向の上流側に配置することで、前記受けヘッド３２の当たり面３３が前記測定ローラ３０の当たり面３１よりも先に前記ボトル缶８に当接させることができるため、測定精度を向上させることができると共に、受けヘッド３２を小型化してコストダウンと省スペース化を図ることができる。
【００３５】
次に、第四の実施の形態を図６に基づいて説明する。この第四の実施の形態は、前述した第一の実施の形態の受け部としての受けローラ１３を円弧状の受けヘッド３２に置き換えたものである。尚、他の構成については前述した第一の実施の形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明する。
図６に示すように、荷重測定部１９には入力部材２０を介してヘッド１８が接続されている。このヘッド１８は硬質材で形成された球面状のものであり、同材質同形状の受けヘッド３２が前記ヘッド１８に対向して設けられている。そして、この受けヘッド３２の中心は前記ヘッド１８の中心よりも搬送方向の上流側に長さＥだけオフセットして設けられている。つまり、受けヘッド３２の当たり面３３がヘッド１８の当たり面２１よりも長さＥだけ搬送方向の上流側に設けられているのである。
【００３６】
尚、この第四の実施の形態では、前述した各実施の形態のように前記受けローラ１３や測定ローラ３０等の回転体を用いていないため、従来通りヘッド１８と受けヘッド３２の間にボトル缶８を押し込むための図示しない平ベルトを設け、この平ベルトでボトル缶の上下面を挟み込み進行方向に付勢することで前記ボトル缶の詰まりや失速を防止することができる。
【００３７】
したがって、上記第四の実施の形態によれば、前記コンベア７で搬送される前記ボトル缶８が前記ヘッド１８の当たり面２１よりも先に受けヘッド３２の当たり面３３に当接して整流されるため、前記ヘッド１８に加わる衝撃荷重の不規則性が緩和されて整流されたボトル缶８を略同一衝撃荷重で測定することができ、したがって、正確なボトル缶８の内圧検査を行うことができる。また、前記各ヘッドは構造が単純であるため、コストダウンを図ることができる。
【００３８】
尚、この発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、例えば、ボトル缶以外の様々な態様の缶容器でもよく、側面接合部を有さない缶容器の内圧測定に好適である。
さらに、各ローラの直径寸法は装置の検査速度などに合わせて適宜選択してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の第一の実施の形態の側面図である。
【図２】この発明の第一の実施の形態のａ矢視図である。
【図３】この発明の第一の実施の形態の缶内圧測定結果のグラフである。
【図４】この発明の第二の実施の形態の図２に相当する図である。
【図５】この発明の第三の実施の形態の図２に相当する図である。
【図６】この発明の第四の実施の形態の図２に相当する図である。
【符号の説明】
【００４０】
７  コンベア
８  ボトル缶（缶）
１３  受けローラ（受け部）
１５  外周壁（当たり面）
１８  ヘッド（測定部）
１９  荷重測定部（測定器）
２１  当たり面
３０  測定ローラ
【図１】
2005207931.tif 000003
【図２】
2005207931.tif 000004
【図３】
2005207931.tif 000005
【図４】
2005207931.tif 000006
【図５】
2005207931.tif 000007
【図６】
2005207931.tif 000008