(57)【要約】【課題】搬送される容器が振動したり傾いたりしても、その容器の内圧の検査をより精度良く行うことのできる容器検査装置を提供することである。【解決手段】搬送路２００に対し距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が缶１００の搬送方向Ａを横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器１０ａ、第２の距離検出器１０ｂ及び第３の距離検出器１０ｃと、缶１００が搬送される際に、第１の距離検出器１０ａが検出する缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と、それと同時に、第２の距離検出器１０ｂ及び前記第３の距離検出器１０ｃが検出するボトム面１０１の２つの周辺部までの距離値Ｈ２、Ｈ３とを取得する検出距離取得手段２４（Ｓ１〜Ｓ５）と、前記距離値Ｈ１と、前記距離値Ｈ２、Ｈ３それぞれとの差に応じた検査値ＰＤｔｈを缶１００の内圧を表す情報として演算する演算手段２４（Ｓ６、Ｓ７）とを有する構成となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器と、
前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器が検出する前記容器の上方を向く被検査面の中央部までの距離値と、前記第１の距離検出器による距離検出と同時に、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器が検出する前記被検査面の前記中央部位を挟む２つの周辺部までの距離値とを取得する検出距離取得手段と、
前記被検査面の中央部までの距離値と、２つの周辺部それぞれまでの距離値との差に応じた検査値を前記容器の内圧を表す情報として演算する演算手段とを有することを特徴とする容器検査装置。
【請求項２】
前記検査値に基づいて前記容器の内圧の適否を判定する内圧判定手段を有することを特徴とする請求項１記載の容器検査装置。
【請求項３】
前記第１の距離検出器、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器は、前記搬送路に対して各距離検出点が前記容器の搬送方向に直交する方向に配列されるように設置されたことを特徴とする請求項１または２記載の容器検査装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記被検査面の中央部までの距離値と、前記被検査面の２つの周辺部それぞれまでの距離値との差の平均値に基づいた前記検査値を演算することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の容器検査装置。
【請求項５】
搬送される容器の温度を検出する温度検出器を更に有し、
前記演算手段は、前記検査値を検出された温度に基づいて補正する補正手段を有し、該補正手段にて得られた補正後の検査値を前記容器の内圧を表す情報として得るようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の容器検査装置。
【請求項６】
前記検出距離取得手段は、前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器それぞれにて検出される前記被検査面までの距離値を順次サンプリングする距離サンプリング手段と、
サンプリングされた前記距離値から、前記被検査面の中央部までの距離値と、該中央部までの距離値と同時に検出された前記被検査面の２つの周辺部それぞれまでの距離値とを取得する手段とを有することを特徴とする請求項１乃至５記載の容器検査装置。
【請求項７】
前記第１の距離検出器での検出値としてサンプリングされた前記被検出面までの距離値、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器での検出値としてサンプリングされた前記被検出面までの距離値の少なくともいずれかに基づいて前記容器の良否を判定する容器判定手段を有することを特徴とする請求項５記載の容器検査装置。
【請求項８】
前記容器判定手段は、前記組に含まれる距離値が所定範囲内となっているか否かに基づいて前記容器の良否の判定を行なうことを特徴とする請求項７記載の容器検査装置。
【請求項９】
容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器を用い、
前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器が検出する前記容器の上方を向く被検査面の中央部までの距離値と、前記第１の距離検出器による距離検出と同時に、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器が検出する前記被検査面の前記中央部を挟む２つの周辺部までの距離値とを取得する検出距離取得ステップと、
前記被検査面の中央部までの距離値と、２つの周辺部それぞれまでの距離値との差に応じた検査値を前記容器の内圧を表す情報として演算する演算ステップとを有することを特徴とする容器検査方法。
【請求項１０】
前記検査値に基づいて前記容器の内圧の適否を判定する内圧判定ステップを有することを特徴とする請求項９記載の容器検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶等の容器の内圧等を検査する容器検査装置及び容器検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の内容物が充填された缶体等の容器の検査には種々の検査装置が用いられる。不良要因のなかで最も多いものは密封不良であり、これを検査するために広く用いられているのは打検装置である（例えば、特許文献１参照）。打検装置は、缶体のボトム（またはスチール蓋）に電磁的衝撃を与え、発生した打検音のピーク周波数のレベルに基づいて缶体の良否（密封状態か否か）を判定している。
【０００３】
打検装置は缶の内圧検査装置として長い実績をもつ容器検査装置である。しかし、粒入りコーンスープ等の固形物が混在した内容物や汁粉等の粘性の高い内容物の充填された缶を検査する場合、衝撃を与える缶ボトムの内壁に内容物が付着し、打検音が内圧に見合った周波数にならないという現象が生じる。このため、缶ボトムや缶蓋の膨らみ具合を検査することが提案されている。この缶ボトムの膨らみ検査は、内圧の大きさに応じてボトムの膨らみ具合が変化する現象を利用して缶の内圧（密閉性）を推定するものである。
【０００４】
缶ボトムの膨らみを検査する手法はいくつか提案されている。例えば、缶のボトム面（被検査面）に対向するように距離計を配置し、その距離計によってその距離計から缶のボトム面中央部までの距離を測定する。この測定にて得られた距離値（膨らみ具合）が適正な範囲にあるか否かを判定することにより缶の内圧（密閉性）が適正であるか否かを判定する。このような手法では、距離計によって絶対距離を測定するため、そのコンベア等の振動にて缶のボトム面の絶対的な位置が変動してしまうと、測定により得られる距離値が変動してしまい、精度の良い検査を行なうことができない。
【０００５】
また、図１０（ａ）に示すような検査装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この検査装置では、渦電流式変位計やレーザ変位計等の距離計１がコンベア等の搬送路に対向するように設置され、その搬送路をＡ方向（図面右から左方向）に搬送される缶１００が距離計１の下方を通過する際に、そのボトム面１０１の一方側の端部までの距離Ｈ３、ボトム面１０１の中央部までの距離Ｈ２及びボトム面１０１の他方側の端部までの距離Ｈ１が順次測定される。そして、缶１００の内圧の影響が最も現れ易いボトム面１０１の中央部までの距離Ｈ２と、缶１００の内圧の影響が現れ難いボトム面１０１の端部２箇所までの距離Ｈ１、Ｈ３のいずれか大きい方の距離との差分ＰＤが缶１００の内圧を表す検査値として演算される。このような検査装置では、ボトム面１０１の中央部までの距離Ｈ２とその端部までの距離Ｈ１またはＨ３との差分ＰＤを検査値としているため、測定された距離Ｈ２及び距離Ｈ１（またはＨ３）に含まれる振動等による変動成分をその検査値において相殺することができ、比較的精度の良い検査が可能となる。
【０００６】
更に、図１０（ｂ）に示すような検査装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。この検査装置では、搬送路をＡ方向（図面の紙面に垂直な方向）に搬送される缶１００の被検査面となるボトム面１０１の上方に距離計１が設置されると共に、距離計１と缶１００の上端縁との間の距離を測定するレーザ測長器（発光器２ａ、受光器２ｂ）が設置されている。そして、距離計１にて測定されたボトム面１０１の中央部までの距離Ｈとレーザ測長器（２ａ、２ｂ）にて測定された距離Ｌとの差分ＢＳ（＝Ｈ−Ｌ）が缶１００の内圧を表す検査値として演算される。このような検査装置では、搬送される缶１００が振動してボトム面１０１が上下動しても、それらの影響がボトム面１０１までの距離Ｈと距離計１と缶１００の上端縁との間の距離Ｌとの差分ＢＳとなる検査値において相殺することができるので、比較的精度の良い検査が可能となる。
【特許文献１】特開昭５２−１４５２８０号公報
【特許文献２】特開平７−５５６２７号公報
【特許文献３】特開２０００−２６６６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１０（ａ）に示す検査装置では、距離Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の測定タイミングが異なるため、各タイミングにて缶体１００が受ける振動が異なると、その検査値（差分ＰＤ）にも誤差が生じてしまう。また、図１０（ｂ）に示す検査装置では、搬送される缶１００が傾いてしまうと、レーザ測長器（２ａ、２ｂ）にて用いられるレーザ光の遮光高さが変わってしまい、その検査値（差分ＢＳ）に誤差が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、前述したような従来の検査装置の欠点を解決するもので、搬送される容器が振動したり傾いたりしても、その容器の内圧に係る検査をより精度良く行うことのできる容器検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る容器検査装置は、容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器と、前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器が検出する前記容器の上方を向く被検査面の中央部までの距離値と、前記第１の距離検出器による距離検出と同時に、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器が検出する前記被検査面の前記中央部位を挟む２つの周辺部までの距離値とを取得する検出距離取得手段と、前記被検査面の中央部までの距離値と、２つの周辺部それぞれまでの距離値との差に応じた検査値を前記容器の内圧を表す情報として演算する演算手段とを有する構成となる。
【００１０】
このような構成により、容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器によって同時に検出された容器の被検出面の中央部までの距離と２つの周辺部それぞれまでの距離との差に応じた検査値が前記容器の内圧を表す情報として得られる。搬送される容器の上下振動による影響は同時に検出される前記各距離値に同等に現れるため、被検査面の中央部までの距離値と２つの周辺部それぞれまでの距離値との差に現れる前記容器の上下振動による影響は極力小さいものとなり得る。即ち、それらの差に応じた検査値は前記容器の上下振動による影響が現れ難いものとなり得る。
【００１１】
また、第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器による距離検出点が搬送方向を横切る方向に配列されているので、その容器の傾きによる影響は、被検出面の中央部までの距離値と一方の周辺部までの距離値との差と、被検出面の中央部までの距離値と他方の周辺部までの距離値との差とに対してそれぞれ相反するように現れ得る。即ち、容器が傾いた場合、被検出面の中央部までの距離値と一方の周辺部までの距離値との差と、被検出面の中央部までの距離値と他方の周辺部までの距離値との差との関係は、一方が増大すると他方が減少する関係となり得る。このような関係を考慮して前記被検出面の中央部までの距離と２つの周辺部それぞれまでの距離との差に応じた検査値の演算手法を決めることにより、前記検査値を前記容器の傾きの影響の現れ難いものとすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る容器検査装置において、前記検査値に基づいて前記容器の内圧の適否を判定する内圧判定手段を有する構成とすることができる。
【００１３】
このような構成により、容器の内圧の適否の判定結果を直接得ることができるようになる。
【００１４】
また、本発明に係る容器検査装置において、前記第１の距離検出器、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器は、前記搬送路に対して各距離検出点が前記容器の搬送方向に直交する方向に配列されるように設置された構成とすることができる。
【００１５】
このような構成により、第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器の各距離検出点が容器の搬送方向に直交する方向に配列されているので、容器がその搬送方向に傾いても各距離検出点は前記容器の被検出面においてその搬送方向に僅かにずれるだけなので、得られる検査値は容器の搬送方向への傾きの影響が更に現れ難いものとなり得る。
【００１６】
前述した前記被検出面の中央部までの距離と２つの周辺部それぞれまでの距離との差に応じた検査値を演算する演算手段は、被検出面の中央部までの距離値と一方の周辺部までの距離値との差と被検出面の中央部までの距離値と他方の周辺部までの距離値との差との関係が、一方が増大すると他方が減少する関係となり得ることを考慮して、前記容器の傾きの影響が現れ難い前記検査値を演算できるものであればよい。例えば、前記演算手段は、前記被検査面の中央部までの距離値と、前記被検査面の２つの周辺部それぞれまでの距離値との差の平均値に基づいた前記検査値を演算するように構成することができる。
【００１７】
このような構成により、被検出面の中央部までの距離値と一方の周辺部までの距離値との差及び被検出面の中央部までの距離値と他方の周辺部までの距離値との差の一方が増大して他方が減少しても、その平均値は変化し難いものとなるので、前記容器の傾きの影響が現れ難い前記検査値を得ることができるようになる。
【００１８】
また、本発明に係る容器検査装置において、搬送される容器の温度を検出する温度検出器を更に有し、前記演算手段は、前記検査値を検出された温度に基づいて補正する補正手段を有し、該補正手段にて得られた補正後の検査値を前記容器の内圧を表す情報として得るように構成することができる。
【００１９】
このような構成により、検査対象となる容器の温度変動に起因して内圧が種々変動しても、検査値がその容器の温度に基づいて補正されるようになるので、容器の気密性を表すその内圧を適性に判断し得る検査値を得ることができるようになる。
【００２０】
前述した検出距離取得手段は、第１の距離検出器の距離検出点が容器の被検査面の中央部となったタイミングにて、第１の距離検出器にて検出される前記被検出面の中央部までの距離値と第２の距離検出器及び第３の検出器にて検出される２つの周辺部それぞれの距離値を同時に取得することもできるが、第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器にて検出される各距離値をサンプリングし、そのサンプリングされた各距離値から前述したような関係の各距離値を取得することもできる。後者の場合、前記検出距離取得手段は、前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器それぞれにて検出される前記被検査面までの距離値を順次サンプリングする距離サンプリング手段と、サンプリングされた前記距離値から、前記被検査面の中央部までの距離値と、該中央部までの距離値と同時に検出された前記被検査面の２つの周辺部それぞれまでの距離値とを取得する手段とを有する構成とすることができる。
【００２１】
前述したように、第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器にて検出される各距離値がサンプリングされる場合、本発明に係る容器検査装置は、前記第１の距離検出器での検出値としてサンプリングされた前記被検出面までの距離値、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器での検出値としてサンプリングされた前記被検出面までの距離値の少なくともいずれかに基づいて前記容器の良否を判定する容器判定手段を有する構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器にて検出される各距離値は、容器のつぶれ等の全体的な高さ異常、容器の恒常的な傾き等が反映されるので、容器の全体的な高さや恒常的な傾き等の観点から当該容器の良否を判定することができるようになる。
【００２３】
前記容器判定手段は、前記組に含まれる距離値が所定範囲内となっているか否かに基づいて前記容器の良否の判定を行なうように構成とすることができる。
【００２４】
本発明に係る容器検査方法は、容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器を用い、前記容器が搬送される際に、前記第１の距離検出器が検出する前記容器の上方を向く被検査面の中央部までの距離値と、前記第１の距離検出器による距離検出と同時に、前記第２の距離検出器及び前記第３の距離検出器が検出する前記被検査面の前記中央部を挟む２つの周辺部までの距離値とを取得する検出距離取得ステップと、前記被検査面の中央部までの距離値と、２つの周辺部それぞれまでの距離値との差に応じた検査値を前記容器の内圧を表す情報として演算する演算ステップとを有する構成となる。
【００２５】
また、本発明に係る容器検査方法において、前記検査値に基づいて前記容器の内圧の適否を判定する内圧判定ステップを有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る容器検査装置及び容器検査方法によれば、容器を搬送する搬送路に対し距離検出点が前記容器の搬送方向を横切る方向に配列されるように設置された第１の距離検出器、第２の距離検出器及び第３の距離検出器によって同時に検出された容器の被検出面の中央部までの距離と２つの周辺部それぞれまでの距離との差に応じた検査値が容器の内圧を表す情報として得られ、その検査値は容器の上下振動や傾きによる影響が現れ難いものとなり得るので、搬送される容器が振動したり傾いたりしても、その容器の内圧に係る検査をより精度良く行うことのできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２８】
本発明の実施の一形態に係る容器検査装置は、図１に示すように構成される。この容器検査装置は、飲料が充填され、レトルト殺菌工程を経た円筒状の缶１００を検査対象としている。
【００２９】
図１において、この容器検査装置は、第１レーザ距離検出器１０ａ（ＬＤ１）、第２レーザ距離検出器１０ｂ（ＬＤ２）及び第３レーザ距離検出器１０ｃ（ＬＤ３）を有している。３つのレーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれは、レーザビーム光を出射し、そのレーザビーム光により形成される物体上のスポット（距離検出点）までの距離に応じたレベルの検出信号を出力する。３つのレーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、缶１００を搬送する搬送路２００（例えば、コンベア）に対向し、図２に示すように、第１レーザ距離検出器１０ａの距離検出点ＳＰ１、第２レーザ距離検出器１０ｂの距離検出点ＳＰ２及び第３レーザ距離検出器１０ｃの距離検出点ＳＰ３が缶１００の搬送方向Ａに直交する方向に配列されるように設置されている。前記距離検出点ＳＰ１の搬送路２００の幅方向における位置は、缶１００の被検査面となる湾曲したボトム面１０１の中央部の移動ラインＬ１に対応し、前記距離検出点ＳＰ２の搬送路２００の幅方向における位置は、缶１００のボトム面１０１の周辺部の移動ラインＬ２に対応し、前記距離検出点ＳＰ３の搬送路２００の幅方向における位置は、前記移動ラインＬ１を挟んで前記移動ラインＬ２と対称となる缶１００のボトム面１０１の周辺部の移動ラインＬ３に対応している。
【００３０】
搬送路２００の両脇には、搬送方向Ａにおける前記３つの距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の配列位置と同位置に、光電スイッチを構成する発光器１１ａと受光器１１ｂとが対向するように設置されている。また、発光器１１ａの近傍には、搬送される缶１００の温度を検出する放射温度計１２が設置されている。
【００３１】
容器検査装置は、更に、アナログ入出力回路２１、アナログ・デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）２２、デジタル入出力回路２３、演算装置２４及び表示・設定器２５を有している。第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃから出力される検出信号が、アナログ入出力回路２１及びＡ／Ｄ変換器２２を介してデジタルデータとなる距離値として演算装置２４に供給される。放射温度計１２からの缶１００の温度を表す温度検出信号もまたアナログ入出力信号２１及びＡ／Ｄ変換器２２を介して温度データＴＨとして演算装置２４に供給される。
【００３２】
光電スイッチを構成する発光器１１ａ及び受光器１１ｂは、デジタル入出力回路２３に接続され、発光器１１ａが光ビームを照射し、その光ビームの受光の有無に応じた受光器１１ｂからの検出信号がデジタル入出力回路２３を介して演算装置２４に供給される。また、演算装置２４は、後述するような処理に従って検査対象となる缶１００が不良品であると判定した場合に、排除装置（図示略）にその缶１００を搬送路２００から排除させるための制御信号を出力し、その制御信号がデジタル入出力回路２３を介して前記排除装置に供給される。
【００３３】
また、演算装置２４は、図３に示すような缶１００の複数の内圧値（例えば、０ｋＰａ、１０ｋＰａ、２０ｋＰａ、３０ｋＰａ、４０ｋＰａ、５０ｋＰａ、６０ｋＰａ）それぞれに対応した缶１００の温度ＴＨと後述する検査値ＰＤとの関係（特性曲線）を示すテーブルを内部メモリに保持している。これらの関係は、検査対象となる缶１００と同種の缶について予め実験的に求められたものである。
【００３４】
なお、演算装置２４には表示・設定器２５が接続されており、表示・設定器２５の画面上で設定された各種条件や値等の情報が演算装置２４に与えられ、また、演算装置２４は種々の情報を表示・設定器２５に表示させることができる。
【００３５】
缶１００が搬送路２００を搬送される過程で、演算装置２４は、図４に示す手順に従って処理を実行する。
【００３６】
演算装置２４は、缶１００が発光器（ＰＨＴ）１１ａから受光器（ＰＨＲ）１１ｂに照射される光ビームを横切って、受光器１１ｂがオフするか否かを判定している（Ｓ１）。この状態で、缶１００が図２に示す位置Ｐ１に達して前記光りビームを遮ることにより受光器１１ｂがオフすると（Ｓ１でＹＥＳ）、演算装置２４は、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３距離検出器１０ｃからの検出信号に基づいた距離値を取り込み（Ｓ２）、カウンタｎを＋１カウントアップさせる（Ｓ３）。そして、受光器１１ｂが発光器１１ａからの光ビームを受光してオンするまで（Ｓ４）、前記処理（Ｓ２、Ｓ３）を所定周期で繰り返し実行する。その間、図５に示すような第１レーザ距離検出器１０ａからの検出信号（ＬＤ１出力）に基づいた距離検出点ＳＰ１までの距離値、第２レーザ距離検出器１０ｂからの検出信号（ＬＤ２出力）に基づいた距離検出点ＳＰ２までの距離値、及び第３レーザ距離検出器１０ｃからの検出信号（ＬＤ３出力）に基づいた距離検出点ＳＰ３までの距離値が演算装置２４に順次サンプリングされる。
【００３７】
搬送される缶１００が図２に示す位置Ｐ１から位置Ｐ２を経て位置Ｐ３に達し、受光器１１ｂが発光器１１ａからの光ビームを受光してオンすると（Ｓ４でＹＥＳ）、演算装置２４は、第１レーザ距離検出器１０ａからの検出信号に基づいてサンプリングされたｎ個（最終カウンタ値）の距離値からｎ／２番目にサンプリングされた距離値Ｈ１、第２レーザ距離検出器１０ｂからの検出信号に基づいてサンプリングされたｎ個の距離値からｎ／２番目にサンプリングされた距離値Ｈ２及び第３レーザ距離検出器１０ｃからの検出信号に基づいてサンプリングされたｎ個の距離値からｎ／２番目にサンプリングされた距離値Ｈ３をそれぞれ取得する（Ｓ５）。このようにして取得された前記距離値Ｈ１は、図２に示すようにサンプリングが開始される位置Ｐ１とそのサンプリングが終了する位置Ｐ３の真ん中（１／２）の位置Ｐ２に缶１００が位置する際に第１レーザ距離検出器１０ａから出力される検出信号ＯＵＴ（Ｈ１）（図５参照）に基づいた値となる。缶１００が位置Ｐ２にあるときには、第１レーザ距離検出器１０ａの距離検出点ＳＰ１がその缶１００のボトム面１０１の中央部に位置することから（図２、図５参照）、前記距離値Ｈ１は、缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離を表す。また、同様に取得された他の距離値Ｈ２、Ｈ３は、缶１００が位置Ｐ２に位置している際に第１レーザ距離検出器１０ａからの検出信号ＯＵＴ（Ｈ１）の出力と同時に第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ検出器１０ｃから出力された検出信号ＯＵＴ（Ｈ２）、ＯＵＴ（Ｈ３）（図５参照）に基づいた値となる。缶１００が位置Ｐ２にあるときには、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｂの距離検出点ＰＳ２、ＰＳ３が缶１００のボトム面１０１の中央部を搬送方向Ａに直交する方向に挟む各周辺部に位置することから（図２、図５参照）、前記各距離値Ｈ２、Ｈ３は、缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離と同時に検出されたボトム面１０１の２つの周辺部それぞれまでの距離を表す。
【００３８】
演算装置２４は、このようにして缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と、２つの周辺部それぞれまでの距離値Ｈ２及びＨ３とを取得すると、下記式（１）に従って距離値Ｈ１と各距離値Ｈ２、Ｈ３との差の平均値を検査値ＰＤ（図１参照）として演算する（Ｓ６）。
ＰＤ＝｛（Ｈ１−Ｈ２）＋（Ｈ１−Ｈ３）｝／２
＝Ｈ１−（Ｈ２＋Ｈ３）／２                  ・・・・（１）
【００３９】
この検査値ＰＤは、缶１００の内圧が大きいと、ボトム面１０１おける中央部の膨らみ具合が大きくなって（距離値Ｈ１が小さくなって）小さい値となり、内圧が小さいと、ボトム面１０１の中央部の膨らみ具合が小さくなって（距離値Ｈ１が大きくなって）大きい値となる。即ち、上記検査値ＰＤは缶１００の内圧を表す情報となる。
【００４０】
次いで、演算装置２４は、缶１００が放射温度計１２の前を通過する際に放射温度計１２から出力される検出信号に基づいた検出温度データＴＨiを取得し、前記検査値ＰＤの補正演算を行なう（Ｓ７）。この補正演算では、内部メモリに格納された図３に示すような複数の内圧に対応した検査値ＰＤと検出温度ＴＨとの関係を表す特性曲線に基づいて、前記検査値ＰＤが所定温度（例えば、２０°Ｃ）での検査値ＰＤthに換算される。具体的には、図３に示すように、温度検出データＴＨiと検査値ＰＤ７とが得られた場合、対応する特性曲線（５０ｋＰａの特性曲線）に従って前記検査値ＰＤ７が所定温度２０°Ｃでの値ＰＤiに換算される。このようにして得られた値ＰＤiが温度補正後の検査値ＰＤthとなる。なお、温度検出データＴＨiと検査値ＰＤ７とに対応する特性曲線を表す情報が内部メモリに存在しない場合、補間処理によって所定温度２０°Ｃでの値ＰＤiが求められる。
【００４１】
演算装置２４は、前記補正演算にて得られた検査値ＰＤthが所定範囲内であるか否かを判定することにより、その検査値ＰＤthが適正であるか否かを判定する（Ｓ８）。具体的には、所定温度（例えば、２０°Ｃ）における缶１００の内圧と検査値ＰＤthとの関係から適正な検査値の範囲が予め定められており、温度補正された前記検査値ＰＤthがその範囲内にあるか否かが判定される。
【００４２】
演算装置２４は、温度補正された前記検査値ＰＤthが適正ではないと判定すると（Ｓ８でＮＯ）、検査対象となる缶１００の内圧（気密性）が異常であるとして（不良品として）排除装置にその缶１００を搬送路２００から排除するための制御信号を送る（Ｓ１１）。その結果、排除装置によって搬送路２００上の缶１００が所定のストッカーに排出される。
【００４３】
一方、温度補正された前記検査値ＰＤthが適正であると判定されると（Ｓ８でＹＥＳ）、演算装置２４は、更に、前述したようにサンプリングされた距離値のプロファイル検査（Ｓ９）及びその検査結果に基づく缶１００の良否判定（Ｓ１０）を行なう。このプロファイル検査及びその良否判定では、図６に示すように、搬送される缶１００のボトム面１０１の検査範囲Ｅ１に対して第１レーザ距離検出器１０ａからの検出信号（ＬＤ１出力）に基づいてサンプリングされた距離値のプロファイルが所定範囲（検出信号のレベル範囲Ｌ１１〜Ｌ１２に対応）にあるか否か、また、ボトム面１０１の検査範囲Ｅ２に対して第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃのそれぞれからの検出信号（ＬＤ２出力、ＬＤ３出力）に基づいてサンプリングされた距離値のプロファイルが所定範囲（検出信号のレベル範囲Ｌ２１〜Ｌ２２、Ｌ３１〜Ｌ３２に対応）にあるか否かがそれぞれ判定される。そして、前記距離値の各プロファイルのうちのいずれかが前記所定範囲内にないとの判定がなされると（Ｓ１０でＮＯ）、検査対象となる缶１００に何らかの変形があるものとして（不良品として）排除装置にその缶１００を搬送路２００から排除するための制御信号を送る（Ｓ１１）。その結果、排除装置によって搬送路２００上の缶１００が所定のストッカーに排出される。
【００４４】
一方、前記距離値の各プロファイルが前記所定範囲内であるとの判定がなされると（Ｓ１０でＹＥＳ）、検査対象となる缶１００は良品であると判定される。次いで、演算装置２４は、次の缶１００が発光器（ＰＨＴ）１１ａから受光器（ＰＨＲ）１１ｂに照射される光ビームを横切って、受光器１１ｂがオフするか否かを判定する（Ｓ１）。以後、演算装置２４は、前述した処理を繰り返し実行し、搬送路２００にて順次搬送される缶１００に対して同様の検査を行なう。
【００４５】
前述したような検査装置では、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｂによって同時に検出された缶１００のボトム面１０１（被検査面）の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部それぞれまでの距離値Ｈ２、Ｈ３との差の平均値（前記式（１）参照）に基づいた検査値ＰＤthが缶１００の内圧を表す情報として得られる。搬送される缶１００の上下振動による影響は同時に検出される各距離値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に同等に現れるため、前記距離値Ｈ１と距離値Ｈ２との差（Ｈ１−Ｈ２）及び前記距離値Ｈ１と距離値Ｈ２との差（Ｈ１−Ｈ３）に現れる缶１００の上下振動による影響は極力小さいものとなる。即ち、それらの差の平均値に基づいた前記検査値ＰＤthに対しても缶１００の上下振動による影響は現れ難いものとなる。
【００４６】
また、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃの各距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が搬送方向Ａに直交する方向に配列されているので、缶１００が例えば図７（ａ）に示すように搬送方向Ａと直交する方向に傾いた場合、その傾きによる影響は、缶１００の中央部までの距離値Ｈ１と一方の周辺部までの距離Ｈ２との差（Ｈ１−Ｈ２）と、前記距離値Ｈ１と他方の周辺部までの距離Ｈ３との差（Ｈ１−Ｈ３）とに対して相反するように現れる。即ち、缶１００がその搬送方向Ａと直交する方向に傾いた場合、距離値Ｈ１とＨ２との差（Ｈ１−Ｈ２）と、距離値Ｈ１とＨ３との差（Ｈ１−Ｈ３）との関係は、一方が増大すると他方が減少する関係となる。従って、缶１００の傾きによって各距離値の差（Ｈ１−Ｈ２）、（Ｈ１−Ｈ２）が変化しても、それらの平均値の変化はより小さいものとなる。即ち、それらの差の平均値に基づいた前記検査値ＰＤthに対して缶１００の搬送方向Ａに直交する方向の傾きによる影響は現れ難いものとなる。
【００４７】
更に、缶１００が例えば図７（ｂ）に示すように搬送方向Ａに傾いた場合、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃの各距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は缶１００のボトム面１０１においてその搬送方向Ａに僅かにずれるだけである。このため、各レーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃにて同時に検出される距離値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に基づいて得られた検査値ＰＤthは缶１００の搬送方向Ａの傾きの影響が現れ難いものとなる。
【００４８】
このように、缶１００の内圧を表す情報として得られる検査値ＰＤthに対して搬送される缶１００の上下振動、搬送方向Ａに直交する方向の傾き及び搬送方向Ａの傾きそれぞれの影響が現れ難いものとなるので、搬送中に缶１００が振動したり傾いたりしても、缶１００の内圧に係る検査をより精度良く行うことができるようになる。
【００４９】
また、前記検査値ＰＤthは、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｂによって同時に検出された缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部それぞれまでの距離値Ｈ２、Ｈ３との差の平均値（前記式（１）参照）を更に缶１００の検出温度ＴＨに基づいて補正して（図３参照）得られたものとなっている。このため、缶１００がレトルト殺菌工程を終えて待機時間がまちまちとなって種々の温度となる缶１００が混在しても、各缶１００の気密性をより精度良く検査することができる。即ち、レトルト殺菌工程を終えて内圧検査を行なうまでに缶１００を定温化させる必要がなく、より効率的な検査を行なうことができるようになる。
【００５０】
なお、前記検査値ＰＤを温度補正するのではなく、缶１００の良否判定に際して用いられる検査値ＰＤの許容範囲を缶１００の検出温度ＴＨに基づいて補正することも可能である。
【００５１】
前述したように、缶１００の内圧を表す情報として得られる前記検査値ＰＤthに対して搬送される缶１００の上下振動、搬送方向Ａに直交する方向の傾き及び搬送方向Ａの傾きそれぞれの影響が現れ難い。このため、缶１００のつぶれ等による全体的な高さに異常がある場合や、缶１００のボトム面１０１と逆側の蓋の巻締め異常等によって缶１００が恒常的に傾いている場合、前記検査値ＰＤthに基づいてその缶１００の良否を適切に判定できない場合がある。これを改善するために、前述した検査装置では、距離値のプロファイル検査（Ｓ９）がなされている。このプロファイル検査によれば、缶１００のボトム面１０１の各点（移動ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３上の点）の絶対的な距離値に基づいて缶１００の良否を判定しているので、缶１００のつぶれ等による全体的な高さの異常や、缶１００の恒常的な傾きをより精度良く判定することができる。
【００５２】
前記プロファイル検査では、第１レーザ距離検出器１０ａからの検出信号（ＬＤ１出力）に基づいてサンプリングされた距離値のプロファイル、また、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃのそれぞれからの検出信号（ＬＤ２出力、ＬＤ３出力）に基づいてサンプリングされた距離値のプロファイル全てについて検査するものであったが、少なくともいずれかのプロファイルについて検査するものであればよい。
【００５３】
前述した例では、検査値ＰＤthは、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｂによって同時に検出された缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部それぞれまでの距離値Ｈ２、Ｈ３との差の平均値（前記式（１）参照）に基づいたものであったが、それらの差（Ｈ１−Ｈ２）、（Ｈ１−Ｈ３）から他の演算手法にて得られる値を検査値とすることもできる。例えば、それらの差（Ｈ１−Ｈ２）、（Ｈ１−Ｈ３）の和（２Ｈ１−Ｈ２−Ｈ３）に基づいて検査値を得ることもできる。ただし、缶１００の内圧の良否の判定基準は、その演算手法に応じて定められる。
【００５４】
３つのレーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、搬送路２００の上方の同じ高さに設置されるものであっても、それぞれ異なる高さに設置されるものであってもよい。３つのレーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの設置高さが異なる場合、その設置される高さに応じて検出される距離値にオフセットが生じるが、検査値を演算する過程でそのオフセットがキャンセルされるようにするか、あるいはそのオフセットを考慮して検査値についての判定基準を決めるようにすればよい。
【００５５】
各レーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、搬送路２００に対向するように設置されるものでなくてもよい。例えば、図８に示すように、第１レーザ距離検出器１０ａを搬送路２００に対向するようその上方に設置し、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃを搬送路２００の両脇に配置して、各レーザ距離検出器１０ｂ、１０ｃからのレーザビーム光をミラー１３ａ、１３ｂによって缶１００の被検査面となるボトム面１０１に導くようにすることもできる。このようにすれば、胴径の小さい缶１００についてもその内圧を容易に検査することができる。
【００５６】
また、前述した検査装置では、第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃの距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が缶１００の搬送方向Ａに直交する方向に配列されていたが、前記距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３は、缶１００の搬送方向Ａを横切る方向に配列されていればよい。例えば、図９に示すように、距離検出点ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３が缶１００の搬送方向Ａに対して斜めに交差する方向に配列されるように第１レーザ距離検出器１０ａ、第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３距離検出器１０ｃを設置することも可能である。この場合、第１レーザ検出器１０ａにて検出された缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１（検出信号ＯＵＴ（Ｈ１）に対応）と、この距離値Ｈ１と同時に第２レーザ距離検出器１０ｂ及び第３レーザ距離検出器１０ｃにて検出された前記中心部を搬送方向Ａに対して斜め方向に挟む２つの周辺部それぞれまでの距離値Ｈ２、Ｈ３（検出信号ＯＵＴ（Ｈ２）、ＯＵＴ（Ｈ３）に対応）との差に基づいて検査値ＰＤが演算される。
【００５７】
なお、前述した検査装置では、検査値ＰＤに対して温度補正（図４におけるＳ７参照）がなされるものであったが、検査対象となる缶１００の温度変動が無いものと見込まれる場合には、特に温度補正を行なわなくてもよい。また、前述した検査装置は、検査値ＰＤth（ＰＤ）に基づいて缶１００の良否の判定（図４におけるＳ８）を行なうものであったが、缶１００の内圧の状況を監視するだけの目的であれば、特にその判定処理を行なわなくてもよい。
【００５８】
また、前述した検査装置では、各レーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃからの検出信号に基づいた距離値をサンプリングし、そのサンプリングされた各距離値から同時に検出された缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部までの距離値Ｈ２、Ｈ３とが取得されるものであったが、缶１００が図２に示す位置Ｐ２に達したことを検出し、その検出タイミングにて各レーザ距離検出器１０ａ、１０ｂ、１０ｃから出力される検出信号に基づいたボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部までの距離値Ｈ２、Ｈ３とを取得するようにしてもよい。ただし、サンプリングされた各距離値から同時に検出された缶１００のボトム面１０１の中央部までの距離値Ｈ１と２つの周辺部までの距離値Ｈ２、Ｈ３を取得することは、そのサンプリングされた各距離値を用いて別個のプロファイル検査（図４におけるＳ９、Ｓ１０）が可能となるという点で好ましい。
【００５９】
なお、前述した例では、距離検出器としてレーザ距離検出器を用いたが他の種類の距離検出器、例えば、渦電流型距離検出器を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上、説明したように、本発明に係る容器検査装置及び容器検査方法は、搬送される容器が振動したり傾いたりしても、その容器の内圧に係る検査をより精度良く行うことができるという効果を有し、缶等の容器の内圧等を検査する容器検査装置及び容器検査方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る容器検査装置の構成を示す図である。
【図２】搬送される缶と３つの距離検出点との関係を示す図である。
【図３】複数の内圧値のそれぞれに対応する缶の検出温度と検査値との関係を示す特性図である。
【図４】図１に示す容器検査装置における演算装置での処理手順を示すフローチャートである。
【図５】３つのレーザ距離検出器からの出力信号の状態と、取得される距離値との関係を示す図である。
【図６】３つのレーザ距離検出器からの出力信号に基づいた距離値のプロファイル検査を示す図である。
【図７】搬送される缶の傾きの例を示す図である。
【図８】３つのレーザ距離検出器の他の設置例を示す図である。
【図９】３つのレーザ距離検出器の距離検出点の他の配列例を示す図である。
【図１０】従来の検査方法を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ａ  第１レーザ距離検出器（ＬＤ１）
１０ｂ  第２レーザ距離検出器（ＬＤ２）
１０ｃ  第３レーザ距離検出器（ＬＤ３）
１１ａ  発光器（ＰＨＴ）
１１ｂ  受光器（ＰＨＲ）
１２  放射温度計
１３ａ、１３ｂ  ミラー
２１  アナログ入出力回路
２２  アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
２３  デジタル入出力回路
２４  演算装置
１００  缶
１０１  ボトム面（被検査面）
２００  搬送路
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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