(57)【要約】【課題】  単に液体の有無の状態だけでなく、泡の塊（いわゆるカニ泡など）の存在も考慮しつつ入味量の正しい検出が可能な新規な壜詰め製品の入味量検査装置を提供する。【解決手段】  壜詰め製品を立設した状態で搬送させる搬送路（９１）と、搬送路の側面に沿って設けられた静電容量センサ（９５）および光センサ（９３）と、静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部と、を有して構成される。【選択図】  図２
2012137295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壜容器に液状の内容物が充填されて製造される壜詰め製品の入味量検査装置であって、
該装置は、
壜詰め製品を立設した状態で搬送させる搬送路と、
前記搬送路の側面に沿って設けられた静電容量センサおよび光センサと、
前記静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部と、を有してなることを特徴とする入味量検査装置。
【請求項２】
前記静電容量センサは、検出用電極を有しており、
当該検出用電極は、入味量の許容範囲内の上限を示すハイレベル基準線（ＨＬ）と下限を示すローレベル基準線（ＬＬ）の範囲において、検出用電極の上部端がハイレベル基準線（ＨＬ）を上方に超え、検出用電極の下部端がローレベル基準線（ＬＬ）の上方に配置されるとともに壜詰め製品の静電容量を測定できるように設置されており、
前記光センサは、壜胴部の壜底から上方に向けて２０〜４０ｍｍのエリアにおける光透過量を測定できるように設置されており、
前記演算処理部は、前記測定される静電容量による判定と、前記測定される光透過量による判定との双方の判定の論理積（ＡＮＤ）により入味状態を判定するように構成される請求項１に記載の入味量検査装置。
【請求項３】
前記静電容量による判定は、第１の基準値を超える静電容量が測定された場合は、液体を検出したと判定され（液体検出判定）、第１の基準値未満の静電容量が測定された場合は、空あるいは泡発生の状態を検出したと判定（空気・泡検出判定）され、
前記光透過量による判定は、基準値未満の光透過量が測定された場合は液体を検出したと判定（液体検出判定）され、基準値を超える光透過量が測定された場合は、空の状態と判定（空気検出判定）される請求項２に記載の入味量検査装置。
【請求項４】
前記静電容量による判定は、さらに、第１の基準値よりも大きい第２の基準値を超える静電容量が測定された場合は、入味過多と判定（液体検出入味過多判定）される請求項３に記載の入味量検査装置。
【請求項５】
前記搬送路によって搬送される壜詰め製品は、立設した単列の状態でストレート搬送される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の入味量検査装置。
【請求項６】
前記搬送路によって搬送される壜詰め製品は、壜ビールである請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の入味量検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壜容器に液状の内容物が充填されて製造される壜詰め製品に規定量の内容物が充填されているか否かの検査を行なう入味量検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
壜容器に清涼飲料水やビール等のアルコール飲料またはその他の液状の内容物を充填して製造する壜詰め製品は、その製造の例えば最終工程において壜容器内に規定量の内容物が充填されているかどうかを検査する、いわゆる入味量検査が行なわれている。内容物が表示よりも少ないと計量法上の問題が生じるために、所定の誤差範囲内で厳しく管理する必要がある。
【０００３】
一般的な入味量検査としては、例えば、規定の入味量よりも僅かに低い位置に、一対の発光部材と受光部材とを壜容器を挟むように配置した内容物検知センサが知られている。このセンサ（検査装置）では、発光部材から壜容器の規定位置に照射された光が壜容器を透過して受光部材に入射される光量を画像処理して明暗の判定を行い、入味量の合否が判断される。
【０００４】
すなわち、壜容器内に液体内容物が所定量入っていれば、発光部材と受光部材との間の光透過は妨げられ、処理された画像は「暗」となり入味量は「正常」と判断される。この一方で、液体内容物が不足しているか、あるいは液体内容物が全く充填されていない空壜のごとく測定部位が空の状態であれば、発光部材と受光部材との間は十分な光透過が行なわれ、処理された画像は「明」となり、入味量は「異常」と判断される。
【０００５】
しかしながら、入味量の下限を大幅に下回っているにもかかわらず（入味過少の状態）、壜容器の規定位置にあたかもカニが吹きだしたような泡の塊、いわゆるカニ泡が発生している場合がある。この場合には、カニ泡の存在によって発光部材と受光部材との間の光透過は妨げられて処理された画像は「暗」となり、入味量は誤って「正常」と判断されてしまうおそれがある。このように泡が発生し得る液体内容物が充填されている壜詰め製品に対しては、入味量の誤った判定が生じないように、十分な対策をとることが要望される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１６１１８６号公報
【特許文献２】特開平９−２４３３２８号公報
【特許文献３】特開２００２−５３１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、その目的は、単に液体の有無の状態だけでなく、泡の塊（いわゆるカニ泡など）の存在も考慮しつつ入味量の正しい検出が可能な新規な壜詰め製品の入味量検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、壜容器に液状の内容物が充填されて製造される壜詰め製品の入味量検査装置であって、該装置は、壜詰め製品を立設した状態で搬送させる搬送路と、前記搬送路の側面に沿って設けられた静電容量センサおよび光センサと、前記静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部と、を有してなるように構成される。
【０００９】
また、本発明の入味量検査装置の好ましい態様として、前記静電容量センサは、検出用電極を有しており、当該検出用電極は、入味量の許容範囲内の上限を示すハイレベル基準線（ＨＬ）と下限を示すローレベル基準線（ＬＬ）の範囲において、検出用電極の上部端がハイレベル基準線（ＨＬ）を上方に超え、検出用電極の下部端がローレベル基準線（ＬＬ）の上方に配置されるとともに壜詰め製品の静電容量を測定できるように設置されており、前記光センサは、壜胴部の壜底から上方に向けて２０〜４０ｍｍのエリアにおける光透過量を測定できるように設置されており、前記演算処理部は、前記測定される静電容量による判定と、前記測定される光透過量による判定との双方の判定の論理積（ＡＮＤ）により入味状態を判定するように構成される。
【００１０】
また、本発明の入味量検査装置の好ましい態様として、前記静電容量による判定は、第１の基準値を超える静電容量が測定された場合は、液体を検出したと判定され（液体検出判定）、第１の基準値未満の静電容量が測定された場合は、空あるいは泡発生の状態を検出したと判定（空気・泡検出判定）され、前記光透過量による判定は、基準値未満の光透過量が測定された場合は液体を検出したと判定（液体検出判定）され、基準値を超える光透過量が測定された場合は、空の状態と判定（空気検出判定）される。
【００１１】
また、本発明の入味量検査装置の好ましい態様として、前記静電容量による判定は、さらに、第１の基準値よりも大きい第２の基準値を超える静電容量が測定された場合は、入味過多と判定（液体検出入味過多判定）される。
【００１２】
また、本発明の入味量検査装置の好ましい態様として、前記搬送路によって搬送される壜詰め製品は、立設した単列の状態でストレート搬送されるように構成される。
【００１３】
また、本発明の入味量検査装置の好ましい態様として、前記搬送路によって搬送される壜詰め製品は、壜ビールとして構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の入味量検査装置は、搬送路の側面に沿って設けられた静電容量センサおよび光センサと、静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部と、を有して構成されているので、単に液体の有無の状態だけでなく、泡の塊（いわゆるカニ泡など）の存在も考慮しつつ入味量の正しい検出が可能となるという極めて優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の入味量検査装置が設置される容器検査装置の全体フローの一例を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の入味量検査装置の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示されるIII-III断面矢視図である。
【図４】図４は、静電容量センサの構成の一例を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の入味量検査装置ついて図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の入味量検査装置が設置される容器検査装置の全体フローの一例を示す平面図である。
【００１７】
本発明の入味量検査装置について詳細に説明する前に、図１を参照しつつ、本発明の入味量検査装置が設置され得る容器検査装置の概略構成について、簡単に説明しておく。なお、搬送対象物は、壜容器に液状の内容物が充填されて製造された壜詰め製品、例えば、壜ビール等である。
【００１８】
図１に示されるように容器検査装置１は、例えば、上流側からスクリュー式搬送装置１０、第１スターホイール式搬送装置（ホイール式搬送手段）２０、第２スターホイール式搬送装置（ホイール式搬送手段）３０、およびストレート式搬送装置（ストレート式搬送手段）４０を順次備えている。図示していない壜ビール等の壜詰め製品１００は、矢印Ａからスクリュー式搬送装置１０に導入される。
【００１９】
スクリュー式搬送装置１０は、壜詰め製品１００を図１の矢印Ｂ方向に搬送するベルトコンベア（図示していない）と、ベルトコンベアの側方に壜詰め製品１００の搬送方向平行に配置されたスクリュー１２とを備えており、スクリュー１２の回転によって壜詰め製品１００の間隔は、下流に設置される第１スターホイール式搬送装置（ホイール式搬送手段）２０のスターホイール２１の周縁に形成されたポケット２１ａのピッチに揃えられる。
スクリュー式搬送装置１０に接続される第１スターホイール式搬送装置２０は、搬送ホイールとしてのスターホイール２１をその中心軸の周りに回転させ（図では矢印Ｃの右回り）、壜詰め製品１００をスターホイール２１の外周に等間隔で設けられた複数の湾曲したポケット２１ａに取り込んで搬送させる。図１に示される実施形態では、第１スターホイール式搬送装置２０にて搬送されている壜詰め製品１００をその中心軸の回りに自転させるためのスピン装置６０が設けられている。
【００２０】
スピン装置６０は回動ベルト６１を備え、この回動ベルト６１はスターホイール２１の周方向に沿って搬送される壜詰め製品１００に押し当てられるように配置されており、矢印Ｓ１方向（右回り）に回動されている。なお、符号５０は、搬送される壜詰め製品１００がスターホイール２１のポケット２１ａから飛び出さないように湾曲状に配置された第１ガイドである。第１スターホイール式搬送装置２０の周辺には、自転する壜詰め製品１００に対して、例えば、壜容器の底欠けや、底部近傍のひび割れ等の有無を確認するための検査が行なわれる。
【００２１】
このような第１スターホイール式搬送装置２０を経て、壜詰め製品１００は、第２スターホイール式搬送装置３０に受け渡される。第２スターホイール式搬送装置３０は、搬送ホイールとしてのスターホイール３１をその中心軸の周りに回転させ（図では矢印Ｄの左回り）、壜詰め製品１００をスターホイール３１の外周に等間隔で設けられた複数の湾曲したポケット３１ａに取り込んで搬送させる。図１に示される実施形態では、壜詰め製品１００の自転を停止させるためのスピン停止装置７０が設けられている。スピン停止装置７０は回動ベルト７１を備え、この回動ベルト７１はスターホイール３１の周方向に沿って搬送される壜詰め製品１００に押し当てられるように配置されており、壜詰め製品１００の自転を停止させることが可能なようにＳ２方向（左回り）に回動される。なお、符号５１は、搬送される壜詰め製品１００がスターホイール３１のポケット３１ａから飛び出さないように配置された湾曲状の第２ガイドである。
【００２２】
第２スターホイール式搬送装置３０から搬出された壜詰め製品１００は、１対のガイド５２を介してストレート式搬送装置（ストレート式搬送手段）４０に搬入される。ストレート式搬送装置４０は、壜詰め製品１００を搬送させるために搬送路を挟んで対向する一対の搬送ベルト４１，４１を備えており、図示しないベルト駆動装置によって、これらの搬送ベルトは図示のごとくＬ方向およびＲ方向に回動される。その結果、搬送路に立設された壜詰め製品１００は、搬送ベルト４１，４１によって挟持された状態で直進方向に（矢印Ｅ方向）搬送される。ストレート式搬送装置４０においては、遠心力が掛からないので、本発明の入味量検査装置９０が設置される。
【００２３】
＜本発明の入味量検査装置９０の説明＞
図２は、本発明の入味量検査装置９０の構成を説明するための概略図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、入味良品、入味過少の不良品、空壜の不良品の場合の検出状況を説明するための図面であり、図４は、静電容量センサの一例を説明するための図面である。
【００２４】
本発明の入味量検査装置９０は、図２に示されるように製造工程内のインラインに設置されており、壜詰め製品１００を立設した状態で搬送する搬送路９１と、搬送路９１の側面に沿って設けられた静電容量センサ９５および光センサ９３と、前記静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部（図示していない）と、を有して構成される。
【００２５】
（搬送路９１の説明）
搬送路９１は、それ自体のみが搬送方向に向けて移動する移動ベルトであってもよいし、図２に示されように挟持される搬送ベルト４１との協働作業によって移動するものであってもよい。本発明でいう搬送路９１は、壜詰め製品１００を立設した状態で搬送できるものであれば良く、特に、その構成は限定されるものではない。搬送される壜詰め製品は、立設した単列の状態でストレート搬送されるようにすることが好ましい。
【００２６】
（静電容量センサ９５の説明）
図２に示されるように静電容量センサ９５は、壜詰め製品に対向する面に検出用電極９５１を備え、壜詰め製品の静電容量が測定できるように設置されている。
【００２７】
そして、検出用電極９５１は、図２に示されるごとく、入味量の許容範囲内の上限を示すハイレベル基準線（ＨＬ）と下限を示すローレベル基準線（ＬＬ）の範囲内である良品エリアにおいて、検出用電極９５１の上部端９５１ａがハイレベル基準線（ＨＬ）を上方に超えるように、かつ、検出用電極９５１の下部端９５１ｂがローレベル基準線（ＬＬ）のわずかに上方となるように配置される。
【００２８】
検出用電極９５１の上部端９５１ａがハイレベル基準線（ＨＬ）を上方に超えるように設定するのは、後述するように、入味過多と判定（液体検出入味過多（不良）判定）できるようにするためである。また、検出用電極９５１の下部端９５１ｂがローレベル基準線（ＬＬ）のわずかに上方となるように配置するのは、入味操作を安全サイドで操作できるようにするためである。そのため、入味過多の場合が増える傾向が生じると想定されるが、入味過多の場合は後述のごとく手立てが施されている。
【００２９】
このように配置された該静電容量センサ９５によって壜詰め製品の静電容量が測定される。そして、その測定された静電容量の値によって、測定された部位の状態が、（１）入味量の許容範囲内の液体が存在する状態か、あるいは（２）泡が存在する状態か、あるいは空気が存在する空の状態か、の判別がされるようになっている。つまり静電容量は、液体では大きい値を示し、泡や空気では小さい値を示すために、不良となる泡・空壜を選択的に検出することができる（静電容量の大きさ：液体＞＞泡＞空気の関係がある）。静電容量センサ９５はできるだけ壜詰め製品に近づけるように設置することが望ましい。静電容量センサ９５の実質的な検出部となる電極の幅や高さは、検出感度等を考慮しつつ、前述したように入味量の許容範囲内での安全サイドでの検出が可能なように配置・設定される。
【００３０】
静電容量センサ９５としては、特に限定されるものではないが、好適な構成例が図４に示される。図４に示されるように静電容量センサ９５は、検出用電極９５１と、検出用電極９５１が発振用コンデンサとなって交流波を発振する発振回路９５２と、発振回路で発振した交流波を検波する検波回路９５３と、出力回路９５５による信号出力を決定する電流の閾値が設定されるトリガー回路９５４と、検出信号を出力する出力回路９５５とを有するものが挙げられ、出力回路９５５から制御装置（図示しない）に接続されている。このような構成を有する静電容量センサ９５においては、検出用電極の検出領域内に検出物体である壜詰め製品１００が位置すると、検出用電極９５１と壜詰め製品１００の内容物との間に静電容量が形成され、その静電容量の大きさによって、発振回路９５２による発振が開始され、当該発振回路に９５２に流入する電流が増大する。そして、発振回路９５２に流入する電流がトリガー回路９５４により予め設定された閾値を超えると、出力回路９５５により検出信号が制御装置に出力される。
【００３１】
このように、静電容量センサを用い、検出位置に液体が存在する場合に発振回路９５２に流入する電流値に基づいてトリガー回路９５４により閾値（第１の基準値の静電容量に対応）を設定しておくことで、「空気・泡の状態」と、「液体の状態」との誘電率の差に基づき壜詰め製品１００の検出位置に液体が存在する場合（「液体の状態」）にのみ検出信号が出力されることになる。「空気・泡の状態」では検出信号は出力されない。これによって、液体の状態（液体検出判定）と、空気・泡の状態（空気・泡検出判定）との判別がなされる。つまり、静電容量による判定は、第１の基準値を超える静電容量が測定された場合は、液体を検出したと判定され（液体検出判定）、第１の基準値未満の静電容量が測定された場合は、空あるいは泡発生の状態を検出したと判定（空気・泡検出判定）される。上記の閾値（第１の基準値の静電容量に対応）よりもさらに大きい他の第２の閾値（第２の基準値の静電容量に対応）を設けておき、静電容量による判定手法として、さらに、第１の基準値よりも大きい第２の基準値を超える静電容量が測定された場合は、入味過多と判定（液体検出入味過多（不良）判定）するようにすることが好ましい。
【００３２】
また、静電容量センサ９５としては、上記の説明のものに特に限定されるものではなく、一対の電極を用いて、壜詰め製品１００の検出位置を非接触の状態で挟むように対向配置して用いるタイプのものであってもよい。
【００３３】
（光センサ９３の説明）
上記の静電容量センサ９５に加え、もう一方の検出センサとして機能する光センサ９３は、光透過量が測定できるセンサであって、壜胴部の壜底から上方に向けて２０〜４０ｍｍのエリアにおける光透過量が測定できるように設定されている。２０〜４０ｍｍのエリアとしているのは、壜底からの立上り部は擦り傷が存在し、光の透過を妨げるため、この影響を受けずに空壜の検出を可能とするためである。光センサ９３は、壜詰め製品１００内の溶液の存在の有無が受光される画像の明暗として確認できるものであれば、その構成について特に限定されるものではない。
【００３４】
光センサ９３の好適な一例としては、図２に示されるごとく、検出用の光（好適にはレーザ）を照射する発光部材９３ａと、光を受光するための受光部材９３ｂとを一対の測定部材として備えた、いわゆる透過型の光センサが挙げられる。液体と空気を比較した場合に、光の透過量は、空気＞液体となる。従って、透過型の光センサ９３によれば、受光部材９３ｂによって基準値未満の光透過量が測定された場合は液体を検出したと判定され（液体検出判定）、受光部材９３ｂによって基準値を超える光透過量が測定された場合は、空の状態と判定される（空気検出判定）。
【００３５】
（演算処理部の説明）
演算処理部は、前述した静電容量センサ９５により測定される静電容量の値による判定と、前記した光センサ９３により測定される光透過量による判定と、の双方の判定の論理積（ＡＮＤ）により入味状態を判定するように構成される。
【００３６】
すなわち、上述した静電容量センサ９５による「液体検出判定」または「空気・泡検出判定」、並びに、光センサ９３による「液体検出判定」、または「空気検出判定」の双方のセンサにおける判定の論理積（ＡＮＤ）により、入味状態の判定がなされる。この判定の状態を図３（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。
【００３７】
図３（ａ）に示される状態は、適正な入味状態の良品である。この場合、本発明で規定される所定位置に設置された静電容量センサ９５により、「液体検出判定」がなされ、壜底付近の所定位置に設置された光センサ９３により、「液体検出判定」がなされ、これらの双方の判定を満たした場合に、適正な入味状態の良品として判断される。
【００３８】
図３（ｂ）に示される状態は、入味過少の不良品である。特に、入味量の許容範囲内付近にいわゆるカニ泡１０１が発生した状態の不良品である。この場合、本発明で規定される所定位置に設置された静電容量センサ９５により、「空気・泡検出判定」がなされ、壜底付近の所定位置に設置された光センサ９３により、「液体検出判定」がなされ、これらの双方の判定を満たした場合に、入味過少の不良品として判断される。
【００３９】
図３（ｃ）に示される状態は、内容物が入っていない空壜の不良品である。この場合、本発明で規定される所定位置に設置された静電容量センサ９５により、「空気・泡検出判定」がなされ、壜底付近の所定位置に設置された光センサ９３により、「空気検出判定」がなされ、これらの双方の判定を満たした場合、空壜の不良品として判断される。
【００４０】
上記の判定手法によって、（１）適正な入味状態の良品、（２）入味量の許容範囲付近が空、あるいはいわゆるカニ泡が発生している入味過少の不良品、（３）内容物が入っていない空壜の不良品、のすべてのパターンが検出できる。特に、従来、検出が困難とされていた入味量の許容範囲付近にいわゆるカニ泡が発生している入味過少の不良品も確実に検出することができる。なお、カニ泡による極端な入味不足と、空壜との区分けは、上流側の装置異常が発生しているか否かの状況を把握するためにも必要であると言える。
【００４１】
以上、詳述してきたように、本発明の入味量検査装置は壜詰め製品製造工程中のインラインに設置され、搬送路の側面に沿って設けられた静電容量センサおよび光センサと、静電容量センサおよび光センサからの双方の検出信号をもとに入味状態を判定する演算処理部と、を有して構成されているので、単に液体の有無の状態だけでなく、泡の塊（いわゆるカニ泡など）の存在も考慮しつつ入味量の正しい検出が可能となるという極めて優れた効果が奏される。
【符号の説明】
【００４２】
９０…入味量検査装置
９３…光センサ
９５…静電容量センサ
１００…壜詰め製品
【図１】
2012137295.tif 000003
【図２】
2012137295.tif 000004
【図３】
2012137295.tif 000005
【図４】
2012137295.tif 000006