CN1684773A - 喷淋泵的检查装置以及检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷淋泵的检查装置，是将收容在容器内的液体向容器外喷射的喷淋泵(20)的检查装置，其特征是，具备：振动传感器(2、3)，其设在喷淋泵(20)附近；异常辨别机构(6)，其基于使喷淋泵(20)在空气中动作时的振动传感器(2、3)的检测信号中所包含的规定频率以下的低频信号成分，辨别喷淋泵(20)的喷射是否异常。由此，本发明能够提供在组装驱动件的状态下也能进行准确的好坏判断、且检查能力和操作性比以往更好的新型的喷淋泵的检查装置以及检查方法。

Description

喷淋泵的检查装置以及检查方法

技术领域

本发明涉及用于检查在化妆品容器或者药品容器等的泵喷淋容器中使用的喷淋泵的初始不良情况的喷淋泵的检查装置以及检查方法。

背景技术

图5表示了以往喷淋泵20的一例。该喷淋泵20具备泵外壳21、弹簧22、瓣阀(阻塞部件)23、衬垫24、穿孔套圈25、轴杆26、转塔27、驱动件28、喷射口嵌入件29。在外壳21内形成有存储内装液的喷雾室30，且当驱动件28操作时该喷雾室30的内容积变小，从而对喷雾室内的内装液加压。由该被加压的内装液，以抵抗上述弹簧22的作用力且瓣阀23相对轴杆26背离的方式压下，使轴杆26和瓣阀23之间的流路开通，进而使内装液通过轴杆26内部，从嵌入件29的口部喷出。当停止对驱动件28的操作时，由弹簧22的作用力，瓣阀23、轴杆26以及驱动件28回归至原来位置，并同时从外壳21的下部开口将瓶内的内装液吸上来，向喷雾室30内填充内装液。

该喷淋泵20既是蓄压型的喷淋泵的一种，也是机械喷淋泵的一种，且特别称为无空气增压泵，是即使通过排出来减少瓶内的内装液也完全不向瓶内补充外气的泵系统。使用该五空气增压泵的代表例是容纳厌气性药液等的药品容器。由于药品用于人体，因此用于其容器的泵与用于其他用途时相比，需要进行更准确和严密的检查。从而，一直以来，对上述无空气增压泵进行全数检查。

以往的喷淋泵的检查通过以下工序进行：由下述的叶片耐性检验、起动(priming)检验构成的泵主体部的检查工序；安装在轴杆上的驱动件的检查工序。在如上所示卸下驱动件的状态下进行泵主体部的检查，是由于在安装驱动件的状态下，从驱动件的喷雾口喷出的空气是极微量的，从而无法读取差压的缘故。

叶片耐性检验按以下方式进行，即，从外壳21下部的吸入口21a导入1×10⁵Pa的加压空气，并测定该空气通过外壳21内而从轴杆26侧出来时的空气量，最后判定该空气量是否在规定范围之内。假设组装不合格等，则会产生空气泄漏，使得上述空气量在规定范围之外，可以判定为不合格。

起动检验按以下方式进行，即，堵住轴杆26的孔口、两次压下轴杆26而使驱动动作进行，则在外壳21下部的吸入口21a处产生上吸力(负压)。用负压传感器测定该负压，判定其是否在规定范围内。

另外，驱动件检查工序为，向孔口内导入加压空气，测量从喷雾口流出的空气的压力和大气压之间的差压，判定其是否在规定范围内。

另外，在喷淋泵以外的产业制品中，还开发有如同专利文献1、2或者3中所公开的通过声音分析或者振动分析的检查装置。

专利文献1：特开平8-29211号公报

专利文献2：特开2000-180308号公报

专利文献3：特开2001-108518号公报

由于上述以往的喷淋泵的检查方法需要两个不同的检验工序，因此期待找到一种能够迅速且准确地辨别不合格品的新型的检查方法。而且，在以往的检查方法中，因制品的组装精度或者检查装置的调整状况等而使测量结果出现相当大的偏差，因此还存在必须扩大合格基准的规格范围的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请的发明者们，分别对正常品、用户要求品、以及有意缺损了的不合格品，从压力、流量、以及声音(振动)等多方面采取了测定数据，并对这些数据进行了分析，发明者们特别关注驱动动作时的声音。当在耳边用手动方式对喷淋泵进行驱动动作时，能够在正常品、用户要求品、以及不合格品中辨别出声音有若干不同。但是，为了实现基于检查装置的自动化，有必要明确阈值，但无法在喷雾音的波形本身中找到明确的阈值。

从而，对各喷雾音尝试做了FFT分析，但由于喷雾音自身的声音的级别低，因此在不需要消声室等设备的比较简单的装置结构中，装置运行声音和其他周围的杂音都大到不能忽视的程度，从而很难找到明确的阈值。更具体地说，泵在起动时产生的树脂彼此间的干涉音、组装在泵主体内的弹簧的金属音、以及来自周围环境的噪音，对判定结果带来不良影响。

因此，本申请发明者们对喷淋泵的正常品和不合格品的产生明显差异的频带进行探索，结果发现，在通常很难用耳朵听到的低频区域，在正常品和不合格品产生明显的差异。

根据以上观点做出的本发明，是一种将收容在容器内的液体向容器外喷射的喷淋泵的检查装置，其特征是，具备：振动传感器，其设在喷淋泵的附近；异常辨别机构，其根据在空气中使喷淋泵动作时的振动传感器的检测信号中所包含的规定频率以下的低频信号成分，辨别喷淋泵的喷射的异常。优选振动传感器和喷淋泵背离配置。

上述本发明能够很好地实施于蓄压型的喷淋泵或者机械型喷淋泵，尤其能够很好地适用于按以下方式构成的喷淋泵，即在喷淋泵的外壳内形成有存储内装液的喷雾室，且该喷雾室在驱动件操作时其内容积变小而对喷雾室内的内装液加压，而且，由该被加压的内装液，以抵抗设在外壳内的弹簧的作用力且将阻塞部件从轴杆背离的方式挤压，使轴杆和阻塞部件之间的流路开通，进而使内装液通过轴杆内部并被喷出的结构。另外，当用上述本发明的检查装置检查这种喷淋泵时，由于使喷淋泵在空气中动作，因此喷雾室内不会被内装液填充，即成为通过所谓空打的检查，但通过本申请发明者们的实验，判明了能够稳定地进行好坏判断。

上述异常辨别机构具备：其通过对振动传感器的检测信号进行傅立叶分析抽取所述低频信号成分的低频抽取机构。这些低频抽取机构或异常辨别机构，可通过安装有分析软件的电脑等，以比较低的成本实现。当处理对检测信号进行A/D转换而获得的数字信号时，可以很好地使用FFT分析。在这里，本发明还包含：通过模拟信号处理进行全部信号处理。

所述振动传感器可以是检测喷射空气的喷射音的传声器。该传声器可以采用适当的传声器，可以是电动式传声器和电容式传声器中的任何一方。在电动式传声器中有铝带式传声器和动圈传声器；在电容式传声器中有直流偏置式电容式传声器、驻极体电容器式传声器、以及高频式电容式传声器。而且，在驻极体电容器式传声器中有膜驻极体型和反向驻极体型。如果将使用的传声器变更为其他形式的传声器，则根据传声器的频率特性的不同，可以预想成为上述阈值的规定频率会变动，但是当然可以事先通过实验等获得阈值。另外，优选使用在频带中包含上述规定频率以下的低频带的传声器。

另外，所述振动传感器可以是检测在喷淋泵动作时从其喷出口喷射的喷射空气的振动传感器。在这种情况下，振动传感器能够检测包含在喷射空气中的低频音，同时还能检测由喷射空气吹向传感器而在传感器表面产生的压力变动或者空气摩擦音。

另外，振动传感器可设在喷淋泵的吸入口附近。在这种情况下，可以用传感器检测在喷射时从吸入口漏出的低频音，同时，还能检测驱动动作时的吸入口附近的压力变动。将振动传感器配置在喷出口附近还是配置在吸入口附近，可以根据喷淋泵的结构适当变更，还可以在喷出口和吸入口的双方附近都分别配置振动传感器，并设定基于两个传感器的检测信号相关而设定好坏判断的例外条件。

所述异常辨别机构可以具备记忆基准数据的记忆机构，且在这种情况下，可通过对所述低频信号成分和所述基准数据进行比较，辨别喷淋泵的喷射是否异常。该记忆机构例如可由存储器或者外部记忆装置等构成，且上述比较可以通过电脑或者ASIC而进行。

所述频率优选在100Hz以下，更优选在50Hz以下。这样可以仅抽取喷雾音中包含的100Hz以下或者50Hz以下的低频成分，从而可以准确且迅速地进行制品的好坏辨别。其中，通过将传感器信号通过低通滤波器或者高通滤波器等规定滤波器，可以更明确地抽取特定频带的信号成分。

另外，本发明提供一种将收容在容器内的液体向容器外喷射的喷淋泵的检查方法，其特征是：在喷淋泵附近配置振动传感器，并基于喷淋泵在空气中动作时振动传感器的检测信号中所包含的规定频率以下的低频信号成分，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

可以通过对振动传感器的检测信号进行傅立叶分析，抽取所述低频信号成分。振动传感器可以是检测喷射空气中包含的喷射音的传声器。另外，振动传感器可以是检测在喷淋泵动作时从其喷出口喷射的喷射空气的传感器。另外，振动传感器可以设在喷淋泵的吸入口附近。

在上述检查方法中，优选通过对低频信号成分和预先规定的基准数据进行比较，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的检查装置的整体系统构成图。

图2是表示合格品的驱动动作时的喷雾音的时间轴波形图。

图3是表示不合格品的驱动动作时的喷雾音的时间轴波形图。

图4是表示各检测体的喷雾音的低频带的频谱波形图。

图5是表示喷淋泵的一例的纵断面图。

具体实施方式

下面说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一实施方式的喷淋泵的检查装置1的整体系统构成图。该检查装置1具备：第一小型振动传感器2，其在喷淋泵20的吸入口21a附近分开且对向配置；第二小型振动传感器3，其在喷淋泵20的喷射口20a附近分开且对向配置；放大器4，其对各传感器2、3的检测信号进行放大；A/D转换器5，其对已被放大器4放大的检测信号进行模拟一数字转换；个人电脑6(异常辨别机构)，其输入已由该转换器5转换的数字信号并进行信号分析。另外，虽然未图示，但检测装置1还具备使喷淋泵20进行驱动动作的流体压气缸(cylinder)、以及向该气缸依次搬送多个喷淋泵20的运送机等。

该检查装置1，用气缸在空气中(即，在不存在原有应喷雾的液体的状态下)使依次被安置的喷淋泵20进行驱动动作，并将该动作中的传感器2、3的检测信号经由放大器4和A/D转换器5而输入到电脑6中。其中，在进行喷雾音测定时，可以预先安装驱动件28，也可以与以往一样在取下驱动件28的状态下进行检查。

作为上述传感器2、3，采用驻极体电容式传声器。在一实施例中，传声器的频率特性是DC～20kHz。由于上述振动传感器2被配置在喷淋泵20的吸入口21a的附近，因此可以获取从吸入口21a漏出的泵内部的声音。另外，振动传感器3检测在喷淋泵20动作时经由轴杆内流路而喷射的喷射空气中所包含的喷雾音。另外，振动传感器3还可以是直接检测喷射空气的风压并转换为电信号的传感器。

在一实施例中，放大器4的频率特性是DC～100kHz。另外，在本申请的发明中，由于最终抽取低频成分，因此A/D转换器5可以采用低速运行的转换器。

电脑6内装有CPU、存储器、硬盘等外部记忆装置、I/O接口、以及A/D转换器5连接的输入板等，且安装有对来自A/D转换器5的输入数字信号进行分析的分析软件。该分析软件将已转换成数字信号的传感器2、3的检测信号记忆在外部记忆装置或者存储器等记忆机构中。而且，通过对测量数据进行历史化、数据库化，还可以进行再现性的确认以及数据分析。

另外，成为好坏判断的基准的数据(阈值)也被记忆在记忆机构中。该基准数据可采用适宜的数据。如果举一个例子，即，可以对不合格品的多个(例如5～20个)样品预先进行喷雾音测量，并将对该测量数据进行平均运算的频率波形作为基准数据。

而且，为了去除波形中的直流成分，将检测信号应用于基于模拟电路以及软件的低通滤波器，抽取约3～100Hz的不可听频带成分。

另外，为了准确进行好坏判断，分析软件还具备对基于传感器2、3的喷雾音的检测信号进行FFT分析并抽取100Hz以下、更优选50Hz以下的低频成分的低频抽取程序(低频抽取机构)。

图2是合格泵的测定结果，是基于喷雾口附近的传感器3的喷射音的检测信号的一例。另外，图3是不合格品的测定结果。这些喷射音的时间轴波形被转换为数字信号并输入到电脑6中，由分析软件进行FFT分析，仅抽取100Hz以下的低频成分。图4是被抽取的低频成分的频谱波形图。在图4中，波形A表示合格的喷淋泵20的频谱波形；波形B表示内部安装有过滤器的合格喷淋泵的频谱波形；波形C表示不合格品的频谱波形。从图4中可以清楚地看到，合格品的波形的峰值级大，而与之相对，不合格品的波形的峰值级几乎为0，因此，能够准确地进行异常辨别。

异常辨别的辨别式没有特别的限定，即，可以根据各频谱波形的积分值进行辨别，也可以根据各频谱波形的峰值进行辨别，还能够采用其他适当的辨别方法。

根据本发明，对于具有以下结构即通过使用压力传感器等的以往方法而无法进行检查的结构的泵，能够在不污染泵的情况下进行检查，而对于用以往方法也能检查的泵，也能在不受制品的组装精度或者器件调整等的影响的情况下，进行喷雾异常的好坏辨别。特别是由于着眼于泵喷雾音的低频成分，因此能够在不受可听频带中受影响的各种声源所左右的情况下，稳定且准确地进行检查。

Claims (16)

1.一种喷淋泵的检查装置，是将收容在容器内的液体向容器外喷射的喷淋泵的检查装置，其特征是，具备：

振动传感器，其设在喷淋泵附近；

异常辨别机构，其基于使喷淋泵在空气中动作时的振动传感器的检测信号中所包含的规定频率以下的低频信号成分，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

2.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

异常辨别机构具备通过对振动传感器的检测信号进行傅立叶分析抽取所述低频信号成分的低频抽取机构。

3.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

振动传感器是检测喷射空气的喷射音的传声器。

4.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

振动传感器检测在喷淋泵动作时从其喷出口喷射的喷射空气。

5.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

振动传感器被配置在喷淋泵的吸入口附近。

6.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

异常辨别机构具备记忆基准数据的记忆机构，通过对所述低频信号成分和所述基准数据进行比较，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

7.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

规定频率是100Hz以下。

8.如权利要求1所述的喷淋泵的检查装置，其特征是：

规定频率是50Hz以下。

9.一种喷淋泵的检查方法，是将收容在容器内的液体向容器外喷射的喷淋泵的检查方法，其特征是：

在喷淋泵附近配置振动传感器，并基于使喷淋泵在空气中动作时的振动传感器的检测信号中所包含的规定频率以下的低频信号成分，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

10.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

通过对振动传感器的检测信号进行傅立叶分析，抽取所述低频信号成分。

11.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

振动传感器是检测喷射空气所包含的喷射音的传声器。

12.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

振动传感器检测在喷淋泵动作时从其喷出口喷射的喷射空气。

13.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

振动传感器被配置在喷淋泵的吸入口附近。

14.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

通过对低频信号成分和预先规定的基准数据进行比较，辨别喷淋泵的喷射是否异常。

15.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

规定频率是100Hz以下。

16.如权利要求9所述的喷淋泵的检查方法，其特征是：

规定频率是50Hz以下。

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