【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容物を充填させた加圧容器、例えば高圧ボンベを始めとし、さらには低圧のビール缶などの容器からの気体の漏洩を検査する検査装置および検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、水素や酸素、窒素などを充填した加圧容器は、継ぎ目のない金属製のボンベが用いられている。これらのボンベの頂上部には、弁取付用のネジが切削されており、このネジに弁が取り付けられ、充填された内容物は、この弁から取り出すようになっている。また、内容物がビールや発泡酒、炭酸飲料水などの発泡性飲料や、食品などの場合は、加圧容器としての一体成形された缶部において、プルタブが設けられた天板が巻締されている。
【０００３】
これらの加圧容器は、密封が不完全であったり、内容物の殺菌が不充分であったりする場合において、前述の弁取付部や缶の巻締部などの箇所から、加圧された内容物（ガス等）の漏洩が生じることがある。内容物が水素などの可燃性ガスの場合には、これらの加圧容器を製造している工場内において発生するような危険があり、また、人体に有害なガスなどといった場合には、工場内で働いている労働者の健康に著しく悪影響を与える可能性がある。
【０００４】
さらに、内容物が飲料水の場合など、炭酸ガスなどのガス成分が漏れ出すことによって、味を損なう上に内容物の変質が起こるといった問題点がある。
【０００５】
このように、前述のような加圧容器を製造する工程において、容器からの内容物漏洩を検査する必要性があるが、例えば下記の特許文献１または２に記載されているような解決方法がある。
【特許文献１】
特開昭５３−１１９０８７号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１６２９３７号公報
【特許文献３】
特開昭６４−０００４３５号公報
【０００６】
前記特許文献１には、このような不都合を解消するために、加圧容器である缶などの内圧の変化を検査するために、打検装置によって生じた振動を電気信号に変換して検知し、検査を行うような手法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、缶等の加圧容器を缶の外径よりも狭い間隔のロール間に通過させ、通過時の缶銅からの反力を測定して缶の内圧測定する手法により、缶内部の圧力の良否を判断する手法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、加圧容器内のスペースの一部に、希ガスを封入し、密封チャンバ内において前記加圧容器から漏洩していた希ガスを検出し、加圧容器からの漏洩を検査するような手法が用いられている。
【０００９】
しかしながら、これらの検査方法では、近年大量の需要が必要とされている飲料水などの加圧容器の検査方法において要求される、高速検査を実現することはできない。
【００１０】
本発明は、上述のような従来の方法において生じる問題点を解決するためになされたもので、内容物が充填された後の加圧容器からの漏洩、特に加圧容器上に存在するピンホールなどの穴から生じる漏洩を、高速で検査することが可能となる検査装置および検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、内容物を充填させ、かつ密封した加圧容器を搬送する搬送手段と、前記加圧容器の周辺部を非接触で温度測定する温度測定手段と、前記温度測定手段からの測定結果に基づいて、加圧容器表面のピンホールの有無を特定するための演算を行う演算手段とからなる加圧容器の漏洩検査装置を提案している。
【００１２】
さらに、加圧容器表面のピンホールの有無を特定する演算の結果に基づいて、ピンホールを有すると判断された加圧容器について、搬送手段から除去する除去手段を有していてもよい（請求項２）。
【００１３】
前記温度測定手段においては、放射温度計などの非接触で温度測定を行うことが好ましい。なぜならば、前記温度測定は、加圧容器表面にピンホールが存在した場合に生じる、ジュールトムソン効果、すなわち、内部が加圧された加圧容器内から大気圧である外気に対してガスが漏洩した場合に、漏洩周辺部とそれ以外の範囲に対して温度差が生じる現象を検知するためのものであるので、加圧容器表面または周辺の温度を迅速にかつ正確に温度測定する必要があるためである。当然のことながら、搬送される加圧容器に対して迅速に表面温度を検出し、ピンホールの有無を判別できる程度の温度差を検知できるものであれば、接触式の温度計を用いても構わないことは言うまでもない。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１、図２は、本発明に関する加圧容器の漏洩検査装置全体を示す一例である。１は、内容物を密閉した工程を経て送られてくる加圧容器２を搬送するための搬送装置であって、ベルトコンベアなどの装置が用いられる。３は、加圧容器２の表面温度を測定するための温度測定手段であって、図に示すようにリング状の枠体１０に複数配置された８つの放射温度計１１（１）〜１１（８）よりなる。前記放射温度計１１のセンサ（図示せず）は、リング状の枠体１０の内側に向けて設置されている。また、枠体１０は、水平に設けられたアーム１２に取り付けられており、また、アーム１２は鉛直方向に上下移動可能な支持体１３に取り付けられている。なお、アーム１２は、水平な方向において、移動可能なように支持体１３に取り付けられていてもよい。
【００１５】
４は、搬送されてきた加圧容器のうち、ピンホールを有すると判断された加圧容器に対して、搬送手段１（ベルトコンベア）上から除去するための除去手段であり、水平方向に移動可能なアーム１４と、その支持体１５とからなる。５は、放射温度計１１において測定した温度情報を有線または無線で取り込むための演算処理部であり、ＣＰＵ（図示せず）や記憶部（図示せず）などを有するＰＣなどより構成される。
【００１６】
次に、図２を用いて加圧容器２の表面の温度を測定する温度測定手段の詳細について説明する。加圧容器２の表面を、放射温度計の数だけ縦方向のエリア（ａ〜ｈ）に分割し、その各々のエリアにつき１つの放射温度計１１を用いて温度測定する。また、図３のように、加圧容器が弁取付部２０を有するガスボンベ等の対象であった場合、弁取付部２０の周辺について、同様に温度を測定するエリアを分割して測定するが、弁取付部２０を鉛直方向の各構成Ｍ１〜Ｍ４などに分けて、その構成ごとの温度測定をするために、放射温度計１１の移動を一つ一つの構成についての測定毎に区切って行ってもよい。すなわち、図３において、放射温度計１１の移動エリアを、Ｈ１１〜Ｈ１５の高さに分割し、この各々の地点で区切った温度測定を行ってもよい。当然のことながら、弁取付部の構成をいくつに分割してもよいが、適切な温度測定が可能な程度に分割の数を定めることが好ましい。
【００１７】
次に、本発明において演算処理部５の制御により、加圧容器がピンホールを有していた場合に搬送手段から除去されるまでのステップを図４を用いて説明する。ベルトコンベアによって搬送された加圧容器が図１の地点Ｐの位置にたどり着くと、ベルトコンベアは一旦搬送を停止し、枠体１０が高さＨ１の位置からＨ２の位置（加圧容器の底部周辺）に下降する（ＳＴＥＰ１）。次に、放射温度計１１（温度測定手段３）が温度測定を開始すると同時に、枠体１０は前記Ｈ２の位置からＨ３の位置まで移動する（ＳＴＥＰ２）。このＳＴＥＰ２において、加圧容器の表面温度が隙間なく測定される。
【００１８】
温度測定を終了した後、枠体１０および放射温度計１１を高さＨ１の位置に戻し、測定された温度データが温度測定手段から演算処理部５に送信され（ＳＴＥＰ３）、演算処理部５において、加圧容器の表面にピンホールなどが存在するか否かを判断する（ＳＴＥＰ４）。ピンホールが存在しないと判断された場合（ＳＴＥＰ５）は、演算処理部５からの信号により搬送手段（ベルトコンベア）１が動作し、加圧容器は次の工程に搬送される。ピンホールが存在すると判断された場合（ＳＴＥＰ６）は、演算処理部５からの信号により、搬送手段１を一定時間作動させ、ピンホールが存在すると判断された加圧容器が地点Ｑの位置で停止させる。地点Ｑの位置において加圧容器が停止した後、アーム１４が回動し、この加圧容器を搬送手段１より除去する（ＳＴＥＰ７）。
【００１９】
次に、演算処理部５において、加圧容器２の表面にピンホールを有しているか否かを判断するための演算ステップの一例を図５を用いて説明する。放射温度計１１（１）〜（８）によって測定され、取得された温度データＴ１〜Ｔ８は、演算処理部５に入力される（ＳＴＥＰ１１）。入力された温度データが、記憶部（図示せず）中に記憶された基準値としての温度Ｔ０とＴ１〜Ｔ８とを各々比較し（ＳＴＥＰ１２）、その差が予め定めた閾値ｔ０を超える場合において、閾値ｔ０を超えた温度のエリア内にピンホールが存在すると判断する（ＳＴＥＰ１３）。閾値ｔ０を超えない場合は、ピンホールが存在しないと判断し、再度放射温度計１１（１）〜（８）からの温度データ取得に戻る（ＳＴＥＰ１４）。
【００２０】
図６において、加圧容器２の表面にピンホールを有しているか否かを判断するための他の演算ステップを説明する。放射温度計１１（１）〜（８）によって測定され、取得された温度データＴ１〜Ｔ８は、演算処理部５に入力され（ＳＴＥＰ２１）、これらの温度データの平均値Ｔａｖｅを算出する（ＳＴＥＰ２２）。また、同時に温度データＴ１〜Ｔ８内の最低温度Ｔｍｉｎを求める（ＳＴＥＰ２３）。次に、温度データの平均値Ｔａｖｅと、前記最低温度Ｔｍｉｎとを比較し、その差が予め定められた閾値ｔ１を超えた場合において、ピンホールを有すると判断する（ＳＴＥＰ２４）。閾値ｔ１を超えない場合は、ピンホールが存在しないと判断し（ＳＴＥＰ２５）、再度放射温度計１１（１）〜（８）からの温度データ取得に戻る。
【００２１】
なお、上述の閾値ｔ０、ｔ１については、内容物の種類や加圧容器の材質、製造工程内の環境などによって適切な値を適宜定めるのが好ましい。また、搬送されてくる加圧容器２について、ピンホールの有無を検知した結果を、随時演算処理部５内部の記憶部等に記憶させていくことで、品質管理等に役立てることができる。
【００２２】
さらに、上記実施例では、温度測定手段としての温度計（放射温度計）を８つ用いているが、本発明はこれに限定するものではなく、加圧容器の大きさや形状等に応じて、適切な数の温度計を用いてもよいことは言うまでもない。
【００２３】
さらに、上記実施例では、加圧容器２を搬送するための搬送装置を１つのラインで作動させているが、本発明はこれに限定するものではなく、本発明における加圧容器の漏洩検査装置として、複数の搬送装置のラインを設け、その各々に温度測定手段等を設けて加圧容器２の検査を行うように構成してもよい。これによって、大量の加圧容器をより短時間の内に検査することが可能となる。このとき、温度測定手段３を平面方向に駆動可能とし、１つの温度測定手段で複数ライン（例えば２ライン）を検査するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、内容物を充填させ、かつ密封した加圧容器を搬送している過程において、加圧容器の周辺部を温度測定手段によって温度測定し、その温度測定結果に基づいて加圧容器表面のピンホールの有無を判断し、加圧容器表面にピンホールが有った場合に、該当する加圧容器を搬送から自動的に除去することが可能であるため、加圧容器からの内容物の漏洩を迅速かつ確実に検出でき、極めて容易に安定した品質管理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を用いた加圧容器の漏洩検査システム全体の一例を示す図である。
【図２】加圧容器表面の温度測定を行う一例についての詳細を示す図である。
【図３】加圧容器の弁取付部周辺の温度測定を行う一例についての詳細を示す図である。
【図４】加圧容器がピンホールを有していた場合に搬送手段から除去されるまでの流れの一例を説明するための図である。
【図５】加圧容器がピンホールを有しているか否かを演算処理部において判断するステップ流れの一例を説明するための図である。
【図６】加圧容器がピンホールを有しているか否かを演算処理部において判断するステップ流れの他の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…搬送装置、２…加圧容器、３…温度測定手段、４…除去手段、５…演算処理手段、１０…枠体、１１…放射温度計、１２…アーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection device and an inspection method for inspecting gas leakage from a container such as a pressurized container filled with contents, for example, a high-pressure cylinder and a low-pressure beer can.
[0002]
[Prior art]
In general, a pressurized container filled with hydrogen, oxygen, nitrogen, or the like uses a seamless metal cylinder. At the top of these cylinders, a valve mounting screw is cut, and the valve is mounted on the screw so that the filled contents can be taken out from the valve. In addition, when the contents are beer, sparkling liquor, sparkling beverages such as carbonated drinking water, and food, the top plate provided with a pull tab is wound around the integrally molded can portion as a pressurized container. ing.
[0003]
When these pressurized containers are incompletely sealed or inadequately sterilized, the contents pressurized from places such as the valve mounting portion and the can-tightening portion of the can described above. Leakage of objects (gas, etc.) may occur. If the content is flammable gas such as hydrogen, there is a danger that it will be generated in the factory where these pressurized containers are manufactured. Could have a significant adverse effect on the health of workers working in the country.
[0004]
Further, there is a problem that, when the content is drinking water, a gas component such as carbon dioxide gas leaks out, thereby deteriorating the taste and altering the content.
[0005]
As described above, in the process of manufacturing the above-described pressurized container, it is necessary to inspect the leakage of the contents from the container. For example, a solution described in Patent Document 1 or 2 below is proposed. is there.
[Patent Document 1]
JP-A-53-119087 [Patent Document 2]
JP 62-162937 A [Patent Document 3]
JP-A-64-000435
Patent Document 1 discloses that in order to eliminate such inconvenience, in order to inspect a change in internal pressure of a can or the like as a pressurized container, vibration generated by a percussion device is converted into an electric signal and detected. And a method of performing an inspection.
[0007]
Patent Document 2 discloses a method in which a pressurized container such as a can is passed between rolls at intervals smaller than the outer diameter of the can, and a reaction force from the can copper at the time of passing is measured to measure the internal pressure of the can. Describes a method for judging the quality of the pressure inside the can.
[0008]
Further, in Patent Document 3, a rare gas is sealed in a part of a space in a pressurized container, and the rare gas leaked from the pressurized container is detected in a sealed chamber, and leakage from the pressurized container is detected. Such a method is used for inspecting.
[0009]
However, these inspection methods cannot realize a high-speed inspection required in a method for inspecting a pressurized container such as drinking water, which has recently required a large amount of demand.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the problems that occur in the conventional method as described above, and the leakage from the pressurized container after the contents have been filled, particularly the pinhole present on the pressurized container. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of inspecting a leakage generated from a hole such as a hole at a high speed.
[Means for Solving the Problems]
[0011]
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a conveying means for conveying a pressurized container filled with contents and sealed, a temperature measuring means for non-contact temperature measurement of a peripheral portion of the pressurized container, There has been proposed a leak test apparatus for a pressurized container comprising an arithmetic unit for performing an operation for specifying the presence or absence of a pinhole on the surface of a pressurized container based on a measurement result from a temperature measuring unit.
[0012]
Further, a removing means may be provided for removing the pressurized container determined to have the pinhole from the transporting means based on the result of the operation for specifying the presence or absence of the pinhole on the surface of the pressurized container (claim) Item 2).
[0013]
In the temperature measuring means, it is preferable to measure the temperature in a non-contact manner such as a radiation thermometer. This is because the temperature measurement is based on the Joule-Thomson effect, which occurs when a pinhole is present on the surface of the pressurized container, that is, gas leaks from the inside of the pressurized container into the outside air at atmospheric pressure. In this case, it is necessary to quickly and accurately measure the temperature of the surface of the pressurized container or the surroundings, because the purpose is to detect a phenomenon in which a temperature difference occurs between the leaked peripheral portion and the other region. That's why. Of course, a contact-type thermometer can be used as long as it can quickly detect the surface temperature of the conveyed pressurized container and detect a temperature difference that can determine the presence or absence of a pinhole. Needless to say, it does not matter.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an example of the entirety of the leakage inspection device for a pressurized container according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a transport device for transporting the pressurized container 2 sent through a process of sealing the contents, and a device such as a belt conveyor is used. Reference numeral 3 denotes a temperature measuring means for measuring the surface temperature of the pressurized container 2, and eight radiation thermometers 11 (1) to 11 (11) arranged in a plurality on a ring-shaped frame 10 as shown in the figure. 8). The sensor (not shown) of the radiation thermometer 11 is installed toward the inside of the ring-shaped frame 10. The frame 10 is attached to a horizontally provided arm 12, and the arm 12 is attached to a support 13 that can move up and down in the vertical direction. The arm 12 may be attached to the support 13 so as to be movable in a horizontal direction.
[0015]
Reference numeral 4 denotes a removing means for removing the pressurized container determined to have a pinhole from the conveyed pressurized container from the conveying means 1 (belt conveyor), and moves in a horizontal direction. It consists of a possible arm 14 and its support 15. Reference numeral 5 denotes an arithmetic processing unit for taking in the temperature information measured by the radiation thermometer 11 by wire or wirelessly, and is constituted by a PC having a CPU (not shown), a storage unit (not shown), and the like.
[0016]
Next, the details of the temperature measuring means for measuring the temperature of the surface of the pressurized container 2 will be described with reference to FIG. The surface of the pressure vessel 2 is divided into vertical areas (a to h) by the number of radiation thermometers, and the temperature is measured using one radiation thermometer 11 for each area. Also, as shown in FIG. 3, when the pressurized container is an object such as a gas cylinder having the valve mounting portion 20, the area around the valve mounting portion 20 for measuring the temperature is similarly measured by dividing the area. a valve mounting portion 20 is divided into such vertical constituent M 1 ~M 4, to a temperature measurement of each its structure, separated for each measure of the structure of one single movement of the radiation thermometer 11 May go. That is, in FIG. 3, the moving area of the radiation thermometer 11 may be divided into heights H11 to H15, and the temperature may be measured at each of these points. As a matter of course, the configuration of the valve mounting portion may be divided into any number, but it is preferable to determine the number of divisions so that appropriate temperature measurement is possible.
[0017]
Next, steps until the pressurized container has a pinhole and is removed from the conveying means under the control of the arithmetic processing unit 5 in the present invention will be described with reference to FIG. When pressurized container which has been conveyed by the belt conveyor reach the position of the point P in FIG. 1, the belt conveyor stops conveyance once, the frame body 10 from a height of H 1 position of H 2 (pressurized container of (Around the bottom) (STEP 1). Next, on the radiation thermometer 11 (temperature measuring means 3) starts temperature measurement, the frame 10 is moved to the position of H 3 from the position of the H2 (STEP2). In this STEP 2, the surface temperature of the pressurized container is measured without gaps.
[0018]
After completion of the temperature measurement, return the frame body 10 and the radiation thermometer 11 to the position of a height H 1, the measured temperature data is transmitted from the temperature measuring means to the arithmetic processing unit 5 (STEP3), the arithmetic processing unit 5 In, it is determined whether or not a pinhole exists on the surface of the pressurized container (STEP 4). If it is determined that there is no pinhole (STEP 5), the conveying means (belt conveyor) 1 is operated by a signal from the arithmetic processing unit 5, and the pressurized container is conveyed to the next step. When it is determined that the pinhole exists (STEP 6), the transport unit 1 is operated for a certain period of time by the signal from the arithmetic processing unit 5, and the pressurized container determined to have the pinhole stops at the position of the point Q. Let it. After the pressurized container stops at the position of the point Q, the arm 14 rotates, and the pressurized container is removed from the transport means 1 (STEP 7).
[0019]
Next, an example of a calculation step for determining whether or not the surface of the pressurized container 2 has a pinhole in the calculation processing unit 5 will be described with reference to FIG. The temperature data T 1 to T 8 measured and obtained by the radiation thermometers 11 (1) to (8) are input to the arithmetic processing unit 5 (STEP 11). The input temperature data compares the temperature T 0 as a reference value stored in a storage unit (not shown) with T 1 to T 8 (STEP 12), and the difference is a predetermined threshold value t 0. in the case of more than, it is determined that the pinhole is present in the temperature above the threshold value t 0 area (STEP 13). If the threshold is not exceeded t 0, it is determined that pinholes do not exist, the flow returns to the temperature data acquisition from the radiation thermometer 11 again (1) ~ (8) ( STEP14).
[0020]
In FIG. 6, another calculation step for determining whether or not the surface of the pressurized container 2 has a pinhole will be described. The temperature data T 1 to T 8 measured and obtained by the radiation thermometers 11 (1) to (8) are input to the arithmetic processing unit 5 (STEP 21), and the average value T ave of these temperature data is calculated. (STEP 22). At the same time, the lowest temperature T min in the temperature data T 1 to T 8 is obtained (STEP 23). Next, the average value T ave of the temperature data is compared with the minimum temperature T min, and when the difference exceeds a predetermined threshold value t 1 , it is determined that there is a pinhole (STEP 24). If the threshold is not exceeded t 1, it is determined that pinholes do not exist (STEP 25), the flow returns to the temperature data acquisition from the radiation thermometer 11 again (1) to (8).
[0021]
It is preferable that the above-mentioned threshold values t 0 and t 1 are appropriately determined depending on the type of the contents, the material of the pressurized container, the environment in the manufacturing process, and the like. Further, by storing the result of detecting the presence or absence of the pinhole in the conveyed pressurized container 2 in a storage unit or the like inside the arithmetic processing unit 5 as needed, it can be used for quality control and the like.
[0022]
Further, in the above embodiment, eight thermometers (radiation thermometers) are used as temperature measuring means. However, the present invention is not limited to this, and the size and shape of the pressurized container may be varied according to the size and shape of the pressurized container. Of course, an appropriate number of thermometers may be used.
[0023]
Furthermore, in the above embodiment, the transport device for transporting the pressurized container 2 is operated by one line, but the present invention is not limited to this, and the leak test device for the pressurized container in the present invention is not limited to this. Alternatively, a configuration may be adopted in which a line of a plurality of transfer apparatuses is provided, and a temperature measuring unit or the like is provided in each of the lines, and the pressurized container 2 is inspected. This makes it possible to inspect a large number of pressurized containers in a shorter time. At this time, the temperature measuring means 3 may be driven in the plane direction, and one temperature measuring means may inspect a plurality of lines (for example, two lines).
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the process of filling the contents and transporting the sealed pressurized container, the temperature of the peripheral portion of the pressurized container is measured by the temperature measuring means, and the temperature measurement result is obtained. The presence or absence of a pinhole on the surface of the pressurized container is determined based on the information.If the pinhole is present on the surface of the pressurized container, the corresponding pressurized container can be automatically removed from the conveyance. Leakage of contents from a pressure vessel can be detected quickly and reliably, and stable quality control can be performed extremely easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an entire leak inspection system for a pressurized container using an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing details of an example of performing temperature measurement on the surface of a pressurized container.
FIG. 3 is a diagram illustrating details of an example of performing temperature measurement around a valve mounting portion of a pressurized container.
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a flow until the pressurized container has a pinhole and is removed from a conveying unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a step flow in which an arithmetic processing unit determines whether or not the pressurized container has a pinhole.
FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the step flow in which the arithmetic processing unit determines whether or not the pressurized container has a pinhole.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveying device, 2 ... Pressurized container, 3 ... Temperature measuring means, 4 ... Removing means, 5 ... Operation processing means, 10 ... Frame body, 11 ... Radiation thermometer, 12 ... Arm
