JP2004294391A

JP2004294391A - 缶のピンホール検査方法

Info

Publication number: JP2004294391A
Application number: JP2003090575A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yamamoto; 修山本
Original assignee: Tamagawa Machinery Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】センサにより検出した缶内部の光を複数回計測し、その計測値と閾値の比較結果の組み合わせによってピンホールの有無を判別することにより、高い精度で不良缶を検出できる缶のピンホール検査方法を提供する。
【解決手段】センサ１は、検査する缶の内部の光を検出して増幅し、出力する。判別回路２は、センサ１の出力を、タイミング回路５から供給されたタイミング信号に基づき、複数回計測し、その計測値と閾値を比較して比較結果を表す信号を出力する。出力信号は、記憶回路３に記憶される。記憶処理回路４は、記憶回路３から比較結果の信号を読み出し、この信号の組み合わせによってピンホールの有無を判別して、缶の処理を制御する信号を出力する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム（合金）薄板などを成形して缶を製造する工程において、成形された缶のピンホールを検出して不良缶を判別する缶のピンホール検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料物などを充填する缶は、一般に、錫めっき鋼板やアルミニウム合金の薄板を深絞り加工、または絞り−しごき加工して成形される。この加工を容易にするために、板厚はできるだけ薄いものが用いられているために、加工時にピンホールが発生することがある。安全性、信頼性の観点からこのピンホールを確実に効率的に検出して不良缶を判別する必要がある。
【０００３】
従来のピンホール検査装置には、缶に外部から光を照射し、内部に漏れる光を缶の開口部に正対するセンサによって検出して、その検出量に基づいてピンホールの有無を判別する方法が用いられている。図６に示すように、缶内部に漏れた光をセンサ１００によって検出する。そして、判定回路１０１は、センサ１００の出力を閾値と比較し、センサ１００の出力が閾値より高い場合、缶を不良缶として処理する制御信号を出力する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１０９６６１号公報（第３−４頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の図２に示すピンホール検査装置にあっては、複数の缶をターレット盤に保持して回転させ、定位置に保持されているセンサによって缶内部に漏れた光を検出している。この装置のピンホール検出器では、缶内部の光と缶がセンサの受光面を通過するときに缶とセンサ間の摺動部分などから発生する光漏れを合わせた光でピンホールの有無が判別されるため、この光漏れによってピンホールの無い缶を不良缶として判別してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、缶の開口面がセンサの受光面を通過する時間幅の中で複数回、センサの出力を計測し、その計測値と閾値の比較結果の組み合わせによってピンホールの有無を判別することにより、光漏れなどによる誤った制御信号の生成を防ぎ、確実にピンホールを有する不良缶を検出できる缶のピンホール検査方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、缶を保持して該缶を基準軸線周りに回転させ、該缶の開口部が定位置に保持されたセンサの検査領域を通過したときに、該缶に照射した光を前記センサにより検出して該缶のピンホールを検出する缶のピンホール検査方法であって、前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する間に、前記センサにより検出された光の量を、予め定めた時間間隔で複数回計測するステップと、前記ステップにおいて計測された複数の計測値が予め設定した閾値を越えているか否か判断し、判断結果を出力するステップと、前記複数の判断結果の内で多い方の判断結果に基づいて、該缶にピンホールが有るか否かを判別するステップとを有することを特徴とする缶のピンホール検査方法である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の缶のピンホール検査方法において、前記センサの出力を計測する時間間隔は、前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する時間に応じて可変であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の缶のピンホール検査方法において、前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する時間内の前記センサ出力を複数の時間間隔で区切って積分値を求め、該積分値が予め設定した閾値を越えているか否か判断して判断結果を出力することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は、同実施形態の構成を示す図である。同図において、１は、センサであり、光電子倍増管などが用いられる。検査される缶は、金属薄板を深絞り加工、または絞り−しごき加工して成形されたものであり、センサ１は、この加工時に発生したピンホールから缶内部に通過した微弱な光を検出する。そして、検出した信号を増幅し、時定数回路を通して高い周波数成分を除去した後、出力する。
【００１１】
２は、センサ１の出力レベルが予め設定した閾値を越えているか否かを判別する判別回路である。判別回路２は、検査対象の缶の開口部がセンサ１の受光面を通過する時間内で複数回、センサ１の出力を計測し、閾値との比較を行う。ここで、この比較の回数を３回とし、缶の開口部とセンサ１の受光面が正対する位置と、正対位置から前後に時間Δｔだけ変位した位置で比較を行うものとする。時間Δｔは、缶を保持し搬送するスターホイールの早さに応じて設定される。
【００１２】
３は、判別回路２における３回の判別結果を記憶する記憶回路であり、４は、記憶回路３から判別結果を読み出し、判別結果に基づいて、缶を処理する制御信号を出力する記憶処理回路である。記憶処理回路４は、読み出した３回の判別結果の内、少なくとも２回は、センサ１の出力レベルが閾値以下である場合、検査した缶にはピンホールが無く“良”と判別する。また、２回以上、センサ１の出力レベルが閾値を越えている場合、ピンホールが有り、“不良”と判別する。５は、判別回路２においてセンサ１の出力レベルと閾値を比較するタイミングを決める信号を供給するタイミング回路である。
【００１３】
缶は、一般に、図３に示すようなピンホール検査装置によって検査される。図３は、ピンホール検査装置の縦断面の概略図である。検査対象の缶１５は、スターホイール（搬送機構）１９、２０の缶固定部に乗せられ、缶底をスピンドル１７によって保持されている。また、缶１５は、光源１６、１８によって照射されている。ターレット１３、スターホイール１９、２０は、軸２１によって回転しながら複数の缶を搬送する。スターホイール１９、２０が回転して缶１５を搬送し、缶１５の開口部がセンサ１の受光面を通過する時間、センサ１は缶１５の内部の光を検出する。
【００１４】
缶内部の光検出精度を高めるために、ターレット１３に装着されたシール１４とセンサ１の支持部１１に装着されたシール１２によって、摺動部分から光が漏れることを防いでいる。図５は、上述のピンホール検査装置に装着したセンサ１の出力信号を示す図である。センサ１は、高感度であり暗電流や残留ノイズが存在し、光入力が無い場合、図５（Ａ）に示す信号５０が出力される。Ｐｏはピンホールからの光があるか否かを判別する閾値である。
【００１５】
Ｔａ−Ｔｂは、缶１５が移動してセンサ１の検査領域に入るまでの時間であり、Ｔｂ−Ｔｃは、缶１５がセンサ１の検査領域内にある時間である。Ｔｃ−Ｔｄは、缶１５がセンサ１の検査領域を離れ次の缶が検査領域に入るまでの時間である。缶１５にピンホールがある場合、センサ１の出力信号は、図５（Ｂ）に示す波形５１となる。同図に示すように、センサ１の出力レベルは、時間Ｔｂ−Ｔｃに閾値Ｐｏを越える。
【００１６】
判別回路２は、缶１５の開口部がセンサ１の受光面と正対するｔ２、およびｔ２からΔｔ離れたｔ１、ｔ３で出力を計測し、閾値Ｐｏと比較する。そして、出力レベルが、閾値Ｐｏを越えている場合、信号“１”を出力し、閾値Ｐｏ以下の場合、信号“０”を出力する。図４は、光検出時ｔ１、ｔ２、ｔ３における缶１５とセンサ１０の相対的な位置を示す図である。
【００１７】
次に、図１〜図５を参照して、本実施の形態の動作を説明する。図２は、缶のピンホール検査の処理の流れを示す図である。先ず、センサ１は、缶１５の内部の光を検出して増幅し、出力する（ステップＳ１０）。判別回路２は、センサ１の出力を、タイミング回路５から供給されたタイミング信号に基づき、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３で計測し、閾値Ｐｏと比較する（ステップＳ１１）。缶にピンホールが無い場合、センサ１の出力は、図５（Ａ）に示す波形５０となり、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３において“０”が出力される（ステップＳ１２）。缶にピンホールが有る場合、センサ１の出力は図５（Ｂ）に示す波形５１となり、３つの判別点で“１”が出力される（ステップＳ１２）。
【００１８】
記憶回路３は、判別回路２の出力信号を記憶する（ステップＳ１３）。記憶処理回路４は、記憶回路３に記憶された時間Ｔｂ−Ｔｃ内のｔ１、ｔ２、ｔ３における判別結果を読み出し（ステップＳ１４）、読み出した信号の組み合わせによりピンホールの有無を判別する。読み出した信号のうち“０”が２つ以上の場合、缶にピンホールが無いと判別し（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、良缶として処理する制御信号を出力する（ステップＳ１６）。一方、“１”が２つ以上の場合、缶にピンホールが有ると判別し（ステップＳ１５：ＮＯ）、不良缶として処理する制御信号を出力する（ステップＳ１７）。
【００１９】
一方、光検出部分に光漏れがある場合は、ステップＳ１４、Ｓ１５において次のように処理される。シール１２によってターレット１３の回転による摺動部分からの光漏れを防ぐ構造になっているが、シール１２、１４の劣化などにより瞬間的に光漏れを起こす場合がある。光漏れが発生したときのセンサ１の出力波形は、図５（Ｃ）の波形５２のようになる。この場合、判別回路２の出力は、ｔ１とｔ３で“０”、ｔ２で“１”になる。
【００２０】
記憶処理回路４は、記憶回路３から、この信号“０１０”を読み出す（ステップＳ１４）。ステップＳ１５では、読み出された信号が２つの“０”と１つの“１”であることからピンホール無しと判断する。そして、ステップＳ１６に進み良缶として処理する制御信号を出力する。
【００２１】
また、判別回路２において、センサ１の出力を複数の時間間隔で区分し、各時間間隔の積分値を求めて閾値と比較することができる。例えば、図５（Ｂ）に示す時間間隔Ｔｂ−ｔ１、ｔ１−ｔ２、ｔ２−ｔ３の積分値を求め、閾値と比較する。このように各時間の積分値を求めることによって、瞬間的に発生する高いレベルの信号を除去できるため、より確実に光漏れや外部からの影響を除くことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、缶の開口部がセンサの検査領域を通過する間に検出された光のレベルを複数回計測して、計測値が閾値を越えているか否かの判断結果の組み合わせによりピンホールの有無を判別しているので、光漏れや外乱などの影響を無くし、精度の高いピンホールの検査が可能になり、缶の安全性および生産効率を上げることができるという効果が得られる。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明によれば、ピンホール検査装置の缶を搬送する速度に応じて最適な光検出タイミングを設定できるので、ピンホール検査装置の運用状況に合わせてより柔軟に対処でき、高いピンホール検出精度を維持することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、瞬間的に発生する光漏れ、その他外乱による影響をより確実に軽減でき、ピンホール検出装置の信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるピンホール検出部の構成を示す図である。
【図２】ピンホール検出処理の流れを説明する図である。
【図３】ピンホール検査装置の概略縦断面図である。
【図４】缶内部の光検出の方法を説明する図である。
【図５】センサの出力波形と出力レベル検出を説明する図である。
【図６】従来のピンホール検出部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１センサ
２判別回路
３記憶回路
４記憶処理回路
５タイミング回路

Claims

缶を保持して該缶を基準軸線周りに回転させ、該缶の開口部が定位置に保持されたセンサの検査領域を通過したときに、該缶に照射した光を前記センサにより検出して該缶のピンホールを検出する缶のピンホール検査方法であって、
前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する間に、前記センサにより検出された光量を、予め定めた時間間隔で複数回計測するステップと、
前記ステップにおいて計測された複数の計測値が予め設定した閾値を越えているか否か判断し、判断結果を出力するステップと、
前記複数の判断結果の内で多い方の判断結果に基づいて、該缶にピンホールが有るか否かを判別するステップと
を有することを特徴とする缶のピンホール検査方法。
前記センサの出力を計測する時間間隔は、前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する時間に応じて可変であることを特徴とする請求項１に記載の缶のピンホール検査方法。
前記缶の開口部が前記センサの受光面を通過する時間内の前記センサ出力を複数の時間間隔で区切って積分値を求め、該積分値が予め設定した閾値を越えているか否か判断して判断結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の缶のピンホール検査方法。