JP2005172607A - Method for inspecting internal pressure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を検査するのに好適な内圧検査方法に関するものである。 The present invention relates to an internal pressure inspection method suitable for inspecting the internal pressure of a so-called bottle can with a cap.
従来から、ミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶(液体窒素充填)あるいはスチール製の負圧缶に充填、密封され、レトルト殺菌をした後に、段ボール紙からなるカートンケースに梱包されてパレットに積み込まれる。そして、カートンケース詰めされた缶は、7日程度放置した後、カートンケース毎にいわゆる打検による缶内圧検査を行い、漏れがないか確認が行われている。これは、万一、缶に微細なピンホールがある場合、スローリークするため充填直後に缶内圧を測定しても、缶内圧が充填前とさほど変わらず、リークの有無が分らないという問題があるからである。なお、内容物が低酸性飲料の場合は、一般に、缶に内容物を充填した後、窒素ガスを充填し、内容物の酸化防止を図っている。 Traditionally, low-acid beverages such as coffee with milk are filled in aluminum positive pressure cans (filled with liquid nitrogen) or steel negative pressure cans, sealed and sterilized by retort, and then put into a carton case made of corrugated paper. Packed and loaded on pallet. And after leaving the can packed in a carton case for about 7 days, a can internal pressure test is performed for each carton case by so-called percussion to check for leaks. This is because if there is a fine pinhole in the can, it will cause a slow leak, so even if the internal pressure of the can is measured immediately after filling, the internal pressure of the can will not change much before filling, and there will be no problem with the presence or absence of leakage. Because there is. In addition, when the content is a low-acid beverage, in general, after filling the can with the content, nitrogen gas is filled to prevent oxidation of the content.
ところで、前記打検により缶内圧を検査する手段としては、内容物が充填,密封された缶を、この缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように逆立ち姿勢とさせた状態で、この缶の底部のうち平滑面とされた径方向中央部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて缶の内圧を検査する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
ここで、缶の内圧を検査するに際して、缶を前記逆立ち姿勢にして缶底部を強制励振させるのは、従来から供給されている、筒状体の一方の開口部に缶蓋が巻締められた構成の、いわゆる缶の構成に起因するものである。
すなわち、缶蓋は一般に、缶蓋天板と、スコアにより缶蓋天板に区画された開口片と、先端が開口片の缶蓋天板中心側に重なるようにこの缶蓋天板に配置されたプルタブとを備えているため、この缶蓋を電磁誘導作用によって強制励振させること自体が困難であること、さらに、たとえ強制励振させることができたとしても、この際得られる反響音から内圧を特定することが困難であることから、缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように、缶を逆立ち姿勢とさせた状態で、前記開口片等が配設されていない平滑面とされた缶底部を強制励振させていたことに起因するものである。
このような内圧検査方法は、近年需要量が増大しているキャップ付ボトル缶についても同様に使用されている。
Here, when inspecting the internal pressure of the can, the can bottom is forcedly excited with the can in the upright posture, and the can lid is wound around one opening of the cylindrical body that has been conventionally supplied. This is due to the so-called can configuration.
That is, the can lid is generally arranged on the can lid top plate, the opening piece partitioned on the can lid top plate by the score, and the tip of the can lid so as to overlap the center side of the can lid top plate. Therefore, it is difficult to forcibly excite the can lid by electromagnetic induction, and even if it can be forcibly excited, the internal pressure is reduced from the reverberation sound obtained at this time. Since it is difficult to specify, a smooth surface without the opening piece or the like is provided with the can in an upright posture so that a space is formed on the bottom side of the inside of the can. This is due to the forced excitation of the bottom of the can.
Such an internal pressure inspection method is similarly used for bottled cans with caps, for which demand has increased in recent years.
しかしながら、前記従来からの内圧検査方法をキャップ付ボトル缶に適用すると高精度に内圧を検査することができない場合があった。
すなわち、キャップとボトル缶とからなる2ピース構造のキャップ付ボトル缶は、金属板に絞り加工,しごき加工を施して形成された有底筒状体に、内容物が充填された後に、この有底筒状体の開口部にキャップが螺着されて形成されるものであるが、この種のボトル缶の底部は一般に、缶胴の内部に凹むドーム形状に形成されている。このドーム形状の缶底部では、キャップ付ボトル缶の内圧が上昇しても、径方向内方に向かう圧縮力が主に発生することになるため、缶胴の外側へ膨出変形し難い。したがって、キャップ付ボトル缶の内圧が変化しても前記強制励振による反響音が変化し難く、高精度な内圧検査が困難であるという問題があった。特に、微小な内圧変化を検査することが困難であり、内圧について良缶を不良缶と判断したり、逆に不良缶を良缶と判断したりする場合があった。
However, when the conventional internal pressure inspection method is applied to a bottle can with a cap, the internal pressure may not be inspected with high accuracy.
In other words, a bottle can with a cap having a two-piece structure consisting of a cap and a bottle can is obtained after the bottomed cylindrical body formed by drawing and ironing a metal plate is filled with the contents. A cap is screwed into the opening of the bottom cylindrical body, and the bottom of this type of bottle can is generally formed in a dome shape recessed inside the can body. In the dome-shaped can bottom, even if the internal pressure of the bottled can with the cap rises, a compressive force directed radially inward is mainly generated, so that it is difficult to bulge and deform outside the can body. Therefore, there is a problem that even if the internal pressure of the bottle can with the cap changes, the echo sound due to the forced excitation hardly changes, and it is difficult to perform a high-precision internal pressure inspection. In particular, it is difficult to inspect minute changes in internal pressure, and in some cases, a good can is judged as a defective can, and conversely, a defective can is judged as a good can.
このような問題を解決するための手段として、ボトル缶の底部を平坦面にする構成が考えられるが、このような構成では、缶の内圧が何らかの要因により通常より上昇したときに、容易に缶底部が缶胴の外側へ膨出変形するといった不具合、すなわちボトル缶の耐圧強度の低下を招来することになり、有効な解決手段にはならない。 As a means for solving such a problem, a configuration in which the bottom of the bottle can is flattened is conceivable. However, in such a configuration, when the internal pressure of the can rises more than usual due to some factor, the can easily This causes a problem that the bottom portion bulges and deforms outside the can body, that is, a decrease in the pressure resistance of the bottle can, and is not an effective solution.
また、仮にキャップ付ボトル缶の内圧を一本づつ個別に検査する場合には、キャップ付ボトル缶を、底部側の内部に空間ができるように逆立ち姿勢にする必要がある。しかしながら、このような逆立ち姿勢では、キャップ付ボトル缶の形状に起因して配置安定性が悪いため、前記逆立ち姿勢を安定して保持することが困難であり、したがって、高精度な内圧検査が困難であるという問題があった。 Further, if the internal pressure of the bottle cans with caps is individually inspected one by one, the bottle cans with caps need to be in an inverted posture so that a space is formed inside the bottom side. However, in such an upright posture, the placement stability is poor due to the shape of the bottle can with the cap, so it is difficult to stably hold the upright posture, and therefore it is difficult to perform a highly accurate internal pressure test. There was a problem of being.
本発明は前記状況に鑑みてなされたもので、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる内圧検査方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said condition, and it aims at providing the internal pressure test | inspection method which can test | inspect the internal pressure of what is called a bottle with a cap with high precision.
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部、および該天面部の外周縁部から略垂下してなる側面部からなるキャップ本体と、前記天面部の内側に配設されたライナーとを有するキャップを、前記ライナーを前記ボトル缶の開口部に密接させた状態で、前記雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is provided such that a large-diameter barrel portion is connected to the upper end in the can axis direction of the barrel portion via a convex curved connecting portion that protrudes radially outward. A shoulder portion that gradually decreases in diameter as it goes upward in the axial direction, and a base portion that extends continuously upward in the can axial direction and that is connected to the upper end portion in the can axial direction of the shoulder portion. A cap body comprising a top surface portion that is a flat surface and a side surface portion that is substantially suspended from the outer peripheral edge of the top surface portion in a state where the bottle can formed with the male screw portion is filled with the contents; An internal pressure for inspecting an internal pressure of a bottle can with a cap having a configuration in which a cap having a liner disposed inside a surface portion is screwed to the male screw portion in a state where the liner is in close contact with the opening of the bottle can It is an inspection method, and a space is formed inside the base part side of the bottle can. In the state where the bottle can with the cap is in an upright posture, the top surface of the cap is forcibly excited by electromagnetic induction, and the internal pressure of the bottle can with the cap is determined based on the echo sound from the top surface of the cap. It is characterized by inspecting.
この内圧検査方法では、平坦面とされたキャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させるので、高精度な内圧検査を実現することができる。すなわち、キャップ天面部は、キャップ付ボトル缶の内圧の変化に対して、比較的リニアに膨出変形し、かつ引張状態も変化する部位であるので、この缶の内圧の変化により、反響音が的確に変化することになる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。 In this internal pressure inspection method, the cap top surface portion, which is a flat surface, is forcibly excited by electromagnetic induction, so that a highly accurate internal pressure inspection can be realized. In other words, the cap top surface portion is a part that bulges and deforms relatively linearly with respect to the change in the internal pressure of the bottle can with the cap, and the tensile state also changes. It will change accurately. Therefore, it is possible to accurately grasp a highly accurate internal pressure test, particularly a minute change in internal pressure.
また、キャップ天面部の内面には、ライナーが配設されており、このライナーとボトル缶の開口部とが密接しているので、キャップ天面部を強制励振させたときにこのキャップに発生した振動がライナーにより減衰することになり、ボトル缶に伝播することを抑制することができる。したがって、前記強制励振により得られる反響音を主にキャップ天面部からのものとすることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。 In addition, a liner is disposed on the inner surface of the cap top surface portion, and since this liner and the opening of the bottle can are in close contact with each other, vibration generated in the cap when the cap top surface portion is forcibly excited. Is attenuated by the liner and can be prevented from propagating to the bottle can. Therefore, the reverberation sound obtained by the forced excitation can be mainly from the top of the cap, and a highly accurate internal pressure inspection can be realized.
さらに、キャップ付ボトル缶を前記正立姿勢にした状態でこの缶の内圧を検査するので、このキャップ付ボトル缶を1本ずつ個別に搬送させながら内圧を検査する場合でも、キャップ天面部を強制励振させるときに、このキャップ付ボトル缶を容易に安定して保持することが可能になり、高精度な内圧検査を容易に実現することができる。 Furthermore, since the internal pressure of this can is inspected with the bottle can with cap in the above-mentioned upright posture, even when inspecting the internal pressure while transporting each bottle can with cap individually, the cap top surface portion is forced. When excited, this bottle can with a cap can be easily and stably held, and a highly accurate internal pressure test can be easily realized.
請求項2に係る発明は、請求項1記載の内圧検査方法において、前記キャップ本体は、0.2%耐力が200MPa以上240MPa以下のアルミニウム合金により形成され、前記キャップ天面部は、外径が28mm以上46mm以下に形成されるとともに、厚さが0.23mm以上0.27mm以下に形成されていることを特徴とする。
The invention according to
この内圧検査方法では、缶内圧が上昇し、キャップ天面部が缶軸方向上方に向って膨出変形した場合においても、この変形によって塑性変形することを確実に抑制することができるとともに、缶内圧の変化により反響音を的確に変化させることが可能になる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。 In this internal pressure inspection method, even when the can internal pressure rises and the cap top surface portion bulges and deforms upward in the can axial direction, it is possible to reliably suppress plastic deformation due to this deformation, and the can internal pressure It becomes possible to change the reverberation sound accurately by the change of. Therefore, it is possible to accurately grasp a highly accurate internal pressure test, particularly a minute change in internal pressure.
この発明に係る缶の内圧検査方法によれば、キャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行うことができる。 According to the internal pressure inspection method for a can according to the present invention, the internal pressure inspection of a bottle can with a cap can be performed with high accuracy.
以下、本発明に係る内圧検査方法,および内圧検査装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る内圧検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この内圧検査装置(以下、単に「検査装置」という)1は、搬入路2と、内圧検査手段3と、排斥部4と、搬出路5と、排出路6と、制御手段7とを備える概略構成とされている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an internal pressure inspection method and an internal pressure inspection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an internal pressure inspection apparatus according to the present invention.
The internal pressure inspection device (hereinafter simply referred to as “inspection device”) 1 includes a carry-in
搬入路2,搬出路5,および排出路6はそれぞれ、例えば無端ベルト21を図示しない駆動モータにて周回させるコンベアによって形成される。図示の例で、搬入路2,および搬出路5は、無端ベルト21の上面が図中の左側から右側へと移動され、排出路6は、無端ベルト21の上面が図中の上側から下側へと移動される。
The carry-in
排斥部4は、ケース23が配置搬送される例えばフリーローラからなる搬送路と、図示しない排斥駆動部とを備えた概略構成とされており、前記排斥駆動部は例えばエアシリンダーにより構成され、前記搬送路に対して進退可能に支持された構成となっている。また、前記搬送路は、搬送方向上流側から下流側に向って高所から低所に傾斜した構成となっており、この搬送路に到達したケース23は自重により図1において左から右に移動するようになっている。そして、この移動の過程において、ケース23内の内圧値が後述するように適正範囲外にあると判定された場合には、前記排斥駆動部が前進駆動されることによって、ケース23は排出路6に移動される。
The
搬入路2の搬送方向上流側には、例えば段ボール紙からなるケース23が載せられる。ケース23には、例えばミルク入りコーヒーや低酸性飲料等の製品(内容物)を充填,密封したキャップ付ボトル缶25が、図示の例では、搬送方向に6個,およびこの方向に交差する方向に4個、すなわち4行6列の合計24個収容されている。なお、一般に、これらの缶が陽圧缶の場合は液体窒素が充填され、さらに内容物が低酸性飲料の場合は窒素ガスが充填され、この内容物の酸化防止が図られている。
A
ここで、キャップ付ボトル缶の概略構成について説明する。
キャップ付ボトル缶25は、図2に示すように、ボトル缶26とキャップ27とを備える概略構成とされ、これらのうちボトル缶26は、アルミニウム,アルミニウム合金,またはスチールからなる金属板に、絞り加工,しごき加工を施して有底筒状体を形成した後に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工,ねじ切加工,およびカール部形成加工などを施して形成される。
Here, the schematic configuration of the bottle can with cap will be described.
As shown in FIG. 2, the bottle can 25 with a cap has a schematic configuration including a bottle can 26 and a
このボトル缶26は、大径の胴部26aと、この胴部26aの缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部26bを介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部26cと、この肩部26cの缶軸方向上端部と連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部26dとを有する概略構成とされている。この口金部26dには雄ねじ部26eが形成されるとともに、この缶軸方向上端部は径方向外方へ折返されたカール部26fとされている。
The bottle can 26 is connected to a large-
キャップ27は、平坦面とされた天面部27a、およびこの天面部27aの外周縁部から略垂下してなる側面部27bからなるキャップ本体と、天面部27aの内側に配設されたライナー27cとを有する概略構成とされている。なお、前記キャップ本体は、0.2%耐力が200MPa以上240MPa以下のアルミニウム合金により形成され、キャップ天面部27aは、外径が28mm以上46mm以下に形成されるとともに、厚さが0.23mm以上0.27mm以下に形成されている。
そして、キャップ27は、ボトル缶口金部26dの雄ねじ部26eに、このキャップ27のライナー27cがボトル缶口金部26dのカール部26fと密接した状態で螺着されている。
The
The
ここで、天面部27aと側面部27bとからなるキャップ本体は、5000系アルミニウム合金または3000系アルミニウム合金からなる圧延材に基づいて形成されている。
まず、5000系アルミニウム合金からなる圧延材の場合は、重量%でFe:0.05%以上0.35%以下、Mn:0.01%以上0.10%以下、Mg:1.5%以上2.1%以下を含有し、Crを0.10%以下に規制し、残部がAl及び不可避添加物からなる組成を有している。
Here, the cap main body which consists of the
First, in the case of a rolled material made of a 5000 series aluminum alloy, Fe: 0.05% or more and 0.35% or less, Mn: 0.01% or more and 0.10% or less, Mg: 1.5% or more by weight% It contains 2.1% or less, Cr is regulated to 0.10% or less, and the balance is composed of Al and inevitable additives.
そして、この圧延材を製造するに際しては、まず、前記組成を有するアルミニウム材料を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を6mmとし、次に、冷間圧延で板厚を2.5mmとした後、これを連続焼鈍炉で450℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行う。ここで、中間焼鈍とは、バッチ式の焼鈍の場合、300℃以上450℃以下の温度下で1時間以上10時間以下焼鈍処理することをいい、急速加熱方式による焼鈍の場合、400℃以上590℃以下の温度下で1秒以上60秒以下焼鈍処理することをいう。 In producing this rolled material, first, an aluminum material having the above composition is melted and cast into a slab, then the thickness is set to 6 mm by hot rolling, and then the thickness is set by cold rolling. After 2.5 mm, the first intermediate annealing is performed at a temperature of 450 ° C. in a continuous annealing furnace. Here, the intermediate annealing means that annealing is performed at a temperature of 300 ° C. to 450 ° C. for 1 hour to 10 hours in the case of batch-type annealing, and 400 ° C. to 590 in the case of annealing by a rapid heating method. An annealing treatment at a temperature of 1 ° C. or less for 1 second or more and 60 seconds or less.
そして、前記一回目の中間焼鈍を経た後に、再度冷間圧延を行い板厚を例えば0.6mmとし、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚0.25mmまで冷間圧延する。そして、この板厚0.25mmの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成する。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を5000系のアルミニウム材料とした場合においては、160℃以上260℃以下,好ましくは200℃以上230℃以下で焼鈍処理することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では1時間以上10時間以下、急速加熱方式の場合では1秒以上60秒以下で焼鈍処理することをいう。 After the first intermediate annealing, cold rolling is performed again to a sheet thickness of, for example, 0.6 mm, and the second intermediate annealing is performed in the continuous annealing furnace in the same manner as described above. Is cold-rolled to a final thickness of 0.25 mm. Then, final temper annealing is performed on the plate material having a thickness of 0.25 mm to form a rolled material. Here, the final temper annealing refers to annealing at a temperature of 160 ° C. to 260 ° C., preferably 200 ° C. to 230 ° C. when the rolled material is a 5000 series aluminum material. In the case of annealing, the annealing treatment is performed for 1 hour or more and 10 hours or less, and in the case of the rapid heating method, the annealing treatment is performed for 1 second or more and 60 seconds or less.
次に、3000系のアルミニウム合金からなる圧延材の場合は、重量%でSi:0.01%以上0.60%以下、Fe:0.1%以上0.7%以下、Cu:0.01%以上0.50%以下、Mn:0.3%以上1.3%以下、Mg:0.1%以上1.4%以下を含有し、残部がAl及び不可避添加物からなる組成を有している。 Next, in the case of a rolled material made of a 3000 series aluminum alloy, Si: 0.01% to 0.60%, Fe: 0.1% to 0.7%, and Cu: 0.01% by weight. %: 0.50% or less, Mn: 0.3% or more and 1.3% or less, Mg: 0.1% or more and 1.4% or less, with the balance being composed of Al and inevitable additives ing.
そして、この圧延材を製造するに際しては、まず、前記組成を有するアルミニウム材料を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を6mmとし、次に、冷間圧延で板厚を2.5mmとした後に、これを連続焼鈍炉で460℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行う。そして、再度冷間圧延を行い板厚を例えば0.50mmとした後に、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚0.25mmまで冷間圧延する。そして、この板厚0.25mmの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成する。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を3000系のアルミニウム材料とした場合においては、150℃以上250℃以下,好ましくは190℃以上230℃以下で焼鈍することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では1時間以上10時間以下、急速加熱方式の場合では1秒以上60秒以下で焼鈍処理することをいう。 In producing this rolled material, first, an aluminum material having the above composition is melted and cast into a slab, then the thickness is set to 6 mm by hot rolling, and then the thickness is set by cold rolling. After 2.5 mm, this is subjected to the first intermediate annealing at a temperature of 460 ° C. in a continuous annealing furnace. And after cold-rolling again and setting the plate thickness to 0.50 mm, for example, this is subjected to the second intermediate annealing in the above-described continuous annealing furnace in the same manner as described above, and then this is made up to a final plate thickness of 0.25 mm. Cold rolling. Then, final temper annealing is performed on the plate material having a thickness of 0.25 mm to form a rolled material. Here, the final temper annealing refers to annealing at 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, preferably 190 ° C. or more and 230 ° C. or less when the rolled material is a 3000 series aluminum material, and is batch-type annealing. In this case, the annealing treatment is performed for 1 hour or more and 10 hours or less, and in the case of the rapid heating method, the annealing treatment is performed for 1 second or more and 60 seconds or less.
以上により形成された圧延材は3000系および5000系アルミニウム材料ともに、0.2%耐力が200MPa以上240MPa以下となる。
そして、以上のようにして形成された圧延材に打抜き加工等を施すことにより、キャップ本体を形成し、その後、ライナー27cをキャップ天面部27aの内側に配設することによりキャップ27を形成する。
The rolled material formed as described above has a 0.2% proof stress of 200 MPa to 240 MPa for both 3000 series and 5000 series aluminum materials.
And the cap main body is formed by giving a punching process etc. to the rolling material formed as mentioned above, and the
以上のように構成されたキャップ付ボトル缶25は全て、ケース23内に、ボトル缶口金部26d側の内部に空間25aが形成されるように正立姿勢で収容されている。この正立姿勢において、キャップ付ボトル缶25の内部には、前述した内容物が、ボトル缶の連結部26bより缶軸方向上方位置に至るまで、本実施形態では、肩部26cの缶軸方向上部に至るまで充填されている。
All
内圧検査手段3は、図1に示すように、搬入路2の下流側に配設されており、搬入路2上で搬送されるケース23内のキャップ付ボトル缶25のうち、搬送方向に対して交差する方向に連続して配置されている缶25(図示の例では各列について4個)の内圧を、ケース23が搬送されている状態で順次検査できるようになっている。
この内圧検査手段3は、図3に示すように、キャップ天面部27aの径方向中央部を強制励振させる加振部11と、この加振部11によるキャップ天面部27aからの反響音を捉えるマイクロフォン12とを有する打検器13を備えている。そして、打検器13は、搬送方向に対して交差する方向に連続して4個配設されており、図1において、紙面の上側から下側に向って順次、搬送方向上流側から下流側へ位置をずらして配設されている。すなわち、打検器13の連設方向と、搬送方向に直交する方向とは所定の角度を有しており、この角度は、マイクロフォン12が、隣に位置する缶25のキャップ天面部27aからの反響音を拾わないような時間間隔となるように、例えばケース23の搬送速度や、キャップ27の材質や大きさ等により決定される。
As shown in FIG. 1, the internal pressure inspecting means 3 is arranged on the downstream side of the carry-in
As shown in FIG. 3, the internal pressure inspecting means 3 includes a vibration unit 11 that forcibly excites the central portion in the radial direction of the cap
加振部11には、搬入路2の上面に沿った方向に交差して貫通する孔11aが穿設されており、この貫通孔11aの略直上方にマイクロフォン12が配設された構成となっている。これにより、加振部11によってキャップ天面部27aの中央部を電磁誘導作用によって強制励振した際に、この天面部27aからの反響音が加振部11の貫通孔11aを通過して、マイクロフォン12に至るようになっている。
The vibration unit 11 is formed with a
内圧検査手段3のマイクロフォン12により得られたキャップ天面部27aの反響音は、図1に示す制御手段7に送信され、この制御手段7の演算部7aによりキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出し、そして、この内圧値は合否判定部7bに送信され、この判定部7bでキャップ付ボトル缶25の内圧値が適正か否かの判定を行う。そして、この判定結果は制御部7cに送信され、ここで排斥部4に配設された図示しない排斥駆動部を制御するようになっている。すなわち、合否判定部7bによりケース23内のキャップ付ボトル缶25全ての内圧値が適正であると判定した場合は、前記排斥駆動部を駆動させず、ケース23は搬入路2により搬送され続け、その後、搬出路5上へ至り次工程へ搬送され、ケース23内のキャップ付ボトル缶25のうち1本でも内圧値が適正範囲外にあると判定した場合には、前記排斥駆動部を駆動させ、ケース23を排出路6上に移動し排出するようになっている。
The echo sound of the cap
なお、演算部7aは、マイクロフォン12により得られた反響音からピーク周波数を算出し、このピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出するようになっている。
また、合否判定部7bは、演算部7aにより算出された内圧値と、予め設定された適正内圧値とを比較し、算出された内圧値が適正内圧値の範囲内にない場合に不合格と判定し、この範囲内にある場合に合格と判定するようになっている。
The
The pass /
以上のように構成された内圧検査装置により、キャップ付ボトル缶の内圧を検査する方法について説明する。
まず、搬入路2によりケース23を搬送し、このケース23を搬入路2に沿って配設された内圧検査手段3の配設位置に至らせる。この際、ケース23内に収容されたキャップ付ボトル缶25全てが、図2に示すように、これらのキャップ付ボトル缶25の口金部26d側の内部に空間25aが形成されるように正立姿勢となっている。
A method for inspecting the internal pressure of the bottle can with a cap using the internal pressure inspection apparatus configured as described above will be described.
First, the
そして、ケース23のうち搬送方向最先端部に、この搬送方向に交差する方向に連続して配置された4個のキャップ付ボトル缶25(以下、単に「最前列の缶25」という)のうちの1つが、4個の打検器13のうち最も搬送方向上流側に位置する打検器13の配設位置に到達したときに、加振部11によりこのキャップ天面部27aを電磁誘導作用によって強制励振させる。そして、この際のキャップ天面部27aからの反響音を、加振部11に形成された孔11aを介してマイクロフォン12により捉える。その後、この反響音を制御手段7の演算部7aに送信し、この演算部7aにより、ピーク周波数を算出する。そして、このピーク周波数と、予め設定されていた缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出する。その後、この内圧値を合否判定部7bに送信し、この判定部7bにより、送信された缶内圧値と予め設定された適正内圧値とを比較し、缶内圧値が適正内圧値の範囲内にあるか否かを判定する。
And among the four
以上の前記強制励振から缶内圧値の判定までを、ケース23を前記非接触状態を維持した状態で搬送しながら、前記最前列の缶25のうち残りの缶のみならず、この列より搬送方向上流側に位置する缶25についても同様に実施することにより、ケース23に収容された全てのキャップ付ボトル缶25について実施する。
そして、キャップ付ボトル缶25のうち1つでも缶内圧値が適正内圧値の範囲外にあると判定した場合には、排斥部4の排斥駆動部を駆動し、このケース23を排出路6に移動させ、この排出路6によりケース23を排出する。
ケース23に収容された全てのキャップ付ボトル缶25の内圧値が適正範囲内にあると判定した場合には、排斥部4の排斥駆動部を駆動させず、このケース23を搬出路5に至らせ、次工程に搬出する。
While transporting the
If it is determined that even one of the
When it is determined that the internal pressure values of all
以上説明したように、本実施形態による内圧検査方法および検査装置によれば、平坦面とされたキャップ天面部27aを電磁誘導作用によって強制励振させるので、高精度な内圧検査を実現することができる。すなわち、キャップ天面部27aは、キャップ付ボトル缶25の内圧の変化に対して、比較的リニアに膨出変形し、かつ引張状態も変化する部位であるので、キャップ付ボトル缶25の内圧の変化により、反響音が的確に変化することになる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
As described above, according to the internal pressure inspection method and inspection apparatus according to the present embodiment, the cap
また、キャップ天面部27aの内面には、ライナー27cが配設されており、このライナー27cとボトル缶口金部26dのカール部26f上端部とが密接しているので、キャップ天面部27aを強制励振させたときに発生した振動がライナー27cにより減衰することになり、ボトル缶26に伝播することを抑制することができる。したがって、前記強制励振により得られる反響音を主にキャップ天面部27aからのものとすることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。
Further, a
さらに、前記キャップ本体は、0.2%耐力が200MPa以上240MPa以下のアルミニウム合金により形成され、キャップ天面部27aは、外径が28mm以上46mm以下に形成されるとともに、厚さが0.23mm以上0.27mm以下に形成されているので、キャップ天面部27aが缶軸方向上方に向って膨出変形した場合においても、この変形によって塑性変形することを確実に抑制することができるとともに、缶内圧の変化により反響音を的確に変化させることが可能になる。
Further, the cap body is formed of an aluminum alloy having a 0.2% proof stress of 200 MPa to 240 MPa, and the cap
例えば、キャップ本体が前記アルミニウム合金により形成され、キャップ天面部27aの厚さが前記範囲に設定されていたとしても、キャップ天面部27aの外径が46mmより大きいと、内圧の上昇によってキャップ天面部27aが缶軸方向上方へ膨出変形したときに容易に塑性変形する、場合によっては、適正内圧値であってもキャップ天面部27aが塑性変形する虞がある。この場合、例えばレトルト処理を施して7日間程度このキャップ付ボトル缶25を放置した後に、この内圧を検査するに際して、キャップ天面部27aが塑性変形していると、前記放置した間にキャップ付ボトル缶25がスローリークして、内圧値が適正値より小さくなっていたとしても、キャップ天面部27aの膨出変形量は内圧が適正範囲内の状態に維持されることになるので、不良缶を良缶と判断する不具合が生じ得る。
逆に、キャップ天面部27aの外径が28mmより小さいと、内圧が上昇してもキャップ天面部27aが缶軸方向上方へ膨出変形し難くなり、内圧の変化に応じた反響音の変化を捉えることが困難となり、高精度な内圧検査を行うことが困難になる。
以上により、キャップ本体を前記アルミニウム合金により形成し、かつキャップ天面部27aの厚さおよび外径を前記範囲に設定することにより、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
For example, even if the cap body is formed of the aluminum alloy and the thickness of the cap
On the contrary, if the outer diameter of the cap
As described above, the cap main body is formed of the aluminum alloy and the thickness and outer diameter of the cap
また、ケース23内で隣合うキャップ付ボトル缶25同士が互いに当接し合う場合でも、これらのキャップ付ボトル缶25の内圧を高精度に検査することができる。
すなわち、キャップ付ボトル缶25のうち、前記当接部分は、ボトル缶26の胴部26a全体、場合によってはこれに加えて連結部26bの缶軸方向下部になるが、本実施形態では、肩部26cの缶軸方向上部に至るまで内容物が充填されている。したがって、キャップ天面部27aを強制励振させたときの振動が、ボトル缶口金部26dを介して肩部26cに伝播し、さらに、この肩部26cのうち充填された内容物の上面が位置する部分に振動が伝播したときに、この内容物によって振動振幅が減衰されることになる。これにより、このキャップ27が螺着されたボトル缶26を介して隣接するボトル缶26に振動が伝播することを抑制することができ、キャップ27のライナー27cがボトル缶口金部26dのカール部26f上端部に密接していることと相俟って、前記強制励振させたときに得られる反響音を、このキャップ天面部27aからのものに略限定することでき、キャップ付ボトル缶25の内圧を高精度に検査することができる。
Even when the
That is, in the bottle can 25 with a cap, the abutting portion is the
ここで、前述した効果を検証するために、キャップ天面部の外径、およびキャップ本体の材質を異ならせて63種類のキャップを形成するとともに、これらのキャップ形状にそれぞれ適合するようにボトル缶を形成し、これらのボトル缶それぞれに内容物を充填した後に、適合するキャップを螺着してキャップ付ボトル缶を形成し、これらのキャップ付ボトル缶それぞれについて、後述する打検適正を評価する試験を行った。結果を図4に示す。 Here, in order to verify the above-described effects, 63 types of caps are formed by changing the outer diameter of the top surface of the cap and the material of the cap body, and the bottle cans are adapted to each of these cap shapes. After forming and filling the contents into each of these bottle cans, a suitable cap is screwed to form a bottle can with a cap, and each bottle can with the cap is tested to evaluate perusal adequacy described later. Went. The results are shown in FIG.
ここで、形成した63種類のキャップについて説明する。
0.2%耐力が180MPa,190MPa,200MPa,210MPa,230MPa,240MPa,および250MPaの7種類のアルミニウム合金を用い、各種類のアルミニウム合金について、キャップ天面部の外径を、φ16mm,φ20mm,φ24mm,φ28mm,φ33mm,φ38mm,φ42mm,φ46mm,およびφ48mmとした9種類のキャップを形成し、これにより合計63種類のキャップを形成した。なお、これらのキャップ天面部の厚さは全て、約0.25mmに設定した。
Here, the 63 types of caps formed will be described.
Seven types of aluminum alloys having 0.2% proof stress of 180 MPa, 190 MPa, 200 MPa, 210 MPa, 230 MPa, 240 MPa, and 250 MPa were used. For each type of aluminum alloy, the outer diameter of the cap top surface portion was φ16 mm, φ20 mm, φ24 mm, Nine types of caps of φ28 mm, φ33 mm, φ38 mm, φ42 mm, φ46 mm, and φ48 mm were formed, so that a total of 63 types of caps were formed. In addition, the thickness of these cap top surfaces was set to about 0.25 mm.
以上のように構成された63種類のキャップ付ボトル缶を形成した後に、これらにレトルト処理を施す。そして、このボトル缶の胴部に孔を穿設し、缶内圧を大気圧と同等にした後に、この孔にエア供給針を嵌入する。その後、このキャップ付ボトル缶をキャップが缶軸方向上方へ向くように正立姿勢とした状態で、キャップ天面部を電磁誘導作用によって、強制励振させ、この際の反響音を捉えてピーク周波数を算出する。そして、前記エア供給針からエアを供給し、缶内圧を0.04MPaだけ上昇させたときに、再度前記ピーク周波数を算出し、内圧上昇前後のピーク周波数の変化量を算出する。このピーク周波数の変化量が大きい程、微小な内圧変化をも検出することが可能になるといえる。具体的には、ピーク周波数の変化量が520Hz以上あれば、一般に良好な打検適正を有するといえる。 After the 63 types of bottle cans with caps configured as described above are formed, they are subjected to retort processing. And after making a hole in the trunk | drum of this bottle can and making can internal pressure equivalent to atmospheric pressure, an air supply needle is inserted in this hole. Then, with the bottle can with cap in an upright posture so that the cap faces upward in the can axis direction, the top surface of the cap is forcibly excited by electromagnetic induction, and the peak frequency is determined by capturing the reverberation at this time. calculate. Then, when air is supplied from the air supply needle and the can internal pressure is increased by 0.04 MPa, the peak frequency is calculated again, and the amount of change in the peak frequency before and after the internal pressure increase is calculated. It can be said that the smaller the change amount of the peak frequency, the smaller the change in internal pressure can be detected. Specifically, if the amount of change in the peak frequency is 520 Hz or more, it can be said that it generally has good percussion appropriateness.
図4から、キャップ天面部の厚さが約0.25mmである場合は、キャップ本体が、0.2%耐力200MPa以上240MPa以下のアルミニウム合金により形成され、かつ、キャップ天面部外径が28mm以上46mm以下であれば、缶内圧が0.04MPa変化したときに、ピーク周波数が520Hz以上変化することが確認でき、良好な打検適正を具備させることができることが確認できた。 From FIG. 4, when the thickness of the cap top surface portion is about 0.25 mm, the cap body is formed of an aluminum alloy having a 0.2% proof stress of 200 MPa or more and 240 MPa or less, and the cap top surface portion outer diameter is 28 mm or more. If it was 46 mm or less, it was confirmed that when the internal pressure of the can was changed by 0.04 MPa, the peak frequency was changed by 520 Hz or more, and it was possible to have good punching suitability.
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ケース23内に複数のキャップ付ボトル缶25を梱包した状態で、これらの缶25の内圧を検査する方法を示したが、1本ずつ個別に搬送させながら内圧を検査してもよい。この場合においても、前記実施形態と同様の作用効果を有することになるとともに、キャップ天面部27aを強制励振させるときに、このキャップ付ボトル缶25を容易に安定して保持することが可能になり、高精度な内圧検査を容易に実現することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the method of inspecting the internal pressure of the
また、測定対象のキャップ付ボトル缶25として、キャップ27とボトル缶26とからなる2ピース構造を示したが、これに限らず、底蓋を巻締めた3ピース構造のキャップ付ボトル缶にも適用可能である。
さらに、前記実施形態では、電磁誘導作用によってキャップ付ボトル缶25を強制励振させ、この際の缶25からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて、缶内圧値を算出し、この値から缶の内圧を検査する方法を示したが、これに限らず、缶25を強制励振させることによって得られた反響音に基づいて缶内圧を検査する方法であれば、本発明を適用することは可能である。例えば、前記反響音からピーク周波数を算出するのではなく、周波数に対するデジット値の面積値を算出し、この面積値に基づいて缶内圧を検査してもよく、また、缶内圧値を算出しないで、ピーク周波数若しくは前記面積値から直接、缶内圧が適正か否かを判定し検査してもよい。
さらにまた、ケース23内に梱包されたキャップ付ボトル缶25の本数および打検器13の個数は、いずれであってもよい。
Moreover, although the 2 piece structure which consists of the
Furthermore, in the said embodiment, the
Furthermore, the number of the bottles with
内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。 The internal pressure of the bottle with a cap filled with the contents can be inspected with high accuracy.
1 内圧検査装置
2 搬入部(搬送手段)
11 加振部
12 マイクロフォン
13 打検器
23 ケース
25 キャップ付ボトル缶
25a 空間
26 ボトル缶
26a 胴部
26b 連結部
26c 肩部
26d 口金部
26e 雄ねじ部
27 キャップ
27a 天面部
27b 側面部
27c ライナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (2)
前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、
前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする内圧検査方法。 A large-diameter barrel is connected to the upper end of the barrel in the can axis direction via a connecting portion having a curved surface that is convex outward in the radial direction, and gradually contracts toward the upper side of the can axis. A bottle can having a diameter shoulder portion, a base portion extending in the can axis direction of the shoulder portion, and a base portion extending upward in the can axis direction, and having a male screw portion formed in the base portion In the state where the contents are filled, a cap body comprising a top surface portion which is a flat surface, and a side surface portion substantially hanging from the outer peripheral edge portion of the top surface portion, and disposed inside the top surface portion. An internal pressure inspection method for inspecting an internal pressure of a bottle can with a cap having a configuration in which a cap having a liner is screwed to the male screw portion in a state where the liner is in close contact with an opening of the bottle can,
In a state where the bottle can with a cap is in an upright posture so that a space is formed inside the base portion of the bottle can,
An internal pressure inspection method, wherein the cap top surface portion is forcibly excited by electromagnetic induction, and the internal pressure of the bottle can with the cap is inspected based on echo sound from the cap top surface portion at this time.
前記キャップ本体は、0.2%耐力が200MPa以上240MPa以下のアルミニウム合金により形成され、
前記キャップ天面部は、外径が28mm以上46mm以下に形成されるとともに、厚さが0.23mm以上0.27mm以下に形成されていることを特徴とする内圧検査方法。
The internal pressure inspection method according to claim 1,
The cap body is formed of an aluminum alloy having a 0.2% proof stress of 200 MPa to 240 MPa,
The cap top surface portion is formed with an outer diameter of 28 mm or greater and 46 mm or less, and is formed with a thickness of 0.23 mm or greater and 0.27 mm or less.
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