JP2005315699A - 缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 缶体の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能な缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法を提供する。
【解決手段】 缶体の上面の変位を検出する缶体変位検出システムは、缶体６００を搬送する搬送部５００と、搬送部５００により検出位置へ搬送される缶体６００−２の上面の所定位置に向けてレーザ光を照射し、その缶体６００の上面で反射したレーザ光を検出するレーザ光変位センサ１００と、レーザ光変位センサ１００によるレーザ光の検出状態に基づいて、缶体６００−２の上面の変位状態を検出するコントローラ３００内のＣＰＵ３０２とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、缶体の上面の変位を検出する缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法に関する。

従来、缶詰の製造工程では、缶体に生じた穴や内容物の腐敗の検査が行われている。例えば、缶体に負圧がかけられている場合、良品であれば、缶体の上面（例えば天蓋又は地蓋の面）は凹んでいるが、缶体に穴が生じていたり、内容物が腐敗してガスが発生していると、缶体の上面は膨らむ。従って、缶体の上面の変位を測定することにより、缶体に生じた穴や内容物の腐敗の検査が可能となる。

このような缶体の上面の変位測定においては、一般に近接スイッチが用いられ、磁気量が測定される（例えば、特許文献１参照）。
特公平５−２９２４７号公報

しかしながら、近接スイッチが用いられる場合には、測定値が缶体の上面の形状により大きく影響を受ける。このため、缶体の上面の変位を高い精度で測定することが可能な技術が要求されている。

本発明は従来の問題を解決するためになされたもので、缶体の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能な缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法を提供することを目的とする。

本発明の缶体変位検出システムは、缶体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により検出位置へ搬送される缶体の上面の所定位置に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記レーザ光照射手段により照射され、前記缶体の上面で反射したレーザ光を検出するレーザ光検出手段と、前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態に基づいて、前記缶体の上面の変位状態を検出する変位状態検出手段とを有する構成となる。

この構成により、缶体の上面に照射され、反射したレーザ光の検出状態に基づいて、缶体の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能となる。

また、本発明の缶体変位検出システムは、前記変位状態検出手段により検出される缶体の上面の変位状態に基づいて、前記缶体の良否を判定する良否判定手段を有する構成となる。

この構成により、缶体の良否の検査が可能となる。

また、本発明の缶体変位検出システムは、前記良否判定手段により不良品であると判定された缶体を排出する排出手段を有する構成となる。

この構成により、不良品である缶体の排除が可能となる。

また、本発明の缶体変位検出システムは、前記搬送手段により搬送され、前記検出位置へ到達した缶体を検出する缶体検出手段を有し、前記レーザ光照射手段が、前記到達検出手段により前記缶体が検出された場合に、前記レーザ光を照射する構成となる。

この構成により、缶体の上面の所定位置に向けて確実にレーザ光を照射することが可能となる。

また、本発明の缶体変位検出システムは、前記変位状態検出手段が、前記レーザ光照射手段が前記缶体の上面の中心近傍にレーザ光を照射した場合における前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態と、前記レーザ光照射手段が前記缶体の上面の巻締縁にレーザ光を照射した場合における前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態との差分により、前記缶体の上面の巻締縁に対する前記缶体の上面の中心近傍の深さを検出する構成となる。

この構成により、缶体の高さが変動したり、傾きが生じる場合においても上面の変位状態を適切に検出することが可能となる。

また、本発明の缶体変位検出方法は、缶体を搬送する搬送ステップと、前記搬送ステップにおいて検出位置へ搬送される缶体の上面の所定位置に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射ステップと、前記レーザ光照射ステップにおいて照射され、前記缶体の上面で反射したレーザ光を検出するレーザ光検出ステップと、前記レーザ光検出ステップにおけるレーザ光の検出状態に基づいて、前記缶体の上面の変位状態を検出する変位状態検出ステップとを有する構成となる。

また、本発明の缶体変位検出方法は、前記変位状態検出ステップにおいて検出される缶体の上面の変位状態に基づいて、前記缶体の良否を判定する良否判定ステップを有する構成となる。

本発明は、缶体の上面に照射され、反射したレーザ光の検出状態に基づいて、缶体の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態の缶体変位検出システムについて、図面を用いて説明する。

本発明の実施の形態における缶体変位検出システムの側面外観図を図１に示す。図１に示す缶体変位検出システムは、缶体６００における巻締縁６１２が形成された側の上面である天蓋の変位状態を検出するものであって、レーザ光の照射と検出を行うレーザ光変位センサ１００と、紙面に対して垂直方向に缶体６００を搬送する搬送部５００と、レーザ光変位センサ１００を支持する筐体５５０とを有する。

缶体変位検出システムのブロック図を図２に示す。図２に示す缶体変位検出システムは、レーザ光変位センサ１００と、搬送部５００による搬送によって検出位置へ到達した検出対象である缶体６００−１乃至６００−４（以下、これら缶体６００−１乃至６００−４をまとめて適宜「缶体６００」と称する）を検出する検出部２００−１及び２００−２（以下、これら検出部２００−１及び２００−２をまとめて適宜「検出部２００」と称する）と、レーザ光変位センサ１００によるレーザ光の検出状態に基づいて、缶体６００の変位状態を検出し、その缶体６００の良否を判定するするコントローラ３００と、不良品である缶体６００を搬送部５００から排出する排出部４００とを有する。これらのうち、コントローラ３００は、ＣＰＵ３０２及びメモリ３０４を有する。

レーザ光変位センサ１００は、搬送部５００によって搬送される検出対象である缶体６００の上面に向けてレーザ光を照射する。このレーザ光は、缶体６００の上面で反射する。そして、レーザ光変位センサ１００は、その缶体６００の上面で反射したレーザ光（反射レーザ光）を検出し、検出結果（レーザ光検出信号）をコントローラ３００内のＣＰＵ３０２へ出力する。

検出部２００は、缶体６００が検出位置へ到達した時に、当該缶体６００を検出し、検出結果である缶検出タイミング信号をコントローラ３００内のＣＰＵ３０２へ出力する。

コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、予め良品である缶体６００の上面にレーザ光を照射し、当該上面で反射した場合におけるレーザ光の検出結果を取得する。例えば、ＣＰＵ３０２は、搬送部５００が予め良品であると判定された缶体６００を搬送して、レーザ光変位センサ１００がこの良品である缶体６００の上部にレーザ光を照射するとともに反射レーザ光を検出すると、その検出結果に基づいて、良品である缶体６００の上面の変位量を導出し、メモリ３０４へ記憶させる。

また、ＣＰＵ３０２は、予め、レーザ光変位センサ１００によって缶体６００の上面における適切な位置にレーザ光が照射されるタイミング（照射タイミング）を算出する。缶体６００の上面における適切な位置とは、缶体６００の上面における平坦で、且つ、変位量が大きくなる位置を意味する。例えば、図３に示す缶体６００の上面では、中心付近の領域（照射領域）６１０がその位置となる。また、照射タイミングは、検出部２００からの缶検出タイミング信号が入力されてからの経過時間を意味する。

そして、ＣＰＵ３０２は、検出部２００からの缶検出タイミング信号が入力されると、レーザ光変位センサ１００に対して、レーザ光の照射を指示する。そして、ＣＰＵ３０２は、レーザ光検出信号が入力されると、缶体６００の上面の変位量を導出する。更に、ＣＰＵ３０２は、導出した変位量（検出対象の缶体６００の上面の変位量であって、以下「検出変位量」と称する）と、メモリ３０４内の変位量（良品である缶体６００の上面の変位量であって、以下「基準変位量」と称する）とを比較する。更に、ＣＰＵ３０２は、その差分が所定範囲外である場合には、缶体６００が不良品である旨の信号（不良品検出信号）を排出部４００へ出力する。

排出部４００は、この不良品検出信号が入力されると、不良品である缶体６００が手前に搬送されてきたタイミングで、アーム部を伸張することにより、あるいは、エアーブローにより、その不良品である缶体６００を排出する動作を行う。

以上のように構成された缶体変位検出システムについて、缶体６００の上面の変位検出時の動作を説明する。缶体変位検出システムの缶体６００の上面の変位検出時の動作のフローチャートを図４に示す。

搬送部５００は、検出対象の缶体６００を搬送する（Ｓ１０１）。コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検出部２００によって検出対象の缶体６００が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。例えば、検出部２００−１はレーザ光を照射し、検出部２００−２はこのレーザ光を検出することができるように構成されている。缶体６００がこれら検出部２００−１及び２００−２の間に到達すると、缶体６００によってレーザ光が遮られ、検出部２００−２はレーザ光を検出することができなくなる。検出部２００は、この場合に、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２に対して缶検出タイミング信号を出力する。そして、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、レーザ光検出信号が入力された場合に、検出対象の缶体６００が検出されたと判定する。

コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検出対象の缶体６００が検出されたと判定した場合、予め算出した照射タイミングに基づいて、レーザ変位センサ１００に対して、レーザ光の照射を指示する。レーザ光変位センサ１００は、この指示に応じて、検出位置へ搬送された検出対象である缶体６００の上面に向けてレーザ光を照射する（Ｓ１０３）。更に、レーザ光変位センサ１００は、缶体６００の上面で反射したレーザ光（反射レーザ光）を検出する（Ｓ１０４）。レーザ光変位センサ１００による検出結果であるレーザ光検出信号は、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２へ送られる。

コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、レーザ光検出信号が入力されると、検出対象の缶体６００の上面の変位量（検出変位量）を導出する（Ｓ１０５）。例えば、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、Ｓ１０３においてレーザ光変位センサ１００に対してレーザ光の照射を指示してからレーザ光検出信号が入力されるまでの時間を導出する。ここで、導出される時間は、レーザ光変位センサ１００がレーザ光を照射してから反射レーザ光を検出するまでの時間のみによって変化し、且つ、レーザ光変位センサ１００がレーザ光を照射してから反射レーザ光を検出するまでの時間は、レーザ光変位センサ１００から検出対象の缶体６００の上面までの距離に比例する。従って、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、レーザ光変位センサ１００に対してレーザ光の照射を指示してからレーザ光検出信号が入力されるまでの時間に基づいて、検出対象の缶体６００の上面の変位量を導出することができる。

次に、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検出対象の缶体６００の上面の変位量（検出変位量）とメモリ３０４内の変位量（基準変位量）とを比較し（Ｓ１０６）、これら検出変位量と基準変位量との差分が所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。

検出変位量と基準変位量との差分が所定範囲内である場合には、検出対象の缶体６００の上面の変位量は、良品である缶体６００の上面の変位量と一致あるいはほぼ一致する。この場合、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検出対象の缶体６００が良品であると判定する。その後は、次の缶体６００についての変位検出を行うべく、缶体６００の搬送（Ｓ１０１）以降の動作が繰り返される。

一方、検出変位量と基準変位量との差分が所定範囲外である場合には、検出対象の缶体６００の上面の変位量は、良品である缶体６００の上面の変位量と大きく相違していることを意味する。例えば、缶体６００に負圧がかけられている場合において、缶体６００に穴が生じていたり、内容物が腐敗してガスが発生していると、缶体６００の上面は膨らみ、その上面の変位量は、良品である缶体６００の上面の変位量と大きく相違する。このような場合、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検出対象の缶体６００が不良品であると判定し、不良品である旨の信号（不良品検出信号）を排出部４００へ出力する（Ｓ１０８）。排出部４００は、この不良品検出信号が入力されると、不良品である缶体６００が手前に搬送されてきたタイミングで、アーム部を伸張することにより、あるいは、エアーブローにより、その不良品である缶体６００を排出する動作を行う。

このように、本実施形態の缶体変位検出システムは、レーザ光変位センサ１００が検出対象の缶体６００の上面にレーザ光を照射し、その検出対象の缶体６００の上面で反射したレーザ光を検出することによって、缶体６００の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能となる。

また、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２がレーザ光変位センサ１００によるレーザ光の検出状態に基づいて、缶体６００の上面の変位量を導出しており、缶体６００の良否の検査が可能となる。

また、排出部４００がコントローラ３００内のＣＰＵ３０２によって不良品であると判定された缶体６００を排出しており、良品と不良品とを区別して、不良品である缶体６００を排除することが可能となる。

さらには、検出部２００が検出位置へ搬送された検出対象の缶体６００を検出した場合に、レーザ光変位センサ１００がレーザ光を照射するため、缶体６００の上面の所定位置に向けて確実にレーザ光を照射することが可能となる。

なお、缶体６００の上面の変位量として、巻締縁６１２の高さと天蓋の中心の高さの差、換言すれば、巻締縁６１２に対する天蓋の中心の深さが導出されるようにしても良い。この場合、レーザ光変位センサ１００は、検出対象の缶体６００の天蓋の中心に向けてレーザ光を照射して反射光を検出するとともに、巻締縁６１２のうち、天蓋の中心を挟んで対向する２箇所のそれぞれに向けてレーザ光を照射して反射光を検出する。そして、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、巻締縁６１２のうち、天蓋の中心を挟んで対向する２箇所に対応する検出量の平均値を算出し、この平均値と天蓋の中心に対応する検出量との差に応じた巻締縁６１２に対する天蓋の中心の深さを導出する。更に、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、導出した深さの量（検出深さ量）と予めメモリ３０４内に保持された良品である缶体６００における巻締縁６１２に対する天蓋の中心の深さの量（基準深さ量）とを比較し、これら検出深さ量と基準深さ量との差分が所定範囲内であれば検出対象の缶体６００が良品であると判定し、所定範囲外であれば検出対象の缶体６００が不良品であると判定する。

このように、缶体６００の上面の変位量として、巻締縁６１２に対する天蓋の中心の深さが導出されることにより、搬送部５００上での振動により缶体６００の高さが変動したり、傾きが生じる場合においても上面の変位状態を適切に検出することが可能となる。

また、上述した実施形態では、缶体６００の上面としての天蓋の変位状態を検出する場合について説明したが、同様に、缶体６００の上面としての地蓋の変位状態を検出する場合についても、本発明を適用することができる。

また、上述した実施形態では、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、検査対象の缶体６００の上面における変位量を導出したが、レーザ光変位センサ１００による反射レーザ光の検出の有無によって、変位の有無を検出するようにしても良い。この場合、レーザ光変位センサ１００は、良品である缶体６００にレーザ光を照射した場合にのみ、反射レーザ光を検出することが可能な構成となる。そして、コントローラ３００内のＣＰＵ３０２は、レーザ光変位センサ１００により反射レーザ光が検出されなかった場合に、検出対象の缶体６００に変位が生じていると判定し、更に、その検査対象の缶体６００が不良品であると判定する。

以上のように、本発明にかかる缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法は、缶体の上面の変位状態を高い精度で測定することが可能であるという効果を有し、缶体変位検出システム及び缶体変位検出方法として有用である。

缶体変位検出システムの側面外観図である。 缶体変位検出システムのブロック図である。 缶体の上面図である。 缶体変位検出システムの缶体の上面の変位検出時の動作のフローチャートである。

符号の説明

１００ レーザ光変位センサ
２００−１、２００−１ 検出部
３００ コントローラ
３０２ ＣＰＵ
３０４ メモリ
４００ 排出部
５００ 搬送部
５５０ 筐体
６００−１、６００−２、６００−３、６００−４ 缶体
６１０ 照射領域
６１２ 巻締縁

Claims (7)

1. 缶体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により検出位置へ搬送される缶体の上面の所定位置に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
   前記レーザ光照射手段により照射され、前記缶体の上面で反射したレーザ光を検出するレーザ光検出手段と、
   前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態に基づいて、前記缶体の上面の変位状態を検出する変位状態検出手段とを有することを特徴とする缶体変位検出システム。
2. 前記変位状態検出手段により検出される缶体の上面の変位状態に基づいて、前記缶体の良否を判定する良否判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の缶体変位検出システム。
3. 前記良否判定手段により不良品であると判定された缶体を排出する排出手段を有することを特徴とする請求項２に記載の缶体変位検出システム。
4. 前記搬送手段により搬送され、前記検出位置へ到達した缶体を検出する缶体検出手段を有し、
   前記レーザ光照射手段は、前記到達検出手段により前記缶体が検出された場合に、前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の缶体変位検出システム。
5. 前記変位状態検出手段は、前記レーザ光照射手段が前記缶体の上面の中心近傍にレーザ光を照射した場合における前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態と、前記レーザ光照射手段が前記缶体の上面の巻締縁にレーザ光を照射した場合における前記レーザ光検出手段によるレーザ光の検出状態との差分により、前記缶体の上面の巻締縁に対する前記缶体の上面の中心近傍の深さを検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の缶体変位検出システム。
6. 缶体を搬送する搬送ステップと、
   前記搬送ステップにおいて検出位置へ搬送される缶体の上面の所定位置に向けてレーザ光を照射するレーザ光照射ステップと、
   前記レーザ光照射ステップにおいて照射され、前記缶体の上面で反射したレーザ光を検出するレーザ光検出ステップと、
   前記レーザ光検出ステップにおけるレーザ光の検出状態に基づいて、前記缶体の上面の変位状態を検出する変位状態検出ステップとを有することを特徴とする缶体変位検出方法。
7. 前記変位状態検出ステップにおいて検出される缶体の上面の変位状態に基づいて、前記缶体の良否を判定する良否判定ステップを有することを特徴とする請求項６に記載の缶体変位検出方法。
   

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