JP2012184046A - リーク検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリア内に収容されて搬送される間に液体の充填およびキャッピングが行われた容器が、傷付きやピンホール等の欠陥があった場合に、キャリアごとリジェクトし、その位置に空のキャリアを補充する。
【解決手段】搬送コンベヤに等間隔で設けられたキャリア保持手段８に、キャリア２を保持させて搬送する。容器供給ポジションＡでこれらキャリア２に空の容器６を供給し、液体の充填およびキャッピングを行った後、検査ポジションＤで、キャリア２とヘッダー４０とによって密閉空間４２を形成して、この空間４２内を真空ポンプ４６で吸引し、圧力センサ４８によって圧力を測定する。設定した圧力よりも高い圧力が検出されたときには、判定手段５０が不良容器と判定して、リジェクトポジションＥでキャリア２ごとリジェクトする。その後、補充ポジションＦで空のキャリア２を補充する。
【選択図】図４

Description

本発明は液体が充填されて密封された容器の、密封不良の有無を検査するリーク検査装置に関するものである。

液体を充填して密封した容器に傷やピンホールその他の密封不良の有無を検査する検査装置は従来から知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された密封容器の検査装置は、ロータリバルブの回転側（回動弁体４）に取り付けられ、開閉可能な蓋体によって密閉可能なチャンバー５を有しており、このチャンバー５内に検査対象品を挿入して密閉し、回転方向に順次設置されている第１脱気ポジションおよび第２脱気ポジションにおいて、第１真空ポンプおよび第２真空ポンプに順次接続して脱気を行うようにしている。

チャンバー内の脱気を行った後、所定の放置時間、つまり検査対象品にピンホールなどの密封不良があればそこから内部のガスを漏出させチャンバー内の真空度を低下させるための時間をおいた下流側に検査ポジションを設け、前記検査対象品（容器）の密封不良の有無を検査している。

特開平１−２７９０２９号公報

前記特許文献１に記載した装置では、容器に傷付きがあった場合には、リーク検査を行うためにチャンバー内を真空にすると、容器が破損してチャンバー内に液体が流れ出し付着してしまう場合がある。また、容器にピンホールがあった場合にも同様に液が漏出してしまう。高度なサニタリー性が要求される生産設備では、チャンバー内に漏れ出た液が付着した場合には、チャンバー内を洗浄する必要があった。ところが特許文献１に記載された発明の場合には、チャンバーがロータリバルブと一体の構成になっているので、装置全体を停止して洗浄等の処理を行わなければならないという問題があった。

本発明は、容器を保持するキャリアと、このキャリアを搬送する搬送手段と、前記キャリアの搬送経路上に設けられ、キャリアとともに容器を収容する密閉空間を形成するヘッダーと、このヘッダーに接続されて前記密閉空間内を吸引する吸引手段と、この吸引手段によって吸引された前記密閉空間内の容器の良否を判定する判定手段とを備え、前記判定手段によって不良と判定された容器をキャリアごと搬送手段からリジェクトするリジェクト手段とを設けたことを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、搬送手段のリジェクトされたキャリアの位置に、別のキャリアを補充する補充手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明のリーク検査装置は、容器を収容するキャリアと上方に配置したヘッダーとによって、容器を収容した密閉空間を形成し、この空間内を真空引きした状態で判定手段によって容器の良否を判定して、不良容器をリジェクト手段によってキャリアごとリジェクトするようにしたので、不良容器からキャリア内に液漏れした場合でも、装置を停止して洗浄等を行う必要がなく、また、キャリアの洗浄も容易である。

図１は本発明の一実施例に係るリーク検査装置の平面図であり、図（ａ）はその上流部を、また、図（ｂ）はその下流部を示している。（実施例１） 図２は充填位置、キャッピング位置および検査位置を示す図であり、図（ａ）は縦断面図、図（ｂ）は平面図である。 図３は容器供給手段を示す図であり、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図である。 図４は検査位置に設けられた検査を行うための装置を示す縦断面図である。

多数のキャリア保持手段が等間隔で一列に設けられた搬送コンベヤに沿って、上流側から順に、キャリア内に容器を供給する容器供給ポジションと、前記容器に液体の充填を行う充填ポジションと、充填後の容器にキャッピングを行うキャッピングポジションと、前記キャリアとヘッダーとによって容器を収容する密閉空間を形成し、この空間の内部を真空引きして、圧力センサによって密閉空間内の圧力を検出することにより、容器の良否を判定する検査ポジションと、検査位置で不良容器と判定された容器を、リジェクト手段によってキャリアごとリジェクトするリジェクトポジションと、リジェクトされた容器入りのキャリアの代わりに、空のキャリアを補充するキャリア補充ポジションと、完成した製品を排出する排出ポジションとを備えており、不良容器が見つかった場合にはキャリアごと排出するようにしたので、不良容器からの液漏れ等による汚染を、装置を停止することなく洗浄するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。このリーク検査装置は、キャリア２を搬送する搬送コンベヤ４に沿って各種の処理ポジションが設置されており、キャリア２内に収容された物品（この実施例では容器６）に、液体の充填、キャッピングおよびリーク検査等の処理を行うようになっている。この搬送コンベヤ４には、上流側（図１（ａ）の右側）から順に、容器供給ポジションＡ、充填ポジションＢ、キャッピングポジションＣ、検査ポジションＤ、リジェクトポジションＥ、キャリア補充ポジションＦおよび製品排出ポジションＧが配置されている。搬送コンベヤ４は、これら各ポジションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを通過した後、垂直方向に循環して再び容器供給ポジションＡに戻るようになっている。

搬送コンベヤ４には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、キャリア２を前後から挟んで保持するキャリア保持手段８が、一列に等間隔で設けられている。これら各キャリア保持手段８は、前後一対の保持部材８ａ、８ｂによってキャリア２を保持するようになっており、容器６を収容可能なキャリア２を１個ずつ保持して搬送する。この実施例では、前記各処理ポジション（供給ポジションＡ、充填ポジションＢ、キャッピングポジションＣ、検査ポジションＤおよび製品排出ポジションＧ）で容器６を２個ずつ処理するようになっており、搬送コンベヤ４は、前記キャリア保持手段８が２個分ずつ前進するように間欠的に搬送する。

搬送コンベヤ４の最も上流側に配置された第１処理位置である容器供給ポジションＡには、搬送コンベヤ４と直交する方向に配置された容器供給コンベヤ１０（図１参照）によって、空の容器６が２列で連続的に搬送される。容器供給コンベヤ１０の下流端には、容器供給コンベヤ１０上の容器６を２個ずつ、搬送コンベヤ４上のキャリア保持手段８に保持されて搬送されているキャリア２内に供給する容器供給手段１２が設けられている。容器供給手段１２は、図３に示すように、シリンダ１４によって昇降するとともに、開閉して容器６を把持、解放可能な２個のメカチャック１６を備えている。この実施例では、２個のメカチャック１６が、水平な取り付けプレート１８を介して、支柱２０上に取り付けられている。この支柱２０は、移動アクチュエータ２２によって搬送コンベヤ４の搬送方向（図１および図２の矢印Ｌ参照）と直交する方向に進退動される。この容器供給手段１２は、容器供給コンベヤ１０によって２列で搬送されてきた容器６を、メカチャック１６によって２個ずつ把持して搬送コンベヤ４上に設けられているキャリア保持手段８に保持されているキャリア２内に供給する。なお、この実施例では、容器供給手段１２と同一の構成の物品移送手段を、後に説明するリジェクト手段２４、キャリア補充手段２６および製品排出手段２８等でも、使用するようになっており、同一の図面（図３（ａ）、（ｂ））により説明する。そのため図３（ｂ）では、搬送コンベヤ４と直交する方向のコンベヤが各処理ポジションで異なるコンベヤを示している。

前記容器供給ポジションＡの次の第２処理位置は充填ポジションＢであり、第３処理位置はキャッピングポジションＣである。これら各ポジションＢ、Ｃには、それぞれ、搬送コンベヤ４のキャリア保持手段８が配置されている間隔と同じ間隔で２本の充填ノズル３４と、２本のキャッピングヘッド３６が配置されている。搬送コンベヤ４の走行により間欠的に搬送されている２個のキャリア２に収容されている容器６が、充填ポジションＡに停止すると、上方に配置された２本の充填ノズル３４により容器６内に液体の充填が行われる。液体の充填が行われた２個の容器６が、次のキャッピングポジションＣに停止すると、上方に設置されているキャッピングヘッド３６がキャップ３８を保持して下降し、キャリア２に保持されている容器６にキャッピングを行う。

キャッピングポジションＣの次の第４処理位置は、検査ポジションＤであり、液体が充填された容器６に傷が付いていたり、ピンホールがある等の欠陥の有無を検査する。この検査ポジションＤの上方には、キャリア２との組み合わせにより内部に容器６を収容した密閉空間４２を形成するヘッダー４０が昇降可能に配置されている。前記キャリア２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、外形が円形であり、また、その内側の容器収容部も円形をしており、この容器収容部が容器６の本体部６ａ（小径の首部６ｂよりも下方の大径の部分）全体を収容可能な高さを有している。一方、ヘッダー４０は、キャリア２の内外径とほぼ一致する内外径を有する円形のカップ状をしており、これを下降させてキャリア２上に重ね合わせることにより容器６を収容する空間４２が形成される。ヘッダー４０の下端面には全周に渡る環状のシール部材４４が装着されており、このシール部材４４を介してヘッダー４０をキャリア２の上端面に密着させることにより、容器６を収容する空間４２を密閉することができる（図４に示す状態）。なお、キャリア２およびヘッダー４０の形状は、図示のものに限定されるものではなく、これらキャリア２とヘッダー４０とにより内部に容器６を収容する密閉した空間４２が形成できるものであればよい。

図４に示すように、前記検査ポジションＤに設けられているヘッダー４０には、内外を貫通する吸引孔４０ａが形成され、この吸引孔４０ａに吸引手段としての真空ポンプ４６が接続されている。この真空ポンプ４６の作動によって、前記キャリア２とヘッダー４０とにより構成される密閉空間４２内を吸引して所定の圧力の真空度にすることができる。また、ヘッダー４０には、密閉された空間４２内の圧力を検出する圧力センサ４８が設けられている。この圧力センサ４８が検出した圧力が判定手段５０に送られて、密閉空間４２内に収容されている容器６が、不良容器であるか否かの判定を行う。

第５番目の処理位置はリジェクトポジションＥであり、前記検査ポジションＤで検査された容器６が不良容器であった場合には、このリジェクトポジションＥに設けられているリジェクト手段２４によってリジェクトされる。リジェクト手段２４は前記容器供給手段１２と同様の構成を有しており、搬送コンベヤ４の走行方向と直交する方向に配置されたアクチュエータ２２によって往復移動可能な２個のメカチャック１６を備えており、不良容器と判定された容器６を、搬送コンベヤ４上でキャリア２ごと把持して、この搬送コンベヤと直交する方向に配置されたリジェクトコンベヤ５２上にリジェクトする。

リジェクトポジションＥに続く第６番目の処理位置であるキャリア補充ポジションＦは、前記リジェクトポジションＥで不良容器６が排出された場合に、搬送コンベヤ４上のキャリア保持手段８がキャリア２の無い状態になっているので、このキャリア保持手段８内に空のキャリア２を補充する。このキャリア補充ポジションＦには、図１に示すように、搬送コンベヤ４と直交する方向に配置された補充コンベヤ５４（図１参照）によって空のキャリア２が搬送されてきており、前記容器供給手段１２と同様の構成をしたキャリア補充手段２６によって、空のキャリアを２保持して、搬送コンベヤ４上のキャリア保持部８内に挿入する。

第７番目の処理位置は製品排出ポジションＧであり、液体が充填され、キャッピングが行われた後、検査ポジションＤでの検査で異常がないと判定された容器６（製品）を、キャリア２から取り出して搬送コンベヤ４と直交する方向に配置された排出コンベヤ５６上に排出する。検査ポジションＤで不良容器と判定された容器６は、リジェクトポジションＥでキャリア２ごとリジェクトされ、このキャリア２が取り出されて空になっている搬送コンベヤ４のキャリア保持手段８には、キャリア補充ポジションＦで空のキャリア２が補充されており、搬送コンベヤ４上のすべてのキャリア保持手段８にキャリア２が挿入された状態になっている。この製品排出ポジションＧでは、すでにリジェクトされた容器６を除いて正常な容器６をすべてメカチャック１６によって把持して取り出す。その結果、搬送コンベヤ４のこの製品排出ポジションＧよりも下流側では、すべてのキャリア保持手段８に空のキャリア２が保持された状態になっている。

以上の構成に係るリーク検査装置の作動について説明する。搬送コンベヤ４には一列で等間隔にキャリア保持手段８が設けられており、搬送コンベヤ４はこのキャリア保持手段８の２個分ずつ間欠的に走行し、各処理位置に停止する。まず、２個のキャリア保持手段８が第１処理位置である容器供給ポジションＡに停止すると、容器供給コンベヤ１０によって２列で搬送されてきた容器６が、容器供給手段１２の２個のメカチャック１６によって保持されてキャリア２内に挿入される。

これら容器６を保持した２個のキャリア２が、第２処理位置の充填ポジションＢに停止すると、上方に配置された２本の充填ノズル３４によって容器６内に液体が充填される。これら容器６を収容したキャリア２が次の第３処理位置であるキャッピングポジションＣに停止すると、キャップ３８を保持している２本のキャッピングヘッド３６が下降して、液体が充填された２個の容器６にキャッピングを行う。

キャッピングが終了した２個の容器６は、次の第４処理位置の検査ポジションＤに送られて停止する。検査ポジションＤでは、ヘッダー４０が下降して下方のキャリア２の上面に圧接される。ヘッダー４０の下面には環状のシール部材４４が取り付けられており、キャリア２とヘッダー４０とによって密閉された空間４２が形成される。この密閉空間４２内を真空ポンプ４６によって、設定された検査圧力まで吸引する。液体が充填され、キャッピングされて密封されている容器６に、傷付きやピンホール等があると、容器６内に充填されている液体や気体が漏れだし、密閉空間４２内を所定の真空度に維持できなくなる。ヘッダー４０の内面には圧力センサ４８が設けられており、密閉空間４２内の圧力変化を検出し、判定手段５０が容器の良否を判定する。検査圧力が予め設定された基準圧力を超えるとリークがあったものと判定する。

検査ポジションＤでリーク検査が行われた容器６は、次の第５処理位置のリジェクトポジションＥに到達する。前記検査ポジションＤで良品と判定された容器６はそのまま次のポジションに送られるが、リークがあったと判定された容器６は、リジェクト手段２４によってキャリア２ごとリジェクトコンベヤ５２上に排出される。キャリア２ごと容器６がリジェクトされた部分は、キャリア保持手段８がキャリア２の無い空の状態になっているが、搬送コンベヤ４の次の間欠走行によって、そのまま次のキャリア補充ポジションＦに移動する。

第６番目の処理位置であるキャリア補充ポジションＦには、搬送コンベヤ６と直交する方向に配置されたキャリア供給コンベヤ５４が空のキャリア２を搬送してきており、この位置に設置されたキャリア補充手段２６によって、空になっているキャリア保持手段８に空のキャリア２を挿入する。リークが発生する等の不良容器があってリジェクトされた場合でも、このキャリア補充ポジションＦで、すべてのキャリア保持手段８にキャリア２が保持された状態になる。

その後、第６処理位置のキャリア補充ポジションＦから第７処理位置の製品排出ポジションＧに到達すると、前記容器供給手段１２等と同様の構成の製品排出手段２８が設置されており、キャリア２内に収容されている容器６（液体が充填されキャッピングが行われて完成した製品）が、前記メカチャック１６に把持されて取り出され、搬送コンベヤ４と直交する方向に配置された製品搬出コンベヤ５６によって排出される。この製品排出ポジションＧでキャリア２内に収容されているすべての製品が取り出されて排出される。この製品排出ポジションＧに到達した時点では、不良容器としてリジェクトされた容器６およびキャリア２が保持されていたキャリア保持手段８には、容器６（製品）が無く空のキャリア２だけが保持されているが、この製品排出ポジションＧで製品が排出されてすべてのキャリア２が空の状態になる。搬送コンベヤ４のキャリア保持手段８に保持されている空のキャリア２が、このまま循環して第１位置である容器供給ポジションＡに戻って再度容器６が供給される。このように液漏れがあった容器６をキャリア２ごと排出するので、この装置を停止して作業を妨げることはなく、しかも、キャリア２を簡単に清掃することができる。

２ キャリア
４ 搬送手段（搬送コンベヤ）
６ 容器
２４ リジェクト手段
２６ 補充手段
４０ ヘッダー
４２ 空間（密閉空間）
４６ 吸引手段（真空ポンプ）
５０ 判定手段

Claims (2)

1. 容器を保持するキャリアと、このキャリアを搬送する搬送手段と、前記キャリアの搬送経路上に設けられ、キャリアとともに容器を収容する密閉空間を形成するヘッダーと、このヘッダーに接続されて前記密閉空間内を吸引する吸引手段と、この吸引手段によって吸引された前記密閉空間内の容器の良否を判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段によって不良と判定された容器をキャリアごと搬送手段からリジェクトするリジェクト手段とを設けたことを特徴とするリーク検査装置。
2. 搬送手段のリジェクトされたキャリアの位置に、別のキャリアを補充する補充手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のリーク検査装置。

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