JP2015148514A - 缶体の検査装置及びその缶体の検査装置に用いるスピンドルフェイス並びにスピンドルフェイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンホール等の欠陥を確実に検出可能な缶体の検査装置及びその缶体の検査装置に用いられるスピンドルフェイス並びにスピンドルの製造方法を提供する。【解決手段】缶体１の外面に側方から検査光を照射して、缶体１の外面から内部に漏れる検査光を検出する際に、缶体１の底部を押圧して該缶体１の開口部１１とメインターレット６とを密着させて光が漏れない状態に保持するスピンドルフェイス７であって、光透過性材料により形成された板状部材７０の内部に検査光を散乱させる乱反射部７３が設けられた構成とされている。【選択図】 図１

Description

本発明は、缶体の製造工程において、缶体に対して外側から照射された光が缶体の内部に漏れ出るか否かを検出することにより、缶体に生じたピンホール等の欠陥を検出する缶体の検査装置及びその缶体の検査装置に用いられるスピンドルフェイス並びにスピンドルフェイスの製造方法に関する。

この種の缶体の検査装置としては、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されるように、複数の孔部が環状に配置された支持盤（メインターレット）と、支持盤の孔部に缶体の開口部が合致するように缶体の外面を支持する支持部（スターホイール）と、支持盤の孔部と缶体の開口部とを密着させて光が漏れない状態に缶体の底部を支持する保持テーブル（スピンドルフェイス）と、缶体の外周面に光を照射する光源と、缶体の内部に漏れ出た光を検出する光検出部とを備える構成が知られている。

これら特許文献１及び特許文献２に記載された検査装置においては、缶体の外周面に光を照射することにより、缶体にピンホールやフランジ割れがあった場合にそこから缶体の内部に光が漏れるのを光検出部で感知し、缶体が不良であることを検出する。
また、特許文献２に記載された検査装置のスピンドルフェイスは、光透過性材料（透明アクリル、ポリカーボネート、ガラス等）により形成されたパッド部と、そのパッド部の缶体の支持面とは反対側の裏面に設けられた反射板とを備えた構成とされており、光源から照射された光を反射面で反射させて、パッド部の内部を通じて缶体の底部に照射できるようになっている。

特開２０００‐６５７５７号公報 特開２００６‐３０８３６２号公報

ところが、缶体底部がパッド部で支持された部分では、光源から照射された光がパッド部を通過することで光量が周辺部に比較して減少し、この部分に発生したピンホール等の欠陥検出が困難となる問題があった。
また、反射面では、光源から照射された光が正反射することから、缶体の外面に照射される光量にばらつきが生じ易く、その結果、ピンホール等の欠陥の位置によっては十分な検出感度が得られず、反射面を設けたことによる効果を十分に得られなくおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ピンホール等の欠陥を確実に検出可能な缶体の検査装置及びその缶体の検査装置に用いられるスピンドルフェイス並びにスピンドルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のスピンドルフェイスは、缶体の外面に側方から検査光を照射して、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する際に、前記缶体の底部を押圧して該缶体の開口部とメインターレットとを密着させて光が漏れない状態に保持するスピンドルフェイスであって、光透過性材料により形成された板状部材の内部に前記検査光を散乱させる乱反射部が設けられた構成とされていることを特徴とする。

本発明のスピンドルフェイスを用いた缶体の検査装置においては、光透過性材料により形成されたスピンドルフェイスを構成する板状部材の内部に乱反射部を設けているので、乱反射部で散乱した検査光を板状部材の内部を通じて照射することができ、光源からの検査光が直接照射されにくいスピンドルフェイス（板状部材）により支持された缶体の底部にも、検査光を照射することができる。また、この乱反射部では、検査光が正反射ではなく乱反射することから、乱反射部から反射して分散照射される光量を均一化することができる。したがって、光源からの検査光が直接照射されにくい缶体とスピンドルフェイスとの支持部分にも検査光を平均的に届けることができ、確実にピンホール等の有無を検出することが可能となる。
また、乱反射部は板状部材の内部に設けられているので、板状部材の裏面に反射面を形成する場合よりも、検査光を反射させる乱反射部を缶体との支持面に近接させて配置することができる。このため、検査光が板状部材の内部を通過する際に懸念される光量減少の問題が緩和され、円滑に検査を行うことができる。

本発明のスピンドルフェイスにおいて、前記板状部材が円弧板状に形成されており、前記板状部材の半径方向外側の外側円弧面が前記検査光の照射側に配置されているとよい。
板状部材を円弧板状に形成し、半径方向外側の面積の大きい外側円弧面を検査光の照射側に配置することで、外側円弧面を介して板状部材の内部に取り込まれる検査光の光量を増加させることができる。そして、板状部材の内部に形成された乱反射部により検査光を缶体の外面に向かって導くことができるので、検査光を缶体の外面に広くかつ多く照射することができる。
また、缶体の検査装置においては複数の缶体をスターホイールの周縁部に周方向に並べて、メインターレットとスピンドルフェイスとの間に個々の缶体を挟持した状態として、これら缶体を回転搬送して検査を行う。このため、個々の缶体をメインターレットに向けて支持する個々のスピンドルフェイスの設置スペースは限られたものとなっている。しかし、本発明のスピンドルフェイスにおいては、スピンドルフェイスの板状部材を円弧板状に形成することで、個々のスピンドルフェイスを周方向に並べた際に円環状となるように形成できる。このため、限られたスペースを最大限に活用して広面積の乱反射部を形成することができる。また、隣接するスピンドルフェイスどうしを近接させて配置できることから、缶体を検査装置に供給する際の缶体の乗り移りが円滑に行われる。
このように、円弧板状の板状部材によりスピンドルフェイスを形成することにより、板状部材の内部を通過して照射される検査光の光量を増加させることができるとともに、検査光を缶体の外面の広い範囲に平均的に届けることができ、検査精度の向上を図ることができる。

本発明のスピンドルフェイスにおいて、前記板状部材には、前記缶体の支持面とは反対側の裏面に前記検査光を反射させる反射板が設けられているとよい。
この場合、板状部材の内部を通過する検査光を反射板で反射させることができ、さらにその反射光を乱反射部で散乱させて缶体１の外面に分散照射することができるので、缶体の外面に照射される検査光の光量をさらに増加させることができる。

本発明のスピンドルフェイスにおいて、前記乱反射部は、レーザ加工により形成された微細な気泡の集合体により、前記缶体の底部に沿う面状に形成されているとよい。
スピンドルフェイスの板状部材の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、板状部材の内部にのみ加工を施すことができる。そして、レーザ加工により微細な気泡を複数形成することにより、板状部材の内部に微細な凹凸形状を形成することができ、板状部材の表面を傷つけることなく乱反射部を形成することができる。また、乱反射部を微細な気泡の集合体により缶体の底部に沿う面状に形成していることから、乱反射部で反射した検査光が、スピンドルフェイスにより支持された部分に照射され易くなる。

本発明のスピンドルフェイスにおいて、前記乱反射部は、波形面で形成されているとよい。
レーザ加工により形成される微細な気泡を、波形面を形成するように並べることで、乱反射部で反射する検査光を、確実に分散させて缶体の底部に照射することができる。

本発明のスピンドルフェイスにおいて、前記乱反射部は、前記板状部材の表面から１ｍｍ離れた内側の範囲に形成されているとよい。
光源からの検査光を缶体の底部に広く照射するためには、乱反射部を板状部材の各表面まで広く形成することが、乱反射部による缶体への照射範囲が広くなるので望ましいが、乱反射部を板状部材の表面に露出する位置まで形成した場合は、その露出した部分を起点として割れが発生しやすくなり、強度低下を招きやすくなる。そこで、乱反射部は、検査光の分散範囲と板状部材の強度とを考慮して、板状部材の表面から少なくとも１ｍｍ離れた位置まで形成するとよい。

本発明の缶体の検査装置は、前記スピンドルフェイスと、前記缶体の外面に対して側方から検査光を照射する光源と、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。

本発明のスピンドルフェイスの製造方法は、光透過性材料により形成された板状部材の内部に検査光を散乱させる乱反射部が形成されたスピンドルフェイスを製造する方法であって、前記板状部材の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、該板状部材の内部に微細な気泡を複数形成し、該気泡の集合体によって乱反射部を形成することを特徴とする。

本発明によれば、光源からの検査光が直接照射されにくい缶体とスピンドルフェイスとの支持部分にも検査光を平均的に届けることができ、ピンホール等の欠陥を確実に検出することができる。

本発明の一実施形態に係る缶体の検査装置を示す模式図である。 図１に示す缶体の検査装置の平面図である。 図１に示す缶体の検査装置の要部図である。 図２に示す缶体の検査装置の要部平面図である。 スピンドルフェイスの平面図である。 実施例及び比較例のスピンドルフェイスの側面図である。 ピンホールの位置と光検出部の出力との関係を示すグラフであり、実施例と比較例の結果を示す。 本発明のその他の実施形態のスピンドルフェイスを示す側面図である。

以下、本発明に係る缶体の検査装置の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の缶体の検査装置１００は、缶体１について、ピンホール等の欠陥を検出する検査装置である。
なお、本実施形態においては、缶体１として、図１に示すように、例えばアルミニウム合金等の板材を絞り、しごき加工して形成されるいわゆるＤＩ缶を用いて説明を行う。

缶体の検査装置１００は、図１及び図２に示すように、複数の孔部６１が環状に配置されたメインターレット６と、メインターレット６の孔部６１に缶体１の開口部１１が合致するように缶体１の外面を支持するスターホイール２と、メインターレット６の孔部６１と缶体１の開口部１１とを密着させるように缶体１の底部１２を押圧して支持するスピンドルフェイス７と、缶体１の外面に側方から検査光を照射する光源３と、缶体１の外面から内部に漏れる検査光を検出する光検出部４とを備える。
そして、これらメインターレット６、スピンドルフェイス７、スターホイール２がメインシャフトＳを中心として一体に回転されることにより、缶体１を回転搬送することができるようになっている。

なお、メインターレット６にはシール部材５が取り付けられており、このシール部材５に缶体１の開口部１１を密着させるように、スピンドルフェイス７によって缶体１の底部１２をシール部材５に向けて押圧して、缶体１の内部に光が漏れない状態に保持する。
また、シール部材５は、缶体１の開口部１１の端縁よりも大きな外径及び開口部１１の内径よりも小さな内径を有するリング状に形成されており、メインターレット６の孔部６１内に嵌合して設けられている。

スピンドルフェイス７は、スターホイール２を挟んでメインターレット６に対向して略平行に設けられている。このスピンドルフェイス７は、メインターレット６に対してメインシャフトＳの軸線方向に沿って進退可能であり、スターホイール２によって外面を支持された缶体１をメインターレット６に向けて押圧することにより、缶体１を安定して支持することができる。また、缶体１の開口部１１がシール部材５に密着させられることにより、缶体１の内部は密閉され、外部の光が遮蔽される。

また、スピンドルフェイス７は、図３及び図５に示すように、光透過性材料（例えば透明アクリル、ポリカーボネート）により形成された板状部材７０の内部に、検査光を散乱させる乱反射部７３が設けられた構成とされており、その乱反射部７３が、缶体１の底部１２に沿って設けられている。
板状部材７０は、円環を周方向に等分割した形状とされている。また、板状部材７０は、支持面７１ｆに接地される缶体１の底部１２との接地径１２Ｃよりも大きい平面サイズで形成されている。そして、この板状部材７０の半径方向外側の外側円弧面７０ｏが検査光の照射側に配置されるようになっている。

なお、図５に示す符号７４は缶体１の底部１２を受ける金具であり、符号７５はスピンドルフェイス７をメインターレット６に対して進退移動させる駆動シャフト装着用の取付孔、符号７６はその駆動シャフトとスピンドルフェイス７とを固定する固定ねじの取付孔、符号７７は缶体１の底部１２を吸着するためのバキュームエア吸込口である。

乱反射部７３は、レーザ加工により形成された微細な気泡の集合体により缶体１の底部１２に沿う面状に形成されており、例えば、直径０．５ｍｍ程度の略球形状の微細な気泡が４００個／ｍｍ^２程度の密度で形成された気泡層により構成される。また、このように形成された気泡層を１ｍｍ〜３ｍｍの間隔あけて複数層配置することにより、乱反射部７３を形成することもできる。さらに、乱反射部７３は、缶体１の底部１２を支持する支持面７１ｆから２ｍｍ以上の間隔（距離Ｄ１）を空けて形成されるとともに、メインターレット６の周縁部に近づくにつれて支持面７１ｆから離間するように傾斜して設けられ、光源３に対面する範囲が広く確保されている。

さらに、乱反射部７３は、その延在方向において板状部材７０の各表面と近接して設けられるが、板状部材７０のいずれかの表面から乱反射部７３の端部までの距離Ｄ２は、少なくとも１ｍｍ以上離れて形成されている。
なお、光源３からの検査光を缶体１の外面に広く照射するためには、乱反射部７３を板状部材７０の表面まで形成することが、乱反射部７３による缶体１への照射範囲が広くなるので望ましいが、乱反射部７３を板状部材７０の表面に露出する位置まで形成した場合は、その露出した部分を起点として割れが発生しやすくなり、強度低下を招きやすくなる。そこで、乱反射部７３は、検査光の分散範囲と板状部材７０の強度とを考慮して、板状部材７０の表面から少なくとも１ｍｍ離れた位置まで形成することとしている。

また、前述したように、乱反射部７３はレーザ加工により形成することができ、板状部材７０の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、板状部材７０の内部にのみ加工を施すことができる。そして、レーザ加工により微細な気泡を複数形成することにより、板状部材７０の内部に微細な凹凸形状を形成できるので、板状部材７０の表面を傷つけることなく乱反射部７３を形成することができ、板状部材７０の耐久性を良好に維持することができる。

そして、検査光を検出する光検出部４は、メインターレット６の裏面６３側（図１の右側）に設けられており、この光検出部４によって缶体１の内部の光が検出されるようになっている。
なお、光検出部４は、図１に示すようにアダプタ８に接続され、アダプタ８表面に取り付けられたライトシール９をメインターレット６の裏面６３に接触させた状態で、図２に示すように缶体の検査装置１００の所定の検査位置に固定されており、メインターレット６が回転することによってメインターレット６の裏面６３とライトシール９の表面とが摺動するようになっている。
また、缶体１の検査の際には、缶体１がメインターレット６とともに所定の検査位置に回転移動することにより、光検出部４と缶体１の内部とが貫通孔部６２を介して連通する。そして、缶体１の開口部１１の端縁が、シール部材５に密接し、缶体１の内部が密封された状態とされることから、光検出部４は、缶体１にピンホール等の欠陥が形成されている場合に、光源３から照射される検査光がピンホール等を通じて缶体１の内部に漏れ出た光を検出することができる。そして、この光検出部４における光の検出の有無によって、缶体１のピンホール等の欠陥の有無を検出することができるようになっている。

また、光源３は、図１及び図２に示すように、缶体１の外面に、スターホイール２の径方向外側から検査光を照射する外側光源３１と、その外側光源３１との間にスターホイール２のポケット部２２を挟んで対向するように設けられ、スターホイール２の径方向内側から検査光を照射する内側光源３２とを備える。
そして、内側光源３２は、図１に示すように、２つのスターホイール２，２の間と、缶体１の開口部１１側のスターホイール２とメインターレット６との間との２箇所に設けられており、これら２箇所の内側光源３２により、缶体１の開口部１１から底部１２にかけて、スターホイール２の内側から缶体１の外面に検査光を照射する構成とされている。

なお、外側光源３１は、スターホイール２の外周の一部分に沿って周方向に並べられた複数のＬＥＤ照明（図示略）により構成され、内側光源３２は、スターホイール２によって外面を支持された缶体１の内側にスターホイール２の外周の一部分に沿って周方向に並べられた複数のＬＥＤ照明（図示略）で構成される。これらの外側光源３１と内側光源３２とにより、図１及び図２に示すように、所定の検査位置に搬送された缶体１の外面に、外側と内側から検査光が照射される。

スターホール２は、図１に示すように、メインシャフトＳの軸線方向に並んで２枚配置され、各スターホイール２は、メインシャフトＳの軸線回りに回転可能に支持されている。
スターホイール２は、スピンドルフェイス７と同様に、光透過性材料（例えば透明アクリル、ポリカーボネート）によって円板状に形成されており、外周縁に、缶体１の外面に沿う略円弧切欠状の周面２２ａを有するポケット部２２が、周方向に間隔を空けて複数個（本実施形態では１２個）設けられ、ポケット部２２の周面２２ａにより缶体１が支持されるようになっている。また、各スターホイール２の内部にも、図２に示すように、検査光を散乱させる乱反射部２３が、各ポケット部２２の周面２２ａに沿って設けられている。

次に、このように構成される缶体の検査装置１００を用いて缶体１を検査する方法について説明する。
図２に示すように、缶体１は、スターホイール２のポケット部２２に供給され、メインターレット６とスピンドルフェイス７との間に挟み込まれた状態で、メインシャフトＳの回転によって搬送され、光源３（外側光源３１及び内側光源３２）から検査光が照射される所定の検査位置に移動する。そして、検査位置において、外側光源３１及び内側光源３２により缶体１の外面に検査光が照射され、検査光が缶体１の内部に漏れ出ているか否かを検査する。

このとき、図３に示すように、外側光源３１からの検査光は、スターホイール２の半径方向内方に向かって照射され、缶体１の底部がスピンドルフェイス７により支持される部分には、検査光が直接照射されない部分が生じる。ところが、この検査装置１００では、スピンドルフェイス７を構成する板状部材７０の内部に乱反射部７３が設けられており、その乱反射部７３において検査光が散乱して分散照射されることから、図３に点線の矢印で示すように、散乱光を板状部材７０の内部を通じて支持面７１ｆで支持される缶体１の底部１２にも照射することができる（図３では便宜上、乱反射箇所を２箇所として示しているが、乱反射部７３の各部で乱反射する）。また、乱反射部７３では、検査光が正反射ではなく乱反射することから、乱反射部７３から反射して分散照射される光量を均一化することができる。

また、本実施形態においては、スピンドルフェイス７の板状部材７０を円弧板状に形成し、半径方向外側の面積の大きい外側円弧面７０ｏを検査光の照射側に配置することとしているので、外側円弧面７０ｏを介して板状部材７０の内部に取り込まれる検査光の光量を増加させることができる。そして、板状部材７０の内部に形成された乱反射部７３により検査光を缶体１の外面に向かって導くことができるので、検査光を缶体１の外面に広くかつ多く照射することができる。
また、缶体の検査装置１００においては、複数の缶体１をスターホイール２の周縁部に周方向に並べて、メインターレット６とスピンドルフェイス７との間に個々の缶体１を挟持した状態として、これら缶体１を回転搬送して検査を行うため、個々の缶体１をメインターレット６に向けて支持する個々のスピンドルフェイス７の設置スペースは限られたものとなっている。ところが、スピンドルフェイス７は、図５に示すようにスピンドルフェイス７の板状部材７０を円弧板状に形成することで、個々のスピンドルフェイス７を周方向に並べた際に円環状となるように形成でき、限られたスペースを最大限に活用して、板状部材７０の内部に広面積の乱反射部７３を形成することができる。また、隣接するスピンドルフェイス７どうしを近接させて配置できることから、缶体１を検査装置１００に供給する際の缶体１の乗り移りが円滑に行われる。
このように、円弧板状の板状部材７０によりスピンドルフェイス７を形成することにより、板状部材７０の内部を通過して照射される検査光の光量を増加させることができるとともに、検査光を缶体１の外面の広い範囲に平均的に届けることができ、検査精度の向上を図ることができる。

なお、この検査装置１００では、スターホイール２の内部にも乱反射部２３が設けられており、その乱反射部２３において検査光が散乱して分散照射されることから、散乱光をスターホイール２の内部を通じて缶体１の外面に照射することができる。
したがって、缶体１の外面全体にわたって検査光を平均的に照射でき、缶体１全体についてピンホール等の欠陥の有無を検査することができる。
検査後、欠陥が検出された不良品は、図２に矢印Ａで示されるように回収され、欠陥が検出されなかった良品は、矢印Ｂで示されるように回収される。

なお、上記実施形態においては、スピンドルフェイス７を光透過性材料により形成された板状部材７０の内部に乱反射部７３が形成された構成としたが、この構成に加えて、図６（ｂ）に示すように、板状部材７０の支持面７１ｆとは反対側の裏面７１ｂに検査光を反射させる反射板７２を設けることとしてもよい。なお、反射板７２は、例えば鏡面仕上げされたステンレス鋼により形成することができる。
板状部材７０の裏面７１ｂに反射板７２を設けることで、板状部材７０の内部を通過する検査光を反射板７２で反射させることができる。また、その反射光を乱反射部７３で散乱させて缶体１の外面に分散照射することができるので、板状部材７０の内部を通過して照射される検査光の光量を増加させることができるとともに、検査光を缶体１の外面の広い範囲に平均的に届けることができ、検査精度の向上を図ることができる。

この缶体の検査装置１００において、缶体１に形成されたピンホールの形成位置による光検出部４の出力（光量）の変化を比較する実験を行った。本実施形態の実施例として、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように乱反射部７３を形成したスピンドルフェイス７Ａ，７Ｂを用いた実施例１及び実施例２と、比較例として、図６（ｃ）に示すように乱反射部が形成されない従来のスピンドルフェイス７Ｃを用いた比較例１とを用意し、これら実施例１，２及び比較例１における、光検出部４の検出量の違いを比較した。なお、検査対象の缶体１には、接地径１２Ｃが４８ｍｍとされるものを用いた。

実施例１，２及び比較例１のスピンドルフェイス７Ａ〜７Ｃは、厚さ１７ｍｍの透明アクリルにより図５に示すような円弧板状に形成し、その半径方向の幅Ｗを７５ｍｍとして、缶体１の接地径１２Ｃよりも平面サイズを大きくして形成した。そして、実施例１，２のスピンドルフェイス７Ａ，７Ｂのみに、メインターレット６の周縁部に近づくにつれて支持面７１ｆから離間するように傾斜する乱反射部７３を形成した。この乱反射部７３は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、支持面７１ｆとの最小距離Ｄ１を２ｍｍとし、延在方向においてスピンドルフェイス７Ａ，７Ｂの各表面からの距離Ｄ２を１ｍｍとする内側の範囲に形成した。
また、実施例２と比較例１のスピンドルフェイス７Ｂ，７Ｃには、支持面７１ｆと反対側の裏面に反射板７２を設けた。反射板７２は、鏡面仕上げされたステンレス鋼により形成した。

また、乱反射部７３の加工は、ドイツのセリオン社製のＸ‐１加工機を用いてレーザ加工により形成した。この乱反射部７３の加工は、スピンドルフェイス７Ａ，７Ｂの内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより行い、スピンドルフェイス７Ａ，７Ｂの一部を溶かし、内部に微細な気泡を複数形成することにより、微細な凹凸形状を形成し、乱反射部７３を形成した。
なお、Ｘ‐１加工機の光源はＹＡＧレーザの２倍波（第２高調波）であり、波長が５３２ｎｍとされる。

また、実験には、アルミニウム合金の板材を絞り、しごき加工して形成されたＤＩ缶を用いた。そして、この缶体１の底部１２の周縁部から１０ｍｍ離れた位置に直径約３３μｍのピンホールを予め形成しておき、図４に示すように、缶体１を０°の位置から７．５°ずつ、３５２．５°の位置まで回転させた場合の光検出部４による出力の変化を測定した。
このため、このピンホールに対して十分に検査光が届いていれば、光検出部４による出力が上昇した状態となり、ピンホールの存在を検出することができる。
実験結果を図７に示す。なお、図７に示す「閾値」は、ノイズ等の影響を考慮しても、ピンホール等の存在を検出可能な最低レベルの出力を示す。

図７からわかるように、乱反射部を形成していない比較例１のスピンドルフェイス７Ｃにおいては、光検出部４の出力（光の検出量）が閾値に近接するほど低下する場合（０°及び３６０°付近）があり、ピンホールの形成位置によってはピンホールを検出できなくなるおそれがある。
一方、乱反射部７３を形成した実施例１又は実施例２のスピンドルフェイス７Ａ，７Ｂは、どの角度においても閾値よりも十分に高い出力が安定して得られ、ピンホールが缶体１のどの位置に形成されていても検出可能であることがわかった。

以上説明したように、本実施形態のスピンドルフェイス７を用いた缶体の検査装置１００においては、スピンドルフェイス７を、光透過性材料により形成された板状部材７０の内部に乱反射部７３を設ける構成としているので、乱反射部７３で散乱した検査光を板状部材７０の内部を通じて照射することができる。また、乱反射部７３では、検査光が正反射ではなく乱反射することから、乱反射部から反射して分散照射される光量を均一化することができる。このため、光源３からの検査光が直接照射されにくい缶体１とスピンドルフェイス７との支持部分にも検査光を平均的に届けることができ、確実にピンホール等の有無を検出することが可能となる。
また、乱反射部７３は板状部材７０の内部に設けられているので、板状部材７０の裏面に反射面を形成する場合よりも、支持面７１ｆに近接させて配置することができる。このため、検査光が光透過性材料の内部を通過する際に懸念される光量減少の問題が緩和され、円滑に検査を行うことができる。

さらに、乱反射部７３をレーザ加工により形成された微細な気泡の集合体によって缶体１の底部１２に沿う面状に形成していることから、乱反射部７３で反射した検査光が、スピンドルフェイス７により支持された部分に照射されやすくなる。また、乱反射部７３は、メインターレット６の周縁部に近づくにつれて缶体１の底部１２を押圧する支持面７１ｆから離間するように傾斜して設けられ、光源３に対面する範囲が広く確保されていることから、検査光を乱反射させやすくなっており、缶体１の底部１２に検査光を確実に照射させることができる。

なお、上記実施形態においては、乱反射部７３を支持面７１ｆに対して傾斜して形成していたが、これに限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すように支持面７１ｆと平行の乱反射部７３Ａを形成する場合や、図８（ｂ）に示すように乱反射部７３Ｂを波形面で形成する場合、図８（ｃ）に示すように乱反射部７３Ｃを階段状に複数の面を組み合わせて形成する場合においても、光源から拡散照射される検査光を乱反射部によって缶体１の底部１２に分散照射することができ、光源からの検査光が直接照射されにくい缶体１とスピンドルフェイス７との支持部分にも検査光を平均的に届けることができる。

なお、本発明は上記実施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、上記実施形態においては、スピンドルフェイス７の板状部材７０を円弧板状に形成したが、板状部材７０の形状はこれに限定されるものではなく、円板状や矩形板状等の種々の形態で形成することが可能である。

１ 缶体
２ スターホイール
３ 光源
４ 光検出部
５ シール部材
６ メインターレット
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ スピンドルフェイス
８ アダプタ
９ ライトシール
１１ 開口部
１２ 底部
１２Ｃ 接地径
２２ ポケット部
２２ａ 周面
２３ 乱反射部
３１ 外側光源
３２ 内側光源
６１ 孔部
６２ 貫通孔部
６３ 裏面
７０ 板状部材
７０ｏ 外側円弧面
７１ｆ 支持面
７１ｂ 裏面
７２ 反射板
７３，７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ 乱反射部
７４ 金具
７５ 取付孔
７６ 取付孔
７７ バキュームエア吸込口
１００ 缶体の検査装置

Claims (8)

1. 缶体の外面に側方から検査光を照射して、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する際に、前記缶体の底部を押圧して該缶体の開口部とメインターレットとを密着させて光が漏れない状態に保持するスピンドルフェイスであって、光透過性材料により形成された板状部材の内部に前記検査光を散乱させる乱反射部が設けられた構成とされていることを特徴とするスピンドルフェイス。
2. 前記板状部材が円弧板状に形成されており、前記板状部材の半径方向外側の外側円弧面が前記検査光の照射側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のスピンドルフェイス。
3. 前記板状部材には、前記缶体の支持面とは反対側の裏面に前記検査光を反射させる反射板が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピンドルフェイス。
4. 前記乱反射部は、レーザ加工により形成された微細な気泡の集合体により、前記缶体の底部に沿う面状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスピンドルフェイス。
5. 前記乱反射部は、波形面で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のスピンドルフェイス。
6. 前記乱反射部は、前記板状部材の表面から１ｍｍ離れた内側の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスピンドルフェイス。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の前記スピンドルフェイスと、前記缶体の外面に対して側方から検査光を照射する光源と、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする缶体の検査装置。
8. 光透過性材料により形成された板状部材の内部に検査光を散乱させる乱反射部が形成されたスピンドルフェイスを製造する方法であって、前記板状部材の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、該板状部材の内部に微細な気泡を複数形成し、該気泡の集合体によって乱反射部を形成することを特徴とするスピンドルフェイスの製造方法。

Images