JP2018169289A - Device for inspecting internal pressure of hermetic container - Google Patents

Device for inspecting internal pressure of hermetic container Download PDF

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Abstract

To provide an internal pressure inspection device capable of inspecting and determining whether internal pressure of a hermetic container is good or not and whether the hermetic container is defective or not in a comprehensive and accurate manner regardless of contents of the container.SOLUTION: An internal pressure inspection device comprises: a striking unit; a laser sensor; an integration unit 15 configured to integrate displacements within a predetermined range of a lid of a hermetic container to derive an integrated value; a first determination unit 17 configured to determine whether internal pressure is good or not based on the integrated value derived by the integration unit 15; a waveform computation unit 16 configured to derive a vibration waveform corresponding to vibration of the lid from displacements in another predetermined range of the lid; a second determination unit 18 configured to determine whether the internal pressure is good or not based on the vibration waveform derived by the waveform computation unit 16; and a comprehensive determination unit 19 configured to determine whether the hermetic container is defective or not based on a determination result of the first determination unit 17 and a determination result of the second determination unit 18.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、スリーピース缶やボトル型缶などの密封された容器の内圧を検査する装置に関し、特に金属缶を対象とする内圧検査装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for inspecting an internal pressure of a sealed container such as a three-piece can or a bottle-type can, and more particularly to an internal pressure inspection apparatus for a metal can.

飲料や食品などの缶詰の内部の圧力は、容器の密封の良否や内容物の変質あるいは腐敗などによって変化する。このような缶詰製品の良品・不良品の判定を行う方法として、従来、音響的特性を利用した方法が知られている。その一例は、内容物が充填され、かつ蓋によって密封された缶詰(すなわち密封容器)の蓋(天蓋もしくは底蓋)に電磁コイルなどによる打撃力を与え、それに伴う蓋の振動をマイクロフォンで音として捉え、その周波数(最大振幅の周波数)を判定基準として予め用意してある基準値と比較し、密封容器の内圧の良否あるいは製品として缶詰の良品・不良品の判定を行う方法である。   The internal pressure of cans such as beverages and foods changes depending on whether the container is sealed or not, the contents are altered or rotted. As a method for determining whether a can product is good or defective, a method using acoustic characteristics is conventionally known. One example is that a striking force by an electromagnetic coil or the like is applied to the lid (canopy or bottom lid) of a can (that is, a sealed container) that is filled with the contents and sealed by the lid, and the vibration of the lid is caused by a microphone as sound. In this method, the frequency (frequency of the maximum amplitude) is compared with a reference value prepared in advance as a determination criterion, and whether the internal pressure of the sealed container is good or not is determined as a product.

このような蓋の振動に基づく検査方法では、密封容器の内容物による影響が大きく、判定精度もしくは検査精度が低くなる可能性がある。すなわち、内容物に固形分が含まれていたり、内容物が粘度の高い粘稠物であったりすると、蓋の内面にその固形分や粘稠物が付着した密封容器と、付着していない密封容器とが混在することになる。判定の基準として用意する周波数などの基準値は、通常、固形分や粘稠物などが付着していない場合の値とするから、蓋の内面にその固形分や粘稠物が付着した密封容器と付着していない密封容器とが混在している場合には、内圧に異常がないものの、内容物の付着によって蓋の振動が正常とされる振動とは異なってしまい、正常もしくは良品を、異常もしくは不良品と誤判定する頻度が高くなる。   In such an inspection method based on the vibration of the lid, the contents of the sealed container are greatly affected, and the determination accuracy or inspection accuracy may be lowered. That is, if the content contains solids or the content is a viscous material with high viscosity, the sealed container with the solids or viscous material attached to the inner surface of the lid and the non-adhered seal The container will be mixed. The reference value such as frequency to be prepared as the standard for judgment is usually the value when no solid content or viscous material is attached, so the sealed container with the solid content or viscous material attached to the inner surface of the lid When there is a mixture of non-adhered sealed containers, the internal pressure is normal, but the vibration of the lid is different from the normal vibration due to the contents adhering to it. Or the frequency of misjudging as a defective product increases.

一方、内容物の変質や腐敗などによって陰圧缶詰の内圧が高くなると(負圧が不足すると)、蓋の窪み変形が正常なものに比較して少なくなる。このような特性を利用して内圧を検査する装置が、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載されている装置は、所定方向に直線的に搬送されている密封容器の蓋に向けてレーザー式変位センサを配置し、例えば蓋の直径方向に沿って蓋の変位量を検出し、その検出値を積算して、所定の基準線からの変位量の積算値すなわち、その基準線から窪んでいる部分の窪みの面積を求め、その面積を判定基準として用意してある基準値と比較して内圧の良否を判定するように構成されている。   On the other hand, when the internal pressure of the negative pressure can is increased due to the alteration of the contents or the decay (when the negative pressure is insufficient), the deformation of the dent of the lid is reduced as compared with a normal one. A device for inspecting the internal pressure using such characteristics is described in Patent Document 1. The apparatus described in Patent Literature 1 arranges a laser displacement sensor toward the lid of a sealed container that is linearly conveyed in a predetermined direction, and detects the displacement amount of the lid along the diameter direction of the lid, for example. Then, by integrating the detected values, the integrated value of the amount of displacement from the predetermined reference line, that is, the area of the depression that is recessed from the reference line is obtained, and the reference value that is prepared as the criterion It is comprised so that the quality of an internal pressure may be determined compared with.

そのレーザー光として、スポット径が数十μmないし百数十μmのレーザー光を使用するのが一般的であるが、レーザー光が照射される密封容器の蓋に、黒色などのレーザー光を反射しない印刷が施されていると、その印刷部分でレーザー光が反射せず、もしくは反射光量が少なくなる。このような部分では、変位量が大きいことになるので、これが誤判定の要因になる。そこで、特許文献2に記載された装置では、二基のレーザー式センサを密封容器の搬送方向に対して横に並べて配置し、上記の印刷箇所を避けた位置の変位量を同時に検出するように構成している。   As the laser beam, a laser beam having a spot diameter of several tens to several hundreds of μm is generally used, but the laser beam such as black is not reflected on the lid of the sealed container irradiated with the laser beam. When printing is performed, the laser beam is not reflected at the printed portion, or the amount of reflected light is reduced. In such a portion, the displacement amount is large, and this becomes a cause of erroneous determination. Therefore, in the apparatus described in Patent Document 2, two laser sensors are arranged side by side with respect to the conveying direction of the sealed container so that the displacement amount of the position avoiding the above-mentioned printing location is detected at the same time. It is composed.

特開2013−96709号公報JP 2013-96709 A 特開2016−142670号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-142670

特許文献1に記載されたレーザー式変位センサによって蓋の変位量を求め、かつその変位量の積算値に基づいて内圧の良否を判定する装置によれば、内容物による影響を受けずに、精度良く内圧の良否の判定を行うことができる。しかしながら、検査対象である密封容器は例えばコンベヤーによって搬送されていて少なからず振動するのに対して、レーザー式変位センサは固定されているから、密封容器が振動することによる蓋とレーザー式変位センサとの間隔の変化が、蓋の変位量として検出されてしまい、これが変位量の検出精度や内圧の良否の判定精度を低下させる可能性がある。特に、内容物の蓋に対する付着や内容物が蓋に付着することによる影響が低い密封容器(缶詰)の場合、蓋を打撃し、その振動に基づいて内圧の良否を判定した方が、レーザー光を使用して蓋の変位量およびその積算値を求めて内圧の良否を判定するより、判定精度が良好になる。すなわち、内容物による影響がある密封容器に対してはレーザー光を利用して蓋の変位量およびその積算値を求める装置が有効であり、また内容物による影響のない密封容器に対しては打撃による振動に基づいて内圧を検査する装置が有効であるが、内容物による影響がある密封容器と内容物による影響のない密封容器との両方に適用することのできる内圧検査装置は従来知られていない。   According to the apparatus that obtains the displacement amount of the lid by the laser displacement sensor described in Patent Document 1 and determines the quality of the internal pressure based on the integrated value of the displacement amount, it is accurate without being affected by the contents. It is possible to determine whether the internal pressure is good or not. However, while the sealed container to be inspected is conveyed by, for example, a conveyor and vibrates, the laser displacement sensor is fixed, so the lid and the laser displacement sensor due to the vibration of the sealed container are fixed. Is detected as the displacement amount of the lid, which may reduce the detection accuracy of the displacement amount and the determination accuracy of the internal pressure. In particular, in the case of a sealed container (canned food) that is less affected by the contents adhering to the lid and the contents adhering to the lid, it is better to strike the lid and determine whether the internal pressure is good or not based on the vibration. The accuracy of determination is better than determining the quality of the internal pressure by determining the amount of displacement of the lid and its integrated value using. In other words, a device that uses laser light to determine the amount of displacement of the lid and its integrated value is effective for sealed containers that are affected by the contents, and is blown for sealed containers that are not affected by the contents. Although an apparatus for inspecting the internal pressure based on the vibration caused by the above is effective, an internal pressure inspection apparatus that can be applied to both a sealed container that is affected by the contents and a sealed container that is not affected by the contents is conventionally known. Absent.

また、特許文献2に記載されている装置によれば、レーザー光を吸収し、あるいはその反射光が少ない印刷による密封容器の内圧の判定精度の低下を回避もしくは抑制することができる。しかしながら、センサの必要数や処理するべきデータ量が多くなるので、装置全体としてのコストが高くなり、装置の低廉化や簡素化などの点で改善の余地がある。   Moreover, according to the apparatus described in Patent Document 2, it is possible to avoid or suppress a decrease in the accuracy of determination of the internal pressure of the sealed container caused by printing that absorbs laser light or has little reflected light. However, since the required number of sensors and the amount of data to be processed increase, the cost of the entire device increases, and there is room for improvement in terms of cost reduction and simplification of the device.

本発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、内容物に拘わらず、密封容器の内圧ならびに密封容器の良品・不良品の検査・判定を総合的に、また精度良く行うことのできる内圧検査装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made against the background of the above circumstances. Regardless of the contents, the internal pressure of the sealed container and the internal pressure capable of comprehensively and accurately performing inspection and determination of non-defective / defective products of the sealed container. The object is to provide an inspection device.

上記の目的を達成するために、本発明は、内圧に応じて変形しかつ打撃力を受けて振動する蓋部を有する密封容器の内圧検査装置において、前記蓋部に打撃力を与えて前記蓋部に振動を生じさせる打撃部と、前記蓋部にレーザー光を照射して前記蓋部の変位量を検出するレーザー式センサと、前記蓋部における所定範囲の前記レーザー式センサで検出された変位量を積算して積算値を求める積算部と、前記積算部で求められた前記積算値に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第1判定部と、前記蓋部における他の所定範囲の前記レーザー式センサで検出された前記変位量によって、前記蓋部の前記振動に対応する振動波形を求める波形算出部と、前記波形算出部で求められた振動波形に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第2判定部と、前記第1判定部による判定結果と前記第2判定部による判定結果とに基づいて前記密封容器の良品・不良品の判定を行う総合判定部とを備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an internal pressure inspection device for a sealed container having a lid portion that is deformed according to an internal pressure and vibrates in response to a striking force. A striking part that causes vibration in the part, a laser type sensor that irradiates the lid part with laser light to detect a displacement amount of the lid part, and a displacement detected by the laser type sensor in a predetermined range in the lid part An integrating unit that integrates the amount to determine an integrated value, a first determining unit that determines whether the internal pressure of the sealed container is good based on the integrated value obtained by the integrating unit, and another predetermined range in the lid unit A waveform calculation unit for obtaining a vibration waveform corresponding to the vibration of the lid by the amount of displacement detected by the laser sensor, and an internal pressure of the sealed container based on the vibration waveform obtained by the waveform calculation unit Judge the quality of A second determination unit; and a comprehensive determination unit that determines a non-defective product or a defective product of the sealed container based on a determination result by the first determination unit and a determination result by the second determination unit. It is what.

本発明では、前記打撃部と前記レーザー式センサとは、所定方向に連続して搬送されている前記密封容器の前記蓋部に所定の間隔を空けて対向して配置され、前記積算部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量を積算して前記積算値を求め、前記波形算出部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量に基づいて前記振動に対応する振動波形を求めるように構成されていてよい。   In the present invention, the striking part and the laser type sensor are arranged to face the lid part of the sealed container that is continuously conveyed in a predetermined direction with a predetermined interval, and the integrating part is The waveform calculation unit obtains the integrated value by integrating the amount of displacement detected when the sealed container is moving relative to the laser sensor, and the waveform calculation unit is configured such that the sealed container is the laser sensor. A vibration waveform corresponding to the vibration may be obtained based on the amount of displacement detected when moving relative to the movement.

本発明では、前記打撃部は、前記密封容器の中心軸線と同一軸線上で前記蓋部に対向して配置された環状の電磁コイルを有し、前記レーザー式センサは、前記レーザー光を、前記電磁コイルの内部を通過させて前記蓋部に照射し、かつ前記蓋部で反射した反射光を受光するように構成されていてよい。   In the present invention, the striking part has an annular electromagnetic coil disposed on the same axis as the central axis of the sealed container and facing the lid part, and the laser sensor transmits the laser light, You may be comprised so that the inside of an electromagnetic coil may be passed, and the said cover part may be irradiated, and the reflected light reflected by the said cover part may be received.

本発明では、前記レーザー式センサは、前記蓋部に照射された前記レーザー光の前記蓋部の表面における前記レーザー光の形状であるスポットの形状が、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状となるように構成されていてよい。   In the present invention, the laser type sensor is configured such that the shape of the spot, which is the shape of the laser beam on the surface of the lid portion, of the laser beam irradiated on the lid portion intersects the transport direction of the sealed container. You may be comprised so that it may become a long shape.

本発明では、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状は、円形形状を前記密封容器の搬送方向に交差する方向に複数密接して並べた形状であってよい。   In the present invention, the shape that is long in the direction intersecting the transport direction of the sealed container may be a shape in which a plurality of circular shapes are closely arranged in a direction intersecting the transport direction of the sealed container.

本発明によれば、打撃部によって打撃されて振動している蓋部の変位量がレーザー式センサによって検出され、その検出結果(検出信号もしくはデータ)に基づいて、蓋部の変位量の積算値、および振動波形が求められる。その積算値に基づいて密封容器の内圧の良否が判定され、また振動波形に基づいて密封容器の内圧の良否が判定され、それらの各判定結果に基づいて密封容器の良品・不良品の判定が行われる。すなわち、本発明によれば、変位量の積算値に基づく内圧の良否の判定と、振動波形に基づく内圧の良否の判定との2つの判定を行うにあたって、使用する検出結果は1つでよいから、センサの数や処理するべきデータの量などを少なくして、装置の全体としてのコストを低廉化できる。また、データの処理が容易になるので、密封容器の搬送速度の高速化に伴って検査速度を高速化するとしても、精度よく安定した検査を行うことができる。特に、蓋部の振動を音波として検出してその波形に基づいて判定を行ういわゆる打検手段と、レーザー変位センサとを密封容器の搬送方向に並べて配置して2つの判定を行うように構成した装置と比較した場合、その種の装置では、打検手段とレーザー変位センサとによる検出のタイミングに時間差が生じるので、いずれか一方で得られたデータを一旦保存し、後続するデータを待って最終的な判定を行うことになる。そのため、密封容器の搬送速度の高速化に伴って検査速度を速くした場合には、データ処理の高速化が必要になって演算器やプログラムが複雑化しあるいは膨大になり、装置が高コスト化するだけでなく、判定精度もしくは検査精度が不安定化する可能性がある。これに対して本発明の装置によれば、そのような不都合を解消できる。   According to the present invention, the displacement amount of the lid portion struck and vibrated by the striking portion is detected by the laser sensor, and the integrated value of the displacement amount of the lid portion is detected based on the detection result (detection signal or data). , And a vibration waveform. The quality of the internal pressure of the sealed container is determined based on the integrated value, the quality of the internal pressure of the sealed container is determined based on the vibration waveform, and the quality of the sealed container is determined based on each determination result. Done. That is, according to the present invention, only one detection result may be used when performing the two determinations, i.e., determination of whether the internal pressure is good based on the integrated value of the displacement, and determination of whether the internal pressure is good based on the vibration waveform. By reducing the number of sensors and the amount of data to be processed, the overall cost of the apparatus can be reduced. In addition, since data processing is facilitated, accurate and stable inspection can be performed even if the inspection speed is increased as the conveyance speed of the sealed container is increased. In particular, so-called percussion means for detecting the vibration of the lid as a sound wave and making a determination based on the waveform, and a laser displacement sensor are arranged side by side in the transport direction of the sealed container, and two determinations are made. Compared with the device, in such a device, there is a time difference between the detection timing of the percussion means and the laser displacement sensor, so the data obtained by either one is temporarily stored, and the subsequent data is waited for Judgment. Therefore, if the inspection speed is increased along with the increase in the transport speed of the sealed container, it is necessary to increase the data processing speed, and the arithmetic unit and the program become complicated or enormous, resulting in higher cost of the apparatus. In addition, the determination accuracy or inspection accuracy may become unstable. On the other hand, according to the apparatus of the present invention, such inconvenience can be solved.

また、本発明では、蓋部の振動を音を媒介することなく検出できるので、従来の打缶音をマイクロフォンまで導く導波管(チューブ)内で発生する共鳴現象や外乱音などの影響を受けずに内圧の判定が可能になり、内圧の判定もしくは検査の精度を向上させることができる。   Further, in the present invention, the vibration of the lid can be detected without mediating the sound, so that it is affected by the resonance phenomenon and disturbance noise generated in the waveguide (tube) that guides the conventional canned sound to the microphone. Therefore, the internal pressure can be determined without increasing the internal pressure determination or inspection accuracy.

さらに、本発明では、レーザー光を使用するとしても、レーザー光のスポット形状が、密封容器の搬送方向(レーザー光によるトレース方向)に交差する方向に長い形状であるから、蓋部にレーザー光を吸収し、もしくは反射光を減じる印刷が施されている箇所を含む所定の領域の平均化した変位量を求めることができ、印刷による検出誤差を解消もしくは低減できる。特にレーザー光のスポット形状が長い形状であっても、密封容器の搬送方向に対して交差する方向に長いから、レーザー光をトレースさせる方向での変位量の平均化が行われることがないので、この点でも変位量の検出精度や内圧の判定もしくは検査の精度を良好なものとすることができる。   Furthermore, in the present invention, even if laser light is used, the laser light spot shape is long in the direction intersecting the sealed container transport direction (trace direction by the laser light). An average displacement amount of a predetermined area including a place where printing that absorbs or reduces reflected light is performed can be obtained, and detection errors due to printing can be eliminated or reduced. In particular, even if the spot shape of the laser beam is long, it is long in the direction intersecting the transport direction of the sealed container, so the amount of displacement in the direction of tracing the laser beam is not averaged. In this respect as well, the displacement detection accuracy and the internal pressure determination or inspection accuracy can be improved.

本発明に係る内圧検査装置の構成の一例およびレーザー光のスポットの形状の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a structure of the internal pressure test | inspection apparatus which concerns on this invention, and an example of the shape of the spot of a laser beam. 底蓋の形状の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the shape of a bottom cover typically. コントローラの構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of a controller. 本発明に係る内圧検査装置による内圧検査の手順もしくは方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure or method of the internal pressure test | inspection by the internal pressure test | inspection apparatus which concerns on this invention. 変位量の積算値である面積、および底蓋の振動を検出したデータを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the data which detected the area which is the integrated value of displacement, and the vibration of the bottom cover. レーザー式センサによって検出した底蓋の変位に基づく振動波形を示す図である。It is a figure which shows the vibration waveform based on the displacement of the bottom cover detected by the laser type sensor. 図6に示す底蓋の振動波形をFFTで処理した図である。It is the figure which processed the vibration waveform of the bottom cover shown in FIG. 6 by FFT.

本発明に係る内圧検査装置は、内部が大気圧より低圧の陰圧缶詰などの密封された容器(密封容器)の内圧を判定して、その密封容器が良品か、不良品かの検査を行う装置である。検査の対象である密封容器は、上下のいずれか少なくとも一方に蓋部を有しており、その蓋部は、内圧が負圧であることにより内側に撓み、その撓み量(変位量)が内圧に応じた量となり、かついわゆる薄板状であって打撃することにより振動するように構成されている。この種の密封容器の一例は、飲料や固形分を含む果汁あるいはスープなどの粘稠物(高粘度物)、さらには調理品などを内容物とした缶詰である。蓋部は上下両方に設けられていてもよく、あるいは天蓋もしくは底蓋のいずれか一方であってもよい。例えば、口首部にキャップをネジで取り付け、底部を蓋で閉じたボトル型缶であってもよい。これらいずれの密封容器であっても、蓋の変位や振動によって内圧の良否を判定する。   The internal pressure inspection apparatus according to the present invention determines the internal pressure of a sealed container (sealed container) such as a negative pressure can that has a pressure lower than atmospheric pressure, and checks whether the sealed container is a good product or a defective product. Device. The sealed container to be inspected has a lid on at least one of the upper and lower sides, and the lid bends inward due to the negative internal pressure, and the amount of deflection (displacement) is the internal pressure. And is so-called thin plate-shaped and configured to vibrate when hit. An example of this type of sealed container is a canned food containing a viscous product (high-viscosity product) such as a beverage or solid juice containing solids, or a cooked product. The lid portion may be provided on both the upper and lower sides, or may be either the canopy or the bottom lid. For example, a bottle-type can in which a cap is attached to the mouth portion with a screw and a bottom portion is closed with a lid may be used. In any of these sealed containers, the quality of the internal pressure is determined by the displacement and vibration of the lid.

図1には、ボトル型缶1を検査対象として構成した本発明の一例を示してある。図1に示すボトル型缶1は、倒立状態でコンベヤ2に載せられて一定方向に直線的に搬送される。このボトル型缶1は、磁性のある金属製であって、缶胴3の一端側(倒立状態では下側)に形成されている口首部にキャップ4が螺着させられて口首部が密封され、そのキャップ4をコンベヤ2に接触させて倒立させられている。底部(倒立状態での上部)は本発明における蓋部に相当する底蓋5によって密封されている。   FIG. 1 shows an example of the present invention in which a bottle-shaped can 1 is configured as an inspection target. The bottle-shaped can 1 shown in FIG. 1 is placed on the conveyor 2 in an inverted state and is conveyed linearly in a certain direction. This bottle-shaped can 1 is made of magnetic metal, and a cap 4 is screwed to a mouth part formed on one end side (lower side in an inverted state) of the can body 3 to seal the mouth part. The cap 4 is inverted by bringing it into contact with the conveyor 2. The bottom (upper part in the inverted state) is sealed with a bottom lid 5 corresponding to the lid in the present invention.

図2に底蓋5の形状を模式的な断面図で示してあり、底蓋5は全体として円形形状を成し、その周縁部のカール部6によって缶胴3に巻き締められて缶胴3と一体化されている。底蓋5の中央部分がパネル部7であって、そのパネル部7の外周部(カール部6との間の部分)に補強のための環状溝8が形成されている。ボトル型缶1が陰圧缶の場合、パネル部7が、その外周縁である環状溝8との境界部(コーナー部)9から内部に向けて(図2では下側に向けて)撓み、例えばコーナー部9を基準位置とした場合の変位量は内圧に応じた量になる。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the shape of the bottom lid 5. The bottom lid 5 has a circular shape as a whole, and is wound around the can body 3 by the curled portion 6 at the peripheral edge thereof. And integrated. A central portion of the bottom cover 5 is a panel portion 7, and an annular groove 8 for reinforcement is formed in the outer peripheral portion of the panel portion 7 (a portion between the curled portion 6). When the bottle-type can 1 is a negative pressure can, the panel portion 7 bends inward (toward the lower side in FIG. 2) from the boundary portion (corner portion) 9 with the annular groove 8 which is the outer peripheral edge thereof, For example, the amount of displacement when the corner portion 9 is the reference position is an amount corresponding to the internal pressure.

コンベヤ2によるボトル型缶1の搬送方向における所定箇所に電磁コイル10が配置されている。電磁コイル10は、通電されることにより磁界を発生してボトル型缶1の底蓋5に打撃力を与えるためのものであって、本発明における打撃部に相当している。図1に示す例では、電磁コイル10は外径がボトル型缶1の外径程度の環状を成しており、コンベヤ2上のボトル型缶1から所定の間隔を空けた位置に配置されている。その配置位置は、コンベヤ2上のボトル型缶1の直上であることが好ましく、ボトル型缶1の中心軸線と電磁コイル10の中心軸線とが一致するように電磁コイル10の位置を決めることが好ましい。   An electromagnetic coil 10 is arranged at a predetermined location in the conveying direction of the bottle-shaped can 1 by the conveyor 2. The electromagnetic coil 10 is for generating a magnetic field when energized to give a striking force to the bottom lid 5 of the bottle-type can 1 and corresponds to a striking portion in the present invention. In the example shown in FIG. 1, the electromagnetic coil 10 has an annular shape whose outer diameter is about the outer diameter of the bottle-shaped can 1, and is arranged at a position spaced apart from the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2. Yes. The arrangement position is preferably directly above the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2, and the position of the electromagnetic coil 10 is determined so that the central axis of the bottle-shaped can 1 and the central axis of the electromagnetic coil 10 coincide. preferable.

電磁コイル10の上側には、レーザー光をコンベヤ2上のボトル型缶1における底蓋5に向けて照射し、その反射光を受光することにより、底蓋5までの距離を計測するレーザー式センサ11が配置されている。なお、このレーザー式センサ11はドップラーセンサであってもよい。レーザー式センサ11は、電磁コイル10によって打撃された底蓋5に向けてレーザー光を照射しかつ反射光を受光できればよいので、電磁コイル10に対してボトル型缶1の搬送方向の下流側に並べて配置してもよい。図1に示す例では、レーザー式センサ11は電磁コイル10の直上に、下向きに(ボトル型缶1に向けて)配置され、照射光および反射光が、環状に形成されている電磁コイル10の内部を通るように構成されている。   Laser type sensor that measures the distance to the bottom lid 5 by irradiating the upper side of the electromagnetic coil 10 with laser light toward the bottom lid 5 of the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2 and receiving the reflected light. 11 is arranged. The laser sensor 11 may be a Doppler sensor. The laser sensor 11 only needs to be able to irradiate the laser beam toward the bottom lid 5 struck by the electromagnetic coil 10 and receive the reflected light. Therefore, the laser sensor 11 is disposed downstream of the electromagnetic coil 10 in the conveying direction of the bottle-shaped can 1. They may be arranged side by side. In the example shown in FIG. 1, the laser sensor 11 is arranged directly above the electromagnetic coil 10 and downward (towards the bottle-shaped can 1), and the irradiation light and the reflected light are formed in an annular shape. It is configured to pass through the inside.

このレーザー式センサ11により底蓋5の表面に照射したレーザー光のスポット形状について説明すると、上記のレーザー式センサ11によるスポットSの形状は図1に併記してあるように、長い形状になっている。より具体的には、数十μm〜百数十μmの円形のスポットを直線上に多数、密接して並べた形状になっている。一例として、縦横の寸法が120μm×1700μm程度の横長の形状である。この横長形状は、図1に併記してあるように、ボトル型缶1の搬送方向Fに交差する方向に長い形状である。これは、底蓋5をある程度の幅をもってトレースすることにより、印刷などによる影響を少なくするためである。すなわち、レーザー光を吸収し、あるいは反射を減じる印刷が底蓋5の表面に存在していても、その印刷を外れた箇所を含むある程度の広い領域を計測してその平均値を得ることができ、印刷による影響を抑制することができる。特に、スポットSは搬送方向Fに対して交差する方向に長いから、レーザー光でトレースする方向(計測するべき方向)での変位量を平均化することを回避でき、計測精度あるいは判定精度の低下を回避もしくは抑制することができる。   The spot shape of the laser light irradiated on the surface of the bottom lid 5 by the laser sensor 11 will be described. The shape of the spot S by the laser sensor 11 is a long shape as shown in FIG. Yes. More specifically, it has a shape in which a large number of circular spots of several tens μm to hundreds of tens μm are closely arranged on a straight line. As an example, it is a horizontally long shape with a vertical and horizontal dimension of about 120 μm × 1700 μm. This horizontally long shape is a shape that is long in the direction intersecting the transport direction F of the bottle-shaped can 1 as shown in FIG. This is because the influence of printing or the like is reduced by tracing the bottom lid 5 with a certain width. That is, even if printing that absorbs laser light or reduces reflection is present on the surface of the bottom lid 5, an average value can be obtained by measuring a certain wide area including the part where the printing is removed. , The influence of printing can be suppressed. In particular, since the spot S is long in the direction intersecting the transport direction F, it is possible to avoid averaging the amount of displacement in the direction traced by the laser beam (direction to be measured), and the measurement accuracy or determination accuracy is reduced. Can be avoided or suppressed.

ボトル型缶1が内圧の検査を行うべき箇所に到達したことを検出して信号を出力するタイミングセンサ12が設けられている。図1に示す例では、タイミングセンサ12は発光器12aとその発光器12aからの光を受光する受光器12bとによって構成されており、発光器12aから受光器12bに発した光をボトル型缶1が遮ることにより、受光器12bにおける電圧あるいは電流などが変化し、その変化を検出信号として出力するように構成されている。このタイミングセンサ12の設置位置は、ボトル型缶1のコンベヤ2による搬送速度やボトル型缶1の外径、電磁コイル10に通電するタイミングあるいはレーザー式センサ11がレーザー光を発するタイミング、さらにはレーザー式センサ11が検出データを取り込むタイミングなどの関係で適宜に決めることができる。なお、ボトル型缶1の中心部が電磁コイル10やレーザー式センサ11の中心部に到る前にボトル型缶1の到来を検出する位置にタイミングセンサ12が設置される。言い換えれば、タイミングセンサ12の設置位置やボトル型缶1の搬送速度などに応じて、電磁コイル10に通電するタイミングやレーザー式センサ11がレーザー光を発するタイミング、あるいは検出データを取り込むタイミングを決めればよい。なお、タイミングセンサ12は、ボトル型缶1の到来を検出できればよいので、上記の光学式のセンサ以外のセンサであってもよい。   A timing sensor 12 is provided that detects that the bottle-type can 1 has reached a location where the internal pressure should be inspected and outputs a signal. In the example shown in FIG. 1, the timing sensor 12 is composed of a light emitter 12a and a light receiver 12b that receives light from the light emitter 12a, and the light emitted from the light emitter 12a to the light receiver 12b is a bottle-shaped can. When 1 is blocked, the voltage or current in the light receiver 12b changes, and the change is output as a detection signal. The installation position of the timing sensor 12 includes the conveyance speed of the bottle-type can 1 by the conveyor 2, the outer diameter of the bottle-type can 1, the timing when the electromagnetic coil 10 is energized, the timing when the laser sensor 11 emits laser light, and the laser. It can be determined as appropriate in relation to the timing at which the sensor 11 captures detection data. In addition, the timing sensor 12 is installed in the position which detects arrival of the bottle type can 1 before the center part of the bottle type can 1 reaches the center part of the electromagnetic coil 10 or the laser type sensor 11. In other words, according to the installation position of the timing sensor 12 and the conveyance speed of the bottle-type can 1, the timing for energizing the electromagnetic coil 10, the timing for the laser sensor 11 to emit laser light, or the timing for capturing detection data can be determined. Good. Note that the timing sensor 12 only needs to be able to detect the arrival of the bottle-shaped can 1 and may be a sensor other than the optical sensor described above.

なお、図1には上述した電磁コイル10やレーザー式センサ11およびタイミングセンサ12などを所定位置に保持する構成を示していないが、これらの部材は、コンベヤ2の側部に設けた支柱からアームを突き出させ、そのアームに取り付けてもよく、あるいはコンベヤ2を跨ぐように門形のフレームを設け、そのフレームに取り付けてもよい。   Although FIG. 1 does not show a configuration for holding the electromagnetic coil 10, the laser type sensor 11, the timing sensor 12, and the like described above at predetermined positions, these members are arranged from the support provided on the side of the conveyor 2 to the arm. May be attached to the arm, or a gate-shaped frame may be provided so as to straddle the conveyor 2 and attached to the frame.

上記の電磁コイル10やレーザー式センサ11およびタイミングセンサ12はコントローラ13に接続され、オン・オフの制御やデータの取り込み、取り込んだデータの処理、処理結果としての制御指令信号の出力などをコントローラ13によって行うように構成されている。コントローラ13は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されるデータや予め記憶しているデータを、予めインストールされているプログラムに従って処理し、その処理した結果を制御指令信号として出力するように構成されている。図3はそのコントローラの機能的構成を示すブロック図であり、レーザー式センサ11から出力された検出信号およびタイミングセンサ12から出力された検出信号を読み込む入力部14を備えている。この入力部14は、アナログ信号をデジタル信号に変換するコンバータを含んでいる。入力部14で処理された信号に基づいて底蓋5の変位量の積算値(面積)を求める積算部15と、入力部14で処理された信号に基づいて振動波形を求める波形算出部16とを備えている。すなわち、1つの検出信号に基づいて、底蓋5の変位量の積算値と、振動波形との2つのデータを同時に求めるように構成されている。   The electromagnetic coil 10, the laser sensor 11, and the timing sensor 12 are connected to the controller 13, and the controller 13 performs on / off control, data acquisition, processing of the acquired data, output of a control command signal as a processing result, and the like. Is configured to do. The controller 13 is composed mainly of a microcomputer, for example, and is configured to process input data or prestored data in accordance with a preinstalled program and output the processed result as a control command signal. Has been. FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the controller, which includes an input unit 14 for reading the detection signal output from the laser sensor 11 and the detection signal output from the timing sensor 12. The input unit 14 includes a converter that converts an analog signal into a digital signal. An integration unit 15 that calculates an integrated value (area) of the displacement amount of the bottom lid 5 based on the signal processed by the input unit 14; a waveform calculation unit 16 that calculates a vibration waveform based on the signal processed by the input unit 14; It has. That is, it is configured to simultaneously obtain two data of the integrated value of the displacement amount of the bottom lid 5 and the vibration waveform based on one detection signal.

積算部15で求められた積算値に基づいてボトル型缶1の内圧の良否を判定する第1判定部17が設けられている。この第1判定部17は、内圧が適正である場合の積算値の範囲(基準範囲)を予め記憶しており、積算部15で求められた積算値が基準範囲に入っている場合には、内圧を「良」と判定し、反対に基準範囲を外れている場合には、内圧を「不良」と判定するように構成されている。   A first determination unit 17 is provided for determining whether the internal pressure of the bottle-type can 1 is good or bad based on the integrated value obtained by the integrating unit 15. The first determination unit 17 stores in advance an integrated value range (reference range) when the internal pressure is appropriate. When the integrated value obtained by the integrating unit 15 is within the reference range, When the internal pressure is determined to be “good” and, on the contrary, outside the reference range, the internal pressure is determined to be “bad”.

また、波形算出部16で求められた振動波形に基づいてボトル型缶1の内圧の良否を判定する第2判定部18が設けられている。波形算出部16と第2判定部18とのいずれか一方は、例えば高速フーリエ変換器(FFT)を含んでおり、第2判定部18はFFTで処理された振動データに基づいてボトル型缶1の内圧の良否を判定するように構成されている。例えば、特定の周波数の振幅を予め用意してある基準値と比較し、あるいは最大振幅の周波数を予め用意してある基準値と比較するなどのことによって、内圧の「良」、「不良」の判定を行うように構成されている。   Moreover, the 2nd determination part 18 which determines the quality of the internal pressure of the bottle-type can 1 based on the vibration waveform calculated | required by the waveform calculation part 16 is provided. One of the waveform calculation unit 16 and the second determination unit 18 includes, for example, a fast Fourier transformer (FFT), and the second determination unit 18 is based on the vibration data processed by the FFT. The internal pressure is determined to be good or bad. For example, by comparing the amplitude of a specific frequency with a reference value prepared in advance, or comparing the frequency of the maximum amplitude with a reference value prepared in advance, the internal pressure is “good” or “bad”. It is configured to make a determination.

これら第1判定部17の判定結果および第2判定部18の判定結果に基づいてボトル型缶1が良品であるか、不良品であるかの判定を行う総合判定部19が設けられている。この総合判定部19は、第1および第2の判定部17,18の判定結果が「良」の場合に「良品」の判定を行い、あるいは第1および第2の判定部17,18のいずれかの判定結果が「良」の場合に「良品」の判定を行うなど、第1判定部17の判定結果および第2判定部18の判定結果を取捨選択して「良品」もしくは「不良品」の判定を行うように構成されている。すなわち、底蓋5の振動に基づく内圧の検査方法と底蓋5の変位量の積算値に基づく内圧の検査方法との適・不適は、検査対象である密封容器(例えばボトル型缶1)の内容物によって異なるから、「良品」および「不良品」の最終判定に採用する判定結果を選択できるように構成されている。もちろん、第1および第2の判定部17,18の判定結果が共に「良」の場合に限り「良品」の判定を行うように構成することもできる。   Based on the determination result of the first determination unit 17 and the determination result of the second determination unit 18, an overall determination unit 19 that determines whether the bottle-type can 1 is a non-defective product or a defective product is provided. The overall determination unit 19 determines “good” when the determination results of the first and second determination units 17 and 18 are “good”, or either of the first and second determination units 17 and 18. If the determination result is “good”, the determination result of the first determination unit 17 and the determination result of the second determination unit 18 are selected by selecting “good” or “defective product”. It is comprised so that determination may be performed. In other words, the suitability of the internal pressure inspection method based on the vibration of the bottom lid 5 and the internal pressure inspection method based on the integrated value of the displacement amount of the bottom lid 5 is appropriate for the sealed container to be inspected (for example, the bottle-type can 1). Since it differs depending on the contents, it is configured to be able to select a determination result to be used for final determination of “good” and “defective”. Of course, it can be configured so that the “good” determination is performed only when the determination results of the first and second determination units 17 and 18 are both “good”.

底蓋5に対する打撃力は、ボトル型缶1が電磁コイル10の直下に到達した時点であり、その時点で電磁コイル10に一気に電流を流す。そのためのドライバー20がコントローラ13に設けられている。   The striking force with respect to the bottom lid 5 is the time when the bottle-shaped can 1 reaches just below the electromagnetic coil 10, and at that time, a current is passed through the electromagnetic coil 10 at once. A driver 20 for this purpose is provided in the controller 13.

つぎに上述した内圧検査装置の作用すなわちボトル型缶1の内圧の検査方法について説明する。図4は上記の内圧検査装置(特に前述したコントローラ13)によって実行される検査の手順もしくは方法を説明するためのフローチャートであり、コンベヤ2を含むラインの全体が稼働すると図4のルーチンも同時にスタートする。コンベヤ2上のボトル型缶1がタイミングセンサ12の箇所に到達すると、タイミングセンサ12がON動作して信号を出力する(ステップS1)。その時点ではレーザー式センサ11が動作していて、電磁コイル10の中空部を通して下方にレーザー光を照射するとともに、反射光を捉えて距離を計測している。その計測信号はA/Dコンバータによってデジタル信号に変換される(ステップS2)。   Next, the operation of the above-described internal pressure inspection apparatus, that is, the internal pressure inspection method for the bottle-type can 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an inspection procedure or method executed by the internal pressure inspection device (particularly, the controller 13 described above). When the entire line including the conveyor 2 is activated, the routine of FIG. 4 starts simultaneously. To do. When the bottle-shaped cans 1 on the conveyor 2 reach the location of the timing sensor 12, the timing sensor 12 is turned on to output a signal (step S1). At that time, the laser-type sensor 11 is operating, irradiating laser light downward through the hollow portion of the electromagnetic coil 10, and measuring the distance by capturing the reflected light. The measurement signal is converted into a digital signal by the A / D converter (step S2).

検査対象であるボトル型缶1はコンベヤ2によって連続的に搬送されているので、レーザー式センサ11は底蓋5の表面をその中心を通る直線もしくはこれに近い直線に沿ってレーザー光を照射して、そのような直線に沿ってレーザー光でトレースしつつ底蓋5までの距離を測定している。そのようにして得られるデータ(サンプル)が読み込まれる(ステップS3)。   Since the bottle-shaped can 1 to be inspected is continuously conveyed by the conveyor 2, the laser sensor 11 irradiates the surface of the bottom cover 5 with a laser beam along a straight line passing through the center or a straight line close thereto. Thus, the distance to the bottom cover 5 is measured while tracing with such laser light along the straight line. Data (samples) thus obtained is read (step S3).

そして、ボトル型缶1が電磁コイル10に対する所定位置に到ると、缶蓋(底蓋5)の打撃(打缶)が実行される(ステップS4)。底蓋5の電磁力による打撃は、電磁コイル10で瞬間的に大きい磁界を発生させることにより行われる。その一例を挙げると、タイミングセンサ12がボトル型缶1を検出することによりコンデンサーへのチャージを開始し、チャージの完了後、コンデンサーから電磁コイル10に向けて放電し、電磁コイル10によって瞬間的に大きい磁界を発生させる。こうすることにより底蓋5に対して底蓋5を引き上げる方向の吸引力が瞬間的に作用し、これが打撃力となって底蓋5が振動する。底蓋5は全周で缶胴3に巻き締められているからその中心部が最も大きく変形あるいは振動しやすい。したがって底蓋5の中心部に効果的に打撃力を与えるために、ボトル型缶1が電磁コイル10の中心に対して所定寸法、手前の位置に到達した時点に電磁コイル10に通電して電磁力を発生させる。例えばボトル型缶1の搬送速度が60m/分の場合、ボトル型缶1が電磁コイル10の中心から0mm〜5mm程度手前の位置に到達した時点に電磁コイル10で打撃することが好ましい。   When the bottle-type can 1 reaches a predetermined position relative to the electromagnetic coil 10, the can lid (bottom lid 5) is hit (canned) (step S4). The impact by the electromagnetic force of the bottom cover 5 is performed by generating a large magnetic field instantaneously by the electromagnetic coil 10. For example, the timing sensor 12 detects the bottle-shaped can 1 and starts charging the capacitor. After the charging is completed, the capacitor is discharged from the capacitor toward the electromagnetic coil 10 and is instantaneously generated by the electromagnetic coil 10. Generate a large magnetic field. By doing so, a suction force in the direction of pulling up the bottom lid 5 is instantaneously applied to the bottom lid 5, and this acts as a striking force to vibrate the bottom lid 5. Since the bottom lid 5 is wound around the can body 3 around the entire circumference, the center portion thereof is most easily deformed or vibrated. Accordingly, in order to effectively give a striking force to the center portion of the bottom lid 5, the electromagnetic current is applied to the electromagnetic coil 10 when the bottle-type can 1 reaches a position of a predetermined size and near the center of the electromagnetic coil 10, and electromagnetic Generate power. For example, when the conveyance speed of the bottle-shaped can 1 is 60 m / min, it is preferable to hit with the electromagnetic coil 10 when the bottle-shaped can 1 reaches a position about 0 mm to 5 mm before the center of the electromagnetic coil 10.

この時点においてもレーザー式センサ11による計測は実行されており、底蓋5における残りの部分のデータ(サンプル)が読み込まれ(ステップS5)、一例として1000個のデータ(サンプル)を読み込み(ステップS6)、以下に述べる判定に使用するデータの読み込みを完了する。こうして読み込まれたデータをA/Dコンバータによってデジタル変換し(ステップS7)、その後、そのデータを使用して2つの判定が行われる。   At this point in time, the measurement by the laser sensor 11 is performed, and the remaining data (sample) in the bottom cover 5 is read (step S5). As an example, 1000 data (samples) are read (step S6). ), The reading of data used for the determination described below is completed. The data thus read is digitally converted by the A / D converter (step S7), and then two determinations are made using the data.

レーザー式センサ11で計測した距離は、例えばレーザー式センサ11から底蓋5の表面までの距離であるから、内圧によって変形するパネル部7の変位量は、図5の(a)に示すようにコーナー部9を原点(0点)とし、ここからの窪み量として求めることができる。コーナー部9の直径方向で対向する2点の間を所定範囲とすれば、その所定範囲の変位量の積算値は、図5の(a)に斜線を付して示す部分の面積Aとなる。これは、パネル部7の全体としての変位量を表している。前述した積算部15はこのようにして変位量としての面積を計算する(ステップS8)。なお、このようにして面積の計算に使用するデータは、打撃によって振動している底蓋5の変化を含んだデータとなっており、算出された積算値はそのような振動による変位量を含んでいる。そのいわゆる振動成分は、変位量を増大させる成分と変位量を減じる成分とであるから、それらの成分が互いに相殺し合う。したがって、振動している底蓋5の変位量の積算値と振動させていない蓋部の変位量の積算値とに大きな差は生じず、振動が積算値の誤差要因となることは殆どない。積算値を求めるのにあたって、積算する前に、レーザー式センサ11で得られた検出信号をフィルター処理して振動成分を除去し、その後の変位量を積算して積算値を求めてもよい。   Since the distance measured by the laser sensor 11 is, for example, the distance from the laser sensor 11 to the surface of the bottom cover 5, the displacement amount of the panel portion 7 deformed by the internal pressure is as shown in FIG. The corner portion 9 can be the origin (0 point) and can be obtained as the amount of depression from here. If a predetermined range is set between two points facing each other in the diameter direction of the corner portion 9, the integrated value of the displacement amount in the predetermined range is the area A of the portion indicated by hatching in FIG. . This represents the amount of displacement of the panel unit 7 as a whole. The integrating unit 15 described above calculates the area as the displacement amount in this way (step S8). The data used for calculating the area in this way is data including a change in the bottom lid 5 that is vibrating due to the impact, and the calculated integrated value includes the displacement due to such vibration. It is out. Since the so-called vibration component is a component that increases the amount of displacement and a component that decreases the amount of displacement, these components cancel each other. Therefore, there is no great difference between the integrated value of the displacement amount of the vibrating bottom lid 5 and the integrated value of the displacement amount of the lid portion that is not vibrated, and vibration hardly causes an error of the integrated value. In determining the integrated value, before the integration, the detection signal obtained by the laser sensor 11 may be filtered to remove the vibration component, and the subsequent displacement amount may be integrated to determine the integrated value.

ボトル型缶1の内圧は、設計上定めた基準範囲に入るように設定しており、したがって良品のボトル型缶1におけるパネル部7の変位量としての積算値は、前記基準範囲に応じた値となる。したがって、ステップS8で求めた面積と予め定めた基準範囲とを比較することにより、内圧の良否を判定することができる。ステップS9ではこのようにして、変位量の積算値に基づいて内圧の良否を判定する。   The internal pressure of the bottle-type can 1 is set so as to fall within a reference range determined by design. Therefore, the integrated value as the displacement amount of the panel portion 7 in the non-defective bottle-type can 1 is a value corresponding to the reference range. It becomes. Therefore, the quality of the internal pressure can be determined by comparing the area obtained in step S8 with a predetermined reference range. In step S9, whether the internal pressure is good or not is determined based on the integrated value of the displacement.

一方、ステップS7でデジタル変換されたデータは、例えば図5の(b)に示すように、打撃によって振動している底蓋5の変位を計測して得られたものであるから、横軸を時間として、縦軸を変位量(振幅)として表せば、振動波形が得られる。その一例を図6に模式的に示してある。これをFFTで処理することにより、周波数ごとの振幅が得られる。その一例を図7に模式的に示してある。なお、振動波形を求める元のデータは、底蓋5の振動を光学的に求めたデータであって、空気の振動である音を媒介としたものではない。したがって、得られるデータおよび振動波形は、共鳴や環境騒音などの外乱を受けたものではないので、底蓋5の振動を正確に反映した振動波形となる。   On the other hand, since the data digitally converted in step S7 is obtained by measuring the displacement of the bottom lid 5 vibrating by striking, for example, as shown in FIG. If the vertical axis is expressed as displacement (amplitude) as time, a vibration waveform can be obtained. One example is schematically shown in FIG. By processing this with FFT, an amplitude for each frequency is obtained. One example is schematically shown in FIG. The original data for obtaining the vibration waveform is data obtained by optically obtaining the vibration of the bottom cover 5 and is not based on sound that is air vibration. Therefore, the obtained data and vibration waveform are not subjected to disturbances such as resonance and environmental noise, and thus are vibration waveforms accurately reflecting the vibration of the bottom cover 5.

底蓋5の振動は、内圧に応じて異なった振動になり、内圧が設計上定めた適正範囲に入っていれば、特定の周波数の振幅が所定の範囲に入り、あるいは最大振幅となる周波数が所定の周波数範囲に入る。良品におけるこのような振幅あるいは周波数を基準値として予め用意しておき、ステップS10で得られた振動波形と基準値とを比較することにより内圧の良否を判定することができる。ステップS11ではこのようにして、振動波形に基づいて内圧の良否を判定する。   The vibration of the bottom lid 5 varies depending on the internal pressure, and if the internal pressure is within an appropriate range determined by design, the frequency at which a specific frequency falls within a predetermined range or a frequency at which the maximum amplitude is reached. Enter the predetermined frequency range. Such an amplitude or frequency in a non-defective product is prepared in advance as a reference value, and the quality of the internal pressure can be determined by comparing the vibration waveform obtained in step S10 with the reference value. In step S11, the quality of the internal pressure is determined based on the vibration waveform in this way.

なお、底蓋5の中心部と周辺部(コーナー部9に近い部分)とでは振動の仕方が異なる。また、レーザー式センサ11による計測は、ボトル型缶1を連続的に搬送している状態で行い、したがってレーザー式センサ11で得られる一連のデータは、互いに異なる箇所についてのデータを含んでいる。そのため、振動波形やこれを基づいて内圧の判定に使用するデータ(サンプル)は、振動の仕方がほぼ同じ、あるいは近似している箇所のデータであることが好ましい。したがって、本発明において、底蓋5の中心部から5ms〜10msの時間帯のデータを、振動波形を算出するためのデータとして採用することが好ましい。このように領域を限ったデータの採取は、例えば前述したタイミングセンサ12がボトル型缶1を検出した時点から所定時間が経過した時点をデータの採取開始時点とし、半径が5mm(直径が10mm)の範囲をボトル型缶1が移動した後の時間を採取終了時点としてデータの切り取りを行えばよい。   It should be noted that the manner of vibration differs between the central portion and the peripheral portion (portion close to the corner portion 9) of the bottom lid 5. Moreover, the measurement by the laser sensor 11 is performed in a state where the bottle-type can 1 is continuously conveyed, and therefore a series of data obtained by the laser sensor 11 includes data on different portions. For this reason, it is preferable that the vibration waveform and the data (sample) used for determining the internal pressure based on the vibration waveform are data of locations where the vibration method is substantially the same or approximate. Therefore, in the present invention, it is preferable to adopt data in a time zone of 5 ms to 10 ms from the center of the bottom lid 5 as data for calculating the vibration waveform. In this way, data collection for a limited area is performed, for example, when a predetermined time has elapsed from the time when the timing sensor 12 detects the bottle-shaped can 1 described above, and the radius is 5 mm (diameter is 10 mm). Data may be cut out with the time after the bottle-shaped can 1 has moved in the range as the end of collection.

上記のステップS9で得られた判定結果と、ステップS11で得られた判定結果とに基づいて、ボトル型缶1の総合判定が行われる(ステップS12)。検査対象物である密封容器(ボトル型缶1)の内容物に応じて、前記積算値に基づく判定の精度が振動波形に基づく判定の精度より良好になり、あるいは判定の精度がその反対になる。そこで、ボトル型缶1の内容物に応じて、主たる判定結果としてステップS9での判定結果あるいはステップS11での判定結果を採用すること、あるいは両方の判定結果を採用することを予め定めておき、ステップS12では判定結果についての採用基準に従ってボトル型缶1の「良品」あるいは「不良品」の判定を行う。   Based on the determination result obtained in step S9 and the determination result obtained in step S11, a comprehensive determination of the bottle-type can 1 is performed (step S12). Depending on the contents of the sealed container (bottle-type can 1) that is the object to be inspected, the accuracy of determination based on the integrated value is better than the accuracy of determination based on the vibration waveform, or the accuracy of determination is reversed. . Therefore, depending on the contents of the bottle-shaped can 1, it is determined in advance that the determination result in step S9 or the determination result in step S11 is adopted as the main determination result, or both determination results are adopted. In step S12, “good” or “defective” of the bottle-type can 1 is determined according to the adoption criteria for the determination result.

こうして得られる総合判定結果は、前述したタイミングセンサ12で検出されたボトル型缶1についての判定結果であるように識別(紐付け)されている。このようにして総合判定結果が付与されたボトル型缶1が、搬送方向での下流側に配置されている排除機構(図示せず)に到達すると、その総合判定結果に応じて、ボトル型缶1が搬送ラインでそのまま送られ、あるいは搬送ラインから排除される。   The comprehensive determination result obtained in this way is identified (linked) so as to be the determination result for the bottle-type can 1 detected by the timing sensor 12 described above. When the bottle can 1 thus provided with the comprehensive determination result reaches an exclusion mechanism (not shown) arranged on the downstream side in the transport direction, the bottle can can is selected according to the comprehensive determination result. 1 is sent as it is on the transfer line or is removed from the transfer line.

以上説明したように、本発明に係る内圧検査装置は、ボトル型缶1などの密封容器の蓋部をレーザー光で直線的にトレースして蓋部の形状に応じたデータを取得し、そのデータに基づいて蓋部の変位量およびその積算値を求めるとともに、打撃することによる蓋部の振動を前記データによって振動波形として求めるように構成されている。すなわち、レーザー式センサ11で得られた1つのデータに基づいて、変位量による判定および振動による判定の2つの判定を行うことができる。そのため、本発明によれば、センサの数を少なくできるだけでなく、処理するべきデータの量が少なくなって、装置の全体としての構成を簡素化し、また低廉化することができる。特に、振動を音として検出する検出器と変位量を光学的に検出する検出器とを密封容器の搬送方向に並べて配置した構成の装置と比較した場合、この種の装置では、先行する検出器の検出結果を保持している状態で後続する検出器による検出を行う必要があるために、データの処理が極めて複雑になるのに対して、本発明に係る内圧検査装置では、センサで取得するデータは1つの密封容器について1つであるから、データ処理やそのための演算手段を簡素化できる。   As described above, the internal pressure inspection apparatus according to the present invention linearly traces the lid of a sealed container such as the bottle-type can 1 with laser light to acquire data corresponding to the shape of the lid, and the data The amount of displacement of the lid portion and its integrated value are obtained based on the above, and the vibration of the lid portion due to impact is obtained as a vibration waveform from the data. That is, based on one data obtained by the laser type sensor 11, two determinations, that is, a determination based on a displacement amount and a determination based on vibration can be performed. Therefore, according to the present invention, not only can the number of sensors be reduced, but the amount of data to be processed can be reduced, and the overall configuration of the apparatus can be simplified and reduced in price. In particular, when compared with a device having a configuration in which a detector that detects vibration as sound and a detector that optically detects the amount of displacement are arranged in the conveying direction of the sealed container, this type of device uses a preceding detector. The data processing is extremely complicated because it is necessary to perform detection by the subsequent detector while the detection result is held, whereas in the internal pressure inspection device according to the present invention, the data is acquired by the sensor. Since the data is one for one sealed container, data processing and calculation means for that can be simplified.

なお、本発明は上述した具体例に限定されないのであって、密封容器は上述したボトル型缶1以外の缶詰容器や合成樹脂容器であってもよい。合成樹脂容器を検査対象とする場合には、電磁コイル11に替えた打撃手段によって合成樹脂容器を振動させ、その振動をレーザー式センサによって検出すればよい。また、本発明の蓋部は、胴部の上端部もしくは下端部を密閉している上板または下板の部分であり、したがって本発明の蓋部は、胴部に巻き締めなどによって取り付けた蓋に限らず、2ピース缶のように胴部と一体化されている平板状などの底部を含む。   The present invention is not limited to the specific examples described above, and the sealed container may be a canned container or a synthetic resin container other than the bottle-shaped can 1 described above. When the synthetic resin container is to be inspected, the synthetic resin container may be vibrated by the striking means replaced with the electromagnetic coil 11, and the vibration may be detected by the laser sensor. The lid portion of the present invention is a portion of the upper plate or the lower plate that seals the upper end portion or the lower end portion of the trunk portion. Therefore, the lid portion of the present invention is a lid that is attached to the trunk portion by winding or the like. The bottom part of the flat form etc. which are integrated with a trunk | drum part like 2 piece cans is included.

1…ボトル型缶、 2…コンベヤ、 5…底蓋、 6…カール部、 7…パネル部、 8…環状溝、 10…電磁コイル、 11…レーザー式センサ、 12…タイミングセンサ、 13…コントローラ、 14…入力部、 15…積算部、 16…波形算出部、 17…判定部、 18…判定部、 19…総合判定部、 20…ドライバー、 F…搬送方向、 S…(レーザー光の)スポット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bottle type can, 2 ... Conveyor, 5 ... Bottom cover, 6 ... Curl part, 7 ... Panel part, 8 ... Annular groove, 10 ... Electromagnetic coil, 11 ... Laser sensor, 12 ... Timing sensor, 13 ... Controller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Input part, 15 ... Accumulation part, 16 ... Waveform calculation part, 17 ... Determination part, 18 ... Determination part, 19 ... Comprehensive determination part, 20 ... Driver, F ... Conveyance direction, S ... (Laser light) spot.

Claims (5)

内圧に応じて変形しかつ打撃力を受けて振動する蓋部を有する密封容器の内圧検査装置において、
前記蓋部に打撃力を与えて前記蓋部に振動を生じさせる打撃部と、
前記蓋部にレーザー光を照射して前記蓋部の変位量を検出するレーザー式センサと、
前記蓋部における所定範囲の前記レーザー式センサで検出された変位量を積算して積算値を求める積算部と、
前記積算部で求められた前記積算値に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第1判定部と、
前記蓋部における他の所定範囲の前記レーザー式センサで検出された前記変位量によって、前記蓋部の前記振動に対応する振動波形を求める波形算出部と、
前記波形算出部で求められた振動波形に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第2判定部と、
前記第1判定部による判定結果と前記第2判定部による判定結果とに基づいて前記密封容器の良品・不良品の判定を行う総合判定部と
を備えていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。
In an internal pressure inspection device for a sealed container having a lid portion that deforms in response to internal pressure and vibrates in response to impact force,
A striking portion that applies striking force to the lid portion and causes the lid portion to vibrate;
A laser-type sensor that detects the amount of displacement of the lid by irradiating the lid with laser light; and
An integration unit for integrating an amount of displacement detected by the laser type sensor in a predetermined range in the lid unit to obtain an integrated value;
A first determination unit for determining the quality of the internal pressure of the sealed container based on the integrated value obtained by the integration unit;
A waveform calculation unit for obtaining a vibration waveform corresponding to the vibration of the lid by the amount of displacement detected by the laser type sensor in another predetermined range in the lid;
A second determination unit that determines the quality of the internal pressure of the sealed container based on the vibration waveform obtained by the waveform calculation unit;
An internal pressure of the sealed container, comprising: a comprehensive determination unit that determines whether the sealed container is non-defective or defective based on a determination result by the first determination unit and a determination result by the second determination unit Inspection device.
請求項1に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記打撃部と前記レーザー式センサとは、所定方向に連続して搬送されている前記密封容器の前記蓋部に所定の間隔を空けて対向して配置され、
前記積算部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量を積算して前記積算値を求め、
前記波形算出部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量に基づいて前記振動に対応する振動波形を求める
ように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。
The internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 1,
The striking part and the laser type sensor are arranged facing the lid part of the sealed container that is continuously conveyed in a predetermined direction with a predetermined interval therebetween,
The integrating unit calculates the integrated value by integrating the displacement detected when the sealed container is moving relative to the laser sensor,
The waveform calculation unit is configured to obtain a vibration waveform corresponding to the vibration based on the amount of displacement detected when the sealed container moves relative to the laser sensor. An internal pressure inspection device for a sealed container.
請求項1または2に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記打撃部は、前記密封容器の中心軸線と同一軸線上で前記蓋部に対向して配置された環状の電磁コイルを有し、
前記レーザー式センサは、前記レーザー光を、前記電磁コイルの内部を通過させて前記蓋部に照射し、かつ前記蓋部で反射した反射光を受光するように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。
The internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 1 or 2,
The striking portion has an annular electromagnetic coil disposed on the same axis as the central axis of the sealed container and facing the lid portion;
The laser sensor is configured to irradiate the lid with the laser beam through the inside of the electromagnetic coil, and to receive reflected light reflected by the lid. Internal pressure inspection device for sealed containers.
請求項2または請求項2を引用する請求項3に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記レーザー式センサは、前記蓋部に照射された前記レーザー光の前記蓋部の表面における前記レーザー光の形状であるスポット形状が、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状となるように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。
In the internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 3, which refers to claim 2 or claim 2,
The laser sensor is configured such that a spot shape, which is a shape of the laser light on the surface of the lid portion of the laser light irradiated on the lid portion, is a shape that is long in a direction intersecting a transport direction of the sealed container. An internal pressure inspection device for a sealed container, characterized in that
請求項4に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状は、円形形状を前記密封容器の搬送方向に交差する方向に複数密接して並べた形状であることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。
The internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 4,
The internal pressure inspection device for a sealed container, wherein the shape long in the direction intersecting the transport direction of the sealed container is a shape in which a plurality of circular shapes are closely arranged in a direction intersecting the transport direction of the sealed container.
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