JP2021131309A - 容器の漏れの検査装置及び検査方法 - Google Patents

容器の漏れの検査装置及び検査方法 Download PDF

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【課題】18L缶等の容器の漏れ検査を、より信頼性が高く実施できる装置と方法を提供する。【解決手段】18L缶等の容器に漏れが無いかを検査する方法であって、当該容器の開口から流体圧を供給すること、当該容器の一つの外面に歪みゲージを当接させて、前記の流体圧の供給に伴う当該容器の当該一つの外面の変形による歪みゲージの変形を測定すること、を有することを特徴とする容器の漏れの検査方法、及びそのための検査装置を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、缶等の容器の漏れ及び密閉性の検査装置と検査方法、より詳しくは、空気圧等を用いた検査で、測定の誤りが無く、容器の変形も検知できる検査装置と検査方法に関する。
近年、灯油の運搬などに樹脂製の容器(いわゆる、ポリタンク等)が使われることも多くなったが、金属製の缶も、食品用、食用油用、塗料用など多岐の用途で、多く使用され、量産されている。たとえば18L(リットル)缶(いわゆる一斗缶)やドラム缶などである。これらの缶では、漏れないことが重要であり、生産工程で、漏れがないことの検査が行われる。内容物として、引火性、揮発性や、人体に有害な性質を持つものを収容する缶の場合には、漏れないことや密閉性がより重要である。
この漏れないことや密閉性の検査は、従来空気圧で行われている。たとえば、特許文献1に示されている。特許文献1に示される方法では空気圧をかけて孔がある可能性のあるところに検査液を塗布して発泡で判断しているが、簡便には、空気圧をかけて、空気を送って加圧する配管の途中に設けた圧力計で圧力を測定し、対象の容器に漏れが無ければ圧力がたつので、即ち大気圧よりも大きな圧力が検知されるので、それをもって、漏れがないと判断していた。
しかし、この検査方法では、検査用空気の配管に何らかの閉塞(異物の詰まりなど)があった場合にも圧力が大きくなるので、対象の容器に漏れが在っても無くても圧力の上昇が測定されるので、検査が正確に行われない。
また、この検査方法では、検査用空気の配管に何らかの漏れ(継手のはずれ、パッキンの老朽化など)があった場合にも圧力が大きくならないので、対象の容器に漏れが在っても無くても圧力の上昇が測定されないので、検査が正確に行われない。
特開平10−339682
上記のように、空気圧のみを計測して漏れの有無を検知する場合には、誤検知すなわち容器の漏れの有無を誤って判断する可能性があるので、誤検知の可能性を減らして信頼性を向上させることが課題である。また、その際に、容器の形状の変化を検知出来れば、品質の確認等を行うことができる。
一態様は、容器の検査装置であって、当該容器の開口から当該容器内に流体圧を加える流体圧供給部と、当該容器の一つの外面に当接されて当該一つの外面の変形に応じて変形することにより当該容器の中の流体の圧力を検知する歪みゲージと、を有する容器の検査装置であることを特徴とする。
さらに、前記流体が空気である容器の検査装置であってもよい。また、前記歪みゲージを保持する容器内圧検知部を有し、当該容器内圧検知部に少なくとも2個の歪みゲージが取り付けられている容器の検査装置であってもよい。また、前記容器に外部の流体供給源から流体及び流体圧を供給するための供給配管を有し、当該供給配管に当該流体圧の圧力を測定する圧力計が取り付けてある容器の検査装置であってもよい。
別の一態様は、容器に漏れが無いかを検査する方法であって、当該容器の開口から流体圧を供給すること、当該容器の一つの外面に歪みゲージを当接させて、前記の流体圧の供給に伴う当該容器の当該一つの外面の変形による歪みゲージの変形を測定すること、を有する容器の漏れの検査方法であることを特徴とする。
さらに、流体圧が空気圧である容器の漏れの検査方法であってもよい。また、歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージの電気的抵抗値の測定である容器の漏れの検査方法であってもよい。また、歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージからの電圧の測定である容器の漏れの検査方法であってもよい。また、前記容器が18L缶である容器の漏れの検査方法であってもよい。
本発明の装置と方法によって、18L缶等の容器の漏れ検査を、より信頼性が高く実施できる。
本発明による18L缶の検査装置
本発明の実施例の一つである検査装置を、図1を用いて説明する。図1は18L缶50が検査のために検査装置の載置台40に置かれた状態を示している。検査装置には、フレーム(図示せず)に、シリンダー30を内蔵するシリンダー支え32と、シリンダー支え32に相対的に上下動可能に取付けられたアーム36と、圧縮空気供給配管26と、検査対象の18L缶50を載せる載置台40が設けられている。圧縮空気供給配管26は検査装置外の圧縮空気源、すなわちコンプレッサー或いは圧縮空気ボンベにつながっている。
アーム36には下方に缶内圧検知部10が設けられており、缶内圧検知部10の検査対象の18L缶50に対向する位置にディスク16が設けられている。このディスク16の18L缶50に面した面に、歪みゲージが1個(第1の歪みゲージ12)または2個(第1の歪みゲージ12、第2の歪みゲージ14)取り付けられている。歪みゲージが1個の場合はこの第1の歪みゲージ12で、検査の時に18L缶50に空気圧を与えた時の18L缶50の上部の歪みを計測する。歪みゲージを2個設ける場合には、第2の歪みゲージ14が18L缶50の上面に接触してこの第2の歪みゲージ14で微小な変化を感知することで、缶内圧検知部10が対象の18L缶50の上面に当接する位置にあることを判断するのに用いられる。第1の歪みゲージ12は、18L缶50の上面の変形に応じて第1の歪みゲージ12が変形することで、18L缶50に検査用圧縮空気が供給されて18L缶50の内圧が上昇したことを検知するために使用される。これらの歪みゲージ12、14は接着剤等により上記のディスク16の下面に貼着される。これらの歪みゲージ12、14としては、金属歪みゲージでも、ピエゾ素子等の半導体歪みゲージでも良い。
一方、シリンダー30の下方に、軸34を介して空気供給口固定部20が取り付けられている。空気供給口固定部20の下端にはシール材24が取り付けられており、空気供給口固定部20がシリンダー30によって下降して18L缶50の口(くち)52に当接した時にその接触面をシール材24がシールするようになっている。シール材24は、ゴム、樹脂等でできている。空気供給口固定部20とシール材24を貫通して圧縮空気を供給する孔が設けてあり、この孔が前記の圧縮空気供給配管26とつながっており、圧縮空気源からの圧縮空気またはその圧力を18L缶50の内部に供給するようになっている。
次に、上記の検査装置を使用した、18L缶50の検査方法を説明する。検査対象の18L缶50がベルトコンベヤー等により本検査装置の前まで運ばれて来る。そこで上方にあるリフト(図示せず)によって検査対象の18L缶50が持ち上げられ、検査装置の載置台40の所定の位置に置かれる。それから,シリンダー30の中のピストンと、ピストンに連結された軸34と、軸34に取付けられた空気供給口固定部20が下方へ動かされる。この時、軸34と一緒にアーム36とアームの下方に設けられた缶内圧検知部10も降下する。
空気供給口固定部20が所定の位置まで降下したところで、降下をとめる。この高さで空気供給口固定部20のシール材24が18L缶50の口52に当接しシール材24が所定量圧縮されてシールの機能が発揮されるように設定してある。また、この時、缶内圧検知部10のディスク16の下面に貼着された歪みゲージ12、14が18L缶50の上面に当接するように設定してある。上記のシール材24の18L缶50の口52への当接と、歪みゲージ12、14の18L缶50上面への当接が両方可能になるように、軸34とアーム36間、およびアーム36と缶内圧検知部10間に、所定の遊びが設けてある。
そこで、空気供給配管26のバルブ(図示せず)を開いて、18L缶50に圧縮空気を送る。送られた圧縮空気によって18L缶50の内圧が上昇し、18L缶50の上面が上方向へ膨らむ(凸になる)。この18L缶50の上面の上方向への変形によって、この上面に当接している第1の歪みゲージ12が変形して、その抵抗値または電圧の変化から、18L缶50の内圧が上昇したことすなわち18L缶50に漏れが無いことが確認される。この状態を数秒から数十秒維持して、変化が無いすなわち定常状態になったことを確認し、定常状態での抵抗値或いは電圧値をそれ以前の正常な18L缶での値と比較することで漏れの有無を判断する。また、定常状態になるまでの時間をそれ以前の正常な18L缶での時間と比較することで判断する場合もある。
この時、第1の歪みゲージ12からの値の乖離(離れていること)の程度が、漏れの無い他の多くの18L缶での値と大きく異なっていないかを確認する。大きく異なっている場合には、漏れは無いにしても、容器の形状等のその他の製造上の不具合が発生した可能性があるので、別途目視確認などを行う。
検査の終了後、不具合の無かった18L缶50は、再びリフトによって載置台40からベルトコンベヤーに戻されて、次の工程(蓋の取り付けなど)に送られる、一方、漏れがあると判断されるなど不具合のあった18L缶50はラインから取り出されて、詳細に調べられる。
なお、従来のように圧縮空気を供給する配管26に圧力計28を設けておいて、圧力計28からの測定値と、第1の歪みゲージ12からの測定値を併用して、検査の精度をより高めることも可能である。また、本発明の装置と方法で検査を行う場合でも、配管に取付けた圧力計28が配管のメンテナンスに使用される。
以上、18L缶の検査を行う場合について説明したが、本発明の装置と方法は、ドラム缶や樹脂製の容器(いわゆる、ポリタンク等)など、他の容器を対象としても実施できるものである。また、検査用の流体として、空気以外の、水や窒素ガス等の場合にも適用できる。
10 缶内圧検知部
12 第1の歪みゲージ
14 第2の歪みゲージ
16 ディスク
20 空気供給口固定部
22 空気供給口
24 シール材
26 空気供給配管
28 圧力計
30 シリンダー
32 シリンダー支え
34 軸
36 アーム
40 載置台
50 18L缶
52 18L缶の口
本発明による容器の検査装置は、空気を使用し容器に漏れが無いかを検査する容器の検査装置であって、前記容器の開口から前記容器内に空気で流体圧を加える流体圧供給部と、前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を検知する歪みゲージ(12)と、前記容器の外面に当接したことを検知する歪みゲージ(14)と、前記歪ゲージ(12)と前記歪ゲージ(14)が貼り付けられたディスクを有する容器内圧検知部(10)と、下方に前記容器内圧検知部(10)が連結される上下動可能なアーム(36)と、が備えられ、前記アーム(36)により前記容器内圧検知部(10)を下降させ、前記歪ゲージ(14)で前記容器内圧検知部(10)が容器の外面に当接したことを検知した後、前記容器内に空気で流体圧を加え、前記歪みゲージ(12)で前記容器の中の流体の圧力を検知することを特徴とする。
記容器に外部の流体供給源から流体及び流体圧を供給するための供給配管を有し、前記供給配管に前記流体圧の圧力を測定する圧力計が取り付けてあることを特徴とする。
本発明による容器の漏れの検査方法は、空気の流体圧を使用し容器に漏れが無いかを検査する方法であって、前記容器の開口から流体圧を供給する段階と、前記容器の一つの外面に歪みゲージ(14)を当接させて、容器内圧検知部(10)が容器の1つの外面に当接したことを検知する段階と、前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を歪みゲージ(12)で測定する段階と、を備えることを特徴とする。
歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージの電気的抵抗値の測定であることを特徴とする。歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージからの電圧の測定であることを特徴とする。前記容器が18L缶であることを特徴とする

Claims (9)

  1. 容器の検査装置であって、当該容器の開口から当該容器内に流体圧を加える流体圧供給部と、
    当該容器の一つの外面に当接されて当該一つの外面の変形に応じて変形することにより当該容器の中の流体の圧力を検知する歪みゲージと、
    を有することを特徴とする容器の検査装置。
  2. 前記流体が空気であることを特徴とする請求項1に記載の容器の検査装置。
  3. さらに前記歪みゲージを保持する容器内圧検知部を有し、当該容器内圧検知部に少なくとも2個の歪みゲージが取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の容器の検査装置。
  4. 前記容器に外部の流体供給源から流体及び流体圧を供給するための供給配管を有し、当該供給配管に当該流体圧の圧力を測定する圧力計が取り付けてあることを特徴とする請求項1に記載の容器の検査装置。
  5. 容器に漏れが無いかを検査する方法であって、
    当該容器の開口から流体圧を供給すること、
    当該容器の一つの外面に歪みゲージを当接させて、前記の流体圧の供給に伴う当該容器の当該一つの外面の変形による歪みゲージの変形を測定すること、
    を有することを特徴とする容器の漏れの検査方法。
  6. 流体圧が空気圧であることを特徴とする請求項5に記載の容器の漏れの検査方法。
  7. 歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージの電気的抵抗値の測定であることを特徴とする請求項5に記載の容器の漏れの検査方法。
  8. 歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージからの電圧の測定であることを特徴とする請求項5に記載の容器の漏れの検査方法。
  9. 前記容器が18L缶であることを特徴とする請求項5に記載の容器の漏れの検査方法。
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