JP2526916B2 - 空缶の側板部高さ検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、製缶ラインにおいて製造される空缶の底
から側板部の上縁までの高さの検査をするための検査装
置に関するものである。

［従来の技術］ 缶ビールなどに使用される缶は、まず有底円筒状の本
体が打抜き加工、絞り加工などを経て成形される。この
ようにして成形された本体には、その開口部をフランジ
状に拡径する加工が施された後に内容物が充填され、本
体と缶蓋とがフランジ状の部分においてかしめ固定され
て製品とされる。

ところで、本体の成形寸法のうち底から側板部上縁ま
での高さ（以下、トリムハイムという）にばらつきが生
じると、後工程のフランジ加工において加工形状にばら
つきが生じ、この結果、缶蓋と本体とのシール性に悪く
不良品となる。このため従来においては、本体のトリム
ハイムを作業者がダイヤルゲージなどによって円周方向
の数点で測定し、後工程で不良品が発生しないように品
質管理を行っている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような検査を人手によって行う
場合には、１個当たりの測定点数が多いために測定に長
時間を要し、このため殆ど専任の作業者が必要となるば
かりでなく、作業者によって測定位置のばらつきのダイ
ヤルゲージの読取り誤差などが生じ、検査の信頼性が低
いなどの問題があった。また、フランジ加工前の空缶は
上端部が極めて柔らかいため、真円形ではなく若干楕円
形に変形していることが通常であるから、測定時には作
業員が空缶上端部を真円状に矯正してから測定を行う必
要があり、この点からも手間がかかり測定効率が悪いと
いう問題があった。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トリ
ムハイトの検査を極めて短時間で行うことができ、しか
も自動化することができるのは勿論のこと、検査の信頼
性を大幅に向上させることができる空缶の側板部高さ検
査装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、 有底円筒状をなす空缶をその開口部を上方へ向けて把
持しかつ該空缶をその軸線周りに回転させるターンテー
ブルと、 空缶の内径よりも僅かに小さい最大外径を有し、その
軸線が前記ターンテーブルの回転中心と一致した状態で
昇降可能に配置されたガイド部材と、 測定時に前記ガイド部材を空缶内に挿入することによ
り空缶開口部を真円状に矯正するガイド部材昇降手段
と、 上下移動可能に設けられるとともに下端部が上記空缶
の上縁部と接触せしめられる測定子を有し、測定時にこ
の測定子の上下位置に基づいて前記ターンテーブル上に
載置される空缶の側板部の高さを測定する測定手段と、 前記測定手段による測定結果を空缶の所定の回転角度
位置毎に取り入れて空缶の良否を判断する制御機構と、 前記ターンテーブルの上面近傍に設けられ、前記空缶
の底部付近に当接して前記空缶の軸線を前記ターンテー
ブルの回転中心にほぼ一致させるセンタリング手段とを
備えていることを特徴とする。

また、前記ガイド部材昇降手段には、複数の空缶の高
さに対応して上下方向に配置された複数のセンサが設け
られ、これらのセンサにより前記ガイド部材の下降端の
位置を適宜選択可能となっていてもよい。

また、前記ガイド部材は、リング状に形成され、その
外周の軸線方向中間部が上端部よりも大径になされ、最
も大径な部分から下側がテーパ状に形成されるとともに
最外径が空缶の内径より僅かに小さくなされていてもよ
い。

「作用」 本発明の検査装置では、ターンテーブル上に同軸に空
缶を配置したのち、ガイド部材昇降手段によりガイド部
材を空缶内に挿入して、空缶の上端部の変形を矯正す
る。次いで、測定手段の測定子を空缶の側板部の上端に
当接させたうえ、ターンテーブルを回転させることによ
り、空缶の側板部の高さを側板部の全周に亙って測定す
る。さらに制御機構により、測定手段による測定結果を
空缶の所定の回転角度位置毎に取り入れて空缶の良否を
判断する。

［実施例］ 以下、第１図および第２図を参照しながら本発明の一
実施例について説明する。第１図は実施例の空缶の側板
部高さ検査装置（以下、単に検査装置という）を示す正
面図である。

図において符号１はフレームである。フレーム１の上
面には、上半部がリング状になされた支持台２が取り付
けられている。支持台２の内部には、軸線を上下方向に
向けた軸体３がベアリング4,5を介して回転自在に支持
されている。軸体３の軸線に沿う中央部には、その上下
端面に開口する貫通孔3aが形成され、この貫通孔3aの下
端開口部には真空排気装置（図示せず）に連結された継
手６が取り付けられている。この軸体３は、ギヤ7,8お
よびステッピングモータ９によって回転可能になされて
いる。また、軸体３の下端部には円板10が取り付けられ
ている。円板10には図示しないプレートが取り付けられ
ている。一方、支持台２の下半部にはセンサ11が取り付
けられている。このセンサ11は、その前を上記プレート
が通過するときにこれを感知し、軸体３の円周方向にお
ける基準位置を検出するものである。さらに、軸体３の
上端面には、軸線を軸体３の軸線と一致させたターンテ
ーブル12が取り付けられている。ターンテーブル12の中
央部には、貫通孔12aが形成されており、その上面に載
置される空缶Ａを真空吸引することができるようになっ
ている。また、ターンテーブル12の上面には、空缶Ａを
位置決めするためのＶ字ブロック13が取り付けられてい
る。

一方、フレーム１には、高さがターンテーブル12の高
さと同一とされたスタンド14が取り付けられている。ス
タンド14には、ピストンロッド15aを第２図中左方へ向
けたエアーシリンダ15が取り付けられている。上記ピス
トンロッド15aには、押駒16が取り付けられている。押
駒16は、エアーシリンダ15を伸長状態とすることにより
空缶Ａの側面に当接し、これによって空缶Ａの軸線をタ
ーンテーブル12の回転中心に一致させることになってい
る。また、スタンド14には、長手方向を上下方向へ向け
たシャフト17が同方向へ摺動自在に配置されている。こ
のシャフト17は、ラック18およびこのラック18を移動さ
せるレバーシブルモータ（ガイド部材昇降手段）18によ
って上下方向へ摺動可能になされている。また、シャフ
ト17の上端部にはアーム19が取り付けられている。アー
ム19の右側端部には、軸線をターンテーブル12の回転中
心と一致させたガイドリング（ガイド部材）20が取り付
けられている。

ガイドリング20は、その外周の軸線方向中央部が上端
部よりも大径になされ、最も大径な部分から下側がテー
パ状に形成されるとともに最外径が空缶Ａの内径よりも
僅かに小さくなされている。このガイドリング20は、シ
ャフト17を下降させることにより空缶Ａに挿入され、こ
れによって空缶Ａの変形を矯正してこれを真円状にする
ようになっている。なお、ガイドリング20の下降端の位
置は、台14に上下方向へ互いに離間して配置された複数
のセンサ21…により、空缶Ａの種類（例えば500ml缶と3
50ml缶）に応じて適宜選択されるようになっている。

次に、フレーム１には、長手方向を上下方向に向けた
シャフト23が配置されている。シャフト23の上端部には
ゲージアーム24が取り付けられている。ゲージアーム24
の先端部には測定子25aを下方へ向けたデジタルゲージ
（測定手段）25が取り付けられている。上記測定手段25
aは、上下方向へ摺動可能になされるとともに、下方へ
向けて付勢されている。また、測定子25aは、軸線を空
缶Ａの径方向へ向けかつ回転自在になされたローラ26を
有している。また、測定子25aには、水平方向へ突出す
るレバー27が取り付けられている。

一方、ゲージアーム24の長手方向中間部には、ピスト
ンロッド28aを下方へ向けたエアーシリンダ28が取り付
けられている。上記ピストンロッド28aには、円板29が
取り付けられ、この円板29の上面には上記レバー27が載
置されている。そして、上記測定子25aは、エアーシリ
ンダ28を伸長状態とすることにより円板29とともに下降
し、空缶Ａの側板部上縁に載置されるようになってい
る。

次に、フレーム１の右側にはスタンド30が取り付けら
れ、スタンド30にはピストンロッド31aを上方へ向けた
エアーシリンダ31が取り付けられている。上記ピストン
ロッド31aには、リニアドモータ32が取り付けられ、リ
ニアドモータ32には軸線を左右方向へ向けたシャフト33
がその軸線方向へ摺動可能に支持されている。シャフト
33の左端部にはマスターゲージ34が上下方向へ移動可能
に取り付けられている。このマスターゲージ34は、シャ
フト33の前進端において上記デジタルゲージ25の真下に
位置し、その測定子25aを当接させることによりデジタ
ルゲージ25のゼロ設定を行うためのものである。すなわ
ち、トリムハイトの測定に先立ってマスターゲージ34の
高さを測定し、この測定値にトリムハイトの実測値を加
算して実際のトリムハイトを測定するようになってい
る。なお、図中符号35はシャフト33の前進後退端を設定
するためのリミットスイッチである。

以上の構成は図示しないマイクロコンピュータ（制御
機構）によって次のように制御される。

すなわち、検査作業の開始時にあっては、まず、マス
ターゲージ34が前進端まで移動するとともに若干下降し
てターンテーブル12上に載置される。次に、円板28が下
降し、これに追従してデジタルゲージ25の測定子25aが
下降してマスターゲージ34の上面に当接する。このとき
マイクロコンピュータは、デジタルゲージ25が測定した
マスターゲージ34の高さの値を読み込む。次に、円板29
を上昇させた状態で、人手あるいはロボットハンドなど
によって空缶Ａがターンテーブル12上に載置されると、
位置決めブロック押駒16が前進して空缶Ａの側部に当接
して空缶Ａの軸線がターンテーブル12の回転中心に一致
し、かつ真空吸引によってターンテーブル12上に把持さ
れる。同時に、ガイドリング20が下降して空缶Ａ内に挿
入され、空缶Ａの変形が矯正されて真円状となり、空缶
Ａの上下端部における軸線がターンテーブル12の回転中
心と完全に一致する。

次に、円板10が下降してデジタルゲージ25の測定子25
aが空缶Ａの側板部上縁に載置される。これと同時にタ
ーンテーブル12が回転し、側板部25aは空缶Ａのトリム
ハイトに応じて上下する。すると、マイクロコンピュー
タがステッピングモータ９のステップ数を計数し、予め
設定されたターンテーブル12の回転角度位置毎にデジタ
ルゲージ25によるトリムハイトの測定値を読み込む。そ
して、空缶Ａが一回転すると空缶Ａの全ポイントの測定
値の読み込みが終了する。マイクロコンピュータは、読
み込んだ測定値をマスターゲージ34の測定値に加算し、
その値が所定の範囲を逸脱する場合に警報を発する。ま
た、トリムハイムの値は日毎あるいは月毎に集計され、
その結果がプリントアウトされる。

上記のような検査装置においては、空缶Ａが一回転す
る間にマイクロコンピュータがデジタルゲージ25の測定
結果を読み込むことによって行うから、空缶Ａのトリム
ハイムの検査を極めて短時間でかつ自動的に行うことが
可能である。また、測定位置のばらつきや読み込みの誤
差などが一切なく、極めて高い精度でトリムハイムの測
定を行うことができ、検査の信頼性を著しく向上させる
ことができる。

また、検査結果の集計をマイクロコンピュータによっ
て行うから、特定期間内のデータ処理集計を製缶ライ
ン、缶種別毎に行うことができ、したがって、空缶の品
質管理情況を即時に一覧することができ、品質管理を容
易に行うことができる。

なお、上記実施例では、真空吸引によって空缶Ａをタ
ーンテーブル上に固定するようにしているが、このよう
な構成に限るものではなく、例えば３つ爪チャック等を
ターンテーブルに取り付けても良い。

［発明の効果］ この発明の空缶の側板部高さ検査装置では、有底円筒
状をなす空缶をその開口部を上方へ向けて把持しかつ該
空缶をその軸線周りに回転させるターンテーブルと、空
缶の内径よりも僅かに小さい最大外径を有し、その軸線
が前記ターンテーブルの回転中心と一致した状態で昇降
可能に配置されたガイド部材と、測定時に前記ガイド部
材を空缶内に挿入することにより空缶開口部を真円状に
矯正するガイド部材昇降手段と、上下移動可能に設けら
れるとともに下端部が上記空缶の上縁部と接触せしめら
れる測定子を有し、測定時にこの測定子の上下位置に基
づいて前記ターンテーブル上に載置される空缶の側板部
の高さを測定する測定手段と、前記測定手段による測定
結果を空缶の所定の回転角度位置毎に取り入れて空缶の
良否を判断する制御機構と、前記ターンテーブルの上面
近傍に設けられ、前記空缶の底部付近に当接して前記空
缶の軸線を前記ターンテーブルの回転中心にほぼ一致さ
せるセンタリング手段とを備えて成るので、以下の効果
を奏する。

すなわち、トリムハイトの検査を極めて短時間でしか
も自動的に行うことができる。また、測定位置のばらつ
きや測定値の読取り誤差が一切なく、検査の信頼性を大
幅に向上させることができ、さらに検査結果の処理集計
を容易に行うことができる等の効果が得られる。

また、センタリング手段をターンテーブルの上面近傍
に設けているので、空缶の軸線を前記ターンテーブルの
回転中心にほぼ一致させる場合に、センタリング手段を
比較的剛性の高い底部付近に当接させて、前記センタリ
ングを行うことができ、空缶の変形が防止される。一
方、空缶の開口部付近は剛性が低く、僅かな力で楕円状
に弾性変形し易いが、ガイド部材が空缶の開口部に挿入
されるので、測定手段によりトリムハイムを測定する際
に当該開口部を真円状に矯正することができ、高い精度
で測定を行うことができる。

さらに、前記ガイド部材昇降手段には、複数の空缶の
高さに対応して上下方向に配置された複数のセンサが設
けられ、これらのセンサにより前記ガイド部材の下降端
の位置を適宜選択可能となっているので、複数の高さを
有する空缶に対応することができ、装置の汎用性が高ま
る。

また、前記ガイド部材は、リング状に形成され、その
外周の軸線方向中間部が上端部よりも大径になされ、最
も大径な部分から下側がテーパ状に形成されるとともに
最外径が空缶の内径より僅かに小さくなされているの
で、ガイド部材を空缶内に挿入して空缶をターンテーブ
ルにより回転させた場合にガイド部材と空缶の内面とが
線接触し、摩擦力が増大することがなく、ターンテーブ
ルへの負荷が大きくなることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は空缶の側板部高さ検査装置を示す正面図、
第２図は第１図のII方向矢視図である。 12……ターンテーブル、 25……デジタルゲージ（測定手段）、 25a……測定子、Ａ……空缶、 20……ガイドリング（ガイド部材）、 18a……レバーシブルモータ（ガイド部材昇降手段）。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有底円筒状をなす空缶をその開口部を上方
   へ向けて把持しかつ該空缶をその軸線周りに回転させる
   ターンテーブルと、 空缶の内径よりも僅かに小さい最大外径を有し、その軸
   線が前記ターンテーブルの回転中心と一致した状態で昇
   降可能に配置されたガイド部材と、 測定時に前記ガイド部材を空缶内に挿入することにより
   空缶開口部を真円状に矯正するガイド部材昇降手段と、 上下移動可能に設けられるとともに下端部が上記空缶の
   上縁部と接触せしめられる測定子を有し、測定時にこの
   測定子の上下位置に基づいて前記ターンテーブル上に載
   置される空缶の側板部の高さを測定する測定手段と、 前記測定手段による測定結果を空缶の所定の回転角度位
   置毎に取り入れて空缶の良否を判断する制御機構と、 前記ターンテーブルの上面近傍に設けられ、前記空缶の
   底部付近に当接して前記空缶の軸線を前記ターンテーブ
   ルの回転中心にほぼ一致させるセンタリング手段とを備
   えて成ることを特徴とする空缶の側板部高さ検査装置。
2. 【請求項２】前記ガイド部材昇降手段には、複数の空缶
   の高さに対応して上下方向に配置された複数のセンサが
   設けられ、これらのセンサにより前記ガイド部材の下降
   端の位置を適宜選択可能となっていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の空缶の側板部高さ検査装
   置。
3. 【請求項３】前記ガイド部材は、リング状に形成され、
   その外周の軸線方向中間部が上端部よりも大径になさ
   れ、最も大径な部分から下側がテーパ状に形成されると
   ともに最外径が空缶の内径より僅かに小さくなされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の空缶の側板部高さ検査装置。