JP3047893U - 高圧封入容器の漏れ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エアゾールシームレス缶に代表される高圧封入
容器の充填後に発生するシール不良などの欠陥部からの
漏れを検出検査すること。 【解決手段】水中搬送中の被検体２０から漏れる気泡を
集泡カバー１２で集約し超音波式の気泡検出センサ１１
に導入し、ここで気泡の有無を検出検査する安価で信頼
性の高い装置を提供する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、エアゾールシームレス缶等の高圧封入容器のシール不良などの欠陥 による漏れを検出検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の高圧封入容器の漏れ検査には、充填後、被検体を搬送機と共に温水々槽 内の水中を通過させ、不良被検体から漏れるガスによって発生する気泡を、検査 員により水槽のガラス越しに目視検査する方法が一般的で、 また、この目視方法を水中のＣＣＤカメラ撮像に置き換える、所謂る画像処理 の検査装置による方法があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記温水中の目視検査は、常時熟練した検査員を確保しておく必要あり、その 分の人件費が嵩み。また前記画像処理方式の検査装置はかなりの投資額となり、 何れにしろコスト高の問題点があつた。また、目視検査は熟練要員によっても検 査速度上の検査能力に限界があり、このため、この検査が生産設備の工程能力の 限界条件ともなっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、水中で搬送中の不良被検体から発生上昇する気泡を集泡カバーによ り集約、センサの導管中に導入し、その気泡の存在を、導管内の超音波信号変化 を均一水との比較検波することで検出するようにしている。 この液体中に含まれる気泡を超音波により検知する技法については、従来、特 公昭３３−６９０３公報以来、特公昭５８−２６２０にいたる多数の公知の方法 があるが、特に、後者は複数の発受信単位で検波することによりダブルチェック 技法で外乱ノイズの消去を図っている。本考案はこの技法をもととし、水槽の水 中に発生上昇する気泡を集泡カバーにて集約し、気泡検出センサにかける、シス テムとしての高圧封入容器の漏れ検査装置として応用し、適用する装置を提供す るものである。

【０００６】

【考案の実施の形態】

本考案は、水槽内の水中に配置された搬送装置を通過する不良被検体の欠陥部 から発生上昇する気泡を傘状の集泡カバーで捉え、気泡検出センサの導管内に導 入し、導管内で水中に超音波信号を発受信する間、信号変化を均質水との検波比 較により気泡の存在を検出する手段を設ける。 また、検出した不良被検体は、検出位置と搬送速度から算定した特定時差によ り後続の搬送機途中で系外に排出する手段を設ける。（請求項１に対応）

【０００７】 上記集泡カバー内面に気泡が付着し、正常な検査を妨げることが無いように、 気泡センサと集泡カバーのそれぞれの保持金具を別個に独立させ、集泡カバーの 保持バー頭部をノッカなどの加振機により、加振することにより、停滞又は付着 している気泡をカバーから剥離離散せしめる手段を設ける。（請求項２に対応）

【０００８】 上記と同じ目的のため、気泡検出センサの吐出部と別置きの電動ポンプの吸込 み部を連結し、集泡カバーより水を強制的に吸込み導管に導入し、電動ポンプに より水槽に戻すような循環系を構成し、集泡カバー内ほか系内に泡が滞留しない 手段を設ける。（請求項３に対応）

【０００９】 更に、上記と同じ目的のため、集泡カバーの吐出側か又は入り口側のそれぞれ の個所の内径に近い直径をもった電動軸流ポンプにより、停滞又は付着中の気泡 を強制的な流れにより剥離離散せしめる手段を設ける。（請求項４に対応）

【００１０】 また、被検体が気中から水槽に進入する際、被検体の表面に気泡を同伴付着し 進入する機会があり、これが水中搬送の途中で剥離すると、欠陥部から発生する 気泡と誤認される恐れがある。 このため本考案では、気泡検出センサの本体１０を搬送ライン上２個所又は複 数個所配置構成し、検査対象気泡の繰り返し検出により確認する方法の所謂ダブ ルチェックすることで、確実に検査する手段としている。（請求項５に対応）

【００１１】 上記と同一目的で、被検査対象気泡か外乱気泡かの識別確認のための制御方法 として、さらに、単一センサで実行するために、気泡検出センサの導管内を通過 する気泡が単一気泡であるか連続した気泡群であるかを、制御回路内のタイマに より一定の特定した時間内に検出される気泡の検出頻度又は検出時間幅を捉えて 識別確認する方法も一つの手段としている。（請求項６に対応）

【００１２】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。図１は、本考案の請求項１及び２の 実施例の高圧封入容器の漏れ検査装置のセンサ本体１０で、 図２は、本考案の請求項３の実施例のセンサ本体１０´である。 図３は、該センサ本体１０を水槽３２内に配置し、また、被検体２０と水中の 搬送機３１並びに制御回路３０などの関係を示した本考案の請求項１，及び２の 装置全体の説明図である。 図４は、気泡検出センサの制御回路の説明用ブロック図である。

【００１３】 被検体２０は、水槽３２内に配置した水中の搬送機３１の２重の搬送可撓リン ク帯に挟み込まれ浮上を防止固定されながら図示矢印Ａの方向に搬送される。 該検査装置のセンサ本体１０は、集泡カバー１２の下面が被検体２０の上面と 比較的近距離で対比するように図示のように十分の深さの水中に配置される。

【００１４】 搬送機３１により連続して搬送される被検体２０の中、シール不良等の欠陥を もつ不良品が気泡検出センサ１１の真下を通過するとき、被検体２０の欠陥部か ら漏れる上昇気泡２１は、待ち受けた傘状の集泡カバー１２により集められ気泡 検出センサ１１の導管１８内を上昇通過する。

【００１５】 導管１８内は、稼働中常時制御回路３０内の超音波発振器１により発信された 超音波出力にもとずき導管１８外周部と一体整形の一定距離を離して配置の２組 の送信用振動子２ａ，２ｂを励起して、導管内の水中に一定量の超音波エネルギ ーを放出し、超音波の音場を形成する。

【００１６】 ここに水中に気泡が存在しないときは発信振動子２ａ，２ｂから対向位置に配 した受信振動子３ａ，３ｂに伝達されるエネルギーは常に一定である。そこで受 信振動子３ａ，３ｂには、これに対応した一定の電圧が誘起される。

【００１７】 これに対して水中に気泡が一個でも存在するときは、発信振動子２ａ，２ｂか ら放出される超音波エネルギーは気泡によって散乱、吸収を受けるため、受信エ ネルギーもその分だけ減衰し、出力電圧も無泡時より低くなる。 かくして、導管内１８に気泡が進入すれば、この減衰低下の電圧と無泡時の電 圧の差異で気泡の存在を検出するわけである。

【００１８】 これらの差異信号は、制御回路３０中の高周波増幅部４ａ，４ｂ、での増幅処 理また信号整形部５ａ，５ｂで信号の整形をされた後、２組の発受信振動子のダ ブルチェック機能により外部のノイズの消去と気泡の有無を比較部６にて同時に 検波比較処理後、低周波増幅され出力部７から外部へ信号として発信し機能を完 結する構成としている。この間の制御回路の機能は公知の技法であるため詳細の 説明は割愛する。

【００１９】 集泡カバー１２には、内面に発生気泡が付着する可能性あり、この付着気泡が 不規則に剥離すれば、誤認、誤動作の原因となるため、付着気泡を確実に排除す るために、該カバーは内面を撥水加工すると共に、集泡カバー保持バー１６を気 泡検出センサ１１の保持金具１４と別個の独立させ、該金具１４の一端にて可撓 支持具１７で支持し、且つ、該保持バー頭部１９をノッカ又は、バイブレータ１ ３にて稼動の常時加振することにより、付着気泡を無くする手段をもつ。（請求 項２に対応）

【００２０】 図２は、上記と同じ目的のため集泡カバー１２と気泡検出センサ１１を一体構 成し、気泡検出センサ１１の上部吐出部と別置きの電動ポンプ２３を連結し、集 泡カバー１２から強制的に水を吸込み、該センサ内に導入後、水槽に戻す循環系 を構成して、系内に泡の対流がないような手段をとつている。検査装置の全体構 成は図３にて表示した構成に準ずるものとする。（請求項３に対応）

【００２１】 図５，６は、上記と同じ目的の付着気泡防止用に、該カバー内に強制上昇流を 誘起させるための電動軸流ポンプ２２を内臓させる構成としている。電動機の配 線その他の詳細は省略してある。（請求項４に対応）

【００２２】 被検体２０が水槽３２の水中に進入する際、被検体２０の胴まわりに気泡を付 着同伴する恐れあり、この気泡が搬送途中で剥離し、気泡検出センサ１１に入る と上記同様誤認、誤動作の原因となる。そこで、センサ本体１０を直列にＳの距 離で２個所配置構成したのが図７で、図示のように２乃至３回の複数の検出を繰 り返すことにより対象の被検査気泡であることの確認し、この外乱気泡は検出上 制御回路により消去される。（請求項５に対応）

【００２３】 制御回路の説明については、図４の主として導管内における超音波発受信間の 検波比較回路のみに止めているが、上記のような被検査気泡か外乱気泡かの判定 のための誤動作防止のための制御回路、又は、不良被検体除去のための制御回路 などあるが、常識的であるため詳細説明は省略する。

【００２４】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果 を奏する。

【００２５】 従来の水中での熟練者による人力目視検査、又はＣＣＤカメラによる撮像と画 像処理による自動検査のいずれも、検査精度は、水槽内を別途の目的もあり温水 使用が一般的であるが、加温し気泡を膨張拡大させても気泡径で０，５乃至１ｍ ｍとされている。

【００２６】 これに対し、本考案の超音波による比較検波式の気泡検出の方式では、公知の センサで数十ミクロン級の気泡検出精度を保証でき信頼度が高い。

【００２７】 また、精度だけでなく、人力の目視検査に比し、機械的な自動検査のため検査 能力は数段の高能率を発揮するため、生産設備の工程能力を高く設定可能な効果 がある。

【００２８】 それより増して本考案の最大の効果は低設備費および維持費であり、人力目視 検査の人件費及び画像処理の設備費より数段の低コストで実現出来る。

【００２９】 本考案の気泡検出法は、前記のように、センサに加えられる衝撃など外乱ノイ ズをダブルチェックによる消去手段を持っており、また被検体が同伴持ち込んだ 被検出対象外の気泡による誤認を、搬送ラインに直列に配置した複数個の気泡検 出センサ又は、外乱防止の制御回路をもつ単一センサを構成することにより確実 に排除できる。

【００３０】 前記の複式装備の誤認防止の方法は、前記の画像処理方式でも直列に複数のカ メラを配することで可能であるが、上記のようにこの方式は単一装備で比較して も本考案の設備費より数段割高であるため実際的では無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案第１及び２の請求、実施の形態の高圧封
入容器の漏れ検査装置のセンサ本体の側面図

【図２】本考案の第３請求、実施の形態の高圧封入容器
の漏れ検査装置の集泡カバー一体型センサ本体を別置き
電動ポンプで結び循環水系を構成した側面図

【図３】本考案の第１，及び２請求、実施の形態の高圧
封入容器の漏れ検査装置の全体説明用側面図

【図４】本考案の気泡検出センサの制御回路の説明用ブ
ロック図

【図５】本考案第４請求、実施の形態の集泡カバー内に
電動軸流ポンプを装備した断面図（その１）

【図６】本考案第４請求、実施の形態の集泡カバー内に
電動軸流ポンプを装備した断面図（その２）

【図７】本考案第５の請求、実施の形態の高圧封入容器
の漏れ検査装置のセンサ本体を複式装備の検査装置の全
体説明用側面図

【符号の説明】

１ 超音波発振器 ２ 送信用振動子 ３ 受信用振動子 ４ 高周波増幅部 ５ 信号整形部 ６ 比較部 ７ 低周波増幅部＆出力部 １０ センサ本体 １１ 気泡検出センサ １２ 集泡カバー １３ ノッカ １４ 保持金具 １５ ベース板 １６ 集泡カバー保持バー １７ 可撓支持具 １８ 導管 １９ 集泡カバー保持バー頭部 ２０ 被検体 ２１ 気泡 ２２ 電動軸流ポンプ ２３ 電動ポンプ ２４ 電動機 ２５ 吸込み管 ２６ 吐出管 ３０ 制御回路 ３１ 搬送機 ３２ 水槽

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体中に気泡が微量でも存在すると、そ
   の混合液体の音響的性質は気泡不在の均質液体に比し変
   化が生じる、この性質変化を導管内の液体中の超音波信
   号変化としてとらえ液体中の気泡を検出する方法におい
   て、 水槽内の水中に配置した搬送機（３１）で搬送移動中の
   エアゾールシームレス缶で代表される液状内容物と液化
   ガスを混合密封充填の高圧封入容器（２０、以後被検体
   と言う）のシール不良などの欠陥部からのガス漏れによ
   り発生した上昇気泡を、 水中の搬送機（３１）の搬送面上部に配置した集泡カバ
   ー（１２）にて捉え、接続の導管（１８）内に導入し、
   該導管の一方より超音波を発信し、他方の側でこれを受
   信し、さらに受信信号を増幅整形し、均質水との検波比
   較により被検体（２０）から漏れる気泡を検出する気泡
   検出センサ（１１）と、 気泡検出結果判明した不良被検体を、信号により特定の
   時間差をもとに後続の搬送機途中で系外に排出する排出
   機構を備えた、 ことを特徴とした高圧封入容器の漏れ検査装置。
2. 【請求項２】 前記集泡カバー（１２）を、気泡検出セ
   ンサ（１１）の保持金具（１４）と別個の集泡カバー保
   持バー（１６）にて可撓支持具（１７）を介して保持
   し、また、該保持バー頭部（１９）を加振機、所謂ノッ
   カ又はバイブレータ（１３）により加振することで、集
   泡カバーに適宜な振動を与え、該カバー（１２）内側に
   付着の気泡を強制的に剥離せしめるよう構成した、 ことを特徴とした請求項１の高圧封入容器の漏れ検査装
   置。
3. 【請求項３】 前記集泡カバー（１２）と気泡検出セン
   サ（１１）を一体に構成し、また、該センサ導管（１
   ８）上部と別置きの電動ポンプ（２３）とを吸込み管
   （２５）にて連結し、集泡カバー（１２）より該カバー
   下面の水を強制的に吸い上げ、且つ、この水を気泡検出
   センサ内導管１８を通過させた後、前記ポンプ（２３）
   から吐出管（２６）により水槽へ戻す、所謂る被検査対
   象水の循環系を構成した、 ことを特徴とした請求項１の高圧封入容器の漏れ検査装
   置。
4. 【請求項４】 前記集泡カバー（１２）の吐出側管内か
   又は円錐基部入り口側に電動軸流ポンプ（２２）を配置
   し、強制上昇流により該カバー（１３）内側に付着の気
   泡を強制的に剥離せしめるよう構成した、 ことを特徴とした請求項１の高圧封入容器の漏れ検査装
   置。
5. 【請求項５】 前記集泡カバー（１２）と気泡センサ
   （１１）などからなる高圧封入容器の漏れ検査装置のセ
   ンサ本体（１０）を被検体（２０）の進行方向同一高さ
   で且つ、搬送ライン上の一定距離（Ｓ）離した位置に２
   組又は複数組配置構成した、 ことを特徴とした請求項１，２及び３の高圧封入容器の
   漏れ検査装置。
6. 【請求項６】前記気泡検出センサ１１の導管１８内を通
   過する気泡２１が単一気泡、若しくは、これに近い少気
   泡群か、又は連続して通過する多量の気泡群かを比定識
   別するための、 制御回路（３０）内のタイマにより設定された時間内に
   通過する気泡による検出頻度又は検出時間幅により、限
   界の気泡量を判断特定する制御回路を備えた、 ことを特徴とした請求項１，２及び３の高圧封入容器の
   漏れ検査装置。