JP3149184B2 - パッケージのテスト - Google Patents

パッケージのテスト

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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明はパッケージ、特に食品のパッケージのテス
トを行うための方法および装置に関するものである。こ
のテストはパッケージが適切にシールされていること、
又はそれらが適切にファイルされていることを確認する
ためのものである。
技術的背景 公知のテスト装置は速度が遅く、又は信頼性が低い傾
向がある。例えば、米国特許No.4,649,740は、柔軟なパ
ッケージが、少なくとも２つのテスト・ステーションを
通じてインデックス化される装置を開示している。各ス
テーションでパッケージが停止し、探知ロッドによって
負荷がかけられる。２つの連続したステーションが同じ
負荷をかけ、各ケース内の柔軟なパッケージの有効厚さ
が測定される。これら２つ有効厚さ測定値が比較されて
差があると、不良パッケージとみなされる。これは大型
のパッケージは最初のステーションで部分的に変形され
るから、２番目のステーションで探知される有効厚さは
少なめになっているだろうというアイディアに基づいて
いる。しかし我々の認識では、この方式は信頼性がな
い。例えば目が粗くて漏れやすいパッケージは第１ステ
ーションで十分に変形されるであろう。したがって第２
ステーションでの読取値は第１ステーションでの読取値
となって、そのパッケージは良品として扱われる。さら
にこの手順は静止テストに依存しているので速度が遅
い。
発明の開示 この発明の第１の態様としてひとつのテスト・ステー
ション、及びそのテスト・ステーションを通じて延びて
いる通路に沿ってパッケージを移送するための移送手段
を有しており、そのテスト・ステーションが少なくとも
１つの負荷手段と、その通路に沿って移送されているパ
ッケージの上面全体に負荷をかけて、その負荷のパッケ
ージに対する影響を探知するために、負荷手段又は各負
荷手段をその通路に近付けたり離したりするように相対
的な往復運動を行わせるための手段とを具えており、そ
して負荷手段又は各負荷手段が移送中のパッケージの上
面全体に負荷をかけられるように、移送方向にずれるこ
とができるパッケージに接触する表面部分を有している
パッケージ・テスト装置を提供する。
このパッケージ接触表面部分は、パッケージの範囲よ
り大きな範囲を有していて、ひとつ又は複数のずらすこ
とがができるように搭載されたベルト、ホイール、又は
ローラーにより提供される。これらはパッケージとの接
触でずれるようにしてもよいし、又は、移送手段と同期
して駆動されるようにしてもよい。
パッケージに負荷をかける負荷手段のパッケージ接触
表面部分がパッケージの範囲より大きな範囲を有し、負
荷手段がパッケージの上面全体に負荷をかけるから、パ
ッケージの大きさに応じたパッケージ接触表面部分の範
囲調整が不要となり、負荷手段又は各負荷手段は種々の
大きさのパッケージに対してパッケージの上面全体に負
荷をかけることができ、またパッケージが移送方向に対
して傾斜した状態で負荷手段の下へ移送されてもパッケ
ージの上面全体に負荷をかけることができ、速度が速く
て信頼性の高いパッケージのテストが行える。
パッケージに対する負荷の影響は、負荷手段による負
荷を受けた時のパッケージの抵抗を測定することにより
検出される。これは負荷手段が予め決められた力の下で
どの程度移動できるかを検出したり、又はパッケージを
一定程度移動させたり、変形させたりするのに必要な力
を検出することにより、行うようにすることができる。
一般的には予め決められた負荷に対する移動量を検出す
ることが好ましい。
テスト・ステーションは通路に沿って、間隔を置いて
配置された複数の負荷手段を有しているのが好ましい。
また第１負荷をかけるための第１負荷手段は、第１負荷
より大きな第２負荷をかけるための第２負荷手段の上流
に配置されているのが好ましく、そして第１、第２負荷
に対する抵抗に関する出力を提供し、この出力を比較し
て、パッケージの品質に関する出力を提供する手段が配
置されている。こうした構成により、第１負荷手段で十
分に変形される目の粗い漏れやすいパッケージは、良品
のパッケージとは抵抗が違った変化を示し、そして少し
しか漏れないパッケージもさらに違った変化を示す。し
たがって、予め決められた程度以下の漏れやすさのパッ
ケージを受け入れるように装置をセットすることが可能
である。
第１負荷より大きな第２負荷をかけ、応答の差を測定
するという概念は、上に述べた例にとどまらず、ずれる
ことができるパッケージの接触する表面部分を有する負
荷を備えた幅広い装置に適用できる。前記のものが好ま
しいが、広義に考えてこの発明は第２の態様として、１
つのテスト・ステーションと、そのテスト・ステーショ
ンを通じて延びている通路に沿ってパッケージを移送す
る移送手段とを有し、テスト・ステーションが通路に沿
って移送中のパッケージに対して予め決められた負荷を
かけるために、その通路に沿って間隔を置いて配置され
た第１、第２負荷手段を有し、第２（下流の）負荷手段
が第１負荷手段より大きな負荷をかけるようになってい
るテスト装置で、さらに（例えば、負荷がかけられるパ
ッケージの有効厚さに対して放出された出力を提供する
ことにより）第１、第２負荷手段によって、それぞれか
けられた負荷に対する抵抗を測定するための手段とし
て、パッケージの品質に関する出力を提供するために、
前記抵抗値を比較する手段とを具えているテスト装置を
提供する。これら２つの負荷手段は、通路の上にあるパ
ッケージに予め決められた負荷をかけることができるよ
うにし、その通路に近付いたり離れたり往復運動をする
ことができる負荷要素を有している場合もあり、そして
有効厚さに関する前記の出力を提供するために、ずれを
測定するようにしてもよい。第１負荷手段のずれは、そ
れが通路から離れた時に測定され、第２負荷手段のずれ
は、それが通路の方向に動く時に測定されるのが好まし
い。『パッケージ品質』とは（例えば）漏れやすさ、又
はファイリングの程度としてもよい。
第３の態様として、この発明はパッケージが移送中
に、通路に沿ってパッケージを移送する工程と、パッケ
ージとの接触部分がパッケージの範囲より大きな範囲を
有し、移送方向にずれることができるパッケージ接触表
面部分を介してパッケージの上面全体に負荷をかける工
程と、そのパッケージに対する負荷の影響を探知する工
程とを有するパッケージ・テスト方法を提供する。
この態様においても、パッケージ接触表面部分がパッ
ケージの範囲より大きな範囲を有し、パッケージの上面
全体に負荷をかけるから、パッケージの大きさに応じた
パッケージ接触表面部分の範囲調整が不要となり、種々
の大きさのパッケージに対してパッケージの上面全体に
負荷をかけることができ、またパッケージが移送方向に
対して傾斜した状態で移送されてもパッケージの上面全
体に負荷をかけることができ、速度が速くて信頼性の高
いパッケージのテストが行える。
第４の態様として、この発明はパッケージに負荷をか
け、そのパッケージに対する負荷の影響を測定し、さら
にそのパッケージに対してより大きな負荷をかけて、そ
の影響を測定し、そして２つの負荷の影響を比較する工
程を有するパッケージをテストする方法を提供する。
この発明を採用した好ましい装置は、パッケージのシ
ールが良好かいなかを判定するための、食品、ドリンク
商品、化学品、又は薬品などの、シールされ、パッケー
ジされた製品に対する非破壊シール・テストを実施する
のに適している。
このテストは、パッケージがシールされた後、各パッ
ケージに対するシールが良好であること、パッケージ内
部の雰囲気又は製品がそのパッケージから逃げ出さない
こと、そして、外部の大気がパッケージ内部に入り込め
ないことを確認するために、そのパッケージに対して行
われる。
しかしながら、多少の漏出のあるパッケージ製品で
も、その漏出がその機械のユーザーによって指定された
量以下であれば、良品としてみなされる場合もある。こ
れらの場合、指定された量以上の漏出があるすべてのパ
ッケージは不良品とされ、漏出のない、又は漏出が指定
された量以下のすべてのパッケージは良品として受け入
れられるように、この発明を設定することができる。
さらに別の態様として、そのパッケージの製品、雰囲
気、又はガスがつまり過ぎても、不足してもいないこと
を確認するために、このテストを用いることも可能であ
る。
好ましい装置は、広範な種類のパッケージ、例えば、
ポテト・チップ・バッグのパッケージなど、内容積が変
動するような場合でも、漏出シールを発見できるような
二重テスト機能を提供することもできる。
例えば、現在ポテト・チップを生産している生産ライ
ンでは、１分あたり最大100パッケージの内容物詰め込
み、シールを行うことができる。しかし各パッケージに
おける大気とポテト・チップの体積は、パッケージ毎に
違っている可能性がある。好ましい実施例においては、
二重の比較を行うことによって、内容物の体積が変動す
る問題を克服又は改善している。そうした実施例では、
予め設定された受け入れ可能な標準量を満たさないすべ
てのパッケージを拒絶するようにセットすることもでき
る。
図面の簡単な説明 添付図面は、パッケージ・テスト装置の概略側面図で
ある。
発明の実施形態 図面にはテスト・ステーション10が示されている。一
連のベルト・コンベア11はそのテスト・ステーションを
通じてパッケージ12（例えばポテト・チップの入った
袋）を移送するための移送通路を形成している。決めら
れた移送方向へ、パッケージ12が連続的にセンサー14、
第１負荷手段16及び第２負荷手段18を通過して移送され
る。さらに遠方に運ばれるべきでないパッケージ12を通
路からそらせるための方向変換手段20が設けられている
場合もある。これは図面においては、コンベア11からパ
ッケージ12を横方向に吹き飛ばすブロワーとして図示さ
れている。
第１、第２負荷手段16,18は同様の構造のものであっ
てもよい。それらは単に２つの形態を示すために、違っ
たものとして図示されている。各ケースにおいて、その
上に垂直方向に往復運動できるように、第１、第２負荷
部材24,26が取付けられるサポート22が設けられてい
る。第１、第２負荷部材24,26が往復運動を起こし、望
ましい下向きの力をかけるために作動部材28に接続され
ている。作動部材28は複動エア・シリンダ、油圧シリン
ダ、又は他の適宜のものからなっている。
第１、第２負荷部材24,26はこれらのずれを示す電気
出力信号を提供するインクリメンタル型エンコーダ32と
協同するスケール要素30を有している。第１負荷部材24
のエンコーダ32は、アップストロークのずれを測定する
ために設けられており、第２負荷部材26のエンコーダ32
はダウンストロークのずれを測定するために設けられて
いる。その出力は対応する双方向モジュール34を通じ
て、デジタル表示パネル上にその数値を表示するデジタ
ル二重入力カウンタ36に送られる。
これらのデータはまた、微分カウンタ38及びコンピュ
ータ40にも送られる。
第２負荷手段18は、その下のベルト・コンベア11と同
期して、ただし反対の回転方向に駆動されるので、相互
に対向するコンベア11の上部の動きとベルト42の下部の
動きが同じ方向に、そして同じ速度で駆動される。した
がって、ベルト42は移送中のパッケージと、移送自体を
邪魔せずに接触させることができる物品接触面部分を提
供する。
第１負荷部材24は機械的にはより単純である。それは
通路に沿って移送されているパッケージとの接触によっ
てすぐ回転されるように、複数の、軽量、作動自由なロ
ーラー46が取り付けられるプレート44を有している（適
切な、低バックライン圧力チェーンのローラーが市販さ
れている）。ローラー46は駆動される必要はない。それ
らは複合物品接触表面部分を形成している。
なお、それぞれのケースで、物品接触表面部分は、パ
ッケージ12の範囲よりやや大きな、相対的に大きな範囲
を有している。
稼働運転より前に装置をセットする方法は以下の通り
である。
最適又は理想的なパッケージを選択し、この発明によ
る第１負荷手段16の上に乗せて、基準となる目盛りを決
める。この基準目盛、プラス、その機械のユーザーが決
める許容帯域を入力カウンタ36にキー入力する（この基
準に合致しないすべてのパッケージが拒絶される）。通
常の操作時は、チップ・パッケージ12などが継続的に、
例えば上流の充填シール機から、コンベア11経由で継続
的に送られる。第１負荷手段16にパッケージ12が到着す
ると、センサー14により感知される。これによってコン
ピュータ40に対して、作動部材28を作動して、パッケー
ジ12が第１負荷部材24の真下に到着した時に第１テスト
を実施するように信号が送られる。作動部材28が第１負
荷部材24を下方のパッケージ12の方向に押し、パッケー
ジ12の上面全体に負荷をかける。用いられた圧力の量
は、予めテストされるパッケージの種類に合わせて設定
することができる。
第１負荷部材24が下方に動ける距離は、テストされる
パッケージの抵抗により決められる。移動された実際の
距離はインクリメンタル型エンコーダ32によってアップ
ストロークで測定され、双方向モジュール34を通じて、
デジタル表示パネル上にその値を表示するデジタル二重
入力カウンタ36に送られる。データはまた微分カウンタ
38に送られる。パッケージ12は第１負荷手段16から第２
負荷手段18に送られる。パッケージ12のそこへの到着は
第２センサーによって検出することもできる。しかし、
コンピュータ40が移送速度および距離に基づいて第１セ
ンサー14から到着の時間を算出することができる場合
は、これは必要ではない。第２負荷手段18は、移動の距
離がダウンストロークで測定されることを除いては、第
１負荷手段16とまったく同様の形態で作動する。さら
に、作動部材28によってかけられる下方の力はより高い
レベルに設定される。
エンコーダ32はずれを示す信号を双方向モジュール34
を通じて、デジタル表示パネル上に目盛りを表示するデ
ジタル二重入力カウンタ36に送る（これは、２つの表示
装置上で同時に、あるいはひとつの表示装置上で連続的
に、第１、第２負荷手段16,18からの目盛りを示すよう
にしてもよい）。第２負荷手段18の目盛りも微分カウン
タ38に送られ、そこで第１負荷手段16の目盛りからの差
が取られる。
それらの目盛りの差がセット・アップ時の『最適』パ
ッケージに対して認められたのと同じか、又は設定され
た許容帯域の範囲内の場合、そのパッケージは良好なシ
ールを有していると認められ、コンベア11を通じて次の
イン・ライン・マシーンに送ることが許される。しか
し、その値が予め決められた許容帯域外の場合、そのパ
ッケージは不良シールを有しているか、あるいは、理想
的または最適パックに対して求められる基準以下とみな
され、方向変換手段20によって、ラインから除去され
る。
シール物質を評価するために差を示す数値を用いるの
と同様に（又はその代わりに）、パッケージが適切に封
入されているかどうかを示すために、ずれを示す値を用
いることも可能である。例えば、コンピュータを、第２
負荷部材26のずれに関して受け入れられる範囲に予めセ
ットすることも可能である（この場合、第１の装置は主
にパッケージの内容物を安定化させるための働きをする
ようにしてもよい）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 3/26 G01M 3/36

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】テスト・ステーション（10）と、前記テス
    ト・ステーションを通じて延びている通路に沿ってパッ
    ケージ（12）を移送するための移送手段（11）とを具
    え、前記テスト・ステーションが少なくともひとつの負
    荷部材（24,26）、又は各負荷部材（24,26）を前記通路
    に対して近付けたり離したりする相対的な往復運動をさ
    せて、前記通路に沿って移送されているパッケージ（1
    2）の上面全体に負荷をかけ、そのパッケージ（12）へ
    の前記負荷の影響を検出するための手段（28）を有し、
    負荷部材（24,26）が、パッケージ（12）が移送中にそ
    のパッケージの上面全体に負荷をかけることができるよ
    うに、移送方向にずらすことができるパッケージ接触部
    分（46）を有しており、パッケージ接触部分（46）がパ
    ッケージ（12）の範囲より大きな範囲を有していて個別
    的には駆動されないが、通路に沿って移送中のパッケー
    ジ（12）との接触でずらされるようになっている一連の
    自由作動ローラー（46）であることを特徴とするパッケ
    ージ・テスト装置。
  2. 【請求項２】負荷部材（24,26）がパッケージの上面全
    体に予め決められた負荷をかけるようになっており、負
    荷の影響が負荷部材（24,26）のずれを基準として測定
    される請求項１に記載のパッケージ・テスト装置。
  3. 【請求項３】テスト・ステーション（10）が、通路に沿
    って間隔をおいて配置された複数の負荷部材（24,26）
    を有している請求項１又は２に記載のパッケージ・テス
    ト装置。
  4. 【請求項４】第１負荷より大きな第２負荷をかけるため
    の第２負荷部材（26）の上流に配置された、第１負荷を
    かけるための第１負荷部材（24）と、前記第１、第２負
    荷に関する出力を供給するための手段（32,36,28,40）
    とを有しており、前記出力を比較して、パッケージ品質
    出力を引き出す請求項３に記載のパッケージ・テスト装
    置。
  5. 【請求項５】かけられた負荷に対する抵抗を評価するた
    めの手段（30,32）が負荷部材のずれを判定する手段を
    有する請求項４に記載のパッケージ・テスト装置。
  6. 【請求項６】通路に沿ってパッケージ（12）を移送する
    工程と、それらの移送中、移動中のパッケージ（12）と
    の接触によって回転させられ、パッケージとの接触部分
    （46）がパッケージ（12）の範囲より大きな範囲を有し
    ている一連の自由作動ローラー（46）を介してパッケー
    ジの上面全体に対して負荷をかける工程と、そして移動
    中のパッケージ（12）に対する負荷の影響を検出する工
    程とを有するパッケージ（12）をテストするためのパッ
    ケージ・テスト方法。
  7. 【請求項７】請求項１−５のいずれかによる装置を用い
    た請求項６に記載のパッケージ・テスト方法。
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