JP3376428B2 - 冷菓製造設備用モールドのリーク検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、スティック付ア
イスクリームやアイスキャンディ等の冷菓製造設備にお
けるモールドのリーク検査装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】チェーンコンベヤに吊下され間欠移送さ
れるモールド内に冷菓原料を充填し、冷媒を収容したブ
ライン槽内を通過させ、アイスクリームやアイスキャン
ディ等の冷菓を連続的に製造する冷菓製造設備は従来公
知である。（例として、特公昭５９−３９１０２号，特
公平５−６７２５８号公報参照） 【０００３】この冷菓製造設備において、冷菓原料を充
填して凍結硬化させる製品型となるモールドに、ピンホ
ールやクラック等の異常があると、製品冷菓内に冷媒等
の異物が混入して不衛生となり、不良製品が発生するお
それがある。 【０００４】そこで、これら異常の有無についての検査
が必要であるが、従来は、冷菓製造設備の稼働中に、間
欠移送されるモールドの僅かな停止時間を利用して、冷
菓原料充填前の空モールドを上方から覗き込み、光学的
手法による作業員の視覚検査によって異常を発見し、モ
ールドの良品・不良品を選別する検査方法がとられてい
た。 【０００５】しかし、モールドの間欠停止時間は僅か数
秒間であるから、この短時間で肉眼により異常を発見す
るためには高度の熟練が必要であり、熟練者と雖もその
日の体調によって検査結果が左右されたり、検査者によ
ってムラが生じたりすることがあり、検査結果の評価に
バラツキが避けられず、しかも、微小ピンホールや微細
クラックを視覚検査により発見することは事実上不可能
であり、検査精度を高く保つことが困難で信頼性に欠け
るという問題点があった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点を解決することを課題としてなされたものであって、
視覚検査によっては発見できないような微小ピンホール
や微細クラックまで識別できるリーク検査装置を提供
し、異物混入のない衛生的な冷菓製造に寄与しようとす
るものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題解
決の手段を提供するものであって、冷菓製造用モールド
１を着脱自在に懸架できるモールドセット台２を、伸縮
ピストン等のスライド装置３によって待機位置Ａと検査
位置Ｂとの間を往復移動自在とすると共に、検査位置Ｂ
の上方にモールド１の上面開口部を密閉可能な昇降自在
の密閉蓋４を臨ませ、該密閉蓋４および連通管路５を介
してモールド１内を検査圧力源６（６ａ，６ｂ）に連通
させ、その連通管路５に中間開閉弁７および３ポート切
換弁８（８ａ，８ｂ）を設け、中間開閉弁７の上流側に
圧力センサ９を接続して、モールド１内の圧力変化を検
知できるようにしたことを特徴とする冷菓製造設備用モ
ールドのリーク検査装置を発明要旨とするものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１において、１は冷菓製造用モ
ールドであって、その形状は周知のとおり、上部が開口
し下部が縮径した有底円筒状または角錐筒状をなし、上
部開口の外周には周縁部１ａが張り出して設けられてい
る。 【０００９】２は前記モールド１を着脱自在に懸架でき
るモールドセット台であって、伸縮ピストン等のスライ
ド装置３によって、待機位置Ａ（ピストン縮）と検査位
置Ｂ（ピストン伸）との間を往復移動できるようになっ
ている。図示の実施例においては、水平方向に往復移動
できるようにした例を示したが、上下方向に往復移動で
きるようにしてもよい。 【００１０】４は前記検査位置Ｂの上方に位置して設け
られた密閉蓋であって、任意の駆動装置を内蔵した昇降
装置４ａによって昇降自在となっており、下降位置では
図示のとおりモールド１の上面開口部を密閉し、上昇位
置ではモールド１を開放して該モールド１を待機位置Ａ
側に移動可能としている。なお、４ｂはモールド１の周
縁部１ａをシールするＯリングである。 【００１１】前記密閉蓋４は、連通管路５によって検査
圧力源６を構成する減圧検査用真空ポンプ６ａ及び／又
は加圧検査用コンプレッサ６ｂに接続され、連通管路５
には、中間開閉弁７および３ポート切換弁８ａ，８ｂが
直列に挿入され、中間開閉弁７の上流側には圧力センサ
９が接続されている。なお、１０は連通管路５の適所に
挿入されたフィルタである。 【００１２】第一の３ポート切換弁８ａのスプールは、
連通側と大気開放側とに切り換えられるようになってい
る。また、第二の３ポート切換弁８ｂのスプールは、減
圧検査用真空ポンプ６ａ連通側と加圧検査用コンプレッ
サ６ｂ連通側とに切り換えられるようになっている。な
お、検査圧力源６が単一（減圧検査用真空ポンプ６ａ又
は加圧検査用コンプレッサ６ｂ）であって、減圧検査又
は加圧検査専用の場合には第二の３ポート切換弁８ｂを
省略することができる。 【００１３】リーク検査の要領について説明すると、先
ずスライド装置３のピストンを縮小した待機位置Ａで、
モールドセット台２に検査対象となるモールド１を懸架
し、スライド装置３のピストンを伸長して図示の検査位
置Ｂに移送する。 【００１４】次いで、昇降装置４ａにより、密閉蓋４を
下降させ、モールド１の上面開口部を密閉する。この
際、Ｏリング４ｂがモールド１の周縁張り出し部１ａの
上面に密接して気密にシールする。 【００１５】この状態で、中間開閉弁７を開き、３ポー
ト切換弁８ａ，８ｂを減圧検査圧力源６ａ側（又は加圧
検査圧力源６ｂ側）に切り換え、所定時間所定の設定圧
力を負荷した後、中間開閉弁７を閉じ圧力センサ９によ
ってモールド１内の圧力変化を読み取ることによって、
リークの有無及びその大小を検知し、良品・不良品の識
別をすることができる。 【００１６】検査終了後は、再び中間開閉弁７を開き、
第一の３ポート切換弁８ａを大気開放側に切り換えてモ
ールド１内の圧力をブレークしてを大気圧に戻し、次い
で、昇降装置４ａにより密閉蓋４を上昇させると共に、
スライド装置３のピストンを縮小して検査位置Ｂから待
機位置Ａに復帰させればよい。 【００１７】図２は減圧検査時の圧力変化図であって、
実線はリークのない良品モールド、破線は微小リークの
ある不良品モールド、鎖線は大リークのある不良品モー
ルドの圧力変化を示す。 【００１８】中間開閉弁７を開き、図１に示すように３
ポート切換弁８ａを連通側に、８ｂを減圧検査側に切り
換え、真空ポンプ６ａを駆動して所定の設定圧力を負荷
した場合、リークのない良品モールドの場合には、時刻
ｔ₀ に減圧を開始すると所定の減圧時間（ｔ₀ →ｔ₁)経
過後の時刻ｔ₁ において、モールド１の内圧は真空に近
いｐ₁ にまで低下する。 【００１９】この時刻ｔ₁ において中間開閉弁７を閉
じ、その後の圧力変化を見ると、暫くの間はモールド１
内の断熱膨張による温度変化によって内圧が僅かに上昇
し、所定の第１次判定時間（ｔ₁ →ｔ₂)経過後の時刻ｔ
₂ における内圧は、ｐ₂(＞ｐ₁)となるが、圧力上昇は次
第に収斂し、所定の第２次判定時間（ｔ₂ →ｔ₃)経過後
の時刻ｔ₃ における内圧ｐ₃ は所定の良品判定レベルＧ
ライン以下の値に保たれる。 【００２０】一方、視覚検査では発見できない微小ピン
ホールや微細クラック等の存在により、微小リークのあ
る不良品モールドの場合には、時刻ｔ₁ においては、一
旦、良品モールドと大差のないｐ'₁（≒ｐ₁)まで低下し
たとしても、その後は断熱膨張による内圧上昇に加えリ
ークによる内圧上昇が伴うため、時刻ｔ₂ における内圧
は前記ｐ₂ より大きなｐ'₂（＞ｐ₂)となり、さらに時刻
ｔ₃ においては、ｐ₃より大きなｐ'₃（＞ｐ₃)となり、
良品判定レベルのＧラインを超えてしまう。 【００２１】また、視覚検査で発見できるほどの欠陥の
ある不良品モールドの場合には、所定の減圧時間（ｔ₀
→ｔ₁)を経過した時刻ｔ₁ においても、内圧ｐ"₁（＞＞
ｐ₁)は大きな値を示し、所定の不良品判定レベルＮライ
ン以下に下がることがなく、時刻ｔ₂ においては大気圧
に近いｐ"₂にまで上昇し、時刻ｔ₃ には完全に大気圧に
復帰してしまう。 【００２２】以上のとおりであるから、予め設定入力さ
れたコントローラ（図示せず）からの制御信号により、
次の手順によってリーク検査を行い、良品，不良品の判
定をすることができる。 【００２３】 スライド装置３のピストンを縮小した
待機位置Ａで、モールドセット台２に検査対象となるモ
ールド１を懸架し、スライド装置３のピストンを伸長し
て図示の検査位置Ｂに移送する。 【００２４】 昇降装置４ａにより密閉蓋４を下降さ
せ、図示のようにモールド１の上面開口部を密閉する。
この際、Ｏリング４ｂがモールド１の周縁張り出し部１
ａ上面に密接して気密にシールする。 【００２５】 この状態で、中間開閉弁７を開き、３
ポート切換弁８ａ，８ｂを減圧検査圧力源６ａ側（又は
加圧検査圧力源６ｂ側）に切り換え、所定時間（ｔ₀ →
ｔ₁)所定の設定圧力を負荷した後、中間開閉弁７を閉じ
る。 【００２６】 圧力センサ９によってモールド１内の
圧力変化を読み取り、第１次判定時間（ｔ₁ →ｔ₂)経過
後の時刻ｔ₂ における内圧が、予め大リーク発見基準と
して設定され、コントローラに入力された不良品判定レ
ベルのＮラインに達しないときは、大リークのある不良
品と判定し、Ｎラインを超えたときには第２次判定に進
む。 【００２７】 第２次判定時間（ｔ₂ →ｔ₃)経過後の
時刻ｔ₃ における内圧が、予め小リーク発見基準として
設定され、コントローラに入力された良品判定レベルの
Ｇライン以下の値であれば良品として合格、Ｇラインを
超えたときは小リークのある不良品と判定して不合格と
する。 【００２８】 圧力センサ９の測定結果は、コントロ
ーラに入力記録されると共に、不良品と判定されたモー
ルドにはインクジェットによりＮＧマークを印字し、か
つ、ブザー等の警報装置により検査員に報知する。 【００２９】 以上の検査終了後、中間開閉弁７を開
き、第一の３ポート切換弁８ａを連通側から大気開放側
に切り換え、モールド１内を大気圧に戻し、昇降装置４
ａにより密閉蓋４を上昇させ、モールド１の上面開口部
の密閉を解除する。 【００３０】 次いで、スライド装置３のピストンを
縮小してモールドセット台２を待機位置Ａに移行し、該
モールドセット台２からモールド１を抜き取って検査を
完了、当初のの状態に復帰して次回の検査サイクルに
移る。 【００３１】以上は、検査圧力源６を減圧検査圧力源６
ａ側とした場合の検査サイクルについて説明したが、検
査圧力源を加圧検査圧力源６ｂ側とした場合も、大リー
ク発見基準のＮラインおよび小リーク発見基準のＧライ
ンの設定値が異なるだけで、全く同様の手順によってリ
ーク検査を行うことができる。 【００３２】検査圧力源６は、必ずしも減圧検査用真空
ポンプ６ａ及び加圧検査用コンプレッサ６ｂの双方とす
る必要性はなく、減圧検査用真空ポンプ６ａ又は加圧検
査用コンプレッサ６ｂの何れか一方とし、減圧検査又は
加圧検査専用とすることもでき、その場合には第二の３
ポート切換弁８ｂを省略することができる。 【００３３】しかし、作業環境の絶対湿度が高い場合に
は、減圧検査のみでは、結露により微小ピンホールや微
細クラック等が閉塞され、微小リークの検出が不十分と
なることがあり得るので、減圧検査及び加圧検査併用可
能とすることが好ましい。 【００３４】 【発明の効果】この発明は以上詳述したとおりの構成で
あって、冷菓製造用モールド１を着脱自在に懸架できる
モールドセット台２を、伸縮ピストン等のスライド装置
３によって待機位置Ａと検査位置Ｂとの間を往復移動自
在とすると共に、検査位置Ｂの上方にモールド１の上面
開口部を密閉可能な昇降自在の密閉蓋４を臨ませ、該密
閉蓋４および連通管路５を介してモールド１内を検査圧
力源６（６ａ，６ｂ）に連通させ、その連通管路５に中
間開閉弁７および３ポート切換弁８ａ，８ｂを設け、中
間開閉弁７の上流側に圧力センサ９を接続して、モール
ド１内の圧力変化を検知できるようにしたことにより、
視覚検査によっては発見できないような微小ピンホール
や微細クラックまで識別できるリーク検査装置を提供す
ることができるから、冷菓製造設備用モールドの良否判
定上きわめて有用であり、異物混入のない衛生的な冷菓
製造に寄与することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】リーク検査装置の全体を示す説明図である。 【図２】リーク検査時のモールド内の圧力変化図であ
る。 【符号の説明】 １ モールド １ａ モールドの上部開口周縁部 ２ モールドセット台 ３ スライド装置 ４ 密閉蓋 ４ａ 密閉蓋の昇降装置 ４ｂ Ｏリング ５ 連通管路 ６（６ａ，６ｂ） 検査圧力源 ７ 中間開閉弁 ８（８ａ，８ｂ） ３ポート切換弁 ９ 圧力センサ １０ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── 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 A23G 9/22

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 冷菓製造用モールド（１）を着脱自在に
   懸架できるモールドセット台（２）を、伸縮ピストン等
   のスライド装置（３）によって待機位置Ａと検査位置
   （Ｂ）との間を往復移動自在とすると共に、検査位置
   （Ｂ）の上方にモールド（１）の上面開口部を密閉可能
   な昇降自在の密閉蓋（４）を臨ませ、該密閉蓋（４）お
   よび連通管路５を介してモールド（１）内を検査圧力源
   （６）に連通させ、 前記連通管路（５）に前記検査圧力源（６）に続いて３
   ポート切換弁（８）を、該３ポート切換弁（８）に続い
   て中間開閉弁（７）を、該中間開閉弁（７）の上流側に
   圧力センサ（９）を接続させ、 前記３ポート切換弁（８）は検査圧力源（６）へ連通す
   る側と検査圧力源（６）との連通を遮断する大気開放側
   とに切換可能な第一の３ポート切換弁（８ａ）と、減圧
   検査用真空ポンプ（６ａ）へ連通する側と加圧検査用コ
   ンプレッサ（６ｂ）へ連通する側とに切換可能な第二の
   ３ポート切換弁（８ｂ）とで構成され、 モールド（１）内の圧力変化を検知できるようにしたこ
   とを特徴とする冷菓製造設備用モールドのリーク検査装
   置。