JP3575758B2 - ピンホール検査用接触型電極および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーセージなど導電性の食品を封入した非導電性容器のピンホール検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食料品や薬液等を容器に封入した製品では、その容器にピンホールがあると、ピンホール部分から細菌などが侵入して内容物の品質を変化させるおそれがある。そのため、導電性を有する内容物を、電気絶縁性を有する容器に封入した製品の場合には、製造工程でピンホール検査が行われている。ピンホール検査は、容器の一部分に放電検知電極を配置し、ピンホール検査部分に高電圧印加電極を配置して行われる。ピンホールが存在すると、当該ピンホール部分を通して高電圧印加電極から内容物に火花放電が発生する。その際に流れる電流を放電検知電極が検知して放電の発生を知ることにより、ピンホールの有無を判断している。
【０００３】
従来のピンホール検査装置では、リング状の外枠からその中心に向けて導電性を有するブラシを配置した高電圧印加電極を設け、その前後には被検査物を移動させるベルトコンベアが設置されている。さらに入口側コンベアおよび出口側コンベアの上方には、導電性を有するブラシを備えた入口側放電検知電極および出口側放電検知電極が設置されている。
【０００４】
この装置を使用したピンホール検査では、まず高電圧印加電極に高電圧を印加する。次に入口側コンベアにより被検査物の前半部を高電圧印加電極の中心部に挿入し、高電圧印加電極のブラシを前半部の外周に接触させる。そのとき被検査物の後半部は入口側放電検知電極に接触しているので、前半部におけるピンホール検査が行われる。さらに被検査物を移動させて、高電圧印加電極のブラシを後半部の外周に接触させる。そのとき被検査物の前半部は出口側放電検知電極に接触しているので、後半部におけるピンホール検査が行われる。そして出口側コンベアにより、被検査物を高電圧印加電極の中心部から排出する。このようにして、被検査物全体のピンホール検査が行われる。
【０００５】
このようなピンホール検査装置では、主にブラシ電極を用いている。中にはリング状電極や針電極を用いた装置もあるが、リング状電極や針電極は、その構造上から被検査物に対して非接触での検査となるため、被検査物と各電極との間隔が大きく開くことになり、ピンホール検査の結果に対する信用性は、ブラシ電極を使用した装置に比べて低いものとなる。従って、通常はブラシ電極を被検査物に接触させ、電流を流してピンホールの有無を検出しているのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところでピンホール検査において、被検査物にブラシ電極が充分に接触できない場合に、ピンホールの検出漏れが生じる可能性がある。これはブラシ繊維の復元力にも依存するが、被検査物の搬送速度を速くすればブラシ繊維の追従性が悪くなり、特に被検査物に絞り形状部分があると、検査漏れが発生する場合がある。また、被検査物形状の大きさのばらつきや形状の変化により、ブラシ電極が被検査物に接触する面積が刻々と変化することで、ブラシ電極と被検査物との接触がうまく保たれないために発生する問題もある。
【０００７】
また従来のピンホール検査装置に用いられるブラシ電極は、アモルファス金属またはリン青銅により形成されている。しかし、アモルファス金属またはリン青銅をブラシ電極として用いた場合、被検査物との接触および放電等によりブラシ電極の毛先に負担がかかるため、消耗が激しく劣化が早い。すなわちピンホール検査装置におけるブラシ電極の耐久性が悪く、早い段階でのブラシ電極の交換を余儀なくされることからコストがかかってしまうものであった。
【０００８】
さらに、ピンホール検査を長時間行った場合や、湿気を帯びた製品の検査をする場合において、ブラシ電極の先端部の形状が変化してしまうことがある。このように形状が変化すると、被検査物にブラシ電極が接触しないという事態が生じ、ピンホールの検出漏れに繋がるおそれがある。
【０００９】
このようなピンホール検査を行う対象として、被検査物には様々な種類の製品が列挙される。このとき、電極が被検査物と接触不足であった場合に、ピンホールの検出漏れが発生するおそれがある。そのため、それらの種々の製品の形状に応じてブラシ電極が接触するように、電極を形成する必要があった。
【００１０】
本発明は上記問題に着目し、被検査物への接触を保持する高い追従性と、種々の被検査物に対応する互換性を兼備したピンホール検査用接触型電極および装置の提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るピンホール検査用接触型電極は、複数の可撓性電極材としての線条材を張り渡して拡縮可能な多角形通路を形成し、前記多角形通路を被検査物通路としたことを特徴としている。
前記ピンホール検査用接触型電極は、可撓性電極材とこれを係合可能な係合部を有するフレームとから構成し、前記係合部をフレーム周縁部の複数箇所に形成して前記可撓性電極材の係合位置を変更することにより前記多角形通路サイズを可変としたものである。
【００１２】
前記ピンホール検査用接触型電極において、前記可撓性電極材はスプリングにより形成されている。また前記可撓性電極材は、弾性線条材に金属ワイヤを巻き付けて構成することも可能である。前記ピンホール検査用接触型電極は、多角形通路へ検査物を誘導する案内部材を備えている。
【００１３】
本発明に係るピンホール検査装置は、導電性物質を密封した非導電性容器のピンホール検査装置であって、被検査物の搬送経路の途中に複数の接触型電極を配置するとともに、当該接触型電極は、複数の可撓性電極材としての線条材を張り渡して、前記搬送経路と交差する方向に、被検査物の外形に倣って拡縮可能な多角形通路を形成し、前記多角形通路を被検査物通路としたものである。
【００１４】
【作用】
上記構成により、本発明のピンホール検査用接触型電極は、被検査物を通過させる通路として、可撓性電極を張り渡して多角形通路を形成している。このような電極の中央の多角形通路に被検査物を通過させたとき、可撓性電極は被検査物の外形に沿うように常に接触を保ちながら自在に拡縮することになる。また、可撓性電極には復元力があり、被検査物に接触した部位が拡縮をなしたとしても、被検査物の通過後には元の形状に戻るものである。
【００１５】
前記可撓性電極は、フレーム周縁部に形成された係合部の係合位置を変更することによって、被検査物を通過させる多角形通路のサイズを変えることが可能である。従って、種々の被検査物のピンホール検査を行うにあたって、被検査物の大きさが異なる場合に、前記弾性体の取付位置を変更することによって多角形通路の拡縮範囲を変化させることが可能となり、弾性体を無理なく被検査物に接触させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るピンホール検査用接触型電極および装置の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１に本実施の形態に係る電極の斜視図、図２に本実施の形態に係るピンホール検査装置の概略図を示す。また図３に本実施の形態に係るピンホール検査装置を使用したピンホール検査工程の説明図を示す。
【００１７】
ソーセージのような、導電性を有する内容物を電気絶縁性のある容器に封入した概略軸形状の製品のピンホール検査を行うため、図３に示すように、被検査物２である製品を搬送するベルトコンベア８上に、ピンホール検査領域４を設ける。ベルトコンベア８は図示しないモータにより、図３の左方向から右方向へと周回運動を行うものとする。被検査物２は前記ベルトコンベア８によって搬送され、ピンホール検査領域４を通過するが、このとき被検査物２の軸方向が、ベルトコンベア８の搬送方向と平行であるように被検査物をベルトコンベア８に搭載する。被検査物２は、ピンホール検査領域４を通過した後、包装領域６に搬送される。
【００１８】
上記ピンホール検査領域４には、本実施の形態に係るピンホール検査装置１０を設置する。このピンホール検査装置１０は、検査領域４に接触型の電極を合わせて３個設置し、電流を計測することによって被検査物２のピンホールの有無を確実に検査するものである。これらの電極は、ベルトコンベアの搬送方向に沿って、前方から放電検知電極１２、高電圧印加電極１４、放電検知電極１２の順に設置される。
【００１９】
前記接触型電極は、複数の可撓性電極材としての線条材を張り渡して中央部に拡縮可能な多角形通路を形成し、前記多角形通路を被検査物通路としたものである。被検査物２は、この接触型電極の多角形の通路を通過することによってピンホール検査を行うものである。被検査物２の外形が完全な筒状でない場合にも、常に接触型電極が被検査物２の外周に接触するように、本実施の形態では電極に弾性体を用いることによって、被検査物２の形状に沿って拡縮できるようにしている。
【００２０】
放電検知電極１２および高電圧印加電極１４の概略図を図１に示す。可撓性電極として、本実施の形態ではスプリング１６を使用している。このスプリング１６は、中心部に被検査物の断面径の１／２程度の相当直径をもつ、多角形の通路ができるように取り付ける。たとえば図１に示すように、平行な二本のスプリング１６を一対として、合計四対のスプリング１６を４５度ずつ傾けて、中心に８角形の通路ができるように設置する。
【００２１】
スプリング１６を設置するフレームとして、本実施の形態ではプラスチックなどの絶縁体で形成したブラケット１８を用いている。このブラケット１８は、周縁部にスプリング１６を係合可能とする取付孔２０を穿設し、当該取付孔２０に長い一本のスプリング１６を、ブラケット１８の中央部に８角形が形成されるように通している。このとき、図１のように一本のスプリング１６で電極を形成するのではなく、複数のスプリング１６を用いて中央部が円形に近い形状になるように形成し、それら複数のスプリング１６を導線などで繋いで電極としてもよい。
【００２２】
またブラケット１８には取付孔２０を複数穿設しておき、スプリング１６の取り付け位置を変化させることを可能とする。これによって、ブラケット１８の中央部にできるスプリング１６によって形成される多角形の大きさが変化するため、種々の被検査物２の形状に対応することができる。
【００２３】
このようにスプリング１６を取り付けたブラケット１８は、スプリング１６で形成した８角形が被検査物の搬送経路と交差するよう取り付ける。３個の電極を一組としてベルトコンベア８の搬送方向に沿って設置し、図２に示すように、中央部の電極を高電圧印加電極１４とし、前後を放電検知電極１２とする。従って、中央にある高電圧印加電極に高圧電源２４を接続し、また前後の放電検知電極１２には、電流測定計２６を接続して接地し、放電電流を検知可能とする。
【００２４】
ところで上記の放電検知電極１２および高電圧印加電極１４の中心部に構成された多角形の通路を、被検査物２が確実に通過しなければならない。そのため、被検査物２を前記通路に誘導するための案内部材として、ガイドブラケット２８を、放電検知電極１２および高電圧印加電極１４のブラケット１８に取り付ける。図１（２）に示すように、ガイドブラケット２８は、入口から奥に進むごとに徐々に径が小さくなっており、出口側の位置をスプリング１６で構成した通路に合わせることで、被検査物２を前記通路へと誘導できる。
【００２５】
上記構成により、本実施の形態に係る動作を説明する。図示しないモータによりベルトコンベア８を駆動する。被検査物２は、ベルトコンベア８上を搬送され、ピンホール検査領域４に入り、ガイドブラケット２８によって、ピンホール検査装置１０に設置された放電検知電極１２の中央部の通路に案内される。放電検知電極１２に案内された被検査物２は、中心部にスプリンク１６で形成された８角形の電極を通過し、このとき被検査物２に対して中心部の８角形は１／２程度の径になるよう形成されているため、被検査物２の外形に押されて形状が拡大する。しかしスプリングは弾性体であるため、被検査物２の外形に沿って形状が変化して、被検査物２が放電検知電極１２を通過した後は、伸縮して元の形状に復元する。
【００２６】
放電検知電極１２と高電圧印加電極１４とは同じ形状のものであるから、上記と同様の動作が、ベルトコンベア８上に設置した高電圧印加電極１４においても起こる。このようにして、３個の電極に被検査物２は接触し、通過する。
このとき、各電極には電流が流れており、被検査物２は電気絶縁性を有する材料によって包装されているので、ピンホールがない部分において火花放電を発生させ得る最小電圧（火花電圧）Ｖｓａは、ピンホールがある部分における火花電圧Ｖｓｂより大きい。そこで、ＶｓａとＶｓｂとの間の電圧Ｖｓを被検査物２に印加することにより、ピンホールが存在する部分でのみ火花放電を発生させることができる。
【００２７】
高電圧印加電極１４と被検査物２との間に空間がある場合には、その空間部分の電気抵抗によって火花電圧Ｖｓｂが高くなり、印加電圧Ｖｓでは火花電圧が発生しなくなるが、本実施の形態においては高電圧印加電極１４をスプリング１６を用いて形成したため、スプリング１６が拡縮しながら被検査物２に常時接触させるものである。
【００２８】
火花放電はもちろん視認することが可能であるが、放電検知電極１２に接続した電流測定計２６にて電流を計測し、放電して逃れた電流を検知することで、より確実にピンホールの有無を検査することができる。
上記のピンホール検査にて良品と判定された被検査物２は、ベルトコンベア８により次工程へと搬送される。また不良と判定された被検査物２に対しては、ピンホール検査領域４を通過後に図示しないエアージェット式の選別装置により系外へ排出される。
【００２９】
上記構成により、スプリング１６を電極に用いたことにより、被検査物２に対して電極が常に接触している状態が保たれるため、放電によるピンホール検査をより正確に行うことができる。またブラケット１８に穿設した取付孔２０に対し、スプリング１６の取付位置を変えることが可能であるため、一組の電極において種々の製品の形状に対応することができる。従って、製品の種類に応じて電極を取り換える必要がなく、一組の電極を用いることで対応可能であるため、コスト面においても安価にすることができる。
【００３０】
また、図１においてスプリング１６にて形成した電極の中心部の形状を８角形としているが、８角形以外の多角形となるようにスプリング１６を設置し、電極を形成することも可能である。電極として用いる弾性体の形状によっては、多角形以外の曲線を利用した形状を用いることもできる。電極の中央部に形成される図形は、被検査物２における外形の１／２程度の径をもつ円形に類似した形状を形成することが最も重要である。
【００３１】
上記の電極は、取付孔２０に配置する位置を変化させることにより、中央部の多角形の形状または大きさを変化させることが可能である。本実施の形態においては、スプリング１６の取付位置を変更する手段として、ブラケット１８に取付孔２０を穿孔しているが、多角形の形状を変化させるために他の方法を用いてもよい。例えば、ブラケット１８の外周に、スプリング１６を引っ掛けるための凸部を複数形成しておき、この凸部にスプリング１６を渡し掛けて多角形を形成することも可能である。このとき、スプリング１６がブラケット１８から外れる可能性を解消するため、ブラケット１８に押さえ板を取り付けて渡し掛けたスプリング１６を固定するようにしてもよい。また、スプリング１６は、凸部へ渡し掛ける位置を変えることにより、多角形の形状を変化できるものとする。
【００３２】
本実施の形態では、電極に用いる弾性体をスプリング１６としたが、金属製の弾性体の以外に、ゴムなどの非金属の弾性体に金属の線条材を螺旋状に巻いたものを利用した場合も、同様の効果が得られるものである。
【００３３】
【発明の効果】
上記構成により、本発明にかかるピンホール検査用接触型電極は、高電圧印加電極および放電検知電極として金属製の弾性体を用いることで、被検査物の形状に沿って弾性体は自在に拡縮しながら接触するものである。このような弾性体の電極は、被検査物の大きさのばらつきや形状の変化によらず、常に接触状態を保つことが可能であって、電極の被検査物に対する追従性に非常に優れている。また弾性体であるため、被検査物が通過したのちに、元の形状への復元が容易である。このため、被検査物の形状によって電極がねじ曲げられて変形した場合にもすぐに復元するので、電極形状が変形して使用不可能になる可能性が著しく低く、長時間の使用や製品の湿気などにも耐えうるものであり、耐久性の面でも良好である。
【００３４】
また、弾性体の取付位置を可変としたため、弾性体を張り渡して形成される多角形の通路の形状を変化させることができる。この多角形の通路は、被検査物を通過させるものであり、この通路の形状または大きさを変化させることによりより、被検査物となる製品の形状や大きさに対応しうるものとなっている。従って、一組の電極を用いて多種の製品に対してピンホール検査を行うことが可能となり、検査対象となる製品の種類によって異なる電極を用意する必要がなくなるため、コストの低下にも役立っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るピンホール検査装置の斜視図および側面図である。
【図２】本実施の形態に係る放電検知電極および高電圧印加電極の概略図である。
【図３】本実施の形態に係るピンホール検査装置を使用したピンホール検査工程の説明図である。
【符号の説明】
２………被検査物、４………ピンホール検査領域、６………包装領域、
８………ベルトコンベア、１０………ピンホール検査装置、
１２………放電検知電極、１４………高電圧印加電極、１６………スプリング、
１８………ブラケット、２０………取付孔、２４………高圧電源、
２６………電流測定計、２８………ガイドブラケット。

Claims (6)

1. ピンホール検査用接触型電極であって、複数の可撓性電極材としての線条材を張り渡して拡縮可能な多角形通路を形成し、前記多角形通路を被検査物通路としたことを特徴とするピンホール検査用接触型電極。
2. 前記ピンホール検査用接触型電極は、可撓性電極材とこれを係合可能な係合部を有するフレームとから構成し、前記係合部をフレーム周縁部の複数箇所に形成して前記可撓性電極材の係合位置を変更することにより前記多角形通路サイズを可変としたことを特徴とする請求項１に記載のピンホール検査用接触型電極。
3. 前記可撓性電極材はスプリングにより形成してなることを特徴とする請求項１記載のピンホール検査用接触型電極。
4. 前記可撓性電極材は弾性線条材に金属ワイヤを巻き付けて構成されていることを特徴とする請求項１記載のピンホール検査用接触型電極。
5. 前記ピンホール検査用接触型電極の多角形通路へ検査物を誘導する案内部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載のピンホール検査用接触型電極。
6. 導電性物質を密封した非導電性容器のピンホール検査装置であって、被検査物の搬送経路の途中に複数の接触型電極を配置するとともに、当該接触型電極は、複数の可撓性電極材としての線条材を張り渡して、前記搬送経路と交差する方向に、被検査物の外形に倣って拡縮可能な多角形通路を形成し、前記多角形通路を被検査物通路としたことを特徴としたピンホール検査装置。

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