JP3746254B2

JP3746254B2 - 検査装置

Info

Publication number: JP3746254B2
Application number: JP2002221680A
Authority: JP
Inventors: 慶一井手
Original assignee: ニッカ電測株式会社
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP2004059093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は検査装置に関するものであり、特に軸対象形状の製品を被検査物とする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、容器にピンホールが存在すると、その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については、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、ピンホール検査部分に高電圧印加電極を配置し、他の部分に検知電極を配置して行う。ピンホールが存在すると、当該ピンホール部分を通して各電極と内容物との間に火花放電が発生する。その際に流れる電流を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】
ところで、電気絶縁性を有する軸対称形状容器に、導電性を有する内容物が隙間なく充填された製品については、図５に示す装置によりピンホール検査を行なっている。なお、同図（１）は高電圧印加電極の斜視図であり、同図（２）はピンホール検査領域における側面断面図である。図５（１）に示すように、このピンホール検査装置には、リング状の外枠１１２から、その中心部に向けて金属繊維等からなるブラシ１１４を配置した、高電圧印加電極１１０が設けられている。また、図５（２）の側面断面図に示すように、高電圧印加電極１１０の前後には、被検査物１０１を搬送するベルトコンベア１３２，１３４が設けられている。さらに入口側コンベア１３２および出口側コンベア１３４の上方には、導電性を有するブラシを備えた、入口側検知電極１２２および出口側検知電極１２４が設けられている。
【０００４】
このピンホール検査装置において、ピンホールが検知された被検査物は、図６に示す選別手段により出口側コンベア１３４から排除される。なお図６は、ピンホール検査装置の平面図である。この選別手段１４０は、出口側コンベア１３４の側方に設置したエアノズル１４２で構成されている。そして、ピンホール検知後にタイミングを合わせてエアノズル１４２から空気を吹き出し、エアノズルの前を通過する被検査物１０１を、コンベア１３４の反対側に吹き飛ばして排除している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近時、ピンホール検査の処理能力の向上が求められている。その対策として、被検査物１０１の供給間隔を短くすることが考えられる。しかし、上記従来のピンホール検査装置で検査を行うには、被検査物１０１の軸方向をベルトコンベア１３２，１３４の搬送方向と一致させ、縦列配置して供給する必要があり、供給間隔を短くするには限界があった。なお、ベルトコンベア１３２，１３４の搬送速度を上げることにより、ピンホール検査の時間を短縮することも考えられる。しかし、上記従来のピンホール検査装置では、被検査物１の搬送速度を上げると、ブラシ１１４が被検査物１に対して十分に接触できずに、ピンホールの検出漏れが発生するおそれがある。従って、ピンホール検査時間を短縮するには限界があった。
【０００６】
そこで、図２に示すように、被検査物１を並列配置した状態でピンホール検査領域８ａに供給する方法が開発されている。すなわち、ローラコンベア等の周回手段３５に被検査物１を並列配置して、ピンホール検査領域８ａに供給するのである。ピンホール検査領域８ａでは、被検査物１をその対称軸回りに回転させて、被検査物１全周のピンホール検査を行う。なお、ワークの回転方向はいずれの方向でもよい。これにより、被検査物１の供給間隔を短くすることが可能となり、高い検査処理能力を発揮することができる。
【０００７】
ここで、被検査物の選別手段として、従来と同様にエアノズルを使用し、ピンホール検知後にタイミングを合わせて、エアノズルの前を通過する被検査物を吹き飛ばす方法も考えられる。しかし、被検査物がエアノズルの前を通過する時間は非常に短いので、被検査物が高速で搬送されている場合や、被検査物が変形している場合には、被検査物を排除できない可能性がある。特に、上記のように被検査物を並列搬送して供給間隔を短くしたピンホール検査装置の場合には、被検査物がエアノズルの前を通過する時間は一瞬であり、被検査物を排除するのが困難になるという問題がある。
本発明は上記問題点に着目し、被検査物を確実に選別することが可能な、検査装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査装置は、被検査物を高速移動させつつ検査を行う装置であって、検査領域を通過する周回手段を設け、前記周回手段の表面に前記被検査物の搭載部を形成し、前記検査領域の下流側において、前記周回手段の進行方向を下方に転換するため、前記周回手段を巻き回す内車を設けるとともに、前記被検査物に向かって空気を吹き付ける複数のエアノズル群と、前記エアノズル群と個別に連通する環状の通気溝を備え、検査結果に応じて前記被検査物に追随して移動し、特定の前記エアノズル群に空気を供給し前記搭載部から前記被検査物を搬送方向へ吹き飛ばして排除する選別手段を、前記内車の軸方向に設け前記内車と同期して回転可能に形成した。
【０００９】
また、被検査物を高速移動させつつ検査を行う装置であって、円環状のチェーンを構成する複数のセグメントに、並列配置した複数のローラを取り付けて、検査領域を通過する周回手段を形成しつつ、隣接する前記ローラにより前記被検査物の搭載部を形成し、前記検査領域の下流側において、前記周回手段の進行方向を下方に転換するため、前記チェーンを巻き回すスプロケットを設けるとともに、前記スプロケットに固定した外側スリーブの外周上にエアノズル群を複数配列し、前記外側スリーブの内周面の全周にわたって形成した環状の通気溝を前記エアノズル群と個別に連通し、前記外側スリーブの内部に固定した内側スリーブの軸方向に形成した通気孔を前記通気溝に連通し、特定のエアノズル群に空気を供給する選別手段を、前記スプロケットと同期して回転可能に形成することにより、検査結果に応じて前記被検査物に追随して移動し前記搭載部から前記被検査物を搬送方向へ吹き飛ばして排除可能とした。
【００１０】
検査結果に応じて前記被検査物の選別を行う選別手段を、前記被検査物と同期して移動可能に形成したので、高速で移動する被検査物に対し、タイミングを点で合わせて選別を行うのではなく、線で合わせて選別を行うことができる。したがって、被検査物を確実に選別することができる。
【００１１】
また、周回手段がその進行方向を下方に転換する位置では、被検査物の自重に対抗する力を作用させなくても被検査物を排除することができる。これにより、被検査物を確実に選別することができる。加えて、選別手段を内車と同期して回転させれば、別途選別手段の駆動装置を設ける必要がない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る検査装置の好ましい実施の形態を、添付図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、ピンホール検査装置の場合を例にして説明する。もっとも、本発明に係る検査装置は、ピンホール検査装置に適用する場合に限られず、あらゆる検査装置に適用することができる。
【００１３】
図１に、実施形態に係るピンホール検査装置の側面断面図を示す。実施形態に係る検査装置は、被検査物１を移動させつつピンホール検査を行う装置８である。概略的には、ピンホール検査領域８ａを通過する周回手段３５を設け、隣接するローラ３０により被検査物１の搭載部３０１を形成する。また、ピンホール検査領域の下流側において、周回手段３５の進行方向を下方に転換するため、周回手段のチェーン３７を巻き回すスプロケット３６を設ける。そして、エアノズル群２０２を備えた選別手段２００を、スプロケット３６と同期して回転可能に形成することにより、検査結果に応じて被検査物１を搭載部３０１から排除可能としたものである。
【００１４】
図２に、実施形態に係る検査装置およびその検査装置に対する被検査物の搬送装置の斜視図を示す。ピンホール検査装置８に対する被検査物１の搬送・供給は、主に、回転整列機７０、縦列搬送手段７８、分離搬送手段５０、および並列搬送手段６０によって行う。回転整列機７０は、投入された被検査物１を縦列配置して、縦列搬送手段７８に連続供給する。縦列搬送手段７８はその被検査物１を分離搬送手段５０に搬送する。ベルトコンベア等で構成される分離搬送手段５０は、縦列供給される被検査物１を並列方向に分離して配置し、並列搬送手段６０に受け渡す。そして、ローラコンベア等で構成される並列搬送手段６０は、並列配置された被検査物１をスターホイル６８まで搬送する。なお、図１に示すように、スターホイル６８の外周上には、ピンホール検査装置８の周回手段３５における隣接するローラ３０の間隔に対応して、被検査物１の保持部６９が複数設けてある。そして、その保持部６９から、ピンホール検査装置８の周回手段３５におけるローラ３０の間に、被検査物１を１個ずつ供給する。
【００１５】
ピンホール検査装置８として、図１に示すように、ピンホール検査領域８ａを通過する周回手段３５を設置する。周回手段３５は、図示しないモータ等の回転駆動手段に接続したスプロケット３６と、複数のスプロケット３６の間に巻き回した円環状のチェーン３７とによって構成する。そして、複数のローラ３０を一定間隔で並列配置し、チェーン３７のセグメントに対し回転可能に取り付ける。ローラ３０は軽量かつ電気絶縁性を有する樹脂材料等で構成する。隣接するローラ３０の隙間は被検査物１の直径より小さくして、隣接するローラ間の上方に被検査物１の搭載部３０１を形成する。この周回手段３５により、連続供給される被検査物１をピンホール検査領域８ａに搬送可能となる。
【００１６】
また、ピンホール検査領域８ａの下方には、ピンホール検査領域８ａに位置するローラ３０の回転手段４０を設ける。一方、ピンホール検査領域８ａの上方には、被検査物１に対する高電圧印加電極１０および検知電極（不図示）を設ける。高電圧印加電極１０および検知電極は、導電性および可撓性を有する材料で構成する。特に、金属繊維からなるブラシ型の電極や、金属製の玉鎖からなるすだれ型の電極などを使用するのが好ましい。なお、被検査物１の上端部がローラ３０の上端部より上方に位置するように、ローラ３０の直径および隣接するローラ３０の間隔を設定すれば、被検査物１に対して確実に電極を接触させることができる。
【００１７】
そして、ピンホール検査領域８ａの下流側に配置したスプロケット３６と同期して回転する、選別手段２００を設ける。なお、このスプロケット３６は、周回手段３５の進行方向を下方に転換するため、周回手段のチェーン３７を巻き回すものである。図３に、選別手段の正面図を示す。なお図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面図である。選別手段２００は、主に、被検査物に向かって空気を吹きつけるエアノズル群２０２と、そのエアノズル群２０２を外周上に固定しスプロケット３６に同期して回転する外側スリーブ２１０と、その位置が固定され特定のエアノズル群２０２に空気を供給する内側スリーブ２２０とによって構成する。上述したように、周回手段３５における隣接するローラ３０は、被検査物１の搭載部を形成している。そこで、各搭載部に沿って複数のエアノズル群２０２を配置する。
【００１８】
一方、外側スリーブ２１０をスプロケット３６に固定することにより同期して回転可能とし、その外側スリーブ２１０の外周上に前記エアノズル群２０２を固定する。また、各エアノズル群２０２に対応する通気孔２１２を、外側スリーブ２１０の軸方向に沿ってその内部に形成する。そして、各通気孔２１２から各エアノズル群２０２にそれぞれ空気が供給できるように、両者を連通する。さらに、各通気孔２１２に対応する通気溝２１４を、外側スリーブの周方向に沿ってその内周面上に設ける。そして、各通気溝２１４から各通気孔２１２にそれぞれ空気が供給できるように、両者を連通する。
【００１９】
一方、外側スリーブ２１０の内側にスリーブ２２０を配置して、その位置を固定する。なお、内側スリーブ２２０の外周面上にパッキン２２４等を装着し、外側スリーブ２１０の隣接する通気溝２１４の間に配置して、各通気溝２１４間の相互リークを防止する。また、各通気溝２１４に対応する通気孔２２２を、内側スリーブ２２０の軸方向に沿ってその内部に形成する。そして、各通気孔２２２から各通気溝２１４にそれぞれ空気が供給できるように、両者を連通する。さらに、各通気孔２２２の端部には、それぞれエアホース２３０の一方端部を接続する。なお、各エアホース２３０の他方端部は、図示しない空気分配供給装置に接続し、各エアホース２３０が独立して空気を供給できるようにする。
【００２０】
なお、被検査物を吹き飛ばすエアノズル群の代わりに、被検査物を突き飛ばすプッシャ機構を、外側スリーブの外周上に設けてもよい。プッシャ機構はエアシリンダ等で構成し、供給された空気によりロッドを押し出して、その先端部で被検査物を突き飛ばすように形成すればよい。
【００２１】
上記のように構成した本実施形態に係る検査装置の使用方法について、主に図２を使用して説明する。
ピンホール検査の被検査物となり得るのは、導電性を有する内容物を封入した電気絶縁性を有する容器である。例えば、導電性を有する食料品を封入したビニル容器やフィルム容器等を被検査物とすることができる。特に、本実施形態では被検査物を回転させて全周検査を行うので、概略軸対称形状の容器が被検査物に適している。具体的には、ソーセージの外皮を構成するフィルムなどを被検査物とすることができる。
【００２２】
その被検査物を、図２に示す回転整列機７０に投入する。回転整列機７０は、投入された被検査物１を縦列配置して、縦列搬送手段７８に連続供給する。縦列搬送手段７８は、その被検査物１を分離搬送手段５０に搬送する。分離搬送手段５０は、縦列供給される被検査物１を並列方向に分離して配置し、並列搬送手段６０に受け渡す。並列搬送手段６０は、並列配置された被検査物１をスターホイル６８まで搬送する。ここで、図１に示すように、ピンホール検査装置８の周回手段３５における隣接するローラ３０の間に、被検査物１を１個ずつ供給する必要がある。そこで、周回手段３５に同期させてスターホイル６８を回転させ、隣接するローラ３０の間に被検査物１を１個ずつ供給する。
【００２３】
そして、周回手段３５は、被検査物１をピンホール検査領域８ａに搬送する。具体的には、図示しないモータ等によりスプロケット３６を回転させ、スプロケット３６に渡し掛けられたチェーン３７を移動させることにより、チェーン３７に取り付けられたローラ３０が周回移動して、ローラ３０に搭載された被検査物１がピンホール検査領域８ａに供給される。
【００２４】
次に、ピンホール検査領域８ａにおいて、ローラ回転手段４０によりローラを回転させ、さらにローラ３０に搭載された被検査物１を回転させる。一方、ピンホール検査領域８ａにおいて、高電圧印加電極１０および検知電極２０が被検査物１に接触する。被検査物１は電気絶縁性を有する材料から構成されているので、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１に印加することにより、ピンホールが存在する部分のみで火花放電を発生させることが可能となる。以上により、被検査物１の全周にわたるピンホール検査を実施することができる。
【００２５】
次に、ピンホールの検出された被検査物１を、その搭載部３０１から排除する。その排除は、ピンホール検査領域の下流側における選別領域において行う。図４に選別領域の斜視図を示す。なお図４は、図２のＡ部における拡大図である。上述したように、選別手段２００はスプロケットと同期して回転するように形成されている。すなわち、ピンホールの検出された被検査物１が選別領域を通過する際に、選別手段２００は被検査物１に追随して移動する。その間、選別手段２００から被検査物１に対して空気を吹き続けることにより、被検査物１を確実に吹き飛ばすことができる。なお選別領域は、周回手段３５がその進行方向を下方に転換する位置であるから、被検査物１の自重に対抗すべく選別手段２００から空気を強く吹きつけなくても、被検査物１を確実に吹き飛ばすことができるのである。
【００２６】
その具体的な手順について、図３を使用して説明する。まず、被検査物１からピンホールが検出された場合、検査領域から選別領域までの距離およびその時点における各エアノズル群２０２の位置を考慮して、選別領域において当該被検査物１に同期して回転するエアノズル群２０２を特定する。次に、当該被検査物１が選別領域に到達する時刻になったら、特定したエアノズル群に対応するエアホース２３０に対して、図示しない空気分配供給装置から空気を分配供給する。すると、そのエアホース２３０から、固定配置した内側スリーブ２２０における対応する通気孔２２２に対して空気が供給される。また通気孔２２２から、対応する外側スリーブ２１０の通気溝２１４に対して空気が供給される。なお、外側スリーブ２１０はスプロケット３６と同期して回転しているが、その通気溝２１４は全周にわたって形成されているので、通気孔２２２から対応する通気溝２１４に対して空気を供給することができる。またその通気溝２１４から、対応する通気孔２１２に対して空気が供給され、さらにその通気孔２１２から、対応するエアノズル群２０２に対して空気が供給される。そして、そのエアノズル群２０２から、当該被検査物１に対して空気が吹きつけられる。以上により、ピンホールの検出された被検査物１が選別領域を通過する際に、当該被検査物１を吹き飛ばして排除することができる。
【００２７】
なお、ピンホールの検出されなかった被検査物１は、図１に示すように、周回手段３５とガイド部材３９との間に保持されて移動し、周回手段の下方から後工程に供給される。
以上に詳述した本実施形態に係る検査装置により、被検査物を確実に選別することができる。
【００２８】
すなわち、本実施形態に係る検査装置は、検査結果に応じて被検査物の選別を行う選別手段を、被検査物と同期して移動可能に形成した。これにより、高速で移動する被検査物に対し、従来のように点で合わせて選別を行うのではなく、線で合わせて選別を行うことができる。したがって、被検査物を確実に選別することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る検査装置は、検査領域を通過する周回手段を設け、周回手段の表面に被検査物の搭載部を形成し、検査領域の下流側において、周回手段の進行方向を下方に転換するため、周回手段のチェーンを巻き回すスプロケットを設けるとともに、検査結果に応じて被検査物を搭載部から排除する選別手段を、スプロケットと同期して回転可能に形成した。周回手段がその進行方向を下方に転換する位置では、被検査物の自重に対抗する力を作用させなくても被検査物を排除することができる。また、選別手段をスプロケットと同期して回転させれば、別途選別手段の駆動装置を設ける必要がない。これらにより、被検査物を確実に選別することが可能な選別手段を、簡単かつ低コストで構築することができる。
【００３０】
そして、被検査物を確実に選別することが可能な検査装置の実現にともなって、図２に示すように、被検査物を並列配置した状態でピンホール検査領域に供給するピンホール検査装置を実現することが可能となる。これにより、ピンホール検査の処理能力を向上させることができる。また、先端部が折れ曲がった被検査物についても、確実にピンホール検査を行って不良品を選別することができるのである。
【００３１】
【発明の効果】
被検査物を高速移動させつつ検査を行う装置であって、検査領域を通過する周回手段を設け、前記周回手段の表面に前記被検査物の搭載部を形成し、前記検査領域の下流側において、前記周回手段の進行方向を下方に転換するため、前記周回手段を巻き回す内車を設けるとともに、前記被検査物に向かって空気を吹き付ける複数のエアノズル群と、前記エアノズル群と個別に連通する環状の通気溝を備え、検査結果に応じて前記被検査物に追随して移動し、特定の前記エアノズル群に空気を供給し前記搭載部から前記被検査物を搬送方向へ吹き飛ばして排除する選別手段を、前記内車の軸方向に設け前記内車と同期して回転可能に形成したので、被検査物を確実に選別することが可能な選別手段を、簡単かつ低コストで構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るピンホール検査装置の側面断面図である。
【図２】実施形態に係るピンホール検査装置を含む、装置全体の斜視図である。
【図３】選別手段の正面図であって、図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】選別領域の斜視図であって、図２のＡ部における拡大図である。
【図５】従来のピンホール検査装置の説明図であり、（１）は高電圧印加電極の斜視図であり、（２）はピンホール検査装置全体の側面断面図である。
【図６】従来のピンホール検査装置および選別手段の平面図である。
【符号の説明】
１………被検査物、８………ピンホール検査装置、８ａ………ピンホール検査領域、１０………高電圧印加電極、２０………検知電極、３０………ローラ、３５………周回手段、３６………スプロケット、３７………チェーン、３９………ガイド部材、４０………ローラ回転手段、５０………分離搬送手段、６０………並列搬送手段、６８………スターホイル、６９………保持部、７０………回転整列機、７８………縦列搬送手段、１０１………被検査物、１１０………高電圧印加電極、１１２………外枠、１１４………ブラシ、１２２………入口側検知電極、１２４………出口側検知電極、１３２………入口側コンベア、１３４………出口側コンベア、１４０………選別手段、１４２………エアノズル、２００………選別手段、２０２………エアノズル群、２１０………外側スリーブ、２１２………通気孔、２１４………通気溝、２２０………内側スリーブ、２２２………通気孔、２２４………パッキン、２３０………エアホース、３０１………搭載部。

Claims

被検査物を高速移動させつつ検査を行う装置であって、
検査領域を通過する周回手段を設け、前記周回手段の表面に前記被検査物の搭載部を形成し、
前記検査領域の下流側において、前記周回手段の進行方向を下方に転換するため、前記周回手段を巻き回す内車を設けるとともに、
前記被検査物に向かって空気を吹き付ける複数のエアノズル群と、前記エアノズル群と個別に連通する環状の通気溝を備え、検査結果に応じて前記被検査物に追随して移動し、特定の前記エアノズル群に空気を供給し前記搭載部から前記被検査物を搬送方向へ吹き飛ばして排除する選別手段を、前記内車の軸方向に設け前記内車と同期して回転可能に形成したことを特徴とする検査装置。
被検査物を高速移動させつつ検査を行う装置であって、
円環状のチェーンを構成する複数のセグメントに、並列配置した複数のローラを取り付けて、検査領域を通過する周回手段を形成しつつ、隣接する前記ローラにより前記被検査物の搭載部を形成し、
前記検査領域の下流側において、前記周回手段の進行方向を下方に転換するため、前記チェーンを巻き回すスプロケットを設けるとともに、
前記スプロケットに固定した外側スリーブの外周上にエアノズル群を複数配列し、前記外側スリーブの内周面の全周にわたって形成した環状の通気溝を前記エアノズル群と個別に連通し、前記外側スリーブの内部に固定した内側スリーブの軸方向に形成した通気孔を前記通気溝に連通し、特定のエアノズル群に空気を供給する選別手段を、前記スプロケットと同期して回転可能に形成することにより、検査結果に応じて前記被検査物に追随して移動し前記搭載部から前記被検査物を搬送方向へ吹き飛ばして排除可能としたことを特徴とする検査装置。