JP3777704B2 - 缶の内圧検査装置および缶の内圧検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収納箱に収納された缶の内圧を検査するのに用いて好適な、缶の内圧検査装置および缶の内圧検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、缶入り清涼飲料水の製造工程は、缶内に清涼飲料水を充填し、密閉した後、この缶入り清涼飲料水を出荷用の段ボール箱に詰め込み、該段ボール箱を搬送装置上に載置し、該搬送装置で所定の場所に出荷した後、車両等により市場に運搬するようになっている。ところで、この出荷に際して、缶の密閉状態が不完全である場合は、充填した清涼飲料水が漏れてしまう等の不都合が生じるので、その不都合を検知するため缶の内圧を検査する工程を含める必要がある。
この工程における検査方法は、電磁波を段ボール箱にあて、その反射波を測定することにより、段ボール箱内に詰め込まれた缶の内圧の検査をする、いわゆる打検という方法が採用されている。
【０００３】
図４に、上記缶を段ボール箱内に載置した状態を示す。図において、符号７は段ボール箱、９は缶である。
缶９は、隣り合う缶９、９同士を密接させた状態で段ボール箱７内に複数載置されている。
段ボール箱７は、図５に示す板状の段ボール７ａを折り返すことにより形成されている。図において、符号１００は缶載置部、１０１は折返し部、１０２は折曲線である。
内部に清涼飲料水が充填された缶９は、前記缶載置部１００に複数並べた状態で載置される。そして、前記折曲線１０２を角部として段ボール７ａを折り曲げることにより、複数の缶９、９を内包した状態で段ボール箱７を形成する。この場合に、折返し部１０１は、段ボール箱７の上蓋８に対して内側に位置させた状態で折り曲げられることになる（図４参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記折返し部１０１が上蓋８に対して内側に位置することにより、図４に示すように、段ボール箱の内部に詰め込まれた缶９の上端に当接し易い状態となっている。このような場合に、缶９の上端に折返し部１０１が当接した状態で電磁波をあてて打検を行うと、びびり音などの予期せぬ反射波を測定してしまったりして、正確で信頼性のある缶９の内圧の検査ができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、正確で信頼性の高い缶の内圧検査装置および缶の内圧検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の負圧吸引装置では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。請求項１記載の缶の内圧検査装置は、内容物が充填された缶を複数収納した収納箱を搬送する搬送路を有する搬送装置と、前記収納箱に対し、電磁波を照射してその反射波を測定するセンサとを備えた缶の内圧検査装置において、前記センサに対して前記搬送路の上流に位置し、前記収納箱の上蓋を負圧吸引して持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させる負圧吸引装置が配されていることを特徴とする。
【０００７】
負圧吸引装置により収納箱の上蓋を持ち上げて缶の上端と上蓋とを離間させた後に、電磁波を照射して缶の内圧検査をすることとなる。
【０００８】
請求項２記載の缶の内圧検査装置は、前記負圧吸引装置は、円筒体および該円筒体の両端開口部を閉塞する第一の端面板と第二の端面板を備えた中空円柱状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内に該シリンダ本体内を前記第一の端面板側の第一の中空部と、前記第二の端面板側の第二の中空部とに区画して、前記円筒体の軸線方向に移動自在なピストンと、該ピストンに前記軸線方向に向けて突出するように固定され、前記第一の端面板に形成された貫通孔を通して外部に突出するピストンロッドと、前記第二の中空部内を負圧吸引する真空排気手段と、前記ピストンロッドに固定され、その先端面に吸引口を有するとともに該先端面が前記収納箱の前記上蓋の保持面とされたバキュームパッドと、前記第二の中空部内と前記吸引口とを連通させる吸引通路部とを備えてなり、前記第一の端面板に外気導入用貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
収納箱の上蓋がバキュームパッドの先端面に当接したときに、真空排気手段により先端面に設けた吸引口から吸い付けることにより該上蓋を保持する。その際に上蓋が吸引口を閉塞するため吸引通路部および該吸引通路部に連通する第二の中空部内が負圧となる。この負圧となった第二の中空部と、外気導入用貫通孔により大気圧に保持されている第一の中空部との差圧により、これら二つの中空部を区画するピストンが上方に移動する。それと同時にピストンにピストンロッドを介して連結されたバキュームパッドの先端面に吸着された上蓋が持ち上げられることになる。
【００１０】
請求項３記載の缶の内圧検査装置は、請求項２記載の缶の内圧検査装置において、前記ピストンロッドに、内部に軸線方向に向けて前記第二の中空部と前記吸引口との間を連通させ、前記吸引通路部の一部を構成するロッド貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
負圧吸引装置のピストンロッドにロッド貫通孔を形成し、吸引通路部の一部としたものである。
【００１２】
請求項４記載の缶の内圧検査装置は、請求項２または請求項３に記載の缶の内圧検査装置おいて、前記真空排気手段は、前記第二の中空部内を大気に解放する切替弁を備えてなることを特徴とする。
【００１３】
負圧吸引装置の真空排気手段に切替弁を設け、この切替弁を切り替えることにより、第二の中空部内を大気圧や負圧に任意に切り替えることを可能としたものである。
【００１４】
請求項５記載の缶の内圧検査装置は、内容物を充填した缶を複数収納した収納箱に対して、電磁波を照射してその反射波により前記缶の内圧を検査する缶の内圧検査方法において、前記収納箱の上蓋を持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させた後に、前記電磁波を照射することを特徴とする。
【００１５】
缶の上端と当接するおそれのある収納箱の上蓋を持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させた後に、電磁波を照射して缶の内圧検査をすることとした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す平面図であり、符号１は搬送装置であり、２は電磁波発生器付き測定装置（センサ）、３は負圧吸引装置である。
【００１７】
搬送装置１は、上下に位置し紙面垂直方向に複数配された水平方向に軸線を有するローラー５、５と、これらのローラー５、５に巻着される無端ベルト６とから構成される。
図３に示すように、無端ベルト６の上方には、段ボール箱（収納箱）７が載置されている。段ボール箱７は、直方体形状を有し、上蓋８および該上蓋８に対して内側に位置する折り返し部１０１（図１参照）を備えている。段ボール箱７の内部には清涼飲料水が充填された缶９が複数配されている。
【００１８】
電磁波発生器付き測定装置２は、図３に示すように、負圧吸引装置３に対して段ボール箱７の搬送方向の下流側に配置されている。この電磁波発生器付き測定装置２は、電磁波を発生する電磁波発生器と、超音波等の反射波を測定する測定器を備えている。
【００１９】
負圧吸引装置３は、図３に示すように、前記電磁波発生器付き測定装置２の上流に配置されている。
この負圧吸引装置３は、図１に示すように、フレーム４に固定され、負圧吸引装置本体１０と、その下方に位置する吸引部１１、および真空排気手段１２とを主要構成とする。
【００２０】
フレーム４は、口の字型の外枠を形成し、左右の支柱３３、３３と、左右の支柱３３、３３の上端部および下端部同士を連結し水平方向に延在する上部フレーム３４、下部フレーム３５とから構成されている。上部フレーム３４は、底壁部３４ａとこの底壁部３４ａに連接し直交して立ち上がる背壁部３４ｂとからなる断面略Ｌ字型の形状を有している。この底壁部３４ａの上面には、固定部材３６が固定されている。固定部材３６の内部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔内に上下方向に軸線を有する吊下軸３７が上下方向移動自在に挿入されている。なお、固定部材３６には、レバーを備えたロック機構３８が取り付けられており、任意の位置で吊下軸３７が固定されている。
上記の構成により、負圧吸引装置３は、吊下軸３７を介してフレーム４に固定されている。
【００２１】
負圧吸引装置本体１０は、図２に示すように、シリンダ本体１４と、ピストン１５と、ピストンロッド１６とで概略構成されている。
シリンダ本体１４は、側壁を構成する円筒体１７と、この円筒体１７の上下の開口部に位置する下フランジ（第一の端面板）１８と、上フランジ（第二の端面板）１９とから構成されている。この両フランジ１８、１９は、上下方向に対向させ円筒体１７を挟みこむ状態で、連結ボルト２０により固定されている。
下フランジ１８には、その円形断面の中心に貫通孔２５と、該貫通孔２５と離間した位置に複数の外気導入用貫通孔２６が形成されている。また、上フランジ１９には、その円形断面の中心にめねじ部２７が形成されており、該めねじ部２７と離間した位置に排気管２８が接続されている。なお、このめねじ部２７には、図１に示す吊下軸３７の下端が螺着されている。
【００２２】
ピストン１５は、円板形状を有し、その外周面がシリンダ本体１４の内周面に摺接移動可能な状態で挿入され、円筒体１７の軸線方向に移動自在に配されている。このピストン１５は、シリンダ本体１４内部の空間を下フランジ１８側の下部空間（第一の中空部）４０と上フランジ１９側の上部空間（第二の中空部）４１とに区画している。なお、このピストン１５の外周部には、下部空間４０と上部空間４１との間の気密性を保つため、該ピストン１５の外周面に沿ってパッキン２１が配されている。
【００２３】
ピストンロッド１６は、上下方向に軸線を有し、その一部を下フランジ１８から下方に突出させた状態で配されている。このピストンロッド１６は、円柱形状を有し、その内部に上下方向に軸線に沿って貫通するロッド貫通孔２９が形成されている。また、ピストンロッド１６は、該ピストンロッド１６の上部一端に設けられたフランジ３０をピストン１５の上面にボルト３１で締結することにより固定されている。
【００２４】
なお、コイルスプリング４２は、上部空間４１内に、上下方向に軸線を有して、上フランジ１９の下面およびピストン１５の上面に当接した状態で配されている。
【００２５】
吸引部１１は、図１において、支持部材４４と、分岐管４５と、バキュームパッド４６、ホース４７で構成されている。
【００２６】
支持部材４４は、負圧吸引装置本体１０の下フランジ１８の下方から突出するピストンロッド１６の下端部に固定され、水平方向に延在する状態で配されている。この支持部材４４の左右には、バキュームパッド４６の上部に固定された接続管６３が固定されている。
一方、支持部材４４の左右の上面には、上下方向に軸線を有する細長形状のガイド支柱５４の下端が固定されている。このガイド支柱５４は、フレーム４の上部フレーム３４の底壁部３４ａの下面に固定されるガイド５５内に形成された貫通孔に上下方向移動自在に挿通されている。このガイド支柱５４とガイド５５の組み合わせにより、負圧吸引装置本体１０の左右および前後方向のぶれを防いでいる。
【００２７】
分岐管４５は、支持部材４４の下方に固定されている。この分岐管４５内には、ピストンロッド１６内に形成されたロッド貫通孔２９と連通し、下方へ進行し、その後左右両方向に分岐し、左右に設けられた出口５８、５８まで到達する通路５７が形成されている。
【００２８】
バキュームパッド４６は、略円筒形状を有し、支持部材４４の下方に複数配されている。バキュームパッド４６の底面である先端面６０には、吸い込み口となる孔が形成された吸引口６１が備えられている。
バキュームパッド４６の内部には、吸引口６１からバキュームパッド４６の上面まで貫通するバキュームパッド内貫通孔６２が形成されている。このバキュームパッド内貫通孔６２は、バキュームパッド４６の上部に固定された接続管６３内の通路と連通されている。
【００２９】
ホース４７は、前記分岐管４５の左右の出口５８、５８とバキュームパッド４６に接続された接続管６３の上部とを接続し、連通させるために用いられている。
【００３０】
上記の構成において、ピストンロッド１６内に設けたロッド貫通孔２９と、該ピストンロッド１６の下端に連通して接続される分岐管４５と、該分岐管４５に接続されるホース４７と、接続管６３と、バキュームパッド４６内に設けたバキュームパッド内貫通孔６２は、上部空間４１と吸引口６１とを連通させる吸引通路部６５を構成している。
【００３１】
真空排気手段１２は、真空ポンプ６７と、排気管２８と、切替弁６８とから構成されている。
排気管２８は、一端が負圧吸引装置本体１０の上フランジ１９に接続され、他の一端が真空ポンプ６７に接続されている。
切替弁６８は、排気管２８に取り付けられ、排気管２８の負圧吸引装置本体１０側である上流側と、真空ポンプ６７側である下流側または大気と連通することが可能な三方向弁となっている。
【００３２】
次に、上記の構成からなる缶の内圧検査装置の使用方法について説明する。
図１において、搬送装置１の図示しない駆動機構により、ローラー５が回転し、無端ベルト６が紙面垂直方向に間欠的に駆動される。無端ベルト６上に載置された段ボール箱７は、無端ベルト６とともに紙面垂直方向に搬送される。このとき、段ボール箱７の上蓋８の内側に位置する折返し部１０１は、缶９の上端に当接した状態となっている。
搬送される段ボール箱７は、バキュームパッド４６の下方に持来したときに一時停止される。
そして、真空排気手段１２の真空ポンプ６７を運転させることにより、バキュームパッド４６に設けた吸引口６１から、前記吸引通路部６５、上部空間４１、排気管２８を通して気体を吸引させる。その際に、段ボール箱７の上蓋８は、吸引口６１から吸い上げられる気体とともに吸い上げられ、バキュームパッド４６の先端面６０に吸着される。
【００３３】
この際、吸引口６１は、段ボール箱７の上蓋８により閉塞され、真空ポンプ６７により真空排気されているため、前記吸引通路部６５内は負圧となり、これに連通する上部空間４１も負圧となる。
一方、下部空間４０内は、下フランジ１８に設けてある外気導入用貫通孔２６により外気と連通されているので、大気圧のまま保持されている。
結局、ピストン１５の上面側の上部空間４１と下面側の下部空間４０に圧力差が生じる。この圧力差により駆動力が発生し、ピストン１５は、負圧側である上部空間４１方向つまり上方へ移動する。それとともに、ピストンに固定されたピストンロッド１６、支持部材４４を介して固定されるバキュームパッド４６も上方へ移動することとなり、バキュームパッド４６の先端面６０に吸着された段ボール箱７の上蓋８を保持して、持ち上げることとなる。この場合に、上蓋８を持ち上げることにより、折返し部１０１と缶９を離間させることが可能となる。
【００３４】
その後、排気管２８に設けた切替弁６８により排気管２８および上部空間４１を外部の大気と連通させ、大気解放させることにより、ピストン１５の上面側と下面側の差圧をなくす。差圧がなくなったため、ピストン１５、ピストンロッド１６、バキュームパッド４６が降下する。この際、ピストン１５は、シリンダ本体１４内に設けられたコイルスプリング４２により、所定の位置に復帰させられる。
また、段ボール箱７は、吸引口６１が大気解放された上部空間４１と吸引通路部６５を介して連通されているため、吸引口６１から吸引されなくなるのでバキュームパッド４６から外され、再び無端ベルト６上に載置される。
【００３５】
そして、段ボール箱７は、図３に示すように、搬送装置１により電磁波発生器付き測定装置２の下方まで移動させられる。この位置において、電磁波発生器付き測定装置２により、段ボール箱７に電磁波をあて、その反射波を測定する。このように打検することにより、缶９の内圧の検査を行う。
【００３６】
打検による検査が終了した段ボール箱７は、搬送装置１により次工程に搬送される。そして、次の段ボール箱７が以上説明したのと同様の手順で順次検査される。
【００３７】
したがって、本実施の形態の缶の内圧検査装置３を用いれば、以下の効果が得られる。
段ボール箱７の上蓋８を負圧吸引装置３により持ち上げた後に、電磁波を照射して缶の内圧を検査することとしたので、段ボール箱７の折返し部１０１と缶９を離間させた後に内圧検査をすることが可能となる。したがって、折返し部１０１と缶９の上端とが当接することによって生じる不正確な内圧検査を回避することが可能となる。
段ボール箱７を吸着し、吸引口６１を閉塞させることにより、シリンダ本体１４内部に設けたピストン１５の上下面に圧力差を生じさせピストンを駆動させることができる構成としたので、段ボール箱７を保持し、かつ持ち上げることが一連の動作で行うことが可能となる。したがって、別途段ボール箱７を持ち上げるためのリフト機構が不必要となる。
また、真空排気手段１２の真空ポンプ６７のみを動力源とすることになるので、経済的である。
また、切替弁６８を設けたので、上部空間４１内の気圧を任意に大気圧から負圧に切り替えることができるようになり、任意に段ボール箱７を脱着させることが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の負圧吸引装置を用いれば、以下の効果を得ることができる。請求項１記載の缶の内圧検査装置によれば、負圧吸引装置により収納箱の上蓋を持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させた後に、電磁波を照射して缶の内圧検査をすることとしたので、缶の上端と収納箱の上蓋が当接している場合に生じる不正確な缶の内圧検査を回避することができる。
【００３９】
請求項２記載の缶の内圧検査装置によれば、収納箱の上蓋がバキュームパッドの先端面に当接したときに、真空排気手段により先端面に設けた吸引口から吸い付けることにより上蓋を保持し、その際にワークが吸引口を閉塞するため吸引通路部および該吸引通路部に連通する第二の中空部内が負圧となり、この負圧となった第二の中空部と、外気導入用貫通孔により大気圧に保持されている第一の中空部との差圧により、これら二つの中空部を区画するピストンが上方に移動し、それと同時にピストンにピストンロッドを介して連結されたバキュームパッドの先端面に吸着されたワークが持ち上げられることが可能となる。
したがって、収納箱の上蓋を保持し、かつ持ち上げることが一連の動作で行うことが可能となり、収納箱の上蓋を持ち上げるためのリフト機構が不必要となり、コストダウンが可能となる。
また、リフト機構を構成するための複雑な機構を省略することができ、省スペース化が可能となる。
また、真空排気手段の動力源のみを必要とするだけで収納箱の上蓋を保持し、持ち上げることが可能となり、経済的である。
【００４０】
請求項３記載の缶の内圧検査方法によれば、真空排気装置のピストンロッドにロッド貫通孔を形成し、吸引通路部の一部とした構成としたので、より構成が簡単になり、さらにコスト低減、省スペース化を図ることが可能となる。
【００４１】
請求項４記載の缶の内圧検査装置によれば、真空排気手段に切替弁を設け、この切替弁を切り替えることにより、第二の中空部内を大気圧や負圧に任意に切り替えることができるので、より使い勝手の良い負圧吸引装置を提供することが可能となる。
【００４２】
請求項５記載の缶の内圧検査方法によれば、収納箱の上蓋を負圧吸引装置により持ち上げた後に、電磁波を照射して缶の内圧を検査する方法としたので、収納箱７の上蓋と缶を離間させた後に内圧検査をすることが可能となる。したがって、上蓋と缶が当接することによって生じる不正確な缶の内圧検査を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明である缶の内圧検査装置をいわゆる打検の工程に使用した場合の実施の形態を示す正面図である。
【図２】 図１における負圧吸引装置のシリンダ本体部分を示す断面図である。
【図３】 真空排気装置に対して収納箱の搬送方向の下流にセンサが配されていることを示す平面図である。
【図４】 収納箱に缶が収納されている状態を示す断面図である。
【図５】 図４の収納箱を展開した状態を示す図である。
【符号の説明】
３ 負圧吸引装置
７ 収納箱
８ 上蓋
１２ 真空排気手段
１４ シリンダ本体
１５ ピストン
１６ ピストンロッド
１７ 円筒体
１８ 第一の端面板
１９ 第二の端面板
２５ 貫通孔
２６ 外気導入用貫通孔
２９ ロッド貫通孔
４０ 第一の中空部
４１ 第二の中空部
４６ バキュームパッド
６０ 先端面
６１ 吸引口
６５ 吸引通路部
６８ 切替弁

Claims (5)

1. 内容物が充填された缶を複数収納した収納箱を搬送する搬送路を有する搬送装置と、前記収納箱に対し、電磁波を照射してその反射波を測定するセンサとを備えた缶の内圧検査装置において、前記センサに対して前記搬送路の上流に位置し、前記収納箱の上蓋を負圧吸引して持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させる負圧吸引装置が配されていることを特徴とする缶の内圧検査装置。
2. 請求項１記載の缶の内圧検査装置において、前記負圧吸引装置は、円筒体および該円筒体の両端開口部を閉塞する第一の端面板と第二の端面板を備えた中空円柱状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内に該シリンダ本体内を前記第一の端面板側の第一の中空部と、前記第二の端面板側の第二の中空部とに区画して、前記円筒体の軸線方向に移動自在なピストンと、該ピストンに前記軸線方向に向けて突出するように固定され、前記第一の端面板に形成された貫通孔を通して外部に突出するピストンロッドと、前記第二の中空部内を負圧吸引する真空排気手段と、前記ピストンロッドに固定され、その先端面に吸引口を有するとともに該先端面が前記収納箱の前記上蓋の保持面とされたバキュームパッドと、前記第二の中空部内と前記吸引口とを連通させる吸引通路部とを備えてなり、前記第一の端面板に外気導入用貫通孔が形成されていることを特徴とする缶の内圧検査装置。
3. 請求項２記載の缶の内圧検査装置において、前記ピストンロッドに、内部に軸線方向に向けて前記第二の中空部と前記吸引口との間を連通させ、前記吸引通路部の一部を構成するロッド貫通孔が形成されていることを特徴とする缶の内圧検査装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の缶の内圧検査装置において、前記真空排気手段が、前記第二の中空部内を大気に解放する切替弁を備えてなることを特徴とする缶の内圧検査装置。
5. 内容物を充填した缶を複数収納した収納箱に対して、電磁波を照射してその反射波により前記缶の内圧を検査する缶の内圧検査方法において、前記収納箱の上蓋を持ち上げ、前記上蓋と缶の上端とを離間させた後に、前記電磁波を照射することを特徴とする缶の内圧検査方法。

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