JP4292138B2 - 中栓取付検査装置及び中栓取付検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、化粧品、食品等の容器において、容器の開口部を密閉するため、容器の蓋体（キャップ）とは別に設けられた中栓（インナーキャップ）の取付状態を検査する中栓取付検査技術に関するものである。

従来より、飲料等の食料及び化粧料等を充填する食品、化粧品を充填する容器において、充填物の漏れを防止するため、容器の開口部に蓋体（キャップ）とは別に中栓（インナーキャップ）を設けていた。このような容器では、中栓の取付状態が不良であると、容器に充填された内容物が漏れ出す等して、不衛生になるとともに、品質が低下するおそれがあった。従って、以下のような方法で、中栓の取付状態を検査して、内容物の漏れ等を未然に防ぐことが行われてきた。

第一の中栓取付検査方法は、容器の開口穴に中栓を取り付けた後、キャップを被せて、その状態でキャップの上端部を検出して容器の高さを測定し、そのキャップの高さが予め設定された所定範囲内にあるときには、中栓が開口穴に嵌合されていてキャップ締めが良好に行われているものと判定するものである。これに対して、キャップ高さの測定値が所定範囲内にないときには、中栓の脱落又は中栓の嵌合不良等の不具合が生じているものと判定し、このようにして中栓の嵌合及びキャップ締めの良否を検査していた。

前記第一の中栓取付検査方法によれば、キャップの高さについて設定する前記所定範囲内を適宜に変更することにより、種々の形状の容器に対応することができるとともに、中栓の取付状態不良だけでなく、中栓の脱落も検出することができた。しかし、一般的に、飲料等の食料及び化粧料を容器に充填する際には、ベルトコンベヤ等によって搬送して行うことが多く、ベルトコンベヤによる搬送時においては、揺動により正確な高さを測定できないことがあり、誤判定が発生するおそれがあった。

このような問題を鑑みてなされた第二の中栓取付充填方法は、容器のキャップ受け口にＸ線を照射し、このキャップ受け口及びキャップ受け口に取り付けられたキャップを透過するＸ線を測定して、そのＸ線の線量に基づいてキャップの内側に配置され且つキャップ受け口の開口穴を密閉する中栓の取付状態を検出する方法であった。

前記第二の中栓取付検査方法によれば、容器のキャップ受け口を透過するＸ線を測定して開口穴を密閉する中栓の取付状態を検出することにより、コンベヤの振動等の影響を受けることなく中栓の有無やその取付状態の良否を正確に検出することができた。しかし、第二の中栓取付検査方法は、Ｘ線を発生させるＸ線発生器、Ｘ線発生器から発射されて容器の中栓部を透過したＸ線を測定して状態を判定する中栓取付判定手段と、が少なくとも必要であり、装置が大型になるという問題があった。また、Ｘ線は、人体に対して無害ではないため、使用に際して十分な注意を要していた。
特開２０００−１１８５９４号公報

本発明は、前記種々の問題に鑑みてなされたものであり、人体に対して健康上の影響を及ぼすことなく、簡易な構成で、かつ小規模な装置で検査を行うことができる中栓取付検査技術を提供することを技術的課題とする。

本発明は、前記技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明は、容器の開口部を塞ぐ中栓の取付状態を検査する中栓取付検査装置であって、容器の中栓取付部に対して移動自在に支持され、当該中栓取付部と当接し、押圧可能な中栓押圧部と、前記中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置を検出可能な検出部と、を備え、前記検出部は、中栓が取り付けられた際の中栓押圧部の当接位置を基準として、検査すべき容器の中栓取付部と当接した際の中栓押圧部の位置によって中栓の取付状態を検査する。

本発明に係る中栓取付検査装置は、前記中栓押圧部と容器の中栓取付部とを直接当接させて、中栓を容器の開口部に押圧して嵌合する。そして、その当接した位置によって中栓の取付状態を検査するため、中栓を嵌合させつつ、中栓の取付状態を検査することができる。また、中栓に直接接触して検査するため、ベルトコンベアの搬送等による揺動に影響されることなく中栓の取付状態の検査をすることが可能である。また、Ｘ線やレーザ等人体に対して影響を及ぼすものを使用しないため、安全性を向上させることができる。

この中栓取付検査装置による中栓の取付状態の検査方法は、具体的には以下ようにして行う。予め、前記中栓を取り付けた状態の容器の中栓取付部に中栓押圧部を当接させて、この位置を基準位置とする。必要に応じて、前記基準位置に取付誤差を加えた位置を良領域として、この良領域において中栓押圧部と中栓取付部とが当接すると、取付状態を良とし検出する。一方、前記良領域外において中栓押圧部と中栓取付部とが当接すると、中栓欠落又は中栓嵌合不良として、中栓の取付状態を不良として検出する。

また、本発明に係る中栓取付検査装置は、前記検出部が近接スイッチであることが望ましい。本発明に係る検出部は、前記中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置を検出できるものであればよく、種々の構成とすることができる。しかし、検出部として近接スイッチを用いることにより、可動する中栓押圧部と接触することなく中栓押圧部の位置を検出することができるため、中栓押圧部の動作に影響を及ぼさす、位置を検出することができ、好適である。

尚、本発明において前記近接スイッチとは、可動部による機械的接触なしに動作する位置検出用スイッチであり、例えば、誘導形近接スイッチ（半導体開閉素子を備え、検出領域内に磁界を発生させる近接スイッチ）、静電容量形近接スイッチ（半導体開閉素子を備え、検出領域内に電界を発生させる近接スイッチ）、超音波形近接スイッチ（半導体開閉素子を備え、検出領域内で超音波を送・受波する近接スイッチ）、光電形近接スイッチ（半導体開閉素子を備え、可視、不可視光線の反射または遮光のいずれかにより物体を検出する近接スイッチ）、磁気形近接スイッチ（半導体開閉素子を備え、磁気検出素子と磁石（静磁界）の組合わせにより、検出体が接近したときの磁束変化を利用して検出する近接スイッチ）等を好適に用いることができる（引用：ＪＩＳ Ｃ ８２５１−５−２：１９９９）。

また、本発明に係る中栓取付検査装置は、前記中栓押圧部が、前記中栓の取付状態の不良が検出された際に、中栓を押圧して取付状態を正常にすることが望ましい。

前記中栓押圧部が、前記中栓の取付状態に不具合が生じた際に、中栓取付部に取り付けられた中栓を押圧して、取付状態を正常にすることにより、中栓の取付状態の検出とともに、その検出結果に応じて適宜に中栓の取付状態を正常にすることができ、作業効率を向上させることができる。

一般的に、取付状態の不良が検出された容器は、一旦搬送工程から排出すること必要と
され、作業が一時中断してしまうことがある。しかし、中栓の取付状態の不良が検出された際、中栓押圧部によって正常な状態にすることにより、搬送工程からの排出処理が少なくなり、作業効率を向上させることができる。但し、前記中栓押圧部によって更に押圧しても中栓の取付状態の不良が検出される場合には、搬送工程からの排出が望ましいことはいうまでもない。

さらに、本発明に係る中栓取付検査装置は、前記中栓押圧部が、上下に移動自在に設けられており、その下方に配置された容器の上端に位置する中栓取付部に当接可能であり、前記検出部は、中栓が取り付けられた容器と当接した中栓押圧部の位置を基準として、それより上方又は下方において中栓取付部が容器と当接すると中栓の取付状態不具合を検出することが望ましい。

前記構成によれば、中栓押圧部が上下に移動自在であり、その下方に位置する容器を上方から下降させて容器と当接させて、中栓の取付状態を検出することができる。尚、前記中栓押圧部は、その軸方向に移動自在であれば良く、例えば、エアシリンダ、サーボ制御のアクチュエータ等を用いることができる。

また、本発明は、容器の開口部を塞ぐ中栓の取付状態を検査する中栓取付検査方法であって、中栓を取り付けられた容器の中栓取付部に、当該中栓取付部に対して移動自在に支持された中栓押圧部を当接させて、前記中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置によって中栓の取付状態を検査することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、簡易かつ小型の装置によって、中栓の取付状態を検査することができる。また、本発明は、Ｘ線等を使用しないため。人体への影響が少なくすることができる。さらに、前記検査の結果、取付状態が不良である場合に、中栓押圧部によって更に中栓を押圧することにより、不良であった中栓の取付状態を良好にすることも可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態は、化粧料を充填した容器を対象として、その容器１の開口部１ａを密閉する中栓２の取付状態を検査した。

図１は、本実施の形態に用いる中栓取付検査装置１０の側面図である。中栓取付検査装置１０は、検査すべき容器１の上方に固定された板状の支持部１１と、前記支持部１１に載置されたエアシリンダ１２と、エアシリンダ１２等の動作を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。

前記エアシリンダ１２は、下方が開口した筒状であり、その中空部には、前記支持部１１を貫通して下方に延出し、上下に移動自在なピストンロッド１３と、前記ピストンロッド１３の上端に設けられた磁石１４と、前記磁石１４に反応し、前記ピストンロッド１３の位置を検出する検出部としての近接スイッチ１５と、前記ピストンロッド１３の最下端に設けられた中栓押圧部１６と、が設けられている。

前記近接スイッチ１５は、前記ピストンロッド１３の上端に取り付けられた磁石１４の位置を検出可能に構成されており、中栓２が取り付けられた中栓取付部と前記中栓押圧部１６とが当接した磁石１４の位置を基準として、この基準位置より磁石１４が下方に移動すると中栓２が欠落しているとして取付状態の不良を検出することができる。

この近接スイッチ１５の中栓取付状態の検出を図に基づいて詳細に説明する。図２は、中栓の取付状態が良である中栓取付検査装置を示した図であり、図３は、中栓の取付状態が不良である中栓取付検査装置を示した図である。図２、図３に示すように、中栓が正常に取り付けられている場合（良状態）と、中栓が欠落している場合（不良状態）とでは、前記中栓押圧部１６と中栓取付部との当接位置は異なる。

本実施の形態では、良状態での磁石１４の位置を基準として、この基準位置から±１ｍｍを誤差として、この範囲内を中栓の取付状態が良である良領域とした。前記近接スイッチ１５は、良領域内で中栓押圧部１６と中栓取付部とが当接した場合には、良状態として信号を発しない。一方、前記良領域外、すなわち、前記磁石が基準位置より下方に移動した場合には、中栓欠落として不良状態を検出し、信号を発する。

次いで、このように構成された中栓取付検査装置１０を用いた中栓取付検査方法について図４に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。中栓取付検査装置１０の下方には、検査すべき容器１がベルトコンベヤ（図示せず）によって順次搬送されている。搬送されている容器１の開口部１ａには、前工程において中栓２が取り付けられている。

まず、内容物を充填され中栓２が取り付けられた容器１が、容器ホルダー３に装着された状態でベルトコンベヤ等の搬送装置により中栓取付検査装置１０まで搬送される。

すると、中栓取付検査装置１０を作動させる作動ボタン（図示せず）がＯＮとなり、この作動開始信号が制御部に伝達される（ステップ１）。制御部は、作動開始信号を受けると、エアシリンダ１２を作動させる制御を実行する（ステップ２）。すると、図１に示す待機位置にあったピストンロッド１３が容器ホルダー３にセットされた容器１の方向（図２中矢印Ｘ方向）に移動する。ピストンロッド１３の中栓押圧部１６は、図２に示すように、中栓２に当接して、中栓２を押圧し、中栓２を容器１の開口部１ａに嵌合させる（ステップ３）。

前記中栓２の嵌合が終わると、前記近接スイッチ１５によって磁石１４の位置を検出させる（ステップ４）。近接スイッチ１５は、前記良領域外において磁石１４を検出した場合には、不良状態であるとして信号を発生する（ステップ５Ｂ）。前記信号を受信した制御部は、中栓の取付が異常であることを作業者等に知らせるために、異常ブザーを作動させる制御を実行する（ステップ６Ｂ）。

一方、前記近接スイッチ１５が、良領域内で磁石１４を検出した場合には、良状態として判別される（ステップ５Ａ）。取付状態が良状態であると判断されると、制御部は、中栓押圧部１６を元の位置に戻す制御を実行し、本工程は終了する（ステップ６Ａ）。

以上のように、本実施の形態によれば、小型でかつ簡易な構成の装置によって、中栓２の取付状態を検査することができる。また、その検査方法は、中栓に直接接触して行うため、ベルトコンベヤ等の搬送時における揺動に影響されず、誤判定を少なくすることができる。さらに、レーザ、Ｘ線等人体に影響を及ぼさないため、場所等を選ばす、種々の用途に適用することが可能である。

また、前記実施の形態では、中栓２が欠落している場合に、中栓取付状態を不良として検出したが、嵌合状態の不良を検出するように構成しても良い。

中栓２の嵌合が不良の場合には、正常に嵌合している場合と比べて中栓２は上方に位置するため、前記磁石１４が良領域より上方の位置で中栓２と中栓押圧部１６は当接する。従って、磁石１４が良領域より下方に位置した場合だけでなく、上方に位置している場合
にも、前記近接スイッチ１５によって取付不良を検出することにより、中栓欠落だけでなく、中栓の嵌合不良をも検出することも可能となる。

本実施形態に係る中栓取付検査装置の概略図である（待機時）。 本実施形態に係る中栓取付検査装置の概略図である（取付状態良）。 本実施形態に係る中栓取付検査装置の概略図である（取付状態不良）。 本実施形態の中栓取付検査工程のフローチャートである。

符号の説明

１ 容器
１ａ 開口部
２ 中栓
３ 容器ホルダー
１０ 中栓検査装置
１１ 支持部
１２ エアシリンダ
１３ ピストンロッド
１４ 磁石
１５ 近接スイッチ
１６ 中栓押圧部

Claims (5)

1. 容器の開口部を塞ぐ中栓の取付状態を検査する中栓取付検査装置であって、
   容器の中栓取付部に対して上下に移動自在に支持され、下方に配置された容器の上端に位置する中栓取付部に当接可能であるとともに前記中栓を押圧可能な中栓押圧部と、前記中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置を検出可能な検出部と、を備え、
   前記検出部は、中栓が取り付けられた際の中栓押圧部の当接位置を基準として、検査すべき容器の中栓取付部と当接した際の中栓押圧部の位置によって中栓の取付状態を検査し、前記中栓が前記基準よりも上方又は下方にある場合、該中栓の取付状態が不良であると検出し、
   前記中栓押圧部は、前記中栓が前記基準よりも上方にあるとして該中栓の取付状態の不良が検出された際に、前記中栓を更に押圧して取付状態を正常にすることを特徴とする中栓取付検査装置。
2. 前記検出部は、近接スイッチであることを特徴とする請求項１に記載の中栓取付検査装置。
3. 前記検出部は、中栓が取り付けられた容器の中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置を基準として、それより下方において中栓押圧部が当接すると、中栓が欠落しているとして前記取付状態が不良であると検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中栓取付検査装置。
4. 容器の開口部を塞ぐ中栓の取付状態を検査する中栓取付検査方法であって、
   中栓が取り付けられた容器の中栓取付部に、当該中栓取付部に対して上下に移動自在に支持され、下方に配置された容器の上端に位置する中栓取付部に当接可能であるとともに前記中栓を押圧可能な中栓押圧部を当接させ、
   前記中栓が取り付けられた際の中栓押圧部の当接位置を基準として、検査すべき容器の中栓取付部と当接した際の中栓押圧部の位置によって中栓の取付状態を検査し、前記中栓が前記基準よりも上方又は下方にある場合、該中栓の取付状態が不良であると検出し、
   前記中栓が前記基準よりも上方にあるとして該中栓の取付状態の不良が検出された際に、前記中栓を更に押圧して取付状態を正常にすることを特徴とする中栓取付検査方法。
5. 中栓が取り付けられた容器の中栓取付部と当接した中栓押圧部の位置を基準として、それより下方において中栓押圧部が当接すると、中栓が欠落しているとして前記取付状態が不良であると検出する請求項４に記載の中栓取付検査方法。

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