JP4699621B2 - キャップの気密性非破壊検査方法及びその装置 - Google Patents

キャップの気密性非破壊検査方法及びその装置 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容物を充填した金属製容器や金属製ボトル型缶等の口部に嵌合させた金属製キャップによる密閉性の良否をX線を利用して非破壊で検査するための方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ボトル型缶に内容物を充填し、キャッピングした製品でキャップのライナー部の気密性を検査するために、気密性促進浸透試験が行われている。この試験では、先ず、ボトル型缶の底蓋を切り取り、缶とキャップとの嵌合部を下側にして容器内に浸透液(メチルバイオレット)を入れ、缶内圧200KPaで6分間放置し、その後、水洗すると共にオーブン乾燥する。そして、キャップ側面から外周部を糸鋸等で切断解体して、キャップのライナー部分に浸透液が流れた痕跡がないか否かを目視で検査する。具体的には、ライナー部材に気密性不良を招く窪み部や微細なキズがないか否かの検査を行っていた。
【0003】
一方、特開昭63−274851号公報や特開平9−210662号公報には缶巻締部の寸法を測定する装置として、軟X線を利用して、缶胴と缶蓋との結合部分である缶巻締部の厚さや各部の諸寸法などを非破壊で総合的に計測する装置が記載されている。また、実用新案登録第3058761号公報には、コンベアー上を流れるPETボトルとキャップとの嵌合部にX線を照射し、金属又は樹脂キャップが樹脂ボトルに密着しているか否かを検査することが記載されている。また、特開昭63−274851号公報には、缶蓋平面に対し所定の傾斜角をもってX線を照射して缶巻縮部を検査する方法が記載されている。また、実用新案登録第3058761号公報には、コンベアー上を流れるPETボトルのキャップ部にX線を照射し、金属または樹脂キャップが、樹脂ボトルに密着しているか否かを検査することが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、缶とキャップとの嵌合部からライナー部分を天板と共に取って外す前記の気密性促進浸透試験では、人による手作業が必要となり、一缶当たりの検査時間に多くの時間を費やさねばならず、迅速な検査が難しい。そのため、検査の回数を増やして検査精度を上げるに伴い検査のためのロス時間が増えるという不都合が生じる。また、缶とキャップとの嵌合部からライナー部分を天板と共に取り外した後は、元の状態に復元して商品とすることは不可能であるから、製品歩留まりが低下し、また廃材が増えるなどの問題が生じる。
【0005】
さらに、キャップを取り付ける方法としてプラスチック製キャップのねじ込み式の方法以外に、金属製キャップのロールオン式キャッピングがあり、このロールオン式キャッピング方法は、例えば特開平1−226585号公報、特開平1−99989号公報及び特願2000−81013号の願書に添付された明細書に記載されているように、ねじなしキャップを缶の口部に冠着させてその天板内面に接合されているライナー部材を缶の口部に密着させ、その状態で、キャップの筒状部にねじ切りローラを圧接してねじ付けする方法である。この方法で缶の口部にキャップを冠着するとした場合、その缶の口部が薄肉であって先端部がカール形状に成形され、また筒状部の側面からローラを圧接するため、キャップと缶の口部の軸線とが芯ズレを起こし易く、そのためにサイドシール部によるシール圧が全周で不均一な状態でキャッピングされ易い。
【0006】
つまり、缶の口部は、PETボトルのように平坦で幅広の口部先端面とは異なり、板厚が薄いため、先端エッジを断面円筒形状にカール成形してライナー部材との接触面を確保するように形成される。従って、缶の口部先端におけるライナー部材の接触状態が気密性に微妙に影響することになる。
【0007】
また、ビールや炭酸飲料などを充填することにより容器内圧が大気圧より高くなる飲料缶では、キャップの天板部が外方へ膨出し易く、さらに、またキャップと缶との軸芯のばらつきによりライナー部材の缶の口部との接触部分のシール圧が低くなり易い。そのため、ライナー部材の表面の微細な欠損や傷付き、或いは皺傷(フローラインと呼ばれている)等のキャップの天板にモールド成形されると同時に熱溶着、あるいはその他の手段で接合する際に生じ易いライナー部材表面の半径方向に発生し易い成形不良、さらにはサイドシール圧を加える際にライナー部材の放射方向に発生しやすい波打ちや皺等が生じ、これが原因となって、このような飲料缶では、PETボトルでは普通起こりにくいとされているスローリークと呼ばれるような微小漏れにつながる気密性不良が生じ易くなる。
【0008】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ロールオン式キャップの気密性の良否を判別する際に、ライナー部材の成形不良あるいは微小幅の欠陥等に起因する気密性不良の箇所を非破壊で正確に判別できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、金属缶の口部に螺着され、その口部をライナー部材を介して密封した金属製キャップの気密性をX線を利用して非破壊で検査する方法であって、X線の照射方向で手前側の前記ライナー部材のX線透視画像と後側の前記ライナー部材のX線透視画像とが重合しない角度まで、前記缶の軸線をX線照射中心軸に対して傾斜させて撮像することにより、前記金属製キャップ嵌合部における前記ライナー部材の透視画像を得、そのX線透視画像のキャップ外周部と缶エッジ部で囲まれた所定領域のX線透視画像を2値化データに変換し、その透視画像の2値化データに基づき気密性の良否を判別することを特徴とする方法である。
【0010】
従って、請求項1に記載された発明では、金属製キャップと缶の口部との間に介在されているライナー部材のX線透視画像を得る場合、缶の軸線がX線の照射方向に対して傾斜させられる。その傾斜方向は、撮影対象部位に対してX線の照射方向で手前側及び後側の画像が重合しない傾斜方向である。こうして得られたX線透視画像のうちキャップ外周部と缶エッジ部とで囲まれた所定の領域の画像が2値化データに変換され、そのデータに基づいて気密性の良否が判断される。その判断の基礎とされる画像は、ライナー部材の半径方向あるいは厚さ方向に対して斜めにX線を透過させた対面方向からの透視画像であるから、ライナー部材に生じている微小幅の欠陥などの画像も得ることができ、その結果、気密性の良否の判別精度が向上する。
【0011】
また、請求項2に記載された発明は、被検査缶の口部に螺着され、その被検査缶の口部をライナー部材を介して密封した金属製キャップの気密性を検査するにあたり、X線源と撮像管との間に前記被検査缶を位置させてX線を照射することにより、そのキャップ嵌合部の気密性の良否を判別する検査装置であって、前記被検査缶を受け取って検査位置まで搬送する搬送手段と、前記被検査缶を把持して所定角度回転させ、前記金属製キャップと前記口部との嵌合部を複数に分割撮像可能にする回転手段と、X線源と撮像管との間に前記被検査缶を保持し、X線照射方向に対して上下方向および左右方向に移動可能で、かつX線照射方向に金属製キャップを傾斜させる缶位置決め手段と、前記ライナー部材をX線照射方向に対して傾斜させて得られたX線透視画像の濃度変化を検出し、前記キャップの気密性を判別する画像解析手段とを備えていることを特徴とする装置である。
【0012】
従って請求項2に記載された発明では、被検査缶が搬送手段によって検査位置まで搬送され、かつ被検査缶は回転手段で回転させられ、前記嵌合部を複数に分割して撮像することが可能になる。さらに被検査缶のX線源及び撮像管に対する位置決めは、缶位置決め手段によっておこなわれる。この缶位置決め手段は、X線照射方向に対して傾斜状態となる。そのため、被検査缶は、その嵌合部に対して金属製キャップのライナー部材を厚さ方向あるいは半径方向に斜めにX線が対面する方向から透過するように保持される。こうして得られたライナー部材を含む所定領域のX線透視画像が画像解析手段によって解析され、金属製キャップによる気密性の良否が判断される。
【0013】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照して本発明をより具体的に説明する。図2(A)にライナー部材100を介した金属製ボトル型缶(以下、単に缶と記す)3と金属製キャップ3aとの嵌合部の上方部分が示されている。本実施の形態の金属製キャップ3aは、アルミニウム製もしくはその合金製であり、天板3cと、その周縁から垂下する筒状部3dと、開封時に破断するブリッジ部を介してその筒状部3dに接続される裾部(不図示)とからなる。本実施の形態では、キャップ径は直径28mmのピルファー・プルーフキャップを用いている。天板3cの内面と缶3の口部の表面との間に介挿されたライナー部材100は、樹脂材料(低密度ポリエチレン)からなり、缶3のカール頂部とその近傍に接触するような形状と厚みとにモールド成形されると同時にキャップ天面3bに熱溶着される。
【0014】
缶3は板厚の薄い樹脂被膜アルミニウム合金板を用い、絞り成形としごき成形によってシームレス缶胴を形成した後、さらに底部側に絞り成形を加えて首部を形成し、そこにねじ成形及びカール成形を加えて口部を形成している。
【0015】
図2(B)は図2(A)のX線透視画像である。この様に缶3の口部表面と相接するライナー部材100の表面に上述のような形成不良を起こし、その境界部分に欠陥部Fがライナー部材100のほぼ半径方向に沿って形成された状態でキャッピングされた嵌合部は、その欠陥部Fを通過した透視画像の2値化データの変化量がその境界部分で大きく変化し、透視画像に白く現れる。即ち、ライナー部材100のほぼ半径方向に沿って形成された欠陥部Fと略同一方向からのX線照射となる透視画像は、その欠陥部Fを横断する方向からのX線透視画像よりも、濃度差が大きく現れるため、微小幅の欠陥であっても検出が可能となる。
【0016】
図1には本発明に係る装置の基本原理の概要が示されている。軟X線を照射するX線発生器1とX線透視画像を得るためのカメラ(撮像管)2が互いに対向して配置され、その間に缶3がX線照射中心軸に対し缶軸を所定角度θ(6度前後)傾斜して配置されている。このX線発生器1は、X線焦点が5〜10μm程度のいわゆるマイクロフォーカスX線発生器であって、画像のボケの少ないものが使用されている。また、カメラ2は分解能やコントラスト或いはX線感度に優れたイメージ増強方式(イメージインテンシファイヤ方式)のカメラ2としてCCDカメラが採用されている。さらに、カメラ2にはX線蛍光増倍管2aが取り付けられている。
【0017】
これらのX線発生器1とカメラ2との間に、検査対象である缶3を載せる第1検査テーブル4が設けられている。この第1検査テーブル4は図3及び図4に示すように、矩形形状であり、先ず缶3の底部側を閉鎖している底蓋巻締部が下となる状態で後述する搬送手段によってキャップ3aの接線方向にX線が照射されるように第1検査テーブル4上に載せられるように構成されており、この位置で通常の各部寸法計測が行われた後、後述する検査が続けて行われるようになっている。
【0018】
この第1検査テーブル4について具体的に説明すると、この第1検査テーブル4は、図5ないし図7に示すように、缶3を載せて回動し、また第1検査テーブル4はその上に載せた缶3をX線照射中心軸に対し傾斜させるために、X線照射方向に揺動可能なように構成されている。すなわち図示しないフレームなどの所定の固定部に取り付けられた上下用のアクチュエータ(図示せず)と一体化されている台座部4a上に回転台4bが設けられており、この回転台4bは、台座部4a上に突設したピン4cを介して台座部4aに回動自在に連結されている。
【0019】
また、台座部4a上で前記ピン4cから離れた位置に、一対のストッパーブロック4dが固定されている。これらのストッパーブロック4dは、直方体状の部材であって、前記ピン4cを中心とした円弧に沿って配置されている。これに対して回転台4bの下面には、ストッパーブロック4dの図での上端部を挿入させた溝4eが形成されている。これらの溝4eは前記ピン4cを中心とした円弧に沿う方向に延びた矩形断面の溝であって、回転台4bの幅方向での中心側でそれらの溝4eは閉じている。すなわち、これらの溝4eの長手方向の端部に前記ストッパーブロック4dが当接することにより、回転台4bが回動する角度範囲を規定するように構成されている。これはX線がキャップ嵌合部を透過する位置を検査項目に応じて変えられるようにするためである。なお、この回転台4bを回動させるためのアクチュエータとしてエアーシリンダ4fが設けられており、そのロッドの先端部が回転台4bの側部に連結され、かつそのエアーシリンダ4fの後端部が図示しない固定部に連結されている。
【0020】
更に、上記の回転台4bの上側に傾斜台4gが配置されている。この傾斜台4gは前記X線発生器1から照射されたX線の照射軸線に対して直交する方向に沿う軸線を水平軸線を中心に揺動回転して傾斜するようになっている。すなわち、回転台4bの上側には、X線の照射軸線に対して直交する方向に沿うように配置された軸4hが保持されるとともに、傾斜台4gがこの軸4hを中心に揺動回転して缶の中心軸を傾斜させるように軸4hに係合している。
【0021】
また、傾斜台4gの下面でその軸4hから離れた位置にストッパーピン4iが突設されている。そのストッパーピン4iの長さは、回転台4bに対する前記軸4hを介した保持高さとほぼ等しく、従ってストッパーピン4iが回転台4bの上面に当接することにより、傾斜台4gが回転台4bに対してほぼ平行に、すなわちほぼ水平に保持されるようになっている。
【0022】
さらに、回転台4bの上面と傾斜台4gの下面との間で、前記軸4hを挟んで前記ストッパーピン4iとは反対側に、回転台4bと傾斜台4gとの間隔を広げるように弾性力を生じるスプリング4jが設けられている。すなわち、傾斜台4gを傾斜状態から水平状態に戻すためのいわゆるリターンスプリングである。
【0023】
傾斜台4gをいわゆる水平状態から傾斜状態にするためのアクチュエータとしてエアーシリンダ4kが設けられている。すなわち、回転台4bにおける前記スプリング4jとは反対側の端部に、エアーシリンダ4kが回転自在に取り付けられている。そして、そのエアーシリンダ4kのロッドの先端部が、傾斜台4gにおける前記スプリング4jとは反対側の端部に回転自在に連結されている。
【0024】
従ってこのエアーシリンダ4kが伸長することにより、傾斜台4gがスプリング4jを圧縮しつつ軸4hを中心に回動して傾斜するようになっている。その傾斜角度θは、エアーシリンダ4kのストロークエンドによって規定され、この実施の形態では6度に設定されている。また、エアーシリンダ4kから排気することにより、スプリング4jの弾性力で傾斜台4gが元の水平状態に復帰するようになっている。
【0025】
被検査缶である缶3を保持するための機構が、上記の傾斜台4gの上面に設けられている。すなわち、傾斜台4gの上面には、位置決め板5と位置決めプッシャ6とが、X線の照射中心軸線Bに対し平行な方向で互いに対向して設置されている。その位置決め板5は、缶3の下端部の外周面を当接させて缶3を第1検査箇所に位置決めするためのものである。また、位置決めプッシャ6は、第1検査テーブル4上に載せた缶3を位置決め板5に対して押し付けて位置決めするためのものであって、先端部が図5に示すように、V字状に開いた形状とされており、エアーシリンダなどの直動型のアクチュエータ8の駆動ロッド9の先端部に取り付けられている。
【0026】
図4に示すように、ローダー22はX線の照射中心軸線Bに対して平行に設けられているレール17上をリニアスライダ15を介して移動可能に設けられており、缶3の部分拡大検査位置イから全体検査位置ロへの移動を迅速に行えるようになっている。また、ローダー22上にはケーブルベア19とロッドレスシリンダ21とが並列に取り付けられている。ロッドレスシリンダ21にはアーム23が取り付けられており、アーム23の端部には上下動用のアクチュエータ25aと把持用のアクチュエータ25bとを備えたハンド25が設置されており、ハンド25には缶3を把持するためのチャック部27が設けられている(図8参照)。
【0027】
ハンド25の詳細が、図9ないし図11に示されている。図9に示すように、チャック部27は、缶3を把持する内側部分が左右対称な円弧形状をなした二つのチャック部材27a,27bから構成されており、把持用アクチュエータ25bの動作により、チャック部材27bに対してチャック部材27aが近接離間する。また、缶3を把持したときに接触する内側部分の円弧形状は四つのローラからできている。
【0028】
チャック部材27aには、図9及び図11に示すように、パルスモータ31が取り付けられている。パルスモータ31はチャック部材27a内の一つのローラ29と係合すると共に、中間体33とも係合している。そして、この中間体33は他の一つのローラ29と係合している(図10参照)。そのため、パルスモータ31が回転すると、パルスモータ31側の二つのローラ29が回転することになる。
【0029】
また、チャック部材27bにはパルスモータ31は取り付けられてはおらず、ローラ29同士の間にフォトセンサ35が取り付けられている。このフォトセンサ35により、チャック部27に缶3が存在するか否かを判別することになる。さらに、チャック部27で缶3を把持したときチャック部材27a側のローラ29が回転することによりチャック部材27b側のローラ29も回転することになり、缶3を缶軸中心に回転させることが可能になる。
【0030】
全体検査位置ロである第2検査テーブル37は、図4及び図12に示すように、第1検査テーブル4と同様に、缶3の位置決めを行うために缶3が位置決めされるべき位置を挟んで位置決め板42と位置決めプッシャ44とが、互いに対向して配置されている。また、図12に示すように、第2検査テーブル37は、第2検査テーブル37の下部に設置されているスライドテーブルである直動型アクチュエータ39によって矢印方向に移動可能になっている。直動型アクチュエータ39の端部はサンプリング&リジェクトコンベア47に隣接する位置(缶3の出口側)まで延びている。
【0031】
直動型アクチュエータ39の端部に対向してロータリーアクチュエータ43が設置されている。ロータリーアクチュエータ43には返却ポケットレバー45が取り付けられており、ロータリーアクチュエータ43の中央部を中心にサンプリング&リジェクトコンベア47の方へ回動可能になっている。返却ポケットレバー45の先端には返却ポケットレバークランプ41が設けられており、直動型アクチュエータにより移動してきた第2検査テーブル37上の缶3をシリンダ41aの操作により把持することが可能となっている。
【0032】
つぎに、本発明のキャップの気密性検査装置の検査室50内の機器の配置と接続状況を説明する。図13には検査室50内の各機器間の接続状況(信号の送受状況)が示されている。検査室50の温度を一定に保つために検査室50の上部にはクーラー59が設けられている。ハンドリングユニット51の動作を外から確認できるように窓ガラス(図示せず)が設けられている。その隣にはハンドリングユニット(回転手段、搬送手段及び缶位置決め手段)等を操作するための操作パネル61が設置されている。また、検査室50の下方にはX線発生器1を制御するためのX線制御装置62が設けられている。シーケンサ53の指令をX線制御装置62へ伝達するための制御ユニット63もX線制御装置62に隣接して設けられている。
【0033】
制御室52は検査室50内の機器を制御する働きを果たしている。シーケンサ53は制御ユニット63及びハンドリングユニット51を制御するために設けられている。パソコン56はプリンター64、シーケンサ53及び画像処理装置57を制御するために設けられている。また、画像処理装置57はCCDカメラ2のビデオ出力信号を取り込み、デジタルデータに変換後、コントラスト調整、輪郭強調処理、及び画質改善処理などの画像整形処理をパソコン56からの指令により行う。また、画像整形された映像をビデオ映像出力コネクター端子よりパソコン56のビデオチャプチャーボード(図示せず)に入力し測定処理が行われる。
【0034】
つぎに上述したキャップの気密性検査方法、すなわちこの発明の装置の作用を説明する。先ず、缶3の搬入及び撮像の操作について説明する。サンプリング&リジェクトコンベア47上にローダー22が待機しており、サンプリング&リジェクトコンベア47によって搬送された缶3が、ローダー22における一対のチャック部材27a,27bによって把持される。その状態でロッドレスシリンダ21が動作して、缶3を把持したチャック部材27a,27bが部分拡大検査位置イに移動し、第1検査テーブル4上に缶3を載せ替える。
【0035】
チャック部材27a,27bが缶3の把持を解除した後、位置決めプッシャ6がアクチュエータ8によって前進させられ、その結果、缶3がその下端部を位置決めプッシャ6と位置決め板5との間に挟み込まれて第1検査テーブル4における傾斜台4gの上に位置決めされる。その状態において、キャップ嵌合部の各部の寸法の計測ができるように缶3の中心とX線の照射中心軸線Bとがずれた状態、つまりキャップ3aの接線方向にX線が照射されているが、回転台4bの側部に連結されているエアーシリンダ4fが動作することにより回転台4bが傾斜台4gと共に前記ピン4cを中心に図5における反時計方向に回転する。そして、回転台4bの下面に形成されている溝4eの端部がストッパーブロック4dに当接することにより回転限界位置が決まり、傾斜台4g上の缶3の中心がX線の照射中心軸線Bに一致する。
【0036】
この状態でキャップ3aの天板3cがX線の照射中心軸線Bより僅か上に突き出している。従って、エアーシリンダ4kを動作させて傾斜台4gと共に缶3を図7に示すように傾斜させると、キャップ3aのコーナー部の一部が最も高い位置となり、その部分をX線の照射中心軸線Bが貫通する状態となる。このようないわゆる前傾による傾斜角度は、図に示す缶3を対象とする場合には、4度ないし8度程度(好ましくは6度程度)である。
【0037】
この状態でX線発生器1からX線を照射すると、キャップ3aのコーナー部すなわちその天板3cと缶3の口部との間に挟み込まれた状態のライナー部材100の一部を、その半径方向もしくは厚さ方向にX線が透過し、カメラ2に像を結ぶ。すなわち、缶3は、その検査対象箇所である前記コーナー部の円周方向に対して、X線照射方向で手前側及び後側に映像が重合しない状態に傾斜させられ、その円周方向に存在するコーナー部の一部が面画像として撮像される。
【0038】
ついで、傾斜台4g及び回転台4bが元の状態に戻され、その状態の傾斜台4g上の缶3をチャック部材27a,27bが把持するとともに、パルスモータ31が所定角度回転して、缶3が所定の角度(45度)回転させられ、その後、傾斜台4g上に固定される。すなわち、1回の撮像が完了する都度、缶3が所定角度ずつ割り出され、ライナー部材100が複数回に分けて、部分ごとに撮像される。その撮像範囲が中心角度で45度の場合には、8回に分けて撮像及び検査がおこなわれる。
【0039】
X線を1回照射することにより得られる面画像は、例えば前述した図2(B)に示す白黒の濃淡のある画像であり、これを2値化して検査がおこなわれる。その一例を図14にフローチャートで示してある。先ず、キャップ外周部(Y2)が検出される(ステップS1)。これは、面画像の最上部である。ついで、缶エッジ部(Y1)が検出される。これは、面画像の第2周部である。なお、このような各部の検出及び以下に述べる画像のチェックは、X線を照射する光学系で決まる角度範囲(例えば45度=正面位置±22.5度+α(ラップ幅))の全体に亘っておこなわれる。
【0040】
さらに、内周部の初期設定(スタート位置の設定)がおこなわれる(ステップS3)。その後、缶エッジ部Y1からキャップ外周部Y2までのライナー部材100の画像がチェックされる(ステップS4)。これは、画像の濃淡を0(暗い)から254(明るい)に区分し、正常品の濃淡レベル範囲を、例えば80〜100に設定しておき、チェックした各ドットの濃淡のレベルがその範囲に入るか否かを比較判断することによりおこなわれる。
【0041】
例えば図2(B)に示すように、幅0.2mm、深さ1mmで半径方向に延びる欠陥部Fが存在すると、その部分の明度が高くなるので、濃淡のレベルが閾値(スライスレベル)の上限を越える。このような上限を越えた明度の高い箇所が缶エッジ部Y1に接している場合には、ステップS5で不良ありの判断が成立する。また、濃淡のレベルが閾値の範囲に入っていたり、明度の高い箇所が存在しても、缶エッジ部Y1に接していなければ、ステップS5で不良なしの判断が成立する。
【0042】
不良がないことによりステップS5で肯定的に判断された場合には、画像のチェック部位が、キャップの外周部Y2にまで到達したか否かが判断される(ステップS6)。これは、前述した画像上で、缶エッジ部Y1からキャップ外周部Y2を複数に分割し、その分割部分ごとに画像をチェックし、その都度、位置を示すカウント値(Y)をインクリメントし、その結果、位置を示すカウント値がY2に到ったか否かによって判断することができる。
【0043】
チェック部位がキャップ外周部Y2に到っていないことによりステップS6で否定的に判断された場合には、ステップS4に戻り、次の部位での画像のチェックがおこなわれる。これに対してステップS6で肯定的に判断された場合には、缶エッジ部Y1からキャップ外周部Y2までの間におけるライナー部材、即ち嵌合部に欠陥がないことになり、従って良品の判断結果が出力される(ステップS7)。
【0044】
また一方、前述したステップS5で肯定的に判断された場合には、嵌合部に欠陥が存在することになるので、気密性が不良であるとの判断結果が出力される(ステップS8)。
【0045】
X線画像に基づく気密性の良否の検査が上記のようにして実行されると、その缶3は、次の工程に送られる。すなわち、傾斜台4g及び回転台4bが元の状態に戻され、缶3を位置決めしていた位置決めプッシャ6の押圧が解除され、直動型のアクチュエータ8により位置決めプッシャ6を缶3から離す。ついでチャック部27が缶3を把持し、ハンド25がアクチュエータ25aの動作により上昇させられる。ハンド25を設置してあるローダー22が、図4に示すように、リニアスライダ15を介してスライドレール17上を矢印の方向へ移動する。チャック部27で把持された缶3が全体測定位置ロ(第2検査テーブル37上)に到達したところでローダー22のスライドレール17上の移動が停止する。そして、ハンド25が第2検査テーブル37に向って下降する。第2測定テーブル37の缶3が位置決めされるべき位置に到達したときに、チャック部27のチャック部材27a、27bが開き缶3を離し、缶3を第2測定テーブル37上に缶3の軸をX線照射中心軸線Bに対し直交となるように載せられる。
【0046】
缶3が第2測定テーブル37の位置決め箇所に移動させられると、第1測定テーブル4に設置されている位置決め板5及び位置決めプッシャ6と同様の働きをする位置決め板42及び位置決めプッシャ44を作動させ、缶3を所定の位置に位置決めする。具体的には、位置決めプッシャ44がアクチュエータ(不図示)によって動作させられて位置決め板42側に移動し、缶3の外周面を位置決めプッシャ44によって押して、缶3の反対側の外周面を位置決め板42に押し付けて缶3の位置決めを終了し、缶3の保持が完了する。このように第2測定テーブル37で位置決め板42及び位置決めプッシャ44が缶3の位置決め、保持を行っている間に、ローダー22はリニアスライダ15を介してスライドレール17上を移動して第1検査テーブル4の位置に戻る。
【0047】
一方、缶3を載せた第2検査テーブル37は直動型アクチュエータ39により移動(リニアスライド移動)し、缶3の軸がX線発生器1とカメラ2との間のX線照射中心軸線Bとほぼ一致する位置になるように直動型アクチュエータ39により調整される。缶3の軸がX線照射中心軸線Bとがほぼ一致した位置に到達したときにキャップ3a全体がX線透視画像として撮影される。以上で缶3とキャップ3aとの嵌合部の撮影が終了する(X線発生器は「OFF」となる)。この撮影により、キャップ全形を観察し、缶3の口部及びねじ部等の成形不良、変形の有無を目視で確認できる。
【0048】
つぎに、第2検査テーブル37は直動型アクチュエータ39により缶3の出口側に移動(リニアスライド移動)し、サンプリング&リジェクトコンベア47に隣接する位置で停止する。そして、缶3を位置決めしていた位置決めプッシャ44の押圧を解除し、位置決めプッシャ44を缶3の外周部から離す。ロータリーアクチュエータ43に取り付けられた返却ポケットレバー45が缶3の方へ回動する。缶3の位置で返却ポケットレバークランプ41が缶3を把持できるように、ピストン部41aが後退して缶3を挟み込む。
【0049】
缶3を挟み込むと、返却ポケットレバークランプ41は缶3を把持した状態で返却ポケットレバー45の上昇、回動によりサンプリング&リジェクトコンベア47に向かう。サンプリング&リジェクトコンベア47上に到達した返却ポケットレバー45は下降し、返却ポケットレバークランプ41ではピストン部41aが後退し、返却ポケットレバークランプ41が開き、缶3がサンプリング&リジェクトコンベア47に返却される。缶3の返却が完了すると返却ポケットレバー45は上昇し、回動することによって元の位置に戻る。
【0050】
また、缶3の返却と同時にローダー22も最初の位置へ戻る動作を並行して行うことができ、1台のローダー22で搬入、排出するよりも検査効率が上がる。第1検査テーブル4の位置に戻ったローダー22ではローダー22に取り付けられたハンド25が上昇した状態でロッドレスシリンダ21上を移動し、サンプリング&リジェクトコンベヤ47の手前で停止する。そのとき、ハンド25が下降しチャック部27が開きサンプリング&リジェクトコンベヤ47上に載っている新たな缶3を把持する。以上の動作を繰り返すことにより、複数の缶3の全てについての検査が行われる。
【0051】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、検査対象である金属製ボトル型缶の形状は、要は、口部が胴部に相当する部分から突出し、その口部にキャップが、ライナー部材を挟んで取り付けられる金属製容器であればよい。またライナー部材表面の成形不良部分を検出するだけであれば、閾値を設定せず、微分処理で隣合うデータの輝度変化量の最大値を求めるようにしても良い。さらに缶軸の傾斜は、X線の照射方向の前側あるいは後側のいずれの傾斜であってもよい。また本実施例ではX線照射方向に対して缶軸を傾斜させているが、X線照射方向を缶軸に対して傾斜させても良い。要は、相対的に傾斜していればよい。そしてまた、この発明における被検査缶の傾斜角度は、6度に限定されないのであって、被検査缶のキャップ寸法や形状に応じて適宜の角度とすることができる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載された発明によれば、X線照射方向に対し缶軸を傾斜させて嵌合部を対面方向から検出することにより、缶の口部と接触するライナー部材がX線照射方向の前後で重ならないX線透視画像として得られ、その透視画像を2値化データに変換することにより、口部頂面及びその近傍と接触するライナー部材において、微小幅の欠陥の有無を対面方向から略平面的に検出可能となり、微小欠陥に起因する気密性不良品を精度良く検出可能となる。
【0053】
即ち、缶軸をX線照射中心軸線に対して相対的に傾斜させたことにより、嵌合部を対面方向からの略平面的なX線透視画像として捉えて、その面画像の2値化データから、微小幅の欠陥の有無を濃度差として検出することが可能であり、この微小幅欠陥の深さ方向をX線透視画像濃度に反映させた画像計測処理が行え、しかも円周方向に広い視野角で検出可能となる。その為、ライナー部材のカール部先端面との接触状態及び気密性の適否を確実に検出し判別させ、微小欠陥の検出精度が向上する効果がある。また非破壊検査であるから、廃材及び歩留まりの削減にも効果がある。
【0054】
また、請求項2に記載された発明によれば、被検査缶を載せる缶位置決め手段が、X線照射方向に対し上下方向及び左右方向に移動できかつ前後方向に傾動できるようになっており、嵌合部の拡大位置での缶軸をX線照射方向に対して容易に傾斜することができる。その結果、金属製キャップの気密性検査をより確実に、しかも自動的に行うことができ、検査の信頼性を高められ、また検査装置のコンパクト化が図れ、さらには検査時間の短縮化及び省人化などにも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のキャップの気密性検査装置の基本原理を示す側面図である。
【図2】 (A)はライナー部材を介した缶とキャップとの嵌合部の断面図である。(B)は(A)のX線斜め透視画像図である。
【図3】 本発明のキャップの気密性検査装置を示す平面図である。
【図4】 本発明のキャップの気密性検査装置の側面図である。
【図5】 第1検査テーブルの平面図である。
【図6】 第1検査テーブルの側面図である。
【図7】 缶を傾斜させた状態の第1検査テーブルの側面図である。
【図8】 缶を測定位置まで搬送する搬送手段の側面図である。
【図9】 回転手段の平面図である。
【図10】 回転手段の側面図である。
【図11】 回転手段の正面図である。
【図12】 缶を排出する搬送手段の平面図である。
【図13】 各機器間の接続状況(信号の送受状況)を示すブロック図である。
【図14】 本発明によるX線画像に基づく不良箇所の検出過程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1…X線発生器、 2…カメラ、 3…缶、 4…第1検査テーブル、 4b…回転台、 4g…傾斜台、 5…位置決め板、 6…位置決めプッシャ、 22…ローダー。

Claims (2)

  1. 金属缶の口部に螺着され、その口部をライナー部材を介して密封した金属製キャップの気密性をX線を利用して非破壊で検査する方法であって
    X線の照射方向で手前側の前記ライナー部材のX線透視画像と後側の前記ライナー部材のX線透視画像とが重合しない角度まで、前記缶の軸線をX線照射中心軸に対して傾斜させて撮像することにより、前記金属製キャップ嵌合部における前記ライナー部材の透視画像を得、そのX線透視画像のキャップ外周部と缶エッジ部とで囲まれた所定領域のX線透視画像を2値化データに変換し、その透視画像の2値化データに基づき気密性の良否を判別することを特徴とするキャップの気密性非破壊検査方法。
  2. 金属製の被検査缶の口部に螺着され、その被検査缶の口部をライナー部材を介して密封した金属製キャップの気密性を検査するにあたり、X線源と撮像管との間に前記被検査缶を位置させてX線を照射することにより、そのキャップ嵌合部の気密性の良否を判別する検査装置であって、
    前記被検査缶を受け取って検査位置まで搬送する搬送手段と、
    前記被検査缶を把持して所定角度回転させ、前記金属製キャップと前記口部との嵌合部を複数に分割撮像可能にする回転手段と、
    X線源と撮像管との間に前記被検査缶を保持し、X線照射方向に対して上下方向および左右方向に移動可能で、かつX線照射方向に金属製キャップを傾斜させる缶位置決め手段と、
    前記ライナー部材をX線照射方向に対して傾斜させて得られたX線透視画像の濃度変化を検出し、前記金属製キャップの気密性を判別する画像解析手段と
    を備えていることを特徴とするキャップの気密性非破壊検査装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249668A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Universal Seikan Kk 缶の巻き締め検査装置並びに巻き締め検査方法
GB0801307D0 (en) * 2008-01-24 2008-03-05 3Dx Ray Ltd Can seam inspection
JP5889004B2 (ja) * 2012-01-27 2016-03-22 本田技研工業株式会社 円筒状部材のx線検査方法及びその装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63274851A (en) * 1987-05-06 1988-11-11 Toyo Seikan Kaisha Ltd Method for inspecting seamed part of can
JPH0358761A (en) * 1989-07-26 1991-03-13 Satake Eng Co Ltd Additive for rice grain and use thereof
JPH0933238A (ja) * 1995-07-24 1997-02-07 Toyo Seikan Kaisha Ltd 缶巻締め部の検査方法及びその検査装置
JPH1010061A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Daiwa Can Co Ltd 飲料缶詰自動品質検査システム
JP2000118594A (ja) * 1998-10-15 2000-04-25 Shimizu City Nogyo Kyodo Kumiai 中栓取付検査方法及び中栓取付検査装置
JP2002236102A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Daiwa Can Co Ltd キャップの気密性検査装置及びその方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3058761U (ja) * 1998-10-28 1999-06-22 高嶋技研株式会社 X線利用によるペットボトルキャップの締付検査機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63274851A (en) * 1987-05-06 1988-11-11 Toyo Seikan Kaisha Ltd Method for inspecting seamed part of can
JPH0358761A (en) * 1989-07-26 1991-03-13 Satake Eng Co Ltd Additive for rice grain and use thereof
JPH0933238A (ja) * 1995-07-24 1997-02-07 Toyo Seikan Kaisha Ltd 缶巻締め部の検査方法及びその検査装置
JPH1010061A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Daiwa Can Co Ltd 飲料缶詰自動品質検査システム
JP2000118594A (ja) * 1998-10-15 2000-04-25 Shimizu City Nogyo Kyodo Kumiai 中栓取付検査方法及び中栓取付検査装置
JP2002236102A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Daiwa Can Co Ltd キャップの気密性検査装置及びその方法

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