JP5105506B2 - 容器検査方法及び容器検査装置 - Google Patents
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Description
紙製容器の充填包装機の一例の概要を、図5に示す。この例に示す充填機では、内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた紙含有包装材料ウェブ1を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送し、シーリングテープ(図示せず)をシーリングテープアプリケータ(図示せず)により、包装材料ウェブの一端に接合し、包装材料ウェブを滅菌剤槽4内に通過させて滅菌し、エアーナイフ(図示せず)により滅菌剤を除去し、無菌室(図示せず)に入れ、成形ローラ6によりチューブ状に成形し、そのチューブ2内に充填パイプ7から液体食品5を充填する。
包装充填容器14は、ベルトコンベアなどの搬送手段によって、連続的に並進されて搬送され、ストローを容器壁に貼着するストローアプリケータ等を経て、一定数量ごとに梱包される。
図4(B)に示すように、折り目線に沿って、枕状予備成形体の本体部分が直方体形状に成形され、稜辺端部には、横シール帯域のフィン23とフラップ24とが器壁から直立するように形成される。横シール帯域のフィン23は、底面20と頂面21とから直立し、フラップ24は、稜辺25を介して容器壁に一体的に連通する。
次いで、図4(C)に示すように、横シール帯域のフィン23を底面20(図4においては容器として上下逆さに図示する)と頂面21とに折り畳んだ後、稜辺を中心にフラップを回転して、容器頂部側フラップ24は、側壁22に、容器底部側フラップ24は、底面20に、折り込まれる。
図3(A)に、レンガ型液体食品充填紙製容器の外観斜視図を示す。その容器は、折り込まれた横シール帯域のフィン23、フラップ24、底面と頂壁及び容器側壁を有する。フィン23は縦シール部分26と反対側の容器前壁面22a側に折込まれる。更に、フラップ24は稜辺を介して側壁に折り込まれる。
外観検査において、容器のフラップ部分及びフィン部分に不都合がある場合、検査員の目視による検査では、見落とされる恐れが強い。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、容器を正確に品質検査することができる容器検査方法及び容器検査装置を提供することを目的とする。
容器を搬送手段で連続的に並進させて搬送するステップと、所定の方向に搬送される容器の頂壁に近接するように、電磁誘導を利用した高周波発振型近接センサである距離センサを所定位置に配設するステップと、容器頂壁に接合されたフィン及びその近傍に向けて容器の頂壁との距離を距離センサで計測するステップと、計測した該距離によって、該容器頂壁の該フィン及びその近傍の凹凸パターンを計測して該容器の折込まれた該フィンの良否を判定手段で判定するステップと、を含むことを特徴とする。
容器を連続的に並進させて搬送する搬送手段と、所定の方向に搬送される容器の頂壁に近接するように所定位置に配設され、フィン及びその近傍に向けて容器の頂壁との距離を計測する、電磁誘導を利用した高周波発振型近接センサである距離センサと、計測した距離によって、容器頂壁のフィン及びその近傍の凹凸パターンを計測して容器の折込まれたフィンの良否を判定する判定手段と、判定手段からの出力に基づいて、容器から、不良品を排出する排出手段と、を含む。
この発明によって検査される容器は、アルミニウム箔が積層され、折り目線を有するウェブ状積層包装材料を筒状に成形し、包装材料の両縁部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールして縦シール帯域を形成し、筒状包装材料内に食品などの内容物を充填し、所定間隔毎に包装材料を横断方向に押圧し、横シールにより密封して横シール帯域を形成し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンを容器頂壁、容器側壁及び容器底面に接合して製造される。
この容器は、連続的に製造されることができる。ベルトコンベアなどの搬送手段によって、連続的に並進されて搬送され、ストローを容器壁に貼着するストローアプリケータ等を経て、一定数量ごとに梱包される。
この発明おいて、容器頂壁のフィン及びその近傍の凹凸パターン/プロフィールを計測/検知してそのパターン/プロフィールから容器の良否を判断する。このような計測/検知を可能にする容器搬送である。この態様では、検出器が容器を一個々バッチで走査するのではなく、容器を一定の姿勢を維持した状態で連続的に並進させて搬送する。
容器を一定の姿勢を維持した状態で並進させて搬送し、容器頂壁のフィン及びその近傍の凹凸パターン/プロフィールを計測/検知するので、被検体の近くで障害物や邪魔物がない近傍に距離センサを固定された位置に配設する。
この発明おいて、距離センサは、近接センサである。近接センサは、非接触で検出物体が近づいたことを検出するセンサである。動作原理の違いにより、電磁誘導を利用した高周波発振型、磁石を用いた磁気型、静電容量の変化を利用した静電容量型などがある。
この発明の距離センサは、、アルミ箔の金属を検出する電磁誘導を利用した高周波発振型近接センサであり、容器のデザインの明暗、メタライズなどの影響を受けない。
凹凸パターン/プロフィールを計測/検知し、そのパターン/プロフィールに基づいて、容器頂壁に接合されたフィン及びその近傍に向けてではあるが、容器の頂壁の一定の領域・帯域について距離測定を行う。
容器の形状、容器頂壁のフィン・フラップの状況に応じてその頂壁の計測の領域・帯域を変更することができる。
本発明の容器検査において、容器頂壁に所定のフィンが折込まれ所定の凹凸、段差が形成されていて、距離センサで所定の領域・帯域について距離測定を行う。従って、検出した距離値のパターン/プロフィールは正常である場合のパターン/プロフィールと、もし正常でない場合のパターン/プロフィールとがある。この発明において、これらの比較により容器の折込まれたフィンの良否を判定手段で判定する。
上記判定ステップにより、正確にかつ自動的に判定できる。
連続的に搬送される容器及び定期的な抜き取った容器を検査し、装置で自動的に不良品を排出するので、作業員による手作業を要せず、作業員の個人差、差異がなく、正確な検査結果が可能になる。
この容器検査装置によって、容器を正確に品質検査することができる。
図1は、この発明の容器検査装置例の動作を説明する概念図である。図2は、容器例とそれらに対応する検査装置例による距離値パターン図である。図3は、この発明の容器検査装置が検査する対象の容器例の外観図である。図4は、この発明の容器検査装置で検査する対象の容器例の成形過程を示す斜視図である。図5は、一実施例の容器検査装置を備えた包装充填装置の概略斜視図である。
包装積層材料が搬送されるに伴って、プレッシャローラ及びカウンタローラが包装積層材料及びシーリングテープを挟んだ状態で押圧されて回転させ、縦シール部の合せ面にシーリングテープシールが接着される。
図4(A)に示すように、枕状予備成形体13は、横シール帯域のフィン23で密封され、折り目線で区分された側壁22を有する。次いで、図4(B)に示すように、折り目線に沿って、枕状予備成形体の本体部分が直方体形状に成形され、稜辺端部には、横シール帯域のフィン23とフラップ24とが器壁から直立するように形成される。最後に、図4(C)に示すように、横シール帯域のフィン23を底面20と頂面21とに折り畳んだ後、容器頂部側フラップ24は、側壁22に、容器底部側フラップ24は、底面20に、折り込まれる。
枕状予備成形体13は、最終成形装置によって最終の形状に成形され、図3図(A)に示すような流動性食品を収容する包装容器14が完成する。
包装充填装置から連続的に製造された容器を、容器検査装置の距離センサ30が距離を計測し、判定手段31が、検出した距離によって容器の良否を判定し、判定手段31からの出力に基づいて、容器製造ラインから不良品を排出手段32が排出する。
図3(A)に、正常なレンガ型容器例を示す。その容器は、折り込まれた横シール帯域のフィン23及び容器壁を有し、フィン23は、縦シール部分26と反対側の容器前壁面22a側に折込まれる。更に、稜辺を介して折り込まれたフラップ24を備える。
図3(B)に、不良品の容器例を示す。その容器は、フラップ24aは側壁に折り込まれるが、フィン23aが縦シール部分26と同じ側に折込まれている。縦シール部分が重なり、容器壁に大きなストレスを起こさせて漏れの原因を作る恐れがあり、しかも、縦シール部分がかさ張り、容器外観/形状が不細工となる。
図3(C)に、第2の不良品の容器例を示す。その容器は、フラップ24は一方の側壁で正常な方向に折り込まれるが、他方の側壁でのフラップ24aは逆の方向に折込まれている。フィン23が容器頂部21でねじれたようになり、特に、縦シール部分26付近で立ち上がったようになる。
この実施例において、主に上記の3種の容器態様がある。
図2(A)に示す容器例(A1)、距離値パターン(A2)は、フィン23が縦シール部分26と反対側の容器前壁面22a側に折込まれる正常な容器(図3(A))を検査するときの動作機能である。
距離センサは、図2(A1)に示す矢印の方向にスキャンし、容器頂壁のフィン23の上方から距離を計測する。時刻t1で容器頂壁の開始端に到達し、時刻t2で中央の縦シール部分26に到達し、更に、時刻t3で容器頂壁の終了端に到達する。パターンの値Dは、距離信号である。縦シール部26の段差(通常の容器では約0.2mm程度)があり、そのために、値Dに少しの変化が見られる。
このようなパターンおいては、距離信号を微分して変化成分dを算出する。通常、容器頂壁は、その表面にうねりがあり、容器それぞれに高さのばらつきなどがある。それらのばらつきは、微分成分では値が小さく、また発現する時刻・箇所が不定であり容易に無視することができる。これに対して、上記縦シール部26の段差による微分成分は、著しく大きくかつ規則的であり容易に判断することができる。
距離センサは、図2(B1)に示す矢印の方向に頂壁21をスキャンし、容器頂壁のフィン23に隣接した縦シール部分26の無い帯域の上方から距離を計測する。時刻t1で容器頂壁の開始端に到達し、時刻t2で中央部分の平坦な部分(縦シール部分26が無い部分)に到達し、更に、時刻t3で容器頂壁の終了端に到達する。パターンの値Dは、距離信号である。縦シール部26の段差がないので、値Dに変化が見られる。
このようなパターンおいては、距離信号を微分して変化成分dを算出する。容器頂壁には、その表面にうねり、高さのばらつきなどがあるが、それらの微分成分は値が小さく、また発現する時刻・箇所が不定であり容易に無視することができる。縦シール部の段差による微分成分もない。従って、微分成分のパターンを算出しても平坦なパターンとなり、容易に判断することができる。
距離センサは、図2(C1)に示す矢印の方向に頂壁21をスキャンし、フラップが開始側の側壁で正常な方向に折り込まれるが、終了側の側壁でのフラップは逆の方向に折込まれ、フィン23が容器頂部21でねじれたようになり、縦シール部分26付近で立ち上がったようになる帯域の上方から距離を計測する。
時刻t1で容器頂壁の開始端に到達し、時刻t2で中央部分(縦シール部分26)フィン23が立ち上がった箇所に到達し、更に、時刻t3で容器頂壁の終了端に到達する。パターンの値Dは、距離信号である。フィン23が立ち上がった箇所で、値Dが絶対値で大きく変化が見られる。
このようなパターンおいては、距離信号を微分して変化成分dを算出するまでもなく、容易に識別できる。容器頂壁には、その表面にうねり、高さのばらつきなどがあるが、発現する時刻・箇所が不定であり容易に無視することができる。
距離センサは、図2(D1)に示す矢印の方向に頂壁21をスキャンし、フラップが開始側の側壁で逆の方向に折り込まれるが、終了側の側壁でのフラップは正常な方向に折込まれ、フィン23が容器頂部21でねじれたようになり、縦シール部分26付近で立ち上がったようになる帯域の上方から距離を計測する。
時刻t1で容器頂壁の開始端に到達し、時刻t2で中央部分(縦シール部分26)フィン23が立ち上がった箇所に到達し、更に、時刻t3で容器頂壁の終了端に到達する。パターンの値Dは、距離信号である。フィン23が立ち上がった箇所で、値Dが絶対値で大きく変化が見られる。
このようなパターンおいては、距離信号を微分して変化成分dを算出するまでもなく、容易に識別できる。容器頂壁には、その表面にうねり、高さのばらつきなどがあるが、発現する時刻・箇所が不定であり容易に無視することができる。
連続的に搬送される容器及び定期的な抜き取った容器を検査し、装置で自動的に不良品を排出するので、作業員による手作業を要せず、作業員の個人差、差異がなく、正確な検査結果が可能になる。
30 距離センサ
31 判定手段
32 排出手段
33 搬送手段
23 フィン
Claims (5)
- アルミニウム箔が積層され、所定の折り目線を有するウェブ状積層包装材料が筒状に成形され、該包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、該オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該筒状包装材料内に内容物が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び容器底面に接合されて得られた容器について、該容器を検査する方法であって、
該容器を搬送手段で連続的に並進させて搬送するステップと、
所定の方向に搬送される該容器の頂壁に近接するように、電磁誘導を利用した高周波発振型近接センサである距離センサを所定位置に配設するステップと、
容器頂壁に接合された該フィン及びその近傍に向けて容器の頂壁との距離を該距離センサで計測するステップと、
計測した該距離によって、該容器頂壁の該フィン及びその近傍の凹凸パターンを計測して該容器の折込まれた該フィンの良否を判定手段で判定するステップと、
を含む容器検査方法。 - 判定する該ステップからの出力に基づいて、該容器から、排出手段によって不良品を排出するステップを更に含む、請求項1記載の容器検査方法。
- 判定する該ステップが、計測する該ステップで計測した頂壁との距離計測値を計測記録部に記憶する記憶処理ステップと、
該距離測定値を比較可能な比較距離値に変換処理部で変換処理するステップと、
距離基準値を基準記録部に保存する保存処理ステップと、
該比較距離値と該距離基準値と比較して容器の良否を判定処理部で判定する判定処理ステップと、
該判定処理ステップの良否判断に基づき該搬送手段から不良品の排出を指示する排出指示ステップと、
含む、請求項2記載の容器検査方法。 - アルミニウム箔が積層され、所定の折り目線を有するウェブ状積層包装材料が筒状に成形され、該包装材料の両縁部が重ねられてオーバーラップが形成され、該オーバーラップで縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該筒状包装材料内に内容物が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、切断により枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップ及びフィンが容器頂壁、容器側壁及び容器底面に接合されて得られた容器の検査装置であって、
該容器を連続的に並進させて搬送する搬送手段と、
所定の方向に搬送される該容器の頂壁に近接するように所定位置に配設され、該フィン及びその近傍に向けて容器の頂壁との距離を計測する、電磁誘導を利用した高周波発振型近接センサである距離センサと、
計測した該距離によって、該容器頂壁の該フィン及びその近傍の凹凸パターンを計測して該容器の折込まれた該フィンの良否を判定する判定手段と、
該判定手段からの出力に基づいて、該容器から、不良品を排出する排出手段と、
を含む容器検査装置。 - 該判定手段が、該距離センサで計測した頂壁との距離計測値を記憶する計測記録部と、
該距離測定値を比較可能な比較距離値に変換処理する変換処理部と、
距離基準値を保存する基準記録部と、
該比較距離値と該距離基準値と比較して容器の良否をで判定し、良否判断に基づき該搬送手段から不良品の排出を指示する判定処理部と、
含む、請求項4記載の容器検査装置。
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