JP5271865B2 - 内圧検査方法及び内圧検査装置 - Google Patents

内圧検査方法及び内圧検査装置 Download PDF

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Description

本発明は、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態で、ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法及び内圧検査装置に関するものである。
例えばミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶に内容物が充填された後に、液体窒素充填することで気化した窒素ガスがヘッドスペースに満たされ、密封された状態でレトルト殺菌が施されている。なお、上記窒素ガスにより、缶に充填された低酸性飲料が酸化するのを防ぐことができるようになっている。
そして、この缶を約7日間程度放置した後に、例えば下記特許文献1〜3に示されるいわゆる打検により、この缶の内圧を検査してリークの発生の有無を判別することが行われている。
このような打検は、缶に微細なピンホールがある場合、あるいは、キャップの天板部の裏面に配設されたライナーと口金部の開口端部との間に微小な隙間が生じている場合、ボトル缶の内部の気体が少量ずつ長時間をかけて外部に流出することを踏まえ、一般に、レトルト殺菌処理が施された缶を約7日間程度放置した後に施される。
そして、この打検による内圧検査は、複数のボトル缶を正立姿勢にして矩形箱状をなすカートンケース内に梱包し、このカートンケースの外側から、このボトル缶のキャップ天板部を強制励振させて、この際の反響音を捉えることで実施される。
ここで、レトルト殺菌処理においては、ボトル缶の内圧が約0.7MPa程度まで上昇し、この内圧がキャップ天板部にその裏面側から作用することで、キャップ天板部がその軸線方向上方へ向けて膨出変形する。レトルト殺菌処理終了後、温度低下によって缶内圧が大気圧と略同等となっても、キャップの天面の膨らみ状態が内圧が上昇する前の状態に復元することがない場合がある。よって、キャップ天板部の表面に沿った引張状態が、ボトル缶の内圧が通常製品圧(約0.1MPa程度)よりも高い状態の時と同程度に維持されることになるので、内圧検査時において、この缶がリークの発生している不良缶であるにもかかわらず、良缶であると判別されることがあった。
そこで特許文献3に記載の内圧検査装置においては、内圧検査の前に、ボトル缶が複数梱包されたカートンケースの上蓋部外表面からキャップ天板部を押圧することによって、該キャップ天板部の変形の矯正を図っている。
特開昭49−34376号公報 特開2005−172605号公報 特開2006−329936号公報
ところで、上記のようにキャップ天板部を強制励振させたときの反響音に基づいた内圧検査においては、キャップ天板部を自由振動させることができなければ該キャップ天板部からの反響音を正確に得ることができず内圧の検査精度が低下してしまう。
ここで、上記特許文献3の内圧検査装置では、上述のようにカートンケースの上蓋部外表面からキャップ天板部を押圧する構成のため、該キャップ天板部とカートンケースの上蓋部とが強く接触することでこれらキャップ天板部と上蓋部との接触状態が解除され難くなり、キャップ天板部の自由振動が阻害されてしまうおそれがあった。これに対応して、特許文献3の内圧検査装置においては、打検により内圧測定を行う際にカートンケースの上蓋部の外表面を吸引することによって、該上蓋部をキャップ天板部から引き離して両者の接触を解除する方法が採られている。
しかしながら、このようにカートンケースの上蓋部を単に吸引する構成の場合、上蓋部とキャップ天板部とを確実に引き離すことができない場合があった。
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ボトル缶のキャップ天板部とカートンケース上蓋部との接触状態を確実に解除することができ、検査精度を高く維持することができる内圧検査方法及び内圧検査装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る内圧検査方法は、ボトル缶をカートンケース内に正立姿勢にて複数梱包し、該カートンケースの対向する一対の側壁部を搬送方向に沿わせて前記カートンケースを搬送し、該カートンケースの外側から前記ボトル缶のキャップ天板部を強制励振させ、この際の前記キャップ天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法において、前記キャップ天板部を強制励振させる事前に、前記キャップ天板部と対向する前記カートンケースの上蓋部に折目線を形成する折目線形成工程と、前記キャップ天板部を強制励振させる際に、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲り曲げることで、該上蓋部を前記キャップ天板部から引き離す引離工程とを備えることを特徴とする。
このような特徴の内圧検査方法によれば、カートンケースの上蓋部をキャップ天板部から単に引き離すのではなく、上蓋部に折目線を形成して、該折目線に沿って上蓋部を折り曲げて該上蓋部をキャップ天板部から引き離すことにより、ボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。これによって、キャップ天板部からの反響音を正確に得ることができるため、内圧の検査の精度を高く維持することが可能となる。
また、本発明に係る内圧検査方法においては、前記折目線は、前記一対の側壁部に沿って梱包された前記ボトル缶における前記キャップ天板部の前記搬送方向外方に形成されていることを特徴とする。
ここで、カートンケースの搬送方向両側外方に位置するボトル缶、即ち、該搬送方向に沿ったカートンケースの側壁部に接するボトル缶においては、この側壁部に連続する上蓋部の搬送方向両側の部分が上方に変位し難いために、両者の接触状態を完全に解除することができず僅かながら接触してしまうおそれがある。
この点、本発明においては、折目線が、カートンケース側壁部に沿って梱包されたボトル缶におけるキャップ天板部の搬送方向外方に形成されているため、当該折目線に沿って上蓋部が折り曲げられることにより、これらボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。
また、本発明に係る内圧検査方法においては、前記引離工程が、前記上蓋部の外表面における前記折目線の前記搬送方向内方を吸引することによって前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる工程であることを特徴としている。
これによって、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができ、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができる。
さらに、本発明に係る内圧検査方法においては、前記引離工程が、前記カートンケース内にエアを供給して該カートンケースを膨らませることによって、前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる工程であることを特徴としている。
これによっても、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができ、該上蓋部をボトル缶から確実に引き離すことができる。
また、本発明に係る内圧検査方法においては、前記折目線形成工程が、前記上蓋部の外表面から前記キャップ天板部を缶軸方向下方に向けて押圧して、前記キャップ天板部の変形を矯正すると同時に前記上蓋部に前記折目線を形成する工程であることを特徴とする。
このような特徴の内圧検査方法によれば、レトルト殺菌処理が施されることで膨出変形したキャップ天板部を押圧することによって該変形の矯正を行なうことができ、また、キャップ天板部の押圧と同時にカートンケースの上蓋部が押圧されて折目線が形成されるため、個別の折目線を形成する作業を行う必要はなく、作業の効率化を図ることができる。
さらに、本発明に係る内圧検査方法においては、前記折目線形成工程と前記引離工程との間に、前記上蓋部を、前記折目線に沿って一時的に折り曲げる予備引離工程を備えることを特徴とする。
このような特徴の内圧検査装置によれば、引離手段によって上蓋部を折り曲げる前段階において、予備引離手段によって上蓋部が一旦折り曲げられるため、ボトル缶の内圧を検査する際にボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。
本発明に係る内圧検査装置は、ボトル缶をカートンケース内に正立姿勢にて複数梱包し、該カートンケースの対向する一対の側壁部を搬送方向に沿わせて前記カートンケースを搬送し、該カートンケースの外側から前記ボトル缶のキャップ天板部を強制励振させ、この際の前記キャップ天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法において、前記キャップ天板部と対向する前記カートンケースの上蓋部に折目線を形成する折目線形成手段と、前記キャップ天板部を強制励振させる際に、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲り曲げることで、該上蓋部を前記キャップ天板部から引き離す引離手段とを備えることを特徴とする。
このような特徴の内圧検査装置によれば、カートンケースの上蓋部をキャップ天板部から単に引き離すのではなく、上蓋部に折目線を形成して、該折目線に沿って上蓋部折り曲げることで該上蓋部をキャップ天板部から引き離すことにより、ボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。これによって、キャップ天板部からの反響音を正確に得ることができるため、内圧の検査の精度を高く維持することが可能となる。
また、本発明に係る内圧検査装置においては、前記折目線形成手段が、前記一対の側壁部に沿って配置された前記ボトル缶の前記キャップ天板部の前記搬送方向外方に前記折目線を形成することを特徴とする。
ここで、カートンケースの搬送方向両側外方に位置するボトル缶、即ち、該搬送方向に沿ったカートンケースの側壁部に接するボトル缶においては、この側壁部に連続する上蓋部の搬送方向両側の部分が上方に変位し難いために、両者の接触状態を完全に解除することができず僅かながら接触してしまうおそれがある。
この点、本発明においては、折目線が、カートンケース側壁部に沿って梱包されたボトル缶におけるキャップ天板部の搬送方向外方に形成されるため、当該折目線に沿って上蓋部が折り曲げられることにより、これらボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。
さらに、本発明に係る内圧検査装置においては、前記引離手段が、前記上蓋部の外表面における前記折目線の前記搬送方向内方を吸引することにより前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる吸引部を備えることを特徴とする。
これによって、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができ、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができる。
また、本発明に係る内圧検査装置においては、前記引離手段が、前記カートンケース内にエアを供給して該カートンケースを膨らませることによって前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天板部から引き離すエア供給部を備えることを特徴とする。
これによっても、上蓋部を折目線に沿って確実に折り曲げることができ、該上蓋部をボトル缶から確実に引き離すことができる。
さらに、本発明に係る内圧検査装置においては、前記折目線形成手段が、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる前に、前記上蓋部の外表面から前記キャップ天板部を缶軸方向下方に向けて押圧して、前記キャップ天板部の変形を矯正すると同時に前記上蓋部に前記折目線を形成することを特徴とする。
このような特徴の内圧検査装置によれば、レトルト殺菌処理が施されることで膨出変形したキャップ天板部を押圧することで該変形の矯正を行なうことができる。また、このキャップ天板部の押圧と同時にカートンケースの上蓋部が押圧されて折目線が形成されるため、折目線形成手段を別個設ける必要がない。即ち、押圧手段が折目線形成手段を兼ねているため、装置自体の簡略化を図ることができる。
また、本発明に係る内圧検査装置においては、前記引離手段と前記折目線形成手段との間に、前記カートンケースの上蓋部を、前記折目線に沿って一時的に折り曲げる予備引離手段が設けられたことを特徴とする。
このような特徴の内圧検査装置によれば、引離手段によって上蓋部を折り曲げる前段階において、予備引離手段によって上蓋部が一旦折り曲げられるため、ボトル缶の内圧を検査する際にボトル缶と上蓋部との接触を確実に解除することができる。
本発明の内圧検査装置及び内圧検査方法によれば、カートンケースの上蓋部を折目線に沿って折り曲げることにより、ボトル缶のキャップ天板部とカートンケース上蓋部との接触を確実に解除することができる。これにより、キャップ天板部が自由振動することができるため、打検による内圧の検査精度を高く維持することが可能となる。
本発明に係る内圧検査装置の第1実施形態の概略構成図である。 カートンケース及びキャップ付ボトル缶の拡大断面図である。 カートンケースの展開図である。 カートンケースの搬送方向に直交する断面視におけるカートンケース及び缶の断面図である。 カートンケースの搬送方向から見たカートンケースの正面図である。 カートンケースの搬送方向に沿った断面視における見たカートンケース、打検器及び引離手段の吸引部を示す拡大断面図である。 カートンケースの搬送方向に直交する断面視におけるカートンケース、引離手段を示す拡大断面図である。 内圧検査装置、引離手段、キャップ付ボトル缶を梱包したカートンケースの位置関係を示す平面図である。 カートンケース及びキャップ付ボトル缶の拡大断面図並びに押圧手段の要部拡大図である。 図9を搬送方向から見た図である。 本発明に係る内圧検査装置の第2実施形態の概略構成図である。 第2実施形態に係る引離手段の斜視図である。 第2実施形態に係る引離手段及びカートンケースの側面図である。 折目線形成手段の例を示す図である。 実施例及び比較例における周波数に対する音圧値(デジット値)を測定した結果である。
以下、本発明に係る内圧検査装置及び内圧検査方法の第1の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る内圧検査装置の第1実施形態を示す概略構成図である。この内圧検査装置1は、搬入路(搬送手段)2と、内圧検査手段3と、排斥部4と、搬出路5と、排出路6と、制御手段7と、引離手段8と、押圧手段15とを備える概略構成とされている。
搬入路2、搬出路5、及び排出路6はそれぞれ、例えば無端ベルト21を図示しない駆動モータにて周回させるコンベアによって構成される。図示の例で、搬入路2、及び搬出路5は、無端ベルト21の上面が図中の左側から右側へと移動され、排出路6は、無端ベルト21の上面が図中の上側から下側へと移動される。
排斥部4は、カートンケース23が配置され搬送される搬送路と、図示されない排斥駆動部とを備えた概略構成とされ、前記排斥駆動部は例えばエアシリンダーにより構成され、前記搬送路に対して進退可能に支持されている。そして、カートンケース23が前記搬送路上で搬送される過程において、カートンケース23内の内圧値が後述するように適正範囲外にあると判定された場合には、前記排斥駆動部が前進駆動されて、カートンケース23は排出路6に移動される。
搬入路2の搬送方向Fの上流側には、例えば段ボール紙からなるカートンケース23が載せられる。カートンケース23には、例えばミルク入りコーヒー等の低酸性飲料の内容物が充填、密封されたキャップ付ボトル缶25が、図示の例では、搬送方向Fに6個、及びこの搬送方向Fに交差する方向に4個、即ち4行6列の合計24個梱包されている。
なお、一般に、これらの缶が陽圧缶の場合は、液体窒素が充填されることで内容物の酸化防止が図られている。また、内圧検査装置1に供されるカートンケース23内のキャップ付ボトル缶25は、ボトル缶25に充填された前記内容物を、口金部26dにキャップ27を螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、カートンケース23に収容されたものであって、該収容の後に、約7日間程度室温下で放置されたものである。
ここで、本実施形態における内圧検査対象としてのキャップ付ボトル缶25を、図2を参照して説明する。
このキャップ付ボトル缶25は、図2に示すように、ボトル缶25とキャップ27とを備える概略構成とされ、これらボトル缶25及びキャップ27は、アルミニウム、アルミニウム合金またはスチールにより形成されている。
なお、ボトル缶25は、本実施形態では、上記金属からなる板材に、絞り加工、しごき加工を施して有底筒状体に形成した後に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工、ねじ成形加工、及びカール部形成加工等を施して形成される。
ボトル缶25は、大径の胴部26aと、この胴部26aの缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部26bを介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部26cと、この肩部26cの缶軸方向上端部と連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部26dとを有する概略構成とされている。この口金部26dには雄ねじ部26eが形成されるとともに、この缶軸方向上端部は径方向外方へ折返されたカール部26fが形成されている。
キャップ27は、平坦面とされたキャップ天板部27a(強制励振部)と、このキャップ天板部27aの外周縁部から略垂下してなる周壁部27bと、キャップ天板部27aの内側に配設されたライナー27cとを有する概略構成とされている。なお、キャップ27の周壁部27bの外径は例えば28mm以上42mm以下に設定されている。
そして、キャップ27は、ボトル缶口金部26dの雄ねじ部26eに、このキャップ27のライナー27cがボトル缶口金部26dのカール部26fの上端部と密接した状態で螺着されている。
以上のように構成されたキャップ付ボトル缶25は全て、カートンケース23内に、ボトル缶口金部26d側の内部に空間25aが形成されるように正立姿勢で収容されている。この正立姿勢において、キャップ付ボトル缶25の内部には、前述した内容物が、ボトル缶の連結部26bより缶軸方向上方位置に至るまで、本実施形態では、肩部26cの缶軸方向上部に至るまで充填されている。
次に、カートンケース23について説明する。
図3にカートンケース23の展開図、即ち缶収納用カートン40を示す。この図3において、缶収納用カートン40は、上蓋41と、上蓋41と連設される第1の側壁部42と、第1の側壁部42と連設される底蓋43と、底蓋43と連設される第2の側壁部44と、第2の側壁部44と連設される折り返し部45とを備えるとともに、折り返し部45を除く各部41〜44と各別に連設される端面部46を備える概略構成とされている。これら各部41〜46は、折曲線47を介して前述のように連設されている。
このように構成された缶収納用カートン40は、底蓋43にキャップ付ボトル缶25を正立姿勢となるように載置した状態で、折り返し部45が上蓋41の内側に位置するように、上蓋41、第1の側壁部42、第2の側壁部44、折り返し部45、及び端面部46をそれぞれ、折曲線47を角部として折曲げ、折り返し部45と上蓋41とを接着することにより、カートンケース23が形成される構成となっている。
そして、このカートンケース23にキャップ付ボトル缶25が収納された状態では、図4に示すように、上蓋41と折り返し部45とがキャップ天板部27aと対向することになり(以下説明の便宜のため、上蓋41と折り返し部45とを上蓋部30という)、底蓋43が、キャップ付ボトル缶25の底面と対向することになる。また、端面部46により形成されるこのカートンケース23の端面には、図5に示すように、梱包されたキャップ付ボトル缶25の缶軸方向中央部位置に、この缶軸方向と交差する方向に延びる間隙23bが形成されており、カートンケース23の内部と外部とが連通状態となっている。
ここで、本実施形態では、図4に示すように、上記上蓋部30のうち折り返し部45のみが、対向するキャップ天板部27aと接触しており、これにより、上蓋41とキャップ天板部27aとの間に隙間が生じ、これら上蓋41とキャップ天板部27aとが接触せずに離間状態とされている。
このようなカートンケース23は、缶収納用カートン40における第1の側壁部42及び第2の側壁部44を搬送方向Fに沿わせた状態で搬送される。
内圧検査手段3は、図1に示すように、搬入路2の下流側に配設されており、カートンケース23が搬送されている状態で、このカートンケース23内の全てのキャップ付ボトル缶25の内圧を順次各別に検査できるようになっている。
この内圧検査手段3は、図6に示すように、キャップ天板部27aの径方向中央部を強制励振させる加振部11と該加振部11によるキャップ天板部27aからの反響音を捉えるマイクロフォン12とを有する打検器13を備えている。そして、打検器13は、搬送方向Fに対して交差する方向に連続して4個配設されており、図1において、紙面の上側から下側に向って順次、搬送方向Fの上流側から下流側へ位置をずらして配設されている。
即ち、打検器13の連設方向(複数の打検器13が配列された方向)と、搬送方向Fに直交する方向とは所定の角度を有しており、この角度は、マイクロフォン12が、隣に位置するキャップ付ボトル缶25のキャップ天板部27aからの反響音を拾わないような時間間隔となるように、例えばカートンケース23の搬送速度や、キャップ27の材質や大きさ等により決定される。
内圧検査手段3のマイクロフォン12により得られたキャップ天板部27aの反響音は、図1に示す制御手段7に送信され、この制御手段7の演算部7aによりキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出し、そして、この内圧値は合否判定部7bに送信され、この合否判定部7bでキャップ付ボトル缶25の内圧値が適正か否かの判定を行う。そして、この判定結果は制御部7cに送信され、ここで排斥部4に配設された図示しない排斥駆動部を制御するようになっている。
即ち、合否判定部7bによりカートンケース23内のキャップ付ボトル缶25全ての内圧値が適正であると判定した場合は、前記排斥駆動部は駆動せず、カートンケース23は搬入路2により搬送され続け、その後、搬出路5上へ至り次工程へ搬送され、カートンケース23内のキャップ付ボトル缶25のうち1本でも内圧値が不適正であると判定した場合には、前記排斥駆動部を駆動させ、カートンケース23を排出路6上に移動し排出するようになっている。
なお、演算部7aは、マイクロフォン12により得られた反響音から例えばピーク周波数を算出し、このピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出するようになっている。
また、合否判定部7bは、演算部7aにより算出された内圧値と、予め設定された適正内圧値とを比較し、算出された内圧値が適正内圧値の範囲内にない場合に不合格と判定し、この範囲内にある場合に合格と判定するようになっている。
引離手段8は、図1に示すように、搬入路2の表面の上方に、搬送方向Fにおける打検器13の配設位置と略同一位置に配設されており、打検器13の配設位置を基準に搬送方向Fの上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって配設されている。
具体的には、引離手段8は、図示されない真空排気手段にそれぞれ連通された8つの吸引部8aと、これら吸引部8aのうち搬送方向F外方の吸引部8aにそれぞれ固定されたガイド部8bとを備えている。
吸引部8aは、図1に示すように、4つが並設された打検器13の搬送方向Fの上流側に4つ、下流側に4つの計8つが設けられている。即ち、これら吸引部8aは、搬送方向F上流側及び下流側から内圧検査手段3を囲うように配置され、搬送方向F上流側に配置された4つの吸引部8aは、打検器13の連設方向に沿って連設され、搬送方向F下流側に配置された2つの吸引部8aも同じく打検器13の連設方向に沿って連設されている。
この吸引部8aは、図6に示すように、円筒体51及び該円筒体51の両端開口部を閉塞する第1の端面板52と第2の端面板53を備えた中空円柱状のシリンダ本体50と、シリンダ本体50内にこのシリンダ本体50内を第1の端面板52側の第1の中空部54と、第2の端面板53側の第2の中空部55とに区画して、円筒体51の軸線方向に移動自在なピストン56と、ピストン56に軸線方向に向けて突出するように固定され、第1の端面板52に形成された貫通孔52aを通して外部に突出するピストンロッド57と、ピストンロッド57に固定され、その先端面58aに吸引口58bを有するとともに、該先端面58aがカートンケース23の上蓋部30の保持面とされたバキュームパッド58と、吸引口58bの底部中央に形成された貫通孔58cから第2の中空部55内までを連通する吸引通路部59とを備える概略構成とされている。
なお、ピストンロッド57の内部には、この軸線方向に連通するロッド貫通孔が穿設されており、この貫通孔が吸引通路部59の一部を構成している。そして、シリンダ本体50には、第1の中空部54と連通する外気導入用貫通孔60が形成され、また、前記真空排気手段は、第2の中空部55内を負圧吸引する構成となっている。
また、バキュームパッド58は、搬入路2の表面に対して進退自在に支持されており、搬入路2の表面に対して前進端に位置した際における、各バキュームパッド58の先端面58aと搬入路2の表面との距離は、カートンケース23の高さより若干小さくなっている。この先端面58aは、水平面に対して平行とされている。なお、各バキュームパッド58は、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい樹脂材料として、例えばポリ4フッ化エチレンを重合した合成樹脂により、円板状に形成されており、このバキュームパッド58の先端面58aに吸引口58bが形成されるとともに、この吸引口58bの底面における径方向中央部にバキュームパッド58の上部に貫通する貫通孔58cが配設されている。
ガイド部8bは、図1に示すように、搬送方向F両側の最外方に配置された計4つの吸引部8aから搬送方向F外方に向かって延びており、より詳細には図7に示すように、吸引部8a搬送方向F外方に向かうに従って漸次下方に傾斜するように固定された板状をなし、その板面のうち下方をむく面がカートンケース23の上蓋部30に当接する当接面8cとされている。
即ち、内圧検査手段3の上流側における搬送方向F両側の最外方に配置された2つの吸引部8aに固定された各ガイド部8bは、該吸引部8aのバキュームパッド58における上記吸引口58bよりも搬送方向F外方からそれぞれ搬送方向Fに直交する水平方向に沿って離間するように延びている。また、内圧検査手段3の下流側における搬送方向F両側の最外方に配置された2つの吸引部8aに固定された各ガイド部8bも、同様にして、該吸引部8aにおけるバキュームパッド58の上記吸引口58bよりも搬送方向F外方からそれぞれ搬送方向Fに直交する水平方向に沿って離間するように延びている。これにより、バキュームパッド58の先端面58aとガイド部8bの当接面8cとが、搬送方向Fに沿って延びる直線状をなす境界線8dを介して接続され、水平面に沿った上記先端面58aと該先端面58aから傾斜する当接面8cとが所定の傾斜角度をなして連続的に延びることになる。
なお、上記先端面58aと上記当接面8cとのなす角度θは、150°〜170°の範囲に設定されていることが望ましい。
次に、上記のような引離手段8と搬送方向Fに沿って搬送されるカートンケース23との位置関係について、図8を用いて説明する。
カートンケース23の上蓋部30においては、第1の側壁部42及び第2の側壁部44から一定距離(本実施形態では例えば10〜17mm)離間して搬送方向Fに沿って延びる2つの直線k1,k2の内側の領域が、上面部形成領域31とされ、該直線k1,k2の外側の領域、即ち搬送方向F両側の最外方の領域が、それぞれ傾斜部形成領域32,32とされている。
なお、上記直線k1は、第1の側壁部42に接して梱包された6つのキャップ付ボトル缶25の各キャップ天板部27aにおける搬送方向F外報の外縁を通過する直線であって、上記直線k2は、第2の側壁部44に接して梱包された6つのキャップ付ボトル缶25の各キャップ天板部27aにおける搬送方向F外方の外縁を通過する直線である。したがって、カートンケース23を平面視した際には、これら直線k1,k2の内側に各キャップ付ボトル缶25のキャップ天板部27aが配置されることになる。
そして、引離手段8の各吸引部8aにおける吸引口58bは、それぞれ上記直線k1,k2の搬送方向F内側の部分、即ち、カートンケース23の上蓋部30における上面部形成領域31上に位置している。なお、本実施形態においては、上面部形成領域31上に8つの吸引部8aが配置されている。
また、引離手段8の各ガイド部8bは、それぞれ上記直線k1,k2の搬送方向F外方の部分、即ち、カートンケース23の上蓋部30における傾斜部形成領域32,32上に位置している。これにより、ガイド部8bと吸引部8aとの境界線8dは、それぞれ直線k1,k2上に位置することになる。
押圧手段15は、図1に示すように、打検器13の配設位置よりも搬送方向Fの上流側に配設され、加振部11によりキャップ天板部27aを強制励振させる前に、このキャップ天板部27aを缶軸方向下方に向けて押圧してキャップ天板部27aの変形を矯正する役割を有している。
この押圧手段15は、図9に示すように、カートンケース23が配置される搬入路2の上面に対して進退自在に支持されるとともに、搬入路2の上面に平行かつ搬送方向Fに直交して延びる軸線P回りに回転自在に支持されたローラ15aを備えている。ローラ15aは弾性部材15bに連結され、この弾性部材15bが伸縮することにより、ローラ15aが搬入路2の上面に対して進退移動されるようになっている。
後述するように、カートンケース上蓋部30が、押圧手段15に対向するまでは、ローラ15aの外周面のうち、搬入路2の上面に最も接近している部分と、搬入路2の上面との距離は、カートンケース23の厚さ(該カートンケース23の外表面における底面と上蓋部30との距離)よりも小さく、かつローラ15aの前記軸線と、搬入路2の上面との距離は、カートンケース23の厚さよりも大きくされている。
また、ローラ15aの厚み、即ち、軸線P方向の寸法は、キャップ天板部27aの外径と略同一とされ、搬送方向Fに直交する方向に複数連続して配置されたキャップ付ボトル缶25に、カートンケース上蓋部30を介して各別に対向するように、搬送方向Fに直交する方向に計4つが連設されている。この際、各ローラ15aの幅方向中央がキャップ付きボトル缶25の缶軸と一致するように配置されていることが好ましい。
なお、ローラ15aは、例えばポリ4フッ化エチレンを重合した合成樹脂、一般構造用鋼材若しくはステンレス鋼等により形成されている。また、弾性部材15bのばね定数は、例えばライナー27cを含むキャップ27、及びローラ15aの材質等により適宜選択される。
そして、図9及び図10に示すように、本実施形態における押圧手段15においては、計4つのローラ15aのうち搬送方向F両側の最外方に位置する2つのローラ15aには、折目形成ホイール15cがそれぞれ設けられている。この折目形成ホイール15cはローラ15aよりも一回り大きい径を有するとともにその厚みがローラ15aに比べて薄い板状をなしており、搬送方向F両側の最外方の2つのローラ15aにおける搬送方向F外方を臨む端面にそれぞれ同軸に固定されている。これら2つの折目形成ホイール15c同士の軸線Pに沿った方向の間隔、は、上記カートンケース23の上蓋部30における直線k1,k2の間隔と同一とされている。
これによって、ローラ15aがカートンケース23の上蓋部30を押圧しながら回転する際には、折目形成ホイール15cが上蓋部30の直線k1,k2上を押圧することで、該直線k1,k2上に折目線33,33が形成される。即ち、押圧手段15は、カートンケース23の上蓋部30に折目線33,33を付ける折目線形成手段としての役割も有している。
なお、ローラ15aの半径raと折目形成ホイール15cの半径rbとの差は、1.5〜3.0mmの範囲内に設定されていることが好ましい。これにより、ローラ15aが上蓋部30を介してキャップ天板部27aを適確に押圧しながらも、折目形成ホイール15cによって上蓋部30に折目線33,33を確実に付けることができる。
このようにして、本実施形態においては、折目形成ホイール15cによって、カートンケース23の第1の側壁部42及び第2の側壁部44に沿って配置されたキャップ付ボトル缶25におけるキャップ天板部27aの搬送方向F両側外方に、それぞれ折目線33,33が形成される。
次に、以上のように構成された内圧検査装置1により、キャップ付ボトル缶25の内圧を検査する方法について説明する。
まず、カートンケース23をその第1の側壁部42及び第2の側壁部44を搬送方向Fに沿わせた状態で搬入路2により搬送し、このカートンケース23を押圧手段15の配設位置に到達させる。ここで、カートンケース23内に収容されたキャップ付ボトル缶25の全てが、図2に示すように、これらキャップ付ボトル缶25の口金部26d側の内部に空間25aが形成されるように正立姿勢となっている。
そして、カートンケース23の搬送方向Fの最先端部における上蓋部30が、ローラ15aの外周面に衝突すると、弾性部材15bが、搬入路2の上面から離間する方向に縮められ、これに伴いローラ15aも搬入路2の上面から離間する方向に移動される。
これにより、カートンケース23の上蓋部30の外表面のうち、このカートンケース23内に搬送方向Fの最前列に配置された4個のキャップ付ボトル缶25のキャップ天板部27aと対向している部分が、ローラ15aにより当該カートンケース23の厚さ方向に押圧される。この際、キャップ天板部27aは、ローラ15aにより缶軸方向下方に向けて前記上蓋部30を介して押圧される。
そして、さらにカートンケース23が搬送され続けることにより、最前列のキャップ付ボトル缶25よりも前記搬送方向Fの上流側に位置するキャップ付ボトル缶25についても、各列毎に順次、ローラ15aによりキャップ天板部27aが缶軸方向下方に向けて前記上蓋部30を介して押圧される。この際、キャップ27が、レトルト殺菌処理時の熱や圧力等により、ボトル缶25の口金部26dに対して缶軸方向上方へ位置ずれしたり、キャップ天板部27aが缶軸方向上方へ向けて膨出変形した状態に維持されていた場合においても、これらの位置ずれや変形が矯正される。
また、このようなローラ15aによるキャップ天板部27aの押圧と同時に、カートンケース23の上蓋部30における直線k1,k2上を折目形成ホイール15cが回転しながら押圧する。これによって、上蓋部30には、上面部形成領域31と傾斜部形成領域32,32との境界に折目線33が形成される。
なお、カートンケース23が押圧手段15を通過する過程において、ローラ15a及び折目形成ホイール15cは、カートンケース上蓋部30の外表面上をその軸線回りに回転し続ける。
次に、カートンケース23を搬入路2に沿って配設された内圧検査手段3の配設位置に到達させると、ケース上蓋部30の上面部形成領域31上に各吸引部8aのバキュームパッド58が順次当接していく。そして、それぞれのバキュームパッド58の先端面58aの全面がカートンケース23の上蓋部30の外表面と当接すると、この際既にバキュームパッド58にバキュームエアを供給しておくことにより、第2の中空部55及び吸引通路部59を介して吸引口58bからエアを吸引することによって、上記上蓋部30は吸引口58bから吸い上げられるエアとともに吸い上げられ、バキュームパッド58の先端面58aに吸着される。
この際、吸引口58bは、カートンケース23の上蓋部30により閉塞され、前記真空排気手段により真空排気されているため、吸引通路部59内は負圧となり、これに連通する第2中空部55内も負圧となる。
一方、第1中空部54内は、これに連通する外気導入用貫通孔60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る。
したがって、ピストン56の上面側の第2中空部55と下面側の第1中空部54に圧力差が生じ、これにより、ピストン56は負圧側である第2中空部55に向って移動する。これに伴い、ピストン56に固定されたピストンロッド57やバキュームパッド58も上方へ移動することによって、バキュームパッド58の先端面58aに吸着された上蓋部30の上面部形成領域31が水平面と平行状態を維持しながら上方へ移動することになる。
上蓋部30の上面部形成領域31が吸着されて上方へ移動すると、該上面部形成領域31と連続する傾斜部形成領域32も上方に変位し、該傾斜部形成領域32が、ガイド部8bの当接面8cに当接する。これにより、図7に示すように、上面部形成領域31が吸引部8aにおけるバキュームパッド58の先端面58aに沿って水平状態に保持された上面部34とされ、傾斜部形成領域32,32が、該先端面58aと所定角度をなして傾斜して延びるガイド部8bの当接面8cに沿って傾斜状態に保持された傾斜部35,35とされる。
このようにして、吸引部8aとガイド部8bとを備えた引離手段8によって、カートンケース23の上蓋部30が、搬送方向F両側の最外方に位置して第1及び第2の側壁部42,44にそれぞれ連続する一対の傾斜部35,35と、これら傾斜部35,35に挟まれてキャップ天板部27aから上方に離間する上面部34とからなる凸形状に折り曲げられる。これによって、押圧手段15によりキャップ天板部27aに押付けられたカートンケース23の上蓋部30がキャップ天板部27aから引き離される。
なお、このように上蓋部30が凸形状に折り曲げられた状態においては、上面部形成領域31と傾斜部形成領域32,32との境界である直線k1,k2,即ち、折目線33,33が、バキュームパッド58の先端面58aとガイド部8bの当接面8cとの境界線8dに一致する。即ち、この折目線33,33にしたがって、上蓋部30が折り曲げられるのである。
次に、引離手段8によってカートンケース23の上蓋部30とキャップ天板部27aとの非接触状態を維持した状態でカートンケース23を搬送することにより、4個の打検器13のうち最も搬送方向Fの上流側に位置する打検器13の配設位置に、カートンケース23内の前記最前列に配置されたキャップ付ボトル缶25のうちの1つが到達したときに、加振部11によりキャップ天板部27aを電磁誘導作用によって強制励振させる。
そして、この際のキャップ天板部27aからの反響音をマイクロフォン12により捉える。その後、この反響音を制御手段7の演算部7aに送信し、この演算部7aにより、例えばピーク周波数を算出する。そして、このピーク周波数と、予め設定されていた缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶25の内圧値を算出し、その後、この内圧値を合否判定部7bに送信し、この合否判定部7bにより、送信された缶内圧値と予め設定された適正内圧値とを比較し、缶内圧値が適正内圧値の範囲内にあるか否かを判定する。
以上の前記強制励振から缶内圧値の判定までを、カートンケース23を上記非接触状態を維持した状態で搬送しながら、前記最前列のキャップ付ボトル缶25のうち残りの缶のみならず、この列より搬送方向Fの上流側に位置するキャップ付ボトル缶25についても順次同様に実施することにより、カートンケース23に収容された全てのキャップ付ボトル缶25について実施する。
ここで、カートンケース23を前記非接触状態を維持しながら搬送する際、吸引部8aは定位置に固定されたままであり、カートンケース23は、これらのバキュームパッド58の先端面58aをこのケース上蓋部30の外表面が滑りながら搬送される。これにより、カートンケース23を搬送した状態でこのケース上蓋部30とキャップ天板部27aとの非接触状態が実現される。
そして、キャップ付ボトル缶25のうち1つでも缶内圧値が適正内圧値の範囲外にあると判定した場合には、排斥部4の排斥駆動部を駆動し、このカートンケース23を排出路6に移動させ、この排出路6よりカートンケース23を排出する。
カートンケース23に収容された全てのキャップ付ボトル缶25の内圧値が適正範囲内にあると判定した場合には、排斥部4の排斥駆動部を駆動させず、このカートンケース23を搬出路5に至らせ、次工程に搬出する。
以上説明したように、本実施形態による内圧検査装置1及び検査方法によれば、カートンケース23の上蓋部30をキャップ天板部27aから単に引き離すのではなく、上蓋部30を凸形状に折り曲げることで該上蓋部30をキャップ天板部27aから引き離すことにより、押圧手段15の押圧によって上蓋部30とキャップ天板部27aとが強く接触した場合であっても、これら上蓋部30とキャップ天板部27aとの接触状態を確実に解除することができる。
また、本実施形態においては、吸引部8aの吸引により上蓋部30外表面が上方に変位した際に、ガイド部8bの当接面8cが当接する上蓋部30の搬送方向両側の領域、即ち、傾斜部形成領域32,32が、該ガイド部8bの当接面8cの傾斜に沿って変形して傾斜部35,35となり、上蓋部30におけるガイド部8bの当接面に当接しない領域、即ち、バキュームパッド58の先端面58aに当接する上面部形成領域31が、上面部34となる。これにより、上蓋部30を容易に上面部34と一対の傾斜部35,35とからなる凸形状に折り曲げることができる。
また、このように、上蓋部30が上面部34と一対の傾斜部35,35とからなる凸状に折り曲げられることによって、特にカートンケース23の搬送方向F両側の最外方に位置するキャップ付ボトル缶25、即ち、該搬送方向Fに沿った第1及び第2の側壁部42,44に接するキャップ付ボトル缶25のキャップ天板部27aと上蓋部30との接触を確実に解除することができる。
即ち、単に上蓋部30を上方に吸引した場合、第1及び第2の側壁部42,44と連続する該上蓋部30の搬送方向F両側の最外方の部分は上方に変位し難いため、キャップ天板部27aと上蓋部30との接触を解除できないことがある。この点、本実施形態のように、上蓋部30の搬送方向F両側の最外方の部分、即ち、傾斜部形成領域32を傾斜するように折り曲げることにより、キャップ天板部27aから傾斜部形成領域32を強制的に引き離すことができ、上蓋部30とキャップ天板部27aとの接触を確実に解除することができる。
ここで、本実施形態においては、図6に示すように、内圧検査手段3の上流側及び下流側の両方から吸引部8aによってカートンケース23の上蓋部30を吸引しており、これによって、打検器13により内圧検査を施されるキャップ天板部27aから上蓋部30をより引き離し易くしている。ところが、カートンケース23内の搬送方向Fの最先端部及び最後端部に位置するキャップ付ボトル缶25については、打検器13により内圧検査を施す際に該打検器13の上流側及び下流側から上蓋部30を吸引することができない。即ち、最先端部に配置されたキャップ付ボトル缶25については打検器13の上流側のみから吸引することしかできず、最後端部に配置されたキャップ付ボトル缶25については打検器13の下流側のみから吸引することしかできない。このように、上流側又は下流側のいずれかのみから上蓋部30を引き離す構成であると、上流側及び下流側の両方から上蓋部30を引き離す構成と比べて上蓋部30を高く持ち上げることができず、キャップ天板部27aと上蓋部30とが微妙に接触してしまうことがある。なお、第1及び第2の側壁部42,44と連続する該上蓋部30の搬送方向F両側の最外方の部分は上方に変位し難いため、上記接触は、搬送方向Fの最先端部及び最後端部の第1及び第2の側壁部42,44と接触するキャップ付ボトル缶25、即ち、カートンケース23の4隅のキャップ付ボトル缶25で生じ易い。
この点、本実施形態においては、上蓋部30を単に吸引するのみならず、上蓋部30を上面部34と一対の傾斜部35,35とからなる凸形状に折り曲げているため、キャップ天板部27aから傾斜部形成領域32を強制的に引き離すことができ、上蓋部30と搬送方向Fの最先端部及び最後端部のキャップ天板部27aとの接触を確実に解除することができる。
換言すれば、上蓋部30における折目線33,33が、カートンケース23の側壁部42,44に沿って梱包されたボトル缶25におけるキャップ天板部27aの搬送方向F外方に形成されているため、当該折目線33,33に沿って上蓋部30が折り曲げられることにより、これらボトル缶25と上蓋部30との接触を確実に解除することができるのである。
また、本実施形態においては、押圧手段15がローラ15aによりキャップ天板部27aを押圧する際に、折目形成ホイール15cが上蓋部30の直線k1,k2上、即ち、上面部形成領域31と一対の傾斜部形成領域32との間に折目線33,33が形成される。これにより、引離手段8の吸引部8aによって上面部形成領域31が吸引されて傾斜部形成領域32がガイド部8bに当接した際に、上蓋部30を上記折目線33,33にしたがって凸形状に折り曲げることができる。したがって、引離手段8による上蓋部30の折り曲げ作業をより円滑かつ容易に行うことができ、上面部34と一対の傾斜部35,35とからなる凸形状を確実に形成することが可能となる。
さらに、このように押圧手段15が折目線形成手段を兼ねた構成とされているため、ローラ15aによるキャップ天板部27aの変形を矯正すると同時に折目形成ホイール15cによって30上蓋部に折目線33,33を形成することができ、作業の効率化を図ることができる。また、別個の折目線形成手段を設ける必要がないため、装置自体の簡略化を図ることができる。
次に、本発明に係る内圧検査装置及び内圧検査方法の第2の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図11は本発明に係る内圧検査装置の第2実施形態を示す概略構成図である。なお、第2実施形態においては、上記第1実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。第2実施形態の内圧検査装置100は、第1実施形態と同様に、搬入路(搬送手段)2と、内圧検査手段3と、排斥部4と、搬出路5と、排出路6と、制御手段7と、引離手段8と、押圧手段15とを備え、さらに、押圧手段15と引離手段8との間に予備引離手段110を備えている。
なお、引離手段8は、本実施形態においてはガイド部8bを備えておらず吸引部8aのみを備えた構成とされている。
予備引離手段110は、押圧手段15の搬送方向F下流側の位置における搬入路2の上方に配設されており、予備ガイド123を備えたケース変形用板120と、真空排気手段にそれぞれ連通された6つの吸引部130及び1つの補助吸引部140とを備えている。
ケース変形用板120は、図12及び図13に示すように、搬入路2と平行状態に配置される平板部121と、反り板部122と、一対の予備ガイド123,123とが一体とされた平面視にて略矩形状をなす板状の部材である。このケース変形用板120は、対向する一対の辺を搬送方向Fに沿わせた状態で配置されている。
反り板部122は、ケース変形用板120の平面視における搬送方向F上流側の一辺を含む領域が、搬送方向Fに交差する方向全域にわたって上方に向かって傾斜させられることにより形成された部分である。この反り板部122によって、搬送方向Fに沿って搬送されるカートンケース23と当該ケース変形用板120との干渉が回避される。
予備ガイド123,123は、ケース変形用板120の平面視における搬送方向Fに沿った一対の辺を含む領域が、搬送方向F外方に向かうにしたがって漸次下方に傾斜されることにより形成された部分である。
この予備ガイド123,123と平板部121との境界は搬送方向Fと平行をなしており、これら境界同士の間隔はカートンケース23の上蓋部30に形成された一対の折目線33,33の間隔と略同一とされている。
また、この予備ガイド123,123の平板部121に対する傾斜角度は、搬送方向F上流側から下流側に向かうに従って漸次下方に傾斜するように設定されており、即ち、予備ガイド123,123は搬送方向下流側に向かうに連れて徐々に傾斜していくように構成されている。
そして、平板部121は、上記のような反り板部122及び予備ガイド123,123によって搬送方向F上流側及び搬送方向F両側の最外方を囲まれるように配置されている。
この平板部121における一方の予備ガイド123の搬送方向F内側には、該平板部121を上下方向に円形に貫通する3つのパッド貫通孔124が搬送方向Fに沿って形成されている。また、他方の予備ガイド123の搬送方向F内側にも、上記3つのパッド貫通孔124に対応するようにして、平板部121を上下方向に円形に貫通するパッド3つのパッド貫通孔124が搬送方向Fに沿って形成されている。このようにして、ケース変形用板120には、計6つのパッド貫通孔124が備えられている。
さらに、ケース変形用板120の平面視における搬送方向F上流側の一辺の略中央には、該ケース変形用板120の反り板部122及び平板部121を搬送方向F下流側に向かってU字状に切り欠いた補助パッド貫通溝125が形成されている。
なお、このケース変形用板120の上下方向の位置は固定されており、平板部121の下面120aがカートンケース23の上蓋部30よりも僅かに高い位置となるように配置されている。
吸引部130は、上記パッド貫通孔124よりも僅かに径が大きい円筒状をなしており、その下端面中央には、該下端面から突出してパッド貫通孔124を挿通可能とされたパッド部131aが設けられている。
このような吸引部130は、パッド部131aがパッド貫通孔124に嵌り込んで該パッド部131aの下端がケース変形用板120の下面120aよりも下方に突出した状態で、ケース変形用板120の平板部121上に設置されている。この際、図13(a)に示すように、パッド部131aの下端の高さは、カートンケース23の上蓋部30の外表面の高さと略同一とされている。
なお、パッド部131aは、図示しない真空排気手段に接続されており、これによってカートンケース23の上蓋部30を吸引可能な構成とされている。また、パッド部131aは、該パッド部131aの下端がケース変形用板120の下面120aと面一となる高さまで後退可能とされている。
補助吸引部140は、略円筒状をなしており、上記ケース変形用板120の補助パッド貫通孔124を上下方向にわたって貫通可能とされるとともに上下方向に沿って変位可能とされている。
このような補助吸引部140は、図示しない真空排気手段に接続されており、これによってカートンケース23の上蓋部30を吸引する構成とされている。
次に、以上のように構成された内圧検査装置100により、カートンケース23内に収納されたキャップ付ボトル缶25の内圧を検査する方法について説明する。
まず、カートンケース23をその第1の側壁部42及び第2の側壁部44を搬送方向Fに沿わせた状態で搬入路2により搬送し、このカートンケース23を押圧手段15の配設位置に到達させる。すると、第1実施形態と同様にして、カートンケース23の上蓋部30に折目線33が形成される。
次に、カートンケース23がさらに下流側に搬送されると、カートンケース23が予備引離手段110の配置位置に到達し、図13(a)〜(c)に示すように予備引離手段110の下方を通過する。
即ち、図13(b)に示すように、予備引離手段110の搬送方向F上流側に配された吸引部130のパッド部130aがカートンケース23の上蓋部30の上面部形成領域31を吸引し、これと同時に吸引部130が上方に向かって後退する。すると、上面部形成領域31が水平面と平行状態を維持しながら上方へ変位することになる。また、上蓋部30の上面部形成領域31が吸着されて上方へ移動すると、該上面部形成領域31と連続する一対の傾斜部形成領域32,32も上方に変位し、これら傾斜部形成領域32がケース変形用板120の予備ガイド123,123に当接する。
そして、このような工程がカートンケース23が予備引離手段110の下方を通過する際に、他の吸引部130によって漸次行なわれ、図13(c)に示すように、上蓋部30全体が折目線33,33に沿って折り曲げられて上方に向かって凸状に形成される。
なお、上蓋部30の外表面が、下方に向かって凹んでしまっている場合には、上下方向に変位可能な補助吸引部140によって上蓋部30の外表面を吸引し、当該凹みを是正してもよい。
このように予備引離手段110によって上蓋部30が一旦凸状に形成された後、カートンケース23は内圧検査手段3に搬送される。そして、第1実施形態と同様にして、引離手段8によって上蓋部30が凸状に形成された状態でカートンケース23内の各キャップ付きボトル缶25の打検が行なわれる。
以上説明したように、本実施形態の内圧検査装置100においては、引離手段8によって上蓋部30が凸状に形成されてボトル缶25の打検が行なわれるに先立って、予備引離手段110によって上蓋部30が凸形状に折り曲げられる。
即ち、カートンケース23が内圧検査手段3に導入された段階において、上蓋部30は折目線33,33に従って変形し易い状態となっているため、内圧検査手段3による打検の際に、上蓋部30を容易に凸形状に形成することができる。
したがって、ボトル缶25の内圧を検査する際にボトル缶25と上蓋部30との接触を確実に解除して、検査精度を高く維持することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、実施形態においては、押圧手段15がカートンケース23の上蓋部30に折目線33,33を形成する折目線形成手段を兼ねた構成とされたが、例えば図14に示すような、押圧手段15とは別個の折目線形成手段70を設けてもよい。
この折目線形成手段70は、押圧手段15の搬送方向F上流側又は下流側に設けられており、搬入路2の上面に平行かつ搬送方向Fに直交して延びる軸線Q回りに回転自在に支持されたローラ71を備えた構成とされている。このローラ71は、搬送路2を搬送されるカートンケース23の上蓋部30の外表面に当接可能とされており、該ローラ71の軸線Q方向一端側には該ローラ71よりも一回り大きい径を有する折目形成部72を備えている。なお、このローラ71の直径は例えば50mmに設定され、軸線Q方向の長さは例えば10mmに設定されている。
これによって、ローラ71がカートンケース23の上蓋部30に当接する際には、折目形成部72が上蓋部30の外表面を押圧することで折目線33,33が形成される。 なお、ローラ71と折目形成部72の半径差は1.5〜3.0mmの範囲内に設定され、折目形成部72の軸線Q方向の長さは例えば2mmに設定されていることが好ましい。これにより、折目形成部72によって上蓋部30に折目線33,33を確実に付けることができる。
この折目線形成手段70は、上記構成の他、カートンケース23の上蓋部30に折目線33,33を形成可能であるものならばいかなる構成であってもよく、例えば鋭利な当て形あるいは針状の部材等が挙げられる。
また、内圧検査装置1,100に折目線形成手段70を設けず、キャップ付ボトル缶25を梱包する前の缶収納用カートン40に予め折目線33,33が形成されていてもよい。これによっても、引離手段8によるカートンケース23の上蓋部30の折り曲げ作業を容易にすることが可能となる。
さらに、本実施形態においては、引離手段8が吸引部8aを備えた構成とされ、当該吸引部8aが上蓋部30を吸引することにより該上蓋部30を折り曲げる構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、カートンケース23内部にエアを供給することにより上蓋部30を折り曲げる構成であってもよい。
この場合、引離手段はエア供給手段を備えた構成とされ、当該エア供給手段が、カートンケース23の間隙23b(図5参照)からカートンケース23内部にエアを供給する。これにより、カートンケース23内部の圧力が高められ、この圧力により上蓋部30が持ち上げられて、折目線33,33に沿って折り曲げることになる。
以上説明した本発明に係る内圧検査方法及び装置の効果について、評価試験を行った。即ち、実施例として、カートンケース23の上蓋部30に折目線33,33を形成し、吸引部8aにより上蓋部30を吸引しながら、加振部11によりボトル缶25のキャップ27を強制励振させ、この際にマイクロフォン12により得られた反響音から、周波数に対する音圧値(デジット値)を測定した。このデジット値が最も高い周波数が前述したピーク周波数に相当することになるので、デジット値が高い程高精度にピーク周波数が特定できることになる。
また、比較例として、カートンケース23の上蓋部に折目線33,33を形成しないで引離手段8により上蓋部30を吸引した後、前述と同様にして、周波数に対する音圧値(デジット値)を測定した。結果を図15に示す。
これらの結果から、本発明に係る内圧検査方法および装置の方が、比較例と比べて、非常に高いデジット値が得られていることが確認でき、前記実施形態の前述した作用効果を立証できた。
1 内圧検査装置
3 内圧検査手段
8 引離手段
8a 吸引部
8b ガイド部
8c 当接面
8d 境界線
13 打検器
15 押圧手段(折目線形成手段)
15c 折目形成ホイール
23 カートンケース
25 キャップ付ボトル缶(ボトル缶)
27a キャップ天板部
30 上蓋部
31 上面部形成領域
32 傾斜部形成領域
33 折目線
34 上面部
35 傾斜部
40 缶収納用カートン
42 第1の側壁部
44 第2の側壁部
58 バキュームパッド
58a 先端面
58b 吸引口
70 折目線形成手段
100 内圧検査装置
110 予備引離手段
120 ケース変形用板
121 平板部
122 反り板部
123 予備ガイド
124 パッド貫通孔
130 吸引部
140 補助吸引部
F 搬送方向

Claims (12)

  1. ボトル缶をカートンケース内に正立姿勢にて複数梱包し、該カートンケースの対向する一対の側壁部を搬送方向に沿わせて前記カートンケースを搬送し、該カートンケースの外側から前記ボトル缶のキャップ天板部を強制励振させ、この際の前記キャップ天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法において、
    前記キャップ天板部を強制励振させる事前に、前記キャップ天板部と対向する前記カートンケースの上蓋部に折目線を形成する折目線形成工程と、
    前記キャップ天板部を強制励振させる際に、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲り曲げることで、該上蓋部を前記キャップ天板部から引き離す引離工程とを備えることを特徴とする内圧検査方法。
  2. 前記折目線は、前記一対の側壁部に沿って梱包された前記ボトル缶における前記キャップ天板部の前記搬送方向外方に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内圧検査方法。
  3. 前記引離工程が、前記上蓋部の外表面における前記折目線の前記搬送方向内方を吸引することによって、前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の内圧検査方法。
  4. 前記引離工程が、前記カートンケース内にエアを供給して該カートンケースを膨らませることによって、前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる工程であることを特徴とする請求項1又は2に記載の内圧検査方法。
  5. 前記折目線形成工程が、前記上蓋部の外表面から前記キャップ天板部を缶軸方向下方に向けて押圧して、前記キャップ天板部の変形を矯正すると同時に前記上蓋部に前記折目線を形成する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の内圧検査方法。
  6. 前記折目線形成工程と前記引離工程との間に、
    前記上蓋部を、前記折目線に沿って一時的に折り曲げる予備引離工程を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の内圧検査方法。
  7. ボトル缶をカートンケース内に正立姿勢にて複数梱包し、該カートンケースの対向する一対の側壁部を搬送方向に沿わせて前記カートンケースを搬送し、該カートンケースの外側から前記ボトル缶のキャップ天板部を強制励振させ、この際の前記キャップ天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査装置において、
    前記キャップ天板部と対向する前記カートンケースの上蓋部に折目線を形成する折目線形成手段と、
    前記キャップ天板部を強制励振させる際に、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲り曲げることで、該上蓋部を前記キャップ天板部から引き離す引離手段とを備えることを特徴とする内圧検査装置。
  8. 前記折目線形成手段が、前記一対の側壁部に沿って配置された前記ボトル缶の前記キャップ天板部の前記搬送方向外方に前記折目線を形成することを特徴とする請求項7に記載の内圧検査装置。
  9. 前記引離手段が、前記上蓋部の外表面における前記折目線の前記搬送方向内方を吸引することにより前記カートンケースの上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる吸引部を備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の内圧検査装置。
  10. 前記引離手段が、前記カートンケース内にエアを供給して該カートンケースを膨らませることによって前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天板部から引き離すエア供給部を備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の内圧検査装置。
  11. 前記折目線形成手段が、前記上蓋部を前記折目線に沿って折り曲げる前に、前記上蓋部の外表面から前記キャップ天板部を缶軸方向下方に向けて押圧して、前記キャップ天板部の変形を矯正すると同時に前記上蓋部に前記折目線を形成することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載の内圧検査装置。
  12. 前記引離手段と前記折目線形成手段との間に、
    前記カートンケースの上蓋部を、前記折目線に沿って一時的に折り曲げる予備引離手段が設けられたことを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載の内圧検査装置。
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