JP6239179B1 - 破袋強度検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確かつ安定して対象物に押圧力を与えられるとともに効率良く検査することができる破袋強度検査装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、対象物を載置する載置部と、載置部の上方に配置され、対象物を押圧するための加圧ヘッドと、加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、加圧ヘッドによって対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、加圧ヘッドを、対象物の載置面に対して垂直な第１方向および第１方向と直交する第２方向の少なくとも２方向に移動させる電動移動機構と、電動移動機構を動作させて加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、破袋強度検査装置に関し、より詳しくは、袋体に圧力を加えて耐性を検査する破袋強度検査装置に関する。

商品の検査として、商品の外側から圧力を加えて耐圧を検査することが行われる。例えば、商品を袋に詰めてシールした製品では、袋の外側から所定の圧力を加えた際のシール性（漏洩）や袋の破れといった破袋強度の検査が行われる。

この種の検査を行う装置として、特許文献１には、内容物を密閉包装する包装袋の包装状態を検査する包装袋検査装置が開示される。この包装袋検査装置は、流動性の内容物を密閉する包装袋に対して荷重を付与する押し圧手段と、荷重を検出値として出力する検出手段と、所定時間毎の検出手段からの検出値を格納する記憶手段と、記憶手段に格納された検出値に基づいて表示手段にて検出値を時系列的に表示させる制御手段と、を備えている。

特許文献２には、効率的かつ正確に製袋製品のシール検査を実施できる製袋シール検査装置が開示される。この製袋シール検査装置では、検査対象となる製袋製品を保持する製袋製品保持し、保持された製袋製品の内側に検査液を塗布する検査液塗布した後、検査液を塗布した製袋製品の開口部を塞いでその内部に所定圧のガスを注入して所定時間保持するガス注入し、その後、供給するガス圧と検査時間とを設定する検査条件設定し、所定圧のガスが注入された製袋製品内の圧力を検出する圧力検出した後、製袋製品内の圧力とその変化を表示している。

特許文献３には、シート材の縁部が接合されることによって箱状または袋状に形成されて内部に充填された流体を密閉する流体容器の密閉性を検査する検査装置が開示される。特許文献４には、包装ライン上で簡単に実施することのできる包装袋体内空気の漏洩検出装置が開示される。この漏洩検査装置は、成形された包装袋体を搬送する搬送手段と、包装袋体の側面を内方に押圧する側面押圧手段と、包装袋体の上面を所定の圧力で押圧する上面押圧手段と、上面押圧手段の押圧量によって包装袋体の空気の漏洩を検出する検出手段とを備えている。

特許文献５〜９には、包装袋を上下の搬送手段で搬送しつつ押圧して包装袋のシール性を判定するシールチェック装置が開示される。

特開２００４−０２８９５１号公報 特開２０１３−１６７６２２号公報 特開平９−２５７６３０号公報 特開２０００−０４６６８５号公報 特開２００７−１６８８５５号公報 特開２００５−３４５１７６号公報 特開２００３−１５６４０３号公報 特開２００３−１４９０７４号公報 特開２００１−１６５８０３号公報

検査対象となる袋製品には同じ商品であっても内容物の量や封入圧などの包装状体によって外形や内圧に個体差が発生している。このような商品を対象物として破袋強度の検査を行う場合、対象物に正確かつ安定的に押圧力を与える必要があるとともに、可能な限り数多くの対象物について効率良く検査できることが望まれる。

本発明は、正確かつ安定して対象物に押圧力を与えられるとともに効率良く検査することができる破袋強度検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、複数の対象物を縦横に載置可能な載置部と、載置部の上方に配置され、対象物を押圧するための加圧ヘッドと、加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、加圧ヘッドによって対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、加圧ヘッドを対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向へ移動させるＺ軸移動機構、加圧ヘッドを前記Ｚ軸方向と直交する方向の１つであるＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動機構、加圧ヘッドをＺ軸方向およびＸ軸方向と直交するＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動機構を有する電動移動機構と、電動移動機構を動作させて加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、を備え、制御部は、載置部に載置される複数の対象物のそれぞれ位置に対応して予め設定されたＸＹ座標に基づきＸ軸移動機構およびＹ軸移動機構により加圧ヘッドのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置を制御し、Ｚ軸移動機構により加圧ヘッドのＺ軸方向の位置を制御することを、複数の対象物について順次繰り返し行う。

このような構成によれば、電動移動機構による電気的な駆動によって加圧ヘッドを精度良くＺ軸方向に移動して対象物を押圧することができる。また、加圧ヘッド側に圧力検知部が設けられているため、加圧ヘッドで対象物を押圧した際の対象物からの反力を正確に検知することができる。これにより、圧力検知部での検出値に基づき電気的な制御によって対象物に与える圧力を正確にコントロールすることができる。また、加圧ヘッドがＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の３軸方向に移動可能なため、縦横に配置された複数の対象物に対して的確な位置に加圧ヘッドを順次移動させて押圧力を加えることができる。

本発明の一態様は、袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、対象物を載置する載置部と、載置部の上方に配置され、対象物を押圧するための加圧ヘッドと、加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、加圧ヘッドによって対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、加圧ヘッドを、対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向へ移動させるＺ軸移動機構、Ｚ軸方向と直交する方向の１つであるＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構を有する電動移動機構と、電動移動機構を動作させて加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、を備え、載置部は、対象物をＸ軸方向へ移動させるＸ軸方向搬送機構を有し、制御部は、Ｘ軸方向搬送機構による対象物の移動に合わせてＸ軸移動機構により加圧ヘッドをＸ軸方向に移動させながら、Ｚ軸移動機構により加圧ヘッドをＺ軸方向に移動させて対象物を押圧する制御を行う。これにより、対象物がＸ軸方向へ移動している状態のまま加圧ヘッドから対象物へ押圧力を与えて破袋強度検査を行うことができる。

上記破袋強度検査装置において、制御部は、圧力検知部で加圧ヘッドが対象物に接触したことを検知した場合、この接触した際の加圧ヘッドのＺ軸方向の位置に応じて対象物を加圧するか否かの切り替えを行うよう制御してもよい。これにより、対象物の高さを検知するセンサーを別途設ける必要なく、対象物の高さによって加圧を続行するか否かの切り替えを行うことができるようになる。

本発明の一態様は、袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、対象物を載置する載置部と、載置部の上方に配置され、対象物を押圧するための加圧ヘッドと、加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、加圧ヘッドによって対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、加圧ヘッドを、対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構を有する電動移動機構と、電動移動機構を動作させて加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、を備え、制御部は、圧力検知部で加圧ヘッドが対象物に接触したことを検知した場合、この接触した際の加圧ヘッドのＺ軸方向の位置に応じて対象物を加圧するか否かの切り替えを行う。

このような構成によれば、電動移動機構による電気的な駆動によって加圧ヘッドを精度良くＺ軸方向に移動して対象物を押圧することができる。また、加圧ヘッド側に圧力検知部が設けられているため、加圧ヘッドで対象物を押圧した際の対象物からの反力を正確に検知することができる。これにより、圧力検知部での検出値に基づき電気的な制御によって対象物に与える圧力を正確にコントロールすることができる。また、対象物の高さを検知するセンサーを別途設ける必要なく、対象物の高さによって加圧を続行するか否かの切り替えを行うことができるようになる。

上記破袋強度検査装置において、載置部は、対象物をＺ軸方向と直交するＸ軸方向へタクト運転で移動させるＸ軸方向搬送機構を有し、制御部は、電動移動機構を動作させて加圧ヘッドを対象物に押圧する際、Ｘ軸方向搬送機構によってＸ軸方向へタクト運転で移動する対象物が加圧ヘッドの下方で停止したタイミングに合わせてＺ軸移動機構により加圧ヘッドのＺ軸方向の位置を制御してもよい。これにより、対象物がＸ軸方向へタクト運転で移動している途中において、加圧ヘッドの下方で停止したタイミングに合わせて加圧ヘッドから対象物へ押圧力を与えることができる。

上記破袋強度検査装置において、制御部は、対象物の加圧を行う場合、圧力検知部による検出値が予め設定された値に維持されるようにＺ軸移動機構を動作させて加圧ヘッドのＺ軸方向の位置を制御するようにしてもよい。これにより、対象物の状態にかかわらず対象物に一定の押圧力を与えることができる。

上記破袋強度検査装置において、制御部は、対象物の加圧を行う場合、圧力検知部で加圧ヘッドが対象物に接触したことを検知した位置から加圧ヘッドをＺ軸方向に所定量移動させて対象物を押圧した際の圧力検知部による検出値に基づき対象物の内圧を検査する制御を行うようにしてもよい。これにより、電動移動機構による電気的な駆動によって加圧ヘッドの位置を正確に制御して、圧力検知部の検出値に基づき対象物の内圧を精度良く検査することができる。

本発明によれば、正確かつ安定して対象物に押圧力を与えられるとともに効率良く検査することができる破袋強度検査装置を提供することが可能になる。

本実施形態に係る破袋強度検査装置を例示する斜視図である。 本実施形態に係る破袋強度検査装置の加圧ヘッド回りを例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、加圧ヘッドの動作を例示する模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、具体的な破袋強度検査手順を例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、具体的な破袋強度検査手順を例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、具体的な破袋強度検査手順を例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る破袋強度検査装置を説明する図である。 第３実施形態に係る破袋強度検査装置を例示する斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第４実施形態に係る破袋強度検査装置を説明する模式図である。 破袋強度検査方法の流れを例示するフローチャートである。 内圧検査方法の流れを例示するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る破袋強度検査装置を例示する斜視図である。
図２は、本実施形態に係る破袋強度検査装置の加圧ヘッド回りを例示する斜視図である。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１は、袋体である対象物Ｗの破袋強度を検査する装置である。検査の対象物Ｗは、商品を袋に詰めて開口をシールした袋製品である。例えば、食品、液体、ゲル状物、化粧品などの各種の商品を袋に詰めて密封したものが検査の対象物Ｗとなる。破袋強度検査装置１は、このような袋体である対象物Ｗに外側から所定の押圧力を加え、袋のシール性（漏洩）や袋の破れの有無といった破袋強度の検査に用いられる。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１は、対象物Ｗを載置する載置部１０と、対象物Ｗを押圧するための加圧ヘッド２０と、対象物Ｗを押圧した際の反力を検知する圧力検知部３０と、加圧ヘッド２０を移動させる電動移動機構４０と、制御部５０とを備える。

破袋強度検査装置１は、例えば枠型のフレームＦを有しており、このフレームＦの例えば中段部分に載置板１１が設けられる。載置部１０はこの載置板１１の上に載せられる。載置部１０には検査の対象物Ｗを載せる凹部１０１が設けられている。本実施形態では、載置部１０は載置板１１から着脱自在に配置されるが、載置板１１に対象物Ｗを載せる凹部１０１を設けておき、載置板１１を載置部１０としてもよい。また、本実施形態では、載置部１０に複数の凹部１０１が設けられており、複数の対象物Ｗを載置できるようになっている。図示する例では、複数の対象物Ｗを縦横（例えば、９個×２列）に載置可能となっている。

加圧ヘッド２０は、載置部１０の上方に配置される。加圧ヘッド２０は載置部１０に載置された対象物Ｗを上から押さえて圧力を加える部分である。加圧ヘッド２０は電動移動機構４０によって移動可能に設けられており、載置部１０の載置面１０ａに対して垂直な方向に移動して所定の押圧力で対象物Ｗを加圧する。加圧ヘッド２０の高さを下げるほど対象物Ｗに対して強い押圧力を与えることができる。

ここで、本実施形態では、載置部１０の載置面１０ａに対して垂直な方向をＺ方向（第１方向）、Ｚ方向と直交する方向（第２方向）のうち１つをＸ方向、Ｚ方向およびＹ方向と直交する方向をＹ方向と言うことにする。また、Ｚ方向は上下方向、Ｘ方向な長さ方向、Ｙ方向は奥行き方向とも言う。

加圧ヘッド２０は、加圧プレート２１と固定部２２とを有する。加圧プレート２１は固定部２２に締結されている。加圧プレート２１の大きさは対象物Ｗの大きさに合わせて設定されており、対象物Ｗに応じて固定部２２に付け替えられるようになっている。

圧力検知部３０は、加圧ヘッド２０とともに移動可能に設けられ、加圧ヘッド２０によって対象物Ｗを押圧した際の対象物Ｗからの反力を検知する。検知した反力は、加圧ヘッド２０から対象物Ｗに与えられる押圧力と等価である。圧力検知部３０としては、例えばロードセルが用いられる。ロードセルを用いることで、加圧ヘッド２０によって対象物Ｗを押圧した際の反力を電気信号として正確に検知することができる。

本実施形態では、圧力検知部３０を加圧ヘッド２０側に設けている。一般的な加圧検査装置では、対象物Ｗを載置する部分に重量計を配置しておき、対象物Ｗを上から押圧した際に印加される力を対象物Ｗの下に配置された重量計で検知している。このため、対象物Ｗに印加される力を正確に検知するためには、重量計での計測値から対象物Ｗ自体の重量を予め差し引いておく必要がある。さらに、対象物Ｗを上から押圧した際、対象物Ｗの下の重量計が動くことから、対象物Ｗを加圧する際の安定性が不十分となる。

本実施形態では、載置部１０の下に重量計は設けられておらず、固定の部材（例えば、載置板１１）で対象物Ｗを支持する構造である。したがって、加圧する際に上から加圧ヘッド２０を対象物Ｗに押し当てた場合、安定した押圧状態を維持することができる。また、対象物Ｗの上に圧力検知部３０が設けられているため、対象物Ｗを安定して支持した状態で、加圧ヘッド２０により対象物Ｗを上から押圧した際の反力を精度良く検知することができる。

例えば、対象物Ｗである袋体が柔らかい袋の場合や、この袋に液体物、ゼリー状物、クリーム状物のようなものが封入されている場合、押圧初期には力が逃げやすい。このため、対象物Ｗの下方に重量計を配置して押圧力を検知する構成では、重量計まで力が伝わりにくく、押圧力を検知できないことがある。これに対し、本実施形態のように、対象物Ｗに圧力を加える側（加圧ヘッド２０側）に圧力検知部３０が設けられている場合、僅かな反力でも検知することができる。このため、押圧初期で力が逃げやすい状態であっても押圧力を的確に捉えることができる。

例えば、本実施形態では、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した程度の押圧初期の段階を的確に検知できる。加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触したタイミングを検知できると、対象物Ｗの高さや配置状態にばらつきがあっても、加圧ヘッド２０の位置（高さ）を的確にコントロールすることができる。例えば、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触してから加圧ヘッド２０を下降させる量や速度を制御部５０によって制御しやすくなる。

また、制御部５０は、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した際の加圧ヘッド２０の位置によって、加圧検査を続行するか否かを判断してもよい。また、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触したことを圧力検知部３０で検知できることで、対象物Ｗの高さを検知するセンサーを別途設ける必要がなくなる。このように、制御部５０は、加圧ヘッド２０と対象物Ｗとの接触状態によって加圧ヘッド２０による対象物Ｗの加圧状態を制御することができる。

電動移動機構４０は、加圧ヘッド２０をＺ方向（上下方向）に移動させるとともに、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方へ移動させる機構である。本実施形態では、電動移動機構４０によって加圧ヘッド２０をＸＹＺの３軸方向へ移動させることができるようになっている。すなわち、電動移動機構４０は、Ｘ軸移動機構４１、Ｙ軸移動機構４２およびＺ軸移動機構４３を備える。

Ｘ軸移動機構４１、Ｙ軸移動機構４２およびＺ軸移動機構４３のそれぞれは、各軸に沿って移動可能な電動シリンダを有する。Ｚ軸移動機構４３はＺ方向に移動可能な電動シリンダによって加圧ヘッド２０をＺ方向（上下方向）に移動させる。このＺ軸移動機構４３は、Ｘ軸移動機構４１の電動シリンダによってＸ方向（長さ方向）に移動可能となっている。

さらに、このＸ軸移動機構４１はＹ軸移動機構４２の電動シリンダによってＹ方向（奥行き方向）に移動可能となっている。なお、Ｘ軸移動機構４１は長さ方向に延びているため、Ｙ軸移動機構４２としてＸ軸移動機構４１のＹ軸方向への移動を補助するためのリニアガイド４２１を設けておいてもよい。これら各電動シリンダの動作によって加圧ヘッド２０は３軸方向に移動可能となる。

本実施形態では、電動移動機構４０を用いた電気的な制御によって加圧ヘッド２０の位置を高精度に制御することができる。一般的な加圧検査装置では、油圧シリンダやエアシリンダによって加圧ヘッドを上下に移動させている。油圧シリンダやエアシリンダでは気温等の条件による動作の不安定性や、加圧力の再現性の低さ、油圧配管等の構造の複雑化、メンテナンス性の問題が挙げられる。本実施形態のように電動移動機構４０を用いることで、動作の安定性、加圧力の再現性を向上できるとともに、構造の簡素化、メンテナンス性の向上を図ることができる。

しかも、本実施形態では、電動移動機構４０によってＺ方向を含む少なくとも２軸方向に加圧ヘッド２０を高精度に移動させることができる。このため、上下方向への高精度な移動制御によって安定的かつ再現性よく一定の押圧力を対象物Ｗに与えることができるとともに、対象物Ｗに対して的確な位置に加圧ヘッド２０を移動させて押圧力を加えることができる。特に、複数の対象物Ｗが載置部１０に並置されている場合、複数の対象物Ｗの位置に加圧ヘッド２０を移動させて、順次押圧力を与えて効率良く破袋強度検査を行うことができる。

先に説明した圧力検知部３０は、Ｚ軸移動機構４３のＺ方向に進退するロッドの先端に取り付けられる。すなわち、圧力検知部３０の上端部とＺ軸移動機構４３のロッドとが接続され、圧力検知部３０の下端部と加圧ヘッド２０とが接続される。つまり、圧力検知部３０は、加圧ヘッド２０とＺ軸移動機構４３のロッドとの間に設けられ、ロッドの進退方向に圧力検知部３０と加圧ヘッド２０とが並ぶように配置される。したがって、Ｚ軸移動機構４３のロッドの進退動作に合わせて加圧ヘッド２０および圧力検知部３０が上下移動する。そして、対象物Ｗからの反力を加圧ヘッド２０で受けると、その力がＺ軸に沿って上方の圧力検知部３０に伝わり、精度よく圧力を検知することができる。

電動移動機構４０を制御する制御部５０は、例えばフレームＦに取り付けられたパネルＰに設けられる。パネルＰには制御部５０のほか、タッチパネルディスプレイ５１、緊急停止ボタン５２、操作ボタン５３などが設けられる。緊急停止ボタン５２はパネルＰ以外の場所にも設けられている。

制御部５０は、電動移動機構４０を動作させて加圧ヘッド２０の位置（ＸＹＺ方向のそれぞれの位置）を制御するとともに、圧力検知部３０による検出値に基づき加圧ヘッド２０による対象物Ｗの押圧力を制御する。

このような破袋強度検査装置１によれば、電動移動機構４０による電気的な駆動によって加圧ヘッド２０をＺ方向（上下方向）に移動して対象物Ｗを正確な押圧力で加圧することができる。また、加圧ヘッド２０側に圧力検知部３０が設けられていることで、加圧ヘッド２０で対象物Ｗを押圧した際の対象物Ｗからの反力を正確に検知することができる。これにより、圧力検知部３０での検出値に基づき電気的な制御によって対象物Ｗに与える圧力を正確にコントロールすることができる。また、加圧ヘッド２０がＺ方向に加え、Ｘ方向およびＹ方向のうち少なくとも１方向（合計で少なくとも２方向）に移動可能なため、対象物Ｗに対して的確な位置に加圧ヘッド２０を移動させて押圧力を加えることができる。

（加圧ヘッドの動作）
図３（ａ）および（ｂ）は、加圧ヘッドの動作を例示する模式図である。
なお、図３（ａ）および（ｂ）には、Ｙ方向にみたときの平面図が示される。
載置部１０には複数の対象物Ｗが載置される。図３に示す例では、Ｘ方向に所定のピッチで複数の対象物Ｗが並置されている。

このような複数の対象物Ｗの破袋強度検査を行う場合、図３（ａ）に示すように、１つの対象物Ｗの上に加圧ヘッド２０が位置するように電動移動機構４０を動作させる。そして、電動移動機構４０のＺ軸移動機構４３を動作させて加圧ヘッド２０を下降し、加圧ヘッド２０で対象物Ｗを所定の押圧力で加圧する。

１つの対象物Ｗの検査が終了した後、図３（ｂ）に示すように加圧ヘッド２０を上昇し、電動移動機構４０を動作させて次の対象物Ｗの上に加圧ヘッド２０を移動させる。そして、電動移動機構４０のＺ軸移動機構４３を動作させて加圧ヘッド２０を下降し、加圧ヘッド２０で対象物Ｗを所定の押圧力で加圧する。このような動作を繰り返し、複数の対象物Ｗの破袋強度検査を順次行っていく。

加圧ヘッド２０によって対象物Ｗを押圧する際、制御部５０は、加圧ヘッド２０を一定量下降させることで対象物Ｗを上から一定量押さえるように制御してもよいし、加圧ヘッド２０によって対象物Ｗを押圧状態にした後、圧力検知部３０によって反力を検知し、その検出値に基づき加圧ヘッド２０の高さを制御するようにしてもよい。

例えば、圧力検知部３０による反力の検出値が一定となるように制御部５０は加圧ヘッド２０の高さをフィードバック制御してもよい。これにより、対象物Ｗの厚さや内圧にばらつきがあっても、一定の押圧力を与えることができる。

このフィードバック制御において、制御部５０は、加圧ヘッド２０の高さの下限値を設定しておく。そして、加圧ヘッド２０を下降して対象物Ｗの押圧を行い、加圧ヘッド２０の下限値に達するまで一定の押圧力を一定時間維持できれば対象物Ｗの破袋強度は正常であると判断する。一方、押圧を開始してフィードバック制御する際、加圧ヘッド２０が下限値に達しても一定の押圧力に達しない場合や、加圧ヘッド２０が下限値に達する前に一定の押圧力を維持できても、一定時間内に加圧ヘッド２０が下限値に達した場合には、異常であると判断する。

また、制御部５０は、圧力検知部３０で加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触したタイミングを検知した場合、接触してから加圧ヘッド２０を下降する際の速度や量を制御してもよいし、接触した際の加圧ヘッド２０の位置（高さ）に応じて加圧するか否かの切り替えを行ってもよい。例えば、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した際の加圧ヘッド２０の高さに許容範囲を設けておき、許容範囲内であれば加圧を続行し、許容範囲外であれば異常であると判断して加圧を中止してもよい。例えば、対象物Ｗが異常に膨らんでいる場合や、異常に縮んでいる場合には、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した段階で異常であると判断して、加圧せずに処理を終了することができる。

（具体的な破袋強度の検査手順）
図４（ａ）〜図６（ｂ）は、具体的な破袋強度検査手順を例示する斜視図である。
先ず、図４（ａ）に示すにように、載置部１０の凹部１０１に検査の対象物Ｗを載置する。この例では、トレー型の載置部１０になっており、複数の対象物Ｗを載置できるように複数の凹部１０１が設けられている。凹部１０１に対象物Ｗを載置した後は、図４（ｂ）に示すように、対象物Ｗの上にカバーシート１５を被せておく。なお、カバーシート１５は必ずしも必要ではないが、破袋強度検査を行う際に袋から内容物が周辺に飛び散ることを防止したい場合にはカバーシート１５を被せておくことが望ましい。カバーシート１５には、例えばシリコーン樹脂のシート材が用いられる。

次に、図５（ａ）に示すように、対象物Ｗを載置した載置部１０を破袋強度検査装置１の載置板１１の上にセットする。破袋強度検査装置１には扉１８が設けられており、この扉１８を開いて載置板１１の上に載置部１０をセットする。セットした後は、図５（ｂ）に示すように扉１８を閉める。

扉１８を閉めた状態で、パネルＰに設けられたタッチパネルディスプレイ５１を操作して破袋強度検査の条件を設定する。例えば、押圧力、押圧時間、対象物Ｗの配置、耐圧閾値などを設定する。これらの条件は予めプログラムとして設定されていてもよいし、このプログラムを呼び出す操作でもよい。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１では、加圧ヘッド２０をＸＹＺの３軸に沿って移動可能なため、加圧ヘッド２０を動作させる位置を任意に設定することができる。例えば、載置部１０の所定の位置（例えば、隅部）をＸＹ座標の原点として、対象物Ｗを載置する凹部１０１の中心位置のＸＹ座標を設定する。この際、各凹部１０１の中心位置のＸＹ座標を設定してもよいし、凹部１０１の大きさ、隣り合う凹部１０１のピッチ、凹部１０１の縦横個数などから各凹部１０１の中心位置のＸＹ座標を自動的に設定するようにしてもよい。

破袋強度の検査条件を設定した後は、操作ボタン５３を操作して検査を開始する。検査を開始すると、図６（ａ）に示すように、電動移動機構４０の駆動によって加圧ヘッド２０が対象物Ｗの上方に移動する。例えば、先ず、載置部１０の一番端に載置された対象物Ｗの上に加圧ヘッド２０が移動して、その後、加圧ヘッド２０が所定量下降する。加圧ヘッド２０を下降していくと、やがて加圧ヘッド２０によって対象物Ｗを押圧する状態になる。

対象物Ｗを押圧することで、その反力が加圧ヘッド２０から圧力検知部３０に伝わり、圧力を検知することができる。そして、加圧ヘッド２０を一定量下降させた位置で一定時間維持する。この際、加圧ヘッド２０に伝わる反力を圧力検知部３０で検知する。

制御部５０は、加圧ヘッド２０から対象物Ｗに押圧力を与えている間、圧力検知部３０の検出値を読み取る。この読み取った検出値に基づいて対象物Ｗの破袋強度の検査結果を求める。検査結果は、タッチパネルディスプレイ５１に表示してもよいし、圧力の検出データ（例えば、圧力の検出値の時間経過）とともに所定の記憶部に記憶してもよい。

一つの対象物Ｗの破袋強度検査が終了した後は、図６（ｂ）に示すように、電動移動機構４０の駆動によって次の対象物Ｗの上方に加圧ヘッド２０を移動させる。そして、加圧ヘッド２０を一定量下降させた位置で一定時間維持し、対象物Ｗからの反力を圧力検知部３０で検知して、この検出値に基づき制御部５０で破袋強度の検査結果を求める。これを複数の対象物Ｗについて順次繰り返していく。

このような手順によって、載置部１０に複数の対象物Ｗが並置された状態で、複数の対象物Ｗに対して順次押圧力を与えて効率良く破袋強度の検査を行うことができる。また、本実施形態では、複数の対象物Ｗのそれぞれに個別に押圧力を与えて破袋強度の検査を行うことができる。複数の対象物Ｗに対して破袋強度の検査を行う場合、複数の対象物Ｗに一括して押圧力を与えることも考えられる。しかし、これでは個々の対象物Ｗに対しての検査にはならない。本実施形態では、個々の対象物Ｗに対して破袋強度の検査を行うことができるとともに、多数個の対象物Ｗであっても電動移動機構４０による加圧ヘッド２０の移動によって、迅速かつ的確に破袋強度検査を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
図７（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る破袋強度検査装置を説明する図である。
図７（ａ）にはＹ方向にみた破袋強度検査装置１Ｂを例示する模式側面図が示され、図７（ｂ）には加圧ヘッド２０のＸ方向の位置に対する高さ変化（Ｚ方向の位置）を表すグラフが示されている。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１Ｂは、載置部１０としてベルトコンベヤＢＣを有する。対象物ＷはベルトコンベヤＢＣによってＸ方向へ順次搬送される。破袋強度検査装置１Ｂでは、ベルトコンベヤＢＣによってＸ方向へ移動している対象物Ｗに追従して加圧ヘッド２０の位置を制御し、搬送したまま対象物Ｗに対して破袋強度の検査を行うことができる。

破袋強度検査装置１Ｂにおいて、制御部５０は電動移動機構４０のＸ軸移動機構４１を制御して、ベルトコンベヤＢＣのＸ方向への移動速度に合わせて加圧ヘッド２０をＸ方向へ移動させる。加圧ヘッド２０のＸ方向への移動開始タイミングは、例えばフレームＦのベルトコンベヤＢＣの搬送上流側に設けられたセンサー１３によって、搬送される対象物Ｗの通過を検知し、このセンサー１３による検知タイミングに合わせて対象物Ｗの上方に配置した加圧ヘッド２０の移動を開始する。

そして、対象物Ｗの移動に合わせて加圧ヘッド２０をＸ方向に移動させながら、加圧ヘッド２０の高さを制御する。図７（ｂ）に示すＸ方向の位置ｘ０は、加圧ヘッド２０が対象物Ｗの移動に合わせて追従を開始した位置を示す。追従開始からｘ１の位置までは加圧ヘッド２０の高さはｚ１であり、対象物Ｗとは離れている。

加圧ヘッド２０のＸ方向の位置がｘ１を過ぎると、加圧ヘッド２０の高さがｚ１から下がり始める。そして、加圧ヘッド２０のＸ方向の位置がｘ２になった段階で高さがｚ０となる。加圧ヘッド２０の高さがｚ０になると、加圧ヘッド２０と対象物Ｗとが接触する状態となる。

加圧ヘッド２０のＸ方向の位置がｘ２を過ぎたタイミングで加圧ヘッド２０をさらに下降させる。これにより加圧ヘッド２０の高さはｚｐとなり、対象物Ｗと接触した位置から押し込んだ状態となる。これにより、対象物Ｗに所定の押圧力が与えられる。

加圧ヘッド２０から対象物Ｗに押圧力を与えている間も、加圧ヘッド２０は対象物Ｗの搬送に追従してＸ方向に移動する。すなわち、対象物ＷがＸ方向に移動していても、対象物Ｗと加圧ヘッド２０とのＸ方向の相対的な位置は変わらない。そして、加圧ヘッド２０のＸ方向の位置がｘ３になった段階で加圧ヘッド２０を上昇させる。加圧ヘッド２０のＸ方向の位置がｘ３を過ぎると加圧ヘッド２０は徐々に上昇して、Ｘ方向の位置がｘ４になった段階で高さｚ１に戻る。

このような動作を、次の対象物Ｗがセンサー１３で検知される前までに完了することで、順次搬送される対象物Ｗに対して搬送を止めることなく連続して破袋強度検査を行うことができるようになる。破袋強度検査装置１Ｂでは、ベルトコンベヤＢＣで搬送される全ての対象物Ｗに対して破袋強度検査を行うようにしてもよいし、所定の間隔や抜き打ち的に対象物Ｗの破袋強度検査を行うようにしてもよい。いずれにしても、ベルトコンベヤＢＣによる対象物Ｗの搬送処理を滞らせることなく、対象物Ｗの破袋強度検査を行うことができることになる。

なお、上記の例では、ベルトコンベヤＢＣによって対象物Ｗが第２方向へ連続的に搬送される場合について説明したが、対象物Ｗを第２方向へタクト運転によって移動させてもよい。この場合には、タクト運転によって対象物Ｗが停止する位置の情報に加圧ヘッド２０を移動しておき、タクト運転によって対象物Ｗが停止したタイミングに合わせて加圧ヘッド２０を下降して押圧力を与えることを繰り返せばよい。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係る破袋強度検査装置を例示する斜視図である。
本実施形態に係る破袋強度検査装置１Ｃは、電動移動機構４０として加圧ヘッド２０をＺ方向（上下方向）に移動させるＺ軸移動機構４３を備えたものである。Ｚ軸移動機構４３は、電動シリンダによってＺ方向（上下方法）に加圧ヘッド２０を移動させる。その他の構成は第１実施形態に係る破袋強度検査装置１と同様である。

この破袋強度検査装置１Ｃによれば、電動移動機構４０を用いた電気的な制御によって加圧ヘッド２０のＺ方向の位置を高精度に制御することができる。このため、上下方向への高精度な移動制御によって安定的かつ再現性よく一定の押圧力を対象物Ｗに与えることができる。

また、破袋強度検査装置１Ｃでは、電動移動機構４０としてＺ軸移動機構４３のみを備える構成のため、単品の対象物Ｗの破袋強度を検査する装置としてコンパクト化を図ることができる。

また、破袋強度検査装置１、１Ｂと同様に、載置部１０の下に重量計は設けられておらず、加圧する際に上から加圧ヘッド２０を対象物Ｗに押し当てた場合、安定した押圧状態を維持することができる。さらに、対象物Ｗの上に圧力検知部３０が設けられているため、対象物Ｗを安定して支持した状態で、加圧ヘッド２０により対象物Ｗを上から押圧した際の反力を精度良く検知することができる。これにより、破袋強度検査装置１、１Ｂと同様に、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触したことを検知して、制御部５０による制御の切り替えや、制御方法（加圧速度、加圧量等）を調整することができる。

（第４実施形態）
図９（ａ）〜（ｃ）は、第４実施形態に係る破袋強度検査装置を説明する模式図である。
破袋強度検査装置１Ｄは、載置部１０としてベルトコンベヤＢＣを有する。このベルトコンベヤＢＣは対象物Ｗをタクト運転によって移動させることができる。タクト運転とは、所定の間隔で移動と停止とを繰り返しながら対象物Ｗを搬送していく運転方法である。

破袋強度検査装置１Ｄの電動移動機構４０は、Ｚ軸移動機構４３のみが設けられる。図９（ａ）に示すように、ベルトコンベヤＢＣによる対象物Ｗのタクト運転が開始され、図９（ｂ）に示すように、加圧ヘッド２０の下方で停止したタイミングでＺ軸移動機構４３を駆動して加圧ヘッド２０を下降し、対象物Ｗに一定の押圧力を与える。そして、その反力を圧力検知部３０で検知して破袋検査を行う。

その後、図９（ｃ）に示すように、Ｚ軸移動機構４３によって加圧ヘッド２０を上昇して押圧力の印加を解除した後、タクト運転による移動再開で対象物Ｗを第２方向へ搬送させる。破袋強度検査装置１Ｄでは、この動作を繰り返すことで、タクト運転によって順次送られてくる対象物Ｗに対して搬送を止めることなく連続して破袋強度検査を行うことができるようになる。

（破袋強度検査方法）
図１０は、破袋強度検査方法の流れを例示するフローチャートである。
先ず、加圧ヘッド２０を対象物Ｗの上方に配置した後、一定量下降させる（ステップＳ１０１）。一定量の下降によって加圧ヘッド２０が対象物Ｗを押圧する状態となる。この状態で圧力検知部３０によって反力の計測を行う（ステップＳ１０２）。

次に、圧力検知部３０による反力の検出値が所定の値を超えたか否かの判断を行う（ステップＳ１０３）。所定の値を超えていない場合には、加圧ヘッド２０の高さが下限を超えたか否かを判断し（ステップＳ１０４）、下限を超えていない場合には加圧ヘッド２０をさらに下降させる（ステップＳ１０１）。一方、加圧ヘッド２０の高さが下限を超えている場合には異常であると判断する（ステップＳ１０７）。

すなわち、加圧ヘッド２０を下降して対象物Ｗに押圧力を与えた場合、加圧ヘッド２０の高さが下限を超えても所定の反力を得られない場合には、袋の密閉力が押圧力に耐えられていないことになる。したがって、異常であると判断することができる。

一方、加圧ヘッド２０から押圧力を与えた際に所定の反力を超えている場合には、一定時間反力の計測を行う（ステップＳ１０５）。そして、一定時間経過後の反力が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。

一定時間経過後の反力が閾値以上でない場合には、一定時間の押圧力に耐えられずに袋の密閉力が低下したことになり、異常であると判断する（ステップＳ１０７）。一方、一定時間経過後の反力が閾値以上であれば、一定時間の押圧力に耐えられる密閉力を備えていることになり、正常であると判断する（ステップＳ１０８）。

本実施形態では、制御部５０によって加圧ヘッド２０の位置を制御し、圧力検知部３０の検出値に基づき上記のような方法で破袋強度の正常、異常の判断を行う。破袋強度検査装置１、１Ｂでこのような破袋強度検査方法を実施することによって、安定かつ高精度に対象物Ｗの破袋強度を検査することができる。

（内圧検査方法）
図１１は、内圧検査方法の流れを例示するフローチャートである。
本実施形態に係る破袋強度検査装置１、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄを用いることで、袋体である対象物Ｗの内圧の検査を行うこともできる。
先ず、加圧ヘッド２０を対象物Ｗの上方に配置した後、下降させる（ステップＳ２０１）。次に、加圧ヘッド２０が対象物Ｗと接触したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。この判断は、圧力検知部３０による検出値によって行うことができる。すなわち、加圧ヘッド２０の下降を開始してから対象物Ｗに接触するまでは圧力検知部３０による検出値は変化しない。その後、加圧ヘッド２０が対象物Ｗと接触することで僅かな反力が発生して圧力検知部３０の検出値が変化する。この変化を捉えることで、加圧ヘッド２０が対象物Ｗと接触したか否かの判断を行うことができる。

加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触していない場合にはステップＳ１０１へ戻り、加圧ヘッド２０の下降を続ける。加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した場合には、その位置から加圧ヘッド２０を一定量下降させる（ステップＳ２０３）。

そして、圧力検知部３０によって反力の計測を行う（ステップＳ２０４）。加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触してから一定量押し込んだ際に対象物Ｗから得られる反力は、密封された袋体の内圧と等価であり、この検出値を内圧として決定する（ステップＳ２０５）。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄでは、電動移動機構４０による電気的な駆動によって加圧ヘッド２０の位置を正確に制御できることから、圧力検知部３０の検出値に基づき対象物Ｗの内圧を精度良く検査することができる。また、加圧ヘッド２０側に圧力検知部３０が設けられているため、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触した際の反力を的確に捉えて、加圧ヘッド２０と対象物Ｗとが接触したタイミングを検知することができる。このため、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触してからの押し込み量を正確に制御でき、内圧検査を行うことができる。

本実施形態に係る破袋強度検査装置１、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄのように、加圧ヘッド２０を電動移動機構４０によって動作させる構成では、電気的な駆動によって加圧ヘッド２０の高さを正確にコントロールすることができる。これに加え、破袋強度検査装置１、１Ｂでは、加圧ヘッド２０の高さと直交する方向の位置を正確にコントロールすることができる。検査対象となる袋体の大きさや厚さは様々であり、どのようなサイズの対象物Ｗであっても破袋強度検査装置１、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄの加圧ヘッド２０を所定の位置へ正確に制御することができる。また、加圧ヘッド２０側に圧力検知部３０を設けているため、加圧ヘッド２０が対象物Ｗに接触し、押圧した際の対象物Ｗからの反力を直接的に検知することができる。したがって、正確かつ安定した押圧力で破袋強度の検査を行うことができる。

以上説明したように、実施形態に係る破袋強度検査装置１、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄによれば、正確かつ安定して対象物Ｗに押圧力を与えられるとともに効率良く破袋強度を検査することができる破袋強度検査装置を提供することが可能となる。

なお、上記に本実施形態およびその変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、載置部１０に複数の対象物Ｗを載置する例を示したが、一つの対象物Ｗを載置部１０に載置して破袋強度を検査するようにしてもよい。また、前述の各実施形態またはその変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…破袋強度検査装置
１０…載置部
１０ａ…載置面
１１…載置板
１３…センサー
１５…カバーシート
１８…扉
２０…加圧ヘッド
２１…加圧プレート
２２…固定部
３０…圧力検知部
４０…電動移動機構
４１…Ｘ軸移動機構
４２…Ｙ軸移動機構
４３…Ｚ軸移動機構
５０…制御部
５１…タッチパネルディスプレイ
５２…緊急停止ボタン
５３…操作ボタン
１０１…凹部
４２１…リニアガイド
ＢＣ…ベルトコンベヤ
Ｆ…フレーム
Ｐ…パネル
Ｗ…対象物

Claims (7)

1. 袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、
   複数の前記対象物を縦横に載置可能な載置部と、
   前記載置部の上方に配置され、前記対象物を押圧するための加圧ヘッドと、
   前記加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、前記加圧ヘッドによって前記対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、
   前記加圧ヘッドを前記対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向へ移動させるＺ軸移動機構、前記加圧ヘッドを前記Ｚ軸方向と直交する方向の１つであるＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動機構、前記加圧ヘッドを前記Ｚ軸方向および前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動機構を有する電動移動機構と、
   前記電動移動機構を動作させて前記加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記載置部に載置される前記複数の対象物のそれぞれ位置に対応して予め設定されたＸＹ座標に基づき前記Ｘ軸移動機構および前記Ｙ軸移動機構によって前記加圧ヘッドのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置を制御し、前記Ｚ軸移動機構によって前記加圧ヘッドのＺ軸方向の位置を制御することを、前記複数の対象物について順次繰り返し行う、破袋強度検査装置。
2. 袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、
   前記対象物を載置する載置部と、
   前記載置部の上方に配置され、前記対象物を押圧するための加圧ヘッドと、
   前記加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、前記加圧ヘッドによって前記対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、
   前記加圧ヘッドを、前記対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向へ移動させるＺ軸移動機構、前記Ｚ軸方向と直交する方向の１つであるＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構を有する電動移動機構と、
   前記電動移動機構を動作させて前記加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記載置部は、前記対象物を前記Ｘ軸方向へ移動させるＸ軸方向搬送機構を有し、
   前記制御部は、前記Ｘ軸方向搬送機構による前記対象物の移動に合わせて前記Ｘ軸移動機構により前記加圧ヘッドをＸ軸方向に移動させながら、前記Ｚ軸移動機構により前記加圧ヘッドをＺ軸方向に移動させる制御を行う、破袋強度検査装置。
3. 前記制御部は、前記圧力検知部で前記加圧ヘッドが前記対象物に接触したことを検知した場合、この接触した際の前記加圧ヘッドのＺ軸方向の位置に応じて前記対象物を加圧するか否かの切り替えを行う、請求項１または２に記載の破袋強度検査装置。
4. 袋体である対象物の破袋強度を検査する破袋強度検査装置であって、
   前記対象物を載置する載置部と、
   前記載置部の上方に配置され、前記対象物を押圧するための加圧ヘッドと、
   前記加圧ヘッドとともに移動可能に設けられ、前記加圧ヘッドによって前記対象物を押圧した際の反力を検知する圧力検知部と、
   前記加圧ヘッドを、前記対象物の載置面に対して垂直なＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構を有する電動移動機構と、
   前記電動移動機構を動作させて前記加圧ヘッドの位置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記圧力検知部で前記加圧ヘッドが前記対象物に接触したことを検知した場合、この接触した際の前記加圧ヘッドのＺ軸方向の位置に応じて前記対象物を加圧するか否かの切り替えを行う、破袋強度検査装置。
5. 前記載置部は、前記対象物を前記Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向へタクト運転で移動させるＸ軸方向搬送機構を有し、
   前記制御部は、前記電動移動機構を動作させて前記加圧ヘッドを前記対象物に押圧する際、前記Ｘ軸方向搬送機構によって前記Ｘ軸方向へタクト運転で移動する前記対象物が前記加圧ヘッドの下方で停止したタイミングに合わせて前記Ｚ軸移動機構により前記加圧ヘッドの前記Ｚ軸方向の位置を制御する、請求項４記載の破袋強度検査装置。
6. 前記制御部は、前記対象物の加圧を行う場合、前記圧力検知部による検出値が予め設定された値に維持されるように前記Ｚ軸移動機構を動作させて前記加圧ヘッドの前記Ｚ軸方向の位置を制御する、請求項１〜５のいずれか１つに記載の破袋強度検査装置。
7. 前記制御部は、前記対象物の加圧を行う場合、前記圧力検知部で前記加圧ヘッドが前記対象物に接触したことを検知した位置から前記加圧ヘッドを前記Ｚ軸方向に所定量移動させて前記対象物を押圧した際の前記圧力検知部による検出値に基づき前記対象物の内圧を検査する制御を行う、請求項１〜６のいずれか１つに記載の破袋強度検査装置。