JP6877060B1

JP6877060B1 - 容器の漏れの検査装置及び検査方法

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Publication number: JP6877060B1
Application number: JP2020026777A
Authority: JP
Inventors: 貴一立川
Original assignee: 株式会社立川製鑵
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: JP2021131309A

Abstract

【課題】１８Ｌ缶等の容器の漏れ検査を、より信頼性が高く実施できる装置と方法を提供する。【解決手段】１８Ｌ缶等の容器に漏れが無いかを検査する方法であって、当該容器の開口から流体圧を供給すること、当該容器の一つの外面に歪みゲージを当接させて、前記の流体圧の供給に伴う当該容器の当該一つの外面の変形による歪みゲージの変形を測定すること、を有することを特徴とする容器の漏れの検査方法、及びそのための検査装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、缶等の容器の漏れ及び密閉性の検査装置と検査方法、より詳しくは、空気圧等を用いた検査で、測定の誤りが無く、容器の変形も検知できる検査装置と検査方法に関する。

近年、灯油の運搬などに樹脂製の容器（いわゆる、ポリタンク等）が使われることも多くなったが、金属製の缶も、食品用、食用油用、塗料用など多岐の用途で、多く使用され、量産されている。たとえば１８Ｌ（リットル）缶（いわゆる一斗缶）やドラム缶などである。これらの缶では、漏れないことが重要であり、生産工程で、漏れがないことの検査が行われる。内容物として、引火性、揮発性や、人体に有害な性質を持つものを収容する缶の場合には、漏れないことや密閉性がより重要である。

この漏れないことや密閉性の検査は、従来空気圧で行われている。たとえば、特許文献１に示されている。特許文献１に示される方法では空気圧をかけて孔がある可能性のあるところに検査液を塗布して発泡で判断しているが、簡便には、空気圧をかけて、空気を送って加圧する配管の途中に設けた圧力計で圧力を測定し、対象の容器に漏れが無ければ圧力がたつので、即ち大気圧よりも大きな圧力が検知されるので、それをもって、漏れがないと判断していた。

しかし、この検査方法では、検査用空気の配管に何らかの閉塞（異物の詰まりなど）があった場合にも圧力が大きくなるので、対象の容器に漏れが在っても無くても圧力の上昇が測定されるので、検査が正確に行われない。
また、この検査方法では、検査用空気の配管に何らかの漏れ（継手のはずれ、パッキンの老朽化など）があった場合にも圧力が大きくならないので、対象の容器に漏れが在っても無くても圧力の上昇が測定されないので、検査が正確に行われない。

特開平１０−３３９６８２

上記のように、空気圧のみを計測して漏れの有無を検知する場合には、誤検知すなわち容器の漏れの有無を誤って判断する可能性があるので、誤検知の可能性を減らして信頼性を向上させることが課題である。また、その際に、容器の形状の変化を検知出来れば、品質の確認等を行うことができる。

本発明による容器の検査装置は、空気を使用し容器に漏れが無いかを検査する容器の検査装置であって、前記容器の開口から前記容器内に空気で流体圧を加える流体圧供給部と、前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を検知する歪みゲージ（１２）と、前記容器の外面に当接したことを検知する歪みゲージ（１４）と、前記歪ゲージ（１２）と前記歪ゲージ（１４）が貼り付けられたディスクを有する容器内圧検知部（１０）と、下方に前記容器内圧検知部（１０）が連結される上下動可能なアーム（３６）と、が備えられ、前記アーム（３６）により前記容器内圧検知部（１０）を下降させ、前記歪ゲージ（１４）で前記容器内圧検知部（１０）が容器の外面に当接したことを検知した後、前記容器内に空気で流体圧を加え、前記歪みゲージ（１２）で前記容器の中の流体の圧力を検知することを特徴とする。

前記容器に外部の流体供給源から流体及び流体圧を供給するための供給配管を有し、前記供給配管に前記流体圧の圧力を測定する圧力計が取り付けてあることを特徴とする。

本発明による容器の漏れの検査方法は、空気の流体圧を使用し容器に漏れが無いかを検査する方法であって、前記容器の開口から流体圧を供給する段階と、前記容器の一つの外面に歪みゲージ（１４）を当接させて、容器内圧検知部（１０）が容器の１つの外面に当接したことを検知する段階と、前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を歪みゲージ（１２）で測定する段階と、を備えることを特徴とする。

歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージの電気的抵抗値の測定であることを特徴とする。歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージからの電圧の測定であることを特徴とする。前記容器が１８Ｌ缶であることを特徴とする。

本発明の装置と方法によって、１８Ｌ缶等の容器の漏れ検査を、より信頼性が高く実施できる。

本発明による１８Ｌ缶の検査装置

本発明の実施例の一つである検査装置を、図１を用いて説明する。図１は１８Ｌ缶５０が検査のために検査装置の載置台４０に置かれた状態を示している。検査装置には、フレーム（図示せず）に、シリンダー３０を内蔵するシリンダー支え３２と、シリンダー支え３２に相対的に上下動可能に取付けられたアーム３６と、圧縮空気供給配管２６と、検査対象の１８Ｌ缶５０を載せる載置台４０が設けられている。圧縮空気供給配管２６は検査装置外の圧縮空気源、すなわちコンプレッサー或いは圧縮空気ボンベにつながっている。

アーム３６には下方に缶内圧検知部１０が設けられており、缶内圧検知部１０の検査対象の１８Ｌ缶５０に対向する位置にディスク１６が設けられている。このディスク１６の１８Ｌ缶５０に面した面に、歪みゲージが１個（第１の歪みゲージ１２）または２個（第１の歪みゲージ１２、第２の歪みゲージ１４）取り付けられている。歪みゲージが１個の場合はこの第１の歪みゲージ１２で、検査の時に１８Ｌ缶５０に空気圧を与えた時の１８Ｌ缶５０の上部の歪みを計測する。歪みゲージを２個設ける場合には、第２の歪みゲージ１４が１８Ｌ缶５０の上面に接触してこの第２の歪みゲージ１４で微小な変化を感知することで、缶内圧検知部１０が対象の１８Ｌ缶５０の上面に当接する位置にあることを判断するのに用いられる。第１の歪みゲージ１２は、１８Ｌ缶５０の上面の変形に応じて第１の歪みゲージ１２が変形することで、１８Ｌ缶５０に検査用圧縮空気が供給されて１８Ｌ缶５０の内圧が上昇したことを検知するために使用される。これらの歪みゲージ１２、１４は接着剤等により上記のディスク１６の下面に貼着される。これらの歪みゲージ１２、１４としては、金属歪みゲージでも、ピエゾ素子等の半導体歪みゲージでも良い。

一方、シリンダー３０の下方に、軸３４を介して空気供給口固定部２０が取り付けられている。空気供給口固定部２０の下端にはシール材２４が取り付けられており、空気供給口固定部２０がシリンダー３０によって下降して１８Ｌ缶５０の口（くち）５２に当接した時にその接触面をシール材２４がシールするようになっている。シール材２４は、ゴム、樹脂等でできている。空気供給口固定部２０とシール材２４を貫通して圧縮空気を供給する孔が設けてあり、この孔が前記の圧縮空気供給配管２６とつながっており、圧縮空気源からの圧縮空気またはその圧力を１８Ｌ缶５０の内部に供給するようになっている。

次に、上記の検査装置を使用した、１８Ｌ缶５０の検査方法を説明する。検査対象の１８Ｌ缶５０がベルトコンベヤー等により本検査装置の前まで運ばれて来る。そこで上方にあるリフト（図示せず）によって検査対象の１８Ｌ缶５０が持ち上げられ、検査装置の載置台４０の所定の位置に置かれる。それから，シリンダー３０の中のピストンと、ピストンに連結された軸３４と、軸３４に取付けられた空気供給口固定部２０が下方へ動かされる。この時、軸３４と一緒にアーム３６とアームの下方に設けられた缶内圧検知部１０も降下する。

空気供給口固定部２０が所定の位置まで降下したところで、降下をとめる。この高さで空気供給口固定部２０のシール材２４が１８Ｌ缶５０の口５２に当接しシール材２４が所定量圧縮されてシールの機能が発揮されるように設定してある。また、この時、缶内圧検知部１０のディスク１６の下面に貼着された歪みゲージ１２、１４が１８Ｌ缶５０の上面に当接するように設定してある。上記のシール材２４の１８Ｌ缶５０の口５２への当接と、歪みゲージ１２、１４の１８Ｌ缶５０上面への当接が両方可能になるように、軸３４とアーム３６間、およびアーム３６と缶内圧検知部１０間に、所定の遊びが設けてある。
そこで、空気供給配管２６のバルブ（図示せず）を開いて、１８Ｌ缶５０に圧縮空気を送る。送られた圧縮空気によって１８Ｌ缶５０の内圧が上昇し、１８Ｌ缶５０の上面が上方向へ膨らむ（凸になる）。この１８Ｌ缶５０の上面の上方向への変形によって、この上面に当接している第１の歪みゲージ１２が変形して、その抵抗値または電圧の変化から、１８Ｌ缶５０の内圧が上昇したことすなわち１８Ｌ缶５０に漏れが無いことが確認される。この状態を数秒から数十秒維持して、変化が無いすなわち定常状態になったことを確認し、定常状態での抵抗値或いは電圧値をそれ以前の正常な１８Ｌ缶での値と比較することで漏れの有無を判断する。また、定常状態になるまでの時間をそれ以前の正常な１８Ｌ缶での時間と比較することで判断する場合もある。

この時、第１の歪みゲージ１２からの値の乖離（離れていること）の程度が、漏れの無い他の多くの１８Ｌ缶での値と大きく異なっていないかを確認する。大きく異なっている場合には、漏れは無いにしても、容器の形状等のその他の製造上の不具合が発生した可能性があるので、別途目視確認などを行う。

検査の終了後、不具合の無かった１８Ｌ缶５０は、再びリフトによって載置台４０からベルトコンベヤーに戻されて、次の工程（蓋の取り付けなど）に送られる、一方、漏れがあると判断されるなど不具合のあった１８Ｌ缶５０はラインから取り出されて、詳細に調べられる。
なお、従来のように圧縮空気を供給する配管２６に圧力計２８を設けておいて、圧力計２８からの測定値と、第１の歪みゲージ１２からの測定値を併用して、検査の精度をより高めることも可能である。また、本発明の装置と方法で検査を行う場合でも、配管に取付けた圧力計２８が配管のメンテナンスに使用される。

以上、１８Ｌ缶の検査を行う場合について説明したが、本発明の装置と方法は、ドラム缶や樹脂製の容器（いわゆる、ポリタンク等）など、他の容器を対象としても実施できるものである。また、検査用の流体として、空気以外の、水や窒素ガス等の場合にも適用できる。

１０缶内圧検知部
１２第１の歪みゲージ
１４第２の歪みゲージ
１６ディスク
２０空気供給口固定部
２２空気供給口
２４シール材
２６空気供給配管
２８圧力計
３０シリンダー
３２シリンダー支え
３４軸
３６アーム
４０載置台
５０１８Ｌ缶
５２１８Ｌ缶の口

Claims

空気を使用し容器に漏れが無いかを検査する容器の検査装置であって、
前記容器の開口から前記容器内に空気で流体圧を加える流体圧供給部と、
前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を検知する歪みゲージ（１２）と、
前記容器の外面に当接したことを検知する歪みゲージ（１４）と、
前記歪ゲージ（１２）と前記歪ゲージ（１４）が貼り付けられたディスクを有する容器内圧検知部（１０）と、
下方に前記容器内圧検知部（１０）が連結される上下動可能なアーム（３６）と、
が備えられ、
前記アーム（３６）により前記容器内圧検知部（１０）を下降させ、前記歪ゲージ（１４）で前記容器内圧検知部（１０）が容器の外面に当接したことを検知した後、前記容器内に空気で流体圧を加え、前記歪みゲージ（１２）で前記容器の中の流体の圧力を検知することを特徴とする容器の検査装置。
前記容器に外部の流体供給源から流体及び流体圧を供給するための供給配管を有し、前記供給配管に前記流体圧の圧力を測定する圧力計が取り付けてあることを特徴とする請求項１に記載の容器の検査装置。
空気の流体圧を使用し容器に漏れが無いかを検査する方法であって、
前記容器の開口から流体圧を供給する段階と、
前記容器の一つの外面に歪みゲージ（１４）を当接させて、容器内圧検知部（１０）が容器の１つの外面に当接したことを検知する段階と、
前記容器の一つの外面に当接されて前記一つの外面の変形に応じて変形することにより前記容器の中の流体の圧力を歪みゲージ（１２）で測定する段階と、
を備えることを特徴とする容器の漏れの検査方法。
歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージの電気的抵抗値の測定であることを特徴とする請求項３に記載の容器の漏れの検査方法。
歪みゲージの変形の測定が、歪みゲージからの電圧の測定であることを特徴とする請求項３に記載の容器の漏れの検査方法。
前記容器が１８Ｌ缶であることを特徴とする請求項３に記載の容器の漏れの検査方法。