JP7212465B2 - 破瓶検出装置及び破瓶検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、割れた瓶を検出する破瓶検出装置及び破瓶検出方法に関する。

ビール瓶等の瓶の異常を検出する検出装置及び検出方法としては従来から種々のものが知られている。特開２００２－５３１９８号公報には、入味量検査装置を用いた瓶ビールの製造方法が記載されている。入味量検査装置は、ビール瓶の内部のビールの量及び泡の高さが規定範囲内であるか否かを検査する装置であり、ビールの量又は泡の高さが規定範囲外である瓶を不良品と判定して当該不良品を排斥する。

入味量検査装置は、ビール瓶を連続して搬送するラインに、光電センサとＣＣＤカメラとを備える。光電センサは、ビール瓶の搬送方向と交差する方向に投光する投光部と、ラインを挟んで投光部の反対側に配置された受光部とを有する。光電センサはビール瓶の王冠部の高さに合わせて配置されており、ＣＣＤカメラはビール瓶の首部の高さに合わせて配置されている。ＣＣＤカメラはビール瓶の首部を撮影し、ＣＣＤカメラの撮影画像の画像信号は画像処理装置検査処理部に取り込まれる。

画像処理装置検査処理部は、ＣＣＤカメラによって取得された画像データを複数の検出エリアに分割する分割手段と、分割された検出エリアごとの液面及び泡面を検出する検査手段とを有する。検査手段は、検出した液面及び泡面のそれぞれが規定範囲内であるか否かを判定する。検査手段は、液面及び泡面のそれぞれが規定範囲よりも低い場合には「不足」と判定し、液面及び泡面のそれぞれが規定範囲よりも高い場合には「過多」と判定し、泡面のみが規定範囲よりも高い場合には「泡高さ異常」と判定する。検査手段が「不足」、「過多」又は「泡高さ異常」と判定した場合に、瓶が不良品であると判定されてラインから排斥される。

特開２００２－５３１９８号公報

前述した入味量検査装置において入味検査を行った後に、瓶は、ラベラーを経てケーサーに搬送されてケーサーによって箱詰めされる。ところで、瓶の搬送経路における入味量検査装置の下流側からケーサーに至るまでの間には、瓶を１本ずつしか搬送できない単列の箇所が存在することがある。この単列の箇所等で瓶が互いにぶつかって割れることがある。この場合、入味量検査装置で入味検査を行った後に瓶が割れるので、割れた瓶を検出できない可能性がある。特に、外形は維持しつつも一部が割れた瓶の場合、瓶がラベラーを経てケーサーまで搬送されてしまうことがあり、割れた瓶がケーサーによって箱詰めされる可能性もある。従って、入味検査後に割れた瓶を確実に検出及び排斥することが求められる。

また、前述したＣＣＤカメラのように画像処理装置によって瓶の液面等を検出する場合、時間及びコストがかかると共に、設備が大掛かりであるため限られたスペースに配置しづらいという問題がある。搬送経路における入味量検査装置の下流側に位置するラベラー等には、カメラ等、種々の機器が配置されているため、大掛かりな画像処理装置を配置しづらいという現状がある。従って、簡易な構成で割れた瓶を検出できることが求められる。

本発明は、入味検査後に割れた瓶を簡易な構成で確実に検出することができる破瓶検出装置及び破瓶検出方法を提供することを目的とする。

本発明に係る破瓶検出装置は、飲料が注入されて入味検査が行われた後に割れた瓶を検出する破瓶検出装置であって、割れていない瓶の内部に注入された飲料の液面に対して斜めとなるように瓶に光を照射する照射部と、照射部から照射された光であって割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光を検出する検出部と、を備える。

この破瓶検出装置は、入味検査を経た瓶に向かって光を照射する照射部と、照射部から照射されて割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光を検出する検出部とを備える。よって、検出部が割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光を検出することにより、入味検査後に割れた瓶を検出することができる。すなわち、照射部から照射された光のうち、割れていない瓶を通る光は、飲料を通ることによって屈折するので検出部に到達しない。これに対し、割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光は、屈折せず瓶の内部空間を直進するので検出部に到達する。従って、割れた瓶を検出部によって確実に検出することができる。また、照射部からの光は瓶が割れていない場合における飲料の液面に対して斜めに照射されるので、飲料の部分で光を確実に屈折させることができる。更に、この破瓶検出装置は、照射部及び検出部を備えており、画像処理装置が不要であるため、簡易な構成とすることができる。従って、破瓶検出装置にかかるコストを抑えることができると共に、搬送経路における入味量検査装置の下流側の限られたスペースに破瓶検出装置を容易に配置することができる。

また、瓶は着色透明とされていてもよい。このように、瓶が着色されている場合であっても、瓶に光を透過させることによって割れた瓶を確実に検出することができる。

また、照射部は、瓶に対して斜め上方に光を照射し、検出部は、照射部によって斜め下方から照射された光を検出してもよい。この場合、瓶から見て照射部が斜め下方に配置されると共に検出部が斜め上方に配置される。検出部が瓶から見て斜め上方に配置されることにより、検知部を設置しやすくすることができると共に、検知部を汚れにくくすることができる。従って、検知部による割れた瓶の検出の精度をより高めることができる。

また、検出部は、肩部が割れた瓶であって肩部から飲料が漏れた瓶を通った光を検出してもよい。この場合、外形は維持しつつも肩部が割れた瓶を通った光を検出部が検出するので、入味検査が行われた後に肩部が割れた瓶を確実に検出することができる。従って、肩部が割れた瓶がケーサーまで搬送されてしまうことを抑制することができるので、肩部が割れた瓶が箱詰めされる事態を回避することができる。

また、照射部及び検出部は、瓶にラベルを貼り付けるラベラーに配置されてもよい。この場合、１本１本の瓶にラベルを貼り付けるラベラーに照射部及び検出部が設けられることにより、破瓶の検出を１本１本の瓶に対してより高精度に行うことができる。また、搬送経路における入味量検査装置の下流側において、瓶が固定されて瓶の内部の飲料の揺れが比較的少ないラベラーに破瓶検出装置が配置される。ところで、工程として最後に単列化された直後であるラベラーでは、単列化の衝撃により破瓶しやすい可能性がある。一方、ラベラーでは、瓶を回転させるため瓶の内部の液面の揺れはあるものの遠心力によって液面の方向が一定とされているため、破瓶の検出箇所として好適である。このラベラーで破瓶の検出を行うことにより、破瓶の誤検出をより確実に抑制することができる。

本発明に係る破瓶検出方法は、飲料が注入されて入味検査が行われた後に割れた瓶を検出する破瓶検出方法であって、割れていない瓶の内部に注入された飲料の液面に対して斜めとなるように瓶に光を照射する工程と、光を照射する工程において照射された光であって割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光を検出する工程と、を備える。

この破瓶検出方法では、入味検査を経た瓶に向かって光を照射し、割れた瓶を通ると共に飲料を通らなかった光を検出するので、前述した破瓶検出装置と同様、入味検査後に割れた瓶を確実に検出することができる。また、光は瓶が割れていない場合における飲料の液面に対して斜めに照射されるので、飲料の部分で光を確実に屈折させることができる。従って、割れていない瓶を通る光を飲料の部分で屈折させて検出しないようにすることができると共に、割れた瓶の内部空間を直進する光を検出することができる。更に、この破瓶検出方法では、割れた瓶の検出に光を用いており、画像処理装置は不要であるため、簡易な構成とすることができる。従って、入味検査後の破瓶検出にかかるコストを抑えることができると共に、搬送経路における入味量検査装置の下流側の限られたスペースに装置を容易に配置することができる。

本発明によれば、入味検査後に割れた瓶を簡易な構成で確実に検出することができる。

実施形態に係る破瓶検出装置を備えた飲料製造システムの一例を模式的に示す図である。 図１の飲料製造システムのラベラーの一例を模式的に示す図である。 （ａ）は、肩抜け瓶である大瓶の一例を示す側面図である。（ｂ）は、肩抜け瓶である中瓶の一例を示す図である。 実施形態に係る破瓶検出装置の検出部の一例を模式的に示す図である。 実施形態に係る破瓶検出装置の照射部、瓶及び検出部を模式的に示す図である。 （ａ）は、割れていない瓶を通ると共に飲料を通る光を示す図である。（ｂ）は、割れた瓶を通ると共に飲料を通らない光を示す図である。 （ａ）は、図６（ａ）の場合における検出信号の波形の例を示す図である。（ｂ）は、図６（ｂ）の場合における検出信号の波形の例を示す図である。 （ａ）は、照射部に対向する部分が割れた瓶を検出する例を示す図である。（ｂ）は、照射部からの光の光路に対して左側が割れた瓶を検出する例を示す図である。（ｃ）は、照射部からの光の光路に対して右側が割れた瓶を検出する例を示す図である。（ｄ）は、検出部に対向する部分が割れた瓶を検出する例を示す図である。

以下では、図面を参照しながら本発明に係る破瓶検出装置及び破瓶検出方法の実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法及び角度等は図面に記載のものに限定されない。

本実施形態では、飲料が注入される瓶に対して破瓶検出を行う例について説明する。瓶に注入される飲料は、例えば、ビール、発泡酒、ワイン、梅酒、ＲＴＤ（Ready To Drink）、ジュース、牛乳、清涼飲料、豆乳飲料、乳酸菌飲料及びスポーツ飲料等の液体、ゼリー、ヨーグルト、プリン、スープ、流動食及び豆腐等、半固形状のものを含んでもよい。なお、以下の説明では、瓶に注入される飲料がビールであって、瓶がビール瓶である例について説明する。

まず、図１を参照しながら本実施形態に係る破瓶検出装置が設けられる飲料製造システム１について説明する。飲料製造システム１は、例えば、瓶Ｂ（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）の搬送、瓶Ｂの洗浄、瓶Ｂへの飲料の注入、瓶Ｂの封止、瓶Ｂへのラベリング、瓶Ｂの検査、及び瓶Ｂの箱詰めを連続的に行う。飲料製造システム１は、飲料が注入された瓶Ｂの入味検査を行う仕上げ検査部２と、ラベラー１０と、ケーサー４と、欠瓶検査部５とを備える。

仕上げ検査部２は、例えば、瓶Ｂに飲料を充填するフィラーの搬送経路Ｌの下流側に設けられる入味量検査装置である。搬送経路Ｌは、例えば、複数の仕上げ検査部２のそれぞれが設けられる複数の第１搬送ラインＬ１と、複数の第１搬送ラインＬ１の下流側で合流すると共にラベラー１０まで延びる第２搬送ラインＬ２と、ラベラー１０からケーサー４にまで延びる第３搬送ラインＬ３と、ケーサー４から欠瓶検査部５にまで延びる第４搬送ラインＬ４とを含んでいる。なお、搬送経路Ｌの第１搬送ラインＬ１、第２搬送ラインＬ２、第３搬送ラインＬ３及び第４搬送ラインＬ４はあくまで一例であって、飲料製造システム１の搬送経路の構成は適宜変更可能である。

仕上げ検査部２は、フィラーによって飲料が注入された瓶Ｂに対して入味検査を行う。入味検査では、例えば、瓶Ｂの内部に注入された飲料の量が規定範囲内であるか否かについて検査を行うと共に、瓶Ｂの瓶内異物検査（瓶Ｂの内部の異物検査）を行ってもよい。複数の仕上げ検査部２のそれぞれにおいて入味検査が行われた瓶Ｂは、第１搬送ラインＬ１から第２搬送ラインＬ２に搬送される。

第２搬送ラインＬ２は、複数の第１搬送ラインＬ１が合流する第１部分Ｌ２１と、第１部分Ｌ２１の下流側からラベラー１０まで延びる第２部分Ｌ２２とを有する。第１部分Ｌ２１と第２部分Ｌ２２の間には、第１部分Ｌ２１から第２部分Ｌ２２に向かうに従って幅狭となる幅狭部Ｌ２３が設けられており、第２部分Ｌ２２は単列化されている。すなわち、第２部分Ｌ２２では、瓶Ｂが１本ずつ搬送される。幅狭部Ｌ２３及び第２部分Ｌ２２は、複数の瓶Ｂが単列化する箇所であるため、この瓶Ｂが単列化する箇所で破瓶が生じやすいという現状がある。本実施形態に係る破瓶検出装置は、この複数の瓶Ｂが単列化するラベラー１０の上流側で生じた破瓶を検出することが可能である。なお、ラベラー１０の詳細については後述する。

ラベラー１０からは搬送経路Ｌの第３搬送ラインＬ３が延び出しており、第３搬送ラインＬ３は、例えば、上流側（ラベラー１０側）に位置する第１部分Ｌ３１と、下流側（ケーサー４側）に位置する第２部分Ｌ３２とを有する。第１部分Ｌ３１と第２部分Ｌ３２の間には、第１部分Ｌ３１から第２部分Ｌ３２に向かうに従って幅広となる幅広部Ｌ３３が設けられる。ケーサー４は、第２部分Ｌ３２の下流側に設けられており、第３搬送ラインＬ３に沿って搬送された複数の瓶Ｂを纏めて箱詰めする。欠瓶検査部５は、ケーサー４によって複数の瓶Ｂが詰められた箱に対し所定の本数（例えば１２本）の瓶Ｂが入っているか否かを検査する。

次に、瓶Ｂにラベルを貼り付けるラベラー１０について詳細に説明する。図２に示されるように、ラベラー１０は、前述した第２搬送ラインＬ２の単列化された第２部分Ｌ２２の下流側から円弧状に延びるライン１１と、ライン１１からライン１１の反対方向に湾曲するライン１２と、瓶Ｂに対するラベルの貼り付けを行うライン１３と、ライン１３から第３搬送ラインＬ３の第１部分Ｌ３１に湾曲して延びるライン１４とを備える。なお、ラベラー１０のライン１１～１４はあくまで一例であって、ラベラー１０のラインの構成は適宜変更可能である。ライン１１及びライン１２は、例えば、逆Ｓ字状を成しており、ライン１３は、ライン１２の下流側に設けられる。また、検査によって不適合とされた瓶Ｂの排斥ラインＬ５が設けられてもよい。

ラベラー１０のライン１３は、円形状とされており、ライン１３には、例えば、複数のヘッド１３ａが設けられる。複数のヘッド１３ａのそれぞれに瓶Ｂを載せて瓶Ｂを固定することが可能である。一例として、ライン１３には３６個のヘッド１３ａがライン１３の周方向に等間隔に設けられており、３６個のヘッド１３ａは１０°の位相角度をもって配置される。また、ラベラー１０は、瓶Ｂをライン１３に移動させるスターホイール（不図示）を備えており、１つ１つの瓶Ｂがスターホイールによって各ヘッド１３ａに載せられる。

ライン１３には、瓶Ｂに貼り付けられたラベルを検査するラベル検査部１５と、本実施形態に係る破瓶検出装置２０とが設けられる。ラベル検査部１５はライン１３の入口（スターホイールの部分）の下流側に設けられており、破瓶検出装置２０はライン１３におけるラベル検査部１５の下流側に設けられている。

例えば、破瓶検出装置２０は、ライン１３の入口から数えて１２ヘッド目と１３ヘッド目の間に設けられる。また、１２ヘッド目（ピッチ）から１３ヘッド目（ピッチ）に回転移動するときに、バリカム値が０から３６０まで推移する。１ヘッド目（ピッチ）のバリカム値０を０°位置としたときに、１２ヘッド目のバリカム値０は回転角１２０°となり、１３ヘッド目のバリカム値０は回転角１３０°となる。例えば、破瓶検出装置２０の位置は１２ヘッド目のバリカム値２０５から２４０までであるため、回転角として表記する場合には約１２５．７°から１２６．７°までの位置となる。

一例として、ラベル検査部１５とライン１３の入口との間に８個のヘッド１３ａが設けられていてもよいし、破瓶検出装置２０とライン１３の入口との間に１２個のヘッド１３ａが設けられていてもよい。しかしながら、ラベル検査部１５及び破瓶検出装置２０の位置は適宜変更可能である。ライン１４はライン１３の下流側の端部から円弧状に延びており、ライン１４の下流側は第３搬送ラインＬ３の第１部分Ｌ３１に接続している。また、検査による不適合品は、例えば、排斥ラインＬ５に排斥される。

次に、破瓶検出装置２０について詳細に説明する。図２、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、瓶Ｂは、例えば、大瓶Ｂ１及び中瓶Ｂ２を含んでおり、破瓶検出装置２０は、割れた大瓶Ｂ１を検出する第１破瓶検出装置２１と、割れた中瓶Ｂ２を検出する第２破瓶検出装置２２とを含んでいる。第１破瓶検出装置２１及び第２破瓶検出装置２２のそれぞれは、例えば、肩部Ｋが割れた大瓶Ｂ１及び中瓶Ｂ２をそれぞれ検出する。大瓶Ｂ１及び中瓶Ｂ２（瓶Ｂ）は、着色透明とされており、一例として茶色透明とされている。

「瓶の肩部」とは、上方から下方に向かって徐々に拡径する拡径部と拡径部の下側から下方に延びる胴部とを備えた瓶において、拡径部と胴部との境目付近の瓶の部位を含んでいる。破瓶検出装置２０はラベラー１０において肩部Ｋが割れた瓶Ｂを検出するので、前述した仕上げ検査部２よりも下流側（例えば第２搬送ラインＬ２の単列化された部位）で肩部Ｋが割れた瓶Ｂが発生しても肩部Ｋが割れた瓶Ｂを確実に除去することが可能である。第１破瓶検出装置２１及び第２破瓶検出装置２２は、後述する光Ｃ（図５参照）の傾斜角度θ２以外は互いに同様の構成を備える。よって、以下では第１破瓶検出装置２１と重複する第２破瓶検出装置２２の説明を適宜省略する。

図４及び図５に示されるように、第１破瓶検出装置２１（第２破瓶検出装置２２）は、投受光型の光電センサである。第１破瓶検出装置２１は、ラベラー１０のライン１３に沿って搬送される瓶Ｂに光Ｃを照射する照射部２３と、光Ｃを検出する検出部２４とを備える。例えば、照射部２３は割れていない瓶Ｂのビール液Ｂ３（飲料）の液面Ｂ４の斜め下方であって且つライン１３の内側に配置されており、検出部２４は液面Ｂ４の斜め上方であって且つライン１３の外側に配置される。照射部２３は、割れていない瓶Ｂのビール液Ｂ３の液面Ｂ４に向かって光Ｃを斜め上方に照射する。

例えば、水平面Ｈに対する照射部２３からの光Ｃの傾斜角度θ２は、大瓶Ｂ１を検出する第１破瓶検出装置２１では４５°以上且つ６５°以下であり、中瓶Ｂ２を検出する第２破瓶検出装置２２では３０°以上且つ５０°以下である。より好ましくは、第１破瓶検出装置２１の照射部２３からの光Ｃの傾斜角度θ２は５０°以上且つ６０°以下（一例として５６°）であり、第２破瓶検出装置２２の照射部２３からの光Ｃの傾斜角度θ２は３５°以上且つ４５°以下（一例として４１°）である。

検出部２４は、瓶Ｂの内部を通ると共にビール液Ｂ３において屈折しない（瓶Ｂの割れによって形成される内部空間Ｂ５を直進する）光Ｃを検出する。例えば、検出部２４は、ライン１３の外側に設置される基台２４ａと、基台２４ａに対してライン１３の径方向（瓶Ｂに接近及び離間する方向）に移動可能なセンサ位置調整部２４ｂと、センサ位置調整部２４ｂに対して上下方向（鉛直方向）に移動可能なセンサ高さ調整部２４ｃと、センサ高さ調整部２４ｃに対して水平方向に延びる軸２４ｄを中心として回転可能に固定されたセンサ角度調整部２４ｅとを備える。

センサ角度調整部２４ｅには瓶検出センサ２４ｆと破瓶センサ２４ｇが固定されており、破瓶センサ２４ｇによって前述した光Ｃを検出する。瓶検出センサ２４ｆは、例えば、投受光型の光電センサであって、光が遮られることによって瓶があることを検出し、光が遮られないことによって瓶がないことを検出する。すなわち、瓶検出センサ２４ｆは、照射部２３と検出部２４との間に位置する検出可能領域に瓶Ｂが有るか否かを検出するセンサである。

次に、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照しながら本実施形態に係る破瓶検出方法について説明する。図６（ａ）は照射部２３から割れていない瓶Ｂに照射された光Ｃの光路を示す図であり、図６（ｂ）は照射部２３から割れた瓶Ｂ（例えば肩部Ｋが割れた肩抜け瓶）に照射された光Ｃの光路を示す図である。

図７（ａ）は割れていない瓶Ｂに照射された光Ｃの検出部２４による検出信号の波形の例を示す図であり、図７（ｂ）は割れた瓶Ｂに照射された光Ｃの検出部２４による検出信号の波形の例を示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、破線は瓶検出センサ２４ｆの検出信号の波形を示し、実線は破瓶の検出可能領域を示し、一点鎖線は破瓶センサ２４ｇの検出信号の波形を示している。

まず、照射部２３から瓶Ｂに向かって斜め上方に光Ｃを照射する（瓶に光を照射する工程）。図６（ａ）及び図７（ａ）に示されるように、照射部２３から割れていない瓶Ｂのビール液Ｂ３の液面Ｂ４に向けて光Ｃが照射される場合には、空気から瓶Ｂへの光Ｃの入射角θ３よりもビール液Ｂ３の屈折角θ４の方が小さいことにより、ビール液Ｂ３で光Ｃが屈折し検出部２４は光Ｃを受光しない。具体的には、検出部２４の瓶検出センサ２４ｆが時刻ｔ１に瓶Ｂを検出した後に、破瓶センサ２４ｇが時刻ｔ２に光Ｃを受光しなくなることを検知することにより、検出部２４は瓶Ｂが割れていないことを検出する。

一方、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示されるように、照射部２３から割れた瓶Ｂに向けて光Ｃが照射される場合には、光Ｃが照射される部分にビール液Ｂ３が存在しないことにより、光Ｃは屈折せず瓶Ｂの内部空間Ｂ５を直進するので、検出部２４は光Ｃを受光する（飲料を通らなかった光を検出する工程）。具体的には、検出部２４の瓶検出センサ２４ｆが時刻ｔ１において瓶Ｂを検出した後に、破瓶センサ２４ｇが時刻ｔ２において光Ｃを受光していることを検知することにより、検出部２４は割れた瓶Ｂを検出する。検出部２４によって検出された割れた瓶Ｂは、例えば、ラベラー１０のラインの途中で排斥される。具体例として、割れた瓶Ｂは排斥ラインＬ５に排斥される。また、割れた瓶Ｂが検出されたときには、異常として検出された後、当該割れた瓶Ｂが良品ラインである第３搬送ラインＬ３を流れたときにラインを停止させてもよい。

次に、本実施形態に係る破瓶検出装置２０及び破瓶検出方法の作用効果について説明する。本実施形態に係る破瓶検出装置２０及び破瓶検出方法では、入味検査を経た瓶Ｂに向かって光Ｃを照射する照射部２３と、照射部２３から照射されて割れた瓶Ｂを通ると共にビール液Ｂ３を通らなかった光Ｃを検出する検出部２４とを備える。よって、検出部２４が割れた瓶Ｂを通ると共にビール液Ｂ３を通らなかった光Ｃを検出することにより、入味検査後に割れた瓶Ｂを検出することができる。

すなわち、照射部２３から照射された光Ｃのうち、割れていない瓶Ｂを通ると共にビール液Ｂ３を通る光Ｃは、ビール液Ｂ３によって屈折するので検出部２４に到達しない。これに対し、割れた瓶Ｂを通ると共にビール液Ｂ３を通らなかった光Ｃは、屈折せず瓶Ｂの内部空間Ｂ５を直進するので検出部２４に到達する。従って、割れた瓶Ｂを検出部２４によって確実に検出することができる。更に、破瓶検出装置２０は、割れた大瓶Ｂ１を検出する第１破瓶検出装置２１、及び割れた中瓶Ｂ２を検出する第２破瓶検出装置２２を含んでいる。従って、割れた大瓶Ｂ１及び割れた中瓶Ｂ２の両方を確実に検出することができる。

また、照射部２３からの光Ｃは瓶Ｂが割れていない場合におけるビール液Ｂ３の液面Ｂ４に対して斜めに照射されるので、ビール液Ｂ３の部分で光Ｃを確実に屈折させることができる。更に、破瓶検出装置２０は、照射部２３及び検出部２４を備えており、画像処理装置等の大掛かりな設備が不要であるため、簡易な構成とすることができる。従って、破瓶検出装置２０にかかるコストを抑えることができると共に、搬送経路Ｌにおける仕上げ検査部２の下流側の限られたスペースに破瓶検出装置２０を容易に配置することができる。

また、瓶Ｂは着色透明とされている。このように、瓶Ｂが着色されている場合であっても、瓶Ｂに光Ｃを透過させることによって割れた瓶Ｂを確実に検出することができる。更に、本実施形態では、瓶Ｂがビール瓶であって茶色透明とされているので瓶Ｂを目視で確認することが困難となる場合がある。しかしながら、本実施形態では、茶色透明とされた瓶Ｂであっても、瓶Ｂに光Ｃを透過させることによって割れた瓶Ｂを確実に検出することができる。

また、照射部２３は、瓶Ｂに対して斜め上方に光Ｃを照射し、検出部２４は、照射部２３によって斜め下方から照射された光Ｃを検出する。よって、瓶Ｂから見て照射部２３が斜め下方に配置されると共に検出部２４が斜め上方に配置される。検出部２４が瓶Ｂから見て斜め上方に配置されることにより、検出部２４を設置しやすくすることができると共に、検出部２４を汚れにくくすることができる。従って、検出部２４による割れた瓶Ｂの検出の精度を更に高めることができる。

また、検出部２４は、肩部Ｋが割れた瓶Ｂであって肩部Ｋからビール液Ｂ３が漏れた瓶Ｂを通った光Ｃを検出する。よって、外形は維持しつつも肩部Ｋが割れた瓶Ｂを通った光Ｃを検出部２４が検出するので、肩部Ｋが割れた瓶Ｂを入味検査が行われた後に確実に検出することができる。従って、肩部Ｋが割れた瓶Ｂがケーサー４まで搬送されてしまうことを抑制することができ、肩部Ｋが割れた瓶Ｂが箱詰めされる事態を回避することができる。

また、図２に示されるように、照射部２３及び検出部２４は、瓶Ｂにラベルを貼り付けるラベラー１０に配置される。よって、１本１本の瓶Ｂにラベルを貼り付けるラベラー１０に照射部２３及び検出部２４が設けられることにより、破瓶の検出を１本１本の瓶Ｂに対してより高精度に行うことができる。また、搬送経路Ｌにおける仕上げ検査部２の下流側において、瓶Ｂが固定されて瓶Ｂの内部のビール液Ｂ３の揺れが比較的少ない箇所に破瓶検出装置２０が配置される。ところで、工程として最後に単列化された直後であるラベラー１０では、単列化の衝撃により破瓶しやすい可能性がある。一方、ラベラー１０では、瓶Ｂを回転させるため瓶Ｂの内部の液面Ｂ４の揺れはあるものの遠心力によって液面Ｂ４の方向が一定とされているため、破瓶の検出箇所として好適である。よって、ラベラー１０で破瓶の検出を行うことにより、破瓶の誤検出をより確実に抑制することができる。

以上、本発明に係る破瓶検出装置及び破瓶検出方法の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。本発明は、特許請求の範囲に記載した要旨を変更しない範囲において種々の変形が可能である。すなわち、破瓶検出装置の各部の構成、形状、並びに、破瓶検出方法における各工程の内容及び順序は、上記の要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、基台２４ａ、センサ位置調整部２４ｂ、センサ高さ調整部２４ｃ及びセンサ角度調整部２４ｅを備えた検出部２４について説明した。しかしながら、検出部の構成は適宜変更可能であり、照射部の構成についても適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、割れた大瓶Ｂ１を検出する第１破瓶検出装置２１、及び割れた中瓶Ｂ２を検出する第２破瓶検出装置２２を含む破瓶検出装置２０について説明した。しかしながら、破瓶検出装置が検出する瓶の大きさ、形状及び種類は適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、瓶Ｂから見て斜め下方に照射部２３が配置され、照射部２３から斜め上方に光Ｃを照射する例について説明した。しかしながら、例えば、瓶から見て斜め上方に照射部が配置され、照射部から斜め下方に光を照射してもよく、ラベラーにおける照射部及び検出部の配置位置は適宜変更可能である。更に、照射部及び検出部（破瓶検出装置）は、例えば搬送経路Ｌのラベラー１０の下流側等、ラベラー以外の位置に配置されていてもよく、仕上げ検査部２からケーサー４までの間で単列部であればどこに配置されていてもよい。

また、前述の実施形態では、瓶Ｂが茶色透明のビール瓶である例について説明した。しかしながら、瓶は、例えば緑色又は青色等、茶色以外の着色透明とされていてもよいし、無色透明とされていてもよい。このように、瓶が茶色以外の着色透明又は無色透明とされている場合であっても前述と同様の効果が得られる。

また、前述の実施形態では、飲料としてビール液が注入された瓶Ｂについて説明した。しかしながら、本発明に係る破瓶検出装置及び破瓶検出方法は、ビール液以外の飲料が注入された瓶に対しても適用可能である。更に、前述の実施形態では、複数の仕上げ検査部２、ケーサー４及び欠瓶検査部５を備えた飲料製造システム１について説明した。しかしながら、飲料製造システムの構成は適宜変更可能である。

（実施例）
続いて、本発明に係る破瓶検出装置及び破瓶検出方法の実施例について説明する。本発明は、下記の実施例に限定されない。実施例に係る実験では、例えば図２に示されるように、破瓶検出装置２０をライン１３の入口から数えて１２ヘッド目と１３ヘッド目の間に配置し、バリカム値を１８５以上且つ２６０以下の範囲において５ずつずらしながら破瓶の検出を行った。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示されるように、照射部２３から見て正面、左側面、右側面及び背面のそれぞれの肩部Ｋが割れている瓶Ｂ、空瓶、並びに、割れていない入味瓶に光Ｃを照射して検出部２４で光の受光量を測定した。その測定結果を以下の表１に示す。

表１において、「入味瓶」の列の各値は、割れておらずビール液Ｂ３が注入された瓶Ｂに対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示している。なお、受光量の数値は、照射部２３からの光Ｃの１００％が検出部２４に入射する場合の受光量を「９９９９」とし、その「９９９９」に対する検出部２４の受光量の割合を示している。

「空瓶」の各列は、中身が入っていない空の瓶に対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示す。「正面」の列の各値は、図８（ａ）のように正面が割れた瓶Ｂに対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示す。「左側面」の列の各値は、図８（ｂ）のように左側面が割れた瓶Ｂに対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示す。「右側面」の列の各値は、図８（ｃ）のように右側面が割れた瓶Ｂに対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示す。「背面」の列の各値は、図８（ｄ）のように背面が割れた瓶Ｂに対して照射部２３から検出部２４に向かって光Ｃを照射した場合における検出部２４の受光量を示す。

表１に示されるように、割れていない入味瓶である瓶Ｂの場合は、ビール液Ｂ３で光Ｃが屈折することによって検出部２４の受光量を大幅に抑えられた。一方、正面、左側面、右側面及び背面のいずれかが割れている瓶Ｂの場合、並びに空瓶の場合は、瓶Ｂの内部空間Ｂ５で光Ｃが直進するので検出部２４の受光量を大幅に高めることができた。入味瓶の場合の受光量の最大値が「１６」、割れた瓶Ｂの場合の受光量の最小値が「２４０」（空瓶の受光量の最小値は「１８４」）である。よって、検出部２４の受光量の閾値を例えば３０以上且つ１５０以下（一例として「５０」）とし、検出部２４の受光量が当該閾値以下である場合には瓶Ｂが割れていないと判定すると共に、検出部２４の受光量が当該閾値より大きい場合には瓶Ｂが割れていると判定することができる。

また、表１に示されるように、ラベラー１０における破瓶検出装置２０の回転角が、１ヘッド目（ピッチ）のバリカム値０を０°位置としたときに１２５．１°～１２７．２°である場合、すなわち、バリカム値が１８５以上且つ２６０以下である場合には、割れた瓶Ｂと割れていない瓶Ｂとの間で検出部２４の受光量に大きな差を導出することができるので、割れた瓶Ｂを確実に検出できることが分かった。更に、正面、左側面、右側面及び背面のいずれの位置が割れている場合であっても割れた瓶Ｂを確実に検出できることが分かった。

１…飲料製造システム、２…仕上げ検査部、４…ケーサー、５…欠瓶検査部、１０…ラベラー、１１，１２，１３，１４…ライン、１３ａ…ヘッド、１５…ラベル検査部、２０…破瓶検出装置、２１…第１破瓶検出装置、２２…第２破瓶検出装置、２３…照射部、２４…検出部、２４ａ…基台、２４ｂ…センサ位置調整部、２４ｃ…センサ高さ調整部、２４ｄ…軸、２４ｅ…センサ角度調整部、２４ｆ…瓶検出センサ、２４ｇ…破瓶センサ、Ｂ…瓶、Ｂ１…大瓶、Ｂ２…中瓶、Ｂ３…ビール液（飲料）、Ｂ４…液面、Ｂ５…内部空間、Ｃ…光、Ｈ…水平面、Ｋ…肩部、Ｌ…搬送経路、Ｌ１…第１搬送ライン、Ｌ２…第２搬送ライン、Ｌ３…第３搬送ライン、Ｌ４…第４搬送ライン、Ｌ２１…第１部分、Ｌ２２…第２部分、Ｌ２３…幅狭部、Ｌ３１…第１部分、Ｌ３２…第２部分、Ｌ３３…幅広部、ｔ１，ｔ２…時刻、θ２…傾斜角度、θ３…入射角、θ４…屈折角。

Claims (6)

1. 飲料が注入されて入味検査が行われた後に割れた瓶を検出する破瓶検出装置であって、
   割れていない瓶の内部に注入された飲料の液面に対して斜めとなるように前記瓶に光を照射する照射部と、
   前記照射部から照射された光であって前記割れた瓶を通ると共に前記飲料を通らなかった前記光を検出する検出部と、
   を備え、
   前記照射部は、瓶の内部に注入された飲料の量が規定範囲内であるか否かについての検査である入味検査を経た前記瓶に向かって光を照射し、
   前記検出部は、前記割れた瓶を通ると共に前記飲料を通らなかった前記光を検出することにより、前記入味検査後に割れた瓶を検出する、
   破瓶検出装置。
2. 前記瓶は着色透明とされている、
   請求項１に記載の破瓶検出装置。
3. 前記照射部は、前記瓶に対して斜め上方に光を照射し、
   前記検出部は、前記照射部によって斜め下方から照射された前記光を検出する、
   請求項１又は２に記載の破瓶検出装置。
4. 前記検出部は、肩部が割れた瓶であって前記肩部から前記飲料が漏れた前記瓶を通った光を検出する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の破瓶検出装置。
5. 前記照射部及び前記検出部は、前記瓶にラベルを貼り付けるラベラーに配置される、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の破瓶検出装置。
6. 飲料が注入されて入味検査が行われた後に割れた瓶を検出する破瓶検出方法であって、
   割れていない瓶の内部に注入された飲料の液面に対して斜めとなるように前記瓶に光を照射する工程と、
   前記光を照射する工程において照射された光であって前記割れた瓶を通ると共に前記飲料を通らなかった前記光を検出する工程と、
   を備え、
   前記照射する工程では、瓶の内部に注入された飲料の量が規定範囲内であるか否かについての検査である入味検査を経た前記瓶に向かって光を照射し、
   前記検出する工程では、前記割れた瓶を通ると共に前記飲料を通らなかった前記光を検出することにより、前記入味検査後に割れた瓶を検出する、
   破瓶検出方法。

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