JP7296193B2 - キャップ不良検査装置、及び、キャップ不良検査方法 - Google Patents
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ただ、キャップの不良については、特許文献1に係る技術が対象とするような汚れや変形といった不良以外にも留意すべき不良が存在する。
このような不良のあるPPキャップ(キャップ本体とバンド部とが破断したPPキャップ)を装着した商品が万が一にでも市場に流通してしまうと、問題がない商品であるにも関わらず、問題があるのではないかとの印象を消費者に与えてしまうこととなる。
よって、本発明者らは、このようなキャップの不良を精度良く検知し、検査体制に万全を期する必要があると考えた。
(1)容器の口部に装着されるキャップ本体と、前記キャップ本体のスカート部の端部に連設される環状のバンド部と、を備えるピルファープルーフキャップについて、前記キャップ本体と前記バンド部との破断を検査するキャップ不良検査装置であって、前記キャップ本体と前記バンド部との表面における境界部分に対してレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記ピルファープルーフキャップを介して前記レーザ光照射手段と対向する位置に設けられ、前記レーザ光照射手段から照射されたレーザ光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光結果に基づき、前記キャップ本体と前記バンド部との破断の有無を判定する判定手段と、を備え、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射箇所は前記境界部分の全てを含み、前記判定手段は、前記受光手段の受光結果である前記照射箇所に関する受光量が基準値未満の場合を破断なしと判定し、基準値以上の場合を破断ありと判定するキャップ不良検査装置。
(2)前記容器は、少なくとも前記ピルファープルーフキャップで覆われる部分がレーザ光を透過する材質で構成されており、前記ピルファープルーフキャップは、少なくとも前記スカート部と前記バンド部とがレーザ光を透過しない材質で構成されている前記1に記載のキャップ不良検査装置。
(3)容器の口部に装着されるキャップ本体と、前記キャップ本体のスカート部の端部に連設される環状のバンド部と、を備えるピルファープルーフキャップについて、前記キャップ本体と前記バンド部との破断を検査するキャップ不良検査方法であって、レーザ光照射手段によって、前記キャップ本体と前記バンド部との表面における境界部分に対してレーザ光を照射する照射工程と、前記ピルファープルーフキャップを介して前記レーザ光照射手段と対向する位置に設けた受光手段によって、前記レーザ光照射手段から照射されたレーザ光を受光する受光工程と、前記受光工程の受光結果に基づき、前記キャップ本体と前記バンド部との破断の有無を判定する判定工程と、を含み、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射箇所は前記境界部分の全てを含み、前記判定工程では、前記受光工程の受光結果である前記照射箇所に関する受光量が基準値未満の場合を破断なしと判定し、基準値以上の場合を破断ありと判定するキャップ不良検査方法。
最初に、図2Aを参照して、本実施形態に係るキャップ不良検査装置、及び、キャップ不良検査方法の検査の対象となるピルファープルーフキャップ、及び、容器について説明する。
PPキャップ10とは、開栓の有無を容易に目視で確認可能ないたずら防止用のキャップであり、容器20の口部に装着されるキャップ本体11と、キャップ本体11のスカート部11bの端部に連設される環状のバンド部12と、を備える構成である。
そして、PPキャップ10は、キャップ本体11を反時計回りに回すと、キャップ本体11とバンド部12を繋ぐ複数のブリッジ(図示せず)が切れ、キャップ本体11とバンド部12とが破断することとなる。よって、キャップ本体11とバンド部12との間に破断が確認できた場合は、開栓されたと判断できる。
PPキャップ10は、材質については特に限定されず、例えば、プラスチック、金属等が挙げられるが、レーザ光を透過しない材質であるのが好ましい。
容器20とは、飲料等の液体を内部に保持する容器本体と、当該容器本体の上部に設けられる液体の注ぎ口となる口部と、を備える構造体であり、前記したPPキャップ10が口部に装着されることによって、内部の液体を密封することができる。
容器20は、形状については特に限定されず、例えば、全体として有底の円筒状等が挙げられ、容量についても特に限定されず、例えば、0.5L、0.7L、1.0L、1.5L、1.8L、2.0L、2.7L、4.0L等が挙げられる。
また、容器20は、材質についても特に限定されず、例えば、プラスチック、ガラス、紙等が挙げられるが、少なくともPPキャップ10で覆われる部分(口部)はレーザ光を透過する材質であるのが好ましい。
[キャップ不良検査装置]
本実施形態に係るキャップ不良検査装置Dは、PPキャップ10のキャップ本体11とバンド部12との破断を検査する装置である。
そして、キャップ不良検査装置Dは、レーザ光照射手段1と、受光手段2と、判定手段3と、を備え、さらに、判定結果出力手段等を備えていてもよい。
レーザ光照射手段1とは、キャップ本体11とバンド部12との境界部分Bに対してレーザ光を照射する装置である。そして、レーザ光照射手段1としては、光を増幅して放射する公知のレーザ発振器(例えば、可視光半導体レーザー等)を用いればよい。
そして、レーザ光照射手段1から照射されるレーザ光は、通常の光(ランプの光等)と異なり直進性および収束性が高いため、広がらずに所望の部分(照射箇所T)に対して照射することができる。なお、レーザ光については特に限定されず、例えば、目視ができ設定し易い600~700nm(好ましくは650~670nm)の波長のレーザ光であればよい。
なお、レーザ光が照射される照射箇所Tは、レーザ光照射手段1側の略半周の境界部分B(及び、境界部分Bに破断が生じる場合は破断部分を含む領域)を覆っていればよく、例えば、照射箇所Tの厚さ(上下方向の長さ)は、1.0~3.0mm(好ましくは1.7~2.3mm)とすればよい。
受光手段2とは、レーザ光照射手段1から照射されたレーザ光を受光する装置である。そして、受光手段2としては、レーザ光を受光することができる公知の受光装置を用いればよい。
そして、受光手段2は、PPキャップ10の境界部分Bの高さ、つまり、レーザ光照射手段1の高さや境界部分Bの高さと同じ高さとなる位置に設けられる。
また、レーザ光照射手段1と受光手段2とを設ける場所については、容器20に液体が注入されPPキャップ10によって密封された後に搬送される搬送路R付近(両脇)であれば特に限定されないものの、例えば、密封後に容器20に水洗を施す場合は、水洗場所より上流側に設けるのが好ましい。このような場所にレーザ光照射手段1と受光手段2とを設けることにより、容器20に付着した水滴によって適切にレーザ光が受光できないといった事態を回避することができる。
判定手段3とは、受光手段2の受光結果に基づき、キャップ本体11とバンド部12との破断の有無を判定する手段である。
具体的には、判定手段3は、受光手段2が取得した受光に関するデータ(受光の有無、受光量)を読み出す。そして、判定手段3は、当該データに基づいて、又は、当該データと記憶手段(図示せず)から読み出した予め設定された基準とに基づいて、キャップ不良の有無を判定する。
なお、判定手段3による判定方法については後に詳述する。
判定結果出力手段(図示せず)は、判定手段3から入力された判定結果を外部に出力する手段である。この判定結果出力手段は、例えば、キャップ本体11とバンド部12との間に破断ありとの判定結果が判定手段3から入力された場合に音や光を発する警報装置、破断ありの容器20を生産ライン上から除外するような装置、全ての結果を表示できるモニター等に結果を出力する。
また、記憶手段は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の一般的な記憶装置で構成することができる。
[キャップ不良検査方法(キャップ不良検査装置の動作)]
本実施形態に係るキャップ不良検査方法は、照射工程と、受光工程と、判定工程と、を含む。
以下、本実施形態に係る容器検査方法の各工程について説明する。
照射工程は、レーザ光照射手段1によって、容器20に装着されたキャップ本体11とバンド部12との境界部分Bに対してレーザ光を照射する工程である。
なお、前記のとおり、レーザ光は常に照射されていてもよいし、容器20の境界部分Bがレーザ光照射手段1の前を横切るタイミングにレーザ光が照射されるという構成であってもよい。
受光工程は、容器20を介してレーザ光照射手段1と対向する位置に設けた受光手段2によって、レーザ光照射手段1から照射されたレーザ光を受光する工程である。
なお、レーザ光が常に照射されている場合は、受光も常に行われ、一方、容器20の境界部分Bがレーザ光照射手段1の前を横切るタイミングにレーザ光が照射される場合は、当該タイミングと略同時に受光も行われる(つまり、前記の照射工程と受光工程とは、略同時に行われる)。
判定工程は、受光工程の受光結果に基づき、キャップ本体11とバンド部12との破断の有無を判定する工程である。
詳細には、判定工程では、まず、受光手段2によって取得された受光データ(受光の有無、受光量)が判定手段3によって読み出される。そして、判定手段3が受光データ(及び、記憶手段から読み出した予め設定された基準)に基づいて、キャップ本体11とバンド部12との破断の有無を判定する。
なお、レーザ光が常に照射されている場合は、受光手段2が取得した全ての受光データから、容器20の境界部分Bがレーザ光照射手段1の前を横切るタイミングの受光データのみを判定手段3が読み出すといった処理が行われる。
判定工程における具体的な判定方法について説明する。
図2AのようにPPキャップ10の境界部分Bに破断がない場合、レーザ光照射手段1から照射箇所Tに対して照射されたレーザ光は、PPキャップ10(スカート部11bの下部分とバンド部12の上部分)によって遮断される。よって、受光手段2は、図2Aの状態のPPキャップ10に対して照射されたレーザ光については受光せず、「受光なし」との受光結果となる。そして、判定手段3が受光手段2から「受光なし」との受光データを読み出し、図2AのPPキャップ10は「受光なし」であるため「破断なし」であると判定する。
なお、図2Bは、キャップ本体11とバンド部12と境界部分Bに一様に破断がある場合を示しており、図2Cは、一部(図面の右側)に破断がある場合を示しており、これらの破断部分をレーザ光が通過することとなる。また、図2Dは、受光手段2側(図面の奥側)の境界部分Bに破断がある場合を示しているが、このような場合であろうと、レーザ光照射手段1側の視点からでも両サイド(図面の両側の端部)に隙間が確認できるため、この隙間をレーザ光が通過することとなる。
判定工程において得られた判定結果がPPキャップ10の境界部分Bに破断ありとの結果の場合、判定結果出力手段から外部の装置に所定の指示が送信され、例えば、破断のあるPPキャップが装着された容器をライン上から除外する装置が作動したり、破断のあるPPキャップを検出した旨を音や光を発することで知らせる警報装置が作動したりすることとなる。
なお、判定工程において、いずれの判定結果が得られようと、全ての結果をモニターに表示するという構成としてもよい。
[本実施形態に係るキャップ不良検査装置、及び、キャップ不良検査方法の効果]
本実施形態に係るキャップ不良検査装置D、及び、キャップ不良検査方法によれば、PPキャップ10の境界部分Bにレーザ光を照射して破断の有無を判定する構成であることから、PPキャップ10の不良(キャップ本体とバンド部との破断)を精度良く検出することができる。
一方、本実施形態に係るキャップ不良検査装置D、及び、キャップ不良検査方法によれば、図2Dのとおり、一方向からのレーザ光の照射で、レーザ光の照射側とは反対側の破断をも検出することができるため、レーザ光照射手段1と受光手段2が1セットあれば十分である。また、通常、レーザ光照射手段1と受光手段2は撮像装置と比較して小型である。
その結果、本実施形態に係るキャップ不良検査装置D、及び、キャップ不良検査方法によれば、1セットのレーザ光照射手段1と受光手段2はスペースがほとんど必要ないため、狭いスペースしかない場所であっても対応することが可能である。
また、一般的にレーザ光照射手段1と受光手段2は撮像装置と比較して非常に安価であるため、本実施形態に係るキャップ不良検査装置D、及び、キャップ不良検査方法によれば、検査コストを大幅に低減させることも可能である。
[本実施形態に係るキャップ不良検査装置、及び、キャップ不良検査方法の変形例]
判定手段3において、受光手段2から読み出した受光結果が「受光なし」の場合を「破断なし」と判定し、「受光あり」の場合を「破断あり」と判定する場合を説明したが、別途、基準値を使用して判定する構成としてもよい。
具体的には、判定手段3において、記憶手段(図示せず)から読み出した「基準値」を用いて、受光手段2から読み出した受光量が「基準値未満」の場合を「破断なし」と判定し、「基準値以上」の場合を「破断あり」と判定する構成としてもよい。
この場合は、前記したように、判定手段3において、受光手段2から読み出した受光量が「基準値未満」の場合を「破断なし」と判定し、「基準値以上」の場合を「破断あり」と判定する構成を適用すればよい。
例えば、容器がバックインボックスやキャップ付き紙パックの場合は、一般的に、キャップ部材(詳細には、PPキャップと当該PPキャップが螺合される口部とを含んだ部材)と容器本体とが別体として製造された後、容器本体に対してキャップ部材が取り付けられるが、この場合、容器本体に取り付けられる前のキャップ部材に対して本発明の検査を実施するという構成であってもよい。
また、図2A~図2Dに示すように、境界部分Bにおいて破断が発生する場合、少なくとも境界部分Bの端部(図面の左右側端部の少なくとも一方)に破断が発生することから、当該両側端部のみにレーザ光を照射する構成であってもよい。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
2 受光手段
3 判定手段
10 ピルファープルーフキャップ(PPキャップ)
11 キャップ本体
11a 天面部
11b スカート部
12 バンド部
20 容器
B 境界部分
T 照射箇所
D キャップ不良検査装置
R 搬送路
Claims (3)
- 容器の口部に装着されるキャップ本体と、前記キャップ本体のスカート部の端部に連設される環状のバンド部と、を備えるピルファープルーフキャップについて、前記キャップ本体と前記バンド部との破断を検査するキャップ不良検査装置であって、
前記キャップ本体と前記バンド部との表面における境界部分に対してレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記ピルファープルーフキャップを介して前記レーザ光照射手段と対向する位置に設けられ、前記レーザ光照射手段から照射されたレーザ光を受光する受光手段と、
前記受光手段の受光結果に基づき、前記キャップ本体と前記バンド部との破断の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射箇所は前記境界部分の全てを含み、
前記判定手段は、前記受光手段の受光結果である前記照射箇所に関する受光量が基準値未満の場合を破断なしと判定し、基準値以上の場合を破断ありと判定するキャップ不良検査装置。 - 前記容器は、少なくとも前記ピルファープルーフキャップで覆われる部分がレーザ光を透過する材質で構成されており、
前記ピルファープルーフキャップは、少なくとも前記スカート部と前記バンド部とがレーザ光を透過しない材質で構成されている請求項1に記載のキャップ不良検査装置。 - 容器の口部に装着されるキャップ本体と、前記キャップ本体のスカート部の端部に連設される環状のバンド部と、を備えるピルファープルーフキャップについて、前記キャップ本体と前記バンド部との破断を検査するキャップ不良検査方法であって、
レーザ光照射手段によって、前記キャップ本体と前記バンド部との表面における境界部分に対してレーザ光を照射する照射工程と、
前記ピルファープルーフキャップを介して前記レーザ光照射手段と対向する位置に設けた受光手段によって、前記レーザ光照射手段から照射されたレーザ光を受光する受光工程と、
前記受光工程の受光結果に基づき、前記キャップ本体と前記バンド部との破断の有無を判定する判定工程と、
を含み、
前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射箇所は前記境界部分の全てを含み、
前記判定工程では、前記受光工程の受光結果である前記照射箇所に関する受光量が基準値未満の場合を破断なしと判定し、基準値以上の場合を破断ありと判定するキャップ不良検査方法。
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