JPH01250031A - 密閉度検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体の入った容器の密閉度を非破壊的に測定
する密閉度検査装置に関するものである。

従来の技術 最近、表面変位測定装置は生産ラインにおける製品の外
観や変位量の検出用に多く利用されている。従来、この
種の表面変位測定装置として、例えば、特公昭５６−１
０５６１号公報に示されているような光変位計を用いた
構成が知られている。

以下、第３図を参照しながら従来の表面変位測定装置に
ついて説明する。

第３図において、１０１は光源、１０２は光源１０１の
駆動回路、１０３は投光レンズ、１０４は被測定物１０
５に投射された光スポット、１０６は受光レンズ、１０
７は受光器、１０８ａ、１０８ｂは受光器１０７の出力
、１０９ｍ　、１０９ｂは受光器１０７の出力１０８ａ
　、１０８ｂを電圧値に変換する１ｖ変換器、１１０は
１ｖ変換器１０９ａ　。

１０９ｂの出力の和を求める加算器、１１１は１ｖ変換
器１０９ａ、１０９ｂの出力の差を求める減算器、１１
２は加算器１１０１減算器１１１と接続された除算器で
ある。上記１ｖ変換器１０９ｍ。

１０９ｂ、加算器１１０１減算器１１１および除算器１
１２より変位演算部１１３が構成されている。１１４は
タイミング回路、１１５は演算出力、１１６は被測定物
１０５を搬送するコンベアである。

次に上記従来例の動作について説明する。駆動回路１０
１により駆動される光源１０２から出た光は、投光レン
ズ１０３により集光されて被測定物１０５に投光される
。被測定物１０５の表面で反射された一部分が受光レン
ズ１０６により集光され、受光器１０７上に結像される
。受光器１０７として、例えば、半導体装置検出素子（
以下ｐｓ。

と略す）を用いれば、この受光器１０７の両端より１０
８ｍ、１０８ｂとして出力される電流値Ｉａ、Ｉｂは光
スポット１０４の結像位置によって変化する。この受光
器１０７上の結像点は被測定物１０５の変位、すなわち
光スポット１０４の距離の変化によって移動する。従っ
て被測定物１０５の基準位置からの変位量Ｘは下記の（
１）式によって求めることができる。

ｌａ＋ｌｂ （但し、ｋはある定数） これらの演算は変位演算部１１３内のＩＶ変換器１０９
ｍ　、１０９ｂ、加算器１１０、減算器１１１、除算器
１１２で行なわれる。従って、被測定物１０５を搬送す
るコンベア１１６の移動速度と同期させて演算出力１１
５を検知していると、被測定物１０５の表面変位を知る
ことができる。

このように、被測定物１０５の表面変位を測定すること
により、被測定物１０５が液体入りの容器の場合には、
その密閉度を検査することが可能である。

例えば、ガラス瓶に炭酸の入った液体飲料を封入しであ
る場合、封止しであるキャップの表面の変位を測定し、
キャップが凹に変位していれば内部が外気圧より低く、
凸に変位していれば内部が外気圧より高いことが推定さ
れ、平坦であれば内外の圧力が等しいと推定される。炭
酸の入った飲料などでは、炭酸の圧力で内圧が外圧より
高くなり、キャップが一般に凸になる。また、コーヒー
等の炭酸の入らない飲料を封入しである場合、この飲料
を瓶に封入する時には加熱した液体を封入するため、室
温に低下した時の瓶のキャップは内部の水蒸気圧の低下
により、凹に変形する。そして、いずれの場合にも密閉
度が悪いと、内外の圧力が等しくなり、平坦となる。し
たがって、上記のような表面変位測定装置を利用してキ
ャップの変位を測定することにより、容器の密閉度を検
査することが可能となる。

発明が解決しようとする課題 上記のように液体を本体がガラス瓶からなる容器に封入
したキャップは容器の温度により、表面変位量が大幅に
変化する。第２図はコーヒーを本体がガラスである容器
に封入した時のキャップの温度による変位量の実測値を
示す図である。第２図において、横軸は容器の表面温度
で、縦軸はキャンプの中央部の周辺部に対する回度形を
示す表面変位量０で、負に大きく変位する程、大きな回
度形を示している。この第２図より明らかなように容器
温度により、キャップの表面変位量は大きく変化する。

そして、密閉度が悪い場合、変位濃か零に近づくので、
例えば、−５０μｍ以上の変位量を密閉不良と判定する
場合、上記従来の表面変位測定装置では、容器温度に関
係なく判定するので、容器温度が２５°Ｃで測定すれば
一７７μｍの変位量があるので、良品と判定するが、容
器温度が４０’Ｃで測定すれば、−４７μｍの変位量で
あるので、室温では良品になるにもかかわらす；不良品
と判定することになるという問題があった。また、容器
温度が常に一定の状態で変位量の測定を行なうことは難
しい。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するもので、
容器温度に左右されることなく、容器の密閉度の良、不
良を判定することができ、容器の密閉度の検査を効率的
に行なうことができるようにした密閉度検査装置を提供
することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、液体の入った容器
の一部分の変位を測定する表面変位測定装置と、上記容
器の温度を測定する容器温度測定装置と、上記表面変位
測定装置の測定結果と上記容器温度の測定装置の測定結
果より上記容器の密閉度を判定する信号処理装置とを備
えたものである。

そして、変位を検査する部分がガラス瓶を封止したキャ
ップである場合、光学式の表面変位測定装置により上記
キャップ上面の３個所以上の変位を測定するのが好まし
く、また、容器温度測定装置としては、赤外線温度測定
装置を用いるのが好ましい。

作　　用 本発明は、上記構成により、容器温度に応じた良品、不
良品の判定基準値を用い、容器の一部分の表面変位量を
判定することができ、したがって、容器温度に左右され
ることなく、容器の密閉度を検査することができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の一実施例における密閉度検査装
置を示す構成図である。

１は本体がガラス瓶からなり、口部がキャップ２により
封止された容器であり、本体にコーヒー飲料などの液体
が入れられ、キャップ２により封止されている。３は容
器１を搬送するコンベア、４ｍ、４ｂ、４ｃは表面変位
測定装置であり、例えば、上記従来例と同様の光学式に
構成され、キャップ２の中心部とその両側部のほぼ等間
隔位置でその変位量を測定するように配置されている。

５は容器温度測定装置である。この容器温度測定装置５
は容器１にサーミスタ等を接触させてその温度を測定す
ることも可能であるが、容器１がフンベア３で搬送され
ており、この容器１にサーミスタを安定に接触させるの
が難しいので、本実施例においては、赤外センサ６を内
蔵した非接触の赤外線検出方式が用いられている。７は
表面変位測定装置４ｍ、４ｂ、４ａの測定結果と容器温
度測定装置５の測定結果より容器１の密閉度を判定する
信号処理装置であり、両端の表面変位測定装置４ｂと４
ｃの出力の和を求める加算器８と、加算器８の出力を半
分にする１／２除算器９と、１／２除算器９の出力と中
央の表面変位測定装置４ａの出力の差を求める減算器１
０と、温度測定装置５からの温度信号に基づき、容器温
度に応じた良品と不良品の限界を示す基準信号を出力す
る基準発生器１１と、減算器１０の出力と基準発生器１
１の出力を比較する比較器１２とより構成されている。

１３は信号処理装置７より出力される判定信号である。

次に上記実施例の動作について説明する。

各表面変位測定装置４ｍ、４ｂ、４ｏからの光ビーム列
は、コンベア３により順次搬送されるキャップ２を照射
し、光スポットを作る。これらの反射光は各表面変位測
定装置４ｍ、４ｂ、４ｏに入り、キャップ２と各表面変
位測定装置４・。

４ｂ、４ｏの間の距離に関係した演算出力、すなわち、
変位量Ｄａ、Ｄｂ＋Ｄｏを測定結果として出力する。両
端の表面変位測定装置４ｂと４０から出力される変位量
ｏｂとＤａは加算器８と１／／２除算器９により下記の
＠）式により平均値Ｄａｃが求められる。

Ｄａｃ　＝　（Ｄａ　＋　Ｄａ　　）　／　２　　　　
　　　−−・（２）ここで、キャップ２が平坦であると
すると、平均値Ｄｅｃは中央の表面変位測定装置４ａか
ら出力される変位量Ｄａの値と等しくなるので、これら
平均値Ｄａｏと表面変位測定装置４ｍからの変位量Ｄａ
の差を減算器１ｏで求めることにより、キャップ２の変
形を示す表面変位量０が下記の（３）式で求められる。

キャップ２の表面変位量りは密閉度の良好な容器１でも
第２図で示したように温度により大きく変化する。そこ
で、容器１の温度を容器温度測定装置５により測定する
。容器温度測定装置５からの温度信号に基づき、基準発
生器１１は容器温度Ｔに応じて良品と不良品の限界を示
す基準信号を比較器１２へ出力する。

例えば、第２図で示した例では、容器温度が２５°Ｃの
時には、キャップ２の表面変位量Ｏは良品で一７７μｍ
　であり、良品と不良品の判定の基準は一５０μｍにす
れば良かった。しかし、容器温度が例えば、４０℃の時
には、キャップ２の表面変位量りは良品でも一４７μｍ
となり、上記２５°Ｃの時の基準値では判定を間違う。

このため、容器温度が４０’Ｃの時には、基準値を一２
０μｍにするように基準発生器１２より容器温度に応じ
た基準信号を出力する。そして、比較器１２は減算器１
０から出力されるキャップ２の表面変位量りと基準発生
器１１からの基準信号を比較し、良品か不良品かを判定
して判定信号１３を出力する。

このようにして信号処理装置７は容器１の温度とキャン
プ２の表面変位量りの関係に対応した温度に依存する基
準信号により良品と不良品の判定を行なう。

そして、容器１の排出機を備えている場合には、判定信
号１３により排出機を連動して動作させ、判定信号１３
によって不良と判定された容器１を排出機１によりコン
ベア３より自動的に排出することができる。

第２図はコーヒー飲料を容器１に入れ、キャップ２が凹
となる例を示したが、炭酸飲料を容器１に入れた場合に
は、キャップ２は一般に凸となる。

この場合には、容器１の温度が高くなると、炭酸の圧力
が増加し、キャップ２の凸の程度が増し、表面変位量り
が増加する。しかし、この場合にも上記と同様に容器温
度測定装置５の測定温度に基づき基準発生器１１より容
器温度に応じた基準信号を発生させることにより、上記
のコーヒー飲料と同様に良品、不良品の判定を正しく行
なうことが可能である。

なお、信号処理装置７はアナログの信号処理に限定され
るものではなく、信号をＡ／Ｄ変換してディジタルデー
タとして取扱う装置であっても良い。また、容器１はガ
ラス瓶に限らず、缶や紙箱などであっても、内部圧力の
変化で少なくも容器の一部分が変形するものであれば、
その密閉度を検査することができる。また、３点以上の
多くの点の測定値より変位量を求めるようにしてもよい
。

更に、表面変位測定装置４ｍ、４ｂ、４ｃは光学式に限
らず、電磁式、超音波式など、変位量を測定できる各種
装置を用いることができる。

発明の効果 以上述べたように本発明は、液体の入った容器の一部の
変位を表面変位測定装置により測定し、容器の温度を容
器温度測定装置により測定し、これらの測定結果に基づ
いて信号処理装置により容器の密閉度を判定するように
しているので、容器温度に左右されることなく、容器の
密閉度を検査することができ、容器の密閉度の検査を効
率的に行なうことができる。

そして１表面変位測定装置として、光学式のものを用い
ることにより、簡単に、かつ確実に変位量を測定するこ
とができ、また、容器温度測定装置として、赤外線検出
方式のものを用いることにより、移動する容器の温度を
非接触で確実に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１因は本発明の一実施例における密閉度検査装置を示
す構成図、第２図は容器温度と表面変位量０の関係を示
す変位量−温度曲線図、第３図は従来の表面変位測定装
置を示す構成図である。 １・・・・・・容器、２・・・・・・キャップ、３・・
・・・・コンベア、４ａ、４ｂ、４ｏ・・・・・・表面
変位測定装置、５・・・・・・容器温度測定装置、７・
・・・・信号処理装置、８・・・・・・加算器、９・・
・・・・１／２除算器、１０・・・・・・減算器、１１
・・・・・・基準発生器、１２・・・・・・比較器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名凹　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　／第２図 容器湿度　　　（°Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体の入った容器の一部分の変位を測定する表面
   変位測定装置と、上前容器の温度を測定する容器温度測
   定装置と、上記表面変位測定装置の測定結果と上記容器
   温度測定装置の測定結果より上記容器の密閉度を判定す
   る信号処理装置とを備えたことを特徴とする密閉度検査
   装置。
2. （２）変位を検査する部分がガラス瓶を封止したキャッ
   プであり、表面変位測定装置が光学式であり、この表面
   変位測定装置により上記キャップ上面の３個所以上の変
   位を測定することを特徴とする請求項１記載の密閉度検
   査装置。
3. （３）容器温度測定装置が赤外線温度測定装置であるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の密閉度検査装置
   。