JPH05209771A - 小型容器の液量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型容器に収容された液量が不足する小型容
器を検査する小型容器の液量検出装置は、小型容器の内
径が小さい場合には液面が水平面にならないため液面高
さを検出することが困難である問題や、多数の小型容器
を検出するために多数のセンサが必要になり液量検出装
置の構造が大型化，複雑化するなどの問題があった。本
発明はかかる課題を解決することを目的とする。 【構成】 トレイ１に小型容器９を載置する凹部５を配
列して設け、凹部５に貫通孔６を設け、トレイ１が摺動
しながら通過するテーブル１０に貫通孔６に対応する吹
き出しノズル１５を設け、圧空源１６に連通する管路１
７を圧力調整ユニット１８，流量調整弁１９，電磁弁２
０を介して吹き出しノズル１５に連通し、液体が所定量
に満たない軽量の小型容器９が浮上することを検出する
投光器２３，受光器２４を備えたセンサを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に液体が充填され
た複数個の小型容器のなかに、液量が所定量に達しない
ものが含まれるものを検出する小型容器の液量検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】所定の容器の内部に液体を充填した後
に、所定量の液体が充填されたことを検査するには、液
面の高さを測定するのが一般的である。液面の高さを測
定するには、投光器から発した光を液面に対して斜めに
当てて反射させ、受光器に当たる反射光の位置のずれを
求める光反射による方法、或いは、容器が透光性の材質
である場合には 液面高さに設置した投光器から水平方
向に発した光を容器を経由して受光器に当て、液面が所
定の高さに達していない容器を検出する光透過方法や、
液面高さを基準高さと対比する目視検査方法などがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然し、内径の小さい小
型容器内に収容された液体の表面は、液体の付着力及び
表面張力により、液面が凹形状になり水平にならないの
で、液面の高さから液量を計量したのでは不正確になる
問題がある。又、上部が蓋で密閉されている容器では、
光反射による計量はできないし、光透過方法による検査
では、容器が透光性の材質に限定される問題がある。

【０００４】配列された多数の小型容器を一度に検査し
ようとすると、小型容器の個数と同数の検出装置を設置
しなければならないので、検査設備が大型化し、小型容
器が狭い間隔で配列されている場合には検査設備が複雑
になる問題がある。短時間に大量の小型容器の液量を検
査する場合には、液量不足の容器が頻発しない現状から
みて、配列された多数の小型容器の中に１個でも不良品
が含まれる場合には、その列の容器の総てをラインオフ
して不良品のみを摘出する方が効率的である。本発明は
かかる課題を解決することを目的としており、小型容器
の重量を計測して、一度に検査する小型容器の中に所定
重量に満たない軽量の容器の含まれることを検出するよ
うにした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、板状に形成され、内部に液体を収容する
小型容器を載置する複数の凹部を配列して設け、該凹部
の底面から下面に貫通する貫通孔を設けたトレイと、搬
送装置により搬入される上記トレイを載置する載置面
に、上記貫通孔に対応する位置に吹き出しノズルを設け
たテーブルと、上記吹き出しノズルより電磁弁を介して
圧空源に連通し、所定圧力と所定流量の圧空を供給する
管路と、液量が所定量以下である軽量の小型容器が上記
貫通孔より噴出される圧空を受けて浮上する高さを規制
するストッパと、浮上する軽量の小型容器を検出し制御
部に検出信号を送る光電管型のセンサとにより小型容器
の液量検出装置を構成した。

【０００６】板状に形成され、内部に液体を収容する小
型容器を載置する複数の凹部を、搬送方向に平行な縦列
及び搬送方向に直角な横列に配列して設け、該凹部の底
面から下面に貫通する貫通孔を設け、上記各横列の近傍
に横列表示用スリットを刻設したトレイと、搬送装置に
より搬入される上記トレイを載置する載置面に、搬入さ
れた上記横列の貫通孔に対応する位置に吹き出しノズル
を設けたテーブルと、上記吹き出しノズルより電磁弁を
介して圧空源に連通し、所定圧力と所定流量の圧空を供
給する管路と、収容する液量が所定量以下である軽量の
小型容器が上記貫通孔より噴出される圧空を受けて浮上
する高さを規制するストッパと、上記横列表示用スリッ
トを検出し制御部に検出信号を送るセンサと、浮上する
軽量の小型容器を検出し制御部に検出信号を送る光電管
型のセンサとにより小型容器の液量検出装置を構成す
る。

【０００７】

【作用】上記のように構成された小型容器の液量検出装
置は、トレイの各凹部に小型容器を載置し、搬送装置に
よりトレイがテーブルの上に搬入されると、トレイ検知
用センサがトレイを検出する。このトレイ検出信号によ
り、電磁弁が開いて圧空源から所定圧力並びに所定流量
に調整された圧空が、各吹き出しノズルを経由してトレ
イの底面に供給され、搬送されるトレイの貫通孔が吹き
出しノズルと重なったときに、小型容器を上方に押圧す
る。

【０００８】小型容器が所定量の液体を収容する場合に
は、小型容器の全重量は、この押圧力よりも僅かに大き
く、トレイの凹部に載置されたままであるが、収容する
液量が所定量以下の軽い小型容器では、全重量よりも圧
空の押圧力の方が大きくなり、小型容器が浮上する。浮
上する軽量の小型容器はセンサにより検出され、センサ
から制御部に検出信号が送られ、制御部からの品質不良
信号を受けた検査員が、テーブルより搬出された一組の
小型容器を再検査する。

【０００９】上記凹部がトレイの搬送方向に平行な縦列
及び搬送方向に直角な横列に配列して設けられ、各横列
の近傍に横列表示用スリットが刻設されるトレイが搬送
され、この横列表示用スリットを検出するセンサが配設
された小型容器の液量検出装置においては、トレイが搬
送されるに従って、スリット検出用のセンサが次々と横
列表示用スリットを検出し、トレイの搬送位置を制御部
に知らせる。従って、何番目の横列に品質不良の小型容
器があるかを制御部が検査員に通知する。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
すると、図１は小型容器の液量検出装置の縦断面図、図
２は図１の平面図を示し、図３はトレイの縦断面図、図
４は図３の平面図を示す。図３及び図４に示すように、
トレイ１は、全体形状が正方形の平板状の上部板２と、
上部板２の下面に固着される正方形の下部板３と、上部
板２の上面に固着される四角の枠形状のフレーム４とに
より構成される。

【００１１】トレイ１は、図４の矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方
向の形状が同一であるので、矢印Ｘ方向，矢印Ｙ方向の
いずれをトレイ１の搬送方向としてもよいが、実施例を
説明する便宜上、矢印Ｘ方向を搬送方向とし、搬送方向
に平行な凹部５の列を縦列とし、搬送方向に直角な方向
を横列とする。トレイ１には、矢印Ｘ方向，矢印Ｙ方向
にそれぞれ複数個（図４では１２個）の凹部５が等間隔
に配列して設けられ、各凹部５の底面よりトレイ１の下
面に貫通する貫通孔６が穿設される。

【００１２】上部板２には、縦列の各凹部５の間と両端
の凹部５の外側に、横列に平行な横列表示用スリット７
を刻設し、横列の各凹部５の間と両端の凹部５の外側
に、縦列に平行な縦列表示用スリット８を刻設する。ト
レイ１の搬送方向を縦列に平行な方向とした場合には、
横列に平行な横列表示用スリット７が使用されるが、ト
レイ１の向きによっては搬送方向を横列に平行な方向と
することもあるので、縦列に平行な縦列表示用スリット
８を設けた。

【００１３】凹部５に挿入される小型容器９は、底壁の
周縁に円筒形の側壁が設けられ、液体充填器（図示しな
い）により内部に液体Ｌが充填される（図１参照）。液
体充填器には、所定の容積のピットの底部に極めて小径
の細孔が設けられ、ピットの中に収容された所定量の液
体が上部から加圧空気に押圧され、細孔を経て各小型容
器９に充填されるので、所定量の液体が充填される。ピ
ットの中の液体に空気が混入している場合には充填量が
不足することが発生するが、所定量以上の液体が充填さ
れることはない。従って、小型容器９内の液量の検査
は、収容された液体が所定量に達しないものだけを検出
すればよい。

【００１４】小型容器の液量検出装置には、図２に示す
ように、テーブル１０の右側に設置される搬入ローラコ
ンベア１１と、搬入ローラコンベア１１の上方に配列さ
れる２列のガイドローラ１２と、テーブル１０の左側に
設置される搬出ローラコンベア１３によって搬送装置が
構成される。そして、搬入ローラコンベア１１に載置さ
れたトレイ１が、ガイドローラ１２に案内されながらテ
ーブル１０に向けて搬送され、搬出ローラコンベア１３
に送られる。

【００１５】テーブル１０には、搬送装置の搬送面とほ
ぼ同一高さの（厳密には搬送面より僅かに低い）載置面
１０ａを有し、テーブル１０の内部には密閉されたエア
チャンバ１４が形成され、エアチャンバ１４から載置面
１０ａに連通する複数の吹き出しノズル１５が、トレイ
１の搬送に対して直角方向に配列して設けられ、各吹き
出しノズル１５は、位置決め停止されたトレイ１の横列
の貫通孔６に相対応する位置にある。

【００１６】圧空源であるコンプレッサ１６に連通する
管路１７は、圧力調整ユニット１８，流量調整弁１９，
電磁弁２０を介してエアチャンバ１４に連通し、電磁弁
２０が開くと、コンプレッサ１６からの圧空が一定圧
力，一定流量に調整されてエアチャンバ１４に供給され
る。テーブル１０の上方には、テーブル１０に立設され
た２本の柱（図示しない）の上端部を連結するストッパ
２１が設けられ、小型容器９が凹部５から抜け出すのを
防止している。

【００１７】搬入ローラコンベア１１の上方には、トレ
イ１がテーブル１０に接近したことを検出するトレイ検
出用センサ２２が設けられる。又、テーブル１０の左右
には、トレイ１に載置された小型容器９より僅かに高い
位置に透過型光電管検出器の投光器２３，受光器２４が
設置される。投光器２３から発して受光器２４に至る光
線は、テーブル１０上に位置決めされた横列の小型容器
９に平行であり、浮上した小型容器９′（図１参照）を
検知した信号を制御部２５に送るセンサが構成される。

【００１８】テーブルの側方には、吹き出しノズル１５
の列よりも搬出側に位置するスリット検出用のセンサ２
６が設けられる。スリット検出用のセンサ２６は、横列
表示用スリット７を検出した信号を制御部２５に送る

【００１９】以上のように構成された小型容器の液量検
出装置の作用を説明する。トレイ１の各凹部５に小型容
器９を載置し、小型容器の液量検出装置の前工程におい
て液体充填機により液体Ｌを充填した後に、搬送装置の
搬入ローラコンベア１１に供給される。搬入ローラコン
ベア１１上のトレイ１は、２列のガイドローラ１２に案
内されながらテーブル１０に供給される。

【００２０】トレイ検出用センサ２２がトレイ１を検出
すると、制御部２５からの指令により電磁弁２０が開
き、コンプレッサから供給される圧空が圧力調整ユニッ
ト１８で所定の圧力に減圧，調整され、流量調整弁１９
により所定の流量に調整され、エアチャンバ１４に供給
され、吹き出しノズル１５に均一な圧空が供給される。

【００２１】トレイ１がテーブル１０の上に搬入される
と、スリット検出用のセンサ２６がトレイ１の横列表示
用スリット７を次々と検出し、検出信号を制御部に送
る。一方、トレイ１の最初の横列の各貫通孔６がテーブ
ル１０の各吹き出しノズル１５の位置に重なるので、圧
空が各吹き出しノズル１５を経由して各貫通孔６に供給
され、小型容器９の底面に吹きつけられる。

【００２２】小型容器９の底面に当たる圧空は、所定の
押圧力で小型容器９の底面を上方に向けて押圧する。所
定量の液体Ｌを収容する小型容器９の全重量は、この押
圧力よりも僅かに大きいので凹部５に載置されたままで
あり、所定量以下の液体Ｌを収容する軽い小型容器９′
がない場合には不良品の検出信号は発せられない。トレ
イ１が搬送され、軽い小型容器９′が含まれる横列の貫
通孔６が吹き出しノズル１５に重なったときに、軽い小
型容器９′が浮上する。この浮上はストッパ２１により
制限されので、小型容器９′がトレイ１から脱落したり
転倒する虞はない。

【００２３】浮上した軽量の小型容器９′は投光器２３
から発する光線を遮断し、受光器２４に光が届かなくな
り、横列の小型容器９の中に軽い小型容器９′が存在す
ることが検出され、制御部２５に不良品の検出信号が送
られる。制御部は、スリット検出用のセンサが何番目の
横列表示用スリットを検出したときに不良品の検出信号
を受けたかにより、何番目の横列に不良品があることを
検査員に知らせる。検査員は、トレイ１がテーブル１０
より搬出された後に、品質不良信号を受けた横列の小型
容器９を再検査する。

【００２４】総てのトレイ１がテーブル１０を通過し終
わり、トレイ検出用センサ２２がトレイ１の無くなった
ことを検出すると、制御部２５からの指令で電磁弁２０
が閉じ、圧空の供給が停止する。吹き出しノズル１５か
ら噴出する圧空の圧力及び流量は調整可能であるので、
小型容器９の液量の下限値を任意に設定することができ
る。

【００２５】以上の実施例では、スリット検出用のセン
サ２６により検査される各横列の小型容器９の番号を制
御部２５に通知するようにしたが、トレイ１に凹部５の
横列が一列しかない場合には、横列表示用スリット７
や、スリット検出用のセンサ２６は不要である。又、本
実施例では、トレイ１をほぼ一定速度で搬送するように
したが、トレイ１の横列をピッチとして間欠搬送するよ
うにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。 (1) 本発明の小型容器の液量検出装置は、効率よく連続
して液量の検査を行うことができる。又、多数の小型容
器の液量を一度に検査する検出装置では、多数の検出器
を設置するため、大型化，複雑化する問題があったが、
本発明の小型容器の液量検出装置はコンパクトであり、
検出器の取り付け条件を考慮する必要がない。 (2) 本発明の小型容器の液量検出装置は、搬送の途中で
容易，短時間に検査することができるので、生産ライン
の搬送装置の間に設置することができる。 (3) 本発明の小型容器の液量検出装置は、容器の重量に
より液量を検査するので、容器の内径が小さく、内部に
収容された液面が平面にならない場合に効果的である。
又、容器が光透過製の材質に限定されない利点があり、
容器に蓋が被覆されていても検査が可能である。 (4) 本発明の小型容器の液量検出装置は、収容物が液体
に限定されるものではなく、固体，粉体でも検出でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】小型容器の液量検出装置の縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】小型容器を配列して載置するトレイの縦断面図
である。

【図４】図３の平面図である。

【符号の説明】

Ｌ 液体 １ トレイ ５ 凹部 ６ 貫通孔 ７ 横列表示用スリット ９ 小型容器 １０ テーブル １０ａ 載置面 １１ 搬入ローラコンベア １３ 搬出ローラコンベア １４ エアチャンバ １５ 吹き出しノズル １６ コンプレッサ １７ 管路 １８ 圧力調整ユニット １９ 流量調整弁 ２０ 電磁弁 ２１ ストッパ ２２ トレイ検出用センサ ２３ 投光器 ２４ 受光器 ２５ 制御部 ２６ スリット検出用のセンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状に形成され、内部に液体を収容する
   小型容器を載置する複数の凹部を配列して設け、該凹部
   の底面から下面に貫通する貫通孔を設けたトレイと、 搬送装置により搬入される上記トレイを載置する載置面
   に、上記貫通孔に対応する位置に吹き出しノズルを設け
   たテーブルと、 上記吹き出しノズルより電磁弁を介して圧空源に連通
   し、所定圧力と所定流量の圧空を供給する管路と、 液量が所定量以下である軽量の小型容器が上記貫通孔よ
   り噴出される圧空を受けて浮上する高さを規制するスト
   ッパと、 浮上する軽量の小型容器を検出し制御部に検出信号を送
   る光電管型のセンサとにより構成される小型容器の液量
   検出装置。
2. 【請求項２】 板状に形成され、内部に液体を収容する
   小型容器を載置する複数の凹部を、搬送方向に平行な縦
   列及び搬送方向に直角な横列に配列して設け、該凹部の
   底面から下面に貫通する貫通孔を設け、上記各横列の近
   傍に横列表示用スリットを刻設したトレイと、 搬送装置により搬入される上記トレイを載置する載置面
   に、搬入された上記横列の貫通孔に対応する位置に吹き
   出しノズルを設けたテーブルと、 上記吹き出しノズルより電磁弁を介して圧空源に連通
   し、所定圧力と所定流量の圧空を供給する管路と、 収容する液量が所定量以下である軽量の小型容器が上記
   貫通孔より噴出される圧空を受けて浮上する高さを規制
   するストッパと、 上記横列表示用スリットを検出し制御部に検出信号を送
   るセンサと、浮上する軽量の小型容器を検出し制御部に
   検出信号を送る光電管型のセンサとにより構成される小
   型容器の液量検出装置。