JPH05332868A - 缶内圧検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】缶１２の弾性壁面１２ａに自由振動を強制的に
励起させる励振手段１４と、缶１２の弾性壁面１２ａよ
りその振動波を検出する振動波検出手段１６と、振動波
検出手段１６により検出された振動波をフーリエ変換
し、複数の振動波成分に分離するフーリエ変換手段２２
と、フーリエ変換手段２２により分離された振動波成分
より、缶内圧と相関のある周波数帯域に存在する振動波
成分を選択する周波数選択手段２４と、周波数選択手段
２４により選択された振動波の周波数が所望領域内に在
るか否かを判定し、所望領域外である場合に内圧不良信
号を出力する判定手段２８とを備えた缶内圧検査装置。 【効果】 検出された振動波パターンにかかわらず、常
に正確な缶内圧検査を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は缶内圧検査装置、特に缶
壁面の固有振動周波数より、該缶内圧の検査を行う缶内
圧検査装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】缶詰、あるいはビン詰めなどは、充填内
容物の変質を防止するため、あるいは缶の形状を適正に
維持するため所定の内圧を有することが必要である。

【０００３】このため、缶詰の製造工程などは缶内圧検
査装置が配置され、缶内圧の適否判別が行われている。

【０００４】このような缶内圧検査装置として、特開昭
５５ー１８９３９号公報、特開昭５３ー１１９０８７号
公報、特公昭６２ー５３０４９号公報、特公昭５８ー３
８７４０号公報記載のものなどが周知である。

【０００５】ここで、特公昭５８ー３８７４０号公報に
は、缶の弾性壁面に振動を強制励起し、その弾性壁面の
振動を検出し、その振動データを自己相関法により処理
して缶内圧を検出する手法が開示されている。

【０００６】すなわち、缶の弾性壁面の固有振動は、そ
の内圧と密接に関係するが、缶内圧検査装置が設置され
る現場には、例えばベルトコンベアーによる振動等、他
の振動が多数混在し、単に缶の弾性壁面の振動数の波長
減衰度等を測定したのみでは、正確な缶内圧判定を行う
ことができない。

【０００７】そこで、前記手法においては自己相関法を
用い、缶の弾性壁面に由来する振動波のみを抽出し、そ
の減衰或いは振幅等により缶内圧を検出することとして
いるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記自
己相関法を用いた缶内圧検査装置では、正確な缶内圧検
出を行うことができない場合があることが明らかとなっ
た。

【０００９】すなわち、近年缶の蓋の形状などは、複雑
なものが種々開発されており、これにともない缶蓋の周
波数パターンも複雑なものとなってしまう。そして一つ
の缶蓋より複数の周波数の振動波が合成された周波数パ
ターンが得られ、しかもそのうち内圧と密接に関係する
のは限られた周波数成分のみであることが明らかとなっ
たのである。

【００１０】このため、従来のように缶蓋由来の振動を
一括して取り扱うのでは、内圧と密接な相関を有する周
波数成分が他の周波数成分に隠蔽されてしまい、正確な
缶内圧測定を行うことができない事態を生じる。

【００１１】本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は缶蓋由来の振動波パターンに
かかわらず、常に正確な缶内圧測定を行うことができる
缶内圧検査装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかる缶内圧検査装置は、励振手段と、振
動波検出手段と、フーリエ変換手段と、周波数選択手段
と、判定手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】すなわち、前記励振手段は、缶の弾性壁面
に自由振動を強制的に励起させる。

【００１４】振動波検出手段は、前記缶の弾性壁面より
その振動波を検出する。

【００１５】フーリエ変換手段は、前記振動波検出手段
により検出された振動波をフーリエ変換し、複数の振動
波成分に分離する。

【００１６】周波数選択手段は、前記フーリエ変換手段
により分離された振動波成分より、缶内圧と相関のある
周波数帯域に存在する振動波成分を選択する。

【００１７】判定手段は、前記周波数選択手段により選
択された振動波の周波数が所望領域内に在るか否かを判
定し、所望領域外である場合に内圧不良信号を出力す
る。

【００１８】

【作用】本発明にかかる缶内圧検査装置は、前述したよ
うに検出された振動波をフーリエ変換手段によりフーリ
エ変換し、周波数選択手段により所定の周波数領域に存
在する振動波成分のみを選択している。このため、缶の
弾性壁面より生ずる振動波パターンから、内圧と相関す
る周波数の先導波成分のみを選択することが可能とな
り、複雑な形状を有する缶蓋の弾性壁面振動波より正確
な缶内圧検査を行うことが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。

【００２０】図１には本発明の一実施例にかかる缶内圧
検査装置の概略構成が示されている。

【００２１】同図において、ベルトコンベアー１０上に
は被測定物である缶１２が載置されている。そして、該
缶１２の上方には励振手段としての電磁石１４が配置さ
れ、更に電磁石１４の上方には振動波検出手段としての
マイクロホン１６が配置されている。そして、電磁石１
４の下を通過する缶１２の蓋部分１２ａに磁力により衝
撃を与え、その反響音をマイクロホン１１６により検出
している。

【００２２】マイクロホン１６の出力は、アンプリファ
イヤ１８により増幅され、更にフィルタ２０によりノイ
ズが除去されたあと、フーリエ変換手段２２に入力され
る。該フーリエ変換手段２２は、複数の振動波が合成さ
れたマイクロホン１６の振動波出力をフーリエ変換し、
個々の振動波成分に分離する。

【００２３】フーリエ変換手段２２の出力は、周波数選
択手段２４に入力され、該周波数選択手段２４では前記
フーリエ変換手段２２により分離された振動波成分の選
択を行う。

【００２４】ここで、周波数選択手段２４は、周波数帯
域設定手段２６により選択周波数帯域が設定される。従
って、缶１２の種類に応じて、缶内圧と密接に相関する
周波数帯域を、予め、周波数帯域設定手段２６により設
定することにより、該帯域に存在する周波数の振動波成
分のみを抽出することができる。

【００２５】そして、抽出された振動波成分は、判定手
段２８に入力され、前記周波数帯域における振動波成分
が適正範囲に在るか否かが判定され、その結果はディス
プレイ３０に表示されるとともに、除去手段３２に指令
を与える。

【００２６】除去手段３２は、缶内圧が不適、すなわち
前記周波数選択手段２４により選択された振動波の周波
数が所望範囲に入っていない場合には、該缶１２の除去
を行うため、缶１２側方より例えば高圧エアーを吹きつ
け、ベルトコンベアー１０上より缶１２の排除を行う。

【００２７】本実施例にかかる缶内圧検査装置は、概略
以上のように構成されるが、次に図２〜図４に基づきそ
の作用について説明する。

【００２８】まず、マイクロホン１６により検出された
振動波は、フィルタ２０を介した後も複数の振動波成分
が合成されたものとなっており、例えば図２に示すよう
な周波数パターンとなる。

【００２９】そこで、フーリエ変換手段２２によりフー
リエ変換を行うと、図２に示した振動波は、図３（Ａ）
及び（Ｂ）に示すような周波数の振動波に分離される。

【００３０】そして、周波数を横軸に取り、振幅を縦軸
に取った場合、、図３に示すそれぞれの振動波は、図４
に示すように示される。

【００３１】ここで、図３（Ａ）に示す振動波が缶内圧
に極めて密接に関係し、一方図３（Ｂ）に示す振動波は
缶内圧との相関性が低い場合、周波数選択手段２４は例
えば周波数Ｆ_L 〜Ｆ_H までの周波数帯域に存在する振動
波、すなわち図３（Ａ）に示す振動波ピークＩを選択
し、一方図３（Ｂ）に示す振動ピークＩＩは演算から排
除される。

【００３２】そして、判定手段２８では前記ピークＩが
適正周波数帯域Ｆ_0L〜Ｆ_0Hに存在するか否かが判定され
る。

【００３３】すなわち、判定手段２８は、ピークＩがＦ
_0L〜Ｆ_0Hの範囲内にある場合には間１２の内圧が適正で
あると判断し、ピーク１′が図中点線で示すようにＦ_0L
未満となった場合には缶１２の内圧が適正缶内圧より低
いものと判断し、，またピークＩ′′がＦ_0Hより高い位
置にシフトした場合には、缶１２の内圧が高すぎるもの
と判断する。

【００３４】そして、判定手段２８はディスプレイ３０
に缶１２の振動波Ｉの周波数及びその適否を表示すると
ともに、除去手段３２に指令を与え、缶内圧が不適正で
ある場合には高圧エアーにより該缶１２をベルトコンベ
アー１０から除去する。

【００３５】以上のように本実施例にかかる缶検査装置
によれば、図２に示すような複数の振動波が合成された
複雑な振動波パターンが検出された場合にも、常に適正
な缶内圧判定を行うことが可能となる。

【００３６】また、従来方式のように、図２に示す振動
波パターンの例えば波長測定を行った場合、実質的に検
出可能な周波数範囲は５００〜２２００Ｈｚ程度である
が、本実施例によるフーリエ変換手段を用いた場合、検
出可能な周波数範囲は５００〜５０００Ｈｚ程度とな
り、缶の大きさあるいは周波数特性にかかわらず、極め
て正確な缶内圧検査を行うことが出来る。

【００３７】なお、本実施例においては磁気的に缶蓋に
衝撃を与えることとしたが、これに限られるものではな
く、例えば打缶によって衝撃を与えることも可能であ
る。

【００３８】また、本実施例において除去手段３２は高
圧エアーにより缶１２の除去を行うこととしたが、これ
に限られるものではなく例えば除去バーをスライドさせ
ることにより缶１２の除去を行うこともできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる缶内
圧検査装置によれば、振動波検出手段により検出された
振動波をフーリエ変換手段により複数の振動波成分に分
離し、缶内圧と最も密接に関係する振動波成分より缶内
圧の判定を行うこととしたので、検出された振動波パタ
ーンにかかわらず、つねに正確な缶内圧検査を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる缶内圧検査装置の概略
構成の説明図。

【図２】図１に示した装置のマイクロホン１６により検
出された振動波波形の説明図。

【図３】図２に示した振動波をフーリエ変換した結果の
説明図。

【図４】周波数選択手段及び判定手段の作用の説明図。

【符号の説明】

１２ … 缶 １４ … 電磁石（励振手段） １６ … マイクロホン（振動波検出手段） ２２ … フーリエ変換手段 ２４ … 周波数選択手段 ２８ … 判定手段

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】

【作用】本発明にかかる缶内圧検査装置は、前述したよ
うに検出された振動波をフーリエ変換手段によりフーリ
エ変換し、周波数選択手段により所定の周波数領域に存
在する振動波成分のみを選択している。このため、缶の
弾性壁面より生ずる振動波パターンから、内圧と相関す
る周波数の振動波成分のみを選択することが可能とな
り、複雑な形状を有する缶蓋の弾性壁面振動波より正確
な缶内圧検査を行うことが可能となる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】同図において、ベルトコンベアー１０上に
は被測定物である缶１２が載置されている。そして、該
缶１２の上方には励振手段としての電磁石１４が配置さ
れ、更に電磁石１４の上方には振動波検出手段としての
マイクロホン１６が配置されている。そして、電磁石１
４の下を通過する缶１２の蓋部分１２ａに磁力により衝
撃を与え、その反響音をマイクロホン１６により検出し
ている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】そして、周波数を横軸に取り、振動強度
（振幅）を縦軸に取った場合、図３に示すそれぞれの振
動波は、図４に示すように示される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】すなわち、判定手段２８は、ピークＩがＦ
_0L〜Ｆ_0Hの範囲内にある場合には缶１２の内圧が適正で
あると判断し、ピークＩ′が図中点線で示すようにＦ_0L
未満となった場合には缶１２の内圧が適正缶内圧より低
いものと判断し、またピークＩ′′がＦ_0Hより高い位置
にシフトした場合には、缶１２の内圧が高すぎるものと
判断する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶の弾性壁面に自由振動を強制的に励起さ
   せる励起手段と、 前記缶の弾性壁面よりその振動波を検出する振動波検出
   手段と、 前記振動波検出手段により検出された振動波をフーリエ
   変換し、複数の振動波成分に分離するフーリエ変換手段
   と、 前記フーリエ変換手段により分離された振動波成分よ
   り、缶内圧と相関のある周波数帯域に存在する振動波成
   分を選択する周波数選択手段と、 前記周波数選択手段により選択された振動波の周波数が
   所望領域内に在るか否かを判定し、所望領域外である場
   合に内圧不良信号を出力する判定手段とを備えたことを
   特徴とする缶内圧検査装置。