JPH0688575B2 - 液化ガス充填缶詰の凹み缶検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２ピース缶等の柔軟缶に内容内をホットパッ
クした後液化ガスを充填した缶詰の内圧検査において、
内圧が発生せずに缶胴の凹みが生じた缶詰を自動的に検
出する液化ガス充填缶詰の凹み缶検出方法に関する。

従来の技術 従来、液体窒素等の液化不活性ガスを内容物の上に添加
して、その気化による体積膨張を利用して缶詰の内圧を
高めることにより、缶詰の強度を得る所謂液化ガス充填
法が、缶強度の弱い２ピース缶等で行われている。この
種缶詰の内圧が適正に得られているか否かを検査する方
法及び装置として、本発明者等が先に提案した特開昭59
−157537号公報に記載されているものが知られている。
該内圧測定装置は、缶胴の外径よりも僅かに狭く、且つ
互いに僅かに相違する間隔で配置された２組のロール間
で缶胴を回転させずに移送させて、異なる押し込み量で
缶胴を押し込み、その反力をロードセルによって測定す
ることによって缶内圧を検出している。また、変位計に
より缶蓋の変位を検出することにより、内圧過多による
バックリングを起こした缶詰を検出している。

発明が解決しようとする問題点 上記提案したものは、反力による内圧の検出と、高圧力
部で良い分解能を示す部位型の内圧検出器を組合せるこ
とにより、液化ガス充填缶詰の内圧を広い範囲で精度良
く検出できるものであった。ところが、最近提案されて
いるホットパックにおける液体窒素充填缶詰の場合、内
圧が負圧のため胴部が凹んだ不良缶であるにも係らず高
い反力が測定され、正常缶として判別してしまうとい
う、従来の常温充填における液体窒素充填缶詰の場合に
は考えられなかった新たな問題が発生している。第７図
は上記従来の反力による内圧測定装置で、ホットパック
充填で液体窒素を添加した缶詰の内圧を測定した場合の
結果を示す。上記グラフにおいて黒丸で表示してある部
分は缶詰に変形がない場合の反力と缶詰内圧の関係を示
し、反力に対する内圧の対応関係が相関関係にある。白
丸で表示してある測定値は、缶詰に変形があった場合の
反力と実際の缶詰内圧との関係を示す。該グラフから明
らかなように、缶詰内圧が負圧の場合は、反力と内圧と
の関係がバラバラになっており、負圧であっても高い反
力が測定されている。従って、その場合、変形が無い缶
詰と同様に反力から内圧を換算する従来の方法によると
実際の内圧よりも高く判定され、内圧不良であっても正
常缶と判定されることになる。

負圧部で高い反力が測定される事故が起きる原因は、本
発明者が種々実験した結果次の事にあるものと判明し
た。

ホットパック充填による場合は、冷却時の水蒸気の凝
縮、及び内容物の収縮により缶内圧は負圧になる。従っ
て、ホットパックにおける液化ガス充填は、この負圧分
を打ち消し、且つ缶の強度を保持できるだけの液化ガス
を封入する必要がある。ところが、例えば、フィラーバ
ルブの動作不良による内容液が過充填されヘッドスペー
スが極端に少ない缶は、搬送中あるいは巻締時に液体窒
素がこぼれてしまい内圧が発生しなくなる。この結果、
缶内圧は負圧となり、強度が弱い２ピース缶の場合はそ
の形状を保持できず凹み缶となる。このような、凹み缶
は第１、２図に示すように、缶胴ａの中央部が変形して
凹みｂと凹みｂの間の稜部ｃが他の部分と比較して剛性
が高くなる。凹みｂが発生した缶詰と低圧缶詰（凹みは
発生していないが規定の内圧より低い缶詰）とを前記提
案の内圧測定装置で、缶詰を１回転させながら缶胴部の
反力を測定したら、第３図に示す結果が得られた。該図
から明らかなように、低圧缶詰の場合は、円周のどの部
分でもほぼ一定の反力が測定され、正確な内圧が確定で
きるが、凹み缶詰の場合は缶胴の凹みと凹みの間の稜部
が押圧されるとき、著しく反力が大きくなっていること
が判明した。従って、缶詰が反力測定部を通過すると
き、稜部が押し込まれて反力測定が行われると実際の内
圧よりも高い値が得られ、誤判別を起してしまうことに
なる。

本発明は、上記実状に鑑み創案されたものであって、２
ピース缶等の柔軟缶にホットパックした後液化ガスを充
填した缶詰の内圧検査において、缶詰の内圧を正確に検
出すると共に、負圧で凹みが生じた缶詰を確実に検出で
きる液化ガス充填缶詰の凹み缶検出方法を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明者が、内圧が負圧により凹んだ缶詰の外形状を測
定した結果、第４図に示すように、凹み缶詰Ｐ′は、蓋
が凹みに引きずられて缶高さが、円筒形を保っている缶
詰Ｐに比べて低くなっていることが判明した。第６図は
第５図に破線で示す様に負圧のために約10mm凹んだ缶詰
Ｐ′を円周方向に60゜刻みでその部分の缶高さを測定し
た結果と、内圧が0kg/cm²の変形のない缶詰Ｐとを同様
に測定した結果を示す。該グラフにおいて奇数番号は凹
みのある部位、偶数番号は凸部のある個所の測定値であ
る。該グラフから明らかなように、缶胴に凹みのある缶
詰は全円周において変形がない場合より、明らかに低く
なっている。それにより、缶詰の高さを検出して正常缶
の高さと比較することによって、缶胴に凹みがあるか否
か判別できる。

本発明の凹み缶詰検出方法は、該知見に基づいて達成さ
れたもので、内容物をホットパックした後液化ガスを充
填した缶詰の内圧検査において缶胴の凹み缶を自動的に
検出する方法であって、缶胴の外径よりも僅かにせま
く、且つ互いに僅かに相違する間隔で配置された２組の
ロール間で缶胴を回転させずに移送させて異なる押し込
み量で缶胴を押し込み、その反力で測定することによっ
て缶内圧を検出すると共に、連続的に搬送される液化ガ
ス充填缶詰の缶高さを変位計により測定し、該測定値と
予め制御回路に設定した正常缶詰の缶高さの下限値とを
比較し、前記測定値が前記下限値以下であると凹み缶詰
検出信号を発することにより缶胴の凹みを検出すること
を特徴とするものである。

作用 缶詰は、正常な形状を保っている領域では、第７図に示
すように、胴部の一部を微小に押し込んだときの反力と
い缶詰内圧とは一定の関係にあるので、反力を測定する
ことにより、内圧が適正範囲にあるか否かを正確に搬出
できる。また、缶詰が変形している領域では、第８図に
示すように、缶高さの変位と缶詰内圧との関係は良好な
利得が得られている。即ち、凹み缶の場合は内圧が負圧
であり、バックリング缶の場合は内圧過多であることが
確実に判定されている。そして、凹み缶の場合は缶高さ
が正常缶の範囲より低くなるので、その高さを検出して
正常缶の下限値ｈ′よりも低いか否かを判定することに
より、凹み缶であるか否かを確実に検出できる（第８図
参照）。従って、反力による内圧検出と変位計による凹
み缶検出を組合せることにより、ホットパック充填缶詰
であっても正確に内圧不良缶を検出することができ、従
来の内圧検査の精度を大幅に向上させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第９図は本発明を実施する装置の一例を示す。図中、１
は検出装置本体であり、缶詰製造ラインの缶詰搬送コン
ベヤの横に立設されたポール２にラックピニオン機構に
よって昇降調節可能に設けられている。3,3′は、内圧
検出中缶詰の胴部を挟持して缶詰を回転させずに搬送す
るための回転防止用側面保持丸ベルトである。該丸ベル
ト3,3′は、間隔調整可能に本体フレーム５に設けられ
た支持フレーム９、10に支持され、缶詰搬送コンベヤに
沿って設けられた上下一対のプーリ６、７及び６′、
７′に懸け渡されている。プーリ７、７′は、モータ８
より回転駆動され、回転防止用側面保持丸ベルトを缶詰
搬送コンベンヤと同期して回転させている。12、13は反
力測定部の２組の固定ロール、14、15は前記固定ロール
と缶搬送路を挟んで対向して設けられたロードセルであ
る。前記各組のロールとロードセルとの間隔は、缶胴外
径よりも僅かに狭いが、ロール12とロードセル14の間隔
は、ロール13とロードセル15との間隔に比べ若干狭くな
っている。また、16、17は前記ロードセル14、15の直上
に設けられた缶検出センサーである。前記缶検出センサ
ー15は、後述する変位計のタイミングセンサーも兼ねて
いる。上記の丸ベルト３′、プーリ６′,7′、ロードセ
ル14,15、缶検出センサー16,17は、それぞれ支持フレー
ム10に設けられ、幅調整用ハンドル11を操作することに
よって一体に動き、缶詰の缶胴径の大きさに応じて缶詰
搬送路幅を調整することができる。

20は例えば電磁誘導損失型の変位計であり、本体フレー
ム５にブラケット21を介して前記丸保持ベルト間の中心
部上方に位置するように設けられている。そして、該変
位計は、種々の缶胴径の缶に対して缶検出センサー17が
缶胴先端部を検出したとき缶詰の中心が丁度該変位計17
の真下に位置し、缶詰の中心部の変位を検出できるよう
に位置決めできるように、ブラケット21の長穴22に摺動
可能に設けられている。なお、図中、23は上下移動用ハ
ンドル、24はポール２に形成されたラック、25は検出装
置本体をポール２にロックするためのロックレバーであ
る。また、該装置の制御回路には、缶詰内圧の上限値及
び下限値、さらに缶詰高さの上限値及び下限値を例えば
プリセットスイッチ等で予め入力しておくことができる
ようになっている。

次に、以上のように構成された装置によって行われる本
発明の方法の実施例を説明する。

搬送コンベヤによって前工程から搬送されてきた缶詰31
は、コンベヤ30に沿って設けられた缶詰の回転防止用側
面保持丸ベルト３、３′に挟持されて回転を防止されな
がら、固定ロール12とロードセル14間に侵入して缶胴部
が押圧され、その反力をロードセル14により測定され
る。ロードセル14の出力は、缶検出センサー16の検出信
号によりピーク保持回路により保持され、アナログマル
チプレクサーを切り替え、A/D変換をしてCPUに読み込ま
れる。

次いで、前記のものと間隔を違えて設置された固定ロー
ル13とロードセル15間に侵入し、同じ部所が押圧されて
同様にロードセル21によって反力が測定される。その押
圧量は、間隔が広いだけ弱く押圧され、ロードセル15に
はそれだけ弱い反力が作用する。ロードセル15の出力
は、缶検出センサー17のONで前記と同様にピークが保持
され、A/D変換後CPUに読み込まれ、先に記憶されてるロ
ードセル14の出力と減算処理され、圧力に換算して内圧
を測定する。その測定値とプリセットされた内圧の下限
値と比較すし、下限値以下であると低圧缶としてリジェ
クト信号を発し、下限値以上であると設定された内圧の
上限値と比較する。上限値以上であると高圧缶としてリ
ジェクト信号を発し、上限値以内であると缶胴が変形し
ていない缶詰における正常内圧缶詰と判断される。

また、缶胴の先端が缶検出センサー17に検出されると、
変位計20が、缶蓋中心部の位置を検出し缶詰の高さを測
定することによりその変形を検出する。その測定値が予
め設定してある缶詰高さの下限値ｈ′以下である場合は
凹み缶と判定し、また上限値ｈ以上であるとバックリン
グ缶であると判定し、夫々リジェクト信号を発する。リ
ジェクト信号が発せられると、図示しないリジェクター
が作動して不良缶を缶詰搬送コンベアからライン外に排
出する。上限値以内であると該缶詰は所定の内圧があ
り、且つ変形のない良缶と判定され、該缶詰は次工程に
移送される。以上の検査段階が第10図のフローチャート
に示されている。

なお、上記実施例では内圧測定器と組合わせてあるが、
凹み缶検出専用に構成することも可能であり、また缶高
さの検出は缶詰のシームバンド上面高さを検出するよう
にしても良い。

効果 以上のように、本発明の液化ガス充填缶詰の凹み缶検出
方法によれば、従来困難であったホツトパック充填等で
凹んだ缶詰の検出が簡単に且つ確実にできるので、缶詰
が正常な形状を保っている領域では反力により缶詰内圧
を測定し、変形領域では凹み缶を検出するようにすれ
ば、缶詰内圧検査の精度を従来よりも大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は凹み缶詰の正面図、第２図は第１図Ａ−Ａ断面
図、第３図は缶詰の測定部位と反力との関係を示すグラ
フ、第４図は正常缶詰と凹み缶詰との高さを比較するた
めの缶詰正面図、第５図は凹み缶詰の平面図、第６図は
凹みによる缶高さの変化を示すグラフ、第７図は反力と
缶詰内圧との関係を示すグラフ、第８図は変位計出力と
缶詰内圧との関係を示すグラフ、第９図は本発明の方法
を実施するための検出装置の実施例の平面図、第10図は
本発明の方法のフローチャートである。 1:検出装置本体、5:本体フレーム、9,10:支持フレー
ム、11:幅調整ハンドル、12,13:固定ロール、14,15:ロ
ードセル、16,17:缶検出センサー、20:変位計、31:缶
詰、P:変形のない缶詰、Ｐ′：凹みのある缶詰、b:凹
み、c:稜部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内容物をホットパックした後液化ガスを充
   填した缶詰の内圧検査において缶胴の凹み缶を自動的に
   検出する方法であって、缶胴の外径よりも僅かにせま
   く、且つ互いに僅かに相違する間隔で配置された２組の
   ロール間で缶胴を回転させずに移送させて異なる押し込
   み量で缶胴を押し込み、その反力を測定することによっ
   て缶内圧を検出すると共に、連続的に搬送される液化ガ
   ス充填缶詰の缶高さを変位計により測定し、該測定値と
   予め制御回路に設定した正常缶詰の缶高さの下限値とを
   比較し、前記測定値が前記下限値以下であると凹み缶詰
   検出信号を発することにより缶胴の凹みを検出すること
   を特徴とする液化ガス充填缶詰の内圧検査における凹み
   缶検出方法。