JPH07103844A - 容器の漏れ検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器の漏れを確実にオンラインで連続して自
動的に検出する。 【構成】 搬送コンベア１の搬送経路途中には、容器の
漏れ検出装置２が設置されている。漏れ検査装置２に
は、漏れ検出装置２へ搬送されてきた樽容器３を停止さ
せるための検査用ストッパー５が取り付けられている。
漏れ検出装置２へ搬送される樽容器３には、予め圧縮空
気が注入されている。漏れ検出装置２において、搬送コ
ンベア１の下方には、樽容器３を上昇させるためのリフ
トシリンダー６が漏れ検出装置２の架体中央に固定され
ている。漏れ検査装置２の架体上部には、固定遮音装置
７が固定されている。固定遮音装置７には、リフトシリ
ンダー６が駆動されて樽容器３が上昇した際に樽容器３
の上部の検査部位が収容される凹部が形成されていると
ともに、超音波を測定する超音波測定器の音波センサー
８が凹部内に連通するように固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器の漏れ検出方法お
よび装置に関し、特に超音波検出器を用いて容器の漏れ
を検出する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、容器内に流体を充填した後に気密
性が要求されるものとして、例えばビール等が充填され
るステンレス製の樽容器等がある。この樽容器の構造を
図７に示す。

【０００３】図７は樽容器の樽口付近の構造を示した断
面図、図８は図７に示した樽容器の外観図である。

【０００４】図７に示す樽容器１０１は内部が空洞の樽
であり、容器上面の開口には円筒状の口金部１０２が設
けられている。口金部１０２の内部にはフィッティング
１０３がねじ込まれて固定されるとともに、口金部１０
２とフィッティング１０３との接合部はシールリング１
０４でシールされている。フィッティング１０３は口金
部１０２の内部にねじ込まれるブシュ１０５と、ブシュ
１０５の内部に貫通して設けられ、先端部が樽の底面付
近まで延びているダウンチューブ１０６とを有し、ブシ
ュ１０５の内部の、ダウンチューブ１０６の外側はガス
流路室１０７となっている。ダウンチューブ１０６は圧
縮コイルばね１０８により上方に付勢されるとともに、
その上端は弾性部材が設けられてシールされるフランジ
状のガスバルブ１０９となっており、ダウンチューブ１
０６が押し下げられることにより、ブシュ１０５を介し
て樽容器内外が連通する構造となっている。また、ダウ
ンチューブ１０６の上端部には、圧縮コイルばね１１０
により上方に付勢されるビールバルブ１１１が設けられ
ており、このビールバルブ１１１が押し下げられること
により、ダウンチューブ１０６の上端と下端とが連通す
る構造となっている。

【０００５】このように樽容器１０１の構造は、口金部
１０２とフィッティング１０３との接合部、ガスバルブ
１０９、およびビールバルブ１１１からビールが漏れな
いように、シールリング１０４や弾性部材によってシー
ルされている。ところが万一、シールリング１０４や弾
性部材が老朽化してひび割れが生じた場合、充填後のビ
ールの品質が保てない。このため、ビールの充填前に樽
容器の漏れを綿密に検査している。

【０００６】また、上述した構成の樽容器は、図８に示
すように樽口以外で漏れの原因となる溶接部１１２を有
している。すなわち、溶接部１１２には、容器を製造し
た段階での溶接不良や長い年月の中で進行した溶接部の
腐食などによって、ピンホール１１３が生じることがあ
る。このため、溶接部１１２においても漏れの心配が無
いことを確認する必要がある。

【０００７】上記溶接部のピンホールをライン上で検出
するには、通常作業員による目視検査に頼るしかなかっ
たが、ピンホールが微小な場合には目視による検出がほ
とんど不可能であった。オフラインでの検出において
は、容器内に光源を挿入して光の漏れを検出する方法や
特殊ガスを封入してガスの漏れを検出する方法等が知ら
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源を
用いる検出方法は、予め樽口に取り付けられているフィ
ッティングを外して容器内に照明器具を入れた後、容器
外より光の漏れを目視にて検査し、その後、照明器具を
取り出し再び付属品を取り付けて検査を終了する為、検
査をするための操作時間がかかるという問題点や、微小
なピンホールからの漏れであるので検査に時間がかかる
とともに、漏れ検出を見落とす危険性もあるという問題
点がある。

【０００９】ガスを用いる検出方法においては、容器内
にヘリウム等の特殊ガスを充填した後、ガスセンサーで
溶接部をなぞってガス漏れを検査する為、検査に時間が
かかるという問題点や、特殊ガスを用いるために検査の
コストが高くなるという問題点がある。

【００１０】また、ビール等を充填する樽容器は１日当
り数千本使用しており、これを上述のようなオフライン
による検出方法で検出することは、作業者に多大な労力
を与える為に実際作業上不可能である。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、容器の漏れを確実にオンライン
で自動的に連続して検出することができる容器の漏れ検
出方法および装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の、容器の漏れ検出方法は、空気を容器に充填
する工程と、前記容器の被検査部を密閉遮音する工程
と、前記容器の被検査部からの空気の漏れを超音波検出
器を用いて検出する工程と、を有する。

【００１３】また、本発明の、容器の漏れ検出装置は、
圧縮空気が充填された容器からの空気漏れを検出する、
容器の漏れ検出装置であって、前記容器の被検査部を密
閉遮音する遮音手段と、前記容器の微小な孔からの空気
漏れにより発生する超音波を検出可能な超音波検出器
と、を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記のとおり構成された本発明では、容器に空
気を充填した後、前記容器の被検査部を密閉遮音する。
そして、超音波検出器を用い、前記容器の被検査部から
の圧縮空気の漏れを検出する。超音波測定器による漏れ
検出の原理としては、圧力のかかった容器の微小な漏れ
口を気体が通過する時、気体は気圧の高い薄層状の流れ
から圧力の低い乱流に移り、この乱流に超音波成分が含
まれていることからこれを検出することにより、容器の
漏れ口の有無が検出可能となる。また、超音波測定器に
よる検出時に容器の被検査部を密閉遮音するので、容器
から漏れ出る微小な超音波がライン内で発生する圧倒的
な騒音にかき消されることなく、確実に検出される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１は本発明の容器の漏れ検出方法を好適
に実施するための装置を示す側面図、図２は図１に示し
た検査用ストッパーを説明するための図、図３は図１に
示した容器の漏れ検出装置の矢印Ａから見た矢視図、図
４は本発明の容器の漏れ検査装置の一実施例による検査
時の様子を示した概略正面図である。

【００１７】本実施例は、図７及び図８に示した、被検
査部としての樽容器の樽口及び樽容器上部の溶接部から
の漏れを検出する例である。

【００１８】図１に示すように搬送コンベア１の搬送経
路途中には、本実施例の容器の漏れ検出装置２が設置さ
れている。漏れ検査装置２には、検査位置として漏れ検
出装置２へ搬送されてきた樽容器３を停止させるための
検査用ストッパー５が取り付けられている。搬送コンベ
ア１の、漏れ検出装置２の設置位置より上流側の位置に
は、次に検査する樽容器３を待機させるための待機用ス
トッパー４が取り付けられている。なお、漏れ検出装置
２へ搬送される樽容器３には、予め圧縮空気が図７に示
した樽口のフィッティングおいてガスバルブを開いて注
入されている。

【００１９】検査用ストッパー５は、図２に示すように
樽容器３の側面に当接可能な一対の当接部５ａと、当接
部５ａを駆動させるためのギア機構５ｂおよびリンク機
構５ｃとを備え、駆動手段（不図示）により矢印の方
向にギア機構５ｂを介してリンク機構５ｃを駆動させる
と当接部５ａ間が開いて樽容器３を通過可能とし、矢印
の方向に駆動させると当接部５ａ間が閉じて樽容器３
を停止させるように構成されている。

【００２０】搬送コンベア１は、図３に示すように幅方
向に対する中央部が搬送経路に沿って開口された搬送用
ベルト１ａと、搬送用ベルト１ａ上に樽容器３が載置可
能な幅でそれぞれ両側に搬送経路に沿って配設された側
部ガイド１ｂとを備えている。漏れ検査装置２が設置さ
れた、搬送用ベルト１ａの下方には、昇降手段としての
リフトシリンダー６が漏れ検出装置２の架体中央に固定
されており、リフトシリンダー６は樽容器３を上昇させ
るためのリフト板６ａを搬送用ベルト１ａの開口から突
出可能に支持している。

【００２１】漏れ検査装置２の架体上部には、図３及び
図４に示すように固定遮音装置７が固定されている。固
定遮音装置７には、リフトシリンダー６が駆動されてリ
フト板６ａにより樽容器３が上昇した際に樽容器３の上
部の被検査部が収容される凹部７ａが形成されていると
ともに、超音波を測定する超音波測定器（図５参照）の
音波センサー８が凹部８ａ内に連通するように固定され
ている。また、固定遮音装置７を構成する壁部は二重構
造になっており、内部には防音材としてのウレタンホー
ムが詰めてある。漏れ検出装置２の両側部にはそれぞれ
エアシリンダー９が設置され、各エアシリンダー９の突
出可能な先端部には防音材としてのウレタンホームから
なる移動遮音装置１０が取り付けられている。移動遮音
装置１０は、エアシリンダー９の駆動により、図４に示
すように上昇した際の樽容器３の側面および固定遮音装
置７の両方に密着することで、樽容器３の上部の被検査
部を密閉する空間を形成するように構成されている。こ
のような構成により、製造工程内で発生する騒音から樽
容器３の上部の被検査部が遮音可能となっている。

【００２２】ここで、上述の音波センサー８を備える超
音波測定器を図５に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図５は本発明の容器の漏れ検出装置の一実
施例の超音波測定器の構成を示すブロック図である。

【００２４】音波センサー８には例えばマイクロホンあ
るいはピエゾ素子等の音響変換器が用いられ、発生した
超音波は音波センサー８によりピックアップされて電気
信号に変換される。次に、音波センサー８により変換さ
れた電気信号は、プリアンプ１２にて増幅された後、バ
ンドパスフィルタ１３により所定の周波数帯域の情報の
み取り出される。このバンドパスフィルタ１３は、樽容
器の漏れとして判断される漏れ情報が分布する周波数帯
域（例えば３５ＫＨｚ〜４５ＫＨｚ）の情報のみをパス
するように構成されている。すなわち、バンドパスフィ
ルタ１３により漏れ情報以外の騒音は除去される。次
に、バンドパスフィルタ１３を経た漏れ情報は波形整形
器１４を経て、周波数カウンタ１５により漏れ情報の周
波数が測定される。測定結果は周波数表示手段１６によ
りその周波数を表示するとともにレベル検知手段７にて
レベルチェックされる。周波数カウンタ１５の出力があ
ることは、例えば３５ＫＨｚ〜４５ＫＨｚの周波数をも
った情報、すなわち漏れ情報が存在することを意味し、
レベル検知手段７の出力により漏れの有無を表示手段１
８で操作者に対して視覚的に示す。なお、表示手段１８
はブザー等のその他の報知手段でもよい。

【００２５】次に、図１乃至図４を参照し、本実施例の
漏れ検出装置の動作について説明する。

【００２６】搬送コンベア１により漏れ検出装置２内に
搬送されてきた樽容器３は、検査用ストッパー５により
停止する。すると、リフトシリンダー６が駆動されてリ
フト板６ａが搬送用ベルト１ａの開口を通過し、リフト
板６ａにより樽容器３が固定遮音装置７の凹部７ａ内に
収容されるまで持ち上げられる。そして、エアシリンダ
ー９が駆動されて樽容器３の側面及び固定遮音装置７の
両方に移動遮音装置１０が移動して密着する。これによ
り、樽容器３の上部の被検査部を密閉する空間が形成さ
れてラインの騒音が遮音される。

【００２７】このような状態において、もし樽容器３の
上部にて溶接部にピンホールや樽口にシール不良部が発
生していると、樽容器３内部の圧力空気はピンホールや
シール不良部から漏れ出る。このように圧力のかかった
容器の微小な漏れ口を気体が通過する時、気体は気圧の
高い薄層状の流れから圧力の低い乱流に移り、この乱流
に超音波成分が含まれる。すなわち、微小な漏れ口を通
過するときに超音波が発生する。したがって、この超音
波を音波センサー８が検知し、図５に示した超音波測定
器によって樽容器３の漏れの有無が検出される。その
後、漏れが検出された樽容器３は後工程のリジェクト装
置（不図示）によってライン外に排出される。

【００２８】超音波測定器７による測定が終了すると、
移動遮音装置１０が後退し、次いでリフトシリンダー６
が下降し、樽容器３は搬送コンベア１の搬送用ベルト１
ａに戻される。そして、検査用ストッパー５が開いて検
査済みの樽容器３はビールの充填工程等の次工程に搬送
される。その後、待機用ストッパー４によって待機して
いた樽容器３が漏れ検出装置２内に搬送され、次の樽容
器３の検査が開始される。

【００２９】上述の一連の動作はライン上で秒単位の短
時間に連続して自動的に行うことが可能となっている。

【００３０】上述した実施例では、溶接部のピンホール
や樽口のシール不良が発生する樽容器３の上部を固定遮
音装置７及び移動遮音装置１０により遮音して漏れの有
無を検出する例を示しているが、本実施例に用いた樽容
器３は上部の他に下底側にも溶接部があり、双方の溶接
部からの漏れを検査する必要がある。

【００３１】このため、樽容器３の上部を測定した後、
樽容器３を反転させ、上部側と下底側とを入れ換えて別
個に測定してもよい。また、その他の例を図６に示す。

【００３２】図６は本発明の容器の漏れ検出装置の他の
構成の主要部を示す図である。

【００３３】図６に示すように、樽容器２２全体を収容
可能な凹部が形成された固定遮音装置１８と、固定遮音
装置１８に密着して樽容器３全体を密閉する空間を形成
する、上下移動可能なテーブル２０とを有し、固定遮音
装置１８の壁部には第１の超音波測定器１９及び第２の
超音波測定器２１が固定されている。第１の超音波測定
器１９は、固定遮音装置１８の凹部底壁に固定されてい
る。第２の超音波測定器２１は、固定遮音装置１８の凹
部の上部側壁に固定されている。さらに、固定遮音装置
１８の凹部開口端面、および該凹部開口端面と密着する
テーブル２０の上面にはそれぞれポリウレタンプレート
等のシール材２３が接着されている。これにより、樽容
器２２の上部側における溶接部及び樽口からの漏れは第
１の超音波測定器１９で、樽容器２２の下底側における
溶接部の漏れは第２の超音波測定器２１でそれぞれ検出
される。樽容器２２の下底側からの超音波は樽の縁を回
り込んで把手用孔２２ａより第２の超音波測定器２１に
達する。このように構成すれば、樽容器２２の下底側の
溶接部からの漏れを含め、容器全体の漏れを検出するこ
とが可能となる。

【００３４】本実施例では、検出位置としての漏れ検出
装置２の固定遮音装置７まで容器を搬送する搬送手段と
して、搬送コンベア１、検査用ストッパー５およびシフ
トシリンダー６を用いているが、これに限らず、検査用
ストッパー５にて停止した容器の位置を検査位置とし、
この容器に対して固定遮音装置７を移動させるものでも
よい。

【００３５】また本実施例では、図７及び図８に示した
ビール等が充填される樽容器の漏れを検出する場合を例
にとって説明したが、本発明はこれに限らず、小容量の
ボンべや各種缶の漏れも検出可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、圧縮空気
が充填された容器からの空気漏れを検出する方法及び装
置であって、前記容器の被検査部を密閉遮音する遮音手
段と、前記容器の微小な孔からの空気漏れにより発生す
る超音波を検出可能な超音波検出器とを備えていること
により、容器の漏れがオンラインにおいて自動的に検出
可能となる。この結果、検出時間が短時間で終了すると
ともに、例えば１日当り数千本使用されるビール等の樽
容器においても作業者に多大な労力を与えずに済む。

【００３７】さらに、超音波測定器による検出時に遮音
手段により容器を囲って遮音する構成であるので、容器
から漏れ出る微小な超音波がライン内で発生する圧倒的
な騒音にかき消されることなく、容器の漏れが確実にか
つ高精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容器の漏れ検出方法を好適に実施する
ための装置を示す側面図である。

【図２】図１に示した検査用ストッパーを説明するため
の図である。

【図３】図１に示した容器の漏れ検出装置の矢印Ａから
見た矢視図である。

【図４】本発明の容器の漏れ検査装置の一実施例による
検査時の様子を示した概略正面図である。

【図５】本発明の容器の漏れ検出装置の一実施例の超音
波測定器の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の容器の漏れ検出装置の他の構成の主要
部を示す図である。

【図７】樽容器の樽口付近の構造を示した断面図であ
る。

【図８】図７に示した樽容器の外観図である。

【符号の説明】

１ 搬送コンベア １ａ 搬送用ベルト １ｂ 側部ガイド ２ 漏れ検出装置 ３，２２ 樽容器 ４ 待機用ストッパー ５ 検査用ストッパー ５ａ 当接部 ５ｂ ギア機構 ５ｃ リンク機構 ６ リフトシリンダー ６ａ リフト板 ７，１８ 固定遮音装置 ７ａ 凹部 ８ 超音波測定器 ９ エアシリンダー １０ 移動遮音装置 １１ 音波センサー １２ プリアンプ １３ バンドパスフィルター １４ 波形整形器 １５ 周波数カウンタ １６ 周波数表示手段 １７ レベル検知手段 １８ 表示手段 １９ 第１の超音波測定器 ２０ テーブル ２１ 第２の超音波測定器 ２２ａ 把手用孔 ２３ シール材

フロントページの続き (72)発明者 角本 哲司 福岡県北九州市門司区大里本町３−６−１ サッポロビール株式会社九州工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を容器に充填する工程と、 前記容器の被検査部を密閉遮音する工程と、 前記容器の被検査部からの空気の漏れを超音波検出器を
   用いて検出する工程と、を有する容器の漏れ検出方法。
2. 【請求項２】 圧縮空気が充填された容器からの空気漏
   れを検出する、容器の漏れ検出装置であって、 前記容器の被検査部を密閉遮音する遮音手段と、 前記容器の微小な孔からの空気漏れにより発生する超音
   波を検出可能な超音波検出器と、を備えたことを特徴と
   する容器の漏れ検出装置。