JPH0830683B2 - 製缶用金属コイル薄板の欠陥部の表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、食料品等の缶詰用の缶蓋又は缶胴を打抜
く際、製缶用金属コイル薄板に存在する欠陥部分を表示
するための欠陥部表示方法に関する。

〔従来の技術〕

食品等の缶詰の缶を作る製缶用金属コイル薄板に、ピ
ンホールが有れば、漏洩の問題が生じ、また疵が有れば
製缶時にひび割れや破損等の問題を起こす。

従来、このコイル薄板に欠陥部分が存在すると、鋼材
メーカーは、ピンホールや疵を検査してその部分に印を
つけて製缶メーカーに供給しているが、コイル状態では
欠陥部分の除去方法がなく、製缶メーカーでは品質管理
上から、打抜かれた製品を欠陥部分を含む数十倍もの部
分を除去するようにしていた。

したがって、この除去した部分から、さらに欠陥品と
欠陥のない良品とを選り分ける量が多くなり、その選別
に多くの工数がかかっていた。

また、食品衛生上の点から選別が許されないものもあ
り、除去されたものが全てロスになる場合もあって、製
缶用金属コイル薄板からの欠陥部除去は非常に歩留りの
悪いものとなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなため、製缶用金属コイル薄板の欠陥部表示
方法として、例えば特開昭56-71523号公報等による磁気
マークを使用するものが提案されている。これは食品衛
生上無害であり、優れた方法であるが、磁気を利用する
関係上鋼板のみに限られ、鋼板以外には使用できない。
また、鋼板に付けられた磁気マークは、温度や曲げ等に
よって消えてしまうことがあり、さらに磁気マークと磁
気マークとの間隔は、磁気の干渉上300〜400mm以上を必
要とするという問題点があった。本発明は、食品衛生上
全く無害であるとともに、除去する欠陥部分を含む範囲
を極力少なくして材料歩留まりの向上を可能とする製缶
用金属コイル薄板の欠陥部の表示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および作用〕

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、
製缶用金属コイル薄板の欠陥部分を検出し、その端縁部
分に非接触のインクジェット装置を使用して製缶用金属
コイル薄板に存在する欠陥部分の幅方向の区分情報を持
ったドットパターンとしてマーク付けを行い、このマー
ク付けしたコイル薄板を用いて缶蓋等を打抜くときに、
マーク検出装置によつて欠陥部を検知し、欠陥部を含む
製品を除去するようにしたものである。

したがつて、材料に欠陥のある部分から打抜かれた製
品は、確実に除去されると共に、除去する範囲を少なく
して、歩留りを向上させるものである。

また、製缶用金属コイル薄板の端縁部分の位置にマー
ク付けがなされることにより、製缶用金属コイル薄板か
ら打抜かれるものが缶蓋の場合には、製缶時に巻締めの
ラバーの下の位置になり、缶胴の場合には製缶時にフラ
ンジの巻締部に入ってしまうために、製缶後の缶の内容
物には全く触れない位置にマーク付けがなされ、内容物
には全く影響が生じない。

〔実施例〕

実施例を説明する前に、この発明の製缶用金属コイル
薄板の欠陥部の表示方法の原理を説明する。

このインクジェットマークは食品衛生上FDA（米国食
品安全衛生局）で認可された安全なものであるが、食品
衛生上から製缶用金属コイル薄板の端から10mm以内に精
度よくマーク付けすることが必要である。このため、マ
ーク付けをするインクジェット装置は製缶用金属コイル
薄板の蛇行に合せて追従する追従装置が設けられてい
る。この追従装置は製缶用金属コイル薄板の端に接触し
て移動させるものが考えられるが、ヘアーや縁折れ等が
発生する恐れから、食缶用の場合には品質上の点から非
接触式のものが望ましい。

製缶用金属コイル薄板は、先ず疵検査装置、ピンホー
ル検査装置および板厚計等の欠陥検査装置によって幅方
向に区分されて欠陥部分が検出される。この欠陥検査装
置が欠陥部分を検出すると、製缶用金属コイル薄板のラ
インスピードに同期して、下流に配設したインクジェッ
ト装置で欠陥部分が通過する瞬間にその薄板の端縁部分
の定位置にマーク付けを行う。このための同期方法は、
ピンチローラに設けた1mm単位のパルス発生器によって
生じるパルスによって行なわれる。

薄板の端縁部分に付けられる欠陥部分表示のためのマ
ークは、ドット径が0.2〜0.3φのもので、薄板の端から
幅方向10mm以内に１〜10個のドット列とし、コイルの長
さ方向に0.3〜2.0mmのドット列間隔で10〜70個のドット
列パターンとしてインクジェット装置で一定にマーク付
けがなされ、このドット列パターンによってコイル薄板
に存在する欠陥部分の幅方向の位置情報も含めて表示す
るようになっている。

通常、製缶用金属コイル薄板の幅方向に分割した区分
を表示するためには、ｎ分割時に2ⁿものパターンを持つ
必要があるが、この発明によれば（ｎ＋２）列あれば表
示可能となる。ただし、マーク列の間隔は精度よく一定
のドット列で表示する必要がある。

長さ方向に関しては、インクジェット装置のスピード
と前述の幅方向の区分をするための欠陥検査装置の処理
スピードが問題となる。インクジェット装置のマーキン
グのスピードは、欠陥検査装置の欠陥検出により送られ
てきた欠陥信号であるマーキング信号を受けつけて、デ
ーターをマーキング後再び受付けるまでの時間として約
10msecを必要とする。このため製缶用金属コイル薄板は
この間に移動する距離が16〜80mmとなり、この間は連続
してマーク付けすることができない。

また、欠陥検査装置が幅方向の信号をパラレルまたは
シリアルに転送するが、同時に１つの信号として纏める
処理が必要であり、その処理時間が約15msec必要であ
り、その間に製缶用金属コイル薄板の移動距離は20〜12
0mmとなる。したがって、両者の移動距離を考慮して20
〜120mmの区分単位に薄板に欠陥部分が存在するのかを
欠陥検査装置が検出し、その情報をマーク付けする必要
があり、欠陥検査装置にコイル薄板の進行方向の区分処
理機能が必要となる。

この発明では、区分の先頭よりマーク付けを開始する
ために、欠陥の検出時にはマーク先頭より区分の長さ部
分の欠陥部分を除去する方法となっている。

次に、マーク付けされた製缶用金属コイル薄板は、後
工程においてマーク検出装置により検出される。このマ
ーク検出装置は、フォトセンサー、CCDカメラ、バーコ
ードリーダー等が使用されるが、マークの状態、後工程
のラインスピード、コイルの振動状況等により検出セン
サーを考慮する必要がある。

また、マークの検出に関しては製缶用金属コイル薄板
の端から10mm以内にマーク付けされているため、検出位
置のずれによる誤検出を無くす必要があり、ここにも製
缶用金属コイル薄板の蛇行に合せて追従装置が必要とな
る。この追従装置はラインのスピード、振動等によって
接触式、非接触式のいずれかの方法が選択される。

マーク検出装置により検出されたマークの情報によ
り、製缶用金属コイル薄板の欠陥部分が識別され、打抜
き缶蓋、缶胴あるいはカットされたシートの状態でタイ
ミングを図りながら欠陥部分を含む缶蓋、缶胴或いはシ
ートを除去することになる。

以上説明したように、この発明の製缶用金属コイル薄
板の欠陥部の表示方法は、製缶用金属コイル薄板の欠陥
部分の位置情報をインクジェット装置により薄板の端縁
部分に表示するので、これを後の打抜き工程において薄
板の端縁部分を監視するマーク検出装置により検出する
ことができ、その結果、欠陥部分を含む製品又はシート
のみを排出することができる。すなわち、この発明で
は、薄板の欠陥部分の位置情報を薄板の端縁部分に表示
するので、薄板の幅が広くても多くのマーク検出装置を
使用する必要がなく、しかも必要最小限の製品又はシー
トのみを排出できるのである。

以下、図面に基づいてこの発明の製缶用金属コイル薄
板の欠陥部表示方法およびそれを利用した排出方法の実
施例を説明する。

第１図は、製缶用金属コイル薄板の欠陥マーク表示ラ
インの全体構成図である。製缶用金属コイル２から引き
出された例えば鋼板等の薄板１は、塗装機３により表面
にエポキシ樹脂等の塗装がなされ、乾燥機４により乾燥
される。続いて薄板１はデフレクターロール11、12、1
3、14を通ってテンションロール15、16によって張力が
加えられ、次に１対のピンチロール17、18および19、20
間に配設されたコイル薄板ジョイント部分切断用カッタ
ー５によって所定の長さに切断され、巻取リール６に巻
き取られるようになっている。

デフレクターロール13、14間には、薄板１の表裏の両
面を検査するための欠陥検査装置、例えば疵を検査する
ための疵検査装置７が配設される。この疵検査装置は光
源としてレーザを使用し、高速回転するポリゴンミラー
を介して薄板１上を線状に走査して、その反射光をフォ
トセンサーによって受光して薄板１上の疵の有無を検出
するものである。そして、製缶用金属コイル薄板１の幅
方向のどの位置に疵があるのかを区分して欠陥検出信号
を送出するようになっている。

この疵検査装置の代りに、目的に応じてピンホール検
査装置あるいは板厚計等の欠陥検査装置を設置する場合
もある。

この疵検査装置７の下流のテンションロール16,18（1
7）間には、薄板１の端縁部分にマーク付けするための
インクジェット装置８がその追従装置8aに取り付けられ
て配設されている。このインクジェット装置８は、例え
ばドットウェル社のユニジェット（商品名）を使用し、
高速でかつ非接触で確実にドット列によるマーク付けが
行なわれる。

この薄板１の端縁部分に付けられたマークが生乾きで
あると困るので、その下流の位置には熱風乾燥器９を配
設して約40℃の熱風を吹き付けて乾燥させる。このとき
の薄板１のラインスピードが212m/分であったが、付け
られたマークには何らの問題も起こらなかった。

また、テンションロール15には図示しないが1mmのピ
ッチのパルス信号発生器が取り付けられていて、薄板１
のラインスピードに対応した同期パルス信号が生成さ
れ、上記疵検出装置７からインクジェット装置８までの
距離7mの位置信号を送信するようになっている。

次に、インクジェット装置８の追従装置8aを、第２図
のブロック図と第３図の斜視図を参照して説明する。

製缶用金属コイル薄板１の矢印Ａで示す進行方向と直
角に螺軸24をもつＸテーブル25が配設され、この螺軸24
には追従装置8aが矢印Ｂで示すように左右に移動可能に
取り付けられている。この螺軸24の一端には、駆動用の
直流モータ26が取り付けられ、この直流モータ26はDCサ
ーボドライバー回路27を介してコントローラー回路29の
入出力装置30に接続している。またこの直流モータ26に
はパルス発生器31が取り付けられていて、これもコント
ローラー回路29の入出力装置30に接続している。

上記Ｘテーブル25上の追従装置8aには、インクジェッ
ト装置８と共に、移動する製缶用金属コイル薄板１の端
1aを検出するためのCCDカメラからなるイメージセンサ
ー32およびリトラクタ用エアシリンダー37が配設され、
このイメージセンサー32はイメージセンサーコントロー
ラー回路33を介して上記コントローラー回路29の入出力
装置30と接続している。

更に、上記Ｘテーブル25の両側にはリミットスイッチ
34、34が取り付けられていて、これらもコントローラー
回路29の入出力装置30に接続している。インクジェット
装置８はインクジェットコントローラー回路35を介して
これもコントローラー回路29の入出力装置30に接続して
いる。そして、イメージセンサー32用の光源36が、第３
図に示すように、イメージセンサー32と薄板１を挟んで
対向する位置に配設されている。

また、Ｘテーブル25はブロック43に取り付けられ、こ
のブロック43は機枠42のアリ溝44に嵌入して左右に移動
できるように取り付けられている。そして、ブロック43
には一端にハンドル40を有する螺軸41が取り付けられて
いるので、ハンドル40を操作することによって、製缶用
金属コイル薄板１の端1aに対するインクジェット装置８
の最初の位置設定が容易にできるようになっている。

このように構成されているので、製缶用金属コイル薄
板１の端1aはイメージセンサー32で検出され、イメージ
センサーコントロール回路33、入出力装置30を介してコ
ントローラー回路29に入力され、設定値との比較演算を
して移動距離を算出し、DCサーボドライバー回路27を介
して直流モータ26に出力してＸテーブル25の位置を制御
し、インクジェット装置８を薄板１の蛇行に合せて追従
し移動させるようになっている。移動した距離はパルス
発生器31によるパルスを入出力装置30を経由してコント
ローラー回路29に入力し、再度設定値と比較演算を繰り
返すことにより、インクジェット装置は±0.2mmの精度
で設定可能であった。

なお、リミットスイッチ34、34はインクジェット追従
装置8aの両側に保全用として設けたものであり、リトラ
クト用エアシリンダー37は製缶用金属コイル薄板１のジ
ョイント部分が通過するときや、薄板１に張力が無くな
って薄板１が撓んだ場合に、インクジェット装置８を上
方に退避させ、薄板１にインクジェット装置で付けられ
るマークが薄板１の定位置にマーク付けができなくなる
のを防止するために配設されている。

次に、第４図〜第６図を参照して、製缶用金属コイル
薄板１の端縁部分に付けるマークについて説明する。

インクジェット装置８で付けられるマークはドット列
から構成される。すなわち、欠陥表示用のドットマーク
51は、薄板１の端1aから1mmのスペースが空けられ、ド
ット径0.2〜0.3mmφのものが幅2mmの中に５列にバーコ
ード状に配列して付けられる。これは後でマーク検出器
によって検出される最小の長さが1mmであることから余
裕をもたせたものである。

第５図に示すように、この例では製缶用金属コイル薄
板１を幅方向に16区分して欠陥部の表示を行なう場合に
は、製缶用金属コイルの薄板１の進行方向に長さが17mm
を１単位としてドットパターンが形成される。最初の第
１列と最後の第18列のドット列は等間隔のコントロール
マークであり、これはマークの検出時にマークとマーク
の間隔がコントロールマーク同士では17mmに、マークが
存在しない場合には18mm以上の間隔となるために区分す
ることができる。

ドットマークの第２列から第17列目までが上記薄板１
の幅方向に区分した第１区分、第２区分、…第16区分に
それぞれ対応するもので、例えば第６図のように第２区
分に疵等の欠陥部×があると、薄板１の端縁部分に付け
られるドットマークは第１列と第18列のコントロールマ
ークと、その間隔内の最初のコントロールマークである
第１列から2mmの位置に第３列のドットマーク52が付け
られ、このマークは、第２区分において例えば長さ35mm
（マークの長さ＋マークの間隔、すなわち、17mm＋18mm
＝35mm）の範囲内（第６図の斜線部分）に欠陥が存在す
ることを示すものである。

このドットマークは欠陥部が存在するときのみ、その
欠陥部の幅方向の位置情報としてインクジェット装置で
付けられるものである。

この例では、製缶用金属コイル薄板１の幅方向の区分
を16区分したものについて説明したが、これは適宜用い
られる製缶用金属コイルの薄板の幅の寸法に応じて任意
に設定することができ、また、コイル薄板の進行方向の
長さの区分は、薄板の搬送速度に応じて前記の範囲内で
任意に設定することができることは勿論である。

次に、このマークの付けられた製缶用金属コイル薄板
を使用し、打抜きラインにおいて欠陥部分を排出する方
法について説明する。

第７図は、打抜きラインの工程を示す。

前記の欠陥検査装置である疵検査装置で検査を行な
い、欠陥部分の薄板の端縁部分にマークの付けられたコ
イル22から引き出された薄板21は、一対のピンチローラ
71、72および73、74を通ってプレス75により缶蓋あるい
は缶胴に打抜き加工され、これらの製品と打抜き後のス
クラップシートＣに分離されて搬出される。ピンチロー
ラ71、72および73、74間にはマークの検出センサー76が
設置されている。この検出センサー76は例えばフォトセ
ンサー、CCDカメラあるいはバーコードリーダー等によ
って構成される。そして、打抜きラインのスピード、マ
ークの状態、振動状況等によってこれらの検出センサー
の中から適当なものが選択される。

この検出センサー76は、第８図に示すように、機枠に
エアシリンダーを介して取り付けられる可動のロッド81
の先端部に固定される。同可動ロッド81の先端部の下側
には、一対の中央部に溝のある回転自在のローラ82が取
り付けられていて、このローラ82の溝にはマーク付けさ
れた製缶用金属コイル薄板21の端21aが常に当接して移
動するように配置され、マーク検出センサー76の追従装
置となっている。そして、検出センサー76からの信号は
製品打抜プレス75の下流に配設された排出装置77に送ら
れる。

したがって、マークの付けられたコイル薄板の欠陥部
分のマークを検出センサー76が1mm間隔に検出し、排出
装置77に製缶用金属コイル薄板21のどの区分に欠陥部が
存在するのかを送信されることによって、例えば第６図
のドットパターンを検出した場合には、第９図に斜線で
示すように、製缶用金属コイル薄板21の第２区分の何処
かに欠陥が存在し、この薄板の第２区分を含む打抜かれ
た缶蓋（図の2,3,4,5,6の缶蓋）あるいは缶胴のみを排
出装置77により、矢印Ｄに示すように取り除くようにな
っている。

製品にマークが付されていても欠陥部以外の区分の製
品は良品として引き続き搬送させて取り出すことができ
る。

この実施例は、コイル状の薄板から缶蓋又は缶胴を打
抜き、打抜かれた製品が欠陥区域を含む場合に除去する
ものであるが、マーク付けされたコイルをマークの検出
センサーを有する切断ラインに搬送し、所定の長さのシ
ートに切断すると共に、第６図の斜線に示す欠陥区域を
含むシートを除去し、欠陥のない正常なシートから缶蓋
等を打抜き加工することもできる。

〔発明の効果〕

上記で説明したように、この発明によれば、インクジ
ェクト装置で付けられるドットマークは食品衛生上FDA
に認可された安全なものであり、さらにインクジェット
装置で付けられるドットマークは製缶用金属コイル薄板
の端縁部分に付けられるため、薄板から打抜かれるもの
が缶蓋の場合は缶蓋の巻締めのラバーの下に入る位置で
あり、缶胴の場合にはフランジの巻締部に入る位置に付
けられるため、内容物への影響が全くない欠陥部の表示
ができる。

また、欠陥部の表示は、製缶用金属コイル薄板の幅方
向の区分ごとに行なわれるので、薄板上の欠陥部分を含
む缶蓋等の製品だけを除去することができ歩留りが格段
に向上する。

そして、インクジェット装置は薄板に非接触であり、
薄板を変形させることもなく、しかも高速で確実に欠陥
部分のマーク付けをすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製缶用金属コイル薄板の欠陥表示方
法を示す工程図、 第２図は、インクジェット装置および追従装置のブロッ
ク図、 第３図は、インクジェット装置および追従装置の斜視
図、 第４図〜第６図は、製缶用金属コイル薄板の端縁部分に
付けられるドットパターンの説明図、 第７図は、本発明の打抜きラインを示す工程図、 第８図は、マーク検出センサー装置の斜視図、 第９図は、缶蓋打抜きの場合の欠陥品排除の説明図であ
る。 １……製缶用金属コイル薄板 ７……疵検査装置（欠陥検査装置） ８……インクジェット装置 51,52……マーク 76……マーク検出センサー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製缶用金属コイル薄板の搬送ラインに、疵
   検査装置等の欠陥検査装置を設置し、この欠陥検査装置
   の検出信号に基づいて、製缶用金属コイル薄板に存在す
   る欠陥部分を表示するマークを、薄板の端縁部分にイン
   クジェット装置によりドットパターンとしてマーク付け
   をする方法であって、前記ドットパターンの各々は製缶
   用金属コイル薄板に存在する欠陥部分の幅方向の区分情
   報を持ったマークとしたことを特徴とする製缶用金属コ
   イル薄板の欠陥部の表示方法。