JPH1010061A - 飲料缶詰自動品質検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多種類の缶詰に対応し、多項目の検査が自動
的に測定できる、飲料缶詰自動品質検査システムを提供
する。 【解決手段】 検査対象缶詰１を搬送する搬送手段３に
沿って、飲料缶詰自動分析装置８と、非破壊自動巻締検
査装置９とが配列され、飲料缶詰自動分析装置８には、
缶詰１内のガス採取および分析を行うガス分析部と、缶
詰１の内容液の採取および成分分析を行う液分析部と
が、互いに隣接して配置されている。ガス分析部と液分
析部との間および飲料缶詰自動分析装置８と搬送手段３
との間で、缶詰１を移送するハンドリング機構１３１が
設けられている。非破壊自動巻締検査装置９と前記搬送
機構３との間で、缶詰１を移送する他のハンドリング機
構１３２が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内容液充填およ
び巻締終了後の缶詰の品質管理を行う飲料缶詰検査シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】缶詰の品質を管理するための検査項目は
多々あり、従来、缶詰を人手によりラインから抜き取っ
て、手作業により缶詰の内容液の温度、ガスボリュー
ム、ｐＨ、ビタミンＣ含有量、ブリックス度、アミノ態
窒素含有量、酸度、クロールイオン、色調、缶詰内の真
空度、圧力、ヘッドスペースの酸素濃度等を測定してい
た。

【０００３】しかし、これらの計測検査は手作業により
行っているために、検査に多くの人手を要するなど、効
率が悪く、コスト高になるとともに、人手による検査の
場合、同一条件で測定を行うことが困難であり、計測誤
差が生じ易い等の不都合が多々あった。

【０００４】そこで、従来から、巻締終了後の缶詰の外
部寸法、内部寸法、ヘッドスペース酸素量および内容液
溶存酸素量の計測を自動化した装置が開発されており、
その一例として、特公平７−５８２４４号公報に記載さ
れた飲料缶詰検査システムが知られている。この装置
は、缶詰の巻締外部寸法を測定する外寸ステーション、
巻締内部寸法を測定する内寸ステーション、ヘッドスペ
ース酸素量計測装置、内容液溶存酸素量計測装置がそれ
ぞれ備えられるとともに、前記ヘッドスペース酸素量測
定装置と前記内容液溶存酸素量計測装置とに缶詰の供給
排出を行うハンドリングロボットが配置され、缶詰を自
動的に測定検査することを特徴とするものである。そし
て、この装置によれば、缶詰の巻締外部寸法、巻締内部
寸法、ヘッドスペース酸素量および内容液溶存酸素量を
自動的に測定検査ができる。

【０００５】したがって、この装置によれば、従来手作
業で行っていた缶詰のヘッドスペースおよび内容液に溶
存する酸素量や、巻締内外の寸法の計測を自動的に行う
ことができ、缶詰製造ラインにおけるサンプリング検査
に適用すれば、大幅に省力化できるとともに、確実に一
定周期で缶詰を採取して正確に検査できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特公平７−５８２４４号公報に記載された飲料缶詰検
査システムでは、巻締検査装置内で行う缶詰の巻締状態
の計測すなわち巻締外周部寸法の測定と巻締内部の破壊
測定とが二つの別々のステーション行われるために装置
が大きく、設置スペースを大きく取らなければならない
不都合がある。また、この装置では、缶詰内の品質測定
項目が少ないために、通常飲料メーカーで実施されてい
る他の検査および分析作業、すなわち缶詰内の真空度、
圧力、内容液の温度、ガスボリューム、ｐＨ、ビタミン
Ｃ含有量、ブリックス度、アミノ態窒素含有量、酸度、
クロールイオン、色調などを測定することができなかっ
た。その結果、これらの測定および分析は、手作業によ
り行わなければならず、計測誤差が生じやすいなどの不
都合があった。

【０００７】さらに、上述した特公平７−５８２４４号
公報に記載された飲料缶詰検査システムでは、インライ
ンでの検査であるものの飲料缶内部の測定項目が酸素量
（溶存酸素量（ＤＯ）を含む）に限定され、飲料缶詰の
検査項目の全ては検査することができなかった。その結
果、缶詰の品質判定に必要なデータを得るためには、手
作業による測定・分析を避けることができず、作業効率
が悪いばかりか、測定あるいは分析の結果のばらつきが
大きくなるおそれが多分にあった。

【０００８】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、多種類の飲料缶について、通常必要と
される内容物の分析および缶詰の測定を、人手を介さず
に行うことができる飲料缶詰自動品質検査システムを提
供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、この発明は、飲料缶詰製造ライン
の缶詰搬送用コンベヤーから任意に設定された数量の缶
詰を定期的または不定期的に取り出した検査対象缶詰を
搬送する搬送手段に沿って、飲料缶詰自動分析装置と、
非破壊自動巻締検査装置とが配列され、飲料缶詰自動分
析装置には、前記缶詰内のガス採取および複数項目の分
析を行うガス分析部と、前記缶詰の内容液の採取および
複数種類の成分の分析を行う液分析部とが、互いに隣接
して配置され、また、これらのガス分析と液分析部との
間、および飲料缶詰自動分析装置と搬送手段との間で、
前記缶詰を移送するハンドリング機構が設けられ、さら
に、前記非破壊自動巻締検査装置には、前記缶詰の巻締
部の軟Ｘ線映像を画像分析して、断面寸法を測定する機
構が設けられるとともに、この非破壊自動巻締検査装置
と前記搬送機構との間で、缶詰を移送する他のハンドリ
ング機構が設けられていることを特徴とする飲料缶詰自
動品質検査システムである。

【００１０】すなわち、この飲料缶詰自動検査システム
によれば、飲料缶詰自動分析装置および非破壊自動巻締
測定装置がユニット化され省スペースにセットされてい
るとともに、これらの装置に前記搬送手段から缶詰を把
持して供給するための缶詰ハンドリング機構が設けられ
ているから、搬送手段によって搬送されている缶詰をハ
ンドリング機構によってピックアップするとともに、飲
料缶詰自動分析装置に移載し、飲料缶詰自動分析装置内
の測定装置により、重量測定、ヘッドスペースガス分
析、内容液分析が行われる。また、巻締部の測定を行う
缶詰は、搬送手段によって、非破壊巻締測定装置が配置
されている位置まで搬送され、ハンドリング機構により
非破壊巻締測定装置に移載され、非破壊巻締測定装置内
で、缶詰の巻締外部寸法および巻締内部寸法が非破壊で
測定される。

【００１１】したがって、この発明の飲料缶詰自動検査
システムによれば、従来手作業で行っていた多項目の検
査を自動的に行うことができるので、大幅に省力化でき
るとともに、検査あるいは分析の精度を向上させること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の一実施例を図面に基づ
いて説明する。図１は、この実施例の飲料缶詰自動品質
検査システムの全容を示しており、缶詰１を缶径に合わ
せて四系統に分けて搬送するサンプリングコンベヤー２
が設けられている。このサンプリングコンベヤー２の先
端側の部分にはゲートが設けられており、このゲートに
は四系統の缶詰１の列を一時的に停止させるストッパー
４が設けられている。なお、これらのストッパー４は、
エアーシリンダー５などのアクチュエターによって開閉
動作させられ、缶詰１を一個づつ送り出し、あるいはス
トックしてある一列の缶詰１の全量を送り出す。また、
サンプリングコンベヤー２の先端側には、検査ラインコ
ンベヤー３が連続して配置されている。

【００１３】このサンプリングコンベヤー２は、一例と
して、環状のベルトを二つの回転支持軸に巻き掛けると
ともに、一つの回転支持軸に回転駆動手段を備えたコン
ベヤー装置であり、このコンベヤー装置を複数台用いて
少なくとも各コンベヤーの端部が隣接し、かつ平行に配
列されている。したがって、各コンベヤー装置の回転駆
動手段を設けた側の回転支持軸を回転させると、他方の
回転支持軸が回転するとともに、二つの回転支持軸に支
持された環状ベルトがこの回転に従って走行し、ベルト
上の物体を搬送するようになっている。

【００１４】そのサンプリングコンベヤー２に続く検査
ラインコンベヤー３は、缶詰１を一列に並べて搬送する
よう構成されている。具体的には、缶詰１の外径とほぼ
等しい間隔、もしくはそれより若干広い間隔を開けて対
向配置した一対の側壁ガイドが、間欠駆動される検査ラ
インコンベヤー３の上面両側に配置されている。この検
査ラインコンベヤー３と前述した四系統のサンプリング
コンベヤー２との間には、サンプリングコンベヤー２か
ら送り出された缶詰１もしくは缶詰１列を検査ラインコ
ンベヤー３に導くガイド板が設けられている。このガイ
ド板は図１に示すように、検査ラインコンベヤー３側
で、缶詰１の外径とほぼ等しい間隔に接近するようテー
パー状に傾斜させた一対の側壁ガイド６によって構成さ
れている。

【００１５】そして、検査ラインコンベヤー３に沿っ
て、この飲料缶詰自動検査システムの全体を制御する集
中制御装置７と、飲料缶詰自動分析装置８と、非破壊自
動巻締検査装置９とが配列されている。

【００１６】検査ラインコンベヤー３と飲料缶詰自動分
析装置８との間で缶詰１を移載するハンドリングロボッ
ト１３１と、検査ラインコンベヤー３および非破壊自動
巻締検査装置９の間で缶詰１を移載するハンドリングロ
ボット１３２とが設けられている。

【００１７】飲料缶詰自動分析装置８に対応させて設置
されたハンドリングロボット１３１は、自走型の多関節
ロボットであって、基台部が、飲料缶詰自動分析装置８
と平行な方向すなわち検査ラインコンベヤー３の搬送方
向と平行な方向に往復動作するよう構成され、また、そ
の基台上に複数の関節部を介してハンド部１２が備えら
れている。そのハンド部１２は、缶詰１を軸線方向の上
方から接近させて把持する把持形態と、缶胴の半径方向
外方から接近して缶胴をつかむ把持形態とのいずれでも
缶詰１を把持できるようになっている。そして、ハンド
部１２の手首となる部分が、缶詰１を把持した状態で、
１８０°以上回転できるよう構成されている。

【００１８】ハンドリングロボット１３１の前方の検査
ラインコンベヤー３上には、缶詰１の表面に表示された
バーコードを読み取って、集中制御装置７に信号を送る
バーコードリーダー１７が備えられている。このバーコ
ードリーダー１７は、缶胴外面に付されているバーコー
ドを読み取って信号を出力し、前記集中制御装置７に検
出信号を出力するよう構成されている。そのバーコード
は、缶詰１の品種や形状あるいは内容液等のデータを示
す記号であって、これを読み取ることにより集中制御装
置７が、その缶詰１に適合した動作をするように構成さ
れている。

【００１９】また、ハンドリングロボット１３１の前方
の検査ラインコンベヤー３には、所定時間および所定缶
数ごとに開閉するストッパー１８が備えられている。こ
のストッパー１８は、エアーシリンダー１９によって前
進後退動作させられて、前記検査ラインコンベヤー３上
の缶詰１を選択的に停止させるように構成されている。
また、ストッパー１８よりも搬送方向での上流側および
下流側に、缶詰１に反応して信号を出力する近接スイッ
チなどからなるセンサー２０が設けられている。

【００２０】図２に示すように、飲料缶詰自動分析装置
８は、重量を測定する重量測定装置３２および飲料缶詰
自動分析装置８内の動作の制御を行う制御装置２２を備
えたＮＯ．１ステーション２３と、缶内圧が大気圧以上
の陽圧缶のヘッドスペースガスの分析を行うための陽圧
缶ヘッドスペースガス採取用ピアシング装置２４を備え
たＮＯ．２ステーション２５と、缶内圧が大気圧より低
圧の陰圧缶のヘッドスペースガスの測定および分析を行
うための陰圧缶ヘッドスペースガス採取用ピアシング装
置２６を備えたＮＯ．３ステーション２７と、缶詰内容
液の成分等の検査を行うための内容液サンプリング装置
２８を備えたＮＯ．４ステーション２９との四つのステ
ーションを備えている。さらに、飲料缶詰自動分析装置
８内部には、採取したヘッドスペースガスおよび内容液
の分析を行う装置が備えられている。

【００２１】なお、缶詰内容液の分析を行う装置は、特
には図示しないが、ポンプを主体とした吸排出経路と、
適宜の分析試薬を供給する機構と、電気化学的にデータ
をピックアップする機構とを主体として構成されてい
る。

【００２２】ＮＯ．１ステーション２３は、飲料缶詰自
動分析装置８の内部で図２における右側の端部に設けら
れており、矩形キャビネット３０の内部に、ＮＯ．１〜
ＮＯ．４ステーション全体の作動を制御する制御装置２
２が備えられている。また、飲料内容物自体の分析シス
テムは別の制御装置（図示せず）で制御し、飲料缶詰自
動分析装置８の全体のシステムコントロールおよびヘッ
ドスペース酸素量の計算などは制御装置７で行う。さら
に、飲料缶詰自動分析装置８のアッパーテーブル３１上
で制御装置２２の前方には、重量測定装置３２が備えら
れている。この重量測定装置３２は、缶詰１の安定性保
持のため、凹形状に窪んだ載置台を備えており、ここに
載せた缶詰１の重量をロードセル（図示しない）などに
よって測定し、信号を出力するようになっている。

【００２３】ＮＯ．１ステーションに隣接して配置した
ＮＯ．２ステーション２５には、缶詰１を保持する缶詰
保持台３３と、缶詰１の内容液と接触する部分の洗浄を
行う洗浄槽３４と、陽圧缶のヘッドスペースガスを分析
する陽圧缶ヘッドスペースガス測定装置のためのピアシ
ング装置２４とが設けられている。

【００２４】缶詰保持台３３は、一例として、缶底を上
側にして約５０°の傾斜角度で缶詰１を保持するもので
あって、缶詰外形形状すなわち缶胴の形状に合わせてＵ
字型もしくはＶ字型の溝３５が形成されるとともに、こ
の溝３５を水平面に対して約５０°の傾斜角度に設定し
て缶胴部分で缶詰１を保持する傾斜保持板３６と、傾斜
保持板３６の端部に垂直に取り付けられるとともに缶詰
１の蓋部分の縁部全周と接触して缶蓋部分を当接させる
端板３７とからなり、側面視で、９０°のＶ字型に形成
されている。すなわち、陽圧缶の場合、缶詰１を垂直に
立てた状態では、缶底が缶詰１の中心に向けて緩やかに
湾曲した凹形状（ドーム形状）となっているため、缶底
の中央では液面が接触しており、缶詰１の中央でヘッド
スペースガスを採取しようとすると、ヘッドスペースガ
スとともに内容液を採取してしまうから、陽圧缶のヘッ
ドスペースガスを採取する際には、ヘッドスペースガス
とともに内容液を採取しないように、缶詰１を傾斜させ
てヘッドスペースガスを缶底周縁部３８に集めた状態
で、缶底周縁部３８にピアシングし、ヘッドスペースガ
スを採取するようにしている（図３参照）。

【００２５】なお、傾斜保持板３６の傾斜角度は、各種
缶詰を傾斜させてヘッドスペースガスのサンプリングテ
ストを予め行い、その結果から、最も有効にヘッドスペ
ースガスの採取ができる角度とすればよい。

【００２６】さらに、前記傾斜保持板３６には、ハンド
リングロボット１３１の把持爪との干渉を回避するため
溝３９が形成されている。また、缶高によってハンドリ
ングロボット１３１が缶詰１を把持する位置が異なるの
で、缶詰１のハンドリング位置に合わせて、前記溝３９
が、二本形成されている。

【００２７】洗浄槽３４は、円筒形状の容器であって、
例えば、イオン交換水すなわち純水などの洗浄液を溜め
て、その中にサンプリング時に内容液と接触した部分を
挿入して洗浄するようになっている。なお、洗浄の都
度、缶詰１の内容液が洗浄液に、混入してしまうので、
検査毎に洗浄液を入れ替えるようになっている。なお、
この洗浄槽３４の上端部には、後述する針部などの被洗
浄部材から洗浄液を吹き飛ばして除去するためのエアー
ノズル（図示せず）が設けられている。

【００２８】陽圧缶ヘッドスペースガスの分析を行うた
めの陽圧缶ヘッドスペースガス採取用ピアシング装置２
４は、アッパーテーブル３１上に設置台４０を設け、そ
の上に平行に備えた二本のリニアーガイドの上部に設け
られており、前記缶詰保持台３３の上方と前記洗浄槽３
４の上方との間を往復移動できるようになっている。こ
のピアシング装置２４は、矩形キャビネット４２の内部
に備えたヘッドスペースガスを分析するためのヘッドス
ペースアナライザー５２と、そのキャビネット４２の前
面に取り付けたピアシング機構４３とを備えている。

【００２９】ここで、ピアシング機構４３について説明
すると、このピアシング機構４３は、缶詰保持台３３上
に斜めに設置した缶詰１から、ヘッドスペースガスを採
取するためのものであって、上下方向に向けて配置した
昇降機構４５の下端部に、ヘッドスペース内のガスを吸
引するためのピアシングヘッド４４が備えられており、
このピアシングヘッド４４を昇降機構４５によって、缶
詰１に対して上下動させるように構成されている。

【００３０】そしてこの昇降機構４５は、一本のエアー
シリンダー４６を中心としてその左右両側にガイドとな
るガイドポスト４７をエアーシリンダー４６と平行に配
置し、ガイドスリーブ４８をこのガイドポスト４７に摺
動自在に嵌合させて構成されている。

【００３１】なお、前記ピアシングヘッド４４に接続さ
れた電線ケーブルや配線などは、キャタピラあるいはこ
れに類似する鎖条体５０によってまとめられ、湾曲自在
に保持されている。また、ピアシング装置２４を缶詰１
の種類に合わせてサンプリング位置に移動させるサーボ
機構（図示せず）が備えられている。

【００３２】他方、ピアシングヘッド４４の内部には、
缶詰１の缶底周縁部３８に向けて突入・退出する中空の
針部１１４と、缶詰１の缶底周縁部３８とピアシングヘ
ッド４４との間で前記針部１１４の周囲の所定範囲を気
密状態に保持するシール部１１５とが備えられている。

【００３３】また、前記針部１１４の中空部を介してヘ
ッドスペースガスをヘッドスペースアナライザー５２内
に送るために、針部１１４の中空部から、ヘッドスペー
スアナライザー５２の各装置に連通し、ヘッドスペース
ガス流路となる配管５１が備えられている。

【００３４】図３に示すように、ヘッドスペースアナラ
イザー５２は、ガスクロマトグラフ５５を主体とするも
のであって、このガスクロマトグラフ５５の吸気通路側
には、水分除去装置５６と水分検知装置５７とが、それ
ぞれ直列に接続されている。また、ガスクロマトグラフ
５５の排出通路側には、パージ用のＨｅガスを充填した
ガスボンベ５８が接続されている。そして、前記針部１
１４は、制御バルブ５９１および制御バルブ５９２を介
してガスボンベ５８に接続されている一方、制御バルブ
５９１と他の制御バルブ５９３とを介して、前記水分検
知装置５７の流入側に接続されている。そして、内容積
を変えることのできるシリンジ５４が各制御バルブ５９
１，５９２，５９３を介して、針部１１４およびガスボ
ンベ５８ならびに水分検知装置５７にそれぞれ接続され
ている。なお、針部１１４には、圧力測定装置５３と減
圧バルブ６０とがそれぞれ接続されるとともに、これら
圧力測定装置５３および減圧バルブ６０の接続箇所より
も先端側にフィルター１１６が介在されている。そし
て、その針部１１４を前記缶詰保持台３３上の缶詰１に
突き刺して、ヘッドスペースガスをサンプリングするよ
うになっている。

【００３５】なお、ガスクロマトグラフ５５による分析
結果に基づいた酸素量や炭酸ガス量の演算は制御装置７
で行い、それに先立つキャリブレーションあるいは洗浄
は、制御装置２２によるシーケンス制御によって自動的
に行うようになっている。

【００３６】ＮＯ．３ステーション２７は、前記ＮＯ．
２ステーション２５に隣接して設けられており、缶詰１
を保持するアッパーテーブル３１上の缶詰保持台６２
と、内容液と接触する部分の洗浄を行う洗浄槽６３と、
陰圧のヘッドスペースガスの分析のためのピアシング装
置２６とを備えている。

【００３７】缶詰保持台６２は、缶蓋（好ましくは缶底
蓋すなわちイージーオープンエンドではない側の蓋）を
上にして直立させた状態で缶詰１を固定するものであ
り、缶詰１の底の形状に合わせて円形に窪んだ凹型の台
となっている。ピアシング装置２６は、ＮＯ．２ステー
ション２５におけるキャビネット４２と同様な矩形キャ
ビネット６６に、ヘッドスペースアナライザー６８のピ
アシング機構６７を備えた構造となっている。そして、
このキャビネット６６が、前述したピアシング装置２４
と同様に、設置台４０上に設けたリニアーガイド６５に
搭載され、内部に備えたモーターにより、前記缶詰保持
台６２の上方と前記洗浄槽６３の上方との間を往復移動
できるようになっている。

【００３８】前記ヘッドスペースアナライザー６８は、
前記缶詰保持台６２に保持された陰圧缶の蓋の中央にピ
アシングして、陰圧缶のヘッドスペース内のガスのサン
プリングを行うものであり、ヘッドスペース内のガスを
吸引するためのピアシング機構６７のピアシングヘッド
６９が昇降機構７０によって、アッパーテーブル３１に
対して上下動可能に設けられている。

【００３９】また、前記ピアシング機構６７のピアシン
グヘッド６９の内部には、缶詰１に突き刺される中空の
針部１１２と、缶詰１の蓋の中心部分とピアシングヘッ
ド６９との間で、前記針部１１２の周囲の所定範囲を気
密状態に保持するシール部１１３とが備えられており
（図４参照）、その針部１１２によって、前記缶詰保持
台６２上の陰圧缶の蓋の中心部分にピアシングして、ヘ
ッドスペースガスを吸引するようになっている。

【００４０】また、該ピアシングヘッド６９の針部１１
２の中空部と、ヘッドスペースアナライザー６８の内部
の各装置とを連結する配管７１が備えられ、この配管７
１を介してヘッドスペースガスを給排するようになって
いる。

【００４１】図４に示すように、ヘッドスペースアナラ
イザー６８は、ガスクロマトグラフ７５を主体とするも
のであって、このガスクロマトグラフ７５の吸入側に
は、水分除去装置７３と水分検知装置７４とが、それぞ
れ直列に接続されている。また、ガスクロマトグラフ７
５の排出側には、標準ガスとしてＨｅガスを充填したガ
スボンベ７６が接続されている。そして、前記針部１１
２は、制御バルブ２０１および制御バルブ２０２を介し
て、ガスボンベ７６に接続される一方、制御バルブ２０
１および他の制御バルブ２０３を介して水分検知装置７
４の流入側に接続されている。そして、内容積を変える
ことのできるシリンジ７８が各制御バルブ２０１，２０
２，２０３を介して、針部１１２およびガスボンベ７６
ならびに水分検知装置７４にそれぞれ接続されている。
なお、針部１１２には、圧力測定装置７７が接続される
とともに、この圧力測定装置７７の接続箇所よりも先端
側にフィルター７２が介在されている。そして、その針
部１１２を前記缶詰保持台６２上の缶詰１に突き刺し
て、ヘッドスペースガスをサンプリングするようになっ
ている。

【００４２】なお、ガスクロマトグラフ７５による分析
結果に基づいた酸素量や炭酸ガス量の演算は制御装置７
で行い、それに先立つキャリブレーションあるいは洗浄
は、制御装置２２によるシーケンス制御によって自動的
に行うようになっている。さらに、洗浄槽６３は、前記
ＮＯ．２ステーション２５のものと同様に、円筒形状の
容器であって、洗浄液には、一例としてイオン交換水す
なわち純水が使用されている。

【００４３】最後のＮＯ．４ステーション２９には、缶
詰１を保持する缶詰保持台７９と、内容液と接触する部
分の洗浄を行う二つの洗浄槽９５１，９５２と、内容液
自動分析装置の内容液サンプリング装置２８とが設けら
れている。

【００４４】その内容液サンプリング装置２８は、他の
ステーションにおけるものと同様に矩形キャビネット８
２の前面に、サンプリング機構８４と、缶詰１に内容液
吸引用の孔を開けるパンチング機構８１とが備えられた
ものであり、前記設置台４０上の二本のリニアーガイド
８６の上部に設けられている。また、内容液サンプリン
グ装置２８の内部には、モーターが備えられ、前記缶詰
保持台７９と前記洗浄槽５９１，５９２との間かつ上方
で、往復移動可能となっている。

【００４５】前記サンプリング機構８４は、キャビネッ
ト８２の前面に取り付けたロッドレスシリンダー８７に
よって上下動される内容液サンプリングノズル８８を有
している。この内容液サンプリングノズル８８は、内容
液をサンプリングする缶詰１の長さよりも幾分長く形成
されている。

【００４６】また、前記内容液サンプリングノズル８８
の一端部には、ノズルから吸引した内容液を内容液自動
分析装置の内容液アナライザー内の液体試料分析装置
（図示せず）に輸送する配管が連結されており、該液体
試料分析装置によって、内容液の分析すなわちｐＨ、酸
度、糖度、比重、色調、ビタミンＣ含有量、アミノ態窒
素含有量、クロールイオンなどの分析が行われるととも
に、特に、該液体試料分析装置は、缶詰１の分析できる
項目を変更して、自由に測定項目の変更ができるように
なっている。

【００４７】また、前記配管には、内容液内の異物、繊
維質等の固形物および炭酸ガスの除去を行う内容液前処
理装置（図示せず）、さらには、前記内容液サンプリン
グノズル８８から採取した分析に必要な缶詰１の内容液
を液体試料分析装置に輸送する内容液定量液送装置（図
示せず）が連結されている。

【００４８】なお、内容液サンプリングノズル８８の中
には、温度計（図示せず）がセットされており、内容液
の温度を測定することができるようになっている。ま
た、前記内容液サンプリング装置２８に接続された電線
ケーブルや配線などは、キャタピラあるいは、これに類
似する鎖条体８９によってまとめられ、湾曲した状態に
保持されている。

【００４９】前記キャビネット８２の前面には、前記サ
ンプリング機構８４に隣接してパンチング機構８１が設
けられている。このパンチング機構８１は、内容液サン
プリングノズル８８を挿入するための孔を穿孔するもの
であって、缶詰１に直接穿孔を行うパンチング部９１
が、昇降機構９０によって上下動されるよう構成されて
いる。

【００５０】すなわち、昇降機構９０は、二本のガイド
ポスト９２に挟まれたエアーシリンダー９３と、ガイド
ポスト９２に摺動自在に嵌合したガイドスリーブ９４と
によって構成されている。二本のガイドポスト９２およ
びエアーシリンダー９３の端部には、パンチング部９１
すなわち缶詰１にパンチングして缶蓋または缶底の中央
部に孔を開けるパンチング部９１を備えたパンチング板
が取り付けられ、エアーシリンダー９３によって、パン
チング部９１がアッパーテーブル３１に対して上下駆動
可能になっている。なお、パンチング部９１の上下動ス
トロークは対象とする缶詰毎に合わせられるようになっ
ている。

【００５１】また、二つの洗浄槽９５１，９５２は、非
動作位置に待機しているパンチング機構８１およびサン
プリング機構８４の直下に配置され、一回一回の測定検
査の度に、パンチング部９１と内容液サンプリングノズ
ル８８とが洗浄槽９５１，９５２内に溜めた洗浄液中に
挿入されて、洗浄されるようになっている。さらに、洗
浄液も一回一回の測定検査の度に新しいものと交換され
るから、種類の異なる缶詰１を続けて検査しても、別の
品種の内容液と混ざることがないので、正確に缶詰１内
部の検査ができるようになっている。なお、内容液サン
プリングノズル８８を洗浄する側の洗浄槽９５２には、
内容液サンプリングノズル８８が全て修まり、充分に洗
浄されるように他の洗浄槽に比べて大きなものが用いら
れている。また、サンプリングノズル８８およびパンチ
ング部９１から洗浄液を除去するためにエアーを噴射す
るエアーノズル（図示せず）が洗浄槽９５１，９５２の
上端部に設けられている。

【００５２】さらに缶詰保持台７９は、前記キャビネッ
ト８２の前方のアッパーテーブル３１上に備えられてい
る。この缶詰保持台７９は、その基礎となる平面盤９
６、ロッドレスシリンダー９７、リニアーガイド９８、
スライドテーブル９９から構成されており、平面盤９６
上にロッドレスシリンダー９７とリニアーガイド９８と
が平行に備えられ、そのリニアーガイド９８上部に、リ
ニアーガイド９８の長さ方向に移動可能に、スライドテ
ーブル９９が備えられるとともに、そのスライドテーブ
ル９９がロッドレスシリンダー９７に接続されている。
すなわち、ロッドレスシリンダー９７の動作とともに、
スライドテーブル９９がリニアーガイド９８に沿って移
動するように構成されている。さらに、各ステーション
の各種分析・測定装置は、それぞれに自動的にキャリブ
レーションを行うようになっている。

【００５３】そして、飲料缶詰自動分析装置８の近傍に
は、検査の終了した缶詰１を入れる廃缶ボックス１１１
が設けられており、内容液検査終了後、ハンドリングロ
ボット１３１により廃缶されるようになっている。

【００５４】次に検査ラインコンベヤー３上において、
非破壊自動巻締検査装置９に関連する構造を示すと、検
査ラインコンベヤー３上には、同一巻締機から排出され
た巻締検査用の複数個の缶詰１を、一時保持するストッ
パー１００が備えられている。

【００５５】そして、前記ストッパー１００から、缶詰
１の搬送方向に向かって一缶分の間隔を開けて、ストッ
パー１０３が設けられている。このストッパー１０３
は、前記ストッパー１００と交互に開閉して、確実に一
缶ずつ次のストッパー１０４に缶詰１を供給するように
なっている。すなわち一缶取り機構となっている。ま
た、これらのストッパー１００，１０３，１０４には、
エアーシリンダーが取り付けられており、このエアーシ
リンダーにより開閉するようになっている。

【００５６】さらに、ストッパー１０４で保持された缶
詰１を非破壊自動巻締検査装置９に供給するハンドリン
グロボット１３２が非破壊自動巻締検査装置９に対応し
て配置されている。このハンドリングロボット１３２
は、固定型の多関節ロボットであり、固定された基台部
上に、前記ハンドリングロボット１３１と同様な複数の
関節部を介してハンド部１２が備えられている。そし
て、そのハンド部１２は、缶胴の半径方向外方から接近
して缶胴をつかむ把持形態を取るよう構成されている。
そして、把持した缶詰１を、前記非破壊自動巻締装置９
へ供給するようになっている。

【００５７】また、搬送方向におけるストッパー１００
の手前およびストッパー１０４の後ろの側壁ガイド６の
上部には、近接スイッチなどのセンサー１０６が備えら
れており、検査ラインコンベヤー３によって搬送された
缶詰１を感知して信号を出力するようになっている。

【００５８】非破壊自動巻締検査装置９は、缶胴と缶蓋
とを結合している巻締部の接線方向に軟Ｘ線を照射する
ことにより巻締部を撮像し、得られたＸ線透視画像から
前記巻締部における複数の測定部位の寸法を画像処理し
て計測するものであり、軟Ｘ線を照射するＸ線源とＸ線
透視画像を得るためのカメラとが互いに対向して配置さ
れ、Ｘ線源とカメラとの間に、計測対象である缶を載せ
るインデックステーブルが備えられている。また、Ｘ線
透視画像を処理した画素の間隔に基づいて前記巻締部の
厚さ等を求める演算手段を備えている。

【００５９】なお、演算手段によってＸ線透視画像から
得られる数値に基づいて、１画素あたりの寸法を基準と
して予め算出しておくことができるようになっている。
さらに、この演算手段によって演算することにより、巻
締部の厚さを含む各部位の寸法を正確に計測することが
可能となっている。すなわち、缶詰１の寸法の測定すな
わち巻締ハイト、カウンターシンク、巻締幅、巻締厚を
測定するとともに、巻締内部の非破壊測定をＸ線を利用
して行い、ボディーフック、カバーフック、重合率など
を求めるようになっている。

【００６０】さらに、検査ラインコンベヤー３上の図１
での左部分には、非破壊自動巻締検査装置９での巻締検
査結果によって、巻締部の良品と不良品とに分けて搬送
するために、不良品の缶詰１を搬送する巻締不良缶コン
ベヤー１０７と良品の缶詰１を搬送する巻締正常缶コン
ベヤー１０８とが備えられるとともに、検査の終了し返
還された缶詰１の搬送方向を巻締不良缶コンベヤー１０
７と巻締正常缶コンベヤー１０８とに分けるディバイダ
ー１０９が設けられている。すなわち、このディバイダ
ー１０９は、前記非破壊自動巻締検査装置９の検査結果
によって、缶詰１が不良品であれば、巻締不良缶コンベ
ヤー１０７に搬送されるようガイドを作動させ、良品で
あれば、巻締正常缶コンベヤー１０８に搬送されるよう
にガイドを作動させる。つまり検査結果によって缶詰１
を振り分けることができるようになっている。なおそれ
ぞれのコンベヤーの端部には、全検査の終了した缶詰１
を検知する近接スイッチなどのセンサー１１０が備えら
れている。

【００６１】以上説明した構成の各ステーションおよび
アナライザーならびにシステム等は、集中制御装置７に
よって、相互に関連づけて動作されるようになってい
る。

【００６２】次にこの実施例の飲料缶詰自動検査システ
ムの作用について説明すると、缶詰１を四系統に分けて
搬送するサンプリングコンベヤー２から、缶高、外径、
内容液などの異なる多種類の缶詰１が、サンプリングコ
ンベヤー２の先端側の部分すなわちゲートに設けられた
ストッパー４によって一時停止された後、選択的に、検
査ラインコンベヤー３上に供給される。

【００６３】なお、飲料缶詰自動分析装置８に供給され
る缶詰１の場合は、一系統の缶詰１が選ばれ、ストッパ
ー４によりその系統の一缶のみが排出され、検査ライン
コンベヤー３に供給される。また、非破壊自動巻締検査
装置９に供給される缶詰１の場合は、一系統の缶詰１が
選ばれ、ストッパー４によりその系統の所定数の缶詰１
が排出される。検査ラインコンベヤー３に供給された缶
詰１は、飲料缶詰自動分析装置８の前方に備えられたセ
ンサー２０によって検知される。

【００６４】前記ストッパー１８は通常は開いた状態と
なっているが、センサー２０が缶詰１を感知すると、そ
の出力信号によって閉じる。さらに、この出力信号によ
って、検査ラインコンベヤー３が停止する。

【００６５】そして、ストッパー１８で保持された缶詰
１は、ハンドリングロボット１３１により、その上方す
なわち軸方向から把持される。そして、ハンドリングロ
ボット１３１は、把持した缶詰１を検査ラインコンベヤ
ー３上に備えられたバーコードリーダー１７まで移動さ
せ、缶胴の外周面をバーコードリーダー１７に向けた状
態で、缶詰１を回転させ、缶詰１に表示されたバーコー
ドを読み込ませる。その出力信号が、前記集中制御装置
７に入力され、その出力信号に基づいて缶詰１の品種お
よび缶型が判別される。その後、ハンドリングロボット
１３１は、検査ラインコンベヤー３上に缶詰１を戻し、
缶詰１の外径方向から再接近して缶詰１を把持する。

【００６６】そして、缶詰１の種類や形状に合わせて予
め設定した検査測定順に缶詰１を移載するように、ハン
ドリングロボット１３１に指示信号が出力され、ハンド
リングロボット１３１が飲料缶詰自動分析装置８の各ス
テーションに移動させ、必要な測定項目を自動的に測定
することになる。

【００６７】すなわち、缶詰ハンドリングロボット１３
１により把持された缶詰１は、まず、飲料缶詰自動分析
装置８のＮＯ．１ステーション２３の重量測定装置３２
にセットされる。すると、重量測定装置３２に備えたロ
ードセルが缶詰１の重量を歪みとして感知し、電気信号
に変換して重量を計測する。この重量の測定は、ヘッド
スペースの容量の検出と飲料缶詰の入味量測定とのため
であって、制御装置２２は、予め記憶している空缶の重
量を用いて入味量を算出し、内容液の比重を利用してヘ
ッドスペース容量を演算する。

【００６８】重量の計測後、ハンドリングロボット１３
１は再度、缶詰１を把持し、陽圧缶のヘッドスペースガ
スの分析を行うＮＯ．２ステーション２５の缶詰保持台
３３、または陰圧缶のヘッドスペースガスの分析を行う
ＮＯ．３ステーションの缶詰保持台６２のどちらかに缶
詰１を移載する。その際、前記集中制御装置７で缶詰１
の品種が判定されハンドリングロボット１３１に作動の
指示が出されるので、それに従いどちらかのステーショ
ンに缶詰１を移載する。そして各ステーションで缶詰１
のヘッドスペースガスの分析が行われ、ヘッドスペース
の真空度および酸素量を測定する。

【００６９】ＮＯ．２，３ステーション内での作用につ
いてステーションごとに具体的に説明すると、陽圧缶の
ヘッドスペースを分析するためのＮＯ．２ステーション
２５では、まず、ハンドリングロボット１３１によって
缶詰１が缶詰保持台３３にセットされる。その場合、該
缶詰保持台３３にはハンドリングロボット１３１用の溝
３９が形成されているので、ハンドリングロボット１３
１の把持爪が缶詰保持台３３に引っ掛かったりせずに静
かに缶詰１を缶詰保持台３３にセットすることができ
る。

【００７０】また、缶詰保持台３３に載せられた缶詰１
は、缶詰保持台３３を構成する傾斜保持台３６と端板３
７とにより、缶詰１の底を上にした状態でかつ、約５０
°に傾斜した状態で保持されることになるので、缶詰１
内部のヘッドスペースガスは、缶詰保持台３３に載せら
れた状態で最上部となる缶詰１の缶底周縁部３８に集め
られる。

【００７１】缶詰１が前記缶詰保持台３３に置かれる
と、前記設置台４０のリニアーガイド上の陽圧缶ヘッド
スペースガス測定装置のピアシング装置２４は、リニア
ーガイドに沿って前進し、前記缶詰保持台３３の上部に
ヘッドスペースアナライザー５２のピアシング機構４３
が缶詰１の缶底周縁部３８のピアシング位置にセットさ
れる。

【００７２】そして、昇降機構４５が作動してピアシン
グヘッド４４が缶詰１に向かって下降し、ピアシングヘ
ッド４４が缶詰１の缶底周縁部３８に接触すると、ピア
シングヘッド４４内に備えられたシール部１１５が缶詰
１の缶底周縁部３８に密着する。この状態で、中空の針
部１１４が前記シール部１１５の内部を通って缶詰１の
缶底周縁部３８に突き刺さる。

【００７３】ヘッドスペースアナライザー５２の内部で
は、ピアシング前にアナライザー５２内の配管５１の途
中に取り付けてある全バルブが閉鎖されるとともに、シ
リンジ５４を図３でのＳ2 の位置すなわちシリンジ５４
の容量Ｖｓが０となる位置にセットされ、配管５１内の
ガス流動を制御する制御バルブ５９１と、制御バルブ５
９２とを開放し、ガスボンベ５８によりＨｅガスが配管
５１内に放出されアナライザー５２内がパージされる。
すなわち、配管５１を含む全体がＨｅガスで満される。

【００７４】Ｈｅガスが充満されると制御バルブ５９１
が閉鎖され、シリンジ５４をＳ1 の位置として、シリン
ジ５４内にＨｅガスを流入させる。その後、制御バルブ
５９２を閉鎖する。この状態で、前記のようにヘッドス
ペースアナライザー５２を動作させて、缶詰１の缶底周
縁部３８に針部１１４を突き刺すと、ヘッドスペースガ
スが針部１１４の中空部を通って、ヘッドスペースアナ
ライザー５２内部に入り込む。

【００７５】そして、ヘッドスペースガスに含まれる内
容液など分析に不都合なものがフィルター１１６によっ
て排除される。また同時に、圧力測定器５３により、缶
詰１内のヘッドスペースの圧力（Ｐｈｓ）を測定する。
ついで、制御バルブ５９１を開放し、その状態で再度圧
力（Ｐｓ）を測定する。この場合、ヘッドスペース内に
封入されていたガスが、シリンジ５４を含む大きい領域
に拡散するから、圧力測定器５３に表れる圧力は、シリ
ンジ５４と缶詰１とのヘッドスペースガスおよびその間
を連結する配管中の圧力のトータルの平衡圧となる。

【００７６】なお、ガス分析を行うガスクロマトグラフ
５５は圧力が高いと分析精度が低下するので、シリンジ
５４を含む系の圧力（Ｐｓ）が１ｋｇ／ｃｍ² 以上の場
合には、減圧バルブ６０を開放し、ガス圧（Ｐｓ）を１
ｋｇ／ｃｍ² 未満とした後、減圧バルブ６０を閉鎖する
ようになっている。

【００７７】そして、制御バルブ５９３を開放し、ガス
クロマトグラフ５５でヘッドスペースガスの分析、すな
わちヘッドスペースの酸素量および炭酸ガス量（ガスボ
リューム）の測定が行われる。その場合、ガスクロマト
グラフ５５に入るヘッドスペースガスは通常水分を多く
含んでいるが、温度が４０度以下で水分含量が飽和水蒸
気以下の場合には、水分除去装置５６により、ガスクロ
マトグラフ５５の検知に差支えのない水分含量０．１％
以下まで、湿気を除去する。また、内容液を吸い込んだ
場合には水分除去装置５６では除湿できないので、水分
検知装置５７により内容液を検知するようになってお
り、内容液を検知した場合、または、４０度以上の飽和
水蒸気を検知した場合には、ガスクロマトグラフ５５に
内容液が入らないように配管を閉鎖する。

【００７８】そして、ヘッドスペースガス分析終了後、
制御バルブ５９１、制御バルブ５９３を閉鎖して針部１
１４を抜き測定を終了する。

【００７９】つぎに陰圧缶の場合について説明すると、
陰圧缶１は、ハンドリングロボット１３１によりＮＯ．
３ステーション２７の缶詰保持台６２に置かれる。な
お、缶詰１は、ハンドリングロボット１３１の腕部や手
首などにより缶底蓋（イージーオープンエンドではない
側の蓋）が上部となる状態でセットされる。

【００８０】缶詰１が缶詰保持台６２に供給されると、
ＮＯ．３ステーション２７のリニアーガイド６５上に設
置された陰圧缶ヘッドスペースガス測定装置のピアシン
グ装置２６が、キャビネット６６内部に備えたモーター
により、リニアーガイド６５に沿って前進し、缶底蓋の
中心のピアシング所定位置すなわちピアシングヘッド６
９が缶詰１の真上にくる位置まで移動する。

【００８１】へッドスペースアナライザー６８では、缶
詰保持台６２に缶詰１がセットされると同時に、制御バ
ルブが全部閉じられる。ついで、配管７１内での流体の
流動およびヘッドスペースガスの流入を制御する制御バ
ルブ２０１が開くとともに、シリンジ７８を図４のＳ2
の位置にする。すなわちシリンジ７８の容量Ｖｓを０に
する。そして、配管７１内の流体の流動を制御する制御
バルブ２０２が開き、ボンベ７６からＨｅガスを配管７
１内に放出し、配管７１を含む全体をＨｅガスでパージ
する。さらに、制御バルブ２０１を閉じるとともに、シ
リンジ７８をＳ1 の位置とし、シリンジ７８内にＨｅガ
スを流入させた後、制御バルブ２０２を閉じる。

【００８２】缶詰１のピアシング位置でピアシング装置
２６が停止すると、へッドスペースアナライザー６８の
ピアシング機構６７が作動して、昇降機構７０によっ
て、陰圧缶ピアシングヘッド６９が下降させられ、ピア
シングヘッド６９に備えたシール部１１３が缶詰１に密
着する。そして、このシール部１１３を通って缶底蓋の
中央部に針部１１２が突き刺さる。その場合、シール部
１１３によって充分に気密状態が保持されているので、
外気の侵入が防止される。

【００８３】缶詰１に前記針部１１２が挿入されると、
まずフィルター７２によって、ヘッドスペースガス中の
液滴等が濾過され、ガス分析に不都合な物質が排除され
る。その状態で、圧力（Ｐｈｓ）が測定される。

【００８４】缶詰１のヘッドスペースの実質的な圧力
（Ｐｈｓ）が測定された後、制御バルブ２０１を開き、
シリンジ７８を含む配管系をヘッドスペースに連通させ
る。そして、再度圧力（Ｐｓ）を測定する。その後、シ
リンジ７８をＳ2 の位置として、針部１１２の中空部を
通して缶詰１内部のヘッドスペース部分にＨｅガスを流
入させる。さらに、該シリンジ７８をＳ1 −Ｓ2 間で繰
り返し往復させて、缶詰１内部のヘッドスペースガスを
Ｈｅガス中に拡散させる。

【００８５】そして、制御バルブ２０１を閉じた後、制
御バルブ２０３を開き、シリンジ７８をＳ2 の位置まで
動作させて、ガスクロマトグラフ７５にヘッドスペース
ガスとＨｅガスとの混合気を送り込む。その結果、ガス
クロマトグラフ７５は、供給された混合気の酸素量を分
析・測定する。

【００８６】ガスクロマトグラフ７５で混合気体の分析
を終了すると、制御バルブ２０１および制御バルブ２０
３が閉じ、昇降機構７０が作動して、ピアシングヘッド
６９が上昇し、針部１１２が缶詰１から抜かれて測定が
終了する。

【００８７】すなわち標準ガスであるＨｅガスを缶詰１
のヘッドスペースに出し入れすることにより、陰圧缶の
ヘッドスペースガスをＨｅガス中に拡散させ、その混合
気の形態でヘッドスペースガスの分析を行う。したがっ
て、ガス量が不足することはなくなり、ヘッドスペース
ガスのサンプリングが容易にできる。

【００８８】なお、陽圧缶ヘッドスペースガス検査装置
と同様に、ヘッドスペースアナライザー６８内では、ガ
スクロマトグラフ７５が水分の増大により測定精度にば
らつきが出るため、水分検知装置７４により、４０度以
上の飽和水蒸気の試料が侵入した場合、ヘッドスペース
ガスの吸引を停止する。また、水分除去装置７３によ
り、４０度以下の飽和水蒸気の水分を、０．１％以下ま
で除去している。

【００８９】また、ヘッドスペースガスのサンプリング
検査終了後、ピアシング装置２６がリニアーガイド６５
に沿って洗浄槽６３の上方に移動し、缶詰１の内容液に
接触したピアシング部が、洗浄槽６３内に充填した洗浄
液の中に挿入され洗浄される。なお、他の洗浄槽と同様
に一回一回洗浄液は交換される。

【００９０】さらに、陰圧缶および陽圧缶のヘッドスペ
ースガスの分析に使用されているヘッドスペースアナラ
イザー５２，６８は、その内部に備えたシステムによ
り、酸素量、炭酸ガス量、ヘッドスペースの圧力と容量
の計算、平衡容器の全酸素量、容器注入時の酸素のピッ
クアップを行っている。

【００９１】なお、ヘッドスペースの容量の計測は、缶
詰１の全体重量の実測値および予め設定した空缶の重量
・内容量ならびに内容液の比重によって算出される。ま
た、より正確に算出するためには、圧力の測定結果に基
づいて下記の演算によって求めてもよい。

【００９２】ヘッドスペースおよび配管系の容量と圧力
との関係は、下記の式となる。

【００９３】 Ｐｈｓ（Ｖｈｓ＋Ｖｐ）＋Ｐｓｏ×Ｖｓ＝Ｐｓ（Ｖｈｓ＋Ｖｐ＋Ｖｓ＋Ｓｖ） この式を開くと Ｐｈｓ×Ｖｈｓ＋Ｐｈｓ×Ｖｐ＋Ｐｓｏ×Ｖｓ ＝Ｐｓ×Ｖｈｓ＋Ｐｓ×Ｖｐ＋Ｐｓ×Ｖｓ＋Ｐｓ×Ｓｖ Ｖｈｓ（Ｐｈｓ−Ｐｓ） ＝Ｖｐ（Ｐｓ−Ｐｈｓ）＋Ｖｓ（Ｐｓ−Ｐｓｏ）＋Ｐｓ×Ｓｖ Ｖｈｓ＝｛Ｖｓ（Ｐｓ−Ｐｈｓ）＋Ｖｓ（Ｐｓ−Ｐｓｏ）＋Ｐｓ×Ｓｖ｝ ／（Ｐｈｓ−Ｐｓ）・・・・・式（Ａ） 記号の現す意味は Ｖｈｓ：ヘッドスペース容量（求めようとする容量）。

【００９４】Ｖｐ ：缶蓋から制御バルブ２０１，５９
１までの配管内の容量。

【００９５】Ｖｓ ：制御バルブ２０１，５９１から制
御バルブ２０２，５９２および制御バルブ２０３，５９
３までの配管内の容量（シリンジはＳ2 の位置で閉鎖さ
れている）。

【００９６】Ｓｖ ：シリンジ５４，７８の容量（Ｓ2
からＳ1 にした時の容量）。

【００９７】Ｐｈｓ：ヘッドスペースの圧力測定値（制
御バルブ２０１，５９１を閉鎖している時の圧力）。

【００９８】Ｐｓｏ：シリンジ５４，７８を閉鎖してい
る時（Ｓ2 の位置）の配管内の圧力測定値（Ｈｅガスの
圧力を示す）。

【００９９】Ｐｓ ：シリンジ５４，７８を開放した時
（Ｓ1 の位置）のヘッドスペースの圧力測定値（制御バ
ルブ２０１，５９１は開放されている）。

【０１００】ここで分析システムに固有の既知の数値
（実際の数値）を示すと、 Ｖｐ ：システムに固有 ０．５（ｍｌ） Ｖｓ ：システムに固有 ２．０（ｍｌ） Ｓｖ ：設定した固有の値 ２０．０（ｍｌ） Ｐｓｏ：Ｈｅガスの設定圧力 １．０（ｋｇ／ｃｍ² ） この数値を、式（Ａ）に代入すると、 Ｖｈｓ＝｛０．５（Ｐｓ−Ｐｈｓ）＋２．０（Ｐｓ−１．０）＋Ｐｓ×２０｝ ／（Ｐｈｓ−Ｐｓ） Ｖｈｓ＝｛２２．５×Ｐｓ−０．５×Ｐｈｓ−２．０）／（Ｐｈｓ−Ｐｓ） ・・・・・式（Ｂ） したがって、式（Ｂ）からＰｈｓとＰｓ、すなわちヘッ
ドスペースの圧力と、シリンジ５４，７８を開放した時
のヘッドスペースの圧力とを測定することによって、飲
料缶詰の未知のヘッドスペース容量を算出することがで
きる。

【０１０１】なお、ヘッドスペース容量の測定法として
は、単純に制御バルブ間のパイプだけで容量を変えるの
ではなく、シリンジ５４，７８で容量変化を大きくし、
測定圧力に差を付けることによって、より正確にヘッド
スペース容量が測定できる。

【０１０２】この方法を用いることによって、飲料缶個
々に固有のヘッドスペース容量の測定が可能となり、よ
り正確なガスボリュームや、酸素濃度の測定を可能とし
た。

【０１０３】上記計算式において、シリンジ５４，７８
にリジット容器を用いた場合、ヘッドスペース容量に対
する測定温度の影響は、主として、内容液の膨張および
収縮率であるが、測定温度が約５〜３０度の場合には、
内容液の膨張および収縮は、ほとんど生じないので、測
定温度への影響は無視してもよいと考えられる。

【０１０４】また、ヘッドスペース酸素量は、下記式で
求められている。

【０１０５】酸素量（ｍｌ）＝ヘッドスペース容量×
｛２０度換算圧力（ゲージ圧−水蒸気圧）＋大気圧｝×
酸素濃度 ここに使用する測定温度はＮＯ．４ステーション２９で
内容液吸引時に測定する温度を用いる。

【０１０６】ヘッドスペースガス分析が終了した缶詰１
は、さらに、ハンドリングロボット１３１により、内容
液の分析を行うＮＯ．４ステーション２９の缶詰保持台
７９に移載される。缶詰保持台７９に缶詰１がセットさ
れると、該ＮＯ．４ステーション２９が作動し、内容液
がサンプリングされる。この内容液により、温度、ｐ
Ｈ、ビタミンＣ含有量、ブリックス度、アミノ態窒素含
有量、酸度、クロールイオン、色調を分析する。

【０１０７】ＮＯ．４ステーション２９内での作用につ
いて具体的に説明すると、ヘッドスペースガスの測定が
終了した缶詰１は、ハンドリングロボット１３１により
ＮＯ．４ステーション２９の缶詰保持台７９のスライド
テーブル９９に供給される。その場合、陽圧缶は缶底周
縁部３８にピアシングしたので缶底を上にして供給し、
陰圧缶は缶底蓋の中心部をピアシングしたので缶底蓋を
上にして供給される。

【０１０８】缶詰１がスライドテーブル９９に置かれ保
持されると、缶詰保持台７９に備えたロッドレスシリン
ダー９７により、スライドテーブル９９上に保持された
缶詰１が、所定位置すなわち内容液サンプリング装置２
８のパンチング位置まで移動されるとともに、ＮＯ．４
ステーション２９のキャビネット８２すなわち内容液サ
ンプリング装置２８が、その内部に備えたモーターによ
りリニアーガイド８６に沿って移動する。

【０１０９】缶詰１を載せたスライドテーブル９９と内
容液サンプリング装置２８とが、缶詰１にパンチングす
る位置、すなわちスライドテーブル９９上の缶詰１のパ
ンチング箇所の真上にパンチング部９１が到達した時点
で停止する。

【０１１０】パンチングする位置が確定すると、キャビ
ネット８２に備えた昇降機構９０によってパンチング部
９１が下降して、缶蓋または缶底に内容液サンプリング
ノズル８８が挿入できる程度の孔を開ける。次にスライ
ドテーブル９９がロッドレスシリンダー９７により、リ
ニアーガイド９８に沿って、内容液サンプリングノズル
８８の真下の所定位置まで移動した後、サンプリング機
構８４に備えたロッドレスシリンダー８７が作動し、予
め設定された缶詰１のサイズに対応するストロークで、
内容液サンプリングノズル８８が下降して缶詰１内に内
容液サンプリングノズル８８を挿入し内容液を吸引す
る。

【０１１１】内容液サンプリングノズル８８によって採
取した分析に必要な量の内容液は、内容液定量液送装置
により液体試料分析装置に輸送され、該液体試料分析装
置によって、内容液の分析すなわちｐＨ、酸度、糖度、
比重、色調、ビタミンＣ含有量、アミノ態窒素含有量、
クロールイオンなどの分析が行われる。また、内容液サ
ンプリングノズル８８中に備えた温度計により液体の温
度が測定される。

【０１１２】測定が終了すると、缶詰１内に挿入した内
容液サンプリングノズル８８が、ロッドレスシリンダー
８７によって上昇し、缶詰１内部から内容液サンプリン
グノズル８８が出される。そして、内容液サンプリング
装置２８のキャビネット８２が、リニアーガイド８６に
沿って移動する。

【０１１３】内容液と接触した内容液サンプリングノズ
ル８８およびパンチング部９１が、それぞれの洗浄槽９
５１，９５２の真上に来た時点で、キャビネット８２が
停止する。

【０１１４】内容液サンプリングノズル８８は、ロッド
レスシリンダー８７によって下降し、洗浄槽９５１の内
部に挿入され、パンチング部９１は、昇降機構９０によ
って下降し、洗浄槽９５２に挿入される。そして洗浄槽
９５１，９５２の内部の洗浄液により洗浄される。

【０１１５】洗浄終了後、洗浄槽９５１，９５２から、
内容液サンプリングノズル８８およびパンチング部９１
が引き出されて検査が終了する。なお、洗浄槽９５１，
９５２内の洗浄液は、洗浄の度に入れ替えられる。

【０１１６】検査のために内容液がサンプリングされて
検査の終了した缶詰１は、さらにハンドリングロボット
１３１によって把持され、飲料缶詰自動分析装置８から
排除されるとともに、廃缶ボックス１１１へ廃棄され
る。

【０１１７】但し、ヘッドスペース分析だけを行い、内
容液の分析は行わない缶詰１も、ガス分析のためにピア
シングされており、そのまま廃棄すると内容液が飛散す
るので、内容液は吸引廃棄する。このとき内容液温度の
測定を行う。

【０１１８】さらに、缶詰１内部の測定結果が集中制御
装置７により表示および印刷される。したがって、検査
状態および検査システム全体の作動状況が把握でき、装
置の管理が容易にできる。

【０１１９】他方、同一巻締機から排出された巻締検査
対象の複数の缶詰１は、検査ラインコンベヤー３により
搬送され、ストッパー１８を通過して、交互に開閉する
ことで、１缶ずつ次の工程へ缶詰１を供給するストッパ
ー１００，１０３に運ばれる。このストッパー１００，
１０３により、ここでストップした缶詰１が１缶ずつ次
のストッパー１０４に供給される。その場合、センサー
１０６によって缶詰１を感知して、その検出信号によっ
て、検査ラインコンベヤー３が停止する。

【０１２０】ストッパー１０４に缶詰１が保持される
と、缶詰ハンドリングロボット１３２が作動し、缶径方
向から接近して缶詰１を把持し、非破壊自動巻締検査装
置９に缶詰１が供給される。

【０１２１】非破壊自動巻締検査装置９内に缶詰１が運
ばれると計測対象である缶詰１がインデックステーブル
に載せられ、Ｘ線源とカメラとの間に移動される。Ｘ線
源とカメラとの間に保持されると、Ｘ線源から、缶胴と
缶蓋とを結合している巻締部の接線方向に軟Ｘ線を照射
することにより撮像する。そして、得られたＸ線透視画
像から前記巻締部における複数の測定部位の寸法を計測
する。

【０１２２】非破壊自動巻締検査装置９内に備えた演算
手段によりＸ線透視画像での間隔に基づいて前記巻締部
の厚さ等が求められ、Ｘ線透視画像から得られる数値に
基づいて１画素あたりの寸法を基準として算出する。さ
らに、この演算手段によって演算することにより、巻締
部の厚さを含む各部位の寸法を正確に計測する。すなわ
ち、缶詰１の寸法の測定すなわち巻締ハイト、カウンタ
ーシンク、巻締幅、巻締厚を測定するとともに、巻締内
部のボディーフック、カバーフック、重合率などを求め
る。

【０１２３】そして、検査が終了すると、ハンドリング
ロボット１３２が作動し、缶詰１を非破壊自動巻締検査
装置９から検査ラインコンベヤー３上に返還される。

【０１２４】缶詰１が返還されると、検査ラインコンベ
ヤー３が作動し、搬送方向に缶詰１が搬送される。その
後、返還された缶詰１は、図１での左部分に設けられた
ディバイダー１０９により、缶詰１が良品であれば、巻
締正常缶コンベヤー１０８に送られ、不良品であれば、
巻締不良缶コンベヤー１０７に送られる。そして、それ
ぞれのコンベヤーの端部に備えたセンサー１１０によっ
て、缶詰１が検知され検査が終了する。

【０１２５】なお、この実施例において、ストッパーが
エアーシリンダーなどのアクチュエーターによって構成
されているが、これに限定されず、スウィングレバーな
どのエアー式ロータリーアクチュエーターなどを用いて
もよい。また、ストッパーの数や位置は、この実施例の
ものに限定されず、実施する作業に応じて場所を移動さ
せ、あるいは、数を増減させてもよい。

【０１２６】さらに、検査ラインコンベヤー３に、選択
的に供給される缶詰１の缶径に合わせて、前記側壁ガイ
ド６の対向幅が自動的に調整されるように構成すれば、
缶詰１の搬送安定性が向上する。またさらに、近接スイ
ッチなどのセンサーの配置に関しては、必要に応じて、
その設置位置を変更してもよい。そして、検査ラインコ
ンベヤー３を１列としたが、２列以上に設けるとともに
検査システムの数を増やせば、より作業時間の短縮化が
図れる。

【０１２７】

【発明の効果】この発明では、飲料缶詰の内容液および
ガスについて複数項目の自動分析を行う装置を、搬送手
段に沿わせて配置し、かつ、その分析装置と搬送手段と
の間に缶詰のハンドリング装置を設置したので、飲料缶
詰あるいは、その充填過程の良否の判定に必要なデータ
を、正確かつ自動的に得ることができる。したがって、
手作業を省いて高効率化を図ることができるとともに充
填工程の管理が容易かつ正確になるなどの効果を得るこ
とができる。

【０１２８】また、上記の分析装置と合わせて、巻締検
査装置を並列に配置してあるから、巻締工程の管理デー
タを正確かつ自動的に、さらには迅速に得ることができ
る。したがって、この発明によれば、総じて、飲料缶詰
の検査のみならず、製造工程の高効率化、商品の品質保
証システムの確立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の飲料缶詰品質自動検査シス
テムを示す全体概要図である。

【図２】この発明の実施例の飲料缶詰自動分析装置を示
す概要図である。

【図３】陽圧缶ヘッドスペースアナライザーの内部構成
を示す構成図である。

【図４】陰圧缶ヘッドスペースアナライザーの内部構成
を示す構成図である。

【符号の説明】

１…缶詰、 ２…サンプリングコンベヤー、 ３…検査
ラインコンベヤー、７…集中制御装置、 ８…飲料缶自
動分析装置、 ９…非破壊自動巻締検査装置、 １３
１，１３２…ハンドリングロボット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象缶詰を搬送する搬送手段に沿っ
   て、飲料缶詰自動分析装置と、非破壊自動巻締検査装置
   とが配列され、 飲料缶詰自動分析装置には、前記缶詰内のガス採取およ
   び複数項目の分析を行うガス分析部と、前記缶詰の内容
   液の採取および複数種類の成分の分析を行う液分析部と
   が、互いに隣接して配置され、 また、これらのガス分析と液分析部との間、および飲料
   缶詰自動分析装置と搬送手段との間で、前記缶詰を移送
   するハンドリング機構が設けられ、 さらに、前記非破壊自動巻締検査装置には、前記缶詰の
   巻締部の軟Ｘ線映像を画像分析して、巻締部の断面寸法
   を測定する機構が設けられるとともに、 この非破壊自動巻締検査装置と前記搬送手段との間で、
   缶詰を移送する他のハンドリング機構が設けられている
   ことを特徴とする飲料缶詰自動品質検査システム。