JPS6013626A - 密封した容器の完全性を工程中に判定するための密封力監視装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景技術］ この発明は、容器の密封（シール）が完全か否かを、製
造工程中に、判定する方法・装置・システムに関する。

この発明は特に、ガラス瓶容器にゴム栓と金属蓋を組合
せて密封するのが標準的である非経口医薬品の製造に応
用される。

このような医薬品は通常、高速自動充填・施蓋装置によ
って製造される。容器・瓶は充填部で医薬品が充填され
た後、一般に、ゴム製の弾性密封材とアルミニウム製の
コンブ状キャンプからなる組合せ蓋が容器の口にかぶせ
られる。そして、蓋締め装置が、蓋アセンブリを所定位
置にはめ、密封するようにキャップのスカートを瓶に締
め付けるように、キヤ・７プに予め設定された力を加え
る。

さらに特に、施蓋作業中、弾性シール部材は瓶とキャン
プの間に圧縮され、瓶にキャップを締め付けることによ
って圧縮状態に保持される。

密封の完全性と適当性は、シール部材の圧縮割合、換言
すれば、瓶の口の周囲に対するシール部材の密封力の大
きさの関数である。

医薬品の適正な密封は、空気に触れたり蒸発域を防止す
るためや、細菌やその他の汚染を防止するために大切な
ことである。

大量生産される密封容器の中には不適当な密封をしたも
のもある。密封の良否は先ず施蓋装置による。例えば、
キャップに対して、弾性シール部材と瓶は、密封装置の
瓶を上げるかキャップを下げるかの方法によって適正な
密封をするため弾性シール部材に圧縮を与えるため予め
設定された力を加えるように設定される。

若し、初め、密封装置の設定が正しくないと、密封は不
適正となる。例えば、瓶上げ又はキヤ・ノブ下げの力が
小さすぎると、弾性シール部材は密封に十分な圧縮が得
られない。また若し、力が大きすぎると、金属キャップ
のねじれや弾性シール部材のくぼみやガラス破損のおそ
れがある。また若し、密封装置の初めの設定が正しくて
も、操作員によって時々刻々調整しなければならない。

また若し、変調が見逃されると、不適正な密封となる。

現在、密封不完全品を検知し、調査し、排除する能力を
有する各種の密封検査を製造工程中に行う装置がある。

例えば、米国特許第３，２０６，０２５号が開示する密
封検査方法は、密封後の弾性封蓋の圧縮高さを検知する
方法である。弾性蓋は、通常適正密封を示す凹んだ正常
位置から歪みをもってイ］けられている。不適当な密封
容器は蓋が一般に上方に凸になっていて、これは真空が
破れていることを示す。密封した容器はマイクロスイッ
チの下に運ばれ、その指でされられて蓋が凸か凹かを検
知される。また、この特許は記憶回路をもちマイクロス
イッチと接続して過度に凹んだ容器も排除する。

他の密封の完全性を検査するものとして、米国特許第４
．２１’３．３２９号レイしンド他の「容器の検査装置
方法」があり、真空パンク容器の検査法と装置が開示さ
れている。この発明は所定の力を容器に加えて、容器と
内容液との相対変形によりカチッと音を出させて、力を
加えた時からカチンと音がした時までの時間を計測して
容器の真空が適当か否かを決定するものである。

さらに他の密封検査方法として、米国特許第２゜６８９
．６４−７号ポフステタ他の「瓶蓋位置検査器」がある
。これは１ｌｌｆの口の突条にはめられてねじ締めされ
て密封したものを検査し排除する機構が開示しである。

容器に蓋をする機械では、蓋と瓶の誤配列のため瓶の上
に蓋が立った状態になったり、蓋からライナーが外れた
り、２枚以上ライナーがついたりするような色々な理由
で瓶に蓋がよくされない場合がある。ホフステクの検査
機は、ホルダと検査指と不適蓋容器を排除する検査指に
よって動かされるスイッチからなっている。ホルダは瓶
のフランジに乗って検査指の下に瓶を通過させる。装置
は予め間隔を調整されて、ライナーが無かったり、立っ
た状態で蓋が締められたりすると検査指が検知し、スイ
ッチを作動させて瓶を排除する。正常にされた蓋は限度
内に指を曲げて、スイッチは排除機能を作動させない。

米国特許第３，４６９，６８９号才ニール「不適密封容
器排除機」は、検出器と真空密封瓶頭との間の間隔に応
じて発振機の周波数を変える近接検知機の利用によって
、電子的に検知し不良品を排除する装置を開示している
。

真空密封すれば蓋は大気圧で内側に凹む。もし、何かの
理由で、密封が適正でないと、蓋は予定どおりには凹ま
ない。ゆえに、蓋や容器の底の凹みの程度によって密封
が適正か否かを識別できる。

この発明では、プラスチックをつけた滑台が、瓶の進行
方向に沿って設けた平板スプリング又は弾性体によって
支持される。この滑台は設定高さに支持されるので、プ
ラスチック滑台に内蔵された近接センサは瓶の蓋の頂面
の凹み量を検知することができる。この装置では、計測
は各期の蓋の中心でなされることが必要である。中心で
測ることを確実にするために、側方探子が第２近接セン
サとして内蔵されている。不適密封容器４を通過すると
、センサは空気噴射と連動して、瓶をコンベヤ外へ吹き
飛ばす。

これらの発明は真空バンク容器に適用されるものであり
、これに対して、本発明は、真空パンクであってもなく
ても適用でき、密封が適正か否かを決定する方法が異な
る。また、これらの発明は、容器の密封の適否の探知方
法を容器の頂面の変形を計測することによっている。こ
れに対して、本発明は、容器口の弾性栓に加えられる密
封力を計測し、これを予め定めた標準の密封力と比較す
る方法によっている。本発明においては、検知法は容器
密封装置と一体となった力変換器に依っており、密封工
程中に密封材に加えられる力に応じるものである。その
力の反力は、電子的に直ちに、予め定められた理想的な
密封についてとられる力の値と比較される。不適正に密
封された容器は標準値から外れる力があり、自動的に工
程中にコンベヤから排除される。

従って、本発明の目的は、製造工程中に電子的に容器の
密封の適否を検知し、不適品は排除する新しく改善され
た装置を実現することにある。

この発明の他の目的は、高速で連続作業にて全量密封検
査を可能とする装置を提供するにある。

この発明の他の目的は、圧力ブロックまたは密封カムと
一体になった力計測装置を提供するにある。

この発明の他の目的は、蓋に力が加えられるときに、そ
の力を試料とする方法を提供するにある。

この発明の他の目的は、力の値を予定の標準値と比較す
る手段を提供することにある。

この発明の他の目的は、不適密封容器、の自動排除の手
段を提供するにある。

この発明の他の目的は、全体的又は限界的欠陥をもった
容器を排除するため検知・検出するにある。

この発明の他の目的は、良品と欠陥品の数を表示するこ
とにある。

この発明の他の目的は、生産率を表示することにある。

この発明の他の目的は、すべての操作条件、情報を出さ
せ、評価をされることにある。

この発明の他の目的は、排除品が設定数量以上に出た場
合は施蓋機を停止させることにある。

［実施例の説明］ この発明は、高速流れ作業によって血清のような医薬品
を容器に入れて密封したもののシールの完全性を検査す
る装置、システム及び方法を提供するものである。

この発明の装置及びシステムは、血清のような医薬品に
対する標準的な容器蓋アセンブリＰに関して図示され説
明される。第３図に関して、容器蓋アセンブリは、ｉＫ
　Ｂ、ゴムのような弾、性シール部材Ｓを含む蓋Ｃ，瓶
の開口にかぶさる金属製のキャンプＣ１それは頂部Ｃｔ
及び周囲のスカートＣｓがあり、薄いアルミニウム板製
であり、スカートの下端は締め付は曲げられて、かえり
フランジＣｆの形状とされ、瓶の形に合わされ、圧縮状
態でシール部材Ｓを維持するように形成されるものを含
む。この発明は弾性シール部材と協同する他の型のアセ
ンブリに適用できる。

施蓋作業によって弾性シール部材を圧縮することがシー
ルの完全性を決定する主な要素である。

しかし、実際の弾性シール部材を圧縮する作業には多数
の要件があり、シールされた容器密封アセンブリは１個
毎に異なるものである。

よりよくこの発明を理解するために、簡単に施蓋工程を
考えよう。

密封装置は蓋キャンプＣに外から圧縮力を加え、それは
弾性シール部材を圧縮し、そして金属キャップＣが容器
に締め付けられると、キャップは圧縮状態で弾性シール
部材を保持するクランプとして働く。これによって弾性
シール部材と容器Ｂの開口との間の密封が得られる。圧
縮力は、それが圧縮されたときに加えられる機械的圧縮
スプリングと全く同様に弾性シール部材に加えられる。

施蓋装置中で蓋に十分に外力が加えられた結果、施蓋が
完成した後に弾性シール部材中に残留応力が残る。それ
は、容器のガラス面に弾性シール部材に従って綜合され
た弾性シール部材中に生ずる残留静応力であり、それは
蓋の密封性を発生させる。

若し、この残留静応力が成るレベルを越えると、密封は
良好にできたことになる。そしてそのレベルは良好な密
封を得るために容器蓋アセンブリに経験的に決定できる
。

この発明のシステムと方法は第１図に示す一般的な従来
の施蓋機と組合せて図示され説明される。

それは一般的に番号１０で示す。それは、第１ａ図に示
す充填、施蓋及び容器蓋アセンブリＰの検査の高速組立
ラインシステムに使用して適用される。

このシステムは容器蓋アセンブリを進めるコンベヤ１２
を含み、施蓋機の上流に入口があり、瓶Ｂに充填する充
填部１４があり、各充填したＭＢにストッパとキャップ
Ｃをつける組立部１６があり、施蓋装置の下流に排出部
がある。　コンベヤ１２はヘルド１２ａからなり、容器
蓋アセンブリＰをシステムを通して進め、瓶は施蓋機に
送られ、側ガイドレール１２Ｃによって列にされる。こ
の装置は、容器蓋アセンブリのための周囲に間隔をもっ
てポケット１８ａを設けた回転インデックス輪すなわち
スター１８をさらに有する。これは施蓋機の動作に関連
した時間に間欠回転する。そして施蓋部に各容器蓋アセ
ンブリＰをシールするために必要な所定時間間隔だけ止
まる。排出部は、詳細は後述するが、不適当にシールさ
れた容器蓋アセンブリを排除部１９へ放出し、適当にシ
ールされたアセンブリは積出しのための包装作業等の後
の工程に導く手段を含む。

ウェスト会社誌第６７２号に示すＩ？Ｗ−５２５ＷＥＳ
ＴＣＡＰＰＥＲとして一般に知られている型である第１
．４．５及び７図に示す施蓋機はメインフレーム２０、
回転インデックス部及び時間系列によって施蓋部に容器
蓋アセンブリを送るための位置出しヘッド１８を含む。

　施蓋部は、段付き空所２７を有する圧縮ブロック２６
と共に配置された機械的往復動瓶受は又はプラントホー
ム２４を含む。段付き空所２７は第２．３図に示すよう
にキャンプＣに上からかぶさり、回転締付はヘッド２８
は第３図及び第８図に示すようにキャップのスカートの
下端を閉める形成ディスク又はローラニ２８ａを有する
。

イマ簡単に施蓋作業を考えると、インデックス及び位置
出しスター１Ｂが容器蓋アセンブリＰを施蓋部にある瓶
受げ２４に定置したとき、瓶受け２４は圧縮ブロック２
６に抗して所定距離だけ上方へ瓶を持上げる。これによ
って、　外的荷重力Ｐｅが容器蓋アセンブリＰに加えら
れ、弾性シール部材Ｓが圧縮される。回転巻締めヘッド
２８のローラー２８ａはキャップＣを密封するためスカ
ートＣｓの下端に当接する。キャンプＣは弾性シール部
材を圧縮した状態に保持するクランプとしての役目を果
す。これによって弾性シール部材と容器開口との間の密
封を完成する。

与えられた容器蓋アセンブリに対して、施蓋装置は、良
好なシールを得るために、瓶受けの移動をさせ、締付は
ヘッドの適正な動作をさせるため調整可能である。しか
し、大量生産技術によって包装された容器の中には適正
にシールされてないものもある。さらに、そのシールは
施蓋装置によって一次的に制御されるのである。例えば
、与えられたキャップに対して、弾性シール部材と容器
蓋アセンブリ、施蓋装置の瓶持上げ手段は一適正なシー
ルを発生させるために弾性シール部材に与えられた圧縮
力を発生させるための所定の力Ｆｅを加えるように先ず
セントされる。若し、施蓋機の最初のセットが正しくな
ければ、不適正なシールとなる。例えば、若し瓶持上げ
手段の所定荷重力Ｆｅが小さすぎると、弾性シール部材
はシールするためには不十分な圧縮力しか加えられず、
若し力が大きすぎると金属シールの変形、弾性シール部
材の頂面の陥没やガラスの破壊などの危険がある。施蓋
装置の最初のセントが正しぐても、そのセントは何度も
作業員によって調整し直す必要があり、この変動が不注
意に見逃されると、不適正にシールされる結果となる。

この発明は、第１に、キャンプを締め付ける間、弾性シ
ール部材に適正な力を加え、第２に、加えられた力を計
測し、第３に、不適正にシールされた容器を排除し、適
正にシールされるように、加えられた力を所定の標準と
比較する方法、装置及びシステムを提供する。この全機
能は工程進行中に遂行され、シール力を加えるもの外す
ものは不要であり、全機能は、可動部品又は手動操作を
不要とする電子的手段で行われ、もって、より信頼性が
あり、判断不要の容器シール手段をストッパやライナー
の不在、キャンプの不在、ガラスの破壊及び過度に高又
は低い施蓋力を要求する容器のような欠陥の探知のため
に提供する。このシステムは、排除機構の手段により欠
陥アセンブリを排除する配置を有する。

この密封力監視装置は力を検知する手段を含む。

この例でば、ピエゾ電気結晶２２と電子システムであり
、それは即時に、容器のキャップに加えられた施蓋密封
力を計測し、それを所定の標準のカ一時間曲線の値と比
較する。電子システムは、作業員の監視のためにディス
プレイとプリント出力も含む。

このシステムは、施蓋密封機の内部の圧力ブロック２６
に連結された圧力ブロック軸２５に直接取付けられた力
変換器２２（ピエゾ電気結晶）を使っている。力変換器
２２の装備手段の一例は第７図によく示されているが、
垂直軸２５の上端はクランプ当金４２及びロックナツト
４３の手段により支持ブラケット４１に取付けられてい
る。力変換器２２は支持ブラケット４１と当金４２との
間にクランプされている。圧力ブロック軸２５は調整可
能で、ロックナツト４３で所定位置に保持されている。

垂直力の成分は軸２５の中心線Ｌｓに沿って伝達され、
力変換器２２によって検知され、その電圧変化が電子論
理回路に加えられる。弾性シールが圧縮され、キャンプ
が容器に締付けられている時間に、力変換器は圧力プロ
ツクに加えられる力に比例したアナログ電気信号を発生
する。この信号は即時に抽出され即時にデジタル値に変
換される。このようにして、圧縮及び締付サイクル中に
キャップに加えられる力の正確な表示、カ一時間曲線、
が得られる。（第１０図）電子システムは圧縮及び締付
サイクルの度毎に実際の力の値と標準の力の値と比較す
る。

個別論理かマイクロプロセッサかいずれによって密封力
監視装置が使用されるかによって、標準カ一時間曲線を
得る方法に二つある。若し個別論理電子回路が用いられ
る密封力監視装置が使われるならば、この標準カ一時間
曲線は次の方法で得られる。弾性部材、キャンプ及び容
器は「仕様の中心」の値に相応する寸法をもつ部品の惑
が得られるまで手動によって計測される。この集合され
た容器は予め調整された施Ｍ機によってシールされ締付
けられ、もって、この密封プロセスは理想的にシールさ
れた容器を製造する。若し、必要なら、　単に）１ハ受
はスプリング力Ｆｅ、　ローラー２８ａ及び又は圧力ブ
ロック軸２５の位置を調節することによって密封装置に
加えられる力を調節することができる。このプロセスは
理想的な又は仕様の中心の密封容器が得られるまで繰り
返される。この理想的に密封された容器の力の値はメモ
リに保有され、標準又は参照値として生産中の検査に使
われる。

若しマイクロプロセッサを使った密封監視装置が使われ
る場合は、標準カ一時間曲線は次の方法で得られる。弾
性部材、キャンプ及び容器が計測され、仕様内の値に相
応する寸法をもつ部品の糺が成る数だけ得られる。この
集められた容器は密封され締付けられる。こうして得ら
れた良好な密封及び締付容器のすべての力の値がマイク
ロプロセッサによって平均され、１組の力の値が得られ
、メモリに保有される。

理想的な力の値を示す標準デジタル値と、時間の関数点
しての裕度が、密封監視装置のメモリに入り、これが後
続の密封力値が比較される標準値として使用される。こ
れによって、システムは、不適正にシールされた容器、
例えば所定の受容限界外の力の計測値を示したものを排
除することができる。密封監視装置は、どんな型の容器
、形、寸法、密封力の状態に対しても、単に前の参照値
のメモリを消去して前述の方法による新しい値を入れる
ことによってセントすることができる。

この発明の装置及びシステムを考えると、施蓋密封機１
０は、圧力ブロック２６が軸２５を経由して直接当接し
ているようにして装備した力変換器としてのピエゾ電気
結晶２２を有するように改造した標準的な装置である。

シールされ、シールの完全性を検査されるべき容器蓋ア
センブリは、第１ａ図に示すようにコンベヤ装置１２及
びインデックス位置スター１８の手段により圧力ブロッ
ク２６の下に正確に定置される。

前述のように、機械は、容器の適正なシール効果を得る
ため弾性シール部材の適正な圧縮を発生させるため較正
され調整される。同様に、弾性シール部材に加えられる
圧縮力を計測するように組込まれたすべての電子部品は
、較正され、調整され、圧縮力の数値はメモリに蓄積さ
れる。

また前述のように、力の測定値を得、測定値を所定の標
準値と比較する全プロセスは、容器に正しい圧縮力を加
え、キャンプを締付ける密封機によって要求される時間
の間に行われる。その標準的な時間は１０ミリ秒位であ
る。

密封監視装置の理解を容易にするために、この発明の実
施例は第１１図に機能を示すブロック図の助けをかりて
説明する。また、時間の関数として加えられた密封力を
示すグラフを第１０図に示す。さらに理解を進めるため
に、一つの力の標本をシステムの中で追跡してみよう。

先ず第１０図のシールカ一時間曲線にかえって、番号５
０の曲線の部分は、容器が持上げられ、軸２５の下端に
形成された圧力ブロックの凹部２７に嵌合される部分と
して特徴づけられる。この最初に加えられる力は一次的
に容器の口に弾性シール部材をはめるためのものである
。第２の圧縮サイクル５２は、弾性シール部材及び容器
の開口に金属キャップを締付ける装置に加えられ″る追
加の力として特徴づけられる。この圧縮力は、完全なシ
ールの効果を得るように弾性シール部材中に残留する。

金属キャンプの締付は部分は番号５４の曲線の部分によ
って特徴づけられるように形成され平滑にされる。その
圧縮力は形成及び平滑工程中は維持される。次に、５６
で特徴づけられる曲線の部分に示すように、ローラー２
８ａは引抜かれシールされた容器アセンブリＰは圧力ブ
ロック２６から開放され、次に圧力が解除される。

密封監視装置を第１１図のブロック図に関して、なお詳
細に容易に考えるように、シールされた容器の適正、不
適正を探知する電子装置を構成する主な機能を示す。入
カバソファ、スレショルド探知器及びＡ／Ｄ変換器８３
ば信号レベルを探知し、信号の抽出を制御し、アナログ
電圧信号をデジタル数に変換する。すべての機能のタイ
ミングと制御は主クロック及びコントロールロジック８
２によって行われる。　メモリ又は蓄積回路８５は、理
想的にシールされた容器からとられた標準又は「仕様の
中心」の力の値を蓄積する。適当な時間の瞬間に、これ
らの標準力値は、実際の力値が算術機能８６及び８６ａ
の中で高・低値を得るように操作された後に、比較器８
７の中で実際力値と比較される。比較器８７の出力は限
界外の力の値を示す信号である。

限界外カウンタ８８は限界外の信号の数を数え、８８ａ
でセントされた所定の数の許容し得る限界外の力の値の
数に達したとき、３個の排除信号出力を発する。限界外
カンウタ８８によって発せられたその第１の出力は限界
外ディスプレイ及びアラーム機能９０の引金となる。第
２の信号は排除量カバソファ９３へ達する。第３の信号
は良好・不良カウンタ９１に伝達される。排除出力へソ
ファ９３は排除信号を貯蔵し、２つの出力信号を発する
。第１の出力信号は連続的に容器が排除されたときに発
せられる。連続的に排除される容器の数は容器数遅延ス
イッチ９３ａに所望数をセントすることによって変更可
能である。この出力信号は施蓋機の停止のような機能の
変更を制御するのに使われる。第２の出力信号は、単に
誤作容器が排除ゲートに到着するまで排除機構の作業を
遅延させることによって排除機構を制御する。

良好・不良カウンタ９１に達した信号は良好な容器と不
良排除容器を指定することができる。良好・不良カウン
タはデジタルディスプレイ９２を制御し、それは良好数
と排除数を連続的に即時的にディスプレイする。

同時に、標準カ一時間曲線と容器がシールされた実際の
力の値が機能８４．８４ａ及び８４ｂを通してデジタル
読出し出力としてディスプレイされる。

第１１図に示す電子システムは、シールされた容器の「
仕様の中心」によって初期値が設定される。　変換器２
２の出力はアナログ形でバッファ８３へ伝達され、そこ
で信号は８ビツトのデジタルワードに変換される。バッ
ファ８３は公知のＡ／Ｄコンバータである。デジタル化
された信号はメモリ８５に貯蔵され、後続のすべての力
の信号が比較されるべき標準として使用される。メモリ
機能は子細のメモリスロットからなり、固定メモリであ
りソフトウエヤによって変えられない不揮発性のＲＡＭ
　（ランダムアクセスメモリ）によって実行される。こ
の機能は、前述のようにソフトウエヤで制御されるマイ
クロプロセッサによって実行される。

論理ベースの密封監視装置では、８ビツトの力の信号が
テキサスインスツルメント２１１４のような２個のＩＫ
×４ビットＲＡＭに貯蔵される。

メモリ信号は、アナログ力曲線（第１０図）に沿って数
点を表す。定期的クロック信号によって活動するバッフ
ァ８３によって該点の選択は決定される。計測値の参照
値からの許容誤差値はスイッチ８６ａによって電子シス
テムにセントされる。

我々の注意を、端と端を接したプロセスに回せば、１個
の計測のスループット（電算機で単位時間に処理できる
情報の量）の記述が次に来る。

シール・締付はサイクルが連続的に変化している間に力
変換器２２の出力は、公知の回路（図示せず）によって
適当にバイアスされ増幅されるようにチャージする。主
シンクロクロ・ツク８２によって制御される与えられた
瞬間に、変換器２２からの信号が抽出され、バッファさ
れ、アナログ電圧レベルからデジタル８ビツトワードに
変換される。デジタル信号の正確さはこの装置に対して
十分であるが、８ビツトより大きいか小さいデジタル化
は所望の正確さに応じて実施することができる。

スイッチ８３ｂが第１１図に示すように動作位置にある
とき、ビットの流れは合計及び差引機能８６へ送られ、
そこでデジタル化された力の値は高・低の力の値を発生
するために既設の裕度値が加算及び引算の操作がされる
。機能８６はテキザスインスツルメントＬＳ８３で構成
され、タイミング及びコントロール機能８２がらの時計
信号に応じて加算又は引算する。スイッチ８６Ａによっ
て挿入された裕度値は、また機能８７がらのクロックパ
ルスに応じて、機能８６へ出力される。これらの高・低
力値はその後、まとめられて比較器８７に送られる。

その高／低信号はそれからテキサスインスッルメントＬ
Ｓ１５７クオドラプル２−ラインーｌ−ラインデータセ
パレータ／マルチプレクサによって多重送信される。

前記と同時に、標準力値をもったメモリ８５は機能８２
からのパルスでアドレスされ、前記瞬間の力の標本抽出
の時に相応する力の値はメモリから開放され比較器８７
へ送られる。

比較器はビット毎ヘースで標準力値と高低力値を比較す
る。比較器８７は２個の８ビット信号を比較するように
配置した２個のテキサスインスッルメントＬＳ８５−４
ビツトマグニチユードコンパリタからなる。比較器８７
の出力は、他の信号より大きいか、小さいか、等しいか
のどれか一つの信号を出す。若し力値が標準力値から外
れていると、限界外カウンタ機能８８がトリガされる。

機能８８は基本的にはＴＴ−ＬＳ１９３のようなシンク
ロナス４ビツト上下カウンタからなる。限界外の点の数
はバッファ機能９３にストアされ、そこで数えられ、ス
トアされ、セットスイッチ機能８８ａによってシステム
にセットされた限界外力点の許容数と比較される。同時
に、その限界外力値は限界外ディスプレイ機能９０によ
って数学的にディスプレイされる。限界外の点の数が許
容数を超えたときは、第１ａ図に示すように排除信号が
容器排除機構６０に送られ、機構６０は自動的に不良容
器をコンベヤラインから排除スティション１７へ移す。

前記と同時に、８ビツト流れはピーク探知器と変換機能
８４に送られ、それはそのデジタルピント流れを数字デ
ィスプレイ８４ｂにディスプレイするように調整する。

このディスプレイは作業員に目で見えるようにしたもの
である。

同時に、デジタルビット流れは受容／排除探知機能９１
に送られ、それは探知し、良好にシールされた容器の全
数とシール不良な容器の全数をカウントし、ストアする
。これらの数値は、作業員がシステムの作動状態を判定
するために目で見えるように数字リードアウト９２にデ
ィスプレイされる。

以上は、シールされた容器が適正か不適正かを流れ作業
中に検査する個々のバードウエヤ要素からなる密封監視
電子プロセスシステムについて述べた。これらの機能は
ソフトウエヤで制御されるコンピュータによって作動し
実行することができる。　第１２図に示すように、機能
８５．８６．８６ａ、８７．８８．８８ａ、９１及び９
３ａは、サニーベイル、カリフォルニヤの２９００プロ
セサフアミリのアドバンスト・マイクロ・デバイス（Ａ
ＭＤ）によって与えられるもののようなマイクロプロセ
ッサによって実行される。このように道具室てされたと
き、システムは前述したように数個の受容可能なカ一時
間値のセントの平均値をもって初期値化される。

前述したように、シール／締付はサイクルが連続的に変
化している間中、力変換器２２の出力は、先行技術に公
知の回路（図示せず）によって適当にバイアスされ増幅
されてチャージする。主シンクロ・クロック８２によっ
て制御された与えられた瞬間に、変換器２２からの信号
は標本抽出され、バッファされ、アナログ電圧レベルか
らデジタル８ビツトワードに変換される。

スイッチ８３ｂが動作位置にあるとき、第１２図に示す
ように、そのピントの流れはマイクロプロセッサに送ら
れ、デジタル化された力の値は高・低力値を発生するよ
うに操作される。前述の許容誤差値はスイッチ８６Ａに
より手で入れられ、コンピュータメモリにストアされる
。これらの高・低力値は、適当な時に、マイクロプロセ
ッサメモリに貯蔵された標準力値のセットと比較される
。

前記と同時に、標準力値を記憶しているマイクロプロセ
ッサメモリは機能８２からのパルスによリアドレスされ
、前記瞬間の力の標本抽出の時間に対応する力の値がメ
モリから開放され、シールされた容器の実際の力の値と
比較される。

マイクロプロセッサはビット毎ベースで標準力値と高・
低力値を比較する。

比較器８７の出力は、他の信号より大きいか、小さいか
、等しいかいずれか１個の信号を出す。

若し力の値が標準力値の外に出ると、限界外カウンタ機
能８８がトリガされる。限界外点の数が一時的にバッフ
ァされ、そこでそれは数えられ、マイクロプロセッサ・
メモリに入れられた限界外力とから点の許容数と比較さ
れる。同時に、限界外力値は限界外ディスプレイ機能９
０によって数字ディスプレイされる。限界外点の数が許
容数を超えると、排除信号が第１ａ図に示す容器排除機
構６０に送られ、それは不良容器をコンベヤラインから
排除場所１７へ自動的に移す。

それと同時に、マイクロプロセッサは数字ディスプレイ
８４ｂにディスプレイするための信号を調製する。この
ディスプレイは作業員が視認することができるようにす
るためである。

マイクロプロセッサが、良好なシールの容器の全数と不
良シールの容器の全数を探知し、カウントし、貯蔵する
時と同時に、これらの値は、システムの作動状態を判定
するため作業員に視認可能にする数字リードアウト９２
にディスプレイされる。

以上述べたシステムは施Ｍ機の一つの型のものについて
であるが、　この原理は他の型のものにも適用できるこ
とは明白である。　例えば、ウェスト・カンパニの社＠
６７４号に示されたＲＷ−５００ウエストキヤツパ、こ
れはレール型施蓋装置であり、キャップがはめられ締付
けられシール効果を得るようにレールに沿って選定位置
においた力変換器と協同するように適当に改変すること
が可能である。

レール型施蓋装置は第１３〜１５図に模式的に示しであ
る。第１３図に示すように、シールされるべき容器蓋ア
センブリＰは、コンベヤシステム及びスター輪９８によ
って番号１００で一般的に示された施蓋装置に運ばれ、
そこでそれらは円形施蓋路Ｐｃに入り、この通路を通る
間に容器蓋アセンブリは固定されたフランジレール１０
２に対する軸の回りに回転させられ、容器蓋アセンブリ
Ｐが円形施蓋路に沿って通っている間に外からの圧縮力
Ｐｅが加えられ連続して維持されている間にキャンプＣ
のスカートの下端Ｃｓが締付けられる。他のスター輪１
０３はシールされたアセンブリをコンベヤシステムに戻
す。特に、この装置は、円形施蓋路Ｐｃの中心に配置さ
れた回転軸１０６に取付けられた積載台を有し、円形施
蓋路は、この例では、周囲に間隔をおいてスプリングを
内蔵した瓶受け１０８を有し、その上に瓶Ｐは施蓋サイ
クルの間装置され、補助スプリングを有するスピンドル
圧縮ブロックアセンブリ１１０は環状に間隔をおいた位
置に、回転軸１０６に固定されたと同様に、スピンドル
積載板１１２の上に配置される。　各スピンドル圧縮軸
ブロック１１０は回転圧縮ブロック１１１を有し、　瓶
受け１０８と一緒に配置され、通常、スプリング１１４
によって斜上方に付勢され、各スピンドル圧縮ブロック
１１０に組合せられているカム従動部１１６は、施蓋サ
イクル中にキャップに加えられる外力Ｆｅを選択的に変
えるための１２０で表す形状を有するアーチ状カムリン
グ１１８と接触して保持されている。　図示したように
、固定フランジ用部材１０２は、各キャップＣのスカー
ト下端Ｃｓがフランジレール１０２に当接し、　瓶が回
転施蓋路Ｐｃを通る間に回転されて瓶にスカートを内側
に締め付けるように位置する。それはゴムのような弾性
物質で作られた固定摩擦レール１２４に当接し、十分な
摩擦を生ずる方法で瓶の側面に当接する。　瓶受は積載
テーブル１０４及びスピンドル板１１２はアセンブリを
円形路に動かずように回転する。　瓶Ｐは瓶受け１０８
及び圧縮ブロック１１１に沿って中心軸の回りに回転さ
れる。円Ｍｆｆｌ形の回転圧縮ブロック１１１は異なる
寸法の容器蓋アセンブリＰに対して交換可能である。

力変換器のシリース１２８はカムリング１１８の中に設
けられ、施蓋サイクルの間に容器蓋アセンブリＰに加え
られた力を検知し伝送する。そして以下に説明するのと
同様な方法でこれを伝送する。

前述のように、外からの圧縮力Ｆｃはスピンドル圧縮ブ
ロック、軸を通して弾性シール部材に加えられる。それ
はレールカムの下部カム面に沿って回転するスピンドル
体に固定されたカム従動体又はローラーを有する。レー
ルカムは施蓋機本体に固定され、ローラーはレールカム
の形状に従うように設計され、弾性シール部材に加えら
れる圧縮力は第１０図に示すカ一時間曲線を複製する。

加えられた力の計測は、レールカムに沿って種々の位置
で示した変換器１２８のシリーズによって得られる。施
Ｍ機はどの瞬間にも作業中であるような方法で動作して
いる。容器に当接した複数のスピンドル圧縮ヘッドは、
圧縮−締付はサイクル中に種々の段階で各容器とレール
カムとを結合可能である。この実施例の特徴は、各スピ
ンドルと容器の角度位置を定めるための積載テーブル１
０４の中心軸１０６に取付げられたエンコーダ１３０を
設けたことである。軸エンコーダ１３０からのデータを
もって、マイクロプロセッサは適当な容器に加えられる
力のデータを調整する手段を有することになる。

個々の容器がレールカムを通過する時に、変換器からの
信号が前述のとおり同一の方法で発せられ、加えられた
カ一時間値のセントを作るためにまとめられ、ついで、
標準カ一時間値のセントと比較される。容器はそれから
、限界外の力値の数に基づいて受領されるか排除される
かする。さて、この力の値を検知し、これに高・低限界
を作るように作業をし、これらの値を標準値と比較し、
不良容器全排除する全プロセスは、　ソフトウェアの制
御下のシステムに基づくマイクロプロセッサを持ってさ
らに容易に実行することができる（第１６図参照）。前
述したような論理回路に基づくシステムも又採用し得る
。

また、この発明の個々の実施例をここに図示し説明した
ものであり、発明を限定する意図はなく、変更、変形は
特許請求の範囲内で可能である。

【図面の簡単な説明】

この発明は多くの新規な構造的な面と楓羊細と共に種々
のイ」加的特徴と目的をもっても）る。し力１し、それ
らはすべて、以下に図面に示すこの発明の標準的で図示
的な具体化例に示された詳細によって大変速やかに容易
に具合良く理解されるだろう。 第１図はこの発明の探知装置を組込んだ容器７ｉ缶蓋及
び密封装置の一般斜視図である。 第１ａ図はこの発明の装置と工程の模式的図である・ 第２図は、弾性シールと圧力変換器を装備したキャップ
締付作業に先立つて圧力ブロックしこ当接したキャンプ
を嵌合した容器の拡大一部切欠立面図である。図面の左
のグラフはこの部分の布上４工程の間の圧力変換器によ
って発生する標準的な電圧一時間曲線である。 第３図は第２図と同様にキヤ・ノブ締付作業と標準的な
圧力変換器によって発生する全サイクルの電圧一時間曲
線を示す。 第４図は運ばれる瓶の列、回転見出し及び位置決めヘッ
ド及び施蓋及び締付機構の側面図である。 第５図は第４図の正面図である。 第６図は、のせている圧力変換器の詳細を示す第４図の
６−６切断拡大部分断面図である。 第７図は、一部切欠拡大部分正面図であり、容器が圧力
ブロックと圧力プロ・ツク軸にのせられた圧力変換器に
のせられたところを示す。 第８図は容器の完成のためのキャップ締付は工程におけ
るキャンプ締付は機構を示す。 第９図は第７図の９−９線切断底面図であり、締付は機
構の中を見たところであり、実線で引込んだ位置を、破
線で締付は位置を示す。 第１０図は理想的に密封された容器によって生ずる標準
的な圧力一時間曲線であり実線で示す。 また、標準曲線からの許容偏量は影をつけた範囲に示す
。曲線は密封工程の種々の作業中の力の変化を示す。 （ａ）容器は圧力ブロフクにのせられ、そこで最初の圧
縮力が弾性シールに加えられる。 （ｂ）及び（Ｃ）締付は期間中に弾性シー１１に加えら
れる追加の圧縮力。 （ｄ）容器が圧力ブロックから引込まれたとき加えられ
た力を解除する。 また、第１０図には適正にシールされた容器の許容限界
の外にある圧力値も示しである。許容限界の−Ｌ又は下
にある点の所定数を示す容器は排除される。 第１１図は、安全部品、論理回路及び計算機を捕捉した
この発明のシール力監視装置のブロック図である。 第１２図は、この発明のシール力監視装置のブロック図
であり、工程、論理及びソフトウエヤプログラムの制御
の下でマイクロプロセッサによって遂行される制御を示
す。 第１３図は、この発明によるシール力監視装置と協同し
ているレール型施蓋装置の施蓋場所の模式的切欠平面図
である。 第１４図は第１３図の１４−１４線切凹所面図である。 第１５図はラム型施蓋機のカムの展開図である。 第１６図は第１２図と同様な１１３７９図であり、レー
ル型施蓋装置の施行システムを模式的に示すものである
。 図において、１０は施蓋密封機、１２はコンベヤ装置、
１４は充填部、１６は組立部、１Ｂは位置出しヘッド又
はインテ・ノクス位置スター、１９は排除部、２２はピ
エゾ電気結晶、２４は瓶受け、２６は圧縮ブロック、９
８はスフ−輪、１００番よ施蓋装置、１０４は載置台、
１０６は回転軸、１０８は瓶受け、１１０は圧縮プロ・
ツクスピンドル、１１１は圧縮ブロック、１１Ｇはカム
従動部である。 代理人　弁理士　西郷義美 図ｔｍの浄書（内容に変更なし） 〒８＃ｙ社 カ 手続補正書（帥） 昭和５８年１０月１３日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 特願昭５８−１２１１５２号 ２、発明の名称 密封した容器の完全性を工程中に判定するための密封力
監視装置及びその方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　１９４６０ペンスルハニア州
フエニソクスビル（番地なし） ４、代理人　〒１０５　狙　０３−４３８−２２４１　
（代表）住　所　東京都港区虎ノ門３丁目４番１７号６
、補正の対象 （１１図面（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蓋を容器に位置させ固定するためにカを加える手段
   、前記加えられたカを信号に変換する手段及び前記信号
   を許容し得る密封容器を示す参照信号と比較する手段か
   らなる弾性シール部材を有する密封された容量Ｍアセン
   ブリの完全性を判定する装置。 ２、前記蓋を前記容器に位置させ固定する前記手段が、
   第１の場所に容器を送る手段、容器の上に蓋をしっかり
   と位置させる手段、それが当接する容器の形状に合うよ
   うに蓋を変形させる手段及び前記第１の場所がら容器と
   固定された蓋を運び去る手段からなる特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３、前記力変換手段が前記位置及び固定手段と共に動作
   するように組合された少なくとも１個の変換器からなる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、前記比較手段が、前記第１の信号を貯蔵する電子記
   憶（メモリ）回路、前記第１信号とその後入力される第
   ２信号とを有する電子比較回路及び信号値が相等時点で
   比較される前記入力信号をタイミングする手段からなる
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、前記比較手段が作動する前に前記第２電気信号から
   所定の裕度を加算し減算する手段を特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の装置。 ６、前記比較手段と前記排除手段との間に挿入された、
   ある１個の容器に対して所定数の個別表示が蓄積される
   まで前記排除手段が非作動であるような、前記比較手段
   からの個別表示を蓄積する手段を有する特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ７、前記第１及び第２信号をディスプレイする手段を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８、完全性を維持した、少な（とも１個の前記弾性シー
   ルキャンプを位置させ固定すみ力を示す第１の電気信号
   を蓄積すること、容器に蓋とシール部材を位置させ固定
   する力を加えること、前記位置させ固定する力を第２電
   気信号に変換すること、前記第１信号を前記第２信号と
   比較すること、前記２個の信号が同一でないとき表示す
   ること、及び前記同一でない表示がされたとき前記容器
   とキャンプを排除すること、の各段階からなる、弾性シ
   ール部材を有する容器蓋アセンブリの完全性を判定する
   方法。 ９、前記蓋を前記容器に位置させ固定するため力を加え
   る手段、前記加えられた力を電気信号に変換する手段、
   及び前記電気信号を許容密封容器を示す参照信号と比較
   する手段とからなる弾性シール部材を有する密封容器蓋
   アセンブリの完全性を判定するシステム。 ＩＯ１前記信号は電気信号である特許請求の範囲第９項
   記載のシステム。 １１、前記比較手段にマイクロプロセツサを有する特許
   請求の範囲第９項記載のシステム。