JPS6315538B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、缶詰等の密封容器の内圧検出方法及
びその装置に関する。

従来の技術 従来、飲食品等が充填、密封された缶詰缶等の
密封容器の内圧検出手段として、缶蓋を電磁的パ
ルスによつて衝撃を与え、発生する振動を検出し
て内圧の良否を判定する打検機が一般に知られて
いる（例えば、特公昭49−7192号公報、特開昭53
−124492号公報）。

しかし打検機は、アルミ引抜しごき缶等の凹ん
だ底部やイージーオープン缶等の突出物のある蓋
部には使用することができず、また、近来試みら
れている不活性ガスを封入して内圧を大気圧より
も高めた缶の内圧の検査にも不向きである。

また、上記打検機の欠点を解決してアルミ缶や
陽圧缶等の内圧を検出するものとして、缶胴の押
込量と反力とが缶内圧により特定の範囲で相関関
係にあることを利用し、缶をその外径より僅かに
狭い間隔を有する測定部を通過させ、そのときの
反力を測定して缶内圧を検出する方法も提案され
ている（特開昭59−15832号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、缶の外径は±0.2mm程度の製作
誤差があり、その上缶胴は完全な断面円形とは限
らず、長径と短径は0.7mm程度の差を持つ場合が
ある。このため、上記提案されているよう方法に
よつて、一定間隔の間隙によつて缶胴を押し込み
しても、実質押し込み量が相違し、大幅な測定誤
差が生じる原因となつている。

本発明は、缶胴を押し込んでそのときの反力に
より缶詰内圧を測定する従来技術の上記欠点を解
消するために創案されたものであり、缶胴の製作
誤差があつても正確に内圧が検出することができ
る缶内圧測定方法およびその装置を提供すること
を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的は次の手段によつて解決できる。

本願の第１番目の発明は、上記目的を達成する
ための缶詰内圧検出方法の発明であつて、弾性変
形可能な缶胴からる缶詰の内圧検出方法であつ
て、缶胴の同一個所を異なる押し込み量で押し込
みして局部的に変位させ、その各変位に対する反
力を夫れ夫れ測定し、該測定値から、異なる押込
量における反力差を演算し、該反力差を缶詰内圧
に換算して缶詰内圧を検出することを特徴とする
ものである。

第２番目の発明は、上記方法を実施するための
装置の発明であつて、弾性変形可能な缶胴からな
る缶詰の内圧検出装置であつて、缶胴の外径より
僅かに狭い間隔で、缶胴を回転させずに移送する
少なくとも一対の側面保持ベルトと、該側面保持
ベルトに沿つて配置され、缶移送路を挟んで缶胴
の外径よりも僅かに狭い間隔で配置された固定部
材と可動部材からなる第１缶胴押し込み手段と、
該第１缶胴押し込み手段よりも缶移送方向下流に
設けられ、該第１缶胴押し込み手段の固定部材と
可動部材間の間隔と異なる間隔でかつ缶胴の外形
よりも僅かに狭い間隔で配置された固定部材と可
動部材からなる第２缶胴押し込み手段と、前記第
１缶胴押し込み手段及び第２缶胴押し込み手段の
各可動部材に連結され各可動部材に作用する缶胴
の反力を検出する第１荷重検出器及び第２荷重検
出器と、該第１荷重検出器での最大測定値と第２
荷重検出器での最大測定値との減算値を求める減
算手段と、該減算値を缶内圧に換算する内圧換算
手段とからなることを特徴とするものである。

作 用 本発明の測定原理を第２図により説明する。

第２図ａは缶内圧をパラメーターとして缶胴の
押込量と反力の関係を示す。即ち、該グラフは、
缶内圧が、１Kg／cm²、２Kg／cm²、３Kg／cm²、４
Kg／cm²の缶詰を、押込量を変えて押し込んだ場合
の缶詰の変位に対する反力を各缶詰毎に測定して
求めたグラフである。該グラフから明らかなよう
に、缶胴の押込量と、缶胴から受ける反力は、図
示のようにほぼ比例関係にあり、押込量が増える
とそれに比例して反力が高くなる。該比例関係
は、缶内圧が高くなるにしたがつて傾きが増大す
る。したがつて、缶胴の同一個所を押込量を変え
てそれぞれの反力を求め、その差を内圧に換算す
れば、缶胴に製作誤差があつても、製作誤差によ
る測定誤差は相殺され、正確な内圧が測定するこ
とができる。第２図ｂは、缶胴を0.5mm押し込ん
だ場合の反力と１mm押し込んだ場合の反力差から
内圧を求めるためのグラフである。該グラフは第
２図ａのグラフを加工することによつて得られ
る。即ち、ａグラフにおいて、押込量0.5mmと１
mmとの缶内圧１Kg／cm²のときの反力差は1.4Kgと
なる。同様に缶内圧が２Kg／cm²の時の反力差は
2.2Kg、３Kg／cm²の時は2.9Kg、以下順次反力差と
缶内圧の関係を求め、反力差を横軸にし、缶内圧
を縦軸にしてプロツトしていけばｂに示す反力差
を内圧に換算するグラフが求まる。

従つて、缶胴の同一個所を異なる押込量で押し
込みその時の反力を測定し、両測定値の差をもと
め、その反力差から、ｂのグラフにより内圧を求
めれば、測定缶の内圧がもとまる。本発明は、該
測定原理に基づくものであり、測定する缶詰の種
類に対応する反力差−缶内圧換算データーを予め
内圧換算手段（CPU）に入力しておき、第１荷
重検出器の最大測定値と第２荷重検出器の最大測
定値とを減算手段により減算して、該減算値を予
め記憶されている前記換算データーにより缶内圧
に換算する。缶胴の同じ個所を異なる押込量で押
し込むので、缶胴の製作誤差はその測定値の差を
とれば相殺され正確な内圧が求まる。

実施例 以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示している。

本実施例では、缶内圧を、缶胴を押し込みした
ときの缶の変位に対する反力により内圧を求める
反力型内圧検出と、缶内圧による蓋中央部の変位
を測定することによつて缶内圧を検出する変位型
内圧検出とを組み合わせてある。反力型は低圧力
部で、変位型は高圧力部で良い分解能を有するこ
とを利用し、広い圧力範囲で加圧異常や密封不良
等を検出できるようにしたものである。

該装置は缶１を移送する移送コンベヤ２に沿つ
て設けられ、缶胴側面保持ベルトである２対の回
転防止用側面丸ベルト３，３′，４，４′が、コン
ベヤ２に沿つて缶１を挟持して回転させずに移送
する様に配置されている。

反力測定部には、固定部材である固定ロール５
と、可動部材である測定ロール６とからなる第１
缶胴押し込み手段と、固定部材である固定ロール
８と可動部材である測定ロール９とからなる第２
缶胴押し込み手段が、缶移送路に沿つて配置され
ている。前記各缶胴押し込み手段の固定ロールと
測定ロールの間隔は、缶胴の外径よりも僅かに狭
く、且つ第１缶胴押し込み手段のロール間隔と、
第２缶胴押し込み手段のロール間隔は僅かに相違
している。本実施例では、第１缶胴押し込み手段
の各ロール間の間隔は、缶胴径より0.5mm狭く、
第２缶胴押し込み手段のロール間隔は缶胴径より
も１mm狭く設定してある。即ち、第１押し込み手
段による缶胴押込量は0.5mmであり、第２缶胴押
し込み手段による押込量は１mmである。なお、固
定部材はロールが望ましいが、位置を移動しない
で缶の通過を許容するものであれば適宜のものが
採用できる。また、可動部材も上記実施例のよう
にロール形状でなくて、ロードセルの変位ロツド
に固定した円盤体を移送路に直接臨ませて可動部
材としても良い。

図中、７，１０は移送路側方に固定された第１
及び第２缶胴押し込み手段の荷重検出器であるロ
ードセルであり、該ロードセルの変位ロツド３
１，３２がそれぞれ測定ロールを取付けたロツド
３３，３４の端部と連接され、缶が測定部を通過
するさいの缶の変位に対する反力で測定ロールが
押し返されるときの負荷を該ロードセルによつて
検出する。

１１は缶蓋の変位を検出するための変位計であ
り、通常の高周波電磁誘導損失型の変位計を採用
している。該変位計１１は、コンベヤ２の上方の
缶移送路中心線上に設けられ、缶位置検出器１
５，１５′のタイミングで、缶蓋の外周部のシー
ムバンド上縁に対する蓋中央部の変位を検出し、
該変位量を缶内圧に換算している。即ち、缶内圧
が高ければ、缶蓋中央部は膨らみ、缶内圧が逆に
負圧であれば、缶蓋は凹むので、缶内圧と蓋中央
部の高さはある一定の範囲の相関関係にあり、規
定缶の内圧の変化と蓋中央部の高さの変化は実験
的に求められている。缶蓋中央部と蓋ヘリとの差
によつて蓋中央部の高さを検出し、それが規定値
内にあれば合格とするものである。第３図に上記
変位計の出力波計を示している。同図Ａ，Ｂ，Ｃ
はそれぞれシームバンド上縁に対する蓋中央部の
深さが2.66mm、2.04mm、1.00mmの場合を示し、こ
れは缶内圧が0.35Kg／cm²、1.90Kg／cm²、3.50Kg／
cm²に対応する。同図はこの種変位計の一般的な出
力波形を表し、縦軸が電圧を表し、横軸が時間を
表している。該出力波形の両端の平坦部は非測定
状態であり、両端の凹み部のａ，ａ区間が缶蓋シ
ーム部の測定波形であり、ｂ区間が蓋パネル部の
測定波形である。該出力波形は、測定回路の特性
上微細に変位するので、本実施例では、シームバ
ンド部に相当するａ，ａ区間の平均データと、蓋
パネル部の平均データとの差によつて蓋の変位を
求め、その変位が一定範囲にあるか否かによつ
て、合否を判定している。

なお、図中、１２，１３，１４，１６は缶位置
検出器、１７は缶位置検出器１６及び制御装置の
出力により不良缶をコンベヤ２上から排除するリ
ジエクトシリンダーである。

以上のように構成された缶内圧検出装置の作動
を第４図に示す制御回路を基にして説明する。

コンベヤ２上を移送されてきた缶は、ベルト
３，３′，４，４′に挟持され、コンベヤ上で回動
を防止されながら反力測定部へ送られ、缶胴の外
径より僅かに狭い間隔を有するロール５，６間に
に強制的に侵入することにより、ロール５，６に
よつて缶胴が押し込まれる。その時の缶胴の抵抗
力、即ち反力によつて測定ロール６がロードセル
側に押されてロードセルに負荷が加わり、反力が
検知される。ロードセル７の出力は、缶位置検出
器１２の検出信号によりピーク保持回路２０に保
持され、アナログマルチプレクサ２２を切替、
Ａ／Ｄ変換器２３によりデイジタル信号に変換さ
れてCPU２４に読み込まれる。

その後、缶１はベルト３，３′，４，４′により
回動を防止されたままロール８，９間に侵入し、
ロール５，６と同じ部位がロールに当り、ロール
に反力を及ぼす。それにより、測定ロール９が移
動してロードセル１０に反力を及ぼし、ロードセ
ル１０により、反力が検出される。第１缶胴押し
込み手段と第２缶胴押し込み手段のロール間隔は
相違しているので、缶胴の同じ部位が異なる力で
押されることになる。本実施例では、第１缶胴押
し込み手段と第２缶胴押し込み手段の各ロール間
隔を0.5mm違えている。第２荷重検出器であるロ
ードセル１０の出力は、前記と同様にピーク保持
回路２１によつてピークが保持されて、Ａ／Ｄ変
換後CPU２４に読み込まれ、先に記憶している
ロードセル７の出力と減算処理される。CPU２
４には、予め第２図ｂのグラフに示すような、反
力差を缶内圧に換算するデーターが入力されてい
て、該データーに基づき缶内圧に換算される。こ
の換算圧力と缶内圧上限設定スイツチ２６、下限
設定スイツチ２５で設定されたプリセツト値と比
較演算して合否判定が行なわれ、その結果をリジ
エクトフラグとする。

反力測定部を通過した缶１は、その後変位計１
１の下に侵入する。缶が侵入すると缶位置検出器
１５のON信号により変位計１１は、第３図の出
力波形に示すような出力をし、等時間間隔で該出
力の取込みをOFF信号まで持続して行ない、
Ａ／Ｄ変換器２３でデイジタル信号に変換されて
CPU２４に読み込まれ、変位データー群を得る。
該データー群の内、第３図のグラフで示すａ区間
で得られるデーター群を平均してシムームバンド
部の平均値を求め、ｂ区間で得られるデーター群
を平均して缶蓋中央部の平均値を求め、該平均値
の差により缶蓋の変位を求める。その変位と予め
設定された基準値とを比較して、合否判定を行な
い、その結果をリジエクトフラグとする。

これらのリジエクトフラグはタイムシフトさ
れ、缶位置検出器１６のON信号によりフラグに
応じてリジエクト出力をリジエクトシリンダー１
７に送り、不合格と判定された内圧不良缶は、該
リジエクトシリンダーによつて移送路外に排除さ
れる。

本実施例では、このように蓋の変位を測定する
変位計を組み合わせたので、反力による内圧検出
が困難であるバツクリング缶でも確実に検出する
ことができる。

さらに、本実施例では、表示器２７，２８が用
意されおり、上記反力測定器による缶内圧の測定
値と、温度設定器２９のプリセツト値により補正
した20℃相当時の缶内圧を表示する。また、各測
定データーは、プリンター３０から打ちだされ、
管理データーとして利用することができる。

効 果 本発明は、以上のような構成からなり、缶胴を
回転させずに同じ部位を異なる押込量で押し込み
したときの反力の差によつて缶内圧を検出するよ
うにしたので、缶の外径の誤差あるいは真円から
変形があつても正確な缶内圧が検出でき、イージ
ーオープン缶やアルミの引き抜きしごき缶の内圧
検査の自動化が可能となつた。また、本発明装置
は、缶の移送コンベヤに沿つて缶の挟持ベルトを
設置し、その間に２組の缶胴押し込み手段を設け
るだけであるので構造がコンパクトであり、既設
の缶詰製造ラインに簡単に組み込むことができ
る。さらに、検出は全て電気信号として得られる
から、缶詰の加圧密封工程にフイードバツクして
制御信号として利用したり、生産管理のデーター
として利用できる等、多くの顕著な効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃはこの発明の内圧検出装置の
１実施例の平面図、側面図及び断面図、第２図ａ
は押込量−反力の関係を示すグラフ、ｂは反力−
内圧の関係を示すグラフ、第３図は変位計による
出力波形図、第４図は制御回路のブロツク図であ
る。 １：缶、２：コンベヤ、３，４：缶胴側面保持
ベルト、５，８：固定ロール（固定部材）、６，
９：測定ロール（可動部材）、７，１０：ロード
セル（荷重検出器）、１１：変位計、１２，１３，
１４，１５，１６：缶位置検出装置、１７：リジ
エクトシリンダ、２０，２１：ピークホールド回
路、２２：Ａ−Ｄ変換器、２４：CPU、２５：
上限値設定用プリセツトスイツチ、２６：下限値
設定用プリセツトスイツチ、２７，２８：表示
器、３０：プリンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弾性変形可能な缶胴からなる缶詰の内圧検出
   方法であつて、缶胴の同一個所を異なる押し込み
   量で押圧して局部的に変位させ、その各変位に対
   する反力を夫れ夫れ測定し、該測定値から、異な
   る押し込み量における反力差を演算し、該反力差
   を缶詰内圧に換算して缶詰内圧を検出することを
   特徴とする缶詰内圧検出方法。 ２ 弾性変形可能な缶胴からなる缶詰の内圧検出
   装置であつて、缶胴の外径より僅かに狭い間隔
   で、缶胴を回転させずに移送する少なくとも一対
   の側面保持ベルトと、該側面保持ベルトに沿つて
   配置され、缶移送路を挟んで缶胴の外径よりも僅
   かに狭い間隔で配置された固定部材と可動部材か
   らなる第１缶胴押し込み手段と、該第１缶胴押し
   込み手段よりも缶移送方向下流に設けられ、該第
   １缶胴押し込み手段の固定部材と可動部材間の間
   隔と異なる間隔でかつ缶胴の外形よりも僅かに狭
   い間隔で配置された固定部材と可動部材からなる
   第２缶胴押し込み手段と、前記第１缶胴押し込み
   手段及び第２缶胴押し込み手段の各可動部材に連
   設され各可動部材に作用する缶胴の反力を検出す
   る第１荷重検出器及び第２荷重検出器と、該第１
   荷重検出器での最大測定値と第２荷重検出器での
   最大測定値との減算値を求める減算手段と、該減
   算値を缶内圧に換算する内圧換算手段とからなる
   ことを特徴とする缶詰内圧検出装置。