JP2004090982A

JP2004090982A - 密閉缶の漏れ検査方法及び密閉缶の漏れ検査装置

Info

Publication number: JP2004090982A
Application number: JP2002254571A
Authority: JP
Inventors: Nobutake Sato; 佐藤　宣威; Nobuyuki Ochiai; 落合　信之; Motohiko Kamata; 鎌田　元彦
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】同一缶の内圧を、一連の搬送工程中で容易に比較・判定することができるとともに、判定の高速化が可能となり、しかも、缶に対する測定値の印字が不要となる密閉缶の漏れ検査方法及び密閉缶の漏れ検査装置を提供する。
【解決手段】搬送路３上で搬送される製品密封後の缶２３の内圧を最初に測定した後、搬送路３に設けた減圧室９に缶２３を通過させ、減圧室９を通過直後の缶２３の内圧を再測定し、減圧室９を通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧が所定値以上のときに缶２３をリーク缶であると判定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽圧缶或いは負圧缶の漏れを検査する密閉缶の漏れ検査方法及び密閉缶の漏れ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーヒー等の低炭酸飲料は、アルミニウム製の陽圧缶或いはスチール製の負圧缶に充填、密封され、レトルト殺菌をした後、ケース詰めされてパレットに積み込まれる。ケース詰めされた缶は、１日程度放置した後、ケース毎に所謂打検による缶内圧測定を行い、漏れがないか確認を行うことが多い。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開平１０−２４６６８１号公報
【特許文献２】
特許第３２８２１０７号明細書
【０００４】
これは、万一、缶に微細なピンホールがある場合、内容物がスローリークするため充填直後に缶内圧を測定しても、缶内圧が充填前とさほど変わらず、リークの有無が分らないという問題があるからである。
ケース詰めし、１日程度放置した缶は、ケースの上から、上記の打検により缶内圧を測定する。そして、予め規定値として設定した所定内圧値より低い内圧値の缶が含まれるケースを不合格として取り除く。
【０００５】
また、上記特許第３２８２１０７号明細書に開示されるリーク缶詰検出方法のように、接触式押圧検査機で缶内圧を検査し、缶に内圧値を印字し、レトルト殺菌後再び缶内圧を測定し、その値を、缶に印字した数値と比較して、リーク缶詰の有無を検査する方法もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ケース詰めされさらにパレット積みされて、倉庫に保管されたロットを再び開梱し、搬送路上に移載するのは、所定の放置時間が必要となるため、生産性を低下させるとともに、ロットがばらばらになってしまう虞もあった。
一方、缶に印字を施す必要のある上記のリーク缶詰検出方法は、そもそも印字する適当な場所が缶にはあまりなく、缶底がドーム形状である場合には文字が歪になるため自動読み取りが困難となる。これに加え、高速で搬送路上を流れる缶の文字を正確に読み取るのは困難であるとともに、賞味期限等と間違う虞もあり、印字を施すこと事態が好ましくない。また、上記のリーク缶詰検出方法では、レトルト殺菌前後の缶温度が異なるため、缶内圧も著しく影響を受け、その比較には特別な補正値が必要となるが、これに加えて充填時のばらつきとしては、ヘッドスペースのばらつきや、陽圧缶の場合には液体窒素充填量のばらつきもあることから、これら全ての補正は困難であった。さらに、レトルト殺菌後の缶内温度を冷却装置で調整することも考えられるが、短時間に所望温度まで低下させる複雑な制御を要す冷却装置を新たに増設しなければならず、設備投資コストの嵩む不利が生じた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、同一缶の内圧を、一連の搬送工程中で容易に比較・判定することができるとともに、判定の高速化が可能となり、しかも、缶に対する測定値の印字が不要となる密閉缶の漏れ検査方法及び密閉缶の漏れ検査装置を提供し、検査信頼性、生産性の向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【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に係る請求項１記載の密閉缶の漏れ検査方法は、搬送路上で搬送される製品密封後の缶の内圧を最初に測定した後、前記搬送路に設けた減圧室に前記缶を通過させ、前記減圧室を通過直後の前記缶の内圧を再測定し、前記減圧室を通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧が所定値以上のときに該缶をリーク缶であると判定することを特徴とする。
【０００８】
この密閉缶の漏れ検査方法では、缶の内圧が最初に測定された後、搬送路に設けた減圧室に缶が通され、減圧室を通過直後の缶の内圧が再測定される。そして、減圧室通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧が所定値と比較される。したがって、同一缶の内圧が、一連の搬送工程で容易に比較・判定可能となり、誤判定率が低下して、判定の高速化が可能となる。また、減圧室の入口と出口で缶内圧が測定されることで、確実に同一缶の内圧が比較でき、缶に対する測定値の印字が不要となる。
【０００９】
請求項２記載の密閉缶の漏れ検査方法は、請求項１記載の密閉缶の漏れ検査方法において、最初の内圧測定前の缶に、予めレトルト殺菌を施すことを特徴とする。
【００１０】
この密閉缶の漏れ検査方法では、最初の内圧測定前の缶に、予めレトルト殺菌が施され、加熱により缶内圧が一旦高圧となって、ピンホール等における漏洩が強制的に生じることになる。これにより、潜在化しているピンホール等の欠陥部がより顕在化し、スローリークの発見率が高められる。
【００１１】
請求項３記載の密閉缶の漏れ検査装置は、製品密封後の缶を搬送する搬送路と、搬送路上の前記缶の内圧を測定する第一の缶内圧測定手段と、該第一の缶内圧測定手段の測定値を缶ごとに記憶する記憶手段と、前記第一の缶内圧測定手段の缶搬送方向下流側に設けられ前記缶を通過可能にした減圧室と、該減圧室の缶搬送方向下流側に設けられ搬送路上の前記缶の内圧を測定する第二の缶内圧測定手段と、前記第一の缶内圧測定手段と該第二の缶内圧測定手段にて測定した缶内圧値の差圧が所定値以上のときに該缶をリーク缶であると判定する比較・判定手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
この密閉缶の漏れ検査装置では、搬送中の缶に外圧の変化を作用させることで、潜在化しているピンホール等の欠陥部が顕在化され、その内圧差が、減圧室の入口と出口とで測定されて検出される。これにより、一連の缶搬送工程中において、従来では所定時間の放置等が必要であった潜在化しているピンホール等の欠陥部が短時間で発見され、高速な漏れ検査が可能となる。
【００１３】
請求項４記載の密閉缶の漏れ検査装置は、請求項３記載の密閉缶の漏れ検査装置において、前記搬送路が、複数の缶搬送回転体と複数のアイドラーとを交互に配置した歯車列からなり、前記缶搬送回転体にはその外周面に、前記缶の外周面に嵌合する缶嵌合凹部を複数形成したことを特徴とする。
【００１４】
この密閉缶の漏れ検査装置では、搬送路が歯車列からなることで、減圧室の気密シール構造が形成し易くなるとともに、第一の缶内圧測定手段と第二の缶内圧測定手段との間における缶の順番が一定に保持されることになり、順序の前後や、順番ずれ等が防止されて、第一の缶内圧測定手段で測定した缶と、第二の缶内圧測定手段で測定した缶とが確実にマッチングするようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る密閉缶の漏れ検査方法及び密閉缶の漏れ検査装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る密閉缶の漏れ検査装置の側面図、図２は図１の平面図、図３は図１に示した検査装置の制御部を説明するブロック図である。
【００１６】
本実施の形態による密閉缶の漏れ検査装置（以下、単に検査装置と称す）１は、搬送路３と、第一の缶内圧測定手段５と、記憶手段７（図３参照）と、減圧室９と、第二の缶内圧測定手段１１と、比較・判定手段１３（図３参照）とを主要な構成として有している。
【００１７】
本実施の形態では、搬送路３として、交互に配置された回転体１５及びアイドラー１７による気密性に優れた缶送り機構（カルーセル；ｃａｒｏｕｓｅｌ）１９を採用している。この缶送り機構１９へは、ウオーム送り機構２１により缶２３が挿入される。なお、ウオーム送り機構２１の缶搬送方向上流側には図示しないレトルト殺菌機が設けられ、ウオーム送り機構２１へ供給される缶２３はレトルト殺菌が既に完了されたものとなる。
【００１８】
缶送り機構１９は、複数の缶搬送回転体１５と複数のアイドラー１７が交互に配置された歯車列であり、缶搬送回転体１５はその外周面に、缶２３の外周面に嵌合するような缶嵌合凹部（溝）１５ａが複数形成されている。符号２５は、図示しない駆動源により回転される缶搬送ウオームを示しており、矢印Ｚで示すようにガイド２７に案内される製品密封後の缶２３が、回転する缶搬送ウオーム２５によって、缶搬送回転体１５の缶嵌合凹部１５ａに収容されるように構成されている。
【００１９】
矢印Ｚで示すようにガイド２７に案内され缶２３を、缶搬送ウオーム２５により最前段側の回転する缶搬送回転体１５の缶嵌合凹部１５ａに順次供給する。この缶搬送回転体１５の回転に伴い、缶２３が隣のアイドラー１７上に移送され、さらに、缶２３は、隣の缶搬送回転体１５の缶嵌合凹部１５ａに収容され、上記と同様な動作が行われて、上記と同様に交互に配置された缶搬送回転体１５とアイドラー１７とにより搬送され、矢印Ｗで示すように排出される。
【００２０】
ウオーム送り機構２１の缶搬送方向上流には第一の缶内圧測定手段５を設けてあり、第一の缶内圧測定手段５は搬送路３上の缶２３の内圧を測定可能としている。第一の缶内圧測定手段５は、缶２３に電磁波をあて、その反射波を測定することにより、缶内圧を測定する所謂打検を可能としている。
【００２１】
図３に示すように、第一の缶内圧測定手段５は、記憶手段７に、信号線を介して接続される。記憶手段７は、第一の缶内圧測定手段５によって測定された測定値（缶内圧値）を、個々の缶２３に対応させて記憶するようになっている。この記憶手段７としては、例えばコンピュータの内部メモリや外部記憶装置等を用いることができる。
【００２２】
減圧室９は、第一の缶内圧測定手段５の缶搬送方向下流側に設けられている。本実施の形態において、減圧室９は、第一の減圧室３１、第二の減圧室３３、第三の減圧室３５からなる。第一の減圧室３１は、カバー形態の形状を有し、内部の圧力が例えば０．７Ｋｇ／ｃｍ^２の負圧に設定される。第一の減圧室３１の互いに対向する両側壁には缶２３を通過させるための缶入口３１ａ及び缶出口３１ｂがそれぞれ設けられている。この缶入口３１ａ及び缶出口３１ｂには、搬送路３が貫通しており、缶送り機構１９の駆動により缶２３が缶入口３１ａから進入するとともに、缶出口３１ｂから排出される。
【００２３】
符号３７は第一の減圧室３１の内空間が常時０．７Ｋｇ／ｃｍ^２に保持されるように、内部空気を吸引する配管を示している。なお、缶入口３１ａ及び缶出口３１ｂは、缶２３が通過しない時の他に、缶２３が通過する時にも、後述するシール手段（不図示）により遮蔽され、これにより、第一の減圧室３１は密閉される。
【００２４】
第一の減圧室３１は、第一の減圧室３１よりも大型な第二の減圧室３３により覆われ、さらに、この第二の減圧室３３は、第二の減圧室３３よりも大型な第三の減圧室３５により覆われている。また、上記と同様に、第二の減圧室３３及び第三の減圧室３５のそれぞれの対向する側壁にも、缶入口３３ａ、３５ａ及び缶出口３３ｂ、３５ｂがそれぞれ設けられている。さらに、符号３９、４１は、第二の減圧室３３及び第三の減圧室３５から内部空気を吸引する配管を示し、第二の減圧室３３及び第三の減圧室３５のそれぞれの内空間の圧力は、本実施例では例えば０．８Ｋｇ／ｃｍ^２、０．９Ｋｇ／ｃｍ^２に設定されている。
【００２５】
このように、減圧室９を多段にした主な理由は、第一の減圧室３１を囲む小空間のみの圧力を所要圧力（０．７Ｋｇ／ｃｍ^２）に設定して、その上下流側の空間の圧力をこれよりも高く設定することにより、第一の減圧室３１の圧力保持を安定させるとともに、缶２３に対して急激な圧力変化を与えないようにするためである。勿論、この三段式に限らず、１段、２段や４段以上の複数段形態にしてもよい。
【００２６】
第一の減圧室３１、第二の減圧室３３、第三の減圧室３５の缶入口３１ａ、３３ａ、３５ａ及び缶出口３１ｂ、３３ｂ、３５ｂのシール手段は、同一構造とすることができる。シール手段は、例えば缶入口３５ａを塞ぐ形態で一対のフィードロール（図示せず）を回転自在に設けている。一対のフィードロールは、それぞれの周面に缶２３の外周面の一部に嵌合する缶嵌合凹部（切り欠き）が形成される。フィードロールの胴部は、例えばゴム或いはウレタンで形成する。一対のフィードロールはそれぞれの周面が互いに対向しかつ缶入口３５ａに摺接するように配置する。缶２３は、一対のフィードロールの対向する缶嵌合凹部にはまり、一対のフィードロールが回転することで缶入口３５ａを通過する。この際、一対のフィードロールの外周面は缶入口３５ａの壁面を摺接するので、缶入口３５ａは常時シールされるようになっている。缶入口３１ａ、３３ａ及び缶出口３１ｂ、３３ｂ、３５ｂは、同様にシールされている。
【００２７】
減圧室９の缶搬送方向下流側には第二の缶内圧測定手段１１を設けてあり、第二の缶内圧測定手段１１は減圧室９から排出された直後の缶２３の内圧を搬送路３上で測定可能としている。この第二の缶内圧測定手段１１としては、第一の缶内圧測定手段５と同様の測定方式のものを用いることができる。
【００２８】
比較・判定手段１３は、信号線を介して第一の缶内圧測定手段５と第二の缶内圧測定手段１１とに接続されている。比較・判定手段１３は、第一の缶内圧測定手段５と第二の缶内圧測定手段１１にて測定した缶内圧値の差圧が、所定値以上のときに、この缶２３をリーク缶であると判定するようになっている。この比較・判定手段１３は、例えばコンピュータに格納されたプログラムとすることができる。
【００２９】
比較・判定の手順としては、先ず、第二の缶内圧測定手段１１から二回目の缶内圧値が入力されたなら、当該缶２３の第一の缶内圧測定手段５によって得られた最初の缶内圧値を抽出する。次いで、最初の缶内圧値と二回目の缶内圧値との内圧差を演算する。この内圧差と、予め設定しておいた所定値（例えば０．２Ｋｇ／ｃｍ^２）とを比較する。そして、この内圧差が所定値より大きいときには、当該缶２３をリーク缶と判定する。
【００３０】
次に、上記の構成を有する検査装置１を用いた密閉缶の漏れ検査方法の手順を説明する。
図４は本発明に係る密閉缶の漏れ検査方法の手順を表したフローチャート、図５は最初の缶内圧測定から判定結果を得るまでの動作説明図である。
密閉缶の漏れ検査を行うには、予めレトルト殺菌を終えた缶２３を搬送路３の缶送り機構１９に供給する。缶２３は、減圧室９の入口直前にて、第一の缶内圧測定手段５により缶内圧が測定される（ｓｔ１）。ここで測定された最初の缶内圧値は、記憶手段７へと送出され、図５（ａ）に示すように、個々の缶２３に対して記憶される。
【００３１】
最初の内圧測定が終了した缶２３は、減圧室９へと進入する（ｓｔ３）。缶２３は、減圧室９において、第三の減圧室３５、第二の減圧室３３、第一の減圧室３１と進んだ後、今度は逆に第二の減圧室３３、第三の減圧室３５を経て減圧室９から排出される。この際、ピンホール等の欠陥部が存在していた缶２３は、周囲が減圧されることにより、強制的に内容物が欠陥部から吸引されることになり、これによって缶内圧が低下する。
【００３２】
減圧室９から排出された缶２３は、その出口の近傍で、図５（ｂ）に示すように、第二の缶内圧測定手段１１によって缶内圧が測定される（ｓｔ５）。第二の缶内圧測定手段１１による測定が行われると、比較・判定手段１３は、当該缶２３の第一の缶内圧測定手段５における最初の缶内圧値を記憶手段７から抽出し、第二の缶内圧測定手段１１によって測定した缶内圧値との内圧差（図５（ｃ）参照）を算出する。
【００３３】
次いで、比較・判定手段１３は、この内圧差と所定値とを比較し（ｓｔ７）、差圧が所定値以下のときには当該缶２３を非リーク缶２３と判定し（ｓｔ９）、差圧が所定値以上のときには図５（ｄ）に示すように、当該缶２３をリーク缶２３と判定して（ｓｔ１１）、リーク検査を終了する。
【００３４】
この密閉缶の漏れ検査方法によれば、缶２３の内圧が最初に測定された後、搬送路３に設けた減圧室９に缶２３が通され、減圧室９を通過直後の缶２３の内圧が再測定される。そして、減圧室９を通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧が比較され、同一缶２３の内圧が、一連の搬送工程で容易に比較・判定可能となり、誤判定率が低下して、判定の高速化が可能となる。また、減圧室９の入口と出口で缶内圧が測定されることで、確実に同一缶の内圧が比較でき、このため缶２３に対する測定値の印字が不要となる。
【００３５】
また、最初の内圧測定前の缶２３に、予めレトルト殺菌が施され、加熱により缶内圧が一旦高圧となって、漏洩が強制的に生じることになる。これにより、潜在化しているピンホール等の欠陥部がより顕在化し、スローリークの発見率が高められる。
【００３６】
そして、検査装置１によれば、搬送中の缶２３に外圧の変化を作用させることで、潜在化しているピンホール等の欠陥部が顕在化され、その内圧差が、減圧室９の入口と出口とで測定されて検出される。これにより、一連の缶搬送工程中において、従来では所定時間の放置等が必要であった潜在化しているピンホール等の欠陥部を短時間で発見でき、高速な漏れ検査が可能となる。
【００３７】
さらに、搬送路３が歯車列からなることで、減圧室９の気密シール構造が形成し易くなるとともに、第一の缶内圧測定手段５と第二の缶内圧測定手段１１との間における缶２３の順番が一定に保持されることになり、順序の前後や、順番ずれ等が防止されて、第一の缶内圧測定手段５で測定した缶２３と、第二の缶内圧測定手段１１で測定した缶２３とが確実にマッチングするようになる。
【００３８】
なお、上記の実施の形態では、圧力測定手段として電磁波をあて、その反射波を測定することにより、缶内圧を測定する所謂打検方式のものを例に説明したが、圧力測定手段は、これに限定されるものではなく、この他として例えば缶胴を押圧体で押圧し、その押圧体の移動量から缶内圧を測定するもの等であってもよい。また、上記の実施の形態では、リークを缶内圧で測定する例を説明したが、缶測定の方法はこれに限定されるものではなく、この他として例えば缶蓋の膨らみ具合や、重量を測定してリークを判定するものであってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る請求項１記載の密閉缶の漏れ検査方法によれば、缶の内圧を最初に測定した後、搬送路に設けた減圧室に缶を通過させ、減圧室を通過直後の缶の内圧を再測定し、減圧室を通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧を比較するので、同一缶の内圧を、一連の搬送工程で容易に比較・判定することができ、誤判定率を低下させるとともに、判定の高速化が可能となり、生産性を向上させることができる。また、減圧室の入口と出口で缶内圧を測定するので、確実に同一缶の内圧が比較でき、缶に対する測定値の印字を不要にすることができる。
【００４０】
請求項２記載の密閉缶の漏れ検査方法によれば、最初の内圧測定前の缶に、予めレトルト殺菌を施すので、加熱により缶内圧を一旦高圧として、漏洩を強制的に生じさせ、潜在化しているピンホール等の欠陥部を顕在化させることができ、その結果、スローリークの発見率を高めることができる。
【００４１】
請求項３記載の密閉缶の漏れ検査装置によれば、第一の缶内圧測定手段と、第一の缶内圧測定手段の下流側に設けられた減圧室と、減圧室の下流側に設けられた第二の缶内圧測定手段と、第一の缶内圧測定手段と第二の缶内圧測定手段にて測定した缶内圧値の差圧からリーク缶を判定する比較・判定手段とを備えたので、搬送中の缶に外圧の変化を作用させることで、潜在化しているピンホール等の欠陥部を顕在化させ、その内圧差を、減圧室の入口と出口とで測定して検出することができる。この結果、一連の缶搬送工程中において、従来では所定時間の放置等が必要であった潜在化しているピンホール等の欠陥部を短時間に発見でき、高速な漏れ検査を可能にすることができる。
【００４２】
請求項４記載の密閉缶の漏れ検査装置によれば、搬送路が、複数の缶搬送回転体と複数のアイドラーとを交互に配置した歯車列からなり、缶搬送回転体にはその外周面に、缶の外周面に嵌合する缶嵌合凹部を複数形成したので、減圧室の気密シール構造が形成し易くなるとともに、第一の缶内圧測定手段と第二の缶内圧測定手段との間における缶の順番を一定に保持することができ、順序が前後したり、順番ずれ等を防止して、第一の缶内圧測定手段で測定した缶と、第二の缶内圧測定手段で測定した缶とを確実にマッチングさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る密閉缶の漏れ検査装置の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１に示した検査装置の制御部を説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る密閉缶の漏れ検査方法の手順を表したフローチャートである。
【図５】最初の缶内圧測定から判定結果を得るまでの動作説明図である。
【符号の説明】
１…密閉缶の漏れ検査装置
３…搬送路
５…第一の缶内圧測定手段
７…記憶手段
９…減圧室
１１…第二の缶内圧測定手段
１３…比較・判定手段
１５…缶搬送回転体
１５ａ…缶嵌合凹部
１７…アイドラー
２３…缶

Claims

搬送路上で搬送される製品密封後の缶の内圧を最初に測定した後、前記搬送路に設けた減圧室に前記缶を通過させ、前記減圧室を通過直後の前記缶の内圧を再測定し、前記減圧室を通過前の内圧測定値と通過後の内圧測定値との差圧が所定値以上のときに該缶をリーク缶であると判定することを特徴とする密閉缶の漏れ検査方法。
請求項１記載の密閉缶の漏れ検査方法において、
最初の内圧測定前の缶に、予めレトルト殺菌を施すことを特徴とする密閉缶の漏れ検査方法。
製品密封後の缶を搬送する搬送路と、搬送路上の前記缶の内圧を測定する第一の缶内圧測定手段と、該第一の缶内圧測定手段の測定値を缶ごとに記憶する記憶手段と、前記第一の缶内圧測定手段の缶搬送方向下流側に設けられ前記缶を通過可能にした減圧室と、該減圧室の缶搬送方向下流側に設けられ搬送路上の前記缶の内圧を測定する第二の缶内圧測定手段と、前記第一の缶内圧測定手段と該第二の缶内圧測定手段にて測定した缶内圧値の差圧が所定値以上のときに該缶をリーク缶であると判定する比較・判定手段とを具備したことを特徴とする密閉缶の漏れ検査装置。
請求項３記載の密閉缶の漏れ検査装置において、
前記搬送路が、複数の缶搬送回転体と複数のアイドラーとを交互に配置した歯車列からなり、
前記缶搬送回転体にはその外周面に、前記缶の外周面に嵌合する缶嵌合凹部を複数形成したことを特徴とする密閉缶の漏れ検査装置。