JPH0520688B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〓産業上の利用分野〓 本発明は、紙，プラスチツク，アルミニウム等
の金属箔あるいはそれらの複合材料からなる弾力
的もしくは可撓的な外壁を有する容器の漏洩検査
あるいは外形検査等を行なう密封容器の検査方法
及びその装置に関する。 〓従来の技術〓 近年、果汁あるいはコーヒ等の飲料を充填する
容器として、紙を基材とし、プラスチツクフイル
ム及びアルミニウム箔等を用いた積層体からな
り、ある程度の可撓性と保形性を兼備したシート
材を袋状，箱状あるいは筒状に形成した容器が実
用化されつつある。 通常、飲料は90℃乃至95℃程度の高温状態で容
器に熱間充填，密封され、その後冷却される。高
温状態の飲料を容器に充填，密封した後冷却する
と、容器内は減圧状態となる。このとき、ピンホ
ールあるいはシール不良等の漏洩箇所を有する不
良容器は、その箇所より容器内に外部空気が流入
し、容器内外の圧力差をほぼ同じとするため容器
にほとんど変形を生じない。 一方、ピンホールあるいはシール不良等の漏洩
箇所のない正常な容器においては、容器内の減圧
にともなつて可撓的壁面が内側に撓み、その容積
が減少する。 このような性質を利用した容器の漏洩を検査す
る方法としては、従来、コンベアによつて送られ
てくる容器の一側面に検知端子を設けておき、こ
の検知端子が容器側面と接触したときに不良品、
接触しないときには良品とする特開昭59−65744
号に記載のものがある。 〓発明が解決しようとする課題〓 しかし、上述した紙，プラスチツク，アルミニ
ウム箔等の複合材からなる弾力的あるいは可撓的
な容器は、さらに次のような性質を有している。 すなわち、容器の内部を負圧としても、容器外
周面の内側への撓み（凹み）具合が一様になると
は限らず、特に容器の断面形状が多角形の場合、
それぞれの壁面が同時に同じだけ凹むことは少な
く、負圧が大きくなるに連れ強度の弱い面から順
に凹んで行く。 また、容器の内部が中程度の負圧の場合、まだ
凹んでいない面に外から軽く押力を与えると、そ
の面が凹んで、これまで凹んできた面が元に戻つ
てしまう。 したがつて、上述した特開昭59−65744号に記
載の技術では、次のような問題が生じる。 第一の問題は、容器の一壁面のみの凹み具合を
測定して検査を行なつているため、たまたま測定
壁面の凹み具合が小さい容器は、変形状態が異常
で所定の凹凸が現れていない不良品であつても良
品と判断されてしまう。 また第二の問題は、検知端子が接触式のセンサ
であり、しかも容器側に付勢されているため、検
知端子が容器壁面に当接すると、その壁面が押さ
れて凹んでしまい、変形状態が異常で所定の凹凸
が現れていない不良品であつても良品と判断され
てしまう。 本発明はこのような事情にかんがみてなされた
ものであり、容器壁面の全周における外形形状を
測定するとともに、その測定を非接触式のセンサ
で行ない、容器壁面の全周に生じる凹凸の回数
と、必要に応じてその凹凸量を求めることによつ
て、漏洩あるいは異常変形等の検査をきわめて正
確に行なえるようにした密封容器の検査方法とそ
の装置の提供を目的とする。 〓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の密封容器の
検査方法は、可撓的な壁面を有する容器に飲料等
の内容物を熱間充填して密封し、その後該容器を
冷却することにより内容物を収縮させて容器壁面
を変形させ、この容器壁面の全周における外形形
状を、所定位置からの距離として非接触の状態で
測定し、この測定結果を容器の壁面における凹凸
の回数として演算した後、予め設定してある凹凸
の回数と比較することによつて容器の漏洩等を判
別する方法としてある。 また、密封容器の検査装置は、可撓的な壁面を
有する密封容器を検査する装置において、飲料等
の内容物を熱間充填し、その後冷却した容器を所
定の速度で回転させる手段と、この回転手段に取
り付けられた容器の壁面全周における外形形状を
所定位置からの距離として測定する非接触式の距
離計と、この距離計の測定値を入力し、容器壁面
の凹凸の回数を求める演算装置と、この演算装置
で求めた凹凸の回数を、予め設定されている凹凸
の回数と比較して容器の漏洩等を判別する比較装
置とを備えた構成としてある。 〓作用〓 本発明は、容器の可撓的壁面の外周形状寸法を
光学的センサ等の非接触距離計で測定し、所定の
演算を行なつて容器壁面の凹凸の回数を求めた
後、この演算装置で求めた凹凸の回数が一定の値
より大きいか否かを判別することによつて、容器
の漏洩等の有無を判別する。 〓実施例〓 以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。 実施例における容器１０１は、厚みが0.3mmの
基材紙の外側に50〓のポリエチレン、内側に30〓
のポリエチレンと15〓のアルミニウム箔、さらに
最内層に50〓のポリエチレンをそれぞれ接着積層
した、巾171mm，高さ130mmの長方形のシート材
を、直径53mmのほぼ円筒形に丸めて熱接着した胴
部と、厚みが100〓のアルミニウム箔を基材とし、
内側に50〓のポリエチレンを積層し、外側に５〓
のエポキシフエノール系塗料を塗布したシートを
円形皿状にプレス成形した蓋とからなり、この蓋
を円筒形胴部の両端に熱接着して形成してある。 また、胴部には、容器内の圧力が減圧した際、
胴部の断面がほぼ正六角形となるように、予め胴
部の縦方向に六本の折目が等間隔に予備加工して
ある。 容器内の減圧による変形は、上述の折目に沿つ
て胴部のほぼ中央に大きく現れ、蓋との熱接着に
より硬くなつている両端部には現れにくい。した
がつて、胴部の変形、すなわち容器全体の容積減
少は胴部中央で代表して検知することができる。 第１図は本発明検査装置の一実施例を示す。 第１図において、１０２は回転台で、駆動モー
タ１０３により中心軸Ｚを中心として一方向に回
転される。この回転台１０２の上部には容器１０
１が中心軸Ｚを合致させた状態で載置してある。
１０４は駆動モータ１０３と同軸に設けられたエ
ンコーダで、回転台１０２の一回転を1024等分し
たパルス信号として出力する。１０６は容器１０
１の胴中央部と対向して配置されたレーザ距離計
で、容器１０１の胴部までの距離を測定する。 １０５は演算装置で、エンコーダ１０４の１パ
ルスごとにレーザ距離計１０６の測定値を順次記
憶する記憶装置１０７と、記憶装置１０７におけ
る1024個の測定値を、一周期における時系列デー
タとみなして周波数成分計算を行なうフーリエ変
換計算器１０８と、フーリエ変換計算器１０８に
よる計算結果のうち第６次高調波の項を保持する
出力レジスタ１０９とによつて構成されている。 １１１は、デジタル比較器で、デジタルスイツ
チよりなる判別レベル設定器１１０に設定された
値と、出力レジスタ１０９からの値を比較し、そ
の差が設定値以下の第６次高調波成分に対して不
良判別信号を発する。 １１２は記憶装置１０７内の各値により容器１
０１の胴中央部切断面形状を図形化する極座標プ
ロツタである。 次に、この装置を用いた検査方法について説明
する。 容器１０１を立位状態で回転台１０２に載せ、
いずれか一方に回転させる。このとき、レーザ距
離計１０６は、中心軸Ｚを零点としてレーザ距離
計１０６に近付く方向を正の値として指示し、順
次、容器１０１の胴中央部の半径を測定する。そ
して、この測定値はエンコーダ１０４の１パルス
ごとにトリガして記憶装置１０７に入力される。
このようにして、記憶装置１０７には、極座標系
で示した容器の胴中央部の切断面形状が、データ
順番を角度〓，レーザ距離計の指示値を半径Ｒと
して記憶される。 これらの値を極座標プロツタ１１２へ出力する
と第２図で示すような胴部断面形状を得ることが
できる。 一方、凹凸の回数を求める場合は、フーリエ変
換計算器１０８で、1024個のデータを取り終える
と、これを一周期とする時系列データと見なして
周波数成分計算を行なう。この計算結果の中から
第６次高調波の項をとり出して出力レジスタ１０
９に保持し、かつデジタル比較器１１１におい
て、判別レベル設定器１１０の設定値と比較し、
設定値以下の第６次高調波成分のときに不良判別
信号を出力する。これにより、たとえば排除装置
を作動させ、不良容器を工程中から排除する。 容器１０１の胴部は、上述したように、減圧変
形時にはほぼ正六角形となるので、正常な容器で
は一回転につき六回の大きな凹凸が交互に繰り返
される。これに対し、漏洩箇所のある不良容器は
ほとんど円形となり凹凸がきわめて小さくなる。
したがつつて、第６次高調波の多少によつて容器
の漏洩箇所の有無あるいは容器の外形異常の判別
を行なえる。 第１表ａ及びｂは、正常容器と不良容器の胴部
の凹凸状態を示している。 なお、第１表におけるｉは、容器の胴部側面の
測定点であり、ここで凸部とは、予め付けられた
折り目の稜線部分であり、凹部は二つの稜線に挟
まれた壁面の中央部であり、それぞれ容器一周に
ついて六箇所づつ等間隔に存在する。

【表】

【表】 この第１表ａ，ｂから判るように、各々の凹凸
を平均半径との差〓Ｒで示し、正常容器のものと
不良容器のものとを比較してみると、両者の間に
は約４倍の差があるので、正常容器か不良容器か
の判別は明確に行なえる。なお、不良容器におい
ても、約0.4mm程度の凹凸が生じるのは、予め決
められた形に変形しやすくするための折目が形成
してあるからである。 また、第１表ａ，ｂから判るように、凹凸の差
は良品で2.6mm以上あり、不良品ではその差が大
きくても1.5mm以下である。したがつて容器一周
の間に、例えば２mm以上の凹凸の差の存在する回
数をなんらかの手段で数えれば、容器が正常な六
角形に変形しているか否を判別できる。 次に、フーリエ変換による第６次高調波成分に
よつて六角形に変形しているか否かの判別を行な
う場合について説明する。 ここで、フーリエ変換して求めた周波数成分に
もとづき容器の凹凸の回数及びその凹凸量を求め
る点について、実験データにより詳述する。 すなわち、第３ａ図は、飲料未充填状態におけ
る容器の胴周部展開データ図とスペクトルパター
ンを示し、第３ｂ図及び第３ｃ図は、飲料充填状
態における正常容器及び不良容器の胴周部展開デ
ータ図とスペクトルパターンを示す。 また第４ａ図及び第４ｂ図は、飲料充填状態に
おける正常容器のスペクトルパターンの４例及び
不良容器のスペクトルパターンの８例を示す。 さらに第５図は、容器の変形形状とスペクトル
パターンの７例を示す。 以上の第３乃至５図のデータから判るように、
良品では第６次の高調波がきわめて大きな値を示
している。それに対し、他の異常変形をしている
不良品ではきわめて小さな値か、それ程大きな値
を示さないので、第６次の高調波の大きさで正常
な六角形に変形した容器のみを判別することがで
きる。 フーリエ変換計算結果の第６次高調波以外の各
項もそれぞれ特有の意味を有しており、これを判
別指標とすることも可能である。すなわち、例え
ば０次の項は、全データの平均値に相当し胴部断
面積を表しており、これによつて断面積の大きさ
にもとづいた検査をも行ない得る。 また、１次乃至５次の項は、胴部に予定外の変
形の現れたことを示す。この場合、往々にして三
角形や四角形等に変形することもあるが、これは
折目加工の不良や、あるいは工程途中においてな
んらかの異常な外力を受けた場合に生じ、不良容
器として判別される。 なお、上述のようにして凹凸量を求め、凹凸の
回数とともに、凹凸量によつても検査を行なう
と、より一層正確な検査を行なうことができる。 また、上記の説明においては、正六角形に変形
する容器について述べたが、これに限らず、四角
形あるいは五角形等の任意の形状に変形する容器
の漏洩検査も勿論可能である。これらの場合、主
たる判別指標は４次の項あるいは５次の項とな
る。 さらに、上述した演算においては、前述した実
施例における直交座標系を極座標系に変換して行
なうこともできる。また、フーリエ変換はデジタ
ル演算によつて行なわれるが、記憶装置内データ
をアナログに変換し、周波数フイルタによる周波
数分析によつても全く同様な結果を得ることがで
きる。 本発明は、容器の漏洩検査だけでなく、容器の
異常変形等の検査にも適用することができる。 すなわち、上述したように、紙，プラスチツ
ク，アルミニウム等の金属箔あるいはそれらの複
合材料からなる弾力的もしくは可撓的な外壁を有
する容器にあつては、必ずしも全部の壁面が一様
に変化するとは限らず、正常な容器であつても、
ときには内側に撓まない壁面もある。このような
外形に異常を有する容器が正常容器として製造ラ
インに送られると、荷取や搬送上種々のトラブル
を生じるとともに、外観の好ましくない容器が販
売されることになり商品価値を低下させることに
なる。したがつて、これらを検出して排除する必
要があるが、本発明によれば、このような容器を
も確実に排除することができる。 〓発明の効果〓 以上のように本発明によれば、紙，プラスチツ
ク，アルミニウム等の金属箔あるいはそれらの複
合材料からなる弾力的もしくは可撓的な外壁を有
する任意形状の容器における漏洩あるいは外形異
常の検査を、容器全周の壁面外形形状を非接触距
離計で測定し、これにもとづいて容器壁面の全周
に生じる凹凸の回数を求めて行なつているので、
自動的な手段により迅速かつ正確に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図ａ
は正常容器の胴中央部切断面図形、第２図ｂは不
良容器の胴中央部切断面図形、第３ａ図は飲料未
充填状態における容器の胴周部展開データ図とス
ペクトルパターン、第３ｂ図及び第３ｃ図は飲料
充填状態における正常容器及び不良容器の胴周部
展開データ図とスペクトルパターン、第４ａ図及
び第４ｂ図は飲料充填状態における正常容器及び
不良容器におけるスペクトルパターン、第５図は
容器の変形々状とスペクトルパターンを示す。 １０１……容器、１０２……回転手段、１０５
……演算装置、１０６……レーザ距離計、１１０
……判別レベル設定器、１１１……比較装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可撓的な壁面を有する容器に飲料等の内容物
   を熱間充填して密封し、 その後該容器を冷却することにより内容物を収
   縮させて容器壁面を変形させ、 この容器壁面の全周における外形形状を、所定
   位置からの距離として非接触の状態で測定し、 この測定結果を容器の壁面における凹凸の回数
   として演算した後、 予め設定してある凹凸の回数と比較することに
   よつて容器の良，不良を判別する ことを特徴とする密封容器の検査方法。 ２ 可撓的な壁面を有する密封容器の検査装置に
   おいて、 飲料等の内容物を熱間充填し、その後冷却した
   容器を所定の速度で回転させる手段と、 この回転手段に取り付けられた容器の壁面全周
   における外形形状を所定位置からの距離として測
   定する非接触式の距離計と、 この距離計の測定値を入力し、容器壁面の凹凸
   の回数を求める演算装置と、 この演算装置で求めた凹凸の回数を、予め設定
   されている凹凸の回数と比較して容器の良，不良
   を判別する比較装置とを 備えたことを特徴とした密封容器の検査装置。