JPH0613445Y2 - 密封容器の真空度検査装置 - Google Patents

密封容器の真空度検査装置

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JPH0613445Y2
JPH0613445Y2 JP12144487U JP12144487U JPH0613445Y2 JP H0613445 Y2 JPH0613445 Y2 JP H0613445Y2 JP 12144487 U JP12144487 U JP 12144487U JP 12144487 U JP12144487 U JP 12144487U JP H0613445 Y2 JPH0613445 Y2 JP H0613445Y2
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JP
Japan
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light
sealed container
beam splitter
container
image sensor
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JP12144487U
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芳宏 大和
忠 五味渕
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Toyo Glass Co Ltd
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Toyo Glass Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、内容物を真空状態にして封入した密封容器の
真空度を検査する真空度検査装置に関する。
「従来の技術」 内容物が温かい状態でキャップを閉じたいわゆるホット
パック容器は、内容物が冷却するに従って容器内部が負
圧になり、気密状態が維持されていればキャップの天面
が凹面状に窪み、気密状態が損なわれると、窪まないで
原型の凸面または平面状態をそのまま維持する。
従来、容器の天面が凹面であるか凸面または平面である
かを光学的に検知することによって容器内部の真空度を
検査する装置として、特公昭51−7063号公報に記
載されたものがあった。
この装置は、光源からの光をレンズによって容器(罐
詰)の天面の直径に等しい平行光線とし、この平行光線
をハーフミラーを介して容器の天面に照射し、その天面
を反射した光をハーフミラーで反射させ、その反射光線
を平面上に配列された多数の光電素子で受光する。そし
て、これら光電素子からの出力を判別回路で判別し、そ
の出力が光電素子の数にして設定個数以上あるとき、真
空度不良の信号を出力する。
「考案が解決しようとする問題点」 この従来の装置によると次のような問題点があった。
光源からの光を容器の天面に照射するに当たり、天面
の直径に等しい平行光線とするため、容器の位置が少し
ズレまたは傾いただけでも、平行光線が天面から外れる
ため、容器の位置決め(芯出し)に極めて高い精度が要
求され、実ラインの既設コンベヤ等に取り付けるには不
向きであった。
容器の天面を反射した反射光線を多数の光電素子で検
知し、これら光電素子のうちの出力を生じている光電素
子の個数でもって良否判定をするため、容器の天面の大
きさ等に少しでもムラがあると、良否判定に誤差を生じ
る問題があった。
本考案の目的は、容器の位置決めに高い精度を必要とし
ないとともに、容器の天面(蓋面)の大きさのムラ等に
よる影響の少ないS/N比の高い検知を行える真空度検
査装置を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」 本考案は、このような目的を達成するため、光源と、該
光源からの光を屈折して密封容器の蓋面を含む領域を照
射するほぼ平行な光線とする大口径レンズと、この大口
径レンズからの光線の一部を透過させ上記密封容器の蓋
面からの反射光を反射させるビームスプリッタと、該ビ
ームスプリッタからの反射光を集光する集光レンズと、
その集光された光を検知するイメージセンサと、このイ
メージセンサの出力レベルを基準値と比較し、出力レベ
ルが基準値を越えているか否かで良否判定をする比較回
路とを備えたものである。
「作用」 従って、光源からの光は、大口径レンズによって屈折さ
れ、さらにビームスプリッタを透過して、検査しようと
する密封容器の蓋面の全面及びその周辺を照射する。こ
の蓋面を反射した反射光はビームスプリッタを反射して
方向を変えた後、集光レンズにより集光され、イメージ
センサによって電気信号として検知される。このイメー
ジセンサの出力レベルは比較回路によって基準値と比較
され、その大小に応じた良否判定信号が比較回路から出
力される。
「実施例」 以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本考案による真空度検査装置の概念図(正面
図)、第2図はその側面図、この装置の主要部はハウジ
ング1内に設けられている。すなわち、ハウジング1内
には、白色光源であるハロゲンランプ2と第1の集光レ
ンズ3と大口径レンズ(コンデンサレンズ)4と45度
の傾斜角度をなすビームスプリッタ(ハーフミラー)5
と大口径な第2の集光レンズ(コンデンサレンズ)6と
イメージセンサ7を内蔵したカメラ8とが配設され、ま
た回路基板1a上に第5図に示す電気回路が実装されて
いる。
ハウジング1の底部でハロゲンランプ2の垂直な光軸O
上には投光窓9が設けられ、該投光窓9は、塵埃や湿気
等の侵入を防止するため透明ガラス板10によって密封さ
れている。この透明ガラス板10よりの直接の反射光は、
本真空度検査装置のS/N比を左右する外乱となるの
で、その反射を防止するため該透明ガラス板10には無反
射コーテングが施されている。なお、これは透明ガラス
板10を傾斜させることによっても可能である。投光窓9
の外側には、その両側において発光部11aと受光部11bと
を対向させた検査タイミング用光電スイッチ11が取り付
けられている。
集光レンズ3と大口径レンズ4とビームスプリッタ5と
は、ハロゲンランプ2の光軸Oに沿ってその下方に順次
配設され、ハロゲンランプ2からの光は第1の集光レン
ズ3により集光されて擬似点光源12となり、さらに大口
径レンズ4で屈折されて均一な明るさの平行光線13とな
ってビームスプリッタ5を透過し、さらにハウジング1
の投光窓9の透明ガラス板10を透過して外部へ真っ直ぐ
投射される。
第2の集光レンズ6とカメラ8とは、ハロゲンランプ2
の光軸Oとビームスプリッタ5上で直角に交わる水平線
P上に沿って配設されている。
検査対象のホットパック容器(以下、単に容器と記す)
14はキャップ15によって口部を密封されており、コンベ
ヤ16により第1図紙面に向かって前後方向に搬送され、
検査位置である光電スイッチ11の発光部11aと受光部11b
との間に口部が入るように順次1個ずつ位置決めされ
る。ビームスプリッタ5からイメージセンサ7に入る反
射光軸、つまり上記水平線Pはコンベヤ16の搬送方向と
は直角になっている。
上記大口径レンズ4からの平行光線13は、このような位
置決めされた容器14のキャップ15の天面(蓋面)15aの
全面及びその周辺を照射できる広さになるように、この
大口径レンズ4によって調整される。キャップ15の天面
15aに対する照射面積をこのように広くしたことに伴
い、ビームスプリッタ5も広面積のものを使用してあ
る。
従って、投光窓9から投光された平行光線13は、容器14
の位置決めが多少ズレまたは傾いていても、キャップ15
の天面15aの全面に照射される。その照射光はハロゲン
ランプ2からの白色光であるため、キャップ15の天面15
aからの反射光線13aは、キャップ15の色や表面の状態に
影響されることが少ない。
容器14が、所定の真空度を維持している良品の場合に
は、第3図に示すようにキャップ15の天面15aが凹面に
なっているため、平行光線13は天面15a上を絞られて反
射する。その反射光線13aはビームスプリッタ5を反射
した後、第2の集光レンズ6によって集光され、さらに
カメラ8のレンズ17によって集光されてイメージセンサ
7に入光する。この場合、反射光線13aの光軸を、ビー
ムスプリッタ5によって入射光線である平行光線13の光
軸に対し90度方向変換し、しかもその方向変換した反射
光線を第2の集光レンズ6で集光した後、イメージセン
サ7に入光させるため、装置全体の高さ及び幅を小さく
できる。また、イメージセンサ7に入る反射光軸Pはコ
ンベヤ16の搬送方向と直角になっているため、該コンベ
ヤ16による密封容器14の位置決めが搬送方向に多少ズレ
ていても、イメージセンサ7の検知は影響されない。
一方、真空が損なわれた不良品の容器14の場合には、第
4図に示すようにキャップ15の天面15aが平面または凸
面になっているため、これを反射した反射光線13aは平
行光線または拡散光となってビームスプリッタ5を反射
し、第2の集光レンズ6及びカメラ8のレンズ17によっ
て集光されてイメージセンサ7に入光する。
従って、イメージセンサ7の出力電圧は良品の場合は高
く、不良品の場合には低くなる。
第5図において、上記検査タイミング用光電スイッチ11
の第6図(a)の信号は遅延回路18によって同図(b)
のように遅延されてフリップフロップ19に入力される。
一方、イメージセンサ7からの同図(c)に示す走査タ
イミングパルスはカウンタ回路20によって計数され、そ
の計数値が設定数になるとこのカウンタ回路20から同図
(d)に示す検査終了信号が出力され、フリップフロッ
プ19に入力される。フリップフロップ19は、(e)に示
すように遅延回路18の(b)の信号の立ち上がり時から
カウンタ回路20の(c)に示す信号の立ち上がり時まで
HIGHになる検査時間設定信号を出力し、比較回路21
に入力する。
比較回路21は、(e)の検査時間設定信号がHIGHに
なっているT時間中、イメージセンサ7からのビデオ信
号(f)を基準電圧(判定レベル)V0と比較する。従
って、イメージセンサ7の出力はT時間中繰り返し走査
される。そして、比較回路21は、T時間中にビデオ信号
(f)が第6図(f1)に示すように基準電圧V0を越え
ないときは、容器14は不良品として(g)に示す排除信
号を出力し、ドライブ回路22に入力する。このようにド
ライブ回路22に排除信号(g)が入力されると、このド
ライブ回路22は、排除タイミング用光電スイッチ23から
(h)に示す排除タイミング信号を入力されたとき、
(i)に示すようなドライブ信号を出力し、排除用電磁
弁24を作動させる。電磁弁24が作動すると、不良品排除
部材25(第1図)によって容器14がコンベヤ16上より排
除される。
一方、比較回路21は、T時間中にビデオ信号(f)が第
6図(f2)に示すように基準電圧V0を越えるときは、
容器14は良品として(j)に示すように排除信号は出力
せず、従ってドライブ回路22は排除タイミング用光電ス
イッチ23から(h)に示す排除タイミング信号入力され
ても排除用電磁弁24を作動せず、容器14はコンベヤ16に
よって他所へ搬送される。
なお、大口径レンズ4からの光線は必ずしも正確な平行
光線である必要はない。また、光源も、キャップ15の塗
装色や形状によってはレーザ光源や発光ダイオード等で
も良い。さらに、上記のような構成の真空度検査装置を
複数個並列配置すれば、、搬送箱内に整列収納されてい
る容器を、収納状態のまま複数個同時に検査できる。こ
の場合、真空度検査装置相互の間隔を搬送箱のサイズ、
つまりそのなかの容器の間隔に応じて調整できるように
すれば、便利である。
「考案の効果」 本考案によれば次のような効果がある。
大口径レンズを使用して密封容器の蓋面の全面及びそ
の周辺の広い領域を照射するため、密封容器の位置ズレ
や傾き等に対する検査精度が向上し、その結果、高速検
査する場合にも特別の位置決め機構が不要となり、各種
の容器に対応できる。
容器の検査位置に従来ほどの正確さを要求されないた
め、その位置決めが容易になる。
蓋面を反射した反射光線の光軸を、ビームスプリッタ
によって入射光線の光軸に対し方向変換し、しかもその
方向変換した反射光線を集光レンズで集光した後、イメ
ージセンサに入光させるため、装置全体の高さ及び幅を
小さくできる。
イメージセンサの素子の個数ではなく、その出力レベ
ルの大小で良否判定するため、容器の位置決め精度に大
きく左右されないS/N比の高い検知を行える。
ビームスプリッタからイメージセンサに入る反射光軸
を密封容器の搬送方向とほぼ直交する方向にすると、そ
の搬送方向への密封容器の位置ズレに対してもイメージ
センサの検知に融通性をもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例の概念図、第2図はその側面
図、第3図は容器が良品の場合の反射態様図、第4図は
不良品の場合の反射態様図、第5図は電気的構成のブロ
ック図、第6図はそのタイミングチャートである。 2……ハロゲンランプ、4……大口径レンズ、5……ビ
ームスプリッタ、6……集光レンズ、7……イメージセ
ンサ、13……平行光線、13a……反射光線、14……容
器、15……キャップ、15a……キャップの天面、21……
比較回路。

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、該光源からの光を屈折して密封容
    器の蓋面を含む領域を照射するほぼ平行な光線とする大
    口径レンズと、この大口径レンズからの光線の一部を透
    過させ上記密封容器の蓋面からの反射光を反射させるビ
    ームスプリッタと、該ビームスプリッタからの反射光を
    集光する集光レンズと、その集光された光を検知するイ
    メージセンサと、このイメージセンサの出力レベルを基
    準値と比較し、出力レベルが基準値を越えているか否か
    で良否判定をする比較回路とを備えたことを特徴とする
    密封容器の真空度検査装置。
  2. 【請求項2】前記光源がハロゲンランプである実用新案
    登録請求の範囲第1項に記載の密封容器の真空度検査装
    置。
  3. 【請求項3】前記ビームスプリッタから集光レンズを介
    してイメージセンサに入光する光軸を、前記密封容器の
    検査位置への搬送方向とほぼ直交する向きにしたことを
    特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項に記載の密封
    容器の真空度検査装置。
JP12144487U 1987-03-27 1987-08-10 密封容器の真空度検査装置 Expired - Lifetime JPH0613445Y2 (ja)

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JP12144487U JPH0613445Y2 (ja) 1987-08-10 1987-08-10 密封容器の真空度検査装置
US07/171,083 US4850696A (en) 1987-03-27 1988-03-21 Vacuum degree inspecting device for sealed up vessel
EP88302503A EP0284347B1 (en) 1987-03-27 1988-03-22 A device for inspecting the degree of vacuum in a sealed vessel
DE8888302503T DE3872906T2 (de) 1987-03-27 1988-03-22 Einrichtung zum ueberpruefen der groesse des vakuums in einem geschlossenen behaelter.
AU13782/88A AU606927B2 (en) 1987-03-27 1988-03-28 Vacuum degree inspecting device for sealed up vessel

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JPS6427637U JPS6427637U (ja) 1989-02-17
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