JPH0735966B2 - 缶蓋のスコア部の底厚測定方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビール缶、炭酸飲料缶、コーヒ飲料缶等の缶
詰等に用いられる開口容易な缶蓋に形成されたスコア部
の底厚測定方法と装置に関する。

（従来の技術） 開口容易な缶蓋に形成されたスコア部の底厚測定方法と
して、特開昭63−263403号公報には、第１のスリット光
をスコア部と直交するよ投光し、スコア部と反対の面の
第１のスリット光の反射箇所に対応する箇所に第２のス
リット光を投光し、第１のスリット光による第１の反射
光と第２のスリット光による第２の反射光を合成し、こ
の合成光に基づいて上記底厚を測定する方法が提案され
ている。

この方法は、２つの光学系を用いてこれを合成するので
あるから装置が複雑であり、また缶蓋の上下方向の位置
が少しでも狂うと反射像が顕微鏡の視野から外れてしま
うという問題を生じ易い。

さらにスコア部と反対の面の第２のスリット光が投光さ
れる箇所は、スコア部形成のさいの塑性変形の影響で平
滑面でなく、若干の凹凸がある（第３図；および特開平
２−179329号公報の第７図参照）ので、第２の反射光は
散乱し易く、また缶蓋毎に反射方向が微妙に異なるの
で、缶蓋毎に合成のための面倒な調整の手間をかけねば
ならず、そのため測定速度が遅くなり、かつ測定精度が
低下するという問題が起こり易い。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、比較的簡単な装置で、迅速にかつ高い精度で
測定可能な、スコア部の底厚測定方法とその装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の缶蓋のスコア部底厚の測定方法は、頂部が微小
曲率半径の曲面よりなる測定端子の頂端に、スリット光
を斜め下方に投射して反射光を結像させて、該頂端の結
像位置を記憶し、該測定端子および該スリット光を固定
した状態において、スコア部の底面の幅方向ほぼ中央の
部分に対応する、缶蓋の該スコア部と反対側の面の部分
が該頂端に接触するように、かつ該スリット光が上記接
触した部分における該スコア部と直交するように、該缶
蓋を該測定端子上に水平に載置して、該スリット光の該
スコア部底面からの反射光を結像させ、該頂端の上記記
憶した結像位置と該スコア部底面の結像間の距離に基づ
いて該スコア部の底厚を測定することを特徴とする。

本発明の缶蓋のスコア部底厚の測定装置は、頂部が微小
曲率半径の曲面よりなる固定測定端子と協同して缶蓋を
水平に支持する缶蓋の支持具；該測定端子の頂端にスリ
ット光を斜め下方に投射可能な投光器と、該頂端よりの
反射光を結像させる受光器を有する光学顕微鏡；該頂端
の結像位置を記憶する装置；スコア部の底面の幅方向ほ
ぼ中央の部分に対応する、缶蓋の該スコア部と反対側の
面の部分が該頂端に接触するように、かつ該スリット光
が上記接触した部分における該スコア部と直交するよう
に、該缶蓋を該測定端子および該支持具上に載置するた
めの位置決め装置；および該缶蓋が上記載置された状態
において、該スリット光の該スコア部底面よりの反射光
の結像と該記憶装置に記憶された該頂端の結像位置間の
距離を測定する装置を備えることを特徴とする。

（作用） 本発明の方法においては先ず、測定端子の頂端に、スリ
ット光を斜め下方に投射して反射光を結像させて、該頂
端の結像位置を記憶する。この頂端に、スコア部底面の
幅方向ほぼ中央の部分に対応するスコア部と反対側の面
の部分８が接触するように、缶蓋を測定端子に載置する
のであるから、この接触部８が記憶されることになる。

従ってスリット光のスコア部底面からの反射光の結像
と、上記記憶された頂端の結像位置間の距離は、スコア
部の底厚に比例する。よって頂端の記憶した結像位置と
スコア部底面の結像間の距離に基づいてスコア部の底厚
を測定することができる。

このようにスコア部底面の反対側の面の部分８が記憶さ
れているので、缶蓋毎にこの部分８の位置を測定する必
要がない故、多数の缶蓋についてスコア部底厚の測定を
迅速に行うことができる。

またスコア部底面の反対側の面の部分８の位置測定に対
して、該部分の凹凸の影響を受けないので、高い精度で
スコア部の底厚測定を行うことができる。

本発明の装置は、投光器と投光器よりなる光学系が、缶
蓋の上方に１個あればよいのであるから、構造は簡単で
ある。

（実施例） 第１図において、１は測定端子、２は測定端子の頂部1a
の頂端1a1に対し斜め下方に投射されるスリット光、３
は頂端1a1から反射される反射光である。測定端子１の
頂部1aは、光沢のある、光反射性の半球形の曲面よりな
っている。

４は反射光３が入光する光学顕微鏡の接眼レンズの視野
であって、3'は反射光３の結像であり、3'aは頂端1a1よ
りの反射光の結像を示す。5a、5bは互いに直交するカー
ソル線であって、カーソル線5aおよび5bがそれぞれ点3'
aにおける結像3'の法線および切線となるように、各カ
ーソル線の交点を3'a上に合わせて置くことによって、
頂端1a1の結像位置3'aを予め記憶しておく。なおカーソ
ル線5aには距離測定用の目盛（図示されない）が付され
ている。

次に上記状態を保持したまま、第２図に示すように、缶
蓋６の断面逆台形状のスコア部７の底面7aの幅方向ほぼ
中央の部分7a1に対応する、スコア部７と反対側の面の
部分８が頂端1a1に接触するように（第３図）、かつス
リット光２が直接部８の上方にあるスコア部７の部分と
直交するように、缶蓋６を水平に測定端子１上に載置す
る。

4'はこの場合の顕微鏡の視野を示したものであって、1
3'aは、スリット光２のスコア部底面7aよりの反射光13a
の結像、13'bはスコア部の肩部7bよりの反射光13bの結
像である。

記憶された頂端1a1の結像位置3'aと底面7aの結像13'a間
の距離ｄ（ｄ＝mxD、ｍは顕微鏡の倍率；第２図）がス
コア部７の底厚ｔに比例する。すなわち入射角をθとす
ると、 ｔ＝d/2m・sinθ・・・（１） となる。

スコア部７の底面の幅は通常約10〜30μｍである。その
近傍が若干の凹凸部となっている接触部８と頂端1a1と
の十分な接触を確保し、かつ缶蓋６を載置するさいの位
置決めを容易にするため、頂部1aの曲率半径ｒは約0.05
〜1.0mmであることが好ましい。

またスリット光２を形成するためのスリット（図示され
ない）の幅はスコア部７の上端の幅より大きく（例えば
２〜3mm）、また厚さは可及的薄い（例えば10μｍ）で
あることが好ましい。

顕微鏡の接眼レンズにCCDカメラまたは撮像管を当てて
結像3'、13'aを映像信号として取り出して頂端1a1の結
像位置3'aを記憶して底厚を求めてもよい。この場合の
映像信号の処理方法については後述する。

次に本発明の装置の実施例について述べる。

第４図、第５図、第６図、第７図および第８図におい
て、20はスコア部底厚の測定ステーション、21は缶蓋６
を測定ステーション22に送入するためのシュートであ
る。缶蓋６の上面には開口部を区画する涙滴状のスコア
部７が形成されおり、９はリングタブである。

測定ステーション20には、図示されない駆動構造により
ピン22aを介して上下動可能の、２条の平行ロッドより
なる缶蓋受け22、缶蓋６のチャックウオール部6a（第５
図）と係合して缶蓋６を自転させ、缶蓋６の円周方向位
置決めを行うための３本の僅かの高さ上下動可能の垂直
位置決めローラ23、測定端子１、および測定端子１と協
同して缶蓋１を水平に３点支持するための、測定端子１
と同様の構造の２本の支持具24が設けられている。

25は、駆動用位置決めローラ23aを回転駆動するための
回転ベルト、26は回転中の缶蓋１を定位置に停止して位
置決めするためのストッパー、27はシュート21より送入
された缶蓋１を、位置決めローラ23と係合すべき位置の
真上に停止させるためのストッパーである。

位置決め用ストッパー26は片側の缶蓋受け22の上方に、
缶蓋受け22と直交するようにピン40を介して枢着されて
おり（第４図、第７図）、その内端面26aはリングタブ
９のコーナ部9aの外縁と対応する形状を有しており、外
端近傍には透孔26bが形成されている。透孔26bには固定
ロッド42が挿通していて、外端近傍はスプリング41によ
ってバイアスされている。そしてストッパー26は常時は
水平に保たれ、且つ缶蓋６が位置決めローラ23と係合し
た状態において、内端面26aがリングタブ９と同じレベ
ルに位置するように配設されている。

缶蓋６の円周方向位置決めが、スコア部７の最外側部分
7xにおける底面7aの幅方向ほぼ中央部が、測定端子１の
頂端1a1の真上に位置するよう行われる（第４図、第８
図）ように、位置決め装置は構成されている。

測定ステーション20の上方には測定端子の頂端1a1に対
してスリット光２を投射する投光器28と、頂端1a1より
の反射光３を受光する受光器29を備える光学顕微鏡30
が、投光器28と投光器29の各光軸がなす平面が缶蓋受け
22と直交するように配設されている（第７図）。

以上の装置により缶蓋６のスコア部の底厚測定は次のよ
うにして行なわれる。

第４図に示すように、シュート21のガイド面21aに沿っ
て矢印Ａ方向に搬送されて、測定ステーション20の上昇
位置にある（この状態でガイド面21aと22bは同じレベル
にある）缶蓋受け22のガイド面22bに乗った缶蓋６は、
ストッパー27によって停止される。

直ちに缶蓋受け22は下降して、第５図に示すように、缶
蓋６のチャックウオール部6aを上昇位置にある位置決め
ローラ23に係合させる。この状態で缶蓋６の底面は測定
端子１の頂端1a1および支持具24の頂端24aと接触しな
い。

同時に回転ベルト25が始動して駆動用位置決めローラ23
aを回転して、缶蓋６を矢印Ｂ方向に自転させると、リ
ングタブ９がストッパー26の内端面26aと係合して缶蓋
６は停止する。

缶蓋６が位置決めローラ23に係合した際、たまたまスト
ッパー26の内端がタブ９の上に乗ったときは、ストッパ
ー26が揺動して外端ん僅かに下がり、缶蓋６の回転によ
って内端がタブ９から外れるとスプリング41の押し上げ
によってストッパー26は水平になる。

缶蓋６の停止と同時に位置決めローラ23も停止して僅か
に下降する。そして第８図に示すように、スコア部７の
最外側部分7xにおける底面7aの幅方向ほぼ中央部7a1の
反対側の面の部分８が、測定端子１の頂端1a1に接触し
て、缶蓋６は測定端子１および支持具24によって水平に
３点支持される。

この状態でスリット光２の、スコア部底面7aよりの反射
光13aが第２図に示すように、受光器29の視野4'に13'a
として結像する。

受光器29の接眼レンズ31には、リニアセンサCCDカメラ3
2が着設されており、結像13'aは第９図に示すように、C
CDカメラ32に入力する。CCDカメラ32の出力は信号処理
回路33で処理された後、差動アンプ35に入力する。

一方作業開始前に、缶蓋６が測定ステーション20にない
状態において、測定端子の頂端1a1よりの反射光３の結
像位置3'aを、同様の処理をして予めメモリ34に記憶さ
ておく。なおスリット光２は作業中常時投光されてい
る。

信号処理装置33よりの直接の入力信号とメモリ34よりの
入力信号は、差動アンプ35において減算処理され、頂端
1a1の結像位置3'aと底面7aの結像13'a間距離ｄ（第２
図）が演算回路36に入力して、式（１）の演算処理が行
われて底厚ｔが演算回路36より出力される。この出力は
記録器37に記録される。底厚ｔが基準範囲値外の場合
は、警報器38よりアラームが発せられ、またリジェクタ
ー39よりリジェクト信号が発せられる。

以上のようにして、測定ステーション20に次々と送入さ
れる缶蓋６のスコア部の底厚は、送入と殆ど同時に測定
される。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく、
例えば測定端子の頂部の曲面は回転楕円体などの適宜の
形状のものであってもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、比較的簡単な装置で、迅速にかつ高い
精度で、スコア部の底厚を測定できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の方法の説明用図面であって、
第１図はスリット光が測定端子の頂端に投射された状態
を示す図面、第２図はスリット光がスコア部の底面に投
射された状態を示す図面、第３図は缶蓋が測定端子に載
置された状態を示す要部縦断面図、第４図は本発明の実
施例である装置の平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に
沿う縦断面図、第６図は第４図のVI−VI線に沿う縦断面
図、第７図は第４図のVII−VII線側からみた側面図、第
８図は缶蓋が測定端子に接触した状態を示す第４図のVI
II−VIII線沿う要部断面図、第９図は結像を映像信号に
変換してスコア部底厚を自動計算する回路のブロック図
である。 １……測定端子、1a……頂部、1a1……頂端、２……ス
リット光、３……反射光、3'a……結像位置、5a、5b…
…カーソル線、６……缶蓋、７……スコア部、7a……底
面、８……接触部、13'a……結像、23……位置決めロー
ラ、24……支持具、26……位置決め用ストッパー、28…
…投光器、29……受光器、30……光学顕微鏡、32……リ
ニアCCDカメラ、35……差動アンプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】頂部が微小曲率半径の曲面よりなる測定端
   子の頂端に、スリット光を斜め下方に投射して反射光を
   結像させて、該頂端の結像位置を記憶し、該測定端子お
   よび該スリット光を固定した状態において、スコア部の
   底面の幅方向ほぼ中央の部分に対応する、缶蓋の該スコ
   ア部と反対側の面の部分が該頂端に接触するように、か
   つ該スリット光が上記接触した部分における該スコア部
   と直交するように、該缶蓋を該測定端子上に水平に載置
   して、該スリット光の該スコア部底面からの反射光を結
   像させ、該頂端の上記記憶した結像位置と該スコア部底
   面の結像間の距離に基づいて該スコア部の底厚を測定す
   ることを特徴とする缶蓋のスコア部の底厚測定方法。
2. 【請求項２】頂部が微小曲率半径の曲面よりなる固定測
   定端子と協同して缶蓋を水平に支持する缶蓋の支持具；
   該測定端子の頂端にスリット光を斜め下方に投射可能な
   投光器と、該頂端よりの反射光を結像させる受光器を有
   する光学顕微鏡；該頂端の結像位置を記憶する装置；ス
   コア部の底面の幅方向ほぼ中央の部分に対応する、缶蓋
   の該スコア部と反対側の面の部分が該頂端に接触するよ
   うに、かつ該スリット光が上記接触した部分における該
   スコア部と直交するように、該缶蓋を該測定端子および
   該支持具上に載置するための位置決め装置；および該缶
   蓋が上記載置された状態において、該スリット光の該ス
   コア部底面よりの反射光の結像と該記憶装置に記憶され
   た該頂端の結像位置間の距離を測定する装置を備えるこ
   とを特徴とする缶蓋のスコア部の底厚測定装置。