JPH11183303A - 容器の漏れ検出方法及び漏れ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器に加圧ガスを充填し、ガス漏れを音波セ
ンサを使用して検出して容器の漏れを検出する場合、ガ
ス漏れ以外のノイズを的確にカットする。 【解決手段】 遮音空間に収容された加圧ガスが充填さ
れた容器からのガス漏れを音波センサにより検出して容
器の漏れを検出する場合に、漏れ検出装置は、前記音波
センサの出力レベルを判定する手段と、計時手段と、前
記音波センサの出力が所定レベルで所定時間以上継続し
たとき、容器に漏れがあると判定する判定手段を設け、
水滴の落下音等の瞬時音をノイズとして的確にカットす
るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器の漏れ検出方
法及び漏れ容器検出装置に係り、特に、容器の漏れをオ
ンラインで自動的に連続して検出するようにした漏れ検
査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体を充填する容器において、内部に加
圧ガスが封入される容器にあっては、容器の気密性が確
実であることが要求される。このような容器として、例
えばビールを充填するステンレス製の樽容器がある。図
６はビールを充填する樽容器の外観を、図７はその樽口
近傍の内部構造を示す。

【０００３】樽容器１００は、容器本体１０１に上部に
口金部１０２が、また下部には容器本体１０１から延び
る円筒状部１０３が設けられている。口金部１０２はビ
ールを導入、排出するためのバルブと、内部に加圧ガス
を封入するためのバルブ機構を具えている。図７は、そ
れらバルブ機構を示し、口金１０２にはフィッティング
１０３がねじ込みにより固定されており、口金１０２と
フィッティング１０３との接合部はシールリング１０４
によりシールされている。フィッティング１０３は口金
１０２の内部にねじ込まれるブッシュ１０５と、先端部
が容器本体１０１の底部近傍まで延びるダウンチューブ
１０６を有し、ブッシュ１０５とダウンチューブ１０６
の間にガス流路室１０７が形成されている。

【０００４】ダウンチューブ１０６はコイルばね１０８
により上方に付勢されており、その上端に設けられた弾
性シール部材がブッシュ１０５の内壁に当接してガスバ
ルブ１０９を構成し、ダウンチューブ１０６が下方に押
し下げられると樽容器内外が連通するようになってい
る。また、ダウンチューブ１０６のの上端部には圧縮コ
イルばね１１０により上方に付勢されるビールバルブ１
１１が設けられており、このビールバルブ１１１が押し
下げられると、ダウンチューブの上端と下端が連通し、
ビールの樽容器内外への注入、排出を行うことができる
構造となっている。

【０００５】樽容器１００は、上述のように、口金部１
０２とフィッティング１０３との接合部、ガスバルブ１
０９、ビールバルブ１１１、シールリング１０４等によ
り内部の充填ガスやビールが漏れないように密閉構造と
なっているが、使用に伴い、コイルばね等の弾性部材や
シール部材が老朽化したり、衝撃等によりバルブ機構が
変形したり、あるいは、溶接部等にひび割れが生じたり
すると、完全な密封状態が保てず、内容物であるビール
の品質にも影響する。このため、この種の樽容器は、内
容物の充填前に漏れがないかどうか検査している。

【０００６】樽容器の漏れの検査方法としては、目視に
よる検査や、照明器具を使用して光の漏れを検出する方
法、あるいは、ヘリウム等のガスを樽容器内に導入して
そのガスの漏れの有無を検出して、容器の漏れを検出す
る方法等があるが、いずれも作業に手間や時間がかかっ
たり、検出精度に難点がある。そこで、本出願人によ
り、既に、超音波測定器を使用した容器の漏れ検出装置
を開発し、提案している（特開平７−１０３８４４
号）。

【０００７】図８は、ここに開示されている漏れ検出装
置の一例を示す。漏れ検出装置２００は、搬送コンベア
１０１の搬送経路の途中に、設置され、検査位置に搬送
されてきた樽容器１００を停止させるための検査用スト
ッパ１０５が搬送経路の検査位置に設けられている。漏
れ検査装置２００の設置位置の上流には、樽容器１００
を待機させるためのストッパ１０４が設けられている。
なお、漏れ検出位置に搬送される樽容器１００は、予
め、洗浄工程により容器口が洗浄水により洗浄され、ま
た、樽容器１００には、予め、前記図７に示したフィッ
ティング１０３のガスバルブ１０９を開いて圧縮空気が
注入されている。

【０００８】漏れ検出装置２００は、架台２１０と、搬
送コンベア１０１の下方に位置し、検査位置にある樽容
器を上方に押し上げるリフトシリンダ２０６と、架台２
１０の上部に設けられた箱状の固定遮音装置２０７、固
定遮音装置２０７に取り付けられた音波センサ２０８と
を具えている。そして、この漏れ検出装置２００におい
ては、検査位置に搬送された樽容器１００は、リフトシ
リンダ２０６により固定遮音装置２０７内にその口部が
入るように持ち上げられる。

【０００９】音波センサ２０８は、例えば、マイクロホ
ンあるいはピエゾ素子等の音響変換器が用いられる。発
生した超音波は、図９に示すように、音波センサ２０８
によりピックアップされて電気信号に変換され、プレア
ンプ２１２により増幅された後、バンドパスフィルタ２
１３により所定の周波数帯域、すなわち、樽容器の漏れ
情報が分布する周波数帯域は、例えば、３６ＫＨｚ〜４
５ＫＨｚのみを通過するように選択される。バンドパス
フィルタ２１３を経た漏れ情報は波形整形器２１４を経
て、周波数カウンタ２１５によりカウントされ、周波数
表示手段２１６に送るとともに、レベル検知手段２１７
に出力し、漏れの有無を表示手段２１８に表示するよう
にしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記超音波
測定による漏れ検出装置を使用した漏れ容器の検出装置
にあっては、容器の漏れを容器に充填した加圧ガスの漏
れの音を超音波センサで検出することにより行うもので
あるが、ガス漏れの音を的確に検知するためにはガス漏
れ以外によって生じる音とを的確に区別する必要があ
る。そのため、加圧ガスの充填された容器のガス漏れの
検知の際には、上述のように遮音装置内に容器を収容し
て、外部の音を遮断する手段が採られている。しかしな
がら、容器を遮音装置内に収容して行う場合でも、ガス
漏れ以外の音が発生する場合があり、これをガス漏れ音
と判断すると誤った判定結果を出すこととなる。例え
ば、漏れ検査に入る前に、容器口が洗浄水により洗浄さ
れるが、漏れ検査工程に入るとき、容器に洗浄水が付着
しており、この付着した水滴がが落下してその落下音が
生じ、これをガス漏れ音と誤判定してしまうような場合
も考えられる。

【００１１】本発明は、これらの問題点に鑑み、音波セ
ンサからの検出した出力をガス漏れ以外のものから生ず
る音によるノイズと的確に区別することのできる漏れ検
出方法及び装置を提供することを課題とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明にお
いては、検査容器を収容する遮音装置内で発生した音の
うち、水滴の落下音等の漏れによる音以外から生ずる瞬
時ノイズをカットすることによりガス漏れを的確に検出
するようにして解決される。請求項１の発明は、加圧ガ
スが充填された容器を遮音空間内に収容し、ガス漏れを
音波センサを用いて検出して容器の漏れを検出する容器
の漏れ検出方法において、前記音波センサからの出力
が、基準レベル以上で且つ所定時間継続したとき、容器
に漏れが生じていると判定するようにしたことを特徴と
している。

【００１３】請求項２の発明は、加圧ガスが充填された
容器を遮音空間に収容する手段と、遮音空間に収容され
た加圧ガスが充填された容器からのガス漏れを検出する
音波センサを備え、容器のガス漏れを音波センサにより
検出して容器の漏れを検出する容器の漏れ検出装置にお
いて前記漏れ検出装置は、前記音波センサの出力レベル
を判定する手段と、計時手段と、前記音波センサの出力
が所定レベル以上で且つ所定時間以上継続したとき、容
器に漏れがあると判定する判定手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１４】上記各発明によれば、所定時間以上継続す
る音のみを検出して瞬時に発生する音をノイズとしてカ
ットすることができる。ガス漏れがある場合は、その漏
れ音は継続して発生するものであり、瞬時的に発生する
音をカットすることにより的確にガス漏れを検出するこ
ができ、容器の漏れの検出精度を高めるこが可能とな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。図１は、本発明の実施例に係る容器の
漏れ検出装置が組み込まれた漏れ容器検出装置を示す。
図１（ａ）は、平面図、（ｂ）は正面図である。 本実
施例の漏れ容器検出装置は、４つに区分されるステーシ
ョンからなり、樽容器１００の搬入側から順に、待機ス
テーション１、加圧ステーション２、検査ステーション
３及び排斥ステーション４から構成されている。

【００１６】待機ステーション１は、次の加圧ステーシ
ョン２における加圧工程に入るために待機するためのも
のであり、加圧ステーションの加圧装置２１〜２３に空
きが生じるまで樽容器を待機させておく場所である。な
お、待機ステーション１と次工程の加圧ステーションに
は共通のコンベア１０が設けられおり、待機ステーショ
ンのコンベア近傍にはストッパ１１が設置され、このス
トッパ１１を作動させることにより、コンベア１０上を
搬送される樽容器１００を適宜必要の時間停めておくこ
とができるようにしている。

【００１７】加圧ステーション２は、漏れ検査の準備段
階として、樽容器内に加圧ガスを注入するためのステー
ションであり、コンベア１０の搬送経路上に直列に３つ
の加圧装置２１、２２、２３を備えている。各加圧装置
２１＊（＊は２１〜２３を代表するものとして印す）
は、図１（ｂ）に示すように、コンベア１０の上方に容
器押さえ装置２４を、コンベア１０の下方には加圧ガス
充填装置２５を備えている。容器押さえ装置２４は、口
部を下方にして導入された樽容器１００をシリンダ２４
ａにより駆動される押さえ板２４ｂにより押さえて保持
するものである。また、ガス充填装置２５は、樽容器１
００内に加圧ガスを充填するためのものであり、下向き
に位置する容器口に向けて上昇できるノズルとガス源を
備えている。なお、この加圧ステーション２は、容器口
に洗浄水を噴出するノズルを備えており（図示せず）、
樽容器１００に加圧ガスを充填する前に、容器口を洗浄
するようにしている。

【００１８】加圧ステーションの下流側の検査ステーシ
ョン３は、直列に配列された３つの漏れ検査装置３１、
３２、３３を備えている。各漏れ検出装置３１＊は、本
発明の容器の漏れ検出装置に相当するものであり、図９
及び図１０で説明した漏れ検出装置と原理的の同じもで
あり、音波センサを備える遮音装置を有するものであ
る。各漏れ検出装置３１＊は、それぞれ、コンベア３０
を備えている。 漏れ検出装置３１＊は、また、上方に
遮音装置３５を備えている。遮音装置３５は架台２４に
支持され、駆動手段３５ａにより、上下動できるように
されている。遮音装置３５は、図２に示すように、箱形
の構造をなし、内外のステレンセス製の箱体と内部の遮
音材により構成され、壁部には複数の音波センサ３６が
取り付けられている。なお、音波センサ３６から検出さ
れる信号処理については、後に詳述する。

【００１９】各漏れ検出装置３１＊は、また、コンベア
を備えた遮音テーブル３７を備えており、搬入されてき
た樽容器１００を内部に収容して遮音装置３５と遮音テ
ーブル３７により遮音空間を形成するようにしている。
検査ステーション３の下流に位置する排斥ステーション
４は、検査ステーション３における検査結果により、正
常の樽容器と漏れが検出された樽容器を正規搬送経路４
２と不良品搬送経路４３に振り分ける振分け装置４１を
有している。図３は、音波センサ３６からの検出信号を
処理するためのブロック回路を示す。

【００２０】音波センサ３６からの出力される電気信号
は、プレアンプ５０により増幅され、バンドパスフィル
タ５１を通して波形整形器５２に入力される。バンドパ
スフィルタ５１は、前述の図９にて述べたものと同様
に、３６ＫＨｚ〜４５ＫＨｚのみを通過するように選択
される。波形整形された検出信号は、マイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）５３にて後述の処理が施され、検
出信号に基づいて容器に漏れがあるか否が判定される。
判定された結果は、例えば、排斥ステーション４の振り
分け装置４１の制御部に入力され、容器の選別に利用さ
れる。

【００２１】図４は、波形整形回路５２より出力される
波形例を示す。本実施例においては、１つの容器に対す
る検査時間Ｔを２秒に設定している。そして、検出した
出力信号が、この検出時間Ｔ内において、基準レベルＳ
を超えた場合において、そのレベルを超えた時間ｔが連
続して所定時間ｔ_s （ここでは０．２秒に設定してい
る）以上継続した場合に容器からのガス漏れからの音で
あると判断し、容器に漏れが生じていると判定するよう
にしている。なお、所定時間ｔ_s は処理回路の動作プロ
グラムを訂正するこにより設定値を可変にすることがで
きる。この時間ｔ _s は検査速度、検査装置の置かれてい
る周囲環境（特に周囲の騒音）によって設定値を変更す
る。したがって、図４において、最初の２秒間における
検査時間における検出信号（イ）、（ロ）及び（ハ）
は、設定した基準レベルＳ以上であるものの、いずれも
設定した０．２秒以下のものであり、ノイズと判断して
漏れ信号と判定しない。次の検査時間における検出信号
（ニ）は、レベルＳ以上で、かつ０．２秒以上であるた
め、ガス漏れによる信号とみなし、容器に漏れが有ると
判定する。

【００２２】図５は、図３に示した信号処理回路におけ
るＭＰＵが行う判定処理のフローを示す。遮音箱が下ろ
されて検査される容器が遮音箱内に収まると音波センサ
３６にる検査が開始され、検査時間Ｔの計時がＭＰＵ内
蔵の第１のタイマーにより開始される（ステップＳ３０
０）。次に、センサ３６からの出力が設定した基準レベ
ルＳより高いか否かが判断される（ステップＳ３０
２）。基準レベルより高いと判断されると、ＭＰＵ内蔵
の第２のタイマーが起動し、レベルハイの継続する時間
ｔを計時する（Ｓ３０４）。そこで、ｔが設定した時間
ｔs ＝０．２秒より長ければ漏れの判定を行い、容器の
漏れ検出信号を出力し（Ｓ３０８）、終了する。

【００２３】一方、ステップ３０６において、レベルハ
イの検出時間が設定値ｔs ＝０．２秒より短いときは、
検出出力がレベルＳより低いか否かが判断される（Ｓ３
１０）。そして、レベルがローの場合には、検査時間Ｔ
が設定した時間Ｔｓ＝２秒以内にあるか否かが判断され
（Ｓ３１２）、２秒を経過していれば、容器に漏れはな
いとして正常の判定信号を出す（Ｓ３１４）。ステップ
３１０において、レベルハイの状態であれば、再びステ
ップ３０６に戻りレベルハイの継続時間が計時される。
また、ステップ３１２において、検査時間内であれば、
ステップ３０２に戻り検査時間Ｔｓ内の間処理を繰り返
す。また、ステップ２０２において、音波センサの出力
が基準レベルＳ以下であれば、ステップ３１３の検査時
間内にあるか否かの判断処理を繰り返し、検査時間経過
後はステップ３１４により正常判定の信号が出力され、
終了となる。

【００２４】以上のように、本実施例においては、音波
センサの所定レベル以上の出力時間を計時し、これによ
り容器のガス漏れを判定するようにしているため、容器
からの水滴の落下等による瞬時音のノイズをカットする
ことができ、誤って正常な容器を漏れのある容器として
誤判定することを防ぐことができる。

【００２５】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば遮音装置
内に収容した容器からのガス漏れを音波センサによりガ
ス漏れ音を検出して、容器の漏れを検出するに際し、音
波センサの所定レベル以上の出力時間を計時し、これに
より容器のガス漏れを判定するようにしているため、容
器からの水滴の落下等による瞬時音のノイズをカットす
ることができ、誤って正常な容器を漏れのある容器とし
て誤判定することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る容器の漏れ検出装置が使
用される漏れ容器検出装置を示す図である。（ａ）は平
面図を、（ｂ）は正面図を示す。

【図２】漏れ検出装置の遮音装置を示す図である。

【図３】音波センサからの信号処理を行うブロック回路
図である。

【図４】音波センサからの出力信号を示す図である。

【図５】マイクロプロセッサが行う処理フローを示す図
である。

【図６】検査対象としてのビール用の樽容器の外観図で
ある。

【図７】樽容器の口部の詳細を説明する図である。

【図８】従来の超音波センサを使用する漏れ検出装置を
示す図である。

【図９】音波センサからの検出された信号の処理を行う
従来のブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 待機ステーション ２ 加圧ステーション ２１〜２３ 加圧装置 ３ 検査ステーション ３１〜３３ 漏れ検出装置 ３５ 遮音装置 ３６ 音波センサ １０、３０ コンベア ４ 排斥ステーション ４１ 振分け装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧ガスが充填された容器を遮音空間内
   に収容し、ガス漏れを音波センサを用いて検出して容器
   の漏れを検出する容器の漏れ検出方法において、 前記音波センサからの出力が、基準レベル以上で且つ所
   定時間継続したとき、容器に漏れが生じていると判定す
   るようにした容器の漏れ検出方法。
2. 【請求項２】 加圧ガスが充填された容器を遮音空間に
   収容する手段と、 遮音空間に収容された加圧ガスが充填された容器からの
   ガス漏れを検出する音波センサを備え、容器のガス漏れ
   を音波センサにより検出して容器の漏れを検出する容器
   の漏れ検出装置において前記漏れ検出装置は、前記音波
   センサの出力レベルを判定する手段と、計時手段と、前
   記音波センサの出力が所定レベル以上で且つ所定時間以
   上継続したとき、容器に漏れがあると判定する判定手段
   とを備えたことを特徴とする容器の漏れ検出装置。