JP6144608B2 - 缶体の検査装置及びその缶体の検査装置に用いる缶体支持体並びに缶体支持体の製造方法 - Google Patents
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Description
この特許文献1に記載される検査装置においては、支持部が板状に形成されるとともに、その外縁部に缶体の外面に沿う周面を有し、その外縁及び両端面に開口するポケット部が形成されている。缶体は、このポケット部の周面により外面側から支持され、支持部の両端面に直交する方向に缶軸が延びるように配置される。
また、乱反射部は缶体支持体の内部に設けられているので、缶体支持体に切り込みを入れて反射面を形成する等の方法において懸念される強度面の問題が緩和され、耐久性を良好に維持することができる。
缶体支持体の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、缶体支持体の内部にのみ加工を施すことができる。そして、レーザ加工により微細な気泡を複数形成することにより、缶体支持体の内部に微細な凹凸形状を形成することができ、缶体支持体の表面を傷つけることなく乱反射部を形成することができる。また、乱反射部を微細な気泡の集合体により缶体支持体の厚み方向に沿う面状に形成していることから、乱反射部が缶体の外面に沿って配置され、乱反射部で反射した検査光が、缶体支持体により支持された部分に照射されやすくなる。
缶体の外面に沿って乱反射部を形成することで、乱反射部が缶体の外面と対向して配置され、缶体外面の缶体支持体により支持された部分に検査光を確実に照射することができる。
レーザ加工により形成される微細な気泡を、波形面を形成するように並べることで、乱反射部で反射する検査光を、確実に分散させて缶体の外面に照射することができる。
光源からの検査光を缶体の外面に広く照射するためには、乱反射部を缶体支持体の表面まで形成することが、乱反射部による缶体への照射範囲が広くなるので望ましいが、乱反射部を缶体支持体の表面に露出する位置まで形成した場合は、その露出した部分を起点として割れが発生しやすくなり、強度低下を招きやすくなる。そこで、乱反射部は、検査光の分散範囲と缶体支持体の強度とを考慮して、缶体支持体の表面から少なくとも1mm離れた位置まで形成するとよい。
なお、特許文献2に記載の検査装置の支持部のように、切欠きを設ける等の方法により反射面を形成した場合には、強度面を考慮すると、本発明の缶体支持体のように、缶体支持体の表面から1mmまで近接させて形成することもできないため、反射光の照射範囲がさらに限られたものとなる。
本実施形態の缶体の検査装置100は、缶体1について、ピンホール等の欠陥を検出する検査装置である。
なお、本実施形態においては、缶体1として、図1に示すように、例えばアルミニウム合金等の板材を絞り、しごき加工して形成されるいわゆるDI缶を用いて説明を行う。
なお、光検出部4は、図1に示すようにアダプタ8に接続され、アダプタ8表面に取り付けられたライトシール9をメインターレット6の裏面63に接触させた状態で、図2に示すように缶体の検査装置100の所定の検査位置に固定されており、メインターレット6が回転することによってメインターレット6の裏面63とライトシール9の表面とが摺動するようになっている。
また、缶体1の検査の際には、缶体1がメインターレット6とともに所定の検査位置に回転移動することにより、光検出部4と缶体1の内部とが貫通孔部62を介して連通する。そして、缶体1の開口部11の端縁が、シール部材5に密接し、缶体1の内部が密封された状態とされることから、光検出部4は、缶体1にピンホール等の欠陥が形成されている場合に、光源3から照射される検査光がピンホール等を通じて缶体1の内部に漏れ出た光を検出することができる。そして、この光検出部4における光の検出の有無によって、缶体1のピンホール等の欠陥の有無を検出することができるようになっている。
そして、内側光源32は、図1に示すように、缶体支持体2を構成する2つのスターホイール21,21の間と、缶体1の開口部11側のスターホイール21とメインターレット6との間との2箇所に設けられており、これら2箇所の内側光源32により、缶体1の開口部11から底部12にかけて、缶体支持体2の内側から缶体1の外面に検査光を照射する構成とされている。
スターホイール21は、光透過性材料(例えば透明アクリル、ポリカーボネート)により円板状に形成されており、外周縁に、缶体1の外面に沿う略円弧切欠状の周面21aを有するポケット部22が、周方向に間隔を空けて複数個(本実施形態では12個)設けられ、ポケット部22の周面22aにより缶体1が支持されるようになっている。また、各スターホイール21の内部には、図2に示すように、検査光を散乱させる乱反射部23が、各ポケット部22の周面22aに沿って設けられている。
また、乱反射部23は、その延在方向においてスターホイール21の各表面と近接して設けられるが、スターホイール21のいずれかの表面から乱反射部23の端部までの距離D2は、少なくとも1mm以上離れて形成されている。
なお、光源3からの検査光を缶体1の外面に広く照射するためには、乱反射部23をスターホイール21の表面まで形成することが、乱反射部23による缶体1への照射範囲が広くなるので望ましいが、乱反射部23をスターホイール21の表面に露出する位置まで形成した場合は、その露出した部分を起点として割れが発生しやすくなり、強度低下を招きやすくなる。そこで、乱反射部23は、検査光の分散範囲と缶体支持体の強度とを考慮して、缶体支持体の表面から少なくとも1mm離れた位置まで形成することとしている。
図2に示すように、缶体1は、スターホイール21のポケット部22に供給されて、メインシャフトSの回転によって搬送され、光源3(外側光源31及び内側光源32)から検査光が照射される所定の検査位置に移動する。そして、検査位置において、外側光源31及び内側光源32により缶体1の外面に検査光が照射され、検査光が缶体1の内部に漏れ出ているか否かを検査する。
検査後、欠陥が検出された不良品は、図2に矢印Aで示されるように回収され、欠陥が検出されなかった良品は、矢印Bで示されるように回収される。
また、乱反射部の加工デザインの違いによる光検出部4の出力の変化を確認するため、実施例1と実施例2とは異なる形状の乱反射部23A,23Bを設けた。実施例1の乱反射部23Aは、図5(a)に示すように、ポケット部22の周面22aからの距離D1を27mmとした円弧面に形成した。これに対して、実施例2の乱反射部23Bは、図5(b)に示すように、ポケット部22の周面22aとの距離D1を27mmの前後で近づけたり離したりして円弧面と細かな波形面(波長7.8mm、振幅3.0mm)とを組み合わせた形状とした。
また、これらの乱反射部23A,23Bは、その延在方向においては、スターホイール21A,21Bの各表面からの距離D2を1mmとする内側の範囲に形成した。
なお、X‐1加工機の光源はYAGレーザの2倍波(第2高調波)であり、波長が532nmとされる。
このため、このピンホールに対して十分に検査光が届いていれば、光検出部4による出力が上昇した状態となり、ピンホールの存在を検出することができる。
実験結果を図6及び図7に示す。なお、図6及び図7に示す「閾値」は、ノイズ等の影響を考慮しても、ピンホール等の存在を検出可能な最低レベルの出力を示す。
一方、乱反射部21Aを形成した実施例1のスターホイール21Aは、閾値よりも十分に高い出力が得られ、ピンホールが缶体1のどの位置に形成されていても検出可能であることがわかった。
また、図7からわかるように、実施例2のスターホイール21Bのように、乱反射部23Bを波形面で形成することにより、光検出部4の出力をさらに向上させることができることが確認できた。
また、乱反射部23は缶体支持体2の内部に設けられているので、缶体支持体2に切り込みを入れて反射面を形成する等の方法において懸念される強度面の問題が緩和され、耐久性を良好に維持することができる。
11 開口部
12 底部
2 缶体支持体
21,21A,21B,21C スターホイール
22 ポケット部
22a 周面
23,23A,23B 乱反射部
3 光源
31 外側光源
32 内側光源
4 光検出部
5 シール部材
6 メインターレット
61 孔部
62 貫通孔部
63 裏面側
7 ベースパッド
8 アダプタ
9 ライトシール
100 缶体の検査装置
Claims (7)
- 缶体の外面に側方から検査光を照射して、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する際に前記缶体を支持する缶体支持体であって、光透過性材料により板状に形成され、内部に前記検査光を散乱させる乱反射部が設けられていることを特徴とする缶体支持体。
- 前記乱反射部は、レーザ加工により形成された微細な気泡の集合体により、厚み方向に沿う面状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の缶体支持体。
- 前記缶体支持体の外縁部に、前記缶体の外面に沿う周面を有し、該缶体の外面を支持するポケット部が形成されており、前記乱反射部は、前記ポケット部の周面に沿って設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の缶体支持体。
- 前記乱反射部は、波形面で形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の缶体支持体。
- 前記乱反射部は、前記缶体支持体の表面から1mm離れた内側の範囲に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の缶体支持体。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の前記缶体支持体と、前記缶体の外面に対して側方から検査光を照射する光源と、前記缶体の前記外面から内部に漏れる前記検査光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする缶体の検査装置。
- 内部に前記検査光を散乱させる乱反射部が形成された缶体支持体を製造する方法であって、光透過性材料により形成された前記缶体支持体の内部に焦点を結ぶようにレーザ光を照射することにより、該缶体支持体の内部に微細な気泡を複数形成し、該気泡の集合体によって乱反射部を形成することを特徴とする缶体支持体の製造方法。
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