JP6809961B2

JP6809961B2 - Internal pressure inspection device for sealed containers

Info

Publication number: JP6809961B2
Application number: JP2017066877A
Authority: JP
Inventors: 太一伊集院
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2037-03-30
Also published as: JP2018169289A

Description

本発明は、スリーピース缶やボトル型缶などの密封された容器の内圧を検査する装置に関し、特に金属缶を対象とする内圧検査装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for inspecting the internal pressure of a sealed container such as a three-piece can or a bottle-shaped can, and more particularly to an internal pressure inspection apparatus for a metal can.

飲料や食品などの缶詰の内部の圧力は、容器の密封の良否や内容物の変質あるいは腐敗などによって変化する。このような缶詰製品の良品・不良品の判定を行う方法として、従来、音響的特性を利用した方法が知られている。その一例は、内容物が充填され、かつ蓋によって密封された缶詰（すなわち密封容器）の蓋（天蓋もしくは底蓋）に電磁コイルなどによる打撃力を与え、それに伴う蓋の振動をマイクロフォンで音として捉え、その周波数（最大振幅の周波数）を判定基準として予め用意してある基準値と比較し、密封容器の内圧の良否あるいは製品として缶詰の良品・不良品の判定を行う方法である。 The pressure inside canned foods such as beverages and foods changes depending on the quality of the container's sealing and the deterioration or spoilage of the contents. Conventionally, a method using acoustic characteristics has been known as a method for determining whether a canned product is non-defective or defective. One example is to apply a striking force by an electromagnetic coil or the like to the lid (canopy or bottom lid) of a canned product (that is, a sealed container) filled with contents and sealed by a lid, and the vibration of the lid accompanying it is sounded by a microphone. This is a method of determining whether the internal pressure of a sealed container is good or bad, or whether the product is a good or defective canned product, by comparing the frequency (frequency of the maximum amplitude) with a standard value prepared in advance as a judgment standard.

このような蓋の振動に基づく検査方法では、密封容器の内容物による影響が大きく、判定精度もしくは検査精度が低くなる可能性がある。すなわち、内容物に固形分が含まれていたり、内容物が粘度の高い粘稠物であったりすると、蓋の内面にその固形分や粘稠物が付着した密封容器と、付着していない密封容器とが混在することになる。判定の基準として用意する周波数などの基準値は、通常、固形分や粘稠物などが付着していない場合の値とするから、蓋の内面にその固形分や粘稠物が付着した密封容器と付着していない密封容器とが混在している場合には、内圧に異常がないものの、内容物の付着によって蓋の振動が正常とされる振動とは異なってしまい、正常もしくは良品を、異常もしくは不良品と誤判定する頻度が高くなる。 In such an inspection method based on the vibration of the lid, the contents of the sealed container have a large influence, and the determination accuracy or the inspection accuracy may be lowered. That is, if the content contains solid content or the content is a highly viscous viscous substance, a sealed container in which the solid content or the viscous substance is attached to the inner surface of the lid and a sealed container in which the solid content is not attached are sealed. It will be mixed with the container. Since the reference value such as the frequency prepared as the criterion for judgment is usually the value when the solid content or the viscous substance is not attached, the sealed container in which the solid content or the viscous substance is attached to the inner surface of the lid. When and the sealed container that is not adhered are mixed, although there is no abnormality in the internal pressure, the vibration of the lid is different from the normal vibration due to the adhesion of the contents, and the normal or non-defective product is abnormal. Alternatively, the frequency of erroneous determination as a defective product increases.

一方、内容物の変質や腐敗などによって陰圧缶詰の内圧が高くなると（負圧が不足すると）、蓋の窪み変形が正常なものに比較して少なくなる。このような特性を利用して内圧を検査する装置が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている装置は、所定方向に直線的に搬送されている密封容器の蓋に向けてレーザー式変位センサを配置し、例えば蓋の直径方向に沿って蓋の変位量を検出し、その検出値を積算して、所定の基準線からの変位量の積算値すなわち、その基準線から窪んでいる部分の窪みの面積を求め、その面積を判定基準として用意してある基準値と比較して内圧の良否を判定するように構成されている。 On the other hand, when the internal pressure of a negative pressure can becomes high (when the negative pressure is insufficient) due to deterioration or putrefaction of the contents, the dent deformation of the lid becomes smaller than that of a normal one. Patent Document 1 describes an apparatus for inspecting internal pressure by utilizing such characteristics. In the apparatus described in Patent Document 1, a laser displacement sensor is arranged toward the lid of a sealed container which is linearly conveyed in a predetermined direction, and for example, the displacement amount of the lid is detected along the diameter direction of the lid. Then, the detected values are integrated to obtain the integrated value of the displacement amount from the predetermined reference line, that is, the area of the dent in the portion recessed from the reference line, and the reference value prepared using that area as the judgment standard. It is configured to judge the quality of the internal pressure in comparison with.

そのレーザー光として、スポット径が数十μｍないし百数十μｍのレーザー光を使用するのが一般的であるが、レーザー光が照射される密封容器の蓋に、黒色などのレーザー光を反射しない印刷が施されていると、その印刷部分でレーザー光が反射せず、もしくは反射光量が少なくなる。このような部分では、変位量が大きいことになるので、これが誤判定の要因になる。そこで、特許文献２に記載された装置では、二基のレーザー式センサを密封容器の搬送方向に対して横に並べて配置し、上記の印刷箇所を避けた位置の変位量を同時に検出するように構成している。 Generally, a laser beam having a spot diameter of several tens of μm to a hundred and several tens of μm is used as the laser beam, but the laser beam such as black is not reflected on the lid of the sealed container irradiated with the laser beam. When printing is performed, the laser beam is not reflected at the printed portion, or the amount of reflected light is reduced. In such a portion, the amount of displacement is large, which causes an erroneous determination. Therefore, in the apparatus described in Patent Document 2, two laser sensors are arranged side by side with respect to the transport direction of the sealed container so as to simultaneously detect the displacement amount at the position avoiding the above-mentioned printed portion. It is configured.

特開２０１３−９６７０９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-96709 特開２０１６−１４２６７０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-142670

特許文献１に記載されたレーザー式変位センサによって蓋の変位量を求め、かつその変位量の積算値に基づいて内圧の良否を判定する装置によれば、内容物による影響を受けずに、精度良く内圧の良否の判定を行うことができる。しかしながら、検査対象である密封容器は例えばコンベヤーによって搬送されていて少なからず振動するのに対して、レーザー式変位センサは固定されているから、密封容器が振動することによる蓋とレーザー式変位センサとの間隔の変化が、蓋の変位量として検出されてしまい、これが変位量の検出精度や内圧の良否の判定精度を低下させる可能性がある。特に、内容物の蓋に対する付着や内容物が蓋に付着することによる影響が低い密封容器（缶詰）の場合、蓋を打撃し、その振動に基づいて内圧の良否を判定した方が、レーザー光を使用して蓋の変位量およびその積算値を求めて内圧の良否を判定するより、判定精度が良好になる。すなわち、内容物による影響がある密封容器に対してはレーザー光を利用して蓋の変位量およびその積算値を求める装置が有効であり、また内容物による影響のない密封容器に対しては打撃による振動に基づいて内圧を検査する装置が有効であるが、内容物による影響がある密封容器と内容物による影響のない密封容器との両方に適用することのできる内圧検査装置は従来知られていない。 According to an apparatus for determining the displacement amount of the lid by the laser displacement sensor described in Patent Document 1 and determining the quality of the internal pressure based on the integrated value of the displacement amount, the accuracy is not affected by the contents. It is possible to judge the quality of the internal pressure well. However, while the sealed container to be inspected is conveyed by a conveyor and vibrates to some extent, the laser displacement sensor is fixed, so the lid and the laser displacement sensor due to the vibration of the sealed container The change in the interval between the two is detected as the displacement amount of the lid, which may reduce the detection accuracy of the displacement amount and the judgment accuracy of the quality of the internal pressure. In particular, in the case of a sealed container (canned product) that is less affected by the adhesion of the contents to the lid and the contents from the lid, it is better to hit the lid and judge the quality of the internal pressure based on the vibration. The determination accuracy is better than determining the quality of the internal pressure by obtaining the displacement amount of the lid and its integrated value using. That is, a device that uses laser light to obtain the displacement amount of the lid and its integrated value is effective for a sealed container that is affected by the contents, and a blow to a sealed container that is not affected by the contents. An device that inspects the internal pressure based on the vibration caused by the laser is effective, but an internal pressure inspection device that can be applied to both a sealed container affected by the contents and a sealed container not affected by the contents has been conventionally known. Absent.

また、特許文献２に記載されている装置によれば、レーザー光を吸収し、あるいはその反射光が少ない印刷による密封容器の内圧の判定精度の低下を回避もしくは抑制することができる。しかしながら、センサの必要数や処理するべきデータ量が多くなるので、装置全体としてのコストが高くなり、装置の低廉化や簡素化などの点で改善の余地がある。 Further, according to the apparatus described in Patent Document 2, it is possible to avoid or suppress a decrease in the determination accuracy of the internal pressure of the sealed container due to printing that absorbs the laser light or reflects less light thereof. However, since the required number of sensors and the amount of data to be processed increase, the cost of the device as a whole increases, and there is room for improvement in terms of cost reduction and simplification of the device.

本発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、内容物に拘わらず、密封容器の内圧ならびに密封容器の良品・不良品の検査・判定を総合的に、また精度良く行うことのできる内圧検査装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in the context of the above circumstances, and regardless of the contents, the internal pressure of the sealed container and the internal pressure capable of comprehensively and accurately inspecting and determining the good and defective products of the sealed container can be performed. The purpose is to provide an inspection device.

上記の目的を達成するために、本発明は、内圧に応じて変形しかつ打撃力を受けて振動する蓋部を有する密封容器の内圧検査装置において、前記蓋部に打撃力を与えて前記蓋部に振動を生じさせる打撃部と、前記蓋部にレーザー光を照射して前記蓋部の変位量を検出するレーザー式センサと、前記蓋部における所定範囲の前記レーザー式センサで検出された変位量を積算して積算値を求める積算部と、前記積算部で求められた前記積算値に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第１判定部と、前記蓋部における他の所定範囲の前記レーザー式センサで検出された前記変位量によって、前記蓋部の前記振動に対応する振動波形を求める波形算出部と、前記波形算出部で求められた振動波形に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第２判定部と、前記第１判定部による判定結果と前記第２判定部による判定結果とに基づいて前記密封容器の良品・不良品の判定を行う総合判定部とを備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention applies a striking force to the lid in an internal pressure inspection device for a sealed container having a lid that deforms in response to the internal pressure and vibrates in response to the striking force. A striking portion that causes vibration in the portion, a laser sensor that irradiates the lid portion with laser light to detect the amount of displacement of the lid portion, and a displacement detected by the laser sensor in a predetermined range in the lid portion. An integrating unit that integrates the amounts to obtain an integrated value, a first determination unit that determines the quality of the internal pressure of the sealed container based on the integrated value obtained by the integrating unit, and another predetermined range in the lid portion. A waveform calculation unit that obtains a vibration waveform corresponding to the vibration of the lid based on the displacement amount detected by the laser sensor, and an internal pressure of the sealed container based on the vibration waveform obtained by the waveform calculation unit. It is provided with a second determination unit for determining the quality of the sealed container, and a comprehensive determination unit for determining whether the sealed container is good or defective based on the determination result by the first determination unit and the determination result by the second determination unit. It is characterized by being.

本発明では、前記打撃部と前記レーザー式センサとは、所定方向に連続して搬送されている前記密封容器の前記蓋部に所定の間隔を空けて対向して配置され、前記積算部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量を積算して前記積算値を求め、前記波形算出部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量に基づいて前記振動に対応する振動波形を求めるように構成されていてよい。 In the present invention, the striking portion and the laser sensor are arranged to face each other at a predetermined distance from the lid portion of the sealed container which is continuously conveyed in a predetermined direction, and the integrating portion is The displacement amount detected when the sealed container is moving relative to the laser sensor is integrated to obtain the integrated value, and in the waveform calculation unit, the sealed container is the laser sensor. It may be configured to obtain a vibration waveform corresponding to the vibration based on the displacement amount detected while moving relative to the relative.

本発明では、前記打撃部は、前記密封容器の中心軸線と同一軸線上で前記蓋部に対向して配置された環状の電磁コイルを有し、前記レーザー式センサは、前記レーザー光を、前記電磁コイルの内部を通過させて前記蓋部に照射し、かつ前記蓋部で反射した反射光を受光するように構成されていてよい。 In the present invention, the striking portion has an annular electromagnetic coil arranged so as to face the lid portion on the same axis as the central axis of the sealed container, and the laser sensor emits the laser light. It may be configured to pass through the inside of the electromagnetic coil, irradiate the lid portion, and receive the reflected light reflected by the lid portion.

本発明では、前記レーザー式センサは、前記蓋部に照射された前記レーザー光の前記蓋部の表面における前記レーザー光の形状であるスポットの形状が、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状となるように構成されていてよい。 In the present invention, in the laser sensor, the shape of the spot, which is the shape of the laser beam on the surface of the lid portion of the laser beam irradiated to the lid portion, intersects the transport direction of the sealed container. It may be configured to have a long shape.

本発明では、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状は、円形形状を前記密封容器の搬送方向に交差する方向に複数密接して並べた形状であってよい。 In the present invention, the shape long in the direction intersecting the transport direction of the sealed container may be a shape in which a plurality of circular shapes are closely arranged in the direction intersecting the transport direction of the sealed container.

本発明によれば、打撃部によって打撃されて振動している蓋部の変位量がレーザー式センサによって検出され、その検出結果（検出信号もしくはデータ）に基づいて、蓋部の変位量の積算値、および振動波形が求められる。その積算値に基づいて密封容器の内圧の良否が判定され、また振動波形に基づいて密封容器の内圧の良否が判定され、それらの各判定結果に基づいて密封容器の良品・不良品の判定が行われる。すなわち、本発明によれば、変位量の積算値に基づく内圧の良否の判定と、振動波形に基づく内圧の良否の判定との２つの判定を行うにあたって、使用する検出結果は１つでよいから、センサの数や処理するべきデータの量などを少なくして、装置の全体としてのコストを低廉化できる。また、データの処理が容易になるので、密封容器の搬送速度の高速化に伴って検査速度を高速化するとしても、精度よく安定した検査を行うことができる。特に、蓋部の振動を音波として検出してその波形に基づいて判定を行ういわゆる打検手段と、レーザー変位センサとを密封容器の搬送方向に並べて配置して２つの判定を行うように構成した装置と比較した場合、その種の装置では、打検手段とレーザー変位センサとによる検出のタイミングに時間差が生じるので、いずれか一方で得られたデータを一旦保存し、後続するデータを待って最終的な判定を行うことになる。そのため、密封容器の搬送速度の高速化に伴って検査速度を速くした場合には、データ処理の高速化が必要になって演算器やプログラムが複雑化しあるいは膨大になり、装置が高コスト化するだけでなく、判定精度もしくは検査精度が不安定化する可能性がある。これに対して本発明の装置によれば、そのような不都合を解消できる。 According to the present invention, the displacement amount of the lid portion that is hit and vibrates by the striking portion is detected by the laser sensor, and the integrated value of the displacement amount of the lid portion is based on the detection result (detection signal or data). , And the vibration waveform are required. The quality of the internal pressure of the sealed container is determined based on the integrated value, the quality of the internal pressure of the sealed container is determined based on the vibration waveform, and the quality of the sealed container is determined based on the respective judgment results. Will be done. That is, according to the present invention, only one detection result is required to make two judgments, that is, the judgment of the quality of the internal pressure based on the integrated value of the displacement amount and the judgment of the quality of the internal pressure based on the vibration waveform. , The number of sensors and the amount of data to be processed can be reduced, and the cost of the device as a whole can be reduced. Further, since the data can be easily processed, accurate and stable inspection can be performed even if the inspection speed is increased as the transport speed of the sealed container is increased. In particular, a so-called inspection means that detects the vibration of the lid as a sound wave and makes a judgment based on the waveform, and a laser displacement sensor are arranged side by side in the transport direction of the sealed container to make two judgments. When compared with the device, in such a device, there is a time lag in the detection timing between the inspection means and the laser displacement sensor, so the data obtained from either one is temporarily saved, and the subsequent data is waited for for the final. Judgment will be made. Therefore, if the inspection speed is increased as the transport speed of the sealed container is increased, the data processing needs to be increased, the arithmetic unit and the program become complicated or enormous, and the cost of the device increases. Not only that, the judgment accuracy or inspection accuracy may become unstable. On the other hand, according to the apparatus of the present invention, such inconvenience can be eliminated.

また、本発明では、蓋部の振動を音を媒介することなく検出できるので、従来の打缶音をマイクロフォンまで導く導波管（チューブ）内で発生する共鳴現象や外乱音などの影響を受けずに内圧の判定が可能になり、内圧の判定もしくは検査の精度を向上させることができる。 Further, in the present invention, since the vibration of the lid can be detected without mediating the sound, it is affected by the resonance phenomenon and the disturbance sound generated in the waveguide (tube) that guides the conventional canning sound to the microphone. The internal pressure can be determined without this, and the accuracy of the internal pressure determination or inspection can be improved.

さらに、本発明では、レーザー光を使用するとしても、レーザー光のスポット形状が、密封容器の搬送方向（レーザー光によるトレース方向）に交差する方向に長い形状であるから、蓋部にレーザー光を吸収し、もしくは反射光を減じる印刷が施されている箇所を含む所定の領域の平均化した変位量を求めることができ、印刷による検出誤差を解消もしくは低減できる。特にレーザー光のスポット形状が長い形状であっても、密封容器の搬送方向に対して交差する方向に長いから、レーザー光をトレースさせる方向での変位量の平均化が行われることがないので、この点でも変位量の検出精度や内圧の判定もしくは検査の精度を良好なものとすることができる。 Further, in the present invention, even if the laser beam is used, the spot shape of the laser beam is long in the direction intersecting the transport direction (trace direction by the laser beam) of the sealed container, so that the laser beam is applied to the lid portion. It is possible to obtain an averaged displacement amount of a predetermined region including a portion where printing is performed to absorb or reduce reflected light, and it is possible to eliminate or reduce a detection error due to printing. In particular, even if the spot shape of the laser beam is long, it is long in the direction intersecting the transport direction of the sealed container, so that the displacement amount in the direction in which the laser beam is traced is not averaged. In this respect as well, the accuracy of detecting the displacement amount and the accuracy of determining or inspecting the internal pressure can be improved.

本発明に係る内圧検査装置の構成の一例およびレーザー光のスポットの形状の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the structure of the internal pressure inspection apparatus which concerns on this invention, and an example of the shape of the spot of a laser beam. 底蓋の形状の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the shape of the bottom lid. コントローラの構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the configuration of a controller. 本発明に係る内圧検査装置による内圧検査の手順もしくは方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure or method of the internal pressure inspection by the internal pressure inspection apparatus which concerns on this invention. 変位量の積算値である面積、および底蓋の振動を検出したデータを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the area which is the integrated value of the displacement amount, and the data which detected the vibration of the bottom lid. レーザー式センサによって検出した底蓋の変位に基づく振動波形を示す図である。It is a figure which shows the vibration waveform based on the displacement of the bottom lid detected by the laser type sensor. 図６に示す底蓋の振動波形をＦＦＴで処理した図である。It is a figure which processed the vibration waveform of the bottom lid shown in FIG. 6 by FFT.

本発明に係る内圧検査装置は、内部が大気圧より低圧の陰圧缶詰などの密封された容器（密封容器）の内圧を判定して、その密封容器が良品か、不良品かの検査を行う装置である。検査の対象である密封容器は、上下のいずれか少なくとも一方に蓋部を有しており、その蓋部は、内圧が負圧であることにより内側に撓み、その撓み量（変位量）が内圧に応じた量となり、かついわゆる薄板状であって打撃することにより振動するように構成されている。この種の密封容器の一例は、飲料や固形分を含む果汁あるいはスープなどの粘稠物（高粘度物）、さらには調理品などを内容物とした缶詰である。蓋部は上下両方に設けられていてもよく、あるいは天蓋もしくは底蓋のいずれか一方であってもよい。例えば、口首部にキャップをネジで取り付け、底部を蓋で閉じたボトル型缶であってもよい。これらいずれの密封容器であっても、蓋の変位や振動によって内圧の良否を判定する。 The internal pressure inspection device according to the present invention determines the internal pressure of a sealed container (sealed container) such as a negative pressure canned product whose inside is lower than atmospheric pressure, and inspects whether the sealed container is a good product or a defective product. It is a device. The sealed container to be inspected has a lid on at least one of the upper and lower sides, and the lid bends inward due to the negative internal pressure, and the amount of bending (displacement) is the internal pressure. It has a so-called thin plate shape and is configured to vibrate when hit. An example of this type of sealed container is a canned product containing a viscous substance (highly viscous substance) such as a fruit juice or soup containing a beverage or a solid content, and a cooked product. The lid may be provided on both the top and bottom, or may be either the canopy or the bottom lid. For example, it may be a bottle-shaped can in which a cap is attached to the mouth portion with a screw and the bottom portion is closed with a lid. In any of these sealed containers, the quality of the internal pressure is judged by the displacement and vibration of the lid.

図１には、ボトル型缶１を検査対象として構成した本発明の一例を示してある。図１に示すボトル型缶１は、倒立状態でコンベヤ２に載せられて一定方向に直線的に搬送される。このボトル型缶１は、磁性のある金属製であって、缶胴３の一端側（倒立状態では下側）に形成されている口首部にキャップ４が螺着させられて口首部が密封され、そのキャップ４をコンベヤ２に接触させて倒立させられている。底部（倒立状態での上部）は本発明における蓋部に相当する底蓋５によって密封されている。 FIG. 1 shows an example of the present invention in which the bottle-shaped can 1 is an inspection target. The bottle-shaped can 1 shown in FIG. 1 is placed on a conveyor 2 in an inverted state and is linearly conveyed in a fixed direction. The bottle-shaped can 1 is made of magnetic metal, and the cap 4 is screwed onto the nose formed on one end side (lower side in the inverted state) of the can body 3 to seal the nose. , The cap 4 is brought into contact with the conveyor 2 and inverted. The bottom portion (upper portion in an inverted state) is sealed by a bottom lid 5 corresponding to the lid portion in the present invention.

図２に底蓋５の形状を模式的な断面図で示してあり、底蓋５は全体として円形形状を成し、その周縁部のカール部６によって缶胴３に巻き締められて缶胴３と一体化されている。底蓋５の中央部分がパネル部７であって、そのパネル部７の外周部（カール部６との間の部分）に補強のための環状溝８が形成されている。ボトル型缶１が陰圧缶の場合、パネル部７が、その外周縁である環状溝８との境界部（コーナー部）９から内部に向けて（図２では下側に向けて）撓み、例えばコーナー部９を基準位置とした場合の変位量は内圧に応じた量になる。 FIG. 2 shows the shape of the bottom lid 5 in a schematic cross-sectional view. The bottom lid 5 has a circular shape as a whole, and is wound around the can body 3 by a curl portion 6 at the peripheral portion thereof. Is integrated with. The central portion of the bottom lid 5 is the panel portion 7, and an annular groove 8 for reinforcement is formed in the outer peripheral portion (the portion between the curl portion 6) of the panel portion 7. When the bottle-shaped can 1 is a negative pressure can, the panel portion 7 bends inward (toward the lower side in FIG. 2) from the boundary portion (corner portion) 9 with the annular groove 8 which is the outer peripheral edge thereof. For example, when the corner portion 9 is used as a reference position, the displacement amount is an amount corresponding to the internal pressure.

コンベヤ２によるボトル型缶１の搬送方向における所定箇所に電磁コイル１０が配置されている。電磁コイル１０は、通電されることにより磁界を発生してボトル型缶１の底蓋５に打撃力を与えるためのものであって、本発明における打撃部に相当している。図１に示す例では、電磁コイル１０は外径がボトル型缶１の外径程度の環状を成しており、コンベヤ２上のボトル型缶１から所定の間隔を空けた位置に配置されている。その配置位置は、コンベヤ２上のボトル型缶１の直上であることが好ましく、ボトル型缶１の中心軸線と電磁コイル１０の中心軸線とが一致するように電磁コイル１０の位置を決めることが好ましい。 The electromagnetic coil 10 is arranged at a predetermined position in the transport direction of the bottle-shaped can 1 by the conveyor 2. The electromagnetic coil 10 is for generating a magnetic field when energized to give a striking force to the bottom lid 5 of the bottle-shaped can 1, and corresponds to a striking portion in the present invention. In the example shown in FIG. 1, the electromagnetic coil 10 has an outer diameter of about the outer diameter of the bottle-shaped can 1, and is arranged at a predetermined distance from the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2. There is. The arrangement position is preferably directly above the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2, and the position of the electromagnetic coil 10 can be determined so that the central axis of the bottle-shaped can 1 and the central axis of the electromagnetic coil 10 coincide with each other. preferable.

電磁コイル１０の上側には、レーザー光をコンベヤ２上のボトル型缶１における底蓋５に向けて照射し、その反射光を受光することにより、底蓋５までの距離を計測するレーザー式センサ１１が配置されている。なお、このレーザー式センサ１１はドップラーセンサであってもよい。レーザー式センサ１１は、電磁コイル１０によって打撃された底蓋５に向けてレーザー光を照射しかつ反射光を受光できればよいので、電磁コイル１０に対してボトル型缶１の搬送方向の下流側に並べて配置してもよい。図１に示す例では、レーザー式センサ１１は電磁コイル１０の直上に、下向きに（ボトル型缶１に向けて）配置され、照射光および反射光が、環状に形成されている電磁コイル１０の内部を通るように構成されている。 A laser sensor that measures the distance to the bottom lid 5 by irradiating the upper side of the electromagnetic coil 10 with laser light toward the bottom lid 5 of the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2 and receiving the reflected light. 11 is arranged. The laser sensor 11 may be a Doppler sensor. Since the laser sensor 11 only needs to be able to irradiate the bottom lid 5 hit by the electromagnetic coil 10 with laser light and receive the reflected light, it is located downstream of the electromagnetic coil 10 in the transport direction of the bottle-shaped can 1. They may be arranged side by side. In the example shown in FIG. 1, the laser sensor 11 is arranged downward (toward the bottle-shaped can 1) directly above the electromagnetic coil 10, and the irradiation light and the reflected light of the electromagnetic coil 10 are formed in an annular shape. It is configured to pass inside.

このレーザー式センサ１１により底蓋５の表面に照射したレーザー光のスポット形状について説明すると、上記のレーザー式センサ１１によるスポットＳの形状は図１に併記してあるように、長い形状になっている。より具体的には、数十μｍ〜百数十μｍの円形のスポットを直線上に多数、密接して並べた形状になっている。一例として、縦横の寸法が１２０μｍ×１７００μｍ程度の横長の形状である。この横長形状は、図１に併記してあるように、ボトル型缶１の搬送方向Ｆに交差する方向に長い形状である。これは、底蓋５をある程度の幅をもってトレースすることにより、印刷などによる影響を少なくするためである。すなわち、レーザー光を吸収し、あるいは反射を減じる印刷が底蓋５の表面に存在していても、その印刷を外れた箇所を含むある程度の広い領域を計測してその平均値を得ることができ、印刷による影響を抑制することができる。特に、スポットＳは搬送方向Ｆに対して交差する方向に長いから、レーザー光でトレースする方向（計測するべき方向）での変位量を平均化することを回避でき、計測精度あるいは判定精度の低下を回避もしくは抑制することができる。 Explaining the spot shape of the laser beam irradiated to the surface of the bottom lid 5 by the laser sensor 11, the shape of the spot S by the laser sensor 11 is long as shown in FIG. There is. More specifically, it has a shape in which a large number of circular spots of several tens of μm to one hundred and several tens of μm are closely arranged on a straight line. As an example, it has a horizontally long shape having vertical and horizontal dimensions of about 120 μm × 1700 μm. As shown in FIG. 1, this horizontally long shape is long in a direction intersecting the transport direction F of the bottle-shaped can 1. This is to reduce the influence of printing or the like by tracing the bottom lid 5 with a certain width. That is, even if the printing that absorbs the laser light or reduces the reflection exists on the surface of the bottom lid 5, it is possible to measure a wide area including the portion off the printing and obtain the average value. , The influence of printing can be suppressed. In particular, since the spot S is long in the direction intersecting the transport direction F, it is possible to avoid averaging the displacement amount in the direction to be traced by the laser beam (direction to be measured), and the measurement accuracy or the determination accuracy is lowered. Can be avoided or suppressed.

ボトル型缶１が内圧の検査を行うべき箇所に到達したことを検出して信号を出力するタイミングセンサ１２が設けられている。図１に示す例では、タイミングセンサ１２は発光器１２ａとその発光器１２ａからの光を受光する受光器１２ｂとによって構成されており、発光器１２ａから受光器１２ｂに発した光をボトル型缶１が遮ることにより、受光器１２ｂにおける電圧あるいは電流などが変化し、その変化を検出信号として出力するように構成されている。このタイミングセンサ１２の設置位置は、ボトル型缶１のコンベヤ２による搬送速度やボトル型缶１の外径、電磁コイル１０に通電するタイミングあるいはレーザー式センサ１１がレーザー光を発するタイミング、さらにはレーザー式センサ１１が検出データを取り込むタイミングなどの関係で適宜に決めることができる。なお、ボトル型缶１の中心部が電磁コイル１０やレーザー式センサ１１の中心部に到る前にボトル型缶１の到来を検出する位置にタイミングセンサ１２が設置される。言い換えれば、タイミングセンサ１２の設置位置やボトル型缶１の搬送速度などに応じて、電磁コイル１０に通電するタイミングやレーザー式センサ１１がレーザー光を発するタイミング、あるいは検出データを取り込むタイミングを決めればよい。なお、タイミングセンサ１２は、ボトル型缶１の到来を検出できればよいので、上記の光学式のセンサ以外のセンサであってもよい。 A timing sensor 12 is provided that detects that the bottle-shaped can 1 has reached a place where the internal pressure should be inspected and outputs a signal. In the example shown in FIG. 1, the timing sensor 12 is composed of a light emitter 12a and a light receiver 12b that receives light from the light emitter 12a, and emits light emitted from the light emitter 12a to the light receiver 12b into a bottle-shaped can. When 1 interrupts, the voltage or current in the light receiver 12b changes, and the change is output as a detection signal. The installation position of the timing sensor 12 is the transfer speed of the bottle-type can 1 by the conveyor 2, the outer diameter of the bottle-type can 1, the timing of energizing the electromagnetic coil 10, the timing of the laser sensor 11 emitting laser light, and the laser. The formula sensor 11 can be appropriately determined depending on the timing of capturing the detection data and the like. The timing sensor 12 is installed at a position where the arrival of the bottle-type can 1 is detected before the central portion of the bottle-type can 1 reaches the central portion of the electromagnetic coil 10 or the laser sensor 11. In other words, if the timing for energizing the electromagnetic coil 10, the timing for the laser sensor 11 to emit laser light, or the timing for capturing the detection data is determined according to the installation position of the timing sensor 12 and the transport speed of the bottle-shaped can 1. Good. The timing sensor 12 may be a sensor other than the above optical sensor as long as it can detect the arrival of the bottle-shaped can 1.

なお、図１には上述した電磁コイル１０やレーザー式センサ１１およびタイミングセンサ１２などを所定位置に保持する構成を示していないが、これらの部材は、コンベヤ２の側部に設けた支柱からアームを突き出させ、そのアームに取り付けてもよく、あるいはコンベヤ２を跨ぐように門形のフレームを設け、そのフレームに取り付けてもよい。 Although FIG. 1 does not show a configuration in which the above-mentioned electromagnetic coil 10, laser sensor 11, timing sensor 12, and the like are held at predetermined positions, these members are armed from a support column provided on the side of the conveyor 2. May be projected and attached to the arm, or a gate-shaped frame may be provided so as to straddle the conveyor 2 and attached to the frame.

上記の電磁コイル１０やレーザー式センサ１１およびタイミングセンサ１２はコントローラ１３に接続され、オン・オフの制御やデータの取り込み、取り込んだデータの処理、処理結果としての制御指令信号の出力などをコントローラ１３によって行うように構成されている。コントローラ１３は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されるデータや予め記憶しているデータを、予めインストールされているプログラムに従って処理し、その処理した結果を制御指令信号として出力するように構成されている。図３はそのコントローラの機能的構成を示すブロック図であり、レーザー式センサ１１から出力された検出信号およびタイミングセンサ１２から出力された検出信号を読み込む入力部１４を備えている。この入力部１４は、アナログ信号をデジタル信号に変換するコンバータを含んでいる。入力部１４で処理された信号に基づいて底蓋５の変位量の積算値（面積）を求める積算部１５と、入力部１４で処理された信号に基づいて振動波形を求める波形算出部１６とを備えている。すなわち、１つの検出信号に基づいて、底蓋５の変位量の積算値と、振動波形との２つのデータを同時に求めるように構成されている。 The electromagnetic coil 10, the laser sensor 11, and the timing sensor 12 are connected to the controller 13, and the controller 13 controls on / off, captures data, processes the captured data, outputs a control command signal as a processing result, and the like. It is configured to do so. The controller 13 is configured mainly of a microcomputer, for example, and is configured to process input data and pre-stored data according to a pre-installed program, and output the processed result as a control command signal. Has been done. FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the controller, and includes an input unit 14 for reading a detection signal output from the laser sensor 11 and a detection signal output from the timing sensor 12. The input unit 14 includes a converter that converts an analog signal into a digital signal. An integration unit 15 that obtains an integrated value (area) of the displacement amount of the bottom lid 5 based on the signal processed by the input unit 14, and a waveform calculation unit 16 that obtains a vibration waveform based on the signal processed by the input unit 14. Is equipped with. That is, it is configured to simultaneously obtain two data, that is, the integrated value of the displacement amount of the bottom lid 5 and the vibration waveform based on one detection signal.

積算部１５で求められた積算値に基づいてボトル型缶１の内圧の良否を判定する第１判定部１７が設けられている。この第１判定部１７は、内圧が適正である場合の積算値の範囲（基準範囲）を予め記憶しており、積算部１５で求められた積算値が基準範囲に入っている場合には、内圧を「良」と判定し、反対に基準範囲を外れている場合には、内圧を「不良」と判定するように構成されている。 A first determination unit 17 for determining the quality of the internal pressure of the bottle-shaped can 1 is provided based on the integrated value obtained by the integration unit 15. The first determination unit 17 stores in advance the range (reference range) of the integrated value when the internal pressure is appropriate, and when the integrated value obtained by the integrating unit 15 is within the reference range, The internal pressure is determined to be "good", and conversely, when the internal pressure is out of the reference range, the internal pressure is determined to be "bad".

また、波形算出部１６で求められた振動波形に基づいてボトル型缶１の内圧の良否を判定する第２判定部１８が設けられている。波形算出部１６と第２判定部１８とのいずれか一方は、例えば高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）を含んでおり、第２判定部１８はＦＦＴで処理された振動データに基づいてボトル型缶１の内圧の良否を判定するように構成されている。例えば、特定の周波数の振幅を予め用意してある基準値と比較し、あるいは最大振幅の周波数を予め用意してある基準値と比較するなどのことによって、内圧の「良」、「不良」の判定を行うように構成されている。 In addition, a second determination unit 18 for determining the quality of the internal pressure of the bottle-type can 1 based on the vibration waveform obtained by the waveform calculation unit 16 is provided. One of the waveform calculation unit 16 and the second determination unit 18 includes, for example, a fast Fourier transform (FFT), and the second determination unit 18 includes a bottle-shaped can 1 based on vibration data processed by the FFT. It is configured to judge the quality of the internal pressure of. For example, by comparing the amplitude of a specific frequency with a reference value prepared in advance, or by comparing the frequency of the maximum amplitude with a reference value prepared in advance, the internal pressure can be "good" or "bad". It is configured to make a determination.

これら第１判定部１７の判定結果および第２判定部１８の判定結果に基づいてボトル型缶１が良品であるか、不良品であるかの判定を行う総合判定部１９が設けられている。この総合判定部１９は、第１および第２の判定部１７，１８の判定結果が「良」の場合に「良品」の判定を行い、あるいは第１および第２の判定部１７，１８のいずれかの判定結果が「良」の場合に「良品」の判定を行うなど、第１判定部１７の判定結果および第２判定部１８の判定結果を取捨選択して「良品」もしくは「不良品」の判定を行うように構成されている。すなわち、底蓋５の振動に基づく内圧の検査方法と底蓋５の変位量の積算値に基づく内圧の検査方法との適・不適は、検査対象である密封容器（例えばボトル型缶１）の内容物によって異なるから、「良品」および「不良品」の最終判定に採用する判定結果を選択できるように構成されている。もちろん、第１および第２の判定部１７，１８の判定結果が共に「良」の場合に限り「良品」の判定を行うように構成することもできる。 A comprehensive determination unit 19 is provided to determine whether the bottle-shaped can 1 is a non-defective product or a defective product based on the determination result of the first determination unit 17 and the determination result of the second determination unit 18. The comprehensive determination unit 19 determines "good" when the determination results of the first and second determination units 17 and 18 are "good", or any of the first and second determination units 17 and 18. If the judgment result is "good", the judgment of "good" is performed, and the judgment result of the first judgment unit 17 and the judgment result of the second judgment unit 18 are selected and selected as "good" or "defective". Is configured to make a determination. That is, the suitability of the internal pressure inspection method based on the vibration of the bottom lid 5 and the internal pressure inspection method based on the integrated value of the displacement amount of the bottom lid 5 is determined by the suitability of the sealed container (for example, bottle type can 1) to be inspected. Since it differs depending on the contents, it is configured so that the judgment result to be adopted for the final judgment of "good product" and "defective product" can be selected. Of course, it is also possible to configure the determination of "good product" only when the determination results of the first and second determination units 17 and 18 are both "good".

底蓋５に対する打撃力は、ボトル型缶１が電磁コイル１０の直下に到達した時点であり、その時点で電磁コイル１０に一気に電流を流す。そのためのドライバー２０がコントローラ１３に設けられている。 The striking force against the bottom lid 5 is when the bottle-shaped can 1 reaches directly under the electromagnetic coil 10, and at that time, a current is passed through the electromagnetic coil 10 at once. A driver 20 for that purpose is provided in the controller 13.

つぎに上述した内圧検査装置の作用すなわちボトル型缶１の内圧の検査方法について説明する。図４は上記の内圧検査装置（特に前述したコントローラ１３）によって実行される検査の手順もしくは方法を説明するためのフローチャートであり、コンベヤ２を含むラインの全体が稼働すると図４のルーチンも同時にスタートする。コンベヤ２上のボトル型缶１がタイミングセンサ１２の箇所に到達すると、タイミングセンサ１２がＯＮ動作して信号を出力する（ステップＳ１）。その時点ではレーザー式センサ１１が動作していて、電磁コイル１０の中空部を通して下方にレーザー光を照射するとともに、反射光を捉えて距離を計測している。その計測信号はＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換される（ステップＳ２）。 Next, the operation of the internal pressure inspection device described above, that is, the method for inspecting the internal pressure of the bottle-shaped can 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining an inspection procedure or method executed by the internal pressure inspection apparatus (particularly the controller 13 described above), and the routine of FIG. 4 starts at the same time when the entire line including the conveyor 2 operates. To do. When the bottle-shaped can 1 on the conveyor 2 reaches the location of the timing sensor 12, the timing sensor 12 operates ON and outputs a signal (step S1). At that time, the laser sensor 11 is operating, irradiating the laser beam downward through the hollow portion of the electromagnetic coil 10, and capturing the reflected light to measure the distance. The measurement signal is converted into a digital signal by the A / D converter (step S2).

検査対象であるボトル型缶１はコンベヤ２によって連続的に搬送されているので、レーザー式センサ１１は底蓋５の表面をその中心を通る直線もしくはこれに近い直線に沿ってレーザー光を照射して、そのような直線に沿ってレーザー光でトレースしつつ底蓋５までの距離を測定している。そのようにして得られるデータ（サンプル）が読み込まれる（ステップＳ３）。 Since the bottle-shaped can 1 to be inspected is continuously conveyed by the conveyor 2, the laser sensor 11 irradiates the surface of the bottom lid 5 with a laser beam along a straight line passing through the center thereof or a straight line close thereto. Then, the distance to the bottom lid 5 is measured while tracing with a laser beam along such a straight line. The data (sample) thus obtained is read (step S3).

そして、ボトル型缶１が電磁コイル１０に対する所定位置に到ると、缶蓋（底蓋５）の打撃（打缶）が実行される（ステップＳ４）。底蓋５の電磁力による打撃は、電磁コイル１０で瞬間的に大きい磁界を発生させることにより行われる。その一例を挙げると、タイミングセンサ１２がボトル型缶１を検出することによりコンデンサーへのチャージを開始し、チャージの完了後、コンデンサーから電磁コイル１０に向けて放電し、電磁コイル１０によって瞬間的に大きい磁界を発生させる。こうすることにより底蓋５に対して底蓋５を引き上げる方向の吸引力が瞬間的に作用し、これが打撃力となって底蓋５が振動する。底蓋５は全周で缶胴３に巻き締められているからその中心部が最も大きく変形あるいは振動しやすい。したがって底蓋５の中心部に効果的に打撃力を与えるために、ボトル型缶１が電磁コイル１０の中心に対して所定寸法、手前の位置に到達した時点に電磁コイル１０に通電して電磁力を発生させる。例えばボトル型缶１の搬送速度が６０ｍ／分の場合、ボトル型缶１が電磁コイル１０の中心から０ｍｍ〜５ｍｍ程度手前の位置に到達した時点に電磁コイル１０で打撃することが好ましい。 Then, when the bottle-shaped can 1 reaches a predetermined position with respect to the electromagnetic coil 10, the can lid (bottom lid 5) is hit (struck) (step S4). The impact of the bottom lid 5 by the electromagnetic force is performed by momentarily generating a large magnetic field with the electromagnetic coil 10. As an example, the timing sensor 12 starts charging the condenser by detecting the bottle-shaped can 1, and after the charging is completed, the condenser discharges the discharge toward the electromagnetic coil 10 and the electromagnetic coil 10 momentarily discharges the condenser. Generates a large magnetic field. By doing so, a suction force in the direction of pulling up the bottom lid 5 acts momentarily on the bottom lid 5, and this becomes a striking force to vibrate the bottom lid 5. Since the bottom lid 5 is wound around the can body 3 all around, the central portion thereof is most easily deformed or vibrated. Therefore, in order to effectively apply a striking force to the central portion of the bottom lid 5, the electromagnetic coil 10 is energized and electromagnetically applied when the bottle-shaped can 1 reaches a predetermined dimension and a position in front of the center of the electromagnetic coil 10. Generate force. For example, when the transport speed of the bottle-shaped can 1 is 60 m / min, it is preferable that the bottle-shaped can 1 is hit by the electromagnetic coil 10 when it reaches a position about 0 mm to 5 mm before the center of the electromagnetic coil 10.

この時点においてもレーザー式センサ１１による計測は実行されており、底蓋５における残りの部分のデータ（サンプル）が読み込まれ（ステップＳ５）、一例として１０００個のデータ（サンプル）を読み込み（ステップＳ６）、以下に述べる判定に使用するデータの読み込みを完了する。こうして読み込まれたデータをＡ／Ｄコンバータによってデジタル変換し（ステップＳ７）、その後、そのデータを使用して２つの判定が行われる。 At this point as well, the measurement by the laser sensor 11 is being executed, and the data (sample) of the remaining portion of the bottom lid 5 is read (step S5), and 1000 data (sample) are read as an example (step S6). ), Complete the reading of the data used for the judgment described below. The data read in this way is digitally converted by an A / D converter (step S7), and then two determinations are made using the data.

レーザー式センサ１１で計測した距離は、例えばレーザー式センサ１１から底蓋５の表面までの距離であるから、内圧によって変形するパネル部７の変位量は、図５の（ａ）に示すようにコーナー部９を原点（０点）とし、ここからの窪み量として求めることができる。コーナー部９の直径方向で対向する２点の間を所定範囲とすれば、その所定範囲の変位量の積算値は、図５の（ａ）に斜線を付して示す部分の面積Ａとなる。これは、パネル部７の全体としての変位量を表している。前述した積算部１５はこのようにして変位量としての面積を計算する（ステップＳ８）。なお、このようにして面積の計算に使用するデータは、打撃によって振動している底蓋５の変化を含んだデータとなっており、算出された積算値はそのような振動による変位量を含んでいる。そのいわゆる振動成分は、変位量を増大させる成分と変位量を減じる成分とであるから、それらの成分が互いに相殺し合う。したがって、振動している底蓋５の変位量の積算値と振動させていない蓋部の変位量の積算値とに大きな差は生じず、振動が積算値の誤差要因となることは殆どない。積算値を求めるのにあたって、積算する前に、レーザー式センサ１１で得られた検出信号をフィルター処理して振動成分を除去し、その後の変位量を積算して積算値を求めてもよい。 Since the distance measured by the laser sensor 11 is, for example, the distance from the laser sensor 11 to the surface of the bottom lid 5, the displacement amount of the panel portion 7 deformed by the internal pressure is as shown in FIG. 5A. The corner portion 9 is set as the origin (0 point), and the amount of dent from this can be obtained. Assuming that a predetermined range is between two points facing each other in the diameter direction of the corner portion 9, the integrated value of the displacement amount in the predetermined range is the area A of the portion shown by the diagonal line in FIG. 5 (a). .. This represents the amount of displacement of the panel portion 7 as a whole. The integration unit 15 described above calculates the area as the displacement amount in this way (step S8). The data used for calculating the area in this way is data including changes in the bottom lid 5 vibrating due to impact, and the calculated integrated value includes the amount of displacement due to such vibration. I'm out. Since the so-called vibration component is a component that increases the displacement amount and a component that decreases the displacement amount, these components cancel each other out. Therefore, there is no large difference between the integrated value of the displacement amount of the vibrating bottom lid 5 and the integrated value of the displacement amount of the non-vibrating lid portion, and the vibration hardly causes an error in the integrated value. In obtaining the integrated value, the detection signal obtained by the laser sensor 11 may be filtered to remove the vibration component before integration, and the subsequent displacement amount may be integrated to obtain the integrated value.

ボトル型缶１の内圧は、設計上定めた基準範囲に入るように設定しており、したがって良品のボトル型缶１におけるパネル部７の変位量としての積算値は、前記基準範囲に応じた値となる。したがって、ステップＳ８で求めた面積と予め定めた基準範囲とを比較することにより、内圧の良否を判定することができる。ステップＳ９ではこのようにして、変位量の積算値に基づいて内圧の良否を判定する。 The internal pressure of the bottle-shaped can 1 is set so as to fall within the reference range specified in the design. Therefore, the integrated value as the displacement amount of the panel portion 7 in the non-defective bottle-shaped can 1 is a value according to the reference range. It becomes. Therefore, the quality of the internal pressure can be determined by comparing the area obtained in step S8 with the predetermined reference range. In step S9, in this way, the quality of the internal pressure is determined based on the integrated value of the displacement amount.

一方、ステップＳ７でデジタル変換されたデータは、例えば図５の（ｂ）に示すように、打撃によって振動している底蓋５の変位を計測して得られたものであるから、横軸を時間として、縦軸を変位量（振幅）として表せば、振動波形が得られる。その一例を図６に模式的に示してある。これをＦＦＴで処理することにより、周波数ごとの振幅が得られる。その一例を図７に模式的に示してある。なお、振動波形を求める元のデータは、底蓋５の振動を光学的に求めたデータであって、空気の振動である音を媒介としたものではない。したがって、得られるデータおよび振動波形は、共鳴や環境騒音などの外乱を受けたものではないので、底蓋５の振動を正確に反映した振動波形となる。 On the other hand, the data digitally converted in step S7 is obtained by measuring the displacement of the bottom lid 5 vibrating due to the impact, as shown in FIG. 5B, for example. If the vertical axis is expressed as the amount of displacement (amplitude) as time, a vibration waveform can be obtained. An example thereof is schematically shown in FIG. By processing this with FFT, the amplitude for each frequency can be obtained. An example thereof is schematically shown in FIG. The original data for obtaining the vibration waveform is the data obtained by optically obtaining the vibration of the bottom lid 5, and is not mediated by the sound which is the vibration of the air. Therefore, since the obtained data and the vibration waveform are not affected by disturbances such as resonance and environmental noise, they are vibration waveforms that accurately reflect the vibration of the bottom lid 5.

底蓋５の振動は、内圧に応じて異なった振動になり、内圧が設計上定めた適正範囲に入っていれば、特定の周波数の振幅が所定の範囲に入り、あるいは最大振幅となる周波数が所定の周波数範囲に入る。良品におけるこのような振幅あるいは周波数を基準値として予め用意しておき、ステップＳ１０で得られた振動波形と基準値とを比較することにより内圧の良否を判定することができる。ステップＳ１１ではこのようにして、振動波形に基づいて内圧の良否を判定する。 The vibration of the bottom lid 5 becomes different depending on the internal pressure, and if the internal pressure is within the appropriate range specified in the design, the amplitude of a specific frequency falls within a predetermined range, or the frequency at which the maximum amplitude is reached. Enter a predetermined frequency range. Such an amplitude or frequency of a non-defective product can be prepared in advance as a reference value, and the quality of the internal pressure can be determined by comparing the vibration waveform obtained in step S10 with the reference value. In step S11, the quality of the internal pressure is determined based on the vibration waveform in this way.

なお、底蓋５の中心部と周辺部（コーナー部９に近い部分）とでは振動の仕方が異なる。また、レーザー式センサ１１による計測は、ボトル型缶１を連続的に搬送している状態で行い、したがってレーザー式センサ１１で得られる一連のデータは、互いに異なる箇所についてのデータを含んでいる。そのため、振動波形やこれを基づいて内圧の判定に使用するデータ（サンプル）は、振動の仕方がほぼ同じ、あるいは近似している箇所のデータであることが好ましい。したがって、本発明において、底蓋５の中心部から５ｍｓ〜１０ｍｓの時間帯のデータを、振動波形を算出するためのデータとして採用することが好ましい。このように領域を限ったデータの採取は、例えば前述したタイミングセンサ１２がボトル型缶１を検出した時点から所定時間が経過した時点をデータの採取開始時点とし、半径が５ｍｍ（直径が１０ｍｍ）の範囲をボトル型缶１が移動した後の時間を採取終了時点としてデータの切り取りを行えばよい。 The method of vibration differs between the central portion and the peripheral portion (the portion near the corner portion 9) of the bottom lid 5. Further, the measurement by the laser sensor 11 is performed in a state where the bottle-shaped can 1 is continuously conveyed, and therefore, the series of data obtained by the laser sensor 11 includes data at different locations. Therefore, it is preferable that the vibration waveform and the data (sample) used for determining the internal pressure based on the vibration waveform are data at locations where the vibration methods are substantially the same or similar. Therefore, in the present invention, it is preferable to adopt the data in the time zone of 5 ms to 10 ms from the central portion of the bottom lid 5 as the data for calculating the vibration waveform. For data collection in a limited area in this way, for example, the time when a predetermined time elapses from the time when the timing sensor 12 described above detects the bottle-shaped can 1 is set as the data collection start time, and the radius is 5 mm (diameter is 10 mm). Data may be cut out with the time after the bottle-shaped can 1 has moved within the range of 1 as the end point of collection.

上記のステップＳ９で得られた判定結果と、ステップＳ１１で得られた判定結果とに基づいて、ボトル型缶１の総合判定が行われる（ステップＳ１２）。検査対象物である密封容器（ボトル型缶１）の内容物に応じて、前記積算値に基づく判定の精度が振動波形に基づく判定の精度より良好になり、あるいは判定の精度がその反対になる。そこで、ボトル型缶１の内容物に応じて、主たる判定結果としてステップＳ９での判定結果あるいはステップＳ１１での判定結果を採用すること、あるいは両方の判定結果を採用することを予め定めておき、ステップＳ１２では判定結果についての採用基準に従ってボトル型缶１の「良品」あるいは「不良品」の判定を行う。 Based on the determination result obtained in step S9 and the determination result obtained in step S11, the comprehensive determination of the bottle type can 1 is performed (step S12). Depending on the contents of the sealed container (bottle type can 1) that is the inspection target, the accuracy of the judgment based on the integrated value becomes better than the accuracy of the judgment based on the vibration waveform, or the accuracy of the judgment becomes vice versa. .. Therefore, depending on the contents of the bottle-shaped can 1, it is determined in advance that the determination result in step S9 or the determination result in step S11 is adopted as the main determination result, or both determination results are adopted. In step S12, the bottle-shaped can 1 is determined to be "non-defective" or "defective" according to the adoption criteria for the determination result.

こうして得られる総合判定結果は、前述したタイミングセンサ１２で検出されたボトル型缶１についての判定結果であるように識別（紐付け）されている。このようにして総合判定結果が付与されたボトル型缶１が、搬送方向での下流側に配置されている排除機構（図示せず）に到達すると、その総合判定結果に応じて、ボトル型缶１が搬送ラインでそのまま送られ、あるいは搬送ラインから排除される。 The comprehensive determination result obtained in this way is identified (linked) so as to be the determination result for the bottle-shaped can 1 detected by the timing sensor 12 described above. When the bottle-shaped can 1 to which the comprehensive judgment result is given in this way reaches the exclusion mechanism (not shown) arranged on the downstream side in the transport direction, the bottle-shaped can 1 is subjected to the comprehensive judgment result. 1 is sent as it is on the transport line or removed from the transport line.

以上説明したように、本発明に係る内圧検査装置は、ボトル型缶１などの密封容器の蓋部をレーザー光で直線的にトレースして蓋部の形状に応じたデータを取得し、そのデータに基づいて蓋部の変位量およびその積算値を求めるとともに、打撃することによる蓋部の振動を前記データによって振動波形として求めるように構成されている。すなわち、レーザー式センサ１１で得られた１つのデータに基づいて、変位量による判定および振動による判定の２つの判定を行うことができる。そのため、本発明によれば、センサの数を少なくできるだけでなく、処理するべきデータの量が少なくなって、装置の全体としての構成を簡素化し、また低廉化することができる。特に、振動を音として検出する検出器と変位量を光学的に検出する検出器とを密封容器の搬送方向に並べて配置した構成の装置と比較した場合、この種の装置では、先行する検出器の検出結果を保持している状態で後続する検出器による検出を行う必要があるために、データの処理が極めて複雑になるのに対して、本発明に係る内圧検査装置では、センサで取得するデータは１つの密封容器について１つであるから、データ処理やそのための演算手段を簡素化できる。 As described above, the internal pressure inspection device according to the present invention linearly traces the lid of a sealed container such as a bottle-shaped can 1 with laser light to acquire data according to the shape of the lid, and obtains the data. The amount of displacement of the lid and the integrated value thereof are obtained based on the above data, and the vibration of the lid due to striking is obtained as a vibration waveform based on the data. That is, based on one data obtained by the laser sensor 11, two determinations, a determination based on the displacement amount and a determination based on the vibration, can be performed. Therefore, according to the present invention, not only the number of sensors can be reduced, but also the amount of data to be processed can be reduced, so that the overall configuration of the device can be simplified and the cost can be reduced. In particular, when comparing a detector that detects vibration as sound and a detector that optically detects the amount of displacement arranged side by side in the transport direction of the sealed container, in this type of device, the preceding detector Data processing becomes extremely complicated because it is necessary to perform detection by a subsequent detector while holding the detection result of the above, whereas in the internal pressure inspection device according to the present invention, the data is acquired by a sensor. Since there is only one data for one sealed container, data processing and the calculation means for that can be simplified.

なお、本発明は上述した具体例に限定されないのであって、密封容器は上述したボトル型缶１以外の缶詰容器や合成樹脂容器であってもよい。合成樹脂容器を検査対象とする場合には、電磁コイル１１に替えた打撃手段によって合成樹脂容器を振動させ、その振動をレーザー式センサによって検出すればよい。また、本発明の蓋部は、胴部の上端部もしくは下端部を密閉している上板または下板の部分であり、したがって本発明の蓋部は、胴部に巻き締めなどによって取り付けた蓋に限らず、２ピース缶のように胴部と一体化されている平板状などの底部を含む。 The present invention is not limited to the above-mentioned specific example, and the sealed container may be a canned container or a synthetic resin container other than the above-mentioned bottle-type can 1. When the synthetic resin container is to be inspected, the synthetic resin container may be vibrated by a striking means replaced with the electromagnetic coil 11, and the vibration may be detected by a laser sensor. Further, the lid portion of the present invention is a portion of an upper plate or a lower plate that seals the upper end portion or the lower end portion of the body portion, and therefore the lid portion of the present invention is a lid attached to the body portion by winding or the like. Including the bottom such as a flat plate integrated with the body like a two-piece can.

１…ボトル型缶、２…コンベヤ、５…底蓋、６…カール部、７…パネル部、８…環状溝、１０…電磁コイル、１１…レーザー式センサ、１２…タイミングセンサ、１３…コントローラ、１４…入力部、１５…積算部、１６…波形算出部、１７…判定部、１８…判定部、１９…総合判定部、２０…ドライバー、Ｆ…搬送方向、Ｓ…（レーザー光の）スポット。 1 ... Bottle type can, 2 ... Conveyor, 5 ... Bottom lid, 6 ... Curl part, 7 ... Panel part, 8 ... Circular groove, 10 ... Electromagnetic coil, 11 ... Laser sensor, 12 ... Timing sensor, 13 ... Controller, 14 ... Input unit, 15 ... Integration unit, 16 ... Waveform calculation unit, 17 ... Judgment unit, 18 ... Judgment unit, 19 ... Comprehensive judgment unit, 20 ... Driver, F ... Transport direction, S ... (Laser light) spot.

Claims

内圧に応じて変形しかつ打撃力を受けて振動する蓋部を有する密封容器の内圧検査装置において、
前記蓋部に打撃力を与えて前記蓋部に振動を生じさせる打撃部と、
前記蓋部にレーザー光を照射して前記蓋部の変位量を検出するレーザー式センサと、
前記蓋部における所定範囲の前記レーザー式センサで検出された変位量を積算して積算値を求める積算部と、
前記積算部で求められた前記積算値に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第１判定部と、
前記蓋部における他の所定範囲の前記レーザー式センサで検出された前記変位量によって、前記蓋部の前記振動に対応する振動波形を求める波形算出部と、
前記波形算出部で求められた振動波形に基づいて前記密封容器の内圧の良否を判定する第２判定部と、
前記第１判定部による判定結果と前記第２判定部による判定結果とに基づいて前記密封容器の良品・不良品の判定を行う総合判定部と
を備えていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。 In an internal pressure inspection device for a sealed container having a lid that deforms in response to internal pressure and vibrates in response to a striking force.
A striking portion that applies a striking force to the lid portion to cause vibration in the lid portion,
A laser sensor that irradiates the lid with laser light to detect the displacement of the lid, and
An integrating unit that integrates the displacement amount detected by the laser sensor in a predetermined range of the lid portion to obtain an integrated value, and an integrating unit.
A first determination unit that determines the quality of the internal pressure of the sealed container based on the integrated value obtained by the integration unit, and
A waveform calculation unit that obtains a vibration waveform corresponding to the vibration of the lid portion based on the displacement amount detected by the laser sensor in another predetermined range of the lid portion.
A second determination unit that determines the quality of the internal pressure of the sealed container based on the vibration waveform obtained by the waveform calculation unit, and
The internal pressure of the sealed container is characterized by including a comprehensive determination unit that determines whether the sealed container is non-defective or defective based on the determination result by the first determination unit and the determination result by the second determination unit. Inspection device.

請求項１に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記打撃部と前記レーザー式センサとは、所定方向に連続して搬送されている前記密封容器の前記蓋部に所定の間隔を空けて対向して配置され、
前記積算部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量を積算して前記積算値を求め、
前記波形算出部は、前記密封容器が前記レーザー式センサに対して相対的に移動している際に検出された前記変位量に基づいて前記振動に対応する振動波形を求める
ように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。 In the internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 1,
The striking portion and the laser sensor are arranged so as to face each other with a predetermined interval on the lid portion of the sealed container which is continuously conveyed in a predetermined direction.
The integrating unit integrates the displacement amount detected when the sealed container is moving relative to the laser sensor to obtain the integrated value.
The waveform calculation unit is configured to obtain a vibration waveform corresponding to the vibration based on the displacement amount detected when the sealed container is moving relative to the laser sensor. An internal pressure inspection device for sealed containers.

請求項１または２に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記打撃部は、前記密封容器の中心軸線と同一軸線上で前記蓋部に対向して配置された環状の電磁コイルを有し、
前記レーザー式センサは、前記レーザー光を、前記電磁コイルの内部を通過させて前記蓋部に照射し、かつ前記蓋部で反射した反射光を受光するように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。 In the internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 1 or 2.
The striking portion has an annular electromagnetic coil arranged so as to face the lid portion on the same axis as the central axis of the sealed container.
The laser sensor is characterized in that the laser light is passed through the inside of the electromagnetic coil to irradiate the lid portion and receives the reflected light reflected by the lid portion. Internal pressure inspection device for sealed containers.

請求項２または請求項２を引用する請求項３に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記レーザー式センサは、前記蓋部に照射された前記レーザー光の前記蓋部の表面における前記レーザー光の形状であるスポット形状が、前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状となるように構成されていることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。 In the internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 2 or claim 3, which cites claim 2.
In the laser sensor, the spot shape, which is the shape of the laser beam on the surface of the lid portion of the laser beam irradiated to the lid portion, becomes long in a direction intersecting the transport direction of the sealed container. An internal pressure inspection device for a sealed container, which is characterized by being configured in.

請求項４に記載の密封容器の内圧検査装置において、
前記密封容器の搬送方向に交差する方向に長い形状は、円形形状を前記密封容器の搬送方向に交差する方向に複数密接して並べた形状であることを特徴とする密封容器の内圧検査装置。 In the internal pressure inspection device for a sealed container according to claim 4.
An internal pressure inspection device for a sealed container, wherein a shape long in a direction intersecting the transport direction of the sealed container is a shape in which a plurality of circular shapes are closely arranged in a direction intersecting the transport direction of the sealed container.