WO2014077099A1 - 缶体検査装置及び方法 - Google Patents

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大久保　亘
真之 中村
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東洋製罐グループホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a can body inspection apparatus and method for inspecting the presence or absence of pinholes and cracks in a can body.
  • Patent Document 1 a pinhole inspection method for cans (see Patent Document 1) and a pinhole inspection apparatus for can bodies (see Patent Document 2) have been proposed.
  • this can pinhole inspection method and inspection apparatus when the transported can passes through an inspection area including a predetermined position where the sensor is installed, light is emitted from a plurality of light sources and passes through the opening of the can. The pinhole of the can is detected by measuring the amount of leaked light with the sensor. Specifically, while the can passes through the inspection area, the light source is switched on, off, and on, and the three measurement values of the three measurement values of the light amount by the sensor in each state.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a can inspection apparatus and method capable of high-speed inspection while preventing a reduction in resistance to noise.
  • the can inspection apparatus includes a transport mechanism that transports a can that is open at one end, a light source unit that irradiates light to the can passing through the transport path, and the predetermined position in the transport path.
  • Light that leaks into the inside of the can which is arranged so as to face the open end surface of the can body and is illuminated by the light from the light source unit that is lit, is taken in through the open end surface, and according to the amount of the captured light
  • Light source control means for lighting the light source unit a predetermined number of times at least twice at a predetermined timing at which light can be taken in by the light detection unit through the end face; and the light caused by each lighting of the light source unit
  • a detection signal integrating unit that integrates signal values based on the detection signal output from the output unit; and a quality determining unit that determines the quality of the can based on the integrated value obtained by the detection signal integrating unit. It becomes composition.
  • the light source unit is turned on a predetermined number of times more than once at a predetermined timing at which light can be taken in by the light detection unit through the open end surface of the can body moving in the conveyance path, and the light source Signal values based on detection signals output from the light detection unit due to each lighting of the unit are integrated, and the quality of the can body is determined based on the integrated value.
  • the detection signal integration means integrates the peak level value of the detection signal output from the detection unit due to each lighting of the light source unit as the signal value. be able to.
  • the determination means determines whether or not the can body is good based on whether or not the integrated value obtained by the detection signal integrated value is larger than a predetermined threshold value. can do.
  • the light source control means includes a timing immediately before a reference timing at which the open end surface of the can directly faces the light detection unit, and a timing immediately after the reference timing.
  • the light source unit can be turned on at least at two timings.
  • the time can be set to be the same.
  • the transport mechanism does not rotate the can in a region where light can be taken in by the light detection unit through the open end surface of the moving can. It can be set as the structure to convey.
  • a light source pass / fail judgment means for judging pass / fail of the light source unit based on the presence / absence of a current flowing through the light source unit at a timing of turning on the light source unit by supplying power from a power source It can be set as the structure which has these.
  • a can body inspection method includes a transport mechanism that transports a can body that is open at one end, a light source unit that irradiates light to a can body that passes through an illumination area set in a transport path, and the interior of the illumination area.
  • the detection signal integration step may be configured to integrate the peak level value of the detection signal output from the detection unit when the light source unit is turned on.
  • the light source unit is 2
  • the can body is judged to be good or bad based on the integrated value of the signal value based on the detection signal output from the light detection unit due to each lighting of the lamp.
  • the integrated value of the signal value based on the detection signal that is the basis for the determination of physical fitness can be larger than the noise. Therefore, it is possible to perform high-speed inspection while preventing a decrease in resistance to noise.
  • FIG. 1 It is a front view which shows the structure which looked at the mechanism system in the can inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention from the front. It is the figure which looked at the principal part (light source unit and light detection unit) of the mechanism system shown in FIG. 1 from the side. It is a block diagram which shows the structure of the can inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a signal waveform diagram which shows the waveform of the electric power feeding with respect to the light source unit in the can inspection apparatus shown in FIG.1 and FIG.3, and the waveform of the detection signal from a photon detection unit.
  • the mechanism system of the can inspection apparatus is substantially the same as that of the inspection apparatus disclosed in JP-A-6-109661 (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 Patent Document 2
  • FIG. 1 is a view of the mechanism system as viewed from the front
  • FIG. 2 is a view of the main parts (light source unit, light detection unit) of the mechanism system as viewed from the side.
  • the can body to be inspected is a metal can body, for example, an aluminum beverage can body.
  • the can body W having one end opened as an opening Op is held in each of a plurality of pockets formed in the periphery of a disc-shaped turret disc (conveying mechanism: not shown).
  • each can body W is transported in the arc-shaped transport path 100 without rotating.
  • the upper light source unit 10a and the lower light source unit 10b are arranged so as to face each other with the conveyance path 100 interposed therebetween.
  • a plurality of LEDs (light emitting diodes) 12 housed in the housing are arranged at equal intervals along a surface that is curved in the same direction as the curved direction of the arcuate conveyance path 100.
  • the plurality of LEDs 12 housed in the housing are arranged at equal intervals along a surface that curves in the direction opposite to the curving direction of the arcuate conveyance path 100.
  • the casing of the upper light source unit 10a is provided with a transparent window 11a facing the conveyance path 100, and light from the plurality of LEDs 12 in the casing is irradiated to the can body W in the conveyance path 100 through the transparent window 11a. It has become so.
  • a transparent window 11b is provided in the casing of the lower light source unit 10b so as to face the conveyance path 100, and light from a plurality of LEDs 12 in the casing irradiates the can body W in the conveyance path 100 through the transparent window 11b. It has come to be.
  • each LED 12 of the upper light source unit 10a is set so as to illuminate the can body W at the predetermined origin position Po in the transport path 100 from the upper direction.
  • each LED 12 of the lower light source unit 10b has a light irradiation direction set so as to illuminate the can body W at the origin position Po from the lower side direction.
  • a photodetection unit 15 (for example, a photomultiplier tube (photomultiplier)) is arranged so as to face the open end surface where the opening Op of the can body W at the origin position Po of the transport path 100 is formed (particularly, (See FIG. 2).
  • the light detection unit 15 opens light that leaks into the can body W. Taking in through Op (open end face), a detection signal corresponding to the amount of the taken-in light is output.
  • a light shielding mechanism comprising a sliding ring plate having a through hole facing the opening Op of the can body W attached to the can and a sealing member that surrounds the observation window of the light detection unit 15 and is pressed against the sliding ring plate.
  • the can body W is advanced in the axial direction by the bottom chuck so as to press the opening Op against the sliding ring plate.
  • the can inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is configured as shown in FIG.
  • the can body inspection apparatus detects an angle of rotation of a turret board that transports the can body W and outputs position information indicating the position of the can body W in the transport path 100. And a timing generation unit 21 that outputs a timing signal based on the position information.
  • the can inspection apparatus includes a power source 25 and the above-described light source unit 10 (the light source unit 10 is a generic term for the upper light source unit 10a and the lower light source unit 10b shown in FIGS. 1 and 2; the same applies hereinafter).
  • the LED drive circuit 22 that drives the LED 12 by the power from the power supply 25 and the current monitoring unit 26 that monitors the current flowing through each LED 12 of the light source unit 10 are provided.
  • the timing generation unit 21 captures light by the light detection unit 15 through the open end surface (opening Op) of the can body W that moves in the transport path 100 based on the position information from the encoder 20.
  • a light emission timing signal indicating the light emission timing of each LED 12 is generated and output so that each LED 12 of the light source unit 10 emits light at a predetermined timing.
  • the light emission timing is determined by the rotation of the turret board in a section where the through hole of the sliding ring plate of the turret board and the observation window of the light detection unit 15 through the sealing member overlap each other by a certain amount.
  • the timing generation unit 21 is the position P ⁇ upstream of the can body W by the rotation angle ⁇ (for example, 2.5 degrees) of the turret board with respect to the origin position Po (see FIG. 1). ),
  • the first light emission timing signal is output, and the can body W passes the origin position Po and is downstream of the origin position Po by the rotation angle ⁇ (for example, +2.5 degrees) of the turret board.
  • the second light emission timing signal is output when the position is at the position P + ⁇ (see FIG. 1).
  • the LED drive circuit 22 (light source control means) turns on each LED 12 of the light source unit 10 for a predetermined time (for example, 1.5 milliseconds) from the rise of each of the first light emission timing signal and the second light emission timing signal from the timing generation unit 21.
  • the current monitoring unit 26 is the light source unit 10 in the predetermined time (for example, 1.5 msec) from the rise of each of the first light emission timing signal and the second light emission timing signal from the timing generation unit 21. It is determined whether or not the current flowing through the LED 12 is normal, and if it is abnormal, LED failure information is output.
  • the can inspection apparatus further includes a peak hold / integration circuit 23 and a determination circuit 24.
  • the peak hold / integration circuit 23 (detection signal integration means) is configured to output the first light emission timing signal (corresponding to the position P ⁇ in FIG. 1) and the second light emission timing signal (position P + ⁇ in FIG. 1) from the timing generation unit 21.
  • the peak level of the detection signal output from the light detection unit 15 (photomultiplier) for a predetermined time (for example, 2.5 milliseconds) longer than the light emission time (for example, 1.5 milliseconds) of the LED 12 from each rising edge.
  • the determination circuit 24 (good / bad determination means) determines whether or not the integrated value Vi from the peak hold / integrating circuit 23 is larger than a predetermined threshold value Vth. When the integrated value Vi is greater than the threshold value Vth, the determination circuit 24 indicates that the can body W is defective due to pinholes or cracks, and the integrated value Vi is equal to or less than the threshold value Vth. In addition, the can body W outputs a pass / fail judgment signal indicating that it is a non-defective product without pinholes or cracks.
  • the can W that moves in the transport path 100 in synchronization with the first light emission timing signal output from the timing generation unit 21, for example, as indicated by the signal waveform QLS in FIG.
  • Each LED 12 of the light source unit 10 emits light for a predetermined time (for example, 1.5 msec) from the first timing ton1 at which the position reaches the position P ⁇ (see FIG. 1) immediately before the origin position Po.
  • the can W passes through the origin position Po (corresponding to the timing to) and the origin position is reached.
  • Each LED 12 of the light emitting unit 10 emits light for a predetermined time (for example, 1.5 msec) from the second timing ton2 (see FIG. 4) reaching the position P + ⁇ (see FIG. 1) immediately after Po.
  • the position P ⁇ (see FIG. 1) illuminated by the light from the light source unit 10 that lights for a predetermined time (for example, 1.5 msec) from the first timing ton1.
  • the level of the detection signal from the light detection unit 15 is increased by light leaking from the pinhole ph of a certain can body W.
  • the position P + ⁇ (see FIG. 1) illuminated by the light from the light source unit 10 that is turned on for a predetermined time (for example, 1.5 milliseconds) from the second timing ton2.
  • the level of the detection signal from the light detection unit 15 is increased by the leaking light.
  • the pinhole ph When the can body W is at the position P- ⁇ immediately before the origin position Po, the pinhole ph is relatively far from the LED 12 of the upper light source unit 10a that illuminates the pinhole ph, and the pinhole ph is inclined. Illuminated.
  • the pinhole ph when the can body W is at the position P + ⁇ immediately after the origin position Po, the pinhole ph is relatively close to the LED of the upper light source unit 10a that illuminates the pinhole ph, and the pinhole ph is substantially omitted. Illuminated from the front. Therefore, as shown in the signal waveform QDT of FIG.
  • the light is output from the light detection unit 15 due to the light from the light source unit 10 that is turned on for a predetermined time (for example, 1.5 milliseconds) from the first timing ton1.
  • the overall level of the detection signal that is output from the light detection unit 15 due to the light from the light source unit 10 that is turned on for a predetermined time (for example, 1.5 milliseconds) from the second timing ton2 Lower than typical level.
  • the peak hold / integration circuit 23 has a predetermined time longer than the lighting time of the light source unit 10 (light emission time of each LED 12) from the rise of the first light emission timing signal (corresponding to the first timing ton1).
  • the peak level value of the detection signal from the light detection unit 15 is sequentially held over (for example, 2.5 milliseconds).
  • the detection signals from the photodetector unit 15 which rises due to the light from the light source unit 10 to be turned at the first timing Ton1, for example, at the timing tp1, A peak level value Vp1 is obtained.
  • the peak hold / integration circuit 23 also detects the peak level of the detection signal from the light detection unit 15 over the predetermined time (for example, 2.5 milliseconds) from the rise of the second light emission timing signal (corresponding to the second timing ton2). Keep values sequentially.
  • the detection signals from the photodetector unit 15 which rises due to the light from the light source unit 10 to be turned by the second timing Ton2, for example, at the timing tp2, A peak level value Vp2 is obtained.
  • the peak level value Vp1 is lower than the peak level value Vp2, as a countermeasure against the point that the detection level becomes low depending on the pinhole occurrence position, for example, inspection is performed while rotating the can body. However, there is a concern that it is difficult to increase the inspection speed or that the detection error increases due to mechanical vibration.
  • the peak hold / integration circuit 23 integrates the two obtained peak level values Vp1 and Vp2 and outputs the integration value Vi, and the determination circuit 24 compares the integration value Vi with a predetermined threshold value Vth. Since the integrated value Vi becomes larger than the threshold value Vt, it is determined that there is a pinhole ph in the can body W, and a determination signal indicating a defect is output. Note that the can body W determined to be defective based on the determination signal can be excluded from the transport path 100 (turret board).
  • the light caused by the light emitted from the light source unit 10 is shortened by the high-speed conveyance of the can body W, so that the lighting time of the light source unit 10 once (for example, 1.5 milliseconds) is shortened. even at low detection signal overall level from the detection unit 15 (reference signal waveform Q DT in Figure 4), the light source unit 10 twice (first time ton1, the second light-emitting timing ton2) lights, in that each lighting As a result, the quality of the can body is determined based on the integrated value Vi of the peak level values Vp1 and Vp2 (signal values) of the detection signal output from the light detection unit.
  • the integrated value Vi of the peak level values Vp1 and Vp2 of the detection signal becomes larger than the noise. Therefore, even if the threshold value Vth for determining pass / fail is set relatively high, for example, as shown in FIG. 4, even if the threshold value Vth is higher than the individual peak level values Vp1 and Vp2, the integrated value Vi is Since the threshold value Vth is exceeded, it can be accurately determined whether or not the can body W to be inspected is a pin hole or a can body having a crack. That is, the can body W can be inspected at high speed while preventing a reduction in resistance to noise.
  • the current monitoring unit 26 is a current that flows through the LED 12 of the light source unit 10 in the predetermined time (for example, 1.5 msec) from the rise of each of the first light emission timing signal and the second light emission timing signal. Is determined to be normal, and if it is abnormal, LED failure information is output. And when LED failure information is output from the current monitoring unit 26, based on the LED failure information, the operation of the can inspection apparatus is stopped, and an alarm message is displayed on the display unit. be able to.
  • the light source unit 10 is moved at the first timing ton1 and the second timing ton2 at which light can be taken in by the light detection unit 15 through the open end surface of the can body W moving along the transport path 100. Although it was lit twice, it may be lit three or more times. In this case, the quality of the can body W is determined based on the comparison between the threshold value th and the integrated value of the peak level value of the detection signal output from the light detection unit 15 due to the light emission of the light source unit 10 three times or more. Is determined.
  • each timing for causing the light source unit 10 to emit light is not particularly limited as long as light can be taken in by the light detection unit 15 through the open end surface of the can body W that moves along the conveyance path 100.
  • the peak level value of the detection signal output from the light detection unit 15 due to the light emission of the light source unit 10 is integrated as the signal value of the detection signal.
  • an integrated value, an average value of detection signals output from the light detection unit 15 due to light emission of the light source unit 10 for a predetermined time, a level value after a predetermined time from each lighting timing of the light source unit 10, etc. Any signal value based on the detection signal is not particularly limited.
  • the can inspection apparatus and method according to the present invention has the effect that high-speed inspection is possible while preventing a decrease in resistance to noise for the presence or absence of pinholes in the can, This is useful as a can inspection device for inspecting the presence or absence of pinholes and cracks in the can.

Abstract

【課題】ノイズに対する耐性の低下を防止しつつ高速な検査が可能な缶体検査装置を提供することである。 【解決手段】搬送経路Ｗを移動する缶体Ｗの開放端面を通した光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで光源ユニットを２回以上の所定回数点灯させる光源制御手段（２１、２２）と、光源ユニット１０の各点灯に起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号に基づいた信号値を積算する検出信号積算手段２３と、検出信号積算手段２３にて得られる積算値に基づいて前記缶体の良否を判定する良否判定手段２４とを有する構成となる。

Description

缶体検査装置及び方法
　本発明は、缶体のピンホールや割れ目等の有無を検査するための缶体検査装置及び方法に関する。
　従来、缶のピンホール検査方法（特許文献１参照）及び缶体のピンホール検査装置（特許文献２参照）が提案されている。この缶のピンホール検査方法や検査装置では、搬送される缶体がセンサの設置された所定位置を含む検査領域を通過する際に、複数の光源から光を照射し、缶体の開口部を通して漏れ光の光量を前記センサで測定して缶体のピンホールを検出している。具体的には、前記検査領域を缶体が通過する間に、光源をオン、オフ、オンの状態に切り替え、各状態でのセンサによる光量の３回の計測値のうち、３回の計測値の全てが閾値以下である場合に缶体にはピンホールが無いと判別し、２回の計測値のそれぞれが閾値を越えている場合には缶体にピンホールがあると判別し、３回の計測値の全てが閾値を越えている場合には、光の漏れ等の検査の異常と判断している。
　このような缶体のピンホール検査方法によれば、３回の計測値のうち、２回の計測値のそれぞれが閾値を越えた場合に限り、缶体にピンホールがあると判定するので、ピンホールの誤検出を防止してより正確な検査が可能になる。
特許第４３２２５３０号公報 特開平０６－１０９６６１号公報
　ところで、上記のような缶体の検査においては、高速な検査が要望されている。このため、缶体が前記検査領域を通過する時間が短くなる傾向にあり、それにつれて、光源のオン時間及びオフ時間が短くなる。そのため、電源の１回のオン状態の間にセンサにて測定できる光量の絶対値が低下する傾向にある。このような状況では、適否の基準となる閾値を比較的低く設定する必要がある。
　しかしながら、閾値を低下させると、ノイズに対する耐性が低下して、誤検出の可能性が高くなってしまう。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ノイズに対する耐性の低下を防止しつつ高速な検査が可能な缶体検査装置及び方法を提供するものである。
　本発明に係る缶体検査装置は、一端が開放する缶体を搬送する搬送機構と、搬送経路内を通過する缶体に光を照射する光源ユニットと、前記搬送経路内の所定位置にある前記缶体の開放端面に対向するように配置され、点灯する前記光源ユニットからの光によって照明される前記缶体の内部に漏れる光を前記開放端面を通して取込み、その取込んだ光の量に応じた検出信号を出力する光検出ユニットとを有し、前記光検出ユニットからの検出信号に基づいて前記缶体を検査する缶体検査装置であって、前記搬送経路を移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで前記光源ユニットを２回以上の所定回数点灯させる光源制御手段と、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値を積算する検出信号積算手段と、該検出信号積算手段にて得られる積算値に基づいて前記缶体の良否を判定する良否判定手段とを有する構成となる。
　このような構成により、搬送経路内を移動する缶体の開放端面を通した光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで前記光源ユニットが２回以上の所定回数点灯させられ、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値が積算されて、その積算値に基づいて前記缶体の良否が判定される。
　本発明に係る缶体検査装置において、前記検出信号積算手段は、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記検出ユニットから出力される検出信号のピークレベル値を前記信号値として積算する構成とすることができる。
　また、本発明に係る缶体検査装置において、前記判定手段は、前記検出信号積算値にて得られる前記積算値が所定閾値より大きいか否かに基づいて前記缶体の良否を判定する構成とすることができる。
　また、本発明に係る缶体検査装置において、前記光源制御手段は、前記缶体の前記開放端面が前記光検出ユニットに正対する基準タイミングの直前のタイミングと、前記基準タイミングの直後のタイミングとの少なくも２つのタイミングにて前記光源ユニットを点灯させる構成とすることができる。
　更に、本発明に係る缶体検査装置において、前記基準タイミングとその直前に前記光源ユニットを点灯させるタイミングとの間の時間と、前記基準タイミングからその直後に前記光源ユニットを点灯させるタイミングとの間の時間とは同じに設定される構成とすることができる。
　また、本発明に係る缶体検査装置において、前記搬送機構は、移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な領域において当該缶体を自転させることなく搬送する構成とすることができる。
　更に、本発明に係る缶体検査装置において、電源からの電力供給により前記光源ユニットを点灯させるタイミングにて当該光源ユニットに流れる電流の有無に基づいて前記光源ユニットの良否を判定する光源良否判定手段を有する構成とすることができる。
　本発明に係る缶体検査方法は、一端が開放する缶体を搬送する搬送機構と、搬送経路内に設定された照明領域を通過する缶体に光を照射する光源ユニットと、前記照明領域内の所定位置にある前記缶体の開放端面に対向するように配置され、点灯する前記光源ユニットからの光によって照明される前記缶体の内部に漏れる光を前記開放端面を通して取込み、その取込んだ光の量に応じた検出信号を出力する光検出ユニットとを有する缶体検査装置を用い、前記光検出ユニットからの検出信号に基づいて前記缶体を検査する缶体検査方法であって、前記照明領域において移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで前記光源ユニットを２以上の所定回数点灯させる照明ステップと、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値を積算する検出信号積算ステップと、該検出信号積算ステップにて得られる積算値に基づいて前記缶体の良否を判定する良否判定ステップとを有する構成となる。
　本発明に係る缶体検査方法において、前記検出信号積算ステップは、前記光源ユニットの各点灯時において前記検出ユニットから出力される検出信号のピークレベル値を積算する構成とすることができる。
　本発明に係る缶体検査装置及び方法によれば、缶体の高速搬送により、光源ユニットの１回の点灯時における光検出ユニットからの検出信号全体のレベルが低くても、前記光源ユニットが２回以上の所定回数点灯させられて、その各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値の積算値に基づいて缶体の良否が判定されるので、その缶体良否の判定の基礎となる前記検出信号に基づいた信号値の積算値がノイズに比べてより大きくなり得る。従って、ノイズに対する耐性の低下を防止しつつ高速な検査が可能になる。
本発明の実施の形態に係る缶体検査装置における機構系を正面から見た構造を示す正面図である。 図１に示す機構系の要部（光源ユニット及び光検出ユニット）を側方から見た図である。 本発明の実施の形態に係る缶体検査装置の構成を示すブロック図である。 図１及び図３に示す缶体検査装置における光源ユニットに対する給電の波形と、光検出ユニットからの検出信号の波形とを示す信号波形図である。
　本発明の実施の一形態に係る缶体検査装置における機構系は、特開平６－１０９６６１号公報（特許文献２）に開示される検査装置のものと基本的な構成は略同じであり、図１及び図２に示すように構成されている。図１は、前記機構系を正面から見た図であり、図２は、前記機構系の要部（光源ユニット、光検出ユニット）を側方から見た図である。なお、検査対象となる缶体は、金属製の、例えば、アルミニウム製の飲料用の缶体である。
　図１及び図２において、一端が開口部Ｏｐとなって開放された缶体Ｗが、円盤状のターレット盤（搬送機構：図示略）の周辺部に形成された複数のポケットのそれぞれに保持され、ターレット盤が回転することにより、各缶体Ｗが、自転することなく、円弧状の搬送経路１００内を搬送されるようになっている。搬送経路１００を挟んで、上側光源ユニット１０ａと下側光源ユニット１０ｂとが対向するように配置されている。上側光源ユニット１０ａでは、筐体内に収納された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）１２が円弧状の搬送経路１００の湾曲方向と同じ方向に湾曲する面に沿って等間隔にて配列されている。下側光源ユニット１００ｂでは、筐体内に収納された複数のＬＥＤ１２が円弧状の搬送経路１００の湾曲方向と逆方向に湾曲する面に沿って等間隔にて配列されている。上側光源ユニット１０ａの筐体には搬送経路１００に対向して透明窓１１ａが設けられており、筐体内の複数のＬＥＤ１２からの光が透明窓１１ａを通して搬送経路１００内の缶体Ｗに照射されるようになっている。下側光源ユニット１０ｂの筐体には搬送経路１００に対向して透明窓１１ｂが設けられており、筐体内の複数のＬＥＤ１２からの光が透明窓１１ｂを通して搬送経路１００内の缶体Ｗに照射されるようになっている。
　上側光源ユニット１０ａの各ＬＥＤ１２は、搬送経路１００内の予め定められた原点位置Ｐｏにある缶体Ｗを上側方向から照明するように光の照射方向が設定されている。また、下側光源ユニット１０ｂの各ＬＥＤ１２は、前記原点位置Ｐｏにある缶体Ｗを下側方向から照明するように光の照射方向が設定されている。
　搬送経路１００の原点位置Ｐｏにある缶体Ｗの開口部Ｏｐの形成された開放端面に正対するように光検出ユニット１５（例えば、光電子倍増管（フォトマル））が配置されている（特に、図２参照）。光検出ユニット１５は、前述した上側光源ユニット１０ａ及び下側光源ユニット１０ｂからの光により照明される缶体Ｗにピンホールｐｈがあった場合、当該缶体Ｗの内部に漏れる光をその開口部Ｏｐ（開放端面）を通して取込み、その取込んだ光の量に応じた検出信号を出力する。なお、図示は省略するが、ターレット盤に保持された原点位置Ｐｏにある缶体Ｗと光検出ユニット１５との間には、光検出ユニット１５に対する外光の入射を防止するために、ターレット盤に取り付けられた缶体Ｗの開口部Ｏｐに対向する透孔を有する摺動リング板と、光検出ユニット１５の観測窓を囲い摺動リング板に圧接される封緘部材からなる遮光機構が設けられており、少なくとも光検出ユニット１５の前を通過する区間では、開口部Ｏｐを摺動リング板に押し付けるように、缶体Ｗをボトムチャックにて軸方向に前進させている。
　本発明の実施の一形態に係る缶体検査装置は、図３に示すように構成されている。
　図３において、この缶体検査装置は、缶体Ｗを搬送するターレット盤の回転角度を検出して缶体Ｗの搬送経路１００中の位置を表す位置情報を出力するエンコーダ２０と、エンコーダ２０からの位置情報に基づいてタイミング信号を出力するタイミング発生ユニット２１とを有している。また、缶体検査装置は、電源２５、前述した光源ユニット１０（光源ユニット１０は、図１及び図２に示す上側光源ユニット１０ａ及び下側光源ユニット１０ｂの総称である。以下、同様）の各ＬＥＤ１２を電源２５からの電力により駆動するＬＥＤ駆動回路２２、及び光源ユニット１０の各ＬＥＤ１２に流れる電流を監視する電流監視ユニット２６を有している。
　タイミング発生ユニット２１（光源制御手段）は、エンコーダ２０からの位置情報に基づいて、搬送経路１００内を移動する缶体Ｗの開放端面（開口部Ｏｐ）を通した光検出ユニット１５による光の取込みが可能な所定のタイミングにて光源ユニット１０の各ＬＥＤ１２を発光させるように、その各ＬＥＤ１２の発光タイミングを表す発光タイミング信号を生成して出力する。前記発光タイミングは、具体的には、ターレット盤の摺動リング板の透孔と、封緘部材を通じた光検出ユニット１５の観測窓とが一定以上重なり合う区間を、ターレット盤の回転により缶体Ｗが移動中のタイミングであって、タイミング発生ユニット２１は、缶体Ｗが原点位置Ｐｏよりターレット盤の回転角度θ（例えば、２．５度）の分だけ上流側の位置Ｐ－θ（図１参照）にあるときに第１発光タイミング信号を出力し、缶体Ｗが原点位置Ｐｏを通過して当該原点位置Ｐｏよりターレット盤の回転角度θ（例えば、＋２．５度）の分だけ下流側の位置Ｐ＋θ（図１参照）にあるときに第２発光タイミング信号を出力する。ＬＥＤ駆動回路２２（光源制御手段）は、タイミング発生ユニット２１からの第１発光タイミング信号及び第２発光タイミング信号それぞれの立ち上がりから所定時間（例えば、１．５ｍ秒）だけ光源ユニット１０の各ＬＥＤ１２を発光させる（光源ユニット１０を点灯させる）。また、電流監視ユニット２６（光源良否判定手段）は、タイミング発生ユニット２１からの第１発光タイミング信号及び第２発光タイミング信号それぞれの立ち上がりから前記所定時間（例えば、１．５ｍ秒）における光源ユニット１０のＬＥＤ１２に流れる電流が正常であるか否かを判定し、異常である場合には、ＬＥＤ故障情報を出力する。
　缶体検査装置は、更に、ピークホールド／積算回路２３及び判定回路２４を有している。ピークホールド／積算回路２３（検出信号積算手段）は、タイミング発生ユニット２１からの前記第１発光タイミング信号（図１における位置Ｐ－θに対応）及び第２発光タイミング信号（図１における位置Ｐ＋θに対応）それぞれの立ち上がりから前記ＬＥＤ１２の発光時間（例えば、１．５ｍ秒）より長い所定時間（例えば、２．５ｍ秒）において光検出ユニット１５（フォトマル）から出力される検出信号のピークレベル値Ｖｐ１、Ｖｐ２（信号値）を保持し、それら検出信号のピークレベル値Ｖｐ１とＶｐ２とを積算してその積算値Ｖｉ（＝Ｖｐ１＋Ｖｐ２）を出力する。判定回路２４（良否判定手段）は、ピークホールド／積算回路２３からの前記積算値Ｖｉが所定の閾値Ｖｔｈより大きいか否かを判定する。そして、判定回路２４は、前記積算値Ｖｉが前記閾値Ｖｔｈより大きいときに、缶体Ｗがピンホールや割れ目があって不良であることを表し、前記積算値Ｖｉが前記閾値Ｖｔｈ以下であるときに、缶体Ｗにはピンホールや割れ目が無く良品であることを表す良否判定信号を出力する。
　上述した缶体検査装置では、タイミング発生ユニット２１から出力される第１発光タイミング信号に同期して、例えば、図４の信号波形ＱＬＳに示すように、搬送経路１００内を移動する缶体Ｗが原点位置Ｐｏの直前の位置Ｐ－θ（図１参照）に達する第１タイミングｔon1から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）だけ光源ユニット１０の各ＬＥＤ１２が発光する。また、タイミング発光ユニット２１から前記第１発光タイミング信号に続いて出力される第２発光タイミング信号に同期して、当該缶体Ｗが原点位置Ｐｏ（タイミングｔｏに対応）を通過して当該原点位置Ｐｏの直後の位置Ｐ＋θ（図１参照）に達する第２タイミングｔon2（図４参照）から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）だけ発光ユニット１０の各ＬＥＤ１２が発光する。
　ここで、例えば、図１に示すように、缶体Ｗの、当該缶体Ｗが原点位置Ｐｏにあるときに下流側の真横となる位置（９０度の位置）にピンホールｐｈがある場合、図４の信号波形ＱＤＴに示すように、前記第１タイミングｔon1から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）点灯する光源ユニット１０からの光によって照明される位置Ｐ－θ（図１参照）にある缶体Ｗのピンホールｐｈから内部に漏れる光によって光検出ユニット１５からの検出信号のレベルが上がる。また、前記第２タイミングｔon2から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）点灯する光源ユニット１０からの光によって照明される位置Ｐ＋θ（図１参照）にある缶体Ｗのピンホールｐｈから内部に漏れる光によって光検出ユニット１５からの検出信号のレベルが上がる。
　なお、缶体Ｗが原点位置Ｐｏの直前の位置Ｐ－θにある場合、ピンホールｐｈが当該ピンホールｐｈを照明する上側光源ユニット１０ａのＬＥＤ１２から比較的遠く、また、ピンホールｐｈが斜めに照明される。これに対して、缶体Ｗが原点位置Ｐｏの直後の位置Ｐ＋θに有る場合、ピンホールｐｈが当該ピンホールｐｈを照明する上側光源ユニット１０ａのＬＥＤに比較的近く、また、ピンホールｐｈが略正面から照明される。このため、図４の信号波形ＱＤＴに示すように、前記第１タイミングｔon1から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）点灯する光源ユニット１０からの光に起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号の全体的なレベルは、前記第２タイミングｔon2から所定時間（例えば、１．５ｍ秒）点灯する光源ユニット１０からの光に起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号の全体的なレベルより低い。
　上述したような状況において、ピークホールド／積算回路２３は、前記第１発光タイミング信号（第１タイミングｔon1に対応）の立ち上がりから前記光源ユニット１０の点灯時間（各ＬＥＤ１２の発光時間）より長い所定時間（例えば、２．５ｍ秒）にわたって光検出ユニット１５からの検出信号のピークレベル値を順次保持する。これにより、図４の信号波形ＱＤＴに示すように、第１タイミングＴon1で点灯する光源ユニット１０からの光に起因して立ち上がる光検出ユニット１５からの検出信号の、例えば、タイミングｔp1での、ピークレベル値Ｖｐ１が得られる。また、ピークホールド／積算回路２３は、前記第２発光タイミング信号（第２タイミングｔon2に対応）の立ち上がりから前記所定時間（例えば、２．５ｍ秒）にわたって光検出ユニット１５からの検出信号のピークレベル値を順次保持する。これにより、図４の信号波形ＱＤＴに示すように、第２タイミングＴon2で点灯する光源ユニット１０からの光に起因して立ち上がる光検出ユニット１５からの検出信号の、例えば、タイミングｔp2での、ピークレベル値Ｖｐ２が得られる。前記ピークレベル値Ｖｐ１は、前記ピークレベル値Ｖｐ２より低くなるが、このように、ピンホールの発生位置によっては検出レベルが低くなる点に対する対処方法としては、例えば缶体を自転させながら検査することも考えられるが、検査の高速化が困難になったり、機械的な振動で検出エラーが増大したりする懸念がある。
　ピークホールド／積算回路２３は、得られた２つのピークレベル値Ｖｐ１とＶｐ２とを積算してその積算値Ｖｉを出力し、判定回路２４は、その積算値Ｖｉと所定の閾値Ｖｔｈとを比較し、その積算値Ｖｉが前記閾値Ｖｔより大きくなるので、缶体Ｗにピンホールｐｈがあるとして、不良を表す判定信号を出力する。なお、上記判定信号に基づいて、不良と判定された缶体Ｗを搬送経路１００（ターレット盤）から排除することができる。
　上述した缶体検査装置では、缶体Ｗの高速搬送により、光源ユニット１０の１回の点灯時間（例えば、１．５ｍ秒）が短くなって、光源ユニット１０から照射される光に起因した光検出ユニット１５からの検出信号全体のレベルが低くても（図４の信号波形ＱＤＴ参照）、光源ユニット１０が２回（第１タイミングｔon1、第２発光タイミングｔon2）点灯し、その各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号のピークレベル値Ｖｐ１とＶｐ２（信号値）の積算値Ｖｉに基づいて缶体の良否が判定されるので、その缶体良否の判定の基礎となる前記検出信号のピークレベル値Ｖｐ１とＶｐ２との積算値Ｖｉがノイズに比べてより大きくなり得る。従って、良否を判定するための閾値Ｖｔｈを比較的高く設定しても、例えば、図４に示すように、個々のピークレベル値Ｖｐ１及びＶｐ２より高い閾値Ｖｔｈであっても、その積算値Ｖｉが前記閾値Ｖｔｈを越えるようになるので、検査対象の缶体Ｗがピンホールや割れ目のある缶体であるか否かを精度良く判定することができる。即ち、ノイズに対する耐性の低下を防止しつつ缶体Ｗの高速な検査が可能となる。
　また、前述したように、電流監視ユニット２６は、前記第１発光タイミング信号及び前記第２発光タイミング信号それぞれの立ち上がりから前記所定時間（例えば、１．５ｍ秒）における光源ユニット１０のＬＥＤ１２に流れる電流が正常であるか否かを判定し、異常である場合には、ＬＥＤ故障情報を出力する。そして、電流監視ユニット２６からＬＥＤ故障情報が出力された場合、そのＬＥＤ故障情報に基づいて、当該缶体検査装置の動作を停止させる、また、表示部に警報メッセージを表示する等の処理を行うことができる。
　なお、前述した缶体検査装置では、搬送経路１００を移動する缶体Ｗの開放端面を通した光検出ユニット１５による光の取込みが可能な第１タイミングｔon1及び第２タイミングｔon2で光源ユニット１０を２回点灯させるものであったが、３回以上発光させるものであってもよい。この場合、光源ユニット１０の３回以上の回数の発光のそれぞれに起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号のピークレベル値の積算値と閾値ｔｈとの比較基づいて缶体Ｗの良否が判定される。
　また、光源ユニット１０を発光させる各タイミングは、搬送経路１００を移動する缶体Ｗの開放端面を通した光検出ユニット１５による光の取込みが可能なタイミングであれば、特に限定されない。
　前述した缶体検査装置では、光源ユニット１０の発光に起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号のピークレベル値を、当該検出信号の信号値として、積算するものであったが、これに限定されず、光源ユニット１０の所定時間の発光に起因して光検出ユニット１５から出力される検出信号の積分値、平均値、光源ユニット１０の各点灯タイミングから所定時間後のレベル値等、当該検出信号に基づいた何らかの信号値であれば特に限定されない。
　以上、説明したように、本発明に係る缶体検査装置及び方法は、缶体のピンホール等の有無についてノイズに対する耐性の低下を防止しつつ高速な検査が可能であるという効果を有し、缶体のピンホールや割れ目等の有無を検査するための缶体検査装置として有用である。
　１０　光源ユニット
　１０ａ　上側光源ユニット
　１０ｂ　下側光源ユニット
　１１ａ、１１ｂ　透明窓
　１２　ＬＥＤ
　１５　光検出ユニット
　２０　エンコーダ
　２１　タイミング発生ユニット
　２２　ＬＥＤ駆動回路
　２３　ピークホールド／積算回路
　２４　判定回路
　２５　電源
　２６　電流監視ユニット
　１００　搬送経路
　Ｗ　缶体

Claims (9)

  1. 　一端が開放する缶体を搬送する搬送機構と、
    　搬送経路内を通過する缶体に光を照射する光源ユニットと、
    　前記搬送経路内の所定位置にある前記缶体の開放端面に対向するように配置され、点灯する前記光源ユニットからの光によって照明される前記缶体の内部に漏れる光を前記開放端面を通して取込み、その取込んだ光の量に応じた検出信号を出力する光検出ユニットとを有し、
    　前記光検出ユニットからの検出信号に基づいて前記缶体を検査する缶体検査装置であって、
    　前記搬送経路を移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで前記光源ユニットを２回以上の所定回数点灯させる光源制御手段と、
    　前記光源ユニットの各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値を積算する検出信号積算手段と、
    　該検出信号積算手段にて得られる積算値に基づいて前記缶体の良否を判定する良否判定手段とを有する缶体検査装置。
  2. 　前記検出信号積算手段は、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記検出ユニットから出力される検出信号のピークレベル値を前記信号値として積算する請求項１記載の缶体検査装置。
  3. 　前記判定手段は、前記検出信号積算値にて得られる前記積算値が所定閾値より大きいか否かに基づいて前記缶体の良否を判定する請求項１または２記載の缶体検査装置。
  4. 　前記光源制御手段は、前記缶体の前記開放端面が前記光検出ユニットに正対する基準タイミングの直前のタイミングと、前記基準タイミングの直後のタイミングとの少なくも２つのタイミングにて前記光源ユニットを点灯させる請求項１乃至３のいずれかに記載の缶体検査装置。
  5. 　前記基準タイミングとその直前に前記光源ユニットを点灯させるタイミングとの間の時間と、前記基準タイミングからその直後に前記光源ユニットを点灯させるタイミングとの間の時間とは同じに設定される請求項４記載の缶体検査装置。
  6. 　前記搬送機構は、移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な領域において当該缶体を自転させることなく搬送する請求項１乃至５のいずれかに記載の缶体検査装置。
  7. 　電源からの電力供給により前記光源ユニットを点灯させるタイミングにて当該光源ユニットに流れる電流の有無に基づいて前記光源ユニットの良否を判定する光源良否判定手段を有する請求項１乃至６のいずれかに記載の缶体検査装置。
  8. 　一端が開放する缶体を搬送する搬送機構と、
    　搬送経路内を通過する缶体に光を照射する光源ユニットと、
    　前記搬送経路内の所定位置にある前記缶体の開放端面に対向するように配置され、点灯する前記光源ユニットからの光によって照明される前記缶体の内部に漏れる光を前記開放端面を通して取込み、その取込んだ光の量に応じた検出信号を出力する光検出ユニットとを有する缶体検査装置を用い、
    　前記光検出ユニットからの検出信号に基づいて前記缶体を検査する缶体検査方法であって、
    　前記搬送経路を移動する前記缶体の前記開放端面を通した前記光検出ユニットによる光の取込みが可能な所定のタイミングで前記光源ユニットを２回以上の所定回数点灯させる照明ステップと、
    　前記光源ユニットの各点灯に起因して前記光検出ユニットから出力される検出信号に基づいた信号値を積算する検出信号積算ステップと、
    　該検出信号積算ステップにて得られる積算値に基づいて前記缶体の良否を判定する良否判定ステップとを有する缶体検査方法。
  9. 　前記検出信号積算ステップは、前記光源ユニットの各点灯に起因して前記検出ユニットから出力される検出信号のピークレベル値を前記信号値として積算する請求項８記載の缶体検査方法。
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