| 【発明の名称】 |
遮音装置の昇降装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】▲高▼阪 功
【氏名】小山 登
【氏名】武井 正男
|
| 【要約】 |
【課題】容器に加圧ガスを充填し、ガス漏れを音波センサを使用して検出して容器の漏れを検出する装置において、容器を収容する遮音装置の昇降停止時の衝撃を緩和する。
【解決手段】容器の漏れ検出装置における遮音装置の昇降装置は、遮音装置３５を昇降駆動するためのロッドレスシリンダ７０と、エアシリンダの上端及び前記エアシリンダの下端を夫々上下動切換弁８１を介して接続する第１及び第２の管路７４、７５と、第１及び第２の管路の上下動切換弁とロッドレスシリンダの間に設けられた第１及び第２の２速制御用切換弁８２、８３と、前記遮音装置の最上昇位置の直前を検知するセンサＳ１，前記遮音装置の最下降位置の直前を検知するセンサＳ２を備え前記遮音装置が最上昇位置又は最下降位置に到達する前に前記２速制御用切換弁を切り換えて減速するようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 遮音空間に収容された加圧ガスが充填された容器からのガス漏れを検出する音波センサを備え、容器のガス漏れを音波センサにより検出して容器の漏れを検出する容器の漏れ検出装置における遮音装置の昇降装置であって、前記遮音装置を昇降駆動するためのエアシリンダと、該エアシリンダの上端及び前記エアシリンダの下端を夫々上下動切換弁を介して接続する第１及び第２の管路と、前記第１及び第２の管路の前記上下動切換弁と前記エアシリンダの間に設けられた第１及び第２の２速制御用切換弁と、前記遮音装置の最上昇位置の直前を検知するセンサと前記遮音装置の最下降位置の直前を検知するセンサを備え、前記遮音装置が最上昇位置又は最下降位置に到達する前に前記２速制御用切換弁を切り換えて減速するようにしたことを特徴とする遮音装置の昇降装置。
【請求項２】 請求項１記載の遮音装置の昇降装置において、前記エアシリンダはロッドレスシリンダであることを特徴とする遮音装置の昇降装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の漏れ容器検出装置に係り、特に、容器の漏れをオンラインで自動的に連続して検出するようにした漏れ検査装置における遮音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体を充填する容器において、内部に加圧ガスが封入される容器にあっては、容器の気密性が確実であることが要求される。このような容器として、例えばビールを充填するステンレス製の樽容器がある。図８はビールを充填する樽容器の外観を、図９はその樽口近傍の内部構造を示す。
【０００３】樽容器１００は、容器本体１０１に上部に口金部１０２が、また下部には容器本体１０１から延びる円筒状部１０３が設けられている。口金部１０２はビールを導入、排出するためのバルブと、内部に加圧ガスを封入するためのバルブ機構を具えている。図９は、それらバルブ機構を示し、口金１０２にはフィッティング１０３がねじ込みにより固定されており、口金１０２とフィッティング１０３との接合部はシールリング１０４によりシールされている。フィッティング１０３は口金１０２の内部にねじ込まれるブッシュ１０５と、先端部が容器本体１０１の底部近傍まで延びるダウンチューブ１０６を有し、ブッシュ１０５とダウンチューブ１０６の間にガス流路室１０７が形成されている。
【０００４】ダウンチューブ１０６はコイルばね１０８により上方に付勢されており、その上端に設けられた弾性シール部材がブッシュ１０５の内壁に当接してガスバルブ１０９を構成し、ダウンチューブ１０６が下方に押し下げられると樽容器内外が連通するようになっている。また、ダウンチューブ１０６のの上端部には圧縮コイルばね１１０により上方に付勢されるビールバルブ１１１が設けられており、このビールバルブ１１１が押し下げられると、ダウンチューブの上端と下端が連通し、ビールの樽容器内外への注入、排出を行うことができる構造となっている。
【０００５】樽容器１００は、上述のように、口金部１０２とフィッティング１０３との接合部、ガスバルブ１０９、ビールバルブ１１１、シールリング１０４等により内部の充填ガスやビールが漏れないように密閉構造となっているが、使用に伴い、コイルばね等の弾性部材やシール部材が老朽化したり、衝撃等によりバルブ機構が変形したり、あるいは、溶接部等にひび割れが生じたりすると、完全な密封状態が保てず、内容物であるビールの品質にも影響する。このため、この種の樽容器は、内容物の充填前に漏れがないかどうか検査している。
【０００６】樽容器の漏れの検査方法としては、目視による検査や、照明器具を使用して光の漏れを検出する方法、あるいは、ヘリウム等のガスを樽容器内に導入してそのガスの漏れの有無を検出して、容器の漏れを検出する方法等があるが、いずれも作業に手間や時間がかかったり、検出精度に難点がある。そこで、本出願人により、既に、超音波測定器を使用した容器の漏れ検出装置を開発し、提案している（特開平７−１０３８４４号）。
【０００７】図１０は、ここに開示されている漏れ検出装置の一例を示す。漏れ検出装置２００は、搬送コンベア１０１の搬送経路の途中に、設置され、検査位置に搬送されてきた樽容器１００を停止させるための検査用ストッパ１０５が搬送経路の検査位置に設けられている。漏れ検査装置２００の設置位置の上流には、樽容器１００を待機させるためのストッパ１０４が設けられている。なお、漏れ検出位置に搬送される樽容器１００は、予め、洗浄工程により容器口が洗浄水により洗浄され、また、樽容器１００には、予め、前記図９に示したフィッティング１０３のガスバルブ１０９を開いて圧縮空気が注入されている。
【０００８】漏れ検出装置２００は、架台２１０と、搬送コンベア１０１の下方に位置し、検査位置にある樽容器を上方に押し上げるリフトシリンダ２０６と、架台２１０の上部に設けられた箱状の固定遮音装置２０７、固定遮音装置２０７に取り付けられた音波センサ２０８とを具えている。そして、この漏れ検出装置２００においては、検査位置に搬送された樽容器１００は、リフトシリンダ２０６により固定遮音装置２０７内にその口部が入るように持ち上げられる。
【０００９】音波センサ２０８は、例えば、マイクロホンあるいはピエゾ素子等の音響変換器が用いられる。発生した超音波は、図１１に示すように、音波センサ２０８によりピックアップされて電気信号に変換され、プレアンプ２１２により増幅された後、バンドパスフィルタ２１３により所定の周波数帯域、すなわち、樽容器の漏れ情報が分布する周波数帯域は、例えば、３６ＫＨｚ〜４５ＫＨｚのみを通過するように選択される。バンドパスフィルタ２１３を経た漏れ情報は波形整形器２１４を経て、周波数カウンタ２１５によりカウントされ、周波数表示手段２１６に送るとともに、レベル検知手段２１７に出力し、漏れの有無を表示手段２１８に表示するようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記超音波測定による漏れ検出装置を使用した漏れ容器の検出装置にあっては、容器の漏れを容器に充填した加圧ガスの漏れの音を超音波センサで検出することにより行うものであるが、ガス漏れの音を的確に検知するためにはガス漏れ以外によって生じる音とを的確に区別する必要がある。そのため、加圧ガスの充填された容器のガス漏れの検知の際には、上述のように遮音装置内に容器を収容して、外部の音を遮断する手段が採られている。従来の遮音装置は、図図１０に示したように、検査位置にある架台の上部に音波センサを取り付けた箱状の遮音装置２０７を固定して設け、移送されてきた容器をリフトシリンダ２０６で上方に押し上げて容器の口部を箱状の遮音装置内に位置させて検査を行うようにしていた。このため、遮音装置２０７の下方は開口された状態となり、容器全体を遮音空間内に完全に収めることができなく、音波センサはガス漏れ以外の遮音装置外の音も検出し、このガス漏れ以外の音がノイズとなり、このノイズのカットのための処理を必要としていた。
【００１１】容器の搬送経路上の検査位置において、容器を完全に遮音空間内に収容するために容器を遮音性のあるテーブル上に設置し、その容器を上方から箱状の遮音装置である遮音箱を降下させて容器を完全にに遮音空間内に収容することが考えられる。遮音箱の重量は６０Ｋｇ程度あるが、通常、バランスウエイトをチェーンで連結して重量をゼロにしているが、昇降運動に伴う慣性エネルギーは残り、速度に比例して大きくなる。したがって、昇降する際、停止位置である下死点に於いて衝撃なく停止させることは非常に困難を伴う。遮音箱は音波センサを備え、遮音箱自体に衝撃が加わることは好ましいことではなく、また周辺の機器に対する影響も大きい。
【００１２】本発明は、これらの問題点に鑑みなされたもので、遮音箱の昇降を可能な限り迅速に行うとともに、停止時における衝撃を緩和することのできる遮音箱の昇降装置を得ることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明による以下の構成により解決される。請求項１の発明は、遮音空間に収容された加圧ガスが充填された容器からのガス漏れを検出する音波センサを備え、容器のガス漏れを音波センサにより検出して容器の漏れを検出する容器の漏れ検出装置における遮音装置の昇降装置であって、前記遮音装置を昇降駆動するためのエアシリンダと、該エアシリンダの上端及び前記エアシリンダの下端を夫々上下動切換弁を介して接続する第１及び第２の管路と、前記第１及び第２の管路の前記上下動切換弁と前記エアシリンダの間に設けられた第１及び第２の２速制御用切換弁と、前記遮音装置の最上昇位置の直前を検知するセンサと前記遮音装置の最下降位置の直前を検知するセンサを備え、前記遮音装置が最上昇位置又は最下降位置に到達する前に前記２速制御用切換弁を切り換えて減速するようにしたことを特徴とする。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の遮音装置の昇降装置において、前記エアシリンダはロッドレスシリンダであることを特徴とする。本発明においては、エアシリンダによる遮音装置の昇降駆動の際、遮音装置が停止位置に到達する寸前においてセンサあこれを検知し、２速切換制御弁を切り換えて遮音装置の移動速度を減速し、慣性エネルギーを抑えて状態で停止させることができる。これにより、停止時の遮音装置への衝撃が緩和され、昇降用のエアシリンダの耐久性が向上するとともに、漏れ検出装置としての信頼性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の容器の漏れ検出装置が組み込まれた漏れ容器検出装置を示す。図１（ａ）は、平面図、（ｂ）は正面図である。本実施例の漏れ容器検出装置は、４つに区分されるステーションからなり、樽容器１００の搬入側から順に、待機ステーション１、加圧ステーション２、検査ステーション３及び排斥ステーション４から構成されている。
【００１６】待機ステーション１は、次の加圧ステーション２における加圧工程に入るために待機するためのものであり、加圧ステーションの加圧装置２１〜２３に空きが生じるまで樽容器を待機させておく場所である。なお、待機ステーション１と次工程の加圧ステーションには共通のコンベア１０が設けられおり、待機ステーションのコンベア近傍にはストッパ１１が設置され、このストッパ１１を作動させることにより、コンベア１０上を搬送される樽容器１００を適宜必要の時間停めておくことができるようにしている。
【００１７】加圧ステーション２は、漏れ検査の準備段階として、樽容器内に加圧ガスを注入するためのステーションであり、コンベア１０の搬送経路上に直列に３つの加圧装置２１、２２、２３を備えている。各加圧装置２１＊（＊は２１〜２３を代表するものとして記す）は、図１（ｂ）に示すように、コンベア１０の上方に容器押さえ装置２４を、コンベア１０の下方には加圧ガス充填装置２５を備えている。容器押さえ装置２４は、口部を下方にして導入された樽容器１００をシリンダ２４ａにより駆動される押さえ板２４ｂにより押さえて保持するものである。また、ガス充填装置２５は、樽容器１００内に加圧ガスを充填するためのものであり、下向きに位置する容器口に向けて上昇できるノズルとガス源を備えている。なお、この加圧ステーション２は、容器口に洗浄水を噴出するノズルを備えており（図示せず）、樽容器１００に加圧ガスを充填する前に、容器口を洗浄するようにしている。
【００１８】加圧ステーションの下流側の検査ステーション３は、直列に配列された３つの漏れ検査装置３１、３２、３３を備えている。各漏れ検出装置３１＊は、本発明の容器の漏れ検出装置に相当するものであり、図１０及び図１１で説明した漏れ検出装置と原理的の同じもであり、音波センサを備える遮音装置を有するものである。各漏れ検出装置３１＊は、上方に遮音装置３５を備えている。遮音装置３５は架台２４に支持され、駆動手段３５ａにより、上下動できるようにされている。遮音装置３５は、図２に示すように、箱形の構造をなし、内外のステンレス製の箱体と内部の遮音材により構成され、壁部には複数の音波センサ３６が取り付けられている。なお、この遮音装置３５の構造については後に詳述する。
【００１９】各漏れ検出装置３１＊は、また、コンベアを備えた遮音テーブル３７を備えており、搬入されてきた樽容器１００を内部に収容して遮音装置３５と遮音テーブル３７により遮音空間を形成するようにしている。検査ステーション３の下流に位置する排斥ステーション４は、検査ステーション３における検査結果により、正常の樽容器と漏れが検出された樽容器を正規搬送経路４２と不良品搬送経路４３に振り分ける振分け装置４１を有している。
【００２０】図３は、遮音装置３５を示す。（ａ）は正面断面図を、（ｂ）は平面図を示す。遮音装置３５は、全体として下方に開口部を有する立方体状の箱体５０からなる。箱体５０は、ステンレス製の外箱５１及びこれと間隔を置いて保持される内箱５２により形成されている。なお、図３（ｂ）に示されるように、外箱の１側面には支持金具５３が取付けられており、遮音装置３５を上下動させるための駆動装置の駆動部（図示せず）に取り付けられる構造となっている。内箱５２は外箱５１に対して、固定部材としての弾性体である防振ゴム５５を介して固定されている。防振ゴム５５は図４に示すように円筒形をなし、２本のボルト挿入穴５６ａ，５６ｂが形成されている。一方のボルト挿入穴５６ａは外側にナットを挿入するための拡大径部を有し、他方のボルト挿入穴５６ｂは内側にナット挿入用の拡大径部が形成されている。そして、この防振ゴム５５は、外箱とはナット挿入穴５６ｃを内側に有するボルト穴５６ｂに挿入したボルト５７により結合される。また、内箱５２は防振ゴム５５と他方のボルト穴５６ａに挿入したボルト５８により結合される。したがって、外箱５１と内箱５２とは防振ゴム５５を介して間接的にボルト５７、５８により連結されることとなる。 これにより、外箱５１に加わる振動は、防振ゴム５５により吸収され内箱５２に伝達されにくくなる構造となっている。外箱５１と内箱５２との間の空隙にはロックウールからなる消音材５９が充填されており、外部の音が箱体内部に伝達しないような遮音構造を形成している。
【００２１】箱体５０を形成する上部壁及び側壁には、音波センサを取り付けるための貫通穴６０が形成されており、この貫通穴６０には、音波センサを取り付けるためのセンサ取付け具６１が挿入されている。センサ取付け具６１は、図５に示すように、音波センサを挿入するための穴６１ａと外箱５１に固定するためのボルト孔６１ｃが形成されたフランジ６１ｂを有する。音波センサの取付けに当たっては、外箱５１側より音波センサ（図示せず）を挿入し、間隙部分にはシリコン樹脂を充填して、センサ取付け具６１の穴６１ａより音が内部に入り込むことを防止している。
【００２２】箱体５０の開口部を形成する４辺の端面には、箱体５０が載置される遮音テーブル３７との接触面を密封し、載置される際の衝撃を吸収する弾性部材からなるクッション部材６５が取り付けられている。クッション部材６５は、シリコーンを主体としたゲル状物質（αゲル；登録商標）からなり、図６に示すように、辺の長さ方向、即ち、箱体５０の側壁に平行に複数の細溝６５ａが形成されている。
【００２３】遮音テーブル３７上に水が残留しているような場合、遮音装置３５が遮音テーブル３７上に下降して載置されると、クッション部材と遮音テーブルとの間に水泡が形成され、この水泡が検査中に破裂して雑音を発生することがある。クッション部材６５に設けた細溝６５ａはこのようなことを防ぐために設けたものである。細溝６５ａを形成しておくことにより、たとえ、間に水泡が形成しても、この水泡が細溝６５ａ内に入り込み、潰れて破裂音を発生するようなことがなくなる。なお、上記クッション部材に使用する材料としては上記シリコーンゲルの他、弾性ゴムも使用することができる。
【００２４】次に、遮音装置３５の昇降用の駆動装置３５ａについて説明する。遮音装置３５の昇降用の駆動装置３５ａは本実施例においてはロッドレスシリンダ７０により構成される。図４は、ロッドレスシリンダ７０を概略的に示す。ロッドレスシリンダ７０は、シリンダ７１とピストン７２からなり、シリンダ７１の上端部及び下端部には、圧縮空気を導入排出するための管路７４、７５を備えている。ピストン７２は取付け部７３を有し、この取付け部７３は、シリンダ７１の壁部に形成され、密封手段を備える溝部（図示せず）に沿ってシリンダ７１の密封状態を保持しつつ摺動可能とされている。取付け部７３には、被駆動体である遮音装置３５が取り付けられる。したがって、管路７４、７５を通して圧縮空気を導排出することによりピストン７２は上下動し、取付け部７３に取り付けられた遮音装置３５はピストン７２のストローク分だけ上下動する。
【００２５】次に、ロッドレスシリンダ７０を使用した遮音装置の駆動装置の制御系統について図５に基づいて説明する。シリンダ７１に接続された管路７４、７５は圧縮空気原８０に上下動切換弁８１を介して接続されている。上下切換弁８１は２つの切換通路８１ａ．８１ｂを有し、図中矢印で示すように左右に移動させてロッドレスシリンダ７０のピストン７２の上下に移動方向を切り換えるようにしている。図５は、圧縮空気源８０と管路７４が接続された状態を示し、切換通路８１ａが管路７４及び７５と接続され、圧縮空気源８０がシリンダ上端に接続される管路７４と接続され、下端に接続される管路７５は外部へ排出されるような通路を形成する。これにより、ロッドレスシリンダ７０のピストン７２は下方に移動する。これに対して、上下動切換弁８１を図中右方向に移動させることにより切換通路８１を管路７４、７５に接続すれば、圧縮空気源８０はシリンダ７１の下方に連結された管路７５と接続され、ピストン７２は上昇することとなる。
【００２６】本発明による制御系統は、さらに、管路７４、７５の上下切換弁８１とロッドレスシリンダ７０との間に第１及び第２の２速制御用切換弁８２、８３を備えている。２速制御用切換弁８２、８３は、夫々、切換通路８２ａ，８３ａ，８２ｂ，８３ｂ及び流量制御弁８２ｃ、８３ｃを有しており、図示のように８２ａ，８３ａが管路７４、７５と接続状態にあるときは正規の流速となり、切換通路８２ｂ．８３ｂが管路７４、７５に接続された場合には、流量制御弁８２ｃ，８３ｃを通して排出されることとなり、シリンダ７１より排出される空気の流速は制限された状態で排出される。その結果、ピストン７２の移動速度は減速される。図中、８４、８５は逆止弁つき流量制御弁であり、シリンダ７１より排出される空気は所定の流速に制限されるようしてある。なお、ロッドレスシリンダ７０のシリンダ７１の上方端近傍位置及び下方端近傍位置にはピストン位置を検知する位置センサＳ１，Ｓ２が設けられており、ピストンが最上点及び最下点に到達する直前の位置を検出するようにしている。
【００２７】次に、図６及び図７に基づいて上記制御系統を有する遮音装置の昇降駆動装置の制御について説明する。図６は、遮音装置３５を下降させる場合を示す。先ず、図（ａ）は遮音装置３５が上方位置にあり、下降を開始した初期の状態を示す。圧縮空気源８０は、上下動切換弁８１によりシリンダ７１の上方に管路７４を通して接続され、ピストン７２は所定の速度で下降し、これに連結されている遮音装置３５が所定の速度でで下降する。このとき、２速制御用切換弁８２、８３は夫々正規流量の通路８２ａ，８３ａに接続されて状態にある。
【００２８】ピストン７２が下降し、シリンダ７１の下方位置に設置されている位置センサＳ２の位置、即ち、遮音テーブルに到達する直前の位置に到達すると、制御装置（図示せず）はこれを検知し、２速制御用切換弁８３を図６（ｂ）に示すように切り換える。すると、シリンダ７１の下方に接続される通路７５は切換通路８３ｂと接続し、その結果、シリンダ７１の下方から排出される空気は流量制御弁８３ｃを通して制限されて排出されることとなり、ピストン７２はの下降速度が減速される。これにより遮音装置３５の移動速度が減速され所定の位置、即ち、図２に示す遮音テーブル３７上にソフトランディングする。
【００２９】図７は、遮音装置３５を上昇させる場合を示す。（ａ）は上昇開始当初の状態を示し、（ｂ）は最上昇位置に到達する寸前の状態を示す。先ず、圧縮空気源８０は上下動切換弁８１はシリンダ７１の下方に接続する管路７５に接続され、シリンダ７１の下方に圧縮空気が供給されてピストン７２は上昇する。このとき、２速制御用切換弁８２、８３は、夫々、正規流量通路８２ａ，８２ｂと接続され、ピストン７２は所定の速度で上昇し、したがって、遮音装置３５は所定の速度で上昇する。ピストン７２が最上部に到達する直前、即ち、位置センサＳ１の位置に到達すると、制御装置はこれを検知して、図７（ｂ）に示すように、２速制御用切換弁８２を切り換える。これにより、シリンダ７１の上方から排出される空気は流量制御弁８２ｃを通して排出され、流量が制限された状態で排出される。この結果、ピストン７２の上昇速度は減速され、所定の位置で停止する。これにより、遮音装置３５が所定の最上昇位置に減速した状態でゆるやかに停止する。
【００３０】上述のように、本実施例によれば、遮音装置を駆動するロッドレスシリンダへ圧縮空気を供給する管路の途中に、２速制御切換弁を設けるととに、ロッドレスシリンダのピストンが最上位置及び最下位置に到達する寸前を検知するセンサを設けて、ピストンの停止時の速度を減速させるようにしたため、遮音装置の上昇あるいは下降における停止時の速度を減速させるようにしているため、遮音装置の昇降速度の全体を遅くすることなく、遮音装置の停止時の衝撃を緩和することができる。このため、遮音装置自体の他、周辺の機器類への振動や機器の損傷の発生を抑制することができ、装置全体の信頼性を高めることができる。
【００３１】尚、上述の実施例においては、遮音装置に最上昇位置及び最下降位置に到達する直前の位置を検出するためにロッドレスシリンダに位置センサを設け、ピストンの位置を検知することにより遮音装置の位置を検知するようにしたものであるが、位置センサを遮音装置の移動経路の上下の所定位置に取付け、これにより遮音装置の停止位置の直前の位置を検出するようにしてもよい。また、遮音装置の駆動手段として、ロッドレスシリンダを用いた例を示したが、ロッドレスシリンダに限ることなく、通常のピストンシリンダを使用してもよい。
【００３２】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、遮音装置の上昇あるいは下降における停止時の速度を減速させるようにしているため、遮音装置の昇降速度全体を遅くすることなく、遮音装置の停止時の衝撃を緩和することができる。このため、遮音装置自体の他、周辺の機器類への振動や機器の損傷の発生を抑制することができ、装置全体の信頼性を高めることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１９６
【氏名又は名称】サッポロビール株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１８３３０６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５５７１２ |
|