CN105366083A - 粉粒体填充装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供紧凑且制造成本低、并且填充装置的填充量的精度高的粉粒体填充装置。具备：间歇性地搬运包装容器(A)的搬运装置(1)；设置在搬运装置的搬运轨道上的一个主填充装置(2)、主测量装置(3)以及一个修正填充装置(4)；以及控制装置(6)，主填充装置具有向包装容器内投入不足最终填充重量的规定重量的粉粒体的大型螺旋钻螺杆，主测量装置对由主填充装置填充在包装容器内的粉粒体的重量进行测定并向控制装置输出测定值，修正填充装置具有向包装容器内投入粉粒体直至达到最终填充重量的小型螺旋钻螺杆，控制装置基于从主测量装置输入的测定值与规定重量之间的误差，将大型螺旋钻螺杆的投入量调整为接近规定重量。

Description

粉粒体填充装置

技术领域

本发明涉及向纸袋、以纸与塑料薄膜的层叠材为材料的袋等包装容器填充粉粒体的粉粒体填充装置。

背景技术

以往，公知有各种向间歇地被移送的袋内填充粉粒体的粉粒体填充装置。

例如，在专利文献1中，记载有以大投入·中投入·小投入这三个阶段来进行填充的粉粒体填充装置。即，在一次位置向袋内进行粉粒体的一次粗填充·测量(大投入)，在二次位置对粉粒体进行中量填充·测量(中投入)。另外，在三次位置进行修正填充·测量(小投入)，从而向袋内填充粉粒体直至准确的填充量。

但是，由于该粉粒体填充装置在三处设置粉粒体填充机，所以装置大型化而制造成本也变高。并且，在各位置，一边用重差计测定重量，一边进行填充直至测定出的重量达到设定重量，从而在上述各位置的粉粒体填充需要时间，用于填充的整体的作业时间变长，而对填充能力有负面影响。另外，因粉粒体落下的势头，而测定值容易产生误差。

在专利文献2中公开了如下粉末填充装置：利用配置于最靠前位置的主填充机向包袋内填充粉末，并利用配置于其后面位置的第一重差计来测定包袋内的重量，并且利用输入该测定值的控制器，来设定进一步配置于后面位置的辅助填充机的补充量，利用配置于辅助填充机的后面位置的第二重差计来测定最终重量，在第二重差计的测定值超过允许值时使包袋返回主填充机，使螺旋状物反转而将包袋内的超过重量修正到允许值内。

该粉末填充装置通过使粉粒体填充机的配置为两处，能够减少一台粉粒体填充机，而仅基于重差计的测定值来修正各包袋内的粉末的重量，不具备修正粉粒体填充机的投入量其本身的功能。因此，即使粉粒体的填充过程发展，也无法提高填充机的填充重量的精度。

此外，在专利文献3中公开了如下粉粒体填充装置：在送出粉粒体的引导筒的下端部安装有具备筒状过滤器和负压室的粉粒体控制装置，通过停止螺旋钻的动作，并使筒状过滤器的内部为负压，来停止粉粒体的排出，从而提高填充量的精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3453097号公报

专利文献2：日本特开2006-16039号公报

专利文献3：日本专利第3814090号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题是提供一种紧凑且制造成本减少、并且粉粒体填充机的填充重量的精度高的高速度填充的粉粒体填充装置。

本发明的粉粒体填充装置具备：间歇性地搬运包装容器的搬运装置；设置在该搬运装置的搬运轨道上的一个主填充装置、主测量装置以及一个修正填充装置；以及控制装置。主填充装置具有大型螺旋钻螺杆，该大型螺旋钻螺杆向由搬运装置搬运的包装容器内，投入不足最终填充重量的规定重量的粉粒体。主测量装置对由主填充装置填充在包装容器内的粉粒体的重量进行测定并向上述控制装置输出测定值。修正填充装置具有小型螺旋钻螺杆，该小型螺旋钻螺杆向经过主填充装置以及主测量装置后的包装容器内投入粉粒体直至达到最终填充重量。控制装置基于从主测量装置输入的测定值与规定重量之间的误差，来将上述大型螺旋钻螺杆的投入量调整为接近上述规定重量。

优选，上述控制装置控制上述大型螺旋钻螺杆的旋转量以及旋转速度，通过增减上述大型螺旋钻螺杆的旋转量来调整投入量，并在上述主填充装置的填充前半段使上述大型螺旋钻螺杆高速旋转，并且在填充后半段使之低速旋转。

上述主填充装置具备支承包装容器而上下移动的容器升降装置，容器升降装置在上述主填充装置的填充开始前上升而使包装容器的底部接近主填充装置的粉粒体排出口，并且在上述主填充装置的填充开始后以与填充量对应的设定的量下降，上述容器升降装置的下降速度被控制为与上述大型螺旋钻螺杆的旋转速度成比例，以便上述主填充装置的粉粒体排出口与上述包装容器内的粉粒体上表面之间的距离维持为恒定。

发明的效果如下。

根据方案1的发明，由于以大型螺旋钻螺杆的主填充和小型螺旋钻螺杆的修正填充这两个阶段来进行填充，所以填充能力高，并且填充重量的精度高。另外，填充粉粒体的实际填充机以两组即可，从而能够减少制造成本。

由于根据主填充后的重差计测定结果来修正主填充装置的投入量，所以填充精度变高。

根据方案2的发明，由于在填充前半段以高速高效地进行填充，在填充后半段以低速慎重地进行填充，所以进一步提高作业效率，从而得到较高的填充精度。

根据方案3的发明，通过与大型螺旋钻螺杆的旋转速度对应地控制包装容器的下降速度，并将粉粒体排出口至包装容器内的粉粒体上表面为止的距离维持为恒定，能够有效地抑制从粉粒体排出口向包装容器投入粉粒体时的粉粒体的飞舞，从而能够抑制粉粒体落下而导致的测定重量的增加减少。并且，不需要实际确认粉粒体上面的位置的装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的粉粒体填充装置的俯视图。

图2表示本发明的实施例的袋供给部分，图2(A)是袋供给机构的侧视图，图2(B)是袋开口机构的俯视图。

图3表示本发明的实施例的填充机，图3(A)是侧视图，图3(B)是主视图。

图4表示本发明的实施例的主填充装置，图4(A)是填充开始时的侧视图，图4(B)是填充结束时的侧视图。

图中：

A—袋(包装容器)，B—奶粉(粉粒体)，1—搬运装置，2—主填充装置，3—主测量装置，4—修正填充装置，5—填充重量测定装置，6—控制装置，7—堆袋器，8—袋封口装置，9—夹紧装置，10—袋拿起吸盘，11—袋开口吸盘，12—主填充机，13—袋升降装置，14—原料料斗，15—大型投入筒，15’—小型投入筒，16—大型螺旋钻螺杆，16’—小型螺旋钻螺杆，17—主填充用脉冲马达，17’—修正填充用脉冲马达，18—原料投入管，19—水平传感器，20—脱气过滤器，21—粉粒体排出口，22—升降操作手柄，23—架台，24—链条，25—升降臂，26—升降驱动马达，27—升降轮，28—链轮，29—位置传感器，30—砝码。

具体实施方式

以下，基于附图详细地对本发明的实施例进行说明。

本实施例的粉粒体填充装置是一种间歇旋转的旋转式填充装置，在袋A(包装容器)填充奶粉B(粉粒体)(图1、图2、图4)。该粉粒体填充装置具备间歇地旋转来搬运袋A的搬运装置1、设置在搬运装置1的搬运轨道上的一个主填充装置2、主测量装置3、一个修正填充装置4、填充重量测定装置5、以及控制装置整体的动作的控制装置6。并且，在搬运装置1的搬运轨道侧方，面朝主填充装置2的上游侧设置有堆袋器7，并且面朝填充重量测定装置5的下游侧设置有袋封口装置8。

此外，袋A以重叠三层包装纸、并在其内表面层叠有聚乙烯薄膜的层叠材为材料。并且，向袋A内进行的奶粉B的最终填充重量被设定为25.03kg。

上述的搬运装置1具有在打开了袋A的开口部的状态下把持的八个夹紧装置9，这些夹紧装置9沿旋转圆等间隔地配置，向以下的八个位置、即袋接受位置1a、主填充位置1b、重量测定位置1c、修正填充位置1d、第一袋成型位置1e、第二袋成型位置1f、远离夹紧的脱离位置1g、远离夹紧的脱离位置1g与袋接受位置1a之间的中间的空位置1h旋转，并且分别在各位置停止。

如图2(A)所示，袋接受位置1a与堆袋器7接近，通过袋供给机构向在袋接受位置1a停止的夹紧装置9传递袋A。

在堆袋器7层叠有需要袋数的袋A，在堆袋器7的上方能够摆动以及升降地设置有袋拿起吸盘10。袋拿起吸盘10吸附一个堆袋器7的袋A并向袋接受位置1a的夹紧装置9传递。如图2(B)所示，由该夹紧装置9把持了的袋A的投入口由对置地配置为能够相互接近、分离的袋开口吸盘11开口为六边形。接受到袋A的夹紧装置9向主填充位置1b旋转(移动)。

在主填充位置1b设置有上述的主填充装置2。主填充装置2具备主填充机12以及袋升降装置13。

如图3所示，主填充装置2的主填充机12具有：原料料斗14；从原料料斗14向下方延伸的大型投入筒15；能够旋转地配置于大型投入筒15的内部的大型螺旋钻螺杆16；以及驱动大型螺旋钻螺杆16的主填充用脉冲马达17。

原料投入管18与原料料斗14连结，乘上在该原料投入管18流动的空气流，从未图示的原料储藏罐向原料料斗14内输送奶粉B。并且，在原料料斗14设有检测奶粉B的储藏量的水平传感器19，在原料料斗14内总是储藏恒定量的奶粉B。

大型投入筒15具有139.8mm～165mm的均匀的内径，若大型螺旋钻螺杆16旋转，则原料料斗14内的奶粉B在大型投入筒15流通而落下，并从其下端的粉粒体排出口21排出。粉粒体排出口21位于比停止于主填充位置1b的夹紧装置9所把持的袋A的开口部稍微靠上方，但通过手动操作升降操作手柄22，能够使大型投入筒15稍微升降而调节粉粒体排出口21的高度。

并且，在大型投入筒15的下端部安装脱气过滤器20，在大型投入筒15流通的奶粉B通过脱气过滤器20的部位而被排出。脱气过滤器20具备包围大型螺旋钻螺杆16的下端部的筒状过滤器，当停止大型螺旋钻螺杆16时，使上述筒状过滤器的内周内为规定的负压以上，而在筒状过滤器的内周内形成体积密度变高了的奶粉B的层，停止奶粉B被额外排出。

大型螺旋钻螺杆16由控制装置6控制旋转速度以及旋转量，通过一次的填充动作送出最终填充重量(25.03kg)的约95％的规定重量的奶粉B。

并且，大型螺旋钻螺杆16以两个阶段送出规定重量的奶粉B。在本实施例中，驱动大型螺旋钻螺杆16的主填充用脉冲马达17的旋转速度和旋转脉冲数预先在第一段分别被设定为850rpm、17000pls，在第二段分别被设定为350rpm、3500pls。即，大型螺旋钻螺杆16在填充前半段高速旋转而高效地排出大量的奶粉B，并在填充后半段低速旋转而送出少量的奶粉B，由此以高精度进行规定重量的填充。而且，缩短填充奶粉B的所需要时间，从而提高作业效率。

袋升降装置13是使停止于主填充位置1b的夹紧装置9所把持的袋A升降的装置，如图4所示地具备：架台23；一端固定于架台23的上部的链条24；经由滑轮而安装于链条24的另一端的升降臂25；安装于架台23且进行链条24的卷上、卷下的升降驱动马达26；隔着升降驱动马达26而设于升降臂25的相反侧的升降轮27；在升降臂25的上方安装于架台23的链轮28；以及检测袋A的上限位置的位置传感器29。

链条24卡合于升降轮27的下表面，与由升降驱动马达26驱动的链轮啮合，并且被链轮28引导而到达升降臂25。另外，在升降轮27，以与填充于袋A的奶粉B的重量平衡的方式安装有砝码30。

升降臂25向主填充位置1b前进而与停止了的夹紧装置9卡合，若主填充机12所进行的填充结束则解除与夹紧装置9的卡合。

若升降臂25与夹紧装置9卡合，则升降驱动马达26动作而卷上链条24，从而使安装于链条24的另一端的升降臂25上升。而且，如图4(A)所示，由与升降臂25卡合的夹紧装置9把持了的袋A到达上限位置，若位置传感器29检测到袋A，则停止升降驱动马达26。其结果，向袋A内插入主填充机12的粉粒体排出口21。并且，向控制装置6发送位置传感器29的检测信号。

为了防止奶粉B落下所产生的奶粉B的飞舞，粉粒体排出口21与袋A的底之间的距离以驱动升降驱动马达26而抬起夹紧装置9、从而在不会妨碍奶粉B的投入的范围内尽可能小的方式设置。由此，飞舞的奶粉B落下，也能够抑制填充测定值变动。

若接收到位置传感器29的检测信号则控制装置6使主填充机12的主填充用脉冲马达17动作。若主填充用脉冲马达17动作而大型螺旋钻螺杆16开始旋转，开始从粉粒体排出口21投入奶粉B，则升降驱动马达26反转而链条24响应奶粉B的投入量而卷下，从而升降臂25、夹紧装置9以及夹紧装置9所把持的袋A下降。

升降驱动马达26反转的速度、即袋A的下降速度由控制装置6以与大型螺旋钻螺杆16的旋转速度成比例的方式控制，以便粉粒体排出口21与袋A内的奶粉B上表面之间的距离维持为恒定。

此外，为了将粉粒体排出口21与袋A内的奶粉B上表面之间的距离保持为恒定，通过利用升降操作手柄22调节粉粒体排出口21的高度，而能够随时调整上述的距离。

大型螺旋钻螺杆16投入规定重量的奶粉B而停止，若如图4(B)所示地升降臂25以及夹紧装置9返回原先的高度，则解除升降臂25与夹紧装置9的卡合状态。而且，夹紧装置9以保持有袋A的状态进入重量测定位置1c。

在重量测定位置1c设置有主测量装置3。主测量装置3由三个均衡地配置的测力传感器构成，通过三个测力传感器所检测的重量的平均值，来对停止于重量测定位置1c的夹紧装置9所把持的填充有奶粉B的袋A的重量(净重)进行测定。朝向控制装置6输出主测量装置3的测定值，并在设于控制装置6的显示面板显示。

控制装置6比较从主测量装置3输入的测定值和预先设定的规定重量(25.03kg)，当存在设定以上的差时，变更主填充用脉冲马达17的设定而控制大型螺旋钻螺杆16的旋转量，而将大型螺旋钻螺杆16的投入量调整为接近已设定的上述的规定重量。通过大型螺旋钻螺杆16的投入量，也调整大型螺旋钻螺杆16的旋转速度。

在主测量装置3的测定之后，夹紧装置9和袋A一起进入修正填充位置1d。

在修正填充位置1d设置有上述的修正填充装置4以及填充重量测定装置5(图1)。

修正填充装置4比主填充机12小型而构造上相同。因此，在图3中，对作为修正填充装置4的说明而需要的对应部分的符号赋予撇号“’”来进行显示。

修正填充装置4与主填充机12的不同是主填充机12中的大型投入筒15的内径为139.8mm～165mm，相对于此，修正填充装置4中是内径63.5mm左右的小型投入筒15’，在其内部设有直径比大型螺旋钻螺杆16的直径小的小型螺旋钻螺杆16’，由修正填充用脉冲马达17’驱动小型螺旋钻螺杆16’(图3)。修正填充用脉冲马达17’的旋转速度被设定为30rpm的低速。并且，由于将小型投入筒15’以及小型螺旋钻螺杆16’设为直径比大型投入筒15以及大型螺旋钻螺杆16的直径小，所以修正填充装置4的填充能力是主填充机12的约15％。

该修正填充装置4设置为，小型投入筒15’的下端部位于在修正填充位置1d停止的袋A的开口部的正上方。

若由夹紧装置9把持了的袋A停止于修正填充装置4的下方，则修正填充用脉冲马达17’动作而小型螺旋钻螺杆16’旋转，向袋A内投入最终填充重量的约5％的奶粉B，并将袋A内的奶粉B的重量设为最终填充重量。

填充重量测定装置5由测力传感器构成，在修正填充装置4所进行的奶粉B的投入结束后，对放入有奶粉B的袋A的重量进行测定。填充重量测定装置5的测定值显示于控制装置6的显示面板。并且，在显示面板设有按键开关，确认填充重量测定装置5的测定值，而在每次按压按键开关时，能够将修正填充装置4的投入量进行±5.0g的修正。

若修正填充装置4的填充和填充重量测定装置5的测定结束，则夹紧装置9进入第一袋成型位置1e而停止，接着向第二袋成型位置1f前进而停止。

在第一袋成型位置1e以及第二袋成型位置1f分别设置有振动器等产品脱气装置，为了不妨碍后续的袋封口装置8中的封口作业，对填充有奶粉B的袋A进行脱气，从而成型为稳定的形状。

经过第一袋成型位置1e以及第二袋成型位置1f后的夹紧装置9向远离夹紧的脱离位置1g前进而停止。在远离夹紧的脱离位置1g连结有向袋封口装置8移送袋A的移送装置，从停止于远离夹紧的脱离位置1g的夹紧装置9向移送装置传递袋A。向移送装置传递袋A后的夹紧装置9不进行任何作业地经由空位置1h返回袋接受位置1a。

被传递至移送装置的填充有奶粉B的袋A被搬运至袋封口装置8而被封口。在袋封口装置8之后设置有最终重差计，最终重差计的测定值不足25kg(作为奶粉的内容量而显示的重量)的袋A、以及超过上述的规定值25.03kg(±20g)的范围的袋A在袋封口装置8之后作为不良品而由导出装置排出。作为不良品的袋A内的奶粉B返回原料罐。

此外，根据填充于包装容器的奶粉B的重量，来适当地变更主填充装置2的填充量、修正填充装置4的填充量、允许的超过重量等。

并且，在主填充装置2以及修正填充装置4中，原料料斗、向原料料斗供给粉粒体的机构、投入筒的下端部等的构造不限定于上述实施例。

此外，粉粒体不限定于奶粉B，也包括谷类、树脂成型材料的小丸、谷粉、无机材料的粉、或者粉状、粒状、颗粒状的药剂等。

Claims (3)

1.一种粉粒体填充装置，其特征在于，

具备：间歇性地搬运包装容器的搬运装置；设置在该搬运装置的搬运轨道上的一个主填充装置、主测量装置以及一个修正填充装置；以及控制装置，

上述主填充装置具有大型螺旋钻螺杆，该大型螺旋钻螺杆向由上述搬运装置搬运的包装容器内投入不足最终填充重量的规定重量的粉粒体，

上述主测量装置对由上述主填充装置填充在包装容器内的粉粒体的重量进行测定并向上述控制装置输出测定值，

上述修正填充装置具有小型螺旋钻螺杆，该小型螺旋钻螺杆向经过上述主填充装置以及主测量装置后的包装容器内投入粉粒体直至达到最终填充重量，

上述控制装置基于从上述主测量装置输入的测定值与上述规定重量的误差，来将上述大型螺旋钻螺杆的投入量调整为接近上述规定重量。

2.根据权利要求1所述的粉粒体填充装置，其特征在于，

上述控制装置控制上述大型螺旋钻螺杆的旋转量以及旋转速度，通过增减上述大型螺旋钻螺杆的旋转量来调整投入量，并在上述主填充装置的填充前半段使上述大型螺旋钻螺杆高速旋转，并且在填充后半段使之低速旋转。

3.根据权利要求1或2所述的粉粒体填充装置，其特征在于，

上述主填充装置具备支承包装容器而上下移动的容器升降装置，容器升降装置在上述主填充装置的填充开始前上升而使包装容器接近主填充装置的粉粒体排出口，并且在上述主填充装置的填充开始后下降，上述容器升降装置的下降速度被控制为与上述大型螺旋钻螺杆的旋转速度成比例，以便上述主填充装置的粉粒体排出口与上述包装容器内的粉粒体上表面之间的距离维持为恒定。