JP2000033940A - Method and device for sensing filling level - Google Patents
Method and device for sensing filling levelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、充填レベル検出
方法および充填レベル検出装置に関し、さらに詳しく
は、吐出する流体を利用して容器内の例えば液体などの
内容物の充填レベルを容器の外側から測定する方法及び
容器の内容物充填工程に用いられる充填レベル検出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filling level detecting method and a filling level detecting apparatus, and more particularly, to a method of detecting a filling level of contents such as a liquid in a container from the outside of the container by using a discharged fluid. The present invention relates to a measuring method and a filling level detecting device used in a step of filling the contents of a container.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の充填レベル検出方法としては、図
5に示すように、例えば主に紙材にアルミ箔をラミネー
トしてなる包材を筒状に加工して包装用チューブ1を形
成し、この包装用チューブ1の下部を横シールした後、
包装用チューブ1の所定のレベルまで飲料2を充填する
場合に用いられる方法がある。この方法では、同図に示
すように、液面センサ3を包装用チューブ1内に挿入・
配置して液面レベルを検出することが行われている。こ
の他のレベル検出方法としては、液面センサの代わりに
フロートを用いて液面レベルを検出する方法などがあ
る。2. Description of the Related Art As a conventional filling level detecting method, as shown in FIG. 5, for example, a packaging material mainly formed by laminating aluminum foil on a paper material is processed into a cylindrical shape to form a packaging tube 1. After horizontally sealing the lower part of the packaging tube 1,
There is a method used when filling the beverage 2 to a predetermined level in the packaging tube 1. In this method, the liquid level sensor 3 is inserted into the packaging tube 1 as shown in FIG.
It is arranged to detect the liquid level. As another level detection method, there is a method of detecting a liquid level using a float instead of the liquid level sensor.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、包装用
チューブ1内に可動部分がある場合、摩耗による誤動
作、部品の落下、衛生上の問題などの発生が危惧され
る。また、可動部分のないセンサ類でも、これを包装用
チューブ1に入れることにより、センサ回りの洗浄不良
による衛生上の問題や、洗浄によるセンサ性能の低下な
どを惹起する問題があった。そこで、包装用チューブ1
の外側から液面レベルを検出する方法が模索されてい
る。例えば、電磁波を用いて内容液のレベルを検出しよ
うとする場合、包材にラミネートされたアルミ箔が電磁
シールドとなるためレベル検出を行うことが困難であっ
た。また、包装用チューブ1の外側から超音波を当てて
反射する帰還超音波から液面レベルを検出しようとする
場合にも、包材にラミネートされたアルミ箔の影響で、
レベル検出がうまく行えないという問題があった。However, when there is a movable part in the packaging tube 1, there is a fear that malfunction due to abrasion, dropping of parts, problems in hygiene and the like may occur. In addition, even if the sensors have no moving parts, if they are put in the packaging tube 1, there is a problem of hygiene due to poor cleaning around the sensors and a problem of causing a decrease in sensor performance due to the cleaning. Therefore, the packaging tube 1
A method for detecting the liquid level from the outside of the device is being sought. For example, when attempting to detect the level of the content liquid using electromagnetic waves, it has been difficult to detect the level because the aluminum foil laminated on the packaging material serves as an electromagnetic shield. Also, when trying to detect the liquid level from the return ultrasonic wave reflected by applying an ultrasonic wave from the outside of the packaging tube 1, due to the effect of the aluminum foil laminated on the packaging material,
There was a problem that level detection could not be performed well.
【0004】この発明が解決しようとする課題は、容器
の外側から内容充填物のレベル検出が容易に行えるレベ
ル検出方法と、充填レベル検出装置を得るにはどのよう
な手段を講じればよいかという点にある。[0004] The problem to be solved by the present invention is that a level detection method capable of easily detecting the level of the content filling from the outside of the container and what means should be taken to obtain a filling level detection device. On the point.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
可撓性をもつ収納壁部を有する容器に充填される内容物
の充填レベルを検出する方法であって、前記収納壁部の
外側面に所定の圧力で流体を吹き付けて該収納壁部を変
位させると共に、前記流体が吹き付けられた箇所の前記
収納壁部外側面の変位量を検知して前記変位量から前記
充填レベルを検出することを特徴としている。According to the first aspect of the present invention,
A method for detecting a filling level of contents to be filled in a container having a flexible storage wall portion, wherein a fluid is sprayed at a predetermined pressure on an outer surface of the storage wall portion to displace the storage wall portion. In addition, the amount of displacement of the outer surface of the storage wall at the location where the fluid is sprayed is detected, and the filling level is detected from the amount of displacement.
【0006】従って、請求項1記載の発明では、収納壁
部へ流体を所定圧力で吹き付けることにより収納壁部を
変位させる。容器内へ内容物が充填されるに伴い、容器
内部の圧力が変化して、収納壁部の変位量が変化する。
この変位量から容器内の内容物が充填されたレベルを検
知・判定することができる。このため、内容物の充填予
定レベル又はこのレベル近傍に、流体の吹き付け位置を
設定することで、内容物の充填レベルを充填予定レベル
と一致又は近似させることが可能となる。Therefore, in the first aspect of the present invention, the storage wall is displaced by spraying a fluid onto the storage wall at a predetermined pressure. As the contents are filled into the container, the pressure inside the container changes, and the amount of displacement of the storage wall changes.
From this displacement amount, the level at which the contents in the container are filled can be detected and determined. Therefore, by setting the fluid spraying position at or near the content filling level, the filling level of the content can be matched or approximated with the filling level.
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の充
填レベル検出方法であって、前記変位量は、前記収納壁
部の外側に対向するように配置された距離センサで測定
された、前記収納壁部の外側面までの距離に基づいて決
定されることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the filling level detecting method according to the first aspect, wherein the displacement amount is measured by a distance sensor disposed so as to face the outside of the storage wall. It is characterized in that it is determined based on the distance to the outer surface of the storage wall.
【0008】従って、請求項2記載の発明は、請求項1
記載の発明の作用に加えて、距離センサにより、センサ
から収納壁部の外側面までの距離を測定することで、収
納壁部の変位量を検知することができる。Therefore, the invention according to claim 2 is based on claim 1.
In addition to the operation of the above-described invention, the displacement amount of the storage wall can be detected by measuring the distance from the sensor to the outer surface of the storage wall by the distance sensor.
【0009】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2に記載の充填レベル検出装置であって、前記変位量
は、前記収納壁部の外側面の、前記容器内側に向けた湾
曲寸法であることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided the filling level detecting device according to the first or second aspect, wherein the amount of displacement is a curvature of the outer surface of the storage wall toward the inside of the container. It is characterized by its dimensions.
【0010】従って、請求項3記載の発明では、請求項
1及び請求項2に記載の発明の作用に加えて、収納壁部
の湾曲寸法を測定することで収納壁部の変位量を検知す
ることができる。Therefore, according to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the present invention, the displacement of the storage wall is detected by measuring the curved dimension of the storage wall. be able to.
【0011】請求項4記載の発明は、可撓性をもつ収納
壁部を有する容器に充填される内容物の充填レベルを検
出する充填レベル検出装置であって、前記収納壁部の外
側面の所定高さ位置に配置され、所定の圧力で流体を吐
出する流体吐出部と、前記流体吐出部から吐出された流
体が吹き付けられる収納壁部の外側面に対向して配置さ
れた変位センサと、前記変位センサで検知された値に基
づいて充填レベルを判定する演算部と、を備えることを
特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a filling level detecting device for detecting a filling level of contents to be filled in a container having a flexible storage wall portion, wherein the outer surface of the storage wall portion is provided. A fluid discharge unit that is disposed at a predetermined height position and discharges a fluid at a predetermined pressure, and a displacement sensor that is disposed to face the outer surface of the storage wall portion on which the fluid discharged from the fluid discharge unit is blown, A calculation unit for determining a filling level based on a value detected by the displacement sensor.
【0012】従って、請求項4記載の発明では、流体吐
出部から吐出される流体が所定の圧力で収納壁部を押圧
して収納壁部を変位させる。この変位量を変位センサで
検知して、この検知された値に基づいて演算部で内容物
の充填レベルを判定することができる。Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the fluid discharged from the fluid discharge unit presses the storage wall with a predetermined pressure to displace the storage wall. This displacement amount is detected by the displacement sensor, and the filling level of the contents can be determined by the calculation unit based on the detected value.
【0013】請求項5記載の発明は、請求項4記載の充
填レベル検出装置であって、前記容器は主に紙でなるシ
ートにアルミ箔が積層された包材を筒状に加工されてな
り、前記流体は空気もしくは水であり、前記内容物は飲
料であることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the filling level detecting device according to the fourth aspect, wherein the container is formed by processing a packaging material in which aluminum foil is laminated on a sheet mainly made of paper into a cylindrical shape. The fluid is air or water, and the content is a beverage.
【0014】従って、請求項5記載の発明では、請求項
4記載の発明の作用に加えて、アルミ箔が積層された紙
シートでなる包材でなる容器の中にレベルセンサやフロ
ートなどを入れることなく、容器内の内容物の充填レベ
ル検出を容器の外側から行うことができる。このため、
内容物を汚損することを回避することができる。Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the operation of the fourth aspect of the present invention, a level sensor, a float, and the like are placed in a container made of a packaging material made of a paper sheet on which an aluminum foil is laminated. Without this, the filling level of the contents in the container can be detected from outside the container. For this reason,
It is possible to prevent the contents from being stained.
【0015】請求項6記載の発明は、請求項4又は請求
項5に記載の充填レベル検出装置であって、前記変位セ
ンサは、該センサから前記収納壁部の外側面までの距離
を測定する距離センサであることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the filling level detecting device according to the fourth or fifth aspect, the displacement sensor measures a distance from the sensor to an outer surface of the storage wall. It is a distance sensor.
【0016】従って、請求項6記載の発明では、請求項
4及び請求項5に記載の発明の作用に加えて、距離セン
サで収納壁部の変位量を得ることができる。Therefore, according to the sixth aspect of the invention, in addition to the functions of the fourth and fifth aspects, the displacement of the storage wall can be obtained by the distance sensor.
【0017】請求項7記載の発明は、請求項4〜請求項
6のいずれかに記載の充填レベル検出装置であって、前
記演算部は、前記変位センサで検知された値の変化に基
づいて充填レベルを判定することを特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the filling level detecting device according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the calculation unit is configured to perform the operation based on a change in the value detected by the displacement sensor. It is characterized in that the filling level is determined.
【0018】従って、請求項7記載の発明では、請求項
4〜請求項6に記載の発明の作用に加えて、演算部が変
位センサの検知した値の変位により、内容物が容器の充
填予定レベルに達したか否かの判定を行うことができ
る。Therefore, according to the invention described in claim 7, in addition to the operation of the invention described in claims 4 to 6, the contents are scheduled to be filled in the container by the displacement of the value detected by the displacement sensor by the computing unit. A determination can be made as to whether the level has been reached.
【0019】請求項8記載の発明は、請求項4〜請求項
7のいずれかに記載の充填レベル検出装置であって、前
記流体吐出部は、前記内容物の充填予定レベルを上下か
ら挟む位置に対向する2箇所に配置され、前記変位セン
サは前記流体吐出部のそれぞれが吐出する流体が吹き付
けられる位置に対応して2つ配置され、前記演算部は前
記2つの変位センサからの出力値の差に基づいて前記内
容物の充填レベルを判定することを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the filling level detecting device according to any one of the fourth to seventh aspects, wherein the fluid discharge portion sandwiches the expected filling level of the contents from above and below. And two displacement sensors are arranged corresponding to the positions where the fluid ejected by each of the fluid ejection units is blown, and the arithmetic unit is configured to calculate output values from the two displacement sensors. It is characterized in that the filling level of the contents is determined based on the difference.
【0020】従って、請求項8記載の発明では、請求項
4〜請求項7に記載の発明の作用に加えて、2箇所に配
置された流体吐出部から吐出された流体は、充填予定レ
ベルの上と下の収納壁部を押圧する。この2箇所の収納
壁部の変位量を比較することにより、下の位置にある収
納壁部の容器内側に内容物の充填レベルが達し、上の位
置にある収納壁部の容器内側に内容物が達していない場
合に、2箇所の間の位置に充填レベルがあることが判定
できる。このため、2箇所の間の上下距離を適宜設定す
ることにより、実際の内容物の充填レベルと充填予定レ
ベルとを近似又は一致させることが可能となる。Therefore, according to the invention described in claim 8, in addition to the effects of the inventions described in claims 4 to 7, the fluid discharged from the two fluid discharge portions disposed at the level to be filled is Press the upper and lower storage walls. By comparing the displacement amounts of the two storage walls, the filling level of the contents reaches the inside of the container of the storage wall at the lower position, and the contents is inside the container of the storage wall at the upper position. Is not reached, it can be determined that there is a filling level at a position between the two places. Therefore, by appropriately setting the vertical distance between the two locations, it is possible to approximate or match the actual filling level of the contents with the expected filling level.
【0021】請求項9記載の発明は、請求項4〜請求項
8のいずれかに記載の充填レベル検出装置であって、前
記演算部は、前記内容物を供給する供給装置の駆動制御
部に接続され、前記充填レベルの判定結果に応じて前記
駆動制御部へ供給もしくは停止信号を出力することを特
徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the filling level detecting device according to any one of the fourth to eighth aspects, the arithmetic unit includes a drive control unit of a supply device that supplies the contents. And a supply or stop signal is output to the drive control unit in accordance with the determination result of the filling level.
【0022】従って、請求項9記載の発明では、請求項
4〜請求項8に記載の発明の作用に加えて、演算部で充
填レベルが充填予定レベルと近似又は一致している場合
に駆動制御部を介して内容物の供給を停止させることが
可能となる。Therefore, according to the ninth aspect of the present invention, in addition to the functions of the fourth to eighth aspects, the drive control is performed when the filling level is approximated or coincides with the expected filling level in the arithmetic unit. The supply of the contents can be stopped via the section.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る充填レベル
検出方法および充填レベル検出装置の詳細を図面に示す
実施形態に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of a filling level detecting method and a filling level detecting device according to the present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.
【0024】(実施形態)図1は本発明に係る充填レベ
ル検出方法および充填レベル検出装置を、飲料の包材を
包装機にて筒状に加工し、逐次、飲料を充填する工程
に、適用した実施形態を示する斜視説明図、図2は本実
施形態におけるレベル検出の原理を示す説明図、図3及
び図4は本実施形態の空気圧パルスと距離センサの検出
結果に基づいた出力波形図である。(Embodiment) FIG. 1 shows an application of a filling level detecting method and a filling level detecting device according to the present invention to a process of processing a beverage packaging material into a cylindrical shape by a packaging machine and successively filling the beverage. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the principle of level detection in the present embodiment, and FIGS. 3 and 4 are output waveform diagrams based on the detection results of the air pressure pulse and the distance sensor in the present embodiment. It is.
【0025】まず、本実施形態が適用される背景とし
て、包装機について図1を用いて簡単に説明する。包装
機10は、同図に示すように、長尺帯状の、収納壁部と
なる包材11が巻き取られたマガジン12と、多数のガ
イドローラ13と、筒状形成機構14と、縦シール機構
15と、飲料充填パイプ16と、横シール切断機構17
とを備えている。First, as a background to which this embodiment is applied, a packaging machine will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the packaging machine 10 includes a long strip-shaped magazine 12 on which a packaging material 11 serving as a storage wall is wound, a large number of guide rollers 13, a cylindrical forming mechanism 14, and a vertical seal. Mechanism 15, beverage filling pipe 16, horizontal seal cutting mechanism 17
And
【0026】包材11は、形成する容器の内側面となる
表面側から順に、例えばポリエチレン樹脂、アルミ箔、
紙基材、およびポリエチレン樹脂が積層されて形成され
ている。包材11には、後工程で屈曲を容易とするため
の折り線が予め付けられている。マガジン12から引き
出された包材11は、ガイドローラ13によって案内さ
れて、包装機10の最上部まで導かれた後、略垂直下方
に搬送される。略垂直下方へ搬送される包材11は、筒
状形成機構14によって筒状に湾曲され、縦シール機構
15によってその幅方向両端部どうしが熱溶着されて円
筒状とされる。The packaging material 11 is, for example, polyethylene resin, aluminum foil,
It is formed by laminating a paper substrate and a polyethylene resin. A fold line is provided on the packaging material 11 in advance to facilitate bending in a later step. The packaging material 11 drawn out of the magazine 12 is guided by the guide rollers 13 and guided to the uppermost part of the packaging machine 10 and then conveyed substantially vertically downward. The packaging material 11 conveyed substantially vertically downward is cylindrically curved by the cylindrical forming mechanism 14, and both ends in the width direction thereof are thermally welded by the vertical sealing mechanism 15 into a cylindrical shape.
【0027】次に、横シール切断機構17によって、円
筒状に加工された包材11に幅方向に沿った帯状の横シ
ールが施され、横シールの上方の飲料充填パイプ16か
ら包材11の内部に例えばジュースやお茶などの飲料が
充填され、横シールよりも所定距離だけ上方位置にさら
に帯状の横シールが施され、上下の横シールがそれぞれ
略中央位置で切断される。これにより、上下横シール間
に飲料が密封されたセミパッケージが連続的に形成され
る。その後、セミパッケージは図示しない成形機へ搬送
されて所定の形状のファイナルパッケージに成形され
る。Next, a band-shaped horizontal seal along the width direction is applied to the cylindrical packaging material 11 by the horizontal seal cutting mechanism 17, and the packaging material 11 is removed from the beverage filling pipe 16 above the horizontal seal. The inside is filled with a beverage such as juice or tea, and a band-shaped horizontal seal is further provided at a position above the horizontal seal by a predetermined distance, and the upper and lower horizontal seals are cut at substantially the center positions. Thereby, a semi-package in which the beverage is sealed between the upper and lower horizontal seals is continuously formed. Thereafter, the semi-package is conveyed to a molding machine (not shown) and formed into a final package having a predetermined shape.
【0028】本実施形態では、筒状に縦シールされ下部
が横シールされた包材11に飲料充填パイプ16から飲
料が供給される際に、充填レベル検出方法および充填レ
ベル検出装置20を適用している。In this embodiment, when the beverage is supplied from the beverage filling pipe 16 to the packaging material 11 which is vertically sealed in a tubular shape and the lower portion is horizontally sealed, the filling level detecting method and the filling level detecting device 20 are applied. ing.
【0029】次に、図1を用いて本実施形態の充填レベ
ル検出方法を適用した充填レベル検出装置20の構成を
説明する。Next, the configuration of a filling level detecting device 20 to which the filling level detecting method of this embodiment is applied will be described with reference to FIG.
【0030】本実施形態では、筒状の包材11の充填予
定レベル(予め設定された飲料30が充填されるべき高
さ位置)Aを上下に挟む位置に、流体としての空気を所
定の圧力で吐出する、流体吐出部としての空気吐出ノズ
ル21、22が配置されている。本実施形態では、これ
ら空気吐出ノズル21、22へ送られる空気は、図1に
示すように、空気供給手段25から空気供給管26を介
して搬送され途中でこの空気供給管26が分岐して均等
な空気圧力で両ノズル21、22へ供給されるようにな
っている。これらノズル21、22から吐出される空気
の流れは、収納壁部である包材11に対して直角をなす
ように設定してある。また、両ノズル21、22から吐
出される風量は同一に設定されている。空気吐出ノズル
21、22のそれぞれの近傍には、変位センサとしての
距離センサ23、24が配置されており、これら距離セ
ンサ23、24で空気吐出ノズル21、22から吐出さ
れた空気が当たる包材11の部分までの距離を測定する
ようになっている。なお、本実施形態では、距離センサ
23、24が赤外線の出射及び反射光の入射により距離
測定を行うようになっている。In the present embodiment, air as a fluid is placed at a predetermined pressure at a position vertically sandwiching the filling level A of the tubular packaging material 11 (a predetermined height position at which the beverage 30 is to be filled). And air discharge nozzles 21 and 22 as fluid discharge units are disposed. In the present embodiment, the air sent to the air discharge nozzles 21 and 22 is conveyed from the air supply means 25 via the air supply pipe 26 as shown in FIG. The air is supplied to both nozzles 21 and 22 at an equal air pressure. The flow of the air discharged from these nozzles 21 and 22 is set to be perpendicular to the packaging material 11 which is the storage wall. Further, the air volume discharged from both nozzles 21 and 22 is set to be the same. Distance sensors 23 and 24 as displacement sensors are disposed in the vicinity of the air discharge nozzles 21 and 22, respectively. A packaging material to which the air discharged from the air discharge nozzles 21 and 22 is applied by the distance sensors 23 and 24 is applied. The distance to the portion 11 is measured. In the present embodiment, the distance sensors 23 and 24 measure the distance by emitting infrared light and entering reflected light.
【0031】上記した距離センサ23、24は、演算部
27へ接続され、測定された値に対応する例えば電圧値
又は電流値を演算部27へ出力するようになっている。
なお、本実施形態では、空気供給手段25の駆動は常に
供給駆動させる訳ではなく、間欠的に駆動させ、この駆
動電圧パルスに同期させて距離センサ23、24も駆動
するように設定している。The above-mentioned distance sensors 23 and 24 are connected to the calculating section 27 and output, for example, a voltage value or a current value corresponding to the measured value to the calculating section 27.
In the present embodiment, the air supply means 25 is not always driven to be supplied, but is driven intermittently, and the distance sensors 23 and 24 are also driven in synchronization with the drive voltage pulse. .
【0032】また、演算部27は、図1に示すように、
飲料充填パイプ16の開閉を行う例えば電磁バルブ29
の駆動制御部28へ、充填レベルの判定信号を出力でき
るように接続されている。As shown in FIG. 1, the arithmetic unit 27
For example, an electromagnetic valve 29 for opening and closing the beverage filling pipe 16
Are connected so as to be able to output a filling level determination signal to the drive control unit 28.
【0033】ここで、本実施形態の充填レベル検出装置
20の作用・動作の説明に先駆けて、図2を用いて充填
レベルの検出原理を説明する。Here, prior to the description of the operation and operation of the filling level detecting device 20 of the present embodiment, the principle of detecting the filling level will be described with reference to FIG.
【0034】同図に示すように、包材11内に内容物で
ある飲料30を充填した状態で、飲料30の液面より下
の位置と、液面より上の位置と、に同一の風量で同一の
圧力の空気を吹き付けると、それぞれの位置で包材11
は内側へ湾曲する。このとき、内側へ湾曲する寸法を測
定すると、液面より下の位置での湾曲寸法ε1は、液面
より上の位置での湾曲寸法ε2より小さくなる。これ
は、飲料30が充填されている位置では内部圧力が高い
ためである。このため、両センサ23、24での測定値
が異なることが検知されれば液面は下の位置から上の位
置の間に存在することが判る。このような原理で包材1
1の外側からの液面レベルの検出が可能となる。As shown in the figure, in the state where the beverage 30 as the content is filled in the packaging material 11, the same air volume is applied to the position below the liquid level of the beverage 30 and the position above the liquid level. When air with the same pressure is blown at
Curves inward. At this time, when the inwardly curved dimension is measured, the curved dimension ε1 at a position below the liquid level is smaller than the curved dimension ε2 at a position above the liquid level. This is because the internal pressure is high at the position where the beverage 30 is filled. For this reason, if it is detected that the measured values of the two sensors 23 and 24 are different, it is understood that the liquid level exists between the lower position and the upper position. Packaging material 1 based on this principle
1, the liquid level can be detected from outside.
【0035】このため、包材11の充填予定レベルAの
上下に配置した距離センサ23、24で包材11までの
距離を測定し、両者の距離に基づく検出値を比較して所
定以上の差が発生していることを検出すれば、上下の位
置の間に飲料30の液面が存在することが判る。本実施
形態では、この検出値の比較・判定は、演算部27で行
う。図3は、空気供給手段25が駆動されて吐出空気の
圧力が立ち上げられたときのタイミングで測定された距
離センサ23、24の検出値を示している。同図は、両
センサ23、24での検出値のピークの高さh1が同一
であり、両位置間には液面が存在しないことを表してい
る。あるいは、h2が同一ならば液面が上距離センサ2
3の上部まで存在する事を表している。図4は、両セン
サ23、24での検出値のピークの高さが、上の距離セ
ンサ23でh1であり下の距離センサ24でh2であ
り、h2<h1となり下のセンサ位置では飲料30が充
填されており、上のセンサ位置では飲料30が充填され
ていないことを表している。For this reason, the distances to the packaging material 11 are measured by the distance sensors 23 and 24 disposed above and below the expected filling level A of the packaging material 11, and the detected values based on the distance between the two are compared with each other to obtain a difference equal to or more than a predetermined value. Is detected, it is understood that the liquid level of the beverage 30 exists between the upper and lower positions. In the present embodiment, the comparison / judgment of the detected values is performed by the calculation unit 27. FIG. 3 shows the detection values of the distance sensors 23 and 24 measured at the timing when the air supply means 25 is driven to increase the pressure of the discharge air. This figure shows that the height h1 of the peak of the detection value of both sensors 23 and 24 is the same, and that there is no liquid level between both positions. Alternatively, if h2 is the same, the liquid level is
3 indicates that it exists up to the top. FIG. 4 shows that the heights of the peaks of the detection values of both sensors 23 and 24 are h1 in the upper distance sensor 23 and h2 in the lower distance sensor 24, h2 <h1, and the beverage 30 at the lower sensor position. Is filled, indicating that the beverage 30 is not filled at the upper sensor position.
【0036】距離センサ23、24での検出値から演算
部27が飲料30の液面が上距離センサ23の位置を越
えたことを判定すると、演算部27から駆動制御部28
へ判定信号を出力し、駆動制御部28は電磁バルブ29
に閉める動作を行わせる制御信号を出力する。あるい
は、液面が下距離センサ24の位置を下まわったと判定
すると電磁バルブ29は開く。さらに、上距離センサ2
3から下距離センサ24の間では電磁バルブ29は開い
たままとなる。When the calculation unit 27 determines from the values detected by the distance sensors 23 and 24 that the liquid level of the beverage 30 has exceeded the position of the upper distance sensor 23, the calculation unit 27 sends a signal to the drive control unit 28.
The drive control unit 28 outputs a determination signal to the electromagnetic valve 29.
And outputs a control signal for performing the closing operation. Alternatively, when it is determined that the liquid level has dropped below the position of the lower distance sensor 24, the electromagnetic valve 29 opens. Further, the upper distance sensor 2
Between 3 and the lower distance sensor 24, the electromagnetic valve 29 remains open.
【0037】なお、本実施形態では、空気供給手段25
を間欠的に駆動させたが、充填を行っていする間常に空
気を供給するように動作させるようにしてもよい。In this embodiment, the air supply means 25
Was driven intermittently, but it may be operated so as to always supply air while filling is being performed.
【0038】以上、実施形態について説明したが、本発
明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。例えば、上記した
実施形態では、筒状の包材11に飲料25を充填する場
合に本発明を適用したが、各種形状の容器に液体を充填
する場合にも適用可能である。また、容器に充填する内
容物としては液体に限定されるものではなく、ヨーグル
トやゼリー状の食品や、粉状の物でも充填レベルを検出
することが可能である。また、上記した実施形態では、
流体として空気を用いたが、水などの包材11に悪影響
を与えない流体を用いることも可能である。さらに、上
記した実施形態では、2つの空気吐出ノズル21、22
を上下に配置したが、1つのノズルを配置して常にセン
サからの距離を検出することにより、包材11の変位量
に変化があった時点で充填レベルに達したことを検出す
るようにしてもよい。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to these, and various design changes accompanying the gist of the configuration are possible. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the case where the beverage 25 is filled in the cylindrical packaging material 11, but the present invention is also applicable to the case where the liquid is filled in containers of various shapes. Further, the contents to be filled in the container are not limited to liquids, and it is possible to detect the filling level of yogurt, jelly-like food, and powdery matter. In the above-described embodiment,
Although air is used as the fluid, a fluid that does not adversely affect the packaging material 11 such as water can be used. Furthermore, in the above-described embodiment, the two air discharge nozzles 21 and 22
Are arranged vertically, but by arranging one nozzle and always detecting the distance from the sensor, it is detected that the filling level has been reached when the displacement amount of the packaging material 11 changes. Is also good.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、容器の外側から内容物を汚損す
ることなく充填レベルの検出を可能にする効果がある。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, there is an effect that the filling level can be detected from the outside of the container without soiling the contents.
【0040】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加えて、センサから収納壁部の外側面
までの距離を測定することが容易であるため、充填レベ
ルを容易に検出することができる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, it is easy to measure the distance from the sensor to the outer surface of the storage wall, so that the filling level can be easily reduced. Can be detected.
【0041】請求項3記載の発明によれば、請求項1及
び請求項2に記載の効果に加えて、収納壁部の湾曲寸法
を測定することで充填レベルを容易に検出できるという
効果がある。According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first and second aspects, there is an effect that the filling level can be easily detected by measuring the curved dimension of the storage wall. .
【0042】請求項4記載の発明によれば、充填予定レ
ベルに変位センサを配置することで内容物を充填予定レ
ベルまで充填することが可能になる。According to the fourth aspect of the present invention, by disposing the displacement sensor at the filling expected level, the contents can be filled to the filling expected level.
【0043】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載の発明の効果に加えて、アルミ箔が積層された紙包材
でなる容器の中にレベルセンサやフロートなどを入れる
ことなく、容器内の内容物の充填レベル検出を容器の外
側から行うことができ、内容物を汚損することを回避す
ることができ、飲料充填工程を衛生的に行えるという効
果がある。According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect of the present invention, a level sensor, a float, and the like are not placed in a container made of paper packaging material on which aluminum foil is laminated. The filling level of the contents in the container can be detected from the outside of the container, so that the contents can be prevented from being stained, and the beverage filling step can be performed hygienically.
【0044】請求項6記載の発明によれば、請求項4及
び請求項5に記載の発明の効果に加えて、距離センサで
収納壁部の変位量を得ることで容易に充填レベルを検出
できる。According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effects of the fourth and fifth aspects of the present invention, the filling level can be easily detected by obtaining the displacement of the storage wall with the distance sensor. .
【0045】請求項7記載の発明によれば、請求項4〜
請求項6に記載の発明の効果に加えて、内容物が容器の
充填予定レベルに達したか否かの判定を行えるという効
果がある。According to the invention of claim 7, claims 4 to
In addition to the effect of the invention described in claim 6, there is an effect that it can be determined whether or not the contents have reached the scheduled filling level of the container.
【0046】請求項8記載の発明によれば、請求項4〜
請求項7に記載の発明の効果に加えて、実際の内容物の
充填レベルと充填予定レベルとを近似又は一致させるこ
とができる。According to the invention described in claim 8, claims 4 to
In addition to the effect of the invention described in claim 7, it is possible to approximate or match the actual filling level of the contents with the expected filling level.
【0047】請求項9記載の発明によれば、請求項4〜
請求項8に記載の発明の効果に加えて、演算部で充填レ
ベルが空気吐出ノズル21の上にあるときは内容物の供
給を停止し、上距離センサ23以下のレベルのときには
供給し、上距離センサ23から下距離センサ24の間で
は供給続行させることにより、充填レベルの制御が可能
になり、容器内の内容物のレベル検出並びに内容物の適
切な充填作業を自動的に行うことができる。According to the ninth aspect of the present invention, claims 4 to
In addition to the effect of the invention according to claim 8, when the filling level is above the air discharge nozzle 21 in the arithmetic unit, the supply of the contents is stopped, and when the filling level is lower than the upper distance sensor 23, the supply is performed. By continuing the supply between the distance sensor 23 and the lower distance sensor 24, the filling level can be controlled, and the level of the contents in the container and the appropriate filling operation of the contents can be automatically performed. .
【図1】本発明に係る充填レベル検出方法および液面レ
ベル検出装置の実施形態を示す斜視説明図である。FIG. 1 is a perspective explanatory view showing an embodiment of a filling level detection method and a liquid level detection device according to the present invention.
【図2】実施形態の充填レベル検出方法装置の検出原理
を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a detection principle of a filling level detection method device according to an embodiment.
【図3】実施形態における2つの距離センサの検出値が
同一の場合(充填予定レベルに達していない場合)の波
形図である。FIG. 3 is a waveform diagram in a case where the detection values of two distance sensors according to the embodiment are the same (in a case where the level does not reach a scheduled filling level).
【図4】実施形態における2つの距離センサの検出値が
異なる場合(充填予定レベルに達している場合)の波形
図である。FIG. 4 is a waveform diagram when detection values of two distance sensors in the embodiment are different (when a filling level is reached).
【図5】実施形態における2つの距離センサの検出値が
同一の場合(充填予定レベルに達している場合)の波形
図である。FIG. 5 is a waveform diagram when the detection values of two distance sensors according to the embodiment are the same (when the filling level has been reached).
【図6】従来のレベル検出方法を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional level detection method.
A 充填予定レベル 11 包材 20 充填レベル検出装置 21、22 空気吐出ノズル 23、24 距離センサ 27 演算部 28 駆動制御部 29 電磁バルブ 30 飲料 A Expected Filling Level 11 Packaging Material 20 Filling Level Detector 21, 22 Air Discharge Nozzle 23, 24 Distance Sensor 27 Operation Unit 28 Drive Control Unit 29 Electromagnetic Valve 30 Beverage
Claims (9)
填される内容物の充填レベルを検出する方法であって、 前記収納壁部の外側面に所定の圧力で流体を吹き付け該
収納壁部を変位させると共に、前記流体が吹き付けられ
た箇所の前記収納壁部外側面の変位量を検知して前記変
位量から前記充填レベルを検出することを特徴とする充
填レベル検出方法。1. A method for detecting a filling level of contents to be filled in a container having a flexible storage wall, comprising: spraying a fluid at a predetermined pressure on an outer surface of the storage wall; A method for detecting a filling level, comprising: displacing a wall portion, detecting a displacement amount of an outer surface of the storage wall portion at a location where the fluid is sprayed, and detecting the filling level from the displacement amount.
向するように配置された距離センサで測定された、前記
収納壁部の外側面までの距離に基づいて決定されること
を特徴とする請求項1記載の充填レベル検出方法。2. The method according to claim 1, wherein the amount of displacement is determined based on a distance to an outer surface of the storage wall, which is measured by a distance sensor disposed to face the outside of the storage wall. The method for detecting a filling level according to claim 1, wherein
の、前記容器内側に向けた湾曲寸法であることを特徴と
する請求項1又は請求項2に記載の充填レベル検出方
法。3. The filling level detecting method according to claim 1, wherein the displacement amount is a curved dimension of an outer surface of the storage wall portion toward the inside of the container.
填される内容物の充填レベルを検出する充填レベル検出
装置であって、 前記収納壁部の外側面の所定高さ位置に配置され、所定
の圧力で流体を吐出する流体吐出部と、 前記流体吐出部から吐出された流体が吹き付けられる収
納壁部の外側面に対向して配置された変位センサと、 前記変位センサで検知された値に基づいて充填レベルを
判定する演算部と、を備えることを特徴とする充填レベ
ル検出装置。4. A filling level detecting device for detecting a filling level of contents to be filled in a container having a flexible storage wall portion, the device being disposed at a predetermined height position on an outer surface of the storage wall portion. A fluid discharge unit that discharges a fluid at a predetermined pressure, a displacement sensor disposed opposite to an outer surface of the storage wall to which the fluid discharged from the fluid discharge unit is blown, and a displacement sensor that is detected by the displacement sensor. A calculation unit for determining a filling level based on the calculated value.
工されてなり、前記流体は空気もしくは水であり、前記
内容物は飲料であることを特徴とする請求項4記載の充
填レベル検出装置。5. The container according to claim 4, wherein the container is formed by processing a packaging material mainly made of paper into a cylindrical shape, the fluid is air or water, and the content is a beverage. Fill level detector.
納壁部の外側面までの距離を測定する距離センサである
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の充填レ
ベル検出装置。6. The filling level detecting device according to claim 4, wherein the displacement sensor is a distance sensor that measures a distance from the sensor to an outer surface of the storage wall.
れた値の変化に基づいて充填レベルを判定することを特
徴とする請求項4〜請求項6のいずれかに記載の充填レ
ベル検出装置。7. The filling level detecting device according to claim 4, wherein the calculating section determines a filling level based on a change in a value detected by the displacement sensor. .
定レベルを上下から挟む位置の2箇所に配置され、前記
変位センサは前記流体吐出部のそれぞれが吐出する流体
が吹き付けられる位置に対応して2つ配置され、前記演
算部は前記2つの変位センサからの出力値の差に基づい
て前記内容物の充填レベルを判定することを特徴とする
請求項4〜請求項7のいずれかに記載の充填レベル検出
装置。8. The fluid discharge portion is disposed at two positions sandwiching the level to be filled with the contents from above and below, and the displacement sensors correspond to positions where the fluid discharged from each of the fluid discharge portions is sprayed. 8. The apparatus according to claim 4, wherein the arithmetic unit determines the filling level of the contents based on a difference between output values from the two displacement sensors. The filling level detecting device as described in the above.
給装置の駆動制御部に接続され、前記充填レベルの判定
結果に応じて前記駆動制御部へ供給もしくは停止信号を
出力することを特徴とする請求項4〜請求項8のいずれ
かに記載の充填レベル検出装置。9. The operation unit is connected to a drive control unit of a supply device that supplies the contents, and outputs a supply or stop signal to the drive control unit according to a result of the determination of the filling level. The filling level detecting device according to any one of claims 4 to 8, wherein
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CN101905759A (en) * | 2010-09-02 | 2010-12-08 | 上海普丽盛轻工设备有限公司 | Volume-stabilizing device |
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