JP2000289718A - 包装システム - Google Patents
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Abstract
態を改善することにより、包装システムの高い生産性
(歩留り)や稼働率を維持する。 【解決手段】 内容物を所定の落下経路に落下させ、筒
状のフィルム内に前記内容物を充填する包装システムに
関する。前記落下経路において所定のタイミングで作動
して内容物の流れを助長ないし改善する補助装置205
と、前記落下経路における内容物の流れ状態の良否を判
定する判定手段21aと、前記判定手段21aにより判
定された内容物の流れの良否に応じて前記補助手段20
5の作動タイミングを変更する変更手段21bとを備え
ている。
Description
の包装システムに関するものである。
を示す図1を用いて説明する。図1において、組合せ計
量装置1から排出された内容物Mは、シュート203に
間欠的に落下した後、製袋包装機200によって連続的
に包装される。製袋包装機200は、上方から落下する
内容物Mを筒状のフィルムF内に充填した状態で、該フ
ィルムFにおける内容物Mの上方の端部F1を、エンド
シーラ(シール手段)202の先端に設けられたシール
ジョー202aで溶着する(シールする)と共に切断し
て商品M1を連続的に包装する。
ポテトチップスのような嵩張るものである場合には、漏
斗状に形成されたホッパ203の経路が細くなった部分
A1で内容物M同士が干渉し合って流れが遅くなり、時
には、内容物Mがブリッジを形成して、完全に詰まって
しまうこともある。そこで、かかる詰まりを解消するた
めに、ポーカーと呼ばれる補助装置205を設けて、シ
ュート203内の内容物Mを強制的に落下させるように
している(たとえば、特開平10−236408号公報
参照)。すなわち、前記ポーカー205は叩部Hを備え
ており、叩部Hが実線で示す初期位置から二点鎖線で示
す位置に突入することによって、シュート203内で詰
まりかけた内容物Mを押し込むようにして落下させる。
シュート203内に突入する作動タイミングが合わず、
内容物Mの詰まりを完全に解消できない場合などがあ
る。そのため、重量不良の商品M1が包装されるので、
システムの生産性が低下する。また、かかるシステムは
高速運転されているから、詰まり始めると短時間に多量
の内容物Mが堆積する。多量に堆積した内容物Mを取り
除いてシステムを再稼働させるには、多くの時間と労力
を要するのでシステムの稼働率が著しく低下する。
遅くなると、落下中の先行する内容物Mの集合と、後続
の内容物Mの集合との境目が接近するために、シール手
段の作動タイミングが合わなくなり、先行の内容物Mに
後続の内容物Mの一部が混じったり、或いは、先行の内
容物Mの一部が後続の内容物Mに取り込まれて袋詰めさ
れる場合がある。そのため、重量不良の商品M1が生産
されて、システムの生産性が低下する。
れ状態の良否に応じて、補助装置やシール手段の作動タ
イミングを改善することにより、包装システムの高い生
産性(歩留り)や稼働率を維持することである。
流れ異常の原因としては、補助装置のタイミング不良に
よる場合と、シール手段のタイミング不良による場合が
考えられる。本第1発明の包装システムは、補助装置の
タイミング不良を改善するための発明であり、落下経路
において所定のタイミングで作動して内容物の流れを助
長ないし改善する補助装置と、前記落下経路における内
容物の流れ状態の良否を判定する判定手段と、前記判定
手段により判定された内容物の流れの良否に応じて前記
補助手段の作動タイミングを変更する変更手段とを備え
たことを特徴とする。本第1発明によれば、補助装置の
作動タイミングを自動的に変更するので、流れ状態が改
善される。
手段のタイミング不良を改善するための発明であり、落
下経路において所定のタイミングで作動して前記フィル
ムのエンドをシールするシール手段と、前記落下経路に
おける内容物の流れ状態の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された内容物の流れの良否に応
じて前記シール手段の作動タイミングを変更する変更手
段とを備えたことを特徴とする。本第2発明によれば、
シール手段の作動タイミングを自動的に変更するので、
流れ状態が改善される。
れて袋詰めされる集合物をいい、「商品」とは、該集合
が袋詰めされたものをいう。「落下経路」とは、包装機
および包装機の上流側において、計量装置などから排出
された内容物が包装機によって袋内に充填されるまでの
内容物の経路をいう。「内容物の流れ状態」とは、落下
経路における内容物の状態をいい、該落下経路での内容
物の詰まりなどを含む。「判定手段」には、包装後や包
装前後の商品の重量に基づいて内容物の流れ状態の良否
を判別する判定手段を用いることができる。「変更手
段」は、判定手段からの信号を入力として補助装置ない
しシール手段の作動タイミングのフィードバック制御を
行うのが好ましい。なお、本発明において、「フィード
バック制御」とは、制御結果を検出し、それが正しいか
否かを判断して適正な訂正信号を送り、最初の命令通り
に制御することをいい、たとえば、包装後の商品の重量
の過不足、過不足の頻度ないし過不足量などに基づいて
行うことができる。
〜図7にしたがって説明する。まず、本発明が適用され
る製袋充填包装システムの概略について説明する。図1
において、100は搬送コンベヤ、1は組合せ計量装
置、200は製袋包装機(包装機)、300は重量チェ
ッカー(計量コンベヤ)、400はシールチェッカー、
700は箱詰装置である。
Mを組合せ計量装置1の分散フィーダ2の中央部へ落下
させる。組合せ計量装置1は多数の計量ホッパ(図示せ
ず)内に供給された内容物Mの重量を組み合わせること
で、内容物Mを一まとめにして、目標重量または目標重
量に近い組合せ算出値Wcとし、下方の製袋包装機20
0に内容物Mを落下させる。
ロー包装機で、フィルムロールFrから巻き出したシー
ト状のフィルムFを縦シーラ201で溶着して筒状に形
成し、上方から落下する内容物Mを該筒状のフィルムF
内に充填した状態で、前記フィルムFにおける内容物M
の上方の端部(フィルムのエンド)F1をエンドシーラ
(シール手段)202の先端に設けられたシールジョー
202aで溶着する(シールする)と共に切断して商品
M1を一定のサイクルタイムで連続的に包装する(たと
えば、特開平4−128105号公報参照)。
に、前倒具301によって受取コンベヤ302上に倒さ
れて搬送される。商品M1は受取コンベヤ302から重
量チェッカー300に搬送される。前記重量チェッカー
300は、商品M1を斜め上方に向って搬送しながら商
品M1の重量を計って検査する。商品M1は重量チェッ
カー300からシールチェッカー400に搬送される。
ッカー300から搬送された商品M1を押え具401で
上から押さえながら搬送し、その間に、包装袋のシール
不良および商品M1の長さを検査する。振り分け装置5
00は、シールチェッカー400から受け取った商品M
1を前記各検査結果に基づいて、不良であれば系外に排
出すると共に、良品であれば下流に搬送する。商品M1
は振り分け装置500および整列搬送装置600などか
らなる搬送装置を介して下流の箱詰装置700に搬送さ
れる。箱詰装置700は、段ボール箱B内に商品M1を
箱詰する。
説明する。図2に示すように、製袋包装機200は、フ
ィルム案内部G1を有するフォーマーGを備えている。
該製袋包装機200は、フォーマーGにより、フィルム
ロールFrから繰り出された帯状のフィルムFを前記案
内部G1で案内しながら、その両側部が重なり合うよう
に折り畳んで筒状体Cを形成する。その後、製袋包装機
200は、筒状体Cの互いに重ね合わされた両側部を、
図1に示す縦シーラ201によって溶着すると共に、シ
ールジョー202aによって幅方向に溶着および切断し
て、下端部がシールされた袋F2を形成する。
合せ計量装置1の排出シュート101が配置されてい
る。排出シュート101から排出された内容物Mは、下
端部がシールされた袋F2内に落下すると共に、袋F2
の上方の端部F1がシールジョー202aで溶着および
切断され、商品M1となって所定のサイクルタイムで連
続的に包装される。
助長ないし改善するためのポーカー(補助装置)205
が設けられている。図2に示すように、ポーカー205
は、L字状のアーム部Eを有している。アーム部Eの先
端には叩部Hが設けられている。前記アーム部Eの基部
Eoは、図示しない減速機を介してモータの出力軸Mo
に連結されている。モータの回動によって、アーム部E
が実線の初期位置から二点鎖線で示す作動位置に回動す
ることで、叩部Hがシュート203内に突入し、該シュ
ート203内の内容物Mを叩いて落下させることによ
り、内容物Mの流れを助長ないし改善する(実公平3−
1362号公報参照)。
シュート101との間には、通過検出器207が設けら
れている。該通過検出器207は、たとえば、ライン型
の光検出器を有するエリアセンサからなり、内容物Mの
検出を行う。図3(a)に示すように、通過検出器20
7が内容物Mを検出した後、内容物Mを検出しなくなっ
た時点から、後述するポーカーの設定時間Ts経過後に
ポーカー205が作動する。
2は、一対のアーム210と、アーム210の先端に設
けられたシールジョー202aを有する。シールジョー
202aは、袋F2を左右方向から挟持して熱シールす
ると共に切断する。アーム210の基部は、図示しない
サーボモータに連結されている。左右のシールジョー2
02aは、サーボモータの回動によって、矢印方向に互
いに逆回転し、実線で示す位置を通って二点鎖線で示す
位置に袋F2を挟持しながら下降して、袋F2の上下端
部F1をシールすると共に、カッタ208で裁断して包
装動作を行う(たとえば、特開平5−278729号公
報参照)。
202の作動タイミング(以下、シールタイミングとい
う)およびポーカー205の作動タイミング(以下、突
入タイミングという)の変更原理について説明する。商
品M1の重量不良が所定回連続した場合には、シールタ
イミングがずれた可能性が考えられる。すなわち、先行
する内容物Mの集合の最後尾の内容物Mが、所定のレベ
ルに到達する前にシール動作が行われ、当該最後尾の内
容物Mが次の袋に混入することによって、商品M1の重
量の不足ないし過量が連続して生じた可能性が考えられ
る。したがって、シールタイミングを所定時間遅らせて
システムを運転し、その後の所定回の計量において重量
不良が連続して生じたか否かの判別を行い、重量不良が
解消されるまで当該シールタイミングを更に遅らせる制
御を繰り返す(フィードバック制御を行う)ことによ
り、商品M1の重量不良を改善することができる。
合、前述のシールタイミングのずれの他に、突入タイミ
ングのずれの可能性も考えられる。したがって、前述の
方法で所定回数シールタイミングの変更を行っても、重
量不良が解消できない場合には、突入タイミングの変更
を行う。すなわち、突入タイミングを変更してシステム
を運転し、その後の所定回の計量において、重量不良が
連続して生じたか否かの判別を行い、重量不良が生じな
くなるまで、突入タイミングの変更を繰り返す(フィー
ドバック制御を行う)ことにより、商品M1の重量不良
を改善することができる。
について説明する。図5(a)に示すように、包装コン
トローラ20は、組合せコントローラ10およびチェッ
カー制御部30に接続されていると共に、アクチュエー
タやモータなどの機器に接続されている。組合せコント
ローラ10と包装コントローラ20とは、連動信号Tで
結ばれて、内容物を排出する計量機側と、それを受け取
る包装機側との連携動作が行われるようになっている。
なお、各制御機器等の間には、図示しないインターフェ
イスが介挿されている。
装置1の制御を行うと共に、組合せ計量装置1が組合せ
計量を行う毎に、前記組合せ算出値Wcを包装コントロ
ーラ20に送信する。チェッカー制御部30は、重量チ
ェッカー300の制御を行うと共に、商品M1の総重量
から風袋を減算して求めた後計量値Wsを包装コントロ
ーラ20に送信する。
イクロコンピュータ)25、エンドシーラ制御回路20
1、ポーカー制御回路204および検出器制御回路20
6を有している。検出器制御回路206は前記通過検出
器207に接続されている。検出器制御回路206は、
通過検出器207が内容物Mを検出(遮光)してから内
容物Mを検出しなくなる(透光)まで、マイコン25に
検出信号を出力する。ポーカー制御回路204およびエ
ンドシーラ制御回路201には、前述のポーカー205
およびエンドシーラ202がそれぞれ接続されている。
22およびRAM23を有している。包装コントローラ
20は、エンドシーラ202を所定の原点位置に待機さ
せると共に、組合せコントローラ10に排出要求信号を
出力する。組合せコントローラ10は、該排出要求信号
を受信すると、組合せ計量装置1に組合せ計量された内
容物Mを排出させる。一方、組合せコントローラ10
は、組合せ算出値Wcおよび排出完了信号を包装コント
ローラ20に出力する。
が排出されると、CPU21は、図3(a)に示すよう
に、通過検出器207が内容物Mによる遮光を検出して
から再び透光した後、すなわち、検出器制御回路206
からの検出信号を受信してから、当該検出信号を受信し
なくなった後に、ポーカー遅れ時間TSの計時を開始す
る。CPU21は、ポーカー遅れ時間TSが経過すると
ポーカー205を作動させる。
10に排出要求信号を出力した時点、或いはそこから排
出完了信号を受信した時点から左右のシールジョー20
2a,202aが噛み合うまでの遅れ時間TJを演算
し、該遅れ時間TJをエンドシーラ制御回路201に出
力する。エンドシーラ制御回路201は、その遅れ時間
TJに基づいて、エンドシーラ202の回転角速度を制
御し、これにより遅れ時間TJ後には、左右のシールジ
ョー202a,202aが互いに噛み合う位置に到達す
る。
手段21bと共に、図示しない第1、第2および第3計
数カウンタK,L,Nを有している。判定手段21aは
商品M1が重量不良であるか否かの判別を行うもので、
たとえば、商品M1の後計量値Wsが上限値以上か、あ
るいは下限値以下の場合(下限値<後計量値Ws<上限
値をはずれる場合)には、商品M1が重量不良であると
判別する。変更手段21bは、検出した内容物Mの流れ
状態に応じて、後述する方法でシールタイミングおよび
突入タイミングを変更する。
aを有している。タイミング記憶部23aには、図5
(b)に示すように、後述するエンドシーラ設定時間T
jおよびポーカー設定時間Tsが、呼出No. および商品
名と互いに関連付けられて記憶される。両設定時間T
j,Tsは、それぞれ、商品M1ごとに予め設定される
と共に、CPU21によって更新記憶される。
および警報手段27が接続されている。タッチスクリー
ン26は、たとえば、液晶表示器を備えており、CPU
21からの出力に応じて種々の表示を行う。警報手段2
7は、CPU21からの信号によってブザー音を出力
(警報)すると共に、警告灯を点灯(警報)するもので
ある。
について、図6および図7のフローチャートを用いて説
明する。オペレータが包装を行う商品M1に対応する呼
出No. を選択すると、CPU21がタイミング記憶部2
3aから当該呼出No. に対応するエンドシーラおよびポ
ーカーの設定時間Tj,Tsをそれぞれ読み出す。CP
U21は、読み出した当該両設定時間Tj,Tsをそれ
ぞれエンドシーラおよびポーカーの遅れ時間TJ,TS
としてロードして、本システムがスタートする。
カウンタKをゼロクリアしてステップS2に進む。ステ
ップS2では、判定手段21aが商品M1の重量不良の
判別を行う。該判別結果が3回連続して重量不良である
場合は、ステップS3に進む。ステップS3では、第1
計数カウンタKが所定回(たとえば、4回)に達したか
否かの判別をおこない。第1計数カウンタKが所定回に
達していない場合には、ステップS4に進む。ステップ
S4では、第1計数カウンタKをインクリメントしてス
テップS5に進む。
ドシーラ設定時間Tjに所定の調整時間Δtを加算する
と共に、当該加算されたエンドシーラ設定時間Tj(T
j=Tj+Δt)をタイミング記憶部23aに更新記憶
させる。CPU21は、当該エンドシーラ設定時間Tj
を前記遅れ時間TJとしてシステムを運転してステップ
S2に戻り、シールタイミングのフィードバック制御を
繰り返す。
生した場合には、自動的にシールタイミングを所定時間
遅らせる。そのため、内容物Mが尾を引いて落下しても
シールタイミングが合うから、重量不良の商品M1が発
生しにくくなる。したがって、システムの高い生産性を
維持することができる。
数カウンタKが所定回に達した場合には、シールタイミ
ングではなく、ポーカーの作動タイミングにより重量不
良が発生していると推定し、ステップS10に進んで、
以下に説明するポーカーのタイミング制御を行う。ステ
ップS10に続いて、図7のステップS11に進み、第
2計数カウンタLをゼロクリアしてステップS12に進
む。ステップS12では、第2計数カウンタLが所定回
数(たとえば、5回)に達したか否かの判別を行い、第
2計数カウンタLが所定回数に達していない場合には、
ステップS13に進む。ステップS13では第2計数カ
ウンタLをインクリメントしてステップS14に進む。
ステップS14では、変更手段21bがポーカー設定時
間Tsに所定の調整時間Δtを加算する。図3(b)に
示すように、変更手段21bは、当該加算されたポーカ
ー設定時間Ts(Ts=Ts+Δt)をポーカー遅れ時
間TSとして設定し、これに基づいてポーカー205の
始動タイミングが制御され、図7のステップS15に進
む。
量不良か否かの判別を行い、判別結果が3回連続して重
量不良である場合は、ステップS12に戻る。一方、ス
テップS15において、重量不良が連続しないか重量不
良でない場合にはステップS16に進む。ステップS1
6では、変更手段21bが該ポーカー設定時間Ts(T
s=Ts+nΔt)をタイミング記憶部23aに更新記
憶させて、ステップS1(図6)に戻る。
ウンタLが所定回数(5回)に達した場合、すなわち、
突入タイミングを所定時間(5回×調整時間Δt)遅ら
せても重量不良が解消されない場合には、ステップS2
0において遅らせた所定時間5Δtをポーカー設定時間
Tsから減算して(Ts=Ts−5Δt)、ポーカーの
設定時間Tsを当初の値に戻してステップS21に進
む。ステップS21では、第3計数カウンタNをゼロク
リアしてステップS22に進む。
が所定回数(たとえば、5回)に達したか否かの判別を
行い、第3計数カウンタNが所定回数に達していない場
合には、ステップS23に進む。ステップS23では、
第3計数カウンタNをインクリメントしてステップS2
4に進む。ステップS24では、変更手段21bがポー
カー設定時間Tsから所定の調整時間Δtを減算する。
図3(c)に示すように、変更手段21bは、当該減算
して得たポーカー設定時間Ts(Ts=Ts−Δt)を
ポーカー遅れ時間TSとして設定し、これに基づいてポ
ーカー205の始動タイミングが制御され、ステップS
25に進む。
量不良か否かの判別を行い、判別結果が3回連続して重
量不良である場合は、ステップS22に戻りフィードバ
ック制御を繰り返す。一方、重量不良が連続しないか重
量不良でない場合にはステップS26に進み、変更手段
21bが当該ポーカー設定時間Tsをタイミング記憶部
23aに更新記憶させて、ステップS1(図6)に戻
る。
計数カウンタNが所定回数に達している場合には、ステ
ップS27に進む。ステップS27では、内容物Mの流
れ異常がシールタイミングや突入タイミングの調整では
改善されないと判別して、「重量不良が連続して発生し
ています。システムに異常はありませんか。」などとい
う警告内容をタッチスクリーン26に表示させる。
も重量不良が連続して発生する場合には、自動的に突入
タイミングを変更するので、内容物Mの流れ状態が改善
され、重量不良の商品M1が発生しにくくなる。
aが内容物Mの重量不良の判別に基づいてシールタイミ
ングのずれの判別を行うようにしたが、必ずしも内容物
Mの重量に基づいて該判別を行う必要はない。たとえ
ば、シールタイミングがずれると袋F2(図4)のシー
ル部分に内容物Mの噛み込みが生じる。したがって、エ
ンドシーラ202に噛み込み検出手段を設けて(たとえ
ば、特開平5−278729号公報参照)、該検出手段
が噛み込みを検出した場合には、シールタイミングを自
動的に変更するようにしてもよい。
に基づいて流れ状態の判別を行ったが、たとえば、所定
回の生産において重量不良が発生した頻度に基づいて流
れ状態の判別を行ってもよい。かかる場合、変更後の頻
度が改善された度合を帰還することにより、該改善され
た度合に応じて調整時間Δtの値を変更してフィードバ
ック制御を行ってもよい。
グの調整を行っても重量不良が改善されない場合には、
その後、突入タイミングの調整を行うようにしたが、突
入タイミングがずれると内容物Mに大きな不足が生じる
ことから、不足した重量の範囲によってシールタイミン
グの調整と突入タイミングの調整を選択するようにして
もよい。また、シールタイミングと突入タイミングの何
れか一方のみを調整するようにしてもよい。
分散処理するようにしてもよい。たとえば、図8に示す
ように、前述の各実施形態における判定手段および変更
手段の機能を有するリモコン(リモートコントローラ)
15を設け、組合せコントローラ10およびチェッカー
制御部30に接続してもよい。
02aが常時回転するタイプのエンドシーラ202を用
いて説明したが、本発明は、シールジョーが水平方向に
往復運動するタイプ(たとえば、特開平7−18715
3号公報参照)のエンドシーラなどにも適用し得る。
システムによれば、落下経路における内容物の流れ状態
の良否に応じて、変更手段が補助装置の作動タイミング
を自動的に変更する。そのため、内容物の流れ状態が改
善されるので、重量不良の商品の発生を抑制して、包装
システムの高い生産性を維持することができる。
ける内容物の流れ状態の良否に応じて、変更手段がシー
ル手段の作動タイミングを自動的に変更する。そのた
め、内容物が落下するタイミングにシール手段の作動タ
イミングを合わすことができるので、重量不良の商品の
発生を抑制することができる。
助装置やシール手段の作動タイミングを内容物ないし商
品の種類ごとに更新記憶するタイミング記憶部を設けれ
ば、内容物や商品の種類に応じて作動タイミングをきめ
細かく変更することができるから、包装システムのより
高い生産性を維持することができる。
す概略側面図である。
トである。
ミング記憶部の記憶内容を示す図表である。
る。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 内容物を所定の落下経路に落下させ、筒
状のフィルム内に前記内容物を充填する包装システムで
あって、 前記落下経路において所定のタイミングで作動して内容
物の流れを助長ないし改善する補助装置と、 前記落下経路における内容物の流れ状態の良否を判定す
る判定手段と、 前記判定手段により判定された内容物の流れの良否に応
じて前記補助手段の作動タイミングを変更する変更手段
とを備えた包装システム。 - 【請求項2】 内容物を所定の落下経路に落下させ、筒
状のフィルム内に前記内容物を充填する包装システムで
あって、 前記落下経路において所定のタイミングで作動して前記
フィルムをその移送方向と直交する方向にシールするシ
ール手段と、 前記落下経路における内容物の流れ状態の良否を判定す
る判定手段と、 前記判定手段により判定された内容物の流れの良否に応
じて前記シール手段の作動タイミングを変更する変更手
段とを備えた包装システム。 - 【請求項3】 請求項1ないし2のいずれか1項におい
て、 前記判定手段が前記包装後の商品の重量に基づいて前記
内容物の流れの良否を判定する包装システム。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記判定手段からの流れ状態の信号を入力とし前記補助
装置の作動タイミングのフィードバック制御を行うこと
を特徴とする包装システム。 - 【請求項5】 請求項1、3もしくは4において、 前記補助装置の作動タイミングを前記内容物ないし商品
の種類ごとに更新記憶するタイミング記憶部を設けた包
装システム。 - 【請求項6】 請求項3において、 前記判定手段からの流れ状態の信号を入力とし前記シー
ル手段の作動タイミングのフィードバック制御を行うこ
とを特徴とする包装システム。 - 【請求項7】 請求項2、3もしくは6において、 前記シール手段の作動タイミングを前記内容物ないし商
品の種類ごとに更新記憶するタイミング記憶部を設けた
包装システム。
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