JP2004189248A

JP2004189248A - ウエイトフィラ

Info

Publication number: JP2004189248A
Application number: JP2002356641A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Nishino; 幸伸西納; Futoshi Konishi; 太小西
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】容器４が供給されなかったときには充填を開始しない、いわゆるノーボトル、ノーフィルを達成する。
【解決手段】回転体１４に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段２４と、これら各充填手段２４に対応して設けられた容器台１６と、各容器台１６に支持されている容器４の重量を計測するロードセル１８とを備え、前記容器台１６に支持された容器４の重量を計測しつつ充填を行い、所定重量に達した時に充填を終了する。先ず、生産運転を開始する前の、容器台１６上に容器４が無い状態の時のロードセル１８からの出力値を基準値として記憶手段２０ｂに記憶する。その後、運転を開始し、容器４を容器台１６に供給してロードセル１８により計測する。この出力値を風袋値として認識し、比較手段２０ｃにより前記基準値と比較する。比較結果が所定範囲内の時には充填を行い、所定範囲外の時には充填を中止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、計測手段によって容器内への充填量を計測しつつ充填を行うロータリ式のウエイトフィラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリ式のフィラは、通常、フィラ内に導入する前にセンサにより容器の有無を検出して、各充填バルブに容器が供給されるかどうか確認し、供給されない場合には、充填バルブの開放を中止して充填を行わないようにしている。しかしながら、センサによって容器の有無を確認しても、入口スターホイールからフィラ内に導入する際に、受け渡しミスによって容器がフィラ側に渡らない場合があり、また、樹脂容器のような軽量の容器の場合には容器の首部を把持して吊り下げた状態で搬送するいわゆるネック搬送を行うが、受け渡しの際のグリップが充分でなく、搬送中に容器が落下してしまう場合がある。このようにセンサにより容器の有無を確認した後、このセンサによる容器検出位置よりも下流側の、フィラ内への受け渡し位置やフィラ内部で、容器の欠落が発生する場合がある。
【０００３】
センサによる容器検出位置では容器の存在が検出されたにもかかわらず、センサの下流側の容器受け渡し位置やフィラ内部で、容器の落下等によって容器が欠落した場合には、電気的に充填バルブの開閉を制御するフィラでは、実際に容器が供給されていなくてもバルブを開放して充填を開始してしまい、ノズルから放出された充填液が周辺を汚染してしまうため、放出された充填液を除去しなければならない。特に、油分を含んだ充填液の場合には、除去、清掃に非常に時間がかかり、その間生産がストップしてしまうという問題がある。
【０００４】
これに対して、ウエイトフィラの場合には、通常、容器がフィラ内に供給された後、風袋の計測をしてから充填を行うようにしており、この風袋計測の計測値により容器の有無を判断することが考えられる。
【０００５】
このようなウエイトフィラにおいて計測に用いるロードセルは、出力される電圧値が温度や振動に影響されて経時的に変化するので、ロータリ式ウエイトフィラで風袋すなわち空容器の重量を認識する場合には、容器の排出位置と導入位置との間の容器が存在しない区間において、ロードセルの出力値を毎回計測して、このときの出力値を重量がゼロであると認識し、これを基準として風袋計測時の電圧値から空容器の重量を認識するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ウエイトフィラが高速機になると、容器排出位置から導入位置までの区間では、容器の排出によって生ずるロードセルの振動が収束せず、この区間での出力値をゼロとみなすと、軽量な樹脂容器の場合、振動による出力値の振幅の範囲に、容器の重量が入ってしまうおそれがある。つまり、振動が収まらない間に検出したロードセルの出力値を計測値としてゼロとみなすと、振動安定時に行った風袋計測の出力値が、容器があるにもかかわらずゼロとなったり、容器が無いのに正の値を示す場合があり、正確に容器の有無を判断することができないという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、確実に容器の有無を判断することができ、容器が無い場合には充填を開始しない、ノーボトル・ノーフィルを確実に達成することができるウエイトフィラを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係るウエイトフィラは、回転体に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、これら各充填手段に対応してそれぞれ設けられた容器支持手段と、各支持手段に支持されている容器の重量を計測する計測手段とを備えており、前記支持手段に支持された容器の重量を計測しつつ充填を行い、所定重量に達した時に充填を終了するものであって、特に、全ての支持手段に容器が支持されていない状態の時の計測手段の出力値を基準値として記憶する記憶手段と、容器が支持手段に支持された状態での、充填前の計測手段の出力値を風袋値として認識し、前記基準値と比較する比較手段とを備え、前記比較結果が所定範囲内であるときは、前記風袋値を基に所定重量まで充填を行い、所定範囲外の時には、充填を開始しないことを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係るウエイトフィラは、生産運転を開始する前の、全ての容器支持手段に容器が支持されていない状態の時の計測手段の出力値、つまりゼロ点を予め基準値として認識し、その後、生産運転を開始し、容器を支持手段上に供給して支持している状態での風袋値を計測する。そして、この風袋値と基準値とを比較し、その比較結果が所定範囲内であれば、適正な容器が供給されているのでそのまま充填を行う。これに対し、所定範囲外であった場合には、容器が供給されていないか、あるいは異種容器が供給されていると考えられるので、充填を行わない。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係るウエイトフィラは、前記比較結果が所定範囲を下回るときには、容器が支持手段に支持されていないと認識することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明では、比較結果が所定範囲外の場合には、所定範囲を上回っている場合と、下回っている場合があるが、下回っている場合には、容器が支持手段上に無いものと認識して充填を中止するので、確実にノーボトル、ノーフィルを達成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るロータリ式ウエイトフィラの全体の構成を示す概略平面図、図２はその要部（充填手段および計測手段）を示す側面図であり、容器搬送コンベヤ２によって搬送されてきた軽量な樹脂容器４が、入口スターホイール６を介して、このウエイトフィラ８内に供給される。ウエイトフィラ８内に供給された容器４は、回転搬送される間に液体が充填された後、出口スターホイール１０を介して搬送コンベヤ１２上に排出され、下流側に搬送されて次の工程に送られる。
【００１３】
ロータリ式ウエイトフィラ８は、図示しない垂直方向の主軸（図２の右方向に位置する）に取り付けられて水平面内で回転する回転体１４を備えており、この回転体１４の外周寄りに、円周方向等間隔で複数の容器台（容器支持手段）１６が設けられている。各容器台１６には、それぞれロードセル（重量計測手段）１８が連結され、その容器台１６上に載せられた容器４の重量を計測する。ロードセル１８による計測値は電圧値として出力され、制御装置２０に入力される。制御装置２０では、重量検出手段２０ａがこの出力電圧値から前記容器４の重量を検出する。なお、軽量の樹脂容器４のようにネック搬送を行う場合には、容器支持手段として容器４の首部を把持するグリッパを用いる。
【００１４】
各容器台１６の上方には、それぞれ、容器４内に液体の充填を行う充填手段２４が設けられている。これら各充填手段２４は、給液管２６を介して図示しない充填液タンクから供給された充填液を容器４内に投入する充填ノズル２８と、エアシリンダ３０の作動により開閉して、前記給液管２６から充填ノズル２８への充填液通路（図示せず）を連通遮断する充填バルブ３２とを備えている。前記エアシリンダ３０は、制御装置２０からの開閉指令信号に応じて切換バルブ３４がエア通路を切り換えることにより作動される。
【００１５】
制御装置２０には、前記容器台１６が容器４を支持していない状態の時の、ロードセル１８の出力値を基準値として記憶する記憶手段２０ｂ、および、容器４が供給されて容器台１６上に空の容器４が載せられた状態の時に、ロードセル１８から出力された電圧値を風袋値として認識し、この風袋値と前記基準値とを比較する比較手段２０ｃとが設けられている。また、前記回転体１４には、単位回転角毎にパルス信号を出力するエンコーダ３６が設けられており、このエンコーダ３６からのパルス信号が制御装置２０に入力される。
【００１６】
以上の構成に係るロータリ式ウエイトフィラの作動について説明する。このウエイトフィラ８では、先ず、生産開始前に、回転体１４を静止させたまま、または、容器４を供給しないいわゆる空運転により生産運転時と同速もしくはこれよりも低速で回転させて、全ての容器台１６に容器４が支持されていない空の状態の時の、各ロードセル１８からの出力電圧値を制御装置２０に入力する。この容器が無い状態でのロードセル１８の出力値、すなわちゼロ点を振動の影響を受けない状態において、予め認識し基準値として制御装置２０の記憶手段２０ｂに記憶する。
【００１７】
その後、生産運転を開始し、ウエイトフィラ８に容器４を供給する。容器搬送コンベヤ２によって連続的に搬送されてきた容器４は、入口スターホイール６を介してウエイトフィラ８の回転体１４内に搬入され、各容器台１６上に一本ずつ載せられる。入口スターホイール６から回転体１４に容器４が導入される位置Ａから所定角度回転した位置Ｂまでは、容器４の姿勢が安定せず、また、ロードセル１８も振動している状態なので、この区間Ａ〜Ｂでは安定区間として計測を行わない。
【００１８】
その後、位置Ｂに到達すると、容器４の姿勢が安定し、ロードセル１８の振動も収まるので、この位置Ｂから容器の計測を開始する。位置Ｂから位置Ｃに至る区間で、容器台１６上に容器４が載せられた状態での、ロードセル１８の出力電圧値が制御装置２０に入力される。制御装置２０では、空の容器４が載せられた状態での、ロードセル１８からの出力値が風袋値として認識され、この風袋値と前記基準値とが比較手段２０ｃによって比較される。
【００１９】
液体が充填される容器４の風袋重量は、個々の容器４毎に誤差があるが、全体として一定の範囲内に収まっている。この容器４の重量が収まる範囲（所定の範囲）を、予め制御装置２０に記憶しておく。容器台１６上に供給された容器４の計測された風袋値と前記基準値との比較結果が、前記所定範囲内であるときには、適正な容器４が供給されているので、回転体１４の回転位置Ｃから充填を開始する。
【００２０】
容器４内への液体の充填は、その容器４の計測した前記風袋値を基にして、所定重量まで充填を行う。つまり、風袋計測時のロードセル１８からの出力電圧値を重量がゼロであるとみなして、予め設定された充填液の重量に見合う出力値が検出されるまで、もしくは風袋の重量に、予め設定された充填液の重量を加えた重量に見合う出力値が検出されるまで充填を行い、充填が終了する。
【００２１】
前述のように、区間Ｂ〜Ｃにおいて計測したロードセル１８の出力値と前記記憶手段２０ｂに記憶されている基準値とを比較して、その差が所定範囲内であるときには、適正な容器４が供給されているのでこの容器４内への充填を開始するが、前記風袋値と基準値との比較結果が、前記所定範囲を外れている場合には、充填を開始しない。比較結果が所定範囲を外れている場合には、その範囲の上に外れている場合と下に外れている場合があるが、所定範囲を下回っている場合には、容器４が供給されていないと判断されるので、充填バルブ３２を開放せず充填を中止する。一方、所定範囲を上回っている場合には、この充填運転中に使用する容器４とは異なる容器が供給されていると判断できるので、容器が供給されていない場合と同様に充填バルブ３２の開放を中止しても良く、また、ノーボトルの状態ではないので、充填を行った後、この容器をリジェクトするように指令信号を出力しても良い。なお、予め認識する基準値としてのゼロ点は、ロードセル１８の出力値に経時変化が生じる場合に対応して、所定の生産運転時間が経過する毎に測定し直して再度認識するようにする。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転体に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、これら各充填手段に対応してそれぞれ設けられた容器支持手段と、各支持手段に支持されている容器の重量を計測する計測手段とを備え、前記支持手段に支持された容器の重量を計測しつつ充填を行い、所定重量に達した時に充填を終了するウエイトフィラにおいて、全ての支持手段に容器が支持されていない状態の時の計測手段の出力値を基準値として記憶する記憶手段と、容器が支持手段に支持された状態での、充填前の計測手段の出力値を風袋値として認識し、前記基準値と比較する比較手段を備え、前記比較結果が所定範囲内であるときは、前記風袋値を基に所定重量まで充填を行い、所定範囲外の時には、充填を開始しないようにしたので、ノーボトル、ノーフィル、つまり容器が無い状態で充填を開始することを確実に防止でき、従って、誤って容器支持手段や計測手段の周辺を汚染するおそれが無く、生産能力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウエイトフィラの全体の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】前記ウエイトフィラの要部を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
４容器
８ウエイトフィラ
１４回転体
１６容器支持手段（容器台）
１８計測手段（ロードセル）
２０ｂ記憶手段
２０ｃ比較手段
２４充填手段

Claims

回転体に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、これら各充填手段に対応してそれぞれ設けられた容器支持手段と、各支持手段に支持されている容器の重量を計測する計測手段とを備え、
前記支持手段に支持された容器の重量を計測しつつ充填を行い、所定重量に達した時に充填を終了するウエイトフィラにおいて、
全ての支持手段に容器が支持されていない状態の時の計測手段の出力値を基準値として記憶する記憶手段と、容器が支持手段に支持された状態での、充填前の計測手段の出力値を風袋値として認識し、前記基準値と比較する比較手段とを備え、
前記比較結果が所定範囲内であるときは、前記風袋値を基に所定重量まで充填を行い、所定範囲外の時には、充填を開始しないことを特徴とするウエイトフィラ。
前記比較結果が所定範囲を下回るときには、容器が支持手段に支持されていないと認識することを特徴とする請求項１に記載のウエイトフィラ。