JP2004268934A

JP2004268934A - スパウト取付装置の検査システム

Info

Publication number: JP2004268934A
Application number: JP2003059012A
Authority: JP
Inventors: Shinji Saiki; 真司斎木; Shinichi Mikami; 真一三上; Tatsuhiko Iwase; 達彦岩瀬
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: JP4312474B2

Abstract

【課題】スパウト取付装置を長時間稼動させた場合でもシールの安全性を保障可能な検査システムを提供する。
【解決手段】パウチ本体１０１と、パウチ本体１０１の開口部１０１ａに挿入されたスパウト１０２とを所定のセット状態に保ちつつ搬送し、その搬送途中で開口部１０１ａをシールヘッド３２Ａ、３２Ｂにより挟み込んで加熱し、シールするスパウト取付装置１に、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂよりも搬送方向上流側にてパウチ本体１０１及びスパウト１０２を撮像するカメラ２１と、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間の距離を検出する変位センサ４０と、制御装置１２とを備える。制御装置１２は、カメラ２１の撮像した画像２００に基づいてセット状態の異常を検出するとともに、セット状態の異常を検出したときはシールを禁止する。また、制御装置１２は変位センサ４０の検出した距離に基づいてシールの異常を検出する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパウト取付装置の検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パウチのシールを検査する技術として、シール後にパウチを撮像した画像に基づいて、パウチの開口部内側の溶着層の溶け出し量が適正か否かを判定し、シールの異常を検出するものがある（特許文献１）。また、シール後にスパウト付きパウチを撮像した画像に基づいて、スパウトの傾きが適正か否かを判定し、シールの異常を検出するものもある（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１５７１８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２６００２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の技術では、誤って２枚以上のパウチを重ね取った状態でシールが行われた場合、その異常を検出することができない。また、スパウト及びパウチ本体が正規の位置にない状態でシールが行われた場合、スパウトを加熱してしまい、溶けた樹脂がシールヘッドのシール面に付着してしまう。付着した樹脂は時間と共に炭化してシール面を荒し、シール不良の原因ともなる。従って、上述の技術では、スパウト取付装置を長時間稼動させた場合、シールの安全性を保障できなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、スパウト取付装置を長時間稼動させた場合でもシールの安全性を保障可能な検査システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明のスパウト取付装置（１）の検査システムは、パウチ本体（１０１）と、前記パウチ本体の開口部（１０１ａ）に挿入されたスパウト（１０２）とを所定のセット状態に保ちつつ搬送し、その搬送途中で前記パウチ本体の開口部を一対のシールヘッド（３２Ａ、３２Ｂ）により挟み込んで加熱し、シールするスパウト取付装置において、前記一対のシールヘッドよりも前記パウチ本体及び前記スパウトの搬送方向上流側にて前記パウチ本体及び前記スパウトを撮像する撮像手段（２１）と、前記撮像手段の撮像した画像（２００）に基づいて前記セット状態の異常を検出する第１の異常検出手段（１２）と、前記第１の異常検出手段により異常が検出されたときに、前記一対のシールヘッドによる前記パウチ本体の開口部のシールを禁止する禁止手段（１２）と、前記一対のシールヘッド間の距離を検出する検出手段（４０）と、前記検出手段の検出した距離に基づいて前記パウチ本体の開口部のシールの異常を検出する第２の異常検出手段（１２）とを備えることにより、上述した課題を解決する。
【０００８】
本発明のスパウト取付装置の検査システムでは、第１の検出手段によってパウチ本体及びスパウトのセット状態の異常が検出される。そして、セット状態の異常が検出された場合には、禁止手段によってシールが禁止されるから、シールヘッドがスパウトを加熱し、溶融した樹脂がシールヘッドに付着する等の事態は生じない。また、第２の異常検出手段がシールヘッド間の距離に基づいて異常を検出することから、誤って２枚以上のパウチ本体を重ね取った状態でシールが行われる異常や開口部に異物が噛み込まれる異常を検出できる。しかも、第１の検出手段及び禁止手段によってシールヘッドに樹脂が付着することが防止されるから、第２の異常検出手段の精度が長時間に亘って維持され、スパウト取付装置を長時間稼動させた場合でも、シールの安全性が保障される。
【０００９】
なお、本発明において、セット状態は、シールヘッドにより挟み込んで加熱すれば正常にシールできるようにパウチ本体及びスパウトをセットした状態をいう。従って、セット状態の異常には、例えば、パウチ本体とスパウトとの相対位置が本来の相対位置からずれている場合、パウチ本体に破れやめくれが生じている場合が含まれる。シールヘッドのパウチ本体を挟み込む位置が、パウチ本体の搬送位置に対して設定されている場合には、パウチ本体やスパウトが正規の搬送位置からずれる場合もセット状態の異常に含まれる。検出手段は、シールヘッド間の距離そのものを検出してもよいし、シールヘッド間の距離に相関して変化する距離又は位置を検出することにより、いわば間接的にシールヘッド間の距離を検出してもよい。例えば、一対のシールヘッドのうち、一方のシールヘッドが固定されている場合には、他方のシールヘッドの位置の変化がシールヘッド間の距離の変化と相関するので、一対のシールヘッド間の距離を、他方のシールヘッドの位置の変化（変位）に置き換えて検出手段で検出してもよい。シールの異常の有無は、距離の変化量、変化率、距離の変化の経過（パターン）、距離の絶対値等を単独で、又は組み合わせて判別してよい。
【００１０】
本発明のスパウト取付装置の検査システムにおいて、前記一対のシールヘッドよりも前記パウチ本体及び前記スパウトの搬送方向下流側にて前記パウチ本体及び前記スパウトを撮像する下流側撮像手段（２１）と、前記下流側撮像手段の撮像した画像に基づいて前記パウチ本体及び前記スパウトの外形の異常を検出する第３の異常検出手段（１２）とを備えてもよい。この場合、シール完了後のパウチを検査することにより、安全性の保障に万全を期すことが可能である。
【００１１】
本発明のスパウト取付装置の検査システムにおいて、前記第１の異常検出手段は、前記セット状態の異常として、前記パウチ本体の開口部の形状の異常を検出してもよい。この場合、開口部にめくれや破れが生じていることによるシールヘッドとスパウトとの接触を回避できる。
【００１２】
本発明のスパウト取付装置の検査システムにおいて、前記撮像手段の撮像範囲に到達した前記スパウトの内部に光を照射する照明手段（２３）を備え、前記撮像手段は、前記スパウトを透過した前記照明手段からの光を受光して、前記パウチ本体の開口部のシルエットを撮像してもよい。この場合、撮像手段はスパウトを透過した照明手段の光を受光して、開口部のシルエットを撮像するから、スパウトとパウチ本体との境界線を輝度の異なる領域の境界線として特定することができる。従って、エッジ検出、パターンマッチング等の画像処理を精度よく行い、境界線の形状を正確に特定して、開口部の外形の異常を検出できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用したスパウト取付装置１を示す。スパウト取付装置１は、パウチ本体１０１（図２参照）の開口部１０１ａにスパウト１０２を挿入した状態で開口部１０１ａをシールし、スパウト付きパウチ１００を製造するものである。パウチ本体１０１は例えば表裏に樹脂層がコートされたアルミニウム箔が積層されたラミネートフィルム１０１ｂを貼り合わせて形成されており、その厚さは１００〜１５０μｍ程度である。スパウト１０２は例えば樹脂を射出成形することにより形成されており、光を透過可能である。
【００１４】
図１に示すように、スパウト取付装置１は、矢印ｙ１で示す周方向に回転する搬送装置２を備えている。搬送装置２は、半径方向に延びる複数のアーム３…３を備えている。図２に示すように、アーム３…３は、外周側の端部にパウチ１００を挟んで対向するように配置された吸着具３ａ、３ａと、保持具３ｂ、３ｂとを備えており（但し、パウチ１００の死角に位置する吸着具３ａ、３ａ及び保持具３ｂ、３ｂについては不図示。）、吸着具３ａ、３ａによりパウチ本体１０１を、保持具３ｂ、３ｂによりスパウト１０２をそれぞれ挟み込んで保持することが可能である。吸着具３ａ、３ａ、保持具３ｂ、３ｂは、フィルム１０１ｂの重ね合わせ方向を搬送装置２の半径方向に向けてパウチ１００を保持する。従って、搬送装置２は、その外周に沿って矢印ｙ２で示す方向にパウチ１００を搬送可能である。
【００１５】
図１において、搬送装置２の周囲には、搬送装置２にパウチ本体１０１を供給するパウチ本体供給装置４と、搬送装置２に搬送されているパウチ本体１０１の開口部１０１ａにスパウト１０２を挿入するスパウト供給装置５と、パウチ１００を検査する第１検査装置６と、パウチ本体１０１の開口部１０１ａのうちスパウト１０２による膨らみのない部分をヒートシールする第１シール装置７と、パウチ本体１０１の開口部１０１ａのうちスパウト１０２による膨らみのある部分をヒートシールする第２シール装置８と、パウチ本体１０１の開口部１０１ａを冷却する冷却シール装置９と、パウチ１００を検査する第２検査装置１０と、パウチ１００を搬送装置２から取り出して排出する排出装置１１とが設けられている。また、スパウト取付装置１は、搬送装置２及び各装置４〜１１の動作を制御する制御装置１２を備えている。
【００１６】
搬送装置２は、一定速度で回転してパウチ１００を搬送する。各装置４〜１１は、搬送装置２の回転に同期して所定の処理を実行する。なお、各シール装置７〜９は、搬送装置２の外周に沿って往復可能に設けられており、搬送装置２の回転方向に搬送装置２と同一の速度で回転しつつパウチ１００のシールを実行し、シールが終了すると搬送装置２の回転方向と逆方向に移動するものである。各シール装置７〜９は、それぞれ８個のシールユニット１３…１３、１４…１４、１５…１５を備えており、８本のアーム３…３に保持されたパウチ１００…１００に対して同時にシール可能に構成されている。他の各装置４〜６、１０、１１は定位置に設けられている。なお、搬送装置２は、間欠的に回転するものであってもよい。
【００１７】
図２は、第１検査装置６の構成を示す図である。なお、第２検査装置１０も同様の構成である。第１検査装置６は、パウチ１００を搬送装置２の内周側から検査する検査ユニット２０Ａと、パウチ１００を搬送装置２の外周側から検査する検査ユニット２０Ｂとを備えている（以下、両者を区別する必要がない場合は単に「検査ユニット２０」という。）。図２では、検査ユニット２０Ａが検査ユニット２０Ｂに対してパウチ１００の搬送方向の上流側となっているが、いずれが上流側であってもよい。
【００１８】
検査ユニット２０は、撮像手段としてのカメラ２１と、バックライト２２と、照明手段としての天面スポットライト２３とを備えている。カメラ２１は例えばＣＣＤカメラとして構成されている。カメラ２１及びバックライト２２はパウチ１００の搬送経路を挟んで配置されている。検査ユニット２０Ａではカメラ２１が搬送装置２の内周側に、検査ユニット２０Ｂではカメラ２１が搬送装置２の外周側に配置されている。天面スポットライト２３は、パウチ１００の搬送経路の上方に配置されており、スパウト１０２の内部に光を照射可能である。カメラ２１、バックライト２２、天面スポットライト２３はそれぞれ制御装置１２に接続されており（図示省略）、その動作は制御装置１２によって制御される。
【００１９】
図３は、シールユニット１３の構成を示す図である。なお、シールユニット１４も同様の構成である。シールユニット１３は、パウチ本体１０１の開口部１０１ａを一対のシールヘッド３２Ａ、３２Ｂにより挟み込んで加熱し、シールするものである。シールユニット１３は、逆Ｕ字状の支持部材３３と、支持部材３３に支持される保持機構３４とを備えている。図１０にも示したように、保持機構３４は、軸部３４ａと、軸部３４ａの周りに取り付けられたコイルばね３４ｂとを有している。軸部３４ａは、左右にスライド可能に支持部材３３に取り付けられている。軸部３４ａの右側にはシールヘッド３２Ａが取り付けられている。コイルばね３４ｂは支持部材３３とシールヘッド３２Ａとの間に設けられている。
【００２０】
シールユニット１３は、シールヘッド３２Ｂを左右に駆動するための駆動装置３５を備えている。駆動装置３５は、不図示の装置フレームに固定されてほぼ水平方向に延びるレール３６と、レール３６の長手方向にスライド可能に取り付けられた可動部材３７と、可動部材３７と支持部材３３の先端部３３ｄとの間に設けられたリンク機構３８と、装置フレームに支持された空圧シリンダー３９とを備えている。支持部材３３はそのコーナ部３３ｂ、３３ｃにて可動部材４５ａ、４５ｂを介してレール３６に取り付けられることにより、レール３６の長手方向に移動可能である。可動部材３７にはシールヘッド３２Ｂが取り付けられている。リンク機構３８は、互いに回動可能に連結された２本のリンク部材３８ａ、３８ｂとを有している。リンク部材３８ａ、３８ｂはそれぞれピン４６ａ、４６ｂを介して可動部材３７、支持部３３に回動可能に取り付けられている。空圧シリンダー３９のピストンロッド３９ａはリンク部材３８ａ、３８ｂとピン３９ｂを介して回動可能に連結されている。従って、ピストンロッド３９ａが上下に駆動されることにより、リンク機構３８を介して支持部材３３及び可動部材３７がレール３６の長手方向に互いに逆向きに駆動されてシールヘッド３２Ａ、３２Ｂが開閉する。
【００２１】
シールユニット１３は、支持部材３３の垂直部３３ａに取り付けられた検出手段としての変位センサ４０と、シールヘッド３２Ａに取り付けられた測定用部材４１とを備えている。変位センサ４０は、制御装置１２に接続されており、測定用部材４１までの距離に応じた信号を制御装置１２に出力する。例えば変位センサ４０には、距離に比例して出力電圧が変化するものが使用される。また、空圧シリンダ３９は空圧回路４２を介して制御装置１２に接続されている。
【００２２】
上記の構成を有するスパウト取付装置１によるパウチ１００の検査方法について説明する。図４は、制御装置１２が実行する検査処理の手順を示すフローチャートである。この処理は１つのパウチ１００に対応して実行される検査処理を示すものである。従って、この処理はアーム３…３の本数に対応する数だけ並行して実行され、また、搬送装置２の回転周期を１周期として繰り返し実行される。例えば、排出装置１１とパウチ本体供給装置４との間に設定された所定の開始位置に１本のアーム３が到達したときに、そのアーム３に対応する検査処理が開始され、そのアーム３が１周して再度開始位置に到達すると、実行中であった検査処理は終了し、新たにそのアーム３に対応する検査処理が開始される。
【００２３】
制御装置１２は、パウチ１００（アーム３）が第１検査装置６に到達すると、第１検査装置６による検査処理を実行する（ステップＳ１）。次に、第１検査装置６によって異常が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２）。異常が検出されていないと判定した場合は、パウチ１００が各装置７、８、１０に到達したときに、第１シール装置７によるシール処理（ステップＳ３）、第２シール装置８によるシール処理（ステップＳ４）、第２検査装置１０による検査処理（ステップＳ５）をそれぞれ実行する。ステップＳ３、Ｓ４のシール処理では、パウチ１００のシールとともにパウチ１００の検査も行われる。そして、ステップＳ３〜Ｓ５のいずれの検査においても異常が検出されなかったパウチ１００のみが正常品として判定される。一方、ステップＳ２にて異常が検出されたと判定したときは、ステップＳ３〜Ｓ５はスキップされる。従って、第１検査装置６によって異常が検出されたパウチ１００のシールは行われない。なお、制御装置１２はステップＳ１では第１の検査手段として、ステップＳ２では禁止手段として、ステップＳ３及びＳ４では第２の検査手段として、ステップＳ５では第３の検査手段として機能する。
【００２４】
図５〜図８を参照して、第１検査装置６及び第２検査装置１０によるパウチ１００の検査（図４のステップＳ１、Ｓ５）について説明する。スパウト取付装置１の稼動中、バックライト２２及び天面スポットライト２３は常時点灯されている。そして、搬送装置２によって搬送中のパウチ１００が天面スポット２３の下方に到達すると、カメラ２１はパウチ１００を撮像する。このときカメラ２１が撮像する画像は、図５に示すようになる。
【００２５】
図５は、カメラ２１が撮像した画像２００を概念的に示す図である。カメラ２１は、バックライト２２の照射した光を受光して、パウチ１００のシルエットを撮像する。このため、画像２００において、パウチ１００に相当するパウチ画像２０１は、その全体に亘って、周囲の領域２０２に比較して輝度が低くなっている。また、パウチ画像２０１のうちスパウト部分２０１ｂは、カメラ２１がスパウト１０２を透過した天面スポットライト２３の光を受光することにより、本体部分２０１ａよりも輝度が高くなっている。第１検査装置６及び第２検査装置１０はこの輝度の差を利用してパウチ本体１０１及びスパウト１０２の外周を特定し、パウチ１００の検査を行う。
【００２６】
第１検査装置６及び第２検査装置１０によるパウチ１００の外周の検査については、種々の項目についての検査が可能であるが、例えば、以下に説明する検査項目について検査してよい。
【００２７】
図６（ａ）は、パウチ本体１０１及びスパウト１０２の搬送位置の適否を検査する場合を示している。例えば、検査装置６は、エッジ検出によりパウチ本体１０１の上端部１０１ｃ及び両側端部１０１ｄ、１０１ｄの位置を検出する。そして、上端部１０１ｃ及び両側端部１０１ｄ、１０１ｄがそれぞれＹ軸方向に設定された許容範囲ｐ１、Ｘ軸方向に設定された許容範囲ｐ２、ｐ３にあるか否かを判別する。Ｘ軸、Ｙ軸はスパウト取付装置１に固定された座標系である。このようにしてパウチ１０１の搬送位置の適否を判別する。同様に、スパウト１０２の上端部１０２ａ及び側端部１０２ｂがそれぞれＹ軸方向に設定された許容範囲ｐ４、Ｘ軸方向に設定された許容範囲ｐ５にあるか否かにより、スパウト１０２の搬送位置の適否を判別する。
【００２８】
なお、パウチ本体１０１及びスパウト１０２の位置の検出には、予め制御装置１２に記録されたパウチ本体１０１及びスパウト１０２の画像と比較するパターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。上端部１０１ａ等のエッジの代わりにパウチ本体１０１の重心を検査する等、検査の基準位置は任意に決定してよい。検査方向もＸ軸方向、Ｙ軸方向に限らず必要に応じて決定してよく、例えば傾きを検査してもよい。
【００２９】
図６（ｂ）は、パウチ本体１０１とスパウト１０２との相対位置の適否をＸ軸方向について検査する場合を示している。例えば、検査装置６は、エッジ検出によりパウチ本体１０１及びスパウト１０２の外周を特定し、その特定した外周に基づいてパウチ本体１０１の重心位置１０１ｅと、スパウト１０２の重心位置１０２ｃとをそれぞれ特定する。そして、重心位置１０１ｅと重心位置１０２ｃとのＸ軸方向のずれ量ｓ１が所定の許容範囲内か否かを判別する。これにより、パウチ本体１０１とスパウト１０２との相対位置の適否を検査する。
【００３０】
なお、パウチ本体１０１及びスパウト１０２の位置の検出には、エッジ検出に限らず、パターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。図５に示したようにパウチ画像２０１において、スパウト部分２０１ｂは本体部分２０１ａよりも輝度が高いから、２値化面積計測により重心位置１０１ｅ、１０２ｃをそれぞれ特定してもよい。重心位置同士の相対位置の代わりにパウチ本体１０１及びスパウト１０２のエッジ同士の相対位置を検査する等、検査の基準位置は任意に決定してよい。
【００３１】
図７（ａ）は、パウチ本体１０１とスパウト１０２との相対位置の適否をＹ軸方向及び回転方向について検査する場合を示している。例えば、検査装置６は、エッジ検出によって、パウチ本体１０１の上端部１０１ｃの位置と、スパウト１０２のフランジ部１０２ｄの両端部１０２ｅ、１０２ｆの位置とを特定する。次に上端部１０１ｃと、両端部１０２ｅ、１０２ｆとの距離ｓ２、ｓ３をそれぞれ特定する。そして、距離ｓ２、ｓ３がそれぞれ所定の許容範囲内か否かを判別することによりＹ軸方向の相対位置の適否を検査する。また、距離ｓ２と距離ｓ３との比較により回転方向の相対位置（傾き）の適否を検査する。
【００３２】
なお、検査の基準位置は上端部１０１ｃ、両端部１０２ｅ、１０２ｆに限らず、重心を基準位置とする等、任意に決定してよい。位置の検出には、パターンマッチングや２値化面積計測等の他の画像処理方法を利用してもよい。
【００３３】
図７（ｂ）は、パウチ本体１０１の開口部１０１ａのめくれ又は破れの有無を検査する場合を示している。開口部１０１ａのめくれ又は破れは、例えば、スパウト供給装置５によってスパウト１０２を開口部１０１ａに挿入する際に、スパウト１０２が上端部１０１ｃに引っ掛ることにより生じる。
【００３４】
スパウト１０２の内部には、天面スポットライト２３によって光が照射されている。このため、開口部１０１ａにめくれ又は破れが生じている場合には、図７（ｂ）に示すように、破れ等を内側から照らし出し、そのシルエットを撮像することが可能である。このため、スパウト１０２とパウチ本体１０１との境界線Ｌ１を輝度の異なる領域の境界線として特定することができる。従って、エッジ検出、パターンマッチング等の画像処理を精度よく行い、境界線Ｌ１の形状を正確に特定することが可能である。スパウト１０２はその全体に亘ってパウチ本体１０１よりも輝度が高くなっているから、２値化面積計測等の画像処理を行い、スパウト１０２とパウチ本体１０１との面積比から正確に破れ等の有無を判別することも可能である。また、第１検査装置６及び第２検査装置１０はパウチ１００の搬送経路の外周側から検査する検査ユニット２０Ａと、内周側から検査する検査ユニット２０Ｂとを備えているから、パウチ１００の両面について、破れ等を検査することが可能である。なお、検査ユニット２０Ａと、検査ユニット２０Ｂとは、互いのバックライト２２が撮像時に干渉しないように適宜の間隔をおいて配置することが望ましい。
【００３５】
図８は、パウチ本体１０１のねじれを検査する場合を示している。ねじれの検出には、パウチ本体１０１にねじれが生じると、カメラ２１に投影されるパウチ本体１０１の見かけ上の幅が狭くなることを利用してもよい。例えば、検査ユニット２０はエッジ検出により両側端部１０１ｄ、１０１ｄの位置を特定し、その位置に基づいてカメラ２１に投影されたパウチ本体１０１の上端付近の幅Ｗ１と、パウチ本体１０１の中央部付近の幅Ｗ２とを特定する。次に幅Ｗ２から幅Ｗ１を減算して両者の差ｄＷを算出する。そして、差ｄＷが所定の基準値よりも大きい場合にはパウチ本体１０１にねじれが生じていると判別する。なお、パウチ本体１０１にねじれが生じていない場合であっても、開口部１０１ａにはスパウト１０２が挿入されているから、スパウト１０２による膨らみにより、幅Ｗ１は幅Ｗ２よりも小さい。従って、基準値を設定する場合には、この膨らみによる影響を考慮する必要がある。
【００３６】
なお、側端部１０１ｃの位置の検出には、パターンマッチング等の他の画像処理方法を利用してもよい。上端付近及び中央部付近の幅に限らず、任意の位置の幅に基づいて検査してよいし、計測された幅同士の比較でなくともよく、例えば、予め制御装置１２に記録された基準の幅と比較してもよい。
【００３７】
第１検査装置６においては、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂにスパウトを接触させないために、図６〜図８までの検査項目のうち、ねじれ以外の全てを検査することが望ましい。特にパウチ本体１０１の破れ又はめくれの検査を行うことが望ましい。
【００３８】
第１シール装置７及び第２シール装置８によるパウチ１００の検査（図４のステップＳ３、Ｓ４）について説明する。図９は、制御装置１２が実行するシール処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、パウチ１００がシールヘッド３２Ａ、３２Ｂの間に搬送されたときに開始される。
【００３９】
スパウト取付装置１の稼働中において、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂは所定のシール温度に加熱されている。制御装置１２はパウチ１００のシールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間への搬入を検出すると、空圧シリンダ３９を動作させてピストンロッド３９ａを上方に移動させることにより、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂを互いに接近する方向に駆動して両者を所定の閉位置まで移動させる（ステップＳ１１）。閉位置はシールヘッド３２Ａ、３２Ｂにより開口部１０１ａを挟み込んで加圧する位置であり、例えば、パウチ１００の厚さやシールに必要な圧力等に応じて適宜に設定される。シールヘッド３２Ａ、３２Ｂが閉位置まで移動して両者の間にパウチ１００が挟み込まれると、シールヘッド３２Ａはパウチ１００を介してシールヘッド３２Ｂにより押し込まれ、図１０（ａ）に示すシール開始前の位置から、図１０（ｂ）に示すシール開始時の位置まで一旦後退する。
【００４０】
次に、制御装置１２は、所定の加熱時間が終了するまで空圧シリンダ３９を定位置に保持してシールヘッド３２Ｂを閉位置に維持する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。このときの加熱時間は、例えばシールヘッド３２Ａ、３２Ｂの温度やシールに必要な熱量等に応じて適宜に設定される。シールヘッド３２Ｂが閉位置に維持されている間、パウチ本体１０１の開口部１０１ａの内面にコートされた樹脂層（溶着層）がシールヘッド３２Ａ、３２Ｂからの熱で徐々に軟化（溶融）してシールが進行する。溶着層の軟化に伴ってシールヘッド３２Ａはコイルばね３４ｂの力でシールヘッド３２Ｂ側に徐々に接近する。従って、図１１の曲線Ｌ１１又は曲線Ｌ１２で示すように、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間の距離は時間の経過に伴い次第に減少する。シールヘッド３２Ｂは一定の位置に保持されているため、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間の距離の変化はシールヘッド３２Ａの位置の変化に置き換えられて変位センサ４０により検出される。
【００４１】
制御装置１２は、加熱時間が終了したと判定すると、変位センサ４０の検出した距離が適正な範囲内か否か判定する（ステップＳ１４）。このときのシールヘッド３２Ａの位置は、図１０（ｃ）に示すようにシール開始時（図１０（ｂ））よりもシールヘッド３２Ｂ側に偏っている。変位センサ４０の検出距離に対する適正範囲は実験的に求めておくことができる。シール温度や圧力に応じて適正範囲を変えてもよい。
【００４２】
変位センサ４０の検出距離が適正範囲内ではないと判定した場合は、異常発生の有無を判別するための情報（異常フラグ）を、異常発生に対応した状態に設定する（ステップＳ１５）。その後、制御装置１２は空圧シリンダ３９のピストンロッド３９ａを下降させてシールヘッド３２Ａ、３２Ｂを開放し（ステップＳ１６）、その後に図９の処理を終了する。
【００４３】
ステップＳ１５で設定された異常フラグはシール処理の後の工程において適宜に参照される。例えば、スパウト取付装置１からのパウチ１００の搬出時に、異常フラグの有無に基づいてパウチ１００を正常品と異常品とに区分してもよい。ステップＳ１４にて、変位センサ４０の検出した距離が適正な範囲内と判定した場合は、ステップＳ１５をスキップしてシールヘッド３２Ａ、３２Ｂを開放し（ステップＳ１６）、その後に図９の処理を終了する。なお、図９の処理を実行することにより制御装置１２は判別手段として機能する。
【００４４】
以上のように本発明によれば、第１検査装置６にてパウチ本体１０１及びスパウト１０２のセット状態の異常が検出される。そして、セット状態の異常が検出された場合には、シールが禁止されるから、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂがスパウト１０２を加熱し、溶融した樹脂がシールヘッド３２Ａ、３２Ｂに付着する等の事態は生じない。また、第１シール装置７及び第２シール装置８にてシールヘッド間の距離に基づいて異常を検出することから、誤って２枚以上のパウチ本体１０１を重ね取った状態でシールが行われる異常や開口部１０１ａに異物が噛み込まれる異常を検出できる。
【００４５】
第１シール装置７及び第２シール装置８では、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂにてパウチ本体１０１を挟み込んでシールを進行させている間のシールヘッド間の距離の変化を変位センサ４０により監視し、その監視結果に基づいてパウチ本体１０１のシールの異常を検出している。シールの進行に伴う距離の変化量はパウチ本体１０１自身の厚みに比べれば小さく（例えばパウチ本体１０１の厚さの１／１０以下で、大きくても数十μｍ程度）、その変化に着目して異常判別を行うためには必然的により微小な分解能（例えば数μｍ程度の分解能）で距離のずれを判別することになる。従って、微小な異物の噛み込みを精度よく検出できる。そして、その精度は、第１検査装置６の検査によりシールヘッドに樹脂が付着することが防止されることにより、長時間に亘って維持される。従って、スパウト取付装置１を長時間稼動させた場合でも、シールの安全性が保障される。
【００４６】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想と実質的に同一である限り、種々の形態で実施してよい。
【００４７】
シールヘッド間の距離に基づく検査は、第１シール装置７及び第２シール装置８のいずれか一方でのみ行ってもよい。
【００４８】
カメラ２１はパウチ１００全体を撮像しなくともよく、検査に必要な範囲で撮像してもよい。例えばパウチ本体１０１の上端付近のみを撮像してもよい。
【００４９】
カメラ２１、バックライト２２の配置については、バックライト２２の照射した光によるパウチ１００のシルエットをカメラ２１で撮像可能である限り、あらゆる配置が可能である。例えば、カメラ２１からパウチ１００までの撮影距離を確保するために、パウチ１００とカメラ２１との間にバックライト２２の光をカメラ２１に向けて反射する鏡を設けてもよい。この場合、カメラ２１とバックライト２２とはパウチ１００の搬送経路を挟むように配置されていなくともよい。同様に、天面スポット２３の配置についても、スパウト１０２の内部を照射可能である限り、あらゆる位置に配置してよい。
【００５０】
カメラ２１は、パウチ１００を撮像可能であればよく、例えば光電管式のカメラを利用してもよい。
【００５１】
バックライト２２、天面スポットライト２３は、カメラ２１による撮像時に光を照射可能であればよい。従って、バックライト２２、天面スポットライト２３としてストロボタイプのものを用い、カメラ２１による撮像時にのみ光を照射してもよい。
【００５２】
天面スポットライト２３によるスパウト１０２内部への光の照射がない状態の画像と、照射がある状態の画像とをそれぞれ生成し、検査項目毎に検査項目に適した画像を上記２つの画像から選択して利用してもよい。また、上記２つの画像の差分を求めるような画像処理を行うことにより、パウチ本体１０１やスパウト１０２の外周を特定してもよい。
【００５３】
スパウト１０２の取付位置はパウチ本体１０１の上部中央に限らず、パウチ本体１０１のコーナー部にスパウト１０２が設けられてもよい。また、側部、底部等に設けられてもよいし、スパウト１０２が設けられなくともよい。パウチ１００は平パウチに限定されることなく、側部に襠を設けたガセットタイプ、底部を設けて自立可能としたスタンドタイプ、ボトルタイプ等の各種の形状に適用できる。パウチ本体１０１は１枚のフィルム１０１ｂを折り畳んで重ね合わせるものでもよい。
【００５４】
ステップＳ１４の判定時期はシール終了時に限らずシールの途中の適宜な時期に設定してもよい。シールの進行中にステップＳ１４の判定を繰り返し実行し、変化量、変化率、変化のパターン等を特定して異常の有無を判別してもよい。
【００５５】
検出手段にはシールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間の距離の変化を検出できる限り各種のものを使用してよいが、好適には光学式センサや渦電流式の距離センサを使用することができる。パウチ１００の素材のフィルム厚さが数十μｍ〜数百μｍ程度であるとすれば、異常の有無の検出にはμｍオーダーの分解能を有する検出手段が必要と考えられる。
【００５６】
検出手段の配置は図３の態様に限定されない。例えば、図１２に示すように、シールヘッド３２Ａに変位センサ４０を取り付けるとともに、測定用部材４１をシールヘッド３２Ｂに取り付け、シールヘッド３２Ａ、３２Ｂ間の距離の変化を直接検出してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、第１の検出手段によってパウチ本体及びスパウトのセット状態の異常が検出される。そして、セット状態の異常が検出された場合には、禁止手段によってシールが禁止されるから、シールヘッドがスパウトを加熱し、溶融した樹脂がシールヘッドに付着する等の事態は生じない。また、第２の異常検出手段がシールヘッド間の距離に基づいて異常を検出することから、誤って２枚以上のパウチ本体を重ね取った状態でシールが行われる異常や開口部に異物が噛み込まれる異常を検出できる。しかも、第１の検出手段及び禁止手段によってシールヘッドに樹脂が付着することが防止されるから、第２の異常検出手段の精度が長時間に亘って維持され、スパウト取付装置を長時間稼動させた場合でも、シールの安全性が保障される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスパウト取付装置を示す図。
【図２】図１のスパウト取付装置の第１検査装置を示す図。
【図３】図１のスパウト取付装置の第１シール装置を示す図。
【図４】図１のスパウト取付装置の制御装置が実行する検査処理の手順を示すフローチャート。
【図５】図２の第１検査装置のカメラが撮像した画像を示す図。
【図６】図２の第１検査装置にて検査される検査項目を示す図。
【図７】図２の第１検査装置にて検査される検査項目を示す図。
【図８】図２の第１検査装置にて検査される検査項目を示す図。
【図９】図１のスパウト取付装置の制御装置が実行するシール処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】図１のスパウト取付装置のシールヘッドの位置の変化を示す図。
【図１１】図１のスパウト取付装置のシールヘッド間の距離の変化を示す図。
【図１２】図３の第１シール装置の変位センサの取り付け位置の変形例を示す図。
【符号の説明】
１スパウト取付装置
１２制御装置
２１撮像手段
２３天面スポット
３２Ａシールヘッド
３２Ｂシールヘッド
４０変位センサ
１０１パウチ本体
１０１ａ開口部
１０２スパウト
２００画像

Claims

パウチ本体と、前記パウチ本体の開口部に挿入されたスパウトとを所定のセット状態に保ちつつ搬送し、その搬送途中で前記パウチ本体の開口部を一対のシールヘッドにより挟み込んで加熱し、シールするスパウト取付装置の検査システムにおいて、
前記一対のシールヘッドよりも前記パウチ本体及び前記スパウトの搬送方向上流側にて前記パウチ本体及び前記スパウトを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像した画像に基づいて前記セット状態の異常を検出する第１の異常検出手段と、
前記第１の異常検出手段により異常が検出されたときに、前記一対のシールヘッドによる前記パウチ本体の開口部のシールを禁止する禁止手段と、
前記一対のシールヘッド間の距離を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出した距離に基づいて前記パウチ本体の開口部のシールの異常を検出する第２の異常検出手段と、
を備えることを特徴とするスパウト取付装置の検査システム。
前記一対のシールヘッドよりも前記パウチ本体及び前記スパウトの搬送方向下流側にて前記パウチ本体及び前記スパウトを撮像する下流側撮像手段と、
前記下流側撮像手段の撮像した画像に基づいて前記パウチ本体及び前記スパウトの外形の異常を検出する第３の異常検出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のスパウト取付装置の検査システム。
前記第１の異常検出手段は、前記セット状態の異常として、前記パウチ本体の開口部の形状の異常を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のスパウト取付装置の検査システム。
前記撮像手段の撮像範囲に到達した前記スパウトの内部に光を照射する照明手段を備え、
前記撮像手段は、前記スパウトを透過した前記照明手段からの光を受光して、前記パウチ本体の開口部のシルエットを撮像することを特徴とする請求項３に記載のスパウト取付装置の検査システム。