JP2006199354A - Filling system and filling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は充填システムおよび充填方法に関し、詳しくは袋状容器に流動体を充填する充填システムおよび充填方法に関する。 The present invention relates to a filling system and a filling method, and more particularly to a filling system and a filling method for filling a bag-like container with a fluid.
従来、袋状の胴部と当該胴部より突出する口部とを備えた袋状容器に、食品や飲料などの流動体を充填する充填システムが知られている。
このような充填システムとして、上記胴部が膨らんでいない状態で供給された袋状容器に対し、最初に袋状容器内に圧縮空気を封入して胴部内の気圧の測定し、さらに膨らませた袋状容器から内部の気体を排出したうえで、袋状容器に流動体の充填を行う充填システムが知られている。(特許文献1)
そしてこの特許文献1の充填システムでは、袋状容器内に封入した圧縮気体の気圧が、所定時間経過後にどれだけ下降したかを測定することで、袋状容器の孔の有無を検出している。
As such a filling system, with respect to the bag-like container supplied in a state where the trunk portion is not inflated, the compressed air is first sealed in the bag-like container, the pressure inside the trunk portion is measured, and the inflated bag is further inflated. 2. Description of the Related Art A filling system that fills a bag-like container with a fluid after discharging an internal gas from the container is known. (Patent Document 1)
And in the filling system of this
しかしながら、上記特許文献1では、封入した気体の気圧の減少を測定するために袋状容器を所定時間密封しなければならず、また気圧測定用の設備が必要となることから、袋状容器の検査には時間がかかると共に検査装置の構成が複雑になるという問題がある。
また、上記特許文献1では流動体の充填を行う前に袋状容器から気体を排出しており、非効率的であった。
このような問題に鑑み、本発明は効率的で構成の容易な充填システムを提供すると共に、効率的に流動体の充填を行うことの可能な充填方法を提供するものである。
However, in
Moreover, in the said
In view of such a problem, the present invention provides an efficient and easy-to-configure filling system and a filling method capable of efficiently filling a fluid.
すなわち、本発明における充填システムは、袋状の胴部と、当該胴部より突出する口部とを備えた袋状容器に流動体を充填するフィラを備えた充填システムにおいて、
上記フィラの上流に、上記袋状容器内部に気体を供給して上記胴部を膨らます気体供給装置と、当該気体供給装置によって膨らまされた胴部の外観を検査する膨らみ検査装置とを設けると共に、上記フィラの下流に不良と判断された袋状容器をリジェクトするリジェクト装置を設け、
上記フィラは制御手段によって制御され、上記フィラは、上記気体供給装置によって胴部の膨らまされた袋状容器に内容物の充填を行い、上記膨らみ検査装置が袋状容器の不良を検出すると、上記制御手段はフィラを制御して当該袋状容器に流動体の充填を行わず、当該袋状容器は上記リジェクト装置によりリジェクトされることを特徴としている。
That is, in the filling system according to the present invention, the filling system includes a filler that fills a bag-like container having a bag-like body and a mouth protruding from the body.
Provided upstream of the filler is a gas supply device for supplying gas into the bag-like container to inflate the barrel, and a bulge inspection device for inspecting the appearance of the barrel inflated by the gas supply device, A reject device for rejecting a bag-like container determined to be defective downstream of the filler is provided.
The filler is controlled by a control means, and the filler fills the bag-like container inflated by the gas supply device, and the bulge inspection device detects a defect in the bag-like container. The control means controls the filler so as not to fill the bag-like container with the fluid, and the bag-like container is rejected by the reject device.
また本発明における充填方法は、袋状の胴部と、当該胴部より突出する口部とを備えた袋状容器に流動体を充填する充填方法において、
上記袋状容器に流動体を充填する際、予め袋状容器内部に気体を供給して上記胴部を膨らますとともに、当該膨らんだ胴部の外観について検査を行い、
上記胴部が正常に膨らんでいる袋状容器に対して流動体の充填を行い、正常に膨らんでいない袋状容器には充填を行わないことを特徴としている。
Moreover, the filling method in the present invention is a filling method of filling a fluid into a bag-like container having a bag-like body part and a mouth part protruding from the body part,
When filling the bag-like container with a fluid, supply the gas inside the bag-like container in advance to inflate the trunk, and inspect the appearance of the inflated trunk,
The bag-shaped container in which the body portion is normally inflated is filled with a fluid, and the bag-shaped container that is not normally inflated is not filled.
上記充填システムによれば、袋状容器の検査をその内圧ではなく外観で検査するため、特許文献1のように内圧の低下を待つための時間や、袋状容器を密閉するための設備が必要なくなり、効率的で構成が容易な膨らみ検査装置によって袋状容器の検査を行うことができる。
また、特許文献1のように膨らませた袋状容器から気体を排出する必要がなく、また検査によって不良と判断された袋状容器には流動体を充填しないので、効率的に流動体の充填を行うことができる。
さらに、不良と判断された袋状容器はフィラの下流に設けられたリジェクト装置によってリジェクトされるので、充填不良などの他の理由で不良と判断された袋状容器と共にリジェクトすることができ、フィラの上流にリジェクト装置を設ける必要がなくなる。
According to the above-mentioned filling system, in order to inspect the bag-like container not by its internal pressure but by its appearance, time for waiting for the reduction of the internal pressure and equipment for sealing the bag-like container are required as in
Moreover, since it is not necessary to discharge gas from the inflated bag-like container as in
Further, since the bag-like container determined to be defective is rejected by a reject device provided downstream of the filler, it can be rejected together with the bag-shaped container determined to be defective for other reasons such as defective filling. It is not necessary to provide a reject device upstream of the first.
また上記充填方法によれば、袋状容器の検査をその内圧ではなく外観で検査するため、特許文献1のように内圧の低下を待つ必要はなく、袋状容器の検査を短時間に行うことができる。
そして特許文献1のように袋状容器内の内圧の低下を監視するために一定期間袋状容器を密閉する必要がなく、さらに検査によって不良と判断された袋状容器には流動体を充填しないうえ、一度膨らませた容器から気体を排出させる必要もないことから、効率的に流動体の充填を行うことができる。
Further, according to the above filling method, since the inspection of the bag-like container is inspected not by the internal pressure but by the appearance, it is not necessary to wait for the internal pressure to decrease as in
And it is not necessary to seal a bag-like container for a certain period in order to monitor the fall of the internal pressure in a bag-like container like
以下図示実施例について説明すると、図1は袋状容器1に流動体の充填からキャッピングを行う充填システム2を示し、特に本実施例の充填システム2では、上記流動体として果肉等の固形物を含んだヨーグルトのような流動性の低い液体の充填を行う。
最初に上記袋状容器1について説明すると、図2は袋状容器1の断面図を示し、袋状容器1は流動体の充填される胴部3と、当該胴部3の図示上方より突出する口部4とから構成され、上記口部4の先端には図示しないキャップが装着される。
上記胴部3はアルミ製で表面に樹脂コーティングの施されたフィルム3aから構成され、図示左右に示す胴部3の正面および背面となるフィルム3aの間には、胴部3の側面を構成する図示しないフィルムが設けられ、各フィルムの周縁部は相互に溶着されている。
上記口部4は樹脂製で略円筒形状を有し、その内径は一定で、外周には飲用時に唇の接触する吸い口5、キャップの螺合するねじ部6、搬送時に使用する保持部7、上記正面および背面のフィルム3aによって接着保持される接着部8がそれぞれ形成される。
上記保持部7は、上下3箇所に形成されたフランジ7aと、これらのフランジ7aの間に形成された把持面7bとから構成されており、上記把持面7bは上記正面および背面のフィルム3aに対して直交する方向に形成されている。
本実施例において、袋状容器1は下記回転ホイールによって搬送され、このとき回転ホイールに設けられた保持手段によって上下いずれか一方の上記把持面7bが保持されるようになっている。
そして、隣接する回転ホイール間で袋状容器1の受け渡しを行う際には、保持手段によって保持されていない把持面7bが、受け渡し先となる回転ホイールの保持手段によって保持されるようになっている。
さらに本実施例の袋状容器1が充填システム2に供給される際には、上記胴部3の側面のフィルム3aが折畳まれて正面および背面のフィルム3aが相互に当接した状態となっており、胴部3内に流動体が充填されると、当該胴部3内の流動体の液面の上方にはヘッドスペースが形成される。
The illustrated embodiment will be described below. FIG. 1 shows a filling system 2 that performs capping from filling of a fluid into a bag-
First, the bag-
The
The
The
In the present embodiment, the bag-
When the bag-
Further, when the bag-
図1に示すように、充填システム2は気体供給装置11、膨らみ検査装置12、フィラ13、ヘッドスペース潰し装置14、キャッパ15、外観検査装置16、リジェクト装置17を備え、これらは図示しない制御手段によって制御されると共に、第1〜第3クリーンルーム18A〜18C内に収容されている。
また、本実施例の充填システム2では搬送手段としての第1〜第11回転ホイールA〜Kによって袋状容器1を搬送しており、奇数番号の第1、第3、第5、第7、第9、第11回転ホイールA、C、E、G、I、Kは反時計方向に回転し、偶数番号の第2、第4、第6、第8、第10回転ホイールB、D、F、H、Jは時計方向に回転する。
そして気体供給装置11は第3回転ホイールCを、膨らみ検査装置12は第4回転ホイールDを、フィラ13は第5回転ホイールEを、ヘッドスペース潰し装置14は第7、第8回転ホイールG,Hを、キャッパ15は第9回転ホイールIを、外観検査装置16は第10回転ホイールJを、リジェクト装置17は第11回転ホイールKをそれぞれ備えている。
そして上記第1クリーンルーム18Aには上記第1回転ホイールAが、第2クリーンルーム18Bには第2〜第10回転ホイールB〜Jが、第3クリーンルーム18Cには第11回転ホイールKがそれぞれ設置されている。
上記第1、第3クリーンルーム18A,18Cは大気圧に、第2クリーンルーム18Bは陽圧に設定されており、このうち上記第2クリーンルーム18Bは上記第6回転ホイールFの位置で隔壁19により区画され、上記フィラ13の収容されている空間がより陽圧に設定されている。
As shown in FIG. 1, the filling system 2 includes a
Moreover, in the filling system 2 of a present Example, the bag-
The
The first
The first and third
上記第1回転ホイールAが図示しない袋状容器供給装置から袋状容器1を受け取ると、袋状容器1は第2回転ホイールBを介して気体供給装置11に搬送され、気体供給装置11は袋状容器1に気体を供給して上記胴部3を膨らませる。
次に袋状容器1が気体供給装置11から第4回転ホイールDに受け渡されると、膨らみ検査装置12により上記胴部3が正常に膨らんでいるか否かが検査される。
フィラ13では袋状容器1に流動体の充填を行い、その後ヘッドスペース潰し装置14において流動体の充填された袋状容器1を圧縮して、上記胴部3に充填された流動体の上方に位置する空間、すなわち上記ヘッドスペースを減少させる。
そして、キャッパ15によってキャッピングされた袋状容器1は、外観検査装置16によって検査され、上記リジェクト装置17は上記膨らみ検査装置12および外観検査装置16が不良と判断した袋状容器1をリジェクトし、良品と判断した袋状容器1を図示しない後工程へと受け渡すようになっている。
When the first rotating wheel A receives the bag-
Next, when the bag-
In the
Then, the bag-
次に上記回転ホイールについて説明する。一例として、図3、図4に上記第7、第8回転ホイールG,Hを示し、第7、第8回転ホイールG,Hは、支持円筒21G,21Hの内部で回転する駆動軸22G,22Hと、当該駆動軸22G,22Hに固定された回転テーブル23G,23Hとを備え、第7、第8回転ホイールG,Hには、回転テーブル23G,23Hの外周に沿って等間隔に構成の異なる第1、第2保持手段24G,25Hが設けられている。
そして本実施例では、第7回転ホイールGに設けられた第1保持手段24Gは上記奇数番号の回転ホイールに備えられており、第8回転ホイールHに設けられた第2保持手段25Hは偶数番号の回転ホイールに備えられている。
Next, the rotating wheel will be described. As an example, FIGS. 3 and 4 show the seventh and eighth rotating wheels G and H, and the seventh and eighth rotating wheels G and H are drive
In this embodiment, the first holding means 24G provided on the seventh rotating wheel G is provided on the odd-numbered rotating wheel, and the second holding means 25H provided on the eighth rotating wheel H is an even-numbered. Is equipped with a rotating wheel.
上記第1保持手段24Gは袋状容器1における口部4の保持部7を保持するグリッパ26Gと、当該グリッパ26Gを開閉する開閉機構27Gとを備え、本実施例のグリッパ26Gは上記保持部7における上方の把持面7bを両側から把持するようになっている。
またグリッパ26Gが袋状容器1を保持したときに、袋状容器1の胴部3を構成する正面及び背面のフィルム3aが、回転テーブル23Gの半径方向に直交するよう、上記グリッパ26Gが上記保持部7を保持する部分には凹部26Gaが形成されている。
上記開閉機構27Gについて図4、図5を用いて説明すると、開閉機構27Gは回転テーブル23Gを貫通して設けられて上記グリッパ26Gを回転自在に保持する回転軸28Gと、当該回転軸28Gの下方に設けられたギヤ29Gと、一端が一方の回転軸28Gに固定され、他端にはカムフォロア30Gが設けられているアーム31Gと、回転テーブル23Gより下方に向けて設けられたステー32Gと、上記アーム31Gとステー32Gとの間に弾装されたばね33Gと、上記支持円筒21Gに固定されたカム34Gとを備えている。
上記カム34Gは上記グリッパ26Gが開放される位置で拡径し、閉鎖される位置で縮径する外周面を有しており、これら拡径部と縮径部との間は滑らかな曲線でつながれている。
そして回転テーブル23Gが回転すると、これに伴ってカムフォロア30Gが水平方向に移動し、これによりアーム31Gが回転軸28Gを中心に回転し、上記ギヤ29Gにより両方の回転軸28Gが回転して、グリッパ26Gが開閉する。
The first holding means 24G includes a
Further, when the
The opening /
The
When the rotary table 23G rotates, the
次に上記第2保持手段25Hについて説明するが、ここでは図8に示す上記第4回転ホイールDに設けられた同一の構成を有する第2保持手段25Dを用いて説明する。
第2保持手段25Dは上記袋状容器1の口部4における保持部7の下方側の把持面7bを、3方向から保持するようになっており、回転テーブル23Dの内方から保持する背面側保持部材35Dと、側面から保持する1対の両側保持部材36Dとを備えている。
背面側保持部材35Dは回転テーブル23Dに固定され、当該背面側保持部材35Dにおける回転テーブル23D内方の端部には、コ字形に形成された板ばね37Dが固定されている。
そして当該板ばね37Dの両端には上記両側保持部材36Dが固定されるとともに、2つの両側保持部材36Dの間には図示しないばねが弾装されている。
上記背面側保持部材35Dには上記保持部7の把持面7bの間隔に合わせて凹部35Daが形成され、この凹部35Daによって保持部7を収容すると、袋状容器1の胴部3を構成する正面および背面のフィルム3aが、回転テーブル23Dの半径方向に直交するようになっている。
上記両側保持部材36Dには、上記凹部35Daに収容された保持部7が脱落しないよう、保持部7の端部を支持する凹部36Daが形成されている。
また、上記両側保持部材36Dの先端には、斜めにガイド形状36Dbが形成されており、上流側に位置する第3回転ホイールCの第1保持手段24Cと第2保持手段25Dとが互いに接近したときに、第1保持手段24Cに保持された袋状容器1の保持部7を両側保持部材36Dの間に導くようになっている。
Next, the second holding means 25H will be described. Here, the second holding means 25D having the same configuration provided in the fourth rotating wheel D shown in FIG. 8 will be described.
The second holding means 25D is configured to hold the holding
The back-
The both
A concave portion 35Da is formed in the back
The both-
Further, a guide shape 36Db is formed obliquely at the tip of the both-
このような構成により、上記第1保持手段24Gと第2保持手段25Hとの間では、以下のようにして袋状容器1の受け渡しが行なわれる。
最初に、第1保持手段24Gから第2保持手段25Hへと受け渡す際について説明すると、袋状容器1を保持した第1保持手段24Gが第2保持手段25Hに接近すると、第1保持手段24Gに保持された袋状容器1の保持部7は上記ガイド形状36Hbによって両側保持部材36Hの間に進入し、板ばね37Hおよびばねの弾性力に抗して両側保持部材36Hを押し広げる。
そして上記保持部7が背面側保持部材35Hの凹部35Haに収容されると、板ばね37Hおよびばねの弾性力により両側保持部材36Hが閉じ、その後上記開閉機構27Gにより第1保持手段24Gのグリッパ26Gが開くと、袋状容器1が第1保持手段24Gから第2保持手段25Hに受け渡される。
次に、第2保持手段25Hから第1保持手段24Gへと受け渡す際について説明すると、袋状容器1を保持した第2保持手段25Hが第1保持手段24Gに接近し、その後上記開閉機構27Gによりグリッパ26Gが保持部7を把持する。
グリッパ26Gに保持された保持部7は板ばね37Hおよびばねの弾性力に抗して両側保持部材36Hを押し広げ、上記保持部7は背面側保持部材35Hおよび両側保持部材36Hの凹部35Ha、36Hbから離脱し、袋状容器1が第2保持手段25Hから第1保持手段24Gに受け渡される。
なお、上記各回転ホイールにおいて、上記第2保持手段の代わりに上記第1保持手段を設けることも可能であり、また上記第1、第2保持手段の構成は従来公知であって、その他の構成を有する保持手段を使用することも可能である。
With such a configuration, the bag-
First, a description will be given of the delivery from the first holding means 24G to the second holding means 25H. When the first holding means 24G holding the bag-
When the holding
Next, a description will be given of the delivery from the second holding means 25H to the first holding means 24G. The second holding means 25H holding the bag-
The holding
In each of the rotating wheels, the first holding means can be provided instead of the second holding means. The configurations of the first and second holding means are conventionally known, and other configurations are possible. It is also possible to use holding means having
図6は上記気体供給装置11を示し、気体供給装置11は上記第1保持手段24Cを備えた第3回転ホイールCと、袋状容器1に気体を供給する気体供給手段41と、各第1保持手段24Cを昇降させる昇降手段42Cとを備えている。
第3回転ホイールCの回転テーブル23Cは、上記第7、第8回転ホイールG,Hと異なり、回転テーブル23Cの外周に形成されたギヤ43Cを介して図示しない駆動手段によって回転する。
上記気体供給手段41は、回転テーブル23Cの上方に固定された支承部材44と、当該支承部材44に固定されて袋状容器1に気体を供給するエアノズル45と、各エアノズル45に窒素や空気などの気体を供給する図示しないエアタンクとから構成されている。
上記支承部材44の内部には上記エアノズル45とエアタンクとを連結する図示しない配管が設けられ、この配管の途中にはロータリージョイント46が設けられている。
上記エアノズル45は各第1保持手段24Cの上方に設けられ、袋状容器1の口部4の内径よりも小径な小径部45aと、大径の大径部45bとを備え、上記小径部45aを口部4の内部に挿入し、大径部45bで口部4を封鎖するようになっている。
なお、袋状容器1へ気体を供給する際には、若干気体の供給圧力を高めれば、口部4を封鎖せず、すなわちエアノズル45を口部4に触れない状態で気体の供給を行うことができる。
また、上記エアノズル45は制御手段によって制御される図示しない電磁弁を備え、制御手段は上記エアノズル45が口部に挿入されると電磁弁を開き、その後所定時間が経過すると電磁弁を閉鎖して気体の供給を停止するようになっている。
上記昇降手段42Cは、回転テーブル23Cを貫通するように設けられてその上端に上記第1保持手段24Cが固定された支持棒47Cと、支持棒47Cの下部に設けられたカムフォロア48Cと、第3回転ホイールCの本体部49Cに固定されたカム50Cとから構成されている。
そして、図6の右方は上記昇降手段42Cにより第1保持手段24Cが下降した状態を示し、図示左方は昇降手段42Cにより第1保持手段24Cが上昇端に位置してエアノズル45が袋状容器1内に挿入されている状態を示している。
FIG. 6 shows the
Unlike the seventh and eighth rotary wheels G and H, the rotary table 23C of the third rotary wheel C is rotated by driving means (not shown) via a
The gas supply means 41 includes a
A pipe (not shown) for connecting the
The
When supplying gas to the bag-
The
The elevating means 42C is provided so as to penetrate the rotary table 23C, and a
The right side of FIG. 6 shows a state where the first holding means 24C is lowered by the lifting means 42C, and the left side in the drawing is the first holding means 24C positioned at the rising end by the lifting means 42C and the
図7は膨らみ検査装置12を示し、この膨らみ検査装置12は第4回転ホイールDの支持円筒21Dに連結されたステー51を介して保持されている。
膨らみ検査装置12は上記制御手段に接続された4組の発光素子52および受光素子53によって構成され、第4回転ホイールDによって搬送される袋状容器1の上方に発光素子52が、下方に受光素子53が固定されている。
図8は上方から見た発光素子52の配置図であり、4つの発光素子52は第4回転ホイールDによって搬送される袋状容器1の4隅となる位置に配置されるとともに、受光素子53はこれら発光素子52の真下に設けられていて、発光素子52から照射された光を受光するように設けられている。
このため、気体供給手段41によって正常に膨らんだ袋状容器1が上記図7の位置に到達すると、発光素子52からの光が袋状容器1の胴部3によって遮られ、一方、フィルム3aの穴明きやフィルム3aの溶着不良などの何らかの原因により袋状容器1が正常に膨らまなかった場合には、いずれかの受光素子53が発光素子52からの光を受光することとなる。
また第4回転テーブルDは図示しないエンコーダ等の回転位置検出手段を備えており、この回転位置検出手段は袋状容器1が上記図7の位置に到達する度に、制御手段に信号を送信するようになっている。
そして制御手段はこの回転位置検出手段からの信号を受信すると同時に、受光素子53が発光素子52からの光を受光しているか否かを検出し、4つの受光素子53のうち1つでも受光素子53が発光素子52からの光を受光している場合には、制御手段は当該袋状容器1を不良品と判断する。
FIG. 7 shows the
The
FIG. 8 is a layout view of the
For this reason, when the bag-
Further, the fourth rotary table D is provided with a rotational position detection means such as an encoder (not shown), and this rotational position detection means transmits a signal to the control means whenever the bag-
The control means receives the signal from the rotational position detecting means, and at the same time, detects whether the
図9は上記フィラ13の断面図を示し、フィラ13は上記第5回転ホイールEと、流動体を充填する流動体供給手段61と、第5回転ホイールEの第1保持手段24Eを昇降させる昇降手段42Eとを備えている。
なお、上記昇降手段42Eは上記気体供給装置11の昇降手段42Cと同様の構成を有しているので、詳細な説明を省略するが、図中には上記昇降手段42Cの符合に対し、末尾の文字をCからEに変更した符合を使用する。
第5回転ホイールEは上記第3回転ホイールCと同様、回転テーブル23Eの外周に沿って形成されたギヤ43Eを介して図示しない駆動手段により回転するようになっている。
流動体供給手段61は、回転テーブル23Eの上方に固定されて回転テーブル23Eと共に回転する支承部材62と、当該支承部材62に固定され袋状容器1に流動体を供給する充填ノズル63と、配管64を介して各充填ノズル63に流動体を供給する図示しない流動体タンクとから構成され、上記配管64の途中には流動体の流量を計測する流量計65と、ロータリージョイント66とが設けられている。
上記充填ノズル63は従来公知の構成を有しているので詳細な説明を省略するが、それぞれ第1保持手段24Eの上方に設けられており、充填ノズル63の径は袋状容器1の口部4の内径よりも小径で、口部4の全長よりも長めに製造されている。
また充填ノズル63は制御手段によって制御される図示しない液バルブの開閉により流動体の充填を行い、この液バルブは回転テーブル23Eの下方に設けられたロータリージョイント67を介して接続された図示しないエアタンクからのエア圧によって開閉するようになっている。
そして昇降手段42Eは袋状容器1に流動体を充填する位置で第1保持手段24Eを最も高い位置に上昇させるようになっており、この位置において、充填ノズル63の先端は図2に示すように上記口部4の下端部よりも若干下方に突出し、かつ口部4と充填ノズル63とが相互に接触しないようにされている。
この状態で制御手段は上記液バルブを開放して流動体を袋状容器1に供給し、流量計65が所定流量の流動体を検出すると、制御手段は液バルブを閉じて充填を終了し、その後昇降手段42Eは第1保持手段24Eを下降させるようになっている。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the
Since the lifting means 42E has the same configuration as the lifting means 42C of the
As with the third rotating wheel C, the fifth rotating wheel E is rotated by driving means (not shown) via a
The fluid supply means 61 includes a
The filling
The filling
The elevating means 42E raises the first holding means 24E to the highest position at the position where the bag-
In this state, the control means opens the liquid valve to supply the fluid to the bag-
そしてフィラ13には流動体の充填が終了した充填ノズル63の外周を検査する充填ノズル検査装置71が設けられており、この充填ノズル検査装置71は第4、第6回転ホイールD、Fの間であって、第1保持手段24Eが袋状容器1を把持していない区間を移動する充填ノズル63の検査を行うようになっている。
上記充填ノズル検査装置71は、図10に示す撮影手段72を2組有しており、この撮影手段72はステー73によって固定された照明74およびカメラ75とから構成され、照明74およびカメラ75は共にケース76内に収容されている。
上記照明74は充填ノズル63の表面に光を照射するとともに、上記カメラ75は充填ノズル63を水平方向から撮影するようになっていて、上記照明74にはLEDを使用し、またカメラ75にはモノクロのCCDカメラを使用することができる。
さらに、2台のカメラ75は、充填ノズル63のほぼ全周を撮影するために、第5回転ホイールEによって回転移動する充填ノズル63の軌跡に対し、接線方向前後から撮影するようになっている。
なお、上記カメラ75を接線方向一直線上に設ける必要はないが、接線方向前後方向から充填ノズル63を撮影することで、充填ノズル63の外周のほとんど全てを撮影することができる。
そして、上記カメラ75が撮影した画像は制御手段によって二値化処理され、従来公知の技術によって充填ノズル63表面に流動体などの異物が付着しているか否かが判断される。
その結果、制御手段が充填ノズル63の表面に異物が付着していると判断した場合、充填ノズル63と口部4との間から、流動体が袋状容器1の外部にあふれたものと考えられる。
The
The filling
The
Further, the two
Although it is not necessary to provide the
The image taken by the
As a result, when the control means determines that foreign matter is attached to the surface of the filling
上記ヘッドスペース潰し装置14について説明すると、図3、図4に示すように、第7、第8回転ホイールG,Hの回転テーブル23G、23Hには、各第1、第2保持手段24G,25Hの位置に板状の押圧部材81G,81Hが設けられている。
この押圧部材81G,81Hは固定部材82G,82Hによりそれぞれ回転テーブル23G、23Hに取付けられており、押圧部材81G,81Hは膨らんだ状態の袋状容器1の胴部3の上部と当接するように設けられ、押圧部材81G,81Hの下面の高さは搬送される袋状容器1内の流動体の液面よりも若干高い位置に設定されている。
このため、第8回転ホイールHの第2保持手段25Hが第7回転ホイールGの第1保持手段24Gから袋状容器1を受け取る位置では、上記押圧部材81G,81Hが相互に接近する。
その結果、押圧部材81G,81Hによって袋状容器1が圧縮され、袋状容器1内部の流動体上方に位置する気体が口部4より排出されて、上記ヘッドスペースが減少する。
このとき袋状容器1の受け渡し位置での第7、第8回転ホイールG,Hの押圧部材81G,81Hの間隔は上記ヘッドスペースが極力少なくなるような位置に予め設定してあり、この押圧部材81G,81Hの間隔は状況に応じて調節可能となっている。
The head
The
For this reason, at the position where the second holding means 25H of the eighth rotating wheel H receives the bag-
As a result, the bag-
At this time, the distance between the
上記キャッパ15は第9回転ホイールIと図示しないキャッピング手段とを備え、また外観検査装置16は第10回転ホイールJと検査手段とを備えている。
これらキャッパ15および外観検査装置16は従来公知の構成を有しているので、その詳細な説明は省略するが、外観検査装置16ではキャッピングの良否や、袋状容器1全体を検査し、この外観検査装置16で不良な袋状容器1が検出されると、制御手段に対して異常信号が送信されるようになっている。
The
Since the
上記リジェクト装置17は、第11回転ホイールKを備えており、この第11回転ホイールKには、良品と判断された袋状容器1を後工程へと搬送する良品搬送手段91と、不良品と判断された袋状容器1を図示しないリジェクト箱へと搬送する不良品搬送手段92とが接続されている。
第11回転ホイールKの第1保持手段24Kは制御手段により開閉が制御され、上述した膨らみ検査装置12や外観検査装置16で不良と判断された袋状容器1だけを不良品搬送手段92に受け渡すようになっている。
The reject device 17 includes an eleventh rotating wheel K. The eleventh rotating wheel K includes a non-defective product conveying means 91 for conveying the bag-
The first holding means 24K of the eleventh rotating wheel K is controlled to be opened and closed by the control means, and the defective
このような構成を有する充填システム2の動作について以下に説明すると、図示しない袋状容器供給装置により袋状容器1が第1回転ホイールAに受け渡されると、この袋状容器1は第2回転ホイールBを介して気体供給装置11へと搬送される。
ここで、上記袋状容器供給装置から供給される袋状容器1は圧縮されて胴部3内の気体が排出された状態となっている。
袋状容器1が気体供給装置11の第3回転ホイールCに受け渡されると、第1保持手段24Cに保持された袋状容器1は昇降手段42Cによって上昇し、エアノズル45の小径部45aが袋状容器1の口部4内に挿入され、大径部45bによって口部4が密閉される。
すると、制御手段が電磁弁を制御してエアノズル45より気体の供給を開始し、所定時間だけ気体を供給したら、制御手段は電磁弁を制御して気体の供給を停止させる。
その結果、袋状容器1が良品である場合、当該袋状容器1の胴部3は膨らみ、一方袋状容器1の胴部3に接着不良やフィルム3aの破れ等の不良がある場合、上記胴部3は十分に膨らまないこととなる。
The operation of the filling system 2 having such a configuration will be described below. When the bag-
Here, the bag-
When the bag-
Then, the control means controls the electromagnetic valve to start supplying gas from the
As a result, when the bag-
気体供給装置11によって膨らまされた袋状容器1は、その形状を維持したまま第4回転ホイールDへと受け渡され、上記膨らみ検査装置12によって胴部3が正常に膨らんでいるか否かの検査が行なわれる。
具体的には、搬送される袋状容器1の位置は上記回転位置検出手段によって検出されており、袋状容器1が図7に示す4つの発光素子52の下方に位置すると、回転位置検出手段は制御手段にその旨を送信し、制御手段はそのとき受光素子53に発光素子52からの光が受光されているか否かを検出する。
袋状容器1の胴部3が正常に膨らんでいる場合、上記発光素子52から照射された光は袋部によって遮られて受光素子53に受光されず、この場合制御手段は当該袋状容器1を良品と判断する。
一方、袋状容器1の胴部3が正常に膨らんでいない場合、少なくともひとつの受光素子53が発光素子52からの光を受光することとなるので、この場合制御手段は当該袋状容器1を不良品と判断する。
そして制御手段は、不良品と判断した袋状容器1について、今後当該袋状容器1が各回転ホイールのどの位置を搬送されるかを監視する。
以上のように、本実施例の充填システム2によれば、袋状容器1を第4回転ホイールDによって連続的に搬送しながら袋状容器1の良否判断をすることができるので、効率的に検査を行うことができる。
また、本実施例の膨らみ検査装置12は、搬送される袋状容器1の上下に発光素子52および受光素子53を設けるだけであるので、構成が容易であり、低コストに袋状容器1の検査を行うことができる。
The bag-
Specifically, the position of the bag-
When the
On the other hand, when the
Then, the control means monitors the position of each rotating wheel where the bag-
As described above, according to the filling system 2 of the present embodiment, the quality of the bag-
In addition, since the
このようにして袋状容器1の検査が終了すると、第4回転ホイールDからフィラ13の第5回転ホイールEへと袋状容器1が受け渡され、フィラ13では袋状容器1に流動体が充填される。
具体的には、袋状容器1が第5回転ホイールEの第1保持手段24Eによって保持されると、第1保持手段24Eが昇降手段42Eによって上昇し、袋状容器1の口部4に充填ノズル63が挿入され、当該充填ノズル63の先端は口部4の下端部位置よりも若干下方まで挿入され、なおかつ充填ノズル63と口部4は相互に接触しないように挿入される。
上記位置まで充填ノズル63が挿入されると、制御手段は液バルブを制御して流動体の充填を開始し、流量計が所定量の流動体の流量を検出したら、液バルブを制御して流動体の充填を停止させる。
このとき充填される流動体の流量は、流動体の液面が上記充填ノズル63の先端に触れない位置となるように設定されており、充填が終了すると昇降手段42Eにより第1保持手段24Eが下降し、充填ノズル63は口部4より離脱する。
さらに制御手段は、上記膨らみ検査装置12において不良と判断された袋状容器1が第1保持手段24Eに保持されたことを認識すると、当該袋状容器1の口部4に充填ノズル63が挿入されても、上記液バルブを作動させず、流動体の充填を行わないようになっている。
When the inspection of the bag-
Specifically, when the bag-
When the filling
The flow rate of the fluid filled at this time is set so that the liquid level of the fluid does not touch the tip of the filling
Further, when the control means recognizes that the bag-
以上のように、胴部3の膨らんだ袋状容器1に対し、充填ノズル63を口部4に対して接触させずに挿入してから流動体を充填することで、流動体が袋状容器1の口部4に付着することを防止し、衛生的に流動体の充填を行うことができる。
すなわち、特許文献1のように内部の気体を排出した袋状容器1に充填ノズル63を密着させない状態で流動体の充填を行うと、上記流動体が袋状容器1からあふれ、流動体が袋状容器1の口部4や充填ノズル63の外周に付着してしまう。
付着した流動体が劣化や腐食の早いヨーグルトの場合、付着した流動体を放置することは衛生上好ましくなく、また袋状容器1からあふれた流動体を洗浄すると、今度は洗浄に使用する液体が袋状容器1に進入してしまい、品質に影響を与えるおそれがある。
また、充填ノズル63を口部4の下端よりも突出させた状態で充填を開始し、さらに流動体の液面が充填ノズル63の先端に触れないようにすることで、充填ノズル63の外周に流動体が付着するのを防止することができる。
すなわち、本実施例のように充填する流動体が果肉入りのヨーグルトのような固形物を含んだ流動性の低い液体の場合、充填ノズル63から噴出させる際の整流が困難であることから、充填ノズル63を口部4の下端よりも突出させた状態で充填することで、充填ノズル63から噴出する流動体は充填ノズル63と口部4との間に挟まることなく、胴部3内に充填され、流動体が充填ノズル63の外周に付着するのが防止される。
なお、充填ノズル63の先端の位置は、少なくとも口部4の下端部位置と同一の位置とすればよく、これにより流動体が充填ノズル63の外周に付着するのを防止することができる。
As described above, the fluid is filled into the bag-
That is, when the fluid is filled in the state where the filling
When the attached fluid is yogurt that deteriorates or corrodes quickly, it is not preferable for hygiene to leave the adhered fluid, and if the fluid overflowing from the bag-
In addition, the filling is started with the filling
That is, when the fluid to be filled is a liquid with low fluidity including solids such as yoghurt containing pulp as in this embodiment, it is difficult to rectify when ejecting from the filling
Note that the position of the tip of the filling
流動体の充填が終了した袋状容器1はその後第7回転ホイールGへと受け渡される一方、当該袋状容器1に流動体を充填した充填ノズル63は、充填ノズル検査装置71の撮影手段72によってその外周の検査が行なわれる。
上記充填ノズル検査装置71のカメラ75は充填ノズル63を挟むように接線方向に設けられているため、充填ノズル63のほぼ全周を撮影することができ、撮影された画像は制御手段によって二値化された後、異物の有無が判定される。
そして制御手段が上記画像に異物を検出すると、制御手段は直ちに充填システム2全体を停止させ、異物の付着した充填ノズル63によって他の袋状容器1に流動体の充填を行わないようにする。
The bag-
Since the
When the control means detects foreign matter in the image, the control means immediately stops the entire filling system 2 so that the fluid is not filled into the other bag-
上記フィラ13によって流動体の充填された袋状容器1は、その後第6回転ホイールFを介してヘッドスペース潰し装置14を構成する第7回転ホイールGへと受け渡される。
第7回転ホイールGが第6回転ホイールFから袋状容器1を受け取ると、第7回転ホイールGに設けられた押圧部材81Gが袋状容器1の胴部3に接触する。
さらに第7回転ホイールGが回転して、第1保持手段24Gに保持された袋状容器1が第8回転ホイールHに接近すると、第7、第8回転ホイールG,Hの押圧部材81G,81Hが相互に接近し、上記胴部3を両側から圧縮することとなる。
このとき、上記押圧部材81G,81Hは袋状容器1内の流動体の液面よりも上方に設けられているので、流動体上方のヘッドスペースが圧縮され、口部4からは胴部3内の気体が排出され、流動体が噴出してしまうのを防止している。
このようにして上記ヘッドスペースを潰すことにより、胴部3内の気体が排出されるので、ヨーグルト等の流動体の品質を劣化させる原因となる気体の容積を減少させることができる。
The bag-
When the seventh rotating wheel G receives the bag-
When the seventh rotating wheel G further rotates and the bag-
At this time, since the
By crushing the head space in this way, the gas in the
そして、上記ヘッドスペース潰し装置14によってヘッドスペースの減少した袋状容器1は、その形状を維持したまま第8回転ホイールHからキャッパ15の第9回転ホイールIに受け渡され、当該キャッパ15において袋状容器1の口部4にキャップが取付けられる。
そして、キャッピングの終了した袋状容器1は外観検査装置16の第10回転ホイールJへと受け渡され、この外観検査装置16ではキャッピングの良否判定や、流動体が袋状容器1から洩れでていないかが検査される。
この外観検査の方法については従来公知であるので、詳細な説明を省略するが、制御手段は不良の検出された袋状容器1を記憶し、今後当該袋状容器1が各回転ホイールのどの位置を搬送されるかを監視する。
そして袋状容器1が第10回転ホイールJからリジェクト装置17の第11回転ホイールKに受け渡されると、制御手段は上記膨らみ検査装置12や外観検査装置16において不良品と判断された袋状容器1を不良品搬送手段92に受け渡し、それ以外の良品と判断された袋状容器1を良品搬送手段91へと受け渡す。
Then, the bag-
After the capping, the bag-
Since this appearance inspection method is conventionally known, detailed description thereof is omitted. However, the control means stores the bag-
When the bag-
なお、上記実施例では流動体として固形物を含んだ流動性の低い液体を充填しているが、固形物の含まれていない液体や、流動性の高い液体であっても充填可能であることは言うまでもない。
そして流動性の高い液体を充填する場合には、上記充填ノズル63を袋状容器1の口部4内に挿入しなくとも、流動体の充填を行うことが可能である。
In the above embodiment, the fluid is filled with a liquid with low fluidity including solids, but even a liquid without solids or a liquid with high fluidity can be filled. Needless to say.
When filling a liquid with high fluidity, it is possible to fill the fluid without inserting the filling
1 袋状容器 2 充填システム
3 胴部 4 口部
11 気体供給装置 12 膨らみ検査装置
13 フィラ 52 発光素子
53 受光素子 63 充填ノズル
71 充填ノズル検査装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記フィラの上流に、上記袋状容器内部に気体を供給して上記胴部を膨らます気体供給装置と、当該気体供給装置によって膨らまされた胴部の外観を検査する膨らみ検査装置とを設けると共に、上記フィラの下流に不良と判断された袋状容器をリジェクトするリジェクト装置を設け、
上記フィラは制御手段によって制御され、上記フィラは、上記気体供給装置によって胴部の膨らまされた袋状容器に内容物の充填を行い、上記膨らみ検査装置が袋状容器の不良を検出すると、上記制御手段はフィラを制御して当該袋状容器に流動体の充填を行わず、当該袋状容器は上記リジェクト装置によりリジェクトされることを特徴とする充填システム。 In a filling system provided with a filler for filling a fluid into a bag-like container having a bag-like body part and a mouth part protruding from the body part,
Provided upstream of the filler is a gas supply device for supplying gas into the bag-like container to inflate the barrel, and a bulge inspection device for inspecting the appearance of the barrel inflated by the gas supply device, A reject device for rejecting a bag-like container determined to be defective downstream of the filler is provided.
The filler is controlled by a control means, and the filler fills the bag-like container inflated by the gas supply device, and the bulge inspection device detects a defect in the bag-like container. The control means controls the filler so as not to fill the bag-like container with the fluid, and the bag-like container is rejected by the reject device.
上記発光素子と受光素子とをそれぞれ袋状容器を挟んだ位置に配置すると共に、胴部が正常に膨らんでいる場合は発光素子からの光が胴部により遮られて受光素子は受光せず、胴部が正常に膨らんでいない場合は発光素子からの光を受光素子が受光するように配置して、
受光素子が光を受光したときの袋状容器を不良と判断することを特徴とする請求項1に記載の充填システム。 The bulge inspection apparatus includes a light emitting element that emits light and a light receiving element that receives light from the light emitting element.
The light emitting element and the light receiving element are arranged at positions sandwiching the bag-like containers, respectively, and when the body portion is normally inflated, the light from the light emitting element is blocked by the body portion, and the light receiving element does not receive light. If the body does not swell normally, place it so that the light receiving element receives the light from the light emitting element,
The filling system according to claim 1, wherein the bag-like container when the light receiving element receives light is determined to be defective.
上記昇降手段は上記充填ノズルの先端を口部の胴部側端部位置、もしくは上記端部よりも胴部の内部に突出した位置まで挿入させ、この状態で充填ノズルが流動体の供給を行うことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の充填システム。 The filler includes a holding means for holding the mouth portion of the bag-like container upward, a filling nozzle that is inserted into the mouth portion from above and supplies a fluid from the tip thereof, and the holding means or the filling nozzle. Elevating means for elevating and lowering at least one of them,
The elevating means inserts the tip of the filling nozzle to the end of the mouth on the barrel side, or to a position protruding from the end to the inside of the barrel, and the filling nozzle supplies the fluid in this state. The filling system according to claim 1, wherein the filling system is one of the following.
充填ノズル検査装置が充填ノズルの外周に異物を検出すると、異常信号を発することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の充填システム。 The filler includes a filling nozzle that fills the bag-like container with the fluid, and a filling nozzle inspection device that inspects the outer periphery of the filling nozzle that fills the bag-like container with the fluid,
The filling system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the filling nozzle inspection device detects foreign matter on the outer periphery of the filling nozzle, an abnormality signal is generated.
上記袋状容器に流動体を充填する際、予め袋状容器内部に気体を供給して上記胴部を膨らますとともに、当該膨らんだ胴部の外観について検査を行い、
上記胴部が正常に膨らんでいる袋状容器に対して流動体の充填を行い、正常に膨らんでいない袋状容器には充填を行わないことを特徴とする充填方法。 In a filling method of filling a fluid into a bag-like container provided with a bag-like body part and a mouth part protruding from the body part,
When filling the bag-like container with a fluid, supply the gas inside the bag-like container in advance to inflate the trunk, and inspect the appearance of the inflated trunk,
A filling method comprising filling a fluid into a bag-like container in which the body portion is normally inflated and not filling a bag-like container in which the body is not normally inflated.
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