JP2013230836A - 重量式充填装置 - Google Patents

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Akihiko Kakimoto
明彦 柿本
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Shibuya Kogyo Co Ltd
澁谷工業株式会社
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Abstract

【課題】容器8から溢れ出る量の充填液が充填された場合に、重量充填装置1自体を停止して充填液が付着する範囲をできるだけ小さくする。
【解決手段】回転体2の外周部に円周方向等間隔で複数のびん台4が配置され、各びん台4にロードセル12が連結されるとともに、各びん台4の上方にそれぞれ充填バルブ16を有する充填手段10が設けられており、ロードセル12によって重量を計測しつつ充填手段10から容器8内に液体を充填する。充填手段10を制御する制御装置14に、容器8内に充填する所定重量を大幅に超えた溢れ重量を設定し、最終計測重量がこの溢れ重量を超えたときには重量式充填装置1を停止させる。
【選択図】図2

Description

充填手段から容器内に吐出される充填液の重量を重量計測手段によって計測しつつ充填を行い、所定重量になったときに充填を終了する重量式充填装置に関するものである。
回転体の外周部に円周方向等間隔で設けられた複数の容器支持手段と、各容器支持手段の上方にそれぞれ設けられ、容器支持手段に支持された容器に液体を充填する複数の充填手段と、充填手段を介して容器内に吐出される充填液の重量を計測するロードセル等の重量計測手段と、この重量計測手段からの信号に応じて充填手段の開閉を制御する制御手段等を備えた重量式充填装置は従来から広く知られている(例えば、特許文献1参照)。
前記のような重量式充填装置では、制御手段から充填手段のバルブ閉鎖指令信号を出力した後、所定の位置において、最終重量を計測して充填液の重量が所定範囲内であるかどうかを判断し、所定範囲外であれば、リジェクト信号を出力してその容器をリジェクトし、充填装置自体はそのまま運転を継続することが一般に行われている。例えば、所定重量範囲が、190g±1gである場合には、最終計測された重量が191gをオーバーした場合には所定重量の超過であると判断されて容器がリジェクトされ、逆に、最終計測重量が189g未満の場合には、所定重量に不足であるからその容器はリジェクトされる。
特開昭64−23990号公報
ところが、例えば、果肉や胡麻などの固形物が混入した充填液を充填する場合に、充填バルブの弁体と弁座との間に固形物が挟まってしまう場合がある。このような場合には、充填バルブが完全に閉鎖するまでに時間がかかったり、完全に閉鎖することができず液だれが生じてしまうことがあった。制御装置は、重量計測装置からの信号により所定重量の充填が完了したと判断して充填バルブに閉鎖指令信号を出力しているが、実際には充填バルブは所定のタイミングでは閉鎖できないため、容器内に充填液が垂れてしまい、閉鎖のタイミングが大幅に遅れると容器の外にまで充填液が溢れ出てしまうこともある。このように充填液が溢れ出ると、充填装置自体が汚染されるのはもちろん、充填液が付着した容器が下流に搬送されるため、容器がリジェクトされるまでの搬送路に充填液が付着して汚染されることになり、生産が終了した後に広い範囲で汚れを拭き取らなければならず、清掃作業に長い時間や労力がかかるという問題があった。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、所定の充填重量を大幅に超過して容器から充填液が溢れ出てしまうおそれがある場合には、充填装置自体を停止させて、容器を下流に搬送することを停止することにより、充填液が付着する範囲をできるだけ少なくするようにしたものである。
本発明は、供給される容器に充填液を吐出する充填手段と、容器内に充填される充填液の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段の信号を受けて前記充填手段を制御する制御手段とを備え、容器内に重量計測手段によって重量を計測しつつ充填を行い、所定重量の充填液が計測されると充填手段に充填終了の指令を出力する重量式充填装置において、前記制御手段は、容器内から充填液が溢れ出る溢れ重量を記憶する記憶部と、充填手段が閉じて充填が完了した容器内の重量と前記記憶部が記憶する溢れ重量とを比較する比較部とを有し、充填終了指令が出力された後に、容器内に充填された充填液の最終計測を行うとともに、比較部による比較を行い、最終計測の重量が溢れ重量以上の場合は、容器を下流へ搬送することを停止させることを特徴とするものである。
また、第2の発明は、前記第1の発明において、回転体の円周方向に複数の容器支持手段を設け、最終計測の重量が溢れ重量以上の場合は、回転体の回転を停止させることを特徴とするものである。
本発明にかかる重量式充填装置では、容器から充填液が溢れ出るような過量充填が行われた場合には、重量充填装置自体を停止させるようにしたので、充填液が付着して汚染される範囲を最小限に抑えて、その後の清掃等の処理にかかる時間や労力を大幅に削減することができる。
図1は重量式充填装置の全体の配置を示す平面図である。(実施例1) 図2は重量式充填装置の要部の構成図である。
回転体の外周部に円周方向等間隔で、供給された容器を支持する複数の容器支持手段が設けられ、これら各容器支持手段に対応してその上方に充填手段が設けられている。容器支持手段にはそれぞれロードセルが連結されて、前記充填手段に設けられている充填バルブを介して容器内に吐出された充填液の重量を計測している。このロードセルからの信号によって制御装置が前記充填バルブの開閉を制御する。制御装置は、予め設定された充填すべき重量の範囲(以下、所定重量と呼ぶ)と、充填した重量が所定重量に対して不足している所定重量未満と、所定重量を超えて充填されている所定重量超過と、この所定重量超過の重量をさらに超えて容器から溢れ出てしまう溢れ重量の、各数値を記憶する記憶部と、充填が完了して充填バルブに閉鎖指令信号が出力された後に計測された最終重量と、前記記憶部に記憶されている各充填重量とを比較する比較部と、前記充填バルブに指令信号を出力するバルブ指令部とを有している。また、前記回転体の回転はエンコーダによって検出されて前記制御装置に入力されている。この重量充填装置では、ロードセルによって計測された最終重量が前記溢れ重量に達した場合には、この重量充填装置自体を停止させるようにしたので、過充填により容器から溢れ出る液体の量を最小限に抑えるという目的を達成することができる。
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係るロータリ型の重量式充填装置1は、回転体2の外周部に円周方向等間隔で複数の容器支持手段(びん台4)が設けられ、これら各びん台4の上方にそれぞれ充填手段10が配置されており、回転体2の回転によってびん台4上の容器8と充填手段10とが一体的に回転しつつ充填を行う。各びん台4には、それぞれ重量計測手段(ロードセル12)が連結されており、びん台4上の容器8に吐出された充填液の重量を計測している。このロードセル12からの信号は、制御手段(制御装置14)に送られ、前記充填手段10に設けられている充填バルブ16の開閉を制御する。
制御装置14には、前記充填バルブ16に指令信号を出力するバルブ指令部18と、予め設定された充填すべき重量の範囲(以下、所定重量という)、所定重量未満の重量、所定重量超過の重量、および、この所定重量を超過した重量をさらに超えて容器8から溢れ出るおそれのある溢れ重量を記憶する記憶部20と、充填終了後に最終的に計測された容器8内の重量と前記記憶部20に記憶されている各重量とを比較する比較部22とが設けられている。また、回転体2には、この回転体2の回転位置を検出する回転位置検出手段(エンコーダ24)が設けられており、このエンコーダ24からの信号が前記制御装置14に送られる。
前記構成の重量式充填装置1で液体が充填される空の容器8は、供給コンベヤ26によって搬送され、タイミングスクリュー28で所定の間隔に切り離された後入口スターホイール30に引き渡される。入口スターホイール30に保持されて回転搬送された容器8は、容器供給位置Aで回転体2の前記容器支持手段(びん台4)上に載せられる。びん台4にはロードセル12が連結されており、容器8がびん台4に供給された際の振動が収まった後、ロードセル12によって容器8の風袋が計測される(図1中のB〜Cが風袋の計測区間である)。
空の容器8の風袋が計測された後、制御装置14からのバルブ開指令により前記充填手段10の充填バルブ16が開放して充填が開始される。この実施例では、大投充填により所定の充填重量の大部分(例えば、90%あるいは95%)の充填を行い、その後、小投充填に切り換えて、残りの充填重量をできるだけ正確に充填を行う(図1のC〜Dが大投充填区間、D〜Eが小投充填区間である)。
ロードセル12によって容器8内に吐出される充填液の重量を計測しており、所定重量が計測されると制御装置14が充填バルブ16に閉鎖指令を出力する。その後、所定の最終計測位置Fで、液体が充填された容器8の最終重量を計測する。この最終計測重量が制御装置14に送られると、比較部22において、前記記憶部18に記憶されている重量と比較される。比較部22では、計測された最終重量が前記記憶部20に記憶されている所定重量未満、所定重量、所定重量超過および溢れ重量のいずれに相当するかを比較する。最終重量が所定重量未満である場合および所定重量超過である場合には、この充填装置1は停止させず、容器8をリジェクトする。また、所定重量の範囲内に収まっている場合には、容器8をそのまま搬送し、容器排出位置Gで容器8を出口スターホイール32に引き渡し、排出コンベヤ34上に排出して次の工程に送る。さらに、最終計測重量が、溢れ重量に相当する場合には、この重量式充填装置1の回転体2の回転を停止させることにより、充填液が付着した容器8を下流へ搬送させないようにして、充填液が付着することによる汚染の範囲をできるだけ少なくする。
例えば、最終計測重量を記憶重量と比較する際に、所定重量が190g±1gで溢れ重量が200g以上であるとすると、最終計測重量が189g未満の場合は所定重量未満と判断されて、その容器8は出口スターホイール32を介して排出コンベヤ34上に排出された後、リジェクトされる。また、最終計測重量が191gを越え、200g未満の場合には、所定重量超過と判断されて、その容器8も所定重量未満と判断された容器8と同様にリジェクトされる。一方、最終計測重量が200g以上の場合には、溢れ重量に達していると判断されてこの重量式充填装置の運転が停止され、作業者によって充填液が溢れ出た容器8を取り除くとともに、充填液で汚染された箇所をふき取るなどの清掃作業を行う。なお、この実施例で示した数値は一例であり、本発明の構成が限定されるものではない。また、前記実施例では、容器支持手段としてびん台4を用いたが、びん台に代えてネックグリッパを用いることもできる。この場合には、ネックグリッパにロードセルを連結して充填液の重量を計測する。なお、前記実施例では、回転体を備えた回転タイプの重量式充填装置について説明したが、回転タイプに限るものではなく、容器を直線状に搬送して処理するラインタイプの重量式充填装置にも適用可能である。
2 回転体
4 容器支持手段(びん台)
8 容器
10 充填手段
12 重量計測手段(ロードセル)
14 制御手段
18 バルブ指令部
20 記憶部
22 比較部

Claims (2)

  1. 供給される容器に充填液を吐出する充填手段と、容器内に充填される充填液の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段の信号を受けて前記充填手段を制御する制御手段とを備え、容器内に重量計測手段によって重量を計測しつつ充填を行い、所定重量の充填液が計測されると充填手段に充填終了の指令を出力する重量式充填装置において、
    前記制御手段は、容器内から充填液が溢れ出る溢れ重量を記憶する記憶部と、充填手段が閉じて充填が完了した容器内の重量と前記記憶部が記憶する溢れ重量とを比較する比較部とを有し、充填終了指令が出力された後に、容器内に充填された充填液の最終計測を行うとともに、比較部による比較を行い、最終計測の重量が溢れ重量以上の場合は、容器を下流へ搬送することを停止させることを特徴とする重量式充填装置。
  2. 回転体の円周方向に複数の容器支持手段を設け、最終計測の重量が溢れ重量以上の場合は、回転体の回転を停止させることを特徴とする請求項1に記載の重量式充填装置。
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