JP2014114148A - 搬送装置および包装システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の供給装置によって所定量ずつ原料を供給する場合、供給量調整処理の際に通常運転と同様の状態で計量を行う。
【解決手段】複数のバケットは、供給された原料を受けて保持する。コンベアは、複数のバケットを上向きに保ちながら環状に移動させる。複数のバケットの底部にはシャッタが設けられる。開閉機構は、複数のバケットのうち所定の位置のバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御する。包装動作時には包装機の受口上部に位置するバケットの底部が開放状態とされ、供給量調整時には採取口上部に位置するバケットの底部が開放状態とされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、材料を搬送して計量する搬送装置、および、その搬送装置によって搬送された材料を包装する包装システムに関する。

複数種類の充填物を所定量ずつ包装袋に充填する充填包装機では、従来、縦回転するバケットコンベアによってバケットを移動させ、供給装置からバケットに充填物を供給し、バケットが逆さになるタイミングで包装機に送り込むように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。複数種類の充填物をバケットに混載して包装機に送る場合、複数種類の充填物の種類や割合、包装機の生産速度が変わった際に、その都度、供給装置において供給量を調整することが必要である。このような供給量の調整の際、対象となっている供給装置を動作させて充填物を計量カップ等に受けて供給量を量る手法や、供給装置の下方に分岐管を配置して分岐の一方で計量を行う手法などが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００−２９６８０２号公報 特開平０８−０２６２０１号公報

上述の従来技術において、例えば各バケットの充填物の合計の計量値を量る際には、縦回転するバケットコンベアのバケットが逆さになるタイミングで計量を行うことが考えられる。しかしながら、充填物の性状によって落下特性が変わってくることがあり、また、他の装置の振動などによる供給量の変動によって実際の運転時と供給調整時とで結果が異なってくることがある。また、原料供給後にバケットが逆さになっている間に、バケットに静電気等によって付着した原料が下方に落下して周囲を汚してしまうという問題もある。そのため、実際に包装機を運転して出来上がった包装袋を計量する手法が採用されることもあるが、その場合には、各充填物が混ざって元に戻すことができなくなり、原料および生産された包装フィルムは不良品として全て無駄になるため、コストアップ要因となってしまう。また、包装袋を計量する際には合計量として計量されるため、各充填物の個別の充填量が不明となるという問題がある。

本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、複数種類の充填物を所定量ずつ包装袋に充填する際の通常運転前の供給量調整において、通常運転と同様の状態下で、効率良く計量を行うことを目的とする。

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、上記複数のバケットを上向きに保ちながら環状に移動させるコンベアと、上記複数のバケットのうち包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第１の開閉機構と、上記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第２の開閉機構とを具備する搬送装置である。これにより、バケットに供給された原料を包装または採取の何れかに利用するという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、例えば、上記複数のバケットの各々は、それぞれ鉛直方向に挿通した筒形状であって、その底部にシャッタを備え、上記第１および第２の開閉機構は、引っ込んだ状態または突出した状態の何れかの状態に設定され、上記突出した状態においては上記複数のバケットが搬送方向に移動するに従って当該開閉機構の先端部と上記シャッタとが当接することによって上記シャッタが開いて対応するバケットの底面が開放状態となるようにしてもよい。これにより、バケット底面の開閉を制御するという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、原料を供給する複数の供給装置と、上記複数の供給装置から供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、上記複数のバケットを上面に沿って環状に移動させるコンベアと、上記複数のバケットによって搬送された原料を包装袋に包装する包装機と、上記複数のバケットのうち上記包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第１の開閉機構と、上記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第２の開閉機構とを具備する包装システムである。これにより、バケットに供給された原料を包装機または計量機の何れかに供給するという作用をもたらす。

また、この第２の側面において、例えば、上記供給装置は、上記複数のバケットによって搬送された原料を上記採取口において採取して計量する計量機と、上記調整動作の際に上記計量機による計量値が許容範囲内になければ上記計量値の変更値を受けて上記原料の供給量を調整する供給調整部とを備えてもよい。これにより、計量結果を供給装置にフィードバックして供給量を調整するという作用をもたらす。

本発明によれば、複数種類の充填物を所定量ずつ包装袋に充填する際の通常運転前の供給量調整において、通常運転と同様の状態下で、効率良く計量を行うことができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施の形態における包装システムの外観正面図である。 本発明の実施の形態における包装システムの外観側面図である。 本発明の実施の形態における包装システムの上面図である。 本発明の実施の形態のバケット２１と開閉機構２４との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における第１の配置例を示す図である。 本発明の実施の形態の第１の配置例における処理手順例を示す流れ図である。 本発明の実施の形態における第２の配置例を示す図である。 本発明の実施の形態の第２の配置例における処理手順例を示す流れ図である。 本発明の実施の形態における第３の配置例を示す図である。 本発明の実施の形態における第４の配置例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態における包装システムの外観正面図である。図２は、本発明の実施の形態における包装システムの外観側面図である。図３は、本発明の実施の形態における包装システムの上面図である。この包装システムは、主として、供給装置１０と、搬送装置２０と、包装機３０とから構成される。

供給装置１０は、原料を搬送装置２０に供給するものであり、搬送装置２０の搬送経路周辺に並設される。１台の供給装置１０からは１種類の原料を供給することを前提とすると、複数種類の原料を供給する場合にはその数に相当する台数の供給装置１０を設ける必要がある。また、複数種類の原料のうちの１種類の原料について、１台の供給装置１０の最大供給量を超える量を供給したい場合には、原料の種類よりも多い数の供給装置１０が必要になる。この例では、３台の供給装置１０から原料を供給する構成となっている。

供給装置１０の各々には、この例では円形フィーダ１１が設けられている。この円形フィーダ１１には原料が蓄えられており、遠心力による振動を利用してその先端部分から搬送装置２０に原料を供給するようになっている。なお、ここでは円形フィーダ１１を用いた例を示したが、他の供給手段として、前後の振動を利用した直進フィーダや、ポンプなどを用いるようにしてもよい。

供給装置１０の各々には、原料の供給量を調整するための供給量調整部が設けられている。後述のように計量位置２９において充填物を採取して計量し、その結果に基づいて供給量調整部を調整することにより、適切な供給量となるように制御することができる。

搬送装置２０は、供給装置１０から供給された原料を集合させて、包装機３０に搬送するものである。この搬送装置２０は、上部のコンベアに複数のバケット２１を設けており、これらバケット２１を上面に沿って環状に移動させる。コンベアは、複数のバケット２１を連続して運搬する機械全般を意味する。例えば、回転体の円周に複数のバケット２１バケットを取り付けて運搬する場合でも適用することができる。バケット２１の各々は、鉛直方向に挿通した筒形状であって、供給装置１０から原料の供給を受けるように上部が開放しており、それぞれの原料は保持され、充填物として搬送される。バケット２１の形状としては、円筒に限らず角筒、錐筒、漏斗形状なども含まれる。この実施形態による例では、上部が四角形、下部が円形の漏斗形状を備えている。複数種類の原料が供給された場合には、このバケット２１内で混載される。なお、後述するように、バケット２１の移動経路は、必ずしも円形である必要はなく、終端なく経路が繋がっているものであればよい。

搬送装置２０には、バケット２１の搬送速度を制御する速度制御部が設けられている。この速度制御部に対して包装袋生産速度を入力することにより、その包装袋生産速度で包装機３０において包装袋が生産されることになる。

包装機３０は、搬送装置２０によって搬送された充填物を包装袋に包装するものである。この包装機３０の上部には包材軸が設けられており、この包材軸には包装フィルムを巻回した原反フィルム３１が脱着可能に保持されている。原反フィルム３１に巻回された包装フィルムは、順次引き出されて、ロール装置３３に送られる。ロール装置３３の上部にはシュート口３２が設けられており、このシュート口３２にはバケット２１から充填物が排出される。シュート口３２に排出された充填物は、ロール装置３３において受け止められ、シールが施されることによって包装袋が生成される。

搬送装置２０によって搬送された充填物は、通常運転においては、包装機３０に送り込まれて包装袋に充填される。ただし、この実施の形態では、計量位置２９において充填物が選択的に採取されるようになっており、その充填物が必要に応じて計量される。したがって、包装袋生産（通常運転）時と同じ条件で、採取した充填物を計量することができ、これに基づいて供給装置１０の各々の供給量の調整処理を行うことができる。また、供給量の調整処理においては、包装機３０を動作させる必要がない。したがって、包装袋を生産するためのフィルムを無駄に消費することがない。

図４は、本発明の実施の形態のバケット２１と開閉機構２４との関係例を示す図である。計量位置２９には、開閉機構２４が設けられており、この開閉機構２４が突出した状態となることにより、バケット２１の充填物を採取できるようになっている。計量位置２９には、図示しない計量装置が設けられており、採取した充填物を計量するようになっている。計量装置は、採取のたびに増加する重量を計ることにより、その採取された充填物の重量を取得することができる。

図４（ａ）は、バケット２１および開閉機構２４を側面から見た図である。バケット２１は図４（ｂ）のように上部が開放になっており、バケット２１の下部にはシャッタ２２が開閉自在に設けられている。

図４（ｃ）および（ｄ）は、開閉機構２４が突出した状態となっている場合の下面図の一例である。例えば、開閉機構２４が図４（ｃ）のように突出した状態となっている場合、バケット２１が矢印に示す搬送方向に移動するに従って、開閉機構２４の先端部とシャッタ２２とが当接して、図４（ｄ）のように軸２３を中心としてシャッタ２２が回転する。これにより、この例では、バケット２１の底面が開放状態となり、バケット２１内の充填物が包装機３０に排出される。その後、バケット２１が矢印に示す搬送方向に移動することによって開閉機構２４との接触が解除されると、シャッタ２２は再び元の位置に戻り、バケット２１の底面は閉じた状態となる。

図４（ｅ）および（ｆ）は、開閉機構２４が引っ込んだ状態となっている場合の下面図の一例である。例えば、開閉機構２４が図４（ｅ）のように引っ込んだ状態となっている場合、バケット２１が搬送方向に移動しても、図４（ｆ）のように開閉機構２４とシャッタ２２とは当接せず、バケット２１の底面は閉じたままの状態となる。

このように、計量位置２９には開閉機構２４が設けられており、開閉機構２４の状態に応じて、バケット２１下部のシャッタ２２を開閉して、バケット２１の充填物を選択的に採取し、計量することができる。

上述の実施の形態では、３台の供給装置１０と、１台の包装機３０と、１つの計量位置２９を想定した例を示したが、以下に示すように、これらは必要に応じて適宜配置して構わない。なお、以下の例では、供給装置１０の各々を区別する際に、供給装置Ａなどのように英大文字を付す。また、計量位置２９の各々を区別する際に、計量位置ａなどのように英小文字を付す。

図５は、本発明の実施の形態における第１の配置例を示す図である。この第１の配置例では、環状に配置された複数のバケット２１の周囲に、６台の供給装置１０（供給装置Ａ乃至Ｆ）が設けられている。バケット２１は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット２１の移動方向における包装機３０の手前の位置に計量位置２９（計量位置ｆ）が１個所設けられている。したがって、この例では、６台の供給装置１０のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置２９においてまとめて採取し、計量することができる。また、供給装置１０から搬送装置２０への供給後、計量位置２９までの距離が長いため、原料の落下時間に余裕をもたせることができる。

図６は、本発明の実施の形態の第１の配置例における処理手順例を示す流れ図である。この第１の配置例では、計量位置２９が１個所であるため、供給装置１０の各々の供給量の調整処理は逐次的に順番に行われる。供給量の調整処理の間は、包装機３０の位置ではバケット２１底面のシャッタは開かないように制御される。

供給装置１０の供給量調整処理に先立って、まず、包装機３０の生産条件に基づいた速度で、搬送装置２０におけるコンベアの回転動作を開始する（ステップＳ９１１）。

供給装置Ａが調整対象となっている場合には（ステップＳ９１２：Ｙｅｓ）、以下のステップＳ９１３乃至Ｓ９１８において供給装置Ａの調整処理が行われる。この場合、供給装置Ａによる搬送装置２０への原料の供給が開始される（ステップＳ９１３）。計量位置ｆでは開閉機構２４が突出した状態となっているため、バケット２１が計量位置ｆの位置に来ると、シャッタ２２が開いてバケット２１の底面が開放状態となる（ステップＳ９１４）。これにより、バケット２１内の充填物が計量位置ｆにおいて採取され、計量される（ステップＳ９１５）。

計量された値が目標供給量の許容範囲内であれば（ステップＳ９１６：Ｙｅｓ）、供給装置Ａによる供給が停止される（ステップＳ９１８）。一方、計量された値が目標供給量の許容範囲内でなければ（ステップＳ９１６：Ｎｏ）、供給装置Ａによる供給量が変更され（ステップＳ９１７）、ステップＳ９１４以降の処理が繰り返される。

なお、ステップＳ９１２において、供給装置Ａが調整対象となっていない場合には（ステップＳ９１２：Ｎｏ）、供給装置Ａの供給量調整処理は終了する。

その後、供給装置Ｂが調整対象となっている場合には（ステップＳ９２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ９２３乃至Ｓ９２８において供給装置Ｂの調整処理が行われる。以下、同様に、供給装置Ｃ乃至Ｆの調整処理が必要に応じて行われる。そして、必要な調整処理が全て終了すると、搬送装置２０におけるコンベアの回転動作が停止する（ステップＳ９６９）。

このように供給装置１０の各々の供給量の調整処理を逐次的に行うことにより、供給装置１０から供給された原料がバケット２１内で混在しないため、計量後に再び原料を供給装置１０に戻して再利用することが可能となる。

図７は、本発明の実施の形態における第２の配置例を示す図である。この第２の配置例では、環状に配置された複数のバケット２１の周囲に、６台の供給装置１０（供給装置Ａ乃至Ｆ）が設けられている。バケット２１は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット２１の移動方向における供給装置１０の各々の直後の位置に計量位置２９（計量位置ａ乃至ｆ）がそれぞれ設けられている。したがって、この例では、６台の供給装置１０のそれぞれから供給された原料の各々を独立して対応する計量位置２９において採取し、計量することができる。

図８は、本発明の実施の形態の第２の配置例における処理手順例を示す流れ図である。この第２の配置例では、供給装置１０の各々の供給量の調整処理は、それぞれ対応する計量位置２９において並列に行われる。供給量の調整処理の間は、包装機３０の位置ではバケット２１底面のシャッタは開かないように制御される。

供給装置１０の供給量調整処理に先立って、まず、包装機３０の生産条件に基づいた速度で、搬送装置２０におけるコンベアの回転動作を開始する（ステップＳ８１１）。

供給装置Ａが調整対象となっている場合には（ステップＳ８１２：Ｙｅｓ）、以下のステップＳ８１３乃至Ｓ８１８において供給装置Ａの調整処理が行われる。この場合、供給装置Ａによる搬送装置２０への原料の供給が開始される（ステップＳ８１３）。計量位置ａでは開閉機構２４が突出した状態となっているため、バケット２１が計量位置ａの位置に来ると、シャッタ２２が開いてバケット２１の底面が開放状態となる（ステップＳ８１４）。これにより、バケット２１内の充填物が計量位置ａにおいて採取され、計量される（ステップＳ８１５）。

計量された値が目標供給量の許容範囲内であれば（ステップＳ８１６：Ｙｅｓ）、供給装置Ａによる供給が停止される（ステップＳ８１８）。一方、計量された値が目標供給量の許容範囲内でなければ（ステップＳ８１６：Ｎｏ）、供給装置Ａによる供給量が変更され（ステップＳ８１７）、ステップＳ８１４以降の処理が繰り返される。

なお、ステップＳ８１２において、供給装置Ａが調整対象となっていない場合には、供給装置Ａの供給量調整処理は終了する。

このような供給装置Ａの供給量調整処理と並行して、他の供給装置Ｂ乃至Ｆにおいても同様に、供給量の調整処理が必要に応じて行われる。そして、必要な調整処理が全て終了すると、搬送装置２０におけるコンベアの回転動作が停止する（ステップＳ８６９）。

このように供給装置１０の各々の供給量の調整処理を並列に行うことにより、供給装置１０の供給量調整処理を短い時間で実行することができる。また、供給装置１０から供給された原料がバケット２１内で混在しないため、計量後に再び原料を供給装置１０に戻して再利用することが可能となる。

図９は、本発明の実施の形態における第３の配置例を示す図である。この第３の配置例では、環状に配置された複数のバケット２１の周囲に、１０台の供給装置１０（供給装置Ａ乃至Ｊ）が設けられている。バケット２１は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。バケット２１の移動方向における包装機３０の手前の位置に計量位置２９（計量位置ｊ）が１個所設けられている。したがって、この例では、１０台の供給装置１０のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置２９においてまとめて採取し、計量することができる。この例に示すように、バケット２１の移動経路は一部を直線状にしてもよく、また、曲線状にしてもよい。

図１０は、本発明の実施の形態における第４の配置例を示す図である。この第４の配置例では、環状に配置された複数のバケット２１の周囲に、６台の供給装置１０（供給装置Ａ乃至Ｆ）が設けられている。バケット２１は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット２１の移動方向における供給装置Ｆの直後の位置に計量位置２９（計量位置ｆ）が１個所設けられている。また、供給装置ＢとＣの間と、供給装置ＤとＥの間と、計量位置ｆと供給装置Ａの間の３個所にそれぞれ包装機３０を配置している。

この例では、３台の包装機３０全てを稼動させる場合には、供給装置ＡおよびＢからの原料と、供給装置ＣおよびＤからの原料と、供給装置ＥおよびＦからの原料を３台の包装機３０によりそれぞれ並行して包装することになる。また、一部の包装機３０だけを稼動させる場合には、バケット２１の搬送経路に沿って原料を組み合わせて包装することになる。

このように複数の包装機３０を配置した場合でも、計量位置２９を１個所にすることによって、１０台の供給装置１０のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置２９においてまとめて採取し、計量することができる。

このように、本発明の実施の形態によれば、複数の供給装置１０によって所定量ずつ原料を供給する場合、供給量調整処理の際には計量位置２９において通常運転と同様の状態で計量することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

１０ 供給装置
１１ 円形フィーダ
２０ 搬送装置
２１ バケット
２２ シャッタ
２３ 軸
２４ 開閉機構
２９ 計量位置
３０ 包装機
３１ 原反フィルム
３２ シュート口
３３ ロール装置

Claims (4)

1. 供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、
   前記複数のバケットを上向きに保ちながら環状に移動させるコンベアと、
   前記複数のバケットのうち包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第１の開閉機構と、
   前記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第２の開閉機構と
   を具備する搬送装置。
2. 前記複数のバケットの各々は、それぞれ鉛直方向に挿通した筒形状であって、その底部にシャッタを備え、
   前記第１および第２の開閉機構は、引っ込んだ状態または突出した状態の何れかの状態に設定され、前記突出した状態においては前記複数のバケットが搬送方向に移動するに従って当該開閉機構の先端部と前記シャッタとが当接することによって前記シャッタが開いて対応するバケットの底面が開放状態となる
   請求項１記載の搬送装置。
3. 原料を供給する複数の供給装置と、
   前記複数の供給装置から供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、
   前記複数のバケットを上面に沿って環状に移動させるコンベアと、
   前記複数のバケットによって搬送された原料を包装袋に包装する包装機と、
   前記複数のバケットのうち前記包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第１の開閉機構と、
   前記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第２の開閉機構と
   を具備する包装システム。
4. 前記供給装置は、
   前記複数のバケットによって搬送された原料を前記採取口において採取して計量する計量機と、
   前記調整動作の際に前記計量機による計量値が許容範囲内になければ前記計量値の変更値を受けて前記原料の供給量を調整する供給調整部とを備える
   請求項３記載の包装システム。

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