JP2014201326A - 包装装置及び包装用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】誤検出（誤排除）を抑えつつ、数量が多いまたは少ない包装体を検出して排除できる包装装置及び包装装置を制御する包装用プログラムを提供する。
【解決手段】複数の粒状物を供給する粒状物供給部２と、前記粒状物を包装して複数の包装体を形成する包装部３と、前記各包装体を搬送する搬送部４と、前記各包装体の重量を検出する重量検出部５１と、搬送順が連続するうち先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求める重量差導出部と、前記重量差が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差を超えている場合に、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を搬送経路から排除する排除部６を有する包装装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の粒状物を所定数ごとに包装して包装体を形成する包装装置、及び、包装装置を制御するための包装用プログラムに関するものである。

複数の粒状物（錠剤等）を所定数ごとに包装して包装体を形成する包装装置が存在する（例えば特許文献１参照）。

従来の包装装置では、複数の粒状物を所定数ごとに供給しており、この供給された粒状物を一供給ごとに包装して個々の包装体を形成していた。このように粒状物を所定数ごとに供給するため計数ロータが用いられている。この計数ロータは、表面に前記所定数に一致する数の計数穴を複数備えた円筒状体である。この複数の計数穴に粒状物が配置され、計数ロータの回転とともに、計数穴に配置されていた粒状物が落下する。これにより、計数ロータの下方に位置し、樹脂フィルム等で包装を行う包装部に所定数の粒状物が供給される。複数の計数穴に漏れなく粒状物が配置されていることは、カメラが計数穴を撮影することにより確認される。

ところが、前記のように計数ロータから所定数の粒状物が供給されていても、計数ロータから包装部に至るまでの途中の経路で粒状物が引っ掛かってしまったり、一部の粒状物の落下が遅くなったりすることがあった。このような場合、引っ掛かりや落下の遅れの分、粒状物の数量が少ない包装体ができてしまう。ここで、引っ掛かった粒状物が経路中で引っ掛かったまま包装部に落下してこないことは非常に稀である。すなわち、後続の包装体を形成するために計数ロータから落下する粒状物に押し流されるようにして、前記経路中に引っ掛かっていた粒状物も遅れて包装部に落下してくることがほとんどである。このように粒状物が遅れて落下すると、後続の包装体において粒状物の数量が多くなる。

このように従来の包装装置では、計数ロータから所定数の粒状物が供給されていても、包装された包装体の粒状物の数量にばらつきが生じることがあった。このため、粒状物が医薬品である場合等、各包装体における粒状体の数量の厳格な管理が要求される場合には改善の余地があった。

この問題に対して、包装体の重量を測定し、この測定した包装体の重量と、所定数の粒状物が包装された包装体の重量（正規重量）との重量差により、数量が多いまたは少ない包装体を検出して、当該包装体を排除することが考えられる。

しかしながら、この包装装置で包装される粒状物は、１個当たりの重量が例えば数十mgという小さい重量である場合がある。また、粒状物１個の重量にも数％のばらつきがあり、かつ、重量を測定する際の測定誤差もある。このため、例えば粒状物１個に相当する重量差で検出を行おうとすると、誤検出（誤排除）が多発してしまうためスムーズに包装を行うことができなくなる。

特開２００７−２５３９９０号公報

そこで本発明は、誤検出（誤排除）を抑えつつ、数量が多いまたは少ない包装体を検出して排除できる包装装置及び包装用プログラムを提供することを課題とする。

本願の発明者は、先行する包装体で粒状物の数量が少なくなった場合、後続の包装体ではほぼ例外なく粒状物の数量が多くなることに着目することで本発明に至った。

つまり本発明は、複数の粒状物を、規定された数量の粒状物からなる供給群ごとに供給する粒状物供給部と、前記粒状物を前記供給群ごとに包装して複数の包装体を形成する包装部と、前記各包装体を搬送する搬送部と、前記各包装体の重量を搬送順に検出する重量検出部と、搬送順が連続する二つの包装体のうち、先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求める重量差導出部と、前記重量差の絶対値が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えていることを条件として、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を、包装体の搬送経路から排除する排除部と、を有する包装装置である。

また本発明は、規定された数量の粒状物からなる供給群ごとに供給される、複数の粒状物を前記供給群ごとに包装して複数の包装体を形成する包装部と、前記各包装体を搬送する搬送部と、前記各包装体の重量を検出する重量検出部と、規定外の包装体を搬送経路から排除する排除部と、を有する包装装置を制御するための包装用プログラムであって、前記重量検出部による各包装体の重量の検出値を取得する重量取得ステップと、搬送順が連続する二つの包装体のうち、先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求める重量差導出ステップと、前記重量差の絶対値が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えている場合に、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を前記規定外の包装体と判定する判定ステップと、を有する包装用プログラムである。

前記各構成によれば、搬送順が連続する二つの包装体のうち、先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求め、この求められた重量差の絶対値が粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えている場合に、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を、包装体の搬送経路から排除できる。このため、粒状物２個以上の数量差に関係づけられた基準で排除の判定をできるため、従来の測定した包装体の重量と正規重量との重量差で検出する場合（つまり、粒状物１個に相当する重量差で検出する場合）に比べ、検出精度を緩めることができる。よって、誤検出（誤排除）を抑えつつ、数量が多いまたは少ない包装体を検出して排除できる。

本発明は、粒状物２個以上の数量差に関係づけられた基準で排除の判定をできるので、従来よりも検出精度を緩めることができる。このため、誤検出（誤排除）を抑えつつ、数量が多いまたは少ない包装体を検出して排除できる。

本発明の一実施形態に係る包装装置のうち、粒状物供給部及び包装部を示す概略図である。 同包装装置のうち、搬送部及び重量判定部を示す概略図である。 同包装装置の構成を示すブロック図である。 同包装装置の包装フローを示すフロー図である。 排除対象の包装体の決定に関する説明図である。

次に、本発明につき、一実施形態を取り上げて説明を行う。図１は本実施形態の包装装置のうち、粒状物供給部及び包装部を示す概略図である。図２は、同包装装置のうち、搬送部及び重量判定部を示す概略図である。図３はブロック図であり、図４はフロー図である。

本実施形態の包装装置１は、粒状物の一例である錠剤Ｔに対してスティック包装やピロー包装等の包装を行うもので、錠剤Ｔの通る経路に沿い、粒状物供給部２、包装部３、搬送部４、重量判定部５、排除部６を備えている。なお、本実施形態の包装対象である錠剤Ｔの１個当たりの重量は３６mgであり、１個当たりの重量のばらつきは５％と規定されている。

粒状物供給部２では、複数の錠剤Ｔ〜Ｔを所定数（包装装置１にてあらかじめ規定された数量）からなる供給群ごとに包装部３へと供給する。この粒状物供給部２は、ホッパ２１、導き部２２、計数ロータ２３、ガイド部２４、シュート２５、カメラ部２６を備える。

ホッパ２１には複数の錠剤Ｔ〜Ｔを一時的に貯留しておくことができる。このホッパ２１は円筒状である計数ロータ２３の軸方向に沿って位置している。そして、このホッパ２１は下方で寸法が絞られており、下端に開口部２１１を備えている。この開口部２１１から錠剤Ｔ〜Ｔが下方に落下する。

導き部２２は、ホッパ２１の開口部２１１から下方に落下した錠剤Ｔ〜Ｔを計数ロータ２３に導く部分である。この導き部２２は底板２２１を備える。この底板２２１は、ホッパ２１の開口部２１１の下方の位置から計数ロータ２３の径方向外方の位置に至るまで、計数ロータ２３の軸方向に沿うように位置する板状体である。この底板２２１は、ホッパ２１の開口部２１１の下方に近い側が高く、計数ロータ側が低くなるように傾斜している。このため、錠剤Ｔ〜Ｔは、この底板２２１に沿って計数ロータ２３の外周面まで導かれる。この導き部２２における計数ロータ側の端部は、計数ロータ２３の外周面に対し、計数ロータ２３の回転の支障にならず、かつ、錠剤Ｔの厚みよりも小さな隙間が保たれるように位置している。

計数ロータ２３は、外周面に、前記所定数に一致する数の有底の計数穴２３１が、軸方向及び周方向に複数配列された円筒状体である。この計数ロータ２３の外周面には、前記所定数分の複数の計数穴２３１…２３１からなる計数穴群２３１Ｘが、周方向に間隔を置いて複数形成されている。図１では周方向に２列並んだ計数穴２３１…２３１からなる計数穴群２３１Ｘを示している。計数穴群２３１Ｘを構成する各計数穴２３１は、各錠剤Ｔが入り込んだ状態で計数ロータ２３が回転することに支障がない程度の大きさに形成されている。この計数ロータ２３は、包装作業中においては図１に矢印で示したように反時計回りに回転する。なお、この回転は連続回転であっても間欠回転であってもよい。また、ガイド部２４は、計数ロータ２３の径方向外方の位置に、計数ロータ２３が回転することに支障しない程度の隙間をもって沿う、湾曲した板状体を備えた部分である。

ホッパ２１から落下して導き部２２に存在する錠剤Ｔ〜Ｔは、計数ロータ２３が回転するに伴い、一つの計数穴群２３１Ｘにおける複数の計数穴２３１…２３１全てに入り込む。そして、この状態で計数ロータ２３が回転する。ガイド部２４は計数ロータ２３に沿っているため、この回転の際、錠剤Ｔ〜Ｔは落下せずに各計数穴２３１に保持される。計数ロータ２３が更に回転し、ガイド部２４の存在しない部分に計数穴群２３１Ｘが移動すると、当該計数穴群２３１Ｘの複数の計数穴２３１…２３１に配置されていた錠剤Ｔ〜Ｔはシュート２５の内部へと落下する。

シュート２５は計数ロータ２３の下方に位置する。このシュート２５は上広がりの形状で、上端部が計数ロータ２３の軸方向に沿って位置し、計数ロータ２３の外周面に面するように開口している。そして同下端部は包装部３における一対のヒートローラ３１１，３１１の間の上方に開口している。これにより、前記計数ロータ２３の回転によってシュート２５に落下した前記各供給群の錠剤Ｔ〜Ｔは、包装部３に供給される。

カメラ部２６はカメラ２６１と照明部２６２を備える。図１に示すように、照明部２６２によって照らされた各計数穴２３１をカメラ２６１が撮影することにより、錠剤Ｔ〜Ｔが配置されていない計数穴２３１の有無を、カメラ部２６に接続された図示しない判定部が確認できるよう構成されている。錠剤Ｔ〜Ｔが配置されていない計数穴２３１が無い場合には、前記各供給群の錠剤Ｔ〜Ｔ全てが計数穴群２３１Ｘを構成する複数の計数穴２３１…２３１全てに配置されているということである。

前記のように構成された粒状物供給部２により、各供給群の錠剤Ｔ〜Ｔを、計数ロータ２３の回転に伴い、順次（間欠的に）、包装部３へと供給できる。

包装部３は、前記各供給群の錠剤Ｔ〜Ｔを粒状物供給部２による間欠的な供給ごとに、包材（樹脂フィルムＦ）で包装して包装体Ｐを形成する。この包装部３は、シール部３１及びカット部３２を備える。シール部３１は一対のヒートローラ３１１，３１１からなり、シュート２５の下方に、各ヒートローラ３１１が図示左右に並んで位置している。２枚の長尺な樹脂フィルムＦ，Ｆは、シール部３１の図示左上方と右上方とから供給される。そして、各ヒートローラ３１１が加熱されることにより、樹脂フィルムＦの幅方向両端部と長手方向とに間欠的にヒートシールが形成される。このヒートシールに囲まれるようにして錠剤Ｔ〜Ｔが配置される。なお、本実施形態では、二つのヒートローラ３１１，３１１の両方が加熱されるが、一方だけが加熱され、他方は樹脂フィルムＦを支持するだけであってもよい。

カット部３２は例えば対向する関係にあるカット刃と受け部とを備える。このカット部３２は、前記ヒートシールされた樹脂フィルムＦを幅方向に切断する。これにより、個々の包装体Ｐが形成される。

搬送部４は、図２に示すように、包装部３により形成された包装体Ｐを１包ごとに搬送する。本実施形態の搬送部４は、包装部３から落下した包装体Ｐを斜め上方に搬送する第１コンベア４１、第１コンベア４１の下流端に隣接する支持台４２、支持台４２上にて包装体Ｐを水平方向に搬送するための第２コンベア４３を備える。第１コンベア４１及び第２コンベア４３としてはアタッチコンベアが用いられている。このアタッチコンベアは、搬送面から外方に突出した棒状のアタッチ部４ａが搬送面と共に移動することにより、このアタッチ部４ａに各包装体Ｐを引掛けて搬送できる。

重量判定部５は、重量検出部５１、重量差導出部５２を備える。更に、重量差導出部５２は記憶部５２１、判定部５２２を備える。

重量検出部５１は、各包装体Ｐの重量を搬送順に検出するもので、本実施形態では重量センサーが用いられている。重量差導出部５２は、重量検出部５１の検出値を基に、搬送順が連続する二つの包装体Ｐ，Ｐのうち先行する包装体Ｐの重量と後続の包装体Ｐの重量との重量差を求める。具体的には、まず、記憶部５２１が搬送順に各包装体Ｐの重量検出値を記憶しておく。そして、判定部５２２が連続する二つの包装体Ｐ，Ｐにつき、記憶部５２１を参照して重量差を算出する。

排除部６は、前記重量差の絶対値が錠剤Ｔの２個の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えている場合に、前記先行する包装体Ｐ及び後続の包装体Ｐ（規定外の包装体Ｐ，Ｐ）を組で搬送経路から排除する。なお、包装工程の最初に包装された包装体Ｐは、先行する包装体Ｐが存在しないため、前記のように重量差を求めることができない。このため、安全のために無条件に排除されるよう設定されている。包装工程の最後に包装された包装体Ｐについても同様である（後続の包装体Ｐが存在しないため）。

この排除部６は排除実施部６１を備える。排除実施部６１としては、アーム、シリンダー等の物理的接触による排除手段、落下により排除を行う排除手段、エアノズル等の間接的な付勢による排除手段が例示できるが、その他種々の手段を採用できる。本実施形態の排除実施部６１は、図２に破線で示したように支持台４２に設けられた落下穴である。この落下穴は、第２コンベア４３に面する部分に開閉可能な蓋部を備え（図示しない）、排除時にこの蓋部が開放される。なお、本実施形態では、前記のように錠剤Ｔの２個の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を「超えている」場合に包装体Ｐの排除を行うが、錠剤Ｔ２個の数量差に関係づけられた重量差の絶対値「以上」の場合に包装体Ｐの排除を行ってもよい。

ここで、前記「錠剤Ｔの２個分の数量差に関係づけられた重量差の絶対値」とは、本実施形態における錠剤Ｔの２個分の重量（７２mg）を基準として、当該基準に一例として検出精度または誤検出の頻度に応じた数値を加減した絶対値である。この絶対値が排除の基準となる基準値である。本実施形態では、この基準値Δｍを５０mgと設定している。

このように、粒状物２個以上の数量差に関係づけられた基準値で排除の判定をできるため、従来の測定した包装体の重量と正規重量との重量差で検出する場合（つまり、粒状物１個に相当する重量差で検出する場合）に比べ、検出精度を緩めることができる。よって、本実施形態では、誤検出（誤排除）を抑えつつ、数量が多いまたは少ない包装体を検出して排除できる。

この基準値Δｍの設定範囲（単位mg）は、３６＜Δｍ＜１２０、好ましくは、３６＜Δｍ＜７２、更に好ましくは、３６＜Δｍ＜６０である。ちなみに下限値の３６mgは、本実施形態の錠剤Ｔの１個当たりの重量に相当する。これより下限値を小さく設定すると、誤検出が増加することにより排除数が激増してしまうため好ましくない。また、上限値を前記設定を超えた大きい数値に設定すると、各包装体Ｐにおける錠剤Ｔ〜Ｔの数量についての厳格な管理の要求に応えることができなくなる可能性があるため好ましくない。

次に、フロー図である図４を示しつつ、本実施形態の包装フローについて簡単に説明する。

まず、複数の錠剤Ｔ〜Ｔが所定数（包装装置１にてあらかじめ規定された数量）からなる供給群ごとに供給される（粒状物供給ステップＳ１）。そして、前記錠剤Ｔ〜Ｔを前記供給群ごとに包装して複数の包装体Ｐを形成する（包装ステップＳ２）。次に、各包装体Ｐの重量を搬送順に検出する（重量検出ステップＳ３）。そして、前記検出した重量を基に、搬送順が連続する二つの包装体Ｐ，Ｐのうち先行する包装体Ｐの重量と後続の包装体Ｐの重量との重量差を求める（重量差導出ステップＳ４）。次に、前記重量差の絶対値が前記基準値Δｍを超えていることを判定（該当判定）する（判定ステップＳ５）。そして、前記判定ステップＳ５で前記重量差の絶対値が前記基準値Δｍを超えていると判定された場合に、前記先行する包装体Ｐ及び後続の包装体Ｐを搬送経路から排除する（排除ステップＳ６）。なお、前記判定ステップＳ５で前記重量差の絶対値が基準値Δｍを超えていないと判定された場合にはそのまま搬送がなされる（ステップＳ７）。

次に、包装体Ｐの排除につき、図５に具体例を示す。図５に記載された搬送順のうち１番目の包装体Ｐの重量は３５７９mg（８０個在中）、２番目の包装体Ｐの重量は３５４０mg（７９個在中）、３番目の包装体Ｐの重量は３６２０mg（８１個在中）、４番目の包装体Ｐの重量は３５７８mg（８０個在中）である。よって、１番目と２番目の重量差は−３９mg、２番目と３番目の重量差は＋８０mg、３番目と４番目の重量差は−４２mgである。よって、重量差の絶対値が基準値Δｍの５０mgを超えている２番目の包装体Ｐ及び３番目の包装体Ｐの組が搬送経路から排除される。これにより、８０個の錠剤Ｔ〜Ｔが包装された包装体Ｐを搬送経路に残すことができる。よって、各包装体Ｐにおける錠剤Ｔ〜Ｔの数量（この例では８０個）についての厳格な管理の要求に応えることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。

例えば、前記実施形態は包装装置に関するものであるが、本発明の対象は装置（ハードウェア）そのものに限られず、制御プログラム（ソフトウェア）も含む。例えば、前記包装フロー（図４参照）を構成する各ステップを実現するように、既存装置を最小限改造した上で（重量検出に係る構成と制御に係る電気配線を対象とする改造）、当該改造後の既存装置の制御プログラム（ソフトウェア）を更新することで本発明を実施することもできる。

この制御プログラムは、一例として、重量検出部５１による各包装体Ｐの重量の検出値を取得する重量取得ステップと、搬送順が連続する二つの包装体Ｐ，Ｐのうち、先行する包装体Ｐの重量と後続の包装体Ｐの重量との重量差を求める重量差導出ステップ（図４に示した重量差導出ステップＳ４と同様）と、前記重量差の絶対値が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えている場合に、前記先行する包装体Ｐ及び前記後続の包装体Ｐを排除すべき規定外の包装体と判定する判定ステップ（図４に示した判定ステップＳ５と同様）と、を有する包装用プログラムが挙げられる。

また、重量検出、重量差導出、排除を制御する主体は、本実施形態では、単一の制御部７が前記全ての機能を果たすように構成されているが、これに限らずそれぞれ別個の制御部であってもよい。

また、前記カット部３２のほか、各包装体Ｐにミシン目や、開封を補助するための切り込み等を形成するための装置を備えていてもよい。

また、重量差導出部５２における重量差の導出は、算出以外に限らず、テーブル参照によるもの等、種々のプロセスによってよい。

また、粒状物としては、前記実施形態の錠剤に限られない。例えば、錠剤以外の剤形を有する粒状の医薬品（カプセル剤、顆粒等）、栄養剤、食品、調味料等の粒状物であってもよい（ただし、粉末状、液体状、ペースト状の物体を除く）。更には、人体等の生体に摂取される粒状体に限定されず、肥料、農薬、工業部品（ネジ等）、電子部品（ＬＥＤ等）、文具（クリップ等）であってもよい。すなわち、本発明における粒状物には、包装された数量が厳格に管理される種々の物が該当する。

また、包装体を形成するための包材は、前記実施形態の樹脂フィルムに限られない。例えば、紙や網状体であってもよい。

１ 包装装置
２ 粒状物供給部
３ 包装部
４ 搬送部
５ 重量判定部
５１ 重量検出部
５２ 重量差導出部
６ 排除部
Ｌ 包装ライン
Ｔ 粒状物、錠剤
Ｐ 包装体
Δｍ 数量差に関係づけられた重量差、基準値

Claims (2)

1. 複数の粒状物を、規定された数量の粒状物からなる供給群ごとに供給する粒状物供給部と、
   前記粒状物を前記供給群ごとに包装して複数の包装体を形成する包装部と、
   前記各包装体を搬送する搬送部と、
   前記各包装体の重量を搬送順に検出する重量検出部と、
   搬送順が連続する二つの包装体のうち、先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求める重量差導出部と、
   前記重量差の絶対値が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えていることを条件として、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を、包装体の搬送経路から排除する排除部と、を有する包装装置。
2. 規定された数量の粒状物からなる供給群ごとに供給される、複数の粒状物を前記供給群ごとに包装して複数の包装体を形成する包装部と、
   前記各包装体を搬送する搬送部と、
   前記各包装体の重量を検出する重量検出部と、
   規定外の包装体を搬送経路から排除する排除部と、を有する包装装置を制御するための包装用プログラムであって、
   前記重量検出部による各包装体の重量の検出値を取得する重量取得ステップと、
   搬送順が連続する二つの包装体のうち、先行する包装体の重量と後続の包装体の重量との重量差を求める重量差導出ステップと、
   前記重量差の絶対値が前記粒状物２個以上の数量差に関係づけられた重量差の絶対値を超えている場合に、前記先行する包装体及び前記後続の包装体を前記規定外の包装体と判定する判定ステップと、を有する包装用プログラム。

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