JP2016210501A - 包装機における被包装物の位置ずれ検知機構および不良品処理機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】包装機10は、ロール42から引き出された包装材40をセンターシールすることにより筒状に成形する。筒状の包装材40に所定の間隔で被包装物20が順次包み込まれ、エンドシール部60により、エンドシールおよび分断が施される。X線照射部100は、エンドシール部60の上流側、かつ、被包装物20が包装材40に内包される位置より下流側において、包装材40に対してX線を照射する。X線検出部110は、包装材40を透過した軟X線を検出し、検出されたX線の線量に基づいて、エンドシール時に被包装物の位置ずれに起因する噛み込みが生じることを検知し、包装品除外部90により搬送ラインから除外する。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態に係る被包装物の位置ずれ検知機構を有する包装機10の概略構成を示す模式図である。
ここで、図を参照して、X線照射部100とX線検出部110の配置例について説明する。図2は、X線照射部100とX線検出部110の配置例1を示す図である。
図4は、X線検出部110をアレイタイプとした例を示す。この例では、包装材40の流れ方向と直交する方向において、複数のX線検出素子114が配列されている。これによれば、包装材40の全幅が複数のピクセルに分割され、各ピクセル毎にX線の線量が検出されるため、簡便なアルゴリズムにて、より小さな内容物に対する感度を上昇させることができる。
図3に示す例に関連して、放射線防護に関する構造について説明する。図7は、放射線防護のための構造を示す概略図である。
図11は、X線照射部とX線検出部の配置例3を示す図である。図11に示す例では、X線照射部100からラインの一方の側方から当該ライン面と沿ってX線がスポット状に照射される。X線検出部110は包装材40を透過したスポット状のX線を検出するように、ラインの他方の側方側に設けられている。これによれば、幅に対して厚みが薄い包装材40を使用する場合に、X線検出部110の検出幅を狭くした構造で検査が可能となるため、包装機10のコンパクト化が可能となる。また、被包装物が、静電気や粘着物等で包装材40の上部内壁や側部内壁に貼りつかない場合には、包装材40の底面部分をスポット状のX線で検査するだけで全幅を検査可能となる。
アルミ蒸着フィルム(Alの層厚0.1μm、PETの層厚100μm)、アルミラミネートフィルム(Alの層厚4μm、PETの層厚100μm)についてシミュレーションによりX線透過率の管電圧依存性を調べた。シミュレーションでは、アルミニウムの比重を2.7g/cm3、PET(化学式:(C10H8O4)n)の比重を1.27g/cm3として、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)のPhoton Cross Section Databaseをもとに、想定されるフィルムのX線透過率を算出した。図12は、アルミ蒸着フィルムを被照射物としたときの各エネルギーのX線の透過率を示すグラフである。図13は、アルミラミネートフィルムを被照射物としたときの各エネルギーのX線の透過率を示すグラフである。
図14は、X線検出部としてPN型フォトダイオードを用いた直接変換方式、シンチレータを用いた間接変換方式の各方式における、センサ出力の管電圧依存性を示すグラフである。図14に示すように、10keV以下の軟X線領域では直接変換方式の方が間接変換方式に比べて出力(感度)が高い。両者の感度の差は、管電圧が低くなるほど大きくなることがわかる。通常、X線の検出には、空乏層を厚くし、高エネルギーX線の検出効率を向上させたPIN型フォトダイオードを用いるが、軟X線領域においてPN型フォトダイオードをX線検出部として十分使用可能であることが示された。
Claims (15)
- 筒状に成形された不透明の包装材に複数の被包装物を順次包み込み、エンドシール部において前記包装材の流れ方向と直交する方向に前記包装材をシールする包装機における被包装物の位置ずれ検知機構であって、
前記エンドシール部の上流側、かつ、前記被包装物が前記包装材に内包される位置より下流側において、前記包装材に対してX線を照射するX線照射部と、
前記包装材を透過したX線、または、少なくとも前記包装材によって反射されたX線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部によって検出されたX線の強度に基づいて、前記エンドシール部によるシールに支障がでる領域に前記被包装物または異物が存在しているか否かを判定し、当該領域に前記被包装物または前記異物が存在している場合に、被包装物の位置ずれに起因する噛み込みが生じると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。 - 前記X線は5keV以上10keV以下の軟X線である請求項1に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線検出部は、X線を電気的信号に直接変換する直接変換方式である請求項1または2に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線検出部がフォトダイオードを用いた直接変換方式である請求項3に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線照射部は、前記包装材の全幅に前記X線を照射し、前記X線検出部は、前記包装材の全幅を透過した前記X線、または、前記包装材の全幅によって反射されたX線を検出する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線検出部は、前記包装材の幅方向に配列された複数の検出素子を有し、各検出素子毎に前記被包装物または異物が存在しているか否かを判定するための基準が設定されている請求項5に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記包装機がセンターシールにより筒状に成形される場合に、センターシールされた領域の前記包装材の厚みに応じて、前記基準が調節される請求項6に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線照射部を覆うように設置されたX線保護部をさらに備える請求項1乃至7のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線保護部は、前記X線照射部とともに製品抑えベルトのカバーを兼用されている請求項8に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線保護部は、前記X線照射部を覆う際に包装材との間に生じる隙間を遮蔽するために、前記包装材と接するように設けられたローラー状またはブラシ状の遮蔽部材を有する請求項8に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線保護部は、前記X線照射部を覆う際に包装材との間に生じる隙間を遮蔽するために、板状の遮蔽部材が包装材の流れ方向に沿って設けられている請求項8に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線検出部の受光面において、包装材の流れ方向と直交する方向の一対の辺に沿ってそれぞれ包装材の方へ突出する遮蔽板をさらに備える請求項8乃至11のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 前記X線検出部が、前記X線照射部に対して、前記包装材を搬送する搬送機構を構成する搬送ベルトであって、上下を互いに反対方向に移動する搬送ベルトを隔てた位置に配置されている、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構と、
前記エンドシール部の下流側において、前記エンドシール部でシールおよび分断された包装品のうち特定の包装品を搬送ラインから除外する包装品除外部と、
被包装物の位置ずれに起因する噛み込みが生じると判定された前記包装品を前記包装品除外部により前記搬送ラインから除外させる制御部と、
を備えることを特徴とする包装機における不良品処理機構。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の包装機における被包装物の位置ずれ検知機構と、
被包装物の位置ずれに起因する噛み込みが生じると判定された場合に、前記エンドシール部によるシール動作を制限する制御部と、
を備えることを特徴とする包装機における不良品処理機構。
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