JP2018020796A - 包装装置、及び充填方法 - Google Patents
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Abstract
Description
よって、特許文献1、2に係る技術のように、包装装置における不具合の発生を検出する技術が多数提案されている。そして、特許文献1、2に係る技術は、包装装置におけるカートンのフラップの不具合の発生に着目した技術であり、当該フラップの折り曲げ状態が所望の状態になっていないという不具合の発生を検出することができる。
そして、このような不具合を適切に検出するような方法については、これまで存在しなかった。
(1)複数の容器をカートンに充填する包装装置であって、前記複数の容器の先端部が前記カートンに入った後の前記カートンの位置情報を検出する検出手段と、前記位置情報と、前記複数の容器が前記カートンに入る前の前記カートンの基準位置情報と、を比較し、前記複数の容器を充填する充填方向における前記カートンの位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する判定手段と、を備える包装装置。
(2)前記複数の容器の先端部が前記カートンに入る前に、前記充填方向における前記カートンの位置を前記基準位置情報が示す位置となるように位置決めする位置決め手段、を備える前記1に記載の包装装置。
(3)前記検出手段は、前記複数の容器を充填する側とは逆側であって、前記カートンから所定の距離をおいて設置された光電センサである前記1又は前記2に記載の包装装置。
(4)前記複数の容器は、前記複数の容器の天面を覆う天面部と、前記複数の容器の底面を覆う底面部と、前記複数の容器の両側を覆う一対の側面部と、を備える包装体によって包装されている前記1から前記3のいずれか1つに記載の包装装置。
(5)複数の容器をカートンに充填する充填方法であって、前記複数の容器の先端部が前記カートンに入った後の前記カートンの位置情報を検出する検出工程と、前記位置情報と、前記複数の容器が前記カートンに入る前の前記カートンの基準位置情報と、を比較し、前記複数の容器を充填する充填方向における前記カートンの位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する判定工程と、を含む充填方法。
よって、本発明に係る包装装置によれば、充填対象物である複数の容器をカートンに充填する際に発生する不具合を適切に検出することができる。
よって、本発明に係る充填方法によれば、充填対象物である複数の容器をカートンに充填する際に発生する不具合を適切に検出することができる。
なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態の構成を概略的に示したものであり、各部材のスケールや間隔、位置関係等を誇張したり、部材の一部の図示を省略したりしているものがある。
まず、本実施形態に係る包装装置、及び充填方法に使用するカートンについて、図1を参照して説明する。
カートン10は、充填対象物20を収容し、包装するための箱体である。
そして、カートン10は、例えば、底面部11、天面部12、2つの側面部13から構成される角筒体と、底面部11の端部に連設される底面フラップ11a、11bと、天面部12の端部に連設される天面フラップ12a、12bと、側面部13の端部に連設される側面フラップ13a、13bと、を備えたラップアラウンド式の箱体である。
なお、このカートン10は、包装装置Aの移送手段5によって充填対象物20が充填された後、連結面14が天面部12に固定されることによって角筒体が形成されるとともに、各フラップによって角筒体の開口部が閉塞されることによって箱体となる。
次に、本実施形態に係る包装装置、及び充填方法に使用する充填対象物について、図1を参照して説明する。
充填対象物20は、複数の容器21である。そして、容器21の形状、サイズ、材質、個数などについては特に限定されない。ただし、容器21の形状については、ペットボトルのような形状のものより、缶ビール、缶ジュースのような蓋部と底部とを備える略円筒形状のものが好ましい。また、容器21のサイズ(容量)については、例えば、1L以下であり、500ml以下が好ましく、350mlや250mlであってもよい。
なお、包装体22は、複数の容器21の天面を覆う天面部22aと、複数の容器21の底面を覆う底面部22bと、複数の容器21の両側を覆う一対の側面部22cと、を備える。
次に、本実施形態に係る包装装置の構成について、図1を参照(適宜図5参照)して説明する。
本実施形態に係る包装装置Aは、複数の容器21(充填対象物20)をカートン10に充填し、カートン10で包装する装置である。
包装装置Aは、検出手段1と、判定手段2と、を備える。また、包装装置Aは、位置決め手段70(図5参照)をさらに備えていてもよい。さらに、包装装置Aは、移送レーン3と、移送ガイド4と、移送手段5と、カートンレーン6と、カートンガイド7と、制御手段(図示せず)と、を備えていてもよい。
以下、本実施形態に係る包装装置Aの各構成について説明する。
検出手段1は、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のカートン10の位置情報を検出する手段である。
そして、検出手段1は、カートン10の位置情報を検出できる構成であれば特に限定されず、光電センサ、レーザセンサ、超音波センサ等の非接触型のセンサであっても、接触型のセンサであってもよい。
なお、検出手段1によって得られた検出結果は、判定手段2に送信される。
なお、図1では、説明をし易くするために充填対象物20がカートン10に入っていない状態を示しているが、実際は、検出手段1によって位置情報を検出するタイミングにおいて、充填対象物20の先端部はカートン10に入った状態(図5のSCの状態)となっている。
この検出手段1による詳細な検出の方法は、後記の本実施形態に係る充填方法において説明する。
判定手段2は、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のカートン10の「位置情報」と、充填対象物20がカートン10に入る前のカートン10の「基準位置情報」と、を比較し、充填方向(図1の前後方向)におけるカートン10の位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する手段である。
一方、「基準位置情報」とは、判定手段2に記録(事前に入力、格納)されている情報である。そして、この「基準位置情報」とは、充填対象物20がカートン10に入る前のカートン10、つまり、図5のSA、SBの状態のカートン10の位置に関する情報であって、充填対象物20がカートン10に入る際の影響を受けていない状態のカートン10の位置(充填方向における位置)に関する情報である。
なお、判定手段2による詳細な判定の方法については、後記の本実施形態に係る充填方法において説明する。
位置決め手段70とは、充填対象物20の先端部がカートン10に入る前に、充填方向におけるカートン10の位置を基準位置情報が示す位置となるように位置決めする手段である。
図5に示すように、位置決め手段70は、カートンガイド7よりも前方向に突出する板材である。そして、位置決め手段70は、右側から左側に移送されてくるカートン10の後側端部を後側から前側に押圧することによって、充填方向におけるカートン10の位置決めを行う。
また、位置決め手段70の左右方向における設定場所は、カートン10が図5のSCの状態(充填対象物20の先端部がカートン10に入っている状態)となる前に位置決めできる場所であればよい。よって、位置決め手段70は、図5に示すとおりSBの状態のカートン10に対して位置決めできる構成であってもよいし、図5のSAの状態のカートン10に対して位置決めする構成であってもよい。
移送レーン3とは、充填対象物20をカートン10に導くレーンであり、一端がカートン10の開口部付近(底面部11の先端部付近)に位置している。
移送ガイド4とは、移送レーン3上の充填対象物20の移送をガイドする部材であり、移送レーン3上の充填対象物20の両サイド(図1の左右側)に設けられている。
移送手段5は、移送レーン3上の充填対象物20をカートン10に移送する手段であり、充填対象物20の一端部(図1の前側の端部)をカートン10側(図1の後側)に押圧する。
カートンレーン6とは、右側から左側にカートン10を移送するためのレーンであり、カートンレーン6上のカートン10の開口部を移送レーン3の先端部と向かい合った状態とする。なお、カートンレーン6には、右側から左側に移送されるカートン10の側面13を外側から押圧して、適切なカートン10の移送を補助する移送補助手段(図示せず)が設けられている。
制御手段(図示せず)は、前記した移送レーン3、移送ガイド4、移送手段5、カートンレーン6、移送補助手段(図示せず)の動きを制御する手段である。
制御手段は、移送レーン3、移送ガイド4、移送手段5、カートンレーン6、移送補助手段(図示せず)を、右側から左側に所定速度で移動させるとともに、移送手段5を所定速度で前側から後側に所定速度で移動させる。
なお、前記した判定手段2が、制御手段による制御を全て行う構成になっていてもよく、その場合は、制御手段を別途設ける必要はない。
次に、本実施形態に係る充填方法について、図5、6を参照(適宜図4参照)して説明する。なお、前記した本実施形態にかかる包装装置の動作も併せて説明する。
本実施形態に係る充填方法は、検出工程S2と、判定工程S3と、を含む。また、本実施形態に係る充填方法は、検出工程S2の前に位置決め工程S1をさらに含んでいてもよい。
以下、本実施形態に係る充填方法の各工程について説明する。
位置決め工程S1とは、充填対象物20の先端部がカートン10に入る前に、充填方向におけるカートン10の位置を基準位置情報が示す位置となるように位置決めする工程である。
そして、位置決め工程S1では、図5のSA→SBに示すように、右側から左側に移送されるカートン10の後側端部が、位置決め手段70によって後側から前側に押圧されることにより、充填方向におけるカートン10の位置決めが行われる。
検出工程S2とは、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のカートン10の位置情報を検出する工程である。
そして、検出工程S2では、図5のSCに示すように、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のタイミング、かつ、カートン10が検出手段1の前方に到達したタイミングで、制御手段(図示せず)が検出手段1に対して、光Lの投射、及び光Lの受光を実施(距離の検出を実施)するように制御する。
一方、充填対象物20がカートン10に入る際の影響が大きかった場合(以下、適宜「不具合が生じた場合」という)、図4(2)が示すような状態で検出手段1がカートン10の位置情報を検出する。
そして、距離Mbについては、特に限定されないものの、カートン10の位置の変化量を適切に検出すべく、50mm以下が好ましく、30mm以下がより好ましい。
判定工程S3とは、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のカートン10の「位置情報」と、充填対象物20がカートン10に入る前のカートン10の「基準位置情報」と、を比較し、充填方向におけるカートン10の位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する工程である。
検出工程S2の後、カートン10に充填対象物20が全て充填され(図5のSDの状態)、カートン10が箱体に組み立てられることにより、充填対象物20がカートン10によって包装されることとなる。
次に、本実施形態に係る包装装置、及び充填方法の効果について、図1〜6を参照して説明する。
本実施形態に係る包装装置Aは、検出手段1を備えることにより、充填対象物20の先端部がカートン10に入った後のカートン10の位置情報を検出することができ、判定手段2を備えることにより、検出手段1が検出した「位置情報」と判定手段2に記録されている「基準位置情報」とを比較し、充填方向におけるカートン10の位置の変化量を得ることができる。その結果、本実施形態に係る包装装置Aによると、得られた変化量が所定量以上となる場合に、図3に示すような充填対象物20とカートン10との過度な接触が発生したと判断することができ、充填時の不具合の発生を適切に検出することができる。
図1、5に示す包装装置Aは、検出手段1を2つ備える構成であるが、1つでもよい。
包装装置Aが検出手段1を1つ備える構成の場合、カートン10の側面部13から内側に距離Mbとなる2つの箇所のいずれか一方が検出手段1の前方を通過するタイミングで距離を検出(つまり、1つのカートン10に対して1回検出)してもよいし、前記2つの箇所が検出手段1の前方を通過する2つのタイミングで距離を検出(つまり、1つのカートン10に対して2回検出)してもよい。
なお、検出手段1を2つ備える構成や、検出手段1を1つ備えるが1つのカートン10に対して2回距離を検出する構成であると、カートン10の左右の片側のみが充填逆側(図5の後側)に大きく変化してしまうような場合であっても、不具合が発生したと適切に判定することができる。
また、図5に示す包装装置Aは、カートン10等を右側から左側に移送する構成であるが、左側から右側に移送する構成であってもよい。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
1 検出手段
2 判定手段
3 移送レーン
4 移送ガイド
5 移送手段
6 カートンレーン
7 カートンガイド
10 カートン
11 底面部
11a、b 底面フラップ
12 天面部
12a、b 天面フラップ
13 側面部
13a、b 側面フラップ
14 連結面
20 充填対象物(複数の容器、包装体に包装された容器群)
21 容器
22 包装体
22a 天面部
22b 底面部
22c 側面部
22d スリーブ
70 位置決め手段
S1 位置決め工程
S2 検出工程
S3 判定工程
Claims (5)
- 複数の容器をカートンに充填する包装装置であって、
前記複数の容器の先端部が前記カートンに入った後の前記カートンの位置情報を検出する検出手段と、
前記位置情報と、前記複数の容器が前記カートンに入る前の前記カートンの基準位置情報と、を比較し、前記複数の容器を充填する充填方向における前記カートンの位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する判定手段と、
を備える包装装置。 - 前記複数の容器の先端部が前記カートンに入る前に、前記充填方向における前記カートンの位置を前記基準位置情報が示す位置となるように位置決めする位置決め手段、を備える請求項1に記載の包装装置。
- 前記検出手段は、前記複数の容器を充填する側とは逆側であって、前記カートンから所定の距離をおいて設置された光電センサである請求項1又は請求項2に記載の包装装置。
- 前記複数の容器は、前記複数の容器の天面を覆う天面部と、前記複数の容器の底面を覆う底面部と、前記複数の容器の両側を覆う一対の側面部と、を備える包装体によって包装されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の包装装置。
- 複数の容器をカートンに充填する充填方法であって、
前記複数の容器の先端部が前記カートンに入った後の前記カートンの位置情報を検出する検出工程と、
前記位置情報と、前記複数の容器が前記カートンに入る前の前記カートンの基準位置情報と、を比較し、前記複数の容器を充填する充填方向における前記カートンの位置の変化量が所定量以上となる場合に、充填時における不具合が発生したと判定する判定工程と、
を含む充填方法。
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