JP2018065625A - 包装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、包装部材に応じた包装動作を適切に制御することができる包装装置及び包装システムを提供する。【解決手段】包装装置１００において、包装部材の種類を少なくとも検出する検出手段と、物品を載承した特定種類の包装部材を包装する包装手段と、前記検出手段が検出した前記包装部材の種類が、前記特定種類以外の場合には、前記包装手段による包装を禁止する制御手段（ＣＰＵ）とを備えた。【選択図】 図１

Description

本発明は、包装装置、及び包装システムに関する。

従来より、使用する容器やフィルムの量を減らしてゴミの減量化を図る包装形態が様々とられている。例えば、嵩張るトレイに代えてシート状の下地材を包装部材として用い、その下地材に載承した物品（被包装物）にフィルムを被せ、そのフィルムの縁を下地材表面に熱溶着して物品を包装することで、包装部材の容量及び重量と、使用するフィルム量を削減できるヒートシール包装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、トレイを用いて物品を包装する包装形態は、種々の物品の特性に対応することができる点で汎用性があるため、トレイに載承した物品をフィルムで包装を行う包装装置と、ヒートシール包装装置とが併用されることがある。そのような場合、前記下地材を用いた包装形態と、トレイを用いた包装形態とが包装現場で混在することとなる。

このように、包装現場で前記２種類の包装形態が混在した場合、作業員が、ヒートシール包装装置の包装対象として、誤ってトレイを用いて物品を包装してしまう状況は、十分に考えられる。また、前記２種類の包装形態において逆の状況も想定される。

そのような状況が生じた場合、包装装置の故障や不具合を生じさせてしまう可能性がある。

特開２０１２−０４６２３０号公報

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、包装部材に応じた包装動作を適切に制御することができる包装装置、及び包装システムを提供することを目的とする。

この発明は、包装部材の種類を少なくとも検出する検出手段と、物品を載承する特定種類の包装部材を包装する包装手段と、前記検出手段が検出した前記包装部材の種類が、前記特定種類以外の場合には、前記包装手段による包装を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする包装装置である。
また、前記検出手段は、前記包装部材の大きさを検知する第１のセンサと、前記包装部材の種類を検知する第２のセンサとからなることを特徴とする。

また、本発明の包装システムは、物品を載承する特定種類の包装部材を包装する包装装置と、前記物品を載承する特定種類の包装部材を前記包装装置内へ搬送する搬送装置とを有する包装システムにおいて、前記搬送装置は、前記包装部材の少なくとも種類を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記包装部材の種類が、前記特定種類以外の場合は、前記包装装置による包装を禁止する制御手段とを備えたものである。
また、前記検出手段は、前記包装部材の大きさを検知する第１のセンサと、前記包装部材の種類を検知する第２のセンサとからなることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、包装装置に適さない包装部材が検出された場合には、包装動作を禁止するので、包装装置の故障や不具合を生じさせることがない。効果の詳細は、後述する。

図１は、本発明の一実施例に係る包装装置の概略構成を示す斜視図である。 図２は、物品搬入部２０の概略構成を示した概略構成図である。 図３は、物品搬入部２０の搬送系の構成の要部とその動作を説明するための概略構成図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、物品搬入部２０に設けた被包装物サイズ・種別センサ及び被包装物サイズセンサの概略構成と動作を説明するための概略断面図である。 図５は、物品搬入部２０に、本来この包装装置１００では適切な包装を行うことができない、トレイＴに物品Ｗを収容した非対象物ＮＦが載置された場合を示した概略構成図である。 図６（ａ），（ｂ）は、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２の受光信号レベルを二値化処理する場合の一例を説明するための波形図である。 図７は、テーブル１１がテーブル下位置に位置している様子を示した概略構成図である。 図８は、テーブル１１がテーブル中位置に位置している様子を示した概略構成図である。 図９は、テーブル１１がテーブル上位置に位置している様子を示した概略構成図である。 図１０は、この包装装置１００において、各部の動作を制御するための制御部２００の構成の一例を示したブロック図である。 図１１は、物品搬入部２０に被包装物Ｆなどが置かれた際に、ＣＰＵ２０１が始めに実行する処理の一部を示したフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例〕
図１は、本発明の一実施例に係る包装装置の概略構成を示す斜視図である。
図１において、包装装置１００は、正面から見て左側に配置され、被包装物Ｆをフィルムで包装する包装ユニット１１０と、正面から見て右側に配置され、操作員がこの包装装置１００を操作する際に扱う表示操作ユニット１２０とを有する。また、表示操作ユニット１２０は、値付けラベル等を印刷出力する印刷機能も備えている。
これらの包装ユニット１１０と表示操作ユニット１２０とは一体的に構成されていて、全体として包装装置１００を構成している。

包装ユニット１１０は、シート状の包装部材である下地材Ｓとこの下地材Ｆに置かれた物品Ｗとからなる被包装物Ｆを、エレベータ部１０の内部へと搬送する物品搬入部２０、物品搬入部２０が搬入した被包装物Ｆを載置するテーブル（後述）を有し、そのテーブルを上昇して、上方に設けられているヒートシール部３０へ移動した後、ヒートシール部３０が包装した後の被包装物Ｆ（商品）を載置したテーブルを下降して排出台４０へ送り出すエレベータ部１０、エレベータ部１０が上昇した被包装物Ｆの下地材Ｓに載せた物品Ｗを、最上部に載置したフィルムロール３１から引き出したフィルムで覆い、そのフィルムの縁を下地材Ｓの表面に熱溶着することで物品Ｗをフィルムで包装するヒートシール部３０、及び、エレベータ部１０の下方に設けられ、テーブルから滑り落ちた包装後の被包装物Ｆ（商品）を受ける傾斜部４１と、傾斜部４１の最下部に接続し、滑り落ちた被包装物Ｆを留め置く水平部４２とを有する排出台４０などから構成されている。

表示操作ユニット１２０は、操作員に各種情報を表示する画面表示装置と、その画面表示装置に表示させた表示画面の各操作要素を操作員が操作するための操作装置（タッチパネル装置等）とからなる表示操作部５０、操作員が種々の数値情報等を入力するためのキー入力部６０、値付けラベル等を印刷出力するためのプリンタ部７０、及び、プリンタ部７０が印刷出力した値付けラベル等を排出するための排紙口８０などから構成されている。

次に、物品搬入部２０について説明する。
図２は、物品搬入部２０の概略構成を示した概略構成図、図３は、物品搬入部２０の搬送系の構成の要部とその動作を説明するための概略構成図、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５は、物品搬入部２０に設けた被包装物サイズ・種別センサ及び被包装物サイズセンサの概略構成と動作を説明するための概略断面図である。なお、説明は図１も参照する。

物品搬入部２０は、全体として、上部と搬送方向下流側の端部が開口した箱体の形状を有し（図１を参照）、その左右には、搬送する被包装物Ｆの左右方向の位置を規定するガイド部２１ａ，２１ｂが立っていて、搬送方向上流側（手前側）には、搬送する被包装物Ｆの手前側の位置を規定する位置決め部を兼ねたカバー部２２が設けられている。

ガイド部２１ａ，２１ｂは、その上端が平面に形成されていて、カバー部２２の上面と協働して、包装作業を行う作業員が搬送前の被包装物Ｆを載置する台の役割も兼ねている。そして、ガイド部２１ａの上面には、搬送方向の寸法が２種類ある被包装物Ｆ（大と小）のそれぞれについて、下地材Ｓに載せる物品Ｗが占有する領域（盛り付け範囲）を指示するガイド表示ＧＳが形成されている。

被包装物Ｆを搬送する面は、その略中央部に配置され、幅が広い平坦面を有する受け台２３と、ガイド部２１ａ，２１ｂの近傍内側に設けた幅の狭い平坦面を有する受け台２４ａ，２４ｂと、搬送ベルト２５ａ，２５ｂとにより形成されている。また、受け台２３は、載置された被包装物Ｆの重量を計測する計量台を兼ねている。

受け台２４ａには、搬送方向の上流側に被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の検出光を通すスリットＳＬ１が穿設され、また、搬送方向の下流側に被包装物サイズセンサＳＳ２の検出光を通すスリットＳＬ２が穿設されている。スリットＳＬ１の下位置には、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１が設けられ、スリットＳＬ２の下位置には、被包装物サイズセンサＳＳ２が設けられている。これらの被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２としては、いずれも反射型光センサが用いられる。
なお、スリットＳＬ１，ＳＬ２及び被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２を受け台２４ｂ側に設けてもよい。
また、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２は、それらの搬送方向の位置関係（センサ取付ピッチ（取付間隔））が、包装装置１００で包装可能な最小サイズの下地材Ｓよりやや広いピッチ（間隔）となるように、取り付けている。

受け台２３と受け台２４ａとの間には搬送ベルト２５ａが設けられ、受け台２３と受け台２４ｂとの間には搬送ベルト２５ｂが設けられている。これらの搬送ベルト２５ａ，２５ｂには、載置された被包装物Ｆの手前側端部を押すための爪部２６ａａ，２６ｂａが、Ｌ字金具２７ａａ，２７ｂａを介して、それぞれ搬送ベルト２５ａ，２５ｂから立ち上がる態様に取り付けられている。なお、図２にはあらわれていないが、後述のように、搬送ベルト２５ａ，２５ｂの反対側（下側）には、爪部２６ａａ，２６ｂａに対応した位置に爪部２６ａｂ，２６ｂｂがＬ字金具を介してそれぞれ取り付けられている（後述）。

これらの搬送ベルト２５ａと搬送ベルト２５ｂは連動していて、同一の駆動源により駆動される。図２では、搬送ベルト２５ａ，２５ｂがホームポジション（後述）に位置している場合の爪部２６ａａ，２６ｂａの位置をあらわしている。このように、搬送ベルト２５ａ，２５ｂがホームポジションに位置しているときに、爪部２６ａａ，２６ｂａが被包装物Ｆの手前側の端部よりも搬送方向上流側に位置するように、搬送ベルト２５ａ，２５ｂにおける爪部２６ａａ，２６ｂａの取付位置が定められている。

物品搬入部２０の搬送方向下流側には、エレベータ部１０のテーブル１１が位置する。上述の通り、エレベータ部１０のテーブル１１は、物品搬入部２０から被包装物Ｆを受け入れる位置（テーブル中位置）、被包装物Ｆをヒートシール部３０に押し上げて包装させる位置（テーブル上位置）、及び、包装後の被包装物Ｆを排出台４０へ送り出す位置（テーブル下位置）の３位置のいずれかに、高さ方向に位置決めされると共に、その傾斜が決められる（詳細は後述）。図２は、テーブル１１がテーブル中位置に位置決めされた状態を示している。この場合、被包装物Ｆを受け入れる際の障害とならないように、テーブル１１は、その傾斜が略水平になるように位置決めされる。

このように、テーブル中位置でのテーブル１１の傾斜は、物品搬入部２０の被包装物Ｆの搬送の障害にならなければよく、ある程度の範囲に定めることができる。また、テーブル中位置でのテーブル１１の高さは、被包装物Ｆを搬送する面より下側に位置していればよいが、被包装物Ｆを搬送する面からの高さの差（段差）があまりに大きいと、下地材Ｓに載置した商品Ｗの種類や盛り付け範囲によっては、被包物Ｆの下地材Ｓが商品Ｗの重量で変形し、包装後の被包装物Ｆの見栄えが悪くなる可能性があるので、その段差をあまり大きくしないことが好ましい。

受け台２３及び搬送ベルト２５ａ，２５ｂの搬送方向の寸法は、搬送時、被包装物Ｆを円滑にテーブル１１へ移動できるように、テーブル１１の手前側の端部の直近まで位置するように定め、受け台２４ａ，２４ｂの搬送方向の寸法は、大きい方の被包装物Ｆを載置した際に、その被包装物Ｆの端部が受け台２４ａ，２４ｂの端部からはみ出さない程度に定めている。

また、このように、テーブル１１がテーブル中位置に位置している場合には、搬送ベルト２５ａ，２５ｂの搬送方向下流側の端部がテーブル１１の手前側の直近位置に位置するので、被包装物Ｆをテーブル１１に移動させた後に、この状態のまま搬送ベルト２５ａ，２５ｂをさらに搬送方向へ駆動すると、爪２６ａａ，２６ｂａとテーブル１１の端部とが干渉するので、後述のように、テーブル１１をテーブル中位置からテーブル上位置に移動する途中の期間において、搬送ベルト２５ａ，２５ｂの駆動を行うようにするとよい。例えば、「被包装物Ｆをテーブル１１へ移動させる」→「テーブル１１を上昇させる」→「搬送ベルト２５ａ，２５ｂの駆動を再開する」という動作シーケンスを採用することができる。

次に、搬送ベルト２５ｂの駆動系について説明する。なお、搬送ベルト２５ａの駆動系は、基本的には搬送ベルト２５ｂの駆動系と同様であり、図示及び説明を省略する。ただし、搬送ベルト２５ｂと相違する点については、その都度説明する。

図３に示すように、搬送ベルト２５ｂは、無端状に形成したタイミングベルトを、その表面にタイミングベルトの歯と歯合する歯が形成されたスプロケットＳＰ１，ＳＰ２の間にかけ渡した構成を有し、スプロケットＳＰ１には、図示しない伝達機構を介して、搬送モータ（図示略）から駆動力が伝達されている。ここで、搬送モータとしては、正逆回転可能なステッピングモータが用いられる。その搬送モータを正転駆動すると、搬送ベルト２５ａ，２５ｂが搬送順方向（搬送方向に沿った方向）へ移動し、搬送モータを逆転駆動すると、搬送ベルト２５ａ，２５ｂが搬送逆方向（搬送方向とは逆の方向）へ移動する。

搬送ベルト２５ａも同様の駆動系を備えるが、スプロケットＳＰ１に対応したスプロケットＳＰ１’（図示略）は、スプロケットＳＰ１の軸ＣＣに接続されていて、この軸ＣＣを介してスプロケットＳＰ１’に伝達される駆動力により、搬送ベルト２５ａが駆動される。すなわち、搬送ベルト２５ａは、搬送ベルト２５ｂに従動していて、搬送ベルト２５ｂを駆動制御すると、搬送ベルト２５ａは、搬送ベルト２５ｂと同じ動きで駆動される。

上述したとおり、駆動ベルト２５ｂには、爪部２６ｂａがＬ字金具２７ｂａを介して取り付けられており、この爪部２６ｂａがスプロケットＳＰ１の上側に設定したホームポジションに位置するとき、スプロケットＳＰ２の下側に位置するように、爪部２６ｂｂがＬ字金具２７ｂｂを介して駆動ベルト２５ｂに取り付けられている。すなわち、爪部２６ｂａの取付位置と、爪部２６ｂｂの取付位置は、無端状の駆動ベルト２５ｂの長さの１／２だけ離した関係に定められている。

したがって、駆動ベルト２５ｂをその長さの１／２だけ搬送方向へ駆動することで、爪部２６ｂａまたは爪部２６ｂｂにより、被包装物Ｆをテーブル１１に向かって搬送する動作を行うことができる。

そして、この被包装物Ｆの搬送動作を制御するために、駆動ベルト２５ｂの動作を制御する。この場合、基本的には、図２に実線で示したように爪部２６ｂａがホームポジションに位置している状態から、同図に二点鎖線で示したように爪部２６ｂａが被包装物Ｆをテーブル１１に押し出す限界位置に移動するまでは連続的に駆動して、その限界位置で爪部２６ｂａを停止させる。

この制御を行うために、爪部２６ｂａがホームポジションに位置している状態で、他方の爪部２６ｂｂを検出する位置にホームポジションセンサＳＨＰを設け、また、爪部２６ｂａが限界位置に移動している状態で、他方の爪部２６ｂｂを検出する位置に限界位置検出センサＳＳＴを設けた。このような位置関係にホームポジションセンサＳＨＰ及び限界位置検出センサＳＳＴを設けたので、反対側の爪部２６ｂｂがホームポジションに位置している状態ではホームポジションセンサＳＨＰが爪部２６ｂａを検出し、また、爪部２６ｂｂが限界位置に移動している状態では限界位置検出センサＳＳＴが爪部２６ｂａを検出する。

このようにして、これらのホームポジションセンサＳＨＰ及び限界位置検出センサＳＳＴにより、被包装物Ｆを搬送する側の爪部（爪部２６ｂａ，２６ｂｂのいずれか）が、ホームポジションに位置しているか、あるいは、限界位置に位置しているかを検出するようにしている。

ここで、ホームポジションセンサＳＨＰ及び限界位置検出センサＳＳＴとしては、例えば、反射型光センサや透過型光センサあるいはフィラーを有するマイクロスイッチセンサなどの安価なセンサを用いることができる。また、このホームポジションセンサＳＨＰ及び限界位置検出センサＳＳＴが爪部２６ｂａ，２６ｂｂを確実に検出できるように、例えば、反射型光センサを用いる場合には、その反射型光センサが用いる検出光を的確に反射できるような素材（材料）及び形状で、反射型光センサの検出光で照射される爪部２６ｂａ，２６ｂｂの表面を形成することが好ましい。
なお、上述したように、駆動ベルト５６ａは、駆動ベルト５６ｂに従動して駆動されているので、駆動ベルト５６ａ側には、ホームポジションセンサＳＨＰ及び限界位置検出センサＳＳＴに相当するセンサ類を設けていない。

次に、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２の動作について説明する。

物品搬入部２０に被包装物Ｆが載置されていない状態では、図４（ａ）に示すように、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の発光部より出射した光束の大部分は、スリットＳＬ１を透過して被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部へは入射せず、また、被包装物サイズセンサＳＳ２の発光部より出射した光束の大部分は、スリットＳＬ２を透過して被包装物サイズセンサＳＳ２の受光部へは入射しない。

また、物品搬入部２０にサイズが大きい被包装物Ｆ（大）が載置されている状態では、同図（ｂ）に示すように、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の発光部より出射した光束のうち、スリットＳＬ１を透過した光束は、被包装物Ｆ（大）の下地材Ｓ（大）の裏面で乱反射され、その一部が被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部へと入射される。同様に、被包装物サイズセンサＳＳ２の発光部より出射した光束のうち、スリットＳＬ２を透過した光束は、被包装物Ｆ（大）の下地材Ｓ（大）の裏面で乱反射され、その一部が被包装物サイズＳＳ２の受光部へと入射される。

また、物品搬入部２０にサイズが小さい被包装物Ｆ（小）が載置されている状態では、同図（ｃ）に示すように、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の発光部より出射した光束のうち、スリットＳＬ１を透過した光束は、被包装物Ｆ（小）の下地材Ｓ（小）の裏面で乱反射され、その一部が被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部へと入射される。一方、被包装物サイズセンサＳＳ２の発光部より出射した光束の大部分は、スリットＳＬ２を透過して被包装物サイズセンサＳＳ２の受光部へは入射しない。

したがって、図４（ａ）のように物品搬入部２０に被包装物Ｆが載置されていない状態で、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２より出力される受光信号レベル、及び、図４（ｃ）のように物品搬入部２０にサイズが小さい被包装物Ｆ（小）が載置されている状態で、被包装物サイズセンサＳＳ２より出力される受光信号レベルは、いずれも小さいレベルとなる。この受信信号レベルは、発光部より出射した光束のうち、受け台２４ａの裏面で反射されて受光部へ戻ってきた光や、スリットＳＬ１，ＳＬ２の端部で発生するハレーションにより受光部へ戻ってきた光などの受光量の総和に対応した値となる。この値を、基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａとする（図６（ａ）参照）。

一方、図４（ｂ）のように物品搬入部２０にサイズが大きい被包装物Ｆ（大）が載置されている状態で被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２より出力される受光信号レベル、及び、図４（ｃ）のように物品搬入部２０にサイズが小さい被包装物Ｆ（小）が載置されている状態で、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１より出力される受光信号レベルは、発光部より出射した光束のうち、受け台２４ａの裏面で反射されて受光部へ戻ってきた光と、スリットＳＬ１，ＳＬ２の端部で発生するハレーションにより受光部へ戻ってきた光と、被包装物Ｆの下地材Ｓの裏面で乱反射された光のうち受光部へ戻ってきた光などの受光量の総和に対応した値となり、したがって、その値は、上記した基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａよりも、被包装物Ｆの下地材Ｓの裏面で乱反射された光のうち受光部へ戻ってきた光の受光量に相当する値だけ大きい値となる。
すなわち、それらの状態での受光量の総量が大きいので、それらの状態において、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２より出力される受光信号レベルが大きい。

そこで、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２の受光信号レベルを、基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａに対応した受光信号レベルよりも大きい閾値ＴＨ（図６（ａ）参照）でそれぞれ二値化処理することにより（図６（ｂ）参照）、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２がそれぞれ被包装物Ｆの下地材Ｓを検出しているか否かを判定することができる。

ここで、図５に示すように、物品搬入部２０に、本来この包装装置１００では適切な包装を行うことができない、トレイＴに物品Ｗを収容した非対象物ＮＦが載置された場合を考える。
この場合、トレイＴは、その底面よりも上開口部の面積が大きいので、トレイＴの周囲に巡らせた壁面は、底面から所定の仰角をもって立ち上がる傾斜を有している。このために、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の発光部より出射した光束のうち、スリットＳＬ１を透過した光は、トレイＴの壁面の外周面には照射されず、その外周面からの乱反射光が被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部に入射されないので、このときに、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１から出力される受光信号レベルは、上記した基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａとほぼ同じ程度の値となる。
一方、被包装物サイズセンサＳＳ２の発光部より出射した光束のうち、スリットＳＬ２を透過した光束は、トレイＴの底面から所定の仰角をもって立ち上がる傾斜に乱反射され、その一部が被包装物サイズセンサＳＳ２の受光部へと入射される。このとき被包装物サイズセンサＳＳ２から出力される受光信号レベルは、基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａに対応した受光信号レベルよりも大きい閾値ＴＨ（図６（ａ）参照）とほぼ同じ程度の値となる。

したがって、この場合、被包装物サイズセンサＳＳ２と被包装物サイズ・種別センサＳＳ１とから出力される受光信号レベルを上記した閾値で二値化処理すると、被包装物Ｆの下地材Ｓを検出する場合とは異なる処理結果が得られる。

そこで、この被包装物サイズセンサＳＳ２と被包装物サイズ・種別センサＳＳ１とから出力される受光信号レベルの二値化処理結果を利用して、包装装置１００の包装動作を開始するか否かを判定することで、本来この包装装置１００では適切な包装を行うことができないトレイＴを用いた非対象物ＮＦが、物品搬入部２０に載置された場合には、物品搬入部２０による被包装物Ｆの搬送から始まる包装装置１００の包装動作が行われないので（包装動作を禁止する）、包装装置１００が故障するなどの事故が発生することを未然に防止できる。
なお、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１だけを用いて、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１から出力される受光信号レベルが、上記した基本受光量対応値Ｌｖｌ＿Ａとほぼ同じ程度の値であるか否を判定し、包装材の種別である下地材ＳとトレイＴとを種別判別してもよい。

なお、トレイＴの壁面の仰角の大きさによっては、スリットを透過した光束の一部がトレイＴの壁面の外周面に照射され、その外周面からの乱反射光等（外周面の反射率等によっては、外周面が反射した外光が被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部に入射される場合がある）が被包装物サイズ・種別センサＳＳ１の受光部へ入射することが考えられる。その場合にも対応できるように、上記した閾値ＴＨの値は、使用するトレイＴのうち最も仰角が小さいものを用いた場合に被包装物サイズ・種別センサＳＳ１から出力される受光信号レベルよりも、大きい値に設定しておけばよい。なお、被包装物サイズセンサＳＳ２も同様に、トレイＴの壁面の仰角の大きさによっては、スリットを透過した光束の一部がトレイＴの壁面の外周面に照射され、その外周面からの乱反射光等（外周面の反射率等によっては、外周面が反射した外光が被包装物サイズセンサＳＳ２の受光部に入射される場合がある）が被包装物サイズセンサＳＳ２の受光部へ入射することが考えられるので、前記同様に被包装物サイズセンサＳＳ２から出力される受光信号レベルよりも、大きい値に設定しておけばよい。

また、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２との搬送方向の取付ピッチ（取付間隔）を、包装装置１００が包装可能な最小サイズの下地材Ｓよりやや広い取付ピッチにしているので、最小サイズの下地材Ｓ、または、最小サイズのトレイＴが、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２との間に載置されると、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２の両方のセンサが最小サイズの下地材Ｓ、または、最小サイズのトレイＴを検出できない場合がある。
一方、このような場合であっても、計量部２１０が出力する計量信号は、物品搬入部２０に載置された被包装物Ｆの質量に対応した値を示す。すなわち、計量部２１０が出力する計量値は、物品搬入部２０に物が載置されている値を示しているので、この場合には、計量部２１０を下地材ＦあるいはトレイＴを検出するセンサとして用いて被包装物Ｆが物品搬入部２０に載置されているか否かの判定を行うことができる。
したがって、前述のように、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２の両方のセンサが、下地材Ｓ、または、トレイＴを検出できない場合で、かつ、計量部２１０が出力する計量値が被包装物Ｆの質量に対応した値を示す場合は、「物品を載承する下地材ＳまたはトレイＴ（被包装物Ｆ）が載置されているが、その包装部材の種類が特定種類の包装部材であるか否かを特定することができない」と判定し、制御手段が包装手段による包装を禁止する制御を行うようにしてもよい。

次に、エレベータ部１０において、テーブル１１を上下動する機構について説明する。なお、テーブル１１を上下動する機構は、包装装置１００を正面から見てテーブル１１の右側と左側にそれぞれ同様に構成したものを設けているが、以下の説明では、左側の機構について主に説明する。
図７は、テーブル１１がテーブル下位置に位置している様子を示した概略構成図、図８は、テーブル１１がテーブル中位置に位置している様子を示した概略構成図、図９は、テーブル１１がテーブル上位置に位置している様子を示した概略構成図である。

図において、テーブル１１は、台部１１ａの上端に取り付けられており、この台部１１ａの傾きに応じてテーブル１１の傾斜が定まる。台部１１ａは、この包装装置１００の筐体の基材ＢＳに立てて設けた柱部１２が挿通されて、エレベータ部１０の内部で上下動するガイド部１２ａに、軸１２ｂを介して連結されている。また、テーブル１１の水平方向の傾斜は、図示しないテーブル姿勢機構により、ガイド部１２ａの上下位置に応じて、定められる。

このガイド部１２ａを上下方向に駆動する駆動機構１３は、この駆動機構１３の駆動源となるテーブル上下モータ１４を収容した内部シャーシ部１３ａ、この内部シャーシ部１３ａに設けた軸１３ｂに回動自在に取り付けられた腕部１３ｃ、腕部１３ｃの図の左側の端部に設けた軸１３ｄと内部シャーシ部１３ａの下方に設けた軸１３ｅとの間に架設されて腕部１３ｃに反時計回り方向へ回転する付勢力を与えるスプリング１３ｆ、腕部１３ｃの先端に設けた軸１３ｇとガイド部１２ａに設けた軸１２ｃとを連結するリンク部１３ｈ、軸１３ｂと軸１３ｇとの中間位置に腕部１３ｃに設けた軸１３ｉ、テーブル上下モータ１４の軸に設けた歯付きプーリ１４ａとの間で無端状のタイミングベルト１４ｂが掛けられた歯付きプーリ１３ｊ、歯付きプーリ１３ｊの回転力を腕部１３ｃを上下方向する駆動力に変換するクランク機構の一要素であるプレート１３ｋ、及び、プレート１３ｋにその一端部が回動自在に軸支された上記クランク機構の一要素であるリンク部１３ｌからなり、リンク部１３ｌの他端部が軸１３ｉに回動自在に取り付けられることにより、上記クランク機構の上下方向の駆動力が腕部１３ｃに伝達される。

そして、クランク機構の上下方向に動く駆動力が軸１３ｉ（力点）を介して腕部１３ｃに伝達されることにより、腕部１３ｃが軸１３ｂを支点に反時計回り方向及び時計回り方向に回動し、その回動に伴って、軸１３ｇ（作用点）に一端が取り付けられたリンク部１３ｈで連結されたガイド部１２ａが柱部１２に案内されて上下動し、このガイド部１２ａの上下動に伴って台部１１ａが上下動し、それにより、テーブル１１が上下動する。

図７に示すように、テーブル１１がテーブル下位置に位置している状態では、テーブル１１の姿勢が、図示しないテーブル姿勢機構により、排出台４０の傾斜部４１の傾斜角度と同様の角度に保持され、それにより、テーブル１１に載せられていた被包装物Ｆがテーブル１１から滑り落ちて、傾斜部４１で受けられる。

また、ローラ１５は、テーブル１１から滑り落ちた被包装物Ｆを円滑に傾斜部４１へと流すためのものである。このローラ１５の数は、図では１つであるが２以上あってもよい。また、テーブル下位置センサＰＳ１は、テーブル１１がテーブル下位置に位置していることを検出するためのセンサである。

図８に示すように、物品搬入部２０が搬送する被包装物Ｆを受け入れるに都合の良い高さであるテーブル中位置にテーブル１１が位置している状態では、テーブル１１の姿勢が、図示しないテーブル姿勢機構によりほぼ水平に保持され、それにより、物品搬入部２０が搬送する被包装物Ｆが、円滑にテーブル１１へと運ばれる。

また、テーブル中位置センサＰＳ２は、テーブル１１がテーブル中位置に位置していることを検出するためのセンサである。

図９に示すように、テーブル１１に載せた被包装物Ｆをヒートシール部３０のヒートシールユニット３２がヒートシールを行うに都合の良い高さであるテーブル上位置にテーブル１１が位置している状態では、テーブル１１の姿勢が、図示しないテーブル姿勢機構によりほぼ水平に保持され、それにより、ヒートシールユニット３２は、テーブル１１に載せた被包装物Ｆをフィルム３１で適切に包装することができる。

また、テーブル上位置センサＰＳ３は、テーブル１１がテーブル上位置に位置していることを検出するためのセンサである。

そして、制御手段は、テーブル下位置センサＰＳ１、テーブル中位置センサＰＳ２、及び、テーブル上位置センサＰＳ３のそれぞれの検出信号に基づいて、テーブル上下モータ１４を時計回り方向あるいは反時計回り方向（正逆転方向）のいずれかに駆動制御することで、テーブル１１を下方向あるいは上方向へ移動し、テーブル１１を所望の位置に位置決めする。
ここで、右側の機構を左側の機構と同様に構成した場合、右側の機構に設けたテーブル上下モータ１４’（図示略）の回転方向は、左側の機構に設けたテーブル上下モータ１４とは反対方向になる。また、機構の構成上、テーブル上下モータ１４，１４’は、一定の駆動量の範囲で往復駆動するようにその駆動が制御される。

なお、テーブル上位置センサＰＳ１、テーブル中位置センサＰＳ２及びテーブル上位置センサＰＳ３を、それぞれ、テーブル１１がテーブル上位置に位置しているときのガイド部１２ａを検出する位置、テーブル１１がテーブル中位置に位置しているときのガイド部１２ａを検出する位置、及び、テーブル１１がテーブル下位置に位置しているときのガイド部１２ａを検出する位置に設けるようにしてもよい。
すなわち、テーブル上位置センサＰＳ１、テーブル中位置センサＰＳ２及びテーブル上位置センサＰＳ３は、テーブル１１や台部１１ａの位置を検出するのではなく、ガイド部１２ａの位置を検出するものであってもよい。

また、テーブル姿勢機構は、テーブル１１がテーブル下位置に位置している状態（テーブル１１を初期位置（ホームポジション）に位置している状態）では、下向きの傾斜を有するようにテーブル１１の姿勢を規定した状態に保持し、テーブル１１をテーブル下位置からテーブル中位置まで上方向に移動するとき（テーブル１１をホームポジションから被包装物Ｆを受け入れる位置にまで移動するとき）、テーブル１１がテーブル中位置まで移動する前の段階で、ほぼ水平となるようにテーブル１１の姿勢を規定した状態に保持し、その後、テーブル１１をテーブル上位置まで移動する間（テーブル１１に置かれた被包装物Ｆをヒートシールユニット３２にまで移動する間）は、テーブル１１の姿勢をほぼ水平に保持した状態を維持する。

そして、テーブル１１をテーブル上位置からテーブル下位置まで下方向に移動するとき（包装後の被包装物Ｆを載せたテーブル１１を排出位置にまで移動するとき）、テーブル１１がテーブル中位置を過ぎて、テーブル下位置に移動する前の段階までは、テーブル１１の姿勢をほぼ水平に保持した状態を維持し、テーブル１１がテーブル下位置に移動する前の段階で、下向きの傾斜を有するようにテーブル１１の姿勢を規定し、テーブル１１がテーブル下位置に位置している状態（テーブル１１に置かれた包装後の被包装物Ｆを排出台４０へ排出する状態）では、下向きの傾斜を有するようにテーブル１１の姿勢を規定した状態（ホームポジションで待機する状態と同じ状態）に保持する。

このようにして、テーブル姿勢機構は、テーブル１１の上下方向の位置に応じて、テーブル１１の姿勢を規定している。

図１０は、この包装装置１００において、各部の動作を制御するための制御部２００の構成の一例を示したブロック図である。
図１０において、ＣＰＵ（中央処理装置）２０１は、この制御部２００が行う各種制御動作や制御部２００の各部の動作などを制御する処理を行うものであり、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２０２は、ＣＰＵ２０１の実行動作に必要なワークエリア等を構成したり、一時的なデータを保持するためのものであり、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２０２は、ＣＰＵ２０１が実行する各種プログラムのデータやＣＰＵ２０１が処理を実行する際に参照する各種定数値などを記憶するためのものである。

計量部２１０は、物品搬入部２０の受け台２３に設けたロードセル等を用いて、物品搬入部２０に置かれた被包装物Ｆをヒートの重量を測定するためのものであり、モータ駆動制御部２１１は、この包装装置１００に設けた各種モータを駆動制御するものである。このモータ駆動制御部２１１が制御する対象は、ヒートシール部３０のフィルムローラ３１からフィルムを引き出すために用いられるフィルフィードモータ２１２、物品搬入部２０の搬送ベルト２５ａ，２５ｂを駆動するために用いられる搬送モータ２１３、及び、エレベータ部１０において、テーブル１１を上下動する機構に用いられるテーブル上下モータ１４，１４’などである。

センサ駆動制御部２１５は、この包装装置１００の各所に設けられた様々な種類のセンサ群を駆動し、そのセンサ信号を入力するためのものである。この詮索同制御部２１５が駆動するセンサ群には、物品搬入部２０のホームポジションセンサＳＨＰ、限界位置センサ、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１及び被包装物サイズセンサＳＳ２、エレベータ部１０のテーブル下位置センサＰＳ１、テーブル中位置センサＰＳ２、及び、テーブル上位置センサＰＳ３、及び、排出台４０に設けられ、排出台４０に排出される包装後の被包装物Ｆを検出するための搬出センサ２１６（図示略）などが含まれる。

そして、ＣＰＵ２０１のバス２２０には、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、表示操作部５０、キー入力部６０、プリンタ部７０、計量部２１０、ヒートシールユニット３２、モータ駆動制御部２１１、及び、センサ駆動制御部２１５が接続されており、バス２２０に接続されたこれらの各要素間のデータのやりとり、及び、これらの各要素とＣＰＵ２０１との間のデータのやりとりは、主として、このバス２２０を介して行われる。

バス２２０は、単純な共通信号線ではなく、適宜なシステムバスの構成を備えたものであり、例えば、信号やデータの形態、信号レベル、信号の変化タイミング及び信号の意味づけなどが多種多様な各種信号を各要素間で相互に伝送するための信号制御機能をも有している。このようなバス２２０の構成については、本発明に直接関係しないので、その説明を省略する。

図１１は、物品搬入部２０に被包装物Ｆなどが置かれた際に、ＣＰＵ２０１が始めに実行する処理の一部を示したフローチャートである。

ＣＰＵ２０１は、計量部２１０の計量値を入力し、その計量値が一定量以上増加して、被包装物Ｆなどの物が載置されたかどうかを調べる（ステップＳ１０１、ステップＳ１０２のＮＯループ）。

被包装物Ｆなどの物が載置された場合で、ステップＳ１０２の結果がＹＥＳになると、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２の検出信号を入力し、それらの検出信号に組み合わせから、物品搬入部２０に載置された物が包装対象物である被包装物Ｆであるか否かを調べる（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４で、物品搬入部２０に載置された物が被包装物Ｆであることが判明した場合で、ステップＳ１０４の結果がＹＥＳになるときには、テーブル下位置センサＰＳ１とテーブル中位置センサＰＳ２の検出信号を参照しつつ、テーブル上下モータ１４，１４’を適宜に駆動して、テーブル１１をテーブル中位置に位置決めした状態で、被包装物Ｆを載置したテーブル１１を物品搬入部２０の搬入動作を開始し、被包装物Ｆをテーブル１１へと搬送する（ステップＳ１０５）。

次いで、テーブル中位置センサＰＳ２とテーブル上位置センサＰＳ３の検出信号を参照しつつ、テーブル上下モータ１４，１４’を適宜に駆動して、被包装物Ｆを載置したテーブル１１をテーブル上位置に位置決めし、その状態で、ヒートシールユニット３２の動作を行わせて、フィルムで被包装物Ｆを包装する（ステップＳ１０６）。

ヒートシールユニット３２の包装動作が終了すると、下位置センサＰＳ１、テーブル中位置センサＰＳ２及びテーブル上位置センサＰＳ３の検出信号を参照しつつ、テーブル上下モータ１４，１４’を適宜に駆動して、包装後の被包装物Ｆを載置したテーブル１１をテーブル下位置にまで移動して、テーブル下位置に位置決めし、テーブル１１に載置した包装後の被包装物Ｆを排出台４０へ排出する（ステップＳ１０７）。このとき、排出台４０に排出される包装後の被包装物Ｆが、排出センサ２１６で検出され、ＣＰＵ２０１は、包装後の被包装物Ｆが排出台４０に排出されたことを確認する。

一方、物品搬入部２０に載置された物が包装対象物である被包装物Ｆではない場合で、ステップＳ１０４の結果がＮＯになるときには、表示操作部５０にエラーメッセージ等を表示することで、物品搬入部２０に載置された物が包装対象物でない旨をエラー報知し（ステップＳ１０８）、それ以降の包装にかかる動作を行わない包装禁止モードを、包装装置１００に設定する（ステップＳ１０９）。

ここで、ステップＳ１０９で行う包装禁止モードは、例えば、物品搬入部２０の動作を開始せず、物品搬入部２０に載置された物をそのままの状態で放置し、その物品を作業員が取り除くことが計量部２１０の計量値から判断できるまで、包装に関する動作を行わせないという動作モードなどである。また、「包装禁止」とは、例えば、「包装装置１００（の包装ユニット）に包装動作を行わせない」という程度の意味あいであり、例えば、包装装置１００の全体をハングアップさせたり、システムダウンさせたり、包装装置１００に投入されている電源を強制的に遮断するようなことを意味しない。

ところで、上述した実施例では、包装装置１００が、シート状の下地材Ｓを用いる被包装物Ｆにヒートシールユニット３２を用いて包装する場合に、トレイを用いた被包装物が物品搬入部２０にセットされたときに、包装装置１００と被包装物との間に不整合が生じるため、包装動作を禁止するようにしているが、このような不整合は、次のような場合にも生じる。

例えば、包装装置１００が、トレイに物品を収容した被包装物に対して包装動作を行う場合に、下地材に物品を載せた被包装物がセットされたときにも、包装装置１００と被包装物との間に不整合が生じる。そして、このような不整合を生じた場合にも、その不整合を検出した時点で、包装装置１００の包装動作を禁止することが好ましい。

また、上述した実施例では、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１と被包装物サイズセンサＳＳ２として、反射型光センサを用いた場合について説明したが、これらのセンサとして、他の種類のセンサを用いるようにしてもよい。
また、上述した実施例では、被包装物サイズ・種別センサＳＳ１を用いて、被包装物Ｆのサイズ検出と種別検出とを行うようにしているが、被包装物Ｆの種別を検出する専用の種別検出用センサを設けることもできる。その場合、複数の被包装物サイズセンサを設けて、被包装物Ｆの種別検出とサイズ検出とを独立したセンサ手段として構成するとよい。また、その場合のサイズ検出用センサとしては、例えば、２つ以上の反射型光センサを搬送方向に配列して、物品搬入部２０に載置された被包装物Ｆのサイズを検出するものなどを用いることができる。

なお、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムのデータは、例えば、ＣＰＵ２０１に内蔵した記憶装置やＲＯＭ２０３に記憶したものを用いることができるが、それ以外にも、例えば、包装装置１００に通信手段を備え、その通信手段を用いてネットワーク上のサーバよりダウンロードしてＲＡＭ２０２に保存したものや、記憶媒体を用いる外部記憶装置を備え、その記憶媒体より読み出してＲＡＭ２０２に保存した物を用いるようにしてもよい。
また、以上説明した実施例では、物品搬入部２０を備えた包装装置１００に本発明を適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、物品搬入部２０を別体の搬送装置とし、この搬送装置により搬送された物品を連動する包装装置により包装を行う包装システムについても、本発明を同様にして適用することができる。
そして、そのような包装システムでは、例えば、包装装置１００では包装できない被包装物が搬入口に載置されたことを搬送装置の検出手段が検知した場合、制御手段が搬送装置に載置された被包装物を包装装置１００へ搬送させないことにより包装装置１００による包装を禁止する制御を行うようにしたり、あるいは、包装装置１００の装置内に包装できない被包装物が搬入された場合は、制御手段が包装装置１００へ通信手段等により通知を行い、包装装置１００の装置内に搬入された被包装物を搬送装置の被包装物を載置する載置位置まで逆送させる（戻す）制御を行い包装装置１００による包装を禁止する制御を行うようにしてもよい。

本発明は、被包装物を包装する包装装置及び包装システムであれば、どのような種類や形態の包装装置及び包装システムであっても適用することができる。例えば、包装後の商品をストックする包装後処理装置などを連結した包装システムにも、本発明を適用することができる。

ＳＳ１ 被包装物サイズ・種別センサ
ＳＳ２ 被包装物サイズセンサ
１００ 包装装置
２００ 制御部

本発明は、包装装置に関する。

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、包装部材に応じて包装動作を適切に制御することのできる包装装置を提供することを目的とする。

この発明の包装装置は、被包装物の包装に用いられる包装部材が、トレイとシート状の下地材のうちのいずれの種類であるかを検出する検出手段と、前記被包装物を包装する包装手段と、包装部材の種類として予め前記トレイが特定された状態において前記検出手段が前記シート状の下地材を検出した場合、または包装部材の種類として予め前記シート状の下地材が特定された状態において前記検出手段が前記トレイを検出した場合、前記包装手段による被包装物の包装を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の包装装置において、前記被包装物の質量を計量する計量手段、を更に備え、前記制御手段は、前記検出手段により前記包装部材の検出がない状態で、前記計量手段により前記被包装物の質量が計量された場合、前記包装手段による被包装物の包装を禁止することを特徴とし、前記制御手段は、前記計量手段で計量される被包装物が取り除かれるまで、前記包装手段による被包装物の包装を禁止することを特徴とする。
また、前記検出手段は、前記包装部材の種類とサイズを検知する第１のセンサと、前記包装部材のサイズを検知する第２のセンサとからなることを特徴とする。

包装ユニット１１０は、シート状の包装部材である下地材Ｓとこの下地材Ｓに置かれた物品Ｗとからなる被包装物Ｆを、エレベータ部１０の内部へと搬送する物品搬入部２０、物品搬入部２０が搬入した被包装物Ｆを載置するテーブル（後述）を有し、そのテーブルを上昇して、上方に設けられているヒートシール部３０へ移動した後、ヒートシール部３０が包装した後の被包装物Ｆ（商品）を載置したテーブルを下降して排出台４０へ送り出すエレベータ部１０、エレベータ部１０が上昇した被包装物Ｆの下地材Ｓに載せた物品Ｗを、最上部に載置したフィルムロール３１から引き出したフィルムで覆い、そのフィルムの縁を下地材Ｓの表面に熱溶着することで物品Ｗをフィルムで包装するヒートシール部３０、及び、エレベータ部１０の下方に設けられ、テーブルから滑り落ちた包装後の被包装物Ｆ（商品）を受ける傾斜部４１と、傾斜部４１の最下部に接続し、滑り落ちた被包装物Ｆを留め置く水平部４２とを有する排出台４０などから構成されている。

Claims (4)

1. 包装部材の種類を少なくとも検出する検出手段と、
   物品を載承する特定種類の包装部材を包装する包装手段と、
   前記検出手段が検出した前記包装部材の種類が、前記特定種類以外の場合は、前記包装手段による包装を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする包装装置。
2. 前記検出手段は、前記包装部材の大きさを検知する第１のセンサと、前記包装部材の種類を検知する第２のセンサとからなることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
3. 物品を載承する特定種類の包装部材を包装する包装装置と、前記物品を載承する特定種類の包装部材を前記包装装置内へ搬送する搬送装置とを有する包装システムにおいて、
   前記搬送装置は、
   前記包装部材の少なくとも種類を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した前記包装部材の種類が、前記特定種類以外の場合は、前記包装装置による包装を禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする包装システム。
4. 前記検出手段は、前記包装部材の大きさを検知する第１のセンサと、前記包装部材の種類を検知する第２のセンサとからなることを特徴とする請求項３に記載の包装システム。

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