JP2020093841A - 包装検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレイが包装袋内に正常に入っているかを自動で検査することができる包装検査装置を提供する。【解決手段】接触式変位センサー１０と、接触式変位センサー１０に包装袋２を接触させた際の変位量を取得し、接触式変位センサー１０の変位量に基づいて、包装袋２内のトレイ３の状態を判断する制御部３０と、を有する、包装検査装置。接触式変位センサー１０と包装袋２とを相対移動させる駆動部２０をさらに有するように構成することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、包装袋に入れたトレイの状態を検査する包装検査装置に関する。

従来、食品をトレイに載せたまま包装袋で包装することで包装物を製造する装置が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００５−５３５０８号公報

通常、食品をトレイに載せた状態で包装した包装物は、食品が包装袋の表面側に位置するように配置され、トレイが包装袋の裏面側に位置するように配置される。しかしながら、充填工程や包装工程において、トレイが包装袋の表面側に位置してしまう場合や、トレイを包装袋に入れる際にトレイが変形してしまう場合があった。従来では、トレイが包装袋内に正常に入っているか否かを作業者が確認しており、このことが、製造時間や製造コストの増大の要因となっていた。

本発明は、トレイが包装袋内に正常に入っているかを自動で検査することができる包装検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る包装検査装置は、接触式変位センサーと、前記接触式変位センサーを包装袋に接触させた際の変位量を取得し、前記接触式変位センサーの変位量に基づいて、包装袋内のトレイの状態を判断する制御部と、を有する。

上記包装検査装置において、前記接触式変位センサーと前記包装袋とを相対移動させる駆動部をさらに有し、前記駆動部は、前記接触式変位センサーが前記包装袋内の前記トレイを押圧する位置まで、前記接触式変位センサーと前記包装袋とを相対移動させるように構成することができる。
上記包装検査装置において、前記接触式変位センサーは、前記包装袋を接触させた際の反作用により収縮した量を変位量として測定し、前記制御部は、前記変位量が所定の基準値以上である場合に、トレイの状態が正常であると判断するように構成することができる。
上記包装検査装置において、前記制御部によりトレイの状態が正常でないと判断された場合に、当該判断結果に基づく出力を行う出力部と、前記出力に基づいて、所定の動作を行う応答部とをさらに有するように構成することができる。

上記包装検査装置において、複数の前記接触式変位センサーを備え、前記制御部は、前記複数の接触式変位センサーから取得した、前記包装袋の異なる位置における前記複数の接触式変位センサーの変位量に基づいて、前記包装袋内のトレイの状態を判断することができる。
上記包装検査装置において、前記複数の接触式変位センサーを、前記包装袋を介して、対向する位置に配置することができる。
上記包装検査装置において、前記複数の接触式変位センサーを、上下方向に並べて配置することができる。
上記包装検査装置において、前記接触式変位センサーは、前記包装袋に接触する接触部と、接触部に接続された延伸部と、を備え、接触部の先端が面、球または円盤状であるように構成することができる。

本発明に係る包装検査方法は、搬送装置により連続的に搬送される、包装袋内にトレイが配置された包装袋の包装検査方法であって、上記包装検査装置を用いた包装検査方法である。
上記包装検査方法において、前記搬送装置が、前記包装袋を保持する保持部を有し、前記接触式変位センサーの位置を固定したまま、前記保持部に保持された包装袋を前記接触式変位センサーに接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断するように構成することができる。
上記包装検査方法において、前記搬送装置が、前記保持部を進出移動させる進出駆動部を有し、当該進出駆動部により、前記保持部に保持された包装袋を進出移動させることで前記接触式変位センサーに接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断するように構成することができる。
上記包装検査方法において、前記包装袋が、開口を有する包装袋であり、前記エア噴射装置によりエアを吹き込んで包装袋を整形してから前記接触式変位センサーを包装袋に接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断するように構成することができる。

本発明によれば、トレイが包装袋内に正常に入っているかを自動で検査することができる。

検査対象の包装物を説明するための斜視図である。 本実施形態に係る包装検査装置を示す構成図である。 トレイに押圧する位置まで接触式変位センサーを移動させた状態を示す図である。 図２に示す包装袋検査装置の平面図である。 トレイが正常な位置にある場合の変位量を説明するための側面図である。 トレイと内容物の位置が逆にある場合の変位量を説明するための側面図である。 トレイが変形している場合の変位量を説明するための側面図である。 トレイが包装袋内に入っていない場合の変位量を説明するための側面図である。 内容物が包装袋内に入っていない場合の変位量を説明するための側面図である。 トレイおよび内容物が包装袋内に入っていない場合の変位量を説明するための側面図である。 本発明の第２実施形態例を説明するための側面図である。 本発明の第３実施形態例を説明するための平面図である。 本発明の第４実施形態例を説明するための側面図である。 本発明の第５実施形態例を説明するための側面図である。 本発明の第６実施形態例を説明するための平面図である。 本発明の第７実施形態例を説明するための側面図（第１の位置関係）である。 本発明の第７実施形態例を説明するための側面図（第２の位置関係）である。 本発明の第８実施形態例を説明するための側面図（第１の位置関係）である。 本発明の第８実施形態例を説明するための側面図（第２の位置関係）である。 その他の実施形態例を説明するための側面図である。 その他の実施形態例を説明するための側面図である。 その他の実施形態例を説明するための側面図である。 その他の実施形態例を説明するための側面図である。 その他の実施形態例を説明するための側面図である。

《第１実施形態》

以下に、第１実施形態に係る包装検査装置１を図に基づいて説明する。最初に、第１実施形態に係る包装検査装置１の検査対象となる包装物４について説明する。第１実施形態に係る包装検査装置１は、搬送装置５により連続的に搬送される、包装袋内にトレイ３が配置された包装物４の包装検査に用いられる。図１は、検査対象の包装物４を説明するための図である。包装物４は、図１に示すように、内容物Ｍをトレイ３の上に載せた状態で包装袋２により包装したものである。内容物Ｍは、包装袋２内に入れることができる物であれば特に限定されず、たとえば食品（たとえばナッツ、海産乾物、菓子、冷凍食品、ペット用食品など）や化粧品、薬、玩具、文具などを挙げることができる。また、包装袋２は、トレイ３よりも軟らかく形成されるのであれば、大きさ、厚さ、素材などは特に限定されないが、素材の一例として、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ナイロンなどのプラスチック素材、セロハン、紙、不織布、アルミなどを用いることができる。

また、第１実施形態に係るトレイ３は、凹部を有する上面視長方形の形状をしており、内容物Ｍをトレイ３の凹部に載せた状態で包装される。こうすることで、図１に示すように、包装袋２を開封することで、トレイ３ごと内容物Ｍを包装袋２から引き出すことができる。なお、第１実施形態では、トレイ３は凹部を有する構成としているが、包装検査装置１が検査可能な包装物４では、トレイ３が凹部を有しない板状の構成とすることもできる。また、第１実施形態では、トレイ３の形状、大きさ、厚さ、および素材は限定されず、素材の一例として、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどのプラスチック素材、紙などを用いることができる。なお、トレイ３の形状は、上面視長方形の形状に限定されず、上面から視て、円形、楕円形、多角形などの形状であってもよい。

第１実施形態に係る包装検査装置１は、包装物４内にトレイ３が正常に入っているかを順次個別に検査する装置である。たとえば、包装検査装置１は、既設の搬送装置５に取り付け可能であり、搬送装置５により包装物４を接触式変位センサー１０の前まで搬送することで、包装検査装置１は、搬送された包装物４を、接触式変位センサー１０を用いて順次検査することができる。

図２は、第１実施形態に係る包装検査装置１を示す構成図である。図２に示すように、包装検査装置１は、接触式変位センサー１０と、接触式変位センサー１０を駆動する駆動部２０と、接触式変位センサー１０から変位量を取得し、取得した変位量に基づいてトレイ３の状態を検査する制御部３０と、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断された場合に所定のアクションを行う応答部４０と、を有する。以下に、第１実施形態に係る包装検査装置１を構成する各構成について説明する。

接触式変位センサー１０は、検査対象である包装物４に接触した際の変位量を測定することができるセンサーであれば特に限定されず、公知の接触式変位センサーを使用することができる。第１実施形態において、接触式変位センサー１０は、検査対象である包装物４内のトレイ３の延在方向に対して直交となるＸ方向（図２中の矢印Ｘの方向）に向かって突き出るように配置される。また、第１実施形態に係る接触式変位センサー１０は、小径の接触部（スピンドル）１１と大径の延伸部（本体部）１２とを有し、延伸部１２と駆動部２０とが連動している。駆動部２０は、Ｘ方向に自在に駆動することができ、これにより、接触式変位センサー１０をＸ方向に往復移動させることができる。そして、駆動部２０は、図３に示すように、接触式変位センサー１０を包装袋２内のトレイ３を押圧する位置まで進出移動させることで、接触式変位センサー１０が包装袋２内のトレイ３を押圧し、その反作用として接触式変位センサー１０が変位する。接触式変位センサー１０はトレイ３を押圧（または接触）した際の変位量を測定し、制御部３０に出力する。なお、図３は、接触式変位センサーがトレイ３に押圧する位置Ｐ１まで、接触式変位センサーを進出移動させた状態を示す図である。

駆動部２０はＸ方向に自在に駆動することができ、駆動部２０と連動する接触式変位センサー１０を包装物４があるＸ方向に駆動する。具体的には、駆動部２０は、包装物４の検査を行う場合に、図３に示すように、接触式変位センサー１０の接触部１１が包装物４に接触しない初期位置Ｐ０から、包装袋２内にトレイ３が正常に入っている場合に接触式変位センサー１０の接触部１１が包装袋２内のトレイ３を押圧する位置Ｐ１までの距離Ｌだけ、接触式変位センサー１０をＸ方向に駆動する。なお、駆動部２０は、特に限定されず、公知のアクチュエーターなどを用いることができる。また、駆動部２０は、包装物４の検査が終了すると、次の包装物４の検査のために、接触式変位センサー１０を後退移動して初期位置Ｐ０に戻す。

制御部３０は、処理装置と記憶装置を有しており、記憶装置に記憶しているプログラムに基づいて、包装物４の検査を行う。具体的には、制御部３０は、駆動部２０の駆動を制御することで接触式変位センサー１０を制御する制御機能と、接触式変位センサー１０から変位量を取得する取得機能と、変位量に基づいて包装袋２内にトレイ３が正常に入っているかを判断する判断機能と、判断結果を応答部４０に出力する出力機能とを有する。以下に、制御部３０の各機能について説明する。

制御部３０は、制御機能により、駆動部２０に、接触式変位センサー１０を包装物４に向けて移動させて接触式変位センサー１０がトレイ３を押圧する位置Ｐ１まで移動させる。そして、制御部３０は、取得機能により、接触式変位センサー１０から、接触式変位センサー１０がトレイ３を押圧した際の反作用による接触式変位センサー１０の変位量ΔＰを取得する。

また、制御部３０は、判断機能により、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰが、所定の基準値ＳＴ以上であるかを判断し、変位量ΔＰが所定の基準値ＳＴ以上である場合に、包装袋２内のトレイ３は正常に配置されていると判断する。なお、所定の基準値ＳＴは、内容物Ｍ、包装袋２、トレイ３の種類の組み合わせに応じて適宜設定することができ、予め試験などにより、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていると判断できる値に設定される。なお、トレイ３の状態の判断方法の詳細については後述する。そして、制御部３０は、出力機能により、トレイ３の状態の判断結果を、応答部４０に出力する。

応答部４０は、制御部３０による判断の結果、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていないと判断された場合に、所定のアクションを行う。たとえば、応答部４０は、モニター装置であり、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていないと判断された場合に、その旨を示す警告をモニター画面に表示することができる。また、応答部４０は、スピーカーとすることもでき、この場合、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていないと判断された場合に、警告音を出力することもできる。さらに、応答部４０は、アクチュエーターとすることもでき、この場合、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていないと判断された場合に、当該包装物４を通常の搬送ラインから外すことができる。

第１実施形態において、搬送装置５は、図４に示すように、複数の保持部５１を有しており、一対の保持部５１により包装物４を保持することができる。保持部５１により保持される包装物４は、上端部をシールする前の開口した包装物４（ただし、下端部はシール済み）であるのが基本形態である。また、搬送装置５は、駆動部２０による接触式変位センサー１０の移動方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に、包装物４を順次搬送し、接触式変位センサー１０の前となる所定の測定位置Ｐ３まで搬送する。なお、第１実施形態では、測定位置Ｐ３において接触式変位センサー１０とトレイ３とを接触させるため、図２または図３に示すように、搬送装置５は、測定位置Ｐ３において、トレイ３の背面と駆動部２０により移動させた接触式変位センサー１０とが接触するように包装物４を保持しながら搬送する。言い換えると、搬送装置５は、測定位置Ｐ３において、トレイ３の延在方向と接触式変位センサー１０の移動方向とが交差するように、包装物４を保持しながら搬送する。なお、第１実施形態では、一対の保持部５１が包装袋２の両端をつまむことで包装物４を保持しているが、保持部５１による保持方法はこれに限定されない。

包装物４が測定位置Ｐ３に到達すると、搬送装置５は、トレイ３の状態を検査するために所定時間、包装物４を測定位置Ｐ３で停止させるとともに、包装検査装置１に信号を出力する。包装検査装置１の制御部３０は、搬送装置５から信号を受信すると、測定位置Ｐ３において接触式変位センサー１０とトレイ３とを接触させるため、接触式変位センサー１０を距離ＬだけＸ方向に駆動させる。そして、所定時間経過後、搬送装置５は、次の包装物４を測定位置Ｐ３まで搬送する。これにより、包装検査装置１は、包装袋２内のトレイ３の状態を順次検査することができる。なお、図４は、包装検査装置１を上方から見た上面図であり、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向と一致させているが、たとえばＸ方向に多少の傾斜を持たせるようにしてもよい。また、接触式変位センサー１０の移動方向は必ずしもＹ方向と直交しなくともよい。

次に、図５〜図１０に基づいて、第１実施形態に係る包装検査装置１による包装袋２内のトレイ３の状態の検査方法について説明する。

まず、図５に基づいて、トレイ３が包装袋２に正常に入っている場合について説明する。図５は、トレイ３が包装袋２に正常に入っている場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。トレイ３が包装袋２内に正常に入っている場合、図５に示すように、トレイ３が包装袋２の裏面側に位置し、内容物Ｍが包装袋２の表面側に位置する。このような場合、図３に示すように、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させた場合、接触式変位センサー１０は、まず、包装袋２と接触する。ここで、包装袋２はトレイ３よりも軟らかく形成されており、接触式変位センサー１０が包装袋２を押圧した場合には反作用を余り受けずに包装袋２を内側に押し込むことができる。上端部が開口した包装袋２である場合、接触部１１により押圧されると、包装袋２内の空気が排出されるので大きく変形する。ここで、上端部開口から包装袋２内にエアを吹き込むエア噴射装置を設け、包装袋２の形状を整えてから接触部１１により押圧するように構成してもよい。

一方、第１実施形態に係るトレイ３は包装袋２よりも硬く形成されており、接触式変位センサー１０がトレイ３を押圧した場合、トレイ３を内側に押し込むことはできず、反作用により接触式変位センサー１０の接触部１１を収縮する力が働く。これにより、図５に示すように、当初（変位しない場合）の接触部１１の位置をＰＡとした場合に、トレイ３を押圧することで接触部１１は位置ＰＢまで収縮し、接触式変位センサー１０の変位量がΔＰＢとして測定される。第１実施形態では、接触式変位センサー１０の変位量がΔＰＢである場合には、トレイ３が包装袋２に正常に入っていると判断できるように、所定の基準値ＳＴがΔＰＢ以下の値に設定されている。これにより、制御部３０は、図５に示す例において、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＢが所定の基準値ＳＴ以上であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていると判断することができる。

また、図６は、トレイ３と内容物Ｍの位置が逆にある場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。トレイ３と内容物Ｍの位置が逆にある場合、すなわち、トレイ３が包装袋２の表面側に位置し、内容物Ｍが包装袋２の裏面側に位置する場合、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させた場合、図６に示すように、接触式変位センサー１０の接触部１１は、トレイ３と接触することなく、包装袋２のみを押圧することとなる。上述したように、包装袋２はトレイ３と比べて軟らかく形成されているため、接触式変位センサー１０の接触部１１はほとんど変位せず、図５に示す正常の場合と比べて、接触式変位センサー１０の変位量は小さくΔＰＡ１となる。第１実施形態では、接触式変位センサー１０の変位量がΔＰＡ１である場合には、トレイ３が包装袋２に正常に入れられていないと判断できるように、所定の基準値ＳＴがΔＰＡ１よりも大きい値に設定されている（以下に説明するΔＰＡ２〜ＰＡ４も同様。ΔＰＡ１〜ΔＰＡ４をまとめて単にΔＰＡともいう。）。すなわち、所定の基準値ＳＴは、ΔＰＡ＜ＳＴ＜ΔＰＢとなるように設定されている。これにより、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡ１が所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。

さらに、図７は、トレイ３が変形している場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。なお、図７に示す例では、トレイ３の上側半分が折れて無い状態を示している。この場合も、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させた場合、図７に示すように、接触式変位センサー１０の接触部１１は、トレイ３と接触することなく、包装袋２のみを押圧することとなる。そうすると、図６に示す例と同様に、接触式変位センサー１０の接触部１１はほとんど変位せず、図５に示す正常の場合と比べて、接触式変位センサー１０の変位量は小さくΔＰＡ２となり所定の基準値ＳＴ未満となる。そのため、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡ２が所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。なお、図７に示す例では、トレイ３の上側半分が折れて無い状態を例示したが、トレイ３の上側半分が折れ曲っている場合、あるいは、トレイ３の一部が押し潰されてトレイ３が接触式変位センサー１０よりも下側に位置する場合なども、同様に、変位量ΔＰＡ２は小さくなり所定の基準値ＳＴ未満となるため、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡ２が所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。

また、図８は、トレイ３が包装袋２に入っていない場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。この場合も、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させた場合、図８に示すように、接触式変位センサー１０の接触部１１は、トレイ３と接触することなく、包装袋２のみを押圧することとなる。そうすると、図６，７に示す例と同様に、接触式変位センサー１０の接触部１１はほとんど変位せず、図５に示す正常である場合と比べて、接触式変位センサー１０の変位量は小さくΔＰＡ３となり所定の基準値ＳＴ未満となる。そのため、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡ３が所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。

加えて、図９は、内容物Ｍが包装袋２内に入っていない場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。この場合、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させると、図９に示すように、接触式変位センサー１０の接触部１１はトレイ３と接触するが、内容物Ｍが包装袋２内に入っていないため、トレイ３が包装袋２の表面側に倒れ、トレイ３から反作用をほとんど受けず、図６〜８に示す例と同様に、接触式変位センサー１０の接触部１１はほとんど変位せず、図５に示す正常である場合と比べて変位量は小さくΔＰＡ４となり所定の基準値ＳＴ未満となる。そのため、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡが所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。

また、図１０は、トレイ３および内容物Ｍが包装袋２内に入っていない場合の接触式変位センサー１０の変位量を説明するための図である。この場合、接触式変位センサー１０を所定の距離ＬだけＸ方向に移動させると、図１０に示すように、トレイ３と接触することなく、包装袋２のみを押圧することとなる。そうすると、図６〜９に示す例と同様に、接触式変位センサー１０の接触部１１はほとんど変位せず、図５に示す正常である場合と比べて、接触式変位センサー１０の変位量は小さくΔＰＡ５となり所定の基準値ＳＴ未満となる。そのため、制御部３０は、接触式変位センサー１０の変位量ΔＰＡ５が所定の基準値ＳＴ未満であると判断し、トレイ３が包装袋２内に正常に入っていないと判断することができる。

以上のように、第１実施形態に係る包装検査装置１は、接触式変位センサー１０と、接触式変位センサー１０を包装物４に押圧した際の変位量を取得し、接触式変位センサー１０の変位量に基づいて、包装袋内のトレイ３の状態を判断する制御部３０と、を有する。そして、包装検査装置１は、トレイ３が包装袋２に正常に入っている場合には、接触式変位センサー１０を包装物４に向けて移動させた場合にトレイ３に接触した反作用により接触式変位センサー１０が変位することを利用し、接触式変位センサー１０の変位量が所定の基準値ＳＴ以上である場合には、トレイ３が包装袋２に正常に入っていると判断する。これにより、作業者が１つ１つ、トレイ３が適切に包装袋２内に入れられているかを確認することなく、自動でトレイ３が包装袋２内に正常に入っているかを判断することができるため、作業効率を高めることができ、製造時間および製造コストを低減することができる。

《第２実施形態》

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態を説明するための図である。図１１に示すように、第２実施形態では、第１実施形態と同様の包装検査装置１を用いるが、連係する搬送装置がベルトコンベアである点で、第１実施形態と相違する。

すなわち、上述した第１実施形態では、図４に示すように、上面視長方形のトレイ３が鉛直方向に延在するように、搬送装置５は包装物４を接地させずに保持しながら搬送するとともに、接触式変位センサー１０が水平方向に突出するように包装検査装置１を配置する構成を例示した。これに対して、第２実施形態では、図１１に示すように、連係する搬送装置５ａは、ベルトコンベアであり、トレイ３が水平方向に延在するように、搬送装置５ａの搬送ベルトの上に包装物４を載せて搬送する。また、第２実施形態では、包装検査装置１は、接触式変位センサー１０が鉛直方向に突出するように配置される。そして、搬送装置５ａにより包装物４が測定位置まで搬送された場合に、包装検査装置１は、接触式変位センサー１０を鉛直方向（下方向）に突出させることで、搬送装置５ａにより搬送されている包装物４の包装袋２内にトレイ３が正常に入っているかを検査する。

また、第２実施形態では、図１１に示すように、トレイ３が内容物Ｍよりも包装検査装置１側となるように包装物４を配置する。この場合も、包装袋２や内容物Ｍよりもトレイ３の方が硬く構成されているため、包装袋２内にトレイ３が正常に入っている場合には、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていない場合よりも、トレイ３を押圧した際の反作用により接触式変位センサー１０の変位量が大きくなる。そのため、所定の基準値ＳＴを、包装袋２内にトレイ３が正常に入っている場合の変位量よりも小さく、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていない場合の変位量よりも大きく予め設定することで、包装検査装置１は、接触式変位センサー１０の変位量が所定の基準値ＳＴ以上である場合に、包装袋２内にトレイ３が正常に入っていると判断することができる。

《第３実施形態》

次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１２は、本発明の第３実施形態を説明するための図である。第３実施形態では、図１２に示すように、包装検査装置１が複数の接触式変位センサー１０Ａ，１０Ｂを包装物４の搬送方向（Ｙ方向）に並んで備え、接触式変位センサー１０Ａ，１０Ｂを同時に進出移動させることにより、複数の包装物４に対して、トレイ３が包装袋２内に正常に入っているかを同時に判断する。これにより、包装検査装置１の検査速度を向上させることができる。
なお、並設する接触式変位センサー１０の数は、例示の２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

《第４実施形態》

次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１３は、本発明の第４実施形態を説明するための図である。第４実施形態では、図１３に示すように、包装検査装置１が一対の接触式変位センサー１０Ｃ，１０Ｄを水平方向または上下方向に対向するように備え、一方の接触式変位センサー１０Ｃで包装物４の表面側を検査し、他方の接触式変位センサー１０Ｄで包装物４の裏面側を検査する。これにより、トレイ３の状態をより高い精度で検査することができる。なお、一対の接触式変位センサー１０Ｃ，１０Ｄが、包装物４を介してずれた位置で対向する態様も、本発明の技術思想の範囲には含まれる。

《第５実施形態》

次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５実施形態を説明するための図である。第５実施形態では、図１４に示すように、包装検査装置１が上下方向に並ぶ複数の接触式変位センサー１０Ｅ，１０Ｆを備える。この場合も、一方の接触式変位センサー１０Ｅで包装物４の上側を検査し、他方の接触式変位センサー１０Ｆで包装物４の下側を検査することができるため、トレイ３の状態を高い精度で検査することが可能となる。なお、第５実施形態の接触式変位センサー１０Ｅ，１０Ｆは、鉛直線に沿って並んでいるが、鉛直線からズレた位置関係で配置してもよい。また、上下方向に並ぶ接触式変位センサー１０は、２つに限られず、３つ以上であってもよいし、４つ以上をマトリクス状に配置してもよい。

《第６実施形態》

次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６実施形態例を説明するための図である。第６実施形態に係る包装検査装置１ａでは、接触式変位センサー１０ａの接触部１１ａは包装物４に向かって移動せず、接触式変位センサー１０ａの位置（すなわち、接触部１１ａの先端位置）は固定されたままとなる。一方で、第６実施形態に係る搬送装置５ｂは、第１実施形態と同様に、包装物４を保持部５１ａにより保持し、接地させることなく搬送するが、保持部５１ａが進出駆動部（不図示）により延伸可能となっている点で、第１実施形態に係る搬送装置５ｂと相違する。

具体的には、連係する搬送装置５ｂは、保持部５１ａにより包装物４を保持しながら、包装物４を搬送方向（Ｙ方向）に搬送する。そして、搬送装置５ｂは、包装物４が測定位置Ｐ３に到達すると、保持部５１ａを包装検査装置１ａが存在する方向（Ｘ１方向）に延伸させる。これにより、包装物４が接触式変位センサー１０ａと接触し、接触部１１ａが押圧されることで包装検査装置１ａは、包装袋２内のトレイ３の状態を検査することができる。なお、包装検査装置１ａによるトレイ３が包装袋２内に正常に入っているか否かの判断方法は、第１実施形態と同様に行うことができる。また、搬送装置５ｂは、包装物４を接触式変位センサー１０ａに接触させた後は、進出駆動部により検査した包装物４を保持する保持部５１ａを後退させ、次に検査対象となる包装物４を保持する保持部５１ａを延伸させることで、順次搬送される包装物４を順次検査することができる。

このように、第６実施形態では、接触式変位センサー１０ａを包装物４に向かって移動させるのではなく、搬送装置５ｂにより、保持部５１ａを延伸させ、保持部５１ａに保持された包装物４を接触式変位センサー１０ａに向かって移動させることで、包装物４と接触式変位センサー１０ａとを接触させ、包装袋２内のトレイ３の状態を順次検査することができる。

《第７実施形態》

次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１６および図１７は、本発明の第７実施形態を説明するための図であり、図１６は時刻ｎにおける場面（第１の位置関係）を示しており、図１７は時刻ｎよりも遅い時刻ｎ＋１における場面（第２の位置関係）を示している。第７実施形態に係る包装検査装置１ａは、第６実施形態と同様に、接触式変位センサー１０ａは包装物４に向かって移動せず、接触式変位センサー１０ａの位置（すなわち、接触部１１ａの先端位置）は固定されたままとなっている。また、第７実施形態に係る搬送装置５は、第１実施形態と同様に、保持部５１ａにより包装物４を保持し、接地させることなく搬送するものであり、保持部５１は延伸せずに固定されたままとなっている。一方で、第７実施形態においては、包装物４が測定位置Ｐ３まで搬送された場合に、接触式変位センサー１０ａの接触部１１ａの先端部が包装物４に接触できるように、包装検査装置１ａと搬送装置５との配置が調整されている。接触部１１ａの先端部が包装物４に接触すると包装袋２が変形するので、包装物４の移動が妨げられることはないが、包装物４により接触部１１ａの先端部が押圧されると収縮する弾性体により、接触部１１ａを付勢し、包装物４との接触時に接触部１１ａが自動後退する構成としてもよい。

このように、包装検査装置１ａと搬送装置５は、包装物４が測定位置Ｐ３まで搬送された場合に接触式変位センサー１０ａが包装物４に接触できるように、包装検査装置１ａと搬送装置５との距離が予め調整されている。これにより、図１６に示すように、包装物４が測定位置Ｐ３に到達していない場合には、接触式変位センサー１０ａは包装物４と接触せず、包装物４をＹ方向に搬送することができ、その後、図１７に示すように、包装物４が測定位置Ｐ３に到達すると、接触式変位センサー１０ａが包装物４と接触し、包装検査装置１ａにより、包装袋２内のトレイ３の状態を検査することができる。

このように、第７実施形態では、接触式変位センサー１０ａを包装物４に向かって移動させることや、保持部５１に保持された包装物４を接触式変位センサー１０ａに向かって移動させることなく、包装袋２内のトレイ３の状態を順次検査することができる。

《第８実施形態》

次に、本発明の第８実施形態について説明する。図１８および図１９は、本発明の第８実施形態例を説明するための図であり、図１８は時刻ｎにおける場面（第１の位置関係）を示しており、図１９は時刻ｎよりも遅い時刻ｎ＋１における場面（第２の位置関係）を示している。第８実施形態に係る包装検査装置１ａは、第６実施形態と同様に、接触式変位センサー１０ａは包装物４に向かって移動せず、接触式変位センサー１０ａの位置（すなわち、接触部１１ａの先端位置）は固定されたままとなっている。また、第８実施形態に係る搬送装置５ａは、第２実施形態と同様にベルトコンベアである。第８実施形態においては、第７実施形態と同様に、包装物４が測定位置Ｐ３まで搬送された場合に、接触式変位センサー１０ａが包装物４に接触できるように、包装検査装置１ａと搬送装置５ａとの配置が調整されている。

すなわち、包装検査装置１ａと搬送装置５ａは、包装物４が測定位置Ｐ３まで搬送された場合に接触式変位センサー１０ａが包装物４に接触できるように、包装検査装置１ａから搬送装置５ａまでの距離が予め調整されている。これにより、図１８に示すように、包装物４が測定位置Ｐ３に到達していない場合には、接触式変位センサー１０ａは包装物４と接触せず、包装物４を搬送方向（Ｙ方向）に搬送する。そして、図１９に示すように、包装物４が測定位置Ｐ３に到達すると、接触式変位センサー１０ａが包装物４に接触し、包装検査装置１ａにより、包装袋２内のトレイ３の状態を検査することができる。なお、第８実施形態においても、第７実施形態と同様、接触部１１ａの先端部が包装物４に接触すると自動後退する構成としてもよい。

このように、第８実施形態では、第７実施形態と同様に、接触式変位センサー１０ａを包装物４に向かって移動させることや、保持部５１に保持された包装物４を接触式変位センサー１０ａに向かって移動させることなく、包装袋２内のトレイ３の状態を順次検査することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、接触式変位センサー１０の先端部（接触部１１の先端部）の形状を筒状として例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図２０〜図２３に示す形状とすることができる。ここで、図２０〜図２３は、他の実施形態に係る包装検査装置１０１ａ〜１０１ｄを示す図である。なお、図２０〜図２３において、（Ａ）は各包装検査装置１０１の平面図を示し、（Ｂ）は各包装検査装置１０１の側面図を示している。たとえば、図２０に示すように、接触式変位センサー１１０ａの接触部１１１ａの形状を先細り形状とすることもできるし、図２１に示すように、接触式変位センサー１１０ｂの接触部１１１ｂの形状を側面視Ｔ字状とすることもできるし、図２２に示すように、接触式変位センサー１１０ｃの接触部１１１ｃの先端部１１３ｃの形状を球状とすることもできる。ここで、接触部の先端部１１３は、延伸部１１２と比べ実質的に大径となるような形状、或いは、延伸部１１２の断面積と比べ接触面の面積が大きな形状とすることが好ましい。図２０に例示するように接触部の先端部１１３の面積が小さいと、トレイの溝に入り込んでしまい、正確な検査を行うことができない場合があるからである（ただし、接触部の先端部１１３が、図２２に例示する球形状または楕円球形状の場合は、球形状または楕円球形状の断面積（直径）が延伸部１１２の断面積（直径）と比べ大きければ問題ない。）。

また、図２３に示すように、接触式変位センサーの接触部１１１ｄの先端部の形状を円盤状とし、包装物４に端面が接触すると回転するように構成することもできる。たとえば、接触式変位センサーの先端部１１１ｄの形状を円盤状とする場合、図２４に示すように、搬送装置５により包装物４を測定位置Ｐ３まで搬送した場合、円盤１１４が回転しながら変形した包装物４に接触することで包装物４の搬送を阻害することなく、包装袋２内のトレイ３の状態を検査することができる。ここで、包装物４により円盤１１４が押圧されると収縮する弾性体により、支持体１１５を付勢する構成としてもよい。

また、上述した実施形態では、包装検査装置１が、搬送装置５から信号を受信した場合に、接触式変位センサー１０を包装物４側に突出させる構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、包装検査装置１と搬送装置５とで予め同期しておき、一定の周期で搬送装置５により包装物４を測定位置Ｐ３に移動させるとともに、接触式変位センサー１０を包装物４側に突出させる構成としてもよい。

さらに、上述した実施形態では、既設の搬送装置５に包装検査装置１を取り付ける構成を例示したが、この構成に限定されず、包装検査装置１は搬送装置５を含み、搬送機能と包装検査機能とを共に提供する構成とすることもできる。

１，１ａ…包装検査装置
１０，１０ａ…接触式変位センサー
１１，１１ａ…接触部（スピンドル）
１２，１２ａ…延伸部（本体部）
２０…駆動部
３０…制御部
４０…応答部
５，５ａ，５ｂ…搬送装置
５１，５１ａ…保持部
４…包装物
２…包装袋
２１…開口部
３…トレイ
１０１ａ〜１０１ｄ…包装検査装置
１１０ａ〜１１０ｄ…接触式変位センサー
１１１ａ〜１１１ｄ…接触部
１１２ａ〜１１２ｄ…延伸部
１１３ａ〜１１３ｄ…スピンドルの先端部
１１４…円盤
１１５…支持体
Ｍ…内容物

Claims (13)

1. 接触式変位センサーと、
   前記接触式変位センサーを包装袋に接触させた際の変位量を取得し、前記接触式変位センサーの変位量に基づいて、包装袋内のトレイの状態を判断する制御部と、を有する、包装検査装置。
2. 前記接触式変位センサーと前記包装袋とを相対移動させる駆動部をさらに有し、前記駆動部は、前記接触式変位センサーが前記包装袋内の前記トレイを押圧する位置まで、前記接触式変位センサーと前記包装袋とを相対移動させる、請求項１に記載の包装検査装置。
3. 前記接触式変位センサーは、前記包装袋を押圧した際の反作用により収縮した量を変位量として取得し、
   前記制御部は、前記変位量が所定の基準値以上である場合に、トレイの状態が正常であると判断する、請求項１または２に記載の包装検査装置。
4. 前記制御部によりトレイの状態が正常でないと判断された場合に、当該判断結果に基づく出力を行う出力部と、
   前記出力に基づいて、所定の動作を行う応答部とをさらに有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の包装検査装置。
5. 複数の前記接触式変位センサーを備え、
   前記制御部は、前記複数の接触式変位センサーから取得した、前記包装袋の異なる位置における前記複数の接触式変位センサーの変位量に基づいて、前記包装袋内のトレイの状態を判断する、請求項１ないし４のいずれかに記載の包装検査装置。
6. 前記複数の接触式変位センサーを、前記包装袋を介して、対向する位置に配置した、請求項５に記載の包装検査装置。
7. 前記複数の接触式変位センサーを、上下方向に並べて配置した、請求項５に記載の包装検査装置。
8. 前記接触式変位センサーは、前記包装袋に接触する接触部と、接触部に接続された延伸部と、を備え、接触部の先端が面、球または円盤状である、請求項１ないし７のいずれかに記載の包装検査装置。
9. 前記包装袋内にエアを吹き込むエア噴射装置をさらに有する、請求項１ないし８のいずれかに記載の包装検査装置。
10. 搬送装置により連続的に搬送される、包装袋内にトレイが配置された包装袋の包装検査方法であって、請求項１ないし９のいずれかに記載の包装検査装置を用いた包装検査方法。
11. 前記搬送装置が、前記包装袋を保持する保持部を有し、
    前記接触式変位センサーの位置を固定したまま、前記保持部に保持された包装袋を前記接触式変位センサーに接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断する請求項１０に記載の包装検査方法。
12. 前記搬送装置が、前記保持部を進出移動させる延伸部を有し、当該延伸部により、前記保持部に保持された包装袋を進出移動させることで前記接触式変位センサーに接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断する請求項１１に記載の包装検査方法。
13. 請求項９に記載の包装検査装置を用いた包装検査方法であって、
    前記包装袋が、開口を有する包装袋であり、前記エア噴射装置によりエアを吹き込んで包装袋を整形してから前記接触式変位センサーを包装袋に接触させて、包装袋内のトレイの状態を判断する包装検査方法。