JP2023026035A - 計量包装システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、物品が所定位置を通過する時間情報を監視しながら、時間データの変動傾向を捉えて、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することである。【解決手段】計量包装システム１では、解析部７１４が、物品Ｃ群が製袋包装ユニット３の検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過する時間に関する情報の計測値について、時系列で変動傾向を把握し、その変動傾向に応じて横シールのタイミングまたはサイクルタイムを調整する。その結果、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することができる。【選択図】図８

Description

本発明は、計量包装システムに関する。

従来、計量包装システムでは、計量装置から製袋包装機へ投下された物品がフォーマーチューブの上流側の所定位置を通過するタイミングをセンサで検知して、横シールのタイミングを調整している。例えば、特許文献１（特開２００３－１１９２７号公報）に記載の縦型製袋包装機では、制御部が、先行する塊状物品の落下の終端とそれに続く塊状物品の落下の先端との隙間（セパレートレングス）と塊状物品の鉛直方向の長さ（チャージレングス）をセンサの検知結果に基づいて求め、当該セパレートレングスを所定値と比較して、物品投下のタイミング、製袋包装機のサイクルタイムおよび横シールのタイミングを自動調整している。

しかし、物品によっては、ロットごとに比重が変化するので、物品の比重が小さくなると、落下時間にばらつきが生じ易い。それゆえ、横シール時に物品を噛み込む可能性が高まる。

本発明の課題は、物品が所定位置を通過する時間情報を監視しながら、時間データの変動傾向を捉えて、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することである。

第１観点の計量包装システムは、計量部と、製袋包装部と、計測部と、記憶部と、解析部とを備える。計量部は、計量した物品群を排出する。製袋包装部は、包材を搬送しながら筒状に形成し、計量部から排出された物品群を筒状の包材に導入して包装する。計測部は、計量部から排出された物品群が製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報を計測する。記憶部は、計測部で取得された計測値を時系列データとして記憶する。解析部は、記憶部に記憶された時系列データを解析する。

この計量包装システムでは、解析部が、物品群が製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報の計測値について、時系列で変動傾向を把握し、その変動傾向に応じて横シールのタイミングまたはサイクルタイムを調整する。その結果、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することができる。

第２観点の計量包装システムは、第１観点の計量包装システムであって、解析部が、一定期間内の計測値の変動量を解析し、解析結果から製袋包装部の動作パラメータを変更する。

第３観点の計量包装システムは、第１観点または第２観点の計量包装システムであって、報知部をさらに備えている。報知部は、解析部による解析結果が予め設定された基準値から外れた場合、作業者へ報知する。

第４観点の計量包装システムは、第１観点から第３観点のいずれか１つの計量包装システムであって、センサをさらに備えている。センサは、所定位置を通過する物品群を検出する。計測部は、センサの検出値に基づき物品群の先頭および最後尾が所定位置を通過する時間を計測する。

この計量包装システムでは、物品群を検出する前と後の信号変化の幅が物品群の通過時間を意味するので、所定位置を物品群の先頭が通過してから最後尾が通過するまでの時間長を計測することができる。

それゆえ、当該時間長の変動傾向に応じて、サイクルタイムを調整することができる。例えば、当該時間長が伸びている場合、物品群の落下がサイクルタイムに間に合わないので、能力は抑えられる。

第５観点の計量包装システムは、第１観点から第４観点のいずれか１つの計量包装システムであって、表示部をさらに備えている。表示部は、時系列データを用いて計測値の変動傾向を表示させる。

この計量包装システムでは、オペレータは、計測値の変動傾向を目視することができる。オペレータは、ロッド間、およびロッド毎の計測値の変動傾向を把握し、それを、初期設定時または停止した後に、横シールのタイミングまたはサイクルタイムの調整に利用することができる。

また、製袋包装部以外の工程でも、計測値の変動傾向を見ながら生産能力の調整を行うことができる。

第６観点の計量包装システムは、第５観点の計量包装システムであって、表示部が、計量部より物品群が排出されてから物品群の先頭が所定位置を通過するまでの時間を表示する。

この計量包装システムでは、計量部より物品群が排出されてからその先頭が所定位置を通過するまでの時間を時系列で表示すれば、物品群の落下時間の変動傾向がわかるので、その変動傾向に応じて横シールのタイミングを調整することができる。例えば、物品群の落下時間が遅れ傾向にある場合は、横シールのタイミングを遅らせる。

第７観点の計量包装システムは、第５観点または第６観点の計量包装システムであった、表示部が、物品群の先頭および最後尾が所定位置を通過する時間を表示する。

この計量包装システムでは、物品群の先頭が通過してから最後尾が通過するまでの時間長がわかるので、当該時間長の変動傾向に応じて、サイクルタイムを調整することができる。例えば、当該時間長が伸びている場合、物品群の落下がサイクルタイムに間に合わないので、能力は抑えられる。

第８観点の計量包装システムは、計量部と、製袋包装部と、計測部と、記憶部と、表示部とを備える。計量部は、計量した物品群を排出する。製袋包装部は、包材を搬送しながら筒状に形成し、計量部から排出された物品群を筒状の包材に導入して包装する。計測部は、計量部から排出された物品群が製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報を計測する。記憶部は、計測部で取得された計測値を時系列データとして記憶する。表示部は、時系列データを用いて計測値の変動傾向を表示させる。

第９観点の計量包装システムは、第５観点から第８観点のいずれか１つの計量包装システムであって、表示部が、計測値を、物品が落下するタイミング毎の計測値の長さで表示する。

本発明に係る計量包装システムでは、解析部が、物品群が製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報の計測値について、時系列で変動傾向を把握し、その変動傾向に応じて横シールのタイミングまたはサイクルタイムを調整する。その結果、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る計量包装システムの斜視図。 図１の計量包装システムの構成を示す概念図。 製袋包装ユニットの概略的な構成を示す斜視図。 横シール機構の概略側面図。 旋回動作する一対の第１シールジョーの側面図。 制御部のブロック図。 物品群が通過しているときの筒状フィルムの内部の側面図。 チャージレングスの変動傾向を示すグラフ。 変形例に係る計量包装システムの検知センサの高さ位置を示すための筒状フィルムの側面図。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）計量包装システム１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る計量包装システム１の斜視図である。図２は、図１の計量包装システム１の構成を示す概念図である。図１および図２において、計量包装システム１は、組合せ計量ユニット２と、製袋包装ユニット３と、フィルム供給ユニット４と、操作スイッチ５と、液晶ディスプレイ６と、制御部７とを備える。

（１－１）組合せ計量ユニット２
組合せ計量ユニット２は、製袋包装ユニット３の上方に配置される。組合せ計量ユニット２は、物品Ｃの重量を複数の計量ホッパで計量し、所定の合計重量になるように各計量ホッパで計量された重量の値を組み合わせる。

本実施形態では、物品Ｃとして、ポテトチップスのようなスナック菓子を前提に説明する。

組合せ計量ユニット２は、組み合わせた所定の合計重量の物品Ｃを下方に排出して、製袋包装ユニット３に供給する。

図２において、被包装物である物品Ｃが、組合せ計量ユニット２の上方に搬送されてくると、分散フィーダ２１１上に載せられ、分散フィーダ２１１の振動によって放射状に分散される。

物品Ｃは、分散フィーダ２１１に続く放射トラフ２１２を介して円周状に複数配置されたプールホッパ２１３に送られると、そこで一時的にプールされた後、各プールホッパ２１３の下方に位置する計量ホッパ２１４に投入される。

計量ホッパ２１４に投入された物品Ｃの重量は、各計量ホッパ２１４に対して設けられているロードセル（重量検出器）によって計測される。そして、各計量ホッパ２１４内の商品の計測重量を基にどの計量ホッパ２１４から商品を排出すれば許容範囲内の重量あるいは数量となるかが組合せ演算され、その結果に基づいて計量ホッパ２１４の幾つかが集合排出シュート２１５に物品Ｃを排出する。

（１－２）製袋包装ユニット３
製袋包装ユニット３は、組合せ計量ユニット２から物品Ｃが供給されるタイミングに合わせて、物品Ｃを袋の中に密封して包装する。製袋包装ユニット３の詳細な構成および動作については後半で説明する。

（１－３）フィルム供給ユニット４
フィルム供給ユニット４は、製袋包装ユニット３に隣接して設置され、袋に成形されるフィルムを繰り出して製袋包装ユニット３に供給する。フィルム供給ユニット４には、フィルムが巻かれたフィルムロールがセットされている。

（１－４）操作スイッチ５および液晶ディスプレイ６
操作スイッチ５および液晶ディスプレイ６は、計量包装システム１本体の前面に取り付けられている。液晶ディスプレイ６は、タッチパネル式のディスプレイであり、操作スイッチ５のオペレータが視認できる位置に配置されている。

操作スイッチ５および液晶ディスプレイ６は、計量包装システム１に対する指示、および、計量包装システム１に関する設定を受け付ける入力装置として機能する。液晶ディスプレイ６は、計量包装システム１に関する情報を表示する出力装置として機能する。

（１－５）制御部７
制御部７は、操作スイッチ５および液晶ディスプレイ６からの入力に基づいて、組合せ計量ユニット２、製袋包装ユニット３およびフィルム供給ユニット４を制御し、液晶ディスプレイ６に各種の情報を出力する。制御部７の詳細な構成および動作については後半で説明する。

（２）製袋包装ユニットの構成
図３は、製袋包装ユニット３の概略的な構成を示す斜視図である。図３において、「前（正面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「左」および「右」からなる６つの方向が定義されている。

製袋包装ユニット３は、主として、成形機構１３と、プルダウンベルト機構１４と、縦シール機構１５と、横シール機構１７とから構成される。成形機構１３は、フィルム供給ユニット４から供給されるシート状のフィルムＦを筒状に成形する。

横シール機構１７は、筒状フィルムＦｃを、搬送方向と直交する横方向にシールして、上端部および下端部が横シールされた袋Ｂを形成する。

計量包装システム１は、フィルムＦを連続的に搬送しながら袋Ｂを形成する連続搬送モード、および、フィルムＦを間欠的に搬送しながら袋Ｂを形成する間欠搬送モードの２つの動作モードを有する。連続搬送モードは、フィルムＦの搬送を停止することなく袋Ｂを形成する動作モードである。間欠搬送モードは、所定のタイミングでフィルムＦの搬送を一時的に停止しつつ袋Ｂを形成する動作モードである。

連続搬送モードでは、製袋包装ユニット３は、搬送中のフィルムＦをシールする。間欠搬送モードでは、製袋包装ユニット３は、フィルムＦの搬送が停止しているタイミングで、停止中のフィルムＦをシールする。計量包装システム１の制御部７は、動作モードに応じて、製袋包装ユニット３を制御する。

（２－１）成形機構１３
成形機構１３は、チューブ１３ａとフォーマ１３ｂとを有する。チューブ１３ａは、上端および下端が開口している漏斗状の部材である。チューブ１３ａの上端の開口には、組合せ計量ユニット２から供給される物品Ｃが投入される。

チューブ１３ａの円筒部分は上下２段構造であり、上段は透明なアクリル製の第１チューブ１３ａａであり、下段は金属製の第２チューブ１３ａｂである。

フォーマ１３ｂは、チューブ１３ａを取り囲むように配置されている。フィルム供給ユニット４のフィルムロールから繰り出されてきたフィルムＦは、チューブ１３ａとフォーマ１３ｂとの間の隙間を通過する際に、チューブ１３ａに巻き付いて筒状に成形される。チューブ１３ａおよびフォーマ１３ｂは、製造する袋Ｂの大きさに応じて取り替えることができる。

（２－２）プルダウンベルト機構１４
プルダウンベルト機構１４は、チューブ１３ａに巻き付いたフィルムＦを吸着しながら下方に搬送する。プルダウンベルト機構１４は、主として、従動ローラ１４ａ、駆動ローラ１４ｂおよび一対のベルト１４ｃを有する。一対のベルト１４ｃは、吸着機構を有している。当該吸着機構は、チューブ１３ａの左右両側においてチューブ１３ａを挟むように配置され、筒状に成形されたフィルムＦを吸着する。プルダウンベルト機構１４は、従動ローラ１４ａおよび駆動ローラ１４ｂによって一対のベルト１４ｃが回転駆動することで、筒状に成形されたフィルムＦを下方に搬送する。

（２－３）縦シール機構１５
縦シール機構１５は、筒状に成形されたフィルムＦを縦方向（図３では、上下方向）にシールする。縦シール機構１５は、チューブ１３ａの正面側に配置されている。縦シール機構１５は、駆動機構（図示せず）によって、チューブ１３ａに近づくように、あるいは、チューブ１３ａから遠ざかるように前後方向に移動する。

縦シール機構１５が駆動機構によってチューブ１３ａに近づくように駆動することで、チューブ１３ａに巻き付いたフィルムＦの縦方向の重なり部分は、縦シール機構１５とチューブ１３ａとの間に挟まれる。

縦シール機構１５は、駆動機構によってフィルムＦの重なり部分を一定の圧力でチューブ１３ａに押し付けながら加熱することで、フィルムＦの重なり部分を縦方向に熱シールして、筒状フィルムＦｃを形成する。

縦シール機構１５は、フィルムＦの重なり部分を加熱するヒータ、および、フィルムＦの重なり部分と接触するヒータベルト等を有している。

（２－４）横シール機構１７
横シール機構１７は、筒状フィルムＦｃを横方向（図３では、前後方向）にシールする。横シール機構１７は、成形機構１３、プルダウンベルト機構１４および縦シール機構１５の下方に配置される。

図４は、横シール機構１７の概略側面図である。図４において、紙面に垂直な方向は、図３における左右方向である。横シール機構１７は、主として、第１回転体５０ａおよび第２回転体５０ｂを備える。

第１回転体５０ａは、筒状フィルムＦｃの前側に配置される。第２回転体５０ｂは、筒状フィルムＦｃの後側に配置される。

第１回転体５０ａは、第１回転軸５３ａと、第１シールジョー５１ａと、第２シールジョー５２ａとを備える。第２回転体５０ｂは、第２回転軸５３ｂと、第１シールジョー５１ｂと、第２シールジョー５２ｂとを備える。

第１回転体５０ａは、第１回転軸５３ａを回転軸として、第１回転軸５３ａの回転中心Ｃ１を中心に回転する。第２回転体５０ｂは、第２回転軸５３ｂを回転軸として、第２回転軸５３ｂの回転中心Ｃ２を中心に回転する。

一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂは、互いに反対方向に同期回転し、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂは、互いに反対方向に同期回転する。図４に描かれた２点鎖線の軌跡は、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂ、および、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂの旋回動作の軌跡を表している。

図５は、旋回動作する一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂの側面図である。以下、図５の一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂを用いて、横シール動作を説明する。

横シール機構１７は、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂが互いに対称なＤ字型の軌跡を描くように両者を旋回させ、筒状フィルムＦｃの横シール予定域を挟み込むように両者を互いに押しつけ合わせる。

本実施形態では、横シール動作として、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂ（又は、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂ）がＤ字型の軌跡を描くＤ動作を採用している。但し、横シール動作は、Ｄ動作に限定されるものではなく、それに代えて、ボックス動作、間欠動作、ロータリー動作のいずれかを採用してもよい。

なお、横シール機構１７は一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂが筒状フィルムＦｃを挟み込むことにより横シール部分を圧着するので、シールを行うための圧力の他に熱が必要である。それゆえ、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂの当接面を加熱するために、各シールジョーには第１ヒータ５１ｈが内蔵されている。これによって、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂは、筒状フィルムＦｃを挟み込みながら横シール予定域を加熱することで、筒状フィルムＦｃを横方向に熱シールすることができる。

制御部７は、第１ヒータ５１ｈそれぞれを個別に制御して、第１シールジョー５１ａ，５１ｂそれぞれを適切なシール温度に調節する。

また、横シール部分のセンター位置において、袋と後続の筒状フィルムＦｃとを切り離すため、横シール機構１７には、溶断機構１８が内蔵されている。具体的には、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂの一方には溶断刃５３が内蔵され、他方には受け刃５５が内蔵されている。また、溶断刃５３には第２ヒータ５３ｈが内蔵され、受け刃５５には第３ヒータ５５ｈが内蔵されている。

制御部７は、第２ヒータ５３ｈ及び第３ヒータ５５ｈそれぞれを個別に制御して、溶断刃５３及び受け刃５５それぞれを適切な溶断温度に調節する。

（２－５）検知センサ２７
検知センサ２７は、投光部２７ａと受光部２７ｂを有する光電センサである。図３に示すように、検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとは、チューブ１３ａの第１チューブ１３ａａを挟むように配置されている。

検知センサ２７は、第１チューブ１３ａａ内を通過する物品Ｃを監視する。検知センサ２７から制御部７には、組合せ計量ユニット２の集合排出シュート２１５から第１チューブ１３ａａを通って第２チューブ１３ａｂ内へと落下する物品Ｃ群が投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を遮っているか否かの信号が常時送信される。

（２－６）報知器２８
報知器２８（図６参照）は、製袋包装ユニット３の異常を報知する機器であり、警報器、回転灯、電光掲示板など、工程に適した機器が採用される。

（３）制御部７の構成
図６は、制御部７のブロック図である。制御部７は、計量包装システム１の各駆動部分の作動を制御する。さらに、制御部７は、組合せ計量ユニット２からの物品Ｃの排出タイミングを制御する。

制御部７は、ＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１に接続されるメモリ７２を含んでいる。

制御部７には、組合せ計量ユニット２、製袋包装ユニット３、フィルム供給ユニット４、操作スイッチ５、液晶ディスプレイ６、および排出機構１９が接続されている。

ＣＰＵ７１は、判断部７１１と、指令部７１２と、計測部７１３と、解析部７１４とを有している。指令部７１２は判断部７１１の判断結果に基づいて制御を実行する。

計測部７１３は、検知センサ２７からの信号を基に、物品Ｃ群の通過時間を演算する。計測部７１３による演算値は、計測値として時系列でメモリ７２に記憶される。解析部７１４は、メモリに７２に記憶された計測値の時系列データを解析する。

（４）製袋包装ユニット３の動作
図１、図２および図３を参照しながら、計量包装システム１が物品Ｃを袋Ｂに密封する動作の概略について説明する。フィルム供給ユニット４から製袋包装ユニット３に供給されたフィルムＦは、チューブ１３ａに巻き付けられて筒状に成形され、プルダウンベルト機構１４によって下方に搬送される。

チューブ１３ａに巻き付けられた筒状のフィルムＦは、上下方向に延びる両端部が重ね合わせられている。筒状に成形されたフィルムＦの重なり部分は、縦シール機構１５によって縦方向にシールされ、筒状フィルムＦｃが形成される。

縦シールされた筒状フィルムＦｃは、チューブ１３ａから抜けて、横シール機構１７まで下方に搬送される。横シール機構１７は、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂ、又は、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂによって、筒状フィルムＦｃを挟み込んで横シールする。このとき、筒状フィルムＦｃの横シールされた部分の下方では、物品Ｃが封入された袋Ｂが形成されている。

一方、筒状フィルムＦｃの横シールされた部分の上方では、組合せ計量ユニット２によって計量された物品Ｃがチューブ１３ａ内を落下して、筒状フィルムＦｃの中に投入される。

また、筒状フィルムＦｃが横シールされるタイミングに合わせて、第１シールジョー５１ａ又は第２シールジョー５２ａに内蔵されている溶断機構１８（図５参照）によって、筒状フィルムＦｃの横シールされた部分が横方向に切断される。これにより、物品Ｃが封入された袋Ｂは、後続の筒状フィルムＦｃから切り離される。

以上のようにして、物品Ｃが封入された袋Ｂは、連続的に製造される。製造された袋Ｂは、その後、ベルトコンベア（図示せず）等によって、厚みチェッカーおよび重さチェッカー等の装置に移送される。

本実施形態の計量包装システム１は、連続搬送モードおよび間欠搬送モードのいずれかの動作モードで動作する。

連続搬送モードでは、筒状フィルムＦｃの下方への搬送に合わせて横シール機構１７が下方に移動しながら、横シール機構１７が、搬送中の筒状フィルムＦｃを横シールする。

間欠搬送モードでは、筒状フィルムＦｃの搬送が一時的に停止しているタイミングで、横シール機構１７が、停止中の筒状フィルムＦｃを横シールする。

（５）横シール動作のタイミングの自動調整制御
ここでは、一例として、物品Ｃとしてポテトチップスのようなスナック菓子を製袋する際の横シール動作の自動調整制御について説明する。

制御部７は、物品Ｃ群の先端および終端が検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通りすぎるタイミングを検知センサ２７の検知信号から取得し、その信号を基にして、物品Ｃ群の落下タイミングや横シール機構１７の一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂ（又は、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂ）による横シールを行うタイミングを自動的に調整する。

図７は、物品Ｃ群が通過しているときの筒状フィルムＦｃの内部の側面図である。図７において、筒状フィルムＦｃ内を、Ｎ番目に投下された第１物品Ｃ群Ｃ９１に続いて、Ｎ＋１番目の第２物品Ｃ群Ｃ９２が落下する。

第１物品Ｃ群Ｃ９１の先端を第１先端Ｃ９１ａ、終端を第１終端Ｃ９１ｂとする。また、第２物品Ｃ群Ｃ９２の先端を第２先端Ｃ９２ａ、終端を第２終端Ｃ９２ｂとする。

制御部７の計測部７１３は、第１物品Ｃ群Ｃ９１の第１先端Ｃ９１ａおよび第１終端Ｃ９１ｂと、第２物品Ｃ群Ｃ９２の第２先端Ｃ９２ａおよび第２終端Ｃ９２ｂが検知センサ２７の高さ位置を通り過ぎたタイミングを検知センサ２７からの信号によって認識する。

本制御は、物品Ｃ群が筒状フィルムＦｃを縦に落下する状態を時間軸で検知しており、横シール動作において、一対の第１シールジョー５１ａ，５１ｂ（又は、一対の第２シールジョー５２ａ，５２ｂ）が物品Ｃを噛み込まないタイミングを調整する。

そのために、計測部７１３がチャージレングスＬ１およびセパレーティングレングスＬ２を演算してサイクルタイムの調整に利用する。

チャージレングスＬ１は、図７に示すように、例えば、第１物品Ｃ群Ｃ９１の第１先端Ｃ９１ａと第１終端Ｃ９１ｂとの間隔を時間で表示したものである。

セパレーティングレングスＬ２は、先行する第１物品Ｃ群Ｃ９１の第１終端Ｃ９１ｂとそれに続く第２物品Ｃ群Ｃ９２の第２先端Ｃ９２ａとの間隔を時間で表示したものである。

計測部７１３は、物品Ｃ群が投下される毎にチャージレングスＬ１およびセパレーティングレングスＬ２を演算し、演算結果は計測値としてメモリ７２に記憶される。

同じサイクルタイムであれば、チャージレングスＬ１が長くなるほど、セパレーティングレングスＬ２は短くなる。チャージレングスＬ１は、個々のサイクルによってバラツキがあるとともに、周囲環境や物品Ｃの製造過程における状況変化によって変化する。

例えば、製袋包装ユニット３の周囲の湿度が上がると、いわゆる尾引きが長くなって物品Ｃ群のチャージレングスＬ１が長くなる傾向にある。

また、原材料であるジャガイモの大きさやスライスの厚み、物品Ｃの表面に付着させるシーズニングなどが変わると、チャージレングスＬ１も定常的に変化することがある。

このような理由からチャージレングスＬ１が変化した場合に、制御部７は、サイクルタイムを調整することによって組合せ計量ユニット２からの排出頻度を変えて、セパレーティングレングスＬ２を最適化する制御を行う。

制御部７の判断部７１１は、セパレーティングレングスＬ２と前もって設定されている所定上限値および所定下限値との比較を行う。

例えば、判断部７１１は、セパレーティングレングスＬ２が所定下限値よりも小さくなっていると判断したとき、指令部７１２は、サイクルタイムを長く設定変更して処理能力を落とすとともに、そのサイクルタイムに合うように組合せ計量ユニット２に対して物品排出の要求信号を出す。

言い換えれば、指令部７１２は、サイクルタイムを長くする設定変更を行い、組合せ計量ユニット２に対して処理速度を遅くさせる（時間当たりに排出する物品Ｃ群の数を少なくさせる）指令を出す。このとき、指令部７１２は、報知器２８を介して、セパレーティングレングスＬ２が所定下限値よりも小さくなっていることを報知してもよい。

また、判断部７１１は、セパレーティングレングスＬ２が所定上限値よりも大きくなることが複数回の平均において生じていると判断したとき、指令部７１２が、サイクルタイムを短く設定変更（例えば、１分当たりの製袋包装量が５袋多くなるような変更）して、フィルム供給ユニット４、成形機構１３、プルダウンベルト機構１４、縦シール機構１５、および横シール機構１７に処理速度を上げさせるとともに、サイクルタイムに合うように組合せ計量ユニット２に対して物品排出の要求信号を出す。

言い換えれば、指令部７１２は、サイクルタイムを短くする設定変更を行い、組合せ計量ユニット２に対して組合せ計量ユニット２の処理速度を上げさせる（時間当たりに排出する物品Ｃ群の数を多くさせる）指令を出す。このとき、指令部７１２は、報知器２８を介して、セパレーティングレングスＬ２が所定上限値よりも大きくなっていることを報知してもよい。

なお、所定下限値や所定上限値は、個々のサイクルにおけるセパレーティングレングスＬ２のバラツキによって破られない程度に設定しておくことが望ましい。

（６）チャージレングスＬ１の解析
図８は、チャージレングスＬ１の変動傾向を示すグラフである。図８において、縦軸は時間、横軸は物品Ｃ群の投下回数を表している。投下回数は現在を１とし、図面左方に過去の投下回数を表示するように構成している。

図８のラインＬａは、組合せ計量ユニット２から物品Ｃ群が投下されてから、物品Ｃ群の先端が検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過するまでの時間Ａが、一回投下される毎にプロットされた結果である。

図８のラインＬｂは、組合せ計量ユニット２から物品Ｃ群が投下されてから、物品Ｃ群の終端が検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過するまでの時間Ｂが一回投下される毎にプロットされた結果である。

時間Ａと時間Ｂとの差がチャージレングスＬ１であり、図８は、現在から投下回数Ｎ回遡った時点から現在までのチャージレングスＬ１の変遷を表している。

例えば、解析部７１４が、一日分のチャージレングスＬ１の変動傾向に基づき、チャージレングスＬ１が長くなる傾向にあると解析した場合、判断部７１１がセパレーティングレングスＬ２は短くなる傾向にあると判断し、指令部７１２はセパレーティングレングスＬ２が所定下限値よりも小さくなる前に、サイクルタイムを長くするように設定変更して処理能力を落とすか、或いは、報知器２８を介して作業者に報知する。

また、解析部７１４が、一日分のチャージレングスＬ１の変動傾向に基づき、チャージレングスＬ１が短くなる傾向にあると解析した場合、判断部７１１がセパレーティングレングスＬ２は長くなる傾向にあると判断し、指令部７１２はセパレーティングレングスＬ２が所定上限値よりも大きくなる前に、サイクルタイムを短くするように設定変更して処理能力を上げるか、或いは、報知器２８を介して作業者に報知する。

また、作業者が、液晶ディスプレイ６を介して所定の入力をすれば、チャージレングスＬ１の変動傾向が液晶ディスプレイ６に表示される。特に、物品Ｃのロットの切り換え時には、チャージレングスＬ１の変動幅が大きくなる可能性があるので、作業者は液晶ディスプレイ６に表示されたチャージレングスＬ１の変動傾向を監視しながら、装置の処理能力の設定変更を行うことができる。

（７）特徴
（７－１）
計量包装システム１では、解析部７１４が、物品Ｃ群が製袋包装ユニット３の検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過する時間に関する情報の計測値について、時系列で変動傾向を把握し、その変動傾向に応じて横シールのタイミングまたはサイクルタイムを調整する。その結果、横シール時の物品の噛み込みを未然に防止することができる。

（７－２）
解析部７１４が、一定期間内の計測値の変動量を解析し、解析結果から製袋包装ユニットの動作パラメータ（成形機構１３、プルダウンベルト機構１４、縦シール機構１５、および横シール機構１７の処理速度）を変更する。

（７－３）
報知器２８は、解析部７１４による解析結果が予め設定された基準値から外れた場合、作業者へ報知する。

（７－４）
計量包装システム１では、検知センサ２７は、投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過する物品Ｃ群を検出する。計測部７１３は、検知センサ２７の検知信号に基づき物品Ｃ群の先端および終端が投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過する時間を計測する。それゆえ、投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を物品Ｃ群の先端が通過してから終端が通過するまでの時間長を計測することができる。さらに、当該時間長の変動傾向に応じて、サイクルタイムを調整することができる。

（７－５）
計量包装システム１では、作業者は、液晶ディスプレイ６によって計測値の変動傾向を目視することができる。オペレータは、ロッド間、およびロッド毎の計測値の変動傾向を把握し、それを、初期設定時または停止した後に、横シールのタイミングまたはサイクルタイムの調整に利用することができる。

また、製袋包装ユニット３以外の工程でも、計測値の変動傾向を見ながら生産能力の調整を行うことができる。

（７－６）
計量包装システム１では、組合せ計量ユニット２より物品Ｃ群が排出されてからその先端が検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過するまでの時間を時系列で表示すれば、物品群の落下時間の変動傾向がわかるので、その変動傾向に応じて横シールのタイミングを調整することができる。例えば、物品群の落下時間が遅れ傾向にある場合は、横シールのタイミングを遅らせる。

（７－７）
計量包装システム１では、物品Ｃ群の先端が検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとの間を通過してから終端が通過するまでの時間長がわかるので、当該時間長の変動傾向に応じて、サイクルタイムを調整することができる。例えば、当該時間長が伸びている場合、物品群の落下がサイクルタイムに間に合わないので、能力は抑えられる。

（７－８）
液晶ディスプレイ６が、メモリ７２に記憶された計測値の時系列データを用いて計測値の変動傾向を表示させる。

（７－９）
計量包装システム１では、液晶ディスプレイ６が、計測値を、物品Ｃ群が投下されるタイミング毎の計測値の長さで表示する。

（８）変形例
上記実施形態では、透明なアクリル製の第１チューブ１３ａａがチューブ１３ａの比較的上方（組合せ計量ユニット２に近い側）に配置され、検知センサ２７の投光部２７ａと受光部２７ｂとが第１チューブ１３ａａを挟むように配置されている。但し、検知センサの高さ位置は、上記位置に限定されるものではない。

図９は、変形例に係る計量包装システム１の検知センサ２２７の高さ位置を示すための筒状フィルムＦｃの側面図である。

図９において、検知センサ２２７は、筒状フィルムＦｃにＸ線を照射するＸ線照射部２２７ａと、筒状フィルムＦｃを透過したＸ線を受けるセンサ２２７ｂとを含んでいる。Ｘ線照射部２２７ａとセンサ２２７ｂは、チューブ１３ａの最下端と横シール機構１７との間に配置されている。

Ｘ線照射部２２７ａから照射されるＸ線は、Ｘ線の中でも、透過力の弱い軟Ｘ線である。軟Ｘ線は、透過力が弱いが、フォルムやポテトチップスなど、厚みの薄いもの対する感度がよい。それゆえ、筒状フィルムＦｃ内を通過する物品を見るには、軟Ｘ線が適している。

１ 計量包装システム
２ 組合せ計量ユニット（計量部）
３ 製袋包装ユニット（製袋包装部）
６ 液晶ディスプレイ（表示部）
７１３ 計測部
７２ メモリ（記憶部）
７１４ 解析部
２７ 検知センサ（センサ）
２８ 報知器（報知部）
Ｆ フィルム（包材）
Ｆｃ 筒状フィルム（筒状の包材）

特開２００３－１１９２７号公報

Claims (9)

1. 計量した物品群を排出する計量部と、
   包材を搬送しながら筒状に形成し、前記計量部から排出された前記物品群を筒状の前記包材に導入して包装する製袋包装部と、
   前記計量部から排出された前記物品群が前記製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報を計測する計測部と、
   前記計測部で取得された計測値を時系列データとして記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記時系列データを解析する解析部と、
   を備える、
   計量包装システム。
2. 前記解析部は、一定期間内の前記計測値の変動量を解析し、解析結果から前記製袋包装部の動作パラメータを変更する、
   請求項１に記載の計量包装システム。
3. 前記解析部による解析結果が予め設定された基準値から外れた場合、作業者へ報知する報知部をさらに備える、
   請求項１または請求項２に記載の計量包装システム。
4. 前記所定位置を通過する前記物品群を検出するセンサをさらに備え、
   前記計測部は、前記センサの検出値に基づき前記物品群の先頭および最後尾が前記所定位置を通過する時間を計測する、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の計量包装システム。
5. 前記時系列データを用いて前記計測値の変動傾向を表示させる表示部をさらに備える、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の計量包装システム。
6. 前記表示部は、前記計量部より前記物品群が排出されてから前記物品群の先頭が前記所定位置を通過するまでの時間を表示する、
   請求項５に記載の計量包装システム。
7. 前記表示部は、前記物品群の先頭および最後尾が前記所定位置を通過する時間を表示する、
   請求項５または請求項６に記載の計量包装システム。
8. 計量した物品群を排出する計量部と、
   包材を搬送しながら筒状に形成し、前記計量部から排出された前記物品群を筒状の前記包材に導入して包装する製袋包装部と、
   前記計量部から排出された前記物品群が前記製袋包装部の所定位置を通過する時間に関する情報を計測する計測部と、
   前記計測部で取得された計測値を時系列データとして記憶する記憶部と、
   前記時系列データを用いて前記計測値の変動傾向を表示させる表示部と
   を備える、
   計量包装システム。
9. 前記表示部は、前記計測値を、物品が落下するタイミング毎の計測値の長さで表示する、
   請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の計量包装システム。

Images