JP2024063524A - 物品充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不良であると判定された容器が含まれていた場合に、その容器への物品の供給を停止して、無駄な物品の供給を防止することのできる物品充填装置を提供する。【解決手段】容器搬送コンベヤ１０は容器Ｃを複数列に整列させた状態で搬送する。容器有無検出部と重量測定部は容器Ｃの良否を判定する。小袋搬送コンベヤ３０は容器搬送コンベヤ１０の上方において、ほぼ直交する方向に配置される。小袋供給部４０は小袋搬送コンベヤ３０に小袋Ｋを所定間隔で供給する。ロボット５０は小袋搬送コンベヤ３０上の小袋Ｋを保持して容器Ｃへ移載する。容器Ｃが不良であると判定されたとき、小袋供給部４０は容器Ｃに対応する小袋搬送コンベヤ３０の位置に小袋Ｋを供給せず、かつロボット５０はその位置における保持動作を行わない。【選択図】図２

Description

本発明は容器搬送コンベヤによって搬送される容器内に小袋等の物品を充填する物品充填装置に関する。

従来この種の物品充填装置として特許文献１に記載されたものが知られている。この物品充填装置は、乾麺等が既に充填され、複数列に整列させた状態で容器搬送コンベヤにより搬送される複数の容器に対して、容器搬送コンベヤに直交する方向に一列で搬送されてくる個包装袋（小袋）を各容器に投入するように構成されている。

特開２０１７－１１４５０５号公報

従来の物品充填装置では、容器搬送コンベヤにより搬送される複数の容器の中に、乾麺等が充填されていない容器が含まれていても、全ての容器に小袋を投入していた。そして小袋投入動作後の製品検査において不良であると判定された容器を製造ラインから除去しており、小袋を回収して再利用することは難しく、廃棄していた。

本発明は、不良であると判定された容器が含まれていた場合に、その容器への物品の供給を停止して、無駄な物品の供給を防止することのできる物品充填装置を提供することを目的としている。

本発明に係る物品充填装置は、容器を複数列に整列させた状態で搬送する容器搬送コンベヤと、容器搬送手段により搬送される容器の良否を判定する判定手段と、判定手段の下流側に設けられ、容器搬送コンベヤの上方において、ほぼ直交する方向に配置された小袋搬送コンベヤと、小袋搬送コンベヤに小袋を所定間隔で供給する小袋供給手段と、小袋搬送コンベヤ上の小袋を保持して容器へ移載する小袋移載手段と、判定手段、小袋供給手段および小袋移載手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、判定手段により、容器が不良であると判定されたとき、小袋供給手段により容器に対応する小袋搬送コンベヤの位置に小袋を供給せず、かつ小袋移載手段の前記位置における保持動作を行わないことを特徴としている。

小袋供給手段が、複数の小袋が連なった連包袋を各小袋に切断する切断手段を備え、判定手段により、容器が不良であると判定されたとき、制御手段は、切断手段を停止させることにより、容器に対応する小袋搬送コンベヤの位置に小袋を供給しないように構成されていてもよい。

好ましくは、小袋移載手段が小袋を吸着して保持する吸着手段を備え、吸着手段が小袋を吸着する位置および吸着しない位置の間において移動可能である。

本発明によれば、不良であると判定された容器が含まれていた場合に、その容器への物品の供給を停止して、無駄な物品の供給を防止することのできる物品充填装置を得ることができる。

本発明の第１実施形態である物品充填装置を、容器搬送コンベヤの搬送方向に直交する方向から見た正面図である。 図１に示す物品充填装置を、小袋搬送コンベヤの搬送方向に直交する方向から見た側面図である。 第１実施形態の小袋供給部を示す正面図である。 第１実施形態の小袋供給部を示す側面図である。 小袋供給部と小袋検査部を示す平面図である。 第２実施形態の小袋供給部を示す正面図である。

以下、図示実施形態により本発明を説明する。図１は第１実施形態である物品充填装置を、容器搬送コンベヤ１０の搬送方向に直交する方向から見た状態を示している。容器搬送コンベヤ１０は矢印Ａ方向に走行するリテーナ１１を有する。容器Ｃはリテーナ１１に形成された孔１９（図２）に嵌合され、容器Ｃの開口がリテーナ１１の表面とほぼ同一面になるように保持された状態で搬送される。容器Ｃは搬送方向に沿って等間隔に保持され、また容器搬送コンベヤ１０の幅方向において４列に保持される（図２）。すなわち本実施形態において容器Ｃは４列に整列された状態で搬送される。

容器搬送コンベヤ１０の上流端には、乾麺を容器Ｃ内に供給するための供給部１２が設けられる。供給部１２の下流側には容器Ｃの有無を検査する容器有無検出部１３が設けられ、容器有無検出部１３の下流側には容器Ｃの重量を測定することにより容器Ｃに乾麺が充填されているか否かを検出する重量測定部１４が設けられる。容器有無検出部１３と重量測定部１４は、容器Ｃの良否を判定する判定手段を構成する。重量測定部１４の下流側には、具材、調味料等が充填された小袋を容器Ｃに投入する３つの小袋投入部２１、２２、２３がこの順に配置される。

第１小袋投入部２１は第１の小袋を容器Ｃに投入する。第２小袋投入部２２は第１小袋投入部２１の下流側に設けられ、第２の小袋を容器Ｃに投入する。第３小袋投入部２３は第２小袋投入部２２の下流側に設けられ、第３の小袋を容器Ｃに投入する。第１～第３小袋投入部２１、２２、２３の動作は制御装置（制御手段）１５により制御される。第３小袋投入部２３の下流側には、容器Ｃに投入された第１～３の小袋の有無をカメラ撮影により検査する小袋検査部２４が設けられる。容器搬送コンベヤ１０は、第１～第３小袋投入部２１、２２、２３と小袋検査部２４の下方において容器Ｃが一時的に停止するように、間欠的に駆動される。

第１～第３小袋投入部２１、２２、２３は基本的に同じ構成を有するので、第１小袋投入部２１を例にとり、図２（ａ）を参照してその構成を説明する。第１小袋投入部２１は容器搬送コンベヤ１０の上方において、容器搬送コンベヤ１０にほぼ直交する方向に配置された小袋搬送コンベヤ３０を有する。小袋搬送コンベヤ３０は連続的に駆動され、小袋供給部（小袋供給手段）４０から所定間隔を空けて供給された小袋Ｋを矢印Ｂ方向に搬送する。小袋搬送コンベヤ３０は、その搬送方向に延びるスリット３１（図５）が形成された長尺部材３２（図５）と、スリット３１を通って上方に突出するピン３３とを備え、ピン３３はスリット３１に案内されて矢印Ｂ方向に駆動され、小袋Ｋの後面を押圧して搬送する。

小袋搬送コンベヤ３０の上方であって容器搬送コンベヤ１０に対応した位置には、ロボット（小袋移載手段）５０が設けられる。ロボット５０は小袋搬送コンベヤ３０上の小袋Ｋを保持して容器搬送コンベヤ１０上の容器Ｃへ移載するもので、小袋Ｋを吸着して保持し、小袋搬送コンベヤ３０と容器搬送コンベヤ１０の間において往復動する４個の吸盤（吸着手段）５１を有する。吸盤５１はエアシリンダ５２のピストンの先端に取付けられ、エアシリンダ５２は、昇降機構５３に設けられて水平方向に延びる支持部材５４に取付けられる。すなわちロボット５０は昇降機構５３とエアシリンダ５２の作用により、通常４個の小袋Ｋを同時に、小袋搬送コンベヤ３０から容器搬送コンベヤ１０上の容器Ｃへ移載する。

図３、４を参照して小袋供給部４０の構成を説明する。小袋供給部４０は小袋搬送コンベヤ３０へ向けて上方から、シュート４１（図２）を介して小袋Ｋを所定間隔毎に供給するように構成されている。小袋供給部４０の収納部（図示せず）には、調味料等の被包装物が充填された多数の小袋Ｋが相互に連結されて成る小袋連続体Ｒが収納されており、小袋連続体Ｒはガイドローラ８１により案内されつつ、送りローラ８２により収納部から繰り出されて下方へ導かれる。送りローラ８２の下方にはカッター８３が設けられ、連続する２つの小袋Ｋを区画する横帯状部Ｑがカッター８３により切断される。これにより小袋Ｋは１つずつ分離され、シュート４１の上を滑って小袋搬送コンベヤ３０上に供給される。カッター８３の切断動作は制御装置１５により制御される。

図５を参照して、第１、第２、第３小袋投入部２１、２２、２３と小袋検査部２４の作用を説明する。本実施形態は乾麺が既に充填されている容器Ｃ内に３つの小袋を順次投入するように構成されている。図５（ａ）に示されるように第１小袋投入部２１では、第１の小袋Ｋ１が容器Ｃにおいて、小袋搬送コンベヤ３０の搬送方向の上流側に対応した部分（図において上側）に投入される。図５（ｂ）に示されるように第２小袋投入部２２では、第２の小袋Ｋ２が容器Ｃにおいて、小袋搬送コンベヤ３０の搬送方向の下流側に対応した部分（図において下側）に投入される。図５（ｃ）に示されるように第３小袋投入部２３では、第３の小袋Ｋ３が第１の小袋Ｋ１と第２の小袋Ｋ２の上に跨るように投入される。

３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は相互に異なる外観を有している。本実施形態では、第１の小袋Ｋ１と第２の小袋Ｋ２は、模様、色等が相互に異なる識別部を有し、第３の小袋Ｋ３は第１および第２の小袋Ｋ１、Ｋ２よりも外形が小さい。図５に示す例では、容器Ｃに対して、第１および第２の小袋Ｋ１、Ｋ２は相互に重なる部分が少なくなる位置に投入され、第３の小袋Ｋ３は第１および第２の小袋Ｋ１、Ｋ２のそれぞれの一部が露出するように投入される。すなわち３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、小袋検査部２４のカラーカメラにより撮影された画像において相互に識別できるように投入される。小袋検査部２４により異常であると判定された容器Ｃは下流側においてこの製造ラインから排除される。

３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は図５のような形態で容器Ｃ内に投入される必要はなく、それぞれの識別部が露出していればよい。例えば第１の小袋Ｋ１が最も大きく、第３の小袋Ｋ３が最も小さいとき、下から第１の小袋Ｋ１、第２の小袋Ｋ２、第３の小袋Ｋ３の順に積み重ねることにより、３つの小袋が相互に識別可能になる。この場合、各小袋の形状、材質、または各小袋の露出している部分に表示されている色、模様、マーク等が各小袋の識別部である。すなわち小袋検査部２４は、３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の識別部を検知することにより、容器Ｃ内に３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が投入されたか否かを判別する。なお、３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の投入順序もこの通りだけでなく、最も小さい第３の小袋Ｋ３から投入してもよい。

次に本物品充填装置の作用を説明する。容器Ｃは容器搬送コンベヤ１０により、４列に整列された状態で搬送され、供給部１２により乾麺を充填される。容器有無検出部１３ではリテーナ１１に容器Ｃが装着されているか否かが判定され、重量測定部１４では容器Ｃに乾麺が充填されているか否かが判定される。リテーナ１１の孔１９に容器Ｃが装着され、かつその容器Ｃの乾麺が充填されているとき、第１～第３小袋投入部２１、２２、２３により、容器Ｃに３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が投入される。次いで小袋検査部２４では、各容器Ｃに３つの小袋Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３が投入されているか否かが判別され、次の工程へ搬送される。

図２（ａ）に示されるように容器搬送コンベヤ１０において４つの容器Ｃの全てに乾麺Ｎが充填され、これらの容器Ｃが正常であるとき、これらの容器Ｃにそれぞれ小袋Ｋが投入される。これに対して図２（ｂ）に示されるように乾麺Ｎが充填されていない容器Ｃがある場合、その容器Ｃは不良であると判定され、その容器Ｃに小袋Ｋを投入するための吸盤５１には小袋Ｋが供給されない。具体的には、カッター８３の切断動作を停止させ、これにより容器Ｃに対応する小袋搬送コンベヤ３０の位置に小袋Ｋが供給されず、対応する吸盤５１の下方に小袋Ｋが供給されない。

また小袋Ｋが供給されない位置において、ロボット５０は小袋Ｋを保持する動作を行わない。すなわち小袋Ｋが供給されない位置における吸盤５１は、制御装置１５により吸引が切られるとともに、エアシリンダ５２の作用により、小袋Ｋを吸着しない高さ位置へ上昇する。これは、小袋Ｋが供給されない位置の吸盤５１により吸引を行うと、小袋搬送コンベヤ３０の表面が吸盤５１により吸引されて搬送動作に支障が生じる可能性があるからである。また、小袋Ｋが供給されない位置の吸盤５１が小袋Ｋを吸着するための高さ位置に定められていると、吸盤５１が搬送コンベヤ３０に接触して吸盤５１の損耗が発生するおそれがあるためである。このように吸盤５１は、小袋Ｋを容器Ｃへ投入するために小袋搬送コンベヤ３０と容器搬送コンベヤ１０の間において往復動するだけでなく、容器Ｃが不良であるとき、小袋Ｋを吸着する位置および吸着しない位置の間において移動可能である。

図２（ｂ）の例は、乾麺Ｎが充填されていない容器がリテーナ１１に装着されていた場合、すなわち重量測定部１４において容器Ｃに乾麺が充填されていないと判定された場合であるが、容器有無検出部１３においてリテーナ１１に容器Ｃが装着されていないと判定された場合も同様に、容器Ｃが不良であると判定され、小袋供給部４０は小袋搬送コンベヤ３０の該当する位置に小袋Ｋを供給しない。また吸盤５１も上昇し、小袋搬送コンベヤ３０の搬送動作に影響を及ぼさない高さ位置へ退避する。

以上のように本実施形態では、容器搬送コンベヤ１０のリテーナ１１に容器Ｃが装着されていない箇所が存在したり、あるいは容器Ｃに乾麺Ｎが充填されていない場合、その箇所または容器Ｃに対応する小袋搬送コンベヤ３０の位置に小袋を供給しないので、無駄な小袋の供給を防止することができる。

図６は第２実施形態の小袋供給部４０を示している。小袋供給部４０以外の構成は第１実施形態と同じである。この小袋供給部４０において、包装フィルムＦはフィルム供給部（図示せず）からほぼ水平方向に繰り出され、包装フィルムＦの送り方向はガイドローラ４２において下方へ方向転換される。ガイドローラ４２の下方には折込ガイド４３が設けられる。折込ガイド４３は、その先端が包装フィルムＦの幅方向の中央に係合し、これにより包装フィルムＦは上下方向に延びる直線に沿って２つ折りにされつつ下方へ送り出される。すなわち図３において包装フィルムＦは左側が開放されている。

折込ガイド４３の下方にはサイドシール部４４が設けられており、２つ折りにされた包装フィルムＦの開放側縁部（図６において左側部Ｐ）が加熱されてシールされ、下方に移送されつつ筒状に形成される。サイドシール部４４の下方には横シール部４５が設けられ、横シール部４５には水平方向に延びるヒートブロック４６が設けられる。包装フィルムＦの全幅にわたって延びる横帯状部Ｑはヒートブロック４６により加熱されてシールされる。すなわち、サイドシール部４４と横シール部４５によって左側部Ｐと横帯状部Ｑがシールされ、上端が開口された小袋Ｋ′が成形される。小袋Ｋ′には、サイドシール部４４の近傍に設けられた充填ノズル４７により具材、調味料等の被包装物が充填される。小袋Ｋ′はさらに下方へ移動し、ヒートブロック４６の作用により、その上方に位置する小袋Ｋ′の下端の横帯状部Ｑがシールされることによって上端の開口が密封される。

横シール部４５の下方にはカッター４８が設けられ、横シール部４５においてシールされた部分が切断される。これにより小袋Ｋは１つずつ分離され、シュート４１の上を滑って小袋搬送コンベヤ３０上に供給される。ヒートブロック４６の温度制御とカッター４８の切断動作は制御装置１５により制御される。

１０ 容器搬送コンベヤ
１３ 容器有無検出部（判定手段）
１４ 重量測定部（判定手段）
１５ 制御装置（制御手段）
３０ 小袋搬送コンベヤ
４０ 小袋供給部（小袋供給手段）
５０ ロボット（小袋移載手段）
Ｃ 容器

Claims (3)

1. 容器を複数列に整列させた状態で搬送する容器搬送コンベヤと、
   前記容器搬送手段により搬送される容器の良否を判定する判定手段と、
   前記判定手段の下流側に設けられ、前記容器搬送コンベヤの上方において、ほぼ直交する方向に配置された小袋搬送コンベヤと、
   前記小袋搬送コンベヤに小袋を所定間隔で供給する小袋供給手段と、
   前記小袋搬送コンベヤ上の小袋を保持して前記容器へ移載する小袋移載手段と、
   前記判定手段、前記小袋供給手段および前記小袋移載手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記判定手段により、前記容器が不良であると判定されたとき、前記小袋供給手段により前記容器に対応する前記小袋搬送コンベヤの位置に小袋を供給せず、かつ前記小袋移載手段の前記位置における保持動作を行わないことを特徴とする物品充填装置。
2. 前記小袋供給手段は、複数の小袋が連なった連包袋を各小袋に切断する切断手段を備え、前記判定手段により、前記容器が不良であると判定されたとき、前記制御手段は、前記切断手段を停止させることにより、前記容器に対応する前記小袋搬送コンベヤの位置に小袋を供給しないことを特徴とする請求項１に記載の物品充填装置。
3. 前記小袋移載手段は、小袋を吸着して保持する吸着手段を備え、前記吸着手段は小袋を吸着する位置および吸着しない位置の間において移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の物品充填装置。

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