JP4108220B2

JP4108220B2 - 包装検査システム

Info

Publication number: JP4108220B2
Application number: JP9964599A
Authority: JP
Inventors: 幸夫中川; 克彰河野; 靖山口
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: JP2000289719A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は包装検査システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の包装検査システムを本発明の実施形態を示す図１を用いて説明する。図１において、組合せ計量装置１から排出された内容物Ｍは、シュート２０３に落下した後、製袋包装機２００によって連続的に包装される。製袋包装機２００は縦シーラ（縦シール装置）２０１によりフィルムＦの端部同士をシールした後、上方から落下する内容物Ｍを筒状のフィルムＦ内に充填した状態で、該フィルムＦにおける内容物Ｍの上方の端部Ｆ１をエンドシーラ（エンドシール装置）２０２で溶着する（シールする）と共に切断して商品Ｍ１を連続的に製造する。製造された商品Ｍ１は重量チェッカー３００まで搬送されて、内容物Ｍの重量が所定の範囲か否かをチェックされる。その後、商品Ｍ１は、シールチェッカー４００に搬送され、シール状態が検査される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記シールチェッカー４００による検査だけでは、縦シーラ２０１またはエンドシーラ２０２のうちのいずれに不具合が生じているのか不明である。かかる不具合が生じたシーラを特定するには、多大の労力および時間を要する。そのため、システムの生産性が低下する。
したがって、本発明の目的は、不具合の発生したシーラを逸早く特定できるようにして、包装検査システムの生産性や歩留りを高めることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の包装検査システムは、フィルムの流れ方向に沿った端部同士を縦シール装置でシールしてフィルムを筒状に成形し、前記筒状に成形したフィルム内に内容物が充填された後に該フィルムのエンドをエンドシール装置でシールして包装された商品を生産する包装機と、前記包装後に商品の包装袋から空気がリークしているか否かを検査するシールチェッカーとを備えた包装検査システムであって、前記フィルムのエンドに内容物が噛込んだか否かを検出する噛込検出手段を前記包装機に設け、同一の商品について該噛込検出手段の検出結果と前記シールチェッカーの検査結果に基づいて下記の（ｉ）または（ｉｉ）の一方または双方の診断を行うものである。
（ｉ）同一の商品について、前記噛込検出手段により噛込みが検出され、かつ、シールチェッカーにより前記包装袋から空気がリークしていると認定された場合は、前記エンドシール装置のシールタイミングに問題があると診断すること
（ｉｉ）同一の商品について、前記噛込検出手段により噛込みが検出されず、かつ、シールチェッカーにより前記包装袋から空気がリークしていると認定された場合は、前記縦シール装置に問題があると診断すること
なお、診断した診断結果は、報知手段により報知するのが好ましい。
【０００５】
噛込検出手段は包材のエンド（フィルムにおける商品の縦方向の端部）において噛込みが発生したか否かを検出する。一方、シールチェッカーは、商品の包材にリーク（空気の漏れ）が発生するか否かを検出する。ここで、包材のシール部分に内容物が噛み込んでおれば、一般に、リークが生じるから、同一の商品について、噛込みが検出されていないにもかかわらず、リークが発生している場合には、一般に、縦シール装置に不具合が発生していると推定することができる。
【０００６】
本発明において、「内容物」とは、計量されて袋詰めにされる集合物をいい、「商品」とは、該集合物が袋詰めにされたものをいう。
「異常状態ないしは異常内容を診断する」とは、両シール装置の異常についての何らかの推測や推定を行うことをいい、たとえば、いずれのシール装置に不具合があるのかを推定することをいう。
「報知手段」としては、たとえば、液晶表示器、ＣＲＴディスプレイないし警告灯などを用いることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
まず、本発明が適用される計量包装箱詰システムの概略について説明する。
図１において、１００は搬送コンベヤ、１は組合せ計量装置、２００は製袋包装機（包装機）、３００は重量チェッカー（計量コンベヤ）、４００はシールチェッカー、７００は箱詰装置である。
【０００８】
前記搬送コンベヤ１００は、商品の内容物Ｍを組合せ計量装置１の分散フィーダ２の中央部へ落下させる。組合せ計量装置１は多数の計量ホッパ（図示せず）内に供給された内容物Ｍの重量を組み合わせることで、内容物Ｍを一まとめにして、目標重量または目標重量に近い重量とし、下方の製袋包装機２００に内容物Ｍを落下させる。
【０００９】
前記製袋包装機２００は、いわゆる縦型ピロー包装機で、フィルムロールＦｒから巻き出したシート状のフィルムＦを縦シーラ（縦シール装置）２０１で溶着して筒状に形成し、上方から落下する内容物Ｍを該筒状のフィルムＦ内に充填した状態で、前記フィルムＦにおける内容物Ｍの上方の端部Ｆ１をエンドシーラ（エンドシール装置）２０２で溶着する（シールする）と共に切断して商品Ｍ１を一定のサイクルタイムで連続的に包装する（たとえば、特開平４−１２８１０５号公報参照）。
【００１０】
包装済の商品Ｍ１は下方に落下すると共に、前倒具３０１によって受取コンベヤ３０２上に倒されて搬送される。商品Ｍ１は受取コンベヤ３０２から重量チェッカー３００に搬送される。
【００１１】
前記重量チェッカー３００は、商品Ｍ１の重量を計量するロードセルのような重量検出器３０５（図５）と、重量検出器３０５に支持されたコンベヤ３１０を有している。図１の重量チェッカー３００は、商品Ｍ１を斜め上方に向って搬送しながら後述する方法で、商品Ｍ１の重量を計って検査する。商品Ｍ１は重量チェッカー３００からシールチェッカー４００に搬送される。
【００１２】
前記シールチェッカー４００は、重量チェッカー３００から搬送された商品Ｍ１を押え具４０１で上から押さえながら搬送し、その間に、包装袋のシール不良および商品Ｍ１の長さを検査する。振り分け装置５００は、シールチェッカー４００から受け取った商品Ｍ１を前記各検査結果に基づいて、不良であれば系外に排出すると共に、良品であれば下流に搬送する。商品Ｍ１は振り分け装置５００および整列搬送装置６００などからなる搬送装置を介して下流の箱詰装置７００に搬送される。箱詰装置７００は、段ボール箱Ｂ内に商品Ｍ１を箱詰する。
【００１３】
つぎに、前記製袋包装機２００の詳細な構造について説明する。
図２において、フィルムＦはフォーマ２０９により筒状に曲成される。製袋包装機２００は、フォーマ２０９の下方のプルダウンベルト２０４がフィルムＦの側面を吸着保持した状態でフィルムＦを下方に引っ張りながら、側方の前記縦シーラ２０１がフィルムＦの流れ方向に沿った端部同士（合わせ目）をシールしてフィルムＦを筒状に成形する。
【００１４】
前記エンドシーラ２０２は、回転軸２０５、アーム２０６およびシールジョー２０７を備えている。エンドシーラ２０２はアーム２０６が互いに逆方向に間欠的に回転しながら、その回転軸２０５が所定のタイミングで水平方向に往復移動することで、アーム２０６の先端のシールジョー２０７が略Ｄ字形の軌跡を描く。
図３に示すシールジョー２０７は、組合せ計量装置１から排出完了信号を受信すると、回転し始め、互いに当接する位置まで回転すると、フィルムＦをしごきながら、下方に略直線的に走行し、互いに密着してフィルムＦのエンド（商品Ｍ１の縦方向の端部）を圧着させてシールしながら下降し、更にカッタ２０８でフィルムＦを裁断して、再び円弧を描いて原点にリターンしていく。なお、回転軸２０５は、２つのサーボモータにより、回転および往復駆動される。
【００１５】
つぎに、噛込検出手段２１について説明する。
噛込検出手段２１は、シールジョー２０７に設けた検出ヘッド２２により、シール時における一対のシールジョー２０７，２０７間の距離の変位δ（距離に関する情報）を検出し、これを比較手段２３で基準変位と比較する。前記変位δが基準変位よりも大きいか否かにより、フィルムＦのエンド（被封止部）に商品Ｍが噛み込んだか否かを検出し、その検出結果を包装コントローラ２０に出力する。なお、前記検出ヘッド２２としては、近接スイッチや回転軸２０５を水平方向に往復運動させるサーボモータに取り付けられたエンコーダなどの種々の手段を用いることができる。
また、エンドシーラ２０２の詳細な構造は、特開平５−２７８７２９号に記載されている。また、噛込検出手段２１としては、同７−１８７１５３号に記載された構成を採用することもできる。
【００１６】
つぎに、図４の前記シールチェッカー４００に設けたシール検出手段４１について説明する。
図４において、前記シールチェッカー４００の押え具４０１は、平行運動機構４０２に、所定の角度の範囲内において回転自在に取り付けられており、商品Ｍ１が進入してくると、若干斜め上方に持ち上がり、その後、押え具４０１の自重によって、商品Ｍ１の包装袋を押さえ付ける。前記平行運動機構４０２を構成するリンク４０３の下端の回転中心には、ロータリーエンコーダのような回転角検出器４２が設けられている。該回転角検出器４２はリンク４０３の回転角θ（商品Ｍ１の高さ情報の一例）を比較手段４３に出力する。比較手段４３は、前記入力された回転角θを所定の基準回転角（所定の閾値の一例）と比較して、商品Ｍ１のシールの良否を判別し、測定された回転角θが基準回転角よりも小さい場合は、袋から空気がリークしていると判断して、検査結果としてのシール不良信号をシールチェッカー制御部４０に出力する。
なお、シール検出手段４１としては、特表平９−５１１８３１号に開示されたものを用いることもできる。
【００１７】
つぎに、本システムの制御構成を図５を用いて説明する。
前記組合せコントローラ１０、包装コントローラ２０、重量チェッカー制御部３０およびシールチェッカー制御部４０は、リモコン５０に接続されて互いに連動できるようになっている。該リモコン５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３を有している。前記ＲＡＭ５３には、図７（ｂ）の診断履歴記憶部５３ａが設けられている。該診断履歴記憶部５３ａには、同一の商品Ｍ１についての噛込検出手段２１およびシール検出手段４１の検出ないし検査結果が互いに関連付けられて記憶されている。前記リモコン５０にはタッチクスリーン（報知手段）５４および警報手段５５が接続されている。なお、警報手段５５としては、警告灯やブザーなどを用いることができる。
【００１８】
前記ＣＰＵ５１は、以下に説明するように、同一の商品Ｍ１についての噛込検出手段２１の検出結果と、前記シール検出手段４１の検査結果に基づいて、前記両シーラ２０１，２０２の異常状態および異常内容を診断し、その診断結果をタッチクスリーン５４および警報手段５５を介して出力する。
【００１９】
つぎに、前記ＣＰＵ５１の診断方法を説明する。
図６（ａ）において、同一の商品Ｍ１について、噛込検出手段２１により噛込が検出されず、かつ、シール検出手段４１による検査結果が合格である場合は、両シーラ２０１，２０２が正常に動作しているとＣＰＵ５１が判断（診断）する。
【００２０】
一方、同一の商品Ｍ１について、噛込検出手段２１により噛込が検出されたにもかかわらず、シール検出手段４１による検査結果が合格である場合は、シールチェッカー４００に不具合があると判断（診断）する。すなわち、この場合、シール検出手段４１の検出精度が噛込検出手段２１の検出精度よりも一般に悪いので、両シーラ２０１，２０２が正常に動作しているが、シールチェッカー４００に不具合があると、ＣＰＵ５１は診断し、当該診断結果を不具合報知(2) としてタッチクスリーン５４に表示させると共に警報手段５５を作動させる。この不具合報知(2) の場合、タッチクスリーン５４は、「内容物の噛込みが検出されたにもかかわらず、シールチェッカーが作動しません。シールチェッカーを再調整してください。」などの内容を表示する。
なお、この場合、シールジョー２０７が目詰まりしていることもあるので、「シールジョーが目詰まりしていないかチェックしてください。」などの表示を追加してもよい。
【００２１】
他方、同一の商品Ｍ１について、噛込検出手段２１により噛込みが検出されず、かつ、シール検出手段４１による検査結果が不合格である場合（リークしているためにシール不良であると認定された）は、エンドシーラ２０２は正常に動作したが、縦シーラ２０１に動作不良が生じたと、ＣＰＵ５１は診断し、当該診断結果を不良報知(3) としてタッチクスリーン５４に表示させると共に、警報手段５５を作動させる。この不良報知(3) の場合、タッチクスリーン５４は、「噛込みが検出されていないのに、リークが発生しています。至急、縦シーラをチェックしてください。」などの内容を表示する。
【００２２】
また、同一の商品Ｍ１について、噛込検出手段２１により噛込みが検出され、かつ、シール検出手段４１による検査結果が不合格である場合は、エンドシーラ２０２のシールタイミングに問題があると、ＣＰＵ５１は診断し、当該診断結果を不良報知(4) としてタッチクスリーン５４に表示させると共に、警報手段５５を作動させる。この不良報知(4) の場合、タッチクスリーン５４は、「噛込みが検出され、かつ、リークが発生しています。エンドシーラのシールタイミングを変えてみてください。」などの内容を表示する。
【００２３】
つぎに、前記ＣＰＵ５１の動作を図６（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。
本診断システムがスタートし、ステップＳ１でシールチェッカー制御部４０から検査結果が入力されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、検査結果を判別し、シール状態が合格である場合はステップＳ３に進み、一方、シール状態が不合格である場合はステップＳ４に進む。
【００２４】
前記ステップＳ３では、同一の商品について噛込検出の結果を診断履歴記憶部５３ａから読み出して、噛み込んでいなければステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ３において、噛み込んでいた場合はステップＳ１２に進んで、前述のように、シールチェッカー４００の不具合報知(2) を行わせる。
【００２５】
前記ステップＳ４では、同一の商品について噛込検出の結果を診断履歴記憶部５３ａから読み出して、噛み込んでいなければ、ステップＳ１３に進んで、前述のように、縦シール不良報知(3) を行わせる。一方、ステップＳ４において、噛み込んでいない場合はステップＳ１４に進んで、前述のように、エンドシールの不良報知(4) を行わせる。
【００２６】
このように、本診断システムでは、噛込検出手段２１およびシールチェッカー４００の検出ないし検査結果に基づいて、両シーラ２０１，２０２などの異常状態を診断し当該診断結果を報知するから、オペレータは診断結果に基づいて、シーラ２０１，２０２の不具合を逸早く改善することができる。したがって、商品Ｍ１の生産性や歩留りが向上する。
【００２７】
なお、本発明では、両シーラ２０１，２０２の診断結果を報告せずに、あるいは、診断結果と共に、たとえば、エンドシーラ２０２のシールタイミングを自動的に遅らせるなど、各装置の作動タイミングを変更したり、あるいは、包装検査システム自体を停止させるようにしてもよい。
【００２８】
また、前記実施形態ではリモコン５０を設けたが、該リモコン５０を設けずに、図７のように、包装コントローラ２０にＣＰＵ５１などを設けて、前記リモコン５０の判別機能等を包装コントローラ２０に付加してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一の商品について噛込検出手段の検出結果と、シールチェッカーの検査結果に基づいて、両シール装置の異常を診断するから、縦シールまたはエンドシールのうちのいずれのシール装置に異常があるのか、更には、シールチェッカーに異常があるのかを逸早く診断（判別）することができる。したがって、システムの生産性や歩留りが向上する。
しかも、かかる診断（判別）を行うのに、マイコンのプログラムを付加するだけの簡便な方法で実現することができるから、コストも差程アップしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す計量包装検査システムを示す概略側面図である。
【図２】製袋包装機の一例を示す概略側面図である。
【図３】噛込検出手段の一例を示す概略構成図である。
【図４】シールチェッカーの一例を示す概略構成図である。
【図５】同システムの要部を示す概略構成図および記憶部の記憶内容の一部を示す図表である。
【図６】診断方法を示す図表およびフローチャートである。
【図７】変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２１：噛込検出手段
２００：包装機
２０１：縦シール装置
２０２：エンドシール装置
４００：シールチェッカー
Ｆ：フィルム
Ｍ：内容物
Ｍ１：商品

Claims

フィルムの流れ方向に沿った端部同士を縦シール装置でシールしてフィルムを筒状に成形し、前記筒状に成形したフィルム内に内容物が充填された後に該フィルムのエンドをエンドシール装置でシールして包装された商品を生産する包装機と、
前記包装後に商品の包装袋から空気がリークしているか否かを検査するシールチェッカーとを備えた包装検査システムであって、
前記フィルムのエンドに内容物が噛込んだか否かを検出する噛込検出手段を前記包装機に設け、
同一の商品について該噛込検出手段の検出結果と前記シールチェッカーの検査結果に基づいて下記の（ｉ）または（ｉｉ）の一方または双方の診断を行う包装検査システム
（ｉ）同一の商品について、前記噛込検出手段により噛込みが検出され、かつ、シールチェッカーにより前記包装袋から空気がリークしていると認定された場合は、前記エンドシール装置のシールタイミングに問題があると診断すること
（ｉｉ）同一の商品について、前記噛込検出手段により噛込みが検出されず、かつ、シールチェッカーにより前記包装袋から空気がリークしていると認定された場合は、前記縦シール装置に問題があると診断すること。
請求項１において、
前記診断した診断結果を報知する報知手段を設けた包装検査システム。
請求項１もしくは２において、
前記噛込検出手段は、前記エンドシール装置における前記フィルムを圧着させる一対のシールジョーの間の距離に関する情報を検出することで、前記内容物の噛込を検出する包装検査システム。
請求項１、２もしくは３において、
前記シールチェッカーは、前記商品を上から押さえ付けたときの商品の高さ情報と所定の閾値に基づいて当該商品の包装袋から空気がリークしているか否かを判別する包装検査システム。