JP4194701B2 - ピロー包装機の噛込み判定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包むとともに、複数の刃を有する回転カッターで被包装物毎に包装部材を切断するようにしたピロー包装機に係わり、該回転カッターにおける刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ピロー包装機の噛込み等を判定する装置として、例えば実用新案登録公報1909697号(実開昭60−10706号)に提案されたものがある。この装置は、包装品を切断およびシールするエンドシーラーにおいてカッターの変位を検出し、設定器に設定された変位の設定値と検出された変位の値との大小を比較することで、シール部への異物の噛込みを判定するものである。
【0003】
ところで、上記従来の装置が適用されているピロー包装機はエンドシーラーのカッターが一つの刃を回転させるものであるが、高速のピロー包装機には複数の刃を備えた回転カッターを用いるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の装置のようにカッターの変位に基づいて噛込みを判定する方法は、例えば画像処理等によって不良品を識別するような装置よりも簡単な構成とすることができるが、上記のように複数の刃を備えた回転カッターを用いるピロー包装機に対して、上記従来の判定方法をそのまま適用すると問題が生じる。
【0005】
例えば、複数の刃毎の切断位置のバラツキ等に対応させるために、変位の比較の基準とする設定値に幅を持たせる必要があり、微小な異物の噛込みを検出するなど検出精度を高めるのが困難である。また、回転カッターの経時変化等により判定精度が低下するという問題がある。
【0006】
本発明は、複数の刃を備えた回転カッターを用いるピロー包装機において精度良く噛込みを判定できるようにすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになした本発明の請求項1のピロー包装機の噛込み判定装置は、複数の刃を同軸上に該軸と平行に等角度間隔で配置した回転カッターを具備し、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包んで該回転カッターに送り出し、該回転カッターを前記軸を中心に回転して前記刃を前記包装材に追従させるとともに、該回転カッターを前記包装部材に接近する方向に変位させて前記刃により前記被包装物毎に該包装部材を切断するようにしたピロー包装機に設けられ、前記刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置であって、前記回転カッターの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転カッターの前記変位を検出する変位検出手段と、前記回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、前記変位検出手段の検出出力に基づいて前記刃毎の変位の設定値を設定する設定値設定手段と、前記変位検出手段の検出出力と前記設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて前記刃毎に噛込みを判定する噛込み判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
上記のように構成された本発明の請求項1のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、変位検出手段により回転カッターの変位が検出され、噛込み判定手段は該変位検出手段の検出出力と設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて刃毎に噛込みを判定する。
【0009】
一方、回転位置検出手段は回転カッターの回転位置を検出し、設定値設定手段は、回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、変位検出手段の検出出力に基づいて刃毎の変位の設定値を設定する。
【0010】
回転カッターの変位と比較する設定値を各刃毎に設定できるので、刃毎の切断位置等のバラツキの影響を受けることなく、判定精度を高めることができる。
【0011】
また、本発明の請求項2のピロー包装機の噛込み判定装置は、請求項1の構成を備え、前記設定値設定手段は、前記変位検出手段の刃毎の検出出力の移動平均に基づいて該刃毎の変位の設定値を設定することを特徴とする。
【0012】
上記のように構成された本発明の請求項2のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、請求項1の作用効果に加え、設定値を刃毎の経時変化に追従させることができ、判定精度を高めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施の形態におけるピロー包装機と噛込み判定装置の要部斜視図である。菓子等の被包装品10は、供給コンベア1上に所定の間隔をおいて一つずつ並べられ、供給コンベア1によりエンドシーラー2に供給される。連続する帯状の包装材としての包装フィルム20は図示しないローラーにより図の矢印方向に走行され、被包装品10の上を覆うようにしてエンドシーラー2に供給される。
【0014】
エンドシーラー2の直前には図示しない製袋機が配設されており、この製袋機により、包装フィルム20は供給コンベア1上の被包装品10を包むようにして筒状に折り込まれ、その包装フィルム20の両縁が被包装品10の下側で重ねられ、その重ねられた部分が図示しないセンターシーラーで瞬間熱接着等によりシールされる。これにより、筒状の包装フィルム20内に被包装品10が包まれた状態でエンドシーラー2に供給される。
【0015】
エンドシーラー2は、包装フィルム20の走行方向と直角に配設された第1の回転カッター21と第2の回転カッター22を備えている。各回転カッター21,22は、横軸21a,22aの外周に90度間隔の4カ所に刃21b,22bが取り付けられている。なお、刃21b,22bは包装フィルム20を瞬間熱接着する機構を備えている。
【0016】
第1の回転カッター21の横軸21aは、上下に揺動可能な軸受フレーム3によって軸支されており、回転カッター21はその自重により下方の第2の回転カッター22側に付勢されている。第2の回転カッター22は図示しない本体フレームに軸支されており、第1の回転カッター21と第2の回転カッター22は、図示しない連結機構により連結され、それぞれ図の矢印のように同じ速度で互いに逆方向に回転する。そして、各回転カッター21,22の刃21b,22bの間に包装フィルム20が挟まれ、この包装フィルム20の切断と瞬間熱接着が行なわれる。これにより、図4に示したように、被包装品10を包装フィルム20で包装し、その端部に接着部30aと切り口30bを有する包装品30が形成される。
【0017】
第1の回転カッター21を軸支する軸受フレーム3の下端にはロードセル4が取り付けられており、このロードセル4の出力信号は制御盤5に入力され、制御盤5ではこのロードセル4の出力信号により第1の回転カッター21の上下方向の変位を検出する。
【0018】
第2の回転カッター22の横軸22aはチェーン6aを介してロータリーエンコーダ6に連結されており、このロータリーエンコーダ6aの出力信号は制御盤5に入力される。制御盤5は、ロータリーエンコーダ6aの出力信号により、第1の回転カッター21および第2の回転カッター22の回転位置を検出して切断時の刃21b,22bを識別する。すなわち、各回転カッター21,22において刃21b,22bはそれぞれ4分の1周の位置に取り付けられており、包装フィルム20を切断するとき(第1の回転カッター21の刃21bが最下端になり、第2の回転カッター22の刃22bが最上端になるとき)対になる刃21b,22bの組が4組ある。この切断時の刃21b,22bの組をロータリーエンコーダ5の出力信号から識別する。
【0019】
エンドシーラー2の次段には、搬出コンベア7、排除装置8および良品搬出コンベア9が配設されている。エンドシーラー2で切断された包装品30は、搬出コンベア7で排除装置8に送られ、良品の包装品30は排除装置8のシュート81を滑って良品搬出コンベア9に送られ、良品搬出コンベア9で次工程に搬出される。
【0020】
一方、後述説明するように制御盤5で噛込みが検出された場合は制御盤5は所定のタイミングを見計らって排除装置8を駆動し、シュート81を下方に移動して不良品の包装品30′を回収箱82に排除する。
【0021】
図3はエンドシーラー2における第1の回転カッター21の変位を説明する図であり、同図は図を省略し変位を誇張して示してある。第2の回転カッター22は固定されているが、第1の回転カッター21は上下に変位する。したがって、刃21b,22bが離れていて包装フィルム20を切断していないとき(Iの状態)は変位が0であるが、刃21b,22bにより包装フィルム20を切断しているとき(IIの状態)では第1の回転カッター21は変位量Dだけ上に変位する。この変位量Dは通常は4組の刃毎にバラツキがある。また、この刃21b,22bの間に被包装物10が挟まって噛込みが発生するとこの変位量はDよりもさらに大きくなるので、この変位量に基づいて噛込みを検出する。
【0022】
図2は実施の形態の噛込み判定装置の要部ブロック図であり、制御盤5は、アンプ5a、刃識別部5b、刃毎変位信号出力部5c、刃毎移動平均部5d、設定器5e、信号比較判定部5f、検出信号出力部5g、タイマー5hおよび表示装置5iを備えている。なお、制御盤5はマイクロコンピュータ等で構成されており、アンプ5a以外の上記各部の機能は所定の制御プログラムの実行により実現されている。
【0023】
ロードセル4の検出信号はアンプ5aで増幅されて刃識別部5bに入力される。また、ロータリーエンコーダ6の出力信号は刃識別部5bに入力される。刃識別部5bはロータリーエンコーダ6の出力信号に基づいてエンドシーラー2において切断中の刃を識別し、アンプ5aで増幅された検出信号をデジタルの変位信号に変換するとともに、識別した刃に対応させて変位信号を刃毎変位信号出力部5cに出力する。また、刃識別部5bを識別した刃の情報を設定値の切換信号として設定器5eに出力する。刃毎変位信号出力部5cは4つの刃に対応する出力部を備えており、刃識別部5bから入力される各刃に対応するデジタルの変位信号を個別に刃毎移動平均部5dと検出比較判定部5fに出力する。
【0024】
刃毎移動平均部5dは、各刃に対応する演算部を備えており、各刃毎に複数の変位信号について移動平均を順次求め、各刃毎の変位の移動平均値を設定器5eに出力する。設定器5eは刃毎移動平均部5dから出力される各刃毎の移動平均値に対する所定の割合(例えば移動平均値の1.1倍)の値を各刃毎の設定値として求める。なお、この割合は設定値が移動平均値より僅かに大きな値となるように任意に設定できるようになっている。そして、設定器5eは刃識別部5bから入力される切換信号(刃の情報)に応じて切断中の刃に対応する設定値を検出比較判定部5fに出力して設定する。
【0025】
検出比較判定部5fは、刃毎変位信号出力部5cから入力される変位信号と、設定器5eから設定された設定値とを比較し、変位信号と設定値との大小関係に対応する信号を検出信号出力部5gに出力する。検出信号出力部5gは、検出比較判定部5fの出力信号に基づいて、変位信号が設定値を超えている場合のみ噛込み検出信号を表示装置5iとタイマ5hに出力する。表示装置5iは噛込み検出信号が入力されると警告表示を行なう。
【0026】
また、タイマ5hは噛込み検出信号が入力されると所定時間の計時を開始し、所定時間がタイムアップすると排除装置8に駆動信号を出力し、排除装置8を駆動する。なお、このタイマ5hが計時する所定時間は、エンドシーラー2から排出される不良品がエンドシーラー2から搬出コンベア7により排除装置8まで搬送されるのに要する時間である。
【0027】
以上の構成により、エンドシーラー2で噛込みが発生すると、そのときの変位信号がそのときの刃に対応する設定値を超えることになって噛込み検出信号が出力され、警告表示とその不良品に対する排除動作が行なわれる。
【0028】
また、設定値は各刃毎に設定されるので、各刃の切断位置のバラツキに影響されることなく検出精度が高まる。さらに、各刃毎の設定値は変位の移動平均値に応じて設定されるので、経時変化にも追従できて高い検出精度を維持できる。
【0029】
なお、噛込みが検出された場合は、そのときの変位信号は移動平均値の演算の対象から削除するようにするとよい。
【0030】
また、上記の実施の形態では、順次検出される変位信号について所定数の変位信号の移動平均を順次求めるようにしているが、常に移動平均を演算しなくても例えば所定時間毎に間欠的に移動平均を演算するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、複数の刃を有する回転カッターで被包装物毎に包装部材を切断するようにしたピロー包装機において、各刃毎の切断時の変位を各刃毎に設定した設定値の設定値に基づいて噛込みを検出するようにしたので、刃毎の切断位置等のバラツキに影響されることなく、判定精度を高めることができる。
【0032】
また、本発明の請求項2のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、請求項1の構成を備え、各刃毎の設定値を各刃毎の変位の移動平均から求めるようにしたので、設定値を刃毎の経時変化に追従させることができ、判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるピロー包装機と噛込み判定装置の要部斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態の噛込み判定装置の要部ブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態における第1の回転カッターの変位を説明する図である。
【図4】本発明の実施の形態におけるピロー包装機で包装された包装品(良品)の外観斜視図である。
【符号の説明】
2 エンドシーラー
4 ロードセル
5 制御盤
6 ロータリーエンコーダ
Claims (2)
- 複数の刃を同軸上に該軸と平行に等角度間隔で配置した回転カッターを具備し、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包んで該回転カッターに送り出し、該回転カッターを前記軸を中心に回転して前記刃を前記包装材に追従させるとともに、該回転カッターを前記包装部材に接近する方向に変位させて前記刃により前記被包装物毎に該包装部材を切断するようにしたピロー包装機に設けられ、前記刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置であって、
前記回転カッターの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記回転カッターの前記変位を検出する変位検出手段と、
前記回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、前記変位検出手段の検出出力に基づいて前記刃毎の変位の設定値を設定する設定値設定手段と、
前記変位検出手段の検出出力と前記設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて前記刃毎に噛込みを判定する噛込み判定手段と、
を備えたことを特徴とするピロー包装機の噛込み判定装置。 - 前記設定値設定手段は、前記変位検出手段の刃毎の検出出力の移動平均に基づいて該刃毎の変位の設定値を設定することを特徴とする請求項1記載のピロー包装機の噛込み判定装置。
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