JP4498626B2 - シールチェック装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装済み商品のシールチェックを行うシールチェック装置に関し、商品検査技術の分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、スナック菓子等の内容物が包装袋に袋詰めされた商品のシール不良を発見するために、包装袋のシール状態を検査するシールチェックが行われる。
【0003】
その場合、従来における商品のシールチェックは、包装袋を上方から押圧して圧力をかけることにより行われている。つまり、商品が良好にシールされているものであるときは、押圧しても包装袋内の空気等が外部へ漏れ出さず、商品を押圧する押圧部材が商品からほぼ一定の反力を受けることになるから、該押圧部材のストロークは変化しない。一方、商品が良好にシールされていないものであるときは、上記押圧部材の押圧力によって包装袋内の空気等が外部へ漏れ出し、商品の包装袋が萎んで上記押圧部材のストロークが変化することになる。このように、包装袋を上方から押圧したときの押圧部材のストロークの変化状態を検出することにより、商品のシールチェックが行われる。
【0004】
この種のシールチェック装置としては、例えば本願出願人が、特願2000−269670号として特許出願しているものがある。このシールチェック装置は、下方に配置された下部搬送コンベアと、該下部搬送コンベアの上方に相対向して配置された押圧部材とによって、下部搬送コンベアと押圧部材との間に搬入される包装済み商品を挟持、押圧し、上記押圧部材の変位をサーボモータで検知し、所定期間内における変位量に基づいてシール状態の良、不良の判定を行うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなシールチェック装置において、搬入商品が下部搬送コンベアと押圧部材との間に突入すると、衝撃によって押圧部材は振動し、包装袋の弾性やシールチェック装置の固有振動等も相俟って、押圧部材は減衰振動する。したがって、上記所定期間としては、通常、商品の搬入を検知後、振動が安定するであろう時刻から、商品が排出されるであろう時刻までの期間、ないしこれら時刻にマージンを考慮して設定した期間が採用されている。
【0006】
しかし、上記所定期間は、商品の種類ごとに、つまり、商品の寸法、包装袋内の内容物、包装材料の特性等によってまちまちであり、シールチェックに当たっては、商品の種類ごとに予め該期間を検証しておかなければならない。
【0007】
さらに、同一種類の商品であっても、上記所定期間は、商品の状態、つまり包装袋内の内容物の偏りや空気等の充填状態等に加え、該所定期間を設定するための商品検知センサによる検知誤差も相俟って、起点時刻と終点時刻とがばらつくことがある。
【0008】
ここで一例として、図13に、同一種類のシール状態が良好な2個の商品G1,G2に対する押圧部材の高さの時間変化を示している。
【0009】
上記図13によれば、2個の商品G1,G2は同一種類にもかかわらず、シールチェック初期における押圧部材の高さの変動挙動が異なり、押圧部材の高さが安定する期間は、商品G1(実線で示す)では時刻t11,t12間、一方、商品G2(点線で示す)では時刻t21,t22間と、それぞれの起点時刻と終点時刻とが相違している。その結果、これら商品G1,G2において、共に押圧部材の高さが安定する期間は時刻t21,t12間となるから、上記両商品G1,G2のシール状態を判定するためには、上記所定期間を予め時刻t21,t12間に設定しておく必要がある。
【0010】
ところで、検査対象の商品個数が多くなると、これらの商品に共通して押圧部材の高さが安定する期間は減少傾向を示し、このような短い期間を所定期間に設定した場合、良品を不良品と判定する等、判定の正確さと共に、微妙なシール状態の不良を検査できない等、判定の精度に限界が生じる可能性がある。
【0011】
また、振動の減衰が長期間に亘って継続するような、シール異常と考えられる商品や、シールが全くなされていなく、押圧部材は一旦上昇したのち高さを減じ続けるという商品等に対してもシールチェックが実行されてしまうという不具合が生じることがある。
【0012】
そこで、本発明は、以上のような問題に鑑み、包装済み商品のシール状態を検査するシールチェック装置として、シール判定を実行するか否かを判断すると共に、シール判定を実行する場合にシール判定の開始起点を判定することで、効率的かつ正確なシールチェックを行うことができる装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0014】
まず、請求項1に記載の発明は、包装済み商品の搬送手段と、該搬送手段上の商品を押圧する押圧部材と、上記商品を押圧中の上記押圧部材の高さ位置の変位量に基づいてシール状態を判定するシール判定手段とが備えられたシールチェック装置に関するもので、上記押圧部材の高さ位置を検知する位置検知手段と、該位置検知手段によって検知された高さ位置の検知開始初期の変動状態に基づいてシール判定を実行するか否かを判断するシール判定可否手段とが備えられていることを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、シール判定可否手段が、押圧部材の高さ位置の検知開始初期の変動状態が異常であれば、当該商品に対するシール判定を実行しないようにすることができるから、適正にシール判定が実行されなかった商品と実行された商品との切り分けが可能になる。さらに、制御手段に無用な制御を強いることがなくなるから、制御手段の負荷が軽減される。
【0016】
次に、請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載のシールチェック装置において、高さ位置の変動状態に基づいてシール判定の開始起点を判定する起点判定手段が備えられており、該起点判定手段は、シール判定可否手段によってシール判定を実行する場合に上記起点を判定し、シール判定手段は、上記起点判定手段によって判定された上記起点以降の押圧部材の変位量に基づいてシール状態を判定することを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、シール判定可否手段がシール判定を実行すると判断した場合に、起点判定手段がシール判定の開始起点を判定するから、効率的なシール判定が行われる。さらに、従来は、所定のシール判定期間を人が設定していたが、この発明によれば、該シール判定期間の自動設定が可能となるから、手間を軽減することができると共に、例えば商品ごとの制御パラメータ等の予約設定を行った場合、該設定の妥当性を確認することができる。
【0018】
また、請求項3に記載の発明は、包装済み商品の搬送手段と、該搬送手段上の商品を押圧する押圧部材とが備えられており、上記商品を押圧中の上記押圧部材の高さ位置の変位に基づいて上記商品のシールチェックを行うシールチェック装置に関するもので、上記押圧部材の高さ位置を検知する位置検知手段と、該位置検知手段によって検知された高さ位置の変動状態に基づいてシール判定の開始起点を判定する起点判定手段と、該起点判定手段によって判定された上記起点以降の押圧部材の変位量に基づいてシール状態を判定するシール判定手段とが備えられていることを特徴とする。
【0019】
従来は、所定のシール判定期間を人が設定していたが、この発明によれば、該シール判定期間の自動設定が可能となるから、手間を軽減することができると共に、例えば商品ごとの制御パラメータ等の予約設定を行った場合、該設定の妥当性を確認することができる。その上で、確実にシール判定を実行することができる。
【0020】
そして、請求項4に記載の発明は、上記請求項2または請求項3に記載のシールチェック装置において、起点判定手段は、所定期間内の高さ位置の変動量が所定値より小さくなったときをシール判定の開始起点とすることを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、簡便にシール判定の開始起点を判定することができる。特に、高さ位置の変動状態に振幅が見られない場合でも、確実に上記起点を判定することができる。
【0022】
また、請求項5に記載の発明は、上記請求項2または請求項3に記載のシールチェック装置において、起点判定手段は、所定期間内の高さ位置の振幅が所定範囲より小さくなったときをシール判定の開始起点とすることを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、適正にシール判定が可能な開始起点を判定することができる。つまり、上記シールチェック装置においては、商品の状態に追従した押圧部材の動作に基づいてシールチェックを行うため、上記発明によれば、押圧部材が商品の状態以外の要因に基づいた動作を示す期間はシール判定の期間に含まれないから、シール判定の妥当性が増す。
【0024】
さらに、請求項6に記載の発明は、上記請求項4または請求項5に記載のシールチェック装置において、所定期間は複数の期間よりなり、起点判定手段は、該複数の期間ごとに判定することを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、判定の妥当性が増すことに加え、初期側の期間において、変動量または振幅が所定値または所定範囲より小さいと判定すればその時点を開始起点とし、以降の期間における判定を実行しないから、開始起点の判定を早期に終了させることができる。したがって、シールチェックの高速化が図られる。
【0026】
そして、請求項7に記載の発明は、上記請求項4から請求項6のいずれかに記載のシールチェック装置において、シール判定の開始起点を、予め設定された起点判定期間内で判定することを特徴とする。
【0027】
この発明によれば、通常振動が減衰する期間を予測した上で開始起点を判定するから、いたずらに遅い上記起点を判定することが防止される。
【0028】
また、請求項8に記載の発明は、上記請求項7に記載のシールチェック装置において、商品の搬入を検知する商品検知手段が備えられており、起点判定期間は、該商品検知手段による商品搬入検知信号に基づいて、商品の搬送方向の長さと、搬送手段による商品の搬送速度と、押圧部材の長さと、該押圧部材に対する上記商品検知手段の位置とによって決定されることを特徴とする。
【0029】
この発明によれば、起点判定期間を、上記商品検知手段による商品搬入検知信号に基づいて、商品の搬送方向の長さと、搬送手段による商品の搬送速度と、押圧部材の長さと、該押圧部材に対する上記商品検知手段の位置とによって決定するから、上記シールチェック装置の処理能力に基づく、妥当性のある起点判定期間の設定が可能となる。
【0030】
さらに、請求項9に記載の発明は、上記請求項2から請求項7のいずれかに記載のシールチェック装置において、商品の搬入を検知する商品検知手段が備えられており、起点判定手段は、該商品検知手段による商品検知ごとに判定することを特徴とする。
【0031】
この発明によれば、商品搬入の都度、シール判定の開始起点が自動的に判定されるから、予め該起点を検証しておく必要はなく、したがって、例えば、このシールチェック装置を総括的に制御する制御手段にこの起点情報を入力しておく必要もなく、これらの手間を軽減することができる。
【0032】
そして、請求項10に記載の発明は、上記請求項5から請求項9のいずれかに記載のシールチェック装置において、位置検知手段による高さ位置に基づいて、押圧部材の上下動速度を算出する速度算出手段と、該速度算出手段によって算出された上下動速度が所定値より大きくなったとき、その速度を抑制するように制御する制御手段とが備えられたことを特徴とする。
【0033】
この発明によれば、制御手段は、衝撃によって生じる押圧部材の初期の振動を抑制するように制御するから、該振動は速やかに収束する。その結果、シール判定の開始起点は早い時期に移行するから、シール判定を早い時期に開始することができ、シールチェックの高速化が図られる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るシールチェック装置について説明する。
【0035】
図1に示すように、このシールチェック装置1は、内容物を袋詰めした商品Gを搬送する上流側搬送コンベアC1と、該商品Gを次の作業ステーションまで搬送する下流側搬送コンベアC2との間に配設され、商品Gを矢印ア方向へ搬送しながらシールチェックを行うものであって、架台2上に立設された第1、第2支柱3,4と側面視門型形状(図示せず)の支持フレーム5とに支持された下部搬送コンベア6と、該コンベア6の上方で対向するように支持フレーム5に支持された押圧ユニット7とを有する。
【0036】
上記下部搬送コンベア6は、サイドフレーム11に回転自在に支持された上流側の従動ローラ12と下流側の駆動ローラ13との間に無端状の下部搬送ベルト14が巻き掛けられた構成とされている。そして、従動ローラ12と駆動ローラ13との間には、下部搬送ベルト14を支持する天板15がサイドフレーム11に取り付けられて配置されている。
【0037】
また、上記支持フレーム5の下部内方には、ブラケット16を介してコンベア駆動モータ17が取り付けられている。そして、該モータ17の出力軸17aに組み付けられたプーリ18と、上記駆動ローラ13と同軸に組み付けられたプーリ19との間に、途中支持フレーム5内方に取り付けられたプーリ20と、支持フレーム5内方に回転自在に取り付けられたシャフト21の図面手前側の端部近傍に組み付けられたプーリ22とを介して、第1タイミングベルト23が巻き掛けられており、このモータ17の駆動力が駆動ローラ13に伝達されるようになっている。また、第1タイミングベルト23を介して、上記コンベア駆動モータ17の駆動力がシャフト21に伝達されることにもなる。
【0038】
一方、上記押圧ユニット7は、本体フレーム31aを介して支持フレーム5の上部で支持された本体31と、その下方に配置されて下部搬送コンベア6上の商品Gを押圧する押圧部材32とを有し、さらに、これら本体31と押圧部材32とに亘って配置された上部搬送コンベア33を備えている。なお、本体フレーム31aの略中央には、支持フレーム5の上部を貫通可能に開口31a′が形成されている。
【0039】
上記上部搬送コンベア33は、本体フレーム31aに回転自在に支持された4個の従動ローラ34〜37と1個の駆動ローラ38と、押圧部材32に回転自在に支持された2個の従動ローラ39,40とに亘り、無端状の上部搬送ベルト41が巻き掛けられた構成とされている。そして、上記従動ローラ39,40間には、上部搬送ベルト41を支持すると共に該ベルト41を介して商品Gを押圧する天板42が押圧部材32に取り付けられて配置されている。
【0040】
なお、該上部搬送コンベア33は、上流側の従動ローラ34,40間では、上流側が上方に傾斜するように構成されており、搬入される商品Gが下部搬送コンベア6と上部搬送コンベア33との間にスムーズに導入されるようになる。
【0041】
また、上記上部搬送ベルト41はメッシュ状とされており、さらに、上記天板42の押圧面には、矢印アで示す商品Gの搬送方向とは異なる方向に傾斜する多数の溝(図示せず)が形成されている。こうすることにより、商品Gのシール部が上記天板42の押圧面に対向するように商品Gが搬入されれば、メッシュ状の上部搬送ベルト41や天板42の溝を介して商品Gの包装袋内の空気等の逃げ道が確保される。したがって、商品Gが押圧部材32で押圧されると、シール不良の商品Gであれば、包装袋内の空気等は上記逃げ道を通って確実に外部に漏れ出すから、シール不良を見逃す虞は大いに軽減されるようになる。
【0042】
そして、上記プーリ22が組み付けられたシャフト21の図面奥方側の端部近傍に組み付けられたプーリ(図示せず)と、該シャフト21より上方で支持フレーム5に回転自在に取り付けられたシャフト43の図面奥方側の端部近傍に組み付けられたプーリ(図示せず)との間に第2タイミングベルト44が巻き掛けられ、さらに、上記シャフト43の図面手前側の端部近傍に組み付けられたプーリ45と、上記駆動ローラ38と同軸に組み付けられたプーリ46との間に第3タイミングベルト47が巻き掛けられており、上記コンベア駆動モータ17の駆動力が駆動ローラ38に伝達されるようになっている。つまり、下部及び上部搬送コンベア6,33は、単一の駆動源であるコンベア駆動モータ17によって駆動されるから、安価で軽量なシールチェック装置1が実現する。もちろん、重量や設置スペースに制約がない場合等には、上記両コンベア6,33をそれぞれ独立したモータで駆動させても一向に構わない。
【0043】
また、上記駆動ローラ38は、連結錠48(通称パチン錠)によって本体フレーム31aに形成された切り欠き部31a″を介して本体フレーム31aに固定されている。したがって、該連結錠48を連結したりあるいは連結を解除したりすることによって、上部搬送ベルト41を張設したりあるいは緩めたりすることができるから、上部搬送ベルト41の着脱が容易になる。
【0044】
さて、上記本体31と押圧部材32とは、商品Gの搬送方向に沿って押圧ユニット7の前後左右に取り付けられた4個の連結リンク51,51,52,52(図1には、図面手前側の2個の連結リンク51,52のみ図示)を介して連結されている。これら連結リンク51,51,52,52は、本体31側の支点と押圧部材32側の支点とで平行リンク機構を形成しており、本体31に対して押圧部材32が平行移動可能に支持される。
【0045】
また、上記本体31内には、押圧部材32の変位を検知するサーボモータ53が、本体フレーム31aにブラケット54を介して取り付けられて収容されている。該モータ53の回転軸53aには第1連結部材55の一方の端部が固着されており、この第1連結部材55の他方の端部は、第2連結部材56の上端部に回動自在に取り付けられている。そして、第2連結部材56の下端部は、シャフト57を介して上流側の連結リンク51の下端部近傍に回動自在に取り付けられている。さらに、上記連結リンク51の下端部は、押圧部材32の上流側で従動ローラ40と同軸に回動自在に取り付けられていると共に、上端部近傍は、本体フレーム31aの上流側で従動ローラ34と同軸に回動自在に取り付けられている。そして、シールチェックにおける商品待ち受け時には、該連結リンク51の上端部は、本体フレーム31aの上流側の所定箇所に取り付けられたストッパ部材58に当接するように構成されている。
【0046】
こうすることにより、押圧部材32のこれ以上の下方への移動はストッパ部材58を介して規制され、該押圧部材32の下死点、つまり押圧部材32の初期高さH0(図1において、下部搬送コンベア6に対する押圧部材32の高さH0で示す)が設定される。なお、本実施の形態においては、該初期高さH0は、搬入商品Gの厚みより小さく設定されている。
【0047】
一方、下流側の連結リンク52は上記上流側の連結リンク51より幾分短い寸法とされており、該リンク52の上端部は、本体フレーム31aの下流側で従動ローラ37と同軸に回動自在に取り付けられていると共に、下端部は、押圧部材32の下流側で従動ローラ39と同軸に回動自在に取り付けられている。
【0048】
上記構成とすることにより、図2に示すように、矢印ア方向から商品Gが搬入され、この商品Gが下部搬送コンベア6と押圧部材32との間に突入すると、商品Gからの押圧反力によって下部搬送コンベア6に対する押圧部材32の高さは初期高さH0(図1参照)から高さHn(図2参照)へ変化し、押圧部材32は矢印イ方向に移動する。それに応じて連結リンク51,52はそれぞれ従動ローラ34,37の軸を支点に矢印ウ方向に回動し、それによって第2連結部材56は矢印エ方向に移動し、その結果、第1連結部材55は矢印オ方向に回動するから、サーボモータ53の回転軸53aも同方向に回動することになる。したがって、この場合、該回転軸53aの回転位置を検知することにより、押圧部材32の高さの変位や変位速度、つまり押圧部材32の上下動や上下動速度を検知することができるようになる。逆に、サーボモータ53の回転軸53aの回転位置を制御すれば、押圧部材32の上下動や上下動速度の制御が可能となる。なお、商品Gの突入によって押圧部材32の高さが初期高さH0から変化すると、連結リンク51の上端部とストッパ部材58との当接は解除される。
【0049】
また、図1に示すように、上記第1支柱3の上部に、商品Gの搬入を検知する商品検知センサ61が備えられており、上流側搬送コンベアC1から該シールチェック装置1に商品Gが受け渡されると、商品Gの搬入が検知されるようになる。
【0050】
そして、上記商品検知センサ61と押圧ユニット7との間に、商品Gのシール部を冷却するエアノズル62が配設されている。該ノズル62は、エアの吹出口である先端部が下部搬送コンベア6に対向し、かつ搬送幅方向の寸法が長い偏平とされており、図示しないコンプレッサから配管を介して圧縮エアが供給されるようになっている。こうすることにより、上記エアノズル62から噴射されるエアによって搬入される商品Gのシール部が冷却されるから、該シール部は速やかに強度的に良好なものとなり、押圧によるシール部での破袋等のトラブルが軽減されるようになる。
【0051】
次に、このシールチェック装置1の制御システムを説明する。
【0052】
図3に示すように、この制御システムは、上記シールチェック装置1の動作を総括的に制御する制御装置63を備えている。該制御装置63には、商品Gごとの初期設定や各種の制御パラメータ等を記憶するメモリ63aと、各種の演算処理を実行するCPU63bとが備えられている。
【0053】
上記CPU63bは、コンベア駆動モータ17に制御信号を出力して、下部及び上部搬送コンベア6,33の搬送速度を制御する。また、該CPU63bは、サーボモータ53との間で信号を授受して、サーボモータ53に制御信号を出力して押圧部材32の上下動動作を制御すると共に、サーボモータ53からフィードバック入力される信号に基づいて、押圧部材32の変位や変位速度を算出する。さらに、該CPU63bは、商品検知センサ61からの商品搬入検知信号を入力して、それに基づいて一連の制御を行う際の時間的起点を設定する。
【0054】
次に、このシールチェック装置1でシールチェックを行う場合に制御装置63が実行する制御例を説明する。
【0055】
まず、シール判定の開始起点は、起点判定期間内で判定されるようになっており、該起点判定期間の決定手順を、図4及び図5で説明する。
【0056】
上記起点判定期間の始点時刻は、商品検知センサ61による商品搬入検知時刻t0から時間T1が経過した時刻t1とされる。ここで、上記時間T1は、商品搬入検知後、商品Gの全長が押圧部材32の下に入り込むに要する時間で、商品Gの搬送方向の長さL1と、商品検知センサ61と押圧部材32の上流側端部との間の離間距離L2と、下部搬送コンベア6の搬送速度vとに基づき、数式1で算出される。
【0057】
【数1】
【0058】
一方、起点判定期間の終点時刻は、商品検知センサ61による商品搬入検知時刻t0から時間T2が経過した時刻t2とされる。ここで、上記時間T2は、商品搬入検知後、商品Gが押圧部材32から排出されるに要する時間で、商品検知センサ61と押圧部材32の下流側端部との間の離間距離L3と、下部搬送コンベア6の搬送速度vとに基づき、数式2で算出される。すなわち、当該シールチェック装置1の処理能力に基づく、妥当性のある上記時刻t1,t2間が起点判定期間T3として決定される。
【0059】
【数2】
【0060】
次に、制御装置63が実行する制御例を図6〜10に示すフローチャート図で説明する。
【0061】
図6は、押圧部材32の高さの初期の変動状態を監視して、シール判定を実行するか否かを判断するためのフローチャート図であって、まず、商品検知センサ61によって検査対象の商品Gの搬入が検知されたか否かを判定し(ステップS1)、商品Gの搬入が検知されないと判定すればステップS1へ戻り、一方、搬入が検知されたと判定すれば、商品搬入検知時刻t0から予め設定された所定期間T4(図5参照)が経過したか否かを判定する(ステップS2)。
【0062】
上記ステップS2で、所定期間T4が経過していないと判定すればステップS2へ戻り、一方、経過したと判定すれば、その時点における押圧部材32の高さの変動状態は異常か否かを判断する(ステップS3)。なお、変動状態が異常とは、所定期間T4が経過した時点においてもなお振動の振幅が大きい、あるいは押圧部材32の高さが低下し続ける等が観察された場合が該当する。
【0063】
そして、上記ステップS3で、変動状態は異常ではないと判断すればステップS1へ戻り、一方、異常であると判定すればシール判定中止命令を出力し(ステップS4)、当該商品Gに対するシール判定の実行を中止させる。つまり、図7〜10のフローチャート図(後述)に示されている制御を実行しない。
【0064】
こうすることにより、初期の変動状態が異常であると判断すれば、当該商品Gはシール異常であるということで、後続するシール判定を実行しないようにすることができるから、適正にシール判定が実行されなかった商品と実行された商品との切り分けが可能になる。さらに、制御装置63に無用な制御を強いることがなくなるから、制御装置63の負荷が軽減される。
【0065】
一方、図7〜10はシール判定を実行するためのフローチャート図であって、まず、図7に示すように、商品検知センサ61によって検査対象の商品Gの搬入が検知されたか否かを判定し(ステップS11)、商品Gの搬入が検知されたと判定すれば、商品搬入検知時刻t0から一定時間経過後、押圧部材32を一定速度で上動させるように、サーボモータ53に制御信号を出力する(ステップS12)。これに対し、商品Gの搬入が検知されないと判定すれば、ステップS11へ戻る。
【0066】
そして、上動する押圧部材32の高さを、サーボモータ53で検知する(ステップS13)。つまり、押圧部材32が上動すると、該押圧部材32の高さに対応して連結リンク51,52や第1、第2連結部材55,56を介してサーボモータ53の回転軸53aが回転するから、この場合の回転位置を検知することにより、押圧部材32の高さを検知することができる。
【0067】
次に、押圧部材32が所定高さHX(図5参照)まで上動したか否かを判定し(ステップS14)、所定高さHXまで上動していないと判定すればステップS13へ戻り、一方、所定高さHXまで上動したと判定すればダンパモードに入る(ステップS15)。
【0068】
その場合、押圧部材32が所定高さHXまで上動する結果、下部搬送コンベア6と該押圧部材32との間の間隔が広がったところに商品Gを導入させることができるから、商品突入時の衝撃を緩和することができる。したがって、商品Gの損傷と共に、押圧部材32の損傷や耐久性の低下を回避することができる。
【0069】
さらに、押圧部材32が所定高さHXまで上動したのちダンパモードに入るから、突入初期からダンパモードに入った場合に懸念される過大な押圧力の発生が回避され、商品Gの損傷の虞は軽減される。
【0070】
そして、起点判定期間T3内でシール判定の開始起点を判定し(ステップS16)、そしてシール状態の良、不良を判定するシール判定を実行したのち(ステップS17)、ステップS11へ戻る。
【0071】
次に、ステップS15のダンパモードにおける制御について説明すると、図8に示すように、下部搬送コンベア6と押圧部材32との間に突入した商品Gによる衝撃で押圧部材32が振動、つまり上下動すると、連結リンク51,52や第1、第2連結部材55,56を介して上下動速度に応じた回転速度でサーボモータ53の回転軸53aが回転する。そこで、押圧部材32の上下動速さ(上下動速度の絶対値)が一定値を超えたか否かを判定する(ステップS21)。
【0072】
ステップS21で、押圧部材32の上下動速さが一定値を超えたと判定すれば、この上下動は上記衝撃に起因する所定以上の大きな振動に他ならぬことを意味し、この上下動速さに比例したトルクを、該上下動速さの向きと反対方向に加えるように、サーボモータ53に制御信号を出力する(ステップS22)。こうすることにより、商品突入による押圧部材32の振動が抑制されることになる。
【0073】
そして、シール判定の終点時刻t4(後述)に到達したか否かを判定し(ステップS23)、到達したと判定すればダンパモードを解除して(ステップS24)、リターンする。一方、到達していないと判定すれば、ステップS21へ戻る。なお、シール判定の終点時刻t4は、通常起点判定期間T3の終点時刻t2より手前側にマージンを考慮して設定される(図5参照)。
【0074】
また、上記ステップS21で、押圧部材32の上下動速さが一定値を超えていないと判定すれば、つまり、所定以上の大きな振動が生じていなければ、ステップS23へ進み、以降の制御を行う。
【0075】
次に、シール判定の開始起点の判定における制御について説明すると、図5及び図9に示すように、まず、起点判定期間T3の始点時刻t1に到達したか否かを判定し(ステップS31)、到達していないと判定すればステップS31へ戻り、一方到達したと判定すれば、予め設定された所定期間T5内のサンプリング周期ごとの押圧部材32の高さHnと高さHn−1との間の変動量及び高さHn−1と高さHn−2との間の変動量を算出し、それらが共に予め設定された基準値ΔH0′より小さいか否か判定する(ステップS32)。なお、添字nは今回値を、また添字n−1は前回値を、そして添字n−2は前々回値を意味し、この場合、上記所定期間T5内の2つの変動量に基づいて、開始起点を判定する。
【0076】
上記ステップS32で、各変動量が共に基準値ΔH0′より小さいと判定すれば押圧部材32の高さが所定の収束状態となったことを意味し、このときをシール判定の開始起点t3とし、リターンする。一方、いずれかもしくは双方共に基準値ΔH0′より小さくないと判定すれば押圧部材32の高さが変動状態であることを意味し、この場合にはnに1を足し込んで(ステップS33)、ステップS32へ戻る。
【0077】
上記制御を行うことでシール判定の開始起点t3を判定することができるから、該起点t3の自動設定が可能となる。また、商品搬入ごとに上記制御を行えば、商品Gごとにシール判定の開始起点t3を自動設定することができるから、該商品Gごとに確実にシール判定を行うことができる。
【0078】
なお、上記開始起点t3がシール判定の終点時刻t4に接近して判定された場合、シール判定を実行しないようにすることもできる。こうすることにより、不正確なシール判定の実行を未然に防止することができると共に、制御装置63の負荷が軽減される。
【0079】
次に、ステップS17のシール判定における制御について説明すると、図5及び図10に示すように、まず、シール判定期間(時刻t3,t4間)内の押圧部材32の高さの変位量ΔH、すなわち、シール判定の開始起点t3における押圧部材32の高さH3とシール判定の終点時刻t4における押圧部材32の高さH4との間の差ΔHを算出する(ステップS41)。
【0080】
そして、上記ステップS41で算出した変位量ΔHが予め設定された基準値ΔH0以下であるか否かを判定し(ステップS42)、変位量ΔHが基準値ΔH0以下であると判定すれば当該商品Gのシール状態は良好であるということであり、リターンする。一方、変位量ΔHが基準値ΔH0を超えていると判定すれば当該商品Gのシール状態は不良であるということであり、この場合はエラー信号を出力して(ステップS43)、リターンする。
【0081】
また、上記図5では、ダンパモードによる制御を実行することにより、振動が早期に収束していることがうかがえるから、図13に示す従来技術の場合に比較して、シール判定の開始起点t3をより早い時期に設定することができ、シールチェックの高速化が図られる。
【0082】
なお、シール判定の開始起点を判定する別の実施の形態として、上記図5及び図9に示すような、所定期間T5内の2つの変動量|Hn−1−Hn|,|Hn−2−Hn−1|に基づいて開始起点t3を判定する代わりに、押圧部材32の高さの今回値とそれ以前の値との差を2回溯って算出し、これらの2つの変動量(例えば、|Hn−1−Hn|,|Hn−2−Hn|)に基づいて開始起点を判定してもよい。
【0083】
さらに、シール判定の開始起点を判定する別の実施の形態として、図11及び図12に示すように、所定期間T5′内の2つの振幅ΔHn′,ΔHn−1′が共に予め設定された基準範囲ΔH0″より小さいか否かを判定する(ステップS52)ことにより、開始起点を判定してもよい。なお、上記所定期間T5′は押圧部材32の重量等によって予め予測される振動の周期に基づき設定され、図例によれば、所定期間T5′内には2つのピークピークが含まれている。
【0084】
また、予測される振動の周期に基づき上記所定期間T5′を複数の期間に分割し、各期間ごとに振幅が基準範囲ΔH0″より小さくなったときを開始起点と判定するようにすれば、上記所定期間T5′内にまだ後続する振幅があったとしても該振幅に対する判定を実行しなくてよいから、上記図11,12の場合に比較して、開始起点の判定を早期に終了させることができる。
【0085】
そして、上記実施の形態において、開始起点の判定では、所定期間T5,T5′内にはいずれも2つの変動量もしくは振幅が包含されていたが、シール判定の正確さや精度がそれほど要求されない場合等では、それぞれ1つでもよい。一方、さらに多数の変動量もしくは振幅を包含するようにそれぞれ所定期間を設定すれば、判定基準はより厳格となるから、一層正確さと精度に優れた開始起点の判定が可能となる。
【0086】
また、上記実施の形態において、位置検知手段としてサーボモータ53を用いたが、これに限定されることはなく、ロータリエンコーダ、差動トランス、ポテンショスタット等の通常の位置検知センサを使用することができる。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押圧部材の高さの初期の変動状態に基づいてシール判定を実行するか否かを判断するから、変動状態が異常の商品についてはシール判定を実行しないようにすることができ、適正にシール判定が実行されなかった商品と実行された商品との切り分けが可能になるばかりでなく、制御手段の負荷が軽減される。
【0088】
また、シール判定を実行する場合、所定期間内の押圧部材の変動量もしくは振幅が所定値もしくは所定範囲より小さくなる時点をシール判定の開始起点と判定するから、シール判定期間の自動設定が可能になる。さらに、搬入商品ごとにシール判定の開始起点を判定することができるから、商品ごとに正確で精度のよいシール判定を確実に行うことができる。
【0089】
そして、搬入商品によって生じる押圧部材の振動を速やかに抑制するようにしたから、振動は速やかに収束し、早期にシール判定の開始起点を判定できて高速化が図られ、本発明は、商品検査分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るシールチェック装置の一部破断正面図である。
【図2】 同装置の押圧ユニットの動作を説明するための要部抜粋図である。
【図3】 同装置の制御システムを示す図である。
【図4】 起点判定期間の決定手順を説明するための要部抜粋図である。
【図5】 同装置によるシールチェックにおける、押圧部材の高さの時間変化の一例を示す図である。
【図6】 同装置の運用例を示すフローチャート図である。
【図7】 同じくフローチャート図である。
【図8】 同じくフローチャート図である。
【図9】 同じくフローチャート図である。
【図10】 同じくフローチャート図である。
【図11】 開始起点を判定する別の実施の形態に係るフローチャート図の一部分を抜粋した図である。
【図12】 同じく押圧部材の高さの時間変化を示す要部抜粋図である。
【図13】 従来のシールチェック装置における問題を説明するための、押圧部材の高さの時間変化を示す図である。
【符号の説明】
1 シールチェック装置
6 下部搬送コンベア(搬送手段)
7 押圧ユニット
32 押圧部材
53 サーボモータ(位置検知手段)
61 商品検知センサ(商品検知手段)
63 制御装置(制御手段)
63b CPU
(シール判定可否手段、起点判定手段、シール判定手段、速度算出手段)
G 商品
Claims (10)
- 包装済み商品の搬送手段と、該搬送手段上の商品を押圧する押圧部材と、上記商品を押圧中の上記押圧部材の高さ位置の変位量に基づいてシール状態を判定するシール判定手段とが備えられたシールチェック装置であって、上記押圧部材の高さ位置を検知する位置検知手段と、該位置検知手段によって検知された高さ位置の検知開始初期の変動状態に基づいてシール判定を実行するか否かを判断するシール判定可否手段とが備えられていることを特徴とするシールチェック装置。
- 高さ位置の変動状態に基づいてシール判定の開始起点を判定する起点判定手段が備えられており、該起点判定手段は、シール判定可否手段によってシール判定を実行する場合に上記起点を判定し、シール判定手段は、上記起点判定手段によって判定された上記起点以降の押圧部材の変位量に基づいてシール状態を判定することを特徴とする請求項1に記載のシールチェック装置。
- 包装済み商品の搬送手段と、該搬送手段上の商品を押圧する押圧部材とが備えられており、上記商品を押圧中の上記押圧部材の高さ位置の変位に基づいて上記商品のシールチェックを行うシールチェック装置であって、上記押圧部材の高さ位置を検知する位置検知手段と、該位置検知手段によって検知された高さ位置の変動状態に基づいてシール判定の開始起点を判定する起点判定手段と、該起点判定手段によって判定された上記起点以降の押圧部材の変位量に基づいてシール状態を判定するシール判定手段とが備えられていることを特徴とするシールチェック装置。
- 起点判定手段は、所定期間内の高さ位置の変動量が所定値より小さくなったときをシール判定の開始起点とすることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のシールチェック装置。
- 起点判定手段は、所定期間内の高さ位置の振幅が所定範囲より小さくなったときをシール判定の開始起点とすることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のシールチェック装置。
- 所定期間は複数の期間よりなり、起点判定手段は、該複数の期間ごとに判定することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のシールチェック装置。
- シール判定の開始起点を、予め設定された起点判定期間内で判定することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載のシールチェック装置。
- 商品の搬入を検知する商品検知手段が備えられており、起点判定期間は、該商品検知手段による商品搬入検知信号に基づいて、商品の搬送方向の長さと、搬送手段による商品の搬送速度と、押圧部材の長さと、該押圧部材に対する上記商品検知手段の位置とによって決定されることを特徴とする請求項7に記載のシールチェック装置。
- 商品の搬入を検知する商品検知手段が備えられており、起点判定手段は、該商品検知手段による商品検知ごとに判定することを特徴とする請求項2から請求項7のいずれかに記載のシールチェック装置。
- 位置検知手段によって検知された高さ位置に基づいて、押圧部材の上下動速度を算出する速度算出手段と、該速度算出手段によって算出された上下動速度が所定値より大きくなったとき、その速度を抑制するように制御する制御手段とが備えられたことを特徴とする請求項5から請求項9のいずれかに記載のシールチェック装置。
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