JP5145030B2

JP5145030B2 - シートフラップの折り曲げ状態検査装置

Info

Publication number: JP5145030B2
Application number: JP2007341016A
Authority: JP
Inventors: 励磁天竹; 広幸甲斐
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009161211A

Description

本発明は、飲料缶等の包装対象物を包装資材としてのシートで包み込んで箱詰梱包品を製造するケーサーに適用されて、搬送中のシートのフラップが所定の姿勢で折り曲げられているか否かを検査する装置に関する。

飲料缶等の包装対象物を包装する装置として、半製品状態に組み立てられたシートをシート用コンベアにて直線的に搬送しつつ、そのシート用コンベアと同速度で併走する別のコンベアから所定数の包装対象物の群をプッシャでシート上に押し込み、その後にシートを完全に折り曲げ成形して出荷用の箱詰梱包品を製造するケーサーと呼ばれる装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−７９９０３号公報

ケーサーで包装資材として使用されるシートには、箱詰梱包品の端面を閉じるためのフラップが設けられている。そのフラップは、シート上に包装対象物を搬入する充填工程が完了するまでコンベアに沿ったフラップガイドの下面側に差し込まれて包装対象物の搬入経路外に保持される。充填工程後、フラップはフラップガイドによる拘束を解かれて上方に折り返される。ところが、フラップが不適切に折り曲げられていると、フラップがフラップガイドの下面に導かれないまま充填工程に導かれることがある。この場合、フラップが搬送対象物の搬入経路内に突出し、プッシャの過負荷、包装対象物の破損といった不都合が生じるおそれがある。フラップの折り曲げ状態の適否を検査する装置としては、従来より、フラップガイドの上方に大きく跳ね返っているフラップを光学センサ等で検出する装置が実用に今日されている。しかし、従来の検査装置では、フラップがフラップガイドの上面と接する程度に曲がっている場合、あるいはフラップがシートの下面側に完全に折り返された、いわゆる中折れ状態となっている場合にはセンサがフラップを検出できず、フラップの成形不良を見逃すおそれがある。

そこで、本発明はフラップの折り曲げ状態に関する検査精度を従来よりも高めたシートフラップの折り曲げ状態検査装置を提供することを目的とする。

本発明のシートフラップの折り曲げ状態検査装置（２０）は、ケーサー（１）のコンベア（４）にて搬送される包装資材としてのシート（３）のフラップ（３ａ）が、前記コンベアの搬送方向に沿って設けられたフラップガイド（１０）にて正しく案内されるように折り曲げられているか否かを検査するシートフラップの折り曲げ状態検査装置であって、前記フラップガイドにて正しく案内されているフラップが通過すべき領域にて前記フラップを検出する正常状態検出センサ（２２）と、前記正常状態検出センサの出力信号に基づいて、前記フラップの折り曲げ状態が正常か否かを判別する判別手段（２３）と前記フラップの前記コンベア上における位置に相関した信号を出力するシート割出手段（２４）と、前記フラップが前記フラップガイドの上面側に反り返った状態で案内されているときに当該フラップを検出する異常状態検出センサ（２１）と、を備え、前記判別手段は、前記シート割出手段にて前記フラップが前記領域を通過すべき時期を特定し、該時期に前記正常状態検出センサが前記フラップを検出しないことを必要条件として前記フラップの折り曲げ状態が異常であると判別し、前記フラップが前記フラップガイドの下面側に沿って案内されている状態が、前記正しく案内されている状態であって、前記正常状態検出センサは、前記コンベアの側方から前記フラップガイドの下面側に向かって斜め下方に検査光束（Ｂ２）を照射し、該検査光束が遮られたときに前記フラップの検出信号を出力し、前記判別手段は、前記異常状態検出センサの出力信号をさらに参照して前記フラップの折り曲げ状態が正常か否かを判別することにより、上述した課題を解決する。

本発明の検査装置によれば、フラップが正常に折り曲げられて、フラップガイドにて正しく案内されている場合に正常状態検出センサがそのフラップを検出する。従って、フラップがセンサの検出範囲を通過すべき時期にフラップ検出信号が得られなければ、フラップの折り曲げ状態に異常が生じてフラップガイドでフラップが正しく案内されていないと判別することができる。この結果、特定方向への折り曲げ異常のみをセンサで検出する場合と比較して、フラップの折り曲げ状態が正常か否かに関する検査精度を向上させることができる。また、複数のシートが間隔を空けて搬送される場合、フラップ間の隙間に対応して正常状態検出センサの信号が変化しても、その状態を誤って折り曲げ状態の異常と判別するおそれがなくなる。これにより、検査精度がさらに向上する。また、フラップがフラップガイドの下面側に導入されてその上方への跳ね返りが阻止されているときに正常状態検出センサがフラップを検出し、それ以外の方向にフラップが折り曲げられているときには正常状態検出センサがフラップを検出しない。フラップがフラップガイドの下面側に正しく導入されているときに検査光束がフラップにて遮られ、それ以外の方向にフラップが折り曲げられているときには検査光束がフラップにて遮られない。従って、簡単な構成でフラップの折り曲げ状態を精度よく検査することができる。また、シート上に包装対象物を搬入する際に最も問題となるフラップの上方への跳ね返りが生じている状態を、正常状態検出センサ及び異常状態検出センサのいずれの信号からも判別することができる。よって、検査の信頼性がさらに高まる。

本発明の検査装置においては、前記判別手段にて前記フラップの折り曲げ状態が異常と判別された場合にケーサーを停止させる停止手段（２３）をさらに備えてもよい。これによれば、フラップの折り曲げ状態の異常に起因する梱包不良等の発生を未然に防止することができる。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上に説明したように、本発明の検査装置によれば、フラップが正常に折り曲げられて、フラップガイドにて正しく案内されているときに正常状態検出センサがそのフラップを検出するようにしたので、特定方向への折り曲げ異常のみをセンサで検出する場合と比較して、フラップの折り曲げ状態が正常か否かに関する検査精度を向上させることができる。

図１は本発明の一形態に係る検査装置が適用されたケーサーの概略構成を示している。図示のケーサー１では、シートマガジン２から平板状の包装資材としてのシート３が一枚ずつ取り出される。シート３は段ボール又は板紙といった包装材料から構成されている。各シート３は、所定の半製品状態（組み立て途中の状態）に折り曲げられてシートコンベア４に周期的に載置される。シートマガジン２からのシート３の取り出しは、例えば吸引力を利用してシート３を搬送する吸着型の装置にて行われる。シートコンベア４に載置されたシート３は、シートコンベア４によって所定のピッチで一列に一定速度で直線的に搬送される。シートコンベア４の側方には缶用コンベア５が設けられている。缶用コンベア５は、包装対象物としての飲料缶（内容物が充填された完成品である。）６を搬送するものであって、シートコンベア４と同一方向に同一速度で走行駆動される。缶用コンベア５によって搬送される飲料缶６は、缶用コンベア５とシートコンベア４との間をそれらの搬送方向と直交する方向に往復するプッシャ（不図示）により、シート３上に所定数ずつ一括して押し込まれる。シート３上に飲料缶６の群Ａが押し込まれた後、シート３は不図示の成形装置により完成状態へと折り曲げられる。それにより、所定数の飲料缶６を収容した箱詰梱包品７が製造される。なお、飲料缶６は、缶用コンベア５上において所定数ずつ予めパック詰めされている場合もある。

上述したケーサー１においては、缶用コンベア５からシート３へと飲料缶６（又はそれらのパック）を押し込む充填工程が完了するまでの間、シート３のフラップ３ａが飲料缶６の搬入経路よりも斜め下方に折り曲げられている。そのフラップ３ａが上方に反り返っている場合には、飲料缶６の搬入経路にフラップ３ａが突出し、その飲料缶６を押し込むプッシャに過負荷が加わったり、あるいは飲料缶６が破損することがある。そこで、図２に示したように、ケーサー１においては、飲料缶６の充填工程が完了するまでの間、フラップ３ａを所定の折り曲げ姿勢で案内するフラップガイド１０が設けられている。

フラップガイド１０は、シートコンベア４の搬送面４ａの側方（缶用コンベア５に隣接する側）に配置されている。シートコンベア４の搬送方向に関して、フラップガイド１０は、シート３の搬送が開始される位置から飲料缶６の充填工程が完了する位置までコンベア４に沿って延びている。シートコンベア４に載置されたシート３のフラップ３ａは、正しく折り曲げられている限り、フラップガイド１０の下方に導入されてその上方への跳ね返りが規制される。この状態で、搬送体４ｂに設けられた搬送爪４ｃがシート３と噛み合い、搬送体４ｂが不図示の駆動機構にて搬送方向に走行することによりシート３が搬送される。

ケーサー１には、さらに検査装置２０が設けられている。検査装置２０は、フラップガイド１０の搬送方向上端付近に設けられた異常状態検出センサとしての第１センサ２１、及び正常状態検出センサとしての第２センサ２２と、フラップ３ａの折り曲げ状態が正常か否かを判別する判別手段としての判別装置２３と、シート３の搬送方向における位置に相関した信号を出力するシート割出手段としてのシート割出装置２４とを備えている。第１センサ２１及び第２センサ２２は、検出対象に対して検査光束Ｂ１、Ｂ２を照射し、それらの検査光束Ｂ１、Ｂ２が遮られたときに所定の検出信号を出力する光学センサであるが、それらの検査光束Ｂ１、Ｂ２の方向が相違する。この点を図３により説明する。なお、図３はフラップガイド１０を図２の紙面の裏側から見た状態を示している。

図３に示すように、第１センサ２１は、フラップガイド１０の上方の領域に対して搬送面４ａと平行で搬送方向と直交する方向に検査光束Ｂ１を射出する。一方、第２センサ２２は、フラップガイド１０の下面側の領域に向かって斜め下方に検査光束Ｂ２を射出する。フラップ３ａの折り曲げ状態と検査光束Ｂ１、Ｂ２との関係は次の通りである。まず、第１センサ２１の検査光束Ｂ１は、フラップ３ａが想像線Ｌ１で示したようにフラップガイド１０よりも上方に大きく反り返っているときに遮られ、フラップ３ａがその余の位置にあるときには検査光束Ｂ１は遮られない。一方、第２センサ２２の検査光束Ｂ２は、フラップ３ａが正しく折り曲げられてフラップガイド１０の下面側に導入されているときにそのフラップ３ａで遮られる。フラップ３ａが正しく折り曲げられていない場合、つまり、想像線Ｌ１で示したようにフラップ３ａがフラップガイド１０の上方に大きく反り返っている場合の他に、想像線Ｌ２で示すようにフラップ３ａがフラップガイド１０の上面に接する程度に折れ曲がっている場合、及び想像線Ｌ３で示すようにフラップ３ａがシート３の下面側に完全に折り返されたいわゆる中折れ状態の場合には、検査光束Ｂ２は遮られることがない。つまり、第２センサ２２は、フラップガイド１０にて正しく案内されているフラップ３ａが通過すべき領域にてフラップ３ａを検出するように設けられている。それにより、第２センサ２２は、フラップ３ａが正しく折り曲げられている場合に限って検出信号を出力する。

判別装置２３は、シート割出装置２４からの出力信号を参照しつつ、センサ２１、２２の出力信号に基づいてフラップ３ａの折り曲げ状態の適否を判別する。シート割出装置２４は、例えばシートコンベア４の走行と同期して回転するカムとそのカムの回転位置を割り出すロータリーエンコーダとを有し、シート３がコンベア４に載置されたタイミングを基準としたときのロータリエンコーダの回転角度を、シート３のコンベア４上の搬送方向における位置に相関した信号として出力する。

図４は判別装置２３がフラップ３ａの折り曲げ状態の適否を判別するために実行するフラップ監視処理の手順を示すフローチャートである。フラップ監視処理において、判別装置２３はまずステップＳ１でシート割出装置２４の出力信号を参照して、フラップ３ａが第２センサ２２によるフラップ３ａの検出領域を通過すべき時期か否かを判断する。シート３がコンベア４上に載置された時期を基準としてロータリーエンコーダが計測した回転角度とフラップ３ａが第２センサ２２の検出領域を通過すべき時期との対応関係を予め取得しておくことにより、ステップＳ１の判断を行うことができる。

判別装置２３は、ステップＳ１でフラップ３ａが通過する時期ではないときはステップＳ１の判断を繰り返し、通過時期と判断された場合にステップＳ２へ進む。ステップＳ２において、判別装置２３は第１センサ２１が検出信号を出力しているか否か判断する。検出信号が出力されていない場合、判別装置２３はステップＳ３に進み、第２センサ２２が検出信号を出力しているか否か判断する。そして、第２センサ２２が検出信号を出力している場合、判別装置２３はステップＳ１の処理に戻る。一方、ステップＳ２で第１センサ２１が検出信号を出力し、あるいは、ステップＳ３で第２センサ２２が検出信号を出力していない場合、判別装置２３はフラップ３ａの折り曲げ状態が不適切であると判断してステップＳ４に進む。ステップＳ４にて、判別装置２３はフラップ３ａの折り曲げ異常に対応した所定の処理を実行する。例えば、ケーサー１の制御装置（不図示）に対して所定の停止信号を出力することにより、ケーサー１の動作を停止させる。このような処理を行うことにより、判別装置２３を停止手段として機能させることができる。なお、ケーサー１の停止に併せて、モニタ、警告灯等の報知手段を利用して、フラップ３ａの折り曲げ異常の発生をケーサー１のオペレータに通知してもよい。ステップＳ４を実行した場合、判別装置２３は図４の処理を終了する。ケーサー１が復旧して動作が再開されると判別装置２３は図４の処理を再開する。

本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することが可能である。例えば、上記の形態では第１センサ２１及び第２センサ２２の２種類のセンサを利用してフラップ３ａの折り曲げ状態を監視しているが、第２センサ２２のみで折り曲げ状態を監視してもよい。本発明の検査装置は、飲料缶を箱詰するケーサーに限らず、各種の箱詰梱包物を製造するケーサーに適用可能である。

本発明の一形態に係る検査装置が適用されたケーサーの概略構成を示す図。ケーサーに設けられたシートコンベアの搬送方向と直交する方向における部分断面図。センサの検査光束とフラップの折り曲げ状態との関係を示す図。判別装置が実行するフラップ監視処理の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１ケーサー
２シートマガジン
３シート
３ａフラップ
４シートコンベア
５缶用コンベア
６飲料缶（包装対象物）
７箱詰梱包品
１０フラップガイド
２０折り曲げ状態検査装置
２１第１センサ（異常状態検出センサ）
２２第２センサ（正常状態検出センサ）
２３判別装置（判別手段）
２４シート割出装置（シート割出手段）
Ｂ１、Ｂ２検査光束

Claims

ケーサーのコンベアにて搬送される包装資材としてのシートのフラップが、前記コンベアの搬送方向に沿って設けられたフラップガイドにて正しく案内されるように折り曲げられているか否かを検査するシートフラップの折り曲げ状態検査装置であって、
前記フラップガイドにて正しく案内されているフラップが通過すべき領域にて前記フラップを検出する正常状態検出センサと、
前記正常状態検出センサの出力信号に基づいて、前記フラップの折り曲げ状態が正常か否かを判別する判別手段と、
前記フラップの前記コンベア上における位置に相関した信号を出力するシート割出手段と、
前記フラップが前記フラップガイドの上面側に反り返った状態で案内されているときに当該フラップを検出する異常状態検出センサと、
を備え、
前記判別手段は、前記シート割出手段にて前記フラップが前記領域を通過すべき時期を特定し、該時期に前記正常状態検出センサが前記フラップを検出しないことを必要条件として前記フラップの折り曲げ状態が異常であると判別し、
前記フラップが前記フラップガイドの下面側に沿って案内されている状態が、前記正しく案内されている状態であって、
前記正常状態検出センサは、前記コンベアの側方から前記フラップガイドの下面側に向かって斜め下方に検査光束を照射し、該検査光束が遮られたときに前記フラップの検出信号を出力し、
前記判別手段は、前記異常状態検出センサの出力信号をさらに参照して前記フラップの折り曲げ状態が正常か否かを判別することを特徴とするシートフラップの折り曲げ状態検査装置。
前記判別手段にて前記フラップの折り曲げ状態が異常と判別された場合にケーサーを停止させる停止手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシートフラップの折り曲げ状態検査装置。