JPH0712630A - 複数充填材料からなる製品の重量異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 容器内に複数種類の材料が順次充填されて一
つの製品が完成する材料の重量過不足を精度良く検出す
る。 【構成】 検出装置は、カップ麺の充填工程の各充填機
の下方にそれぞれ充填材料の重量を計量する計量器を組
み込んだもので、各計量器４０は、各袋の自動投入機の
下方に設けられ、充填プレート５の支持からカップ１２
を浮上させ、カップの全荷重を受ける計量台２と、この
計量台と直結させてカップを昇降させるエアシリンダ３
とから構成される。エアシリンダ３は基台４に固設され
る。計量台２には、カップの載置面にロードセルが取付
けられており、シリンダ３を上昇させた時にカップの全
荷重をこのロードセル１にかけ、カップの重量を計量す
る。ロードセル１の歪出力信号は、判定回路に接続され
適正重量か否かの判別をする。重量過不足があれば、排
出装置によりライン上から排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器内に複数種類の材
料が充填されて一つの製品が完成する場合に於て、個々
の材料の重量管理を適正に行うことが出来る複数充填材
料からなる製品の重量異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数種類の材料を搬送中の容器内に順次
充填していき一つの製品を完成させる製造工程がある。
例えば、食品分野に於ては、カップ麺の充填工程や、カ
ップしるこの充填工程等がある。このカップ麺の充填工
程について説明すると、カップを間欠搬送するカップ搬
送コンベア上の所定位置に、それぞれ上流から麺玉投入
装置、かやく袋投入装置、粉末スープ袋投入装置、液体
スープ袋投入装置等の自動投入機を順次直列に配列す
る。そして、これら袋物の自動投入機は、中身材料が１
食分ずつ包装され、連続して接がった状態の該袋を箱の
中に取り出し易い状態に収納し、これをカップの供給に
応じて１食分ずつ切断し、カップ内に投入させる構造と
なっている。

【０００３】又、前記カップ搬送コンベアは、同時に多
数の充填材料を充填することが出来る様にするため、カ
ップを横一列に多数収容できる充填プレートを両端に張
設した無端チェーンに一定ピッチで連結させてなり、該
充填プレートには、カップを支持するため該カップの胴
部が遊嵌に挿入できる挿入穴が一定間隔で穿設されてお
り、この挿入穴に挿入されたカップは、該カップの上面
外側に凸設した縁部に引っ掛けられて支持される様にな
っている。したがって、前記麺玉投入機及びかやく袋投
入機等も、この充填プレートの挿入穴ピッチ間隔に対応
してカップ搬送コンベア上に取付けられている。カップ
麺の充填工程は以上の様な構成からなり、次の様にして
カップ内に充填材料が充填されてゆく。

【０００４】カップ搬送コンベアにより間欠搬送され、
麺玉投入機の投入口にカップを収容した充填プレートが
位置決めされると、該カップ搬送コンベアの間欠送りに
同期して発信する同期信号を受けて、予め麺玉投入機の
各列に準備された麺玉がシュートを滑って各カップ内に
落下投入される。そして、このカップ搬送コンベアは、
所定時間停台後、再起動し、１ピッチ分、すなわち、充
填プレート一枚分前進させ、次の充填工程の投入口へカ
ップを位置決めさせる。前記麺玉が投入されたカップが
次の充填工程であるかやく袋投入機の投入口真下に位置
決めされると、前述した間欠送りする毎に発生する同期
信号を受けて、予めかやく袋投入機に於て一食分ずつ切
断され各列に配列されたかやく袋が一斉に投入される。

【０００５】以上の動作を、カップが自動投入機の投入
口に位置決めされる毎に実行されることにより、該カッ
プは、搬送過程に於て自動充填機の配列に従って、前述
した様に先ず麺玉が投入され、その後、かやく袋、粉末
スープ袋、液体スープ袋が順次充填された後、この充填
完了したカップにシート状蓋が載せられ、その後、この
蓋をヒートシールし、シュリンク包装され製品として出
荷される。これら蓋のヒートシールまでの一連の工程
は、同一コンベア上で行われている為、充填工程の途中
で、充填機のカッター不良による袋の未充填や、複数袋
の充填が生じても、又、正常に充填されてもそのかやく
袋の充填量の過不足があっても、蓋をヒートシール後
は、目視判別できない。そこで、この様な不良製品が市
場に流通するのを防止すべく蓋のヒートシール後に該製
品をウエイトチェッカーに通し、未充填製品等を未然に
排除する様にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウエイトチェ
ッカーによる総重量測定方法では、それぞれの部品の重
量バラツキが大きい場合、規定充填量の少ない部品が充
填されなくても通過してしまう危険性があった。例え
ば、何かのトラブルで麺重量が重くなった物と、かやく
袋の未投入品とが重なった場合、かやく袋が入っていな
くても、麺重量の過多分でかやく袋の重量が相殺されて
しまい、ウエイトチェッカーを適正重量範囲内のものと
して通過してしまうことがある。特に、カップ麺の場
合、乾燥した野菜等が入った袋は、麺玉重量と、重量比
率が２０：１もあるため、総重量を計量してその適正を
判断する方法では、該袋の充填の有無を検出することが
できなかった。この為、この袋が充填されない製品が一
般消費者に出回ると、本来の味を満たした食品として喫
食することが出来ず、消費者クレームの対象となり、こ
の様な事態が時々発生すると会社の信用を損なう大きな
問題となる。

【０００７】したがって、安全を確保するためには、材
料袋の充填の有無を監視するために多数の検査員を配置
する必要があった。又、それぞれの袋が規定重量範囲に
納まっていても、すべての材料が規格の下限側にある場
合には、総重量で軽量範囲外となり、解体処理する必要
があった。

【０００８】本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑
みなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、
無人で未投入品を確実に検出でき、しかも、それぞれの
材料の重量過不足を確実に検出することができる複数充
填材料からなる製品の重量異常検出装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、複数種類
の材料が容器に充填されて一つの製品が完成する製品組
立工程に於て、順次容器内に充填される材料の重量過不
足を検出する重量異常検出装置であって、前記容器を支
持して間欠搬送する容器搬送手段と、この搬送手段の上
方位置に材料の投入順序に従って直列に配列した複数の
材料自動投入機と、この自動投入機から投入される材料
の供給を直接受ける容器の下方にそれぞれ設けられ、搬
送手段の停止中に該容器を搬送手段から浮上させ、その
支持を解放する昇降装置と、この昇降装置の容器載置面
に設けた重量検出器と、この重量検出器により、当該自
動投入機から材料が投入される直前の容器総重量値と投
入後の総重量値を容器浮上中にそれぞれ検出し、その差
が当該充填材料の適正重量値か否かを判定する判定手段
と、この判定手段の判定結果より、重量過不足があれば
この情報を記憶し、これを当該容器に関わる全ての充填
材料について記憶処理後当該容器に対する重量過不足情
報の記憶が一つでもあればこれを充填工程の出口に設け
た排出装置によりライン上から排除することを特徴とす
る複数充填材料からなる製品の重量異常検出装置によっ
て達成される。

【００１０】

【作用】すなわち、本発明に係る検出装置は、容器の中
に順次材料を充填する毎に、それぞれの材料の重量を測
定し、規定重量範囲を満たさない材料があればこれを排
出機構まで伝達し排除するものである。したがって、本
発明によれば未投入及び重量過不足による不良品を確実
に排除することができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づい
て、カップ麺の充填工程を例に挙げて詳述する。図１乃
至図４は、本発明に係わる重量異常検出装置の説明図を
示すもので、図１は全体工程図、図２は搬送コンベアの
部分外観図、図３及び図４は検出装置の制御フロー図を
示す。この検出装置は、前述した従来のカップ麺の充填
工程の各充填機の下方にそれぞれ当該充填材料の重量を
計量する計量器を組み込んだもので、カップ麺の充填に
係わる機構構造及び工程については従来技術の項で説明
した内容と同一であるためその説明を省略する。本発明
の特徴である各充填工程に設けられた各計量器４０は、
以下の様に構成される。この各計量器４０は、各袋の自
動投入機の下方に設けられ、充填プレート５の支持から
カップ１２を浮上させ、該カップの全荷重を受ける計量
台２と、この計量台と直結させて該カップを昇降させる
エアシリンダ３とから構成される。このエアシリンダ３
は基台４に固設される。又、前記計量台２には、その表
面、すなわちカップの載置面にロードセルが取付けられ
ており、前記シリンダ３を上昇させた時にカップの全荷
重をこのロードセル１にかけ、該カップの重量を計量す
るものである。

【００１２】そして、このロードセル１の電気回路図に
ついては図示しないが、該ロードセル１の歪出力信号
は、直流増巾器で増巾された後、判定回路に接続され適
正重量か否かの判別をする。すなわち、カップが所定の
投入機の投入口に位置決めされると、同期信号を受けて
計量器４０が作動し、エアシリンダ３を駆動して位置決
めされた該カップ１２を充填プレート５から僅かに浮上
させ、該カップ１２の全荷重を計量台２のロードセル１
にかけ、それまでに投入された材料の全重量を測定す
る。測定値が安定した時点で、その計量値を零にする。
これは、当該投入機で新たに投入される袋入り材料が適
正な重量値か否かを判別するために行うものである。す
なわち、カップを浮上させて測定値が安定した時点で、
前記直流増巾器の出力側に、測定値に対応した同値の逆
バイアスをかけることで、それまでの計量値を零にし、
新たに投入された材料の計量値のみを抽出してその適否
を正確に判断するためである。以上、この計量器４０
は、各袋投入工程毎にしかも、実施例に於ては、同時に
３個のカップに対し同時に充填しているため、投入機１
台に対して３個配設される。各投入機の下方に設けられ
た計量器４０は以上の様に構成される。

【００１３】次に、図３、図４に示す制御フロー図に基
づいて本発明に係る検査装置の制御動作について説明す
る。尚、説明の便宜上、ある列のカップが一連の工程を
経て充填が完了するまでの検査制御フローを例に挙げて
説明する。又、後述する様に、検査装置も、カップ搬送
コンベアの列毎に１組の検査装置が構成され全体制御装
置が構成される。まず、カップ供給工程（図示せず）に
於てカップ搬送コンベア上に供給されたカップは、麺玉
投入機７により麺玉１８が投入される。麺玉が投入され
た該カップが、麺玉重量を測定する計量器４０ａに到着
すると、この検査装置に同期信号が入力される（Ｆ
１）。この同期信号は、カップ搬送コンベア３０が間欠
搬送された搬送完了直後に毎回発生するもので、各充填
工程での計量開始信号として用いられる。

【００１４】したがって、この同期信号がＯＮになると
シリンダ３ａ（以下「リフター」と記す）を駆動してリ
フターを上昇させ該麺玉入りカップを充填プレート５か
ら浮上させ（Ｆ２）、同時に、麺玉１８重量が規定重量
範囲にあるか否かを判定する（Ｆ３、Ｆ４）。該麺玉入
りカップが規定重量範囲にある場合はシフトレジスター
（図示せず）に「０」の信号を記憶させ（Ｆ５）、規定
重量範囲を外れた場合はシフトレジスターに「１」の信
号を記憶させ（Ｆ６）、その後、シフトレジスターを１
ビットシフトする（Ｆ７）。このシフトレジスターは、
カップ内に４つの充填物（麺玉、かやく袋、粉末スープ
袋、液体スープ袋）を充填する為４ビットのシフトレジ
スターから構成され、各充填工程に移送される毎に１ビ
ットシフトし、後述する様に、シフトレジスターの値が
全て「０」の場合は、適正製品としてシュリンク包装機
へ搬送し、１つでも「１」のビットがあれば、重量不適
合な材料があるとして、排出装置を駆動させ、該製品を
ラインから排出する。

【００１５】次に、重量判定を終えたカップ１２は、リ
フターの下降（Ｆ８）により充填プレート５の元の位置
に載置される。上記の一連の動作を充填プレート５の間
欠運動の停止時間内で完了するように、ロータリーエン
コーダー又はタイマーにより制御される。該麺玉入りカ
ップが麺玉の重量測定を終え、間欠搬送されてかやく袋
投入機８の投入口に位置決めされ、同期信号が入力され
ると（Ｆ１０）、前述の計量動作と同様にリフターを上
昇させ（Ｆ１１）、麺玉入りカップ１２を充填プレート
５より浮上させ、同時に、ロードセル１ｂで総重量を測
定し（Ｆ１２）、直ちに風袋引きのために零点リセット
を行い（Ｆ１３）、かやく袋投入機８を作動させてかや
く袋１９を投入し、該ロードセル１ｂで今投入されたか
やく袋１９の重量が規定重量範囲にあるか否かを判定す
る（Ｆ１５）。規定重量範囲にある場合はシフトレジス
ターに「０」の信号を記憶させ（Ｆ１７）、規定重量範
囲を外れた場合はシフトレジスターに「１」の信号を追
加記憶させた後（Ｆ１８）、シフトレジスターを「１」
ビットシフトする（Ｆ１９）。重量の判定を終えたカッ
プ１２は、リフターの下降により（Ｆ２０）、充填プレ
ート５の元の位置に復帰させる。

【００１６】該カップがかやく袋投入工程を終え、粉末
スープ袋投入機に到着し、位置決めされると同期信号が
入力され（Ｆ２２）、前述と同様の計測動作が行われ
る。すなわち、リフター２ｃを上昇させ（Ｆ２３）、該
カップ１２を充填プレート５より浮上させると同時に、
ロードセル１ｃで総重量を測定し（Ｆ２４）、直ちに風
袋引きのために零点リセットを行った後（Ｆ２５）、粉
末スープ袋２０が投入できるよう制御し（Ｆ２６）、該
ロードセル１ｃで今投入された粉末スープ袋２０の重量
が規定重量範囲にあるか否かを判定する（Ｆ２７、Ｆ２
８）。規定重量範囲にある物はシフトレジスターに
「０」の信号を記憶させ（Ｆ２９）、規定重量範囲を外
れた物はシフトレジスターに「１」の信号を記憶させた
後（Ｆ３０）、このシフトレジスターを１ビットシフト
させる（Ｆ３１）。

【００１７】重量の判定を終えた該カップ１２は、リフ
ターの下降により、充填プレート５の元の位置に復帰さ
せる（Ｆ３２）。カップ１２は間欠送りにより更に搬送
され（Ｆ３３）、液体スープ袋投入機１０に到着すると
同期信号が入力され（Ｆ３４）、前述と同様、リフター
を上昇させ（Ｆ３５）、カップ総重量を測定し（Ｆ３
６）、ゼロリセットした後（Ｆ３７）、液体スープ袋を
投入し（Ｆ３８）、該液体スープ袋の重量を測定する
（Ｆ３９）。ロードセル１ｄでこの投入された液体スー
プ袋２１の重量が規定重量範囲にあるか否かを判定する
（Ｆ４０）。規定重量範囲にある物はシフトレジスター
に「０」の信号を記憶させ（Ｆ４１）、規定重量範囲を
外れた物はシフトレジスターに「１」の信号を記憶させ
る（Ｆ４２）。重量の判定を終えた該カップ１２は、リ
フターの下降により（Ｆ４４）、充填プレート５の元の
位置に復帰させる（Ｆ４４）。

【００１８】以上、全ての充填材料が投入されたカップ
は、コンベアの間欠搬送により（Ｆ４５）、シール蓋繰
り出し装置まで搬送されると、シール蓋がカップの上に
載せられ（Ｆ４６）、ヒートシールにより蓋シールされ
る（Ｆ４７）。この後、該カップのシフトレジスターを
読み出し、その値が零であれば、該カップはそのまま次
のシール機へ供給し、その値が「１」以上であれば排出
装置を駆動して該カップをラインから排出させ（Ｆ４
９）、該シフトレジスターの値をクリアする（Ｆ５
０）。

【００１９】以上の制御方法により重量異常材料を検出
し、排除するので一つでも充填材料が規定重量範囲外に
あればこれを検出し排除することが出来るため、消費者
に不良製品を流通させることが皆無となる。

【００２０】尚、上記実施例では、カップに蓋をシール
した後に不良品があれば排出する様に述べたが、カップ
がシール繰り出し部まで到達した時点で、シール繰り出
し機１３の真空機能を解除し、吸盤１７でシール１４が
取り出せない様にしても良い。これによれば未投入及び
重量過不足の不良品には、シール蓋１４が融着されない
ので、ヒーター１５の後工程に配置した一般的なセンサ
ー１６でこれを検出し、公知の手段で確実に排出させる
こともできる。

【００２１】又、前記実施例では、ロードセルの歪出力
信号を増巾する直流増巾器の増巾度を全ての材料につい
て一定である様に記述したが、軽い材料を検出するとき
は、それぞれの風袋をゼロリセットした後、増巾度を所
定の値まで上げる様にしても良い。特に、カップ麺の場
合、麺玉は、かやく袋の重量の２０倍もあるため、かや
く袋の重量を測定するときは、麺玉時より増巾度を２０
倍にあげてやれば、各材料について同一感度で重量異常
を検出することができる。

【００２２】又、前記実施例では、当該充填材料の重量
測定に於て、ゼロリセットにした後その重量を測定する
様に述べたが、ゼロリセットにしなくても、それまでの
風袋の値を記憶しておき、当該材料が投入された後の総
重量値が、その材料の許容重量値内かどうかを判別する
様にしても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述した様に本発明によれば、充填
材料の充填毎に、該充填材料が適正重量値か否かを判定
し、充填材料が一つでも不適正であれば、これを検出し
て排出する様にしたから、従来、この充填工程に必ず配
置していた検査要員を無人化できると共に、消費者に常
に一定の品質の製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る検査装置をカップ麺充
填工程に組込んだ全体工程図である。

【図２】図１の部分拡大外観図である。

【図３】実施例の検出装置の制御フロー図である。

【図４】図３の続きを示す制御フロー図である。

【符号の説明】

１ ロードセル ２ 計量台 ３ エアシリンダ（リフター） ４ 基台 ５ 充填プレート ６ シフトレジスター ７ 麺玉投入機 ８ かやく袋投入機 ９ 粉末スープ袋投入機 １０ 液体スープ袋投入機 １１ シュート １２ カップ １３ シール繰り出し機 １４ シール蓋 １５ ヒーター １６ センサー １８ 麺玉 １９ かやく袋 ２０ 粉末スープ袋 ２１ 液体スープ袋 ２２ チェーン ３０ カップ搬送コンベア ４０ 計量器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類の材料が容器に充填されて一つ
   の製品が完成する製品組立工程に於て、順次容器内に充
   填される材料の重量過不足を検出する重量異常検出装置
   であって、前記容器を支持して間欠搬送する容器搬送手
   段と、この搬送手段の上方位置に材料の投入順序に従っ
   て直列に配列した複数の材料自動投入機と、この自動投
   入機から投入される材料の供給を直接受ける容器の下方
   にそれぞれ設けられ、搬送手段の停止中に該容器を搬送
   手段から浮上させ、その支持を解放する昇降装置と、こ
   の昇降装置の容器載置面に設けた重量検出器と、この重
   量検出器により、当該自動投入機から材料が投入される
   直前の容器総重量値と投入後の総重量値を容器浮上中に
   それぞれ検出し、その差が当該充填材料の適正重量値か
   否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果よ
   り、重量過不足があればこの情報を記憶し、これを当該
   容器に関わる全ての充填材料について記憶処理後当該容
   器に対する重量過不足情報の記憶が一つでもあればこれ
   を充填工程の出口に設けた排出装置によりライン上から
   排除することを特徴とする複数充填材料からなる製品の
   重量異常検出装置。