JPH10194201A - 液体洗浄剤の充填ライン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体洗浄剤を粗充填と精細充填の組み合わせ
による液面式充填法で粗充填を行う場合、容器毎の液面
センサーでノズルを閉じると、同一のフィーラーに接続
されている他の製品容器のノズルの圧力が高くなり、次
の容器の液面センサーの動作ノズル閉止では先に充填を
停止した容器よりも液面が高くなってしまう。粗充填の
設定量如何によっては粗充填だけで規定量オーバーとな
り、製品不良となってしまうこともある。 【解決手段】 液面検知によって充填終了を知る充填終
了レベル検知装置を具備し、粗充填と精細充填の組み合
わせにより充填を行う。粗充填は複数の製品容器のうち
どれか一つの製品容器の粗充填終了レベルの検知により
すべての製品容器に対する粗充填を終了させ、精細充填
は複数の製品容器のそれぞれの精細充填終了レベルの検
知により、複数の製品容器のそれぞれの精細充填を終了
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体洗浄剤生産工
程における、液体洗浄剤を製品容器に充填する充填ライ
ンののうち液面式充填の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体や液体の生産工程における、従来の
充填ラインは通常粉体や液体を製品容器に充填する充填
器の他に、箱詰めで納入された製品容器を箱から取り出
す機器、製品容器を充填ラインに供給する搬送機器、製
品が充填された容器を一定個数まとめて梱包する梱包機
器などから成り立っており、通常これらの機器は各々の
ブロックで独立に稼働するようになっている。

【０００３】充填ラインを起動させるには、充填機に上
流からの包材をストックしておき、充填ラインの各機器
の処理速度をそれぞれ調整してから、下流から順次起動
させる。処理速度の調整は充填器より後の工程は、下流
側の処理速度を速くする設定とする。各ブロックの滞留
や詰まりに対しては、各々のブロックに設けられた起動
／停止ボタンを操作することによってオペレーターが対
応する。この際、上流側が停止するまでは人手によって
トラブル箇所の材料を取り除いている。

【０００４】充填方式はシリンダー等で一定容量を計量
する容量式充填、ロードセル等で重量充填する重量式充
填および容器の液面を一定にする液面式充填に大別され
る。容量式充填は製品の比重、温度などの物性が一定で
あれば計量精度を高めることができる等の利点がありよ
く使われる。重量式充填はロードセルの計量範囲等から
比較的中量〜重量物の計量に適しており、缶容器等の充
填に使われることが多い。また、液面式充填は容器の形
状のばらつきに拘わらず液面を一定に保つことができる
ので透明容器や大容量容器の充填に使われることが多
い。

【０００５】液面式充填装置では、充填の高速化を目的
として、フィーラーによる高速、大容量の粗充填と小容
量の精細充填の組み合わせで行われることが多く、各々
のフィーラーは各容器へ充填するノズル毎に、液面セン
サーによりＯＮ／ＯＦＦ制御されていた。また、充填を
高速化するため、粗充填によってできるだけ規定の容量
に近い量まで充填する傾向があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の方法に
は、容量式充填は容器形状のばらつきに左右され、液面
が一定にならず製品外観を損なうという欠点があり、液
面式充填では容器形状のばらつきに左右されないが、液
面センサーの調整が難しく計量のばらつきが多くなる。

【０００７】具体的には、粗充填と精細充填の組み合わ
せによる液面式充填法で粗充填を行う場合、複数の製品
容器のそれぞれで液面を検知して個々に充填をＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御しているが、たとえば、いずれか一つの容器が
最初に規定レベルに達したことをこの容器の液面センサ
ーが検知して、当該容器へのノズル開閉バルブを閉じる
と、同一のフィーラーに接続されている他の製品容器の
ノズルの圧力が瞬間的に高くなり、単位時間当たりの充
填量が増加してしまう。

【０００８】次に、前記他の製品容器の液面センサーが
動作してノズル開閉バルブを閉じても液面センサーの動
作からノズル開閉バルブが閉じられるまでの動作遅れ時
間は変わらないので、単位時間当たりの充填量の増加に
より、先に充填を停止した容器よりも液面が高くなって
しまう。特に、高速化を目的として、規定量に極めて近
くなるまで粗充填しようとすると、粗充填の段階で規定
量オーバーとなり、製品不良となってしまうことも起こ
り得る。本発明はこのような背景の下になされたもの
で、液面式充填法における量目のばらつきと不良品率を
下げ、必要とする手直し時間を短くして処理速度を速く
することができる液体洗浄剤の充填ライン制御装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
液体洗浄剤を複数の製品容器に同時に並行して充填する
充填ラインの制御装置において、前記複数の製品容器の
それぞれで液体洗浄剤の液面を検知する充填レベル検知
装置と、前記複数の製品容器のうち、どれか一つの製品
容器が所定の液面に達することにより全ての前記製品容
器への充填を停止する第１の充填装置とを具備すること
を特徴とする液体洗浄剤の充填ライン制御装置を提供す
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の充
填ラインの制御装置において、前記複数の製品容器のそ
れぞれの充填終了レベルの検知により、前記複数の製品
容器のそれぞれの充填を終了させる第２の充填装置を付
加することを特徴とする液体洗浄剤の充填ライン制御装
置を提供する。この発明では、前記第１の充填装置の動
作終了後に前記第２の充填装置の動作を開始する方法
と、前記第１の充填装置と前記第２の充填装置とを同時
に動作を開始する方法とがある。請求項３記載の発明
は、請求項２記載の充填ラインの制御装置において、前
記第１の充填装置は前記第２の充填装置より高速な充填
を行うことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態による
液体洗浄剤の充填ラインの構成を示すブロック図であ
る。図１において、符号１〜４は製品容器、５は各フィ
ーラーに送る製品を貯蔵する製品槽、６は加圧ポンプ、
７はメインバルブ、８はドレインバルブである。符号９
〜１２は粗充填系統の機器を表し、９は流量調整バル
ブ、１０はＮｏ．１加圧タンク、１１は粗充填系統の４
つの製品容器１〜４への４本のノズルが接続されるＮ
ｏ．１フィーラー、１２は前記各ノズルの開閉を行うノ
ズル開閉バルブであり、１つの開閉指令により同時に動
作する。

【００１２】また符号１３〜１９は精細充填系統の機器
を表し、１３は流量調整バルブ、１４はＮｏ．２加圧タ
ンク、１５はＮｏ．２フィーラー、１６〜１９はノズル
開閉バルブで各製品容器の液面センサーにより個別に開
閉される。図２は図１の充填ラインのノズル開閉バルブ
の動作説明図であり、図２（ａ）は粗充填系統を表し、
符号２１〜２４は粗充填系統の各ノズルの液面センサ
ー、２５は前記各液面センサーの出力の論理和をとる判
別部である。図２（ｂ）は精細充填系統を表し、２６〜
２９は各ノズルの液面センサーである。これらのセンサ
ーは、各々液面を検出し、この検出結果により、各ノズ
ル毎に液面制御が行われるようになっている。

【００１３】各ノズルの具体的構成を、図３により説明
する。図３は充填時のノズルと容器の状況を示す実体図
であり、図３（ａ）は図２（ａ）の粗充填の場合を表
し、ノズル３１から洗浄剤を充填し、センシングエアー
３２によって、液面からの反射圧を測定することによっ
て液面検知を行う様子を示している。各容器毎に規定液
面の検知を行い、判別部による論理和によって各容器の
ノズル開閉バルブを同時に閉じる。図３（ｂ）は図２
（ｂ）の精細充填の場合を示し、ノズル３３で充填し、
センシングエアー３４によって液面検知を行うことは、
図３（ａ）と同様だが、単位時間当たりの充填量が小さ
く、それぞれの容器の液面センサー出力によって個別に
ノズル開閉バルブを動作させる点が異なる。

【００１４】次に、図１および図２により本実施形態の
動作を説明する。図１において、４つの製品容器１〜４
にはＮｏ．１加圧タンク１０、Ｎｏ．１フィーラー１１
による粗充填系統のノズルと、Ｎｏ．２加圧タンク１
４、Ｎｏ．２フィーラー１５による精細充填系統のノズ
ルとの２系統のノズルが接続され、２系統のノズルから
同時に充填を開始する方法と、粗充填終了後に精細充填
を開始する方法とがあり、本実施形態はどちらの方法に
も適用可能だが、説明の都合上粗充填終了後に精細充填
を開始するものとする。

【００１５】まず、空の製品容器１〜４はＮｏ．１フィ
ーラーによる粗充填が行われる。粗充填は流量調整バル
ブ９の開度を大きくとり、単位時間当たりの充填量を大
きくし、全充填量のたとえば約８０％を短時間で充填す
る仕様として、図２（ａ）の液面センサー２１〜２４に
よって規定液面への到達を監視する。製品容器１〜４の
うち、どれか１つの液面センサーが規定液面への到達を
検知すると、この液面センサー出力は判別部２６に送ら
れ、各信号の論理和によってノズル開閉バルブを閉じる
動作を行う。即ち、製品容器１〜４のうちどれか１つの
容器が粗充填の規定液面に達すると、４つの製品容器へ
の給液を同時にストップさせ、粗充填を終了する。

【００１６】粗充填終了後、Ｎｏ．２フィーラーによる
精細充填を図２（ｂ）に示すように、各ノズル毎に液面
センサーを設け、かつ液面センサーによる規定液面検知
により、各ノズルの開閉を個別に行う方法で実行する。
精細充填は粗充填のときに問題となる１つのノズルの閉
止による他のノズルへの圧力変化の影響が小さくなるよ
うに、単位時間当たりの充填量を小さく設定し、個別液
面センシング、個別ノズル開閉での液面の規定レベルか
らの偏位を小さくできるような設定で行われる。

【００１７】以上、本発明の一実施形態の動作を図面を
参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述の
説明では粗充填終了後に精細充填を開始するように説明
したが、粗充填と精細充填を同時に開始する場合などで
ある。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液体洗浄剤を複数の製品容器に同時に充填する充填
ラインの制御装置において、液面検知によって充填終了
を知る充填終了レベル検知装置を具備し、粗充填と精細
充填の組み合わせにより充填を行い、粗充填は複数の製
品容器のうちどれか一つの製品容器の粗充填終了レベル
の検知により、すべての製品容器に対する粗充填を終了
させ、精細充填は複数の製品容器のそれぞれの精細充填
終了レベルの検知により、複数の製品容器のそれぞれの
精細充填を終了させるようにしたので、所定の充填速度
を維持しながら、充填量のばらつきや製品不良を減少さ
せることができるという効果が得られる。

【００１９】従って、規定量に極めて近い値まで粗充填
を行う設定として充填工程を行うことができ、充填工程
の高速化と量目のばらつきの減少とが達成できる。因み
に、従来方式と本発明による量目のばらつきのデータ例
を以下に示す。従来方式ではσの最大値が８９．５であ
ったのが４．７に改善されていることが判る。

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による液体洗浄剤の充填
ラインの構成を示すブロック図である。

【図２】 図１の充填ラインのノズル開閉バルブの動作
説明図である。

【図３】 充填時のノズルと容器の状況を示す実体図で
ある。

【符号の説明】

１〜４ 製品容器 ５ 製品槽 ６ 加圧ポンプ ７ メインバルブ ８ ドレインバルブ ９、１３ 流量調整バルブ １０ Ｎｏ．１加圧タンク １１ Ｎｏ．１フィーラー １２ ノズル開閉バルブ １４ Ｎｏ．２加圧タンク １５ Ｎｏ．２フィーラー １６〜１９ ノズル開閉バルブ ２１〜２４ 液面センサー ２５ 判別部 ２６〜２９ 液面センサー ３１、３３ ノズル ３２、３４ センシングエアー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体洗浄剤を複数の製品容器に同時に並
   行して充填する充填ラインの制御装置において、 前記複数の製品容器のそれぞれで液体洗浄剤の液面を検
   知する充填レベル検知装置と、 前記複数の製品容器のうち、どれか一つの製品容器が所
   定の液面に達することにより全ての前記製品容器への充
   填を停止する第１の充填装置とを具備することを特徴と
   する液体洗浄剤の充填ライン制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の充填ラインの制御装置に
   おいて、 前記複数の製品容器のそれぞれの充填終了レベルの検知
   により、前記複数の製品容器のそれぞれの充填を終了さ
   せる第２の充填装置を付加することを特徴とする液体洗
   浄剤の充填ライン制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の充填ラインの制御装置に
   おいて、 前記第１の充填装置は前記第２の充填装置より高速な充
   填を行うことを特徴とする液体洗浄剤の充填ライン制御
   装置。