JPH1045118A - 包装状態検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装製品の包装状態の検査を自動的に行う技
術を提供すること。 【解決手段】 内容物が充填され且つ包装された包装製
品のための包装状態検査装置であって、包装状態が正常
なときに第１の位置姿勢にあり、包装状態が正常でない
ときには前記第１の位置姿勢とは異なる第２の位置姿勢
へと変位可能な、前記包装製品の外表面を押圧する押圧
手段と、前記押圧手段が前記第１の位置姿勢に変位した
か前記第２の位置姿勢に変位したかを検出する検出手段
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コーヒー粉末や菓
子などの内容物が充填され且つ包装された包装製品の包
装状態検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コーヒー粉末や菓子などの飲食物には、
包装された状態で出荷されるものがある。この場合に、
包装がうまくなされているかどうかを出荷前に検査する
必要がある。例えば、コーヒー粉末を真空包装して出荷
する場合、包装紙にピンホールが開いていたりすると、
包装製品を手で押さえたり、あるいは、何等かの外圧が
作用したときに、包装製品の形態がくずれてしまい商品
価値が低下してしまう。又、コーヒー粉末の場合包装紙
にピンホールが開いていると、内容物であるコーヒー粉
末と空気との接触により、初期品質の維持ができなくな
ると言う問題点も生じる。

【０００３】又、菓子を包装する場合には、包装紙を膨
らませた状態で包装を行うことがある。これは、包装製
品を積み重ねた状態でトラックなどで運送するときに、
包装製品の内容物がつぶれてしまわないようにする目的
で行われる。このように、包装製品を出荷する前に、包
装製品を包装状態をあらかじめ検査しておく必要があ
り、オペレーターが手で触った感触や目視により検査を
行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オペレ
ーターの感触による検査は熟練を要するものであり、
又、オペレータが異なることによる検査結果のばらつき
が生じていた。更に、包装製品の生産ラインにおいて、
オペレータの検査作業が行われると生産の効率アップを
図ろうとしても限界があった。従って、包装製品の包装
状態の検査の自動化が望まれていた。

【０００５】本発明の目的は、包装製品の包装状態の検
査を自動的に行う技術を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の特徴構成は、内容物が充填され且つ包装さ
れた包装製品のための包装状態検査装置であって、包装
状態が正常なときに第１の位置姿勢にあり、包装状態が
正常でないときには第１の位置姿勢とは異なる第２の位
置姿勢へと変位可能な、包装製品の外表面を押圧する押
圧手段と、押圧手段が第１の位置姿勢にあるか第２の位
置姿勢にあるかを検出する検出手段を備えたことであ
る。包装製品の外表面に対して押圧手段を作用させるよ
うにすると、包装状態に応じて押圧手段の姿勢が変化す
る。包装状態が正常なときの姿勢をあらかじめ設定して
おき、押圧手段を包装製品に対して作用させたときに、
予め設定された姿勢（第１の位置姿勢）になれば包装状
態は正常であるとし、第１の位置姿勢とは別の姿勢（第
２の位置姿勢）になれば包装状態は正常ではないとする
のである。そして、この押圧手段の姿勢を検出すること
により、包装状態が正常か否かを判断することができる
のである。又、検出手段として光センサーを用いれば、
装置全体の構成も簡素になり好ましい。

【０００７】更に、押圧手段の押圧力を調整可能にして
おくと、種々の包装製品に対応することができるので好
ましい。

【０００８】又、包装製品がベルトコンベアのような移
送手段に搭載された状態で順次搬送されるものであるな
らば、その移送手段を挟むように、押圧手段と、押圧手
段による押圧力の少なくとも一部を前記包装製品を介し
て受け止める押圧力受け止め手段を備えておくのがよ
い。この押圧力受け止め手段は、移送手段と一体的に設
けてもよく、別体としてもよい。包装製品を移送手段に
より搬送するときは、移送手段の移送経路上の予め決め
られた位置に搭載して搬送するようにしている。そし
て、包装製品に押圧手段を作用させると、包装製品は予
め決められた位置から動こうとしたり、倒れたりしよう
としたりする問題点が発生するが、上記押圧力受け止め
手段を備えることにより、そのような問題点の発生を防
止することができる。

【０００９】更に又、押圧手段として、回転自在なロー
ラを備えておれば、移送手段による搬送をさせながら、
包装状態の検査をも行うことができる。従って、包装製
品の生産ラインの効率アップに寄与できる。更に又、押
圧力受け止め手段として、回転自在な複数のローラと、
このローラに巻回されるベルトとを備えておれば、これ
らのローラとベルトにより包装製品の脱落防止を行える
だけでなく、移送手段による包装製品の搬送をスムース
に行えると言う利点も生じる。従って、生産ラインにお
ける包装製品の流れを停滞させることがなく、生産ライ
ンの効率アップに寄与できるのである。

【００１０】なお、検出手段により押圧手段が第２の位
置姿勢にあると検出された包装製品、即ち、包装状態が
正常ではないと検出された包装製品は、排出手段により
ベルトコンベアから排出させるようにしておけば、誤っ
て品質の悪い包装製品が出荷されることがないので好ま
しい。

【００１１】本発明のその他の特徴と利点は、図面を用
いた以下の実施形態の説明から明らかにされるであろ
う。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、コーヒー粉末を包装紙に
包装して出荷するに至るまでの生産ラインの概要を示す
図である。生産ラインは、焙煎されたコーヒー粉末を供
給する供給部１と、アルミ等で形成される包装紙を供給
する包装紙供給部２と、所定の形態に成形された包装紙
にコーヒー粉末を充填する充填部３と、充填部３から送
出された包装製品４を搬送するベルトコンベア５と、包
装製品４の重量を計量する計量部６と、所定の重量範囲
に入っていない包装製品４を受け入れる容器７と、後で
詳しく説明する包装製品４の包装状態を検査する包装状
態検査装置８と、生産ラインの再後端に設けられた出荷
部１０とを備えている。

【００１３】充填部３には、真空装置が設けられており
コーヒー粉末を真空包装する。包装が完了した状態の包
装製品４を図４に示す。包装紙の素材としては例えばア
ルミホイルが選択される。包装製品４は、内容物である
コーヒー粉末が充填されている略直方体形状をした胴体
部４ａと、上側ヒートシール部４ｂと、下側ヒートシー
ル部４ｃとからなる。真空包装されていると、外力が作
用しても容易にその外形形状がくずれないようになる。

【００１４】包装紙そのものにはピンホールが存在して
いることはほとんどないが、真空包装をする過程におい
てピンホールが形成されることがある。これは、コーヒ
ー粉末を充填しながら包装製品４の形態を作っていくと
きに、下側ヒートシール部４ｃにコーヒー粉末が噛み込
んでしまうことがある。又、真空状態で充填をしている
のでコーヒー粉末が舞い上がってしまい、上側ヒートシ
ール部４ｂにも同様にコーヒー粉末が噛み込んでしまう
ことがある。このような噛み込みにより、包装紙にピン
ホールが開いてしまうことがある。又、このようなピン
ホールは目視では発見しにくいものであるが、ピンホー
ルが開いていると外圧により変形し易くなるので後述す
る包装状態検査装置８により検査するようにしている。

【００１５】計量部６では、包装製品４の重量を測定し
予め設定された重量範囲内に入ってないものは不良品と
して扱い、容器７に排出するようにする。計量部６を通
過した包装製品４は所定の間隔でベルトコンベア５上を
整列した状態で包装状態検査装置８へと搬送される。

【００１６】次に、本発明の内容である包装状態検査装
置８の詳細を図２と図３により説明する。図２に示すよ
うに、ベルトコンベア５の搬送経路を挟むようにして押
圧機構１１と、脱落防止機構１２（押圧力受け止め手
段）と、排出機構１３が配置されている。押圧機構１１
は、包装製品４を押圧するための回転自在な押圧ローラ
２０と、押圧ローラ２０を駆動するための駆動ローラ２
１と、押圧ローラ２０と駆動ローラ２１を連動させる駆
動ベルト２２と、押圧ローラ２０と駆動ローラ２１を連
結する連結レバー２３とを備えている。駆動ローラ２１
にはモータ２４が連結されており、駆動力を押圧ローラ
２０に伝達する。また、エアシリンダ２５により押圧ロ
ーラ２０は、常時ベルトコンベア５の経路に突出する方
向（包装製品４を押圧する方向）に付勢されている。な
お、エアシリンダ２５の代わりにスプリングにより付勢
力を与えてもよい。

【００１７】図３に示すように、押圧ローラ２０は大径
部２０ａと小径部２０ｂを備えており、大径部２０ａに
より包装製品４を押圧するようにしている。小径部２０
ｂに駆動ベルト２２が巻回されるようになっている。連
結レバー２３は支軸２３ａ周りに回動可能であり、これ
により押圧ローラ２０も支軸２３ａ周りに回動可能とな
っている。又、連結レバー２３には、ストッパー２６に
当接する当接部２３ｂと、不図示の反射シートが貼り付
けられている反射部２３ｂが設けられている。ストッパ
ー２６により、連結レバー２３の図２における時計方向
の回動を規制しており、更に、このストッパー２６の位
置は不図示の調整機構によりその位置を調整可能として
いる。これにより、異なる外形形状を有する種々の包装
製品４に対して対応できるようになっている。

【００１８】押圧機構１１の近傍には、発光器２７ａと
受光器２７ｂとからなる第１光センサー２７が配置され
ている。発光器２７ａから出力されるレーザー光は連結
レバー２３の反射部２３ｃに向けて発射されている。受
光器２７ｂは、反射部２３ｃにおいて反射されたレーザ
ー光を受光する。この構成により、連結レバー２３の姿
勢が変化すると受光器２７ｂにより受光される光量が異
なってくる。

【００１９】脱落防止機構１２は、ベルトコンベア５の
搬送方向の上流側に配置された上流側ローラ３０と、下
流側に配置された下流側ローラ３１と、両ローラ３０，
３１にわたって巻回される搬送ベルト３２と、押圧ロー
ラ２０の押圧作用により搬送ベルト３２のへこみを防止
するつい立て部材３３を備えている。下流側ローラ３１
は、駆動ベルト３５を介して駆動ローラ３４と連結され
る。駆動ローラ３４はモータ３６と連結され、モータ３
６からの駆動力が両ローラ３０，３１に伝達され、両ロ
ーラ３０，３１を図２の時計方向に回転駆動させる。つ
い立て部材３３は、不図示の固定台に対して取り付ける
ためのベース部３３ａと、駆動ベルト３２の搬送面と並
行な平面を有する当接部３３ｂと、ベース部３３ａに形
成された２箇所の長孔部３３ｃとを備えている。長孔部
３３ｃを利用してネジ３７により固定台に固定する。
又、長孔部３３ｃを設けることで、搬送方向と直交する
方向に固定位置を調整可能としている。

【００２０】包装状態検査装置８のベルトコンベア５の
最上流部に、包装製品４が搬送されてきたことを検出す
るための第２光センサー４０が配置されており、これは
発光器４０ａと受光器４０ｂとで構成される。この第２
光センサー４０により、包装製品４が搬送されてきたこ
とを検出すると、包装状態検査装置８の各部のセンサー
などを作動可能状態にセットする。

【００２１】又、押圧機構１１の下流側には、発光器４
１ａと受光器４１ｂとからなる第３光センサー４１が配
置されている。これにより、包装状態の検査が完了した
包装製品４が搬送されてきたことを検出する。

【００２２】第３光センサー４１の更に下流側には、包
装状態が正常でない包装製品４をベルトコンベア５の経
路外へ排出するための排出機構１３が設けられている。
排出機構１３は、ベルトコンベア５の搬送経路と直交す
る方向へスライド移動可能な排出板４２と、この排出板
４２を駆動させるエアシリンダ４３とを備えている。ベ
ルトコンベア５を挟むようにして、排出機構１３と容器
９とが配置されており、包装状態が正常でないと判断さ
れた包装製品４は、排出板４２により容器９内に排出さ
れる。

【００２３】制御部５０は、モータ２４，３６，エアシ
リンダ２５，４３の動きを制御するために設けられてお
り、各光センサー２７，４０，４１からの出力信号をも
とにこれらの制御を実行する。又、制御部５０には、キ
ーボードなどからなる入力部５１と、モニター５２とが
接続されている。

【００２４】次に包装状態検査装置８の動作を、図５〜
図８の作動図及び図９のフローチャートを用いて説明す
る。第２光センサー４０からは常時レーザー光が発光さ
れており、包装製品４が搬送されてきたかどうかをモニ
ターしている（ステップ＃１）。図５において、押圧ロ
ーラ２０は、ベルトコンベア５に対して最も突出した状
態にある（突出量ａ１）。また、連結レバー２３は、最
も時計方向に回動した状態にあり、その当接部２３ｂは
ストッパー２６と当接状態にある。ステップ＃１で、包
装製品４が搬送されてきたことを検出すると、包装状態
検査装置８の各部（第１センサー２７等）を作動状態に
セットする（ステップ＃２）。図６に示すように、包装
製品４が、押圧機構１１のところまで搬送されてくる
と、押圧ローラ２０は支軸２３ａ周りに反時計方向に回
動させられる。このとき押圧ローラ２０は、包装製品４
の胴体部４ａを押圧した状態にある。

【００２５】包装製品４の真空包装が正常であれば図６
に示す押圧状態（第１の位置姿勢）となり、真空包装が
正常でないと図７に示す押圧状態（第２の位置姿勢）と
なる。図６では、発光器２７ａから発光したレーザー光
は、連結レバー２３の反射部２３ｃによりはねかえり、
受光器２７ｂにその反射光が受光され所定レベル以上の
出力が得られる。このときの押圧ローラ２０の突出量ａ
２は、図５におけるａ１よりも小さい。真空包装が正常
でないと、包装製品４の外表面がやわらかくなるので押
圧ローラ２０による押込量が大きくなる。このときの押
圧ローラ２０の突出量ａ３は、図６のａ２よりも大きく
なる（ただし、ａ１よりは小さい）。図６と図７におけ
る連結レバー２３の姿勢はわずかに異なり、これにより
反射部２３ｃの第１光センサー２７に対する傾きも変わ
る。図７では、発光器２７ａからの反射光が受光器２７
ｂに受光される量が所定レベルよりも低下する。

【００２６】押圧ローラ２０や脱落防止機構１２の上流
側、下流側ローラ３０，３１は回転しているので、ベル
トコンベア５上を搬送される包装製品４をわざわざ停止
させなくとも、包装状態を検査できるので効率がよい。
又、押圧ローラ２０からの押圧力を包装製品４は受けて
いるが、つい立て部材３３により包装製品４が倒れた
り、ベルトコンベア５から脱落するのを防止できる。

【００２７】制御部５０では、この第１光センサー２７
から出力される出力信号が所定レベル以上であるかどう
かを判断する（ステップ＃３）。所定レベル以上であれ
ば、包装製品４の包装状態は正常であるものと判断し、
排出板４２を作動させることなく包装製品４はそのまま
通過し出荷部１０へと搬送される。所定レベル以上では
ないときは、包装製品４の包装状態は正常ではないもの
と判断する。そして、第３光センサー４１によりその包
装製品４が搬送されてきたことを検出すると（ステップ
＃５）、図８に示すように、排出板４２を作動させて、
包装製品４を容器９へと排出する（ステップ＃６）。

【００２８】上記の構成で、所定レベルの値を変更する
ときは、入力部５１からその値を入力すればよい。これ
により、いろいろな形状をした包装製品４に対応するこ
とができる。又、押圧ローラ２０の押圧力を変えるとき
も、入力部５１からその値を入力すればよい。

【００２９】更に、本発明の別実施形態について説明す
る。 (1) 第１光センサー２７の代わりに、ラインセンサーを
用いて反射光を受光する位置により押圧ローラ２０（連
結レバー２３）の姿勢を検出するようにしてもよい。
又、磁気センサーを用いた構成など種々の変形例が可能
である。 (2) 押圧機構１１の押圧ローラ２０は、モータ２４によ
り駆動されるようになっているが、駆動力が付与されな
いフリーローラとしてもよい。又、押圧ローラ２０の代
わりに回転しない固定ローラでもよい。包装製品４の搬
送をスムースに行う点からみると、駆動力を付与するの
が好ましい。 (3) 脱落防止機構１２のローラ３１，３２についても、
同様にフリーローラとしてもよく、固定ローラとしても
よい。 (4) 押圧ローラ２０の包装製品４に対する接触面を弾性
変形可能に構成し、包装状態により押圧ローラ２０にへ
こみが生じるようにし、これによる押圧ローラ２０の姿
勢変化を検出するようにしてもよい。 (5) 本実施形態では、脱落防止機構１２をベルトコンベ
ア５とは別に設けていたが、ベルトコンベア５自身に包
装製品４の脱落を防止するための機構を設けるようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】包装製品の生産ラインの構成図

【図２】包装状態検査装置の上部からみた構成図

【図３】包装状態検査装置の側面からみた構成図

【図４】包装製品の外形図

【図５】包装状態検査装置の作動図（準備状態）

【図６】包装状態検査装置の作動図（包装状態が正常な
場合）

【図７】包装状態検査装置の作動図（包装状態が正常で
ない場合）

【図８】包装状態検査装置の作動図（包装製品の排出動
作）

【図９】包装状態検査装置の作動フローチャート

【符号の説明】

４ 包装製品 ５ ベルトコンベア（移送手段） ８ 包装状態検査装置 １１ 押圧機構（押圧手段） １２ 脱落防止機構（押圧力受け止め手段） １３ 排出機構（排出手段） ２０ 押圧ローラ（押圧手段） ２３ 連結レバー ２７ 第１光センサー ３０ 上流側ローラ ３１ 下流側ローラ ３２ 搬送ベルト ３３ つい立て部材 ４０ 第２光センサー ４１ 第３光センサー ４２ 排出板（排出手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容物が充填され且つ包装された包装製
   品のための包装状態検査装置であって、前記包装製品の
   外表面を押圧する押圧手段を備え、この押圧手段は包装
   状態が正常なときに第１の位置姿勢に変位し、包装状態
   が正常でないときには前記第１の位置姿勢とは異なる第
   ２の位置姿勢に変位可能に構成されると共に、前記押圧
   手段が前記第１の位置姿勢に変位したか前記第２の位置
   姿勢に変位したかを検出する検出手段を備えたことを特
   徴とする包装状態検査装置。
2. 【請求項２】 前記押圧手段の押圧力を調整可能にした
   ことを特徴とする請求項１に記載の包装状態検査装置。
3. 【請求項３】 前記包装製品を搭載して順次搬送するた
   めの移送手段と、その移送手段の移送経路を挟むよう
   に、前記押圧手段と、前記押圧手段による押圧力の少な
   くとも一部を前記包装製品を介して受け止める押圧力受
   け止め手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の包装状態検査装置。
4. 【請求項４】 前記押圧手段は、回転自在なローラを備
   えていることを特徴とする請求項３に記載の包装状態検
   査装置。
5. 【請求項５】 前記押圧力受け止め手段は前記移送手段
   と一体的に構成されていることを特徴とする請求項３又
   は４に記載の包装状態検査装置。
6. 【請求項６】 前記押圧力受け止め手段は前記移送手段
   とは別体に構成されていることを特徴とする請求項３又
   は４に記載の包装状態検査装置。
7. 【請求項７】 前記押圧力受け止め手段は、回転自在な
   複数のローラと、このローラに巻回されるベルトとを備
   えていることを特徴とする請求項６に記載の包装状態検
   査装置。
8. 【請求項８】 前記検出手段により前記押圧手段が前記
   第２の位置姿勢にあると検出された包装製品を、前記移
   送手段の移送経路から排出させる排出手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の包装
   状態検査装置。
9. 【請求項９】 前記検出手段は光センサーからなり、前
   記押圧手段に前記光センサーからの出力光を反射させる
   反射部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８
   のいずれかに記載の包装状態検査装置。