JP2008102058A - 計量包装システム - Google Patents

Abstract

【課題】被計量物の移動状況を容易に把握し得ると共に、該移動状況に基づいて各部のタイミング調整が容易な計量包装システムを提供する。
【解決手段】内容物Ｍを所定量に計量し、計量した内容物Ｍを下流に排出する計量部１と、該計量排出された内容物Ｍを包材内に袋詰めする包装部４０と、計量部１から排出され包装部４０に供給されるまでの間、内容物Ｍが落下する落下経路４１とを備え、計量部１、落下経路４１および包装部４０を図で表示する表示画面を有する表示手段２０と、内容物Ｍが計量部１、落下経路４１および包装部４０の各々に存在するか否かを判別する判別手段と、判別手段からの内容物Ｍの有無の判別に従って表示画面の計量部１、落下経路４１および包装部４０に内容物Ｍを表示させる表示制御手段とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、計量包装システムに関するものである。

従来より、組合せ計量装置や包装装置において、当該装置の設定を効率良く行うために、該装置の動作状況を把握する提案がなされている（特許文献１〜３参照）。
特開２００５−１２１５１２（要約書） 特開２００３−１１９２８（要約書） 実開平６−７０２４（要約書）

特許文献１の組合せ計量装置では、ヘッドの動作状況を表示画面にリアルタイムに表示している。
特許文献２の充填包装装置では、カメラで包装状態を把握して、不良の発生頻度に応じて運転や停止の制御を行っている。
特許文献３のタイミング調整装置では、充填袋の前後に空袋を形成し、オペレータによる目視で充填状況をみながら最適なタイミングを設定している。

しかし、従来の装置では、各装置ごとにしか作動状況を把握することができない。そのため、計量部と包装部とが連携して運転される計量包装システムでは、内容物の移動状況を把握することができず、各機器のタイミング設定が難しい。
特に、縦ピロー包装機の場合、処理速度が超高速（２０〜１８０個／分）であり、袋のエンドをシールするシールジョーと袋内の内容物の位置との関係を外から把握しにくいので、前記タイミング設定が難しい。
また、組合せ計量装置の場合には、円周上に配列された多数のホッパのゲートが開いて内容物が毎分数十個程度の高速で集合され、かつ、内容物の位置を外から把握することは難しい。

したがって、本発明の目的は、被計量物の移動状況を容易に把握し得ると共に、該移動状況に基づいて各部のタイミング調整が容易な計量包装システムを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明の計量包装システムは、内容物を所定量に計量し、計量した内容物を下流に排出する計量部と、該計量排出された内容物を包材内に袋詰めする包装部と、前記計量部から排出され前記包装部に供給されるまでの間、前記内容物が落下する落下経路とを備え、前記計量部、落下経路および包装部を図で表示する表示画面を有する表示手段と、前記内容物が前記計量部、落下経路および包装部の各々に存在するか否かを判別する判別手段と、前記判別手段からの内容物の有無の判別に従って前記表示画面の計量部、落下経路および包装部に前記内容物を表示させる表示制御手段とを備えている。

本発明によれば、計量部、落下経路および包装部の各々について内容物の存在の有無が一目で分かるから、計量部のゲートの開閉や包装部のシールのタイミング設定が容易になる。

本発明において、前記計量部は内容物を計量する複数の計量ホッパと当該各計量ホッパを開閉する各ゲートとを備え、前記包装部は、包材を筒形に成形する縦シール手段と、当該筒形の包材を横断するようにシールする一対のシールジョーとを備え、前記落下経路は前記各ゲートから排出され前記包装部に向かって落下する内容物を一まとめにする集合部を備えているのが好ましい。
本態様によれば、組合せ計量機と縦ピロー包装機とを備えた計量包装システムの場合に、前記効果が、より一層、顕著となる。

本発明において、所定のタイミングにおける内容物の移動を停止した状態で表示できるようにするのが好ましい。
本態様によれば、内装物の表示が移動されずに表示されるから、移動速度が速い場合でも、内容物の位置の認識が容易になる。

本発明において、前記シールジョーが閉じたタイミングにおいて、前記内容物の存在を内容物が移動していない状態で表示できるようにするのが好ましい。
本態様によれば、閉じたシールジョーと内容物の存在位置との関係が分かるので、内容物の「カミ込ミ」、「２個入」、「空袋」などを生じにくくすることができる。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図１、図２および図４〜図７は実施例１を示す。
機器構成：
まず、本商品処理システムの機器構成および動作について説明する。
図４に示すように、本商品処理システムは、袋詰めされた商品を製造するためのシステムであり、組合せ計量装置（計量部の一例）１、縦ピロー包装機（包装部の一例）４０、搬送コンベヤ１１、シールチェッカー１２、重量チェッカー１３および振り分け装置１４（図７）などを備えている。

組合せ計量装置１：
以下、組合せ計量装置１について説明する。
図５に示すように、投入コンベヤ１００は、被計量物である物品Ｍを組合せ計量装置１の分散部２に落下させる。なお、物品Ｍは数個ないし多数個が集められて後に袋詰めされて商品になる。

各供給トラフ３ｉは分散部２上の物品Ｍを、各供給トラフ３ｉの下流に設けられた多数のプールホッパ４ｉに供給する。これら各プールホッパ４ｉには、ゲート５ｉが設けられ、前記各供給トラフ３ｉから供給されて受け取った物品Ｍを一時的に収容して貯留する。前記各プールホッパ４ｉの下流には計量ホッパ６ｉが設けられている。これら各計量ホッパ６ｉには、前記プールホッパ４ｉから該計量ホッパ６ｉに投入された物品Ｍの重量を検出する重量検出器７ｉを備えた計量ヘッドおよびゲート８ｉが設けられている。ゲート８ｉの下方には、ブースターホッパ１０ｉおよびゲート１９ｉが設けられている。前記ゲート１９ｉの下方には大きな集合排出シュート（集合部）９が設けられている。本組合せ計量装置１は、前記各重量検出器７ｉで検出された物品Ｍの計量値を組み合わせることで、物品Ｍを一まとめにして目標値もしくは目標値に近い値とし、図６に示す前記包装機４０に商品Ｍを落下させる。

縦ピロー包装機４０：
図６に示す前記包装機４０は、チューブ装置３４、フォーマ３０、プルダウンベルト３１、縦シーラ（縦シール手段）３２およびエンドシーラ（横シーラ）３３などを備えている。
前記包装機４０において、フィルム（包材の一例）Ｆはフォーマ３０により筒状に曲成される。包装機４０は、フォーマ３０の下方のプルダウンベルト３１がフィルムＦの側面を下方に引っ張ると共に、側方の縦シーラ３２がフィルムＦの流れ方向Ｚに沿った端部同士（合わせ目）をシールしてフィルムＦを筒状に成形する。

エンドシーラ３３は、一対のシールジョー３３ａを備えている。シート状のフィルムＦをチューブ装置３４に合わせながらフィルムＦの流れ方向Ｚに沿った端部同士を縦シーラ３２で縦シールＶしてフィルムＦを筒状に成形し、該筒状に成形したフィルムＦ内に内容物Ｍが充填された後にエンドシーラ３３で前記フィルムＦの流れ方向に対する横方向Ｘに帯状に横シールＨして包装された商品Ｍを生産する。
なお、フォーマ３０の上部には、集合排出シュート９（図５）から排出された内容物Ｍを検出するための落下検出器３５が設けられている。

前記集合排出シュート９（図５）およびチューブ装置３４は、図５の計量装置１から排出され、包装機４０に供給されて袋詰めされるまでの間、内容物Ｍが落下する落下経路４１を構成している。

シールチェッカー１２：
図４に示すシールチェッカー１２は、搬送コンベヤ１１上の商品Ｍに対して上方から圧力を加えることにより、シール不良であるか否かの判別を行う。

重量チェッカー１３：
重量チェッカー１３は、商品Ｍの搬送中に、当該商品Ｍの重量を計量することにより、商品Ｍが予め設定された重量範囲であるか否かの判別を行う。

振り分け装置１４：
図７に示す振り分け装置１４は、前記シールチェッカー１２および／または重量チェッカー１３により不合格と判定された商品Ｍを系外に排出する。一方、合格と判定された商品Ｍは下流に搬送される。

集中コントローラ１５：
図７に示す前記各機器１，１１〜１４，４０は、図示しないインターフェイスを介して集中コントローラ１５に接続されている。

集中コントローラ１５は、前記各機器を集中的に管理するものであり、たとえばマイコン（マイクロコンピュータ）１８とタッチスクリーン２０とを備えている。前記マイコン１８は、ＣＰＵ１６およびメモリ１７を備えている。
前記メモリ１７には、図１に示すタッチスクリーン２０の内容物表示画面などが記憶されている。内容物表示画面には、本システムの各機器に対応する斜視図２１などが表示される。

図７の前記マイコン１８には、タッチスクリーン２０が接続されている。
タッチスクリーン２０は、たとえば、図１に示す内容物表示画面など種々の画面を表示すると共に、表示された画面にタッチすることで入力を行うことができる。したがって、タッチスクリーン２０は、表示手段であると共に、所定の入力操作を行うための入力装置を構成している。

図７の前記ＣＰＵ１６は、判別手段１６ａおよび表示制御手段１６ｂを備えている。
判別手段１６ａは、内容物Ｍが図４の組合せ計量装置１や、落下経路４１、包装機４０、シールチェッカー１２および重量チェッカー１３等の各機器に存在するか否かの判別を行う。
図７の表示制御手段１６ｂは、判別手段１６ａからの内容物Ｍの有無の判別に従って、前記表示画面の各機器に内容物Ｍを表示させる。

内容物表示画面：
図１に示すように、タッチスクリーン２０の内容物表示画面には、本システムの斜視図２１が表示される。タッチスクリーン２０には、計量装置１、包装機４０、シールチェッカー１２および重量チェッカー１３など本システムを構成する各機器が表示される。前記斜視図２１には、後述する所定の表示タイミングにおいて、内容物Ｍが、その移動を停止した状態で表示される。

内容物Ｍの判別および表示方法：
まず、エンドシーラ３３までの内容物Ｍの有無の判別方法および表示方法について説明する。
図７の判別手段１６ａは、各機器のコントローラから送信された当該機器に関する種々の信号に基づいて、当該機器に内容物Ｍが存在するか否かの判別を行う。
たとえば、図５に示すプールホッパ４ｉに内容物Ｍが存在するか否かを判断するには、ゲート５ｉの開閉によって判別する。前記計量ホッパ６ｉに内容物Ｍが存在するか否かを判別するには、重量検出器７ｉにより検出される重量の変化に基づいて内容物Ｍの有無を判別する。
前記図４のブースターホッパ１０ｉに内容物Ｍが存在するか否かを判別するには、計量ホッパ６ｉのゲート８ｉ、および当該ブースターホッパ１０ｉのゲート１９ｉの開閉信号に基づき内容物Ｍの有無を判別する。
図７の表示制御手段１６ｂは、判別手段１６ａからの内容物Ｍの有無の判別に従って、斜視図２１に内容物Ｍを表示させる。

落下経路４１を落下する内容物Ｍ：
図４の落下経路４１に内容物Ｍが存在するか否かを判別するには、たとえば、以下の方法を採用することができる。

図２（ａ）に示す落下検出器３５が最初の内容物Ｍ₁ を検出してから、所定の時間が経過した後、図２（ｂ）に示すように、シールジョー３３ａが閉じられて横シールＨが行われる。一方、前記所定時間が経過する間に、次々に内容物Ｍが排出され、当該内容物Ｍを落下検出器３５が検出する。そのため、判別手段１６ａは、落下検出器３５からシールジョー３３ａまでの間の落下経路４１（チューブ装置３４）内には、（ｎ−１）個の内容物Ｍが存在すると判別する。
表示制御手段１６ｂは、落下検出器３５からシールジョー３３ａまでの落下経路４１の距離Ｌを（ｎ−１）で除算した等間隔に内容物Ｍを表示する。

表示タイミング：
つぎに、斜視図２１に内容物Ｍを表示する表示タイミングについて説明する。
タイミング調整を行う場合；
たとえば、本システムの計量装置１と包装機４０とを連動させるタイミングの調整を行う場合がある。かかる場合には、図２（ａ）に示すように、落下検出器３５が最初の内容物Ｍ₁ を検出してから、図２（ｂ）に示すように、所定時間後にシールジョー３３ａが閉じられ、前記最初の内容物Ｍ₁ が袋詰めされるまでの間に落下検出器３５が検出した内容物Ｍ_n が前記図１の斜視図２１に停止した状態で表示される。なお、内容物Ｍは次々に落下するので、前記斜視図２１上には内容物Ｍがコマ送りの状態で表示される。

前記斜視図２１には、図２（ｂ）に示すように、シールジョー３３ａ、当該シールジョー３３ａが閉じた時点での落下経路４１内の内容物Ｍ、および、図１に示すように、ホッパ４ｉ，６ｉ，１０ｉ内の内容物Ｍが、その移動を停止した状態で表示される。
オペレータは、閉じたシールジョー３３ａと内容物Ｍの存在位置との関係が分かるので、シールジョー３３ａの閉止タイミングを調整することで、内容物Ｍの「噛み込み」、「２個入り」、「空袋」などを生じにくくすることができる。しかも、内容物Ｍの移動速度が速い場合であっても、内容物Ｍの位置が停止状態で表示されるので、内容物Ｍの位置関係の認識が容易になる。

オペレータが、包装機４０によって製袋された商品Ｍを実際に視認した結果、最初に空袋が発生する場合には、シールジョー３３ａを閉じるタイミングを遅らせる。一方、２個入りなどが発生する場合には、シールジョー３３ａを閉じるタイミングを早める。なお、噛み込みが発生する場合には、シールジョー３３ａを閉じるタイミングを若干早めるか、または、遅らせる。
なお、斜視図２１に表示された内容物Ｍの数と、実際に包装された袋数とが一致しない場合には、オペレータのタイミング設定の誤りの可能性が大きい。したがって、斜視図２１をオペレータのタイミング設定の指針として用いることができる。

ミスサイクルが発生した場合；
一方、計量装置１の運転中に、所定重量の範囲に合致する組合せが得られない場合がある。かかる場合には、計量ホッパ６ｉに内容物Ｍが供給され、所定重量の範囲の組合せが成立するまで、計量ホッパ６ｉからの内容物Ｍの排出が行われないので、シールジョー３３ａによる横シールＨが行われない。そのため、システムの運転中に、シールジョー３３ａが一瞬停止するので、オペレータにとっては包装機４０に故障が生じたのではないかなどの不安が生じ易い。
そこで、前記組合せが得られなかった場合、内容物Ｍが斜視図２１に表示されていることにより、シールジョー３３ａによる横シールが行われなかった理由をオペレータは即座に知ることができる。
したがって、計量装置１および包装機４０の運転状況が即座に分かるので、オペレータの不安等を解消することができる。

つぎに、エンドシーラ３３よりも下流の機器についての内容物Ｍの判別および表示方法について簡単に説明する。
判別手段１６ａ（図７）は、シールジョー３３ａが閉じられ袋詰めされた内容物（商品）Ｍの個数と、搬送コンベヤ１１の搬送スピードに基づき、搬送コンベヤ１１上の商品Ｍの判別と位置の特定を行う。図７の表示制御手段１６ｂは、判別手段１６ａからの内容物Ｍの判別情報に基づき、図１の斜視図２１に内容物Ｍを表示させる。

なお、シールチェッカー１２や重量チェッカー１３によってシール不良と判断された商品Ｍは、他の商品Ｍと異なる色に表示される。

図３は実施例２を示す。
本実施例では、落下経路４１に落下検出器が設けられておらず、判別手段１６ａ（図７）が、図５に示すブースターホッパ１０ｉのゲート１９ｉを開く排出信号に基づき、集合排出シュート９およびチューブ装置３４（図６）からなる落下経路４１に内容物Ｍが存在するか否かの判別を行う。

図３（ａ）において、最初の排出信号が送信され、ブースターホッパ１０ｉのゲート１９ｉ（図５）の開閉が行われてから所定時間後に、図３（ｂ）に示すように、シールジョー３３ａが閉じられ、横シールＨが行われる。一方、前記所定時間が経過するまでに、ｎ個の内容物Ｍが落下経路４１内を落下する。内容物Ｍの排出信号は、その都度、図７に示す計量装置１のコントローラから集中コントローラ１５に送信される。そのため、判別手段１６ａは排出信号に基づき、図３（ｂ）のブースターホッパ１０ｉからシールジョー３３ａまでの間の落下経路４１に、（ｎ−１）個の内容物Ｍが存在すると判別する。

したがって、表示制御手段１６ｂは、図１の斜視図２１に表示された落下経路４１を（ｎ−１）個で等分した間隔に内容物Ｍを表示する。
その他の構成は、実施例１と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。

なお、リアルタイムに内容物および商品Ｍを斜視図２１に表示してもよい。
また、包装機４０で発生する印字ミスや噛み込みエラー、組合せ計量装置１で発生する過量、計量エラーなどの商品Ｍについて、色分けして斜視図２１に表示するようにしてもよい。
さらには、斜視図２１に表示された商品Ｍの情報を用いて、大まかな機器設定を行った後、各機器の連動タイミングを自動的に調整できるようにしてもよい。

また、必ずしも、組合せ計量装置１にブースターホッパを設ける必要はない。また、計量装置１としては、タイミングホッパを備えたものであってもよい。前記タイミングホッパは上下に複数段設けられていてもよい。
また、包装機４０としては、縦ピロー包装機の他に、たとえば、袋状に成形した複数の包材を略水平方向に回転させて内容物Ｍを次々に導入するタイプの包装機であってもよい。

また、複数種類の標準的な内容物の落下経路４１内の落下速度を、予めメモリ１７に記憶させてもよい。オペレータが、当該内容物Ｍに最も近い内容物の種類を指定すると、ＣＰＵ１６がメモリ１７から当該内容物に対応する落下速度を読み出し、当該落下速度に基づいて落下経路４１内の内容物Ｍの位置を算出するようにしてもよい。表示制御手段１６ｂは、当該内容物Ｍの位置に対応する斜視図２１の落下経路４１に内容物Ｍを表示させてもよい。

本装置は、計量包装システムに用いることができる。

本発明の実施例１にかかる計量包装システムのコントローラの表示画面を示す概略正面図である。 計量装置および包装機内の内容物の流れを示す概略断面図である。 本発明の実施例２にかかる計量装置および包装機内の内容物の流れを示す概略断面図である。 商品処理システムの一例を示す概略斜視図である。 組合せ計量装置の一例を示す概略構成図である。 縦ピロー包装機を示す概略斜視図である。 商品処理システムを示す機器構成図である。

符号の説明

１：計量装置（計量部の一例）
６ｉ：計量ホッパ
８ｉ：ゲート
９：集合排出シュート（集合部）
１６ａ：判別手段
１６ｂ：表示制御手段
２０：タッチスクリーン（表示手段の一例）
３２：縦シーラ（縦シール手段）
３３ａ：シールジョー
４０：縦ピロー包装機（包装部の一例）
４１：落下経路
Ｆ：フィルム（包材の一例）
Ｍ：内容物

Claims (4)

1. 内容物を所定量に計量し、計量した内容物を下流に排出する計量部と、
   該計量排出された内容物を包材内に袋詰めする包装部と、
   前記計量部から排出され前記包装部に供給されるまでの間、前記内容物が落下する落下経路とを備え、
   前記計量部、落下経路および包装部を図で表示する表示画面を有する表示手段と、
   前記内容物が前記計量部、落下経路および包装部の各々に存在するか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段からの内容物の有無の判別に従って前記表示画面の計量部、落下経路および包装部に前記内容物を表示させる表示制御手段とを備えた計量包装システム。
2. 請求項１において、前記計量部は内容物を計量する複数の計量ホッパと当該各計量ホッパを開閉する各ゲートとを備え、
   前記包装部は、包材を筒形に成形する縦シール手段と、当該筒形の包材を横断するようにシールする一対のシールジョーとを備え、
   前記落下経路は前記各ゲートから排出され前記包装部に向かって落下する内容物を一まとめにする集合部を備えた計量包装システム。
3. 請求項２において、所定のタイミングにおける内容物の移動を停止した状態で表示できるようにした計量包装システム。
4. 請求項３において、前記シールジョーが閉じたタイミングにおいて、前記内容物の存在を内容物が移動していない状態で表示できるようにした計量包装システム。