(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の従来技術において、例えば各バケットの充填物の合計の計量値を量る際には、縦回転するバケットコンベアのバケットが逆さになるタイミングで計量を行うことが考えられる。しかしながら、充填物の性状によって落下特性が変わってくることがあり、また、他の装置の振動などによる供給量の変動によって実際の運転時と供給調整時とで結果が異なってくることがある。また、原料供給後にバケットが逆さになっている間に、バケットに静電気等によって付着した原料が下方に落下して周囲を汚してしまうという問題もある。そのため、実際に包装機を運転して出来上がった包装袋を計量する手法が採用されることもあるが、その場合には、各充填物が混ざって元に戻すことができなくなり、原料および生産された包装フィルムは不良品として全て無駄になるため、コストアップ要因となってしまう。また、包装袋を計量する際には合計量として計量されるため、各充填物の個別の充填量が不明となるという問題がある。
【0005】
本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、複数種類の充填物を所定量ずつ包装袋に充填する際の通常運転前の供給量調整において、通常運転と同様の状態下で、効率良く計量を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、上記複数のバケットを上向きに保ちながら環状に移動させるコンベアと、上記複数のバケットのうち包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第1の開閉機構と、上記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第2の開閉機構とを具備する搬送装置である。これにより、バケットに供給された原料を包装または採取の何れかに利用するという作用をもたらす。
【0007】
また、この第1の側面において、例えば、上記複数のバケットの各々は、それぞれ鉛直方向に挿通した筒形状であって、その底部にシャッタを備え、上記第1および第2の開閉機構は、引っ込んだ状態または突出した状態の何れかの状態に設定され、上記突出した状態においては上記複数のバケットが搬送方向に移動するに従って当該開閉機構の先端部と上記シャッタとが当接することによって上記シャッタが開いて対応するバケットの底面が開放状態となるようにしてもよい。これにより、バケット底面の開閉を制御するという作用をもたらす。
【0008】
また、本発明の第2の側面は、原料を供給する複数の供給装置と、上記複数の供給装置から供給された原料を受けて保持する複数のバケットと、上記複数のバケットを上面に沿って環状に移動させるコンベアと、上記複数のバケットによって搬送された原料を包装袋に包装する包装機と、上記複数のバケットのうち上記包装機の受口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって包装動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第1の開閉機構と、上記複数のバケットのうち採取口上部に位置するバケットに対して当該バケットの底部の開閉状態を制御するものであって調整動作の際には当該バケットの底部を開放状態とする第2の開閉機構とを具備する包装システムである。これにより、バケットに供給された原料を包装機または計量機の何れかに供給するという作用をもたらす。
【0009】
また、この第2の側面において、例えば、上記供給装置は、上記複数のバケットによって搬送された原料を上記採取口において採取して計量する計量機と、上記調整動作の際に上記計量機による計量値が許容範囲内になければ上記計量値の変更値を受けて上記原料の供給量を調整する供給調整部とを備えてもよい。これにより、計量結果を供給装置にフィードバックして供給量を調整するという作用をもたらす。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、複数種類の充填物を所定量ずつ包装袋に充填する際の通常運転前の供給量調整において、通常運転と同様の状態下で、効率良く計量を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】
図1は、本発明の実施の形態における包装システムの外観正面図である。
図2は、本発明の実施の形態における包装システムの外観側面図である。
図3は、本発明の実施の形態における包装システムの上面図である。この包装システムは、主として、供給装置10と、搬送装置20と、包装機30とから構成される。
【0014】
供給装置10は、原料を搬送装置20に供給するものであり、搬送装置20の搬送経路周辺に並設される。1台の供給装置10からは1種類の原料を供給することを前提とすると、複数種類の原料を供給する場合にはその数に相当する台数の供給装置10を設ける必要がある。また、複数種類の原料のうちの1種類の原料について、1台の供給装置10の最大供給量を超える量を供給したい場合には、原料の種類よりも多い数の供給装置10が必要になる。この例では、3台の供給装置10から原料を供給する構成となっている。
【0015】
供給装置10の各々には、この例では円形フィーダ11が設けられている。この円形フィーダ11には原料が蓄えられており、遠心力による振動を利用してその先端部分から搬送装置20に原料を供給するようになっている。なお、ここでは円形フィーダ11を用いた例を示したが、他の供給手段として、前後の振動を利用した直進フィーダや、ポンプなどを用いるようにしてもよい。
【0016】
供給装置10の各々には、原料の供給量を調整するための供給量調整部が設けられている。後述のように計量位置29において充填物を採取して計量し、その結果に基づいて供給量調整部を調整することにより、適切な供給量となるように制御することができる。
【0017】
搬送装置20は、供給装置10から供給された原料を集合させて、包装機30に搬送するものである。この搬送装置20は、上部のコンベアに複数のバケット21を設けており、これらバケット21を上面に沿って環状に移動させる。コンベアは、複数のバケット21を連続して運搬する機械全般を意味する。例えば、回転体の円周に複数のバケット21バケットを取り付けて運搬する場合でも適用することができる。バケット21の各々は、鉛直方向に挿通した筒形状であって、供給装置10から原料の供給を受けるように上部が開放しており、それぞれの原料は保持され、充填物として搬送される。バケット21の形状としては、円筒に限らず角筒、錐筒、漏斗形状なども含まれる。この実施形態による例では、上部が四角形、下部が円形の漏斗形状を備えている。複数種類の原料が供給された場合には、このバケット21内で混載される。なお、後述するように、バケット21の移動経路は、必ずしも円形である必要はなく、終端なく経路が繋がっているものであればよい。
【0018】
搬送装置20には、バケット21の搬送速度を制御する速度制御部が設けられている。この速度制御部に対して包装袋生産速度を入力することにより、その包装袋生産速度で包装機30において包装袋が生産されることになる。
【0019】
包装機30は、搬送装置20によって搬送された充填物を包装袋に包装するものである。この包装機30の上部には包材軸が設けられており、この包材軸には包装フィルムを巻回した原反フィルム31が脱着可能に保持されている。原反フィルム31に巻回された包装フィルムは、順次引き出されて、ロール装置33に送られる。ロール装置33の上部にはシュート口32が設けられており、このシュート口32にはバケット21から充填物が排出される。シュート口32に排出された充填物は、ロール装置33において受け止められ、シールが施されることによって包装袋が生成される。
【0020】
搬送装置20によって搬送された充填物は、通常運転においては、包装機30に送り込まれて包装袋に充填される。ただし、この実施の形態では、計量位置29において充填物が選択的に採取されるようになっており、その充填物が必要に応じて計量される。したがって、包装袋生産(通常運転)時と同じ条件で、採取した充填物を計量することができ、これに基づいて供給装置10の各々の供給量の調整処理を行うことができる。また、供給量の調整処理においては、包装機30を動作させる必要がない。したがって、包装袋を生産するためのフィルムを無駄に消費することがない。
【0021】
図4は、本発明の実施の形態のバケット21と開閉機構24との関係例を示す図である。計量位置29には、開閉機構24が設けられており、この開閉機構24が突出した状態となることにより、バケット21の充填物を採取できるようになっている。計量位置29には、図示しない計量装置が設けられており、採取した充填物を計量するようになっている。計量装置は、採取のたびに増加する重量を計ることにより、その採取された充填物の重量を取得することができる。
【0022】
図4(a)は、バケット21および開閉機構24を側面から見た図である。バケット21は
図4(b)のように上部が開放になっており、バケット21の下部にはシャッタ22が開閉自在に設けられている。
【0023】
図4(c)および(d)は、開閉機構24が突出した状態となっている場合の下面図の一例である。例えば、開閉機構24が
図4(c)のように突出した状態となっている場合、バケット21が矢印に示す搬送方向に移動するに従って、開閉機構24の先端部とシャッタ22とが当接して、
図4(d)のように軸23を中心としてシャッタ22が回転する。これにより、この例では、バケット21の底面が開放状態となり、バケット21内の充填物が包装機30に排出される。その後、バケット21が矢印に示す搬送方向に移動することによって開閉機構24との接触が解除されると、シャッタ22は再び元の位置に戻り、バケット21の底面は閉じた状態となる。
【0024】
図4(e)および(f)は、開閉機構24が引っ込んだ状態となっている場合の下面図の一例である。例えば、開閉機構24が
図4(e)のように引っ込んだ状態となっている場合、バケット21が搬送方向に移動しても、
図4(f)のように開閉機構24とシャッタ22とは当接せず、バケット21の底面は閉じたままの状態となる。
【0025】
このように、計量位置29には開閉機構24が設けられており、開閉機構24の状態に応じて、バケット21下部のシャッタ22を開閉して、バケット21の充填物を選択的に採取し、計量することができる。
【0026】
上述の実施の形態では、3台の供給装置10と、1台の包装機30と、1つの計量位置29を想定した例を示したが、以下に示すように、これらは必要に応じて適宜配置して構わない。なお、以下の例では、供給装置10の各々を区別する際に、供給装置Aなどのように英大文字を付す。また、計量位置29の各々を区別する際に、計量位置aなどのように英小文字を付す。
【0027】
図5は、本発明の実施の形態における第1の配置例を示す図である。この第1の配置例では、環状に配置された複数のバケット21の周囲に、6台の供給装置10(供給装置A乃至F)が設けられている。バケット21は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット21の移動方向における包装機30の手前の位置に計量位置29(計量位置f)が1個所設けられている。したがって、この例では、6台の供給装置10のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置29においてまとめて採取し、計量することができる。また、供給装置10から搬送装置20への供給後、計量位置29までの距離が長いため、原料の落下時間に余裕をもたせることができる。
【0028】
図6は、本発明の実施の形態の第1の配置例における処理手順例を示す流れ図である。この第1の配置例では、計量位置29が1個所であるため、供給装置10の各々の供給量の調整処理は逐次的に順番に行われる。供給量の調整処理の間は、包装機30の位置ではバケット21底面のシャッタは開かないように制御される。
【0029】
供給装置10の供給量調整処理に先立って、まず、包装機30の生産条件に基づいた速度で、搬送装置20におけるコンベアの回転動作を開始する(ステップS911)。
【0030】
供給装置Aが調整対象となっている場合には(ステップS912:Yes)、以下のステップS913乃至S918において供給装置Aの調整処理が行われる。この場合、供給装置Aによる搬送装置20への原料の供給が開始される(ステップS913)。計量位置fでは開閉機構24が突出した状態となっているため、バケット21が計量位置fの位置に来ると、シャッタ22が開いてバケット21の底面が開放状態となる(ステップS914)。これにより、バケット21内の充填物が計量位置fにおいて採取され、計量される(ステップS915)。
【0031】
計量された値が目標供給量の許容範囲内であれば(ステップS916:Yes)、供給装置Aによる供給が停止される(ステップS918)。一方、計量された値が目標供給量の許容範囲内でなければ(ステップS916:No)、供給装置Aによる供給量が変更され(ステップS917)、ステップS914以降の処理が繰り返される。
【0032】
なお、ステップS912において、供給装置Aが調整対象となっていない場合には(ステップS912:No)、供給装置Aの供給量調整処理は終了する。
【0033】
その後、供給装置Bが調整対象となっている場合には(ステップS922:Yes)、ステップS923乃至S928において供給装置Bの調整処理が行われる。以下、同様に、供給装置C乃至Fの調整処理が必要に応じて行われる。そして、必要な調整処理が全て終了すると、搬送装置20におけるコンベアの回転動作が停止する(ステップS969)。
【0034】
このように供給装置10の各々の供給量の調整処理を逐次的に行うことにより、供給装置10から供給された原料がバケット21内で混在しないため、計量後に再び原料を供給装置10に戻して再利用することが可能となる。
【0035】
図7は、本発明の実施の形態における第2の配置例を示す図である。この第2の配置例では、環状に配置された複数のバケット21の周囲に、6台の供給装置10(供給装置A乃至F)が設けられている。バケット21は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット21の移動方向における供給装置10の各々の直後の位置に計量位置29(計量位置a乃至f)がそれぞれ設けられている。したがって、この例では、6台の供給装置10のそれぞれから供給された原料の各々を独立して対応する計量位置29において採取し、計量することができる。
【0036】
図8は、本発明の実施の形態の第2の配置例における処理手順例を示す流れ図である。この第2の配置例では、供給装置10の各々の供給量の調整処理は、それぞれ対応する計量位置29において並列に行われる。供給量の調整処理の間は、包装機30の位置ではバケット21底面のシャッタは開かないように制御される。
【0037】
供給装置10の供給量調整処理に先立って、まず、包装機30の生産条件に基づいた速度で、搬送装置20におけるコンベアの回転動作を開始する(ステップS811)。
【0038】
供給装置Aが調整対象となっている場合には(ステップS812:Yes)、以下のステップS813乃至S818において供給装置Aの調整処理が行われる。この場合、供給装置Aによる搬送装置20への原料の供給が開始される(ステップS813)。計量位置aでは開閉機構24が突出した状態となっているため、バケット21が計量位置aの位置に来ると、シャッタ22が開いてバケット21の底面が開放状態となる(ステップS814)。これにより、バケット21内の充填物が計量位置aにおいて採取され、計量される(ステップS815)。
【0039】
計量された値が目標供給量の許容範囲内であれば(ステップS816:Yes)、供給装置Aによる供給が停止される(ステップS818)。一方、計量された値が目標供給量の許容範囲内でなければ(ステップS816:No)、供給装置Aによる供給量が変更され(ステップS817)、ステップS814以降の処理が繰り返される。
【0040】
なお、ステップS812において、供給装置Aが調整対象となっていない場合には、供給装置Aの供給量調整処理は終了する。
【0041】
このような供給装置Aの供給量調整処理と並行して、他の供給装置B乃至Fにおいても同様に、供給量の調整処理が必要に応じて行われる。そして、必要な調整処理が全て終了すると、搬送装置20におけるコンベアの回転動作が停止する(ステップS869)。
【0042】
このように供給装置10の各々の供給量の調整処理を並列に行うことにより、供給装置10の供給量調整処理を短い時間で実行することができる。また、供給装置10から供給された原料がバケット21内で混在しないため、計量後に再び原料を供給装置10に戻して再利用することが可能となる。
【0043】
図9は、本発明の実施の形態における第3の配置例を示す図である。この第3の配置例では、環状に配置された複数のバケット21の周囲に、10台の供給装置10(供給装置A乃至J)が設けられている。バケット21は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。バケット21の移動方向における包装機30の手前の位置に計量位置29(計量位置j)が1個所設けられている。したがって、この例では、10台の供給装置10のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置29においてまとめて採取し、計量することができる。この例に示すように、バケット21の移動経路は一部を直線状にしてもよく、また、曲線状にしてもよい。
【0044】
図10は、本発明の実施の形態における第4の配置例を示す図である。この第4の配置例では、環状に配置された複数のバケット21の周囲に、6台の供給装置10(供給装置A乃至F)が設けられている。バケット21は、矢印に示すように反時計周りに移動することを想定している。そして、バケット21の移動方向における供給装置Fの直後の位置に計量位置29(計量位置f)が1個所設けられている。また、供給装置BとCの間と、供給装置DとEの間と、計量位置fと供給装置Aの間の3個所にそれぞれ包装機30を配置している。
【0045】
この例では、3台の包装機30全てを稼動させる場合には、供給装置AおよびBからの原料と、供給装置CおよびDからの原料と、供給装置EおよびFからの原料を3台の包装機30によりそれぞれ並行して包装することになる。また、一部の包装機30だけを稼動させる場合には、バケット21の搬送経路に沿って原料を組み合わせて包装することになる。
【0046】
このように複数の包装機30を配置した場合でも、計量位置29を1個所にすることによって、10台の供給装置10のそれぞれから供給された原料の全てを、計量位置29においてまとめて採取し、計量することができる。
【0047】
このように、本発明の実施の形態によれば、複数の供給装置10によって所定量ずつ原料を供給する場合、供給量調整処理の際には計量位置29において通常運転と同様の状態で計量することができる。
【0048】
なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。