特許 7221014 計数充填装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-03

(45)【発行日】2023-02-13

(54)【発明の名称】計数充填装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 1/30 20060101AFI20230206BHJP

   A61J 3/06 20060101ALI20230206BHJP

   A61J 3/07 20060101ALI20230206BHJP

【ＦＩ】

B65B1/30 A

A61J3/06 S

A61J3/06 R

A61J3/07 R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018188929

(22)【出願日】2018-10-04

(65)【公開番号】P2020055614

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000228110

【氏名又は名称】クオリカプス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001597

【氏名又は名称】特許業務法人アローレインターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】笠井 健一

(72)【発明者】

【氏名】片江 正宗

(72)【発明者】

【氏名】櫻本 博

(72)【発明者】

【氏名】藤田 健二

(72)【発明者】

【氏名】柳生 元啓

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２５９６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４４２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４２２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１３１２１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２７９５１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ １／００

Ａ６１Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被搬送物を計数して容器に充填する計数充填装置であって、
被搬送物を整列させて供給する供給装置と、
供給された被搬送物を容器に向けて搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される被搬送物を検出する第１の検出装置と、
前記第１の検出装置を通過した被搬送物を前記搬送装置から選択的に除去する除去装置と、
被搬送物の搬送先となる容器を入れ替える容器入替装置と、
前記第１の検出装置の検出に基づいて前記除去装置および前記容器入替装置の作動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第１の検出装置の検出に基づいて被搬送物の計数を行うと共に被搬送物の搬送方向長さを測定し、搬送方向長さが設定値よりも大きい被搬送物を、計数から除外すると共に、前記除去装置の作動により前記搬送装置から除去し、被搬送物の所定数の計数に基づいて前記容器入替装置を作動させる計数充填装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記第１の検出装置により検出された被搬送物の間隔が設定値よりも小さい場合に、この間隔を形成する全ての被搬送物について、計数から除外すると共に、前記除去装置の作動により前記搬送装置から除去する請求項１に記載の計数充填装置。

【請求項3】

前記制御装置は、被搬送物の所定数の計数に基づいて前記除去装置を継続的に作動させることにより被搬送物の搬送列に空隙部を形成し、前記空隙部の移動により容器への被搬送物の供給が中断する間に前記容器入替装置を作動させる請求項１または２に記載の計数充填装置。

【請求項4】

前記搬送装置により搬送される被搬送物を前記除去装置の搬送方向下流側で検出する第２の検出装置を更に備え、
前記制御装置は、一の容器に供給される被搬送物について、前記第１の検出装置および第２の検出装置の検出による計数結果を照合することにより、充填不良の有無を判別する請求項１から３のいずれかに記載の計数充填装置。

【請求項5】

前記第１の検出装置または第２の検出装置の少なくとも一方は、被搬送物の外観検査を行うことができる撮像装置であり、
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像データに基づき外観不良と判定した被搬送物が供給された容器を判別する請求項４に記載の計数充填装置。

【請求項6】

前記撮像装置は、ラインセンサを備える請求項５に記載の計数充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計数充填装置に関し、より詳しくは、錠剤やカプセル剤等の被搬送物を計数して容器に充填する計数充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の計数充填装置として、例えば特許文献１に開示されたワーク計数装置が知られている。この装置は、供給機構から一列に供給されたワークをコンベアによって搬送する間に計数センサが計数を行い、所定個数のワークを計数すると、２つの集荷室の入口に設けられた入口ダンパを回動させて、ワークを収容する集荷室を切り換えるように構成されている。

【0003】

このワーク計数装置は、高圧空気を噴射して搬送中のワークを離脱させる２つの高圧空気噴射機を備えている。一方の高圧空気噴射機は、寸法計測センサにより計測されたワーク間の離間寸法が設定寸法よりも小さい場合に、後続のワークをコンベアから離脱させる。他方の高圧空気噴射機は、計数センサが所定個数のワークを検出すると、入口ダンパが切り換わるまで後続のワークを離脱させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－２５９６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上記従来の計数充填装置は、搬送される前後のワークが互いに接触した状態になると、寸法計測センサがこの状態を検出できないためにワークを離脱することができず、互いに接触した複数のワークを単一のワークと誤検出することにより、ワークの計数が不正確になるという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、被搬送物の搬送状態によらず、被搬送物を正確に計数して容器に充填することができる計数充填装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の前記目的は、被搬送物を計数して容器に充填する計数充填装置であって、被搬送物を整列させて供給する供給装置と、供給された被搬送物を容器に向けて搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される被搬送物を検出する第１の検出装置と、前記第１の検出装置を通過した被搬送物を前記搬送装置から選択的に除去する除去装置と、被搬送物の搬送先となる容器を入れ替える容器入替装置と、前記第１の検出装置の検出に基づいて前記除去装置および前記容器入替装置の作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記第１の検出装置の検出に基づいて被搬送物の計数を行うと共に被搬送物の搬送方向長さを測定し、搬送方向長さが設定値よりも大きい被搬送物を、計数から除外すると共に、前記除去装置の作動により前記搬送装置から除去し、被搬送物の所定数の計数に基づいて前記容器入替装置を作動させる計数充填装置により達成される。

【0008】

この計数充填装置において、前記制御装置は、前記第１の検出装置により検出された被搬送物の間隔が設定値よりも小さい場合に、この間隔を形成する全ての被搬送物について、計数から除外すると共に、前記除去装置の作動により前記搬送装置から除去することが好ましい。

【0009】

また、前記制御装置は、被搬送物の所定数の計数に基づいて前記除去装置を継続的に作動させることにより被搬送物の搬送列に空隙部を形成し、前記空隙部の移動により容器への被搬送物の供給が中断する間に前記容器入替装置を作動させることが好ましい。

【0010】

前記搬送装置により搬送される被搬送物を前記除去装置の搬送方向下流側で検出する第２の検出装置を更に備えることが好ましく、前記制御装置は、一の容器に供給される被搬送物について、前記第１の検出装置および第２の検出装置の検出による計数結果を照合することにより、充填不良の有無を判別することができる。

【0011】

前記第１の検出装置または第２の検出装置の少なくとも一方は、被搬送物の外観検査を行うことができる撮像装置であることが好ましく、前記制御装置は、前記撮像装置の撮像データに基づき外観不良と判定した被搬送物が供給された容器を判別することができる。前記撮像装置は、ラインセンサを備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、被搬送物の搬送状態によらず、被搬送物を正確に計数して容器に充填することができる計数充填装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る計数充填装置の概略正面図である。

【図2】図１に示す計数充填装置の要部を示す断面図である。

【図3】図１に示す計数充填装置の側面図である。

【図4】図１に示す計数充填装置の作動を説明するための模式図である。

【図5】図１に示す計数充填装置の作動を説明するための要部平面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係る計数充填装置の要部を示す概略正面図である。

【図7】図６に示す計数充填装置の作動を説明するための模式図である。

【図8】本発明の更に他の実施形態に係る計数充填装置の要部を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、 本発明の一実施形態に係る計数充填装置の概略正面図である。また、図２および図３は、それぞれ図１に示す計数充填装置の要部断面図および側面図である。図１から図３に示すように、計数充填装置１は、供給装置１０、搬送装置２０、第１の検出装置３０、除去装置４０、容器入替装置５０および制御装置６０を備えており、錠剤やカプセル剤等の被搬送物Ｔを計数して容器Ｖａ，Ｖｂに充填することができる。

【0015】

供給装置１０は、遠心力を利用して被搬送物Ｔを整列供給することができる回転式パーツフィーダであり、図２に示すように、垂直軸周りに回転可能に支持された回転ディスク１１と、傾斜軸周りに回転可能に支持された第１リング１２と、垂直軸周りに回転可能に支持された第２リング１３とを備えている。回転ディスク１１、第１リング１２および第２リング１３は、不図示の駆動装置によりそれぞれ独立して回転駆動され、回転速度をこの順に速くなるように設定されている。供給装置１０の回転ディスク１１上に供給された被搬送物Ｔは、遠心力によって第１リング１２および第２リング１３に移行する過程で搬送速度が段階的に高められ、整列した状態で受け渡し位置Ｐ１に到達する。供給装置１０は、被搬送物を整列させて供給可能な構成であれば特に限定されず、例えば、振動式パーツフィーダや、ホッパとドラムとを組み合わせた装置等を使用することもできる。

【0016】

搬送装置２０は、被搬送物Ｔを外周面に吸着して、容器Ｖａ，Ｖｂに向けて回転搬送する吸引ローラ２１を備えている。吸引ローラ２１は、外周面が受け渡し位置Ｐ１において上方から対向するように、回転軸が略水平に配置されており、図１の矢示方向に回転駆動される。吸引ローラ２１の外周面には、周方向に沿って溝部２２が形成されており、溝部２２の底部には、周方向全体にわたって多数の吸引口２２ａが等間隔で形成されている。吸引口２２ａは、吸引路２３に連通しており、吸引路２３が吸引シュー２４を通過する間、真空吸引装置（図示せず）により吸引されて、被搬送物Ｔが吸引ローラ２１の外周面に吸引保持される。搬送装置２０の構成も特に限定されるものではなく、例えば、被搬送物Ｔを水平方向に搬送するベルトコンベア等であってもよい。

【0017】

搬送装置２０の搬送速度は、供給装置１０の供給速度よりも若干高く設定することが好ましい。これによって、供給装置１０から互いに接触した状態で受け渡し位置Ｐ１に順次供給される被搬送物Ｔを、間隔を広げた状態で搬送装置２０により搬送することができる。

【0018】

第１の検出装置３０は、搬送装置２０により搬送される被搬送物Ｔを検出できるように、吸引ローラ２１の外周面近傍に配置されている。第１の検出装置３０は、本実施形態では光電センサを使用しているが、被搬送物Ｔの搬送方向長さ、および、被搬送物Ｔの搬送方向に沿った間隔を検出可能なものであれば特に限定されず、例えば、超音波センサ等であってもよい。あるいは、第１の検出装置３０は、被搬送物Ｔを撮像して被搬送物Ｔの画像データを取得する撮像装置であってもよい。撮像装置を使用する場合、被搬送物Ｔの幅方向（搬送方向と直交する方向）に走査するように配置されるラインセンサを備えることが好ましい。

【0019】

除去装置４０は、第１の検出装置３０を通過した被搬送物Ｔを搬送装置２０から選択的に除去する装置であり、第１の検出装置３０よりも搬送方向下流側で、吸引ローラ２１の外周面近傍に配置されたノズル４１を備えている。ノズル４１は、配管４２を介して圧縮空気供給源に接続されており、配管４２に設けられたバルブ４３を開放することにより被搬送物Ｔに圧縮空気を吹き付けて、被搬送物Ｔを搬送装置２０から離脱させることができる。搬送装置２０から離脱した被搬送物Ｔは、リターンパイプ４４を介して供給装置１０に戻される。 除去装置４０は、本実施形態の構成以外に、例えばストッパを進退させる等して被搬送物Ｔを機械的に除去する構成であってもよい。

【0020】

容器入替装置５０は、除去装置４０で除去されずに通過した被搬送物Ｔの搬送先となる容器Ｖａ，Ｖｂを入れ替える装置であり、図３に示すように、除去装置４０よりも搬送方向下流側で、吸引ローラ２１の外周面近傍に配置された排出シュート５１の内部にダンパ５２を備えている。ダンパ５２は、アクチュエータにより回動自在とされており、図３に示すように、搬送装置２０による吸引が解除されて搬送装置２０から落下し、排出シュート５１を通過する被搬送物Ｔを、容器Ｖａに案内する位置から破線で示す位置まで回動させることにより、被搬送物Ｔの搬送先を容器Ｖｂに切り替えることができる。

【0021】

制御装置６０は、第１の検出装置３０の検出信号に基づいて、後述するように除去装置４０および容器入替装置５０の作動を制御する。

【0022】

次に、上記の構成を備える計数充填装置１の作動を説明する。図４は、図１に示す計数充填装置の作動を説明するための模式図であり、搬送装置２０の搬送面を展開した状態で示している。

【0023】

図４（ａ）に示すように、供給装置１０（図１参照）から受け渡し位置Ｐ１に供給された被搬送物Ｔは、搬送装置２０により矢示方向に搬送され、第１の検出装置３０により検出された後、容器Ｖａに順次供給される。制御装置６０（図１参照）は、第１の検出装置３０の検出に基づいて計数を行い、予め設定された所定数の被搬送物Ｔを計数すると、これらの所定数の被搬送物Ｔが除去装置４０を通過したタイミングで除去装置４０を作動させて、ノズル４１から圧縮空気を噴射する。これにより、後続の被搬送物Ｔが搬送装置２０から除去される。除去された被搬送物Ｔは、リターンパイプ４４を経て供給装置１０に戻された後、再び搬送装置２０に供給される。

【0024】

ノズル４１からの噴射時間は、容器入替装置５０の作動完了に必要な時間を考慮して予め設定することができる。あるいは、ノズル４１からの噴射開始後、予め設定した個数の被搬送物Ｔが第１の検出装置３０により検出されるまで、噴射を継続するようにしてもよい。こうして複数の搬送物Ｔが連続的に除去されることで、図４（ｂ）に示すように、被搬送物Ｔの搬送列に、被搬送物Ｔが一定長さ存在しない空隙部Ｇが形成される。

【0025】

制御装置６０は、所定数の被搬送物Ｔが容器Ｖａに充填された後、図４（ｃ）に示すように、空隙部Ｇが容器入替装置５０に到達したタイミングで容器入替装置５０を作動させ、被搬送物Ｔの供給が中断する間に搬送先を容器Ｖａから容器Ｖｂに切り替える。こうして、容器Ｖａへの過剰充填が生じることなく、被搬送物Ｔの搬送先を新たな容器Ｖｂに入れ替えることができる。

【0026】

制御装置６０は、第１の検出装置３０が検出した各被搬送物Ｔについて、搬送方向長さを測定し、搬送方向長さが設定値よりも大きい被搬送物Ｔを判別すると、この被搬送物Ｔを計数から除外すると共に、除去装置４０を通過するタイミングで除去装置４０を作動させて、搬送装置２０から除去する。この場合の設定値は、被搬送物Ｔが正常か否かを判別できるように予め設定され、例えば、被搬送物Ｔの最大寸法よりも若干高い値に設定することができる。

【0027】

図１に示すように、吸引ローラ２１に形成された吸引口２２ａは周方向に等間隔に配置されているが、被搬送物Ｔは必ずしも中心部が吸引口２２ａに吸着されるとは限らないことから、被搬送物Ｔの間隔は必ずしも一定ではない。したがって、図５（ａ）に示すように、搬送方向前後に隣接する被搬送物Ｔａ，Ｔｂが互いに接した状態で、第１の検出装置３０により検出されるおそれがある。この場合、被搬送物Ｔａ，Ｔｂを合体した搬送方向長さＬは、設定値よりも大きくなるため、制御装置６０は、これらの被搬送物Ｔａ，Ｔｂを計数から除外すると共に、これら全体を搬送装置２０から除去する。この結果、複数の被搬送物Ｔａ，Ｔｂを誤って単一の被搬送物として計数するおそれがなくなり、被搬送物を正確に計数して容器に充填することができる。

【0028】

また、制御装置６０は、第１の検出装置３０により検出された被搬送物Ｔの間隔が設定値よりも小さい場合に、この間隔を形成する全ての被搬送物Ｔについて、計数から除外すると共に、除去装置４０の作動により搬送装置２０から除去する。図５（ｂ）に示すように、搬送方向前後に隣接する被搬送物Ｔｃ，Ｔｄの間隔Ｓが狭すぎると、空隙部Ｇ（図４参照）の形成等のために除去装置４０が被搬送物Ｔｃ，Ｔｄのいずれか一方を除去する場合に、誤って他方または双方を除去するおそれがある。そこで、被搬送物を正しく除去するために必要な最小限の間隔を、被搬送物の大きさや形状、搬送速度等から設定値として定めておき、この条件を満たさない被搬送物Ｔｃ，Ｔｄを予めまとめて除去することにより、上記の問題を未然に防止して被搬送物の計数をより確実に行うことができる。

【0029】

このように、本実施形態の計数充填装置１は、被搬送物Ｔの間隔が小さ過ぎる場合や、間隔がなく接する場合の誤計数を確実に防止できるので、被搬送物Ｔを最小限の間隔で高速搬送することが可能であり、処理効率の向上を図ることができる。

【0030】

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、図１に示す計数充填装置１において、図６に要部正面図で示すように、搬送装置２０により搬送される被搬送物Ｔを除去装置４０の搬送方向下流側で検出する第２の検出装置７０を更に備えることができる。第２の検出装置７０は、被搬送物Ｔを計数可能なものであればよく、第１の検出装置３０と同様に、光電センサや超音波センサの他、ラインセンサ等の撮像装置を例示することができる。制御装置６０は、第１の検出装置３０および第２の検出装置７０の検出信号に基づき、除去装置４０および容器入替装置５０の作動を制御する。

【0031】

図６に示す制御装置６０は、容器ごとに、第１の検出装置３０により検出された被搬送物Ｔを計数すると共に、除去装置４０を選択的に作動させた後に第２の検出装置３０により検出された被搬送物Ｔを計数し、これらの計数結果を照合する。計数結果が一致すれば、容器への被搬送物Ｔの充填が適正であると判断する一方、計数結果が不一致であれば、容器への充填が適正でないと判断する。これにより、除去装置４０による被搬送物Ｔの除去が万一上手く行われない場合でも、容器の充填不良の有無を確実に判別することができる。

【0032】

また、第１の検出装置３０および第２の検出装置７０の少なくとも一方をラインセンサ等の撮像装置とすることで、制御装置６０が撮像データに基づき被搬送物Ｔの外観検査を行うことができる。外観不良と判定した被搬送物Ｔが存在する場合には、容器入替装置５０の作動状態等に基づいて、この被搬送物Ｔが供給された容器Ｖを判別することができる。

【0033】

制御装置６０が不良と判別した容器Ｖは、例えば、図７に示す廃棄装置８０により自動的に廃棄することができる。廃棄装置８０は、容器入替装置５０により振り分けられる容器Ｖをそれぞれ搬送可能な複数の搬送コンベア８１ａ，８１ｂと、搬送される容器Ｖを搬送コンベア８１ａ，８１ｂから排除する回動ロッド８２とを備えており、制御装置６０により制御される。図７（ａ）に示すように、第２の検出装置７０の検出に基づく外観検査により外観不良と判断された被搬送物Ｔｆは、容器Ｖｆに供給されて搬送コンベア８１ｂの作動により回動ロッド８２の近傍まで移送された後、図７（ｂ）に示すように、回動ロッド８２の回動動作により容器Ｖｆごと廃棄される。

【0034】

また、本実施形態の容器入替装置５０は、被搬送物Ｔをダンパ５２により振り分ける構成としているが、被搬送物Ｔの搬送先となる容器Ｖを入れ替え可能な構成であれば、特に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、容器入替装置５０’を、排出シュート５１からの排出位置Ｐ２に容器Ｖを順次供給する搬送コンベア５３を備える構成にすることができる。この容器入替装置５０’は、容器Ｖへの被搬送物Ｔの充填が完了する毎に搬送コンベア５３を間欠駆動して、容器Ｖの入れ替えを行うことができる。

【符号の説明】

【0035】

１ 計数充填装置
１０ 供給装置
２０ 搬送装置
３０ 第１の検出装置
４０ 除去装置
５０ 容器入替装置
６０ 制御装置
７０ 第２の検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】