JP7435355B2

JP7435355B2 - 検査装置

Info

Publication number: JP7435355B2
Application number: JP2020135262A
Authority: JP
Inventors: 誠田中; 裕貴中島
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: JP2022030929A

Description

本発明は、検査装置に関するものである。

ピロー包装機を構成するセンターシーラを、ピロー包装機を構成する製袋器により筒状に製袋されたフィルムの両側端縁部が通過する（すなわち、センターシーラをフィルムが２枚重なり合って通過する）際に、センターシーラにより両側端縁部に熱と圧力が加えられ、結果、両側端縁部がシールされる。センターシーラを通過する際のフィルム抜け（フィルムの有無）の検査は、光学式のセンサを用いて行っている。

なお、特許文献１には、Ｘ線を用いてセンターシール部のシール良否判定を精度良く行うことが可能なピロー包装機等に関する技術が開示されている。特許文献２には、Ｘ線を用いて被包装物の位置ずれ検知を行う検知機構等に関する技術が開示されている。

特開２０１９－２７７４号公報特開２０１６－２１０５０１号公報

しかし、従来のフィルム抜けの検査技術では、センターシーラをフィルムの片側端縁部のみ通過していればフィルム有と検知される。その結果、センターシールされていない包装品が搬送ラインから排除されずにそのまま残ることになる。このように、フィルムのセンターシールされる部位を検査対象とした従来の検査技術には、改善の余地があった。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたもので、フィルムの枚数を計測することで、フィルムのシールされる部位の検査精度を向上させることができ、延いては、シール不良の包装品の搬送ラインからの排除の実現に貢献することができる検査装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる検査装置は、透過式のセンサと、前記センサを構成する検出部が出力した物理量を基に、フィルムの枚数を計測する計測部と、を備え、前記センサを構成する発生部と前記検出部は、前記発生部が発生させた対象が製袋されたフィルムの両側端縁部に到達するように、包装機を構成するシール機構の近傍に、互いに対向して設置されること、を特徴とする。

なお、本発明にかかる検査装置において、前記計測部は、計測結果として、０枚、１枚および２枚のうちのいずれかを出力してもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記計測部は、計測結果として、１枚以下および２枚のうちのいずれかを出力してもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記計測部は、前記物理量と１つまたは複数の所定の閾値を比較して前記枚数を計測してもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記発生部と前記検出部は、前記シール機構の上流側領域または下流側領域に設置されてもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記物理量は、前記対象の強さまたは量に係るものでもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記対象は、電磁波または音波でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記対象が電磁波である場合、前記物理量は、電磁波の強度または透過量でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記対象は、光でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記対象は、赤外線でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記発生部に、集光レンズが、前記発生部を構成する素子から発生された前記対象が前記集光レンズを透過するように取り付けられてもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記対象は、超音波でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記物理量は、超音波の強度または減衰量でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記フィルムは、食品包装フィルムでもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記包装機において非透明フィルムに該当する前記フィルムおよび乳白フィルムまたは透明フィルムに該当する前記フィルムが搬送される場合、前記非透明フィルム用の前記センサと、前記乳白フィルムまたは前記透明フィルム用の前記センサを備えてもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記非透明フィルムは、アルミ蒸着フィルムまたは遮光フィルムでもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記フィルムの構造は、単層構造または積層構造でもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記フィルムの材質に、プラスチックが使用されていてもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記材質に、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンまたはポリエチレンが使用されていてもよい。

また、本発明にかかる検査装置において、前記材質に、ＰＥＴ、ＯＮＹ、ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥが使用されていてもよい。

本発明によれば、フィルムの枚数を計測することで、フィルムのシールされる部位の検査精度を向上させることができ、延いては、シール不良の包装品の搬送ラインからの排除の実現に貢献することができる、という効果を奏する。

図１は、横ピロー包装機１の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、横ピロー包装機１の構成の一例を模式的に示す平面図である。図３は、横ピロー包装機１の構成の一例を模式的に示す側面図である。図４は、横ピロー包装機１の構成の一例を模式的に示す正面図である。図５は、計測部１８の構成の一例を概念的に示す図である。図６は、搬送中の筒状フィルムが、バーシーラ内の上流側部分に異物が存在することに因り、搬送ラインから外れて蛇行したという異常状態の一例を模式的に示す図である。

以下に、検査装置が組み込まれた横ピロー包装機の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。特に、本実施形態に係る検査装置は、横ピロー包装機に限らず、逆ピロー包装機や縦ピロー包装機、ロータリー充填機、バンドシール機などの様々な形態の包装機に組み込むことが可能である。

本実施形態にかかる横ピロー包装機１の構成について、図１から図５を参照して詳細に説明する。

図１～４は、横ピロー包装機１の構成の一例を模式的に示す図である。図５は、計測部１８の構成の一例を概念的に示す図である。なお、本実施形態では、横ピロー包装機１が有するセンターシール装置の構成を中心に説明するため、図１～４には、主にセンターシール装置の構成を示している。また、図１～４では、横ピロー包装機１の構成を、計測部１８を図示せずに示している。図４には、横ピロー包装機１の構成を、図１～３に示されている搬出ローラ１６を図示せずに示している。

横ピロー包装機１は、一対のピンチローラ１１、一対の蛇行センサ１２、角棒状の一対のバーシーラ１３、一対のプレスローラ１４、一対の蛇行センサ１５、一対の搬出ローラ１６、透過式センサ１７ａ，１７ｂおよび計測部１８等を備える。横ピロー包装機１は、例えば、市販の横ピロー包装機に透過式センサ１７ａ，１７ｂと計測部１８を追加して構築されたものでもよい。本実施形態では、透過式センサ１７ａ，１７ｂと計測部１８で検査装置を構成する。

一対のピンチローラ１１は、センターシール装置を構成する部品であり、横ピロー包装機１が有する製袋器（図示せず）により帯状フィルムの両側端縁部を接触・重合させて筒状となった筒状フィルムＦの重ね合わせ部位ＯＬ（センターシールされる部位）を挟み込んで筒状フィルムＦに搬送力を与える（図１～３参照）。なお、本実施形態において、フィルムは、例えば食品包装フィルムなどでもよい。また、本実施形態において、フィルムは、例えば、非透明フィルム（例えばアルミ蒸着フィルムまたは遮光フィルムなど）、乳白フィルムまたは透明フィルムに該当するものなどでもよい。また、本実施形態において、フィルムの構造は、例えば、単層構造または積層構造でもよい。また、本実施形態において、フィルムの材質に、例えば、プラスチック（例えば、ＰＥＴなどのポリエステル、ＯＮＹなどのナイロン、ＯＰＰまたはＣＰＰなどのポリプロピレン、またはＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥなどのポチエチレンなど）などが使用されていてもよい。

一対の蛇行センサ１２は、ピンチローラ１１とバーシーラ１３の間に、搬送ラインを介して互いに対向して設置され（図１，２参照）、加熱シール実施前の搬送中の筒状フィルムＦの蛇行を検知する。なお、蛇行センサ１２は、例えば、回帰反射式、反射式または透過式などのセンサでもよい。

一対のバーシーラ１３は、センターシール装置を構成する部品であり、筒状フィルムＦの重ね合わせ部位ＯＬを両側から挟み込んで、重ね合わせ部位ＯＬに加熱シールを実施する（図１，２参照）。一対のプレスローラ１４は、センターシール装置を構成する部品であり、加熱シールが実施された重ね合わせ部位ＯＬを加圧・冷却して、加熱シールを完了させる（図１，２，４参照）。本実施形態では、一対のバーシーラ１３と一対のプレスローラ１４でセンターシーラ（シール（張り合わせ）機構）を構成する。一対のプレスローラ１４は、ピンチローラの役割と同じ役割を果たす。具体的には、一対のプレスローラ１４は、所定の圧力で重ね合わせ部位ＯＬを挟み込んだ状態で同期して回転しているため、筒状フィルムＦに搬送力を与えることになる。本実施形態では、角棒状の一対のバーシーラ１３と一対のプレスローラ１４で構成されるセンターシーラを用いたが、筒状フィルムＦの重ね合わせ部位ＯＬを挟んで左右に配置した、加熱と加圧を行うローラ型のセンターシーラを用いてもよい。

一対の蛇行センサ１５は、プレスローラ１４と搬出ローラ１６の間に、搬送ラインを介して互いに対向して設置され（図１，４参照）、加熱シール実施後の搬送中の筒状フィルムＦの蛇行を検知する。なお、蛇行センサ１５は、例えば、回帰反射式、反射式または透過式などのセンサでもよい。

一対の搬出ローラ１６は、センターシール装置を構成する部品であり、加熱シールが完了した筒状フィルムＦを、搬送ラインの下流側（具体的には、横ピロー包装機１が有するトップシール装置（図示せず））に搬出する（図１～３参照）。

透過式センサ１７ａは、例えばアルミ蒸着フィルムまたは遮光フィルムなどの非透明フィルム用のものである。透過式センサ１７ａは、発生部１７ａ１と検出部１７ａ２で構成される。発生部１７ａ１は、例えば電磁波（例えば、電波や、近赤外線などの赤外線、可視光線または紫外線などの光や、Ｘ線またはガンマ線などの放射線、など）または音波（例えば、超音波など）などの対象を発生させる。検出部１７ａ２は、対象を検出して物理量（例えば、対象の強さまたは量に係るもの（例えば電磁波の強度もしくは透過量または音波の強度もしくは減衰量など）など）を出力する。発生部１７ａ１と検出部１７ａ２は、発生部１７ａ１が発生させた対象が筒状フィルムＦの重ね合わせ部位ＯＬに到達するように、且つ、センターシーラの近傍（例えば、センターシーラの上流側領域または下流側領域など）に、搬送ラインを介して互いに対向して設置される（図１～３参照）。対象が光である場合、発生部１７ａ１には、集光レンズ（図示せず）が、発生部１７ａ１を構成する素子（図示せず）から発生された対象が集光レンズを透過するように取り付けられ、かつ、検出部１７ａ２には、集光レンズが、集光レンズを透過した対象が検出されるように取り付けられてもよい。これにより、発生部１７ａ１から発生される光および検出部１７ａ２に集まる光の光量のコントロールが可能となり、結果、重ね合わせ部位ＯＬ表面のシール目の形状またはフィルムの材質に影響されることなく計測部１８でフィルムの枚数の計測が可能となる。透過式センサ１７ａとして、例えば、市販の赤外線センサまたは超音波センサなどを採用してもよい。

透過式センサ１７ｂは、乳白フィルムまたは透明フィルム用のものである。透過式センサ１７ｂは、発生部１７ｂ１と検出部１７ｂ２で構成される。発生部１７ｂ１は、例えば電磁波（例えば、電波や、近赤外線などの赤外線、可視光線または紫外線などの光や、Ｘ線またはガンマ線などの放射線、など）または音波（例えば、超音波など）などの対象を発生させる。検出部１７ｂ２は、対象を検出して物理量（例えば、対象の強さまたは量に係るもの（例えば電磁波の強度もしくは透過量または音波の強度もしくは減衰量など）など）を出力する。発生部１７ｂ１と検出部１７ｂ２は、発生部１７ｂ１が発生させた対象が筒状フィルムＦの重ね合わせ部位ＯＬに到達するように、且つ、センターシーラの近傍（例えば、センターシーラの上流側領域または下流側領域など）に、搬送ラインを介して互いに対向して設置される（図１～４参照）。対象が光である場合、発生部１７ｂ１には、集光レンズ（図示せず）が、発生部１７ｂ１を構成する素子（図示せず）から発生された対象が集光レンズを透過するように取り付けられてもよい。これにより、発生部１７ｂ１から発生される光および検出部１７ｂ２に集まる光の光量のコントロールが可能となり、結果、重ね合わせ部位ＯＬ表面のシール目の形状またはフィルムの材質に影響されることなく計測部１８でフィルムの枚数の計測が可能となる。透過式センサ１７ｂとして、例えば、市販の赤外線センサまたは超音波センサなどを採用してもよい。

発生部１７ａ１と発生部１７ｂ１は、例えば、搬送ラインに対し平行に、且つ、横並びに設置されてもよい（図１～３参照）。検出部１７ａ２と検出部１７ｂ２は、例えば、搬送ラインに対し平行に、且つ、横並びに設置されてもよい（図１～３参照）。

ここで、本実施形態では、横ピロー包装機１において非透明フィルムに該当するフィルムおよび乳白フィルムまたは透明フィルムに該当するフィルムの両方が搬送されることを想定しているため、２つの透過式センサが備えられているが、搬送されるフィルムが、非透明フィルムに該当するもの、または、乳白フィルムまたは透明フィルムに該当するもののどちらかである場合は、１つの透過式センサを備えればよい。

計測部１８は、発生部１７ａ１および検出部１７ａ２ならびに発生部１７ｂ１および検出部１７ｂ２と有線で接続されている（図５参照）。計測部１８は、検出部１７ａ２が出力した物理量を基に、フィルムの枚数を計測する。計測部１８は、検出部１７ｂ２が出力した物理量を基に、フィルムの枚数を計測する。計測部１８は、発生部１７ａ１および検出部１７ａ２ならびに発生部１７ｂ１および検出部１７ｂ２と無線で接続されてもよい。計測部１８は、例えば、計測結果として、０枚、１枚および２枚のうちのいずれかを出力してもよく、また、計測結果として、１枚以下および２枚のうちのいずれかを出力してもよい。計測部１８は、例えば、物理量と１つまたは複数の所定の閾値を比較してフィルムの枚数を計測してもよい。計測部１８は、例えば、市販のパーソナルコンピュータをベースに構築したものでもよい。計測部１８は、例えば、横ピロー包装機１が有する、横ピロー包装機１全体の制御を司る制御ユニット（図示せず）に組み込まれてもよい。

以上、本実施形態では、透過式センサの発生部と検出部を、センターシール後の筒状フィルムＦの重ね合わせ部分ＯＬが発生部と検出部の間を通過するように設置し、重ね合わせ部分ＯＬに向けて対象を発生させることで、重ね合わせ部分ＯＬの検査を行う。また、本実施形態では、センターシーラで加熱・圧着された重ね合わせ部位ＯＬを検査対象として、フィルムの枚数を、透過式センサで検査する。計測部１８で計測された枚数が規定数（例えば１など）以下の場合（図６参照）、横ピロー包装機１が有する包装品排出装置（図示せず）を、フィルムの搬送速度を考慮した所定のタイミングで動作させて、搬送ラインから包装品を排除してもよい。ここで、図６について簡単に説明する。図６では、搬送中の筒状フィルムＦが、バーシーラ１３内の上流側部分に混入した異物の影響を受けて搬送ラインから外れて蛇行し、結果、計測部１８で計測された枚数が規定数（例えば１など）以下となった異常状態の一例を模式的に示している。なお、図６では、フィルム蛇行の様子を中心に示しているため、筒状フィルムＦの形状は線状に簡略化し、横ピロー包装機１が有する構成の一部（特に各種センサなど）は図示していない。

本実施形態によれば、横ピロー包装機で発生しているセンターシール不良トラブル（具体的には、片側シール抜け不良トラブルなど）の対策として、搬送中のフィルム（具体的にはバーシーラを通過したフィルム）の全数検査を、重ね合わせ部位ＯＬの表面形状やフィルムの材質などに影響されずに且つ高い精度で実施することができる。また、その結果、センターシール抜けによる未シール包装品が発生しても、当該包装品を次工程の搬送ラインから排除することが可能となる。

最後に、本発明は、上述した実施形態以外にも、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施形態にて実施されてよいものである。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した実施形態に当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれ得るものである。

本発明は、産業上の多くの分野、特に食品製造業において極めて有用である。

１横ピロー包装機
１１ピンチローラ
１２蛇行センサ
１３バーシーラ
１４プレスローラ
１５蛇行センサ
１６搬出ローラ
１７ａ透過式センサ
１７ａ１発生部
１７ａ２検出部
１７ｂ透過式センサ
１７ｂ１発生部
１７ｂ２検出部
１８計測部

Claims

透過式のセンサと、
前記センサを構成する検出部が出力した物理量を基に、フィルムの枚数を計測する計測部と、
を備え、
前記センサを構成する発生部と前記検出部は、前記発生部が発生させた対象が製袋されたフィルムの両側端縁部に到達するように、包装機を構成するシール機構の近傍に、互いに対向して設置されること、
を特徴とする検査装置。
前記計測部は、計測結果として、０枚、１枚および２枚のうちのいずれかを出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記計測部は、計測結果として、１枚以下および２枚のうちのいずれかを出力すること、
を特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記計測部は、前記物理量と１つまたは複数の所定の閾値を比較して前記枚数を計測すること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の検査装置。
前記発生部と前記検出部は、前記シール機構の上流側領域または下流側領域に設置されること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の検査装置。
前記物理量は、前記対象の強さまたは量に係るものであること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の検査装置。
前記対象は、電磁波または音波であること、
を特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の検査装置。
前記対象が電磁波である場合、
前記物理量は、電磁波の強度または透過量であること、
を特徴とする請求項７に記載の検査装置。
前記対象は、光であること、
を特徴とする請求項７または８に記載の検査装置。
前記対象は、赤外線であること、
を特徴とする請求項９に記載の検査装置。
前記発生部に、集光レンズが、前記発生部を構成する素子から発生された前記対象が前記集光レンズを透過するように取り付けられること、
を特徴とする請求項９または１０に記載の検査装置。
前記対象は、超音波であること、
を特徴とする請求項７に記載の検査装置。
前記物理量は、超音波の強度または減衰量であること、
を特徴とする請求項１２に記載の検査装置。
前記フィルムは、食品包装フィルムであること、
を特徴とする請求項１から１３のいずれか１つに記載の検査装置。
前記包装機において非透明フィルムに該当する前記フィルムおよび乳白フィルムまたは透明フィルムに該当する前記フィルムが搬送される場合、
前記非透明フィルム用の前記センサと、前記乳白フィルムまたは前記透明フィルム用の前記センサを備えること、
を特徴とする請求項１から１４のいずれか１つに記載の検査装置。
前記非透明フィルムは、アルミ蒸着フィルムまたは遮光フィルムであること、
を特徴とする請求項１５に記載の検査装置。
前記フィルムの構造は、単層構造または積層構造であること、
を特徴とする請求項１から１６のいずれか１つに記載の検査装置。
前記フィルムの材質に、プラスチックが使用されていること、
を特徴とする請求項１から１７のいずれか１つに記載の検査装置。
前記材質に、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンまたはポリエチレンが使用されていること、
を特徴とする請求項１８に記載の検査装置。
前記材質に、ＰＥＴ、ＯＮＹ、ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥが使用されていること、
を特徴とする請求項１９に記載の検査装置。