(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の厚みを有する円盤状の板部材にこれを貫通する複数の透孔を同心円上に形成すると共に、各透孔の底部に開閉自在なシャッターを設けて計量マスとし、各計量マスに粉体を充填するための掻取り板を板部材上に設けてなる原料計量盤を備え、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を計量マスの下方に位置する包装体内に供給するようにした粉体の供給装置において、計量マスの深さを測定する深さ測定用センサーを、原料計量盤の計量マス内に充填された粉体を計量マスの底部のシャッターを開いて計量マスの下方に位置する包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた段階での計量マスと対応するように原料計量盤の上方に配置し、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を包装体内に供給した後に底部のシャッターを閉じた段階で計量マスの深さを前記深さ測定用センサーで測定し、この深さをあらかじめ測定した空の計量マスの深さと対比させて、計量マス内における粉体の有無を確認するように構成したことを特徴とする粉体の供給確認装置。
【請求項２】
前記深さ測定用センサーは、レーザー光を発する発光部と、該発光部から発したレーザー光の反射光を受ける受光素子とを備えたセンサーヘッドと、このセンサーヘッドからの検出信号によって測定された計量マスの深さと、あらかじめ記憶された空の計量マスの深さとを比較し、両方の深さに差がある場合に、差があることを外部に出力する機能を有するセンサーアンプを具備したレーザー式変位センサーである請求項１記載の粉体の供給確認装置。
【請求項３】
前記原料計量盤は、所定の位置の側面部に近接センサーを配置し、原料計量盤が１回転する間における正常な深さの計量マスの数を検知することによって正常でない深さの計量マスの有無を確認し、原料計量盤の作動を停止するよう構成した請求項１または２記載の粉体の供給確認装置。
【請求項４】
前記粉体の供給確認装置は、粉体を包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた直後の計量マスの深さを順次測定して検出信号をセンサーアンプに送るに際し、送られた検出信号による深さとあらかじめ測定された空の計量マスの深さとが一致すると、１カウントをメモリーに積算し、原料計量盤が１回転したときの計量マスの数とメモリーされたカウント数とが一致したときにのみメモリーを０とし、カウント数と計量マスとの数が合わない場合には異常信号を発して装置を自動停止させるよう構成した請求項２または３記載の粉体の供給確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種粉体の所定量を、包装体、すなわち包装用の袋もしくは容器に供給するための粉体供給装置において、粉体が確実に包装体に供給されたか否かを確認するための粉体の供給確認装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、食品などの包装に際して使用される酸素吸収剤は、鉄粉や他の補助成分からなる粉末状の酸素吸収成分を所定量計量したのち、これを包装体に充填する工程を自動化して処理している。しかして、包装体に酸素吸収成分が確実に充填さたか否かを判断するに際しては、各包装体の重量を１個ずつ計量する重量検査によってその存否を確認する方法が知られている。しかしながら、個々の包装体の重量検査は、高速の自動充填包装に対応できないことから、得られた個々の包装体に外部から光電管の光を当てて包装体を透過する光によって粉末の有無を検知し、未充填若しくは充填量の少ない包装体を充填不良の包装体として系外に排出する手段も行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の光電管による検査は、包装体内の粉末の存在そのものを直接検査し、しかも実質的に粉末の充填量（容積）を検知するものであるが、この検査方法は包装体を構成する包装材の材質が光電管の照射光を透過して内部の粉末の存在を確認できるものであることが必要であるため、必然的に包装材が制限される。また、この検査方法は、多種類の粉末原料を別個に計量し、これらを混合して同じ包装体に封入する場合に、各粉末の充填の過不足までを確実に見抜くことはできないという問題もある。特に、鉄粉系の酸素吸収剤においては、その鉄粉と、他の補助成分とを別個に計量して同じ包装体内に混合するものであるが、両者の配合重量比が１：１であった場合においても、その体積比率は補助成分に対して鉄粉が圧倒的に小さいため、光電管では鉄粉が正しい量で充填されているかを確認することは著しく困難であった。
【０００４】
本発明は、かかる現状に鑑み、包装体に所定量の粉体を供給するに際し、包装体に充填された粉体の有無を直接確認することなく計量マス内に包装体に供給されるべき粉体が残存しているか否かを検出することによって、包装体内に粉体が確実に充填されているか否かを確認することのできる、構造が簡単で且つ取扱いが容易な粉体の供給確認装置を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の供給確認装置は前記の目的を達成するために開発されたものであって、底部に開閉自在なシャッターを有する計量マスを有し、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を計量マスの下方に位置する包装体内に供給するようにした粉体の供給装置において、計量マスの深さ測定用センサーを配置し、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を包装体内に供給した後に底部のシャッターを閉じた段階で、計量マスの深さを前記深さ測定用センサーで測定し、この深さをあらかじめ測定した空の計量マスの深さと対比させて、計量マス内における粉体の残存の有無を確認するようにした点を基本とし、以下の構成を有するものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、所定の厚みを有する円盤状の板部材にこれを貫通する複数の透孔を同心円上に形成すると共に、各透孔の底部に開閉自在なシャッターを設けて計量マスとし、各計量マスに粉体を充填するための掻取り板を板部材上に設けてなる原料計量盤を備え、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を計量マスの下方に位置する包装体内に供給するようにした粉体の供給装置において、計量マスの深さを測定する深さ測定用センサーを、原料計量盤の計量マス内に充填された粉体を計量マスの底部のシャッターを開いて計量マスの下方に位置する包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた段階での計量マスと対応するように原料計量盤の上方に配置し、計量マスの底部のシャッターを開いて計量マス内の粉体を包装体内に供給した後に底部のシャッターを閉じた段階で計量マスの深さを前記深さ測定用センサーで測定し、この深さをあらかじめ測定した空の計量マスの深さと対比させて、計量マス内における粉体の有無を確認するように構成したことを特徴とする粉体の供給確認装置である。
【０００７】
本発明でいう粉体には、粉薬、粉末調味料、砂糖や食塩などの他、酸素吸収剤成分などの粉末状のものがすべて含まれる。
【０００８】
粉体の定量を包装体内に供給するための具体的な手段は、所定の厚みを有する円盤状の板部材の外周縁部に沿って板部材を貫通する複数の透孔を同心円上に形成すると共に、各透孔の底部（裏面）に開閉自在なシャッターを設けて計量マスとし、板部材上には各計量マスに粉体を充填するための掻取り板を設け、原料計量盤を回転させながら板部材上に粉体を供給し、板部材上の粉体を掻取り板によって個々の計量マス内に充填し、粉体を充填した計量マスが包装体の位置する上方に移動したときに計量マスの底部のシャッターを開き、ガイド部材を介して粉体を包装体内に供給するものである。したがって、包装体内に供給する粉体の供給量は、計量マスの深さと大きさによって自由に調整することができる。
【０００９】
各計量マスの深さを測定する深さ測定用センサーは、計量マスの深さを測定できるものであれば何らの制限もないが、粉体の自動高速分包処理を実施する場合には、レーザー式変位センサーの使用が好ましい。このレーザー式変位センサーは、レーザー光、好ましくは可視光レーザーを発するセンサーヘッド、およびこのセンサーヘッドからの検出信号によって測定された計量マスの深さとあらかじめ測定された空の計量マスの深さ（正常な深さ）とを比較して両方の深さに差がある場合にのみ、差があることを外部に出力する機能を有するセンサーアンプからなるもので、センサーヘッドは、目標物に向けてレーザー光を照射するための発光部と、照射したレーザー光を目標物において反射させて受光するための受光素子を備えたものである。
【００１０】
原料計量盤には、所定の位置の側面部に１回転の回転を確認するための近接センサーを配置し、原料計量盤が１回転する間にすべての計量マスの深さがあらかじめ測定した空の計量マスの深さ（正常な深さ）と一致したときに粉体が異常なく包装体内に供給されたと判断して、原料計量盤の回転を続行させ、前記深さが一致しない場合には粉体が包装体内に正常に供給されなかった計量マスがあるとして原料計量盤の作動を停止させることが好ましい。
【００１１】
また、粉体を包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた直後の計量マスの深さを順次測定して検出信号をセンサーアンプに送るに際し、送られた検出信号による深さとあらかじめ測定された空の計量マスの深さ（正常な深さ）とが一致すると、１カウントをメモリーに積算し、原料計量盤が１回転したときの計量マスの数とメモリーされたカウント数とが一致したときにのみメモリーを０とし、カウント数と計量マスとの数が合わない場合には異常信号を発して装置を自動停止させるよう構成してもよい。
【００１２】
【作用】
本発明の粉体の供給確認装置は、計量マス内に充填された粉体を計量マスの下方に位置する包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた直後に、計量マスの深さを深さ測定用センサーによって測定し、測定された計量マスの深さとあらかじめ空の状態で測定した計量マスの深さ（正常な深さ）とを比較することによって、計量マス内に充填された粉体が、計量マス内に残存しているか否かを高速で、しかもきわめて高い精度によって確認することできる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の粉体の供給確認装置の一実施例を添付の図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明の粉体の供給確認装置の基本構成を示すもので、粉体の供給確認装置１は、上部が開口し、底部に開閉可能なシャッター３を備えた計量マス２と、深さ測定用センサー４とで構成されている。深さ測定用センサー４は、センサーヘッド５とセンサーアンプ６とからなるレーザー式変位センサーで、センサーヘッド５は、計量マス２の上部において計量マス２内の内部に向けてレーザー光を照射するように配置されている。
【００１４】
かかる粉体の供給確認装置１は、以下のとおりに使用される。
図２に示すように、底部のシャッター３を閉じた計量マス２は、（ａ）の位置において内部に粉体Ｐが充填される。粉体Ｐが充填された計量マス２は、（ｂ）の位置においてシャッター３が開き、その下方に位置する空の包装体７ａの上縁開口部から包装体７ａの内部に粉体Ｐを供給する。粉体Ｐが投入された包装体７ｂは、ついでその上縁の開口部がシールされて粉体Ｐを充填した目的の包装体７ｃとされる。
【００１５】
前記（ｂ）の位置で粉体Ｐを包装体に供給して空になった計量マス２は、直ちに底部のシャッター３が閉じられ、（ｃ）の位置において上部に配置した深さ測定用のセンサー５によってその深さが測定される。その際、計量マス２内にセンサーヘッド５の発光部からレーザー光が照射されると、計量マス２内に粉末が存在していない場合には、レーザー光が閉鎖したシャッター３に反射され、その反射光を受光部が受けてシャッター３の位置を検知し、その検知信号をセンサーアンプ６に送る。センサーアンプ６に送られた検出信号は、あらかじめ空の計量マスの深さを測定して記憶した計量マスの深さ（正常な深さ）と比較され、両者が一致する場合にはセンサーアンプ６からはなんら異常信号は発せられない。
【００１６】
これに対して図３に示すように、（ａ）の位置で粉末を充填された計量マス２は、（ｂ）の位置において底部のシャッター３が開いて包装体７ａ内に粉体Ｐを供給する際に、なんらかの原因によって粉末Ｐが計量マス２内に残っている場合には、（ｃ）の位置において照射されたレーザー光は計量マス２内に残った粉末Ｐの表面の位置で反射されて、その検知信号がセンサーアンプ６に送られる。
【００１７】
センサーアンプ６に送られた検出信号は、センサーアンプ６にあらかじめ記憶された空の計量マスの深さ（正常な深さ）と比較され、正常な深さと一致しないため、センサーアンプ６から警報音やディスプレイ装置による表示などによって計量マス２内の粉体Ｐが正確に包装体７ａ内に供給されなかったことを報知する。その際、報知と同時に粉体の充填包装工程の停止を行うこともできる。
【００１８】
以下、本発明の粉体の供給確認装置のより具体的な実施例を図４および図５に基づいて説明する。
図示した粉体の供給確認装置１１は、粉体を充填するための開口を上縁部のみに有する３方シールによって形成された包装体１８内に酸素吸収剤成分Ｐ1を供給するためのものであって、円盤状の原料計量盤１２と、この原料計量盤１２の上方にセットされる深さ測定用センサー２０とから構成されている。
【００１９】
原料計量盤１２には、所定の厚みを有する円盤状の板部材の外周縁部に沿って板部材を貫通して同心円上に複数の透孔（実施例においては１６個）が形成されており、それと共に、各透孔の底部に開閉自在なシャッター１５を設けて計量マス１４とし、板部材上には各計量マス１４内に酸素吸収剤成分Ｐ1を充填するための掻取り板１６を設けてあり、回転軸１３を中心として図４の矢印の方向に高速回転する。
【００２０】
かかる原料計量板１２は、これを回転させながら板部材上に酸素吸収剤成分Ｐ1を供給し、板部材上の酸素吸収剤成分Ｐ1を掻取り板１６によって個々の計量マス４内に充填し、酸素吸収剤成分Ｐ1を充填した計量マス１４が包装体１８の位置する上方（供給位置Ａ）に移動したときに計量マスの底部のシャッター１５が自動的に開き、原料計量盤１２の下方に設けられたガイド部材１７を介して酸素吸収剤成分Ｐ1を包装体１８内に供給するものである。この原料計量盤１２は１分間に約４０（６５０／１６）回転し、計量マス１４から粉体Ｐを６５０の包装体１８に供給するもので、計量マスの径は４．２〜７．１ｍｍで、その深さは約５〜１０ｍｍである。
【００２１】
原料計量盤１２の下方に配置される包装体１８は、長尺のプラスチックフィルムを長手方向の中央部から二つ折りし、所定間隔をおいて縦方向にシールして上辺が開口した多数の分包体１８ａを帯状に連接したもので、図４〜５における矢印で示すように図の左方から右方に向けて移動し、移動途中に前記供給位置Ａの直下を通るように構成されている。
【００２２】
原料計量盤１２の上方に配置された深さ測定用センサー２０は、図１と同様に、センサーヘッド２１とセンサーアンプ２２とからなるレーザー式変位センサーであって、センサーヘッド２１は、原料計量盤１２の回転による前記供給位置Ａを過ぎた地点の計量マス１４の移動線上に配置される。
【００２３】
このセンサーヘッド２１は、計量マス１４内に充填された酸素吸収剤成分Ｐ1を計量マス１４の底部のシャッター１５を開いて分包体１８ａ内に供給した後に計量マス１４の底部のシャッター１５を閉じた直後の段階で、閉じた計量マス１４内に発光部からレーザー光を照射するようになっている。計量マス１４内に粉末が残存していない場合には、閉じたシャッター１５によって反射され、その反射光を受光部が受けてシャッター１５の位置を検知し、これによって計量マス１４内の深さを知ることができ、この深さは計量マス１４内が空の場合には常に一定のものである。
【００２４】
原料計量盤１２は１回転する間に１６個の計量マス１４によって酸素吸収剤成分Ｐ1を１６個の分包体１８ａにそれぞれ供給し、供給後にシャッター１５の閉じた計量マスの深さをそれぞれ検出するので、この１回転する間に検出された１６個の計量マス１４の検出信号はセンサーアンプ２２に送られ、あらかじめ測定された正常な深さ（空の計量マスの深さ）と一致した場合に１カウントしてメモリーに積算される。しかして、この１回転したときにメモリーに１６回のカウントが積算されていれば異常信号を発信することなく、メモリーをクリアして０とするのであるが、１回転したときに１６回カウントせずに１５カウント以下の数値を積算した場合には異常信号を発信して装置を自動停止させるものである。
【００２５】
この原料計量盤１２の１回転は、原料計量盤１２の側面部に設けた近接センサー用マーカー１９ａを近接センサー１９が検知することによって行なうもので、この近接センサー１９を前記センサーアンプ２２に連係させて、原料計量盤１２の１回転の間に正常な深さの計量マス１４の数を確認し、これより正常でない計量マス１４の有無を知ることができる。したがって、正常な深さの計量マス１４の規定数（１６）を検出しないときにはいずれかの分包体１８ａに酸素吸収剤成分Ｐ1が正確に供給されなかったことを意味するので、前記のとおり原料計量盤１２の回転は自動的に停止する。
【００２６】
この実施例においては、原料計量盤１２の外周縁に沿って１６個の透孔を均等に配し、各透孔の底部（裏面）にシャッター１５を開閉自在に設けているが、各透孔の内側に所定の間隔を存してさらに１６個の透孔を形成し、外側の透孔と内側の透孔との間に所定の高さの周壁を形成し、かつ外側および内側の各透孔に粉体を充填するための掻取り板をそれぞれ設け、２種類の粉体を、ガイド部材を通して同時に包装体内に供給することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の粉末の供給確認装置では、計量マス内に充填された粉体を計量マスの底部のシャッターを開いて計量マスの下方に位置する包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた段階での計量マスと対応するようにして、原料計量盤の上方に深さ測定用センサーを配置したので、計量マス内に充填された粉体を包装体内に供給した後に計量マスの底部のシャッターを閉じた直後に計量マスの深さを測定し、すでに測定されている空の計量マスの深さ（正常な深さ）と比較して差の有無を検知することによって、計量マス内の粉体が正確に包装体に供給されたか否かを直ちに確認し、事後の処置を的確に行なうことができるものである。かかる本発明の粉体の供給確認装置によれば、包装材を通して内部に充填した粉末の存在を直接検査する従来の検査方法に比べてその確認精度を圧倒的に向上することができ、安価な設備費用によって高速の粉体の自動充填包装装置に充分に対応させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の粉末の供給確認装置の一例を示す説明図である。
【図２】  図１の粉体の供給確認装置の正常な状態を示す説明図である。
【図３】  図１の粉体の供給確認装置の異常な状態を示す説明図である。
【図４】  本発明の粉体の供給確認装置の他の例を示す平面図である。
【図５】  図４における粉体の供給確認装置の一部切欠き断面図である。
【符号の説明】
１，１１  粉体の供給確認装置
２，１４  計量マス
３，１５  シャッター
４，２０  深さ測定用センサー
５，２１  センサーヘッド
６，２２  センサーアンプ
７，１８  包装体
１２      原料計量盤
１６      掻取り板
Ｐ        粉体
Ｐ1      酸素吸収剤成分
Ａ        供給位置
【図１】
0003662276.tif 000002
【図２】
0003662276.tif 000003
【図３】
0003662276.tif 000004
【図４】
0003662276.tif 000005
【図５】
0003662276.tif 000006