(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の外周部に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、各充填手段に設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填手段に対応して設けられた容器支持手段と、各容器支持手段に支持された容器の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段からの信号により、対応する充填バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、供給される容器に所定量の充填液を充填する回転式重量充填装置において、
前記制御手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置から容器排出位置までの間の少なくとも２箇所で計測された値を比較する比較手段を備え、
この比較手段による比較結果に所定以上の差異があった場合には不良信号を出力することを特徴とする回転式重量充填装置。
【請求項２】
前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置で計測した重量を比較することを特徴とする請求項１に記載の回転式重量充填装置。
【請求項３】
前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置から容器排出位置よりも上流側の所定位置まで連続して計測した重量を比較することを特徴とする請求項１に記載の回転式重量充填装置。
【請求項４】
前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置から容器排出位置までの間の所定区間で連続的に計測された重量を比較することを特徴とする請求項１に記載の回転式重量充填装置。
【請求項５】
回転体の外周部に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、各充填手段に設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填手段に対応して設けられた容器支持手段と、各容器支持手段に支持された容器の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段からの信号により、対応する充填バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、供給される容器に所定量の充填液を充填する回転式重量充填装置において、
前記制御手段は、容器排出位置から容器導入位置までの間の少なくとも２箇所で計測された値を比較する比較手段を備え、
この比較手段による比較結果に所定以上の差異があった場合には不良信号を出力することを特徴とする回転式重量充填装置。
【請求項６】
前記比較手段は、容器排出位置よりも下流側の所定位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側で容器導入位置よりも上流側の所定位置で計測した重量を比較することを特徴とする請求項５に記載の回転式重量充填装置。
【請求項７】
前記比較手段は、容器排出位置よりも下流側の所定位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置から容器導入位置よりも上流側の所定位置まで連続して計測した重量を比較することを特徴とする請求項５に記載の回転式重量充填装置。
【請求項８】
前記比較手段は、容器排出位置から容器導入位置までの所定区間で連続的に計測された重量を比較することを特徴とする請求項５に記載の回転式重量充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量計測手段によって容器の重量を計測しつつ容器内に所定重量の液体を充填する回転式重量充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロータリ式のウエイトフィラ（回転式重量充填装置）の発明が記載されている。このウエイトフィラは、回転体の外周部に円周方向等間隔で、容器の重量を測定する重量計（ロードセル）が設けられ、各ロードセルの上部に容器台が取り付けられている。さらに、各ロードセルの上方に、それぞれ容器内への液体の充填を行う充填手段が設けられている。
【０００３】
前記ウエイトフィラには、ロードセルによって計測された重量が入力され、この信号に応じて前記充填手段の液バルブを開閉する制御手段が設けられている。この制御手段は、予め設定された基準重量を記憶する記憶手段と、前記ロードセルによって実際に計測された重量と前記記憶重量とを比較する比較手段とを備えており、基準重量と実際の計測重量とを比較して充填量が正常であるか異常であるかを判断し、充填量が適正でない容器をリジェクトするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来のウエイトフィラでは、重量計測手段の故障で容器の重量を正確に計測できなくなった場合に、充填量が異常であっても正常品として本流に流してしまうことがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、重量を正確に計測できなくなった重量計測手段の異常を検出することを可能にし、また、該当容器をリジェクトすることを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転体の外周部に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、各充填手段に設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填手段に対応して設けられた容器支持手段と、各容器支持手段に支持された容器の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段からの信号により、対応する充填バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、供給される容器に所定量の充填液を充填する回転式重量充填装置において、前記制御手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置から容器排出位置までの間の少なくとも２箇所で計測された値を比較する比較手段を備え、この比較手段による比較結果に所定以上の差異があった場合には不良信号を出力することを特徴とするものである。
【０００８】
また、第２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置で計測した重量を比較することを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、第３の発明は、請求項１に記載の発明において、前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置から容器排出位置よりも上流側の所定位置まで連続して計測した重量を比較することを特徴とするものである。
【００１０】
また、第４の発明は、請求項１に記載の発明において、前記比較手段は、充填終了後の前記重量計測手段が安定した位置から容器排出位置までの間の所定区間で連続的に計測された重量を比較することを特徴とするものである。
【００１１】
また、第５の発明は、回転体の外周部に円周方向等間隔で設けられた複数の充填手段と、各充填手段に設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填手段に対応して設けられた容器支持手段と、各容器支持手段に支持された容器の重量を計測する重量計測手段と、この重量計測手段からの信号により、対応する充填バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、供給される容器に所定量の充填液を充填する回転式重量充填装置において、前記制御手段は、容器排出位置から容器導入位置までの間の少なくとも２箇所で計測された値を比較する比較手段を備え、この比較手段による比較結果に所定以上の差異があった場合には不良信号を出力することを特徴とするものである。
【００１２】
また、第６の発明は、請求項５に記載の発明において、前記比較手段は、容器排出位置よりも下流側の所定位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側で容器導入位置よりも上流側の所定位置で計測した重量を比較することを特徴とするものである。
【００１３】
また、第７の発明は、請求項５に記載の発明において、前記比較手段は、容器排出位置よりも下流側の所定位置で計測した重量と、この計測位置よりも下流側の所定位置から容器導入位置よりも上流側の所定位置まで連続して計測した重量を比較することを特徴とするものである。
【００１４】
また、第８の発明は、請求項５に記載の発明において、前記比較手段は、容器排出位置から容器導入位置までの所定区間で連続的に計測された重量を比較することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載した発明に係る回転式重量充填装置は、充填終了後のロードセルが安定した時点以降に、少なくとも２回の重量計測を行い、これらの値を比較して所定以上の差異があった場合には、重量計測手段が異常であると判断するので、重量を正確に計測できなくなった重量計測手段の異常を確実に検出することができる。また、この重量計測手段によって重量を計測された容器は、正確な重量の液体が充填されていないのでリジェクトすることが可能になる。さらに、請求項３および請求項４の発明では、連続的に計測した重量により比較するので、より比較精度が向上する。さらに、請求項５に記載した発明は、前記請求項１の発明と同様の効果を奏し、請求項７および請求項８の発明は、前記請求項３および請求項４の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は回転式重量充填装置の全体の配置を示す平面図である。（実施例１）
【図２】図２は回転式重量充填装置の要部を示す構成図である。
【図３】図３は回転式重量充填装置の充填時間と充填重量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
回転体の外周部に円周方向等間隔で複数の容器支持手段（びん台）が配置され、各びん台に重量計測手段（ロードセル）が連結されてびん台上に供給された容器の重量を計測するようになっている。各びん台の上方には、それぞれ充填手段が配置されており、びん台上に供給された容器に、ロードセルによって重量を計測しつつ充填を行う。ロードセルからの信号が入力される制御装置によって前記充填手段の開閉を制御する。所定量の充填を行って充填が終了した後、ロードセルが安定するのを待って充填重量の測定を行う。さらに、この測定位置よりも下流側で容器排出位置よりも上流側の所定位置で再度重量の計測を行い、これらの値を比較手段（制御装置の比較部）において比較し、所定以上の差異があった場合にはそのロードセルが異常であると判定する。また、充填終了後ロードセルが安定した後、第１回目の計測を行い、続いて、この計測位置よりも下流側の所定位置から容器排出位置よりも上流側の所定位置までの間の区間で連続的に重量を計測し、前記第１回目の計測値と、この連続的に計測した計測値とを比較するようにしても良く、あるいは、充填終了後のロードセルが安定した位置から容器排出位置までの間の所定の区間で連続的に重量を計測し、これらの値を比較するようにしても良い。また、容器排出位置から容器導入位置までの容器が載せられていない区間で、前記と同様に２以上の独立した計測値を得、あるいは所定区間内の連続した計測値を得て比較するようにしても良い。このような構成により、重量計測手段の異常を検出するという目的を達成する。
【実施例１】
【００１８】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この回転式重量充填装置２で液体が充填される容器４は、搬送コンベヤ６によって搬送され、入口スターホイール８を介して重量充填装置２内に供給される。容器４は、重量充填装置２内を回転搬送される間に、液体が充填され、重量の計測が行われた後、出口スターホイール１０を介して搬出コンベヤ１２上に排出され、下流側に搬送されて次の工程に送られる。
【００１９】
回転式重量充填装置２は、図示しない垂直方向の主軸（図２の右方向に位置する）に取り付けられて水平面内で回転する回転体１４を備えており、この回転体１４の外周寄りに円周方向等間隔で、複数の容器支持手段（びん台）１６が設けられている。各びん台１６には、それぞれ重量計測手段としてのロードセル１８が連結され、そのびん台１６上に載せられた容器４の重量を計測する。ロードセル１８により計測された容器４の重量は、制御装置２０に入力されて認識される。また、びん台１６の上面には、容器保持部材２１が取り付けられており、びん台１６に載せられた容器４を保持する。なお、この実施例では、容器４をびん台１６に載せて搬送しているが、びん台１６に限らずネック搬送を行う場合にも適用可能である。
【００２０】
各びん台１６の上方には、それぞれ、容器４内へ液体の充填を行う充填手段２２が設けられている。これら充填手段２２は、給液管２４を介して図示しない充填液タンクから送られた充填液を容器４内に投入するノズル２６と、エアシリンダ２８の作動により開閉して、給液管２４からノズル２６への充填液通路を連通遮断する充填バルブ３０とを備えている。前記エアシリンダ２８は、制御装置２０からの開閉指令信号に応じて電磁弁３２がエア通路を切り換えることにより作動される。さらに、前記回転体１４には、単位回転角度毎にパルス信号を出力するエンコーダ３４が設けられており、このエンコーダ３４からのパルス信号が制御装置２０に入力される。
【００２１】
この回転式重量充填装置２は、重量計測手段（ロードセル）１８が故障して重量を正確に計測できなくなった場合に、これを検出することができるようになっている。ここで重量計測手段１８の故障とは、コントローラの基板上の電子部品の劣化等により計測重量がふらつくといった現象などのことをいう。この実施例では、重量計測手段１８の故障を検出するために、充填が完了した後少なくとも２回の重量計測を行い、その値を制御装置２０の比較手段（比較部３６）において比較してロードセル１８が正常か異常かを判定するようになっている。また、この実施例の装置では、ロードセル１８が異常と判定された場合には、警報を発するようにすることができる。また、警報を発するとともに、このロードセル１８で充填重量が計測された容器４を、リジェクトライン３８からリジェクトすることもできる。
【００２２】
以上の構成に係る回転式重量充填装置２の作動について、前記図１、図２および充填時間と充填重量との関係を示す図３により説明する。搬送コンベヤ６によって搬送されてきた容器４は、入口スターホイール８を介して、図１の容器導入位置Ｄで回転式重量充填装置２の回転体１４内に導入され、各びん台１６上に一本ずつ載せられて容器保持部材２１に保持される。
【００２３】
前記容器導入位置Ｄでびん台１６上に載せられると、容器４の供給時の振動によりロードセル１８の計測値が不安定となり、振動が終息すると安定状態となり、ロードセル１８により所定の風袋測定位置で風袋重量が計測される。このロードセル１８からの信号は、制御装置２０に入力されて認識される。
【００２４】
風袋の計測が終了した後、制御装置２０が充填開始指令信号を出力する。充填開始指令信号が出力されると、電磁弁３２を介して充填手段２２のエアシリンダ２８が作動し、充填バルブ３０が開放してノズル２６から液体が流出して充填が開始される。この実施例では、正確に、かつ高速で充填を行うため、単位時間当たりの流量の大きい大投充填と小さい流量で充填する小投充填を組み合わせて充填を行うようになっており、風袋計測後、予備小投充填を行い、次に大投充填で充填量の大部分の充填を行う。そして、最後に正確な充填量を得るために小投充填を行う。なお、充填パターンは前記のものに限らず、その他のパターンで充填を行うことも可能である。
【００２５】
充填が終了した後、ロードセル１８が安定するのを待ち、安定した位置Ａで第１回目の充填重量の計測を行う。その後、容器排出位置Ｃに到達する前の所定位置Ｂで第２回目の充填重量の計測を行う。ロードセル１８による計測値は制御装置２０に送られており、制御装置２０の比較部３６において、第１回目の計測値と第２回目の計測値が比較される。この２回の計測値の差が予め設定されている範囲内であれば、このロードセル１８は正常であると判定される。また、２回の計測値の差が設定範囲を越えている場合には、異常と判定し警報を発する。あるいは、警報を発するとともにこの異常と判定されたロードセル１８によって計測された容器４をリジェクトライン３８からリジェクトする。
【００２６】
前記実施例では、充填終了後ロードセル１８が安定した位置で第１回目の計測を行い、その後、容器排出位置Ｃよりも上流側で第２回目の計測を行ったが、独立した２回の計測に限るものではなく、独立した３回以上の計測を行ってもよく、さらに、その他の計測方法を選択することもできる。例えば、充填終了後ロードセル１８が安定した位置で第１回目の充填重量の計測を行い、その後、この第１回目の計測位置よりも下流側の所定の位置から、この位置よりも下流側で、かつ、容器排出位置Ｃよりも上流側の所定の位置までの間で連続的に重量を計測し、前記第１回目の計測値と、２回目の連続した計測値とを比較することもできる。また、独立した第１回目の計測と連続した第２回目の計測との比較ではなく、充填終了後ロードセル１８が安定した位置から、容器排出位置Ｃあるいはこの位置よりも上流側の所定の位置までの間に連続的に計測を行い、この一回の連続した計測値の中での変動する数値の比較を行うようにしても良い。例えば、一回の連続した計測値のうちのピーク値と最小値の２つの値の比較を行っても良い。いずれにしても、充填終了後ロードセル１８が安定した位置から容器排出位置Ｃまでの間で、独立した２つ以上の計測値を得るか、連続した計測値の中から２つ以上の数値をとりだして比較する等、少なくとも２つ以上の計測値を比較することにより、ロードセル１８が正常であるか異常であるかを判定することが可能である。
【００２７】
前記実施例では、充填終了後ロードセル１８が安定した位置から、容器排出位置Ｃまでの間の区間で少なくとも２以上の計測値を比較するようにしたが、この区間での計測に限るものではなく、容器排出位置Ｃと容器導入位置Ｄとの間の区間で、びん台１６に何も載っていない状態で、少なくとも２以上の計測値を得て比較するようにしても良い。計測のタイミングは、容器排出位置Ｃで容器４を排出し、何も載っていない状態で、第１回目の計測を行い、その後、容器４が導入される位置Ｄよりも上流側で第２回目の計測を行ってこれら２つの数値の比較を行う。また、容器排出位置Ｃを通過した所定の位置で１回目の計測を行い、その後、この計測位置よりも下流側の所定位置から、この所定位置よりも下流側で容器導入位置Ｄよりも上流側の所定位置までの区間で連続して計測を行い、前記独立した数値と連続した数値との比較を行う。あるいは、容器排出位置Ｃを通過した所定の位置から容器導入位置Ｄよりも上流側の所定位置までの区間で連続して計測を行い、この連続した計測値の中で比較を行う。なお、前記充填終了後の計測あるいは容器排出後の何もない状態での計測のいずれの場合も、少なくとも２つの計測値を比較するようにしたが、２つに限らず３以上の計測値について比較するようにしても良い。また、計測位置も前記範囲内であれば任意に選択した位置で計測することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
４    容器
１４    回転体
１６    容器支持手段
１８    重量計測手段（ロードセル）
２０    制御手段
２２    充填手段
３０    充填バルブ
３６    比較部
【図１】
0005887208.tif 000002
【図２】
0005887208.tif 000003
【図３】
0005887208.tif 000004