(57)【要約】      （修正有）【課題】高速で生産される袋入り液体の充填量測定や検査を精度良く廉価に実現する装置を提供する。【解決手段】連続生産によって充填済み袋１８がフープ状で移動する速度と同期して移動を行い、液体の充填された袋を一定の力で板状のもの１５、１６で挟み込む。袋内部に充填された液体の量によってその袋体の厚さに変化が発生する特性を利用し、充填済み袋１８の厚さ測定を高速で行なうことで充填液体の量を計測し検査などを行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋に液体を充填する装置において、連続して生産される袋の中に充填された液体の容量を、液体の充填された袋を板状のものではさんだ時の板の間の厚さを測定し、その時に計測された厚さ寸法によって充填量の大小を測定し、異常などを警報することが可能な装置。
【請求項２】
請求項１において、被測定物を板状のものでクランプして厚さを測定する機構が、連続して移動する充填済み袋と同期して移動を行なうことで、クランプの時間に被測定物を傷つけることが無いように工夫された移動クランプ機構を特徴とする、充填量測定装置。
【請求項３】
請求項１において、連続して移動する充填済み袋と同期して移動を行なう厚さ測定機構の駆動機構にシリンダを使用し、そのシリンダーの動作速度は、移動物体に設けた同期移動用シリンダ動作速度測定用センサ用ドグと同期移動用シリンダシリンダ動作測定用センサによって時間計測を行なうことで移動速度を計測し、別途計測された被測定の充填済み袋の送り速度と一致する速度となるよう厚さ測定機構移動用シリンダの速度調整が行なえるようにしたことを特徴とする、充填量測定装置。
【請求項４】
請求項１において、連続して移動する充填済み袋と同期して移動を行ないクランプして厚さ測定を行なう機構の駆動機構にメタルシリンダを使用し、そのシリンダーの動作速度を高速にし、計測時間を短縮することで同期移動距離を小さくし、少ないスペースで充填量の検査を行なえるようにしたことを特徴とする、充填量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は連続送りされる複数の袋容器内に一定量の液体を充填する装置において、特に、容器内の充填液体量をその袋容器厚さを寸法測定することにより知る液体充填機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体の充填機は、その充填量を検査するにはフープ状態になった連続の個別包装袋を切り離した後、個別包装になったものを、作業者によって抜き取りで重量測定を行なうことで充填量の検査を行なったり、個別包装の重量を重量測定コンベア等で計測するのが一般的であるが、時間あたりの生産数が多い小袋の充填機においては、その生産速度が高速であるため多くの重量測定機構で平行して検査を行なうなどの方法を取り非常に高価なものとなり導入が困難であった。また作業者に依存することで時間を要し、生産コストがかかっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の充填量検査方法は、高価な荷重検出センサを用いて計測する手法を取ることや工数の必要な作業者によって行うことで、非常に高価なものになったり、微小荷重計測のセンサは衝撃に対して壊れやすいことから、製造現場で使うのが難しく、袋への液体充填量の測定検査が難しいという問題点があった。
従来は液体を袋包装する場合の充填量検査には、１袋毎に重量検査を行う方法がとられ、過去の特許『特許２９６０６７２』は光を利用して内部充填物の大きさを判定したり、充填物の重量を容器と共に計量する方法がとられている『特開２００１−１７１６０１』等が重量測定を示すものである、液体を小袋に高速で充填する装置においては、１分間に４００袋にも及ぶ充填袋の重量を測定する必要があるが、その内容物が持っている質量は移動を同時に行っていることにより、運動エネルギーによる力も含み、正確な重量測定を行なうためには、平行して多くの製品を同時に計測する方法を採用する方法がとられ、高価な質量測定器を多くの台数設置したり、瞬間に測定を完了するために精度の低い計測となる問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液体充填量測定装置は、連続生産によって充填済み袋がフープ状で移動する速度と同期して移動を行い、液体の充填された袋を一定の力で板状のもので挟みこむ。
【０００５】
板状のもので挟み込むと、袋の中に充填された液体はその容積の大小によって挟み込まむ板の間隔寸法が異なる特性を利用し、その寸法測定を行なうことで充填量を計測する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、同期型クランプ式充填量計測装置が充填装置に取り付けられている装置の鳥瞰図であるが、１８は被測定物の液体充填済み袋の連続体であり、充填装置はそれぞれの袋に液体の定量注入を行なうと、袋を密閉するシールを行い後工程に送る。図１では図面の左側で充填し右側に連続で送られる被検査物の途中工程に設けた計測装置の外観であり、測定板連結板１２及び、渦電流センサ用ドグ１４及び、計測用クランプ板１５は高速クランプシリンダ１１によって高速で下部ベース板１６に向かって移動することが可能である。
【０００７】
連包状の液体が封入されたフープ状の袋は、送り機構によって連続で図１の左から右へと移動を行なっているが、その移動速度は送りローラー等の速度を計測し検出され、又連包状の袋の区切り部分も透過型光センサなどで検出が行なわれている。
【０００８】
同期型クランプ式充填量計測装置は、連包状の液体充填済み袋が計測用クランプ板の真下付近に到達する直前にメタルシリンダからなる高速クランプシリンダ１１を動作させることでクランプ動作を開始する。
【０００９】
前記の高速クランプシリンダ動作の直前には１７の同期移動用シリンダを動作させ横移動を行いながらクランプ動作を行なう。
【００１０】
あらかじめ、同期移動用シリンダ１７はそのシリンダに接続された、エアー流量調整弁等の絞りを調整する事で、移動速度を充填装置の送り速度とほぼ同じになるように調整を行なっているため、同期移動用シリンダ１７は動作を開始すると瞬時にワーク１８の移動速度と同期し、相対速度ゼロの状態となる。
【００１１】
図２は、袋に液体を充填した時、充填量の大小でそのクランプ時の厚さ寸法が変化する状態を説明するものである。
【００１２】
充填量の多い袋２１と充填量の少ない袋２５は、どちらも計測用クランプ板上２２とクランプ板下２３によって一定の力でクランプされる。
【００１３】
充填量の多い袋２１は２４の寸法をクランプ板の間に作り、充填量の少ない袋２５は、２６の寸法をクランプ板の間に作り、充填される袋の縦横寸法が同じ場合、充填量の大小によってクランプした時のクランプ板上２２とクランプ板下２３の間の寸法に比例する寸法差を発生することになる。
【００１４】
図３は、同期型クランプ式充填量計測装置が横に連続で移動を行っている被検査ワークである液体充填済み袋３１が移動する間に計測される状態を３コマの図で表したものである。
【００１５】
３コマの最初である上の図面では、計測部分に被検査ワーク３１が到達と同時、もしくは直前にワークの進行方向への移動を開始すると同時もしくは瞬時前後に計測クランプ板上２２の降下を開始し、クランプ動作を開始する。
【００１６】
被検査ワーク３１は連続の横移動を行っているため、時間の経過によって、図３の中央のコマに表す３２の位置に移動を行っている。
【００１７】
被検査ワーク３２は、この位置に到達する頃には、被検査ワーク３２と同期して等速移動を行っている計測用クランプ板上２２とクランプ板下２３によって一定の力でクランプされ、そのクランプ板の間の寸法が測定される。
【００１８】
次に、被検査ワーク３２は連続の横移動を行っているため、時間の経過によって、図３の下側のコマに表す３３の位置に移動を行っている。
【００１９】
図３中央のコマで表す計測を完了すると、計測用クランプ板上２２はクランプを解除するため上方に移動を行い、ワークのクランプが解除され被検査ワーク３３の状態では完全にクランプが解除されている。
【００２０】
図３下段のコマでは、計測用クランプ板上２２はクランプを解除されたと同時に、同期型クランプ式充填量計測装置は横移動を停止し、図３の上段のコマで表す計測移動動作前の位置に原点復帰を行う。
【００２１】
図４は同期型クランプ式充填量計測装置がクランプを行い被検査ワークの充填量を測定する状態を側面図で表現を行ったものである。
【００２２】
検査動作は短時間にクランプとクランプ解除を行うことで、計測装置が被検査ワークと同期して移動する距離を小さくする必要がある。したがって高速動作を可能とするためにはクランプ用シリンダ４１の動作でクランプ板連結板４６、計測クランプ板上４４の部分は軽量に作られている。
【００２３】
クランプ用シリンダ４１のロッドが動作下降し、クランプ板連結板４６、計測クランプ板上４４が下降する。図４の中央の図は充填量が多いワーク４７を測定し、４９の寸法を被検査ワークが作るのを、渦電流センサ４２がクランプ板連結板４６の離れた距離を測定することで計測する状態であり、充填量が少ないワーク４８を測定し、５０の寸法を被検査ワークが作るのを、渦電流センサ４２がクランプ板連結板４６の離れた距離を測定することで計測する状態を示すものである。
【００２４】
クランプ用シリンダ４１のロッドはシリンダの動作によって上下するが、クランプ板連結板４６は下死点においてはクランプ用シリンダ４１のロッドから離れることで被検査ワークのクランプ力はクランプ板連結板４６がクランプ用バネ４３の反発力のみとなる。
【００２５】
本発明で説明する袋に充填される液体は、必ずしも狭義の液体を示すものではなく、ペースト状の材料やゲル状態の物も含む物であり、流動性を持つ微細粉体なども含む物である。
【発明の効果】
本発明の同期型クランプ式充填量計測装置によれば、袋に充填された液体量を袋を傷つけたり破ることなく計測することが安価な装置で実現が可能であり、充填量品質の高い製品を廉価に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の同期型クランプ式充填量計測装置が充填装置に取り付けられている装置鳥瞰図である．
【図２】袋に液体を充填した時、充填量の大小でそのクランプ時の厚さ寸法が変化するようすを説明するものである。ー装置の触覚パッド構造を説明する主要断面図である。
【図３】同期型クランプ式充填量計測装置が横に連続で移動を行っている被検査ワークである液体充填済み袋３１が移動する間に計測されるようすを３コマの図で表したものである。
【図４】本発明の同期型クランプ式充填量計測装置が、クランプを行い被検査ワークの充填量を測定するようすを側面図で表現を行ったものである。
【符号の説明】
１１  クランプ用高速シリンダ
１２  測定板連結板
１３  渦電流式変移センサ
１４  渦電流式変移センサ用金属ドグ
１５  計測用クランプ板上
１６  計測用クランプ板下
１７    同期移動用シリンダ
１８  同期移動用シリンダ動作速度測定用センサ
１９  同期移動用シリンダ動作速度測定用センサ用ドグ
２１  充填量の多い袋
２２  クランプ板上
２３  クランプ板下
２４  充填量の多い袋をクランプしたときの寸法
２５  充填量の少ない袋
２６  充填量の少ない袋をクランプしたときの寸法
３１  被検査ワーク
３２  被検査ワーク
３３  被検査ワーク
４１  クランプ用シリンダ
４２  渦電流センサ
４３  クランプ用バネ
４４  クランプ板上
４５  クランプ板下
４６  クランプ板連結板
４７  クランプ前の充填袋（ワーク）
４８  クランプされた充填量の多い袋（ワーク）
４９  クランプされた充填量の少ない袋（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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