(57)【要約】【課題】充填の開始時期をできるだけ早くする。【解決手段】回転体１４の外周部に円周方向等間隔で複数の容器台１６およびロードセル１８が設けられている。各容器台１６に対応してその上方に充填手段２４が配置されている。第１運転モードでは、外部から容器台１６上に供給された容器４の風袋を計測して、そのデータを制御装置２０に送り、制御装置２０では、計測された風袋の平均値を求めて記憶しておく。その後、第２運転モードに切り換えて充填を行う。第２運転モードでは、風袋の計測を行わず、前記平均値を供給された容器４の風袋とみなして充填を行う。適当な時間経過後、または一定の生産本数に達した後、第１運転モードに切り換え、再度平均値を計測して、前記平均値と異なる場合にはその数値を書き換える。【選択図】        図１
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【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回転体に設けられた複数の重量計測手段と、この重量計測手段からの信号を受けて、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、
容器の風袋を計測した後充填を行う第１運転モードと、容器の風袋を計測せずに充填を行う第２運転モードとを選択可能に設け、前記第２運転モードを選択した場合は、第１運転モード時に計測した風袋の値を、供給される容器の風袋とみなすとともに、第１運転モード選択時よりも上流側で充填を開始することを特徴とする回転式重量充填装置。
【請求項２】
前記第１運転モードで運転を開始し、計測した風袋の平均値を算出した後、第２運転モードに切り換え、所定間隔後、再度第１運転モードで運転を行い、風袋の平均値を算出し直す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、重量計測手段によって容器内への充填量を計測しつつ充填を行う回転式重量充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転式重量充填装置は、回転体の外周部に円周方向等間隔で設けた複数の容器台と、これら各容器台に連結して回転体に設け、容器台上に載せられた容器の重量を計測する複数のロードセル（重量計測手段）と、各容器台の上方にそれぞれ設けた充填手段と、これら充填手段の充填バルブの開閉を制御する制御手段等を備えており、各容器台上に一本ずつ供給した容器を、回転体の回転に伴って回転搬送している間に、ロードセルによって容器の風袋重量を計測した後、制御手段からの指令信号によって充填バルブを開放して容器内に液体の充填を行うようになっている。
【０００３】
前記従来の回転式重量充填装置では、充填バルブを開放して充填を開始する前に、供給された容器の風袋を計測するようになっているが、容器が供給された直後には、容器の姿勢が安定せず、また、ロードセルが振動しており、安定するまでは容器の重量を計測することができない。従って、容器が供給されて風袋の計測を行った後、制御手段が充填開始指令信号を出力し、充填バルブが開放して実際に充填が開始されるまでには相当の時間が必要である。
【０００４】
そこで、容器が供給された後、風袋の重量測定を開始する以前に、充填開始指令信号を出力し、風袋の測定終了後できるだけ早く充填を開始できるようにした回転式重量充填装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０４３０３号公報（第３頁、図１および図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された回転式重量充填装置は、風袋の重量の測定を開始する前に予め充填開始指令信号を出力しておくので、風袋重量の測定が終了した後、直ちに充填バルブを開放して充填を開始することが可能であり、充填区間を長くすることができるが、この充填装置の場合でも、容器の風袋を測定する区間は必要であり、充填区間を長くするにも限界があった。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、充填区間をさらに長くすることを可能にして、充填能力および充填精度をを向上させることができる回転式重量充填装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る回転式重量充填装置は、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回転体に設けられた複数の重量計測手段と、この重量計測手段からの信号を受けて、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ものであって、特に、容器の風袋を計測した後充填を行う第１運転モードと、容器の風袋を計測せずに充填を行う第２運転モードとを選択可能に設け、前記第２運転モードを選択した場合は、第１運転モード時に計測した風袋の値を、供給される容器の風袋とみなすとともに、第１運転モード選択時よりも上流側で充填を開始するようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る回転式重量充填装置は、第１運転モードで、供給された容器の風袋の計測をした後、その容器内に液体の充填を行い、その後、第２運転モードに切り換えて、容器の風袋の計測をせずに、前記第１運転モード時の風袋の計測値を、供給された容器の風袋の重量とみなして充填を行うようにしたので、第２運転モードでは、風袋重量の計測に必要とする区間を充填区間に当てることができ、充填区間を長くすることができる。しかも、直前に行った第１運転モードで計測した風袋の重量を、第２運転モードで新たに供給された容器の風袋重量とみなすので、風袋重量の計測をしなくともほぼ正確な風袋の重量を得ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係る回転式重量充填装置は、前記第１運転モードで運転を開始して風袋の平均値を算出した後、第２運転モードに切り換え、所定間隔後、再度第１運転モードで運転を行い、風袋の平均値を算出し直すことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る回転式重量充填装置では、第２運転モードでの運転を長時間継続すると、重量計測手段の経時変化等により測定値が変動するおそれがあるが、再度第１運転モードで風袋の重量を計測し、その平均値を算出し直すようにしたので、常に正確な風袋重量の値を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る回転式重量充填装置の全体の構成を示す概略平面図、図２はその要部（充填手段および重量計測手段）を示す側面図であり、容器搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４は、入口スターホイール６を介して、この回転式重量充填装置８内に供給される。回転式重量充填装置８内に供給された容器４は、回転搬送される間に液体が充填された後、出口スターホイール１０を介して搬送コンベヤ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。
【００１３】
回転式重量充填装置８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台１６が設けられている。各容器台１６には、それぞれロードセル（重量計測手段）１８が連結され、その容器台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に入力される。なお、この制御装置２０には、後に説明するバルブ指令部２０ａ、記憶部２０ｂ、演算部２０ｃおよび制御部２０ｄが設けられている。また、容器台１６の上面にはグリッパ２２が取り付けられており、容器台１６上の容器４を保持する。
【００１４】
各容器台１６の上方には、それぞれ、容器４内に液体の充填を行う充填手段２４が設けられている。これら各充填手段２４は、給液管２６を介して図示しない充填液タンクから供給された充填液を容器４内に投入するノズル２８と、エアシリンダ３０の作動により開閉して、前記給液管２６からノズル２８への充填液通路（図示せず）を連通遮断する充填バルブ３２とを備えている。前記エアシリンダ３０は、制御装置２０のバルブ指令部２０ａからの開閉指令信号に応じて電磁弁３４がエア通路を切り換えることにより作動される。
【００１５】
この実施の形態では、二つの運転モードを切り換えて運転するようになっている。第１の運転モードは、回転式重量充填装置８内に供給された容器４の風袋を計測した後、容器４内への充填を行う。この第１運転モードで、ロードセル１８によって計測された風袋の値は制御装置２０に送られ、演算部２０ｂで、一定本数分の容器４の風袋重量の平均値が算出され、この平均値が記憶部２０ｃに記憶される。第２の運転モードは、供給された容器４の風袋重量の計測を行わず、前記第１の運転モードで計測した容器４の風袋の平均値を、供給された容器４の風袋とみなして充填を行う。
【００１６】
さらに、前記回転体１４には、単位回転角毎にパルス信号を出力するエンコーダ３６が設けられており、このエンコーダ３６からのパルス信号が制御装置２０に入力される。また、前記容器搬送コンベヤ２の入口スターホイール６の直前には、容器４の有無を検出する容器センサ３８が設けられており、容器４が前記容器台１６に供給されないときには、その容器台１６に対応する充填手段２４の充填バルブ３２を開放しないようになっている。
【００１７】
以上の構成に係る回転式重量充填装置８の作動について説明する。容器搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４は、入口スターホイール６を介して、図１の容器搬入位置Ａで回転式重量充填装置８の回転体１４内に搬入され、各容器台１６上に一本ずつ載せられる。
【００１８】
回転体１４内に搬入された容器４がこの搬入位置Ａから、所定の回転位置Ｂに到達するまでの区間では、容器４が供給された直後であり、容器４の姿勢が安定せず振れた状態になる場合もあるので、この区間Ａ〜Ｂは、容器４の姿勢を安定させる容器安定区間になっている。また、ロードセル１８も容器４が供給されたことにより大きく振動している状態であり、この区間Ａ〜Ｂは、ロードセル１８の第１安定区間となっている。
【００１９】
前記位置Ｂから次の位置Ｃまでの間の区間は、容器４はすでに安定した状態になっているが、ロードセル１８は、Ｂ位置を通過した直後では安定しつつあるがまだ若干振動があり、容器４の風袋を計測することは困難である。そして、さらに移動して位置Ｃに到達する時点でロードセル１８も安定した状態になるので、この区間Ｂ〜Ｃはロードセル１８の第２安定区間になっている。
【００２０】
第１運転モードの場合には、容器４が安定し、ロードセル１８の振動も治まった位置Ｃから位置Ｄの区間で、供給された容器４の風袋の計測を行う。計測された容器４の風袋の値は、制御装置２０に送られる。その後、位置Ｄを通過後、制御装置２０のバルブ指令部２０ａから充填バルブ３２の開放指令信号を出力し、容器４内への充填を行う。なお、充填バルブ３２の開放指令信号を、容器４が位置Ｄを通過する前に出力して、位置Ｄ通過後速やかに充填が開始されるようにしても良い。充填は、出口スターホイール１０への排出位置Ｅの手前で終了し、液体が充填された容器４は、出口スターホイール１０を介して搬出コンベヤ１２に排出される。
【００２１】
前記第１運転モードでは、例えば、回転体１４が２回転する間、供給された容器４の風袋の測定を行い、制御装置２０の演算部２０ｂにおいて、測定したすべての本数分の容器４の風袋の平均値を算出し、この平均値を記憶部２０ｃに記憶する。なお、第１運転モードの期間は、前述のように回転体１４が２回転する間に限るものではなく、適宜設定することができる。
【００２２】
一定の本数分あるいは一定の時間第１運転モードで運転を行い、測定した容器４の風袋の平均値を算出した後、第２運転モードに切り換える。この第２運転モードでは、風袋の計測を行わず、充填の開始時期を第１運転モードの場合よりも早くしている。つまり、容器搬入位置Ａで回転体１４内に供給された容器４が位置Ｂに到達する時点で、容器４の姿勢が安定しているので、位置Ｂの通過後に充填開始指令信号を出力し、充填を開始する。または、容器４が位置Ｂを通過する前に充填開始指令信号を出力し、位置Ｂの通過直後に充填を開始するようにしても良い。
【００２３】
なお、前記搬入位置Ａから位置Ｂまでの区間では、容器４が安定していないので、ノズル２８から放出される充填液が確実に容器４内に充填されない場合があり、液はねの原因となるとともに、ロードセル１８の振動も大きく、充填を行っても誤差が大きくなってしまう。そのため、風袋の計測を行わない第２運転モードでも、区間Ａ〜Ｂでは充填を行わず、位置Ｂを過ぎてから充填を開始するようにしている。しかしながら、常にＢ位置を通過するまでは充填を行うことができないわけではなく、容器４のハンドリングの技術や、ロードセル１８の性能の向上によっては、区間Ａ〜Ｂ内で充填を開始することも可能である。
【００２４】
前記のように、第１運転モードで運転して容器４の風袋を計測し、その平均値を求めておき、第２運転モードでは、供給された容器４の風袋の計測を行わずに前記平均値を容器４の風袋とみなして充填を行うようにしているが、適当な間隔を置いて、再び第１運転モードに切り換えて運転を行い、計測した容器４の風袋の平均値を求める。この風袋の平均値を、前回の平均値と比較し、異なる場合には記憶部２０ｃに記憶している平均値を書き換えて、新たな風袋の平均値により、第２運転モードによる運転を行う。第２運転モードから再度第１運転モードに切り換える間隔は、時間あるいは生産本数等により決定する。ただし、ロードセル１８は経時変化が大きいため、一定の時間毎に第１運転モードに切り換えて平均値を書き換えることが好ましい。
【００２５】
前記実施の形態では、第１運転モードで測定した容器４の風袋重量の平均値を求め、この平均値を第２運転モードにおいて供給された容器４の風袋とみなしているが、必ずしも平均値に限るものではなく、例えば、計測された数値の出現度数が一番多い最頻値（モード  ｍｏｄｅ）、あるいは、すべての数値を小さい順に並べた真ん中の値である中央値（メディアン  ｍｅｄｉａｎ）等を用いても良い。なお、本発明はどのような種類の容器にも適用可能であるが、特にＰＥＴ容器等の合成樹脂製の容器の場合には、個々の容器の重量誤差が少ないので効果的である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、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回転体に設けられた複数の重量計測手段と、この重量計測手段からの信号を受けて、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、容器の風袋を計測した後充填を行う第１運転モードと、容器の風袋を計測せずに充填を行う第２運転モードとを選択可能に設けるとともに、前記第２運転モードを選択した場合は、第１運転モード時に計測した風袋の値を、供給される容器の風袋とみなすとともに、第１運転モード選択時よりも上流側で充填を開始することにより、第２運転モードにおいては、充填の開始時期を早めることができ、充填区間を広くすること、つまり充填時間を長くすることができるので、充填精度を向上させることができる。また、運転速度を速めることにより充填能力を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転式重量充填装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】前記回転式重量充填装置の要部を示す側面図である。
【符号の説明】
４    容器
１４    回転体
１８    重量計測手段（ロードセル）
２０    制御手段
２４    充填手段
３２    充填バルブ
【図１】
2004168392.tif 000003
【図２】
2004168392.tif 000004