(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、この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ヘッドと、各充填ヘッドに設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填ヘッドにそれぞれ対応して回転体に設けられた複数の計量手段と、この計量手段によって前記回転体に導入される容器の風袋を認識するとともに、この容器に対応する充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力する制御手段とを備え、容器の風袋を認識後に充填を開始して容器内に所定重量の充填を行う回転式重量充填装置において、
前記制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するタイミングを、容器が回転体に導入されてから風袋の認識を終了するまでの間に設定したことを特徴とする回転式重量充填装置。
【請求項２】
前記制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するタイミングを、容器が回転体に導入されてから風袋の認識を開始するまでの間に設定した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】
前記制御手段は、容器が回転体に導入されて所定時間経過した後充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転式重量充填装置。
【請求項４】
回転体の単位回転角毎にパルス信号を出力する回転位置検出手段を設け、制御手段は、容器が回転体に導入された後、所定数のパルス信号をカウントしたら前記充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力することを特徴とする請求項１または請求項２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、容器計量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支持台と、これら各容器支持台に連結して回転体に設け、容器支持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（容器計量手段）と、各容器支持台の上方にそれぞれ設けた充填ヘッドと、これら充填ヘッド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、各容器支持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重量を計測しつつ充填ヘッドから容器内に液体の充填を行うようになっている。前記充填ヘッドの充填バルブは、制御手段からの指令信号によって電磁弁を切り換え、エアシリンダを作動させることにより開閉される。
【０００３】
前記従来の回転式重量充填装置の充填を開始するタイミングについて図４により説明する。回転体の容器支持台上に容器が供給されると（図４のＡ位置）、ロードセルがこの容器の重量を検知し始め、所定の回転位置（図４のＢ位置）で全重量を検知するが、しばらくの間この検知重量が不安定な状態が続くため安定するまで待ち（図４のＢ〜Ｃ区間）、重量が安定した後、Ｃ位置で風袋（容器）の重量の測定を開始し、Ｄ位置で風袋の測定を終了する。そして、風袋の測定が終了すると、直ちに制御手段から充填開始指令信号が出力され（図４のＥ１）、充填ヘッドの充填バルブが開放して充填ノズルから容器内に充填が行われる（図４のＥ′が充填開始位置）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
回転式重量充填装置は、制御手段から充填開始指令信号が出力されると、電磁弁によりエア通路を切り替えてエアシリンダを作動させ、充填バルブを開放するようになっているので、前記のように、風袋の測定終了後直ちに充填開始指令信号を出力しても、この充填指令信号に応じて充填バルブが開放し、実際に液体の充填が開始されるまでにはタイムラグがあり、有効に活用されていない時間が生ずるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、風袋を測定した後、実際に充填が開始するまでの時間を短縮して、有効充填時間を延長す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。このように有効な充填時間を長くすることにより、単位時間あたりの流量を少なくして充填精度を向上させることができ、また、充填バルブの数を従来よりも少なくしても、従来と同様の能力を発揮することが可能になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転式重量充填装置は、回転体と、この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ヘッドと、各充填ヘッドに設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填ヘッドにそれぞれ対応して回転体に設けられた複数の計量手段と、この計量手段によって前記回転体に導入される容器の風袋を認識するとともに、この容器に対応する充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力する制御手段とを備え、容器の風袋を認識後に充填を開始して容器内に所定重量の充填を行うものであって、特に、前記制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するタイミングを、容器が回転体に導入されてから風袋の認識を終了するまでの間に設定したものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の回転式重量充填装置は、前記制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するタイミングを、容器が回転体に導入されてから風袋の認識を開始するまでの間に設定したものである。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の回転式重量充填装置は、容器が回転体に導入されて所定時間経過した後に、制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するようにしたものである。
【０００９】
また、請求項４に記載の回転式重量充填装置は、回転体の単位回転角毎にパルス信号を出力する回転位置検出手段を設け、制御手段は、容器が回転体に導入された後、所定数のパルス信号をカウントしたら前記充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するようにしたものである。
【００１０】
【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はその要部を示す図であり、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内に導入される。回転式重量充填装置８内を回転搬送される間に液体が充填された容器４は、出口スターホイール１０を介して搬送コンベヤ１２上に排出されて、下流側に搬送され次の工程に送られる。
【００１１】
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、複数の容器支持台１６が設けられている。各容器支持台１６には、それぞれ重量計（計量手段）１８が連結され、その容器支持台１６上に載せられた容器４の重量を測定する。重量計１８により測定された容器４の重量は、制御装置２０に入力されて認識される。また、容器支持台１６の上面には、容器保持部材２２が取り付けられており、容器支持台１６上の容器４を保持する。
【００１２】
各容器支持台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ヘッド２４が設けられている。これら充填ヘッド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、給液管２６からノズル２８への充填液通路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。
【００１３】
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が前記容器支持台１６に供給されないときは、その容器支持台１６に対応する充填ヘッド２４の充填バルブ３２を開放しないようになっている。
【００１４】
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、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。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の受け渡し位置Ａで回転式重量充填装置８の回転体１４内に導入され、各容器支持台１６上に一本ずつ載せられる。
【００１５】
前記受け渡し位置Ａで容器支持台１６上に容器４が載せられると、その重量が重量計１８に検知され始め、重量が徐々に増加し所定の回転位置Ｂに到達した時点で、容器４のほぼ全重量が重量計１８によって検知される。しかしながらこの時点では、図３に示すように、検知される容器４の重量が不安定な状態なので、重量が安定するまで待った後（区間Ｂ〜Ｃ参照）、Ｃ位置（風袋の測定開始位置）で風袋（容器重量）の測定を開始し、その後、Ｄ位置（風袋の測定終了位置）で風袋の測定が終了する。重量計１８の測定した風袋は、制御装置２０に入力されて認識される。なお、この実施の形態では、区間Ｂ〜Ｃにおいて重量計１８が測定する重量が安定するまで待機する時間は０．５ｓｅｃに設定されている。また、区間Ｃ〜Ｄで行われる風袋の測定時間は０．０５ｓｅｃ未満である。
【００１６】
従来の構成では、図４に示すように、風袋の測定が終了（Ｄ位置）すると同時にまたはその直後に、制御装置が充填開始指令信号（Ｅ１）を出力しているが、本発明では、図３に示すように、風袋の測定開始（Ｃ位置）以前に前記充填開始指令信号（Ｅ２）を出力している。この充填開始指令信号（Ｅ２）を出力するタイミングは、風袋の測定終了（Ｄ位置）前で有れば従来の構成よりも充填開始時期を早くすることができるので、その範囲で適宜設定することができるが、この実施の形態では、Ｂ位置に到達してから、制御装置２０のタイマーが０．２５ｓｅｃ経過したことを確認したときに前記充填開始指令信号（Ｅ２）を出力するようにしている。
【００１７】
この実施の形態に係る回転式重量充填装置８は、制御装置２０から充填開始指令信号が出力され、電磁弁３４を介して充填ヘッド２４のエアシリンダ３０が作動し、充填バルブ３２が開放してノズル２８から液体が流出し容器４の底部に達するまでの時間が、０．３ｓｅｃ以上かかるので、Ｂ位置に到達してから０．２５ｓｅｃ経過したときに前記充填開始指令信号を出力しておくと、風袋の測定が終了（Ｄ位置）した直後に充填が開始（Ｅ位置）される。なお、充填が開始する時点とは、制御手段２０から充填開始指令が出力され、充填ヘッドの充填バルブが開放して、ノズルから流出した充填液が容器４の底面に達して重量が検出され始めた時をいう。
【００１８】
この実施の形態に係る回転式重量充填装置８では、前述のように充填開始指令信号（Ｅ２）を出力してから実際の充填が開始するまでに０．３ｓｅｃ以上かかり、また、Ｂ位置からＣ位置までの検知重量を安定させるための区間が０．５ｓｅｃ、Ｃ位置からＤ位置までの風袋測定区間が０．０５ｓｅｃ未満必要であるから、Ｂ位置から２．５ｓｅｃ後に充填指令信号を出力すれば、必ず風袋の測定終了後に充填が開始することになり、しかも、風袋の測定が終了し制御装置２０によって認識された後短時間で充填が開始される。このように、この実施の形態では、風袋の測定開始（Ｃ位置）の０．２５ｓｅｃ前に充填開始指令信号（Ｅ２）を出力するようにしたので、従来の構成（図４参照）のように風袋測定終了後（Ｄ位置）に充填開始指令信号を出力（Ｅ１）した場合よりも０．３ｓｅｃ弱有効充填時間を延長することができる。
【００１９】
このように風袋の測定終了直後に、実際の充填が開始されるので、有効充填時間を長くすることができる。従って、単位時間あたりの流量を少なくして、充填精度を向上させることができる。また、従来よりも少ない充填ヘッド２４の数で、従来の回転式重量充填装置と同様の能力を発揮することができる。しかも、充填ヘッド２４の数を減らすことができるので、コストダウンを図ることができる。
【００２０】
なお、図３および図４のグラフでは、制御装置２０が風袋を認識し、この重量に液体の充填重量を加えて目標充填重量を設定しているが、この例のように風袋を含んだ充填重量を設定する場合に限らず、制御装置２０が風袋を認識した後、重量計１８を零点にリセットして充填液の重量だけを認識するようにしても良い。
【００２１】
前記実施の形態では、容器４が回転体１４内に導入された後所定時間経過したときに、制御装置２０が充填開始指令信号（Ｅ２）を出力するようにしているが、必ずしも充填開始指令信号を出力するタイミングを時間により設定するものに限るものではなく、例えば、回転体１４に設けたエンコーダ３６から出力されるパルス信号により、充填開始指令信号を出力するタイミングを設定するようにしても良い。
【００２２】
パルス信号により充填開始指令信号を出力するタイミングを設定する第２の実施の形態について説明する。なお、回転式重量充填装置８の基本的な構造は前記第１の実施の形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明する。前記回転体１４に、単位回転角度毎にパルス信号を出力するエンコーダ（回転位置検出手段）３６を設け、このエンコーダ３６からのパルス信号を制御装置２０に入力する。制御装置２０は、前記回転体１４に容器４が導入された後、所定数のパルス信号をカウントすると前記充填バルブ３２の開放指令信号を出力する。この制御装置２０は、容器搬送速度（回転体１４の回転速度）を認識できるようになっており、搬送速度に応じたパルス数から充填開始指令信号を出力するタイミングを求めるようになっている。
【００２３】
回転体１４の回転に伴って出力されるパルス信号に応じて、充填開始指令信号を出力して充填を行う回転式重量充填装置８の作動について実施例により説明する。この実施例では、充填ヘッド２４の数が３０個で、回転体１４が充填ヘッド２４一ピッチ分回転する間に、エンコーダ３６がパルス信号を５００パルス出力するものとする。つまり、回転体１４が一回転する間に１５０００パルス出力する。
【００２４】
容器４の搬送速度（回転体１４の回転速度）が、５ピッチ／ｓｅｃである場合には、１秒間に２５００パルス出力される。容器４が容器支持台１６に載せられた後、風袋の測定開始前に、その重量が安定する時間として０．５ｓｅｃ必要であるとすると、前記Ｂ位置から１２５０パルスカウントした時点で風袋の測定を開始する。また、前記のようにＢ位置から０．２５ｓｅｃ経過した時点で充填開始指令信号を出力するためには、６２５パルスカウントした時点で、前記信号を出力する。
【００２５】
また、容器４の搬送速度（回転体１４の回転速度）が、３ピッチ／ｓｅｃである場合には、１秒間に１５００パルス出力される。前記実施例と同様に、容器４が容器支持台１６に載せられた後、風袋の測定開始前に、その重量が安定する時間として０．５ｓｅｃ必要であるとすると、前記Ｂ位置から７５０パルスカウントした時点で風袋の測定を開始する。さらに、前記のようにＢ位置から０．２５ｓｅｃ経過した時点で充填開始指令信号を出力するためには、３７５パルスカウントした時点で、前記信号を出力する。この実施例でも、充填開始指令信号を出力するタイミングをタイマーにより設定する場合と同様に、風袋の認識直後に充填を開始することができるので、有効充填時間を長くすることができ、充填精度の向上や、充填ヘッド数を少なくしてコストダウンを図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転体と、この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ヘッドと、各充填ヘッドに設けられた充填液通路を開閉する充填バルブと、各充填ヘッドにそれぞれ対応して回転体に設けられた複数の計量手段と、この計量手段からの入力信号により前記回転体に導入される容器の風袋を認識するとともに、この容器に対応する充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力する制御手段とを備え、容器の風袋を認識後に充填を開始して容器内に所定重量の充填を行う回転式重量充填装置において、前記制御手段が充填ヘッドに充填バルブの開放指令を出力するタイミングを、容器が回転体に導入されてから風袋の認識を終了するまでの間に設定したことにより、実際に充填が開始する時期を早めることができ、有効な充填時間を延長することができる。その結果、単位時間あたりの流量を下げることができ、充填精度を向上させることができる。また、従来よりも少ない充填ヘッドの数で、従来と同様の能力を発揮することができる。さらに、充填ヘッド数を減らすことによりコストダウンを図ることができる。
【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示す概略平面図である。
【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。
【図３】本発明に係る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。
【図４】従来の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。
【符号の説明】
４    容器
１４    回転体
１８    計量手段（重量計）
２０    制御手段
２４    充填ヘッド
【図１】
0004483059.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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