(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の刃を同軸上に該軸と平行に等角度間隔で配置した回転カッターを具備し、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包んで該回転カッターに送り出し、該回転カッターを前記軸を中心に回転して前記刃を前記包装材に追従させるとともに、該回転カッターを前記包装部材に接近する方向に変位させて前記刃により前記被包装物毎に該包装部材を切断するようにしたピロー包装機に設けられ、前記刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置であって、
前記回転カッターの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記回転カッターの前記変位を検出する変位検出手段と、
前記回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、前記変位検出手段の検出出力に基づいて前記刃毎の変位の設定値を設定する設定値設定手段と、
前記変位検出手段の検出出力と前記設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて前記刃毎に噛込みを判定する噛込み判定手段と、
を備えたことを特徴とするピロー包装機の噛込み判定装置。
【請求項２】
前記設定値設定手段は、前記変位検出手段の刃毎の検出出力の移動平均に基づいて該刃毎の変位の設定値を設定することを特徴とする請求項１記載のピロー包装機の噛込み判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包むとともに、複数の刃を有する回転カッターで被包装物毎に包装部材を切断するようにしたピロー包装機に係わり、該回転カッターにおける刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ピロー包装機の噛込み等を判定する装置として、例えば実用新案登録公報１９０９６９７号（実開昭６０−１０７０６号）に提案されたものがある。この装置は、包装品を切断およびシールするエンドシーラーにおいてカッターの変位を検出し、設定器に設定された変位の設定値と検出された変位の値との大小を比較することで、シール部への異物の噛込みを判定するものである。
【０００３】
ところで、上記従来の装置が適用されているピロー包装機はエンドシーラーのカッターが一つの刃を回転させるものであるが、高速のピロー包装機には複数の刃を備えた回転カッターを用いるものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の装置のようにカッターの変位に基づいて噛込みを判定する方法は、例えば画像処理等によって不良品を識別するような装置よりも簡単な構成とすることができるが、上記のように複数の刃を備えた回転カッターを用いるピロー包装機に対して、上記従来の判定方法をそのまま適用すると問題が生じる。
【０００５】
例えば、複数の刃毎の切断位置のバラツキ等に対応させるために、変位の比較の基準とする設定値に幅を持たせる必要があり、微小な異物の噛込みを検出するなど検出精度を高めるのが困難である。また、回転カッターの経時変化等により判定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、複数の刃を備えた回転カッターを用いるピロー包装機において精度良く噛込みを判定できるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになした本発明の請求項１のピロー包装機の噛込み判定装置は、複数の刃を同軸上に該軸と平行に等角度間隔で配置した回転カッターを具備し、順次供給される被包装物を連続する帯状の包装材で包んで該回転カッターに送り出し、該回転カッターを前記軸を中心に回転して前記刃を前記包装材に追従させるとともに、該回転カッターを前記包装部材に接近する方向に変位させて前記刃により前記被包装物毎に該包装部材を切断するようにしたピロー包装機に設けられ、前記刃の噛込みを判定するピロー包装機の噛込み判定装置であって、前記回転カッターの回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記回転カッターの前記変位を検出する変位検出手段と、前記回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、前記変位検出手段の検出出力に基づいて前記刃毎の変位の設定値を設定する設定値設定手段と、前記変位検出手段の検出出力と前記設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて前記刃毎に噛込みを判定する噛込み判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記のように構成された本発明の請求項１のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、変位検出手段により回転カッターの変位が検出され、噛込み判定手段は該変位検出手段の検出出力と設定値設定手段で設定された設定値とに基づいて刃毎に噛込みを判定する。
【０００９】
一方、回転位置検出手段は回転カッターの回転位置を検出し、設定値設定手段は、回転位置検出手段の検出出力に基づいて切断時の刃を識別するとともに、変位検出手段の検出出力に基づいて刃毎の変位の設定値を設定する。
【００１０】
回転カッターの変位と比較する設定値を各刃毎に設定できるので、刃毎の切断位置等のバラツキの影響を受けることなく、判定精度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項２のピロー包装機の噛込み判定装置は、請求項１の構成を備え、前記設定値設定手段は、前記変位検出手段の刃毎の検出出力の移動平均に基づいて該刃毎の変位の設定値を設定することを特徴とする。
【００１２】
上記のように構成された本発明の請求項２のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、請求項１の作用効果に加え、設定値を刃毎の経時変化に追従させることができ、判定精度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態におけるピロー包装機と噛込み判定装置の要部斜視図である。菓子等の被包装品１０は、供給コンベア１上に所定の間隔をおいて一つずつ並べられ、供給コンベア１によりエンドシーラー２に供給される。連続する帯状の包装材としての包装フィルム２０は図示しないローラーにより図の矢印方向に走行され、被包装品１０の上を覆うようにしてエンドシーラー２に供給される。
【００１４】
エンドシーラー２の直前には図示しない製袋機が配設されており、この製袋機により、包装フィルム２０は供給コンベア１上の被包装品１０を包むようにして筒状に折り込まれ、その包装フィルム２０の両縁が被包装品１０の下側で重ねられ、その重ねられた部分が図示しないセンターシーラーで瞬間熱接着等によりシールされる。これにより、筒状の包装フィルム２０内に被包装品１０が包まれた状態でエンドシーラー２に供給される。
【００１５】
エンドシーラー２は、包装フィルム２０の走行方向と直角に配設された第１の回転カッター２１と第２の回転カッター２２を備えている。各回転カッター２１，２２は、横軸２１ａ，２２ａの外周に９０度間隔の４カ所に刃２１ｂ，２２ｂが取り付けられている。なお、刃２１ｂ，２２ｂは包装フィルム２０を瞬間熱接着する機構を備えている。
【００１６】
第１の回転カッター２１の横軸２１ａは、上下に揺動可能な軸受フレーム３によって軸支されており、回転カッター２１はその自重により下方の第２の回転カッター２２側に付勢されている。第２の回転カッター２２は図示しない本体フレームに軸支されており、第１の回転カッター２１と第２の回転カッター２２は、図示しない連結機構により連結され、それぞれ図の矢印のように同じ速度で互いに逆方向に回転する。そして、各回転カッター２１，２２の刃２１ｂ，２２ｂの間に包装フィルム２０が挟まれ、この包装フィルム２０の切断と瞬間熱接着が行なわれる。これにより、図４に示したように、被包装品１０を包装フィルム２０で包装し、その端部に接着部３０ａと切り口３０ｂを有する包装品３０が形成される。
【００１７】
第１の回転カッター２１を軸支する軸受フレーム３の下端にはロードセル４が取り付けられており、このロードセル４の出力信号は制御盤５に入力され、制御盤５ではこのロードセル４の出力信号により第１の回転カッター２１の上下方向の変位を検出する。
【００１８】
第２の回転カッター２２の横軸２２ａはチェーン６ａを介してロータリーエンコーダ６に連結されており、このロータリーエンコーダ６ａの出力信号は制御盤５に入力される。制御盤５は、ロータリーエンコーダ６ａの出力信号により、第１の回転カッター２１および第２の回転カッター２２の回転位置を検出して切断時の刃２１ｂ，２２ｂを識別する。すなわち、各回転カッター２１，２２において刃２１ｂ，２２ｂはそれぞれ４分の１周の位置に取り付けられており、包装フィルム２０を切断するとき（第１の回転カッター２１の刃２１ｂが最下端になり、第２の回転カッター２２の刃２２ｂが最上端になるとき）対になる刃２１ｂ，２２ｂの組が４組ある。この切断時の刃２１ｂ，２２ｂの組をロータリーエンコーダ５の出力信号から識別する。
【００１９】
エンドシーラー２の次段には、搬出コンベア７、排除装置８および良品搬出コンベア９が配設されている。エンドシーラー２で切断された包装品３０は、搬出コンベア７で排除装置８に送られ、良品の包装品３０は排除装置８のシュート８１を滑って良品搬出コンベア９に送られ、良品搬出コンベア９で次工程に搬出される。
【００２０】
一方、後述説明するように制御盤５で噛込みが検出された場合は制御盤５は所定のタイミングを見計らって排除装置８を駆動し、シュート８１を下方に移動して不良品の包装品３０′を回収箱８２に排除する。
【００２１】
図３はエンドシーラー２における第１の回転カッター２１の変位を説明する図であり、同図は図を省略し変位を誇張して示してある。第２の回転カッター２２は固定されているが、第１の回転カッター２１は上下に変位する。したがって、刃２１ｂ，２２ｂが離れていて包装フィルム２０を切断していないとき（Ｉの状態）は変位が０であるが、刃２１ｂ，２２ｂにより包装フィルム２０を切断しているとき（ＩＩの状態）では第１の回転カッター２１は変位量Ｄだけ上に変位する。この変位量Ｄは通常は４組の刃毎にバラツキがある。また、この刃２１ｂ，２２ｂの間に被包装物１０が挟まって噛込みが発生するとこの変位量はＤよりもさらに大きくなるので、この変位量に基づいて噛込みを検出する。
【００２２】
図２は実施の形態の噛込み判定装置の要部ブロック図であり、制御盤５は、アンプ５ａ、刃識別部５ｂ、刃毎変位信号出力部５ｃ、刃毎移動平均部５ｄ、設定器５ｅ、信号比較判定部５ｆ、検出信号出力部５ｇ、タイマー５ｈおよび表示装置５ｉを備えている。なお、制御盤５はマイクロコンピュータ等で構成されており、アンプ５ａ以外の上記各部の機能は所定の制御プログラムの実行により実現されている。
【００２３】
ロードセル４の検出信号はアンプ５ａで増幅されて刃識別部５ｂに入力される。また、ロータリーエンコーダ６の出力信号は刃識別部５ｂに入力される。刃識別部５ｂはロータリーエンコーダ６の出力信号に基づいてエンドシーラー２において切断中の刃を識別し、アンプ５ａで増幅された検出信号をデジタルの変位信号に変換するとともに、識別した刃に対応させて変位信号を刃毎変位信号出力部５ｃに出力する。また、刃識別部５ｂを識別した刃の情報を設定値の切換信号として設定器５ｅに出力する。刃毎変位信号出力部５ｃは４つの刃に対応する出力部を備えており、刃識別部５ｂから入力される各刃に対応するデジタルの変位信号を個別に刃毎移動平均部５ｄと検出比較判定部５ｆに出力する。
【００２４】
刃毎移動平均部５ｄは、各刃に対応する演算部を備えており、各刃毎に複数の変位信号について移動平均を順次求め、各刃毎の変位の移動平均値を設定器５ｅに出力する。設定器５ｅは刃毎移動平均部５ｄから出力される各刃毎の移動平均値に対する所定の割合（例えば移動平均値の１．１倍）の値を各刃毎の設定値として求める。なお、この割合は設定値が移動平均値より僅かに大きな値となるように任意に設定できるようになっている。そして、設定器５ｅは刃識別部５ｂから入力される切換信号（刃の情報）に応じて切断中の刃に対応する設定値を検出比較判定部５ｆに出力して設定する。
【００２５】
検出比較判定部５ｆは、刃毎変位信号出力部５ｃから入力される変位信号と、設定器５ｅから設定された設定値とを比較し、変位信号と設定値との大小関係に対応する信号を検出信号出力部５ｇに出力する。検出信号出力部５ｇは、検出比較判定部５ｆの出力信号に基づいて、変位信号が設定値を超えている場合のみ噛込み検出信号を表示装置５ｉとタイマ５ｈに出力する。表示装置５ｉは噛込み検出信号が入力されると警告表示を行なう。
【００２６】
また、タイマ５ｈは噛込み検出信号が入力されると所定時間の計時を開始し、所定時間がタイムアップすると排除装置８に駆動信号を出力し、排除装置８を駆動する。なお、このタイマ５ｈが計時する所定時間は、エンドシーラー２から排出される不良品がエンドシーラー２から搬出コンベア７により排除装置８まで搬送されるのに要する時間である。
【００２７】
以上の構成により、エンドシーラー２で噛込みが発生すると、そのときの変位信号がそのときの刃に対応する設定値を超えることになって噛込み検出信号が出力され、警告表示とその不良品に対する排除動作が行なわれる。
【００２８】
また、設定値は各刃毎に設定されるので、各刃の切断位置のバラツキに影響されることなく検出精度が高まる。さらに、各刃毎の設定値は変位の移動平均値に応じて設定されるので、経時変化にも追従できて高い検出精度を維持できる。
【００２９】
なお、噛込みが検出された場合は、そのときの変位信号は移動平均値の演算の対象から削除するようにするとよい。
【００３０】
また、上記の実施の形態では、順次検出される変位信号について所定数の変位信号の移動平均を順次求めるようにしているが、常に移動平均を演算しなくても例えば所定時間毎に間欠的に移動平均を演算するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、複数の刃を有する回転カッターで被包装物毎に包装部材を切断するようにしたピロー包装機において、各刃毎の切断時の変位を各刃毎に設定した設定値の設定値に基づいて噛込みを検出するようにしたので、刃毎の切断位置等のバラツキに影響されることなく、判定精度を高めることができる。
【００３２】
また、本発明の請求項２のピロー包装機の噛込み判定装置によれば、請求項１の構成を備え、各刃毎の設定値を各刃毎の変位の移動平均から求めるようにしたので、設定値を刃毎の経時変化に追従させることができ、判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるピロー包装機と噛込み判定装置の要部斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の噛込み判定装置の要部ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における第１の回転カッターの変位を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるピロー包装機で包装された包装品（良品）の外観斜視図である。
【符号の説明】
２  エンドシーラー
４  ロードセル
５  制御盤
６  ロータリーエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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