JP2005335715A - 不良品検出装置およびこれを備えた製袋包装システム - Google Patents

Abstract

【課題】 製袋包装機の下流側において、製袋包装機において作製された袋の不良を早期に発見して排除する等して効率的な処理が可能な不良品検出装置を提供する。
【解決手段】 製袋包装システム１は、製袋包装部５における製袋不良によって生じた袋の不良を検出する不良検査部２０を備えている。不良検査部２０は、製袋包装部５の下方に配置されたベルトコンベア２１と、ベルトコンベア２１の直下流側に配置されたベルトコンベア２３と、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分の段差部分に配置されたラインセンサ２２とを備えている。ラインセンサ２２が、ベルトコンベア２１からベルトコンベア２３へと搬送される物体の通過を検知した結果に基づいて、ラインセンサ２２の前を通過した袋が不良であるか否かの判定を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、製袋包装機の下流側に配置されており、製袋包装機において作製された袋を受け取って搬送しながら不良判定を行う不良品検出装置およびこれを備えた製袋包装システムに関する。

近年、シート状の包装体の一部を熱シールして袋を作製し、その中にスナック菓子などの内容物を封入して商品を自動的に作製する製袋包装機がある。
このような製袋包装機において作製された商品は、不良品が誤って出荷されないようにするために、下流側に搬送される袋に対して様々な制御が行われている（特許文献１，２参照）。

例えば、特許文献１には、製袋包装機において作製された袋を切り離した後、排出間隔、排出姿勢等を制御することが可能な縦型製袋包装機が開示されている。この縦型製袋包装機では、作製された袋を後段の装置へ搬送する搬送コンベアを備えており、搬送コンベアの駆動を制御することで搬送される袋の排出間隔、排出姿勢等を制御している。これにより、固定シュートに対して袋を排出する従来の装置と比較して、排出数量の増加や処理の高速化に対応して後段に配置されるシールチェッカーや重量チェッカー等の後処理装置において不具合が発生することを回避することができる。
特開２００２−０３７２０６号公報（平成１４年２月６日公開） 特開２００３−０１１９２８号公報（平成１５年１月１５日公開）

しかしながら、上記従来の装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、特許文献１に開示された縦型製袋包装機では、製袋包装機から連続して排出される袋の間隔や姿勢の乱れを抑制するために、単に搬送コンベアによる搬送速度を制御しているだけであるため、シール不良による不良の袋を検知することはできない。このため、不良の袋を早期に発見して搬送路上から排除することはできず、効率的な処理を行うことができるとは言い難い。

本発明の課題は、製袋包装機の下流側において、製袋包装機において作製された袋の不良を早期に発見して排除する等して効率的な処理が可能な不良品検出装置およびこれ備えた製袋包装システムを提供することにある。

第１の発明に係る不良品検出装置は、製袋包装機において作製された袋を受け取って下流側に搬送するとともに袋の不良を検出する不良品検出装置であって、第１搬送部と検知部と制御部とを備えている。第１搬送部は、製袋包装機における袋の排出部の下方に配置されており、排出部から落下してくる袋を受け止めて下流側へ搬送する。検知部は、第１搬送部における搬送方向における下流側の端部に隣接して配置されており、搬送される物体を検知する。制御部は、第１搬送部および検知部と接続されている。そして制御部は、予め入力された袋の大きさと、第１搬送部における搬送速度と、検知部における袋の検知時間とに基づいて袋が不良であるか否かを判定する。

ここでは、製袋包装機における袋の排出部の下方に配置された第１搬送部の下流側の端部に配置された検知部において製袋包装機から排出されて搬送される袋やその内容物を検知することで、制御部がシール不良や袋の重なりによる不良の判定を行う。
このように、製袋包装機における袋の排出部の下方において袋の不良の発生を検知することができるため、早期に不良の袋を発見することができる。よって、下流側に配置されたシールチェッカー等の後処理装置に不良の袋が搬送されて無駄な処理が行われることを防止して処理の効率化が図れる。また、物体を検知するだけの簡易なセンサを用いているため、コストアップすることなく不良の袋を検知することができる。

さらに、製袋包装機が、例えば、ポテトチップ等の油分を含む食品を内容物とする袋を作製する場合には、シール不良により搬送路上にこぼれた内容物によって第１搬送部から下流側に配置された搬送路上に油が付着してしまう。このため、本発明の不良品検出装置のように早期にこのような内容物を搬送路上から排除することで、下流側の搬送路の汚れに起因する搬送中の袋のスリップや回転、連続搬送される袋間のピッチずれ等を防止することができる。特に、第１搬送部より下流側において上昇しながら搬送される搬送路を有している場合には、油分の付着により搬送路上で袋が滑りやすくなるため効果的である。

なお、ここでいう袋の不良とは、袋のシール不良によって袋の内容物が第１搬送部上に排出されるような不良や、製袋包装機において作製された後所定の間隔を空けて搬送されるべき袋が折り重なって搬送され、下流側に配置された後処理装置等において処理しきれなくなる不良、さらには製袋包装機の計量機から包装機までに設けられた金属探知機が反応して作製されるダブルバッグ（袋２つ分の長さの袋）、設定ミス等により所望の長さと異なる大きさの袋が作製された場合の不良等を含むものとする。

また、第１搬送部としては、コンベアやシュートを用いることができる。特に、第１搬送部としてコンベアを用いた場合には、搬送速度を正確にコントロールすることができるため、制御部における不良の判定をより正確に行うことが可能になる。
第２の発明に係る不良品検出装置は、第１の発明の不良品検出装置であって、検知部は、第１搬送部の搬送面を延長した仮想面より下側の空間から仮想面より上側の空間にかけて配置されている。

ここでは、搬送される物体を検知する検知部が第１搬送部における搬送面を延長した仮想面よりも下側の空間にも配置されているため、比較的大きい袋だけでなくシール不良発生時に第１搬送部上に散乱する袋の内容物に関しても検知することができる。
これにより、検知部が、例えば、スナック菓子などの袋の内容物を検知した場合には、その検知した内容物の周辺の袋をシール不良が発生した不良品として検知できる。

第３の発明に係る不良品検出装置は、第１または第２の発明の不良品検出装置であって、第１搬送部の下流側に配置された第２搬送部をさらに備えている。
ここでは、製袋包装機における袋の排出部の直下に配置された第１搬送部の下流側に配置されており、第１搬送部と接続された第２搬送部をさらに備えている。
これにより、さらに下流側に配置された後処理装置に対してスムーズに袋を搬送することができる。

第４の発明に係る不良品検出装置は、第３の発明の不良品検出装置であって、第１搬送部と第２搬送部との接続部分において、第１搬送部の下流側の端部は、第２搬送部の上流側の端部よりも上部に配置されている。
ここでは、第１搬送部と第２搬送部との接続部分における第１搬送部の下流側の端部の位置を、下流側に配置された第２搬送部の上流側の端部の位置との関係で決定している。すなわち、第１搬送部と第２搬送部との接続部分において、第１搬送部の下流側の端部が、第２搬送部の上流側の端部よりも上部に配置されて段違いになっている。

これにより、容易に第１搬送部の搬送面を延長した仮想面よりも下に検知部を配置することができる。
第５の発明にかかる不良品検出装置は、第１から第４の発明のいずれか１つの不良品検出装置であって、検知部は、第１搬送部によって搬送される袋を挟むようにそれぞれ配置された投光部と受光部とを有するラインセンサである。

ここでは、検知場所において投光部から照射された光を受光部が受光すると物体がないことを検知することができ、逆に受光部が受光しなくなると物体があることを検知することができる。
これにより、例えば、受光部において受光量が減少した時間と、第１搬送部における搬送速度および袋の大きさから計算して算出された時間とを比較して、受光量の減少時間が算出された時間よりも長い場合には、袋が重なってあるいは切断されずに搬送されている不良の発生を検知できる。よって、安価かつ簡易な構成により、第１搬送部によって搬送される袋の不良を検知することができる。

第６の発明に係る不良品検出装置は、第１から第５の発明のいずれか１つの不良品検出装置であって、第１搬送部は、袋を搬送する搬送ベルトと搬送ベルトを回転させるモータとを有するコンベアである。
ここでは、第１搬送部としてコンベアを用いているため、搬送速度を容易に制御することができる。また、第１搬送部としてシュートを用いた場合と比較して正確な搬送速度で物体を搬送することができるため、検知部において袋の不良を検知するための計算を正確に行うことができる。

第７の発明にかかる不良品検出装置は、第１から第６の発明のいずれか１つの不良品検出装置であって、第１搬送部は、搬送方向における下流側の端部付近を中心に回動可能である。
ここでは、製袋包装機において作製される袋の大きさ（長さ）に応じて第１搬送部における下流側の端部付近を中心にして回動させる。

これにより、袋が大きい場合には第１搬送部の上流側の端部を適切な高さまで下降させる一方、袋が小さい場合には第１搬送部の上流側の端部を適切な高さまで上昇させることができる。よって、製袋包装機において複数種類の袋を作製する場合でも、下流側に配置された後処理装置等まで袋を円滑に搬送することができる。
さらに、第１搬送部を下流側の端部付近を中心に回動させているため、第１搬送部の下流側の端部に隣接して配置された検知部と第１搬送部の下流側の端部との位置関係ほとんどを変えることなく第１搬送部の高さを変更することができる。よって、第１搬送部の高さを変更した場合でも、検知部における不良の検知を安定した状態で行うことができる。

第８の発明に係る不良品検出装置は、第３または第４の発明の不良品検出装置であって、制御部は、さらに第２搬送部の搬送速度に基づいて袋が不良であるか否かを判定する。
ここでは、検知した袋が不良であるか否かを検知する制御部が、第１搬送部の下流側に配置された第２搬送部の搬送速度も考慮して不良判定を行う。
例えば、製袋包装機で作製される袋が長い場合には、検知部において検知されている袋の搬送方向前側がすでに第２搬送部にかかって第２搬送部によって搬送されることがある。このため、袋の大きさ（長さ）が所定の長さ以上である場合には、第２搬送部の搬送速度と実際に検知部において袋が検知される時間とに基づいて不良判定を行うことで、より正確に不良の発生を検知することが可能になる。

第９の発明にかかる不良品検出装置は、第１から第８の発明のいずれか１つの不良品検出装置であって、袋の搬送路上から物体を排除する排除部をさらに備えている。
ここでは、制御部が不良と判定した袋や搬送路上にこぼれた内容物を、第１搬送部および第２搬送部によって形成される搬送路上から排除する排除部をさらに備えている。
これにより、下流側に配置された後処理装置に搬送されるまでに不良の袋やシール不良によって搬送路上にこぼれた内容物を排除できるため、不良の袋に対して後処理が施される前に排除して無駄な処理を防止することで処理を効率化できる。

第１０の発明にかかる不良品検出装置は、第９の発明の不良品検出装置であって、排除部は、搬送路上から排除される物体に対して空気を吹き付ける。
ここでは、不良の袋や搬送路上の袋の内容物を搬送路上から排除する排除部として、空気によって不良品を搬送路上から排除するエアジェット等の装置を用いている。
これにより、安価な構成により、不良の袋自体やシール不良の袋から搬送路上にこぼれた内容物等を確実に搬送路上から排除することができる。

第１１の発明に係る製袋包装システムは、請求項１から１０のいずれか１項に記載の不良品検出装置と、シート状の包装紙を縦横方向にシールして袋を成形し、袋の中に商品を封入する製袋包装機と、を備えている。
ここでは、製袋包装機における袋の排出部の下方に配置された第１搬送部の下流側の端部に配置された検知部において製袋包装機から排出されて搬送される袋やその内容物を検知することで、制御部がシール不良や袋の重なりによる不良の判定を行う。

このように、製袋包装機における袋の排出部の下方において袋の不良の発生を検知することができるため、早期に不良の袋を発見することができる。よって、下流側に配置されたシールチェッカー等の後処理装置に不良の袋が搬送されて無駄な処理が行われることを防止して処理の効率化が図れる。また、物体を検知するだけの簡易なセンサを用いているため、コストアップすることなく不良の袋を検知することが可能な製袋包装システムを提供できる。

本発明の不良品検出装置によれば、製袋包装機の搬出部の下方において袋の不良の発生を検知することができるため、早期に不良の袋を発見することができ、下流側に配置されたシールチェッカー等の後処理装置に不良の袋が搬送されて無駄な処理が行われることを防止して処理の効率化が図れる。

本発明の一実施形態に係る不良品検出装置を備えた製袋包装システム１について、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
［製袋包装システム全体の構成］
本実施形態の製袋包装システム１は、図１および図２に示すように、ポテトチップス等の内容物を袋詰めする機械であり、主として、内容物の袋詰めを行う本体部分である製袋包装部（製袋包装機）５と、この製袋包装部５に対して袋となるフィルムを供給するフィルム供給部６と、製袋包装部５において作製された袋を後段のウェイトチェッカー３０等の後処理装置に搬送しつつ袋の不良検査を行う不良検査部（不良品検出装置）２０とから構成されている。また、製袋包装部５の前面には操作スイッチ類７が配置されており、この操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置に操作状態を示す液晶ディスプレイ８が配置されている。

＜フィルム供給部および製袋包装部の構成＞
フィルム供給部６は、後述する製袋包装部５の成形機構１３にシート状のフィルムを供給する役割を果たし、ここでは製袋包装部５に隣接して設けられている。このフィルム供給部６にはフィルムが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムが繰り出される。

製袋包装部５は、図１および図２に示すように、シート状で送られてくるフィルムを筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルム（以下、筒状フィルムという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構（包材搬送機構）１４と、筒状フィルムの重ね合わせ部分を縦に熱シールする縦シール機構１５と、筒状フィルムを横にシールすることで袋の上下端を閉止する横シール機構１７と、これらの各機構を支える支持フレーム１２とから構成されている。また、支持フレーム１２の周囲にはケーシング９が取り付けられている。

成形機構１３は、図２に示すように、チューブ３１と、フォーマー３２とを有している。チューブ３１は、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ３１は、平面的に天板２９の中央近傍の開口部分に配置され、図示しないブラケットを介してフォーマー３２と一体にされている。このチューブ３１の上端の開口部には、組合せ計量機２から計量された内容物が投入される。フォーマー３２は、チューブ３１を取り囲むように配置されている。このフォーマー３２の形状は、フィルム供給部６から送られてきたシート状のフィルムＦがフォーマー３２とチューブ３１との間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。このフォーマー３２も、図示しない支持部材を介して支持フレーム１２に固定されている。また、成形機構１３のチューブ３１やフォーマー３２は、製造する袋の幅寸法に応じて取り替えることができるようにされている。そのために成形機構１３は、支持フレーム１２に対し着脱自在にされている。

プルダウンベルト機構１４と縦シール機構１５とは、天板２９から吊り下げられているレール４０に支持されており、チューブ３１を両側から挟むように配置されている。これらの機構１４，１５は、チューブ３１が取り付けられるときに、レール４０に沿って移動して位置合わせがされる。プルダウンベルト機構１４は、チューブ３１に巻き付いた筒状フィルムＦを吸着して下方に搬送する機構であり、主として、駆動ローラ４１および従動ローラ４２と、吸着機能を有するベルト４３とから構成されている。縦シール機構１５は、チューブ３１に巻き付いている筒状フィルムの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ３１に押しつけながら加熱して、縦にシールする機構である。この縦シール機構１５は、ヒータや、ヒータにより加熱され筒状フィルムの重なり部分に接触するヒータベルト等を有している。

＜横シール機構の構成＞
次に、横シール機構１７について説明する。
横シール機構１７は、成形機構１３，プルダウンベルト機構１４，および縦シール機構１５の下方に配置され、支持フレーム１２に支持されている。この横シール機構１７は、図３および図４に示すように、左右のシールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂから構成される。これらのシールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂは、それぞれ、２つのシールジョー５１，５２をＤ字状に旋回させながら、筒状フィルムを横シールするときに両ユニット５０ａ，５０ｂの一対のシールジョー５１又はシールジョー５２押しつけ合わせるためのユニットである。以下、図３および図４において、筒状フィルムＦの左側に位置する方を第１シールジョー移動ユニット５０ａ、右側に位置する方を第２シールジョー移動ユニット５０ｂと呼ぶこととする。なお、筒状フィルムＦは、両シールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂを区切る面Ｃ０に沿って、面Ｃ０が筒状フィルムＦの幅方向中心となるような状態で下方に搬送される。

シールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂは、ともにシールジョー５１，５２を有しているが、シールジョー５１の駆動モータとシールジョー５２の駆動モータとは異なっている。シールジョー５１は、駆動モータ９１によって軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回転する。すなわち、第１シールジョー移動ユニット５０ａのシールジョー５１は軸Ｃ１を中心として、第２シールジョー移動ユニット５０ｂのシールジョー５１は軸Ｃ２を中心として回転する。一方、シールジョー５２は、駆動モータ９２によって軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回転する。すなわち、第１シールジョー移動ユニット５０ａのシールジョー５２は軸Ｃ１を中心として、第２シールジョー移動ユニット５０ｂのシールジョー５２は軸Ｃ２を中心として回転する。

駆動モータ９１の回転により、ギア９１ｂ，９１ｃが回転し、シュミットカップリング９８を介してシールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂの旋回中心Ｃ１，Ｃ２と同軸の旋回軸９４，９６に回転が伝わる。そして、旋回軸９４にはレバー９１ｄの一端が、旋回軸９６にはレバー９１ｆの一端が固定されているため、各レバー９１ｄ，９１ｆが旋回中心Ｃ１，Ｃ２の周りを回転することになる。

一方、駆動モータ９２の回転により、ギア９２ｂ，９２ｃが回転し、シュミットカップリング９９を介してシールジョー移動ユニット５０ａ，５０ｂの旋回中心Ｃ１，Ｃ２と同軸の旋回軸９５，９７に回転が伝わる。そして、旋回軸９５にはレバー９２ｄの一端が、旋回軸９７にはレバー９２ｆの一端が固定されているため、各レバー９２ｄ，９２ｆが旋回中心Ｃ１，Ｃ２の周りを回転することになる。

第１シールジョー移動ユニット５０ａのシールジョー５１は、一端がレバー９１ｄの先端に、他端がレバー９１ｅの先端によって支持されている。レバー９１ｅは、旋回中心Ｃ１を中心として回転する部材であり、旋回軸９５に相対回転可能に支持されている。
第２シールジョー移動ユニット５０ｂのシールジョー５１は、一端がレバー９１ｆの先端に、他端がレバー９１ｇの先端によって支持されている。レバー９１ｇは、旋回中心Ｃ２を中心として回転する部材であり、旋回軸９７に相対回転可能に支持されている。

第１シールジョー移動ユニット５０ａのシールジョー５２は、一端がレバー９２ｄの先端に、他端がレバー９２ｅの先端によって支持されている。レバー９２ｅは、旋回中心Ｃ１を中心として回転する部材であり、旋回軸９４に相対回転可能に支持されている。
第２シールジョー移動ユニット５０ｂのシールジョー５２は、一端がレバー９２ｆの先端に、他端がレバー９２ｇの先端によって支持されている。レバー９２ｇは、旋回中心Ｃ２を中心として回転する部材であり、旋回軸９６に相対回転可能に支持されている。

各シールジョー５１，５２は、図４の垂直方向に筒状フィルムＦの寸法より長く延びて形成された部材であり、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー５１，５２のシール面が加熱され、左右のシールジョー５１，５２によって挟み込まれた筒状フィルムＦの一部が熱シールされるようになっている。
なお、シュミットカップリング９８，９９は、リンクにより結合されている３枚の円板から構成されており、入力軸の回転を出力軸に伝達する軸継手である。これらのシュミットカップリング９８，９９は、平面的に固定されている入力軸に対して出力軸が平面的に移動して両者の軸芯距離が変わった場合にも、入力軸の回転を出力軸に伝えることができるものである。

また、旋回軸９４，９５，９６，９７は、それぞれ、水平移動板６２ａ，６１ａ，６２ｂ，６１ｂに軸支されている。これらの水平移動板６２ａ，６１ａ，６２ｂ，６１ｂは、図５等に示す横方向駆動機構５５によって水平移動する。水平移動板６１ａ，６２ａが互いに同じ動きをして、水平移動板６１ｂ，６２ｂが互いに同じ動きをする。ここでは、水平移動板６１ａ，６１ｂを例にとって横方向駆動機構５５の説明を行う。図５に示すように、横方向駆動機構５５は、水平移動板６１ａ，６１ｂを互いに近接又は離反させるための駆動機構７５を有するとともに、水平移動板６１ａ，６１ｂを水平方向にスライド自在に支持するガイド部やガイドレールを有している。

駆動機構７５は、サーボモータ８０（図３参照）によって回転するボールねじ８０ａと、ボールねじ８０ａに螺合する第１および第２ナット部材８１，８２と、ボールねじ８０ａと水平方向で直交するように設けられた第１および第２連結ロッド８３，８４と、移動方向に沿って設けられた１対の第３連結ロッド８５と、第３連結ロッド８５と平行に設けられた第４連結ロッド８６とを有している。

第１連結ロッド８３は継手８７を介して１対の第３連結ロッド８５に連結されており、１対の第３連結ロッド８５の先端は水平移動板６１ｂの側端面に固定されている。なお、１対の第３連結ロッド８５は、水平移動板６１ａをスライド自在に貫通している。また、第２連結ロッド８４は継手８８を介して第４連結ロッド８６に連結されており、第４連結ロッド８６の先端は水平移動板６１ａの側端面に固定されている。

そして、ボールねじ８０ａにおいて、第１ナット部材８１が螺合する部分と、第２ナット部材８２が螺合する部分とは、互いに逆ねじになっている。
このような駆動機構７５により、ボールねじ８０ａが回転することにより、水平移動板６１ａ，６１ｂを互いに近接させたり、離反させたりすることが可能となる。
＜製袋包装部の横シール処理までの動作＞
次に、製袋包装システム１の動作について説明する。

まず、製袋包装システム１において横シール処理が行われるまでの動作について、図２に基づいて説明する。
フィルム供給部６から成形機構１３に送られたシート状のフィルムＦは、フォーマー３２からチューブ３１に巻き付けられて筒状に成形され、そのままプルダウンベルト機構１４によって下方に搬送される。そして、フィルムＦはチューブ３１に巻き付けられた状態において両端部が周面上で重ね合わせられた状態となり、その重ね合わせ部分が縦シール機構１５によって縦にシールされる。

縦にシールされて円筒形状となった筒状フィルムＦは、チューブ３１を抜けて横シール機構１７へと降りていく。また、このときには筒状フィルムＦの移動と同時に、内容物の固まりが組合せ計量機２からチューブ３１を通って落下してくる。そして、横シール機構１７においては、筒状フィルムＦ内に内容物が存在する状態で、その袋の上端および内容物が存在する袋の上部の袋の下端の部分が横に熱シールされる。

＜製袋包装システムの横シール処理後の動作＞
以上のようにして連続的に製造される袋は、図１および図２に示すように、横シール機構１７から不良検査部２０のベルトコンベア２１に落下し、ベルトコンベア２１によって搬送方向における下流側へ搬送され、ウェイトチェッカー３０等の後工程の装置（後処理装置）に送られる。

＜不良検査部の構成＞
不良検査部２０は、図２および図６〜図８に示すように、ベルトコンベア（第１搬送部）２１と、ラインセンサ（検知部）２２と、ベルトコンベア（第２搬送部）２３と、エアジェット（排除部）２４とを備えている。そして、不良検査部２０は、製袋包装部５のベルトコンベア２１，２３によってウェイトチェッカー３０等の後処理装置の方へ袋を搬送しつつ、袋や内容物を検知してその検知時間から袋の不良を発見し、搬送路上から袋や内容物等を排除する。

ベルトコンベア２１は、図２に示すように、製袋包装部５の横シール機構１７の直下に配置されており、横シール機構１７において内容物を封入した状態で製袋され落下してくる袋を受け止めて下流側へと搬送する。また、ベルトコンベア２１は、図６〜図９に示すように、物体を搬送する無端状の平ベルト２１ａ、平ベルト２１ａを内側から支持する駆動ローラ２１ｂ、回転駆動力を発生させるモータ２１ｃ、タイミングベルト２１ｄを備えている。そして、ベルトコンベア２１は、モータ２１ｃの回転駆動力がタイミングベルト２１ｄを介して駆動ローラ２１ｂに伝達されて平ベルト２１ａが回転することで、平ベルト２１ａ上に載置された物体を所望の方向に搬送する。

さらに、ベルトコンベア２１は、図９に示すように、モータ２１ｃ等を内部に収納するモータボックス２１ｅと、モータボックス２１ｅの下流側に取り付けられた回動フレーム２１ｆとを有している。
回動フレーム２１ｆは、後述するベルトコンベア２３のフレーム２３ｄに貼り付けられた２枚の板２３ｅの間で回動可能に支持されている円弧部２１ｇを有している。そして、円弧部２１ｇは、下流側の駆動ローラ２１ｂの回転軸を中心とする半径の異なる２つの円弧を含むように形成された板部材である。円弧部２１ｇには、２つの円弧に平行な溝２１ｈが形成されている。溝２１ｈには、ベルトコンベア２３のフレーム２３ｄ側に形成された雌ねじ穴に螺合させられる固定ねじ２１ｉが差し込まれており、所望の位置で固定ねじ２１ｉを締め付けることで回動フレーム２１ｆを下流側に配置されたベルトコンベア２３のフレーム２３ｄに対して固定する。これにより、円弧部２１ｇを２枚の板２３ｅの間で移動させて固定ねじ２１ｉで固定することで、ベルトコンベア２１全体を下流側の駆動ローラ２１ｂの回転軸を仮想の回動軸として回動させて、ベルトコンベア２１の角度や上流側の端部の高さを調整することができる。このため、製袋包装部５の横シール機構１７から落下してくる袋の大きさや形状等に応じて、ベルトコンベア２１の受け取り角度の調整や、ベルトコンベア２１における袋の落下位置と横シール機構１７との距離の調整を容易に行うことができる。これにより、横シール機構１７から落下してくる袋を前転させたりすることなく、一定の姿勢を保った状態でスムーズに下流側へと搬送することができる。

ラインセンサ２２は、図９に示すように、ベルトコンベア２１の下流側の端部、すなわち下流側の駆動ローラ２１ｂに隣接するようにベルトコンベア２３に対して固定配置されている。また、ラインセンサ２２は、複数の投光部２２ａａ〜２２ａｅと、これに対応する複数の受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとを有している。そして、図１０に示すように、各投光部２２ａａ〜２２ａｅから全ての受光部２２ｂａ〜２２ｂｅに対して照射された光を受光部２２ｂａ〜２２ｂｅが受光する。このとき、ベルトコンベア２１上を搬送される袋がこれらのラインセンサ２２の前、つまり、投光部２２ａａ〜２２ａｅと受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとの間を通過すると投光部２２ａａ〜２２ａｅから照射された光の数本が遮られて受光部２２ｂａ〜２２ｂｅにおいて受光する光の量が減少する。このように、受光部２２ｂａ〜２２ｂｅにおける受光量の減少により、搬送路上における物体の存在を検知することができる。また、これらの投光部２２ａａ〜２２ａｅおよび受光部２２ｂａ〜２２ｂｅのうち、下方に配置された投光部２２ａｄ，２２ａｅおよび受光部２２ｂｄ，２２ｂｅは、図９に示すように、ベルトコンベア２１の搬送面を下流側へ延長してできる仮想面Ｘ（図９に示す２点鎖線参照）よりも下方に、そしてそれ以外の投光部２２ａａ〜２２ａｃおよび受光部２２ｂａ〜２２ｂｃは仮想面Ｘよりも上方に配置されている。このように、ベルトコンベア２１の搬送面を下流側へ延長してできる仮想面Ｘよりも下方にも物体を検知するセンサを配置することで、袋だけでなく、横シール機構１７等におけるシール不良によって搬送路上に散乱した内容物についても確実に検知することができる。なお、上記のようにしてラインセンサ２２が搬送される物体を検知した場合には、ラインセンサ２２からはＯＮ信号が制御部２８に対して送信される（図１２（ａ）〜図１２（ｅ）参照）。

ベルトコンベア２３は、ベルトコンベア２１の直下流側に配置されており、ベルトコンベア２１から袋を受け取ってウェイトチェッカー３０等の後処理装置に搬送する。また、ベルトコンベア２３の最上流側、つまりベルトコンベア２１との接続側においては、ベルトコンベア２３の最上流側の端部は、ベルトコンベア２１における最下流側の端部よりも下方に配置されている。このため、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分には段差が形成される。そして、この段差部分には上述したラインセンサ２２が配置されており、袋だけでなく、ベルトコンベア２１から落下する内容物等の小片まで検知することができる。

エアジェット２４は、図６に示すように、ウェイトチェッカー３０等の後処理装置に搬送されるまでのベルトコンベア２３の途中に配置されている。そして、エアジェット２４は、図７に示すように、ラインセンサ２２における物体の検知結果に基づいて後述する制御部２８において不良と判定された袋や内容物の小片等に対して搬送方向にほぼ直角な方向から空気を吹き付ける。これにより、不良の袋や内容物等を後処理装置まで搬送される前に搬送路上から排除することができる。

＜制御ブロック＞
本実施形態の製袋包装システム１は、図１１に示すような制御ブロックを構成する制御部２８を備えている。
制御部２８は、図１１に示すように、プルダウンベルト機構１４、縦シール機構１５、横シール機構１７、ベルトコンベア２１（モータ２１ｃ）、ラインセンサ２２およびエアジェット２４と接続されている。そして、制御部２８は、製袋包装部５が有しているプルダウンベルト機構１４、縦シール機構１５および横シール機構１７を、運転設定条件に従って制御する。また、制御部２８は、予め入力された製袋包装部５において作製される袋の大きさと、ベルトコンベア２１の搬送速度、ラインセンサ２２における物体の検知時間に基づいて、現在搬送中の袋が不良であるか否かの判定を行う。

［製袋包装システムによる不良検査］
本実施形態の製袋包装システム１では、製袋包装部５において作製された袋について不良となった袋を検出する不良検査を行う。なお、このような袋の不良には、縦シール機構１５や横シール機構１７におけるシール不良によって袋の内容物がベルトコンベア２１上に排出されるような不良、製袋包装部５において作製された後所定の間隔を空けて搬送されるべき袋が折り重なって搬送される不良が含まれる。さらには、製袋包装部５において計量から包装に至るまでの工程に設けられた金属探知機が反応して自動的に作製されるダブルバッグ（袋２つ分の長さの袋）が作製されている場合や、設定ミス等により所望の長さと異なる大きさの袋が作製された場合の不良等も含まれる。

すなわち、製袋包装システム１では、まず、操作スイッチ類７等を介して、ユーザによって製袋包装部５において作製される袋の大きさ（搬送方向の長さ）が入力される。入力された袋の大きさは、図示しないメモリで記憶される。
製袋包装システム１の運転が開始されると、ベルトコンベア２１の搬送速度（モータ２１ｃの回転速度）が制御部２８に送信される。そして、製袋包装部５の横シール機構１７からベルトコンベア２１上に排出されて下流側へ搬送される袋を、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分に配置されたラインセンサ２２が検知し、この検知時間（ラインセンサ２２において投光部２２ａａ〜２２ａｅから受光部２２ｂａ〜２２ｂｅに向かって照射される光のいずれかが継続して遮られている時間）がラインセンサ２２から制御部２８に対して送信される。

ここで、制御部２８は、上記袋の大きさと上記搬送速度と上記検知時間とに基づいて、袋の不良発生の有無の判定を行う。具体的には、製袋包装部５において作製されるべき正常な袋の大きさとベルトコンベア２１の搬送速度とに基づいて算出される正常な大きさの袋が通過した場合にラインセンサ２２において検知されるべき時間と、実際に通過した袋を検知した時間との比較を行う。そして、実際の検知時間が上記検知されるべき時間が基準とする所定の範囲内である場合（図１２（ａ）参照）には、ラインセンサ２２において検知された袋が正常な袋であると判定する。一方、上記検知されるべき時間よりも実際の検知時間の方が所定の数値を超えて長い場合（図１２（ｂ）参照）や短い場合（図１２（ｃ）参照）には、製袋包装部５において正常な袋が作製されていないと判断して不良の判定を行う。

また、例えば、横シール機構１７においてシール不良が発生した場合には、袋に封入される内容物が袋からこぼれてベルトコンベア２１上に散乱することがある。本実施形態の製袋包装システム１では、上述した製袋不良の袋の検知だけでなく、シール不良によって袋からベルトコンベア２１上にこぼれて搬送される内容物を検知する。具体的には、ラインセンサ２２において検知した時間が、袋の通過時と比べて非常に短い物体を検知した場合（図１２（ｄ）参照）には、内容物がベルトコンベア２１上に散乱しているものとして検知し、内容物を検知した前後の袋を不良として判定する。なお、図１２（ｄ）に示すように、内容物を検知した場合に不良として処理する袋は、上述したように前後の袋であってもよいし、前の袋だけあるいは後ろの袋だけを不良として判定してもよいものとする。

さらに、袋の大きさが異なる場合（図１２（ｂ），（ｃ）参照）以外にも、図１２（ｅ）に示すように袋同士の間隔が狭い場合にも、これを不良として判定する。これは、所定の間隔をあけて搬送されるべき袋が、図１２（ｅ）に示すように狭い間隔で連続して搬送されるとウェイトチェッカー３０等の後処理装置において処理しきれなくなってしまうことを防止するためである。このような不良判定を行った場合には、制御部２８は間隔を狭くしている後ろの袋だけを排除するようにエアジェット２４を制御する。

制御部２８における判定結果は、エアジェット２４による空気噴射タイミングの制御に反映される。つまり、制御部２８において不良と判定された袋やラインセンサ２２において検知された内容物は、図７に示すように、エアジェット２４の前まで搬送されたタイミングでエアジェット２４から噴射される空気によって搬送路上から所定の方向へ排除される。

［製袋包装システムの特徴］
（１）
本実施形態の製袋包装システム１は、図６および図７に示すように、製袋包装部５における製袋不良によって生じた袋の不良を検出する不良検査部２０を備えている。そして、この不良検査部２０は、製袋包装部５の下方に配置されたベルトコンベア２１と、ベルトコンベア２１の直下流側に配置されたベルトコンベア２３と、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分の段差部分に配置されたラインセンサ２２とを備えている。そして、ラインセンサ２２が、ベルトコンベア２１からベルトコンベア２３へと搬送される物体を検知した結果等、具体的には、ラインセンサ２２において物体を検知した時間、予め入力された袋の長さ、ベルトコンベア２１の搬送速度に基づいて、ラインセンサ２２の前を通過した袋が不良であるか否かの判定を行う。

このように、製袋包装部５の直下に配置されたベルトコンベア２１に隣接配置されたラインセンサ２２における検知結果に基づいて袋の不良の判定を行うことで、製袋包装部５から排出された袋がウェイトチェッカー３０等の後処理装置に搬送される前に早期に搬送路上から不良の袋を排除することができる。よって、ウェイトチェッカー３０等の後処理装置に不良の袋が搬送されて無駄な処理が行われることを防止して処理の効率化を図ることができる。また、搬送される物体を検知するだけの簡易なセンサを用いて不良判定を行っているため、コストアップすることなく不良の袋を検知することができる。さらには、従来よりも早期に袋の内容物等を搬送路上から排除することができるため、例えばポテトチップ等のスナック菓子を内容物とする袋のシール不良により内容物が搬送路上に散乱した場合でも、搬送路上が油で汚れてしまうことを防止できる。よって、搬送路上に付着した油によって袋が滑って所定のピッチを保てなくなったり回転したりすることを防止できる。特に、図２に示すように、搬送路が下流側に進むにつれて高くなっており上昇しながら袋が搬送される場合には、搬送される袋が滑りやすい状態であるため特に効果的である。

（２）
本実施形態の製袋包装システム１では、図８および図９に示すように、作製された袋を搬送するベルトコンベア２１，２３の接続部分に、搬送される物体を検知するラインセンサ２２を備えている。そして、このラインセンサ２２は、複数の投光部２２ａａ〜２２ａｅと複数の受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとを備えており、投光部と受光部の一部（投光部２２ａｄ，２２ａｅおよび受光部２２ｂｄ，２２ｂｅ）がベルトコンベア２１の搬送面を下流側に延長した仮想面よりも下の空間に配置されている。そして、他の投光部と受光部（投光部２２ａａ〜２２ａｃおよび受光部２２ｂａ〜２２ｂｃ）が上記仮想面上の空間に配置されている。

これにより、投光部２２ａａ〜２２ａｃおよび受光部２２ｂａ〜２２ｂｃによって袋を検知する一方、シール不良等によって袋からこぼれた内容物については投光部２２ａｄ，２２ａｅおよび受光部２２ｂｄ，２２ｂｅによって検知することが可能になる。
（３）
本実施形態の製袋包装システム１では、図７に示すように、製袋包装部５の横シール機構１７の直下に配置されたベルトコンベア２１と、その直下流側に接続されたベルトコンベア２３とで、製袋包装システム１における搬送路を形成している。

これにより、作製された袋を効率よくウェイトチェッカー３０等の後処理装置に対して搬送することができる。
（４）
本実施形態の製袋包装システム１では、図９に示すように、ベルトコンベア２１の下流側の端部がベルトコンベア２３の上流側の端部よりも上方に配置されている。

これにより、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分に段差を形成することができ、この段差部分に沿ってラインセンサ２２を配置することで袋、内容物の双方を容易に検知することが可能になる。
（５）
本実施形態の製袋包装システム１では、図８に示すように、複数の投光部２２ａａ〜２２ａｅと受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとを搬送路を挟むように配置されたラインセンサ２２を用いて物体の搬送を検知する。

これにより、簡易かつ安価なセンサを用いて袋の不良の判定を行うことができる。
（６）
本実施形態の製袋包装システム１では、図９等に示すように、横シール機構１７から排出される袋を受け取って下流側へ搬送する搬送機構（第１搬送部）として、平ベルト２１ａやモータ２１ｃ等を備えたベルトコンベア２１を用いている。

これにより、搬送機構（第１搬送部）としてシュートを用いた場合と比較して、搬送速度をコントロールすることができるためより正確に不良の判定を行うことができる。さらに、ベルトコンベア２１は落下してくる袋を強制的に下流側へ搬送するため、シュートを用いた場合における落下してくる袋のつっかかりをなくして、袋の姿勢を乱すことなく下流側へとスムーズに搬送することができる。

（７）
本実施形態の製袋包装システム１では、図９に示すように、ベルトコンベア２１が回動フレーム２１ｆを備えており、ベルトコンベア２３側に固定された２枚の板２３ｅの間で回動フレーム２１ｆの円弧部２１ｇが移動することで、ベルトコンベア２１の下流側の端部付近を中心としてベルトコンベア２１を回動させることができる。よって、製袋包装部５において作製される袋の大きさに応じてベルトコンベア２１の高さ位置を調整したい場合には、ベルトコンベア２１の上流側の端部の高さ位置を調整することで対応でき、袋の大きさに関わらずスムーズに袋の搬送を行うことができる。

また、ベルトコンベア２１の下流側の端部付近を中心として回動させているため、搬送される物体を検知するラインセンサ２２に対する相対位置はほとんど変わることはない。この結果、ラインセンサ２２において安定した検知を行うことが可能になる。
さらに、ベルトコンベア２１における落下してくる袋の受け取り角度も調整することができるため、搬送を安定させて袋の転倒や袋同士の間隔が不規則になること（ピッチずれ）を防止することができる。

（８）
本実施形態の製袋包装システム１では、図７に示すように、制御部２８において不良と判定された袋について搬送路上から排除する排除部として、排除する物体に対して空気を吹き付けるエアジェット２４を用いている。
これにより、袋だけでなく、スナック菓子のような内容物に関しても、容易に搬送路上から排除することができる。この結果、不良と判定された袋や内容物等が、後処理装置まで搬送されることを防止して、不良の袋に対して無駄な処理が行われることを回避することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、ベルトコンベア２１とベルトコンベア２３との接続部分にラインセンサ２２を配置し、このラインセンサ２２において物体を検知することで袋の不良の判定を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

ベルトコンベア２１の下流側の端部に配置されたラインセンサ２２があれば、その下流側に他のベルトコンベア２３が配置されている必要はない。ただし、上記実施形態のように、さらにベルトコンベア２３を介して後処理装置まで袋を搬送することは、不良と判定された袋等をベルトコンベア２３において搬送されている間、つまり後処理装置へ不良の袋が搬送される前に搬送路上から排除することができるという面でより好ましい。

（Ｂ）
上記実施形態では、不良品の袋や袋のシール不良によって搬送路上にこぼれて搬送される内容物等を検知する検知部として、複数の投光部２２ａａ〜２２ａｅと受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとを有するラインセンサ２２を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、検知部として、搬送される物体を検知することが可能なセンサであれば赤外線センサ等の他のセンサを用いることもできる。
ただし、本実施形態のように、複数の投光部２２ａａ〜２２ａｅと受光部２２ｂａ〜２２ｂｅとを有する検知部を備えていることは、ラインセンサ２２における検知感度が向上し、袋のシール不良によって搬送路上にこぼれた内容物（スナック菓子のカス等）を検知しやすくなるという面でより好ましい。

なお、横シール機構１７に咬み込みセンサを設けた場合には、咬み込みセンサによって搬送路上への内容物の散乱を検知できるため、検知部として投光部と受光部とを１つずつ有するセンサを用いることができる。
（Ｃ）
上記実施形態では、ベルトコンベア２１の搬送速度等を制御部２８に対して送信して袋の不良の判定を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、ベルトコンベア２３の搬送速度も制御部２８に対して送信し、ベルトコンベア２３の搬送速度も考慮して不良の判定を行ってもよい。これにより、袋の長さが非常に長い場合であってラインセンサ２２で検知している間にすでに袋の先端部分がベルトコンベア２３へと搬送されている場合には袋の搬送速度はベルトコンベア２３によって搬送されることになる。このため、ベルトコンベア２１に加えてベルトコンベア２３の搬送速度を制御部２８に送信することで、袋の大きさに関わらずより正確な不良判定を行うことができる。

（D）
上記実施形態では、不良の袋や搬送路上に散乱した内容物を搬送路上から排除する手段としてエアジェット２４を用いている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、物体を搬送路上から機械的に排除するために、搬送路上をまたぐようにシリンダ等によって往復移動が可能な排除部を用いてもよい。

本発明の不良品検出装置は、製袋包装機の直下においてシール不良や搬送不良等を早期に発見することができるという効果を奏することから、製袋した袋を下流側へ搬送する搬送部を備えた製袋包装機等に対して広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係る製袋包装システムの製袋包装機側の構成を示す斜視図。 製袋包装システム全体の構成を示す側面図。 図１の製袋包装システムが備えている横シール機構の側面図。 図３に示す横シール機構の平面図。 横方向駆動機構の外観斜視図。 図２の製袋包装システムが備えている不良検査部を示す側面図。 図６に示す不良検査部の平面図。 図６に示す不良検査部のベルトコンベアの接続部分を拡大した平面図。 図６に示す不良検査部の側面図。 ラインセンサによる物体の検知方法を示す説明図。 図１に示す製袋包装システムの制御ブロック図。 （ａ）〜（ｅ）は、ラインセンサから制御部に対して送信される検知信号の一例を示す図。

符号の説明

１ 製袋包装システム
２ 計量機
５ 製袋包装部（製袋包装機）
６ フィルム供給部
７ 操作スイッチ類
８ 液晶ディスプレイ
１２ 支持フレーム
１３ 成形機構
１４ プルダウンベルト機構
１５ 縦シール機構
１７ 横シール機構（製袋包装機における袋の排出部）
２０ 不良検査部（不良品検出装置）
２１ ベルトコンベア（第１搬送部）
２１ａ 平ベルト（搬送ベルト）
２１ｂ 駆動ローラ
２１ｃ モータ
２１ｄ タイミングベルト
２１ｅ モータボックス
２１ｆ 回動フレーム
２１ｇ 円弧部
２１ｈ 溝
２１ｉ 固定ねじ
２２ ラインセンサ（検知部）
２２ａａ〜２２ａｅ 投光部
２２ｂａ〜２２ｂｅ 受光部
２３ ベルトコンベア（第２搬送部）
２３ｄ フレーム
２３ｅ 板
２４ エアジェット（排除部）
２８ 制御部
３０ ウェイトチェッカー（後処理装置）
５０ａ 第１シールジョー移動ユニット
５０ｂ 第２シールジョー移動ユニット
５１，５２ シールジョー（シール部）
９１，９２ 駆動モータ
９１ｄ，９１ｆ，９２ｄ，９２ｆ レバー
９１ｅ，９１ｇ，９２ｅ，９２ｇ レバー
９４〜９７ 旋回軸

Claims (11)

1. 製袋包装機において作製された袋を受け取って下流側に搬送するとともに前記袋の不良を検出する不良品検出装置であって、
   前記製袋包装機における前記袋の排出部の下方に配置されており、前記排出部から落下してくる前記袋を受け止めて下流側へ搬送する第１搬送部と、
   前記第１搬送部における前記下流側の端部に隣接して配置されており、搬送される物体を検知する検知部と、
   前記第１搬送部および前記検知部と接続されており、予め入力された前記袋の大きさと、前記第１搬送部における搬送速度と、前記検知部における前記袋の検知時間とに基づいて前記袋が不良であるか否かを判定する制御部と、
   を備えている不良品検出装置。
2. 前記検知部は、前記第１搬送部の搬送面を延長した仮想面より下側の空間から前記仮想面より上側の空間にかけて配置されている、
   請求項１に記載の不良品検出装置。
3. 前記第１搬送部の下流側に配置された第２搬送部をさらに備えている、
   請求項１または２に記載の不良品検出装置。
4. 前記第１搬送部と前記第２搬送部との接続部分において、前記第１搬送部の下流側の端部は、前記第２搬送部の上流側の端部よりも上部に配置されている、
   請求項３に記載の不良品検出装置。
5. 前記検知部は、前記第１搬送部によって搬送される前記袋を挟むようにそれぞれ配置された投光部と受光部とを有するラインセンサである、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の不良品検出装置。
6. 前記第１搬送部は、前記袋を搬送する搬送ベルトと前記搬送ベルトを回転させるモータとを有するコンベアである、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の不良品検出装置。
7. 前記第１搬送部は、前記搬送方向における下流側の端部付近を中心に回動可能である、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の不良品検出装置。
8. 前記制御部は、さらに前記第２搬送部の搬送速度に基づいて前記袋が不良であるか否かを判定する、
   請求項３または４に記載の不良品検出装置。
9. 前記袋の搬送路上から物体を排除する排除部をさらに備えた、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の不良品検出装置。
10. 前記排除部は、前記搬送路上から排除される物体に対して空気を吹き付ける、
    請求項９に記載の不良品検出装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の不良品検出装置と、
    シート状の包装紙を縦横方向にシールして前記袋を成形し、前記袋の中に商品を封入する製袋包装機と、
    を備えた製袋包装システム。

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