JP5758739B2

JP5758739B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP5758739B2
Application number: JP2011176836A
Authority: JP
Inventors: 岩佐　清作; 清作岩佐; 元希高山
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2031-08-12
Also published as: EP2557057A1; EP2557057B1; US8827067B2; JP2013039992A; US20130037383A1

Description

本発明は、包装袋を直線状に整列させながら搬送する搬送装置に関する。

従来、ピロー型の包装袋を列状に集積する工程において、その上流にガイド部材を設けて包装袋の流れが直線状になるように制御している。例えば、特許文献１（特開２０１１−３１９８９号公報）に開示されている第１搬送装置では、包装袋が水平に搬送される水平部の両脇にガイド部材が設けられ、そのガイド部材が包装袋の列の乱れ抑制している。

しかしながら、上記のような搬送装置であっても、実際の運転では包装袋の幅が変化し、ガイド部材との干渉による通過不能、若しくはガイド部材の規制が不適切で列が乱れるなどの支障が生じることがある。

本発明の課題は、搬送される包装袋の整列状態が、包装袋の幅の変化によって乱れることを抑制した搬送装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る搬送装置は、所定の公差で管理される、縦長さ、横幅、および厚みの寸法を有する袋を搬送しながら、横幅方向の位置を調整する搬送装置であって、コンベアと、ガイド部材と、厚み測定部と、制御部とを備えている。コンベアは、水平搬送面を有する。ガイド部材は、袋の横幅方向の両側部に接触してその袋の横幅方向の位置を変える。厚み測定部は、袋の厚み寸法を測定する。制御部は、測定された袋の厚みに基づいてガイド部材をその袋の横幅方向に移動させる。また、制御部は、袋の厚み寸法の測定値が基準値以上のときにガイド部材の間隔を狭め、袋の厚み寸法の測定値が基準値未満のときにガイド部材の間隔を広げる。

この搬送装置では、厚みが基準厚みより大きくなっている袋は袋幅が小さくなっていると推測され、制御部がガイド部材を袋に近づくように移動させることによって、水平搬送面を進行する袋の列の乱れが抑制される。また、厚みが基準厚みより小さくなっている袋は袋幅が大きくなっていると推測され、制御部がガイド部材を袋から遠ざかるように移動させることによって、水平搬送面を進行する袋の通過を妨げることもなく、列の乱れが抑制される。

本発明の第２観点に係る搬送装置は、第１観点に係る搬送装置であって、厚み測定部がコンベアの上流側に位置する。

この搬送装置では、第１観点の効果に加えて、コンベアの上流側で袋の厚みを測定することによって、ガイド部材の位置を変えて袋を待ち受けることができるので、ガイド部材の移動が遅れて袋の列が乱れるという事態が防止される。

本発明の第３観点に係る搬送装置は、第１観点に係る搬送装置であって、制御部が、袋の厚み寸法からガイド部材の移動量を特定するための相関マップを予め記憶している。

この搬送装置では、第１観点の効果に加えて、袋の厚み寸法を所定範囲で区分してその区分毎に移動量を相関マップにして記憶させるので、袋の厚み寸法に基づいて袋毎にガイド部材の移動量を演算するよりも制御が容易である。

本発明の第４観点に係る搬送装置は、第１観点に係る搬送装置であって、制御部が、厚み測定部で測定される値の移動平均に基づいてガイド部材を移動させる。

この搬送装置では、第１観点の効果に加えて、測定値の移動平均に基づいてガイド部材を移動させるので、結果的に、測定値の分布の変動に応じてガイド部材を移動させることができ、合理的で、且つ、無駄な振動を抑制することができる。なぜなら、袋の厚み寸法は急激に変動するものではなく、経過時間、温度条件の変化に応じて徐々に変化するので、袋の厚み寸法を測定する毎にガイド部材を移動させることは合理的ではなく、その上、振動要因にもなるからである。

本発明の第５観点に係る搬送装置は、第１観点に係る搬送装置であって、厚み測定部が、袋の厚み方向に圧力をかけて寸法を測定し、測定時に袋のシールチェックを行なう。

この搬送装置では、第１観点の効果に加えて、袋のシール性に異常があれば厚み測定時に袋の厚みが減少することを利用して、シールチェックを兼ねて厚み寸法を測定することができる。

本発明の搬送装置では、厚みが基準厚みより大きくなっている袋は袋幅が小さくなっていると推測され、制御部がガイド部材を袋に近づくように移動させることによって、水平搬送面を進行する袋の列の乱れが抑制される。また、厚みが基準厚みより小さくなっている袋は袋幅が大きくなっていると推測され、制御部がガイド部材を袋から遠ざかるように移動させることによって、水平搬送面を進行する袋の通過を妨げることもなく、列の乱れが抑制される。

本発明の一実施形態に係る搬送装置の斜視図。第１コンベアの側面図。第２コンベアの平面図。搬送装置の制御ブロック図。ガイド部の制御フローチャート。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）搬送装置１００の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送装置１００の斜視図である。図１において、搬送装置１００は、第１コンベア１０１、第２コンベア１０２、厚み測定部１５０、ガイド部１８０、及び制御部１９０を備えている。

（１―１）第１コンベア１０１
図２は、第１コンベア１０１の側面図である。図２において、第１コンベア１０１は、ピロー型の包装袋Ｂを第２コンベア１０２に向けて搬送するコンベアである。第１コンベア１０１には、厚み測定部１５０が配置されている。また、第１コンベア１０１の側方または下方には、第１コンベア１０１を駆動する第１コンベア駆動部（図示せず）が設けられている。

（１−２）厚み測定部１５０
厚み測定部１５０は、第１コンベア１０１上に位置する上コンベア１６１と、上コンベア１６１を昇降させる昇降機構１６３とを有している。昇降機構１６３は、昇降フレーム６３、サーボモータ７１、レバー７２、中継リンク７３、第１リンク７６、及び第２リンク７８と含んでいる。

サーボモータ７１の出力軸には、レバー７２の一端部が取り付けられている。レバー７２の他端部には、直線状の中継リンク７３の一端部が連結されている。

さらに、中継リンク７３の他端部には、ブーメラン形状の第１リンク７６の一端部が連結されている。第１リンク７６の他端部は昇降フレーム６３の右側端部に連結されている。なお、右側端部とは、搬送方向の上流側端部を意味する。また、第１リンク７６は、支軸７６ａを中心に矢印ｅ方向に揺動可能である。

第２リンク７８の一端部は支軸７８ａを中心に回転自在に取り付けられ、他端部は昇降フレーム６３の左側端部に連結されているので、サーボモータ７１がレバー７２を回転させることによって、第１リンク７６と第２リンク７８とが揺動し、昇降フレーム６３が上コンベア１６１と第１コンベア１０１との平行関係を維持しながら、矢印Ｖ方向に移動可能となる。なお、左側端部とは、搬送方向の下流側端部を意味する。

昇降フレーム６３は、第１コンベア１０１と上コンベア１６１との間隔が包装袋Ｂの厚みより少し小さい値になるように、上コンベア１６１を上昇させている。

包装袋Ｂが第１コンベア１０１を流れるとき、初期状態の第１コンベア１０１と上コンベア１６１との間の間隔は包装袋Ｂの厚みより小さいため、包装袋ＢのＨ方向への進入によって、上コンベア１６１は持ち上げられる。

第１コンベア１０１の搬送面、及び上コンベア１６１の搬送面で挟まれた包装袋Ｂは搬送されながら、サーボモータ７１から伝達される所定の力で押される。このときの第１コンベア１０１及び上コンベア１６１間の間隔が包装袋Ｂの厚みとして検出される。このようにして検出された厚みは、制御部１９０のメモリ１９３（図４参照）に記憶される。

なお、包装袋Ｂが押されたとき、間隔が急激に減少するようであれば、シール不良と判定される。つまり、厚み測定部１５０は、シールチェック機能をも兼ね備えている。

（１−３）第２コンベア１０２
図１において、第２コンベア１０２は、厚み測定部１５０で厚みが測定され、且つシール性に問題がなかった包装袋Ｂを直線状に整列させながら次工程へ搬送するコンベアである。また、第２コンベア１０２の側方または下方には、第２コンベア１０２を駆動する第２コンベア駆動部（図示せず）が設けられている。さらに、第２コンベア１０２の水平搬送面にはガイド部１８０が配置されている。

（１−４）ガイド部１８０
ガイド部１８０は、第１ガイド部材１８１と第２ガイド部材１８２とを有している。第１ガイド部材１８１と第２ガイド部材１８２とは、長方形の板状部材であって、包装袋Ｂが移動する軌道を両側から挟むように配置されている。なお、第１ガイド部材１８１及び第２ガイド部材１８２は板状部材に限定されるものではなく、第１ガイド部材１８１及び第２ガイド部材１８２の少なくとも一方がベルト状のサイドベルトであってもよい。

図３は、第２コンベア１０２の平面図である。図３において、第１ガイド部材１８１と第２ガイド部材１８２との間隔Ｗは、包装袋Ｂの横幅方向の寸法よりも大きく設定されているが、包装袋Ｂの搬送を妨げない程度に変更可能である。間隔Ｗは、第１ガイド部材１８１を第２ガイド部材１８２へ近づける方向に移動させることによって変更される。

なお、第１ガイド部材１８１を移動させるための駆動部は、電動シリンダやサーボモータなどから適宜採用されればよい。本実施形態では、ガイド部１８０が、第１ガイド部材１８１の外側にサーボモータとサーボモータの回転を直線移動に変換するボールネジ機構を内蔵するガイド駆動部１８５を有している。ガイド駆動部１８５は、制御部１９０によって制御される。

（１−５）制御部１９０
図４は、搬送装置１００の制御ブロック図である。図４において、制御部１９０は、第１コンベア１０１を駆動する第１コンベア駆動部１０１ａ、第２コンベア１０２を駆動する第２コンベア駆動部１０２ａ、厚み測定部１５０、ガイド駆動部１８５と電気的に接続されている。また、制御部１９０は、少なくともＣＰＵ１９１およびメモリ１９３を有している。

メモリ１９３には、厚み測定部１５０で検出された各包装袋Ｂの厚み測定値が記憶される。また、ＣＰＵ１９１は、メモリ１９３に記憶される包装袋Ｂの厚み測定値から順次ｎ個毎に移動平均を算出し、移動平均の値が予め設定している基準値を超える場合は、間隔Ｗが狭まる方向に第１ガイド部材１８１の位置を変更し、移動平均の値が予め設定している基準値を下回る場合は、間隔Ｗが広がる方向に第１ガイド部材１８１の位置を変更する。

また、メモリ１９３には、包装袋Ｂの厚み寸法を所定範囲で区分してその区分毎に移動量を相関マップにして記憶させている。したがって、第１ガイド部材１８１は、包装袋Ｂの厚み測定値の移動平均の値が含まれる区分に対応した移動量だけ移動する。

なお、移動量は、第１ガイド部材１８１の初期位置からの移動量であるので、制御方法としては、第１ガイド部材１８１を初期位置へ戻してから移動量分だけ移動させる方法と、初期位置からの移動量を常に記憶しておき、最新の移動量との差だけを移動させる方法がある。メモリ１９３の容量を抑制した場合には、前者が好ましい。

（２）搬送装置１００の動作
制御部１９０は、第１コンベア１０１上を搬送される包装袋Ｂが厚み測定部１５０の上コンベア１６１と第１コンベア１０１との間に進入したことを検知したとき、サーボモータ７１を駆動して上コンベア１６１で包装袋Ｂを所定の力で押さえる。サーボモータ７１が包装袋Ｂを押さえるために要した回転量から包装袋の厚みを算出し、それを厚み測定値としてメモリ１９３に記憶する。

制御部１９０は、上コンベア１６１に押された包装袋Ｂの厚みが急激に減少するようであれば、シール不良品として第１コンベア１０１から第２コンベア１０２に至る途中で除外する。

厚み測定部１５０で厚みが測定され、且つシール性に問題がなかった包装袋Ｂは、第１コンベア１０１から第２コンベア１０２に搬入され、ガイド部１８０の第１ガイド部材１８１と第２ガイド部材１８２との間を進行する。制御部１９０は、包装袋Ｂの厚み測定後にガイド部１８０の動作を制御しており、この制御については、ガイド部１８０の制御フローを参照しながら説明する。

図５は、ガイド部１８０の制御フローチャートである。図５において、ステップＳ１で、制御部１９０はメモリ１９３に記憶されている厚み測定値から順次ｎ個毎に移動平均を算出する。
ステップＳ２で、制御部１９０は移動平均の値が基準値上限を超えているか、基準値範囲内であるか、基準値下限未満であるかを判定する。

移動平均の値が基準値上限を超えているとき、制御部１９０はステップＳ３を実行する。ステップＳ３では、制御部１９０は、ガイド駆動部１８５によって間隔Ｗが狭まるように第１ガイド部材１８１の位置を変更する。

また、移動平均の値が基準値範囲内であるとき、制御部１９０はステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、制御部１９０は、ガイド駆動部１８５を動作させず、現状の間隔Ｗを維持する。

また、移動平均の値が基準値下限未満であるとき、制御部１９０はステップＳ５を実行する。ステップＳ５では、制御部１９０は、ガイド駆動部１８５を介して間隔Ｗが広がるように第１ガイド部材１８１の位置を変更する。

なお、厚み測定部１５０の位置とガイド部１８０の位置とが大きく離れている場合、測定した時点とガイド部１８０を動作させる時点との間に大きなずれが生じるので、厚み測定時点から時差を設けてガイド部１８０を動作させることが必要である。

（３）特徴
（３−１）
搬送装置１００では、厚み測定部１５０が包装袋Ｂの厚みを測定する。制御部１９０は、包装袋Ｂの厚みが基準厚みより大きくなっているとき、包装袋Ｂの横幅が小さくなっていると推測し、制御部１９０は、ガイド駆動部１８５を介して第１ガイド部材１８１を第２ガイド部材１８２に近づくように移動させる。また、包装袋Ｂの厚みが基準厚みより小さくなっているとき、包装袋Ｂの横幅が大きくなっていると推測し、制御部１９０は、ガイド駆動部１８５を介して第１ガイド部材１８１を第２ガイド部材１８２から遠ざかるように移動させる。その結果、水平搬送面を進行する包装袋Ｂの通過を妨げることもなく、列の乱れが抑制される。

（３−２）
搬送装置１００では、厚み測定部１５０は第２コンベア１０２の上流側である第１コンベア１０１上で包装袋Ｂの厚みを測定するので、ガイド部１８０は厚み測定後の包装袋Ｂを待ち受けることになり、第１ガイド部材１８１の移動が遅れて包装袋Ｂの列が乱れるという事態が防止される。

（３―３）
搬送装置１００では、包装袋Ｂの厚み寸法を所定範囲で区分してその区分毎に移動量を相関マップにしてメモリ１９３に記憶させているので、包装袋Ｂの厚み寸法に基づいて包装袋Ｂ毎に第１ガイド部材１８１の移動量を算出するよりも制御が容易である。

（３−４）
搬送装置１００では、包装袋Ｂの厚み測定値のｎ個分の移動平均に基づいて第１ガイド部材１８１の移動量を決定するので、結果的に、測定値の分布の変動に応じて第１ガイド部材１８１を移動させることができ、合理的で、且つ、無駄な振動を抑制することができる。

（３−５）
搬送装置１００では、包装袋Ｂのシール性に異常があれば厚み測定時に包装袋の厚みが急激に減少することを利用して、シールチェックを兼ねて厚み寸法を測定することができる。

（４）変形例
上記実施形態では、第２ガイド部材１８２は固定され、第１ガイド部材１８１だけが移動して間隔Ｗが変更されているが、これに限定されるものではない。

例えば、第２ガイド部材１８２側にも駆動部を設け、第１ガイド部材１８１及び第２ガイド部材１８２それぞれが制御部１９０で決定された移動量の半分だけ移動するようにしてもかまわない。

以上のように本発明によれば、ピロー型の包装袋に限らず、押さえられたときに厚みが変化する包装物の整列搬送用に有用である。

１００搬送装置
１０２第２コンベア
１５０厚み測定部
１８１第１ガイド部材
１８２第２ガイド部材
１９０制御部

特開２０１１−３１９８９号公報

Claims

所定の公差で管理される、縦長さ、横幅、および厚みの寸法を有する袋を搬送しながら、横幅方向の位置を調整する搬送装置であって、
水平搬送面を有するコンベアと、
前記袋の横幅方向の両側部に接触して前記袋の横幅方向の位置を変えるガイド部材と、
前記袋の厚み寸法を測定する厚み測定部と、
測定された前記袋の厚みに基づいて前記ガイド部材を前記袋の横幅方向に移動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記袋の厚み寸法の測定値が基準値以上のとき、前記ガイド部材の間隔を狭め、
前記袋の厚み寸法の測定値が基準値未満のとき、前記ガイド部材の間隔を広げる、
搬送装置。
前記厚み測定部は、前記コンベアの上流側に位置する、
請求項１に記載の搬送装置。
前記制御部は、前記袋の厚み寸法から前記ガイド部材の移動量を特定するための相関マップを予め記憶している、
請求項１に記載の搬送装置。
前記制御部は、前記厚み測定部で測定される値の移動平均に基づいて前記ガイド部材を移動させる、
請求項１に記載の搬送装置。
前記厚み測定部は、前記袋の厚み方向に圧力をかけて寸法を測定し、測定時に前記袋のシールチェックを行なう、
請求項１に記載の搬送装置。