包装机中的残留被包装物的处理方法以及包装的制造方法
【专利摘要】本发明提供如下的包装机中的残留被包装物的处理方法及应用该处理方法的包装机，即，在切换被包装物时和结束生产时能够用完在填充单元内残留的被包装物，由此不需要排出操作而还能够缩短清扫时间，并且残留被包装物能够在保持品质的状态下被再利用。在本发明的包装机的被包装物的残留被包装物的处理方法中，在检测单元检测出填充单元内的被包装物的供给不足或通过手动切换的情况下，在剩余量排出模式，通过计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，在达到目标重量时，进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下进行密封并作为不良品来排出产品。
【专利说明】包装机中的残留被包装物的处理方法以及包装机
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转式或往复式等包装机中的粉体、粒状体或液体等残留被包装物的处理方法以及应用该处理方法的包装机。
【背景技术】
[0002]在以往的包装机中，在切换被包装物时和结束生产时，在填充单元内残留有被包装物而无法用完被包装物。另外，由于通过手动操作排出在填充单元内残留的被包装物，因此排出以及清扫需要很长的时间。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:未引用
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供如下的包装机中的残留被包装物的处理方法以及应用该处理方法的包装机，即，在切换被包装物时和结束生产时能够用完在填充单元内残留的被包装物，由此不需要进行排出操作而还能够缩短清扫时间，并且残留被包装物能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0007]为了解决上述问题，一种包装机中的残留被包装物的处理方法，其特征在于，
[0008]该包装机具有:
[0009]夹钳对，其用于把持包装袋，该包装袋用于容置被包装物，
[0010]移动体，其使把持有包装袋的上述夹钳对以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动，
[0011 ] 填充单元，其用于将被包装物填充在包装袋内，
[0012]计量手段，其用于对填充在包装袋内的被包装物的重量进行计量，
[0013]检测单元，其用于检测上述填充单元内的被包装物，
[0014]密封单元，其用于对容置有被包装物的包装袋进行密封；
[0015]在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，在剩余量排出模式，通过上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋进行密封并作为不良品来排出产品。
[0016]在上述剩余量排出模式中，为了判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，优选利用上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否在设定时间内达到目标重量。在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，优选继续生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，然后转移至上述剩余量排出模式。在生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品的过程中，在上述检测单元检测出来自上游的原料供给的情况下，优选不转移至上述剩余量排出模式，而继执行续通常运行模式。
[0017]另外，解决上述问题的包装机，具有:
[0018]夹钳对，其用于把持包装袋，该包装袋用于容置被包装物，
[0019]移动体，其使把持有包装袋的上述夹钳对以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动，
[0020]填充单元，其用于将被包装物填充在包装袋内，
[0021]计量手段，其用于对填充在包装袋内的被包装物的重量进行计量，
[0022]检测单元，其用于检测上述填充单元内的被包装物，
[0023]密封单元，其用于对容置有被包装物的包装袋进行密封，
[0024]其特征在于，
[0025]在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动进行切换的情况下，在剩余量排出模式，通过上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋进行密封并作为不良品来排出产品。
[0026]在上述剩余量排出模式中，为了判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，优选利用上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否在设定时间内达到目标重量。在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，优选继续生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，然后转移至上述剩余量排出模式。在生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品的过程中，在上述检测单元检测出来自上游的原料供给的情况下，优选不转移至上述剩余量排出模式，而继续执行通常运行模式。
[0027]根据技术方案I所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，在切换被包装物时和结束生产时能够用完在填充单元内残留的被包装物，由此不需要进行排出操作而还能够缩短清扫时间，并且残留被包装物在填充量不足的状态下被进行密封并作为不良品而输出产品，因此能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0028]根据技术方案2所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，在上述技术方案I的效果的基础上，还能够利用简单的结构来容易且可靠地判断在剩余量排出模式中在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量。
[0029]根据技术方案3所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，在上述技术方案I的效果的基础上，在转移至剩余量排出模式之前，能够在通常运行模式的状态下迅速且高效地生产用残留在填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品。
[0030]根据技术方案4所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，在上述技术方案I的效果的基础上，能够防止在通过检测单元暂时检测到供给不足的情况下转移至剩余量排出模式的情况。
[0031]根据技术方案5所述的包装机，在切换被包装物时和结束生产时能够用完在填充单元内残留的被包装物，由此不需要进行排出操作而还能够缩短清扫时间，并且残留被包装物在填充量不足的状态下被进行密封并作为不良品而输出产品，因此能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0032]根据技术方案6所述的包装机，在上述技术方案5的效果的基础上，能够利用简单的结构容易且可靠地判断在剩余量排出模式中在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量。
[0033]根据技术方案7所述的包装机，在上述技术方案5的效果的基础上，在转移至剩余量排出模式之前，能够在通常运行模式的状态下迅速且高效地生产用残留在填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品。
[0034]根据技术方案8所述的包装机，在上述技术方案5的效果的基础上，能够防止在通过检测单元暂时检测到供给不足的情况下转移至剩余量排出模式的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是应用了本发明的包装机中的残留被包装物的处理方法的包装机的一个实施例的俯视概略图。
[0036]图2是图1所示的包装机的主视概略图。
[0037]图3是用于说明图1所示的包装机的主要的包装工序的说明图。
[0038]图4是用于说明图1所示的包装机的特征的作用的流程图。
[0039]图5是图1所示的包装机的计量单元附近的侧视图。
[0040]图6是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的俯视概略图。
[0041]图7是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的立体图。
[0042]图8是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的立体图。
[0043]图9是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的立体图。
[0044]图10是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的立体图。
[0045]图11是在图1所示的包装机中进行填充工序的部位附近的立体图。
[0046]图12是应用了本发明的包装机中的残留被包装物的处理方法的包装机的其它实施例的俯视概略图。
[0047]图13是图12所示的包装机的主视概略图。
[0048]图14是用于说明图12所示的包装机的主要的包装工序的说明图。
[0049]图15是用于说明图12所示的包装机的特征的作用的流程图。
[0050]其中，附图标记说明如下:
[0051]I包装机
[0052]2夹钳对
[0053]3爪单元
[0054]4移动体(转盘)
[0055]5计量单元(称重传感器)
[0056]6填充单元(填充机)
[0057]7夹子开闭单元
[0058]8 夹子
[0059]9引导销
[0060]10升降单元(爪单元升降装置)
[0061]11管状引导件
[0062]12检测单元
[0063]13密封单元
[0064]14a、14b 料斗
[0065]15控制部
【具体实施方式】
[0066]在本发明中，在通过检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在手动切换的情况下，在剩余量排出模式，通过上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，并且，在达到目标重量时，对该包装袋密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋进行密封并作为不良品来排出产品，由此实现了如下的包装机中的残留被包装物的处理方法以及包装机，即，在切换被包装物时和结束生产时能够用完在填充单元内残留的被包装物，由此不需要进行排出操作而还能够缩短清扫时间，并且残留被包装物能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0067]第一实施例
[0068]利用图1至图11所示的一个实施例，对应用了本发明的包装机中的残留被包装物的处理方法的包装机进行说明。
[0069]该实施例的包装机I具有:多个爪单元3，其具有用于把持包装袋a的夹钳对2，该包装袋a用于容置被包装物；移动体4，其保持多个爪单元3且该多个爪单元3能够进行装卸，并且使爪单元3以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动；计量单元5，其对从移动体4分离的多个爪单元3的重量分别进行计量；填充单元6，其用于将被包装物填充在包装袋a内；检测单元12，其用于检测填充单元6内的被包装物；密封单元13，其对容置有被包装物的包装袋a进行密封，在通过检测单元12检测出上述填充单元6内的被包装物的供给不足的情况下，或者在手动切换的情况下，在剩余量排出模式S2通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋a密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋a内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下进行密封并作为不良品来排出产品。下面，对包装机I的结构和包装工序中的包装机中的残留被包装物的处理方法进行详细叙述。
[0070]如图1所示，包装机I是旋转式包装机，通过移动体(转盘)4，使具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳对2的爪单元3间歇性地旋转移动，来依次配置在多个包装工序中，并将被包装物容置在包装袋a内来形成产品。
[0071]该包装机I的主要的包装工序为:供袋工序(工序O:参照图3)，通过供袋装置掀开袋、袋交接，并将包装袋a逐张地供给至各夹钳对2 ;印字工序(工序1:参照图3)，通过打印机在包装袋a的表面上印上保质期等；袋上开口工序(工序2:参照图3)，进行印字检查，并且将包装袋a的袋上部打开；填充工序(工序3:参照图3)，通过填充单元6在包装袋a内填充被包装物；敲底振动工序(工序4、5、6:参照图3)，敲打填充有被包装物的包装袋a的底部来减小内部的被包装物的体积，从而使容置状态变得良好；吹送工序(工序7:参照图3)，通过吹送装置将附着于袋内表面以及袋口附近的被包装物用空气吹送；顶部密封(topseal)工序(工序8:参照图3)，排出在包装袋a内残留的空气，并且通过推底装置进行上推底部之后，通过密封装置对袋口进行热封；系统外部排出工序(工序9:参照图3)，对热封部分进行冷却之后，用分离滑槽将良品或者不良品分别排出至系统外部。在包装机I中，通过移动体(转盘)4，使具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳对2的爪单元3在各工序之间依次间歇移动，由此被包装物被填充并包装在包装袋a内，并经过系统外部排出工序向设备外放出。
[0072]具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳(grip)对2的爪单元3，被安装在移动体(转盘)4的周围，并且该爪单元3能够进行装卸，爪单元3的数量与包装工序数相同。
[0073]具体地，如图6所不，在移动体4上设置有夹子开闭单兀7和一对夹子(clamp)8,该夹子8能够通过夹子开闭单元7的杆7a的伸缩来进行开闭，并且该夹子8从两侧夹持在各爪单元3上设置的卡止部3a，由此在移动体(转盘)的周围安装爪单元3，另一方面，将夹子8朝向外侧打开来解除对卡止部3a的夹持，由此能够使爪单元3从移动体4分离。
[0074]计量单元5用于对从移动体4分离的多个爪单元3的重量分别进行计量，如图2所示，计量单元5配置在进行填充工序的部位上。该实施例的计量单元5由称重传感器(loadcell)构成，并且如图5所示，称重传感器5能够通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10来进行升降。
[0075]如图5所示，在称重传感器5的上部设置有引导销9，另一方面，在爪单元3的下部设置有管状引导件11，并且在通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5上升时，如图9所示，引导销9插入于管状引导件11内，从移动体4分离的爪单元3被抬起，从而能够对爪单元3进行计量。
[0076]填充单元6用于将被包装物填充在包装袋a内，并且该填充单元6配置在进行填充工序的部位的上方。如图2或图6所示,填充单元6具有:料斗(hopper) 14a、14b ;填充漏斗6a，其插入于包装袋a内且将被包装物投入到包装袋a内；填充漏斗升降单元6b，在填充被包装物时，如图9所示，在通过填充漏斗升降单元6b使填充漏斗6a下降来使填充漏斗6a插入于包装袋a内之后，进行填充操作，并且在填充结束之后，如图11所示，通过填充漏斗升降单元6b使填充漏斗6a上升来将填充漏斗6a从包装袋a拔出。
[0077]检测单元12用于检测填充单元6内的被包装物的供给不足，在该实施例中，如图2所示，检测单元12安装在填充单元6的料斗14a上，并且当被包装物不与检测单元(物位传感器)12接触(料斗14a内的被包装物小于一定水平)时，检测出被包装物不足的信号并将该信号传递至控制部(包装机主CPU)15。另外，密封单元13 (参照图3的工序8)用于对容置有被包装物的包装袋a进行密封。
[0078]并且，在该包装机I中，当开始运行时，如图4的左侧流程所示，在进行包装工序之前，多个爪单元3分别被移动体4依次进行间歇移动，由此通过计量单元5预先对多个具有包装袋a的爪单元3的重量分别进行计量，从而获取各爪单元3的重量数据。
[0079]具体地说,在使包装机I启动时，因移动体4间歇性地旋转而到达填充工序的爪单元3，处于被移动体4的夹子8放开而能够从移动体4分离的状态。与此同时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5上升，从而使爪单元3上升。在该状态下，通过计量单元(称重传感器)5测定爪单元3的重量，并将爪单元3的重量数据存储在包装机I的控制部15中。
[0080]这样的填充工序中的动作以如下方式进行，即，当包装机I的控制部15向称重传感器控制器发送测定开始信号时，计量单元(称重传感器)5测定爪单元3的重量，并且爪单元3的重量数据与测定结束信号一起从称重传感器控制器被发送并存储至包装机I的控制部15。另外，当包装机I的控制部15向伺服放大器(servo amplifier)发送升降指令以及升降量时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5以及爪单元3进行升降，并且在计量单元(称重传感器)5抬起爪单元3的状态下，测定爪单元3的重量，从而获取爪单元3的重量数据。
[0081]当一个爪单元3的重量数据的测定以及将该数据存储至包装机I的控制部15的动作结束时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使爪单元3与计量单元(称重传感器)5 一起进行下降，从而通过夹子8捕捉该爪单元3来安装在移动体4上。
[0082]移动体4间歇性地进行旋转来将下一个爪单元3搬运至填充工序中，并且测定具有包装袋a的爪单元3的重量数据并将该数据存储至包装机I的控制部15中。通过反复进行这样的动作，从而测定所有爪单元3的重量数据并将这些数据存储至包装机I的控制部15中。由此，在移动体4旋转一圈时，能够获取所有爪单元3的重量数据。
[0083]然后，通过使保持有爪单元3的移动体4进行间歇旋转，来依次进行多个包装工序。具体地，如图4的左侧流程所示，经过供袋工序和印字工序后，在进行印字检查且打开包装袋a的袋上部的袋上开口工序中，在印字检查和开口检查结果为NG (不合格)的情况下，取消填充、密封等操作而向系统外部排出，在成为OK (合格)的情况下，移动至填充工序。
[0084]在填充工序中，分别基于每个爪单元3的目标重量数据(包装袋a的重量+爪单元的重量+被包装物的填充量)，如下面那样，通过填充单元6将被包装物填充到包装袋a内来进行净填充，直到该爪单元3的重量达到目标重量为止。
[0085]在进行净填充时，在要填充的包装袋a的上端打开的状态(图8的状态)下，首先，如图9所示，向包装袋a内插入填充漏斗6a来开始进行大投入填充。在开始大投入填充后，如图10所示，使爪单元3上升来测定填充量，并且在大投入填充结束后，开始进行小投入填充。从进行小投入填充的途中开始通过计量单元5测定重量，并且在达到目标重量后，终止小投入填充，然后如图11所示，使填充漏斗6a上升来被从包装袋a内拔出，另一方面，使爪单元3下降来结束净填充操作。
[0086]此外，通过包装机I的控制部15控制各部，来进行这样的填充工序中的动作。具体地，当包装机I的控制部15向称重传感器控制器发送测定开始信号以及目标重量数据时，计量单元(称重传感器)5测定重量，并且与预先发送至称重传感器控制器的目标重量数据进行比较，在能够确认一致的时刻，将计测重量数据与测定结束信号一起从称重传感器控制器发送至控制部。另外，当包装机I的控制部15向伺服放大器发送升降指令以及升降量时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5以及爪单元3进行升降，在计量单元(称重传感器)5抬起爪单元3的状态下，测定爪单元3的重量，从而获取爪单元3的计测重量数据。而且，通过从包装机I的控制部15向填充单元6 (填充机)发送填充指令，来进行向包装袋a填充的填充控制。
[0087]在填充工序中进行了净填充的包装袋a，之后经过敲底振动工序(工序4、5、6:参照图3)、吹送工序(工序7:参照图3)、顶部密封工序(工序8:参照图3)，然后被冷却密封，并作为良品或者不良品而向系统外部排出(图4的左侧流程)。
[0088]另一方面，在本发明的包装机I中，在切换被包装物时和结束生产时等通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的不足的情况下，或者通过手动切换时，转移至图4的SI，控制部15控制各部，以使继续生产利用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定袋数N的产品，然后转移至上述剩余量排出模式S2。
[0089]具体地,当通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足时,或者通过手动切换时，开始对预先所输入的设定袋数N进行计数，从而继续生产N袋的产品。并且，当计数结束(数完)而生产出N袋的产品时，转移至剩余量排出模式S2。这样，即使在通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足的情况下,或者通过手动切换的情况下，也不立即转移至剩余量排出模式，而在通常运行模式的状态下，生产利用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，从而能够更迅速且高效地处理残留被包装物。其中，在该实施例中，在通过手动切换的情况下，也可以直接转移至剩余量排出模式S2。
[0090]此外，转移至图4的SI，在生产利用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定数量N的产品的过程中，在检测单元12检测出来自上游的原料供给的情况下，不转移至剩余量排出模式S2，而继续执行通常运行模式。由此，能够防止在通过检测单元12暂时检测出供给不足的情况下转移到剩余量排出模式S2的情况。
[0091]并且，在剩余量排出模式S2中，通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，在达到目标重量时，对包装袋a进行密封，并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋a内进行填充，当未到达目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋a进行密封并作为不良品来排出产品。由此，能够在切换被包装物和结束生产时用完在填充单元内残留的被包装物，从而不需要另外的排出操作且也能够缩短清扫时间，并且残留被包装物在填充量不足的状态下被密封并作为不良品来排出产品，因此能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0092]具体地，在剩余量排出模式S2中，如图4所示，控制部15控制用于使填充螺杆旋转的伺服马达，使填充单元6 (螺旋填充机)的填充螺杆的转速变低，从而以低速的状态填充被包装物。
[0093]当转移至剩余量排出模式S2时，包装机I开始运行，在供袋工序、印字工序、开口和印字检查工序之后，进行填充工序(净填充)。
[0094]在进行净填充时，在要填充的包装袋a的上端打开的状态(图8的状态)下，首先，如图9所示，向包装袋a内插入填充漏斗6a来开始进行大投入填充。在开始大投入填充后，如图10所示，使爪单元3上升来测定填充量，并且当大投入填充结束时，开始进行小投入填充。从小投入填充的途中开始通过计量单元5测定重量，并且在达到目标重量(包装袋a的重量+爪单元的重量+被包装物的填充量)时，终止小投入填充，然后如图11所示，使填充漏斗6a上升来被从包装袋a内拔出，另一方面，使爪单元3下降来结束净填充操作。
[0095]在剩余量排出模式S2的填充工序中进行了净填充的包装袋a，之后经过敲底振动工序(工序4、5、6:参照图3)、吹送工序(工序7:参照图3)、顶部密封工序(工序8:参照图3 ),然后被冷却密封,并作为良品而向系统外部排出。
[0096]在剩余量排出模式S2的填充工序中达到目标重量时，判断为在料斗14内残留有原料，并反复进行供袋工序、印字工序、开口和印字检查工序、填充工序。
[0097]另一方面，在剩余量排出模式S2的填充工序中未达到目标重量的情况下，判断为将料斗内的原料全部用完而结束生产，并且在填充未结束的状态下，使爪单元3下降，并经过敲底振动工序(工序4、5、6:参照图3)、吹送工序(工序7:参照图3)、顶部密封工序(工序8:参照图3)之后被冷却密封，并作为不良品而向系统外部排出。并且，在填充未结束的状态下顶部被密封的包装袋a内的被包装物，由于在包装袋a内被保持品质，因此能够被进行再利用。
[0098]此外，在剩余量排出模式S2中，为了判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，利用计时器，通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否在设定时间M内达到目标重量。由此，能够用更简单的结构容易且可靠地判断在剩余量排出模式S2中填充于包装袋a内的被包装物是否达到目标重量。其中，在判断是否在设定时间M内达到目标重量时所使用的装置并不限定于计时器，例如也可以是通过在设定脉冲数内是否达到目标重量来进行判断的装置等。
[0099]第二实施例
[0100]接着，对图12至图15所示的本发明的其它实施例的包装机20进行说明。此外，对于与上述的包装机I相同的结构部分标注相同的附图标记，并且对于表示与包装机I相同的结构部分的附图，利用包装机I的附图来进行说明。
[0101]该实施例的包装机20具有:多个爪单元3，其具有用于把持包装袋a的夹钳对2，该包装袋a用于容置被包装物；移动体4，其保持多个爪单元3且该多个爪单元3能够进行装卸，并且使爪单元3以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动；计量单元5，其对从移动体4分离的多个爪单元3的重量分别进行计量；填充单元6，其用于将被包装物填充在包装袋a内；检测单元12，其用于检测填充单元6内的被包装物；密封单元13，其对容置有被包装物的包装袋a进行密封，上述填充单元6具有用于将被包装物填充在包装袋a内的粗填充用螺旋填充机26和用于将被包装物填充在包装袋a内的补充填充用螺旋填充机27,在通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足的情况下,或者在手动切换的情况下，在剩余量排出模式通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋a内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包转袋a进行密封并作为不良品来排出产品。下面，对包装机I的结构和包装工序中的包装机中的残留被包装物的处理方法进行详细叙述。
[0102]如图12所示，包装机20是旋转式包装机，通过移动体(转盘)4，使具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳对2的爪单元3间歇性地旋转移动来依次配置在多个包装工序中，并将被包装物容置在包装袋a内来形成产品。
[0103]该包装机20的主要的包装工序为:供袋工序(工序O:参照图14)，通过供袋装置进行掀开袋、袋交接，并将包装袋a逐张地供给至夹钳对2 ;印字工序(工序1:参照图14)，通过打印机在包装袋a的表面上印上保质期等；袋上开口工序(工序2:参照图14)，进行印字检查，并且将包装袋a的袋上部打开；填充工序(工序3:参照图14)，一边敲打包装袋a的底部来给予振动，一边通过粗填充用螺旋填充机26向包装袋a内填充被包装物；敲底振动工序(工序4:参照图14)，敲打填充有被包装物的包装袋a的底部来减小内部的被包装物的体积，从而使容置状态变得良好；计量工序(工序5:参照图14)，通过在线测定仪(inlinechecker)进行计量；补充(修正)填充工序(工序6:参照图14)，通过补充填充用螺旋填充机27将通过计量判明的不足量的被包装物填充在包装袋a内；吹送工序(工序7:参照图14)，通过吹送装置将附着于袋内表面以及袋口附近的被包装物用空气吹送；顶部密封工序(工序8:参照图14)，排出在包装袋a内残留的空气，并且通过推底装置进行上推底部之后，通过密封装置对袋口进行热封；系统外部排出工序(工序9:参照图14)，对热封部分进行冷却之后，用分离滑槽将良品或者不良品分别排出至系统外部。在包装机20中，通过移动体(转盘)4，使具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳对2的爪单元3在各工序之间依次间歇移动，由此被包装物被填充并包装在包装袋a内，并经过系统外部排出工序向机外放出。
[0104]具有将包装袋a以悬挂状把持的夹钳对2的爪单元3，被安装在移动体(转盘)4的周围，并且该爪单元3能够进行装卸，爪单元3的数量与包装工序数相同。
[0105]具体地,如图6所不，在移动体4上设置有夹子开闭单兀7和一对夹子8,该夹子8能够通过夹子开闭单元7的杆7a的伸缩来进行开闭，并且该夹子8从两侧夹持在各爪单元
3上设置的卡止部3a，由此在移动体(转盘)的周围安装爪单元3，另一方面，将夹子8朝向外侧打开来解除对卡止部3a的夹持，由此能够使爪单元3从移动体4分离。
[0106]计量单元5用于对从移动体4分离的多个爪单元3的重量分别进行计量，如图13所示，在填充工序中计量单元5配置在补充填充用螺旋填充机27的下方附近。该实施例的计量单元5由称重传感器构成，并且如图5所示，计量单元5能够通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10来进行升降。
[0107]如图5所示，在称重传感器5的上部设置有引导销9，另一方面，在爪单元3的下部设置有管状引导件11，并且在通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5上升时，如图9所示，引导销9插入于管状引导件11内，从移动体4分离的爪单元3被抬起，从而能够对爪单元3进行计量。
[0108]填充单元6用于将被包装物填充在包装袋a内，并且该填充单元6配置在进行填充工序的部位的上方。如图6或图13所示，填充单元6具有:填充漏斗6a，其插入于包装袋a内且将被包装物投入到包装袋a内，填充漏斗升降单元6b ;料斗24 ;粗填充用螺旋填充机26，用于将被包装物填充在包装袋a内；补充填充用螺旋填充机27，用于将被包装物填充在包装袋a内，在填充被包装物时，如图9所示，在通过填充漏斗升降单元6b使填充漏斗6a下降来使填充漏斗6a插入于包装袋a内之后，进行填充操作，并且在填充结束之后，如图11所示，通过填充漏斗升降单元6b使填充漏斗6a上升来将填充漏斗6a从包装袋a拔出。
[0109]检测单元12用于检测填充单元6内的被包装物的供给不足，在该实施例中，如图13所示，检测单元12安装在填充单元6的料斗24上，并且当被包装物不与检测单元(物位传感器)12接触(料斗24内的被包装物小于一定水平)时，检测出被包装物不足的信号并将该信号传递至控制部(包装机主CPU) 15。另外，密封单元13 (参照图14的工序8)用于对容置有被包装物的包装袋a进行密封。
[0110]并且，在该包装机20中，当开始运行时，如图15的左侧流程所示，在进行包装工序之前，多个爪单元3分别被移动体4依次进行间歇移动，由此通过计量单元5预先对多个爪单元3的重量分别进行计量，从而获取各爪单元3的重量数据。
[0111]具体地说,在使包装机20启动时，因移动体4间歇性地旋转而到达填充工序的爪单元3，处于被移动体4的夹子8放开而能够从移动体4分离的状态。与此同时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5上升，从而使爪单元3上升。在该状态下，通过计量单元(称重传感器)5测定爪单元3的重量，并将爪单元3的重量数据存储在包装机I的控制部15中。
[0112]这样的动作以如下方式进行，即，当包装机20的控制部15向称重传感器控制器发送测定开始信号时，计量单元(称重传感器)5测定爪单元3的重量，并且爪单元3的重量数据与测定结束信号一起从称重传感器控制器被发送并存储至包装机20的控制部15。另外，当包装机20的控制部15向伺服放大器发送升降指令以及升降量时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使计量单元(称重传感器)5以及爪单元3进行升降，并且在计量单元(称重传感器)5抬起爪单元3的状态下，测定爪单元3的重量，从而获取爪单元3的重量数据。
[0113]当一个爪单元3的重量数据的测定以及将该数据存储至包装机20的控制部15的动作结束时，通过升降单元(爪单元升降伺服马达)10使爪单元3与计量单元(称重传感器)
5一起进行下降，从而通过夹子8捕捉该爪单元3来安装在移动体4上。
[0114]移动体4间歇性地进行旋转来将下一个爪单元3搬运至填充工序中，并且测定具有包装袋a的爪单元3的重量数据并将该数据存储至包装机20的控制部15中。通过反复进行这样的动作，从而测定所有爪单元3的重量数据并将这些数据存储至包装机20的控制部15中。由此，在移动体4旋转一圈时，能够获取所有爪单元3的重量数据。
[0115]然后，通过使保持有爪单元3的移动体4进行间歇旋转，来依次进行多个包装工序。具体地，如图15的左侧流程所示，经过供袋工序和印字工序后，在进行印字检查且打开包装袋a的袋上部的袋上开口工序中，在印字检查和开口检查结果为NG的情况下，取消填充、密封等操作而向系统外部排出，在成为OK的情况下，移动至填充工序。
[0116]在填充工序中，通过伺服马达使粗填充用螺旋填充机26的填充用螺杆仅旋转规定的旋转角度(目标脉冲数)来进行粗填充动作。然后，经过敲底振动工序并用在线测定仪测定填充量，并且在补充填充工序中，通过伺服马达使补充填充用螺旋填充机27的填充用螺杆旋转来进行补充填充。
[0117]填充了被包装物的包装袋a，之后经过吹送工序(工序7:参照图14)、顶部密封工序(工序8:参照图14),然后被冷却S封，并作为良品或者不良品而向系统外部排出(图15的左侧流程)。
[0118]另一方面，在本发明的包装机20中，在切换被包装物时和结束生产时等通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的不足的情况下,或者通过手动切换的情况下,转移至图15的S3，控制部15控制各部，以在通常运行模式下生产用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定袋数N的产品，然后转移至上述剩余量排出模式S4。
[0119]具体地,当通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足时,或者通过手动进行切换时，开始对预先所输入的设定袋数N进行计数，从而继续生产N袋的产品。并且，当计数结束(数完)而生产出N袋的产品时，转移至剩余量排出模式S4。这样，SP使在通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足的情况下，或者通过手动切换的情况下，也不立即转移至剩余量排出模式，而在通常运行模式的状态下，生产利用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，从而能够更迅速且高效地处理残留被包装物。其中，在该实施例中，在通过手动切换的情况下，也能够直接转移至剩余量排出模式S4。
[0120]此外，在通过检测单元12检测出填充单元6内的被包装物的供给不足时，转移至图15的S3，在生产利用残留在填充单元6内的被包装物的量能够生产的设定数量N的产品的过程中，在检测单元12检测出来自上游的原料供给的情况下，不转移至剩余量排出模式S4，而继续执行通常运行模式。由此，能够防止在通过检测单元12暂时检测出供给不足的情况下转移到剩余量排出模式S4的情况。
[0121]并且，在剩余量排出模式S4中，通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，在达到目标重量时，对包装袋a进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋a内进行填充，当未到达目标重量时，在填充量不足的状态下进行密封并作为不良品来排出产品。由此，能够在切换被包装物和结束生产时用完在填充单元内残留的被包装物，从而不需要另外的排出操作且也能够缩短清扫时间，并且残留被包装物在填充量不足的状态下被密封并作为不良品来排出产品，因此能够在保持品质的状态下被进行再利用。
[0122]具体地，在剩余量排出模式S4中，包装机20的运行模式从通常运行模式变更为待机运行，并且控制部15控制用于使填充螺杆旋转的伺服马达，使粗填充用螺旋填充机26和补充填充用螺旋填充机27的填充螺杆的转速变低，由此以低速填充被包装物。
[0123]当转移至剩余量排出模式S4时，包装机20开始运行，在供袋工序、印字工序、开口和印字检查工序之后，进行填充工序。
[0124]在填充工序中，通过伺服马达使粗填充用螺旋填充机26的填充用螺杆仅旋转规定的旋转角度(目标脉冲数)来进行粗填充。然后，经过敲底振动工序后，取消通过在线测定仪来测定填充量而通过补充填充用螺旋填充机27来进行净填充。
[0125]就净填充而言，在使爪单元3上升来测定粗填充量之后，如图9所示，向被包装物内插入填充漏斗6a来开始进行大投入填充。在通过大投入填充而达到大投入填充目标重量后，开始进行小投入填充。当通过小投入填充而达到目标重量(包装袋a的重量+爪单元的重量+被包装物的填充量)后，停止小投入填充，并且如图11所示，使填充漏斗6a上升来从包装袋a内拔去，另一方面，使爪单元3下降来结束净填充操作。
[0126]在剩余量排出模式S4中进行了净填充的包装袋a，之后经过吹送工序(工序7:参照图14)、顶部密封工序(工序8:参照图14)，然后被冷却密封，从而作为良品而向系统外部排出。
[0127]在剩余量排出模式S4的上述填充工序中达到目标重量时,判断为在料斗14内残留有原料，并反复进行供袋工序、印字工序、开口和印字检查工序以及填充工序。
[0128]另一方面，在剩余量排出模式S4的填充工序中未达到目标重量的情况(进行来自粗填充用螺旋填充机26的填充和来自补充填充用螺旋填充机27的填充也未达到目标重量的情况)下，在填充未结束的状态下，使爪单元3下降，并经过吹送工序(工序7:参照图14)、顶部密封工序(工序8:参照图14)之后被冷却密封，并作为不良品而向系统外部排出。并且，在生产通过进行来自粗填充用螺旋填充机26的填充和来自补充填充用螺旋填充机27的填充也未达到目标重量的不良品的期间，在填充未结束的状态下被密封并作为不良品向系统外部排出。并且，在填充未结束的状态下顶部被密封的包装袋a内的被包装物，由于在包装袋a内被保持品质，因此能够被进行再利用。
[0129]此外，在剩余量排出模式S4中，为了判断在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量，通过计量单元5判断在包装袋a内填充的被包装物是否在设定时间M内达到目标重量。由此，能够用更简单的结构容易且可靠地判断在剩余量排出模式S4中在包装袋a内填充的被包装物是否达到目标重量。其中，在判断是否在设定时间M内达到目标重量时所使用的装置并不限定于计时器，例如也可以是通过在设定脉冲数内是否达到目标重量等来进行判断的装置等。
[0130]另外，上述各实施例涉及旋转式的包装机，但是在公知的直线移动方式的包装机上应用了本发明的包装机中的残留被包装物的处理方法的包装机也包含在本发明的范围中。
【权利要求】
1.一种包装机中的残留被包装物的处理方法，其特征在于， 该包装机具有: 夹钳对，其用于把持包装袋，该包装袋用于容置被包装物， 移动体，其使把持有包装袋的上述夹钳对以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动， 填充单元，其用于将被包装物填充在包装袋内， 计量手段，其用于对填充在包装袋内的被包装物的重量进行计量， 检测单元，其用于检测上述填充单元内的被包装物， 密封单元，其用于对容置有被包装物的包装袋进行密封； 在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，在剩余量排出模式，通过上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋进行密封并作为不良品来排出产品。
2.根据权利要求1所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，其特征在于， 在上述剩余量排出模式中，为了判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，利用上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否在设定时间内达到目标重量。
3.根据权利要求1或2所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，其特征在于， 在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，继续生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，然后转移至上述剩余量排出模式。
4.根据权利要求3所述的包装机中的残留被包装物的处理方法，其特征在于， 在生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品的过程中，在上述检测单元检测出来自上游的原料供给的情况下，不转移至上述剩余量排出模式，而继续执行通常运行模式。
5.一种包装机， 具有: 夹钳对，其用于把持包装袋，该包装袋用于容置被包装物， 移动体，其使把持有包装袋的上述夹钳对以多个包装工序中的每个包装工序为单位进行间歇移动， 填充单元，其用于将被包装物填充在包装袋内， 计量手段，其用于对填充在包装袋内的被包装物的重量进行计量， 检测单元，其用于检测上述填充单元内的被包装物， 密封单元，其用于对容置有被包装物的包装袋进行密封， 其特征在于， 在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，在剩余量排出模式，通过上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，并且在达到目标重量时，对包装袋进行密封并作为良品来排出产品，并且向下一个包装袋内进行填充，在未达到目标重量时，在填充量不足的状态下对包装袋进行密封并作为不良品来排出产品。
6.根据权利要求5所述的包装机，其特征在于， 在上述剩余量排出模式中，为了判断在包装袋内填充的被包装物是否达到目标重量，利用上述计量单元判断在包装袋内填充的被包装物是否在设定时间内达到目标重量。
7.根据权利要求5或6所述的包装机，其特征在于， 在通过上述检测单元检测出上述填充单元内的被包装物的供给不足的情况下，或者在通过手动切换的情况下，继续生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品，然后转移至上述剩余量排出模式。
8.根据权利要求7所述的包装机，其特征在于， 在生产利用残留在上述填充单元内的被包装物的量能够生产的设定数量的产品的过程中，在上述检测单元检测出来自上游的原料供给的情况下，不转移至上述剩余量排出模式，而继续执行通常运行模式。
【文档编号】B65B1/34GK104129514SQ201310519938
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年5月1日
【发明者】加藤一辉, 国吉直幸 申请人:通用包装株式会社