專利名稱：裝填包裝機(jī)的被包裝物填充裝置及填充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)所使用的被包裝物填充裝置及填充方法。 更詳細(xì)地講，是涉及使用所謂的螺旋式填充裝置作為填充裝置的被包裝物填充裝置及填充方法。
背景技術(shù)：
以往使用這樣的間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)，S卩，利用夾具等把持裝置將袋以袋口側(cè)為上側(cè)地把持，一邊間歇輸送該袋、一邊在各處理工位實(shí)施被包裝物的填充、袋口的密封等各種處理來進(jìn)行包裝。而且，作為用于填充被包裝物為粉狀物、粒狀物、或者具有粘性的物質(zhì)的填充裝置，有所謂的螺旋式填充裝置。螺旋式填充裝置具有這樣的構(gòu)造，S卩，在積存被包裝物的料斗內(nèi)配置螺旋螺桿 (auger screw)，通過使該螺旋螺桿旋轉(zhuǎn)而從設(shè)置在料斗下端的吐出口吐出被包裝物，將其填充到配置在下方的袋內(nèi)。而且，使用伺服電動(dòng)機(jī)作為使螺旋螺桿旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，通過將螺桿的旋轉(zhuǎn)量、即作為驅(qū)動(dòng)源的伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度(脈沖數(shù))設(shè)定為規(guī)定的值來進(jìn)行規(guī)定量的填充。但是，在該螺旋式填充裝置中，有積存在料斗內(nèi)的被包裝物受濕氣等影響的視比重的變化、受料斗內(nèi)的積存量影響的視密度的變化、以及具有粘性的被包裝物的情況下該粘性的變化等被包裝物的性狀變化，無法應(yīng)對隨著這些變化產(chǎn)生的填充量的變化，存在填充量參差不齊這樣的問題。作為應(yīng)對這樣的問題的方法，在日本特公平6-29043號(hào)公報(bào)中公開的毛計(jì)量包裝方法中，在第1階段用大量(日文大出)料斗進(jìn)行填充，在第2階段換用計(jì)量裝置的夾具夾住袋，一邊用節(jié)流(日文小出)料斗填充、一邊進(jìn)行計(jì)量，檢測到填充了規(guī)定量的狀況而停止填充。另外，在日本特開平11-314602號(hào)公報(bào)中公開的計(jì)量填充包裝方法及裝置中，在填充位置換用計(jì)量用夾子(clamp)夾住袋，一邊用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)容積泵(能夠替換為螺旋螺桿)來填充、一邊進(jìn)行計(jì)量，在達(dá)到規(guī)定量之后停止填充。然后，在袋在傳送帶上移動(dòng)的中途用重量檢驗(yàn)器進(jìn)行計(jì)量，將其結(jié)果反饋來控制伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量。另外，在日本特許第3559483號(hào)公報(bào)中公開的定量填充方法中，在填充工位針對每個(gè)夾具底座自工作臺(tái)抬起，檢測總重量而調(diào)零，一邊開始填充而在大量投入之后接著進(jìn)行節(jié)流投入、一邊進(jìn)行計(jì)量，將基于該計(jì)量值的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出到被包裝物供給部件，被包裝物供給部件的控制部進(jìn)行反饋控制，從而將螺桿降速，逐漸減小排出口。在上述專利文獻(xiàn)所述的技術(shù)中，填充量的精度升高。但是，由于在填充工序中換夾袋的關(guān)系，填充工序所需的時(shí)間變長(全部工序都相同)，結(jié)果生產(chǎn)率降低。作為應(yīng)對該問題的方法，一般考慮在進(jìn)行了螺旋式填充之后，在下一個(gè)工序中進(jìn)行換夾計(jì)量，將其結(jié)果反饋來校正螺桿的旋轉(zhuǎn)角度，在填充工序中僅進(jìn)行填充，在計(jì)量工序中進(jìn)行換夾。但是，如上所述，填充量變化的原因多種多樣，即使產(chǎn)生相同的填充量的過與不足，用于校正該過與不足的校正量也因該原因而不同，因此，無法準(zhǔn)確地得到校正量。因而， 即使生產(chǎn)率能夠升高，也無法避免填充量精度降低。特別是在大多情況下，在包裝機(jī)剛剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)之后，被包裝物的視比重、粘性等性狀與前一天生產(chǎn)結(jié)束時(shí)有所不同，伺服電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的脈沖數(shù)和與其相對應(yīng)的實(shí)際的填充量的關(guān)系會(huì)發(fā)生變化。結(jié)果，填充精度惡化，由填充量的過與不足產(chǎn)生很多的次品，直到該狀況消除為止要花費(fèi)時(shí)間，因此生產(chǎn)率也有可能降低。通常認(rèn)為填充精度升高和生產(chǎn)率升高是相反的，一般認(rèn)為若謀求提高填充精度，生產(chǎn)率就會(huì)降低，若謀求提高生產(chǎn)率，填充精度就會(huì)降低。專利文獻(xiàn)1 日本特公平6-29043號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-314602號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特許第3559483號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本申請的發(fā)明即是鑒于上述以往技術(shù)的問題點(diǎn)而做成的，其課題在于提供一種謀求填充精度升高和生產(chǎn)率升高的平衡、與以往相比能夠高效地填充被包裝物的被包裝物的填充裝置及方法。為了解決上述課題，在本申請發(fā)明的被包裝物填充裝置中，由輸送裝置、多個(gè)把持裝置、螺旋式填充裝置、第1換夾計(jì)量裝置、第2換夾計(jì)量裝置和控制裝置構(gòu)成該填充裝置； 上述輸送裝置間歇移動(dòng)；上述多個(gè)把持裝置以規(guī)定的間隔設(shè)置于該輸送裝置，用于把持包裝袋；上述螺旋式填充裝置設(shè)置于沿著輸送裝置的移動(dòng)軌跡設(shè)定的填充工位，且具有利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋螺桿；上述第1換夾計(jì)量裝置設(shè)置于填充工位，包括能夠保持包裝袋的第1保持構(gòu)件以及與該第1保持構(gòu)件連結(jié)的對由第1保持構(gòu)件保持的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量的第1計(jì)量儀器；上述第2換夾計(jì)量裝置設(shè)于設(shè)定在填充工位下游側(cè)的計(jì)量工位，包括能夠保持包裝袋的第2保持構(gòu)件以及與該第2保持構(gòu)件連結(jié)的對由第2保持構(gòu)件保持的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量的第2計(jì)量儀器；該控制裝置進(jìn)行控制，從而，作為控制對接下來向填充工位輸送的包裝袋中填充的方式，在由第2計(jì)量儀器計(jì)量出的計(jì)量值進(jìn)入預(yù)先確定的第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的情況下選擇下述脈沖式控制，該脈沖式控制是使第1換夾計(jì)量裝置停止，在由把持裝置把持著包裝袋的狀態(tài)下填充被包裝物，在進(jìn)行該填充的期間里對伺服電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該脈沖數(shù)達(dá)到了基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)，向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)，在由第2計(jì)量儀器計(jì)量出的計(jì)量值未進(jìn)入第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的情況下選擇下述重量式控制，該重量式控制是與選擇脈沖式控制的情況相比延長輸送裝置間歇停止時(shí)的停止時(shí)間，將包裝袋從把持裝置換夾到第1保持構(gòu)件來填充被包裝物，由第1計(jì)量儀器進(jìn)行計(jì)量，在該第1計(jì)量儀器的計(jì)量值達(dá)到了基準(zhǔn)重量值時(shí)，向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)。在上述控制裝置選擇脈沖式控制的情況下，對第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入第1 設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的范圍外填充進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該范圍外填充連續(xù)發(fā)生了規(guī)定次數(shù)的情況下，能夠選擇重量式控制。在上述控制裝置選擇重量式控制的情況下，在第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入第1 設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)時(shí)，能夠根據(jù)該第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正基準(zhǔn)重量值。在上述控制裝置選擇脈沖式控制的情況下，控制裝置進(jìn)一步判定第2計(jì)量儀器的計(jì)量值是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定在第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的第2設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)，在未進(jìn)入的情況下，能夠根據(jù)第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正基準(zhǔn)脈沖數(shù)。為了解決上述課題，本申請發(fā)明的間歇輸送型立式裝填包裝中的被包裝物填充方法如下所述。(1)使包裝袋停止在填充工位；(2)在停止在該填充工位的期間里，用第1袋保持部件換夾包裝袋，利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋式填充裝置而將被包裝物填充到包裝袋內(nèi)，對內(nèi)包有被包裝物的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量，在達(dá)到了基準(zhǔn)重量時(shí)向上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)；(3)將包裝袋向計(jì)量工位輸送并停止；(4)在停止在該計(jì)量工位的期間里，用第2保持部件換夾內(nèi)包有被包裝物的包裝袋，對內(nèi)包有被包裝物的包裝袋進(jìn)行計(jì)量，判定該計(jì)量值是否進(jìn)入預(yù)先確定的范圍內(nèi)；(5)在工序中判定為計(jì)量值未進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出指示信號(hào)，從而使對向接下來對向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到工序(1)進(jìn)行；(6)在工序中判定為計(jì)量值進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出改變向接下來對向填充工位輸送的包裝袋填充的方法的指示信號(hào)；(7)使下一個(gè)包裝袋停止在填充工位；(8)在該下一個(gè)袋停止在填充工位的期間里，利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋式填充裝置而向被上述把持部件把持的包裝袋內(nèi)填充被包裝物，一邊進(jìn)行填充、一邊對自伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該計(jì)數(shù)出的實(shí)際脈沖數(shù)達(dá)到了基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)，向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)；(9)將上述下一個(gè)包裝袋向計(jì)量工位輸送并停止；(10)在停止在該計(jì)量工位的期間里，對內(nèi)包有被包裝物的包裝袋進(jìn)行計(jì)量，判定該計(jì)量值是否進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)；(11)在工序(10)中判定為計(jì)量值未進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出進(jìn)行改變的指示信號(hào)，從而使對接下來被向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到上述工序 (1)進(jìn)行；(12)在工序(10)中判定為計(jì)量值進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出指示信號(hào)，從而使對接下來向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到上述工序(7)進(jìn)行；(13)使上述工序O)中的停止時(shí)間長于上述工序(8)中的停止時(shí)間。如上所述，在本申請發(fā)明中，在被包裝物的視比重、粘性等性狀變化，在其之前維持的螺旋式填充裝置的螺旋螺桿的旋轉(zhuǎn)量和吐出的被包裝物的實(shí)際重量的關(guān)系未被維持而不穩(wěn)定的情況下，使第1換夾計(jì)量裝置工作而進(jìn)行重量式控制，在填充精度穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行切換，從而進(jìn)行脈沖式控制。因而，與螺旋式填充裝置的填充精度的狀況相應(yīng)地適當(dāng)改變控制方法，在維持較高的填充精度的同時(shí)，也能夠提高生產(chǎn)率，與以往相比能夠更高效地填充被包裝物。在控制裝置選擇脈沖式控制的情況下，對第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的范圍外填充進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該范圍外填充連續(xù)發(fā)生了規(guī)定次數(shù)的情況下，選擇重量式控制，從而根據(jù)該傾向切換為重量式控制，因此，在出于某種原因?qū)е绿畛淞客话l(fā)性地處于第1設(shè)定計(jì)量值范圍外的情況下，能夠維持脈沖式控制，維持較高的生產(chǎn)率。在控制裝置選擇重量式控制的情況下，在第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)該第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正基準(zhǔn)重量，從而能夠進(jìn)一步提高進(jìn)行重量式控制的情況下的填充精度。在控制裝置選擇脈沖式控制的情況下，控制裝置進(jìn)一步判定第2計(jì)量儀器的計(jì)量值是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定在第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的第2設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)，在未進(jìn)入的情況下，能夠根據(jù)第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正基準(zhǔn)脈沖數(shù)，從而能夠進(jìn)一步提高進(jìn)行脈沖式控制的情況下的填充精度。


圖1是表示使用本申請實(shí)施方式的被包裝物填充裝置的間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)的示意立體圖。圖2是表示構(gòu)成被包裝物填充裝置的螺旋式填充裝置(局部剖切)和第1換夾計(jì)量裝置的立體圖，是表示在第1換夾計(jì)量裝置未工作而由把持裝置把持袋地進(jìn)行填充的狀態(tài)的圖。圖3是表示由第1換夾裝置換夾袋并進(jìn)行填充、計(jì)量的狀態(tài)的立體圖。圖4是表示由第2換夾裝置換夾袋并進(jìn)行計(jì)量的狀態(tài)的立體圖。圖5A表示使用本申請發(fā)明的實(shí)施方式的被包裝物填充裝置進(jìn)行填充時(shí)的流程圖的一部分，是主要表示重量式控制的圖。圖5B表示流程圖的另一部分，是主要表示脈沖式控制的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本申請發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的被包裝物填充裝置(以下稱作 “填充裝置”)。圖1是表示使用本申請發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的填充裝置11的間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)(以下稱作“包裝機(jī)”)1的示意的立體圖。附圖標(biāo)記13是旋轉(zhuǎn)臺(tái)，與未圖示的指示裝置(index unit)及電動(dòng)機(jī)相連結(jié)，利用指示裝置來確定，從而與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)地間歇重復(fù)移動(dòng)和停止。因而，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時(shí)，其移動(dòng)速度和停止時(shí)間改變，但停止的時(shí)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度的對應(yīng)關(guān)系不會(huì)發(fā)生變化。另外，在本實(shí)施方式中，袋的移動(dòng)軌跡是圓，但并不限定于此，移動(dòng)軌跡也可以形成為直線、長圓等。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)13上，以圓周方向規(guī)定的間隔安裝有用于把持包裝袋(以下稱作“袋”) B的上部兩側(cè)緣部的把持裝置、即左右的夾具15。沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)13的周圍畫上的阿拉伯?dāng)?shù)字表示沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)13的周圍設(shè)定的、用于進(jìn)行各種包裝處理的工位，在工位I，自傳送帶式料盤2按順序向夾具15供給袋B，利用夾具15把持上部兩側(cè)緣部，將袋B保持為垂直狀態(tài)。 在工位II，利用打印機(jī)3在袋B上印刷生產(chǎn)日期等。在工位III，使用吸盤對4打開袋B的袋口。工位IV是填充被包裝物的填充工位，工位V是對每個(gè)袋計(jì)量重量的計(jì)量工位，之后對它們進(jìn)行詳細(xì)說明。在工位VI，將連接于惰性氣體源的噴嘴5插入到袋B內(nèi)，使左右的夾具15互相遠(yuǎn)離而使袋口張緊，自噴嘴5向袋B內(nèi)噴射惰性氣體而對袋B內(nèi)的空氣進(jìn)行氣體置換。在工位VII，使用一對熱板6對袋口進(jìn)行第1密封，在工位VIII，同樣使用一對熱板7對袋口進(jìn)行第2密封，在工位IX，使用一對冷卻板8冷卻袋口，將作為內(nèi)包有被包裝物的產(chǎn)品的袋B放出到滑槽9中。工位X是預(yù)備的。圖中的附圖標(biāo)記45是控制包含填充裝置11的動(dòng)作在內(nèi)的包裝機(jī)1動(dòng)作的控制裝置。圖2是表示設(shè)置在填充工位IV的螺旋式填充裝置17和第1換夾計(jì)量裝置27的局部表示的立體圖，表示在進(jìn)行后述的脈沖式控制時(shí)填充被包裝物的狀態(tài)。作為螺旋式填充裝置17，可以使用在背景技術(shù)中說明的以往采用的類型的裝置。附圖標(biāo)記19是料斗，其下側(cè)部分形成為圓筒形，在其下端具有吐出口。在料斗19內(nèi)配置有利用未圖示的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋螺桿21，通過旋轉(zhuǎn)，將積存在料斗19內(nèi)的被包裝物(未圖示)以與該旋轉(zhuǎn)的角度相應(yīng)的量從吐出口吐出。附圖標(biāo)記27是第1換夾計(jì)量裝置，其包括能夠夾住由夾具15把持地被輸送到該填充工位來的袋B的上側(cè)兩側(cè)緣部的、作為保持構(gòu)件的一對夾頭四、及借助未圖示的支架豎立設(shè)置在包裝機(jī)1的底盤(未圖示)上的、與夾頭四的基部連結(jié)的計(jì)量儀器31。利用計(jì)量儀器31，能夠計(jì)量由夾頭四保持的袋B的重量。圖2所示的是如上所述地進(jìn)行脈沖式控制的情況，在這種情況下，第1換夾計(jì)量裝置27不工作，而袋B在由夾具15把持著的狀態(tài)下被螺旋式填充裝置17向其內(nèi)部填充被包裝物。圖3與圖2同樣地表示填充工位IV的螺旋式填充裝置17和第1換夾計(jì)量裝置 27，但這種情況表示進(jìn)行后述的重量式控制的情況，替代打開的夾具15而由閉合的夾頭四保持袋B，在該狀態(tài)下，利用螺旋式填充裝置17來填充被包裝物，與此同時(shí)，利用計(jì)量儀器 31對袋進(jìn)行計(jì)量，如后所述，該重量達(dá)到基準(zhǔn)重量值時(shí)，向驅(qū)動(dòng)螺旋螺桿21的伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)，停止填充。圖4是表示設(shè)置在計(jì)量工位V的第2換夾計(jì)量裝置37的立體圖。該第2換夾計(jì)量裝置37的構(gòu)造與第1換夾計(jì)量裝置27基本相同，其由一對夾頭39和計(jì)量儀器41構(gòu)成， 其利用計(jì)量儀器41對替代由夾具15而由夾頭39保持的袋B的重量進(jìn)行計(jì)量。如后所述， 無論是在進(jìn)行脈沖式控制的情況、還是在進(jìn)行重量式控制的情況下，都實(shí)施在該計(jì)量工位V 中由第2換夾計(jì)量裝置37對袋B進(jìn)行換夾和計(jì)量，根據(jù)計(jì)量結(jié)果如后所述地改變控制方法。接著，根據(jù)圖5A、5B所示的流程圖說明由該填充裝置11進(jìn)行的被包裝物填充作業(yè)，但在該說明之前對在以下說明中使用的用語進(jìn)行說明。(1)目標(biāo)填充量是指填充于袋B中的被包裝物的量的目標(biāo)值，例如為1000g。(2)基準(zhǔn)脈沖數(shù)是指在伺服電動(dòng)機(jī)以填充目標(biāo)填充量所需的角度旋轉(zhuǎn)的期間里自伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)，例如為800脈沖，但該基準(zhǔn)脈沖數(shù)如后所述地在包裝機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中根據(jù)需要來校正。(3)實(shí)際填充量的范圍A是指填充好壞的閾值，例如為990g 1010g，若填充到袋 B中的實(shí)際的被包裝物重量在該范圍內(nèi)，產(chǎn)品合格，若不在該范圍內(nèi)則不合格。該計(jì)量在計(jì)量工位中由第2換夾計(jì)量裝置37進(jìn)行。(4)實(shí)際填充量的范圍B是指設(shè)定在范圍A內(nèi)的比范圍A小的范圍，例如為995g 1005g，是用于改變或選擇后述的脈沖式控制和重量式控制的控制方法的閾值，若在該閾值內(nèi)，控制向接下來輸送到填充工位IV的袋中填充被包裝物的操作的方式則選擇脈沖式控制，若在閾值外，控制向接下來輸送到填充工位IV的袋中填充被包裝物的操作的方式則選擇重量式控制。該辨別在由第2換夾計(jì)量裝置計(jì)量出的重量是否進(jìn)入到上述范圍A的辨別之后接著進(jìn)行。(5)實(shí)際填充量的范圍C是指設(shè)定在范圍B內(nèi)的比范圍B小的范圍，例如被設(shè)定為 998g 1002g。在進(jìn)行后述的脈沖式控制的情況下，實(shí)際填充量是否進(jìn)入到該范圍的判定， 在之前是否進(jìn)入到范圍B的判定之后接著進(jìn)行，存在根據(jù)其判定結(jié)果來校正上述基準(zhǔn)脈沖數(shù)的情況。(6)實(shí)際脈沖數(shù)的范圍D是指夾著基準(zhǔn)脈沖數(shù)地設(shè)定的范圍，例如被設(shè)定為798脈沖 802脈沖，其也是控制方法的變更或選擇的閾值之一。另外，該范圍D隨著基準(zhǔn)脈沖數(shù)的校正自動(dòng)地校正。(7)基準(zhǔn)重量值是指考慮到向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)和實(shí)際停止之間的時(shí)間偏差，由目標(biāo)填充量減去在該偏差時(shí)間的期間里估計(jì)填充的量(投入量)而得到的重量值，例如被設(shè)定為995g，在進(jìn)行重量式控制的情況下，判斷為填充量處于范圍A內(nèi)但未進(jìn)入范圍B 內(nèi)的情況下進(jìn)行校正。以下，按順序進(jìn)行說明。在包裝機(jī)1的主開關(guān)被接通時(shí)，在圖5A的步驟Sl (以下省略“步驟”這一詞語) 中開始控制。在運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，利用控制裝置45選擇以下說明的重量式控制。在袋B移動(dòng)到填充工位IV而停止時(shí)，在S2中自控制裝置45發(fā)出換夾指令，驅(qū)動(dòng)第1換夾計(jì)量裝置27， 由夾頭四保持袋B時(shí)，夾具15打開并離開袋B。接著，在S3中發(fā)出旋轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)停止指令。 該指令將使旋轉(zhuǎn)臺(tái)13旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)自身停止，根據(jù)該停止指令，在進(jìn)行重量式控制的情況下，旋轉(zhuǎn)臺(tái)13的停止時(shí)間長于由指示裝置確定的停止時(shí)間。即，作為通常的停止時(shí)間，指示裝置進(jìn)行選擇，從而成為在進(jìn)行后述的脈沖式控制的情況下，在填充工序中不進(jìn)行換夾而由夾具15把持袋的狀態(tài)下進(jìn)行填充時(shí)所需的時(shí)間。在進(jìn)行重量式控制的情況下，為了由第 1換夾計(jì)量裝置27換夾袋，需要停止更長的時(shí)間，因此，在本實(shí)施方式中使電動(dòng)機(jī)停止。不言而喻，也可以控制電動(dòng)機(jī)的速度，使得進(jìn)行重量式控制的情況下的停止時(shí)間長于進(jìn)行脈沖式控制的情況下的停止時(shí)間。在S4中發(fā)出填充開始指令，伺服電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)而使螺旋式填充裝置17的螺旋螺桿21旋轉(zhuǎn)，自吐出口吐出料斗19內(nèi)的被包裝物，將其填充到下方的袋B內(nèi)。在S5中發(fā)出計(jì)量開始指令，利用計(jì)量儀器31對袋B進(jìn)行計(jì)量。另一方面，在S6中對在伺服電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)之后自伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在S7中檢測到計(jì)量值達(dá)到了基準(zhǔn)重量值時(shí)，在S8中發(fā)出填充停止指令，伺服電動(dòng)機(jī)停止。接著，在S9中發(fā)出旋轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)再起動(dòng)指令，電動(dòng)機(jī)再次開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)13繼續(xù)停止由指示裝置確定的停止時(shí)間的剩余的量。然后，在SlO中判斷計(jì)數(shù)出的實(shí)際脈沖數(shù)是否進(jìn)入范圍D內(nèi)。在未進(jìn)入范圍D的情況下，在Sll中發(fā)出返夾指令，自夾頭四向夾具15進(jìn)行袋B 的返夾。接著，袋B向計(jì)量工位V移動(dòng)并停止。在停止時(shí)，在S12中發(fā)出換夾指令，第2換夾計(jì)量裝置的夾頭39保持袋B，夾具15離開袋B。接著，在S13中發(fā)出計(jì)量開始指令，利用計(jì)量儀器41對袋B的重量進(jìn)行計(jì)量，在S14中判斷是否進(jìn)入范圍A中。在判斷為未進(jìn)入時(shí)， 在S15中發(fā)出填充量不良袋排出指令，判斷為在螺旋式填充裝置17中發(fā)生了故障，在S16 中發(fā)出機(jī)械停止指令，包裝機(jī)1停止。在S14中判斷為范圍A內(nèi)時(shí)進(jìn)入S17，發(fā)出控制方法維持指令，接著，在S18中發(fā)出返夾指令，再次由夾具15把持袋B，夾頭39離開袋B。然后，將袋B輸送到下一個(gè)工位VI。 根據(jù)之前的控制方法維持指令，按照S2之后的流程對接下來向填充工位IV輸送的袋B中填充被包裝物。在SlO中判斷為實(shí)際脈沖數(shù)進(jìn)入范圍D內(nèi)的情況下進(jìn)入S19，在此發(fā)出返夾指令， 由夾具15把持袋B，夾頭四離開袋B。接著，袋移動(dòng)到計(jì)量工位V并停止。在停止時(shí)，在S20 中發(fā)出換夾指令，第2換夾計(jì)量裝置的夾頭39保持袋B，夾具15離開袋B。接著，在S21中發(fā)出計(jì)量開始指令，利用計(jì)量儀器41對袋B的重量進(jìn)行計(jì)量，在S22中判斷是否進(jìn)入范圍 A中。在判斷為未進(jìn)入時(shí)進(jìn)入S23，為此發(fā)出填充量不良袋排出指令，在S24中發(fā)出機(jī)械停止指令，包裝機(jī)1停止。在S22中判斷為范圍A內(nèi)時(shí)進(jìn)入S25，進(jìn)一步判斷計(jì)量值是否進(jìn)入范圍B內(nèi)。在判斷為未進(jìn)入范圍B內(nèi)時(shí)進(jìn)入S26，為此發(fā)出控制方法維持指令，接著，在S27中校正基準(zhǔn)重量值。即，由于上述投入量的估計(jì)量與實(shí)際的投入量相比過多或過少，因此將其校正。接著，在S28中發(fā)出返夾指令，再次由夾具15把持袋B，夾頭39離開袋B。然后，將袋B向下一個(gè)工位VI輸送。根據(jù)之前的控制方法維持指令，按照S2之后的流程對接下來向填充工位IV輸送的袋B中填充被包裝物。以上，由于料斗19內(nèi)的被包裝物的性狀等未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此，在填充工位IV起動(dòng)第1換夾計(jì)量裝置27，在S7中對袋B內(nèi)實(shí)際的被包裝物進(jìn)行計(jì)量而達(dá)到了基準(zhǔn)重量值時(shí)停止填充，填充量進(jìn)入作為產(chǎn)品的容許范圍的范圍A內(nèi)，欲達(dá)到規(guī)定的填充精度，在本說明書及權(quán)利要求書中將其稱作重量式控制。在S25中判斷為進(jìn)入范圍B內(nèi)時(shí)進(jìn)入S29，為此發(fā)出控制方法變更指令。接著，在 S30中發(fā)出返夾指令，再次由夾具15把持袋B，旋轉(zhuǎn)臺(tái)13旋轉(zhuǎn)，將其輸送到下一個(gè)工位VI并停止。根據(jù)在之前的S29中發(fā)出的控制方法變更指令，控制的流程按照圖5B中的S31以下的步驟來進(jìn)行，對接下來向填充工位IV輸送的袋B中進(jìn)行的填充并不是上述重量式控制， 而變更為以下說明的脈沖式控制。在S31中發(fā)出填充開始指令，利用螺旋式填充裝置17開始向已經(jīng)被輸送到填充工位并停止的袋B中進(jìn)行填充。在S32中對自伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在S33 中將其與基準(zhǔn)脈沖數(shù)進(jìn)行比較。然后，在計(jì)數(shù)出的實(shí)際脈沖數(shù)達(dá)到基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)，在S34中發(fā)出填充停止指令，伺服電動(dòng)機(jī)停止。這樣，與重量式控制不同，在該脈沖式控制中不驅(qū)動(dòng)第1換夾計(jì)量裝置27，不利用夾頭四進(jìn)行換夾。而且，并不利用計(jì)量儀器31計(jì)量實(shí)際的填充量而使伺服電動(dòng)機(jī)停止，而是在伺服電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)達(dá)到基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)使伺服電動(dòng)機(jī)停止。另外，由于不利用第1換夾計(jì)量裝置27的夾頭四進(jìn)行換夾，也不將使旋轉(zhuǎn)臺(tái)13旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止，因此，填充工位IV中的停止時(shí)間短于進(jìn)行重量式控制的情況下的停止時(shí)間(在其他步驟中也相同)，作業(yè)效率升高。然后，旋轉(zhuǎn)臺(tái)13在停止規(guī)定的停止時(shí)間之后旋轉(zhuǎn)，將袋B向接下來的計(jì)量工位V輸送并停止。在停止時(shí)，在S35中發(fā)出換夾指令，第2換夾計(jì)量裝置的夾頭39保持袋B，夾具15 離開袋B。接著，在S36中發(fā)出計(jì)量開始指令，利用計(jì)量儀器41計(jì)量袋B的重量，在S37中判斷是否進(jìn)入范圍A中。在判斷為未進(jìn)入時(shí)進(jìn)入S38，為此發(fā)出填充量不良袋排出指令，在 S39中發(fā)出機(jī)械停止指令，包裝機(jī)1停止。在S37中判斷為進(jìn)入范圍A內(nèi)時(shí)進(jìn)入S40，進(jìn)一步判斷計(jì)量值是否進(jìn)入范圍B內(nèi)。 在進(jìn)入時(shí)進(jìn)入S41，為此發(fā)出控制方法維持指令，進(jìn)入S42。在此，進(jìn)一步判斷袋B的計(jì)量值是否進(jìn)入范圍C內(nèi)，在進(jìn)入時(shí)進(jìn)入S43而為此發(fā)出返夾指令，控制的流程返回到S31。接著， 將袋B向下一個(gè)工位VI輸送并停止。接著，按照上述S31之后的過程對向填充工位IV輸送的袋B進(jìn)行填充、計(jì)量。在S42中判斷為未進(jìn)入范圍C內(nèi)的情況下，在S44中對在該范圍之外的填充的連續(xù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在S45中將該計(jì)數(shù)與預(yù)先設(shè)定的次數(shù)M、例如3相比較，若未達(dá)到M則進(jìn)入S43，在達(dá)到了 M的情況下進(jìn)入S46，為此發(fā)出基準(zhǔn)脈沖數(shù)校正指令。在計(jì)量值向重量較大的情況脫離范圍C的情況下，以減小基準(zhǔn)脈沖數(shù)的方式進(jìn)行校正，在其向重量較小的情況脫離的情況下，以增大的方式進(jìn)行校正。然后進(jìn)入S43。在S40中判斷為未進(jìn)入范圍B內(nèi)的情況下進(jìn)入S47，對在范圍B之外的連續(xù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在S48中判斷該計(jì)數(shù)是否達(dá)到預(yù)先確定的次數(shù)N、例如3次，在未達(dá)到的情況下進(jìn)入S49，發(fā)出控制方法維持指令，接著進(jìn)入S43。另一方面，在達(dá)到3次時(shí)進(jìn)入S50，為此發(fā)出控制方法變更指令。其出于某種原因，例如向料斗19內(nèi)追加被包裝物，追加之前殘留在料斗19內(nèi)的被包裝物和追加的被包裝物的視比重、粘性等性狀不同的情況下，追加之前的被包裝物自料斗19消失，追加之后的被包裝物被排出時(shí)，在此前的基準(zhǔn)脈沖數(shù)下無法適量地填充，因此，切換為重量式控制，直到再次穩(wěn)定為止。接著，在S51中發(fā)出返夾指令，由夾具 15把持袋B，夾頭39離開袋B。然后，將袋B輸送到下一個(gè)工位VI。接著，按照S2之后的過程對被輸送到填充工位IV的袋進(jìn)行填充。
權(quán)利要求
1.一種被包裝物填充裝置，其是間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)中的被包裝物填充裝置， 其特征在于，該被包裝物填充裝置包括輸送裝置，其間歇移動(dòng)；多個(gè)把持裝置，它們以規(guī)定的間隔設(shè)置于該輸送裝置，用于把持包裝袋；螺旋式填充裝置，其設(shè)置于沿著上述輸送裝置的移動(dòng)軌跡設(shè)定的填充工位，且具有利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋螺桿；第1換夾計(jì)量裝置，其設(shè)置于上述填充工位，包括能夠保持上述包裝袋的第1保持構(gòu)件以及與該第1保持構(gòu)件連結(jié)的對由上述第1保持構(gòu)件保持的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量的第1計(jì)量儀器；第2換夾計(jì)量裝置， 其設(shè)于設(shè)定在上述填充工位下游側(cè)的計(jì)量工位，包括能夠保持上述包裝袋的第2保持構(gòu)件以及與該第2保持構(gòu)件連結(jié)的對由上述第2保持構(gòu)件保持的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量的第2 計(jì)量儀器；控制裝置；作為控制對接下來向填充工位輸送的包裝袋中填充的方式，在由上述第2計(jì)量儀器計(jì)量出的計(jì)量值進(jìn)入預(yù)先確定的第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的情況下，上述控制裝置選擇下述脈沖式控制，該脈沖式控制是使上述第1換夾計(jì)量裝置停止，在由上述把持裝置把持著包裝袋的狀態(tài)下填充被包裝物，在進(jìn)行該填充的期間里對上述伺服電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該脈沖數(shù)達(dá)到了基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)，向上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)，在由上述第2計(jì)量儀器計(jì)量出的計(jì)量值未進(jìn)入第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的情況下，上述控制裝置選擇下述重量式控制，該重量式控制是與選擇上述脈沖式控制的情況相比延長上述輸送裝置間歇停止時(shí)的停止時(shí)間，將上述包裝袋從上述把持裝置換夾到上述第1保持構(gòu)件來填充被包裝物， 由上述第1計(jì)量儀器進(jìn)行計(jì)量，在該第1計(jì)量儀器的計(jì)量值達(dá)到了基準(zhǔn)重量值時(shí)，向上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被包裝物填充裝置，其特征在于，在上述控制裝置選擇上述脈沖式控制的情況下，對上述第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入上述第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的范圍外填充進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該范圍外填充連續(xù)發(fā)生了規(guī)定次數(shù)的情況下，選擇上述重量式控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被包裝物填充裝置，其特征在于，在上述控制裝置選擇上述重量式控制的情況下，在上述第2計(jì)量儀器的計(jì)量值未進(jìn)入上述第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)該第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正上述基準(zhǔn)重量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的被包裝物填充裝置，其特征在于，在上述控制裝置選擇上述脈沖式控制的情況下，上述控制裝置進(jìn)一步判定上述第2計(jì)量儀器的計(jì)量值是否進(jìn)入預(yù)先設(shè)定在上述第1設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)的第2設(shè)定計(jì)量值范圍內(nèi)，在未進(jìn)入的情況下，根據(jù)上述第2計(jì)量儀器的計(jì)量值來校正上述基準(zhǔn)脈沖數(shù)。
5.一種被包裝物填充方法，其是間歇輸送型立式裝填包裝中的被包裝物填充方法，該被包裝物填充方法一邊利用安裝于輸送體的把持部件將包裝袋以垂下狀態(tài)把持地間歇輸送，一邊進(jìn)行包裝處理，其特征在于，該被包裝物填充方法包括以下工序(1)使包裝袋停止在填充工位；(2)在停止在該填充工位的期間里，用第1袋保持部件換夾上述包裝袋，利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋式填充裝置而將被包裝物填充到上述包裝袋內(nèi)，對內(nèi)包有上述被包裝物的包裝袋的重量進(jìn)行計(jì)量，在達(dá)到了基準(zhǔn)重量時(shí)向上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)；(3)將上述包裝袋向計(jì)量工位輸送并停止；(4)在停止在該計(jì)量工位的期間里，用第2保持部件換夾內(nèi)包有上述被包裝物的包裝袋，對內(nèi)包有上述被包裝物的包裝袋進(jìn)行計(jì)量，判定該計(jì)量值是否進(jìn)入預(yù)先確定的范圍內(nèi)；(5)在上述工序中判定為計(jì)量值未進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出指示信號(hào)，從而使對向接下來向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到上述工序(1)進(jìn)行；(6)在上述工序中判定為計(jì)量值進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下，發(fā)出改變對接下來向填充工位輸送的包裝袋填充的方法的指示信號(hào)；(7)使上述下一個(gè)包裝袋停止在填充工位；(8)在停止在該填充工位的期間里，利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋式填充裝置而向被上述把持部件把持的包裝袋內(nèi)填充被包裝物，一邊進(jìn)行上述填充、一邊對自上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的實(shí)際脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在該計(jì)數(shù)出的實(shí)際脈沖數(shù)達(dá)到了基準(zhǔn)脈沖數(shù)時(shí)，向上述伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)送停止信號(hào)；(9)將上述下一個(gè)包裝袋向計(jì)量工位輸送并停止；(10)在停止在該計(jì)量工位的期間里，對內(nèi)包有上述被填充物的包裝袋進(jìn)行計(jì)量，判定該計(jì)量值是否進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)；(11)在上述工序(10)中判定為計(jì)量值未進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出進(jìn)行改變的指示信號(hào)，從而使對接下來向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到上述工序(1) 進(jìn)行；(12)在上述工序(10)中判定為計(jì)量值進(jìn)入上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下發(fā)出指示信號(hào)，從而使對接下來向填充工位輸送的包裝袋的填充返回到上述工序(7)進(jìn)行；(13)使上述工序(2)中的停止時(shí)間長于上述工序⑶中的停止時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提供裝填包裝機(jī)的被包裝物填充裝置及填充方法，通過與被包裝物性狀變化相應(yīng)地切換重量式控制和脈沖式控制來謀求填充精度升高和生產(chǎn)率升高的平衡，比以往更高效。間歇輸送型立式裝填包裝機(jī)在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上包括多組夾具。在填充工位配置包括螺旋式填充裝置、夾頭和計(jì)量儀器的第1換夾計(jì)量裝置。在計(jì)量工位配置包括夾頭和計(jì)量儀器的第2換夾計(jì)量裝置。在由第2換夾計(jì)量裝置計(jì)量出的袋的重量在預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下，不驅(qū)動(dòng)第1換夾計(jì)量裝置，根據(jù)自使螺旋螺桿旋轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)來控制對于接下來向填充工位輸送的袋的填充量，在不是預(yù)先確定的范圍內(nèi)的情況下，驅(qū)動(dòng)第1換夾計(jì)量裝置，由該計(jì)量儀器計(jì)量實(shí)際的填充量來控制填充量。
文檔編號(hào)B65B43/54GK102211671SQ201110065910
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者安平正則 申請人:東洋自動(dòng)機(jī)株式會(huì)社