检测包装品内制品不足用的装置 本发明涉及例如在将多盒香烟包装成纸盒或纸包等形态的过程中、检测纸盒或纸包内的香烟盒数不足用的装置。
该种检测装置例如已在日本发明专利公开公报1996年第133223号公开，该公知的检测装置是应用于香烟盒的纸盒包装的。在纸盒内，香烟盒重叠成两层，各层的香烟盒列各有5个香烟盒。
检测装置为了检测纸盒内的香烟盒，设有5个非接触式传感器，这些非接触式传感器配置在纸盒运送路径的外侧。具体是，在这些非接触式传感器之中，两个第1非接触式传感器分别配置在在运送路径上被运送的一个纸盒的两端侧，其余三个第2非接触式传感器配置在该纸盒的一个侧面侧。
纸盒内的一个香烟盒列一旦到达非接触式传感器的配置位置，一对第1非接触式传感器即分别检测出位于该一个香烟盒列两端的香烟盒，而第2非接触式传感器即分别检测出该香烟盒列中的其余三个香烟盒。其后，一旦纸盒的另一香烟盒列位于非接触式传感器的配置位置，第1及第2非接触式传感器即分别检测出另一香烟盒列地香烟盒。具体地说，非接触式传感器检测的是香烟盒内的铝箔。
当使用上述的检测装置时，为了分别进行检测，第2非接触式传感器要配置在香烟盒列内对应香烟盒的中央位置。即，若设各香烟盒的宽度为W，则分别由两侧的第2非接触式传感器在离纸盒端面3W/2的位置检测香烟盒，并由中央的第2非接触式传感器在离两侧的第2非接触式传感器有W距离的位置检测香烟盒。
若采用如上所述的第2非接触式传感器的配置，则即使在香烟盒列中缺少了一个香烟盒，有时3个第2非接触式传感器也会分别检测出香烟盒。即，香烟盒列内的香烟盒有时会在纸盒内离开正规位置。因此，一个香烟盒会被相邻的两个非接触式传感器分别检测出。此时就不能正确检测出纸盒内香烟盒的个数即不能检测出个数不足。
鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种一旦物品不足，即能可靠检测出其个数不足的个数不足检测装置。
上述目的由本发明的检测装置达到，该检测装置具有一对第1传感器和多个第2传感器。一对第1传感器夹着物品列的运送路径配置，当物品列通过运送路径上的检查位置时，可检测位于物品列中两端的物品。更具体地，物品列与运送路径正交配置，一对第1传感器只有在物品列中的两端物品位于正规位置时，才检测出这些物品并分别输出检测信号。
第2传感器具有物品列中除两端物品之外的物品的个数。这些第2传感器在与物品列的运送路径正交的方向、以比物品横向宽度大的间隔配置，在检查位置对物品列中的对应物品进行检测并输出检测信号。
采用上述检测装置，当物品列中的物品处于不足状态时，第1及第2传感器中，至少有一个传感器不会输出检测信号。因此，根据来自第1和第2传感器的检测信号，可以检测出物品列中的物品不足。
具体是，第2传感器对物品的检测灵敏区域是按物品列中的物品个数及第1传感器的检测灵敏区距离设定的。换言之，第2传感器的配置是根据第1传感器的检测灵敏区距离、第2传感器的检测灵敏区域及所述物品列中的物品个数决定的。此时，物品列中的物品个数越增加，第2传感器的检测灵敏区域设定为越小，由此，不管物品列中的物品个数如何，都能正确检测出物品的不足。
物品列在到达检查位置时可以是用包装材料包装的。此时，第1和第2传感器使用非接触式传感器。例如，物品是香烟盒时，非接触式传感器可以对香烟盒内的包香烟的铝箔进行检测。
再有，最好物品列在运送路径上间歇式运送，在检查位置暂时停止。此时，检测装置可方便地规定检查时间。
通过以后的详细描述，本发明的进一步应用范围将更明了。但应该理解，当指出本发明的最佳实施例时的详细描述及具体例子，仅仅是说明的途径，因此，有了上述的详细描述，在本发明精神和范围内的各种变化和修改对于本行业技术人员来说都是显而易见的。
通过以下的详细说明将可以更彻底地理解本发明，其中附图仅是说明手段，并不是对本发明的限制，在附图中：
图1是在纸盒包装系统和薄膜包装机内的香烟盒组运送的示意图；
图2是纸盒包装系统的侧面示意图；
图3是纸盒包装系统中的检测装置的俯视图；
图4是示出第1非接触式传感器配置高度的图；
图5是应用于内装10盒香烟的纸盒包装的第1和第2非接触式传感器作用的说明图；
图6是示出与实施例不同的第1和第2非接触式传感器的配置的图；
图7是关于纸盒的运送，示出第2非接触式传感器输出变化的图；
图8是说明第2非接触式传感器其他作用的图；
图9是应用于内装14盒香烟的纸盒包装的第1和第2非接触式传感器的作用说明图；
图10是应用于内装20盒香烟的纸盒包装的第1和第2非接触式传感器的作用说明图。
参照图1，其示意性地示出了将多盒香烟包装成纸盒用的系统，即，示意性地示出了纸盒包装系统。另外，该包装系统也可以应用于将香烟盒包装成纸包的场合。
纸盒包装系统设有香烟盒组PB用的运送路径。在此，香烟盒组PB由上下两层的香烟盒列组成，各香烟盒列各有5盒香烟CP。香烟盒组PB在运送路径上运送的过程中，香烟盒组PB被包入纸盒坯片CB内，由此获得纸盒Co。纸盒坯片CB由未图示的供给装置向运送路径供给。此后，纸盒Co在运送路径上被运往薄膜包装机。在该薄膜包装机内，纸盒Co边翻转边被包入薄膜片Fs内，其结果，获得纸盒的完成品C1。
在纸盒包装系统和薄膜包装机内分别对纸盒Co和纸盒的完成品C1进行检查，检测纸盒Co和完成品C1内的香烟盒Cp的盒数不足，即，检测香烟盒Cp是否有规定的盒数。根据该检测结果，盒数不足的纸盒Co或完成品C1被排出运送路径，仅良好的完成品C1被运向下一道工序。
参照图2，该图具体示出了纸盒包装系统2。该系统2设有下部运送导轨4，该下部运送导轨4构成上述运送路径的一部分。下部运送导轨4从上述纸盒坯片的供给装置下方起水平延伸。如图1所示，香烟盒组PB的运送路径弯折了90°。
在下部运送导轨4的上方配置有上部运送导轨5。该上部运送导轨5与下部运送导轨4平行延伸。下、上运送导轨4、5规定了香烟盒组PB的运送通道7。更具体地，上部运送导轨5具有上游侧的上部运送导轨6和下游侧的上部运送导轨8，在该两个上部运送导轨6、8之间确保有一定的间隔。上部运送导轨6、8之间配置有补充料斗10，该补充料斗10的出口配置在上部运送导轨6、8之间的正上方。在补充料斗10内重叠有预先成形的纸盒Co。
在下部运送导轨4的下方配置有从香烟盒组PB的运送方向看为左右一对的带齿皮带，即环状牙轮皮带12。两牙轮皮带12分别架设在离开香烟盒组PB运送方向的一对带齿皮带轮14上，这些带齿皮带轮14分别配置在下部运送导轨4两端部的下方。牙轮皮带12的上侧部分与下部运送导轨4平行，在下部运送导轨4的正下方延伸。
在下部运送导轨4的下方还配置有左右一对的环状牙轮皮带16。该一对的牙轮皮带16从香烟盒组PB的运送方向来看，配置在一对牙轮皮带12的两侧，各牙轮皮带16分别绕挂在一对带齿皮带轮18之间。牙轮皮带16的上侧部分与牙轮皮带12的上侧部分在同一水平面内延伸。从图2可知，位于下部运送导轨4始端侧的带齿牙轮皮带轮14、18分别安装在同一驱动轴上，而位于下部运送导轨4终端侧的带齿牙轮皮带轮14、18分别安装在独立的从动轴上。各牙轮皮带16的下侧部分经导向皮带轮20引导，导向皮带轮20使牙轮皮带16的下侧部分充分向下离开牙轮皮带12的下侧部分。
左右的牙轮皮带12具有多个前爪22，这些前爪22以一定间隔配置。更详细地，各前爪22分别安装在轴上，这些轴的两端与左右牙轮皮带12连接。还有，各前爪22为使轴向一个方向转动而被施加有作用力。左右的牙轮皮带16也具有多个后爪24，各后爪24与前爪22被安装在牙轮皮带12上一样地被安装在牙轮皮带16上。
牙轮皮带12、16相互同步地作间歇性行走。因此，前爪22和后爪24从上述运送通道7的上游侧入口依次进入该运送通道7内。在运送通道7内，前爪22和后爪24由于凸轮机构的作用而保持相互相对的立起姿势，形成香烟盒组PB用的夹持斗。凸轮机构包括分别配置于前爪22及后爪24上的滚子型凸轮从动件23和与该凸轮从动件一起动作的凸轮板25，该凸轮板25配置在下部运送导轨4的下侧。
图2示出了一个前爪22刚从运送通道7的入口进入运送通道7内时的状态，该前爪22立起着。此时，与该前爪22配成组的后爪24尚未进入运送通道7内，位于运送通道7的入口附近。更详细地，该后爪24位于运送通道7的入口与下部运送导轨4的上游侧的运送路径部分之间。处于如上所述状态时，香烟盒组PB与纸盒坯片CB一起被推动器26从上游侧的运送路径部分推入运送路径7的入口。此时，香烟盒组PB的前侧面抵靠在纸盒坯片CB上，使该纸盒坯片CB沿香烟盒组PB的上侧面和下侧面弯折成U字形，其后，纸盒坯片CB的一个内侧折片被沿着香烟盒组PB的两个侧面折叠，同时，纸盒坯片CB上侧的坯片体部折片被沿着香烟盒组PB后侧的侧面折叠。
接着，一旦牙轮皮带12、16行走了一定的距离，原来位于运送通道7入口附近的后爪24即立起，该后爪24将纸盒坯片CB下侧的坯片体部折片折起，该下侧的坯片体部折片与上侧的坯片体部折片重合。该上侧和下侧的坯片体部折片被相互粘结。在此时，香烟盒组PB被夹持在前爪22和后爪24之间，前爪22和后爪24构成夹持斗。此后，纸盒坯片CB的另一内侧折片被折叠。在该状态下，纸盒坯片CB的各内侧折片上被涂上浆糊。
然后，随着牙轮皮带12、16的行走，夹持斗与香烟盒组PB一起被运送到下一个位置，于是，纸盒坯片CB左右的外侧折片被折叠，这些外侧折片被粘结在内侧折片上，其结果，香烟盒组PB的包装即纸盒包装完成，获得纸盒Co。
如上所述，一旦香烟盒组PB被依次送入运送通道7内，这些香烟盒组PB即被包装成纸盒Co。
当纸盒Co与夹持斗一起在运送通道7内被间歇性地运送时，各夹持斗被依次送至补充料斗10的正下方。此时，该夹持斗内是空的时，从补充料斗10向该空的料斗内供给纸盒Co。
与夹持斗一起通过补充料斗10之后的纸盒Co在下一个停止位置即检查位置接受由检测装置进行的检查。该检测装置的详细情况如图3所示。
检测装置设有一对第1非接触式传感器28，该第1非接触式传感器28分别配置在运送通道7的两侧。因此，一对第1非接触式传感器28夹着运送通道7相互对置。第1非接触式传感器28使用静电容量型的位移传感器，第1非接触式传感器28可以检测出香烟盒的内包装纸即铝箔。从位于检查位置的纸盒Co的端面起至纸盒Co内的距离D表示第1非接触式传感器28的检测灵敏区。具体是，在该纸盒Co内，当位于一个香烟盒列中两端的香烟盒Cp位于正规位置、这些香烟盒Cp位置未发生错位时，一对第1非接触式传感器28即对两端的香烟盒Cp也即其铝箔进行检测，并输出其检测结果即“ON”信号。而当两端的香烟盒Cp离开了正规位置时，第1非接触式传感器28即输出“OFF”信号。另外，在图3中，香烟盒Co仅其外轮廓用虚线示出。
为了调整上述距离D，各第1非接触式传感器28安装在可动座30上，这些可动座30可沿与运送通道7正交的方向移动。从图4可知，一对第1非接触式传感器28配置在与香烟盒Co中上层的香烟盒列相同的高度。因此，第1非接触式传感器28检测上层香烟盒列中的位于两端的香烟盒Cp。
检测装置还设有3个第2非接触式传感器32，这些第2非接触式传感器32配置在运送通道7的上方。更具体地，在上部运送导轨8的上侧面上固定有板状的安装座34。安装座34有3个第1上开口36和2个第2上开口38。第1上开口36在横切运送通道7的方向上排列配置。第2上开口38从香烟盒Co的运送方向来看，配置在位于两侧的上开口36的下游且更靠近运送通道7的中央。
另一方面，在上部运送导轨8上形成有3个下开口40、42。中央的第1上开口36通过中央的下开口40与运送通道7内相对，两侧的第1上开口36和第2上开口38通过两侧的下开口42与运送通道7内相对。
在安装座34的各第1上开口36内，第2非接触式传感器32分别向着运送通道7内配置。更具体地，第2非接触式传感器32的顶端伸入到下开口40或42内，并通过支承板安装在安装座34上。第2非接触式传感器32之间的间隔是相同的。
此外，在安装座34的各第2下开口38内，第3非接触式传感器44分别向着运送通道7内配置。这些第3非接触式传感器44与第2非接触式传感器32一样固定在安装座34上。
关于位于检查位置的香烟纸盒Co，从图3可知，第2非接触式传感器32正分别位于上层香烟盒列中除了位于两端的两个香烟盒Cp之外的3个香烟盒Cp的上方。在图3中，香烟盒列中的各香烟盒Cp用双点划线表示。另一方面，第3非接触式传感器44分别位于香烟盒列中的从两端起第2个香烟盒Cp的上方。
在图3和图4中，第1、第2及第3非接触式传感器28、32、44的检测灵敏区域用虚线圆圈A分别示出，非接触式传感器28、32、44的检测灵敏区域A可调整。
第2和第3非接触式传感器32、44与第1非接触式传感器28一样可以使用静电容量型位移传感器。因此，当第2和第3非接触式传感器32、44检测出位于检查位置的香烟盒Co内的对应的香烟盒Cp的铝箔时，分别输出“ON”信号。此外，第2和第3非接触式传感器32、44的检测灵敏度与第非接触式传感器28的检测灵敏度是相同的。
从以上说明可知，3个第2非接触式传感器32在运送通道7的横切方向是以等间隔即间隔X配置的，香烟盒Co的端面与与之最相邻的第2非接触式传感器32之间的距离Z大于各香烟盒Cp的横向宽度Y且小于3Y/2。
图5更清楚地示出了间隔X和距离Z相对横向宽度Y的长短关系。又在图5中，仅示出了第2非接触式传感器32的检测灵敏区域。
现对第2非接触式传感器32的配置作更详细的说明。间隔X和距离Z可从下式分别求出，分别比横向宽度Y长。
Z＝Y+[L-Ns×Ad-(Np-1)×Y+2×D]/(Np-1)+Ad/2
X＝(L-2×Z)/(Ns-1)
其中，Ns＝Np-2
在此，L是香烟盒Cp的全长，Ns是第2非接触式传感器32的个数，Ad是第2非接触式传感器32的检测灵敏区域的直径，Np是纸盒内各层香烟盒列具有的香烟盒Cp的盒数，D是第1非接触式传感器28的检测灵敏区的距离。
装入10个横向宽度Y为56mm的香烟盒Cp的纸盒Co，其全长L为284mm。此时，若设Ad＝8mm，D＝2mm，则Z＝70mm，X＝72mm。另外，纸盒Co的全长包括纸盒坯片CB的厚度。
第1-第3非接触式传感器28、32、44与未图示的控制器电连接，该控制器能根据来自第1-第3非接触式传感器28、32、44的输出信号，检测出纸盒Co内的香烟盒Cp的盒数不足。
更详细地，当随着纸盒Co的间歇运送纸盒Co被置于检查位置时，控制器即接收来自第1-第3非接触式传感器28、32、44的输出信号，并根据该输出信号判别纸盒Co内上层的香烟盒列是否有规定盒数的香烟Cp，即，判别该香烟盒列中的香烟盒Cp是否不足。具体是，若纸盒Co内上层的纸盒列有5盒香烟Cp，则第1-第3非接触式传感器28、32、44的输出均为“ON”信号。此时，控制器判断上层的香烟盒列Cp正常。
但是，当上层香烟盒列内缺少了一盒香烟时，则第1和第2非接触式传感器28、32中至少一个非接触式传感器的输出成为“OFF”，收到该“OFF”信号，控制器即判断发生了香烟盒Cp的盒数不足的情况。在此，非接触式传感器的“OFF”信号可根据上述第1和第3非接触式传感器的配置及这些非接触式传感器的检测灵敏区距离和检测灵敏区域来获得。
如图5所示，假定现在香烟盒列中缺少了一盒香烟盒Cp，虽然位于香烟盒列内两端的香烟盒Cp位于正规位置，但其他两盒香烟盒Cp分别离开了正规位置。此时，从各第1非接触式传感器28的输出分别为“ON”信号，两个第2非接触式传感器32的输出也是“ON”信号，但是，一个非接触式传感器32的输出为“OFF”信号。即，从图5可知，虽然香烟盒列中中央的两盒香烟盒Cp分别位于可勉强被两个第2非接触式传感器32检测出的位置，但剩下的一个第2非接触式传感器32不能检测到香烟盒Cp。即，香烟盒Cp不能进入剩下的一个第2非接触式传感器32的检测灵敏区域。
现有的检测装置如图6所示，3个第2非接触式传感器32是以与香烟盒Cp的横向宽度Y相同的间隔配置的，并且，各第2非接触式传感器32是为了检测位于正规位置的香烟盒Cp的横向宽度中央位置而配置的。在该情况下，即使香烟盒列中缺少了一个香烟盒Cp，若4个香烟盒Cp分别配置在如图6所示的位置，则这些香烟盒Cp会被所有的第1和第2非接触式传感器28、32检测出，这些非接触式传感器的输出全部为“ON”信号。正由于此，一旦发生这样的情况，控制器即不能检测出香烟盒Cp的不足。
上述香烟盒Cp的不足判断是在纸盒Co被置于检查位置且纸盒Co的运送暂时停止的状态下由控制器实施的。即，如图7所示，当夹持斗的运送停止时，控制器接收来自第1和第2非接触式传感器28、32的输出信号，并根据这些输出信号判断纸盒Co内的香烟盒Cp是否不足。
从图7可知，在纸盒Co的运送过程中，在纸盒Cp内的香烟盒Cp开始进入非接触式传感器的检测灵敏区域A的时刻，非接触式传感器28、32才输出“ON”信号。“ON”信号的输出一直持续到该纸盒Co离开非接触式传感器的检测灵敏区域A。因此，第1和第2非接触式传感器28、32的输出为“ON”信号的期间可以根据纸盒Co的间歇运送来决定。因此，如图8所示，若发生在非接触式传感器28、32的输出应为“ON”信号的期间非接触式传感器的输出却为“OFF”信号，或者，在非接触式传感器的输出应为“OFF”信号的期间非接触式传感器的输出却为“ON”信号的状况，控制器即可判断纸盒Co内的香烟盒Cp的排列发生了混乱。这样的排列的混乱也是由于香烟盒Cp不足引起的。另外，图8中当处于双点划线所示状况时，表明纸盒Co内的香烟盒装入状况不良。
此外，上述检测装置除了第1和第2非接触式传感器28、32之外，还设有两个第3非接触式传感器44。因此，当纸盒内装入横向宽度Y不同的香烟盒时，用第3非接触式传感器44替代位于左右的两个第2非接触式传感器32，同样可以检测出该纸盒内的盒数不足。
在上述薄膜包装机内也可以组装与上述检测装置相同的检测装置。薄膜包装机内的检测装置检查纸盒Co内下层的香烟盒列。其结果，纸盒包装系统和薄膜包装机的检测装置能检查纸盒Co内上下层的香烟盒列。
上述实施例中的检测装置应用于香烟盒10个一盒的纸盒Co，本发明的检测装置能应用于装入8个以上香烟盒的纸盒。例如，图9和图10分别示出了对于装入14个或20个的纸盒Co的应用例子。在图9和图10中，纸盒Co内的香烟盒Cp缺少一个。
如图9所示，装入14个香烟盒的纸盒Co，若设L＝396mm，Ad＝8mm，D＝2mm，Y＝56mm，则间隔X及距离Z根据前述式子，设定为Z＝64.67mm，X＝66.67mm。
如图10所示，装入20个香烟盒的纸盒Co，若设L＝564mm，Ad＝4mm，D＝2mm，Y＝56mm，则间隔X及距离Z设定为Z＝62.67mm，X＝62.67mm。
上述实施例说明的全部是检测纸盒内的香烟盒不足用的检测装置，但本发明的检测装置同样可以应用于用包装纸包装10盒香烟的纸包。纸包通过向图1所示的薄膜包装机供给包装纸来代替薄膜即可获得。此时，香烟盒组PB只是在纸盒包装系统的运送通道内间歇运送，并在纸盒包装系统内进行香烟盒组PB内上层香烟盒列的检查。
此外，本发明的检测装置不限于香烟盒，也可以应用于装入种种物品的包装制品。