JP2000203533A

JP2000203533A - 包装機

Info

Publication number: JP2000203533A
Application number: JP11000730A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nakagawa; 幸夫中川; Masashi Kondo; 真史近藤
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-05
Also published as: JP4141561B2

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の袋サイズを設定しておくだけで、各種
サイズの袋のカット位置が自動調整されるような製袋包
装機を得ること。【解決手段】単位時間当たりの包装回数、袋の長さ、
該袋のアイマーク位置からカット位置までの長さ、アイ
マークの検出位置からフイルムの挟持位置までのフイル
ム長さを記憶する記憶手段と、記憶したこれらの情報を
もとにシール部材のシールタイミングを算出し、算出し
たタイミングでシール部材のフイルム挟持タイミングを
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記憶された袋サイ
ズに基づいて袋のカット位置を自動調整することのでき
る製袋包装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の製袋包装機としては、フイルムを
筒状に成形しながらそのフイルムチューブ内に被包装物
を充填し、続いて一対のシール部材でフイルムチューブ
を両サイドから挟持して、被包装物が充填された袋の天
の部分と後続の袋の地の部分とを同時にシールするもの
が知られている。

【０００３】そして、１袋毎に絵柄が印刷されたフイル
ムで袋を成形する場合は、光センサで検出することので
きるアイマークと称する目印が１袋分の長さ間隔で印刷
されたフイルムを使用し、そのアイマークの検出時点を
起点として、包装機がサイクル動作を繰り返すことによ
り、各袋の境目を正確にシールして切断するようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の包装
機では、袋のカット位置を調整するために、アイマーク
センサの取付位置を手動で調整したり、センサの出力タ
イミングをタイマー時間を変えて調整する等していたの
で、カット位置の確認と調整に手間取り、特に袋サイズ
の異なるフイルムを頻繁に取り替える場合には、そうし
た手作業での調整が煩わしくなるという問題があった。
またその間に使用されるフイルムも無駄になるという問
題があった。

【０００５】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
ので、その課題とするところは、袋サイズやアイマーク
位置を記憶させるだけで、種々のサイズの袋を最適位置
で自動的にカットすることができる新たな包装機を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る包装機
は、フイルムのアイマーク検出時点から所定距離フイル
ムを走行させた時点で、一対のシール部材で筒状フイル
ムを挟持することにより、先行の袋の天の部分と後続の
袋の地の部分とをシールし切断するものである。したが
って、筒状フイルムを挟持する時点において、袋の所定
のカット位置がフイルムの挟持位置と重なるように上記
所定距離が設定されていれば、袋のカット位置にズレが
生じないことになる。

【０００７】そこで、この包装機では、図１のフイルム
展開図に示す１袋分の長さａと、該袋のアイマーク位置
ｍからカット位置Ｃまでの長さｂと、アイマークセンサ
Ｓの検出位置Ｄからシール部材によるフイルム挟持位置
Ｅまでのフイルム長さＬとを記憶手段に記憶し、記憶し
たこれらの情報をもとに、演算手段で上記所定距離Ｘを
算出する。即ち、フイルム走行距離Ｘは、Ｘ＝（Ｌ−ａｎ＋ｂ）（但し、ｎは、Ｌ区間の袋枚
数）として求まる。そこで、制御手段は、このＸに基づいて
上記シール部材のフイルム挟持タイミングを制御する。

【０００８】これによれば、図１に示すように、アイマ
ークセンサＳの検出位置Ｄから所定距離Ｘだけフイルム
ｆを走行させた時点では、袋のカット位置Ｃとシール部
材によるフイルム挟持位置Ｅとが合致することになるの
で、袋のカット位置Ｃには、ズレが生じないことにな
る。

【０００９】請求項２に係る包装機は、請求項１の「所
定距離」を「所定時間」に変えたもので、同様にフイル
ムのアイマークを検出した時点から「所定時間」フイル
ムを走行させた時点で、一対のシール部材で筒状フイル
ムを挟持することにより、先行の袋の天の部分と後続の
袋の地の部分とをシールし切断する。

【００１０】この場合も前述同様に、袋の長さａ、該袋
のアイマーク位置ｍからカット位置Ｃまでの長さｂ、ア
イマークｍの検出位置Ｄからシール部材のフイルム挟持
位置Ｅまでのフイルム長さＬの他に、フイルム速度を求
めるための単位時間当たりの包装回数Ｎ（回数ｒｐｍ）
も記憶手段に記憶し、記憶したこれらの情報をもとに上
記「所定時間」Ｔを演算手段で算出して、上記シール部
材のフイルム挟持タイミングを制御する。

【００１１】即ち、フイルム速度をＶとすると、上記
「所定時間」Ｔは、次式で求まる。Ｔ＝（Ｌ−ａｎ＋ｂ）／Ｖ（但し、ｎは、Ｌ区間の袋
枚数）Ｖ＝Ｎａ／60（mm／sec.）

【００１２】これによれば、単位時間当たりの包装回数
Ｎと袋の長さａとから、フイルム速度Ｖが求まり、さら
にその速度Ｖと「所定距離」Ｘとからその間を移動する
時間Ｔが求まるので、その時間Ｔでシール部材がフイル
ムを挟持すると、その時点では、図１に示すように、袋
のカット位置Ｃとシール部材によるフイルム挟持位置Ｅ
とが合致することになり、この場合もズレが生じないこ
とになる。

【００１３】請求項３に係る包装機は、前記同様にフイ
ルムのアイマークを検出した時点より所定量フイルムを
走行させた時点で、一対のシール部材で筒状フイルムを
挟持することにより、先行の袋の天の部分と後続の袋の
地の部分とをシールし切断するものである。ここで上記
所定量とは、前記「所定距離」或いは「所定時間」の何
れも含む概念である。

【００１４】そして、特にこの包装機では、被包装物の
種類毎に、前記単位時間当たりの包装回数Ｎと、使用す
る袋の長さａ、該袋のアイマーク位置ｍからカット位置
Ｃまでの長さｂとを記憶手段に記憶し、さらに共通の値
として、アイマークｍの検出位置Ｄからシール部材のフ
イルム挟持位置Ｅまでのフイルム長Ｌさを記憶手段に記
憶して、指定手段で被包装物が指定されると、指定され
た被包装物に関するこれらの記憶情報とフイルム長さに
関する共通の記憶情報とを読み出して、演算手段で上記
所定量を算出し、これをもとに上記シール部材のフイル
ム挟持タイミングを制御する。

【００１５】これによれば、被包装物を指定するだけ
で、それに使用される袋サイズが自動的に読み出され
て、請求項１或いは２の包装機と同様に、「所定距離」
或いは「所定時間」が算出されるので、前記同様に袋の
カット位置Ｃに、ズレが生じないことになる。

【００１６】請求項４に係る包装機は、請求項１ないし
３の包装機において、特にアイマークｍの検出位置Ｄか
らフイルム挟持位置Ｅまでのフイルム長さＬが未知数で
ある時に、これを簡単に設定できるようにしたものであ
る。

【００１７】即ち、上記Ｌは、未知数であるから、前述
のＸやＴも未知数となる。そこで、このＸやＴを仮の値
χとして設定する。そして、フイルムのアイマークが検
出された時点よりこのχ量だけフイルムを走行させた時
点で、シール部材により筒状フイルムを挟持しシールす
る。すると、図２のフイルム展開図のように、実際のシ
ール・カット位置Ｅ１と、正規のシール・カット位置Ｃ
１との間には、若干のズレが生ずる。このズレ量ｅを測
定し、その値で上記χを修正すれば、その修正値（この
例では、χ＋ｅ）は、請求項１ないし３に記載の「所定
距離」或いは「所定時間」と等しくなる。

【００１８】そこで、この修正値と、単位時間あたりの
包装回数Ｎ、袋の長さａ、袋のアイマーク位置ｍからカ
ット位置Ｃまでの長さｂとに基づいて、アイマークセン
サＳの検出位置Ｄからフイルム挟持位置Ｅまでのフイル
ム長さＬを逆算して記憶するのである。

【００１９】これにより、シール位置までのフイルムの
走行経路が複雑で、実測が困難あっても、簡単な試運転
で上記Ｌが設定でき、その後は、記憶したＬを基準値と
して使用することができる。

【００２０】請求項５に係る包装機は、請求項１ないし
４の包装機において、算出された「所定距離」或いは
「所定時間」を、設定されたシール時間及び／又はしご
き距離によって変更する演算手段を備えたものである。

【００２１】前記「しごき距離」は、シール直前に袋の
封止口をしごいて内容物のシール部への噛み込みを防止
するために設定されるもので、こうしたしごき距離やシ
ール時間が設定されると、その値に応じてフイルムの挟
持位置が変更され、それに伴って前記「所定距離」或い
は「所定時間」が修正されて、前述のフイルム挟持タイ
ミングが制御される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。

【００２３】図３は、回転する一対のシール部材で袋を
成形する縦型製袋包装機の概略構成を示したもので、帯
状のフイルムｆをチューブ状に曲成するフォーマＦと、
その下方において、筒状に成形されたフイルムチューブ
Ｔｕを両サイドから吸引保持しながらこれを下方に引っ
張るプルダウンベルトＰＢと、フイルムチューブＴｕの
合わせ目をシールする縦シール手段ＶＳと、縦シールさ
れたフイルムチューブＴｕを水平方向から挟持して熱シ
ールする一対のシール部材１０、１０とで構成される。

【００２４】上記プルダウンベルトＰＢは、モータＭ３
で回転し、その回転軸には、パルスジェネレータＰＧが
取付けられて、その出力パルスが、フイルム送り量カウ
ンタＦＣに入力される。フイルム送り量カウンタＦＣ
は、センサＳからのアイマーク検出信号でカウント値を
リセットし、パルスジェネレータＰＧからの出力パルス
でカウント値をカウントアップして、そのカウント値を
コンピュータ２に出力する。またコンピュータ２は、こ
のカウント値を監視しながらフイルム速度を割り出し、
それに基づいて制御手段６に制御信号を出力する。同時
に、変化する前記カウント値からその時々のフイルム送
り量を割り出し、それに基づいてシール部材１０、１０
の運動軌跡を規定する制御量を算出して制御手段５に出
力する。制御手段５は、前記制御量に基づいてシール部
材１０、１０を回転させるサーボモータＭ1と、その回
転軸１２、１２の軸間距離を可変にするサーボモータＭ
２とを制御する。

【００２５】上記センサＳは、フイルムに印刷されたア
イマークｍを光の反射或いは透過によって検出するもの
で、その検出信号は、コンピュータ２に入力されて、フ
イルム送りとシール部材１０、１０のサイクル運動とを
同期させるための起点として使用される。

【００２６】上記シール部材１０、１０は、アーム部１
１、１１の先端部に旋回可能に軸支され、また各アーム
部１１、１１は、回転軸１２，１２を中心として互いに
逆方向に回転するように構成されて、アーム部１１、１
１が回転しても各シール部材１０，１０は、常に水平姿
勢を保ちながら回転軸１２，１２を中心として旋回する
ようになっている。

【００２７】また上記回転軸１２，１２は、サーボモー
タＭ１と連結された一対のギヤ機構と、軸継手である図
示しないシュミットカップリングとを介して互いに逆方
向に回転するようになっているが、この実施態様では、
特に左右のシール部材１０，１０を噛み合わせた状態で
アーム部１１、１１を内向きに回転させるために、各回
転軸１２，１２を水平移動する一対の可動枠にそれぞれ
軸支して、該可動枠をサーボモータＭ２の正転逆転によ
って近接離反させることにより、左右の回転軸１２，１
２を水平方向で近接離反させることができるようになっ
ている。

【００２８】このアーム部１１，１１の回転と、その回
転軸１２，１２の軸間距離とを制御することにより、左
右のシール部材１０，１０に互いに面対称なＤ字形運動
軌跡を描かせるようになっている。また前述の「しごき
距離」が設定されると、左右のシール部材１０、１０の
噛合位置Ｐ（即ち、図３において破線で示すフイルム挟
持位置Ｐ）を変えざるを得ない場合があり、その場合に
は、それに対応する運動軌跡を描かせることにより、前
記噛合位置Ｐを所定の範囲において上下方向に変えるこ
とができるようになっている。

【００２９】上記シール部材１０，１０の上部には、ス
プリングで水平方向に伸縮自在にされたシャッタ板１
３，１３が取付けられ、またその下部には、同じくスプ
リングで水平方向に伸縮自在にされたしごき板１４，１
４が取り付けられて、シール部材１０、１０が噛み合う
直前の直線走行において、それらが閉じることにより、
上からの被包装物の落下を阻止しながら袋の口をしごく
ようになっている。

【００３０】また一方のシール部材１０には、袋のシー
ル面を水平にカットするための図示しないナイフが装備
され、それと対向する他方のシール部材１０には、ナイ
フが入り込むスリットが設けられて、左右のシール部材
１０、１０が噛み合った直後にナイフが作動するように
なっている。

【００３１】操作装置１は、入力手段１ａや指定手段１
ｂが一体となったタッチスクリーンで構成され、操作画
面を切り替えると、袋サイズを入力する入力画面や、被
包装物を指定する指定画面が現れるようになっている
が、特に単位時間当たりの包装回数Ｎやしごき距離、ま
た図１の袋長さａやアイマークｍからカット位置Ｃまで
の長さｂについては、使用する袋サイズ毎に入力でき、
また各袋に共通なアイマーク検出位置Ｄからフイルム挟
持位置Ｅまでの長さＬ（即ち、図３のアイマークセンサ
Ｓの検出位置からフイルム挟持位置Ｐまでのフイルム走
行距離）については、他の共通項目とともに設定できる
ようになている。ただし、この値を設定しなくても、初
期設定モードでこの値を後から計算で求めることもでき
る。

【００３２】即ち、この値Ｌは、設計条件から算出でき
るが、装置毎に組み立て誤差があるため、フイルムｆを
実際に装着してみて袋を成形すると、必ずズレが発生す
る。そこで、そのズレ量を測定し、そのズレ量で上記Ｌ
を修正すると、より正確な値にできる。その方法につい
ては、後で説明する。

【００３３】コンピュータ２の記憶手段３には、単位時
間当たりの包装回数Ｎと、しごき距離、図１の袋長さ
ａ、アイマークｍからカット位置Ｃまでの長さｂが、袋
サイズ毎に記憶されている。またアイマーク検出位置Ｄ
からフイルム挟持位置Ｅまでの長さＬも各袋に共通な項
目として記憶されている。そして、指定手段１ｂで被包
装物を指定すると、それに対応する袋サイズや包装回数
Ｎが、記憶手段３から読み出され、スクリーンに表示さ
れる。また演算手段４は、読み出された情報をもとにシ
ール部材１０、１０の制御パラメータとプルダウンベル
トＰＢの制御パラメータとを算出して、それぞれの制御
手段５、６に出力する。

【００３４】制御手段５に対する制御パラメータとして
は、シール部材１０、１０の原点位置Ａと、それが１回
転する間の加減速区間、等速区間、各区間の角速度と、
各区間における回転軸１２、１２の軸間距離等があり、
それらが袋サイズと運転スピードとに応じて演算手段４
で算出される。

【００３５】上記原点位置Ａは、その位置Ａから回転し
始めたシール部材１０、１０と、走行するフイルムｆの
先頭のシールカット位置とをフイルム挟持位置Ｐで遭遇
させることのできる位置として設定されるもので、原点
位置Ａに停止していたシール部材１０，１０が、アイマ
ーク検出時点から回転し始めてＴ時間後にフイルム挟持
位置Ｐに到達するものとすると、この時間Ｔでフイルム
ｆの先頭のカット位置Ｃもフイルム挟持位置Ｐに到達し
なければならないので、今、フイルム搬送スピードを
Ｖ、袋の長さをａ、袋のアイマーク位置ｍからカット位
置Ｃまでの長さをｂ、アイマーク検出位置Ｓからフイル
ム挟持位置Ｐまでのフイルム長さをＬとすると、上記時
間Ｔやその間のフイルム走行距離Ｘは、次の式で与えら
れる。Ｔ＝（Ｌ−ａｎ＋ｂ）／Ｖ（但し、ｎは、Ｌ区間の袋
枚数）Ｘ＝ＴＶ

【００３６】この算出結果から袋サイズに対応した原点
位置Ａが決定され、それに基づいてスタート前のシール
部材１０、１０が位置決めされる。

【００３７】ところで、この方法は、上記Ｌを既知数と
したものであるが、この数値が未知数である場合、ある
いは、不正確な数値である場合は、次の方法でその数値
を確定することができる。

【００３８】まず原点位置Ａから回転し始めたシール部
材１０、１０が、フイルム挟持位置Ｐに到達するまでの
時間をｔとし、その間にフイルムが走行する距離をχと
して原点位置Ａを仮に決める。そして、フイルムのアイ
マークが検出された時点より原点位置Ａにあるシール部
材１０、１０を回転させ、同時にフイルムを走行させ
て、フイルムがχ量だけ走行した時点で、シール部材１
０、１０によりフイルムチューブＴｕを挟持してシール
する。そして、成形された袋のシールカット位置のズレ
量をメジャーで測定し、その値を操作装置１から入力し
て、上記時間ｔとフイルム走行距離χとを修正する。即
ち、ズレ量が例えばｅであったとすると、上記時間ｔ
は、Ｔ＝ｔ±ｅ／ｖとして修正され、また上記走行距離χは、Ｘ＝χ±ｅとして修正される。こうしてＴ、或いはＸが求まると、
前述の式を変形してＬ＝Ｘ−ｂ＋ａｎからＬが求まり、この値が記憶手段３に記憶されるとと
もに、上記ｔ、χが修正され、それに対応して原点位置
Ａも修正される。

【００３９】次に、この実施態様の動作について説明す
る。

【００４０】まず、被包装物を指定手段１ｂを操作して
呼び出すと、それに対応する袋サイズと運転条件とが記
憶手段３から読み出されて操作装置１と演算手段４に出
力される。操作装置１では、その記憶情報をスクリーン
に表示し、演算手段４では、その情報に基づいて前述の
各種の制御パラメータを算出して制御手段５，６に出力
する。制御手段５は、算出された制御パラメータに基づ
き、まず原点位置Ａにシール部材１０、１０を位置決め
する。

【００４１】こうして運転前の準備が整うと、オペレー
タがスタートキーを操作する。すると、コンピュータ２
は、まず制御手段６に駆動開始を指示する。これにより
プルダウンベルトＰＢが回転してフイルム送りが開始
し、その送り量はフイルム送り量カウンタＦＣにてカウ
ントされる。そして、最初のアイマークｍがセンサＳで
検出されると、その信号で上記カウンタＦＣのカウント
値がクリアされて再びカウントを開始し、それと同時に
原点位置Ａにいるシール部材１０，１０も回転し始め
て、Ｔ時間後には、フイルム挟持位置Ｐに到達する。

【００４２】一方、フイルム先頭のカット位置ＣもＴ時
間後には、同じくフイルム挟持位置Ｐに到達する。こう
して、両者がフイルム挟持位置Ｐで遭遇することによ
り、運転開始直後から正規の位置でシールされ、カット
される。

【００４３】このようして、アイマークｍが検出される
度に、前述のサイクル動作が繰り返される。図４は、そ
の様子をタイミングチャートで表したものである。

【００４４】また被包装物を切替えた場合も、前述と同
様にして対応する袋サイズ等が読み出され、それに基づ
いて上記ＸやＴが算出され、また原点位置Aも修正され
て、同様にして運転開始直後から正規の位置でシールさ
れ、カットされる。

【００４５】以上の態様は、アーム部１１，１１の回転
軸１２、１２を水平方向に移動させてシール部材１０，
１０に直線走行を行わせるようにしたものであるが、本
発明は、これ以外の構成、例えばシール部材が水平方向
と上下方向とに往復運動する機構に連結されて、所謂ボ
ックスモーションを行うような方式の包装機にも適用す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、袋
サイズに関連した情報を予め記憶しておくだけで、種々
のサイズの袋を最適位置で自動的にカットすることがで
きる。したがって、これまでの手作業によるカット位置
の調整が不要になり、それに伴ってフイルムの浪費を無
くすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用するフイルムの展開図の一例であ
る。

【図２】本発明で使用する他のフイルムの展開図の一例
である。

【図３】本発明の一実施形態を示す包装機の概略構成図
である。

【図４】本発明の一実施形態の動作のタイミングチャー
トを示したものである。

【符号の説明】

１操作装置２コンピュータ３記憶手段４演算手段５制御手段６制御手段１０シール部材１１アーム部１２回転軸ＳセンサＣフイルムカット位置Ｄアイマーク検出位置Ｅフイルム挟持位置Ｅ１フイルム挟持位置Ｐフイルム挟持位置ｆフイルムｍアイマーク位置ｅズレ量ａ袋の長さｂ袋のアイマーク位置からカット位置までの長さＬアイマーク検出位置からフイルム挟持位置までの
フイルム長さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フイルムのアイマークを検出した時点よ
り所定距離フイルムを走行させた時点で、一対のシール
部材で筒状フイルムを挟持することにより、先行の袋の
天の部分と後続の袋の地の部分とをシールするようにし
た包装機であって、袋の長さ、該袋のアイマーク位置か
らカット位置までの長さ、アイマークの検出位置からフ
イルムの挟持位置までのフイルム長さを記憶する記憶手
段と、記憶したこれらの情報をもとに上記所定距離を算
出し、求めた所定距離に基づいて上記シール部材のフイ
ルム挟持タイミングを制御する制御手段とを備えてなる
包装機。
【請求項２】フイルムのアイマークを検出した時点よ
り所定時間フイルムを走行させた時点で、一対のシール
部材で筒状フイルムを挟持することにより、先行の袋の
天の部分と後続の袋の地の部分とをシールするようにし
た包装機であって、単位時間当たりの包装回数、袋の長
さ、該袋のアイマーク位置からカット位置までの長さ、
アイマークの検出位置からフイルムの挟持位置までのフ
イルム長さを記憶する記憶手段と、記憶したこれらの情
報をもとに上記所定時間を算出し、求めた所定時間に基
づいて上記シール部材のフイルム挟持タイミングを制御
する制御手段とを備えてなる包装機。
【請求項３】フイルムのアイマークを検出した時点よ
り所定量フイルムを走行させた時点で、一対のシール部
材で筒状フイルムを挟持することにより、先行の袋の天
の部分と後続の袋の地の部分とをシールするようにした
包装機であって、被包装物の種類毎に、単位時間当たり
の包装回数、使用する袋の長さ、該袋のアイマーク位置
からカット位置までの長さを記憶する記憶手段と、アイ
マークの検出位置からフイルムの挟持位置までのフイル
ム長さを記憶する記憶手段と、被包装物を指定する指定
手段と、指定された被包装物に対応する上記記憶情報と
前記フイルム長さに関する記憶情報とをもとに上記所定
量を算出し、求めた所定量に基づいて上記シール部材の
フイルム挟持タイミングを制御する制御手段とを備えて
なる包装機。
【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の包装
機であって、フイルムのアイマーク検出時点より設定量
だけフイルムを走行させた時点で一対のシール部材によ
り筒状フイルムを仮シールし、得られた仮シール位置の
ズレ量をもとに上記設定量を修正し、その修正済みの設
定量と、記憶した単位時間あたりの包装回数、袋の長
さ、該袋のアイマーク位置からカット位置までの長さと
に基づいて、アイマークの検出位置からフイルムの挟持
位置までのフイルム長さを算出して前記記憶手段に記憶
させるようにした包装機。
【請求項５】前記所定距離或いは所定時間を、設定さ
れたシール時間、及び／又はしごき距離によって変更す
る演算手段を備えてなる請求項１ないし４の何れかに記
載の包装機。