JP2001341701A - 自動充填包装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密封，切断動作を行う動作部の下流への移動
速度を包装体の製品長さに対応させて調整でき、その調
整作業を手間なく容易に行えて、異なる製品長さに対応
して包装材の密封，切断を適切に行える自動充填包装機
を提供する。 【解決手段】 帯状フィルムを連続して引き出して筒状
に成形した包装材２０内に、内容物を連続的に充填して
下方へ送り出し、下流側で包装材２０を間欠的にしごい
て内容物をかき分けた領域を形成し、そのかき分けた領
域を順次に密封して切断することで所定長さの包装体２
を得る。かき分けた領域を密封，切断する密封切断装置
は、密封及び切断動作を行う動作部８０を包装材２０の
送り方向に往復移動させる往復駆動部を備えて、その駆
動源を、回転速度の変更が自在なサーボモータにする。
動作部８０の往復移動はサーボモータを調速制御するこ
とで包装材２０の送り速度Ｖに同調させ、降下移動時に
動作部８０を起動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状フィルムから
成形した筒状の包装材に、流動性があって不定形な食品
等を自動的に充填して所定の長さで密封，切断し、個別
の包装体に形成（製造）する自動充填包装機に関し、と
りわけ、内容物を充填した包装材の送り搬送に同調させ
て密封及び切断動作を行うようにした自動充填包装機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように、ソーセージな
どの練り食品やスティックチーズ，糸こんにゃくなど、
流動性があって不定型な食品等の包装には、薄い樹脂フ
ィルムで包み込む形態のパッケージングを行っている。
そして、この種の包装は自動化しており、例えば実公昭
６２−４５０１号などの公報に、いわゆる自動充填包装
機が開示されている。

【０００３】そうした自動充填包装機は、帯状フィルム
を連続して引き出して、次にその帯状フィルムの両縁を
折り重ねると共に封じて筒状の包装材に成形し、当該包
装材の内部に内容物を連続的に充填して下方へ送り出
し、送り搬送の下流側で包装材を間欠的にしごいて内容
物をかき分けた領域を形成し、そしてかき分けた領域を
順次に密封して切断することにより個別の包装体を得る
構成である。

【０００４】その場合、包装材のかき分けた領域を密封
して切断する密封切断装置は、下方へ移動していくかき
分けた領域に沿って略同速度で移動しつつ密封，切断を
行う構成とし、包装材の連続的な送りを妨げないように
している。つまり、密封，切断動作を行う動作部を包装
材の送り速度に同調させて往復移動させ、降下移動時に
前記動作部を起動させて密封，切断を行っている。ま
た、前記動作部を昇降させる往復駆動部は、上記した公
報などにあるように、クランク機構に構成することが多
い。

【０００５】ところで、包装体の製造では、毎分あたり
の製造個数を所定に設定し、これは製品長さにかかわり
なく所定値に固定することが多い。このため、長い製品
長さでは包装材の送り速度を比較的に速くし、短い製品
長さでは包装材の送り速度を比較的に遅くすることにな
る。従って、密封切断装置の動作部の降下速度について
も、包装体の製品長さに応じて適切に調整する必要があ
り、クランクピンの位置を変更することでクランク半径
を変える調整を行っている。つまり、クランク半径を変
えるので、クランク一回転に対するストローク量を変更
でき、定値に保つクランク回転速度に対してピストン速
度を変更できるので、製品長さに対応する降下速度が得
られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そうし
た自動充填包装機にあっては、製品長さを変更するたび
に、当然ながら密封切断装置の動作部の降下速度を調整
するので手間がかかり煩わしいという問題があった。

【０００７】つまり、クランクピンの位置を変更する調
整作業は、まず本体カバーを外してクランク機構のクラ
ンクピン関連の取り合いを手作業で変更することになる
ので、思いのほか手間がかかり煩雑である。

【０００８】しかも、近時は製品長さの異なる多種類を
少量ずつ製造する生産形態になることが多く、その場
合、クランクピンの位置を変更する調整作業を頻繁に繰
り返し行う必要があり、かかる調整作業は生産能率を低
下させる原因となっていた。

【０００９】また、上記した公報などでは、コンロッド
のクランクピン側に摺動機構を介在させていて、位置調
整を容易に行い得る工夫がみられるが、本体カバーを外
して手作業で取り合い調整することには変わりなく、や
はり手間がかかり煩雑であることは否めない。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、密封，切断動作を行う前記動作部の下流
へ向かう移動速度を包装体の製品長さに対応させて調整
することができ、その調整作業を手間なく容易に行え
て、異なる製品長さに対応して包装材の密封，切断を適
切に行える自動充填包装機を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明の第１に係る自動充填包装機は、帯状フィ
ルムを連続して引き出して筒状に成形した包装材内に、
内容物を連続的に充填して所定方向へ送り出し、送り搬
送の下流側で当該包装材を間欠的にしごいて内容物をか
き分けた領域を形成し、そして前記かき分けた領域を順
次に密封して切断する自動充填包装機であって、前記か
き分けた領域を密封して切断する密封切断手段は、密封
及び切断動作を行う動作部と、当該動作部を前記包装材
の送り搬送方向に往復移動させる往復駆動部とを備え
て、前記往復駆動部には回転速度の変更が自在なサーボ
モータを設けて駆動源とし、前記サーボモータの回転速
度を調速制御することで前記動作部の往復移動を前記か
き分けた領域の送り搬送に同調させると共に、下流へ向
かう往路移動時に前記動作部を起動する構成にする。

【００１２】また、本発明の第２に係る自動充填包装機
は、前記密封切断手段は、前記動作部を前記包装材側へ
進退移動させる進退駆動部を備え、該進退駆動部は前記
往復駆動部から分離されている構成にする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自動充填包装機の
実施形態例を添付図面に基づいて説明するが、本発明は
かかる例に限定されるものではない。

【００１４】図１は、本発明の一実施形態の自動充填包
装機の正面図である。

【００１５】この自動充填包装機１は、食品等の内容物
を充填した包装体２を形成（製造）するものであり、搬
送装置３，包装材成形装置５，充填装置６，しごき装置
７，密封切断装置８等を、その本体１４及び基台１２に
備えている。

【００１６】つまり、自動充填包装機１は、ボビン３０
から繰り出した帯状フィルム１０をローラ群を介してフ
ォルダ５０まで送り、フォルダ５０の所では帯状フィル
ム１０の両縁を供給パイプ６０の外周で折り重ねて筒状
にすると共に、重ね部位を高周波シール装置５１により
融着させて包装材２０とし、供給パイプ６０の外周に垂
れ下がる状態とした内部に、供給ポンプ６１により例え
ばソーセージ原料等の内容物を供給し、そして、しごき
装置７により内容物をしごき寄せて筒状の包装材２０に
密封予定部を形成し、その密封予定部を密封切断装置８
により密封してその近辺を切断し、所定長さの包装体２
を得る構成になっている。

【００１７】充填装置６は、本体１４の上部に設けた供
給ポンプ６１，駆動モータ６２等からなり、供給ポンプ
６１の導入側に接続した供給管６３は図示しないタンク
に接続してあって、ポンプ起動により、タンク内の貯蔵
物を、供給ポンプ６１の排出側に接続した供給パイプ６
０から排出する動作を行い、供給パイプ６０の外周を包
む状態の包装材２０に内容物を充填する。

【００１８】包装材成形装置５は、供給パイプ６０の上
部にフォルダ５０を設けると共に、その下方で供給パイ
プ６０に対向させて高周波シール装置５１を設けてな
り、フォルダ５０に供給した帯状フィルム１０の両縁を
丸め折り重ねて高周波シール装置５１により封じて、供
給パイプ６０を囲む筒状の包装材２０を成形する動作を
行う。

【００１９】搬送装置３は、供給パイプ６０の下方にフ
ィードロール３２を二つ対に設けると共に、両ロール３
２，３２と連係する駆動モータ３３を備えてなり、両ロ
ール３２，３２間に包装材２０を挟み込ませて駆動モー
タ３３により回転駆動することで送り搬送を行う。

【００２０】しごき装置７は、フィードロール３２，３
２の下方に一対のピンチローラ７０，７０を設けると共
に、ピンチローラ７０に対立させてエアシリンダ７１を
配置してなり、エアシリンダ７１の駆動により両ローラ
７０，７０を挟み合わせ動作させるもので、送り搬送さ
れてくる包装材２０に対して両ローラ７０，７０で挟み
付ける動作を所定周期で繰り返すことにより、包装材２
０の所定部位をしごき、内容物をかき分けた領域を形成
する。また、これらのピンチローラ７０，７０は、フィ
ードロール３２の近辺に配置した駆動モータ７２と連結
させてあり、包装材２０の送り搬送に同調して回転する
構成である。

【００２１】密封切断装置８は、密封及び切断動作を行
う動作部８０と、当該動作部８０を包装材２０の送り搬
送方向（上下方向）に往復移動させる往復駆動部８１等
を備えている。

【００２２】動作部８０は、しごき装置７の下方に配置
した密封箱８２に内蔵してあり、密封及び切断動作の駆
動のための回転軸８３を密封箱８２から基台１２側へ延
長させて設けると共に、その回転軸８３は基台１２内に
設けた連結歯車８９等の伝達機構を介してサーボモータ
８５と連係させていて、サーボモータ８５により回転軸
８３を回転させ、回転軸８３の上端部に設けたクランク
機構によって包装材２０側へ進退する往復動作（水平動
作）を起動させ、この進退動作に伴って密封及び切断動
作を行うもので、上流のしごき装置７側から送られてく
る包装材２０について、内容物をかき分けた領域の上下
２ヶ所を密封し、さらに両密封部位の中間部分を切断す
る動作を行う。なお、回転軸８３は、内軸と外軸をスプ
ライン結合させたスプライン軸とし、動作部８０（密封
箱８２）の昇降動作を許容できる構成になっている。

【００２３】往復駆動部８１は、動作部８０を直接に往
復移動（上下移動）させるのではなく、その動作部８０
を内蔵した密封箱８２を上下方向に往復移動させる昇降
動作を行う構成を採り、基台１２側にサーボモータ８５
及びクランク機構８７等を備えている。つまり、往復駆
動部８１としては、密封箱８２を、基台１２から突き出
るロッド８６で支持し、ロッド８６はコンロッド８８を
介してクランク機構８７と連結すると共に、クランク機
構８７の入力側にはサーボモータ８５を連結してあり、
このサーボモータ８５の駆動によりロッド８６を昇降動
作させる。この密封箱８２の昇降動作は、しごき装置７
でしごいて形成したかき分けた領域の送り搬送に同調さ
せる設定とし、下へ向かう往路移動時に動作部８０を起
動する設定にしている。

【００２４】なお、密封は、通常は金属クリップを縛り
付ける結紮により行うことが多いが、ヒートシールなど
により行うこともできる。密封，切断により個別に切り
離した包装体２は下方に落下させて排出し、製品として
次の処理工程へ送る。

【００２５】ところで、包装体２の製造では、毎分あた
りの製造個数を例えば２４０個に設定し、これは製品長
さにかかわりなく所定値に固定する。このため、長い製
品長さでは包装材２０の送り速度を比較的に速くし、短
い製品長さでは包装材２０の送り速度を比較的に遅くす
る。

【００２６】密封箱８２の昇降動作つまり動作部８０の
往復移動（上下移動）は、上記したように、しごき装置
７でしごいて形成したかき分けた領域の送り搬送に同調
させる設定にするものであり、即ち、製品長さに応じた
包装材２０の送り速度に対応させる必要がある。

【００２７】ここでは、サーボモータ８５の回転速度を
調速制御することで包装材２０のかき分けた領域の送り
速度に同調させており、サーボモータ８５の回転速度
は、図２に示すように、クランク一回転の期間で変速
し、長い製品長さでは送り速度Ｖが比較的に速いので、
クランク一回転における回転速度Ｌのように、クランク
ピンが上死点Ｕから下死点Ｄへ向かう回転（降下移動）
を速くして下死点Ｄから上死点Ｕへ向かう回転（上昇移
動）を遅くする。また、短い製品長さでは送り速度Ｖが
比較的に遅いので、クランク一回転における回転速度Ｓ
のように、クランクピンが上死点Ｕから下死点Ｄへ向か
う回転（降下移動）を遅くして下死点Ｄから上死点Ｕへ
向かう回転（上昇移動）を速くする。

【００２８】このように、サーボモータ８５は、回転速
度の変更が自在なことから往復駆動部８１の駆動源には
好ましい。

【００２９】従って、異なる製品長さの製造では、サー
ボモータ８５について回転速度の設定を変更すればよ
く、調速制御の設定を変更するだけで対応することがで
きる。そしてこの場合、機械，機構そのものを物理機械
的に調整するのではなく制御回路系の電気的な設定を変
更する調整作業なので、調整には熟練がいらなく調整作
業を手間なく容易に行える。

【００３０】即ち、サーボモータ８５の調速制御を設定
変更することにより、密封，切断動作を行う動作部８０
の降下速度を包装体２の製品長さに対応させて調整する
ことができ、制御回路系の電気的な設定を変更する調整
作業なので、その調整作業を手間なく容易に行える。そ
の結果、異なる製品長さに対応して包装材２０の密封，
切断を適切に行える。

【００３１】以上説明した本発明の自動充填包装機にお
いては、密封切断装置における上下駆動と水平駆動の同
期を簡単にとるために、一つの駆動系によって密封切断
装置を駆動しているが、本発明の自動充填包装機では、
図３に示すように、密封箱８２を昇降する往復駆動（上
下駆動）系と、動作部８０を包装材２０側へ進退させる
進退駆動（水平駆動）系とを分離して構成してもよい。

【００３２】すなわち、図３に示す自動充填包装機で
は、動作部８０の密封及び切断動作の駆動のための回転
軸８３は、サーボモータ８５とは別個に設けた駆動モー
タ８４と伝達機構を介して連係させていて、駆動モータ
８４により回転軸８３を回転させ、回転軸８３の上端部
に設けたクランク機構によって包装材２０側へ進退する
往復動作（水平動作）を起動させるものであり、それ以
外の構成は図１の自動充填包装機と同様である。

【００３３】このように、往復駆動（上下駆動）系と進
退駆動（水平駆動）系とを分離して構成することによ
り、特に往復駆動（上下駆動）系の慣性を小さくでき、
その駆動源であるサーボモータ８５をより低慣性なも
の、つまりより低出力で小型なものに換装することがで
きる。また、サーボモータ８５を駆動源として用いる往
復駆動（上下駆動）系を簡素化することにより、サーボ
モータの調速制御設定をより単純化できると共に、系の
慣性の変動要因を少なくすることができるので、より長
期間に亘って安定に動作させることができる。さらに、
往復駆動系（サーボモータ８５）と進退駆動系（駆動モ
ータ８４）とを分離させた構成なので、密封切断装置と
しての設計自由度が高くなり、例えば動作部８０をさら
に高速動作させられるのであれば、往復移動量（上下移
動量）を最小限に設定することができ、これにより密封
箱８２の昇降時の騒音をより小さくすることも可能であ
る。

【００３４】尚、図３の実施形態のように２つの系を切
り離した場合には、例えば同調ソフトを用いて往復駆動
（上下駆動）系と進退駆動（水平駆動）系の駆動を同調
させる必要がある。

【００３５】

【発明の効果】本発明の自動充填包装機によれば、異な
る長さの製品の製造に切り替える際には、単にサーボモ
ータについて回転速度の設定を変更すればよく、調速制
御の設定を変更するだけで対応することができる。そし
てこの場合、機械，機構そのものを物理機械的に調整す
るのではなく制御回路系の電気的な設定を変更する調整
作業なので、調整には熟練がいらなく調整作業を手間な
く容易に行える。即ち、サーボモータの調速制御を設定
変更することにより、密封，切断動作を行う動作部の下
流へ向かう移動速度を包装体の製品長さに対応させて調
整することができ、制御回路系の電気的な設定を変更す
る調整作業なので、その調整作業を手間なく容易に行え
る。その結果、異なる製品長さに対応して包装材の密
封，切断を適切に行える。

【００３６】また、特に、密封切断手段の構成に関し、
動作部を包装材側へ進退移動させる進退駆動部を往復駆
動部から分離して構成したものにあっては、特に往復駆
動（上下駆動）系の慣性を小さくでき、その駆動源であ
るサーボモータをより低出力で小型なものに換装するこ
とができ、また、サーボモータの調速制御設定をより単
純化できると共に、より長期間に亘って安定に動作させ
ることができる。さらに、密封切断装置としての設計自
由度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る自動充填包装機を模
式的に示す図である。

【図２】密封切断装置の動作部を昇降させるクランク回
転の時間変位を示す図である。

【図３】本発明の別の実施形態に係る自動充填包装機を
模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 自動充填包装機 ２ 包装体 ３ 搬送装置 ５ 包装材成形装置 ６ 充填装置 ７ しごき装置 ８ 密封切断装置（密封切断手段） １０ 帯状フィルム ２０ 包装材 ８０ 動作部 ８１ 往復駆動部 ８２ 密封箱（移動体） ８４ 駆動モータ（駆動手段） ８５ サーボモータ ８６ ロッド ８７ クランク機構 ８８ コンロッド ８９ 連結歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田所 彰 埼玉県越谷市西方2761番地 大森機械工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 3E050 AB02 BA02 CA01 CA08 CB01 DC02 DD07 DF01 DF03 DH04 GB06 HB02 HB06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状フィルムを連続して引き出して筒状
   に成形した包装材内に、内容物を連続的に充填して所定
   方向へ送り出し、送り搬送の下流側で当該包装材を間欠
   的にしごいて内容物をかき分けた領域を形成し、そして
   前記かき分けた領域を順次に密封して切断する自動充填
   包装機であって、 前記かき分けた領域を密封して切断する密封切断手段
   は、密封及び切断動作を行う動作部と、当該動作部を前
   記包装材の送り搬送方向に往復移動させる往復駆動部と
   を備えて、前記往復駆動部には回転速度の変更が自在な
   サーボモータを設けて駆動源とし、前記サーボモータの
   回転速度を調速制御することで前記動作部の往復移動を
   前記かき分けた領域の送り搬送に同調させると共に、下
   流へ向かう往路移動時に前記動作部を起動することを特
   徴とする自動充填包装機。
2. 【請求項２】 前記密封切断手段は、前記動作部を前記
   包装材側へ進退移動させる進退駆動部を備え、該進退駆
   動部は前記往復駆動部から分離されていることを特徴と
   する請求項１に記載の自動充填包装機。