JP2002019740A - 容器包装処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主機となる包装処理装置と従機となる１又は
２以上の包装処理装置を有し、主機に対して従機を同期
運転する容器包装処理システムにおいて、変速可能なモ
ータで駆動される主機の速度を変更したときでも、主機
と従機の動作部の機械的な位置関係にずれが生じないよ
うにする。 【解決手段】 主機の駆動モータに連結されて回転する
エンコーダと、そのモータの回転数を設定する速度設定
器と、エンコーダの出力から現在の速度を読み取る速度
読取器と、エンコーダから得られた位置データの演算処
理時間等による遅れ時間と速度読取器からの速度信号に
基づき各装置の動作部間の機械的な位置のずれ量を予め
入力された計算式によって算出し、その位置のずれ量に
相当する補正を加えて位置指令信号を出力する演算手段
と、その位置指令信号に基づき従機のサーボモータを制
御するサーボ制御部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器（例えば包装
袋）を高速で連続的に搬送しながら、その搬送途中で容
器に対し充填物の充填、開口部のシール等の包装諸操作
を行うようにした容器包装処理システムの改良に関し、
特に、処理速度を変更しても該容器包装処理システムを
構成する各包装処理装置の動作部間の機械的な位置のず
れがないように同期運転できるようにした容器包装処理
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すリテーナ式容器（袋）包装処
理システムは、出願人が先に出願した特願２０００−３
６２７７に記載されたものである。このリテーナ式袋包
装処理システムでは、リテーナがループ状に形成された
搬送経路をコンベアにより搬送され、該搬送経路に沿っ
て配置された各包装処理装置により各包装処理を受け
る。主搬送経路（実線矢印で示す経路）１に沿って設置
されている包装処理装置は、一定速度でリテーナを搬送
するリテーナ搬送装置２、そのリテーナに空袋を連続的
に供給する袋連続供給装置３、袋口の開口装置４、液状
物予備充填装置５、固形物充填装置６、液状物充填装置
７、スチーム脱気装置８、シール装置９、一定速度で搬
送されるリテーナ内の実袋を抜き取り製品搬送コンベア
１１上に間欠的に排出する容器排出装置１２である。ま
た、不良リテーナ排出経路（破線矢印で示す経路）１３
に沿って不良袋排出装置１４が設置され、洗浄経路（仮
想線で示す経路）１５に沿ってリテーナ洗浄装置１６及
び乾燥装置１７が設置されている。なお、洗浄経路１５
は通常は閉鎖しておき、リテーナが汚れてきた場合に開
通させる。

【０００３】袋連続供給装置３は、無端状のコンベアチ
ェーンに等間隔に取り付けられた多数の袋保持部材を有
する袋保持部材搬送装置１８と、同時に複数（ｎ個）の
袋保持部材に各１つずつ袋を供給する袋間欠供給装置１
９からなる。図４は袋保持部材搬送装置１８の概念図で
あり、袋保持部材（図４では袋Ｗのみ図示）はコンベア
チェーンの回転により一対の平行部をもつ環状軌道に沿
って一方向に移動し、その際、前記平行部の一方側（袋
入り側）Ａにおいて袋保持部材の取付間隔のｎ倍の距離
ずつ間欠的に移動し、かつ前記平行部の他方側（袋出
側）Ｂにおいて一定速度で連続的に移動する。袋間欠供
給装置１９は袋入り側Ａに配置され、停止した袋保持部
材に袋を複数列（ｎ列）で供給し、袋出側Ｂにはリテー
ナ搬送装置２が配置され、連続移動する袋保持部材から
袋を取り出しリテーナに挿入している。

【０００４】袋保持部材搬送装置１８は、無端状のコン
ベアチェーンに等間隔に配置された多数の袋保持部材を
速度可変のサーボモータＭ_１により前記環状軌道に沿っ
て一方向に回転搬送する回転搬送機構２１と、速度可変
のサーボモータＭ_２により回転搬送機構２１全体を平行
部に沿って所定距離往復動させる往復駆動機構２２を備
える。駆動モータＭ_１による袋保持部材の回転搬送速度
及び駆動モータＭ_２による回転搬送機構２１の往復動速
度は、往動時（袋出側Ｂにおいてリテーナの搬送方向に
動くときを往動とする・・・・図４では実線→仮想線の動
き）と復動時（仮想線→実線の動き）で異なる値に設定
され、その際、袋入り側Ａにおいて往動時に駆動モータ
Ｍ_１による袋保持部材の回転搬送速度（Ｕ_１）と駆動モ
ータＭ_２による回転搬送機構２１の往動速度（Ｕ_３）が
合成（相殺）されて、袋保持部材の移動速度がゼロにな
り、また、袋出側Ｂにおいて往復動時の駆動モータＭ_１
による袋保持部材の回転搬送速度（往動時Ｕ_１、復動時
Ｕ_２）と駆動モータＭ_２による回転搬送機構２１の往復
動速度（往動時Ｕ_３、復動時Ｕ_４）が合成されて、袋保
持部材の移動速度が常時一定になるように設定されてい
る。上記のように設定することにより、袋保持部材搬送
装置１８は、袋入り側Ａにおいて回転搬送機構２１の往
動時に袋間欠供給装置１９から移動速度ゼロ（停止状
態）の袋保持部材に袋Ｗを受け取り、一方、袋出側Ｂに
おいて袋Ｗを一定速度で連続的にリテーナに引き渡すこ
とができる。

【０００５】この袋連続供給装置１８では、処理能力Ｓ
（袋／分）、一度に供給される袋数ｎ（個）、袋保持部
材の取付ピッチｐ（ｍ）、及び回転搬送機構２１の往動
時間（＝袋入り側Ａにおける袋保持部材の間欠停止時
間）ｔ_１（秒）の条件が設定されると、各駆動モータの
駆動条件等を求めることができる。下記式は、図５に示
すように各駆動モータにおいて往動時の速度から復動時
の速度への切り替え（あるいは復動時の速度から往動時
の速度への切り替え）が即座に行われると仮定したとき
の計算例である。下記式において、各記号は下記の意味
をもつ。 ｔ_２；回転搬送機構の復動時間（＝袋入り側Ａにおける
袋保持部材の間欠移動時間） Ｍ（ｍ）；回転搬送機構の往動距離（＝復動距離） Ｕ_１（ｍ／分）；袋保持部材の回転搬送速度（回転搬送
機構の往動時） Ｕ_２（ｍ／分）；袋保持部材の回転搬送速度（回転搬送
機構の復動時） Ｕ_３（ｍ／分）；回転搬送機構の往動速度 Ｕ_４（ｍ／分）；回転搬送機構の復動速度 Ｖ_０（ｍ／分）；リテーナの搬送速度 Ｖ_１（ｍ／分）；袋出側Ｂにおける袋保持部材の合成さ
れた移動速度（回転搬送機構の往動時） Ｖ_２（ｍ／分）；袋出側Ｂにおける袋保持部材の合成さ
れた移動速度（回転搬送機構の復動時） Ｖ_３（ｍ／分）；袋入り側Ａにおける袋保持部材の合成
された移動速度（回転搬送機構の往動時） Ｖ_４（ｍ／分）；袋入り側Ａにおける袋保持部材の合成
された移動速度（回転搬送機構の復動時）

【０００６】ｔ_２＝６０×ｎ／Ｓ−ｔ_１ Ｍ＝（ｔ_１×Ｓ×ｐ／２）／６０ Ｕ_１＝Ｓ×ｐ／２ Ｕ_２＝Ｓ×ｐ＋（ｔ_１×Ｓ×ｐ／２）／（６０×ｎ／Ｓ
−ｔ_１） Ｕ_３＝Ｓ×ｐ／２ Ｕ_４＝（ｔ_１×Ｓ×ｐ／２）／（６０×ｎ／Ｓ−ｔ_１） Ｖ_０＝Ｖ_１＝Ｖ_２＝ｐ×Ｓ Ｖ_３＝０ Ｖ_４＝６０×ｎ×ｐ／（６０×ｎ／Ｓ−ｔ_１）

【０００７】また、袋入り側Ａにおいて袋保持部材が復
動時に搬送される距離（回転搬送機構による搬送距離と
回転搬送機構の復動距離が合成された距離）をＬとする
と、Ｌは合成速度Ｖ_４で復動時間（ｔ_２／６０）分のあ
いだ進む距離ということができるから、次のように表さ
れる。 Ｌ＝Ｖ_４×ｔ_２／６０ この式に前記Ｖ_４、ｔ_２を代入して計算すると、次のよ
うになる。 Ｌ＝ｐ×ｎ つまり、回転搬送機構２１の袋入り側Ａでは、復動時間
の間に袋保持部材がｎ個分ずつ搬送されることになり、
一方、往動時間の間に袋Ｗはｎ個ずつ供給されるのであ
るから、結局、全ての袋保持部材に対して間欠的に順次
袋Ｗの供給が行えることになり、袋保持部材が歯抜け状
態（袋がない状態）で搬送されることは防止される。な
お、以上の計算例では、各駆動モータの速度の切り替え
が即座に行われると仮定したが、実際の装置では駆動モ
ータの速度の切り替えは即座にはできず、切換時にのみ
加減速運転となるので、その点を考慮した計算を行う必
要がある。

【０００８】袋連続供給装置３の構造を少し詳しくみる
と、袋連続供給装置３の一部である袋保持部材搬送装置
１８は、図６〜７に示すように、ベッド２３の上に設置
された往復駆動機構２２、該往復駆動機構２２上に設置
され多数の袋保持部材２４を一対の平行部を有する環状
軌道に沿って回転搬送する回転搬送機構２１からなる。
往復駆動機構２２は、支持台２５、２６の下端に設置さ
れたスライド部材２７（複数個あるが１つだけ図示）、
及びベッド２３上に固定されスライド部材２７がその上
を摺動自在であるレール２９、ベッド２３上に固定され
た軸受３１、３２とそれに回転自在に支持されたねじ棒
３３、それを回転駆動する速度可変のサーボモータ
Ｍ_２、及び支持台２６の下端に固定されねじ棒３３に螺
合するナット部材３４からなり、駆動モータＭ_２を正逆
駆動させることにより回転搬送機構２１を左右に往復移
動させることができる。

【０００９】回転搬送機構２１は、支持台２５、２６上
のフレーム３５に回転自在に支持された左右の支軸３
６、３７、それらに固定され回転速度可変のサーボモー
タＭ_１により駆動され水平回転する左右各一対のプーリ
ー３８〜４１、該プーリー３８〜４１の間に掛け渡され
たコンベアチェーン４２、４３を備え、そこには袋保持
部材２４が等間隔（ピッチ＝ｐ）で取り付けられてい
る。袋保持部材２４は縦方向にスリットを有し、そこに
袋Ｗが上方から挿入され保持される。また、袋入り側Ａ
から袋出側Ｂにかけてのフレーム３５の周囲には、袋保
持部材２４の環状軌道に沿って袋受け台４５が設置され
ている。この袋受け台４５は、袋保持部材２４のスリッ
トに収容された袋Ｗが途中で落下しないようにするため
のもので、袋出側Ｂでは途中から落下を許容するための
溝４５ａが形成され、その溝４５ａの下面には袋Ｗを下
方を等速で搬送されるリテーナの溝に案内する挿入ガイ
ド４６が取り付けられている。

【００１０】袋連続供給装置３の一部である袋間欠供給
装置１９は、図８に示すように、例えば特開平８−３３
７２１７号公報に記載されたと同様のコンベアマガジン
式袋供給装置がｎ台並設されたものであり、各供給装置
は、袋口を前方下向きとし一部が重なり合った状態で置
かれた多数の袋を連続的に搬送するベルトコンベア４
７、その左右に設置された袋の両側縁をガイドするガイ
ド板４８、ベルトコンベア４７より早い速度で回転し、
該ベルトコンベア４７で搬送される先頭の袋を後続の袋
から分離して前方に早送りする早送りベルト４９、その
前方のストッパー５１に当たって停止した袋Ｗを、先端
に取り付けた吸盤により真空吸引して所定距離持ち上げ
る吸着取出アーム５２、その袋Ｗを先端に取り付けた吸
盤により吸着し、上方に回動してちょうど袋保持部材２
４の真上にもっていく吸着スイングアーム５３、及びそ
の袋Ｗを先端に取り付けた吸盤により吸着して受け取
り、そのまま垂直に下降させて袋保持部材２４のスリッ
トに挿入する昇降アーム５４を備える。

【００１１】また、リテーナ搬送装置２は、図９〜１０
に示すように、袋挿入装置が一体化されたもので、駆動
機構５５、リテーナ搬送兼袋挿入機構５６、リテーナＲ
を載置して主搬送経路１上を搬送するリテーナ搬送コン
ベア５７、リテーナ導入スクリュー５８等からなる。リ
テーナ搬送兼袋挿入機構５６は、主フレーム５９に回転
自在に支持された支軸６１、６２、該支軸に固定された
スプロケット６３〜６６（６４のみ図示省略）、上側の
スプロケット６３、６５の間に掛け渡された上側コンベ
アチェーン６７と下側のスプロケット６４、６６の間に
掛け渡された下側コンベアチェーン６８を備え、これら
の上下コンベアチェーン６７、６８には昇降部材ガイド
軸６９が等間隔（ピッチ＝ｐ）で取り付けられている。
昇降部材ガイド軸６９には昇降部材７１が昇降自在に取
り付けられ、該昇降部材７１には袋挿入ピン７２が外向
きに、カムフォロワ（ローラ）７３が内向きに取り付け
られている。また、昇降部材ガイド軸６９の下端には、
リテーナの間隔を保持して搬送するリテーナ搬送部材７
４及び位置決め用の板ばね７５が取り付けられている。

【００１２】駆動機構５５は駆動モータ（サーボモー
タ）Ｍ_３を有し、その駆動モータＭ_３の駆動力が支軸６
２に伝達され、スプロケット６３〜６６を介してコンベ
アチェーン６７、６８を回転させ、それにより前記昇降
部材ガイド軸６９が一対の平行部を有する環状軌道に沿
って回転搬送される。また、駆動モータＭ_３の駆動力
は、リテーナ導入スクリュー５８にも伝達される。リテ
ーナ搬送兼袋挿入機構５６では、昇降部材ガイド軸６９
の前記環状軌道の平行部のリテーナ側Ｃに沿って昇降部
材昇降用カム７６が傾斜して設置され（他方側Ｄにも逆
向きに設置されている）、カムフォロア７３がこれに沿
って走行し、また、リテーナ導入側に位置する支軸６１
には、前記昇降部材昇降用カム７６の上端に連なる高さ
にカムプレート７７が設置され、カムフォロア７３がそ
の上を走行する。そして、駆動モータＭ_３によりコンベ
アチェーン６７、６８が回転して昇降部材ガイド軸６９
が一定速度で回転移動すると、前記平行部のリテーナ側
Ｃにおいて昇降部材７１はしだいに下降し、反対側の平
行部Ｄにおいてしだいに上昇する。この昇降高さは、昇
降部材７１に取り付けられた空袋挿入ピン７２が、リテ
ーナ側Ｃの上昇端においてその先端が袋保持部材２４に
保持された袋Ｗの直上に位置し、下降端において袋Ｗを
袋保持部材２４から抜き出して下方のリテーナＲに挿入
できるように設定されている。

【００１３】同時に、このリテーナ搬送兼袋挿入機構５
６は、リテーナ搬送コンベア５７に載置され搬送されて
きたリテーナＲを一定の搬送速度（Ｖ_０）及び間隔
（ｐ）で、かつ袋出側Ｂにある袋保持部材２４の真下を
搬送させる役割をもつ。つまり、リテーナ搬送コンベア
５７上のリテーナＲの搬送速度及び間隔は、まずリテー
ナ導入スクリュー５８により調整され、続いて昇降部材
ガイド軸６９とともに一定速度で移動するリテーナ搬送
部材７４により一定の搬送速度（Ｖ_０）及び間隔（ｐ）
に調整される。また、リテーナＲは搬送中、板ばね７５
により平行面Ｒａをリテーナ搬送用ガイド７８に押し付
けられる。これにより、搬送されるリテーナＲの袋挿入
溝と袋保持部材２４のスリットの位置が上下で確実に揃
うように位置決めされる。

【００１４】図１１に示す袋連続供給装置８１は、同じ
くリテーナ式容器（袋）包装システムに用いられるもの
で、これも出願人が先に出願した特願２０００−３６２
７７に記載されている。このリテーナ式袋包装システム
において、袋保持部材搬送装置８２は前記袋保持部材搬
送装置１８と同じく、袋保持部材８３が袋入り側Ｅにお
いてその取付間隔のｎ倍の距離ずつ間欠的に移動し、か
つ袋出側Ｆにおいて一定速度で連続的に移動する。袋間
欠供給装置８４が袋入り側Ｅに配置され、袋出側Ｆには
受渡し装置８５を介してロータリー型リテーナ搬送装置
８６が配置されている。上記袋保持部材搬送装置８２に
おいて、袋は搬送ベルト８７の表面に形成された袋保持
部材８３の縦溝内に保持される。また、受渡し装置８５
は真空吸引により袋を吸着する受渡し手段８８をロータ
ーの周囲に等間隔（円周方向のピッチｐ）に有し、ロー
タリー型リテーナ搬送装置８６は、ローターの周囲にリ
テーナを等間隔（円周方向のピッチｐ）で搬送する図示
しない保持手段と、その直上部に袋を吸着する保持手段
８９を有する。

【００１５】受渡し装置８５はロータリー型リテーナ搬
送装置８６の駆動手段である速度可変のモータ（サーボ
モータ）に機械的に連結して駆動され、受渡し手段８８
と保持手段８９は速度及び位置関係が常に同期してい
る。また、受渡し装置８５の受渡し手段８８は一定の周
速度（Ｖ_０）でかつ袋保持部材８３と位置的にも同期し
て回転移動する。そして、前記袋間欠供給装置８４が袋
入り側Ｅで停止した袋保持部材８３に袋を複数列（ｎ
列）で供給し、受渡し装置８５が袋出側Ｆを連続移動す
る袋保持部材８３からその受渡し手段８８で連続的に袋
を受け取り、半回転したところでロータリー型リテーナ
搬送装置８６の保持手段８９がその袋を連続的に受け取
り、続いて回転搬送されるリテーナにその袋が挿入され
る。また、袋が挿入されたリテーナは、図３に示すリテ
ーナ式袋包装システムと同様に、後続する各ロータリー
型包装処理装置に搬送され、充填、シール等の各包装処
理が施される。

【００１６】図１２に示す袋連続供給装置９１は、スパ
ウト付き袋を製造し、続いて充填等を行うスパウト付き
袋包装システムに用いられたもので、これは出願人が先
に出願した特願２０００−１８０６３３等に記載されて
いる。このスパウト付き袋包装システムにおいて、袋連
続供給装置９１はスパウト挿入仮シール装置９２に袋を
連続的に供給するために設置され、前記袋連続供給装置
３と同様の袋保持部材搬送装置９３と袋間欠供給装置９
４からなる。スパウト挿入仮シール装置９２の周囲に
は、前記袋連続供給装置９１、受渡し装置９５、スパウ
ト供給装置９６、図示しない仮シール装置及び受渡し装
置９７が配置されている。なお、受渡し装置９５は前記
受渡し装置８５と同じであり、連続回転するローターの
周囲に受渡し手段を等間隔（円周方向のピッチｐ）に有
する。

【００１７】スパウト挿入仮シール装置９２は、連続回
転するローターの周囲にスパウトを垂直に保持するスパ
ウト保持手段及び袋を垂直に保持する袋保持手段を等間
隔（円周方向のピッチｐ）に上下に備え、それぞれの保
持手段で袋及びスパウトを保持し、回転搬送の過程で袋
保持手段に保持した袋を垂直に上昇させ、スパウト保持
手段に保持したスパウトに被嵌し、続いて袋口をスパウ
トに仮シールする。受渡し装置９７は、連続回転するロ
ーターの周囲にスパウト保持手段を等間隔（円周方向の
ピッチｐ）に有し、そのスパウト保持手段により仮シー
ル後のスパウト付き袋をスパウト挿入仮シール装置９２
のスパウト保持手段から受け取り、次の包装処理装置に
連続的に引き渡す。受渡し装置９５、９７及びスパウト
供給装置９６はスパウト挿入仮シール装置９２の駆動手
段である速度可変のモータ（サーボモータ）に機械的に
連結して駆動され、各保持手段等は速度及び位置関係が
常に同期している。また、受渡し装置９５の受渡し手段
は一定の周速度（Ｖ_０）でかつ袋保持部材搬送装置９３
の袋保持部材と位置的にも同期して回転移動する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた容器包装シ
ステムにおいて、袋保持部材搬送装置１８とリテーナ搬
送装置２は、その動作部である袋保持部材２４と袋挿入
ピン７２（及びリテーナ搬送部材７４）が速度及び位置
関係とも同期して移動するように同期運転されている。
この同期運転は、リテーナ搬送装置２を主機、袋保持部
材搬送装置１８を従機とし、主機の駆動モータＭ_３の出
力部にエンコーダを連結して回転させ、エンコーダから
得られた位置データに基づく同期信号を従機のサーボモ
ータＭ_１、Ｍ_２の制御部に入力することで制御されてい
る。

【００１９】また、袋保持部材搬送装置８２と受渡し装
置８５は、その動作部である袋保持部材８３と受渡し手
段８８が速度及び位置関係とも同期して移動するように
同期運転されている。受渡し装置８５はロータリー型リ
テーナ搬送装置８６の駆動モータに機械的に連結され駆
動されているので、この場合、ロータリー型リテーナ搬
送装置８６が主機であり（動作部は受渡し装置８５の受
渡し手段８８）、袋保持部材搬送装置８２を従機とし、
同様の制御を行っている。袋保持部材搬送装置９３と受
渡し装置９５も、その動作部である袋保持部材と受渡し
手段が速度及び位置関係とも同期して移動するように同
期運転されている。同じく受渡し装置９５はロータリー
型スパウト挿入仮シール装置９２の駆動モータに機械的
に連結され駆動されているので、この場合、ロータリー
型スパウト挿入仮シール装置９２が主機であり（動作部
は受渡し装置９５の受渡し手段）、袋保持部材搬送装置
９３を従機とし、同様の制御を行っている。

【００２０】ところで、主機の速度（駆動モータの回転
速度）及び位置データをエンコーダから読み込み、従機
を駆動するサーボモータの制御部に位置指令信号を出力
し当該サーボモータを制御して主機と従機を同期運転す
る場合、エンコーダ現在値の読取時よりサーボモータ制
御部からの制御信号にサーボモータが応答するまで、デ
ジタル演算処理時間等による遅れ時間が生ずる。つま
り、位置指令信号の位置データは遅れ時間を持ち、この
遅れ時間により主機と従機の動作部の機械的な位置関係
にずれが生ずる。遅れ時間はデジタル演算処理に要する
時間であるため常に一定であり、このずれは主機の駆動
モータの速度（システム全体の処理能力）が高速化され
るほど顕著になる。そのため、主機と従機の動作部の位
置関係をあるモータ速度のとき同期するように設定して
いても、モータ速度を変更した場合は主機と従機の動作
部に位置ずれが生じてしまう。

【００２１】前記袋保持部材搬送装置１８とリテーナ搬
送装置２の間では、高速で搬送されるリテーナに袋保持
部材２４を追従させながら、リテーナの袋挿入溝と袋保
持部材２４のスリットの位置を上下に確実に揃える必要
があり、袋保持部材搬送装置８２と受渡し装置８５又は
袋保持部材搬送装置９３と受渡し装置９５の間では、高
速で回転する受渡し手段が袋出側にきたとき、ちょうど
袋保持部材をその受渡し手段に対向させ、瞬間的に袋の
受渡しができるようにする必要がある。このような容器
包装システムでは、主機と従機の動作部の僅かなずれが
正常な包装作業を妨げる。従って、本発明は、変速可能
なモータで駆動される主機の速度、すなわち包装処理シ
ステム全体の能力を変更したときでも、主機と従機の動
作部の機械的な位置関係にずれが生じないようにするこ
とを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、主機となる包
装処理装置と従機となる１又は２以上の包装処理装置を
有し、主機となる包装処理装置に対して従機となる包装
処理装置を同期運転する容器包装処理システムにおい
て、主機の駆動手段である変速可能なモータに連結され
て回転するエンコーダと、そのモータの回転数を設定す
る速度設定器と、エンコーダの出力又は速度設定器から
現在の速度を読み取る速度読取器と、エンコーダ現在値
の読取時より下記サーボモータ制御部からの制御信号に
サーボモータが応答するまでの遅れ時間と速度読取器か
らの速度信号に基づき各装置の動作部間の機械的な位置
のずれ量を予め入力された計算式によって算出し、エン
コーダ現在値に前記機械的な位置のずれ量に相当する補
正を加えて位置指令信号を出力する演算手段と、その位
置指令信号に基づき従機となる包装処理装置のサーボモ
ータを制御するサーボモータ制御部を備えたことを特徴
とする。なお、前記遅れ時間は実験により求めることが
できる。また主機の変速可能なモータは、例えばサーボ
モータ、インバータ制御モータ、変速機付きモータなど
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】上記包装処理システムにおいて、
従機となる包装処理装置は、例えば、等間隔に配置され
た多数の容器保持部材が一対の平行部をもつ環状軌道に
沿って一方向に移動し、その際、前記平行部の一方側に
おいて前記容器保持部材の取付間隔の整数倍の距離ずつ
間欠的に移動し、かつ前記平行部の他方側において一定
速度で連続的に移動する容器保持部材搬送装置である。
主機となる包装処理装置は、前記平行部の他方側に配置
され、そこを一定速度で連続的に移動する前記容器保持
部材と速度及び位置関係が同期して移動又は回転する動
作部を有する。上記容器保持部材搬送装置は、例えば、
等間隔に配置された多数の容器保持部材を一対の平行部
をもつ環状軌道に沿って一方向に回転搬送する回転搬送
機構と、該回転搬送機構全体を前記平行部に沿って所定
距離往復動させる往復駆動機構を備える。この場合、回
転搬送機構と往復駆動機構はそれぞれ独立したサーボモ
ータを有し、容器保持部材は前記回転搬送と往復動が合
成された移動速度を有する。

【００２４】本発明をリテーナに容器を保持して搬送
し、その搬送過程で容器に対し順次包装諸操作を施すリ
テーナ式容器包装処理システム（図３のタイプ）に適用
する場合、従機となる包装処理装置は前記容器保持部材
搬送装置で、これが空容器の供給を行い、主機となる包
装処理装置は、前記平行部の他方側に沿って多数のリテ
ーナを前記容器保持部材と同期して搬送し、かつ前記容
器保持部材に保持された空容器を取り出しリテーナ内に
１つずつ挿入する挿入手段を備えたリテーナ搬送装置で
ある。本発明をこのリテーナ式容器包装処理システムに
適用する場合の制御系機構図を図１に、制御系フロー図
を図２に示す。主機となるリテーナ搬送装置２のインバ
ータ制御モータＭ_３の出力部にエンコーダ１０１を連結
し、位置データを速度読取機１０２に出力し、演算手段
１０３では速度読取機１０２からの速度信号と遅れ時間
に基づき袋保持部材２４と挿入ピン７２の位置のずれ量
を予め入力された計算式によって算出し、エンコーダ１
０１の位置データに補正を加えて位置指令信号をサーボ
制御部１０４、１０５に出力し、サーボ制御部１０４、
１０５はその位置指令信号に基づいてサーボモータ
Ｍ_１、Ｍ_２を制御する。

【００２５】なお、主機のモータＭ_３の回転数を読み取
る方法は、エンコーダ１０１が出力する現在の位置デー
タと前回以前の位置データを比較する方法と、速度設定
機１０６により予定速度値を仮定する方法がある。前者
の演算例として、

【外１】 とすると、同期指令用に出力するエンコーダ値Ｅn0（Ｐ
ＬＳ）は次式（１）のように演算される。

【数１】 後者の演算例として、

【外２】 とすると、同期指令用に出力するエンコーダ値Ｅn0（Ｐ
ＬＳ）は次式（２）のように演算される。

【数２】

【００２６】本発明を別のタイプのリテーナ式容器包装
システム（図１１のタイプ）に適用する場合、従機とな
る包装処理装置は前記容器保持部材搬送装置であり、主
機となる包装処理装置は、周囲にリテーナ及び袋の保持
手段を備えた連続回転するローターを有し、各保持手段
によりリテーナと袋を保持して搬送し、その搬送過程で
リテーナに袋を挿入するロータリー型リテーナ搬送装置
である。また、本発明をスパウトに容器を被嵌してシー
ルし、このスパウト付き容器に順次以降の包装諸操作を
施すスパウト付き容器包装処理システム（図１２のタイ
プ）に適用する場合、例えば、従機となる包装処理装置
は前記容器保持部材搬送装置であり、主機となる包装処
理装置は、周囲にスパウトと容器を垂直に保持する保持
手段を備えた連続回転するローターを有し、各保持手段
によりスパウトと容器を保持して搬送し、その搬送過程
で容器をスパウトに被嵌し、さらに仮シールするロータ
リー型スパウト挿入仮シール装置である。主機となる包
装処理装置がロータリー型の場合、主機と従機の間に主
機の駆動モータに機械的に連結され駆動される受渡し装
置を配置することができる。この受渡し装置は、連続回
転するローターの周囲に容器保持手段を多数備え、該容
器保持手段により従機となる包装処理装置から容器を受
け取り、主機となる包装処理装置へ引き渡すもので、こ
の場合、受渡し装置の容器保持手段が主機の動作部に相
当する。

【００２７】なお、これまで空容器の供給部分の制御に
関して具体的に記載したが、この制御手段を製品の排出
部分の制御にも適用することができる。例えば、図３に
示すリテーナ搬送装置２０は製品容器が入ったリテーナ
を一定速度で搬送するものであり、これに隣接設置され
た容器排出装置１２は、袋保持部材搬送装置１８と同様
に、等間隔に配置された多数の袋（製品袋）保持部材が
一対の平行部をもつ環状軌道に沿って一方向に移動し、
その際、前記平行部の一方側において一定速度で連続的
に移動し、前記平行部の他方側でその取付間隔の整数倍
の距離ずつ間欠的に移動するようになっている。ここで
も、一定速度で搬送されるリテーナと袋保持部材を速度
及び位置関係とも同期させる必要があり、前記と同様に
リテーナ搬送装置２０を主機とし、容器排出装置１２を
従機とすればよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、高速で運転される容器
包装処理システムにおいて、変速可能なモータで駆動さ
れる主機の速度、すなわち包装処理システム全体の能力
を変更したときでも、主機と従機の動作部の機械的な位
置関係にずれが生じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る制御系機構図である。

【図２】 本発明に係る制御系フロー図である。

【図３】 リテーナ式袋包装処理システムの全体を示す
概略図である。

【図４】 袋保持部材搬送装置の概念図である。

【図５】 袋保持部材搬送装置の動作パターンを示す図
である。

【図６】 空袋保持部材搬送装置の平面図である。

【図７】 同じく側面図である。

【図８】 空袋間欠供給装置の側面図である。

【図９】 リテーナ搬送装置の平面図である。

【図１０】 同じく正面図である。

【図１１】 他のリテーナ式袋包装システムの袋連続供
給装置の平面図である。

【図１２】 スパウト付き袋包装システムのスパウト挿
入仮シール装置を示す図である。

【符号の説明】

２ リテーナ搬送装置 １２ 排出装置 １８、８２、９３ 袋保持部材搬送装置 ２０ リテーナ搬送装置 ２１ 回転搬送機構 ２２ 往復駆動機構 ２４、８３ 袋保持部材 ７２ 挿入ピン ７４ リテーナ搬送部材 ８５、９５、９７ 受渡し装置 ８６ ロータリー型リテーナ搬送装置 ８８ 受渡し手段 ９２ ロータリー型スパウト挿入仮シール装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主機となる包装処理装置と従機となる１
   又は２以上の包装処理装置を有し、主機となる包装処理
   装置に対して従機となる包装処理装置を同期運転する容
   器包装処理システムにおいて、主機の駆動手段である変
   速可能なモータに連結されて回転するエンコーダと、そ
   のモータの回転数を設定する速度設定器と、エンコーダ
   の出力又は速度設定器から現在の速度を読み取る速度読
   取器と、エンコーダ現在値の読取時より下記サーボモー
   タ制御部からの制御信号に下記サーボモータが応答する
   までの遅れ時間と速度読取器からの速度信号に基づき各
   装置の動作部間の機械的な位置のずれ量を予め入力され
   た計算式によって算出し、エンコーダ現在値に前記機械
   的な位置のずれ量に相当する補正を加えて位置指令信号
   を出力する演算手段と、その位置指令信号に基づき従機
   となる包装処理装置のサーボモータを制御するサーボモ
   ータ制御部を備えたことを特徴とする容器包装処理シス
   テム。
2. 【請求項２】 従機となる包装処理装置が、等間隔に配
   置された多数の容器保持部材が一対の平行部をもつ環状
   軌道に沿って一方向に移動し、その際、前記平行部の一
   方側において前記容器保持部材の取付間隔の整数倍の距
   離ずつ間欠的に移動し、かつ前記平行部の他方側におい
   て一定速度で連続的に移動する容器保持部材搬送装置で
   あり、主機となる包装処理装置が、前記平行部の他方側
   に配置され、そこを一定速度で連続的に移動する前記容
   器保持部材と速度及び位置関係が同期して移動又は回転
   する動作部を有することを特徴とする請求項１に記載さ
   れた容器包装処理システム。
3. 【請求項３】 従機となる包装処理装置が、等間隔に配
   置された多数の容器保持部材を一対の平行部をもつ環状
   軌道に沿って一方向に回転搬送する回転搬送機構と、該
   回転搬送機構全体を前記平行部に沿って所定距離往復動
   させる往復駆動機構を備え、前記回転搬送機構と往復駆
   動機構はそれぞれ独立したサーボモータを有し、前記容
   器保持部材は前記回転搬送と往復動が合成された移動速
   度を有することを特徴とする請求項２に記載された容器
   包装処理システム。
4. 【請求項４】 容器包装処理システムがリテーナに容器
   を保持しその容器に対し順次包装諸操作を施すリテーナ
   式容器包装処理システムであって、従機となる包装処理
   装置が空容器の供給を行い、主機となる包装処理装置
   が、前記平行部の他方側に沿って多数のリテーナを前記
   容器保持部材と同期して搬送し、かつ前記容器保持部材
   に保持された空容器を取り出しリテーナ内に１つずつ挿
   入するリテーナ搬送装置であることを特徴とする請求項
   ２又は３に記載された容器包装処理システム。
5. 【請求項５】 容器包装処理システムがリテーナに容器
   を保持しその容器に対し順次包装諸操作を施すリテーナ
   式容器包装処理システムであって、従機となる包装処理
   装置が空容器の供給を行い、主機となる包装処理装置
   が、周囲にリテーナ及び容器の保持手段を備えた連続回
   転するローターを有し、前記保持手段で保持したリテー
   ナを回転搬送するとともに、前記容器保持部材に保持さ
   れた空容器を前記保持手段で受け取りリテーナ内に１つ
   ずつ挿入するリテーナ搬送装置であることを特徴とする
   請求項２又は３に記載された容器包装処理システム。
6. 【請求項６】 容器包装処理システムがスパウトに容器
   を被嵌してシールし、このスパウト付き容器に順次以降
   の包装諸操作を施すスパウト付き容器包装処理システム
   であって、従機となる包装処理装置が容器の供給を行
   い、主機となる包装処理装置が、周囲にスパウトと容器
   を垂直に保持する保持手段を備えた連続回転するロータ
   ーを有し、各保持手段によりスパウトと容器を保持して
   搬送し、その搬送過程で容器をスパウトに被嵌し、さら
   に仮シールするロータリー型スパウト挿入仮シール装置
   であることを特徴とする請求項２又は３に記載された容
   器包装処理システム。
7. 【請求項７】 主機となる包装処理装置と従機となる包
   装処理装置の間に、連続回転するローターの周囲に容器
   保持手段を多数備え、該容器保持手段により従機となる
   包装処理装置から容器を受け取り、主機となる包装処理
   装置へ引き渡す回転受渡し装置が設置され、該回転受渡
   し装置は主機と機械的に連結して駆動されることを特徴
   とする請求項５又は６に記載された容器包装処理システ
   ム。