JP2006123965A

JP2006123965A - 包装機用包材繰り出し装置

Info

Publication number: JP2006123965A
Application number: JP2004313969A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Fujita; 尚一藤田
Original assignee: IWAGURO SEISAKUSHO KK
Current assignee: IWAGURO SEISAKUSHO KK
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】包材を連続搬送する必要のある捺印機と包材を間欠搬送する必要のある包装機の動作を取り持つ機構を設けて、ライン上で包材にロットナンバー等を印刷できるようにする。
【解決手段】包材スプール４をモータ５で回転駆動できるようにするとともに、包材スプール４と包装機２との間の包材搬送ラインの途中に連続印刷方式の捺印機６を配置し、かつ包材搬送ライン上の捺印機６と包装機２との間には、昇降自在で、捺印機６にて印刷済みの包材３ａを連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラ７を設け、昇降ローラ７の上下方向の位置を複数のローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃにて検出して、昇降ローラ７の位置に応じてモータ５及び包装機２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム状の包材を袋状に形成して内部に食品や薬品等の顆粒体、粉体、固形体、液体等の内容物を充填し密閉する包装機に、包材を供給する包材繰り出し装置に関する。

従来より、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンフィルム等を順次積層させた複数層のラミネートフィルムからなる包材を、細長袋状（以下、これをスティック包袋という）に形成して、間欠搬送しつつこのスティック包袋内部に食品や薬品等の顆粒体、粉体、固形体、液体等の内容物を充填し、密閉する包装機は知られている（例えば特許文献１）。

特開２００３−９５３３３号公報

ところで、このような包装機において、ロットナンバー等を印刷できるようにすることが望まれている。しかし、捺印機の多くが連続運転中（包材連続搬送中）に捺印する方式を採用しているのに対し、包装機は、既述したように包材をスティック包袋に形成してから内容物を充填し、密閉する関係で、包材を間欠搬送しなければならない。したがって、ライン上でロットナンバー等を印刷できるようにするためには、包装機と捺印機の動作を取り持つ機構（バッファ）が必要となる。しかしながら、これまではそのような機構が存在せず、包材にライン上でロットナンバー等を印刷することができなかった。

本発明の技術的課題は、包材を連続搬送する必要のある捺印機と包材を間欠搬送する必要のある包装機の動作を取り持つ機構を設けて、ライン上で包材にロットナンバー等を印刷できるようにすることにある。

本発明の請求項１に係る包装機用包材繰り出し装置は、フィルム状の包材を袋状に形成して間欠搬送しつつ該袋状包材内部に内容物を充填し密閉する包装機に、包材を繰り出し供給する装置であって、フィルム状の包材が巻回された包材スプールと、包材スプールを回転駆動するモータと、包材スプールと包装機との間の包材搬送ラインの途中に配置された連続印刷方式の捺印機と、包材搬送ライン上の捺印機と包装機との間に昇降自在に配置されて、捺印機にて印刷済みの包材を連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラと、昇降ローラの近傍に設置されて、昇降ローラの上下方向の位置を検出する複数のローラ位置センサと、包材スプールと昇降ローラとの間の包材搬送ライン上に設けられて包材の実速度を検出する包材速度センサと、各ローラ位置センサからのローラ位置信号に基づいて、モータ及び包装機をＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、包材速度センサからの包材速度信号に基づいて、モータによる包材繰り出し速度を制御する制御装置と、を備えるものである。

本発明の請求項２に係る包装機用包材繰り出し装置は、ローラ位置センサが、昇降ローラの昇降ストロークの下端位置に配置されたセンサＡと、昇降ローラの昇降ストロークの中間位置に配置されたセンサＢと、昇降ローラの昇降ストロークの上端位置に配置されたセンサＣとからなり、制御装置が、これらセンサＡ，Ｂ，Ｃの検出結果に基づいて、昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にあることが検知されると、前記モータをＯＦＦし、このＯＦＦ状態から昇降ローラが上昇してその昇降ストロークの中間位置を通過したことが検知されると、次に昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にあることが検出されるまでの間、前記モータをＯＮ状態とし、また昇降ローラがその昇降ストロークの上端位置にあることが検知されている間、前記包装機をＯＦＦするように、前記モータ及び前記包装機を制御するものである。

請求項１の包装機用包材繰り出し装置においては、包材スプールをモータで回転駆動できるようにするとともに、包材スプールと包装機との間の包材搬送ラインの途中に連続印刷方式の捺印機を配置し、かつ包材搬送ライン上の捺印機と包装機との間には、昇降自在で、捺印機にて印刷済みの包材を連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラを設け、昇降ローラの上下方向の位置を複数のローラ位置センサにて検出して、昇降ローラの位置に応じてモータ及び包装機をＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしているので、包材を連続搬送する必要のある捺印機と包材を間欠搬送する必要のある包装機の動作を昇降ローラにて取り持つことができて、ライン上で包材にロットナンバー等を印刷することができるとともに、最上流側の包材スプールから積極的に包材を繰り出すことができて、昇降ローラの応答性を向上させることが可能となって、システム全体の処理速度を上げることができる。
更に、包材スプールと昇降ローラとの間の包材搬送ライン上に包材の実速度を検出する包材速度センサを設けて、包材速度センサからの包材速度信号に基づいて、包材スプールのモータをフィードバック制御するようにしているので、繰り出しに伴って包材スプールの径が変化（縮少）しても、繰り出し速度を一定とすることができる。

また、請求項２の包装機用包材繰り出し装置においては、昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置、中間位置、上端位置のどこにあるのかをセンサＡ，Ｂ，Ｃにて検出して、昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にあるときにはモータをＯＦＦし、このＯＦＦ状態から昇降ローラが上昇してその昇降ストロークの中間位置を通過したときから次に昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にくるまでの間はモータをＯＮ状態とし、さらに昇降ローラがその昇降ストロークの上端位置にある間は包装機をＯＦＦするようにしているので、バッファとなる昇降ローラの位置を管理することができて、その昇降ストロークを必要最小限の長さに圧縮することができ、その分、装置の小型化が図れる。

以下、図示実施形態に基づき本発明の包装機用包材繰り出し装置について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る包装機用包材繰り出し装置を示す構成図である。

本実施形態の包材繰り出し装置１は、図１のように包装機２に対して例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンフィルム等を順次積層させた複数層のラミネートフィルムからなる包材３を繰り出し供給する装置である。包装機２は、周知のように包材繰り出し装置１から供給される包材３を例えば細長袋状（以下、これをスティック包袋という）に形成して、間欠搬送しつつこのスティック包袋内部に食品や薬品等の顆粒体、粉体、固形体、液体等の内容物を充填し密閉する機能を有する。

これを更に詳述すると、包材繰り出し装置１は、フィルム状の包材３が巻回された包材スプール４と、包材スプール４を回転駆動するサーボモータ５と、包材スプール４と包装機２との間の包材搬送ラインの途中に配置された連続印刷方式の捺印機６と、包材搬送ライン上の捺印機６と包装機２との間に昇降自在に配置されて、捺印機６にて印刷済みの包材３ａを連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラ７と、昇降ローラ７の近傍に設置されて、昇降ローラ７の上下方向の位置を検出する複数のローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃと、捺印機６と昇降ローラ７との間の包材搬送ライン上に設けられて包材３の実速度を検出する例えばロータリエンコーダからなる包材速度センサ８と、各ローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃからのローラ位置信号に基づいて、サーボモータ５及び包装機２をＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、予め設定された速度値（設定繰り出し速度）と包材速度センサ８にて検出される実際の包材速度とに基づいて、サーボモータ５による包材繰り出し速度が設定繰り出し速度となるようにフィードバック制御する制御装置９とを有している。

また、捺印機６の入口部には、包材３に予め印字されているマークのピッチを検出することで、捺印機６にロットナンバー等を印刷すべき位置を知らせるマークセンサ１１が設けられている。

昇降ローラ７は、支持機構１０を介して機枠側に昇降自在に取り付けられている。支持機構１０は、図面垂直方向の２個所に縦方向のばか穴が形成されて機枠側に固定された支持部材１２と、支持部材１２の各ばか穴にそれぞれ遊嵌されて例えばＣスプリング等によって脱落防止が図られた一対（図に片側のみ示す）の軸部材１３，１３と、軸部材１３，１３の下端部間に架設されて昇降ローラ７の両端を支持する軸受部材１４とから構成されている。したがって、昇降ローラ７は、軸部材１３，１３の長さにより規定されるストローク内で、軸部材１３，１３と一体に昇降動作するとともに、前記ストローク内で自重により降下するようになっている。

また、ローラ位置を検出するセンサは、ローラ位置センサＡが昇降ローラ７の昇降ストロークの下端位置に、ローラ位置センサＢが昇降ローラ７の昇降ストロークの中間位置に、ローラ位置センサＣが昇降ローラ７の昇降ストロークの上端位置に、それぞれ配置され、軸受部材１４に取り付けたプレート１５を検出することで、昇降ローラ７の位置を検知するようになっている。

制御装置９は、包材速度センサ８からのパルス信号に基づき実際の包材速度（繰り出し速度）を算出する包材実速度算出手段１６と、各ローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃの検出結果に基づいて、昇降ローラ７がその昇降ストロークのどの位置にあるかを判定する昇降ローラ位置判定手段１７と、予めオペレータ等により設定された速度値（設定繰り出し速度）と包材実速度算出手段１６が算出した実際の包材速度と昇降ローラ位置判定手段１７により判定されたローラ位置とに基づいて、稼働時にサーボモータ５と包装機２とをＯＮ／ＯＦＦ制御するとともにサーボモータ５による包材繰り出し速度が設定繰り出し速度となるようにフィードバック制御する繰り出し制御手段１８とを有している。
すなわち、制御装置９は、各ローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃの検出結果に基づいて、稼働時に昇降ローラ７がその昇降ストロークの下端位置にあることがローラ位置センサＡにて検知されると、包材３の繰り出し量が多いと判断してサーボモータ５をＯＦＦし、このＯＦＦ状態から昇降ローラ７が上昇してその昇降ストロークの中間位置を通過したことがローラ位置センサＢにて検知されると、次に昇降ローラ７がその昇降ストロークの下端位置にあることがローラ位置センサＡにて検出されるまでの間、サーボモータ５をＯＮ状態とし、また昇降ローラ７がその昇降ストロークの上端位置にあることがローラ位置センサＣにて検知されている間、この状態の間は包装機２側の引張り量が多いと判断して包装機２をＯＦＦするように、サーボモータ５及び包装機２を制御するように構成されている。

このように、本実施形態の包装機用包材繰り出し装置においては、包材スプール４をサーボモータ５で回転駆動できるようにするとともに、包材スプール４と包装機２との間の包材搬送ラインの途中に連続印刷方式の捺印機６を配置し、かつ包材搬送ライン上の捺印機６と包装機２との間には、昇降自在で、捺印機６にて印刷済みの包材３ａを連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラ７を設け、昇降ローラ７の上下方向の位置を複数のローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃにて検出して、昇降ローラ７の位置に応じてサーボモータ５及び包装機２をＯＮ／ＯＦＦ制御するので、包材３を連続搬送する必要のある捺印機６と包材３を間欠搬送する必要のある包装機２の動作を昇降ローラ７にて取り持つことができて、ライン上で包材３にロットナンバー等を印刷することができる。さらに、最上流側の包材スプール４から積極的に包材３を繰り出すことができて、昇降ローラ７の応答性を向上させることが可能となり、システム全体の処理速度を上げることができる。

また、包材スプール４と昇降ローラ７との間の包材搬送ライン上に包材３の実速度を検出する包材速度センサ８を設けて、包材速度センサ８からの包材速度信号に基づいて、包材スプールのモータをフィードバック制御するようにしているので、繰り出しに伴って包材スプール４の径が変化（縮少）しても、繰り出し速度を一定に制御することができ、昇降ローラ７の動作が安定する。

また、昇降ローラ７がその昇降ストロークの下端位置、中間位置、上端位置のどこにあるのかをローラ位置センサＡ，Ｂ，Ｃにて検出して、昇降ローラ７がその昇降ストロークの下端位置にあるときにはサーボモータ５をＯＦＦし、このＯＦＦ状態から昇降ローラ７が上昇してその昇降ストロークの中間位置を通過したときから次に昇降ローラ７がその昇降ストロークの下端位置にくるまでの間はサーボモータ５をＯＮ状態とし、さらに昇降ローラ７がその昇降ストロークの上端位置にある間は包装機２をＯＦＦするようにしているので、バッファとなる昇降ローラ７の位置を管理することができて、その昇降ストロークを必要最小限の長さに圧縮することができ、装置の小型化が図れる。

本発明の一実施形態の包装機用包材繰り出し装置を示す構成図である。

符号の説明

１包材繰り出し装置
２包装機
３包材
３ａ印刷済みの包材
４包材スプール
５サーボモータ（モータ）
６捺印機
７昇降ローラ
Ａ，Ｂ，Ｃローラ位置センサ
８包材速度センサ
９制御装置

Claims

フィルム状の包材を袋状に形成して間欠搬送しつつ該袋状包材内部に内容物を充填し密閉する包装機に、前記包材を繰り出し供給する装置であって、
前記フィルム状の包材が巻回された包材スプールと、
前記包材スプールを回転駆動するモータと、
前記包材スプールと前記包装機との間の包材搬送ラインの途中に配置された連続印刷方式の捺印機と、
前記包材搬送ライン上の前記捺印機と前記包装機との間に昇降自在に配置されて、前記捺印機にて印刷済みの包材を連続搬送しながら所定量、一時溜め込むことが可能なバッファ機能を持つ昇降ローラと、
前記昇降ローラの近傍に設置されて、該昇降ローラの上下方向の位置を検出する複数のローラ位置センサと、
前記包材スプールと前記昇降ローラとの間の包材搬送ライン上に設けられて包材の実速度を検出する包材速度センサと、
前記各ローラ位置センサからのローラ位置信号に基づいて、前記モータ及び前記包装機をＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、前記包材速度センサからの包材速度信号に基づいて、前記モータによる包材繰り出し速度を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする包装機用包材繰り出し装置。
前記ローラ位置センサは、昇降ローラの昇降ストロークの下端位置に配置されたセンサＡと、前記昇降ローラの昇降ストロークの中間位置に配置されたセンサＢと、前記昇降ローラの昇降ストロークの上端位置に配置されたセンサＣとからなり、
前記制御装置は、これらセンサＡ，Ｂ，Ｃの検出結果に基づいて、前記昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にあることが検知されると、前記モータをＯＦＦし、このＯＦＦ状態から前記昇降ローラが上昇してその昇降ストロークの中間位置を通過したことが検知されると、次に昇降ローラがその昇降ストロークの下端位置にあることが検出されるまでの間、前記モータをＯＮ状態とし、また前記昇降ローラがその昇降ストロークの上端位置にあることが検知されると、前記包装機をＯＦＦするように、前記モータ及び前記包装機を制御することを特徴とする請求項１記載の包装機用包材繰り出し装置。