JP2006199489A - フィルムロールの自動交換システム - Google Patents

Abstract

【課題】 同種のフィルムロールについて、効率よく自動交換を行うことが可能なフィルムロールの自動交換システムを提供する。
【解決手段】 製袋包装システム５０では、第２制御部３０が、ストック部５２に複数格納されているフィルムロール９の中から、製袋包装機３において梱包される商品の種類に対応するフィルムロール９を選定する。同種のフィルムロール９が複数ある場合には、記憶部３１（ＩＤタグ９ｄ）に記憶されているストック部５２への搬入日を基準にしてフィルムロール９の選定を行う。
【選択図】 図９

Description

本発明は、物品の梱包を行う包装機に装填されるフィルムロールの自動交換システムに関する。

従来より、樹脂製の長尺のフィルムを巻き付けたフィルムロールからフィルムを引き出して食品等の商品の梱包を行う包装機が用いられている。

このような包装機に対してフィルムロールを装填する際には、倉庫等に複数保管されているフィルムロールから適切なフィルムロールを選定して人手によって取り出して、搬送ライン等で包装機まで搬送して装填していた。しかし、フィルムロールの選定にあたっては人手を介するために人為的な選定ミスの発生や作業効率の悪化等の問題がある。

これに対して、特許文献１には、梱包される物品に対応するフィルムのフィルムロールを効率よく選定して装填するシステムが提供されている。

このフィルムロールの交換システムでは、フィルムの幅、材質、デザイン等の品目別のフィルムロールのデータを記憶させておき、選定手段によって選定されたフィルムロールの収納棚の表示ランプを点灯させて作業者に知らせている。これにより、梱包される物品に対して適切なフィルムロールを効率よく選定して取り出すことができるため、フィルムロールを交換する際の選定ミスの発生を防止するとともに作業性を向上させることができる。
特開平６−３２３２５号公報（平成６年２月８日公開） 特開２００４−１５５４６９号公報（平成１６年６月３日公開）

しかしながら、上記従来の包装機に対するフィルムロールの自動交換システムでは、以下に示すような問題点を有している。

すなわち、上記公報に開示されたフィルムロールの自動交換システムでは、フィルムの幅や材質等に基づいてフィルムロールの選定を自動的に行い、選定されたフィルムロールを表示するだけであり、複数の同種のフィルムロールの中から選定されたフィルムロールをストック場所から取り出して包装機に装填するまでの工程を自動化することについては考慮されていない。

本発明の課題は、同種のフィルムロールについて、効率よく自動交換を行うことが可能なフィルムロールの自動交換システムを提供することにある。

第１の発明に係るフィルムロール自動交換システムは、物品の梱包を行う包装機に対して物品に対応するフィルムロールを選定して自動的に包装機に装填するフィルムロールの自動交換システムであって、記憶部と、制御部とを備えている。記憶部は、所定のストック場所に配置されている複数のフィルムロールのそれぞれの搬入日を記憶する。制御部は、フィルムロールを装填する際には、同種のフィルムロールの中で搬入日が古いフィルムロールを優先して選定する。

ここでは、包装機によって梱包される物品の種類に応じて適切なフィルムロールを選定して装填するフィルムロールの自動交換システムにおいて、同種のフィルムロールが複数ストックされている場合にはストック場所に搬入された日を選定の基準としてフィルムロールを取り出して装填する。

このように、フィルムロールの搬入日が古いものから優先させて選定することで、同種のフィルムロールが複数ある場合でも効率よく古いフィルムロールから使用することができる。

なお、選定されるフィルムロールの種類は、梱包される物品ごとに異なるものであり、例えば、フィルムの材質、幅、色、デザイン等によって分別される。

第２の発明に係るフィルムロールの自動交換システムは、第１の発明に係るフィルムロールの自動交換システムであって、記憶部には、フィルムロールごとのフィルム残量が記憶されている。

ここでは、各フィルムロールごとにフィルム残量を記憶している。

これにより、同種のフィルムロールが複数ストックされている場合には、フィルム残量が少ないものを優先して使用することができる。この結果、中途半端な量でフィルムが残っているフィルムロールの数を減らして、在庫としてストックしておくフィルムロールの数を減らすことができる。

第３の発明に係るフィルムロールの自動交換システムは、第２の発明に係るフィルムロールの自動交換システムであって、制御部は、記憶部に記憶されているフィルム残量と、生産計画に基づいてこれから梱包に使用される使用予定量とを比較して、使用予定量がフィルム残量を上回る場合には、使用されるフィルムロールと同種のフィルムロールの装填準備を行う。

ここでは、生産計画に基づく使用予定量が、現在装填されているフィルムロールのフィルム残量を上回る場合には、現在装填中のフィルムロールがなくなる前に同種のフィルムロールの装填準備を行う。

これにより、運転中にフィルムがなくなってしまった場合でも、すぐに同種のフィルムロールを装填することができるため、フィルムロールの交換を効率よく行って運転効率を高めることが可能になる。

第４の発明に係るフィルムロールの自動交換システムは、第１から第３の発明のいずれか１つに係るフィルムロールの自動交換システムであって、記憶部は、各フィルムロールに取り付けられている。

ここでは、フィルムロールの種類（対応品目）、搬入日、フィルム残量等を記憶する記憶部を、例えば、ＩＤタグ等のような記憶部として個々のフィルムロールに取り付けている。

これにより、複数のフィルムロールを格納しているストック部において各フィルムロールの記憶部を読み取ることで、各フィルムロールの状態を容易に把握することができる。

本発明のフィルムロールの自動交換システムによれば、同種のフィルムロールが複数ある場合でも効率よく古いフィルムロールから使用することができる。

本発明の一実施形態に係る製袋包装システム（フィルムロールの自動交換システム）について、図１〜図１２（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。

［製袋包装機３の構成］
本実施形態に係る製袋包装システム５０を構成する製袋包装機３は、図１に示すように、被包装物となるポテトチップス等の食品をフィルムで覆い、筒状となったフィルムを縦および横にシールして袋を製造する機械である。また、製袋包装機３は、後述する製袋包装システム（フィルムロールの自動交換システム）５０（図８参照）が有する複数の製袋包装機の中に含まれている。

被包装物は、製袋包装機３の上方に設けられた計量機２から、原則として所定量ずつ落下してくる。計量機２は、フィーダ、プールホッパ２４、計量ホッパ２５、集合排出シュート２６などから構成される組合せ計量装置である。

製袋包装機３は、被包装物の袋詰めを行う本体部分である製袋包装ユニット５（図３参照）と、この製袋包装ユニット５に袋となるフィルムＦを供給するフィルム供給ユニット６と、両ユニット５，６等の駆動部分の動きを制御する第１制御部２０（図２参照）とから構成されている。

［フィルム供給ユニット６］
フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５の成形機構１３（図３参照）に対してシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。このフィルム供給ユニット６では、第２制御部３０によって選定されたフィルムロール９が搬送装置５１によってストック部（ストック場所）５２から製袋包装機３の横まで搬送されると（図８参照）、これを自動的に装填する。なお、第２制御部３０によって選定されたフィルムロール９の自動装填（自動交換）については、後段にて詳述する。

フィルムロール９から繰り出されるフィルムＦは、フィルムロール９を回転させる送出モータ６ａ（図２参照）や、後述する搬送ベルト６ｃおよび製袋包装ユニット５のプルダウンベルト機構１４の作動により製袋包装ユニット５側に引っ張られて搬送される。

また、フィルム供給ユニット６は、図１０（ｃ）等に示すように、自動装填するフィルムロール９を支持する第１シャフト（第１支持軸）１６ａ、第１シャフト１６ａの一方の端部に取り付けられており第１シャフト１６ａに沿って第１シャフト１６ａに対して相対的に移動可能なブラケット１６ｂ（移動機構、芯材除去機構、板材）、ブラケット１６ｂを移動させるエアシリンダ１６ｃを含む支持部１６を、各製袋包装機３に１つずつ有している。

第１シャフト１６ａは、一方の端部が開放された開放端を有し、この開放端側からフィルムロール９の芯材９ａに挿入されて、フィルムロール９を片持ち支持する。なお、第１シャフト１６ａにおけるフィルムロール９の保持は、空気圧によって半径方向外側へ広がって芯材９ａの部分を保持するエアチャックが用いられている。

ブラケット１６ｂは、第１シャフト１６ａにおける上記開放端とは反対側の端部に配置されており、第１シャフト１６ａに装填されたフィルムロール９の位置を決定するストッパとして機能する。そして、ブラケット１６ｂは、エアシリンダ（駆動部）１６ｃによって第１シャフト１６ａに沿って第１シャフト１６ａに対して相対的に開放端側へ移動することで、後述するフィルムロール９の芯材９ａの除去やフィルムロール９の効果等を行う。

エアシリンダ１６ｃは、ブラケット１６ｂを第１シャフト１６ａに沿って相対的に移動させる駆動機構であって、第１シャフト１６ａからみてブラケット１６ｂの背後に配置されている。

さらに、フィルム供給ユニット６は、図８および図１０（ａ）等に示すように、後述するフィルムロール９の自動装填制御を行う際に、装填するフィルムロール９を搬送装置５１から受け取って支持部１６まで搬送する仮受け部６０を備えている。

仮受け部６０は、一方の端部に開放端を有しており支持部１６まで搬送するフィルムロール９を支持する第２シャフト（第２支持軸）６０ａ、第２シャフト６０ａの一方の端部に取り付けられており第２シャフト６０ａに沿って第２シャフト６０ａに対して相対的に移動可能なブラケット（移動機構、板材、芯材除去機構）６０ｂ、ブラケット６０ｂを移動させるエアシリンダ６０ｃを有している。

第２シャフト６０ａは、第１シャフト１６ａと同様に、一方の端部が開放された開放端を有し、この開放端側からフィルムロール９の芯材９ａに挿入されて、フィルムロール９を片持ち支持する。なお、この第２シャフト６０ａにおいても第１シャフト１６ａと同様に、エアチャックによってフィルムロール９の芯材９ａ部分が保持される。

ブラケット６０ｂは、ブラケット１６ｂと同様に、第２シャフト６０ａにおける上記開放端とは反対側の端部に配置されており、第２シャフト６０ａに装填されたフィルムロール９の位置を決定するストッパとして機能する。そして、ブラケット６０ｂは、ブラケット１６ｂと同じように、エアシリンダ（駆動部）６０ｃによって第２シャフト６０ａに対して相対的に開放端側へ移動することで、支持しているフィルムロール９を支持部１６に対して引き渡したり、芯材９ａを廃棄場所５３へ廃棄したりする。

エアシリンダ６０ｃは、ブラケット６０ｂを第２シャフト６０ａに沿って相対的に移動させる駆動機構であって、第２シャフト６０ａからみてブラケット６０ｂの背後に配置されている。

なお、支持部１６および仮受け部６０を用いたフィルムロール９の自動装填制御、自動交換制御、芯材除去制御については、後段にて詳述する。

フィルム供給ユニット６は、図４（ａ）〜図４（ｅ）および図５に示すように、自動的に装填されたフィルムロール９からフィルムＦの終端（フィルムロール９の最も外側にくるフィルムＦの端部）Ｆ１を自動的に引き出すための爪部材６ｂと、爪部材６ｂによってフィルムロール９から引き出されたフィルムＦの終端Ｆ１を、下流側に配置されたオートスプライサ（フィルム継ぎ装置、スプライサ部）６ｄまで搬送する搬送ベルト６ｃとを備えている。

爪部材６ｂは、図５に示すように、搬送ベルト６ｃの端部に取り付けられており、尖った先端部分によってフィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１を引っ掛けるようにして引き出す。

搬送ベルト６ｃは、図５に示すように、爪部材６ｂとともに一体として形成されており、駆動ローラ６ｃａと従動ローラ６ｃｂと無端状ベルト６ｃｃとを有している。そして、搬送ベルト６ｃは、爪部材６ｂによってフィルムロール９から引き出されたフィルムの終端Ｆ１を挟み込んで、下流側のオートスプライサ６ｄ（図２参照）まで搬送する。

オートスプライサ６ｄは、フィルムロール９から全てのフィルムＦが送出されると、フィルムＦの最後の端部（始端Ｆ０）を吸引して密着させる。そして、新たに装填したフィルムロール９から引き出されたフィルムＦについても同様に吸引して密着させた状態とする。そして、前にセットされていたフィルムロール９のフィルムＦの始端Ｆ０と、新たに装填したフィルムロール９のフィルムＦの終端Ｆ１とを自動的に継ぎ合わせる。このように、直前に装填されていたフィルムロール９の端部（始端Ｆ０）と、今回新たに装填したフィルムロール９の終端Ｆ１とを継ぎ合わせることで、フィルムロール９を交換した場合でも、継続して製袋包装機３へフィルムＦを供給することが可能になる。

ここで、第１制御部２０によって行われるフィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１を引き出す処理について、図４（ａ）〜図４（ｅ）を用いて説明すれば以下の通りである。

本実施形態の製袋包装機３では、図４（ａ）に示すように、装填されたフィルムロール９の近傍には爪部材６ｂが配置されている。

第１制御部２０は、図４（ｂ）に示すように、フィルムＦの終端Ｆ１を引っ掛ける先端部分とは反対側の端部付近を中心として爪部材６ｂを回動させる。そして、図４（ｃ）に示すように、爪部材６ｂの先端がフィルムロール９のフィルム面に沿って０．３〜１．０ｍｍの間隔をあけて近接する位置まで移動させる。このように、フィルムロール９を装填した後に爪部材６ｂを近接配置することで、フィルムロール９の装填中に爪部材６ｂがフィルムＦに接触してフィルムＦが損傷する等の問題の発生を回避することができる。

次に、第１制御部２０は、図４（ｃ）の状態において、送出モータ６ａによってフィルムロール９を１回転させる。すると、図４（ｄ）に示すように、後述する粘着性部材９ｂによってフィルムロール９のフィルム面から若干浮き上がっているフィルムＦの終端Ｆ１（図６（ｂ）参照）が、爪部材６ｂの先端部分に引っ掛かって持ち上げられる。このとき、第１制御部２０は、図４（ｅ）に示すように、搬送ベルト６ｃを駆動させているため、フィルムＦの終端Ｆ１はそのまま下流側へと自動的に搬送される。そして、第１制御部２０は、フィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１を引き出した後、爪部材６ｂを再度回動させて元の待機位置へ戻す。

搬送ベルト６ｃによって下流側へと搬送されたフィルムＦの終端Ｆ１は、下流側に配置されたオートスプライサ６ｄ（図２参照）まで搬送され、ここで前に装填されていたフィルムロール９のフィルムＦの端部と継ぎ合わせられる。

［製袋包装ユニット５］
製袋包装ユニット５は、図３に示すように、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦｍという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構１４と、筒状フィルムＦｍの重なり部分を縦にシールする縦シール機構１５と、筒状フィルムＦｍを横にシールすることで袋Ｂの上下の端部を封止する横シール機構１７とを有している。

＜成形機構１３＞
成形機構１３は、チューブ１３ｂと、フォーマー１３ａとを有している。チューブ１３ｂは、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。このチューブ１３ｂの上端の開口部には、計量機２で計量された被包装物Ｃが投入される。フォーマー１３ａは、チューブ１３ｂを取り囲むように配置されている。このフォーマー１３ａの形状は、フィルムロール９から繰り出されてきたシート状のフィルムＦがフォーマー１３ａとチューブ１３ｂとの間を通るときに筒状に成形されるような形状となっている（図３参照）。また、成形機構１３のチューブ１３ｂやフォーマー１３ａは、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができる。

＜プルダウンベルト機構１４＞
プルダウンベルト機構１４は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍを吸着して下方に搬送する機構であり、図３に示すように、チューブ１３ｂを挟んで左右両側にそれぞれベルト１４ｃが設けられている。プルダウンベルト機構１４では、吸着機能を有するベルト１４ｃを駆動ローラ１４ａおよび従動ローラ１４ｂによって回して筒状フィルムＦｍを下方に運ぶ。なお、図３においては、駆動ローラ１４ａ等を回転させるローラ駆動モータの図示を省略している。

＜縦シール機構１５＞
縦シール機構１５は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍの重なり部分を、一定の圧力でチューブ１３ｂに押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。この縦シール機構１５は、チューブ１３ｂの正面側に位置しており、ヒーターや、そのヒーターにより加熱され筒状フィルムＦｍの重なり部分に接触するヒータベルトを有している。また、縦シール機構１５は、図示しないが、ヒータベルトをチューブ１３ｂに近づけたり遠ざけたりするための駆動装置も備えている。

＜横シール機構１７＞
横シール機構１７は、成形機構１３、プルダウンベルト機構１４および縦シール機構１５の下方に配置されている。横シール機構１７は、図３に示すように、ヒーターを内蔵する一対のシールジョー５５を含む機構である。

一対のシールジョー５５は、互いに押しつけ合うようにして筒状フィルムＦｍを挟持し、袋の上下のそれぞれの端部となる筒状フィルムＦｍの一部に圧力および熱を加えてシールを施す。

［第１制御部２０］
第１制御部２０は、計量機２、製袋包装機３における各種制御を行うものであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、各製袋包装機３の内部に備えられている。また、第１制御部２０は、図１および図２に示す操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８から入力された操作や設定に従って各種制御を行う。

具体的には、第１制御部２０は、フィルム供給ユニット６においてフィルムロール９を回転させてフィルムＦを送り出す送出モータ６ａ、フィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１を引き出す爪部材６ｂ、爪部材６ｂによって引き出された終端Ｆ１を下流側へ搬送する搬送ベルト６ｃ、搬送ベルト６ｃによって搬送されたフィルムＦの終端Ｆ１と前のフィルムロール９の切れ端とを継ぎ合わせるオートスプライサ６ｄ、フィルムロール９を支持する支持部１６、フィルムロール９を搬送装置５１から支持部１６まで搬送する仮受け部６０、製袋包装ユニット５の各機構の駆動部分などを制御する。

さらに、第１制御部２０は、計量機２のフィーダ（図示せず）、プールホッパ２４、計量ホッパ２５などの駆動を制御する。さらに、第１制御部２０は、製袋包装機３において、計量機２および製袋包装機３にある各種センサから必要な情報を取り込み、その情報を各種制御において利用する。

また、第１制御部２０は、連続的に計量および製袋包装を行う連続運転制御に加え、間欠的に計量および製袋包装を行う間欠運転制御を行うことができる。間欠運転制御では、製袋包装機３において、フィルム供給ユニット６から間欠的にフィルムＦが製袋包装ユニット５へと供給され、製袋包装ユニット５において袋が間欠的に製造される。

特に、第１制御部２０は、後述するフィルムロール９の自動装填、自動交換、芯材除去等を行う際には、支持部１６および仮受け部６０においてブラケット１６ｂ，６０ｂを移動させるエアシリンダ（駆動部）１６ｃ，６０ｃの駆動を制御する。

［フィルムロール９］
本実施形態では、製袋包装機３に搭載されるフィルムロールとして、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すようなフィルムロール９を用いている。

すなわち、本実施形態のフィルムロール９は、芯材９ａに巻回された長尺のフィルムＦと、フィルム面とフィルムＦの終端Ｆ１とを仮固定する粘着性部材９ｂと、によって構成されている。このように、フィルムＦの終端Ｆ１をフィルムロール９に対して仮固定することで、フィルムロール９の搬送中等において、フィルムＦの終端Ｆ１がフィルムロール９から離れてトラブル発生の原因となることを回避することができる。

フィルムＦの終端Ｆ１を仮固定する粘着性部材９ｂは、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、フィルムＦの終端Ｆ１から１０数ミリ内側（フィルムＦの搬送方向から見て上流側、フィルムＦの始端Ｆ０側）の部分の裏面側（フィルムＦとの接触側）と、終端Ｆ１の部分が上に重なるフィルムロール９の部分の表面側（終端Ｆ１部分との接触側）と、の間に配置されている。そして、粘着性部材９ｂは、図６（ｂ）に示すように、フィルムロール９の内側から終端Ｆ１側に近づくにつれて厚みが大きくなるように形成されている。このため、本実施形態のフィルムロール９では、フィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１をその下のフィルム面から０．５〜１．０ｍｍ程度浮き上がらせることができる。また、粘着性部材９ｂは、均一の厚さではなく、終端Ｆ１側に近づくにつれて厚みが大きくなっている。このため、粘着性部材９ｂが接着されている位置よりも内側のフィルムＦの部分がフィルムロール９から浮き上がってフィルムＦが損傷したりトラブルが発生したりすることを回避できる。このように、フィルムロール９から終端Ｆ１だけを必要最小限だけフィルム面から浮き上がらせることで、フィルムロール９のフィルムＦが損傷することなく、終端Ｆ１を引き出し易いフィルムロール９を得ることができる。

粘着性部材９ｂとしては、両面テープが用いられている。なお、この粘着性部材９ｂは、通常の粘着テープと比較して粘着力が小さい、いわゆる弱粘性の粘着力を有していることが好ましい。このような弱粘性の粘着性部材９ｂを用いることにより、フィルムロール９の搬送中等ではフィルム面にくっついており、支持部１６に装填された後にはフィルムロール９からフィルムＦの終端Ｆ１を引き出し易くすることができる。

また、それぞれのフィルムロール９には、図７（ａ）に示すように、ＩＤタグ（記憶部）９ｄが取り付けられている。ＩＤタグ９ｄは、各フィルムロール９に対応する商品に関するデータや、フィルムＦの巾、材質等のデータ、ストック部５２に搬入された日時、フィルムＦの残量等のデータを記憶しており、図９の制御ブロック図に含まれる記憶部３１に相当する。そして、このＩＤタグ９ｄに記憶されたデータは、図７（ｂ）に示すように、ストック部５２においてフィルムロール９を支持しているストック支持部６２の第３シャフト６２ａに取り付けられた読取部６２ｂによって読み取られる。

［製袋包装システム５０の構成］
本実施形態の製袋包装システム５０は、図８および図９に示すように、上述した製袋包装機３を複数備えており、各製袋包装機３に対してフィルムロール９の選定から装填、交換、芯材除去までを自動的に行うシステムである。

製袋包装システム５０は、図８に示すように、上述した製袋包装機３を５台備えている。そして、製袋包装システム５０は、新たに装填する（あるいは支持部１６から取り外された）フィルムロール９を搬送する搬送装置５１、フィルムロール９を複数格納したストック部５２および芯材９ａや不要なフィルムＦ等の廃棄場所５３を備えている。

搬送装置５１は、無端状の搬送ベルトを回転させて搬送ベルト上の物品を搬送するベルトコンベアであって、第２制御部３０において選定されたフィルムロール９を、装填される製袋包装機３の横まで搬送する。

ストック部５２は、図７（ｂ）に示すストック支持部６２を複数備えており、製袋包装機３において現在使用されていない複数のフィルムロール９を格納した自動倉庫である。なお、図８に示す平面図では、フィルムロール９を格納する場所が１０箇所記載されているが、実際にはこの格納場所は複数段に渡って設けられており、数１０本のフィルムロール９を格納する。

ストック支持部６２は、第３シャフト６２ａ、読取部６２ｂを有している。そして、ストック支持部６２は、第２制御部３０において新たに製袋包装機３に装填されるフィルムロール９が選定されると、このフィルムロール９を支持しているストック支持部６２が搬送装置５１まで移動してフィルムロール９を搬送装置５１に引き渡す。なお、ストック部５２におけるストック支持部６２から搬送装置５１へのフィルムロール９の引渡しについては、上述した支持部１６や仮受け部６０が有しているブラケット１６ｂ，６０ｂをエアシリンダ１６ｃ，６０ｃ等の駆動機構によって移動させて行うことができる。

第３シャフト６２ａは、フィルムロール９の芯材９ａの中に挿入される棒状の部材であって、ストック部５２においてフィルムロール９を支持する。

読取部６２ｂは、各フィルムロール９の芯材９ａに取り付けられているＩＤタグ９ｄ（図７（ａ）参照）に記憶されている各フィルムロール９ごとの各種データを読み取って、第２制御部３０へ送信する。

［第２制御部３０］
第２制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、製袋包装システム５０を構成するいずれか１つの製袋包装機３の内部に第１制御部２０とともに備えられている。また、第２制御部３０は、製袋包装システム５０を構成する複数の製袋包装機３、搬送装置５１、ストック部５２に接続されている。そして、第２制御部３０は、製袋包装システム５０における各製袋包装機３に対するフィルムロール９の自動装填制御、芯材９ａの自動除去制御等の製袋包装システム５０全体における各種制御を行う。

また、第２制御部３０は、ストック部５２に格納されている複数のフィルムロール９に取り付けられているＩＤタグ９ｄに記憶された情報を読み取る読取部６２ｂから各フィルムロール９の個別情報（対応する商品、フィルムの巾、材質、搬入日、フィルム残量）を受信する。これにより、第２制御部３０は、フィルムロール９の自動装填制御を行う場合には、読取部６２ｂから受信したフィルムロール９の個別情報に基づいて、装填先である製袋包装機３に対応するフィルムロール９の選定を行うとともに、ストック部５２からフィルムロール９を取り出す。

さらに、第２制御部３０は、選定したフィルムロール９を搬送装置５１によって製袋包装機３の横まで搬送し、第１制御部２０を介して各製袋包装機３においてフィルムロール９の自動装填を行わせる。

＜製袋包装システム５０におけるフィルムロールの自動装填（交換）制御＞
本実施形態の製袋包装システム５０では、各製袋包装機３においてフィルムロール９の自動装填を行う際には、図９に示す記憶部３１（ＩＤタグ９ｄ（図７（ａ）参照））に格納されている各種データに基づいて、図８に示すストック部５２に格納された複数のフィルムロール９の中から適正なフィルムロール９の選定を行う。

記憶部３１（ＩＤタグ９ｄ）に格納されている各種データとしては、フィルムロール９のフィルムＦの材質、幅等と製袋包装機３において包装される商品とを対応付けした品目別フィルムロールのデータ、フィルムロール９の搬入日に関するデータ、フィルムロール９のフィルム残量に関するデータ等がある。

具体的には、製袋包装機３に対して新たにフィルムロール９を装填する場合には、第２制御部３０は、まず、上記品目別フィルムロールのデータに基づいて、製袋包装機３において包装される商品に対応するフィルムロール９を、ストック部５２に複数格納されているフィルムロール９の中から選定する。次に、対応する同種のフィルムロール９が複数ある場合には、記憶部３１に格納されているフィルムロール搬入日のデータに基づいて、同種のフィルムロール９の中から最も搬入日が古いフィルムロール９を選定する。これにより、同種のフィルムロールがストック部５２に複数ある場合には搬入日が古いものから優先して使用することができる。

さらに、第２制御部３０は、同じ搬入日に同種のフィルムロール９が複数搬入されている場合には、同じく記憶部３１に格納されているフィルムロール９のフィルムＦの残量に関するデータに基づいて、最もフィルム残量の少ないフィルムロール９を選定する。これにより、同種で搬入日が同じフィルムロール９については、フィルムロール９に残っているフィルムＦの残量に基づいて少ないフィルムロール９を優先させて選定することができる。この結果、少しずつフィルムＦが残ったフィルムロール９が大量に残されて、ストック部５２におけるフィルムロール９の在庫が増えることを防止できる。

なお、作業者によって生産計画に基づくその日のフィルムＦの使用量が入力されているような場合には、第２制御部３０は、その日のフィルムＦの使用量と記憶部３１に記憶されているフィルム残量とを比較する。ここで、その日のフィルムＦの使用予定量が装填されたフィルムロール９のフィルム残量を上回っている場合には、同種のフィルムロール９をストック部５２から取り出して搬送装置５１によって運転中の製袋包装機３の横まで搬送して待機させる。

以上のように、その日の運転中にフィルムロール９からフィルムＦがなくなってしまうことが分かっている場合には、リアルタイムの生産状況とリンクさせて同種のフィルムロール９をその製袋包装機３の横まで搬送して待機させておくことで、フィルムＦが切れた際のフィルムロール９の装填を効率よく行うことが可能になる。さらに、フィルムロール９の選定を自動化することで、作業者によって行われるフィルムロール９の選定と比較してフィルムロール９の交換のタイミングや選定間違い等の発生を防止できる。

ここで、このように第２制御部３０によって選定されたフィルムロール９を各製袋包装機３に対して自動装填する際の工程について、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を用いて説明すれば以下の通りである。

最初に、第２制御部３０によって選定されたフィルムロール９は、ストック部５２から取り出されて搬送装置５１によってこのフィルムロール９を装填する製袋包装機３の横まで搬送される（図８の左から２番目の製袋包装機３横参照）。

ここで、図１０（ａ）に示すように、製袋包装機３に対して配置された仮受け部６０が、搬送装置５１上のフィルムロール９の位置まで移動する。

そして、仮受け部６０は、図１０（ｂ）に示すように、第２シャフト６０ａを開放端側からフィルムロール９の芯材９ａの内部へ挿入してフィルムロール９を支持する。

第２シャフト６０ａによって支持されたフィルムロール９は、図１０（ｂ）に示す支持状態のまま製袋包装機３への装填位置まで搬送される。製袋包装機３における装填位置では、図示しない位置決めセンサによって第１シャフト１６ａと第２シャフト６０ａのセンター同士を合致させる。そして、図１０（ｃ）に示すように、支持部１６の第１シャフト１６ａの開放端と仮受け部６０の第２シャフト６０ａの開放端とが対向し、かつ第１シャフト１６ａと第２シャフト６０ａとが一直線上（同軸上）にさせる。

この状態において、図１０（ｄ）に示すように、仮受け部６０のブラケット６０ｂがエアシリンダ（駆動部）６０ｃによって第２シャフト６０ａに対して相対的に開放端側へ前進する。これにより、フィルムロール９が、図１１（ａ）に示すように、ブラケット６０ｂに押し出されるように仮受け部６０から支持部１６側へと移動する。この結果、フィルムロール９を仮受け部６０から支持部１６に対して引き渡すことができる。仮受け部６０からフィルムロール９を引き渡された支持部１６では、第１シャフト１６ａのエアチャックによってフィルムロール９を保持する。

また、フィルムロール９を引き渡した仮受け部６０は、図１１（ｂ）に示すように、エアシリンダ６０ｃによってブラケット６０ｂを元の位置へ戻し、図１１（ｃ）に示すように、搬送装置５１横の待機位置まで移動する。

以上のような工程により、本実施形態の製袋包装システム５０では、従来は作業者によって行われていたフィルムロール９の選定から装填までの作業を自動的に行うことができる。この結果、生産効率を向上させることができるとともに、重労働であったフィルムロール９の装填作業等を自動化することで生産ラインの省力化、負荷低減が図れる。

なお、現在製袋包装機３に装填されているフィルムロール９を別のフィルムロール９に交換する場合には、上述したフィルムロール９の自動装填制御を行う前に、第２制御部３０によって、以下のように制御される。

すなわち、まず、製袋包装機３の支持部１６において現在フィルムロール９を支持している第１シャフト１６ａと第２シャフト６０ａとが、互いの開放端同士が対向して一直線上になる位置へ仮受け部６０を移動させる（図１１（ｂ）参照）。

そして、支持部１６の第１シャフト１６ａにおけるエアチャックを解除した後、エアシリンダ１６ｃによってブラケット１６ｂを移動させてフィルムロール９を仮受け部６０に対して引き渡す。支持部１６からフィルムロール９を受け取った仮受け部６０は、搬送装置５１上へ移動してフィルムロール９を搬送装置５１へ引き渡す。このとき、フィルムロール９の引渡しは、エアシリンダ６０ｃによってブラケット６０ｂを移動させて行われる。

続いて、フィルムロール９は、搬送装置５１によってストック部５２へと搬送され、ストック部５２において現在空いているストック支持部６２によって支持される。ストック支持部６２において支持されたフィルムロール９は、読取部６２ｂによってＩＤタグ９ｄに記憶されたフィルム残量等の情報が読み取られて第２制御部３０へ送信される。

これにより、従来は作業者によって行われていた製袋包装機３に装填中のフィルムロール９の取り外し作業を、製袋包装機３が自動的に行うことができる。この結果、フィルムロール９の取り外し、装填までの全ての工程を自動化した製袋包装システム５０を構築することができる。

＜製袋包装システム５０による芯材除去制御＞
製袋包装機３のフィルム供給ユニット６においてフィルムロール９のフィルムＦを全て供給して芯材９ａだけが残されている場合には、新たなフィルムロール９を装填する前に、この芯材９ａを第１シャフト１６ａから除去する必要がある。本実施形態の製袋包装システム５０では、この芯材９ａの除去についても、第２制御部３０が第１制御部２０を介して自動的に行う。

すなわち、第２制御部３０は、図１２（ａ）に示すように、フィルムＦが全て供給されて芯材９ａだけが残された状態になると、図１２（ｂ）に示すように、仮受け部６０を支持部１６の前まで移動させる。このとき、上述したフィルムロール９の装填時と同様に、図示しない位置決めセンサによって第１シャフト１６ａと第２シャフト６０ａとのセンターを合致させる。そして、互いの開放端同士を対向させ、かつ第１シャフト１６ａと第２シャフト６０ａとが一直線上（同軸上）になるように仮受け部６０を移動させる。

そして、この状態のまま、支持部１６におけるエアチャックを解除した後、図１２（ｃ）に示すように、エアシリンダ１６ｃによってブラケット１６ｂを第１シャフト１６ａに対して開放端側へ相対移動させる。これにより、第１シャフト１６ａに支持された芯材９ａを、仮受け部６０の第２シャフト６０ａ側へ移動させることができる。

続いて、図１２（ｄ）に示す状態で、第２シャフト６０ａにおいて芯材９ａをエアチャックし、第２シャフト６０ａで芯材９ａを保持する。そして、図１２（ｅ）に示すように、仮受け部６０を廃棄場所５３（図８参照）まで移動させる。

廃棄場所５３まで移動した仮受け部６０は、図１２（ｆ）に示すように、エアチャックを解除した後、エアシリンダ６０ｃによってブラケット６０ｂを第２シャフト６０ａに対して相対的に移動させて、第２シャフト６０ａから芯材９ａを廃棄する。

以上のように、芯材９ａの廃棄についても支持部１６および仮受け部６０を用いて自動的に行うことで、さらに自動化が進んだ製袋包装システム５０を構築することができる。この結果、生産効率の向上、生産ラインの省力化、負荷低減が図れる。

［本製袋包装システム５０の特徴］
（１）
本実施形態の製袋包装システム５０では、第２制御部３０が、ストック部５２に複数格納されているフィルムロール９の中から、製袋包装機３において梱包される商品の種類に対応するフィルムロール９を選定する。そして、同種のフィルムロール９が複数ある場合には、図９に示すように、記憶部３１（ＩＤタグ９ｄ）に記憶されているストック部５２への搬入日を基準にしてフィルムロール９の選定を行う。

これにより、製袋包装機３において梱包される商品に対応する同種のフィルムロール９の中から、搬入日が古いものを優先して選定することが可能になる。よって、フィルムロール９の古い方から効率よく使用することで、フィルムＦの使用期限切れとなることを回避することができる。

（２）
本実施形態の製袋包装システム５０では、図９に示すように、記憶部３１（ＩＤタグ９ｄ）に、各フィルムロール９に残っているフィルムＦの残量が記憶されている。

これにより、選定された同種のフィルムロール９であって、搬入日が同じものについては、フィルム残量が少ないものを優先して使用することができる。この結果、フィルム残量の少ないフィルムロール９から効率よく使用することで、少量のフィルムＦが残ったフィルムロール９の数が多くなってフィルムロール９の在庫数が増えることを防止できる。

（３）
本実施形態の製袋包装システム５０では、第２制御部３０が、生産計画に基づくその日のフィルム使用予定量と、現在製袋包装機３に装填されているフィルムロール９のフィルム残量とを比較して、使用予定量のほうが上回っている場合には、同種のフィルムロール９をストック部５２から取り出して製袋包装機３の横に待機させる。

これにより、運転中にフィルムＦがなくなることが予想される製袋包装機３については、予め同種のフィルムロール９を製袋包装機３の横に待機させておくことで、効率よくフィルムロール９の交換を行うことができる。よって、フィルムロール９のフィルム残量が少ない場合でも、フィルムロール９の交換に伴う生産性の低下を最小限に抑えることができる。

（４）
本実施形態の製袋包装システム５０では、各フィルムロール９の対応商品（品目）、フィルムＦの巾、材質、搬入日、フィルム残量等の情報を記憶する記憶部３１を、ＩＤタグ９ｄとして各フィルムロール９に取り付けている。

これにより、ストック部５２に格納されている複数のフィルムロール９について、読取部６２ｂによって各フィルムロール９の情報を読み取って第２制御部３０へ送信することができる。この結果、第２制御部３０によるフィルムロール９の選定を効率よく行うことが可能になる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、図８に示すように、製袋包装システム５０に含まれる各製袋包装機３が個々に対応する仮受け部６０を有している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、１つの製袋包装システム５０に対して１つの仮受け部６０が搬送装置５１の近傍に配置されており、1つの仮受け部６０によって全ての製袋包装機３に対するフィルムロール９の自動装填、自動交換、芯材除去等を行ってもよい。

また、反対に、１つの製袋包装機３に対して複数の仮受け部６０が設けられており、一方でフィルムロール９の交換、装填、他方で芯材９ａの除去等を行う製袋包装機３であってもよい。この場合には、芯材９ａの除去と新たなフィルムロール９の装填とをほぼ同時に行うことができるため、さらに生産性の向上が図れる。

（Ｂ）
上記実施形態では、製袋包装システム５０全体の制御を行う第２制御部３０が、各製袋包装機３の制御を行う第１制御部２０を介して、フィルムロール９の自動装填、交換、芯材除去等の制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第２制御部３０はフィルムロール９の選定〜搬送のみを行い、搬送装置５１によって搬送されたフィルムロール９の自動装填、交換、芯材除去については、各製袋包装機３の第１制御部２０において行ってもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、支持部１６および仮受け部６０におけるブラケット１６ｂ，６０ｂの移動をエアシリンダ１６ｃ，６０ｃによって行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、ボールねじ等の他の駆動機構を用いてブラケット１６ｂ，６０ｂを第１・第２シャフト１６ａ，６０ａに対して開放端側へ相対移動させてもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、フィルムロール９の選定に際して、同種のフィルムロールについてはフィルムロール９の搬入日に基づいて搬入日が古いものから優先して選定し、搬入日が同じフィルムロールについてはフィルム残量の少ないものから優先して選定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、搬入日よりもフィルム残量を優先させてフィルムロール９の選定を行なってもよいし、いずれか一方の選定条件だけで同種のフィルムロール９の選定を行なってもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、フィルムロール９のフィルムＦが全て供給されて第１シャフト１６ａに残された芯材９ａを廃棄する際には、仮受け部６０によって芯材９ａを受け取って廃棄場所まで搬送して廃棄する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、支持部１６の下部に芯材９ａを廃棄場所まで搬送する搬送装置や廃棄用のボックス等が設けられている場合には、仮受け部６０によって芯材９ａを受け取らずに第１シャフト１６ａにおいてそのままブラケット１６ｂを移動させて芯材９ａを落下させて廃棄してもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、製袋包装機３を制御する第１制御部２０と、製袋包装システム５０を制御する第２制御部３０とが別々に設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第１制御部と第２制御部とが１つの制御部として、製袋包装システム５０全体を制御するとともに、各製袋包装機３を制御してもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、製袋包装システム５０が５台の製袋包装機３を備えており、各製袋包装機３に対するフィルムロール９の自動交換、自動装填の制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明は製袋包装システム５０に含まれる製袋包装機３の台数について上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、製袋包装システム５０に含まれる製袋包装機３が１台であってもよいし、１０台以上の製袋包装機３を含むシステムであってもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、フィルムロール９のフィルムＦの終端Ｆ１を、仮固定する粘着性部材９ｂとして、両面テープを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、粘着性部材として、ミクロ吸盤を表裏面に有するミクロ吸盤シートを用いてもよい。この場合には、両面テープ等の粘着テープを使用した場合と比較して、フィルムＦの表面に粘着成分を残さずにフィルムＦの終端Ｆ１の仮固定を行うことができる。

さらに、粘着性部材として、図１３に示すように、終端Ｆ１９の上から貼り付けられる粘着テープ１９ｂ等を採用したフィルムロール１９であってもよい。

ただし、上記実施形態のように、フィルムＦの終端Ｆ１の部分とその下のフィルム面との間に両面テープ等を挟んで終端Ｆ１の仮固定を行った場合には、終端Ｆ１をフィルムロール９のフィルム面から若干浮き上がらせることができ、爪部材６ｂによって引き剥がしやすくなる点では、粘着性部材を終端Ｆ１とその下のフィルム面との間に配置することがより好ましい。

（Ｉ）
上記実施形態では、自動交換するロール体としてフィルムロール９，１９を自動交換する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、フィルムロール以外にも、製袋した袋を取り付けるストリップテープや印字用のリボン等のロール体の自動交換に対して仮受け部６０等の本発明の各構成を適用することで、上記と同様の効果を得ることができる。

本発明のフィルムロールの自動交換システムは、フィルムロール等のロール体の自動装填、交換等を効率よく行うことができるという効果を奏することから、例えば、ストリップテープや印字用リボン等の各種ロール体の装填、交換等を行う各種装置に対して広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係る製袋包装システムに含まれる製袋包装機および計量機の概略斜視図。 図１の製袋包装機の制御ブロック図。 図１の製袋包装機の製袋包装ユニットの概略を示す斜視構成図。 （ａ）〜（ｅ）は、装填されたフィルムロールからフィルムの終端を引き出す工程を示す説明図。 図４（ａ）〜図４（ｅ）に示すフィルムロールからフィルムの終端を引き出す際に用いられる爪部材、搬送ベルトの概略的な構成を示す側面図。 （ａ）は、図１の製袋包装機に装填されるフィルムロールを示す斜視図。 （ｂ）は、その側面図。 （ａ）は、フィルムロールに取り付けられたＩＤタグを示す斜視図。 （ｂ）は、フィルムロールに取り付けられたＩＤタグと読取装置との関係を示す図。 本発明の一実施形態に係る製袋包装システムの概略的な構成を示す平面図。 図８の製袋包装システムを構成する制御ブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は、図１の製袋包装機が備えている支持部に対してフィルムロールを自動装填する工程を示す説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すフィルムロールを自動装填する工程の続きの工程を示す説明図。 （ａ）〜（ｆ）は、製袋包装機３の支持部から芯材を除去する工程を示す説明図。 本発明の他の実施形態に係る製袋包装システムの製袋包装機に装填されるフィルムロールを示す斜視図。

符号の説明

２ 計量機
３ 製袋包装機（包装機）
５ 製袋包装ユニット
６ フィルム供給ユニット
６ａ 送出モータ
６ｂ 爪部材
６ｃ 搬送ベルト（フィルム搬送部）
６ｄ オートスプライサ（スプライサ部）
９ フィルムロール
９ａ 紙管（芯材）
９ｂ 粘着性部材
９ｄ ＩＤタグ（記憶部）
１３ 成形機構
１５ 縦シール機構
１６ 支持部
１６ａ 第１シャフト（第１支持軸）
１６ｂ ブラケット（移動機構、板材）
１６ｃ エアシリンダ（駆動機構）
１７ 横シール機構
１９ フィルムロール
２０ 第１制御部
３０ 第２制御部（制御部）
３１ 記憶部
５０ 製袋包装システム（フィルムロールの自動交換システム）
５１ 搬送装置
５２ ストック部
５３ 廃棄場所
５５ シールジョー
６０ 仮受け部
６０ａ 第２シャフト（第２支持軸）
６０ｂ ブラケット（移動機構、板材）
６０ｃ エアシリンダ（駆動機構）
６２ ストック支持部
６２ａ 第３シャフト
６２ｂ 読取部
Ｆ フィルム
Ｆ０ 始端
Ｆ１，Ｆ１１ 終端

Claims (4)

1. 物品の梱包を行う包装機に対して前記物品に対応するフィルムロールを選定して自動的に前記包装機に装填するフィルムロールの自動交換システムであって、
   所定のストック場所に配置されている複数の前記フィルムロールのそれぞれの搬入日を記憶する記憶部と、
   前記フィルムロールを装填する際には、同種の前記フィルムロールの中で前記搬入日が古いフィルムロールを優先して選定する制御部と、
   を備えているフィルムロールの自動交換システム。
2. 前記記憶部には、前記フィルムロールごとのフィルム残量が記憶されている、
   請求項１に記載のフィルムロールの自動交換システム。
3. 前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記フィルム残量と、生産計画に基づいてこれから梱包に使用される使用予定量とを比較して、前記使用予定量が前記フィルム残量を上回る場合には、使用される前記フィルムロールと同種の前記フィルムロールの装填準備を行う、
   請求項２に記載のフィルムロールの自動交換システム。
4. 前記記憶部は、各フィルムロールに取り付けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルムロールの自動交換システム。

Images