JP2011046533A - 包装装置および吸引制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部10は、終端検知部10aと、真空度制御部10bとを有する。制御部10は、記憶部71、液晶ディスプレイ8、操作スイッチ類7、真空ポンプ72、真空度検出器73などと、接続されている。ここで、真空ポンプ72は、吸気ボックス14d内を吸気して、吸気ボックス14d内に負圧を生じさせる。真空度検出器73は、吸気ボックス14d内の真空度を検知する。記憶部71は、フィルムFにおける送り量、搬送速度、及び搬送時間、真空度検出器73によって検出された真空度、操作スイッチ類7を用いて予め入力された各種設定値、その他の各種情報を記憶する。
【選択図】図7
Description
特許文献1は、充填包装装置を開示する。充填包装装置は、フィルムローラーから送り出されるフィルムを縦,横シール機構によって縦,横シールすることで連続包装袋を形成し、連続包装袋P内に被充填物を充填する。当該充填包装機は、シール板と、温度検出手段と、温度調整手段と、制御手段とを備える。シール板は、縦,横シール機構が設けられる一対のヒートシールロールに配設される。また、シール板は、電気ヒータよって加熱される。温度検出手段は、シール板の温度を検出する。温度調整手段は、温度検出手段によって検出される温度情報に基づいてシール板の温度を調整する。制御手段は、省電力モードを備える。省電力モードは、温度調整手段K4における適正温度の設定を可能とするとともに、シール板への発熱を中断するか、もしくは適正温度よりも低い設定温度となるように温度調整手段を制御する。
特許文献2の包装装置は、前後一対のシールジョーと、一対の回転軸とを備える。また、包装装置は、シールジョーを回転軸回りに駆動する第1サーボモータと、回転軸を水平方向で互いに接近離反するように駆動する第2サーボモータとをさらに備える。包装装置は、第1サーボモータと第2サーボモータとを協働させて、各シールジョーがD字状の軌跡を描くように移動させる。当該包装装置は、両サーボモータへの通電がONされている間は縦シール装置及び横シール装置の各ヒータへの通電を禁止する。一方、両サーボモータへの通電がOFFされている間は各ヒータへの通電を許容すると共に各ヒータへの通電期間が互いにオーバラップしないように制御する。
成形機構13は、図2に示すように、チューブ13aと、フォーマー13bとを有する。チューブ13aは、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ13aの上端の開口部には、組合せ計量装置2から計量された商品Cが投入される。フォーマー13bは、チューブ13aを取り囲むように配置されている。フォーマー13bの形状は、フィルム供給ユニット6から送られてきたシート状のフィルムFがフォーマー13bとチューブ13aとの間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。
シールジョー16a,16aは、左右側方向に延びて形成された部材である。シールジョー16a,16aのシール面は、内蔵されたヒーターベルト等によって加熱される。筒状フィルムFは、左右のシールジョー16a,16aによって挟み込まれることによって熱シールされる。
ロール取付部17は、図4に示すように、フィルム供給ユニット6の下部に配置されている。ロール取付部17は、2つのシャフト(ロール支持部)18a,18bと、シャフト駆動部(駆動部)19a,19b(図7参照)とを含む。2つのシャフト18a,18bは、長尺のフィルムFが巻回されたフィルムロールを回転可能に支持する。
図7に示すように、制御部10は、終端検知部10aと、真空度制御部10bとを有する。制御部10は、記憶部71、液晶ディスプレイ8、操作スイッチ類7、真空ポンプ72、および真空度検出器73などと接続されている。真空ポンプ72は、吸気ボックス14d内を吸気して、吸気ボックス14d内に負圧を生じさせる。真空度検出器73は、吸気ボックス14d内の真空度を検知する。記憶部71は、フィルムFの送り量、搬送速度、及び搬送時間(フィルムFを所定長さ搬送するために必要な時間)、真空度検出器73によって検出された真空度、操作スイッチ類7を用いて予め入力された各種設定値、その他の各種情報を記憶する。
終端検知部10aは、シャフト駆動部19a,19b、ピンチローラ35、搬送機構30、ダンサーローラ43などの各駆動部位と接続されている。終端検知部10aは、前記各駆動部位の制御を行ってフィルムFの送り量を調整する。また、終端検知部10aは、レジマークセンサ21および第2エンコーダ51で検出したフィルムFの送り量の情報に基づいて、オートスプライサ部20において供給用フィルムロールFR1のフィルムFの終端部近傍と予備用フィルムロールFR2のフィルムFの始端部近傍とを継ぎ合わせるための位置決め等の制御を行う。具体的には、終端検知部10aは、ダンサーローラ43の鉛直方向における位置からフィルムFにかかる張力を監視する。また、終端検知部10aは、張力の変化から供給用フィルムロールFR1の終端を検知する。さらに、終端検知部10aは、レジマークセンサ21がレジマークMを検知した時点からフィルムFを所定長さ巻き取るように、シャフト駆動部19aを制御してシャフト18aを回転させる。なお、ここでいうフィルムロールFR1の終端を検知した時とは、フィルムロールFR1からフィルムFをさらに送り出すことができなくなって、シャフト18aが回転できなくなった瞬間を検知したことをいう。また、終端検知部10aは、例えば、ダンサーローラ43にかかる張力が一時的に大きくなったことを検知することにより、フィルムロールFR1の終端を判断してもよい。
まず、真空度制御部10bによって、真空ポンプ72を一定の出力で作動させ、吸気ボックス14d内の真空度を予め設定しておいた基準値(記憶部71に記憶されている値)に合わせる。ここで、「基準値」とは、フィルムの表面状態、材質、及び厚み、製袋された際の袋の形状などの特性、並びに、環境(気温、湿度など)に関係なく、プルダウンベルト機構14が十分にフィルムFを吸着できるとともに、所望量のフィルムFを搬送することができる真空度である。
上述した包装装置3と同様の構成を有した包装装置(ATLAS202(株式会社イシダ製))を用いて、吸気ボックス内の真空度制御の有無で、消費電力がどのように変化するか測定した。なお、試験に供したフィルムは、厚フィルム1、角フォーマ用フィルム、および12インチ用フィルムである。厚フィルム1は、幅340mm、厚さ80μmで4層からなる。角フォーマ用フィルムは、幅380mm、厚さ55μmで3層からなる。12インチ用フィルムは、幅545mm、厚さ70μmで3層からなる。また、真空圧センサにはPPX−R01NH−M(シーケーディ株式会社製)、インバータには3G3JX−A2015(オムロン株式会社製)を使用した。
ここで、下記表1に、試験に供した「フィルムの種類」と、フィルムを製袋して得られる袋の目標値である「袋長(設定値)」及び「袋幅(設定値)」と、包装装置の「運転速度」及び「フィルム搬送速度」と、実際に製袋された袋(100部)の「袋長平均」とを示す。
真空度制御に関する系について、上述した実施例1の包装装置と同様の構成を有する包装装置(ASTRO−S101R(株式会社イシダ製))を用いて、吸気ボックス内の真空度制御の有無で、消費電力がどのように変化するか測定した。なお、試験に供したフィルムは、薄フィルムと、厚フィルム2である。薄フィルムは、幅295mm、厚さ40μmで2層からなる。厚フィルム2は、幅280mm、厚さ70μmで5層からなる。また、実施例1と同様の真空圧センサ及びインバータを使用する。吸気ボックス内の真空度は、「適正な真空度」になるように制御した。具体的には、上述したように、真空度制御を行わずに予め包装装置を運転し、フィルムFの搬送量を記憶しておく。さらに、吸気ボックス内の真空度の設定値を、基準値から第1所定値ずつ下げていきながら、真空度制御を行う前と同程度にフィルムFを搬送でき、かつ、真空ポンプ72の運転エネルギーが最小になる値に、吸気ボックス内の真空度を設定した。なお、基準値は、真空ポンプを一定の周波数(ここでは、60Hz)で動作させて発生させた吸気ボックス内の真空度の値である。ここでも、基準値は、−50kPa(G)(51.33kPa(abs))とする。
(1)
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態及び実施例などに限定されるものではない。
例えば、フィルムFの表面状態、材質、及び厚み、並びに、製袋された際の袋の形状を含む複数の条件のうち少なくとも一つの条件に関する条件情報と、前記条件情報に対応する条件下で予め検出した適正な真空度の情報とを記憶部71に記憶させておく。そして、真空度制御部10bによって、包装装置3の運転を開始するごとに、現在のフィルムFの表面状態、材質、及び厚み、並びに、製袋された際の袋の形状を含む条件をセンサなどで自動的に割り出す。且つ、記憶部71に記憶された各条件情報から現在の条件に見合った条件情報を取り出す。真空度制御は、現在の条件に見合った条件情報に基づいて、設定値を、基準値から適正な真空度に下げる制御を自動的に行うようにしてもよい。なお、フィルムFや袋の形状を含む現在の条件は、センサなどによって自動的に割り出されてもよいし、操作スイッチ類7の操作によって手入力されてもよい。
また、上述の「適正な真空度」の検出は、包装装置の出荷前、又は包装装置の現場設置後の仮運転中にしておき、本運転開始時には従来の包装装置と比較して省電力で包装装置を使用できるようにしてもよい。また、「適正な真空度」の検出を本運転中に行い、「適正な真空度」の検出後から従来よりも省電力で包装装置を使用できるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、設定値を第1所定値ずつ下げていくことにより、適正な真空度を特定したが、記憶部71に予め複数の真空度を記憶させておき、記憶された複数の真空度のうち、いずれかに変更することで、適正な真空度を特定してもよい。具体的には、吸気ボックス内の真空度は、操作スイッチ類7を操作することにより、予め記憶部71に記憶させておいた真空度に変更することができてもよい。特に、操作スイッチ類7におけるボタンなどを用いて、吸気ボックス内の真空度を、すでに設定している真空度に、ワンタッチ操作で変更できるようにしてもよい。
また、「適正な真空度」は、真空度制御部10bによって一定時間ごとに自動的に検出される構成であってもよいし、手動で適宜検出するような構成であってもよい。また、「適正な真空度」の検出が終了するごとに、吸気ボックス14d内の真空度を、新しく検出された適正な真空度に合わせるように、真空度制御部10bによって真空ポンプ72が制御されるようになっていてもよい。
また、上記実施形態及び各実施例では、真空度制御部10bによって、「適正な真空度」を検出する処理を1度行う例を示した。これに代えて、「適正な真空度」の平均値を、実際の制御に用いる「適正な真空度」としてもよい。具体的には、「適正な真空度」を複数回繰り返して検出し、検出された各真空度を「仮の適正な真空度」とする。得られた複数の「仮の適正な真空度」に基づいて平均値を算出し、該平均値を実際の制御に用いる「適正な真空度」としてもよい。
他に、「適正な真空度」の移動平均値を実際の制御に用いる「適正な真空度」としてもよい。具体的には、真空度制御部10bによって一定時間ごとに「適正な真空度」を検出し、検出された各真空度を「仮の適正な真空度」とする。また、一定時間毎に得られた複数の「仮の適正な真空度」に基づいて移動平均値を算出する。
さらに、上記実施形態では、フィルムFの搬送速度を、第1エンコーダ36で算出した送り量に基づいて算出したが、フィルムFの搬送速度は、カメラによって得られた情報に基づいて算出されてもよい。例えば、カメラによってフィルムFが有するレジマークを判別し、レジマークの判別される時間間隔に基づいてフィルムFの搬送速度が算出されてもよい。
また、真空度検出器(真空圧センサ)73は、吸気ボックス内部の真空度を計測できる位置であれば、いずれの場所に設置されていてもよい。例えば、真空度検出器73は、吸気ボックス内部の他、真空ポンプ72と吸気ボックスとを繋ぐ吸気パイプの内部、吸気ボックスと吸気パイプとの接続部分、もしくは、真空ポンプ72と吸引パイプとの接続部分に設置されていてもよい。すなわち、吸気ボックスの真空度は、真空度検出器73によって検出された値そのものであってもよいし、真空度検出器73によって検出された値を加工または補正した推定値であってもよい。
真空度の基準値は、プルダウンベルト機構14の種類(材質等)に応じて変更されてもよい。さらに、基準値を下げる程度もまた、プルダウンベルト機構14の種類に応じて変更してもよい。
上記実施形態に係る吸引制御装置は、二つのプルダウンベルト機構14,14で、筒状フィルムFの両側を吸着しながら、筒状フィルムFを下方に搬送する場合に適用した。しかし、吸引制御装置は、一つのプルダウンベルト機構14でフィルムFの一箇所を吸着しながらフィルムFを下方に搬送する場合にも適用することができる。
2 計量装置
3 包装装置
5 製袋包装ユニット
6 フィルム供給ユニット
7 操作スイッチ類
8 液晶ディスプレイ
9 ケーシング
10 制御部
10a 終端検知部
10b 真空度制御部
11 カッター
12 支持フレーム
13 成形機構
13a チューブ
13b フォーマー
14 プルダウンベルト機構
14a 駆動ローラ
14b 従動ローラ
14c ベルト
14d 吸気ボックス
14e 吸気孔
14f 吸気用スリット
15 縦シール機構
16 横シール機構
16a,16a シールジョー
17 ロール取付部
18a,18b シャフト
19a,19b シャフト駆動部
20 オートスプライサ部
21 レジマークセンサ
22 フロントスプライサ部
22a 本体部
22b ハンドル
22c 回動軸
22d,23d 突出部
22e,22f,23e,23f,30a,30b,30c,35a,35b ローラ
23 バックスプライサ部
23a 本体部
23b ハンドル
23c 回動軸
24 仮止め部
24a 回動軸
24b クリップ部
25 ヒートシール部
25a 加熱部
26 シリンダ
28 支持板
28a,28b 誘導穴
30 搬送機構
35 ピンチローラ
36,51 エンコーダ
40 テンションローラ
41,42 ガイドローラ
43 ダンサーローラ
43a 軸部
46 ガイド板
47 ガイドスリット
48 ブラケット
49 ラック
50 ピニオン
71 記憶部
72 真空ポンプ
73 真空度検出器
B,C 商品
F フィルム
FR1,FR2 フィルムロール
M レジマーク
Claims (7)
- 帯状のフィルムを吸引式フィルム搬送部で吸引しながら搬送して製袋する包装装置、に用いられる吸引制御装置であって、
前記吸引式フィルム搬送部の真空度を検出する検出部と、
前記真空度を、基準値よりも低い第1値に設定する真空度制御部と、
を備えた吸引制御装置。 - 前記フィルムの搬送速度又はフィルムを所定長さ搬送するために必要な搬送時間を検出する搬送状態検出部と、
前記搬送速度の設定速度値又は前記搬送時間の設定時間値を記憶する記憶部と、
を備え、
前記搬送速度が搬送速度の所定範囲値となるように、または、前記搬送時間が搬送時間の所定範囲値となるように、前記真空度制御部が前記真空度の制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の吸引制御装置。 - 前記搬送状態検出部が、前記フィルムに印刷されたレジマークを検知するレジマークセンサである請求項1又は2に記載の吸引制御装置。
- 前記フィルムの表面状態、材質、及び厚み、並びに、製袋された際の袋の形状を含む複数の条件のうち少なくとも一つの条件に関する条件情報と、前記条件情報に対応する条件下で前記真空度検出器によって予め検出した適正な真空度の情報とに基づいて、前記真空度制御部が、前記真空度を、前記基準値から前記第1値である前記適正な真空度に下げる請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸引制御装置。
- 前記記憶部は、本運転前の仮運転中に前記真空度検出器によって検出した適正な真空度の情報である仮情報を記憶し、
前記真空度制御部は、前記仮情報に基づいて、前記適正な真空度で前記吸引式フィルム搬送部に含まれる真空度調整部の制御を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸引制御装置。 - 前記記憶部は、本運転中に前記真空度検出器によって検出した適正な真空度の情報である本情報を記憶し、
前記真空度制御部は、前記本情報に基づいて、前記適正な真空度で前記吸引式フィルム搬送部に含まれる真空度調整部の制御を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸引制御装置。 - 請求項1から6のいずれかの吸引制御装置と、
前記吸引制御装置によって制御され、前記帯状のフィルムを吸引しながら搬送する前記吸引式フィルム搬送部と、
を備える、
包装装置。
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