JP2020006982A - 縦型充填包装機 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、製品の衝突に起因して筒状包装材に現れる下方向の移動は、筒状包装材と当接状態にある送りベルトを介して包装材送り装置のサーボモータの負荷の変動として検知される。具体的には、サーボモータに作用する負荷の変動としては、サーボモータの回転に関係する物理量、例えば、サーボモータの回転軸の回転数の変動、モータを駆動する電流の変動、及びモータを駆動するトルクの変動として現れ、これらを検知することで、充填タイミングを定めることができる。サーボモータを含む包装材送り装置は、縦型充填包装機に従来から備わる装置であり、既存の装置を利用することで、構造の複雑化を招くことなくまたコストの上昇を抑制して製品の包装袋への落下・着地を検知することができる。
製品の包装袋への衝突に起因して筒状包装材に現れる下方向の移動はエンコーダが計測する筒状包装材の移動量の変動として現れるので、エンコーダが測定する移動量を監視する中で、移動量の変動を検知することにより、製品の包装袋内への充填タイミングを定めることができる。筒状包装材の送り方向の移動量を計測するエンコーダは、縦型充填包装機の包装材の送りに関して従来から備わる装置であり、既存の装置を利用することで、構造の複雑化を招くことなくまたコストの上昇を抑制して製品の包装袋への落下・着地を検知することができる。
製品の包装袋に衝突に起因して筒状包装材に現れる下方向の移動をエンコーダが計測する筒状包装材の移動量の変動として検知するには、筒状包装材に現れる下方向の移動が他の装置等に吸収されることなく、エンコーダが可能な限りダイレクトに測定することが好ましい。包装材送り装置の送りベルトが筒状包装材に当接状態にあると、筒状包装材に現れる下方向の移動が包装材送り装置を作動させるのに消費されることになってエンコーダが測定する移動量の値が充分大きくならない可能性がある。そこで、製品の落下の際には、包装材送り装置の送りベルトを筒状包装材から離れた離間状態とすることで、筒状包装材に現れる下方向の移動量をエンコーダでダイレクトに測定させることができる。
製筒器は、一般に、セーラ部と、当該セーラ部にエッジとなる稜線で接続するスリット付きの筒状部とを備えており、帯状包装材が製筒器を通過するときには、稜線で急に折れ曲がるために大きな走行抵抗となる。そこで、製筒器から吊り下げ状態にある筒状包装材を、製品の落下に先立って、その送り方向とは逆方向に僅かに戻しておくと、筒状包装材が製筒器から若干浮き上がった状態となる。その後、製品の包装袋への衝突に起因して筒状包装材が下方向に移動しようとする場合には、筒状包装材に繋がる帯状包装材が製筒器を移動するときに、先ずその浮き上がり状態を解消するような動きをして、製筒器の稜線を通過することがないので、包装材の走行抵抗が大きくなることがない。
製品が包装袋に衝突する際に、当該衝撃がダイレクトに包装袋のみに集中して作用するには、横シール装置が開き状態にあって、衝撃力が横シール装置に及ぶことなく筒状包装材に下方向の移動に無駄なく変換されることが好ましい。また、製品の包装袋への衝突に起因して筒状包装材に現れる下方向の移動を、帯状包装材や筒状包装材の走行抵抗が少ない状態で生じさせるため、縦シール装置についても、開き状態にあって帯状包装材の側縁部分の挟み込みが解除されていることが好ましい。
この縦型充填包装機においては、筒状包装材(包装袋)の振動、音、膨らみ等の画像については、それらを検出する別途のセンサが必要ではあるが、いずれも筒状包装材の挙動の変化として捉えることができる。
充填タイミングが測定されると、包装材送り装置、縦シール装置、横シール装置等の動作を行う作動タイミングを設定した上で、少なくとも横シール装置による作動タイミングに対して、製品排出完了信号が出されたタイミングから充填タイミングの時間までの製品の落下期間を逆算して遡り、計量機に対して製品の落下指令を発するタイミングを調整・設定することが好ましい。このようにすることで、その後の製品の落下と包装について、包装袋内に失敗することなく正しいタイミングで製品を収容・包装することができる。
製品落下時間に関するデータと、縦型充填包装機が備える少なくとも包装材送り装置及び横シール装置の作動タイミングとを、表示装置においてチャートして表示することにより、オペレータは、表示装置で時刻を確認しながら、包装機を構成する各装置の作動タイミングと整合するタイミングで、計量機が製品を落下させるタイミング、更には計量機への落下指示タイミングを設定することができる。
包装袋当たりの製品の充填量を計量する計量機は、受けた落下指令に基づいて当該計量された製品を排出させるが、横シール装置が筒状包装材から離れた開き状態にあるときに、落下された製品が筒状包装材内に投入されて包装袋の底部に衝突すると、筒状包装材には当該製品の衝突に起因した挙動が生じ、当該挙動に基づいて製品が包装袋内に充填された充填タイミングを定めることができる。
したがって、この縦型充填包装機によれば、例えば、製品アイテムが変更された場合のように、計量機から製品が排出された製品排出完了信号が出されてから当該製品が包装袋内へ落下・着地するまでの製品落下時間を測定することが必要なときには、製品が実際に包装袋内に落下・着地する充填タイミングを簡単な構造上の構成で且つ確実・正確に検知することができる。そして、計量機からの製品排出完了信号が出されるタイミングから製品が包装袋に落下・着地する充填タイミングまでの経過時間が製品落下時間として判るので、その後の製品の包装については、計量機からの製品排出完了信号のタイミングと、包装機を構成する各種装置の作動タイミングとを、当該製品落下時間に基づいて、精度良く且つマッチングするように調整・設定することができる。
図3に示す本発明の縦型充填包装機の実施例は、包装材送り装置55の包装材送りベルト11,11を駆動するサーボモータ14の負荷を監視することによって、製品の包装袋への充填タイミングを検知する型式の縦型充填包装機である。充填タイミングの測定動作フローにおいて、包装すべき製品アイテムが変更される場合には、例えば、制御装置20への設定部19に製品アイテム変更ボタン又はタイミング初期設定のようなボタンが用意されており、当該ボタンを押す又はタッチする(ステップ1;「S1」と略す。以下、同様)ことで、製品Sの包装袋Bへの充填タイミングの測定動作が開始される。なお、製品Sは計量機60において既に集合排出部に集合され、排出準備ができているとする。
なお、充填タイミング測定の際に、横シール装置が筒状包装材に対して閉じ状態にあって横シールを施しているとしても、包装袋内に落下する製品は横シール近傍の袋底部に衝突して当該包装袋に充分な衝撃を与えることができるので、横シール装置が開き状態にある場合と同様に、正しい製品落下時間を得ることができる。
オペレータは、表示装置28の表示の支援を受けて、容易に製品落下時間ΔTを把握することができ、更に、当該製品落下時間ΔTに基づいて、縦型充填包装機10の各装置の動作にマッチングする計量機60の作動タイミングの設定を行うことができる。
11,11 包装材送りベルト 12,13 駆動側及び従動側タイミングプーリ
14 包装材送りサーボモータ 15 測長エンコーダ
19 設定部 20 制御装置
21 演算部 22 メモリ
23 製品供給制御部 24 包装材送り制御部
25 縦シール制御部 26 横シール制御部
27 カッタ制御部 28 表示装置
50 縦型製袋充填包装機 51 フォーマ
52 縦シール装置 52a,52b 縦シールブロック
53 充填筒
54 横シール装置 54a,54b 横シールブロック
55,55a,55b 包装材送り装置(紙送り装置)
56 カッタ装置 56a カッタ刃 56b 溝
59,59 緊張ガイド
60 計量機 61 ホッパ
62 計量機用製品供給コンベヤ 63 重量検査装置
64 搬送コンベヤ 65 箱詰め装置
70 製品要求信号(落下指令信号) 71 製品排出完了信号
Fr フィルムロール Ft 筒状包装材
Fw 帯状包装材 fe,fe 両側縁部分
Sc 縦シール部 Se 横シール部
S 製品 E 稜線
B 袋 Bp 袋包装体
ΔH 包装材持上げ量 ΔT 製品落下時間
Claims (10)
- 包装袋当たりの製品の充填量を計量するとともに計量された前記製品を落下指令に基づいたタイミングで落下させる計量機、
縦方向に延びる筒状包装材に対して接離動作可能であり、前記筒状包装材に当接状態で前記筒状包装材を縦方向に送る送り動作をする包装材送り装置、及び
前記筒状包装材に対して開閉可能であり、閉じ状態にあって前記筒状包装材に横シールを施すことにより、前記筒状包装材の先端側に先行して形成された前記包装袋に前記製品が充填された袋包装体を形成するとともに後続の前記包装袋を形成する横シール装置を備えており、
前記計量機から前記製品が排出された製品排出完了信号が出されてから当該製品が前記包装袋内へ落下・着地するまでの製品落下時間を測定するため、前記計量機から落下されて前記筒状包装材内に投入された前記製品が前記包装袋の底部に衝突することに起因した前記筒状包装材の挙動に基づいて前記製品が前記包装袋内に充填された充填タイミングを定めること
から成る縦型充填包装機。 - 前記包装材送り装置は、サーボモータと、前記筒状包装材と当接しつつ当該サーボモータの駆動によって走行駆動される送りベルトを備えており、
前記製品の落下の際には、前記包装材送り装置の前記送りベルトが前記筒状包装材と前記当接状態に設定されており、
前記製品の衝突に起因した前記筒状包装材の挙動が前記包装材送り装置の前記サーボモータに作用する負荷の変動として検知されること
から成る請求項1に記載の縦型充填包装機。 - 前記包装材送り装置による前記筒状包装材の送り量を制御するため、前記筒状包装材の送り方向の移動量を計測するエンコーダを備えており、
前記製品の衝突に起因した前記筒状包装材の挙動が前記エンコーダによる前記筒状包装材の移動量の変動として検知されること
から成る請求項1に記載の縦型充填包装機。 - 前記製品の落下の際には、前記包装材送り装置の前記送りベルトが前記筒状包装材から離れた離間状態に設定されていること
から成る請求項3に記載の縦型充填包装機。 - 前記縦型充填包装機は、帯状包装材を略筒状に曲成する製筒器、及び略筒状に曲成された前記帯状包装材をその両側縁部分に縦シールを施すことで筒状包装材に成形する縦シール装置を備えている縦型製袋充填包装機であり、
前記包装材送り装置は、前記製筒器から吊り下げ状態にある前記筒状包装材を、前記製品の落下に先立って、その送り方向とは逆方向に僅かに戻す動作をすること、
から成る請求項1〜4のいずれか一項に記載の縦型充填包装機。 - 前記製品の落下の際には、前記横シール装置による前記筒状包装材の挟み込みが解除されている開き状態にあり、前記縦シール装置による前記帯状包装材の側縁部分の挟み込みが解除されている状態にあること
から成る請求項5に記載の縦型充填包装機。 - 前記製筒器から吊り下げ状態にある前記筒状包装材内に前記製品が投入されることによる当該製品の衝突に起因した前記筒状包装材の挙動は、
袋下部に接触配置されており、前記製品が前記袋下部に到達した際の振動を検出可能な振動センサ、
袋内又は袋周辺の音を監視しており、前記製品が落下した際の音の変化を検出可能な音センサ、又は
袋下部を画像にて監視しており、前記製品が落下した際の前記包装袋の膨らみ等の画像の変化を検出可能な画像センサ
によって検出されること
から成る請求項1に記載の縦型充填包装機。 - 前記横シール装置による前記筒状包装材に前記横シールを施す横シール作動タイミングを基準として、前記計量機から前記製品が排出完了となった旨を表す製品排出完了信号が出されるタイミングから測定された前記充填タイミングまでの期間を逆算することに基づいて、前記計量機への前記製品の前記落下指令のタイミングを調整することから成る製袋充填包装機1〜7のいずれか一項に記載の縦型充填包装機。
- 前記計量機から前記製品が排出完了となった旨を表す製品排出完了信号を基準として、前記製品落下時間を加算することに基づいて、前記横シール装置による前記筒状包装材に前記横シールを施す作動タイミングを調整することから成る製袋充填包装機1〜7のいずれか一項に記載の縦型充填包装機。
- 前記計量機から前記製品が落下されてから前記包装袋に落下・着地するまでの前記製品落下時間に関するデータと、少なくとも前記包装材送り装置及び前記横シール装置の作動タイミングとをチャートとして表示する表示装置を備えることから成る製袋充填包装機1〜9のいずれか一項に記載の縦型充填包装機。
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WO2022128371A1 (de) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | Rovema Gmbh | Verfahren zum betrieb einer schlauchbeutelmaschine |
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