JP2021107251A - 製袋包装機 - Google Patents
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Abstract
【課題】包装フィルムの損傷等は抑制しつつ、装置の製造コストを抑制可能な製袋包装機を提供する。【解決手段】製袋包装機は、シールジョー48a,48bを回転させる回転駆動機構、シールジョー48a,48bとそれぞれ共に回転するクラムローラ50a,50bを含み、シールジョーが筒状フィルムFcを挟み込む前にクラムローラで筒状フィルムを挟み込むシャッター機構、及び筒状フィルムの横シールのため、回転駆動機構の動作を制御し、シールジョー48aを第1方向にシールジョー48bを第2方向にそれぞれ回転させる制御装置を備える。制御装置は、運転開始の際、シールジョーが筒状フィルムを挟み込まない範囲でクラムローラ50aが第1方向にクラムローラ50bが第2方向にそれぞれ回転し、その後、クラムローラ50aが第1方向と逆にクラムローラ50bが第2方向と逆にそれぞれ回転するよう、回転駆動機構の動作を制御する。【選択図】図8B
Description
本発明は、製袋包装機に関する。
従来、第1回転軸周りを回転する第1シール部材と第2回転軸周りを回転する第2シール部材とにより筒状フィルムを横シールして、筒状フィルム内を落下供給される物品が内部に収容された袋を製造する製袋包装機が知られている(例えば、特許文献1(特開2000−95205号公報)参照)。
特許文献1(特開2000−95205号公報)の製袋包装機は、下端部がシールされた筒状フィルムが落下供給される物品により損傷する等の不具合を抑制するため、第1シール部材及び第2シール部材とは独立して動作するシャッター機構を備えている。シャッター機構は、物品の落下前に一対のシャッター部材で筒状フィルムを挟み込み、筒状フィルム内を落下してくる物品をシャッター部材で一旦受けとめることで、物品の直接落下による筒状フィルムの損傷等を抑制している。
しかし、上記の製袋包装機では、互いに独立しているシール機構とシャッター機構とを別の駆動源で動作させているため、製袋包装機の製造コストが嵩むという問題がある。
本発明の課題は、落下供給される物品による包装フィルムの損傷等の不具合は抑制しつつ、装置の製造コストを抑制可能な製袋包装機を提供することにある。
本発明の第1観点に係る製袋包装機は、シール機構と、駆動機構と、シャッター機構と、制御部と、を備える。シール機構は、第1回転軸周りを回転する第1シール部材と、第2回転軸周りを回転する第2シール部材と、を含む。シール機構は、搬送される筒状フィルムを第1シール部材と第2シール部材との間で挟み込んで横シールする。駆動機構は、第1シール部材及び第2シール部材を回転させる。シャッター機構は、第1シャッター部材と、第2シャッター部材と、を含む。第1シャッター部材は、駆動機構により第1シール部材と共に回転させられる。第2シャッター部材は、駆動機構により第2シール部材と共に回転させられる。シャッター機構は、駆動機構が第1シール部材、第2シール部材、第1シャッター部材、及び第2シャッター部材を回転させる際、第1シール部材と第2シール部材とが筒状フィルムを挟み込む前に、シール機構の上方で、第1シャッター部材と第2シャッター部材との間で筒状フィルムを挟み込む。制御部は、駆動機構の動作を制御し、第1シール部材を第1方向に、第2シール部材を第2方向に、それぞれ回転させて、シール機構に筒状フィルムを横シールさせる。制御部は、駆動機構の動作を制御する制御モードとして、製袋包装機の運転開始の際に使用する第1制御モードを有する。第1制御モードで制御される駆動機構は、第1シール部材と第2シール部材とが筒状フィルムを挟み込まない角度範囲で、第1シール部材を第1方向に、第2シール部材を第2方向に、それぞれ回転させ、かつ、第1シャッター部材と第2シャッター部材とが互いに接近するように、第1シャッター部材を第1方向に、第2シャッター部材を第2方向に、それぞれ回転させる。その後、第1制御モードで制御される駆動機構は、第1シャッター部材と第2シャッター部材とが互いに離反するように、第1シャッター部材を第1方向と逆方向に、第2シャッター部材を第2方向と逆方向に、それぞれ回転させる。
第1観点に係る製袋包装機は、シール部材及びシャッター部材の両方を同一の駆動機構で動作させるため、製袋包装機が互いに独立したシール機構及びシャッター機構を有する場合に比べ、製袋包装機の製造コストを抑制できる。
さらに、第1観点に係る製袋包装機は、製袋包装機の運転開始の際に使用される第1制御モードを有している。そのため、本製袋包装機では、運転開始の際、被包装物の落下によるフィルムの損傷を抑制しつつ、シール部材とシャッター部材とに通常運転時と同様の動作をさせた場合に発生する運転開始直後の空袋の発生を抑制できる。
本発明の第2観点に係る製袋包装機は、第1観点に係る製袋包装機であって、制御部は、第1制御モードで駆動機構の動作を制御した後に、第2制御モードで駆動機構の動作を制御する。第2制御モードで制御される駆動機構は、第1シール部材を第1方向に、第2シール部材を第2方向に、それぞれ連続的に回転させる。
本発明の第3観点に係る製袋包装機は、第1観点又は第2観点に係る製袋包装機であって、位置設定部を更に備える。位置設定部は、第1制御モード中に、駆動機構が第1シャッター部材を第1方向に第2シャッター部材を第2方向にそれぞれ回転させる際の、第1シャッター部材及び第2シャッター部材の回転停止位置を設定する。
第3観点に係る製袋包装機では、第1制御モードで第1シャッター部材及び第2シャッター部材を回転させる際の回転停止位置を、例えば製袋包装機で包装する物品の特性等に応じて適切に設定できる。
本発明の第4観点に係る製袋包装機は、第1観点から第3観点のいずれかに係る製袋包装機であって、時間設定部を更に備える。時間設定部は、第1制御モード中の、第1シャッター部材及び第2シャッター部材の動作時間を設定する。
第4観点に係る製袋包装機では、例えば製袋包装機で包装する物品の特性等によって異なる物品の落下時間に合わせて、第1シャッター部材及び第2シャッター部材の動作時間を設定できる。そのため、本製袋包装機では、シャッター部材が不適切なタイミングでフィルム損傷の抑制に寄与しない位置に戻ったり、シャッター部材が不必要に長い時間互いに接近した状態におかれて製袋に寄与しない無駄な時間が発生したりすることを抑制できる。
本発明の第5観点に係る製袋包装機は、第1観点から第4観点のいずれかに係る製袋包装機であって、駆動機構が第1制御モードにおいて第1シャッター部材を第1方向に第2シャッター部材を第2方向にそれぞれ回転させる際、第1シャッター部材及び第2シャッター部材は、第1位置及び第2位置にそれぞれ移動する。第1位置の第1シャッター部材と、第2位置の第2シャッター部材とは、近接する。
第5観点に係る製袋包装機では、第1制御モードにおいて第1シャッター部材と第2シャッター部材とが互いに近接する位置まで移動させられるため、運転開始時の筒状フィルムのシールされた下端部への物品の直接落下によるフィルムの損傷が抑制されやすい。
本発明の第6観点に係る製袋包装機は、第1観点から第4観点のいずれかに係る製袋包装機であって、駆動機構が第1制御モードにおいて第1シャッター部材を第1方向に第2シャッター部材を第2方向にそれぞれ回転させる際、第1シャッター部材及び第2シャッター部材は、第1シャッター部材と第2シャッター部材との距離が、第1回転軸の軸方向に筒状フィルムを見た時の筒状フィルムの幅の1/2以下かつ1/8以上になる位置までそれぞれ移動する。
第6観点に係る製袋包装機では、第1制御モードにおいて、第1シャッター部材と第2シャッター部材とが、互いに近接する位置ではなく、ある程度離れた位置へと移動させられる。そのため、第1シャッター部材と第2シャッター部材とが近接する位置に移動させられる場合に比べ、筒状フィルムが第1シャッター部材と第2シャッター部材との間に挟まれることで生じる不具合(フィルムの擦れなど)の発生を抑制できる。
また、第6観点に係る製袋包装機では、第1シャッター部材と第2シャッター部材とが近接する位置に移動させられる場合に比べ、第1シャッター部材及び第2シャッター部材が移動する範囲が狭いため、第1制御モードを比較的短時間で完了できる。
本発明に係る製袋包装機では、シール部材及びシャッター部材の両方を同一の駆動機構で動作させるため、製袋包装機が互いに独立したシール機構及びシャッター機構を有する場合に比べ、製袋包装機の製造コストを抑制できる。さらに、本発明に係る製袋包装機は、運転開始の際、被包装物の落下によるフィルムの損傷を抑制しつつ、シール部材とシャッター部材とに通常運転時と同様の動作をさせた場合に発生する運転開始直後の空袋の発生を抑制できる。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施形態は、本発明の具体例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
(1)計量製袋包装システムの全体構成
本発明の一実施形態に係る製袋包装機100を備える計量製袋包装システム1の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である製袋包装機100を含む計量製袋包装システム1の概略的な斜視図である。
本発明の一実施形態に係る製袋包装機100を備える計量製袋包装システム1の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である製袋包装機100を含む計量製袋包装システム1の概略的な斜視図である。
計量製袋包装システム1は、物品Cの供給を受け、所定量の物品Cの入った袋を製造するシステムである。限定するものではないが、物品Cは例えば食品である。
計量製袋包装システム1は、図1のように、主に、組合せ計量機2、製袋包装機100、操作スイッチ3、及びタッチパネル式ディスプレイ4を含む。製袋包装機100は、図1のように、組合せ計量機2の下方に配置される。
組合せ計量機2は、図1のように複数の計量ホッパ2aを主に有する。組合せ計量機2は、複数の計量ホッパ2aを用いて、以下のようにして所定重量の物品Cを量り取り、下方に配置される製袋包装機100に供給する。
具体的には、組合せ計量機2は、図示しない供給コンベア等から供給される物品Cを、図示しない搬送手段を用いて複数の計量ホッパ2aへと搬送供給する。各計量ホッパ2aは、供給される物品Cの重量を計量する。組合せ計量機2は、各計量ホッパ2aで計量された重量の合計値が所定重量になるように計量ホッパ2aの組み合わせを選択する。組合せ計量機2は、組み合わせに選択した計量ホッパ2aの物品Cを下方に排出することで、所定量の物品Cを製袋包装機100に供給する。
製袋包装機100は、組合せ計量機2から所定重量の物品Cの供給を受け、シート状のフィルムFから袋状の包装材を製造し、内部に所定重量の物品Cが収容された袋Bを作る装置である。製袋包装機100の詳細については後述する。
操作スイッチ3及びタッチパネル式ディスプレイ4は、計量製袋包装システム1の操作のために用いられる。操作スイッチ3及びタッチパネル式ディスプレイ4は、計量製袋包装システム1に対する各種指示や、計量製袋包装システム1に関する各種設定を受け付ける入力装置として機能する。タッチパネル式ディスプレイ4は、計量製袋包装システム1に関する各種情報を表示する出力装置として機能する。
ここでは、操作スイッチ3及びタッチパネル式ディスプレイ4は、組合せ計量機2及び製袋包装機100に共通で用いられる機器である。言い換えれば、操作スイッチ3及びタッチパネル式ディスプレイ4は、組合せ計量機2及び製袋包装機100に対する各種指示や、組合せ計量機2及び製袋包装機100に関する各種設定を受け付ける入力装置として機能する。また、タッチパネル式ディスプレイ4は、組合せ計量機2及び製袋包装機100に関する各種情報を表示する出力装置として機能する。ただし、これに限定されるものではなく、組合せ計量機2及び製袋包装機100のそれぞれは、専用の操作スイッチやタッチパネル式ディスプレイを有してもよい。
(2)製袋包装機の詳細構成
本発明の位置実施形態に係る製袋包装機100を含む計量製袋包装システム1の全体構成について、図1〜図9を参照して説明する。図2は、製袋包装機100の製袋包装ユニット100bの概略構成を示す斜視図である。図3は、製袋包装機100の制御ブロック図である。図4は、製袋包装ユニット100bの後述する横シールユニット40のアーム部材44a,44bの周辺を描画した概略側面図である。図5は、横シールユニット40のアーム部材44a,44bの周辺を下側から見た斜視図である。図6は、横シールユニット40の後述する水平駆動機構60の模式図である。図7A〜図7Dは、製袋包装機100の通常運転時の、後述する第2制御モードで回転駆動機構46が制御される際の、後述するシール機構48、シャッター機構50、及びしごき機構52の動作を説明するための図である。図8A〜図8Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作を説明するための図である。図9A〜図9Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の他の例を説明するための図である。
本発明の位置実施形態に係る製袋包装機100を含む計量製袋包装システム1の全体構成について、図1〜図9を参照して説明する。図2は、製袋包装機100の製袋包装ユニット100bの概略構成を示す斜視図である。図3は、製袋包装機100の制御ブロック図である。図4は、製袋包装ユニット100bの後述する横シールユニット40のアーム部材44a,44bの周辺を描画した概略側面図である。図5は、横シールユニット40のアーム部材44a,44bの周辺を下側から見た斜視図である。図6は、横シールユニット40の後述する水平駆動機構60の模式図である。図7A〜図7Dは、製袋包装機100の通常運転時の、後述する第2制御モードで回転駆動機構46が制御される際の、後述するシール機構48、シャッター機構50、及びしごき機構52の動作を説明するための図である。図8A〜図8Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作を説明するための図である。図9A〜図9Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の他の例を説明するための図である。
なお、ここで、運転開始の際とは、停止していた製袋包装機100の運転開始から、製袋包装機100の運転開始後に横シールユニット40のシール機構48が最初に筒状フィルムFcの横シールを行うまでの期間を意味する。横シールユニット40の運転開始の際の動作とは、運転開始の際の横シールユニット40の動作を意味する。また、ここで、製袋包装機100の通常運転時とは、横シールユニット40が、製袋包装機100の運転開始後に横シールユニット40のシール機構48が最初に筒状フィルムFcの横シールを行ってから、製袋包装機100が運転を停止するまでの期間を意味する。
以下の説明では、説明の便宜上、方向等を表すために、「前(正面)」、「後(背面)」、「上」、「下」、「左」、「右」等の表現を使用する場合がある。特記無き場合、ここでの「前(正面)」、「後(背面)」、「上」、「下」、「左」、「右」は、図面に付された矢印の向きに従う。
また、以下の説明では、方向や位置関係等を説明するために、垂直、直交、水平、鉛直等の表現を用いる場合があるが、これらは厳密に垂直、直交、水平、鉛直等である場合だけではなく、実質的に垂直、直交、水平、鉛直等である場合を含む。
製袋包装機100は、主に、フィルム供給ユニット100aと、製袋包装ユニット100bと、制御装置90と、を含む(図1〜図3参照)。フィルム供給ユニット100a、製袋包装ユニット100b、及び制御装置90について、以下に説明する。
(2−1)フィルム供給ユニット
フィルム供給ユニット100aは、製袋包装ユニット100bにシート状のフィルムFを供給する。具体的には、フィルム供給ユニット100aは、製袋包装ユニット100bの後述する成形機構10にシート状のフィルムFを供給する。
フィルム供給ユニット100aは、製袋包装ユニット100bにシート状のフィルムFを供給する。具体的には、フィルム供給ユニット100aは、製袋包装ユニット100bの後述する成形機構10にシート状のフィルムFを供給する。
フィルム供給ユニット100aは、図1のように、製袋包装ユニット100bの背後に、製袋包装ユニット100bに隣接して設けられている。フィルム供給ユニット100aには、フィルムFが巻かれたフィルムロール(図示せず)がセットされている。フィルム供給ユニット100aは、フィルムロールから繰り出されるシート状のフィルムFを製袋包装ユニット100bに供給する。
(2−2)製袋包装ユニット
製袋包装ユニット100bは、フィルム供給ユニット100aから供給されるシート状のフィルムFを袋状の包装材に成形し、内部に物品Cが収容された袋Bを製造する。
製袋包装ユニット100bは、フィルム供給ユニット100aから供給されるシート状のフィルムFを袋状の包装材に成形し、内部に物品Cが収容された袋Bを製造する。
製袋包装ユニット100bは、図2のように、主に、成形機構10と、搬送機構20と、縦シール機構30と、横シールユニット40と、を有する。
概説すると、成形機構10、搬送機構20、縦シール機構30、及び横シールユニット40は、以下の機能・役割を有する。
成形機構10は、フィルム供給ユニット100aから搬送されてくるシート状のフィルムFを筒状に成形する。搬送機構20は、筒状に成形されたフィルムF(以下、筒状フィルムFcとよぶ)を下方に搬送する。縦シール機構30は、筒状フィルムFcの両端部の重なり部分(合わせ目)を、搬送機構20によるフィルムFの搬送方向と平行な縦方向にシールする。横シールユニット40は、筒状フィルムFcを、搬送機構20によるフィルムFの搬送方向と交差する横方向にシールし、袋Bの上端及び下端をシールする。また、横シールユニット40は、上端及び下端がシールされている袋Bを筒状フィルムFcから切り離す。筒状フィルムFcから切り離された袋Bは、製袋包装機100の下方から排出される。製袋包装機100から排出される袋Bは、図示しない搬送手段により下流の工程へと搬送される。下流の工程は、例えば、袋Bの検査工程や、袋Bの箱詰め工程である。
成形機構10、搬送機構20、縦シール機構30、及び横シールユニット40について更に詳細を説明する。
(2−2−1)成形機構
成形機構10は、図2のように、チューブ12とフォーマ14とを有する。
成形機構10は、図2のように、チューブ12とフォーマ14とを有する。
チューブ12は、上端及び下端の開口している円筒形状の部材である。ただし、チューブ12の形状は円筒形状に限定されるものではなく、例えばオーバル形状であってもよい。チューブ12の上端の開口には、組合せ計量機2が供給する物品Cが投入される。
フォーマ14は、チューブ12を取り囲むように配置されている。フィルム供給ユニット100aのフィルムロールから繰り出されるシート状のフィルムFは、チューブ12とフォーマ14との隙間を通過する際に、チューブ12に巻き付いて筒状に成形される。チューブ12及びフォーマ14は、製造する袋Bのサイズ等に応じて取り替え可能である。
(2−2−2)搬送機構
搬送機構20は、チューブ12に巻き付いているフィルムFを吸着しながら下方に搬送する。搬送機構20は、図2に示すように、チューブ12の左右にチューブ12を挟むように配置されている一対のベルト26を有する。ベルト26は、筒状フィルムFcを吸着する機能を有する。一対のベルト26のそれぞれは、駆動ローラ22及び従動ローラ24に巻き回されている。駆動ローラ22が図示しないモータにより回転駆動されると、ベルト26に吸着されている筒状フィルムFcは下方に搬送される。
搬送機構20は、チューブ12に巻き付いているフィルムFを吸着しながら下方に搬送する。搬送機構20は、図2に示すように、チューブ12の左右にチューブ12を挟むように配置されている一対のベルト26を有する。ベルト26は、筒状フィルムFcを吸着する機能を有する。一対のベルト26のそれぞれは、駆動ローラ22及び従動ローラ24に巻き回されている。駆動ローラ22が図示しないモータにより回転駆動されると、ベルト26に吸着されている筒状フィルムFcは下方に搬送される。
(2−2−3)縦シール機構
縦シール機構30は、筒状フィルムFcを縦方向(図3では上下方向)にシールする。
縦シール機構30は、筒状フィルムFcを縦方向(図3では上下方向)にシールする。
縦シール機構30は、図2のようにチューブ12の正面に配置される。縦シール機構30は、駆動機構(図示せず)により、チューブ12に近づくように、あるいは、チューブ12から遠ざかるように前後方向に移動する。
縦シール機構30がチューブ12に近づくように移動すると、チューブ12に巻き付いた筒状フィルムFcの両端部の重なり部分(合わせ目)は、縦シール機構30とチューブ12との間に挟まれる。縦シール機構30は、フィルムFの重なり部分をチューブ12との間で挟んだ状態で加熱して、フィルムFの重なり部分を縦方向に熱シールする。
(2−2−4)横シールユニット
横シールユニット40は、筒状フィルムFcを横シールする。
横シールユニット40は、筒状フィルムFcを横シールする。
横シールユニット40は、図2のように、成形機構10、搬送機構20及び縦シール機構30の下方に配置されている。横シールユニット40は、成形機構10により筒状に成形され、縦シール機構30により縦方向にシールされた筒状フィルムFcを、その搬送方向と交差する方向に延びる後述する一対のシールジョー48a,48bにより挟み込んで熱シールする。本実施形態では、横シールユニット40は、筒状フィルムFcを、搬送機構20による筒状フィルムFcの搬送方向である鉛直下方と直交する左右方向に延びる一対のシールジョー48a,48bにより挟み込んで熱シールする。
横シールユニット40は、図3〜図6に示すように、主に、シャフト42a,42b、アーム部材44a,44b、シール機構48、シャッター機構50、しごき機構52、回転駆動機構46、及び水平駆動機構60を含む。シール機構48は、一対のシールジョー48a,48bを含む。シャッター機構50は、一対のクラムローラ50a,50bを含む。しごき機構52は、一対のしごき部材52a,52bを含む。
アーム部材44aは、シャフト42aに取り付けられ、シャフト42aと共に回転する。アーム部材44aには、シールジョー48a、クラムローラ50a及びしごき部材52aが取り付けられている。アーム部材44bは、シャフト42bに取り付けられ、シャフト42bと共に回転する。アーム部材44bには、シールジョー48b、クラムローラ50b及びしごき部材52bが取り付けられている。
(2−2−4−1)シャフト及び回転駆動機構
シャフト42a,42bは、左右方向に水平に延びる。シャフト42aは、左右方向に水平に延びる回転軸O1を中心として回転する(図8A参照)。シャフト42bは、左右方向に水平に延びる回転軸O2を中心として回転する(図8A参照)。回転軸O1及び回転軸O2の一方は第1回転軸の一例であり、回転軸O1及び回転軸O2の他方は第2回転軸の一例である。シャフト42aは、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcの前方に配置される。シャフト42bは、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcの後方に配置される。
シャフト42a,42bは、左右方向に水平に延びる。シャフト42aは、左右方向に水平に延びる回転軸O1を中心として回転する(図8A参照)。シャフト42bは、左右方向に水平に延びる回転軸O2を中心として回転する(図8A参照)。回転軸O1及び回転軸O2の一方は第1回転軸の一例であり、回転軸O1及び回転軸O2の他方は第2回転軸の一例である。シャフト42aは、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcの前方に配置される。シャフト42bは、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcの後方に配置される。
シャフト42aの軸方向の両端部(言い換えれば、左端部及び右端部)のそれぞれの近傍には、アーム部材44aが連結されている。アーム部材44aは、シャフト42aに相対回転不能に連結されている。シャフト42bの軸方向の両端部(言い換えれば、左端部及び右端部)のそれぞれの近傍には、アーム部材44bが連結されている。アーム部材44bは、シャフト42bに相対回転不能に連結されている。
シャフト42a及びシャフト42bは、回転駆動機構46により駆動され、互いに反対方向に同期的に回転する。回転駆動機構46は、例えばモータである。限定するものではないが、回転駆動機構46は、シャフト42aを駆動するためのモータと、これとは別の、シャフト42bを駆動するためのモータとを有する。ただし、回転駆動機構46は、適宜設計された動力伝達機構を用いて、1台のモータでシャフト42a,42bの両方を駆動してもよい。
横シールユニット40を右側から見ると、製袋包装機100の通常運転時には、シャフト42aは、図4のように、回転駆動機構46により駆動されて回転軸O1周りで第1正方向N1(時計回り方向)に回転する。シャフト42aにはアーム部材44aを介してシールジョー48aが取り付けられており、回転駆動機構46は、シールジョー48aを回転軸O1周りで回転させる。横シールユニット40を右側から見ると、製袋包装機100の通常運転時には、シャフト42bは、図4のように、回転駆動機構46により駆動されて回転軸O2周りで第2正方向N2(反時計回り方向)に回転する。シャフト42bにはアーム部材44bを介してシールジョー48bが取り付けられており、回転駆動機構46は、回転軸O2周りでシールジョー48bを回転させる。
シャフト42aの左側の端部は、図6に描画している水平駆動機構60の後述する一対のカム64a及び移動板62aの一方を貫通するように取り付けられている。シャフト42aの右側の端部も、図示は省略するが水平駆動機構60の後述する一対のカム64a及び移動板62aの他方を貫通するように取り付けられている。シャフト42aの端部が挿通される一対のカム64a及び移動板62aは、シャフト42aを回転可能に支持する。なお、シャフト42aの一方の端部は、回転駆動機構46の動力を、出力軸であるシャフト42aに伝達する軸継手に連結されている。シャフト42aの他方の端部には、シールジョー48aの後述するヒータ等に電力を供給するためのスリップリング(図示せず)が設けられている。
シャフト42bの左側の端部は、図6に描画している水平駆動機構60の後述する一対のカム64b及び移動板62bの一方を貫通するように取り付けられている。シャフト42bの右側の端部も、図示は省略するが水平駆動機構60の後述する一対のカム64b及び移動板62bの他方を貫通するように取り付けられている。シャフト42bの端部が挿通される一対のカム64b及び移動板62bは、シャフト42bを回転可能に支持する。なお、シャフト42bの一方の端部は、回転駆動機構46の動力を、出力軸であるシャフト42bに伝達する軸継手に連結されている。シャフト42bの他方の端部には、シールジョー48bの後述するヒータ等に電力を供給するためのスリップリング(図示せず)が設けられている。
(2−2−4−2)アーム部材
アーム部材44aは、シャフト42aの軸方向の両端部(言い換えれば、左端部及び右端部)の近傍に、シャフト42aに対して相対回転不能に固定されている。アーム部材44aは、シャフト42aから、シャフト42aの径方向に沿って延びる。アーム部材44aは、シャフト42aの軸方向において、シャフト42aを支持する一対のカム64aの内側に配置される。シールジョー48aは、一対のアーム部材44aの間に配置される。アーム部材44aは、シャフト42aと共に回転する。
アーム部材44aは、シャフト42aの軸方向の両端部(言い換えれば、左端部及び右端部)の近傍に、シャフト42aに対して相対回転不能に固定されている。アーム部材44aは、シャフト42aから、シャフト42aの径方向に沿って延びる。アーム部材44aは、シャフト42aの軸方向において、シャフト42aを支持する一対のカム64aの内側に配置される。シールジョー48aは、一対のアーム部材44aの間に配置される。アーム部材44aは、シャフト42aと共に回転する。
アーム部材44bは、シャフト42bの軸方向の両端部(言い換えれば、左端部及び右端部)の近傍に、シャフト42bに対して相対回転不能に固定されている。アーム部材44bは、シャフト42bから、シャフト42bの径方向に沿って延びる。アーム部材44bは、シャフト42bの軸方向において、シャフト42bを支持する一対のカム64bの内側に配置される。シールジョー48bは、一対のアーム部材44bの間に配置される。アーム部材44bは、シャフト42bと共に回転する。
(2−2−4−3)シール機構
シール機構48は、図4のように、一対のシールジョー48a,48bを主に含む。一対のシールジョー48a,48bは、一方が第1シール部材として機能し、他方が第2シール部材として機能する。シール機構48は、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcをシールジョー48aとシールジョー48bとの間で挟み込んで横シールする。
シール機構48は、図4のように、一対のシールジョー48a,48bを主に含む。一対のシールジョー48a,48bは、一方が第1シール部材として機能し、他方が第2シール部材として機能する。シール機構48は、搬送機構20により搬送される筒状フィルムFcをシールジョー48aとシールジョー48bとの間で挟み込んで横シールする。
シールジョー48aは、シャフト42aの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44aの間に取り付けられている。シールジョー48aは、回転軸O1の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に水平に延びるように一対のアーム部材44aに取り付けられている。シャフト42aが回転すると、シールジョー48aは、回転軸O1周りを、円弧を描くように回転する。シールジョー48aは、右側面視において、回転軸O1を中心とする略真円上の軌跡を移動する(図8Aの二点鎖線で示す軌跡参照)。
シールジョー48bは、シャフト42bの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44bの間に取り付けられている。シールジョー48bは、回転軸O2の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に水平に延びるように一対のアーム部材44bに取り付けられている。シャフト42bが回転すると、シールジョー48bは、回転軸O2周りを、円弧を描くように回転する。シールジョー48bは、右側面視において、回転軸O2を中心とする略真円上の軌跡を移動する(図8Aの二点鎖線で示す軌跡参照)。シールジョー48aは、前後方向においてシールジョー48bと対称の動きをする。言い換えれば、右側面視において、シールジョー48aとシールジョー48bとは対称の動きをする(図7A〜図7D、図8A〜図8D、図9A〜図9D参照)。
シャフト42aが回転させるシールジョー48aは、図4のように、シャフト42aを中心とする径方向における外端部にシール面49aを有する。横シールユニット40の右側面視において、シール面49aは、略円弧状の形状を有する。シャフト42bが回転させるシールジョー48bは、図4のように、シャフト42bを中心とする径方向における外端部にシール面49bを有する。横シールユニット40の右側面視において、シール面49bは、略円弧状の形状を有する。左右方向におけるシールジョー48a,48bのシール面49a,49bの長さは、シールジョー48a,48bが横シールする筒状フィルムFcの左右方向の幅より長い。
シールジョー48aは、その内部にシール面49aを加熱するヒータ(図示省略)を有する。シールジョー48bは、その内部にシール面49bを加熱するヒータ(図示省略)を有する。製袋包装機100の通常運転の際(制御装置90が、後述する第2制御モードで回転駆動機構46の動作を制御する時)、回転駆動機構46がシャフト42aを第1正方向N1に回転させるとシールジョー48aも第1正方向N1に回転し、回転駆動機構46がシャフト42bを第2正方向N2に回転させるとシールジョー48bも第2正方向N2に回転する。そして、製袋包装機100の通常運転の際、シールジョー48aのシール面49aとシールジョー48bのシール面49bとが対向した状態になる際、シール面49aとシール面49bとはその間に筒状フィルムFcを挟み込む(図7D参照)。シール面49a及びシール面49bはヒータにより加熱されているため、シール面49aとシール面49bとが筒状フィルムFcを挟み込む際、筒状フィルムFcは横方向に熱シールされる。
シールジョー48a,48bの一方には図示しない切断機構が設けられている。切断機構は、シールジョー48a,48bが熱シールをする際、シールジョー48a,48bが熱シールした部分の中間部を切断し、筒状フィルムFcから上下の端部がシールされた袋Bを切り離す。
(2−2−4−4)しごき機構
しごき機構52は、筒状フィルムFcの内面に付着している物品C等の異物を落下させて、筒状フィルムFcの横シール部分における異物の噛み込みを抑制する。
しごき機構52は、筒状フィルムFcの内面に付着している物品C等の異物を落下させて、筒状フィルムFcの横シール部分における異物の噛み込みを抑制する。
しごき機構52は、図4のように、一対のしごき部材52a,52bを主に含む。しごき部材52a,52bは、例えばゴム等の弾性材料製である。
しごき部材52aは、シャフト42aの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44aに取り付けられている。しごき部材52aは、回転軸O1の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に延びるように一対のアーム部材44aに取り付けられている。しごき部材52aは、製袋包装機100の通常運転におけるシャフト42aの回転方向(第1正方向N1)において、シールジョー48aの下流側に配置されている(図7A参照)。シャフト42aが回転すると、しごき部材52aは、回転軸O1周りを回転する。
しごき部材52bは、シャフト42bの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44bに取り付けられている。しごき部材52bは、回転軸O2の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に延びるように一対のアーム部材44bに取り付けられている。しごき部材52bは、製袋包装機100の通常運転におけるシャフト42bの回転方向(第2正方向N2)において、シールジョー48bの下流側に配置されている(図7A参照)。シャフト42bが回転すると、しごき部材52bは、回転軸O2周りを回転する。しごき部材52bは、前後方向においてしごき部材52aと対称の動きをする。言い換えれば、右側面視において、しごき部材52aとしごき部材52bとは対称の動きをする(図7A〜図7D参照)。
しごき部材52a,52bは、シールジョー48a,48bが筒状フィルムFcを横シールする直前に、シールジョー48a,48bの下方で、シールジョー48a,48bよりも先に筒状フィルムFcに接触する。この際、しごき部材52a,52bは、筒状フィルムFcに接触しつつ、その間に隙間が存在する状態で(具体的には、しごき部材52a,52bにより押される筒状フィルムFcの内面同士に隙間が存在する状態で)下方に移動し、筒状フィルムFcをしごく。この結果、しごき部材52a,52bは、筒状フィルムFcの内面に付着している物品C等を強制的に落下させ、筒状フィルムFcの横シール部分における、物品C等の異物の噛み込みを抑制する。
(2−2−4−5)シャッター機構
シャッター機構50は、図4のように、一対のクラムローラ50a,50bを主に含む。一対のクラムローラ50a,50bは、一方が第1シャッター部材として機能し、他方が第2シャッター部材として機能する。
シャッター機構50は、図4のように、一対のクラムローラ50a,50bを主に含む。一対のクラムローラ50a,50bは、一方が第1シャッター部材として機能し、他方が第2シャッター部材として機能する。
シャッター機構50は、組合せ計量機2が供給する物品Cが、筒状フィルムFcの下端部(既にシール機構48によりシールされている筒状フィルムFcの下端部)に直接落下することを抑制する部材である。具体的には、製袋包装機100の通常運転において、シャッター機構50は、組合せ計量機2が物品Cを供給する際に、筒状フィルムFcを一対のクラムローラ50a,50bで挟み込んで、筒状フィルムFcの内部の、物品Cが移動する通路を閉じる。この結果、組合せ計量機2が供給する物品Cは、筒状フィルムFcの下端部に直接落下せず、シャッター機構50上に落下する(図7B参照)。このように物品Cの筒状フィルムFcの下端部への直接落下が抑制されることで、物品Cが比較的重量の大きな物品である場合でも、筒状フィルムFcが物品Cの落下の衝撃で破損する等の不具合が抑制されやすい。
クラムローラ50aは、シャフト42aの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44aに取り付けられている。クラムローラ50aは、回転軸O1の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に延びるように一対のアーム部材44aに取り付けられている。クラムローラ50aは、製袋包装機100の通常運転におけるシャフト42aの回転方向(第1正方向N1)において、シールジョー48aの上流側に配置されている(図7A参照)。シャフト42aが回転すると、クラムローラ50aは、回転軸O1周りを回転する。具体的には、クラムローラ50aは、シャフト42aを回転させる回転駆動機構46によりシールジョー48aと共に回転させられる。なお、クラムローラ50aは、シャフト42aが回転する際、図示しないガイド機構によりガイドされて、右側面視において真円とは異なる軌跡に沿って移動する。
クラムローラ50bは、シャフト42bの両端部の近傍に固定されている一対のアーム部材44bに取り付けられている。クラムローラ50bは、回転軸O2の軸方向に平行に、言い換えれば左右方向に延びるように一対のアーム部材44bに取り付けられている。クラムローラ50bは、製袋包装機100の通常運転におけるシャフト42bの回転方向(第2正方向N2)において、シールジョー48bの上流側に配置されている(図7A参照)。シャフト42bが回転すると、クラムローラ50bは、回転軸O2周りを回転する。具体的には、クラムローラ50bは、シャフト42bを回転させる回転駆動機構46によりシールジョー48bと共に回転させられる。なお、クラムローラ50bは、シャフト42bが回転する際、図示しないガイド機構によりガイドされて、右側面視において真円とは異なる軌跡に沿って移動する。クラムローラ50bは、前後方向においてクラムローラ50aと対称の動きをする。言い換えれば、右側面視において、クラムローラ50aとクラムローラ50bとは対称の動きをする(図7A〜図7D、図8A〜図8D、図9A〜図9D参照)。
製袋包装機100の通常運転の際、シャフト42a,42bが回転すると、クラムローラ50a,50bは、シールジョー48a,48bが筒状フィルムFcを横シールする直前に、シールジョー48a,48bよりも先に筒状フィルムFcに接触する。具体的には、回転駆動機構46が、シールジョー48a,48b及びクラムローラ50a,50bを回転させる際、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込む前に、シール機構48の上方で、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの間で筒状フィルムFcを挟み込む。この結果、クラムローラ50aとクラムローラ50bとは、筒状フィルムFcの内部の、物品Cの移動する通路を閉じる。この状態において、クラムローラ50a,50bによって挟み込まれている部分より上方の筒状フィルムFcの中に、組合せ計量機2から供給された物品Cが落下する。クラムローラ50a,50bは、シールジョー48a,48bが筒状フィルムFcの横シールを完了すると次第に離間する。クラムローラ50a,50bが離間すると、クラムローラ50a,50bによって挟み込まれている部分より上方の筒状フィルムFcの中に存在した物品Cは、筒状フィルムFcの下端部(横シールされている部分)へと落下する。なお、筒状フィルムFcの下端部に落下した物品Cは、次に上端部が横シールして製造される袋Bに収容される。
(2−2−4−6)水平駆動機構
水平駆動機構60は、図6のように、主として、カム64a,64bと、移動板62a,62bと、駆動部70とを有している。なお、図6では、水平駆動機構60の右側部分の描画を省略しているが、水平駆動機構60は、図示を省略している右側部分にも、図示されている左側部分と同様に、カム64a,64b、移動板62a,62b、継手78a,78b、連結ロッド72c,72d、ガイドレール79等の部材を有している。
水平駆動機構60は、図6のように、主として、カム64a,64bと、移動板62a,62bと、駆動部70とを有している。なお、図6では、水平駆動機構60の右側部分の描画を省略しているが、水平駆動機構60は、図示を省略している右側部分にも、図示されている左側部分と同様に、カム64a,64b、移動板62a,62b、継手78a,78b、連結ロッド72c,72d、ガイドレール79等の部材を有している。
カム64a,64bは、略円盤状の部材である。カム64a,64bは、それぞれ、移動板62a,62bの内側に固定されている。
移動板62a,62bは、矩形状の部材である。移動板62aは、その中央部においてシャフト42aを回転自在に支持している。移動板62bは、その中央部においてシャフト42bを回転自在に支持している。移動板62aの外側(アーム部材44aが配置される側とは反対側)の面の上端部及び下端部には、ガイド部63aが設けられている。移動板62bの外側(アーム部材44bが配置される側とは反対側)の面の上端部及び下端部には、ガイド部63bが設けられている。移動板62aのガイド部63a及び移動板62bのガイド部63bは、計量製袋包装システム1の支持フレーム(図示せず)に設けられたガイドレール79に対してスライド自在に係合している。
駆動部70は、ガイドレール79に取り付けられている移動板62a及び移動板62bを互いに接近又は離反させるための機構である。
駆動部70は、主として、ボールねじ74と、第1ナット部材76aと、第2ナット部材76bと、第1連結ロッド72aと、第2連結ロッド72bと、第3連結ロッド72cと、第4連結ロッド72dと、を有している。ボールねじ74は、モータ(図示せず)によって回転する。第1ナット部材76a及び第2ナット部材76bは、ボールねじ74に螺合する。第1連結ロッド72aは、第1ナット部材76aを介して、ボールねじ74と水平方向で直交するように設けられる。第2連結ロッド72bは、第2ナット部材76bを介して、ボールねじ74と水平方向で直交するように設けられる。第3連結ロッド72cは、移動板62a,62bの移動方向に沿って設けられる。第4連結ロッド72dは、第3連結ロッド72cと平行に設けられる。
第1連結ロッド72aは、継手78aを介して第3連結ロッド72cと連結されている。2本の第3連結ロッド72cの先端は、移動板62aの側端面に固定されている。第3連結ロッド72cは、移動板62bをスライド自在に貫通している。
第2連結ロッド72bは、継手78bを介して第4連結ロッド72dに連結されている。第4連結ロッド72dの先端は、移動板62bの側端面に固定されている。
ボールねじ74において、第1ナット部材76aが螺合する部分と、第2ナット部材76bが螺合する部分とは、互いに逆ねじになっている。ボールねじ74を図示しないモータ等により回転させることで、ガイドレール79に沿って移動板62a,62bを互いに接近させたり離反させたりすることができる。これにより、水平駆動機構60は、シャフト42a,42bの軸方向に直交する方向(前後方向)に沿って、シャフト42a,42b及びカム64a,64bを移動させることができる。例えば、水平駆動機構60は、一対のシールジョー48a,48bによって筒状フィルムFcを横シールするために、一対のシャフト42a,42bを互いに接近させるように移動させる。
なお、ここで説明した水平駆動機構60の構造は例示であって、水平駆動機構60の構造を限定するものではない。例えば、水平駆動機構60は、移動板62a,62bの一方(例えば移動板62b)がガイドレール79に固定され、移動板62a,62bの他方(例えば移動板62a)だけがガイドレール79に沿って移動可能な構造であってもよい。そして、例えば、一対のシールジョー48a,48bによって筒状フィルムFcを横シールする際には、水平駆動機構60は、シャフト42aを不動のシャフト42bに接近するように移動させてもよい。
(2−3)制御装置
制御装置90は、主に、CPUと、ROMやRAM等の記憶媒体と、を含むコンピュータである。本実施形態では、制御装置90は、組合せ計量機2及び製袋包装機100の動作を制御する装置である。ただし、制御装置90は、製袋包装機100のみを制御する装置であってもよい。そして、計量製袋包装システム1は、制御装置90とは別の、組合せ計量機2を制御する制御装置を有してもよい。
制御装置90は、主に、CPUと、ROMやRAM等の記憶媒体と、を含むコンピュータである。本実施形態では、制御装置90は、組合せ計量機2及び製袋包装機100の動作を制御する装置である。ただし、制御装置90は、製袋包装機100のみを制御する装置であってもよい。そして、計量製袋包装システム1は、制御装置90とは別の、組合せ計量機2を制御する制御装置を有してもよい。
制御装置90は、組合せ計量機2の各構成と接続されており、組合せ計量機2の制御部として、組合せ計量機2の一部を構成する。また、制御装置90は、製袋包装機100のフィルム供給ユニット100aの各構成や、製袋包装ユニット100bの各構成と電気的に接続されている(図3参照)。制御装置90と電気的に接続される製袋包装ユニット100bの各構成には、搬送機構20,縦シール機構30、横シールユニット40の回転駆動機構46や、水平駆動機構60(ボールねじ74を駆動する駆動部70としてのモータ等)を含む。制御装置90は、製袋包装機100の制御部として、製袋包装機100の一部を構成する。制御装置90は、記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで、組合せ計量機2及び製袋包装機100を制御する。
制御装置90は、例えば、組合せ計量機2及び製袋包装機100が以下のような動作を行うよう、組合せ計量機2及び製袋包装機100の動きを制御する。
制御装置90は、組合せ計量機2において、物品Cの重量が複数の計量ホッパ2aのそれぞれにより計量され、各計量ホッパ2aの計量値の合計が所定重量になるよう計量ホッパ2aの組み合わせが選択され、組み合わせに選択された計量ホッパ2aが物品Cを下方に排出するように、組合せ計量機2の各種構成の動作を制御する。組合せ計量機2が排出する物品Cは、製袋包装機100のチューブ12の上開口端に投下される。
また、制御装置90は、通常運転時に以下のように製袋包装機100の動作を制御する。制御装置90は、成形機構10にフィルムFが供給されるように、製袋包装機100のフィルム供給ユニット100aを制御する。また、制御装置90は、製袋包装機100の製袋包装ユニット100bにおいて、成形機構10で筒状に形成されたフィルムF(筒状フィルムFc)が下方に搬送されるよう搬送機構20を制御し、搬送される筒状フィルムFcの合せ目が縦方向にシールされるよう縦シール機構30を制御する。
また、制御装置90は、製袋包装機100の通常運転時に、第2制御モードで回転駆動機構46の動作を制御する。第2制御モードは、回転駆動機構46の動作の制御モードの1つである。制御装置90は、製袋包装機100の通常運転時に、物品Cが筒状フィルムFcの下端部に存在する状態で、シール機構48が筒状フィルムFcを横シールし、図示しない切断機構がシール済みの袋Bを上流側の筒状フィルムFcから切り離すように、横シールユニット40を制御する。具体的には、制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御し、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ回転させて、シール機構48に筒状フィルムFcを横シールさせる。また、制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御し、図示しない切断機構にシール済みの袋Bを上流側の筒状フィルムFcから切り離させる。制御装置90により第2制御モードで制御される回転駆動機構46は、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ連続的に回転させる。この結果、物品Cが封入された袋Bが連続的に製造される。
また、制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御する制御モードとして、製袋包装機100の運転開始の際に使用する第1制御モードを有する。例えば、制御装置90は、停止している製袋包装機100の運転を再開する際に回転駆動機構46の制御モードとして第1制御モードを利用する。制御装置90は、製袋包装機100の運転開始の際、第1制御モードで回転駆動機構46の動作を制御した後、製袋包装機100の通常運転のため、前述の第2制御モードで回転駆動機構46の動作を制御する。
制御装置90は、第1制御モードにおける回転駆動機構46の動作に関する設定のための機能部として、位置設定部92と、時間設定部94と、を備えている。
制御装置90が第1制御モードで回転駆動機構46を制御する際の製袋包装機100の動作については後述する。また、位置設定部92及び時間設定部94についての説明も後述する。
(3)製袋包装機の動作
(3−1)通常運転時
通常運転時の、制御装置90により制御される製袋包装機100の動作について説明する。
(3−1)通常運転時
通常運転時の、制御装置90により制御される製袋包装機100の動作について説明する。
<全体概要>
フィルム供給ユニット100aは、図示しないフィルムロールから繰り出されるシート状のフィルムFを製袋包装ユニット100bに供給する。フィルム供給ユニット100aが供給し、成形機構10へと供給されるフィルムFは、チューブ12に巻き付けられて筒状に成形され、搬送機構20によって下方に搬送される。チューブ12に巻き付けられた筒状フィルムFcは、上下方向に延びている両端部が重ね合わせられている。筒状フィルムFcの重なり部分は、縦シール機構30によって縦方向にシールされる。
フィルム供給ユニット100aは、図示しないフィルムロールから繰り出されるシート状のフィルムFを製袋包装ユニット100bに供給する。フィルム供給ユニット100aが供給し、成形機構10へと供給されるフィルムFは、チューブ12に巻き付けられて筒状に成形され、搬送機構20によって下方に搬送される。チューブ12に巻き付けられた筒状フィルムFcは、上下方向に延びている両端部が重ね合わせられている。筒状フィルムFcの重なり部分は、縦シール機構30によって縦方向にシールされる。
縦シールされた筒状フィルムFcは、横シールユニット40まで搬送される。また、組合せ計量機2で計量された物品Cは、所定のタイミングで横シールユニット40まで落下する。具体的には、組合せ計量機2で計量された物品Cは、チューブ12内を落下して、筒状フィルムFcの横シールユニット40のクラムローラ50a,50bが挟み込んでいる箇所より上方部分に物品Cが投入される。クラムローラ50a,50bが筒状フィルムFcを挟み込んでいる時、クラムローラ50a,50bによって挟み込まれている部分の下方には、横シールユニット40によって横シールされる直前の筒状フィルムFcが存在している。筒状フィルムFcのクラムローラ50a,50bによって挟み込まれている部分の下方には、組合せ計量機2により前回供給された物品Cが存在している。横シールユニット40のシール機構48によって筒状フィルムFcが横シールされると、物品Cが封入された空間を内部に有する袋Bが形成される。また、横シールユニット40のシールジョー48a,48bに設けられている図示しない切断機構は、袋Bの上端の横シール部分の中間部を切断し、袋Bを上流側の筒状フィルムFcから切り離す。
この後、横シールユニット40のシール機構48による筒状フィルムFcの横シール後に、シャフト42aが第1正方向N1に、シャフト42bが第2正方向N2に更に回転していくと、クラムローラ50aとクラムローラ50bとは互いに離反する。その結果、筒状フィルムFcのクラムローラ50a,50bが挟み込んでいる箇所より上方部分に存在した物品Cは、筒状フィルムFcの下端の横シール部分へと落下する。筒状フィルムFcの下端の横シール部分へと落下する物品Cは、シール機構48による筒状フィルムFcの次回の横シール時に製造される袋Bに収容される物品である。
製袋包装機100は、以上の動作を繰り返し行うことで、物品Cが封入された袋Bを連続的に製造する。製造された袋Bは、その後、例えばベルトコンベア等の搬送手段(図示せず)によって搬送され、検査工程や箱詰め工程等の後工程へと搬送される。
<横シールユニットの動作>
通常運転時の製袋包装機100のうち、横シールユニット40の動作について図7A〜図7Dを参照して詳細を説明する。図7A〜図7Dは、横シールユニット40の通常動作を説明するための図である。図7A,図7B,図7C及び図7Dは、横シールユニット40の通常動作を時系列に描画している。図7A〜図7Dでは、横シールユニット40の各種部材の動きが理解しやすいように、いくつかの部品の描画が省略されている。
通常運転時の製袋包装機100のうち、横シールユニット40の動作について図7A〜図7Dを参照して詳細を説明する。図7A〜図7Dは、横シールユニット40の通常動作を説明するための図である。図7A,図7B,図7C及び図7Dは、横シールユニット40の通常動作を時系列に描画している。図7A〜図7Dでは、横シールユニット40の各種部材の動きが理解しやすいように、いくつかの部品の描画が省略されている。
製袋包装機100の通常運転中、横シールユニット40では、回転駆動機構46が、シャフト42a,42bを回転駆動する。シャフト42a,42bの回転によって、シャフト42a,42bに連結されているアーム部材44a,44bは、それぞれ回転軸O1,O2を中心に旋回運動する。アーム部材44a,44bと共に、シールジョー48a,48b、しごき部材52a,52b、及びクラムローラ50a,50bも回転運動する。図7A〜図7Cは、筒状フィルムFcが横シールされる直前であって、シールジョー48a,48bが未だ筒状フィルムFcを挟み込んでいない状態を描画している。図7Dは、筒状フィルムFcが横シールされる時であって、シールジョー48a,48bが筒状フィルムFcを挟み込んでいる状態を描画している。
図7Aは、しごき部材52a,52bが筒状フィルムFcを下方に向かってしごく直前の状態を表す。この状態では、しごき部材52a,52bは互いに離れており、シールジョー48a,48bのシール面49a,49bも互いに離れている。クラムローラ50a,50bも互いに離れている。具体的には、図7Aは、クラムローラ50a,50b、シールジョー48a,48b、及びしごき部材52a,52bのいずれもが筒状フィルムFcに接触していない状態を描画している。
図7Bは、右側面視において、図7Aに示される状態から、アーム部材44aが第1正方向N1に、アーム部材44bが第2正方向N2に更に旋回して、しごき部材52a,52bが筒状フィルムFcを下方に向かってしごき始める状態を表す。この際、シールジョー48a,48bのシール面49a,49bは、互いに離れた状態にある。クラムローラ50a,50bは互いに近接し、筒状フィルムFcを挟み込んでいる。クラムローラ50a,50bが筒状フィルムFcを挟み込んでいる状態において、上方から組合せ計量機2で計量された物品Cが供給される。なお、クラムローラ50a,50bは、筒状フィルムFcを挟み込んでから、筒状フィルムFcが横シールされて、物品Cが封入された袋Bが筒状フィルムFcから切り離されるまで、クラムローラ50a,50bは互いに近接し、筒状フィルムFcを挟み込んだ状態にある。
図7Cは、図7Bに示される状態から、アーム部材44aが第1正方向N1に、アーム部材44bが第2正方向N2に更に旋回して、しごき部材52a,52bが筒状フィルムFcを下方に向かってしごいている状態を表す。この状態では、筒状フィルムFcのこれからシール機構48により横シールされる部分をしごいて、筒状フィルムFcの内面に付着している物品C等を強制的に落下させるために、一対のしごき部材52a,52bは、筒状フィルムFcを所定の隙間を設けた状態で挟み込んでいる。また、この状態では、しごき部材52a,52bの先端部は、筒状フィルムFcの搬送速度よりも速い速度で、筒状フィルムFcを下方に向かってしごいている。
図7Dは、図7Cに示される状態から、アーム部材44aが第1正方向N1に、アーム部材44bが第2正方向N2に更に旋回して、しごき部材52a,52bが筒状フィルムFcをしごき終わった後であって、シールジョー48a,48bが筒状フィルムFcを挟み込んで横シールしている状態を表す。製袋包装機100の通常運転中、水平駆動機構60は、移動板62a,62bを互いに近接させて、一対のシャフト42a,42bを互いに近接するように移動させている。これにより、シールジョー48a,48bのシール面49a,49bは、筒状フィルムFcを、圧力を加えて挟み込む。筒状フィルムFcは、シールジョー48a,48bのシール面49a,49bにより熱と圧力とが加えられ、筒状フィルムFcが横シールされる。この結果、シールジョー48a,48bによって横シールされた部分の下方に、物品Cが存在する空間を内部に有する袋Bが、後続の筒状フィルムFcと繋がった状態で形成される。その後、図示しない切断機構により筒状フィルムFcの横シールされた部分の中央部分が横方向に切断されて、袋Bが、後続の筒状フィルムFcから切り離される。
(3−2)第1制御モードで回転駆動機構が制御される際の製袋包装機の動作
第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の、制御装置90により制御される製袋包装機100の動作について、図8A〜図8D、図9A〜9D及び図10を参照して説明する。第1制御モードは、前述のように、製袋包装機100の運転開始の際に使用される回転駆動機構46の動作の制御モードである。図8A〜図8Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の一例を説明するための図である。図9A〜図9Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の他の例を説明するための図である。図10は、製袋包装機100の運転開始後の動作を説明するフローチャートである。
第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の、制御装置90により制御される製袋包装機100の動作について、図8A〜図8D、図9A〜9D及び図10を参照して説明する。第1制御モードは、前述のように、製袋包装機100の運転開始の際に使用される回転駆動機構46の動作の制御モードである。図8A〜図8Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の一例を説明するための図である。図9A〜図9Dは、製袋包装機100の運転開始の際の、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際の横シールユニット40の動作の他の例を説明するための図である。図10は、製袋包装機100の運転開始後の動作を説明するフローチャートである。
なお、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際、フィルム供給ユニット100aから製袋包装ユニット100bへのシート状のフィルムFの供給は停止している。また、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際、搬送機構20による筒状フィルムFcの搬送も停止している。要するに、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際、フィルムF及び筒状フィルムFcは搬送されていない(停止している)。さらに、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際、縦シール機構30の動作も停止している。そこで、ここでは、製袋包装機100の動作についての説明として、横シールユニット40の動作を説明する。
まず、前提として、製袋包装機100の停止時には、図8A,図9Aのように、シールジョー48aは第1初期位置Pa1に、シールジョー48bは第2初期位置Pa2に、クラムローラ50aは第1初期位置Pc1に、クラムローラ50bは第2初期位置Pc2に、にそれぞれ配置されている。第2初期位置Pa2は、第1初期位置Pa1とは異なる位置である。第2初期位置Pc2は、第1初期位置Pc1とは異なる位置である。これらの位置に配置されているシールジョー48a,48b及びクラムローラ50a,50bは、筒状フィルムFcには接触していない。また、製袋包装機100の停止時には、筒状フィルムFcの下端部には物品Cは存在していない。要するに、製袋包装機100の停止前に、筒状フィルムFcを横シールし最後の袋Bを製袋する直前には、組合せ計量機2から製袋包装機100に物品Cは供給されない。このように構成されることで、製袋包装機100の運転停止中に筒状フィルムFcに物品Cが存在し、物品Cが空気で酸化する等の不具合を抑制できる。
製袋包装機100の運転が再開される際には、制御装置90は、前述のように、フィルム供給ユニット100a、搬送機構20、及び縦シール機構30の動作は停止したまま、横シールユニット40を以下のように動作させる。なお、第1制御モードで回転駆動機構46が制御される際、水平駆動機構60は、移動板62a,62bを互いに近接させて、一対のシャフト42a,42bを互いに近接するように移動させている。
さて、ステップS1では、制御装置90は、回転駆動機構46によりシャフト42aを回転させ、第1初期位置Pa1に配置されているシールジョー48aを、回転軸O1周りを第1正方向N1(時計回り方向)に、第1停止位置Pb1へと回転させる。シールジョー48aが第1初期位置Pa1から第1停止位置Pb1へと移動するように回転駆動機構46によりシャフト42aが回転させられる際、第1初期位置Pc1に配置されているクラムローラ50aも、回転軸O1周りを第1正方向N1(時計回り方向)に、第1停止位置Pd1へと回転させられる。
同時に、ステップS1では、制御装置90は、回転駆動機構46によりシャフト42bを回転させ、第2初期位置Pa2に配置されているシールジョー48bを、回転軸O2周りを第2正方向N2(反時計回り方向)に、第2停止位置Pb2へと回転させる。シールジョー48bが第2初期位置Pa2から第2停止位置Pb2へと移動するように回転駆動機構46によりシャフト42bが回転させられる際、第2初期位置Pc2に配置されているクラムローラ50bも、回転軸O2周りを第2正方向N2(反時計回り方向)に、第2停止位置Pd2へと回転させられる。
なお、ステップS1では、前後方向において(右側面視において)、シールジョー48b及びクラムローラ50bは、シールジョー48a及びクラムローラ50aと同期的に対称に動く。
このように回転駆動機構46がシャフト42a,42bを回転させる結果、クラムローラ50aとクラムローラ50bとは互いに接近する。
例えば、回転駆動機構46が、第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは、距離dまで接近する(図8B参照)。言い換えれば、第1停止位置Pd1にあるクラムローラ50aと第2停止位置Pd2にあるクラムローラ50bとの距離は、距離dである。距離dは、例えば、回転軸O1,O2の軸方向に筒状フィルムFcを見た時の(例えば右側面視における)筒状フィルムFcの幅Wの1/2以下かつ1/8以上である(図8B参照)。なお、ここでの筒状フィルムFcの幅Wとは、クラムローラ50a,50bを含む横シールユニット40の各種部材が接触していない状況における筒状フィルムFcの幅を意味する。クラムローラ50aとクラムローラ50bとが距離dまで接近する結果、クラムローラ50a及びクラムローラ50bに押されて筒状フィルムFcの隙間(物品Cが落下する通路となる隙間)は狭められる。
あるいは、回転駆動機構46が、第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは近接する。具体的には、第1停止位置Pd1にあるクラムローラ50aと第2停止位置Pd2にあるクラムローラ50bとの距離dは、前述の筒状フィルムFcの幅Wの1/8以下となる。例えば、第1停止位置Pd1にあるクラムローラ50aと第2停止位置Pd2にあるクラムローラ50bとの距離dは、概ねゼロである。言い換えれば、第1停止位置Pd1にあるクラムローラ50aと第2停止位置Pd2にあるクラムローラ50bとは、その間に筒状フィルムFcを挟み込んだ状態にある(図9B参照)。クラムローラ50aとクラムローラ50bとが近接する結果、筒状フィルムFcの隙間(物品Cが落下する通路となる隙間)は、クラムローラ50a及びクラムローラ50bにより押される位置で概ね閉じられる。特に、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの距離dが概ねゼロとなって、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが筒状フィルムFcを挟み込んだ状態にある時には、筒状フィルムFcの隙間(物品Cが落下する通路となる隙間)は、クラムローラ50a及びクラムローラ50bにより押されている位置で閉じられる。
なお、第1停止位置Pb1のシールジョー48aと、第2停止位置Pb2のシールジョー48bとは、距離を空けて配置され、シールジョー48aとシールジョー48bとは筒状フィルムFcをその間に挟み込まない(図8B,図9B参照)。具体的には、第1停止位置Pb1のシールジョー48aのシール面49aと、第2停止位置Pb2のシールジョー48bのシール面49aとは、図8D及び図9Dに示したような対向した状態にはなく、シール面49aとシール面49bとは筒状フィルムFcをその間に挟み込まない。言い換えれば、ステップS1及びステップS2では、回転駆動機構46は、第1停止位置Pb1に配置されているシールジョー48aと、第2停止位置Pb2に配置されているシールジョー48bとを、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込まない角度範囲で回転させる。なお、第1停止位置Pb1のシールジョー48aと、第2停止位置Pb2のシールジョー48bとの間では、筒状フィルムFcは横シールされない。
そして、制御装置90は、回転駆動機構46が、シールジョー48aを第1停止位置Pb1へ、クラムローラ50aを第1停止位置Pd1へ、シールジョー48bを第2停止位置Pb2へ、クラムローラ50aを第2停止位置Pd2へそれぞれ移動させた後、回転駆動機構46によるシャフト42a,42bの駆動を所定の待機時間だけ停止する。
この状態で、制御装置90は、組合せ計量機2を制御して、製袋包装機100のチューブ12の上部開口に物品Cを供給する(ステップS2)。なお、制御装置90は、ステップS1で回転駆動機構46がシャフト42a,42bの回転を完了させた後に、物品Cを排出するように組合せ計量機2を制御してもよい。あるいは、制御装置90は、ステップS1で回転駆動機構46がシャフト42a,42bを回転させている間、又は、ステップS1で回転駆動機構46がシャフト42a,42bを回転させる前に、物品Cを排出するように組合せ計量機2を制御してもよい。ただし、制御装置90は、クラムローラ50a,50bが筒状フィルムFcの隙間を少なくとも狭めている状態にある時に、物品Cがクラムローラ50a,50bの高さ位置に到達するように、組合せ計量機2の動作を制御することが好ましい。
ステップS2において組合せ計量機2が供給する物品Cは、筒状フィルムFcのクラムローラ50a,50bより上方の空間に貯留される。クラムローラ50aとクラムローラ50bとの間に物品Cが落下可能な隙間が存在する場合(物品Cが落下する通路が閉じられていない場合)には、物品Cの一部又は全部は、クラムローラ50a,50bに当たって落下速度を減少させつつ、筒状フィルムFcのクラムローラ50a,50bより下方の空間に落下する。
ステップS1で回転駆動機構46がシャフト42a,42bの駆動を停止してから前記の待機時間が経過すると、制御装置90は、回転駆動機構46を制御して、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに離反するように、クラムローラ50aを第1逆方向R1に、クラムローラ50bを第2逆方向R2にそれぞれ回転させる(ステップS3)。言い換えれば、ステップS1で回転駆動機構46がシャフト42a,42bの駆動を停止してから前記の待機時間が経過すると、制御装置90は、回転駆動機構46を制御して、シャフト42aを第1逆方向R1に、シャフト42bを第2逆方向R2にそれぞれ回転させる。この際、制御装置90は、回転駆動機構46を制御して、同期的に、シャフト42aを第1逆方向R1に、シャフト42bを第2逆方向R2にそれぞれ回転させる。なお、シャフト42a,42bの回転に伴い、シールジョー48aも第1回転軸O1周りを第1逆方向R1に回転し、シールジョー48bも第2回転軸O2周りを第2逆方向R2に回転する。なお、第1逆方向R1は第1正方向N1とは逆方向であり、第2逆方向R2は第2正方向N2とは逆方向である。本実施形態では、右側面視において、第1逆方向R1は反時計回り方向であり、第2逆方向R2は時計回り方向である。
ステップS3において、制御装置90が回転駆動機構46を制御し、シャフト42aを第1逆方向R1に、シャフト42bを第2逆方向R2にそれぞれ回転させことで、例えばクラムローラ50aを第1停止位置Pd1から第1初期位置Pc1に移動させ、クラムローラ50bを第2停止位置Pd2から第2初期位置Pc2に移動させる(図8C,図9C参照)。これに伴い、回転駆動機構46は、ステップS3において、シールジョー48aを第1停止位置Pb1から第1初期位置Pa1に移動させ、シールジョー48bを第2停止位置Pb2から第2初期位置Pa2に移動させる(図8C,図9C参照)。
なお、制御装置90は、回転駆動機構46を制御してシャフト42aを第1逆方向R1に回転させて、クラムローラ50aを第1初期位置Pc1以外の位置に、また、シールジョー48aを第1初期位置Pa1以外の位置に、それぞれ移動させてもよい。また、制御装置90は、回転駆動機構46を制御してシャフト42bを第2逆方向R2に回転させて、クラムローラ50bを第2初期位置Pc2以外の位置に、また、シールジョー48bを第2初期位置Pa2以外の位置に、それぞれ移動させてもよい。ただし、ステップS3において、制御装置90は、シールジョー48a,48b及びクラムローラ50a,50bを筒状フィルムFcに接触しない位置に移動させることが好ましい。
ステップS3において、制御装置90が、クラムローラ50aを第1逆方向R1に回転させ、クラムローラ50bを第2逆方向R2に回転させることで、ステップS2において筒状フィルムFcのクラムローラ50a,50bより上方の空間に貯留された物品Cが筒状フィルムFcの下端部へと落下する(図8C,図9C参照)。
次に、ステップS4で、制御装置90は、(3−1)で説明した製袋包装機100の通常運転を開始する。制御装置90は、回転駆動機構46については、第2制御モードで制御する。言い換えれば、制御装置90は、回転駆動機構46を制御して、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ連続的に回転させる(図8D,図9D参照)。製袋包装機100の通常運転については、既に説明したため説明は省略する。
なお、停止している製袋包装機100の運転開始の際の、回転駆動機構46の第1制御モードでの動作に関連し、制御装置90は、上述の位置設定部92と、時間設定部94と、を有する。
(a)位置設定部
位置設定部92は、回転駆動機構46が、上記のフローチャートのステップS1において、クラムローラ50aを第1正方向N1に、クラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定する。言い換えれば、位置設定部92は、第1停止位置Pd1及び第2停止位置Pd2を設定する。なお、位置設定部92がクラムローラ50a,50bの回転停止位置を設定するとは、クラムローラ50a,50bの回転停止位置を直接設定することに限定されず、例えばシャフト42a,42bの回転停止位置を設定する等の方法で、クラムローラ50a,50bの回転停止位置を間接的に設定することを含む。
位置設定部92は、回転駆動機構46が、上記のフローチャートのステップS1において、クラムローラ50aを第1正方向N1に、クラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定する。言い換えれば、位置設定部92は、第1停止位置Pd1及び第2停止位置Pd2を設定する。なお、位置設定部92がクラムローラ50a,50bの回転停止位置を設定するとは、クラムローラ50a,50bの回転停止位置を直接設定することに限定されず、例えばシャフト42a,42bの回転停止位置を設定する等の方法で、クラムローラ50a,50bの回転停止位置を間接的に設定することを含む。
位置設定部92は、例えば、操作スイッチ3やタッチパネル式ディスプレイ4を介してユーザが指定する位置を、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置に設定してもよい。
また、位置設定部92は、例えば、製袋包装機100にセットされるフィルムFのサイズ(筒状フィルムFcのサイズ)に応じて、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定してもよい。例えば、位置設定部92は、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの距離dが、シャフト42a,42bの軸方向に筒状フィルムFcを見た時の筒状フィルムFcの幅Wに対して所定の割合(例えば、幅Wの1/4)になるようクラムローラ50a,50bの回転停止位置を設定する。
また、位置設定部92は、例えば、製袋包装機100で取り扱われる物品Cの種類に応じて、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定してもよい。例えば、位置設定部92は、供給される各物品Cの重量が比較的大きい場合には、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが筒状フィルムFcを挟み込むようクラムローラ50a,50bの回転停止位置を設定する。一方、供給される各物品Cの重量が比較的小さい場合には、位置設定部92は、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの間で筒状フィルムFcを挟み込まないよう、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの距離dが筒状フィルムFcの幅Wに対して所定の割合(例えば、幅Wの1/4)になるよう、クラムローラ50a,50bの回転停止位置を設定する。
なお、製袋包装機100には位置設定部92は設けられなくてもよく、第1停止位置Pd1及び第2停止位置Pd2は予め決定されてもよい。
(b)時間設定部
時間設定部94は、上記のフローチャートのステップS1における、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定する。なお、ここでの説明では、説明の簡略化のため、クラムローラ50aの動作時間の設定に関してのみ説明するが、時間設定部94は、クラムローラ50aの動作時間の設定に合わせて、クラムローラ50bの動作時間も同様に設定する。
時間設定部94は、上記のフローチャートのステップS1における、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定する。なお、ここでの説明では、説明の簡略化のため、クラムローラ50aの動作時間の設定に関してのみ説明するが、時間設定部94は、クラムローラ50aの動作時間の設定に合わせて、クラムローラ50bの動作時間も同様に設定する。
時間設定部94の設定する動作時間には、クラムローラ50aを第1初期位置Pc1から第1停止位置Pd1に移動させるまでの時間(クラムローラ50aの移動速度)、クラムローラ50aを第1停止位置Pd1で停止させる待機時間、及びクラムローラ50aを第1停止位置Pd1から第1初期位置Pc1等に移動させるまでの時間(クラムローラ50aの移動速度)の少なくともいずれか1つを含む。
時間設定部94は、例えば、操作スイッチ3やタッチパネル式ディスプレイ4を介してユーザが指定する動作時間を、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間に設定してもよい。
また、時間設定部94は、例えば、製袋包装機100で取り扱われる物品Cの種類に応じて、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定してもよい。
具体例を上げて説明する。
クラムローラ50aを第1停止位置Pd1で停止させ、クラムローラ50bを第2停止位置Pd2で停止させる待機時間は、製袋包装機100が落下供給される物品Cの大半又は全部がクラムローラ50a,50bまで落下するように決定されることが好ましい。そこで、時間設定部94は、供給される各物品Cの密度が比較的大きい場合には、クラムローラ50aを第1停止位置Pd1で停止させ、クラムローラ50bを第2停止位置Pd2で停止させる待機時間を比較的短く設定する。一方、時間設定部94は、供給される各物品Cの密度が比較的小さい場合には、クラムローラ50aを第1停止位置Pd1で停止させ、クラムローラ50bを第2停止位置Pd2で停止させる待機時間を比較的長く設定する。
なお、製袋包装機100には時間設定部94は設けられなくてもよく、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの各種の動作時間は予め決定されてもよい。
(4)製袋包装機の特徴
(4−1)
本実施形態の製袋包装機100は、シール機構48と、駆動機構の一例としての回転駆動機構46と、シャッター機構50と、制御部の一例としての制御装置90と、を備える。シール機構48は、回転軸O1周りを回転するシールジョー48aと、回転軸O2周りを回転するシールジョー48bと、を含む。シールジョー48a及びシールジョー48bの一方は第1シール部材の一例であり、シールジョー48a及びシールジョー48bの他方は第2シール部材の一例である。シール機構48は、搬送される筒状フィルムFcをシールジョー48aとシールジョー48bとの間で挟み込んで横シールする。回転駆動機構46は、シールジョー48a及びシールジョー48bを回転させる。シャッター機構50は、クラムローラ50aと、クラムローラ50bと、を含む。クラムローラ50aは、回転駆動機構46によりシールジョー48aと共に回転させられる。クラムローラ50bは、回転駆動機構46によりシールジョー48bと共に回転させられる。第1シール部材と共に回転させられる、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの一方は、第1シャッター部材の一例である。第2シール部材と共に回転させられる、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの他方は、第2シャッター部材の一例である。シャッター機構50は、回転駆動機構46がシールジョー48a,48b、クラムローラ50a,クラムローラ50bを回転させる際、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込む前に、シール機構48の上方で、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの間で筒状フィルムFcを挟み込む。制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御し、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ回転させて、シール機構48に筒状フィルムFcを横シールさせる。制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御する制御モードとして、製袋包装機100の運転開始の際に使用する第1制御モードを有する。第1制御モードで制御される回転駆動機構46は、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込まない角度範囲で、第1初期位置Pa1に配置されているシールジョー48aを第1正方向N1に、第2初期位置Pa2に配置されているシールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ回転させ、かつ、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに接近するように、クラムローラ50aを第1正方向N1に、クラムローラ50bを第2正方向N2に、それぞれ回転させる。その後、第1制御モードで制御される回転駆動機構46は、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに離反するように、クラムローラ50aを第1正方向N1と逆方向(第1逆方向R1)に、クラムローラ50bを第2正方向N2と逆方向(第2逆方向R2)に、それぞれ回転させる。
(4−1)
本実施形態の製袋包装機100は、シール機構48と、駆動機構の一例としての回転駆動機構46と、シャッター機構50と、制御部の一例としての制御装置90と、を備える。シール機構48は、回転軸O1周りを回転するシールジョー48aと、回転軸O2周りを回転するシールジョー48bと、を含む。シールジョー48a及びシールジョー48bの一方は第1シール部材の一例であり、シールジョー48a及びシールジョー48bの他方は第2シール部材の一例である。シール機構48は、搬送される筒状フィルムFcをシールジョー48aとシールジョー48bとの間で挟み込んで横シールする。回転駆動機構46は、シールジョー48a及びシールジョー48bを回転させる。シャッター機構50は、クラムローラ50aと、クラムローラ50bと、を含む。クラムローラ50aは、回転駆動機構46によりシールジョー48aと共に回転させられる。クラムローラ50bは、回転駆動機構46によりシールジョー48bと共に回転させられる。第1シール部材と共に回転させられる、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの一方は、第1シャッター部材の一例である。第2シール部材と共に回転させられる、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの他方は、第2シャッター部材の一例である。シャッター機構50は、回転駆動機構46がシールジョー48a,48b、クラムローラ50a,クラムローラ50bを回転させる際、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込む前に、シール機構48の上方で、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの間で筒状フィルムFcを挟み込む。制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御し、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ回転させて、シール機構48に筒状フィルムFcを横シールさせる。制御装置90は、回転駆動機構46の動作を制御する制御モードとして、製袋包装機100の運転開始の際に使用する第1制御モードを有する。第1制御モードで制御される回転駆動機構46は、シールジョー48aとシールジョー48bとが筒状フィルムFcを挟み込まない角度範囲で、第1初期位置Pa1に配置されているシールジョー48aを第1正方向N1に、第2初期位置Pa2に配置されているシールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ回転させ、かつ、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに接近するように、クラムローラ50aを第1正方向N1に、クラムローラ50bを第2正方向N2に、それぞれ回転させる。その後、第1制御モードで制御される回転駆動機構46は、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに離反するように、クラムローラ50aを第1正方向N1と逆方向(第1逆方向R1)に、クラムローラ50bを第2正方向N2と逆方向(第2逆方向R2)に、それぞれ回転させる。
本製袋包装機100では、シールジョー48a,48b及びクラムローラ50a,50bの両方を同一の回転駆動機構46で動作させるため、製袋包装機100が互いに独立しているシール機構及びシャッター機構を有する場合に比べ、製袋包装機100の製造コストを抑制できる。
さらに、本製袋包装機100は、製袋包装機100の運転開始の際に使用される第1制御モードを有している。そのため、本製袋包装機100では、運転開始の際、物品Cの落下によるフィルムFの損傷を抑制しつつ、シールジョー48a,48bとクラムローラ50a,50bとに通常運転時と同様の動作をさせた場合に発生する運転開始直後の空袋の発生を抑制できる。具体的に説明する。
製袋包装機が、上述の第2制御モードしか有していない場合、製袋包装機の運転開始の際、横シールユニット40は、筒状フィルムFcの下端部に物品Cが入っていない状態で図7A〜図7Dの動作を行う。そのため、運転開始後に最初に製造される袋は空袋となる。なお、製袋包装機の運転開始の際、横シールユニット40が図7Aの状態にある時に、組合せ計量機2が物品Cを事前に落下させれば空袋は発生しない。しかしながら、上述のように、筒状フィルムFcの下端部に物品Cが直接落下すれば、フィルムFの損傷のおそれがある。
これに対し、本製袋包装機100は、運転開始の際、クラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させてクラムローラ50a,50bを接近させた後、クラムローラ50aを第1逆方向R1にクラムローラ50bを第2逆方向R2に回転させる。そのため、クラムローラ50a,50bを接近させることで物品Cの落下によるフィルムFの損傷は抑制しつつ、クラムローラ50a,50bを通常運転時とは逆回転させることで運転開始直後の空袋の発生を抑制できる。
(4−2)
本実施形態の製袋包装機100では、制御装置90は、第1制御モードで回転駆動機構46の動作を制御した後に、第2制御モードで回転駆動機構46の動作を制御する。第2制御モードで制御される回転駆動機構46は、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ連続的に回転させる。
本実施形態の製袋包装機100では、制御装置90は、第1制御モードで回転駆動機構46の動作を制御した後に、第2制御モードで回転駆動機構46の動作を制御する。第2制御モードで制御される回転駆動機構46は、シールジョー48aを第1正方向N1に、シールジョー48bを第2正方向N2に、それぞれ連続的に回転させる。
ここでは、回転駆動機構46がシールジョー48a,48bを連続回転させるため、袋Bの生産効率が高い。
(4−3)
本実施形態の製袋包装機100は、位置設定部92を備えることが好ましい。位置設定部92は、第1制御モード中に、回転駆動機構46がクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定する。言い換えれば、位置設定部92は、第1制御モード中に、回転駆動機構46がクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50aの第1停止位置Pd1及びクラムローラ50bの第2停止位置Pd2を設定する。
本実施形態の製袋包装機100は、位置設定部92を備えることが好ましい。位置設定部92は、第1制御モード中に、回転駆動機構46がクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの回転停止位置を設定する。言い換えれば、位置設定部92は、第1制御モード中に、回転駆動機構46がクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際の、クラムローラ50aの第1停止位置Pd1及びクラムローラ50bの第2停止位置Pd2を設定する。
本実施形態の製袋包装機100は、第1制御モードでクラムローラ50a及びクラムローラ50bを回転させる際の回転停止位置を、例えば製袋包装機100で包装する物品Cの特性(例えば各物品Cの重量)等に応じて適切に設定できる。
(4−4)
本実施形態の製袋包装機100は、時間設定部94を備えることが好ましい。時間設定部94は、第1制御モード中の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定する。
本実施形態の製袋包装機100は、時間設定部94を備えることが好ましい。時間設定部94は、第1制御モード中の、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定する。
本実施形態の製袋包装機100では、例えば物品Cの特性(例えば物品Cの密度)、等によって異なる物品Cの落下時間に合わせて、クラムローラ50a及びクラムローラ50bの動作時間を設定できる。そのため、本製袋包装機100では、クラムローラ50a,50bが不適切なタイミングでフィルムFの損傷の抑制に寄与しない位置に戻ったり、クラムローラ50a,50bが不必要に長い時間互いに接近した状態におかれて製袋に寄与しない無駄な時間が発生したりすることを抑制できる。
(4−5)
一の例の製袋包装機100では、回転駆動機構46が第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは、第1停止位置Pd1及び第2停止位置Pd2にそれぞれ移動する。第1停止位置Pd1のクラムローラ50aと、第2停止位置Pd2のクラムローラ50bとは、近接する(図9B参照)。
一の例の製袋包装機100では、回転駆動機構46が第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは、第1停止位置Pd1及び第2停止位置Pd2にそれぞれ移動する。第1停止位置Pd1のクラムローラ50aと、第2停止位置Pd2のクラムローラ50bとは、近接する(図9B参照)。
この製袋包装機100では、第1制御モードにおいてクラムローラ50aとクラムローラ50bとが互いに近接する位置まで移動させられるため、運転開始時の筒状フィルムFcのシールされた下端部への物品Cの直接落下によるフィルムFの損傷が抑制されやすい。
(4−6)
他の例の製袋包装機100では、回転駆動機構46が第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの距離dが、回転軸O1の軸方向に筒状フィルムFcを見た時の筒状フィルムFcの幅Wの1/2以下かつ1/8以上になる位置までそれぞれ移動する(図8B参照)。言い換えれば、第1停止位置Pd1のクラムローラ50aと第2停止位置Pd2のクラムローラ50bとの距離dは、回転軸O1の軸方向に筒状フィルムFcを見た時の筒状フィルムFcの幅Wの1/2以下かつ1/8以上である。
他の例の製袋包装機100では、回転駆動機構46が第1制御モードにおいてクラムローラ50aを第1正方向N1にクラムローラ50bを第2正方向N2にそれぞれ回転させる際、クラムローラ50a及びクラムローラ50bは、クラムローラ50aとクラムローラ50bとの距離dが、回転軸O1の軸方向に筒状フィルムFcを見た時の筒状フィルムFcの幅Wの1/2以下かつ1/8以上になる位置までそれぞれ移動する(図8B参照)。言い換えれば、第1停止位置Pd1のクラムローラ50aと第2停止位置Pd2のクラムローラ50bとの距離dは、回転軸O1の軸方向に筒状フィルムFcを見た時の筒状フィルムFcの幅Wの1/2以下かつ1/8以上である。
この製袋包装機100では、第1制御モードにおいて、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが、互いに近接する位置ではなく、ある程度離れた位置へと移動させられる。そのため、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが近接する位置に移動させられる場合に比べ、筒状フィルムFcがクラムローラ50aとクラムローラ50bとの間に挟まれることで生じる不具合(フィルムFの擦れなど)の発生を抑制できる。
また、本製袋包装機100では、クラムローラ50aとクラムローラ50bとが近接する位置に移動させられる場合に比べ、クラムローラ50a及びクラムローラ50bが移動する範囲が狭いため、第1制御モードを比較的短時間で完了できる。
(5)変形例
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。
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。
(5−1)変形例A
本実施形態説明した横シールユニット40の構造は一例であって、製袋包装機100の有する横シールユニットの構造を限定するものではない。
本実施形態説明した横シールユニット40の構造は一例であって、製袋包装機100の有する横シールユニットの構造を限定するものではない。
例えば、製袋包装機100の横シールユニットは、特に不要である場合には、しごき機構52は省略されてもよい。
また、製袋包装機100の横シールユニットは、特開2015−107806号公報に開示されているような気体抜き部材を有していてもよい。
また、製袋包装機100の横シールユニットは、シール機構48、シャッター機構50、及びしごき機構52を複数有していてもよい。例えば、製袋包装機100の横シールユニットのシャフト42aには、アーム部材44aに加え、シャフト42aからアーム部材44aと反対方向に延びる第2アーム部材を有し、第2アーム部材にも、シール機構48、シャッター機構50、及びしごき機構52が設けられてもよい。また、製袋包装機100の横シールユニットのシャフト42bには、アーム部材44bに加え、シャフト42bからアーム部材44bと反対方向に延びる第2アーム部材を有し、第2アーム部材にも、シール機構48、シャッター機構50、及びしごき機構52が設けられてもよい。そして、横シールユニットは、アーム部材44a,44bに設けられたシール機構48と、第2アーム部材に設けられたシール機構48と、を交互に用いて横シールを行ってもよい。このように構成される場合にも、製袋包装機100が、回転駆動機構46の動作の制御モードとして第1制御モード及び第2制御モードを有することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
本発明は、製袋包装機に広く適用でき有用である。
46 回転駆動機構(駆動機構)
48 シール機構
48a,48b シールジョー(第1シール部材、第2シール部材)
50 シャッター機構
50a,50b クラムローラ(第1シャッター部材、第2シャッター部材)
90 制御装置(制御部)
92 位置設定部
94 時間設定部
100 製袋包装機
d 距離(第1シャッター部材と前記第2シャッター部材との距離)
Fc 筒状フィルム
N1 第1正方向(第1方向)
N2 第2正方向(第2方向)
O1,O2 回転軸(第1回転軸,第2回転軸)
Pd1 第1停止位置(第1位置)
Pd2 第2停止位置(第2位置)
W 筒状フィルムの幅
48 シール機構
48a,48b シールジョー(第1シール部材、第2シール部材)
50 シャッター機構
50a,50b クラムローラ(第1シャッター部材、第2シャッター部材)
90 制御装置(制御部)
92 位置設定部
94 時間設定部
100 製袋包装機
d 距離(第1シャッター部材と前記第2シャッター部材との距離)
Fc 筒状フィルム
N1 第1正方向(第1方向)
N2 第2正方向(第2方向)
O1,O2 回転軸(第1回転軸,第2回転軸)
Pd1 第1停止位置(第1位置)
Pd2 第2停止位置(第2位置)
W 筒状フィルムの幅
Claims (6)
- 第1回転軸周りを回転する第1シール部材と、第2回転軸周りを回転する第2シール部材と、を含み、搬送される筒状フィルムを前記第1シール部材と前記第2シール部材との間で挟み込んで横シールするシール機構と、
前記第1シール部材及び前記第2シール部材を回転させる駆動機構と、
前記駆動機構により前記第1シール部材と共に回転させられる第1シャッター部材と、前記駆動機構により前記第2シール部材と共に回転させられる第2シャッター部材と、を含み、前記駆動機構が前記第1シール部材、前記第2シール部材、前記第1シャッター部材、及び前記第2シャッター部材を回転させる際、前記第1シール部材と前記第2シール部材とが前記筒状フィルムを挟み込む前に、前記シール機構の上方で、前記第1シャッター部材と前記第2シャッター部材との間で前記筒状フィルムを挟み込むシャッター機構と、
前記駆動機構の動作を制御し、前記第1シール部材を第1方向に、前記第2シール部材を第2方向に、それぞれ回転させて、前記シール機構に前記筒状フィルムを横シールさせる制御部と、
を備えた、製袋包装機であって、
前記制御部は、前記駆動機構の動作を制御する制御モードとして、前記製袋包装機の運転開始の際に使用する第1制御モードを有し、
前記第1制御モードで制御される前記駆動機構は、
前記第1シール部材と前記第2シール部材とが前記筒状フィルムを挟み込まない角度範囲で、前記第1シール部材を前記第1方向に、前記第2シール部材を前記第2方向に、それぞれ回転させ、かつ、前記第1シャッター部材と前記第2シャッター部材とが互いに接近するように、前記第1シャッター部材を前記第1方向に、前記第2シャッター部材を前記第2方向に、それぞれ回転させた後、
前記第1シャッター部材と前記第2シャッター部材とが互いに離反するように、前記第1シャッター部材を前記第1方向と逆方向に、前記第2シャッター部材を前記第2方向と逆方向に、それぞれ回転させる、
製袋包装機。 - 前記制御部は、前記第1制御モードで前記駆動機構の動作を制御した後に、第2制御モードで前記駆動機構の動作を制御し、
前記第2制御モードで制御される前記駆動機構は、前記第1シール部材を前記第1方向に、前記第2シール部材を前記第2方向に、それぞれ連続的に回転させる、
請求項1に記載の製袋包装機。 - 前記第1制御モード中に、前記駆動機構が前記第1シャッター部材を前記第1方向に前記第2シャッター部材を前記第2方向にそれぞれ回転させる際の、前記第1シャッター部材及び前記第2シャッター部材の回転停止位置を設定する位置設定部、を更に備える、
請求項1又は2に記載の製袋包装機。 - 前記第1制御モード中の、前記第1シャッター部材及び前記第2シャッター部材の動作時間を設定する時間設定部、を更に備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の製袋包装機。 - 前記駆動機構が、前記第1制御モードにおいて前記第1シャッター部材を前記第1方向に前記第2シャッター部材を前記第2方向にそれぞれ回転させる際、前記第1シャッター部材及び前記第2シャッター部材は、前記第1シャッター部材と前記第2シャッター部材とが近接する、第1位置及び第2位置にそれぞれ移動する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の製袋包装機。 - 前記駆動機構が、前記第1制御モードにおいて前記第1シャッター部材を前記第1方向に前記第2シャッター部材を前記第2方向にそれぞれ回転させる際、前記第1シャッター部材及び前記第2シャッター部材は、前記第1シャッター部材と前記第2シャッター部材との距離が、前記第1回転軸の軸方向に前記筒状フィルムを見た時の前記筒状フィルムの幅の1/2以下かつ1/8以上になる位置までそれぞれ移動する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の製袋包装機。
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