JP2521228B2 - 円筒状物の包装方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円筒状物の包装装置に関
し、更に詳しくは、不規則に送り込まれてくる寸法の異
なる円筒状物に対応して包装装置の諸元を自動的に設定
替えして一連の包装作業を遂行する装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】円筒状物を包装する装置として図１に示
すように被包装円筒状物（ロール状物）８を受け取り、
包装装置内を貫通して配設された移送コンベアー２上に
該ロール状物８を載置するロール状物受取・供給装置１
と、これに続き、移送コンベアー２上を移送されるロー
ル状物８に対し、所要大きさの包材により胴巻き包装を
行なう、原反ロール巻より包材を巻戻し、所要大きさに
切断展開してロール状物８に供給する原反ロール巻戻し
・展開・供給装置３を含む胴巻き包装装置４と、胴巻き
包装された前記ロール状物８′に対し、その端面を包装
処理する端面包装装置５と、包装の完了した前記ロール
状物８″を排出する装置６の各機能装置が互いに関連し
て配置構成された装置は従来公知である。

【０００３】そして、この装置は、ロール状物のの包装
を行なうにあたり、仕掛けロール状物の寸法を変更する
場合には、該ロール状物の寸法変更の度毎に上記の相関
連する装置をロール状物の寸法に適合するよう設定変更
がなされており、場合によっては包材原反ロールの仕掛
け変えが行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近時、生産
ロール状物の小ロット化によって装置の設定変更の頻度
が多くなり、上述の如きその都度の設定変更では稼動率
の低下を招いていた。更に最近の傾向として複数台の巻
取機に一台の包装装置を配設し、適宜有機的にロール状
物の運搬手段を講じて巻取・包装ラインの自動化、ＣＩ
Ｍ化の要求が昂って来た。この場合には必然的に不規則
に寸法の異なるロールが包装装置に送り込まれるので、
前述の従来のような包装装置の設定替え、包材原反ロー
ルの仕掛け替えでは対処できなくなり、巻取・包装ライ
ンの自動化の隘路になっていた。

【０００５】本発明は上述の如き実状に対処し、特に不
規則に供給される寸法の異なるロール状物に対応し、包
材を選択，供給する手段を見出すことにより包装装置の
諸元の自動的設定替えを可能ならしめ、寸法の異なるロ
ール状物の不規則供給に対しても包装作業を円滑かつ自
動的に遂行せしめることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は先ず、包装装置に被包装円筒状物（以下、
ロール状物という）を供給し、これに胴巻き包装、次い
で端面包装を行う方法において、包装ライン側方に包材
原反ロール巻を配置して該ロール巻より包装ラインに直
交してロール状物の周長に胴巻き重ね代を加算した巾を
有する胴巻き用包材を包装ライに巻戻し供給し、これを
所要の巻戻し長さで切断した後、該切断した包材片を包
装ラインセンターへ移送せしめて包装ラインに沿って胴
巻き包装、次いで端面包装を行うと共に、前記包材の巻
戻し時における巻戻し長さ及び切断した包材片の移送時
における移送距離をロール状物の寸法に対応して自動的
に設定替え可能ならしめた。

【０００７】また、請求項２記載の発明はその包装装置
の具体的構成として前記一連のロール状物包装装置に関
し、ロール状物を受け取り、包装装置内を貫通して配設
された移送コンベアーに該ロール状物を供給するロール
状物受取・供給装置と、該装置に続き、移送されるロー
ル状物に対し所要大きさの包材により胴巻き包装を行な
う胴巻き包装装置と、胴巻き包装装置に付随して包装ラ
イン側方に隣接配置され、原反ロール巻より包材を巻戻
し、所要長さに切断し、展開して前記胴巻き包装装置の
ロール状物に対し包材を供給する原反ロール巻戻し・展
開・供給装置と、胴巻き包装された前記ロール状物に対
し、その端面を包装処理する端面包装装置と、包装の完
了した前記ロール状物を排出する装置よりなり、前記包
材巻戻し・展開・供給装置は包材原反ロール巻より包装
ラインに直交して包材を巻戻し供給し得るようになって
いて包材原反ロール巻戻し長さ計測装置と、所要長さに
切断した包材片の移送長さ測定装置が付設されていると
共に包装装置入口にはロール状物の寸法検出装置が配設
され、該検出装置にもとづく信号により上記原反巻戻し
長さ及び切断包材移送距離が自動的に設定替え可能とな
っている構成である。

【０００８】

【作用】上記本発明によりロール状物を包装するときは
ロール状物受取供給装置にロール状物を供給すると、移
送コンベアー上に載せられて順次移送され、先ず、胴巻
き包装装置において胴巻き包装され、次いでこの胴巻き
包装されたロール状物は引続き、次の端面包装装置にお
いてロール状物の胴巻き包装時の開放した端面が包装さ
れてロール状包装物として送り出されるが、上記の胴巻
き包装部において、胴巻き包装にあたり包装ラインに対
し側方より直交す如く包材原反ロール巻の巻戻しを開始
し、起動初期のスリップ等による不確実期間が過ぎ、ピ
ンチローラ装置の周速と包材巻戻し速度が等しくなって
後、包材先端検知装置が該部で通過する包装ライン直交
の包材先端を検知し、該信号を受けて巻戻し長さ測定装
置が検尺を開始し、プリセットカウンタのセット値に達
すると、ピンチローラ装置を停止させる。停止後、包材
は惰走し、結果的に正しい長さの包材が包装ラインに対
し直交して巻き戻される。

【０００９】そして、切断包材片は巻戻し方向に対し直
角に、即ち包装ラインに沿うように方向を変えて移送さ
れるが、この移送についても同様に、移送開始初期の不
確実期間を排除し、切断包材片の移送速度と移送コンベ
アーの速度が一致した後、その先端で検知装置で検知
し、測定装置で長さを検尺後、移送コンベアーを停め
る。切断包材片は若干惰走して停止し、結果的に切断包
材片を正しい距離移送する。

【００１０】そこで、不規則に包装装置に送り込まれる
ロール状物の直径ならびに寸法の変化が広汎に及ぶと
き、包装装置入口におけるロール状物の直径測定値又は
ロール状物直径寸法記号読み取り値に基づいてロール状
物のそれら寸法測定値に応じて原反ロール巻の巻戻し長
さ、切断包材移送距離を自動的に設定替えする。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面にもとづいて本発明の具体的
な実施態様を説明する。

【００１２】図１は前述した従来の円筒状物包装装置の
構成を示す１例であり、図２は同装置の平面概要図で、
上記装置の構成は同じく本発明の基本的な構成をなして
いる。即ち、前部よりロール状物８を受け取り、包装装
置内を貫通して配設された移送コンベアー２に該ロール
状物８を供給するロール状物受取・供給装置１と、該装
置１に続き、移送されるロール状物８に対し所要大きさ
の包材により胴巻き包装を行なう胴巻き包装装置４と、
胴巻き包装装置４に付随して隣接配置され、原反ロール
巻７より包材を巻戻し、所要の長さに切断し、展開して
前記胴巻き包装装置４のロール状物８に対し包材を供給
する原反ロール巻戻し・展開・供給装置３と、胴巻き包
装された前記ロール状物８′に対し、その端面を包装処
理する端面包装装置５と、包装の完了した前記ロール状
物８″を排出する装置６の各装置よりなっており、適宜
ハンドリング装置でロール状物８を前工程よりロール状
物受取・供給装置１に受取り、後方へ送り込み、ロール
状物移送コンベアー２に等間隔に配設されたロール状物
受皿２′へ該ロール状物８を送り出してロール状物移送
コンベアー２を上記受皿２′の配設ピッチづつ間歇的に
前進させ、ロール状物８を包装ラインセンターＸ−Ｘに
沿って移送させつつその間に間歇的にロール状物８を胴
巻き包装装置４により胴巻き包装し、更にその下流位置
で端面包装装置５により端面包装して排出装置６より排
出してゆくようになっている。

【００１３】そして、前記ロール状物移送コンベアー２
の移送経路において、ロール状物受取・供給装置１に続
き、胴巻き包装装置４が設けられている。即ち、前記の
ロール状物移送コンベアー２の移送経路上方に該コンベ
アー２を跨いで包材原反ロール巻戻し・展開・供給装置
３の包材展開・移送装置３′が、また移送経路側方に包
材原反ロール巻の巻戻し装置３″が配設されており、包
材展開・移送装置３′と前記ロール状物受取・供給装置
１との中間位置に上記胴巻き包装装置４が配設されてい
る。

【００１４】しかして、上記装置胴巻き包装装置４には
図１に示す如き、公知の包絡ベルト装置４′で包材片を
ガイドしてロール状物８を巻き包む装置が用いられてお
り、図３に示すように包材の原反ロール巻７で包装ライ
ンに直交して長さＬだけ包材展開・移送装置３′上に巻
戻し展開した後、切断装置９で切断し、これを距離Ｃだ
け該展開・移送装置３′上に移送する一方、移送コンベ
アー２により胴巻き包装装置へ運ばれて来たロール状物
８を回転自在に把持して持ち上げ、包絡ベルト装置４′
でガイドしてロール状物８を包絡し、該ベルト４′でロ
ール状物８を回転させながら前記切断した包材片７′を
ロール状物８側へ送り込み、図４に示すような形態に胴
巻き包装とする。

【００１５】この胴巻き包装したロール状物８′は、包
装後、図示なき昇降機構により移送コンベアー２上へ降
下され、該コンベアー２の間歇送りでその後、端面包装
装置５の位置まで運ばれて既知の端面包装と同様に胴巻
き包装済みのロール状物８′の両端部を包装する。

【００１６】以上のような基本的な構成に対し、本発明
はその特徴として更に寸法の異なるロール状物が不規則
に送り込まれてくるとき、これに対応して自動的に諸元
を設定替えし得るようにした構成が付加される。

【００１７】ロール状物受取・供給装置１、ロール状物
移送コンベアー２は単なるロール状物のハンドリング装
置であり、ロール状物の寸法変更による設定替えは特に
必要ない。また、胴巻き包装装置４もロール包絡ベルト
装置４′を利用した公知の包装装置でロール状物の寸法
に変化があっても特に設定変更の必要はない。

【００１８】従って上記各装置については従前の機構が
略、使用可能であり、本発明においても微細な変更はあ
るとしても、略そのまま使用されるが、上記各装置のう
ち、包材原反ロール巻戻し・展開・供給装置３及び端面
包装装置５においてはロール状物８のロール寸法に応じ
て自動的に設定替え可能な構造が付加される。

【００１９】そこで、以下、これら設定替えを要する装
置について詳述する。

【００２０】先ず、原反ロール巻戻し・展開・供給装置
３は図２，図３に示し、かつ前述したように巾Ｗを有す
る原反ロール巻７とロール状物８の巾方向に長さＬだけ
巻戻し、展開し、切断装置９で図中の点線で示す位置で
切断し、その切断包材片７′を包装ラインセンタに位置
する如く距離Ｃだけ移送し、鎖線で示す位置まで運んだ
後、移送方向を直角に変えてロール状物８へ向かって供
給し、胴巻き包装を行なうものである。従って原反ロー
ル巻７の巾Ｗはロール状物８の周長に図４に示す胴巻き
重ね代ｄを加算した値となる。即ちロール状物８の直径
をＤとすると、

【００２１】

【数１】Ｗ＝πＤ＋ｄ

【００２２】となるのでロール状物の直径の変更に対し
ては、胴巻き重ね代ｄの多寡で対応することが出来るこ
とになる。

【００２３】一般に胴巻き重ね代はｄ＝（0.2 〜１）π
ｄ、即ち２重巻きが限度で、この範囲を超えると、次工
程の端面包装が難しくなり、別の巾の原反ロールが適用
される。つぎに、原反ロール巻７の巻き戻し長さＬはロ
ール状物８の巾Ｂに、図４に示す端面包装用胴巻き余剰
部ａを両端に加算した長さになる。即ち、

【００２４】

【数２】Ｌ＝Ｂ＋２ａ

【００２５】ここで余剰部長さａは一般にロール状物８
の直径Ｄの1/2 とされるので、

【００２６】

【数３】Ｌ＝Ｂ＋Ｄ となる。

【００２７】一方、長さＬに切断された切断包材片７′
を包装ラインセンターまで移送する距離Ｃは切断位置９
と包装ラインセンターＸ−Ｘまでの距離をＡとすると、

【００２８】

【数４】

【００２９】図５に上記の計算式に従って原反ロール巻
７を巻戻し、切断移送する装置の実施例を示す。図に於
いて包材の原反ロール巻７をピンチローラ装置１０で巻
き戻し、移送コンベアー１１上に長さＬだけ展開し、切
断装置９で切断し、その切断包材片を再び移送コンベア
ー１１で距離Ｃだけ移送するが、このとき夫々の測定装
置が設けられており、１２はピンチローラ装置の巻戻し
長さ計測装置、１３は移送コンベアーの送り長さ測定装
置即ち、切断した包材片の移送長さ測定装置である。こ
れら測定装置は例えば回転エンコーダ等公知の機器が適
用される。

【００３０】そして、引続き、上記装置に於ける巻戻し
長さＬ、移送距離Ｃの制御方法について述べると、包装
装置入口に図示しないが公知のロール状物の直径、巾測
定装置が設けられていて、これによる直径、巾の測定値
或いはロール状物に付した寸法記号、例えばバーコード
等の読み取り値を演算器に入力し、前記計算式のＬ及び
Ｃを演算プリセットカウンタにセットしておく一方、原
反ロール巻戻し開始と同時に巻戻し長さ計測装置１２で
該長さを計測しプリセット長さＬに達すると原反巻戻し
装置を停止する。停止後切断装置９で所要長さに切断
し、移送コンベアーを起動して切断包材片を移送する
が、その移送長さを移送長さ測定装置１３で計測し、プ
リセット長さＣに達すると、移送コンベアー１１を停止
する。

【００３１】かくして包装装置入口でロール状物搬入の
都度直径、巾を測定し、測定値に対応して原反ロールの
巻戻し長さ、切断片移送距離を自動的に設定替えするこ
とが出来る。

【００３２】以上が巻戻し長さＬ、および切断包材片移
送距離Ｃ設定の基本的な態様であるが、包材を移送コン
ベアー１１で移送する場合、起動時はスリップ等に起因
する遅れを生じ、停止時は惰走による停止おくれを生ず
る。かかる誤差を補正し正しい巻戻し長さＬ、および切
断包材片移送距離Ｃを設定する方式の装置を図６に示
す。

【００３３】図中、１４は包材先端検出装置、１５は別
の包材先端検出装置で何れも光電管スイッチ等公知の機
器が用いられている。そして、包材先端検出装置１４は
切断装置９から包材巻戻し展開方向へ向かってｌ₁ の距
離に、一方、もう１つの装置１５は包装ラインセンター
Ｘ−Ｘから包材移送方向に向かってｌ₂ の距離に設置す
る。ｌ₃ は停止後の包材惰走長さ、Ｘ₁ は包材巻戻し長
さに対するプリセットカウンタのセット値、Ｘ₂ は切断
包材片移送距離に対するセット値で、次のようなセット
をする。

【００３４】

【数５】

【００３５】つぎに、上記セットによるその作動につい
て説明すると、包材原反ロール巻７の巻戻しを開始し、
起動初期のスリップ等による不確実期間が過ぎ、ピンチ
ローラ装置１０の周速と包材巻戻し速度が等しくなって
後、包材先端検知装置１４が該部を通過する包材先端を
検知し、該信号を受けて巻戻し長さ計測装置１２が検尺
を開始し、プリセットカウンタのセット値Ｘ₁ に達する
と、ピンチローラ装置１０を停める。停止後、包材は長
さｌ₃ 惰走し、結果的に正しく長さＬ包材が巻き戻され
る。

【００３６】切断包材片７′の移送についても同様に、
移送開始初期の不確実期間を排除し、切断片の移送速度
と移送コンベアー１１の速度が一致した後、その先端を
前記別の検知装置１５で検知し送り長さ測定装置１３で
長さＸ₂ 検尺後、移送コンベアー１１を停める。切断片
は長さｌ₃ 惰走して停止、結果的に切断片を正しく距離
Ｃ移送する。

【００３７】つぎに不規則に包装装置に送り込まれるロ
ール状物の直径の変化が広範囲に及ぶ場合に対応して包
材原反ロール巻戻し展開、供給装置３を２台以上適用す
ることが必要であるが、その１例を２台について図７に
示す。即ち、包材ラインセンターＸ−Ｘに対し左右対称
に巾の異なる原反ロール巻７，７ａを配設し、包装装置
入口に於けるロール直径測定値或いはロール直径寸法記
号読み取り値に基づき、何れかの装置を選択的に作動さ
せるようにしている。この選択的作動機構は既知の手段
が用いられ、特記すべきものはない。なお、左右対称の
各部については同一部分は（′）をもって区別した。

【００３８】次に、上記包材原反ロール巻戻し・展開・
供給装置３と共に、ロール状物の寸法変化に従って設定
替えが要求される端面包装装置５について説明する。

【００３９】図１に示すように胴巻き包装されたロール
８′はロール状物移送コンベアー２で端面包装装置５へ
送り込まれる。端面包装装置は図８に示すとおり、胴巻
き余剰部折畳み装置１６，１６′でロール状物８′を中
央に挟んで対峙した位置で支持台１７，１７′上に固着
し、支持台１７，１７′の基部は床板１８上のレール１
９，１９′に摺動自在に係合しており、電動機２０で駆
動せれる送りねじ２１によって摺動可能となっている。

【００４０】送りねじ２１は中央部を境に右ねじ２１
Ｒ、左ねじ２１Ｌになっており、従って支持台１７，１
７′は電動機２０の駆動により対向的に移動する。そし
てその移動位置を送りねじ２１の一端に装着した回転エ
ンコーダ２２で検出し、前記の包装装置入口で検出した
巾寸法値或いは巾寸法信号読み取り値と比較し、電動機
２０を正転或いは逆転して支持台１７，１７′を中央へ
向かって接近或いは離遠する方向に動かしロール状物
８′の巾Ｂに対応、適合した位置に設置するようになっ
ている。

【００４１】また端面包装装置５は上記のロール巾に対
応した設定のほかに、更に胴巻き余剰部折畳み装置１６
の芯高さｈとロールの高さｈ′が一致するよう設定する
必要がある。

【００４２】即ち、図９においてロール状物移送コンベ
アー２で端面包装装置５へ送り込まれたロール８の上方
にロール直径対応設定装置２３を機枠Ｆに固着する。該
装置２３は垂直昇降案内孔２４内を昇降するラック２５
の下端にセンサ２６を固着し、図示を省略したラックピ
ニオン及びその駆動電動機によりセンサ２６がロール状
物８のセンタ上方を昇降する如く駆動し、前記の包装装
置入口で検出したロール状物の直径寸法値或いは直径寸
法記号読み取り値に対応した高さ２６′にセンサ２６を
設定する。一方ロール状物移送コンベアー２のロール状
物載置用受皿２７（２′）は中央部に該ロール状物持ち
上げ装置、図示例では流体圧シリンダ２８の上端に固着
したロール状物持ち上げ皿２９が貫通昇降出来る孔があ
り、ロール状物持ち上げ装置２８を操縦することにより
ロール状物持ち上げ皿２９を上昇させロール状物を持ち
上げるが、ロール状物はセンサ２６に接当し、該センサ
２６の信号によりロール状物持ち上げ装置２８を停止
し、ロール状物持ち上げ皿２９を図示の如く上部位置２
９′の位置に停め、その上に載置されたロール状物の高
さｈ′を胴巻き余剰部折畳み装置１６の芯高さｈと一致
させる如く構成されている。

【００４３】なお、以上の説明は本発明包装装置の基本
的態様であり、目的を逸脱しない限りにおいて適宜、改
変が許されることは勿論である。

【００４４】また、上記の装置に関連し、ロール状物の
巾、直径に対応して設定替えを要する機能要素装置、例
えばロール端面シール装置などについても上記説明に準
じた手段、装置を適用し、ロール状物の寸法に対応した
自動設定替えを行ない得ることは云うまでもない。

【００４５】かくして、上述の装置を用いることにより
不規則に送り込まれて来た寸法の異なる円筒状物に対し
ても自動設定替えにより一連の包装作業を円滑に遂行す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は以上のように円筒状物の包装に
おいて、寸法の異なるロール状物の寸法に対応し包材原
反ロール巻戻し・展開・供給ならびに端面包装を自動的
に設定替えせしめるように構成したものであり、従来仕
掛りロール状物の寸法変更の度毎に関連する装置を設定
変更しなければならなかったが、本発明ではこれが自動
的に設定替えされるようになっているため、その度毎の
変更は必要なく、従って従来困難であった円筒状物の包
装の自動化を促進することができる顕著な効果を有して
いる。

【００４７】しかも、寸法の異なるロール状物が不規則
に供給されても、その寸法を検出し、原反巻戻し装置を
自動的に選択して設定替えさせるため複数台の巻取機に
１台の包装装置を配設して円筒状物を包装する場合に好
適であり、近時に要求される巻取・包装ラインの自動化
に頗る有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る包装装置の基本的構成例を示す側
面概要図である。

【図２】上記図１における要部平面図である。

【図３】本発明における包材原反ロール巻戻し・展開・
供給装置の概要を示す斜視図である。

【図４】胴巻き包装したロール状物を示す斜視図であ
る。

【図５】原反ロール巻戻し・切断の態様を示す概要図で
ある。

【図６】包材原反ロールの巻戻し作動説明図である。

【図７】左右対称に原反ロール巻戻し装置を配置した包
材原反ロールの巻戻し態様説明図である。

【図８】本発明における端面包装装置の構成例を示す正
面図である。

【図９】上記端面包装装置の側面概要図である。

【符号の説明】

１ ロール状物受取・供給装置 ２ ロール状物移送コンベアー ３ 包材原反巻戻し・展開・供給装置 ４ 胴巻き包装装置 ５ 端面包装装置 ６ 包装完了ロール状物排出装置 ７ 原反ロール巻 ８ 被包装円筒状物（ロール状物） ９ 切断装置 １０ ピンチロール装置 １１ 切断包材片移送コンベアー １２ 原反ロール巻戻し長さ計測装置 １３ 切断包材片移送長さ測定装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 包装装置に被包装円筒状物（以下、ロー
   ル状物という）を供給し、これに胴巻き包装、次いで端
   面包装を行う方法において、包装ライン側方に包材原反
   ロール巻を配置して該ロール巻より包装ラインに直交し
   てロール状物の周長に胴巻き重ね代を加算した巾を有す
   る胴巻き用包材を包装ライに巻戻し供給し、これを所要
   の巻戻し長さで切断した後、該切断した包材片を包装ラ
   インセンターへ移送せしめて包装ラインに沿って胴巻き
   包装、次いで端面包装を行うと共に、前記包材の巻戻し
   時における巻戻し長さ及び切断した包材片の移送時にお
   ける移送距離をロール状物の寸法に対応して自動的に設
   定替え可能ならしめたことを特徴とする円筒状物の包装
   方法。
2. 【請求項２】 ロール状物を受け取り、包装装置内を貫
   通して配設された移送コンベアーに該ロール状物を供給
   するロール状物受取・供給装置と、該装置に続き、移送
   されるロール状物に対し所要大きさの包材により胴巻き
   包装を行なう胴巻き包装装置と、胴巻き包装装置に付随
   して包装ライン側方に隣接配置され、原反ロール巻より
   包材を巻戻し、所要長さに切断し、展開して前記胴巻き
   包装装置のロール状物に対し包材を供給する原反ロール
   巻戻し・展開・供給装置と、胴巻き包装された前記ロー
   ル状物に対し、その端面を包装処理する端面包装装置
   と、包装の完了した前記ロール状物を排出する装置より
   なり、前記包材巻戻し・展開・供給装置は包材原反ロー
   ル巻より包装ラインに直交して包材を巻戻し供給し得る
   ようになっていて包材原反ロール巻戻し長さ計測装置
   と、所要長さに切断した包材片の移送長さ測定装置が付
   設されていると共に包装装置入口にはロール状物の寸法
   検出装置が配設され、該検出装置にもとづく信号により
   上記原反巻戻し長さ及び切断包材移送距離が自動的に設
   定替え可能となっていることを特徴とする円筒状物の包
   装装置。