JP3464327B2 - 包装機のシール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長手方向に連続的に繰
り出される帯状フイルムを暫時筒状に丸めると共に、該
筒状フイルム内に被包装物を縦列等間隔で送り込み、さ
らに前記各被包装物間の間隙部分で前記チューブフイル
ムを一対の加熱バーで扁平状に挟圧且つ溶着する包装機
のシール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４，８７０，８０２号明細書
には、図９に示すように多数の被包装物１を縦列等間隔
に収容したチューブフイルム２を矢印３の方向に移動さ
せると共に、ガイド４に沿ってフレーム５を前記フイル
ムの移動方向に往復動させ、フレームに支持した上下一
対のシールバー６，７によってチューブフイルム２を挟
圧加熱するシール装置を開示している。

【０００３】前記のシール装置はフレーム５の往復動
と、シールバー６、７の接近離反動との合成作用によ
り、シールバーは矢印８、９で示すボックスモーション
を行なうが、フレームに設けたセンサー１０が被包装物
１の位置ずれを検出した場合、そのまま上下のシールバ
ー６、７を接近させると、これらシールバーの間に被包
装物１を噛み込む恐れがあるので、この場合はシリンダ
１１に対するエアの供給を止め、シールバー６、７の接
近を中止してフイルムの挟圧を阻止する。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】しかし前記のごとく１
個所の未シール部を作り出すと、その前後には必然的に
密封されない２個の包装体つまり不良製品が生ずるとい
う問題がある。

【０００５】そこで本発明は、チューブフイルム内の前
後被包装物の余裕間隔を利用し、被包装物の位置ずれを
検出したとき、前記間隔の範囲内でシールバーを変位し
て不良製品の発生を減少させると共に、被包装物の高さ
の変更に応じてシールバーの離反間隔を自由に変更する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的のため
に、多数の被包装物を縦列等間隔に収容して移動するチ
ューブフイルムの移送軌道を跨ぐように設置したフレー
ムを、前記各被包装物の収容間隔相当分づつチューブフ
イルムの移動方向に往復動させるシールフレーム稼働モ
ータと、前記チューブフイルムの上下に位置するように
前記フレームに支持した一対のシールバーを、該フレー
ムに設置したシーラ開閉用モータで接近または離反する
ようにしたボックスモーション型シール装置において、
水昌発振器から発信される基準パルスを当分に区切っ
てモータの駆動周期を設定する手段と、前記のモータ駆
動周期設定手段によって設定された周期で前記のシール
フレーム稼働モータのスピードを設定する手段と、前記
シールバーの前後部分において前記シールフレームに設
置し且つ被包装物の端影をそれぞれ検出する光電センサ
ーと、前記両光電センサーによって検出される被包装物
の位置に応じ、これら両光電センサーを被包装物の干渉
から逃避する方向に、前記シールフレーム稼働モータの
回転スピードを調整する装置と、前記回転スピード調整
装置の作動タイミングに応じて前記シーラ開閉用モータ
の正逆切り替えタイミングを設定する手段とにより構成
する。

【０００７】

【作用】水昌発振器から発信される基準パルスを当分に
区切ってモータの駆動周期を設定する手段は、シールフ
レーム稼働モータを一定の周期で駆動し、従って、多数
の被包装物を縦列等間隔に収容して移送されるチューブ
フイルムの移送軌道で、前記のシールフレームはフイル
ムと同速で往復動する。

【０００８】この場合、前記のシールフレームにおける
シールバーの前後に設けたいずれかのセンサーが被包装
物の端影を検出すると、これらセンサーを被包装物の干
渉から逃避する方向に、シールフレーム稼働モータはス
ピード調整してシールフレームを移動させる。

【０００９】同時に前記シールフレーム稼働モータの速
度調整作用に対応して、正逆切り替え装置はシーラ開閉
用モータの正逆の作動タイミンクを調整する。

【００１０】

【実施例】好適な実施例である図１に示すように、第１
モータ５７の駆動力で回転する繰り出しロール２１によ
りロールフイルム２２から解いた帯状フイルム２３を製
筒手段２４に送りだし、該製筒手段によって前記帯状フ
イルム２３を筒状に丸め、フイルム両側縁の合掌部をセ
ンターシーラ２５によって連続的に溶着する。

【００１１】一方第２モータ５６によって回転する搬入
コンベヤ２６は多数の被包装物２７をアタッチメント９
６の間隔と同等間隔で前記チューブフイルム２８内に搬
入する。

【００１２】前記チューブフイルム２８の搬送軌道と平
行なガイドレール２０にフレーム２９を支持する一方、
機台６０に固定したモータ５５の出力軸６１と、同じ機
台に支持した溝カム６２の軸６３とをチエン６４を介し
て連結すると共に、機台にピン６５を介して枢支したメ
インレバー６６のピン６７を前記カム６２の面に形成し
たエンドレス溝６８に係合し、さらに前記フレーム２９
に一端を係合するサブレバー７０と前記メインレバー６
６とを連接棒７１で連結する。

【００１３】そこでモータ５５の動力でカム６２を回転
すると、カム溝６８のリードでもってメインレバー６６
及びサブレバー７０はそれぞれ下端のピン６５，７２を
軸に揺動するので、フレーム２９はガイドレール２０に
沿ってチューブフイルム２８と同速で往復動する。

【００１４】図２に示すように、先に述べたフレーム２
９の全体形状は門型である。すなわち水平な２本のガイ
ドレール２０に支持して配置した２個のブロック３０の
上面にそれぞれ柱状ガイド３１を垂直状に支持すると共
に、これら両柱状ガイドに上下２本の架材３２，３３の
両端をスリーブ３４，３５を介しスライド自在に支持す
る。また前記両ブロック３０のそれぞれ外面にビス３６
をもって固定した側板３７を、前記柱状ガイド３１と平
行に立設し、２本の柱状ガイド３１と２枚の側板３７と
の上端を天板３８で一体に結合して門型フレーム２９を
形成する。

【００１５】図２における両側のブロック３０に形成し
た横穴３９に、軸受け４０を介して一本の軸４１を回転
自在に支持すると共に、前記軸の両端にそれぞれベルク
ランク４２を固定し、各ベルクランクの両端と上下架材
３２，３３の両端とをリンク４３，４４を介して連結
（かかる構造は図１をも参照のこと）する。従って軸４
１と一体にベルクランク４２を正逆方向に交互に反転す
ると、それに連れて上下の架材３２，３３は接近したり
離反したりする。この場合、両側板３７に形成した縦長
のスリット４５に緩みなく嵌り込んだ架材３２，３３
は、このスリット４５に沿つて上下動する。

【００１６】さらに両ブロックの間に架設したベース４
６の上に、減速装置を装備するサーボモータ４７を設置
し、該サーボモータの軸に設けたピニオン４８と、軸４
１に固定した歯車４９とを係合し、サーボモータ４７を
動力源として軸４１を反転するように構成する。

【００１７】上部架材３２の上面に固定したエヤシリン
ダ５０のピストンロッド５１に固定するシールバー５２
が、下部架材３３の上面のシールバー５３と衝突すると
き、エヤシリンダ５０内の空気の圧縮により緩衝されな
がらチューブフイルム２８を押し潰す。

【００１８】図２の両側の壁に、光電管７３と、光電セ
ンサー７４を設置している。詳しくには図３にに示すよ
うにシールバーの両側に設けた２組の光電センサー７４
は、シールバー５３の幅と同じ幅の光域を備える。

【００１９】図１においてモータ５５の軸６１によって
駆動されるエンコーダ、つまり細分角度検出手段８４
は、その出力信号をマイクロコンピュータ８５に送り、
前記のシールフレーム２９の変位位置をコンピュータ８
５で常にキャツチする。

【００２０】図５のようにブロックモーション軌道７
６、７７を移動するシールバー５２、５３は前進過程で
は被包装物と同速度で同調移動しているが、シールバー
５２、５３が離反して被包装物の進行とは逆方向に後退
し始めると、シールバー両側に位置する光電管の光は両
シールバーの間を通過する被包装物に遮られる。そこで
この実施例では、後退を完了したシールバー５２、５３
が再び被包装物と同じ方向に移動を開始するために方向
返還する領域、つまり仮想領域７８に光電センサーが被
包装物を感知する範囲を設定している。前述の、フレー
ム位置検出手段から送られてくる情報により、移動中の
シールバー５２の位置は常にコンピュータによって解読
されいるから、図６及び図７のように、前記領域７８で
センサー光域に被包装物２７のいずれか一方の端影が干
渉したとき、この光域７８つまりシールバーを前後被包
装物の間に移動させる配慮がなされる。

【００２１】すなわち、図４に示すようにマイクロプロ
セッサーつまり中央処理装置８６に接続した水昌発振型
の時計８７は秒針の動きをさらに細分化して例えば１秒
当たり１２０個の電気的なパルスを発信する。前記時計
に接続した周期設定装置８８は、前記時計８７から送ら
れてくる微小パルスを一定数づつ等分（例えば１２０パ
ルスづつ）して中央処理装置８６に入力する。このた
め、すでに説明した被包装物搬入モータ６５及びシール
フレーム稼働モータ５５はそれぞれ比例的な関係で駆動
する。なおこの場合、両モータの回転をエンコーダ８
３，８４で制御装置にフイードバックして、モータ５
５、６５の回転速度を一定に維持する。

【００２２】先述したように図４における光電センサー
７４に被包装物の影が干渉すると、メモリー８９の記録
情報に基づき回転スピード調整装置９０が働き、シール
フレーム稼働モータ５５を増速または減速させる。つま
り図６及び図７のように光電センサーの光域７８を被包
装物２７の影の干渉から避ける方向にシールフレーム２
９を移動させる。同時に回転スピード調整装置９０は、
シールフレーム稼働モータ５５のスピード調整に同調し
てシーラ開閉モータ４７のスピード調整をも行う。最も
２個の光電センサーにそれぞれ被包装物の影が干渉した
ときは、シーラ開閉モータの動きを止め、シーラが被包
装物に噛み付くのを防止する。

【００２３】エンコーダ８４から入力されるモータ５５
の速度変調データと、周期設定装置８８からの周期プロ
グラムとは中央処理装置８１で常に照合されているの
で、モータ５５の回転は１周期の間で元の正常なスピー
ドに復元する。

【００２４】インプット装置９１で被包装物の高さを中
央処理装置８６に入力すると、被包装物の通過間隙分だ
け上下のシールバー５２，５３を開放するように記憶し
て、回転角度調整装置９２はシーラ開閉モータ４７の正
逆方向への回転角度を記憶データ通りに調整する。かか
る調整は、被包装物の高さにおいてシールバーに無駄な
動きがなくせる点で有効である。

【００２５】

【効果】本発明は、被包装物検出用の光電センサーを、
ボックスモーションで動作する一対のシールバー前後域
に設け、これら両シールバーが上下から互いに接近する
区域で被包装物との位置ずれを探り出し、前後の被包装
物の間にシールフレームともどもシールバーを移動させ
るから、多少の被包装物の位置づれの場合もシール作業
を継続でき、このため機械的衝撃が少なく、不良包装品
の発生率を最低限に抑制できる。被包装物の移送間隔の
ずれを防止できる。

【００２６】また、シールバーの離反作用の動力源とし
てサーボモータを用い、該サーボモータの回転角制御で
もつて、両シールバーの離反間隔を被包装物の大きさに
合わせて最小限に調整できるから、両シールバーの余分
な動きを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 装置全体の側面図

【図２】 前図におけるシールフレームの正面図

【図３】 シールフレームの水平断面図

【図４】 コンピュータ回路の説明図

【図５】 シールバーのブロックモーション軌道の説明
図

【図６】 光電センサーと被包装物との関係説明図

【図７】 光電センサーと被包装物との関係説明図

【図８】 手順の説明図

【図９】 従来例の説明図

【符号の説明】

２３…‥帯状フイルム ２６…‥搬入コンベヤ ２７…
‥被包装物 ２８…‥チューブフイルム ２９…‥シー
ルフレーム ４７…‥シーラ開閉モータ ５２，５３…
‥シールバー ５５…‥シールフレーム稼働モータ７４
…‥光電センサー ８４…‥細分角検出手段 ８６…‥
中央処理装置 ８７…‥水昌発振器 ８８…‥周期設定
装置 ９０…‥回転スピード調整装置 ９２…‥回転角
調整装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の被包装物を縦列等間隔に収容して
   移動するチューブフイルムの移送軌道を跨ぐように設置
   したフレームを、前記各被包装物の収容間隔相当分づつ
   前記チューブフイルムの移動方向に往復動させるシール
   フレーム稼動モータを備え、かつ前記チューブフイルム
   の上下に位置するように前記フレームに支持した一対の
   シールバーを、該フレームに設置したシーラ開閉用モー
   タで繰り返して接近離反するようにしたボックス型シー
   ル装置において、水晶発振器から発信される基準パルス
   を等分に区切ってモータの駆動周期を設定する手段と、
   前記のモータ駆動周期設定手段によって設定された周期
   で前記のシールフレーム稼動モータのスピードを設定す
   る手段と、前記シールバーの前後部分において前記シー
   ルフレームに設置し且つ被包装物の端影を検出する２個
   の光電センサーと、前記両光電センサーいずれかに被包
   装物の端影が干渉した場合、前記シールバーが両光電セ
   ンサーの間に逃避する方向に前記シールフレーム稼動モ
   ータの回転スピードを調整する装置と、前記回転スピー
   ド調整装置の調整作動に合せて前記シーラ開閉用モータ
   の正逆方向への切り替えタイミングを設定する手段とに
   より構成したシール装置。
2. 【請求項２】 シールバーの前後で被包装物の端影を検
   出する両光電センサーは、前記シールバーの幅と同じ幅
   の光域をもち、この光域を被包装物の検出最低幅として
   制限する請求項１に記載のシール装置。
3. 【請求項３】 回転スピード調整装置でもってスピード
   調整されたシールフレーム稼動モータは、直ちにモータ
   駆動周期設定手段による周期に復帰するようにした請求
   項１また請求項２に記載のシール装置。
4. 【請求項４】 シーラ開閉用モータは、その軸の正逆方
   向への回転角を任意に設定する回転角調整装置を介して
   接続されている請求項１また請求項２に記載のシール装
   置。