JP3585638B2 - 多連式自動包装機 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一度に多数本のステイック状包装製品を自動的にシール成形することができる多連式自動包装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多連式自動包装機は、例えば実公昭５８−５４３２７号公報に記載されている如く、幅広のシートフイルムに均一に印刷された巻取り状の包材を列数に応じてスリット→縦シール→横シール→被包装材料の充填→カットの各作業を連続的に行うように構成されている。
【０００３】
更に上記従来の多連式自動包装機の構成を図８の記載に基づいて詳しく説明すると、Ｆは印刷済みの幅広の包材ＦＸを巻いた巻取ロール、ＡＳ，ＡＴはモータ（図示省略）によって回転する包材繰出し用ローラ、ＢＸ…はローラＢとの間で上記の包材ＦＸを複数条の包装フイルムＦａ…にスリットするスリッタ、ＣａとＣｂはガイドローラを示す。
【０００４】
また、Ｄ…は横方向に等間隔に並設した複数本の被包装材料充填用の供給パイプ、Ｅ…は送られて来る各包装フイルムＦａ…を各供給パイプＤ…の周囲を包むように巻装するフオーミング部材、Ｘはこれ等各包装フイルムＦａ…の両端縁を縦シールして全体を筒状にする縦シーラ、Ｙはこれ等筒状に縦シールした各包装フイルムＦａ…に横シールを施す横シーラであって、この横シーラＹが横シールを行うと各供給パイプＤ…を通して袋状にシールされた各包装フイルムＦａ…の内部に被包装材料が充填され、次いで、横シーラＹが横シールを行った状態のまま１パック分だけ下方に移動して、各包装フイルムＦａ…を１パック分だけ引出すように構成されている。
【０００５】
次いで、上記の横シーラＹは、横に開いて横シールを解いた状態のまま上昇して上記横シールを行う前の位置に復動し、再度横シールを行って被包装材料を充填した各シール袋の口を密封シールすると共に、カッタ（図示省略）が横シールの中央線部分を上下に両断することによって、多連シールの一工程が終了する仕組に成っている。
【０００６】
尚、図８に於いてＰ…は上記の多連式自動包装機によってステイック状にシールされた包装製品で、Ｐａ…はその縦シール部、ＰｃとＰｂはカッタによって両断された上下の横シール部である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた如く、多連式自動包装機によれば一度に多数のステイック状包装製品を自動包装できる利点を備えているが、包装製品のサイズ（長さ）を変更する場合は、サイズに合せて横シーラＹの上下の移動量を調節しなければならない。
【０００８】
ところが、従来の自動包装機ではこの横シーラＹを上下作動する手段として回転クランク機構が用いられていて、袋の長さを変更する場合はこのクランクの回転半径を調節する必要があり、加えて、被包装材料の充填タイミングとカッタによるカットタイミングを、夫々回転歯車差動装置やタイミング設定カム等を用いてその都度調節する必要があって、その操作に時間と手間が掛って非常に面倒であった。
【０００９】
また、上記の各調節作業を終えた後でも、しばらく試しシールを繰返してメジャー等で実寸法を図ったり、重量計で重量を図ったりしながら調節を繰返さないと、正しい包サイズと充填量を得ることができないから、調節作業が増々複雑化、長時間化してしまう問題があり、加えて、これ等調節のための試しシールによって多くの被包装材料や包材ＦＸが無駄に消費されてしまう問題もあって、その改善が望まれていた。
【００１０】
従って本発明の技術的課題は、多連式に自動包装されるステイック状包装製品の袋サイズの変更と、この変更に伴う被包装材料の充填タイミングの変更を、予め設定したプログラムに従ってワンタッチにて極めて簡単に済ませることができるように工夫した多連式自動包装機を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【００１２】
巻取ロールより繰出した幅の広いシート状の包材を複数条の包装フイルムにスリットする工程と、これ等各包装フイルムを縦シーラと横シーラによって夫々袋状にシール成形する工程と、これ等袋状にシール成形した各包装フイルムの内部に充填装置を用いて被包装材料を充填する工程と、各包装フイルムを横シールした状態のまま横シーラを袋の長さ分だけ降下して包装フイルムを引出す工程と、この降下作動した横シーラを横に開いて再び元の横シール前の位置に上昇作動する工程と、各包装フイルムの横シールの中央線部分をカツタで切断する工程を、連続的に繰返して行うように構成した多連式自動包装機であって、
【００１３】
上記横シーラ上下駆動用モータと包材繰出し駆動用モータの各回転数、及び、上記充填装置とカッタ用駆動装置の各作動タイミングを、シールする包装製品のサイズ毎に設定可能に構成したプログラム入力手段と、シールする包装製品のサイズナンバーを選択するキー入力手段と、キー入力手段によって選択されたサイズナンバーのプログラムに従って上記横シーラ上下駆動用モータと包材繰出し駆動用モータの各回転数及び上記充填装置とカッタ用駆動装置の各作動タイミングを制御する制御手段とを備え、上記横シーラ上下駆動用モータが、シール包装する包装製品の袋の長さに合わせて降下及び上昇するように回転制御され、上記包材繰出し駆動用モータが、横シーラ上下駆動用モータによって引き出された分に相当する包材を巻取ロールから繰出すように回転制御され、上記充填装置が、横シールを行うと同時或いはその直後に被包装材料を包装製品の袋内部に充填供給するようにタイミング制御され、上記カッタ用駆動装置が、シールした包装製品の横シール中央線部分を切断するようにタイミング制御されること。
【００１４】
上記の手段によれば、運転開始に当って多連シールする包装製品のサイズナンバーをキー入力すれば、サイズ毎に設定されているプログラムデータが呼出され、このプログラムデータに従って充填装置の作動タイミング（充填タイミング）と、横シーラ上下駆動用モータと包材繰出し駆動用モータの各回転数、及び、カッタ駆動装置の作動タイミングが夫々自動調整されて、決められた量の被包装材料を充填した決められたサイズのステイック状包装製品を多連式に連続して自動包装することを可能にする。
【００１５】
即ち、キー入力手段によって包装製品のサイズナンバーが入力されると、横シーラ上下駆動用モータがシール包装する包装製品の袋の長さに合わせて降下及び上昇するように回転制御され、包材繰出し駆動用モータが、横シーラ上下駆動用モータによって引き出された分に相当する包材を巻取ロールから繰出すように回転制御され、充填装置が横シールを行うと同時或いはその直後に被包装材料を包装製品の袋内部に充填供給するようにタイミング制御され、カッタ用駆動装置がシールした包装製品の横シール中央線部分を切断するようにタイミング制御されるため、決められた量の被包装材料を充填した決められたサイズのステイック状包装製品を、多連式に連続して自動包装することができる。
【００１６】
また、自動包装されるステイック状包装製品のサイズの変更は、キー入力手段でサイズナンバーを変更するだけで用が済むから、変更作業を極めて簡単に正確に行うことができるものであって、試しシールの回数を少くして包材と被包装材料の無駄を可及的に少くすることを可能にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、上述した本発明に係る多連式自動包装機の実施の形態を、添付した図面と共に詳細に説明すると、図１は本発明に係る多連式自動包装機の外観を示した斜視図、図３はその内部構造を説明した構成図であって、これ等の図面に於いて符号１で全体的に示したのは多連式自動包装機の機体で、２は液体、粉体或は粘体等の各種被包装材料を収容したホッパ、２Ｔはホッパ２に接続した供給パイプを示す。
【００１８】
また、３はこの供給パイプ２Ｔの途中部分２Ｓに取付けた被包装材料の充填装置であって、３Ｒは充填用駆動モータ３Ｍによって回転される円盤３Ｋに取付けたピストン軸、３Ｔはこのピストン軸３Ｒの先端に取付けたピストン弁であるが、上記充填装置３の駆動手段としてモータ３Ｍに代えてエアーシリンダを用いる場合もある。
【００１９】
尚、図３には充填装置３付きの供給パイプ２Ｔが１本だけ記載されているが、実際には図８に示した従来例のように複数本の同じ構造の供給パイプ２Ｔがホッパ２に対して等間隔に並べて取付けられていて、各供給パイプ２Ｔに対して被包装材料を供給できるように構成されている。
【００２０】
また、４は送られて来る各包装フイルムＦａを供給パイプ２Ｔを包むように巻装するフオーミング部材であって、巻取ロールＦから幅広の印刷済み包材ＦＸをモータＡＭによって駆動回転する繰出しローラＡＳ，ＡＴで繰出す点、この繰出した包材ＦＸをローラ１３との間でスリッタＢＸが複数条の包装フイルムＦａ…にスリットする点、これ等スリットした複数条の各包装フイルムＦａ…を夫々上記のフオーミング部材４で供給パイプ２Ｔの周囲を包むように巻装する点は、図８に示した従来装置と同じである。
【００２１】
符号５で全体的に示したのは、上記各供給パイプ２Ｔに巻装した包装フイルムＦａの重なった内外両端縁を縦シールする縦シーラ装置であって、この縦シーラ装置５は縦シーラ駆動シリンダ５Ｓによって進退作動するアーム５Ｒの先端に取付けた縦シーラ５Ａと、受板５Ｂとによって構成されていて、送られて来る包装フイルムＦａを略筒状にシール成形できるように構成されている。
【００２２】
上述した図１と図３、並びに、図４の平断面図に於いて夫々符号６で全体的に示したのは、上記縦シーラ装置５の下側部に設けた横シーラ装置であって、この横シーラ装置６は機体１内に縦設したガイド軸６Ｇ，６Ｇに上下移動自在に取付けた横シーラ枠６ａと、この横シーラ枠６ａの内部に相対的に開閉作動を行うように組込んだ左右の横シーラ６Ｘ，６Ｙと、横シーラ駆動シリンダ６Ｓと、このシリンダ６Ｓによって進退作動して左右の横シーラ６Ｘ，６Ｙを相対的に開閉作動するアーム６Ｒとによって構成されていて、上記の縦シーラ装置５によって略筒状に縦シールされた包装フイルムＦａに横シールＳを行って、全体を上面開口型の袋体ＰＴにシール成形するように構成されている。
【００２３】
上述した充填装置３は、上記横シーラ装置６が横シールを行うと同時、或は、その直後に、ホッパ２内の被包装材料を一定量だけ供給パイプ２Ｔを通してその下端口２Ｒより上記袋体ＰＴの内部に充填供給するように構成されており、また、横シーラ装置６は、上記充填装置３による被包装材料の充填が完了すると、横シーラ６Ｘ，６Ｙが袋体ＰＴを挾持した状態のまま、以下に述べる横シーラ昇降手段によって１パック分だけ下方に移動して、各包装フイルムＦａを１パック分だけ下方に引出し、その後、横シーラ６Ｘ，６Ｙを左右に開いて挾持を解き、その状態のまま元の横シール前の位置に復帰上昇する仕組に成っている。
【００２４】
図３に於いて符号７で全体的に示した横シーラ昇降手段は、上記横シーラ枠６ａの一側に設けた支持板７Ｔの上下に回転自在に取付けたギヤ構造の動滑車７Ａ，７Ｂと、横シーラ枠６ａの移動範囲の上下機体１側部分に回転自在に取付けた同じくギヤ構造の定滑車７Ｃ，７Ｄと、一方の定滑車７Ｃを駆動回転する横シーラ上下駆動モータ７Ｍと、図示の如く上下両端部８ａ，８ｂを上下の機体１側に固定し、中間部を上下の各動滑車７Ａ，７Ｂに掛渡した後、上下に反転させて上下の各定滑車７Ｃ，７Ｄに掛渡した構造のタイミングベルト又はチエーン等から成る連動部材８とによって構成されている。
【００２５】
以上の如く構成した横シーラ昇降手段７によれば、駆動モータ７Ｍが一方の定滑車７Ｃを図３に於いて図面上反時計回転方向に回転すると、タイミングベルト又はチエーン等から成る連動部材８と各滑車７Ａ〜７Ｄの噛合作用によって横シーラ枠６を下方に移動し、反対に定歯車７Ｃを時計回転方向に回転した場合は、横シーラ枠６を上方に移動できる仕組に成っていて、この駆動モータ７Ｍの回転数を制御することにより、横シーラ枠６、即ち、横シーラ６Ｘ，６Ｙの上下の移動量を調節できるように構成すると共に、上述した包材繰出し駆動モータＡＭの回転数を制御して、横シーラ装置６によって引出された分に相当する包材ＦＸを巻取ロールＦから繰出すように構成している。
【００２６】
符号９で全体的に示したのは、上記横シーラ装置６の下側部に設けたカッタ装置であって、このカッタ装置９は上記の横シーラ装置６が行った横シールＳの中央線部分を上下に両断するカッタ９Ａ，９Ｂと、先端部を一方のカッタ９Ａに取付け、根端部をカッタ駆動モータ９Ｍによって回転される円盤９Ｋに取付けたクランク軸９Ｒとによって構成されているが、駆動手段としてモータ９Ｍの代りにエアーシリンダを用いる場合もある。
【００２７】
図２は上述した構成の多連式自動包装機によって包装されるステイック状の包装製品Ｐの外観を示したものであって、図中Ｓ1は縦シール部、Ｓ2とＳ3は カッタ９Ａ，９Ｂによって両断された上下の横シール部、Ｌは包装製品Ｐの長さ寸法（サイズ）を示したものであって、本発明に係る作動制御装置によれば、この長さ寸法Ｌ及び充填量の異なる各種サイズのステイック状包装製品Ｐをシール成形することができるのである。
【００２８】
尚、図１に於いて１６は機体１に設けたキーボードであって、ここには包装製品Ｐのサイズを設定するためのデータ読み書き用キーと、モード切換用キー及びデータ入力用キーと云った各種のキーが設けられており、また、同じく機体１に設けた表示器１５には、入力したプログラムデータや設定した包装製品のサイズナンバー、或は、運転上の各種メッセージ数が表示される仕組に成っている。
【００２９】
図５は、マイクロコンピュータを搭載した本発明で用いる作動制御装置の電気的構成の一例を示したものであって、図中、１０は制御部の中心を成すＣＰＵ、１１はシステムプログラムを格納したＲＯＭと、各種の入力データを格納するＲＡＭとによって構成したメモリ、１３はこれ等ＣＰＵ１０とメモリ１１の間にバス１２を介して接続したインターフエイス回路、１４はこのインターフエイス回路に接続したモータ用コントローラであって、このモータ用コントローラ１４には、上述した包材繰出し駆動モータＡＭと、充填装置駆動モータ３Ｍと、横シーラ上下駆動モータ７Ｍ、及び、カッタ駆動モータ９Ｍ（いずれも例えばサーボモータを使用）が接続されている。
【００３０】
更に上記のインターフエイス回路１３には、上述した縦シーラ５Ａと横シーラ６Ｘ駆動用の各シリンダ５Ｓ，６Ｓと、表示器１５とキーボード１６及びＬＥＤ１７が接続されていて、夫々がＣＰＵ１０の監視下でメモリ１１に格納されているプログラムに従って制御作動される仕組に成っている。
【００３１】
図６は、メモリ１１にキーボード１６を用いて入力設定したデータメモリの一例を示した構成図であって、ここには各包装製品Ｐのサイズナンバー毎に予め入力設定された上記各駆動モータＡＭ，３Ｍ，７Ｍ，９Ｍの回転数が多数記憶されていて、このデータメモリの中から選んだサイズナンバーに従って各駆動モータＡＭ〜９Ｍの作動が制御されて、一定量の包材ＦＸを繰出しながら、一定量の被包装材料を充填した一定サイズ（長さＬ）の包装製品Ｐを、多連式に連続成形できるようにプログラムされている。
【００３２】
次に、図７は上述したメモリ１１に格納されているプログラムデータに従って実行される本発明によるシール包装の処理手順を説明したフローチャートであって、先ず始めにステップＳ１で電源用スイッチ（図示せず）をＯＮすると、次のステップＳ２に進んで表示器１５に初期データ、即ち、包装製品Ｐのサイズナンバーが表示される。
【００３３】
次の第３ステップＳ３では、表示されたサイズナンバーが有効であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ５に進み、ＮＯの場はステップＳ４に進んでキー操作によって所望のサイズナンバーがデータ入力されて、次のステップＳ５に進む。
【００３４】
ステップＳ５ではサイズナンバーのデータ入力が完了したか否かが判定され、完了した場合は次のステップＳ６に進んで各駆動モータＡＭ〜９Ｍのコントローラ１４に対して運転指令を出すか否かが判定されて、ＹＥＳの場合は次のステップＳ７に進み、ＮＯの場合はＹＥＳと判定されるまで待機する。
【００３５】
次のステップＳ７では、ＣＰＵ１０が決められたデータに基づいて運転パターンを演算し、次いでステップＳ８では各駆動用モータＡＭ〜９Ｍのコントローラ１４に対して演算した運転データを転送して、次のステップＳ９で表示器１５に運転開始メッセージと設定したサイズナンバーを表示し、次いで、ステップＳ１０に進んで演算した運転データに従って多連式自動包装機の自動運転が開始される。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る多連式自動包装機によれば、ヒートシーラを交換したり、速度調節装置とか回転差動歯車機構を使用操作しなくても、多連式に成形される各ステイック状包装製品の長さサイズや被包装材料の充填タイミングをワンタッチにて簡単に、而かも、正確に変更できるから、サイズが異なる多品種のステイック状包装製品を所定数ずつヒートシールする場合に用いて頗る好適であると共に、サイズと充填タイミングを変更する時の無駄な試しシールの回数を少くして、被包装材料及び包装フイルムの無駄な消費を防止できると云った経済性を発揮することができる。
【００３７】
更に本発明によれば、微粉末の被包装材料を充填包装するに当って、横シール枠を最上位位置で横シールした状態のまま一時停止するようにプログラムを組むことによって、充填時に舞い上がる微粉末材料が横シール部に噛み込んでシール不良を引き起こす問題を解決できる利点も発揮できるものであって、一度に多数のステイック状包装製品をシール成形する場合に用いて、まことに好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多連式自動包装機の一例を示した斜視図である。
【図２】シール成形された包装製品の斜視図である。
【図３】本発明に係る多連式自動包装機の内部を示した構成図である。
【図４】横シーラ装置部分の平断面図である。
【図５】本発明の電気的構成を説明したブロック図である。
【図６】メモリに格納したデータメモリの一部を示した構成図である。
【図７】本発明によるシール包装の処理手順を説明したフローチャートである。
【図８】従来の多連式自動包装機の構成を説明した斜視図である。
【符号の説明】
１ 多連式自動包装機の機体
Ｆ 巻取ロール
ＦＸ 包材
ＡＳ，ＡＴ 繰出しローラ
ＡＭ 包材繰出し駆動モータ
ＢＸ スリッタ
Ｆａ 包装フイルム
Ｐ 包装製品
２ ホッパ
２Ｔ 供給パイプ
３ 充填装置
３Ｍ 充填装置駆動モータ
４ フオーミング部材
５ 縦シール装置
６ 横シール装置
６Ｘ，６Ｙ 横シーラ
６ａ 横シーラ枠
６Ｇ ガイド軸
７ 横シーラ昇降装置
７Ａ〜７Ｄ 滑車
７Ｍ 横シーラ上下駆動モータ
８ タイミングベルト又はチエーン等から成る連動部材
９ カッタ装置
９Ａ，９Ｂ カッタ
９Ｍ カッタ駆動モータ
１６ キーボード

Claims (1)

  1. 巻取ロールより繰出した幅の広いシート状の包材を複数条の包装フイルムにスリットする工程と、これ等各包装フイルムを縦シーラと横シーラによって夫々袋状にシール成形する工程と、これ等袋状にシール成形した各包装フイルムの内部に充填装置を用いて被包装材料を充填する工程と、各包装フイルムを横シールした状態のまま横シーラを袋の長さ分だけ降下して包装フイルムを引出す工程と、この降下作動した横シーラを横に開いて再び元の横シール前の位置に上昇作動する工程と、各包装フイルムの横シールの中央線部分をカツタで切断する工程を、連続的に繰返して行うように構成した多連式自動包装機であって、
    上記横シーラ上下駆動用モータと包材繰出し駆動用モータの各回転数、及び、上記充填装置とカッタ用駆動装置の各作動タイミングを、シールする包装製品のサイズ毎に設定可能に構成したプログラム入力手段と、
    シールする包装製品のサイズナンバーを選択するキー入力手段と、
    キー入力手段によって選択されたサイズナンバーのプログラムに従って上記横シーラ上下駆動用モータと包材繰出し駆動用モータの各回転数及び上記充填装置とカッタ用駆動装置の各作動タイミングを制御する制御手段とを備え、
    上記横シーラ上下駆動用モータが、シール包装する包装製品の袋の長さに合わせて降下及び上昇するように回転制御され、
    上記包材繰出し駆動用モータが、横シーラ上下駆動用モータによって引き出された分に相当する包材を巻取ロールから繰出すように回転制御され、
    上記充填装置が、横シールを行うと同時或いはその直後に被包装材料を包装製品の袋内部に充填供給するようにタイミング制御され、
    上記カッタ用駆動装置が、シールした包装製品の横シール中央線部分を切断するようにタイミング制御されることを特徴とする多連式自動包装機。
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