JP3752683B2 - Filling and packaging machine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール状に巻かれたフイルムを製袋して、その包装袋内に液体,粉体あるいは粘稠物質等の被充填物を充填する充填包装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体,粉体あるいは粘稠物質等の被充填物を充填する充填包装機として、例えば特開平1−153410号公報や特開平2−4626号公報あるいは特開平2−32929号公報等に開示されるものがある。この充填包装機は、機台を有し、この機台の側部には一対の原反軸が設けられ、この原反軸にフイルムを巻回した原反が脱着交換可能に保持されている。前記機台の上部には、フイルム案内部及びフイルム折返し部を配設し、前記機台の前面部に上側から縦シール機構(フイルム繰り出し機構)、第1,第2の横シール機構、カッター機構が備えられている。充填包装機は、原反よりフイルムを前記縦シール機構により引出し、前記フイルム案内部を介して前記フイルム折返し部に導出し、前記フイルム折返し部に設けられたガイドによりフイルムを長手方向に二つ折りにして、前記縦シール機構の対向する一対の縦ヒートシールロールでフイルムの折返し端部同士を重ね合わせて熱シールして送り出し、この縦シールによりフイルムを筒状に形成し、前記第1の横シール機構の対向する一対の横ヒートシールロールでフイルムを横方向に横シールし、この横シールにより底部を形成し、これにより有底筒状に形成されたフイルム内に充填機構の充填ノズルにより例えば食料品等の被充填物(内容物)を充填し、更にフイルムが送られて再び第1の横シール機構の横ヒートシールロールによりフイルムの袋口側を横シールして前記被充填物を封止し、この横シール箇所を第2の横シール機構の横ロールにより更に再押し圧(加圧封止)し、次いで横シール部分を、回転式の前記カッター機構で切断することにより包装袋を得るものである。
【0003】
前述したような充填包装機において、前記カッター機構は、固定刃体と回転刃体とから構成されるものであり、前記フイルムを縦,横シールして得られる連続包装物を切断するにあたり、前記回転刃体が前記固定刃体に対して一回転すると前記連続包装袋が個々の包装袋に切断される構成になっている。このような充填包装機の前記カッター機構における制御方法は、前記縦シール機構における前記フイルムの送り速度と、前記フイルムのシールピッチ(横シール機構における横シール間隔)とから定められる前記回転刃体を回転動作させるための所定時間において、前記回転刃体を略一定速度で回転させることで前記連続包装袋を切断し、個々の包装袋を得るものであった。また前記カッター機構の他の制御方法としては、送出される連続包装袋(フイルム)に合わせて、前記回転刃体を間欠的(回転と停止との繰り返し)に回転させて前記連続包装袋を切断するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前者のカッター機構の制御方法は、前記フイルムのシール間隔が50mmから100mm未満の小容量の包装袋で、前記フイルムの送り速度が高速である場合は比較的問題はないものの、例えば包装袋のシールピッチが100mmを越えるような大容量な包装袋を生産する場合にあっては、シールピッチが大きく、また前記フイルムの送り速度も遅いことから、前記フイルムの送り速度と前記フイルムのシールピッチから定まる前記回転刃体の一回転における所定時間が長くなり、これに伴い前記回転刃体の回転速度も低速になる。従って、被充填物を含む自重によって前記第2の横シール機構に釣り下げられている状態の前記フイルムを、前記回転刃体の低速回転の切断動作では良好に切断することができないといった問題点を有している。また、この制御方法では、通常の寸法の包装袋を生産する場合でも前記フイルムの送り速度が遅くなると、これに合わせて前記回転刃体の回転速度も遅くなることから、前述した大容量の包装袋を生産する場合と同様に良好な前記フイルムの切断動作を得ることができないといった問題点を有している。
【0005】
また、後者のカッター機構の制御方法は、前記シールピッチが狭くなりフイルムの送り速度が速くなると、前記回転刃体を停止させた状態から瞬時に高速回転させる間欠的な制御であるため、前記回転刃体の回転制御が前記フイルムの送り速度に追従できず、充填包装機における生産性を向上させることができないといった問題点を有している。
【0006】
そこで本発明は、前記問題点に着目し、大容量型の包装袋を生産する場合やフイルムの送り速度が低速であっても良好な切断もしくは部分切断を可能とし、また生産性も高めることが可能な充填包装機を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、連続移送されるフイルムを縦シール機構によって縦シールし、横シール機構によって横シールし、前記縦シール及び前記横シールによって区画形成される連続包装袋に被充填物を充填する充填包装機であって、回転刃体を備え、前記フイルムを切断もしくは部分切断するフイルム切断機構と、前記回転刃体を回転駆動させる駆動手段と、前記フイルムの送り速度と前記横シールの形成間隔とに依存する包装袋一個当たりの生産時間内において、前記フイルムの適正位置を切断もしくは部分切断を行う際の切り口の体裁を良好とする前記回転刃体の切断速度を設定するとともに、前記切断速度にて前記フイルムを切断もしくは部分切断するように前記駆動手段を制御してなる制御手段と、前記切断速度を包装袋の品種毎に記憶する記憶手段と、を備えてなるものである。
【0008】
また、前記制御手段は、前記フイルムの切断もしくは部分切断を行う際の前記回転刃体の前記切断速度が、前記生産時間内において前記フイルムの切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように設定してなるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に記載した充填包装機に基づき説明する。
【0013】
図1は充填包装機の構成を示す図、図2はフイルムの包装状態を示す図、図3は充填包装機の回路構成を示すブロック図、、図4はフイルム切断機構の駆動手段の動作を示す図である。
【0014】
図1及び図2において、充填包装機は、機台1の側方に原反軸2が設けられ、この原反軸2にフイルムFをロール状に巻回したフイルム原反Rが着脱交換可能に設けられ、機台1の上部にフイルム案内部3及びフイルム折返し部4を配設し、機台1の前面部に上側から縦シール機構5と、第1,第2の横シール機構6,7と、フイルムFの側縁シール部FHに開封用ノッチ(フイルムFの部分切断)FNを入れる開封用ノッチ機構(フイルム切断機構)8と、包装袋FWを切断するカッター機構(フイルム切断機構)9とがそれぞれ備えられている。
【0015】
フイルムFは、前記ロール状フイルム原反Rから縦シール機構5により引き出され、フイルム案内部3を介してフイルム折返し部4に導出され、フイルム折返し部4に設けられた折返しガイドにより長手方向に沿って二つ折りにされ、縦シール機構5の対向する一対の縦ヒートシールロールでフイルムFの折返し端部同志、即ちフイルムFの側端シール部(縦シール部)FHがヒートシールされて送り出される。そして、側端シール部FHにより筒状に形成されたフイルムFは、第1の横シール機構6の対向する一対の横ヒートシールロールで横方向にヒートシールされ、この横シール部FSにより包装袋FWとなる底部が形成される。これにより有底筒状に形成されたフイルムFは、充填機構10により例えば、ソースや醤油等の液体からなる被充填物が充填され、更にフイルムFが送られて再び第1の横シール機構6の横ヒートシールロールによりフイルムFの袋口部が横方向にヒートシールされて前記被充填物が封止される。そして、前記被充填物の上下を横方向にヒートシールした横シール部FS箇所を備えたフイルムFは、第2の横シール機構7の一対の横ヒートシールロールによって横シール部FSが再押し圧される。尚、第2の横シール機構7によるフイルムFの再押し圧は、ヒートシールもしくは熱をかけない単なる押し圧のどちらであっても良い。次いで前記被充填物が封入され、連続した包装袋FWとなるフイルムFの側端シール部FHの端縁部分に、開封用ノッチ形成機構8により開封用ノッチFNが形成され、続いて連続した包装袋FWの横シール部FS箇所の略中間部がカッター機構9により切断されることにより、個々の包装袋FWが得られることになる。
【0016】
図2及び図3を用いて本発明の主要部である開封用ノッチ機構8及びカッター機構9とを説明する。
【0017】
開封用ノッチ機構8は、第2の横シール機構7の下方に配設され、サーボモータ等からなる駆動手段10により回転する回転軸11に開封用ノッチFNを形成するための回転刃体12が設けられる。開封用ノッチ機構8は、任意に設定するフイルムFの送り速度とシールピッチPとから定まる包装袋FW一個当たりの生産時間内において、回転刃体12を一回転させることによって包装袋FWの側端シール箇所FHの所定位置に開封用ノッチFNを形成する。
【0018】
カッター機構9は、開封用ノッチ機構8の下方に配設され、サーボモータ等からなる駆動手段13により回転する回転軸14に回転刃体15が設けられるとともに、この回転刃体15に対応して機台1に設けられた支持台16に固定刃体17が設けられている。カッター機構9は、任意に設定するフイルムFの送り速度とシールピッチPとから定まる包装袋FW一個当たりの生産時間内において、回転刃体15を固定刃体17に対して一回転させることによって連続した包装袋FWを個々の包装袋FWに分離するものである。
【0019】
開封用ノッチ機構8及びカッター機構9における回路構成を説明すると、開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の各駆動手段10,13は制御手段18に接続されている。制御手段18は、各駆動手段10,13や後述する設定手段を接続するためのインターフェイスを有し、任意に設定されるフイルムFの送り速度とシールピッチPとによって包装袋FW一個当たりの生産時間を演算し、この生産時間における後述する開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の各回転刃体12,15を回転動作させる各駆動手段10,13の回転動作パターンを決定するCPU(図示しない)や、処理プログラムが記憶されたROM(図示しない)、演算結果を一時的に記憶するRAM(図示しない)等から構成されるものである。設定手段19は、フイルムFの送り速度やシールピッチP等を設定するものであり、例えばキーボードからなる。記憶手段20は、フイルムFの材料や厚さ、フイルムFの大きさ(シールピッチP)、充填量、縦,横シール機構5,6におけるシール部の温度等の品種毎の包装形態に応じて、前記回転動作パターンを不揮発的に記憶するものであり、例えばEEPROMやバックアップRAM等から構成される。また、制御手段18には、開封用ノッチ機構8及びカッター機構9における回転刃体12,15の回転を検出する、近接センサや透過型センサ等からなる各回転検出手段21,22が接続されている。制御手段18は、各機構8,9の各回転刃体12,15に設けられた金属製の突出部やスリット等からなる図示しない被検出体を各回転検出手段21,22によって検出することで、各回転刃体12,15の回転を検出することができる。また、制御手段18には、設定手段19によって設定された情報や演算した結果、記憶手段20によって記憶された情報を文字や数字等によって表示する、例えば液晶表示装置からなる表示手段23が接続されている。尚、本発明の実施の形態では、開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の入力手段及び出力手段が制御手段18に接続され、各機構8,9を制御するように構成されているが、制御手段18は、縦シール機構5、第1,第2の横シール機構6,7等のその他の機構を制御する制御手段として兼用することができる。
【0020】
次に、図4を用いて開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の制御手段18における制御方法を説明するが、両機構8,9ともに同等の制御を行うため、カッター機構9の制御方法を例に挙げて説明するものとし、開封用ノッチ機構8の詳細な説明は省略する。尚、下記の説明にあたり、フイルムFの送りは一定の速度で送出され、縦シール,横シールされているものとし、また、カッター機構9の回転刃体15の回転を検出する回転検出手段22は、固定刃体17の刃先に対し回転刃体15の刃先が最も近接する時、即ち連続する包装袋FW(フイルムF)が切断される際に、「H」なる信号を出力するものとする。
【0021】
制御手段18は、フイルムFの送り速度とシールピッチPとの生産条件が設定手段19によって入力されると包装袋FW一個当たりの生産時間を算出する。この生産時間は、カッター機構9の回転刃体15が一回転する時間T1に相当する。
【0022】
制御手段18は、前記生産条件によって決定するカッター機構9の回転刃体15が一回転する時間T1を回転刃体15における周期(以下、回転周期と言う)とし、この回転周期T1内において、フイルムFの適正位置(横シール部FSの略中央部分)をカッター機構9によって切断する際に、フイルムFの回転刃体15による切り口の体裁が良好となる適切な回転刃体15の切断速度を設定するものであって、本実施例にあっては、フイルムFを回転刃体15によって切断することになる時間、即ち回転検出手段22から出力される検出信号aが制御手段18に入力される時間t1.t2・・・tnにおいて、回転刃体15の回転速度(切断速度)V1が、回転周期T1内においてフイルムFの切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように設定するものである。従って制御手段18は、回転周期T1内において、フイルムFの切り口の体裁を良好とする適切な回転速度V1が得られるように駆動手段13を加減速制御することになる。尚、回転検出手段22から出力される検出信号aにおける周期T2は、回転刃体15の回転周期T1と一致する。
【0023】
制御手段18は、前述した回転刃体15を回転動作させる駆動手段13における加減速制御のパラメータ値を、記憶手段20に包装袋FWの品種毎の包装形態に応じて記憶させるものである。従って、制御手段18は、設定手段19によって、例えば、品種毎の包装形態に応じた品種コードが入力されると、前記品種コードに対応した前記パラメータ値を記憶手段20から読み出し、駆動手段13を加減速制御することになる。また、記憶手段20において、新規な品種コードを入力する場合は、設定手段19によって入力される前記生産条件に基づいた回転刃体15のパラメータ値を新たに記憶することができる。
【0024】
次に、制御手段18による開封用ノッチ機構8の制御方法を簡単に説明すると、制御手段18は、フイルムFにフイルムFの部分切断となる開封用ノッチを形成することになる時間、例えばカッター機構9と同様に回転検出手段21から出力される検出信号a’が制御手段18に入力される時間t1’.t2’・・・tn’において、回転刃体12の回転速度V1’が、前記生産条件によって決定する回転周期(生産時間)T1’内において、フイルムFの切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように設定するものである。従って制御手段18は、回転周期T1’内において、フイルムFの切り口の体裁を良好とする適切な回転速度V1’が得られるように駆動手段10を加減速制御するものであって、このような制御を行うことによって、連続包装袋の側端シール部FHの所定位置に開封用ノッチFNが形成される。
【0025】
前述したフイルムFの切り口の体裁を良好とする適切な回転速度(高速回転)について、フイルムFの切断時及び部分切断時における駆動手段10,13の負荷トルクを計測した結果、従来の充填包装機の切断及び部分切断の制御方法では、切断時及び部分切断時の負荷トルクが平均負荷トルク(各駆動手段10,13が単に回転している場合の負荷トルク)に対し4倍の値になったのに対し、本発明の実施の形態の制御方法においては、切断時及び部分切断時の負荷トルクが平均負荷トルクに対し2倍以下の値となる結果が得られた。この結果からも明らかなように、切断時及び部分切断時における負荷トルクが低減していることから、各駆動手段10,13によって回転動作する各回転刃体12,15によって切断及び部分切断する際のフイルムFに与える破断作用も小さくてすみ、よってフイルムFの切り口の体裁を良好に得ることができるようになるものである。
【0026】
かかる充填包装機は、開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の各回転刃体12,15の各回転速度V1,V1’が、前記生産条件によって決定される回転周期T1,T1’内において、フイルムFを切断もしくは部分切断する際の切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の各駆動手段10,13を制御する制御手段18を備えることによって、上方側を第2の横シール機構7の一対の横シールロールによって支持されながら、下方側がフリーな状態で送出される連続包装袋を引っ張ることなく良好に切断もしくは部分切断することが可能になる。従って、開封用ノッチ機構8及びカッター機構9によるフイルムFの切り口の切断面が荒れることなく綺麗な裁断が得られ、包装袋FWとしての品質を向上させることが可能になる。
【0027】
このような開封用ノッチ機構8及びカッター機構9における制御を行う充填包装機にあっては、例えばシールピッチPが100mm以上、充填量が200ccを越えるような大容量型の包装袋FWを生産する場合やフイルムFの送り速度が低速の場合に特に有効である。これは、前述した状態の場合に開封用ノッチ機構8及びカッター機構9の各回転刃体12,15の回転周期が長くなるため、従来の充填包装機のように一定速にて各回転刃体12,15を回転させると、各回転刃体12,15の切断速度が遅くなることから、フイルムFの切断能力を低下させることになり、連続包装袋の切断及び部分切断が良好に得られなくなるばかりでなく、切断もしくは部分切断が良好に行われないと、連続する包装袋FWが第2の横シール機構7から下方側に引っ張られることになり、第1,第2の横シール機構6,7におけるフイルムFの横シール部FSにずれが生じてしまうからであり、前述した制御方法は最も有効な切断制御となる。
【0028】
また、前述した制御方法は、カッター機構9の回転刃体15の回転を停止させることなく連続的に回転させることが可能になることから、フイルムFの送り速度が高速になっても対応することができるようになり、良好なフイルム切断を保ちつつ、包装袋FWの高速生産が可能になり生産性を向上させることが可能になる。
【0029】
また、フイルムFの送り速度とフイルムFのシールピッチに依存することなく、フイルムFを切断する際の良好な切断速度(例えば高速の切断速度)を一定に保つことが可能になることから、調整作業としては非常に煩わしいカッター機構9における回転刃体15と固定刃体17との合わせ調整や開封用ノッチ機構8及びカッター機構9における刃体の研磨調整を緩和することができ、しかもこのような切断制御を行うことによって、包装袋FWの包装形態に応じて各機構8,9の刃体のメンテナンス時期の定期化を図ることができ、メンテナンス管理を容易にすることができる。
【0030】
また、開封用ノッチ機構8において、従来の制御方法では回転刃体12の回転速度が低速になると開封用ノッチFNの形成抜けを生じることがあるが、前述した制御を行うことによって、開封用ノッチFNの形成抜けを生じることなく、良好な開封用ノッチFNを形成することができるようになる。
【0031】
また、品種毎の包装形態に応じた駆動手段13の動作パターン(回転刃体12,15の回転パターン)を決定するパラメータ値を記憶する記憶手段を備え、例えば包装形態に応じた品種コードを設定手段19によって入力することで、その品種に対応したパラメータ値を読み出すことが可能となり、品種毎の段取り替え時間を短縮することができ、充填包装機における稼働率の向上を図ることができる。
【0032】
尚、本発明の実施の形態で示した制御手段18は、前記生産条件によって決定される回転周期T1,T1’内において、回転刃体12,15の回転速度V1,V1’が、フイルムFを切断する際の切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように設定したが、フイルムFの材質や厚さ、被充填物の充填量等の包装袋FWの品種毎の包装形態や充填包装機のフイルム切断機構の構造によって様々に変更されるものであって、制御手段は、前記生産条件によって決定される回転周期内において、フイルムを切断する際の切断速度が、例えばフイルムの切り口の体裁を良好とする適切な低速になるように設定するものであっても良い。
【0033】
また、本発明の実施の形態では、フイルム切断機構として開封用ノッチ機構8とカッター機構9を用いて説明したが、他のフイルム切断機構としては、フイルムFの横シール部FSの所定位置(略中央)に部分切断となるミシン目を形成するミシン目形成機構があり、このミシン目形成機構においても本発明を適用することによって、ミシン目の切り口の体裁を良好とすることができる。
【0034】
また、本発明の実施の形態の充填包装機では、縦シール機構5及び第1,第2の横シール機構6,7、開封用ノッチ形成機構8、カッター機構9を備えた充填包装機を例に挙げ説明したが、本発明の充填包装機は、必ずしも前述した各機構が全て備えられた充填包装機に限定されるものではなく、例えば、縦シール機構と一つ横シール機構を備え、開封用ノッチ機構及びカッター機構のどちらか一つのフイルム切断機構を備える充填包装機であっても良い。
【0035】
また、本発明の実施の形態では、設定手段19と、設定手段19で入力した内容や生産条件等を表示する表示手段23とを備えるように構成したが、これらの入力手段及び表示手段を一体に備えたタッチパネル等を用いても良い。
【0036】
【発明の効果】
本発明は、連続移送されるフイルムを縦シール機構によって縦シールし、横シール機構によって横シールし、前記縦シール及び前記横シールによって区画形成される連続包装袋に被充填物を充填する充填包装機に関し、制御手段は、前記フイルムを切断もしくは部分切断を行うフイルム切断機構において、前記フイルムの適正位置を切断もしくは部分切断を行うに適切な切断速度を設定するとともに、前記フイルムを前記切断速度にて切断もしくは部分切断できるように前記フイルム切断機構の駆動手段を制御するものであることから、良好な前記フイルムの切断もしくは部分切断を得ることができる。
【0037】
また、本発明は、前記フイルム切断機構を回転刃体を備える構成とし、前記制御手段によって前記フイルムの送り速度と前記横シールの形成間隔とから決定する一個当たりの包装袋を生産する生産時間内において、前記フイルムの適正位置を前記カッター機構によって切断もしくは部分切断を行うに適切な前記回転刃体の切断速度に設定するものである。前記制御手段は、前記回転刃体によって前記フイルムを切断もしくは部分切断を行う際の前記切断速度が、前記生産時間内における適切な高速になるように設定し、前記切断速度にて前記フイルムを切断もしくは部分切断するように前記回転刃体を駆動させる駆動手段を制御することで、上方側を前記横シール機構によって支持されながら、下方側がフリーな状態で送出される連続包装袋を良好に切断することが可能になる。
【0038】
また、前記フイルム切断機構を連続的に動作(回転)させて連続包装袋を切断もしくは部分切断することが可能となることから、良好なフイルム切断を保ちつつ、前記フイルムの高速送りに対応することができることから、包装袋の高速生産が可能になり生産性を向上させることが可能になる。
【0039】
また、包装袋の品種毎の包装形態に応じた前記駆動手段のパラメータ値を記憶する記憶手段を備えることによって、品種毎の段取り替え時間を短縮することができ、充填包装機における稼働率の向上を図ることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の充填包装機を示す図。
【図2】同上充填包装機によるフイルムの包装状態を示す図。
【図3】同上充填包装機の回路構成を示すブロック図。
【図4】同上充填包装機のフイルム切断機構の駆動手段の動作を示す図。
【符号の説明】
5 縦シール機構
6 第1の横シール機構
7 第2の横シール機構
8 開封用ノッチ機構(フイルム切断機構)
9 カッター機構(フイルム切断機構)
10,13 駆動手段
12,15 回転刃体
18 制御手段
19 設定手段
20 記憶手段
F フイルム
FH 側端シール部(縦シール部)
FS 横シール部
FW 包装袋
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filling and packaging machine that forms a film wound in a roll shape and fills the packaging bag with a filling material such as a liquid, powder, or viscous substance.
[0002]
[Prior art]
As a filling and packaging machine for filling an object to be filled such as liquid, powder or viscous substance, it is disclosed in, for example, JP-A-1-153410, JP-A-2-4626, or JP-A-2-32929. There is something. This filling and packaging machine has a machine base, and a pair of original shafts are provided on the sides of the machine base, and the original film obtained by winding a film around the original film shaft is held so as to be removable. . The upper part of the machine base is provided with a film guide part and a film folding part, and a vertical seal mechanism (film feeding mechanism), first and second horizontal seal mechanisms and a cutter mechanism are provided on the front part of the machine base from above. Is provided. The filling and packaging machine draws the film from the original fabric by the vertical sealing mechanism, guides the film to the film folding part through the film guide part, and folds the film in the longitudinal direction by the guide provided at the film folding part. Then, the folded end portions of the film are overlapped with each other by a pair of opposing vertical heat seal rolls of the vertical seal mechanism and heat-sealed and sent out. The vertical seal forms the film into a cylindrical shape, and the first horizontal seal The film is laterally sealed with a pair of transverse heat seal rolls facing each other in the mechanism, and the bottom is formed by the transverse seal, whereby, for example, food is filled in the film formed into a bottomed cylindrical shape by a filling nozzle of the filling mechanism. The material to be filled (contents) such as the product is filled, and the film is further fed, and the film is again fed by the horizontal heat sealing roll of the first horizontal sealing mechanism. The side of the bag mouth is laterally sealed to seal the object to be filled, and this lateral seal portion is further pressed again (pressure sealing) by the lateral roll of the second lateral seal mechanism, and then the lateral seal portion is A packaging bag is obtained by cutting with the rotary cutter mechanism.
[0003]
In the filling and packaging machine as described above, the cutter mechanism is composed of a fixed blade body and a rotary blade body, and when cutting a continuous package obtained by vertically and horizontally sealing the film, When the rotary blade rotates once with respect to the fixed blade, the continuous packaging bag is cut into individual packaging bags. The control method in the cutter mechanism of such a filling and packaging machine includes the rotating blade body determined from the film feed speed in the vertical seal mechanism and the seal pitch of the film (horizontal seal interval in the horizontal seal mechanism). In a predetermined time for rotating, the continuous blade is cut by rotating the rotary blade at a substantially constant speed to obtain individual packaging bags. Another control method of the cutter mechanism is to cut the continuous packaging bag by rotating the rotary blade intermittently (repetition of rotation and stop) according to the continuous packaging bag (film) to be sent out. There is something to do.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The former cutter mechanism control method is a small-capacity packaging bag having a film sealing interval of 50 mm to less than 100 mm, and there is no problem when the film feed speed is high. When producing a large-capacity packaging bag having a pitch exceeding 100 mm, the seal pitch is large and the film feed speed is slow. Therefore, it is determined from the film feed speed and the film seal pitch. The predetermined time in one rotation of the rotary blade is lengthened, and accordingly, the rotational speed of the rotary blade is also reduced. Accordingly, there is a problem in that the film in a state where it is suspended by the second lateral seal mechanism by its own weight including an object to be filled cannot be satisfactorily cut by the low-speed rotation cutting operation of the rotary blade body. Have. Further, in this control method, even when a normal size packaging bag is produced, if the film feeding speed is slowed down, the rotational speed of the rotary blade body is slowed down accordingly. Similar to the case of producing a bag, there is a problem that a good cutting operation of the film cannot be obtained.
[0005]
Further, the latter cutter mechanism control method is an intermittent control in which the rotating blade body is instantaneously rotated at a high speed from the stopped state when the seal pitch is narrowed and the film feed speed is increased. There is a problem in that the rotation control of the blade cannot follow the film feed speed, and the productivity in the filling and packaging machine cannot be improved.
[0006]
Therefore, the present invention pays attention to the above-mentioned problems, and enables good cutting or partial cutting even when producing large-capacity packaging bags or when the film feed rate is low, and also increases productivity. A possible filling and packaging machine is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to vertically seal a continuously transported film by a vertical seal mechanism, laterally seal by a horizontal seal mechanism, and cover a continuous packaging bag formed by the vertical seal and the horizontal seal. A filling and packaging machine for filling a filling , comprising a rotary blade body, a film cutting mechanism for cutting or partially cutting the film, a driving means for rotationally driving the rotary blade body, a feeding speed of the film, and the Within the production time per packaging bag depending on the formation interval of the horizontal seal, the cutting speed of the rotary blade that sets the appearance of the cut when cutting the appropriate position of the film or performing partial cutting is set. And a control means for controlling the drive means so as to cut or partially cut the film at the cutting speed; Storage means for storing for each type of the bag is made comprises a.
[0008]
Further, the control means is configured so that the cutting speed of the rotary blade body when performing the cutting or partial cutting of the film is an appropriate high speed that makes the cut face of the film good in the production time. It is set.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on a filling and packaging machine shown in the accompanying drawings.
[0013]
1 is a diagram showing the configuration of the filling and packaging machine, FIG. 2 is a diagram showing the packaging state of the film, FIG. 3 is a block diagram showing the circuit configuration of the filling and packaging machine, and FIG. 4 is the operation of the driving means of the film cutting mechanism. FIG.
[0014]
1 and 2, the filling and packaging machine is provided with an original fabric shaft 2 on the side of the machine base 1, and a film original fabric R in which a film F is wound around the original fabric shaft 2 in a roll shape can be attached and detached. The film guide part 3 and the film folding part 4 are disposed at the upper part of the machine base 1, and the vertical seal mechanism 5 and the first and second horizontal seal mechanisms 6, 6 are provided on the front part of the machine base 1 from the upper side. 7, opening notch mechanism (film cutting mechanism) 8 for inserting the opening notch (partial cutting of film F) FN into the side edge seal portion FH of the film F, and cutter mechanism (film cutting mechanism) for cutting the packaging bag FW 9 and 9 respectively.
[0015]
The film F is pulled out from the roll-shaped film original fabric R by the vertical sealing mechanism 5, led out to the film folding portion 4 through the film guide portion 3, and along the longitudinal direction by the folding guide provided in the film folding portion 4. The folded end portions of the film F, that is, the side end seal portions (vertical seal portions) FH of the film F are heat-sealed and sent out by a pair of opposed vertical heat seal rolls of the vertical seal mechanism 5. And the film F formed in the cylindrical shape by the side end seal part FH is heat-sealed in the horizontal direction by a pair of transverse heat seal rolls facing the first transverse seal mechanism 6, and the packaging bag is formed by the transverse seal part FS. A bottom portion to be FW is formed. Thus, the film F formed into a bottomed cylindrical shape is filled with a filling material made of a liquid such as sauce or soy sauce by the filling mechanism 10, and further the film F is sent to the first horizontal sealing mechanism 6 again. The bag mouth portion of the film F is heat-sealed in the horizontal direction by the horizontal heat-sealing roll, and the filling material is sealed. And the film F provided with the horizontal seal | sticker part FS location which heat-sealed the upper and lower sides of the said to-be-filled material in the horizontal direction is pressed again by the horizontal seal | sticker part FS with a pair of horizontal heat seal roll of the 2nd horizontal seal mechanism 7. Is done. The re-pressing pressure of the film F by the second horizontal sealing mechanism 7 may be either heat sealing or a simple pressing pressure that does not apply heat. Next, the opening notch FN is formed by the opening notch forming mechanism 8 on the end edge portion of the side end seal portion FH of the film F, which is filled with the filling material and becomes the continuous packaging bag FW, and the continuous packaging. By cutting the substantially intermediate portion of the lateral seal portion FS of the bag FW by the cutter mechanism 9, individual packaging bags FW are obtained.
[0016]
The opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9, which are the main parts of the present invention, will be described with reference to FIGS.
[0017]
The opening notch mechanism 8 is disposed below the second lateral seal mechanism 7 and includes a rotary blade body 12 for forming an opening notch FN on a rotary shaft 11 that is rotated by a driving means 10 such as a servo motor. Provided. The opening notch mechanism 8 is configured to rotate the rotary blade 12 one turn within the production time per packaging bag FW determined from the feed speed of the film F and the seal pitch P, which are set arbitrarily, so that the side edge of the packaging bag FW An opening notch FN is formed at a predetermined position of the seal location FH.
[0018]
The cutter mechanism 9 is disposed below the opening notch mechanism 8 and is provided with a rotary blade body 15 on a rotary shaft 14 that is rotated by a driving means 13 such as a servo motor. A fixed blade 17 is provided on a support base 16 provided on the machine base 1. The cutter mechanism 9 continues by rotating the rotary blade 15 once with respect to the fixed blade 17 within the production time per packaging bag FW determined from the feed speed of the film F set arbitrarily and the seal pitch P. The packaged bag FW is separated into individual packaged bags FW.
[0019]
The circuit configuration of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 will be described. The drive means 10 and 13 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 are connected to the control means 18. The control means 18 has an interface for connecting the driving means 10 and 13 and setting means to be described later, and the production time per packaging bag FW is determined by the feed speed of the film F and the seal pitch P which are arbitrarily set. CPU (not shown) for determining the rotational operation patterns of the driving means 10 and 13 for rotationally operating the rotary blade bodies 12 and 15 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 to be described later during this production time. , A ROM (not shown) in which a processing program is stored, a RAM (not shown) for temporarily storing calculation results, and the like. The setting means 19 is for setting the feed speed of the film F, the seal pitch P, etc., and is composed of, for example, a keyboard. The storage means 20 corresponds to the packaging form for each product type, such as the material and thickness of the film F, the size of the film F (seal pitch P), the filling amount, the temperature of the seal part in the vertical and horizontal seal mechanisms 5 and 6, etc. The rotational operation pattern is stored in a nonvolatile manner, and is composed of, for example, an EEPROM or a backup RAM. Further, the control means 18 is connected with rotation detection means 21 and 22 comprising proximity sensors, transmission sensors and the like for detecting the rotation of the rotary blade bodies 12 and 15 in the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9. Yes. The control means 18 detects each detected object (not shown) made of a metal projection or slit provided on each rotary blade body 12, 15 of each mechanism 8, 9 by each rotation detection means 21, 22. The rotation of each rotary blade 12, 12 can be detected. Further, the control means 18 is connected to a display means 23 made of, for example, a liquid crystal display device for displaying the information set by the setting means 19 and the result of the calculation and the information stored in the storage means 20 by letters, numbers, or the like. ing. In the embodiment of the present invention, the input means and the output means of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 are connected to the control means 18 so as to control the mechanisms 8 and 9. The means 18 can also be used as a control means for controlling other mechanisms such as the vertical seal mechanism 5 and the first and second horizontal seal mechanisms 6 and 7.
[0020]
Next, the control method in the control means 18 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 will be described with reference to FIG. 4, but the control method of the cutter mechanism 9 is an example in order to perform the same control for both mechanisms 8 and 9. The detailed description of the opening notch mechanism 8 will be omitted. In the following description, it is assumed that the film F is fed at a constant speed and is vertically and laterally sealed, and the rotation detecting means 22 for detecting the rotation of the rotary blade 15 of the cutter mechanism 9 is When the blade edge of the rotary blade 15 is closest to the blade edge of the fixed blade body 17, that is, when the continuous packaging bag FW (film F) is cut, a signal “H” is output.
[0021]
The control means 18 calculates the production time per packaging bag FW when the production conditions of the feed speed of the film F and the seal pitch P are input by the setting means 19. This production time corresponds to the time T1 when the rotary blade 15 of the cutter mechanism 9 rotates once.
[0022]
The control means 18 takes a time T1 of the rotation of the rotary blade 15 of the cutter mechanism 9 determined according to the production conditions as a cycle (hereinafter referred to as a rotation cycle) in the rotary blade 15, and the film within the rotation cycle T1. When cutting the proper position of F (substantially central portion of the horizontal seal portion FS) with the cutter mechanism 9, an appropriate cutting speed of the rotary blade 15 is set so that the appearance of the cut by the rotary blade 15 of the film F is good. In this embodiment, the time when the film F is to be cut by the rotary blade 15, that is, the time when the detection signal a output from the rotation detection means 22 is input to the control means 18. t1. At t2... tn, the rotation speed (cutting speed) V1 of the rotary blade 15 is set to an appropriate high speed that makes the cut face of the film F good in the rotation period T1. Therefore, the control means 18 performs acceleration / deceleration control of the driving means 13 so that an appropriate rotation speed V1 that makes the appearance of the cut edge of the film F good is obtained within the rotation period T1. The period T2 in the detection signal a output from the rotation detection unit 22 is coincident with the rotation period T1 of the rotary blade 15.
[0023]
The control unit 18 causes the storage unit 20 to store parameter values for acceleration / deceleration control in the driving unit 13 that rotates the rotary blade 15 described above in accordance with the packaging form for each type of packaging bag FW. Accordingly, when the setting unit 19 inputs a product type code corresponding to the packaging form for each product type, the control unit 18 reads the parameter value corresponding to the product type code from the storage unit 20, and drives the drive unit 13. Acceleration / deceleration control will be performed. In addition, when a new product type code is input in the storage unit 20, the parameter value of the rotary blade 15 based on the production condition input by the setting unit 19 can be newly stored.
[0024]
Next, the control method of the opening notch mechanism 8 by the control means 18 will be briefly described. The control means 18 is time for forming a notch for opening that partially cuts the film F in the film F, for example, a cutter mechanism. 9, when the detection signal a ′ output from the rotation detection means 21 is input to the control means 18. At t2 ′... tn ′, the rotation speed V1 ′ of the rotary blade 12 is an appropriate high speed that makes the appearance of the cut edge of the film F good within the rotation period (production time) T1 ′ determined by the production conditions. Is set to be Accordingly, the control means 18 controls acceleration / deceleration of the driving means 10 so as to obtain an appropriate rotation speed V1 ′ that makes the cut face of the film F good in the rotation period T1 ′. By performing the control, an opening notch FN is formed at a predetermined position of the side end seal portion FH of the continuous packaging bag.
[0025]
As a result of measuring the load torque of the driving means 10 and 13 at the time of cutting the film F and at the time of partial cutting at an appropriate rotation speed (high speed rotation) that makes the appearance of the cut end of the film F described above good, In the cutting and partial cutting control method, the load torque at the time of cutting and at the time of partial cutting is four times the average load torque (the load torque when each driving means 10 and 13 is simply rotating). On the other hand, in the control method according to the embodiment of the present invention, a result was obtained in which the load torque at the time of cutting and at the time of partial cutting was a value less than twice the average load torque. As is clear from this result, since the load torque at the time of cutting and at the time of partial cutting is reduced, when cutting and partial cutting are performed by the rotary blade bodies 12 and 15 that are rotated by the respective drive means 10 and 13. The breaking action given to the film F can be small, so that the appearance of the cut end of the film F can be obtained satisfactorily.
[0026]
Such a filling and packaging machine is such that the rotational speeds V1 and V1 ′ of the rotary blades 12 and 15 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 are within the rotation periods T1 and T1 ′ determined by the production conditions. By providing the control means 18 for controlling the driving means 10 and 13 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 so that the appearance of the cut surface when cutting F or partly cut is good at an appropriate high speed, While the upper side is supported by the pair of horizontal seal rolls of the second horizontal seal mechanism 7, it is possible to cut or partially cut the continuous packaging bag sent out in a state where the lower side is free without being pulled. Therefore, a beautiful cut can be obtained without roughening the cut surface of the cut edge of the film F by the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9, and the quality of the packaging bag FW can be improved.
[0027]
In the filling and packaging machine that performs control in the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9, for example, a large-capacity packaging bag FW having a seal pitch P of 100 mm or more and a filling amount exceeding 200 cc is produced. This is particularly effective when the film F is fed at a low speed. This is because, in the case of the above-described state, the rotation cycles of the rotary blades 12 and 15 of the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 become long, so that each rotary blade at a constant speed as in a conventional filling and packaging machine. When the rotary blades 12 and 15 are rotated, the cutting speed of the rotary blades 12 and 15 is reduced, so that the cutting ability of the film F is reduced, and the continuous packaging bag cannot be cut or partially cut well. In addition, if the cutting or partial cutting is not performed well, the continuous packaging bag FW is pulled downward from the second horizontal sealing mechanism 7, and the first and second horizontal sealing mechanisms 6, 6 This is because the lateral seal portion FS of the film F in FIG. 7 is displaced, and the above-described control method is the most effective cutting control.
[0028]
In addition, since the control method described above can be continuously rotated without stopping the rotation of the rotary blade 15 of the cutter mechanism 9, it can be used even when the feeding speed of the film F becomes high. Thus, high-speed production of the packaging bag FW is possible while maintaining good film cutting, and productivity can be improved.
[0029]
In addition, it is possible to maintain a good cutting speed (for example, a high cutting speed) when cutting the film F without depending on the feeding speed of the film F and the sealing pitch of the film F. It is possible to alleviate the adjustment adjustment of the rotating blade body 15 and the fixed blade body 17 in the cutter mechanism 9 and the cutting adjustment of the blade body in the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 which are very troublesome as work. By performing the cutting control, it is possible to regularize the maintenance time of the blade bodies of the mechanisms 8 and 9 according to the packaging form of the packaging bag FW, thereby facilitating maintenance management.
[0030]
Moreover, in the notch mechanism 8 for opening, in the conventional control method, when the rotational speed of the rotary blade 12 becomes low, the formation of the opening notch FN may occur. By performing the above-described control, the notch for opening is formed. A good opening notch FN can be formed without causing FN formation omission.
[0031]
In addition, a storage means for storing a parameter value for determining an operation pattern of the drive means 13 (rotation pattern of the rotary blades 12 and 15) corresponding to the packaging form for each product type is provided. For example, a product code corresponding to the packaging form is set. By inputting by means 19, the parameter value corresponding to the product type can be read, the setup change time for each product type can be shortened, and the operating rate in the filling and packaging machine can be improved.
[0032]
Incidentally, the control means 18 shown in the embodiment of the present invention is such that the rotational speeds V1, V1 ′ of the rotary blades 12, 15 change the film F within the rotation periods T1, T1 ′ determined by the production conditions. Although it was set so that the appearance of the cut surface when cutting was good and appropriate, the packaging form and filling packaging for each type of packaging bag FW such as the material and thickness of the film F, the filling amount of the filling material, etc. Various changes are made depending on the structure of the film cutting mechanism of the machine, and the control means has a cutting speed when cutting the film within the rotation cycle determined by the production conditions, for example, the appearance of the cut end of the film. May be set so as to achieve an appropriate low speed.
[0033]
In the embodiment of the present invention, the opening notch mechanism 8 and the cutter mechanism 9 are used as the film cutting mechanism. However, as another film cutting mechanism, a predetermined position (substantially) of the lateral seal portion FS of the film F is used. There is a perforation forming mechanism for forming a perforation to be partially cut in the center). By applying the present invention also to this perforation forming mechanism, the appearance of the perforated cut can be improved.
[0034]
In the filling and packaging machine according to the embodiment of the present invention, the filling and packaging machine including the vertical sealing mechanism 5 and the first and second horizontal sealing mechanisms 6 and 7, the opening notch forming mechanism 8, and the cutter mechanism 9 is exemplified. However, the filling and packaging machine of the present invention is not necessarily limited to the filling and packaging machine provided with all the above-described mechanisms. For example, the filling and packaging machine includes a vertical sealing mechanism and one horizontal sealing mechanism, and is opened. The filling and packaging machine may be provided with a film cutting mechanism that is one of a notch mechanism and a cutter mechanism.
[0035]
Further, in the embodiment of the present invention, the setting means 19 and the display means 23 for displaying the contents input by the setting means 19 and the production conditions are configured. However, these input means and display means are integrated. You may use the touch panel etc. which were prepared for.
[0036]
【The invention's effect】
The present invention is a filling packaging in which a continuously transported film is vertically sealed by a vertical seal mechanism, is horizontally sealed by a horizontal seal mechanism, and a continuous packaging bag defined by the vertical seal and the horizontal seal is filled with an object to be filled. In the film cutting mechanism for cutting or partially cutting the film, the control means sets an appropriate cutting speed for cutting the proper position of the film or performing partial cutting, and sets the film to the cutting speed. Since the driving means of the film cutting mechanism is controlled so that the film can be cut or partially cut, a good cut or partial cut of the film can be obtained.
[0037]
Further, the present invention is such that the film cutting mechanism is provided with a rotary blade body, and within the production time for producing one packaging bag determined by the control means from the film feed speed and the horizontal seal forming interval. The proper position of the film is set to a cutting speed of the rotary blade suitable for cutting or partial cutting by the cutter mechanism. The control means sets the cutting speed when the film is cut or partially cut by the rotary blade so as to be an appropriate high speed within the production time, and cuts the film at the cutting speed. Alternatively, by controlling the driving means for driving the rotary blade body so as to be partially cut, the continuous packaging bag that is sent out in a state where the lower side is free while the upper side is supported by the lateral sealing mechanism is cut well. It becomes possible.
[0038]
In addition, since the continuous cutting bag can be cut or partially cut by continuously operating (rotating) the film cutting mechanism, the film can be fed at a high speed while maintaining good film cutting. Therefore, the packaging bag can be produced at high speed and the productivity can be improved.
[0039]
In addition, by providing a storage means for storing the parameter value of the driving means according to the packaging form for each type of packaging bag, the setup change time for each type can be shortened, and the operating rate in the filling and packaging machine is improved. [Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a filling and packaging machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a film packaging state by the same filling and packaging machine.
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the same filling and packaging machine.
FIG. 4 is a view showing the operation of the driving means of the film cutting mechanism of the same filling and packaging machine.
[Explanation of symbols]
5 Vertical sealing mechanism 6 First horizontal sealing mechanism 7 Second horizontal sealing mechanism 8 Notching mechanism for opening (film cutting mechanism)
9 Cutter mechanism (film cutting mechanism)
10, 13 Driving means 12, 15 Rotating blade 18 Control means 19 Setting means 20 Storage means F Film FH Side end seal portion (vertical seal portion)
FS Side seal part FW Packaging bag

Claims (2)

連続移送されるフイルムを縦シール機構によって縦シールし、横シール機構によって横シールし、前記縦シール及び前記横シールによって区画形成される連続包装袋に被充填物を充填する充填包装機であって、
回転刃体を備え、前記フイルムを切断もしくは部分切断するフイルム切断機構と、
前記回転刃体を回転駆動させる駆動手段と、
前記フイルムの送り速度と前記横シールの形成間隔とに依存する包装袋一個当たりの生産時間内において、前記フイルムの適正位置を切断もしくは部分切断を行う際の切り口の体裁を良好とする前記回転刃体の切断速度を設定するとともに、前記切断速度にて前記フイルムを切断もしくは部分切断するように前記駆動手段を制御してなる制御手段と、
前記切断速度を包装袋の品種毎に記憶する記憶手段と、
を備えてなることを特徴とする充填包装機。
A filling and packaging machine that vertically seals a continuously transported film by a longitudinal seal mechanism, laterally seals by a lateral seal mechanism, and fills a continuous packaging bag defined by the longitudinal seal and the lateral seal with an object to be filled. ,
A film cutting mechanism comprising a rotary blade and cutting or partially cutting the film;
Drive means for rotationally driving the rotary blade;
The rotary blade having a good appearance when cutting or partially cutting the proper position of the film within the production time per packaging bag depending on the feeding speed of the film and the formation interval of the horizontal seal Control means for setting the body cutting speed and controlling the driving means so as to cut or partially cut the film at the cutting speed;
Storage means for storing the cutting speed for each type of packaging bag;
A filling and packaging machine comprising:
前記制御手段は、前記フイルムの切断もしくは部分切断を行う際の前記回転刃体の前記切断速度が、前記生産時間内において前記フイルムの切り口の体裁を良好とする適切な高速になるように設定してなることを特徴とする請求項に記載の充填包装機。The control means is set so that the cutting speed of the rotary blade body when cutting or partially cutting the film is an appropriate high speed that makes the cut face of the film good in the production time. The filling and packaging machine according to claim 1 , wherein
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