JP5235459B2 - Vertical bag making and packaging system and timing control method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、筒状包装材を横シールする横シール部の作動タイミングに対する包装すべき製品の製品供給装置からの排出タイミングを制御する縦型製袋包装システム及びそのタイミング制御方法に関する。 The present invention relates to a vertical bag-making packaging system that controls the discharge timing of a product to be packaged from a product supply device with respect to the operation timing of a horizontal seal portion that horizontally seals a cylindrical packaging material, and a timing control method thereof.
菓子類や加工食品等の製品の袋詰め包装は、一般に、物品を所定の重量(又は数量)に計量する計量機と、該計量機から排出落下される当該製品を筒状包装材で受けて包装する縦型製袋包装装置とを用いて行われる。縦型製袋包装装置は、製品を袋詰めする装置であり、主として、製品の袋詰めを行う製袋包装機構部と、この製袋包装機構部に対して包装袋となる包装材を供給する包装材供給部と、これら製袋包装機構部と包装材供給部とを制御する包装制御装置とを備えている。 In general, bagging and packaging of products such as confectionery and processed foods is performed by measuring a product to a predetermined weight (or quantity) and receiving the product discharged and dropped from the weighing machine with a cylindrical packaging material. This is performed using a vertical bag making and packaging apparatus for packaging. The vertical bag making and packaging device is a device for bagging products, and mainly supplies a bag making and packaging mechanism unit for bagging products, and a packaging material serving as a packaging bag to the bag making and packaging mechanism unit. A packaging material supply unit, and a packaging control device that controls the bag making and packaging mechanism unit and the packaging material supply unit are provided.
縦型製袋包装装置の製袋包装機構部は、通常、ウェブ状の包装材を略筒状に湾曲させるフォーマと、フォーマによって湾曲成形された包装材を外周面にて案内し且つ内部の空間に包装すべき製品が投入落下される充填筒と、充填筒の外方に配置されて湾曲成形された包装材の両側縁部分をヒートシールして筒状包装材に成形する縦シール部と、充填筒内を投入落下された製品を収容した筒状包装材を横方向にヒートシールして先行して製造された包装袋の頭部シールと次の包装袋の底部シールとを形成する横シール部とを備えている。横シール部には、包装袋を切り離すカッタを組み込むことができる。 The bag making and packaging mechanism of the vertical bag making and packaging apparatus usually includes a former that curves the web-like packaging material into a substantially cylindrical shape, and guides the packaging material curved and formed by the former on the outer peripheral surface, and an internal space. A filling cylinder into which a product to be packaged is charged and dropped, and a vertical seal part that heat seals both side edges of the packaging material that is placed outside the filling cylinder and is molded into a cylindrical packaging material, Lateral seal that forms the top seal of the packaging bag and the bottom seal of the next packaging bag, which were produced in advance by heat-sealing the cylindrical packaging material containing the dropped product in the filling cylinder. Department. A cutter for separating the packaging bag can be incorporated in the horizontal seal portion.
縦型製袋包装装置の包装材供給部は、通常、ウェブ状包装材を巻き取って成るロールから繰り出されたウェブ状包装材をフォーマに供給する包装材送り部と、充填筒の外方に配置されて充填筒との間に包装材を挟んで包装材を送るベルト状の包装材送り部とを備えている。また、横シール部が、ボックスモーションのように包装材を挟み込む動作と合わせて包装材の送り方向に進む動作をすることで、包装材送り部を兼ねることもある。 Packaging material supply unit of the vertical bag manufacturing and packaging apparatus generally comprises a U E blanking shaped packaging material to be supplied to the former packaging material feeding portion fed out from the roll comprising winding a web-like packaging material, the outer filling tube And a belt-shaped packaging material feeding section for feeding the packaging material with the packaging material sandwiched between it and the filling cylinder. Further, the horizontal seal portion may also serve as the packaging material feeding portion by performing an operation of moving in the feeding direction of the packaging material together with an operation of sandwiching the packaging material like a box motion.
包装制御装置は、製袋包装機構部の縦シール部と横シール部、及び包装材供給部の各包装材送り部を制御するとともに、製品供給装置としての計量機の作動を制御する計量機制御装置(製品供給制御装置)に製品の落下を求める落下要求信号を出力する。 The packaging control device controls the vertical seal portion and the horizontal seal portion of the bag making and packaging mechanism unit, and each packaging material feeding unit of the packaging material supply unit, and also controls the weighing machine as the product supply device. A drop request signal for requesting product drop is output to the device (product supply control device).
充填筒の上方、即ち、計量機からフォーマ内に延びる集合排出部と充填筒との間には、透明な接続筒部が設けられている。当該接続筒部に関連して、この接続筒部内を落下する製品を検出するための発光−受光型式の光電センサが配設されている。包装装置の運転中、光電センサからは、計量機の集合排出部から接続筒部を通って充填筒内へと落下する製品が光電センサを遮っているか否かに応じた信号が常時、包装制御装置に送信される。縦型製袋包装装置における各種のタイミング調整は、製袋包装機構部や包装制御装置から提供されるデータ、横シールによる製品の噛み込み状況、或いは横シールに落下する製品の目視、落下時の音などを頼りにして行われている。 A transparent connecting cylinder is provided above the filling cylinder, that is, between the collecting discharge section extending from the weighing machine into the former and the filling cylinder. In relation to the connection tube portion, a light-emission-type photoelectric sensor for detecting a product falling in the connection tube portion is provided. During the operation of the packaging device, the photoelectric sensor constantly controls the packaging according to whether the product falling from the collecting and discharging part of the weighing machine through the connecting cylinder part into the filling cylinder is blocking the photoelectric sensor. Sent to the device. Various timing adjustments in the vertical bag making and packaging device are based on the data provided by the bag making and packaging mechanism and the packaging control device, the state of product biting by the horizontal seal, or visual inspection of the product falling on the horizontal seal, Relying on sound.
かかる縦型製袋包装装置においては、計量機からの製品の排出を検出してから一定時間の後に、横シール部によるシールが開始されるようにタイミング制御が行われている(特許文献1及び2)。ホッパからの製品の排出落下タイミングについては、縦型製袋包装装置における包装材の送り部や横シール部等の作動タイミングに対して、手動によって時期を前後させる等して、精度良いタイミングを調整している。
In such a vertical bag making and packaging apparatus, timing control is performed so that sealing by the horizontal seal portion is started after a predetermined time from detecting the discharge of the product from the weighing machine (
しかしながら、縦型製袋充填包装装置で、落下する製品の検出を充填筒の上方において行う場合に、包装すべき製品が大きさや形状或いは個々の姿勢が必ずしも揃ってはいないバラ物品であるときがある。このような場合、物品が充填筒内を落下するのに要する時間にバラツキがあり、上記の手動調整では作業者の能力や感覚の違い等から調整タイミングにバラツキが避けられず、必ずしも最適に調整されているとは言えない。物品の性質によっては落下状況に変化が生じるものもあり、更に手動調整が必要になるケースもある。例えば、ポテトチップスの場合には、じゃがいもの大きさや形状が季節や仕入れ先毎に異なっており落下状況に違いが発生する。また、製造時間や製造時の雰囲気温度によって物品の性状が変化することがあり、この性状の変化は落下時の空気抵抗や充填筒との接触抵抗に影響を及ぼす。 However, when the product to be dropped is detected above the filling cylinder in the vertical bag making filling and packaging device, the product to be packaged may be a loose article whose size, shape, or individual posture is not necessarily uniform. is there. In such a case, there is a variation in the time required for the article to fall inside the filling cylinder, and the manual adjustment described above cannot avoid variations in the adjustment timing due to differences in the ability and sense of the operator, and is not necessarily optimally adjusted. It cannot be said that it has been done. Depending on the nature of the article, there may be changes in the fall situation, and there may be cases where manual adjustment is required. For example, in the case of potato chips, the size and shape of the potato differs depending on the season and the supplier, and the fall situation differs . In addition, the properties of the article may change depending on the manufacturing time and the atmospheric temperature at the time of manufacturing, and this change in properties affects the air resistance when dropped and the contact resistance with the filling cylinder.
このように、計量機からの製品の排出落下における検出タイミングと横シール部によるシール動作のような包装タイミングとを正確に調整させることが困難である。特に、包装速度を速くして、単位包装当たりに費やすことができる時間が短くなればなるほど、これらのタイミングの正確な調整が難しくなり、横シール部において製品の噛み込みが生じるおそれすらある。なお、製品供給装置としては、計量機に代えて、包装単位毎の一定量(重量、体積、又は個数)の製品が搬送されて、当該製品を搬送端部から充填筒内に投入するバケットコンベアのような装置もある。
そこで、縦型製袋包装装置の包装動作のタイミングに対して、製品供給装置から縦型製袋包装装置へ製品が排出される排出タイミングの精度良い調整が得られるようにする点で解決すべき課題がある。 Therefore, the timing of the packaging operation of the vertical bag making and packaging apparatus should be solved in order to obtain an accurate adjustment of the discharge timing at which the product is discharged from the product supply apparatus to the vertical bag making and packaging apparatus. There are challenges.
この発明の目的は、縦型製袋包装装置の横シール動作のような包装動作のタイミングに対する製品供給装置からの縦型製袋包装装置への製品の排出タイミングの調整を、作業員の個人的な能力や感覚に依存することなく客観的に且つ最適に制御することができる縦型製袋包装システム及びそのタイミング制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to adjust the discharge timing of the product from the product supply device to the vertical bag making and packaging device with respect to the timing of the packaging operation such as the horizontal sealing operation of the vertical bag making and packaging device. It is to provide a vertical bag making and packaging system and a timing control method thereof that can be objectively and optimally controlled without depending on the ability and sense.
上記の課題を解決するため、この発明による縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御方法は、包装すべき製品を包装単位毎に供給する製品供給装置と、前記製品供給装置によって供給される前記製品が内部に投入される充填筒、及び前記充填筒の外周に案内走行される筒状包装材を横方向にヒートシールし、先行形成され且つ前記充填筒内を通じて供給された前記製品が収容された包装袋の上端部と後続形成される包装袋の底部とを形成する横シール部を有する縦型製袋包装装置とを備えた縦型製袋包装システムにおいて、前記充填筒の内部に投入された前記製品の落下を前記横シール部の上側直近で検出し、当該製品落下の検出に基づいて、前記横シール部の作動タイミングに対する前記製品供給装置からの前記縦型製袋包装装置への前記製品の排出タイミングを調整することから成る。 In order to solve the above problems, a timing control method in a vertical bag making and packaging system according to the present invention includes a product supply device that supplies a product to be packaged for each packaging unit, and the product supplied by the product supply device. A filling cylinder to be placed inside, and a cylindrical packaging material guided and traveled to the outer periphery of the filling cylinder in a lateral direction, and a package containing the product formed in advance and supplied through the filling cylinder in the vertical form-fill-seal system comprising a vertical bag manufacturing and packaging apparatus having a horizontal seal portion forming the upper end portion of the bag and the bottom of the packaging bag to be followed formed, the charged into the interior of the filling tube detecting the fall of a product on the upper side nearest the transverse seal portion, based on the detection of the product falling into the vertical bag manufacturing and packaging apparatus from the product supply device for the operation timing of the transverse sealing unit It consists of adjusting the discharge timing of the product.
また、この発明による計量機付き縦型製袋包装システムは、包装すべき製品を包装単位毎に供給する製品供給装置と、前記製品供給装置によって供給される前記製品が内部に投入される充填筒、前記充填筒の外周に案内走行される筒状包装材を横方向にヒートシールし、先行形成され且つ前記充填筒内を通じて供給された前記製品が収容された包装袋の上端部と後続形成される包装袋の底部とを形成する横シール部、及び前記横シール部のシール動作を制御する包装制御装置を有する縦型製袋包装装置とを備えた縦型製袋包装システムであって、前記製品供給装置は、当該製品供給装置からの前記縦型製袋包装装置への前記製品の排出タイミングを制御する製品供給制御装置を有しており、前記充填筒の内部に投入された前記製品の落下を検出する製品落下センサが前記横シール部の上側直近に配設されており、前記包装制御装置は、前記製品落下センサが検出した前記製品の落下タイミングに基づいて、前記製品供給制御装置に対して、前記横シール部の作動タイミングに対して調整された前記製品の前記排出タイミングを指令することから成る。 The vertical bag making and packaging system with a weighing machine according to the present invention includes a product supply device for supplying a product to be packaged for each packaging unit, and a filling cylinder into which the product supplied by the product supply device is placed. The cylindrical packaging material guided and traveled to the outer periphery of the filling cylinder is heat-sealed in the lateral direction, and is formed subsequent to the upper end portion of the packaging bag in which the product supplied through the filling cylinder is accommodated in advance. horizontal seal portion which forms a bottom portion of the packaging bag that, and a vertical bag manufacturing and packaging system comprising a vertical bag manufacturing and packaging apparatus having a wrapping control device for controlling the sealing operation of the transverse sealing unit, wherein product supply device has a product supply control device for controlling the discharge timing of the products to the vertical bag manufacturing and packaging apparatus from the product supply device, of the products that are introduced into the interior of the filling tube Detect fall The product drop sensor is disposed in the immediate vicinity of the upper side of the horizontal seal portion, and the packaging control device is based on the product fall timing detected by the product drop sensor, with respect to the product supply control device, It consists of directing the discharge timing of the products that are adjusted for operation timing of the transverse sealing section.
この縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御によれば、横シール部の上側直近での製品検出タイミングが早めであればその後の製品供給装置における製品排出タイミングが遅めに調整され、製品検出タイミングが遅めであればその後の製品供給装置における製品排出タイミングが早めに調整される。このように、包装すべき製品の落下を、製品供給装置からの製品の投入直後で検出するのではなく、製品が実際に横シール部の上側直近まで落下したことを検出し、その製品落下の検出を受けて、製品供給装置におけるその後の製品の排出タイミングとして、横シール部の作動タイミングに対して調整されたタイミングを指令する。したがって、製品が充填筒内を落下するのに要する時間にバラツキが生じる場合であっても、製品落下のタイミングが横シール部の作動タイミングに対して影響を及ぼすことを回避することができる。縦型製袋包装システムとしては、包装制御装置が製品供給制御装置に対して、製品の落下検出タイミングに応じて横シール部の作動タイミングに対して調整された製品の排出タイミングを指令することで、上記製品落下のバラツキの横シール部の作動タイミングに対する影響を回避することができる。 According to the timing control in this vertical bag making and packaging system, if the product detection timing in the immediate vicinity of the upper side of the horizontal seal portion is earlier, the product discharge timing in the subsequent product supply device is adjusted later, and the product detection timing is adjusted. If it is late, the product discharge timing in the subsequent product supply apparatus is adjusted early. In this way, the product drop to be packaged is not detected immediately after the product is supplied from the product supply device, but is detected that the product has actually fallen to the immediate upper side of the horizontal seal portion. In response to the detection, a timing adjusted with respect to the operation timing of the lateral seal portion is commanded as the subsequent product discharge timing in the product supply apparatus. Therefore, even when there is a variation in the time required for the product to drop in the filling cylinder, it is possible to avoid that the product dropping timing affects the operation timing of the horizontal seal portion. As a vertical bag making and packaging system, the packaging control device instructs the product supply control device to set the product discharge timing adjusted with respect to the operation timing of the horizontal seal portion according to the product fall detection timing. The influence on the operation timing of the horizontal seal portion due to the variation of the product drop can be avoided.
この縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御において、製品落下センサが検出した製品の落下タイミングを横シール部の作動タイミングに対して設定された基準落下タイミングと比較してタイミング偏差を求め、製品の排出タイミングをタイミング偏差に基づいて調整することができる。即ち、横シール部の作動タイミングに対して設定された基準落下タイミングを定めておき、製品落下センサが検出した製品の落下タイミングをこの基準落下タイミングと比較してタイミング偏差を求める。製品の排出タイミングをタイミング偏差に基づいて調整することによって、その後の製品の落下タイミングを基準落下タイミングに合わせることができる。したがって、実際に製品が横シーラの上側直近まで落下する時期が基準落下タイミングに合うように制御されるので、横シール部が製品を噛み込むのを防止する制御をタイミング制御によって簡単に行うことができる。 In timing control in this vertical bag making and packaging system, the product drop timing detected by the product drop sensor is compared with the reference drop timing set for the operation timing of the horizontal seal part to determine the timing deviation, and the product discharge The timing can be adjusted based on the timing deviation. That is, a reference drop timing set for the operation timing of the horizontal seal portion is determined, and the product fall timing detected by the product drop sensor is compared with this reference drop timing to obtain a timing deviation. By adjusting the product discharge timing based on the timing deviation, the subsequent product drop timing can be matched with the reference drop timing. Therefore, since the time when the product actually falls to the upper side of the horizontal sealer is controlled so as to match the reference drop timing, the control for preventing the horizontal seal portion from biting the product can be easily performed by the timing control. it can.
この縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御において、横シール部の上側直近には落下する製品を受け止めるシャッタを開閉可能に配置し、当該シャッタにロードセル又はタッチセンサを配設して、当該ロードセル又はタッチセンサによって横シール部の上側直近における製品の落下を検出することができる。或いは、当該製品の落下を検出するため、前記シャッタの直上には光電センサ又はエリアセンサを配設することができる。縦型製袋包装システムにおいては、横シール部の上側直近には落下する製品を受け止めるシャッタが開閉可能に設けられるので、このシャッタを利用してロードセル又はタッチセンサを配設する、或いはシャッタの直上に光電センサ又はエリアセンサを配設することで、構造の複雑化を回避しつつ製品が横シール部の上側直近まで実際に落下したことの検出が可能となる。横シール部の上側直近に落下した製品は、光電センサ又はエリアセンサで検出される、或いはシャッタ、即ち、ロードセル又はタッチセンサと衝突する。ロードセル又はタッチセンサの場合には、所定以上の荷重が働いたことが判るので、製品の落下を検出することができる。 In the timing control in the vertical bag making and packaging system, a shutter for receiving a falling product is disposed in the vicinity of the upper side of the horizontal seal portion so as to be openable and closable, and a load cell or a touch sensor is disposed on the shutter. The sensor can detect the fall of the product in the immediate vicinity of the upper side of the lateral seal portion. Alternatively, in order to detect the fall of the product, a photoelectric sensor or an area sensor can be disposed immediately above the shutter. In the vertical bag making and packaging system, a shutter for receiving a falling product is provided in the vicinity of the upper side of the horizontal seal portion so as to be openable and closable. Therefore, a load cell or a touch sensor is arranged using this shutter, or just above the shutter. By disposing the photoelectric sensor or the area sensor, it is possible to detect that the product has actually dropped down to the upper side of the lateral seal portion while avoiding the complexity of the structure. The product that has dropped near the upper side of the horizontal seal portion is detected by a photoelectric sensor or an area sensor, or collides with a shutter, that is, a load cell or a touch sensor. In the case of a load cell or a touch sensor, it can be seen that a load of a predetermined level or more has been applied, so that the fall of the product can be detected.
この縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御において、製品が正常に落下し終えた製品の頂端位置よりも上方の位置に設置されているセンサで製品の有無を検出し、当該センサで製品有りを検出することに応じて、横シール部の次回の作動と製品供給装置からの次回の製品の排出とを中止させることができる。製品が正常に落下し終えた状態で製品の頂端位置よりも上方の位置に設置された補助のセンサで製品の有無を検出する。したがって、製品落下センサが製品の存在を検出し終わって、補助のセンサで製品が存在していないことを検出した状態のとき、当該包装単位での製品の落下は完全に終了していることが判るが、補助のセンサで製品が存在していることを検出したときは、横シール部が次回のシール動作で製品を噛み込むおそれがあるので、横シール部の次回の作動と計量機からの次回の製品の排出とを中止させることが好ましい。 In the timing control in this vertical bag making and packaging system, the presence or absence of a product is detected by a sensor installed at a position above the top end position of the product where the product has successfully dropped, and the presence of the product is detected by the sensor. Accordingly, the next operation of the horizontal seal portion and the next discharge of the product from the product supply device can be stopped. The presence or absence of the product is detected by an auxiliary sensor installed at a position higher than the top end position of the product when the product has been normally dropped. Therefore, when the product drop sensor has finished detecting the presence of the product and the auxiliary sensor has detected that the product is not present, the product drop in the packaging unit may have been completed. As can be seen, when the auxiliary sensor detects the presence of the product, the side seal part may bite the product in the next sealing operation. It is preferable to stop the next product discharge.
この発明による縦型製袋充填包装システムにおいては、横シール制御に関して、上記のように、充填筒の内部に投入された製品の落下タイミングを横シール部の上側直近で検出しているので、製品供給装置からの縦型製袋包装装置への製品の排出タイミングと縦型製袋包装装置の横シールのような包装動作のタイミングとの調整を、作業員の個人的な能力や感覚に依存することなく客観的に且つ最適に制御することができる。また、縦型製袋包装装置としては、横シール部のみならず包装材を送る紙送り機構や縦シール部をも備えており、横シール部の動作を基準にして他の機構の動作を定めているのが一般的であるので、横シール部のタイミングを変更すると他の機構のタイミングも調整する必要がある。本発明においては、横シール部による横シールの作動タイミングに対して製品供給装置からの縦型製袋包装装置への製品の排出タイミングを調整しているので、他の機構の作動タイミングについては変更することなく、製品供給装置におけるタイミング調整だけをすることで済み、タイミング調整作業が簡単で済む。更に、落下の終わりの製品が横シール部によって噛み込まれるという事態が生じるおそれを無くすことができるとともに、製品の落下の検出から当該横シールの開始までの時間についても可及的に短く設定することができる。 The present invention contact the vertical bag filling and packaging system according to information, with respect to the transverse sealing control, as described above, since the detected falling timing of the product inside is turned filling tube at the upper most recent lateral sealing portion The adjustment of the timing of product discharge from the product supply device to the vertical bag making and packaging device and the timing of the packaging operation such as the horizontal seal of the vertical bag making and packaging device can be adjusted to the personal ability and sense of the worker. It is possible to control objectively and optimally without depending. In addition, the vertical bag making and packaging device is equipped with not only the horizontal seal part but also a paper feed mechanism and vertical seal part for feeding the packaging material, and the operation of other mechanisms is determined based on the operation of the horizontal seal part. Therefore, if the timing of the horizontal seal portion is changed, the timing of other mechanisms must be adjusted. In the present invention, since the discharge timing of the product from the product supply device to the vertical bag making and packaging device is adjusted with respect to the operation timing of the horizontal seal by the horizontal seal portion, the operation timing of other mechanisms is changed. Therefore, it is only necessary to adjust the timing in the product supply apparatus, and the timing adjustment work is simple. Furthermore, it is possible to eliminate the possibility that the product at the end of the fall will be bitten by the lateral seal portion, and to set the time from the detection of the product fall to the start of the lateral seal as short as possible. be able to.
以下、添付した図面に基づいて、この発明による縦型製袋包装システムとそれにおけるタイミング制御方法の実施形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a vertical bag making and packaging system and a timing control method therefor according to the present invention will be described based on the attached drawings.
図1は、縦型製袋包装システムの一実施形態を示す概略図である。横シーラを含む包装装置の各部を制御する包装制御装置はブロック図でその概略が示されている。縦型製袋包装装置(以下、「包装装置」と略す)1のそれ自体は公知のものであり、フィルムロールから繰り出されてフォーマ2と図示しない縦シーラとによって湾曲状に成形された包装材が、充填筒3の外周面に案内されながら充填筒3の外側を走行される。充填筒3上での包装材の送りは、充填筒3の側方に配置された包装材送り部4によって行われる。この例では、包装材送り部4は、図示しないサーボモータによって駆動される駆動プーリ5、従動プーリ6,6及びこれらプーリに巻き掛けられた紙送り用ベルト7によって構成されており、包装材は紙送り用ベルト7によって引き下ろし走行される。なお、ウェブ状包装材を筒状包装材に成形する場合には、充填筒3の外側を走行されるウェブ状包装材の両側端縁部をシールする縦シール部(図示せず)が設けられている。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a vertical bag making and packaging system. The outline of the packaging control device for controlling each part of the packaging device including the horizontal sealer is shown in a block diagram. A vertical bag making and packaging apparatus (hereinafter abbreviated as “packaging apparatus”) 1 is a known one, and is a packaging material that is drawn out from a film roll and formed into a curved shape by a former 2 and a vertical sealer (not shown). However, it travels outside the filling
充填筒3の下方には横シール部8が配置されている。横シール部8は、横シールブロック8a,8bが所定のタイミングで筒状包装材Ftを横断方向に挟み込み、その挟み込んだ筒状包装材Ftに熱を加えることによって筒状包装材Ftの内面同士を溶着して、内部に製品Aが収容された袋包装体Pの横シールを形成している。横シール部8は、図示しないサーボモータによって駆動される。横シール部8にはカッタ9を組み込んで、製造された袋包装体Pを後続の筒状包装材から切断・分離することができる。包装制御装置10が、包装装置1の包装材送り部4と横シール部8との作動タイミングを含む各種の作動を制御している。この実施例では、製品供給装置として計量機11が用いられており、製品供給制御装置として計量機制御装置12が設けられている。包装制御装置10は、包装装置の作動に応じて、計量機制御装置12への製品落下要求信号を出力して、製品の排出タイミングを指令する。
A
充填筒3の上方には、1包装当たりの製品Aの重量を計量し、包装毎に製品Aを包装装置1の充填筒3に向けて排出する計量機11が配設されている。計量された製品Aがホッパ13内に準備されており、計量機制御装置12が包装制御装置10からの製品落下要求信号を受けて、ホッパ13の開閉板を開くことで製品Aが排出され、排出された製品Aは充填筒3内に投入される。充填筒3内に投入された製品Aは、横シール部8のシール動作で袋底が形成された筒状包装材の内部に収容される。計量機制御装置12から計量機11のホッパ13を開いて製品Aを排出させる信号が出力される際に、包装制御装置10に対しても製品排出信号が送信される。包装制御装置10は、製品排出信号を受信したことに応じて、その後の横シール部8の作動(作動タイミング)を含む包装装置1の包装動作を開始する。計量機制御装置12からの製品排出信号に代えて、充填筒3の上部に配設される製品落下開始を探知する探知センサ14からの製品探知信号を、その後の包装装置1の包装動作のための開始信号としてもよい。
Above the filling
図2には製品落下センサの一例が図示されている。図2に示すように、横シール部8の上側直近には、製品落下センサ20が配設されている。包装装置1においては、通常、横シール部8の上側直近には落下する製品Aを受け止めるシャッタ21が開閉可能に設けられており、筒状包装材を挟み込んで閉じた状態では落下する製品Aを受け止める。シャッタ21が製品Aを受け止めることによって、製品Aが包装材に衝突して溶着されたばかりの横シールに衝撃力を作用させ横シールを損傷させるのを未然に防止している。製品落下センサ20はシャッタ21に組み込まれているので、包装装置1の構造を複雑化することなく製品Aの落下が検出可能である。製品落下センサ20は、落下してきた製品Aと衝突する際に所定以上の荷重や圧力を感知するときに、検出信号を発生させるロードセルやタッチセンサとすることができる。
FIG. 2 shows an example of a product drop sensor. As shown in FIG. 2, a
図3には、製品落下センサの別の例が示されている。図3に示すように、横シール部8の上側直近で且つシャッタ21の上側直近には、筒状包装材を挟む位置に光電センサやエリアセンサのような製品を検出する製品落下センサ30が配設されている。包装材は透明なフィルムであるのが好ましいが、色付きの包装材であっても、検出した光透過量を基準値と比較することで、製品Aが落下しているか否かを知ることができる。製品落下センサ30を配置する場合には、シャッタ21に製品落下センサ20を組み込む必要はないが、図2に示す場合と同様に、ロードセルを組み込んで両方のセンサの出力で製品落下を検出することも可能である。
FIG. 3 shows another example of the product drop sensor. As shown in FIG. 3, a
図4には、製品落下センサの更に別の例が示されている。図4に示す例では、製品Aが正常に落下し終えた時点で、製品Aの頂端位置(最上端位置)よりも上方の位置に光学式の製品落下センサ31が設置される。製品落下センサ31が製品Aの落下による通過を検出し終わって、製品Aが存在を検出しない状態のとき、当該包装単位での製品Aの落下は完全に終了していることが判る。製品落下センサ31が製品Aの存在を検出しているときは製品Aの頂端位置が異常に高いことを示しており、横シール部8が次の作動時に製品Aを噛み込むおそれがあるので、横シール部8は作動されない。製品Aの落下後、十分な時間経過後もなお製品落下センサ31が製品Aの存在を検出しているときは、製品Aの落下位置に不都合があるので、横シール部8の次回の作動と計量機11からの次回の製品Aの排出とを中止させることが好ましい。なお、図3に示す例と同様、製品落下センサ30を配置する場合にはシャッタ21に製品落下センサ20を組み込む必要は必ずしもない。
FIG. 4 shows still another example of the product drop sensor. In the example shown in FIG. 4, the optical
この発明による縦型製袋包装システムにおけるタイミング制御の時間計測について説明する。図5は、図4に示した包装装置における落下製品の時間計測を説明する概略図である。図6は、図5に示す包装装置において、製品落下の検出とそれに基づく横シール部によるシール動作の時期的関係を示すタイムチャートである。 Time measurement for timing control in the vertical bag making and packaging system according to the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining time measurement of a dropped product in the packaging apparatus shown in FIG. FIG. 6 is a time chart showing the timing relationship between the detection of the product drop and the sealing operation by the horizontal seal portion based on the detection of the product drop in the packaging apparatus shown in FIG.
図6を参照すると、包装装置1においては、上記したように、包装制御装置10は計量機制御装置12に製品落下要求信号を出力する(A)。計量機制御装置12は、当該製品落下要求信号を受けて、ホッパ13を開いて製品Aを排出した際に包装制御装置10に対して製品排出信号を送信する(B)。計量機制御装置12からの製品排出信号に代えて、充填筒3の上部に配設される探知センサ14からの製品探知信号を用いてもよい。製品排出信号(製品探知信号)の受信を受けて、包装制御装置10はその後の包装動作(例えば、横シール部8による作動タイミングを含む横シール動作)を開始する(C)。図4において示したように、充填筒3に関連して製品Aの頂端を検出する落下検出センサ31が設けられている場合、包装すべき製品Aがスナック菓子や小袋に包装された飴類などの多数のばら物品であるときには、製品落下検出センサ31による製品落下の検出は、その検出開始時期に一部の製品Aが先に落下してくるときもあれば、検出終了時期に遅れて落下する製品Aを検出することもある。大分部の製品Aは塊として落下するので、ある時間的期間において連続的に検出されるが、塊の前後において早目に落下又は遅目に落下する製品Aについては、検出の初期又は終期において不規則なパルスとして検出される(D)。
Referring to FIG. 6, in the
(C)の横シール動作は、ロードセルのような製品落下センサ20又は製品落下センサ30による製品Aの落下の検出(E)に先立って、製品落下検出センサ31による製品落下の検出と略同時期に開始される(C,D)。横シール部8が閉じ動作を終了するときに筒状包装材が横シールブロック8a,8bで挟まれて熱溶着が開始される。センサ20又は30が横シールブロック8a,8bの挟み付け開始頃にタイミングを取って製品Aの落下を検出開始する(E)。このシールが完了(横シールブロック8a,8bが開き完了)したとされるタイミングで、次の包装のための製品Aの落下要求が出され、製品Aの落下が開始される(次回のA)。当該次の製品Aの落下要求よりも前に、横シール部8による横シールが終了し横シールブロック8a,8bが開き動作を開始し、当該次の製品Aの落下要求時点で横シール部8の開き動作が完了するように期間設定がなされている。そして、横シール部8の開き動作は連続的に行われるので、こうした落下製品の検出の開始及び終了と横シール部8の開閉のサイクルがタイミングを取って繰り返される。
The horizontal sealing operation (C) is substantially the same as the detection of the product drop by the product
このように、製品Aの落下の状態を知ることができると、製品落下センサ31の位置における製品通過状態を知ることができるので、横シール部8の横シールブロック8a,8bの閉じ動作を行うタイミングを定めることができる。また、横シールブロック8a,8bが閉じているシール時間を定めると、最適な開閉動作速度を求めることができる。
Thus, if the product A falling state can be known, the product passing state at the position of the
計量機11における製品排出タイミングの補正手順が次のように定められる。図7は本発明による製品排出タイミングの補正手順の一例を示すフローチャートである。
このフローチャートによれば、包装装置1が運転を開始すると、計量機11に対して製品の落下が要求される(ステップ1、「S1」と略す。以下同じ)。製品落下の要求は、包装装置1が正常に動作している限りは、以後、所定のインターバルで行われる。製品落下の要求を受けた計量機11がホッパ13を開くことで製品Aの排出を開始したことに応じて、製品排出信号が計量機制御装置12から包装制御装置10に対して送信される(或いは、排出された製品が充填筒3の上部やホッパ出口で落下するときに探知センサ14からの製品探知信号が包装制御装置10に対して送信される)(S2)。落下している製品がセンサの検出ラインを通過している間は、センサからの検出信号が発せられ、製品落下検出タイミングが取得される(S3)。この製品落下検出タイミングは、計量機11からの数回の落下における各探知タイミングを平均化したものとすることもできる。
The correction procedure of the product discharge timing in the weighing
According to this flowchart, when the
取得された製品落下検出タイミングが包装装置1の動作に連動した基準タイミングと比較される(S4)。基準タイミングは、包装装置1の動作に連動した任意のタイミングとすることができ、例えば、横シール部の閉じ動作開始タイミングとすることができる。製品落下検出タイミングが基準タイミングと比較して早い場合には、包装制御装置10からは、計量機11に対して出力される落下要求時期を、早いと判断した時間だけ、遅らせる制御を行う(S5)。また、製品落下検出タイミングが基準タイミングと比較して遅い場合には、包装制御装置10からは、計量機11に対して出力される落下要求時期を、遅いと判断した時間だけ、早める制御を行う(S6)。この調整された落下時期で以て、計量機11からの次の製品落下が要求される(S1に戻る)。
The acquired product fall detection timing is compared with a reference timing linked to the operation of the packaging device 1 (S4). The reference timing can be any timing linked to the operation of the
図8には、この発明による縦型製袋包装システムの別の実施例が示されている。図8に示す縦型製袋包装システムにおいては、包装装置は、図1に示す実施例と同じであるので、再度の説明を省略する。製品供給装置は、バケットコンベア40が用いられている。バケットコンベア40においては、図示しない製品搬入機構(床上に配設される計量機であってもよい)から送り込まれた包装単位となる1回包装分の製品が定間隔に置かれた各バケット41に区分けして搬送され、コンベア経路42に沿って搬送される。バケットコンベア40は、包装装置1のホッパ・充填筒3の上方で反転するように配設されており、反転した各バケット41から包装単位の製品Aがホッパ・充填筒3内に投入される。包装装置1の包装タイミングに対してバケットコンベア40の各バケット41が反転するタイミングを制御することで、先の実施例の場合と同様なタイミング制御を行うことができる。ここでは、コンベアとしてバケットコンベア40を例に挙げて説明したが、処理単位毎に製品Aを収容或いは載置可能なコンベアであれば、型式は任意である。
FIG. 8 shows another embodiment of the vertical bag making and packaging system according to the present invention. In the vertical bag making and packaging system shown in FIG. 8, the packaging device is the same as the embodiment shown in FIG. The product supply apparatus uses a
1 縦型製袋包装装置 2 フォーマ
3 充填筒 4 包装材送り部
5 駆動プーリ 6 従動プーリ
7 タイミングベルト 8 横シール部
8a,8b 横シールブロック 9 カッタ
10 包装制御装置 11 計量機
12 計量機制御装置 13 ホッパ
14 探知センサ
20 製品落下センサ 21 シャッタ
30 製品落下センサ 31 製品落下センサ
40 バケットコンベア 41 バケット
DESCRIPTION OF
Claims (12)
It said product supply device, a vertical bag manufacturing and packaging system according to any one of claims 7 to 10 which comprises a bucket conveyors for conveying by dividing the product in each packaging unit.
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