JP5908974B2 - 製袋包装機 - Google Patents
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Description
A〜B区間は、復帰速度のシールジョーを包材の搬送速度まで減速する区間、
B〜C区間は、シールジョーが包材と一体となって一定速度で下降する区間、
C〜D区間は、シールジョーを復帰速度まで加速する区間、
D〜A区間は、シールジョーを一定の復帰速度で旋回させる区間、
である。そして、シールジョーは、B〜C区間のシールを終えると、次のシールに備えてC地点からB地点まで素早くリターンしなければならないから、シール時のB〜C区間の平均角速度ω1と、リターン時のD〜A区間の角速度ω2とを比較すると、両者の間には次の関係が成立する。
ω1<ω2
そのため、袋長さが短くなるに連れて、シール時のB〜C区間の移動角度θ1は小さくなり、その間の平均角速度ω1は遅くなるが、これに反してリターン時のC〜B区間の移動角度(360°−θ1)は大きくなり、その間の最大角速度ω2は速くなる。したがって、袋長さが短くなるに連れて、シール時の角速度ω1とリターン時の最大角速度ω2との差が大きくなり、それに伴ってモータ負荷が増大するという問題があった。
図3は、本発明の一実施形態に係る製袋包装機の要部説明図を示す。図3において、製袋包装機1は、シリンダ3と、ホーマ4と、搬送手段5と、縦シール装置6と、横シール装置7とを備えている。シリンダ3は、上部ホッパ2の下部開口部に連結される。ホーマ4は、そのシリンダ3の外周に帯状包材が通る間隔を開けて巻かれている。搬送手段5は、左右一対であり、シリンダ3に巻かれたチューブ状包材Tを吸引しながらそれを下方へ搬送する。縦シール装置6は、シリンダ3に巻かれたチューブ状包材Tの両側縁を互いに熱溶着する。横シール装置7は、縦シール装置6の下方に配置されている。
(2−1)シリンダ3及びホーマ4
ホーマ4は、帯状包材をガイドロール41の下から自身の表面を通らせてシリンダ3に巻き付けチューブ状に成形する。シリンダ3及びホーマ4は、チューブ状包材Tの両側縁がシリンダ3の前側で重ね合わせる。その上から後述する縦シール装置6で加圧加熱することにより、チューブ状包材Tの合わせ目が縦シールされるようになっている。
搬送手段5は、チューブ状包材Tと接する側に開口部が設けられた負圧チャンバの周りを穴開きベルトが周回することにより、チューブ状包材Tを吸引しながら下方へ搬送する。また、搬送手段5は、前記チューブ状包材Tの左右両側に、そのチューブ状包材Tを左右から挟み込むように、互いに対向させて設けられている。
縦シール装置6は、ヒータ61の回りを金属ベルト62が矢印方向に周回し、シリンダ3に巻かれたチューブ状包材Tの両側縁をシリンダ3に押し付けながら連続的に加熱溶着して、チューブ状包材Tの合わせ目に縦シールを施す。
横シール装置7は、前後一対のシールジョー71,71を圧接離反させながらチューブ状包材Tに水平方向の横シールを施して、下端の袋bの上部開口部と、それに続く後続袋の下部を同時に横シールした後、その境目をカットする。
図4は、横シール装置7の平面図を示したものである。図4において、前後一対のシールジョー71,71は、ベース部材74,74にそれぞれ取り付けられる。各ベース部材74,74の両端は、左右の旋回アーム72〜72の各先端部に軸72a〜72aを介して回動自在に取り付けられている。
左側旋回アーム72,72の各回転軸73,73は、左側の前後の軸受部81,81にそれぞれ取り付けられている。右側旋回アーム72,72の各回転軸73,73は、右側の前後の軸受部82,82にそれぞれ取り付けられている。
往復運動機構8は、前側の左軸受部81と、同じく前側の右軸受部82と、外側フレーム83と、後側の左軸受部81と、同じく後側の右軸受部82と、内側フレーム84と、ターンバックル85と、サーボモータM3とを有している。外側フレーム83は、左右の軸受部81,82を互いに連結する平面視コの字状の部材である。内側フレーム84は、左右の軸受部81,82を互いに連結する平面視コの字状の部材である。ターンバックル85は、これら内外フレーム83,84のそれぞれの連結部83a,84a間に取り付けられて、各フレーム83,84を互いに近接離反させる。サーボモータM3は、そのターンバックル85を正転・逆転させる。
図5は、本実施形態に係る製袋包装機1の制御ブロック図である。図5において、包装機全体を制御する制御手段9は、マイクロコンピュータで構成されており、そこにタッチパネルで構成された入力・表示手段10と、チューブ状包材Tを搬送する搬送手段5と、縦シール装置6と、横シール装置7とがそれぞれ接続されている。
次に、この実施形態に係る製袋包装機1の動作を図面に基づいて説明する。オペレータは、図5の入力・表示手段10を操作して、製袋包装機1を運転待機状態に設定する。この状態では、縦シール装置6がチューブ状包材Tから離れた位置に待機するとともに、ヒータ61が加熱されて設定温度に維持される。
(4−1)
製袋包装機1では、チューブ状包材Tの横シール中の搬送速度が速くなると、それに伴って横シール中の一対のシールジョー71,71の移動速度も速くなる。そして、一定サイクルで横シールを施していくために、一対のシールジョー71,71の移動速度が速くなった分だけ、それを元の位置に戻すリターン速度をこれまでの速度よりも遅くしている。その結果、一対のシールジョー71,71の横シール中の移動速度とリターン時の移動速度との速度差が縮まり、一対のシールジョー71,71のモータ負荷を抑えることができる。
製袋包装機1では、図2に示すように、チューブ状包材のシール時の搬送速度を、それ以外の時の搬送速度よりも速くすると、シールジョーのB〜C区間の角速度ω1と、D〜A区間の最大角速度ω2との偏差は、これまでのものよりも小さくなるから、一対のシールジョー71,71のモータ負荷を抑えることができる。
製袋包装機1では、図2に示すように、一対のシールジョー71,71のB〜C区間の角速度ω1と、D〜A区間の最大角速度ω2との偏差は、より小さくなるから、シールジョーのモータ負荷を抑えることができる。
この製袋包装機1では、制御手段9が、搬送速度V2、搬送速度V0、搬送速度V0から平均搬送速度V1まで立ち上げるときの加速度、及び平均搬送速度V1から搬送速度V0まで減速するときの減速度に基づいて、縦シール装置6の金属ベルト62の回転速度を制御する。その結果、制御手段9は、金属ベルト62の回転速度をチューブ状包材Tの搬送速度に同期させることができ、両者の速度ズレによるチューブ状包材Tの型崩れを防止することができる。
以上、この発明の一実施形態を縦型の製袋包装機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、物品をコンベアで水平方向に搬送しながら袋内に充填する横型の製袋包装機であっても、同様に適用可能である。
また、この実施形態においては、演算手段91でチューブ状包材の搬送速度V2を自動的に求めるようにしたが、これに代えて、設定手段を介して、搬送速度V2を平均搬送速度V1を超える値に手動で設定するようにしてもよい。例えば、シール時の搬送速度を2倍に変更するとか、あるいは、250%等と、任意の値を手動で設定すれば、それに応じて、シール時の搬送速度V2と、シールジョー71,71の各区間における角速度とが自動計算されるようにしてもよい。その場合でも、機械的、電気的な制約条件が課されることは言うまでもない。
また、この実施形態では、縦シール装置6として、金属ベルト62をチューブ状包材Tと一体となって走行させる装置を挙げたが、これに代えて、チューブ状包材Tに沿って一定距離下降しながら縦シールを施しては、元の位置まで上昇復帰する、所謂BOXモーションを行う加熱ブロックを設けてもよい。
b 袋
T チューブ状包材
V0 非シール時の搬送速度
V2 シール時の搬送速度
5 搬送手段
6 縦シール装置
7 横シール装置
9 制御手段
71 シールジョー
72 旋回アーム
73 回転軸
Claims (5)
- チューブ状に成形された包材を連続的に搬送しながら該チューブ状包材の端部に形成された袋に一定サイクルで横シールを施していく製袋包装機であって、
少なくとも前記チューブ状包材の搬送速度を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記チューブ状包材の横シール中の搬送速度を、それ以外のときの搬送速度よりも速い速度に設定する、
製袋包装機。 - 前記チューブ状包材を下流側へ連続的に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の下流側において、前記チューブ状包材の搬送経路を挟んで対向配置された一対のシールジョーと、
前記一対のシールジョーを互いに内向きに旋回させる一対の旋回アームと、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記一対の旋回アームの各回転軸を互いに近接離反させながら、前記一対のシールジョーを、それらの間に押圧する前記チューブ状包材と一体となって移動させることにより、前記チューブ状包材の端部に形成された袋に横シールを行う、
請求項1に記載の製袋包装機。 - 単位時間当たりに製造する袋数を表す運転速度、袋長さ、および横シール時間を入力する入力・表示手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記入力・表示手段からの入力値に基づいて前記チューブ状包材の搬送速度を制御し、
さらに、前記制御手段は、
前記横シール中は、前記チューブ状包材の搬送速度を、入力された前記運転速度、および前記袋長さから求まる平均搬送速度V1よりも速い搬送速度V2に設定し、
前記横シール後は、前記搬送速度を、チューブ状包材の1サイクル内の移動距離が一定となるように、前記平均搬送速度V1よりも遅い搬送速度V0に設定する、
請求項1又は請求項2に記載の製袋包装機。 - 前記搬送速度V2を、前記平均搬送速度V1を超える値に手動で設定する設定手段をさらに備える、
請求項3に記載の製袋包装機。 - 前記チューブ状包材の縦の合わせ目に、回転する加熱溶着用の金属ベルトを当ててシールを行う縦シール装置をさらに備え、
前記制御手段は、前記搬送速度V2、前記搬送速度V0、前記搬送速度V0から前記平均搬送速度V1まで立ち上げるときの加速度、及び前記平均搬送速度V1から前記搬送速度V0まで減速するときの減速度に基づいて、前記縦シール装置の前記金属ベルトの回転速度を制御する、
請求項3に記載の製袋包装機。
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