JP5972832B2 - 横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、横形充填包装機においてフィルムカット長さを簡易に設定する装置に関する。

帯状から筒状に成形されたフィルムに被包装物を供給手段により順次供給し、供給した被包装物の前後の位置でフィルムを切断し包装品とする、横形充填包装機の中には、例えば、特許文献１のように、包装に関する駆動制御に関する指令を行なう制御部に包装品種や包装処理速度、フィルムカット長さ（包装袋長さ）などの各種操作データを入力することができるタッチパネル方式の表示部が接続されており、この表示部を介して作業者などによって入力された包装品種に応じた設定値などを記憶し得るようになっている。
特に、フィルムカット長さの設定においては、例えば、包装品種ごとに被包装物の最大高さ寸法と、搬送方向に沿った被包装物の最大長さ寸法を計測し、それら計測値を図５のような袋を想定して作成した所定の計算式に代入して得たフィルムカット長さを表示部を介して設定している。
このような表示部を介した設定操作は、例えば、特許文献２のように、物品を収容した容器などの被包装物を熱収縮性フィルムで被覆して包装体とする技術においてもほぼ利用できる。

特許第３７０８４８７号公報 特許第２９２２４１３号公報 特開２０１１−８８６５３号公報

しかし、物品を収容した容器などの被包装物に対するフィルムカット長さを設定するにあたっては、仮に、異品種との間で被包装物の高さと搬送方向における最大長さが夫々同じでも、搬送方向に交差する側方から被包装物を視た際の被包装物の形状が長方形、台形、お椀形などによって、被包装物に対し袋のサイズがきつかったり、緩かったりしてしまう。
このため、適度なフィルムカット長さを得るために、品種ごとに被包装物のサイズに関する更なる詳細情報を設定しなければならず、設定作業が簡略できているとは言えない。

而して、本発明は、横形充填包装機においてフィルムカット長さを簡易に設定し得るフィルムカット長さ調製装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の横形充填包装機におけるフィルタカット長さ調整装置は次の手段をとる。
先ず、請求項１に係る発明は、物品が収容された容器などの被包装物（１２）を所定間隔ごとにフィルム成形する成形手段に向けて搬送し、被包装物（１２）の長さと高さに関する情報から求めた一包装における標準フィルムカット長さに応じて横シール手段（２２）における一対のシール体（２２Ａ，２２Ｂ）の噛合周期とフィルム搬送手段（２１）におけるフィルム送りに関する信号を生成する制御部（３０）と、前記標準フィルムカット長さに対して、大きなフィルムカット長さとなる補正フィルムカット長さに補正するための設定値と小さなフィルムカット長さとなる補正フィルムカット長さに補正するための設定値を入力し得る入力手段と，前記標準フィルムカット長さに対して、大きなフィルムカット長さと小さなフィルムカット長さになる夫々の前記補正フィルムカット長さに対応づけられたスイッチの選択操作によって何れかの前記補正フィルムカット長さを選択し得る選択手段（１８）を有した設定部（２６）を備えており、前記制御部（３０）は、前記入力手段（１６）を介して入力された前記設定値から前記補正フィルムカット長さを夫々求めると共に、前記選択手段（１８）を介して前記補正フィルムカット長さの何れかが選択された際にはその選択された補正フィルムカット長さに応じて前記噛合周期と前記フィルム送りに関する前記信号を生成するよう構成されていることを特徴とする。

この請求項１に係る発明によれば、入力手段を介して入力された設定値から制御部（３０）によって補正フィルムカット長さが自動計算され、選択手段（１８）を介して選択された補正フィルムカット長さに応じて横シール手段（２２）における一対のシール体（２２Ａ、２２Ｂ）の噛合周期と、フィルム搬送手段（２１）におけるフィルム送りに関する信号を制御部（３０）が生成することから、フィルムカット長さを簡易に設定変更することができる。
なお、設定部（１５）による設定については、設定値は任意の数値であってもよく、標準フィルムカット長さより大きな補正フィルム長さを１又は２種程度設け、標準フィルムカット長さより小さな補正フィルム長さを１又は２程度設けることが好ましく、更には、設定管理者や包装機械メーカなどに設定操作権限を与え、製造現場の作業者にはその機能の存在を隠し混乱を招かないようにすることが好ましい。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記設定部（１５）は前記被包装物（１２）の長さと高さに関する数値を入力し得るよう構成し、該入力情報から前記制御部（３０）が標準フィルムカット長さを求めるように構成したことを特徴とする。
この請求項２に係る発明によれば、設定部（１５）に入力された被包装物（１２）の長さと高さに関する数値から、制御部（３０）によって標準フィルムカット長さが自動計算されるため、フィルムカット長さを簡易に設定することができる。

次に、請求項１又は請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記設定部（１５）は、タッチパネル方式の表示部（１６）を有し、該表示部（１６）の画面（１６Ｃ）には、前記標準フィルムカット長さと前記補正フィルムカット長さごとに対応づけられたスイッチ（１８）が表示されることを特徴とする．
この請求項３に係る発明によれば、表示部（１６）の画面（１６Ｃ）に表示されたスイッチ（１８）を補正フィルムカット長さに選択すると、制御部（３０）によってその選択された補正フィルムカット長さに変更することができるため、簡易にフィルムカット長さを補正することができる。

次に、請求項３に従属する請求項４に係る発明は、前記設定部（１５）は、前記被包装物（１２）の長さと高さ又は選択されたスイッチ（１８）に対応したフィルムカット長さを前記表示部（１６）に表示すると共にそのスイッチ（１８）の選択状態を判別し得る表示を行なうことを特徴とする。
この請求項４に係る発明によれば、表示部（１６）の画面（１６Ｃ）を通じて現状のフィルムカット長さの設定を確認することができ、また、その設定とその設定で得られた実際の包装品（１４）の良否の関係を作業者が容易に把握することができる。

次に、請求項１から請求項４の何れかの請求項に従属する請求項５に係る発明は、前記設定部（１５）は前記設定値を包装品種ごとに設定し記憶するよう構成したことを特徴とする。
この請求項５に係る発明によれば、標準フィルムカット長さが他の包装品種と比較して極めて長い又は短い特定の被包装物（１２）を包装するにあたって、標準フィルムカット長さと補正フィルムカット長さとの変化比を他の包装品種における変化比に近づけることができる。
なお、この設定は管理者や包装機械メーカなどに設定操作権限を与え、製造現場の作業者にはその機能の存在を隠し混乱を招かないようにすることが好ましい。

上記本発明の手段によれば、フィルムカット長さを簡易に設定し得る横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置を提供することができる。

横形充填包装機の概略構成を模式的に表した略体図である。 概略的制御ブロック図である。 フィルムカット長さを設定する画像を表示中の画面を示す図である。 フィルムカット長さ補正量入力用画像を表示中の画面を示す図である。 フィルムカット長さの計算について解説するための図である。

本発明で例示する横形充填包装機では、図１に示すように、ベルトコンベア１０で搬送されてきた物品を収容したトレー（容器）などの被包装物１２は、フィルム搬送手段２１によって搬送されつつ周知の成形手段（不図示）で成形される熱収縮性を有したフィルムＦで周囲が覆われるように、該フィルムＦに対して所定間隔毎に送り込まれる。
フィルムＦが被包装物１２を覆う際にはフィルムＦの幅方向における両端縁がフィルムＦの長手方向に沿って重合されて、その重合部には縦シール手段２０によって加熱されて連続して縦シールが施される。その後に、フィルムＦに所定間隔毎に供給された各被包装物１２の間におけるフィルムＦには、フィルムＦの搬送方向と交差する幅方向に横シールが、横シール手段２２により施される。
横シール手段２２により横シールが施されてシール・切断されて得られた包装品は、その下流側に配設された加熱トンネル２４を通過することで、熱収縮したフィルムが被包装物１２に密着した包装品となる。

このような横形充填包装機では、図１、図２に示すように、設定されたフィルムカット長さに応じて横シール手段２２における一対のシール体２２Ａ，２２Ｂの噛合周期とフィルム搬送手段２１におけるフィルム送りに関する信号やその他の包装に関する作動手段などの駆動制御を行なうための指令や異常監視などの信号を制御部３０が生成する。
該制御部３０は、様々なセンサ（不図示）からの情報や、設定部１５から包装に関する設定情報などを入力することが可能とされ、フィルムカット長さなどの設定情報を入力し得るタッチパネル方式の表示部１６と接続されている。
図３は、表示部１６の画面１６Ｃに、様々な設定画像の中からフィルムカット長さ（一包装袋に要するフィルム長さ）を標準フィルムカット長さＰ又は補正フィルムカット長さとして設定するための画像１６Ａを表示させたものである。
制御部３０は記憶部と処理部とを有しており、標準フィルムカット長さＰを求めるための式が記憶されている。なお、標準フィルムカット長さＰは、図５に示される被包装物１２を例にして説明すると、次式（１）により求められる。
標準フィルムカット長さＰ＝容器長さＬ＋（斜め部分Ａ×２）＋（シーラ幅Ｓ×２）
・・・・（１）
なお、上式（１）における斜め部分Ａは三平方の定理より、次式（２）により計算される。シーラ幅Ｓは例えば５ｍｍ程度とされる。
斜め部分Ａ＝容器高さＨ÷√３・・・・（２）
上述の標準フィルムカット長さＰは、図３のごとく画像１６Ａを表示中の画面１６Ｃの容器長さ入力欄１７Ａと容器高さ入力欄１７Ｂにテンキーなどの入力手段を使って製造現場の責任者などの管理者又は包装機械製造・販売メーカなど設定操作権限所有者などが容器長さ（搬送方向における最大長さ）と容器高さ（最大高さ）を入力すると、画面１６Ｃの入力欄１７Ａと入力欄１７Ｂに入力された各数値が表示されると共に制御部３０によってカット長さが自動計算され、その計算されたカット長さの数値は、同画面１６Ｃに表示中の枠１７Ｃに表示されるようになっている。

同画面１６Ｃの左下側に表示中の「タイト」「ノーマル」「ルーズ」の各文字の右横には、標準フィルムカット長さＰと補正フィルムカット長さとを選択し得る選択手段としての各スイッチ１８（１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）が表示されている。
「タイト」文字の右横のスイッチ１８Ａの表示箇所がタッチ操作されると、その操作情報を受けた制御部３０は、現在、枠１７Ｃ内に表示している標準フィルムカット長さＰの数値３８５ｍｍから後述するカット長さ補正量（設定値）として設定されている２０ｍｍを減算し、フィルムカット長さの数値を３６５ｍｍに置換する。
その置換された数値は、枠１７Ｃに補正フィルムカット長さとしてこれまで表示していた数値３８５ｍｍに変えて表示される。
「ルーズ」についても「タイト」同様に「ルーズ」文字の右横のスイッチ１８Ｃの表示箇所が操作されると、標準フィルムカット長さＰの数値に後述するカット長さ補正量（設定値）として設定されている数値２０ｍｍを加算し、フィルムカット長さの数値を４０５ｍｍに置換する。その置換された数値は枠１７Ｃ内に補正カットフィルム長さとしてこれまで表示していた数値３８５ｍｍに変えて表示される。
そして、同画面１６Ｃ右下の「決定」のスイッチ１９の表示箇所がタッチ操作されると、このようにして置換されたフィルムカット長さは、補正フィルムカット長さとして新たに設定変更されるまで表示部１６と制御部３０に記憶され有効とされ、制御部３０によって一包装袋におけるフィルム長さデータとして設定された補正フィルムカット長さに応じて横シール手段２２における一対のシール体２２Ａ，２２Ｂが噛合する周期を調整すると共に、その噛合する周期におけるフィルム搬送手段２１によるフィルム送り量の調整など単位瞬間当りのフィルム送り量を調整するための演算に用いられる。なお、本実施形態では、選択操作されたスイッチ１８と選択されていないスイッチの表示色が異なるようになっている。例えば、タッチ操作されたスイッチ１８の箇所の表示色は、選択操作前の白色から橙色に変色するなど、スイッチ１８の選択状態が一目瞭然となり、容易に判別できるようになっている。

上述の構成によれば、図１のように搬送方向に交差する側方から被包装物１２を視て被包装物１２の形状が例えばお椀形であって、その被包装物１２である容器の長さと容器高さに関する入力情報から求められた標準フィルムカット長さＰによってシュリンク包装などの設定を行なった後、容器が「お椀形」から「長方形」に変わった際には、入力すべき容器の最大長さと容器の最大高さに変更が無ければ「ルーズ」文字の右横のスイッチ１８Ｃの表示箇所をタッチ操作することで標準として設定されていたお椀形の容器に対応した標準フィルムカット長さＰの数値より２０ｍｍ長い補正フィルムカット長さの数値に置換してこれまでの袋より大きなサイズの袋として「長方形」の容器を包装することができる。

なお、カット長さ補正量（設定値）は表示部１６の画面１６Ｃに画像１６Ｂ（図４）を切替えて表示する際にその画面１６Ｃの入力欄２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）にテンキーなどの入力手段を使って入力可能とされて、同画面１６Ｃの右下の「決定」のスイッチ２６の表示箇所がタッチ操作されると、入力された各設定値は設定部１５更新入力されるまで記憶される。
入力欄２５Ａに入力された設定値はスイッチ１８Ａが操作された際に使用され、入力欄２５Ｂに入力された設定値はスイッチ１８Ｂが操作された際に使用され、入力欄２５Ｃに入力された設定値はスイッチ１８Ｃが操作された際に使用される。
このように設定値が設定され記憶された後に、画像１６Ａに表示切替すると、各設定値が対応したスイッチ１８の表示箇所に表示されるようになっている。
このことからカット長さ補正量を把握してスイッチ１８を選択することができる。
なお、「ノーマル」の設定については、本実施形態では設定値にゼロが設定されており、スイッチ１８Ｂ操作後も標準フィルムカット長さＰと同じ数値が枠１７Ｃに表示されることになるが、ゼロ以外の数値を「ノーマル」の設定値にしてもよい。
しかし、このように設定すると「ノーマル」「タイト」「ルーズ」の各設定値がゼロ以外になり、補正フィルムカット長さに設定した後に標準フィルムカット長さに簡易に戻せなくなることから、タッチ操作されて表示色が変わっているスイッチ１８の表示箇所に再度触れて決定のスイッチ１９の表示箇所をタッチ操作すると標準フィルムカット長さに戻るようにしたり、画面１６Ｃにリセットスイッチを追加表示するようにしてリセットスイッチ操作で標準フィルムカット長さに戻るようにしたりするリセット手段を設けるようにしてもよい。言い換えると、選択手段１８については標準フィルムカット長さＰから補正フィルムカット長さに変更する機能を有していればよい。

以上のように入力された被包装物１２の高さと長さから標準フィルムカット長さＰを自動計算すると共に選択手段で設定値を選択することで標準フィルムカット長さＰを補正フィルムカット長さに補正する一連の設定については包装品種に関連付けて包装品種ごとに記憶させるようにするとよい。
特に、包装品種ごとに設定値を設定することにより特定の包装品種の標準フィルムカット長さＰが他の包装品種と比較して極めて長い又は短い被包装物１２を包装するにあたって、標準フィルムカット長さＰと補正フィルムカット長さとの変化比を他の包装品種におけるフィルムカット長さの変化比に近づけることができる。
なお、この設定は管理者や包装機械メーカなどに設定操作権限を与え、製造現場の作業者にはその機能の存在を隠し混乱を招かないようにすることが好ましい。
また、枠１７Ｃ内に現在設定されているフィルムカット長さを数値で表示しているが、画像１６Ａを表示している画面１６Ｃに、現在設定しているフィルムカット長さに応じて被包装物１２に対する袋の大きさの関係が変化する図（例えば、図５のようなイメージ図）を表示するなどしてもよい。

以上のように構成することによって、前述したように被包装物１２としてのトレーなどからなる容器の形状が「お椀形」から「長方形」に変更する際などに計測値に基づき再計算することなくフィルムカット長さを簡易に設定変更することができる。
また、このようなニーズ以外にも、例えば、「ノーマル」で包装した包装品を見て、一包装あたりのフィルム消費量を節約したくタイトに包装した場合や、フィルム購入メーカを変更したことなどにより、フィルムの延び・縮み具合いなどフィルムの性状が変わったことが要因となり、フィルムカット長さの設定が同じでもタイトに包装されたり、ルーズに包装されたりする事象に対応したい場合等にも利用可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その他、種々の実施の形態を採用することができる。
・カット長さ補正量（設定値）を設定部１５に入力する入力手段としては、無線やネットワーク接続などを利用して入力する方法も採用し得る。
・容器については、トレーに限らず、蓋付の容器などでもよい。
・縦シールすることなく、フィルムの幅方向における一端縁の上表に他端縁を重ねて筒状にしたフィルムに被包装物を内包してシュリンク包装する横形充填包装機などでもよく、シュリンク包装以外の横形充填包装機でもよい。
・フィルム搬送手段２１としては、フィルムロールを直接回転させてフィルムを引き出して搬送する手段などでもよい。

１２ 被包装物、 １５ 設定部、 １６ 表示部、 １６Ｃ 画面、
１８ スイッチ（選択手段）、 ２１ フィルム搬送手段、 ２２ 横シール手段、
３０ 制御部、 Ｆ フィルム

Claims (5)

1. 物品が収容された容器などの被包装物を所定間隔ごとにフィルム成形する成形手段に向けて搬送し、被包装物の長さと高さに関する情報から求めた一包装における標準フィルムカット長さに応じて横シール手段における一対のシール体の噛合周期とフィルム搬送手段におけるフィルム送りに関する信号を生成する制御部と、
   前記標準フィルムカット長さに対して、大きなフィルムカット長さとなる補正フィルムカット長さに補正するための設定値と小さなフィルムカット長さとなる補正フィルムカット長さに補正するための設定値を入力し得る入力手段と、
   前記標準フィルムカット長さに対して、大きなフィルムカット長さと小さなフィルムカット長さになる夫々の前記補正フィルムカット長さに対応づけられたスイッチの選択操作によって何れかの前記補正フィルムカット長さを選択し得る選択手段を有した設定部を備えており、
   前記制御部は、前記入力手段を介して入力された前記設定値から前記補正フィルムカット長さを夫々求めると共に、前記選択手段を介して前記補正フィルムカット長さの何れかが選択された際にはその選択された補正フィルムカット長さに応じて前記噛合周期と前記フィルム送りに関する前記信号を生成するよう構成した、横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置。
2. 前記設定部は前記被包装物の長さと高さに関する数値を入力し得るよう構成し、該入力情報から前記制御部が標準フィルムカット長さを求めるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置。
3. 前記設定部は、タッチパネル方式の表示部を有し、該表示部の画面には、前記標準フィルムカット長さと前記補正フィルムカット長さごとに対応づけられたスイッチが表示されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置。
4. 前記設定部は、前記被包装物の長さと高さ又は選択されたスイッチに対応したフィルムカット長さを前記表示部に表示すると共にそのスイッチの選択状態を判別し得る表示を行なうことを特徴とする請求項３に記載の横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置。
5. 前記設定部は前記設定値を包装品種ごとに設定し記憶するよう構成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載された横形充填包装機におけるフィルムカット長さ調整装置。

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