JP6364586B2 - Vibration device - Google Patents
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Description
本発明は、包装袋に被包装物を充填する包装機において、被包装物を充填した包装袋に振動を与える振動装置に関する。 The present invention relates to a vibration device for applying vibration to a packaging bag filled with an article to be packed in a packaging machine for filling the article into the packaging bag.
従来、穀物やペレット状に形成されたドッグフード又はこれらに類する粉粒体からなる被包装物を包装袋に充填する包装機は、たとえば、図1に示すようなロータリー型包装機1が知られている。当該ロータリー型包装機1は、給袋や包装袋の開口、被包装物の充填、包装袋の整形、包装袋のシールといった各工程を担当する複数の装置がロータリー2を中心に配設されている。当該工程のうち、包装袋の整形工程では、被包装物を充填した包装袋に振動を与える振動装置が使用されている。振動装置が包装袋に振動を与えることによって、振動装置は、包装袋内の被包装物同士の隙間を埋めて充填密度を高めると共に被包装物の容積を減らすことができ、包装袋を平積みしたとき容易に積上げ可能となるように包装袋を整形することができる。 Conventionally, for example, a rotary packaging machine 1 as shown in FIG. 1 is known as a packaging machine that fills a packaging bag with dog food formed into grains or pellets, or an article to be packaged made of powders similar to these. Yes. In the rotary type packaging machine 1, a plurality of devices in charge of each process such as bag feeding and opening of a packaging bag, filling of an object to be packaged, shaping of a packaging bag, and sealing of a packaging bag are arranged around a rotary 2. Yes. Among the processes, in the packaging bag shaping process, a vibration device that applies vibrations to the packaging bag filled with an article to be packaged is used. When the vibration device gives vibration to the packaging bag, the vibration device can fill the gaps between the objects to be packaged in the packaging bag to increase the packing density and reduce the volume of the object to be packed. Then, the packaging bag can be shaped so that it can be easily stacked.
図5に示す従来の振動装置100は、汎用モータ(図示略)を有する振動手段を有するベースユニット101上に支柱102が立設され、当該支柱102にホルダパネル103が取り付けられている。当該ホルダパネル103には、支柱102と並行する長穴状のスライド穴104が設けられ、当該スライド穴104にはプレートホルダ105を介して被包装物を充填した包装袋に振動を与えるタッピングプレート106が取り付けられている。
当該振動装置100は、振動するベースユニット101内の汎用モータを交換したり、当該モータの回動を上下動に変換するカムを交換することによって、タッピングプレート106のストローク量を調整し、当該モータの出力軸の回転速度を変更することによって、振動周期を調整している。また、タッピングプレート106の高さは、包装袋の大きさに合わせてプレートホルダ105をスライド穴104に沿って上下させて調整している。プレートホルダ105は、クランプレバー107によってスライド穴104へ固定されている。当該クランプレバー107を緩めることで、プレートホルダ105はスライド穴104に沿って上下可能となる。
また、特開2001−315705号公報に開示されている粉粒体充填装置が有するタッピング手段は、タッピング用モータによって上下動するように形成されており、予め定めた一定の周期で充填袋に対してタッピングを行うように形成されている。
さらに、特開昭51−19690号公報に開示されているお茶の自動計量包装機が有するタッピング装置は、包装袋に接するタッピング板へ一定の周期で回動するモータの回動を偏心カムとロッドを介して振動を伝えるように形成されている。
In the
The
Further, the tapping means included in the granular material filling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-315705 is formed so as to move up and down by a tapping motor, and is applied to the filling bag at a predetermined fixed period. It is formed so as to perform tapping.
Further, a tapping device included in an automatic tea weighing and packaging machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-19690 includes an eccentric cam and a rod that rotate a motor that rotates at a constant period to a tapping plate in contact with a packaging bag. It is formed so as to transmit vibration through.
上記の振動装置は、汎用モータの回動をカムで上下動に変換し、直接或いはロッド等を用いて間接的にタッピング板を振動させている。そのため、一度ロータリー型包装機の所定の位置に設置した後は、タッピング板の振幅を変更することが困難である。また、タッピング板の高さは、包装袋の大きさに合わせてスライド穴に沿ってスライドホルダを手動で上下に動かしたり、ジャッキで調整したり、支柱に沿って振動装置ごと移動させて位置決めするようにしているので、包装袋を変更する度に高さ調整の手間がかかっている。 The above-described vibration device converts the rotation of the general-purpose motor into a vertical movement by a cam and vibrates the tapping plate directly or indirectly using a rod or the like. For this reason, it is difficult to change the amplitude of the tapping plate once it is installed at a predetermined position of the rotary type packaging machine. In addition, the height of the tapping plate is adjusted by manually moving the slide holder up and down along the slide hole according to the size of the packaging bag, adjusting it with a jack, or moving the vibration device along the column. Because of this, it takes time to adjust the height each time the packaging bag is changed.
そこで本発明が解決しようとする課題は、上下動するタッピング板の振幅や周期を自在に調整することができ、包装袋に対して最適な位置へタッピング板を自在に移動することができる振動装置を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is that a vibration device that can freely adjust the amplitude and period of a tapping plate that moves up and down and can freely move the tapping plate to an optimum position with respect to the packaging bag. Is to provide.
請求項1に記載の振動装置は、包装袋に被包装物を充填する包装機において、
前記被包装物を充填した前記包装袋に振動を与える振動装置であって、
当該振動装置は、
前記包装袋の下方に配置される略平板状のタッピング板と、
正逆方向に回動可能な出力軸を有するサーボモータと、
当該サーボモータの前記出力軸に基端部が固定された駆動レバー、前記タッピング板を保持するスライドホルダ、及び、当該スライドホルダと前記駆動レバーを連結する連結ロッド、並びに、前記スライドホルダと係合し、前記タッピング板近傍に立設されたスライドシャフトを備え、前記サーボモータと前記タッピング板を連結して、前記出力軸の回動を前記タッピング板の上下動に変換するリンク機構と、
前記包装袋の大きさや被包装物の種類、当該被包装物を前記包装袋に充填する量といった包装袋と被包装物のデータに応じて、前記タッピング板の上下動が開始される振動開始位置、前記タッピング板が振動するときの振幅、前記タッピング板が振動するときの単位時間当たりの振動数といった各パラメータを予め設定して形成した振動データからなる複数の振動パターンのうち、一の振動パターンを選択する選択手段と、
選択された当該振動パターンと対応する予め設定した前記出力軸の回動パターンに係る回動データを出力する出力手段と、
出力された当該回動データに基づく前記回動パターンにしたがって、前記出力軸の回動を制御する制御手段とを有し、
前記包装袋の大きさ又は前記被包装物の種類に合わせて、所定の前記振動パターンが選択されたとき、
前記制御手段が、当該振動パターンに対応する所定の前記回動パターンにしたがって、前記出力軸の回動を制御し、
当該出力軸が回動したとき、
当該出力軸の回動にしたがって回動する前記駆動レバーが、前記連結ロッドを介して、前記スライドホルダを前記スライドシャフトに沿って上下動させるようにして、
前記出力軸に前記リンク機構を介して連結された前記タッピング板が、所定の振動パターンで上下に振動して前記包装袋に振動を与えるようにしたことを特徴とする。
The vibration device according to claim 1 is a packaging machine that fills a packaging bag with an article to be packaged.
A vibration device for applying vibration to the packaging bag filled with the packaged object,
The vibration device is
A substantially flat tapping plate disposed below the packaging bag;
A servo motor having an output shaft rotatable in forward and reverse directions;
A drive lever having a base end fixed to the output shaft of the servo motor, a slide holder that holds the tapping plate, a connecting rod that connects the slide holder and the drive lever, and an engagement with the slide holder A link mechanism that includes a slide shaft erected in the vicinity of the tapping plate, connects the servo motor and the tapping plate, and converts the rotation of the output shaft into vertical movement of the tapping plate;
The vibration start position at which the vertical movement of the tapping plate is started in accordance with the data of the packaging bag and the package such as the size of the packaging bag, the type of the package, and the amount of the package to be filled in the package. One vibration pattern among a plurality of vibration patterns composed of vibration data formed by setting parameters such as an amplitude when the tapping plate vibrates and a vibration frequency per unit time when the tapping plate vibrates. A selection means for selecting
Output means for outputting rotation data relating to a rotation pattern of the output shaft set in advance corresponding to the selected vibration pattern;
Control means for controlling the rotation of the output shaft according to the rotation pattern based on the output rotation data;
When the predetermined vibration pattern is selected according to the size of the packaging bag or the type of the packaged object,
The control means controls the rotation of the output shaft according to the predetermined rotation pattern corresponding to the vibration pattern;
When the output shaft rotates,
The drive lever that rotates according to the rotation of the output shaft moves the slide holder up and down along the slide shaft via the connecting rod,
The tapping plate connected to the output shaft via the link mechanism vibrates up and down in a predetermined vibration pattern to apply vibration to the packaging bag.
請求項2に記載の振動装置は、請求項1に記載の発明において、前記サーボモータは減速機を有していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the servo motor includes a speed reducer.
本発明の振動装置によれば、当該振動装置は、包装袋の大きさと被包装物の種類に合わせて、上下に振動するタッピング板の振動開始位置と、振動するタッピング板の振幅、及びタッピング板が単位時間あたりに振動する振動数の各データからなる振動パターンを予め複数設定しておくようにした。また、振動開始位置に対応する出力軸の回動開始角度、振幅に対応する出力軸の回動角度範囲、及び振動数に対応する出力軸の回動速度からなり、振動パターンに対応する回動パターンを形成し、複数の振動パターンのうち、一の振動パターンが選択されたとき、当該振動パターンに対応する回動パターンに係る回動データにしたがって、サーボモータの出力軸を制御するようにした。
これにより、本発明に係る振動装置は、包装袋の大きさや被包装物の種類に合わせて、タッピング板を振動開始位置に配することができる。そして、本発明に係る振動装置は、包装袋の大きさや被充填物の種類に合わせて、タッピング板を所定の振動パターンで振動させることができる。
また、本発明に係る振動装置は、タッピング板とサーボモータをリンク機構で連結するというようにシンプルに構成されている。そのため、従来の振動装置と比べて部品点数や製造工数を減らすことができるので、導入コストを抑えることができる。
そして、本発明に係る振動装置は、上記のようにシンプルな構成であって、かつ、出力軸を制御することでタッピング板の振動を制御可能なシンプルな構造である。そのため、従来の振動装置と比べて包装袋に合わせた調整やメンテナンスを容易にすることができるので、作業時間を減らすことができ、ランニングコストを抑えることができる。
According to the vibration device of the present invention, the vibration device includes the vibration start position of the tapping plate that vibrates up and down, the amplitude of the tapping plate that vibrates, and the tapping plate in accordance with the size of the packaging bag and the type of the object to be packaged. A plurality of vibration patterns made up of data of vibration frequencies that vibrate per unit time are set in advance. Further, the rotation corresponding to the vibration pattern includes the rotation start angle of the output shaft corresponding to the vibration start position, the rotation angle range of the output shaft corresponding to the amplitude, and the rotation speed of the output shaft corresponding to the frequency. A pattern is formed, and when one vibration pattern is selected from a plurality of vibration patterns, the output shaft of the servo motor is controlled according to the rotation data related to the rotation pattern corresponding to the vibration pattern. .
Thereby, the vibration device according to the present invention can arrange the tapping plate at the vibration start position in accordance with the size of the packaging bag and the type of the object to be packaged. And the vibration apparatus which concerns on this invention can vibrate a tapping board with a predetermined | prescribed vibration pattern according to the magnitude | size of a packaging bag and the kind of to-be-filled object.
Further, the vibration device according to the present invention is simply configured such that the tapping plate and the servo motor are connected by a link mechanism. For this reason, the number of parts and the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the conventional vibration device, so that the introduction cost can be suppressed.
The vibration device according to the present invention has a simple structure as described above, and has a simple structure capable of controlling the vibration of the tapping plate by controlling the output shaft. Therefore, since adjustment and maintenance adapted to the packaging bag can be facilitated as compared with the conventional vibration device, the working time can be reduced and the running cost can be suppressed.
本発明に係る振動装置の実施例を添付した図面にしたがって説明する。図1は本実施例に係る振動装置が組み込まれたロータリー型包装機の構成の概略を示す平面図である。図2は本実施例に係る振動装置の構成の概略を示す平面図であって、図3は本実施例に係る振動装置の構成の概略を示す側面図である。 Embodiments of a vibration device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing the outline of the configuration of a rotary type packaging machine in which the vibration device according to this embodiment is incorporated. FIG. 2 is a plan view illustrating the outline of the configuration of the vibration device according to the present embodiment, and FIG. 3 is a side view illustrating the outline of the configuration of the vibration device according to the present embodiment.
本実施例に係る振動装置10は、図1に示すような、ロータリー型包装機1に組み込まれている装置である。ロータリー型包装機1は、所定の速度で回動するロータリー2に包装袋を掴持する複数個のグリップ3が取り付けられている。ロータリー型包装機1は、グリップ3がロータリー2の周方向に沿って略一周する間に、
第1工程:包装袋がグリップに掴持される給袋工程
第2工程:包装袋のチャック部を開くチャック開き工程、及び好ましくは包装袋に製造年月日、製造工場を示す記号、或いはバーコード又はこれらに類する識別記号を印字する印字工程
第3工程:印字された識別記号を検査し、認証する検査認証工程
第4工程:包装袋を開口する開口工程
第5工程:包装袋に被包装物を充填する充填工程
第5工程〜第7工程:包装袋の底部に振動を与える振動工程
第8工程:被包装物を押し込む押込工程と、包装袋の開口部に付着した被包装物を吹き飛ばす吹飛工程
第9工程:包装袋から空気を抜きつつ、開口部をシールするトップシール工程とエアー抜き工程
第10工程:シールされた開口部近傍を冷却する冷却工程と、包装袋をグリップから外して排出する製品排出工程
の各工程が順に行われるように形成されている。
これにより、ロータリー型包装機1は、省スペースで包装袋に被包装物を充填することができる。また、ロータリー型包装機1は、第1工程の給袋工程と第10工程の製品排出工程が隣接していることから、作業員の動線を短くすることができるので、作業効率を上げることができる。
ロータリー型包装機1の上記各工程には、当該各工程をそれぞれ担当する装置が組み込まれており、本実施例に係る振動装置10は、第5工程〜第7工程の振動工程を担当する装置である。
A
First step: Bag feeding step in which the packaging bag is gripped by the grip Second step: Chuck opening step for opening the chuck portion of the packaging bag, and preferably a symbol or bar indicating the date of manufacture and manufacturing factory on the packaging bag Printing process for printing codes or similar identification symbols Third process: Inspection and authentication process for inspecting and authenticating printed identification codes Fourth process: Opening process for opening packaging bags 5th process: Packaging in packaging bags Filling process for filling product 5th process to 7th process: Vibration process for applying vibration to the bottom of the packaging bag 8th process: Pushing process for pushing the packaged article and blowing the packaged article attached to the opening of the packaging bag Blowing step Ninth step: Top sealing step and air venting step for sealing the opening while venting air from the packaging bag Tenth step: Cooling step for cooling the vicinity of the sealed opening and removing the packaging bag from the grip Each step of the product discharge step of discharging is formed so as to be performed sequentially.
Thereby, the rotary type packaging machine 1 can fill a packaging bag with a package in a space-saving manner. Moreover, since the rotary packaging machine 1 is adjacent to the first bag supply process and the tenth product discharge process, it can shorten the flow line of the worker, thereby increasing the work efficiency. Can do.
In each of the steps of the rotary type packaging machine 1, a device that takes charge of each step is incorporated, and the
振動装置10は、図2及び図3に示すように、タッピング板11とサーボモータ12、及びタッピング板11とサーボモータ12とを連結するリンク機構13、並びにサーボモータ12の動作を制御する制御手段を有する制御部(図示略)とからなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
タッピング板11は、平板状に形成され、包装袋の底部に振動を与えるタッピング部と、当該タッピング部に連設形成され、リンク機構13に取り付けられる取付部とからなる。
タッピング部は、第5工程で包装袋の底面を叩く第1タッピング部11a、第6工程で包装袋の底面を叩く第2タッピング部11b、及び第7工程で包装袋の底面を叩く第3タッピング部11cからなる。
なお、本実施例において、第1乃至第3タッピング部11a,13b,13cの上面は面一になるように調整されているがこれに限定されるものでは無く、第1タッピング部11aから第3タッピング部11cに向って上面の高さが漸次低くなるように、又は高くなるように調整して階段状に形成しても良い。タッピング部11a,13b,13cの高さを面一にした場合は、包装袋に対して均一な力で振動を与えることができ、また階段状にした場合には、包装袋に与える振動の強さを調整することができる。
The tapping
The tapping portion includes a
In the present embodiment, the top surfaces of the first to
サーボモータ12は、出力軸12aと減速機12bを有している。減速機12bは、少なくともサーボモータ12の回動軸12cと噛合する第1ギヤと、出力軸12aと噛合する最終ギヤからなる。これにより、サーボモータ12は、回動軸12cが正逆方向に回動する速度を、所定の減速比で減速して、出力軸12aを回動させることができ、回動軸12cの動力を、出力軸12aから出力することができる。
The
リンク機構13は、駆動レバー20とスライドホルダ21、及び駆動レバー20とスライドホルダ21を連結する連結ロッド22からなり、サーボモータ12の出力軸12aから出力された正逆方向の回動を、タッピング板11の上下動へ変換するように形成されている。
The
駆動レバー20は、基端部がサーボモータ12の出力軸12aに固定され、先端部が連結ロッド22の基端部に接続されている。これにより、駆動レバー20は、基端部を中心に駆動レバー20の長さL1を半径として描かれる円弧に沿って、当該駆動レバー20の先端部を正逆方向に回動させることができる。
The
スライドホルダ21は、中空体状に形成されたスライド部21aと当該スライド部21aに連接形成されたホルダ部21bとからなり、スライドシャフト23に沿って上下動するように形成されている。
スライド部21aは、中空部分にスライドシャフト23が挿嵌されている。これにより、スライドホルダ21はスライドシャフト23に沿って上下に移動することができる。
ホルダ部21bは、タッピング部11a,11b,11cにそれぞれ連設形成されたタッピング板11の取付部をボルトで固定した取付プレートと、当該取り付けプレートを支持するブラケットからなる。これにより、スライドホルダ21は、複数枚のタッピング板11をブラケットの形状に合わせて保持することができる。
The
A
The
スライドシャフト23は、円柱状の棒体からなり、サーボモータ12近傍に立設されている。
そして、スライドホルダ21をスムーズに上下させるためのガイド部24がスライドシャフト23に並設されている。ガイド部24は、スライドホルダ21のスライド部21aに取り付けられた廻り止めプレート24aと、スライドシャフト23に並設されたガイドプレート24bとからなる。廻り止めプレート24aの側面は、ガイドプレート24bに当接されている。これにより、スライドホルダ21がスライドシャフト23の周方向に沿って回転してしまうことを防止することができ、スライドホルダ21をスライドシャフト23に沿ってスムーズに上下させることができる。
The
And the guide part 24 for raising and lowering the
連結ロッド22は、基端部が駆動レバー20の先端部と回動自在に接続され、先端部がスライドホルダ21のスライド部21aと回動自在に接続され、駆動レバー20とスライドホルダ21とを連結するように形成されている。
上記の構成を有するリンク機構13は、駆動レバー20が正方向へ回動したとき、当該駆動レバー20の動作に追従する連結ロッド22がスライドホルダ21をスライドシャフト23に沿って上方向へ引き上げるように形成されている。一方、駆動レバー20が逆方向へ回動したとき、当該駆動レバー20の動作に追従する連結ロッド22がスライドホルダ21をスライドシャフト23に沿って下方向へ押し下げるように形成されている。すなわち、リンク機構13は、サーボモータ12の出力軸12aの回動と同期する駆動レバー20の回動をスライドホルダ21の上下動へ変換するように形成されている。そして、当該スライドホルダ21がタッピング板11を上下に振動することによって、振動装置10は、サーボモータ12の出力軸12aの回動をタッピング板11の上下動に変換することができる。
The connecting
In the
また、ロータリー型包装機1は、図1に示すように、作業員Pの手元に設置された制御盤4を有し、当該作業員Pと対向する位置に配された移動可能な操作部5を有している。
制御盤4は、選択手段、出力手段、制御手段を有する制御部を有している。
操作部5は、タッチパネルを有するモニタ画面(図示略)を備えた入力手段を有している。なお、タッチパネルに替えて、キーボードや押釦、ダイヤル又はこれらに類する入力装置を操作部5に配しても良い。
Further, as shown in FIG. 1, the rotary type packaging machine 1 includes a
The
The
制御部は、外部記憶媒体を有している。当該外部記憶媒体には、複数の振動パターンに係る振動データが記録されている。当該振動パターンは、包装袋の大きさや被包装物の種類、当該被包装物を包装袋に充填する量といった包装袋と被包装物のデータに応じて、タッピング板11の上下動が開始される振動開始位置、タッピング板11が振動するときの振幅、タッピング板11が振動するときの単位時間当たりの振動数といった各パラメータを予め設定して形成した振動データからなる。
The control unit has an external storage medium. Vibration data relating to a plurality of vibration patterns is recorded in the external storage medium. In the vibration pattern, the vertical movement of the tapping
選択手段は、複数の振動パターンのうち、包装袋の大きさや被包装物の種類に合わせて、一の振動パターンを、選択可能に形成されている。そして、選択手段は、作業員Pによって、入力手段を介して、一の振動パターンが選択される。
選択手段で一の振動パターンが選択されたとき、当該振動パターンに係る振動データが、選択手段から出力手段に出力される。
なお、本実施例において、包装袋の大きさや被包装物の種類に合わせて、作業員Pが入力手段を介して振動パターンを選択するようにしたが、これに限定されず、たとえば、ロータリー型包装機1において包装袋が給袋される第1工程や、被包装物が充填される第5工程で、包装袋の大きさや被包装物の種類をセンサで検知することで包装機1で使用される包装袋や被包装物を判別して、振動パターンを自動的に選択するようにしても良い。
The selection means is formed so that one vibration pattern can be selected from among the plurality of vibration patterns in accordance with the size of the packaging bag and the type of the package. The selection means selects one vibration pattern by the worker P via the input means.
When one vibration pattern is selected by the selection means, vibration data relating to the vibration pattern is output from the selection means to the output means.
In this embodiment, the operator P selects the vibration pattern via the input means in accordance with the size of the packaging bag and the type of the object to be packaged. However, the present invention is not limited to this. For example, the rotary type Used in the packaging machine 1 by detecting the size of the packaging bag and the type of the package with a sensor in the first process in which the packaging bag is supplied in the packaging machine 1 and the fifth process in which the package is filled. A vibration pattern may be automatically selected by discriminating a packaging bag or a packaged object to be printed.
出力手段は、選択手段から出力された振動データに基づく振動パターンに対応する回動パターンを、外部記録媒体から読み出すように形成されている。
当該回動パターンは、振動データに対応する回動データを有し、所定の振動パターンと対になるよう複数形成されている。
当該回動データは、タッピング板11の振動開始位置に対応する出力軸12aの回動開始角度、タッピング板11の振幅に対応する出力軸の回動角度範囲、及びタッピング板の振動数に対応する出力軸12aの回動速度の各パラメータを、振動データの各パラメータと夫々対応するように設定して形成されている。
出力手段は、外部記憶媒体から読み出した回動パターンに係る回動データを制御手段に出力するように形成されている。
The output unit is configured to read a rotation pattern corresponding to the vibration pattern based on the vibration data output from the selection unit from the external recording medium.
The rotation pattern has rotation data corresponding to the vibration data, and a plurality of rotation patterns are formed so as to be paired with a predetermined vibration pattern.
The rotation data corresponds to the rotation start angle of the
The output unit is configured to output rotation data related to the rotation pattern read from the external storage medium to the control unit.
制御手段は、出力手段から出力された回動パターンにしたがって、サーボモータ12の出力軸12aを回動開始角度に回動し、所定の回動角度範囲内において、所定の回動速度で回動する出力軸12aの動作を制御するように形成されている。これによって、制御手段は、サーボモータ12の動作を制御することができる。
The control unit rotates the
本実施例に係る振動装置10は、上記のように構成されている。次に当該振動装置10の動作について添付した図面にしたがって説明する。図4は本実施例に係る振動装置のリンク機構の動作の概略を示す説明図である。
The
振動装置10は、サーボモータ12の出力軸12aが正方向に回動したとき、タッピング板11がスライドシャフト23に沿って上方向へ移動し、サーボモータ12の出力軸12aが逆方向に回動したとき、タッピング板11がスライドシャフト23に沿って下方向へ移動するように形成されている。すなわち、振動装置10は、出力軸12aが正逆方向へ交互に回動したとき、タッピング板11が上下に振動するように形成されている。制御手段は、サーボモータ12の出力軸12aが回動する角度と出力軸12aが回動する速度を制御するように形成されている。次に、タッピング板11の上下動について添付した図4にしたがって説明する。なお、図4ではスライドホルダ21の図示を省略している。
In the
ここで、図4に示すように、サーボモータ12は、減速機12bを介して、出力軸12aから回転動力を出力するように形成されている。出力軸12aと駆動レバー20の連結部をOとする。当該連結部Oから鉛直方向に下した補助線をL0とし、当該補助線L0と駆動レバー20との成す角をθとする。当該角θの変位を制御する、すなわち、サーボモータ12の動作を制御することによって、出力軸12aの回動角度の変位を制御することができる。
Here, as shown in FIG. 4, the
駆動レバー20は、その先端部が連結部Oを中心とした半径L1の円周上を回動するように形成されている。ここで、駆動レバー20の一の角度θaによって定まる点を点aとし、他の角度θbによって定まる円周上の点を点bとする。点aと点bで挟まれ、一点鎖線で示した円弧abがサーボモータ12の回動角度範囲と同期する駆動レバー20の回動角度範囲である。そして、駆動レバー20と連結ロッド22の連結部をA1とする。
また、同様に、二点鎖線で円弧cd間の駆動レバー20の回動角度範囲を示し、駆動レバー20と連結ロッド22の連結部をA2を例示している。
The driving
Similarly, it shows the rotational angle range of the
さらに、連結ロッド22の長さをL2とし、連結ロッド22がスライドシャフト23に係合する係合部をBとする。このとき、円弧abの点aと点bに対応するスライドシャフト23上の位置をそれぞれ点eと点fとし、点ef間にある係合部BをB1、円弧cdの点cと点dに対応するスライドシャフト23上の位置をそれぞれ点gと点hとし、点gh間にある係合部BをB2とする。
Further, the length of the connecting
連結部A1が円弧ab間を動くように、制御手段がサーボモータ12の出力軸12aを制御したとき、係合部B1は、振動下死点eと振動上死点fの間を振幅とする上下動を行う。ここで、点eを振動開始位置とする。当該上下動はまた、係合部B1が点iを中心とするクランク長l1の仮想クランクC1上を周回しているように想定することができる。また、仮想クランクC1の下死点は振動下死点eに対応し、上死点は振動上死点fに対応している。
一方、連結部A2が円弧cd間を動くように、制御手段がサーボモータ12の出力軸12aを制御したとき、係合部B2は、振動下死点gと振動上死点hの間を振幅する上下動を行う。ここで点gを振動開始位置とする。当該上下動もまた、係合部B2が点jを中心とするクランク長l2の仮想クランクC2上を周回しているように想定することができる。また、仮想クランクC2の下死点は振動下死点gに対応し、上死点は振動上死点hに対応している。
As coupling portions A 1 moves between arcs ab, when the control means has controlled the
On the other hand, as connecting portions A 2 moves between arc cd, when the control means has controlled the
スライドシャフト23上で、点eと点gがそれぞれ係合部B1,B2の振動開始位置、すなわち、スライドホルダ21及びタッピング板11の振動開始位置であって、タッピング板11の高さとなる。スライドシャフト23上の振動開始位置を、包装袋の大きさに合わせて所定の位置へ移動することによって、図3に示すように、スライドホルダ21が支持するタッピング板11の高さを包装袋の大きさに合わせて調整することができる。
係合部B1,B2が振動開始位置にあるとき、連結ロッド22を介して連結部A1,A2の位置が決まり、駆動レバー20は、出力軸12aを所定の角度回動することになる。このとき、駆動レバー20と補助線L0とが成す角度θ0を回動開始角度とする。つまり、予め包装袋の大きさに合わせて複数の回動開始角度を設定しておくことによって、当該複数の回動開始角度のうち、一の回動開始角度を選択することで包装袋の大きさに合わせた最適なタッピング板11の振動開始位置を素早く設定することができる。
制御部が有する外部記録媒体には、包装機1で使用する包装袋の大きさに合わせた最適なタッピング板11の振動開始位置が複数記録され、当該振動開始位置に対応する回動開始角度θ0もまた複数記録されている。振動開始位置はタッピング板11の振動パターンを成すデータのうちの一つであり、振動開始角度は出力軸12aの回動パターンを成すデータのうちの一つである。選択手段で振動パターンに含まれる振動開始位置に係るデータが選択されたとき、対応する回動開始角度θ0に係るデータが出力手段から制御手段に出力される。
On the
When the engaging portions B 1 and B 2 are at the vibration start position, the positions of the connecting portions A 1 and A 2 are determined via the connecting
On the external recording medium of the control unit, a plurality of optimum vibration start positions of the tapping
制御手段は、出力手段から入力された振動パターンに対応する回動パターンに係る回動データのうち、回動開始角度θ0に係るデータに基づいて、出力軸12aを当該回動開始角度θ0まで回動するように制御する。これによって、図4で示すように、制御手段は、連結部A1,A2の位置を変えて仮想クランクC1,C2の下死点e,gの高さ、すなわち、振動開始位置へタッピング板11を配置することができる。
Based on the data related to the rotation start angle θ 0 among the rotation data related to the rotation pattern corresponding to the vibration pattern input from the output means, the control means moves the
また、制御手段は、サーボモータ12の出力軸12aが回動する回動角度範囲を制御している。これにより、出力軸12aに固定され、当該出力軸12aの回動と同期する駆動レバー20は、所定の回動角度範囲内で回動することができ、図4では、連結部A1に係る回動角度範囲を円弧abとし、連結部A2の回動角度範囲を円弧cdとして示している。連結部A1,A2が円弧ab、又は円弧cd上を回動しているとき、駆動レバー20は、連結ロッド22を介して、係合部B1,B2をそれぞれ点ef間、又は点gh間で上下動させている。すなわち、タッピング板11を所定の振幅でストロークさせたいときは、出力軸12aを所定の回動角度範囲で回動させればよい。そのため、選択手段の外部記録媒体には、包装袋の大きさ、被包装物の種類やその重さ、包装袋の容積等、包装袋の形状や被包装物を充填した重さに合わせた最適なタッピング板11の振幅に係るデータが複数記録されており、当該振幅に係るデータに対応した回動角度範囲に係るデータもまた複数記録されている。振幅はタッピング板11の振動パターンを成すデータのうちの一つであり、回動角度範囲は出力軸12aの回動パターンを成すデータのうちの一つである。そして、選択手段で、包装袋の大きさ、被包装物の種類に合わせて所定の振幅に係るデータが選択されたとき、当該振幅に対応する回動角度範囲に係るデータが出力手段から制御手段へ出力される。
Further, the control means controls a rotation angle range in which the
制御手段は、出力手段から出力された回動角度範囲に係るデータに基づいて、出力軸12aを一の角度と他の角度に挟まれた所定の回動角度範囲内で正逆方向に回動させている。これによって、図4で示すように、連結部A1,A2がそれぞれ円弧ab,cd上で正逆方向に回動し、連結ロッド22を介して、それぞれスライドシャフト23上の点ef間、又は点gh間で係合部B1,B2、すなわちタッピング板11を所定の振幅で振動させることができる。
Based on the data relating to the rotation angle range output from the output means, the control means rotates the
そして、制御手段は、出力軸12aが回動する速度を制御している。これにより、駆動レバー20が回動する速度を制御することができる。駆動レバー20が所定の速度で回動したとき、連結ロッド22を介して、係合部B1,B2、すなわち、タッピング板11が所定の速度で上下に振動する。当該振動速度は、仮想クランクC1,C2が回転する速度として制御することができる。
仮想クランクC1,C2のクランク動作は、タッピング板11の単位時間当たりの振動数に含まれる波長と周期に応じて回転速度が可変可能に形成されている。当該振動数は、タッピング板11の振動パターンを形成するデータのうちの一つであり、上記と同様に選択手段が有する外部記録媒体に複数記録されている。また、振動数データに対応するように、出力軸12aを回動させる回動速度も外部記録媒体に記録されている。選択手段で、包装袋に大きさや被包装物の種類に合わせて、所定の振動数に係るデータが選択されたとき、対応する回動速度に係るデータが出力手段から制御手段へ出力される。
The control means controls the speed at which the
The crank operations of the virtual cranks C 1 and C 2 are formed such that the rotation speed can be varied according to the wavelength and the period included in the frequency per unit time of the tapping
制御手段が、出力手段から出力された回動速度に係るデータにしたがって出力軸12aを回動させたとき、駆動レバー20は、連結ロッドを介して、係合部B1,B2、すなわち、タッピング板11を所定の振動数で振動させることができる。
ここで、所定の振動数でタッピング板11を振動させたとき、たとえば仮想クランクC1,C2は等速円運動で回転し、タッピング板11の振動は正弦波の波形として描くことができる。また、仮想クランクC1,C2が半円上を正逆方向に往復して回動する場合は、タッピング板11の振動はのこぎり波や方形波として描くことができる。さらに、そのクランク速度を速めることで、略パルス形状の波形を描くようにタッピング板11を脈動させることができる。
When the control means rotates the
Here, when the tapping
上記のように、制御部が有する外部記録媒体には、タッピング板11の振動パターンと、当該振動パターンに対応する出力軸12aの回動パターンがそれぞれ複数記録されている。振動パターンは、タッピング板11の振動開始位置、タッピング板11のストローク量となる振幅、及びタッピング板11が振動するときの単位時間当たりの振動数からなる。そして、振動パターンに対応する回動パターンは、振動開始位置に対応する出力軸12aの回動開始角度、振幅に対応する回動角度範囲、振動数に対応する回動速度からなる。
選択手段で、包装袋の大きさや被包装物の種類に合わせて、複数の振動パターンのうち、最適な一の振動パターンが選択されたとき、当該振動パターンに対応する回動パターンが出力手段から制御手段へ出力される。制御手段は、当該回動パターンが有する回動開始角度、回動角度範囲、及び回動速度に係る各データに基づいて、出力軸12aの回動を制御する。
これにより、駆動レバー20は所定の回動パターンで回動し、連結ロッド22を介して、係合部B1,B2、すなわちタッピング板11を所定の振動パターンにしたがって上下に振動させることができる。
As described above, a plurality of vibration patterns of the tapping
When the selection unit selects an optimal vibration pattern from among a plurality of vibration patterns according to the size of the packaging bag and the type of package, a rotation pattern corresponding to the vibration pattern is output from the output unit. It is output to the control means. The control means controls the rotation of the
As a result, the
本実施例に係る振動装置10によれば、サーボモータ12とリンク機構13でタッピング板11を振動させるシンプルな構成とした。これにより、製造工程や部品点数を抑えることができるので、製造コストを抑えることができる。また、シンプルな構成のため、メンテナンス性に優れた振動装置10を提供することができる。
また、本実施例に係る振動装置10は、タッピング板11の高さを包装袋に合わせて容易に変更することができ、タッピング板11が振動する振動パターンや当該振動のストローク量を容易に変更することができるようにした。これにより、包装袋に大きさや被包装物の種類に合わせて、振動装置10が包装袋に与える最適な振動を柔軟に設定することができる。そして、振動パターンや振動のストローク量を予め設定しておくことによって、包装機の設置作業やメンテナンス作業のときに作業者のコツによってばらつきが生じることを抑えることができ、タッチパネルを操作して振動パターンを構成する振動データの各パラメータの設定値を変更することによって包装機の使用者が、独自に振動パターンやストローク量を設定することも容易に行うことができる。
The
In addition, the
10…振動装置、
11…タッピング板、11a…第1タッピング部、11b…第2タッピング部、11c…第3タッピング部、
12…サーボモータ、12a…出力軸、12b…減速機、12c…回動軸、
13…リンク機構、
20…駆動レバー、
21…スライドホルダ、21a…スライド部、21b…ホルダ部、
22…連結ロッド、
23…スライドシャフト、
24…ガイド部、24a…廻り止めプレート、24b…ガイドプレート。
1…ロータリー型包装機、2…ロータリー、3…グリップ、4…制御盤、5…操作部。
100…従来型振動装置、101…ベースユニット、102…支柱、103…ホルダパネル、104…スライド穴、105…プレートホルダ、106…タッピングプレート、107…クランプレバー。
10 ... vibration device,
DESCRIPTION OF
12 ... Servo motor, 12a ... Output shaft, 12b ... Reducer, 12c ... Rotating shaft,
13 ... Link mechanism,
20 ... Drive lever,
21 ... Slide holder, 21a ... Slide part, 21b ... Holder part,
22: Connecting rod,
23 ... slide shaft,
24 ... guide portion, 24a ... rotation stop plate, 24b ... guide plate.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary type packaging machine, 2 ... Rotary, 3 ... Grip, 4 ... Control panel, 5 ... Operation part.
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記被包装物を充填した前記包装袋に振動を与える振動装置であって、
当該振動装置は、
前記包装袋の下方に配置される略平板状のタッピング板と、
正逆方向に回動可能な出力軸を有するサーボモータと、
当該サーボモータの前記出力軸に基端部が固定された駆動レバー、前記タッピング板を保持するスライドホルダ、及び、当該スライドホルダと前記駆動レバーを連結する連結ロッド、並びに、前記スライドホルダと係合し、前記タッピング板近傍に立設されたスライドシャフトを備え、前記サーボモータと前記タッピング板を連結して、前記出力軸の回動を前記タッピング板の上下動に変換するリンク機構と、
前記包装袋の大きさや被包装物の種類、当該被包装物を前記包装袋に充填する量といった包装袋と被包装物のデータに応じて、前記タッピング板の上下動が開始される振動開始位置、前記タッピング板が振動するときの振幅、前記タッピング板が振動するときの単位時間当たりの振動数といった各パラメータを予め設定して形成した振動データからなる複数の振動パターンのうち、一の振動パターンを選択する選択手段と、
選択された当該振動パターンと対応する予め設定した前記出力軸の回動パターンに係る回動データを出力する出力手段と、
出力された当該回動データに基づく前記回動パターンにしたがって、前記出力軸の回動を制御する制御手段とを有し、
前記包装袋の大きさ又は前記被包装物の種類に合わせて、所定の前記振動パターンが選択されたとき、
前記制御手段が、当該振動パターンに対応する所定の前記回動パターンにしたがって、前記出力軸の回動を制御し、
当該出力軸が回動したとき、
当該出力軸の回動にしたがって回動する前記駆動レバーが、前記連結ロッドを介して、前記スライドホルダを前記スライドシャフトに沿って上下動させるようにして、
前記出力軸に前記リンク機構を介して連結された前記タッピング板が、所定の振動パターンで上下に振動して前記包装袋に振動を与えるようにしたことを特徴とする振動装置。 In a packaging machine that fills a packaging bag with an article to be packaged,
A vibration device for applying vibration to the packaging bag filled with the packaged object,
The vibration device is
A substantially flat tapping plate disposed below the packaging bag;
A servo motor having an output shaft rotatable in forward and reverse directions;
A drive lever having a base end fixed to the output shaft of the servo motor, a slide holder that holds the tapping plate, a connecting rod that connects the slide holder and the drive lever, and an engagement with the slide holder A link mechanism that includes a slide shaft erected in the vicinity of the tapping plate, connects the servo motor and the tapping plate, and converts the rotation of the output shaft into vertical movement of the tapping plate;
The vibration start position at which the vertical movement of the tapping plate is started in accordance with the data of the packaging bag and the package such as the size of the packaging bag, the type of the package, and the amount of the package to be filled in the package. One vibration pattern among a plurality of vibration patterns composed of vibration data formed by setting parameters such as an amplitude when the tapping plate vibrates and a vibration frequency per unit time when the tapping plate vibrates. A selection means for selecting
Output means for outputting rotation data relating to a rotation pattern of the output shaft set in advance corresponding to the selected vibration pattern;
Control means for controlling the rotation of the output shaft according to the rotation pattern based on the output rotation data;
When the predetermined vibration pattern is selected according to the size of the packaging bag or the type of the packaged object,
The control means controls the rotation of the output shaft according to the predetermined rotation pattern corresponding to the vibration pattern;
When the output shaft rotates,
The drive lever that rotates according to the rotation of the output shaft moves the slide holder up and down along the slide shaft via the connecting rod,
The vibration device characterized in that the tapping plate connected to the output shaft via the link mechanism vibrates up and down in a predetermined vibration pattern to give vibration to the packaging bag.
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