JP6467394B2 - 袋製造装置 - Google Patents
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Description
このような紙袋を製造するには、帯紙に多数の紐を貼り付けた把手帯を把手製造装置で製造し、この把手帯を把手製造装置から製袋機に連続的に送り込み、製袋機において、適宜長さに切断した把手体を袋本体の上端開口部に貼り付けていた。
この袋製造装置は、把手製造装置で製造された把手帯を、上下に距離をあけて配置したロールに巻回してストックしてから製袋機に送り出していた。
しかし、製袋機における袋本体の製造スピードは、袋の種類等により変化するので、どうしても必要とする把手帯の長さは一定しない。
上記従来の把手製造装置は、製袋機の製造スピードの変化による把手帯の過不足を自動的に解消する手段を備えていないので、製袋作業中に把手製造装置を操作することにより、製造速度を変更したり、運転を停止して、把手製造量を調整しなければならず、生産性が悪かった。
モータで回転駆動され、2枚の帯紙の間に蛇行する紐を挟んで成る積層体を、前記帯紙の中心線に沿って切断して把手帯を形成する切断刃が、前記把手帯保留装置の上流側に隣接して設置され、把手製造装置における積層体の搬送速度より一定比率増した速度で前記切断刃が回転することがある。
また、製袋機の運転速度に同期した速度で把手帯を移送する把手帯移送装置の移送速度を、把手取り付け直前における把手の位置ずれ量に応じて増減するので、移送される把手帯の張力が安定し、しかも、把手帯はいったん把手帯保留装置にストックされてから把手帯移送装置によって製袋機へ送られ、把手製造装置の運転速度は、把手帯のストック量に応じて調節されるため、把手帯移送装置による移送速度が変化して、ストック量が増減してから、把手製造装置の運転速度が緩やかに変わるので、把手製造装置で製造される把手帯の精度が低下しない。
図1に示すように、本発明の袋製造装置は、把手製造装置Aと製袋機Eとを並設して成る。
把手製造装置Aは、紐引出し装置aと、紐掛部bと、接着部cと、切断装置dと、把手帯保留装置eとを備える。
紐引出し装置aは、ロール状に巻いた把手用の紐Bを引き出して紐掛部bへ送り込み、紐掛部bは、紐Bを連続して蛇行した状態で接着部cへ案内する。接着部cは、長手方向に沿って搬送される2枚の帯紙Cの間に蛇行した紐Bを挟んで接合して積層体Fを形成し、切断装置dは、積層体Fを中心線Lに沿って切断して、多数の袋用の把手Gが帯状に連続した状態の把手帯Dを形成する(図2参照)。把手帯Dは、把手製造装置Aの末端部に設置された把手帯保留装置eにストックされる。
把手帯保留装置eにストックされた把手帯Dは、把手帯移送装置fにより、袋本体を製造する製袋機Eへ移送される。製袋機Eへ搬送された把手帯Dは紐Bの両側の位置Wで所定の長さに切断され、切断分離された個別の把手Gが袋取り付け部gにおいて袋本体となる袋用紙Hに取り付けられる(図10)。
2枚の帯紙Cと紐Bを接着した積層体Fが、回転する切断刃10と受けローラ12の間に、切断刃10が幅方向中央に位置するよう送り込まれる。積層体Fは、切断装置dを通過する際に、切断刃10により中心線Lに沿って切断される。
両側の側板1の上端部内面には、互いに対向する横枠5が固定され、対向する横枠5に位置固定ロール2の中心軸2aの両端が取り付けられる。各位置固定ロール2の外周面の軸方向中央には、周方向に沿ってフランジ2bが形成されている。
図6及び図7に示すように、三つの位置固定ロール2は、位置固定ロール2の直径よりやや狭い間隔をあけて、且つ、中心軸2aが平行になるよう全て同じ高さに配置され、その位置を動かずに回転する。
移動ロール3は、位置固定ロール2間の隙間の直下に、位置固定ロール2と平行に配置される。そして、昇降枠7の昇降に伴って、全ての移動ロール3が同時に位置固定ロール2に接離する。
側板1の下端部間には下枠8が架設され、下枠8にガイドロール4が回動自在に取り付けられる。ガイドロール4は、移動ロールの下限位置よりも下方に、位置固定ロール2及び移動ロール3と平行に配置される。
また、昇降枠7の移動経路に臨んで、移動ロール3の位置を検出する第1〜第4センサー13,14,15,16が設置されている。第1センサー13は移動ロール3の上限位置に設置され、第2センサー14は移動ロール3の適正高さの上端位置に設置され、第3センサー15は移動ロール3の適正高さの下端に設置され、第4センサー16は移動ロール3の下限位置に設置される。
なお、切断装置dのモータ9は、把手製造装置Aの他部の運転速度に一定比率を乗じた速度で駆動され、切断刃10が把手製造装置Aにおける積層体F及び把手帯Dの搬送速度より一定比率増した速度で回転して、切断刃10に過大な負荷が加わらないようになっている。モータ9の速度と他部の運転速度との比率は、他部の運転速度、積層体Fの材質等に応じて、0〜50%の範囲で調整できる。
また、把手製造装置Aの駆動部を制御する制御装置には、製袋機Eの運転速度データも送られる。
把手帯引出ロール18は、把手帯移送装置fの末端部に設けられ、把手帯Dのカット位置を決める位置決め機能も有する。また、把手帯引出ロール18を駆動するモータの制御装置には、製袋機Eの運転速度データが送られる。
把手帯引出ロール18、孔開き無端ベルト19及び回転カッター20は、それぞれ独立して制御される別個のサーボモータで回転駆動される。
図11に示すように、回転カッター20の上流側には、把手帯引出ロール18に臨んで、把手帯引出ロール18で搬送される把手帯Dの紐Bの位置を検出する光電センサー21が設置される。光電センサー21の検出信号は、回転カッター20を駆動するサーボモータに送られ、回転カッター20は、光電センサー21からの信号に基づいて、確実に紐Bの両側で把手帯Dを切断し、U字状の紐Bの両端部が補強紙に貼着されて成る所定長さの把手Gを形成する。
測定部が測定した位置ずれ量は、把手帯引出ロール18を駆動するサーボモータの制御装置へ送られる。
運転当初における把手製造装置Aの運転速度は、製袋機Eの運転速度としてあらかじめ設定されている速度に同期するよう決定される。
把手製造装置Aにおいて、蛇行する紐Bの波の1サイクルL2が半分の長さに切断されて、1個の袋本体に取り付けられる。従って、袋本体の正確な位置に把手Gを取り付けるには、製袋機Eにおいて、様々なサイズの袋本体が適宜間隔毎に送られる袋送りサイクルL1と、把手製造装置Aで送られる把手帯Dの1サイクルL2とが同期していなければならない。しかし、袋サイクルL1とサイクルL2とは同じ長さではないため、製袋機Eの運転速度をV1、把手製造装置Aの運転速度をV2とした時、V2=n・V1=(L2/L1)・V1とする必要がある。従って、製袋機Eの運転速度が変わらなくても、把手Gの長さが変わると、把手製造装置Aの運転速度は変化する。
次いで、把手帯Dは上方へ延ばされて他側の位置固定ロール2に上方から巻き付けられる。即ち、把手帯Dは位置固定ロール2と移動ロール3に交互に巻き付けられる。この時、移動ロール3と位置固定ロール2との距離が短いので、把手帯Dを位置固定ロール2及び移動ロール3に巻き付けやすい。
移動ロール3及び位置固定ロール2に把手帯Dを交互に巻き付けたら、エアシリンダーのエア圧を抜く。しかし、移動ロール3は巻き付けられた把手帯Dの張力で支えられて下降が規制される。
把手帯保留装置eに一定量以上の把手帯Dがストックされたら、把手帯移送装置fの把手帯引出ロール18を駆動して把手帯Dを製袋機Eに送ると共に、製袋機Eの運転を開始する。
把手帯引出ロール18の駆動当初の回転速度は、製袋機Eの運転速度に同期した速度、即ち、把手製造装置Aの運転速度(n・V1)と同速とされる。
把手帯保留装置eに保持された左右の把手帯Dは、それぞれ別のルートを通って把手帯移送装置f及び製袋機Eへ送り込まれる。
修正するべき位置ずれ量をS、修正に要する時間をtとすると、増減される修正速度Vd=S/tであり、把手帯引出ロール18の回転速度は、n・V1+Vdとなる。
製袋機Eの最高速度をVm(袋/分)、袋用紙Hの最小長さをLm(mm)、1袋目の袋用紙Hの先端から2袋目の袋用紙Hの先端までの長さ(製袋機Eの1製袋サイクルの長さ)をL1(mm)とすると、t=(Lm/L1)÷Vmとなる。
例えば、Vmが120(袋/分)、Lmが350(mm)、L1が700(mm)であれば、t=(350/700)÷(120/60)=0.25秒となる。
移動ロール3が次第に下降して第3センサー15が移動ロール3を検出すると、把手帯Dのストック量が規定量に達したとして、把手製造装置Aの駆動部の速度を設定比率分減速させる。本実施例では、設定比率を2.2%程度としてある。
一方、運転中に、第2センサー14が移動ロール3を検出したら、把手帯Dのストック量が規定量より少なくなったとして、把手製造装置Aの駆動部の速度を設定比率(約2.2%)分増速させ、製袋機の運転速度に応じた運転当初の速度に戻る。
従って、通常の運転時には、移動ロール3が第3センサー15と第2センサー14の間の高さを維持するよう、把手製造装置Aの運転速度が制御される。
そして、把手取り付け部gの直前において把手Gの位置ずれが生じ、測定部が位置ずれ量を計測すると、把手帯引出ロール18の回転速度が修正される。この修正された時間をt1とする。
例えば、位置ずれ量によって把手帯引出ロール18の回転速度が増速され、その結果、把手帯保留装置eのストック量が減少して、時間t2に把手帯保留装置eの第2センサー14が移動ロール3を検出すると、把手製造装置Aの駆動部が設定比率分増速される。
そして、把手帯引出ロール18の回転速度が減速された後、把手帯保留装置eのストック量が増加して、時間t15に第3センサー15が移動ロール3を検出すると、把手製造装置Aの駆動部が設定比率分減速され、さらに、把手帯引出ロール18の回転速度が増速された後、把手帯保留装置eのストック量が減少して、時間t14に第2センサー14が移動ロール3を検出すると、把手製造装置Aの駆動部が増速される。
即ち、把手帯引出ロール18の回転速度が増減速してから、把手製造装置Aの運転速度が変更されるまでに時間差があるため、位置修正が終了する前に把手製造装置Aの速度が変わって把手製造装置Aの精度が低下するのを防ぎ、この結果、紐Bの位置ずれ量が大きくなって、把手帯引出ロール18の回転速度の修正値が拡大するという悪循環の発生を回避できる。
把手製造装置Aが運転を停止しても、製袋機Eは運転を継続し、把手帯保留装置eから製袋機に向けて把手帯Dが供給されるので、把手帯保留装置eにおける把手帯Dのストック量は少なくなり、移動ロール3が次第に上昇する。
そして、第3センサー15が移動ロール3を検出したら、把手帯Dのストック量が規定量に達したとして、把手製造装置Aの運転を再開する。
また、把手帯保留装置eにおける把手帯Dのストック量に応じて、把手製造装置Aの製造速度を調整することが可能であり、ストックされた把手帯Dを常に必要な量だけ一定の張力で製袋機Eへ送ることができる。
B 紐
C 帯紙
D 把手帯
E 製袋機
F 積層体
G 把手
H 袋用紙
a 紐引出し装置
b 紐掛部
c 接着部
d 切断装置
e 把手帯保留装置
f 把手帯移送装置
g 把手取り付け部
1 側板
2 位置固定ロール
2a 中心軸
2b フランジ
3 移動ロール
3a 中心軸
3b フランジ
4 ガイドロール
5 横枠
6 ガイド孔
7 昇降枠
8 下枠
9 モータ
10 切断刃
11 受け溝
12 受けローラ
13 第1センサー
14 第2センサー
15 第3センサー
16 第4センサー
17 搬送路用ロール
18 把手帯引出ロール
19 孔開き無端ベルト
20 回転カッター
21 光電センサー
23 紐引出モータ
24 搬送用モータ
Claims (4)
- 多数の袋用把手が帯状に連続した把手帯を製造し、前記把手帯をストックする把手帯保留装置が末端部に設置された把手製造装置と、袋本体を製造すると共に、前記把手帯を個別に切断分離して成る把手を把手取り付け部において前記袋本体に取り付ける製袋機と、前記把手帯保留装置から製袋機に前記把手帯を移送する把手帯移送装置とを備え、該把手帯移送装置は、前記把手帯保留装置から前記把手帯を引き出す把手帯引出ロールを有し、前記製袋機は、前記把手取り付け部の直前における把手の正規位置と実際位置との位置ずれ量を測定する測定部を有し、前記把手帯引出ロールの回転速度及び前記把手製造装置の運転速度は前記製袋機の運転速度に同期して決定され、前記把手帯引出ロールの回転速度は前記測定部が測定した位置ずれ量に応じて増減されて位置ずれを修正し、前記把手帯引出ロールの回転速度が増減されたことにより前記把手帯保留装置における把手帯のストック量が変化して、適正量の上限に達した時、前記把手製造装置の運転速度が設定比率分減速されると共に、適正量の下限に達した時、前記把手製造装置の運転速度が設定比率分増速されることを特徴とする袋製造装置。
- 前記把手帯引出ロールの回転速度の増減される速度は、前記位置ずれ量を修正に要する固定の修正時間で除した値であることを特徴とする請求項1に記載の袋製造装置。
- モータで回転駆動され、2枚の帯紙の間に蛇行する紐を挟んで成る積層体を、前記帯紙の中心線に沿って切断して把手帯を形成する切断刃が、前記把手帯保留装置の上流側に隣接して設置され、把手製造装置における積層体の搬送速度より一定比率増した速度で前記切断刃が回転することを特徴とする請求項1又は2に記載の袋製造装置。
- 前記把手帯保留装置は、前記把手帯が交互に巻回される複数の位置固定ロール及び移動ロールを備え、前記移動ロールは、前記位置固定ロールの下方に昇降可能に設けられた昇降枠に取り付けられると共に、巻回された把手帯の張力で支持されて下降が規制され、前記移動ロールの高さにより把手帯のストック量を検出する第1〜第4センサーが設けられ、前記第1センサーは前記移動ロールの上限位置に設置され、前記第2センサーは前記移動ロールの適正高さの上端に設置され、前記第3センサーは前記移動ロールの適正高さの下端に設置され、前記第4センサーは前記移動ロールの下限位置に設置され、運転開始操作時に前記移動ロールが上限位置まで押し上げられ、この結果、前記第1センサーが前記移動ロールを検出した時、前記把手製造装置が、前記製袋機の運転速度に同期した速度で運転され、前記第3センサーが前記移動ロールを検出した時、前記把手製造装置の運転速度が設定比率分減速され、前記第2センサーが前記移動ロールを検出した時、前記把手製造装置の運転速度が設定比率分増速されて、前記製袋機の運転速度に同期した速度に戻り、通常の運転時には、前記移動ロールが第3センサーと第2センサーの間の高さを維持するよう、前記把手製造装置の運転速度が制御され、安全装置となる前記第4センサーが前記移動ロールを検出した時、前記把手製造装置が運転を停止し、前記把手製造装置が停止した状態で、前記第3センサーが前記移動ロールを検出した時、前記把手製造装置の運転が再開することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の袋製造装置。
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