JP6534919B2 - 製袋包装機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の包装機の一実施形態に係る製袋包装機3を含む計量包装装置1の斜視図である。
製袋包装機3について詳細を説明する。
製袋包装機3の製袋包装ユニット3aについて説明する。
成形機構13は、チューブ13bと、フォーマ13aとを有する(図2参照)。
プルダウンベルト機構14は、チューブ13bに巻き付いた筒状フィルムFcを吸着して下方に連続搬送する。プルダウンベルト機構14は、図2に示すように、チューブ13bの左右にチューブ13bを挟むように配置された一対のベルト14cを有する。ベルト14cは、吸着機能を有する。一対のベルト14cは、それぞれ駆動ローラ14aおよび従動ローラ14bに巻き回されている。駆動ローラ14aが図示しない駆動モータによって駆動されることで、ベルト14cに吸着された筒状フィルムFcが下方に搬送される。
縦シール機構15は、筒状フィルムFcを縦方向(図3中では上下方向)に熱シールする。
横シール機構20は、筒状に成形された筒状フィルムFcを横シールする機構である。具体的には、横シール機構20は、成形機構13により筒状に成形され、縦シール機構15により縦方向にシールされた筒状フィルムFcを、筒状フィルムFcの搬送方向と交差する方向(ここでは左右方向)に延びる後述する一対のシールジョー31a,31b(図5A参照)により挟み込み、熱シールする。
シール用部材30aは、プルダウンベルト機構14により搬送される筒状フィルムFcの前方に配置される(図3参照)。シール用部材30bは、シール用部材30aと対向するように、プルダウンベルト機構14により搬送される筒状フィルムFcの後方に配置される(図3参照)。シール用部材30a,30bは、互いに接近/離反するように水平移動機構40によって動かされる。図5Aは、シール用部材30a,30bが、互いに離反した状態である。図5Bは、シール用部材30a,30bが、互いに接近した状態である。また、シール用部材30a,30bは、垂直移動機構50によって上下方向に動かされる。
水平移動機構40は、シール用部材30a,30bを水平方向に移動させる機構である。水平移動機構40は、シール用部材30a,30bを前後方向に移動させる。
垂直移動機構50は、シール用部材30a,30bを垂直方向に移動させる機構である。
サーボモータ60は、横シール機構20を駆動するモータである。サーボモータ60には、第1サーボモータ61と、第2サーボモータ62と、を含む。
第1サーボモータ61は、横シール機構20の垂直移動機構50を駆動し、シール用部材30a,30bを垂直方向に駆動する。つまり、第1サーボモータ61は、シール用部材30aのシールジョー31a、シャッター32a、およびしごき部材33aと、シール用部材30bのシールジョー31b、シャッター32b、およびしごき部材33bとを、上下方向に移動させる。製袋包装機3の運転中には、シャッター32a,32bが閉じられ、シャッター32a,32bが組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内に入り込んだ状態で、垂直移動機構50はシャッター32aおよびシャッター32bを下方に駆動する。つまり、第1サーボモータ61は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内で、シャッター32a,32b垂直方向に駆動する。
第2サーボモータ62は、横シール機構20の水平移動機構40を駆動し、シール用部材30a,30bを水平方向に駆動する。つまり、第2サーボモータ62は、シール用部材30aのシールジョー31a、シャッター32a、しごき部材33aを、それぞれ対応する他方のシール用部材30bのシールジョー31b、シャッター32b、しごき部材33bに、互いに接近するように、あるいは、互いに離反するように、移動させる。一対のシールジョー31a,31bは、第2サーボモータ62により互いに接近するように移動させられることで、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内に入り込む。また、一対のシャッター32a,32bは、第2サーボモータ62により互いに接近するように移動させられることで、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内に入り込む。つまり、第2サーボモータ62は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内で、シールジョー31a,31bや、シャッター32a,32bを水平方向に駆動する。
コントローラ90は、主に、CPUと、ROM、RAM等を含む記憶部とから構成される。コントローラ90は、製袋包装機3の各構成と電気的に接続されている。具体的には、コントローラ90は、プルダウンベルト機構14,縦シール機構15,サーボモータ60(第1サーボモータ61および第2サーボモータ62)、フィルム供給ユニット3bと電気的に接続されている(図6参照)。また、コントローラ90は、操作盤4およびタッチパネル式のディスプレイ5とも電気的に接続されている(図6参照)。また、コントローラ90は、組合せ計量機2の図示しないコントローラとも電気的に接続されている(図6参照)。コントローラ90は、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、製袋包装機3の動作を制御する。コントローラ90による製袋包装機3の動作の制御については後述する。
信号送信部91は、組合せ計量機2のコントローラに対する信号の送信を可能とする機能部である。信号送信部91は、例えば、組合せ計量機2のコントローラに対し、物品Cの排出を要求する排出要求信号を送信可能に構成されている。コントローラ90は、製袋包装機3により製袋される各袋Bに包装されるべき物品Cが収容されるよう、また、オペレータにより操作盤4やディスプレイ5を介して指示された処理能力を達成できるよう、適切なタイミングで、信号送信部91から組合せ計量機2のコントローラに排出要求信号を送信させる。信号送信部91からの排出要求信号の送信タイミングは、例えば、後述する落下時間検知部94が算出した、物品Cの落下時間に基づいて調整されてもよい。
信号受信部92は、組合せ計量機2のコントローラからの信号の受信を可能とする機能部である。信号受信部92は、例えば、組合せ計量機2が物品Cを排出するタイミングで送信される排出動作信号を受信する。排出動作信号は、例えば、組合せ計量機2のコントローラから送信される。他の構成としては、組合せ計量機2の物品Cの排出口の直下にセンサ(例えば光電センサ)を設け、そのセンサから、物品Cを検知したタイミングで排出動作信号が送信されるよう構成されてもよい。
モード切替部93は、後述する落下時間検知部94を動作させない落下時間検知OFFモードと、後述する落下時間検知部94を動作させる落下時間検知ONモードと、を切り替え可能に構成されている。なお、落下時間検知ONモードには、落下時間検知部94に第1落下時間検知処理を実行させる第1落下時間検知モードと、落下時間検知部94に第2落下時間検知処理を実行させる第2落下時間検知モードと、を含む。落下時間検知OFFモードは、第2モードの一例である。第1落下時間検知モードは、第1モードの一例である。第2落下時間検知モードは、第3モードの一例であるである。第1落下時間検知処理および第2落下時間検知処理については後述する。
落下時間検知部94は、物品Cの落下時間検知処理を行う。具体的には、落下時間検知部94は、サーボモータ60のトルクに関する情報又はサーボモータ60の軸回転量に関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。横シール機構20の高さ位置とは、シール用部材30a,30bが上下方向の移動範囲内の所定高さ(ここでは上端)に位置している状態における、横シール機構20のシール用部材30a,30bの高さ位置を意味する。また、落下時間検知部94は、信号受信部92が排出動作信号を受信した時点から、その排出動作信号の発信時に組合せ計量機2から落下供給される物品Cが、横シール機構20の高さ位置まで落下した時点までの時間(物品Cの落下時間)を算出する。
フィルム供給ユニット3bは、製袋包装ユニット3aの成形機構13に対してシート状のフィルムFを供給する。フィルム供給ユニット3bは、製袋包装ユニット3aに隣接して設けられている。フィルム供給ユニット3bにはフィルムFが巻かれたフィルムロール(図示せず)がセットされ、このフィルムロールからフィルムFが繰り出される。
通常動作時の製袋包装機3の各部の動作について説明する。通常動作時とは、組合せ計量機2から供給された物品Cが充填された袋Bを、製袋包装機3が次々と生産する状態をいう。
以下に、落下時間検知部94が実行する物品Cの落下時間検知処理について説明する。物品Cの落下時間検知処理は、コントローラ90が、製袋包装機3の各部の動作タイミング等を調整するために、物品Cの落下時間を算出するために行われる処理である。
本実施形態に係る製袋包装機3の特徴について以下に説明する。
本実施形態に係る製袋包装機3は、上方に配置された物品供給装置の一例としての組合せ計量機2から物品Cの落下供給を受けて、製袋される袋Bに物品Cを包装する。製袋包装機3は、横シール機構20と、サーボモータ60と、落下時間検知部94と、を備える。横シール機構20は、筒状に成形された包材の一例として筒状フィルムFcを横シールする。サーボモータ60は、横シール機構20を駆動する。落下時間検知部94は、サーボモータ60のトルクに関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。また、落下時間検知部94は、サーボモータ60の軸回転量に関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。
本実施形態に係る製袋包装機3では、横シール機構20は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内を移動するシャッター32a,32bを有する。シャッター32a,32bは、第1部材の一例である。サーボモータ60は、第1サーボモータ61を含む。第1サーボモータ61は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内で、シャッター32a,32bを垂直方向に駆動する。落下時間検知部94は、第1サーボモータ61のトルクに関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。
本実施形態に係る製袋包装機3は、モード切替部93を備える。モード切替部93は、落下時間検知部94を動作させる第1落下時間検知モードと、落下時間検知部94を動作させない落下時間検知OFFモードとを切り替える。第1落下時間検知モードは、第1モードの一例である。落下時間検知OFFモードは、第2モードの一例である。モード切替部93により第1落下時間検知モードに切り替えられた時に、シャッター32a,32bは、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路を閉鎖する位置に移動させられる。
本実施形態に係る製袋包装機3では、横シール機構20は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内を移動するシールジョー31a,31bを有する。シールジョー31a,31bは、第2部材の一例である。サーボモータ60は、第2サーボモータ62を含む。第2サーボモータ62は、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが通過する経路内で、シールジョー31a,31bを水平方向に駆動する。落下時間検知部94は、第2サーボモータ62の軸回転量に関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。
本実施形態に係る製袋包装機3は、モード切替部93を備える。モード切替部93は、落下時間検知部94を動作させる第2落下時間検知モードと、落下時間検知部を動作させない落下時間検知OFFモードとを切り替える。第2落下時間検知モードは、第3モードの一例である。モード切替部93により第2落下時間検知モードに切り替えられた時に、第2サーボモータ62は、1対のシールジョー31a,31bが接近/離反を繰り返すように、シールジョー31a,31bを移動させる。
本実施形態に係る製袋包装機3は、信号受信部92を備える。信号受信部92は、組合せ計量機2が物品Cを排出するタイミングで送信される排出動作信号を受信する。落下時間検知部94は、信号受信部92が排出動作信号を受信した時点から、組合せ計量機2から落下供給される物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下した時点までの時間を算出する。
本実施形態に係る製袋包装機3は、信号送信部91を備える。信号送信部91は、組合せ計量機2に対し、物品Cの排出を要求する排出要求信号を送信する。
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、互いに矛盾のない範囲で、複数の変形例を適宜組み合わされてもよい。
上記実施形態では、第1落下時間検知モードにおいて、落下時間検知部94は、第1サーボモータ61のトルクに関する情報に基づいて、組合せ計量機2から落とされる物品Cが横シール機構20の高さ位置まで落下したことを検知する。しかし、落下時間検知部94の構成はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、シール用部材30a,30bは、シャッター32a,32bを構成として備えるが、これに限定されるものではない。シール用部材30a,30bは、シャッター32a,32bを有していなくてもよい。
上記実施形態の横シール機構20では、シール用部材30a,30bが前後方向に互いに接近/離反するように動かされるとともに、上下方向に移動させられる、いわゆるボックスモーションと呼ばれる動きをするが、横シール機構20の動きはこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、落下時間検知部94は、第1落下時間検知モードおよび第2落下時間検知モードにおいて、それぞれ一回だけ、物品Cの落下時間を算出するが、これに限定されるものではない。例えば、落下時間検知部94は、第1落下時間検知モードおよび第2落下時間検知モードにおいて、複数回、上記の第1落下時間検知処理および第2落下時間検知処理を行い、算出された物品Cの落下時間の最大値や平均値等を、物品Cの落下時間として最終的に算出してもよい。
落下時間検知部94が、第2落下時間検知モードにおいて物品Cの落下時間を算出する際には、例えば以下の様に落下時間検知処理が行われてもよい。
20 横シール機構
31a,31b シールジョー(第2部材)
32a,32b シャッター(第1部材)
60 サーボモータ
61 第1サーボモータ
62 第2サーボモータ
91 信号送信部
92 信号受信部
93 モード切替部
94 落下時間検知部
B 袋
C 物品
Fc 筒状フィルム(筒状に形成された包材)
Claims (8)
- 上方に配置された物品供給装置から物品の落下供給を受けて、製袋される袋に物品を包装する製袋包装機であって、
筒状に成形された包材を横シールする横シール機構と、
前記横シール機構を駆動するサーボモータと、
前記サーボモータのトルク又は軸回転量に関する情報に基づいて、前記物品供給装置から落とされる物品が前記横シール機構の高さ位置まで落下したことを検知する落下時間検知部と、
を備えた製袋包装機。 - 前記横シール機構は、前記物品供給装置から落下供給される物品が通過する経路内を移動する第1部材を有し、
前記サーボモータは、前記経路内で、前記第1部材を少なくとも垂直方向に駆動する第1サーボモータを含み、
前記落下時間検知部は、前記第1サーボモータのトルク又は軸回転量に関する情報に基づいて、前記物品供給装置から落とされる物品が前記横シール機構の高さ位置まで落下したことを検知する、
請求項1に記載の製袋包装機。 - 前記落下時間検知部を動作させる第1モードと、前記落下時間検知部を動作させない第2モードとを切り替える、モード切替部を更に備え、
前記第1モードに切り替えられた時に、前記第1部材は、前記経路を閉鎖する位置に移動させられる、
請求項2に記載の製袋包装機。 - 前記横シール機構は、前記物品供給装置から落下供給される物品が通過する経路内を移動する第2部材を有し、
前記サーボモータは、前記経路内で、前記第2部材を少なくとも水平方向に駆動する第2サーボモータを含み、
前記落下時間検知部は、前記第2サーボモータのトルク又は軸回転量に関する情報に基づいて、前記物品供給装置から落とされる物品が前記横シール機構の高さ位置まで落下したことを検知する、
請求項1に記載の製袋包装機。 - 前記第2部材は1対のシールジョーである、
請求項4に記載の製袋包装機。 - 前記落下時間検知部を動作させる第3モードと、前記落下時間検知部を動作させない第2モードとを切り替える、モード切替部を更に備え、
前記第3モードに切り替えられた時に、前記第2サーボモータは、1対の前記シールジョーが接近/離反を繰り返すように、前記シールジョーを移動させる、
請求項5に記載の製袋包装機。 - 前記物品供給装置が物品を排出するタイミングで送信される排出動作信号を受信する信号受信部を更に備え、
前記落下時間検知部は、更に、前記信号受信部が前記排出動作信号を受信した時点から、前記物品供給装置から落下供給される物品が前記横シール機構の高さ位置まで落下した時点までの時間を算出する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の製袋包装機。 - 前記物品供給装置に対し、物品の排出を要求する排出要求信号を送信する信号送信部を更に備えた、
請求項1から7のいずれか1項に記載の製袋包装機。
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