JP7145456B2 - 製袋充填包装機 - Google Patents

Description

本発明は、製袋充填包装機に係り、さらに詳しくは、上下に配置されたヒータブロックがボックスモーション動作をして筒状包装材にエンドシールを施すエンドシール装置を備えた製袋充填包装機に関する。

従来、例えば、製袋器により筒状に成形されて送られるフイルム等の包装材中に、被包装品である製品を順次供給すると共に、その製品を封入した筒状包装材における長手方向両側縁部の重合面に縦シール（センターシール）を施し、更に筒状包装材の製品を挟んだ前後にそれぞれ横シール・切断（エンドシール）を施してなる横ピロー包装体の横型製袋充填包装機が広く知られている。

この横型製袋充填包装機は、製品を供給するコンベヤ等からなる製品供給装置、包装材を繰出す原反ロールおよびセンターシール用ロール、その他包装資材にエンドシールを施すエンドシール装置等の各種作動機構を備えて構成されている。
エンドシール装置では、その装置を構成する上下一対のヒータブロックが公転運動によるボックスモーション動作を行うことで上記エンドシールを実行しているが、上下一対のヒータブロックの駆動源の一体系として、１軸サーボカム機構を採用することがある。

また、１軸サーボカム機構に換わるものとして、エンドシール装置を上下方向に開閉させる機構と、エンドシール装置をフィルム流れ方向、つまり前後方向に移動させる機構と、を別々の機構からなる構成したエンドシール装置を備えた横型製袋充填包装機が知られている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された横型製袋充填包装機におけるエンドシール装置では、当該エンドシール装置を上下に開閉させる機構、つまり、エンドシール上下方向開閉機構として第１のサーボモータを用いると共に、エンドシール装置をフィルム流れ方向に移動させる機構、つまり、エンドシール前後移動機構として第２のサーボモータを用いた構成となっている。
すなわち、上記特許文献１に開示されたエンドシール装置ではでは、２軸サーボ機構により、エンドシール装置の上下一対のヒータブロックがボックスモーション動作を行うようになっている。

ここで、図１２に基づいてエンドシール装置における上下一対のヒータブロックのボックスモーション動作の概略を説明する。

図１２において、上側に配置されるヒータブロック１３１ａと下側に配置されるヒータブロック１３１ｂとが、全閉位置（Ｖ３）、つまりヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの当接面同士で筒状フィルムを挟んで当接した位置がエンドシールを実行する位置であり、シール開始位置（Ｈ２，Ｖ３）からシールが終了し開きが始まるシール終了位置（Ｈ４，Ｖ３）までの水平移動が、シーラ水平移動機構用の第２のサーボモータにより駆動されるようになっている。

その動きをさらに詳細に説明する。
図１２において、符号Ｖ１～Ｖ３は、上側ヒータブロック１３１ａおよび下側ヒータブロック１３１ｂの公転移動の際の上下方向に占める特徴的な高さ位置を示している。
すなわち、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂについて、符号Ｖ１は互いの噛合位置から最も離れた開き高さ位置を、符号Ｖ２は前後進方向において最大後進位置にあるときの高さ位置を、符号Ｖ３は互いに噛合位置にあるときの高さ位置を、それぞれ表している。

また、図１２において、符号Ｈ１～Ｈ５，ＨＳは、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの公転移動の際における前後進方向に占める特徴的な水平位置を示している。
上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂについて、符号Ｈ１は前後進方向の最大後進位置にあるときの水平位置を、符号Ｈ２は互いに噛合開始したときの水平位置を、符号Ｈ３は互いの噛合状態から最も上下方向に開いたときの水平位置を、符号Ｈ４は互いの噛合を終了して開き開始したときの水平位置を、そして符号Ｈ５は前後進方向の最大前進位置にあるときの水平位置を、それぞれ表している。
さらに、符号ＨＳは、エンドシール装置３が停止（休止を含む）したときに上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが占める水平位置を表している。

そして、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの公転移動の際に、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが最も開いた位置（符号Ｈ３，Ｖ１）から、矢印で示すように、最大後進位置で且つ中間的な高さの位置（符号Ｈ１，Ｖ２）、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが互いに噛合開始した位置（符号Ｈ２，Ｖ３）、上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが噛合終了した位置（符号Ｈ４，Ｖ３）、および最大前進位置で且つ中間的な高さの位置（符号Ｈ５，Ｖ２）を経て、最初の位置（符号Ｈ３，Ｖ１）に戻る循環動作が、前記ボックスモーション動作である。

上記特許文献１に開示されたエンドシール装置では、前後駆動用の第２のサーボモータによるヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの水平移動、および上下駆動用のサーボモータによるヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの開閉移動は、次のように行われている。
すなわち、製品供給装置側で、例えば、空袋防止機能が作動したとき等、制御装置は、エンドシール装置の上下のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂを開閉方向に動作させて、最大開き位置で動作を停止させると共に、前後方向の動作もその位置で停止させている。

特開２０１３－１１２３８３号公報

しかし、上記特許文献１に開示された横型製袋充填包装機では、製品供給装置側で空袋防止機能が作動したとき、フィルム送り装置およびエンドシール装置の駆動も停止され、エンドシール装置のヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが、第１のサーボモータにより最大開き位置で動作が停止されると共に、第２のサーボモータにより前後移動も停止されている。
そのため、空袋防止機能が作動の終了に伴い、フィルム送り装置およびエンドシール装置の駆動が再開されるとき、第１のサーボモータおよび第２のサーボモータのそれぞれを駆動させて、ヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの上下方向の開閉動作および前後移動動作も再開しなければならない。

ここで、上下方向の開閉動作の停止は、機械の運転再開時にヒータブロック１３１ａ，１３１ｂが閉じた状態になっていると筒状包装材等を送れないので、必ず、開いておかなければならないが、開いた状態が維持されていれば、ヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの前後移動まで停止する必要はない。
そして、ヒータブロック１３１ａ，１３１ｂの前後移動動作を再開するには、第２のサーボモータを再開させなくてはならず、その際の第２のサーボモータに対する負荷が大きくなってしまい、それに伴って、衝撃や振動が発生するという課題がある。
また、停止、再開を繰り返すことが多くなると、消費電力も多くなるという課題も生じる。

この発明の目的は、上記各課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、エンドシール装置が停止した後、再開動作される場合でも、その上下のヒータブロックにかかる前後移動の負荷をなくし、衝撃、振動を防止することができると共に、運転再開時の対応が迅速になる製袋充填包装機を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の製袋充填包装機は、原反ロールから繰り出され製筒器により筒状に形成された包装材を下流側に送る包装材送り装置と、前記筒状包装材に包装すべき製品を一定間隔で順次供給する製品供給装置と、前記下流側に配置されると共に、上下にそれぞれ配置されたヒータブロックを上下移動させる第１のサーボモータおよび前後進移動させる第２のサーボモータを備え、これらの各サーボモータの駆動により前記上下のヒータブロックを公転移動させ当該各ヒータブロックで前記筒状包装材の流れ方向の端部を挟み込んでヒートシールを施すボックスモーション式のエンドシール装置と、前記各装置を制御する制御装置と、を備えた袋充填包装機において、
前記制御装置を、前記各装置による連続運転中に前記エンドシール装置が作動停止した時に前記第１のサーボモータを駆動させて前記上下のヒータブロックを当該上下のヒータブロックによる噛合終了位置からボックスモーション軌道に沿って正回転させそれぞれ上下方向に開いた状態で維持させると共に、その状態で前記第２のサーボモータを駆動させて前後進移動を継続させ作動停止原因解除と同時に前記エンドシール装置が通常運転再開動作可能な位置まで移動させる制御が可能な構成とし、
前記エンドシール装置が作動停止した時は、前記製品供給装置の所定位置への前記製品の供給が途切れた場合にその位置を空袋検知センサが空袋発生位置として検知すると共に、検知された空袋発生位置が前記製筒器の下部において前記製品供給装置から前記包装材送り装置への製品受渡し位置に達した時であることを特徴とする。

本発明による袋充填包装機は、上述のように構成されており、エンドシール装置が停止した後、各ヒータブロックは第１のサーボモータの駆動により上下のヒータブロックによる噛合終了位置からボックスモーション軌道に沿って正回転してそれぞれ上下方向に開いた状態で維持されると共に、その状態で第２のサーボモータの駆動により前後進移動を継続させて作動停止原因解除と同時に前記エンドシール装置が再開動作可能な位置まで移動されるので、エンドシール装置が再開動作される場合でも、その上下のヒータブロックにかかる前後移動の負荷がなくなり、その結果、衝撃、振動を防止することができる。

本発明に係る製袋充填包装機の一実施形態である横型製袋充填包装機を示す側面図である。 図１におけるII矢視図で横型製袋充填包装機の平面図である。 図１、図２に示す横型製袋充填包装機で用いられているエンドシール装置を示す側面図である。 図３におけるIV矢視図である。 図３におけるV矢視図である。 前記実施形態のエンドシール装置におけるヒータブロックの動作説明図である。 前記実施形態のエンドシール装置におけるヒータブロックのボックスモーション軌跡の一例を示す動作図である。 前記実施形態の横型製袋充填包装機の制御装置を示すブロック図である。 前記実施形態の横型製袋充填包装機の製品供給装置、フィルム送り装置の一部およびエンドシール装置における製品の流れ状態を説明する動作説明図である。 図９の状態から動作が進んだ状態を説明する動作説明図である。 図１０の状態から動作がさらに進んだ状態を説明する動作説明図である。 従来のエンドシール装置におけるヒータブロックのボックスモーション動作の概略を示す動作説明図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る製袋充填包装機の一実施形態を説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態の製袋充填包装機としては、例えば、横型製袋充填包装機（以下、単に包装機という）Ｍが適用されている。

この包装機Ｍは、原反ロールＦｒから繰り出された帯状包装材Ｆｗを当該原反ロールＦｒの下流に配置された製筒器２２で筒状に形成すると共に、その筒状包装材Ｆｔを下流に搬送するフィルム送り装置２と、筒状包装材Ｆｔに被包装品である製品Ｐを一定間隔で送り込む製品供給装置１と、製品Ｐを内部に有した筒状包装材Ｆｔを、隣り合う製品Ｐ，Ｐの間の位置で横切る方向にエンドシールを施し、該エンドシールの中間で筒状包装材Ｆｔを切断するエンドシール装置３とを備えて構成されている。
なお、製筒器２２においては、帯状包装材Ｆｗが略閉じた湾曲状に成形されるので、製筒器２２の出口側では、製品Ｐは略閉じた湾曲状の包装材の内部に置かれた状態で包装材と共に送り出される。

製品供給装置１、フィルム送り装置２およびエンドシール装置３は、次に述べるように、それぞれサーボモータによって別々に駆動されており、制御装置４がこれら各装置１，２，３を互いに所定の位相差を保ちつつ同期して動作させている。
こうした駆動制御により、製造すべき袋に対応して印刷模様が送り方向に繰り返して施されている帯状包装材Ｆｗにシールを施して、当該印刷模様が袋上の正しい位置に表れるように袋を製作し、そうして製作された袋内に製品Ｐを収納したピロー包装体Ｂｐが製造されている

フィルム送り装置２は、フィルム送り用サーボモータＳＭ２Ａによって駆動される紙送りローラ２１と、その紙送りローラ２１の下流側に配置された紙引きローラ２３とで構成されている。
そして、これらの各ローラ２１，２３により紙送り機構２５が構成されており、この紙送り機構２５により、原反ロールＦｒから繰り出された帯状包装材Ｆｗが下流側に送られるようになっている。また、繰り出された帯状包装材Ｆｗは、前述のように、製筒器２２により略筒状に成形される。

紙引きローラ２３は、フィルム送り用サーボモータＳＭ２Ｂによって駆動される左右一対のローラ２３ａ，２３ｂを備えて構成されており、各ローラ２３ａ，２３ｂの周面間に筒状包装材Ｆｔの両端部を挟み込んで、且つ互いに逆回転することで、その筒状包装材Ｆｔが下流側に送られるようになっている。

センターシーラ２４は、上記紙引きローラ２３の下流側に配置されている。
このセンターシーラ２４は、製筒器２２から送り出され且つ略湾曲状の包装材の幅方向の両端部を重ね合わせてセンターシールを施すことにより、筒状包装材Ｆｔを形成する。 また、センターシーラ２４は、フィルム送り用サーボモータＳＭ２Ｃによって駆動される左右一対のシールローラ２４ａ，２４ｂを備えて構成されている。
これらのシールローラ２４ａ，２４ｂは互いに逆回転しながら、各ローラローラ２４ａ，２４ｂの周面間に上記筒状包装材Ｆｔの両側縁部を挟み込んでセンターシールを施すと共に、センターシールが施された筒状包装材Ｆｔを下流側に搬送するようになっている。

前記製品供給装置１は、無端チェーン１２を備えた供給コンベヤで構成されており、この無端チェーン１２には、前記製品Ｐの後部を押して搬送するプッシャアタッチメント１１が所定の間隔で取り付けられている。
無端チェーン１２は搬送方向の前後の端部に配置されたスプロケット１４，１４に巻き掛けられており、供給コンベヤ駆動用サーボモータＳＭ１の回転出力が動力伝達機構を介して下流側のスプロケット１４に伝達され、これにより、当該スプロケット１４が回転駆動されるようになっている。

製品供給装置１においては、プッシャアタッチメント１１が製品Ｐを押しながら搬送して、製品Ｐを製筒器２２の下部の製品受け渡し位置２ａ内に送り込む。また、供給装置１は、図１に示すように、プッシャアタッチメント１１を探知する供給原点センサ１０を備えて構成されている。

図３～図５には、図１、図２に示す包装機Ｍに用いられているエンドシール装置のモーション機構図が示されている。
図３はエンドシール装置の側面図であり、図４は図３におけるIV矢視図であり、図５は図３におけるV矢視図である。

これらの図３～図５に示すように、エンドシール装置３は、上下に対向して配置された一対のヒータブロック３１ａ，３１ｂを備えている。
各ヒータブロック３１ａ，３１ｂは、上下の開閉方向に同期して駆動され、最も閉じたときに、各ヒータブロック３１ａ，３１ｂ間に筒状包装材Ｆｔを加圧状態に挟み込み、挟まれた筒状包装材Ｆｔの部位を加熱溶着することでエンドシール部Ｓｅ，Ｓｅ（図２参照）を形成するようになっている。

上側のエンドシーラ３１ａには、当該エンドシーラ３１ａに形成されている貫通孔３４にカッタ３３が収容された状態で内蔵されており、下側のエンドシーラ３１ｂには、カッタ３３に対応した位置に当該カッタ３３が入り込む貫通孔３５が形成されている。
また、上側のエンドシーラ３１ａには、カッタ３３を下側のエンドシーラ３１ｂに向けて突き出すカッタ用駆動装置３６が設けられている。

カッタ用駆動装置３６は、例えば公知のエアアクチュエータで構成されており、上下のエンドシーラ３１ａ，３１ｂの動作、すなわち、両エンドシーラ３１ａ，３１ｂの閉じ動作に合わせて作動して、カッタ３３を下側のエンドシーラ３１ｂに向けて突き出し、筒状包装材Ｆｔを切断するようになっている。
そして、上記カッタ３３、貫通孔３４およびカッタ用駆動装置３６により、エンドシール装置３に組み込まれたカッタ装置 が構成されている。

上下のエンドシーラ３１ａ，３１ｂは、支持ブロック４５に対して上下方向にスライド可能に配設されている。
すなわち、支持ブロック４５は、左右方向の両端部において、スライド軸４６ａ，４６ｂを上下方向に摺動可能に保持しており、スライド軸４６ａ，４６ｂの両端部は、上下の各側において上側エンドブロック４７ａと下側エンドブロック４７ｂとによって連結されている。

また、上側ヒータブロック３１ａとカッタ用駆動装置３６とは、上側エンドブロック４７ａにおいて、それぞれ下側と上側に配設されている。
スライド軸４６ａ，４６ｂには、その長手方向中間領域において、中間ブロック４８がスライド可能に支持されており、中間ブロック４８の上側には下側ヒータブロック３１ｂが取り付けられている。

支持ブロック４５には、ヒータブロック３１ａ，３１ｂを上下方向に開閉するための上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａが設けられている。
上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの出力軸５０にはレバー５１が取り付けられ、レバー５１の一方端部は、上側リンク５２ａを介して上側ブラケット５３ａに揺動可能に連結されており、その上側ブラケット５３ａは中間ブロック４８に連結されている。
また、レバー５１の他方端部は、下側リンク５２ｂを介して下側ブラケット５３ｂに揺動可能に連結されており、この下側ブラケット５３ｂは下側エンドブロック４７ｂに連結されている。

したがって、上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａが駆動されて出力軸５０が回転されると、その回転方向に応じて、下側リンク５２ｂ、下側エンドブロック４７ｂ、スライド軸４６ａ，４６ｂおよび上側エンドブロック４７ａを介して上側ヒータブロック３１ａが開閉され、上側リンク５２ａおよび中間ブロック４８を介して下側ヒータブロック３１ｂが開閉されるようになっている。
すなわち、開閉用駆動源としての上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの作動により、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂは、それらの間を水平方向に送られる筒状包装材Ｆｔに対して互いに同期した開閉動作を行う。

前記エンドシール装置３において、ヒータブロック３１ａ，３１ｂは開閉方向と直交する前後方向（筒状包装材Ｆｔの紙送り方向）にスライド可能である。
すなわち、エンドシール装置３の支持ブロック４５は、その左右において、機械の固定フレームに支持されている前後ガイド５５ａ，５５ｂによってスライド可能に支持されている。

図３～図５に示すように、固定フレームには第２のサーボモータである前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂが配設されており、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの出力軸５７にはアーム５８が取り付けられている。
アーム５８の先端部と支持ブロック４５（上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａでもよい）のブラケット６０との間はリンク５９を介して連結されている。
したがって、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂが駆動されると、その回転方向に応じて、アーム５８、リンク５９およびブラケット６０を介して、支持ブロック４５が前後ガイド５５ａ，５５ｂによって案内されて、前後方向に駆動される。
すなわち、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂは、筒状包装材の送り方向と平行な水平動作を行うようになっている。

上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂを開閉する第１のサーボモータである上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａと、エンドシール装置３を支持ブロック４５ごと前後方向に駆動する前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂとは、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの筒状包装材への開閉動作と筒状包装材の送り方向と平行な水平動作（前後動動作）とを行わせるために、包装機Ｍの制御装置４によってそれぞれ別々に（独立して）制御可能である。
さらに詳細に説明すると、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの制御によって上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂが筒状包装材Ｆｔと等速で水平移動する区間を設定可能であり、上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの制御によって、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂが互いに接近を開始し完全に閉じるまでの間に途中停止する区間を設定可能である。

次に、図６に基づいて、本発明による包装機Ｍに用いられているエンドシール装置３の動作、つまり、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの作動状態を説明する。

図６の（ａ）には、包装機Ｍが通常動作をしているときに、エンドシール装置３に備わる上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの動作が示されている。
図中、符号Ｖ１～Ｖ３は上側ヒータブロック３１ａの公転移動の際における上下方向に占める特徴的な高さ位置を示している。
すなわち、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂについて、符号Ｖ１は互いの噛合位置から最も離れた開き高さ位置を、符号Ｖ２は前後進方向において最大後進位置にあるときの高さ位置を、符号Ｖ３は互いに噛合位置にあるときの高さ位置をそれぞれ表している。
下側ヒータブロック３１ｂの上下方向の高さ位置については明示していないが、上下方向に対称な位置Ｖ１～Ｖ３を占めることは明らかである（図６の（ｂ）～（ｆ）においても同様）。
なお、図６の（ａ）は、前記従来例で説明した図１２の動作と同じである。したがって、符号Ｖ１等は同じ符号を付してある。

また、図６の（ａ）において、符号Ｈ１～Ｈ５は上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの公転移動の際における前後進方向に占める特徴的な水平位置を示している。
上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂについて、符号Ｈ１は前後進方向の最大後進位置にあるときの水平位置を、符号Ｈ２は互いに噛合開始したときの水平位置を、符号Ｈ３は互いの噛合状態から最も上下方向に開いたときに水平位置を、符号Ｈ４は互いの噛合を終了して開き開始したときの水平位置をそれぞれ表している。

図６の（ｂ）には、空袋時とそのときのヒータブロック３１ａ，３１ｂの上下方向の開閉動作が示され、図６の（ｃ）～（ｅ）には、空袋時のヒータブロック３１ａ，３１ｂの前後移動（水平移動のみ１～水平移動のみ３）が示され、図６の（ｆ）には、停止していた包装機Ｍが動作を再開するときの通常動作再開が示されている。

図６の（ａ）において、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの公転移動の際に、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂが最も開いた（Ｈ３，Ｖ１）の位置から、矢印で示すように、最大後進位置で且つ中間的な高さの位置（Ｈ１，Ｖ２）、上下のヒータブロックが互いに噛合開始した位置（Ｈ２，Ｖ３）、上下のヒータブロックが噛合終了した位置（Ｈ４，Ｖ３）、および最大前進位置で且つ中間的な高さの位置（Ｈ５，Ｖ２）を経て、最初の位置（Ｈ３，Ｖ１）に戻るボックスモーション動作（循環動作）を行っている。

図６の（ｂ）の前半部は空袋時であり、後述する図１１（Ｅ）の状態を示しており、また、図６の（ｂ）の後半部は、空袋防止機能が作動した時、又は当該包装機Ｍがメインのスイッチがオフになるか或いは何らかの原因で停止した時に、包装機Ｍの空袋防止機能が作動した時、又は当該包装機Ｍがメインのスイッチがオフになるか或いは何らかの原因で停止した時に、エンドシール装置３が占める停止位置が上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂの噛合状態が終了した位置（Ｈ４，Ｖ３）であるとする。

制御装置４は、図６の（ｂ）の後半部に示すように、この停止に応答して各ヒータブロックヒータブロック３１ａ，３１ｂを開閉方向のみに動作させる。
すなわち、制御装置４は、開閉のための第１のサーボモータである上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａ（図３参照）に指令して上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂを上下方向に開いた待機位置（Ｈ３，Ｖ１）に移行させる。そして、上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの駆動を停止させ、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂを待機位置（Ｈ３，Ｖ１）で停止させておく。

ヒータブロック３１ａ，３１ｂが占める最大前進位置（Ｈ５，Ｖ２）は、包装材の送り方向についてはヒータブロック３１ａ，３１ｂが取るボックスモーションの軌跡上の最も前進側に至ったときに占める位置（水平方向の位置Ｈ５）と、ヒータブロック３１ａ，３１ｂの上下方向についてはボックスモーションの軌跡上の最も開いたときに占める位置（上下方向の高さＶ１）とで座標が定められる位置である。

これに対して、図６（ｃ）に示すように、ヒータブロック３１ａ，３１ｂは、第２のサーボモータである前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により、待機位置（Ｈ３，Ｖ１）を保ったまま、筒状包装材Ｆｔの送り方向と反対方向に吸い絵費移動が行われて水平移動のみを行い、水平中間位置（Ｈ３，Ｖ１）にまで移動される。

その後、図６（ｄ）に示すように、ヒータブロック３１ａ，３１ｂは、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により、最大後退位置（Ｈ１，Ｖ１）から最大前進位置（Ｈ５，Ｖ１）に移動する。
引き続き、図６（ｅ）に示すように、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により、ヒータブロック３１ａ，３１ｂは、最大前進位置（Ｈ５，Ｖ１）から筒状包装材Ｆｔの送り方向と反対方向に水平移動が行われて水平中間位置（Ｈ３，Ｖ１）まで移動される。

次に、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂが図６の（ｅ）に示すように、最大前進位置（Ｈ５，Ｖ１）から水平中間位置（Ｈ３，Ｖ１）まで移行した後で、例えば操作・表示部６から運転再開の指令が出された場合には、制御装置４は、図６の（ｆ）に示すように、第１のサーボモータである上下動用サーボモータＳＭ３Ａの駆動により、ヒータブロック３１ａ，３１ｂの開閉動作を再開するように指令を出すようになっている。

すなわち、本実施形態では、エンドシール装置３が停止するとき（図６の（ｂ）の空袋時）、図６の（ｂ）の後半部から図６の（ｅ）までにわたって、水平成分（前後移動）は動作継続状態であり、垂直成分（上下方向開閉）はＶ１位置で停止している。
また、ヒータブロック３１ａ，３１ｂが、図６の（ｅ）の位置から水平中間位置（Ｈ３，Ｖ１）まで移動したら、開閉動作が再開されるようになっている。

そして、エンドシール装置に備わる上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂは、上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａおよび前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動によって上下および前後に合成された動きをして、図６の（ａ）に包装機Ｍが通常動作をしているときの動作として示されているような動作を行うようになっている。

前記制御装置４の詳細が図８にブロック図として示されている。
なお、図８において、制御装置４内での信号線は、本発明における主たる接続関係（制御信号の流れ）を説明するためのものであり、厳密な接続関係までを示すものではない。

制御装置４は、製品供給装置１に関しての供給原点センサ１０、包装材のレジマークＲＭについてのマークセンサ２０、エンドシール装置３に関してのエンドシーラ原点センサ３０、供給装置１における製品Ｐが欠品していること（搬送されるべき製品Ｐの有無）を検出する欠品センサ８、および操作・表示部６からの検出信号や指令信号の入力を受けて、当該指令内容に則するように、製品供給装置１については供給コンベヤ駆動用サーボモータＳＭ１、フィルム送り装置２についてはフィルム送り用サーボモータＳＭ２Ａ，ＳＭ２Ｂ，ＳＭ２Ｃ、およびエンドシール装置３については上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａと前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂに対して制御信号を出力するようになっている。
また、制御装置４は、包装機Ｍを運転制御する際に必要なデータを記憶・読み出しをする記憶装置５に接続されており、更に、包装機Ｍの運転状況の危険度に応じて作業者に注意や警告等を報じるための信号を報知装置７に出力する。

供給原点センサ１０、マークセンサ２０およびエンドシーラ原点センサ３０からの検出信号は、初期位相差調整部７０および通常運転制御部７１に入力される。
初期位相差調整部７０は供給装置制御部７５とフィルム送り装置制御部とに、そして通常運転制御部７１は供給装置制御部７５とフィルム送り装置制御部７６とエンドシール装置制御部７７とに運転制御信号を出力して、それぞれの制御部７５～７７が対応するサーボモータに駆動用の制御信号を出力する。

例えば、欠品センサ８が製品Ｐの供給途絶を検出すると、空袋防止機能が働き、包装機Ｍのフィルム送り装置２とエンドシール装置３とが休止状態になり、製品供給装置１のみが運転継続される。
このとき、包装機Ｍの停止（休止）判定部７２が包装機Ｍの停止（休止）か否かの判定において停止（休止）を判定する。停止（休止）判定部７２は、ヒータブロック停止位置判定部７３に接続されている。停止（休止）判定部７２の判定に基づいて、ヒータブロック停止位置判定部７３は、ヒータブロック３１ａ，３１ｂが包装材を噛込み込む噛合位置にあるか否かを判定する。

ヒータブロック停止位置判定部７３は、エンドシール装置制御部７７に接続されており、詳細には、エンドシール装置制御部７７の上下駆動用サーボモータ制御部７８に接続されている。
ヒータブロック停止位置判定部７３で噛合位置であると判定されたことに応じて、上下駆動用サーボモータ制御部７８が上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａに制御信号を出力してヒータブロック３１ａ，３１ｂを上下に開く動作をさせて退避位置へ移動させる。
被包装物Ｐの供給回復に応じて、欠品センサ８からの回復信号、或いは操作・表示部６からの指令信号を受けて、運転再開判定部７４が運転再開を判定する。

運転再開判定部７４もエンドシール装置制御部７７に接続されており、詳細には前後駆動用サーボモータ制御部７９に接続されており、運転再開判定部７４はその判定に基づいて前後駆動用サーボモータ制御部７９に運転制御信号を出力し、前後駆動用サーボモータ制御部７９が前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂに前後駆動用の制御信号を出力する。ヒータブロック３１ａ，３１ｂが最大前進位置（戻り基準位置）を経て通常のボックスモーションの軌道に戻ったときには、通常運転制御部７１の制御の下に入り、制御部７５～７７に対して、それぞれが対応するサーボモータに駆動用の制御信号を出力する通常の運転制御が行われる。

次に、横型製袋充填包装機Ｍの全体の作用を説明する。
横型製袋充填包装機Ｍは、ヒータブロック３１ａ，３１ｂを上下方向と前後方向とにそれぞれ移動可能にしたボックスモーション型のエンドシール装置３を備えたものであり、図１に示すように、制御装置４は、供給原点センサ１０、マークセンサ２０およびエンドシーラ原点センサ３０からの信号の入力を受けて、供給装置１の供給コンベヤ駆動用サーボモータＳＭ１、フィルム送り装置２の紙送りローラ２１、紙引きローラ２３およびセンターシーラ２４をそれぞれ駆動するためのフィルム送り用サーボモータＳＭ２Ａ，ＳＭ２Ｂ，ＳＭ２Ｃ、並びにヒータブロック３１ａ，３１ｂを上下移動させるための駆動モータＳＭ３Ａおよび前後進移動させるための駆動モータＳＭ３Ｂのタイミングを伴った駆動制御を行い、各装置１～３を互いに所定の位相差を保ちながら同期して動作させる。

制御装置４は、当該包装機Ｍの運転に際して、記憶装置５、操作・表示部６又は報知装置７と個別的に或いは相互間で情報を遣り取りしている。
包装機Ｍを用いてピロー袋包装体ＢＰを製造しようとするときは、操作・表示部６から入力して製造する袋の長さなどの基本設定値を機械に設定し、更にフィルム送り装置２、エンドシール装置３および製品供給装置１間の位相差を調整する。
制御装置４は、また、製品Ｐの供給の途絶えが検出されたことに応じて、空袋防止機能を作動させて、空袋の発生を防止するとともに、エンドシール装置３において、上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂが包装材に対して噛合い終了位置で停止（休止）したときに、上下に開いて退避させる制御、前後移動は継続して行う制御、およびその後の包装機Ｍの運転再開の制御を行う。

初期状態においては、供給装置１、フィルム送り装置２およびエンドシール装置３はそれぞれの基準位置で停止した状態にある。
すなわち、フィルム送り装置２の停止位置は、マークセンサ２０が帯状包装材Ｆｗに印刷されたレジマークを探知した位置である。
エンドシール装置３の停止位置は、ヒータブロック３１ａ，３１ｂが最も離間し且つ水平移動の中心にある位置を占めるときの当該ヒータブロック３１ａを探知するエンドシーラ原点センサ３０がＯＮした位置である。
また、製品供給装置１の停止位置は、プッシャアタッチメント１１を探知する供給原点センサ１０がＯＮした位置である。

次に、図９～１１に基づいて、製品供給装置１、フィルム送り装置２およびエンドシール装置３と、それらの装置１，２，３の間での製品Ｐの流れの相互関係を説明する。

図９（Ａ）には、製品供給装置１とフィルム送り装置２とが接合される前の状態が示されている。
この図９（Ａ）に示すように、製品供給装置１は、前述のように、両端のスプロケット１４，１４同士を無端チェーン１２で結んで形成されたコンベアで構成されており、無端チェーン１２には、一定間隔でプッシャアタッチメント１１が装備されている。
そして、各プッシャアタッチメント１１間に、袋内に収納される所定の製品Ｐが外部から供給されるようになっている。

製品供給装置１の長手方向一端側には、製品供給装置１の所定のプッシャアタッチメント１１，１１間に、外部から供給されるべき製品Ｐが供給されているか否かを検出する、つまり、欠品の有無を検出する前記欠品検出センサ８が配置されている。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、製品供給装置１とフィルム送り装置２とが接合された後、製品供給装置１から所定の製品Ｐが、順次フィルム送り装置２の製品受け渡し位置 ２ａを経て筒状フィルムＦｔ内に送られる。
なお、本実施形態では、製品受け渡し位置２ａからエンドシール装置３までの間に、例えば、５個の製品Ｐ（１～５）が載置され、また、製品供給装置１内には、例えば、６個の製品Ｐ（６～１１）が載置されるようになっている。
これらの製品Ｐの数は、図１では、それぞれ４個、３個であるが、図９～１１では説明しやすいように上述のような数にしたものである。
そして、エンドシール装置３では、順次送り込まれた製品Ｐに対して、一対のヒータブロック３１ａ，３１ｂのボックスモーション運動により一袋ずつヒートシールを行うと共に、カットして、ピロー包装体Ｂｐが形成されるようになっている。

図１０（Ｃ）には、製品供給装置１の所定のプッシャアタッチメント１１間に製品Ｐが供給されていない状態が示されている。
すなわち、この図１０（Ｃ）では、図１０（Ｂ）において、製品供給装置１からフィルム送り装置２の製品受け渡し位置２ａまでに、No.１～No.５の製品Ｐが載置されている状態から、No.１の製品Ｐが収納された一つの袋がピロー包装体Ｂｐとして完成され、且つ送り出された後、常時駆動している製品供給装置１の入口側のNo.１１の製品Ｐの後に、何らかの理由により、外部から製品Ｐが供給されていない状況、つまり欠品箇所１ａが発生したことが示されているが、この欠品箇所１ａは、欠品検出センサ８により検知されるようになっている。

次に、図１０（Ｄ）～（Ｆ）に示すように、製品供給装置１の運転を継続させて順次製品Ｐをフィルム送り装置２側に送り込み、かつ、エンドシール装置３によりピロー包装体Ｂｐを形成していくと、欠品箇所１ａがフィルム送り装置２側に近づく。
図１０（Ｄ）に示すように、製品供給装置１における欠品箇所１ａが、フィルム送り装置２側の製品受渡し位置２ａの隣接位置に送られてきたとき、制御装置４が上記欠品検出センサ８からの欠品である旨の信号を受けて、フィルム送り装置２に減速停止信号を発して筒状フィルムＦｔの送りを停止させる。そして、このとき、エンドシール装置３の駆動も減速停止させる。
このとき、フィルム送り装置２側の受け渡し位置２ａには、No.１１の製品Ｐが収納されている。

フィルム送り装置２およびエンドシール装置３が減速停止した場合でも、製品供給装置１は駆動しているので、図１０（Ｅ）に示すように、欠品箇所１ａがフィルム送り装置２の受け渡し位置２ａに達する。そして、このとき、フィルム送り装置２は完全に停止している。

また、エンドシール装置３では、前記上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの駆動により上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂをボックスモーション軌道上の最大開き位置で動きを完全に停止しているが、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂは駆動を継続させており、ヒータブロック３１ａ，３１ｂの水平方向の移動、つまり、前後移動は継続している。

この状態で、図１１（Ｅ）に示すように、製品供給装置１から、欠品箇所１ａの次の位置に送られてきているNo.１２の製品Ｐをフィルム送り装置２の受け渡し位置２ａに送り込む。これにより、フィルム送り装置２に空袋が生じることがなくなる。
そして、この図１０（Ｅ）～（Ｆ）の一連の動作が空袋防止動作である。
フィルム送り装置２側の受け渡し位置２ａに製品Ｐが送込まれると同時に、制御装置４ から、フィルム送り装置２およびエンドシール装置３に指令が発信され、図１１（Ｆ）に示すように、それらの装置２，３の再起動が実行される。

以上のような構成の横型製袋充填包装機Ｍによれば、次のような効果が得られる。
（１）エンドシール装置３が停止した後、各ヒータブロック３１ａ，３１ｂは、第１のサーボモータである上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの駆動により開いた位置で停止されているが、第２のサーボモータである前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により前後進移動は継続して運転されているので、エンドシール装置３が再開動作される場合でも、その上下のヒータブロック３１ａ，３１ｂにかかる前後移動の負荷がなくなるので、衝撃、振動を防止することができる。

（２）エンドシール装置３が停止した後、各ヒータブロック３１ａ，３１ｂは上下駆動用サーボモータＳＭ３Ａの駆動により開いた位置で停止されているが、前後駆動用サーボモータＳＭ３Ｂの駆動により前後進移動は継続して運転されているので、エンドシール装置３が再開動作される場合、各ヒータブロック３１ａ，３１ｂを運転再開時の最適の位置に移動させることで、運転再開時の対応が迅速になるという効果を得ることができる。

以上、上記実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

例えば、前記実施形態では、製袋充填包装機として横型製袋充填包装機Ｍが適用されていたが、これに限らず、製袋充填包装機としては縦型製袋充填包装機に適用することもできる。

本発明は、上下に配置されたヒータブロックを備えたエンドシール装置が機械の運転停止およびその後の運転再開の際に利用できる。

１ 製品供給装置
２ フィルム送り装置
３ エンドシール装置
４ 制御装置
１１ プッシャアタッチメント
２１ 紙送りローラ
２２ 製筒器
２３ 紙引きローラ
２４ センターシーラ
３１ａ 上側ヒータブロック
３１ｂ 下側ヒータブロック
４５ 支持ブロック
１ａ 欠品箇所
２ａ 製品受け渡し位置
ＳＭ１ 供給コンベヤ駆動用サーボモータ
ＳＭ２Ａ，ＳＭ２Ｂ，ＳＭ２Ｃ フィルム送り用サーボモータ
ＳＭ３Ａ 上下駆動用サーボモータ（第１のサーボモータ）
ＳＭ３Ｂ 前後駆動用サーボモータ（第２のサーボモータ）
Ｆｒ 原反ロール
Ｆｗ 帯状包装材
Ｆｔ 筒状包装材
Ｐ 製品（被包装品）
Ｂｐ ピロー包装体

Claims (2)

1. 原反ロールから繰り出され製筒器により筒状に形成された包装材を下流側に送る包装材送り装置と、前記筒状包装材に包装すべき製品を一定間隔で順次供給する製品供給装置と、前記下流側に配置されると共に、上下にそれぞれ配置されたヒータブロックを上下移動させる第１のサーボモータおよび前後進移動させる第２のサーボモータを備え、これらの各サーボモータの駆動により前記上下のヒータブロックを公転移動させ当該各ヒータブロックで前記筒状包装材の流れ方向の端部を挟み込んでヒートシールを施すボックスモーション式のエンドシール装置と、前記各装置を制御する制御装置と、を備えた袋充填包装機において、
   前記制御装置を、前記各装置による連続運転中に前記エンドシール装置が作動停止した時に前記第１のサーボモータを駆動させて前記上下のヒータブロックを当該上下のヒータブロックによる噛合終了位置からボックスモーション軌道に沿って正回転させそれぞれ上下方向に開いた状態で維持させると共に、その状態で前記第２のサーボモータを駆動させて前後進移動を継続させ作動停止原因解除と同時に前記エンドシール装置が通常運転再開動作可能な位置まで移動させる制御が可能な構成とし、
   前記エンドシール装置が作動停止した時は、前記製品供給装置の所定位置への前記製品の供給が途切れた場合にその位置を空袋検知センサが空袋発生位置として検知すると共に、検知された空袋発生位置が前記製筒器の下部において前記製品供給装置から前記包装材送り装置への製品受渡し位置に達した時であることを特徴とする製袋充填包装機。
2. 前記請求項１に記載の製袋充填包装機において、
   前記第１のサーボモータの駆動による前記各ヒータブロックの上下方向の開きは、前記ボックスモーション軌道上の最大開き位置であることを特徴とする製袋充填包装機。

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