JP7304633B2 - sealing device - Google Patents
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Description
本発明は、フィルムに横シールを行うシール装置に関する。 The present invention relates to a sealing device for laterally sealing a film.
従来、横シール装置(例えば、エンドシール装置)として、上下のエンドシーラーがエアシリンダの伸縮による垂直移動と可動テーブルの水平移動の合成によりボックスモーションを行う装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a horizontal seal device (for example, an end seal device), there is known a device in which upper and lower end sealers perform a box motion by combining vertical movement due to expansion and contraction of an air cylinder and horizontal movement of a movable table (for example, patent document 1).
しかしながら、従来の横シール装置では、一対のシーラーが近接する速度は一定であり、高さが異なる製品をシールする場合には、例えば、シール部に皺が入るなど仕上がりに影響が出る問題があった。 However, in the conventional horizontal sealing device, the speed at which a pair of sealers approach each other is constant, and when sealing products with different heights, there is a problem that the finish is affected, for example, wrinkles appear in the sealed portion. rice field.
また、上下移動(垂直移動)をモータ駆動とすることで、シーラーの近接する速度を調整可能とする装置も知られている。しかしながらこの場合、上下移動(垂直移動)及び前後移動(水平移動)の駆動源がいずれもモーターであるため、特に大型で重量がある物品や、剛性が高い物品を包装する場合において、良好なシールが行えない問題がある。具体的に、特に上下移動において、モーター駆動の場合は例えばカムやリンク機構を介してシーラー(トップシーラー)の移動を行うことが一般的であるが、上下のシーラー同士が最も離間する位置(上側のシーラーは回転の最上部、下側のシーラーは回転の最下部)で停止するように制御したとしても、慣性でシーラーが僅かに移動してしまう場合がある。そうなると、次回のシール時のシーラーの移動開始位置がずれることから、シール位置がずれたり、シール時にフィルムを噛みこむ原因となる場合がある。また、物品の高さが高い場合には、移動するシーラーと物品が接触する恐れもあり、物品の破損や、シーラーの破損(被包装物が剛性の高い物品の場合)が生じる問題がある。 A device is also known in which the vertical movement (vertical movement) is driven by a motor so that the speed at which the sealer approaches can be adjusted. However, in this case, since the drive source for vertical movement (vertical movement) and back-and-forth movement (horizontal movement) are both motors, good sealing is possible especially when packaging large, heavy, or highly rigid articles. I have a problem that I can't do Specifically, especially in vertical movement, it is common to move the sealer (top sealer) via a cam or link mechanism, for example, in the case of motor drive, but the position where the upper and lower sealers are most separated (upper Even if it is controlled to stop at the top of the rotation for the sealer on the bottom and the bottom for the bottom sealer of rotation), the sealer may move slightly due to inertia. If this happens, the movement start position of the sealer at the time of the next sealing is shifted, which may cause the sealing position to be shifted or the film to be caught at the time of sealing. In addition, when the article is tall, there is a risk that the moving sealer will come into contact with the article, causing damage to the article or breakage of the sealer (if the article to be packaged is a highly rigid article).
このように慣性によってシーラーの停止位置がずれた場合、モーターの回転方向を逆方向にすることで適切な位置に戻すことは可能ではあるが、物品の搬送速度が速い場合などは、運転中にタイミングで位置を戻す制御を行うことは現実的ではない。このよう場合には、シーラーの上下方向の駆動手段として、水平方向のずれがなく上下方向の移動制御が一意に(正確に)行える流体シリンダーの採用が望ましい。 If the stop position of the sealer is displaced due to inertia, it is possible to return it to the appropriate position by reversing the direction of rotation of the motor. It is not realistic to perform control to return the position with timing. In such a case, it is desirable to employ a fluid cylinder as a means for driving the sealer in the vertical direction, which can uniquely (accurately) control the movement in the vertical direction without any horizontal displacement.
しかしながら、流体シリンダーの場合、シーラーの上下方向の移動速度を決定する流速を変化させることができないため、包装する物品の高さの変更に柔軟に対応することができない。 However, in the case of a fluid cylinder, since the flow speed that determines the vertical movement speed of the sealer cannot be changed, it is not possible to flexibly respond to changes in the height of the articles to be packaged.
図5は、従来の流体シリンダー(不図示)によってシーラー330を駆動する場合の、シーラー330の動作を示す概念図である。同図においては上部のシーラー330のみを記載し、下部のシーラーは省略する。同図は、厚み(高さ)が小さい物品XA1_3を包むフィルムYA1_3と、厚みが大きい物品XA1_4を包むフィルムYA1_4をそれぞれ、共通の(すなわち同じ動作を行う)シーラー330でシールする場合の側面概念図である。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing the operation of sealer 330 when sealer 330 is driven by a conventional fluid cylinder (not shown). In the figure, only the upper sealer 330 is shown, and the lower sealer is omitted. This figure is a conceptual side view of the case where the film YA1_3 that wraps an article XA1_3 with a small thickness (height) and the film YA1_4 that wraps an article XA1_4 with a large thickness are sealed by a common sealer 330 (that is, performs the same operation). is.
流体シリンダー(例えばエアシリンダーなど)は、シーラー330を垂直方向(図示上下方向)のみに移動させる。したがってこの場合に、シーラー330をボックスモーション動作させるには、流体シリンダーによる垂直方向の移動とともに、水平方向駆動手段によってシーラー330を水平方向(図示左右方向)にも移動させる。これにより、シーラー330は、或る移動開始位置Sから破線矢印のように下降してシール位置PSに達し、フィルムYA1_3、1_4をそれぞれ加圧し、シールする。 A fluid cylinder (such as an air cylinder) moves the sealer 330 only vertically (up and down as shown). Therefore, in this case, in order to move the sealer 330 in a box motion, the fluid cylinder moves the sealer 330 in the vertical direction and also moves the sealer 330 in the horizontal direction (horizontal direction in the figure) by the horizontal driving means. As a result, the sealer 330 descends from a certain movement start position S as indicated by the dashed arrow to reach the sealing position PS, pressurizes the films YA1_3 and YA1_4, and seals them.
同図に示すように、例えば厚みが小さい物品XA1_3に好適に設定されたシーラー330を用いて厚みが大きい物品XA1_4のフィルムYA1_4をシールすると、シーラー330に近接するフィルムYA1_4(下流側側面)が急峻となって搬送方向Tの余裕が少なくなり、フィルムYA1_4に皺が寄ったり、シーラー330が物品XA1_4に接触するなどの問題が生じる。 As shown in the figure, for example, when the film YA1_4 of the thick article XA1_4 is sealed using the sealer 330 that is suitably set for the thin article XA1_3, the film YA1_4 (downstream side surface) adjacent to the sealer 330 becomes steep. As a result, the margin in the transport direction T is reduced, causing problems such as wrinkling of the film YA1_4 and contact of the sealer 330 with the article XA1_4.
また、実線矢印で示す領域PHでは、シールは開始していないものの、シーラー330がフィルムYA1_4に当接または近接し、予熱をしている領域(予熱領域PH)となるのであるが、シーラー330の移動速度が速いと十分な予熱が行えず、シール位置PSでのシールが適切に行えない恐れもある。 In addition, in the region PH indicated by the solid line arrow, although sealing has not started, the sealer 330 contacts or approaches the film YA1_4 and becomes a preheating region (preheating region PH). If the moving speed is high, sufficient preheating cannot be performed, and there is a possibility that sealing at the sealing position PS cannot be properly performed.
また、例えばガゼットを形成するような場合、シール位置PSにて十分にフィルムYA1_4にテンションをかけながらフィルムYA1_4の内包への折り込みとシールを行う必要があるが、シーラー330の移動が速いと正確なガゼット形成ができず、またシール状態も粗くなってしまう問題があった。 In the case of forming a gusset, for example, it is necessary to fold the film YA1_4 into the inclusion and seal the film YA1_4 while applying sufficient tension to the film YA1_4 at the seal position PS. There was a problem that the gusset could not be formed and the sealing state became rough.
また、逆に厚みが大きい物品XA1_4に好適に設定されたシーラー330を用いると、例えば、シール位置PSから移動開始位置Sまでが長くなるため、厚みが小さい物品XA1_3の処理能力が低下する問題が生じる。 On the other hand, if the sealer 330 that is suitably set for the thick article XA1_4 is used, for example, the distance from the sealing position PS to the movement start position S will be long, so there will be a problem that the processing capacity for the thin article XA1_3 will be reduced. occur.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、物品の形状(高さ)の変更に柔軟に対応できるとともに、フィルムに対して確実かつ美観の良好な横シール(トップシール、エンドシール)を行うことが可能なシール装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of flexibly adapting to changes in the shape (height) of an article, as well as reliably and aesthetically pleasing lateral seals (top seals, end seals) for films. An object of the present invention is to provide a sealing device capable of performing
本発明は、フィルムを挟んで対向配置させた一対のシーラーを移動させながら前記フィルムを搬送方向に対して横断する方向にシールするシール装置であって、前記一対のシーラーの上シーラーと下シーラーをそれぞれ、搬送高さ方向に移動可能な流体シリンダーと、前記一対のシーラーを、前記搬送方向に沿って移動可能な駆動手段と、前記上シーラーと下シーラーが互いに近接する移動速度と、該一対のシーラーがシール位置に向かって移動を開始する移動開始位置を制御可能な制御手段と、を有し、搬送される物品の形状に対応して前記移動開始位置と前記移動速度の組み合わせを複数設定可能であり、前記制御手段は、搬送高さ方向の厚みが大きい物品(以下、「第一の物品」という。)の場合は、前記移動開始位置を前記シール位置から離れた第一の位置且つ、前記移動速度を第一の速度に設定し、搬送高さ方向の厚みが小さい物品(以下、「第二の物品」という。)の場合は、前記移動開始位置を前記第一の位置より前記シール位置に近い第二の位置且つ、前記移動速度を前記第一の速度より高速の第二の速度に設定する、ことを特徴とするシール装置である。
The present invention is a sealing device that seals the film in a direction transverse to the conveying direction while moving a pair of sealers arranged opposite to each other with the film sandwiched therebetween, wherein the upper sealer and the lower sealer of the pair of sealers are a fluid cylinder movable in the conveying height direction , a driving means capable of moving the pair of sealers along the conveying direction, a moving speed at which the upper sealer and the lower sealer approach each other, and the pair of and a control means capable of controlling a movement start position where the sealer starts moving toward the sealing position, and a plurality of combinations of the movement start position and the movement speed can be set according to the shape of the article to be conveyed. In the case of an article having a large thickness in the conveying height direction (hereinafter referred to as "first article"), the control means sets the movement start position to a first position away from the sealing position and The movement speed is set to the first speed, and in the case of an article having a small thickness in the conveying height direction (hereinafter referred to as "second article"), the movement start position is set to the seal from the first position. The sealing device is characterized in that a second position close to the position is set and the moving speed is set to a second speed higher than the first speed.
本発明によれば、物品の形状(高さ)の変更に柔軟に対応できるとともに、フィルムに対して確実かつ美観の良好な横シール(トップシール、エンドシール)を行うことが可能なシール装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a sealing device capable of flexibly adapting to changes in the shape (height) of an article and performing reliable and aesthetically pleasing horizontal sealing (top sealing, end sealing) on a film. can provide.
<シール装置>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るシール装置10の構成について説明する。なお、本実施形態のシール装置10は、フィルムYA1を挟んで対向配置させた一対のシーラー(上部シーラー30および下部シーラー31)を移動させながらフィルムYA1を、その搬送される方向に対して横断する方向にシールする横シール装置である。横シール装置は、またトップシール装置あるいはエンドシール装置と称される場合もある。また、本明細書における各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本明細書における各図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。ここで、本実施形態における方向の定義としては便宜上、フィルムYA1が搬送される方向を搬送方向Tとし、搬送方向Tに直交するフィルムYA1の幅方向を搬送幅方向Wとし、搬送方向Tおよび搬送幅方向Wに直交する方向を搬送高さ方向Hとして説明する。
<Seal device>
Hereinafter, the configuration of a
図1は、シール装置10の概要を示す図であり、搬送方向Tから見た要部を示す正面図である。また同図においてシール装置10を動作させる流体シリンダーの制御を説明するための流体回路図も併記している。
FIG. 1 is a diagram showing the outline of the
シール装置10は、例えば、横型の自動包装装置に採用される。横型の自動包装装置は、被包装物(物品)を所定間隔毎に搬送し、その搬送途中で熱溶融性のフィルム(包装フィルム、以下同様)YA1を折り曲げたり、重ね合せたり、所定形状に成形したり等して、被包装物の周囲を囲繞し、次いで、フィルムYA1の重合端縁を熱シールするとともに、所定部位を切断することにより包装体(ピロー包装体)を製造するようにしている。
The
シール装置10は、フィルムYA1を挟むように配置される一対の上部シーラー30と下部シーラー31を有する。シール装置10はまた、上部シーラー30と下部シーラー31を搬送方向Tに対して(略)垂直となる方向(搬送高さ方向H)に移動可能な駆動手段80と、両シーラーを搬送方向Tに沿って水平方向に移動可能な駆動手段65を有する。これにより、両シーラー30、31は、ボックス状あるいは略楕円状などの所定の複数種(複数パターン)の軌跡で移動する。つまり本実施形態のシール装置10は、いわゆるボックスモーション式の装置である。
The
図1(a)に示すように、シール装置10は、搬送幅方向Wに伸びる下部支持台33を有する。下部支持台33の上面には、下部シーラー31が取付けられている。下部シーラー31の上面がシール面31aとなる。下部シーラー31は下部支持台33とともに移動する。
As shown in FIG. 1(a), the
また、下部支持台33および下部シーラー31に対向するように、その搬送高さ方向Hの上方に上部支持台36および上部シーラー30が設けられる。すなわち、上部支持台36は搬送幅方向Wに伸び、その下方に上部シーラー30が配けられる。上部シーラー30の下面がシール面30aとなる。
An upper support table 36 and an
上部支持台36および下部支持台33は搬送幅方向Wの両側に配置された一対のリニアガイド(直動案内)Lに支持されている。すなわち、上部支持台36および下部支持台33の両端近傍部位には、一対のリニアガイドLのレール35,35が起立状態で設置されており、下部支持台33の両端近傍部位には、レール35を挟持するなどしてレール35上を摺動するスライダ38が固定されている。これにより、上部支持台36および下部支持台33は安定して搬送高さ方向Hに移動(上下移動)できるようになっている。
The upper support table 36 and the lower support table 33 are supported by a pair of linear guides (linear motion guides) L arranged on both sides in the transport width direction W. As shown in FIG. That is, rails 35, 35 of a pair of linear guides L are installed in an upright state near both ends of the
上部シーラー30(上部支持台36)と下部シーラー31(下部支持台33)とは、垂直方向(搬送高さ方向H)の駆動手段80により、同期して互いに近接または離間するように、上下移動可能に構成される。この例では、垂直方向の駆動手段80は例えば、リンク機構により上部シーラー30と下部シーラー31を同期して近接・離間するように移動するシーラー開閉手段80である。シーラー開閉手段80については後に詳述する。
The upper sealer 30 (upper support table 36) and the lower sealer 31 (lower support table 33) are moved up and down so as to approach or separate from each other synchronously by a driving means 80 in the vertical direction (conveyance height direction H). configured as possible. In this example, the vertical driving means 80 is, for example, a sealer opening/closing means 80 that synchronously moves the
上部シーラー30は、さらに上部支持台36に対し所定のスパンで上下移動するようになっている。詳細には、上部シーラー30の上面は、上部支持台36に対して搬送高さ方向Hに移動(上下移動)可能な上部シーラー取付台37に固定されている。上部シーラー取付台37の天面には、2本の動力伝達ロッド46が起立形成されており、その動力伝達ロッド46の上端は、エアシリンダー52のシリンダロッド53に連携される。そしてエアシリンダー52に供給されるエア(圧縮空気)によって、上部シーラー取付台37および上部シーラー30は、下方に向けて付勢されて移動し、また流体(エア)の排出(大気開放)によって上方に移動(復帰)するようになっている。
The
フィルムYA1にシールを行う際は、シーラー開閉手段80によって、上部シーラー30(上部支持台36)と下部シーラー31(下部支持台33)を互いに近接させる。そしてフィルムYA1を挟み込んだ状態で、エアシリンダー52によって上部支持台36に対して上部シーラー30を下降させ、上部シーラー30のシール面30aと下部シーラー31のシール面31aで挟まれたフィルムYA1に対して加圧、加熱を行う。
When sealing the film YA1, the sealer opening/closing means 80 brings the upper sealer 30 (upper support 36) and the lower sealer 31 (lower support 33) close to each other. Then, with the film YA1 sandwiched therebetween, the
さらに、上部支持台36の中央部位には、孔部55が形成されており、その孔部55内を挿通するようにしてシリンダー56が上下移動可能に配置されている。シリンダー56の下端には、カッター58が吊持されており、そのカッター58は、上部シーラー取付台37および上部シーラー30内に上下動自在に収容されている。シリンダー56の駆動によってカッター58を下降させると、同図の一点鎖線で示すように上部シーラー30のシール面30aからカッター58が突出し、その刃先が、下部シーラー31の受け溝に進入する。結果、フィルムYA1がカットされる。
Further, a
<垂直方向駆動手段(シーラー開閉手段)>
図2を参照して、上部シーラー30と下部シーラー31の垂直方向の駆動手段(垂直方向駆動手段)80であるシーラー開閉手段80について説明する。同図(A)、同図(B)は、搬送幅方向Wの一端部(図1の左方向)から見た側面の一部を省略した図であり、同図(A)が上部シーラー30と下部シーラー31の離間状態(開状態)を示す図であり、同図(B)が両シーラー30,31の近接状態(閉状態)を示す図である。同図(C)は、搬送幅方向Wの一端部(図1の左方向)から見た側面の一部を抜き出して示す図であり、同図(D)は、シーラーの動作を示す側面概要図である。
<Vertical drive means (sealer opening/closing means)>
Referring to FIG. 2, sealer opening/closing means 80, which is vertical driving means (vertical driving means) 80 for
本実施形態の上部シーラー30と下部シーラー31は、リンク機構により構成されるシーラー開閉手段80によって、同期して近接・離間するように搬送高さH方向に上下移動(開閉)される。シーラー開閉手段80は、例えば、図2(A)~同図(C)に示すように、下部シーラー支持軸81と、第1リンク82と、第1ジョイント83と、第2ジョイント84と、第2リンク85と、第3ジョイント86と、第3リンク87と、上部シーラー支持軸88と、流体シリンダー90と、連結アーム91と、連結軸92などを有する。
The
なお、同図(A),同図(B)に示す構成は、搬送幅方向Wの両端側において対称に設けられている。つまり、詳細な図示は省略するが、同図(C)に示す他端側においても同図(A),同図(B)と同様の構成を有しており、他端側ではそれらに加えて、流体シリンダー90と、連結アーム91と、連結軸92が設けられている(図1参照)。
The configurations shown in FIGS. 1A and 1B are provided symmetrically on both end sides in the transport width direction W. As shown in FIG. That is, although detailed illustration is omitted, the other end shown in FIG. A
下部シーラー支持軸81は、下部支持台33の搬送幅方向Wの両端に固定される。第1リンク82は長手方向の一端(図2(A)下方の端部)が下部シーラー支持軸81を介して下部支持台33に揺動可能に接続され、他端(同図上方の端部)が第1ジョイント83を介して第2リンク85の一端に揺動可能に接続される。第2ジョイント84は、支持枠60の上方において搬送幅方向Wに延在し、支持枠60に対して回転可能に設けられる。第2リンク85は、第2ジョイント84(図1参照)の回転と一体的にこれを中心として揺動可能であり、第2リンク85の他端は、第3ジョイント86を介して第3リンク87の一端が揺動可能に接続される。第3リンク87の他端は、上部シーラー支持軸88を介して上部支持台36に揺動可能に接続される。
The lower
また、図1および図2(C)に示すように、第2ジョイント84の他端側に連結アーム91の一端が固定される。第2ジョイント84は、連結アーム91に対しては相対的に回転不可であり、すなわち連結アーム91の姿勢の変位に伴って支持枠60に対して相対的に回転可能となっている。連結アーム91の他端は、連結軸92を介して流体シリンダー(例えば、エアシリンダー)90のシリンダロッド90Aに対して揺動可能に接続される。
One end of the connecting
シーラー開閉手段80の動作は以下の通りである。まず、同図(A)に示す離間状態(開状態)において、同図(C)に示すエアシリンダー90によってシリンダロッド90Aが上昇すると、連結軸92の位置が上昇する。連結アーム91は連結軸92側の端部が上昇することによって他端側に固定された第2ジョイント84を支持枠60に対して回転(例えば図示の時計回りの方向に回動)させる。
The operation of the sealer opening/closing means 80 is as follows. First, in the separated state (open state) shown in FIG. 1A, when the
第2ジョイント84の回転に伴い、第2リンク85が第2ジョイント84を中心に回動(例えば図示の時計回りの方向に回動)する。これにより同図(B)に示すように、第2ジョイント84を中心に第1ジョイント83が搬送高さ方向Hの上方に、第3ジョイント86が下方に位置するように移動する。第3ジョイント86の下降(同図(A)に示す位置から搬送高さ方向Hの下方への移動)に伴い、これに接続する上部支持台36が押し下げられ、上部シーラー30が下降する。一方、第1ジョイント83の上昇(同図(A)に示す位置から搬送高さ方向Hの上方への移動)に伴い、これに接続する下部支持台33が押し上げられ、下部シーラー31が上昇する。このようにして、上部シーラー30と下部シーラー31は、最も近接する位置に移動(閉動作)し、両シーラー30、31の近接状態(閉状態、同図(B))となる。
As the second joint 84 rotates, the
同図(B)に示す近接状態(閉状態)において、エアシリンダー90によってシリンダロッド90Aが下降すると、連結軸92の位置が下降する(同図(C))。連結アーム91は連結軸92側の端部が下降することによって他端側に固定された第2ジョイント84を回転(例えば図示の反時計回りの方向に回動)させる。
When the
第2ジョイント84の回転に伴い、第2リンク85が第2ジョイント84を中心に回動(例えば図示の反時計回りの方向に回動)する。これにより同図(B)に示す状態から、同図(A)に示すように、第1ジョイント83と第3ジョイント86が搬送高さ方向Hの同じ高さに移動する。つまり同図(B)の状態から、第1ジョイント83は下方に位置するように移動し、第3ジョイント86は上方に位置するように移動する。この移動に伴い、これに接続する上部支持台36が押し上げられて上部シーラー30が上昇し、下部支持台33が押し下げられて下部シーラー31が下降する。このようにして、上部シーラー30と下部シーラー31は、最も離間するする位置に移動(開動作)する。
As the second joint 84 rotates, the
<水平方向駆動手段>
引き続き図2(A)、同図(B)を参照して水平方向の駆動手段(水平方向駆動手段)65について説明する。水平方向駆動手段65は、搬送方向Tに沿って延在し、シール装置10の機枠(不図示)に固定されるレール61と、レール61を挟持するなどしてレール61上を摺動するスライダ62と、スライダ62に一端が固定されるリンク機構63と、リンク機構63の他端に回転軸(不図示)が接続するモーター(不図示)などを有する。スライダ62の上面には支持枠60が固定される。
<Horizontal driving means>
Next, the horizontal driving means (horizontal driving means) 65 will be described with reference to FIGS. 2(A) and 2(B). The horizontal driving means 65 extends along the conveying direction T and slides on the
このような構成により、モーターが駆動すると回転軸の回転運動がリンク機構63によって揺動運動に変換され、リンク機構63の一端に結合したスライダ62がレール61に沿って搬送方向Tの前後(同図(A)、同図(B)では左右)方向に移動する。これにより支持枠60に支持される上部支持台36、上部シーラー取付台37、上部シーラー30、下部支持台33および下部シーラー31がスライダ62の移動の範囲(上流側位置T1と下流側位置T2の間)内で、搬送方向Tの前後に水平移動可能となる。
With such a configuration, when the motor is driven, the rotary motion of the rotating shaft is converted into swing motion by the
上記した垂直方向駆動手段80と水平方向駆動手段65により、同図(D)に示すように、上部シーラー30と下部シーラー31とは、例えば破線で示す軌跡で移動する。詳細には、上部シーラー30と下部シーラー31は、物品が収納されて筒状となったフィルムYA1を挟んで上下に配置され、破線のような軌跡で移動する。そして、上部シーラー30と下部シーラー31とが最も近接した位置(シール位置SP)において、フィルムYA1を挟持・加圧し、両シーラー30,31の熱により、フィルムYA1がシールされる。なお、シール位置SPでは、両シール面30a,31aでフィルムYA1の所定部位を挟持しつつ、一定区間、フィルムYA1の搬送方向Tに沿って平行移動するようになっている。そして、シールとともにカッター58を下降させ、フィルムYA1を搬送幅方向Wにカットする。このようにして、シール装置10は、物品XA1の長さに応じたピッチ毎に、フィルムYA1の幅方向(搬送幅方向W)にシール(例えばトップシール)とカットを行う。
By the vertical driving means 80 and the horizontal driving means 65, the
シール装置10は、制御手段(不図示)によって統括的に制御される。すなわち、シール装置10の各部位は、制御手段の制御下において動作して、その動作状況が制御手段によって管理されている。制御手段は、CPU、RAM、及びROM等から構成され、各種制御を実行する。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行される基本OSやプログラムを記憶する。
The sealing
そして本実施形態のシール装置10は、垂直方向駆動手段(シーラー開閉手段)80の流体シリンダー90に供給する流速を変化させることで、一対のシーラー30、31の移動速度を変更可能に構成されている。また、一対のシーラー30、31がシール位置PS(図2(D)参照)に向かって移動を開始する移動開始位置と移動速度の組み合わせを変化させることで一対のシーラー30、31の移動の軌跡(のパターン)を変化させることが可能となる。
The sealing
<流体シリンダーの制御>
再び図1の流体回路図を参照してシール装置10のシーラー開閉手段80を動作させる流体シリンダー(例えば、エアシリンダー)90の制御について説明する。図1はエアシリンダー90の制御を行う流体回路図の一例であり、主要な構成を抜き出して示す図である。なお、本実施形態では流体シリンダー90がエアシリンダーである場合を例示するが、他の流体シリンダーであってもよい。
<Control of fluid cylinder>
The control of the fluid cylinder (for example, air cylinder) 90 that operates the sealer opening/closing means 80 of the sealing
エアシリンダー90は、方向切替弁70に接続するエア流路71によって、エア供給源Pまたは大気に切り替え可能に構成される。すなわち、エアシリンダー90の供給口90Iには圧縮空気が供給され、またエアシリンダー90で押された空気は、排出口(排気口)90Oから圧力調整弁で適宜調圧され、電磁弁等を経由して大気中に放出される。これにより、一対のシーラー30,31の開閉動作が行なわれる。
The
詳細には、同図に示すように、エア流路71は、エアシリンダー90の供給口90Iに接続してエア(圧縮空気)を供給する供給路71Iと、エアシリンダー90の排出口90Oに接続してエアを排出(排気)する排出路71Oを含む。また、エア流路71は、第一の流速でエア(圧縮空気)を通過させる第一の流路R1と、第二の流速(第一の流速とは異なる)でエア(圧縮空気)を通過させる第二の流路R2を含む。
Specifically, as shown in the figure, the
一例として、排出路71Oは、エアシリンダー90から第一の流速でエア(圧縮空気)を排出する第一の流路R1と、エアシリンダー90から第二の流速(第一の流速とは異なる)でエア(圧縮空気)を排出する第二の流路R2を含む。
As an example, the discharge path 71O includes a first flow path R1 for discharging air (compressed air) from the
より詳細には、排出路71Oは、第一の流路(第一流路)R1と第二の流路(第二流路)R2に分岐する。そして、第一流路R1は、電空レギュレータや、オリフィスと逆止弁とから構成されるスピードコントローラ73Aおよび電磁弁74Aを経由して方向切替弁70に接続する。第一流路R1のスピードコントローラ73Aは例えば、エアシリンダー90の圧力室からのエアの排出速度が第一の速度になるように制御する。また、第二流路R2は、電空レギュレータや、オリフィスと逆止弁とから構成されるスピードコントローラ73Bおよび電磁弁74Bを経由して方向切替弁70に接続する。第二流路R2のスピードコントローラ73Bは例えば、同じエアシリンダー90の圧力室からののエアの排出速度が第一の速度とは異なる第二の速度になるように制御する。ここでは一例として第一の速度は第二の速度よりも大きい(高速である)とする。
More specifically, the discharge path 71O branches into a first flow path (first flow path) R1 and a second flow path (second flow path) R2. The first flow path R1 is connected to the
スピードコントローラ73A,73Bによって1つのエアシリンダー90の圧力室からのエアの排出速度が制御される。また、それぞれのスピードコントローラ73A,73Bの下流に設けられた電磁弁74A、74Bによって、排出口90Oに接続する流路(第一流路R1,第二流路R2)が切替可能に構成される。すなわち、電磁弁74Aを開放し電磁弁74Bを閉鎖することでエアシリンダー90の排出口90Oから高速のエアが排出される。一方、電磁弁74Bを開放し電磁弁74Aを閉鎖することで排出口90Oから低速のエアが排出される。この結果、エアシリンダー90は、シリンダロッド53の往動(押し込み)の速度が高速と低速に切り替え可能となる。
The
<シール装置の制御>
次に、シール装置10の制御について説明する。本実施形態では、エアシリンダー90からのエアの排出の流路(第一流路R1,第二流路R2)の切替により、上部シーラー30と下部シーラー31の近接動作(閉動作)の速度を制御する。まず、シール動作の開始に際し、方向切替弁70の切替によって排出路71Oが大気に開放される。このとき、電磁弁74Aを開放して第一の流路R1が大気に開放されると、互いに最も離間した搬送高さ方向Hにおける基準位置(以下、初期高さH0という。)にある上部シーラー30と下部シーラー31とが高速で近接するように移動し、フィルムYA1を加圧してシール位置PSにてシールおよびカットを行う。その後、方向切替弁70の切替によって供給路71Iがエア供給源Pに接続される。これにより上部シーラー30と下部シーラー31は互いに離間し、初期高さH0の位置に復帰する。
<Control of sealing device>
Next, control of the sealing
一方、排出路71Oが大気に開放された状態で、電磁弁74Bを開放して第二の流路R2が大気に開放されると、初期高さH0にある上部シーラー30と下部シーラー31とが低速で近接するように移動し、フィルムYA1を加圧してシール位置PSにてシールおよびカットを行う。その後、方向切替弁70の切替によって供給路71Iがエア供給源Pに接続される。これにより上部シーラー30と下部シーラー31は互いに離間し、初期高さの位置H0に復帰する。
On the other hand, when the
このように、エアシリンダー90からエアを排出する第一の流路R1と第二の流路R2の切替によって、上部シーラー30および下部シーラー31の移動速度を制御(高速と低速に変更)できる。移動速度(高速にするか低速にするか)は、物品XA1の形状等に応じて適宜且つ随時選択される。
Thus, by switching between the first flow path R1 and the second flow path R2 for discharging air from the
そして、上部シーラー30および下部シーラー31の移動速度に応じて、両者の移動開始位置(シール動作における初期位置)をそれぞれ適宜選択することで、両シーラー30、31の移動の軌跡を異なるパターンにすることができ、包装される物品XA1の形状に応じた適切なシールを行うことができる。
By appropriately selecting the movement start positions (initial positions in the sealing operation) of the
図3は、シール装置10におけるシール動作を説明する図であり、同図(A)が搬送幅方向Wから見た上部シーラー30(および下部シーラー31)の側面概念図である。また同図(B)が上部シーラー30および下部シーラー31を抜き出して示す搬送方向Tから見た正面図である。下部シーラー31は、同図(B)に示すようにフィルム搬送面H1を中心として上部シーラー30と線対称の位置関係にあり、これと同期して移動するため、以降の図において一部の図示とその動作の説明を省略する場合がある。
3A and 3B are diagrams for explaining the sealing operation of the sealing
上部シーラー30は、垂直方向の駆動手段であるエアシリンダー90によって搬送高さ方向Hの上下(図示上下方向)に移動するとともに、水平方向駆動手段65によって搬送方向Tの前後(図示左右方向)に移動する。エアシリンダー90は、搬送高さ方向Hの所定位置(基準高さ)H0と搬送面H1(付近)の間で上部シーラー30を移動させる。また、水平方向駆動手段65は、スライダ62の移動範囲(上流側位置T1と下流側位置T2の間)で上部シーラー30を移動させる。
The
つまり、同図(A)に示すようにシール動作の開始に際し、初期高さH0にある上部シーラー30を搬送方向Tに沿ってシール位置PSよりも上流側(同図(A)の右方向)に適宜移動させることで、上部シーラー30の移動開始の初期位置Sを複数設定することができる。この移動開始の初期位置(初期高さH0における、搬送方向Tに沿う一対のシーラー30、31の位置)S1,S2、S3を以下、移動開始位置S1,S2,S3という。なおこの例では3つの位置を示しているが、移動開始位置Sの数と位置は図示の例に限らない。
That is, as shown in FIG. 1A, when starting the sealing operation, the
そして移動開始位置S1~S3に応じて、上部シーラー30は、同図の破線矢印で示すように複数種類のパターンの軌跡で移動(下降)し、シール位置PSに達する。上部シーラー30と下部シーラー31はシール位置PSにおいてフィルムYA1(ここでは不図示)を挟み、これを加圧してシールを施す。本実施形態におけるシール位置PSは、上部シーラー30と下部シーラー31によってフィルムYA1の加圧を開始する位置であり、搬送高さ方向HにおいてはフィルムYA1の搬送面H1と同じ高さ(ほぼ同一面)にある。なお、シール後は、いずれもほぼ等速で(同じ軌跡で)初期高さH0に復帰する。
Then, according to the movement start positions S1 to S3, the
本実施形態では、この複数種類のパターンの移動の軌跡のそれぞれにおいて、さらに上部シーラー30の移動(下降)の速度を高速と低速に切り替えることができる。具体的に同図の例では、移動開始位置S1からの軌跡において高速下降と低速下降を選択でき、移動開始位置S2からの軌跡において高速下降と低速下降を選択でき、移動開始位置S3からの軌跡において高速下降と低速下降を選択できる。さらに、上部シーラー30および下部シーラー31の加熱温度も複数設定できる。
In the present embodiment, the movement (lowering) speed of the
つまり本実施形態では、選択可能な動作パラメータとして、移動開始位置S、上部シーラー30および下部シーラー31の移動速度V、上部シーラー30および下部シーラー31の加熱温度TMが設定可能であり、制御手段はシール動作の制御プログラムにおいてこれらのパラメータから物品XA1に応じて一の移動開始位置Sと一の移動速度Vおよび一の加熱温度TMの組み合わせを選択して、一対のシーラーの移動制御を行う。
That is, in this embodiment, the movement start position S, the movement speed V of the
図4は、シール装置10におけるシール動作の具体例を示す図であり、同図(A)がシール動作において選択可能な動作パラメータの一例であり、同図(B)が搬送幅方向Wから見た上部シーラー30(および下部シーラー31)の側面概念図である。
4A and 4B are diagrams showing a specific example of the sealing operation in the
同図(A)に示すように、ここでは一例として、動作パラメータとして、3種の移動開始位置S1,S2、S3、2種の上部シーラー30(および下部シーラー31)の移動速度V1(例えば、高速)、V2(例えば、低速)、2種の上部シーラー30(および下部シーラー31)の加熱速度TM1(例えば、高温)、TM2(例えば、低温)が設定されている。そして、制御手段は、物品XA1の形状に応じて、いずれかの移動開始位置S、いずれかの移動速度Vおよびいずれかの加熱温度TMの組み合わせを選択する。なお、これらのパラメータは、物品XA1の形状や、フィルムYA1の搬送速度も考慮して適宜設定される。 As shown in FIG. 1A, here, as an example, as an operation parameter, three types of movement start positions S1, S2, and S3, two types of upper sealer 30 (and lower sealer 31) movement speed V1 (for example, high speed), V2 (eg low speed), two types of heating rates TM1 (eg high temperature) and TM2 (eg low temperature) of the upper sealer 30 (and lower sealer 31) are set. Then, the control means selects a combination of any movement start position S, any movement speed V, and any heating temperature TM according to the shape of the article XA1. Note that these parameters are appropriately set in consideration of the shape of the article XA1 and the transport speed of the film YA1.
同図(B)は例えば、物品XA1_2を包装する場合に、移動開始位置S1,移動速度V2,加熱温度TM2を選択して移動制御を行った場合と、物品XA1_1を包装する場合に移動開始位置S3,移動速度V1、加熱温度TM1を選択して移動制御を行った場合の動作の概念図である。 FIG. 4B shows, for example, a case where the movement start position S1, the movement speed V2, and the heating temperature TM2 are selected and movement control is performed when the article XA1_2 is packed, and the movement start position S1 when the article XA1_1 is packed. It is a conceptual diagram of the operation when movement control is performed by selecting S3, movement speed V1, and heating temperature TM1.
厚み(搬送高さ方向H)が大きい物品XA1_2を包装する場合、シール装置10による物品XA1_2やフィルムYA1_2の噛み込みを防ぎ、正確で美観の良好なシールを行うためには、フィルムYA1_2に必要且つ十分なテンションをかけつつ、予熱も十分に行ってシールをすることが望ましい。そこで、シール位置PSからより離れた移動開始位置S1、移動速度V2(低速)、加熱温度TM2(低温)を選択することで、フィルムYA1には必要且つ十分なテンションをかけつつも物品XA1_2高さに応じた搬送方向Tの余裕を確保できる。また、これにより十分な予熱時間PH1を確保できる。 When an article XA1_2 having a large thickness (conveying height direction H) is packaged, the film YA1_2 needs and It is desirable to seal by sufficiently preheating while applying sufficient tension. Therefore, by selecting the movement start position S1 farther from the sealing position PS, the movement speed V2 (low speed), and the heating temperature TM2 (low temperature), the height of the article XA1_2 is increased while applying a necessary and sufficient tension to the film YA1. A margin in the transport direction T can be secured according to . In addition, a sufficient preheating time PH1 can thereby be ensured.
一方、厚み(搬送高さ方向H)が小さい物品XA1_1の場合、フィルムYA1_1へのテンションや、予熱は、厚みが大きい物品XA1_2の場合と比べて低くしてよい場合が多い。また、シール位置PSまでの搬送方向Tに沿う距離を短くすることで処理能力を高めたいという要望もある。そこで、例えばシール位置PSに近い移動開始位置S3、移動速度V1(高速)、加熱温度TM1(高温)を選択することで、予熱時間PH2は短くしつつも確実なシールを行うことができる。なお、加熱温度はパラメータとして複数設定せず、一定温度であってもよい。 On the other hand, in the case of the article XA1_1 having a small thickness (conveyance height direction H), the tension and preheating of the film YA1_1 are often lower than those of the article XA1_2 having a large thickness. In addition, there is also a demand to increase the processing capacity by shortening the distance along the conveying direction T to the seal position PS. Therefore, by selecting, for example, the movement start position S3 close to the sealing position PS, the movement speed V1 (high speed), and the heating temperature TM1 (high temperature), it is possible to shorten the preheating time PH2 and perform reliable sealing. A plurality of heating temperatures may not be set as parameters, and a constant temperature may be used.
<他の実施形態>
上述の第一流路R1と第二流路R2は、いずれか一方に切り替える構成に限らず、いずれも同時に開閉する構成であってもよい。すなわち、シーラー30、31の移動時に、第一流路R1の電磁弁74Aと第二流路R2の電磁弁74Bをいずれも開放し、第一流路R1と第二流路R2のいずれからもエアを排出する構成であってもよい。これにより、シーラー30、31の移動速度を、高速または低速のいずれとも異なる速度(例えば、高速と低速の間の中速)に制御することができる。また、異なる流速でエアを排出するする経路は、第一流路R1と第二流路R2に限らず、3経路以上であってもよい。
<Other embodiments>
The above-described first flow path R1 and second flow path R2 are not limited to a configuration in which one of them is switched, and both of them may be configured to open and close at the same time. That is, when the
以上説明したように、本実施形態のシール装置10によれば、物品XA1の形状(特に搬送高さ方向Hの厚み)が異なる場合であっても、動作パラメータの選択によって物品XA1の形状に応じた、上部シーラー30および下部シーラー31の動作制御(移動制御)を行うことができる。
As described above, according to the sealing
これにより、物品XA1の形状に合わせて、確実なシールを行うとともに、シール部分の美観を良好にでき、例えばガゼットを形成する場合においても、美観の良好なガゼットを形成できる。また、包装する物品XA1の重量が大きく変更になる場合であっても、柔軟に対応でき、確実且つ良好なシールを行うことができる。 As a result, it is possible to perform reliable sealing according to the shape of the article XA1, and to improve the aesthetic appearance of the sealed portion. In addition, even if the weight of the article XA1 to be packaged changes significantly, it is possible to flexibly deal with the change and to perform reliable and good sealing.
例えば、包装する物品XA1がチェーンなど剛性が高いものの場合、シーラー30,31が物品XA1に接触すると、物品XA1に傷が生じるだけでなく、シーラー30,31も破損する恐れがある。このような場合は、シーラーの移動開始位置のずれを防止するため、上下方向(垂直方向)の動作は一意となる流体シリンダーで制御することが望ましい。
For example, when the article XA1 to be packed is a highly rigid one such as a chain, if the
一方で、チェーンは、その形状や重量が様々であり、例えば重量において2kgと20kgなど、大きな差が生じることが多々ある。この場合は、物品XA1の厚みにも差が生じ、シールの処理能力(単位時間あたりのシール処理数)としても開きが生じる。このような場合に一定(共通の)速度でシーラー30,31を動作させると、例えば、フィルムYA1にしわが生じたり、ガゼットの美観を損ねる、あるいはシールが粗雑になるなどの問題があった。
On the other hand, chains have various shapes and weights, and there are many cases where there is a large difference in weight, for example, between 2 kg and 20 kg. In this case, there is a difference in the thickness of the article XA1, and there is also a gap in the sealing processing capacity (the number of sealing processes per unit time). If the
しかしながら本実施形態によれば、移動開始位置S、移動速度V(および加熱温度TM)のそれぞれについて複数のパラメータを設定しておき、そのうちの一の移動開始位置S、移動速度V(および加熱温度TM)のパラメータの組み合わせを選択してシーラー30、31の移動制御を行うことができる。したがって、物品XA1の形状や重量の変更(それによる処理速度の変更)が生じた場合であっても柔軟に対応するとともに、確実かつ美観の良好なシールを行うことができる。
However, according to this embodiment, a plurality of parameters are set for each of the movement start position S and the movement speed V (and the heating temperature TM), and one of the movement start position S, the movement speed V (and the heating temperature TM) can be selected to control the movement of the
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、長さ、形状、材質、向きなどは適宜変更できる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist and technical idea of the present invention. That is, in the above embodiments, the position, size, length, shape, material, direction, etc. of each component can be changed as appropriate.
例えば、上記シール装置10の実施形態において上部シーラー30および下部シーラー31の動力源は、エアシリンダーに限らず油圧シリンダーなど他の流体シリンダーを用いても良い。
For example, in the embodiment of the sealing
また、エア流路71は、第一の流速でエア(圧縮空気)を通過させる第一の流路R1と、第二の流速(第一の流速とは異なる)でエア(圧縮空気)を通過させる第二の流路R2を含んでいればよい。すなわち、エアの流速の切替が可能な第一の流路(第一流路)R1と第二の流路(第二流路)R2(スピードコントローラ73A、73Bおよび電磁弁74A、74B)をエアの供給路70Iに設け、エアの供給側において流速の制御を行う構成であってもよい。
The
また、上記の実施形態では、横型の自動包装装置に採用されるシール装置10を例に説明したが、縦型の自動包装装置に採用されるものであってもよい。包装機は、三方・四方シール包装、またはシュリンク包装機などでもよい。
Further, in the above-described embodiment, the sealing
また、水平方向駆動手段65のスライダ62は、リンク機構63などに限らず、シリンダなどにより駆動されるものであってもよい。
Further, the
10 シール装置
30 上部シーラー
31 下部シーラー
30a,31a シール面
36 上部支持台
33 下部支持台
35 レール
37 上部シーラー取付台
38 スライダ
46 動力伝達ロッド
52 エアシリンダー
53 シリンダロッド
55 孔部
56 シリンダー
58 カッター
60 支持枠
61 レール
62 スライダ
63 リンク機構
65 駆動手段(水平方向駆動手段)
70 方向切替弁
71 エア流路
70I 供給路
71O 排出路
73A、73B スピードコントローラ
74A、74B 電磁弁
80 駆動手段、垂直方向駆動手段(シーラー開閉手段)
81 下部シーラー支持軸
88 上部シーラー支持軸
90 流体シリンダー
90A シリンダロッド
90I 供給口
90O 排出口(排気口)
91 連結アーム
92 連結軸
R1 第一の流路
R2 第二の流路
10
70
81 lower
91 connecting
Claims (5)
前記一対のシーラーの上シーラーと下シーラーをそれぞれ、搬送高さ方向に移動可能な流体シリンダーと、
前記一対のシーラーを、前記搬送方向に沿って移動可能な駆動手段と、
前記上シーラーと下シーラーが互いに近接する移動速度と、該一対のシーラーがシール位置に向かって移動を開始する移動開始位置を制御可能な制御手段と、
を有し、
搬送される物品の形状に対応して前記移動開始位置と前記移動速度の組み合わせを複数設定可能であり、
前記制御手段は、
搬送高さ方向の厚みが大きい物品(以下、「第一の物品」という。)の場合は、前記移動開始位置を前記シール位置から離れた第一の位置且つ、前記移動速度を第一の速度に設定し、
前記搬送高さ方向の厚みが小さい物品(以下、「第二の物品」という。)の場合は、前記移動開始位置を前記第一の位置より前記シール位置に近い第二の位置且つ、前記移動速度を前記第一の速度より高速の第二の速度に設定する、
ことを特徴とするシール装置。 A sealing device that seals the film in a direction transverse to the conveying direction while moving a pair of sealers arranged opposite to each other with the film sandwiched therebetween,
a fluid cylinder capable of moving the upper sealer and the lower sealer of the pair of sealers in the conveying height direction;
a driving means capable of moving the pair of sealers along the conveying direction;
a control means capable of controlling a movement speed at which the upper sealer and the lower sealer approach each other and a movement start position at which the pair of sealers start moving toward the sealing position;
has
A plurality of combinations of the movement start position and the movement speed can be set according to the shape of the article to be conveyed,
The control means is
In the case of an article having a large thickness in the conveying height direction (hereinafter referred to as "first article"), the movement start position is a first position away from the sealing position, and the movement speed is a first speed. set to
In the case of an article having a small thickness in the conveying height direction (hereinafter referred to as a "second article"), the movement start position is set to a second position closer to the seal position than the first position, and the movement setting the speed to a second speed that is higher than the first speed;
A sealing device characterized by:
前記制御手段は、
前記第一の物品の場合は第一の加熱温度に設定し、
前記第二の物品の場合は前記第一の加熱温度より高い第二の加熱温度に設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載のシール装置。 The pair of sealers can set a plurality of heating temperatures,
The control means is
In the case of the first article, set to the first heating temperature,
In the case of the second article, set to a second heating temperature higher than the first heating temperature,
The sealing device according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシール装置。 The control means selects at least one set of the movement start position and the movement speed from a plurality of combinations of the movement start position and the movement speed, and controls the movement of the pair of sealers.
3. The sealing device according to claim 1 or 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載のシール装置。 The control means can change the combination of the movement start position, the movement speed and the heating temperature .
3. The sealing device according to claim 2, characterized in that:
前記流体シリンダーに第一の流速とは異なる第二の流速で流体を通過させる第二の流路と、
を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のシール装置。 a first flow path for passing fluid through the fluid cylinder at a first flow rate;
a second flow path for passing fluid through the fluid cylinder at a second flow rate different from the first flow rate;
having
5. The sealing device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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