JP7367998B2 - 包装用フィルムの自動接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、包装用フィルムの自動接続方法に関する。

従来、包装用フィルムの接続において、予備のフィルムロールをシャフトに装着後、そのフィルム始端部を使用中のフィルムロールのフィルムに自動で接続する包装技術が知られている。例えば特許文献１には、予備のフィルムロールを搬送しシャフトに装着するまでは、テープや糊などからなる固定手段によって、フィルムロールにおけるフィルム始端部を、フィルム始端部の裏面となるフィルムロール外周のフィルム表面に固定する包装装置が開示されている。

特許第５８９４６２３号公報

しかしながら、テープや糊などからなる固定手段は、その粘着物がフィルム表面に残ることから、フィルムを包装機に向けて移送する際などに異物などが付着したり、フィルムを巻き掛け案内するローラなどに粘着物が付着したりするなどして、包装袋の表面に異物が付着したり、包装袋内面に異物が混入したりするなど、包装不良を招く恐れがある。

なお、包装仕様の変更などでフィルムロールを使い切る前に一旦、シャフトから取り外した後、再使用する場合などには、フィルムロール径が初期のフィルムロール径より小さくなっており、粘着物が付着したフィルム表面の位置からフィルム始端部までの距離を計測するなどしなければ、粘着物が付着したフィルム箇所を排除することができない。

本発明は、異物混入などの包装不良の発生を抑制し得る包装用フィルムの自動接続方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の包装用フィルムの自動接続方法は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、包装機が使用中のフィルムロール（Ｒ１）と予備のフィルムロール（Ｒ２）のフィルム同士を自動で接続するスプライス方法であって、ロボット（１０）が、ハンド部（１２）に付けた保持部（１４）を、所定位置（Ｐ）に置かれた前記予備のフィルムロール（Ｒ２）の孔（Ｒ４）に挿入して前記予備のフィルムロール（Ｒ２）を保持すると共に、前記ハンド部（１２）に付けたフィルム押さえ（１５）で前記予備のフィルムロール（Ｒ２）のフィルム始端部（Ｆｓ）がフィルムロール（Ｒ２）の外周から離れないように押さえながら、アーム部（１１）を回動して、水平軸周りに回転する回転体（２０）から前方側に片持ち支持されて延在する複数の保持軸（２１）のうちの次にフィルム供給に用いる予定の前記保持軸（２１ｂ）の前方側の先端部（２１ｃ）に、前記保持部（１４）の先端部（１４ａ）を対向させる工程と、前記保持軸（２１）の軸芯方向に沿って移動可能な押送体（２４）を移動させて、前記予備のフィルムロール（Ｒ２）を前記保持軸（２１）の長手方向における予め定められた位置まで押送する工程と、前記保持軸（２１）に設けた保持手段（２１ｄ）によって前記予備のフィルムロール（Ｒ２）を保持する工程と、前記フィルム始端部（Ｆｓ）の表面に付いた目印（Ｔ）が前記予備のフィルムロール（Ｒ２）の上側となる設定位置に位置するように、検知手段（３０）によって前記目印（Ｔ）を検知しながら前記保持軸（２１）を前記予備のフィルムロール（Ｒ２）におけるフィルム巻回方向とは逆の方向に回転させる工程と、前記ハンド部（１２）に付けた吸着具（１６）によって、前記目印（Ｔ）が設定位置に位置付けられた前記予備のフィルムロール（Ｒ２）のフィルム始端部（Ｆｓ）を吸着し、フィルム（Ｆ６）を保持した状態で、前記予備のフィルムロール（Ｒ２）をフィルム巻回方向に回転させて前記フィルム（Ｆ６）を弛ませる工程と、前記アーム部（１１）を回動して、前記回転体（２０）から前方側に突出した作業台（２２）に、弛んだ前記フィルム（Ｆ６）を被せる工程と、前記作業台（２２）に設けた吸着手段（２６）で前記作業台（２２）に載った前記フィルム（Ｆ６）の表面を吸着保持すると共に前記ハンド部（１２）の吸着を解除して、前記ハンド部（１２）を離間させる工程と、前記回転体（２０）を回転させて、前記吸着手段（２６）によって保持されている前記フィルム（Ｆ６）の裏面が、前記使用中のフィルムロール（Ｒ１）から引き出されたフィルム（Ｆ５）の裏面に対向するようにフィルム（Ｆ５，Ｆ６）同士を接近させる工程と、使用中のフィルム終了に関する情報に基づき、新旧フィルム（Ｆ５，Ｆ６）の裏面同士が対向した状態の前記新旧フィルム（Ｆ５，Ｆ６）を前記作業台（２２）に押し付けて固定した後、シール手段（３２）によって前記新旧フィルム（Ｆ５，Ｆ６）同士を溶着する工程と、前記回転体（２０）を設定角度、回転させて前記予備のフィルムロール（Ｒ２）を使用中のフィルムロール（Ｒ１）として前記包装機に向けて送り出す工程と、を有することを特徴とする。

この請求項１に係る発明によれば、ロボット（１０）のハンド部（１２）に装着した保持部（１４）とフィルム押さえ（１５）によって、予備のフィルムロール（Ｒ２）をフィルムの始端部（Ｆｓ）がフィルムロール（Ｒ）の外周から離れないように保持した状態で保持軸（２１）に装填できる。また、フィルム始端部（Ｆｓ）の表面に付した目印（Ｔ）を検知しながら、予備のフィルムロール（Ｒ２）をフィルム巻回方向と逆方向に回転させる。これにより、フィルム始端部（Ｆｓ）がフィルムロール（Ｒ）の外周から離れることなく、目印（Ｔ）がフィルムロール（Ｒ）における上方側の設定位置に位置するようにフィルムロール（Ｒ）の位置を調整できる。さらに、フィルム始端部（Ｆｓ）を吸着保持しながら、予備のフィルムロール（Ｒ２）をフィルム巻回方向に回転させることにより、フィルム（Ｆ６）を弛ませることができる。また、弛んだフィルム（Ｆ６）を作業台（２２）に被せ、その状態で回転体（２０）を回転させることにより、使用中のフィルム（Ｆ５）の裏面に対向するように予備のフィルム（Ｆ６）の裏面を接近させることができる。このようにして、フィルム始端部（Ｆｓ）が粘着物で固定されていないフィルムロール（Ｒ）を包装機に装填することができるため、包装用フィルムの接続工程において包装袋の表面などに異物が付着することを防ぐことができる。よって、包装工程における異物混入などの包装不良の発生を抑制し得る。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記アーム部（１１）を回動して、水平軸周りに回転する前記回転体（２０）から前方側に延在する複数の前記保持軸（２１）のうちのフィルム供給が終了した前記保持軸（２１）の前方側の先端部（２１ｃ）に、前記保持部（１４）の先端部（１４ａ）を対向させる工程と、前記保持軸（２１）の軸芯方向に沿って前記押送体（２４）を移動させて、フィルム供給が終了したロール巻き芯（Ｒ３）を、前記保持部（１４）に向けて押送し、前記保持部（１４）によって保持する工程と、前記アーム部（１１）を回動すると共に前記保持部（１４）による前記ロール巻き芯（Ｒ３）の保持を解除して、前記ロール巻き芯（Ｒ３）を収容位置（Ｑ）に移載する工程と、を有することを特徴とする。

この請求項２に係る発明によれば、ロボット（１０）のハンド部（１２）に装着した保持部（１４）によってフィルム供給が終了したロール巻き芯（Ｒ３）を保持軸（２１）から取り外し、保持しながらアーム部（１１）を回動させて収容位置（Ｑ）に移載することができる。よって、ロボット（１０）はフィルム供給が終了したロール巻き芯（Ｒ３）の取り外しと、予備のフィルムロール（Ｒ２）の装填を、ハンド部（１２）に装着した保持部（１４）を付け替えることなく行うことができる。そのため、フィルムの接続工程の効率化を図ることができる。

次に、請求項１又は請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記回転体（２０）を回転させて、前記作業台（２２）に載って保持されたフィルム（Ｆ６）と使用中のフィルム（Ｆ５）の裏面同士を対向させる際に、前記回転体（２０）に支持され前記回転体（２０）から前記回転体（２０）の外周側に離間した位置で前記回転体（２０）の前方側に延在するガイドローラ（２３）を、前記回転体（２０）と共に回動させて、前記ガイドローラ（２３）によって前記使用中のフィルム（Ｆ５）の送り方向を変更する工程を有することを特徴とする。

この請求項３に係る発明によれば、使用中のフィルム（Ｆ５）に作業台（２２）が対向する位置まで回転体（２０）が回転する際に、ガイドローラ（２３）が使用中のフィルム（Ｆ５）を巻き掛け案内して、その送り方向を調整する。これにより、使用中のフィルム（Ｆ５）を作業台（２２）に引っ掛からないように送りながら、使用中のフィルム（Ｆ５）と作業台（２２）に保持された予備のフィルム（Ｆ６）の裏面同士を対向させることができる。

次に、請求項１から請求項３のいずれか一項に従属する請求項４に係る発明は、前記保持軸（２１）の軸芯方向に沿って前記押送体（２４）を移動させる際に、前記押送体（２４）と一体で水平移動し得るローラ（２４ｂ）が、前記保持軸（２１）の外周面上を転動しながら移動して前記押送体（２４）の高さ位置を維持する工程を有することを特徴とする。

この請求項４に係る発明によれば、押送体（２４）は保持軸（２１）の外周面上を転動可能なローラ（２４ｂ）を備えている。このローラ（２４ｂ）が押送体（２４）と一体となって水平移動するため、押送体（２４）は保持軸（２１）の外周面と干渉することなく、保持軸（２１）の軸芯方向に沿ってスムーズに移動できる。さらに、押送体（２４）が水平移動する際にがたつきが抑えられるため、押送体（２４）の高さ位置が安定する。

次に、請求項１から請求項４のいずれか一項に従属する請求項５に係る発明は、前記保持軸（２１）の後端部（２１ｅ）に配設された駆動ギヤ（４１）に、回転駆動手段（４２）を移動させて駆動連結させて、前記予備のフィルムロール（Ｒ２）を装填する予備用の前記保持軸（２１）を回転させる工程を有することを特徴とする。

この請求項５に係る発明によれば、回転駆動手段（４２）は、特定の位置における保持軸（２１）の駆動ギヤ（４１）に対して駆動連結とその解除が可能である。そのため、複数の保持軸（２１）に対してそれぞれ回転駆動手段（４２）を設けることなく、特定の位置にある保持軸（２１）のみ回転駆動させることができる。よって、フィルム処理装置における回転駆動に関する部品の数を減らすことができ、装置の省スペース化を図ることができる。

本発明は、異物混入などの包装不良の発生を抑制し得る包装用フィルムの自動接続方法を提供することができる。

実施形態に係る包装用フィルム処理装置の平面概略図である。 ロボットに装着される移送具と吸着具が収納台に収納された状態を示す概略右側面図である。 回転体と回転体に設けられた部材の概略正面図である。 回転体と回転体に設けられた部材の概略右側面図と概略背面図である。 ロボットが保持部でフィルムロールを保持しながら、保持部の先端部を予備用保持軸の前方側先端部に対向させた状態を示す概略図である。 ロボットが吸着具で予備のフィルムロールのフィルム始端部を吸着した状態を示す概略図である。 新旧フィルムを接続する工程を次の（ａ）～（ｉ）に示す図である。（ａ）予備用保持軸に予備のフィルムロールが装填される前の状態を示す図である。（ｂ）予備用保持軸に予備のフィルムロールが装填された状態を示す図である。（ｃ）ロボットがフィルム始端部を吸着具で吸着した状態でフィルムロールを回転させて、フィルムを弛ませる工程を示す図である。（ｄ）ロボットがアーム部を回動させて、弛んだフィルムを作業台に被せる工程を示す図である。（ｅ）作業台に載ったフィルムが、作業台の吸着手段により吸着保持される工程を示す図である。（ｆ）回転体を回転させて、新旧フィルムの裏面同士を接近させる工程を示す図である。（ｇ）押圧部材により新旧フィルムを対向させた状態で作業台に固定する工程を示す図である。（ｈ）新旧フィルムが接続され、旧フィルムの供給が終了した後、回転体を回転させる工程を示す図である。（ｉ）予備用保持軸と供給用保持軸の位置が入れ替わり、新フィルムが包装機に送り出される工程を示す図である。

本実施形態について、図１から図７を用いて説明する。先ず、実施形態に係る包装用フィルム処理装置について、図１に示すように前後左右の方向を定めて説明する。包装用フィルム処理装置は、包装機が使用中のフィルムロールＲ１と予備のフィルムロールＲ２のフィルムの端部同士を自動で接続するスプライス工程を行うための装置である。

フィルム処理装置は、図１に示すように、ロボット１０と、収納台９と、回転体２０を備えている。回転体２０から近接した位置（図１における回転体２０より右側）には、フィルムロールＲを搬送するＡＧＶ８（無人搬送車）の停車位置が設定されている。この停車位置におけるＡＧＶ８の搬送台上に、フィルムロールＲを載置する待機位置Ｐ（所定位置）とフィルム供給が終了したフィルムのロール巻き芯Ｒ３の収容位置Ｑが設定される。待機位置Ｐと収容位置Ｑと収納台９は、ロボット１０のアーム部１１が回動可能な領域に配設されている。回転体２０は、アーム部１１が回動可能な領域に、後述する保持軸２１と作業台２２が位置するように配設されている。

ＡＧＶ８は、予備のフィルムロールＲ２を載置して、待機位置Ｐに搬送する台車である。フィルムロールＲは、例えば食品等の包装に用いられる帯状のフィルムＦが巻回されたものであり、巻回方向が毎回同じになるようにＡＧＶ８の搬送台の載置面８ａにセットされる。載置面８ａの端部には、フィルムＦの表面を保持する押さえ部材８ｂが備えられている。これにより、フィルムロールＲはフィルム始端部ＦｓがフィルムロールＲの外周から離れないように保持された状態で搬送される。また、ＡＧＶ８は、ロール巻き芯Ｒ３の収容位置Ｑとして、搬送台上に回収箱８ｃを備えている。

ロボット１０は、人の肩、肘に類似する間接によって直列状に接続された複数のアームのそれぞれが回転または屈伸可能とされたアーム部１１と、アーム部１１の先端に接続されたハンド部１２を備えた多関節ロボットである。図１、図２に示すように、ハンド部１２の先端は、フィルムロールＲを移送するための移送具１３またはフィルムＦの表面を吸着するための吸着具１６を装着できる構成となっている。移送具１３と吸着具１６は、ロボット１０の左側に備えられた収納台９にそれぞれ収納されており、目的に応じてロボット１０のハンド部１２の先端に装着される。

移送具１３は、フィルムロールＲの装着孔Ｒ４に挿入される円柱状の保持部１４とフィルムロールＲの外周からフィルムＦの表面を押えるためのフィルム押さえ１５を備える。保持部１４の外径は装着孔Ｒ４の内径よりやや小さく設定されており、外周面には凸部１４ｂが複数設けられている。フィルム押さえ１５は、保持部１４の軸方向に沿って延びた板片であり、保持部１４の径方向に進退移動するシリンダに接続されている。保持部１４が装着孔Ｒ４に差し込まれると、凸部１４ｂが外周面から突起し装着孔Ｒ４の内周面に当接して、フィルムロールＲを中心側から押圧保持する。フィルム押さえ１５は保持部１４の軸芯に向かってスライド移動し、フィルムロールＲの外周面に当接する。

吸着具１６は、棒状の本体１６ａと、本体１６ａの長手方向に沿って配設された複数の吸着パッド１６ｂを備える。吸着パッド１６ｂは、本体１６ａの長手方向中央付近に２つ、両端付近にそれぞれ１つずつ設けられている。吸着パッド１６ｂを異なる間隔で複数設けることにより、様々な幅のフィルムロールＲに対応してフィルムＦの表面を吸着保持できる。

ロボット１０は、上記構成により、ハンド部１２に付けた保持部１４を、待機位置Ｐに置かれた予備のフィルムロールＲ２の装着孔Ｒ４に挿入して予備のフィルムロールＲ２を保持する。そして、図５を参照として、ハンド部１２に付けたフィルム押さえ１５によって、予備のフィルムロールＲ２のフィルム始端部ＦｓがフィルムロールＲの外周から離れないように押さえながら、アーム部１１を回動して、水平軸周りに回転する回転体２０から前方側に存在する複数の保持軸２１のうちの次にフィルム供給に用いる予定の保持軸（予備用保持軸２１ｂ）の前方側の先端部２１ｃに、保持部１４の先端部１４ａを対向させる。これにより、保持部１４が保持軸２１と軸芯が揃うように前後方向に並ぶため、装着孔Ｒ４を保持軸２１に通すことができる。

また、ロボット１０は、フィルム供給が終了したフィルムＦのロール巻き芯Ｒ３を収容位置Ｑに移載する。具体的には、ハンド部１２に保持部１４を装着した状態で、アーム部１１を回動して、複数の保持軸２１のうちのフィルム供給が終了した保持軸２１の前方側先端部２１ｃに、保持部１４の先端部１４ａを対向させる。そして、保持軸２１の前方側に押送されたロール巻き芯Ｒ３を保持部１４によって保持し、アーム部１１を収容位置Ｑまで回動した後、保持部１４によるロール巻き芯Ｒ３の保持を解除する。

また、ロボット１０は、図６を参照として、ハンド部１２の先端に装着した吸着具１６により、予備用保持軸２１ｂに装填された予備のフィルムロールＲ２のフィルム表面を吸着保持する。さらに、ロボット１０のハンド部１２は、予備のフィルムロールＲ２がフィルム巻回方向に回転し予備のフィルム（新フィルム）Ｆ６が弛んだ後、新フィルムＦ６の表面を吸着した状態でアーム部１１を回動して、後述する作業台２２の上方から新フィルムＦ６を被せ、新フィルムＦ６の表面を作業台２２の板面に載せる機能を有している。

回転体２０は、図１、図３に示すように、円板状の部材であり、フレームに支持されている。回転体２０は、水平軸周りに回転するリボルバー式回転体である。その回転体２０には、前方側に片持ち支持されて水平方向に延在する複数の保持軸２１と、前方側に突出して水平方向に延在する作業台２２とガイドローラ２３が、それぞれ設けられている。本実施形態においては、２つの保持軸２１が回転体２０の回転軸中心Ｙから同じ距離だけ離れ、かつ、回転軸中心Ｙ周りに等角度間隔（１８０度間隔）になるように設けられている。これら２つの保持軸２１の間に、回転体２０の周方向に沿って作業台２２とガイドローラ２３が１つずつ設けられている。言い換えれば、保持軸２１、作業台２２、ガイドローラ２３は、回転体２０の回転軸中心Ｙに点対称になるように配設されている。

回転体２０は、後方側において回転ギヤ４０と接続されている（図４参照）。回転ギヤ４０はモータ（不図示）に駆動連結されており、モータが駆動制御されることによって回転体２０が設定角度、回転する。回転体２０が回転するのに伴い、保持軸２１、作業台２２、ガイドローラ２３はそれぞれの相対位置が維持された状態で回転体２０の周方向に移動する。回転体２０は、フィルムを接続する工程において、図３の紙面上における左回り（以下「左回り」とする）に回転し、保持軸２１等の位置を移動させる。ここで、図１、図３に示すように、回転体２０の回転軸中心Ｙより左側において、使用中のフィルムロールＲ１から包装機に向けてフィルムＦが送られる領域をフィルム供給領域２７とし、回転軸中心Ｙより右側において、予備のフィルムロールＲ２が後述する押送体２４に押送されて保持軸２１に装填される領域を予備フィルム装填領域２８とする。

保持軸２１は円柱状であり、外径は移送具１３の保持部１４と同等の大きさに設定されている。フィルム供給領域２７における保持軸２１は、使用中のフィルムロールＲ１を保持する供給用保持軸２１ａとして機能する。また、予備フィルム装填領域２８における保持軸２１は、予備のフィルムロールＲを装填するための予備用保持軸２１ｂとして機能する。保持軸２１の外周面には凸部２１ｄ（保持手段）が複数設けられている。例えば、予備のフィルムロールＲ２が予備用保持軸２１ｂに装填されると、凸部２１ｄが外周面から突起し装着孔Ｒ４の内周面に当接して、予備のフィルムロールＲ２を中心側から押圧保持する。これにより、フィルムロールＲの回転周りや軸芯方向におけるずれを防止する。

保持軸２１は、軸芯を中心に回転可能な構成となっている。例えば、フィルムロールＲがフィルムＦの引出しにより回転すると、これに伴い保持軸２１が従動的に回転する。さらに保持軸２１が予備フィルム装填領域２８に位置するときは、駆動源を連結することにより回転する。具体的には、図４を参照として、回転体２０の後方側において、保持軸２１の後方側端部２１ｅ（後端部）に接続された駆動ギヤ４１に、連結ギヤ４２（回転駆動手段）が駆動連結される構成となっている。連結ギヤ４２は、シリンダ４３に接続されており、シリンダ４３の駆動力によって、回転体２０の後方側のフレームに沿って昇降移動する。このように、連結ギヤ４２は２つの保持軸２１のうち、予備フィルム装填領域２８に位置する予備用保持軸２１ｂの駆動ギヤ４１に対してのみ駆動連結とその解除をする構成となっている。

図１、図３に示すように、予備用保持軸２１ｂに近接した位置において、一対の押送体２４が備えられている。押送体２４は、板状の部材であり、その一端において、回転体２０を支持するフレームに連結支持されたスライダ２５（駆動手段）に接続されている。押送体２４は、スライダ２５の駆動力によって予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿って（平行した位置で）水平移動する。また、押送体２４は、板状の部材においてスライダ２５から上方に延びた先端に、保持軸２１の外径と同程度の曲率からなる円弧状の切欠き部２４ａを有している。切欠き部２４ａの円弧上には、一対のサイドローラ２４ｂが設けられている。また、押送体２４は、予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿った（平行した）回転軸２９を有し、その回転軸２９を中心に回動可能である。押送体２４が予備用保持軸２１ｂ側に向かって回動することにより、押送体２４はサイドローラ２４ｂを介して予備用保持軸２１ｂの外周面に当接する。このとき、切欠き部２４ａは予備用保持軸２１ｂに接触せず、予備用保持軸２１ｂの外周面に沿った位置に位置する。そのため、サイドローラ２４ｂが予備用保持軸２１ｂの外周面に当接する位置において、押送体２４の高さ位置が保たれる。

サイドローラ２４ｂは、予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿って（平行した位置で）押送体２４をスライド移動させる際に、押送体２４と一体で水平移動し得る。サイドローラ２４ｂは、予備用保持軸２１ｂの外周面上を転動しながら移動して押送体２４の高さ位置を維持する。これにより、押送体２４は予備用保持軸２１ｂの外周面と干渉することなく、予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿ってスムーズに移動できる。押送体２４は、予備用保持軸２１ｂ側に回動した状態でスライド移動することにより、フィルムロールＲに当接した状態でフィルムロールＲを押送する。具体的には、予備のフィルムロールＲ２を後方側に向けて予備用保持軸２１ｂの長手方向における予め定められた位置まで押送する。また、フィルム供給が終了したロール巻き芯Ｒ３を、次の予備用保持軸２１ｂの前方側すなわちロボット１０のハンド部１２に装着した保持部１４まで押送する。

フィルム処理装置は、予備用保持軸２１ｂの上方において、検知手段３０を備えている。具体的には、回転体２０のフレームから前方側に突出した棒状の支持部材にマークセンサが設けられている。検知手段３０は、予備のフィルムロールＲ２が予備用保持軸２１ｂに装填された後、フィルム始端部Ｆｓの表面に付いたテープＴ（目印）が予備のフィルムロールＲ２の上側となる設定位置に位置するように、テープＴを検知する。このとき予備用保持軸２１ｂは、予備のフィルムロールＲ２のフィルム巻回方向と逆方向に回転する。

作業台２２は、図１、図３に示すように、回転体２０の周方向において２つの保持軸２１の間に１つずつ配設されており、前後方向において水平に延びる板面が、回転体２０から前方側に突出した支持部材に支持されている。作業台２２の板面は、回転体２０の径方向を向いており、回転体２０の外周より外側に位置している。予備用保持軸２１ｂにフィルムロールＲを装填するとき、作業台２２は予備用保持軸２１ｂの斜め上方に位置する。作業台２２の板面の上面（回転体２０の回転軸中心Ｙ方向と反対側の面）には、上方から被せられた新フィルムＦ６の表面を吸着保持する吸着手段２６が設けられている。

ガイドローラ２３は、回転体２０の外周より外側において、それぞれの作業台２２に隣接し、かつ回転体２０に隣接して配設されている。具体的には、回転体２０からその外周側に離間した位置で、回転体２０の前方側に水平方向に延在する円柱状のローラが、並行して回転体２０から前方側に突出した支持部材に支持されている。ガイドローラ２３は、軸芯を中心に回動可能であり、作業台２２に載って保持された新フィルムＦ６と使用中のフィルム（旧フィルム）Ｆ５の裏面同士を対向させる際に、回転体２０が回転すると共に回動する（図７（ｆ）参照）。使用中のフィルムロールＲ１が保持されている供給用保持軸２１ａは、回転体２０の回転軸中心Ｙの下側に移動するため、ガイドローラ２３が使用中のフィルムＦ５を作業台２２に引っ掛からないよう巻き掛け案内する。これにより、使用中のフィルムＦ５が、後述する押圧部材３１と作業台２２の間を適切に通って送られるように、フィルム送り方向が変更される。

図１、図７を参照として、フィルム供給領域２７における回転体２０の左側には、押圧部材３１（押圧手段）とシールバー３２（シール手段）が上下方向に並行して配設されている。押圧部材３１は前後方向に延びる帯板状である。押圧部材３１の板面は、作業台２２がフィルム供給領域２７に位置したときに作業台２２の板面と対向するように配設されており、水平方向において作業台２２の板面と近接離間するように進退移動する。押圧部材３１は、使用中のフィルム終了に関する情報に基づき、新旧フィルムＦ５，Ｆ６のシーラント層からなる裏面同士が対向した状態の新旧フィルムＦ５，Ｆ６を作業台２２に押し付け固定する。

シールバー３２は、押圧部材３１の上側に隣接して配設されている。シールバー３２は、作業台２２の板面に近接離間するように水平方向に進退移動する。作業台２２は、シールバー３２によってフィルムＦを圧着するための受け板として機能する。シールバー３２は、ヒーターを備えており、押圧部材３１と作業台２２との間で固定された新旧フィルムＦ５，Ｆ６同士を熱溶着（インパルスシール）する。

フィルム供給領域２７には、図７を参照として、固定ローラとその下方に位置する可動ローラをそれぞれ複数備えたダンサローラ３３が配設されている。ダンサローラ３３は、使用中のフィルムＦ５が可動ローラと固定ローラを交互に介して搬送される構成となっており、可動ローラが上下方向に進退することによって使用中のフィルムＦ５の送り量を補填する。新旧フィルムＦ５，Ｆ６が押圧部材３１により作業台２２に押し付けられて固定されると、ダンサローラ３３から使用中のフィルムＦ５が包装機に向けて送られる。これにより、包装機が連続包装する際に、包装機へのフィルム供給を止めることなく新旧フィルムＦ５，Ｆ６の接続を行うことができる。

フィルムＦは、一包装ごとに一定の間隔で目印となるレジマークが印刷されており、フィルム始端部Ｆｓから最も近いレジマークに対して設定されたフィルム表面側の位置にテープＴが貼られている。テープＴを検知することにより、フィルム始端部Ｆｓの位置を検知することができる。さらに、テープＴは、使用中のフィルムロールＲ１と予備のフィルムロールＲ２に付されたレジマークを重ねるためにレジマークの位置を示す印としても機能する。テープＴの色は、フィルムロールＲの外周面上におけるテープＴが確実に検知されるように、フィルムＦの色と異なる色が選択される。

＜フィルムの接続工程＞
前述したフィルム処理装置によって、次の方法で使用中のフィルムロールＲ１が新たなフィルムロールＲ（予備のフィルムロールＲ２）に交換されると共に、新旧のフィルムＦ５，Ｆ６が自動接続される。

１）予備のフィルムロールＲ２をＡＧＶ８の載置面８ａに載置して搬送し、待機位置Ｐに位置付ける（図１参照）。
２）待機位置Ｐで、ロボット１０のハンド部１２に付けた保持部１４をＡＧＶ８上の予備のフィルムロールＲ２の装着孔Ｒ４に挿入して保持すると共に、ハンド部１２に付いたフィルム押さえ１５でフィルム始端部Ｆｓ付近を押さえる。
３）該ロボット１０によって予備のフィルムロールＲ２を予備用保持軸２１ｂに向けて移送する（図７（ａ）参照）。予備のフィルムロールＲ２は、フィルム巻回方向が毎回同じになるように移送される。
４）アーム部１１を回動して、予備用保持軸２１ｂとハンド部１２に装着された保持部１４とが同軸上に位置するように、保持部１４の先端部１４ａを予備用保持軸２１ｂの前方側先端部２１ｃに対向させる（図５参照）。

５）一対の押送体２４を予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿って前方に移動させ、予備のフィルムロールＲ２を予備用保持軸２１ｂの軸芯方向（長手方向）における予め定められた装填位置まで押送する。具体的には、一対の押送体２４のうち前方側の押送体２４が、保持部１４によって保持されている予備のフィルムロールＲ２より前方に位置するように、押送体２４を移動させた後、保持部１４側すなわち予備用保持軸２１ｂ側に回動する。押送体２４を予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿って後方側に移動させて、予備のフィルムロールＲ２に当接させた状態で、予備のフィルムロールＲ２を予備用保持軸２１ｂの軸芯方向における略中央に位置付くように押送する。このようにして、予備のフィルムロールＲ２が予備用保持軸２１ｂに装填される（図７（ｂ）参照）。なお、予備用保持軸２１ｂの軸芯方向に沿って押送体２４を移動させる際に、サイドローラ２４ｂによって押送体２４の高さ位置が維持される。

６）予備のフィルムロールＲ２が予備用保持軸２１ｂに装填された後、予備のフィルムロールＲ２を凸部２１ｄ（保持手段）によって保持する。

７）予備用保持軸２１ｂの駆動ギヤ４１に、連結ギヤ４２（回転駆動手段）を駆動連結させて、予備用保持軸２１ｂと共に予備のフィルムロールＲ２をフィルム巻回方向と逆方向に回転（逆回転）させる。検知手段３０でテープＴの位置を検知して、その検知情報に基づき、テープＴの位置をフィルムロールＲ２における上方側となる設定位置に合わせる。予備用保持軸２１ｂを逆回転させることによって、フィルム始端部ＦｓがフィルムロールＲ２の外周から離れないようにしながらフィルムロールＲ２を回転させることができる。

８）アーム部１１を回動してハンド部１２を収納台９に移動し、ハンド部１２に装着した移送具１３と収納されている吸着具１６とを交換する。
９）ハンド部１２に吸着具１６を装着後、予備用保持軸２１ｂに向けてアーム部１１を回動して、予備のフィルムロールＲ２のフィルム始端部Ｆｓに、吸着具１６の吸着パッド１６ｂを接触させ、新フィルムＦ６を吸着する。そして、吸着具１６が新フィルムＦ６を吸着保持した状態でフィルムロールＲ２を回転（正回転）させて新フィルムＦ６を弛ませる（図７（ｃ）参照）。

１０）吸着具１６により新フィルムＦ６を吸着した状態でアーム部１１を回動して、予備用保持軸２１ｂより斜め上方に位置する作業台２２に、弛んだ新フィルムＦ６を被せる（図７（ｄ）、（ｅ）参照）。

１１）作業台２２に載った新フィルムＦ６の表面を、作業台２２の吸着手段２６により吸着保持する（図７（ｅ）参照）。これに伴いハンド部１２の吸着具１６による新フィルムＦ６の吸着を解除して、ハンド部１２をフィルムロールＲ２から離間させる。

１２）回転体２０を左回りに約９０°回転させて、吸着手段２６によって保持されている新フィルムＦ６の裏面が、使用中のフィルムロールＲ１から引き出されたフィルムＦ５の裏面に対向するように、新旧フィルムＦ５，Ｆ６同士を接近させる（図７（ｆ）参照）。作業台２２は、板面が旧フィルムＦ５に対向する位置に移動する。予備用保持軸２１ｂは回転体２０の回転軸中心Ｙより上側に移動し、供給用保持軸２１ａは回転体２０の回転軸中心Ｙより下側に移動する。これに伴い、回動するガイドローラ２３によって使用中のフィルムＦ５のフィルム送り方向が変更される。なお、新フィルムＦ６は、テープＴとレジマークが設定された位置に位置付くように作業台２２の吸着手段２６に吸着保持されている。一方、使用中のフィルムＦ５は、レジマークがマークセンサ（不図示）によって検知されながら送り出される。

１３）使用中のフィルムＦ５の終了が検知された際（フィルム終端部がロール巻き芯Ｒ３から外れた際）に、押圧部材３１を作動させて、新旧フィルムＦ５，Ｆ６をその裏面同士が対向した状態で作業台２２に押し付けて固定する（図７（ｇ）参照）。押圧部材３１は、レジマークの検知情報により新旧フィルムＦ５，Ｆ６のレジマークの位置が重なるように作動タイミングが測られて作動する。旧フィルムＦ５が固定されている間、ダンサローラ３３から旧フィルムＦ５が包装機に向けて送られる。
１４）シールバー３２によって新旧フィルムＦ５，Ｆ６同士を熱溶着（インパルスシール）する。

１５）回転体２０を左回りに約９０°回転させて、予備用保持軸２１ｂをフィルム供給領域２７に移動させる（図７（ｈ）参照）。フィルム供給領域２７に移動した保持軸２１は、供給用保持軸２１ａとして機能し、予備のフィルムロールＲ２を使用中のフィルムロールＲ１として、フィルムＦを包装機に向けて送り出す（図７（ｉ）参照）。フィルム供給が終了しロール巻き芯Ｒ３が残った保持軸２１は、予備フィルム装填領域２８に移動する。

１６）アーム部１１を回動してハンド部１２を収納台９に移動し、ハンド部１２に装着した吸着具１６と収納されている移送具１３とを交換する。ハンド部１２に移送具１３を装着後、アーム部１１を回動して、ロール巻き芯Ｒ３が残った保持軸２１の前方側先端部２１ｃに、保持部１４の先端部１４ａを対向させる。

１７）保持軸２１の軸芯方向に沿って押送体２４を前方に移動させて、ロール巻き芯Ｒ３を保持部１４に向けて押送し、ロボット１０の保持部１４に移動させる。これにより、フィルム供給が終了した保持軸２１からロール巻き芯Ｒ３が取り外される。ロール巻き芯Ｒ３は保持部１４により保持される。

１８）ロボット１０の保持部１４によってロール巻き芯Ｒ３を保持した状態で、アーム部１１を回動する。収容位置Ｑにおいて保持部１４によるロール巻き芯Ｒ３の保持を解除し、ロール巻き芯Ｒ３をＡＧＶ８に備えられた回収箱８ｃに移載する。なお、新旧フィルムＦ５，Ｆ６が接続されたフィルム箇所は、包装機に向けて搬送される際に、包装機によって位置が追跡されることにより、包装品が排出される際に不良品と分別されて系外に排出されるようになっている。フィルム接続箇所で包装された袋のみならず、その前後の袋も排除するように設定し得る。

予備フィルム装填領域２８における保持軸２１は、予備用保持軸２１ｂとして機能し、次の予備のフィルムロールＲ２が装填される。以後、上述した１）～１８）の工程が繰り返される。

上記実施形態に係るフィルム処理装置とフィルムの自動接続方法は、次のような効果がある。
（１）ロボット１０のハンド部１２に装着した保持部１４とフィルム押さえ１５によって、予備のフィルムロールＲ２をフィルム始端部ＦｓがフィルムロールＲの外周から離れないように保持した状態で保持軸２１に装填できる。また、フィルム始端部Ｆｓの表面に付したテープＴ（目印）を検知しながら、予備のフィルムロールＲ２をフィルム巻回方向と逆方向に回転させる。これにより、フィルム始端部ＦｓがフィルムロールＲの外周から離れることなく、テープＴがフィルムロールＲにおける上方側の設定位置に位置するようにフィルムロールＲの位置を調整できる。さらに、フィルム始端部Ｆｓを吸着保持しながら、予備のフィルムロールＲ２をフィルム巻回方向に回転させることにより、予備のフィルムＦ６を弛ませることができる。また、弛んだ予備のフィルムＦ６を作業台２２に被せ、その状態で回転体２０を回転させることにより、使用中のフィルムＦ５の裏面に対向するように予備のフィルムＦ６の裏面を接近させることができる。このようにして、フィルム始端部Ｆｓが粘着物で固定されていないフィルムロールＲを包装機に装填することができるため、包装フィルムの接続工程において包装袋の表面などに異物が付着することを防ぐことができる。よって、包装工程における異物混入などの包装不良の発生を抑制し得る。
（２）ロボット１０のハンド部１２に装着した保持部１４によってフィルム供給が終了したロール巻き芯Ｒ３を保持軸２１から取り外し、保持しながらアーム部１１を回動させて収容位置Ｑに移載することができる。よって、ロボット１０はフィルム供給が終了したロール巻き芯Ｒ３の取り外しと、予備のフィルムロールＲ２の装填を、ハンド部１２に装着した保持部１４を付け替えることなく行うことができる。そのため、フィルムの接続工程の効率化を図ることができる。
（３）使用中のフィルムＦ５に作業台２２が対向する位置まで、回転体２０が回転する際に、ガイドローラ２３が使用中のフィルムＦ５を巻き掛け案内して、その送り方向を調整する。これにより、使用中のフィルムＦ５を作業台２２に引っ掛からないように送りながら、使用中のフィルムＦ５と作業台２２に保持された予備のフィルムＦ６の裏面同士を対向させることができる。
（４）押送体２４は保持軸２１の外周面上を転動可能なサイドローラ２４ｂを備えている。サイドローラ２４ｂが押送体２４と一体となって水平移動するため、押送体２４は保持軸２１の外周面と干渉することなく、保持軸２１の軸芯方向に沿ってスムーズに移動できる。さらに、押送体２４が水平移動する際にがたつきが抑えられるため、押送体２４の高さ位置が安定する。
（５）連結ギヤ４２（回転駆動手段）は、特定の位置すなわち予備のフィルムロールＲ２を装填する位置における保持軸２１の駆動ギヤ４１に対して、駆動連結とその解除が可能である。そのため、複数の保持軸２１に対してそれぞれ連結ギヤ４２を設けることなく、予備フィルム装填領域２８における保持軸２１のみ回転駆動させることができる。よって、フィルム処理装置における回転駆動に関する部品の数を減らすことができ、装置の省スペース化を図ることができる。
（６）フィルム始端部Ｆｓに目印となるテープＴを貼り付ける態様とすることにより、接着剤等の粘着物がフィルムロールＲの外周面に残らず、フィルム始端部Ｆｓから粘着物が付着した位置までのフィルムＦを排除する必要がなくなる。また、使用途中のフィルムロールＲのフィルム始端部Ｆｓを接着剤等で固定した場合は、未使用のフィルムロールＲより径が小さいため粘着物が付着した位置を計測する必要があるが、フィルム始端部ＦｓにテープＴを貼り付けることにより、この計測の手間を省くことができる。

＜変更例＞
本発明は、上述した実施形態で説明した構成に限定されず、要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
（１）上記実施形態では、装着孔Ｒ４が上下方向を向くように予備のフィルムロールＲ２をＡＧＶ８等に載置し、ロボット１０がそのフィルムロールＲ２を保持するまで、シリンダなどによってフィルム始端部Ｆｓを押さえる構成としたが、装着孔Ｒ４が水平方向に向くように予備のフィルムロールＲ２をセットして、ロボット１０がそのフィルムロールＲ２を保持するようにしても良い。
（２）レジマークが付されていないフィルムロールＲの自動交換も有効である。
（３）フィルムは樹脂製包材、アルミ蒸着された包材、紙材等からなる包材等が含まれる。
（４）フィルムの自動接続方法は、横形正ピロー包装機、横形逆ピロー包装機、縦形製袋充填機、ストレッチフィルム包装機、シュリンク包装機、横三方シール包装機、四方シール包装機などの製袋充填機で利用可能である。
（５）単一の押送体２４を保持軸２１の軸芯方向に移動させて、保持軸２１に対するフィルムロールＲの装填及び取り外しの両方を行うようにしても良い。
（６）載置された予備のフィルムロールＲ２をロボット１０が保持する位置やハンド部１２の先端を交換する位置など、ロボット１０の可動領域内において様々な位置に設定しても良い。
（７）双腕ロボットの一方のハンド部がフィルムロールＲを保持し、他方のハンド部がフィルム始端部ＦｓをフィルムロールＲの外周から離れないように押さえる構成としても良い。
（８）フィルムＦを自動接続する際に、ダンサローラ３３に巻き掛けられたフィルムＦを包装機に向けて送り出すことにより、連続的に包装し得る装置構造の例を示したが、フィルムＦを自動接続する際に、包装機へのフィルム搬送を停止する間欠的に包装する装置構造でも良い。
（９）使用中のフィルムロールＲ１が終了して、ロールから離れたフィルムＦの終端部に、予備のフィルムロールＲ２の始端部Ｆｓを接続する例を示したが、使用中のフィルムＦ５の途中を切断刃で自動切断し、包装機に向けて送り出される切断されたフィルム終端部に、予備のフィルムロールＲ２のフィルム始端部Ｆｓを自動接続するように構成しても良い。
（１０）上記実施形態では、予備のフィルムロールＲ２のフィルム始端部ＦｓにテープＴを貼りつけてマークセンサで検知する態様としたが、これに限られず、新旧フィルムＦ５，Ｆ６のレジマークの位置を合わせるために、予備のフィルムロールＲ２のレジマークもマークセンサで検知する態様としても良い。
（１１）上記実施形態では、ロボット１０が予備のフィルムロームＲ２の装着孔Ｒ４に装着する所定位置を、待機位置Ｐとして一箇所に特定したが、これに限られず、所定位置を一箇所に特定することなく一定の範囲内で設定する態様も採用できる。例えば、カメラ付きのロボットを採用すれば、ロボットのアームが回動可能な領域において、一定の範囲内に置かれた予備のフィルムロールＲ２の装着孔Ｒ４の位置を画像認識し、予備のフィルムロールＲ２を保持することができる。

Ｒ：フィルムロール Ｒ１：使用中のフィルムロール Ｒ２：予備のフィルムロール
Ｒ３：ロール巻き芯 Ｒ４：装着孔（フィルムロールの孔）
Ｆ：フィルム Ｆｓ：フィルム始端部 Ｆ５：旧フィルム（使用中のフィルム）
Ｆ６：新フィルム（予備のフィルム） Ｔ：テープ（目印） Ｐ：待機位置（所定位置）
Ｑ：収容位置 Ｙ：回転体の回転軸中心
１０：ロボット １１：アーム部 １２：ハンド部 １４：保持部 １４ａ：先端部
１５：フィルム押え ２０：回転体 ２１：保持軸 ２１ａ：供給用保持軸
２１ｂ：予備用保持軸 ２１ｃ：前方側先端部 ２１ｄ：凸部（保持手段）
２２：作業台 ２３：ガイドローラ ２４：押送体 ２４ｂ：サイドローラ
２５：スライダ（駆動手段） ２６：吸着手段 ３０：検知手段
３１：押圧部材（押圧手段） ３２：シールバー（シール手段） ３３：ダンサローラ
４０：回転ギヤ ４１：駆動ギヤ ４２：連結ギヤ（回転駆動手段）

Claims (5)

1. 包装機が使用中のフィルムロールと予備のフィルムロールのフィルム同士を自動で接続するスプライス方法であって、
   ロボットが、ハンド部に付けた保持部を、所定位置に置かれた前記予備のフィルムロールの孔に挿入して前記予備のフィルムロールを保持すると共に、前記ハンド部に付けたフィルム押さえで前記予備のフィルムロールのフィルム始端部がフィルムロールの外周から離れないように押さえながら、アーム部を回動して、水平軸周りに回転する回転体から前方側に片持ち支持されて延在する複数の保持軸のうちの次にフィルム供給に用いる予定の前記保持軸の前方側の先端部に、前記保持部の先端部を対向させる工程と、
   前記保持軸の軸芯方向に沿って移動可能な押送体を移動させて、前記予備のフィルムロールを前記保持軸の長手方向における予め定められた位置まで押送する工程と、
   前記保持軸に設けた保持手段によって前記予備のフィルムロールを保持する工程と、
   前記フィルム始端部の表面に付いた目印が前記予備のフィルムロールの上側となる設定位置に位置するように、検知手段によって前記目印を検知しながら前記保持軸を前記予備のフィルムロールにおけるフィルム巻回方向とは逆の方向に回転させる工程と、
   前記ハンド部に付けた吸着具によって、前記目印が設定位置に位置付けられた前記予備のフィルムロールの前記フィルム始端部を吸着し、フィルムを保持した状態で、前記予備のフィルムロールをフィルム巻回方向に回転させて前記フィルムを弛ませる工程と、
   前記アーム部を回動して、前記回転体から前方側に突出した作業台に、弛んだ前記フィルムを被せる工程と、
   前記作業台に設けた吸着手段で前記作業台に載った前記フィルムの表面を吸着保持すると共に前記ハンド部の吸着を解除して、前記ハンド部を離間させる工程と、
   前記回転体を回転させて、前記吸着手段によって保持されている前記フィルムの裏面が、前記使用中のフィルムロールから引き出されたフィルムの裏面に対向するようにフィルム同士を接近させる工程と、
   使用中のフィルム終了に関する情報に基づき、新旧フィルムの裏面同士が対向した状態の前記新旧フィルムを前記作業台に押し付けて固定した後、シール手段によって前記新旧フィルム同士を溶着する工程と、
   前記回転体を設定角度、回転させて前記予備のフィルムロールを使用中のフィルムロールとして前記包装機に向けて送り出す工程と、を有する包装用フィルム自動接続方法。
2. 前記アーム部を回動して、水平軸周りに回転する前記回転体から前方側に延在する複数の前記保持軸のうちのフィルム供給が終了した前記保持軸の前方側の先端部に、前記保持部の先端部を対向させる工程と、
   前記保持軸の軸芯方向に沿って前記押送体を移動させて、フィルム供給が終了したロール巻き芯を、前記保持部に向けて押送し、前記保持部によって保持する工程と、
   前記アーム部を回動すると共に前記保持部による前記ロール巻き芯の保持を解除して、前記ロール巻き芯を収容位置に移載する工程と、を有する、請求項１に記載の包装用フィルム自動接続方法。
3. 前記回転体を回転させて、前記作業台に載って保持されたフィルムと使用中のフィルムの裏面同士を対向させる際に、前記回転体に支持され前記回転体から前記回転体の外周側に離間した位置で前記回転体の前方側に延在するガイドローラを、前記回転体と共に回動させて、前記ガイドローラによって前記使用中のフィルムの送り方向を変更する工程を有する、請求項１または請求項２に記載の包装用フィルム自動接続方法。
4. 前記保持軸の軸芯方向に沿って前記押送体を移動させる際に、前記押送体と一体で水平移動し得るローラが、前記保持軸の外周面上を転動しながら移動して前記押送体の高さ位置を維持する工程を有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の包装用フィルム自動接続方法。
5. 前記保持軸の後端部に配設された駆動ギヤに、回転駆動手段を移動させて駆動連結させて、前記予備のフィルムロールを装填する予備用の前記保持軸を回転させる工程を有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の包装用フィルム自動接続方法。

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