JP7387134B2 - 製筒器の調整値算出装置、テンションローラ位置算出装置、シフト数算出装置及び横ピロー包装機 - Google Patents
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Description
まず、横ピロー包装機においては、巻取り状の包材(巻取り包材)から繰り出されたシート状の包材が、製筒器(フォーマ)で筒状に成形されるが、包装体の種類毎に被包装品の形状・大きさや包材の幅等が異なり、それに合わせて製筒器(フォーマ)の被包装品が入る口(開口部)の大きさや位置が変更され、それに伴って、包材を製筒器に案内する案内ローラ(以下「テンションローラ」という。)の位置も変更される。
この製筒器の開口部の大きさや位置の調整、テンションローラの位置の調整は、作業者の経験と勘により行われるが、熟練を要し、調整作業に時間がかかり、特に、経験の浅い作業者は、調整を誤りやすく、製筒器の開口部の大きさや位置の調整を誤った場合は、テンションローラの位置の調整もやり直さなければならないという第1の問題がある。
そして、レジマーク検出機は、製筒器の上流側(巻取り包材を繰り出す側)に設置され、レジマーク検出機が包材のレジスターマークを検出した位置PSからエンドシール・切断される位置PEまでに袋(被包装品と包装する袋)何個分に相当する包材が存在するか(以下、あるパス長さ分の包材に相当する袋の個数を「シフト数」という。)は、包材の継ぎ部や日付印字不良等がある不良の包材により被包装品が袋詰めされた包装体(不良の包装体)を排出装置で排出するために必要となる情報である。
すなわち、不良の包材が発生した位置から位置PSまでのシフト数や位置PEから不良の包材を排出する位置までのシフト数は決まっていることから、排出装置においては、設定された位置PSから位置PEまでのシフト数に基づいて、不良の包装体がその排出位置に到達するタイミングが決められて、不良の包装体の排出が行われる。
上述のように、横ピロー包装機では、包装体の種類毎に異なる被包装品の形状・大きさや包材の幅に合わせて、製筒器やテンションローラの位置が変更され、それに伴いレジマーク検出機から製筒器までのパス長さが変化し、位置PSから位置PEまでのパス長さも変化して、シフト数も変化する。
この場合、作業者は、包装体の種類毎に、目視等により位置PSから位置PEまでのシフト数を見積って、シフト数の設定を行っているが、シフト数の見積もり作業に時間がかかるのみならず、設定したシフト数に誤差が生じやすいという第2の問題がある。
例えば、特許文献1(特開2018-70247号公報)には、製袋手段に向けた帯状フィルムの進入角度を調節する進入角調節ローラと、第2送り位置に到来した不良包装品を系外に排出する排出手段を備え、第1送り位置において、付設情報読取手段で読み取ったフィルムの付設情報は、制御部で基準情報と比較して適合判定され、進入角調節ローラを位置調節した場合、角度検出手段および変位検出手段で取得した進入角調節ローラの位置情報に基づき、経路長さ情報生成部が特定領域の経路長さに関する情報を生成し、制御部は、適合判定の結果が否とされた付設情報を含む1包装長分のフィルムで包装された包装品が第2送り位置に到来する際に、排出手段を作動して包装品22を系外に排出する横形製袋充填機が開示されている。
しかしながら、特許文献1の横形製袋充填機においては、作業者が進入角調節ローラ(上記案内ローラに相当する)の位置を包装品種に応じて変えた場合に、角度検出手段および変位検出手段が進入角調節ローラの位置情報を取得し、取得した進入角調節ローラの位置情報に基づいて特定領域の経路長さに関する情報(上記シフト数を含む)が生成され、上記第2の問題は解決されるが、進入角調節ローラの位置の調整は作業者が経験等により行うため、上記第1の問題は解決されない。
しかしながら、特許文献2では、入力手段から入力された製袋器(製筒器)の変動部位に基づく位置情報に基づいて第二ローラの位置を算出するが、製袋器(製筒器)の変動部位に基づく位置(製袋器の間口の幅および高さ等)を算出するものではなく、製袋器の間口の幅および高さ等の調整は作業者が経験等により行う必要があり、第1の問題の一部(製筒器の開口部の大きさや位置の調整作業に時間がかかるののみならず、経験の浅い作業者が調整を誤りやすいという問題)が解決されない。
また、特許文献2では、作業者が製袋器(製筒器)の開口部の大きさや位置の調整を誤った場合、あるいは、入力手段から入力された製袋器の変動部位に基づく位置情報が誤っている場合(作業者が入力ミスをした場合)、位置算出手段が算出する第二ローラの位置も誤ったものとなり、再度一からやり直す(製袋器の開口部の大きさや位置の調整、製袋器の変動部位に基づく位置情報の入力、第二ローラの位置調整をやり直す)必要があり、却って時間がかかって効率が悪いという問題がある。
図1は、本発明の製筒器の調整値算出装置、テンションローラ位置算出装置、シフト数算出装置を備えた設定作業支援装置の構成を示すブロック図である。
図1において、1は設定作業支援装置、2は本発明の第1入力手段となる製品仕様入力部、3は本発明の第2入力手段となる袋仕様入力部、4は本発明の第1算出手段となる調整値算出部、5は本発明の第2算出手段となるテンションローラ位置算出部、6は本発明の第3算出手段となるシフト数算出部、7は本発明の第1出力手段となる調整値表示部、8は本発明の第2出力手段となるテンションローラ位置表示部、9は本発明の第3出力手段となるシフト数表示部である。
設定作業支援装置1は、製品仕様入力部2、袋仕様入力部3、調整値算出部4、テンションローラ位置算出部5、シフト数算出部6、調整値表示部7、テンションローラ位置表示部8及びシフト数表示部9を備えている。
そして、設定作業支援装置1においては、製品仕様入力部2、袋仕様入力部3、調整値算出部4及び調整値表示部7から本発明の製筒器の調整値算出装置が構成される。
また、設定作業支援装置1においては、製品仕様入力部2、袋仕様入力部3、調整値算出部4、テンションローラ位置算出部5及びテンションローラ位置表示部8から本発明のテンションローラ位置算出装置が構成される。
さらに、設定作業支援装置1においては、製品仕様入力部2、袋仕様入力部3、調整値算出部4、テンションローラ位置算出部5、シフト数算出部6及び包装体シフト数表示部9から本発明のシフト数算出装置が構成される。
袋仕様入力部3は、被包装品を包装する袋の仕様である包材(フィルム)幅、袋長さを入力する。
調整値算出部4は、製品仕様入力部2が入力した被包装品(製品)の仕様(製品幅、製品高さ)及び袋仕様入力部3が入力した袋の仕様(フィルム幅)に基づいて、横ピロー包装機の製筒器の開口部の大きさを含む製筒器の調整値を算出する。
テンションローラ位置算出部5は、調整値算出部4が算出した製筒器の調整値に基づいて、製筒器に包材(フィルム)を案内するテンションローラの位置を算出する。
シフト数算出部6は、袋仕様入力部3が入力した袋の仕様(袋長さ)及びテンションローラ位置算出部5が算出したテンションローラの位置を含む条件値に基づいて、横ピロー包装機におけるレジマーク検出位置からエンドシール・切断位置までの包材のパス長さに対応する袋の個数であるシフト数を算出する。
調整値表示部7は、調整値算出部4が算出した製筒器の調整値を表示する。
テンションローラ位置表示部8は、テンションローラ位置算出部5が算出したテンションローラの位置を表示する。
シフト数表示部9は、シフト数算出部6が算出したシフト数を表示する。
図2は、図1に示す設定作業支援装置1を備えた横ピロー包装機の構成を示すブロック図であり、図において、10は横ピロー包装機、20は操作パネル、21はコンピュータ、22は入力表示部、23は送受信部、30は横ピロー包装機制御部、40は横ピロー包装機本体、CLは通信回線である。
横ピロー包装機10は、操作パネル20と、操作パネル20に通信回線CLを介して接続された横ピロー包装機制御部30と、横ピロー包装機制御部30に接続された横ピロー包装機本体40を備えている。
操作パネル20は、コンピュータ21、入力表示部22及び送受信部23を備えている。
コンピュータ21は、演算処理部や記憶部を備え、横ピロー包装機本体40に対応した専用のプログラムが組み込まれ、横ピロー包装機本体40を操作するために各種処理を行うと共に操作パネル20を統括的に制御する。
そして、コンピュータ21の演算制御部は、調整値算出部4、テンションローラ位置算出部5及びシフト数算出部6を備えている。
送受信部23は、コンピュータ21から送られてくる各種データを通信回線CLを介して横ピロー包装機制御部30に送信し、横ピロー包装機制御部30から通信回線CLを介して送信される各種データを受信してコンピュータ21に送る。
入力表示部22は、タッチパネル式の表示画面を有し、コンピュータ21に組み込まれた専用プログラムによって作成された各種操作画面等を表示する。
そして、入力表示部22には、製品仕様入力部2、袋仕様入力部3、調整値表示部7、テンションローラ位置表示部8及びシフト数表示部9となる画面が表示される。
図3において、41は包材(包装材料)供給部、41a、41bはシャフト、42は包材送り部、42aは駆動ローラ、42bは押えローラ、42cはテンションアーム、42dはテンションローラ、42eは日付印字装置、42fはカメラ、42gは光センサ、43は被包装品供給部、43aは供給コンベア、44は製筒部、44aは製筒器(フォーマ)、45は紙引き部、45aは駆動ローラ、45bは押えローラ、46はセンターシール部、46a、46bはセンターシールブロック、47は目付け部、47a、47bは目付けローラ、48はエンドシール・切断部、48a、48bはエンドシールブロック、49は包装体排出部、49aは排出コンベア、grはガイドローラ、M1、M2は巻取り包材、Fiは包材(フィルム)、CPは被包装品、TFは筒状包材、Baは袋、Pcは包装体、csはセンターシール部分、esはエンドシール部分である。
横ピロー包装機本体40は、包材(包装材料)供給部41、包材送り部42、被包装品供給部43、製筒部44、紙引き部45、センターシール部46、目付け部47、エンドシール・切断部48、包装体排出部49等から構成される。
包材供給部41は、シャフト41a、41bに取り付けられた巻取り包材M1、M2を繰り出す巻取り包材供給装置(図示せず)等を備え、巻取り包材M1、M2から包材Fiを繰り出す。
包材送り部42は、駆動ローラ42aと押えローラ42bで包材Fiを挟み込み、モータ(図示せず)により駆動ローラ42aを回転させて、包材Fiを一定長さだけ送り出し、テンションアーム42cに取り付けられたテンションローラ42dにより、包材Fiを製筒部44に案内する。
日付印字装置42eは、包材Fiに日付を印字する。
カメラ42fは、包材Fiに印字された日付を撮影し、撮影した画像を日付印字不良判定装置(図示せず)に送る。
光センサ42gは、レジマーク検出機(図示せず)のレジマーク検出部を構成し、包材Fiに設けられたレジマークを読み取り、読み取った信号をレジマーク検出機本体(図示せず)に送る。
被包装品供給部43は、ベルトコンベア43a上に被包装品(製品)CPを載せ、筒状包材TFの中に被包装品CPを充填する。
製筒部44は、製筒器(フォーマ)44aにより包材Fiを筒状包材TFに成形(製筒)する。
紙引き部45は、駆動ローラ45aと押えローラ45bで筒状包材TFの重ね合せされた端部を挟み込み、モータ(図示せず)により駆動ローラ45aを回転させて、筒状包材TFを一定長さだけ送り出す。
センターシール部46は、ヒータ(図示せず)で加熱したセンターシールブロック46a、46bで重ね合せされた筒状包材TFの端部を挟み込み、筒状包材TFにセンターシールcsを施す。
目付け部47は、目付けローラ47a、47bで筒状包材TFのセンターシールcsを挟み込み、モータ(図示せず)により一方の目付けローラ47aを回転させてセンターシールcsに目付けを施す。
エンドシール・切断部48は、ヒータ(図示せず)で加熱したエンドシールブロック48a、48bで筒状包材TFの先端部を挟み込んでエンドシールを施してエンドシール部分esを形成し、エンドシール部分esの中央部を切断して、被包装品CPが袋Baに詰め込まれた包装体Pcを生成する。
包装体排出部49は、包装体Pcを排出コンベア49aにより排出する。
図において、44a1、44a2は固定板、44a3、44a4は第1スライド板、44a3’、44a4’は第1スライド底板、44a3”、44a4”は第1スライド側板、44a5、44a6は第2スライド板、44a7、44a8は合掌板、OPは開口部、Aφ、Aθは矢印であり、左右方向をX、前後方向をY、上下方向をZとする。
製筒器44aにおいては、固定板44a1、44a2と第1スライド底板44a3’、44a4’で 製筒器底面が形成され、第1スライド側板44a3”、44a4”と第2スライド板44a5、44a6で製筒器正面と製筒器背面が形成されている。
固定板44a1と固定板44a2は、前後方向(Y方向)に僅かに離間して配置されて製筒部44のフレーム(図示せず)等に固定され、固定板44a1と固定板44a2の間には、筒状に重ね合された包材Fiの端部を案内する溝mzが形成されている。
第1スライド板44a3と第1スライド板44a4は、同一形状で対をなし、第1スライド底板44a3’、44a4’と第1スライド側板44a3”、44a4”から構成され、第1スライド底板44a3’、44a4’の左部分は、X方向の軸に対してY方向に角度φだけ傾いた傾斜面となっており、第1スライド側板44a3”、44a4”の左部分は、X方向の軸に対してZ方向に角度θだけ傾いた傾斜面となっている。
そして、第1スライド板44a3、44a4は、それぞれ、第1スライド底板44a3’、44a4’が固定板44a1、44a2上をスライドするように取り付けられ、間隔調整機構(図示せず)により、X方向の軸に対してY方向に角度φだけ傾いた矢印Aφの方向に離間、近接し、その間隔を調整できるようになっている。
第2スライド板44a5、44a6は、同一形状で対をなし、手前側の第2スライド板44a5は、第1スライド側板44a3”の左側背面にスライド可能に取り付けられ、奥側の第2スライド板44a6は、第1スライド側板44a4”の左側正面にスライド可能に取り付けられている。
第2スライド板44a5、44a6は、その下面がX方向の軸に対してZ方向に角度θだけ傾斜し、位置調整機構(図示せず)により、その傾斜した下面に沿った矢印Aθの方向にスライドするようになっており、左側面下端の高さが調整できるようになっている。
合掌板44a7、44a8は、同一形状で対をなし、その上面が固定板44a1、44a2の下面に固定され、溝mzの左端側に、溝mzの同じ間隔の隙間を形成し、包材Fiを筒状にしてその端部の重ね合わせる機能を有する。
そして、第2スライド板44a5、44a6の傾斜した下縁(下面)と第1スライド板44a3、44a4の傾斜した下縁(下面)に挟まれた部分に開口部OPが形成される。
開口部OPは、製筒器44aに入る被包装品(製品)の入り口となる空間であり、図4、図6及び図7に灰色の矩形で示す。
この開口部OPの幅(Y方向の長さ)wは、第1スライド板44a3、44a4を矢印Aφの方向にスライドさせることにより調整され、開口部OPの高さ(Z方向の長さ)hは、第2スライド板44a5、44a6を矢印Aθの方向にスライドさせることにより調整される。
すなわち、開口部OPの幅wと高さhが製筒器44aの調整値となる。
テンションアーム42cは、テンションローラ42dの軸を保持するために、テンションローラ42dを挟むようにして一対設けられているが、図8では、正面側のテンションアーム42cを省略している。
テンションアーム42cは、ガイド溝42c3が設けられたテンションアーム本体42c1と、テンションローラ42dを回転自在に支持して、ガイド溝42c3に沿ってテンションローラ42dをスライドさせるスライド機構(図示せず)等を備え、包材送り部42のフレーム(図示せず)に支持された回転軸42c2に回転可能に保持されている。
そして、テンションアーム42cは、角度調整機構(図示せず)により、回転軸42c2を中心に回転し、その角度Ψが調整できるようになっている。
また、テンションアーム42cに保持されたテンションローラ42dは、スライド機構によってガイド溝42c3に沿ってスライド移動し、ガイド溝42c3の上端からの距離sが調整できるようになっている。
この角度調整機構とスライド機構により、製筒器44aに対するテンションローラ42dの位置を調整することができ、テンションローラ42dにより製筒器44aに案内される包材Fiの案内角度を調整することができる。
図9は、製品の仕様を入力するための入力画面の例を示した画面構成図であり、図において、50は製品仕様入力画面、51は包装体画像、52、53は入力ボックスである。
製品仕様入力画面50は、製品仕様入力部2となるもので、操作パネル20の入力表示部22に表示される。
製品仕様入力画面50においては、画面の左上に画面の種別を示す「製品仕様」文字が表示され、画面中央には製品(被包装品)を袋で包装した包装体に製品の寸法線が付された包装体画像51が表示され、包装体画像51の各寸法線近傍に、入力ボックス52、53が表示され、入力ボックス52の上側には「製品幅」の文字が表示され、入力ボックス53の上側には「製品高さ」の文字が表示されている。
この製品仕様入力画面50より、被包装品となる製品の仕様である製品幅、製品高さが入力される。
すなわち、製品仕様入力画面50においては、入力ボックス52、53をタッチすると、テンキーあるいはプルダウンメニューが表示され、入力ボックス52からは製品(被包装品)の幅(送り方向と直角方向の長さ)を入力することができ、入力ボックス53からは製品(被包装品)の高さを入力することができる。
そして、入力ボックス52、53に入力された数値は、入力後に入力ボックス52、53に表示される。
図9は、入力ボックス52に数値「20」が入力されて表示され、入力ボックス53に数値「20」が入力されて表示された状態を示している。
図10は、袋の仕様を入力するための入力画面の例を示した画面構成図であり、図において、60は袋仕様入力画面、61は巻取り包材画像、62、63は入力ボックスである。
袋仕様入力画面60は、袋仕様入力部3となるもので、操作パネル20の入力表示部22に表示される。
袋仕様入力画面60においては、画面の左上に画面の種別を示す「袋仕様」文字が表示され、画面中央にはフィルム(包材)を繰り出している巻取り包材に製品フィルムの幅と袋長さを示す寸法線が付された巻取り包材画像61が表示され、巻取り包材画像61の各寸法線近傍に、入力ボックス62、63が表示され、入力ボックス62の上側には「フィルム幅」の文字が表示され、入力ボックス63の上側には「袋長さ」の文字が表示されている。
この袋仕様入力画面60より、製品(被包装品)を包装する袋の仕様である包材(フィルム)幅、袋長さが入力される。
すなわち、袋仕様入力画面60においては、入力ボックス62、63をタッチすると、テンキーあるいはプルダウンメニューが表示され、入力ボックス62からは包材(フィルム)幅を入力することができ、入力ボックス63からは製品(被包装品)の幅(送り方向と直角方向の長さ)を入力することができ、入力ボックス54からは袋長さを入力することができる。
そして、入力ボックス62、63に入力された数値は、入力後に入力ボックス62、63に表示される。
図10は、入力ボックス62に数値「100」が入力されて表示され、入力ボックス63に数値「120」が入力されて表示された状態を示している。
次に、調整値算出部4による製筒器44aの調整値(開口部OPの幅w、高さh)の算出について説明する。
今、製品仕様入力画面50(製品仕様入力部2)の入力ボックス52から入力された製品(被包装品)CPの幅をW、入力ボックス53から入力された製品CPの高さをHとし、袋仕様入力画面60の入力ボックス62から入力されたフィルム幅をU、入力ボックス63から入力された袋長さをpとする。
まず、調整値算出部4は、開口部OPの幅wと高さhを以下の式から算出する。
w=W+α、h=H+β
αとβは、例えば3~10の間で適宜定められる数値であり、本実施形態では、αとβは共に5とすると、調整値算出部4が算出したwとhは、
w=W+5、h=H+5
となる。
図9に示す例では、W=20、H=20であるから、w=25、h=25となる。
U1=2(w+h)+z1、U2=2(w+h)+z2
z1は10~30の間で適宜定められる数値であり、z2は30~50の間で適宜定められる数値であり、本実施形態では、z1を20、z2を40とする。
これより、調整値算出部4が算出したU1、U2は、
U1=2(w+h)+20、U2=2(w+h)+40
となる。
図9に示す例では、w=25、h=25であるから、U1=120、U2=140となる。
次いで、調整値算出部4は、袋仕様入力画面60(袋仕様入力部3)から入力された包材(フィルム)Fiの幅UとU1、U2を比較し、UがU1とU2の間にあるかをチェックする。
UがU1とU2の間にある場合、調整値算出部4は、w=W+5、h=H+5を調整値w、hとして算出する。
また、UがU1とU2の間にない場合、例えば、UがU1より小さい場合は、UがU1より大きくなるようにα、βをより小さい数値、例えば、3に変更し、開口部OPの前後方向の長さwと高さhを以下のw’、h’に変更する。
w’=W+3、h’=H+3
図9に示す例では、上述のようにU1=120、U2=140であり、図10に示す例では、U=120であるから、UはU1とU2の間にあり、調整値算出部4が算出する調整値は、w=25、h=25となる。
このようにして、調整値算出部4は、製品仕様入力画面50(製品仕様入力部2)から入力される製品(被包装品)CPの幅W、高さH及び袋仕様入力画面60(袋仕様入力部3)から入力された包材(フィルム)Fiの幅Uに基づいて、製筒器44aの開口部POの大きさである幅w(w’)と高さh(h’)を、製筒器44aの調整値として算出する。
図11は、テンションローラ42dと製筒器44aの各部の位置関係を説明する説明図であり、図において、点C1は、第2スライド板44a5(44a6)の左端最下点(包材Fiの進入点)、点C2は、第1スライド側板44a3”(44a4”)の左側傾斜面の最下点、点C3は点C1と点C2を結ぶ線の延長線と合掌板44a7(44a8)の左端(包材Fiの合掌点)を通る垂線HLとの交点、C4は、テンションローラ42dと包材Fiの製筒器44a側の接点であり、包材Fiを太い実線で示す。
まず、テンションローラ位置算出部5は、調整値算出部4が算出した調整値(開口部OPの幅w、高さh)から、点C1の位置を算出する。点C2の位置は固定で決まっており、点C1と点C2を結ぶ直線の傾き(水平面に対する角度)はθであるから、点C1の位置は容易に求められる(算出式は省略する。)。
次いで、テンションローラ位置算出部5は、点C3の位置を求める。点C3は、点C1と点C2を結ぶ線の延長線と合掌板44a7(44a8)の左端(包材Fiの合掌点)を通る垂線HLとの交点であるから容易に求められる(算出式は省略する。)。
この後、テンションローラ位置算出部5は、点C1を中心として点C3を通る円CRを描き、テンションアーム42cを回転移動させ、テンションローラ42dをガイド溝42c3に沿って移動させ、円CR上に接点C4がくるようなテンションローラ42dの位置(以下「適正位置」という。)を算出する。
この場合、適正位置は多数あるため、適正位置の角度Ψの最小値Ψ1と最大値Ψ1の中間の値Ψmを求め、角度Ψmに対応する距離smを算出し、算出した角度Ψmと距離smをテンションローラ42dの位置とする。
このようにして、テンションローラ位置算出部5は、位置を特定するテンションアーム42cの角度Ψ(Ψm)、とテンションローラ42dの距離s(sm)を算出する。
図12は、横ピロー包装機本体40において、包材供給部41の巻取り包材M1(M2)から繰り出された包材Fiが包材送り部42、製筒部44等を経て、エンドシール・切断部48に至るまでのパス(経路)を説明するための説明図であり、図において、P1は紙継ぎ位置、P2は日付印字チェック位置、P3はレジマーク検出位置、P4はエンドシール・切断位置である。
図12に示すように、巻取り包材M1(M2)から繰り出された包材Fiは、紙継ぎ位置P1(以下「位置P1」という。)において、包材M1(M2)から包材M2(M1)に切り換える紙継ぎが行われ、日付印字チェック位置P2(以下「位置P2」という。)において、カメラ42fで包材Fiに印字された日付が撮影され、撮影された画像は日付印字不良判定装置でチェックされ、レジマーク検出位置P3(以下「位置P3」という。)において、光センサ42gで包材Fiに設けられたレジマークが読み取られ、読み取られた信号はレジスターマーク検出機本体で検出される。
そして、位置P3を通過した包材Fiは、テンションローラ42dで製筒器44aに案内されて筒状包材TFに成形され、被包装品が充填されてセンターシールが施され、エンドシール・切断位置P4(以下「位置P4」という。)において、エンドシール・切断が行われる。
この場合、位置P1と位置P2と位置P3の間における包材Fiのパス長さは一定であり、第1スライド側板44a3”(44a4”)の左側傾斜面の最下点の位置C2)から位置P4までの包材Fi(筒状包材TF)のパス長さも一定である。
これに対して、テンションローラ42dの位置と第2スライド板44a5(44a6)の左端最下点の位置C1は、被包装品(製品)CPの仕様(寸法)等に応じて変更されることから、位置P3から位置C2までの包材Fiのパス長さは、一定ではなく、可変である。
位置P1から位置P4までの包材Fiのパス長さPL1は、
PL1=PS1+PS2+PS3+PS4
位置P2から位置P4までの包材Fiのパス長さPL2は、
PL2=PS2+PS3+PS4
位置P3から位置P4までの包材Fiのパス長さPL3は、
PL3=PS3+PS4
となる。
そして、パス長さPS3は、テンションローラ42dの位置(角度Ψと距離s)から定まる接点C4の位置(座標値)と位置C2の距離、位置P3から接点C4までの包材Fiのパス長さから算出することができる。
これより、シフト数算出部6は、まず、テンションローラ位置算出部5が算出したテンションローラ42dの位置(角度Ψと距離s)から接点C4の位置を算出し、算出した接点C4の位置、テンションローラ位置算出部5が算出した位置C1と予め記憶されている位置C2(条件値の1つ)から、接点C4と位置C2の距離を算出し、算出した接点C4の位置と予め記憶されている位置P3(条件値の1つ)から、位置P3から接点C4までの包材Fiのパス長さを算出し、算出した距離とパス長さから、パス長さPS3を算出する。
次いで、シフト数算出部6は、算出したパス長さPS3に予め記憶したパス長さPS4(条件値の1つ)を加算して、パス長さPL3を算出し、算出したパス長さPL3を、袋仕様入力画面60(袋仕様入力部3)から入力された袋Baの長さ(包材Fiに設けられたレジマークのピッチ)pで割って、パス長さPL3に対応する袋Baの個数であるシフト数N3を算出する。
すなわち、シフト数算出部6は、N3=(PS3+PS4)/p からシフト数N3を算出する。
さらに、シフト数算出部6は、パス長さPL1に対応するシフト数N1と、パス長さPL2に対応するシフト数N2を
N1=(PS1+PS2+PS3+PS4)/p、
N2=(PS2+PS3+PS4)/p から算出する。
図13は、調整値算出部4が算出した製筒器の調整値、テンションローラ位置算出部5が算出したテンションローラの位置、及びシフト数算出部6が算出したシフト数を表示するための表示画面の例を示した画面構成図であり、図において、70は調整設定値表示画面、71~77は表示ボックスである。
調整設定値表示画面70は、調整値表示部7、テンションローラ位置表示部8、シフト数表示部9となるもので、操作パネル20の入力表示部22に表示される。
調整設定値表示画面70においては、画面の左上隅に画面の種別を示す「調整設定値」文字が表示され、その下に上から順に調整設定値の種別を表す項目名「フォーマ」、「テンションローラ」、「紙継ぎ-エンドシール」、「日付印字検出-エンドシール」、「レジマーク検出-エンドシール」の文字が表示され、各項目名の右側に表示ボックス71~77が設けられている。
そして、調整値表示部7は、調整値算出部4が算出した製筒器44aの調整値である幅w、高さhを表示ボックス71、72に表示する。
また、テンションローラ位置表示部8は、テンションローラ位置算出部5が算出したテンションアーム42cの角度Ψ、テンションローラ42dの距離sを、表示ボックス73、74に表示する。
さらに、シフト数表示部9は、シフト数算出部6が算出したパス長さPL1(紙継ぎ位置P1からエンドシール・切断位置P4までのパス長さ)に対応するシフト数N1、パス長さPL2(日付印字チェック位置P2からエンドシール・切断位置P4までのパス長さ)に対応するシフト数N2、パス長さPL3(レジマーク検出位置P3からエンドシール・切断位置P4までのパス長さ)に対応するシフト数N3を、それぞれ表示ボックス75、76、77に表示する。
図13は、表示ボックス71、72に調整値算出部4が算出した幅w、高さhの数値「25」、「25」表示され、表示ボックス73、74にテンションローラ位置算出部5が算出したが算出した角度Ψ、距離sの数値「120」、「100」表示され、表示ボックス75、76、77にシフト数算出部6が算出したシフト数N1、N2、N3の数値「32」、「21」、「18」が表示された状態を示している。
まず、製品仕様入力部2が、横ピロー包装機が生産する包装体の被包装品となる製品の仕様である製品幅、製品高さを入力する(S1)。
具体的には、図9に示す製品仕様入力画面50より、被包装品供給部43から供給される被包装品(製品)CPの製品幅(W)、製品高さ(h)が入力される。
次いで、袋仕様入力部3が、被包装品を包装する袋の仕様である包材(フィルム)幅、袋長さを入力する(S2)。
具体的には、袋仕様入力画面60より、被包装品(製品)CPを包装する包材(フィルム)Fiの幅(U)、袋長さ(包材Fiに設けられたレジスターマークのピッチ)(p)が入力される。
この後、調整値算出部4が、製品仕様入力部2が入力した被包装品(製品)の仕様及び袋仕様入力部3が入力した袋の仕様に基づいて、横ピロー包装機の製筒器の開口部の大きさを含む製筒器の調整値を算出する(S3)。
具体的には、調整値算出部4が、ステップS1で入力された製品(被包装品)CPの幅W、高さH及びステップS2で入力された包材(フィルム)Fiの幅Uに基づいて、製筒器44aの開口部POの大きさである幅w(w’)と高さh(h’)を、製筒器44aの調整値として算出する。
次いで、テンションローラ位置算出部5が、ステップS3で調整値算出部4が算出した製筒器の調整値に基づいて、製筒器に包材(フィルム)を案内するテンションローラの位置を算出する(S4)。
具体的には、テンションローラ位置算出部5が、ステップS3で調整値算出部4が算出した製筒器44aの調整値(幅w、高さh)に基づいて、図11に示すように、位置(点)C1を中心として、交点C3を通る円CR上に接点C4がくるようなテンションローラ42dの位置(角度Ψと距離s)を算出する。
次いで、シフト数算出部6が、ステップS2で入力された袋の仕様(袋長さ)及びステップS4で算出されたテンションローラの位置を含む条件値に基づいて、横ピロー包装機におけるレジスターマーク検出位置からエンドシール・切断位置までの包材のパス長さに対応する袋の個数であるシフト数を算出する(ステップS5)。
具体的には、シフト数算出部6が、ステップS4で算出されたテンションローラ42dの位置(角度Ψと距離s)予め記憶されている位置C2と位置P3(条件値)から、パス長さPS3を算出し、予め記憶されたパス長さPS4(条件値)と、ステップS2で入力された袋Baの長さ(p)から、パス長さPL3に対応する袋Baの個数であるシフト数N3を、N3=(PS3+PS4)/p から算出し、さらに、パス長さPL1に対応するシフト数N1と、パス長さPL2に対応するシフト数N2を
N1=(PS1+PS2+PS3+PS4)/p、
N2=(PS2+PS3+PS4)/p から算出する。
最後に、調整値表示部7が、ステップS3で算出された製筒器の調整値を表示し、テンションローラ位置表示部8が、ステップS4で算出されたテンションローラの位置を表示し、シフト数表示部9が、ステップS5で算出されたシフト数を表示して(S6)、処理を終了する。
2 製品仕様入力部
3 袋仕様入力部
4 調整値算出部
5 テンションローラ位置算出部
6 シフト数算出部
7 調整値表示部
8 テンションローラ位置表示部
9 シフト数表示部
10 横ピロー包装機
20 操作パネル
21 コンピュータ
22 入力表示部
23 送受信部
30 横ピロー包装機制御部
40 横ピロー包装機本体
41 包材(包装材料)供給部
41a、41b シャフト
42 包材送り部
42a 駆動ローラ
42b 押えローラ
42c テンションアーム
42c1 テンションアーム本体
42c2 回転軸
42c3 ガイド溝
42d テンションローラ
42e 日付印字装置
42f カメラ
42g 光センサ
43 被包装品供給部
43a 供給コンベア
44 製筒部
44a 製筒器(フォーマ)
44a1、44a2 固定板
44a3、44a4 第1スライド板
44a3’、44a4’ 第1スライド底板
44a3”、44a4” 第1スライド側板
44a5、44a6 第2スライド板
44a7、44a8 合掌板
45 紙引き部
45a 駆動ローラ
45b 押えローラ
46 センターシール部
46a、46b センターシールブロック
47 目付け部
47a、47b 目付けローラ
48 エンドシール・切断部
48a、48b エンドシールブロック
49 包装体排出部
49a 排出コンベア
50 製品仕様入力画面
51 包装体画像
52~54 入力ボックス
60 袋仕様入力画面
61 巻取り包材画像
62、63 入力ボックス
70 調整設定値表示画面
71~77 表示ボックス
CL 通信回線
gr ガイドローラ
M1、M2 巻取り包材
Fi 包材(フィルム)
CP 被包装品
TF 筒状包材
Ba 袋
Pc 包装体
cs センターシール部分
es エンドシール部分
OP 開口部
Claims (4)
- 包材供給部から供給される包材を製筒器で筒状包材に成形し、被包装品が充填された前記筒状包材にセンターシールを施した後エンドシールを施してエンドシール部を形成し、該エンドシール部を切断して前記被包装品が詰め込まれた包装体を生成する横ピロー包装機において、
前記被包装品の仕様である製品幅と製品高さを入力する第1入力手段と、
前記被包装品を包装する袋の仕様である前記包材の幅と袋長さを入力する第2入力手段と、
前記第1入力手段が入力した被包装品の仕様及び前記第2入力手段が入力した袋の仕様に基づいて、前記製筒器の調整値である前記製筒器の開口部の幅と該開口部の高さを算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段が算出した前記製筒器の調整値を出力する第1出力手段と
を備えたことを特徴とする製筒器の調整値算出装置。 - 包材供給部から供給される包材を製筒器で筒状包材に成形し、被包装品が充填された前記筒状包材にセンターシールを施した後エンドシールを施してエンドシール部を形成し、該エンドシール部を切断して前記被包装品が詰め込まれた包装体を生成する横ピロー包装機において、
前記被包装品の仕様である製品幅と製品高さを入力する第1入力手段と、
前記被包装品を包装する袋の仕様である前記包材の幅と袋長さを入力する第2入力手段と、
前記第1入力手段が入力した被包装品の仕様及び前記第2入力手段が入力した袋の仕様に基づいて、前記製筒器の調整値である前記製筒器の開口部の幅と該開口部の高さを算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段が算出した製筒器の調整値に基づいて、前記製筒器に前記袋を形成する包材を案内するテンションローラの位置を算出する第2算出手段と、
前記第2算出手段が算出したテンションローラの位置を出力する第2出力手段と
を備えたことを特徴とするテンションローラ位置算出装置。 - 包材供給部から供給される包材を製筒器で筒状包材に成形し、被包装品が充填された前記筒状包材にセンターシールを施した後エンドシールを施してエンドシール部を形成し、該エンドシール部を切断して前記被包装品が詰め込まれた包装体を生成する横ピロー包装機において、
前記被包装品の仕様である製品幅と製品高さを入力する第1入力手段と、
前記被包装品を包装する袋の仕様である前記包材の幅と袋長さを入力する第2入力手段と、
前記第1入力手段が入力した被包装品の仕様及び前記第2入力手段が入力した袋の仕様に基づいて、前記製筒器の調整値である前記製筒器の開口部の幅と該開口部の高さを算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段が算出した製筒器の調整値に基づいて、前記製筒器に前記包材を案内するテンションローラの位置を算出する第2算出手段と、
前記第2入力手段が入力した袋の仕様及び前記第2算出手段が算出したテンションローラの位置を含む条件値に基づいて、前記横ピロー包装機におけるレジマーク検出位置からエンドシール・切断位置までの包材のパス長さに対応する袋の個数であるシフト数を算出する第3算出手段と、
前記第3算出手段が算出したシフト数を出力する第3出力手段と
を備えたことを特徴とするシフト数算出装置。 - 包材を供給する包材供給部と、該包材供給部から供給される包材のレジマークを検出するレジマーク検出機と、前記包材を筒状包材に成形する製筒器と、該製筒器に前記包材を案内するテンションローラと、被包装品が充填された前記筒状包材にセンターシールを施すセンターシール部と、前記センターシールが施された前記筒状包材にエンドシール・切断を施すエンドシール・切断装置を備えた横ピロー包装機であって、
前記被包装品の仕様である製品幅と製品高さを入力する第1入力手段と、
前記被包装品を包装する袋の仕様である前記包材の幅と袋長さを入力する第2入力手段と、
前記第1入力手段が入力した被包装品の仕様及び前記第2入力手段が入力した袋の仕様に基づいて、前記製筒器の調整値である前記製筒器の開口部の幅と該開口部の高さを算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段が算出した製筒器の調整値に基づいて、前記テンションローラの位置を算出する第2算出手段と、
前記第2入力手段が入力した袋の仕様及び前記第2算出手段が算出したテンションローラの位置を含む条件値に基づいて、前記レジマーク検出機の位置から前記エンドシール・切断装置の位置までの包材のパス長さに対応する前記袋の個数であるシフト数を算出する第3算出手段と、
前記第3算出手段が算出したシフト数を出力する第3出力手段と
を備えたことを特徴とする横ピロー包装機。
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JP2019064610A (ja) | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 大森機械工業株式会社 | 位置算出システム、製袋可能数算出システム、位置算出方法、製袋可能数算出方法および包装機 |
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