JPH02180104A - 横型製袋充填包装機のシール体駆動制御装置 - Google Patents

横型製袋充填包装機のシール体駆動制御装置

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JPH02180104A
JPH02180104A JP63335157A JP33515788A JPH02180104A JP H02180104 A JPH02180104 A JP H02180104A JP 63335157 A JP63335157 A JP 63335157A JP 33515788 A JP33515788 A JP 33515788A JP H02180104 A JPH02180104 A JP H02180104A
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film
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seal
sealing
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Kiyoshi Seko
世古 清
Masato Hatano
眞人 畑野
Shigeki Suzuki
鈴木 重基
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/06Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it
    • B65B9/067Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it the web advancing continuously

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Package Closures (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、筒状成形され内部に被包装物を充填したフ
ィルムを給送しつつ、その給送経路を挟んで対向配置し
た1対のシール体により該フィルムにエンドシールを施
す包装機において、実包袋長を短く設定可能として、フ
ィルムを被包装物にタイトに包装し得るようにした新規
な包装方法およびその装置に関する。
従来技術 各種の被包装物を筒状に成形した包材フィルム中に順次
充填し、該フィルムの長手方向の両端縁重合部に縦シー
ルを施すと共に、充填された被包装物を挟む前後におい
て横方向のシール並びに切断を施して、ピロー形態をな
す包装体を多数製造する包装機が広く普及している。前
記横方向のシール(以下「エンドシール」という)を施
す手段は、一般にフィルム給送経路を挟んで対向配置し
た1対のシール体(切断用のナイフを備える)で構成さ
れる。
水平方向に被包装物の供給が行なわれる横ビロー包装機
では、フィルムは連続的に給送されるので、1対のシー
ル体がフィルムに噛合してシール並びに切断を施す際は
、該シール体をフィルムの給送速度に同期移動させる必
要がある。このため横ビロー包装機に一般に採用される
回転式エンドシール機構では、1対のシール体の回転に
不等速運動を与え、シール・切断時における該シール体
の回転周速をフィルム給送速度に同期させるようにしで
ある。また、一般にボックスモーション方式と称するエ
ンドシール機構でも、シール・切断時に該シール体を水
平移動させると共に、その移動速度をフィルム給送速度
に同期させ、シール後は再び上昇離間してから下降し、
再び水平移動に移る構成が採用されている。
発明が解決しようとする課題 従来の横ビロー包装機では、横シールを施すためのシー
ル体は、機械的な伝動系を介して駆動されるようになっ
ている。このため該シール体の回転速度も機械的に調節
されるが、その速度可変範囲は、第6図のグラフに示す
ように極めて限定されており、大きく変化させることは
できない。このため被包装物10の高さが大きい場合は
、第4図(b)に示すように、シール体40が被包装物
10(並びにフィルム)と干渉してしまうことがある。
また、被包装物に施される実包袋長を短く設定してフィ
ルム16をタイトに密着させた包装とすることは、仕上
り状態を良好にみせ、しかもフィルム包装長が短くなる
ので経済的である。しかし被包装物の高さが大きい場合
は、シール・切断時にシール体の先端が、先行する被包
装物の後端部または後行する被包装物の前端部に接触干
渉し、前記の如きタイトな包装を施し得ない欠点が指摘
される。
発明の目的 この発明は、前述した難点を好適に解決するべく提案さ
れたものであって、被包装物にシール体が干渉すること
がなく、また実包袋長を短くなし得る手段を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に
係る包装方法は、筒状に成形され内部に被包装物が充填
されたフィルムを給送しつつ、その給送経路を挟んで対
向配置した1対のシール体の不等速回転動作により該フ
ィルムにエンドシールを施すに際し、 前記1対のシール体の噛合時点から少くとも前後90″
の範囲内において、フィルムのカットピッチや被包装物
の高さに応じて、該シール体が被包装物と干渉しないよ
う被包装物供給タイミングに対するシール体回転速度の
現在位置を制御して。
被包装物供給速度に対しシール体の回転周速が常に高速
になるよう設定し。
かつ前記1対のシール体噛合時には、当該シール体の回
転周速をフィルムの供給速度と一致させる制御を行なう
ことを特徴とする。
また、同じく所期の目的を好適に達成するため本願の別
発明は、被包装物の供給コンベヤと、被包装物の供給現
在位置を監視して供給タイミングを発生する原点センサ
と、 1対のシール体を駆動して筒状成形されたフィルムに横
シールを施すエンドシール機構と。
フィルムのカットピッチや被包装物の高さ等の入力デー
タを演算して、前記1対のシール体の動作曲線とシール
体噴合タイミングとを求める中央処理ユニットと、 前記中央処理ユニットからの指令を受けて、前記エンド
シール機構に所要の不等速回転を指示する不等速回転制
御回路とからなり、 前記1対のシール体の噛合時点から少くとも前後90″
′の範囲内において、該シール体が被包装物と干渉しな
いよう被包装物供給タイミングに対するシール体回転速
度の現在位置を制御すると共に。
シール体噛合時は、当該シール体の回転周速をフィルム
の供給速度と一致させる制御を行なうことを特徴とする
実施例 次に、本発明に係る包装方法につき、これを実施する装
置との関係において、好適な実施例を挙げて添付図面を
参照しながら以下説明する。第2図は、本発明に係る方
法が採用される一実施例としての製袋充填密封包装機を
斜視状態で示す概略図である。この包装機は、被包装物
10を1個当てづつ供給するコンベヤ12の駆動を担当
するモータAと、前記コンベヤ12に所定間隔で設けた
アタッチメント14により下流に送出される各被包装物
10の送出し位置を監視して原点信号を発する供給原点
センサS1と、フィルム16を繰出すロール32.32
の駆動を担当するサーボモータBおよびエンドシール機
構2oの駆動を担当するサーボモータCとを備えている
また第1図に示す如く、供給原点センサS、から発され
る各被包装物10の送出し位置に関する原点位置信号そ
の他フィルムのカットピッチ等の各種データの入力を受
けて演算する制御回路22が設けられ、この制御回路2
2で演算された制御信号により、フィルム16の繰出し
用サーボモータBの作動およびエンドシール機構20の
駆動用サーボモータCの作動を夫々制御し得るようにな
っている。
前記コンベヤ12は、無端チェノ24に所定ピッチで設
けた位置決め用アタッチメント14を備え、各アタッチ
メント14により被包装物1oを1個当てづつ所定間隔
で押送して、下流側に位置する製袋器26に連続的に供
給する。このコンベヤ12は1図示の駆動@28に設け
たチェノ動力伝達機構を介してモータAにより駆動され
る。このモータAは、例えば交流誘動電動機であって、
第1図に示すインバータ等の可変速制御装置3゜による
可変速制御がなされる。
前記駆動軸28には、ロータリーエンコーダの如き供給
原点センサS1が配設され、供給コンベヤ12に設けた
前記アタッチメント14の位置、すなわち被包装物1o
を下流の製袋器26に送込む位置を常に監視している。
この供給原点センサs1からの被包装物10の送込み位
置に関する原点信号は、後述の制御回路22に入力され
る。
原反ロール(図示せず)から引出されたフィルム16は
、1対の繰出しロール32,32により挟圧され、供給
コンベヤ12の下流側に配設した製袋器26に向は繰出
される。そして、この製袋器26を経て筒状の袋体16
aに成形されたフィルム16は、その長手方向における
端縁部の重合面を1対の送りロール34.34により挟
圧されて下流側に給送されると共に、1対のシール用ロ
ール36.36によりセンターシールが施される。前述
した1対の繰出しロール32.32は、図示のタイミン
グベルトおよびプーリからなる動力伝達系を介して、サ
ーボモータBにより駆動される。
このサーボモータBからは、駆動軸38を介して更に動
力が分岐され、前記各1対の送りロール34.34およ
びシール用ロール36.36を同期的に駆動し得名よう
になっている6前記サーボモータBの回転数は、ロータ
リーエンコーダRE1により常時検出され、その回転数
を制御回路22にフィードバックすることにより該サー
ボモータBのサーボ制御がなされる。なお、フィルム1
6における長手方向の端縁部には、一定間隔でレジマー
クが印刷されており(図示せず)、とのレジマーりは第
2図に示す光電素子からなるセンサS2により読取り検
出される。
またエンドシール機[20のシール体40.40は、ベ
ルト伝動系を介してサーボモータCにより回転駆動され
、当該サーボモータCもロータリーエンコーダRE、に
よりその回転をサーボ制御される。このシール体40.
40としては、図示例の回転式シール機構以外に、筒状
袋体16aの給送方向に沿って同期的に水平移動し、シ
ールを施した後に上昇離間し、再び下降して水平移動を
行なう型式のシール機構も好適に使用可能である。
なおシール体40.40の回転と関連する回転系中にエ
ンドシール原点センサS3が設けられ、この原点センサ
S3により検出されるエンドシールの原点信号を基準と
して、前記光電センサS2の検出面を筒状袋体16aの
レジマークが早く通過したときは、その値を検出して制
御回路22を介してサーボモータBに減速指令を出し、
反対にレジマークが光電センサS2を遅く通過した場合
は、その値を検出してサーボモータBに増速指令を出し
て。
印刷模様合せを行うようになっている。
第1図に示す制御回路22は中央処理ユニット(CP 
U)を内蔵し、この中央処理ユニットは1機能的に入力
データの演算処理を行なう演算部42と、モータA、サ
ーボモータBおよびサーボモータCの制御を行なうモー
タ制御部44と、制御データを格納するレジスタ部56
とを備えている。操作盤54は、各種データを入力する
キー、包装機の起動・停止を指令するボタン、速度設定
ボリューム等を有し、キー人力されたデータは操作盤イ
ンターフェイス58を介してレジスタ部56に記憶され
る。
操作盤54にて入力されるデータは、数10品目の品種
名および各品種に対する包装データが本体内蔵のメモリ
に登録可能で、これら仕様に変更があった都度、フィル
ム16の1袋分の包装切断長により定まるカットピッチ
、被包装物10の高さ寸法、ヒータ温度の設定値の如き
数値データ等が前記キー等の操作部材により入力される
。また、■アタッチメント14の位置を監視する供給原
点センサS1からの原点信号、■フィルム16に付した
レジマークを読取り検出する光電センサS2からのレジ
マーク信号および■シール体40,40の回転を検出す
るエンドシール原点センサS、からのエンドシール原点
信号は、何れもセンサス力インターフェース60を介し
、デジタル入力としてレジスタ部56に取り込まれる。
前記モータAは、インバータに代表される可変速制御装
置P!30による可変速制御がなされるものであって、
この可変速制御装置i!30には、前述した速度設定ボ
リュームからのモータAに対する速度措置が直接与えら
れる。また、フィルム16の繰出しを行なう前記サーボ
モータBは、サーボアンプ48により、更に筒状袋体1
6aにエンドシールを施す前記サーボモータCは、サー
ボアンプ50により夫々サーボ制御が与えられるように
なっている。
更に、前述の供給原点センサS1からの原点信号は、モ
ータ制御部44におけるサーボ制御部46に入力されて
、前記サーボモータBおよびサーボモータCにアタッチ
メント14の現在位置を教示している。同様に、サーボ
モータBの回転数を検出、するロータリーエンコーダR
E1からの回転信号は、サーボ制御部46およびサーボ
アンプ48に入力されている。また、サーボモータCの
回転数を検出するロータリーエンコーダRE2からの回
転信号も、サーボ制御部46およびサーボアンプ48に
入力されている。
なお基本シーケンス制御部52は、tI種の入力条件を
処理して、可変速制御装置30にモータAの起動および
停止の信号を送るものであり、併せて異常検出を行なっ
て該可変速制御装fif30の機能停止もなし得る。
また前記中央処理ユニット(CP U)は、フィルム1
6のカットピッチや被包装物10の高さ等の入力データ
を演算して、前記1対のシール体40゜40の動作曲線
とシール体40.40の噛合タイミングとを求める得る
ようになっている。そして符号66で示す不等速回転制
御回路は、前記中央処理ユニットからの指令を受けて、
前記エンドシール機掃20に所要の不等速回転を指示す
る。
(包装機の基本動作について) この包装機の基本的な動作を先に説明すると、稼動に先
立ち、操作盤54に設けたキー等の操作部材により、フ
ィルム16のカットピッチ、被包装物10の高さ寸法そ
の他シール温度等の包装データを入力し、これらのデー
タを、操作盤インターフェイス58を介してレジスタ部
56に記憶させる。また速度設定ボリュームによって、
可変速制御装置30に速度指令を与えて、モータAの速
度設定を行なっておく。
同期セット運転の終了後、図示しない起動ボタンにより
装置を起動させると、前記モータA、サーボモータBお
よびサーボモータCが一斉に回転する。モータAにより
供給コンベヤ12が駆動され、該コンベヤに設けた各ア
タッチメント14によって被包装物10が、1個当てづ
つ押送されて来る。また、サーボ制御部46に供給原点
センサS□からの原点信号が入力されて、当該被包装物
10を押送しているアタッチメント14の位置を教示し
ている。更に、サーボモータBに付設したロータリーエ
ンコーダRE1からの回転信号は、サーボ制御部46お
よびサーボアンプ48に入力される。またサーボモータ
Cに付設したロータリーエンコーダRE、からの回転信
号も、サーボ制御部46およびサーボアンプ48に入力
される。
そして、前記レジスタ部56に記憶させたフィルム16
のカットピッチ、被包装物10の高さ寸法その他シール
温度等の包装データは、前記演算部42で演算処理され
て、制御部44に指令が出される。サーボ制御部46で
は、供給原点センサS1からの原点信号によるアタッチ
メント14の位置データを基礎として、サーボモータB
およびサーボモータCの回転を同期制御している。従っ
て、被包装物10が筒状袋体16aに送り込まれるタイ
ミングに応じて、サーボモータBによるフィルム16の
繰出しと、サーボモータCによるシール体40.40の
不等速回転とが好適に行なわれる。
なお、包装オーダの変更等に伴い、フィルム16のカッ
トピッチや被包装物10の高さ寸法、シール温度等が変
動した場合は、前記操作盤54でのキー等の操作部材に
よるデータ変更のみで、迅速に対応可能である。
(実施例の動作展開) 次に、本発明に係る包装方法を実施した場合の動作展開
につき以下説明する。本発明によれば。
1対のシール体40.40が回転して相互に噛合する時
点から少くとも前後90″の範囲内において、該シール
体40.40が被包装物10と干渉しないよう被包装物
供給タイミングに対するシール体回転速度の現在位置が
制御され、従って被包装物10の供給速度に対しシール
体40.40の回転周速が常に高速になるよう設定され
る。このためには、フィルム16のカットピッチや被包
装物10の高さが大きく関係するので、これらのデータ
は予め操作盤54にて入力設定がなされている。なお、
前記1対のシール体40,40の噛合時には、当該シー
ル体の回転周速をフィルム16の供給速度と一致させる
制御が行なわれる。
なおこれらの制御は、前記中央処理ユニットからの指令
を受けた不等速回転制御回路66が前記エンドシール機
構20に所要の不等速回転を指示することによりなされ
る。ここで、エンドシール機構20を駆動するモータC
の速度制御曲線は、第5図に示す通りであって、以下の
関数計算式により求められる。
Z:エンドシールの回転円周長に対するカットピッチの
比率 G:速度比に関する関数 P:フィルムカットピッチ H:1112品高さ D=エンドシール回転直径(エンドシール回転軸からエ
ンドシーラ先端までの距離×2) Q、1:エンドシール45@の時の供給角度(供給現在
位置) f、f″:エンドシーラ角度に対する供給現在位置に関
する関数 Ql:供給現在位置 F:供給現在位置に対するエンドシーラ角度に関する関
数 Q、:供給現在位置に対するエンドシーラ角度W1.:
変曲点でのエンドシール位置度従って。
Z=G(P、H,D) Qll=f(Z) Q、=F(Q□、Z)・・・エンドシール噛合位置の前
後45@までのタイミング曲線 Q −=f ’ (Q 1 、W 13 = Q =□
)・・・エンドシール噛合位置の前後45°以降のタイ
ミング曲線 第4図(a)に示すように、本発明によれば、被包装物
10がエンドシール位置に入るタイミングにおいて、シ
ール体40.40が被包装物1oと干渉しないようシー
ル体回転速度の現在位置が制御され、被包装物供給速度
に対しシール体回転周速が常に高速になるよう設定され
る。このとき、前記1対のシール体40.40の横方向
への移動速度(矢印Aで示す)は、フィルム10の供給
速度と一致させる制御がなされている。そして、シール
並びに切断の終了した状態では、第3図(a)に示す如
く、実包装長が短縮されてタイトに包装された包装体が
得られる。その実包装長は、第3図(b)に示す従来の
包装形態に比して、例えば、1回の包装につき被包装物
10の前後で各10nm(合計20−)の短縮が図られ
た。
発明の効果 以上に説明した如く1本発明に係る包装方法によれば、
実包装長を短く設定することができるので、如何なる高
さの被包装物であっても、フィルムをタイトに密着させ
て包装し得るものであって、使用フィルム量の節減がで
きてランニングコストの低減に大きく寄与し、しかも良
好な外観が得られる。
なお、図示の実施例では製袋充填密封包装機に関して説
明したが、これ以外の包装機であっても、本発明に係る
方法および装置が好適に採用され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明に係る包装方法を実施する制御回路の
ブロック図、第2図は9本発明が好適に実施される包装
機の概略斜視図、第3図(a)は本発明に係る方法によ
り横シールを施した最終状態での概略説明図、第3図(
b)は従来の方法により横シールを施した最終状態での
概略説明図、第4図(a)は本発明に係る方法により横
シールを施す場合の概略説明図、第4図(b)は従来の
方法により横シールを施す場合の概略説明図、第5図は
本発明に係る方法によりエンドシール機構を駆動するモ
ータの速度制御曲線を示すグラフ図、第6図は、従来の
シール体の回転速度が機械的に調節される、その速度可
変範囲が限定されている状態を示すグラフ図である。 FIo 5 FIo、6 特許出願人    株式会社 フジキカイFIG、、3 [al FIG、4 a1 特許

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔1〕筒状に成形され内部に被包装物が充填されたフィ
    ルムを給送しつつ、その給送経路を挟んで対向配置した
    1対のシール体の不等速回転動作により該フィルムにエ
    ンドシールを施すに際し、前記1対のシール体の噛合時
    点から少くとも前後90゜の範囲内において、フィルム
    のカットピッチや被包装物の高さに応じて、該シール体
    が被包装物と干渉しないよう被包装物供給タイミングに
    対するシール体回転速度の現在位置を制御して、被包装
    物供給速度に対しシール体の回転周速が常に高速になる
    よう設定し、 かつ前記1対のシール体噛合時には、当該シール体の回
    転周速をフィルムの供給速度と一致させる制御を行なう ことを特徴とする包装方法。 〔2〕前記1対のシール体の横方向への移動速度は、フ
    ィルムの供給速度と一致させるよう制御される請求項1
    記載の包装方法。 〔3〕被包装物の供給コンベヤと、 被包装物の供給現在位置を監視して供給タイミングを発
    生する原点センサと、 1対のシール体を駆動して筒状成形されたフィルムに横
    シールを施すエンドシール機構と、 フィルムのカットピッチや被包装物の高さ等の入力デー
    タを演算して、前記1対のシール体の動作曲線とシール
    体噛合タイミングとを求める中央処理ユニットと、 前記中央処理ユニットからの指令を受けて、前記エンド
    シール機構に所要の不等速回転を指示する不等速回転制
    御回路とからなり、 前記1対のシール体の噛合時点から少くとも前後90゜
    の範囲内において、該シール体が被包装物と干渉しない
    よう被包装物供給タイミングに対するシール体回転速度
    の現在位置を制御すると共に、シール体噛合時は、当該
    シール体の回転周速をフィルムの供給速度と一致させる
    制御を行なうことを特徴とする包装装置。
JP63335157A 1988-12-28 1988-12-28 横型製袋充填包装機のシール体駆動制御装置 Expired - Lifetime JPH0629049B2 (ja)

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DE68912293T DE68912293T2 (de) 1988-12-28 1989-10-11 Verpackungsverfahren und -vorrichtung.
AU42777/89A AU624424B2 (en) 1988-12-28 1989-10-11 Packaging method and apparatus
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