JPH03226436A - 包装機のｄ型カムによるエンドシール装置の速度制御装置 - Google Patents

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） 本発明は熱溶着可能なプラスチックの筒状の包装資材で
連続的に包装する包装機に関し、特にその両端をシール
するエンドシール装置の速度制御に関する。

（従来の技術とその課題） 従来の包装機のうち、筒形に成形した包装資材の中に被
包装物を挿入し、両端をシールして包装する装置の一例
として、横型製袋充填機がある。

第６図はこの装置の機構ブロック図で、同図の実線矢印
は物体の移送方向を示すもの、破線矢印は動力の伝達方
向を示すものである。図示のようにテープ状の熱溶着可
能なプラスチックフィルム等の包装資材は原反供給装置
２から供給し、この包装資材を製袋・挿入装置４で原反
の長手方向に沿って丸め、長手方向に沿った両端部を突
合わせてセンターシールし、筒形の包装資材に形成する
。

この包装資材に被包装物供給装置ｌから供給された被包
装物を筒形の包装資材の中に挿入し、両端をエンドシー
ル装置３でシールし、かつ個別化して搬出コンヘヤー５
で排出するものである。

この場合、エンドシール装置３でシールする際、先行の
被包装物を挿入された包装資材のシールは後端シールと
なるが、シールかつ個別化で後続の包装資材から分離さ
れる時に、後続の包装資材の先端部もシール状態となっ
ている。

従って、エンドシール装置３のシールは所定間隔毎の後
端のエンドシールと考えても良く、上述の被包装物供給
装置１、原反供給装置２、製袋・挿入装置４、エンドノ
ール装置３はそれぞれ関連したタイミングで動作する必
要がある。

全装置は１個のメインモーター６で駆動される。

メインモーター６の出力軸には動力分配装置７が接続し
てあり、原反供給装置２、製袋・挿入装置４、被包装物
供給装置１及びエンドシール装置３を駆動している。こ
れらの駆動系ではそれぞれ機械系の調整装置で駆動調整
をしているが、これは省略しである。又、搬出コンヘヤ
ー５もメインモーター６で駆動されるが、これは他の駆
動系のようにタイミングが問題でないので、図示は省略
しである。

しかし、上述の装置では被包装物の長さを変える場合に
は機械系のタイミングを変更しなければならず、調整が
困難である。

この問題を解決する手段として、従来の改良された装置
として第７図の機構ブロック図に示すように、原反供給
装置２及び製袋・挿入装置４とエンドシール装置３は制
御装置１２と２個の号−ホモ−ター１３．１４により別
個に独立して駆動している。

同図で実線矢印は物体の移送方向を示すもの、破線矢印
は動力の伝達方向を示すもの、−点鎖線矢印は制御信号
の出力方向を示すもの、二点鎖線矢印は検出信号の入力
方向を示すものである。

被包装物供給装置１はメインモーターｌＯで駆動され、
被包装物の通過を検出する検出器１１が接続されている
。この検出器ＩＩの検出信号Ｓ１は制御装置１２に入力
している。

原反供給装置２及び製袋・挿入装置４はサーボモーター
１３で駆動され、エンドシール装置３はサーボモーター
１４で駆動され、これらのサーボモーターＩ３、Ｉ４は
それぞれ制御装置１２の指令信号町と駆動信号Ｍ２で回
転制御されている。

次にこの装置の動作について説明する。メインモーター
１０により駆動されている被包装物供給装置１から供給
される被包装物の通過はヰ★出器１１で検出し、その検
出信号Ｓ１は制御装置１２に入力する。

一方、制御装置１２は検出信号Ｓ１により被包装物の通
過開始時点の検出でサーボモーター１３に駆動指令信号
Ｍ１を出し、このサーボモーター１３により原反供給装
置２及び製袋・挿入装置４を駆動する。

又、制御装置１２は検出信号Ｓ１により被包装物の通過
終了時点の検出でサーボモーター１４に駆動信号Ｍ２を
出し、このサーボモーター１４によりエンドシール装置
３を駆動する。

上述のように、被包装物の通過を検出して原反供給装置
２及び製袋・挿入装置４、エンドシール装置３を別個に
駆動するため、被包装物の長さの変更等も自動的に検出
して適正なシールをすることが可能である。

しかし、上述の改良した装置では、大型のモーターとし
てメインモーター１０の他に大型のサーボモーター１３
．１４の２個が必要であり、価格的にも高価なものとな
るばかりでなく、特に微妙なタイミングが必要なエンド
シール装置３の駆動用のサーボモーター１４は大型で慣
性が太き（、微細な速度調節が困難である。

本発明は上述の問題を解決して、大型のサーボモーター
は１個のみとし、微細な速度調節が必要なエンドシール
装置用にはメインモーターの駆動力を微細に調節する装
置を付加することにより可能とした装置を提供すること
を課題とする。

（課題を達成するための手段） 上述の課題を達成するために、所定速度で供給される被
包装物の通過を検出器２１Ｔ：検出し、この検出結果に
より制御装置２２で制御されるサーボモーター２３によ
り所要速度で供給されている筒状に成形した包装資材の
内部に被包装物を挿入し、両端をソールする包装機にお
いて、両端をシールするエンドシール装置３は前記筒状
の包装資材の上下両側から挟持して加熱シールするシー
ラー３１と、前記被包装物を移送する被包装物供給装置
１を駆動すると共に前記エンドシール装置３も同時に駆
動するメインモーター２０と、前記シーラー３１に所定
の長さの直線のシール区間を付与するＤ型カム３３と、
前記シーラー３１が前記シール区間を前記包装資材の移
送速度に等しい移動速度で移送するように補正する速度
補正装置２７とよりなり、前記速度補正装置２７には前
記り型カム３３の直線部分での移動速度を定速に近付け
る粗調整を行う周期変速装置２６と、前記メインモータ
ー２０と前記周期変速装置２６の間の駆動系に挿入され
た差動装置２５と、この差動装置２５を制御して前記り
型カム３３の直線部分での移動速度を完全に定速となる
ような精密調整をするために前記制御装置２２の指令に
より前記差動装置２５の動作を調節するコントロールモ
ーター２４（例えば小型サーボモーター）とを具備した
ことを特徴とする包装機のＤ型カムによるエンドシール
装置の速度制御装置である。

（作用） 上述のように、シーラー３１はＤ型カム３３の直線部分
を通過する際に一定の移動速度に近ずけるようにメイン
モーター２０による駆動を周期変速装置２６で粗謂整の
速度制御をするが、この速度制御後の移動速度を正確に
一定値に補正する精密調整を行うために差動装置２５と
、制御装置２２により制御されるコントロールモーター
２４の動作により上記一定の移動速度に保持する。

（実施例） 第１図は本発明の包装機のＤ型カムによるエンドシール
装置の速度制御装置の機構ブロック図、第２図はエンド
シール装置の構成図である。

本装置においてシーラー３１は包装資材と共に移動しな
がら包装資材をシールしてシール期間を所定の長さに保
持するもので、シーラーの移動にＤ型カムを使用し、そ
のＤ型カムの直線部分を通過するときにシーラー３１．
３１は包装資材をシールするものである。

第２図示のように、シーラー３１．３１は軸３２．３２
に対して回転方向には固定され、半径方向には摺動可能
に保持されており、それぞれの両端のアーム部３１゛　
は両側に設けられ、その直線部分が上下に対向している
Ｄ型カム３３．３３．３３．３３のカム溝３３’　、３
３’　、３３’　、３３’　に挿入されている。軸３２
．３２は外部で歯車３５．３５等により連結されている
。

この結果、上下のシーラー３１．３１はこのカム溝３３
’　、３３’　、３３’　、３３’　に沿って移動し、
そのＤ型カム３３．３３の直線部分では直線移動するも
のである。この直線部分でシーラーの移動速度を一定に
保持するため上述の軸３２は偏心装置等による周期変速
装置２６に接続され、この周期変速装置２６は第１図示
の速度補正装置２７中のコントロールモーター２４で制
御される差動装置２５を経て駆動源であるメインモータ
ー２０に接続しである。

第１図の本発明による機構ブロック図は第７図と同様に
実線矢印は物体の移送方向を示すもの、破線矢印は動力
の伝達方向を示すもの、−点鎖線矢印は制御信号の出力
方向を示すもの、二点鎖線矢印は検出信号の入力方向を
示すものである。

被包装物供給装置ｌはメインモーター２０で駆動され、
被包装物の通過を検出する検出器２１が接続されている
。この検出器２１の検出信号Ｓ１は制御装置２２に入力
している。

原反供給装置２及び製袋・挿入装置４はサーボモーター
２３で駆動され、エンドシール装置３はメインモーター
２０より速度補正装置２７を介して駆動される。この速
度補正装置２７はエンドシール装置３の軸３２の速度を
偏心機構により粗調整する周期変速装置２６と、この周
期変速装置２６にメインモーター２０の動力を伝える差
動装置２５と、この差動装置２５を制御するコントロー
ルモーター２４とよりなる。上記サーボモーター２３と
速度補正装置２７のコントロールモーター２４はそれぞ
れ制御装置２２の指令信号Ｍ、と駆動信号Ｍ２で回転制
御されている。

次にこの装置の動作について説明する。メインモーター
２０により駆動されている被包装物供給装置１から供給
される被包装物の通過は検出器２１で検出し、その検出
信号Ｓ１は制御装置２２に入力する。

一方、制御装置２２は検出信号Ｓ１により被包装物の通
過開始時点の検出でサーボモーター２３に駆動指令信号
Ｍ１を出し、このサーボモーター２３により原反供給装
置２及び製袋・挿入装置４を駆動する。

又、制御装置２２は検出信号Ｓ、により被包装物の通過
終了時点の検出でコントロールモーター２４に駆動信号
ＦＩ２を出し、このコントロールモーター２４により差
動装置２５を作動し、メインモーター２０及び周期変速
装置２６によるエンドシール装置３の駆動を制御する。

次に上述の制御装置２２による制御動作について説明す
る。

第３図（イ）はＤ型カム３３によるシーラー３１の軌跡
３Ｉ”を示すもので、直線部分がシール区間である。第
３図（ロ）に示すようにシーラー３１の速度は周期変速
装置２６によりｌサイクル（軸３２の１回転）でシール
方向に向かってサイン曲線的に速度変化する。又、図（
イ）のように、シール区間は直線となっているため、シ
ーラー３１と軸３２の中心からの距離が回転と共に変化
するのでシーラー３１の進行速度は一定とならず、包装
資材を引っ張ったり縮めたりする速度変化が生じる。シ
ーラー３１を一定移動速度に保持するためには軸３２の
回転速度を変化（増減）させなければならない。

第４図は周期変速装置２６による粗調整の各種の場合の
制御特性を示したものである。（イ）はＤ型カム３３の
直線部分での移動速度の変化量ｄと周期変速装置２６の
粗調整量ｆとの合成変化量ａにおいてその変化１ｉａの
上限に精密調整値を設定した場合でその精密補正による
変化量ａは同図のようにシールの全区間で増速方向に補
正されるが両端部の補正は零である。（ロ）は上記合成
変化量すにおいてその変化量すの中間に精密調整値を設
定した場合でその変化量すは全期間の両端部は減速方向
に、中間部分は増速方向に補正される。（ハ）は上記合
成変化量Ｃにおいてその変化量Ｃの下限に設定した場合
でその変化量Ｃは全期間にわたって減速度方向であるが
、中央部での補正量は零の状態である。

シーラー３１．３１の速度を一定にするためにはＤ型カ
ム３３の直線部分の速度変化量ｄと周期変速装置２６の
粗調整量ｆとの合成変化量ａ、ｂ、ｃをコントロールモ
ーター２４と差動装置２５によりそれぞれの図面の斜線
で示すように補正すればよいが、その補正量が小さく、
従って急速な補正が可能である。

第５図は周期変速装置２６による粗調整とその結果に差
動装置２５及びコントロールモーター２４による精密調
整を重畳した説明図である。

湾曲した曲線ｇが第５図に示した周期変速装置２６のみ
による粗調整曲線である。差動装置２５とこの差動装置
２５をコントロールするコントロールモーター２４はこ
の粗調整曲線ｇを半サイクル毎に平坦部を含む折線りと
なるようにその差（図で細かい斜線部分）の分だけ補正
する。この補正量は制御装置２２が算出して駆動信号町
によりコントロールモーター２４の回動制御を行い、差
動装置２５が周期変速装置２６を作動してシーラー３１
の速度を補正（第４図（ハ）に相当する）する。

以上のようにして折線ｇのようにシーラー３１をシール
区間で一定速度で送ることが出来る。なお第５図示のよ
うにシーラー３１は他の半サイクルでも一定に送られる
が、これはシール区間での補正を補償するためのもので
ある。

（発明の効果） 上述のように、本発明は密封包装を目的としたＤ型カム
を使用したエンドシールにおいてシール区間でシーラー
を一定に送ることが出来るが、このシール条件は包装資
材の材質、厚み、運転速度でシール温度とシール時間等
のシール条件が変わる。従来はこの変更が困難であった
が、本発明では制御装置に設定条件として入力するだけ
で、上述の異なったシール条件の設定が可能で自動的に
所望のシール条件でエンドシールを実行することが出来
るものである。

又、シールは高い圧力で押圧する方が完全シールとなる
が、このような場合、従来では駆動用のモーターも大型
のものが必要となる。然るに本願の場合ではメインモー
ターを大型にするだけで良いので、装置の大型化が防止
できる。

更に、本発明では粗調整と精密調整に分け、精密調整は
小型のコントロールモーターでの制御であるので、慣性
による制御速度の遅延がなく、微細な速度制御が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の機構ブロック図、第２図は同じ
くエンドシール装置の構成図、第３図は周期変速装置に
よる速度制御動作の説明図で、（イ）はシーラーの軌跡
、（ロ）は周期変速装置の速度特性図、第４図は各種速
度制御動作説明図で、（イ）は上限設定の場合の補正特
性図、（ロ）は中間設定の場合の補正特性図、（ハ）は
下限設定の場合の補正特性図、第５図は総合速度制御動
作の説明図、第６図は従来の装置の機構ブロック図、第
７図は改良された従来の装置の機構ブロック図である。 １：被包装物供給装置、　３：エンドシール装置、　２
０：メインモーター　　２１：検出器、　２２：制御装
置、　２４：コントロールモーター　　２５：差動装置
、　２６：周期変速装置、　２７：速度補正装置、　３
１：シーラー　　３３：Ｄ型カム。 算１目 箋２扇 箋３し く利 ６口９ 婁ｑ口 箋Ｃ目 算７出

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定速度で供給される被包装物の通過を検出器で検出し
   、この検出結果により制御装置で制御されるサーボモー
   ターにより所要速度で供給されている筒状に成形した包
   装資材の内部に被包装物を挿入し、両端をシールする包
   装機において、両端をシールするエンドシール装置は前
   記筒状の包装資材の上下両側から挟持して加熱シールす
   るシーラーと、前記被包装物を移送する供給コンベヤー
   を駆動すると共に前記エンドシール装置も同時に駆動す
   るメインモーターと、前記シーラーに所定の長さの直線
   のシール区間を付与するＤ型カムと、前記シーラーが前
   記シール区間を前記包装資材の移送速度に等しい移動速
   度で移動するように補正する速度補正装置とよりなり、
   前記速度補正装置には前記Ｄ型カムの直線部分での移動
   速度を一定速度に近付ける粗調整を行う周期変速装置と
   、前記メインモーターと前記周期変速装置の間の駆動系
   に挿入された差動装置と、この差動装置を制御して前記
   Ｄ型カムの直線部分での移動速度を完全に一定速度とな
   るような精密調整をするために前記制御装置の指令によ
   り前記差動装置の動作を調節するコントロールモーター
   とを具備したことを特徴とする包装機のＤ型カムによる
   エンドシール装置の速度制御装置。