JPH0427091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、包装機の運転開始前の準備調整を
行なう回転シールカツター、回転シーラー、又は
回転カツターのタイミング調整装置に関する。

帯状の模様付包装紙を連続して筒状に形成しな
がら被包装物を包み、最後に前後のシールと切断
を行なう包装機では、包装紙に印刷された模様に
合わせて製袋充填を行なうために、包装紙の模様
のピツチに合わせて付されたレジマークを検出
し、このレジマークの通過にタイミングを合わせ
て回転シールカツターを回転駆動する。

したがつて、被包装物や模様付包装紙が変わる
毎に、従来の包装機では運転開始前の準備調整作
業として、作業者が、回転シールカツターのカツ
トピツチ（包装紙の切断間隔）を再調整すると共
に、供給コンベヤのアタツチメントに対する回転
シールカツターの角度の初期調整と回転シールカ
ツターを基準とした包装紙のレジマークを検出す
るタイミングの調整を行なつていた。

しかし、この調整作業は作業者の手作業により
行なわれることから、作業能率が低下すると共
に、調整作業に熟練性を必要とし、誤調整や調整
わすれがあつた場合、多くの欠陥製品を出すこと
になる等の欠点があつた。

さらに、同一間隔のレジマークを設けた包装紙
を使用して厚さの異なる被包装物を包装する場合
には、レジマーク間隔に基づく回転シールカツタ
ーのカツトピツチを変える必要があるが、従来の
シールカツターのタイミング調整装置では、被包
装物の厚さは設定値として入力されず、被包装物
の厚さの変化に応じた調整が厳密に行なわれな
い。このため、被包装物の厚さが変わつた場合に
は正確な位置でのシールカツトが行われず、予め
製品を供給した状態で回転シールカツターの作動
タイミングを、レジマーク位置に対応するよう
に、目視で確認しながら手動でタイミング調整す
る必要があつた。

この発明は、上記の欠点を解消するためになさ
れたもので、被包装物を供給する供給コンベヤの
アタツチメントに対する回転シールカツター等の
回転加工具の初期角度調整と、回転加工具に対す
る模様付包装紙の供給タイミングの調整を運転開
始前の準備調整として自動的に行なうことができ
ると共に、被包装物の厚さを設定することによ
り、被包装物の厚さが変わつた際にも回転加工具
の包装品に対する作動タイミングを被包装物の厚
さを考慮して自動調整することができる包装機の
タイミング調整装置を提供することを目的とす
る。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。第１図、第２図は横型製袋充填包装機の機
構概略図であり、図示左側より、被包装物をフオ
ーマー２９に供給するためのアタツチメント１ａ
を備えた供給コンベヤ１、同じくフオーマー２９
に包装用の帯状模様付包装紙を供給する繰出ロー
タ２、フオーマー２９から包装紙を引出す引張ロ
ーラ３、筒状にフオーミングされた包装紙の重合
部をシールするセンターシール装置４、包装袋の
エンドシールを行なうと同時にその部分を切断す
る回転シールカツター５、及び包装品を搬出する
搬送コンベヤ６が配設されている。

次に、この包装機の各部の駆動系と自動調整用
の装置について詳述する。主モータＭの駆動力
は、ベルト７、主駆動軸８、チエン９、及び中間
軸１０を介して供給コンベヤ１に伝達されるよう
に構成され、繰出ローラ２は主駆動軸８からベル
トと含む変速機１１、駆動軸１２、差動歯車機構
１３、中間軸１５及び送り微調整用ローラ１４を
介して駆動力を伝達されるように接続されてい
る。

さらに、引張ローラ３は中間軸１５から、チエ
ン１６、駆動軸１７を介して駆動力を伝達され、
センターシール装置４は微調整用ローラ１８を介
して駆動軸１７から駆動力を伝達され、搬出コン
ベヤ６は駆動軸１７からチエン１９，２０を介し
て駆動力を伝達されるように連結されている。

また、回転シールカツター５は、主駆動軸８か
らチエン２１、差動歯車機構２２、クラツチ機構
２３、不等速回転機構２４、及びチエン２５を介
して駆動力を伝達されるように連結されている。

２６は、チエン２１と中間軸２７を介して主駆
動軸８に連結された回転シールカツター１のタイ
ミング機構であつて、供給コンベヤ１のアタツチ
メント１ａと模様付包装紙に対する回転シールカ
ツター５の角度の初期調整、及びタイミングをと
るために、差動歯車機構２８を介してタイミング
カム軸３４が中間軸２７に連結されている。

変速比可変用の制御モータPM１が、包装紙送
り量を設定するために、変速機１１に接続され、
差動歯車機構１３の出力軸に歯車を介して制御モ
ータPM２が、模様付包装紙に付されたレジマー
クの位置合せのために接続される。

タイミング機構２６の差動歯車機構２８の出力
軸に歯車を介してタイミング調整用の制御モータ
PM３が、包装紙のレジマーク位置に対する回転
シールカツターの原点位置を設定するために接続
される。

さらに、差動歯車機構２２の出力軸に歯車を介
して制御モータPM４が回転シールカツター５の
タイミング調整のために接続される。制御モータ
PM５が不等速回転機構２４の可変偏心クランク
の偏心量を調整（回転シールカツターの周速調
整）するために、ねじを用いた移動装置にチエン
を介して接続される。

検出器PG１は、タイミングカム軸３４に取付
けられたタイミングカムに対して配置された例え
ば光電センサで、レジマークに対する回転シール
カツターの原点位置を検出して原点信号を出力す
る。

検出器PG２は、供給コンベヤ１を駆動する中
間軸１０に固定されたカムに対向して配置された
例えば光電センサで、製品の供給原点（製品の受
け渡し位置）を示す原点信号を出力する。

検出器PG３は、中間軸２７に固定されたカム
に対向して配置された例えば光電センサで、回転
シールカツター５の角度の初期調整の際、上下の
回転シールカツターが噛み合つた原点位置で原点
信号を発生する。

検出器PG４は、不等速回転機構２４に配置さ
れた例えば光電センサで、不等速回転機構２４に
おける偏心量の原点位置を検出し、その原点信号
を出力する。

パルス発生器PG５は繰出ローラ２の軸に対し
て配置され、包装紙の繰出し量に応じた数のパル
ス信号を出力する。また、検出器PG６は、模様
付包装紙に付されたレジマークを検知するために
包装紙の繰出し位置に配置された光電式のマーク
センサである。

パルス発生器PG７は、供給コンベヤ１のアタ
ツチメント１ａに対する回転シールカツター５の
角度を調整するために、中間軸２７に歯車を介し
て連結した検出軸に対し配置され、回転シールカ
ツター５の回転角度に応じた数のパルス信号を出
力する。

パルス発生器PG８は、不等速回転機構２４の
偏心クランクの偏心量を調整する際（カツターの
周速を調整する際）、偏心クランクの原点からの
移動量に応じた数のパルス信号を出力する。

次に、回転シールカツターのタイミング調整装
置を制御する電子制御装置を、第３図のブロツク
図により説明する。

３５は制御部３６と演算部３７からなる処理装
置（マイクロプロセツサ）であり、入力装置とし
て回転シールカツター５のカツトピツチ（包装紙
の切断幅）と被包装物の厚さを設定するデジタル
スイツチDS、及び検出器PG１，PG２，PG３，
PG６、パルス発生器PG７を接続している。

制御部３６は入出力処理を行なうと共に、演算
処理の実行をコントロールし、演算部３７は、記
憶装置３８に記憶されたプログラムにしたがつ
て、同様に記憶された数値データから、供給コン
ベヤ１が定位置にあるときの回転シールカツター
５の角度α、及びレジマークをレジマーク合せ指
針３０の位置に合せた時の回転シールカツター５
の角度βを所定の式により算出するように動作す
る。

記憶装置３８には、少なくとも、デジタルスイ
ツチDSから入力されたカツトピツチと被包装物
の厚さの値、供給コンベヤ１の定位置にあるアタ
ツチメント１ａから回転シールカツター５の中心
線までの距離ｌ、レジマーク合せ指針３０から回
転シールカツター５の中心線までの距離ｎが記憶
されている。

処理装置３５の出力側には、演算結果に基づい
て回転シールカツター５の角度の初期調整を行な
う制御モータPM４と、包装紙に付されたレジマ
ークに対する回転シールカツター５の原点位置を
設定する制御モータPM３を駆動制御するモータ
駆制御装置３９が接続されている。

４０は処理装置３５に接続されたCRT等の表
示器であり、カツトピツチの設定表示や、感度調
整要求、レジマーク指針合せ、などの要求表示を
行ない、オペレータとの対話形式により自動設定
や調整を行なうことができる。

次に、回転シールカツターのタイミング調整装
置の動作を説明する。

先ず、回転シールカツターのタイミング調整に
先だち、カツトピツチ（包装紙の切断幅）と被包
装物の厚さの設定、包装紙繰出し量の調整、及び
回転シールカツター５の周速の調整が行なわれ
る。

デジタルスイツチDSによりカツトピツチと被
包装物の厚さの値が処理装置３５に入力される
と、制御部３６から記憶装置３８に送られ、記憶
される。そして、主モータＭが回転駆動され、検
出器PG１がオンし次にオンするまでの間、パル
ス発生器PG５から出力されるパルス数を処理装
置が計測し、設定されたカツトピツチに対応した
パルス数になるまで制御モータPM１を回転駆動
し、包装紙の繰出し量の調整が行なわれる。

さらに、回転シールカツター５の周速調整が、
不等速回転機構２４に使用されている可変偏心ク
ランクの偏心量を、カツトピツチ、最大偏心フラ
ンク量などの数値により演算し、制御モータPM
５を駆動して行われる。つまり、検出器PG４が
検出した原点位置から制御モータPM５を駆動
し、パルス発生器PG８の出力パルス数を計測し、
そのパルス数が演算値に対応した値になつた時点
で停止させて、可変偏心クランクの偏心量を調整
することにより、カツターの周速が調整される。

続いて、回転シールカツター５の角度の初期調
整が第４図のフローチヤートに示すように行なわ
れる。

先ず、主モータＭが低速で駆動され、原点検出
用の検出器PG２がオンした時に主モータＭは停
止し、これによつて、供給コンベヤ１がそのアタ
ツチメント１ａと回転シールカツター５の中心線
との距離ｌとなる位置で停止する。

そして、制御モータPM４が駆動され回転シー
ルカツター５が回転し、第２図のように、回転シ
ールカツター５が包装紙と噛み合つた位置で、回
転シールカツター５の原点検出用の検出器PG３
がオンし、制御モータPM４が停止する。

そして、処理装置３７は、記憶装置３８から必
要な数値を読出して、回転シールカツターの初期
調整角度αが、 α＝360゜×カツトピツチ−ｍ−ｈ／２−12／カツト
ピツチ の式により演算される。

ここで、ｍは距離ｌをカツトピツチで割つた際
の余りの値（長さ）、ｈ／２は、厚さｈの被包装
物を第５図のように包装した際の絞り込み部の長
さ、１２は回転シールカツター５のシール幅に関
する定数である。

上記の式が示すように、初期角度αは、カツト
ピツチ（シールカツターの回転角度360度）に対
する（カツトピツチ−ｍ−ｈ／２−12）の角度割
合であり、また、この角度αは第６図に示す回転
シールカツター５の角度となる。つまり、第６図
に示すように、包装動作が開始された際、被包装
物と被包装物間の正確な位置で、回転シールカツ
ター５が包装紙をシールカツトするように、回転
シールカツター５を初期角度αだけ正方向に進め
るものであり、このため角度αは、第６図に示す
ように、（カツトピツチ−ｍ−ｈ／２−12）の距
離に対応した角度となることがわかる。なお、第
６図において、カツトピツチの長さを示す左端位
置は説明上の仮想的位置を示す。

そして、再び制御モータPM４が駆動して回転
シールカツター５が回転し、検出器PG３が原点
を検出した位置から、パルス発生器PG７の出力
パルス信号を計測し、初期調整角度αに対応した
パルス数に達した時点でモータPM４を停止さ
せ、回転シールカツター５の角度が上記の演算結
果αの角度にセツトされ、供給コンベヤ１のアタ
ツチメント１ａの位置に対する回転シールカツタ
ー５のタイミング調整が行われる。

続いて、レジマーク合せ指針３０にセツトされ
る模様付包装紙のレジマークに対し、回転シール
カツター５の角度を合せる際の回転シールカツタ
ー５の定位置角度βが、 β＝360度×カツトピツチ−ｒ／カツトピツチ （ここで、ｒはｎ／（カツトピツチ）の余りの
値、ｎはレジマーク合せ指針から回転シールカツ
ター５の中心線までの距離） の式により演算部３７において演算される。

そして、主モータＭが低速で駆動され、検出器
PG３が原点を検出した時点から、パルス発生器
PG７の出力パルス信号を計測し、角度βに対応
しパルス数に達した時点で主モータＭを停止さ
せ、回転シールカツター５の角度が上記の演算結
果βの角度にセツトされる。

次に、表示器４０にレジマークを検知するため
の検出器PG６の感度調整要求が表示され、手動
により感度を確認した後にスタートボタンをオン
すると感度調整が完了し、その要求サインが消え
る。

続いて、レジマーク合せ要求の表示が表示器４
０に表示されると、手動により包装紙のレジマー
クがレジマーク合せ指針３０に合せられ、レジマ
ーク合せが完了し、スタートボタンがオンされた
時、その要求サインは消え、主モータＭが低速で
回転する。

すると、包装紙が進み、そのレジマークが検出
器PG６に検知され定位置まできた時に主モータ
Ｍは停止する。

なお、タイミングカム軸３４が２回以上回転し
ても検出器PG６がレジマークを検知しない場合
は、再び、感度要求表示からの動作がくりかえさ
れる。

主モータＭが停止した後、制御モータPM３が
駆動してタイミングカム軸３４が回転され、一定
の位置で検出器PG１がオンした時、制御モータ
PM３は停止し、回転シールカツター５の模様付
包装紙に対するタイミング調整は完了する。

この状態で上記の横型製袋充填包装機は運転を
開始し、運転中におけるレジマークのずれなどに
よる作動誤差は各々の検出器、パルス発生器、制
御モータにより自動修正され、修正範囲を越えた
際には異常検出として包装機を停止させる機能を
も備えている。

なお、上記の実施例では包装紙のシールと切断
を同時に行なうシールカツターを使用したが、シ
ールのみを行なう回転シーラー、切断のみを行う
回転カツターを使用することも勿論できる。

また、処理装置に入力するデジタルスイツチに
代えて、キーボード、テンキーにより厚さ等の数
値を入力することもできる。

以上のように、この発明に係る包装機のタイミ
ング調整装置によれば、回転加工具の角度の初期
調整と、模様付包装紙に付されたレジマークに対
する回転加工具の回転のタイミング設定を上記構
成の電子制御装置により自動的に行なうように構
成したから、これらの調整作業が、不慣れな作業
者によつても誤調整や調整わすれなどなく正確に
且つ能率良く行なわれ、調整ミスによつて生じる
欠陥製品の発生を防止できる。

さらに、被包装物の厚さを処理装置に設定記憶
させ、この値が回転加工具の初期記憶やタイミン
グ調整のための演算に使用されるから、厚さの異
なる被包装物を使用する際にも、包装紙に対する
回転加工具のタイミングを正確に調整することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は横型製
袋充填包装機の機構概略図、第２図は同包装機の
側面機構概略図、第３図はシールカツタータイミ
ング調整装置のブロツク図、第４図は同装置の動
作を示すフローチヤート図、第５図は包装状態を
示す説明図、第６図は初期調整角度αの説明図で
ある。 １……供給コンベヤ、５……回転シールカツタ
ー、２６……タイミング機構、３５……処理装
置、３６……制御部、３７……演算部、３８……
記憶装置、３９……モータ駆動制御装置、DS…
…デジタルスイツチ、PG１〜PG６……検出器、
PG７，PG８……パルス発生器、PM１〜PM５
……制御モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転加工具の加工ピツチと被包装物の厚さの
   値を処理装置に入力する入力手段と、 供給コンベヤから回転加工具までの寸法、レジ
   マーク合せ指針から回転加工具までの寸法、加工
   ピツチ、被包装物の厚さ、及び回転加工具の角度
   の演算に必要な数値を記憶する記憶装置と、 該記憶装置に記憶された寸法や数値を読出し、
   供給コンベヤにより搬入される被包装物及び模様
   付包装紙に対する回転加工具の回転のタイミング
   を取るための角度を演算し、その演算結果に基づ
   いて制御信号をモータ駆動制御装置に送る処理装
   置と、 回転加工具の駆動系に連結され、前記モータ駆
   動制御装置により該回転加工具の供給コンベヤに
   対する角度を設定するように動作する制御モータ
   と、 該回転加工具の回転の該模様付包装紙に対する
   タイミングをとるタイミング機構に連結され、該
   回転加工具を基準とするタイミング機構の位相を
   前記モータ駆動制御装置からの信号により設定す
   る制御モータと、 該タイミング機構及び回転加工具の駆動系の回
   転変位を検出し、そのデータを前記処理装置に伝
   達する検出手段とを備え 設定入力された前記加工ピツチと被包装物の厚
   さの値に基づいて、運転開始前の該回転加工具の
   初期角度調整と該模様付包装紙に対する該回転加
   工具のタイミング調整を自動的に行うように構成
   した包装機のタイミング調整装置。