JPH0444913A - エンドシール機構の物品噛込み検出装置 - 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 この発明は１例えば筒状に繰出し成形されるフィルムに
物品（被包装物）を挿入供給し、該フィルムにセンター
シールおよびエンドシールを施して包装体を製造する製
袋充填包装機において、前記物品を筒状フィルム中に受
は渡した際に、該物品が所定位置に対しズレを生じたり
、また包装機の稼動中に発生する振動により、同じく物
品が所定位置に対しズレを生じたりした場合に、該物品
とエンドシール機構のシール体との噛込みを早期に検出
して、エンドシール機構の損傷を防止し得るようにした
物品噛込み検出装置に関するものである。

従来技術 例えば、製袋器により筒状に成形され水平に給送される
フィルム中に、被包装物を順次供給すると共に、該被包
装物を封入した筒状フィルムにおける長手方向端縁部の
重合面に縦シールを施し、更に筒状フィルムの被包装物
を挟む前後に夫々横シール・切断を施すことにより、包
装体を連続製造する横型製袋充填包装機が広く知られて
いる。

なお、前記縦シールを一般に「センターシール」と称し
、前記横シールを「エンドシール」と称するので、本明
細書では以下この用語に従う。

前述した横型製袋充填包装機において、被包装物は、エ
ンドシール機構のシールタイミングに対して、各対応す
る位置に整列していることが必要である。このため上流
側のコンベヤにより搬送されて到来する被包装物は、エ
ンドシール機構でのシールタイミングと同期した所要の
送込みタイミングで下流側の筒状フィルム中に１単位ず
つ供給される。

しかるに横型製袋充填包装機では、当該包装機の稼動中
に発生する振動、被包装物の形態条件、被包装物と筒状
フィルムとの摩擦係数の差、その送込みタイミングの誤
差等の諸要因により、筒状フィルム中の被包装物が前記
シールタイミングに対応した正規の位置からズしてしま
う事態を往々にして生ずる。このように、被包装物が筒
状フィルム中の正規位置にないと、エンドシール機構を
通過してエンドシール・切断が施される際に、該機構に
設けたシール体が被包装物と接触干渉して所謂「噛込み
」を生じ、得られた包装体に製品不良を発生することに
なる。

そこで、このような物品噛込みを検出する手段として１
例えば実公昭６１−３４２４８号や実開昭６０−１０７
０６号公報に記載の考案が提案されている。これらの考
案は、エンドシール機構のシール体が噛み合ってシール
を施す時点で発生する振動等を検出し、その検出信号の
レベルが所定基準値を超えている場合に、噛込み異常の
発生を判断することを基本的な内容としている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記従来技術に係る考案では、シール体
の噛み合い時点における振動等の測定値より大きな測定
値を基準値として設定する必要があるため、その基準値
以上の測定結果が得られた時だけしか噛込み発生の判断
をなし得ない。すなわちエンドシール機構での物品噛込
みを検出した時点では、既に大きな負荷がシール体に加
わってしまっており、従って場合によってはシール体等
が大きく損傷してしまう等の問題を有していた。

発明の目的 前記課題に鑑み本発明は、シール体の噛み合い時点で発
生する測定値とは別に、噛み合い時点以外でのエンドシ
ール位置に対する基準値を別途設定可能とし、これによ
りシール体の噛み合い時に生ずる負荷より／ＪＸさな負
荷での物品噛込みを検出可能とし、もって物品の噛込み
に起因してシール体等が損傷するのを未然に防止し得る
エンドシール機構の物品噛込み検出装置を提供すること
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、所期の目的を好適に解決するため本
発明は、被包装物が所定間隔で供給された筒状フィルム
にエンドシールを施して包装体を連続的に製造する包装
機において、 エンドシール機構を駆動するモータによって、位置と速
度とを制御可能に回転されるシール体と、前記シール体
の現在位置を監視して、前記モータの制御系に位置信号
を帰還させる位置検出手段と。

シール体の噛合い開始位置と、噛合い終了位置とについ
ての角度に関するデータが入力記憶される第１記憶ブロ
ックと。

噛合い領域と非噛合い領域との各領域における目標位値
に対する現在位置の差であって、過負荷検出の基準値と
なるズレ角度に関するデータが入力記憶される第２記憶
ブロックと、 前記第１記憶ブロックおよび第２記憶ブロックからのデ
ータ、および前記シール体の位置検出手段からの位置信
号１Ｍシール体のズレ角度と前記記憶された基準値とを
比較し、物品噛込みの有無を判断する比較判断手段とを
備えたことを特徴とする。

実施例 次に、本発明に係るエンドシール機構の物品噛込み検出
装置につき、好適な実施例を挙げて、以下説明する。

（包装機の駆動系について） 第２図は、本発明に係る物品噛込み検出装置が適用され
る横型製袋充填包装機の実施例を示す。

この包装機は、被包装物１０を供給するコンベヤ１２の
駆動を担当するモータＡと、フィルム１６を繰出すロー
ル１８．１８の駆動を担当するサーボモータＢと、エン
ドシール機構２０の駆動を担当するサーボモータＣとを
基本的に備えている。コンベヤ１２は、無端チェノ２４
と、これに所定間隔で取付けた多数のアタッチメント１
４とからなり、各アタッチメント１４により押送される
被包装物１０を、下流側の製袋器２６で筒状に成形した
フィルム１６に受渡し供給するようになっている。この
コンベヤ１２は、図示の駆動軸２８に設けたベルト・プ
ーリー伝動系を介してモータＡにより駆動される。当該
モータＡは、例えば交流誘動電動機であって、インバー
タ等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に代表され
る基準タイミング発生手段Ｓ１が設けられている。この
基準タイミング発生手段Ｓ工は、前記供給コンベヤ１２
から被包装物１０を所定間隔で１単位づつ、下流側の筒
状フィルム１６に送込むタイミングをパルスとして発生
する。この場合、各被包装物１０が筒状フィルム１６に
順次送込まれる間隔が１サイクルであって、前記ロータ
リーエンコーダでは１回転の３６００に相当する。従っ
て、このロータリーエンコーダより発生するパルスを角
度換算することにより、コンベヤ１２を搬送される被包
装物１０の供給現在位置を知ることができる。

ロール体（図示せず）を供給源とするシート状のフィル
ム１６は、前記一対の繰出しロール１８゜１８により挟
まれて、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。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
端縁部の重合面を一対の送りロール３４．３４により挟
圧されて下流側に給送される、また、一対の熱融着用ロ
ール３６．３６が配設され、該ロール３６．３　Ｇによ
りフィルム１６の両端縁重合部を挟圧することによって
、センターシールが施される。

前述した対をなす繰出しロール１８．１８は１図示のベ
ルト・プーリー伝動系を介して、サーボモータＢにより
駆動される。このサーボモータＢの動力は駆動軸３２を
介して更に分岐され、前記各一対の送りロール３４．３
４およびシール用ロール３６．３６を同期的に駆動する
。サーボモータＢの位置および速度は、ロータリーエン
コーダＲＥ工により常時検出され、その値は制御回路に
フィードバックされる。

また下流側に配設したエンドシール機構２０には、上下
の関係で対向的に一対の回転シール体４０．４０が設け
られている。このシール体４０゜４ｏは、ベルト・プー
リー伝動系を介してサーボモータＣにより位置および速
度を制御可能に駆動されて、所要の不等速運動を行なう
。当該サーボモータＣも、ロータリーエンコーダＲＥ２
によりその回転が常時検出され、該モータＢに対するサ
ーボ制御がなされる。

また、図示しないキーボード等からなる人力手段により
、各物品の品種毎に、被包装物１０の高さ寸法、包装フ
ィルム１６の１袋分の包装切断長等が入力設定されると
共に制御部に記憶され、そのデータに基づいて包装機の
各駆動系が同期制御される。

（噛込み検出方式について） 本発明は、エンドシール機構２０を駆動するサーボモー
タＣに及ぼされる瞬間的な負荷変動を検出し、その検出
信号から該エンドシール機構２゜におけるシール体４０
．４０の回転角′度に換算した負荷変動を演算する方式
を採用するものである（このサーボモータＣは、後述の
サーボ制御部５４から指令される所定のモータ制御信号
に基づいて。

その回転制御がなされる）。すなわち、サーボモータＣ
に負荷が及ぼされた場合の目標位置と、それに対する現
在位置とからズレ量を検出し、このズレ量をシール体４
０．４０の角度に換算する演算を行ない、その演算値が
予め入力記憶された負荷変動に関する基準値を越える場
合に、噛込み発生としてこれを検出するものである。

（制御回路について） 第１図は、本発明の実施例に係る物品噛込み検出装置に
使用される制御回路の一例を示している。

この制御回路２２は、前述したインバータ等による可変
速制御がなされてコンベヤ１２を駆動するモータＡや、
フィルム１６の縁高しロール１８゜１８等を駆動するサ
ーボモータＢの制御も行なうが、本実施例では、エンド
シール機構２０の物品噛込み検出を主内容とするので、
これらモータＡやサーボモータＢの制御系については説
明を省略する。エンドシール機構２０を駆動するサーボ
モータＣは、ロータリーエンコーダＲＥ２よりその回転
が検出され、サーボ制御部５４およびサーボアンプ４６
により所要のサーボ制御が与えられる。

なお前記ロータリーエンコーダＲＥ２からの情報を基礎
として、シール体４０．４０の現在位置が、後述する比
較判断手段５２において演算される。

制御回路２２に内蔵した制御部４５は、第１記憶ブロッ
ク４２を有している。この第１記憶ブロック４２には、
第１インターフエース４８を介して、図示しないキーボ
ード等の入力手段から、前記シール体４０．４０の噛合
い開始位置と、噛合い終了位置とについての角度に関す
るデータが入力記憶されるようになっている。すなわち
第３図に示すように、エンドシール機構２０のシール体
４０．４０において、両シール体の先端が最も離間し合
う位置を夫々Ａ点とし、また両シール体が噛合い始める
位置をＢ点、噛合いが終わる位置を０点とする。この場
合に、両シール体が噛合っている領域（噛合い領域）は
Ｂ−Ｃで表わされ、また噛合っていない領域（非噛合い
領域）はＣ−Ａ−Ｂで表わされる。また前記Ａ点を、便
宜上各シール体４０が回転を開始する起点０°とする。

このとき、シール体４０．４０の噛合い開始位置Ｂを、
角度換算で例えば１７０°と設定し、また両シール体の
噛合い終了位置Ｃを、角度換算で例えば１９０°と設定
する。そして、これらの角度換算されたシール体の噛合
い開始位置Ｂおよび噛合い終了位置Ｃが、前記第１記憶
ブロック４２に第１インターフエース４８を介して入力
記憶されるものである。

また前記制御部４５は、第２記憶ブロック４４を有して
いる。この第２記憶ブロック４４には、第２インターフ
エース５０を介してキーボード等の入力手段により、前
記シール体４０．４０の噛合い領域Ｂ−Ｃ問および非噛
合い領域Ｃ−Ａ−Ｂ間に関する該シール体４０．４０の
目標位置に対する現在位置の許容ズレ量が入力記憶され
る。すなわち、被包装物１０にシール体４０．４０が接
触した際に、これにより生ずる過負荷を検出する基準値
となるズレ角度に関するデータが入力されるものである
。噛合い領域Ｂ−Ｃ間については、シール体４０．４０
の噛合い時に所要のシール圧力が与えられることから、
瞬間的に大きな負荷変動を伴なうので、その基準値を角
度換算で例えば１２０″と設定する。また、非噛合い領
域Ｃ−Ａ−Ｂ間においては、モータの変速制御に伴なう
負荷変動以外、大きな負荷変動は与えられないから、そ
の基準値を角度換算で例えば２０’と設定する。

更に前記制御部４５は、演算部からなる比較判断手段５
２を有している。この比較判断手段５２は、前記サーボ
モータＣ（サーボ制御部５４からの回転指令により制御
される）の回転を検出するロータリーエンコーダＲＥ、
のパルス信号から得られる情報を基に、前記サーボ制御
部５４を介してサーボモータＣの現在位置並びに負荷状
況（目標位置と現在位置の差）の各データが常時入力さ
れると共に。

前記第１記憶ブロック４２および第２記憶ブロック４４
からのデータも別途入力される。そして該比較判断手段
５２は、入力されたデータからシール体４０．４０の目
標位置および現在位置並びにズレ角度を演算すると共に
、前記演算されたシール体４０．４０の現在位置とズレ
角度とを前記基準値と比較し、物品噛込みの有無を判断
するべく機能する。

これにより、得られた結果が物品噛込み有りと判断され
た場合は、サーボ制御部５４にその指令を送り、該サー
ボ制御部５４はサーボアンプ４６を介してシール体駆動
用サーボモータＣに所要位置まで逆転して停止させる制
御指令を与える。また第１図に示すリジェクト制御部４
７から、リジェクト装ｆｆｉ！４９に対し不良包装品の
排出指令を与える。

実施例の作用 次に、本実施例に係る物品噛込み検出装置の作用を説明
する。先ず第２記憶ブロック４４に、シール体４０．４
０の噛合い領域での過負荷時のズレ角度（目標位置に対
する現在位置の差）と、非噛合い領域における過負荷時
のズレ角度に関する基準値とを夫々入力して記憶させる
。また第１記憶ブロック４２には、シール体４０．４０
の噛合い開始位置と噛合い終了位置とを夫々入力して記
憶させる。

この設定操作が終了した後に、包装機を稼動させること
になるが、その稼動中に前記の比較判断手段５２におい
て、先ず、シール体４０．４０の非噛合い領域Ａ−Ｂで
の目標位置と現在位置との差を演算する。そして差とし
ての演算値が、非噛合い領域での予め設定された基準値
以内にあるかどうかを判断する。比較判断手段５２が、
前記の目標位置と現在位置との差が基準値以上になって
いると判断された場合は、第４図（ａ）に示す如く、前
記シール体４０．４０に被包装物１０の噛込みを生じた
と判断し、噛込み検出信号をサーボ制御部５４およびサ
ーボアンプ４６に出力する。この噛込み検出信号により
、シール体４０．４０は瞬時に正常回転を中止し、その
正回転方向と逆の方向への回転を開始し、正規の噛合い
位置に対し１８０’回転した位置でシール体４０．４０
は停止する（第４図（ｂ）参照）。

また噛込みを生じた被包装物１０と、これを収納してい
る筒状フィルム１６とは、先に包装された被包装物１０
と共にそのまま２連包の状態となって、不良包装品とし
て引続き下流側に送出される。そして次のシール体噛合
いタイミングに同期するタイミングで、正規の噛合い位
置に対し１８０°回転した位置で停止していたシール体
４０．４０の回転が再開され、供給コンベヤ１２および
モータＢにより駆動されるフィルム繰出し手段とは同期
運転状態に復帰する。

なお、前記シール体の非噛合い領域で、演算値が基準値
以内の位置誤差に止まる場合には、引続きシール体４０
．４０は回転を継続する。そしてシール体４０．４０の
噛合い領域Ｂ−Ｃに入ると、前記比較判断手段５２が、
予め設定された噛合い領域中での基準値に対する位置誤
差の大小を比較判断する。この比較判断結果により、基
準値を越えるような位置誤差が検出された場合は、先と
同様に、シール体４０．４０は瞬時にその回転を中止し
て逆転を開始し、正規の噛合い位置から１８０゜回転し
た位置で停止する。噛込みを生じた被包装物１０および
これを収納している筒状フィルム１６は、先に包装され
た被包装物と共にそのまま２連包の状態となって不良包
装品として下流側に送出される。そして次のシール体噛
合いタイミングに同期するタイミングで、停止していた
シール体４０．４０の回転が再開され、供給コンベヤ１
２およびモータＢにより駆動されるフィルム繰出し手段
との同期運転状態に復帰する。なお噛込みを生じて前記
２連包となった包装体は、第１図に示すリジェクト装置
４９により不良包装品としてライン外へ排出される。

なお本実施例では、被包装物１０の噛込み検出後にシー
ル体４０．４０は、正規の噛合い位置に対し１８０°回
転した位置まで、正回転方向と逆の方向へ回転して停止
することとしたが、これに限定されるものではなく、該
シール体４０．４０を。

フィルム１６または被包装物１０と接触干渉しない位置
まで回転させた後、停止するように制御するものであっ
てもよい。

（変更例について） 本実施例に係る物品噛込み検出装置では、先に説明した
基本構成を基礎として１次の如き各種の変更を加えるこ
とができる。

■シール体４０．４０の幅と回転半径とを入力して、該
シール体４０．４０の噛合い領域を自動的に設定し得る
ようにすること。

■シール体４０．４０の噛合い領域の角度を入力記憶し
、稼動時における該シール体４０．４０の噛合い領域お
よび非噛合い領域における該シール体４０．４０の目標
位置と現在位置との差を検出し、その検出結果により噛
込み検出に関する基準値を自動設定し得るようにするこ
と。

■包装機の稼動中における噛合い位置での負荷状況を数
回記憶し、その内のシール体位置に関する誤差の最大値
プラスαの値を、噛込み検出信号の基準値とする。これ
により、噛合い位置での基準値の自動設定がなされる。

■シール体４０．４０は、エンドシールを施している間
はフィルム１６の移送速度と同一の速度となるよう制御
されると共に、その後のシールタイミングと同期する不
等速回転制御がなされるようになっている。従って通常
は、噛合い領域Ｂ−Ｃ間で低速回転を行なっていたシー
ル体４０．４０は、Ｃ以降の領域で高速回転されること
となる。このため該領域Ｃでも、低速から高速への移行
時の負荷変動により、シール体４０．４０は目標位置に
対する現在位置に瞬間的ズレを生ずる。そこでＣ−Ａ間
の領域においては、その入力信号は無視する制御を行な
うのが好ましい。

■入力された被包装物１０の高さに基づき、シール体４
０．４０との接触位置に関する角度を自動的に演算記憶
し、記憶された領域のみでシール体噛合い領域と非噛合
い領域とを分割して、各領域において基準値との判断を
行なうようにしてもよい。

■噛合い検知の基準値を、機械の経年変化に伴なう駆動
部の負荷状況の変化に応じて、自動的に補正する学習機
能を備えるようにする。

■噛合い検知の基準値は、被包装物１０の硬軟等の性状
に応じて、物品毎に設定し得るようにする。

発明の詳細 な説明した如く１本発明に係る物品噛込み検出装置は、
シール体の非噛合い領域においても負荷変動が検出可能
なものであって、これによりシール体の噛合い時に発生
する負荷よりも小さい値の負荷検出が可能となる。従っ
て、比較的柔かい材質の被包装物に対するシール体の噛
込みを検出し得る。またその検出領域は、シール体の噛
合い時以前の領域にも及んでいるので、被包装物とシー
ル体の先端との接触による過負荷を早期に検出できる大
きな利点がある。

更に噛込みが発生した場合には、シール体の駆動を停止
すると共に、これを逆転させて所要位置に待機させ、そ
の後に物品供給タイミングに応じて再び同期運転が再開
されるので、前工程でのラインを停止させる必要がなく
、生産効率が大きく向上する。また噛込みを生じた被包
装物を、不良包装品としてリジェクト装置によりライン
外へ排出すれば、包装機の次工程への不良包装品の搬入
を防止できて完全な自動化生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るエンドシール機構の物
品噛込み検出装置における制御回路のブロック図、第２
図は、実施例に係る包装機の駆動系制御装置の概略斜視
図、第３図は、エンドシール機構におけるシール体の回
転角度に関する説明図、第４図（ａ）〜（ｃ）は、物品
噛込み検出の工程を経時的に示す説明図である。 １０・・・被包装物　　１６・・・フィルム２０・・・
エンドシール機構 ４０・・・シール体　　４２・・・第１記憶ブロック４
４・・・第２記憶ブロック ４６・・・モータ制御系 ５２・・・比較判断手段 ＲＥ２・・・位置検出手段 Ａ・・・・・コンベヤ駆動用モータ Ｂ・・・・・繰出しロール駆動用モータＣ・・・・・シ
ール体駆動用モータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕被包装物が所定間隔で供給された筒状フィルムに
   エンドシールを施して包装体を連続的に製造する包装機
   において、 エンドシール機構を駆動するモータによって、位置と速
   度とを制御可能に回転されるシール体と、前記シール体
   の現在位置を監視して、前記モータの制御系に位置信号
   を帰還させる位置検出手段と、 シール体の噛合い開始位置と、噛合い終了位置とについ
   ての角度に関するデータが入力記憶される第１記憶ブロ
   ックと、 噛合い領域と非噛合い領域との各領域における目標位値
   に対する現在位置の差であって、過負荷検出の基準値と
   なるズレ角度に関するデータが入力記憶される第２記憶
   ブロックと、 前記第１記憶ブロックおよび第２記憶ブロックからのデ
   ータ、および前記シール体の位置検出手段からの位置信
   号、該シール体のズレ角度と前記記憶された基準値とを
   比較し、物品噛込みの有無を判断する比較判断手段とを
   備えた ことを特徴とするエンドシール機構の物品噛込み検出装
   置。 〔２〕前記比較判断手段により、シール体のズレ角度が
   基準値を越えていると判断された場合には、噛込み検出
   信号を前記モータの制御系に出力し、前記シール体をフ
   ィルムまたは被包装物に接触干渉しない位置まで逆転さ
   せて停止する制御を行なうことを特徴とする請求項１記
   載のエンドシール機構の物品噛込み検出装置。 〔３〕前記シール体は、次の被包装物の噛込みが検出さ
   れないサイクルまで停止待機すると共に、当該噛込み検
   出されないサイクル以降は、フィルム給送に同期したタ
   イミングで駆動を開始されることを特徴とする請求項２
   記載のエンドシール機構の物品噛込み検出装置。 〔４〕前記噛込みにより発生した不良包装品は、ライン
   外にリジェクトする制御が行なわれることを特徴とする
   請求項２記載のエンドシール機構の物品噛込み検出装置
   。