JPH05139418A - 縦型製袋充填包装機の横シール制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】包装機の高速運転時に横シーラの作動タイミン
グに変動を来さず、シーラ挟圧時の加圧力を適正に設定
でき、効率に優れた制御方法と装置を提供する。 【構成】横シーラ駆動源に設けたサーボモータと、該モ
ータの回転を制御するサーボ制御部と、モータ回転量を
出力するエンコーダと、データ処理演算部と、横シーラ
の原点信号を出力する原点センサと、横シーラの閉成時
にトルク制限信号を出力するトルク制限信号発生部と、
所定電流値をサーボモータに供給するトルク制限調整手
段とからなり、該シーラのフィルム挟圧タイミングに基
づき、モータの制御電流値を所定値に制御してシール圧
力を適正に保持する。 【効果】横シーラの開閉を包装回転数に応じた速度で正
確な位置制御が行なえ、フィルム挟圧時には、シール条
件に応じた所望のシール加圧力に設定でき、エネルギー
効率も向上させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、縦型製袋充填包装機
において、その包装速度に応じた横シーラの開閉位置と
速度との制御および横シール圧力の制御を好適に行ない
得る横シールの制御方法およびその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】原反ロールから繰出された包装用フィルム
を製袋器で筒状に成形し、この筒状フィルムを垂直下方
に給送して、その重合端縁部に縦シールを施すと共に、
該筒状フィルムに落下供給される被包装物の上下位置を
横シール・切断して、所謂ピロー包装体を得る縦型製袋
充填包装機が各種の産業分野で広く使用されている。本
発明は、この縦型製袋充填包装機に使用される横シール
機構の制御に関するものであるので、発明の理解に資す
るため、該包装機の概略構成を先ず説明する。図６に示
すように、原反ロール１０からのフィルム１２は、一対
の繰出しローラ１４,１４により間欠的に繰出され、ダ
ンサーローラ１６および案内ローラ１８を経て製袋器２
０に向け給送される。製袋器２０は、直立配置した中空
マンドレル２２と同心配置され、前記フィルム１２は該
製袋器２０を通過する際に筒状に成形される。筒状成形
されたフィルム１２は、前記マンドレル２２の外方に対
向配置した送りベルト２４,２４によって、該マンドレ
ル２２の外周に沿いつつ下方へ間欠給送される。そして
筒状フィルム１２の長手方向に重なり合う端縁部は、適
宜の駆動源(図示せず)により所要タイミングで開閉駆動
される縦シーラ２６,２６によって、該フィルム１２が
下方へ給送された後のフィルム給送休止期間中に縦シー
ルが施される。

【０００３】また製袋器２０の直上には、各種の被包装
物２８が投入されるホッパ３０が配設され、下方に位置
するマンドレル２２とその軸心を整列させている。前記
ホッパ３０の上方には、被包装物２８を所要タイミング
で落下供給する供給装置(図示せず)が設けられている。
前記マンドレル２２の下方には、筒状フィルム１２の垂
直な給送経路を挟んで一対の横シーラ３２,３２が水平
移動可能に対向配置され、筒状フィルム１２に供給され
る被包装物２８を挟む上下の位置において、該フィルム
１２を挟圧することにより横シールが施される。一方の
横シーラ３２にはカッタ３４が設けられているので、両
シーラ３２,３２による筒状フィルム１２の挟圧時に該
フィルムの切断が併せて達成される。

【０００４】縦型製袋充填包装機における前記横シーラ
３２,３２を往復駆動するための横シール機構として
は、例えば特開昭６０−１７２６０６号公報や特開昭５
２−１５６０８１号公報に記載された技術が提案されて
いる。これらの提案に係る横シール機構は、何れも流体
モータやエアシリンダの如き空気圧式アクチュエータを
駆動源とし、該アクチュエータにリンク接続したクラン
クを揺動させることにより、一対の横シーラをスライド
軸に沿って対向的に近接・離間移動させる構成となって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた従来技術に
係る空気圧式の横シール装置は、構造が比較的簡単であ
って、製造コストを低廉になし得る利点がある。しかし
アクチュエータを駆動する圧縮空気は、一般にその供給
圧力や流量が変動し易い。このような供給圧力や流量に
関する初期設定値が変動すると、横シール機構での作動
タイミングが変化して横シーラでの被包装物の噛み込み
を生ずる畏れが多分にある。また横シーラにより筒状フ
ィルムを加圧している時間が変化して、シール不足やシ
ール部の溶融等のシール不良を生ずる等の問題点も指摘
される。すなわち空気圧を駆動源とする横シール機構で
は、これに使用する圧縮空気の圧力や流量に変動を来す
ことがないよう安定化対策を施す必要があり、その圧力
管理の良否が横シール機構の性能を左右するものであっ
た。

【０００６】また縦型製袋充填包装機を高速で運転した
り、筒状フィルムに高度の密封性を要求したりする場合
は、横シール機構における横シーラが該フィルムを挟圧
する際の加圧力を充分に大きくしなければならない。包
装機が高速化する程、横シーラがフィルムを挟圧する単
位時間は短くなるからである。従って従来の横シール機
構では、流体モータやエアシリンダ等の空気圧式アクチ
ュエータを大容量のものに変更し、加圧力の増大要求に
応える必要がある。更には、包装用フィルムの材質を変
更させたり、包装回転数等の各種条件の変化に応じて、
前記アクチュエータの種類を選択的に変更する等の必要
も生ずる。しかも圧縮空気を使用する場合における全体
的なエネルギー効率は、せいぜいで６４〜７２％程度と
しかならず、比較的低率のものとなっている。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、従来技術に係る縦型製袋充
填包装機に内在している前記課題に鑑み、これを好適に
解決するべく提案されたものであって、包装機を高速
で運転しても、横シール装置での作動タイミングに変動
を来すことがなく、また横シーラの挟圧時には、その
各種シール条件に応じて加圧力を常に適正な圧力に設定
でき、更にエネルギー効率にも優れた横シール制御方
法とその装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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横シール制御方法
は、原反ロールから繰出したフィルムを製袋器で筒状に
成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施すと
共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移動する一対
の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供給される被
包装物の上下位置を横シールするようにした縦型製袋充
填包装機において、前記一対の横シーラの駆動源として
サーボモータを使用し、この横シーラが筒状フィルムを
挟圧するタイミングに基づき、前記サーボモータに供給
される制御電流の電流値を所定値に制御することによ
り、横シーラによるフィルムシール圧力を適正圧力に保
持するようにしたことを特徴とする。

【０００９】同じく前記課題を克服し所期の目的を達成
するために、本願の別の発明に係る横シール制御装置
は、原反ロールから繰出したフィルムを製袋器で筒状に
成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施すと
共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移動する一対
の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供給される被
包装物の上下位置を横シールするようにした縦型製袋充
填包装機において、前記一対の横シーラを開閉駆動する
駆動源に設けたサーボモータと、このサーボモータにサ
ーボドライバを介して接続され、該モータの回転制御を
行なうサーボ制御部と、該サーボモータに設けられ、そ
の回転量を検出して前記サーボドライバに出力するエン
コーダと、前記サーボドライバに接続され、包装運転に
必要な各種制御データの入力記憶と演算とを行なうデー
タ処理演算部と、前記横シーラの開閉動作の基準となる
原点信号を、インターフェースを介して前記演算部に出
力する原点センサと、前記演算部に内蔵され、横シーラ
の閉成時期にトルク制限信号を出力するトルク制限信号
発生部と、このトルク制限信号を受けて、所定の電流値
を前記サーボドライバを経てサーボモータに供給するト
ルク制限調整手段とから構成したことを特徴とする。

【００１０】

【実施例】次に、本発明に係る縦型製袋充填包装機の横
シール制御方法および装置につき、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。図３〜図５
に示す如く、対向配置した横シーラ３２,３２を水平に
近接・離間させる横シール機構３６は、第１リンク３８
および第２リンク４０を備え、この第１リンク３８をサ
ーボモータＳＭにより駆動するようになっている。すな
わち筒状フィルム１２の垂直給送路を挟んで２本のガイ
ドロッド４２,４２が水平に対向配置され、このロッド
４２,４２に摺動自在に外挿した各スライダ４４に、前
記横シーラ３２,３２が夫々固定されている。サーボモ
ータＳＭに取着した小径プーリ４６と、図４に示す大径
プーリ４８との間に第１タイミングベルト５０が巻付け
られ、この大径プーリ４８に同軸固定した小径プーリ５
２と別の大径プーリ５４との間に第２タイミングベルト
５１が巻付けられている。

【００１１】前記大径プーリ５４には、以下の第１リン
ク３８が関係的に接続されている。すなわち大径プーリ
５４に同軸固定したアーム５６にリンク棒５８の一端が
枢着され、このリンク棒５８の他端は、回転軸６０に固
定したアーム６２の開放端に枢着され、これにより第１
リンク３８を構成している。そして前記サーボモータＳ
Ｍを所要タイミングで正転および逆転させれば、第１リ
ンク３８が作動し前記回転軸６０を所要中心角で正逆転
させる。また該回転軸６０と前記横シーラ３２,３２と
に、第２リンク４０が接続されている。すなわち図示の
アーム６３が、その中心から偏位した部分において前記
回転軸６０に挿通固定され、該アーム６２の短手側端部
に、短尺リンク棒６４の一端部が枢着されると共に、該
リンク棒６４の他端部が前記一方のスライダ４４に枢着
されている。また前記アーム６２の長手側端部に、長尺
リンク棒６６の一端部が枢着されると共に、該リンク棒
６６の他端部が前記他方のスライダ４４に枢着され、全
体としてトグル機構４１を構成している。そして前記第
１リンク３８の作動により回転軸６０が所要中心角で正
逆転すると、前記第２リンク４０も作動して、図４およ
び図５に示す如く、横シーラ３２,３２を離間(全開)お
よび近接(全閉)させる運動が往復される。なお前記サー
ボモータＳＭは、後述する制御回路からの指令を受けて
回転数の制御がなされるようになっている。

【００１２】次に図１を参照して、実施例に係る横シー
ル制御方法を好適に達成する制御装置について説明す
る。この制御装置は、入力データの演算処理を行なうデ
ータ処理演算部ＣＰＵを備えている。この演算部ＣＰＵ
には、インターフェース６９を介して、例えばテンキー
や各種条件設定キー等を備えたデータ入力手段６８が接
続され、これにより包装運転に必要な各種の制御データ
(被包装物の品種名、フィルムのカットピッチ、包装機
回転数、シール体の加熱温度、各種タイマの設定値等)
が入力設定される。前記演算部ＣＰＵは、サーボモータ
ＳＭの制御を行なうサーボ制御部７１を内蔵しており、
該サーボモータＳＭと該制御部７１とは、サーボドライ
バ７０を介して接続されている。サーボモータＳＭに
は、その回転位置を検出するロータリーエンコーダＥが
付設され、該エンコーダＥの出力は前記サーボドライバ
７０に供給されるようになっている。

【００１３】図３〜５に示すように、横シール機構３６
における前記大径プーリ５４には、これと同軸的にスリ
ット円板５３が配設され、この円板５３を挟んで、横シ
ーラ３２,３２の最大開放位置に関する原点を検出する
原点センサＳが配設固定されている(図３では、センサ
Ｓの取付状態を示すために、図４および図５と異なる位
置で該センサＳを設けてある)。そして該原点センサＳ
からの信号は、インターフェース７３を介して演算部Ｃ
ＰＵに入力される。また演算部ＣＰＵは、横シーラ３
２,３２の閉成時期に所要のタイミングでトルク制限信
号を発生するトルク制限信号発生部７５を内蔵してい
る。そして該トルク制限信号発生部７５から出力される
トルク制限信号は、ソリッドステートリレー等の継電手
段７２に入力され、該継電手段７２がＯＮ作動されるこ
とにより、トルク制限ボリューム７４に所定電流が供給
される。これにより該トルク制限ボリューム７４を介し
て前記サーボドライバ７０に制御電流が供給され、ここ
でサーボモータＳＭへの供給電流を可変し得るようにな
っている。なお前記演算部ＣＰＵはクロックパルスジェ
ネレータ７６を内蔵し、これにより包装機における１包
装サイクルを基準とするクロックパルスが発信される。

【００１４】実施例に係る横シール制御方法は、以下の
如く達成される。先に述べたように、サーボモータＳＭ
を正転および逆転させることにより、第１リンク３８お
よび第２リンク４０がリンク運動を行なって、横シーラ
３２,３２の開閉動作が行なわれる。このように第１リ
ンク３８を含む回転運動からなる増幅機構および第２リ
ンク４０を含むトグル機構４１を採用することで、出力
が比較的小さいサーボモータＳＭを駆動源とし得る実質
的な利点がある。この場合におけるサーボモータＳＭの
回転を制御する方式としては、速度および位置フィード
バック制御が採用されると共に、前記横シーラ３２,３
２の閉成時に、該サーボモータＳＭの回転トルクは供給
電流を変化させることにより制御される。そして図２の
タイミングチャートに関して後述する如く、横シーラ３
２,３２の閉成の直前および開放の直後に、該サーボモ
ータＳＭを電流制御することによって、シール条件に応
じた適切なシール加圧力に保持し得る。

【００１５】先ず包装機の運転に際し演算部ＣＰＵに
は、データ入力手段６８を介して、包装運転に必要な各
種の制御データが入力記憶されている。また、包装機の
セット運転時に原点センサＳから出力される横シーラ３
２,３２の原点位置が前記演算部ＣＰＵで記憶され、そ
の記憶された原点位置に応じて、該包装機の他の駆動系
(例えばフィルムの繰出し機構)に対する同期の基準信号
が発信される。この原点位置信号と、前記クロックパル
スジェネレータ７６からの基準クロックパルス信号に応
じた横シール機構３６の駆動制御信号とを前記サーボド
ライバ７０に供給することにより、前記サーボモータＳ
Ｍに所要の速度指令が与えられる。またサーボモータＳ
Ｍに付設したロータリーエンコーダＥにより、該モータ
ＳＭの回転現在位置がサーボドライバ７０およびサーボ
制御部７１を介して演算部ＣＰＵにフィードバックさ
れ、これにより横シール機構３６の駆動が好適に位置制
御される。従って包装機の回転数が増減変化しても、該
回転数に応じた速度で横シーラ３２,３２が開放・閉成
されることとなり、横シール機構３６は常に最適な作動
タイミングにて駆動制御されるものである。

【００１６】先に述べた如く、サーボモータＳＭの駆動
はクロックパルスにより制御されるが、その駆動開始は
フィルム繰出し給送時の所定タイミングで実施される。
すなわち図２に示す如く、被包装物２８の落下を所要の
センサ(図示せず)が検知すると起動タイマＴ₁が作動
し、該タイマＴ₁の設定時間が経過するとフィルム１２
の繰出し供給が開始される。このフィルム１２における
供給終期の近傍で、シーラスタートのタイミング指令が
出され、横シーラ起動タイマＴ₂が遅延動作してからサ
ーボモータＳＭの駆動を開始し、これにより横シーラ３
２,３２の閉成がなされる。従って横シーラ３２,３２の
駆動開始タイミングは、前記タイマＴ₂の設定時限を変
更することにより任意に変化させ得る。また、縦シーラ
閉タイマＴ₃は、シーラスタートのタイミング指令を基
準とする時間設定がなされ、該タイマＴ₃のタイムアッ
プにより、フィルムの繰出し給送の停止に合わせて前記
縦シーラ２６,２６の閉成がなされる。そして、前記シ
ーラスタートタイミング指令を基準として設定された縦
・横シーラ開タイマＴ₄のタイムアップにより、前記一連
の縦シーラ２６,２６および横シーラ３２,３２が開放し
始める。なお、これら縦・横シーラの開閉に伴うタイミ
ング設定は、フィルム１２の繰出し終了時点を基準とし
たタイマ設定により行なうようにしてもよい。

【００１７】更に、横シーラ３２,３２における開閉位
置の制御に必要なデータは、以下のようにして求められ
る。すなわちサーボモータＳＭの駆動時間(閉じ始めか
ら完全閉成までの時間)を、１包装サイクルに占める割
合値として、基準クロックパルス信号に対し１包装サイ
クルを３６０°の角度に換算したデータにて設定する。
またサーボモータＳＭの駆動開始から、横シーラ３２,
３２が閉成した後に開放に向け該モータＳＭの逆転駆動
がなされるまでの時間についての前記角度換算値を設定
することによって、横シーラ３２,３２の１包装サイク
ルに占める割合が決定される。また横シーラ３２,３２
の現在位置は、原点位置センサＳからの原点位置信号
と、設定された前記横シーラ３２,３２の１包装サイク
ルに占める割合とから、サーボモータＳＭに付帯させた
エンコーダＥにより該モータＳＭの回転位置制御が行な
われる。

【００１８】次に、横シーラ３２,３２でフィルム１２
を挟圧する際の加圧力を、設定値に応じて一定となし得
る制御につき説明する。前記演算部ＣＰＵにおけるトル
ク制限信号発生部７５からは、横シーラ３２,３２の閉
成時期に伴ない所要のタイミングで、サーボモータＳＭ
の回転トルクを一定に保持するためにトルク制限信号が
出力される。この信号は、図２に示すように、横シーラ
３２,３２がフィルム１２を挟圧する直前および該シー
ラ３２,３２が挟圧から解放された直後の間に出力され
るように設定される。そして該トルク制限信号は、図１
に関して前述した如く前記継電手段７２に入力される。
これにより継電手段７２がＯＮ作動され、該継電手段７
２からトルク制限ボリューム７４に供給されたモータ駆
動電流は、該ボリューム７４で設定された所定の調整値
に制限され、サーボドライバ７０を介してサーボモータ
ＳＭに供給される。すなわち、サーボモータＳＭでの駆
動トルクの制御をサーボドライバ７０への入力電流の制
限により行なうもので、その電流制限がなされるタイミ
ングは、横シーラ３２,３２が閉成し切る直前(モータ正
転時)と、横シーラ３２,３２が閉成状態から開放側へ移
行する直後(モータ逆転時)との間になされる。このよう
に、サーボモータＳＭに供給される駆動電流の電流値が
一定に保持されるために、該モータＳＭの回転トルクも
一定値に制御されることとなり、従って横シーラ３２,
３２によるフィルム１２に対するシール加圧力も一定と
される。

【００１９】横シーラ３２,３２の加圧力を一定とする
方式として、先に述べた如く、サーボモータＳＭに供給
される電流値を制御するトルク制御方式が採用されてい
るが、具体的には、例えば以下の各方式から適宜選択さ
れる。 包装機の操作パネルに設けた調整ボリュームにより、
前記サーボモータＳＭの電流を制御してシール加圧力を
任意に設定する方式。 データ入力手段６８に設けられたテンキーによりシー
ル加圧力を数値で入力設定するか、または、該データ入
力手段６８に予め設けられている条件設定キー等により
選択設定し、その設定値に応じてサーボモータＳＭの電
流を制御する方式 予め包装条件に応じて設定された包装用フィルム幅と
シール幅から求められるシール面積、設定回転数とシー
ル体の開閉時間とから求められるシール体の閉成時間、
更に予め設定されたシール温度、その他データ入力され
た使用フィルムの材質に応じた演算値によって与えたい
シール加圧力を演算し、その演算結果からサーボモータ
ＳＭの制御電流を自動設定する方式。

【００２０】なお、シール加圧時間(横シーラ３２,３２
の閉成時間)は、包装機の回転数に応じてデータ入力手
段６８や調整ボリューム等で設定した値により、サーボ
モータＳＭの動きを制御することによって任意に変更可
能である。また、前記による方式を採用した場合に
は、図１に関連して説明した前記継電手段７２およびト
ルク制限ボリューム７４は設ける必要がなく、トルク制
限信号発生部７５からのトルク制限信号によりデータ入
力手段６８にて入力された設定値に関する所定電流を、
デジタル／アナログ変換器を介してサーボドライバ７０
に供給するようにすればよい。

【００２１】また図２から判明するように、横シーラ３
２,３２の開放から閉成またはその閉成から開放に移行
する帯域では、サーボモータＳＭの増減速制御を行なっ
て、閉成開始時点と開放完了時点並びに開放開始時点の
サーボモータＳＭの起動・停止時における振動を防止す
ると共に、シール閉成時点での横シーラ３２,３２の衝
突時の衝撃を緩衝し得るようになっている。その増減速
値は、包装機の回転数等に応じて、データ入力手段６８
での設定入力値により任意に変更可能となっている。な
お本発明は、先に図６に関して述べた縦型製袋充填包装
機と異なる構成を採用した包装機であっても、これに好
適に実施可能である。また図示の実施例では、横シール
装置が固定位置で水平に対向移動する方式としたが、こ
れに限定されるものではない。例えば包装フィルム１２
が下方へ給送される際に、横シーラ３２,３２が該フィ
ルム１２を挟持した状態で、横シール装置をフィルム給
送速度と同期した速度で下方へ垂直に移動させる駆動手
段を備えた、所謂ボックスモーション駆動方式にも好適
に実施し得る。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明に係る縦型
製袋充填包装機の横シール制御方法および装置によれ
ば、横シール機構の駆動源にサーボモータを用いること
で、横シーラの開閉速度を包装回転数に応じた速度で正
確な開閉位置制御が行なえると共に、該シーラの閉成開
始時点および開放開始時点には、サーボモータの回転を
増減速制御することにより、シーラの開閉作動に関して
の振動を防止できる。また、一対の横シーラによるフィ
ルムの挟圧時には、シール条件に応じた所望のシール加
圧力に設定でき、常に最適のシールを行なうことが可能
となる。更にまた、空気圧式のアクチュエータを使用す
る場合に比して、略２０％以上のエネルギー効率を向上
させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る横シール制御方法を好適
に達成する制御ブロック図の一例である。

【図２】フィルムの繰出し、横シーラの開閉、トルク制
限信号の発生、縦シーラの開閉の各作動タイミングを示
すタイミングチャート図である。

【図３】第１リンクおよび第２リンクを備える横シール
機構の概略構成を示す斜視図である。

【図４】図３に示す横シール機構の開放状態での側面図
である。

【図５】図３に示す横シール機構の閉成状態での側面図
である。

【図６】典型的な縦型製袋充填包装機の概略構成を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１０ 原反ロール １２ フィルム １４ 繰出しローラ １６ ダンサーローラ １８ 案内ローラ１８ ２０ 製袋器 ２２ 中空マンドレル ２４ 送りベルト ２６ 縦シーラ ２８ 被包装物 ３２ 横シーラ ３６ 横シール機構 ３８ 第１リンク ４０ 第２リンク ４１ トグル機構 ６８ データ入力手段 ７０ サーボドライバ ７２ 継電手段 ７４ トルク制限ボリューム ７５ トルク制限信号発生部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【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横シール制御方法
は、原反ロールから繰出したフィルムを製袋器で筒状に
成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施すと
共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移動する一対
の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供給される被
包装物の上下位置を横シールするようにした縦型製袋充
填包装機において、前記一対の横シーラの駆動源として
サーボモータを使用し、この横シーラが筒状フィルムを
挟圧するタイミングに基づき、前記サーボモータを一定
の回転トルク値に保持するよう制御することにより、横
シーラによるフィルムシール圧力を適正圧力に保持する
ようにしたことを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】同じく前記課題を克服し所期の目的を達成
するために、本願の別の発明に係る横シール制御装置
は、原反ロールから繰出したフィルムを製袋器で筒状に
成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施すと
共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移動する一対
の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供給される被
包装物の上下位置を横シールするようにした縦型製袋充
填包装機において、前記一対の横シーラを開閉駆動する
駆動源に設けたサーボモータと、このサーボモータにサ
ーボドライバを介して接続され、該モータの回転制御を
行なうサーボ制御部と、該サーボモータに設けられ、そ
の回転量を検出して前記サーボドライバに出力するエン
コーダと、前記サーボドライバに接続され、包装運転に
必要な各種制御データの入力記憶と演算とを行なうデー
タ処理演算部と、前記横シーラの開閉動作の基準となる
原点信号を、インターフェースを介して前記演算部に出
力する原点センサと、前記演算部に内蔵され、横シーラ
の閉成時期にトルク制限信号を出力するトルク制限信号
発生部と、このトルク制限信号を受けて、前記サーボモ
ータを一定の回転トルク値に保持するトルク制限調整手
段とから構成したことを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】次に図１を参照して、実施例に係る横シー
ル制御方法を好適に達成する制御装置について説明す
る。この制御装置は、入力データの演算処理を行なうデ
ータ処理演算部ＣＰＵを備えている。この演算部ＣＰＵ
には、インターフェース６９を介して、例えばテンキー
や各種条件設定キー等を備えたデータ入力手段６８が接
続され、これにより包装運転に必要な各種の制御データ
(被包装物の品種名、フィルムのカットピッチ、シール
体の加熱温度、各種タイマの設定値等)が入力設定され
る。前記演算部ＣＰＵは、サーボモータＳＭの制御を行
なうサーボ制御部７１を内蔵しており、該サーボモータ
ＳＭと該制御部７１とは、サーボドライバ７０を介して
接続されている。サーボモータＳＭには、その回転位置
を検出するロータリーエンコーダＥが付設され、該エン
コーダＥの出力は前記サーボドライバ７０に供給される
ようになっている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】図３〜５に示すように、横シール機構３６
における前記大径プーリ５４には、これと同軸的にスリ
ット円板５３が配設され、この円板５３を挟んで、横シ
ーラ３２,３２の最大開放位置に関する原点を検出する
原点センサＳが配設固定されている(図３では、センサ
Ｓの取付状態を示すために、図４および図５と異なる位
置で該センサＳを設けてある)。そして該原点センサＳ
からの信号は、インターフェース７３を介して演算部Ｃ
ＰＵに入力される。また演算部ＣＰＵは、横シーラ３
２,３２の閉成時期に所要のタイミングでトルク制限信
号を発生するトルク制限信号発生部７５を内蔵してい
る。そして該トルク制限信号発生部７５から出力される
トルク制限信号は、ソリッドステートリレー等の継電手
段７２に入力され、該継電手段７２がＯＮ作動されるこ
とにより、トルク制限ボリューム７４に所定電圧が供給
される。これにより該トルク制限ボリューム７４を介し
て前記サーボドライバ７０に制御電圧が供給され、この
サーボドライバ７０は前記制御電圧に応じて、サーボモ
ータＳＭに供給する電流値を可変制御し得るようになっ
ている。なお前記演算部ＣＰＵはクロックパルスジェネ
レータ７６を内蔵し、これにより包装機における１包装
サイクルを基準とするクロックパルスが発信される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】次に、横シーラ３２,３２でフィルム１２
を挟圧する際の加圧力を、設定値に応じて一定となし得
る制御につき説明する。前記演算部ＣＰＵにおけるトル
ク制限信号発生部７５からは、横シーラ３２,３２の閉
成時期に伴ない所要のタイミングで、サーボモータＳＭ
の回転トルクを一定に保持するためにトルク制限信号が
出力される。この信号は、図２に示すように、横シーラ
３２,３２がフィルム１２を挟圧する直前および該シー
ラ３２,３２が挟圧から解放された直後の間に出力され
るように設定される。そして該トルク制限信号は、図１
に関して前述した如く前記継電手段７２に入力される。
これにより継電手段７２がＯＮ作動され、該継電手段７
２からトルク制限ボリューム７４に供給されたモータ駆
動電圧は、該ボリューム７４で設定された所定の調整値
に制限され、サーボドライバ７０を介してサーボモータ
ＳＭに供給される。すなわち、サーボモータＳＭでの駆
動トルクの制御をサーボドライバ７０への入力電圧の制
限により行なうもので、その電圧制限がなされるタイミ
ングは、横シーラ３２,３２が閉成し切る直前(モータ正
転時)と、横シーラ３２,３２が閉成状態から開放側へ移
行する直後(モータ逆転時)との間になされる。このよう
に、サーボモータＳＭに供給される駆動電流の電流値が
一定に保持されるために、該モータＳＭの回転トルクも
一定値に制御されることとなり、従って横シーラ３２,
３２によるフィルム１２に対するシール加圧力も一定と
される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】横シーラ３２,３２の加圧力を一定とする
方式として、先に述べた如く、サーボモータＳＭに供給
される電流値を制御するトルク制御方式が採用されてい
るが、具体的には、例えば以下の各方式から適宜選択さ
れる。 包装機の操作パネルに設けた調整ボリュームにより、
前記サーボモータＳＭの電流を制御してシール加圧力を
任意に設定する方式。 データ入力手段６８に設けられたテンキーによりシー
ル加圧力を数値で入力設定するか、または、該データ入
力手段６８に予め設けられている条件設定キー等により
選択設定し、その設定値に応じてサーボモータＳＭの電
流を制御する方式 予め包装条件に応じて設定された包装用フィルム幅と
シール幅から求められるシール面積、シール体の閉成時
間、更に予め設定されたシール温度、その他データ入力
された使用フィルムの材質に応じた演算値によって与え
たいシール加圧力を演算し、その演算結果からサーボモ
ータＳＭの制御電流を自動設定する方式。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】なお、シール加圧時間(横シーラ３２,３２
の閉成時間)は、包装機の回転数に応じてデータ入力手
段６８や調整ボリューム等で設定した値により、サーボ
モータＳＭの動きを制御することによって任意に変更可
能である。また、前記による方式を採用した場合に
は、図１に関連して説明した前記継電手段７２およびト
ルク制限ボリューム７４は設ける必要がなく、トルク制
限信号発生部７５からのトルク制限信号によりデータ入
力手段６８にて入力された設定値に関する所定電圧を、
デジタル／アナログ変換器を介してサーボドライバ７０
に供給するようにすればよい。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】また図２から判明するように、横シーラ３
２,３２の開放から閉成またはその閉成から開放に移行
する帯域では、サーボモータＳＭの増減速制御を行なっ
て、閉成開始時点と開放完了時点並びに開放開始時点の
サーボモータＳＭの起動・停止時における振動を防止す
ると共に、シール閉成時点での横シーラ３２,３２の衝
突時の衝撃を緩衝し得るようになっている。その増減速
値は、必要に応じて、データ入力手段６８での設定入力
値により任意に変更可能となっている。なお本発明は、
先に図６に関して述べた縦型製袋充填包装機と異なる構
成を採用した包装機であっても、これに好適に実施可能
である。また図示の実施例では、横シール装置が固定位
置で水平に対向移動する方式としたが、これに限定され
るものではない。例えば包装フィルム１２が下方へ給送
される際に、横シーラ３２,３２が該フィルム１２を挟
持した状態で、横シール装置をフィルム給送速度と同期
した速度で下方へ垂直に移動させる駆動手段を備えた、
所謂ボックスモーション駆動方式にも好適に実施し得
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原反ロールから繰出したフィルムを製袋
   器で筒状に成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シー
   ルを施すと共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移
   動する一対の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供
   給される被包装物の上下位置を横シールするようにした
   縦型製袋充填包装機において、 前記一対の横シーラの駆動源としてサーボモータを使用
   し、 この横シーラが筒状フィルムを挟圧するタイミングに基
   づき、前記サーボモータに供給される制御電流の電流値
   を所定値に制御することにより、横シーラによるフィル
   ムシール圧力を適正圧力に保持するようにしたことを特
   徴とする縦型製袋充填包装機の横シール制御方法。
2. 【請求項２】 原反ロールから繰出したフィルムを製袋
   器で筒状に成形し、筒状フィルムの重合端縁部に縦シー
   ルを施すと共に、フィルム給送路を挟んで水平に対向移
   動する一対の横シーラにより、該筒状フィルムに落下供
   給される被包装物の上下位置を横シールするようにした
   縦型製袋充填包装機において、 前記一対の横シーラを開閉駆動する駆動源に設けたサー
   ボモータと、 このサーボモータにサーボドライバを介して接続され、
   該モータの回転制御を行なうサーボ制御部と、 該サーボモータに設けられ、その回転量を検出して前記
   サーボドライバに出力するエンコーダと、 前記サーボドライバに接続され、包装運転に必要な各種
   制御データの入力記憶と演算とを行なうデータ処理演算
   部と、 前記横シーラの開閉動作の基準となる原点信号を、イン
   ターフェースを介して前記演算部に出力する原点センサ
   と、 前記演算部に内蔵され、横シーラの閉成時期にトルク制
   限信号を出力するトルク制限信号発生部と、 このトルク制限信号を受けて、所定の電流値を前記サー
   ボドライバを経てサーボモータに供給するトルク制限調
   整手段とから構成したことを特徴とする縦型製袋充填包
   装機の横シール制御装置。
3. 【請求項３】 前記トルク制限調整手段は、トルク制限
   信号発生部から入力されたタイミング信号を受けて制御
   電流を供給する継電手段と、包装機の操作パネルに設け
   られ、前記サーボドライバへの所定制御電流を所望の電
   流値に設定する調整ボリュームとから構成される請求項
   ２記載の縦型製袋充填包装機の横シール制御装置。
4. 【請求項４】 前記トルク制限調整手段から前記サーボ
   ドライバを経てサーボモータに供給される電流値は、デ
   ータ入力手段による設定値と、前記トルク制限信号発生
   部からのトルク制限信号とにより制御される請求項２記
   載の縦型製袋充填包装機の横シール制御装置。
5. 【請求項５】 前記サーボモータに供給される電流値
   は、包装条件に応じて予め設定されたフィルムの幅とシ
   ール幅、または設定回転数とシーラの開閉時間とから演
   算されるシール面積とシーラの閉成時間、およびシール
   温度その他使用フィルム等に関するデータ入力値から演
   算したシール加圧力に応じた値に自動選択される請求項
   ２記載の縦型製袋充填包装機の横シール制御装置。
6. 【請求項６】 前記一対の横シーラを有する横シール機
   構は、サーボモータに接続されて所要の中心角で正逆回
   転される第１リンクと、この第１リンクに接続する回転
   軸に固定され、前記一対の横シーラを水平に対向移動さ
   せる第２リンクとを備えたトグル機構からなる請求項２
   〜５記載の縦型製袋充填包装機の横シール制御装置。