JPH0575616B2

JPH0575616B2 -

Info

Publication number: JPH0575616B2
Application number: JP63086583A
Authority: JP
Inventors: Kyoshi Seko; Masato Hatano; Shigeki Suzuki
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1993-10-20
Also published as: AU2499988A; DE3840231C2; US4955176A; DE3878222T2; GB8826071D0; JPH01267136A; GB2217041B; EP0336012B2; DE3878222T3; DE3840231A1; AU604578B2; DE3878222D1; GB2217041A; EP0336012A1; EP0336012B1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、製袋充填包装機への被包装物の供
給が、単発的または連続的に途切れた際に、空袋
（被包装物の充填されていない包装袋）の発生を
好適に防止し得る空袋防止制御装置に関するもの
である。

従来技術例えば、製袋器により筒状に成形された水平に
給送されるフイルム等の包装資材中に、被包装物
を順次供給すると共に、前記被包装物を封入した
筒状包装資材における長手方向端縁部の重合面に
縦シールを施し、更に筒状包装資材の被包装物を
挟む前後に夫々横シール・切換を施してなる横ピ
ロー包装体の横型製袋充填包装機が広く知られて
いる。なお、包装資材における長手方向に重なり
合う端縁部に施される縦シールを一般に「センタ
ーシール」と称し、包装資材の給送方向と交差す
る方向に施されるシールを「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は、被包装物を供
給するコンベヤ、包装資材を繰出す給送用ロール
およびセンターシール用ロール、その他包装資材
にエンドシールを施すシール体等の各種作動機構
を備えている。そして、従来の包装機における駆
動系は、１基の主モータを共通の駆動源とし、こ
の単一のモータより各動力伝達機構を介して、前
記多数の作動機構を連繋的に駆動させる構成とな
つている。

前記した製袋充填包装機への被包装物の供給
は、一般に前記コンベヤの無端チエンに所定間隔
で設けた各アタツチメントにより、当該被包装物
を所要速度で押送することにより達成される。し
かるに何等かの原因で、前記コンベヤにおける各
対応のアタツチメントの何れかに、被包装物が供
給されなかつた場合は、包装機で成形された筒状
包装資材への被包装物の受渡し供給が一時的に途
切れ、いわゆる欠品を生ずることになる（１個の
み欠品する場合と、２個以上が連続して欠品する
場合とが考えられる）。この欠品を生ずると、当
該包装機で連続的に生産される各包装袋に、被包
装物の充填されていない「空袋」が混在すること
になるが、このような空袋発生は、包装資材の無
駄を招くと共に、これを分離除去するための装置
を別途必要とする等の不都合がある。従つて、コ
ンベヤ上を搬送される被包装物群に欠品が生じて
いる場合は、未然に前記空袋の発生を防止する手
段を講じておく必要がある。

そこで、従来の純機械的な構成からなる包装機
では、供給コンベヤ上を所定間隔で給送される被
包装物群中に欠品が存在するのを光電管等の手段
により検出し、この検出に基づきフイルム繰出し
機構とエンドシール機構とを停止させる操作が行
なわれている。例えば実公昭50−10277号公報に
開示される如く、「供給コンベヤの給送路に、被
包装物の在否を検出する検出部を設け、この検出
部からの信号で作動するクラツチを包装紙送り出
し機構とシーラー回転機構との駆動部に設け、供
給コンベヤ上に被包装物が存在しない間、前記ク
ラツチを作動させて、包装紙送り出し機構とシー
ラー回転機構とを停止させる」構成が採用されて
いる。

発明が解決しようとする課題しかし前述した構成に係る包装機では、クラツ
チを作動させて包装紙送り出し機構とシーラー回
転機構とを停止・起動させた際の機械的なシヨツ
クが大きく、しかも欠品を検知した際の高速応答
性に欠ける、等の問題点を有している。

発明の目的本発明は、前述した製袋充填包装機に内在して
いる欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案
されたものであつて、被包装物の欠品数が１また
はそれ以上の複数に亘つても、好適に空袋の発生
を未然に防止し得る製袋充填包装機の空袋防止制
御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、所期の目的を達成するため
本発明は、筒状成形されて下流側に繰出される包
装資材に、所定間隔で被包装物を受渡し供給する
コンベヤを駆動するモータと、前記包装資材を筒状成形して下流側に繰出すロ
ール群を駆動するモータと、前記筒状成形された包装資材の繰出し方向に対
し交差する方向に、エンドシールを施す１対のシ
ール体を駆動するモータとを備える製袋充填包装
機において、前記コンベヤの被包装物受渡し位置により上流
側に設けられ、該コンベヤ中を所定間隔で搬送さ
れる被包装物の有無を検知する欠品検知センサ
と、前記コンベヤにおける被包装物の送り込みタイ
ミングに関して、所要の基準タイミングとしての
パルスを発生する基準タイミング発生手段と、前記欠品検知センサからの欠品検出信号と前記
基準タイミング発生手段からのタイミング信号と
をアンド条件として、前記包装資材の送り用モー
タと前記エンドシール用モータとを漸次減速させ
つつ停止させ、これら両モータの停止を被包装物
の欠品数に対応するサイクル数だけ続行させた後
に、両モータの漸次増速を開始して、両モータの
速度と位相とを前記コンベヤ駆動用モータの速度
と位相とに同期させる手段とから構成したことを
特徴とする。

実施例次に、本発明に係る包装機の空袋防止制御装置
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。

（包装機の駆動系について）第１０図は、本発明に係る制御装置を、３モー
タ駆動式の横型製袋充填包装機に応用した一実施
例を示すものである。この包装機では、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、包装資材１６を繰出すロール１８，１
８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２０の駆動を担当するサーボモータＣ
とを備えている。

コンベヤ１２は、無端チエン２４に所定間隔で
物品位置決め用のアタツチメント１４を多数備
え、各アタツチメント１４により押送される被包
装物１０を、下流側の製袋器２６を通過する筒状
成形された包装資材１６に受渡し供給するように
なつている。このコンベヤ１２は、図示の駆動軸
２８に設けたスプロケツト・チエン伝達系を介し
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つて、第１図に示
すインバータ等の可変速制御装置３０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S₁は、前記
供給コンベヤ１２における被包装物１０の送り込
みタイミングに関して、所要の基準タイミングと
してのパルスを発生するものであつて、該エンコ
ーダからの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。

シートを巻回してなるロール体（図示せず）を
供給源とするシート状の包装資材１６は、前記１
対の繰出しロール１８，１８により挟圧されて、
コンベヤ１２の下流側に配設した製袋器２６に向
け繰出される。この製袋器２６を経て筒状袋体１
６ａに成形された包装資材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３
４，３４により挟圧されて下流側に給送される。

また、前記包装資材１６の両端縁重合部に対し
て、１対の熱融着用ロール３６，３６が開閉自在
に配設され、包装資材１６の給送時に当該ロール
３６，３６が閉成し、前記端縁部重合面を挟圧す
ることによりセンターシールが施される。なお、
このセンターシール用ロール３６，３６の開閉駆
動源としてモータ３８が設けられ、該モータ３８
を後述する如く制御することにより、両ロール３
６，３６による前記端縁部重合面の挟圧および開
放がなされる。また前記モータ３８の使用に代え
て、電磁ソレノイドや流体圧シリンダ等のアクチ
ユエータを、各種の設計仕様に応じて採用可能で
ある。更に、図示例のセンターシール用ロール３
６，３６以外に、１対の回転ベルトにより挟圧加
熱するベルトシール方式や、一対の加熱バーの間
を通過させると共に、一対のニツプロール（加熱
なし）により圧着する摺動ニツプシール方式、そ
の他種々のシール方式等も、個々の設計仕様に応
じて好適に採用し得る。

前述した対をなす繰出しロール１８，１８は、
図示のベルト・プーリ伝達系を介して、サーボモ
ータＢにより駆動される。このサーボモータＢの
動力は駆動軸３２を介して更に分岐され、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るようになつて
いる。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
制御回路にフイードバツクすることにより、当該
サーボモータＢのサーボ制御がなされる。

またエンドシール機構２０に、上下の関係で対
向的に回転自在に設けたシール体４０，４０は、
ベルト・プーリー伝動系を介してサーボモータＣ
により駆動され、当該サーボモータＣもロータリ
ーエンコーダRE₂によりその回転をサーボ制御さ
れるようになつている。このシール体４０，４０
としては、本実施例の回転式シール機構以外に、
筒状袋体１６ａの給送方向に沿つて同期的に水平
移動してシールを施した後、上昇離間して水平後
退し、再び下降して水平移動を行なう所謂ブロツ
クモーシヨン式のシール機構も好適に使用可能で
ある。

第２図および第５図に示すように、前記コンベ
ヤ１２における被包装物１０の受渡し位置より上
流側に、例えば投受光素子からなる欠品検知セン
サ４２が設けられ、各アタツチメント１４により
押送されて該コンベヤ１２上に到来する被包装物
１０の有無を検知し得るようになつている。この
欠品検知センサ４２は、例えばコンベヤ１２の被
包装物受渡し位置から起算して、アタツチメント
１４の数で２個分だけ上流側に変位した位置に設
けられ、該センサ４２の検出領域を通過する被包
装物１０に対しその都度検知動作を行なう。そし
て、現在のサイクルでの欠品およびその直前のサ
イクルでの欠品を夫々検出して、後述する制御回
路２２に信号を出力する。制御回路２２では、前
記コンベヤ１２における欠品検知センサ４２の設
定場所に応じ予め入力されたシフト数分待機して
から、後に詳細に説明する如く、モータＢ，Ｃを
減速停止させる制御指令を出すようになつてい
る。

（制御回路について）第１図は、本発明の実施例に係る空袋防止制御
装置に使用される制御回路の一例を、ブロツク図
で略示したものである。この制御回路２２におけ
る中央処理ユニツト（CPU）には、外部より各
種データが入力され、このデータに基づき演算処
理された指令が、包装資材１６の送り用モータＢ
およびエンドシール用モータＣ並びにシール用ロ
ール３６，３６の開閉用モータ３８に与えられる
ようになつている。

制御回路２２は、サイクル停止タイミングQ₀
の演算部および両モータＢ，Ｃの漸次増速・減速
係数演算部からなる演算ブロツク５０を備え、こ
の演算ブロツク５０にはキーボード等の外部入力
手段により、包装資材１６のカツトピツチ、
被包装物１０の高さ、被包装物１０が筒状袋体
１６ａに受渡される位置である供給原点位置から
シール体４０，４０までの距離等のデータが入力
され、その演算出力は空袋制御防止ブロツク５２
に入力される。ここでモータの増速・減速係数と
は、モータを増速・減速させた際における該モー
タの動きの滑らかさの度合（モータが緩徐に動く
か、早く動くかの度合）を、例えば１〜９といつ
た係数で設定したものである。仮に前記係数が５
に設定されている場合は、基準タイミング発生手
段S₁の１回転にあたる360°×5/10＝180°の範囲
で、前記モータＢ，Ｃの減速停止または増速起動
が行なわれることとなる。また、シール体駆動用
モータＣの減速停止または増速起動により前記シ
ール体４０，４０は、前述の条件によつて基準タ
イミング発生手段S₁の1/2回転角度、すなわち90°
のみの回転がなされる。この基準タイミング発生
手段S₁の回転角度とシール体４０，４０の回転角
度とは、常に1/2の回転角度比が保たれるものと
する。なお、両モータＢ，Ｃの増速・減速係数お
よびサイクル停止タイミングQ₀は、必要に応じ
て補正データとして、前記演算ブロツク５０に入
力し得るようになつている。

また欠品検知センサ４２からの欠品検出信号
は、入力ポート５４を介してアンド回路６０の一
方の入力部に入力され、また基準タイミング発生
手段S₁からのパルス信号は、基準タイミングパル
スとコンベヤ１２の回転数とに分けて取出され、
前者のタイミングパルスはキーボード等により設
定される欠品タイミングと共にタイミング設定部
５８に入力される。更に後者の回転数は、前記の
空袋制御防止ブロツク５２に直接入力される。タ
イミング設定部５８は、基準タイミング発生手段
S₁からの基準タイミング信号を基礎としてキーボ
ードより入力されたズレタイミング信号を、前記
アンド回路６０の他方の入力部に入力する。この
アンド回路６０では、欠品検知センサ４２からの
欠品検出信号と、前記タイミング設定部５８より
入力される欠品タイミング信号とをアンド条件と
して、シフト設定手段５６に「欠品有り」の信号
を出力する。

前記シフト設定手段５６は、キーボード等によ
り設定されるシフト数が入力され、前記アンド回
路６０より「欠品有り」の信号の入力を受ける
と、所要のシフト数に基づいて待機した後、指令
信号を空袋防止制御ブロツクに出力する。

これにより空袋制御防止ブロツク５２は、サー
ボアンプ６２，６１を介して包袋資材１６の送り
用モータＢおよびエンドシール用モータＣに、漸
次減速しつつ停止させる制御および起動して漸次
増速させる制御を夫々指令すると共に、出力ポー
ト６４を介してシール用ロール３６，３６の開閉
用モータ３８に開放指令および閉成指令を与える
ようになつている。

実施例の作用次に、このように構成した実施例に係る空袋防
止制御装置の作用につき説明する。前述した空袋
発生に関しては、コンベヤ１２上を各アタツチメ
ント１４により押送される被包装物１０が、１個
のみ欠品している場合と、連続して２個またはそ
れ以上欠品している場合とがあるので、以下夫々
の場合に分けて説明する。

第２図は、被包装物１０が１個欠品している場
合におけるコンベヤ１２の動きと、被包装物１０
が挿入される包装資材１６およびシール体４０，
４０の動きとのタイミングを経時的に示す説明図
である。図において、供給コンベヤ１２上を運行
する所定間隔のアタツチメント１４は、各対応の
被包装物１０を矢印方向に水平に押送し、筒状成
形され所要の速度で下流側に送給されている包装
資材１６中に、当該被包装物１０を１個ずつ受渡
し供給し得るようになつている。欠品検知センサ
４２は、被包装物１０の受渡し位置から少なくと
もアタツチメント１４で２つ分だけ変位した供給
コンベヤ１２に関連した位置に設けられ、該セン
サ４２の検出領域を順次通過する被包装物１０の
有無を常時監視している。また、前記基準タイミ
ング発生手段S₁は、モータＡにより駆動される物
品供給コンベヤ１２における被包装物１０の送り
込みタイミングに関して、所要の基準タイミング
としてのパルスを連続的に発生して、第１図に示
すタイミング設定部５８に出力している。

第２図のにおいて、被包装物１０の受渡し位
置Ｐから上流側に第３番目のアタツチメント１４
ｃが、被包装物１０を押送しない欠品状態で到来
すると、この欠品を前記欠品検知センサ４２が検
出し、欠品検出信号を前記制御回路２２の入力ポ
ート５４に入力する。前記タイミング設定部５８
は、基準タイミング発生手段S₁を構成するロータ
リーエンコーダの１回転（360°）においてキーボ
ード等より入力される欠品タイミングを欠品タイ
ミング信号としてタイミングパルスを１回発生す
る。これは、欠品検知センサ４２が出力する物品
「有り」信号である立ち上がりパルスと、第８図
のタイミングチヤートに示す如く一致している。
なお、欠品検知センサ４２からの立ち上がりパル
スの間隔は、各アタツチメント１４によつて順次
押送される被包装物１０の供給サイクルと同視し
得る。

そして、欠品検知センサ４２による欠品検出信
号（物品「無し」）と、タイミング設定部５８よ
りの欠品タイミング信号とが、第１図に示すアン
ド回路６０中でアンド条件として成立すると、空
袋防止制御ブロツク５２から、包装資材１６の送
り用モータＢと前記エンドシール用モータＣとに
減速指令が出され、両モータＢ，Ｃを漸次減速さ
せつつ停止させる。但し、第９図に関連して後述
する如く、前記センサ４２が欠品を確認した際
に、直ちに両モータＢ，Ｃを漸次減速させて、包
装資材１６の送りおよびシール体４０，４０の運
動を減速停止するものではなく、当該センサ４２
は第４番目のアタツチメント１４ｄに被包装物１
０が押送されているか否かも引続き監視する。

そして、第２図のにおいて欠品検知センサ４
２が、第４番目のアタツチメント１４ｄでの被包
装物１０の存在を確認すると、第９図のフローチ
ヤートに関連して述べる如く、前記基準タイミン
グ発生手段S₁により判明する被包装物１０の供給
現在位置Q₁が、該サイクルの停止タイミングQ₀
と合致するのを待機した後、両モータＢ，Ｃに対
する減速を開始する制御を行なう。従つて、前記
モータＢにより給送され、かつ製袋器２６で筒状
成形された包装資材１６は、第２番目のアタツチ
メント１４ｂ（欠品を生じているアタツチメント
１４ｃより１つ前）によつて押送される被包装物
１０が、受渡し点Ｐにおいて該包装資材１６に受
渡されるまでは、通常の速度で運行されている。

そして第２図のおよび第３図（後述）に示す
如く、包装資材１６の繰出し用モータＢは減速を
開始し、前記エンコーダS₁の角度換算で180°回転
した時点で停止する制御がなされる。またシール
体４０，４０の駆動用モータＣも減速を開始し、
該シール体４０，４０が前記エンコーダS₁の角度
換算で180°回転して、筒状包装資材１６と接触干
渉しない位置に到来した時点、すなわちシール体
４０，４０の噛合い位置から90°回転したところ
で停止する制御がなされる（本明細書では、何れ
の場合においても、便宜上増減速係数が５に設定
され、サイクル停止タイミングQ₀がシール体４
０，４０の噛合い位置および供給コンベヤ１２に
おける被包装物受渡し位置Ｐに設定されている場
合を示している。その場合においてシール体４
０，４０は、基準タイミング発生手段S₁における
エンコーダの角度換算では、１サイクルの1/2に
あたる180°回転した時点で停止するよう制御され
るが、当該シール体４０，４０自体の回転角度
は、減速停止により90°しか与えられない）。

なお、前記増速・減速係数並びにサイクル停止
タイミングQ₀の設定値は、キーボード等により
入力される包装資材１６のカツトピツチ、製品高
さ等の入力データによつて演算されるので、前記
シール体４０，４０が減速停止した場合の該シー
ル体の停止角度は、前記筒状の包装資材１６と接
触干渉しない位置になるよう自動設定される。こ
れにより、前記シール体４０，４０が減速停止し
た際に包装資材１６との接触が防止され、該包装
資材１６の焼損を防ぐことができる。また前記コ
ンベヤ１２は、前記モータＢ，Ｃの減速停止・増
速起動とは関係なく定常速度および位相で運行し
ている。

次いで、第２図のに示す如く、第４番目のア
タツチメント１４ｄが被包装物１０を押送して、
第３番目のアタツチメント１４ｃで生じた欠品間
隔を埋めるに至る時点、すなわち被包装物１０の
供給現在位置Q₁が、該サイクルの停止タイミン
グQ₀と合致した時点で、両モータＢ，Ｃを停止
状態から漸次増速させる制御を開始する。そして
両モータＢ，Ｃの速度および位相が、前記コンベ
ヤ１２の駆動用モータＡの定常速度および位相に
同期するまで漸増させた後、定常速度での運行を
継続する。

このように、本実施例に係る装置によれば、欠
品検知センサ４２が欠品を検出すると、被包装物
１０の供給現在位置Q₁が、該サイクルの停止タ
イミングQ₀と合致するまで待機（シフト）した
後、包装資材１６の繰出し用モータＢおよびシー
ル体４０，４０の駆動用モータＣが漸次減速して
停止し、その停止を所要時間継続した後に増速起
動に移行する。すなわち、被包装物１０の欠品を
検知しても、両モータＢ，Ｃは急速な瞬時停止お
よび瞬時起動は行なわないので、装置自体に急激
な振動や衝撃を起生させることがなく、被包装物
１０の位置ずれ等を有効に防止することができ
る。またシール体４０，４０は、その停止時に包
装資材１６から完全に外れた位置にあるので、当
該包装資材１６に該シール体４０が接触すること
による焼損を未然かつ有効に防止し得る利点があ
る。

第５図は、被包装物１０が２個欠品している場
合におけるコンベヤ１２の動きと、被包装物１０
が挿入される包装資材１６およびシール体４０，
４０の動きとのタイミングを経時的に示すもので
ある。この場合は、第５図のおよびに示す如
く、物品検知センサ４２は、第３番目のアタツチ
メント１４ｃによる１個目の欠品と、第４番目の
アタツチメント１４ｄによる２個目の欠品とを
夫々検出する。そして被包装物１０の２個連続欠
品を検知することにより、被包装物１０の供給現
在位置Q₁と該サイクルの停止タイミングQ₀との
合致を待つて、両モータＢ，Ｃの減速を開始す
る。なお、両モータＢ，Ｃが停止した後も、供給
コンベヤ１２は定常速度で運行を行ない、第５番
目のアタツチメント１４ｅでの被包装物１０の押
送により前記２つの欠品を補填した時点、すなわ
ち被包装物１０の供給現在位置Q₁が、該サイク
ルの停止タイミングQ₀と合致した時点で両モー
タＢ，Ｃの増速が開始される。そして両モータ
Ｂ，Ｃの速度および位相が、供給コンベヤ１２の
駆動用モータＡの速度および位相と最終的に同期
した時点でこの制御を終了する。

（シール用ロールの開閉制御について）ところで、実施例に係る包装機では、前述した
如く、包装資材１６の長手方向の重合端部に前記
ロール３６，３６によりセンターシールが施され
る。この場合に、被包装物１０の欠品を確認して
包装資材１６の給送停止およびシール体４０，４
０の回転停止を行なうに際し、前記シール用ロー
ル３６，３６の開閉をどうするか、の問題が残さ
れている。その理由は、欠品発生により包装資材
１６の送りを停止した際に、前記シール用ロール
３６，３６が閉成したままであると、該ロール３
６，３６と接触している包装資材１６も溶融乃至
焼損してしまうからである。

従つて、被包装物１０の欠品を検知して、包装
資材１６の送りおよびシール体４０，４０の回転
を停止させる場合には、前記センターシール用の
ロール３６，３６も包装資材１６から積極的に開
放離間させる必要がある。しかし、両シール用ロ
ール３６，３６の開閉作動についてタイムラグが
発生する関係から、その開放および閉成に夫々、
例えば0.2秒必要とすると、処理サイクルの速い
機種の包装機については、両ロール３６，３６の
開閉速度が、両モータＢ，Ｃの停止・起動サイク
ルと機械的に追従し得ない問題を生じる。そこで
本実施例では、シール用ロール３６，３６の閉タ
イミングが、該ロール３６，３６の開タイミング
よりも時間的に遅くなる場合にのみ当該ロール３
６，３６の開閉動作を行ない、それ以外の場合は
ロール３６，３６の開閉動作は行なわない制御が
なされる。

第３図および第４図は、１個欠品時における包
装機の回転数と、シール用ロール３６，３６の開
閉タイミングとの関係を夫々示すグラフであつ
て、第３図は比較的低速の包装機の場合を、また
第４図は比較的高速の包装機の場合を示してい
る。先ず第３図では、一例として、包装機の回転
数が60包／分（サイクルタイム１秒）の低速の場
合を示し、前述した如く、シール用ロール３６，
３６を閉じるに要する時間は、前述の如く、例え
ば0.2秒に設定してある。第３図に示す曲線から
判明する如く、サイクル停止タイミングQ₀を供
給エンコーダS₁の角度換算で0°と設定した場合、
１個欠品を検知すると、次のサイクルの最初、す
なわち前記エンコーダS₁の回転角度が0°になる時
点から両モータＢ，Ｃは漸次その減速を開始し、
該供給エンコーダS₁の角度換算で180°進行した半
サイクルのところで停止するに至る。

この停止状態は、供給エンコーダS₁の角度換算
で180°から次の0°、すなわち当該サイクルが終わ
つて次のサイクルが開始される時点（サイクル停
止タイミングQ₀）まで継続し、この次サイクル
の始期をもつて、両モータＢ，Ｃの漸次増速が開
始される。そして次のサイクルにおいて、供給エ
ンコーダS₁の角度換算で180°進行した時点で、両
モータＢ，Ｃの速度および位相は、コンベヤ１２
の駆動用モータＡの回転数（60rpm）および位相
に同期し、定常運転が再開される。

この場合において、前記シール用ロール３６，
３６の開閉タイミングを考えると、先ず開くタイ
ミングについては、両モータが完全に停止した
0.5秒後に設定される。また前述の如く、閉じる
動作に0.2秒を必要とし、しかも両モータＢ，Ｃ
がその起動を開始する時点で、当該ロール３６，
３６は完全に閉成している必要がある。これを見
込むと、一旦開放された両ロール３６，３６も、
１秒間隔である該サイクルの開始後0.8秒後には、
その閉成を開始していなければならない。すなわ
ち、サイクル停止タイミングQ₀を基準として、
両ロール３６，３６の開タイミングが、閉タイミ
ングよりも時間的に先行可能であるので、この場
合はシール用ロール３６，３６の開放および閉成
が、両モータＢ，Ｃの停止中に好適に行なわれ
る。

しかるに第４図に示すように、例えば包装機の
回転数が、200包／分（サイクルタイム0.3秒）の
如く高速の場合は、シール用ロール３６，３６の
閉タイミングを、当該サイクルの停止タイミング
Q₀を基準に逆算すると、両モータＢ，Ｃの減速
開始後0.1秒後ということになる。これに対し両
モータＢ，Ｃが完全に停止するのは、基準タイミ
ング発生手段S₁におけるロータリーエンコーダの
回転角度で180°進行した0.15秒経過後であり、こ
の0.15秒経過後に前記シール用ロール３６，３６
の開タイミングが設定される。この場合は、閉タ
イミングの方が、開タイミングよりも時間的に先
行することになるので、両ロール３６，３６の開
閉動作をロツクする制御が行なわれる。すなわ
ち、両モータＢ，Ｃの減速開始後に、供給コンベ
ヤ１２の実際の供給回転数を基準タイミング発生
手段S₁により読込み、後述の第９図に関連して説
明する閉タイミングの決定に際して、その閉タイ
ミングが両モータＢ，Ｃの減速動作中にしか設定
できない場合は、両ロール３６，３６の開閉動作
を行なわないようにしてある。

次に第６図は、被包装物１０が２個連続して欠
品した際の包装機の回転数と、シール用ロール３
６，３６の開閉タイミングとの関係を示すグラフ
である。包装機の回転数は、第３図の場合と同様
に、60包／分（サイクルタイム１秒）の如く比較
的低速な場合を示している。第７図は、被包装物
１０が２個連続欠品する場合において、第４図と
同じく包装機の回転数が200包／分（サイクルタ
イム0.3秒）の如く、比較的高速となる例を示し
ている。

この第６図に示す場合、基本的に第３図に示す
関係があてはまる。但し、２個連続欠品している
ことにより、両モータＢ，Ｃの停止時間は１サイ
クル分だけ付加され、従つてセンターシール用ロ
ール３６，３６が開放している時間もそれだけ長
く設定される。そして前記シール用ロール３６，
３６の閉じるタイミングは、２回目のサイクルの
終わるサイクル停止タイミングQ₀を基準として、
それより0.2秒前に閉じ始めるように設定される。
従つてこの低速運転時には、両シール用ロール３
６，３６の開閉動作は全く支障なく行なわれる。

第７図に示す場合は、前述した第４図の場合
と、１個欠品か２個欠品かの差があるだけで、そ
の基本的な動作は同じであつて、両モータＢ，Ｃ
は１サイクル分だけ余分に停止する制御がなされ
る。すなわち両モータＢ，Ｃは、その減速を開始
した後、供給エンコーダS₁の角度換算で180°進行
した位置で停止（0.15秒経過後）、このタイミン
グでシール用ロール３６，３６は無条件で開放す
る。

また、前記シール用ロール３６，３６は、両モ
ータＢ，Ｃの起動時である0.6秒経過時に、完全
に閉成している必要がある。しかるに両ロール３
６，３６は、その閉成に0.2秒要する旨仮定して
あるから、その閉タイミングは、両モータＢ，Ｃ
が減速を開始した時点から0.4秒経過した時点に
設定される（0.6秒−0.2秒＝0.4秒）。

次に第８図は、包装機が低速で運転され、かつ
被包装物１０の欠品を２回検知した場合におい
て、前記両モータＢ，Ｃの運転状態、シール
用ロール３６，３６の開閉用モータ３８の開閉動
作、タイミング設定手段５８からの欠品タイミ
ングと欠品検知センサ４２との動作関係等をタイ
ミングチヤートで示したものである。なお欠品タ
イミングは、所定のパルスでオン・オフを反復し
ており、欠品検知センサ４２が各アタツチメント
１４により押送される被包装物１０の有無を検出
している。

当該センサ４２は、コンベヤ１２におけるアタ
ツチメント１４自体の運行も検出するので、被包
装物１０が存在しない場合でも、当該アタツチメ
ント１４の通過により、図示の如く瞬間的なパル
スが出力される。この場合に、前記アタツチメン
ト１４の検出による瞬間的なパルスの立上がり
と、欠品タイミングのパルスとが重なると、欠品
状態であるにも拘らず、前述のアンド条件が成立
しなくなる。従つて欠品検知センサ４２は、欠品
タイミングパルスから外れた位置で、このアタツ
チメント１４を検知するように設定されている。

第９図は、本実施例に係る空袋防止制御装置の
動作を示すフローチヤートである。前記欠品検知
センサ４２は、該サイクルにおいてセンサの検出
領域を通過するアタツチメント１４での欠品の有
無検知および次サイクルでの欠品有無検知を引続
き行なう。本チヤートでは、説明の便宜上前記欠
品検知センサを２組用いた例で示すが、該センサ
は１組または２組を必要に応じ採用すればよい。
以下、この流れを場合に分けて説明する。

（１個欠品の場合）当該サイクルでの欠品だけを検知し、後続のサ
イクルでの欠品を検知しない場合は、チヤート図
の如く、右側の系統に移行する。すなわち、被包
装物１０の１個欠品を検出することにより、基準
タイミング発生手段S₁により判明する供給現在位
置Q₁が、サイクル停止タイミングQ₀に合致する
まで待機した後、両モータＢ，Ｃの減速を開始す
る。また基準タイミング発生手段S₁により、供給
コンベヤ１２における回転数の読込みを行ない、
両シール用ロール３６，３６の閉タイミングをこ
こで決定する。この閉タイミングの決定は、両ロ
ール３６，３６が閉じるように要する時間Tcの
値と、包装機の回転数Ｎとにより、回転角度数と
しての閉タイミングQcを毎回算出することによ
り行なう。

例えば、ロール閉時間Tc＝0.2秒包装機の回転数Ｎ＝60rpmとすれば、１サイクル
の周期ｔ＝１秒 ∴ Qc＝360°×（ｔ−Tc／ｔ）閉タイミングは、360°×（１−0.2／１）を解い
て、回転角度で288°進んだ位置であることが分か
る。

この閉タイミングQcが決定されたところで、
サイクル停止タイミングQ₀を基準として、開タ
イミングが時間的に閉タイミングよりも早く到来
するかどうかを判断する。そして、第３図に関し
て前述した如く、包装機の回転数が遅く、供給原
点を基準とした１サイクル中で、その開タイミン
グが閉タイミングよりも早く到来する場合は、開
タイミングが供給現在位置Q₁になるまで待機し
てから、両ロール３６，３６の開放を行なう。次
いで、当該サイクルの停止タイミングQ₀（両モー
タＢ，Ｃの起動するタイミングでもある）より、
例えば0.2秒前に遡る閉タイミングが供給現在位
置Q₁に合致する時点をもつて、両シール用ロー
ル３６，３６の閉成を開始する。そして供給現在
位置Q₁＝サイクル停止タイミングQ₀となつた時
点で、前述の如く両モータＢ，Ｃの増速起動を開
始する。

なお、開タイミングよりも閉タイミングの方が
先行すると判断された場合、すなわち包装機の回
転数が速く、供給原点を基準とする１サイクル中
に閉タイミングを開タイミングに先行させざるを
得ない場合は、両ロール３６，３６の開閉を行な
う先程の各工程は一挙にスキツプし、供給現在位
置Q₁＝サイクル停止タイミングQ₀となつた時点
で両モータＢ，Ｃの増速起動を開始する。

（２個欠品の場合）欠品検知センサ４２が、現在のサイクルと、次
のサイクルとの両方で夫々欠品を検知した場合
は、該センサ４２は２個目の欠品を記憶し、第９
図のチヤートにおいて「２個以上欠品」に関する
下側の系統に進む。そして、基準タイミング発生
手段S₁から判明する供給現在位置Q₁が、サイク
ル停止タイミングQ₀に合致した時点で、両モー
タＢ，Ｃの減速を開始する。両モータＢ，Ｃの減
速が開始され、供給現在位置Q₁が予め演算され
た開タイミング、すなわち両モータＢ，Ｃの停止
タイミングに合致するのを待つて、両シール用ロ
ール３６，３６を無条件で開放する。

次いで、欠品検知センサ４２で先に記憶した２
個目の欠品確認を再度行ない（ここで２個目以上
は、必ずYESに進む）、供給現在位置Q₁にサイク
ル停止タイミングQ₀が一致するまで待機した後、
基準タイミング発生手段S₁によるコンベヤ１２の
回転数の読込みを行なう。そして、両シール用ロ
ール３６，３６の閉タイミングを演算決定した
後、再度欠品検知センサ４２による欠品検知の有
無を確認する。ここで３個目の欠品が確認されな
い場合は、供給現在位置Q₁が先に演算した閉タ
イミングと合致する時点をもつて、両シール用ロ
ール３６，３６の閉成を開始する。そして、供給
現在位置Q₁がサイクル停止タイミングQ₀と一致
した時点で、両モータＢ，Ｃの増速起動を開始す
る。

発明の効果以上説明した如く、本発明に係る空袋防止制御
装置によれば、コンベヤ上に被包装物が存在せ
ず、このままでは空袋を生じてしまう場合に、包
装資材の繰出し用モータおよびエンドシール用モ
ータの夫々を次第に減速させて停止し、後続して
到来する被包装物が、被包装物の欠品数を埋めた
時点で漸次増速起動を行なうことによつて、空袋
の発生を未然かつ有効に防止し得る。しかも、エ
ンドシール機構におけるシール体は、包装資材か
ら完全に外れた位置で停止するよう制御されるの
で、当該包装資材の焼損を有効に防ぐことができ
る。また、これらの起動および停止の際に、次第
に減速させ、かつ次第に増速するものであるか
ら、高速での稼動時においても、機械振動等によ
る被包装物の位置ずれを生ずることがない。

更に、包装資材繰出し用モータの停止時におい
て、対をなすセンターシール用のシール手段が、
当該包装資材の送りの停止および起動にタイミン
グを合わせて自動的に接離するため、これらセン
ターシール用のロールの閉じ放しによる包装資材
の焼損も未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る空袋防止制御装置に使
用される制御回路のブロツク図、第２図は、被包
装物が１個欠品している場合におけるコンベヤの
動きと、被包装物が挿入される包装資材およびシ
ール体の動きとのタイミングを経時的に示す説明
図、第３図および第４図は、１個欠品時における
包装機の回転数とシール用ロールの開閉タイミン
グとの関係を夫々示すグラフ図、第５図は、被包
装物１０が２個欠品している場合におけるコンベ
ヤの動きと、被包装物が挿入される包装資材およ
びシール体の動きとのタイミングを経時的に示す
説明図、第６図は、被包装物が２個連続して欠品
した際の包装機の回転数と、シール用ロールの開
閉タイミングとの関係を示すグラフ図、第７図
は、被包装物が２個連続欠品する場合において、
包装機の回転数が比較的高速の例を示すグラフ
図、第８図は、包装機が低速で運転され、かつ被
包装物の欠品を２回検知した場合における各運動
部材のタイミングチヤート図、第９図は、本発明
の好適な実施例に係る空袋防止制御装置の動作を
示すフローチヤート図、第１０図は、実施例に係
る制御装置を３モータ駆動式の横型製袋充填包装
機に応用した説明図である。１０……被包装物、２……コンベヤ、１４……
アタツチメント、１６……包装資材、１８……繰
出しロール、２６……製袋器、３４……送り用ロ
ール、３６……センターシール用ロール、４０…
…シール体、４２……欠品検知センサ、S₁……基
準タイミング発生手段、Ａ……コンベヤ駆動用モ
ータ、Ｂ……包装資材の送り用モータ、Ｃ……エ
ンドシール用モータ。

Claims

【特許請求の範囲】１筒状成形されて下流側に繰出される包装資材
１６に、所定間隔で被包装物１０を受渡し供給す
るコンベヤ１２を駆動するモータＡと、前記包装資材１６を筒状成形して下流側に繰出
すロール群１８，１８，３４，３４を駆動するモ
ータＢと、前記筒状成形された包装資材１６の繰出し方向
に対し交差する方向に、エンドシールを施す１対
のシール体４０，４０を駆動するモータＣとを備
える製袋充填包装機において、前記コンベヤ１２の被包装物受渡し位置より上
流側に設けられ、該コンベヤ１２中を所定間隔で
搬送される被包装物１０の有無を検知する欠品検
知センサ４２と、前記コンベヤ１２における被包装物１０の送り
込みタイミングに関して、所要の基準タイミング
としてのパルスを発生する基準タイミング発生手
段S₁と、前記欠品検知センサ４２からの欠品検出信号と
前記基準タイミング発生手段S₁からのタイミング
信号とをアンド条件として、前記包装資材１６の
送り用モータＢと前記エンドシール用モータＣと
を漸次減速させつつ停止させ、これら両モータ
Ｂ，Ｃの停止を被包装物１０の欠品数に対応する
サイクル数だけ続行させた後に、両モータＢ，Ｃ
の漸次増速を開始して、両モータＢ，Ｃの速度と
位相とを前記コンベヤ駆動用モータＡの速度と位
相とに同期させる手段２２とから構成したことを特徴とする包装機の空袋防止
制御装置。２エンドシール用モータＣを漸次減速させつつ
停止させた際に、前記１対のシール体４０，４０
を前記包装資材１６と接触干渉しない位置で停止
させる制御手段が設けられている請求項１記載の
包装機の空袋防止制御装置。３包装資材１６のカツトピツチ、被包装物１０
の高さ等の入力データに基き、これらデータを演
算することにより、前記エンドシールを施す１対
のシール体４０，４０を所定位置で停止させる制
御手段が設けられている請求項１記載の包装機の
空袋防止制御装置。４筒状成形されて下流側に繰出される包装資材
１６に、所定間隔で被包装物１０を受渡し供給す
るコンベヤ１２を駆動するモータＡと、前記包装資材１６を筒状成形して下流側に繰出
すロール群１８，１８，３４，３４を駆動するモ
ータＢと、前記筒状成形された包装資材１６の繰出し方向
に対し交差する方向に、エンドシールを施す１対
のシール体４０，４０を駆動するモータＣと、筒状成形された前記包装資材１６における長手
方向両端縁の重合部に対して接離可能に配設さ
れ、その近接時に前記重合部にセンターシールを
施すシール手段３６，３６とを備える製袋充填包
装機において、前記コンベヤ１２における被包装物１０の送り
込みタイミングに関して、所要の基準タイミング
としてのパルスを発生する基準タイミング発生手
段S₁と、前記包装資材１６の送り用モータＢとエンドシ
ール用モータＣとの漸次減速を開始すると共に、
前記基準タイミング発生手段S₁による前記コンベ
ヤ１２の回転数の読込みを行ない、前記減速停止
した両モータＢ，Ｃが再起動を開始する時点とシ
ール手段３６，３６のシール動作に要する時間と
から該シール手段３６，３６の動作タイミングを
算出する手段と、前記両モータＢ，Ｃが漸次減速して停止する時
点を基準とする前記シール手段３６，３６の離間
タイミングと、算出された前記動作タイミングと
の何れが時間的に早く到来するかを判定する手段
５２とを備え、この判定手段５２により、前記離間タイミング
が動作タイミングに先行すると判定される場合
は、両モータＢ，Ｃの停止時点を離間タイミング
としてシール手段３６，３６を離間させ、次いで
両モータＢ，Ｃが再びその起動を開始する時点を
基準として、前記シール手段３６，３６の動作に
要する時間分だけ逆算した動作タイミングをもつ
て該シール手段３６，３６を近接動作させ、前記判定手段５２により、前記動作タイミング
が離間タイミングに先行すると判定される場合
は、シール手段３６，３６の離間動作を行なわせ
ないよう構成したことを特徴とする請求項１記載
の包装機の空袋防止制御装置。