JPH06239311A - 縦型製袋充填包装機のフィルム送り制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用されるフィルムの特性や包装条件等に応
じた最適なフィルム送り制御を可能とする。 【構成】 操作パネル４６により、使用するフィルムの
品種名、フィルムの送り量、フィルム送りベルトを間欠
駆動する際の増減速値、最高速度値を入力する。該デー
タは、操作パネルインターフェース４８を介してレジス
タ部３４に記憶される。サーボモータＳＭの増減速時に
おける制御パターンを選択する。レジスタ部３４に記憶
された各種データは、演算部４４で演算処理されてサー
ボ制御部２８に入力されると共に、サーボ制御部２８に
おいてサーボモータＳＭに関して増減速の加速度制御パ
ターンが設定され、レジスタ部３４に記憶される。サー
ボモータＳＭは、加速度制御パターンに基づいて運転制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルムの間欠的な
繰出しが行なわれる縦型製袋充填包装機におけるフィル
ム送りの制御方法および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帯状フィルムを
製袋器により筒状に成形し、この筒状フィルムを垂直な
充填筒の外周に沿わせて下方に給送しながら縦シールを
施すと共に、該充填筒を介して製品を筒状フィルムに落
下供給し、筒状フィルムが所定長給送された後の間欠停
止するタイミングに応じて、該筒状フィルムの製品を挟
む前後に横シールおよび切断を施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
用されるに至っている。この包装機では、充填筒を挟ん
で一対のフィルム送りベルトを走行自在に配設し、該送
りベルトをサーボモータやステッピングモータにより所
定方向に走行駆動することにより、充填筒の外周面に沿
って案内される筒状フィルムを、所定長だけ間欠的に下
方へ繰出す手段が採用されている。

【０００３】前記繰出し手段による筒状フィルムの間欠
給送に際し、前記フィルム送りベルトの起動増速時また
は減速停止時に生ずる該ベルトと筒状フィルムとのスリ
ップまたはフィルムの先走りを抑制する方法として、例
えば特開昭６３−２９４３１４号公報や特開昭６３−１
６２４１２号公報に開示の発明が存在する。この方法
は、フィルム送りベルトを駆動するサーボモータまたは
ステッピングモータを、起動時には最高速度まで徐々に
増速し、停止時には最高速度から徐々に減速するよう制
御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したフィルムの送
り制御方法では、フィルム給送時のフィルム給送速度
は、起動から最高速度に至るまでの増速値および最高速
度から停止に至るまでの減速値が常に一定値(固定値)に
保持されて、フィルム送り量(カットピッチ)あるいは包
装速度の変更に伴なうフィルム送り時間が変更された際
には、フィルム給送速度の最高速度値が自動的に変更さ
れることで、予め設定されたフィルム送り量を所定時間
内で給送する制御方式が採用されている。

【０００５】ここで、使用するフィルムに関して、厚手
のフィルムや製袋幅の大きなフィルムと、薄手のフィル
ムや製袋幅の小さなフィルムとでは、フィルム給送時に
原反ロールから繰出された帯状フィルムが製袋器により
筒状に成形される際の製袋抵抗の違いにより送りベルト
とフィルムとのスリップの度合が異なる。また、伸びが
発生し易いフィルムと、伸びが殆ど無いフィルムとで
は、フィルム給送時のフィルムの伸び量が異なる。この
ように、フィルムの特性によりスリップの度合や伸び量
等が異なるのにも拘らず、前述したようにフィルム給送
時においてフィルム送りベルトが起動停止する際の、増
速値および減速値が常に固定値で制御されるものにおい
ては、特に包装処理速度が高速で行なわれる場合や、時
間当りのフィルム送り量が多い場合等で、フィルム給送
速度が高速に設定された時にフィルムの蛇行、製袋シワ
の発生、あるいはフィルム送り量のばらつきの発生等、
良好なフィルム給送ができないという問題があった。

【０００６】そこで、フィルム給送時の製袋抵抗に起因
する送りベルトとフィルムのスリップの度合や、フィル
ムの伸び量等に勘案して、フィルム給送速度をできるだ
け低速化するようフィルム給送の最高速度やフィルム送
り時間を経験値により平均的な値に設定することが考え
られるが、このような制御を行なったとしても、特性の
異なる各種フィルムに対して、常に最適条件でのフィル
ム給送を行なうことは困難であった。

【０００７】更に、複数種の異なる製品の兼用包装を行
なう場合も、それらに使用されるフィルムの特性または
包装条件毎に最適なフィルム送り条件を設定することは
困難であった。

【０００８】

【発明の目的】この発明は、前述した従来技術に係る縦
型製袋充填包装機に内在している前記課題を解決するべ
く提案されたものであって、使用されるフィルムの特性
や各種の包装条件等に応じた最適なフィルム送り制御を
可能として、フィルム給送時の不具合に起因するフィル
ムの蛇行、製袋シワの発生、あるいは包装長のばらつき
等を防止し得る縦型製袋充填包装機におけるフィルム送
り制御方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【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、本発明に係る縦型製袋充填包装
機のフィルム送り制御方法は、原反ロールから繰出され
て製袋器で筒状に成形されたフィルムを間欠的に給送す
るフィルム送り手段が回転駆動される際に、起動後最高
速度に達するまで増速し、次いで最高速度から減速して
停止するよう制御される縦型製袋充填包装機において、
使用するフィルムの特性または包装条件に応じて前記フ
ィルム送り手段の起動増速時と減速停止時における増減
速値の夫々を、任意値に設定入力することで、前記フィ
ルムの給送速度を変速制御することを特徴とする。

【００１０】また前記のフィルム送り制御方法を好適に
実施するために、本願の別の発明に係る縦型製袋充填包
装機のフィルム送り制御装置は、原反ロールから繰出さ
れて製袋器で筒状に成形されたフィルムを下方へ間欠的
に給送するフィルム送り手段と、前記フィルム送り手段
を駆動するサーボモータと、前記フィルム送り手段の回
転起動から最高速度に達するまでの増減値および最高速
度から停止するまでにおける減速値に関するデータを入
力する設定入力手段と、前記設定入力手段により入力さ
れたデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶
されたデータに基づき、前記サーボモータの増減速制御
を行なう制御手段とから構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】設定入力手段を介してフィルム送り手段の間欠
的駆動に関する起動および停止時の増減速値についての
データが、フィルムの特性や各種包装条件等に応じて入
力され、サーボモータがその入力データに基づいて増減
速制御されることにより、前記フィルム送り手段が間欠
的に走行して筒状フィルムが所要の送り量だけ下方へ給
送される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係る縦型製袋充填包装機のフ
ィルム送り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説明する。

【００１３】図１に示すように、原反ロール１０に巻か
れたフィルム１２は、一対の繰出しローラ１４,１４に
より繰出され、ダンサーローラ１６および多数の案内ロ
ーラ１８を経て製袋器２０に向け給送される。製袋器２
０は、直立配置した充填筒２２の上部に略同心的に配設
され、前記フィルム１２はこの製袋器２０を通過するこ
とにより、筒状に成形される。筒状成形されたフィルム
１２は、前記充填筒２２の外周に沿わされると共に、該
充填筒２２を挟んで対向的に配置した一対のフィルム送
りベルト２４,２４(一方のみ図示)によって下方へ積極
的に給送される。なお、筒状フィルム１２の長手方向に
重なり合う端縁部は、フィルム送りベルト２４,２４に
よる給送中に縦シーラ３３によって縦シールが施され
る。

【００１４】前記フィルム送りベルト２４は、図２に示
すように、サーボアンプ２６により制御されるサーボモ
ータＳＭによって駆動される。該サーボモータＳＭに
は、回転位置を検出するロータリーエンコーダＥが設け
られ、その出力は前記サーボアンプ２６およびサーボ制
御部２８に供給されている。そしてこのサーボモータＳ
Ｍは、後述する如く、使用されるフィルム１２の特性や
包装条件等に応じて任意に設定されたフィルム送りベル
ト２４を間欠駆動させるための増速値、減速値および最
高速度値に基づいて運転制御される。また増減速時にお
ける制御パターンは、等加速度直線、または(イ)サイク
ロイド曲線、(ロ)変形等速度曲線、(ハ)変形台形曲線、
(ニ)変形正弦曲線の夫々のカム曲線に基づいて、予めプ
ログラムされた制御パターンが選択可能になっており、
それらのデータ入力された値でフィルム送りベルト２４
が不等速回転制御され、筒状フィルム１２を間欠送りす
る際に、そのフィルム特性や包装条件等に応じた最適な
送り制御が行なわれる。なお符号Ｓは、フィルム１２に
付したレジスタマークを検出するレジマークセンサを示
し、該センサＳの検知信号は、センサ入力インターフェ
ース３２を介してレジスタ部３４に入力される。

【００１５】前記製袋器２０の直上には、図１に示す如
く、各種製品３６が投入されるホッパ３８が配設され、
下方に位置する前記充填筒２２とその軸心を整列させて
いる。このホッパ３８の上方には、製品を所定時間間隔
毎に落下供給する供給装置(図示せず)が設けられてい
る。また充填筒２２の下方には、一対の横シーラ４０,
４０が相互に近接・離間可能に対向配置され、これら横
シーラ４０,４０により筒状フィルム１２に横シールを
施すようになっている。

【００１６】図２は、本実施例に係る縦型製袋充填包装
機の制御回路４２を概略的に示すブロック図であって、
入力データの演算処理を行なうデータ処理演算部４４
と、サーボモータＳＭの制御を行なうサーボ制御部２８
と、サーボモータＳＭに関する制御データを格納するレ
ジスタ部３４とを基本的に備えている。包装機本体に設
けられる設定入力手段としての操作パネル４６は、各種
データを入力するキーボード、包装機の起動・停止を指
令するボタン等を有し、前記キーボードからの入力デー
タは、操作パネルインターフェース４８を介してレジス
タ部３４に記憶される。なお入力データとしては、１回
のピロー包装に要する筒状フィルム１２の送り量や送り
時間等に関する数値データ、フィルム送りベルト２４,
２４の間欠駆動時の増減速値、最高速度値等である。ま
た操作パネル４６は、前述したサーボモータ１２の増減
速時における制御パターンを、等加速度直線または、前
記(イ)〜(ニ)のカム曲線から選択する手段を備え、選択
した所望制御パターンと前述した各種入力データとによ
り加速度制御パターンが設定されて、これが前記レジス
タ部３４に記憶される。更に、フィルム１２に付したレ
ジスタマークのレジマークセンサＳからの信号は、セン
サ入力インターフェース３２を介して前記レジスタ部３
４に取り込まれると共に、この入力信号を受けてフィル
ム１２の印刷模様合わせが行なわれるよう、予め設定さ
れた基準位置に対して入力信号が遅進している場合に
は、フィルム送りベルト２４,２４を駆動するサーボモ
ータＳＭの所定の増減速制御信号に割り込み信号が入力
され、その遅進度に応じてサーボモータＳＭを増減速制
御することで、フィルム１２の印刷模様合わせがなされ
るフィルム位置合わせ制御が行なわれるようになってい
る。

【００１７】また符号５０は、クロックパルスジェネレ
ータに代表されるパルス発生手段を示し、これが発生す
る所定間隔のパルスを基準として、包装機の各作動機構
(横シーラ等)が駆動制御されるよう設定されるものであ
る。なお、パルス発生手段５０から発生されるパルスに
より、前記フィルム送りベルト２４を駆動するサーボモ
ータＳＭの位置と速度とに関する変速制御がされる。

【００１８】ここで、前記フィルム送りベルト２４,２
４が回転駆動される最高速度値および増減速値に関する
データ入力については、フィルム送りベルト２４の回転
周速に関しての最高速度、およびその起動開始から最高
速度に到達するまでの時間と、最高速度から停止するま
での時間と、フィルム１２の送り量を夫々操作パネル４
６のキーボードにより入力することによりデータ設定さ
れる。これらのデータ設定により、筒状フィルム１２の
設定送り量(カットピッチ)に対するフィルム送り時間が
演算され、その演算されたデータがレジスタ部３４に記
憶される。そして、そのデータに基づいて、フィルム送
りベルト２４の駆動用のサーボモータＳＭがパルス制御
されることで、フィルム送りべルト２４が間欠繰り返し
回転される際に、所要の増減速パターンで回転される。
なお、前記最高速度値に関するデータ設定については、
増減速値について、増減速の加速度の割合をデータ入力
すると共に、予め設定されたフィルム送り量に対する送
り時間を設定し、その設定されたデータから、前記最高
速度値を演算することで制御パターンを求めることも可
能である。

【００１９】更に、前述した設定データは、特性の異な
る複数種の包装フィルム１２毎に記憶可能となってお
り、生産時のオーダ変更に伴い、品種設定を行なうのみ
で、先に設定されたデータが自動的に設定されるように
なっている。なお、包装製品３６に対して使用する包装
フィルム１２が設定されている場合が殆どであるので、
包装製品３６の品種設定により前記データが自動的に設
定されるようにすることも可能である。また品種設定の
入力は、実際の品種名を入力したり、予め品種毎に付し
た品種番号を入力する方法が採用される。

【００２０】

【実施例の作用】次に、この実施例に係る縦型製袋充填
包装機の作用につき説明する。

【００２１】包装機の稼動に先立ち、前記操作パネル４
６のキーボードを操作して、使用するフィルム１２また
は包装製品３６の品種名や品種番号、およびフィルム１
２の送り量を入力する。またフィルム送りベルト２４,
２４を駆動する増減速値、最高速度値を入力し、これら
のデータを、操作パネルインターフェース４８を介して
レジスタ部３４に記憶させる。更に、サーボモータＳＭ
の増減速時における制御パターンに関して、前記等加速
度直線または前述したカム曲線に相当する４つの選択肢
から最適なものを選択する。前記キーボードにより設定
入力されて前記レジスタ部３４に記憶された各種データ
は、前記演算部４４で演算処理されてサーボ制御部２８
に入力されると共に、該サーボ制御部２８においてサー
ボモータＳＭに関して、前記入力データに基づいて、例
えば図３,図４,図５(等加速度直線が選択された例),お
よび図６(カム曲線が選択された例)に示す如き増減速の
加速度制御パターンが設定され、レジスタ部３４に記憶
される。なお、フィルム送り量は、(フィルム送り速度)
×(フィルム送り時間)で求められるものであり、図３〜
図６の各斜線で示す部分の面積を同一として、フィルム
送り量を同一に設定した例として示す。

【００２２】前記操作パネル４６に設けた包装機の起動
指令ボタンを操作することによって、包装機は供給装置
に対して供給ＯＫ信号を出力し、製品３６の到来を待機
する状態に入る。そして供給装置から製品３６が包装機
のホッパ３８に投入され、これを図示しない検知手段が
検知すると、フィルム送りベルト２４を駆動するサーボ
モータＳＭが起動する。すなわち、前記サーボ制御部２
８から発生される制御信号がサーボアンプ２６を介して
サーボモータＳＭに対して所要の速度指令が与えられ、
前述した加速度制御パターンに基づいてパルス制御され
る。これにより、前記フィルム送りベルト２４は、フィ
ルム１２の特性および包装条件等に最適な条件で不等速
回転制御され、筒状フィルム１２は設定時間内で所定の
送り量だけ確実に給送される。また、フィルム給送時の
筒状フィルム１２とフィルム送りベルト２４とのスリッ
プまたはフィルム１２の伸び等に起因する製袋シワの発
生、フィルムの蛇行および包装長のばらつきを有効に防
止することができる。

【００２３】次に、オーダ変更によりフィルム１２や製
品３６の品種変更を生じた場合は、サーボモータＳＭの
増減速制御に関するデータを、前記操作パネル４６のキ
ーボードにより入力することにより、これに対応した加
速度制御パターンが設定される。例えば、図３〜図５
は、サーボモータＳＭの増減速時における制御パターン
として等加速度直線を選択したものにおいて、同一のフ
ィルム送り量での各加速度制御パターンを示すものであ
って、図３は、増速値、減速値を同一割合に設定したグ
ラフであり、図４は、図３のフィルム送り時間と同一の
送り時間で、増速値、減速値を小さく設定すると共に、
最高速度値を高く設定したグラフであり、図５は、図３
および図４に対して増速値および最高速度値を小さく設
定すると共に、送り時間を長く設定したグラフである。
また図６は、サーボモータＳＭの増減速時における制御
パターンとしてカム曲線を選択した場合の加速度制御パ
ターンを示すグラフである。なお、既に設定記憶されて
いる品種であれば、該データを呼び出すことにより、サ
ーボモータＳＭの加速度制御パターンが自動設定され、
オーダ変更に要するロスタイムを極めて短縮し得る。

【００２４】このように実施例に係る包装機において
は、フィルム送りベルト２４,２４を駆動する増減速値
について、フィルム１２や包装条件に最適な値を設定し
得るので、最適なフィルム送り条件のもとでの包装が可
能となる。従って、従来包装が困難であった、アルミ箔
層が積層された厚手の包装フィルム等、腰があるフィル
ムで製袋負荷が極めて高く、しかも製袋シワが発生する
ものでもであっても良好に包装することができる。ま
た、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)等のように伸び易い
フィルムを使用する場合において、起動時の増速値を小
さく(最高速度到達までの時間を長く)設定することで、
フィルム給送時に伸びが発生しない条件で包装を行なう
ことができ、使用できる包装フィルムの種類を増大させ
得る。更に、同一フィルム送り量(カットピッチ)であっ
ても、フィルム給送時間を必要に応じて最短時間に設定
でき、高速化が可能となる。

【００２５】本実施例では、フィルム送り手段としてベ
ルトのみで給送する場合につき例示したが、真空吸引手
段を備えたベルトに筒状フィルムを真空吸着して給送す
るものにも必要に応じて適宜採用し得るものである。ま
たフィルム送り手段として、ローラも使用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る縦型製
袋充填包装機のフィルム送り制御方法および装置によれ
ば、使用されるフィルムの特性や各種の包装条件等に応
じて、フィルム間欠給送時におけるフィルム送り手段の
起動、停止時の増速値および減速値を所望の値に入力設
定できるので、最適なフィルム送り制御の設定が可能と
なる。従って、フィルム給送時のフィルムと送りベルト
とのスリップまたはフィルムの伸び等に起因する製袋シ
ワの発生、フィルムの蛇行および包装長のばらつきを有
効に防止することができる。また、複数種の異なる製品
の兼用包装を行なう場合も、使用されるフィルムの特性
や包装条等に応じて最適なフィルム送り条件を設定可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る縦型製袋充填包装機のフィルム送
り制御方法を好適に達成するための一実施例に係る縦型
製袋充填包装機の概略構成図である。

【図２】実施例に係る縦型製袋充填包装機の制御ブロッ
ク図である。

【図３】サーボモータの加速度制御パターンを速度と時
間との関係で示すグラフ図である。

【図４】サーボモータの別の加速度制御パターンを速度
と時間との関係で示すグラフ図である。

【図５】サーボモータの別の加速度制御パターンを速度
と時間との関係で示すグラフ図である。

【図６】サーボモータの更に別の加速度制御パターンを
速度と時間との関係で示すグラフ図である。

【符号の説明】

１０ 原反ロール １２ 筒状フィルム
２０ 製袋器 ２４ フィルム送りベルト(フィルム送り手段) ２６ サーボアンプ(制御手段) ２８ サーボ制御部(制御手段) ３４ レジスタ部(記憶手段) ４６ 操作パネル(設定入力手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原反ロールから繰出されて製袋器で筒状
   に成形されたフィルムを間欠的に給送するフィルム送り
   手段が回転駆動される際に、起動後最高速度に達するま
   で増速し、次いで最高速度から減速して停止するよう制
   御される縦型製袋充填包装機において、 使用するフィルムの特性または包装条件に応じて前記フ
   ィルム送り手段の起動増速時と減速停止時における増減
   速値の夫々を、任意値に設定入力することで、前記フィ
   ルムの給送速度を変速制御することを特徴とする縦型製
   袋充填包装機のフィルム送り制御方法。
2. 【請求項２】 原反ロールから繰出されて製袋器で筒状
   に成形されたフィルムを下方へ間欠的に給送するフィル
   ム送り手段と、 前記フィルム送り手段を駆動するサーボモータと、 前記フィルム送り手段の回転起動から最高速度に達する
   までの増減値および最高速度から停止するまでにおける
   減速値に関するデータを入力する設定入力手段と、 前記設定入力手段により入力されたデータを記憶する記
   憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたデータに基づき、前記サーボ
   モータの増減速制御を行なう制御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フィルム送り制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記フィルム送り手段の最高回転速度値
   は、前記設定入力手段により設定入力されるデータに基
   づいて制御される請求項２記載の縦型製袋充填包装機の
   フィルム送り制御装置。
4. 【請求項４】 前記フィルム送り手段の最高回転速度値
   は、前記フィルム送り手段の増減速値およびフィルム送
   り量に対する送り時間を前記設定入力手段により設定入
   力することで演算される請求項２記載の縦型製袋充填包
   装機のフィルム送り制御装置。
5. 【請求項５】 前記フィルム送り手段の増減速時におけ
   る制御パターンは、等加速度直線またはカム曲線に相当
   する複数種のデータから選択して設定され、前記記憶手
   段に記憶されるようになっている請求項２記載の縦型製
   袋充填包装機のフィルム送り制御装置。
6. 【請求項６】 前記入力データは、包装フィルムの品種
   毎の設定データとして記憶される請求項２または５記載
   の縦型製袋充填包装機のフィルム送り制御装置。