JPS61190402A - 電子プログラム制御装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は電子制御技術に関し特に包装機を超って搬送さ
れる容器の成形・充填・封止を包含する操作のような割
送りコンベヤーを移動する生成物への一連の操作を制御
するための新規な電子制御システムに関する。

〔従来技術〕

標準的な包装機でカートンを検出するための処理は従来
より、レバーアームにより動作するマイクロスイッチに
より、充填ステーションの直前でコンベヤー鎖で行われ
ていた０この種のスイッチおよびレバーアームの場所は
商い湿気帯域にあるので清潔にすることが非常に困難で
ある。スイッチおよびレバーアームは各充填用ノズルと
関連されもしカートンが感知されないならば、充填サイ
クルはその特定のノズルに関して起動されない。

カートンは不良に送られることがありそのためマンドレ
ルに挿入されずコンベヤーに空きのカートンスロットを
招来することは重大である。そのためにある製品／充填
サイクルは起動すべきではない。１９７９年１０月３０
日発行の米国特許第４．１７２．３４７号明細書では、
４つの充填用ヘッド下を各々漸進的に通過する個々の容
器を４つの同等の割当てで充填するための満足すべき電
子プログラム制御システムが開示されている。

〔発明の概要〕

本発明の総括的な目的は、液体包装機でカートンの存在
を感知するための改善された手段を提供することであっ
て、カートン感知点と充填用ノズル間のステーションの
数と同等にシフトレジスタをシーケンシャルに指標付け
ることにより各カートンの正しい充填が成形・充填・封
止サイクルでの適当な時点で行われる。

本発明の他の目的は、正しい充填処理を保証するために
シフトレジスタ手段と協働するマンドレル装填ステーシ
ョンでの改善されたカートン感知手段を提供することで
ある。

本発明のさらに他の目的は、２倍割出し型の成形・充填
・封止機械のマンドレル装填ステーションでのカートン
の存在を検出するための単一の感知ユニットを提供する
ことであって、 この感知ユニットでは、マンドレル割出し速度はコンベ
ヤーの割出し速度の２倍であるので、２つのカートンが
、コンベヤーの６割出し毎にコンベヤー鎖へ装填され さらに適当な時点で充填もしくは非充填を行うために、
カートンの有無が２重充填ユニットの一方へ伝達される
ことを保証するための関連の電子的手段をも提供するこ
とである。

〔好ましい実施例の詳細な説明〕

図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を詳細に説
明する。

第１図は液体包装型の成形・充填・封止機械１０を例示
しており、ベースフレーム１２およびベース７レームの
長手軸線に沿って装着される垂直の支持キール１４を備
える。ベースフレームおよび支持キールは、第２図に参
照番号１５で表わされる適当な囲いの中で最も良好に例
示される。

装填・成形・充填・封止用の部材は、以下の辿りに支持
キール１４の一側に装着される。

複数の板紙ブランク１日を保持するための格納枠ないし
マガジン１６が支持キールの一端部の一側に装着される
。装填機ｖｔ２０がマガジン１６のすぐ下で支持キール
へ装着され、側部の継ぎ合わされた平らなブランクが４
面形状の筒体へ開げられながらマガジンから１回に１つ
ずつ取り出されるようまた次にこのような個々の筒が割
出し可能なタレット機構２４の６つのマンドレル２２の
一つへ装填されるよう施されている。タレット機構２４
は支持キール１４の上部に回動自在に装着される。受は
マンドレルは、板紙の筒体が装填機構２０により受はマ
ンドレルへ滑り込まされる時には４時の場所に位置付け
られる。調節可能な止め部材２６が、断面積が同様で高
さの異なるカートンの成形に適合して作用するよう各マ
ンドレル２２へ接続される。

マンドレルは、第１図で２時の位置へ反時計回りに制り
出され、２時の位置で筒体の通常の４つの底面包囲パネ
ルの２つが、予じめ形成された折線に沿って千曲折ユニ
ット２Ｂにより前もって折られる。１２時の位置では、
４つの底面包囲パネルは、１２時のマンドレル上方で支
持キール１４に動作的に装着される適当な加熱器３０に
より加熱される。底面が加熱された筒体およびマンドレ
ル２２は次に、１０時の位置へ割り出され、１０時の位
置で、密閉・封止ユニット３２が底面包囲パネルを重ね
合わされた平面形状へと密閉し、圧力下で、重ね合わさ
れたパネルを一緒に封止し、筒体を、液体を含むに適当
な底面封止容器すなわちカートン３３へ変化させる。そ
の後、底面が封止されたカートンは冷却が縦続される８
時の位置へ割り出されるが、取外しの６時の位置へ割り
出される前に第２の封止ユニット４０を含むこともでき
る。

６時の位置で、カートンは抜取りユニット３６によりマ
ンドレ／１７２２から抜き取られ、休止期間中に、一対
の平行な継目なしコンベヤー４０間から横方向に延伸す
る不動のレール５日へ載置するために下方へ引き出され
る。第１図で例示されるように、レール６８は支持キー
ルの一側に装着されるブラケット４２に支持される。技
取りユニット３６は、支持キール１４へ装着され、ブラ
ケット４４により支持キールに保持される。コンベヤー
が第１図で左方へ割り出されるに応じて、タレット機構
２４の回転はコンベヤーの移動と整合され、底面が封止
されたカートン５３を規則正しい間隔で供給し、以下の
手法および動作シーケンスでコンベヤーへ運搬する用意
をする。

カートン３３は上記のようにレール３８へ載置されると
、カートンは運搬される位置にある。コンベヤー４０の
休止期間中に、運搬押し部材ないしプッシャー４６が、
底面が形成された最初のカートンを適当なガイド間でレ
ー／Ｉ／３８に沿ってラグ（図示せず）によりコンベヤ
ー４０に形成されるポケット内の場所へ第１図で左方へ
運搬し、その後、ブツシャ−４６は後退する。連撮期間
中には、タレット機構２４の次のマンドレル２２は６時
の場所へ割り出され、この場所で２番目のカートンは抜
取りユニット３６によりマンドレルから俵き取られ、運
搬される位置でレー／Ｉ／３８に載置される。コンベヤ
ーがその割出しサイクルを開始すると、最初のカートン
は前進する。コンベヤー４０の割出しサイクルが進行し
ている間は、プッシャー４６はこの最も新しいカートン
を、現在移動している最初のカートンの背後へ平行なフ
ンペヤーへの入口へとレール３８に沿って水平方向に移
動させ、コンベヤの移動端部でラグ（図示せず）と係合
させる。この場合、プッシャー４６は、カートンがラグ
と係合するまでこのカートンが移動しているコンベヤー
に追従することを保証し援助するために、先行するカー
トンに対して行った距離を越えて予しめ設定された距離
を移動するようなされる。プッシャー４６が再度後退す
ると、コンベヤー４０による各１回の割出し毎に、タレ
ツ）機９２４から２つのカートンを賦与する次のサイク
ルへの準備が行われる。この１つから２つへのカートン
運搬手段の詳細は、米国特許第４．４５７！ｔ、１１８
号明細書に開示されている。

予じめ決められた数のコンベヤー４０の割出しの後に、
続く各一対のカートンは一対の上面子曲折ユニット４８
の下に位置付けられ、ここで、対向して配置される各カ
ートン５３の２つの上面パネルは、予しめ形成された従
来の切妻形の折線に沿って前もって内側へ折られる。そ
の後、一対のカートンは一対の充填ノズ／１１５０の下
へ位置付けられ、各充填ノズルは、適量体積の特定の液
体、たとえばミルクもしくはジュースを源ないしソース
５２からカートンへと供給する。カートン３３が２つず
つ組にしてここから割り出されるにつれて、その上面パ
ネルは、支持キール１４に装着された各折り畳み・加熱
・封止ユニット５４．５６．５８により折り畳まれ、加
熱され、封止される。その後、継目なしフンベヤ−４０
の前方移動の終端部ス密閉されたカートンは、横送りに
備えて何等かの適当な軌道ユニット（図示せず）へ放出
される。

封止ユニットは、特定の応用のために、充填ノズル５０
を通過後にカートンの上面パネルを平らな上面密閉へと
折り畳むに適うよう利用できることが理解されよう。

第３図に例示される駆動ユニットについては、上記の動
作シーケンスと整合するよう関係され、第１の割出しカ
ムユニット６０は、割出し可能なタレット機構２４（第
１図）の動作を制御し、カムもしくは適当なりランク６
２が、抜取りユニット３乙の動作を制御し、Ｍ２の割出
しカムユニ７ト６４およびリンク仕掛け６６がコンベヤ
ー４０の動作を制御し、これらはすべて、適当な制御箱
８０（第１図）に結合する１つの電気モーター７０（第
２図）、ウオームギヤ駆動ユニツ）７２（第２図）、駆
動軸７４従動軸７６．７８により駆動されることに基づ
いて一定のタイミングで統制される。駆動軸７４および
従動軸７６．７８は、支持キール１４から横断して延伸
する盤８４を通って形成される開口部に保持される。鎖
８４．８６が、従動軸７６．７８を駆動軸７４と内部接
続する。第１の割出しカムユニット６０は駆動軸７４に
装着され、クランク６２は従動軸７６に接続され、カム
６４および割出しカムユニット６８は両方共、従動軸７
８に装着される。第３Ｂ図に例示の型のカム８８が駆動
軸７４に装着される。同様の形状のカム９０が従動軸７
８に装着される。第３Ａ図に例示の型のカム９２も又従
動軸７８に装着される。適当なリミットスイッチ９４．
９６．９８が支持キール１４に装着され、動作上カム８
８．９０．９２は各々接続される。

動作的には、タレット機構２４は、コンベヤー４０の各
割出し毎に２回割り出され、抜取りユニット３６は、タ
レット機構の各割出しと連絡して作動する。フンベヤ−
４０は、タレット機構の２回の割出し毎に１回割り出さ
れ、休止している間に１つのカートンを受容し、割り出
している間に２番目のカートンを受容する。プッシャー
４６は、抜取りユニット３６の動作と協働してコンベヤ
ーの休止期間中に１番目のカートンをコンベヤー４０の
適当なラグ（図示せず）間の場所へ、またフンベヤ−の
割出し段階中に２番目のカートンを次の１組のラグ間の
場所へ交互に押し込む。

近接スイッチもしくはホト光学スイッチとすることので
きるカートン感知スイッチ１００（第１図）が、６時の
位置（第１図）でマンドレル２２の端部の直下で動作す
るに望ましく支持キール１４に装着される。所望ならば
、カートン感知スイッチ１００は、マンドレル２２の末
端付近の４時のカートン運搬もしくはカートン受容マン
ドレル位置に配置するかもしくは４時の位置と２時の子
曲折ステーションとの中間に配置することも可能であり
、これによりマンドレルが移動している間板紙の筒体の
存在を感知し、またタイミングサイクルでの必要な小さ
い変化を補償する。

第４図の論理図および第５図のタイムチャートを参照し
ながら、６時のカートン抜取りステージ、ヨンで起こる
感知動作に関して、電子制御システムの動作を述べる。

リミットスイッチ９８（これは以後カートリクロックス
イッチと呼ぶ）は、従動軸７８のカム９２へのその動作
的関係に基づいて、１８０°位相がずれて計時されるの
で、第４図および第５図に例示される入力ライン１０２
．１０４上の適当な各カートンクロックＡｌＯ２’およ
びカートンクロックＢｆ０４’信号が、駆動軸７４およ
びそれゆえにタレット機構２４の交互の休止時間にＡＮ
Ｄゲート１０６．１０８へ送られる。マンドレル２２は
第１図で交互に′Ａ１および“Ｂ′″と名称が与えられ
る。リミットスイッチ９４（これは以後充填オフ（ＦＩ
ＬＬ−ＯＦＦ）スイッチと呼ぶ）はタコ信号１１０′を
生成し、駆動軸７４上のカム８８への駆動軸７４の動作
的関係に基づいて、駆動軸７４の各回転に向けてタコ信
号は各ＡＮＤゲート１０６．１０８にストローブもしく
は合い図する。この種の信号は第５図で参照番号１１０
′で表わされる。カートン感知スイッチ１００は、６時
の位Ｎ（第１図）からの各カートンの除央時に、入力ラ
イン１１２に第５図、第４図に各々例示のカートン感知
信号１１２′を生成する。交互のマンドレルＡ、Ｂおよ
び連続する充填ノズル５０に対応して、入力ライン１１
２の交互の信号もまた第５図でＡおよびＢと表わされる
０ 人力ライン１０２．１１０．１１２の３つの各人力信号
１０２’、１１０’、１１２’がすべてＡＮＤゲート１
０６により検出されると、シフトレジスタ１１６の入力
ライン１１４へ出力が提供される。カートリクロックス
イッチ９８からの信号１０２／および充填オフ　（ＦＩ
ＬＬ−ＯＦＦ’）スイッチ９４からの信号１１０′と共
に入力ライン１１４の信号の受容により、シフトレジス
タ１１６は１カウントだけ作動され、充填前サイクルの
起動を設定するためにシフトレジスタ１１６は適当な数
のサイクル、この場合５サイクルを計数するためにプリ
セットされる。充填前サイクルは、第４図でシフトレジ
スタ１１６のライン１１８に提供される出力信号および
カム９０により作動される充填前スタートスイッチ９６
からのストローブ信号１２０′が“フリップフロップ′
″１２４として知られる出力保持回路のＡＮＤゲート１
２２へ同時に入力され、Ａの充填ユニット５０のための
充填回路へのライン１２６に出力信号１２６′を生成す
る時にスタートするよう計時される。交代に、ＡＮＤゲ
ート１０８により感知される３つの入力信号１０４’、
１１０’、１１２’はライン１２８へ出力信号を生成し
、この出力信号は、カートリクロックスイッチ９８から
の信号１０４′および充填オフ（ＦＩＬＬ−ＯＦＦ　）
スイッチ９４からの信号１１０′と共に、別の充填前サ
イクルの起動を設定するために、適当な数のサイクル、
この場合６サイクルを計数するようプリセットされる第
２のシフトレジスタ１３０を作動させる。仁の充填前サ
イクルは、第４図で、シフトレジスタ１３０のライン１
３２に改めて提供される出力および充填前スタートスイ
ッチ９６からのストローブ信号１２０′がフリップフロ
ップ１３６のＡＮＤゲートへ同時に入力され、Ｂの充填
ユニット５０のための充填回路へのライン１３８に出力
信号を生成する時にスタートするよう計時される。充填
ノズル５０のための各充填前動作は、充填ステーション
の前のステーションで起こる。なだならば、産出物は、
充填サイクルの１部時間中に削もって測定され、それか
ら充填サイクルの第２の部分時間中に各カートン３３へ
分配されねばならないからである。

第５図のタイミング図では、第１図に例示の機械１ａの
配列に従い、各産出物に関し“５゛および“６１シフト
として、シフトが任意に示される。

これは２本門出し動作であるので、１つのノズル５０は
常に特定のマンドレル２２の位置に囲体し、それゆえ“
Ａ″″および′Ｂ“として同定される。

それゆえ、特定の機械１０に関して、各′Ａ″″のカー
トンについて５つの割出しがあり、各′Ｂ′″のカート
ンについて６つの割出しがある。もちろんこれは、別の
標準的機械もしくはカートン感知スイッチ１００の異な
る配置について、異なるものとし得る。両方の１Ａ′″
および１Ｂ″″のカートンは充填される位置にあること
ができ、それゆえ、両方のカートンに関する出力状態は
同時にターンオンされねばならない。追加のカートンが
抜取りステーションで感知されないならば、両方のｍＡ
′″お上びｍＢ′″の出力段階は、充填オフスイッチ９
４の信号１１０′によりターンオフされる０この信号１
１０′は、ライン１１０を経由して出力段階すなわちフ
リップフロップ１２４．１３（５へのリセットとして動
作する。連続したカートンの列が送り込まれるならば、
フリップ７０ツブ１２４．１５６の出力は、リセット信
号１１０′を無視し、充填ツレ／イドをエネルギー状態
に維持するようにし、第５図の出力信号１２６’、１３
Ｂ’によより示される連続した充填動作を可能にする。

１Ａ″もしくは“Ｂ′″のカートンのどちらか一方が何
等かの理由で欠けるような場合には、各充填ノズルは、
６時のカートン抜取りステーションから５番目もしくは
６番目の割出し後に両方共産出物を分配することはない
ことは明らかであろう、なぜなら、カートリクロックス
イッチ９８からの信号１０２′もしくは１０４′の一つ
と共に、信号１１２′はカートン感知スイッチ１００に
より与えられていなかったからである。充填オフ（Ｆ　
Ｉ　ＬＬ−ＯＦＦ）スイッチ９４からの信号１１０′は
その後フリップ７０ツブ１２４．１３６へのライン１１
０ヘシステムの最初の始動時と同様にリセット信号を提
供し、出力“Ａ”および′Ｂ″″を不活性状態に設定す
るので、充填サイクルは早まって発生することはない。

〔工業上の応用〕

本発明のプログラム制御は、割出し可能なタレット機構
の交互のマンドレルにより供給されるカートンを２重充
填ノズルが、充填するようになされている場合において
も、充填ユニットが液体産出物を分配する前に、カート
ンが充填ステーションに存在することを保証する改善さ
れた手段を提供することは明らかであろう。

上に述べた茹り、カートン感知ユニットはマンＦレル抜
取りステーションの下流でさえもいくつかの可能な位置
のいずれか１つに選んで装着されることができる。また
シフトレジスタは１つの充填ノズルもしくは複数の充填
ノズルの上流のいずれの割出し数とも適合するよう選択
されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による成形・充填・封止機械の側面図で
ある。第２図は線２−２の平面に沿って矢印の方向に見
た第１図の機械の端面図である。 第３図は第１図の反対側の機械の制御・駆動側の部分側
面図である。第３Ａ図および第３Ｂ図は、ｍ５Ａ−５Ａ
および６ｓＢ−３ｍの面に沿って得られる第３図の梅漬
の部分模式図である。第４図は本発明の論理図である。 第５図は第１図の機械のタイミング動作のグラフ図であ
る。 図中の主要な各参照番号が示す名称を以下に挙げる。 １０：成形・充填・封止機械 １２：ベースフレーム １４：支持キール １６：マガジン １８：板紙ブランク ２０：装填機構 ２２：マンドレル ２４：タレット機構 ２６＝止め部材 ２Ｂ二千曲折ユニット ３０；加熱器 ３２：蜜閉・封止ユニット ３３：カートン ３６：抜取りユニット ５８：レール ４０：コンベヤー ４２．４４ニブラケツト ４６：プッシャー ４８：上面千曲折ユニット ５０：充填ノズル ５２：ソース ５４：折り畳みユニット ５６ｚ加熱ユニツト ５８：封止ユニット ６０：（第１の）割出しカムユニット ６２：カム ６４：（第２の）割出しカムユニット ６６：リンク仕掛け ６８：割出しカムユニット ７０：電気モーター ７２：ウオームギヤ駆動ユニット ７４：駆動軸 １６．７日：従動軸 ８０：制御箱 ８４．８６：鎖 ８８．９０．９２：カム ９４：リミットスイッチ（充填オフスイッチ）９６：リ
ミットスイッチ（充填前スタートスイッチ） ９８：リミットスイッチ（カートリクロックスイッチ） １００：カートン感知スイッチ １０２．１１０．１１２．１１４：入力ライン１０６．
１０８：ＡＮＤゲート １１６．１３０ニジ７トレジスタ １２４．１３６：フリップフロップ 図面の浄ＩＦ（内容に変更なし） ＦＩＧ、２ 手続補正書（方式） 昭和６１年　３月　６日 特許庁長官　学　賀　迫　部　殿 事件の表示　昭和６０年　特願第２６６３１７　　号発
明の名称　　電子プログラム制御装置補正をする者

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）特定の速度で割り出されるコンベヤーと、カート
   ンを運搬し、コンベヤーの速度の２倍で割り出される複
   数のマンドレルと を備え、 カートンはマンドレルで底面封止され連続するマンドレ
   ルから割り出しのコンベヤーへ移動されて２重充填ユニ
   ット下に整列対で割り出される機械のカートンの充填を
   制御するための電子プログラム制御装置において、 （ａ）個々のカートンの通過を感知し、各々に対し信号
   を提供するカートン感知スイッチと、 （ｂ）コンベヤーの各割出し毎に２つの信号を提供する
   ためのカートリクロックスイッチと、 （ｃ）マンドレルの各割出し毎に信号を提供するための
   充填オフスイッチと、 （ｄ）コンベヤーの各割出し毎に信号を提供するための
   充填前スタートスイッチと、 （ｅ）カートン感知およびカートンクロックおよび充填
   オフスイッチの各々からの同時の信号を受容して信号を
   各々提供するための第１・第２のＡＮＤゲートと、 （ｆ）各第１・第２のＡＮＤゲートおよびカートリクロ
   ックスイッチおよび充填オフスイッチ各々からの同時の
   信号を受容して、信号を各々提供するための第１・第２
   のシフトレジスタと （ｇ）各充填ユニットは、その下にカートンが割り出さ
   れる時のみ動作することを保証するために各シフトレジ
   スタおよび充填前スタートスイッチの各々からの同時の
   信号を受容して、各２つの充填ユニットへの各信号を提
   供するための第１・第２のフリップフロップとの組合せ
   回路を備える電子プログラム制御装置。 （２）カートン感知スイッチは、２重充填ユニットの上
   流のマンドレル装填ステーション、カートン抜取りステ
   ーションおよび他のカートン処理ステーションの一つに
   配置される特許請求の範囲第１項記載の電子プログラム
   制御装置。 （５）カートン感知スイッチはカートン抜取りステーシ
   ョンに配置される特許請求の範囲第１項記載の電子プロ
   グラム制御装置。 （４）２つのカートリクロックスイッチ信号は、マンド
   レル割出しの交互の休止時間期間に生成する特許請求の
   範囲第１項記載の電子プログラム制御装置。 （５）前記機械は駆動軸および従動軸を備え、駆動軸は
   マンドレルを駆動し従動軸はコンベヤーを駆動する特許
   請求の範囲第１項記載の電子プログラム制御装置。 （６）従動軸の各回転毎にカートリクロックスイッチを
   ２度動作させるために、従動軸には１８０°位相のずれ
   たカムが装着される特許請求の範囲第１項記載の電子プ
   ログラム制御装置。 （７）従動軸の各回転毎に充填前スタートスイッチを１
   回動作させるために、従動軸にはカムが装置される特許
   請求の範囲第１項記載の電子プログラム制御装置。 （８）駆動軸の各回転毎に充填オフスイッチを１回動作
   させるために、駆動軸にはカムが装着される特許請求の
   範囲第５項記載の電子プログラム制御装置。 （９）各フリップフロップに動作的に結合されるＡＮＤ
   ゲートを備える特許請求の範囲第１項記載の電子プログ
   ラム制御装置。 （１０）充填オフスイッチは、容器が２重充填ユニット
   の１つの下にない時に、充填が妨害されるようフリップ
   フロップをリセットするために両方のフリップフロップ
   に合い図を行う特許請求の範囲第１項記載の電子プログ
   ラム制御装置。