JPS63218008A - 横型製袋充填包装機 - 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、包装機の駆動機構を簡略化して製造コスト
の低減を図り得ると共に、被包装物を筒状の包装資材に
供給するコンベヤの搬送速度と、該包装資材の繰出し速
度との良好な調和を実現し、併せて包装仕様の変更に伴
う速度等の可変調節を迅速かつ容易になし得る横型製袋
充填包装機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
資材の被包装物を挾む前後に夫々横シールおよび切断を
施して、三方シールの施された包装体（横ピロー）を連
続的に製造する横型製袋充填包装機が、一般に広く知ら
れている。なお、筒状包装資材における長手方向の端縁
部重合面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に対し交差する方向に施
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、包装資材を繰出して給送するロール、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、従来の横型製袋充填包装機にお
ける駆動系では、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
数の作動機構を駆動する構成となっている。

すなわち、第４図に平面図として概略的に示す横型製袋
充填包装機の駆動系は、１基の主モータ１０から動力伝
達がなされる２つの駆動系統に分かれている。その１つ
は、物品供給コンベヤ１２およびエンドシール機構１４
に対する駆動系であって、主モータ１ｏからの動力は、
主軸１６およびチェノ・スプロケット等の動力伝達要素
を介して、供給コンベヤ１２の駆動軸１８およびエンド
シール機構１４の駆動軸２０に夫々分岐伝達され、各対
応機構をその要求速度で駆動する構成になっている。他
の１つは、包装資材の送り駆動系であって、原反ロール
（図示せず）から包装資材を繰出すための繰出しロール
２２の駆動軸２４を、タイミングベルトおよびプーリ等
の動力伝達要素を介して駆動し、該包装資材を図示しな
い製袋器に送り込むものである。なお、筒状に成形され
た包装資材の長手方向の端縁部重合面を挟圧し、下流側
への送りを与える１対のロール４４．４４および該重合
面にセンターシールを施す１対のロール４６゜４６への
駆動も、前記包装資材の送り駆動系から分岐した動力に
よりなされる。

この場合に、被包装物の供給コンベヤ１２には、該被包
装物を一定間隔に位置決めするアタッチメントの１ピッ
チ当りの運行と、エンドシール機構１４における回転シ
ール体２６．２６が１回転（各回転軸に１つのシール体
が装着されている場合）するタイミングとが合致する速
度設定がなされる。

しかるに前記シール体２６．２６は、その１回転に際し
て、少くとも包装資材に接してエンドシール（および切
断）を施している区間において、前記包装資材の供給速
度と同期させ、そのエンドシール（および切断）が終了
した後は、次のシール作業を待機するために増速回転さ
れる必要がある。このように、前記シール体２６．２６
は不等速運動を行なうので、偏心クランク等の複雑な機
構からなる不等速機構２８を設け、これをパイロットモ
ータ２９により駆動して速度調節する構成が採用されて
いる。

また、前記エンドシール機構１４により、包装資材にエ
ンドシールおよび切断を施す際には、そのシール・切断
位置が、当該包装資材に印刷された各種模様から外れる
よう定位置に制御する必要がある。そこで、包装資材に
予め印刷されたレジマークをセンサにより検出し、その
検出タイミングと、エンドシール機構１４の駆動軸２０
に関係的に設けたタイミングカム３０に協働する光電セ
ンサ３２からの検出値とを比較して、図示の変速プーリ
３４および差動歯車機構３８の各パイロットモータ３６
，４０の正逆制御を行なって、包装資材の供給速度を変
化させる複雑な機構が採用されている。なお、前記タイ
ミングカム３０の設定は、パイロットモータ４２により
自動的になされ、また包装完了後の各包装体を搬出する
排出コンベヤ４８も、前記の主モータ１０からの分岐動
力により駆動される。

発明が解決しようとする課題 前述した従来技術に係る横型製袋充填包装機では、共通
のモータから多くの作動機構に向けて動力を伝達すると
共に、各作動部の速度を差動歯車機構や不等速機構等に
より変化させるようになっているので、構成が極めて複
雑となり１組立に多くの手間と時間とを要し、複雑な機
械的構成に起因して故障を頻発する原因となっている。

しかも、パイロットモータによる自動調節機構の採用は
。

製造コストを高騰させる要因となっている。

更に、被包装物を異なる仕様の寸法に変更する場合は、
その都度、エンドシール機構１４に付設した不等速機構
２８のクランク偏心量を調節し、シール体２６．２６の
速度を変化させる必要がある。

しかし大幅な変更は機械的に困難であり、しかも調節に
多くの時間を要するので、迅速な瞬時の変更はなし得な
い。例えば、長尺の被包装物を封入した包装資材を低速
で繰出し、これにエンドシールおよび切断を施すことは
、従来の機械的構成では極めて賊かしい。

また、シール体２６．２６の不等速運動を、変速機構に
より機械的に得ているため、シールおよび切断を施す区
間で前記包装資材の供給速度と正確に同期させることも
困難である。加えて、前記の印刷模様合せも、包装資材
や被包装物の仕様変更に伴い再調節する必要があるが、
同じく大幅な変更は機械的に不可能である。

発明の目的 この発明は、前述した従来技術に内在している前記欠点
に鑑み、これを克服するべく提案されたものであって、
包装機の駆動機構を簡略化して製造コストの低減を図り
得ると共に、被包装物を筒状の包装資材に供給するコン
ベヤの搬送速度と、該包装資材の繰出し速度との良好な
調和を実現し、併せて包装仕様の変更に伴う速度等の可
変調節を迅速かつ容易になし得る横型製袋充填包装機を
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
、フィルム状の包装資材を繰出して製袋器中で筒状に成
形し、この筒状に成形した包装資材にセンターシールを
施すと共に、該包装資材中に被包装物を供給し、更に前
記包装資材を、その給送方向に対し交差する方向にエン
ドシールを施すようにした横型製袋充填包装機において
、所要の包装回転数に基づいて被包装物を所定間隔で搬
送し、この被包装物を筒状に成形した包装資材に供給す
るコンベヤを駆動するモータと、前記モータにより駆動
されるコンベヤから送出される各被包装物の送出し位置
を、常に監視して原点信号を発する供給原点センサと、 前記被包装物に対し必要とされる長さの包装資材を、製
袋器に向けて連続的に繰出すロールおよび筒状に成形し
た包装資材に下流側への送りを与えるロールを駆動する
変速可能なモータと、前記供給原点センサから発される
各被包装物の送出し位置に関する原点位置信号その他被
包装物の給送方向の長さ等の各種データの入力を受けて
これを演算し、その演算された制御信号により前記包装
資材繰出し用の変速可能なモータを制御する制御回路と
から構成したことを特徴とする。

実施例 次に、本発明に係る横型製袋充填包装機につき。

好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下詳
細に説明する。第１図は、本発明に係る横型製袋充填包
装機の好適な一実施例を示すものであって、該包装機の
最上流側に位置する物品供給用コンベヤ５０は、無端チ
ェノ６０に所定ピッチで設けた物品位置決め用のアタッ
チメント６２を備え、各アタッチメント６２により被包
装物４９を１個当てづつ所定間隔で押送して、下流側に
位置する製袋器６４に連続的に供給するようになってい
る。このコンベヤ５０は、図示の駆動軸６７に設けたス
プロケットおよびチェノからなる動力伝達機構を介して
モータＡにより駆動される。このモータＡは１例えば交
流誘動電動機であって、第３図に示すインバータ等の可
変速制御装置７８による可変速制御がなされる。

前記駆動軸６７には、ロータリーエンコーダの如き供給
原点センサＳ工が配設され、供給コンベヤ５０に設けた
前記アタッチメント６２の位置、すなわち被包装物４９
を下流の製袋器６４に送込む位置を常に監視している。

この供給原点センサＳ１からの被包装物４９の送込み位
置に関する原点信号は、後述の制御回路５８に入力され
る。

原反ロール（図示せず）から引出された包装資材５２は
、１対の繰出しロール５４，５４により挟圧され、供給
コンベヤ５０の下流側に配設した製袋器６４に向は繰出
される。そして、この製袋器６４を経て筒状の袋体５２
ａに成形された包装資材５２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６６．６６により挟
圧されて下流側に給送されると共に、１対のシール用ロ
ール６８．６８によりセンターシールが施される。前述
した１対の繰出しロール５４．５４は、図示のタイミン
グベルトおよびプーリからなる動力伝達系を介して変速
制御の可能なモータＢ、例えばサーボモータにより駆動
されるようになっている。このサーボモータＢからは、
駆動軸６５を介して更に動力が分岐され、前記各１対の
送りロール６６゜６６およびシール用ロール６８．６８
を同期的に駆動し得る。前記サーボモータ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
の回転数を後述する制御回路５８にフィードバックする
ことにより該サーボモータＢのサーボ制御がなされる。

なお、包装資材５２における長手方向の端縁部には、一
定間隔でレジマークが印刷されており（図示せず）、こ
のレジマークは第１図に示す光電素子からなるセンサＳ
２により読取り検出されるようになっている。

またエンドシール機構５６のシール体７０，７０は、チ
ェノおよびスプロケットからなる所要の伝動系を介して
、変速制御の可能なモータＣ１例えばサーボモータによ
り回転駆動され、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
なっている。このシール体７０．７０としては、実施例
に示す回転式シール機構以外に、筒状袋体５２ａの給送
方向に沿っ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
う所謂ブロックモーション式のシール機構も好適に使用
可能である。なおシール体７０．７０の回転と関連する
回転系中にエンドシール原点センサＳ３が設けられ、こ
の原点センサＳ３により検出されるエンドシールの原点
信号を基準として、前記光電センサＳ２の検出面を筒状
袋体５２ａのレジマークが早く通過したときは、その値
を検出して制御回路５８を介してサーボモータＢに減速
指令を出す０反対に、レジマークが光電センサＳ２を遅
く通過した場合は、その値を検出してサーボモータＢに
増速指令を出し、印刷模様合せを行なうようになってい
る。

第３図は、実施例に係る横型製袋充填包装機の一部を構
成する制御回路５８の一例を、ブロック図で概略的に示
したものである。この制御回路５８における中央処理ユ
ニット（ＣＰＵ）は１機能的に入力データの演算処理を
行なう演算部７２と、モータＡ、サーボモータＢおよび
サーボモータＣの制御を行なう制御部７３と、制御デー
タを格納するレジスタ部７４とを備えている。包装機本
体に設けられる操作パネル７５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、
速度設定ボリューム等を有し、操作パネルインターフェ
イス７６を介してレジスタ部７４に記憶されるようにな
っている。この入力データは、包装資材５２の１袋分の
包装切断長により定まるカットピッチ、被包装物４９の
高さ寸法その他エンドシール機構５６におけるシール体
７ｏの半径寸法等の数値データであって、これら仕様に
変更があった都度、前記キーボードによる入力がなされ
る。なお、前記速度設定ボリュームは、後述の可変速制
御装置７８により可変速制御されるモータＡに速度指令
を与えるものである。

また、■アタッチメント６２の位置を監視する供給原点
センサＳ工からの原点信号、■包装資材５２に付したレ
ジマークを読取り検出する光電センサＳ２からのレジマ
ーク信号および■シール体７０．７０の回転を検出する
エンドシール原点センサＳ１からのエンドシール原点信
号は、何れもセンサ入力インターフェース７７を介し、
デジタル入力としてレジスタ部７４に取り込まれる。

前記モータＡは、インバータに代表される可変速制御装
置７８による可変速制御がなされるものであって、この
可変速ｆ＃ＩＪ御装置７８には、前述した速度設定ボリ
ュームからのモータＡに対する速度指令が直接与えられ
る。また、包装資材５２の繰出しを行なう前記サーボモ
ータＢは、サーボアンプ７９により、更に筒状袋体５２
ａにエンドシールを施す前記サーボモータＣは、サーボ
アンプ８０により夫々サーボ制御が与えられるようにな
っている。

更に、前述の供給原点センサＳ１からの原点信号は、前
記制御部７３におけるサーボ制御部７３ａに入力されて
、前記サーボモータＢおよびサーボモータＣにアタッチ
メント６２の現在位置を教示している。同様に、サーボ
モータＢの回転数を検出する前記ロータリーエンコーダ
ＲＥユからの回転信号は、サーボ制御部７３ａおよびサ
ーボアンプ７９に入力されている。また、サーボモータ
Ｃの回転数を検出する前記ロータリーエンコーダＲＥ。

からの回転信号も、サーボ制御部７３ａおよびサーボア
ンプ７９に入力されている。

なお、基本シーケンス制御部７３ｂは、諸種の入力条件
を処理して、前記可変速制御装置７８にモータＡの起動
および停止の信号を送るものであって、併せて異常検出
を行なって該可変速制御袋！７８の機能停止もなし得る
ようになっている。

実施例の作用 このように構成した実施例に係る横型製袋充填包装機の
作用につき１次に説明する。装置の稼動に先立ち、操作
パネル７５のキーボードにより。

包装資材５２のカットピッチ、被包装物４９の高さ寸法
その他エンドシール機構５６におけるシール体７０の半
径寸法等の数値データを入力し、これらのデータを、操
作パネルインターフェイス７６を介してレジスタ部７４
に記憶させる。また速度設定ボリュームにより、可変速
制御装置７８に速度指令を与えて、モータＡの速度設定
を行なっておく。

操作パネル７５のボタンにより装置を起動させると、前
記モータＡ、サーボモータＢおよびサーボモータＣが一
斉に回転する。モータＡにより供給コンベヤ５０が駆動
され、該コンベヤに設けた各アタッチメント６２によっ
て被包装物４９が、１個当てづつ押送されて来る。また
、サーボ制御部７３ａに供給原点センサＳ１からの原点
信号が入力されて、当該被包装物４９を押送しているア
タッチメント６２の位置を教示している。更に、サーボ
モータＢに付設した前記ロータリーエンコーダＲＥ、か
らの回転信号は、サーボ制御部７３ａおよびサーボアン
プ７９に入力される。またサーボモータＣに付設したロ
ータリーエンコーダＲＥ、からの回転信号も、サーボ制
御部７３ａおよびサーボアンプ７９に入力される。

そして、前記レジスタ部７４に記憶させた包装資材５２
のカットピッチ、被包装物４９の高さ寸法その他シール
体７０の半径寸法等の数値データは、前記演算部７２で
演算処理されて、制御部７３に指令が出される。サーボ
制御部７３ａでは、供給原点センサＳ１からの原点信号
によるアタッチメント６２の位置データを基礎として、
サーボモータＢおよびサーボモータＣの回転を同期制御
している。従って、被包装物４９が筒状袋体５２ａに送
り込まれるタイミングに応じて、サーボモータＢによる
包装資材５２の繰出しと、サーボモータＣによるシール
体７０．７０の不等速回転とが好適に行なわれる。なお
、包装オーダの変更等に伴い、包装資材５２のカットピ
ッチや被包装物４９の高さ寸法、シール体７０の半径寸
法等が変動した場合は、前記操作パネル７５でのキーボ
ード入力によるデータ変更のみで、迅速に対応可能であ
る。

このように、前述のサーボモータＢおよびサーボモータ
Ｃは、前記制御回路５８を介して、前記モータＡとの同
期がとられるようになっており、その意味でモータＡは
、サーボモータＢおよびサーボモータＣに対する同期の
基準となっているものである。すなわち、前述した如く
、供給コンベヤ５０は、マスターモータとなるモータＡ
により駆動されて、前記アタッチメント６２により各被
包装物４９を所定速度で下流側に向けて押送する。

そして筒状袋体５２ａ中に各被包装物４９が１個当てづ
つ供給されるが、この場合に、包装資材５２の繰出しロ
ール５４．５４を駆動するサーボモータＢは、前記被包
装物４９の１個当りに対して必要とされる包装資材５２
の長さを繰出すものであって、その意味において包装資
材繰出し用サーボモータＢは、物品供給コンベヤ５０を
駆動するモータＡに従属していることになる。

また、エンドシール機構５６におけるシール体７０の１
回転当りの周速は、前述の如く少くとも筒状袋体５２ａ
にエンドシール（および切断）を施す区間において、内
部に被包装物４９を収納した筒状袋体５２ａの供給速度
と一致するようサーボモータＣの制御がなされる。その
ため前記シール体７０の周速は、全体としては不等速に
なっているが、供給コンベヤ５ｏから搬送供給される１
個当りの被包装物４９に対応してシール体７０は１回転
するものであって、前記サーボモータＣは供給コンベヤ
５０を駆動する前記モータＡにその意味において従属す
るものである。なおサーボモータＢとサーボモータＣと
の間には、従属関係は設定されていない。

更に、実施例では、物品供給用コンベヤ５０を駆動する
モータＡとして１例えばインバータ制御の可能な交流誘
動電動機を使用した場合につき説明したが、これはコス
ト低減の要請に鑑みたものであって、当該モータＡとし
てサーボモータを使用してもよいことは勿論である。

発明の効果 このように、本発明に係る横型製袋充填包装機によれば
、包装資材の繰出し用可変速モータは、物品供給コンベ
ヤを駆動するモータに従属して同期制御されるものであ
って、複雑な機械系を必要とせず、その構成を極めて簡
単になし得るものである。従って低廉なコストで製造し
得ると共に、各作動部の速度を必要に応じて大幅に変更
することも可能である。また従来複雑な手間を要してい
た作動部の調整も簡単になる等の有益な利点がある。

更に、包装機の最も上流側に位置する物品供給コンベヤ
に関して、これを駆動するモータをマスターモータとし
、下流側でのフィルム繰出しを行なうモータをこれに従
属させるようにしたので、制御系が単純化されると共に
、コンベヤ駆動用モータとして、フィードバック制御の
必要がない低廉な一般モータを使用し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る横型製袋充填包装機の概略斜視図
、第２図は第１図に示す横型製袋充填包装機の平面図、
第３図はサーボモータＢおよびサーボモータＣの制御を
行うマイクロコンピュータの中央処理ユニット（ＣＰＵ
）を内戚した制御回路のブロック図、第４図は従来技術
に係る横型製袋充填包装機の駆動系の一例を示す概略平
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フィルム状の包装資材（５２）を繰出して製袋器（６４
   ）中で筒状に成形し、この筒状に成形した包装資材（５
   ２）にセンターシールを施すと共に、該包装資材（５２
   ）中に被包装物（４９）を供給し、更に前記包装資材（
   ５２）を、その給送方向に対し交差する方向にエンドシ
   ールを施すようにした横型製袋充填包装機において、 所要の包装回転数に基づいて被包装物（４９）を所定間
   隔で搬送し、この被包装物（４９）を筒状に成形した包
   装資材（５２）に供給するコンベヤ（５０）を駆動する
   モータ（Ａ）と、 前記モータ（Ａ）により駆動されるコンベヤ（５０）か
   ら送出される各被包装物（４９）の送出し位置を、常に
   監視して原点信号を発する供給原点センサ（Ｓ＿１）と
   、 前記被包装物（４９）に対し必要とされる長さの包装資
   材（５２）を、製袋器（６４）に向けて連続的に繰出す
   ロール（５４、５４）および筒状に成形した包装資材（
   ５２）に下流側への送りを与えるロール（６６、６６）
   を駆動する変速可能なモータ（Ｂ）と、 前記供給原点センサ（Ｓ＿１）から発される各被包装物
   （４９）の送出し位置に関する原点位置信号その他被包
   装物（４９）の給送方向の長さ等の各種データの入力を
   受けてこれを演算し、その演算された制御信号により前
   記包装資材繰出し用の変速可能なモータ（Ｂ）を制御す
   る制御回路（５８）と から構成したことを特徴とする横型製袋充填包装機。