JPS63281921A - 包装機の横シ−ル装置 - 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】 （ａ業上の利用分野） 本発明は、各種のブロック状の冷凍食品やスナック食品
をポリエチレン等のフィルム状のシートから形成する柔
軟な袋内に密封して包装する包装機の横シール装置に関
する。

（従来の技術） 今日、商品を設定重量づつ計量して連続的な包装手段に
よってパッケージし流通処理する取引形態が普及してき
ている。そのための包装装置には、従来から種々のもの
が開発されているが、被包装物を供給する円筒（シリン
ダ）と、包装材料を筒状に形成する成形金具（フォーマ
−）との組み沿わせにより構成されるたて型とロー包装
機が、計量された商品を連続して包装するうえで効率的
に好ましく、広く一般に使用されている。

このたて型とロー包装機では、フィルム状のシートをシ
ートロールから連続的に給送し、それを筒状シートにし
て製袋する途中、もしくはその直後に内容物を充填し、
熱圧者などの封着により密封し、個別の袋に切り離すよ
うにしているので、固形ばら物、粉体、粒体、液体、粘
ちょう物などの広範な商品の袋詰め作業を自動化するこ
とができる。この種の包装機の性能は、シートロールか
らの包装材料の供給機構、封着機構、切断機構など各種
の機構部を連続して駆動するとき、それらの間のタイミ
ングの調整をどの程度まで精度良く行なえるか否かにか
かっている。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来のたて型とロー包装機では、筒状シート
に物品を充填しようとするとき、上方から落下させかつ
それを押し込む操作が必要になる。ところが充填物が例
えばポテトチップスのように落下の際の空気抵抗が大き
いと、その物品は緩やかに落下することになるが、しか
し充填物に含まれる残渣（かけら）はそれと異なる大き
な速度で落下してしまう。

こうした充填物に含まれる残５査は、ポテトチップスの
場合に限らず充填時の計量前に一定程度除去されてはい
るが、なお計量中に生じるものであり、それを包装する
袋の底部となる横シール部分に噛み込んでしまうために
、完全な密封状態にならないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、充填物に
含まれる残渣などの落下によるシール面への噛み込みを
確実に防止する包装機の横シール装置を提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、連続送りされる筒状のシートに投入し
た物品を密封する包装機の横シール装置において、前記
シートの送り速度に同期して垂直下方に移動しながら横
シールするシール手段と、このシール手段の上部にあっ
て一体的に移動し前記投入された物品のシール部への落
下を防止するシート挟み装置と、この挟み装置を該包装
機への物品投入に連動して開閉制御する制御手段とを具
備することを特徴とする包装機の横シール装置を提供で
きる。

（作用） 本発明の包装機の横シール装置では、シート挟み装置が
シール装置と一体になってシートの送り速度に同期して
移動し、シール部への物品の残渣などの落下を防止する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。

第１図は、設定重量づつに計量された商品をポリエチレ
ン族の柔軟な袋に包装して連続処理する包装装置の一例
を模式的に示す斜視図で、第２図は、上記包装装置での
シートの加工処理過程を更に模式的に説明するための図
である。

包装装置１は、フレーム２の上部に設けられたコーン型
のシュート３を介して図示しない組合せ計量装置の重合
ホッパと接続され、電源、及び制御装置４、コンピュー
タ５を備えている。後部には、所定サイズのポリエチレ
ン族のフィルム状のシートロール６が交換自在に設けら
れ、そこから引き出されたシートフは、シュート３を介
して上方から設定サイクルで排出される組合せ計量され
た所定重量の物品８を収納するために、フォーマ−９に
より筒状シート１０に形成される。

筒状シート１０に対する送り装置１１は、縦シール装置
１２０所定距離下方に配置され、ともに第１のサーボモ
ータ１３からシャフト、伝達ベルト、リンク機構などを
介して筒状シート１０と所定の圧で接触し、それを所定
の速度で下方に送り出すとともにその速度に同期する速
度で縦シール装置１２を移動せしめ、その熱溶着作用を
有するシール機構により筒状シート１０の縦方向接合部
を封着している。この縦方向の封着動作は、シール機構
のシール可能長さに対応した縦シール装置１２のボック
スモーションによって繰り返されることで、筒状シート
１０の長さ方向を封着した袋が連続して形成される。

横シール装置１４は、縦シールされた筒状シート１０を
前後から挟んでそこに内挿されたヒータなどの熱により
幅方向に所定の長さだけ熱溶着するシール機構と、幅方
向の中央部分から筒状シート１０を切断するカッターと
を有している。また、この横シール装置１４は、上記シ
ール機構とカッターとを駆動する第３のサーボモータ１
５を含み、これらを全体として第２のサーボモータ１６
の回転力を変換し、エアシリンダ５７及びアキュームレ
ータ５８によって支持されて上下する昇降バー１７によ
って上下方向、つまり筒状シート１０の送り方向で等速
移動するものである。

なお、この横シール装置１４は後に詳述するように、物
品８を密封した所定サイズの袋１８の縦幅に応じた位置
まで所定のタイミングで復帰されるもので、このとき幅
方向のシール機構の動きは、所謂ボックスモーションと
なる。

第２図に基づいて、更に上記３つのサーボモータ１３，
１５．１６によるシートロール６から物品の包装に至る
工程制御について説明する。

上記第１のサーボモータ１３は、シートロール６からシ
ート７を一定速度で送り出すＡＣサーボモータである。

このシートロール６を軸方向で位置制御してトラッキン
グするシートトラッキング用のモータ２０により、上記
シート７はピンチローラ１９からフォーマ９に正確に位
置決めされて供給されている。そして、筒状シート１０
に形成されたシートをその両側の接合部で封着する縦シ
ール用のヒータを備えた縦シール装置１２が、このサー
ボモータ１３と同期する速度で下降しながら、所定のサ
イクルでシートを円筒に加工している。

また、第２のサーボモータ１６は、横シール装置１４を
シート送り速度に同期して下降させるためのＡＣサーボ
モータであり、横シール装置１４が筒状シート１０の横
方向を封着して切断する時間だけそれをシート送り速度
と等速で下降させ、所定の昇降ストロークで昇降制御さ
れる昇降バー１７に沿って上昇させて、次のサイクルで
の袋１８の上端に対応する位置まで復帰させている。そ
して横シール装置１４に設けた横シール用のヒータとナ
イフユニットとは、上記第３のサーボモータ１５によっ
て、計量装置２１から投入される物品や、後に詳述する
袋１８の設定横幅に応じた開閉ストロークで、かつ所定
のタイミングで開閉駆動される。なお、横シール装置１
４の上昇速度ｖｌは後に詳述する下降速度ｖ２より大き
く（ｖｌ＞ｖ２）、速やもどしのサイクルを構成してい
る。

２２はダンサ−・バーであり、これによりシート７の張
力を調整している。また、シート７に対して、アイマー
ク（Ｅｙｅ　Ｍａｒｋ）検出のためのセンサ２３と、プ
リンタ２４が近接して配置されている。アイマークは、
横シール装置１４で袋１８の口を閉じて切断する位置に
ついての基準信号を形成するもので、また、プリンタ２
４によりシート７の所定の位置に製造年月日などを刷込
んでいる。さらに、縦シール装置１２により長手方向の
接合部を封着しつつ投入される物品８が例えば粘着性を
有するものである場合に必要とされるバイブレータや、
計量装置２１から物品８の落下速度を加速するためのア
クセレータ２５なども備えている。

第３図、第４図に図示の通り、横シール装置１４は、ラ
ムプレート５０とその上下動機構、及び複合横シール機
構１４ａ並びにその前後動開閉動作を司る機構より成る
。

ラムプレート５０は一対の角柱状のガイドバー５１．５
１に上下方向スライド自在に挿通され、ガイドバー５１
．５１の側面に当接するガイドローラ５２．５２により
円滑に上下動可能となっている。ラムプレート５０の裏
面には昇降バー１７が下方に垂下固定され、その−側面
に刻接されたラック５４が、第２のサーボモータ１６の
出力−１： 軸に設けたビニオン５６に噛合うことにより、モータ１
６の正逆回転に応じて、ラムプレート５０は上下に移動
すると共に、第３図図示の横シール装置１４全体が上下
に移動する。

次に、複合横シール機構１４ａの開閉動作を行わせる機
構について説明する。ラムプレート５０の後端には横向
きに第３のサーボモータ１５が固設されており、その回
転軸によって回転されるレバー６０と、他のレバー６０
′と、エアダンパ６４と、リンク６０＃と、スライダ６
３と、ロッド６５を介して、後部の横シール部材６６に
連結されており、スライダ６３はラムプレート５０のス
ライド溝６１に滑動自在に係合されているので、モータ
１５が１回転する毎に後部部材６６の１往復の前後動作
を行わしめる。

他方、一対のレバー６８．６８はラムプレート５０の後
部寄りに設けられたビン６７．６７の各々に回動自在に
枢支されており、その内端部はスライダ６３に枢支され
ていると共に、その他端部はリンク６９の後端に枢支さ
れ、該リンク６９のミ１− 先端は、フレーム２に前後方向に固設されたスリーブ７
０に遊嵌されたロッド７１を介して、前部の部材７２の
端部に連結されている。なおロッド７１．７１は後部部
材６６に遊挿されている。

従って前部部材７２は両端に連結された一対のロンドア
１．７１の前後動による平行力により、前後方向に駆動
される。

前記の通りロッド７１．７１とロッド６５とは互いに反
対方向に前後駆動されるので、一対の両部材６６．７２
は、常に互いに近接及び離反の動作を繰り返すことにな
る。そして互いに近接した姿勢において筒状シート１０
が挿通して挟持され、この間において後述するしごき動
作、及び図示していないヒータによる熱溶着、並びにカ
ッター７５による横切断が行われる。

更に第５図図示の通り前記複合横シール機構１４ａは、
略等しい形状の３対の部材より成り、第１対の部材は、
しごき部材６６．７２で、第２対の部材はシール部材８
１．８２、第３対の部材はシート挟み部材８３．８４で
ある。前記各対の部材のうち、シール部材８１．８２の
みはヒータ及びナイフを備える。しごき部材６６．７２
は前記の通り、その後部部材６６はロッド６５に、前部
部材７２は平行部材７１．７１に連接されているが、該
部材６６．７２の各々には鉛直軸８５．８６が上向きに
固定され、部材８１と８３とは該鉛直軸８５に遊嵌され
、同様に部材８２、と部材８４は前方の鉛直軸８６に遊
嵌されており、常時はコイルスプリング８７．８８によ
って下方に付勢されている。かくして、第１対の部材６
６．７２が開閉動作をすれば、第２対の部材８１．８２
及び第３対の部材８３．８４は何れも同時に開閉動作を
し、筒状シート１０よりも速く下降するときには、シー
トとの摩擦によって第２対、第３対の部材はシート１０
と一体に取残されるようにスプリングの弾性が選ばれて
おり、コイルスプリング８７．８８が圧縮されることに
よって、第２対、第３対の部材８１〜８４は上方に６勤
させられるようになっている。

以下、第６図のタイミングチャートによって本発明によ
る横シール装置１４の動作を説明する。

図中、横軸、即ち時間軸に対し、縦軸方向は各部分の速
度の変化を折線で示したものである。即ち、上から順次
に、（ａ）はアイマーク検出信号、（ｂ）は第１のサー
ボモータ１３のよるシート１０の下降速度（一定）、（
ｃ）は前記第２対、第３対の部材８１．８２　：　８３
．８４の、（ｄ）は第２のサーボモータ１６の駆動によ
る第１対の部材６６．７２の昇降速度を夫々示す。更に
、（ｅ）は第３のサーボモータ１５の駆動による複合シ
ール機構１４ａ全体の開閉速度であり、上向き方向が閉
功作の速度を示す。なお、図中、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄを含む
期間Ｔがシール動作の１サイクルである。

図示の通り、運動状態はすべて等加速度変化であり、速
度変化はすべて直線的である。即ち、図示しないが変位
は二次曲線的であって上昇から下降への変換は極めて円
滑に推移するように制御される。なお図示の通り、第２
対、第３対の部材８１．８２　、８３．８４は速度変化
パターンＳ１に従って、筒状シート１０との同期運動の
みを行うが、第１対の部材６６．７２のみは、更に速度
変化パターンＳ２による加速降下運動を加えた運動が与
えられる。

先ず区間Ａの左端において、横シール装置１４全体が上
方限界にあり、且つ複合横シール機構１４ａが完全に開
いた状態から開始される。先ずアイマークの検出後、制
御装置４からの指令により、区間Ａの時間内において速
度変化パターンＤｊｌに従って、複合シール機構１４ａ
内の前部部材６６．８１．８３と後部部材７２．８２．
８４とが接近しつつ時間Ｔ、ｄの間に次第に閉じて行く
。この各部材の閉鎖、即ち筒状シート１０が完全に挟ま
れる直前に、横シール装置１４が下降し始め、筒状シー
ト１０の下降速度と丁度等しくなった瞬間に筒状シート
１０に圧接する。引続いて速度変化パターンＳ２に従っ
て下降するため、筒状シート１０の下降運動を追越すの
で、つまり第１対の部材６６．７２は、筒状シート１０
に対してｒしごき１動作を加えることになる。これに対
し、第２対と第３対の部材８１．８２　、８３．８４は
、筒状シート１０との摩擦によってコイルスプリング８
７．８８を圧縮して、筒状シート１０の降下に追随し、
ｒしどきＪ動作には追随しない。即ち、図中（ｃ）の区
問Ｂに示すように筒状シート１０と同期した一定の速度
に保たれる。次に区間Ｃにおいては第１、第２、第３の
各対の部材がすべて筒状シート１゜と同期して降下し、
この期間に横シールされ、横切断される。且つ、このＢ
及びＣ区間において、なお「しごき」動作からシール動
作に径行する時点において、シール動作を確実にさせる
ために、更にＤｊ２の閉鎖運動を加える。つまり、シー
ル動作の全期間にわったって第３対の部材８３．８４は
、筒状シート１０を上部において挟持する役目をする。

等速降下運動の終了する前に、速度パターンＤｊに従っ
て複合シール機構１４ａが開き始めると、第２対と第３
対の部材８１．８２　、８３．８４はコイルスプリング
８７．８８の弾性によフて下方に復帰する。区間りに穆
ると横シール装置１４は上方に移動し、時間Ｔ２ｃの間
に上部位置に復帰し、これと略並行してシール機構１４
ａも前後に最大間隔まで開く。更にサイクル動作余裕時
間Ｔ２ｄを加えて１サイクルが終了する。

即ち前記動作を要約すれば、筒状シート１０が、そのシ
ールされる位置の上方において挟持されると共に、シー
ルされる位置から下方に離れる方向に向って「しごき」
動作を受けることになる。

上記の通り、横シールされる前に筒状シートがシール用
部材の上方において挟持されて物品の残渣などのシール
部分への落下を防止することができる。また同時に下方
においてｒしごきＪ動作をうけるので、粘ちょう物もシ
ール位置から下方に押下げられ、完全な密封シールを行
うことが可能となる。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施態様に
ついて説明したが、その好ましい実施態様の説明は、構
成の詳細な部分についての変形、特許請求の範囲に記載
された本発明の精神に反しない限りでの種々な変形、あ
るいはそれらを組み合わせたものに変更することができ
ることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の横シール装置によれば、
横シール装置の上下動及び横シール部材の開閉動作をサ
ーボモータによりタイミング制御することによって、筒
状シートに適切な挟み動作並びにしごき動作を与えるこ
とができるので、固形ばら物や粘ちょう物であっても常
に適切な包装を円滑に行うことが可能な包装装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の包装装置を示す全体構成
図、第２図は、サーボモータにより制御されるシート加
工過程の概略を示す模式図、第３図は横シール装置の構
造を示す斜視図、第４図は横シール装置の駆動機構を示
す平面図、第５図は、複合横シール機構の構成を含む要
部側面図、第６図は、複合横シール機構の各部材の１サ
イクルの動作のタイミングを示す図である。 １・・・包装装置、フ・・・シート、８・・・物品、１
１・・・送り装置、１２・・・縦シール装置、１３−・
・第一のサーボモータ、１４・・・横シール装置、１４
ａ・・・複合横シール機構、１５・・・第三のサーボモ
ータ、１６・・・第二のサーボモータ、６３・・・スラ
イダ、６５．７１・・・ロッド、６６、フ２・・・しご
き部材、６８．６８・・・レバー、８１．８２・・・シ
ール部材、８３．８４・・・シート挟み部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続送りされる筒状のシートに投入した物品を密封する
   包装機の横シール装置において、前記シートの送り速度
   に同期して垂直下方に移動しながら横シールするシール
   手段と、このシール手段の上部にあって一体的に移動し
   前記投入された物品のシール部への落下を防止するシー
   ト挟み装置と、この挟み装置を該包装機への物品投入に
   連動して開閉制御する制御手段とを具備することを特徴
   とする包装機の横シール装置。