KR101979966B1 - 봉지 충전 포장기에서의 초음파 시일장치 - Google Patents

Abstract

소위 공시일을 확실하게 방지할 수 있는, 봉지 충전 포장기용의 초음파 시일장치를 제공한다.
구동로드(29)를 축방향으로 왕복이동시키고, 2갈래 레버(31)를 소정의 각도 범위에서 왕복회전시킴으로써 혼(39)과 앤빌(49)을 서로 접근 및 분리시킨다. 혼과 앤빌을 접근시켜 봉지 입구(b)를 협지하여 서로 소정의 힘으로 억압시킨다. 센서(61)에 의해 앤빌의 슬라이딩축(47)의 후단에 부착된 제2 블럭(53)의 위치를 검출하고, 그에 의해 혼과 앤빌 각각의 억압면(40과 50) 사이의 거리, 즉 봉지 입구의 협지된 부분의 두께 m을 검출하여, 그것이 미리 정한 임계값 M 이상인 경우에는 진동자(35)를 기동하여 시일을 실시하고, 임계값 이하인 경우에는 시일을 실시하지 않는다.

Description

봉지 충전 포장기에서의 초음파 시일장치{ULTRASONIC SEALING APPARATUS FOR USE IN BAG FILLING AND PACKAGING MACHINE}

본 발명은 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한쌍의 그리퍼로 유지한 상태에서 소정의 궤도에 따라서 간헐적 또는 연속적으로 이송하면서 봉지의 개구, 피포장물의 충전, 봉지 입구의 시일 등, 소정의 포장처리를 차례로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 시일장치에 관한 것으로서, 특히 초음파를 사용하여 시일하는 초음파 시일장치에 관한 것이다.

봉지 충전 포장기에 사용하는 시일장치로서 초음파를 사용하는 초음파 시일장치가 알려져 있다. 이러한 초음파 시일은 시일부에 이물질이 끼어도 이를 초음파 진동으로 제거하여, 소위 끼어들어감을 방지할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 히트시일(heat seal)과는 달리 열원을 필요로 하지 않는다. 초음파 시일에서는 혼(horn)과 앤빌(anvil) 사이에 봉지를 협지하고 혼에 초음파 진동을 부여하여 시일을 실시하지만, 봉지가 협지되어 있지 않은 상태에서 시일장치를 작동시키는, 소위 공(空)시일을 실시하면, 단단한 금속제의 앤빌에 대해서 금속제의 혼이 직접 접촉되어 진동을 부여하게 되므로, 장치의 일부에 균열이 발생하거나 스크래치를 발생시켜 장치 자체가 손상될 우려가 있다. 봉지가 정상적으로 혼과 앤빌 사이에 협지된 상태에서는 봉지가 완충재로서 작용하므로, 그와 같은 사태는 일어나지 않는다. 그와 같은 공시일을 방지하기 위해, 종래에는 봉지의 이송방향에서 시일공정보다 상류측에서 봉지의 유무를 센서 등으로 검출하고, 그 검출신호에 기초하여 후공정에서의 작업을 제어하고, 봉지의 존재를 확인할 수 없는 경우에는 시일 공정에서는 시일 작업을 실시하지 않도록 하고 있었다. 이와 같은 제어는 초음파 시일을 실시하는 경우뿐만 아니라, 한쌍의 열판을 사용하는 소위 히트시일을 사용하는 포장기에서도 실시되고 있었다.

그러나, 그와 같이 센서로 검출한 후에, 피포장물의 충전에 따른 충격, 또는 봉지를 이송할 때의 기계 진동, 또한 이동개시시 또는 정지시에서의 관성력 등의 영향으로 그리퍼(gripper)에 대해서 봉지가 하방으로 어긋나거나, 또는 봉지가 그리퍼로부터 벗어난 경우에, 또한 탈기공정 등에서 봉지 입구를 긴장시켰을 때 봉지 입구가 하방으로 접힌 경우 절각(折角) 센서로 검출을 실시하는 작업을 하고 있음에도 불구하고, 결과적으로는 공시일(idle sealing)을 실시하게 된다. 따라서, 종래의 방법에서는 초음파 시일장치에 의한 공시일을 완전하게는 방지할 수 없어, 초음파 시일장치 파손의 위험성이 존재하고 있다.

그런데, 시일 공정에서 어떤 검지를 실시하고, 그에 의해 시일 작업을 제어하는 기술이, 예를 들어 일본 공고특허공보 소53-23755호 또는 일본 공개특허공보 소59-142925호에 개시되어 있다. 이들에 개시된 포장기에서는 시일을 실시하기에 앞서, 시일공정으로 이송되어 온 봉지에 피포장물이 충전되어 있는지의 여부를 검지하고, 충전되어 있지 않은 경우에는 시일을 실시하지 않도록 하고 있다. 그러나, 이들 포장기에 사용되고 있는 시일장치는 히트시일장치이고, 히트시일장치의 경우에는 초음파 시일과 달리, 공시일을 실시해도 장치 자체에는 전혀 문제가 발생하지 않는다. 또한, 이들 공보에 개시된 포장기에서는, 봉지의 피포장물이 충전되어 부풀어오른 부분으로 검출부재를 이동시켜 검지하도록 이루어져 있고, 봉지에 상하로 위치 오차가 발생하고 있어도 충전 종료로서 검지하여 시일을 실시한다.

또한, 일본 공개특허공보 평1-182230호에서는, 열판으로 히트시일을 실시할 때 그 2매의 열판의 대향 간격을 측정하고, 일정 이상의 간격을 검지하면 소위 이물질이 끼어들어감을 판단하고, 경보를 발하는 등에 의해 불량품의 발생을 알리는 히트시일장치가 개시되어 있다. 그러나, 이 장치에서는 히트시일을 실시하고 비로서 끼어들어감을 검지하는 것이고, 히트시일을 실시할지의 여부를 제어할 수는 없다.

일본 공고특허공보 소53-23755호 일본 공개특허공보 소59-142925호 일본 공개특허공보 평1-182230호

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 소위 공시일을 확실하게 방지할 수 있는, 봉지 충전 포장기용 초음파 시일장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 구성의 초음파 시일장치를 제공한다. 즉, 상기 초음파 시일장치는 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한쌍의 그리퍼로 협지하고, 봉지를 유지한 상태에서 소정의 궤도를 따라서 이송하면서, 소정의 포장처리를 순차적으로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 초음파 시일장치로서, 서로 접근·떨어짐 자유롭게 구성된 혼과 앤빌을 구비하고 상기 봉지 충전 포장기의 소정의 시일 공정 위치에 배치된 초음파 시일장치 본체와, 상기 시일 공정 위치에 배치되고, 상기 시일 공정으로 이송된 봉지의 봉지 입구가 상기 혼과 앤빌 사이에서 미리 정해진 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하는 센서와, 상기 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 초음파 시일장치 본체를 제어하는 제어장치를 구비하고 있다.

상기 센서는 상기 봉지의 봉지 입구를 협지하여 서로 억압된 상기 혼과 앤빌의, 각각 상기 봉지를 억압하는 억압면간의 거리를 검지하고, 상기 제어장치는 상기 검지된 거리가 미리 정해진 임계값 이상인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 임계값 미만인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 혼과 앤빌은 서로 연동하여 이동하고, 상기 센서는 상기 혼과 앤빌 중 어느 한쪽의 위치를 검지함으로써 상기 억압면간의 거리를 검지하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 초음파 시일장치 본체는 상기 혼과 앤빌을 지지하는 상자형상의 프레임을 구비하고, 상기 혼과 앤빌을 작동시키는 구동기구가 상기 프레임 내에 배치되고, 상기 센서는 상기 프레임 내에 배치되어 상기 앤빌과 함께 이동하는 검출부재의 위치를 검지하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 센서는 상기 봉지의 봉지 입구가 상기 시일 허가 상태의 하한 상태에 있을 때 상기 봉지 입구의 가장자리부가 위치하는 하한 위치에 대응하는 위치에 설치되고, 상기 제어장치는 상기 센서가 그 하한 위치에서 봉지의 존재를 검지한 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일허가 상태에 있다고 판단하고, 검지하지 않는 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하도록 구성할 수 있다.

다른 실시형태에서는, 상기 앤빌은 상기 혼에 대해서 전후진하는 앤빌지지부재에 절연체를 통하여 부착되고, 상기 센서는 상기 혼과 상기 앤빌에 개별의 배선에 의해 전기적으로 접속되며, 상기 혼과 상기 앤빌이 최접근 위치까지 이동했을 때 상기 혼과 상기 앤빌 사이의 전기적 통전, 또는 상기 혼과 상기 앤빌 사이에 발생하는 전기저항의 변화를 검지하는 검지센서이며, 상기 제어장치는 상기 검지센서가 상기 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 상기 전기적 통전 또는 전기 저항의 변화를 검지했을 때에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어한다.

어느 실시형태에서는, 상기 초음파 시일장치는 상기 혼과 상기 앤빌을 상기 검지센서에 접속시키는 상기 배선의 단선을 검출하는 단선검출장치를 더 구비하고, 상기 제어장치는 상기 단선검출장치가 상기 배선의 단선을 검출한 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구는 시일 허가 상태가 아니라고 판단하고, 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어한다.

또한 어느 실시형태에서는, 상기 검지센서는 전기저항의 변화를 검지하고, 상기 단선검출장치는 상기 혼과 상기 앤빌 사이에서 전기적으로 접속되며, 상기 혼과, 상기 앤빌과, 상기 검지센서와, 상기 혼과 앤빌을 상기 검지센서에 접속시키는 배선과 함께 폐쇄회로를 구성하는 저항기를 구비하고, 상기 제어장치는 상기 검지센서가 상기 전기저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 봉지가 시일 허가 상태에 있다고 판단하고, 상기 검지센서가 상기 전기저항의 변화를 검지한 경우에 봉지가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하도록 할 수 있다.

또한 어느 실시형태에서는, 상기 혼 또는 앤빌과 상기 검지센서 사이에 가변저항기를 구비하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 구성의 초음파 시일장치를 구비한 간헐회전식 봉지 충전 포장기를 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 따르면, 시일공정에 배치된 센서에서 시일을 실시하기 전에 봉지가 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하고, 그 신호에 기초하여 초음파 시일장치를 제어하므로, 확실하게 공시일을 방지할 수 있고, 초음파 시일장치의 손상을 방지할 수 있다. 본 발명은 추가로, 봉지의 봉지 입구를 협지하여 서로 억압된 혼과 앤빌의, 각각 봉지를 억압하는 억압면 사이의 거리를 검지하도록 한 경우, 혼과 앤빌의 시일 위치로의 이동중에 어떤 원인으로 봉지 입구가 어긋나거나, 접힌 경우에도 그것을 확실하게 검지할 수 있어 공시일을 방지할 수 있다.

앤빌이 혼에 대해서 전후진하는 앤빌지지부재에 절연체를 통하여 부착되고, 센서는 혼과 앤빌에 개별의 배선에 의해 전기적으로 접속되며, 혼과 앤빌이 최접근 위치까지 이동했을 때, 혼과 앤빌 사이의 전기적 통전 또는 혼과 앤빌 사이에 발생하는 전기 저항의 변화를 검지하는 검지센서를 구비하며, 제어장치가, 검지센서가 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하고, 전기적 통전 또는 전기 저항의 변화를 검지했을 때에는 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하도록 한 경우에는, 혼과 앤빌의 최접근시의 기계적 간극을 검출하는 구성과는 달리, 기계적인 덜컹거림 등의 영향을 받지 않고, 검출정밀도가 우수한 이외에, 응답성도 뛰어나고 고속화에 대응할 수 있다.

상기 초음파 시일장치가 또한, 혼과 앤빌을 검지센서에 접속하는 배선의 단선을 검출하는 단선검출장치를 구비하면, 제어장치에 의해 단선검출장치가 배선의 단선을 검출한 경우에는 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하고, 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어함으로써 공시일에 의한 초음파 시일장치의 파손을 더욱 확실하고 안정적으로 방지할 수 있다.

단선검출장치로서, 혼과 앤빌 사이에서 전기적으로 접속된 저항기를 사용한 경우에는 간단한 구성으로 배선의 단선을 검지할 수 있다.

혼 또는 앤빌과 검지센서 사이에 가변저항기를 구비하고 있으면, 검지센서의 감도 조정이 가능해져, 공시일에 수반되는 초음파 시일장치의 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 초음파 시일장치를 사용한 봉지 충전 포장기의 구성을 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 제1 실시형태에 관한 초음파 시일장치의 측면 단면도이다.
도 3은 도 2에서의 A-A선에 의한 단면도이다.
도 4는 도 2에서의 B-B선에 의한 단면도이다.
도 5는 시일을 실시하고 있을 때의 초음파 시일장치의 측면 단면도이다.
도 6은 혼과 앤빌로 봉지 입구를 협지하여 억압하고 있는 상태를 도시한 부분 확대도이다.
도 7은 제2 실시형태에서 사용하는 센서에 의한 검지상태를 도시한 부분 사시도이다.
도 8은 제3 실시형태에 관한 초음파 시일장치의 대기시의 측면 단면도이다.
도 9는 도 8의 C-C 단면도이다.
도 10은 시일 허가 상태에 있는 경우의 측면 단면도이다.
도 11은 시일 허가 상태가 아닌 경우의 측면 단면도이다.
도 12는 제4 실시형태에 관한 초음파 시일장치의 평면 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명의 범위는 그것에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 초음파 시일장치를 사용한 간헐회전식 봉지 충전기(1)의 구성을 도시한 전체 사시도이다. 또한, 이하에서는 간헐회전식 봉지 충전 포장기를 예로서 설명하지만, 본 발명의 적용은 이에 한정되는 것은 아니고, 연속이송식에도 적용 가능하다. 또한, 그리퍼에 의해 유지되는 봉지의 자세는 기립자세(세로형 봉지 충전 포장기) 이외에, 봉지를 눕힌 상태의 횡방향 자세(가로형 봉지 충전 포장기)에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 초음파 시일장치를 사용하여 초음파 시일을 실시한 후, 필요에 따라서 적절하게 히트시일장치에 의한 화장시일(decorative sealing)이나, 냉각장치에 의한 히트시일부의 냉각처리를 실시해도 좋다.

도 1에서 부호 "1"은 간헐회전식 세로형 봉지 충전 포장기(이하 간단히 「포장기」라고 함)를 나타내고, 이 포장기(1)는 간헐 회전하는 회전테이블(3), 상기 회전테이블(3)의 외주부에 부착된 복수 그룹의 좌우 한쌍의 그리퍼(5)를 구비하며, 그리퍼(5)에서 봉지(B)의 양측 가장자리부를 협지하고, 회전테이블(3)의 간헐 회전에 수반하여 봉지(B)를 유지한 상태에서 원형 궤도를 따라 차례로 소정의 스테이션에 정지하면서 이송한다. 스테이션 Ⅰ에서는 봉지 공급 공정이 실시되고, 여기에는 공지의 컨베이어 매거진(7)이 배치되며, 한쌍의 흡착반(8)에서 봉지(B)를 1매씩 취출하여 그리퍼(5)에 기립상태로 건네준다. 다음 스테이션 Ⅱ에서는 인자기(printer)(9)에 의해 봉지(B)로의 제조 연월일 등의 인자가 실시된다. 스테이션 Ⅲ에서는 한쌍의 개구 흡착반(11)을 사용하여 봉지 입구(b)의 개구 처리가 실시되고, 스테이션 Ⅳ에서는 노즐(13)을 통하여 액상의 피포장물의 충전이 실시된다. 스테이션 Ⅴ에서는 개구 처리시에 서로 접근한 그리퍼(5)가 서로 멀어지고, 봉지 입구(b)의 긴장이 실시된다. 스테이션 Ⅵ에서는 혼(39)과 앤빌(49)을 구비한 초음파 시일장치(21)(이하, 「시일장치(21)」라고 함)에 의해 초음파 시일이 실시되지만, 이에 대해서는 후술한다. 스테이션 Ⅶ에서는 한쌍의 열판(15)을 사용하여 화장시일이 실시되고, 스테이션 Ⅷ에서는 한쌍의 냉각판(17)에 의한 시일부의 냉각이 실시되며, 그 후에 제품봉지 방출슈트(19)로 봉지(B)가 방출된다. 부호 "20"은 제어장치이고, 후술하는 시일장치(21)를 포함하여 포장기(1) 전체의 동작을 제어한다.

다음에, 도 2 이하를 참조하여 제1 실시형태에 관한 시일장치(21)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 2는 시일장치(21)의 구성을 도시한 측면 단면도이고, 앞의 공정에서 피포장물이 충전된 봉지(B)가 스테이션 Ⅵ로 이동하여 정지된 상태를 도시하고 있으며, 시일장치(21)는 아직 작동하고 있지 않다. 도 3 및 도 4는 각각 도 2에서의 A-A선 단면도, B-B선 단면도이다.

또한, 이하에 설명하는 본 발명의 실시형태에서는 초음파 시일을 봉지(B)의 봉지 입구(b)의 가장자리부에 걸쳐 실시하도록 하고 있다. 즉, 초음파 시일은 전술한 바와 같이 소위 끼어들어감을 방지할 수 있는 이점을 갖지만, 초음파 시일을 봉지 입구(b)의 가장자리부로부터 떨어진 위치에서 실시한 경우, 그 시일부분보다 상측에서는 봉지 입구가 개방되어 있고, 상품을 진열하고 있는 동안에 거기에 먼지 등이 들어갈 가능성이 있다. 봉지 입구(b)의 가장자리부에 걸쳐 시일을 실시하면 그와 같은 문제는 발생하지 않는다. 또한, 봉지 입구(b)의 가장자리부에 걸쳐 초음파 시일을 실시하는 경우에는 도 1에 도시한 공정 중, 열판(15)을 사용한 화장 시일 공정과 냉각판(17)을 사용한 냉각 공정은 실시하지 않는다. 물론, 본 발명은 봉지 입구(b)의 가장자리부보다 하측의 부분에서 초음파 시일을 실시하는 경우에도 적용할 수 있는 것이고, 그 경우에는 봉지 입구(b)의 가장자리부로부터 초음파 시일이 실시된 위치까지의 미시일 부분에 히트시일(화장시일)을 실시하고, 그 후의 냉각도 실시한다. 또한, 포장하는 제품이 봉지 입구의 가장자리부에 걸쳐 초음파 시일을 실시하는 것에 한정되는 경우에는, 앞서 설명한 스테이지 Ⅶ의 열판(15)을 구비한 화장시일장치와, 스테이션 Ⅷ의 한쌍의 냉각판(17)을 구비한 냉각장치를 설치할 필요는 없다.

도면에서, 부호 "25"는 후술하는 혼(39)이나 앤빌(49)을 구동하기 위한 구동축이고, 베이스(22)에 부착된 상자 형상의 프레임(23)에 회전 자유롭게 부착되며, 프레임(23) 내부로 수평방향으로 연장되어 있다. 부호 "27"은 프레임(23) 내부에 배치된 요동 레버이고, 그 일단측에서 구동축(25)에 일체 회전 가능하게 부착되며, 타단측에서 도시하지 않은 구동원(예를 들어, 캠기구)에 연결된 구동로드(29)에 서로 회전 가능하게 연결되어 있다. 구동로드(29)도 도시하지 않은 완충수단, 예를 들어 에어실린더를 통하여 구동원에 연결되어 있고, 구동로드(29)는 구동원에 의해 대략 그 축방향으로 왕복이동되도록 이루어져 있다. 구동축(25)에는 또한 도시한 바와 같이 소정의 각도로 벌어진 제1 암(32)과 제2 암(33)을 구비한 2갈래 레버(forked lever)(31)가 일체 회전 가능하게 부착되어 있다. 따라서, 2갈래 레버(31)는 구동 로드(29)가 어느 거리만큼 왕복 이동하면 요동레버(27), 구동축(25)을 통하여 그 운동이 전달되고, 그에 대응한 각도 범위에서 왕복 회전하게 된다.

부호 "35"는 진동자이고, 그 통형상의 케이싱(36)이 프레임(23)에 부착된 통형상의 가이드(41)에 의해 수평인 축방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 케이싱(36)의 후단측에는 부착축(37)이 부착되고, 그 선단에는 제1 부착 블럭(43)이 고정되며, 그 제1 부착 블럭(43)과 전술한 2갈래 레버(31)의 제1 암(32)의 선단을 제1 연결로드(45)가 연결하고 있다. 한편, 케이싱(36)의 전단으로부터는 이 진동자(35)로 발생되는 초음파 진동을 출력하는 부스터(38)가 수평방향으로 연장되어 있고, 그 선단에 혼(39)이 고정되어 있다. 따라서, 구동로드(29)가 그 축방향으로 왕복 이동함으로써 진동자(35)와 혼(39)은 가이드(41)에 의해 안내되어 일체적으로 전후진 이동을 하게 된다.

부호 "47"은 프레임(23)에 고정된 통형상의 가이드(55)에 삽입 통과되고, 프레임(23)의 안팎에 걸쳐 연장되어 있는 슬라이딩축이며, 혼(39)의 상방에서 혼(39)의 축과 동일한 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 프레임(23)의 외측에 위치하는 외단부에는 공지의 앤빌(49)이 앤빌지지부재(48)를 통하여 고정되어 부착되고, 봉지 입구(b)를 시일할 때 봉지 입구(b)를 억압하는 그 억압면(50)이, 전술한 혼(39)의 억압면(40)과 소정의 거리를 두고 대향하도록 이루어져 있다. 한편, 슬라이딩축(47)의 프레임(23)의 내측에 위치하는 내단부에는 제2 부착블럭(53)이 고정되어 있다. 그리고, 이 제2 부착블럭(53)에 제2 연결로드(57)가 그 일단에서 회전 가능하게 연결되고, 제2 연결로드(57)의 타단은 2갈래 레버(31)의 제2 암(33)의 단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 따라서, 구동로드(29)가 그 축방향으로 왕복 이동함으로써 앤빌(49)이 가이드(55)에 의해 안내되어 혼(39)과는 반대방향으로 전후진 이동을 하게 된다. 구체적으로는, 도 2에서 2갈래 레버(31)가 시계방향으로 회전하면, 혼(39)과 앤빌(49)은 도 5에 도시한 봉지를 협지하여 서로 접촉되는 위치까지 접근하고, 2갈래 레버(31)가 반시계 방향으로 회전하면 서로 멀어져, 도 2에 도시한 대기위치까지 후퇴한다. 또한, 본 실시형태에서는 슬라이딩축(47)은 도 3에 도시한 바와 같이 동일한 수평면 내에서 평행으로 2개 설치되어 있다.

부호 "61"은 부착 브래킷(63)에 의해 프레임(23) 내의 소정 위치에 부착된 센서이고, 본 실시형태에서는 근접 센서를 사용하고 있으며, 슬라이딩축(47)에 부착된 제2 부착 블럭(53)의 슬라이딩축(47)의 축방향에서의 위치를 검지하도록 이루어져 있다. 그리고, 제어장치(20)로부터 라인(L1)이 센서(61)에 연결되고, 라인(L2)이 제어장치(20) 내에 배치된 초음파 발진기(도시하지 않음)를 진동자(35)에 연결하고 있다. 제어장치(20)는 센서(61)로부터의 신호에 기초하여 진동자(35)의 동작을 제어한다.

다음에 시일장치(21)의 동작에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 시일장치(21)는 도 2에 도시한 상태에서 대기하고 있다. 그리고, 전공정에서 피포장물이 충전된 봉지(B)가 스테이션 Ⅵ(시일공정)으로 이동하여 정지하면, 구동원의 작용에 의해 소정의 타이밍으로 구동로드(29)가 도 2에서 축방향 하방으로 이동한다. 이에 의해, 2갈래 레버(31)가 도 2에서 시계방향으로 회전하고, 혼(39)과 앤빌(49)이 서로 접근하여 도 5에 도시한 바와 같이 봉지(B)의 봉지 입구(b)를 협지하고 접촉하여 정지한다. 그 때, 센서(61)에 의해 제2 부착 블럭(53)의 위치가 검지되고 있다. 이에 의해, 혼(39)의 억압면(40)과 앤빌(49)의 억압면(50) 사이의 거리 m, 다시 말하면, 봉지(B)의 봉지 입구(b)의 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 끼워져 있는 부분의 두께(m)가 검지된다(도 6 참조). 즉, 혼(39)과 앤빌(49)의 도 1에 도시되는 대기위치는 결정되어 있고, 모두 2갈래 레버(31)에 의해 동시에 연동하여 각각 2갈래 레버(31)의 회전각도에 대응한 거리만큼 이동되므로, 제2 부착블럭(53)의 위치를 검지함으로써, 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 협지되어 있는 부분에서 봉지(B)의 두께를 검지할 수 있다. 또한, 검지하는 대상은 제2 부착블럭(53)에 한정되지 않고, 예를 들어 제1 부착블럭(43)의 위치를 검지해도 좋다. 물론, 혼(39)의 억압면(40)과 앤빌(49)의 억압면(50) 사이의 거리를 직접 측정해도 좋다.

상기와 같이, 본 실시형태에서는, 혼(39)과 앤빌(49)에서 봉지 입구(b)를 협지할 때의 혼(39)의 억압면(40)과 앤빌(49)의 억압면(50) 사이의 거리, 즉 봉지 입구(b)의 혼(39)의 억압면(40)과 앤빌(49)의 억압면(50) 사이에 협지된 부분의 두께(m)를 검지하고, 그 m의 값에 기초하여 시일장치(21)를 제어한다. 즉, 본 발명은 봉지(B)의 봉지 입구(b)가 혼(39)과 앤빌(49) 사이에서 어떠한 위치에, 또는 어떠한 상태에서 위치하고 있는지에 따라 이 m의 값이 변화된다는 견지에 기초하여 이루어진 것이다. 이에 대해서 이하에 설명한다.

전술한 바와 같이 혼(39)과 앤빌(49)은 도시하지 않은 구동원에 의해, 도시하지 않은 완충수단으로서의 에어실린더 및 구동로드(29)를 통하여 구동되고, 봉지(B)를 협지하여 접촉되지만, 동일한 치수의 봉지에 대해서는 그 접촉될 때의 혼(39)과 앤빌(49)의 억압력은 당연히 일정한 값으로 설정된다. 따라서, 봉지(B)의 봉지 입구(b)가 혼(39)과 앤빌(49) 사이에서 어떠한 위치에, 또는 어떠한 자세에 있는지에 따라, 혼(39)과 앤빌(49)에서 협지되어 억압되어 있는 부분의 두께가 바뀐다. 즉, 봉지가 원하는 위치, 자세로 그리퍼(5)에 의해 유지되어 있는 경우에는, 봉지 입구(b)는 봉지(B)의 길이방향으로 미리 설정된 폭, 구체적으로는 혼(39)과 앤빌(49)의 억압면(40, 50)의 치수에 의해 결정되는 폭의 범위에서 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 억압되고, 어느 두께만큼 압축되지만, 이 경우에 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 그 봉지의 끼인 부분에 작용하고 있는 면압을 F로 한다. 이에 대하여, 예를 들어 봉지의 이송과정에서 봉지(B)가 그리퍼(5)에 대해서 하측으로 위치 오차를 일으키고, 봉지 입구(b)의 가장자리부가 예를 들어 혼(39)의 억압면(40)의 상부 가장자리보다 아래에 위치하면, 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 협지되는 부분의 폭이 좁아지고 면압이 F보다 높아진다. 따라서, 봉지(B)의 억압되는 부분은 더 압축되고, 그 두께는 앞의 경우보다 얇아지며, 억압면(40, 50)은 앞의 봉지가 원하는 위치, 자세로 그리퍼(5)에 유지되어 있는 경우보다 접근한다. 이 두께(m)가 너무 얇아지면, 혼(39)이 초음파 진동할 때 봉지(B)는 이미 완충재로서의 기능을 수행하지 못하게 되고, 시일장치(21)에 대하여 전술한 바와 같은 바람직하지 않은 작용을 하게 된다. 봉지(B)가 그리퍼(5)로부터 벗어나 혼(39)과 앤빌(49)이 직접 접촉되는 경우에도 당연히 앤빌(49)을 비롯하여, 시일장치(21)의 손상 등의 가능성이 있다.

그래서, 본 실시형태에서는 값 m을 검지하고, 그 값이 미리 정해진 임계값 M을 만족하지 않는 경우에는 봉지 입구가 시일 허가 상태는 아니라고 판단하고, 진동자(35)를 작동시키지 않는 것으로 한 것이다. 즉, 그 임계값 M으로서는 봉지 입구(b)의 혼(39)과 앤빌(49)에 의해 협지된 부분이 초음파 진동에 대한 완충재로서 충분히 기능하는 두께, 즉 시일장치(21)로 악영향을 미치지 않는 하한의 값이 선택된다. 검지된 값 m이 이 임계값 M 이상인 경우에는, 봉지 입구(b)는 시일 허가 상태에 있고, 임계값 M을 만족하지 않는 경우에는 시일 허가 상태가 아니게 된다. 시일 허가 상태에 있는 경우와 시일 허가 상태가 아닌 경우에는, 구동원측의 동일한 이동량에 대하여 혼(39)과 앤빌(49)의 이동량, 즉 구동로드(29)의 이동량이 다르지만, 그 차는 전술한 완충수단으로서의 에어실린더에 의해 흡수된다. 즉, 완충수단으로서의 에어실린더의 로드는 평상시에는 수축상태에 있고, 값 m이 커질수록 혼(39)과 앤빌(49)의 규제되는 이동량이 커지고, 그 만큼 에어실린더의 로드의 신장하는 양이 커진다. 따라서, 봉지(B)의 상태가 정상이고 값 m이 임계값 M 이상인 경우에 비하여, 봉지(B)가 위치오차 등을 일으켜 압축량이 커지고 값 m이 임계값 M 미만이 된 경우에는 로드의 신장량은 적어지고, 봉지(B)가 끼어 있지 않은 경우에는 로드는 전혀 신장하지 않는다.

센서(61)는 검지되는 거리 m이 미리 정해진 임계값 M보다 작아지면 오프상태로부터 온상태로 전환하여 신호를 발하게 되어 있고, 그 신호는 제어장치(20)에 입력된다. 소정의 타이밍으로 제어장치(20)에 의해 그 온, 오프 상태가 판단되고, 오프 상태, 즉 검지된 값 m이 임계값 M보다 큰 경우에는 봉지 입구(b)가 시일 허가 상태에 있다고 판단되고, 제어장치(20) 내의 초음파 발진기는 진동자(35)에 초음파를 발진하고, 진동자(35)를 일정시간 초음파 진동시키며, 그 초음파 진동을 부스터(38)를 통하여 증폭하여 혼(39)에 전달하고, 이를 소정의 진폭으로 초음파 진동시킨다. 이에 의해 공지와 같이, 혼(39)과 앤빌(49)에 협지된 봉지(B)의 봉지 입구(b)의 부분에 마찰열이 발생하고, 그 열에 의해 봉지 입구(b)의 시일이 실시된다. 그 후, 혼(39)과 앤빌(49)은 앞에서와 반대측으로 이동되어 도 2에 도시한 대기위치로 복귀한다. 봉지는 다음의 스테이션 Ⅶ(열시일 공정)으로 이송된다.

한편, 온 상태, 즉 검지된 값 m이 임계값 M에 도달하지 않은 경우에는 봉지 입구(b)가 시일 허가 상태는 아니라고 판단되어, 제어장치(20)는 진동자(35)를 진동시키지 않는다. 그리고, 초음파 시일을 실시하지 않고 혼(39)과 앤빌(49)은 도 2의 대기위치로 복귀된다. 봉지(B)는 불량품으로서 도시하지 않은 불량품 회수 슈트상으로 배출된다.

또한, 상기의 실시형태에서는 하한측의 임계값만을 설정하고 있지만, 상한측의 임계값도 설정해도 좋다. 이를 설정함으로써, 예를 들어 봉지를 2매 취한 경우에 이를 검지하고, 시일을 실시하지 않도록 할 수 있다. 또한, 봉지 입구가 접히고, 그 접혀 2매 겹쳐진 부분이 혼(39)과 앤빌(49)에 협지된 경우도 동일하게 검지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 초음파 시일장치(61)의 주요부만을 도시한 사시도이고, 부호 "63", "65"는 각각 억압면(64, 66)을 구비한 혼과 앤빌이다. 본 실시형태에서는 제1 실시형태와는 달리, 센서에 의한 검지동작은 봉지를 혼(63)과 앤빌(65)에서 협지하기 전, 예를 들어 혼(63)과 앤빌(65)이 제1 실시형태에서 도 2에 도시되는 대기위치에 위치하고 있는 상태에서 실시되고, 검지하는 대상은 봉지의 혼과 앤빌에 의해 협지된 부분의 두께가 아니라 봉지의 상하방향에서의 위치이다.

이 실시형태에서는, 센서(69)로서는 발광소자(70)와 수광소자(71)로 이루어진 광센서를 사용하고 있다. 그리고, 발광소자(70)와 수광소자(71)는 이하와 같은 위치에 배치된다. 즉, 전술한 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 봉지 입구(b)가 혼(63)과 앤빌(65)에 의해 협지되어 소정의 힘으로 억압되었을 때 검출되는 값 m이 임계값 M과 일치하는 경우를 상정하고, 그 경우에 혼(63)과 앤빌(65)에 의해 협지되기 전에 봉지 입구(b)의 가장자리부가 위치하는 봉지의 길이(높이)방향에서의 위치(P)를 발광소자(70)로부터 발해진 광이 통과하고, 수광소자(71)에 의해 수광되도록 배치된다. 발광소자(70)로부터 발해지고, 수광소자(71)에 의해 수광되는 광의 양은 광이 봉지(B)를 통과하는지의 여부에 따라 다르다. 따라서, 그 수광소자(71)가 수광하는 광의 양에 따라, 위치(P)에 봉지(B)가 존재하고 있는지의 여부의 판단이 가능해진다. 그리고, 수광한 광의 양(l)이 미리 정해진 임계값 L보다 적으면, 광은 봉지(B)를 통과한 것을 나타내고 있고, 이것은 봉지 입구(b)의 가장자리부가 위치(P) 또는 그보다 상측에 위치하고 있으며, 혼(63)과 앤빌(65)에 의해 협지되는 폭이 충분하고, 억압된 경우에 혼(63)과 앤빌(65) 사이의 간극, 즉 봉지 입구(b)의 억압된 부분의 두께가 전술한 임계값 M 이상이 되는 것을 나타내고 있다. 이 경우에는 혼(63)과 앤빌(65)을 동작시키고, 봉지 입구(b)를 협지하고 억압하여 초음파를 발생시켜 시일을 실시한다.

반대로 수광된 광량(l)이 임계값 L 이상인 경우에는 봉지 입구(b)의 가장자리부가 위치(P)보다 아래에 있는, 또는 봉지(B) 그 자체가 존재하지 않는 것을 나타내고 있으며, 그 경우에는 혼(63)과 앤빌(65)에서 봉지 입구(b)를 협지하고 억압하면, 그 협지된 부분의 두께 m은 임계값 M보다 작아지는 것을 나타내고 있고, 그 경우에는 혼(63)과 앤빌(65)을 동작시키지 않고, 시일을 실시하지 않는 것으로 한다. 또한, 센서(69)는 봉지(B)의 폭방향으로 2개 이상 설치해도 좋다.

이 예에서는 제1 실시형태와 달리, 혼(63)과 앤빌(65)에서 봉지 입구(b)를 협지하기 전에 센서(69)에서 검지를 실시하고, 시일 허가 상태라고 판단된 경우에 혼(63)과 앤빌(65)을 이동시켜 봉지를 억압한다. 그러나, 봉지(B)는 그리퍼(5)에 유지되어 정지되어 있으므로, 그 사이에 봉지(B)의 상태에 변화가 생기는 일은 거의 없기 때문에 오류가 없는 판단에 기초하여 시일을 할지의 여부가 결정된다.

다음에, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 이 실시형태에서는, 혼과 앤빌을 서로 접근 또는 분리시키기 위한 구동기구는 앞에서 설명한 제1 및 제2 실시형태와 동일하지만, 앤빌의 부착구조가 다르다. 또한, 센서로서는 혼과 앤빌 사이의 전기적 통전 또는 혼과 앤빌 사이의 전기저항의 변화를 검지하는 검지센서를 사용한다. 또한, 제1 및 제2 실시형태와 공통인 부재에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 제3 실시형태에 관한 초음파 시일장치(75)의 대기상태를 도시한 측면 단면도이고, 도 9는 도 8의 C-C단면도이다. 도면에서 부호 "76"은 앤빌이다. 앤빌(76)은 프레임(23)에 고정된 가이드(55)에 삽입 통과되어 슬라이딩하는 슬라이딩축(47)의 선단에 부착된 앤빌지지부재(78)의 하면측에, 절연체(79)를 통하여 고정되어 있다. 그 절연체(79)는, 혼(39)의 억압면(40)과 앤빌(76)의 억압면(77)이 직접적으로 접촉되었을 때, 앤빌(76)로부터 앤빌지지부재(78), 슬라이딩축(47), 가이드(55), 프레임(23), 진동자(35)를 통하여 혼(39)으로 연결되는, 또는 앤빌(76)로부터 앤빌지지부재(78), 슬라이딩축(47), 제2 연결로드(57), 2갈래 레버(31), 제1 연결로드(45), 진동자(35)를 통하여 혼(39)과 연결되는 폐쇄회로가 형성되지 않도록 하는 것이다. 절연체(79)는, 예를 들어 앤빌지지부재(78)와 슬라이딩축(47) 사이에 설치되어도 좋다. 이 경우, 슬라이딩축(47)도 앤빌(76)을 지지하는 지지부재의 일부로 파악하고, 그와 같은 구성도 「앤빌은 앤빌지지부재에 절연체를 통하여 부착되어 있는」것으로 한다. 절연체(79)는 혼(39)과 앤빌(76)이 접촉되었을 때 용이하게 변형되지 않는 강성을 갖고 있다.

또한, 이 실시형태의 도면에 도시한 예에서는, 혼(39)과 앤빌(76)은 배선(L3)으로 연결되고, 배선(L3)의 도중에 전기저항기(80)가 부착되어 있지만, 이 배선(L3), 전기저항기(80)가 설치되지 않는 실시형태도 있다. 이들에 대해서는 후술한다.

부호 "81"은 검지센서이고, 제어장치(20) 내에 설치되어 있다. 검지센서(81)는 배선(L4, L5)에 의해 혼(39)과 앤빌(76)로 연결되고, 배선(L5)의 도중에는 가변저항기(82)가 부착되어 있다. 가변저항기(82)는 배선(L4)에 부착되어도 좋다. 검지센서(81)는 혼(39)과 앤빌(76)이 가장 접근했을 때 혼(39)과 앤빌(76)이 전기적으로 통전하고 있는지, 또는 혼(39)과 앤빌(76) 사이의 전기저항값이 변화되는지를 검지하는 것이다. 즉, 도시한 배선(L3)과 전기저항기(80)가 설치되어 있는 예에서는, 도시의 상태에서 혼(39), 배선(L3), 앤빌(76), 배선(L5), 검지센서(81), 배선(L4)으로 구성되는 폐쇄회로가 형성되고, 그에 포함되는 전기저항은 직렬로 연결된 전기저항기(80)와 가변저항기(82)이다. 이 상태로부터 혼(39)과 앤빌(76)이 접근하여 각각의 억압면(40, 77)이 접촉되면, 혼(39)과 앤빌(76) 사이는 병렬로 연결되고, 전체의 저항값이 변화되며 그것이 검지센서(81)에 의해 검지된다. 또한, 배선(L3), 전기저항기(80)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 혼(39)과 앤빌(76)이 직접적으로는 통전하고 있지 않았던 상태로부터 직접 통전한 상태로 바뀐 것이 검지된다.

또한, 전기저항기(80)는 배선(L4, L5)이 단선되어 있는지의 여부를 검지하는 단선검지장치로서 기능한다. 즉, 도시한 상태에서, 배선(L3, L4, L5) 중 어느 것에 단선이 발생하면, 도시한 폐쇄회로가 오픈회로가 되어, 검지센서(81)에 의해 검지되는 저항값은 무한대가 되며(저항값이 변화), 적어도 배선(L3, L4, L5) 중 어느 것에 단선이 발생하고 있는 것이 검지된다.

도 8 및 도 9에 전술한 바와 같이, 봉지(B)가 시일공정으로 이동해 온 상태를 도시하고 있지만, 시일장치(75)는 아직 작동을 개시하고 있지 않고 대기상태에 있다. 이 때, 검지센서(81)에 의해 검지되는 저항값은 전기저항기(80)와 가변저항기(82)의 합산값이 되고, 이것이 저항값에 변화가 발생했는지의 여부를 판단하는 경우의 기준이 된다. 또한, 배선(L3), 전기저항기(80)가 설치되어 있지 않은 경우에는 비통전 상태가 검지된다.

도 10은 시일공정에 봉지(B)가 이송되고 혼(39)과 앤빌(76)이 소정의 거리로 이동하여 가장 접근하고, 그들의 억압면(40, 77)으로 그 봉지 입구를 끼운 상태를 도시하고 있다. 즉, 봉지(B)의 봉지 입구가 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 정상적인 상태로 위치하고 있다. 아직 혼(39)의 진동은 시작되고 있지 않다. 이 때, 봉지 입구가 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 존재하므로, 혼(39)과 앤빌(76)이 직접 접촉되고 있지 않다. 따라서, 배선(L3)이 설치되어 있지 않은 경우에는 검지센서(81)가 비통전을 검지하고, 배선(L3)이 설치되어 있는 경우에는 저항값은 변화되지 않고 그것이 검지센서(81)에 의해 검지된다. 이 검지결과를 받아 제어장치(20)는 시일 허가 상태에 있다고 판단하고, 혼(39)에 초음파 진동을 부여하도록 제어한다.

한편, 도 11은 봉지(B)가 그리퍼(5)로부터 벗어나, 봉지(B)의 봉지 입구가 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 정상적인 상태로 위치하고 있지 않은 상태를 나타내고 있다. 아직 혼(39)의 진동은 시작되고 있지 않다. 이 때, 봉지 입구가 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 존재하지 않으므로 혼(39)과 앤빌(76)은 직접 접촉되어 있다. 따라서, 배선(L3)이 설치되어 있지 않은 경우에는 검지센서(81)가 혼(39)과 앤빌(76)이 통전하고 있는 것을 검지한다. 배선(L3)이 설치되어 있는 경우에는 혼(39)과 앤빌(76) 사이가 병렬로 접속되어 저항값은 내려가고, 그 저항값의 변화가 검지센서(81)에 의해 검지된다. 이 검지결과를 받아 제어장치(20)는 시일 허가 상태가 아니라고 판단하고 혼(39)에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하여, 소위 공시일을 방지한다.

여기에서, 배선(L3)이 설치되어 있는 경우에, 전술한 폐쇄회로, 특히 배선(L3, L4, L5) 중 적어도 어느 것이 단선되었다고 하자. 봉지(B)가 정상적인 상태에서 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 위치하고, 혼(39)과 앤빌(76)이 가장 접근한 경우(도 10)를 생각하면, 배선(L3, L4, L5) 중 어느 것에 단선이 발생하고 있으면 저항값은 무한대가 된다. 한편, 봉지(B)가 혼(39)과 앤빌(76) 사이에 존재하지 않는 상황에서 혼(39)과 앤빌(76)이 가장 접근하여 접촉된 경우(도 11), 배선(L4, L5)에 단선이 발생하고 있는 경우에는 저항은 무한대이고, 배선(L3)에 단선이 발생한 경우에는 폐쇄회로에 포함되는 저항은 가변저항기(84)만이 되어 전체의 저항값은 작아진다. 따라서, 어떤 경우에도 단선이 발생하면 저항값이 변화된다. 이와 같은 경우에는, 모든 제어장치(20)가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여, 혼(39)에 진동을 부여하지 않도록 제어한다. 또한, 혼(39)과 앤빌(76)이 떨어져 있는 경우에도 L3, L4, L5 중 어느 것에 단선이 발생하면, 그 시점에서 혼(39)과 앤빌(76) 사이의 저항은 무한대가 된다. 이 시점에서 시일 허가 상태가 아니라고 판단하도록 해도 좋다. 그리고, 그와 같은 판단과 함께 경보를 발하여 포장기(1)를 정지시키도록 해도 좋다.

도 12는 제4 실시형태를 도시한, 도 8에서의 단면 C-C에서의 단면도이다. 이 실시형태는, 제3 실시형태에서 단선검출장치로서의 저항기를 배선(L3)에 설치한 대신, 혼(39)과 해당 혼(39)과 검지센서(81)를 전기적으로 접속하는 배선(L4)의 도중에서 검지센서(81)에 가까운 위치에 혼측 단선확인센서(91)를 접속하고, 앤빌(76)과 해당 앤빌(76)과 검지센서(81)를 전기적으로 접속하는 배선(L5)의 도중에서 검지센서(81)에 가까운 위치에 앤빌측 단선확인센서(95)를 접속하고 있다. 또한, 도시한 바와 같이, 가변저항기(92, 96)를 설치하여 두 단선확인센서(91, 95)의 감도조정을 가능하게 하고 있다.

이 구성에서는, 단선이 없는 경우에는 혼측 단선확인센서(91)와 앤빌측 단선확인센서(95)는 통전상태(저항값이 작음)에 있는 것을 검출한다. 혼(39)과 검지센서(81)를 접속하는 배선(L4)에 단선이 발생하면, 혼측 단선확인센서(91)는 통전이 끊어진 것을 검출하고(저항값이 커짐), 이 검출신호에 기초하여 제어장치(20)는 검지센서(81)로부터의 검지신호의 유무에 관계없이, 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 혼(39)에 초음파 신호를 부여하지 않도록 제어한다. 또한, 앤빌(76)과 검지센서(81)를 접속하는 배선(L5)에 단선이 발생하면, 앤빌측 단선확인센서(95)는 통전이 끊어진 것을 검출하고(저항값이 커짐), 이 검출신호에 기초하여 제어장치(20)는 검지센서(81)로부터의 검지신호의 유무에 관계없이, 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 혼(39)에 초음파 신호를 부여하지 않도록 제어한다.

상기의 각 예에서는 초음파 시일을 봉지 입구의 가장자리부에 걸쳐서 실시하는 예를 설명했지만, 본 발명은 봉지 입구의 가장자리부보다 아래의 위치에서 초음파 시일을 실시하는 경우도 당연히 포함하고 있다. 또한, 상기에서는 간헐회전식 봉지 충전 포장기로서 설명했지만, 전술한 바와 같이 연속이송식 봉지 충전 포장기에도 적용할 수 있다. 그 경우, 초음파 시일장치는 초기 위치로부터 봉지의 이송에 추종하여 소정의 범위를 이동하면서 검지 및 시일의 동작을 실시하고, 그 후 초기위치로 복귀한다. 따라서, 이 경우에는 시일공정위치라는 것은 초기위치뿐만 아니라, 그 소정의 이동범위도 포함하는 것이 된다.

1: 포장기 3: 회전테이블
5: 그리퍼 B: 봉지
7: 컨베이어 매거진 15: 열판
17: 냉각판 20: 제어장치
21: 초음파 시일장치 25: 구동축
27: 요동레버 29: 구동로드
31: 2갈래 레버 35: 진동자
36: 케이싱 37: 부착축
39: 혼 40: 혼의 억압면
47: 슬라이딩축 49: 앤빌
50: 앤빌의 억압면 61: 센서

Claims (13)

1. 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한쌍의 그리퍼로 협지하고, 봉지를 유지한 상태에서 소정의 궤도를 따라서 이송하면서, 소정의 포장처리를 차례로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 초음파 시일장치에 있어서,
   서로 접근·떨어짐 자유롭게 구성된 혼과 앤빌을 구비하고, 상기 봉지 충전 포장기의 소정의 시일 공정 위치에 배치된 초음파 시일장치 본체;
   상기 시일 공정 위치에 배치되고, 상기 시일 공정으로 이송된 봉지의 봉지 입구가 상기 혼과 앤빌 사이에서 미리 정해진 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하는 센서; 및
   상기 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 초음파 시일장치 본체를 제어하는 제어장치를 구비하고,
   상기 센서는 상기 봉지의 봉지 입구를 협지하여 서로 억압된 상기 혼과 앤빌의, 각각 상기 봉지를 억압하는 억압면간의 거리를 검지하고,
   상기 제어장치는 상기 검지된 거리가 미리 정해진 임계값 이상인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 임계값 미만인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하며,
   상기 혼과 앤빌은 서로 연동하여 이동하고, 상기 센서는 상기 혼과 앤빌 중 어느 한쪽의 위치를 검지함으로써 상기 억압면간의 거리를 검지하고,
   상기 임계값은 상기 봉지가 상기 그리퍼에 의해 협지되어 있지 않은 경우뿐만 아니라, 상기 봉지의 상기 봉지 입구의 가장자리부가 상기 혼의 억압면의 한 가장자리부로부터 소정의 거리 이상, 상기 봉지 입구의 가장자리부와는 반대측의 상기 봉지의 가장자리부를 향해 이간되고, 또한 상기 혼의 억압면의 적어도 일부가 상기 봉지에 대향하지 않은 상태에서 상기 봉지가 상기 그리퍼에 의해 협지되어 있는 경우에도 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하도록 설정되어 있는, 초음파 시일장치.
2. 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한쌍의 그리퍼로 협지하고, 봉지를 유지한 상태에서 소정의 궤도를 따라서 이송하면서, 소정의 포장처리를 차례로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 초음파 시일장치에 있어서,
   서로 접근·떨어짐 자유롭게 구성된 혼과 앤빌을 구비하고, 상기 봉지 충전 포장기의 소정의 시일 공정 위치에 배치된 초음파 시일장치 본체;
   상기 시일 공정 위치에 배치되고, 상기 시일 공정으로 이송된 봉지의 봉지 입구가 상기 혼과 앤빌 사이에서 미리 정해진 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하는 센서; 및
   상기 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 초음파 시일장치 본체를 제어하는 제어장치를 구비하고,
   상기 센서는 상기 봉지의 봉지 입구를 협지하여 서로 억압된 상기 혼과 앤빌의, 각각 상기 봉지를 억압하는 억압면간의 거리를 검지하고,
   상기 제어장치는 상기 검지된 거리가 미리 정해진 임계값 이상인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 임계값 미만인 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하며,
   상기 혼과 앤빌은 서로 연동하여 이동하고, 상기 센서는 상기 혼과 앤빌 중 어느 한쪽의 위치를 검지함으로써 상기 억압면간의 거리를 검지하고,
   상기 임계값은 상기 혼과 상기 앤빌 사이에서 유지되는 상기 봉지 입구의 부분이 초음파 진동에 대한 완충재로서 기능할 수 있는 두께가 되도록 정해져 있는, 초음파 시일장치.
3. 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한 쌍의 그리퍼로 협지하고, 봉지를 유지한 상태에서 소정의 궤도를 따라서 이송하면서, 소정의 포장처리를 차례로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 초음파 시일장치에 있어서,
   서로 접근·떨어짐 자유롭게 구성된 혼과 앤빌을 구비하고, 상기 봉지 충전 포장기의 소정의 시일 공정 위치에 배치된 초음파 시일장치 본체;
   상기 시일 공정 위치에 배치되고, 상기 시일 공정으로 이송된 봉지의 봉지 입구가 상기 혼과 앤빌 사이에서 미리 정해진 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하는 센서; 및
   상기 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 초음파 시일장치 본체를 제어하는 제어장치를 구비하고,
   상기 앤빌은 상기 혼에 대해서 전·후진하는 앤빌 지지부재에 절연체를 통하여 부착되고,
   상기 센서는 상기 혼과 상기 앤빌에 개별의 배선에 의해 전기적으로 접속되며, 상기 혼과 상기 앤빌이 최접근 위치까지 이동했을 때 상기 혼과 상기 앤빌 사이의 전기적 통전 또는 상기 혼과 상기 앤빌 사이에 발생하는 전기저항의 변화를 검지하는 검지센서이고,
   상기 제어장치는 상기 검지센서가 상기 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 상기 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지했을 때에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하고,
   상기 초음파 시일장치는 상기 혼과 상기 앤빌을 상기 검지센서에 접속시키는 상기 배선의 단선을 검출하는 단선검출장치를 더 구비하고,
   상기 제어장치는 상기 단선검출장치가 상기 배선의 단선을 검출한 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하고, 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하며,
   상기 혼과 앤빌은 서로 연동하여 이동하고,
   상기 검지센서는 전기저항의 변화를 검지하고,
   상기 단선검출장치는 상기 혼과, 상기 앤빌과, 제1 배선을 통해 상기 혼에 접속됨과 함께 제2 배선을 통해 상기 앤빌에 접속되는 상기 검지센서와, 제3 배선을 통해 상기 혼 및 상기 앤빌에 접속되는 저항기를 구비하고,
   상기 제어장치는 상기 검지 센서가 상기 전기 저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 봉지가 시일 허가 상태에 있다고 판단하고, 상기 검지센서가 상기 전기 저항의 변화를 검지한 경우에 봉지가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하는, 초음파 시일장치.
4. 봉지의 양측 가장자리부를 좌우 한 쌍의 그리퍼로 협지하고, 봉지를 유지한 상태에서 소정의 궤도를 따라서 이송하면서, 소정의 포장처리를 차례로 실시하는 봉지 충전 포장기에 사용하는 초음파 시일장치에 있어서,
   서로 접근·떨어짐 자유롭게 구성된 혼과 앤빌을 구비하고, 상기 봉지 충전 포장기의 소정의 시일 공정 위치에 배치된 초음파 시일장치 본체;
   상기 시일 공정 위치에 배치되고, 상기 시일 공정으로 이송된 봉지의 봉지 입구가 상기 혼과 앤빌 사이에서 미리 정해진 시일 허가 상태에 있는지의 여부를 검지하는 센서; 및
   상기 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 초음파 시일장치 본체를 제어하는 제어장치를 구비하고,
   상기 앤빌은 상기 혼에 대해서 전·후진하는 앤빌 지지부재에 절연체를 통하여 부착되고,
   상기 센서는 상기 혼과 상기 앤빌에 개별의 배선에 의해 전기적으로 접속되며, 상기 혼과 상기 앤빌이 최접근 위치까지 이동했을 때 상기 혼과 상기 앤빌 사이의 전기적 통전 또는 상기 혼과 상기 앤빌 사이에 발생하는 전기저항의 변화를 검지하는 검지센서이고,
   상기 제어장치는 상기 검지센서가 상기 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지하지 않은 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태에 있다고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하고, 상기 전기적 통전 또는 전기저항의 변화를 검지했을 때에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하여 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하고,
   상기 초음파 시일장치는 상기 혼과 상기 앤빌을 상기 검지센서에 접속시키는 상기 배선의 단선을 검출하는 단선검출장치를 더 구비하고,
   상기 제어장치는 상기 단선검출장치가 상기 배선의 단선을 검출한 경우에는 상기 봉지의 봉지 입구가 시일 허가 상태가 아니라고 판단하고, 상기 혼에 초음파 진동을 부여하지 않도록 제어하며,
   상기 혼과 앤빌은 서로 연동하여 이동하고,
   상기 단선검출장치는 상기 혼과, 상기 앤빌과, 제1 배선을 통해 상기 혼에 접속됨과 함께 제2 배선을 통해 상기 앤빌에 접속되는 상기 검지센서와,
   상기 제1 배선 및 상기 제2 배선 중 적어도 어느 한쪽의 도중에 부착되는 가변저항기를 구비하는, 초음파 시일장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 단선검출장치는 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선 중 적어도 어느 한쪽의 도중에 부착되는 가변저항기를 구비하는, 초음파 시일장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 초음파 시일장치를 구비하는, 간헐 회전식 봉지 충전 포장기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

Images