WO2020059312A1 - 製袋包装機 - Google Patents

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WO2020059312A1
WO2020059312A1 PCT/JP2019/030124 JP2019030124W WO2020059312A1 WO 2020059312 A1 WO2020059312 A1 WO 2020059312A1 JP 2019030124 W JP2019030124 W JP 2019030124W WO 2020059312 A1 WO2020059312 A1 WO 2020059312A1
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WO
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link
seal jaw
sealing operation
dead center
horizontal sealing
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/030124
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English (en)
French (fr)
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涼 佐々木
市川 誠
橋本 哲
良太 長島
弘樹 藤原
Original Assignee
株式会社イシダ
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Publication date
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Priority to US17/276,485 priority patent/US11760522B2/en
Priority to EP19861416.6A priority patent/EP3854704A4/en
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    • B65B9/20Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles
    • B65B9/207Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles the web advancing continuously
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    • B29C66/4322Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms by joining a single sheet to itself

Definitions

  • the present disclosure relates to a bag making and packaging machine.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-160102
  • the seal jaw can move in the vertical direction, which is the direction of transport of the film for packaging.
  • the mechanism for moving the seal jaw up and down includes a servomotor that rotates in one direction and a link mechanism that converts the rotational force into a vertical reciprocating motion and transmits the reciprocating motion to the seal jaw.
  • Patent Document 1 does not describe rotating the servomotor in both forward and reverse directions.
  • An object of the present disclosure is to improve the degree of freedom of an operation performed by a bag making and packaging machine by making full use of rotation of a motor in both directions in the bag making and packaging machine.
  • the bag making and packaging machine includes a seal jaw, a horizontal moving device, a vertical moving device, and a control unit.
  • the sealing jaw performs a horizontal sealing operation.
  • the horizontal moving device moves the seal jaw in the horizontal direction.
  • the vertical moving device moves the seal jaw in the vertical direction.
  • the vertical moving device has a rotating shaft, a motor, and a link mechanism.
  • the rotation shaft can rotate forward and backward.
  • the motor rotates a rotating shaft.
  • the link mechanism transmits the rotational force of the rotating shaft to the seal jaw.
  • the control unit performs the first control or the second control.
  • the first control causes the rotating shaft to rotate forward and backward between the start of one horizontal seal operation and the start of the next horizontal seal operation. In the second control, one of the one horizontal sealing operation and the next horizontal sealing operation is performed by the forward rotation of the rotation shaft, and the other is performed by the reverse rotation of the rotation shaft.
  • control unit can perform the first control and the second control. Therefore, the degree of freedom of the operation performed by the bag making and packaging machine is large.
  • the bag making and packaging machine is the bag making and packaging machine according to the first aspect, wherein the link mechanism has a first link and a second link.
  • the first link has a first link length, and has a first link first end connected to the rotation shaft and a first link second end connected to the second link.
  • the second link has a second link first end connected to the first link, and a second link second end connected to the seal jaw or a support that supports the seal jaw.
  • the second end of the first link has a first radius including a top dead center, a bottom dead center, a first semicircle connecting the top dead center and the bottom dead center, and a second semicircle opposite to the first semicircle. Move along the link length circle.
  • the link mechanism has the first link and the second link. Therefore, the rotational force of the rotating shaft can be transmitted to the seal jaw by the first link and the second link.
  • the bag making and packaging machine according to the third aspect is the bag making and packaging machine according to the second aspect, wherein the second end of the first link at the end of the horizontal sealing operation is not located at the bottom dead center and is located at a position lower than the bottom dead center. Located on top.
  • the second end of the first link is not located at the bottom dead center. Therefore, the next operation after the horizontal sealing operation can be started smoothly.
  • the bag making and packaging machine according to the fourth aspect is the bag making and packaging machine according to the second aspect or the third aspect, wherein the first end of the first link at the start of the horizontal sealing operation is not located at the top dead center. It is located below the dead center.
  • the second end of the first link is not located at the top dead center. Therefore, the horizontal sealing operation can be started smoothly.
  • the bag making and packaging machine according to the fifth aspect is the bag making and packaging machine according to any one of the second to fourth aspects, wherein the second end of the first link at the end of the horizontal sealing operation, It is positioned above by more than the rotation angle of 30 °.
  • the second end of the first link is located above the bottom dead center by an amount corresponding to a rotation angle of 30 ° or more. Therefore, at the end of the horizontal sealing operation, the seal jaw can move further downward, so that the clogging of the conveyed film can be suppressed.
  • the bag making and packaging machine according to the sixth aspect is the bag making and packaging machine according to any one of the second to fifth aspects, wherein the first link second end at the start of the horizontal sealing operation is from the top dead center, It is located below by more than the rotation angle of 30 °.
  • the second end of the first link is positioned below the top dead center by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °. Therefore, a vertical speed for the sealing jaw to perform the ironing operation can be secured.
  • the control unit performs the second control.
  • the second end of the first link is located at one of the first semicircle and the second semicircle, and then passes through the bottom dead center to be the other of the first semicircle or the second semicircle Move to.
  • the forward rotation and the reverse rotation of the rotating shaft are each performed once for each of the two horizontal sealing operations. Therefore, the frequency of switching between the forward rotation and the reverse rotation is low, so that the lateral sealing operation can be performed quickly.
  • the bag making and packaging machine according to the eighth aspect is the bag making and packaging machine according to any one of the first to seventh aspects, wherein the seal jaw moves downward at least once after the end of the horizontal sealing operation. .
  • the second end of the first link moves downward after the end of the horizontal sealing operation. Therefore, clogging of the conveyed film can be suppressed.
  • the control unit selectively performs one of the first control and the second control. Do.
  • control unit can execute both the first control and the second control. Therefore, the degree of freedom of control increases.
  • the degree of freedom of the operation performed by the bag making and packaging machine is large.
  • FIG. 4 is a schematic view of a vertical link mechanism 90.
  • FIG. 4 is a schematic view of a first link 91 of the vertical link mechanism 90.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an operation by a first control. It is a figure showing operation by the 2nd control.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a bag making and packaging machine 10.
  • the bag making and packaging machine 10 packs an article A by making a bag W from the film F and putting the article A therein.
  • the bag making and packaging machine 10 includes a film roll support unit 11, a former 12, a pull-down belt 13, a vertical sealing device 14, a horizontal sealing device 15, and a control unit 16.
  • Film roll support 11 supports the film roll FR.
  • the film F pulled out from the film roll support portion 11 travels to the former 12 via a plurality of rollers.
  • (2-2) Former 12 The former 12 bends the film F and overlaps the two vertical sides of the film F to make the film F cylindrical.
  • the former 12 has a tube 21 and a sailor 22.
  • the tube 21 also functions as a guide path for the article A.
  • the sailor 22 guides the film F between the sailor 22 and the tube 21 while bending the film F.
  • Pull-down belt 13 The pull-down belt 13 conveys the cylindrical film F downward along the tube 21 by being driven by a motor (not shown).
  • the vertical sealing device 14 fixes two parallel sides extending in the transport direction of the film F to form a film cylinder FT.
  • the vertical sealing device 14 heats while pressing two sides of the film F overlapping on the tube 21.
  • the vertical sealing device 14 has, for example, a heater and a heater belt.
  • the horizontal sealing device 15 forms the bag W by fixing two opposing surfaces of the film cylinder FT.
  • the horizontal sealing device 15 has a first seal jaw 56 and a second seal jaw 57.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 can move in the horizontal direction H so as to approach or separate from each other.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 can also move in the vertical direction V.
  • Control unit 16 controls the motor of the pull-down belt 13, the vertical seal device 14, the horizontal seal device 15, and other actuators, and processes signals from various sensors.
  • the control unit 16 includes, for example, a processor.
  • the horizontal sealing device 15 includes a gantry 51, a horizontal moving frame 52, a sliding member 53, a horizontal moving device 54, a vertical moving device 55, a first seal jaw 56, and a second seal jaw 57.
  • the gantry 51 illustrated in FIG. 2 includes a first side frame 61, a second side frame 62, a first connecting member 63, a second connecting member 64, and a plurality of guides 65. Both the first connection member 63 and the second connection member 64 connect the first side frame 61 and the second side frame 62. Each guide 65 is fixed to the first side frame 61 or the second side frame 62.
  • the horizontal moving frame 52 has a rectangular shape.
  • the horizontal moving frame 52 is movable in the horizontal direction H with respect to the gantry 51.
  • the horizontal moving frame 52 has a first sliding rod 71, a second sliding rod 72, a first base member 73, and a second base member 74.
  • the first sliding rod 71 is arranged along the first side frame 61.
  • the second sliding rod 72 is arranged along the second side frame 62.
  • a first base member 73 and a second base member 74 are fixed to both ends of the first sliding rod 71 and the second sliding rod 72, respectively.
  • the first sliding rod 71 and the second sliding rod 72 are slidably supported by the plurality of guides 65 of the gantry 51.
  • the horizontal moving device 54 has a horizontal moving motor 58 and a horizontal link mechanism 80.
  • the horizontal movement motor 58 generates power for moving the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 in the horizontal direction H.
  • the horizontal movement motor 58 can rotate in both forward and reverse directions.
  • the horizontal link mechanism 80 transmits the power of the horizontal movement motor 58 to the horizontal movement frame 52 and the sliding member 53.
  • the horizontal link mechanism 80 has a first link 81, a second link 82, and a third link 83.
  • the rotation shaft 58a is fixed to the center of the first link 81.
  • the rotation shaft 58a is rotated by a horizontal movement motor 58.
  • the rotation shaft 58a can rotate in both forward and reverse directions.
  • the rotation shaft 58a may be a shaft directly connected to the rotor of the horizontal movement motor 58.
  • the rotation shaft 58a may be a shaft rotated by a gear box or a belt attached to the horizontal movement motor 58.
  • the first link 81 also rotates with the rotation of the rotation shaft 58a.
  • a second link 82 and a third link 83 are rotatably connected to both ends of the first link 81, respectively.
  • the second link 82 is connected to the second base member 74.
  • the third link 83 is
  • First seal jaw 56, second seal jaw 57 The first seal jaw 56 is provided on a first base member 73 of the horizontal moving frame 52.
  • the second seal jaw 57 is provided on the sliding member 53.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are provided with a heater (not shown).
  • a movable knife (not shown) is provided on at least one of the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are located close to each other.
  • the horizontal link mechanism 80 is arranged as shown in FIG. In FIG. 3, the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are at positions separated from each other.
  • the horizontal link mechanism 80 returns to the arrangement shown in FIG.
  • the vertical moving device 55 illustrated in FIG. 4 includes a vertical moving motor 59 and a vertical link mechanism 90.
  • the vertical movement motor 59 generates power for moving the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 in the vertical direction V.
  • the vertical movement motor 59 can rotate in both forward and reverse directions.
  • the vertical link mechanism 90 transmits the power of the vertical movement motor 59 to the gantry 51.
  • the vertical link mechanism 90 has a first link 91 and a second link 92.
  • a rotating shaft 59a is fixed to one end of the first link 91.
  • the rotation shaft 59a is rotated by a vertical movement motor 59.
  • the rotation shaft 59a can rotate in both forward and reverse directions.
  • the rotation shaft 59a may be a shaft directly connected to the rotor of the vertical movement motor 59.
  • the rotation shaft 59a may be a shaft that is rotated by a gear box or a belt attached to the vertical movement motor 59.
  • the first link 91 also rotates with the rotation of the rotation shaft 59a.
  • a second link 92 is rotatably connected to the other end of the first link 91.
  • the second link 92 is connected to the first side frame 61 or the second side frame 62 of the gantry 51.
  • FIG. 5 shows the operation of the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57.
  • a cycle in which the horizontal sealing operation is performed is called a cycle.
  • One cycle includes four phases, that is, a first phase to a fourth phase.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are separated from each other.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move in the horizontal direction H so as to approach each other.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 start pressing the film cylinder FT, the first phase ends.
  • the first seal jaws 56 and the second seal jaws 57 press the film cylinder FT. This means the start of the horizontal sealing operation.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are faster than the transport speed of the film tube FT, and move downward by a predetermined distance in the vertical direction V to squeeze the film tube FT.
  • the first seal jaws 56 and the second seal jaws 57 apply heat to the film cylinder FT to form a horizontal seal portion of the bag W.
  • a knife provided on the first seal jaw 56 or the second seal jaw cuts the horizontal seal portion. The cutting of the horizontal seal portion means the end of the horizontal seal operation.
  • the second phase ends. The transport of the film tube FT may be stopped during the horizontal sealing operation.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move at least in the horizontal direction H so as to be separated from each other.
  • the third phase ends.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move upward in the vertical direction V by a predetermined distance.
  • the fourth phase ends.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the vertical link mechanism 90.
  • the length of the first link 91 is the first link length r.
  • the first link 91 has a first link first end 91a and a first link second end 91b.
  • the second link 92 has a second link first end 92a and a second link second end 92b.
  • the first link first end 91a is fixed to the rotation shaft 59a.
  • the first link second end 91b is connected to the second link first end 92a.
  • the second link second end 92b is connected to the gantry 51.
  • the gantry 51 moves in the vertical direction V by the rotation of the rotation shaft 59a.
  • FIG. 7 is a schematic view of the first link 91 of the vertical link mechanism 90.
  • the first link 91 can rotate in the forward direction R or in the reverse direction -R by rotating the rotation shaft 59a in the forward direction or the reverse direction.
  • the angle ⁇ of the first link 91 shown in FIG. 7 indicates the degree of rotation of the first link.
  • the trajectory P of the first link second end 91b is a circle having a radius equal to the first link length r.
  • the angle ⁇ of 0 ° corresponds to the top dead center T.
  • the angle ⁇ of 180 ° corresponds to the bottom dead center B.
  • a region corresponding to an angle ⁇ of 0 ° or more and less than 180 ° is referred to as a first semicircle h1.
  • a region corresponding to the angle ⁇ of 180 ° or more and less than 360 ° is referred to as a second semicircle h2.
  • the control unit 16 selectively performs one of the first control and the second control described below.
  • the first control means that the rotation shaft 59a is rotated forward and forward between the start of one horizontal sealing operation and the start of the next horizontal sealing operation (ie, during one cycle). This is control for reverse rotation.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the operation of the first link 91 by the first control for two cycles.
  • the first link second end 91b is in the first semicircle h1.
  • the angle theta of the first link 91 is set to an initial value theta 0.
  • the initial value ⁇ 0 exceeds at least 0 °, and the second end 91 b of the first link is below the top dead center T.
  • the initial value ⁇ 0 is, for example, 30 ° or more and 90 ° or less. That is, the second end 91b of the first link at the start of the horizontal sealing operation is located at a position lower than the top dead center T by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °.
  • the first link 91 is rotated in the forward direction R, the angle theta reaches the value theta 1.
  • Value theta 1 is less than at least 180 °
  • the first link second end 91b is above the bottom dead center B.
  • the first link 91 stops. At this time, the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 are separated from each other. Alternatively, instead of stopping, the first link 91 further slightly rotates in the forward direction R. At this time, the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move away from each other while moving in the transport direction of the film tube FT, that is, downward.
  • the first link 91 rotates in the reverse direction -R.
  • the operation during one cycle includes both the rotation of the rotation shaft 59a in the forward direction R and the rotation in the reverse direction -R.
  • the first link 91 operates exactly the same as in the first cycle.
  • the second control is a control in which one of the one horizontal sealing operation and the next horizontal sealing operation is performed by the forward rotation of the rotation shaft 59a, and the other is performed by the reverse rotation of the rotation shaft 59a. is there.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the operation of the first link 91 by the second control for two cycles.
  • the first link second end 91b is in the first semicircle h1.
  • the angle theta of the first link 91 is set to an initial value theta 0.
  • the initial value ⁇ 0 exceeds at least 0 °, and the second end 91 b of the first link is below the top dead center T.
  • the initial value ⁇ 0 is, for example, 30 ° or more and 90 ° or less. That is, the second end 91b of the first link at the start of the horizontal sealing operation is located at a position lower than the top dead center T by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °.
  • the first link 91 is rotated in the forward direction R, the angle theta reaches the value theta 1.
  • Value theta 1 is less than at least 180 °
  • the first link second end 91b is above the bottom dead center B.
  • the first link 91 further rotates in the forward direction R.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move away from each other while moving in the transport direction of the film tube FT, that is, downward.
  • the first link second end 91b moves to the second semicircle h2.
  • the first link 91 further rotates in the forward direction R.
  • the first link second end 91b is in the second semicircle h2.
  • the angle theta of the first link 91 is set to an initial value theta 2.
  • the initial value theta 2 is at least less than 360 °, the first link second end 91b is below the top dead center T.
  • the initial value theta 2 is, for example, 270 ° or more and 330 ° or less. That is, the second end 91b of the first link at the start of the horizontal sealing operation is located at a position lower than the top dead center T by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °.
  • the first link 91 is rotated in the reverse direction -R, angle theta reaches the value theta 3.
  • Value theta 3 is beyond at least 180 °, the first link second end 91b is above the bottom dead center B.
  • Value theta 3 is, for example, 210 ° or more and 225 ° or less. That is, the second end 91b of the first link at the end of the horizontal sealing operation is located above the bottom dead center B by an amount corresponding to a rotation angle of 30 ° or more.
  • the first link 91 further rotates in the reverse direction -R.
  • the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 move away from each other while moving in the transport direction of the film tube FT, that is, downward.
  • the first link second end 91b moves to the first semicircle h1.
  • the first link 91 further rotates in the reverse direction -R.
  • the horizontal sealing operation by rotating the rotating shaft 59a in the forward direction R and the horizontal sealing operation by rotating the rotating shaft 59a in the reverse direction -R are performed alternately.
  • the control unit 16 can perform the first control and the second control. Therefore, the degree of freedom of the operation performed by the bag making and packaging machine 10 is large.
  • the vertical link mechanism 90 has a first link 91 and a second link 92. Therefore, the rotational force of the rotating shaft 59a can be transmitted to the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 by the first link 91 and the second link 92.
  • the first end 91b of the first link is located above the bottom dead center B by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °. Therefore, the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 can further move downward at the end of the horizontal sealing operation, so that clogging of the film F being conveyed can be suppressed.
  • the first link second end 91b is located below the top dead center T by an amount corresponding to a rotation angle of 30 °. Therefore, the vertical speed at which the first seal jaw 56 and the second seal jaw 57 perform the ironing operation can be secured.
  • control unit can execute both the first control and the second control. Therefore, the degree of freedom of control increases.

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Abstract

製袋包装機(10)は、第1シールジョー(56)と、第2シールジョー(57)と、水平移動装置(54)と、鉛直移動装置(55)と、制御部(16)と、を備える。鉛直移動装置(55)は、第1シールジョー(56)及び第2シールジョー(57)を鉛直方向Vに移動させる。鉛直移動装置(55)は、回転軸(59a)と、鉛直移動モータ(59)と、鉛直リンク機構(90)と、を有する。鉛直リンク機構(90)は、回転軸(59a)の回転力を第1シールジョー(56)及び第2シールジョー(57)に伝える。制御部(16)が、第1制御、又は、第2制御、を行う。第1制御は、1回の横シール動作の開始から次の横シール動作の開始までの間に、回転軸(59a)を正回転及び逆回転させる。第2制御は、1回の横シール動作と次の横シール動作との一方を回転軸(59a)の正回転、他方を回転軸(59a)の逆回転で行わせる。

Description

製袋包装機
 本開示は、製袋包装機に関する。
 特許文献1(特開2003-160102号公報)に開示される製袋包装機は、横シール動作を行うシールジョーを有する。シールジョーは、包装用のフィルムの搬送方向である上下方向に移動することができる。シールジョーを上下に動かす機構は、一方向に回転するサーボモータと、その回転力を上下往復運動に変換してシールジョーへ伝達するリンク機構を含んでいる。
 サーボモータを正逆両方向に回転させることについては、特許文献1には記載がない。
 本開示の課題は、製袋包装機において、モータの両方向の回転を駆使することにより、製袋包装機が実行する動作の自由度を向上させることである。
 第1観点に係る製袋包装機は、シールジョーと、水平移動装置と、鉛直移動装置と、制御部と、を備える。シールジョーは、横シール動作を行う。水平移動装置は、シールジョーを水平方向に移動させる。鉛直移動装置は、シールジョーを鉛直方向に移動させる。鉛直移動装置は、回転軸と、モータと、リンク機構と、を有する。回転軸は、正回転及び逆回転が可能である。モータは、回転軸を回転させる。リンク機構は、回転軸の回転力をシールジョーに伝える。制御部が、第1制御、又は、第2制御、を行う。第1制御は、1回の横シール動作の開始から次の横シール動作の開始までの間に、回転軸を正回転及び逆回転させる。第2制御は、1回の横シール動作と次の横シール動作との一方を回転軸の正回転、他方を回転軸の逆回転で行わせる。
 この構成によれば、制御部は第1制御と第2制御を行うことができる。したがって、製袋包装機が実行する動作の自由度が大きい。
 第2観点に係る製袋包装機は、第1観点に係る製袋包装機において、リンク機構は、第1リンクと、第2リンクと、を有する。第1リンクは、第1リンク長を有し、回転軸に連結される第1リンク第1端、及び、第2リンクに連結される第1リンク第2端を有する。第2リンクは、第1リンクに連結される第2リンク第1端、及び、シールジョー又はシールジョーを支持する支持体に連結される第2リンク第2端を有する。第1リンク第2端は、上死点、下死点、上死点と下死点を繋ぐ第1半円、第1半円とは反対側の第2半円を含む、半径が第1リンク長である円上の部分を動く。
 この構成によれば、リンク機構は、第1リンクと第2リンクを有する。したがって、第1リンクと第2リンクにより、回転軸の回転力をシールジョーに伝達することができる。
 第3観点に係る製袋包装機は、第2観点に係る製袋包装機において、横シール動作の終了における第1リンク第2端は、下死点に位置することなく、下死点よりも上に位置する。
 この構成によれば、横シール動作の終了において、第1リンク第2端は、下死点に位置しない。したがって、横シール動作の次の動作を円滑に開始することができる。
 第4観点に係る製袋包装機は、第2観点又は第3観点に係る製袋包装機において、横シール動作の開始における第1リンク第2端は、上死点に位置することなく、上死点よりも下に位置する。
 この構成によれば、横シール動作の開始において、第1リンク第2端は、上死点に位置しない。したがって、横シール動作を円滑に開始することができる。
 第5観点に係る製袋包装機は、第2観点から第4観点のいずれか1つに係る製袋包装機において、横シール動作の終了における第1リンク第2端は、下死点より、30°の回転角に相当する分以上、上に位置する。
 この構成によれば、横シール動作の開始において、第1リンク第2端は、30°の回転角に相当する分以上、下死点より上に位置する。したがって、横シール動作の終了時にさらにシールジョーが下方へ動くことができるので、搬送されるフィルムの詰まりを抑制できる。
 第6観点に係る製袋包装機は、第2観点から第5観点のいずれか1つに係る製袋包装機において、横シール動作の開始における第1リンク第2端は、上死点より、30°の回転角に相当する分以上、下に位置する。
 この構成によれば、横シール動作の開始において、第1リンク第2端は、30°の回転角に相当する分以上、上死点より下に位置する。したがって、シールジョーがしごき動作を行うための鉛直方向の速度が確保できる。
 第7観点に係る製袋包装機は、第2観点から第6観点のいずれか1つに係る製袋包装機において、制御部は第2制御を行う。横シール動作の終了時に第1リンク第2端は、第1半円又は第2半円の一方に位置し、その後、下死点を通過して、第1半円又は第2半円の他方へ移動する。
 この構成によれば、横シール動作2回につき、回転軸の正回転と逆回転がそれぞれ1回ずつ実行される。したがって、正回転と逆回転の切り換えの頻度が少ないので、横シール動作を迅速に行うことができる。
 第8観点に係る製袋包装機は、第1観点から第7観点のいずれか1つに係る製袋包装機において、横シール動作の終了後、シールジョーは、少なくとも1度、下方に移動する。
 この構成によれば、第1リンク第2端が横シール動作の終了後に下方に移動する。したがって、搬送されるフィルムの詰まりを抑制できる。
 第9観点に係る製袋包装機は、第1観点から第8観点のいずれか1つに係る製袋包装機において、制御部は、第1制御及び第2制御のいずれかを、選択的に行う。
 この構成によれば、制御部は第1制御及び第2制御のどちらをも実行可能である。したがって、制御の自由度が上がる。
 本開示の製袋包装機によれば、製袋包装機が実行する動作の自由度が大きい。
製袋包装機10の構成を示す概略図である。 横シール装置15を示す平面図である。 横シール装置15を示す平面図である。 横シール装置15を示す側面図である。 第1シールジョー56及び第2シールジョー57の1サイクルの動作を示す模式図である。 鉛直リンク機構90の模式図である。 鉛直リンク機構90の第1リンク91の模式図である。 第1制御による動作を示す図である。 第2制御による動作を示す図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
 (1)全体構成
 図1は、製袋包装機10の全体構成である。製袋包装機10は、フィルムFから袋Wを作り、その中に物品Aを入れることによって物品Aを包装する。製袋包装機10は、フィルムロール支持部11、フォーマ12、プルダウンベルト13、縦シール装置14、横シール装置15、及び制御部16を有する。
 (2)詳細構成
 (2-1)フィルムロール支持部11
 フィルムロール支持部11は、フィルムロールFRを支持する。フィルムロール支持部11から引き出されたフィルムFは、複数のローラを経由して、フォーマ12へ向かう。
 (2-2)フォーマ12
 フォーマ12は、フィルムFを曲げて、フィルムFの2つの縦辺を重ねることにより、フィルムFを筒状にする。フォーマ12は、チューブ21とセーラ22を有する。チューブ21は、物品Aの案内路としても機能する。セーラ22は、フィルムFを湾曲させながら、セーラ22とチューブ21の間にフィルムFを案内する。
 (2-3)プルダウンベルト13
 プルダウンベルト13は、図示しないモータによって駆動されることにより、筒状のフィルムFをチューブ21に沿って下方へ搬送する。
 (2-4)縦シール装置14
 縦シール装置14は、フィルムFの搬送方向に延びる平行な2辺を固着させて、フィルム筒FTを作る。縦シール装置14は、チューブ21の上で重なり合ったフィルムFの2辺を押圧しながら加熱する。縦シール装置14は、例えば、ヒータ及びヒータベルトを有する。
 (2-5)横シール装置15
 横シール装置15は、フィルム筒FTの対向する2面を固着させて、袋Wを作る。横シール装置15は、第1シールジョー56及び第2シールジョー57を有する。第1シールジョー56及び第2シールジョー57は互いに接近又は離間するように、それぞれ水平方向Hに移動できる。加えて、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、鉛直方向Vにも移動できる。
 (2-6)制御部16
 制御部16は、プルダウンベルト13のモータ、縦シール装置14、横シール装置15、その他のアクチュエータ等を制御するとともに、各種センサからの信号を処理する。制御部16は、例えばプロセッサからなる。
 (3)横シール装置15の詳細構成
 図2は、横シール装置15の詳細構成を示す。横シール装置15は、架台51、水平移動枠52、摺動部材53、水平移動装置54、鉛直移動装置55、第1シールジョー56、第2シールジョー57を有する。
 (3-1)架台51
 図2に示す架台51は、第1サイドフレーム61、第2サイドフレーム62、第1連結部材63、第2連結部材64、複数のガイド65を有する。第1連結部材63及び第2連結部材64は、いずれも、第1サイドフレーム61及び第2サイドフレーム62を連結する。各ガイド65は、第1サイドフレーム61又は第2サイドフレーム62に固定されている。
 (3-2)水平移動枠52
 水平移動枠52は、四角形の形状を有する。水平移動枠52は、架台51に対して水平方向Hに移動可能である。水平移動枠52は、第1摺動ロッド71、第2摺動ロッド72、第1ベース部材73、第2ベース部材74を有する。第1摺動ロッド71は、第1サイドフレーム61に沿うように配置されている。第2摺動ロッド72は、第2サイドフレーム62に沿うように配置されている。第1摺動ロッド71及び第2摺動ロッド72の両端には、それぞれ、第1ベース部材73と第2ベース部材74が固定されている。第1摺動ロッド71及び第2摺動ロッド72は、架台51の複数のガイド65によって、摺動可能に支持されている。
 (3-3)摺動部材53
 摺動部材53は、第1摺動ロッド71及び第2摺動ロッド72の間に架け渡されている。摺動部材53の両端にはスライダ75が設けられている。スライダ75は、第1摺動ロッド71及び第2摺動ロッド72に対して水平方向Hにスライドすることができる。
 (3-4)水平移動装置54
 水平移動装置54は、水平移動モータ58、水平リンク機構80を有する。
 水平移動モータ58は、第1シールジョー56及び第2シールジョー57を水平方向Hに移動させる動力を発生する。水平移動モータ58は正方向及び逆方向のいずれにも回転できる。
 水平リンク機構80は、水平移動モータ58の動力を、水平移動枠52及び摺動部材53に伝達する。図2に示すように、水平リンク機構80は、第1リンク81、第2リンク82、第3リンク83を有する。第1リンク81の中央には、回転軸58aが固定されている。回転軸58aは、水平移動モータ58によって回転させられる。回転軸58aは、正方向及び逆方向のいずれにも回転できる。回転軸58aは、水平移動モータ58のロータに直結した軸であってもよい。あるいは、回転軸58aは、水平移動モータ58に取り付けられたギアボックス又はベルトによって回転させられる軸であってもよい。回転軸58aの回転に伴って、第1リンク81も回転する。第1リンク81の両端部には、それぞれ、第2リンク82、及び第3リンク83が、回転可能に連結されている。第2リンク82は、第2ベース部材74と連結されている。第3リンク83は、摺動部材53に連結されている。
 (3-5)第1シールジョー56、第2シールジョー57
 第1シールジョー56は、水平移動枠52の第1ベース部材73に設置されている。第2シールジョー57は、摺動部材53に設置されている。第1シールジョー56及び第2シールジョー57には、図示しないヒータが設けられている。さらに、第1シールジョー56及び第2シールジョー57の少なくとも一方には、図示しない可動ナイフが設けられている。
 図2において、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、互いに接近した位置にある。回転軸58aが所定の角度だけ回転すると、水平リンク機構80は図3に示す配置となる。図3において、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、互いに離間した位置にある。図3の状態において、回転軸58aが逆方向に回転すると、水平リンク機構80は図2に示す配置に戻る。
 (3-6)鉛直移動装置55
 図4に示す鉛直移動装置55は、鉛直移動モータ59、鉛直リンク機構90を有する。
 鉛直移動モータ59は、第1シールジョー56及び第2シールジョー57を鉛直方向Vに移動させるための動力を発生する。鉛直移動モータ59は正方向及び逆方向のいずれにも回転できる。
 鉛直リンク機構90は、鉛直移動モータ59の動力を架台51へ伝達する。鉛直リンク機構90は、第1リンク91、第2リンク92を有する。第1リンク91の一端には、回転軸59aが固定されている。回転軸59aは、鉛直移動モータ59によって回転させられる。回転軸59aは、正方向及び逆方向のいずれにも回転できる。回転軸59aは、鉛直移動モータ59のロータに直結した軸であってもよい。あるいは、回転軸59aは、鉛直移動モータ59に取り付けられたギアボックス又はベルトによって回転させられる軸であってもよい。回転軸59aの回転に伴って、第1リンク91も回転する。第1リンク91の他端には、第2リンク92が回転可能に連結されている。第2リンク92は、架台51の第1サイドフレーム61又は第2サイドフレーム62と連結されている。回転軸59aが回転すると、架台51は鉛直方向Vに移動し、ひいては、第1シールジョー56及び第2シールジョー57が上下に移動する。
 (4)第1シールジョー56及び第2シールジョー57の動作
 図5は、第1シールジョー56及び第2シールジョー57の動作を示す。横シール動作が行われる周期をサイクルと呼ぶ。1つのサイクルは4つのフェーズ、すなわち、第1フェーズ~第4フェーズからなる。
 第1フェーズの開始時、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は互いに離間している。第1フェーズにおいて、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は互いに接近するように水平方向Hに移動する。第1シールジョー56及び第2シールジョー57がフィルム筒FTを押圧し始めたとき、第1フェーズが終了する。
 第2フェーズの開始時に、第1シールジョー56及び第2シールジョー57がフィルム筒FTを押圧する。これは、横シール動作の開始を意味する。次いで、第1シールジョー56及び第2シールジョー57はフィルム筒FTの搬送速度よりも速く、鉛直方向Vの下方へ所定距離だけ移動することによって、フィルム筒FTをしごく。次いで、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は熱をフィルム筒FTに加えることによって、袋Wの横シール部を作る。次いで、第1シールジョー56又は第2シールジョーに設けられたナイフが、横シール部を切断する。横シール部の切断は、横シール動作の終了を意味する。これとともに、第2フェーズも終了する。なお、横シール動作の間、フィルム筒FTの搬送を停止してもよい。
 第3フェーズにおいて、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、少なくとも、互いに離間するように水平方向Hに移動する。第1シールジョー56及び第2シールジョー57の離間距離が最大になると、第3フェーズが終了する。
 第4フェーズにおいて、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、鉛直方向Vの上方へ所定距離だけ移動する。上方への移動が終わると、第4フェーズが終了する。
 (5)鉛直リンク機構90の動作
 図6は、鉛直リンク機構90の模式図である。第1リンク91の長さは第1リンク長rである。第1リンク91は、第1リンク第1端91a及び第1リンク第2端91bを有する。第2リンク92は、第2リンク第1端92a及び第2リンク第2端92bを有する。第1リンク第1端91aは、回転軸59aに固定されている。第1リンク第2端91bは、第2リンク第1端92aと連結されている。第2リンク第2端92bは、架台51に連結されている。回転軸59aの回転により、架台51は鉛直方向Vに移動する。
 図7は、鉛直リンク機構90の第1リンク91の模式図である。回転軸59aが正方向又は逆方向に回転することによって、第1リンク91は正方向R又は逆方向-Rに回転することができる。図7に示した第1リンク91の角度θは、第1リンクの回転の度合いを示す。第1リンク91が正方向Rに回転するとき、角度θは増加する。第1リンク第2端91bの軌跡Pは、半径が第1リンク長rである円形になる。0°の角度θは上死点Tに相当する。180°の角度θは下死点Bに相当する。円形の軌跡のうち、0°以上かつ180°未満の角度θに相当する領域を第1半円h1という。円形の軌跡Pのうち、180°以上かつ360°未満の角度θに相当する領域を第2半円h2という。
 (6)第1制御と第2制御
 制御部16は、以下に説明する第1制御と第2制御のいずれかを選択的に実施する。
 (6-1)第1制御
 第1制御とは、1回の横シール動作の開始から次の横シール動作の開始までの間(すなわち、1サイクルの間)に、回転軸59aを正回転及び逆回転させる制御である。図8は、2サイクル分における第1制御による第1リンク91の動作を示す模式図である。
 第1サイクルの第1フェーズの開始時、第1リンク第2端91bは第1半円h1にある。第1リンク91の角度θは初期値θに設定されている。初期値θは、少なくとも0°を越え、第1リンク第2端91bは上死点Tより下である。初期値θは、例えば30°以上かつ90°以下である。すなわち、横シール動作の開始における第1リンク第2端91bは、上死点Tより、30°の回転角に相当する分以上、下に位置する。
 第1サイクルの第2フェーズにおいて、第1リンク91は正方向Rに回転し、角度θが値θに達する。値θは、少なくとも180°未満であり、第1リンク第2端91bは下死点Bより上である。値θは、例えば135°以上かつ150°以下である。すなわち、横シール動作の終了における第1リンク第2端91bは、下死点Bより、30°の回転角に相当する分以上、上に位置する。
 第1サイクルの第3フェーズにおいて、第1リンク91は停止する。このとき、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、互いに離間していく。あるいは、第1リンク91は、停止する代わりに、さらにわずかに正方向Rに回転する。このとき、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、フィルム筒FTの搬送方向、すなわち下方に移動しながら、互いに離間していく。
 第1サイクルの第4フェーズにおいて、第1リンク91は逆方向-Rに回転する。
 以上の通り、第1制御においては、1サイクルの間の動作は、回転軸59aの正方向Rの回転、及び逆方向-Rの回転の両方を含む。
 第2サイクルにおいて、第1リンク91は、第1サイクルと全く同様に動作する。
 (6-2)第2制御
 第2制御とは、1回の横シール動作と次の横シール動作との一方を回転軸59aの正回転、他方を回転軸59aの逆回転で行わせる制御である。図9は、2サイクル分における第2制御による第1リンク91の動作を示す模式図である。
 第1サイクルの第1フェーズの開始時、第1リンク第2端91bは第1半円h1にある。第1リンク91の角度θは初期値θに設定されている。初期値θは、少なくとも0°を越え、第1リンク第2端91bは上死点Tより下である。初期値θは、例えば30°以上かつ90°以下である。すなわち、横シール動作の開始における第1リンク第2端91bは、上死点Tより、30°の回転角に相当する分以上、下に位置する。
 第1サイクルの第2フェーズにおいて、第1リンク91は正方向Rに回転し、角度θが値θに達する。値θは、少なくとも180°未満であり、第1リンク第2端91bは下死点Bより上である。値θは、例えば135°以上かつ150°以下である。すなわち、横シール動作の終了における第1リンク第2端91bは、下死点Bより、30°の回転角に相当する分以上、上に位置する。
 第1サイクルの第3フェーズにおいて、第1リンク91はさらに正方向Rに回転する。このとき、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、フィルム筒FTの搬送方向、すなわち下方に移動しながら、互いに離間していく。
 第1サイクルの第4フェーズにおいて、第1リンク第2端91bは第2半円h2へ移る。第1リンク91は、さらに正方向Rに回転する。
 第2サイクルの第1フェーズの開始時、第1リンク第2端91bは第2半円h2にある。第1リンク91の角度θは初期値θに設定されている。初期値θは、少なくとも360°未満であり、第1リンク第2端91bは上死点Tより下である。初期値θは、例えば270°以上かつ330°以下である。すなわち、横シール動作の開始における第1リンク第2端91bは、上死点Tより、30°の回転角に相当する分以上、下に位置する。
 第1サイクルの第2フェーズにおいて、第1リンク91は逆方向-Rに回転し、角度θが値θに達する。値θは、少なくとも180°を越え、第1リンク第2端91bは下死点Bより上である。値θは、例えば210°以上かつ225°以下である。すなわち、横シール動作の終了における第1リンク第2端91bは、下死点Bより、30°の回転角に相当する分以上、上に位置する。
 第2サイクルの第3フェーズにおいて、第1リンク91はさらに逆方向-Rに回転する。このとき、第1シールジョー56及び第2シールジョー57は、フィルム筒FTの搬送方向、すなわち下方に移動しながら、互いに離間していく。
 第1サイクルの第4フェーズにおいて、第1リンク第2端91bは第1半円h1へ移る。第1リンク91は、さらに逆方向-Rに回転する。
 以上の通り、第2制御においては、回転軸59aの正方向Rの回転による横シール動作と、回転軸59aの逆方向-Rの回転による横シール動作が、交互に行われる。
 (7)特徴
 (7-1)
 制御部16は第1制御と第2制御を行うことができる。したがって、製袋包装機10が実行する動作の自由度が大きい。
 (7-2)
 鉛直リンク機構90は、第1リンク91と第2リンク92を有する。したがって、第1リンク91と第2リンク92により、回転軸59aの回転力を第1シールジョー56及び第2シールジョー57に伝達することができる。
 (7-3)
 横シール動作の終了において、第1リンク第2端91bは、下死点Bに位置しない。したがって、横シール動作の次の動作を円滑に開始することができる。
 (7-4)
 横シール動作の開始において、第1リンク第2端91bは、上死点Tに位置しない。したがって、横シール動作を円滑に開始することができる。
 (7-5)
 横シール動作の開始において、第1リンク第2端91bは、30°の回転角に相当する分以上、下死点Bより上に位置する。したがって、横シール動作の終了時にさらに第1シールジョー56及び第2シールジョー57が下方へ動くことができるので、搬送されるフィルムFの詰まりを抑制できる。
 (7-6)
 横シール動作の開始において、第1リンク第2端91bは、30°の回転角に相当する分以上、上死点Tより下に位置する。したがって、第1シールジョー56及び第2シールジョー57がしごき動作を行うための鉛直方向の速度が確保できる。
 (7-7)
 横シール動作2回につき、回転軸59aの正回転と逆回転がそれぞれ1回ずつ実行される。したがって、正回転と逆回転の切り換えの頻度が少ないので、横シール動作を迅速に行うことができる。
 (7-8)
 第1リンク第2端91bが横シール動作の終了後に下方に移動する。したがって、搬送されるフィルムFの詰まりを抑制できる。
 (7-9)
 この構成によれば、制御部は第1制御及び第2制御のどちらをも実行可能である。したがって、制御の自由度が上がる。
10  :製袋包装機
15  :横シール装置
16  :制御部
51  :架台
56  :第1シールジョー
57  :第2シールジョー
58  :水平移動モータ
58a :回転軸
59  :鉛直移動モータ
59a :回転軸
80  :水平リンク機構
81  :第1リンク
82  :第2リンク
83  :第3リンク
90  :鉛直リンク機構
91  :第1リンク
91a :第1リンク第1端
91b :第1リンク第2端
92  :第2リンク
92a :第2リンク第1端
92b :第2リンク第2端
B   :下死点
F   :フィルム
FT  :フィルム筒
H   :水平方向
T   :上死点
V   :鉛直方向
W   :袋
h1  :第1半円
h2  :第2半円
特開2003-160102号公報

Claims (9)

  1.  横シール動作を行うシールジョーと、
     前記シールジョーを水平方向に移動させる水平移動装置と、
     前記シールジョーを鉛直方向に移動させる鉛直移動装置と、
     制御部と、
    を備え、
     前記鉛直移動装置が、
      正回転及び逆回転が可能な回転軸と、
      前記回転軸を回転させるモータと、
      前記回転軸の回転力を前記シールジョーに伝えるリンク機構と、
    を有し、
     前記制御部が、
      1回の横シール動作の開始から次の横シール動作の開始までの間に、前記回転軸を正回転及び逆回転させる第1制御、又は、
      1回の横シール動作と次の横シール動作との一方を前記回転軸の正回転、他方を前記回転軸の逆回転で行わせる第2制御、
    を行う、製袋包装機。
  2.  前記リンク機構は、
      第1リンクと、
      第2リンクと、
    を有し、
     前記第1リンクは、第1リンク長を有し、前記回転軸に連結される第1リンク第1端、及び、前記第2リンクに連結される第1リンク第2端を有し、
     前記第2リンクは、前記第1リンクに連結される第2リンク第1端、及び、前記シールジョー又は前記シールジョーを支持する支持体に連結される第2リンク第2端を有し、
     前記第1リンク第2端は、上死点、下死点、前記上死点と前記下死点を繋ぐ第1半円、前記第1半円とは反対側の第2半円を含む、半径が前記第1リンク長である円上の部分を動く、
    請求項1に記載の製袋包装機。
  3.  前記横シール動作の終了における前記第1リンク第2端は、前記下死点に位置することなく、前記下死点よりも上に位置する、
    請求項2に記載の製袋包装機。
  4.  前記横シール動作の開始における前記第1リンク第2端は、前記上死点に位置することなく、前記上死点よりも下に位置する、
    請求項2又は請求項3に記載の製袋包装機。
  5.  前記横シール動作の終了における前記第1リンク第2端は、前記下死点より、30°の回転角に相当する分以上、上に位置する、
    請求項2から4のいずれか1項に記載の製袋包装機。
  6.  前記横シール動作の開始における前記第1リンク第2端は、前記上死点より、30°の回転角に相当する分以上、下に位置する、
    請求項2から5のいずれか1項に記載の製袋包装機。
  7.  前記制御部は前記第2制御を行い、
     前記横シール動作の終了時に前記第1リンク第2端は、前記第1半円又は前記第2半円の一方に位置し、その後、前記下死点を通過して、前記第1半円又は前記第2半円の他方へ移動する、請求項2から6のいずれか1項に記載の製袋包装機。
  8.  前記横シール動作の終了後、前記シールジョーは、少なくとも1度、下方に移動する、請求項1から7のいずれか1項に記載の製袋包装機。
  9.  前記制御部は、前記第1制御及び前記第2制御のいずれかを、選択的に行う、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の製袋包装機。
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