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技術 包装機の超音波しごき装置

出願人 三光機械株式会社
発明者 小倉隆男
出願日 2015年8月6日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-155846
公開日 2017年2月9日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-030848
状態 特許登録済
技術分野 基本的包装技術3(容器の閉鎖(2)) 制御・その他I(包装機械の制御) 基本的包装技術IV(容器成形充填)
主要キーワード 隙間値 内縁付近 折り返しガイド 充填原料 危険値 接触平面 連続袋 すべり台
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

音波しごき装置の調整に要する時間を短縮し、その調整の誤操作を防止する。

解決手段

超音波ホーン710は、包装体の収容部のサイズに相当する先端部分を有し、その先端部分から超音波振動を発生させる。しごき板720は、超音波ホーン710の先端部分に相対するしごき板である。第一駆動モータM1は、超音波ホーン710およびしごき板720によるしごき動作を行う場合に、筒状包装袋を挟んだ状態で超音波ホーン710の先端部分としごき板720とが互いに押圧するように、超音波ホーン710を移動させる。また、第二駆動モータM2は、しごき板720を移動させる。コントロールボックス13は、操作パネル12からの操作に基づいて、第一駆動モータM1および第二駆動モータM2の駆動を制御する。

概要

背景

従来、液状原料液状材料)を包装袋充填する包装機が存在する。例えば、包装フィルムを、その搬送方向と直交する直交方向における中央部分をその搬送方向に沿って折り曲げ所定位置を両面から挟み込んで加熱することにより包装袋を形成する包装機が存在する。

ここで、液状原料が充填された筒状包装袋の充填口を横シール装置により封止する際に、横シールされる部分(横シール部分)の筒状包装袋内部に液状原料が付着している場合がある。この場合には、横シール装置による液状原料の挟み込みが発生するおそれがある。

そこで、液状原料を包装フィルム内に充填する場合に、開閉する超音波ホーンと超音波ホーンの受け板(しごき板)とを備える超音波しごき装置を用いて、筒状包装袋内部の横シール部分に付着した液状原料を除去する包装機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

概要

超音波しごき装置の調整に要する時間を短縮し、その調整の誤操作を防止する。超音波ホーン710は、包装体の収容部のサイズに相当する先端部分を有し、その先端部分から超音波振動を発生させる。しごき板720は、超音波ホーン710の先端部分に相対するしごき板である。第一駆動モータM1は、超音波ホーン710およびしごき板720によるしごき動作を行う場合に、筒状包装袋を挟んだ状態で超音波ホーン710の先端部分としごき板720とが互いに押圧するように、超音波ホーン710を移動させる。また、第二駆動モータM2は、しごき板720を移動させる。コントロールボックス13は、操作パネル12からの操作に基づいて、第一駆動モータM1および第二駆動モータM2の駆動を制御する。

目的

本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、超音波しごき装置の調整に要する時間を短縮し、その調整の誤操作を防止することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

搬送される包装フィルムに対して縦シールおよび横シールを施して筒状包装袋を形成し、前記筒状包装袋内に充填ノズルを用いて原料充填し、当該充填後の筒状包装袋の開口部分に対して再度横シールを施して前記原料を充填した包装体を形成する包装機の超音波しごき装置であって、前記包装フィルムの搬送方向に直交する直交方向の、前記包装体の収容部のサイズに相当する先端部分を有し、前記先端部分から超音波振動を発生させる超音波ホーンと、前記超音波ホーンの先端部分に相対するしごき板と、前記超音波ホーンおよび前記しごき板によるしごき動作を行う場合に、前記筒状包装袋を挟んだ状態で前記超音波ホーンの先端部分と前記しごき板とが互いに押圧するように、前記超音波ホーンを移動させる超音波ホーン駆動部と、前記しごき動作を行う場合に、前記筒状包装袋を挟んだ状態で前記超音波ホーンの先端部分と前記しごき板とが互いに押圧するように、前記しごき板を移動させるしごき板駆動部と、操作部からの操作に基づいて前記超音波ホーン駆動部および前記しごき板駆動部の駆動を制御する制御部とを具備する包装機の超音波しごき装置。

請求項2

前記制御部は、前記操作部からの操作に基づいて、前記超音波ホーン駆動部および前記しごき板駆動部のそれぞれの駆動について、前記しごき動作1回単位の駆動量と、駆動速度と、駆動タイミングとの少なくとも1つを前記しごき動作中に変更する制御を行う請求項1記載の包装機の超音波しごき装置。

請求項3

前記制御部は、前記超音波ホーンおよび前記しごき板のそれぞれの調整範囲を設定し、前記操作部からの操作に基づいて駆動する前記超音波ホーン駆動部および前記しごき板駆動部の駆動範囲を制限する請求項1または2記載の包装機の超音波しごき装置。

請求項4

前記制御部は、前記操作部からの操作に基づいて、前記超音波ホーンおよび前記しごき板間の隙間の間隔を調整する第1調整と、前記隙間を前記超音波ホーンおよび前記しごき板の移動方向に移動させて前記隙間の位置を調整する第2調整との何れかを行う請求項1乃至3の何れかに記載の包装機の超音波しごき装置。

請求項5

前記制御部は、前記第2調整を行う場合には、前記超音波ホーンおよび前記しごき板のうちの一方を前記筒状包装袋から離れる方向に先に移動させ、当該移動以降に、他方を前記筒状包装袋の方向に移動させることにより前記隙間の位置を調整する請求項4記載の包装機の超音波しごき装置。

請求項6

前記超音波ホーンおよび前記しごき板のうちの何れか一方の、前記搬送される包装フィルムに接する接触部分を面形状とし、前記超音波ホーンおよび前記しごき板のうちの他方の、前記搬送される包装フィルムに接する接触部分を線形状とする請求項1乃至5の何れかに記載の包装機の超音波しごき装置。

技術分野

0001

本発明は、包装機に関する。詳しくは、液状原料包装袋充填する包装機の超音波しごき装置に関する。

背景技術

0002

従来、液状原料(液状材料)を包装袋に充填する包装機が存在する。例えば、包装フィルムを、その搬送方向と直交する直交方向における中央部分をその搬送方向に沿って折り曲げ所定位置を両面から挟み込んで加熱することにより包装袋を形成する包装機が存在する。

0003

ここで、液状原料が充填された筒状包装袋の充填口を横シール装置により封止する際に、横シールされる部分(横シール部分)の筒状包装袋内部に液状原料が付着している場合がある。この場合には、横シール装置による液状原料の挟み込みが発生するおそれがある。

0004

そこで、液状原料を包装フィルム内に充填する場合に、開閉する超音波ホーンと超音波ホーンの受け板(しごき板)とを備える超音波しごき装置を用いて、筒状包装袋内部の横シール部分に付着した液状原料を除去する包装機が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

先行技術

0005

特開2012−6656号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上述の従来技術によれば、超音波しごき装置を用いて、筒状包装袋内部の横シール部分に付着した液状原料を除去することができるため、包装袋製品不良品発生防止、および、包装袋製品のシール部分の品質を向上させることができる。

0007

ここで、包装機が扱う包装フィルムの厚みは、多種多様である。また、包装機が扱う液状原料の性質浸液度、粘度、含有固形物の大きさと有無、等)も様々である。このため、包装機が扱う包装フィルムや液状原料の性質に応じて、超音波ホーンおよびしごき板の隙間を変更する必要がある。

0008

例えば、調整ネジ螺動により超音波ホーンおよびしごき板のそれぞれの前後位置を調整する機構を用いることができる。この機構を用いて、超音波ホーンおよびしごき板のそれぞれの前後位置を調整する場合には、超音波しごき装置に作業者が直接触れる必要がある。しかしながら、超音波ホーンおよびしごき板は、それぞれが高速で前後動するため、包装機を停止させてそれぞれの前後位置を調整する必要がある。また、その調整を確認する場合には、包装機の運転再開して包装袋製品の出来を作業者が目視で確認する必要がある。このため、その機構を用いて、超音波ホーンおよびしごき板のそれぞれの前後位置を調整する場合には、包装機の停止および運転を繰り返し行い、包装袋製品の出来を、その都度確認しながら調整を行う必要がある。このため、調整に要する作業時間が比較的長くなる。

0009

また、作業者がそのような調整に不慣れな場合には、誤方向への調整や、必要量以上の調整をすることも想定される。この場合には、超音波ホーンおよびしごき板の当たりが強くなりすぎて、超音波ホーンが破損してしまうおそれがある。

0010

本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、超音波しごき装置の調整に要する時間を短縮し、その調整の誤操作を防止することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、搬送される包装フィルムに対して縦シールおよび横シールを施して筒状包装袋を形成し、上記筒状包装袋内に充填ノズルを用いて原料を充填し、当該充填後の筒状包装袋の開口部分に対して再度横シールを施して上記原料を充填した包装体を形成する包装機の超音波しごき装置であって、上記包装フィルムの搬送方向に直交する直交方向の、上記包装体の収容部のサイズに相当する先端部分を有し、上記先端部分から超音波振動を発生させる超音波ホーンと、上記超音波ホーンの先端部分に相対するしごき板と、上記超音波ホーンおよび上記しごき板によるしごき動作を行う場合に、上記筒状包装袋を挟んだ状態で上記超音波ホーンの先端部分と上記しごき板とが互いに押圧するように、上記超音波ホーンを移動させる超音波ホーン駆動部と、上記しごき動作を行う場合に、上記筒状包装袋を挟んだ状態で上記超音波ホーンの先端部分と上記しごき板とが互いに押圧するように、上記しごき板を移動させるしごき板駆動部と、操作部からの操作に基づいて上記超音波ホーン駆動部および上記しごき板駆動部の駆動を制御する制御部とを具備する包装機の超音波しごき装置である。これにより、操作部からの操作に基づいて超音波ホーン駆動部およびしごき板駆動部の駆動を制御するという作用をもたらす。

0012

また、この第1の側面において、上記制御部は、上記操作部からの操作に基づいて、上記超音波ホーン駆動部および上記しごき板駆動部のそれぞれの駆動について、上記しごき動作1回単位の駆動量と、駆動速度と、駆動タイミングとの少なくとも1つを上記しごき動作中に変更する制御を行うようにしてもよい。これにより、操作部からの操作に基づいて、超音波ホーン駆動部およびしごき板駆動部のそれぞれの駆動について、しごき動作1回単位の駆動量と、駆動速度と、駆動タイミングとの少なくとも1つを、しごき動作中に変更するという作用をもたらす。

0013

また、この第1の側面において、上記制御部は、上記超音波ホーンおよび上記しごき板のそれぞれの調整範囲を設定し、上記操作部からの操作に基づいて駆動する上記超音波ホーン駆動部および上記しごき板駆動部の駆動範囲を制限するようにしてもよい。これにより、超音波ホーンおよびしごき板のそれぞれの調整範囲を設定し、操作部からの操作に基づいて駆動する超音波ホーン駆動部およびしごき板駆動部の駆動範囲を制限するという作用をもたらす。

0014

また、この第1の側面において、上記制御部は、上記操作部からの操作に基づいて、上記超音波ホーンおよび上記しごき板間の隙間の間隔を調整する第1調整と、上記隙間を上記超音波ホーンおよび上記しごき板の移動方向に移動させて上記隙間の位置を調整する第2調整との何れかを行うようにしてもよい。これにより、操作部からの操作に基づいて、第1調整および第2調整の何れかを行うという作用をもたらす。

0015

また、この第1の側面において、上記制御部は、上記第2調整を行う場合には、上記超音波ホーンおよび上記しごき板のうちの一方を上記筒状包装袋から離れる方向に先に移動させ、当該移動以降に、他方を上記筒状包装袋の方向に移動させることにより上記隙間の位置を調整するようにしてもよい。これにより、第2調整を行う場合には、超音波ホーンおよびしごき板のうちの一方を筒状包装袋から離れる方向に先に移動させ、その移動以降に、他方を筒状包装袋の方向に移動させることによりその隙間の位置を調整するという作用をもたらす。

0016

また、この第1の側面において、上記超音波ホーンおよび上記しごき板のうちの何れか一方の、上記搬送される包装フィルムに接する接触部分を面形状とし、上記超音波ホーンおよび上記しごき板のうちの他方の、上記搬送される包装フィルムに接する接触部分を線形状とするようにしてもよい。これにより、接触部分を面形状とし、接触部分を線形状とする超音波ホーンおよびしごき板を用いるという作用をもたらす。

発明の効果

0017

本発明によれば、超音波しごき装置の調整に要する時間を短縮し、その調整の誤操作を防止することができるという優れた効果を奏し得る。

図面の簡単な説明

0018

本発明の実施の形態における包装機1の全体構成の一例を示す正面図である。
本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋100)を示す図である。
本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋110)を示す図である。
本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋120)を示す図である。
本発明の実施の形態における包装機1が備える超音波しごき装置7の外側面を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7によるしごき動作時の超音波ホーン710およびしごき板720の先端を拡大して示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7を制御するための操作パネル12の表示例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7によるしごき動作時の超音波ホーン710およびしごき板720の先端を拡大して示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7によるしごき動作時の超音波ホーン710およびしごき板720の先端を拡大して示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の超音波ホーン710およびしごき板720の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における包装機1による調整処理処理手順の一例を示すフローチャートである。
従来例の包装機による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態における包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間の比較例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の超音波ホーン710およびしごき板720の遷移例を示す図である。
本発明の実施の形態における包装機1による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
従来例の包装機による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態における包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間の比較例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の危険値の設定例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波ホーン710およびしごき板720の先端形状例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波ホーン401およびしごき板402の先端形状例を示す図である。
本発明の実施の形態における超音波ホーン411およびしごき板412の先端形状例を示す図である。

実施例

0019

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

0020

図1は、本発明の実施の形態における包装機1の全体構成の一例を示す正面図である。図1において、包装機1の左右方向(横方向)をx方向とし、奥行方向をy方向とし、上下方向(鉛直方向)をz方向とする。

0021

包装機1は、包装フィルムが巻き回された包装フィルム原反ロール(包装フィルムF1)から引き出された包装フィルムから、原料を充填した包装袋を生成するロールタイプ縦型自動包装機である。すなわち、包装機1は、搬送される包装フィルムに対して縦シールおよび横シールを施して筒状包装袋を形成し、その筒状包装袋内に充填ノズルを用いて原料を充填し、その充填後の筒状包装袋の開口部分に対して再度横シールを施し、原料を充填した包装体を形成する包装機の一例である。

0022

包装機1は、繰り出し装置2と、包装フィルム折り返しガイドロール3と、包装フィルム製袋ガイド4と、充填ノズル5と、縦シール装置6と、超音波しごき装置7と、第一横シール装置8と、第二横シール装置9と、カッター装置10と、搬出すべり台11と、操作パネル12と、コントロールボックス13とを備える。

0023

また、包装フィルムF1は、ロール状に巻かれて包装フィルム原反ロール支持軸軸支されている包装フィルム(包装フィルム原反ロール)である。ここで、包装フィルムは、例えば、基材と、加熱により溶融するシーラント層とを有する積層フィルムである。

0024

また、包装フィルムF2は、包装フィルムF1から引き出された反状の包装フィルムである。また、包装フィルムF3は、包装フィルム製袋ガイド4によりU字状に折り返された包装フィルムである。

0025

また、包装フィルムF4は、縦シールが施されて筒状になった包装フィルムである。また、包装フィルムF5は、横シールが施されて連続袋状となった包装袋である。また、包装フィルムF6は、カッター装置10でカットされて、個別となった包装袋である。

0026

繰り出し装置2は、包装フィルムF1(包装フィルム原反ロール)から所定量の包装フィルム(積層フィルム)F2を引き出す装置である。図1では、繰り出し装置2は、包装フィルムF1(包装フィルム原反ロール)の上方(+z方向)に設けられ、包装フィルムFを包装機1の上方へと引き出す例を示す。また、繰り出し装置2は、回転モータ(図示せず)により駆動される。

0027

包装フィルム折り返しガイドロール3は、繰り出し装置2により引き出された包装フィルムF2を、包装フィルム製袋ガイド4へと導くものである。図1では、包装フィルム製袋ガイド4の真上であって、包装機1の最上部に包装フィルム折り返しガイドロール3を配置する例を示す。また、包装フィルム折り返しガイドロール3は、上方に向かって引き出された包装フィルムF2の流れ方向を鉛直下向き(−z方向)に反転させて、包装フィルム製袋ガイド4へと導くことができる。

0028

包装フィルム製袋ガイド4は、包装フィルム折り返しガイドロール3により鉛直下向きに搬送される包装フィルムを流れ方向に沿うようにして2つ折りにするものである。ここで、包装フィルム製袋ガイド4は、シーラント層が互いに対向するようにして包装フィルムを2つ折りにする。

0029

充填ノズル5は、略筒形状に形成された包装フィルムFの筒内に充填材料充填原料)を充填する装置である。充填ノズル5は、その先端(充填材料の排出口)に充填ノズルを有し、この充填ノズルが略筒形状に形成された包装フィルムFの筒内に挿入される。そして、筒内に挿入された充填ノズルの充填口は、縦シール装置6と超音波しごき装置7との間に配置される。

0030

なお、充填材料(充填原料)は、包装機1により生成される包装袋の内容物(充填物)となるものである。例えば、充填材料(充填原料)は、液体材料または粉末材料である。液体材料は、例えば、ドレッシングソースケチャップ等の食品に関する液体材料である。また、例えば、固形物を含む粘度の高い液体を内容物(充填物)とすることができる。

0031

縦シール装置6は、搬送される包装フィルムFの流れ方向(−z方向)に沿った端縁同士(すなわち、2つ折りにした包装フィルムFの折り目に対向する端縁同士)をシールして包装袋の縦シール部(例えば、図2に示す縦シール部101)を形成する装置である。

0032

縦シール装置6は、流れ方向に搬送される包装フィルムFに接触しながら回転する熱ローラを2つ備えている。そして、縦シール装置6は、その熱ローラにより搬送される包装フィルムを挟み込み、加熱および加圧することにより互いに対向するシーラント層を溶融させて包装フィルム同士を接着し、縦シール部を形成する。この縦シール部が形成されることにより、搬送される包装フィルムFは、略筒形状となる。

0033

超音波しごき装置7は、略筒形状にされた包装フィルムFにおける横シール予定部分の内部に付着している内容物を、超音波振動により除去するものである。なお、超音波しごき装置7については、図5乃至図9等を参照して詳細に説明する。

0034

第一横シール装置8は、略筒形状にされた包装フィルムFの流れ方向(−z方向)に交差する方向をシールして横シール部(例えば、図2に示す底面側横シール部102、上面側横シール部103)を形成する装置である。

0035

本発明の実施の形態では、第一横シール装置8は、横シール部の形状に対応する熱板部が回転軸上に設けられた熱板ローラを2つ備えている。第一横シール装置8は、この熱板ローラを回転させ、流れ方向に搬送される包装フィルムを熱板部で挟み込み、加熱および加圧することにより互いに対向するシーラント層を溶融させて接着し、横シール部を形成する。

0036

また、第二横シール装置9は、第一横シール装置8と同様の構成を備えるシール装置であり、熱板部および回転軸から構成される熱板ローラを備える。第二横シール装置9は、第一横シール装置8により形成された横シール部上にさらに熱板部を押し当てて、横シール部を形成する。

0037

カッター装置10は、縦シール部および横シール部が形成され、充填材料が封入された包装フィルムFの幅方向(流れ方向に交差する方向)に切断して、個別の包装袋とする装置である。

0038

搬出すべり台11は、カッター装置10によって切断された、個別の包装袋を包装機1の外へと搬出する部分である。本発明の実施の形態では、搬出すべり台11を、個別の包装袋を包装機1の手前側に搬出する滑り台により構成する例を示す。

0039

操作パネル12は、包装機1を操作するための操作パネルである。操作パネル12に表示される画面については、図11を参照して詳細に説明する。

0040

コントロールボックス13は、包装機1の各部を統括して制御する制御装置であり、例えば、CPU(Central Processing Unit(中央処理装置))、メモリ等から構成される。また、コントロールボックス13は、メモリに記憶されている制御プログラムに基づいて各種制御を行う。また、コントロールボックス13は、操作パネル12において行われた操作内容に基づいて各種制御を行う。

0041

図2は、本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋100)を示す図である。図2のaには、包装袋100の正面図を示す。また、図2のbには、包装袋100の断面図を示す。

0042

包装袋100は、例えば、基材と、加熱により溶融するシーラント層とを有する包装フィルムにより構成される。ここで、包装フィルムの基材は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂等のベースフィルムにより構成される。また、シーラント層は、例えば、基材よりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。

0043

また、包装袋100は、包装フィルムをシーラント層が対向するようにして2つ折りにし、折り目部104を除く3辺を縦シール部101、底面側横シール部102、上面側横シール部103によりシールすることにより形成されている。

0044

縦シール部101は、折り目部104に対向する端縁同士をシールした部分である。

0045

底面側横シール部102は、折り目部104と交差する下端縁同士をシールした部分である。また、上面側横シール部103は、折り目部104と交差する上端縁同士をシールした部分である。

0046

収容部105は、縦シール部101、底面側横シール部102、上面側横シール部103、折り目部104に囲まれて形成される収容部であり、内容物を収容する部分である。収容部105には、包装袋内の充填原料液106が充填される。例えば、上述した各内容物が充填される。

0047

図3は、本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋110)を示す図である。図3のaには、包装袋110の正面図を示す。また、図3のbには、包装袋110の断面図を示す。なお、図3のbでは、図3のaに示す包装袋110の一部を拡大した拡大図を示す。

0048

また、図3では、横シール部に挟雑物を噛みこんだ包装袋(不良品)の一例(包装袋110)を示す。すなわち、包装袋110は、横シール部への挟雑物噛み込みにより不良品となった包装袋の一例である。

0049

なお、縦シール部111、底面側横シール部112、上面側横シール部113、折り目部114、収容部115、充填原料液116は、図2に示す同一名称の各部に対応する。

0050

図3に示すように、包装袋110の底面側横シール部112に挟雑物117、118が挟まった場合を想定する。具体的には、挟雑物117は、底面側横シール部112に挟まった挟雑物であり、挟雑物118は、底面側横シール部112の内縁付近に挟まった挟雑物である。また、底面側横シール部112の内縁付近に挟まった挟雑物118により、充填原料の液漏れ部分119が発生するおそれもある。なお、図3のbでは、説明の容易のため、挟雑物117、118の左右方向(図3のaにおける左右方向)の位置を略同一の位置として示す。

0051

図4は、本発明の実施の形態における包装機1により生成される包装袋の一例(包装袋120)を示す図である。図4のaには、包装袋120の正面図を示す。また、図4のbには、包装袋120の断面図を示す。なお、図4のbでは、図4のaに示す包装袋120の一部を拡大した拡大図を示す。

0052

また、図4では、横シール部に充填原料液を噛みこんだ包装袋(不良品)の一例(包装袋120)を示す。すなわち、包装袋120は、横シール部への充填原料液の噛み込みにより不良品となった包装袋の一例である。

0053

なお、縦シール部121、底面側横シール部122、上面側横シール部123、折り目部124、収容部125、充填原料液126は、図2に示す同一名称の各部に対応する。

0054

図4のaに示すように、包装袋120の底面側横シール部122に充填原料液が噛み込んだ場合を想定する。この場合には、図4のbに示すように、充填原料液の気化により包装フィルムの一部が破損するおそれがある。図4では、充填原料液が気化により破損した包装フィルムの部分を破損部分127として示す。また、図4のbでは、気化した充填原料液を充填原料液128として示す。

0055

図3に示すように、包装袋のシール部に固形物(挟雑物)が噛み込んだ場合には、固形物(挟雑物)が噛み込んだシール部が破損し、不良品が発生するおそれがある。

0056

また、図4に示すように、包装袋のシール部に多量の充填液が噛み込んだ場合には、多量の充填液が噛み込んだシール部間で充填液が気化してシール部間の内部から破裂し、不良品が発生するおそれがある。

0057

そこで、本発明の実施の形態では、範囲の包装フィルム間に、固形物および充填液が入らないようにするため、超音波しごき装置7により、横シールの直前で充填原料の流下規制する例を示す。

0058

図5は、本発明の実施の形態における包装機1が備える超音波しごき装置7の外側面を示す図である。図5では、超音波しごき装置7のしごき動作の一例を示す。

0059

超音波しごき装置7は、横シールを施す第一横シール装置8(奥側第一横シールロール横シールバー811、手前側第一横シールロールの横シールバー821)の直前に設置され、充填動作の際に筒状包装袋内部に付着した内容物を除去するものである。また、超音波しごき装置7は、超音波ホーン710およびしごき板720を備える。

0060

また、奥側第一横シールロールの横シールバー811、手前側第一横シールロールの横シールバー821は、矢印501、502方向に回転することにより、筒状包装フィルムF4に横シールF8を施す。

0061

超音波ホーン710は、個別包装体の横幅(例えば、包装フィルムの搬送方向に直交する直交方向の、包装体の収容部のサイズ)に相当する先端部分を有する超音波ホーンである。また、超音波ホーン710は、その先端部分から超音波振動を発生させる。

0062

しごき板720は、超音波ホーン710の先端部分に相対するしごき板(受け板)である。

0063

また、超音波しごき装置7は、しごき動作を行う場合に、筒状包装フィルムF4を挟んだ状態で、超音波ホーン710の先端部分と、しごき板720とが互いに押圧するように、超音波ホーン710およびしごき板720を駆動するモータ図6に示す第一駆動モータM1、第二駆動モータM2)を備える。このモータは、超音波ホーン710の先端部分と、しごき板720との隙間に挟まれている筒状包装フィルムF4の横シール予定部分に対して、押圧駆動するように制御される。これにより、その横シール予定部分の内部に付着している内容物が超音波ホーン710の先端部分から発する超音波振動により確実に除去される。また、図5では、しごかれた包装フィルムを包装フィルムF7で示す。

0064

また、そのモータ(図6に示す第一駆動モータM1)は、超音波ホーン710を矢印503方向に移動させ、そのモータ(図6に示す第二駆動モータM2)は、しごき板720を矢印504方向に移動させることにより、しごき動作1回単位の駆動量(移動量)と、駆動速度と、駆動タイミングとの何れについても変更することができる。

0065

図5に示すように、所定範囲の包装フィルム間に、固形物および充填液が入らないように、超音波しごき装置7により、横シールを施す直前で充填原料の流下を規制することができる。これにより、固形物の噛み込みによる、包装袋シール部の破損を防ぎ、不良品の発生を抑えることができる。また、充填液の多量噛み込みにより、包装袋シール部間で充填液が気化することに起因するシール部間内部からの破裂を防ぎ、不良品の発生を抑えることができる。

0066

図6および図7は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。図6には、超音波しごき装置7によるしごき動作時の側面図を示す。また、図7には、超音波しごき装置7による開動作時の側面図を示す。

0067

図8および図9は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の遷移例を示す図である。図8には、超音波しごき装置7によるしごき動作時の上面図(図6に示す側面図に対応する上面図)を示す。また、図9には、超音波しごき装置7による開動作時の上面図(図7に示す側面図に対応する上面図)を示す。ただし、図8および図9では、説明の容易のため、超音波ホーン710と、しごき板720との移動方向が水平方向となる場合の図を示す。

0068

超音波しごき装置7は、充填ノズルの吐出先端501と、超音波ホーン710と、超音波振動子711と、第一ベース712と、第一駆動伝達部713と、第一移動ベース714と、ベルト715と、しごき板720と、第二ベース722と、第二駆動伝達部723と、第二移動ベース724と、ベルト725と、第一駆動モータM1と、第二駆動モータM2とを備える。超音波ホーン710およびしごき板720は、図5に示す超音波ホーン710およびしごき板720に対応する。

0069

第一横シール装置8は、奥側第一横シールロール810と、奥側第一横シールロールの横シールバー811と、手前側第一横シールロール820と、手前側第一横シールロールの横シールバー821とを備える。

0070

包装フィルムF4は、縦シールが施されて筒状になった包装フィルムである。また、包装フィルムF5は、横シールが施されて連続袋状となった包装袋である。

0071

充填ノズルの吐出先端501は、図1に示す充填ノズル5の吐出先端である。充填ノズルの吐出先端501から、縦シールが施されて筒状になった包装フィルムF4の内部に液状原料が充填される。

0072

第一駆動モータM1は、超音波ホーン710を矢印515、525方向に移動させるためのモータである。第一駆動モータM1は、操作パネル12における作業者による操作に基づいて、コントロールボックス13により制御される。第一駆動モータM1は、高精度な位置決め制御を行うことができるモータを使用することが好ましい。例えば、サーボモータステッピングモータ等の停止精度が良いモータを使用することができる。

0073

超音波振動子711は、超音波振動を励起する超音波振動子(超音波駆動器)である。超音波ホーン710は、その超音波を受けて振動を拡大する。

0074

第一ベース712は、第一駆動モータM1を固定するとともに、第一駆動伝達部713を回動可能に取り付けるベースである。

0075

第一駆動伝達部713は、ベルト715を介して伝達された第一駆動モータM1の駆動方向を、回転軸周りから、回転軸方向に変換して伝達するための伝達部である。例えば、第一駆動伝達部713は、棒状体の面に沿って螺旋状の溝が設けられている。また、第一移動ベース714には孔が設けられ、この孔の内面には、第一駆動伝達部713の螺旋状の溝に対応する螺旋状の溝が設けられている。

0076

第一移動ベース714は、超音波ホーン710および超音波振動子711を固定するとともに、第一駆動伝達部713の回転に応じて、第一駆動伝達部713の回転軸上を、螺動するベースである。

0077

ベルト715は、第一駆動モータM1の回転を第一駆動伝達部713に伝達するためのベルトである。例えば、ベルト715と、第一駆動モータM1の回転軸に取り付けられるプーリーと、第一駆動伝達部713の回転軸に取り付けられるプーリーとのそれぞれに歯型を設けることにより、第一駆動モータM1の回転を精度よく第一駆動伝達部713に伝達することができる。

0078

第二駆動モータM2は、しごき板720を矢印516、526方向に移動させるためのモータである。第二駆動モータM2は、操作パネル12における作業者による操作に基づいて、コントロールボックス13により制御される。第二駆動モータM2は、高精度な位置決め制御を行うことができるモータを使用することが好ましい。例えば、サーボモータ、ステッピングモータ等の停止精度が良いモータを使用することができる。

0079

第二ベース722は、第二駆動モータM2を固定するとともに、第二駆動伝達部723を回動可能に取り付けるベースである。

0080

第二駆動伝達部723は、ベルト725を介して伝達された第二駆動モータM2の駆動方向を、回転軸周りから、回転軸方向に変換して伝達するための伝達部である。例えば、第二駆動伝達部723は、棒状体の面に沿って螺旋状の溝が設けられている。また、第二移動ベース724には孔が設けられ、この孔の内面には、第二駆動伝達部723の螺旋状の溝に対応する螺旋状の溝が設けられている。

0081

第二移動ベース724は、しごき板720を固定するとともに、第二駆動伝達部723の回転に応じて、第二駆動伝達部723の回転軸上を、螺動するベースである。

0082

ベルト725は、第二駆動モータM2の回転を第二駆動伝達部723に伝達するためのベルトである。例えば、ベルト725と、第二駆動モータM2の回転軸に取り付けられるプーリーと、第二駆動伝達部723の回転軸に取り付けられるプーリーとのそれぞれに歯型を設けることにより、第二駆動モータM2の回転を精度よく第二駆動伝達部723に伝達することができる。

0083

図6に示すように、奥側第一横シールロール810に設けられている奥側第一横シールロールの横シールバー811と、手前側第一横シールロール820に設けられている手前側第一横シールロールの横シールバー821とが包装フィルムF4を挟むことにより、包装フィルムF4に横シール部が形成される。このように、第一横シール装置8により包装フィルムF4にシールがされている間に、超音波しごき装置7により、しごき動作が行われる。

0084

図7に示すように、奥側第一横シールロール810に設けられている奥側第一横シールロールの横シールバー811と、手前側第一横シールロール820に設けられている手前側第一横シールロールの横シールバー821とが包装フィルムF4を挟んでいない間は、包装フィルムF4に横シール部が形成されない。このように、第一横シール装置8により包装フィルムF4に横シールがされない間は、超音波しごき装置7によるしごき動作も行われない。

0085

このように、本発明の実施の形態では、超音波ホーン710およびしごき板720のそれぞれが個別に駆動部(第一駆動モータM1、第二駆動モータM2)を備える。このため、超音波ホーン710およびしごき板720のそれぞれのしごき動作に対して、それぞれを個別に駆動させることができる。また、超音波ホーン710およびしごき板720の各駆動については、操作パネル12における作業者による操作に基づいて、コントロールボックス13により制御される。例えば、操作パネル12における作業者による操作に基づいて、超音波ホーン710およびしごき板720の各駆動について、しごき動作1回単位の駆動量(移動量)と、駆動速度と、駆動タイミングとの何れについても運転中に変更することができる。

0086

例えば、駆動量(移動量)、駆動速度および駆動タイミングのそれぞれの複数の制御量をコントロールボックス13のメモリに格納しておき、それらの複数の制御量を操作パネル12に表示させることができる。この表示例を図11に示す。そして、作業者は、駆動量(移動量)、駆動速度および駆動タイミングの何れかを変更する場合に、その操作パネル12に表示されている複数の制御量のうちから、所望の制御量を選択する選択操作を行うことにより、各制御量を変更することができる。また、作業者は、所望の制御量を入力する入力操作設定操作)を行うことにより、各制御量を変更するようにしてもよい。

0087

このように、制御部(コントロールボックス13)は、操作部(操作パネル12)からの操作に基づいて、超音波ホーン駆動部(第一駆動モータM1)およびしごき板駆動部(第二駆動モータM2)の駆動を制御する。また、制御部(コントロールボックス13)は、操作部(操作パネル12)からの操作に基づいて、超音波ホーン駆動部(第一駆動モータM1)およびしごき板駆動部(第二駆動モータM2)のそれぞれの駆動について、しごき動作1回単位の駆動量と、駆動速度と、駆動タイミングとの少なくとも1つを、しごき動作中に変更する制御を行うことができる。

0088

図10は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7によるしごき動作時の超音波ホーン710およびしごき板720の先端を拡大して示す図である。

0089

矢印531、532に示すように、超音波ホーン710およびしごき板720を移動させることにより、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を狭くすることができる。また、包装フィルムF4は、超音波しごき装置7によりしごかれた包装フィルムである。

0090

ここで、超音波ホーン710の包装フィルム接触平面部716は、広い面とし、しごき板720の包装フィルム接触点部726は、作用点とすることができる。ここで、超音波ホーン710の包装フィルム接触平面部716は、包装フィルムの横幅に相当する横幅であるため、しごき板720の包装フィルム接触点部726は、その横幅と同程度の横幅となる。このため、しごき板720の包装フィルム接触点部726は、その横幅の線状の形状となる。

0091

このように、包装フィルム接触平面部716が広い面であり、包装フィルム接触点部726が作用点であるため、矢印531、532方向に移動させた場合でも、包装フィルム接触平面部716と、包装フィルム接触点部726とは、作用点により包装フィルムと接することができる。

0092

図11は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7を制御するための操作パネル12の表示例を示す図である。

0093

操作パネル12には、作業者の操作に基づいて、超音波しごき装置7を制御するための操作画面1200を表示させることができる。

0094

操作画面1200には、例えば、1または複数の操作ボタン数値入力領域等が表示される。

0095

例えば、操作画面1200には、ホーン調整前進ボタン1201と、ホーン調整後退ボタン1202と、しごき板調整 前進ボタン1203と、しごき板調整 後退ボタン1204と、包材前置奥側ボタン1205と、包材前置手前側ボタン1206との操作ボタンが表示される。

0096

また、例えば、操作画面1200には、ホーン先端位置 表示領域1211と、しごき板先端位置 表示領域1212と、隙間値算出値) 表示領域1213と、挟み込み前後位置表示領域1214との表示領域が表示される。

0097

また、例えば、操作画面1200には、ホーンストローク設定値入力領域1221と、しごき板ストローク 設定値入力領域1222と、ホーン遅延タイミング設定値入力領域1223と、しごき板遅延タイミング 設定値入力領域1224と、ホーン前進端 表示領域1225と、しごき板前進端 表示領域1226と、最小隙間表示領域1227とが表示される。

0098

これらの各値については、予め設定しておくようにしてもよく、作業者による手動操作により設定するようにしてもよい。

0099

ここで、図11を参照して超音波しごき装置7の調整例について説明する。

0100

最初に、しごき板720を前進させて、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を狭くする場合の調整例について説明する。なお、設定角度D1乃至D4については、予め設定しておくようにしてもよく、作業者による手動操作により設定するようにしてもよい。

0101

この場合には、作業者は、操作パネル12のしごき板調整前進ボタン1203を押す。これにより、第二駆動モータM2が設定角度D1だけ正転し、しごき板720が前進する。例えば、しごき板720が、図10に示す矢印532方向に所定距離だけ移動する。

0102

次に、しごき板720を後退させて、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を拡げる場合の調整例について説明する。

0103

この場合には、作業者は、操作パネル12のしごき板調整後退ボタン1204を押す。これにより、第二駆動モータM2が設定角度D2だけ逆転し、しごき板720が後退する。例えば、しごき板720が、図10に示す矢印532の反対方向に所定距離だけ移動する。

0104

次に、超音波ホーン710を前進させて、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を狭くする場合の調整例について説明する。

0105

この場合には、作業者は、操作パネル12のホーン調整前進ボタン1201を押す。これにより、第一駆動モータM1が設定角度D3だけ正転し、超音波ホーン710が前進する。例えば、超音波ホーン710が、図10に示す矢印531方向に所定距離だけ移動する。

0106

次に、超音波ホーン710を後退させて、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を拡げる場合の調整例について説明する。

0107

この場合には、作業者は、操作パネル12のホーン調整後退ボタン1202を押す。これにより、第一駆動モータM1が設定角度D4だけ逆転し、超音波ホーン710が後退する。例えば、超音波ホーン710が、図10に示す矢印531の反対方向に所定距離だけ移動する。

0108

図12および図13は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7によるしごき動作時の超音波ホーン710およびしごき板720の先端を拡大して示す図である。

0109

図12では、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を維持したまま、挟み込みの位置を手前側(作業者側)にスライドさせる場合の遷移例を示す。

0110

このように、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を維持したまま、挟み込みの位置を手前側(作業者側)にスライドさせる場合には、作業者は、操作パネル12の包材前置手前側ボタン1206を押す。これにより、しごき板720が設定角度D5だけ逆転し、しごき板720が後退する。すなわち、図12に示す矢印542方向に、しごき板720が移動する。

0111

続いて、超音波ホーン710が設定角度D6だけ正転し、超音波ホーン710が前進する。図12に示す矢印541方向に、超音波ホーン710が移動する。これらの移動により、包装フィルムF4に矢印543方向に移動する。なお、図12では、移動前の超音波ホーン710の位置の一部を点線544で示し、移動前のしごき板720の位置の一部を点線545で示し、移動前の包装フィルムF4の位置の一部を点線546で示す。

0112

図13では、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を維持したまま、挟み込みの位置を奥側(作業者とは反対側)にスライドさせる場合の遷移例を示す。

0113

このように、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間を維持したまま、挟み込みの位置を奥側(作業者とは反対側)にスライドさせる場合には、作業者は、操作パネル12の包材前置奥側ボタン1205を押す。これにより、超音波ホーン710が設定角度D7だけ逆転し、超音波ホーン710が後退する。すなわち、図13に示す矢印551方向に、超音波ホーン710が移動する。

0114

続いて、しごき板720が設定角度D8だけ正転し、しごき板720が前進する。すなわち、図13に示す矢印552方向に、しごき板720が移動する。これらの移動により、包装フィルムF4に矢印553方向に移動する。なお、図13では、移動前の超音波ホーン710の位置の一部を点線554で示し、移動前のしごき板720の位置の一部を点線555で示し、移動前の包装フィルムF4の位置の一部を点線556で示す。

0115

次に、本発明の実施の形態における包装機1と、従来例である包装機との比較例について説明する。

0116

図14は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の超音波ホーン710およびしごき板720の遷移例を示す図である。

0117

図14のaには、厚みの異なる包装フィルムに変更した直後の超音波ホーン710およびしごき板720と包装フィルムとの関係を示す。ここで、図14のaでは、包装フィルムの変更による厚みの差(超音波ホーン710側)をS1とし、包装フィルムの変更による厚みの差(しごき板720側)をS2として示す。すなわち、図14のaには、包装フィルムの厚みがS1+S2だけ短くなった場合の例を示す。

0118

このように、厚みの異なる包装フィルムに変更した場合には、包装フィルム間の液状原料が扱かれず、固形物や内容液を挟んだままシールされるおそれがある。この場合には、袋破損による液漏れ不良の要因になる。そこで、超音波ホーン710およびしごき板720の調整が必要となる。この調整後の例を図14のbに示す。

0119

図14のbには、図14のaに示すように、厚みの異なる包装フィルムに変更した後に、操作パネル12を用いて作業者が調整した後の超音波ホーン710およびしごき板720と包装フィルムとの関係を示す。具体的には、超音波ホーン710およびしごき板720が、包装フィルムに当接するように、調整した場合の例を示す。

0120

図15は、本発明の実施の形態における包装機1による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図15では、図14に示すように、厚みの異なる包装フィルムに変更した場合における超音波ホーン710およびしごき板720の調整処理の処理手順の一例を示す。

0121

図16は、従来例の包装機による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図16では、図14に示すように、厚みの異なる包装フィルムに変更した場合における超音波ホーンおよびしごき板の調整処理の処理手順の一例を示す。

0122

図16に示すように、従来例の包装機では、最初に、作業者は、従来例の包装機の運転を開始する(ステップS911)。例えば、操作パネルを用いて作業者により運転開始操作が行われる(ステップS911)。

0123

続いて、作業者は、初期動作を完了させる(ステップS912)。例えば、ポンプ、包装フィルムの動作が安定したことを作業者が確認することにより、初期動作を完了させる。

0124

続いて、作業者は、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られるか否かを目視で判断する(ステップS913)。例えば、図3図4に示すように、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られるか否かを判断する。

0125

包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られる場合には(ステップS913)、作業者は、操作パネルを用いて従来例の包装機の運転を停止させる(ステップS914)。続いて、作業者は、調整ネジ部を手動で回すことにより、超音波ホーンを僅かに前進させる(ステップS915)。続いて、作業者は、調整ネジ部を手動で回すことにより、しごき板を超音波ホーンと同程度前進させる(ステップS916)。続いて、作業者は、従来例の包装機の運転を開始する(ステップS911)。

0126

また、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られない場合には(ステップS913)、作業者は、調整が完了したと確認することができる(ステップS917)。

0127

このように、従来例の包装機は、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う場合には、作業者が手動操作により行う必要がある。また、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う毎に、包装機の運転を停止させる必要がある。

0128

図15に示すように、包装機1では、最初に、作業者は、包装機1の運転を開始する(ステップS901)。例えば、操作パネル12を用いて作業者により運転開始操作が行われる(ステップS901)。

0129

続いて、作業者は、初期動作を完了させる(ステップS902)。例えば、ポンプ、包装フィルムの動作が安定したことを作業者が確認することにより、初期動作を完了させる。

0130

続いて、作業者は、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られるか否かを目視で判断する(ステップS903)。例えば、図3図4に示すように、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られるか否かを判断する。

0131

包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られる場合には(ステップS903)、作業者は、操作パネル12を用いて超音波ホーン710を僅かに前進させる(ステップS904)。

0132

続いて、作業者は、操作パネル12を用いてしごき板720を超音波ホーン710と同程度前進させる(ステップS905)。続いて、作業者は、これらの調整後に(ステップS904、S905)、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られるか否かを目視で判断する(ステップS903)。

0133

また、包装フィルムのシール部分に噛み込みが見られない場合には(ステップS903)、作業者は、調整が完了したと確認することができる(ステップS906)。

0134

このように、包装機1は、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う場合でも、包装機1の運転を停止する必要がない。また、作業者は、操作パネル12を用いた操作により超音波ホーン710およびしごき板720の調整を行うことができる。

0135

図17は、本発明の実施の形態における包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間の比較例を示す図である。図17のaには、包装機1の調整作業(図15に対応する調整作業)に要する時間の一例を示し、図17のbには、従来例の包装機の調整作業(図16に対応する調整作業)に要する時間の一例を示す。なお、図17では、上下方向を時間軸として示す。

0136

また、図17では、超音波ホーン710およびしごき板720の調整を3回繰り返した場合における作業時間に要する時間の比較例を示す。また、図17に示す各ステップ番号(S901乃至S906、S911乃至S917)は、図15図16に示す各ステップ番号に対応する。

0137

図17に示すように、包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間を比較した場合には、包装機1の作業時間を大幅に短縮することができる。

0138

次に、本発明の実施の形態における包装機1と、従来例である包装機との他の比較例について説明する。

0139

図18は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の超音波ホーン710およびしごき板720の遷移例を示す図である。

0140

図18のaには、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時交点が合っていない場合の例を示す。言い換えると、挟み込みの前後の位置が合っていない場合の例を示す。ここで、図18のaでは、挟み込みの位置の前後の差をS3で示す。すなわち、図18のaでは、包装フィルムの重ね合わせの位置がS3だけずれている場合の例を示す。

0141

このように、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時の交点が合っていない場合には、扱き動作時に、包装フィルムが大きく前後に揺れる。このため、製袋が不安定になり、包装袋品質が低下するおそれがある。そこで、超音波ホーン710およびしごき板720の調整が必要となる。この調整後の例を図18のbに示す。

0142

図18のbには、図18のaに示すように、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時の交点が合っていない場合に、操作パネル12を用いて作業者が調整した後の超音波ホーン710およびしごき板720と包装フィルムとの関係を示す。具体的には、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時の交点が合うように調整した場合の例を示す。

0143

図19は、本発明の実施の形態における包装機1による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図19では、図18に示すように、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時の交点が合っていない場合における超音波ホーン710およびしごき板720の調整処理の処理手順の一例を示す。

0144

図20は、従来例の包装機による調整処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。図20では、図18に示すように、包装フィルムの重ね合わせに対して、超音波ホーン710およびしごき板720の閉動作時の交点が合っていない場合における超音波ホーンおよびしごき板の調整処理の処理手順の一例を示す。

0145

図20に示すように、従来例の包装機では、最初に、作業者は、従来例の包装機の運転を開始する(ステップS931)。例えば、操作パネルを用いて作業者により運転開始操作が行われる(ステップS931)。

0146

続いて、作業者は、初期動作を完了させる(ステップS932)。例えば、ポンプ、包装フィルムの動作が安定したことを作業者が確認することにより、初期動作を完了させる。

0147

続いて、作業者は、製袋時に、包装フィルムが大きく揺れているか否かを目視で判断する(ステップS933)。

0148

製袋時に、包装フィルムが大きく揺れている場合には(ステップS933)、作業者は、操作パネルを用いて従来例の包装機の運転を停止させる(ステップS934)。続いて、作業者は、調整ネジ部を手動で回すことにより、しごき板を僅かに後退させる(ステップS935)。続いて、作業者は、調整ネジ部を手動で回すことにより、超音波ホーンを僅かに前進させる(ステップS936)。続いて、作業者は、従来例の包装機の運転を開始する(ステップS931)。

0149

また、製袋時に、包装フィルムが大きく揺れていない場合には(ステップS933)、作業者は、調整が完了したと確認することができる(ステップS937)。

0150

このように、従来例の包装機は、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う場合には、作業者が手動操作により行う必要がある。また、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う毎に、包装機の運転を停止させる必要がある。

0151

図19に示すように、包装機1では、最初に、作業者は、包装機1の運転を開始する(ステップS921)。例えば、操作パネル12を用いて作業者により運転開始操作が行われる(ステップS921)。

0152

続いて、作業者は、初期動作を完了させる(ステップS922)。例えば、ポンプ、包装フィルムの動作が安定したことを作業者が確認することにより、初期動作を完了させる。

0153

続いて、作業者は、製袋時に、包装フィルムが大きく揺れているか否かを目視で判断する(ステップS923)。

0154

製袋時に、包装フィルムが大きく揺れている場合には(ステップS923)、作業者は、操作パネル12を用いてしごき板720を僅かに前進させる(ステップS924)。

0155

続いて、作業者は、操作パネル12を用いて超音波ホーン710を僅かに前進させる(ステップS925)。続いて、作業者は、これらの調整後に(ステップS924、S925)、製袋時に、包装フィルムが大きく揺れているか否かを目視で判断する(ステップS923)。

0156

また、製袋時に、包装フィルムが大きく揺れていない場合には(ステップS923)、作業者は、調整が完了したと確認することができる(ステップS926)。

0157

このように、包装機1は、超音波ホーンおよびしごき板の調整を行う場合でも、包装機1の運転を停止する必要がない。また、作業者は、操作パネル12を用いた操作により超音波ホーン710およびしごき板720の調整を行うことができる。

0158

図21は、本発明の実施の形態における包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間の比較例を示す図である。図21のaには、包装機1の調整作業(図19に対応する調整作業)に要する時間の一例を示し、図21のbには、従来例の包装機の調整作業(図20に対応する調整作業)に要する時間の一例を示す。なお、図21では、上下方向を時間軸として示す。

0159

また、図21では、超音波ホーン710およびしごき板720の調整を3回繰り返した場合における作業時間に要する時間の比較例を示す。また、図21に示す各ステップ番号(S921乃至S926、S931乃至S937)は、図19図20に示す各ステップ番号に対応する。

0160

図21に示すように、包装機1と従来例の包装機との調整作業に要する時間を比較した場合には、包装機1の作業時間を大幅に短縮することができる。

0161

このように、本発明の実施の形態では、超音波ホーン710およびしごき板720のそれぞれが個別に駆動部(モータ)を備える。このため、超音波ホーン710およびしごき板720のそれぞれのしごき動作に対して、それぞれを個別に駆動させることができる。また、超音波ホーン710およびしごき板720の各駆動については、しごき動作1回単位の駆動量(移動量)と、駆動速度と、駆動タイミングとの何れについても運転中に変更することができる。

0162

例えば、従来は、包装フィルムが変わった場合、または、充填原料が変更となった場合には、包装機の運転と停止を何度も繰り返し手動調整を行っていた。これに対して、本発明の実施の形態では、運転中にテスト生産をしながら調整可能となる。このため、包装機の運転/停止にかかる起動時間や動作安定までに使用される包装フィルムおよび充填原料を下げることができる。これにより、作業時間と原価コストとを下げることができる。

0163

このように、制御部(コントロールボックス13)は、操作部(操作パネル12)からの操作に基づいて、超音波ホーン710およびしごき板720間の隙間の間隔を調整する第1調整と、その隙間を超音波ホーン710およびしごき板720の移動方向に移動させてその隙間の位置を調整する第2調整との何れかを行うことができる。また、制御部(コントロールボックス13)は、第2調整を行う場合には、超音波ホーン710およびしごき板720のうちの一方を筒状包装袋から離れる方向に先に移動させ、その移動以降に、他方を筒状包装袋の方向に移動させることにより、その隙間の位置を調整することが好ましい。

0164

図22は、本発明の実施の形態における超音波しごき装置7の危険値の設定例を示す図である。すなわち、図22では、超音波ホーン710およびしごき板720の先端位置の安全制御を行う場合の例を示す。

0165

ここで、危険値は、超音波ホーン710およびしごき板720がそれ以上前進しないように制御するための値である。

0166

例えば、超音波ホーン710の危険値として、ホーン前進端L1を設定することができる。また、例えば、しごき板720の危険値として、しごき板前進端L2を設定することができる。また、例えば、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間の危険値として、最小隙間S4を設定することができる。

0167

これらの危険値L1、L2、S4については、操作パネル12による初期調整時のティーチングにより設定することができる。また、これらの危険値L1、L2、S4を、リミットスイッチを物理的に設置することにより設定するようにしてもよい。

0168

ここで、超音波ホーン710の前進端異常が発生した場合の報知例について説明する。例えば、超音波ホーン710の先端(包装フィルム接触平面部716)が設定位置(ホーン前進端L1)に達したことを検出した場合に、コントロールボックス13は、超音波ホーン710がそれ以上前進しないように制御し、操作パネル12等で異常を報知する。例えば、超音波ホーン710の前進端異常が発生した旨の操作パネル12への表示、または、その旨の音声出力により、異常を報知することができる。

0169

また、しごき板720の前進端異常が発生した場合の報知例について説明する。例えば、しごき板720の先端(包装フィルム接触点部726)が設定位置(しごき板前進端L2)に達したことを検出した場合に、コントロールボックス13は、しごき板720がそれ以上前進しないように制御し、操作パネル12等で異常を報知する。例えば、しごき板720の前進端異常が発生した旨の操作パネル12への表示、または、その旨の音声出力により、異常を報知することができる。

0170

また、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間に異常が発生した場合の報知例について説明する。超音波ホーン710の先端(包装フィルム接触平面部716)と、しごき板720の先端(包装フィルム接触点部726)との実際の隙間S5が、最小隙間S4を下回ったことを検出した場合に、コントロールボックス13は、超音波ホーン710およびしごき板720がそれ以上前進しないように制御し、操作パネル12等で異常を報知する。例えば、超音波ホーン710およびしごき板720の隙間に異常が発生した旨の操作パネル12への表示、または、その旨の音声出力により、異常を報知することができる。

0171

このように、超音波ホーン710およびしごき板720が接触する位置を予めティーチングしておくことができる。これにより、しごき動作時にそれぞれが破損してしまう危険位置まで動作しないように、調整範囲を限定することができる。また、危険動作による物損および生産の停止リスクを抑えることができる。

0172

このように、制御部(コントロールボックス13)は、超音波ホーン710およびしごき板720のそれぞれの調整範囲を設定し、操作部(操作パネル12)からの操作に基づいて駆動する超音波ホーン駆動部(第一駆動モータM1)およびしごき板駆動部(第二駆動モータM2)の駆動範囲を制限することができる。

0173

以上では、超音波ホーン710が面接触であり、しごき板720が点接触である場合の例を示した。この場合の先端形状の例を図23に示す。また、超音波ホーン710およびしごき板720の先端形状の他の例を図24図25に示す。

0174

図23は、本発明の実施の形態における超音波ホーン710およびしごき板720の先端形状例を示す図である。

0175

図23に示す例では、超音波ホーン710は縦方向超音波発振しているため、摩擦抵抗が非常に低く、接触面が広くても包装フィルムの搬送を妨げない。また、一方が面であるため、調整代は十分である。また、図24図25に示す例と比較して最も好適な先端形状である。

0176

このように、超音波ホーン710およびしごき板720のうちの何れか一方の、搬送される包装フィルムに接する接触部分を面形状とし、超音波ホーン710およびしごき板720のうちの他方の、搬送される包装フィルムに接する接触部分を線形状(側面から見た場合には点形状)とすることができる。

0177

図24は、本発明の実施の形態における超音波ホーン401およびしごき板402の先端形状例を示す図である。

0178

図24に示す例では、超音波ホーン401およびしごき板402の双方が点接触する先端形状の一例を示す。図24に示すように、包装フィルム403に対する接触が点同士の場合には、挟み込み動作の交点が1点のとなる。このため、調整が困難となることもある。

0179

図25は、本発明の実施の形態における超音波ホーン411およびしごき板412の先端形状例を示す図である。

0180

図25に示す例では、超音波ホーン411およびしごき板412の双方が面接触する先端形状の一例を示す。図25に示すように、包装フィルム413に対する接触が面同士の場合には、包装フィルム413に対する接触面が最も広く、挟み込み時の摩擦が比較的大きくなる。また、接触が面同士であるため、調整代が大きくなり、調整が容易である。

0181

このように、本発明の実施の形態では、超音波しごき装置を備える包装機を用いて、包装袋製品を生産する場合に、超音波ホーンおよびしごき板の前後動を個別の駆動により制御することができる。これにより、その調整に要する時間を大幅に短縮し、かつ、調整ミスによる設備破損のリスクを回避することができる。

0182

なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

0183

1包装機
2繰り出し装置
3包装フィルム折り返しガイドロール
4 包装フィルム製袋ガイド
5充填ノズル
6縦シール装置
7 超音波しごき装置
8 第一横シール装置
9 第二横シール装置
10カッター装置
11滑り台
12操作パネル
13コントロールボックス
401超音波ホーン
411 超音波ホーン
501吐出先端
710 超音波ホーン
711超音波振動子
712 第一ベース
713 第一駆動伝達部
714 第一移動ベース
715ベルト
716 包装フィルム接触平面部
720 しごき板
722 第二ベース
723 第二駆動伝達部
724 第二移動ベース
725 ベルト
726 包装フィルム接触点部
810 奥側第一横シールロール
811横シールバー
820手前側第一横シールロール
821 横シールバー
M1 第一駆動モータ
M2 第二駆動モータ

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