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技術 縦型製袋充填包装機

出願人 株式会社川島製作所
発明者 高橋勝行
出願日 2017年9月1日 (3年4ヶ月経過) 出願番号 2017-169037
公開日 2019年3月22日 (1年9ヶ月経過) 公開番号 2019-043626
状態 未査定
技術分野 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 開閉ブロック 前後移動動作 運転待機中 シール不良品 待機指令 製品供給装置 回転往復 待機動作中
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年3月22日)のものです。
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図面 (8)

課題

運転待機中であった縦型製袋充填包装機への当該待機指令解除された場合に、既に形成されている横シール部に衝撃を作用させないことで横シール部に損傷を与えることを回避することができる縦型製袋充填包装機を提供する。

解決手段

縦型製袋充填包装機の運転について、横シール装置54が開いた状態にある待機運転モードが解除されるとき、制御装置は、袋B内への製品Sの投入から包装動作再開するが、このとき、横シール装置54を両横シールブロック54a,54bが横シール部とは接触しないが僅かに開いている程度にまで閉じた半閉じ状態に制御する。袋B内に製品Sが投入されるときに、落下する製品Sの衝撃力は半閉じ状態にある横シールブロック54a,54bで受け止められ、袋Bの底部に形成されたばかりの横シール部Seに直接に作用して剥がすようなことがないので、シール不良品が生じるのを防止できる。

概要

背景

従来、製袋包装機としては、例えば特許文献1に開示されていて、斜視図である図5に一例として概略を示すような縦型製袋充填包装機が多用されている。図5に示す縦型製袋充填包装機50においては、帯状包装材Fwは、フォーマ51によって側端縁部分fe,feが合掌状に重ね合わされるように略筒状に成形され、長手(上下又は縦)方向に走行される中で、両側縁部分fe,feに縦シール装置52によって縦シール部Scが施されることで筒状包装材Ftに成形される。包装物である製品Sは、充填用筒体53を通して筒状包装材Ftの内部に投入される。横シール装置54が筒状包装材Ftを外側から挟み込むことで筒状包装材Ftに横シールを施すことによって、先行して形成され且つ内部に製品Sが包装された袋包装体Bpが製造されるとともに、次に製品Sが投入される袋Bの底側の横シール部Seが形成される。充填用筒体53の外周の左右両側には、ベルト機構から成り筒状包装材Ftを挟んで送る包装材送り装置55(片側のみ図示する)が配設されている。袋包装体Bpについては、図示の都合上、底側の横シールにのみ符号Seで示している。

横シール装置54は、充填用筒体53の下端の更に下方において筒状包装材Ftを挟んで配置されており、互いに接近・離反する作動をする横シールブロック54a,54bを備えている。横シールブロック54a,54bは、接近時に筒状包装材Ftを外側から横断する方向に挟んで、袋Bのための底側の横シール部Seを形成する上側の横シーラ部と、袋包装体Bpの天側の横シール部Seを形成する下側の横シーラ部とを構成している。筒状包装材Ftの内部に製品Sを投入し、横シール装置54によって横断方向に横シール部Seを施すことで袋包装体Bpが製造される。

横シール装置54は、更に筒状包装材Ftを突き切る形態で切断するカッタ装置56を備えている。カッタ装置56は、一方の横シールブロック54aの上下の両横シーラ部間にカッタ刃56aが配設されており、他方の横シールブロック54bには、カッタ刃56aが入り込み可能な溝56bが形成されている。両横シールブロック54a,54bが接近して包装材を挟み込むことで筒状包装材Ftを横断方向に溶着して横シール部Seを形成すると同時に、カッタ刃56aが進出方向に駆動されて筒状包装材Ftを突き切って切断する。なお、充填用筒体53の下端には、筒状包装材Ftを直径方向両外側に緊張させる一対の緊張ガイド59,59が斜め下方に延びるように設けられている。

縦型製袋充填包装機50において、縦シール装置52は、帯状包装材Fwの両側縁部分fe,feの延びる方向に沿って細長く延びている一対の開閉可能な縦シールブロック52a,52bを備えており、縦シールブロック52a,52bは、閉じ動作をするときに重合わせ状態にある両側縁部分fe,feを挟み込むときにヒートシールを施して縦シール部Scを形成し、開き動作をするときには、当該開き動作によって縦シールブロック52a,52b間に生じた隙間を通して両側縁部分fe,feが通過するのを許容する。

縦型製袋充填包装機50においては、包装材は、包装動作に合わせて間欠的に送られている。筒状包装材Ft内に製品Sが投入され、帯状包装材Fw及びその両側端縁部分fe,feを接近させた湾曲状包装材の送りが停止している短時間の間に、縦シール装置52が両側端縁部分fe,feを挟み込んで当該部分に縦シール部Scを形成するとともに、横シール装置54が横シール部Seを形成して袋包装体Bpを製造している。なお、縦シール装置52をボックスモーション動作可能に構成することにより、包装材の送りを高速化することが可能である。

この種の縦型製袋充填包装機(以下、「縦型包装機」と略す)においては、その上流側において、縦型包装機に供給される包装材の送りや製品の供給・投入に対処すべき事象イベント)が生じた場合、縦型包装機自体の構造に点検の要等が生じた場合、或いは縦型包装機の下流側において袋包装体の処理等に問題が生じた場合には、縦型包装機の主要な構造、例えば包装材送り装置、縦シール装置又は横シール装置の動作を一時的に停止させて待機中とすることが行われる。問題が解消されたときには縦型包装機の待機状態解除して、各動作が再開される。

縦型包装機が待機中にあるとき、横シール装置のシールブロックは開いた状態にある。待機状態が解除されて縦型包装機が包装動作を再開したとき、再開動作は、先ず、製品が充填用筒体に投入されることから始まる。横シール装置が開いた状態にあるので、投入された製品は筒状包装材内を落下して筒状包装材の底部に衝突することで受け止められる。筒状包装材の最底部は待機中となる前にヒートシールを施すことで形成されていた横シール部であるので、落下する製品が筒状包装材の底部に衝突する際の衝撃力は、横シール部に対して溶着したはずのシールを袋の内側から剥がすように作用し、最悪の場合には袋底部の密封が破られて、所謂、袋底部の抜けが生じるおそれがある。

従来の縦型包装機において、イベントの際の待機の開始と終了(包装動作の中止と再開)を含む包装動作、即ち、製品の投入、筒状包装材の送り及び横シール装置の動作の様子が工程図である図6に示されており、そのタイムチャートが図3の(a)及び(b)に示されており、また横シール動作フローが図4(b)に示されている。縦型包装機は、図5に示されているような縦型製袋充填包装機であってよく、図6ではその一部を概略的に示している(符号は図5に示されているものを踏襲している)。図6の(a)〜(c)には縦型包装機50の通常の包装動作における主要な時点における包装動作の概要が示されている。図6(a)は、横シール装置54が閉じ動作をして、先行して形成され且つ内部に製品Sが包装された袋Bの上端部に横シール部Seを形成して袋包装体Bpを製造するとともに、後続の袋Bの底側の横シール部Seを形成し、当該後続の袋Bに製品Sが投入されている状態を示している。図6(b)は、図6(a)に示す状態の後、横シール装置54が開き動作をして、製品Sが投入された後続の袋Bが筒状包装材Ftの紙送りにより横シール装置54の開いた横シールブロック54a,54b間のスペースを通して下降されている状態を示している。図6(c)は、図6(b)に示す状態の後、製品Sが投入された袋Bが、筒状包装材Ftの紙送りにより、横シール装置54による横シール動作が行われる位置まで更に下降された状態を示している。縦型包装機50が待機指令を受けず通常の包装動作を継続する場合には、図6(c)から図6(a)に戻り、以下、これらの工程が繰り返されることで、製品Sが包装された袋包装体Bpが連続して製造される。

図3(a)は、通常運転状態にあるときのタイムチャートであり、包装サイクル中における、紙送り装置55による紙送り速度と、横シール装置54の閉じ動作及び開き動作の速度と、製品Sの落下のON・OFFのタイミングが示されている。図6(a)は、図3(a)に示す紙送りが既に停止し、横シール装置54が閉じ動作を終了し、そして製品Sが落下中である時点t(a)の状態に対応している。また、図6(b)は、その後、製品Sの落下が終了しており、横シール装置54の開き動作が終了し、そして紙送りが開始される時点t(b)の状態に対応している。そして、図6(c)は、更にその後、紙送りが継続されているが、横シール装置54が閉じ動作を開始し、製品Sの落下が開始される直前の時点t(c)の状態に対応している。時点t(a)、t(b)及びt(c)は、包装サイクルの進行に従って順次繰り返される。こうした横シール動作をフローチャートで見ると、図4(b)に示すように、常時、一定のインターバルでフローにINをし、現在が横シール動作のタイミングであるか否かが判断(ステップ11。S11と略す。以下同じ)される。横シール動作のタイミングでなければそのままフローをOUTするが、横シール動作のタイミングである場合には、製品Sが落下されたか又は落下する製品を検知したかが判断される(S12)。S12の判断で製品Sの落下又は検知があれば、横シール装置は全閉じ動作とされ(S13)、これは図6(a)及び図3(a)の時刻t(a)に対応している。S12の判断で製品Sの落下又は検知がなければ、横シール装置は閉じることなくそのままフローをOUTする。

縦型包装機に何らかのイベントが生じたことに応じて、包装動作を中断すべき待機の指令が与えられることがある。このような場合、通常の包装動作における図6(c)に示す状態から、待機のために図6(d)に示す動作に移行する。即ち、図6(d)に示し且つ図3(a)の時刻t(d)に示すように、横シール装置54が閉じ動作をして筒状包装材Ftに横シールを施して袋包装体Bpが製造されるが、次の包装のための製品Sの投入が停止されているので、製品Sが筒状包装材Ft内へ落下することはない。次に、図6(e)に示し且つ図3(a)の時刻t(e)に示すように、横シール装置54は、開き動作をした後にその開き状態のまま待機状態に入り、包装動作が中断した待機中となる。横シール装置54にカッタ装置が組み込まれている場合が多いので、横シール動作とともに袋包装体Bpが筒状包装材Ftから切り離される。即ち、横シール装置54が閉じて筒状包装材Ftに横シール部Seを形成し、筒状包装材Ftをカットして袋包装体Bpを切り離した後に、横シール装置54が開いた状態で停止し、縦型包装機は待機状態となる。このときの横シール動作を図4(b)に示すフローチャートで見ると、図3(b)に示すように横シール動作の指令が出されずその動作タイミングではないので、S11の判断は否となる。したがって、横シール装置は、閉じ動作をせずそのままフローをOUTすることになり、開き状態が維持される。

待機中にある縦型包装機がその待機状態が解除されて運転再開となるときの包装動作が図6(f)に示されており、タイムチャートが図3(b)に示されている。待機中にある縦型包装機50が時刻t(f)に待機状態が解除されると、図3(b)に示すように、縦型包装機50の包装動作は製品Sの投入工程から再開される。その後は、通常の包装動作と同じ包装サイクルの動作(図6(a)〜(c)に示す動作及び図3(a)に示すタイムチャート)が繰り返される。既に説明したように、待機状態が解除されて製品Sが筒状包装材Ft内を落下するとき、落下する製品Sは、縦型包装機50が待機状態に入る直前に施された横シール部Seによって底部が形成された袋B内に受け止められる。横シール部Seには、製品Sが落下のエネルギーを以て衝突することで衝撃が作用するので、横シール部Seは損傷を受ける可能性がある。横シール部Seが損傷した袋包装体Bpはシール不良品として、製造ライン(例えば、袋包装体Bpの箱詰めライン)から除外されるべきものとなる。このときの横シール動作を図4(b)に示すフローチャートで見ると、図3(f)に示すように製品Sが落下されるが、横シール動作についてはその指令が出されず依然としてその動作タイミングではないので、S11の判断は否となる。したがって、横シール装置は、閉じ動作をせずそのままフローをOUTすることになり、開き状態のままである。

特許文献1(本出願人による特許出願の特許公報)には、縦型製袋充填包装機とその横シール手段(横シール装置)にボックスモーション動作をさせる装置が開示されている(特許文献1の図11及び図12)。この縦型製袋充填包装機によれば、前後のヒータブロックを備える横シール手段が筒状包装材に接近して挟み込むことで筒状包装材とともに縦方向に移動しつつ加圧加熱しながら横シール(エンドシール部)を施し、シール形成後には互いに前後方向に離れる方向の動作をし、その後、筒状包装材の送り逆方向に戻って、次の包装サイクルで再び筒状包装材に接近するという公転動作を繰り返す。袋の形成とタイミングを合わせて充填筒を通して食品を袋内に落下・充填し、エンドシール部によって封鎖するという各動作を繰り返すことで、袋包装体を連続して製造する。

横シール手段にボックスモーション動作をさせる装置の一例が、図7(特許文献1の図12に同じ)に示されている。横シーラ開閉ユニット118の全体が横シーラ昇降ガイドロッド122,123に沿って昇降可能に配設されている。横シーラ昇降ガイドロッド122,123にはそれぞれ横シーラ開閉左側ブロック124と横シーラ開閉右側ブロック125が昇降ガイドされており、横シーラ開閉左側ブロック124,125には連結ロッド126,127が水平且つ互いに平行に取り付けられている。

第1サーボモータとしての開閉駆動用サーボモータ137が横シーラ開閉ユニット118に支持されている。開閉駆動用サーボモータ137のモータ軸138が左右開閉ブロック連結板136を貫通して上方に延びた先端において横シーラ開閉用トグル機構131の中心位置に連結されている。開閉駆動用サーボモータ137の回転方向イ又はロの出力回転が横シーラ開閉用トグル機構131に作用して、一方では後側横シーラ取付けブロック132を、スライドスリーブ134,135を介して連結ロッド126,127にスライド自在に案内される態様で、直接に前後移動させ、他方では後側横シーラ連結ブロック129及び連結ロッド126,127を介して前側横シーラ取付けブロック128に前後移動させる。この前後移動動作が、横シール手段のボックスモーションのうちの前後移動動作をもたらす。前側横シーラ取付けブロック128には前側ヒータブロック130が取り付けられており、後側横シーラ取付けブロック132には後側ヒータブロック133が取り付けられているので、横シーラ開閉用トグル機構131による前後移動に際に前側ヒータブロック130と後側ヒータブロック133が筒状包装材を強く挟み込むことで、当該筒状包装材に確実な横シールが施される。

フレーム底部120に対して上方且つ平行なステー121には、ブラケット141を介して、第2サーボモータとしての昇降駆動用サーボモータ140が取り付けられており、昇降駆動用サーボモータ140のモータ軸142は、横シーラ昇降用クランク機構143を介して横シーラ開閉左側ブロック124に連結されている。昇降駆動用サーボモータ140のモータ軸142の回転方向ハ、ニに応じて、横シーラ開閉ユニット118の全体が、ステー121を支持する横シーラ昇降ガイドロッド122,123に沿って昇降する。この横シーラ開閉ユニット118の昇降動作が、横シール手段のボックスモーションのうちの上下移動動作をもたらす。開閉駆動用サーボモータ137と昇降駆動用サーボモータ140とについてタイミングを取りながら両者の駆動を組み合わせることで、前側ヒータブロック130と後側ヒータブロック133の開閉と昇降の動作が合成され、ボックスモーションが実現される。

概要

運転待機中であった縦型製袋充填包装機への当該待機指令が解除された場合に、既に形成されている横シール部に衝撃を作用させないことで横シール部に損傷を与えることを回避することができる縦型製袋充填包装機を提供する。縦型製袋充填包装機の運転について、横シール装置54が開いた状態にある待機運転モードが解除されるとき、制御装置は、袋B内への製品Sの投入から包装動作を再開するが、このとき、横シール装置54を両横シールブロック54a,54bが横シール部とは接触しないが僅かに開いている程度にまで閉じた半閉じ状態に制御する。袋B内に製品Sが投入されるときに、落下する製品Sの衝撃力は半閉じ状態にある横シールブロック54a,54bで受け止められ、袋Bの底部に形成されたばかりの横シール部Seに直接に作用して剥がすようなことがないので、シール不良品が生じるのを防止できる。

目的

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、運転待機中であった縦型製袋充填包装機への当該待機指令が解除された場合に、縦型製袋充填包装機による包装動作が製品の投入から再開されるとき、落下する製品が支えのない袋底部に衝突するのではなく、落下する製品による衝撃を縦型製袋充填包装機の構成部品で受け止めるようにすることで、製品が袋底部、特に既に形成されている横シール部に損傷を与えることを回避して袋包装体がシール不良になることを防止することができる縦型製袋充填包装機を提供する

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

縦方向に送られる筒状包装材横シールを施して袋を形成しつつ先行して形成された前記袋内に製品投入された袋包装体を連続して製造する縦型製袋充填包装機であって、前記筒状包装材内へ前記製品を投入すべく前記製品の供給をする製品供給装置、前記筒状包装材を間に挟んで互いに接離動作をする二つの横シールブロックを備えており当該両横シールブロックがその接近時に前記筒状包装材を挟み込んで前記筒状包装材に前記横シールを施す横シール装置、並びに少なくとも前記横シール装置の横シール動作を含む前記縦型製袋充填包装機の包装動作を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記縦型製袋充填包装機の動作状態に基づいて前記縦型製袋充填包装機の運転を一時的に停止すべきであると判断をしたときに、前記横シール装置に対して前記横シール動作の後に前記筒状包装材から離間して開き状態を維持する待機動作をさせ、当該待機動作の解除時には前記製品供給装置による前記袋内への前記製品の投入から前記包装動作を再開する縦型製袋充填包装機において、前記制御装置は、前記縦型製袋充填包装機について前記待機動作を解除する際に、前記横シール装置を、前記横シールブロックが前記横シール部と僅かに接触しない程度にまで閉じた半閉じ状態に制御することから成る縦型製袋充填包装機。

請求項2

前記制御装置は、前記待機動作を開始してから解除するまでの待機動作中において、前記待機動作の開始前からのタイミングをそのまま引き継いで前記横シール装置に前記接離動作を継続させ、継続される当該接離動作において、前記両横シールブロックの接近時には前記両横シールブロックを半閉じ状態に制御することから成る請求項1に記載の縦型製袋充填包装機。

請求項3

前記横シール装置は、サーボモータのような回転駆動源と、当該回転駆動源の回転出力を前記両横シールブロックの互いに同期して接近・離反する往復移動に変換する回転往復変換機構とを備えており、前記制御装置は、前記回転駆動源の回転出力量に基づいて、前記横シールブロックの前記半閉じ状態となる位置を制御することから成る請求項1又は2に記載の縦型製袋充填包装機。

請求項4

前記制御装置は、前記待機動作の解除に応じて、前記製品供給装置に対して前記製品の供給の再開を指令し、前記製品供給装置が当該再開の指令に対して前記製品の供給を再開したとの通知信号応答して、前記横シール装置を前記半閉じ状態に制御することから成る請求項1〜3のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機。

請求項5

前記制御装置は、前記待機動作の解除に応じて、前記製品供給装置による前記製品の供給再開によって前記筒状包装材に投入される前記製品を検出したとのセンサからの検出信号に応じて、前記横シール装置を前記半閉じ状態に制御することから成る請求項1〜3のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機。

請求項6

帯状包装材を縦方向に送る紙送り装置、前記帯状包装材を前記筒状包装材に成形する縦シール装置、及び前記横シール装置が前記横シール部において前記筒状包装材から前記袋包装体を切断・分離するカッタ装置を更に備えており、前記制御装置は、前記製品供給装置及び前記横シール装置に加えて、前記紙送り装置、前記縦シール装置及び前記カッタ装置を制御して、前記製品の供給及び前記帯状包装材の供給から前記製品が収容された前記袋包装体を製造するに至る一連の前記包装動作を制御することから成る請求項1〜5のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機。

技術分野

0001

この発明は、筒状包装材から袋を製作しつつ、包装すべき製品投入された当該筒状包装材に横シール装置によって横方向のシールを施すことで袋包装体を製造する縦型製袋充填包装機に関する。

背景技術

0002

従来、製袋包装機としては、例えば特許文献1に開示されていて、斜視図である図5に一例として概略を示すような縦型製袋充填包装機が多用されている。図5に示す縦型製袋充填包装機50においては、帯状包装材Fwは、フォーマ51によって側端縁部分fe,feが合掌状に重ね合わされるように略筒状に成形され、長手(上下又は縦)方向に走行される中で、両側縁部分fe,feに縦シール装置52によって縦シール部Scが施されることで筒状包装材Ftに成形される。包装物である製品Sは、充填用筒体53を通して筒状包装材Ftの内部に投入される。横シール装置54が筒状包装材Ftを外側から挟み込むことで筒状包装材Ftに横シールを施すことによって、先行して形成され且つ内部に製品Sが包装された袋包装体Bpが製造されるとともに、次に製品Sが投入される袋Bの底側の横シール部Seが形成される。充填用筒体53の外周の左右両側には、ベルト機構から成り筒状包装材Ftを挟んで送る包装材送り装置55(片側のみ図示する)が配設されている。袋包装体Bpについては、図示の都合上、底側の横シールにのみ符号Seで示している。

0003

横シール装置54は、充填用筒体53の下端の更に下方において筒状包装材Ftを挟んで配置されており、互いに接近・離反する作動をする横シールブロック54a,54bを備えている。横シールブロック54a,54bは、接近時に筒状包装材Ftを外側から横断する方向に挟んで、袋Bのための底側の横シール部Seを形成する上側の横シーラ部と、袋包装体Bpの天側の横シール部Seを形成する下側の横シーラ部とを構成している。筒状包装材Ftの内部に製品Sを投入し、横シール装置54によって横断方向に横シール部Seを施すことで袋包装体Bpが製造される。

0004

横シール装置54は、更に筒状包装材Ftを突き切る形態で切断するカッタ装置56を備えている。カッタ装置56は、一方の横シールブロック54aの上下の両横シーラ部間にカッタ刃56aが配設されており、他方の横シールブロック54bには、カッタ刃56aが入り込み可能な溝56bが形成されている。両横シールブロック54a,54bが接近して包装材を挟み込むことで筒状包装材Ftを横断方向に溶着して横シール部Seを形成すると同時に、カッタ刃56aが進出方向に駆動されて筒状包装材Ftを突き切って切断する。なお、充填用筒体53の下端には、筒状包装材Ftを直径方向両外側に緊張させる一対の緊張ガイド59,59が斜め下方に延びるように設けられている。

0005

縦型製袋充填包装機50において、縦シール装置52は、帯状包装材Fwの両側縁部分fe,feの延びる方向に沿って細長く延びている一対の開閉可能な縦シールブロック52a,52bを備えており、縦シールブロック52a,52bは、閉じ動作をするときに重合わせ状態にある両側縁部分fe,feを挟み込むときにヒートシールを施して縦シール部Scを形成し、開き動作をするときには、当該開き動作によって縦シールブロック52a,52b間に生じた隙間を通して両側縁部分fe,feが通過するのを許容する。

0006

縦型製袋充填包装機50においては、包装材は、包装動作に合わせて間欠的に送られている。筒状包装材Ft内に製品Sが投入され、帯状包装材Fw及びその両側端縁部分fe,feを接近させた湾曲状包装材の送りが停止している短時間の間に、縦シール装置52が両側端縁部分fe,feを挟み込んで当該部分に縦シール部Scを形成するとともに、横シール装置54が横シール部Seを形成して袋包装体Bpを製造している。なお、縦シール装置52をボックスモーション動作可能に構成することにより、包装材の送りを高速化することが可能である。

0007

この種の縦型製袋充填包装機(以下、「縦型包装機」と略す)においては、その上流側において、縦型包装機に供給される包装材の送りや製品の供給・投入に対処すべき事象イベント)が生じた場合、縦型包装機自体の構造に点検の要等が生じた場合、或いは縦型包装機の下流側において袋包装体の処理等に問題が生じた場合には、縦型包装機の主要な構造、例えば包装材送り装置、縦シール装置又は横シール装置の動作を一時的に停止させて待機中とすることが行われる。問題が解消されたときには縦型包装機の待機状態解除して、各動作が再開される。

0008

縦型包装機が待機中にあるとき、横シール装置のシールブロックは開いた状態にある。待機状態が解除されて縦型包装機が包装動作を再開したとき、再開動作は、先ず、製品が充填用筒体に投入されることから始まる。横シール装置が開いた状態にあるので、投入された製品は筒状包装材内を落下して筒状包装材の底部に衝突することで受け止められる。筒状包装材の最底部は待機中となる前にヒートシールを施すことで形成されていた横シール部であるので、落下する製品が筒状包装材の底部に衝突する際の衝撃力は、横シール部に対して溶着したはずのシールを袋の内側から剥がすように作用し、最悪の場合には袋底部の密封が破られて、所謂、袋底部の抜けが生じるおそれがある。

0009

従来の縦型包装機において、イベントの際の待機の開始と終了(包装動作の中止と再開)を含む包装動作、即ち、製品の投入、筒状包装材の送り及び横シール装置の動作の様子が工程図である図6に示されており、そのタイムチャート図3の(a)及び(b)に示されており、また横シール動作フロー図4(b)に示されている。縦型包装機は、図5に示されているような縦型製袋充填包装機であってよく、図6ではその一部を概略的に示している(符号は図5に示されているものを踏襲している)。図6の(a)〜(c)には縦型包装機50の通常の包装動作における主要な時点における包装動作の概要が示されている。図6(a)は、横シール装置54が閉じ動作をして、先行して形成され且つ内部に製品Sが包装された袋Bの上端部に横シール部Seを形成して袋包装体Bpを製造するとともに、後続の袋Bの底側の横シール部Seを形成し、当該後続の袋Bに製品Sが投入されている状態を示している。図6(b)は、図6(a)に示す状態の後、横シール装置54が開き動作をして、製品Sが投入された後続の袋Bが筒状包装材Ftの紙送りにより横シール装置54の開いた横シールブロック54a,54b間のスペースを通して下降されている状態を示している。図6(c)は、図6(b)に示す状態の後、製品Sが投入された袋Bが、筒状包装材Ftの紙送りにより、横シール装置54による横シール動作が行われる位置まで更に下降された状態を示している。縦型包装機50が待機指令を受けず通常の包装動作を継続する場合には、図6(c)から図6(a)に戻り、以下、これらの工程が繰り返されることで、製品Sが包装された袋包装体Bpが連続して製造される。

0010

図3(a)は、通常運転状態にあるときのタイムチャートであり、包装サイクル中における、紙送り装置55による紙送り速度と、横シール装置54の閉じ動作及び開き動作の速度と、製品Sの落下のON・OFFのタイミングが示されている。図6(a)は、図3(a)に示す紙送りが既に停止し、横シール装置54が閉じ動作を終了し、そして製品Sが落下中である時点t(a)の状態に対応している。また、図6(b)は、その後、製品Sの落下が終了しており、横シール装置54の開き動作が終了し、そして紙送りが開始される時点t(b)の状態に対応している。そして、図6(c)は、更にその後、紙送りが継続されているが、横シール装置54が閉じ動作を開始し、製品Sの落下が開始される直前の時点t(c)の状態に対応している。時点t(a)、t(b)及びt(c)は、包装サイクルの進行に従って順次繰り返される。こうした横シール動作をフローチャートで見ると、図4(b)に示すように、常時、一定のインターバルでフローにINをし、現在が横シール動作のタイミングであるか否かが判断(ステップ11。S11と略す。以下同じ)される。横シール動作のタイミングでなければそのままフローをOUTするが、横シール動作のタイミングである場合には、製品Sが落下されたか又は落下する製品を検知したかが判断される(S12)。S12の判断で製品Sの落下又は検知があれば、横シール装置は全閉じ動作とされ(S13)、これは図6(a)及び図3(a)の時刻t(a)に対応している。S12の判断で製品Sの落下又は検知がなければ、横シール装置は閉じることなくそのままフローをOUTする。

0011

縦型包装機に何らかのイベントが生じたことに応じて、包装動作を中断すべき待機の指令が与えられることがある。このような場合、通常の包装動作における図6(c)に示す状態から、待機のために図6(d)に示す動作に移行する。即ち、図6(d)に示し且つ図3(a)の時刻t(d)に示すように、横シール装置54が閉じ動作をして筒状包装材Ftに横シールを施して袋包装体Bpが製造されるが、次の包装のための製品Sの投入が停止されているので、製品Sが筒状包装材Ft内へ落下することはない。次に、図6(e)に示し且つ図3(a)の時刻t(e)に示すように、横シール装置54は、開き動作をした後にその開き状態のまま待機状態に入り、包装動作が中断した待機中となる。横シール装置54にカッタ装置が組み込まれている場合が多いので、横シール動作とともに袋包装体Bpが筒状包装材Ftから切り離される。即ち、横シール装置54が閉じて筒状包装材Ftに横シール部Seを形成し、筒状包装材Ftをカットして袋包装体Bpを切り離した後に、横シール装置54が開いた状態で停止し、縦型包装機は待機状態となる。このときの横シール動作を図4(b)に示すフローチャートで見ると、図3(b)に示すように横シール動作の指令が出されずその動作タイミングではないので、S11の判断は否となる。したがって、横シール装置は、閉じ動作をせずそのままフローをOUTすることになり、開き状態が維持される。

0012

待機中にある縦型包装機がその待機状態が解除されて運転再開となるときの包装動作が図6(f)に示されており、タイムチャートが図3(b)に示されている。待機中にある縦型包装機50が時刻t(f)に待機状態が解除されると、図3(b)に示すように、縦型包装機50の包装動作は製品Sの投入工程から再開される。その後は、通常の包装動作と同じ包装サイクルの動作(図6(a)〜(c)に示す動作及び図3(a)に示すタイムチャート)が繰り返される。既に説明したように、待機状態が解除されて製品Sが筒状包装材Ft内を落下するとき、落下する製品Sは、縦型包装機50が待機状態に入る直前に施された横シール部Seによって底部が形成された袋B内に受け止められる。横シール部Seには、製品Sが落下のエネルギーを以て衝突することで衝撃が作用するので、横シール部Seは損傷を受ける可能性がある。横シール部Seが損傷した袋包装体Bpはシール不良品として、製造ライン(例えば、袋包装体Bpの箱詰めライン)から除外されるべきものとなる。このときの横シール動作を図4(b)に示すフローチャートで見ると、図3(f)に示すように製品Sが落下されるが、横シール動作についてはその指令が出されず依然としてその動作タイミングではないので、S11の判断は否となる。したがって、横シール装置は、閉じ動作をせずそのままフローをOUTすることになり、開き状態のままである。

0013

特許文献1(本出願人による特許出願の特許公報)には、縦型製袋充填包装機とその横シール手段(横シール装置)にボックスモーション動作をさせる装置が開示されている(特許文献1の図11及び図12)。この縦型製袋充填包装機によれば、前後のヒータブロックを備える横シール手段が筒状包装材に接近して挟み込むことで筒状包装材とともに縦方向に移動しつつ加圧加熱しながら横シール(エンドシール部)を施し、シール形成後には互いに前後方向に離れる方向の動作をし、その後、筒状包装材の送り逆方向に戻って、次の包装サイクルで再び筒状包装材に接近するという公転動作を繰り返す。袋の形成とタイミングを合わせて充填筒を通して食品を袋内に落下・充填し、エンドシール部によって封鎖するという各動作を繰り返すことで、袋包装体を連続して製造する。

0014

横シール手段にボックスモーション動作をさせる装置の一例が、図7(特許文献1の図12に同じ)に示されている。横シーラ開閉ユニット118の全体が横シーラ昇降ガイドロッド122,123に沿って昇降可能に配設されている。横シーラ昇降ガイドロッド122,123にはそれぞれ横シーラ開閉左側ブロック124と横シーラ開閉右側ブロック125が昇降ガイドされており、横シーラ開閉左側ブロック124,125には連結ロッド126,127が水平且つ互いに平行に取り付けられている。

0015

第1サーボモータとしての開閉駆動用サーボモータ137が横シーラ開閉ユニット118に支持されている。開閉駆動用サーボモータ137のモータ軸138が左右開閉ブロック連結板136を貫通して上方に延びた先端において横シーラ開閉用トグル機構131の中心位置に連結されている。開閉駆動用サーボモータ137の回転方向イ又はロの出力回転が横シーラ開閉用トグル機構131に作用して、一方では後側横シーラ取付けブロック132を、スライドスリーブ134,135を介して連結ロッド126,127にスライド自在に案内される態様で、直接に前後移動させ、他方では後側横シーラ連結ブロック129及び連結ロッド126,127を介して前側横シーラ取付けブロック128に前後移動させる。この前後移動動作が、横シール手段のボックスモーションのうちの前後移動動作をもたらす。前側横シーラ取付けブロック128には前側ヒータブロック130が取り付けられており、後側横シーラ取付けブロック132には後側ヒータブロック133が取り付けられているので、横シーラ開閉用トグル機構131による前後移動に際に前側ヒータブロック130と後側ヒータブロック133が筒状包装材を強く挟み込むことで、当該筒状包装材に確実な横シールが施される。

0016

フレーム底部120に対して上方且つ平行なステー121には、ブラケット141を介して、第2サーボモータとしての昇降駆動用サーボモータ140が取り付けられており、昇降駆動用サーボモータ140のモータ軸142は、横シーラ昇降用クランク機構143を介して横シーラ開閉左側ブロック124に連結されている。昇降駆動用サーボモータ140のモータ軸142の回転方向ハ、ニに応じて、横シーラ開閉ユニット118の全体が、ステー121を支持する横シーラ昇降ガイドロッド122,123に沿って昇降する。この横シーラ開閉ユニット118の昇降動作が、横シール手段のボックスモーションのうちの上下移動動作をもたらす。開閉駆動用サーボモータ137と昇降駆動用サーボモータ140とについてタイミングを取りながら両者の駆動を組み合わせることで、前側ヒータブロック130と後側ヒータブロック133の開閉と昇降の動作が合成され、ボックスモーションが実現される。

先行技術

0017

特許第6084034号公報

発明が解決しようとする課題

0018

そこで、筒状包装材に横シールを施して袋を形成しつつ先行して形成された前記袋内に製品が投入された袋包装体を連続して製造する製袋充填包装機において、運転待機中であった縦型製袋充填包装機への当該待機指令が解除された場合に、縦型製袋充填包装機による包装動作が製品の投入から再開されるとき、袋内に落下してくる製品による衝撃を当該袋自体ではなく縦型製袋充填包装機の構成部品で受け止めるようにする点で解決すべき課題がある。

0019

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、運転待機中であった縦型製袋充填包装機への当該待機指令が解除された場合に、縦型製袋充填包装機による包装動作が製品の投入から再開されるとき、落下する製品が支えのない袋底部に衝突するのではなく、落下する製品による衝撃を縦型製袋充填包装機の構成部品で受け止めるようにすることで、製品が袋底部、特に既に形成されている横シール部に損傷を与えることを回避して袋包装体がシール不良になることを防止することができる縦型製袋充填包装機を提供することである。

課題を解決するための手段

0020

上記の課題を解決するため、この発明による縦型製袋充填包装機は、縦方向に送られる筒状包装材に横シールを施して袋を形成しつつ先行して形成された前記袋内に製品が投入された袋包装体を連続して製造する縦型製袋充填包装機であって、前記筒状包装材内へ前記製品を投入すべく前記製品の供給をする製品供給装置、前記筒状包装材を間に挟んで互いに接離動作をする二つの横シールブロックを備えており当該両横シールブロックがその接近時に前記筒状包装材を挟み込んで前記筒状包装材に前記横シールを施す横シール装置、並びに少なくとも前記横シール装置の横シール動作を含む前記縦型製袋充填包装機の包装動作を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記縦型製袋充填包装機の動作状態に基づいて前記縦型製袋充填包装機の運転を一時的に停止すべきであると判断をしたときに、前記横シール装置に対して前記横シール動作の後に前記筒状包装材から離間して開き状態を維持する待機動作をさせ、当該待機動作の解除時には前記製品供給装置による前記袋内への前記製品の投入から前記包装動作を再開する縦型製袋充填包装機において、前記制御装置は、前記縦型製袋充填包装機について前記待機動作を解除する際に、前記横シール装置を、前記横シールブロックが前記横シール部と僅かに接触しない程度にまで閉じた半閉じ状態に制御することから成っている。

0021

この縦型製袋充填包装機によれば、横シール装置は縦方向に送られる筒状包装材を間に挟んで互いに接離動作をする二つの横シールブロックを備えており、筒状包装材に対して、両横シールブロックがその接近時に筒状包装材を挟み込んで筒状包装材に横シールを施すことで袋を形成し、同時に、先行して形成済の袋内に製品が投入されている袋包装体を連続して製造する。縦型製袋充填包装機に備わる制御装置は、少なくとも横シール装置の横シール動作を含む縦型製袋充填包装機の包装動作を制御する。制御装置は、縦型製袋充填包装機の動作状態に基づいて縦型製袋充填包装機の運転を一時的に停止すべきであると判断をしたときに、縦型製袋充填包装機の運転を待機運転モードに入れる制御をするが、待機運転モードの開始の際に、横シール装置は横シール動作の後に開いて筒状包装材に接触しない状態となる。そして、当該待機動作の解除時には、制御装置は、袋内への製品の投入から包装動作を再開させるが、この際、横シール装置を両横シールブロックが横シール部とは接触しないが僅かに開いている程度にまで閉じた半閉じ状態に制御するので、既に底部に横シール部が形成されている袋内に製品が投入されるときに、落下する製品が袋に衝突しても、衝撃力は半閉じ状態にある横シールブロックに作用して、衝撃力が横シール部に直接に作用して剥がすようなことがない。

0022

この縦型製袋充填包装機において、前記制御装置は、前記待機動作を開始してから解除するまでの待機動作中において、前記待機動作の開始前からのタイミングをそのまま引き継いで前記横シール装置に前記接離動作を継続させ、継続される当該接離動作において、前記両横シールブロックの接近時には前記両横シールブロックを半閉じ状態に制御することから成っている。
制御装置は、待機動作を開始してから解除するまでの待機動作中において、横シール装置に待機動作の開始前からのタイミングをそのまま継続して接離動作をさせ、両横シールブロックの接近時には半閉じ状態になるように横シール装置を制御している。したがって、横シール装置が閉じ動作するときの閉じ状態が完全閉じ状態か半閉じ状態との違いはあるが、作動タイミングは、待機の解除時を先後に挟む時期で変更されることがないので、横シール装置のタイミング的な制御は簡素に行われる。

0023

この縦型製袋充填包装機において、前記横シール装置は、サーボモータのような回転駆動源と、当該回転駆動源の回転出力を前記両横シールブロックの互いに同期して接近・離反する往復移動に変換する回転往復変換機構とを備えており、前記制御装置は、前記回転駆動源の回転出力量に基づいて、前記横シールブロックの前記半閉じ状態となる位置を制御することができる。
横シール装置は、サーボモータのような回転駆動源が回転動作をし、回転往復変換機構が当該回転駆動源の回転出力を横シール装置の両横シールブロックを互いに同期して接近・離反する往復移動に変換し、それによって両横シールブロックが筒状包装材を挟み込んでシールを施すことで横シール動作をして、筒状包装材に横シール部を形成する。制御装置は、回転駆動源の回転量を制御することで、横シール装置における横シールブロックの全閉じ又は半閉じの閉じ量を容易に制御することができる。

0024

この縦型製袋充填包装機において、前記制御装置は、前記待機動作の解除に応じて、前記製品供給装置に対して前記製品の供給の再開を指令し、前記製品供給装置が当該再開の指令に対して前記製品の供給を再開したとの通知信号応答して、前記横シール装置を前記半閉じ状態に制御することができる。
制御装置は、待機動作の解除をするとしたときに、まず、製品供給装置に対して製品の供給の再開を指令する。そして、製品供給装置が当該再開の指令に対して製品の供給を再開したき、制御装置は、当該再開をしたとの製品供給装置からの通知信号を受信したことに応答して、横シール装置を半閉じ状態に制御する。制御装置は、製品供給装置が供給を再開したことを確認した上で、横シール装置を半閉じ状態に制御するので、製品の供給と横シール装置のシール動作が確実である。

0025

この縦型製袋充填包装機において、前記制御装置は、前記待機動作の解除に応じて、前記製品供給装置による前記製品の供給再開によって前記筒状包装材に投入される前記製品を検出したとのセンサからの検出信号に応じて、前記横シール装置を前記半閉じ状態に制御することができる。
制御装置は、待機動作の解除をするとしたときに、センサが製品供給装置による製品の供給再開によって筒状包装材に投入される製品を検出することに応じて、横シール装置を半閉じ状態に制御する。制御装置は、センサが供給再開される製品を確認した上で、横シール装置を半閉じ状態に制御するので、製品の供給と横シール装置のシール動作が確実である。

0026

この縦型製袋充填包装機は、帯状包装材を縦方向に送る紙送り装置、前記帯状包装材を前記筒状包装材に成形する縦シール装置、及び前記横シール装置が前記横シール部において前記筒状包装材から前記袋包装体を切断・分離するカッタ装置を更に備えており、前記制御装置は、前記製品供給装置及び前記横シール装置に加えて、前記紙送り装置、前記縦シール装置及び前記カッタ装置を制御して、前記製品の供給及び前記帯状包装材の供給から前記製品が収容された前記袋包装体を製造するに至る一連の前記包装動作を制御することができる。
この縦型製袋充填包装機は、紙送り装置、縦シール装置及びカッタ装置を備える一般的・慣用されている縦型製袋充填包装機に適用可能である。

発明の効果

0027

この発明による縦型製袋充填包装機は、上記のように構成されているので、縦型製袋充填包装機に備わる制御装置は、少なくとも横シール装置の横シール動作を含む縦型製袋充填包装機の包装動作を制御し、縦型製袋充填包装機の動作状態に基づいて縦型製袋充填包装機の運転を一時的に中断して待機状態とすべきであると判断をしたときに、待機運転モードの開始においては、横シール装置が横シール動作の後に開いて筒状包装材に接触しない状態となる。そして、当該待機動作の解除時には、制御装置は、袋内への製品の投入から包装動作を再開させるが、この際、横シール装置を両横シールブロックが横シール部とは接触しないが僅かに開いている程度にまで閉じた半閉じ状態に制御するので、既に底部に横シール部が形成されている袋内に製品が投入されるときに、落下する製品が袋に衝突しても、衝撃力は半閉じ状態にある横シールブロックに作用して、衝撃力が横シール部に直接に作用して剥がすようなことがない。したがって、縦型製袋充填包装機は、袋の底部に形成されている横シール部が、落下する製品の衝突によって衝撃を受けて損傷することがなく、シール不良となった袋包装体を製造することがない。

図面の簡単な説明

0028

図1は、この発明による縦型製袋充填包装機の一実施例に備わる制御装置のブロック図である。
図2は、この発明による縦型製袋充填包装機の一実施例における包装動作を示す概略工程図である。
図3 は、縦型製袋充填包装機の包装動作を示すタイムチャート図である。
図4は、縦型製袋充填包装機の制御装置の包装動作に関連した制御についてのフローチャート図である。
図5は、従来の縦型製袋充填包装機の一例を示す斜視図である。
図6は、従来の縦型製袋充填包装機の包装動作を示す概略工程図である。
図7は、縦型製袋充填包装機の横シール装置を駆動する装置の一例を示す斜視図である。

実施例

0029

以下、添付した図面の図1図4に基づいて、この発明による縦型製袋充填包装機の実施例を説明する。図1はこの発明による縦型製袋充填包装機の一実施例に備わる制御装置のブロック図であり、図2は、この発明による縦型製袋充填包装機の一実施例における包装動作を示す概略工程図であり、図3にはその包装動作を示すタイムチャートが示されており、図4にはその制御装置の包装動作に関連した制御についてのフローチャートが示されている。

0030

この発明による縦型製袋充填包装機の実施例において、縦型製袋充填包装機それ自体については、図5に示し且つそれに基づいて説明をした従来の縦型製袋充填包装機と同様の構造であってよい。即ち、縦型製袋充填包装機50は、例えば、計量機と組み合わされたホッパ等の製品Sの投入装置(周知のものであり図5では省略)、帯状包装材から筒状包装材を成形する縦シール装置52、帯状包装材や筒状包装材を包装機送り込む包装材送り装置(紙送り装置)55、筒状包装材に横断方向に横シール部を施す横シール装置54、及び横シール部において筒状包装材を切断して袋包装体を筒状包装材から切り離すカッタ装置56等を備えていてよい。以下、縦型製袋充填包装機50における同等の構成要素については、図5に用いた符号と同じ符号を用いることで再度の詳細な説明を省略する。製袋充填包装機50の包装動作は、これら縦型製袋充填包装機50を構成する各種装置の行う動作をいう。

0031

図1はこの発明による縦型製袋充填包装機の一実施例に備わる制御装置の一例を示すブロック図であり、図1(a)は、当該制御装置と縦型製袋充填包装機を構成する各装置との基本的な関係を示すブロック図である。図1(b)及び図1(c)は、縦型製袋充填包装機が待機状態を解除する際の制御の形態を示す部分的なブロック図である。

0032

図1のブロック図に示す縦型製袋充填包装機50に備わる制御装置20においては、包装動作に必要な袋長さや包装速度等の各種設定項目が設定部19によって演算部21に入力され、必要な事項メモリ22に記憶される。制御装置20は、演算部21からそれぞれ指令が出力される製品供給制御部23、包装材送り制御部24、縦シール制御部25、横シール制御部26、及びカッタ制御部27を備えている。製品供給制御部23は、計量機と組み合わされたホッパ等からなる製品供給装置に制御信号を出力して、製品Sの包装機への投入のタイミングや供給量を制御する。包装材送り制御部24は、例えば吸引ベルト装置のような包装材送り装置55に制御信号を出力して、包装材送り装置55による包装材(筒状包装材Ft)の送りのタイミングや送り量を制御する。縦シール制御部25は、例えばバー状の縦シールブロック52a,52bを備えており帯状包装材Fwの両側縁部分fe,feを貼り合わせて筒状包装材Ftを形成する縦シール装置52に制御信号を出力して、縦シール装置52の作動タイミング等を制御する。横シール制御部26は、例えばバー状の横シールブロック54a,54bを備えており、筒状包装材Ftを横断方向にシールして先行して製作されている袋の頭部と後続の袋の底部とに横シール部Seを形成する横シール装置54に制御信号を出力して、横シール装置54の作動タイミング等を制御する。カッタ制御部27は、例えば横シール装置54内に組み込まれたカッタ装置56(そのための駆動装置を含む)に制御信号を出力して、横シール部Seにおいて包装材を切断して袋包装体Bpを筒状包装材Ftから分離・切断するカッタ装置56の作動タイミング等を制御する。

0033

制御装置20は、縦型製袋充填包装機50の動作状態に基づいて縦型製袋充填包装機50の運転を一時的に停止すべきであると判断をしたときに、縦型製袋充填包装機50の運転について待機運転モードに入るように各装置を制御する。即ち、待機運転モードの開始においては、製品供給制御部23は製品供給装置を停止させて製品の供給(投入)を停止させる。包装材送り制御部24は包装材送り装置55等を停止させ、縦シール制御部25は縦シール装置52を停止させる。横シール制御部26は、横シール装置54を制御して横シール動作をさせた後に、横シールブロック54a,54bが横シール部Seから開いて筒状包装材(横シール部Se)に接触しない状態にする。当該待機動作を解除する時には、制御装置20は、製品供給制御部23が製品供給装置を作動させて袋B内への製品Sの投入から包装動作を再開するが、横シール装置54の両横シールブロック54a,54bが横シール部Seとは接触しないが僅かに開いている程度にまで閉じた半閉じ状態に制御する。

0034

製品Sが袋内に投入されたことを制御装置20が認識するための手段が図1(b)及び図1(c)に示されている。図1(b)に示す手段は、製品供給装置による製品Sの供給動作を製品供給制御部22に報告するという通知の形態で、製品供給制御部22を介して演算部21が認識することにより構成されている。横シール制御部26は、演算部21からの指示によって横シール装置54を制御し、製品供給が再開された場合には、その時点での横シール装置54が半閉じ動作をするのを最後とし、以後は通常の全閉じ動作を行わせる。図1(c)に示す手段は、製品供給装置によって供給された製品Sが落下するのをセンサで検知し、センサからの検知信号を演算部21が受け取って横シール制御部26に指示を出力するものである。横シール制御部26による横シール装置の制御については図1(b)の場合と同様である。

0035

縦型製袋充填包装機50の待機の開始と包装動作の再開の際の、筒状包装材Ftと横シール装置54の動作の様子が図2に示されている。図2の(a)〜(c)は、縦型製袋充填包装機の主要な時点における通常の包装動作の概要を示す工程図であり、既に図6(a)〜(c)に示したものと同様の工程図である。即ち、図2(a)は、横シール装置54が閉じ動作をしており、先行して形成された袋Bの内部に製品Sが包装された袋包装体Bpが製造され、且つ底側の横シール部Seが形成されることで後続の袋Bが製作された後に、製品Sが投入されている工程を示している。図2(b)は、図2(a)に示す状態の後、横シール装置54が開き動作をして、製品Sが投入された袋Bが、筒状包装材Ftの紙送りにより、開いた横シール装置54の横シールブロック54a,54b間のスペースを通して下降される工程を示している。図2(c)は、図2(b)に示す状態の後、製品Sが投入された袋Bが、包装材送り装置55によって筒状包装材Ftが送られることにより、横シール装置54の高さ位置まで更に下降された工程を示している。

0036

縦型製袋充填包装機50が通常の包装動作を継続して、待機中とはならない場合には、図2(c)から図2(a)に戻る動作をして、以下、こうした動作を繰り返すことで、製品Sが包装された袋包装体Bpが連続して製造される。こうした横シール動作を図4に示すフローチャートで見ると、図4(a)に示すように、常時、一定のインターバルでフローにINをし、現在が横シール動作のタイミングであるか否かが判断される(S1)。横シール動作のタイミングでなければそのままフローをOUTするが、横シール動作のタイミングである場合には、製品Sが落下されたか又は落下する製品を検知したかが判断される(S2)。S2の判断で製品Sの落下又は検知があれば、横シール装置は全閉じ動作とされ(S3)、これは通常運転中である状態を示す図2(a)と時刻t(a)のときの図3(a)に対応している。S2の判断で製品Sの落下又は検知がなければ、横シール装置は閉じることなくそのままフローをOUTする。

0037

縦型製袋充填包装機50に何らかの事象(イベント)によって待機の指令が与えられると、図2(d)の工程に示すように、図2(c)に示す状態の後に横シール装置54による横シール動作が行われて筒状包装材Ftに横シールが施され、袋包装体Bpを製造するとともに次に製品Sが投入されるべき袋Bの底側のための横シール部Seが形成されるが、製品Sの供給は停止されるので、当該袋Bには製品Sが投入されない。その後、図2(e)に示すように、横シール装置54に組み込まれているカッタ装置56が作動して、筒状包装材Ftから袋包装体Bpが切り離される。横シール装置54は、一旦、開き動作をして開き状態となる。

0038

縦型製袋充填包装機50が待機状態に入った場合、制御装置20では、待機状態であっても横シール制御部26のみが開閉動作を継続するが、他の制御部23〜25,27はそれぞれの対応する装置(製品供給装置、縦シール装置52、カッタ装置56)を停止させている。横シール制御部26は、横シール装置54に、待機状態に入る前と同じタイミングで開閉動作をさせる。横シール装置54は、開き状態では待機状態に入る前と同じ開き量で開き動作をするが、閉じ状態では完全に閉じるのではなく、横シールブロック54a,54bのシーラ先端が筒状包装材Ftに既に形成されている横シール部Seに接触はしない半閉じ状態にまで接近する。図2(f)には、横シール装置54が半閉じ状態にあるときの様子が示されており、図2(g)には横シール装置54が開き状態にあるときの様子が示されている。縦型製袋充填包装機50が待機状態にある場合、横シール装置54は、図2(f)に示す半閉じ状態と図2(g)に示す開き状態とを繰り返す。

0039

縦型製袋充填包装機50の待機状態が解除される場合には、図2(h)に示すように横シール装置54が閉じ動作をして半閉じ状態にまで接近する。この半閉じ状態は、図2(f)に示すように、横シールブロック54a,54bのシーラ先端が筒状包装材Ftに既に形成されている横シール部Seに接触はしない状態と同じ状態である。横シールブロック54a,54bのシーラ先端と横シール部seとの間の隙間Gは、横シール装置54による温度等の熱特性、筒状包装材の材質や熱特性、或いは製品Sの大きさや重さにもよるが、概略2mm〜20mm、好ましくは5mm〜10mmである。

0040

横シール装置54が閉じ状態にあるとき、図2(h)に示すように、製品Sが筒状包装材Ft内に投入されることから、包装動作が再開される。落下する製品Sは、袋Bの包装材を介して、半閉じ状態の横シールブロック54a,54bで受け止められる。したがって、半閉じ状態の横シールブロック54a,54bは、落下する製品Sの衝撃力が形成されたばかりの横シール部Seを内側から剥がすように作用することを防止することができる。その後は、通常の包装動作が継続され、図2(a)〜図2(c)が繰り返される。

0041

図3(c)は、図2に示す縦型製袋充填包装機の包装動作を示すタイムチャート図である。図2の(a)〜(c)に示した通常の包装動作及び待機の開始のための工程(d)及び(e)は、図3(a)に示すタイムチャートの時刻t(a)〜t(e)における状態として、既に説明をしているので、ここでは説明を省略する。図3(c)の時刻t(f)においては、包装材の送りも製品の投入(落下)も停止し、横シール装置54の横シールブロック54a,54bが半閉じ状態になるまで、互いに接近している。その後、待機状態が解除されるまで、横シール装置54は、待機前の動作タイミングと同じタイミングで開閉動作を繰り返す。このとき、閉じ状態では筒状包装材Ftに接触し押圧する完全に閉じ状態になるのではなく、半閉じ状態にまで接近する。

0042

こうした横シール動作を図4に示すフローチャートで見ると、S1〜S3の各ステップについては、図2の(a)〜(c)に示した通常運転における通常の包装動作及び待機の開始のための工程(d)及び(e)、並びに図3(a)に示すタイムチャートの時刻t(a)〜t(e)における状態として、既に説明をした図4(b)のフロー(S11〜S13)と同様であるので、ここでは説明を省略する。本実施例では、図3(c)に示すように、待機中であっても横シール動作のタイミングの指令は継続して出されており、したがって、図4(a)に示されているフローのS1においては、現在が横シール動作のタイミングであるか否かの判断で肯とされるときがある。このとき、フローはS1からS2に移行し、製品Sが落下されたか又は落下する製品を検知したかが判断される。待機中であるときには、S2の判断で製品Sの落下又は検知の判断は否であるので、フローはS2からS4に移行し、横シール装置は半閉じ動作をする。この状態が図2(f)〜(g)に対応しており、横シール装置は半閉じ動作と開き動作とを繰り返す。

0043

待機状態が解除されたとき、包装動作は製品Sの投入(落下)から開始される。時刻t(h)において、横シール装置54の横シールブロック54a,54bが半閉じ状態になった状態で製品Sが投入(落下)されるので、落下する製品Sの衝撃力は、袋Bの包装材を介してではあるが、半閉じ状態にある横シールブロック54a,54bで受け止められる。したがって、落下する製品Sの衝撃力が、袋Bの底部に形成されたばかりの横シール部Seに直接に作用して、横シール部Seを内側から剥がれるような作用を与えることを回避することができ、シール不良となる袋包装体が生じるのを防止することができる。

0044

待機状態の解除の際の横シール動作を図4に示すフローチャートで見ると、横シール装置は半閉じ動作(S4)と開き動作とを繰り返すうちに、横シール装置が半閉じ動作中であるときに、S2の判断で製品Sの落下又は検知の判断が肯となる(工程図では図2(h)に、タイムチャートでは図3(c)のt(h)に対応する)。横シール装置が開き、その後、製品Sが投入された袋が筒状包装材Ftの下降によって横シール装置の下方にまで下がる工程から、包装機は通常運転(通常の包装動作)に戻り、横シール装置の全閉じ動作(S3)とカッタ装置の動作、製品Sの落下が順次繰り返される。

0045

製品Sの投入から包装動作が再開される際に、横シールブロック54a,54bを若干上昇させて、袋Bの底部に弛みを生じさせるようにして、落下する製品Sの衝撃力をより確実に横シールブロック54a,54bで受け止めるようにしてもよい。
また、横シールブロック54a,54bには、その上面に、袋Bの底部の形に倣った受け面を備えた受け具を取り付けてもよい。

0046

横シールブロック54a,54bの開閉動作をさせる機構に関しては、図7に示す横シール装置の駆動機構を用いることができる。この横シール装置の駆動機構において、待機状態での閉じ方向への移動量、即ち、接近はするが接触はしないという半閉じ状態にまで閉じる動作の制御は、第1サーボモータである開閉駆動用サーボモータ137の出力回転量を制御することで得ることができる。また、製品Sの投入から包装動作が再開される際に、横シールブロック54a,54bを若干上昇させる場合は、第2サーボモータである昇降駆動用サーボモータ140の出力回転量を制御することで得ることができる。

0047

19 設定部 20制御装置
21演算部 22メモリ
23製品供給制御部 24包装材送り制御部
25縦シール制御部 26横シール制御部
27カッタ制御部
50縦型製袋充填包装機51フォーマ
52縦シール装置52a,52b 縦シールブロック
53充填用筒体
54横シール装置54a,54b横シールブロック
55 包装材送り装置
56カッタ装置56aカッタ刃56b 溝
59緊張ガイド
118横シーラ開閉ユニット
120フレーム底部 121 ステー
122,123 横シーラ昇降ガイドロッド
124 横シーラ開閉左側ブロック125 横シーラ開閉右側ブロック
126,127連結ロッド128 前側横シーラ取付けブロック
129 後側横シーラ連結ブロック130 前側ヒータブロック
131 横シーラ開閉用トグル機構132 後側横シーラ取付けブロック
133 後側ヒータブロック 134,135スライドスリーブ
136 左右開閉ブロック連結板
137開閉駆動用サーボモータ(第1サーボモータ) 138モータ軸
140昇降駆動用サーボモータ(第2サーボモータ) 141ブラケット
142 モータ軸 143 横シーラ昇降用クランク機構
Fw帯状包装材fe,fe側端縁部分
Ft筒状包装材
Sc 縦シール部 Se 横シール部
S 製品
B 袋 Bp袋包装体
G 間隙

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