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技術 横型製袋充填包装機

出願人 株式会社川島製作所
発明者 加藤利雄黒澤和馬
出願日 2019年2月14日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-024846
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-132170
状態 未査定
技術分野 基本的包装技術IV(容器成形充填) 制御・その他II(補助装置、細部) 紙容器等紙製品の製造 制御・その他I(包装機械の制御)
主要キーワード 調整用ねじ部材 可動支持フレーム 開き間隔 リバーシブルモータ 前後駆動用 清掃完了 モータ変位 原反ローラ
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(2020年8月31日)のものです。
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図面 (16)

課題

包装材エンドシールを施す上側および下側のエンドシーラのうち、特に下側のエンドシーラのシーラ面である上面の清掃が容易にできるようになる横型製袋充填包装機を提供する。

解決手段

横型製袋充填包装機1は、搬送装置90と、エンドシール装置20と、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50と、これらの構成要素の各動作を制御する制御部65を備え、制御部65は、清掃時の開き量になっているときの下側のエンドシーラ21bのシール面の高さ位置が判定処理機能により製品搬送面の位置よりも低いと判定されたとき、エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能により、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50に、下側のエンドシーラ21bのシール面の高さと製品搬送面の高さの差に少なくとも相当する距離だけエンドシーラ噛み合い高さを上昇させる。

概要

背景

従来、図12に示すように、原反ローラ81から供給されるウェブ状包装材フィルム)Fwを製筒器82により筒状包装材(フィルム)Ftに成形すると共に、当該筒状フィルムFtの内部に被包装物である製品Pを送り込み、その製品Pが収容された袋包装体を連続して製造可能な横型製袋充填包装機(以下、単に包装機という)80が知られている。

このような包装機80では、原反ローラ81から紙送りローラ84により引出された筒状フィルムFtが、その下流側に配置されているセンターシール装置85により、製品Pが収容された筒状フィルムFtの長手方向端縁重合部にセンターシールが施される。
また、センターシール装置85の下流側にはエンドシール装置86が配設されており、このエンドシール装置86により、筒状フィルムFtの製品Pを挟む前後に、当該筒状フィルムFtに対して進行方向を横切る方向にエンドシール・切断が施こされ、これにより、ピロー包装体Poが製造されるようになっている。

エンドシール装置86は、筒状フィルムFtを挟むようにして配置された上側および下側のエンドシーラ86a,86bを備え、そのエンドシーラ86a,86bに内蔵されたヒータ(図示せず)により各エンドシーラ86a,86bの先端シーラ面が所定温度に加熱されるようになっている。
そして、その状態で、各エンドシーラ86a,86b同士が筒状フィルムFtを所定圧力で挟み込むことで、先端シーラ面と接触した筒状フィルムFtのフィルム部位が、加熱されるとともに加圧されることにより熱融着される。

エンドシール装置は、大別すると、エンドシーラが回転軸に取り付けられ、その回転軸を中心にトップシーラが回転する回転式(エンドシーラが筒状フィルムFtをシールする位置から180度回転した位置では、シーラ面は互いに反対方向を向く)のものと、シーラ面が常に対向した状態を保持する非回転式のタイプがある。
後者の非回転式のタイプでは、筒状フィルムFtの移動に同期して前後進移動するいわゆるボックスモーションタイプのもの(図13参照)や、単純に互いに上下移動するタイプ(筒状フィルムFtが間欠移動し、一時停止中にシール処理をする)のもの等がある。
ボックスモーションタイプのものには、エンドシーラの動作を水平方向、即ち筒状包装材の搬送方向の動作とエンドシーラの開閉動作とをそれぞれ別々のモータで行うことにより、エンドシーラの移動の軌跡をボックスモーションにするものもある(特許文献1)。

エンドシール装置では、各エンドシーラ86a,86bが筒状フィルムFtを挟む高さであるシール高さ、すなわちエンドシーラの噛み合い高さを、包装する製品の搬送面に対して、製品Pの形状(例えば、高さ、厚みなど)に応じて適切に調整する必要がある。
図14には、外形高さの異なる2つの製品PA,PBにそれぞれ対応しているエンドシーラの噛み合い高さ位置hA,hBの例が示されている。
さらに、各製品に合わせてエンドシーラの噛み合い高さ位置を調整するために、エンドシール装置86には、噛み合い高さ調整機構が備えられている。噛み合い高さ調整機構には、手動で行うものと、モータ等の駆動機器を用いて行うものがある(特許文献2)。

ところで、上記のような包装機におけるエンドシール装置を用いてエンドシールを実施すると、上側および下側のエンドシーラ86a,86bのそれぞれのシーラ面に、熱により溶融した包装用フィルムカスや、製品を噛みこんでしまった際の異物(例えば食品カス等)などが付着することがある。
各シーラ面にこのようなカスや異物が付着すると、包装用フィルムにエンドシールが綺麗に施されないばかりか、密封不足等のシール不良が発生する場合があり、その結果、得られた包装品不良品となってしまうという問題が生じる。

そのため、定期的に機械運転を停止して、各エンドシーラ86a,86bのシーラ面を目視等により点検する必要があった。そして、シーラ面への異物等の付着が確認された場合には、それらの異物等を取り除く等、シーラ面の清掃を行っていた。

従来、エンドシーラのシーラ面の清掃を行う方法として、図15に示すように、機械の運転を停止すると共に上下のエンドシーラ86a,86bを上下方向に開いておいて、オペレータが、例えば、ワイヤブラシ87を用いた手作業でシーラ面の清掃を実行する方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。

この特許文献3に開示された横型製袋充填包装機のエンドシール装置は、図15に示すように、上下一対のエンドシーラ86a,86bを有するエンドシール装置86と、センターシール装置から送られてくる筒状フィルムFtを搬送する中間コンベア88と、エンドシール実行後の袋体搬出側に搬送する搬出コンベア89とを備えている。
エンドシール装置を清掃する際は、前記中間コンベア88と前記搬出コンベア89を開くとともに上下一対のエンドシーラ86a,86bを開き、上述したように、これらのエンドシーラ86a,86bの各シーラ面を、ワイヤブラシ87等を用いて清掃していた。

概要

包装材にエンドシールを施す上側および下側のエンドシーラのうち、特に下側のエンドシーラのシーラ面である上面の清掃が容易にできるようになる横型製袋充填包装機を提供する。横型製袋充填包装機1は、搬送装置90と、エンドシール装置20と、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50と、これらの構成要素の各動作を制御する制御部65を備え、制御部65は、清掃時の開き量になっているときの下側のエンドシーラ21bのシール面の高さ位置が判定処理機能により製品搬送面の位置よりも低いと判定されたとき、エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能により、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50に、下側のエンドシーラ21bのシール面の高さと製品搬送面の高さの差に少なくとも相当する距離だけエンドシーラ噛み合い高さを上昇させる。

目的

本発明は上記各問題点を改善するために提案されたものであり、その目的は、包装材にエンドシールを施す上側および下側のエンドシーラのうち、特に下側のエンドシーラのシール面の清掃が容易にできるようになる横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
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牽制数
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請求項1

製品搬送面に沿って包装材を搬送する搬送装置と、前記包装材にエンドシールを施す上側および下側のエンドシーラとこれらのエンドシーラを予め設定されている噛み合い高さ位置を中心として上下方向に開閉させるエンドシーラ開閉機構とを備えたエンドシール装置と、前記エンドシール装置を昇降可能に支持し前記噛み合い高さ位置を調整するエンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置と、これらの構成要素の各動作を制御する制御部と、を備えている横型製袋充填包装機において、前記制御部は、清掃時の開き量になっているときの前記下側のエンドシーラのシール面の高さ位置に関する情報と前記製品搬送面の高さ位置に関する情報との比較に基づいて前記シール面が前記製品搬送面よりも低いか否かの判定を行う判定処理機能と、前記下側のエンドシーラの前記シール面の位置が前記製品搬送面の位置よりも低い場合に、前記エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置に、前記下側のエンドシーラの前記シール面の高さと前記製品搬送面の高さの差に少なくとも相当する距離だけ前記エンドシーラ噛み合い高さを上昇させるエンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能と、を備えていることを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項2

請求項1に記載の横型製袋充填包装機において、前記エンドシーラ開閉機構には、エンドシーラ上下開閉サーボモータ装備されており、前記制御部は、ユーザからの清掃開始指令に応じて、前記清掃時の開き量に対応する量だけ前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータを駆動制御する清掃時開き量移動制御機能を備えていることを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項3

請求項1または2に記載の横型製袋充填包装機において、前記下側のエンドシーラの前記シール面の高さ位置に関する前記情報を、予め設定された清掃時の前記下側のエンドシーラの開き量としたことを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項4

請求項2に記載の横型製袋充填包装機において、前記制御部は、前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータからのモータ変位に対応する情報に基づいて前記下側のエンドシーラの開き量の実測値を算出する機能を備え、前記下側のエンドシーラの前記シール面の高さ位置に関する前記情報を、前記下側のエンドシーラの開き量の前記実測値としたことを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項5

請求項1乃至4の何れか一項に記載の横型製袋充填包装機において、前記製品搬送面の高さ位置に関する情報は、予め設定された前記噛み合い高さ位置と予め定められた前記製品搬送面の高さ位置との間の相互間距離であることを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項6

請求項1乃至5の何れか一項に記載の横型製袋充填包装機において、前記エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置に、エンドシール装置昇降用モータを装備したことを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項7

請求項6に記載の横型製袋充填包装機において、前記制御部は、前記昇降用のモータ変位に対応する情報に基づいて前記噛み合い高さ位置の実測値を算出し、前記製品搬送面の高さ位置に関する情報を、前記噛み合い高さ位置の前記実測値と予め定められた前記製品搬送面の高さ位置との間の相互間距離としたことを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項8

請求項2に記載の横型製袋充填包装機において、前記制御部は、前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータからのモータ変位に対応する情報と予め設定された噛み合い高さ位置の情報とに基づいて前記下側のエンドシーラの高さ位置の実測値を算出する機能を備え、前記下側のエンドシーラの前記シール面の高さ位置に関する前記情報を、前記下側のエンドシーラの高さ位置の実測値とすると共に、前記製品搬送面の高さ位置に関する情報を、予め定められた前記製品搬送面の高さ位置としたことを特徴とする横型製袋充填包装機。

請求項9

請求項1乃至8の何れか一項に記載の型製袋充填包装機において、前記搬送装置は、前記包装材を搬送する搬送方向に沿って前記下側のエンドシーラの前後に配置された2台のコンベアで構成され、清掃時に、前記2台のコンベアの間に前記下側のエンドシーラを挿通可能に配置したことを特徴とする横型製袋充填包装機。

技術分野

0001

本発明は横型製袋充填包装機係り、さらに詳しくは、横型製袋充填包装機のエンドシール装置を構成する上下一対エンドシーラ清掃を容易に実施することができる横型製袋充填包装機に関する。

背景技術

0002

従来、図12に示すように、原反ローラ81から供給されるウェブ状包装材フィルム)Fwを製筒器82により筒状包装材(フィルム)Ftに成形すると共に、当該筒状フィルムFtの内部に被包装物である製品Pを送り込み、その製品Pが収容された袋包装体を連続して製造可能な横型製袋充填包装機(以下、単に包装機という)80が知られている。

0003

このような包装機80では、原反ローラ81から紙送りローラ84により引出された筒状フィルムFtが、その下流側に配置されているセンターシール装置85により、製品Pが収容された筒状フィルムFtの長手方向端縁重合部にセンターシールが施される。
また、センターシール装置85の下流側にはエンドシール装置86が配設されており、このエンドシール装置86により、筒状フィルムFtの製品Pを挟む前後に、当該筒状フィルムFtに対して進行方向を横切る方向にエンドシール・切断が施こされ、これにより、ピロー包装体Poが製造されるようになっている。

0004

エンドシール装置86は、筒状フィルムFtを挟むようにして配置された上側および下側のエンドシーラ86a,86bを備え、そのエンドシーラ86a,86bに内蔵されたヒータ(図示せず)により各エンドシーラ86a,86bの先端シーラ面が所定温度に加熱されるようになっている。
そして、その状態で、各エンドシーラ86a,86b同士が筒状フィルムFtを所定圧力で挟み込むことで、先端シーラ面と接触した筒状フィルムFtのフィルム部位が、加熱されるとともに加圧されることにより熱融着される。

0005

エンドシール装置は、大別すると、エンドシーラが回転軸に取り付けられ、その回転軸を中心にトップシーラが回転する回転式(エンドシーラが筒状フィルムFtをシールする位置から180度回転した位置では、シーラ面は互いに反対方向を向く)のものと、シーラ面が常に対向した状態を保持する非回転式のタイプがある。
後者の非回転式のタイプでは、筒状フィルムFtの移動に同期して前後進移動するいわゆるボックスモーションタイプのもの(図13参照)や、単純に互いに上下移動するタイプ(筒状フィルムFtが間欠移動し、一時停止中にシール処理をする)のもの等がある。
ボックスモーションタイプのものには、エンドシーラの動作を水平方向、即ち筒状包装材の搬送方向の動作とエンドシーラの開閉動作とをそれぞれ別々のモータで行うことにより、エンドシーラの移動の軌跡をボックスモーションにするものもある(特許文献1)。

0006

エンドシール装置では、各エンドシーラ86a,86bが筒状フィルムFtを挟む高さであるシール高さ、すなわちエンドシーラの噛み合い高さを、包装する製品の搬送面に対して、製品Pの形状(例えば、高さ、厚みなど)に応じて適切に調整する必要がある。
図14には、外形高さの異なる2つの製品PA,PBにそれぞれ対応しているエンドシーラの噛み合い高さ位置hA,hBの例が示されている。
さらに、各製品に合わせてエンドシーラの噛み合い高さ位置を調整するために、エンドシール装置86には、噛み合い高さ調整機構が備えられている。噛み合い高さ調整機構には、手動で行うものと、モータ等の駆動機器を用いて行うものがある(特許文献2)。

0007

ところで、上記のような包装機におけるエンドシール装置を用いてエンドシールを実施すると、上側および下側のエンドシーラ86a,86bのそれぞれのシーラ面に、熱により溶融した包装用フィルムカスや、製品を噛みこんでしまった際の異物(例えば食品カス等)などが付着することがある。
各シーラ面にこのようなカスや異物が付着すると、包装用フィルムにエンドシールが綺麗に施されないばかりか、密封不足等のシール不良が発生する場合があり、その結果、得られた包装品不良品となってしまうという問題が生じる。

0008

そのため、定期的に機械運転を停止して、各エンドシーラ86a,86bのシーラ面を目視等により点検する必要があった。そして、シーラ面への異物等の付着が確認された場合には、それらの異物等を取り除く等、シーラ面の清掃を行っていた。

0009

従来、エンドシーラのシーラ面の清掃を行う方法として、図15に示すように、機械の運転を停止すると共に上下のエンドシーラ86a,86bを上下方向に開いておいて、オペレータが、例えば、ワイヤブラシ87を用いた手作業でシーラ面の清掃を実行する方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。

0010

この特許文献3に開示された横型製袋充填包装機のエンドシール装置は、図15に示すように、上下一対のエンドシーラ86a,86bを有するエンドシール装置86と、センターシール装置から送られてくる筒状フィルムFtを搬送する中間コンベア88と、エンドシール実行後の袋体搬出側に搬送する搬出コンベア89とを備えている。
エンドシール装置を清掃する際は、前記中間コンベア88と前記搬出コンベア89を開くとともに上下一対のエンドシーラ86a,86bを開き、上述したように、これらのエンドシーラ86a,86bの各シーラ面を、ワイヤブラシ87等を用いて清掃していた。

先行技術

0011

特開2013−086839号公報
特開平03−176345号公報
特開2012−188155号公報

発明が解決しようとする課題

0012

ところで、上下一対のエンドシーラ86a,86bのシーラ面から異物を取り除く等の清掃を行うためには、例えば、エンドシーラ86a,86bの間にワイヤブラシ87を挿入できる程度に、当該エンドシーラ86a,86bを開いておくことが必要である。また、下側のエンドシーラ86bの上面、つまり、シーラ面の高さが、少なくとも中間コンベア88および搬出コンベア89の上面の高さ位置と同じ程度の高さ位置にあった方が清掃がし易い。

0013

ところが、前記特許文献1に開示された横型製袋充填包装機のエンドシール装置86では、清掃時に、下側のエンドシーラ86bの上面が、中間コンベア88および搬出コンベア89の搬送面より下方に位置することになる(図15参照)。
そのうえ、両コンベア88,89は、いわゆるシャトル方式の搬出コンベアであり、両コンベア88,89の開閉と、上下のエンドシーラ86a,86bの開閉とが連動しているため、各エンドシーラ86a,86bの開きが制限され、これにより、例えば、図15に示すような位置で下側のエンドシーラ86bの上面を清掃せざるを得ない状態であった。

0014

その結果、両コンベア88,89の対向する端部間の間隔が狭いことも相俟って、下側のエンドシーラ86bの上面にワイヤブラシ87を差し込みにくいので、下側のエンドシーラ86bの上面の清掃をし難いという問題がある。
この点、特許文献3に開示されたエンドシール装置は、シャトル方式の搬出コンベアとエンドシーラとの係合解除開放することができるようになっており、清掃時にこの係合を解除して前記搬出コンベアを清掃の邪魔とならない位置に移動させることで清掃を容易に行えるように工夫されている。しかしながら、清掃の度に、係合を解除してコンベアを開放し、清掃が終わったらコンベアを元の位置に戻して再係合するという手間がかかる。

0015

〔発明の目的〕
本発明は上記各問題点を改善するために提案されたものであり、その目的は、包装材にエンドシールを施す上側および下側のエンドシーラのうち、特に下側のエンドシーラのシール面の清掃が容易にできるようになる横型製袋充填包装機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0016

前記目的を達成するために、本発明の横型製袋充填包装機は、製品搬送面に沿って包装材を搬送する搬送装置と、前記包装材にエンドシールを施す上側および下側のエンドシーラとこれらのエンドシーラを予め設定されている噛み合い高さ位置を中心として所定の範囲内で上下方向に開閉させるエンドシーラ開閉機構とを備えたエンドシール装置と、前記エンドシール装置を昇降可能に支持し前記噛み合い高さ位置を調整するエンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置と、これらの構成要素の各動作を制御する制御部とを備えている横型製袋充填包装機において、
前記制御部は、前記エンドシーラ開閉機構を清掃時の開き具合にした場合の前記下側のエンドシーラのシール面の高さ位置が前記製品搬送面の高さ位置よりも低いか否かの判定を行う高さ位置判定処理機能と、前記高さ位置判定処理機能による判定に基づいて前記下側のエンドシーラのシール面の高さ位置が前記製品搬送面の高さ位置よりも低い場合に、前記エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置に、少なくとも前記下側エンドシーラのシール面の高さと前記製品搬送面の高さの差に相当する距離だけ前記エンドシール装置を上昇させる移動指令を出力する上昇移動指令機能と、を備えていることを特徴とする。

発明の効果

0017

本発明に係る横型製袋充填包装機によれば、制御部が、清掃時の開き量になっているときの下側のエンドシーラのシール面の高さ位置に関する情報と製品搬送面の高さ位置に関する情報との比較に基づいてシール面が製品搬送面よりも低いか否かの判定を行う判定処理機能と、下側のエンドシーラのシール面の位置が製品搬送面の位置よりも低い場合に、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置に、下側のエンドシーラのシール面の高さと製品搬送面の高さの差に少なくとも相当する距離だけエンドシーラ噛み合い高さを上昇させるエンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能と、を備えている構成としたので、まず、判定処理機能によりシール面の位置が製品搬送面の位置よりも低いか否かを自動的かつ迅速に判定することができる。
さらに、シール面の位置が製品搬送面の位置よりも低いと判定されると、エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能により、エンドシーラ噛み合い高さが少なくとも距離だけ高くなり、したがって、下側のエンドシーラのシール面も少なくとも距離だけ高い位置へ移動し、前記シール面の位置が製品搬送面の高さと等しいかそれよりも高い位置になる。
その結果、上側および下側のエンドシーラのシーラ面の清掃を行う際に、下側のエンドシーラ上面の清掃を製品搬送面の高さ位置より高い位置で行うことができるので、下側のエンドシーラの清掃が容易となる。

図面の簡単な説明

0018

本発明に係る横型製袋充填包装機の一実施形態で横型製袋充填包装機の主要構成部を示す概略図である。
本実施形態のエンドシール装置における下側のエンドシーラの上面が搬送面高さ位置より上面にある状態を示す全体側面図である。
本実施形態のエンドシール装置の上下のエンドシーラが開いた状態を示す全体正面図である。
本実施形態のエンドシール装置の上下のエンドシーラが閉じた状態を示す全体正面図である。
本実施形態の制御部を含む制御系を示すブロック図である。
本実施形態のエンドシール装置における上下のエンドシーラの清掃の手順を示すフローチャートである。
本実施形態のエンドシール装置における上下のエンドシーラの位置、噛み合い高さ位置、および搬送面高さ位置との関係を示し、本発明の原理を説明する概略説明図である。
本実施形態のエンドシール装置の上下のエンドシーラの開閉のみで清掃可能な場合を示し、図8(A)は各エンドシーラの閉じ位置と開き位置との関係、図8(B)は各エンドシーラ開き位置と搬送装置との関係、図8(C)は各エンドシーラの清掃時の関係をそれぞれ示す図である。
本実施形態のエンドシール装置の上下のエンドシーラの開閉だけでは清掃が困難な場合を示し、図9(A)は各エンドシーラの閉じ位置と開き位置との関係、図9(B)は各エンドシーラ開き位置と搬送装置との関係を示す図である。
本実施形態のエンドシール装置の上下のエンドシーラの開閉だけでは清掃が困難な場合を示し、同10図(A)は各エンドシーラの開き位置と清掃時の位置との関係、図10(B)は各エンドシーラの清掃時の関係をそれぞれ示す図である。
本実施形態のエンドシール装置における上下のエンドシーラを清掃している状態を示す図である。
従来の横型製袋充填包装機を示し、図12(A)は全体側面図であり、図12(B)は全体平面図である。
上下のエンドシーラのエンドモーション運動を示す概略図である。
一般的な高さの異なる製品の噛み合い高さ位置を表す比較図である。
従来の横型製袋充填包装機における上下のエンドシーラの特に下側のエンドシーラのシーラ面を清掃する状態を示す図である。

実施例

0019

以下に、添付図面を参照して本発明に係る横型製袋充填包装機の一実施形態を説明する。

0020

〔横型製袋充填包装機の全体概略構成
図1には、横型製袋充填包装機(以下、単に包装機という)1の一部を構成するエンドシール装置20等の概略構成が示されている。
図1に示すように、包装機1は、筒状のフィルムFtにセンターシールを施すセンターシール装置85と、この筒状のフィルムFtを製品搬送面CSに沿って搬送する搬送コンベア(具体的には、中間コンベア88および搬出コンベア89)を備えた搬送装置90と、筒状のフィルムFtにエンドシールを施すエンドシール装置20と、を備えている。
ここで、前記エンドシール装置20には、エンドシール用の上側および下側のエンドシーラ21a,21bと、これらのエンドシーラ21a,21bが閉じたときの噛み合い高さ位置を中心としてエンドシーラ21a,21bを上下方向に開閉させるエンドシーラ開閉駆動機構36(図3参照)とが備えられている。

0021

さらに、包装機1は、前記エンドシール装置20を昇降可能に支持し、上側および下側のエンドシーラ21a,21bの噛み合い高さ位置を所定の範囲内で調整するエンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置(以下、単に高さ位置調整装置という)50と、エンドシール装置20および高さ位置調整装置50などの各構成要素の動作を制御する制御部65と、を備えている。

0022

〔搬送装置の構成〕
前記搬送装置90は、中間コンベア88と搬出コンベア89とを備えて構成されている。
これらの中間コンベア88および搬出コンベア89のそれぞれは、少なくとも2つのローラと、これらのローラの周囲に周回可能に掛け回されたベルトと、前記ローラの1つを駆動するコンベア駆動用サーボモータ(これをコントロールするコントローラ(図示せず)を含む)とを備えて構成されている。

0023

また、中間コンベア88と搬出コンベア89とは、包装材である筒状のフィルムFtの搬送方向に沿って所定の間隔をあけて配設されている。また、中間コンベア88と搬出コンベア89との間には、後述する上側および下側エンドシーラ保持手段22a,22bが配設されている。
さらに、中間コンベア88と搬出コンベア89とは、各エンドシーラ21a,21bと連動機構(図示せず)を介して連結されており、各エンドシーラ21a,21bが上下に開くとこれに連動して中間コンベア88と搬出コンベア89の間の間隔が小さくなり、一方、各エンドシーラ21a,21bが閉じるとこれに連動して中間コンベア88と搬出コンベア89の間の間隔が大きくなるように水平方向に移動可能なシャトル方式で構成されている。

0024

〔エンドシール装置の構成〕
前記エンドシール装置20は、前記筒状のフィルムFtを上下から挟み込み可能な位置でこの筒状のフィルムFtの幅方向架設されているエンドシール用の上側および下側のエンドシーラ21a,21bと、これらの各エンドシーラ21a,21bをエンドシーラ噛み合い高さ位置を中心として上下方向に開閉させるエンドシーラ開閉機構36と、このエンドシーラ開閉機構36を水平方向に前後移動させるエンドシーラ前後移動機構45と(図2参照)、を備えて構成されている。

0025

各エンドシーラ21a,21bには、エンドシーラ21a,21b間に筒状フィルムFtを挟み込んで加圧状態にしたときに、重ね合わされた筒状フィルムFtの部位同士を加熱して溶着するための加熱要素(図示せず)が設けられている。

0026

上側のエンドシーラ21aには、カッタとカッタ用駆動装置(いずれも図示せず)が設けられている。カッタはその刃を、上側のエンドシーラ21aのシール面から突出可能に内蔵されている。下側のエンドシーラ21bには、カッタに対向した位置に前記カッタ刃入り込む溝(図示せず)が形成されている。
カッタ用駆動装置は、上下一対のエンドシーラ21a,21bが噛み合わせ位置にあるときに、カッタ刃を下側のエンドシーラ21bに向けて突き出させ、筒状フィルムFtを切断するようになっている。

0027

前記エンドシーラ開閉機構36は、図3および図4によく示されているように、前記上側のエンドシーラ21aを上下方向(第1の開閉方向)に上側のエンドシーラ21aの変位と同じ大きさの距離だけ移動可能に保持する上側エンドシーラ保持手段22aと、前記下側のエンドシーラ21bを上下方向(ただし、第1の開閉方向とは逆の第2の開閉方向)に移動可能に保持する下側エンドシーラ保持手段22bと、前記各保持手段22a,22bをそれぞれ第1および第2の開閉方向に変位させるトグル機構34と、このトグル機構34に変位動作用の動力を供給するエンドシーラ上下開閉サーボモータ28と、このエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28を保持するとともに上側エンドシーラ保持手段22aの一部を支持およびガイドする保持ブロック26と、を備えて構成されている。

0028

次に、このエンドシーラ開閉機構36の各構成要素について、より詳細に説明する。
上側エンドシーラ保持手段22aは、上側のエンドシーラ21aを取付ける上側エンドブロック23と、上下方向(垂直方向)に別々に延びるとともにその上端部において前記上側エンドブロック23の各端部に連結されているスライド軸25a,25bと、各スライド軸25a,25bの下端部に連結されているとともに後述するトグル機構34の下側ブラケット33に連結されている下側エンドブロック27とを備えて構成されている。

0029

一方、下側エンドシーラ保持手段22bは、下側のエンドシーラ21bを取付けるとともに後述するトグル機構34の上側ブラケット31に連結されている中央ブロック24で構成されている。なお、中央ブロック24には、その両端部に前記スライド軸25a,25bが通過する貫通穴が設けられている。
また、前記スライド軸25a,25bは、前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28を保持する保持ブロック26の左右方向両端部に設けられたガイド穴を貫通している。

0030

図3および図4に示すように、前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28は、モータ本体と、このモータ本体から回転可能に突出している出力軸28aと、出力軸28aの回転動作をコントロールするコントローラ(図示せず)とを備えている。このサーボモータ28は、このサーボモータ28の出力軸の回転の変位量に対応する情報(これは、モータ変位に対応する情報の一例である)をフィードバックパルスの方式で出力することができる。これは、上側および下側のエンドシーラ21a,21bの開き量xを示す情報として用いることができる。
また、前記トグル機構34は、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28の出力軸28aに取付けられたレバー29と、レバー29の一方側端部に設けられた上側リンク30と、この上側リンク30に回動可能に連結された上側ブラケット31と、レバー29の他方側端部に設けられた下側リンク32と、この下側リンク32に回動可能に連結された下側ブラケット33とを備えている。

0031

前記保持ブロック26は、前記筒状フィルムFtの下方でこの筒状フィルムFtの幅方向に配置された概ね直方体のブロックであって、その包装材搬送方向の排出側にエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28を併設していると共に、このサーボモータ28の当該出力軸28aに取り付けられている前記トグル機構34をブロック中央領域収容保持するブロックである。
さらに、図2および図4に示すように、この保持ブロック26は、包装材搬送方向に沿ったブロック両側面に水平方向に延びるプレート部26aを備える。これによって、保持ブロック26は、このプレート部26aを介して後述する可動支持フレーム54の両側の枠部54a,54bに設けられているリニアガイド42にスライド可能に装着されるようになっている。

0032

したがって、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28が駆動されて出力軸28aが回動することにより、トグル機構34と上側エンドシーラ保持手段22aおよび下側エンドシーラ保持手段22bとを介して上側のエンドシーラ21aおよび下側のエンドシーラ21bが同期して互いに反対方向に移動し、開閉するようになっている。

0033

次に、図2を参照して、前記各エンドシーラ21a,21bと共にエンドシーラ開閉機構36を水平前後方向に移動させるエンドシーラ前後移動機構45について説明する。
前記エンドシーラ前後移動機構45は、前記保持ブロック26に連結された連結手段44と、この連結手段44を駆動するエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35とを備えている。

0034

この内、連結手段44は、前記保持ブロック26に連結されたブラケット38と、このブラケット38に連結ピン40を介して連結されたリンク39と、このリンク39に連結されていると共にエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35の出力軸35aに取り付けられるアーム37とで構成されている。

0035

また、エンドシーラ前後駆動用サーボモータ35は、モータ本体と、このモータ本体から回転可能に突出している出力軸35aと、この出力軸35aの回転動作をコントロールするコントローラ(図示せず)とを備えている。このエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35は、後述する前記高さ位置調整装置50の可動支持フレーム54の枠部材モータ取付板(図示せず)を介して取付けられている。

0036

このような構成となっているので、前記エンドシーラ前後移動機構45は、エンドシーラ前後駆動用サーボモータ35の駆動およびリニアガイド42のガイドにより、前記エンドシーラ開閉機構36の保持ブロック26を筒状フィルムFtの搬送方向に沿った前後方向に往復移動させることができるようになっている。

0037

また、上記のように、上側および下側のエンドシーラ21a,21bをエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28により上下方向に開閉可能とするとともに、エンドシーラ前後駆動用サーボモータ35により前後方向にも移動することができる構成となっているので、各エンドシーラ21a,21bは、図12に示すようないわゆるボックスモーション運動を繰り返すことができる。
したがって、包装材Ftが一定速度で送られている状態で、エンドシーラント21a,21bが、このボックスモーション運動により、包装材Ftを挟み込んでいるときに、包装材Ftの搬送速度に等しい移動速度でエンドシーラント21a,21を水平方向に移動させることができるので、エンドシールを確実に行うことができる。

0038

なお、前記エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28と、前記エンドシーラ前後駆動用サーボモータ35とは、制御部65(図5参照)によって、それぞれ別々に(独立して)制御可能である。

0039

〔エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置〕
次に、再び図2図4を参照して、前記エンドシール装置20を昇降させるフレーム昇降機構60を備えた高さ位置調整装置50について説明する。

0040

前記フレーム昇降機構60は、脚部を介して床面に設置される平面視略四角形形状の基台51と、この基台51の四隅に立設された細長ガイド部材53と、前記保持ブロック26に備えられたプレート部26aを支持するとともに、各前記ガイド部材53にそれぞれ個別に且つ上下方向に移動可能に併設された可動支持フレーム54と、この可動支持フレーム54の下面側に位置する高さ調整用ねじ部材59であって、前記基台51を貫通した状態で螺合され、その先端が可動フレーム54の下端に当接してこれを支持している高さ調整用ねじ部材59と、前記基台51上に配接されフレーム54昇降用の動力を供給する昇降用サーボモータ61(これをコントロールするコントローラを含む)と、この昇降用サーボモータ61の動力を前記高さ調整用ねじ部材59に伝達して回転させる昇降駆動力伝達機構64と、を備えて構成されている。
この内、上記昇降用サーボモータ61は、例示に過ぎず、これに限定されない。昇降用サーボモータ61に代えて、何れのタイプの昇降用のモータを用いてもよく、例えば、リバーシブルモータなどの正逆転切換え可能なモータを用いてもよい。ただし、サーボモータ以外のモータを用いる場合には、このモータの出力軸の回転の変位量、モータの直線的な変位量などのモータ変位に対応する情報(これは、例えば、エンドシーラ装置20や可動支持フレーム74などの構成要素の高さ位置、モータの出力軸61aや高さ調整用ねじ部材59などの構成要素の回転の変位量などの情報に対応する)を測定するセンサ(例えば、ロータリエンコーダ位置検出センサなど)が、当該モータの出力軸またはこれに接続されている各構成要素に直接または間接的に取り付けられている構成となる。
また、前記可動支持フレーム54は、前記ガイド部材53を貫通させる貫通穴を有するとともに、前記高さ調整用ねじ部材59の上方に位置するフレーム底面に前記高さ調整用ねじ部材59の先端に当接する当接部分(図示せず)とを備えている。

0041

前記基台51は、昇降用サーボモータ61の出力軸61aおよび高さ調整用ねじ部材59のねじ本体部が上下方向に延びるそれぞれの位置に対応した位置にこれらを通過させる貫通穴を備えている。
上記昇降駆動力伝達機構64は、例えば、各前記高さ調整用ねじ部材59の下端にねじと一体に回転可能に装着された第1〜第4のスプロケット63と、前記昇降用サーボモータ61から基台51の裏面凹部51bへ延びる出力軸の先端にこれと一体に回転可能に装着された第5のスプロケット63と、これらの第1〜第5のスプロケット63に掛け回されているチェーン62とを備えている。

0042

このような構成となっているので、前記昇降用サーボモータ61を回転駆動させると、この回転動力は、昇降用サーボモータ61の出力軸61a、第1〜第5のスプロケット63、およびチェーン62を介して前記高さ調整用ねじ部材59を回転させることになり、この回転の量に応じて前記基台51から上向きに突出している高さ調整用ねじ部材59の先端の高さ位置が変位することになり、これによってこの高さ調整用ねじ部材59の先端が当接している前記可動支持フレーム54の高さが変更され、したがって、前記エンドシールの噛み合い高さ位置の調整が可能になる。

0043

上記フレーム昇降装置60は、昇降駆動力伝達機構64等を介して前記可動支持フレーム54の高さ調整をするとき、上側および下側のエンドシーラ21a,21bを開いたままの状態で、エンドシール装置20を上昇させ、下側のエンドシーラ21bを少なくとも前記製品搬送面(CS)の高さ位置h2(図7参照)以上の高さ位置まで上昇させる可動範囲および昇降能力を有している。

0044

〔制御部、記憶部、およびタッチパネルディスプレイの構成〕
続いて、図5を参照して、本実施形態による前記制御部65を含む制御系を説明する。
図5の制御部65は、マイクロコンピュータ等の制御手段で構成されている。また、この制御部65には、プログラムおよび各種情報記憶保持する記憶部67と、ユーザ(または、オペレータともいう)に各種情報を表示すると共にユーザによる外部指令の入力を受け付けるタッチパネルディスプレイ69と、各サーボモータ(例えば、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28、エンドシーラ前後駆動用サーボモータ35、エンドシール装置昇降用サーボモータ61、およびコンベア駆動用サーボモータ)とが接続されている。

0045

この制御部65は、本実施形態の各構成要素の様々な動作(例えば、各サーボモータ28、35、61等の駆動動作、記憶部67の記憶動作、および表示部68の表示動作など)を制御する各種制御機能を有し、例えば、この各種制御機能は、記憶部65に記憶されている各種の動作プログラムおよび設定情報等に従って各種の演算および処理を行うことで実行されるように構成されている。

0046

記憶部67は、RAM、ROMなどの一般に知られている記憶手段で構成されている。この記憶部67には、例えば、包装機停止時の各エンドシーラ21a,21bの最大開き間隔(すなわちエンドシーラ21a,21bの最大相互間距離)(図8(A)および図9(A)参照)、清掃時の各エンドシーラ21a,21bの開き間隔x,x(すなわち清掃時のエンドシーラ21a,21bの相互間距離(=2x))(図7参照)、製品搬送面高さ位置h2の情報、この製品搬送面高さ位置h2に対してのエンドシーラの噛み合い高さ位置h1(相対距離)の情報、および機械全体または各部分等を動作をさせるためのプログラム等を記憶することができる。

0047

タッチパネルディスプレイ69は、例えば、液晶表示装置などの表示部68と、この表示部68に統合的に設けられているタッチセンサで構成された外部入力部66とを備えて構成されている。例えば、タッチパネルディスプレイ69の画面には、包装機1の様々な動作状態情報(例えば、「運転中」、「停止中」、「清掃モード中」など)、各種設定値(例えば、上記各開き間隔、噛み合い高さ位置の値など)、運転開始/停止、清掃モード開始/停止、各設定値設定画面等の各種操作入力インタフェース(これは、上記外部入力部66に対応する)が表示される。

0048

なお、発明の外部入力部66および表示部68は、上記のようなタッチパネルディスプレイ69に一体に構成されるものに限定されない。外部入力部および表示部は、例えば、ディスプレイ入力装置で別々に構成されてもよい。
また、本実施形態の例示では、上記最大開き間隔、上記清掃時の開き間隔x,x、噛み合い高さ位置、および搬送高さ位置は、予め記憶部67に記憶されていているが、これに限定されない。これらの全部または一部について、オペレータ(ユーザ)は、制御部65の制御の下でタッチパネルディスプレイ69を操作してそれらの値を変更することもできる。

0049

次に、本実施形態に係る制御部65を説明する。
制御部65は、以下に説明するように、従来から知られている横型製袋充填包装機の基本運転機能に関連した各種制御機能に加えて、本実施形態の主要な特徴である清掃モードに関連した各機能を備えている。

0050

まず、制御部65は、基本運転機能に関連した各種制御機能として、被包装品である製品Pの外形高さに合わせてエンドシーラ噛み合い高さ位置を調整するためにエンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50の昇降用サーボモータ61に駆動指令信号を出力する噛み合い高さ調整制御機能と、搬送装置包装用のフィルムを搬送方向に搬送するように搬送装置90の各サーボモータ(図示せず)に駆動指令信号を出力する搬送装置駆動制御機能と、前記上側および下側のエンドシーラ21a,21bをいわゆるボックスモーションで動作させるようにエンドシール装置20のエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28およびエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35の各々に、それらが協働してボックスモーションを行うように各駆動指令信号を送信するエンドシール装置駆動制御機能とを備えている。

0051

このような機能を備えている包装機1の制御部65は、停止中にオペレータ(ユーザ)が外部入力部66を介いて運転開始指令を入力すると起動し、一方、包装機1の動作中にオペレータ(ユーザ)が外部入力部66を介して運転停止指令を入力すると停止するようになっている。

0052

ところで、この運転終了指令を受けてエンドシール装置20を停止させる際には、制御部65は、エンドシーラ21a,21bを予め設定されている停止時の位置(例えば、エンドシーラ21a,21bが上下方向において最も開きかつそれらが水平方向において予め定められている中央位置)(図8(A)および図9(A)を参照)へ移動させてその場に静止させるように、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28およびエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35(実際には、各サーボモータ28,35のそれぞれのコントローラ)に停止位置移動指令信号送出する。

0053

したがって、上記停止位置移動指令信号を受信した各サーボモータ28,35は、その指令に応じて出力軸を回転させることによって(より具体的には、前記指令を受けたコントローラが各サーボモータ28,35を回転駆動制御することによって)、エンドシーラ21a,21bを目標の停止時の位置に移動させる。そして、この位置で包装機1は動作停止状態となる。

0054

また、制御部65は、清掃モード実行機能を備えている。以下、この清掃モード実行機能について、より詳細に説明する。
まず、制御部65は、包装機1の停止時に、オペレータ(ユーザ)が外部入力部66を操作することで清掃開始指令が入力されると、清掃モードに入ることになる。

0055

清掃モードに入った制御部65は、記憶部67に予め記憶されている清掃モード用プログラムに基づいて、(a)清掃時開き量移動制御機能、(b)下側エンドシーラ高さ判定処理機能、(c)エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能、および(d)停止位置復帰指令機能を備えることになる。

0056

(a)清掃時開き量移動制御機能は、制御部65が、エンドシーラ開閉機構36のエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28に、上側および下側のエンドシーラ21a,21bを予め設定されている清掃準備位置へ移動させる(すなわち、清掃時の開き量に対応する量だけ移動させる)ように駆動指令を出力する制御機能である。
ここで、予め設定されている清掃準備位置は、制御部65によって制御されているエンドシーラ開閉機構36を介して、エンドシーラ21a,21bが、記憶部67に記憶されている清掃時のエンドシーラ21a,21bの開き量x,xだけ開いた位置である(図7参照)。
この清掃時の開き量xの2倍は、エンドシーラ21a,21b間の間隔(すなわち、相互間距離)に等しく、また好ましくは、清掃時の開き量xの2倍の値(=2x)は、少なくとも、エンドシーラ21a,21b間にワイヤブラシ87のブラシヘッドを差し込める程度の間隔値である。

0057

(b)下側エンドシーラ高さ判定処理機能は、制御部65が、下側のエンドシーラ21bの上面(シール面)の高さ位置h3、製品搬送面の高さ位置h1、および噛み合い高さ位置h2、ならびにそれらの間の相対間隔(=h1−h2)などの情報の全部または一部に基づく(言い換えれば、下側エンドシーラ21bのシール面の高さ位置h3に関する情報と製品搬送面CSの高さ位置h2に関する情報とに基づく)比較判定処理により下側のエンドシーラ21bの高さ位置h3が製品搬送面の高さ位置h2よりも低い位置であるか否かを判定する機能である。
この機能に関しては、図7を参照して、まず判定処理の原理を先に説明する。

0058

図7において、本実施形態における清掃モードでは、まず、清掃時開き量移動制御機能により、上側のエンドシーラ21aおよび下側のエンドシーラ21bは、これらが閉じて噛み合う位置に相当する噛み合い高さ位置h1を中心として上側のエンドシーラ21aおよび下側のエンドシーラ21bが清掃時の開き量x,xだけ上下に別々に開いた位置(例えば、下側のエンドシーラ21bは、h3の位置)に存在している(すなわち、清掃時の開き量xは、エンドシーラの噛み合い高さ位置h1から開いた状態の上側のエンドシーラ21aおよび下側のエンドシーラ21bのシール面までの距離に相当する)。この位置を清掃準備位置とする。

0059

また、搬送方向に沿って下側のエンドシーラ21bの両側には、搬送装置90の各コンベア88,89が少なくとも下側エンドシーラ21bの幅に相当する距離だけ離間した状態で位置している。なお、本実施形態における、中間コンベア88、搬出コンベア89は従来から知られているシャトル方式で構成されている。
より詳細には、下側エンドシーラ21bがコンベア間またはそれより高い位置にあるとき、コンベア88,89は、下側エンドシーラ21bの高さ位置に機械的に連動してそれらの間を下側エンドシーラ21bが通過できるこの間隔となるように自動的に開き、下側エンドシーラ21bがコンベア88,89よりも低いときはそれらが閉じる構成となっている。
なお、各コンベア88,89の上面の高さ位置は、製品搬送面高さ位置のh2である。

0060

このような構成において、下側のエンドシーラ21bの上面(シール面)高さ位置h3と製品搬送面高さ位置h2との距離(下側のエンドシーラ埋没距離ともいう)をΔhとしたとき、
Δh=h2−h3=h2−(h1−x)=x−(h1−h2)
の関係が成立する。ただし、(h1−h2)は、製品搬送面高さ位置h2とエンドシーラの噛み合い高さ位置h1の間の距離である。

0061

ここで、Δh≦0の場合は、下側のエンドシーラ21bの上面が製品搬送面高さ位置h2と等しいかそれよりも高い位置となるので、この高さ位置のままでも清掃ブラシを差し込むことが容易である。
したがって、この清掃準備位置が、清掃時の高さ位置、すなわち清掃位置となる。この条件の場合の動作については、図8(A)〜図8(C)に示されており、上側および下側のエンドシーラ21a,21bの開閉移動だけで清掃が可能な場合の例として後ほど説明する。

0062

一方、Δh>0の場合には、下側のエンドシーラ21bの上面の位置h3が製品搬送面高さ位置h2よりも低い位置となるので、下側のエンドシーラ21bの上面を製品搬送面高さ位置h2よりも高い位置へ移動させることが、清掃作業を容易にし、さらに清掃作業が容易になることで清掃時間の短縮など清掃作業の効率化が図られる観点から望ましい。
この条件の場合の動作については、図9(A)、図9(B)、図10(A)、および図10(B)に示されており、上下のエンドシーラ21a,21bの開閉移動だけでは清掃が困難なため、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50を利用する場合の例として後ほど説明する。

0063

以上の原理の下で、制御部65は、清掃時の開き量になっているときの前記下側のエンドシーラのシール面の高さ位置に関する情報と前記製品搬送面の高さ位置に関する情報との比較に基づいて前記シール面が前記製品搬送面よりも低いか否かの判定を行う(下側エンドシーラ高さ判定処理機能)。
例えば、制御部65は、下側エンドシーラ高さ判定処理機能として、例えば、記憶部67にそれぞれ予め記憶されているエンドシーラの噛み合い高さ位置h1、製品搬送面高さ位置h2、および清掃時の下側のエンドシーラ21bの開き量(開き距離)xを前記記憶部67から読み出し、これに基づいて、例えば、Δh=x−(h1−h2)の演算処理を行い、この演算の結果に基づいて(すなわち、Δh≦0であるのか、Δh>0であるのかの判定処理に基づいて)上側エンドシーラの上面は搬送高さ位置より上か否かの判定結果を出力するように構成されている。
なお、この場合、一例として、前述の下側のエンドシーラのシール面の高さ位置に関する情報は、予め記憶されている(予め設定された)清掃時の下側のエンドシーラ21bの開き量(開き距離)xであり、製品搬送面の高さ位置に関する情報は、予め記憶されている(予め設定された)エンドシーラの噛み合い高さ位置h1と予め記憶されている(予め設定された)製品搬送面高さ位置h2の差(すなわち、これらの間の相互間距離)である。

0064

前記(c)エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能は、前記(b)下側エンドシーラ高さ判定処理機能により、下側のエンドシーラ21bの上面(シール面)の位置h3が製品搬送面の高さ位置h2よりも低い位置であると判定された場合(すなわち、Δh≦0の場合)に、(制御部65の演算処理により得られる)少なくとも前記下側のエンドシーラ埋没距離Δhだけ、高さ位置調整装置50に、前記下側のエンドシーラ21bの前記シール面の高さh3と前記製品搬送面CSの高さの差に少なくとも相当する距離だけ前記エンドシーラ噛み合い高さを上昇させる(すなわち、エンドシーラ装置20を上昇させる、および下側のエンドシーラ21bの高さ位置を上昇させる)駆動指令を出力する修正制御機能である。

0065

言い換えれば、下側のエンドシーラ21bの上昇距離は、エンドシーラ埋没距離Δに等しいかそれよりも大きい距離である。一例として、下側のエンドシーラ21bの上昇距離は、エンドシーラ埋没距離Δに等しい距離とすることができる。

0066

したがって、上記上昇駆動指令信号を受信したサーボモータ61は、その指令に応じて出力軸61aを回転駆動させることによって、昇降駆動力伝達機構64を介して距離Δhだけ可動フレーム54を上昇させ、これによってエンドシール装置20に備えられた下側エンドシーラ21bの高さ位置を移動させることになる。
そして、この位置を清掃位置として包装機1はオペレータ(ユーザ)による上下のエンドシーラ21a,21bのシール面の清掃を受けることになる。

0067

前記(d)停止位置復帰指令機能は、清掃完了時にオペレータ(ユーザ)から外部入力部66を介して清掃終了指令が入力されると開始する機能であって、エンドシーラ開閉機構36のエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28、および/または必要に応じて高さ位置調整装置50のエンドシール装置昇降用サーボモータ61に、予め設定されている停止時の位置へ戻るように各サーボモータ28,61を駆動指令する機能である。これにより、上下のエンドシーラ21a,21bは停止時の位置に戻り、ここで清掃モードは終了する。

0068

〔包装機の動作〕
次に、図8図10を参照して、搬送装置90、エンドシール装置20、および高さ位置調整装置50等を備えた包装機1の通常運転時、停止時、および清掃モード時の各動作を説明する。

0069

ここで、図8(A)〜図8(C)は、ある外形高さを有する製品Pに対応した噛み合い高さ設定における、通常運転時、停止時、および清掃時のそれぞれのエンドシーラ21a,21bの位置を説明する図である。また、図9(A)、図9(B)、図10(A)、および図10(B)は、図8の製品Pよりも外形高さが低い製品Pに対応した噛み合い高さ設定における、通常運転時、停止時、清掃準備時、および清掃時のそれぞれのエンドシーラ21a,21bの位置を説明する図である。

0070

まず、包装機1は、外部入力部66を介してユーザから運転開始指令が制御部65に入力されると、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28の動作を制御して、図8(A)および図9(A)に示すように、エンドシーラ21a,21bを停止時の位置からエンドシーラの噛み合い高さ位置h1を中心としたボックスモーション運動を行う通常運転時の位置へ移動させる。

0071

続いて、包装機1は、制御部65が発する駆動指令に基づいて搬送装置90(中間コンベア88)のサーボモータ(図示せず)を駆動させることにより搬送ベルト走行させて筒状フィルムFtを搬送方向に搬送する。これと共に、包装機1は、制御部65からの動作制御指令に基づいてセンターシール装置85を駆動させ、このセンターシール装置85により筒状フィルムFtにセンターシールを施し、この中に図示しない製品充填手段により製品Pを所定間隔充填する。さらに、製品Pが充填されたセンターシール済みの筒状フィルムFtを、中間コンベア88によりエンドシール装置20に搬送する。

0072

続いて、包装機1は、制御部65によりエンドシール装置20の動作を制御することで、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28およびエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35を協働で駆動させ、これにより上下のエンドシーラ21a,21bにボックスモーションを行わせる。包装機1は、このボックスモーションにおいて、上下のエンドシーラ21a,21bが噛み合わさるタイミングで包装材を加熱および圧着することでエンドシールを施し、このシール箇所でカッタによる切断処理を行ってピロー包装体Poを完成させる。以上が、通常の運転時の包装機1の動作である。

0073

この通常の運転においては、上記の加熱および圧着処理時にこの加熱圧着処理を受けた包装材からシーラントシール剤)がわずかに溶け出してエンドシーラ21a,21bに付着してしまう現象が生じる。製袋動作の開始からある程度時間が経過すると、シーラントの付着による包装機1のシール性能への影響が無視できなくなることから、ユーザは、そうなる前に包装機1は定期的に(例えば、所定数の製袋が完了する毎に)エンドシール21a,21bのシール面をブラシ87等で清掃する必要がある。

0074

各エンドシーラ21a,21bのシーラ面の清掃を開始する場合は、まず、オペレータ(ユーザ)が外部入力部66を操作して包装機1全体の運転を停止する。
このとき、外部入力部66を介してユーザからの運転停止指令が入力された制御部65は、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28およびエンドシーラ前後駆動用サーボモータ35に停止位置移動指令信号を送信する。この停止位置移動指令が入力されるとサーボモータ28,35は、この指令に基づいて駆動動作を行い、図8(B)および図9(B)に示すように、各エンドシーラ21a,21bを予め設定されている停止時の位置(最大開き量を維持した状態)へ移動させる。

0075

次に、清掃モードを起動する場合、まず、オペレータ(ユーザ)は、外部入力部66を操作して清掃開始指令を包装機1に対して入力する。外部入力部66を介してユーザからの清掃開始指令が入力された制御部65は、前述の清掃モードに入り、所定の機能を稼働させて、前述の清掃モードの各制御動作を行うことになる。
ここからの手順は、図6にフローチャートとして示されている。

0076

まず、制御部65にユーザからの清掃開始指令が入力されると、それに応じて、ステップS1において、制御部65は、清掃時の開き量に対応する量だけ、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28に清掃モード時の駆動指令を出力し、図8(C)および図10(A)に示すように、サーボモータ28を介して上下のエンドシーラ21a,21bを通常の停止時の位置から清掃準備位置へ移動させる(清掃時開き量移動制御機能)。

0077

ここで、図8(C)および図10(A)の上記各位置は、各エンドシーラ21a,21bによるシール時の位置(噛み合い高さ位置)から予め記憶部67に記憶されている清掃時の開き量xだけそれぞれ上下方向に離れた位置である。
このとき、図8(C)に示すように、清掃時の開き量xが噛み合い高さ位置h1と製品搬送面の高さ位置h2の間の距離よりも大きい場合には、下側のエンドシーラ21bは、製品搬送面の高さ位置h2より上方に位置することになる。
一方、図10(A)に示すように、清掃時の開き量xが噛み合い高さ位置h1と製品搬送面の高さ位置h2の間の距離よりも小さい場合には、下側のエンドシーラ21bは、製品搬送面の高さ位置h2より下方に位置することになる。

0078

次いで、制御部65は、下側のエンドシーラ21bの上面の位置h3が、製品搬送面h2よりも高い位置にあるのか否かを判断する。これについては、制御部65が、前記エンドシーラ高さ判定処理機能を実行することで行う。
これについては、ステップS2において、例えば、制御部65は、記憶部67から清掃時のエンドシーラ21a,21bの開き量x、噛み合い高さ位置h1、搬送面高さ位置h2の値を読み出す。続いて、制御部65は、噛み合い高さ位置h1から搬送面高さ位置h2を減算した値を噛み合い高さ位置h1と搬送面高さ位置h2の間の相互間距離として算出する。

0079

次に、制御部65は、清掃時の開き量xから噛み合い高さ位置h1と搬送面高さ位置h2との間の相互間距離を減算し(これは図7に示す式と同じ計算である)、その結果値(=Δh)が0よりも大きければ、下側エンドシーラの上面(シール面)は部品搬送面よりも上ではない(図10(A)参照)と判定してステップS3に進み、一方、前記減算の結果値(=Δh)が0以下であれば、下側のエンドシーラ21bの上面(シール面)が部品搬送面よりも上である(図8(C)参照)と判定し、この位置は下側のエンドシーラ21bの上面を清掃し易い位置であると言えるので清掃準備位置がそのまま清掃時の位置となり、次にステップS4に進む(下側エンドシーラ高さ判定処理機能)。

0080

ステップ2からステップ3に進んだ場合、このステップS3において、制御部65は、前述したように、清掃時の開き量xから噛み合い高さ位置h1と搬送面高さ位置h2との間の相互間距離を減算の値Δhとした場合に、少なくともこの値(Δh)だけ前記上側および下側のエンドシーラ21a,21bの噛み合い高さ位置(すなわち、エンドシール装置20の高さ位置)を上昇させる駆動指令を昇降用サーボモータ61に出力し、これによって昇降用サーボモータ61を介して前記エンドシール装置20の高さ位置を少なくとも前記Δhだけ上昇させ、これに伴って、エンドシーラの噛み合い高さ位置が少なくともΔhだけ上昇し、したがって前記下側のエンドシーラ21bの高さ位置も少なくとも前記Δhだけ上昇する(エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能)。したがって、下側のエンドシーラ21bの上面が製品搬送面高さ位置h2と等しいかこれよりも高い位置となるので、下側のエンドシーラ21bの清掃を容易に実行できる状態となる。

0081

ステップS2、または場合によってはステップS3によって、下側のエンドシーラ21bの上面が製品搬送面高さ位置h2と等しいかこれよりも高い位置となると、ユーザによる上側および下側のエンドシーラ21a、21bの清掃が可能になる。このとき、表示部68には、制御部65の制御下で「清掃可能」を示す表示等の出力があってもよい。なお、清掃の実行は、ユーザがワイヤブラシ87等を用いて手作業で行う。

0082

ユーザによる清掃が行われている間、ステップ4が進行する。このステップ4において、制御部65は、「清掃が終了」したか否かを判断するために、オペレータ(ユーザ)から外部入力部66を介いて入力される清掃終了指令が入力されるのを清掃モード中常時監視する。制御部65は、清掃終了指令が入力されると、清掃が終了したと判断し、ステップS5へ進む。

0083

ステップS5において、制御部65は、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28に静止時の開き量に戻すように駆動指令を出力すると共に、ステップS3でエンドシール装置を上昇させた場合には、エンドシール装置昇降用サーボモータ61に元の清掃時の噛み合い高さ位置h1に復帰させるようにエンドシーラ装置20をΔhだけ降下させる駆動指令を出力する(停止位置復帰指令機能)。これにより、上側および下側のエンドシーラ21a,21bは、停止時の位置に復帰数する。また、表示部68に、「清掃可能」を示す表示等を行っていた場合は、これを終了する。
その後、包装機1は、停止状態となり、制御部65の制御下でユーザから運転開始指令が入力されるのを待機する。

0084

〔本実施形態の効果〕
前述のような構成の本実施形態によれば、例えば、次のような効果を得ることができる。

0085

(1)制御部65が、清掃時の開き量xになっているときの下側のエンドシーラ21bのシール面の高さ位置h3に関する情報と製品搬送面CSの高さ位置に関する情報h2との比較に基づいてシール面が製品搬送面CSよりも低いか否かの判定を行う判定処理機能と、下側のエンドシーラ21bのシール面の位置h3が製品搬送面CSの位置h2よりも低い場合に、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50に、下側のエンドシーラ21bのシール面の高さh3と製品搬送面の高さh2の差に少なくとも相当する距離Δhだけエンドシーラ噛み合い高さh1を上昇させるエンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能と、を備えている構成としたので、まず、前記判定処理機能によりシール面の位置h3が製品搬送面CSの位置h2よりも低いか否かを自動的かつ迅速に判定することができる。
さらに、前記シール面の位置h3が製品搬送面CSの位置h2よりも低いと判定されると、前記エンドシーラ噛み合い高さ修正制御機能により、エンドシーラ噛み合い高さh1が少なくとも距離Δhだけ高くなり、したがって、下側のエンドシーラ21bのシール面も少なくとも距離Δhだけ高い位置へ移動し、前記シール面の位置h3が製品搬送面CSの高さh2と等しいかそれよりも高い位置になる。
その結果、上側および下側のエンドシーラ21a,21bのシーラ面の清掃を行う際に、下側のエンドシーラ21b上面の清掃を製品搬送面の高さ位置h2より高い位置で行うことができるので、下側のエンドシーラ21bの清掃が容易となる。

0086

(2)また、(1)の効果に加えて、清掃が容易となることで、清掃の開始から終了までの時間(以下、清掃時間ともいう)の短縮を図ることができ、清掃による包装機の停止時間を減少させて生産効率を向上させることもできる。さらに、従来と同じ清掃時間内で清掃を行った場合、清掃作業効率が高い分、時間に余裕を持って清掃可能であり、より丁寧な清掃を実施することができる。また、特に、下側のエンドシーラ21bの上面の清掃が容易となる他、エンドシーラ21b以外の包装機1の構成部分、例えば中間コンベア88、搬出コンベア89の上面を傷つけるおそれが少なくなるという利点もある。

0087

(3)エンドシーラ開閉機構36には、エンドシーラ上下開閉用サーボモータ28が装備されており、制御部65は、ユーザからの清掃開始指令に応じて、清掃時の開き量に対応する量だけエンドシーラ上下開閉用サーボモータ28を駆動制御する清掃時開き量移動制御機能を備えている構成としたので、ユーザが清掃開始指令を入力するだけで、上側および下側のエンドシーラ21a,21bを清掃時の開き量xの位置へサーボモータ28により自動的に移動させることができる。したがって、エンドシーラ21a,21bを清掃時の開き幅へ手動で移動させる手間がなく、迅速に清掃の準備を行うことができ、清掃自体も簡便に実施できるものとなる。

0088

(4)下側のエンドシーラ21bのシール面の高さ位置h3に関する情報を、予め設定された(例えば、記憶部67に予め設定登録しておいた)清掃時の下側のエンドシーラ21bの開き量xとする構成とした場合、清掃を行うごとに開き量xを入力等する必要がなく、清掃作業の準備を簡便かつ迅速に行うことができる。

0089

(5)製品搬送面CSの高さ位置h2に関する情報は、予め設定された噛み合い高さ位置h1と予め定められた製品搬送面CSの高さ位置h2との間の相互間距離である構成とした場合、いずれも予め設定または予め定められた値に基づいて判定処理を行うことができるので、清掃作業のうち清掃の準備段階を簡便かつ迅速に行うことができる。

0090

(6)エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50に、エンドシール装置昇降用のモータとしてサーボモータ61を装備する構成とした場合、エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置50による噛み合い高さ位置の調整、したがって下側エンドシール21bのシール面の高さ位置h3の変更については、昇降用のサーボモータ61に移動させたい距離を制御部65が自動的に迅速に算出してサーボモータ61に指令することができ、さらに、前記シール面の高さ位置の等の変更をサーボモータ61の動力により自動的に行えるので、清掃作業の準備を簡便かつ迅速に行うことで、総合的に清掃が容易になる。
また、例えば、肉体的に力の弱いユーザ(高齢者身障者)が使用する場合でも、噛み合わせ位置の変更、または前記シール面の高さ位置の変更をサーボモータ61の動力により行うので、これらの者も包装機1の清掃にかかる負担を軽減したり、作業自体が可能になったりすることになる。
さらに、噛み合わせ位置の変更後に元の位置に復帰させる場合に、制御部65の制御下でサーボモータ61を駆動させるので、元の位置へ復帰再現性が高く、清掃による停止時間を短縮させることができる。

0091

(7)包装材搬送装置90は、清掃時に包装材Ftの搬送方向に間隔をあけて配設された中間コンベア88と、搬出コンベア89との2台の搬送コンベアで構成され、これらの両コンベア88,89の間に、各エンドシーラ21a,21bが挿通自在に配設されている。そのため、各エンドシーラ21a,21bの清掃時に、いずれかのコンベア、例えば、中間コンベア88を取外さなくても清掃することができ、清掃の効率を向上させることができる。

0092

〔他の実施形態〕
本発明は、前述の実施形態は例示に過ぎす、これに限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。

0093

例えば、前記実施形態において、フレーム昇降装置60を、昇降用サーボモータ61と、この昇降用サーボモータ61の動力を伝達する昇降駆動力伝達機構64と、を備えて構成したが、これに限定されない。油圧シリンダーを用いた油圧機構により可動支持フレーム54を上昇させるフレーム昇降装置としてもよい。

0094

また、前記実施形態において、上側および下側のエンドシーラ21a,21bは、いわゆるボックスモーションタイプのものであったが、これに限定されない。本発明では、例えば、各エンドシーラ21a,21bが、単純に互いに上下移動する(筒状フィルムFtが間欠移動し、一時停止中にシール処理をする)タイプのエンドシール装置にも適用することができる。

0095

さらに、前記実施形態において、制御部65は、機械停止時に外部から清掃開始の指令を受けたときに清掃モードを開始するが、これに限定されない。例えば、機械運転中に外部から清掃開始指令を制御部65が受けたときでも、まず包装機1の運転を停止させることで、その後に清掃モードを開始する構成としてもよい。

0096

前記実施形態において、制御部65の下側エンドシーラ高さ判定処理機能は、記憶部67から清掃時のエンドシーラ21a,21bの開き量x、噛み合い高さ位置h1、搬送面高さ位置h2の値を記憶部67から読み出し、これらを用いてΔh=x−(h1−h2)の演算に基づく判定処理を行うとしたが、これに限定されない。
例えば、制御部65は、清掃準備時のエンドシーラ21a,21bの噛み合い高さ位置h1を、当該昇降用サーボモータ61からのモータ変位に対応する情報の一例である昇降用サーボモータ61(より詳細には、昇降用サーボモータ61のコントローラ)から出力されるフィードバックパルス信号に基づいて判定処理時点における実測値として算出する機能を備え、この実測値と予め定められた製品搬送面CSの高さ位置h2との差(すなわち、これらの間の相互間距離)を製品搬送面の高さ位置に関する情報として上記判定処理に用いてもよい。
また、例えば、制御部65は、前記開き量(開き距離)xを、上下開閉用サーボモータ28からのモータ変位に対応する情報の一例である上下開閉用サーボモータ28(より詳細には、上下開閉用サーボモータ28のコントローラ)からのフィードバックパルス信号に基づいて判定処理時点における実測値として算出する機能を備え、この実測値をシール面の高さ位置に関する情報として判定処理に用いてもよい。
さらに、制御部65は、清掃準備時の下側エンドシーラ21bの上面の高さ位置h3を、上下開閉用サーボモータ28および昇降用サーボモータ61の各フィードバックパルスに基づいて判定処理時点における実測値として算出する機能を備え、この実測値を下側エンドシーラ21bのシール面の高さ位置に関する情報として判定処理に用いてもよい。
また、制御部65は、清掃準備時の下側エンドシーラ21bの上面の高さ位置h3を、上下開閉用サーボモータ28からのフィードバックパルスと予め設定された噛み合い高さ位置の情報とに基づいて判定処理時点における実測値として算出する機能を備え、この実測値を下側エンドシーラ21bのシール面の高さ位置に関する情報として判定処理に用いてもよい。
以上のように、判定処理に必要な情報を予め設定された情報に代えて実測値を用いることによって、比較対象の実際の高さ位置が何らかの事情で予め設置された位置からずれている場合でも、正確な高さに関する値を用いてより正確な処理を行うことができる。
なお、上記フィードバックパルスは、各サーボモータの出力軸の角度変位に比例するパルス数として各サーボモータ28,35および61のそれぞれのコントローラから制御部64へ出力される信号として構成してもよい。
さらに、各サーボモータ28,61のフィードバックパルスを利用するのではなく、別途位置検出センサを設ける構成としてもよい。

0097

このように構成すれば、下側エンドシーラの上面の位置を実測値に基づいて正確に特定することができ、清掃容易な位置へより確実に移動することができる。

0098

前記実施形態において、制御部65は、まず、エンドシーラ21a,21bを図8(C)および図10(A)に示すような清掃準備位置へ移動させ、ここで下側のエンドシーラ21bが製品搬送面の高さ位置h2よりも低い位置であるか否かの判定を行い、判定結果に応じて、その場を清掃位置とするか、または続けてフレーム昇降装置60を介して下側のエンドシーラ21bを清掃位置へ上昇させるものとして説明したが、これは分かりやすく説明するための例示に過ぎず、これに限定されない。
例えば、前記制御部65は、上記判定を清掃モードが始まる以前に(例えば、搬送機1の起動時、停止時などに)予め行っておくと共に、必要に応じて計算した下側のエンドシーラ埋没距離Δhの値を記憶部65に記憶させる記憶制御を行い、ユーザから清掃開始指令が入力されたら、上記制御部65は、下側のエンドシーラ埋没距離Δhの値を記憶部65から読み出してこれに基づき各サーボモータ28,61を停止時の位置から清掃位置へ直接移動するように各サーボモータ28,61に駆動指令する機能を有した構成としてもよい。このようにすれば、清掃準備位置で一旦停止する必要がなく、より迅速に清掃時の位置へ各エンドシーラ21a,21bを移動させることができ、清掃による停止時間をさらに減少させて生産効率の向上を達成することができる。
また、この場合、サーボモータ28,61の駆動制御は、同時に並行して行うこともできる。これにより、各エンドシーラ21a,21bの移動をさらに迅速にすることができ、清掃による停止時間をよりさらに減少させてよりいっそうの生産効率の向上をはかることができる。

0099

本発明は、横型製袋充填包装機におけるエンドシール装置を構成する上側および下側のエンドシーラの対向するシーラ面の清掃を行う際に利用できる。

0100

1横型製袋充填包装機
20エンドシール装置
21a 上側のエンドシーラ
21b 下側のエンドシーラ
22a 上側エンドシーラ保持手段
22b 下側エンドシーラ保持手段
25aスライド軸
26b スライド軸
26保持ブロック
28 エンドシーラ上下開閉用サーボモータ
34トグル機構
35 エンドシーラ前後移動用サーボモータ
36 エンドシーラ開閉機構
44連結手段
45 エンドシーラ前後移動機構
50 エンドシーラ噛み合い高さ位置調整装置
54可動支持フレーム
59 高さ調整用ねじ部材
60フレーム昇降装置
61 エンドシール装置昇降用サーボモータ
65 制御部
66外部入力部
67 記憶部
68 表示部
69タッチパネルディスプレイ
70昇降駆動力伝達機構
88中間コンベア
89搬出コンベア
90搬送装置
Ft筒状フィルム(包装材)
CS製品搬送面

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