JP2537360B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種のブロック状の冷凍食品やスナック食
品をポリエチレン等のフィルム状のシートから形成する
柔軟な袋内に密封して包装する包装装置に関する。

（従来の技術） 今日、商品を設定重量づつ計算して連続的な包装手段
によってパッケージし流通処理する取引形態が普及して
きている。そのための包装装置には、従来から種々のも
のが開発されているが、被包装物を供給する円筒（シリ
ンダ）と、包装材料を筒状に形成する成形金具（フォー
マー）との組み合わせにより構成されるたて型ピロー包
装機が、計量された商品を連続して包装するうえで効率
的に好ましく、広く一般に使用されている。

このたて型ピロー包装機では、フィルム状のシートを
シートロールから連続的に給送し、それを筒状シートに
して製袋する途中、もしくはその直後に内容物を充填
し、熱圧着などの封着により密封し、個別の袋に切り離
すようにしているので、固形ばら物、粉体、粒体、液
体、粘ちょう物などの広範な商品の袋詰め作業を自動化
することができる。この種の包装機の性能は、シートロ
ールからの包装材料の供給機構、封着機構、切断機構な
ど各種の機構部を連続して駆動するとき、それらの間の
タイミングの調整をどの程度まで精度良く行なえるか否
かにかかっている。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の包装装置の駆動機構には、いくつか
の問題があり、例えばフォーマーで筒状に形成されるシ
ートにその供給過程で過大な応力を生じさせないこと、
又、比較的に高速でシートを供給するときに封着機構に
定速で筒状シートを送ること、更に又、フォーマーを通
過したシートを正しい軌道で封着機構に送ることなどで
ある。こうした諸点については、従来から例えば特公昭
59-3325号公報などに示される発明において、一定程度
の解決がなされている。しかしながら、上記公報に開示
される発明では、シートロール供給源とフォーマーとの
間にある送り手段とフォーマーで形成された筒状シート
の引下げ手段とは同一の駆動モータにより駆動され、そ
の間の速度調整はクラッチ／ブレーキ機構などの機械的
な手段を用いている。そのためシートに生じるたるみの
除去や、封着機構部に送られるシートの速度調整が精度
良く行なえないなどの問題があった。

本発明の目的は、このような従来技術の持つ問題点を
解消し、複数のサーボモータにより一連の包装工程でシ
ートを連続して処理するうえで、シートのたるみを確実
に除去し、かつ封着部へのシート供給速度を所定の値に
保持することができる包装装置を提供しようとするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、シートを筒状に形成してそこに投入
された物品を密封包装する包装装置において、フィルム
状のシートロールからヒートを引き出すシート給送手段
と、このシート給送手段からシートへ加えられる送り力
を検出する検出手段と、筒状に形成されたシートを引き
下す引下し手段と、これらシート給送手段と引下し手段
とを別個に駆動するサーボモータと、各サーボモータを
検出されたシート送り力に応じて制御する制御手段とを
具備するを特徴とする包装装置を提供できる。

（作用） 本発明は、シート給送手段からシートへ加えられる送
り力を検出して直接にシートを引き出すためのサーボモ
ータを制御するとともに、これとは独立したサーボモー
タにより引下し手段を駆動するようにして、封着機構部
に送られるシートの速度調整を行なうようにしている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

第１図は、設定重量づつに計算された商品をポリエチ
レン製の柔軟な袋に包装して連続処理する包装装置の一
例を模式的に示す斜視図で、第２図は、上記包装装置で
のシートの加工処理過程を更に模式的に説明するための
図である。

包装装置１は、フレーム２の上部に設けられたコーン
型のシュート３を介して図示しない組合せ計量装置の重
合ホッパと接続され、電源、及び制御装置４、コンピュ
ータ５を備えている。後部には、所定サイズのポリエチ
レン製のフィルム状のシートロール６が交換自在に設け
られ、そこから引き出されたシート７は、シュート３を
介して上方から設定サイクルで排出される組合せ計量さ
れた所定重量の物品８を収納するために、フォーマー９
により筒状シート10に形成される。

筒状シート10に対する送り装置11は、縦シール装置12
の所定距離下方に配置され、ともに第１のサーボモータ
13からシャフト、伝達ベルト、リンク機構などを介して
筒状シート10と所定の圧で接触し、それを所定の速度で
下方に送り出すとともにその速度に同期する速度で縦シ
ール装置12を移動せしめ、その熱溶着作用を有するシー
ル機構により筒状シート10の縦方向接合部を封着してい
る。この縦方向の封着動作は、シール機構のシール可能
長さに対応した縦シール装置12のボックスモーションに
よって繰り返されることで、筒状シート10の長さ方向を
封着した袋が連続して形成される。

横シール装置14は、縦シールされた筒状シート10を前
後から挟んでそこに内挿されたヒータなどの熱により幅
方向に所定の長さだけ熱溶着するシール機構と、幅方向
の中央部分から筒状シート10を切断するカッターとを有
している。また、この横シール装置14は、上記シール機
構とカッターとを駆動する第３のサーボモータ15含み、
これらを全体として第２のサーボモータ16の回転力を変
換して上下する昇降バー17によって上下方向、つまり筒
状シート10の送り方向で等速移動するものである。

なお、この横シール装置14は後に詳述するように、物
品８を密封した所定サイズの袋18の縦幅に応じた位置ま
で所定のタイミングで復帰されるもので、このとき幅方
向のシール機構の動きは、所謂ボックスモーションとな
る。

第２図に基づいて、更に上記３つのサーボモータ13,1
5,16によるシートロール６から物品の包装に至る工程制
御について説明する。

上記第１のサーボモータ13は、シートロール６からシ
ート７を一定速度で送り出すACサーボモータである。こ
のシートロール６を軸方向で位置制御してトラッキング
するシートトラッキング用のモータ20により、上記シー
ト７はピンチローラ19からフォーマ９に正確に位置決め
されて供給されている。そして、筒状シート10に形成さ
れたシートをその両側の接合部で封着する縦シール用の
ヒータを備えた縦シール装置12が、このサーボモータ13
と同期する速度で下降しながら、所定のサイクルでシー
トを円筒に加工している。

また、第２のサーボモータ16は、横シール装置14をシ
ート送り速度に同期して下降させるためのACサーボモー
タであり、横シール装置14が筒状シート10の横方向を封
着して切断する時間だけそれをシート送り速度と等速で
下降させ、所定の昇降ストロークで昇降制御用の昇降バ
ー17に沿って上昇させ、次のサイクルでの袋18の上端に
対応する位置まで復帰させている。そして横シール装置
14に設けた横シール用のヒータとナイフユニットとは、
上記第３のサーボモータ15によって、計量装置21から投
入される物品や、後に詳述する袋18の設定横幅に応じた
開閉ストロークで、かつ所定のタイミングで開閉駆動さ
れる。なお、横シール装置14の上昇速度V₁は後に詳述す
る下降速度V₂より大きく（V₁＞V₂）、速やもどしのサイ
クルを構成している。

22はダンサーバーであり、これによりシート７の張力
を調整している。また、シート７に対して、アイマーク
（Eye Mark）検出のためのセンサ23と、プリンタ24が近
接して配置されている。アイマークは、横シール装置14
で袋18の口を閉じて切断する位置についての基準信号を
形成するもので、また、プリンタ24によりシート７の所
定の位置に製造年月日などを刷込んでいる。さらに、縦
シール装置12により長手方向の接合部を封着しつつ投入
される物品８が例えば粘着性を有するものである場合に
必要とされるバイブレータや、計量装置21から物品８の
落下速度を加速するためのアクセレータ25なども備えて
いる。

以下、更に第２図につき、シート７のテンション制御
について説明する。シートトラッキング用サーボモータ
20によって巻出されたシートロール６はガイドローラ3
0、アイドルローラ31、ガイドローラ32を経由して、送
り出され、縦シール装置12の下部にあってサーボモータ
によって駆動される送り装置11によって引下げられる。
従って巻出し速度が遅くなるとアイドルローラ31の位置
が高くなり、シートロール６のテンションが大となるの
で、その高さを検出するために、アイドルローラ31に
は、その上下動に応じて回動し得るダンサーバー22が支
承されている。ダンサーバー22の回動軸33によって回動
される可変抵抗器34を設け、ダンサーバー22の上下位置
は可変抵抗器34の抵抗値として検出され、この抵抗値の
変化に応じてシートトラッキング用モータ20の回転速度
を調整して、常に一定のシートテンションが保持される
ように制御される。なお、手動運転における条件設定等
に便ならしめるため、ダンサーバー22の回動上限及び下
限位置にはリミットスイッチLS1,LS2を設けてあり、自
動連続運転中においても異常なテンションの変化が起っ
たときに警報を発せしめるスイッチとして利用できる。

他の実施例としてはシートロール６の回転軸にパウダ
ーブレーキ35を配設することができる。即ち、前記可変
抵抗器からパウダーブレーキ35に接続し、ダンサーバー
22が上限にあるときはパウダーブレーキ35への励磁電流
を減少させて制動トルクを少なくして、シートロール６
の巻出し速度を速くしてシート７のテンションを減少さ
せ、他方、テンションが小なる場合は励磁電流を増加し
て制動トルクを増し、巻出し速度を抑制してテンション
を増加させることができ、同様にシート７のテンション
を制御することができる。

こうして、本発明の包装装置においては、シート給送
手段から引出されるシートのテンションを検出してシー
トトラッキング用サーボモータの速度を制御すると共
に、給送されたシートを引下す手段は別個のサーボモー
タで駆動されるように構成し、常に円滑なシートの給送
を行うことが可能となる。

以上、この発明をある程度詳細にその最も好ましい実
施態様について説明したが、その好ましい実施態様の説
明は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範
囲に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な
変形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更するこ
とができることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、シートロール
から送り出されるシートのテンションを適正値に維持さ
せることにより、シートのたるみ或いは張力過大による
シート送りの不均一を未然に防止して、円滑な包装を行
うことが可能な包装装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の包装装置を示す全体構成
図、第２図はサーボモータにより制御されるシート加工
過程、及びシートのテンション制御機構を示す模式図で
ある。 １……包装装置、７……シート、８……物品、11……送
り装置、12……縦シール装置、13……第１のサーボモー
タ、14……横シール装置、15……第３のサーボモータ、
16……第２のサーボモータ、20……シートトラッキング
用サーボモータ、22……ダンサーバー、31……アイドル
ローラ、34……可変抵抗器、35……パウダーブレーキ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シートを筒状に形成してそこに投入された
   物品を密封包装する包装装置において、フィルム状のシ
   ートロールからシートを引き出すシート給送手段と、こ
   のシート給送手段からシートへ加えられる送り力を検出
   する検出手段と、筒状に形成されたシートを引き下す引
   下し手段と、これらシート給送手段と引下し手段とを別
   個に駆動するサーボモータと、各サーボモータを検出さ
   れたシート送り力に応じて制御する制御手段とを具備す
   るを特徴とする包装装置。
2. 【請求項２】前記シートの送り力により変位するダンサ
   ー機構と、このダンサー機構の変位量に応じて前記シー
   ト給送手段を駆動するサーボモータを加減速する制動手
   段とを具備することを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項に記載の包装装置。