JP7768584B2 - 縦ピロー包装機 - Google Patents
縦ピロー包装機Info
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Description
この縦ピロー包装機においては、起動時、あるいは待機時からの運転再開時、包装体の製造する動作を開始する場合、最初に製造される包装体については、下方に位置する空の筒状包材に被包装品が投入されることから、被包装品が筒状包材に入る際の衝撃等が2回目以降に製造される包装体に比べて大きくなり、筒状包材が損傷する等などして包材フィルムが無駄になる場合が生ずるという問題ある。
このため、起動時、あるいは待機時からの運転再開時において、最初に製造される包装体を2回目以降に製造される包装体と同じように製造にするために種々の提案がなされている。
(イ)前記フィルム繰出し手段は停止させて包装フィルムを繰り出さない。
(ロ)筒状の包装フィルム内に製品が投入される前に、前記横シーラ駆動手段を制御して、停止している筒状の包装フィルムに対し前記一対の横シーラを両側方から閉じ方向へ移動させて製品受け位置に配置する。当該製品受け位置は、前記一対の横シーラが離間していて包装フィルムが横シールされない位置であって、且つ前記受け部材が上方から投入されてきた製品を受け止める位置である。
(ハ)前記横シーラ駆動手段を制御して、前記横シーラを下方向へ移動させるとともに、筒状の包装フィルム内に製品が投入された後に前記横シーラを開き、続いて前記横シーラを上方向へ移動させる。
しかしながら、特許文献1の連続式縦形製袋充填包装機においては、停止している筒状の包装フィルムに対し一対の横シーラを両側方から閉じ方向へ移動させて製品受け位置に配置する際に、一対の横シーラが筒状の包装フィルムが接触するおそれがあり、横シーラが筒状の包装フィルムに接触すると、横シーラは加熱されていることから、包装フィルムが溶融してその機能が損なわれるという問題がある。
また、特許文献2の縦型製袋充填包装機にでは、両横シールブロックを半閉じ状態にしたときに、横シールブロックが筒状包装材に接触するおそれがあり、横シールブロックが筒状包装材に接触すると、横シールブロックは加熱されていることから、特許文献1と同様に筒状包装材が溶融し、その機能が損なわれるという問題がある。
前記縦ピロー包装機制御手段は、前記包材送り手段の動作を制御する包材送り動作制御手段と、前記ヒータブロック開閉手段と前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するヒータブロック動作制御手段とを備え、前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体が前記動作待機・解除指令手段からの前記待機解除指令に基づいて動作を開始する最初の前記サイクルにおいて、前記横シールが施された前記筒状包材の前記横シールの位置を上昇させるように前記包材送り動作制御手段が包材送り手段の動作を制御すると共に前記一対のヒータブロックの位置を上昇させるように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御した後、前記一対のヒータブロックを一定の隙間を残して接近するように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック開閉手段の動作を制御し、さらに、前記被包装品投入手段から前記被包装品充填手段に投入された前記被包装品が前記筒状包材の底部に到達する前に前記筒状包材が下降するように前記包材送り動作制御手段が包材送り手段の動作を制御すると共に、前記筒状包材の下降に合わせて前記一対のヒータブロックが下降するように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御する縦ピロー包装機を提供して、上記課題を解決するものである。
また、請求項7の発明は、包装材料を上下方向に送る包材送り手段と、該包材送り手段が送る前記包装材料を筒状包材に成形する筒状包材成形手段と、被包装品投入手段により投入される被包装品を供給して前記筒状包材の中に充填する被包装品充填手段と、前記筒状包材に上下方向の縦シールを施す縦シール手段と、前記縦シール手段によって縦シールが施された筒状包材に左右方向の横シールと切断を施す横シール切断手段とを備え、前記被包装品が包装された1個の包装体を製造するサイクルを1サイクルとして多数の前記包装体を製造する縦ピロー包装機本体と、前記縦ピロー包装機本体の動作を制御する機能を備えた縦ピロー包装機制御手段とを備えた縦ピロー包装機において、前記横シール切断手段は、一対のヒータブロックを開閉させるヒータブロック開閉手段と、前記一対のヒータブロックを昇降させるヒータブロック昇降手段とを備え、前記縦ピロー包装機制御手段は、前記包材送り手段の動作、前記ヒータブロック開閉手段と前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するようにした縦ピロー包装機の制御方法であって、前記被包装品投入手段が前記被包装品を前記被包装品充填手段に投入できない場合に前記縦ピロー包装機本体の動作を停止して待機状態にするための待機指令を前記縦ピロー包装機制御手段に行い、前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体の動作を開始させるための待機解除指令を前記縦ピロー包装機制御手段に行うようにし、前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体が前記待機解除指令に基づいて動作を開始する最初の前記サイクルにおいて、前記横シールが施された前記筒状包材の前記横シールの位置を上昇させるように前記包材送り手段の動作を制御すると共に前記一対のヒータブロックの位置を上昇させるように前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するステップと、前記ステップの後、前記一対のヒータブロックを一定の隙間を残して接近するように前記ヒータブロック開閉手段の動作を制御するステップと、前記被包装品投入手段から前記被包装品充填手段に投入された前記被包装品が前記筒状包材の底部に到達する前に前記筒状包材が下降するように包材送り手段の動作を制御すると共に、前記筒状包材の下降に合わせて前記一対のヒータブロックが下降するように前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するステップを備えた縦ピロー包装機の制御方法を提供して、上記課題を解決するものである。
図1は、本発明の縦ピロー包装機の構成を表した構成図であって、縦ピロー包装機本体の概略正面図に制御部分のブロックを組み合わせた図であり、図2は、図1に示す縦ピロー包装機本体の全体構成を表した斜視図、図3は図2に示す横シール・切断部の斜視図である。
図中、1は縦ピロー包装機、10は縦ピロー包装機本体、11はフィルム(包材)供給部、12は張力調整部、12aは回動アーム、12bは固定ローラ、13は日付印字部、13aは日付印字装置、13bは昇降ローラ、14は被包装品供給部、14aはホッパー、14bは充填筒、15は製筒部、15aは製筒器(フォーマ)、15bは押さえ部材、15cはスライドローラ、16はフィルム送り部、16aはプーリー、16bは送りベルト、16Mはサーボモータ、17は縦シール部、17a、17bは縦シールブロック、18は横シール・切断部、18a、18bはヒータブロック、18c、18dはしごき板、18e、18fはシャッター板、18g、18hは受け板、19は包装体排出部、19aはベルトコンベア、20は横シール装置、20Mはサーボモータ、20Maは回転軸、21はブロックホルダ、21aはガイド穴、22はブロックホルダ、23は開閉トグル機構、23aは回転アーム、23b、23cは従動アーム、24はホルダ駆動ブロック、25は支持ブロック、25a、25bは枠部、25cは連結部、26a、26bは連結ロッド、27A、27Bはしごき部、28A、28Bはシャッター部、29は切断装置、29aは支持板、29bはエアシリンダ、29cはピストンロッド、29dはスライダ、29e、29fはガイドロッド、30は昇降装置、30Mはサーボモータ、31a、31bはブラケット、32はタイミングベルト、32aはベルトくわえ部材、33は連結板、34は駆動プーリー、34aはプーリー軸、35は従動プーリー、35aはプーリー軸、36a、36bは昇降ガイドロッド、40は縦シールブロック開閉装置、40Mはサーボモータ、50は昇降装置、50Mはサーボモータ、60は縦ピロー包装機制御部、70は操作パネル、80は被包装品投入装置、81は計量機、82は被包装品投入装置制御部、CL1、CL2は通信回線、Fiはフィルム(包材)、grはガイドローラ、MFは巻取りフィルム、Pcは包装体、TFiは筒状フィルム(筒状包材)、tsは縦シール部分、ysは横シール部分であり、図において、Xは左右方向、Yは上下方向、Zは前後方向であり、図1においては、フィルム部分を二点鎖線で表す。
縦ピロー包装機1は、巻取りフィルムMFからフィルムFiを繰り出して被包装品を包装した包装体Pcを生産する縦ピロー包装機本体10と、縦ピロー包装機本体10の動作を制御する縦ピロー包装機制御部60と、縦ピロー包装機本体10を操作する操作パネル70から構成され、縦ピロー包装機本体10に被包装品投入装置80が連結されている。
また、被包装品投入装置80は、計量機81等を備え、被包装品投入装置制御部82によって制御され、被包装品投入装置制御部は、縦ピロー包装機制御部60と操作パネル70に回線接続されている。
フィルム(包材)供給部11は、巻取りフィルムMFを保持する巻取り包材供給装置(図示せず)等を備え、巻取りフィルムMFからフィルム(包材)Fiを繰り出す。
巻取りフィルム支持装置は、シャフト(図示せず)と本発明の巻取りフィルム回転手段となるサーボモータ11Mを備え、サーボモータ11Mは、シャフトを回転させ、シャフトに装着された巻取りフィルムMFを回転させる。
張力調整部12は、一対の回動アーム12a、回動アーム12aに回転自在に保持されたダンサローラ、固定ローラ12b、回転ロッド等から構成され、回動アーム12aが回動してフィルム(包材)Fiが調整される。
日付印字部13は、日付印字装置13a、昇降ローラ13b等を備え、フィルムFiに日付印字を行う。
被包装品供給部14は、上部がホッパー14aとなっている充填筒14b、被包装品検知センサー(図示せず)等を備え、被包装品投入装置80の計量機81より投入されるスナック菓子等の被包装品をホッパー14aで受けて充填筒14bに充填する。
製筒部15は、製筒器15a、押さえ部材15b、スライドローラ15c等を備え、フィルム供給部11より繰り出されて日付印字部13で日付が印字されたフィルムFiを、スライドローラ15cで案内し、製筒器15aで筒状に成形して押さえ部材15bにより充填筒14b外周面に押し付け、フィルムFiを筒状フィルムTFiに成形する。
フィルム送り部16は、プーリー16a、送りベルト16b、サーボモータ16M等を備えた一対のフィルム送り機構を充填筒14bの両側に配置し、サーボモータ16Mによりプーリー16aを回転させて送りベルト16bを移動させ、充填筒14bの外周面を包んでいるフィルムFiを、一定の長さだけ下方に送る。
縦シール部17は、縦シールブロック17a、17b、ヒータ(図示せず)、サーボモータ40Mで駆動する縦シールブロック開閉装置40、サーボモータ50Mで駆動する昇降装置50等を備え、充填筒14bの外周面包んで重ね合わされた筒状フィルムTFiの両端部分に縦シールを施して縦シール部分tsを形成する。
横シール・切断部18は、一対のヒータブロック18a、18b、一対のしごき板18c、18dを有するしごき部27A、27B、一対のシャッター板18e、18fと一対の受け板18g、18hを有するシャッター部28A、28B等と備えた横シール装置20、切断装置29、昇降装置30を備え(詳細は後述する)、被包装品が充填された縦シール済の筒状フィルムTFiに対して、横シールを施して横シール部分ysを形成し、横シール部分ysの中央部を切断し、被包装品が詰め込まれた包装体Pcを生成する。
包装体排出部19は、ベルトコンベア19a等を備え、包装体Pcをベルトコンベア19aにより排出する。
なお、図2では、しごき部27A、27Bとシャッター部28A、28Bを省略する。
横シール・切断部18を構成する横シール装置20、切断装置29及び昇降装置30について説明する。
横シール装置20は、図3に示すように、一対のヒータブロック18a、18b、サーボモータ20M、ブロックホルダ21、22、開閉トグル機構23、ホルダ駆動ブロック24、支持ブロック25、連結ロッド26a、26b等から構成される。
横シール装置20においては、ヒータブロック18a、18bにヒータ(図示せず)が埋め込まれ、ヒータブロック18aはブロックホルダ21の右側面側に取り付けられ、ヒータブロック18bはブロックホルダ22の左側面側に取り付けられている。
ブロックホルダ21は、連結ロッド26a、26bによりホルダ駆動ブロック24に連結され、ブロックホルダ22は、開閉トグル機構23を介してホルダ駆動ブロック24に連結されると共に、連結ロッド26a、26bに摺動自在に支持されている。
支持ブロック25は、コの字状の枠部25a、25bが連結部25cで連結された一体のブロックであり、枠部25a、25bには連結ロッド26a、26bが摺動自在に支持されている。
開閉トグル機構23においては、サーボモータ20Mが支持ブロック25の連結部25cの下側に取り付けられ、サーボモータ20Mの回転軸20Maが連結部25cを挿通して回転アーム23aの軸孔にはめ込まれ、回転アーム23aの両端部に従動アーム23b、23cの一端が回転自在に取り付けられ、従動アーム23bの他端はブロックホルダ22に回転自在に取り付けられ、従動アーム23cの他端はホルダ駆動ブロック24に回転自在に取り付けられている。
そして、横シール装置20において、サーボモータ20Mの回転軸20Maを回転させて開閉トグル機構23の回転アーム23aを回転させると、従動アーム23bを介してブロックホルダ22が連結ロッド26a、26bに沿って移動する。これと同時に、従動アーム23cを介してホルダ駆動ブロック24が移動して連結ロッド26a、26bが支持ブロック25の枠部25a、25bに沿って移動し、ブロックホルダ21がブロックホルダ22と反対方向に移動する。
これにより、ヒータブロック18aとヒータブロック18bの開閉動作(離接動作)が行われる。
この場合、サーボモータ20M、ブロックホルダ21、22、開閉トグル機構23、ホルダ駆動ブロック24、支持ブロック25、連結ロッド26a、26bが本発明のヒータブロック開閉手段を構成する。
なお、図3では、しごき部27A、27Bとシャッター部28A、28Bを省略する。
図4、図5(a)に示すように、しごき部27Aとしごき部27Bは、同一構造で対をなし、しごき部27Aはヒータブロック18aの下側に取り付けられ、しごき部27Bはヒータブロック18bの下側に取り付けられる。
しごき部27Aにおいては、しごき板18cの左側面に一対の移動ロッド27a1、27a2が取り付けられ、移動ロッド27a1は、鍔27at1が取り付けられて、ブロックホルダ21に取り付けられた保持板27b1、27c1に挿通され、鍔27at1と保持板27b1の間にバネ27s1が取り付けられ、移動ロッド27a2は、鍔27at2が取り付けられて、ブロックホルダ21に取り付けられた保持板27b2、27c2に挿通され、鍔27at2と保持板27b2の間にバネ27s2が取り付けられている。
しごき部27Bにおいては、しごき板18dの右側面に一対の移動ロッド27a3、27a4が取り付けられ、移動ロッド27a3は、鍔27at3が取り付けられて、ブロックホルダ22に取り付けられた保持板27b3、27c3に挿通され、鍔27at3と保持板27b3の間にバネ27s3が取り付けられ、移動ロッド27a4は鍔27at4が取り付けられて、ブロックホルダ22に取り付けられた保持板27b4、27c4に挿通され、鍔27at4と保持板27b4の間にバネ27s4が取り付けられている。
また、しごき板18cはヒータブロック18aより右方向(X方向)に突出し、しごき板18dはヒータブロック18bより左方向(X方向)に突出している。
これより、しごき部27A、27Bはヒータブロック18a、18bと一緒に移動し、ヒータブロック18a、18bが互いに接近すると、しごき板18c、18dも互いに接近し、ヒータブロック18a、18bの対向する面が接触する前に、しごき板18c、18dの対向する面が接触し、さらに、ヒータブロック18a、18bが互いに接近すると、しごき部27A、27Bにおいては、しごき板18c、18dの対向する面が接触した状態でバネ27s1、27s2、27s3、27s4が縮み、ヒータブロック18a、18bは、対向する面が接触するまで接近することができる。
シャッター部28A、28Bのシャッター板18e、18fと受け板18g、18hを除く部分は、しごき部27A、27Bのしごき板18c、18dを除く部分と同じ構造となっている。
すなわち、シャッター部28Aにおいては、シャッター板18eの左側面に一対の移動ロッド28a1、28a2が取り付けられ、移動ロッド28a1は鍔28at1が取り付けられて、ブロックホルダ21に取り付けられた保持板28b1、28c1に挿通され、鍔28at1と保持板28b1の間にバネ28s1が取り付けられ、移動ロッド28a2は、鍔28at2が取り付けられて、ブロックホルダ21に取り付けられた保持板28b2、28c2に挿通され、鍔28at2と保持板28b2の間にバネ28s2が取り付けられている。
シャッター部28Bにおいては、シャッター板18fの右側面に一対の移動ロッド28a3、28a4が取り付けられ、移動ロッド28a3は、鍔28at3が取り付けられて、ブロックホルダ22に取り付けられた保持板28b3、28c3に挿通され、鍔28at3と保持板28b3の間にバネ28s3が取り付けられ、移動ロッド28a4は、鍔28at4が取り付けられて、ブロックホルダ22に取り付けられた保持板28b4、28c4に挿通され、鍔28at4と保持板28b4の間にバネ28s4が取り付けられている。
また、シャッター板18eの右端上面にはくの字状の受け板18gが取り付けられ、シャッター板18eと受け板18gはヒータブロック18aより右方向(X方向)に突出している。
同様に、シャッター板18fの左端上面にはくの字状の受け板18hが取り付けられ、シャッター板18fと受け板18hはヒータブロック18bより左方向(X方向)に突出している。
これより、シャッター部28A、28Bは、しごき部27A、27Bと共にヒータブロック18a、18bと一緒に移動し、ヒータブロック18a、18bが互いに接近すると、シャッター板18e・受け板18gとシャッター板18f・受け板18hも互いに接近し、ヒータブロック18a、18bの対向する面が接触する前に、シャッター板18e・受け板18gとシャッター板18f・受け板18hの対向する面が接触し、さらに、ヒータブロック18a、18bが互いに接近すると、シャッター部28A、28Bにおいては、シャッター板18e・受け板18gとシャッター板18f・受け板18hの対向する面が接触した状態でバネ28s1、28s2、28s3、28s4が縮み、ヒータブロック18a、18bは、対向する面が接触するまで接近することができる。
切断装置29においては、支持板29aの左側面側にエアシリンダ29bが取り付けられ、支持板29aの右側面側にガイドロッド29e、29fが取り付けられ、ガイドロッド29e、29fは、スライダ29dに挿入され、その先端部は、ブロックホルダ21のガイド穴21aの壁面(図示せず)に取り付けられている。
スライダ29dは、ガイドロッド29e、29fに摺動自在に保持されると共に、その左側面側にエアシリンダ29bのピストンロッド29cの先端部が取り付けられており、エアシリンダ29bを作動させることにより、スライダ29dは、ガイドロッド29e、29fに沿って摺動し、ブロックホルダ21のガイド穴21a内を移動する。
また、スライダ29dの背右側面中央上部にT字状の切断用ナイフ(図示せず)が取り付けられている。
そして、横シール装置20を作動させ、筒状フィルムTFiを挟んだ状態でヒータブロック18aヒータブロック18bを閉じたとき、切断装置29のエアシリンダ29bが作動してスライダ29dが移動する。
これにより、切断用ナイフがヒータブロック18aの中央溝18amから突出してヒータブロック18bの中央溝18bm内に入り、筒状フィルムTFiの切断が行われる。
昇降装置30においては、ブラケット31a、31bが、横シール装置20の右側奥に向き合うように配置されて、縦ピロー包装機本体10のフレーム(図示せず)に取り付けられ、ブラケット31aの背面上部にはサーボモータ30Mが取り付けられ、ブラケット31a、31bの上部には、駆動プーリー34のプーリー軸34aが回転自在に保持され、プーリー軸34aは、サーボモータ30Mの回転軸に連結され、ブラケット31a、31bの下部には、従動プーリー35のプーリー軸35aが回転自在に保持され、駆動プーリー34と従動プーリー35にはタイミングベルト32が掛け渡されている。
また、横シール装置20の支持ブロック25の枠部25aの右側面には連結板33が取り付けられ、連結板33の上部には、ベルトくわえ部材32aによりタイミングベルト32がくわえ込まれている。
さらに、昇降ガイドロッド36a、36bが縦ピロー包装機本体10のフレームに取り付けられ、昇降ガイドロッド36a、36bには、枠部25a、25bがはめ込まれている。
そして、昇降装置30において、サーボモータ30Mを回転させると、駆動プーリー34が回転し、タイミングベルト32が移動して、タイミングベルト32にくわえ込まれた連結板33と共に支持ブロック25が、昇降ガイドロッド36a、36bに沿って昇降して、横シール装置20のヒータブロック18a、18bも昇降し、ヒータブロック18a、18bの昇降距離は、サーボモータ30Mの回転角度に比例する。
この場合、サーボモータ30M、ブラケット31a、31b、タイミングベルト32、連結板33は、駆動プーリー34、従動プーリー35、昇降ガイドロッド36a、36b等が本発明のヒータブロック昇降手段を構成する。
図6は、縦ピロー包装機制御部60と操作パネル70の構成を示すブロック図である。
図中、61は演算制御部、61aは駆動機器制御部、61bはフィルム送り制御部、61cは縦シールブロック動作制御部、61dはヒータブロック動作制御部、62は記憶部、63は送受信部、71はコンピュータ、71aは動作タイミング設定部、71a1はフィルム送りタイミング設定部、71a2は縦シール開閉タイミング設定部、71a3は縦シール昇降タイミング設定部、71a4は横シール開閉タイミング設定部、71a5は横シール昇降タイミング設定部、71bは動作待機・解除指令部、73は送受信部、74は入力表示部である。
縦ピロー包装機制御部60は、演算制御部61、記憶部62及び送受信部63を備え、演算制御部61は、駆動機器制御部61a、フィルム送り制御部61b、縦シールブロック動作制御部61c、ヒータブロック動作制御部61dを備えている。
フィルム送り制御部61bは、フィルム送りタイミング設定部71a1で設定されたタイミング等に基づいて、フィルム送り部16のサーボモータ16Mの動作を制御する。
縦シールブロック動作制御部61cは、縦シール開閉タイミング設定部71a2と縦シール昇降タイミング設定部71a3で設定されたタイミング等に基づいて、縦シールブロック開閉装置40を駆動するサーボモータ40Mの動作と、昇降装置50を駆動するサーボモータ50Mの動作を制御する。
ヒータブロック動作制御部61dは、横シール開閉タイミング設定部71a4と横シール昇降タイミング設定部71a5で設定されたタイミング等に基づいて、横シール装置20を駆動するサーボモータ20Mの動作と、昇降装置30を駆動するサーボモータ30Mの動作を制御する。
記憶部62は、製品パラメータテーブル、生産情報テーブル等を記憶し、製品パラメータテーブルには、縦ピロー包装機1が生産する製品についての、No.(登録番号)、製品名、生産能力、袋長さ、ヒータ温度、動作タイミング等が登録され、生産情報テーブルには、実際に生産された製品について、出来高、空袋、ロス袋、稼動率、運転時間、停止時間、待機時間等の生産実績が登録されている。
送受信部63は、通信回線CL1を介して操作パネル70の送受信部73と通信を行い、演算制御部61から各種データを操作パネル70の送受信部73に送信し、また、送受信部73から送信される各種データを受信して演算制御部61に送る。
コンピュータ71は、演算処理部や記憶部を備え、縦ピロー包装機本体10に対応した専用のプログラムが組み込まれ、各種処理を行うと共に操作パネル70を統括的に制御する。
コンピュータ71の演算処理部は、動作タイミング設定部71aと動作待機・解除指令部71bを備え、動作タイミング設定部71aは、フィルム送りタイミング設定部71a1、縦シール開閉タイミング設定部71a2、縦シール昇降タイミング設定部71a3、横シール開閉タイミング設定部71a4、横シール昇降タイミング設定部71a5を備えている。
動作タイミング設定部71aは、1サイクル(縦ピロー包装機本体10が1個の包装体Pcを製造する期間)における各駆動機器の動作タイミングを設定する。
具体的には、フィルム送りタイミング設定部71a1は、フィルム送り部16においてサーボモータ16Mが回転してフィルムFiの送りを開始するタイミング、サーボモータ16Mが停止してフィルムFiの送りを終了するタイミングを設定する。
このフィルム送りタイミング設定部71a1のタイミング設定は、入力表示部74から入力された数値、あるいは、製品パラメータテーブルに登録された生産能力と袋長さ、さらには、横シール昇降タイミング設定部71a5が設定するヒータブロック18a、18bが上昇するタイミング等に基づいて自動的に行われる。
この縦シール開閉タイミング設定部71a2のタイミング設定は、入力表示部74から入力された数値、あるいは、フィルム送りタイミング設定部71a1が設定するタイミング等に基づいて行われる。
縦シール昇降タイミング設定部71a3は、サーボモータ50Mが回転して昇降装置50を動作させ、縦シールブロック17a、17bが上昇するタイミング(上昇を開始するタイミングと上昇を終了するタイミング)、縦シールブロック17a、17bが下降するタイミング(下降を開始するタイミングと下降を終了するタイミング)を設定する。
この縦シール昇降タイミング設定部71a3のタイミング設定は、入力表示部74から入力された数値、あるいは、縦シール開閉タイミング設定部71a2が設定するタイミング等に基づいて行われる。
この横シール開閉タイミング設定部71a4のタイミング設定は、入力表示部74から入力された数値、あるいは、フィルム送りタイミング設定部71a1が設定するタイミング等に基づいて行われる。
横シール昇降タイミング設定部71a5は、サーボモータ30Mが回転して昇降装置30を動作させ、ヒータブロック18a、18bが上昇するタイミング(上昇を開始するタイミングと上昇を終了するタイミング)、ヒータブロック18a、18bが下降するタイミング(下降を開始するタイミングと下降を終了するタイミング)を設定する。
この横シール昇降タイミング設定部71a5のタイミング設定は、入力表示部74から入力された数値、あるいは、フィルム送りタイミング設定部71a1が設定するタイミング、さらには、横シール開閉タイミング設定部71a4が設定するタイミング等に基づいて行われる。
動作待機・解除指令部71bの機能は後述する。
送受信部73は、コンピュータ71から送られてくる各種データを通信回線CL1を介して縦ピロー包装機制御部60の送受信部63に送信し、縦ピロー包装機制御部60の送受信部63から通信回線CL1を介して送信される各種データを受信してコンピュータ71に送り、また、送受信部73は、被包装品投入装置80の被包装品投入装置制御部82と通信する(詳細は後述する)。
入力表示部74は、タッチパネル式の表示画面を有し、コンピュータ71に組み込まれた専用プログラムによって作成された各種画面、例えば、動作タイミング設定部71a(フィルム送りタイミング設定部71a1他)が設定するタイミングを入力するための操作画面を表示する。
被包装品投入装置80は、縦ピロー包装機本体10の被包装品供給部14(ホッパー14a)の上方に設置された計量機81、被包装品投入装置制御部82等を備えている。
計量機81は、縦ピロー包装機本体10の1サイクル毎に設定されたタイミングで縦ピロー包装機本体10の被包装品供給部14(ホッパー14a)に被包装品を投入する。
被包装品投入装置制御部82は、計量機81の被包装品投入動作等を制御すると共に、縦ピロー包装機制御部60と回線接続され、操作パネル70と通信回線CL2より接続されている。
そして、被包装品投入装置制御部82は、計量機81が被包装品供給部14に被包装品を投入できない状態になった場合、通信回線CL2を介して操作パネル70に、被包装品投入不可信号を送信する。
また、被包装品投入装置制御部82は、計量機81が被包装品供給部14に被包装品を投入できない状態から投入できる状態になった場合、通信回線CL2を介して操作パネル70に、被包装品投入可信号を送信する。
この場合、操作パネル70の送受信部73は、被包装品投入装置制御部82から通信回線CL2を介して送信される被包装品投入不可信号・被包装品投入可信号を受信してコンピュータ71に送る。
また、コンピュータ71の動作待機・解除指令部71bは、被包装品投入装置制御部82から通信回線CL2を介して送信される送信される被包装品投入可信号に基づいて、フィルム送り制御部61b、縦シールブロック動作制御部61c、ヒータブロック動作制御部61dに、待機状態にあるサーボモータ16M、40M、50M、20M、30Mが動作開始するための待機解除指令信号を送信する。
この場合、送受信部73は、コンピュータ71から送られてくる待機指令信号・待機解除指令信号を、通信回線CL1を介して縦ピロー包装機制御部60の送受信部63に送信する。
なお、動作待機・解除指令部71bは、操作パネル70のコンピュータ71ではなく、縦ピロー包装機制御部60の演算制御部61に設け、被包装品投入装置制御部82から被包装品投入不可信号・被包装品投入可信号を縦ピロー包装機制御部60に送信し、演算制御部61の動作待機・解除指令部71bがフィルム送り制御部61b、縦シールブロック動作制御部61c、ヒータブロック動作制御部61dに待機指令信号・待機解除指令信号を送るようにしてもよい。
また、被包装品投入装置制御部82が被包装品投入不可信号を送信することに代えて、被包装品供給部14に設置された被包装品検知センサーが所定のタイミングで被包装品を検知しない場合に、縦ピロー包装機制御部60の演算制御部61が被包装品投入不可信号を生成するようにしてもよい。
図7に示す製品パラメータテーブルには、No.(登録番号)、製品名、生産能力、袋長さ、通常のサイクル(2回目以降のサイクル)におけるタイミング1(フィルム送り1開始、フィルム送り1終了等)等が登録されている。但し、「No.(登録番号)」、「製品名」、「生産能力」、「袋長さ」、「タイミング」、「フィルム送り1開始」、「フィルム送り1終了」といった項目名自体は登録されておらず、登録されているのは項目名を除いた部分である。
No.は、縦ピロー包装機1(縦ピロー包装機本体10)が生産を行う製品を特定する番号であり、01~99まで用意されている。
No.と製品名は、操作パネル70の入力表示部74に表示される製品名登録画面から入力され、送受信部73から通信回線CL1により縦ピロー包装機制御部60に送信され、送受信部63で受信されて記憶部62の製品パラメータテーブルに登録される。
生産能力、袋長さ等の数値は、縦ピロー包装機本体10の駆動機器(モータ等を動作させるための条件を示す値となるパラメータであり、例えば、「生産能力」のパラメータ「100」は、1分間に100個(袋)生産されることを意味し、「袋長さ」のパラメータ「120」は、包装体Pc(1袋)の長さが120mmであることを意味する。
この製品パラメータテーブルには、通常のサイクルにおけるタイミングとして、フィルム送り1開始、フィルム送り1終了、フィルム送り2開始、フィルム送り2終了、縦シール開動作開始、縦シール開動作終了、縦シール閉動作開始、縦シール閉動作終了、縦シール上昇開始、縦シール上昇終了、縦シール下降開始、縦シール下降終了、横シール開動作開始、横シール開動作終了、横シール閉動作1開始、横シール閉動作1終了、横シール閉動作2開始、横シール閉動作2終了、横シール上昇1開始、横シール上昇1終了、横シール下降1開始、横シール下降1終了、横シール下降2開始、横シール下降2終了のタイミング1が登録されている。
また、図8に示すように製品パラメータテーブルには、起動時または運転再開時の最初のサイクル(以下「再開時サイクル」という。)におけるタイミングとして、フィルム逆送り開始、フィルム逆送り終了、フィルム送り3開始、フィルム送り3終了、横シール閉動作3開始、横シール閉動作3終了、横シール上昇2開始、横シール上昇2終了、横シール下降3開始、横シール下降3終了のタイミング2が登録されている。
これより、フィルム送り部16におけるフィルムFiの送り動作は、通常のサイクルでは下方向への送りが2回に分けて行われ、再開時サイクルでは、上方向への送り(逆送り)が1回と下方向への送りが1回行われる。
タイミング1の縦シール開動作開始と縦シール開動作終了は、縦シールブロック開閉装置40において縦シールブロック17a、17bを開く方向に移動させるサーボモータ40Mの動作タイミングであり、タイミング1の縦シール閉動作開始と縦シール閉動作終了は、縦シールブロック開閉装置40において縦シールブロック17a、17bを閉じる方向に移動させるサーボモータ40Mの動作タイミングであり、いずれも縦シール開閉タイミング設定部71a2によって設定されたものである。
タイミング1の縦シール上昇開始と縦シール上昇終了は、昇降装置50において縦シールブロック17a、17bを上昇させるサーボモータ50Mの動作タイミングであり、タイミング1の縦シール下降開始と縦シール下降終了は、昇降装置50において縦シールブロック17a、17bを下降させるサーボモータ50Mの動作タイミングであり、いずれも縦シール昇降タイミング設定部71a3によって設定されたものである。
なお、再開時サイクルでは、縦シールブロック17a、17bは動作せず、サーボモータ40M、50Mの動作タイミングは設定されていない。
これより、通常のサイクルにおける横シール装置20のヒータブロック18a、18bを閉じる動作は、2回に分けて行われ、1回目の横シール閉動作1開始と横シール閉動作1終了により、ヒータブロック18a、18bが接近し、2回目の横シール閉動作2開始と横シール閉動作2終了でヒータブロック18a、18bが完全に閉じて横シールが行われる。
また、再開時サイクルでは、ヒータブロック18a、18bが接近する横シール閉動作3開始と横シール閉動作3終了(横シール閉動作1開始と横シール閉動作1終了と同じ)だけが行われる。
タイミング1の横シール上昇1開始と横シール上昇1終了、タイミング2の横シール上昇2開始と横シール上昇2終了は、昇降装置30においてヒータブロック18a、18bを上昇させるサーボモータ30Mの動作タイミンングであり、タイミング1の横シール下降1開始と横シール下降1終了、横シール下降2開始と横シール下降2終了、タイミング2の横シール下降3開始と横シール下降3終了は、昇降装置30においてヒータブロック18a、18bを下降させるサーボモータ30Mの動作タイミングであり、いずれも横シール昇降タイミング設定部71a5によって設定されたものである。
これより、通常のサイクルにおける昇降装置30のヒータブロック18a、18bを下降させる動作は、2回に分けて行われ、1回目の下降動作は、しごき部27A、27Bにおいて被包装品が充填された筒状フィルムTFiの上側部分をしごくために行われ、2回目の下降動作は、下端部が横シールされた筒状フィルムTFiの中に被包装品を充填する際に行われる。
また、再開時サイクルでは、通常のサイクルと異なりヒータブロック18a、18bの下側に被包装品を充填された筒状フィルムTFiがないことから、しごき部27A、27Bによるしごき動作を行うためのヒータブロック18a、18bを下降させる動作は行われず、下端部が横シールされた筒状フィルムTFiの中に被包装品を充填する際に行われるヒータブロック18a、18bを下降させる動作(横シール下降3)だけが行われる。
図9は、図7に示された製品名「AAAA」について、通常のサイクルでの1サイクルにおけるフィルムFiの送り、縦シールブロック17a、17bの開閉と昇降、ヒータブロック18a、18bの開閉と昇降の各動作のタイミングを示したタイミングチャートであり、図中、TC1はフィルムFiの送り動作(フィルム送り動作)のタイミングチャート、TC2は縦シールブロック17a、17bの開閉動作(縦シール開閉動作)のタイミングチャート、TC3は縦シールブロック17a、17bの昇降動作(縦シール昇降動作)のタイミングチャート、TC4はヒータブロック18a、18bの開閉動作(横シール開閉動作)のタイミングチャート、TC5はヒータブロック18a、18bの昇降動作(横シール昇降動作)のタイミングチャートであり、縦軸は各動作の速度を表わし、横軸は時間を表わし、上部に示す目盛りは、1サイクル(図9のタイミングチャートは1サイクルが0.6秒である。)を100分割したサイクル時間を示し、t0~t16は1サイクルの経過時間である。
この場合、タイミングチャートTC1にしたがってフィルムFiの送り動作が行われるようにフィルム送り制御部61bがサーボモータ16Mの動作を制御する。
また、タイミングチャートTC2にしたがって縦シールブロック17a、17bの開閉動作が行われるように縦シールブロック動作制御部61cがサーボモータ40Mの動作を制御し、タイミングチャートTC3にしたがって縦シールブロック17a、17bの昇降動作が行われるように縦シールブロック動作制御部61cがサーボモータ50Mの動作を制御する。
さらに、タイミングチャートTC4にしたがってヒータブロック18a、18bの開閉動作が行われるようにヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ20Mの動作を制御し、タイミングチャートTC5にしたがってヒータブロック18a、18bの昇降動作が行われるようにヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ30Mの動作を制御する。
以下、図9と図10~図12に基づいて、通常のサイクルでのフィルム送り部16、縦シール部17及び横シール・切断部18の動作について説明する。
図10(b)は、図9の状態Bを示し、状態Bは、1回目のフィルムFiの送り動作(送り動作1)が終了した時間t5(時間「30」)の状態を示している。
以下、状態A(時間t0)から状態B(時間t5)までの動作を説明する。
フィルム送り動作に関し、時間t0(時間「00」)で1回目のフィルムFiの送り動作(送り動作1)が開始し、送り動作1は時間t5(時間「30」)で終了する。
このとき、送り動作1においては、フィルムFiの送りは、開始から増速して一定速となり終了手前で減速して停止する。他の動作も同様である。
縦シール開閉動作に関し、前のサイクルで開始した縦シールブロック17a、17bの開動作は、時間t1(時間「15」)で終了し、時間t3(時間「20」)で縦シールブロック17a、17bの閉動作が開始する。
縦シール昇降動作に関し、時間t0(時間「00」)で縦シールブロック17a、17bの上昇動作が開始し、この上昇動作は時間t2(時間「18」)で終了する。
横シール開閉動作に関し、前のサイクルで開始したヒータブロック18a、18bの開動作は、時間t3(時間「20」)で終了し、その後、時間t4(時間「25」)でヒータブロック18a、18bの1回目の閉動作(閉動作1)が開始する。
横シール昇降動作に関し、時間t0(時間「00」)でヒータブロック18a、18bの上昇動作1が開始し、この上昇動作1は時間t5(時間「30」)で終了する。
この場合、ヒータブロック18a、18bは、上下方向(Y方向)において、最下位置P0から距離y1離れた最上位置P1に移動し、ヒータブロック18aは、左右方向(X方向)において、位置R0より距離s1左に寄った位置R1に移動し、縦シールブロック17a、17bは、上下方向(Y方向)において、最下位置Q0から距離yq離れた最上位置Q1に移動する。
また、筒状フィルムTFiは、被包装品CPが充填された状態で下降する。
以下、状態B(時間t5)から状態D(時間t10)までの動作を説明する。
縦シール開閉動作に関し、時間t3(時間「20」)で開始した縦シールブロック17a、17bの閉動作は、時間t6(時間「32」)で終了する。
これにより、縦シールブロック17a、17bが完全に閉じて筒状フィルムTFiに縦シールが施される。
横シール開閉動作に関し、時間t4(時間「25」)で開始したヒータブロック18a、18bの閉動作1は、時間t7(時間「50」)で終了し、直後の時間t8(時間「51」)でヒータブロック18a、18bの2回目の閉動作(閉動作2)が開始し、閉動作2は時間t10(時間「64」)で終了する。
横シール昇降動作に関し、時間t5(時間「30」でヒータブロック18a、18bの1回目の下降動作(下降動作1)が開始し、下降動作1は時間t9(時間「60」)で終了する。
この場合、ヒータブロック18a、18bは、上下方向(Y方向)において、最上位置P1から距離y2離れた位置P2に移動し、ヒータブロック18aは、左右方向(X方向)において、位置R1より距離s2右に寄った(位置R0より距離s3)位置R2を経て位置R0に移動する。
これにより、しごき板18c、18dがヒータブロック18a、18bの下側の筒状フィルムTFiを挟み、シャッター板18e、18fがヒータブロック18a、18bの上側の筒状フィルムTFiを挟み、しごき板18c、18dとシャッター板18e、18fがヒータブロック18a、18bと共に下降し、しごき板18c、18dにより被包装品CPが充填された筒状フィルムTFiの上側部分がしごかれる。
また、閉動作2の終了によりヒータブロック18a、18bが完全に閉じて筒状フィルムTFiに横シールが施される。
そして、図11(b)に示すように、ヒータブロック18a、18bが完全に閉じて横シールが開始された時点(時間t10)では、被包装品投入装置80より投入された被包装品CPは、充填筒14b内またはホッパー14a内にあり、筒状フィルムTFiの底部には到達していない。
以下、状態D(時間t10)から状態F(時間t14)までの動作を説明する。
フィルム送り動作に関し、時間t11(時間「65」)で2回目のフィルムFiの送り動作(送り動作2)が開始し、送り動作2は時間t14(時間「90」)で終了する。
縦シール昇降動作に関し、時間t11(時間「65」)で縦シールブロック17a、17bの下降動作が開始し、この下降動作は時間t14(時間「90」)で終了する。
横シール昇降動作に関し、時間t11(時間「65」)でヒータブロック18a、18bの2回目の下降動作(下降動作2)が開始し、時間t12(時間「66」)で下降動作2の下降速度が一定になり、下降動作2は時間t14(時間「90」)で終了する。
すなわち、ヒータブロック18a、18bが完全に閉じて横シールが開始された時間t10の直後の時間t11で、ヒータブロック18a、18bの下降動作2が開始し、この下降動作2と同期してフィルムFiの送り動作2と縦シールブロック17a、17bの下降動作が開始し、ヒータブロック18a、18bの下降動作2が終了すると、同期してフィルムFiの送り動作2と縦シールブロック17a、17bの下降動作が終了する。
この場合、ヒータブロック18a、18bは、上下方向(Y方向)において、時間t12(時間「66」)で位置P2から距離y3離れた位置P3に移動し、時間t14(時間「90」)で位置P3から距離y4離れた最下位置P0に移動し、縦シールブロック17a、17bは、上下方向(Y方向)において、最上位置Q1から距離yq離れた最下位置Q0に移動する。
この被包装品CPの充填中、シャッター板18e、18fにより、筒状フィルムTFiの底部(ヒータブロック18a、18bの上側部分)が塞がれ、被包装品CPが筒状フィルムTFiの横シール部分に挟み込まれるのが防止されると共に、受け板18g、18hにより、筒状フィルムTFiの底部に到達した被包装品CPが受け止められ、充填された被包装品CPの堆積により筒状フィルムTFiの下側部分(ヒータブロック18a、18bの上側部分)が外側に大きく膨らむのが防止される。
また、下降動作2により、筒状フィルムTFiに投入された被包装品CPの落下による衝撃が緩和されてその跳ね返りが抑えられると共に、被包装品CPの筒状フィルムTFiへの充填が下降動作2中に終了する。
さらに、縦シールブロック17a、17bが下降する距離yqは、ヒータブロック18a、18bの下降動作2により下降する距離(y3+y4)より大きく、縦シールブロック17a、17bとヒータブロック18a、18bの下降が終了したときには、図12(b)に示すように筒状フィルムTFiの底部に膨らみ(弛み)が形成され、これにより被包装品CPの充填効率が向上する。
なお、被包装品CPが筒状フィルムTFiの底部に到達するタイミング(時間)は、下降動作2の下降速度が一定になった時間t12の直前または直後でもよく、被包装品CPの充填が終了するタイミング(時間)は、ヒータブロック18a、18bの下降動作2の下降速度が一定になっている間であればよい。
そして、被包装品投入装置80の計量機81から投入された被包装品CPが、ヒータブロック18a、18bの下降動作2の下降速度が一定となる時間t12に、被包装品CPが筒状フィルムTFiの底部に到達するように、被包装品供給部14(ホッパー14a)への被包装品CPの投入タイミング、横シール下降2開始タイミング等が設定される。
具体的には、計量機81から投入された被包装品CPが筒状フィルムTFiの底部に到達する時間は0.3~0.6秒であり、1サイクル中の時間「60」以降に被包装品CPが筒状フィルムTFiの底部に到達するように、計量機81における被包装品CPの投入タイミングが設定され、この投入タイミングに基づいて、ヒータブロック18a、18bの下降動作2のタイミング等が設定される。
ここで、被包装品投入装置80の計量機81から縦ピロー包装機本体10の被包装品供給部14(ホッパー14a)に被包装品CPが投入されない場合、縦ピロー包装機本体10は待機状態となり、包装体Pcの製造を停止する。
以下、縦ピロー包装機本体10が待機状態となる動作を説明する。
被包装品投入装置80において、所定のタイミングで計量機81から縦ピロー包装機本体10の被包装品供給部14(ホッパー14a)に被包装品が投入できない状態となった場合、被包装品投入装置制御部82は、通信回線CL2を介して操作パネル70に、被包装品投入不可信号を送信する。
操作パネル70では、送受信部73が被包装品投入不可信号を受信してコンピュータ71に送り、コンピュータ71では、この被包装品投入不可信号に基づいて動作待機・解除指令部71bが待機指令信号を生成して送受信部73を送り、送受信部73は、通信回線CL1を介して待機指令信号を縦ピロー包装機制御部60に送信する。
縦ピロー包装機制御部60では、送受信部63が待機指令信号を受信して演算制御部61に送り、演算制御部61では、この待機指令信号に基づいて、フィルム送り制御部61bがサーボモータ16M(フィルム送り部16)を待機状態にし、縦シールブロック動作制御部61cがサーボモータ40M(縦シールブロック開閉装置40)とサーボモータ50M(昇降装置50)を待機状態にし、ヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ20M(横シール装置20)とサーボモータ30M(昇降装置30)を待機状態にするように制御する。
この場合、サーボモータ16M(フィルム送り部16)等は、1サイクルの動作が終了した後停止し、待機状態となる。
具体的には、例えば、図9に示す1サイクルのタイミングチャートにおいて、時間t0からt1の間に待機指令信号が演算制御部61の送られたとすると、フィルム送り制御部61b、縦シールブロック動作制御部61c、ヒータブロック動作制御部61dは、図9に示すタイミングチャートにしたがって、それぞれサーボモータ16M(フィルム送り部16)、サーボモータ40M(縦シールブロック開閉装置40)とサーボモータ50M(縦シールブロックの昇降装置50)、サーボモータ20M(横シール装置20)とサーボモータ30M(ヒータブロックの昇降装置30)を既に始まったサイクルの動作を最後まで行い、次のサイクルに入らずに停止して待機状態となる。
状態D’は、通常のサイクルの場合と同様に、既に1回目のフィルムFiの送り動作(送り動作1)、縦シールブロック17a、17bの閉動作、1回目のヒータブロック18a、18bの下降動作(下降動作1)が終了しており、2回目のヒータブロック18a、18bの閉動作(閉動作2)も終了し、ヒータブロック18a、18bが完全に閉じて横シールが開始された時点(時間t10)の状態であるが、状態D’では、計量機81から被包装品CPが投入されないため、充填筒14b内には落下する被包装品CPが存在しないこととなる。
すなわち、状態D’は、図11(b)に示す状態Dに比べて、充填筒14b内に落下する被包装品CPが存在しない点で異なっている。
状態E’は、通常のサイクルの場合と同様に、時間t11で開始した2回目のフィルムFiの送り動作(送り動作2)、縦シールブロック17a、17bの下降動作、ヒータブロック18a、18bの2回目の下降動作(下降動作2)の各下降速度が一定となった時点(時間t12)の状態であるが、状態E’では、計量機81から被包装品CPが投入されないため、筒状フィルムTFi内には落下して底部に到達する被包装品CPが存在しないこととなる。
すなわち、状態E’は、図12(a)に示す状態Eに比べて、筒状フィルムTFi内に落下して底部に到達する被包装品CPが存在しない点で異なっている。
状態F’は、通常のサイクルの場合と同様に、2回目のフィルムFiの送り動作(送り動作2)、縦シールブロック17a、17bの下降動作、ヒータブロック18a、18bの2回目の下降動作(下降動作2)が終了した時点(時間t14)の状態であるが、筒状フィルムTFi内は被包装品CPが充填されずに空となっている。
すなわち、状態F’は、図12(b)に示す状態Fに比べて、筒状フィルムTFi内に被包装品CPが充填されずに空となっている点で異なっている。
状態Gでは、2回目のフィルムFiの送り動作(送り動作2)、縦シールブロック17a、17bの下降動作、ヒータブロック18a、18bの2回目の下降動作(下降動作2)は既に終了しており、サーボモータ16M(フィルム送り部16)、サーボモータ50M(昇降装置50)、サーボモータ30M(昇降装置30)は停止状態にあり、時間t15で開始した縦シールブロック17a、17bの開動作とヒータブロック18a、18bの開動作は、1サイクルが終了した時間t16においても継続し、縦シールブロック17a、17bとヒータブロック18a、18bが完全に開いて終了し、サーボモータ40M(縦シールブロック開閉装置40)とサーボモータ20M(横シール装置20)は停止状態となる。
すなわち、状態Gは、図9に示す1サイクルが終了した時点(時間t16)に示す状態比べて、縦シールブロック17a、17bとヒータブロック18a、18bが完全に開いている点で異なっている。
この状態Gの待機状態では、ヒータブロック18a、18bは、上下方向(Y方向)において位置P0にあり、左右方向(X方向)において位置R1にある。
また、筒状フィルムTFiの先端側はヒータブロック18a、18bにより横シールされており、横シール部ysの先端は位置P0にある。
また、縦ピロー包装機1の起動時においては、縦ピロー包装機本体10、被包装品投入装置80、その他の縦ピロー包装機1と連動する装置の運転準備等が終了した後、縦ピロー包装機本体10を待機状態にして、筒状フィルムTFi、縦シールブロック17a、17b、ヒータブロック18a、18b等が図14(b)の状態Gにされ、被包装品投入装置80(被包装品投入装置制御部82)からの被包装品投入可信号に基づき、作待機・解除指令部71bが待機解除指令信号を縦ピロー包装機制御部60に送り、最初のサイクルが開始する。
図15は、図8に示された製品名「AAAA」について、再開時サイクルにおけるフィルムFiの送り、ヒータブロック18a、18bの開閉と昇降の各動作のタイミングを示したタイミングチャートであり、図中、TC11はフィルムFiの送り動作(フィルム送り動作)のタイミングチャート、TC14はヒータブロック18a、18bの開閉動作(横シール開閉動作)のタイミングチャート、TC15はヒータブロック18a、18bの昇降動作(横シール昇降動作)のタイミングチャートであり、縦軸、横軸、上部に示す目盛りは図9に示すタイミングチャートと同じであり、t0、t4、t5、t7、t10~t16は、図9に示すタイミングチャートと同じ経過時間である。
この場合、タイミングチャートTC11にしたがってフィルムFiの送り動作が行われるようにフィルム送り制御部61bがサーボモータ16Mの動作を制御する。
また、タイミングチャートTC14にしたがってヒータブロック18a、18bの開閉動作が行われるようにヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ20Mの動作を制御し、タイミングチャートTC15にしたがってヒータブロック18a、18bの昇降動作が行われるようにヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ30Mの動作を制御する。
なお、縦シールブロック17a、17bは、開閉動作と昇降動作を行わず、停止状態を継続する。
以下、図15と図16~図18に基づいて、再開時サイクルでのフィルム送り部16、縦シール部17及び横シール・切断部18の動作について説明する。
被包装品投入装置80において、計量機81から縦ピロー包装機本体10の被包装品供給部14(ホッパー14a)に被包装品が投入できる状態となった場合、被包装品投入装置制御部82は、通信回線CL2を介して操作パネル70に、被包装品投入可信号を送信する。
操作パネル70では、送受信部73が被包装品投入可信号を受信してコンピュータ71に送り、コンピュータ71では、この被包装品投入可信号に基づいて動作待機・解除指令部71bが待機解除指令信号を生成して送受信部73を送り、送受信部73は、通信回線CL1を介して待機解除指令信号を縦ピロー包装機制御部60に送信する。
縦ピロー包装機制御部60では、送受信部63が待機解除指令信号を受信して演算制御部61に送り、演算制御部61では、この待機解除指令信号に基づいて、フィルム送り制御部61bがサーボモータ16M(フィルム送り部16)の動作を制御し、ヒータブロック動作制御部61dがサーボモータ20M(横シール装置20)とサーボモータ30M(昇降装置30)の動作を制御する。
図16(b)は、図15の状態B”を示し、状態B”は、フィルムFiの逆送り動作とヒータブロック18a、18bの上昇動作2が終了した時間t5(時間「30」)の状態を示している。
以下、状態A”(時間t0)から状態B”(時間t5)までの動作を説明する。
フィルム送り動作に関し、時間t0(時間「00」)でフィルムFiの逆送り動作、すなわち、筒状フィルムTFiを上昇させる動作が開始し、逆送り動作は時間t5(時間「30」)で終了する。
通常のサイクルでは、筒状フィルムTFiに被包装品CPが充填されているため、時間t0から時間t5までフィルムFiの送り動作1が行われるが、再開時サイクルでは、筒状フィルムTFiに被包装品CPが充填されていないため、上記のようなフィルムFiの逆送り動作が行われ、筒状フィルムTFiの横シール部ysの先端が位置P0から位置P2(最上位置P1から距離y2だけ下がった位置)まで上昇する。
横シール開閉動作に関し、時間t4(時間「25」)でヒータブロック18a、18bの閉動作3が開始する。
この閉動作3は、通常のサイクルにおける閉動作1と同じである。
横シール昇降動作に関し、時間t0(時間「00」)でヒータブロック18a、18bの上昇動作2が開始し、この上昇動作2は時間t5(時間「30」)で終了する。
この上昇動作2におけるヒータブロック18a、18bの上昇位置は、しごき板18c、18dによる筒状フィルムTFiのしごきが不要のため、筒状通常のサイクルの場合と異なり、ヒータブロック18a、18bは、位置P0から最上位置P1ではなく位置P2まで上昇する。
これより、ヒータブロック18a、18bは、上下方向(Y方向)において、通常のサイクルと異なり最下位置P0から距離(y1-y2)離れた位置P2に移動し、筒状フィルムTFiの横シール部ysの先端も、位置P0から位置P2に移動する。
以下、状態B”(時間t5)から状態D”(時間t10)までの動作を説明する。
横シール開閉動作に関し、時間t4(時間「25」)で開始したヒータブロック18a、18bの閉動作3は、時間t7(時間「50」)で終了する。
通常のサイクルでは、ヒータブロック18a、18bの閉動作1(閉動作3と同じ)が終了した後、横シールを行うためにヒータブロック18a、18bの2回目の閉動作(閉動作2)が行われるが、再開時サイクルでは、横シールが行われないため、ヒータブロック18a、18bの2回目の閉動作(閉動作2)は行われず、ヒータブロック18aとヒータブロック18bは近接し、両ヒータブロックの間には、一定の僅かな隙間(閉動作2によるヒータブロック18a、18bが移動する距離s3の2倍の隙間)がある。
また、通常のサイクルと異なり、ヒータブロック18a、18bの下側に被包装品を充填された筒状フィルムTFiがないことから、しごき部27A、27B(しごき板18c、18d)によるしごき動作を行うためのヒータブロック18a、18bを下降させる動作(通常のサイクルの下降動作1)は行われない。
そして、図17(b)に示すように、時間t9から少し経過した時間t10の状態D”では、ヒータブロック18a、18bは一定の僅かな隙間をもって近接した静止状態にあり、被包装品投入装置80の計量機81より投入された被包装品CPが、充填筒14b内またはホッパー14a内まできているが、筒状フィルムTFiの底部には到達していない。
以下、状態D”(時間t10)から状態F”(時間t14)までの動作を説明する。
フィルム送り動作に関し、時間t11(時間「65」)でフィルムFiの送り動作3が開始し、送り動作3は時間t14(時間「90」)で終了する。
この送り動作3は、通常のサイクルにおける送り動作2と同じである。
横シール昇降動作に関し、時間t11(時間「65」)でヒータブロック18a、18bの下降動作3が開始し、時間t12(時間「66」)で下降動作3の下降速度が一定になり、下降動作3は時間t14(時間「90」)で終了する。
この下降動作3は、通常のサイクルにおける下降動作2と同じである。
すなわち、再開時サイクルでは、ヒータブロック18a、18bは、通常のサイクルの場合と異なり完全に閉じた状態ではなく僅かな一定の隙間がある状態で、通常のサイクルの場合と同じ下降動作を行う。
この場合、ヒータブロック18a、18bと筒状フィルムTFiの横シール部ysの先端は、上下方向(Y方向)において、時間t12(時間「66」)で位置P2から距離y3離れた位置P3に移動し、時間t14(時間「90」)で位置P3から距離y4離れた最下位置P0に移動する。
この被包装品CPの充填中、シャッター板18e、18fにより、筒状フィルムTFiの横シール部ysの上側が挟まれる共に、受け板18g、18hにより、筒状フィルムTFiの底部に到達した被包装品CPが受け止められ、充填された被包装品CPの堆積により筒状フィルムTFiの下側部分(ヒータブロック18a、18bの上側部分)が外側に大きく膨らむのが防止される。
また、送り動作3と下降動作3により、筒状フィルムTFiに投入された被包装品CPの落下による衝撃が緩和されてその跳ね返りが抑えられると共に、被包装品CPの筒状フィルムTFiへの充填が送り動作3と下降動作3の継続中に終了する。
このように再開時サイクルでは、ヒータブロック18a、18bが一定の僅かな隙間をもって近接して筒状フィルムTFiに接触しない状態で下降し、受け板18g、18hにより、筒状フィルムTFiの底部に到達した被包装品CPが受け止められることから、筒状フィルムTFを破損させたり溶融させたりすることなく、通常のサイクルと同じように包装体Pcが製造される。
なお、被包装品CPが筒状フィルムTFiの底部に到達するタイミング(時間)は、下降動作4の下降速度が一定になった時間t12の直前または直後でもよく、被包装品CPの充填が終了するタイミング(時間)は、ヒータブロック18a、18bの下降動作4の下降速度が一定になっている間であればよい。
これにより、縦ピロー包装機1においては、縦ピロー包装機本体10の起動時、あるいは縦ピロー包装機本体10の待機時からの運転再開時、最初のサイクルで、筒状フィルムTFを破損させたり溶融させたりして無駄にすることなく、余計なエネルギーを費やさずに通常のサイクルと同じように包装体Pcが製造される。
10 縦ピロー包装機本体
11 フィルム(包材)供給部
12 張力調整部
12a 回動アーム
12b 固定ローラ
13 日付印字部
13a 日付印字装置
13b 昇降ローラ
14 被包装品供給部
14a ホッパー
14b 充填筒
15 製筒部
15a 製筒器(フォーマ)
15b 押さえ部材
15c スライドローラ
16 フィルム送り部
16a プーリー
16b 送りベルト
16M サーボモータ
17 縦シール部
17a、17b 縦シールブロック
18 横シール・切断部
18a、18b ヒータブロック
18am、18bm 中央溝
18c、18d しごき板
18e、18f シャッター板
18g、18h 受け板
19 包装体排出部
19a ベルトコンベア
20 横シール装置
20M サーボモータ
20Ma 回転軸
21 ブロックホルダ
21a ガイド穴
22 ブロックホルダ
23 開閉トグル機構
23a 回転アーム
23b、23c 従動アーム
24 ホルダ駆動ブロック
25 支持ブロック
25a、25b 枠部
25c 連結部
26a、26b 連結ロッド
27A、27B しごき部
28A、28B シャッター部
27a1、27a2、27a3、27a4、28a1、28a2、28a3、28a4 移動ロッド
27at1、27at2、27at3、27at4、28at1、28at2、28at3、28at4 鍔
27b1、27b2、27b3、27b4、27c1、27c2、27c3、27c4、28b1、28b2、28b3、28b4、28c1、28c2、28c3、28c4 保持板
27s1、27s2、27s3、27s4、28s1、28s2、28s3、28s4 バネ
29 切断装置
29a 支持板
29b エアシリンダ
29c ピストンロッド
29d スライダ
29e、29f ガイドロッド
30 昇降装置
30M サーボモータ
31a、31b ブラケット
32 タイミングベルト
32a ベルトくわえ部材
33 連結板
34 駆動プーリー
34a プーリー軸
35 従動プーリー
35a プーリー軸
36a、36b 昇降ガイドロッド
40 縦シールブロック開閉装置
40M サーボモータ
50 昇降装置
50M サーボモータ
60 縦ピロー包装機制御部
61 演算制御部
61a 駆動機器制御部
61b フィルム送り制御部
61c 縦シールブロック動作制御部
61d ヒータブロック動作制御部
62 記憶部
63 送受信部
70 操作パネル
71 コンピュータ
71a 動作タイミング設定部
71a1 フィルム送りタイミング設定部
71a2 縦シール開閉タイミング設定部
71a3 縦シール昇降タイミング設定部
71a4 横シール開閉タイミング設定部
71a5 横シール昇降タイミング設定部
71b 動作待機・解除指令部
73 送受信部
74 入力表示部
80 被包装品投入装置
81 計量機
82 被包装品投入装置制御部
CL1、CL2 通信回線
CP 被包装品
Fi フィルム(包材)
gr ガイドローラ
MF 巻取りフィルム
Pc 包装体
TC1~TC4 タイミングチャート
TFi 筒状フィルム(筒状包材)
ts 縦シール部分
ys 横シール部分
Claims (7)
- 包装材料を上下方向に送る包材送り手段と、該包材送り手段が送る前記包装材料を筒状包材に成形する筒状包材成形手段と、被包装品投入手段により投入される被包装品を供給して前記筒状包材の中に充填する被包装品充填手段と、前記筒状包材に上下方向の縦シールを施す縦シール手段と、前記縦シール手段によって縦シールが施された筒状包材に左右方向の横シールと切断を施す横シール切断手段とを備え、前記被包装品が包装された1個の包装体を製造するサイクルを1サイクルとして多数の前記包装体を製造する縦ピロー包装機本体と、
前記縦ピロー包装機本体の動作を制御する機能を備えた縦ピロー包装機制御手段と、
前記被包装品投入手段が前記被包装品を前記被包装品充填手段に投入できない場合に前記縦ピロー包装機本体の動作を停止して待機状態にするための待機指令と、該待機状態にある前記縦ピロー包装機本体の動作を開始させるための待機解除指令を発する動作待機・解除指令手段と
を備えた縦ピロー包装機であって、
前記縦ピロー包装機本体を操作する操作手段または前記縦ピロー包装機制御手段が前記動作待機・解除指令手段を備え、
前記横シール切断手段は、一対のヒータブロックを開閉させるヒータブロック開閉手段と、前記一対のヒータブロックを昇降させるヒータブロック昇降手段とを備え、
前記縦ピロー包装機制御手段は、前記包材送り手段の動作を制御する包材送り動作制御手段と、前記ヒータブロック開閉手段と前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するヒータブロック動作制御手段とを備え、
前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体が前記動作待機・解除指令手段からの前記待機解除指令に基づいて動作を開始する最初の前記サイクルにおいて、前記横シールが施された前記筒状包材の前記横シールの位置を上昇させるように前記包材送り動作制御手段が包材送り手段の動作を制御すると共に前記一対のヒータブロックの位置を上昇させるように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御した後、前記一対のヒータブロックを一定の隙間を残して接近するように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック開閉手段の動作を制御し、さらに、前記被包装品投入手段から前記被包装品充填手段に投入された前記被包装品が前記筒状包材の底部に到達する前に前記筒状包材が下降するように前記包材送り動作制御手段が包材送り手段の動作を制御すると共に、前記筒状包材の下降に合わせて前記一対のヒータブロックが下降するように前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御することを特徴とする縦ピロー包装機。 - 前記横シール切断手段は前記筒状包材の前記横シールが施される部分をしごくしごき手段を備え、前記一定の隙間は、前記しごき手段が前記横シールが施される部分をしごく場合に前記一対のヒータブロックが近接して形成される隙間と同じであること特徴とする請求項1記載の縦ピロー包装機。
- 前記横シール切断手段は前記一対のヒータブロックが前記一定の隙間をもって近接したときに前記筒状包材の前記横シールが施された部分の上側を挟み込むシャッター手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の縦ピロー包装機。
- 前記シャッター手段は前記被包装品投入手段により投入されて前記筒状包材の底部に到達した前記被包装品を受け止める受け板を備えていることを特徴とする請求項3記載の縦ピロー包装機。
- 前記動作待機・解除指令手段は、前記被包装品投入手段からの前記被包装品を前記被包装品充填手段に投入できることを示す被包装品投入可信号に基づいて、前記待機解除指令を発することを特徴とする請求項1記載の縦ピロー包装機。
- 前記縦シール手段は、一対の縦シールブロックを開閉させる縦シールブロック開閉手段と、前記一対の縦シールブロックを昇降させる縦シールブロック昇降手段とを備え、
前記縦ピロー包装機制御手段は、前記縦シールブロック開閉手段と前記縦シールブロック昇降手段の動作を制御する縦シールブロック動作制御手段を備え、
前記動作待機・解除指令手段から前記待機指令が発せられた場合、前記動作待機・解除指令手段から前記待機指令が発せられない場合と同じ動作をするように前記包材送り動作制御手段が前記包材送り手段の動作を制御し、前記ヒータブロック動作制御手段が前記ヒータブロック開閉手段と前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御し、前記縦シールブロック動作制御手段が前記縦シールブロック開閉手段と前記縦シールブロック昇降手段の動作を制御して前記1サイクルが終了させたのち、前記縦ピロー包装機本体が動作を停止して待機状態に入るようにしたことを特徴とする請求項1記載の縦ピロー包装機。 - 包装材料を上下方向に送る包材送り手段と、該包材送り手段が送る前記包装材料を筒状包材に成形する筒状包材成形手段と、被包装品投入手段により投入される被包装品を供給して前記筒状包材の中に充填する被包装品充填手段と、前記筒状包材に上下方向の縦シールを施す縦シール手段と、前記縦シール手段によって縦シールが施された筒状包材に左右方向の横シールと切断を施す横シール切断手段とを備え、前記被包装品が包装された1個の包装体を製造するサイクルを1サイクルとして多数の前記包装体を製造する縦ピロー包装機本体と、前記縦ピロー包装機本体の動作を制御する機能を備えた縦ピロー包装機制御手段とを備えた縦ピロー包装機において、
前記横シール切断手段は、一対のヒータブロックを開閉させるヒータブロック開閉手段と、前記一対のヒータブロックを昇降させるヒータブロック昇降手段とを備え、前記縦ピロー包装機制御手段は、前記包材送り手段の動作、前記ヒータブロック開閉手段と前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するようにした縦ピロー包装機の制御方法であって、
前記被包装品投入手段が前記被包装品を前記被包装品充填手段に投入できない場合に前記縦ピロー包装機本体の動作を停止して待機状態にするための待機指令を前記縦ピロー包装機制御手段に行い、前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体の動作を開始させるための待機解除指令を前記縦ピロー包装機制御手段に行うようにし、
前記待機状態にある前記縦ピロー包装機本体が前記待機解除指令に基づいて動作を開始する最初の前記サイクルにおいて、
前記横シールが施された前記筒状包材の前記横シールの位置を上昇させるように前記包材送り手段の動作を制御すると共に前記一対のヒータブロックの位置を上昇させるように前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するステップと、
前記ステップの後、前記一対のヒータブロックを一定の隙間を残して接近するように前記ヒータブロック開閉手段の動作を制御するステップと、
前記被包装品投入手段から前記被包装品充填手段に投入された前記被包装品が前記筒状包材の底部に到達する前に前記筒状包材が下降するように包材送り手段の動作を制御すると共に、前記筒状包材の下降に合わせて前記一対のヒータブロックが下降するように前記ヒータブロック昇降手段の動作を制御するステップ
を備えたことを特徴とする縦ピロー包装機の制御方法。
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