JPH059927U - 製袋機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】何らタイミングの調整が必要なく、送り出し装
置および加熱手段と剪断手段の動作を自動的に設定し、
効率よく作動させ得る製袋機を提供する。 【構成】送り出し装置１を駆動する送りサーボモータ11
と、加熱溶着刃８ならびにカッタ刃10を作動させるメイ
ンサーボモータ20と、原反２の送り速度を設定する第１
設定手段31と、原反２の長さを設定する第２設定手段32
と、加熱溶着刃８の動作速度を設定する第３設定手段を
備え、これら設定手段31，32，41の設定値を入力し、こ
れら設定値を基にサーボモータ11，20の駆動パターンを
設定し、これらサーボモータ11，20を駆動する制御装置
30を備えて構成する。 【効果】原反２の材質に応じて送り速度、ヒータ速度を
設定し、製袋長さを設定するだけで、何らタイミングの
調整を行う必要がなく、駆動パターンが自動的に設定さ
れ、サーボモータ11，20を好適に駆動でき、製袋速度を
向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、製袋用フィルムを加熱手段により溶着し、送り出し装置で間欠的に 送り出し、剪断手段により裁断して製袋する製袋機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の製袋機としては、実公平2-25622 号公報に見られる構造が提供 されている。この従来形式は、製袋用のフィルムを間欠移送させるための送りロ ーラの前後位置に、加熱シールを行うシーラとフィルム切断を行うカッタとを設 け、前記送りローラにタイミングベルトを介して連動するサーボモータを設ける とともに、前記シーラならびにカッタを駆動させる別のモータを設けている。前 記サーボモータは制御装置からの指示により駆動と停止とに切り換えられるので あり、また別のモータも同様に制御装置からの指示により駆動と停止とに切り換 えられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の従来形式によると、サーボモータおよび別のモータの回転速度、作動タ イミングを制御装置で制御するのであるが、実際に製袋長さ（カット寸法）の変 化は広範囲であり、しかもフィルムの材質、厚みも多種であることから、これら の変化に対応した調整やシーラならびにカッタの動作タイミングの調整は容易に 行えず、製袋条件が異なるたびに複雑な調整を行わなければならなかった。

【０００４】 また、製袋用のフィルムを間欠移送する送りローラの動作は、加熱シールを行 うシーラおよびフィルム切断を行うカッタが上昇中に行われるよう設定されるこ とから、たとえば図４に示すように送りローラの動作時間をＴとすると、シーラ およびカッタの動作時間は２Ｔに設定され、製袋長さが長くなると、すなわち送 りローラの動作時間Ｔが長くなると、シーラおよびカッタの動作時間２Ｔも長く なり、１枚の製袋時間が長くなって効率が悪くなるという問題があった。

【０００５】 本考案の目的とするところは、製袋用フィルムの送り速度と製袋長さとヒータ （シーラ）の動作速度を設定することで、何らタイミングの調整が必要なく、し かも送り出し装置および加熱手段と剪断手段の動作を自動的に設定し、効率よく 作動させ得る製袋機を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成すべく本考案の製袋機は、製袋用フィルムを加熱手段により溶 着し、送り出し装置で間欠的に送り出し、剪断手段により裁断して製袋する製袋 機であって、前記送り出し装置を駆動する第１サーボモータと、前記加熱手段な らびに剪断手段を作動させる第２サーボモータと、前記製袋用フィルムの送り速 度を設定する第１設定手段と、前記製袋用フィルムの長さを設定する第２設定手 段と、前記加熱手段の動作速度を設定する第３設定手段を備え、前記第１設定手 段と第２設定手段と第３設定手段の設定値を入力し、これら設定値を基に前記第 １サーボモータおよび第２サーボモータの駆動パターンを設定し、前記第１サー ボモータおよび第２サーボモータを駆動する制御手段を備えたことを特徴とする ものである。

【０００７】

【作用】

かかる本考案の構成によると、製袋を行おうとするフィルムの材質に応じて製 袋用フィルムの送り速度および加熱手段の動作速度を設定し、さらに製袋長さを 設定することにより、第１サーボモータおよび第２サーボモータの駆動パターン が設定され、第１サーボモータおよび第２サーボモータが駆動される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１において、１は、たとえば合成樹脂フィルムを２重にした帯状の原反（製 袋用フィルム）２を間欠的に送り出す送り出し装置であり、送り出しロール３と ばね（図示せず）によって送り出しロール３側に付勢されている押えロール４と により構成され、両ローラ３，４によって原反２を挟持する。送り出し装置１に よる原反送り出し方向Ａの上流側には、ベルトコンベヤ５が張設され、ベルトコ ンベヤ５の前後一対の張設用ロール６，７の一方と送り出しロール３とは連動し ており、ベルトコンベヤ５と送り出し装置１は間欠的に駆動される。ベルトコン ベヤ５の上方には上下動可能な加熱溶着刃（ヒータ）８が設けられ、下側には加 熱溶着刃８を受けるべく固定台９が設けられており、加熱溶着刃８と固定台９に より原反２が熱溶着される。以上の５〜９により加熱手段を構成する。また、送 り出し装置１の原反送り出し方向Ａの下流側には、上下動により原反２を裁断す る剪断手段であるカッタ刃10が設けられており、加熱溶着刃８とこのカッタ刃10 は同時に上下動するよう連動されている。

【０００９】 なお、ベルトコンベヤ５上ではなく、ベルトコンベヤ５に代る送り用ローラ上 で加熱溶着刃８により原反２を熱溶着することも可能である。また送り出し装置 １はコンベヤ形式であってもよい。

【００１０】 11は送り出し装置１を駆動する第１サーボモータ（以下、送りサーボモータと 称す）であり、送り出しロール３のロール軸３Ａにプーリ12，13およびベルト14 を介して連動連結され、送り出し装置１を間欠的に駆動する。また送り出しロー ル３のロール軸３Ａには原反２の送り速度を検出するパルスジェネレータ15が設 けられる。

【００１１】 20は加熱溶着刃８とカッタ刃10を駆動する第２サーボモータ（以下、メインサ ーボモータと称す）であり、メインサーボモータ20の駆動力はプーリ21，22およ びベルト23を介してクランク軸24へ伝達され、クランク軸24の一回転でカム体や ロッド（いずれも図示せず）を介して加熱溶着刃８とカッタ刃10は同時に一回上 下動される。またクランク軸24には３個（複数個）のカム体25，26，27が取付け られており、カム体25の突起により加熱溶着刃８が上限位置（以下、ヒータ上限 位置と称す）にあることを検出するスイッチ25Ａ、カム体26の突起により送りサ ーボモータ11のスタート位置、すなわち加熱溶着刃８とカッタ刃10が上へ移動を 開始する位置を検出するスイッチ26Ａ、カム体27の突起により送りサーボモータ 11の駆動禁止位置、すなわち加熱溶着刃８とカッタ刃10が下へ移動して、熱溶着 および裁断を実行している位置（以下、ヒータ下限位置と称す）を検出するスイ ッチ27Ａが設けられている。各スイッチ25Ａ，26Ａ，27Ａの出力信号ａ，ｂ，ｃ とパルスジェネレータ15のパルス信号ｊは送りサーボモータ11とメインサーボモ ータ20を制御する制御装置30に入力される。

【００１２】 以下、制御装置30の構成を図２のブロック図に基づいて説明する。 31は原反２の送り速度を設定する第１設定手段、32は原反２の製袋長さ（カッ ト寸法）を設定する第２設定手段、41は加熱溶着刃（ヒータ）８の動作速度、す なわちクランク軸24の回転速度を設定する第３設定手段であり、その送り速度指 令信号ｄと製袋長さ指令信号ｅとヒータ速度指令信号ｘは、詳細は後述する設定 部33に入力される。この設定部33から第１信号発生部34へ図３に示す送りサーボ モータ11の駆動パターン信号、すなわち２次関数による加減速時間ｔ_1,定速度ｖ ，定速時間ｔ₂ からなるパターン信号ｋを出力する。35は、パルスジェネレータ 15のパルス信号ｊを入力し、このパルス信号ｊを原反２の送り量に演算して送り 量信号ｒを第１信号発生部34へ出力する送り量検出部であり、第１信号発生部34 はスイッチ26Ａの信号ｂがオンとなると、上記送りサーボモータ11の駆動パター ン信号ｋおよび予め設定された２次加減速度に応じて送り量検出部35から入力し た原反２の送り量（信号ｒ）に対応する送りサーボモータ11の速度指令信号ｌを 出力する。この送りサーボモータ11の速度指令信号ｌと送りサーボモータ11から 入力したの実回転速度信号ｉは減算器36でその偏差がとられ、その偏差信号ｐは ＰＩ制御部37へ入力されて偏差に応じた送りサーボモータ11の制御信号（サーボ モータの制御電圧設定信号）ｑに変換され、送りサーボモータ11の駆動部である 第１駆動部38へ入力される。第１駆動部32はスイッチ27Ａの信号ｃがオンでない 、すなわち加熱溶着刃８およびカッタ刃10が原反２と接していないとき、制御信 号ｑにしたがって送りサーボモータ11の制御電圧を制御して送りサーボモータ11 を駆動する。その際に送りサーボモータ11は送りサーボモータ11の駆動パターン にしたがって始動、加速、定速、減速そして停止を繰り返すことになる。なお、 第１駆動部38はスイッチ27Ａの信号ｃに無関係に送りサーボモータ11を駆動する ことも可能である。

【００１３】 42は設定部33からメインサーボモータ20の回転速度とスイッチ26Ａの信号ｂが オンとなってからメインサーボモータ20を動作させるまでの時間（タンマー時間 Ｚ）からなるパターン信号ｙを入力し、外部からスタート信号ｇが入力されると 、あるいはスイッチ26Ａの信号ｂがオンとなってからタンマー時間Ｚ経過後に、 メインサーボモータ20の駆動部である第２駆動部39へ回転数指令信号ｆを出力す る第２信号発生部42であり、第２駆動部39は、第２信号発生部42より回転数指令 信号ｆを入力すると、回転数指令信号ｆに基づいた指令の回転数でメインサーボ モータ20を駆動し、スイッチ25Ａの信号ａがオンとなると、すなわちヒータ上限 位置となるとメインサーボモータ20を停止する。また第２信号発生部42は、外部 からストップ信号ｈが入力されると、回転数指令信号ｆの出力を停止する。なお 、メインサーボモータ20は、加熱溶着刃８が溶着位置で停止しないために、ヒー タ上限位置で停止される。また、第２信号発生部42はスイッチ26Ａの信号ｂがオ ンとなってからタンマー時間Ｚ経過後に回転数指令信号ｆを出力しているが、送 り量検出部35から原反２の送り量を入力し、スイッチ26Ａの信号ｂがオンとなっ てから所定の原反２の送り量となることを検出して、回転数指令信号ｆを出力す るようにしてもよい。

【００１４】 上記設定部33による駆動パターン信号ｋとパターン信号ｙの設定方法を説明す る。 設定部33は、送り速度指令信号ｄ（送り速度設定値Ｄ）と製袋長さ指令信号ｅ （製袋長さ設定値Ｅ）とヒータ速度指令信号ｘ（ヒータ速度設定値Ｘ）を入力す ると、まず図３に示すように、加減速を２次関数にしたがって行う送りサーボモ ータ11の駆動パターン信号を設定する。すなわち、送りローラ３の設定２次加減 速度をｍ，加減速時間をそれぞれｔ_{1 ,} 送りサーボモータ11の定速度をｖ，定速 時間をｔ₂ とすると、 Ｄ＝ｍ＊ｔ₁ ²より、 ｔ₁ ＝（Ｄ／ｍ）^1/2 …(1) またＥ＝Ｄ＊ｔ₂ ＋２／３ｍｔ₁ ³であるから、(1) 式を代入して、 ｔ₂ ＝Ｅ／Ｄ−２／３（Ｄ／ｍ）^1/2 …(2) となる。

【００１５】 次に、送り速度指令値Ｄからこの送り速度に相当する送りサーボモータ11の速 度ｖ、すなわち定速度ｖを演算する。 ｖ＝ｎ₁ ＊Ｄ（ｎ₁ はプーリ12，13の直径比による正の定数）…(3) となる。このとき、第１信号発生部34に予め設定される２次加減速度はｎ₁ ＊ｍ となる。

【００１６】 次に、メインサーボモータ20の回転速度Ｆ（ｒｐｍ）を上記ヒータ速度設定値 、すなわちクランク軸24の回転速度設定値Ｘ（ｒｐｍ）に応じて設定する。 Ｆ＝ｎ₂ ＊Ｘ（ｎ₂ はプーリ21，22の直径比による正の定数）…(3) となる。加熱溶着刃８およびカッタ刃10の上下動周期をＴ秒とすると、 Ｔ＝60／Ｘ 〔秒〕 また送りサーボモータ11停止からヒータ下限位置までの設定時間をｔ₃ とすると 、ヒータ動作開始時点より送りサーボモータ11停止までの時間ｔ₄ は、 ｔ₄ ＝Ｔ／２−ｔ₃ 〔秒〕 となり、送りサーボモータ11動作開始時点（スイッチ26Ａオン時点）からヒータ 動作開始時点までの時間、すなわちタイマー時間Ｚは、 Ｚ＝２＊ｔ₁ ＋ｔ₂ −ｔ₄ …(4) となる。

【００１７】 設定部33は、送り速度設定値Ｄと製袋長さ設定値Ｅとヒータ速度設定値Ｘを入 力すると、上記(1) 〜(4) 式で演算した駆動パターン信号ｋとパターン信号ｙを 出力する。

【００１８】 上記構成による製袋機の動作を説明する。制御装置30にスタート信号ｇが入力 されると、第２信号発生部42は設定部33からのパターン信号ｙに基づいて回転数 指令信号ｆを第２駆動部39へ出力し、第２駆動部39はこの回転数指令信号ｆに基 づいてメインサーボモータ20を駆動する。以後、メインサーボモータ20はスイッ チ26Ａオンからタイマー時間Ｚ経過毎に間欠駆動される。メインサーボモータ20 が間欠駆動されるとクランク軸24が回転してメインサーボモータ20の速度にした がって図３に示すように、加熱溶着刃８とカッタ刃10が間欠に上下動を繰り返し 、原反２の熱溶着および裁断を繰り返し行う。また、メインサーボモータ20の駆 動によりクランク軸24に取付けられたカム体25，26，27が回転し、スイッチ26Ａ の信号がオンする毎に、第１信号発生部34から出力された速度指令信号ｌにした がって第１駆動部32により送りサーボモータ11が駆動され、よって送りロール３ および張設用ロール６，７が駆動され、送り出し装置１およびベルトコンベヤ５ により製袋された原反２が次々に送り出される。制御装置30にストップ信号ｈが 入力されると第２信号発生部42は回転数指令信号ｆの出力を停止し、メインサー ボモータ20を停止する。メインサーボモータ20の停止によりクランク軸24が停止 し、カム体25，26，27も停止するため、スイッチ26Ａの信号ｂが入力しなくなり 、送りサーボモータ11も停止したままとなる。

【００１９】 このように間欠運転されるメインサーボモータ20により加熱溶着刃８とカッタ 刃10を繰り返し上下動させて原反２の熱溶着および裁断を行い、熱溶着および裁 断された原反２は送りサーボモータ11により間欠的に駆動される送り出し装置１ およびベルトコンベヤ５により送り出され、連続して製袋を行うことができる。

【００２０】 上記構成と動作により、製袋を行おうとする原反２の材質に応じて送り速度を 第１設定手段31で設定し、加熱溶着刃８の動作時間を第３設定手段41で設定し、 製袋長さを第２設定手段34で設定するだけで、何らタイミングの調整を行う必要 がなく、送りサーボモータ11およびメインサーボモータ20を好適に駆動すること ができる。また、加熱溶着刃８の動作時間に応じ、かつ送りサーボモータ11の停 止後所定時間後（機械的応答遅れ時間に相当する時間後）に溶着が行われるよう に、メインサーボモータ20の動作を設定することで、図３と図４の駆動パターン を比較しても明らかなように、送りサーボモータ11の動作開始までの時間（動作 時間間隔）を短縮でき、特に製袋長さが長い場合、製袋速度を大幅に向上させる ことができる。また、送りサーボモータ11の加速および減速を２次関数に沿って 制御することにより、送り始めの引張力が小さくなり、原反２の溶着部の伸びを 少なくでき、また送り終りの速度が小さくなり、原反２の停止位置のばらつきを 小さくでき、製袋長さの精度を向上させることができる。

【００２１】

【考案の効果】

上記構成の本考案によれば、製袋を行おうとするフィルムの材質に応じて送り 速度およびヒータ動作時間を設定し、製袋用フィルムの長さ設定することにより 、第１サーボモータおよび第２サーボモータの駆動パターンを自動的に設定でき 、何らタイミングの調整を行う必要なく、製袋を送り出し装置および加熱手段と 剪断手段を好適に自動的に作動させながら行うことができ、さらに製袋速度を短 縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す製袋機の要部構成図で
ある。

【図２】同製袋機の制御装置のブロック図である。

【図３】同製袋機の送りサーボモータおよび加熱溶着刃
とカッタ刃の駆動パターン図である。

【図４】従来の製袋機の送りローラおよびシーラとカッ
タの駆動パターン図である。

【符号の説明】

１ 送り出し装置 ２ 原反（製袋用フィルム） ８ 加熱溶着刃（加熱手段） 10 カッタ刃（剪断手段） 11 送りサーボモータ（第１サーボモータ） 15 パルスジェネレータ 20 メインサーボモータ（第２サーボモータ） 25，26，27 カム体 25Ａ，26Ａ，27Ａ スイッチ 30 制御装置 31 第１設定手段 32 第２設定手段 33 設定部 41 第３設定手段

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 製袋用フィルムを加熱手段により溶着
   し、送り出し装置で間欠的に送り出し、剪断手段により
   裁断して製袋する製袋機であって、前記送り出し装置を
   駆動する第１サーボモータと、前記加熱手段ならびに剪
   断手段を作動させる第２サーボモータと、前記製袋用フ
   ィルムの送り速度を設定する第１設定手段と、前記製袋
   用フィルムの長さを設定する第２設定手段と、前記加熱
   手段の動作速度を設定する第３設定手段を備え、前記第
   １設定手段と第２設定手段と第３設定手段の設定値を入
   力し、これら設定値を基に前記第１サーボモータおよび
   第２サーボモータの駆動パターンを設定し、前記第１サ
   ーボモータおよび第２サーボモータを駆動する制御手段
   を備えたことを特徴とする製袋機。