JPH0626865B2 - 自動製袋機の連続動作制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製袋材料を間欠移送し、製袋材料が停止した
状態でシールし、カットすることにより自動的に連続製
袋するボトムシール型の自動製袋機の制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、一般にボトムシール型の自動製袋機は、間欠的に
移送された製袋材料をシールするシーラーと、シール終
了後の製袋材料を切断するカッターとを有し、シーラー
とカッターとを同一のシールカット用モータで駆動する
とともに、そのシールカット用モータとは別に設けられ
た移送モータにより製袋材料の移送をするように構成さ
れている。

上記従来の自動製袋機は、シール動作、カット動作が終
了すると、シールカット用モータが停止され、そのあと
移送モータを起動させて製袋材料を移送するというタイ
マによる間欠制御により製袋されるものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の自動製袋機は、シールカット用モータが停止
された状態で移送モータを起動し、製袋材料を所定長さ
移送して停止させた状態でシールカット用モータを駆動
し、シーラーとカッターとを作動させるという間欠制御
により製袋するため製袋材料に対してシール、カットが
実際に行われるタイミングは製袋材料の停止時からかな
り遅れた時期になることから、製袋の生産性が低いとい
う問題があった。

そこで本発明では、シールカット用サーボモータを連続
回転させ、前記シール装置とカッター装置とを連続して
駆動するとともにシールタイミング及びカットタイミン
グでない期間に製袋材料を移送し、製袋材料が停止した
タイミングに合わせてシール及びカットするように制御
することにより、製袋の生産性を向上させることを解決
すべき技術的課題とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、製袋材料を移送す
る過程で製袋材料をシールするシール装置と、シール終
了後の製袋材料を切断するカッター装置とを有し、前記
シール装置とカッター装置とを同一のシールカット用サ
ーボモータで駆動するとともに、そのシールカット用サ
ーボモータとは別に設けられた移送サーボモータにより
前記製袋材料を間欠移送するように構成したボトムシー
ル型の自動製袋機の連続動作制御装置を、前記シールカ
ット用サーボモータを連続回転させ、前記シール装置と
カッター装置とを連続して駆動するとともに前記製袋材
料をシールするシールタイミング及び前記製袋材料をカ
ットするカットタイミングでない期間に前記移送サーボ
モータを駆動することにより前記製袋材料を間欠移送
し、その製袋材料が停止したタイミングに合わせてシー
ル及びカットするように制御する制御手段を備えた構成
にすることである。

（作用） 上記構成の自動製袋機の連続動作制御装置によると、制
御手段は、シールカット用サーボモータを連続回転さ
せ、シール装置とカッター装置とを連続して駆動すると
ともに、製袋材料をシールするシールタイミング及び製
袋材料をカットするカットタイミングでない期間に前記
移送サーボモータを駆動することにより製袋材料を予め
設定された送り量ずつ間欠移送し、その製袋材料が停止
したタイミングに合わせてシール及びカットする。

以上のような制御をすることにより、シール装置とカッ
ター装置によるシール動作及びカット動作は、製袋材料
の移送が停止された直後に行われるため、それぞれの作
動に時間遅れがなく、製袋の生産性を向上させることが
できる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、筒状で長尺の合成樹脂フィルムを扁平に折り
たたんだ二重シート状の製袋材料Ｍを２列平行状に間欠
移送し、所定間隔毎にシールおよび切断してボトムシー
ル型の袋体を製造する複列式の自動製袋機１の正面図で
ある。

第１図に示すようにフレーム３２の上端には２列の製袋
材料Ｍが平行状に通過する通路３３がフレーム３２の後
端から前端にわたって形成され、各列の製袋材料Ｍは左
右１対の図示していない送り込み機構によって張力調整
されて通路３３へ送り込まれる。通路３３へ送り込まれ
た各製袋材料Ｍはフレーム３２の上端中央部に循回動可
能に設置されたコンベア９の上面に摺接して進行し、さ
らにコンベア９の前上方に上下方向への移動調整可能に
横架された長さ調整ローラ３５に逆Ｖ形状に掛装されて
通路３３の前端へ進行し、図示しない搬出機構によって
前方へ送り出される。

フレーム３２の近傍には自動製袋機１全体の諸動作をコ
ントロールするマイクロコンピユータを内蔵したコント
ローラ２００が設置され、このコントローラ２００には
３つのサーボモータドライバ２０１，２０２，２０３が
接続されている。

フレーム３２の後部上方には、製造される袋体の袋長に
対応して製袋材料Ｍにそれぞれ一定間隔毎に標示された
マークや模様等を検出する第１および第２マーク検知セ
ンサ２０９，２１０が通路３３に近接して設置され、マ
ーク等が両マーク検知センサ２０９，２１０の直下を通
過する毎に検出信号がコントローラ２００に入力され
る。

フレーム３２内の前部にはコントローラ２００の指令信
号によって変速制御可能な、送り１サーボモータ９１お
よび送り２サーボモータ９２が前後に離隔して並設さ
れ、両モータ９１，９２にはそれぞれエンコーダ２０
４，２０５が付設されている。上記モータ９１はコント
ローラ２００に予め入力した製袋材料Ｍの１回の送り長
と、第１マーク検知センサ２０９の検出信号と、エンコ
ーダ２０４の出力信号とに基づいてコントローラ２００
が出力する変速指令信号に従って変速制御され、間欠的
に回転駆動される。また上記モータ９２はコントローラ
２００に予め入力した製袋材料Ｍの１回の送り長と、第
２マーク検知センサ２１０の検出信号と、エンコーダ２
０５の出力信号とに基づいてコントローラ２００が出力
する変速指令信号に従って変速制御され、間欠的に回転
駆動される。

両モータ９１，９２の上方には第１フィードロール駆動
軸１３および第２フィードロール駆動軸１４が通路３３
の幅方向に沿って並行状で回転可能に横架されている。

フレーム３２の前部上端には第２フィードロール駆動軸
１４の上方に回転可能に横架されて通路の約1/2の長さ
を有する上下１対の第１フィードロール６，６と、この
両第１フィードロール６，６の前方に回転可能に横架さ
れた上下１対の繰出しロール２５，２５と、第１フィー
ドロール６，６および繰出しロール２５，２５に掛装さ
れた多数対のスプリングベルト２６，２６とを有する第
１送り機構３６が第１の製袋材料Ｍを間欠送りするため
に設置されるとともに、第１送り機構３６の側方にも同
様の構成の第２送り機構が設けられ、第２の製袋材料Ｍ
を間欠送りする。

前記モータ９１の出力回転がプーリおよびベルトを介し
て第１フィードロール駆動軸１３に伝達され、第１フィ
ードロール駆動軸１３の回転がプーリおよびベルトを介
して下側の第１フィードロール６に伝達されて第１送り
機構３６が駆動される。また、同様にモータ９２の出力
回転により、第２送り機構が駆動される。

フレーム３２内の後下部にはコントローラ２００の指令
信号によって変速制御可能なサーボモータ９３が設置さ
れ、このモータ９３にはエンコーダ２０６が付設されて
いる。モータ９３の出力軸にカップリング１８を介して
直結された連結軸４１の側方には、クラッチ２１４とブ
レーキ１７とを設けたシール用減速機５と、ブレーキ１
６およびクラッチ２１５が両側に付設された刃物用（カ
ッター装置）減速機４とが設置され、連結軸４１の回転
がプーリおよびベルトを介して両減速機４，５に伝達さ
れるようになっている。

シール用減速機５の上方にはこのシール用減速機５の出
力回転がスプロケットホイール２７およびチェーンを介
して伝達されるシール用駆動軸１５が回転可能に横架さ
れ、このシール用駆動軸１５の一端には突起を有するセ
ンサ作動片が後述の上端位置検出用のセンサ２１１に対
向して取付けられている。

次に、シール装置Ｓについて説明すると、フレーム３２
の上端中央部付近に回転可能に横架されてシール用駆動
軸１５の回転がスプロケットホイールおよびチェーンを
介して伝達される前後１対のカム軸４２，４２の左右端
部にはそれぞれシール用カム１０が嵌着され、各シール
用カム１０はそれぞれ均等な偏心位置に配設されたコロ
１０ａが取付けられている。

フレーム３２の上端中央部付近の両側面には左右１対の
横長状の昇降板４３がそれぞれ上下動可能に添設され、
この両昇降板４３の前後端部にはシール用カム１０のコ
ロ１０ａが嵌挿された横長状のガイド孔がそれぞれ貫設
されるとともに、両昇降板４３の上部外側面には角棒状
のガイドレール４３ｂが水平状に取着され、シール用駆
動軸１５の回転によって両昇降板４３が同期的に反復上
下動され、シール機構２３を反復上下動させる。

製袋材料Ｍの上下フィルムを所定間隔毎に幅方向に沿っ
て線状に溶着するためにフレーム３２の中央部付近の上
方に通路３３の幅方向に沿って横架されたシール機構２
３において、その上部に設置されたシールバーホルダー
５５の左右端部にはそれぞれ軸部が突出形成されてお
り、この両軸部は回転不能に押止され、前記両昇降板４
３の反復上下動に伴ってシールバーホルダー５５は両軸
受けに共同昇降動可能に連結され、両持状に支持されて
いる。

シールバーホルダー５５の下方にはこのシールバーホル
ダー５５の下面にブラケット５６を介して取着された加
熱シール用のシールバー８が通路３３の幅方向に沿って
水平状に設置され、このシールバー８の下端にはシール
部８ａが尖鋭状に形成されている。

シール機構２３の下方にはシールバー８が下死点付近の
シール位置へ下降したときにシールバー８との間で製袋
材料Ｍを狭持して下方への製袋材料Ｍの逃避動作を阻止
するためにコンベア９の上直進部の下側でフレームの上
端に横架された受台２４が設置され、シール用カム１０
が上死点から１回転したときにはシールバーホルダー５
５およびシールバー８が両軸受け５２とともに上死点が
１回下降および上昇して製袋材料Ｍの一部がシールバー
８と受台２４との間でシールされる。

シールバー８はシール用カム１０が１回転する毎に上死
点から下死点付近のシール位置へ下降して再び上死点へ
上昇する昇降動作を行なう。

次に、カッター装置Ｃについて説明すると、前記刃物用
減速機４の出力軸に直結状に連結されてクラッチ２１５
の励磁時に突回転駆動される刃物駆動軸２９には刃物用
カム１１が嵌着される。

刃物用カム１１は刃物用駆動軸２９の前方に揺動可能に
軸支された左右１対のほぼＬ形状の揺動レバー１２の下
片１２ａに連結ロッド６３を介して連動可能に連繋され
ている。

フレーム３２上の前端で前記両送り機構３６の若干前方
には固定刃物６２が設置されるとともにフレーム３２の
前端には固定刃物６２と協仂して製袋材料Ｍを所定間隔
毎に切断するために固定刃物６２に対設された可動刃物
７が上下動可能に設置され、この可動刃物７の左右端部
には両揺動レバー１２の前片１２ｂに連結された連結ロ
ッド６４の上端が連結され、刃物用カム１１の１回転毎
に可動刃物７がシールバー８の昇降時の態様に同期して
昇降し、製袋材料Ｍが切断される。

次に、自動製袋機１の制御装置に関して説明する。

第２図は、本発明に関する自動製袋機１の制御装置の制
御ブロック図である。

自動製袋機１は、マイクロコンピュータを備えたコント
ローラ２００により製袋制御される。このコントローラ
２００には、製袋操作に必要な各種の操作器具（図示省
略）を設けた操作パネル１００が電気的に接続されてい
る。また、前記送り１サーボモータ９１、送り２サーボ
モータ９２、及びシールカット用サーボモータ９３それ
ぞれに対して駆動電力を出力するサーボモータドライバ
２０１，２０２，２０３が接続され、更に送り１サーボ
モータ９１、送り２サーボモータ９２、及びシールカッ
ト用サーボモータ９２、及びシールカット用サーボモー
タ９３それぞれの回転速度に対応した信号を出力させる
エンコーダ２０４，２０５，２０６が、コントローラ２
００に接続されている。

また、自動製袋機１の制御に関するセンサーとして２列
それぞれの製袋材料Ｍを検知し、その検知信号を出力す
る材料検知センサー２０７，２０８と、２列それぞれの
製袋材料Ｍに印刷されたマークあるいは模様を検知し、
その検知信号を出力するマーク検知センサー２０９，２
１０と、シール装置のシールバー８が上端に位置したと
きにその位置信号を出力するシール装置上端センサー２
１１と、カッター装置が上端に位置したことを検知し、
その検知信号を出力するカッター装置上端センサー２１
２とが用いられ、上記それぞれのセンサーがコントロー
ラ２００に電気的に接続されている。

一方、シール装置クラッチ２１４と、カッター装置クラ
ッチ２１５、及びシール装置ブレーキ１７とカッター装
置ブレーキ１６とがコントローラ２００から出力される
信号により作動されるように、それぞれコントローラ２
００に電気的に接続されている。上記シール装置クラッ
チ２１４とブレーキ１７、及びカッター装置クラッチ２
１５とブレーキ１６は、コントローラ２００からクラッ
チ信号が出力されるとシールカット用サーボモータ９３
とシール装置Ｓ、及びカッター装置Ｃが連結される一
方、クラッチ信号が遮断されると上記それぞれの連結が
解除されブレーキがかかる。

次に、上記コントローラ２００によりシールカット用サ
ーボモータ９３を連続回転させ、前記シール装置Ｓとカ
ッター装置Ｃとを連続して駆動するとともにシール状態
及びカット状態でない期間に製袋材料Ｍを移送し、製袋
材料Ｍが停止したタイミングに合わせてシール及びカッ
トすることによって製袋の生産性を向上させる制御につ
いて説明する。

シールカット用サーボモータ９３は、前記コントローラ
２００からの駆動信号がサーボモータドライバ２０３に
出力されたときに回転し、シールカット用モータ９３が
回転されたとき前述したようにシール用減速機５、スプ
ロケットホイール２７、チェーンを介してシール用駆動
軸１５を回転させる。そして、このシール用駆動軸１５
の回転に伴って前記シール用カム１０を回転させる。こ
のシール用カム１０が１回転する過程で、コントローラ
２００は、第３図に示すようにこのシール用カム１０を
Ａ１（１７０度），Ａ２（６０度），Ａ３（７０度），
及びＡ４（６０度）の各回転角毎に異なった速度で回転
させる。シール用カム１０が１回転する過程で回転速度
を変化させるため、例えばシール用駆動軸１５の回転に
伴って上下動するシールバー８が上端位置にあるときの
シール用カム１０の回転位置を基準とする。このシール
用カム１０の回転基準位置信号として前記の上端位置検
出用のセンサ２１１の出力信号が用いられる。そして、
モータ９３が回転している状態でこのセンサ２１１から
の信号がコントローラ２００に入力されると、コントロ
ーラ２００はシールバー８が上端位置にあることを認識
するとともに、シール用カム１０が回転基準位置にある
ことを認識し、そのあとシールカット用サーボモータ９
３に取り付けられたエンコーダ２０３から順次出力され
るパルス信号をカウントすることにより、シール用カム
１０の回転角度を演算し、認識する。

シール用カム１０の回転区間Ａ１は、シールバー８が中
間位置から上端位置（上死点）に上昇し再び中間位置ま
で下降する期間に当たり、この期間に製袋材料Ｍが移送
される。またシール用カム１０の回転区間Ａ２は、製袋
材料Ｍの移送停止直後でシールバー８を中間位置からシ
ール位置に下降させる。更に、シール用カム１０の回転
区間Ａ３は、シールバー８が低速で駆動され、この期間
に製袋材料Ｍがシールされ、カットされる。またシール
用カム１０の回転区間Ａ４は、シールバー８をシール位
置から中間位置に上昇させる。

シール用カム１０の回転区間Ａ１における回転速度は高
速であり、回転区間Ａ２，Ａ４における回転速度は中間
速度、そして回転区間Ａ３は低速で回転される。尚、上
記中間速度は、シール用カム１０の回転区間Ａ１におけ
る回転速度と回転区間Ａ３における回転速度との平均速
度に設定されている。

第４図（Ａ）は、前記第１の移送サーボモータ９１、及
び前記第２の移送サーボモータ９２が駆動され、製袋材
料Ｍが移送されるときの送り速度をパターン化したもの
で、シールバー８が中間位置にあるとき第１の移送サー
ボモータ９１、及び第２の移送サーボモータ９２が起動
され、シールバー８が上端位置（上死点）に上昇し再び
中間位置まで下降したとき、停止されることを示してい
る。また、第４図（Ｂ）は、前記シール用カム１０を１
回転させる過程での前記シールカット用サーボモータ９
３の変速状態をパターン化したものである。第４図
（Ｂ）に示すように、シール用カム１０の回転区間Ａ１
における回転速度が最も速く、回転区間Ａ２，Ａ４にお
ける回転速度は中間速度であり、回転区間Ａ３はシール
速度であるため、低速で回転される。尚、上端、及び下
端のタイミングはシールバー８の上下位置を示したもの
である。

以上のような制御をすることにより、シールカット用の
サーボモータ９３を連続回転させ、シール装置Ｓとカッ
ター装置Ｃとを連続して駆動するとともに、製袋材料Ｍ
をシールするシールタイミング及び製袋材料Ｍをカット
するカットタイミングでない期間に前記第１，第２の移
送用サーボモータ９１，９２を駆動することにより製袋
材料Ｍを予め設定された送り量ずつ間欠移送し、その製
袋材料Ｍが停止したタイミングに合わせてシール及びカ
ットする。そのため、シール装置Ｓとカッター装置Ｃに
よるシール動作及びカット動作は製袋材料Ｍの移送が停
止された直後に行われるため、それぞれの作動に時間遅
れがなく、製袋の生産性を向上させることができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、シールカット用サーボモ
ータを連続回転させ、シール装置とカッター装置とを連
続して駆動するとともにシールタイミング及びカットタ
イミングでない期間に製袋材料を移送し、製袋材料が停
止したタイミングに合わせてシール及びカットするよう
にしたため、従来のタイマによる間欠制御に比較してシ
ール動作及びカット動作それぞれの動作遅れが極めて少
なくなることから、製袋における時間遅れが殆どなくな
り、製袋の生産性を向上させることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動製袋機の正面図、第２図は自動製袋機の制
御装置のブロック図、第３図、第４図は作用説明図であ
る。 １：自動製袋機 ９１：送り１サーボモータ ９２：送り２サーボモータ ９３：シールカット用サーボモータ ２００：コントローラ ２０１：サーボモータドライバ ２０２：サーボモータドライバ ２０３：サーボモータドライバ ２０４：エンコーダ ２０５：エンコーダ ２０６：エンコーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製袋材料を移送する過程で製袋材料をシー
   ルするシール装置と、シール終了後の製袋材料を切断す
   るカッター装置とを有し、前記シール装置とカッター装
   置とを同一のシールカット用サーボモータで駆動すると
   ともに、そのシールカット用サーボモータとは別に設け
   られた移送サーボモータによって前記製袋材料を間欠移
   送するように構成したボトムシール型の自動製袋機の連
   続動作制御装置であって、 前記シールカット用サーボモータを連続回転させ、前記
   シール装置とカッター装置とを連続して駆動するととも
   に、前記製袋材料をシールするシールタイミング及び前
   記製袋材料をカットするカットタイミングでない期間に
   前記移送サーボモータを駆動することにより前記製袋材
   料を間欠移送し、その製袋材料が停止したタイミングに
   合わせてその製袋材料をシール及びカットするように制
   御する制御手段を備えたことを特徴とする自動製袋機の
   連続動作制御装置。