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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108669
(43)【公開日】2023-08-07
(54)【発明の名称】横型ロータリー式自動充填包装機
(51)【国際特許分類】
   B65B 9/087 20120101AFI20230731BHJP
【FI】
B65B9/087
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022009830
(22)【出願日】2022-01-26
(71)【出願人】
【識別番号】596092595
【氏名又は名称】三光機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134212
【弁理士】
【氏名又は名称】提中 清彦
(72)【発明者】
【氏名】立石 隆博
【テーマコード(参考)】
3E050
【Fターム(参考)】
3E050AB02
3E050AB08
3E050BA03
3E050DB01
3E050FA01
3E050FB01
3E050FB08
(57)【要約】
【課題】 包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができ、延いては包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供する。
【解決手段】 このため、本発明に係る横型ロータリー式自動充填包装機は、サイドシール装置7と、充填シュート8と、ターンテーブル20と、トップシール装置12と、搬送装置14と、搬送されてきた連続包装袋をサイドシール部分の予め設定した位置でカットするカッター装置16と、連続包装袋のサイドシールのカット位置を制御可能な制御装置19と、搬送されている包装袋を撮像する撮像装置15と、を備え、制御装置19は、撮像装置15からの包装袋の画像データに基づいてカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置16のカットタイミングを補正する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平方向に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して幅方向に熱シールするサイドシール装置と、
このサイドシール装置により区分けされた包装フィルム袋部に内容物を投入する充填シュートと、
複数配置されたサイドシール装置及び充填シュートを回転作動するターンテーブルと、
内容物が充填された包装フィルム袋部の上縁に対して熱シールするトップシール装置と、
でき上がった連続包装袋を水平方向に搬送する搬送装置と、
搬送されてきた連続包装袋を、サイドシール部分の予め設定した位置でカットするカッター装置と、
カッター装置を制御することで、連続包装袋のサイドシールのカット位置を制御可能な制御装置と、
搬送されている包装袋を撮像する撮像装置と、
を備えた横型ロータリー式自動充填包装機であって、
制御装置は、撮像装置からの包装袋の画像データに基づいてカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とする横型ロータリー式自動充填包装機。
【請求項2】
前記撮像装置は、カッター装置の包装袋の搬送方向上流側に備えられ、
前記制御装置は、カッター装置によるカットが行われる前の包装袋の画像データに基づいて、カット前に予想されるカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の横型ロータリー式自動充填包装機。
【請求項3】
前記撮像装置は、カッター装置の包装袋の搬送方向下流側に備えられ、
前記制御装置は、カッター装置によるカットが行われた後の包装袋の画像データに基づいて、カット後の実際のカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の横型ロータリー式自動充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水平搬送される長尺の包装フィルム(樹脂フィルム)を多数の袋部に区分し、水平方向に並ぶ各袋部に内容物を充填してなる包装物を製造する横型ロータリー式自動充填包装機の改良技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、長尺の包装フィルム(樹脂フィルム)を使用して、定量に調量された粉剤等の内容物を多数の包装体に区分して包装する自動充填包装機の一つに横型ロータリー式自動充填包装機がある。
【0003】
この横型ロータリー式自動充填包装機では、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されているように、芯材の周囲に包装フィルム等が巻回されているフィルムコイルから該包装フィルムを水平方向に引き出し移動させながら、フィルムガイド部において、当該包装フィルムをフィルム進行方向と略直交する方向に二つ折りすることで袋部の底部となる部分を形成しながら、ターンテーブルへと当該包装フィルムを導入する。
【0004】
ターンテーブル上の周囲に配設される多数のサイドシールバーは、この導入された包装フィルムと同期した速度で回転されながら、包装フィルムを垂直方向から挟み込むことで、水平方向に移動(回転移動)される包装フィルムに対して移動方向の垂直方向に延在される幅シール(サイドシール:熱シール)を形成する。
【0005】
そして、順次折り畳まれた包装フィルムの間(上方開口の袋部)には、互いに隣り合うサイドシールバーの間に対応して複数配設されると共に包装フィルムやサイドシールバーと同期して回転される充填シュートが挿入され、かかる充填シュートから所定量に調量された内容物(粉状物、粒状物)を充填(投入)し、その後充填シュートを袋部から抜き、樹脂フィルムを挟み持っていたサイドシールバーを外す。
【0006】
このようにして各袋部に内容物が充填された包装フィルムは、その後、袋部の上縁をトップシール(熱シール)されて密封される。この状態で、袋部間の幅シール部分を長手方向に沿って切断或いはミシン目を入れられて、所要の包装形態とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003-341607号公報
【特許文献2】特開2006-124030号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ここで、従来から高速で動作する横型ロータリー式自動充填包装機において、包装袋のカット部分を綺麗にして製品品質を向上させるために、包装袋を引っ張ってフィルムに張りを持たせながらカットしたりミシン目を入れたりする手法が用いられている。
具体的には、カット時に包装袋(F4)を把持搬送するクランプ搬送装置のクリップ(144)の間隔を1包間隔(L)よりも僅かに長く(L1)することで、包装袋のカット部分(サイドシール部分)(S)にテンションをかけて、高品質で安定したカットを行う工夫である(図1(A)、(B)、図2(A)、(B)参照)。
【0009】
しかしながら、かかる方法において、例えば、包装袋の搬送速度、包装袋の材質や内容物などの相違に応じてテンションを異ならせる必要が生じる場合があり、かかる場合には、所定連包数で連接包装の包装間をカットして切り離したり、連接包装の包装袋間にミシン目を入れたりする際に、カット位置やミシン目位置の設定位置(目標位置)に対する実際のカット位置やミシン目位置がずれてしまうといった問題が、包装袋の搬送速度(生産速度)の高速化に伴い徐々に大きくなってきた。
【0010】
このため、従来は、カット位置やミシン目位置(以下、カット位置等とも称する)が正常な位置からずれている場合、オペレーター(作業者)がコントローラを調整して、カット装置(或いはミシン目装置)のカッターの回転タイミング(位相)を徐々に変更していき、カット位置(或いはミシン目位置)が正常な位置(目標位置)となるまで、時間をかけて調整していた。
【0011】
しかし、このような調整方法では、オペレーターが1台の包装機に付きっ切りとなり、1人のオペレーターが複数の包装機を操作することができず、作業効率或いは生産効率が悪いといった実情があった。
【0012】
また、手作業で調整するため、カット位置等の調整のために生産する包装袋は不良品として廃棄等の処分をしなければならない場合が多く、無駄が多いといった実情もあった。
【0013】
また、包装フィルムの品質や性質などのバラツキなど(例えば、巻回されている長尺の包装フィルムの巻き初めの方と最後の方とでは厚みなどが異なる場合などがある)により、カット位置等のずれ方が一様でない場合や、稼働中にずれが頻発する場合(例えば、包装袋の内容物の形状が対称でない場合などは内容物が収容されている方向などによって包装袋の膨らみ方が異なるためカット位置等がずれる場合などがある)、オペレーターの手作業では対応することができず、不良品を無駄に生産してしまうおそれがあるといった実情がある。
【0014】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができ、延いては包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
このため、本発明に係る横型ロータリー式自動充填包装機は、
水平方向に移送しながら中央部分を折り曲げた包装フィルムに対して幅方向に熱シールするサイドシール装置と、
このサイドシール装置により区分けされた包装フィルム袋部に内容物を投入する充填シュートと、
複数配置されたサイドシール装置及び充填シュートを回転作動するターンテーブルと、
内容物が充填された包装フィルム袋部の上縁に対して熱シールするトップシール装置と、
でき上がった連続包装袋を水平方向に搬送する搬送装置と、
搬送されてきた連続包装袋を、サイドシール部分の予め設定した位置でカットするカッター装置と、
カッター装置を制御することで、連続包装袋のサイドシールのカット位置を制御可能な制御装置と、
搬送されている包装袋を撮像する撮像装置と、
を備えた横型ロータリー式自動充填包装機であって、
制御装置は、撮像装置からの包装袋の画像データに基づいてカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とする。
【0016】
本発明において、
前記撮像装置は、カッター装置の包装袋の搬送方向上流側に備えられ、
前記制御装置は、カッター装置によるカットが行われる前の包装袋の画像データに基づいて、カット前に予想されるカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とすることができる。
【0017】
本発明において、
前記撮像装置は、カッター装置の包装袋の搬送方向下流側に備えられ、
前記制御装置は、カッター装置によるカットが行われた後の包装袋の画像データに基づいて、カット後の実際のカット位置の目標位置からのずれ量を取得すると共に、ずれ量が小さくなるようにカッター装置のカットタイミングを補正する制御を行う
ことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができ、延いては包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】(A)は本発明の第1の実施の形態に係る横型ロータリー式自動充填包装機の正面図であり、(B)はサイドシールから製品カットまでを抜き出して示した平面図(図1(A)のA-A矢視図)である。
図2】(A)は同上実施の形態に係るカッター装置周辺を抜き出して示した平面図であり、(B)は同上実施の形態に係るカッター装置周辺を抜き出して示した正面図であり、(C)は(B)のC-C矢視図(撮像装置周辺)である。
図3】(A)は同上実施の形態に係る初期のカット補正を説明する正面図であり、(B)は同上実施の形態に係るカット位置の自動補正を説明する正面図である。
図4】同上実施の形態に係る初期のカット補正及びカット位置の自動補正の制御を説明するフローチャートの一例である。
図5】第2の実施の形態に係る初期のカット補正及びカット位置の自動補正の制御を説明するフローチャートの一例である。
図6】第3の実施の形態に係る初期のカット補正及びカット位置の自動補正の制御を説明するフローチャートの一例である。
図7】(A)は第4の実施の形態に係るカッター装置周辺を抜き出して示した平面図であり、(B)は同上実施の形態に係るカッター装置周辺を抜き出して示した正面図である。
図8】(A)は同上実施の形態に係る初期のカット補正を説明する正面図であり、(B)は同上実施の形態に係るカット位置の自動補正を説明する正面図である。
図9】同上の実施の形態に係る初期のカット補正及びカット位置の自動補正の制御を説明するフローチャートの一例である。
図10】第5の実施の形態に係る初期のカット補正及びカット位置の自動補正の制御を説明するフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に、本発明に係る実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【0021】
<第1の実施の形態>
まず、図1を用いて、本発明に係る横型ロータリー式自動充填包装機の全体構成について説明する。
図1(A)は、本発明に係る横型ロータリー式自動充填包装機を示す正面図(一部断面図)であり、図1(B)は包装フィルムの搬送経路を上方から見た平面図である。
図1(A)に示すように、横型ロータリー式自動充填包装機1は、本体2に回転自在に支持される包装フィルム原反ロール支持軸(使用中)3、次回使用の(予備の)包装フィルム原反ロール支持軸(待機中)4、包材送り装置5、包材フィルム折り込みガイド(製袋ガイド)6、サイドシール装置(サイドシールバー)7、充填シュート8、内容物貯留ホッパー9、計量装置10、予熱装置11、トップシール装置12、ノッチ装置13、クランプ搬送装置14、カット前画像検出装置(撮像装置)15、カッター装置16、搬出スベリ台(搬出シュート)17、不良品スベリ台(不良品シュート)18、操作パネル(制御装置:コントローラ)19を備える。なお、サイドシール装置(サイドシールバー)7、充填シュート8などは、水平面内で本体本願端2に回転されるターンテーブル20に取り付けられている。
【0022】
包装フィルムは、包装フィルム原反ロールF1としてロール状に巻回されて包装フィルム原反ロール支持軸3に支持されている。また、包装フィルム原反ロールF1の残りが予備の包装フィルム原反ロールF1’が包装フィルム原反ロール支持軸4に支持されている。
ここで、包装フィルムは、透明又は半透明な材料から構成され、例えば、PET等のベースフィルムと、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成される。また、包装フィルムF1は、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの3層構造を有してもよい。
【0023】
包装フィルム原反ロール支持軸3に支持されている包装フィルム原反ロールF1から引き出された包装フィルムF2は、包材送り装置5を通過した後、図1(A)の右方向に連続的に送られ、製袋ガイド(包材フィルム折り込みガイド)6によって長手方向中央部に沿って二つに折り曲げられて上方開放のU字状とされる。折り曲げられた包装フィルムF2は、図1(B)に示すように、ターンテーブル20の接線方向からターンテーブル20に導入されて、ターンテーブル20と同期した速度で周方向(図1(B)に示した矢印の回転方向)に移動される。
【0024】
ターンテーブル20上には、図1(B)に示すように、幅シールを形成するサイドシール装置(サイドシールバー)7が同心円上に多数配置されている。ターンテーブル20と同期した速度で回転移動するサイドシール装置7は、ターンテーブル20に導入されて周方向に回転移動される包装フィルムF2に対して所定の位置決め(周方向及び高さ方向の位置決め)を行うと共に、同時に、包装フィルムF2の幅方向に熱シールを施して局部的に熱圧着する。
【0025】
このとき、サイドシール装置7により挟まれた部分の包装フィルムは、サイドシール装置7から供給された熱によって溶融する。それと共に、サイドシール装置7が包装フィルムF2を挟み込んでいるため、二つ折りにされた包装フィルムF2の溶融部分が加圧される。これらにより、二つ折りの包装フィルムF2のヒートシールフィルム同士が圧着し、サイドシールS(図2(B)など参照)が形成される。このようにして、二つ折りの包装フィルムF2には、サイドシール装置7により挟まれた上方開口の複数の袋部が形成される。
【0026】
なお、上記サイドシール装置7よる熱シール動作と平行して二つ折りにされた包装フィルムF2の間に充填シュート8が挿入され、計量装置10にて計量された内容物が充填シュート8を経由して投入される。ターンテーブル20に同心的に複数配設される充填シュート8は、ターンテーブル20延いては包装フィルムF2と同期した速度で周方向(図1(B)に示した矢印の回転方向)に回転移動するように構成されている。
【0027】
この後、内容物が充填された包装フィルムF3は、ターンテーブル20から接線方向(図1(B)において左水平方向)に送り出され、トップシール装置(トップシールロール)11により、包装フィルムF3の袋部の充填口(上方開口)に対して熱シールを施して熱圧着してトップシールを形成する。これにより、内容物が充填された上方開口の包装フィルム(連続包装袋)F3は、内容物が密封された連続包装袋F4とされる(図1(A)、(B)参照)。
【0028】
その後、カッター装置16により、連続包装袋F4を個別の包装袋F6に切断して包装袋P1(図1(A))が生産される。なお、符号P2は不良品を表している。
【0029】
カッター装置16は、図2(A)に拡大して示すように、サーボモータ等によりカッター刃軸161廻りに回転駆動されるカッター刃162と、サーボモータ等によりカッター受刃軸163廻りに回転駆動されるカッター受刃164と、により、連続包装袋F4(F5)のサイドシールSを表裏面の両側から挟み込むようにしてカットするように構成されている。なお、図において、符号F5はクランプ搬送装置14で把持されて搬送されている連続包装袋(F4)を示している。連続包装袋F4は、所定寸法(ピッチ)Lにて、複数の包装袋が連接されている。
【0030】
ここで、本実施の形態では、図2(A)、(B)に示したように、カッター刃162と、カッター受刃164と、により、連続包装袋F4(F5)のサイドシールSを表裏両側から挟み込んでカットするが、カットする際に、連続包装袋F4(F5)が、図2(A)、図2(B)などの左右方向(連続包装袋の搬送方向)に関して所定にピンと張っていない(所定張力で引っ張られていない)と、カットラインが斜めになったり確実にカットできなかったりなどの不具合が発生するおそれがある。特に、自動充填包装機の生産能力の向上の要請から搬送速度を高速化した場合にこのような不具合は顕著になる。
【0031】
このため、本実施の形態では、連続包装袋F4(F5)を直線的に搬送しながらテンションを掛けることができるクランプ搬送装置14を備えて構成されている。
搬送装置の一例であるクランプ搬送装置14は、図1(A)、(B)に示すように、連続包装袋F4(F5)の直線的な搬送方向と一致する方向に移動する直線部分を有する無端(無終端)の連続体である無端(無終端)のチェーン(或いはベルトなど)141が備えられている。かかるチェーン(或いはベルトなど)141は、図示しないスプロケット(或いはプーリー)などに掛け回されて、水平面内(図1(B)の平面内)において前記直線部分と円弧部分を有するように配設され、電動モータなどにより回転駆動される。
【0032】
このチェーン141には、所定間隔(ピッチ)L1にて、クランプ142(143,144,145)が取り付けられている。すなわち、連続包装袋F4(F5)の1袋毎の製品長さ(L)よりも僅かに長い間隔(L1)でクランプ142が無終端配置されている(図1(B)参照)。
クランプ142は、例えば、洗濯バサミのような構造を有し、通常はスプリング(図示せず)等を介して先端(図2(B)において下端)が閉じた閉状態に付勢されている一方、当該スプリングの付勢力に抗して先端が開いた開状態とされることが可能な構成を有し、連続包装袋F4(F5)のトップシール部を閉状態で掴み、開状態で解放することができるように構成されている。
なお、閉じた状態(閉状態)のクランプを符号142、開いた状態(開状態)のクランプを符号143、連続包装袋F4(F5)のトップシール部をクランプした状態(閉状態)のクランプを符号144、連続包装袋F4(F5、F6)を解放した状態(開状態)のクランプを符号145にて表す。
【0033】
そして、図1(B)に示すように、スプロケットなどの外周の円弧状に沿って矢印B方向に回転移動されているクランプ142が、矢印B下流側に向けて移動されて、例えば、図示しないカム機構(或いは押圧機構)などを介して、クランプ142の基端側(図2(B)において符号144の上端側)の間隔をスプリングの付勢力に抗して狭めることで先端が開いた開状態のクランプ143とされる。
その後、当該クランプ143は矢印B方向に更に移動され、連続包装袋F4(F5)の搬送方向(チェーン141の直線部分)と一致された後、図1(B)の符号144の位置にて、クランプ142の基端側を解放してクランプの先端を閉じ状態として連続包装袋F4(F5)のトップシール部を把持(或いは挟持)して、連続包装袋F4(F5)を下流方向に搬送する。
【0034】
なお、最初のクランプ144(図2(A)、図2(B)の左端の符号1441)で連続包装袋F4(F5)の対応するトップシール部を把持してトップシール装置12に対して連続包装袋F4(F5)を引っ張ってテンションを掛け(張りを持たせ)、その後順に先に挟持したクランプ144(1442)に対してテンションを掛けながら最後のクランプ144(図2(A)、図2(B)の右端の符号144(1444))までテンションを掛けつつ、カッター装置16にてカットするように構成されている。
【0035】
本実施の形態では、カット位置の目標位置からのずれ量を補正するために、作業者は、制御装置(操作パネル)19を介して、以下のような初期カット位置補正を行なう。
【0036】
なお、カッター装置16を構成しているカッター刃162とカッター受刃164はサーボモータ等により回転駆動されるが、その回転駆動制御は、連続包装袋F4の搬送や他の装置から独立しているため、制御装置19がサーボモータを制御することで、カット位置の調整(カットするタイミング)を他から独立して適宜に制御することが可能である。
【0037】
図3(A)、図4に示すように、カッター装置16による包装袋の初期カット位置(CP0)がカット目標位置(CP1)からずれている場合、作業者が目視によりカット位置を確認しながら(図4のS2)、制御装置19から補正値ΔT1(数値の入力やダイヤル等の操作により入力)を与えて、カッター装置16による動作タイミング(カットタイミング)を調整して、実際のカット位置が適正位置(目標位置)(CP1)となるまで、ずれを補正する(図3(A)の(2)、図4のS3)。
そして、かかる手作業により、実際のカット位置が適正位置(目標位置)(CP1)となったら、作業者は初期補正完了の処理(操作)を行う(図3(A)の(3)、図4のS4)。
【0038】
その後、制御装置19では、以下のような制御を行う。
すなわち、制御装置19では、一定タイミング(所定タイミング或いは所望の一定タイミング)でカット前の包装袋を画像記録する画像センサー151が、正常(適正)な場合(すなわち、ずれ量補正後)の包装袋画像(V1)と袋の内縁位置(E1)を記録する(図3(A)の(4)、図4のS5)。
カット前画像検出装置15を構成する画像センサー151は、例えばデジタルカメラなどにより構成され、制御装置19からの撮像指示に応じて撮像して撮像データ(例えば画像データ)を取得し、この取得した撮像データを制御装置19に送信することができるように構成されている。なお、撮像データ(例えば画像データ)は、図3(A)、(B)の平面に略垂直な方向から撮像したデータとすることができる。
また、カット前画像検出装置15は、画像センサー151の周囲に、撮像対象(包装袋)を照射するLEDなどを含んで構成される照明152を備えた構成とすることができる。
【0039】
そして、作業者の手作業による初期カット位置補正が完了した後は、図3(B)、図4に示すような方法により、自動充填包装機1の稼働中、すなわち、包装袋の生産中において、カット位置(カット前のカット予想位置)のずれを監視し、所定にずれが生じる場合には、カット前にずれ量が小さく(無く)なるように自動的にカット位置を補正して、不良品が生産されることを抑制する制御を制御装置19が行なう。
【0040】
自動充填包装機1の稼働中、制御装置19は、一定タイミングで(例えば、一包装袋毎に)、画像センサー151からの画像データに基づいて、包装袋画像(V)と袋の内縁位置(E)を取得して保存(記録)する(図3(B)の(5)、図4のS6)。
続いて、制御装置19では、E1とEの距離差(ΔE=E1-E)を算出する(図3(B)の(5)、図4のS7)。
【0041】
次に、制御装置19では、ΔEに基づいて、カットタイミングの補正量(ΔT)を算出する(図3(B)の(6)、図4のS8、S9、S11、S12)。補正は、どのくらいの時間、カット(カットタイミング)を遅延させるか、早めるかなどに相当する。
【0042】
次に、制御装置19では、カッター装置16に対して、ΔTだけ補正されたタイミングでカットを行うように指示し、これにより実際のカット位置が適正なカット位置(CP)(目標位置)となるように補正される(図3(B)の(7)、図4のS10、S13)。
【0043】
これにより、自動充填包装機1が稼動中(包装袋の生産中)に、カット位置(カット前のカット予想位置)がずれるような場合があっても、そのずれが生じないように実際のカット位置が目標位置となるように補正することができるので、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0044】
また、手作業による初期カット位置補正が完了し、正常(適正)な場合(ずれ量補正後)の包装袋画像(V1)と袋の内縁位置(E1)を記録した後は、自動的にずれが補正されるので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができると共に、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0045】
なお、カット位置のずれは、包装フィルムの品質や性質などのバラツキなど(例えば、巻回されている長尺の包装フィルムの巻き初めの方と最後の方とでは厚みなどが異なる場合などがある)により、カット位置等のずれ方が一様でない場合や、稼働中にずれが頻発する場合(例えば、包装袋の内容物の形状が対称でない場合などは内容物が収容されている方向などによって包装袋の膨らみ方が異なるためカット位置等がずれる場合などがある)、オペレーターの手作業では対応することができず、不良品を無駄に生産してしまうおそれがあるが、本実施の形態によれば、このようなおそれを抑制することができる。
【0046】
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、第1の実施の形態の図4のS5に対して、図5のS205~S208の部分が異なるため、かかる部分のみ説明する。なお、第2の実施の形態は、カット前に袋位置を複数回画像検出し、近い値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態である。
図5に示すように、制御装置19は、S205にて、一定タイミングで(例えば、一包装袋毎に)カット前の包装袋を画像記録する画像センサー151を介して、正常(適正)な場合の包装袋画像(Vn)と袋の内縁位置(En)を、複数(n)回記録(取得)する(VnはV1、V2…、EnはE1、E2…)。なお、記録回数は、予め設定した回数、又は作業者が記録完了を指示するまでなどとすることができる。
そして、記録(取得)したVnとEnのうち、上限及び下限の数%(設定値による)を超えるもの除外して、残りのVnとEnを基準値として保存する(図5のS206)。
その後、一定タイミングで(例えば、一包装袋毎に)、制御装置19は、画像センサー151からの画像データに基づいて、包装袋画像(V)と袋の内縁位置(E)を取得して保存(記録)し(図5のS207)、Eに近いEnとEの距離差(ΔE=En-E)を算出する(図5のS208)。
その後は、第1の実施の形態と同様の制御を行う。
【0047】
このように、本実施の形態では、包装袋の搬送のばらつきなどを考慮してVnとEnを決定するので、ばらつきがあっても制御ハンチングなどの発生を抑制できるため、比較的安定して良好に実際のカット位置が適正なカット位置(CP)(目標位置)となるように補正することができる。
【0048】
これにより、自動充填包装機1が稼動中(包装袋の生産中)に、カット位置がずれるような場合があっても、そのずれが生じないように実際のカット位置が目標位置となるように補正することができるので、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0049】
また、手作業による初期カット位置補正が完了し、正常(適正)な場合(ずれ量補正後)の包装袋画像(Vn)と袋の内縁位置(En)を記録(取得)した後は、ずれ量が小さく(無く)なるように自動的にカット位置が補正されるので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができると共に、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0050】
<第3の実施の形態>
第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態は、第2の実施の形態の図5のS206に対して、図6のS306の部分が異なるため、かかる部分のみ説明する。なお、第3の実施の形態は、カット前に袋位置を複数回画像検出し、平均値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態である。
図5に示すように、制御装置19は、S306にて、記録(取得)したVnとEnのうち、上限及び下限の数%(設定値による)を除外して、残りのVnとEnの平均値(Va,Ea)を算出して保存する。
その後は、このVaとEaを用いて、第1、第2の実施の形態と同様の制御を行う。
【0051】
このように、本実施の形態では、包装袋のばらつきなどを考慮してVaとEaを決定するので、ばらつきがあっても制御ハンチングなどの発生を抑制できるため、安定して良好に実際のカット位置が適正なカット位置(CP)となるように補正することができる。
【0052】
これにより、自動充填包装機1が稼動中(包装袋の生産中)に、カット位置がずれるような場合があっても、そのずれが生じないように実際のカット位置が目標位置となるように補正することができるので、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0053】
また、手作業による初期カット位置補正が完了し、正常(適正)な場合(ずれ量補正後)の包装袋画像(Va)と袋の内縁位置(Ea)を記録(取得)した後は、ずれ量が小さく(無く)なるように自動的にカット位置が補正されるので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができると共に、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0054】
<第4の実施の形態>
第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態は、図7に示すように、第1の実施の形態に対して、画像センサー201の位置が異なっている。
すなわち、本実施の形態は、カット後にカット位置を画像検出し、当該画像データに基づいてカット位置を自動補正する実施の形態であり、そのためにカット前画像検出装置15に代えて、画像センサー201及び正面202を含んで構成されるカット後画像検出装置(撮像装置)21が備えられている。画像センサー201は、画像センサー105と同様の構成であるが、撮像位置がカッター装置16によりカットされた部分を撮影可能な位置とされている(図8参照)。
【0055】
図8(A)、図9に示すように、カッター装置16による包装袋の初期カット位置(CP0′)がカット目標位置(CP1′)からずれている場合、作業者が目視によりカット位置を確認しながら(図9のS402)、制御装置19から補正値ΔT1′(数値の入力やダイヤル等の操作により入力)を与えて、カッター装置16による動作タイミング(カットタイミング)を調整して、実際のカット位置が適正位置(目標位置)(CP1′)となるまで、ずれを補正する(図8(A)の(2)、図9のS403)。
そして、かかる手作業により、実際のカット位置が適正位置(目標位置)(CP1′)となったら、作業者は初期補正完了の処理(操作)を行う(図8(A)の(3)、図9のS404)。
【0056】
その後、制御装置19では、以下のような制御を行う。
すなわち、制御装置19では、一定タイミング(所定タイミング或いは所望の一定タイミング)でカット後の包装袋を画像記録する画像センサー201が、正常(適正)な場合(すなわち、ずれ量補正後)の包装袋画像(V1′)と画像内のカット位置(E1′)を記録する(図8(A)の(4)、図9のS405)。
【0057】
そして、作業者の手作業による初期カット位置補正が完了した後は、図8(B)、図9に示すような方法により、自動充填包装機1の稼働中、すなわち、包装袋の生産中において、カット位置のずれを監視し、所定にずれが生じる場合には、ずれを自動的に補正して、不良品が生産されることを抑制する制御を制御装置19が行なう。
【0058】
自動充填包装機1の稼働中、制御装置19は、一定タイミングで(例えば、一包装袋毎に)、画像センサー201からの画像データに基づいて、包装袋画像(V′)と袋の内縁位置(E′)を取得して保存(記録)する(図8(B)の(5)、図9のS406)。
続いて、制御装置19では、E1とEの距離差(ΔE′=E1′-E′)を算出する(図8(B)の(5)、図8のS407)。
【0059】
次に、制御装置19では、ΔE′に基づいて、カットタイミングの補正量(ΔT′)を算出する(図8(B)の(6)、図9のS408、S409、S411、S412)。補正は、どのくらいの時間、カット(カットタイミング)を遅延させるか、早めるかなどに相当する。
【0060】
次に、制御装置19では、カッター装置16に対して、ΔT′だけ補正されたタイミングでカットを行うように指示し、これにより実際のカット位置が適正なカット位置(CP′)(目標位置)となるように補正される(図8(B)の(7)、図9のS410、S413)。
【0061】
これにより、自動充填包装機1が稼動中(包装袋の生産中)に、カット位置がずれるような場合があっても、そのずれが生じないように実際のカット位置が目標位置となるように補正することができるので、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0062】
また、手作業による初期カット位置補正が完了し、正常(適正)な場合(ずれ量補正後)の包装袋画像(V1′)と袋の内縁位置(E1′)を記録した後は、ずれ量が小さく(無く)なるように自動的にカット位置が補正されるので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができると共に、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0063】
なお、本実施の形態においても、カット後にカット位置を複数回画像検出し、近い値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態(第2の実施の形態相当)を適用可能である。
また、本実施の形態においても、カット後にカット置を複数回画像検出し、平均値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態(第3の実施の形態相当)を適用可能である。
【0064】
<第5の実施の形態>
第5の実施の形態は、第1の実施の形態と同様の装置構成で、制御装置19は、カット前に袋位置を複数回画像検出し、カット位置を一定の補正量ずつ自動的に補正する実施の形態である。
第5の実施の形態では、制御装置19は、図10に示すような制御を行なう。
ここでは、第1の実施の形態の図4と異なる部分(S508~S512)についてのみ説明する。
【0065】
図10のS508では、ΔEと、あらかじめ設定した補正量ΔSと、を比較し、ΔE<ΔSであれば、補正の必要があるほどずれていないと判断して、S506へ戻る。この一方、ΔE≧ΔSであれば、補正を行うため、V1とVの関係に応じてS509或いはS511へ進む。
S509、S510では、V1がVに対して先行している場合であるので、ΔSだけカットタイミングを早めてカットし、S506へリターンする。
S511、S512では、V1がVに対して遅れている場合であるので、ΔSだけカットタイミングを遅延させてカットし、S506へリターンする。
【0066】
このように、本実施の形態では、実際のずれ量(ΔE)と、あらかじめ設定した補正量ΔSと、を比較して、実際のずれ量(ΔE)が補正量ΔS以上となったときに補正するようにしたので、所定以上に頻繁に補正を行うことがないので、制御装置19をそれほど高度化することなく、実際のカット位置が適正なカット位置(CP)となるように補正することができる。
【0067】
これにより、自動充填包装機1が稼動中(包装袋の生産中)に、カット位置がずれるような場合があっても、そのずれが生じないように実際のカット位置が目標位置となるように補正することができるので、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0068】
また、手作業による初期カット位置補正が完了し、正常(適正)な場合(ずれ量補正後)の包装袋画像(V)と袋の内縁位置(E)を記録(取得)した後は、ずれ量が小さく(無く)なるように自動的にカット位置が補正されるので、包装機の稼働中におけるカット位置等の調整を熟練を必要としない簡単かつ迅速なものとすることができると共に、包装袋の不良品の生産を低減することができる横型ロータリー式自動充填包装機を提供することができる。
【0069】
なお、第5の実施の形態においても、カット前に袋位置を複数回画像検出し、近い値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態(第2の実施の形態相当)を適用可能である。
また、第5の実施の形態においても、カット前に袋位置を複数回画像検出し、平均値に基づいてカット位置を自動補正する実施の形態(第3の実施の形態相当)を適用可能である。
【0070】
各実施の形態では、カッター装置16として、カッター刃を回転させてカットする場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、カッターをスライドさせてカットしたりするような装置を採用することができる。
【0071】
また、ここでは、カット装置について説明したが、前記カッター装置の搬送方向上流側に、連続包装袋のサイドシールにミシン目を入れるミシン目装置が備えられている場合には、上で説明したカット位置の補正は、ミシン目装置が入れるミシン目位置の補正にも同様に適用することができる。
【0072】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【0073】
1:横型ロータリー式自動充填包装機
2:本体
3:包装フィルム原反ロール支持軸(使用中)
4:包装フィルム原反ロール支持軸(待機中)
5:包材送り装置
6:製袋ガイド
7:サイドシール装置
8:充填シュート
9:ホッパー
10:計量装置
11:予熱装置
12:トップシール装置
13:ノッチ装置
14:クランプ搬送装置
15:カット前画像検出装置(撮像装置)
16:カッター装置
17:搬出スベリ台(搬出シュート)
18:不良品スベリ台(不良品シュート)
19:操作パネル(制御装置)
20:ターンテーブル
21:カット後画像検出装置(撮像装置)
F1 :ロール状の包装フィルム(使用中)
F1’:ロール状の包装フィルム(待機中)
F2 :帯状の包装フィルム
F3 :上部開口した連続包装袋
F4 :連続包装袋
F5 :クランプで把持されて搬送されている連続包装袋
F6 :カットされた連続包装袋
P1 :良品の包装袋
P2 :不良品の包装袋
141:チェーン
142:閉じたクランプ
143:開いたクランプ
144:閉じて製品を把持したクランプ
145:開いて製品を搬出スベリ台へ落下させたクランプ
L :包装袋のピッチ
L1 :クランプの取り付けピッチ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10