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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】P2024117617
(43)【公開日】2024-08-29
(54)【発明の名称】製袋包装機
(51)【国際特許分類】
   B65B 57/00 20060101AFI20240822BHJP
   B65B 57/14 20060101ALI20240822BHJP
   B65B 9/10 20060101ALI20240822BHJP
【FI】
B65B57/00 H
B65B57/14
B65B9/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023023815
(22)【出願日】2023-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】000147833
【氏名又は名称】株式会社イシダ
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】津川 透乃
(72)【発明者】
【氏名】高野 元気
(72)【発明者】
【氏名】宮本 秀史
【テーマコード(参考)】
3E050
【Fターム(参考)】
3E050AA02
3E050AB02
3E050AB08
3E050BA11
3E050CA01
3E050CB01
3E050DC02
3E050DC09
3E050DD03
3E050DF02
3E050FA01
3E050FB01
3E050FB07
3E050GA01
3E050GB05
3E050HA03
3E050HA06
3E050HB05
3E050HB06
3E050JA04
(57)【要約】
【課題】製袋包装機に投下される物品の比重に関する情報を利用して、製袋時のシール部分に物品が噛み込まないように制御する製袋包装機を提供する。
【解決手段】製袋包装機1は、製袋包装部3と、取得部8と、制御部7とを備えている。製袋包装部3は、製袋動作を行う。製袋包装機1では、取得部8が物品の比重に関する情報である第1情報を取得し、制御部7が第1情報に基づき、製袋動作の設定値を比重に応じた値に変更することによって、物品の噛み込みを抑制する。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート状のフィルムを筒状のフィルムに形成した後、前記筒状のフィルムをシールし、外部から前記筒状のフィルムに投入された物品を包装する袋を形成する、製袋動作を行う製袋包装部と、
前記物品の比重に関する情報である第1情報を取得する取得部と、
前記第1情報に基づき、前記製袋動作の設定値を変更する制御部と、
を備える、
製袋包装機。
【請求項2】
前記第1情報を含む各種情報を表示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1情報に基づき、前記製袋動作の設定値の変更を促す告知を前記表示部に表示させる、
請求項1に記載の製袋包装機。
【請求項3】
前記製袋動作の設定値を入力する操作部をさらに備える、
請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項4】
前記取得部は、前記製袋包装部へ搬送される前の前記物品の処理工程に配置される他の処理装置から、前記第1情報を取得する、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項5】
前記取得部は、前記他の処理装置から通信を介して前記第1情報を取得する、
請求項4に記載の製袋包装機。
【請求項6】
前記筒状のフィルムをシールする動作は、
前記筒状のフィルムのうち、縦に重ね合わされた部分を縦方向にシールする縦シール動作と、
前記筒状のフィルムのうち、袋の両端部となる予定部分を横方向にシールする横シール動作と、
を含み、
前記製袋動作の設定値の変更は、前記横シール動作のタイミングの変更である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項7】
前記製袋動作の変更は、前記筒状のフィルムへの前記物品の投入のタイミングの変更である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項8】
前記物品の変質を抑制する不活性ガスを前記筒状のフィルム内へ供給するガス供給部をさらに備え、
前記製袋動作の設定値の変更は、前記筒状のフィルムへの前記不活性ガスの投入速度、流量および吹出方向の少なくとも1つの変更を含む、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項9】
前記第1情報は、前記物品へ加工される前の原材料の比重に関する情報である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項10】
前記第1情報は、前記物品へ加工される前の原材料を収穫した時期に関する情報である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項11】
前記第1情報は、前記物品へ加工される前の原材料の産地に関する情報である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【請求項12】
前記物品はチップスであり、前記チップスへ加工される前の原材料はジャガイモを含む野菜である、
請求項1または請求項2に記載の製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製袋包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ジャガイモのような野菜を薄切りにして揚げたチップス菓子の包装には、例えば、特許文献1(特開2003-11927号公報)に開示されているような製袋包装機が利用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の製袋包装機では、製袋動作のタイミングは、物品が所定位置を落下するタイミングを見越して設定されているので、実際に物品が所定位置を落下するタイミングがずれると、製袋時のシール部分に物品の噛み込みが発生する。
【0004】
特に、原材料である野菜は季節によって比重が異なり、水分を多く含んだ原材料はチップス菓子へ加工すると所定単位あたりの物品重量である単重が軽くなる傾向があり、落下タイミングのずれに加えて、落下時の舞い上がりを誘発し、物品の噛み込みが発生し易い。
【0005】
それゆえ、製袋包装機に投下される物品の比重に関する情報を利用して、製袋時のシール部分に物品が噛み込まないように制御する製袋包装機が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1観点に係る製袋包装機は、製袋包装部と、取得部と、制御部とを備えている。製袋包装部は、シート状のフィルムを筒状のフィルムに形成した後、筒状のフィルムをシールし、外部から筒状のフィルムに投入された物品を包装する袋を形成する、製袋動作を行う。取得部は、物品の比重に関する情報である第1情報を取得する。制御部は、第1情報に基づき、製袋動作の設定値を変更する。
【0007】
製袋動作のタイミングは、物品が所定位置を落下するタイミングを見越して設定されており、物品の単重が軽くなると、実際に物品が所定位置を落下するタイミングがずれ、物品の噛み込みが発生し易い。それゆえ、この製袋包装機では、物品の比重に関する情報に基づき、製袋動作の設定値を比重に応じた値に変更することによって、物品の噛み込みを抑制できる。
【0008】
第2観点に係る製袋包装機は、第1観点に係る製袋包装機であって、第1情報を含む各種情報を表示する表示部をさらに備えている。制御部は、第1情報に基づき、製袋動作の設定値の変更を促す告知を表示部に表示させる。
【0009】
この製袋包装機では、告知により物品の比重の変化に対応できるので、噛み込みを事前に抑制できる。
【0010】
第3観点に係る製袋包装機は、第2観点に係る製袋包装機であって、製袋動作の設定値を入力する操作部をさらに備えている。
【0011】
この製袋包装機では、作業者が、告知に基づき製袋動作の設定値を変更できる。
【0012】
第4観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、取得部が、他の処理装置から第1情報を取得する。他の処理装置は、製袋包装部へ搬送される前の物品の処理工程に配置される装置である。
【0013】
この製袋包装機では、原材料の入荷から物品へ加工されて製袋包装部に至るまで工程の中で、第1情報(比重に関する情報)が蓄積されている場合、作業者の入力に依らずに、前工程の装置から自動で取得できる。
【0014】
第5観点に係る製袋包装機は、第4観点に係る製袋包装機であって、取得部が、他の処理装置から通信を介して第1情報を取得する。
【0015】
第6観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、筒状のフィルムをシールする動作は、縦シール動作と横シール動作とを含む。縦シール動作は、筒状のフィルムのうち、縦に重ね合わされた部分を縦方向にシールする動作である。
【0016】
横シール動作は、筒状のフィルムのうち、袋の両端部となる予定部分を横方向にシールする動作である。製袋動作の設定値の変更は、横シール動作のタイミングの変更である。
【0017】
この製袋包装機では、物品の比重が目論見よりも軽くなったときは、物品の落下速度も遅くなるので、シール動作のタイミングを遅らせて、噛み込みを抑制できる。
【0018】
第7観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、製袋動作の変更が、筒状のフィルムへの物品の投入のタイミングの変更である。
【0019】
この製袋包装機では、物品の比重が目論見よりも軽くなったときは、物品の落下開始が早くなるように、物品の投下のタイミングを変更し、物品の横シール開始地点への到達タイミングが保たれるようにして、噛み込みを抑制する。
【0020】
第8観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、ガス供給部をさらに備えている。ガス供給部は、物品の変質を抑制する不活性ガスを筒状のフィルム内へ供給する。製袋動作の設定値の変更は、筒状のフィルムへの不活性ガスの投入速度、流量および吹出方向の少なくとも1つの変更を含む。
【0021】
この製袋包装機では、物品の比重が目論見よりも軽くなったときは物品の舞い上がりが発生しやすいので、不活性ガスの投入速度、流量および吹出方向の少なくとも1つを変更して、物品の舞い上がりを抑制する。
【0022】
第9観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、第1情報が、物品へ加工される前の原材料の比重に関する情報である。
【0023】
この製袋包装機では、物品の加工前の原材料の比重に基づいて、加工後の物品の製袋動作の設定値を変更できるので、加工後の物品の比重を測定することが困難な場合に有益である。
【0024】
第10観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、第1情報が、物品へ加工される前の原材料を収穫した時期に関する情報である。
【0025】
加工前の原材料は収穫の時期によって含有する水分量が異なるので、加工後の物品の比重が目論見よりも軽くなるか否かを推定できる。この製袋包装機では、例えば、物品の比重を測定しなくても、比重が目論見よりも軽いか否かを収穫時期毎のロッドとして把握していれば、ロッドが変わったタイミングで製袋動作の設定値を変更できる。
【0026】
第11観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、第1情報が、物品へ加工される前の原材料の産地に関する情報である。
【0027】
加工前の原材料は産地によって含有する水分量が異なるので、加工後の物品の比重が目論見よりも軽くなるか否かを推定できる。この製袋包装機では、例えば、物品の比重を測定しなくても、比重が目論見よりも軽いか否かを産地ごとのロッドとして把握していれば、ロッドが変わったタイミングで製袋動作の設定値を変更できる。
【0028】
第12観点に係る製袋包装機は、第1観点または第2観点に係る製袋包装機であって、物品がチップスであり、チップスへ加工される前の原材料はジャガイモを含む野菜である。
【発明の効果】
【0029】
本発明の製袋包装機では、物品の比重に関する情報に基づき、製袋動作の設定値を比重に応じた値に変更することによって、物品の噛み込みを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の斜視図。
図2】制御部のブロック図。
図3】製袋包装部の概略構成を示す斜視図。
図4】横シール機構を、図3の右側から見た概略的な側面図。
図5】チャージレングス及びセパレーティングレングスを示す図。
図6】製袋包装部の各動作のタイミングチャート。
図7図6の横シール動作の開始を遅くしたときの製袋包装部の各動作のタイミングチャート。
図8図6の横シール動作の開始を早くしたときの製袋包装部の各動作のタイミングチャート。
図9】物品の比重に関する情報である第1情報が取得された後の製袋包装機の動作を示すフローチャート。
図10図6の物品の投下要求信号の発信ポイントを早くしたときの製袋包装部の各動作のタイミングチャート。
図11図6の物品の投下要求信号の発信ポイントを遅くしたときの製袋包装部の各動作のタイミングチャート。
図12】物品の比重に関する情報である第1情報が取得された後の製袋包装機の動作を示す他のフローチャート。
図13】第2変形例に係る製袋包装機におけるチューブ、およびチューブに接続されるガス供給部の構成図。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0032】
(1)製袋包装機1の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る製袋包装機1の斜視図である。図1において、製袋包装機の1は、食品等の物品を袋詰めするための機械である。製袋包装機1は、組合せ計量部2と、製袋包装部3と、フィルム供給部4と、操作スイッチ5と、液晶ディスプレイ6と、制御部7とを備えている。
【0033】
(1-1)組合せ計量部2
組合せ計量部2は、製袋包装部3の上方に配置されている。組合せ計量部2は、物品の重量を複数の計量ホッパで計量し、所定の合計重量になるように各計量ホッパで計量された重量の値を組み合わせる。組合せ計量部2は、組み合わせた所定の合計重量の物品を下方に排出して、製袋包装部3に供給する。
【0034】
(1-2)製袋包装部3
製袋包装部3は、組合せ計量部2から物品が供給されるタイミングに合わせて、物品を袋の中に密封して包装する。製袋包装部3の詳細な構成および動作については後半で説明する。
【0035】
(1-3)フィルム供給部4
フィルム供給部4は、製袋包装部3に隣接して設置され、袋に成形されるフィルムを繰り出して製袋包装部3に供給する。フィルム供給部4には、フィルムが巻かれたフィルムロールがセットされている。
【0036】
(1-4)操作スイッチ5および液晶ディスプレイ6
操作スイッチ5および液晶ディスプレイ6は、製袋包装機1本体の前面に取り付けられている。液晶ディスプレイ6は、タッチパネル式のディスプレイであり、操作スイッチ5を操作する作業者が視認できる位置に配置されている。
【0037】
操作スイッチ5および液晶ディスプレイ6は、製袋包装機1に対する指示、および、製袋包装機1に関する設定を受け付ける入力装置として機能する。液晶ディスプレイ6は、製袋包装機1に関する情報を表示する出力装置として機能する。
【0038】
(1-5)制御部7
制御部7は、操作スイッチ5および液晶ディスプレイ6からの入力に基づいて、組合せ計量部2、製袋包装部3およびフィルム供給部4を制御し、液晶ディスプレイ6に各種の情報を出力する。
【0039】
図2は、制御部7のブロック図である。制御部7は、製袋包装機1の各駆動部分の作動を制御する。さらに、制御部7は、組合せ計量部2からの物品の投下タイミングを制御する。
【0040】
制御部7は、CPU71と、CPU71に接続されるROM72、およびRAM73を含んでいる。
【0041】
制御部7には、組合せ計量部2、製袋包装部3、フィルム供給部4、操作スイッチ5、液晶ディスプレイ6および取得部8が接続されている。
【0042】
(1-6)取得部8
取得部8は、制御部7に接続される通信機器である。取得部8は、生産工程における製袋包装機1の上流に位置する処理装置Pから第1情報を取得する。この第1情報には、物品の比重に関する情報が少なくとも含まれる。ここで、処理装置Pは、物品の体積と重量とを測定して演算で求める方法、あるいは原材料の比重から推定する方法などを利用して、物品の比重を生成する。
【0043】
上記における処理装置Pは、例えばX線検査装置で構成される。X線検査装置を利用する場合、このX線検査装置により取得される透過画像から物品の体積と重量を推定し比重を算出する。
【0044】
なお、上記においては、処理装置Pから物品の比重を含む第1情報を取得する構成を説明したが、作業者がタッチパネル式の液晶ディスプレイまたは操作スイッチ5を介して入力する構成でも構わない。
【0045】
(2)製袋包装部3の構成
図3は、製袋包装部3の概略構成を示す斜視図である。図3において、「前(正面)」、「後(背面)」、「上」、「下」、「左」および「右」からなる6つの方向が定義されている。
【0046】
製袋包装部3は、成形機構13と、プルダウンベルト機構14と、縦シール機構15と、横シール機構17とから構成されている。
【0047】
(2-1)成形機構13
成形機構13は、組合せ計量部2から供給される物品Cが投入される円筒形状の部材である。また、成形機構13はフィルム供給部4のフィルムロールから繰り出されてきたフィルムFを筒状に成形する。
【0048】
(2-2)プルダウンベルト機構14
プルダウンベルト機構14は、成形機構13に巻き付いたフィルムFを吸着しながら下方に搬送する。
【0049】
(2-3)縦シール機構15
縦シール機構15は、筒状に成形されたフィルムFを縦方向(図3では、上下方向)にシールする。縦シール機構15は、成形機構13の正面側に配置されている。縦シール機構15は、駆動機構(図示せず)によって、成形機構13に近づくまたは、遠ざかるように前後方向に移動する。
【0050】
成形機構13に巻き付いたフィルムFの縦方向の重なり部分は、縦シール機構15と成形機構13との間に挟まれることで、加熱しながら一定の圧力が加えられシールされる。その結果、筒状フィルムFcが形成される。
【0051】
(2-4)横シール機構17
横シール機構17は、筒状フィルムFcを横方向(図3では、前後方向)にシールする。横シール機構17は、成形機構13、プルダウンベルト機構14および縦シール機構15の下方に配置される。
【0052】
図4は、横シール機構17を、図3の右側から見た概略的な側面図である。図4において、紙面に垂直な方向は、図3における左右方向である。横シール機構17は、一対のシールジョー51a,51bを備えている。この一対のシールジョー51a,51bは、筒状フィルムFcを横方向に挟み込みシールする。
【0053】
(3)製袋包装機の動作
図3および図4を参照しながら、製袋包装機1が物品Cを袋Bに密封する動作の概略について説明する。フィルム供給部4から製袋包装部3に供給されたフィルムFは、成形機構13に巻き付けられて筒状に成形され、プルダウンベルト機構14によって下方に搬送される。
【0054】
このとき、筒状のフィルムFは、上下方向に延びる両端部が重ね合わせられている。筒状に成形されたフィルムFの重なり部分は、縦シール機構15によって縦方向にシールされ、筒状フィルムFcが形成される。
【0055】
筒状フィルムFcが形成された後、横シール機構17は、一対のシールジョー51a,51bによって、筒状フィルムFcを挟み込んで横シールする。このとき、筒状フィルムFcの横シールされた部分の下方では、物品Cが封入された袋Bが形成されている。
【0056】
一方、筒状フィルムFcの横シールされた部分の上方では、組合せ計量部2によって計量された物品Cが成形機構13内を落下して、筒状フィルムFcの中に投入される。
【0057】
また、筒状フィルムFcが横シールされるタイミングに合わせて、シールジョー51aに内蔵されている溶断機構(図示せず)によって、筒状フィルムFcの横シールされた部分が横方向に切断される。これにより、物品Cが封入された袋Bは、後続の筒状フィルムFcから切り離される。
【0058】
(4)物品の比重の影響と対策
図5は、チャージレングス及びセパレーティングレングスを示す図である。図5において、塊状のポテトチップス群91の鉛直方向の長さが、チャージレングスL1である。また、組合せ計量部2から排出されて自然落下してくる先行する塊状のポテトチップス群91の落下の終端にあるポテトチップス91bとそれに続くポテトチップス群92の落下の先端にあるポテトチップス92aとの隙間距離がセパレーティングレングスL2である。
【0059】
セパレーティングレングスL2は、同じサイクルタイムであれば、チャージレングスL1が長くなるほど短くなる。
【0060】
チャージレングスL1は、個々のサイクルによってバラツキがあるとともに、ポテトチップスの原材料である「ジャガイモ」の状況変化によっても変化する。
【0061】
例えば、原材料であるジャガイモの比重が変わると、チャージレングスL1も変化することがある。通常よりも水分を多く含んだ比重の大きいジャガイモは、チップス菓子(ポテトチップス)へ加工すると比重が通常よりも軽くなる傾向があり、落下時間が長くなり、横シール開始地点への到達タイミングが遅くなる。
【0062】
この状態では、チャージレングスL1が長くなり、一対のシールジョー51a,51bが、少なくとも物品の終端部を噛み込む可能性がある。
【0063】
逆に、ポテトチップスの比重が通常よりも重くなると、落下時間が短くなり、横シール開始地点への到達タイミングが早くなる。この状態では、一対のシールジョー51a,51bが物品の先端部を噛み込んでしまう。
【0064】
ここでは、噛み込みを防止する対策として、横シール動作の開始タイミングの設定値を変更する方法と、物品の投下要求信号の発信タイミングの設定値を変更する方法とについて説明する。
【0065】
(4-1)横シール動作の開始のタイミングの変更
図6は、製袋包装部3の各動作のタイミングチャートである。図6において、横は1サイクルを100%として比率でタイミングを表示している。
【0066】
縦は動作の名称を示している。動作は、上から順に、「物品投下ポイント」、「横シール動作」および「物品投下要求」が表示されている。
【0067】
「物品投下ポイント」は、組合せ計量部2から製袋包装部3へ物品が投下される時点を示している。
【0068】
「物品投下要求」は、製袋包装部3から組合せ計量部2に対して、物品の投下を要求する時点を示している。製袋包装部3は、物品の投下要求信号を発信することで物品の投下を要求する。
【0069】
図7は、図6の横シール動作の開始を遅くしたときの製袋包装部3の各動作のタイミングチャートである。図7において、物品の比重が軽くなり、落下時間が長くなり、1回で投入される物品が筒状フィルムFc内に全て格納される前に横シールが開始される場合がある。このような状況により発生する噛み込みを回避するため、製袋包装部3は、横シール動作の開始タイミングをT1からT1よりも遅いT2へ変更する。図7の場合、横シール動作は全体にシフトするが、物品の投下要求信号を基準とするサイクルタイムC1(図6参照)はシフトしない。
【0070】
図8は、図6の横シール動作の開始を早くしたときの製袋包装部3の各動作のタイミングチャートである。図8において、物品の比重が重くなり、落下時間が短くなり、1回で投入される物品が筒状フィルムFc内に全て格納された後、横シールが開始されるまで無駄な時間待機する場合がある。このような状況により発生する能力低下を回避するため、製袋包装部3は、横シール動作の開始タイミングをT1からT1よりも早いT3へ変更する。図8の場合も、横シール動作は全体にシフトするが、物品の投下要求信号を基準とするサイクルタイムC1はシフトしない。
【0071】
図9は、物品の比重に関する情報である第1情報が取得された後の製袋包装機1の動作を示すフローチャートである。以下、特定しないかぎり、物品は、ジャガイモを原材料とするポテトチップスを指す。
【0072】
(ステップS1)
図9において、制御部7は、取得部8を介して、処理装置Pが送信する物品の比重に関する情報である第1情報を入手する。
【0073】
(ステップS2)
次に、制御部7は、取得部8から入力された比重cが、予め設定されている範囲内であるか否かを判定する。制御部7は、比重cが設定範囲(x≦c≦y)内のときはステップS3へ進み、比重cが設定範囲外のときはステップS8へ進む。
【0074】
(ステップS3)
制御部7は、ステップS3において、横シール動作の開始のタイミングT1を維持する。
【0075】
(ステップS4)
制御部7は、ステップS4において、組合せ計量部2に物品の投下要求信号を送信する。
【0076】
(ステップS5)
制御部7は、ステップS5において、一対のシールジョー51a,51bに横シール動作を行わせる。
【0077】
(ステップS6)
制御部7は、ステップS6において、一対のシールジョー51a,51bに内蔵されている切断機構(図示せず)に横シール部分の切断を行わせる。
【0078】
(ステップS7)
制御部7は、ステップS7において、運転停止指令の有無を判定する。制御部7は、運転停止指令があるときはプログラムの進行を終了し、運転停止指令がないときはステップS2へ戻る。
【0079】
(ステップS8)
制御部7は、ステップS8において、比重cが設定範囲の下限値xより小さいか否かを判定する。制御部7は、「c<xである」と判定したときはステップS9へ進み、「c<xである」と判定しなかったときは、ステップS10へ進む。
【0080】
(ステップS9)
制御部7は、ステップS9において、横シール動作の開始のタイミングをT1からT2へ遅らせる。その後、制御部7は、ステップS4へ進む。
【0081】
(ステップS10)
制御部7は、ステップS10において、横シール動作の開始のタイミングをT1からT3へ早める。その後、制御部7は、ステップS4へ進む。
【0082】
上記のように、比重cの情報を取得して横シール動作の開始タイミングを変更することによって、比重cの変化による横シール時の物品の噛み込みが抑制される。
【0083】
(4-2)物品の投下要求信号の発信のタイミングの変更
横シール動作の開始タイミングがT1からT1よりも遅いT2へ変更されることに替えて、物品の投下要求信号の発信タイミングをR1からR1よりも早いR2へ変更し、物品の落下開始を早くし、物品の横シール開始地点への到達タイミングが保たれるようにしてもよい。
【0084】
図10は、図6の物品の投下要求信号の発信タイミングを早くしたときの製袋包装部3の各動作のタイミングチャートである。図10において、物品の比重が軽くなり、落下時間が長くなり、1回で投入される物品が筒状フィルムFc内に全て格納される前に横シールが開始される場合がある。このような状況により発生する噛み込みを回避するため、製袋包装部3は、物品の投下要求信号の発信タイミングをR1からR1よりも早いR2へ変更する。これにより、物品の噛み込みが低減される。図10の場合、物品の投下要求信号を基準とするサイクルタイムC2は全体にシフトするが、横シール動作はシフトしない。なお、サイクルタイムの長さは変化せず、C2=C1である。
【0085】
また、横シール動作の開始タイミングがT1からT1よりも早いT3へ変更されることに替えて、物の品投下要求信号の発信タイミングをR1からR1よりも遅いR3へ変更し、物品の落下開始を遅くし、物品の横シール開始点への到達タイミングが保たれるようにしてもよい。
【0086】
図11は、図6の物品の投下要求信号の発信タイミングを遅くしたときの製袋包装部3の各動作のタイミングチャートである。図11において、物品の比重が重くなり、落下時間が短くなり、1回で投入される物品が筒状フィルムFc内に全て格納された後、横シールが開始されるまで無駄な時間待機する場合がある。このような状況により発生する能力低下を回避するため、製袋包装部3は、物品の投下要求信号の発信タイミングをR1からR1よりも遅いR3へ変更する。これにより、無駄な待機時間を短縮でき単位時間当たりの能力を向上できる。図11の場合も、物品の投下要求信号を基準とするサイクルタイムC3は全体にシフトするが、横シール動作はシフトしない。なお、サイクルタイムの長さは変化せず、C3=C1である。
【0087】
図12は、物品の比重に関する情報である第1情報が取得された後の製袋包装機1の動作を示す他のフローチャートである。図12のフローチャートと図9のフローチャートとの違いは、図9のステップS3、ステップS9およびステップS10が、ステップS3´、ステップS9´およびステップS10´に置き換わっている点である。
【0088】
したがって、ここではステップS3´、ステップS9´およびステップS10´についてのみ説明する。
【0089】
(ステップS3´)
制御部7は、ステップS3´において、物品の投下要求信号の発信のタイミングR1を維持する。
【0090】
(ステップS9’)
制御部7は、ステップS9´において、物品の投下要求信号の発信のタイミングをR1からR2へ早める。その後、制御部7は、ステップS4へ進む。
【0091】
(ステップS10´)
制御部7は、ステップS10´において、物品の投下要求信号の発信のタイミングをR1からR3へ遅らせる。その後、制御部7は、ステップS4へ進む。
【0092】
上記のように、比重cの情報を取得して物品の投下要求信号の発信のタイミングを変更することによって、比重cの変化による横シール時の物品の噛み込みが抑制される。
【0093】
(5)特徴
(5-1)
製袋包装機1では、取得部8が物品の比重に関する情報である第1情報を取得し、制御部7が第1情報に基づき、製袋動作の設定値を比重cに応じた値に変更することによって、物品の噛み込みを抑制する。
【0094】
(5-2)
製袋包装機1では、制御部7が、第1情報に基づき、製袋動作の設定値の変更を促す告知を液晶ディスプレイ6に表示させる。作業者は、当該告知により物品の比重cの変化に対応することができるので、噛み込みを事前に抑制できる。
【0095】
(5-3)
製袋包装機1では、作業者は、告知に基づき操作スイッチ5または液晶ディスプレイ6を介して製袋動作の設定値を変更できる。
【0096】
(5-4)
製袋包装機1では、原材料入荷から物品へ加工されて製袋包装部に至るまで前工程(処理装置Pにおける工程)の中で、第1情報が蓄積されている場合、作業者の入力に依らずに、取得部8によって当該処理装置Pから通信を介して自動で取得できる。
【0097】
(5-5)
製袋包装機1では、物品の比重cが設定範囲よりも軽くなったときは、物品の落下速度も遅くなるので、シール動作のタイミングを遅らせて、噛み込みを抑制する。
【0098】
(5-6)
製袋包装機1では、物品の比重が設定範囲よりも軽くなったときは、物品の落下開始が早くなるように、物品の投下要求信号の発信タイミングを早めて、物品の横シール開始地点への到達タイミングが保たれるようにして、噛み込みを抑制する。
【0099】
(6)変形例
(6-1)第1変形例
上記実施形態では、横シール動作の開始のタイミング、または物品の投下要求信号の発信のタイミングは変更されているが、製袋のサイクルタイムは変更されていない。
【0100】
ここでは、サイクルタイムを変更して噛み込みを防止する方法について説明する。
【0101】
例えば、物品の比重が設定範囲の下限値よりも小さく、チャージレングスL1が長くなり、セパレーティングレングスL2が「所定下限値よりも小さくなる」と推定されるときには、作業者は、サイクルタイムを長く設定変更して処理能力を落とすとともに、そのサイクルタイムに合うように組合せ計量部2に対して物品の投下要求信号を出す。この物品の投下要求信号は、サイクルタイムが長くなるため、その頻度は少なくなる。
【0102】
また、物品の比重が設定範囲の上限限値よりも大きく、チャージレングスL1が短くなり、セパレーティングレングスL2が「所定上限値よりも大きくなる」と推定される場合には、作業者は、サイクルタイムを短く設定変更して、フィルム供給部4や各機構に処理速度を上げさせるとともに、サイクルタイムに合うように組合せ計量部2に対して物品の投下要求信号を出す。この物品の投下要求信号は、サイクルタイムが短くなるため、その頻度が多くなる。
【0103】
(6-2)第2変形例
製袋包装機の中には、物品の酸化や変質を防ぐために窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを筒状フィルムFcの中に供給し、筒状フィルムFc内の空気を不活性ガスに置換した状態で横シールを行って袋を作る製袋包装機がある。
【0104】
ここでは、上記実施形態の製袋包装機のチューブ13aに、不活性ガスを供給するガス供給部80を設けた変形例について説明する。
【0105】
(6-2-1)ガス供給部80
図13は、第2変形例に係る製袋包装機における成形機構13および成形機構13に接続されるガス供給部の構成図である。図13において、成形機構13は、チューブ13aを有する。このチューブ13aには、物品Cが落下する物品通路P0と、物品通路P0は挟むように背面側にガスが通る第1流路P1、正面側にガスが通る第2流路P2が形成されている。
【0106】
ガス供給源81からの不活性ガスはガス配管82に流れ、一部は第1ガス分岐管82aを介して第1流路P1に供給され、他の一部は第2ガス分岐管82bを介して第2流路P2に供給され、さらに他の一部は配管87を介してチューブ13aの漏斗形状の開口から下向きに供給される。
【0107】
第1流路P1を流れた不活性ガスは物品通路P0の下部から上向きに吹き出される。第2流路P2を流れた不活性ガスは物品通路P0の中央と下端との間から下向きに吹き出される。
【0108】
第1ガス分岐管82aには第1バルブ83aが、第2ガス分岐管82bには第2バルブ83bが設けられている。第1バルブ83aおよび第2バルブ83bは、制御部7からの指令により開閉される。
【0109】
第1バルブ83aおよび第2バルブ83bが「開」状態にされ、ガスが吹き出される時間は、ガスの圧力が低い場合には数秒、ガスの圧力が高い場合には0.1~1.0秒である。通常は、1~2秒にされている。
【0110】
ガス供給源81は、窒素ガスおよびアルゴンガス等の不活性ガスを供給する装置である。ガス供給源81からは、環境温度(製袋包装機1の周囲の気温)よりも低い温度の不活性ガスが吹き出される。また、ガス供給源81は、0.3MPa~0.8MPaのガスを供給するものであり、通常では0.5MPaに設定されている。
【0111】
(6-2-2)物品の比重の影響と対策
上記のような製袋包装機において、チップス菓子(ポテトチップスなど)の比重が通常よりも軽くなると、物品の舞い上がりが発生しやすく、横シール開始地点への到達タイミングが遅くなる。
【0112】
この状態では、チャージレングスL1が長くなり、一対のシールジョー51a,51bが、少なくとも物品の終端部を噛み込む可能性がある。
【0113】
そのため、第2変形例に係る製袋包装機では、不活性ガスの投入速度、流量および吹出方向の少なくとも1つを変更して、物品の舞い上がりを抑制している。
【0114】
例えば、ガス供給源81のガス供給圧を通常の0.5MPaから下限値の0.3MPaへ低減して、不活性ガスの投入速度を下げてもよい。
【0115】
または、第1バルブ83aおよび第2バルブ83bの「開」状態の時間を0.1~1秒未満の範囲に設定してもよい。
【0116】
または、第1バルブ83aを動作させないことにより、不活性ガスの上吹出を止めてもよい。
【0117】
または、上記不活性ガスの投入速度、流量および吹出方向の全ての変更を組み合わせてもよい。
【0118】
さらに、ガス供給部80の設定値の変更による対策は、「(4)物品の比重の影響と対策」の節で説明した「横シール動作の開始のタイミングの変更」および/または「物品の投下要求信号の発信のタイミングの変更」とともに実施してもよい。
【0119】
(6-3)第3変形例
上記実施形態では、物品の比重が設定範囲の下限値よりも小さいか否かの判定、または上限値よりも大きいか否かの判定に基づいて、製袋動作の設定値を変更するか否かを判定している。
【0120】
但し、必ずしも物品毎の比重を厳密に測定する必要はなく、現在の設定範囲よりも小さいか大きいかが判明すればよい。
【0121】
(6-3-1)
例えば、物品(ポテトチップス)へ加工される前の原材料(ジャガイモ)の比重が得られれば、物品自体の比重が設定範囲より大きくなっているか否か、または小さくなっているか否かが判明するので、加工後の物品の比重を測定する必要はない。
【0122】
(6-3-2)
また、物品へ加工される前の原材料は収穫した時期によって含有する水分量が異なり、原材料の収穫時期毎の比重をデータとして蓄積しているので、物品に加工した後の比重が現在の設定範囲よりも大きくなるか否か、または小さくなるか否かを推定できる。それゆえ、物品の比重を測定しなくても、物品に加工した後の比重が現在の設定範囲よりも大きくなるか否か、それとも小さくなるか否かを収穫時期毎のロッドとして把握していれば、ロッドが変わったタイミングで製袋動作の設定値を変更できる。
【0123】
(6-3-3)
さらに、加工前の原材料は産地によって含有する水分量が異なり、原材料の産地毎の比重をデータとして蓄積しているので、物品に加工した後の比重が現在の設定範囲よりも大きくなるか否か、または小さくなるか否かを推定できる。それゆえ、物品に加工した後の比重が現在の設定範囲よりも大きくなるか否か、それとも小さくなるか否かを収穫時期毎のロッドとして把握していれば、ロッドが変わったタイミングで製袋動作の設定値を変更できる。
【0124】
(6-4)
本願明細書では、ジャガイモを原材料とするポテトチップスを物品として説明しているが、物品はポテトチップスに限定されず、ニンジンなど野菜を原材料とするチップス菓子であってもよい、或いはバナナなど果物を原材料とするチップス菓子であってもよい。
【符号の説明】
【0125】
1 製袋包装機
5 操作スイッチ(操作部)
6 液晶ディスプレイ(表示部)
7 制御部
8 取得部
80 ガス供給部
17 横シール機構(横シール部)
F シート状のフィルム
Fc 筒状フィルム
P 上流側処理工程(製袋包装部へ搬送される前の物品の処理工程)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0126】
【特許文献1】特開2003-11927号公報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13