特開 2024-85333 製袋充填機におけるシール切断装置

(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】P2024085333

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】製袋充填機におけるシール切断装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 51/10 20060101AFI20240619BHJP

   B65B 51/16 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

B65B51/10 W

B65B51/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199821

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000136387

【氏名又は名称】株式会社フジキカイ

(74)【代理人】

【識別番号】100141645

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100076048

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜幾

(72)【発明者】

【氏名】加藤 勝己

(72)【発明者】

【氏名】中川 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】村井 義生

(72)【発明者】

【氏名】竹田 崇

【テーマコード（参考）】

3E094

【Ｆターム（参考）】

3E094AA12

3E094BA11

3E094CA08

3E094CA12

3E094DA08

3E094EA04

3E094FA02

3E094FA14

3E094GA05

3E094GA13

3E094GA23

3E094HA03

(57)【要約】

【課題】包装速度を変更しても、筒状包装材の切断を良好に行い得る製袋充填機におけるシール切断装置を提供する。
【解決手段】筒状フィルムをホーン１５とで挟持してエンドシールを施すアンビル１４に、筒状フィルムを切断するナイフが配設される。ナイフは、アンビル１４のシール面３０ｂから刃先が突出しない待機位置および刃先が最も突出する最大突出位置の間を、進退移動手段で進退される。進退移動手段によりナイフが最大突出位置となるナイフタイミングを設定するデータ入力設定手段と、ナイフタイミングおよび包装速度に基づいて、１包装サイクルにおけるナイフの待機位置からの作動開始タイミングを算出する制御手段と、を備える。制御手段は、ナイフが、作動開始タイミングおよび最大突出位置についてのナイフタイミングに基づく動作を行うように進退移動手段を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状包装材の搬送路を挟んで対向する一対のシール体で筒状包装材を挟持して搬送方向と交差する方向にシールを施すと共に、一方のシール体からナイフの刃先を突出して筒状包装材を切断するようにした製袋充填機におけるシール切断装置であって、
前記シール体からナイフの刃先を出没して筒状包装材を切断するようナイフを所定の速度で移動する進退移動手段と、
前記シール体の動作位置を検出するシーラ検出手段と、を備え、
前記シール体が筒状包装材を挟持するタイミングで、前記刃先がシール体から最も突出したナイフタイミングを設定し、
設定したナイフタイミングとなるよう、包装速度に応じて、ナイフの突出作動開始タイミングを算出して前記進退移動手段を作動制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする製袋充填機におけるシール切断装置。

【請求項2】

前記進退移動手段を駆動するナイフ駆動用サーボモータと、
前記ナイフの移動位置を検出するナイフ検出手段と、を備え、
前記シーラ検出手段により検出されるシール体の動作位置との関係において、前記刃先が最も突出した位置になるナイフタイミングを、データ入力手段で数値入力するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の製袋充填機におけるシール切断装置。

【請求項3】

前記一対のシール体を回転するシール用サーボモータを備え、
前記一方のシール体に刃先を出没可能に収容支持した前記ナイフに、前記進退移動手段を連繋するよう構成したことを特徴とする請求項２記載の製袋充填機におけるシール切断装置。

【請求項4】

前記一方のシール体は、前記ナイフを収容支持したアンビルであり、他方のシール体は、超音波振動するホーンである超音波シール機構により構成され、
前記進退移動手段は、
前記ナイフの刃先をアンビルから出没可能なリンク機構と、
前記アンビルの中空軸内に、軸方向に移動可能に挿通され、前記リンク機構に一端部が接続された作動ロッドと、
該作動ロッドを軸方向に移動する前記ナイフ駆動用サーボモータと、を備え、
該ナイフ駆動用サーボモータにより移動するナイフの刃先の位置を検出可能に前記ナイフ検出手段を配設すると共に、前記シール用サーボモータによる前記シール体の回転位置を検出可能に前記シーラ検出手段を配設したことを特徴とする請求項３記載の製袋充填機におけるシール切断装置。

【請求項5】

前記制御手段は、シール体からナイフの刃先を出没して筒状包装材を切断するよう、前記進退移動手段を作動制御すると共に、包装速度が変化した際には、前記ナイフの移動速度を変えることなくナイフの突出作動開始タイミングを変更するよう、前記進退移動手段を作動制御することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の製袋充填機におけるシール切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製袋充填機において筒状包装材をエンドシールする際に、シール体に内装されたナイフで筒状包装材を切断するシール切断装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

製袋充填機において、一対のシール体で筒状フィルム(筒状包装材)を挟持してフィルム搬送方向と交差する方向にエンドシールを施すと共に、そのシール箇所においてフィルム搬送方向と交差する方向に筒状フィルムを切断するシール切断装置として、対をなすシール体で筒状フィルムを挟持するタイミングに合わせて、一方のシール体の内部に収容しているナイフをシール面から突出して筒状フィルムを切断する、所謂「突っ切り」タイプの切断手段を採用したシール切断装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公昭５５－２９８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記「突っ切り」タイプの切断手段を採用したシール切断装置において、筒状フィルムを安定して切断するには、シール体により筒状フィルムを挟持する時期となる所定のタイミングで、所定の速度によりナイフを移動させるのが好ましい。従来のシール切断装置では、包装条件に応じてナイフの突出動作を開始するタイミングを設定し、その設定した突出作動開始タイミングによりナイフを作動制御するようにしており、製袋充填機において、包装速度(所定時間当たりの包装可能数)が高速又は低速に変更されると、その都度、製袋充填機の包装速度に応じたナイフの突出作動開始タイミングに設定変更する必要があり、その際には、作業者が筒状フィルムの切断状況を確認しながら、ナイフの切れ具合が良好なタイミングを見つけてナイフの突出作動開始タイミングを設定し直す必要があった。また、ナイフの突出作動開始タイミングを同じタイミングにした状態で、包装速度に応じてナイフの移動速度を変化させてしまうと、包装速度が低速になる程、ナイフの刃先が筒状フィルムを突っ切る時の移動速度が遅くなってしまい、筒状フィルムが良好に切断できなくなってしまうといった問題が生ずる。

【0005】

本発明は、包装速度を変更しても、筒状包装材の切断を良好に行い得る製袋充填機におけるシール切断装置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】

【0006】

本願の請求項１に係る発明の製袋充填機におけるシール切断装置は、
筒状包装材(10)の搬送路を挟んで対向する一対のシール体(14,15)で筒状包装材(10)を挟持して搬送方向と交差する方向にシールを施すと共に、一方のシール体(14)からナイフ(16)の刃先(16a)を突出して筒状包装材(10)を切断するようにした製袋充填機におけるシール切断装置であって、
前記シール体(14)からナイフ(16)の刃先(16a)を出没して筒状包装材(10)を切断するようナイフ(16)を所定の速度で移動する進退移動手段(17)と、
前記シール体(14,15)の動作位置を検出するシーラ検出手段(18)と、を備え、
前記シール体(14,15)が筒状包装材(10)を挟持するタイミングで、前記刃先(16a)がシール体(14)から最も突出したナイフタイミングを設定し、
設定したナイフタイミングとなるよう、包装速度に応じて、ナイフ(16)の突出作動開始タイミングを算出して前記進退移動手段(17)を作動制御する制御手段(20)を設けたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、ナイフの刃先がシール体から最も突出したナイフタイミングを設定するだけで、包装速度の変化に伴いナイフの突出作動開始タイミングが算出されてナイフが作動制御されるので、包装速度に合わせて、その都度、作業者が突出作動開始タイミングを設定し直す必要がなく、シール体が筒状包装材を挟持するタイミングに合致した適正タイミングで、筒状包装材を良好に切断することができる。

【0007】

請求項２に係る発明では、前記進退移動手段(17)を駆動するナイフ駆動用サーボモータ(35)と、
前記ナイフ(16)の移動位置を検出するナイフ検出手段(39)と、を備え、
前記シーラ検出手段(18)により検出されるシール体(14,15)の動作位置との関係において、前記刃先(16a)が最も突出した位置になるナイフタイミングを、データ入力手段(19)で数値入力するよう構成したことを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、進退移動手段をサーボモータによって作動するよう構成したので、ナイフを精度よく作動制御することができる。また、刃先がシール体から最も突出した位置になるナイフタイミングを数値入力することができるので、設定操作を簡単に行うことができる。

【0008】

請求項３に係る発明では、前記一対のシール体(14,15)を回転するシール用サーボモータ(25)を備え、
前記一方のシール体(14)に刃先(16a)を出没可能に収容支持した前記ナイフ(16)に、前記進退移動手段(17)を連繋するよう構成したことを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、サーボモータによって回転するシール体の一方に刃先が出没可能に支持したナイフを、サーボモータにて移動させるようにしたので、高速包装においてもシール体の回転と相まってナイフ動作の遅れが生じることなく、筒状包装材の切断を精度よく良好に行うことができる。

【0009】

請求項４に係る発明では、前記一方のシール体(14)は、前記ナイフ(16)を収容支持したアンビル(14)であり、他方のシール体(15)は、超音波振動するホーン(15)である超音波シール機構により構成され、
前記進退移動手段(17)は、
前記ナイフ(16)の刃先(16a)をアンビル(14)から出没可能なリンク機構(33)と、
前記アンビル(14)の中空軸(21)内に、軸方向に移動可能に挿通され、前記リンク機構(33)に一端部が接続された作動ロッド(36)と、
該作動ロッド(36)を軸方向に移動する前記ナイフ駆動用サーボモータ(35)と、を備え、
該ナイフ駆動用サーボモータ(35)により移動するナイフ(16)の刃先(16a)の位置を検出可能に前記ナイフ検出手段(39)を配設すると共に、前記シール用サーボモータ(25)による前記シール体(14,15)の回転位置を検出可能に前記シーラ検出手段(18)を配設したことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、シール体およびナイフをサーボモータによって作動すると共に、その回転位置および移動位置を検出手段によって検出するようにしたので、シール体の回転位置とナイフの移動位置とを精度よく作動制御することができる。また、超音波振動するホーンに対する他方のシール体となるアンビル内に、接続されたナイフと作動ロッドとを配設したので、超音波振動の影響をナイフや進退移動手段が直接受けることはなく、安定的なナイフの突っ切り動作により筒状包装材を良好に切断することができる。加えて、超音波振動によりナイフの動作機構及び駆動部に損耗などが生じてしまうことを防止することができる。

【0010】

請求項５に係る発明では、前記制御手段(20)は、シール体(14)からナイフ(16)の刃先(16a)を出没して筒状包装材(10)を切断するよう、前記進退移動手段(17)を作動制御すると共に、包装速度が変化した際には、前記ナイフ(16)の移動速度を変えることなくナイフ(16)の突出作動開始タイミングを変更するよう、前記進退移動手段(17)を作動制御することを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、包装速度の変更時においても、ナイフの突っ切り動作が変わることが無いので、良好に筒状包装材を切断することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、包装速度の変化に対応してナイフの刃先がシール体から最も突出したナイフタイミング(切断タイミング)が自動で設定されるので、煩雑な調節作業を行うことなく筒状包装材の突っ切り切断を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】シール切断装置を示す概略正面図である。

【図2】シール切断装置の要部概略断面図である。

【図3】アンビルに配設された切断手段を示す概略正面図である。

【図4】シール切断装置の制御ブロック図である。

【図5】包装速度を変更する場合のディスプレイの画面を示す説明図である。

【図6】包装速度を変更した場合におけるナイフの動作タイミングを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明に係る製袋充填機におけるシール切断装置の好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、シール切断装置を、横形製袋充填機のエンドシール装置として採用した場合で説明するが、製袋充填機としては、縦形製袋充填機、その他の製袋充填機であってもよい。

【実施例0014】

横形製袋充填機(包装機)は、原反ロールから引き出した帯状フィルム(包装材)の長手方向両端縁部を重合して成形された筒状フィルム１０にセンターシールを施し、筒状フィルム１０に所定間隔毎に供給された物品１１の前後位置で筒状フィルム１０を挟持し、フィルム搬送方向と交差する方向(幅方向)にエンドシール・切断を施すエンドシール装置からなるシール切断装置を備えている。図２に示す如く、エンドシール装置のフィルム搬送方向の前後に、物品１１を筒状フィルム１０を介して下側から支持して下流側に搬送する搬送コンベヤ１２と搬出コンベヤ１３とが設けられ、エンドシール・切断されて上流側の筒状フィルム１０から切り離された製品(ピロー包装品)は、搬出コンベヤ１３によって次工程に搬出される。

【0015】

図１～図３に示す如く、前記エンドシール装置は、筒状フィルム１０の搬送路を挟んで相互に反対方向に回転する一対のシール体１４,１５と、一方のシール体１４に支持されて筒状フィルム１０を切断するナイフ１６と、該ナイフ１６を、一方のシール体１４のシール面３０ｂから刃先１６ａが突出しない待機位置(刃先１６ａをシール体内に引っ込めた位置)およびシール面３０ｂから刃先１６ａが最も突出する最大突出位置(突出位置)の間で進退する進退移動手段１７と、筒状フィルム１０が１包装分搬送される１包装サイクルにおける一対のシール体１４,１５の動作位置(回転位置)を検出するシーラ検出手段１８と、該シーラ検出手段１８で検出される一対のシール体１４,１５の動作位置に対応して、進退移動手段１７によりナイフ１６が最大突出位置となるナイフタイミングを設定するデータ入力手段１９と、該データ入力手段１９で設定されたナイフタイミングおよび包装機の包装速度に基づいて、１包装サイクルにおけるナイフ１６の待機位置からの作動開始タイミング(突出作動開始タイミング)を算出する制御手段２０と、を備える。実施例のエンドシール装置は、筒状フィルム１０の搬送路を挟んで相互に反対方向に回転する一対の回転軸２１,２２の内の、一方の回転軸(第１回転軸)２１に配設された一方のシール体１４をアンビルとすると共に、他方の回転軸(第２回転軸)２２に配設された他方のシール体１５を振動発生手段２３により超音波振動するホーンとした超音波シール機構として構成される。なお、実施例の各シール体１４,１５は、回転軸２１,２２の周方向に１８０度間隔で２つの後述するシール片３０またはシール受片２７が設けられており、実施例では回転軸２１,２２の１／２回転で１包装サイクルとなる。

【0016】

図１に示す如く、前記振動発生手段２３は第２回転軸２２に連繋されており、該振動発生手段２３は、超音波を発生するコンバータや、超音波を増幅するブースタなどを備え、ホーン１５を所定の振幅で超音波振動するよう構成され、前記フィルム搬送手段や搬送コンベヤ１２で搬送される筒状フィルム１０を、アンビル１４とホーン１５とにより所定圧力で挟持して、超音波振動にて幅方向にエンドシールを施すよう構成される。一対の回転軸２１,２２は、幅方向に離間する一対の支持部材２４,２４に回転自在に支持されて、一対の支持部材２４,２４の間において、実施例では搬送路を挟んで上側にホーン１５が配置されると共に、下側にアンビル１４が配置される。また、アンビル１４が配設された第１回転軸２１は、アンビル１４の後述する本体２８の幅方向の一端から延出する軸部２１ａが、駆動手段としてのシール用サーボモータ２５に連繋されると共に、軸部２１ａと、ホーン１５の第２回転軸２２とが、歯車機構やチェン－スプロケット機構などの伝達機構２６を介して連繋されており、シール用サーボモータ２５の駆動によってアンビル１４とホーン１５とは相互に反対方向に回転駆動される。シール用サーボモータ２５の回転系に、１包装サイクルにおけるアンビル１４およびホーン１５の動作位置を検出可能なシーラ検出手段１８として、シール用サーボモータ２５に付設されたエンコーダ４９と、アンビル１４の第１回転軸２１と一体回転する回転板５０と、該回転板５０に形成された被検出部を検出するシーラ原点センサ５１との組み合わせによるシーラ検出手段１８が配設され、シーラ原点センサ５１の原点検出信号(被検出部を検出した信号)とエンコーダ４９のパルス数が制御手段２０に入力されて、１包装サイクルにおけるアンビル１４およびホーン１５の原点位置および回転現在位置を得ることができる。

【0017】

図１、図２に示す如く、前記ホーン１５は、回転方向に離間して径方向に延出する複数(実施例では１８０°間隔で２つ)のシール受片２７が設けられている。また、シール受片２７に、外周面から径方向に凹む凹溝２７ａが幅方向に延在するよう形成されると共に、該凹溝２７ａを挟んで回転方向の前後両側に、シール面２７ｂ,２７ｂが幅方向に直線状に延びるように形成されている。

【0018】

図１～図３に示す如く、前記アンビル１４は、前記第１回転軸２１に配設されて一体で回転する本体２８と、該本体２８に内部画成した収容室２８ａに収容されて径方向に移動可能な前記ナイフ１６を有する切断手段２９と、該切断手段２９の移動方向に対応する本体２８の外周面(外面)に配設されて前記ホーン１５の各シール受片２７と対をなすシール片３０と、を備える。本体２８には、各シール片３０の配設部位に対応して、切断手段２９のナイフ１６が通過可能な径方向に貫通する貫通孔２８ｂが、幅方向に所定長さで形成されている。

【0019】

図２、図３に示す如く、前記アンビル１４のシール片３０には、本体２８の前記貫通孔２８ｂと対応する位置に、前記ナイフ１６が通過可能な径方向に貫通する長孔３０ａが形成されると共に、該長孔３０ａを挟んでアンビル１４の回転方向の前後両側に、前記ホーン１５のシール面２７ｂ,２７ｂと対をなすシール面３０ｂ,３０ｂが幅方向に延びるように形成されている。そして、搬送中の筒状フィルム１０に対してアンビル１４とホーン１５とが回転して、筒状フィルム１０中に所定間隔毎に供給された物品１１を挟む前後両側において、筒状フィルム１０を両シール面２７ｂ,３０ｂにより所定圧力で挟持し、ホーン１５から発せられる超音波振動が挟持部へ伝達されて熱溶着フィルムが溶融し、筒状フィルム１０の搬送方向と交差して、密封されたエンドシール部が形成される。

【0020】

図２、図３に示す如く、前記切断手段２９は、前記アンビル１４の収容室２８ａ内に支持されて径方向に往復移動自在な移動部材３１と、該移動部材３１における各シール片３０に対応する部位に配設されたナイフ１６とを備え、切断手段２９は、移動部材３１の往復移動によってナイフ１６の刃先１６ａが対応する前記貫通孔２８ｂおよび長孔３０ａを通ってシール面３０ｂから突出して筒状フィルム１０を切断するよう構成される。

【0021】

前記切断手段２９は、該切断手段２９を径方向に進退移動する前記進退移動手段１７に連繋されている。進退移動手段１７は、図１、図３に示す如く、前記収容室２８ａ内に支持されて前記移動部材３１に連繋されたリンク機構３３と、該リンク機構３３を作動する作動機構３４と、該作動機構３４を作動する駆動手段としてのナイフ駆動用サーボモータ３５と、を備える。前記第１回転軸２１における前記本体２８の前記伝達機構２６が連繋される軸部２１ａとは反対側の軸部２１ｂは中空軸として構成されて、該軸部２１ｂ内に、作動機構３４を構成する作動ロッド３６が軸方向に移動可能に挿通支持されている。該作動ロッド３６は、一端部がリンク機構３３に接続されると共に、他端部が、軸方向に沿って移動自在な可動体３７に連結されている。また、前記ナイフ駆動用サーボモータ３５の出力軸３５ａが、作動ロッド３６と交差する方向に延出し、該出力軸３５ａに偏心リングを介して回転自在に配設されたレバー３８の端部が前記可動体３７に回転自在に配設されている。そして、作動ロッド３６に連結されたリンク機構３３によって移動部材３１の進退移動方向の中間位置において、両ナイフ１６,１６の刃先１６ａが何れもアンビル１４のシール面３０ｂ,３０ｂから突出しない位置に位置付けられる。そして、一方のナイフ１６の刃先１６ａが対応するシール面３０ｂから突出するときには、他方のナイフ１６の刃先１６ａが対応するシール面３０ｂから突出せずに、シール片３０の長孔３０ａから貫通孔２８ｂ内に引っ込む関係となるよう構成されている。

【0022】

前記進退移動手段１７は、アンビル１４およびホーン１５における回転軸２１,２２の回転に連動して、アンビル１４のシール面３０ｂとホーン１５のシール面２７ｂとが筒状フィルム１０を挟持する位置に至るタイミングにおいて、アンビル１４のシール面３０ｂからナイフ１６の刃先１６ａを突出するように前記移動部材３１を移動するよう構成される。実施例では、図２に示す如く、アンビル１４およびホーン１５の一方の組のシール片３０およびシール受片２７で相互に筒状フィルム１０を挟んだ挟持位置に位置付いて、アンビル１４およびホーン１５の夫々の２つのシール片３０およびシール受片２７が鉛直方向に整列する状態となった時のシールタイミングは、１包装サイクルを３６０度で角度換算した場合における１８０度となり、アンビル１４およびホーン１５が前記挟持位置から回転方向に向けて９０度回転して、水平な横向き姿勢になったタイミングが原点(０度，原点位置)に設定される。すなわち、アンビル１４およびホーン１５が半回転する毎に１包装サイクルとなるよう規定される。

【0023】

図１に示す如く、前記ナイフ駆動用サーボモータ３５の回転系に、１包装サイクルにおける前記ナイフ１６の動作位置(刃先１６ａの位置)を検出可能なナイフ検出手段３９が配設される。ナイフ検出手段３９は、ナイフ駆動用サーボモータ３５に付設されたエンコーダ４０とナイフ駆動用サーボモータ３５の出力軸３５ａに一体回転するよう配設された回転板４１と、該回転板４１に形成された被検出部４１ａを検出するナイフ原点センサ４２と、を備え、該ナイフ原点センサ４２の原点検出信号と前記エンコーダ４０のパルス数が前記制御手段２０に入力される。実施例では、回転板４１に、周方向に離間した２つの被検出部４１ａの検出時に２つのナイフ１６の原点位置信号が出力される。このような原点位置において、両方のナイフ１６は、アンビル１４およびホーン１５の両シール面３０ｂ,２７ｂより刃先１６ａが突出していない位置に設定される。

【0024】

前記制御手段２０には、図４に示す如く、前記シール用サーボモータ２５およびナイフ駆動用サーボモータ３５が制御可能に接続されると共に、各サーボモータ２５,３５に付設されたエンコーダ４９,４０や、ナイフ検出手段３９のナイフ原点センサ４２とシーラ検出手段１８のシーラ原点センサ５１を含む各種の検出手段が接続される。また、制御手段２０に、データ入力や項目選択によりデータ設定が可能で、設定されたデータ値や包装機の運転に係る様々な設定情報などを表示可能な前記データ入力手段としてのタッチパネル１９が接続されており、該タッチパネル１９により横形製袋充填機を駆動制御するための各種制御用データに加えて、包装速度、１包装長に対応するフィルム長さ(カットピッチ)および物品１１のサイズデータなどの夫々に関する所定のデータ値を入力し得るようになっている。また、制御手段２０は、タッチパネル１９により入力設定された各種データに基づいて算出部４４により所定の算出結果を得ることができる。

【0025】

前記制御手段２０の算出部４４では、タッチパネル１９により入力設定されたナイフ１６のナイフタイミングに関するデータ値および包装速度に基づいて、当該ナイフタイミングについて、１包装サイクルにおいて、アンビル１４およびホーン１５により筒状フィルム１０が挟持される時期に合わせてナイフ１６の刃先１６ａが最大突出位置に至るための、包装速度に対応したナイフ１６の作動開始タイミングが算出される。包装速度が変更される時にも、アンビル１４およびホーン１５で筒状フィルム１０が挟持される時期に合わせて、アンビル１４およびホーン１５の動作タイミングに対応したナイフ１６の作動開始タイミングが算出される。そして、制御手段２０は、算出部４４で算出した結果において、アンビル１４およびホーン１５を駆動するシール用サーボモータ２５と同期するよう、ナイフ駆動用サーボモータ３５を制御して、ナイフ１６の移動速度(動作速度)は、包装速度の変化に依存されない、予め設定された所定の共通の速度のまま、ナイフ１６は最大突出位置まで移動すると共に、最大突出位置から後退するよう作動制御される。このようにして、ナイフ１６の移動速度は、全ての包装速度において加速度および減速度を含む突き出しおよび戻り速度を変えることなく共通で、筒状フィルム１０を良好に切断可能な、瞬間的動作となるように高速作動される共通速度として設定される。

【0026】

前記タッチパネル１９において、前記ナイフ１６のナイフタイミングを入力設定する設定画面４５が用意される。図５に示す如く、設定画面４５には、画面左側の設定項目選択エリアに表示された設定項目名「ナイフ動作」４６を選択指定することで、選択エリアの右側に配置された設定値入力エリアに、ナイフタイミングの設定値入力画面が表示される。該データ設定入力画面４５において、ナイフタイミング設定部４７として、データ入力項目名「ナイフ出到達のエンドタイミング」が表示され、該項目名の横並び位置にナイフ１６の刃先１６ａが前記最大突出位置に至る時の、１包装サイクルに対するアンビル１４およびホーン１５の動作位置(動作タイミング)を入力するための「設定値入力表示部」が表示される。図示例では、ナイフタイミングを、前記したように１８０度に設定した場合を示している。また、ナイフタイミング設定部４７の右側に、ナイフ１６の作動開始タイミングを示す項目名「ナイフ出開始タイミング」と、作動開始タイミングの算出値を表示する数値表示部とが上下に並ぶ、作動開始タイミング表示部４８が設けられる。ナイフタイミングの設定値が入力設定されることで、１包装サイクルに対するアンビル１４およびホーン１５の動作位置(動作タイミング)における「ナイフ出開始タイミング」が前記算出部４４で自動算出されて、そのタイミング値が数値表示部に表示される。なお、ナイフタイミングのデータ入力設定は、前記ナイフタイミング設定部４７の「設定値入力表示部」をタッチ操作することで、数値入力キーがポップアップウィンドウとして表示され、その数値入力キーによりナイフタイミングをデータ入力することができる。

【0027】

次に、実施例に係るエンドシール装置の作用について説明する。
包装機を運転するに際し、前記タッチパネル１９に設定画面４５を表示して、ナイフタイミング設定部４７の数値表示部をタッチ操作して表示された数値入力キーによって、ナイフ１６の刃先１６ａがアンビル１４のシール面３０ｂから最も突出したナイフタイミングを、アンビル１４およびホーン１５の動作タイミングによる数値によりデータ入力する。前記算出部４４は、入力設定されたナイフタイミングの数値と、包装速度とに基づいて、ナイフ１６の作動開始タイミングを算出し、その算出値が前記作動開始タイミング表示部４８の数値表示部に表示される。例えば、図６(１)に示す如く、運転時の第１の包装速度が２００個／分として設定されている場合に、ナイフ１６の刃先１６ａがアンビル１４のシール面３０ｂから最も突出したナイフタイミングとして１包装サイクルを３６０度で角度換算したタイミング値として、数値(１８０度)を入力設定すると、ナイフ１６の作動開始タイミングの数値(１６０度)が算出部４４で算出されて前記作動開始タイミング表示部４８の数値表示部に表示される。そして、制御手段２０は、当該包装速度で回転動作するアンビル１４およびホーン１５の前記エンコーダ４９からの信号に基づく動作位置との関係で、ナイフ１６(切断手段２９)が、算出された作動開始タイミング(１６０度)で動作を開始して入力設定されたナイフタイミング(１８０度)で最大突出位置に至るように、前記ナイフ駆動用サーボモータ３５が駆動制御され、ナイフ１６が所定の突き出し速度によって筒状フィルム１０を突っ切ると共にナイフ１６の両側に位置するアンビル１４およびホーン１５のシール面３０ｂ,２７ｂで筒状フィルム１０が挟持されて、該筒状フィルム１０がエンドシール・切断される。

【0028】

これに対して、例えば、運転時の包装速度が第１の包装速度より低速となる、第２の包装速度として１００個／分の包装速度に変更された場合には、ナイフ１６の突き出し、戻り速度は、第１の包装速度の場合と共通の速度で動作させるので、図６(２)に示す如く、刃先１６ａがアンビル１４のシール面３０ｂから最も突出したナイフタイミング数値(１８０度)は変更されることなく、算出部４４において、ナイフ１６の動作を開始するナイフタイミングとして、前記第１の包装速度でナイフ１６の動作を開始するナイフタイミングより遅れたタイミングとなる数値(１７０度)が算出される。また、図６(３)に示す如く、例えば、包装機の寸動ボタンを押し続けることで、予め設定された低速度に制限された調整運転速度による第３の包装速度２０個／分となって、包装機が運転される場合においても、ナイフ１６の突き出し、戻り速度を包装速度の変化に依存しない所定の共通速度で動作させ、刃先１６ａがアンビル１４のシール面３０ｂから最も突出したナイフタイミング数値(１８０度)は変更されることなく、算出部４４において、ナイフ１６の動作を開始するナイフタイミングとして、先の包装速度１００個／分の時のナイフ１６の動作を開始するナイフタイミングより更に遅れた数値(１７５度)の作動開始タイミングが算出される。すなわち、包装速度を変更した際には、ナイフ１６の移動速度を変えることなくナイフ１６の作動開始タイミングが変更される。そして、制御手段２０は、各包装速度で回転動作するアンビル１４およびホーン１５の前記エンコーダ４９からの信号に基づく動作位置との関係で、算出された夫々のナイフタイミング(１７０度、１７５度)でナイフ１６の移動を開始して入力設定されたナイフタイミング(１８０度)で最大突出位置に至るように、前記ナイフ駆動用サーボモータ３５が駆動制御される。これにより、アンビル１４およびホーン１５が噛合位置(筒状フィルム１０を挟持する位置)に至るタイミングに対応してナイフ１６が最大突出位置に至り、アンビル１４およびホーン１５のシール面３０ｂ,２７ｂで挟持された筒状フィルム１０が切断される。

【0029】

実施例のエンドシール装置では、ナイフ１６が最大突出位置となるナイフタイミングを入力設定するだけで、包装速度に応じたナイフ１６の作動開始タイミングが算出部４４で自動的に算出されるので、包装速度を変更した場合に、その都度人手で作動開始タイミングを変更調節することなく、アンビル１４とホーン１５とにより筒状フィルム１０を挟持位置との関係で同じ箇所で筒状フィルム１０を切断することができる。また、包装速度の変化でナイフ１６の移動速度(加速度および減速度)が変わることなく、該ナイフ１６の作動開始タイミングを変更するので、ナイフ１６の突っ切り動作が変わることなく筒状フィルム１０の切断を良好にでき、切断不良品の発生を防ぐことができる。例えば、寸動運転などのように包装速度が、包装機の標準包装速度(例えば、２００個／分)より極端に低い場合であっても、ナイフ１６による筒状フィルム１０の切れが変わらずに筒状フィルム１０の切断を良好に行うことができる。

【0030】

実施例のエンドシール装置では、切断手段２９の進退移動手段１７をナイフ駆動用サーボモータ３５で作動するよう構成したので、ナイフ１６を精度よく進退移動することができる。従って、ナイフ１６の進退移動と、アンビル１４およびホーン１５の回転動作との間にタイミングのズレが生じて、ナイフ１６がホーン１５のシール面２７ｂなどに接触して破損などするのを防ぐことができる。すなわち、高速包装においてもシール体１４,１５の回転と相まってナイフ動作の遅れが生じることなく、筒状フィルム１０の切断を精度よく良好に行うことができる。また、タッチパネル１９に表示した設定画面４５において、ナイフタイミングを数値入力するよう構成したので、ナイフタイミングの設定が簡単である。

【0031】

実施例のエンドシール装置では、一対のシール体１４,１５を回転式としたので、高速化が求められる包装に好適に採用することができる。また、シール体１４,１５を、アンビル１４とホーン１５とで構成して超音波振動によって筒状フィルム１０をエンドシールするよう構成し、切断手段２９が配設されていないホーン１５を振動発生手段２３により超音波振動するよう構成したので、振動発生手段２３による超音波振動の影響を切断手段２９や進退移動手段１７が直接受けることはなく、超音波振動により切断手段２９や進退移動手段１７が損耗して動作不良が生じて、ナイフタイミングが変化してしまうような事態になるのを未然に防ぐことができる。

【0032】

(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。また、以下の変更例に限らず、実施例に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用することができる。
(1) アンビル１４に設けるシール片３０は、２つに限らず１つであってもよく、移動部材３１に配設するナイフ１６やホーン１５に設けるシール受片２７の数は、アンビル１４に設けるシール片３０の数に対応していればよい。
(2) リンク機構３３、作動機構３４、ナイフ駆動用サーボモータ３５により、ナイフ１６を進退移動する進退移動手段１７を構成したが、該進退移動手段１７は、その他各種の作動形態を採用することができる。例えば、サーボモータ３５に代えてエアシリンダによってリンク機構３３を作動する構成や、リンク機構を用いることなく他の作動機構によりサーボモータやエアシリンダなどの駆動手段でナイフ１６を進退移動する構成などを採用することができる。
(3) 実施例では一対のシール体１４,１５を回転駆動する回転式のエンドシール装置に適用したが、回転式に限らず、開閉式、その他ボックスモーション式におけるシール切断装置の突っ切りナイフ形態に適用することができる。
(4) シール切断装置は、超音波式のエンドシール装置に適用した場合で例示したが、加熱したシール体によるヒートシール方式のシール切断装置にも適用することができる。
(5) タッチパネル１９によりナイフ１６の刃先１６ａが前記最大突出位置に至るナイフタイミングを直接数値入力するようにしたが、数値データを呼び出して設定するなどの設定形態を採用したり、シール体１４,１５を噛合位置まで移動して、そのタイミングデータが読み込まれて表示され、その設定データを前記最大突出位置に至るナイフタイミングとして設定したりするなどの設定形態を採用することもできる。
または、ナイフ１６の刃先１６ａが前記最大突出位置に至るナイフタイミングは、入力設定によらず、シール体１４,１５の噛合位置に至る噛合タイミングとの関係で予めプログラム設定値として記憶しておき、そのプログラム設定値に対して最大突出位置となるナイフタイミングを補正することで設定する操作などを行うようにしたものであっても良い。

【符号の説明】

【0033】

１０ 筒状フィルム(筒状包装材)，１４ アンビル(一方のシール体)
１５ ホーン(シール体)，１６ ナイフ，１６ａ 刃先，１７ 進退移動手段
１８ シーラ検出手段，１９ タッチパネル(データ入力手段)，２０ 制御手段
２１ｂ 軸部(中空軸)，２５ シール用サーボモータ，３３ リンク機構
３５ ナイフ駆動用サーボモータ，３６ 作動ロッド，３９ ナイフ検出手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】