(57)【要約】【課題】製袋充填機において横シ−ルを施す際のシ−ル体のシ−ル圧を良好に検出して異物の噛込みの有無を良好に判定し得る噛込み判定装置を提供する。【解決手段】両シール体６，７による挟持圧が設定圧を超えた際にシール体６に対し支持体４をシール体６，７の相対方向へ移動させて連係手段１２からシール体６へのエネルギー伝達を抑制するコイルばね１０（衝撃吸収手段）と、連係手段１２からシール体６に至るまでの駆動力伝達経路にコイルばね１０とは並列の関係で配設され、挟持圧が設定圧を超えた際に支持体４に対するシール体６の移動量又は単位時間当りの移動量に応じて移動し負圧を発生させるエアシリンダ１４（負圧発生手段）と、エアシリンダ１４により発生した負圧を検出する圧力センサ１９と、圧力センサ１９からの検出情報に基づく負圧の値と設定値との比較により両シール体６，７による異物の噛込みの有無を判定する制御手段２１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を内包した筒状フィルムを挟持して横シールを施す一対のシール手段と、この両シール手段を相対させて支持する一対の支持手段と、この両支持手段と連係して駆動手段から伝達される駆動力により両支持手段を介して両シール手段の相対方向へ該シール手段を互いに近接離間させる動きに変換する連係手段とを備えた製袋充填機において、
前記両シール手段による挟持圧が設定圧を超えた際に、前記シール手段に対し前記支持手段を両シール手段の相対方向へ移動させて前記連係手段から前記シール手段へのエネルギー伝達を抑制する衝撃吸収手段と、
前記連係手段から前記シール手段に至るまでの駆動力伝達経路に前記衝撃吸収手段とは並列の関係で配設され、前記挟持圧が設定圧を超えた際に前記支持手段に対するシール手段の移動量または単位時間当りの移動量に応じて移動し負圧を発生させる負圧発生手段と、
この負圧発生手段によって発生した負圧を検出する検出手段と、
この検出手段からの検出情報に基づく前記負圧の値と設定値との比較により、前記両シール手段による異物の噛込みの有無を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする製袋充填機における噛込み判定装置。
【請求項２】
前記負圧発生手段は、前記支持手段とシール手段の一方に設けたシリンダと他方に設けたピストンを有するエアシリンダを備え、前記シリンダ内にて前記ピストンが前記一対のシール手段の相対方向に移動することによって生じた負圧室の容積の変化に応じて負圧が変化するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の製袋充填機における噛込み判定装置。
【請求項３】
前記検出手段は、エア配管を介して前記エアシリンダの負圧室に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の製袋充填機における噛込み判定装置。
【請求項４】
前記衝撃吸収手段は、コイルばね又はエアばねからなる弾性体であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つの請求項に記載の製袋充填機における噛込み判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製袋充填機により横シールを施す際の物品の欠けらや粉状物などの異物の噛込みの有無を判定する噛込み判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の製袋充填機では、横シール装置における一対のシール体間への異物の噛込みの有無を判定するために、シ−ル時におけるシ−ル体の位置またはシ−ル圧を検出し、両シ−ル体の接近位置またはシ−ル圧に応じて、異物の噛込みの有無を判定する技術などが知られている。
【０００３】
シ−ル体の位置を検出する場合には、異物の噛込みの有無によって生じるフィルムの厚みの変動幅が微少であるため、高度な判定精度が望めない。
そこで、判定精度を高めるためにシ−ル体のシ−ル圧を検出する場合には、例えば下記の特許文献１に示すように、歪ゲージによる荷重検出器がシ−ルバーに配設され、シ−ルバーが移動した際の荷重を検出して異物の噛込みの有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３２７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献１に示した荷重検出器にはシ−ルバーに対する駆動力が直接伝達されるため、荷重検出器は大きな衝撃を受けることによって故障などによる検出不良を招くおそれがある。
【０００６】
この発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、製袋充填機において横シ−ルを施す際のシ−ル体のシ−ル圧を良好に検出して、異物の噛込みの有無を良好に判定し得る噛込み判定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】
【０００７】
請求項１の発明に係る製袋充填機は、物品を内包した筒状フィルム（２）を挟持して横シールを施す一対のシール手段（６，７）と、この両シール手段（６，７）を相対させて支持する一対の支持手段（４，５など）と、この両支持手段（４，５など）と連係して駆動手段から伝達される駆動力により両支持手段（４，５など）を介して両シール手段（６，７）の相対方向へ該シール手段（６，７）を互いに近接離間させる動きに変換する連係手段（１２）とを備えている。製袋充填機の噛込み判定装置は、下記の衝撃吸収手段（１０）と負圧発生手段（１４）と検出手段（１９）と判定手段（２１）とを備えている。前記衝撃吸収手段（１０）は、前記両シール手段（６，７）による挟持圧が設定圧を超えた際に、前記シール手段（６）に対し前記支持手段（４）を両シール手段（６，７）の相対方向へ移動させて前記連係手段（１２）から前記シール手段（６）へのエネルギー伝達を抑制する。前記負圧発生手段（１４）は、前記連係手段（１２）から前記シール手段（６）に至るまでの駆動力伝達経路に前記衝撃吸収手段（１０）とは並列の関係で配設され、前記挟持圧が設定圧を超えた際に前記支持手段（４）に対するシール手段（６）の移動量または単位時間当りの移動量に応じて移動し負圧を発生させる。前記検出手段（１９）は、この負圧発生手段（１４）によって発生した負圧を検出する。前記判定手段（２１）は、この検出手段（１９）からの検出情報に基づく前記負圧の値と設定値との比較により、前記両シール手段（６，７）による異物の噛込みの有無を判定する。
【０００８】
請求項１の発明では、一対のシ−ル手段による挟持圧が設定圧を超えた際に、連係手段からシ−ル手段へのエネルギー伝達を衝撃吸収手段により抑制することにより、連係手段
からシ−ル手段に至るまでの駆動力伝達経路に衝撃吸収手段とは並列の関係で配設された負圧発生手段、並びにその負圧発生手段に接続された検出手段に加わる衝撃を抑制することができる。よって、検出不良を招く一要因を排除することができる。
【０００９】
また、以上のように配設された負圧発生手段によって得られた、シール手段の移動量または単位時間当りの移動量に応じた負圧であることから、負圧を良好に検出することができると共に、その検出情報に基づき異物の噛込みの有無を良好に判定することができる。
【００１０】
請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記負圧発生手段は、前記支持手段（４，５など）とシール手段（６，７）の一方に設けたシリンダ（１５）と他方に設けたピストン（１６）を有するエアシリンダ（１４）を備え、前記シリンダ（１５）内にて前記ピストン（１６）が前記一対のシール手段（６，７）の相対方向に移動することによって生じた負圧室の容積の変化に応じて負圧が変化するよう構成されている。
【００１１】
請求項２の発明では、エアシリンダを利用した簡単な構成の負圧発生手段により、シール手段の移動量または単位時間当りの移動量に応じて負圧を発生させることができる。
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記検出手段（１９）はエア配管（２０）を介して前記エアシリンダ（１４）の負圧室（１８）に接続されている。
【００１２】
請求項３の発明では、エアシリンダに接続した簡単な構成のエア配管を利用して、検出手段によりエアシリンダの負圧を検出することができる。
請求項１〜３のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項４の発明において、前記衝撃吸収手段（１０）は、コイルばね又はエアばねからなる弾性体である。
【００１３】
請求項４の発明では、コイルばね又はエアばねからなる弾性体を利用した簡単な構成の衝撃吸収手段により、連係手段から両シール手段へのエネルギー伝達を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、製袋充填機において、一対のシール体による挟持圧が設定圧を超えた際のシ−ル体のシ−ル圧を良好に検出して、物品の欠けらや粉状物などの異物の噛込みの有無を良好に判定し得る噛込み判定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】横形製袋充填機における横シール手段の主体部を概略的に示す部分正面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）（ｃ）は（ａ）の部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態に係る横形製袋充填機は、原反ロール（不図示）から引き出された帯状フィルムを製袋手段（不図示）で筒状に成形して、その筒状フィルムに縦シール手段（不図示）で縦シールを施すと共に、供給コンベヤ（不図示）から搬送されてきた物品を所定間隔毎に内包した筒状フィルム２を、図１に示す横シール手段の上下シール体６，７により挟持することによって、筒状フィルム２の搬送方向に対し交差する左右方向（幅方向）に横シ−ルを施し、不図示のカッターでフィルムを切断する動きを繰り返して、ピロー包装品を得る装置である。
【００１７】
この横シール手段の主体部１においては、筒状フィルム２の搬送方向（前後方向）に対し直交する左右方向の両側でスライドロッド３（支持手段）が配設され、その両スライドロッド３の上端部間に上側支持体４（支持手段）が架設されている。また、上側支持体４の下方には、左右のスライドロッド３が上下方向にのみ移動し得るようスライドロッド３を支持する支持部５ｂを左右に有する下側支持体５（支持手段）が配設されている。上側支持体４には、中空円筒形状のガイド体４ａが上側支持体４の２箇所から下方に延出するよう配設されている。各ガイド体４ａ内には、吊下軸６ａが上下方向にのみ移動し得るよう配設され、その吊下軸６ａの下端に上シール体６（シール手段）が配設されている。よって、上シール体６と、下側支持体５と一体の台５ａ（支持手段）上に支持された下シール体７（シール手段）とは、筒状フィルム２の搬送路Ｌを挟んで相対している。
【００１８】
前記上側支持体４上の左右両側には中空円筒形状のカバー８，９が取着されている。前記カバー８，９の内部には吊下軸６ａの上端に螺着されたストッパ６ｂが配設されており、そのストッパ６ｂが支持手段としてのガイド体４ａに当接することにより、上シール体６と吊下軸６ａの下方への移動を規制している。各ガイド体４ａにはガイド体４ａに対し吊下軸６ａを下方に向けて所定の力で付勢するようコイルばね１０（衝撃吸収手段である弾性体）が配設されている。
【００１９】
本横シール手段では、詳細を図示しないが、スライドロッド３や上側支持体４などからなる上側の支持手段と、下側支持体５などからなる下側の支持手段の夫々が、連係手段１２に接続されている。連係手段１２は、サーボモータなどの駆動手段１１から伝達された駆動力によって上側と下側の支持手段を夫々、相反する上下方向へ移動させて、上下のシール体６，７を相対する上下方向（一対のシール手段の相対方向）へ近接離間させる動きに変換する。連係手段１２の主要部は、例えば、リンク機構やカム機構やプーリ機構やギヤ機構などからなる周知の駆動力伝達機構である。本実施形態における連係手段１２には、上下のシール体６，７が、筒状フィルム２を挟持した状態で筒状フィルム２と共に筒状フィルム２の搬送方向の下流側に移動しながら横シールを施し、筒状フィルム２から互いに離間するボックスモーション運動を繰り返す機能が付加されている。
【００２０】
支持手段としてのカバー９側には上シール体６や吊下軸６ａと上側支持体４との相対移動に関連して負圧を発生させる負圧発生手段としてのエアシリンダ１４が配設されている。
【００２１】
エアシリンダ１４は、支持手段としてのカバー９に設けられたシリンダ１５と、このシリンダ１５に配設されたピストン１６と、一端部側がシリンダ１５内のピストン１６に連結されており、他端部側がカバー９内でストッパ６ｂを吊下軸６ａに固定している固定具６ｃに連結されたピストンロッド１７を備えている。
【００２２】
よって、ピストン１６は、ピストンロッド１７、固定具６ｃ及び吊下軸６ａを介して上シール体６に設けられており、一対のシール体６による筒状フィルム２を挟持する圧力が序々に高まって、図２（ａ）の状態のコイルばね１０を更に縮める方向に上シール体６に上側支持体４が接近し出す際に、シリンダ１５内において移動を開始するように配設されている。即ち、図２（ｂ）に示すように、シリンダ１５内の段差部１５ａに当接しているピストン１６は、一対のシール体６による挟持圧が設定圧を超えた際に段差部１５ａから離れる方向に移動を開始する。
【００２３】
シリンダ１５の外周には外部と連通する通気孔１５ｂ，１５ｃが設けられている。通気孔１５ｂは段差部１５ａと重なる位置に設けられ、エア配管２０を介して圧力センサ１９（検出手段）に接続され、通気孔１５ｃは大気に開放されている。
【００２４】
例えば、図２（ｃ）に示すように、ピストン１６が移動すると、ピストン１６、ピストンロッド１７及びシリンダ１５によって、シリンダ１５内には気密性を維持することができるよう密閉された負圧室１８が形成されることから、ピストン１６の移動量Ｈの増加に追従するように負圧室１８内の容積が広がって負圧室１８内の負圧の値（負圧の絶対値）が大きくなる。よって、上下のシール体６，７の挟持圧が設定圧を超えた際、即ち、コイルばね１０をさらに圧縮するように上シ−ル体６と上側支持体４との相対移動が開始された際には、負圧室１８が形成される。
【００２５】
また、物品の欠けらや粉状物などの異物を噛込むことなく筒状フィルム２に適切に横シールを施す際にも負圧室１８が形成されるが、上下のシール体６，７が物品の欠けらや粉状物などの異物を噛込んだ場合には、適切に横シールを施す場合と比較して、負圧室１８の容積が広がって負圧室１８内の負圧の値（負圧の絶対値）が大きくなる。
【００２６】
負圧室１８内の圧力（負圧）は、圧力センサ１９によって検出され、フィルム送りや供給コンベヤや横シール装置などの駆動制御などを行なう制御手段２１に出力される。
制御手段２１においては、圧力センサ１９からの検出情報に基づく負圧の値（負圧の絶対値）と予め設定された噛込み判定基準値（設定値）と比較し、負圧の値（負圧の絶対値）が設定値を超えた場合に異物の噛込みが生じたものと判定し、超えていない場合には異物の噛込みが生じていないものと判定する。
【００２７】
そして、異物の噛込みが生じたものと判定された場合には、制御手段２１により、表示や音などによる放置や駆動制御の停止（運転停止）などの様々な対応に用いる制御信号が生成される。
【００２８】
本実施形態は下記の効果を有する。
（１）  一対のシ−ル体６，７による挟持圧が設定圧を超えた際に、連係手段１２からシ−ル体６へのエネルギー伝達を衝撃吸収手段としてのコイルばね１０により抑制することにより、連係手段１２からシ−ル体６に至るまでの駆動力伝達経路にコイルばね１０とは並列の関係で配設された負圧発生手段としてのエアシリンダ１４、並びにそのエアシリンダ１４に接続された圧力センサ１９に加わる衝撃を抑制することができ、検出不良を招く一要因を排除することができる。
【００２９】
（２）  負圧室１８の気密性を維持した状態で、負圧室１８の容積をエアシリンダ１４を用いて変動させる。そして、両シール体６，７による挟持圧が設定圧に達して上シール体６に対し上側支持体４が接近し始めるまでは、エアシリンダ１４の負圧室１８を大気圧の状態とし、接近し始めた後は、上側支持体４及び上シール体６の移動量に追従するようにエアシリンダ１４の負圧室１８の容積が変化し、その容積変化に応じて負圧が大きくなるように構成されていることから、異物の噛込みの有無に応じて負圧変動幅の差が大きくなる。よって、エアシリンダ１４やコイルばね１０などの簡単な構成で、異物の噛込みの有無を良好に判定することができる。
【００３０】
（３）  エアシリンダ１４やエア配管２０やコイルばね１０を利用した簡単な構成の噛込み判定装置を採用することができる。
（４）  上側支持体４上に設置したエアシリンダ１４と圧力センサ１９とを互いにエア配管２０により接続したので、エア配管２０を長くして、加熱された上シール体６から離した位置に圧力センサ１９を配設し、圧力センサ１９を保護することができる。
【００３１】
本発明の趣旨に反しない範囲で前記実施形態以外にも適宜変更可能であり、例えば下記のような構成を採用することができる。
・  衝撃吸収手段としては、コイルばね１０以外に、エアばねや、スポンジなどからなる弾性体や、緩衝装置などを採用してもよい。また、コイルばね１０が伸長する程、衝撃吸収量が多くなると共に、負圧の値（絶対値）が大きくなるように、連係手段１２からシール手段に至るまでの駆動力伝達経路にコイルばね１０を配設してもよい。
【００３２】
・  特開２０１２−１７１６６９号公報に示された第一実施形態又は第二実施形態の製袋充填機のシール装置に負圧発生手段を設置し、負圧を検出してもよい。
・  エアシリンダ１４においてピストン１６が瞬間的に移動する際に、シール体６の移動量に対応するピストン１６の移動量を検出して噛込みを判定すること以外に、シール体６の単位時間当りの移動量の大きさに対応するピストン１６の移動速度の大きさに追従して瞬間的に発生する負圧を検出することにより噛込みを判定するようにしてもよい。
【００３３】
・  横形製袋充填機以外に縦形製袋充填機などの横シール手段に噛込み判定装置を採用することができる。また、これらの横シール手段において、一対のシール体が前述のボックスモーション運動を行うことなく単に相対する方向にのみ近接離間するようにしてもよい。
【００３４】
・  上側支持体４上の両カバー８，９のうち、一方のカバー９側にのみ噛込み判定装置を設置すること以外に、他方のカバー８側にも噛込み判定装置を設置するようにしてもよい。
【００３５】
・  圧力センサとしては、負圧によってダイヤフラムを変形して歪ゲージの抵抗を変化させて電気信号にする圧力センサや静電容量形センサなどの周知のセンサを採用し得る。
【符号の説明】
【００３６】
４，５…支持体（支持手段）、６，７…シール体（シール手段）、１０…コイルばね（衝撃吸収手段）、１１…駆動手段、１２…連係手段、１４…エアシリンダ（負圧発生手段）、１５…シリンダ、１６…ピストン、１８…負圧室、１９…圧力センサ（検出手段）、２１…制御手段（判定手段）。
【図１】
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【図２】
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