(57)【要約】【課題】  内容物やゴミなどの噛み込みが発生しても、所望の加圧力（シール圧）が得られる製袋包装機を提供する。【解決手段】  筒状のフィルムを挟む一対のシールジョー２５ａ，２５ｂを開閉することでフィルムＦｂの流れ方向に対して横方向に帯状にシールして包装された商品を生産する製袋包装機に関する。シールジョー２５ａ，２５ｂを開閉駆動するために正逆回転するモータと、モータの駆動力をシールジョー２５ａ，２５ｂに伝達し、シール時にシール圧を増大させるリンク機構と、モータの駆動を制御するためのモータドライバとを備え、シール時における一対のシールジョー２５ａ，２５ｂの間の間隙Δの大きさに応じて、シール時におけるモータの回転トルクを制御することを特徴とする。【選択図】        図４
2006193176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの流れ方向に沿った端部同士を縦シール装置でシールしてフィルムを筒状に成形し、該筒状に成形したフィルム内に内容物が充填された後に前記筒状のフィルムを挟む一対のシールジョーを開閉することで前記フィルムの流れ方向に対して横方向に帯状にシールして包装された商品を生産する製袋包装機において、
前記シールジョーを開閉駆動するために正逆回転するモータと、
前記モータの駆動力を前記シールジョーに伝達し、前記シールジョーによるシール時にシール圧を増大させるリンク機構と、
前記モータの駆動を制御するためのモータドライバとを備え、
前記シール時における前記一対のシールジョーの間の間隙の大きさに応じて、当該シール時における前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項２】
請求項１において、前記シール時において前記間隙に対応する物理量を検出する検出手段を更に備え、前記検出された物理量に基づいて、前記シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項３】
請求項１において、前記シール時において前記モータが停止したときの前記モータの実際の回転角を検出する検出手段を更に備え、前記検出手段で検出されたモータの回転角に基づいて、前記シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項４】
請求項１において、前記シール時における前記リンク機構のリンクの回転角を検出する検出手段を更に備え、前記検出手段で検出されたリンクの回転角に基づいて、前記シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項５】
請求項２、３もしくは４において、前記リンク機構の幾何学的な構造と前記検出手段による検出結果に基づいて、前記シール圧が所定値となるように演算するための演算式を記憶する記憶部を更に備え、前記演算式に基づいて前記シール圧が所定値となるように前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項６】
請求項２、３もしくは４において、前記検出手段による検出結果に応じて前記シール時のモータの回転トルクを制御するための制御値を記憶する記憶部を更に備え、前記記憶部から前記制御値を読み出して前記シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにした製袋包装機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項において、前記シールジョーが全開から概ね閉じるまでの第１期は前記モータが当該モータの回転速度を基準に制御され、一方、前記概ね閉じた後のシール時である第２期は前記モータが前記回転トルクを基準に制御され、前記閉じたシールジョーが全開に至る第３期は前記モータが前記回転速度を基準に制御される製袋包装機。
【請求項８】
請求項７において、前記シールジョーの閉時におけるモータの回転角の閾値を記憶する記憶部を更に備え、
前記第２期において、前記閾値まで前記モータが回転していない場合には前記シールジョーによるシール動作を停止し、
一方、前記第２期において、前記閾値以上に前記モータが回転している場合には、前記シールジョーに前記シール圧を付与するようにした製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるピロー型に包装を行う製袋包装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製袋包装機のシールジョーにごみ等が付着すると、シール圧が変化してシール不良の原因となる。そのため、従来より、シールジョーとリンク機構との間にスプリングを設け、所定量を越える加圧力を当該スプリングによって吸収することにより、一定の加圧力を得る方法が採用されている。
【０００３】
しかし、スプリングを用いて加圧力を制御する方法では、加圧力を変更するには、スプリングの予圧変更やスプリング自体の交換を行う必要があり、煩雑である。特に、多品種少量生産時の段取替が頻繁となった場合には、その都度、機械の調整を行う必要があり作業の煩雑さが問題となる。
【０００４】
一方、設計上、幾何的に求まるリンク機構のトグルが効く状態に基づき、リンク駆動用のモータの回転トルクと加圧力との関係を一義的に求め、モータのトルク制御によって一定の加圧力を得る方法が提案されている（特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平５−０００１１０号
【特許文献２】特公平８−０２５５４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータのトルク制御を行う方法では、たとえば、シールジョー間に内容物が挟まった場合や、シールジョーの表面にゴミが付着している場合、あるいは、製袋するフィルムの厚みが異なる場合には、設計上想定していたモータのトルクと実際に必要なトルクとが異なる。そのため、これがシール不良の原因となる。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、内容物やゴミなどの噛み込みが発生しても、所望の加圧力（シール圧）が得られる製袋包装機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の製袋包装機は、フィルムの流れ方向に沿った端部同士を縦シール装置でシールしてフィルムを筒状に成形し、該筒状に成形したフィルム内に内容物が充填された後に前記筒状のフィルムを挟む一対のシールジョーを開閉することで前記フィルムの流れ方向に対して横方向に帯状にシールして包装された商品を生産する製袋包装機において、前記シールジョーを開閉駆動するために正逆回転するモータと、前記モータの駆動力を前記シールジョーに伝達し、前記シールジョーによるシール時にシール圧を増大させるリンク機構と、前記モータの駆動を制御するためのモータドライバとを備え、前記シール時における前記一対のシールジョーの間の間隙の大きさに応じて、当該シール時における前記モータの回転トルクを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
シールジョーが開いた状態において、モータが正回転してリンク機構を介してシールジョーが閉方向にスライド移動し、やがて、シールジョーが概ね閉じると、シールジョーの移動速度が「０」または「０」に近づいて、これにより、シールジョーによるシール（溶着）が行われる。
このシール時に、一対のシールジョーの間の間隙が予め想定した程度の通常時は、リンク機構による力の増幅が図られて、所定のシール圧が得られる。一方、前記間隙が予め想定した値よりも大きいと、リンク機構による力の増幅が不十分となるので、モータの回転トルクを前記通常時よりも大きくするように制御する。
このように、シール時のモータの回転トルクを制御することによって、前記シールジョーの間の間隙に拘わらず、所定のシール圧を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、前記シール時において前記間隙に対応する物理量を検出する検出手段を更に備え、前記検出された物理量に基づいて、前記シール時の前記モータの回転トルクを制御する。  前記物理量としては、前記間隙に対応するシールジョー間の距離を検出してもよいが、以下に説明するモータやリンクの回転角を検出してもよい。
【００１０】
すなわち、前記検出手段としては、たとえば、前記シール時において前記モータが停止したときの前記モータの実際の回転角を検出する検出手段を更に備え、前記検出手段で検出されたモータの回転角に基づいて、前記シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにしてもよい。
【００１１】
この場合、モータの回転角が所定の回転角であれば、通常の回転トルクが発生するようにモータを制御し、一方、たとえば、シールジョーの表面にゴミ等が付着していてモータの回転角が所定の回転角に至らないときは、通常よりも大きな回転トルクを発生させて所定のシール圧が得られるようにモータをトルク制御する。このように、モータの回転角に基づいて回転トルクを制御することで、シール時のモータの回転角に拘わらず、所定のシール圧が得られる。
【００１２】
また、前記検出手段としては、たとえば、前記シール時における前記リンク機構のリンクの回転角を検出する検出手段を更に備え、前記検出手段で検出されたリンクの回転角に基づいて、シール時の前記モータの回転トルクを制御するようにしてもよい。
【００１３】
リンク機構の回転中心の位置やリンクの長さは、各機物ごとに制作誤差が生じる。そのため、モータの回転角が所定の回転角であっても、前記シールジョー間の間隙が所定値とならないおそれがある。これに対し、リンクの実際の回転角に基づいてモータの回転トルクを制御することで、モータの回転角とリンクの回転角との関係に機物ごとの寸法誤差があっても、所定のシール圧が得られる。
【００１４】
本発明においては、前記リンク機構の幾何学的な構造と、前記検出手段による検出結果に基づいて前記シール圧が所定値となるように演算するための演算式を記憶する記憶部を更に備え、前記演算式に基づいて前記シール圧が所定値となるように前記モータの回転トルクを制御するようにしてもよい。
このように、演算を行うことにより、テーブルに制御値を記憶させる手間が省ける。
【００１５】
一方、本発明においては、前記検出手段による検出結果に応じて前記シール時のモータの回転トルクを制御するための制御値を記憶する記憶部を設け、前記記憶部から前記制御値を読み出して前記モータの回転トルクを制御するようにしてもよい。
【００１６】
本発明においては、前記シールジョーが全開から概ね閉じるまでの第１期は前記モータが当該モータの回転速度を基準に制御され、一方、前記概ね閉じた後のシール時である第２期は前記モータが回転トルクを基準に制御され、前記閉じたシールジョーが全開に至る第３期は前記モータが前記回転速度を基準に制御されるのが好ましい。
このように、速度制御とトルク制御を併用することで、単位時間当たりの高い処理能力と、シールの信頼性の双方を実現することができる。
【００１７】
この場合、前記シールジョーのシール時におけるモータの回転角の閾値を記憶する記憶部を更に備え、前記閾値まで前記モータが回転していない場合には前記シールジョーによるシール動作を停止し、一方、前記閾値以上に前記モータが回転している場合には、前記シール時にシール圧を付与するのが好ましい。
このように制御することにより、大きな異物が咬み込んだ場合にモータに過大なトルクが発生するのを回避できる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」とあるのは、正面視でそれぞれ「手前側」、「奥側」、「右側」、「左側」を意味する。
【００１９】
図１〜７は、実施例１を示す。
図１に示すように、本製袋包装機２は、上方から投入された内容物Ｍをフィルム（以下、「包材」という）Ｆｂで包装して袋詰めの商品Ｂを製造するものである。
【００２０】
全体構成：
製袋包装機２は、ロール支持部２１、フォーマ２２、プルダウンベルト機構２３、縦シール装置２４および横シール装置２５などを備えている。
矢印ａで示すように、ロール支持部２１から繰り出された帯状の包材Ｆａは、フォーマ２２のセーラ２２ａおよびチューブ２２ｂにより、左右両縁部が重ね合わされて筒状に形成された包材Ｆｂになる。
プルダウンベルト機構２３が、筒状の包材Ｆｂを左右両側からチューブ部材２２ｂに押し付けながら、矢印ｂで示すように下方へ搬送する。同時に、縦シール装置２４が、前記筒状包材Ｆｂの重ね合わせ部を長手方向（流れ方向）に縦シールを行う。
【００２１】
前記筒状包材Ｆｂ内に内容物Ｍが投入された後、横シール装置２５が筒状包材Ｆｂを前後両側から挟み付けて、該筒状包材Ｆｂの所定位置を幅方向に帯状に横シールを行うと共に、図示しないカッタ装置が該シール部分を切断して商品Ｂを作成する。
【００２２】
横シール装置２５：
図２および図３は、横シール装置２５の概略平面図である。
図２及び図３に示すように、横シール装置２５は前後一対、かつ、左右方向へ延びるシールジョー２５ａ，２５ｂを有している。シールジョー２５ａ，２５ｂは、移動機構４０により、図２のように、シール時に互いに接近した近接状態と、図３の離反（開）状態との間を繰り返し移動される。
【００２３】
各シールジョー２５ａ，２５ｂは、それぞれ、図示しないヒータを有している。シールジョー２５ａ，２５ｂは、前記近接状態に移動されることで、筒状包材Ｆｂを挟み付け、前記ヒータが筒状包材Ｆｂを互いに溶着する。
【００２４】
移動機構４０：
図２に示すように、横シール装置２５は、前記移動機構４０を搭載する架台３０を有している。
前記架台３０は、前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム３１と、該サイドフレーム３１を中央側および後ろ側で連結する連結部材３２ａ，３２ｂとを有している。架台３０は、サイドフレーム３１，３１から左右の外方へ突設された４つのブラケット３３を介して製袋包装機２のフレーム２ａに支持されている。
【００２５】
移動機構４０は、一対の摺動ロッド４１およびベース部材４２ａ，４３を備えている。摺動ロッド４１は、各サイドフレーム３１に沿って、前後方向に延設されている。摺動ロッド４１は、サイドフレーム３１に設けられた複数のガイド４４を介して架台３０に摺動自在に支持されている。摺動ロッド４１の前後端には、それぞれベース部材４２ａ，４３が固定されており、摺動ロッド４１およびベース部材４２ａ，４３により四角形の枠が形成されている。前側のベース部材４２ａには、前側シールジョー２５ａが後方に向って突設されている。
【００２６】
一方、前記摺動ロッド４１，４１間には、摺動部材４２ｂが架け渡されている。摺動部材４２ｂは摺動ロッド４１に嵌合するスライダ４５を介して、摺動ロッド４１に対してスライド自在に設けられている。摺動部材４２ｂには後側シールジョー２５ｂが前方に向って突設されている。
したがって、シールジョー２５ａ，２５ｂは、それぞれ、サイドフレーム３１に対して前後方向に移動可能に設定されている。
なお、図を見易くするために、後側シールジョー２５ｂおよびその駆動系の部材に網点を施している。
【００２７】
リンク機構（往復スライダクランク機構）：
シールジョー２５ａ，２５ｂは、以下に述べるリンク機構により、前後方向に往復移動される。
中央側の前記連結部材３２ａには、サーボモータ４９ｂのギヤボックス４９ａが固定されている。該モータ４９ｂの出力軸（図示せず）には、駆動軸４６が連結されており、前記モータ４９ｂの正逆回転により、前記駆動軸４６が正逆方向に回転駆動される。
【００２８】
前記駆動軸４６には、クランク４７の中央部が固定されている。クランク４７の両端部には、それぞれ、連接棒４８ａ，４８ｂが回転可能に設けられている。前方の連接棒４８ｂには摺動部材４２ｂが点Ｏ１を中心に相対回転可能に接続されており、後方の連接棒４８ａには後側ベース部材４３が相対回転可能に接続されている。
【００２９】
駆動軸４６の回転により、クランク４７が駆動軸４６の周りに矢印ｃ方向に回転されると、図３に示すように、連接棒４８ａが後側ベース部材４３を前方へ引き寄せ、摺動ロッド４１および前側ベース部材４２ａを介して前側シールジョー２５ａが前方に移動される。同時に、連接棒４８ｂが摺動部材４２ｂを後方に引き寄せ、後側シールジョー２５ｂが後方に移動される。その結果、シールジョー２５ａ，２５ｂは、図２に示す近接状態から、図３に示す離反状態となる。
【００３０】
一方、クランク４７が駆動軸４６の周りに逆方向（図２の矢印ｄ方向）に回転されると、図２に示すように、連接棒４８ａが後側ベース部材４３を後方に押し出し、摺動ロッド４１を介して前側シールジョー２５ａが後方に移動される。同時に、連接棒４８ｂが摺動部材４２ｂを前方に押し出し、後側シールジョー２５ｂが前方に移動される。その結果、シールジョー２５ａ，２５ｂは、図３に示す離反状態から、図２に示す近接状態となる。
【００３１】
したがって、クランク４７、連接棒４８ｂおよび摺動部材（スライダ）４２ｂと、クランク４７、連接棒４８ａおよび後側ベース部材（スライダ）４３とで構成される２組のリンク機構は、２組の往復スライダクランク機構を構成している。このリンク機構は、モータ４９ｂの駆動力をシールジョー２５ａ，２５ｂに伝達し、該シールジョー２５ａ，２５ｂによるシール圧を増大させるトグルジョイントを構成している。
【００３２】
図４は、近接状態の各状態におけるシールジョー２５ａ，２５ｂの正面断面図と、当該状態における前記リンク機構とを対応させた模式図である。なお、図４および図５の模式図では、後ろ側のリンク機構を例示している。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、設計上想定された通常時には、近接状態（シール時）におけるシールジョー２５ａ，２５ｂ間に所定の隙間Δが生じ、クランク４７が所定のクランク角（リンクの回転角）θとなる。ここで、クランク角θとは、駆動軸４６の回転中心（力点）Ｏ２と前記点Ｏ１とを結んだ直線（基準線）Ｃと、クランク４７とがなす角度である。
図４（ｂ）に示す厚いフィルムを用いた場合や、図４（ｃ）のシールジョー２５ａ，２５ｂ間にゴミ等が付着した場合、図４（ｄ）の内容物Ｍを噛み込んだ場合には、近接状態時におけるクランク角θが、図４（ａ）の通常時よりも大きくなる。
【００３４】
ここで、本製袋包装機２のリンク機構は、前述のように往復スライダクランク機構からなるトグルジョイントを構成している。そのため、クランク４７が回転してクランク角θの値が０に近づくに従い、スライダに加わる力（シール圧）が急激に増大する。
したがって、図４（ｂ）〜図４（ｄ）のように、クランク角θが所定値よりも若干でも大きい場合には、シール圧が著しく小さくなる。
【００３５】
第１期〜第３期：
そこで、本製袋包装機２では、図６に示すように、モータ４９ｂのトルクの制御をシールジョー２５ａ，２５ｂが全開（図３の離反状態）から概ね閉じる（図２）までの第１期、前記概ね閉じた後のシール時である第２期（近接状態）、閉じたシールジョー２５ａ，２５ｂが全開（図３）に至る第３期に分けて制御している。かかる第２期において、モータ４９ｂは回転トルクを基準に制御され、第１期および第３期では、モータ４９ｂは速度を基準に制御される。
【００３６】
図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、シールジョー２５ａ，２５ｂの移動速度とモータの回転トルクを経時的に表した表である。
図６（ａ）に示す通常時（図４（ａ））には、前記第２期において、所定のトルクでモータ４９ｂが回転され、所定のシール圧でシールが行われる。
一方、図６（ｂ）に示すように、厚いフィルムを用いた場合（図４（ｂ））やゴミなどがシールジョー２５ａ，２５ｂ間に付着した場合（図４（ｃ））には、シール圧を所定の値に保つために、モータ４９ｂの回転トルクを前記所定のトルクよりも大きくしている。
【００３７】
第２期におけるトルク制御：
前記第２期において、本製袋包装機２では以下のように、モータ４９ｂのトルク制御を行い、シールジョー２５ａ，２５ｂによるシール圧が概ね一定となるように制御される。
前記トルク制御は、クランク角θを検出し、当該クランク角θに基づいてモータ４９ｂの回転トルクを制御することにより行われる。
すなわち、まず、エンコーダ等の検出手段を用いて前記クランク角θを検出し、当該クランク角θに基づいてシール圧を算出する。つぎに、前記算出されたシール圧が所定のシール圧になるように、駆動軸４６の軸トルクを算出する。当該駆動軸４６の軸トルクに基づき、モータ４９ｂの回転トルクを算出して、モータ４９ｂのトルク制御を行う。
【００３８】
駆動軸４６の軸トルクの算出：
図５において、連接棒４８ｂ（４８ａ）の角αと、クランク４７に対する垂線と連接棒４８ｂとがなす角βとは、それぞれ下記の(1),(2) 式で算出することができる。
sin α＝ｒ・sin θ/L    ……(1) 
β＝π/2−θ−α        ……(2) 
α：前記基準線Ｃと連接棒４８ｂとがなす角度
β：クランク４７に対する垂線と連接棒４８ｂとがなす角度
Ｌ：連接棒４８ｂの長さ
ｒ：クランク４７の長さ
【００３９】
この時、駆動軸４６の軸トルクＴに対するクランク接線方向の推力Ｆ、連接棒の軸方向の推力Ｐおよびシール圧Ｐｘは、それぞれ以下の(3) 〜(5) で表される。
Ｆ＝Ｔ／ｒ        ……(3) 
Ｐ＝Ｆ／cos β    ……(4) 
Ｐｘ＝Ｐ・cos α  ……(5) 
【００４０】
上記式(1) から(5) までの関係式を用いることにより、所定のシール圧Ｐｘを得るための駆動軸４６の軸トルクＴは、下記の(6) 式を用いて算出することができる。
Ｔ＝Ｐｘ・ｒ・cos α／cos β  ……(6) 
したがって、上記(6) 式は、駆動軸４６の軸トルクＴはクランク角θの関数ｆ（θ）であることが分かる。よって、クランク角θを検出することにより、所望するシールジョー２５ａ，２５ｂの加圧力Ｐｘを得るための駆動軸４６の軸トルクＴを算出することができる。
【００４１】
モータ４９ｂのトルク制御：
当該算出された駆動軸４６の軸トルクＴに基づき、減速比などを加味した所定の演算を行うことにより、モータ４９ｂの回転トルクが得られる。この回転トルクは、モータ４９ｂの駆動電流と所定の相関関係（概ね比例）があるので、当該モータ４９ｂへの駆動電流を制御することにより、所望する回転トルクが得られる。
したがって、第２期において、クランク角θを検出し、当該クランク角θに応じてモータ４９ｂの回転トルクを制御することにより、シール圧を概ね一定に保つことができる。
【００４２】
ところで、図４（ｄ）に示すように、シールジョー２５ａ，２５ｂ間に、たとえば、内容物Ｍなどの大きな異物の噛み込みが生じた場合には、クランク角θが大きくなる。かかる場合に、前述のトルク制御を行うとモータ４９ｂに過大なトルクが発生する。そこで、本製袋包装機２では、クランク角θが所定の噛み込み閾値以上の場合には、シール動作を停止するように設定されている。
【００４３】
機器構成：
図７に示すように、製袋包装機２は、該製袋包装機２を制御するコントロールユニット（制御手段）５０を備えている。コントロールユニット５０は、たとえば、マイコンからなり、コントロールユニット５０には、タッチスクリーン５６、プルダウンベルト機構２３、縦シール装置２４、横シール装置２５およびエンコーダ２８などが図示しないインターフェイスを介して接続されている。
【００４４】
横シール装置２５は、モータ４９ｂ、ロータリーエンコーダ２９および該モータ４９ｂの駆動を制御するためのモータドライバ２６を備えている。モータドライバ２６はロータリーエンコーダ２９に接続されていると共に、コントロールユニット５０に接続されている。ロータリーエンコーダ２９は、モータ４９ｂの回転軸の回転角の検出を行い、当該検出された角度を、モータドライバ２６を介してコントロールユニット５０に送る。一方、モータドライバ２６は、モータ４９ｂに供給する電流値を可変することで、モータ４９ｂの回転トルクの大きさを制御することが可能である。
【００４５】
エンコーダ２８は、クランク角θの検出を行い、当該検出された角度をコントロールユニット５０に送る。ここで、エンコーダ２８は、シール時において、シールジョー２５ａ，２５ｂ間の間隙に対する物理量を検出する検出手段の一例を構成している。
【００４６】
コントロールユニット５０は、ＣＰＵ５１およびメモリ（記憶手段）５２を備えている。メモリ５２には、演算式記憶部５３、商品情報記憶部５４および閾値記憶部５５などが設けられている。
演算式記憶部５３には、モータ４９ｂの回転トルクを制御するための前記数式（１）〜（６）などが予め記憶されている。これらの数式は、前述したように、リンク機構の幾何学的な構造と、エンコーダ２８による検出結果に基づいて、シールジョー２５ａ，２５ｂのシール圧が所定値となるように演算を行うための演算式である。
商品情報記憶部５４には、商品Ｂの生産に必要な種々の値からなる商品情報が、商品毎に予め記憶されている。閾値記憶部５５には、予め設定された前記噛み込み閾値が記憶されている。
【００４７】
包装動作：
本システムが起動すると、ＣＰＵ５１が演算式記憶部５３および閾値記憶部５５から演算式および噛み込み閾値を読み出す。一方、作業員が所定の操作を行い生産する商品の選択等を行うと、ＣＰＵ５１が商品情報記憶部５４から当該商品の生産に必要な商品情報を読み出し、商品Ｂの生産が開始される。
【００４８】
図１に示す製袋包装機２の筒状包材Ｆｂ内に内容物Ｍが投入されと、プルダウンベルト機構２３（図１）が前記袋長分、筒状包材Ｆｂを下方に移動させる。
その後、シール工程が開始される。図２のシールジョー２５ａ，２５ｂが互いに閉方向に移動され、内容物Ｍが投入された筒状包材Ｆｂがシールされると共に切り離され、商品１が生産される。同時に、筒状包材Ｆｂの下端部には、新たな底部が形成される。
【００４９】
一方、前記筒状包材Ｆｂの下方への移動により、ロール支持部２１から帯状包材Ｆａが引き出され、セーラ２２ａを介してチューブ２２ｂに巻き付けられて筒状に成形される。該筒状に成形された帯状包材Ｆａ（筒状包材Ｆｂ）の重ね合わせ部は縦シール装置２４によって長手方向にシールされ、新たな筒状包材Ｆｂが形成される。
【００５０】
第１期：
ここで、前記シール工程において、図３に示すシールジョー２５ａ，２５ｂの離反状態から、図２に示す近接状態までの第１期には、図６（ａ）に示すように、ＣＰＵ５１がモータ４９ｂの速度制御を行う。すなわち、所定のトリガーでモータ４９ｂに一定の電流を流して、モータ４９ｂが所定の回転速度に至るまでモータ４９ｂが加速される（０〜Ｔ１）。その後、モータ４９ｂを定速運転させ、クランク４７が所定の回転角まで回転（Ｔ１〜Ｔ２）すると、モータ４９ｂに逆方向の回転トルクを発生させてモータ４９ｂを停止（Ｔ２〜Ｔ３）させることで、概ね一定の閉じた位置で２５ａ，２５ｂを停止させる。
【００５１】
第２期：
第２期では、モータ４９ｂが一定の前期トルクで所定の微小時間（Ｔ３〜Ｔ４）若干回転し、シールジョー２５ａ，２５ｂで筒状包材Ｆｂを挟む。その後、エンコーダ２８からの検出値に基づき、前述したトルク制御が行なわれる（Ｔ４〜Ｔ５）。
【００５２】
トルク制御；
すなわち、図７のＣＰＵ５１がエンコーダ２８からの検出値に基づき、図５のクランク角θを算出する。ＣＰＵ５１は、この算出した角度に基づき、演算式記憶部５３から読み出した前述の数式（１）〜（６）を用いて、所定のシール圧を得るための駆動軸４６の軸トルクＴを算出する。つぎに、ＣＰＵ５１は、前記算出された軸トルクＴに基づき、当該軸トルクＴを発生させるためのモータ４９ｂの回転トルクを減速比等から算出する。ＣＰＵ５１は、モータドライバ２６に当該回転トルクに対応する電流値をモータ４９ｂに供給させる。その結果、モータ４９ｂが当該回転トルクで駆動されることにより、概ね一定のシール圧が得られる。
【００５３】
たとえば、図４（ａ）に示す通常時においては、図４（ｅ）に示す前記クランク角θが設計上想定された概ね一定の値となるため、図６（ａ）に示す前記トルク制御時（Ｔ４〜Ｔ５）の回転トルクは、概ね一定の後期トルクとなる。一方、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、たとえば、厚いフィルムを用いた場合や、ゴミ等が付着した場合には、図４（ｆ）に示すクランク角θが大きくなるため、図６（ｂ）に示すように、トルク制御時（Ｔ４〜Ｔ５）の回転トルクは前記通常時の後期トルクよりも大きな値となる。
【００５４】
なお、ＣＰＵ５１は、閾値記憶部５５から読み出した噛み込み閾値と、クランク角θとを比較し、クランク角θが当該閾値よりも大きな場合（閾値までモータ４９ｂが回転していない場合）には、図４（ｄ），（ｇ）に示すように、大きな異物の噛み込みが生じたと判断して、モータ４９ｂに過大なトルクが発生するのを防止するために、シール動作を停止させる。
【００５５】
第３期：
その後、図２に示す近接状態から図３に示す離反状態に至るまでの第３期では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ＣＰＵ５１が再びモータ４９ｂに対して速度制御を行う。
すなわち、モータ４９ｂを逆回転させて、該モータ４９ｂが所定の回転速度に至るまでモータ４９ｂが加速される（Ｔ５〜Ｔ６）。その後、モータ４９ｂを定速運転させ、クランク４７が所定の回転角まで回転（Ｔ６〜Ｔ７）すると、モータ４９ｂに正方向の回転トルクを発生させてモータ４９ｂを停止させる（Ｔ７〜Ｔ８）。
【実施例２】
【００５６】
前述の実施例１では、エンコーダ２８によりクランク角θを検出し、当該クランク角θに基づいてモータ４９ｂの回転トルクを算出したが、本実施例２では、エンコーダ２８を設けていない。すなわち、ロータリーエンコーダ２９で検出されたモータ４９ｂの実際の回転角θＭからクランク角θを算出し、当該算出されたクランク角θから前述の演算式を用いて、モータ４９ｂの回転トルクを算出する。
【００５７】
このように、クランク角θを検出するエンコーダ２８を必ずしも設ける必要はない。しかし、移動機構４０の製造上の機械的な誤差等により、モータ４９ｂを所定の回転角で停止させてもクランク角θが小さくまたは大きくなる場合がある。これに対し、前記実施例１では、モータの回転角θＭに基づいてクランク角θを算出するのではなく、クランク角θ自体を検出して、モータ４９ｂの回転トルクを制御するので、移動機構４０に製造上の機械的な誤差が生じても一定のシール圧を得ることができる。
【００５８】
すなわち、前記実施例１においては、前記連接棒４８ｂやクランク４７が短い場合には、前記通常時のクランク角θが小さな値となるので、前記モータ４９ｂの後期トルクが小さな値となり、一方、前記連接棒４８ｂやクランク４７が長い場合には、前記通常時のクランク角θが大きな値となるので、前記モータ４９ｂの後期トルクが大きな値となって、移動機構４０に製造上の機械的誤差が生じても、概ね一定のシール圧が得られる。
【実施例３】
【００５９】
図８は実施例３を示す。
図８（ａ）に示すように、本実施例では、実施例１で説明した演算式記憶部５３の代わりに、制御値記憶部５７が設けられている。
図８（ｂ）に示すように、制御値記憶部５７には、前記クランク角θと、モータ４９ｂの回転トルクを制御するための制御値とが、予め互いに関連付けられてされている。前記制御値は、たとえば、モータ４９ｂの回転トルクに対応する電流値からなる。
その他の構成は実施例１と同様であり、その説明および図示を省略する。
【００６０】
前述の実施例１では、演算式を用いて、シール圧が所定値となるようにモータ４９ｂの回転トルクを制御した。これに対し、本実施例３では、エンコーダ２８がクランク角θを検出すると、ＣＰＵ５１が、当該クランク角θに関連付けられたモータ４９ｂの制御値を制御値記憶部５７から読み出す。ＣＰＵ５１は、モータドライバ２６を介して、モータ４９ｂに当該制御値に対応する電流を流すことで、トルク制御を行いシール圧を一定にする。
【００６１】
なお、本実施例３において、制御値記憶部５７に、モータの回転角θＭと制御値とを、予め関連付けて記憶させてもよい。かかる場合には、ロータリーエンコーダ２９が検出したモータの回転角θＭに基づいて、トルク制御が行われる。
【００６２】
なお、クランク角θやモータの回転角θＭの検出を行う代わりに、シール時においてシールジョー２５ａ，２５ｂ間の間隙に対応する物理量を検出する別の検出手段を設けてもよい。かかる検出手段としては、たとえば、前記シールジョー２５ａ，２５ｂ間の距離を測定する測距センサを用いることができる。前記検出された間隙に対応する距離に基づき、モータ４９ｂの回転トルクの制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本製袋包装機は、いわゆるピロー型に袋詰めされる商品の製造に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１にかかる製袋包装機を示す概略側面図である。
【図２】同横シール装置のシール状態を示す概略平面図である。
【図３】同横シール装置の開放状態を示す概略平面図である。
【図４】近接状態におけるシールジョーの正面断面図と、当該状態におけるリンク機構の模式図である。
【図５】リンク機構の模式図である。
【図６】シールジョーの移動速度とモータの回転トルクの関係を示す図である。
【図７】同製袋包装機の概略構成図である。
【図８】本発明の実施例３にかかる製袋包装機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
２：製袋包装機
２４：縦シール装置
２５ａ，２５ｂ：シールジョー
２６：モータドライバ
２８，２９：エンコーダ（検出手段）
４２ｂ：摺動部材（リンク機構の一部）
４３：後側ベース部材（リンク機構の一部）
４７：クランク（リンク機構の一部）
４８ｂ：連接棒（リンク機構の一部）
４９ｂ：モータ
５３：演算式記憶部
５５：閾値記憶部
５７：制御値記憶部
Ｂ：商品
Ｆａ：帯状の包材（フィルム）
Ｆｂ：筒状包材（フィルム）
Ｍ：内容物
θ：クランク角
Δ：間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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