(57)【要約】【課題】簡単な構成で横型製袋充填機の停止時にシール体の熱影響をフィルムに及ぼさないようにし得る横型製袋充填機におけるエンドシール装置を提供する。【解決手段】一対のシール体２４,２８を上下動可能に備えるシールユニット２９がスライドガイド１４,１４に案内されて水平移動可能に配設される。フィルム移送方向に沿って水平に延在するネジ軸３２ａに、シールユニット２９に設けたボールネジナット３４が螺合している。ネジ軸３２ａは、第１サーボモータ３３により正逆回転される。ボールネジ３２および第１サーボモータ３３からなる水平作動機構３０は、カットピッチに応じて設定されたシールユニット２９の水平移動中心を、水平移動可能範囲内で前後に位置変更し得るよう構成される。【選択図】図４
2006168823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物(M)が充填された筒状フィルム(F)の移送路を挟んで上下に対向し、該筒状フィルム(F)の移送と共にその移送方向へ移動しつつ対向的に近接・離間移動する一対のシール体(24,28)により、筒状フィルム(F)の前記被包装物(M)を挟む前後に所定のカットピッチでエンドシールを施す横型製袋充填機におけるエンドシール装置において、
前記一対のシール体(24,28)が上下に開閉作動可能に配設され、スライドガイド(14)に案内されてフィルム移送方向に沿って水平移動可能に配設されるシールユニット(29)と、
前記シールユニット(29)を水平方向に往復移動させる水平作動機構(30)と、
前記一対のシール体(24,28)を、前記水平作動機構(30)とは独立して前記シールユニット(29)の往復動に同調して開閉作動する開閉作動機構(50)とからなり、
前記水平作動機構(30)は、前記シールユニット(29)の水平移動可能範囲内における水平移動中心をカットピッチに応じて変更し得るよう構成されている
ことを特徴とする横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項２】
前記水平作動機構(30)におけるシールユニット(29)の水平移動中心を、設定されたカットピッチに関するデータ値から求めた位置に自動設定する制御装置(35)を備えた請求項１記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項３】
前記制御装置(35)は、前記シールユニット(29)の水平移動距離に関するデータ値が入力手段(42)で入力され、該入力値に応じてシールユニット(29)を所定距離移動するよう前記水平作動機構(30)の作動を制御するようにした請求項２記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項４】
前記制御装置(35)は、前記カットピッチに関するデータ値と、前記被包装物(M)の高さに関するデータ値とが入力手段(42)から入力され、これら各データ値から、前記シールユニット(29)の水平移動中心を求めた位置に自動設定する請求項２または３の何れかに記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項５】
前記水平作動機構(30)は、ボールネジ(32)によってシールユニット(29)を水平移動し得るよう構成すると共に、ボールネジ(32)のネジ軸(32a)を正逆回転する駆動モータ(33)を備える請求項１〜４の何れかに記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項６】
横型製袋充填機の停止時には、前記シールユニット(29)を水平移動中心で停止すると共に、一対のシール体(24,28)が最も離間した開放位置となるよう、前記水平作動機構(30)と開閉作動機構(50)との作動位置を作動制御するようにした請求項１〜５の何れかに記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項７】
前記開閉作動機構(50)における駆動手段(66)は、前記シールユニット(29)の水平移動部外に配設した請求項１〜６の何れかに記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【請求項８】
前記シールユニット(29)の水平移動中心は、包装品種毎に設定記憶される請求項１〜７の何れかに記載の横型製袋充填機におけるエンドシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、横型製袋充填機に採用されるエンドシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
横型製袋充填機(＝包装機)では、製袋器により筒状に成形されながら水平に移送される筒状フィルム中に被包装物を順次供給すると共に、前記筒状フィルムにおける長手方向端縁部の重合面にセンターシールを施し、更に筒状フィルムの被包装物を挟む前後に夫々エンドシール・切断を施すことにより、所謂ピロー包装体を製造し得るようになっている。この包装機において運転を休止する際には、供給コンベヤから筒状フィルムに被包装物を受け渡した位置で停止するように設定されていることが好ましい。これにより、当該包装機の停止時または停止後の起動開始時の動作によって、供給コンベヤから筒状フィルムに被包装物が一定間隔毎に供給されないと云った事態の発生を防ぐことができる。
【０００３】
また、包装機の停止時においては、筒状フィルムにエンドシールを施すエンドシール装置における一対のシール体は、フィルムに接触しない位置で停止するようなタイミングに設定されていることが好ましい。これにより停止時に、加熱されたシール体からの熱影響を受けてフィルムが溶けたりすることなく、良好な包装体を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、包装機において供給コンベヤから被包装物が筒状フィルムへ受け渡される位置からエンドシール装置までの機械的寸法は一定となっており、従って、設定される一包装分のフィルム長さに対応した筒状フィルムのエンドシール間隔によっては、前記被包装物の供給位置とシール体の動作位置との関係で包装機の停止時における前記シール体の停止位置が、フィルムに接触した位置等、シール体の熱によってフィルムに悪影響を及ぼす位置で停止することになってしまうことがある。
【０００５】
これに対応するため、例えば、特許文献１によって提案されている技術は、所定間隔毎に筒状フィルムに供給されるべき被包装物の供給が途絶えた際に、その間はフィルムの供給を一時停止すると共にエンドシール装置も停止するようにしており、このエンドシール装置の停止時期が、回転式のシール体が噛合する時期と一致しているとわかった時に、予めエンドシール装置全体を前後の何れかに所定距離移動し、供給コンベヤから被包装物が受け渡される位置からシール体の噛合位置までの距離を変更し、シール体を所定角度回転させておくことで、シール体が噛合位置で停止しないよう設定している。
【０００６】
なお、包装機のエンドシール装置では、シールに際して包装体の密封性を高めるため等の目的から、ボックスモーション式のものが採用される場合がある。このボックスモーション式のエンドシール装置において、シール体の開閉を行なう駆動手段と、該シール体を前後方向に水平移動させる駆動手段とを備え、シール体の水平移動と開閉動とを独立して行なう構成が採用されたものとして、例えば特許文献２に開示のものが存在する。
【特許文献１】実開平３‐２９４０８号公報
【特許文献２】特開平７−２９１２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献２に開示されるように、シール体の各動作を独立して行なうボックスモーション式のエンドシール装置において、前述した特許文献１に記載の技術を適用した場合、ボックスモーション式の各駆動部を含むシールユニット全体を移動する機構を別途配設する必要があり、構成が複雑になると共に、装置コストが嵩む等の問題を招く。
【０００８】
すなわち本発明は、前述した従来の技術に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置に内在する前記諸問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、簡単な構成で横型製袋充填機の停止時にシール体の熱影響をフィルムに及ぼさないようにし得る横型製袋充填機におけるエンドシール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】
【０００９】
前述した課題を解決し、所期の目的を達成するため、本発明に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置は、
被包装物が充填された筒状フィルムの移送路を挟んで上下に対向し、該筒状フィルムの移送と共にその移送方向へ移動しつつ対向的に近接・離間移動する一対のシール体により、筒状フィルムの前記被包装物を挟む前後に所定のカットピッチでエンドシールを施す横型製袋充填機におけるエンドシール装置において、
前記一対のシール体が上下に開閉作動可能に配設され、スライドガイドに案内されてフィルム移送方向に沿って水平移動可能に配設されるシールユニットと、
前記シールユニットを水平方向に往復移動させる水平作動機構と、
前記一対のシール体を、前記水平作動機構とは独立して前記シールユニットの往復動に同調して開閉作動する開閉作動機構とからなり、
前記水平作動機構は、前記シールユニットの水平移動可能範囲内における水平移動中心をカットピッチに応じて変更し得るよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置によれば、フィルムのカットピッチに応じてシールユニットに与えられる水平移動距離に対する水平移動中心を、該シールユニットの水平移動可能範囲内で前後に変更し得るよう構成したから、複雑な構成を採用することなく、横型製袋充填機の停止時にシール体が常にフィルムに熱影響を与えない開放した状態となる位置で停止するよう設定することができる。
【００１１】
請求項２のエンドシール装置によれば、カットピッチに関するデータ値からシールユニットの水平移動中心が自動設定されるので、水平移動中心を設定する操作が不要となる。請求項３のエンドシール装置によれば、シールユニットの水平移動距離を任意に設定できるから、密封性が要求される包装品その他フィルムの材質に応じて最適なシールをすることが可能となる。請求項４のエンドシール装置によれば、カットピッチに関するデータ値と、被包装物の高さに関するデータ値をデータ入力するのみで、シールユニットの水平移動中心を自動設定することができる。
【００１２】
請求項５のエンドシール装置によれば、駆動モータにより正逆回転されるボールネジを用いてシールユニットを水平移動するよう構成したから、水平移動距離の変更およびシールユニットの往復移動を軽負荷で精度よく実施することができる。請求項６のエンドシール装置によれば、横型製袋充填機の停止時において一対のシール体は上下に最も離間した開放位置で停止するから、フィルムに対する熱影響を確実に抑制し得る。
【００１３】
請求項７のエンドシール装置によれば、開閉作動機構の駆動手段を、シールユニットの水平移動部とは別置としたから、シールユニットの高速作動時における振動の発生を抑制できると共に、駆動手段の負荷を軽減し得る。請求項８のエンドシール装置によれば、シールユニットの水平移動中心は、包装品種毎に設定記憶されているから、品種毎の設定操作が不要となり極めて簡単に品種切換え時の対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置につき、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】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置の全体構成を示すものであって、このエンドシール装置１０の上流側において供給源から繰出された帯状フィルムが製袋手段により成形された筒状フィルムＦに、供給コンベヤＫから所定間隔毎に被包装物Ｍが供給されると共に連続的にセンターシールが施される。そして、所定間隔で被包装物Ｍが充填された筒状フィルムＦが、前記エンドシール装置１０に移送されて、筒状フィルムＦにおける被包装物Ｍを挟む前後でエンドシールが施されるよう構成される。
【００１６】
前記エンドシール装置１０の機枠１１は、図２に示す如く、フィルム移送路から側方(フィルム移送方向と交差する幅方向の一側方)に離間し、矩形枠状に形成された固定機枠１２と、該固定機枠１２に対して平行に上下動するよう配設された可動機枠(機枠)１３とから構成され、該可動機枠１３は、後述する高さ調節手段７５を介して高さ調節可能になっている。
【００１７】
前記可動機枠１３には、そのフィルム移送路側の一側面に、フィルム移送方向に水平に延在する一対のスライドガイド１４,１４が上下方向に離間して平行に配設され、両スライドガイド１４,１４に、後述するシールユニット２９におけるシールフレーム１５が摺動自在に配設されている。このシールフレーム１５は、幅方向に離間する一対の側板１６,１７と、両側板１６,１７間に架設されて上下に離間する一対の連結板１８,１９とから構成され、可動機枠１３と対向する一方の側板１７の外側面に、前記各スライドガイド１４に摺動可能に係合する摺動部材２０が上下に離間して配設されている。
【００１８】
前記一対の連結板１８,１９には、図２に示す如く、幅方向に離間して所定長さの一対のスライドシャフト２１,２１が上下方向に摺動自在に挿通支持されており、下側の連結板１９から下方に延出する一対のスライドシャフト２１,２１の下端部が第１支持部材２２で連結されると共に、上側の連結板１８から上方に延出してフィルム移送路より上方に臨む両スライドシャフト２１,２１の上端部が上保持部材２３により連結されている。この上保持部材２３の下側に、シール面が筒状フィルムＦの移送路を指向する第１のシール体２４が、上下動可能に配設されている。なお第１のシール体２４は、弾性部材としてのバネ２５,２５によって、常には下方に向けて付勢され、該バネ２５,２５により、第１のシール体２４と後述する第２のシール体２８とにより筒状フィルムＦを所定の圧力で挟持するべく機能する。また、第１のシール体２４にはカッタ２６が内装され、第２のシール体２８との噛合時に筒状フィルムＦの切断を行なうよう構成される。
【００１９】
前記上側の連結板１８と上保持部材２３との間のスライドシャフト２１,２１に、前記第１支持部材２２と平行な第２支持部材２７が上下動可能に配設されて、第１支持部材２２と第２支持部材２７とが近接・離間移動可能になっている。この第２支持部材２７の上面には、前記第１のシール体２４とフィルム移送路を挟んで平行に対向する第２のシール体２８が、そのシール面をフィルム移送路に指向させた状態で配設されている。そして、後述する開閉作動機構５０を作動することにより、上下のシール体２４,２８は相互に近接・離間移動し、その近接時に筒状フィルムＦを挟んで噛合することで、該フィルムＦに所定圧力のもとでエンドシールを施すよう構成される。そして、上下のシール体２４,２８、スライドシャフト２１,２１、第１および第２の支持部材２２,２７、バネ２５、カッタ２６およびシールフレーム１５からなるシールユニット２９が、後述する水平作動機構３０を作動することにより前記一対のスライドガイド１４,１４に沿ってフィルム移送方向の前後に水平移動するようになっている。
【００２０】
前記可動機枠１３に配設される水平作動機構３０は、図３または図４に示す如く、可動機枠１３に配設されたフィルム移送方向に離間する一対の軸受３１,３１に回動自在に枢支されてフィルム移送方向に平行に延在するボールネジ３２におけるネジ軸３２ａと、該ネジ軸３２ａを回転駆動する正逆回転可能な駆動モータとしての第１サーボモータ３３と、前記シールユニット２９のシールフレーム１５に配設されて、前記ネジ軸３２ａに雌ネジ孔が螺合する雌ネジ体としてのボールネジナット３４とから基本的に構成され、前記第１サーボモータ３３は制御装置３５により回転制御される。また第１サーボモータ３３は、ネジ軸３２ａにプーリと無端ベルトとからなる伝達手段３６を介して連繋されており、第１サーボモータ３３を正逆回転することで、ボールネジナット３４の雌ネジ孔とネジ軸３２ａとの螺合作用下に、前記シールユニット２９がフィルム移送方向の前後に水平移動されるよう構成される。
【００２１】
前記可動機枠１３には、前記ボールネジナット３４の移動位置を検知可能な一対の限界センサ３７,３８が、図４に示すようにフィルム移送方向に離間して配設されており、前記シールユニット２９は、一対の限界センサ３７,３８の間の水平移動可能範囲において水平移動し得るように設定される。また両限界センサ３７,３８が配設された中間位置には、ボールネジナット３４の移動位置を検知可能な原点センサ３９が配設されている。
【００２２】
前記制御装置３５は、図５に示す如く、各種設定データを記憶する記憶手段４０と、演算手段４１とを有すると共に、データ入力や項目選択によりデータ設定が可能なタッチパネル等の入力手段４２が接続されており、該入力手段４２により包装機を駆動制御するための各種制御用データに加えて、１包装長に対応するフィルム長さ(カットピッチ)、包装速度、被包装物Ｍの高さ、および水平移動距離と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。これら入力手段４２により入力された各種のデータ値(入力値)は、被包装物Ｍの品目その他の各包装品種毎に前記記憶手段４０に記憶可能となっており、オーダ変更に伴い、品種設定を行なうのみで、先に設定されたデータ値が記憶手段４０から読み出されて自動設定されるようになっている。なお品種設定の入力は、前記入力手段４２を介して実際の品種名を入力したり、予め品種毎に付した品種番号等を入力する方法等を採用可能である。そして、制御装置３５は、前記シールユニット２９の水平動を行なう水平作動機構３０における第１サーボモータ３３および開閉動を行なう後述の開閉作動機構５０における第２サーボモータ６６、前記供給コンベヤＫを駆動する第３サーボモータ４３、フィルム移送機構を駆動する第４サーボモータ４４を同期して駆動制御するよう設定される。また制御装置３５は、包装機を停止(休止)する際には、供給コンベヤＫから筒状フィルムＦに被包装物Ｍの受け渡しが完了した位置となり、前記シールユニット２９が水平移動中心の位置で停止すると共に、該シールユニット２９の水平移動と同調して開閉作動機構５０により開閉動される一対のシール体２４,２８がシールユニット２９の水平移動中心の位置に対応した上下に最も離間した開放位置で停止するタイミングで、各モータ４３,４４,３３,６６を停止制御するよう設定されている。なお、前記原点センサ３９によりボールネジナット３４の移動位置が検知されることで、水平作動機構３０によって水平移動されるシールユニット２９の水平作動位置における原点位置信号が制御装置３５に入力され、前記第１サーボモータ３３に付設されたエンコーダから発信されるパルスとによってシールユニット２９の水平移動現在位置を認識し得るようになっている。
【００２３】
また制御装置３５では、前述したように供給コンベヤＫから筒状フィルムＦに被包装物Ｍの受け渡しが完了した位置で包装機が停止した際に、前記開閉作動機構５０によるシール体２４,２８の開閉位置が上下に最も離間した開放位置となるように、入力手段４２で入力されたカットピッチ(Ｐ)に関するデータ値と水平移動距離(Ｘ１)に関するデータ値とから、シールユニット２９の水平移動可能範囲内での水平移動中心の位置(Ｘｃ)が、以下に示す如く計算されて決定される。
【００２４】
本実施例においては、後述する如く開閉作動機構５０によるシール体２４,２８の開閉動作は定速度で行なわれ、また筒状フィルムＦは一定速度で移送されるよう設定されているから、筒状フィルムＦの移送位置とシール体２４,２８の開閉位置およびシールユニット２９の水平移動位置との夫々の関係において、図６に示すように、包装機の停止時にシール体２４,２８が最も離間した開放位置でのシールユニット２９の水平移動中心の位置(Ｘｃ)は、シール体２４,２８が筒状フィルムＦの最下流側の位置においてシール・切断後に、シール体２４,２８の動作サイクルが１／２サイクル経過した後であって、筒状フィルムＦにおける１／２実包装長(得られる包装体の全長の１／２)分上流側に水平移動した位置となる。このことから、前記筒状フィルムＦがその下流端までに引き出されている長さは、既知の値である被包装物Ｍの筒状フィルムＦへの受け渡し位置から前記シール体２４,２８の水平移動可能範囲の上流端までの距離(Ｌ１)に水平移動可能範囲の距離(Ｘ)を加算した値とカットピッチ(Ｐ)との割合において、「(Ｌ１＋Ｘ)／Ｐ」の約数を求めることで得られ、被包装物Ｆの高さを考慮しない場合でのシールユニット２９の水平移動中心の位置(Ｘｃ)は、得られたフィルム下流端の位置より「Ｐ／２」分上流側に移動した位置となる。
【００２５】
但し、シール体２４,２８で筒状フィルムＦを次の被包装物Ｍとの中間においてシールする際には、筒状フィルムＦが所定量絞り込まれて被包装物Ｍの高さに対応して筒状フィルムＦの下流端部までの全長が縮むことから、次のシール体２４,２８の噛合タイミングを早める必要があり、前記入力手段４２で入力された被包装物Ｍの高さ寸法に関するデータ値から得られる筒状フィルムＦの縮み率分について、前記水平移動中心の位置(Ｘｃ)を上流側に変位した位置とする必要がある。
【００２６】
更にまた、水平移動中心の位置(Ｘｃ)は、前記被包装物Ｍの筒状フィルムＦへの受け渡し位置から水平移動可能範囲の上流端までの距離(Ｌ１)分の位置を基点とする水平移動可能範囲の下流端までの距離(Ｘ)の間において、前記シールユニット２９の水平移動距離(Ｘ１)分について移動し得る位置とする。すなわち、求めるべき水平移動中心の位置(Ｘｃ)が水平移動距離(Ｘ１)との関係において、シールユニット２９が水平移動する範囲が水平移動可能範囲外になっていない位置として求める必要がある。従って、水平移動可能範囲の上流端から水平移動中心の位置(Ｘｃ)までの距離(Ｌ２)との関係が、「Ｌ２≧Ｘ１／２」の条件を満し、かつ前記被包装物Ｍの高さを考慮した位置となるように、水平移動中心の位置(Ｘｃ)を最終的に求める。なお実際には、被包装物Ｍの高さを考慮しない場合と考慮した場合、並びに水平移動可能範囲外であるかどうかについての計算を段階的に行なうのではなく、初めからこれらの値を考慮した計算式によって水平移動中心の位置(Ｘｃ)が求められる。
【００２７】
なお、前述した計算における被包装物Ｍの高さに関するデータ値は、入力手段４２で入力し包装品種毎に記憶手段４０に記憶されるものとしたが、例えばシート状で薄手の被包装物等においてはシール体２４,２８、またはフィルム移送機構の作動における誤差範囲として特にデータ値として与えることなく求めることができ、必要に応じて入力手段４２で入力した値が記憶されるものであって、必ずしも前述した水平移動中心の位置を求める計算のデータ値として引用されなくてもよい。また、高さの異なる複数品種の被包装物Ｍを包装しない、例えば１品目のみの包装を行なう際等、高さに関するデータ値の変更を要しないものにあっては、予めプログラム設定されているものであってもよい。
【００２８】
この計算結果に基づき制御装置３５は、開閉作動機構５０の第２サーボモータ６６を所定量回転させて一対のシール体２４,２８が相互に最も離間する開放位置まで移動し、また水平作動機構３０の第１サーボモータ３３を所定量回転することで、前記原点位置を基準として前記求められた水平移動中心の位置(Ｘｃ)までの所定距離分下流側に移動した位置にシールユニット２９を水平移動して位置決めする。すなわち、第１サーボモータ３３に付設された前記エンコーダから発信されるパルスによって回転数および回転方向が検出され、該パルス信号を基に前記制御装置３５により第１サーボモータ３３が回転制御されて、シールユニット２９が水平移動中心(Ｘｃ)に位置決めされる。そして、その位置でシールユニット２９を、前記入力手段４２で入力されたデータ値に相当する水平移動距離(Ｘ１)往復移動するよう設定される。
【００２９】
図２に示す如く、前記シールフレーム１５における上下の連結板１８,１９の間に取付板４５が配設され、該取付板４５および前記摺動部材２０が配設された一方の側板１７に、幅方向に延在する作動軸４６が回動自在に枢支されている。この作動軸４６における取付板４５から突出する一端部に、作動部材４７が一体回転可能に配設されている。そして、作動部材４７における作動軸４６から径方向一方向に延出する端部に一端部が回動自在に連結された第１作動杆４８の他端部が、前記第１支持部材２２に回動自在に連結される。また作動部材４７における作動軸４６から径方向他方向に延出する端部で、第１作動杆４８の枢支位置とは周方向に位相が１８０度異なる位置に一端部が回動自在に連結された第２作動杆４９の他端部が、前記第２支持部材２７に回動自在に連結されている。すなわち、作動部材４７が後述する回転機構６２により所定角度範囲で正逆方向に回動される際には、両作動杆４８,４９のクランク運動により、第１支持部材２２と第２支持部材２７とが相互に近接・離間移動し、これに伴い上下のシール体２４,２８が前記フィルム移送路を挟んで相互に近接・離間移動するよう構成される。実施例では、第１作動杆４８、第２作動杆４９、作動部材４７、作動軸４６、回転機構６２および該回転機構６２を作動する第２サーボモータ６６から、シール体２４,２８を開閉動する開閉作動機構５０が構成される。なお、前記作動軸４６における一方の側板１７から外方(可動機枠側)に突出する端部に作動材５１の一端が一体的に回動するよう連結されると共に、作動材５１の他端にフォロワ５２が回動自在に枢支してある。
【００３０】
前記可動機枠１３の内部には、図３に示す如く、取付けフレーム５３が配設され、該取付けフレーム５３に、フィルム移送方向と交差して水平に延在する一対の駆動軸５４,５５が前後に離間して回転自在に配設されている。下流側の第１駆動軸５４の内側端部(フィルム移送路側の端部)に第１平歯車５６が一体的に回転するよう配設されると共に、上流側の第２駆動軸５５の内側端部に支持材５７の一端が一体的に回転するよう連結されている。第１平歯車５６の偏心位置に一端部が回動可能に連結されて前後に延在するレール部材５８の他端部が、前記支持材５７の他端に回動自在に連結されて、レール部材５８は常に水平姿勢に保持されるようになっている。このレール部材５８には、図４に示す如く、前後に延在する長孔５８ａが形成され、該長孔５８ａ内に、前記作動材５１に枢支されたフォロワ５２が転動可能に臨んでいる。また第１駆動軸５４の外側端部に第１連杆５９が一体的に回転するよう配設されると共に、第２駆動軸５５の外側端部に第２連杆６０が一体的に回転するよう配設され、この第１および第２連杆５９,６０における駆動軸５４,５５から径方向に延出する一端部間に、連繋部材６１が回動可能に連結されている。すなわち実施例では、第１平歯車５６、支持材５７、第１連杆５９、第２連杆６０、連繋部材６１およびレール部材５８から回転機構６２が構成され、該回転機構６２が、後述する第２サーボモータ６６で作動されるようになっている。
【００３１】
前記取付けフレーム５３には、前記第１駆動軸５４の下方位置に枢支軸６３が回動自在に枢支されており、該枢支軸６３の内側端部に一体的に回転するよう配設した第２平歯車６４が、前記第１平歯車５６に噛合している。この枢支軸６３は、プーリと無端ベルトとからなる伝達手段６５を介して取付けフレーム５３に配設された駆動手段としての第２サーボモータ６６に連繋され、該モータ６６を一定方向に連続回転することで、第２平歯車６４に噛合する第１平歯車５６を一定方向に回転するよう構成される。そして、第１平歯車５６の回転に伴い、前記連繋部材６１、第２連杆６０および第２駆動軸５５を介して支持材５７が同一方向に回転し、前記レール部材５８が水平姿勢を保持したまま旋回運動を行なうよう構成されている。これにより、レール部材５８の長孔５８ａに係合しているフォロワ５２を介して作動材５１、作動軸４６および作動部材４７が所定角度範囲で正逆方向に回動し、該作動部材４７に第１および第２作動杆４８,４９を介して連結された第１支持部材２２と第２支持部材２７とが相互に近接・離間移動し、この結果として上下のシール体２４,２８が相互に近接・離間移動(上下動)するようになっている。また開閉作動機構５０は、第２サーボモータ６６を一定速で回転制御することにより、第１のシール体２４および第２のシール体２８が、予め設定されたシールユニット２９の水平移動距離における最も上流側に移動してから下流側に向けて移動する間の所定タイミングで相互に近接させ、最も下流側に移動するまでの所定タイミングで相互に離間させることができるように設定されている。
【００３２】
すなわち実施例では、第１サーボモータ３３を正逆回転すると共に第２サーボモータ６６を一定方向に連続回転することで、水平作動機構３０と開閉作動機構５０とが同調して作動し、前記第１のシール体２４と第２のシール体２８とは、フィルム移送方向上流側で相互に近接して噛合し、この噛合状態で下流側に水平移動した後、相互に離間して上流側に水平移動する運動(ボックスモーション)を繰返す。なお、シール体２４,２８の噛合状態でのフィルム移送方向への移動速度は、フィルム移送速度と略同一速度となるよう前記第１サーボモータ３３が回転制御されるように設定されている。また第１サーボモータ３３は、被包装物Ｍのサイズに対応して設定されるフィルムのカットピッチと、所望の包装速度とから得られる筒状フィルムＦの移送速度と、設定包装速度とに応じて前記制御装置３５により変速制御されるように設定され、また第２サーボモータ６６は、設定包装速度に応じて一定速の速度値が制御装置３５により変更される。
【００３３】
前記固定機枠１２の上部には、図４に示す如く、調節軸６７が回動自在に枢支されると共に、該調節軸６７には軸方向に離間して一対の第１ハスバ歯車６８,６８が一体回転可能に配設される。また固定機枠１２に、各第１ハスバ歯車６８と噛合する第２ハスバ歯車６９が夫々回動自在に枢支されると共に、各第２ハスバ歯車６９には上下方向に延在する調節ネジ７０が夫々一体的に回転するよう配設され、各調節ネジ７０が前記可動機枠１３の対応位置に設けた支材７１に形成した雌ネジ孔に螺挿されている。前記調節軸６７は、プーリと無端ベルトとからなる伝達手段７２を介して固定機枠１２にブラケット７３を介して配設された調節用モータ７４に連繋され、該モータ７４を正逆方向に回転することで、調節ネジ７０と雌ネジ孔とからなる調節ネジ手段による螺合作用下に可動機枠１３は固定機枠１２に対して上下方向に移動する。これにより、後述する移送コンベヤ７６,７７で移送される被包装物Ｍの高さに応じて、前記一対のシール体２４,２８が噛合する高さ位置の調節を行ない得るようになっている。なお、支材７１、雌ネジ孔、調節ネジ７０および調節軸６７により高さ調節手段７５が構成される。
【００３４】
前記エンドシール装置１０におけるシールユニット２９を挟んでフィルム移送方向の上流側と下流側に、図１に示す如く、移送レベルを一致させた第１移送コンベヤ７６と第２移送コンベヤ７７とが直列に配設されている。なお、両移送コンベヤ７６,７７の構成は略対称であるので、第１移送コンベヤ７６の構成についてのみ説明し、第２移送コンベヤ７７の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。
【００３５】
すなわち、上流側に配置される第１移送コンベヤ７６は、前記固定機枠１２に配設されてフィルム移送路に臨む固定フレーム７８と、この固定フレーム７８の内側においてフィルム移送方向の水平移動が可能に配設された移動フレーム７９とを備える。また、固定フレーム７８および移動フレーム７９に複数のプーリ８０が回転可能に枢支され、これらプーリ８０間に無端ベルト８１が走行可能に巻掛けられて第１移送コンベヤ７６が構成され、無端ベルト８１は図示しないモータにより走行するようになっている。
【００３６】
前記第１移送コンベヤ７６では、無端ベルト８１がフィルム移送速度と略同速で走行されるよう設定されており、該無端ベルト８１に載置された被包装物Ｍが充填された筒状フィルムＦは、シールユニット２９に向けて移送される。また第２移送コンベヤ７７では、無端ベルト８１が第１移送コンベヤ７６における無端ベルト８１の走行速度よりも高速となるよう設定されており、シールユニット２９の両シール体２４,２８によりエンドシール・切断された先行の包装体を、後続の未包装体から確実に切離して排出し得るよう構成されている。
【００３７】
図１に示す如く、前記第１移送コンベヤ７６の移動フレーム７９における下流端部近傍の幅方向左右両側に、第１カム溝８２ａを形成した第１カム板８２が夫々配設されている。また前記第２移送コンベヤ７７の移動フレーム７９における上流端部近傍の幅方向左右両側に、第２カム溝８３ａを形成した第２カム板８３が夫々配設されている。前記第２のシール体２８を挟んでフィルム移送方向の前後に位置する第１カム板８２と第２カム板８３とに形成される第１カム溝８２ａと第２カム溝８３ａとは、図１に示す如く対称となるよう形成される。そして、第１カム溝８２ａに、前記第２支持部材２７に配設された保持材８４に枢支されている第１のローラ８５が転動可能に係合されると共に、第２カム溝８３ａには、同じく保持材８４に枢支されている第２のローラ８６が転動可能に係合される。
【００３８】
前記第１および第２カム溝８２ａ,８３ａの形状は、前記両移送コンベヤ７６,７７の対向端部を、シールユニット２９の水平移動並びに一対のシール体２４,２８の開閉動作に伴って、フィルム移送方向に沿って進退動すると共に相互に近接・離間するよう設定される。すなわち図１に示すように、第２のシール体２８が最下点に位置した状態では、両移動フレーム７９,７９の対向端部が相互に近接することで両移送コンベヤ７６,７７の対向端部が近接して筒状フィルムＦ中に供給された被包装物Ｍを第１移送コンベヤ７６から第２移送コンベヤ７７に移送し、また第２のシール体２８の上昇移動と共に保持材８４が上昇すると、両移動フレーム７９,７９の対向端部が相互に離間することで両移送コンベヤ７６,７７の対向端部が離間して、第２のシール体２８の上昇移動を許容する隙間を形成するよう構成されている。
【００３９】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係るエンドシール装置の作用につき説明する。包装機の運転開始に先立ち、前記入力手段４２を介して包装機を駆動制御するための各種データ並びにカットピッチ、被包装物Ｍの高さ、およびシールユニット２９の水平移動距離等、夫々に関するエンドシール装置１０を制御するための所定のデータ値が入力される。前記シールユニット２９の水平移動中心に関しては、被包装物Ｍの供給コンベヤＫから筒状フィルムＦへの受け渡し位置からシールユニット２９の水平移動可能範囲の上流側限界位置(上流側の限界センサ３８)までの距離(Ｌ１)および入力手段４２により入力された被包装物Ｍの高さとカットピッチとの夫々に関するデータ値に基づいて、前記制御装置３５の演算手段４１により求められる。前記入力手段４２によって入力された各種データ値と演算値とは、入力手段４２による品種設定操作によって決定された各包装品種に対応して前記記憶手段４０に設定記憶される。そして、包装対象となる被包装物Ｍに対応して設定されたデータ値に基づいて、包装機の同期位置合わせ運転が実施される。すなわち、オペレータによる運転スイッチの操作によって、先ず開閉作動機構５０の第２サーボモータ６６が低速で回転駆動されて、一対のシール体２４,２８が上下に最も離間した開放位置に位置決めされると共に、エンドシール装置１０の水平作動機構３０の第１サーボモータ３３が低速回転されて、前記原点センサ３９によりボールネジナット３４の移動位置が検知された後、求められた水平移動中心の位置にシールユニット２９が位置決めされるまで駆動される。次いで、前記第３サーボモータ４３および第４サーボモータ４４が夫々低速で回転制御され、被包装物Ｍを筒状フィルムＦに受け渡しが完了した位置となるタイミングで停止する。
【００４０】
前述した同期位置合わせ運転が完了した後、包装機の運転を開始すると、筒状フィルムＦ中に供給された被包装物Ｍは、フィルム移送速度と同速で走行する無端ベルト８１を備えた前記第１移送コンベヤ７６により下流側に移送される。エンドシール装置１０は、第１サーボモータ３３の正逆回転および第２サーボモータ６６の一定方向への連続回転により水平作動機構３０および開閉作動機構５０が所要のタイミングで作動され、第１のシール体２４と第２のシール体２８とは上流側へ移動すると共に適宜のタイミングで相互に近接する。すなわち、第１サーボモータ３３によって正転方向へ回転するネジ軸３２ａとボールネジナット３４との螺合作用下に、前記シールユニット２９がスライドガイド１４,１４に沿って上流側に移動する。また、第２サーボモータ６６によって作動される回転機構６２を介して回動される前記作動部材４７が図１において反時計方向へ回動することで、該作動部材４７と第１および第２支持部材２２,２７とを連結する第１および第２作動杆４８,４９のクランク運動により、第１のシール体２４と第２のシール体２８とは、最も上流側に移動してから下流側に移動する間の所定のタイミグで相互に近接移動する。なお、第２のシール体２８の移動に連動して第１および第２移送コンベヤ７６,７７の対向端部が相互に離間移動し、第２のシール体２８の上方への延出を許容する隙間を画成する。
【００４１】
前記筒状フィルムＦを挟持した一対のシール体２４,２８は、シールユニット２９の前記水平作動機構３０の作動により前記筒状フィルムＦの移送に伴って下流側に所要距離だけ水平に移動し、また前記開閉作動機構５０の作動により筒状フィルムＦの挟持状態を維持し、これによりエンドシール・切断が施される。なお、前記シール体２４,２８が下流側に水平に移動する間は、前記両移送コンベヤ７６,７７は、その対向端部の間にシール体２４,２８が接触干渉することなく所要の隙間が保持されたまま下流側に水平に移動する。
【００４２】
前記水平作動機構３０および閉閉作動機構５０の作動により下流側へ移動した所定タイミングで第１のシール体２４および第２のシール体２８は相互に離間すると、エンドシール・切断の施された包装体は、高速で運転されている第２移送コンベヤ７７によりエンドシール装置１０の配設位置から速やかに下流側に移送される。また一対のシール体２４,２８の開放作動に連動して、第１および第２移送コンベヤ７６,７７の対向端部が相互に近接するので、次の被包装物Ｍの第１移送コンベヤ７６から第２移送コンベヤ７７への受け渡しは円滑になされる。
【００４３】
前述したように、シールユニット２９を水平移動させる水平作動機構３０および両シール体２４,２８を上下に開閉作動させる開閉作動機構５０を、対応する個々のサーボモータ３３,６６により作動するよう構成したから、シール体２４,２８の水平移動とは独立して上下の開閉作動に伴うシール体２４,２８の移動速度やシール体２４,２８が筒状フィルムＦを挟持している期間を夫々任意値に設定でき、各種包装条件に容易に対応することができる。また開閉作動機構５０の第２サーボモータ６６は、水平移動するシールユニット２９とは別の可動機枠１３に配設されているから、往復移動時における振動の発生を抑制し得ると共に、水平作動機構３０の第１サーボモータ３３の負荷を軽減して高速化に対応することができる。
【００４４】
包装機が運転を停止する際には、供給コンベヤＫ、フィルム移送機構、エンドシール装置１０の水平作動、開閉作動の各機構３０,５０は同期作動されており、供給コンベヤＫから筒状フィルムＦへ被包装物Ｍの受け渡しを完了した位置で位置決めされて停止する。また、前記エンドシール装置１０におけるシールユニット２９は、設定された水平移動距離の水平移動中心で位置決めされ、また一対のシール体２４,２８は、上下方向に最も離間した開放位置で停止する。すなわち、シール体２４,２８は、その停止時には常にフィルムへの熱影響が無い位置で停止される。なお、エンドシール装置１０の駆動停止は、特許文献２に記載されているように供給コンベヤＫからの被包装物Ｍの送り込みが途絶えた時にフィルムの送りを一時休止すると共にエンドシール装置１０の作動を休止する際にも、前記と同様な停止位置とすることができる。
【００４５】
次に、オーダ変更等によってカットピッチまたは被包装物Ｍの高さあるいはそれら両値が従来とは異なるサイズである場合は、前記入力手段４２によって所定のデータ値を入力し、当該入力値並びに前記演算値は、当該品種に対する品種設定操作によって前記記憶手段４０に設定記憶される。これにより、前述した如く包装機の同期位置合わせ運転を実施することで、被包装物Ｍが供給コンベヤＫから筒状フィルムＦに受け渡された位置で包装機が停止したときに、前記シール体２４,２８が上下に最も離間した開放位置となるように、シールユニット２９の水平移動可能範囲内において、新たに設定された水平移動距離の中央位置である水平移動中心が前後に移動調節される。具体的には、前記原点センサ３９によりボールネジナット３４の移動位置が検知された原点位置から水平移動中心までの移動量が変更される。すなわち、エンドシール装置１０における水平作動機構３０や開閉作動機構５０を含む装置全体をフィルム移送方向の前後に移動させる必要はなく、加えてその移動のための機構を採用する必要がない等、極めて簡単な構成で包装機の停止時においてシール体２４,２８を開放位置に停止させることができる。
【００４６】
なお、前記水平作動機構３０として第１サーボモータ３３により正逆回転するボールネジ３２を用いているから、前記シールユニット２９の水平作動並びに水平移動可能範囲内における水平移動中心の位置調節を軽負荷かつ精度よく行なうことができる。
【００４７】
また、オーダ変更等によって被包装物Ｍの高さ寸法が変わった場合は、前記調節用モータ７４を所要方向に回転することで、調節ネジ７０,７０と雌ネジ孔との螺合作用下に前記可動機枠１３が固定機枠１２に対して垂直に上下動することで両シール体２４,２８が噛合する高さ位置を、被包装物Ｍの高さ方向の中間位置に設定調節することができる。従って、被包装物Ｍに対するフィルムのエンドシール位置を常に高さ方向の中間とすることが可能である。
【００４８】
〔変更例〕
本願は前述した実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．シール体２４,２８が配設されるシールユニット２９の水平移動をボールネジ３２に代えてラックとピニオンによる移動機構としたり、チェンまたは歯付ベルト等による索体をシールフレーム１５に連結して水平作動機構３０を構成する等、水平移動可能範囲内の一部の範囲で水平作動し得るよう設定できるものであれば、その他各種作動機構を採用できる。
２．開閉作動機構５０に関しては、第２サーボモータ６６を一定方向へ連続回転することで一対のシール体２４,２８を開閉動させるよう構成したが、第２サーボモータ６６を正逆回転することでシール体２４,２８を開閉動するその他の構成を採用し得る。この場合は、シール体２４,２８の開閉動による離間距離を任意に変更することができるから、被包装物Ｍの高さ変更に簡単に対応することができる。
３．開閉作動機構５０の第２サーボモータ６６は、水平移動しない可動機枠１３に設置されるものに限らず、シールユニット２９に設置するものであってもよく、更にはモータに代えてシール体２４,２８を開閉動するエアシリンダとする等、その他各種作動機構によって構成してもよい。但し、開閉作動機構５０は、シールユニット２９の水平移動と同調したタイミングでシール体２４,２８を開閉動するよう設定される。
４．水平移動中心の設定は、データ入力による演算値によって自動設定するようにしたが、水平移動中心の位置に関するデータ値の入力によって設定したり、あるいは水平作動機構３０を動作させてシールユニット２９を目的の水平移動中心に予め移動しておく等によって設定するようにしてもよい。また、水平作動機構３０によるシールユニット２９の水平移動は、水平移動距離に関するデータ入力により設定されるようにしたが、プログラム設定された固定値により設定されるものであってもよい。
５．カットピッチは、被包装物Ｍの長さと高さとに関してデータ設定されたデータ値から求められるものであってもよい。
６．シール体２４,２８の離間位置に関して、実施例では最も好ましい例として上下に最も離間した開放位置としたが、フィルムがシール体２４,２８の熱の影響を受けない位置であれば、少なくともシール体２４,２８の作動停止時においてシール体２４,２８がフィルムと接触しない位置で停止し得る位置に設定されるものであればよく、従って実施例の如く必ずしもシールユニット２９の水平移動中心位置で離間して停止した状態に限られるものではない。
７．実施例では、固定機枠１２に可動機枠１３を上下動可能に配設して機枠１１を構成したが、エンドシールの高さ位置を変更する必要のない機種については、固定および可動機枠１２,１３を一体で構成したもの、その他各種構成を採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の好適な実施例に係る横型製袋充填機におけるエンドシール装置を示す正面図である。
【図２】実施例に係るエンドシール装置を一部切欠いて示す側面図である。
【図３】実施例に係るエンドシール装置を一部切欠いて示す平面図である。
【図４】実施例に係るエンドシール装置を一部切欠いて示す背面図である。
【図５】実施例に係るエンドシール装置の主要制御ブロック図である。
【図６】実施例に係るエンドシール装置におけるシールユニットの水平移動中心を変更するための各部材の位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１４ スライドガイド，２４ 第１のシール体，２８ 第２のシール体
２９ シールユニット，３０ 水平作動機構，３２ ボールネジ，３２ａ ネジ軸
３３ 第１サーボモータ(駆動モータ)，３５ 制御装置，４２ 入力手段
５０ 開閉作動機構，６６ 第２サーボモータ(駆動手段)，Ｍ 被包装物
Ｆ 筒状フィルム
【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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