(57)【要約】【課題】動力伝達機構を簡素化し、縦シール手段とフィルム送り手段との位置決めが容易な縦型製袋包装機を提供することを課題とする。【解決手段】ヒータユニット２１を退避位置Ａと近接位置Ｂとの間で移動させる第１のエアシリンダ３０、ヒータユニット２１を近接位置Ｂと対接位置Ｃとの間で移動させる第２のエアシリンダ４５、縦シール手段２１とチューブ６との押付力を調整できる第３のエアシリンダ４６、及びプルダウンベルト５，５をチューブ６に対して対接離反させる一対の第４のエアシリンダ５５を備える。そして、退避位置Ａと近接位置Ｂとの間の距離を調節する停止機構としての棒部材３５とストッパ部材３６とを設ける。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に帯状フィルムが巻き付けられる物品投入用のチューブと、該チューブに対接して前記帯状フィルムの両側縁部の重なり部分を溶着することにより該フィルムを筒状とする縦シール手段と、この筒状フィルムを幅方向に溶着して該フィルムを袋状とする横シール手段と、フィルムをチューブに沿って下方へ移送するフィルム送り手段とを有する縦型製袋包装機であって、前記縦シール手段をチューブに対して対接離反させる駆動手段が備えられ、該駆動手段には、前記縦シール手段をチューブから離反した退避位置とチューブに近接した近接位置との間で移動させる第１のエアシリンダと、この近接位置とチューブへの対接位置との間で移動させる第２のエアシリンダとが備えられていることを特徴とする縦型製袋包装機。
【請求項２】
退避位置と近接位置との間の距離を調節する停止機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋包装機。
【請求項３】
対接位置におけるチューブに対する縦シール手段の押付力を調整する第３のエアシリンダが備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型製袋包装機。
【請求項４】
フィルム送り手段は、上下一対のローラに巻き掛けられたベルト部材をチューブに巻き付けられたフィルムに押し付けて走行させることにより、該フィルムを下方へ移送する一対のプルダウンベルトを有し、該プルダウンベルトをチューブに対して対接離反させる独立駆動ができる一対の第４のエアシリンダが備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の縦型製袋包装機。
【請求項５】
第１〜第４のエアシリンダが共通のエア供給源に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の縦型製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状フィルムを包装袋に成形しながら該包装袋に物品を封入する縦型製袋包装機、詳しくは、チューブに対する縦シール手段とフィルム送り手段との位置決め機構に関し、物品包装の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
スナック菓子等の袋詰商品の生産に用いられる縦型製袋包装機は、まず、帯状のフィルムを上方から物品が投入されるチューブの周囲で、帯状のフィルムを上下に長い筒状に曲成し、次に、プルダウンベルトでフィルムを下方に送り、該筒状フィルムに物品を充填しつつ該筒状フィルムを縦横にシールして物品を袋に封入するものである。
【０００３】
一方、この種の包装機では、内容物や充填量に応じて形状の異なる袋が必要となるため、各袋形状毎に使用するチューブを交換しなければならない。そこで、サイズのわからないチューブを装着した際、チューブに対する縦シール手段及びプルダウンベルトの配設位置を調整する作業が必要となるため、装置の稼働率の低下等の問題が生じる。
【０００４】
このような問題を解決する発明として、プルダウンベルトを原点位置からフィルム表面へ移動変位させる駆動手段としてのモータと、プルダウンベルトの移動変位量を計測するパルス発信機とによって、プルダウンベルトを原点位置からフィルム表面へ移動させたときの計測値をもとにプルダウンベルトの移動変位量を制御するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これによると、プルダウンベルトを原点位置からフィルム表面まで移動させたときのパルス信号のカウント数を記憶させ、同型のチューブの次回使用時には、カウント数を照合手段に入力することにより、プルダウンベルトを適切な位置へ自動的に位置決めができる。
【０００５】
また、縦シール手段が機枠に枢支されたスイングアームの先端に摺動自在に取り付けられており、該スイングアームにはチューブの径に応じて回転するサイズ別位置変更用モータが設けられているものもある（例えば、参考文献２参照）。これによると、成形すべき袋に対応するチューブを装着し、ついで操作パネル上で袋のサイズ等を指定すると、モータはその指定信号を受けて回転し、ネジ軸を回転することによって、縦シール手段をチューブ径に対応する位置に位置決めさせることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１０１０１０号公報（第２−３頁）
【特許文献２】
特開平６−２３９３１８号公報（第２−３頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の製袋包装機では、学習効果によってすべての調整項目が自動で調節できるという利点はあるが、駆動手段にモータを用いるため、動力伝達機構がきわめて複雑となる。これによって、複雑化した動力伝達機構に塵埃が堆積し易い等の問題が発生し、動作がスムーズに行われないなどの弊害が生じることがある。また、動力伝達機構を構成する部品点数が多くなるためコスト的にも不利である。また、モータを駆動手段にするので、プルダウンベルトの対接時にチューブとの衝撃の抑制が困難である。
【０００８】
一方、特許文献２に記載の製袋包装機では、縦シール手段の位置決めを行う際に、操作パネル上で袋のサイズ等を指定するため、サイズのわからないチューブを装着したときに正確な自動位置決めを行うのは困難である。また、位置決め機構の駆動手段がモータであるため、特許文献１と同様に動力伝達機構が複雑になり、しかも、縦シール手段とチューブとの衝撃によって両者の耐用寿命が低下するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、このような不具合を解消するため、動力伝達機構を簡素化し、縦シール手段とプルダウンベルトとの位置決めが容易な縦型製袋包装機の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、周囲に帯状フィルムが巻き付けられる物品投入用のチューブと、該チューブに対接して前記帯状フィルムの両側縁部の重なり部分を溶着することにより該フィルムを筒状とする縦シール手段と、この筒状フィルムを幅方向に溶着して該フィルムを袋状とする横シール手段と、フィルムをチューブに沿って下方へ移送するフィルム送り手段とを有する縦型製袋包装機に関するもので、前記縦シール手段をチューブに対して対接離反させる駆動手段が備えられ、該駆動手段には、前記縦シール手段をチューブから離反した退避位置とチューブに近接した近接位置との間で移動させる第１のエアシリンダと、この近接位置とチューブへの対接位置との間で移動させる第２のエアシリンダとが備えられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、縦シール手段の位置決めに際し、退避位置と近接位置との間の区間、及び近接位置と対接位置との間の区間ごとに駆動手段を備えることにより、第１のシリンダで縦シール手段を退避位置から近接位置までの区間を素早く移動させることができる。ついで、第２のエアシリンダで近接位置から対接位置までの区間の移動の微調整を行うことによって、縦シール手段をチューブへ押し付けたときのチューブへの衝撃が抑制される。
【００１３】
また、縦シール手段の駆動源にモータを用いた場合に比べて動力伝達機構が簡素化されるため、部品点数が減少し、動力伝達機構への塵埃堆積の問題が解決されると共にコストの削減を図ることができる。
【００１４】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の縦型製袋包装機において、退避位置と近接位置との間の距離を調節する停止機構が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、退避位置と近接位置との間を調節する停止機構を設けたことによって、チューブの交換作業時等に、チューブ径によらず縦シール手段を退避位置から近接位置まで迅速かつ確実に移動させることができ、作業効率が良くなると共に、縦シール手段の暴走等の誤作動が生じても縦シール手段とチューブとの衝突を確実に防ぐことができる。
【００１６】
そして、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の縦型製袋包装機において、対接位置におけるチューブに対する縦シール手段の押付力を調整する第３のエアシリンダが備えられていることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、押付力の制御を行うための第３のエアシリンダを備えたことによって、フィルムの厚みや材質等に関する特性等に応じてチューブに対する縦シール手段の押付力を適正に設定することができ、良好な溶着が実現される。
【００１８】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載の縦型製袋包装機において、フィルム送り手段は、上下一対のローラに巻き掛けられたベルト部材をチューブに巻き付けられたフィルムに押し付けて走行させることにより、該フィルムを下方へ移送する一対のプルダウンベルトを有し、該プルダウンベルトをチューブに対して対接離反させる一対の独立駆動ができる第４のエアシリンダが備えられていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記プルダウンベルトの対接離反の駆動手段にエアシリンダを使用したことにより、動力伝達機構が簡素化され、部品点数増加による動力伝達機構への塵埃の堆積やコスト増の問題が解決される。
【００２０】
また、一対のエアシリンダはそれぞれ独立に駆動できるので、チューブに対するプルダウンベルトの押付力調整が簡単になり、チューブ交換時にも簡単に位置決めが行えるので作業効率が良くなる。そして、プルダウンベルトをチューブに対接した時のチューブへのショックがエアシリンダの使用によって抑制される。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の縦型製袋包装機において、第１〜第４のエアシリンダが共通のエア供給源に接続されていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第１〜第４のエアシリンダを共通の供給源に接続することで、位置決め機構がさらに簡素化され、ひいてはコンパクト化される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１に示すように、この実施の形態に係る縦型製袋包装機１は、その機台２の後部上方に、フィルムロールを回転可能に支持するロール支持部（図示せず）が設けられていると共に、機台２の前方上方には、該ロールから前方へ繰り出された帯状のフィルムを下方へ案内しながら、その両側縁部を重ね合わせるように曲成するフォーマ３と、該フォーマ３により重ね合わされた帯状フィルムの両側縁部を溶着して筒状の包材とする縦シール装置４と、フィルムを下方へ移送するフィルム送り手段としての一対のプルダウンベルト５，５と、この筒状包材内に上方から突入して、該包材内に物品を投入する物品投入用チューブ６とが設けられている。
【００２５】
なお、前記フォーマ３及びチューブ６は機台２に取り付けられた支持フレーム７に支持されている。
【００２６】
そして、この包装機１における機台２内の下部には、横シール装置８が配設されている。この横シール装置８は、前記筒状包材の前後両側に配置された一対のバー部材９，９（一方のみ図示）と、該バー部材９，９を対接離反可能に支持する支持ユニット１０，１０とを有し、前記バー部材９，９は図示しないヒータにより加熱されている。
【００２７】
そして、前側のバー部材９と後側のバー部材９とが筒状包材を介して対接したときに、該包材を上下２箇所で幅方向にシールすると共に、このとき、一方のバー部材９に内装されたカッタ（図示せず）が前記筒状包材を上下のシール部の中間で幅方向に切断するようになっている。
【００２８】
なお、機台２の下方には、当該包装機１で製造された製品が載置される載置台１１が備えられている。
【００２９】
次に、縦シール装置４について説明する。該縦シール装置４は、図１と図２とに示すように、機台２に支持されたフレーム２０に取り付けられており、重ね合わされたフィルムの左右両側縁部を溶着するヒータユニット２１と、該ヒータユニット２１を支持すると共に前記フレーム２０に摺動自在に設けられた支持ユニット２２と、該支持ユニット２２ないし前記ヒータユニット２１をチューブ６に対して近接離反方向に移動させる移動機構２３とで構成されている。
【００３０】
支持ユニット２２は、左右方向に延びるアーム部材２４と、フレーム２０の内側面に取り付けられたレール部材２５と、前記アーム部材２４に連結されると共に前記レール部材２５と係合して前後方向に摺動可能とされたスライド部材２６とを有し、該スライド部材２６の摺動により、前記アーム部材２４及び該アーム部材２４に支持された前記ヒータユニット２１が、退避位置Ａと近接位置Ｂとの間で移動するようになっている。なお、退避位置Ａは支持ユニット２２及びヒータユニット２１がチューブ６から離反した位置であり、チューブ６の交換時等に作業性を良くするためヒータユニット２１をチューブ６から離反させることができる。一方、近接位置Ｂは支持ユニット２２及びヒータユニット２１が後述する停止機構によって停止させられる位置である。
【００３１】
また、移動機構２３の駆動源として第１エアシリンダ３０がフレーム２０内部に備えられている。第１エアシリンダ３０は退避位置Ａと近接位置Ｂとの間でヒータユニットを移動させるもので、先端が前記スライド部材２６に固着されたロッド３１を有し、フレーム２０の機台２側に固定されている。また、第１エアシリンダ３０内はピストン部材３２により仕切られて、第１エア供給室３３及び第２エア供給室３４が画成されると共に、各供給室３３，３４にそれぞれ空気圧を供給するための第１エア通路Ｙ及び第２エア通路Ｚが設けられており、第１通路Ｙを介して第１エア供給室３３に空気圧が供給されると、前記ロッド３１が進出してヒータユニット２１及び支持ユニット２２が近接位置Ｂ側から退避位置Ａに移動し、第２通路Ｚを介して第２供給室３４に空気圧が供給されると、前記ロッド３１が後退して支持ユニット２２及びヒータユニット２１が退避位置Ａ側から近接位置Ｂに移動するようになっている。なお、支持ユニット２２及びヒータユニット２１の移動は、支持ユニット２２に設けられた棒部材３５と機台２側に設けられたストッパ部材３６による停止機構によって規制される。この停止機構においては、例えばストッパ部材３６を棒部材３５側へ突出させるなどをすることによって退避位置Ａと近接位置Ｂとの間の距離を調整可能とされている。
【００３２】
前記ヒータユニット２１は、図２に示すように、取付板４０に設けられた上下一対のプーリ４１，４１（上方のもののみ図示）と、該プーリ４１，４１間に巻き掛けられたヒータベルト４２と、前記プーリ４１，４１間に配置されて前記ヒータベルト４２を加熱するヒータブロック４３（図１参照）と、前記プーリ４１，４１を回転してヒータベルト４２を走行させるモータ４４と、ヒータユニット２１を近接位置Ｂと対接位置Ｃとの間で移動するための第２エアシリンダ４５と、ヒータユニット２１のチューブ６への押付力を調整する第３エアシリンダ４６とを備えている。なお、対接位置Ｃはフィルムを介してヒータユニット２１とチューブ６とが対接する位置である。
【００３３】
次に、フィルム送り手段について説明すると、フィルム送り手段はチューブ６を挟むように設けられた一対のプルダウンベルト５，５である。該プルダウンベルト５，５は、それぞれ機台２に組み付けられた支持部材５０に支持された取付板５１に上下一対のローラ５２，５２と、これらのローラ５２，５２に巻き掛けられ、筒状包材の左右両側部をそれぞれチューブ６の左右両側面とで狭持するベルト部材５３と、前記ローラ５２，５２を所定の方向に回転させることにより、前記筒状包材を下方へ移送させるモータ５４等で構成されている。また、一対のプルダウンベルト５，５はそれぞれ第４エアシリンダ５５を駆動手段としてチューブ６に対して対接離反する。
【００３４】
そして、チューブ６に対接し、押付力が決定されるとモータ５４の駆動によってローラ５２，５２は回転し、該ローラ５２，５２に巻き掛けられたベルト部材５３がフィルムを下方へ移送する。
【００３５】
次に、当該縦シール装置４における第１〜第３エアシリンダ３０，４５，４６にエアを供給するエア供給システムについて説明する。図３に示すように、まず、前記第１〜第３エアシリンダ３０，４５，４６には、該シリンダ３０，４５，４６に供給されるエアの空気圧を調節するための第１〜第３レギュレータ６０，６１，６２が連結されている。そして、第１〜第３エアシリンダ３０，４５，４６の空気圧供給源は単一のポンプ６３である。
【００３６】
また、ポンプから第１エアシリンダに通じるエア通路には、前記第１レギュレーター６０により調圧された空気圧の通路を第１通路Ｙと第２通路Ｚとの間で切り換える切換弁６４が設けられており、該切換弁６４により第１通路Ｙが開放されたときには、第１レギュレータ６０により調圧された所定の空気圧が第１エア供給室３３に供給され、第１エアシリンダ３０内からロッド３１が進出して支持ユニット２２及びヒータユニット２１が近接位置Ｂ側から退避位置Ａに移動し、前記切換弁６４により第２通路Ｚが開放されたときには、第１レギュレータ６０により調圧された所定の空気圧が第２エア供給室３４に供給され、前記ロッド３１が第１エアシリンダ３０内に後退して、前記支持ユニット２２及びヒータユニット２１が対接位置Ａ側から近接位置Ｂに移動するようになっている。このとき支持ユニット２２に設けられた棒部材３５とストッパ部材３６との当接によって支持ユニット２２及びヒータユニット２１の移動は停止させられる。
【００３７】
一方、第２レギュレータ６１は第２エアシリンダ４５に所定の空気圧を供給するもので、第２レギュレータ６１からエアが供給されると、切換弁６５によって第２エアシリンダ４５のロッド６６が進退して、ヒータユニット２１をチューブ６に対して対接離反させるようになっている。つまり、第２エアシリンダ４５はヒータユニット２１を近接位置Ｂと対接位置Ｃとの間で移動させる。
【００３８】
第３レギュレータは第３エアシリンダ４６に所定の空気圧を供給するもので、第３レギュレータ６２からエアが供給され、切換弁６７によって第３エアシリンダ４６のロッド６８が進退する。これによって、対接位置Ｃにあるヒータユニット２１のチューブ６への押付力が調節される。
【００３９】
以上のような構成にしたことにより、支持ユニット２２及びヒータユニット２１の移動は第１〜第３のエアシリンダ３０，４５，４６によって段階的に行われる。支持ユニット２２及びヒータユニット２１はまず第１エアシリンダ３０によって退避位置Ａからストッパ部材３６による停止位置である近接位置Ｂまで素早く移動することができる。次に、第２エアシリンダ４４によって近接位置Ｂから対接位置Ｃまでの移動の微調整ができるので、ヒータユニット２１がチューブ６に対接したときの衝撃を抑えることができる。そして、第３エアシリンダ４６によってヒータユニット２１のチューブ６への押付力が調節できるので、フィルムの厚みや材質等に関する特性等に応じてチューブ６に対するヒータユニット２１の押付力を適正に設定することが可能となり、良好な溶着が実現される。以上のような移動機構により、チューブ６の交換作業性が向上すると共に、押付力の微妙な調整も可能な縦シール装置４が実現される。また、駆動手段にモータではなく、エアシリンダ３０，４５，４６を使用することによって動力伝達機構が簡素化される。
【００４０】
そして、第１エアシリンダ３０が駆動したときに、支持ユニット２１に備えられた棒部材３５が機台２に設けられたストッパ部材３６に当接することによって、ヒータユニット２１は近接位置Ｂで停止させられる。退避位置Ａと近接位置Ｂとの間の距離を調節する停止機構を備えたことによって、チューブ６の交換作業時等に、チューブ６の径によらずヒータユニット２１を退避位置Ａから近接位置Ｂまで迅速かつ確実に移動させることができ、作業効率が良くなると共に、ヒータユニット２１の暴走等の誤作動が生じてもヒータユニット２１とチューブ６との衝突を確実に防ぐことができる。
【００４１】
一方、プルダウンベルト５，５の駆動手段としての、第４エアシリンダ５５，５５にはそれぞれ第４レギュレータ６９，６９が備えられて、該レギュレータ６９，６９による空気圧の調整と切換弁７０，７０とによってベルト部材５４はチューブ６に対して近接離反する。また、第４エアシリンダ５５，５５はチューブ６に対接するとプルダウンベルト５，５の押付力の調整も行う。そして、第４エアシリンダ５５，５５の空気圧供給源は前述のポンプ６３である。また、当該包装機１には各レギュレータ６０，６１，６２，６９，６９の制御及び切換弁６４，６５，６７，７０，７０の制御を行うコントローラ７１が備えられている。
【００４２】
このような構成としたことにより、プルダウンベルト５，５をチューブ６へ押し付ける押し付け機構としてモータではなくエアシリンダ５５，５５を使用したので動力伝達機構が簡素化される。
【００４３】
また、前記第１〜第４のエアシリンダ３０，４４，４５，５５，５５は共通のエア供給源であるポンプ６３に接続されている。このようにエア供給源を一本化することでヒータユニット２１及びプルダウンベルト５，５の位置決め機構は簡素化され、ひいてはコンパクト化される。その場合、コントローラ６６はヒータユニット２１の退避位置Ａから近接位置Ｂへの移動を素早くし、近接位置Ｂから対接位置Ｃへの移動を微調整で行うように各レギュレータ６０，６１，６２，６９，６９の制御を行う。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、縦型製袋包装機において、縦シール手段の退避位置と近接位置との間の移動手段として第１のエアシリンダを設け、近接位置と対接位置との間の移動手段として第２のエアシリンダを設けることによって、退避位置から近接位置までの間を素早く移動することができ、かつ近接位置から対接位置までの間を微調整で移動することによって、縦シール装置とチューブとの衝撃を抑えることができる。なお、退避位置と近接位置との間の距離を調節する停止機構を設けたことにより、チューブ径によらず近接位置を調節することができる。
【００４５】
また、縦シール手段にはチューブに対する押付力を調節する第３のエアシリンダが設けられており、これによって、フィルムの厚みや材質等に関する特性等に応じてチューブに対する縦シール手段の押付力を適正に設定することが可能となるため、良好な溶着が実現される
このように、縦シール手段をチューブに対して位置決めするための駆動源をエアシリンダとしたことにより、動力伝達機構が簡素化される。動力伝達機構が簡素化されると、塵埃の堆積の問題だけでなく、部品点数増加によるコスト増の問題も解決される。
【００４６】
また、フィルム送り手段である一対のプルダウンベルトをチューブに対して位置決めするための駆動源をそれぞれ第４のエアシリンダとしたことにより、こちらも動力伝達機構が簡素化されることになる。
【００４７】
そして、第１〜第４エアシリンダのエア供給源を共通のポンプとすることによって装置の簡素化、コンパクト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る縦型製袋包装機の概略正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線から見た矢視図である。
【図３】位置決め機構のシステム構成図である。
【符号の説明】
１      縦型製袋包装機
４      縦シール装置
５      プルダウンベルト（フィルム送り手段）
６      チューブ
８      横シール装置
２１    ヒータユニット（縦シール手段）
３０    第１エアシリンダ
３６    ストッパ部材
４５    第２エアシリンダ
４６    第３エアシリンダ
５２    ローラ
５３    ベルト部材
５５    第４エアシリンダ
６３    ポンプ（エア供給源）
【図１】
2004155463.tif 000003
【図２】
2004155463.tif 000004
【図３】
2004155463.tif 000005