(57)【要約】【目的】一対のシールバーによるチューブフイルム挟圧時間を長く説定するようにコントロールする。【構成】シールバーフレーム１９をレール３５に沿って往復動させるクランク機構３６は、一端の支軸３９を支持して揺動可能なアーム４０と、中心軸４２の動力で回転する円形のクランク板４３とを備え。また前記アーム４０の下面に形成したスライドガイド４４に係合する溝型スライダー４５を、前記クランク板４３偏芯部のクランク軸４６と固定する一方、前記アーム４０の上死点５３と下死点５４とは、中心軸４２を結ぶ１８０度領域、つまり点５５〜点５６の範囲をそれぞれθ１、θ２分たげ越えて形成され、前記中心軸４２を駆動するサーボモータは、半径１８０度の領域５５〜５６でのスピードを均等化するようにコントロールして、フレーム１９をレール３５に沿って前進させ且つ高速で後退させるのである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端の支軸を支点とするアームの揺動運動を、コンロッドを介してシールバー支持フレームに伝達することにより、チューブフイルムの移送軌道に沿って発動される前記フレームの往復運動と、前記フレームに配置した一対のシールバーの、前記チューブフレームを隔てた接近、離反運動との合成運動により、前記両シールバーをブロックモーション作動させ、
両シールバーがチューブフイルムを挟圧している間、両シールバーの挟圧領域でフイルムに施す切り目から同フイルム内の空気を吸引排除したあと、前記切り目を加熱密封する装置であって、
クランク軸に支持するスライダーを、前記アームに沿って形成したガイドにスライド自在に係合し、サーボモータで公転する前記クランク軸により前記アームを揺動する機構と、
前記アーム揺動域両側をそれぞれ減速域とし、その内側の、クランク軸の回転角１８０度の領域で前記アームの揺動速度を一定化するように、前記サーボモータに演算信号を送るコントローラとを備え持つ装置。
【請求項２】
コントローラは、サーボモータの回転サイクルを基準サイクル発信機からのサイクル信号と一致させると共に、同コントローラは、サーボモータからの回転フイードバック信号からの位置角度を演算装置でもって算出すると共に、メモリーに蓄積する対応データに基づきサーボモータの出力速度を制御する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
アームに沿って配置したねじ棒にピンを係合する一方、シールバー支持フレームに連結するコンローッドの端を前記ピンに係合し、マイクロモータによる前記ねじ棒の回転で前記ピンを、前記ねじ棒に沿って変位するようにした請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に移動するチューブフイルムを隔てて配置した一対の加熱シールバーを、前記フイルムと同方向にブロックモーション作動させるシール機構であって、フイルムと同方向へのシールバー移動工程速度を最大限に一定化する制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
帯状フイルムを筒状に丸めチューブ化しながら移送する一方、前記チューブフイルム内に被包装物を等間隔に搬入すると共に、一対のシールバーにより前記チューブフイルムを、各被包装物を隔離するようにクロスシールする製袋充填包装機では、溶融度の低いフイルムではそれだけ加熱時間を長引かせる必要があるため、チューブフイルムを挟圧した両シールバーを一定時間、同フイルムと同方向に移動させ且つ同フイルム軌道から離れて後退させなければならない。要するに両シールバーをブロックモーション作動させる訳である。
【０００３】
従来、特開平７−２９１２３４号公報には、クランク軸の公転運動でもって、シールバー支持フレームをチューブフイルムの移送軌道に沿って往復動させる一方、同フレームにおいて一対のシールバーを接近、離反させることにより、両シールバーがブロックモーション作動することを開示している。しかしクランク軸はその公転軌道の２分の１をシールバー支持フレームの前進領域としてしか使用できず、しかも前記公転軌道の上死点及び下死点には、それぞれ停止点を挟んでスピードの極端に低下する領域が存在するため、シールバー移動を１２０度程度しか一定化できないという問題がある。
【０００４】
【その解決手段】
本発明は、前後の被包装物の間でチューブフイルムを閉塞すると同時に、同閉塞部に形成するカット部分からフイルム内に真空吸引を行なう一対のシールバーを、クランク軸公転軌道２分の１の領域を一定速度で移動させる目的のために、一端の支軸を支点とするアームの揺動運動を、コンロッドを介してシールバー支持フレームに伝達することにより、チューブフイルムの移送軌道に沿って発動される前記フレームの往復運動と、前記フレームに配置した一対のシールバーの、前記チューブフレームを隔てた接近、離反運動との合成運動により、前記両シールバーをブロックモーション作動させ、両シールバーがチューブフイルムを挟圧している間、両シールバーの挟圧領域でフイルムに施す切り目からフイルム内の空気を吸引排除したあと、前記切り目を加熱密封する装置であって、クランク軸に支持するスライダーを、前記アームに沿って形成したガイドにスライド自在に係合し、サーボモータで公転する前記クランク軸により前記アームを揺動する機構と、前記アーム揺動域両側をそれぞれ減速域とし、その内側の、クランク軸公転角１８０度の領域で前記アームの揺動角速度を一定化するように、前記サーボモータに演算信号を送るコントローラとを備えて構成する。
【０００５】
クランク軸の円形公転運動でもって揺動するアームは、一端の支軸を支点にし、その開放端が円弧揺動するから、前記支軸を、クランク軸の公転円中心に接近させるほどアームは、クランク軸の公転円２分の１以上の領域、つまり公転角１８０度以上の領域でシールバー支持フレームを前進させ、残る１８０度以下の領域で前記シールバー支持フレームを高速で後退させることが可能である。要するに前記公転円の中心点からアームの一端支軸中心までの距離が短くなる程、シールバー支持フレームの後退領域が短くなり、その分、同支持フレームの前進領域は拡大するように調整が可能である。そこで少なくとも、前記公転角１８０度領域でのアームの揺動角速度を一定化する計算データをメモリーに蓄積することにより、コントローラは、クランク軸が前記の公転角１８０度の領域に達するたびに演算信号でもって、サーボモータの回転速度を、アームの揺動角速度が一定化するように制御する。この結果、両シールバーによるチューブフイルム内の真空吸引と、切り目の加熱密封とを段階的に行なう比較的長時間シールを、能率低下なく実行することが可能になるのである。
【０００６】
【発明の実施形態】
図２は製袋充填包装機の全体図であり、モータ１０と一体に回転するロール１１により引き出される帯状フイルム１２は、筒型のフオーマ１３内を通過することによりチューブ状１４に丸められる。一方搬入モータ１５により回転するチエンコンベヤ１６は。各被包装物１７を等間隔で前記チューブフイルム１４内に搬入する。そして第１搬送コンベヤ１８及び、第２搬送コンベヤ１８それぞれの対向端を支え持つフレーム１９は、フイルムを溶着する上下一対のシールバー２１、２２を備える。
【０００７】
図３は、前記のシールバー支持フレーム１９の正面視であり、同門型フレーム１９に搭載したモータ２３と、フレーム両側下部の一対のスライドブロック２４間に支持した操作軸２５とを一対の歯車２６で連結すると共に、前記操作軸２５の両端にベルクランク２７を固定する一方、前記両スライドブロック２４から立設するガイド棒２８に、上下一対の架材２９、３０を支持すると共に、これら上下の架材２９、３０にそれぞれシールバー２１、２２を固定し、前記モータ２３の動力により操作軸２５を正逆方向に揺動することにより、両端のベルクランク２７とリンク３２、３３を介して連結する上下のシールバー２１、２２を接近、離反させて、チューブフイルム１４を一定間隔で加熱シールするのである。
【０００８】
図１は一対のレール３５に支持した前記フレーム１９及び、同フレーム１９を前記レール３５に沿って往復動させるクランク機構３６の平面図である。同クランク機構３６の詳細は図４に示すごとく、機台３７に固定する軸受３８に、一端の支軸３９を支持して揺動可能なアーム４０と、前記機台３７に固定する第２の軸受４１に中心軸４２を支持する円形のクランク板４３とを備え。また前記アーム４０の下面の長手方向に沿って形成したスライドガイド４４に係合した溝型スライダー４５を、前記クランク板４３の偏芯部に回転自在に支持するクランク軸４６と固定する一方、サーボモータ４７とベルト４８を介し連結する軸４９を第３の軸受５０に支持すると共に、前記軸５０の上端に固定するピニオン５１を、前記クランク板４３の周縁に形成した並列歯５２に係合して構成する。
【０００９】
そこで図５において、サーボモータ４７と連結するピニオン５１の回転動力により、クランク板４３を回転すると、クランク軸４６は中心軸４２の回りを矢印の軌道５３に沿って公転するが、前記クランク軸４６に固定した溝型のスライダー４５（図６参照）は、アーム４０のスライドガイド４４に沿って変位し、この結果アーム４０は一端の支軸３９を支点に揺動する。この場合図１で支軸３９を支点に揺動するアーム４０の上死点５３と下死点５４とは、中心軸４２を結ぶ１８０度領域、つまり点５５〜点５６の範囲をそれぞれθ１、θ２分たげ越えて形成され、コンロッド５４は両死点５３、５４の領域でフレーム１９を、レール３５に沿って前進させ且つ高速で後退させるのである。
【００１０】
図７は、クランク軸４６が半径８０．３６ミリの円軌道５８で公転するときの、支軸３９を支点とする長さ３１０ミリのアームの揺動角を１０度づつに分割した分析図で、各分割１０度ごと当たりのアーム揺動角数値５９及び、同角度値ごとのミリ数値６０を表示している。該図における半径１８０度角に相当する、点５５〜点５６間で１８個に分割されるアーム揺動角数値５９を拡大すると、図８のアームの振り角度▲１▼〜▲９▼の範囲に該当し、これら角度数値の長さは右欄の対応寸法に相当する。そこで前記右欄の９個の平均値を計算すると１１．７７ミリになるので、各振り角度▲１▼〜▲９▼をアームがそれぞれ１１．７７ミリづつ移動するように、サーボモータ４７はスピードをコントロールする。なお同表下段の合算値７．７７ミリは、図１におけるθ１、θ２それぞれの値であり、図９において一対のシールバー２１、２２は、直線軌道７０の範囲を均等速度で移動し、前後の領域７１、７２で折り返してブロックモーション動作を行なうもので、前記領域７１、７２は、図１でのθ１、θ２に相当するのである。
【００１１】
図１０における基準サイクル発信機７４は、図２の搬入モータ１５に取り付けたパルス発信機７４と同じものであり、同パルス発信機７４はチューブフイルム１４に対する被包装物１７の搬入ピッチと同間隔の信号をコントローラに発信して、サーボモータ４７を同サイクルで制御するものである。図１０におけるメモリー７６には、図８に示すデ―タ及び、その平均値の計算式がインプットされており、図１０においてサーボモータ４７からの回転フイードバック信号７８からの位置角度を演算装置でもって算出すると共に、メモリー７６に蓄積する対応データに基づきサーボモータ４７の出力速度を制御するのである。
【００１２】
図２における搬入コンベヤ１６による、チューブフイルムへの搬入被包装物１７の長を短く変更する場合、フイルムモータ１０のスピードを低下して、各被包装物１７の間隔を一定に保持する調整を行なうが、この場合、図４においてはマイクロモータ８０でねじ棒８１を回転し、コンロッド５７の端を支持するピン８２をガイド８３に沿って変位し、図２におけるシールバー支持フレーム１９の往復運動量を調整する。
【００１３】
図１１は、シールバー支持フレームに設置するシール機構であって、当該機構は、上下のブロック８５、８６でチューブフイルム１４を挟み、真空圧を第１真空ライン８６、８７に作用させて前記チューブフイルム１４の間に間隙を形成するように吸着し、切断刃８８にるカット作用で開口するチユーブフイルム１４内の空気を点線矢印のように、第２の真空ライン８７から排除し、そのあと上下両シールバー２１、２２の相対接近により袋口の加熱密封を行なう構成である。このように当該機構はチューブフイルムに対する加熱シール工程と、真空吸引工程とを２段階に行い、直線軌道での走行時間が比較的長いから、図１示したしたアーム４０により、シールバー支持フレーム１９の定速度移動を最大限に活用する訳である。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランク機構及びシールバー支持フレームの平面図
【図２】製袋充填包装機の側面図
【図３】シールバー支持フレームの正面図
【図４】クランク機構の側面図
【図５】前図の平面図
【図６】クランク軸とアームとの結合部分の断面図
【図７】アームの揺動角数値の説明図
【図８】前図に記載する数値を拡大した説明図
【図９】シールバーのブロックモーション軌道の説明図
【図１０】コントロール装置の説明図
【図１１】シールバーの断面図
【符号の説明】
１４…チューブフイルム
１７…被包装物
１９…シールバー支持フレーム
２１、２２…―ルバー
４０…アーム
４５…スライダー
４６…クランク軸
４７…サーボモータ
５７…コンロツド
７４…基準サイクル発信機
７５…コントローラ
７６…メモリー
７８…フイードバック信号
７９…演算装置
８０…マイクロモータ
８１…ねじ棒
８２…ピン
８３…スライドガイド
８８…切れ目形成用のカッター
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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