(57)【要約】【課題】  製品を搬送するのに用いるコンベヤを一台としながらも、２個の製品が所定以下の狭い間隔で連続している場合にも的確に切り離して送り出すことを可能にする製品供給装置を提供する。【解決手段】  搬送コンベヤ１１の出口に配置される第１センサ１３と、搬出手段１２の入り口に配置されている第２センサ１４との間隔は、製品Ａの長さに微小長さを加えた距離に設定されている。第１センサ１３と第２センサ１４とが共に製品を検出して、製品Ａ間の間隔が所定以下であることが判明すると、コントローラ７は、搬送コンベヤ１１を駆動する駆動モータＭ１の運転を一旦停止する。先行側の製品Ａが搬出手段１２で搬出され、その後、搬送コンベヤ１１の運転を再開することで、製品間の間隔が設定間隔Ｄにまで拡大制御される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータで駆動される製品を搬送する搬送コンベヤ、前記搬送コンベヤの下流側に接続されている搬出手段、前記製品を検出するため前記搬送コンベヤの出口と前記搬出手段の入り口に配置されるセンサ、並びに前記センサが行う前記製品の検出に基づいて前記駆動モータを制御することで前記搬出手段における前記製品の間隔を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記センサによって前記製品の間隔が所定以下の連続状態が検出されるときに、前記製品の前記間隔を一定にするため前記駆動モータの運転を一旦停止させることから成る製品供給装置。
【請求項２】
前記センサは、前記搬送コンベヤの出口に配置される第１センサ及び前記搬出手段の入り口に配置される第２センサから成り、前記第２センサの位置は、前記第１センサからその下流側に向かって前記製品の長さに微小長さを加えた距離を置いた位置とされていることから成る請求項１に記載の製品供給装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第２センサが前記製品を検出している時に前記第１センサが前記製品に後続する前記製品を検出している場合に、前記駆動モータの運転を停止し、その後、前記第２センサが前記製品を検出しなくなった場合に、前記駆動モータの運転を時間遅れを伴って再開することから成る請求項２に記載の製品供給装置。
【請求項４】
前記搬出手段を前記製品を包装する包装機において用いられる走行する包装材又は送り込みコンベヤとし、前記製品を包装する前記包装機のための供給装置として適用されることから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の製品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンベヤによる製品供給装置、特に、横型ピロー包装機のような包装機への製品の供給を簡単な構成で的確に行うことを可能にする製品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型ピロー包装機のような横型製袋包装機においては、一般に、製品を載置した包装フィルムを筒状に成形してセンターシールを施し、製品間の位置で筒状の包装フィルムにエンドシールを施することで、製品が包装袋に包装される。エンドシールが製品を噛み込むことを阻止するために、連続する包装フィルムに製品を間隔を置いて載置し、製品が載置されない包装フィルム部分をエンドシーラでシールさせる必要がある。そこで、従来、横型ピロー機に向けて所定間隔毎に物品を供給する物品供給装置として、横型製袋包装機の上流側において上流に向かって順次配置された分離コンベヤ、プールコンベヤ及び導入コンベヤを備え、導入コンベヤで搬送される物品をプールコンベヤと分離コンベヤと順次経て横型製袋包装機に搬送する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−４４９１２号公報（第７頁下右欄第１２行〜第８頁下左欄第１６行、第４図）
【０００３】
この物品供給装置によれば、プールコンベヤは導入コンベヤより低速で駆動され、導入コンベヤからプールコンベヤに移載された複数の物品を集合化し得るように設定されている。更に、分離コンベヤはプールコンベヤより高速で駆動され、プールコンベヤから分離コンベヤに移載された物品を、速度差に基づいてプールコンベヤ上の物品から一定間隔毎に切り離すように設定されている。したがって、分離コンベヤとその下流では、物品は後続の物品から、単位包装体の長さに相当する一定距離だけ離れた状態で搬送されるので、前後隣り合う物品間の包装材部分にはエンドシールを施すスペースが与えられる。
【０００４】
この物品供給装置の場合、導入コンベヤからプールコンベヤへの物品の供給能力が一時的に増大したときには、包装機、プールコンベヤ及び分離コンベヤの機械速度を自動的に増大させて能力超過に対処することや、導入コンベヤからプールコンベヤへ供給される物品の間隔にばらつきが多い場合には、プールコンベヤ及び分離コンベヤを増減速制御して物品の搬送間隔を一定にすることで、包装機の断続運転を防ぐことも提案されている。即ち、包装機が稼働される間は、導入コンベヤは常に一定速度で運転され続けるので、導入コンベヤへの物品供給量が変動したときにはプールコンベヤや包装機の運転速度を増減させることによって、物品供給量の変動に対応している。
【０００５】
このような物品供給装置では、連続して搬送されてくる製品を自動的に切り離すことができるが、最小でも、運転されつつも速度差のある２つのコンベヤ（プールコンベヤと分離コンベヤ）を用いている。その結果、包装機の上流側の構造が長尺となり、包装システムを導入するのに多くのスペースを必要としている。また、速度の増減を応答よく正確に制御するために、他のモータと比較して高価なサーボモータを用いているとともに、両コンベヤの速度や製品の搬送量を正確に計測して製品間に正確に一定の距離を生じさせるために、比較的高価なロータリエンコーダ等のセンサを用いる必要がある。その結果、包装システムのコストが高くなる傾向がある。更に、プールコンベヤの出口に製品の到来を検出するセンサを設けているだけであるので、２個以上の製品が所定以下の狭い間隔で連続して搬送されてきたときには対応がとれず、２個の製品はその連続したままの状態で後続のコンベヤに搬送されていき、その結果、包装機は停止を余儀なくされることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の問題点は、製品をコンベヤで搬送するときに、搬送されながら２つ以上のコンベヤの速度差によって製品を切り離していることに起因している。そこで、製品を搬送するのに用いるコンベヤを一台としながらも、２個の製品が所定以下の狭い間隔で連続している場合にも両製品を的確に切り離して送り出す点で解決すべき課題がある。
【０００７】
この発明の目的は、製品を搬送するコンベヤの台数を少なくして搬送装置の構造を短くし、それによって搬送装置を設置する際の省スペースが図れ、また、サーボモータよりも安価なモータを用いるとともに、ロータリエンコーダ等の比較的高価なセンサを用いる必要をなくして、搬送装置のコストを低減することを可能とし、更に、コンベヤの出口において製品を検出するセンサの配置を工夫して、２個以上の製品が所定以下の狭い間隔で連続して搬送されてきたときにも、製品を必要な距離だけ的確に切り離すことができる製品供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明による製品供給装置は、駆動モータで駆動される製品を搬送する搬送コンベヤ、前記搬送コンベヤの下流側に接続されている搬出手段、前記製品を検出するため前記搬送コンベヤの出口と前記搬出手段の入り口に配置されるセンサ、並びに前記センサが行う前記製品の検出に基づいて前記駆動モータを制御することで前記搬出手段における前記製品の間隔を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記センサによって前記製品の間隔が所定以下の連続状態が検出されるときに、前記製品の前記間隔を一定にするため前記駆動モータの運転を一旦停止させることから成っている。
【０００９】
この製品供給装置によれば、搬送コンベヤの出口と搬出手段の入り口に配置されるセンサが製品を検出し、コントローラは、その検出に基づいて搬送コンベヤを駆動する駆動モータを制御して、搬出手段における製品の間隔を制御する。センサが、搬送される製品の間隔が所定以下であることを検出するときには、コントローラは駆動モータの運転を一旦停止する制御をする。したがって、連続状態にある製品のうち後続側の製品が搬送コンベヤ上に留まる一方で、先行側の製品が搬出手段で搬出されていくので、製品間の間隔を一定間隔になるまで拡大するように制御することができる。
【００１０】
この製品供給装置において、前記センサは、前記搬送コンベヤの出口に配置される第１センサ及び前記搬出手段の入り口に配置される第２センサから成り、前記第２センサの位置は、前記第１センサからその下流側に向かって前記製品の長さに微小長さを加えた距離を置いた位置とすることができる。第１センサと第２センサとの間隔を上記のような距離とすることにより、搬送コンベヤの出口に配置される第１センサが製品を検出し、同時に、搬出手段の入り口において第２センサが製品を検出するときには、搬送コンベヤの出口と搬出手段の入り口において、製品はその間隔が所定以下の連続した状態にあることを検出することができる。
【００１１】
また、この製品供給装置において、前記コントローラは、前記第２センサが前記製品を検出している時に前記第１センサが前記製品に後続する前記製品を検出している場合に、前記駆動モータの運転を停止し、その後、前記第２センサが前記製品を検出しなくなった場合に、前記駆動モータの運転を時間遅れを伴って再開することができる。第２センサが製品を検出している時に第１センサが先行する製品を検出している場合には、搬送コンベヤの出口と搬出手段の入り口において製品はその間隔が所定以下の連続している状態にある。コントローラは駆動モータの運転を停止して搬送コンベヤの駆動を停止することで、後続側の製品の搬送を留め、その間に搬出手段を運転することによって先行側の製品を搬送し続ける。後続側の製品が惰性によって搬送コンベヤ上を搬出手段に向かって幾分搬送されている場合には、その分、時間遅れを伴って搬送コンベヤの駆動を再開する。こうすることで、製品間の間隔を通常の間隔に制御することができる。
【００１２】
この製品供給装置は、前記搬出手段を前記製品を包装する包装機において用いられる走行する包装材又は送り込みコンベヤとし、前記製品を包装する前記包装機のための供給装置として適用することができる。例えば、横型ピロー包装機のような連続運転が好ましい包装機にとっては、製品が包装材に対して一定間隔で送られることが必要である。この製品供給装置をそうした包装機のための製品供給装置として適用することによって、製品がばらついた状態や間隔が狭く連続した状態で供給される場合であっても、包装機に対して走行する包装材上へ、又は包装材に接続する送り込みコンベヤ上へ、製品を一定間隔で送り込むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、上記のように構成されているので、センサが、製品が間隔狭く連続した状態で搬送されることを検出するときには、コントローラは、駆動モータの運転を一旦停止させる制御をし、連続状態にある製品のうち後続側の製品が搬送コンベヤ上に留まる一方で、先行側の製品が搬出手段で搬出されていくので、製品間の間隔を一定間隔まで拡大する方向に制御することができる。また、包装機に適用したときには、搬出手段を包装機において用いられる走行包装材又はそれに接続する送り込みコンベヤとすることで、包装機に向かって製品を搬送するコンベヤの台数が１台となって、包装機の上流側の構造を短くし、それによって包装システムを導入する際の省スペースを図ることができる。また、搬送コンベヤの駆動にサーボモータよりも安価なモータを用いることができるとともに、ロータリエンコーダ等の比較的高価なセンサを用いる必要もないので、包装システムのコストを低減することができる。更に、コンベヤの出口において製品を検出するセンサの個数や配置を工夫することによって、２個以上の製品が所定以下の間隔で連続して搬送されてきたときにも、製品を切り離して、包装機の停止を回避することが可能な製品供給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による製品供給装置の実施例を説明する。図１はこの発明による製品供給装置を当該製品供給装置が適用される包装機と共に示す包装システムの一例を示す側面図、図２は図１に示す包装システムに用いられている製品供給装置の要部を拡大して示す側面図、図３は図２に示す製品供給装置の要部を示す平面図である。
【００１５】
図１に示す包装システムは、包装機として、チューブ状の包装材を三方シールすることで製品Ａを包装する横型逆ピロー包装機（以下、単に「包装機」という）１を備えている。包装機１は、包装材としてのウェブ状の包装フィルムＦｗをチューブ状に成形するフォーマ２と、フォーマ２によってチューブ状に成形された包装フィルムＦｔにセンターシールを施すセンターシーラ３と、センターシールが施されたチューブ状の包装フィルムを横断方向にシールするエンドシーラ４とから構成されている。エンドシーラ４は、図示の例では加熱ワイヤへの通電によって高温に加熱される回転型の上下一対のヒータブロック４ａ，４ａから成り、ヒータブロック４ａ，４ａがチューブ状の包装フィルムＦｔをシール噛込み位置５において挟み込むことにより溶着する。一定の設定間隔Ｄを置いてチューブ状の包装フィルムＦｔ内に送り込まれる製品Ａは、包装フィルムＦｔと共に進行し、包装フィルムＦｔを製品Ａの前後にてエンドシーラ４でシールすることによって包装袋Ｂ内に収容され、袋包装体Ｐが製造される。
【００１６】
包装機１に製品Ａを供給する製品搬送装置１０は、ベルトコンベヤから成る搬送コンベヤ１１から成っている。搬送コンベヤ１１の出口側には、渡り位置１５を挟んで、搬出手段１２として、フォーマ２で成形されつつ走行する包装フィルムが接続されている。搬送コンベヤ１１の出口側と渡り位置１５を挟んだ搬出手段１２の入り口側には、それぞれ製品Ａの通過を検出する第１センサ１３及び第２センサ１４が配置されている。第１センサ１３及び第２センサ１４の配置については、図２及び図３において詳細に説明する。搬送コンベヤ１１は変速可能な第１駆動モータＭ１で駆動される可変供給コンベヤである。第１駆動モータＭ１は、停止と運転（段数の少ない変速）を行うことができればよいので、サーボモータであってもよいが、それ以外のインダクションモータ、又はＤＣブラシレスモータ等のモータとすることもできる。サーボモータは一般に高価であるので、インダクションモータ、又はＤＣブラシレスモータを採用することで、比較的安価に構成することができる。また、製品搬送装置１０は、搬送コンベヤ１１の速度や移動量を計測するロータリエンコーダなどのセンサは使用しないで構成されている。
【００１７】
ウェブ状の包装フィルムＦｗを送る送りローラ８及びチューブ状の包装フィルムＦｔの合わせ縁部を挟んで送る紙送りローラ９は包装フィルムＦを送る包装材送り手段であり、両ローラ８，９はフィルム送り駆動モータＭ２によって駆動されている。更に、エンドシーラ４は、エンドシール駆動モータＭ３によって駆動されている。
【００１８】
コントローラ７は、基本的には、第１センサ１３から入力する検出信号に基づいて、駆動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動を制御して製品供給制御と包装機１の制御とを行っている。即ち、搬送コンベヤ１１の速度と第１センサ１３による検出間隔時間とを考慮して、製品Ａの間隔が設定間隔Ｄに一致していれば、搬送コンベヤ１１と包装機１とは通常の動作を行う。製品Ａの間隔が設定間隔Ｄ未満である場合、製品Ａが狭い間隔を置いて繋がっていないかぎり、搬送コンベヤ１１が減速制御（減速が段階的な制御である場合には減速駆動時間制御）を行うことにより、製品Ａが駆動速度の速い搬出手段１２に移載される際に製品間隔を拡大して設定間隔Ｄに一致させる間隔調整を行うことが可能である。製品Ａの間隔が設定間隔Ｄよりも空いていた場合には、間隔に合わせて搬出手段１２を含む包装機１（具体的には、フィルム送り駆動モータＭ３及びエンドシール駆動モータＭ４）が一時停止や減速制御（減速が段階的な制御である場合には停止・減速駆動時間制御）をすることにより設定間隔Ｄに戻す間隔調整を行うことが可能である。この間隔調整によって、搬送コンベヤ１１から渡り位置１５を経て搬出手段１２に製品Ａが移載されるときには、製品Ａは所定の間隔Ｄに整列した状態で供給される。搬出手段１２は、包装機１の運転中に一時停止や減速を行うことがある。
【００１９】
コントローラ７は、包装に先立って、製品Ａの空きに対応して包装機１を制御するために必要なデータ、即ち、製品Ａの高さＨと長さＬ、製品Ａが包装された袋包装体Ｐのカット寸法Ｌ１、エンドシーラ４の回転半径Ｒ、搬送コンベヤ１１と搬出手段１２との間の渡り位置１５からエンドシーラ４のシール噛合い位置５までの距離Ｌ２等を取り込んでいる。製品Ａの供給に大きな空きが生じると、空袋を作らないために包装機１を停止させて製品Ａの供給の再開に備えて待機するが、エンドシーラ４がその停止位置で包装フィルムＦｔと接触する状態で停止しないように、上記データに基づいて、エンドシーラ４の停止位置が予め決定される（詳細はここでは省略する）。
【００２０】
搬送コンベヤ１１から搬出手段１２への製品Ａの通過を第１センサ１３及び第２センサ１４で検出することにより、製品Ａの間隔状態が検出される。搬送コンベヤ１１の出口側に配置されている第１センサ１３は、製品Ａを一定間隔Ｄだけ離して包装機１に供給する役割を果たすセンサである。また、搬出手段１２の入り口側に配置されている第２センサ１４は、後述するように、渡り位置１５に到来した製品Ａが前後方向に所定間隔以下の距離で繋がっている状態にあることを検出する役割を果たすセンサである。
【００２１】
図２及び図３に示すように、搬送コンベヤ１１上の第１センサ１３は、搬出手段１２に関して配置されるセンサ１４に対してその上流側に向かって製品Ａの長さＬに所定の微小距離ΔＬを加えた距離だけ離れた位置に配置されている。第１センサ１３が製品Ａを検出している場合において、第２センサ１４が製品を検出するときには、渡り位置１５において製品Ａが微小距離ΔＬ以下の狭い間隔で繋がっていると判断できる。また、第２センサ１４が製品を検出しないときには製品Ａが微小距離ΔＬ以下の狭い間隔では繋がっていないと判断できる。上記微小距離ΔＬは、例えば、２０ｍｍ程度とされるが、製品Ａの長さＬにもよるので、第１センサ１３の搬送コンベヤ１１への取付け位置は、製品Ａの長さＬに応じて調整可能とすることが好ましい。取付け位置が調整可能な構造は、例えば、図２及び図３に示すように、取付けブラケット１６に形成された長孔１７を利用してセンサブラケット１８をスライドした後に固定して調整可能な構造を採用することができる。  
【００２２】
製品Ａが搬送コンベヤ１１の出口側で第１センサ１３によって検出されたとき、包装機１の状態に応じて、次のように動作する。包装機１が待機状態にあるとき、即ち、第２センサ１４は製品Ａを検出しておらず、搬出手段１２上に製品Ａが存在していない場合には、搬送コンベヤ１１を停止させることなく搬出手段１２に受け渡し、包装機１へと製品Ａを送り込む。製品Ａが送り込まれると、包装機１は運転を開始する。また、包装機１が運転状態にあって製品Ａの供給を受け入れられる状態では、搬送コンベヤ１１を停止させることなく、包装機１に製品Ａを送り込む。更に、製品Ａが第１センサ１３で検出されないときには、包装機１の運転を停止状態にする。この場合、包装機１の運転速度をスローダウンして低速運転とし、低速運転中に第１センサ１３が製品Ａを検出したときに、包装機１の運転速度を通常運転速度に戻すという運転形態が好ましい。
【００２３】
包装機１が運転状態にあって製品Ａの供給を受け入れられない状態にあるとき、即ち、図４（ａ）に示すように搬送コンベヤ１１から搬出手段１２へと製品Ａが送り込まれて、第２センサ１４が搬出手段１２上においても先行する製品（以下、Ａａと称する）を検出するときには、搬送コンベヤ１１の運転を直ちに停止する。即ち、製品Ａａと後続する製品（以下、Ａｂと称する）との間隔が、所定の間隔（微小距離ΔＬ）以下であって、搬送コンベヤ１１の運転速度では両製品Ａａ，Ａｂ間の間隔を調整できないときには、搬送コンベヤ１１の運転を停止することによって間隔調整を図る。搬送コンベヤ１１が停止しても搬出手段１２を含む包装機１の運転は継続されるので、図４（ｂ）に示すように製品Ａａは包装機１へと搬出手段１２によって送り込まれ、製品Ａｂとの間隔が拡大する。搬送コンベヤ１１の停止は、製品Ａａと製品Ａｂとの間隔が所定の値（正確には、搬出手段１２の速度と運転時間及び搬送コンベヤ１１の慣性運転を考慮することで算出可能）にまで増加して包装機１が製品Ａｂの供給を受け入れられるまで継続され、包装機１が製品Ａｂの供給を受け入れられる状態になったとき、図４（ｃ）に示すように搬送コンベヤ１１の運転を再開する。即ち、第２センサ１４が製品Ａａを検出しなくなった時点では、製品Ａｂは製品Ａの長さＬ程度しか離れておらず通常の設定間隔Ｄよりも包装機１寄りの位置に停止している。したがって、両製品Ａａ，Ａｂ間の間隔は設定間隔Ｄより短い。そこで、搬送コンベヤ１１の再起動開始のタイミングを遅らせて再起動することにより、製品Ａａと製品Ａｂとの製品間隔を設定間隔Ｄにまで拡大することができる。
【００２４】
図５には、この発明による製品搬送装置の別の実施例が示されている。図５に示す実施例において、図１に示す実施例の構成要素に相当する構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。包装機２１は、横型の正ピロー包装機として構成されており、製品搬送装置２０は、搬送コンベヤ１１に加えて、搬送コンベヤ１１と渡り位置１５を介して接続している搬出手段としてのローラーコンベヤ６を備えている。ローラーコンベヤ６は、コントローラ７からの指令にしたがって駆動モータＭ２によって駆動制御される。エンドシーラ４の停止位置を調整するモードで運転されるとき等の場合に、包装機１の運転とは異なる設定速度で運転制御されることもある。センサ１３，１４を用いた搬送コンベヤ１１と送り込みコンベヤ２２の運転制御は、図１〜図４に示した実施例における運転制御と同等であるので、再度の説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上、本発明の製品供給装置を、包装機の製品供給として説明したが、本発明はそれに限ることなく、一般の物品供給装置に適用可能であることは明らかである。また、本実施例では、個々の製品を切り離す例を挙げて説明したが、複数の製品が所定の個数連なったグループ単位で切り離す態様で実現することももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明による製品供給装置を当該製品供給装置が適用される包装機と共に示す包装システムの一例を示す側面図である。
【図２】図１に示す包装システムに用いられている製品供給装置の要部を拡大して示す側面図である。
【図３】図２に示す製品供給装置の要部を示す平面図である。
【図４】この発明による製品供給装置の作動を説明する図である。
【図５】この発明による製品供給装置を当該製品供給装置が適用される包装機と共に示す包装システムの別の例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    横型逆ピロー包装機              ２    フォーマ
３    センターシーラ                  ４    エンドシーラ
４ａ，４ａ    ヒータブロック          ５    シール噛込み位置
６    ローラーコンベヤ                ７    コントローラ
８    送りローラ                      ９    紙送りローラ
１０  製品搬送装置
１１  搬送コンベヤ                    １２  搬出手段
１３  第１センサ                      １４  第２センサ
１５  渡り位置                        １６  取付けブラケット
１７  長孔                            １８  センサブラケット
２０  製品搬送装置                    ２１  横型ピロー包装機
２２  送り込みコンベヤ
Ａ    製品                            Ｂ    包装袋
Ｄ    設定間隔
Ｆｗ  ウェブ状包装フィルム            Ｆｔ  チューブ状包装フィルム
Ｈ    製品Ａの高さ
Ｌ    製品Ａの長さ                    ΔＬ  微小距離
Ｌ１  袋包装体Ｐのカット寸法          Ｌ２  位置１５と位置５間の距離
Ｒ    エンドシーラ４の回転半径        Ｐ    袋包装体
Ｍ１  駆動モータ                      Ｍ２  駆動モータ
Ｍ３  フィルム送り駆動モータ          Ｍ４  エンドシール駆動モータ
【図１】
2005119866.tif 000003
【図２】
2005119866.tif 000004
【図３】
2005119866.tif 000005
【図４】
2005119866.tif 000006
【図５】
2005119866.tif 000007