(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包材をフィードユニットの作動により繰り出しながら筒状に成形する過程にて、物品の充填サイクルにしたがい、横シーラを作動させて前記筒状包材を所定の長さ毎に横シールする横シール域を形成し、かつ、ナイフのナイフアクチュエータを作動させて前記横シール域にて前記ナイフにより前記筒状包材を切断して個々の袋を成形する一方、物品充填装置による前記筒状包材内への物品の充填動作を実行して充填袋を製造し、
前記充填サイクルが前記物品の充填開始タイミング、物品充填時間および前記横シールのシール実行間隔により規定されてなる縦形製袋充填包装機において、
前記充填サイクルの調整時、前記横シールの実行に対し前記物品充填装置の作動を制御して、前記物品を充填する充填モードおよび前記物品を充填しない空袋モードにて前記充填サイクルを交互に実行させるモード切換え手段と、
前記物品充填装置による物品の前記充填開始タイミングを可変する第１可変手段と
を備えたことを特徴とする縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項２】
前記充填サイクルの調整時、前記フィードユニットの作動を制御し、前記充填モードにて製造される充填袋の長さに比べて前記空袋モードにて製造される空袋の長さを短くする空袋短縮手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項３】
前記充填サイクルの調整時、前記ナイフアクチュエータの作動を禁止する禁止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項４】
前記充填サイクルの調整時、前記横シール域への前記物品の噛み合いを検出し、噛込み信号を出力する噛込みセンサをさらに備えたことを特徴する請求項１〜３の何れかに記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項５】
前記物品充填装置および前記横シーラの一方の作動を制御し、前記物品充填時間および前記シール実行間隔の一方を可変する第２可変手段と、
前記充填サイクルの調整時、前記横シール域への前記物品の噛込みを検出し、噛込み信号を出力する噛込みセンサと、
前記充填サイクルが前記充填モードであるときの前記噛込み信号の出力の有無に基づき、前記第１可変手段を介して前記充填開始タイミングを変更し、前記横シールの実行直後に前記物品の充填動作による最初の物品が前記横シール域に到達すべく前記充填開始タイミングを設定する開始タイミング設定手段と、
前記充填開始タイミングの設定後、前記充填サイクル中での前記噛込み信号の出力の有無に基づき、前記第２可変手段を介して前記物品充填時間およびシール実行間隔の一方を可変し、前記横シールの実行直前に前記物品充填時間が相対的に終了すべく充填終了タイミングを設定する終了タイミング設定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項６】
前記充填開始タイミングおよび前記充填終了タイミングの設定後、前記噛込み信号の出力の有無に基づいて前記充填モードでの前記フィードユニットによる前記筒状包材の繰り出し長さを制御し、前記充填モードにて製造される充填袋の長さを短くする充填袋短縮手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置。
【請求項７】
包材をフィードユニットの作動により繰り出しながら筒状に成形する過程にて、物品の充填サイクルにしたがい、横シーラを作動させて前記筒状包材を所定の長さ毎に横シールする横シール域を形成し、かつ、ナイフのナイフアクチュエータを作動させて前記横シール域にて前記ナイフにより前記筒状包材を切断して個々の袋を成形する一方、物品充填装置による前記筒状包材内への物品の充填動作を実行して物品の充填袋を製造し、
前記充填サイクルが前記物品の充填開始タイミング、物品充填時間および前記横シールのシール実行間隔により規定されてなる縦形製袋充填包装機において、
前記充填サイクルの調整時、前記横シールの実行に対し前記物品充填装置の作動を制御して、前記物品を充填する充填モードおよび前記物品を充填しない空袋モードにて前記充填サイクルを交互に実行するモード切換え工程を実行し、
この後、前記横シール域への物品の噛み込みの有無に基づき、前記物品充填装置による前記充填開始タイミングを可変する可変工程を実行することを特徴とする縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【請求項８】
前記充填サイクルの調整時、前記フィードユニットの作動を制御し、前記充填モードにて製造される充填袋の長さに比べ前記空袋モードにて製造される空袋の長さを短くすることを特徴とする請求項７に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【請求項９】
前記充填サイクルの調整時、前記ナイフアクチュエータの作動を禁止することを特徴とする請求項７又は８に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【請求項１０】
前記充填サイクルの調整時、前記横シール域への物品の噛込みを噛込みセンサにより繰り返して検出する検出工程をさらに含むことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【請求項１１】
前記充填サイクルの調整時、前記横シール域への物品の噛込みを噛込みセンサにより繰り返して検出する検出工程と、
前記充填サイクルが前記充填モードにあるときの前記物品の噛込みの有無に基づき、前記充填開始タイミングを変更し、前記横シールの実行直後に前記物品の充填動作による最初の物品が前記横シール域に到達すべく前記充填開始タイミングを設定する開始タイミング設定工程と、
前記充填開始タイミングの設定後、前記充填サイクルでの前記物品の噛込みの有無に基づき、前記物品充填装置による前記物品充填時間および前記横シーラによるシール実行間隔の一方を可変し、前記横シールの実行直前に前記物品充填時間が相対的に終了すべく充填終了タイミングを設定する終了タイミング設定工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【請求項１２】
前記充填開始タイミングおよび前記充填終了タイミングの設定後、前記噛込みセンサの出力結果に基づき、前記充填モードでの前記フィードユニットによる前記筒状包材の繰り出し長さを制御し、前記充填モードにて製造される充填袋の長さを短くすることを特徴とする請求項１１に記載の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は縦形製袋充填包装機に係わり、特に包装機の段取り時、物品の充填サイクルを調整するための調整装置およびその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の縦形製袋充填包装機は、筒状包材の繰り出し過程にて、横シーラによる筒状包材の横シール及び切断と、物品充填装置による筒状包材内への物品の充填とを交互に行うことで、物品が充填された充填袋を連続的又は間欠的に製造する。このような充填袋にあっては、その横シール域への物品の噛込みが発生していると、充填袋の密封性が損なわれ、物品の品質を劣化させてしまう。
【０００３】
それゆえ、この種の包装機の段取りは充填袋の試験製造を行い、その充填袋の横シール域に物品の噛込みがある場合には、その噛込みを無くす方向に物品の充填サイクルを調整する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、充填サイクルの調整は調整員の目視検査を受け、手作業により行っているため、その調整員の技量により、調整の最適化や時間に大きなばらつきが生じている。
より詳しくは、物品の噛込みは、物品の充填開始タイミングの遅早に起因して発生するばかりでなく、物品の充填開始後、物品が最初に横シーラに到達してからの物品充填時間と横シールの実行とがオーバラップしても発生するため、その噛込みの原因を特定し、かつ、その調整の最適化を図るのは非常に困難である。
【０００５】
また、調整時間が長いと、試験製造での不良の充填袋を多く作り出してしまい、生産効率の悪化を招く。
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、充填サイクルの調整を熟練を要することなく、容易かつ短時間に行え、さらには、その調整の最適化をも図ることができる縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置およびその調整方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置およびその調整方法（請求項１，７）は、上述の充填サイクルの調整時、先ず、物品充填の作動を制御し、横シールの実行に対して、物品を充填する充填モードおよび物品を充填しない空袋モードにて充填サイクルを交互に実行する。
【０００７】
このようなモード切換えにより、物品を充填した充填袋および物品を充填しない空袋が交互に製造されることから、その製造の流れでみて、空袋から充填袋に至る横シール域、そして、充填袋から空袋に至る横シール域での物品の噛込みの有無により、物品の充填開始タイミングが早いのか、或いは、遅いのかが特定される。
【０００８】
したがって、充填サイクル調整装置およびその調整方法は、物品充填装置による物品の充填開始タイミングを可変する第１可変手段及び可変工程をそれぞれ備えていることで、空袋から充填袋に至る横シール域での噛込みの有無に基づき、物品充填装置による充填開始タイミングを適切に設定可能となる。
さらには、この後、充填袋から空袋への横シール域での噛込みの有無に基づき、物品充填装置による物品充填時間の調整や、横シーラによる横シールのシール実行間隔の調整もまた可能となる。
好ましくは、本発明の充填サイクル調整装置およびその調整方法（請求項２，８）は、充填サイクルの調整時、筒状包材の繰り出しをなすフィードユニットの作動を制御し、充填モードにて製造される充填袋の長さに比べて空袋モードにて製造される空袋の長さを短くする。この場合、空袋の製造に要する筒状包材が少なくて済み、省資源化が図られる。
【０００９】
また、本発明の充填サイクル調整装置およびその調整方法（請求項３，９）は、充填サイクルの調整時、ナイフアクチュエータの作動、つまり、横シール域でのナイフによる筒状包材の切断を禁止することで、その横シール域が空袋から充填袋のものであるのか、または、充填体から空袋のものであるのかの識別が容易となる。
そして、本発明の充填サイクル調整装置およびその調整方法（請求項４，１０）は、充填サイクルの調整時、横シール域での噛込みの有無を噛込みセンサにより検出する。この噛み込みセンサによる噛込みの検出は、充填開始タイミングの調整、その噛込みの解消を短時間で可能にする。
【００１０】
さらに、本発明の充填サイクル調整装置およびその調整方法（請求項５，１１）は、前記噛込みセンサに加えて、物品充填装置および横シーラの一方の作動を制御することで（第２可変手段）、充填開始タイミングのみならず、物品充填装置による物品充填時間または横シーラによるシール実行間隔の自動的調整を可能にする。
【００１１】
すなわち、ここでは、充填サイクルが充填モードであるときの前記噛込みの有無に基づき、物品の充填開始タイミングを変更して、横シールの実行直後に物品の充填動作による最初の物品が横シール域に到達すべく充填開始タイミングを設定し、この後の充填サイクルでの噛込みの有無に基づき、物品充填時間およびシール実行間隔の一方を可変し、横シールの実行直前に物品充填時間が相対的に終了すべく充填終了タイミングを設定する。このような充填サイクルの調整によれば、その調整の最適化を短時間で実施可能となる。
【００１２】
さらにまた、本発明の充填サイクル調整装置および調整方法（請求項６，１２）は、充填開始タイミングおよび充填終了タイミングの設定後、物品の噛込みの有無に基づいて充填モードでのフィードユニットによる筒状包材の繰り出し長さを制御し、充填モードにて製造される充填袋の長さを短くする。このような調整装置および調整方法によれば、その横シール域に物品を噛み込ませることなく、充填袋の長さを可能な限り短くでき、省資源化に好適する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、充填包装制御装置を備えた縦形製袋充填包装機２が示されている。
包装機２はいわゆるオーガタイプのものであり、その製袋チューブ４内にオーガファネル６が配置され、このオーガファネル６内にオーガスクリュー８が回転自在に収容されている。オーガファネル６の上部はホッパ状をなし、物品としての粉粒体の供給を受けることができる。したがって、オーガスクリュー８はその回転に伴い、オーガファネル６の下端、すなわち、その吐出口１０から粉粒体を吐出し、その吐出量はオーガスクリュー８の回転数により決定される。
【００１４】
一方、製袋チューブ４の上部にはフォーマ１２が取り付けられ、また、フォーマ１２の下側に一対のフィードユニット１４および縦シーラ１６が配置されている。フォーマ１２は包材ロールＲから導かれてくる包材Ｗを製袋チューブ４の回りに円筒状に成形し、そして、円筒状包材Ｆはフィードユニット１４により製袋チューブ４に沿って下方に繰り出される。この際、円筒状包材Ｆはその両側縁がガイド（図示しない）により所定の形態で重ね合わされた後、縦シーラ１６を通過することで、ヒートシールつまり縦シールされ、これにより、完全な円筒状となる。なお、各フィードユニット１４は無端状のサクションベルトを有し、このサクションベルトの走行により、円筒状包材Ｆを吸着しながら下方に繰り出すものである。
【００１５】
さらに、製袋チューブ４の下方には横シーラ１８が配置されている。横シーラ１８は左右一対の横ヒータブロック２０を備え、これら横ヒータブロック２０は円筒状包材Ｆの繰り出し経路を挟んで位置付けられるとともに、互いに接離する方向に往復動され、これにより、横シーラ１８の開閉動作が実行される。横シーラ１８が閉じられると、一対の横ヒータブロック２０は円筒状包材Ｆを挟み付けてヒートシールつまり横シールする。
【００１６】
また、一方の横ヒータブロック２０は突没可能なナイフ（図示しない）を内蔵し、ナイフは横シールの完了後、他方の横ヒータブロック２０内の逃げ溝（図示しない）に向けて突出することで、円筒状包材Ｆを切断する。
したがって、円筒状包材Ｆの繰り出しに連動し、円筒状包材Ｆの横シールおよび切断が繰り返されることで、円筒状包材Ｆは個々の袋に成形され、そして、横シールおよび切断と交互に、オーガファネル６からの粉粒体が吐出されることで、粉粒体を充填した充填袋Ｐが製造される。なお、円筒状包材Ｆが連続して繰り出される場合には、横シーラ１８はその全体が昇降されるようになっている。
【００１７】
前述したオーガスクリュー８、フィードユニット１４および横シーラ１８はそれぞれサーボモータ２２，２４，２６により作動され、これらサーボモータ２２，２４，２６はモータ制御ドライバ２８，３０，３２を介して充填包装制御装置３４に電気的に接続されている。
また、充填包装制御装置３４にはナイフアクチュエータ３６、噛込みセンサ３８および入力機器４０がそれぞれ電気的に接続されている。ナイフアクチュエータ３６は横シーラ１８の前述したナイフを突没させるものであり、噛込みセンサ３８は、横シーラ１８が閉じられたとき、正規位置からの横ヒータブロック２０の位置ずれをサーボモータ２６の回転角から検出するエンコーダや、横ヒータブロック２０のストロークから検出する近接スイッチ、さらにはサーボモータ２６が受ける負荷トルクから検出するトルクセンサ等により実現される。
【００１８】
そして、入力機器４０はキーボード、タッチパネルおよびスイッチなどから構成され、入力機器４０を通じて充填袋Ｐの製造速度、粉粒体の充填量、充填袋Ｐの長さなどの生産条件や包装機２の運転条件などを充填包装制御装置３４に入力可能となっている。
充填包装制御装置３４はたとえばコンピュータシステムからなり、これらコンピュータシステムは、粉粒体の充填を制御する充填制御コンピュータ４２と、筒状包材Ｆの繰り出しや横シーラ１８の開閉動作等を制御する包装制御コンピュータ４４とを備える。
【００１９】
より詳しくは、図２に示されるように充填制御コンピュータ４２は、入力機器４０から入力された充填量に基づき、１充填サイクル当たりのオーガスクリュー８による充填動作、つまり、回転数及び回転速度等を演算して求める演算機能４６を備える。そして、包装制御コンピュータ４４は、充填制御コンピュータ４２への充填要求信号の出力可否を判断する判断機能４８、入力機器４０から入力された入力データに基づき、筒状包材Ｆの繰り出し動作、つまり、その繰り出し速度などを演算して求める演算機能５０、充填サイクルのモードを切換える切換え機能５２、噛込みセンサ３８からの出力に基づき、充填サイクルを調整する調整機能５４、ナイフの動作の可否を判断する判断機能５６、そして、横シール動作、つまり、シール実行間隔を演算して求める演算機能５８等を含む。
【００２０】
ここで、前記充填サイクルは１つの充填袋Ｐの製造に要するサイクルタイムであって、充填包装制御装置３４にあっては粉粒体の充填開始タイミング、粉粒体の充填時間および横シールのシール実行間隔にて規定される。
包装制御コンピュータ４４の各機能は包装制御コンピュータ４４にて実行される運転制御ルーチンから明かとなり、以下、運転制御ルーチンに関して説明する。
【００２１】
図３に示されるように運転制御ルーチンは、充填サイクルのモード切換えルーチンＳ１（切換機能５２に対応）、前記充填要求信号の出力可否に関する判断ルーチンＳ２（判断機能４８に対応）、円筒状包材Ｆの繰り出し動作に関する演算ルーチンＳ３（演算機能５０に対応）、横シール動作に関する演算ルーチンＳ４（演算機能５８に対応）、充填サイクルの調整ルーチンＳ５（調整機能５４に対応）、そして、ナイフ動作の可否判断ルーチンＳ６（判断機能５６に対応）からなり、これらルーチンＳ１〜Ｓ６が包装制御コンピュータ４４にて順次実行される。
【００２２】
充填サイクルのモード切換えルーチン
図４に示されるようにモード切換えルーチンＳ１では、先ず、包装機２の運転が調整運転であるのか否かが判別される（ステップＳ１１）。このステップＳ１１では、たとえば入力機器４０に含まれる調整運転ボタンおよび生産運転ボタンの何れかがオン操作されているか否かにより判別される。
【００２３】
ステップＳ１１の判別結果が「生産」である場合には、充填サイクルは充填モードに設定され（ステップＳ１２）、これに対し、その判別結果が「調整」の場合には、前回の充填サイクルにて、充填制御コンピュータ４２に充填要求信号が出力された否かが判別される（ステップＳ１３）。ここでの判別結果が偽(No)の場合にはステップＳ１２にて充填サイクルに充填モードが設定され、これに対し、その判別結果が真(Yes)の場合には、充填サイクルに空袋モードが設定される（ステップＳ１４）。
【００２４】
したがって、モード切換えルーチンＳ１にあっては、包装機２の運転が生産運転である場合、充填サイクルは常時、充填モードに設定され、これに対し、調整運転の場合には、充填サイクルは充填モードと空袋モードに交互に切換えられることになる。
充填要求信号の出力可否判断ルーチン
図５に示されるように出力可否ルーチンＳ２では、充填サイクルが空袋モードであるか否かが判別され（ステップＳ１５）、ここでの判別結果が偽の場合、つまり、充填サイクルが充填モードであるとき、充填開始タイミングであるか否かが判別される（ステップＳ１６）。ここで、包装機の運転が調整運転である場合、充填開始タイミングには、充填袋Ｐの生産条件に基づいて予め演算して求めた初期タイミングが設定されている。
【００２５】
ステップＳ１６の判別結果が真になると、充填制御コンピュータ４２に向けて充填要求信号が出力される（ステップＳ１７）。充填制御コンピュータ４２は包装制御コンピュータ４４からの充填要求信号を受け取ると、モータ制御ドライバ２８（サーボモータ２２）を介してオーガスクリュー８を回転させ、オーガファネル６の吐出口１０から設定された充填量だけ粉粒体を吐出する。ここでの粉粒体の吐出開始タイミングが充填開始タイミングである。
【００２６】
一方、ステップＳ１５の判別結果が真、つまり、その充填サイクルが空袋モードである場合にあっては、充填制御コンピュータ４２に充填要求信号が出力されることはなく、粉粒体の充填は停止される。
繰り出し動作判断ルーチン
図６に示されるように繰り出し動作判断ルーチンでも、その充填サイクルが空袋モードであるか否かが先ず判別され（ステップＳ１８）、ここでの判別結果が偽（充填モード）である場合、円筒状包材Ｆの繰出し長に設定長がセットされる（ステップＳ１９）。ここで、設定長は充填袋Ｐに要求される長さであり、その生産条件に含まれる入力値である。一方、ステップＳ１８の判別結果が真（空袋モード）である場合、円筒状包材Ｆの繰出し長に円筒状包材Ｆの繰り出し方向に沿う横ヒータブロック２０のブロック厚がセットされる（ステップＳ２０）。なお、本実施形態では、ステップＳ２０にてブロック厚がセットされるが、充填袋の長さとブロック厚との間の長さであってもよい。
【００２７】
この後、次のステップＳ２１では、先のステップＳ１８，Ｓ２０の何れかにてセットされた繰出し長に基づき、モータ制御ドライバ３０に指令信号が出力される。具体的には、モータ制御ドライバ３０は指令信号にしたがいサーボモータ２４を介して一対のフィードユニット１４による円筒状包材Ｆの繰り出し速度を可変し、その充填サイクルのモードに応じた繰出し長だけ円筒状包材Ｆを繰り出す。つまり、その充填サイクルが充填モードである場合には、充填袋Ｐの製造に要する長さ分だけ円筒状包材Ｆが繰り出され、これに対し、その充填サイクルが空袋モードである場合には、横ヒータブロック２０のブロック厚に相当する長さ分だけ円筒状包材Ｆが繰り出されることになる。
【００２８】
横シール動作演算ルーチン
図７に示されるように横シール動作演算ルーチンＳ４では、横シールの開始タイミングに達したか否かが判別され（ステップＳ２２）、ここでの判別結果が真の場合、モータ制御ドライバ３２に指令信号が出力される（ステップＳ２３）。モータ制御ドライバ３２はその指令信号を受け取ると、サーボモータ２６を介して横シーラ１８を閉作動させ、筒状包材Ｆの横シールを実行する。
【００２９】
横シールの開始タイミングは、その充填サイクルでの円筒状包材Ｆの繰り出しが完了する時点にて横シーラ１８が閉位置となり、円筒状包材Ｆの横シールが実行されるように設定されている。なお、横シーラ１８は閉位置に到達後、包装機２の主軸が所定の回転角位置に到達するか、または、所定時間が経過した後に開かれ、そして、開位置に保持される。
【００３０】
横シーラ１８による横シールが繰り返して実行される際、その充填サイクルが充填モードである場合にあっては横シール時から次の横シール時までの間、すなわち、シール実行間隔の間にて、前記オーガファネル６の吐出口１０から吐出された粉粒体の充填を完了させれば、円筒状包材Ｆは粉粒体を充填した充填袋Ｐに成形され、これに対し、その充填サイクルが空袋モードである場合には前述したように粉粒体の充填が停止されることから、粉粒体が充填されていない空袋が成形される。なお、充填袋Ｐおよび空袋の長さはステップＳ１９，Ｓ２０にて設定された円筒状包材Ｆの繰出し長により決定される。
【００３１】
ナイフ動作の可否判断ルーチン
図８に示されるようにナイフ動作の可否判断ルーチンＳ６では、包装機２の運転が生産運転であるか否かが判別され（ステップＳ２４）、ここでの判別結果が真の場合、円筒状包材Ｆの切断タイミングに達したか否かが判別される（ステップＳ２５）。ここでの判別結果もまた真になると、前述したナイフアクチュエータ３６に切断信号が出力され（ステップＳ２６）、ナイフアクチュエータ３６はナイフにより円筒状包材Ｆを切断する。なお、切断タイミングは、横シーラ１８が閉位置に到達してから、つまり、横シールが実行されてから所定時間が経過した後の時点に設定されている。
【００３２】
ナイフによる円筒状包材Ｆの切断が実行されると、横シールにより成形された充填袋Ｐはその横シール域にて切断され、円筒状包材Ｆから分離される。
一方、ステップＳ２４の何れかの判別結果が偽の場合、つまり、包装機２の運転が調整運転である場合には、ナイフによる円筒状包材Ｆの切断が停止され、そして、充填サイクルが充填モードと空袋モードとに交互に切換えられる結果、充填袋Ｐおよび空袋が横シール域を介して交互に連なる袋の連続体が製造されることになる。
【００３３】
充填サイクル調整ルーチン
図９に示されているように充填サイクル調整ルーチンＳ５では、先ず、包装機２の運転が調整運転であるか否か（ステップＳ２７）、そして、充填サイクルが自動調整であるか否か（ステップＳ２８）が順次判別される。なお、ステップＳ２８での判別は、入力機器４０に含まれる自動調整スイッチがオン操作されているか否かにより実施される。
【００３４】
ステップＳ２７，Ｓ２８の判別結果が共に偽の場合、つまり、包装機２の運転が生産運転であるか、または、充填サイクルが手動で調整される場合にあっては、調整ルーチンＳ５は実質的に実行されることなく、前述した次の可否判断ルーチンＳ６が実行される。
一方、ステップＳ２７，Ｓ２８の判別結果が共に真の場合には、噛込み無しカウンタの値が設定値よりも小さいか否か（ステップＳ２９）、そして、粉粒体の充填時間が固定であるか否か（ステップＳ３０）が順次判別される。
【００３５】
ここで、調整ルーチンＳ５が最初に実行されるとき、噛込み無しカウンタの値は０にクリアされているため、この時点でのステップＳ２９の判別結果が真となる。
充填時間は、オーガファネル６の吐出口１０から吐出された粉粒体が横シーラ１８に向けて落下し、横シーラ１８の位置に最初に到達した時点から、粉粒体の全てが横シーラ１８の位置を通過するまでの経過時間で定義される。具体的には、充填時間は図１０中Ｔ2で示されている。図１０は、粉粒体の充填動作、円筒包材Ｆの繰り出し動作、そして、横シーラ１８の開閉動作をそれぞれ示しており、図１０中のＴ1は横シーラ１８によるシール実行間隔である。
【００３６】
ステップＳ３０は、充填サイクルの調整に当たり、粉粒体の充填時間Ｔ2およびシール実行間隔Ｔ1の何れが固定されているかを判別するためのステップであり、ここでの判別結果が真の場合、次のステップＳ３１が実行される。
ステップＳ３１では、その充填サイクルが空袋モードか否かが判別され、ここでの判別結果が偽の場合、つまり、充填モードの場合には図１１のフローチャートが実行され、これに対し、その判別結果が真の場合には図１２のフローチャートが実行される。
【００３７】
今、ステップＳ３１の判別結果が偽の場合、その時点の横シールの実行に際し、円筒状包材Ｆの横シール域に粉粒体の噛込みが有るか否かが判別される（ステップＳ３２）。具体的には、粉粒体の噛込みの有無は前述した噛込みセンサ３８からの検出信号により判別される。
ステップＳ３２の判別結果が真の場合には、タイミング限界フラグをオン(ON)し（ステップＳ３３）、噛込み無しカウンタの値を０にクリアし（ステップＳ３４）、そして、次の充填サイクルでの充填開始タイミング（図１０参照）を遅くする（ステップＳ３５）。
【００３８】
ステップＳ３２の判別結果が真になる状況とは、図１３及び図１４に示されるように粉粒体の充填開始タイミングが早すぎ、横シーラ１８のシール実行が完了する前に粉粒体が横シーラ１８を通過してしまい、これにより、筒状包材Ｆの繰り出し方向でみて、空袋Ｑと充填袋Ｐとの間の横シール域Ｓに粉粒体Ｋの噛み込みが発生したことを意味している。したがって、このような状況にあっては、ステップＳ３５にて、次の充填開始タイミングを遅くし、上述の噛込みを解消する方向に充填開始タイミングを制御する。
【００３９】
一方、ステップＳ３２の判別結果が偽の場合には、横シーラ１８が閉タイミングにあるか否かが判別され（ステップＳ８０）、ここでの判別結果が真の場合には、充填開始タイミングの評価を行うべく、次に、タイミング限界フラグがオンであるか否かが判別され（ステップＳ３６）、ここでの判別結果が偽の場合、次の充填サイクルでの充填開始タイミングを早くする（ステップＳ３７）。ここで、ステップＳ３２，Ｓ３６の判別結果が共に偽となる状況とは、空袋Ｑから充填袋Ｐへの横シール域Ｓに粉粒体の噛込みが無いことを意味しているが、この場合には、粉粒体の充填開始タイミングを早くする方向に余裕があると判定し、ステップＳ３７にて、次の充填開始タイミングを早くする。
【００４０】
この後、前述のステップＳ３１（図９）での判別が行われ、そして、その判別結果が真になると、図１２に示されるようにタイミング調整完了フラグがオンであるか否か（ステップＳ３９）が判別されるが、ここで、タイミング調整完了フラグは包装機２の運転が調整運転で開始される場合、その初期値であるオフにセットされ、図１１のフローチャートにてオンされるものである。
【００４１】
したがって、ステップＳ３９の判別結果が偽に維持されている限り、図１２のフローチャート実質的に実行されていない。
この結果、充填サイクルの調整ルーチンが繰り返して実行されるときには、先ず、図１１のフローチャートのみが実質的に実行される。
図１１のフローチャートでは、タイミング限界フラグが一旦オンにセットされると、ステップＳ３２の判別結果が偽となるまで、つまり、空袋Ｑから充填袋Ｐに至る横シール域への粉粒体の噛込みが解消されるまで、次回の充填開始タイミングは遅くされる。
【００４２】
この後、粉粒体の噛込みが解消されて、ステップＳ３６の判別が実行される場合、ここでの判別結果は真となるので、噛込み無しカウンタにて加算処理が実行され（ステップＳ４０）、そして、タイミング調整フラグがオンされる（ステップＳ４１）。
一方、ステップＳ３２，Ｓ３６が共に偽に維持されている状況にあっては、ステップＳ３７が繰り返して実行され、ステップＳ３２の判別結果が真となるまで、次回の充填開始タイミングが徐々に早められ、そして、ステップＳ３２の判別結果が真になった後、同様にして次回の充填開始タイミングは粉粒体の噛込みが解消されるまで遅くされ、そして、ステップＳ４１にてタイミング調整完了フラグがオンされる。
【００４３】
すなわち、上述の充填開始タイミングの調整手順は、その充填開始タイミングが早過ぎる場合、粉粒体の噛込みが解消されるまで充填開始タイミングを遅くしていき、これに対し、粉粒体の噛込みが無い場合には粉粒体の噛込みが発生するまで充填開始タイミングを一旦早くした後、その噛込みが解消されるまで充填開始タイミングを遅くするものであって、これにより、充填開始タイミングは横シールの実行直後にオーガファネル６の吐出口１０から吐出された粉粒体がその横シール域Ｓに到達すべく最適に設定される。
【００４４】
なお、タイミング調整完了フラグがオンされた後、図１１のフローチャートではステップＳ３２，Ｓ３６，Ｓ４０，Ｓ４１の経路が繰り返して実行される。
充填開始タイミングの調整が完了した後、図１２のフローチャートが実行され、そして、ステップＳ３９の判別結果が真になる場合には、次のステップＳ４２にて、その時点での横シール時、粉粒体の噛込みが有るか否かが噛込みセンサ３８からの出力に基づき判別される。
【００４５】
ステップＳ４２の判別結果が真の場合、間隔限界フラグがオンされ（ステップＳ４３）、噛込み無しカウンタの値が０にクリアされ（ステップＳ４４）、そして、次の充填サイクルでの横シールのシール実行間隔Ｔ1が大きくされる（ステップＳ４５）。ここでのシール実行間隔Ｔ1の調整は、横シーラ１８の開閉動作に関し、その１サイクルの時間を伸縮することにより可能である。ただし、横シールの時間には最適な範囲があるので、シール実行間隔Ｔ1は横シーラ１８が開き始めるタイミングを可変することで調整される。
【００４６】
一方、ステップＳ４２の判別結果が偽の場合には、横シーラ１８の閉タイミングであるか否かが判別され（ステップＳ８１）、ここでの判別結果が真の場合、間隔限界フラグがオンであるか否かが判別される（ステップＳ４６）。ここでの判別結果が偽の場合、噛込み無しカウンタの値が０にクリアされ（ステップＳ４７）、次回のシール実行間隔Ｔ1が小さくされる（ステップＳ４８）。
【００４７】
そして、ステップＳ４６の判別結果が真になると、噛込み無しカウンタにて加算処理が実行される（ステップＳ４９）。
図１２のフローチャートにて、ステップＳ４２が最初に実行されたとき、そのステップＳ４２の判別結果が真になる状況とは、横シールのシール実行間隔Ｔ1が小さく、図１５および図１６に示されるように粉粒体の充填が継続されている状況にて横シーラ１８による横シールが実行されてしまい、これにより、円筒状包材Ｆの繰り出し方向でみて、充填袋Ｐから空袋Ｑに至る横シール域Ｓに粉粒体の噛込みが発生していることを意味する。したがって、この場合には、ステップＳ４５にて、粉粒体の噛込みを解消すべくシール実行間隔Ｔ1を大きくする方向に制御する。
【００４８】
これに対し、ステップＳ４２が最初に実行されたとき、そのステップＳ４２の判別結果が真の場合にあっては、粉粒体の噛込みが発生するまで、ステップＳ４８の実行を繰り返してシール実行間隔Ｔ1を小さくしていき、この後、その粉粒体の噛込みが解消されるまで、シール実行間隔Ｔ1は大きくされる。
すなわち、シール実行間隔Ｔ1の調整手順は前述の充填開始タイミングの調整手順と同様にして実施され、これにより、シール実行間隔Ｔ1はその終端が充填時間Ｔ2の終了直後に位置するように最適に設定され、この結果、充填サイクルが最短時間となり、包装機２の包装速度を高速化することができる。
【００４９】
なお、シール実行間隔Ｔ1が調整された後、図１２のフローチャートのステップＳ４２以降にあっては、ステップＳ４６，Ｓ４９が繰り返して実行されることになる。
図１７を参照すると、前述した充填開始タイミングおよびシール実行間隔Ｔ1の調整手順をより明確に理解することができる。図１７（ｂ），（ｄ）の調整手順は、充填開始タイミングが最初に早過ぎる場合の例を示し、そして、図１７（ａ），（ｃ）の調整手順は最初、充填開始タイミングが早過ぎることはないが、充填開始タイミングを一旦過度に早めた後に戻していく例を示している。
【００５０】
一方、図９のステップＳ３０の判別結果が偽であって、充填サイクルのシール実行間隔Ｔ1が固定されている場合には、図１８のフローチャートが実行される。
図１８のフローチャートでは先ず、図９のステップＳ３１と同様なステップＳ６１、つまり、その充填サイクルが空袋モードであるか否かが判別され、ここでの判別結果が偽の場合、図１１のフローチャートが実行され、これに対し、その判別結果が真の場合には図１２のステップＳ３９と同様なステップＳ６３の判別が実行される。
【００５１】
したがって、前述の説明から既に明らかなように充填サイクルの調整に際し、そのシール実行間隔Ｔ１が固定の場合にも、図１１のフローチャートが先ず実行されることで、充填開始タイミングが同様にして最適に調整される。
充填開始タイミングの調整後にあっては、図１８のフローチャートにて、ステップＳ５２からステップＳ５９までのステップが実行され、充填時間Ｔ２が調整される。ここで、ステップＳ５２からステップＳ５９は、図１２のフローチャートにおけるステップＳ４２からステップＳ４９と同様なものであり、図１２のフローチャートでの間隔限界フラグ（ステップＳ４３，Ｓ４６）が時間限界フラグ（ステップＳ５３，Ｓ５６）に置き換えられ、そして、ステップＳ４５に対応するステップＳ５５にて充填時間Ｔ２が短くされ、そして、ステップＳ４８に対応するステップＳ５８にて充填時間Ｔ２が長くされる点で、図１２のフローチャートとは異なっている。なお、ステップＳ５２の判別結果が偽の場合にも、横シーラ１８が閉タイミングであるか否か（ステップＳ８２）が判別された後、ステップＳ５６の判別が実施される。
【００５２】
ここで、充填時間Ｔ2の調整はオーガスクリュー８の回転速度を制御することで可能である。
図１８のフローチャートの実行を受けて充填時間Ｔ2が調整されると、充填時間Ｔ2が横シールの実行直前にて終了することになり、これより、充填時間Ｔ2を可能な限り長く確保することができる。この結果、粉粒体の充填動作時、オーガスクリュー８の回転速度を可能な限り遅くすることができ、粉粒体の破砕を防止することができる。
【００５３】
前述したようにして充填サイクルの調整が完了した後にあっても、図１２のステップＳ４９、又は、図１８のステップＳ５９は繰り返して実行されるので、噛込み無しカウンタの値は増加し続けることになる。それゆえ、充填サイクルの調整完了後から所定時間の経過後に、図９のステップＳ２９の判別結果が偽となる。
【００５４】
この場合、図１９のフローチャートが実行され、このフローチャートでは、先ず、繰出し長調整スイッチがオン操作されているか否かが判別される（ステップＳ７０）。繰出し長調整スイッチは入力機器４０に含まれているものであって、包装機２の調整運転時、繰出し長スイッチがオン操作されていれば、ステップＳ７１の判別結果は真となり、次に、その充填サイクルが充填モードであるか否かが判別される（ステップＳ７１）。ここでの判別結果もまた真の場合、繰出量確認カウンタの値が設定値よりも小さい否かが判別される（ステップＳ７２）。
【００５５】
繰出量確認カウンタの初期値は０にセットされているので、ここでの判別結果は真となり、次に、噛込みセンサ３８からの出力に基づき、横シール時、噛込みが有るか否かが判別される（ステップＳ７３）。ここでの判別結果が真の場合、繰出量限界フラグがオンされた後（ステップＳ７４）、繰出量確認カウンタの値が０にクリアされ、そして、次の充填モードでの円筒状包材Ｆの繰出し量が長くされる（ステップＳ７６）。
【００５６】
一方、ステップＳ７３の判別結果が偽の場合には、横シーラ１８が閉タイミングであるか否かが判別された後（ステップＳ８３）、繰出量限界フラグがオンか否かを判別する（ステップＳ７７）。ここでの判別結果が偽の場合、次の充填モードでの円筒状包材Ｆの繰出し長さが短くされ（ステップＳ７８）、一方、その判別結果が真の場合、繰出量確認カウンタにて加算処理が実行される（ステップＳ７９）。
【００５７】
図１９のフローチャートにて、ステップＳ７３以降のステップは、前述した充填サイクルの調整手順での場合と同様に、横シール時の粉粒体の噛込みの有無に基づき、充填袋Ｐの長さを最短にするための調整手順であり、これにより、充填袋Ｐの製造に関し、その省資源化が達成される。
なお、充填袋Ｐの長さが最短に設定されると、所定時間の経過後にはステップＳ７２の判別結果が偽となり、この後、ステップＳ７３以降のステップが実行されることはない。
【００５８】
本発明は、上述の一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、本発明はオーガタイプの包装機に限らず、図２０に示すようなばら状物品のためのシャッタタイプの縦形製袋充填包装機にも同様に適用可能である。
シャッタタイプの包装機にあっては、その物品充填時間の調整が困難であるから、物品の充填開始タイミング、つまり、シャッタ８０の開作動タイミングを先ず調整した後、横シール１８のシール実行間隔が調整されることになる。
【００５９】
さらに、上述の一実施態様の場合、充填サイクルの調整は、先ず充填開始タイミングを決定した後、充填時間およびシール実行時間の一方を最適に設定するものとなっている。しかしながら、物品の噛込みを解消するだけで十分であれば、充填開始タイミングのみの可変だけで、充填サイクルの調整をなすこともでき、この場合の充填サイクル調整ルーチンＳ５'は図２１および図２２に示されている。図２１のフローチャートでは図９のフローチャートのステップと同様なステップＳ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３１の判別を順次実施し、そして、ステップＳ３１の判別結果が偽の場合には、つまり、充填サイクルが充填モードである場合、図２２のステップＳ９０以降のステップが実施され、ステップＳ３１の判別結果が真の場合、つまり充填サイクルが空袋モードである場合には、図２２のステップＳ１００以降のステップが実施される。
【００６０】
ステップＳ９０では、噛込みが有るか否かが判別され、ここでの判別結果が真の場合には噛込み無しカウンタをクリアした後（ステップＳ９１）、次の充填開始タイミングを遅くする（ステップＳ９２）。これに対し、ステップＳ９０の判別結果が偽の場合には横シーラ１８が閉タイミングであるか否かを判別し（ステップＳ９３）、ここでの判別結果が真の場合、噛込み無しカウンタを加算する（ステップＳ９４）。
【００６１】
したがって、充填モードでのステップＳ９０以降のステップにて、噛込みが検出された場合には、充填開始タイミングが早すぎると判定し、以後の充填開始タイミングを徐々に遅くし、その噛込みを解消する。
一方、ステップＳ１００でも、噛込みが有るか否かが判別され、ここでの判別結果が真の場合には噛込み無しカウンタをクリアした後（ステップＳ１０１）、次の充填開始タイミングを早くし（ステップＳ１０２）、これに対し、ステップＳ１００の判別結果が偽の場合には、横シーラ１８が閉タイミングであるか否かを判別し（ステップＳ１０３）、ここでの判別結果が真の場合、噛込みカウンタを加算する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
したがって、空袋モードでのステップＳ１００以降のステップにて、噛込みが検出された場合には、充填タイミングが遅すぎると判定し、以後の充填開始タイミングを徐々に早くして、その噛込みを解消する。
上述した充填サイクルの調整はその充填開始タイミングのみを可変するだけであり、その調整を短時間で完了することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように（請求項１，７）の本発明の縦形製袋充填包装機の充填サイクル調整装置およびその調整方法によれば、調整運転時、充填袋と空袋を交互に製造するようにしたので、充填開始タイミングの遅早を容易に特定することができ、そして、充填開始タイミングを先ず適切に設定した後、物品充填時間またはシール実行間隔を設定することで、充填サイクルの調整を最適に調整可能となる。
【００６４】
請求項２，８の調整装置および方法によれば、空袋の長さを充填袋の長さよりも短くしたので、空袋の製造に要する包材の長さが少なくて済み、省資源化に貢献する。
請求項３，９の調整装置および方法によれば、調整運転時、円筒状包材の切断を行わないので、充填開始タイミングの遅早をより簡単に特定することができる。
【００６５】
請求項４，１０の調整装置および方法によれば、噛込みセンサより物品の噛込みを検出して、充填開始タイミングを調整するので、その調整を短時間で完了させることができる。
請求項５，１１の調整装置および方法によれば、噛込みセンサの検出信号に基づき、充填サイクルの調整、つまり、充填開始タイミングに加え、充填時間またはシール実行時間の調整を自動的に行え、また、その自動調整は包材が不透明なものであっても可能である。
【００６６】
請求項６，１２の調整装置および方法によれば、充填袋の長さを最短にでき、省資源化により好適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】充填包装制御装置を備えた縦形製袋充填包装機の概略図である。
【図２】図１の充填包装制御装置をより具体的に示したブロック構成図である。
【図３】図２の包装制御コンピュータが実行する運転制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図４】図３のモード切換えルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図３の充填要求信号の出力可否判断ルーチンを示したフローチャートである。
【図６】図３の繰出し動作演算ルーチンを示したフローチャートである。
【図７】図３の横シール動作演算ルーチンを示したフローチャートである。
【図８】図３のナイフの動作可否判断ルーチンを示したフローチャートである。
【図９】図３の充填サイクル調整ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図１０】充填開始タイミングに対する充填時間およびシール実行間隔の関係を示したグラフである。
【図１１】図３の充填サイクル調整ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図１２】図３の充填サイクル調整ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図１３】充填開始タイミングが早い場合の充填包装状態を示した図である。
【図１４】粉粒体の噛込み状態を示した図である。
【図１５】空袋モードにて噛込みんだ場合の充填包装状態を示した図である。
【図１６】粉粒体の噛込み状態を示した図である。
【図１７】充填サイクルの調整手順を示した図である。
【図１８】図３の充填サイクル調整ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図１９】図３の充填サイクル調整ルーチンの一部を示したフローチャートである。
【図２０】シャッタタイプの縦形製袋充填包装機を示した斜視図である。
【図２１】充填サイクル調整ルーチンの変形例を示したフローチャートの一部である。
【図２２】図２１の充填サイクル調整ルーチンのフローチャートの残部である。
【符号の説明】
２      包装機
１４    フィードユニット
１８    横シーラ
２２    サーボモータ
２４    サーボモータ
２６    サーボモータ
２８    モータ制御ドライバ
３０    モータ制御ドライバ
３２    モータ制御ドライバ
３４    充填包装制御装置
３８    噛込みセンサ
４０    入力機器
４２    充填制御コンピュータ
４４    包装制御コンピュータ
【図１】
0004526199.tif 000002
【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】
0004526199.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004526199.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0004526199.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0004526199.tif 000018
【図１８】
0004526199.tif 000019
【図１９】
0004526199.tif 000020
【図２０】
0004526199.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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