JP2002249113A

JP2002249113A - 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

Info

Publication number: JP2002249113A
Application number: JP2001043366A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Inoue; 達夫井上; Ryosuke Tamayama; 亮介玉山
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: JP4526199B2

Abstract

(57)【要約】【課題】充填サイクルを容易に調整可能にした縦形製
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。【解決手段】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は、調整運転時、充填袋と空袋
とを交互に製造し、そして、空袋から充填袋に至る横シ
ール域での物品の噛込みの有無から物品の充填開始タイ
ミングを先ず設定し、この後、物品充填時間または横シ
ールのシール実行間隔を調整する。

Description

【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、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、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させることにその特徴を有
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、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、充填開始タイミングを
先ず適切に設定し、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、物品充填時間の調整、
または、横シールにおけるシール実行間隔の調整が可能
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制御し、充填モードにて
製造される充填袋に比べて空袋モードにて製造される空
袋の長さを短縮させている。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、横シール時における筒状包材の切断を禁止してお
り、これにより、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、物品の充填時間、横シ
ールのシール実行間隔が予め定めた一定値であるある場
合、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、横シール域での噛込みの有無に
基づき、充填開始タイミングを可変することで、充填サ
イクルを調整し、その噛込みを解消する。

【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、物品の充填時
間や横シールのシール実行間隔を最適にする場合、横シ
ール時、横シール域への物品の噛込みを噛込みセンサに
より検出することで、充填開始タイミングと物品の充填
時間または横シールの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横シ
ールにおける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
縮する。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２
０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、筒状包材Ｆを
切断する。したがって、筒状包材Ｆの繰り出しに連動
し、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、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、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はそれそれサーボモータ
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２８，３０，３
２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４
０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（判断機
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からなり、これらルーチンＳ１〜Ｓ
６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（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、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Ｓ１
９）。ここで、設定長は充填袋Ｐの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にてブロック長がセットされるが、充填袋の長
さとブロック長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，Ｓ１９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Ｓ
２２）、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、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、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，Ｓ
２０にて設定された筒状包材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、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Ｓ２
７）、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Ｓ３
１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、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Ｓ３
３）、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Ｓ３
５）。

【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、
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１０）
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１
１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Ｓ４
７）、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Ｓ
４２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Ｔ
₁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Ｔ
₂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Ｓ
４２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Ｔ
₂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１
８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Ｓ７
１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Ｓ７
１）。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Ｓ
７３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８
０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Ｓ
２７，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Ｓ３
１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Ｓ９
０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Ｓ１
００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かで
きる。

【００６５】請求項４，１０の調整装置および方法によ
れば、充填開始タイミングのみを可変して充填サイクル
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、物品を噛込みを噛込みセンサにて検出するようにし
たので、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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】包材を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、前記筒状包材
を所定の長さ毎に横シールして横シール域を形成し、か
つ、前記横シール域にてナイフにより切断して個々の袋
を成形する一方、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
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、前記筒状包
材の繰り出しを制御し、前記充填モードにて製造される
充填袋に比べて前記空袋モードにて製造される空袋の長
さを短縮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
による前記筒状包材の切断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】前記充填開始タイミングを可変するタイ
ミング可変手段と、前記横シール時、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】前記充填開始タイミングを可変する第１
可変手段と、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、前記横シール時、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１〜４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
を短縮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、前記筒状包材
を所定の長さ毎に横シールして横シール域を形成し、か
つ、前記横シール域にてナイフにより切断して個々の袋
を成形する一方、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、前記筒状包
材の繰り出しを制御し、前記充填モードにて製造される
充填袋に比べ前記空袋モードにて製造される空袋の長さ
を短縮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
による前記筒状包材の切断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】前記充填サイクルを調整する際には、
前記横シール時、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
充填モードおよび前記空袋モードで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可変する工
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】前記横シール時、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７〜１０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
さを短縮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。