JP2003081222A

JP2003081222A - 縦型製袋包装機

Info

Publication number: JP2003081222A
Application number: JP2001271375A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Shiroyama; 篤徳城山
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ポーカの駆動制御を改善して高速運転時でも
物品の飛散や噛み込みを防ぐことのできる縦型製袋包装
機の提供を課題とする。【解決手段】計量機２が排出する塊状物品Ｘを包装す
る包装機１において、コントロールユニット１０は、先
行する物品Ｘの落下の終端とそれに続く物品Ｘの落下の
先端との距離的又は時間的間隔をポーカ１７の上流に設
けた光電センサの検出結果に基いて算出し、その算出結
果に基いてポーカ１７の物品落下経路への進出時刻や落
下経路からの退避時刻又は進退速度等を制御する。例え
ば前記間隔が短くなると、ポーカ１７の進退速度を増し
て、ポーカ１７の物品落下経路上での滞在時間を短くす
る。ポーカ１７は、先行する物品Ｘの終端を押圧して落
下を補助することができる。また、次に落下してくる物
品Ｘの先端との接触が回避できて、該物品Ｘの飛散及び
横シール部における噛み込み不良を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縦型製袋包装機、
特に、落下してくる塊状物品を包装する縦型製袋包装機
の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】菓子類や青果、惣菜、加工食品等の袋詰
め商品は、一般に、物品を所定重量あるいは所定数量に
計量する計量機と、該計量機から排出落下される塊状物
品を筒状の包材で受けて包装する縦型製袋包装機とを用
いて生産される。その場合に、計量機から落下する塊状
物品が包装機へ受け渡される地点において、該物品の落
下を補助するポーカと称される補助手段が備えられるこ
とがある。このポーカは、特開２０００−２８９７１８
号公報に開示されるように、塊状物品の落下経路に対し
て進退し、上方から落下してくる塊状物品を下方に押し
込んで、その流れを助長しあるいは改善するものであ
る。

【０００３】このポーカの落下経路に対する進退タイミ
ングは、従来より、およそ次のようにして制御されてい
る。すなわち、前記公報にも記載されるように、例えば
計量機と包装機との境目に配設した光電管方式の物品セ
ンサで塊状物品の通過を検出し、その検出時刻から所定
時間経過後にポーカを落下経路に進出させて、該ポーカ
で物品の終端を下方に押圧するようにしている。あるい
は、包装機の下流に配置され、包装機から排出された袋
詰め商品の重量をチェックする重量チェッカからの軽量
・過量の信号を受けて、ポーカの進退タイミングを早く
したり遅くしたりフィードバック制御するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】いずれにしても、ポー
カというものが落下する塊状物品の終端に接触してこれ
を押圧するものであるから、該ポーカの進退駆動は、従
来より、塊状物品の終端がポーカ進退地点（ポーカが落
下経路に対して進退する地点であって、落下経路に進出
したポーカと落下経路を落下する物品とが接触し得る地
点）及びその周辺をこれから通過するであろう時刻、あ
るいは塊状物品の終端が落下経路において該ポーカ進退
地点より上流の所定地点を実際に通過した時刻等を基準
に行われている。換言すれば、先行する塊状物品の終端
の位置ばかりを考慮し、それに続いて落下してくる次の
塊状物品の位置、特にその先端がそのときどこにあるか
などは気にしていなかったのである。

【０００５】それゆえ、例えば、生産の高速化に伴っ
て、あるいは作業環境や物性の変化等に起因して物品の
尾引きが長くなることに伴って、先行する塊状物品の落
下の終端と、それに続く塊状物品の落下の先端との間隔
（距離的間隔又は時間的間隔）が短くなったときには、
ポーカが落下経路から退避するタイミングが相対的に遅
れて、該ポーカが次の物品の先端を落下方向と逆方向に
たたき、該物品を飛散させるという問題が生じ得る。塊
状物品が飛散すると、該物品の尾引きがますます長くな
り、包装機において筒状包材を挟み付けて横シールした
ときに、該横シール部での物品の噛み込み不良が多発す
る。

【０００６】そこで、本発明は、ポーカの駆動制御を改
善し、ポーカが、先行する塊状物品の落下を補助するこ
とに加えて、それに続く塊状物品の先端と接触して該塊
状物品を飛散させることをも確実に回避し、もって高速
処理化に十分対応し得る縦型製袋包装機の提供を課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１に記載の発明は、落下してくる塊状物品を包装する縦
型製袋包装機であって、前記塊状物品の落下経路に対し
て進退し、該物品の落下を補助する補助手段と、前記塊
状物品の落下の先端と、前記塊状物品の落下の終端とを
検出する検出手段と、先行する塊状物品の落下の終端と
それに続く塊状物品の落下の先端との距離的間隔又は時
間的間隔を前記検出手段の検出結果に基いて算出する算
出手段と、該算出された間隔に基いて前記補助手段の落
下経路に対する進退駆動を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする。

【０００８】この発明によれば、塊状物品の落下の先端
及び終端を検出する検出手段の検出結果に基いて、先行
する塊状物品の落下の終端とそれに続く塊状物品の落下
の先端との距離的間隔あるいは時間的間隔を算出する。
そして、その間隔の如何に基いて、ポーカの落下経路に
対する進退駆動、例えばポーカが落下経路に進出するタ
イミングや、ポーカが落下経路から退避するタイミン
グ、あるいはそれらのポーカの進退速度等を制御する。

【０００９】例えば、前記間隔が十分長く余裕があると
きは、先行する塊状物品の終端をたたくタイミングだけ
を合わせてポーカを通常速度で進退させていればよい。
しかし、前記間隔が短くなるに従って、ポーカが落下経
路から退避するタイミングと、次に落下してくる塊状物
品の先端がポーカ進退地点を通過するタイミングとが接
近する。そして、前記間隔がいよいよ短くなると、ポー
カが次に落下してくる塊状物品の先端から逃げきれず、
接触し合って該物品を飛散させてしまう。そのようなと
きは、ポーカの進退速度を増して、ポーカの落下経路上
での滞在時間を短くすればよい。そうすれば、前記間隔
をさらに積極的に短くすることもでき、さらなる高速生
産も可能となる。

【００１０】このようにして、ポーカは、先行する塊状
物品の終端を押圧してその落下を補助することができる
し、それに加えて、次に落下してくる塊状物品の先端と
接触して該塊状物品を飛散させ、物品の尾引きが長くな
って横シール部における噛み込み不良が多発することも
確実に回避することができる。よって、この発明に係る
縦型製袋包装機は、不良発生率が低減され、高速稼動に
も十分対応し得る。また、オペレータスキルに影響され
ず、自動的に最適なポーカ駆動が実現する。

【００１１】次に、請求項２に記載の発明は、前記請求
項１に記載の発明において、前記算出手段は、前記検出
手段の過去の複数回の検出結果に基いて平均化された間
隔を算出することを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、過去の複数回の塊状物
品の落下実績に基いて前記間隔を平均化して算出するか
ら、該算出された間隔は個々のサンプルの特異性が隠蔽
されて信頼性が高くなる。よって、この間隔に基いて行
なうポーカの駆動制御が安定し、縦型製袋包装機の商品
性（商品価値）が向上する。

【００１３】次に、請求項３に記載の発明は、前記請求
項１又は２に記載の発明において、物品を排出する上流
装置に物品排出要求信号を発信する発信手段と、前記補
助手段が落下経路に対して進退するのに要する時間に比
較して前記算出された間隔が短いときは、該間隔が長く
なるように前記信号の発信間隔を変更する発信間隔変更
手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】前述したように、前後の塊状物品間の距離
的又は時間的間隔が短くなれば、ポーカの駆動速度を増
して、ポーカと次に落下してくる塊状物品との接触を回
避することができる。しかし、例えばポーカの駆動速度
を最大限に上げても、ポーカと次に落下してくる塊状物
品との接触が避けられないようなときは、この発明のよ
うに、上流装置に対する物品排出要求信号の発信間隔を
変更して前記間隔を長くする。これにより、物品の飛散
ないし横シール部での物品の噛み込み不良が確実に回避
される。

【００１５】もっとも、前記間隔を長くするべく物品排
出要求信号の発信間隔を長くすることにより、単位時間
当たりの袋の生産数自体は減少する。しかし、物品の噛
み込み不良率が確実に低減するから、結局、総合的には
歩留りが上がり、実稼働率ないし生産性の向上につなが
る。

【００１６】次に、請求項４に記載の発明は、前記請求
項１から３のいずれかに記載の発明において、時間軸上
に、前記先行する塊状物品の落下の終端が前記補助手段
が落下経路に対して進退する地点を通過するタイミング
と、それに続く塊状物品の落下の先端が前記地点を通過
するタイミングと、前記補助手段が落下経路に対して進
退するタイミングとを表示する表示手段を備えることを
特徴とする。

【００１７】この発明によれば、ポーカで終端を押圧す
べき対象である先行物品、ポーカで先端と接触すること
を回避すべき対象である後続物品、及びポーカの３者の
それぞれのポーカ進退地点周辺での動きや相互の位置関
係等が視覚を通じて一度に認識されるので、この縦型製
袋包装機の稼動状態の良否を容易に確認することができ
る。

【００１８】次に、請求項５に記載の発明は、前記請求
項４に記載の発明において、前記表示手段の表示を参照
しながら前記補助手段の落下経路に対する進退駆動を手
動で調整する手動調整手段を備えることを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、前述の３者のそれぞれ
のポーカ進退地点周辺での動きや相互の位置関係等を視
覚を通じて一度に認識しながら、ポーカの進退駆動を手
動で調整することができるので、熟練オペレータでなく
ても誰でもポーカと塊状物品の落下とのタイミング調整
を手動で良好かつ容易に行なうことが可能となる。以
下、実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】［機械的構成］図１に示すよう
に、本実施の形態に係る縦型製袋包装機１は、計量機２
の下方に配置され、該計量機２と連動して計量包装シス
テムを構成する。計量機２は、分散フィーダ２１に投下
されたポテトチップス等の物品Ｘをトラフ２２…２２及
びプールホッパ２３…２３を経由して計量ホッパ２４…
２４に分散供給する。そしてここで各物品Ｘの重量をロ
ードセル等の重量検出器（図示せず）を用いて計量し、
該計量値を組合せ演算して所定の目標重量に最も近い組
合せに該当した計量ホッパ２４…２４を開いて該物品Ｘ
…Ｘを排出する。排出された物品Ｘ…Ｘは集合シュート
２５を滑走し、該シュート２５で塊状に集合されて、包
装機１の上下に延びるチューブ１１に投入される。

【００２１】包装機１は、長いシート状の包材ｆをフォ
ーマ１２で筒状に曲成し、該筒状の包材Ｆをチューブ１
１の側方のプルダウンベルト１３，１３（そのうちの１
つのみ図示）で下方に引き下げながら、縦シール装置１
４で縦シールし、かつ横シール装置１５で横シールして
袋を形成する。袋には計量機２からチューブ１１に投入
された塊状物品Ｘが受けられ充填される。

【００２２】この包装機１は、横シール装置１５で横シ
ールをしている間も包材Ｆを下方に搬送する連続搬送式
である。そのため、横シール装置１５のシールジョー１
５ｊ，１５ｊは側面視でＤ字状に移動する。すなわち、
各ジョー１５ｊ，１５ｊは垂直面内で旋回しながら、包
材Ｆを挟んで対接する期間（横シール期間）中は、旋回
中心が水平移動することによって真直ぐ下方に移動す
る。

【００２３】計量機２のコントロールユニット２０は、
計量ホッパ２４…２４を開いて組合せに該当した物品Ｘ
…Ｘを集合シュート２５に排出するときに、ホッパ開信
号Ｓｂを発信する。包装機１のコントロールユニット１
０は、このホッパ開信号Ｓｂを受信することにより、物
品Ｘ…Ｘの落下の開始を検出する。包装機コントロール
ユニット１０は、逆に、所定の間隔（１サイクル時間）
で、物品排出要求信号Ｓａを発信する。計量機コントロ
ールユニット２０は、この信号Ｓａを受けて計量ホッパ
２４…２４を開く。

【００２４】包装機コントロールユニット１０は、さら
に、物品Ｘの落下経路の途中に設けられたセンサ（例え
ば光電管方式のもの）１６からの落下物品検出信号Ｓｃ
を受信することにより、落下途中にある物品Ｘ…Ｘの通
過を検出する。センサ１６は、図２に示すように、計量
機１側の集合シュート２５と、包装機２側のチューブ１
１との間に配設されている。

【００２５】集合シュート２５とチューブ１１との間に
はポーカ１７も配設されている。ポーカ１７は、一端を
中心に揺動して、塊状物品Ｘの落下経路に進出すること
により、チューブ１１内を落下する塊状物品Ｘの終端を
下方に押し込む。これにより、物品Ｘの流れを助長し、
促進し、物品Ｘのチューブ１１内での詰まりを防ぐ。ま
た、物品Ｘの尾引きを短くし、図２に示すように、先行
する塊状物品Ｘ１とそれに続く塊状物品Ｘ２とを明確に
切り分け、横シール装置１５で筒状包材Ｆを横シールし
たときに、該横シール部での物品Ｘの噛み込みを防ぐ。
ポーカ１７は、物品Ｘの終端を押圧し終わったら直ちに
落下経路から退避する。包装機コントロールユニット１
０は、このポーカ１７の駆動モータＭに制御信号Ｓｄを
出力する。

【００２６】［制御動作］図３（ａ）に示すように、光
電センサ１６が遮光されて落下物品検出信号ＳｃがＯＮ
した時刻ｓｓが塊状物品Ｘの落下の先端が検出された時
刻である。また、遮光が解除されて落下物品検出信号Ｓ
ｃがＯＦＦした時刻ｓｅが塊状物品Ｘの落下の終端が検
出された時刻である。そして、このような落下物品検出
信号ＳｃのＯＮ時間（ＯＮした時刻ｓｓと次にＯＦＦし
た時刻ｓｅとの間隔）が塊状物品Ｘの長さ（チャージレ
ングス）である。チャージレングスは、図２に示したよ
うに、距離的な長さＬ１としても、また時間的な長さＴ
１としても表わすことができる。また、落下物品検出信
号ＳｃのＯＦＦ時間（ＯＦＦした時刻ｓｅと次にＯＮし
た時刻ｓｓとの間隔）が、先行する塊状物品Ｘ１の落下
の終端とそれに続く塊状物品Ｘ２の落下の先端との間隔
（セパレーティングレングス）である。セパレーティン
グレングスもまた、図２に示したように、距離的な間隔
Ｌ２としても、あるいは時間的な間隔Ｔ２としても表わ
すことができる。以下、特に断らない限り、一方（Ｌ又
はＴ）をいうときは、他方（Ｔ又はＬ）についても言及
しているものとする。

【００２７】図３（ａ）に示したように、物品落下（排
出）要求信号Ｓａは１サイクル時間Ｃ毎に発信される
（その発信時刻をｃｓとしている）。前述したように、
この信号Ｓａを受けて計量ホッパ２４…２４が開かれ、
組合せに該当した物品Ｘ…Ｘが集合シュート２５を滑走
して包装機１のチューブ１１に塊状で投入される。その
後、塊状物品Ｘは、センサ１６を横切り（時刻ｓｓ〜ｓ
ｅ）、次いで、ポーカ１７の進退地点Ｐを通過する（時
刻ｐｓ〜ｐｅ）。ポーカ進退地点Ｐは、図２に示したよ
うに、この実施形態では、落下経路に進出したポーカ１
７が落下経路を落下する物品Ｘと接触し得る地点および
その周辺である。

【００２８】ポーカ１７は、物品Ｘの落下の終端がこの
進退地点Ｐを通過する時刻ｐｅに最も落下経路に進出す
るように駆動される（モータＭの駆動時間：時刻ｍｓ〜
ｍｅ）。モータＭの駆動速度が往復とも同じであるとす
ると、物品Ｘの落下の終端がポーカ進退地点Ｐを通過す
る時刻ｐｅは、モータＭの駆動時間ｍｓ〜ｍｅのほぼ中
間にある。モータＭの駆動時間ｍｓ〜ｍｅは、ポーカ１
７が落下経路に対して進退するのに要する時間でもあ
る。

【００２９】モータＭの駆動時間ｍｓ〜ｍｅは、モータ
Ｍの駆動速度や、ポーカ１７とチューブ１１との機械的
な位置関係等から予め決まる。物品Ｘの終端がセンサ１
６を通過してから（時刻ｓｅ）、ポーカ進退位置Ｐを通
過するまで（時刻ｐｅ）に要する時間（通過遅れ時間）
は、センサ１６の配設位置や、チューブ１１の機械的な
寸法等から予め決まる。よって、物品Ｘの終端がポーカ
進退地点Ｐを通過する時刻ｐｅは、センサ１６の終端検
出時刻ｓｅと前記通過遅れ時間ｓｅ〜ｐｅとから分か
る。そして、その時刻ｐｅにポーカ１７を最も落下経路
に進出させるためのモータＭの駆動開始時刻ｍｓが決定
する。

【００３０】図３（ａ）に示した例では、モータＭの駆
動時間ｍｓ〜ｍｅは比較的短く、その結果、モータＭの
駆動開始時刻ｍｓは比較的遅くて済み、物品Ｘの終端検
出時刻ｓｅより後にある。よって、この例では、該物品
終端検出時刻ｓｅを基準とし、該時刻ｓｅからポーカ遅
れ時間Ｄが経過した時刻ｍｓにモータＭを駆動開始して
いる。

【００３１】もっとも、モータＭの駆動開始時刻（ポー
カ１７の進退開始時刻）ｍｓを、落下経路のさらに上流
地点の通過時刻（例えば物品先端のＰ点通過時刻ｐｓ
や、物品先端のセンサ通過時刻ｓｓ）を基準にして定め
てもよい。あるいは物品落下要求信号Ｓａの発信時刻ｃ
ｓ、又はホッパ開信号Ｓｂの受信時刻等を基準にして定
めてもよい。しかし、モータＭの駆動開始時刻ｍｓから
あまり離れ過ぎた時点を基準にすると、モータＭの駆動
制御精度が低下し、ポーカ１７の進退動作と物品ＸのＰ
点通過とのずれが大きくなる可能性がある。よってなる
べく直近の時点を基準にしてモータＭの駆動開始時刻ｍ
ｓを決定する。例えば、モータＭの駆動時間ｍｓ〜ｍｅ
が比較的長く、その結果、モータＭの駆動開始時刻ｍｓ
が物品終端検出時刻ｓｅより前にあるようなときは、物
品先端検出時刻ｓｓから所定の遅れ時間が経過した時刻
にモータＭの駆動を開始する。

【００３２】図３（ａ）に実線で示したように、セパレ
ーティングレングスＴ２（Ｌ２）が十分長く余裕がある
ときは、先行する塊状物品Ｘ１の終端をたたくタイミン
グだけを考えてポーカ１７を通常速度（駆動時間ｍｓ〜
ｍｅ）で進退させていればよい。また、例えば物品Ｘの
量が多くなったり、あるいは湿度等の作業環境の変化に
よって、破線で示すように物品Ｘの尾引きが長くなり、
その結果チャージレングスＴ１がＴａからＴｃにΔＴだ
け（あるいは距離的にいえばＬ１がＬａからＬｃにΔＬ
だけ：以下これに準じて同じ）長くなったとしても、ポ
ーカ１７の駆動開始時刻ｍｓを物品終端検出時刻ｓｅを
基準として決めている限りは、ポーカ遅れ時間Ｄが維持
されて、符号アのように、ポーカ１７の駆動開始もまた
自ずと同じ時間ΔＴだけ遅くなる。よって、ポーカ１７
は依然として物品Ｘの終端と良好なタイミングで接触
し、これをきちんと下方に押し込む。

【００３３】ただし、チャージレングスＴ１が長くなる
ことにより、セパレーティングレングスＴ２がＴｂから
ＴｄにΔＴだけ短くなる。その結果、ポーカ１７が落下
経路から退避する時刻ｍｅが相対的に遅くなって、該時
刻ｍｅと、次の物品Ｘ２の先端がＰ点を通過する時刻ｐ
ｓとの距離的間隔又は時間的間隔がＳａからＳｂに短く
なる。

【００３４】図４（ａ）に、その状態から、さらにチャ
ージレングスＴ１がＴｃからＴｅに長くなった状態を破
線で示す。セパレーティングレングスＴ２はＴｄからＴ
ｆにさらに短くなり、それに伴い、符号イのように、ポ
ーカ１７の落下経路からの退避時刻ｍｅと、次の物品Ｘ
２の先端のＰ点通過時刻ｐｓとの間隔がほとんどなくな
る。

【００３５】図５（ａ）に、その状態から、さらにチャ
ージレングスＴ１がＴｅからＴｇに長くなった状態を破
線で示す。セパレーティングレングスＴ２はＴｆからＴ
ｈにさらに短くなり、それに伴い、符号ウのように、ポ
ーカ１７の落下経路からの退避時刻ｍｅが、次の物品Ｘ
２の先端のＰ点通過時刻ｐｓより遅くなっている。する
と、ポーカ１７は落下経路から退避するときに次の物品
Ｘ２の先端を落下方向と逆方向にたたき、該物品Ｘ２を
飛散させる。物品Ｘ２が飛散すると、該物品Ｘ２の尾引
きが長くなり、包装機１において筒状包材Ｆを横シール
装置１５で横シールしたときに、該横シール部での物品
Ｘの噛み込み不良が多発する。このような問題は、生産
の高速化に伴って前後の物品Ｘ１，Ｘ２の間隔Ｌ２（又
はＴ２）が短くなっても発生する。

【００３６】このようなとき、図６（ａ）に破線エ又は
オで示すように、ポーカ１７の進退速度（モータＭの駆
動速度）を上げて、ポーカ１７の落下経路上での滞在時
間を短くする。符号エの例は、ポーカ１７の進出時は駆
動速度を変えず、退避時のみ駆動速度を増大して、結果
的に、ポーカ１７の退避時刻ｍｅを物品Ｘ２先端のＰ点
通過時刻ｐｓにほぼ一致させた例である。ポーカ遅れ時
間Ｄはそのまま維持される。符号ウの状態と比べると、
ポーカ１７の退避速度が制御され、ポーカ１７が落下経
路から退避するタイミングが変更される。１サイクル時
間Ｃは変わらない。

【００３７】符号オの例は、ポーカ１７の駆動速度を進
出時も後退時も一様に増大して、同様に、ポーカ１７の
退避時刻ｍｅを物品Ｘ２先端のＰ点通過時刻ｐｓにほぼ
一致させた例である。ポーカ遅れ時間は、モータＭの駆
動開始時刻ｍｓが遅くてよい分Ｄａに長くなる。符号ウ
の状態と比べると、ポーカ１７の進出速度及び退避速度
が制御され、ポーカ１７が落下経路に進出するタイミン
グ及び落下経路から退避するタイミングが変更される。
１サイクル時間Ｃは変わらない。

【００３８】このように、ポーカ１７の進退速度（モー
タＭの駆動速度）を上げることにより、セパレーティン
グレングスＴ２（Ｌ２）をさらに積極的に短縮化するこ
ともでき、さらなる生産の高速化（１サイクル時間の短
縮化）も可能となる。

【００３９】これらに対し、図６（ａ）に破線カで示す
ように、計量機２に対する物品落下要求信号Ｓａの発信
間隔（ｃｓ〜ｃｓ）を長くすることにより、すなわち１
サイクル時間を長くすることにより、セパレーティング
レングスＴ２（Ｌ２）を長くしてもよい。図例では、物
品落下要求信号Ｓａの発信間隔（ｃｓ〜ｃｓ）をＵだけ
長くし、その結果、次の物品Ｘ２の落下開始、該物品Ｘ
２の先端のセンサ通過時刻ｓｓ、同じく先端のＰ点通過
時刻ｐｓをそれぞれ時間Ｕだけ遅くしている。その結
果、物品Ｘ２の先端が確実にポーカ１７の退避後にＰ点
を通過するようにしている。ポーカ遅れ時間Ｄ及びポー
カ１７の進退速度は変わらない。

【００４０】このように、チャージレングスＴ１（Ｌ
１）やセパレーティングレングスＴ２（Ｌ２）の算出・
検出結果に基いて、ポーカ１７の落下経路上の滞在時間
を短くしたり、あるいは計量機コントロールユニット２
０に対する物品排出要求信号Ｓａの発信間隔（ｃｓ〜ｃ
ｓ）を長くするから、ポーカ１７は、先行する塊状物品
Ｘ１の終端を押圧してその落下を補助することに加え
て、次に落下してくる塊状物品Ｘ２の先端と接触して該
塊状物品Ｘ２を飛散させ、物品Ｘ２の尾引きが長くなっ
て横シール部における噛み込み不良が多発することも確
実に回避することができる。

【００４１】よって、この縦型製袋包装機１ひいては計
量包装システムは、不良発生率が低減され、高速稼動に
も十分対応し得る。また、オペレータスキルに影響され
ず、熟練オペレータでなくても、自動的に最適なポーカ
駆動が実現する。

【００４２】なお、物品排出要求信号Ｓａの発信間隔
（ｃｓ〜ｃｓ）を長くする場合は、１サイクル時間が長
くなるから、単位時間当たりの袋の生産数自体は減少す
る。しかし、それでも、物品の噛み込み不良率が確実に
低減することにより、最終的には、歩留りが上がり、実
稼働率ないし生産性が向上する。

【００４３】ところで、チャージレングスＴ１（Ｌ１）
及びセパレーティングレングスＴ２（Ｌ２）の検出（セ
ンサ１６のＯＮ・ＯＦＦの検出）は、物品Ｘが排出・落
下する都度行なってもよいが、制御の複雑化を回避し、
制御の安定化を図るため、包装作業に先立ち予め検出・
求めておいてもよい。その場合、チャージレングスＴ１
（Ｌ１）及びセパレーティングレングスＴ２（Ｌ２）の
検出は、例えば、物品Ｘの変更の有無に拘わらず、一定
時間毎（例えば１時間毎）、あるいは一定処理回数毎
（例えば１０００回包装毎）に行なって、該距離的間隔
Ｌ１，Ｌ２又は時間的間隔Ｔ１，Ｔ２が、湿度等の作業
環境の変化等によって変化していないかどうかを確認す
る。

【００４４】そしてパラメータの値が変化していれば、
該値をメモリに保存し（パラメータ値の更新）、それ以
降は、該値を用いて、先行する塊状物品Ｘ１の終端のＰ
点通過時刻ｐｅ及び次の塊状物品Ｘ２の先端のＰ点通過
時刻ｐｓを算出・検出する。そして、それに応じて、前
述したように、ポーカ１７の落下経路上の滞在時間を短
くしたり、あるいは物品排出要求信号Ｓａの発信間隔
（ｃｓ〜ｃｓ）を長くする対策を講じる。その他、物品
Ｘの変更時、包装機１ないし当該システムの始動時、あ
るいはオペレータの随時要求時等に、チャージレングス
Ｔ１（Ｌ１）やセパレーティングレングスＴ２（Ｌ２）
を検出しなおし、更新するようにしてもよい。

【００４５】また、それらの検出に際しては、１個のサ
ンプルではなく、複数（例えば５〜１０個）のサンプル
を採取して平均化する（例えば相加平均や移動平均す
る）。これにより、例えば集合シュート２５上に物品Ｘ
の滞りが生じてチャージレングスが一時的に長く（セパ
レーティングレングスが一時的に短く）なったような場
合でも、そのような特異的な現象・影響が低減されて、
本来得られるべき値に近い信頼性の高いデータが入手で
き、それらの検出精度が損なわれない。よって、そのよ
うな精度の高いデータに基いて行なうポーカ１７の駆動
制御が安定し、ひいてはこの包装機１の商品性・商品価
値が向上する。

【００４６】［表示部／手動操作部］この包装機には、
図３（ｂ）に示すような表示部３０が備えられている。
表示部３０は２つの時間軸３１，３２を有する。第１の
時間軸３１上には、先行する塊状物品Ｘ１がＰ点を通過
する時間帯３３（すなわちチャージレングス）と、次の
塊状物品Ｘ２がＰ点を通過する時間帯３４（同チャージ
レングス）とが表わされる。第２の時間軸３２上には、
ポーカ１７がＰ点に対して進退駆動する時間帯３５が表
わされる。両軸３１，３２とも、左端の起点は、先行す
る塊状物品Ｘ１の落下の先端がＰ点を通過する時刻ｐｓ
であり、右端は、次の塊状物品Ｘ２の落下の終端がＰ点
を通過する時刻ｐｅである。よって、時間帯３３の右端
は、先行物品Ｘ１の終端がＰ点を通過するタイミングを
表わし、時間帯３４の左端は、次の物品Ｘ２の先端がＰ
点を通過するタイミングを表わす。

【００４７】同じ場面において、時間帯３３を先行する
塊状物品Ｘ１がセンサ１６を通過する時間帯とし、時間
帯３４を次の塊状物品Ｘ２がセンサ１６を通過する時間
帯とすると、ポーカ１７がＰ点に対して進退駆動する時
間帯３５は鎖線で示すようにずれて表わされる。両軸３
１，３２とも、左端の起点は、先行する塊状物品Ｘ１の
落下の先端がセンサ１６を通過する時刻ｓｓであり、右
端は、次の塊状物品Ｘ２の落下の終端がセンサ１６を通
過する時刻ｓｅである。

【００４８】前者の表示方式では、ポーカ１７が落下経
路から退避する時刻ｍｅと、次の物品Ｘ２の先端がＰ点
を通過する時刻ｐｓとの距離的又は時間的間隔Ｓａが明
示される。後者の表示方式では、物品終端検出時刻ｓｅ
と、モータ駆動開始時刻ｍｓとのポーカ遅れ時間Ｄが明
示される。もちろん、これらの全てを表示するようにし
てもよい。

【００４９】このような表示部３０を備えると、ポーカ
１７で終端を押圧すべき対象である先行物品Ｘ１、ポー
カ１７で先端と接触することを回避すべき対象である後
続物品Ｘ２、及びポーカ１７の３者のそれぞれのポーカ
進退地点Ｐ周辺での動きや相互の位置関係等が視覚を通
じて一度に認識される。よって、この包装機１の稼動状
態の良否が容易に確認できる。

【００５０】なお、図３（ｂ）、図４（ｂ）、及び図５
（ｂ）は、それぞれ図３（ａ）、図４（ａ）、及び図５
（ａ）の実線で示した状態を表わしている。ただし、図
６（ｂ）は、図６（ａ）において、１サイクル時間を長
くする対策を講じた場合を示している。いずれも、時間
帯３３，３４は物品Ｘ１，Ｘ２がＰ点を通過する時間帯
である。

【００５１】図７に示すように、このような表示部３０
に、手動調整ボタン３６，３７を備えてもよい。例えば
上のタッチボタン３６を押すと、ポーカ動作時間帯３５
を全体に時間軸３２上で右移動できる（ポーカ動作時刻
を遅らせる）。あるいは、ポーカ動作時間帯３５を全体
に時間軸３２上で短縮できる（ポーカ動作速度を早くす
る）。あるいは、次の物品通過時間帯３４を全体に時間
軸３１上で右移動できる（１サイクル時間つまりセパレ
ーティングレングスを長くする）。もちろん、これらの
全ての動作を組み合せて調整できるようにしてもよい。
下のタッチボタン３７を押すと、それと逆の動作をす
る。

【００５２】このような手動調整部３６，３７を備える
と、ポーカ１７で終端を押圧すべき対象である先行物品
Ｘ１、ポーカ１７で先端と接触することを回避すべき対
象である後続物品Ｘ２、及びポーカ１７の３者のそれぞ
れのポーカ進退地点Ｐ周辺での動きや相互の位置関係等
を視覚を通じて一度に認識しながら、ポーカ１７の進退
駆動を手動で調整することができるので、熟練オペレー
タでなくても誰でもポーカ１７と前後の塊状物品Ｘ１，
Ｘ２の落下とのタイミング調整を手動で良好かつ容易に
行なうことができる。

【００５３】なお、物品Ｘ１，Ｘ２の通過時間帯３３，
３４は、例えば、前述したように、包装作業に先立ち予
め検出し、求めておいたチャージレングス及びセパレー
ティングレングスの平均値を表わすようにする。オペレ
ータは、これらの時間帯３３，３４に対して、ポーカ１
７の動作時間帯３５の中間部（ポーカ１７が最も落下経
路に進出するタイミング）が、時間帯３３の右端（先行
物品Ｘ１の終端がＰ点を通過するタイミング）に一致
し、且つポーカ１７の動作時間帯３５の右部（ポーカ１
７が落下経路から退避するタイミング）が、時間帯３４
の左端（次の物品Ｘ２の先端がＰ点を通過するタイミン
グ）にオーバーラップしないように、前述のボタン３
６，３７を使って調整する。

【００５４】また、ポーカ１７が後続物品Ｘ２の先端と
接触して飛散させる可能性を確実に回避する一法とし
て、包装作業に先立ち予め検出し、求めておいたチャー
ジレングスのうちの最も長い値及びセパレーティングレ
ングスのうちの最も短い値を物品Ｘ１，Ｘ２の通過時間
帯３３，３４の値に採用してもよい。つまり最も厳しい
条件をセーフガードとして表示するのである。

【００５５】なお、以上の例では、先の物品Ｘ１のチャ
ージレングスの全て（時間帯３３）、次の物品２のチャ
ージレングスの全て（時間帯３４）、及びその間のセパ
レーティングレングスの全てを表示するようにしたが、
先の物品Ｘ１の落下の先端や次の物品Ｘ２の落下の終端
の通過の表示を省略して、セパレーティングレングスの
周辺部分のみ表示するようにしてもよい。また、包装機
１は連続搬送式であったが、間欠搬送式であってよいこ
とはいうまでもない。

【００５６】［他の特徴点］次に、この包装機１に採用
されている他の特徴点を説明する。

【００５７】（１）例えばチューブ１１の側方で筒状包
材Ｆを引き下げるプルダウンベルト１３は、該包材Ｆの
確実な保持・搬送のため、該包材Ｆをベルト面に吸着し
て搬送する。そのためにこの包装機１には真空ポンプが
備えられ、プルダウンベルト面には多数の穴が空いてい
て、該穴を介して真空ポンプで供給される負圧をベルト
面に作用させている。

【００５８】また、この包装機１には、シート状包材
ｆ，ｆ同士を接合する包材接合装置（スプライシングマ
シン）が配設されている。この包材接合装置は、包材ｆ
の供給源としての包材ロールからチューブ１１までの包
材移動経路上に配設され、ロール芯から引き出された先
の包材ｆの終端部と、次にセットされた新たなロールか
ら引き出された新しい包材ｆの始端部とを、粘着テープ
や熱溶着等で接合するものである。その場合に、接合作
業中に、先の包材ｆの終端部を包材移動経路上にずれな
いように保持するために、該包材ｆを吸着して保持する
保持プレートが備えられている。そして、保持プレート
の保持面には多数の穴が空いていて、前記真空ポンプで
供給される負圧を該保持面に作用させている。これによ
り、先の包材ｆを終端部まで全部引き出して無駄なく使
いきることができる。

【００５９】図８に示すように、包材接合装置４０は、
左右のフレーム４１，４２間に保持プレート４３と、複
数のガイドローラ４５…４５とを有する。保持プレート
４３の保持面には多数の穴４４…４４が空いている。シ
ート状包材ｆは保持面の上方を通過し、穴４４…４４に
作用する負圧でプレート４３に吸着されて、接合作業中
にずれないように保持される。

【００６０】その場合に、穴４４…４４は、右側が密
に、左側が疎に形成されている。包材ｆは、右側縁部が
右側フレーム４２に当接されて位置決めされて搬送され
る。したがって、幅の広い（Ｗ１）包材ｆはほとんどの
穴４４…４４を塞ぐから負圧が強く作用する一方、幅の
狭い（Ｗ２）包材ｆの場合でも塞ぐことのできない穴４
４…４４の数が少なくなって負圧漏れが減り、これによ
って負圧保持力が弱くなるという不具合が低減する。

【００６１】このような構成に代えて、包材ｆを接合装
置４０の幅方向中央部を通過させるようにし、穴４４…
４４をプレート４３の中央部で密に、両側部にいくほど
疎に形成してもよい。あるいは、穴４４…４４の数を増
減する代わりに、穴４４…４４の大きさを増減するよう
にしてもよい。

【００６２】（２）負圧を生成する真空ポンプには吸入
空気濾過用のフィルタが備えられている。フィルタは長
時間の使用により目詰まりを起こし、負圧生成力の低下
の原因となる。よってオペレータは定期的にこまめにフ
ィルタの汚れをチェックし、必要であればその清掃又は
交換を行なう。しかし、フィルタはエア吸気管内に備え
られ、外部から一瞥しただけでは観察ができず、いちい
ち吸気管から取り出さなければならない。

【００６３】そこで、この包装機１では、コントローユ
ニット１０が、真空ポンプに接続した真空圧ゲージから
の信号をＡ／Ｄコンバータを介して入力し、真空ポンプ
の生成負圧を監視している。コントローユニット１０
は、入力した負圧データをメモリし、生成負圧が所定の
警告ライン（包装作業上の必要負圧）を割り込んだか否
かを判定する。その結果、生成負圧が弱くなっていると
きは外部に警告（音や表示）を発してその周知方を図
る。これにより、オペレータやユーザの日常業務が軽減
される。

【００６４】また、例えば毎日の生成負圧の変化をグラ
フ表示するようにしてもよい。その起点は前回のフィル
タの清掃日又は交換日とする。そのグラフ表示には警告
ラインも併せて示す。これにより、オペレータは警告が
発せられる前でもその変化の様子を見て必要であれば自
主的にフィルタの清掃・交換をすることができる。

【００６５】（３）従来、包装機１と真空ポンプとはリ
レースイッチ方式であり、包装機１のメインスイッチの
ＯＮ・ＯＦＦに連動して真空ポンプがＯＮ・ＯＦＦす
る。それゆえ、包装作業をしていなくても、包装機１の
メインスイッチをＯＮしている限り、真空ポンプは駆動
しており、騒音を発したり、あるいは真空ポンプ自体の
寿命を縮めるものである。

【００６６】そこで、この包装機１では、コントローユ
ニット１０が、例えばプルダウンベルト１３，１３や横
シール装置１５の駆動状態等から包装機１が作業中であ
るか否かを監視している。そして、非運転状態が所定時
間継続すると真空ポンプを自動ＯＦＦする。ＯＦＦ判定
のための所定時間は任意に長さ変更可能とする。

【００６７】また、真空ポンプがＯＦＦであることを表
示部に表示し、ＯＦＦのまま運転することを未然防止す
る。もちろん、運転再開時や、スプライシングマシン４
０を使用しての包材ｆ，ｆの接合作業開始時等に真空ポ
ンプを自動ＯＮするようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、前後の
物品間のセパレーティングレングスを距離的又は時間的
に算出し、その値に基いて、ポーカの落下経路に対する
進退駆動を自動的に制御するから、ポーカが次に落下し
てくる塊状物品の先端と接触して該塊状物品を飛散さ
せ、物品の尾引きが長くなって横シール部における噛み
込み不良が多発することが、オペレータスキルに依存す
ることなく低減し、たとえ熟練オペレータでなくても、
また高速生産をする場合であっても、歩留り及び生産性
の向上が図られる。本発明は、縦型製袋包装機一般への
幅広い利用が期待できる。

【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を
含む計量包装システムの概略構成図である。

【図２】前後の物品の間隔（セパレーティングレング
ス）とポーカ動作とのタイミングの関係を示す説明図で
ある。

【図３】セパレーティングレングスが比較的長い場合
のポーカ動作を示すタイムチャート及び該ポーカ動作を
表示する表示部の正面図である。

【図４】セパレーティングレングスが短くなった場合
のポーカ動作を示すタイムチャート及び該ポーカ動作を
表示する表示部の正面図である。

【図５】セパレーティングレングスがさらに短くなっ
た場合のポーカ動作を示すタイムチャート及び該ポーカ
動作を表示する表示部の正面図である。

【図６】ポーカと次の物品の落下の先端とが干渉する
場合に採り得る複数の対策の例を示すタイムチャート及
び該対策の１例を表示する表示部の正面図である。

【図７】ポーカ動作の手動調整手段を備えた表示部の
正面図である。

【図８】包材接合装置（スプライシングマシン）の要
部概略平面図である。

【符号の説明】

１縦型製袋包装機２計量機（上流装置）１０包装機コントロールユニット（算出手段、
制御手段）１５横シール装置１６光電センサ（検出手段）１７ポーカ（補助手段）２４計量ホッパ３０表示部（表示手段）３６，３７調整ボタン（手動調整手段）Ｆ筒状包材Ｘ物品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】落下してくる塊状物品を包装する縦型製
袋包装機であって、前記塊状物品の落下経路に対して進
退し、該物品の落下を補助する補助手段と、前記塊状物
品の落下の先端と、前記塊状物品の落下の終端とを検出
する検出手段と、先行する塊状物品の落下の終端とそれ
に続く塊状物品の落下の先端との距離的又は時間的間隔
を前記検出手段の検出結果に基いて算出する算出手段
と、該算出された間隔に基いて前記補助手段の落下経路
に対する進退駆動を制御する制御手段とを備えることを
特徴とする縦型製袋包装機。
【請求項２】前記算出手段は、前記検出手段の過去の
複数回の検出結果に基いて平均化された間隔を算出する
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】物品を排出する上流装置に物品排出要求
信号を発信する発信手段と、前記補助手段が落下経路に
対して進退するのに要する時間に比較して前記算出され
た間隔が短いときは、該間隔が長くなるように前記信号
の発信間隔を変更する発信間隔変更手段とを備えること
を特徴とする請求項１又は２に記載の縦型製袋包装機。
【請求項４】時間軸上に、前記先行する塊状物品の落
下の終端が前記補助手段が落下経路に対して進退する地
点を通過するタイミングと、それに続く塊状物品の落下
の先端が前記地点を通過するタイミングと、前記補助手
段が落下経路に対して進退するタイミングとを表示する
表示手段を備えることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載の縦型製袋包装機。
【請求項５】前記表示手段の表示を参照しながら前記
補助手段の落下経路に対する進退駆動を手動で調整する
手動調整手段を備えることを特徴とする請求項４に記載
の縦型製袋包装機。