JP4132160B2 - スパイラル式ストレッチ包装機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスパイラル式ストレッチ包装機に関し、より詳しくは回転リング型のスパイラル式ストレッチ包装機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
架柱に沿って昇降する昇降フレームに被包装物の平面寸法より充分大きい内径を有するリングを回転自在に支持させ、該リングにフィルム供給装置を取付け、このリングをモーターで駆動回転させてフィルムを被包装物の側面にスパイラル状に巻付ける回転リング型のスパイラル式ストレッチ包装機は、これまでの回転テーブル型のように重い荷物を回転テーブル上に載せて回転させる必要もなく、また回転アーム型のように、重い逆L字形アームをフレームから吊り下げて回転させることもないので、重いバランスウエイトや堅牢で高価なベアリングを用いる必要もなく、従って、装置全体を軽量化することができ、従来の2倍もの高速でフィルム供給装置を回転させることができるという長所がある。
【0003】
更に昇降フレームにフィルムの巻終り部分の切断手段、フィルムの一方の切断端部を被包装物上に係止する手段並びに他の切断端部を挟持する手段を取付けることができるので、これらの装置はフィルム供給装置と共に昇降し、両者の関係位置は常に同一に保たれる。従って、フィルム供給装置が上下どの位置にあっても、フィルムの切断と切断端部の係止を行うことができる。例えば、フィルムを被包装物の上端から下端に、そして再び上端まで巻くことも、またその逆も可能である。あるいは上から下に、または下から上に片道だけ巻くこともできる。さらに被包装物の側面周囲に一か所又は複数箇所鉢巻き状にフィルムを巻き付けることもできるという長所もある。
【0004】
しかしながら、リングに取付けられて回転しているフィルム供給装置に外部から給電することが困難なため、ストレッチ包装に必要な張力をフィルムに付与する方式が限定されるという問題があった。
【0005】
すなわち、ブレーキローラー方式(実公昭63−23283号公報第1図符号14〜17参照)の場合は永久磁石を用いたマグネットブレーキを有するものに限られるし、プリストレッチ方式の場合は特公昭59−40682号公報に開示されているローラプリストレッチ方式とするか、あるいは特願平9−134538号明細書図10に示すように、フィルム供給装置(12)に取付けたダイナモ(15)で発電した電気でモーター(12f)を回転させて延伸ローラー12c,12dを強制駆動するパワード・プリストレッチ方式に限定される。
【0006】
一方、図7及び図8に示すように、四角柱形の被包装物に、パワード・プリストレッチ方式のフィルム供給装置から一定の速度で繰出される延伸フィルムを巻付けるとき、被包装物とフィルム供給装置の間で、フィルムにかかる張力の変動が繰返し発生し(特願平6−097363号明細書、図6及び図7参照)、包装工程中、フィルムの切れや被包装物の変形の原因となっていた。
また、これを回避する(例えば、前出出願明細書記載の発明)手段を、回動するフィルム供給装置上に設けるためには、別に制御のための安定した電力の供給が前提となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その課題は、リング上に取付けたフィルム供給装置に給電することなく、前記1対の延伸ローラーを強制駆動させ、かつその回転数を外部からの信号によって都度変え、該フィルム供給装置からのフィルム供給量を(四角柱形の被包装物をストレッチ包装する際、繰返し発生する被包装物からのフィルム繰出し要求量の変化に対応して)変化させることのできる構造の回転リング型スパイラル式ストレッチ包装機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のスパイラル式ストレッチ包装機は、架柱に沿って昇降する昇降フレームにそれぞれ回転自在に支持されている1対のリングの一方(第1リング)に、該リングを回転させる駆動手段を設けるとともに、さらにフィルム巻取支持機構と、下流のローラーが上流のローラーより設定された比率で速く回転するよう連結された1対の延伸ローラーよりなるフィルム供給装置を取付け、また他方のリング(第2リング)には該リングを外部からの入力信号を受けて速度を変えて正転及び/又は逆転させる駆動手段と、該リングの回転(運動)を前記1対の延伸ローラーのいづれか一方の回転軸に伝達する手段とを設けたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明装置は、被包装物を搬出入するコンベアを有し、前記昇降フレームにフィルム切断手段、切断されたフィルムの被包装物寄りの端部を被包装物上に係止する手段並びに該フィルムのフィルム巻取寄りの端部を挟持する手段を設けた自動スパイラル式ストレッチ包装機とすることができる。
【0010】
前記第1リング及び第2リングを回動させるための駆動手段としては、実施例に示すように、これらリングの外周にかけた駆動エンドレス・ベルト、あるいはリングの内面に複数のガイドローラーによって圧接される駆動エンドレス・ベルトとしてもよいが、これらリングの外周及び/又は内周を摩擦係数の大きい材料で被い、これら外周又は内周に駆動フリクション・ローラーを圧接してもよい。
【0011】
また、リング自体を外かみ合い歯車、又は内歯車とし、駆動源に連結したピニオンで駆動してもよい。更に前記リング自体を外かみ合い歯車、又は内歯車とする代りに、これらリングの外周又は内周全周にチェーン又はタイミング・ベルトを取付けてもよい。
【0012】
更に、前記第2リングの回転を一対の延伸ローラーのいづれか一方のローラーの回転軸に伝達する手段としては、(実施例のように)第2リングと、1対の延伸ローラーのいづれか一方に取付けられているプーリーとをエンドレス・ベルトで連結しても、また前記プーリーを直接第2リングの外周又は内周に圧接しても、更に前記したように第2リング自体を外かみ合い歯車、又は内歯車とする場合は前記プーリーの代りにピニオンを取付け、該ピニオンを第2ガイドリングの外周又は内周に設けた歯と噛み合せてもよい。
【0013】
【作用】
本発明装置では、架柱に沿って昇降する昇降フレームに支持されている第1リングを回転させることにより、該リングに取付けたフィルム供給装置を被包装物の周囲で回動させ、前記フィルム供給装置に組込まれていて、下流のローラーが常に設定された比率で上流のローラーより速く回転するよう連結された1対の延伸ローラーの間でストレッチフィルムを延伸し、張力を付与して被包装物の側壁にスパイラル状に巻付けるという作用が達成される。
【0014】
更にその際、外部からの入力信号を受け、第2リングを速度を変えて正転及び/又は逆転させ、その回転運動を前記1対の延伸ローラーのいづれか一方の回転軸に伝達することで、これら延伸ローラー群によるフィルムの繰出し速度を単に第1リング(つまりフィルム供給装置)の回転開始直後の増速と、停止直前の減速に合せて増減するだけでなく、四角柱形の被包装物をストレッチ包装する際、繰返し発生する被包装物側からのフィルム繰出し要求速度の変化に対応して変化させるという作用も達成される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のスパイラル式ストレッチ包装機の一実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は本発明の一実施例であるスパイラル式ストレッチ包装機の斜視図、図2は図1の装置の要部斜視図、図3は図2のA−A′線に沿う断面図、図4は昇降フレーム上に取付けられているフィルムグリッパー及び揺動アームの図2の矢印Bの方向から見た立面図、図5は図4のフィルムグリッパー及び揺動アームの作動を説明するための概略平面図で、図面を見易くするため、第2リング及びその付属品の図示を省略した。図6は第2リングの駆動手段の制御方法を説明するための概略系統図で、図面を見易くするため、フィルムグリッパーと揺動アームの図示を省略した。
【0016】
図中の符号1は昇降フレーム、2は門型フレーム、2aは架柱、3はコンベア、4はリング組立体、5は第1リング、6は第2リング、7はフィルム供給装置、8はフィルムグリッパー、9は揺動アーム、10は被包装物、11は支持ブラケット、12は受けローラー、13はガイドローラー、21はスプロケット、22はエンドレス・チェーン、23はシャフト、31はセンサー、51はエンドレス・ベルト、52はモーター、53はローラー、61はエンドレス・ベルト、62は第2リングの駆動手段、62aはエンドレス・ベルト、62bはガイドローラー、62cはテンション・ローラー、62dはモーター、71は巻取支持シャフト、72は上流延伸ローラー、73は下流延伸ローラー、74はプーリー、75はガイドローラー、76はブラケット、91はフィルム押え、92は熱線ナイフ、93はエアシリンダー、Fはストレッチフィルム又はストレッチフィルムの巻取、Pはパルス発生器、Qは周波数変換器、Rはサーボアンプ、Sはシーケンサーである。
【0017】
図1を参照して、本実施例のストレッチ包装機は門型フレーム2と、該門型フレームの架柱2aに沿って昇降する昇降フレーム1と、該昇降フレームに支持されているリング組立体4と、同じく昇降フレーム1に取付けられているフィルムグリッパー8及び揺動アーム9と被包装物10を搬出入する(チェーン)コンベア3から構成されている。
【0018】
前記門型フレーム2の架柱2aには昇降フレーム1を昇降するため、それぞれ1対のスプロケット21と1本のエンドレス・チェーン22が取付けられていて、両架柱2aのチェーン22が連動するように架柱2aの下方の両スプロケット21がシャフト23で連結され、図示されていない可逆(転)モーターで駆動される。
【0019】
リング組立体4は、第1リング5と第2リング6とからなり、これら両リングは互いに回転自在に連結され、第1リング5にはフィルム供給装置7がブラケット76で取付けられている。第1及び第2リング5,6は後述するように、それぞれ別の駆動手段で駆動されて回転する。なお、(チェーン)コンベア3の側方には搬入される被包装物をストレッチ包装するために定位置で停止させるセンサー31が設けられている。
【0020】
図2及び図3を参照して、本実施例の装置の昇降フレーム1と、それに支持されているリング組立体4及びこれらの構成部分について説明する。
昇降フレーム1にはリング組立体4を支持する支持ブラケット11が複数個所取付けられている。
図3を参照して、昇降フレーム1とリング組立体4、第1リング5と第2リング6が連結されている状態を説明すると、昇降フレーム1の支持ブラケット11の下端には受けローラー12が、そしてそのわずか上方にはガイドローラー13が回転自在に取付けられている。受けローラー12は第2リング6を下方から受け止め、ガイドローラー13は第2リング6の側面に接触して回転する。
また、第2リング6の垂直面にはエンドレス・ベルト61が掛けられているが、該ベルトは駆動されず、該ベルトで第2リング6を回転させることはない。
【0021】
第1リング5の垂直面の下方には、ローラー53が取付けられていて、これによって第1リング5は、第2リング6の水平面上を滑走する。また、第1リング5の上方の垂直面の凹みには、エンドレス・ベルト51が掛けられていて、変速モーター52により駆動され、第1リング5は第2リング6の水平面上で一方向に回転する。
【0022】
第1リング5には、図2に示すように、フィルム供給装置7がブラケット76で取付けられていて、このフィルム供給装置7はフィルム巻取Fを支持する巻取支持シャフト71と、上流延伸ローラー72と、下流延伸ローラー73とより成り、ストレッチフィルムを延伸して該フィルムに張力を付与するため、下流延伸ローラー73が上流延伸ローラー72より一定の比率で速く回転するよう、それぞれの回転軸に選択された歯数の歯車が取付けられタイミングベルトで連結されている。
また、下流延伸ローラー73にはプーリー74が取付けられている。第2リング6の外周に巻付けられているエンドレス・ベルト61は、1対のガイドローラー75の周囲を迂回し、前記プーリー74の外周にも掛けられている。
【0023】
符号62(図2)は第2リング6の駆動手段で、エンドレス・ベルト62aは複数のガイドローラー62bによって第2リング6の内面に圧接されている。符号62cはエンドレス・ベルト62aの張力を維持するためのテンション・ローラーであり、符号62dは駆動モーターで、例えば、A.C.サーボモーターのように外部からの指令に敏速に反応し、正逆転及び変速できるモーターが用いられる。
【0024】
図4に示すように、揺動アーム9にはフィルムを切断する熱線ナイフ92と切断された片面粘着性ストレッチフィルムの被包装物側の端部をすでに被包装物10上に巻きつけられているストレッチフィルム上に粘着させて係止させるためのフィルム押え91が取付けられている。揺動アーム9は、昇降フレーム1上に旋回自在に取付けられ図示されていないエアシリンダーによって旋回する。また、熱線ナイフ92はエアシリンダー93によってストレッチフィルムに対して前後動する。
前記昇降フレーム1には、図示されていないエアシリンダーによって開閉するフィルムグリッパー8が設けられている。
【0025】
なお、昇降フレーム1上でのフィルムグリッパー8、揺動アーム9の取付位置は、第1リング5上に取付けられているフィルム供給装置7が設定された回数だけ回転した後、停止する位置と概ね一致している。
前記フィルムグリッパー8は実用新案登録第2509270号公報に記載されている「フィルムグリッパー装置」としてもよく、また、非粘着性フィルムを用いる場合、前記実施例における揺動アーム9には例えば実公昭63−23283号公報に記載されているヒートシーラーを取付けることが好ましい。
【0026】
更に、本発明装置においては、フィルム切断手段、切断されたフィルムの被包装物寄りの端部を被包装物上に係止する手段並びに該フィルムのフィルム巻取寄りの端部を挟持する手段として特開平6−211200号公報記載の機構の装置を用いることもできる。
【0027】
次に本実施例の装置の作動の一例について説明するが、本発明の装置は、従来の回転型ストレッチ包装機と同様、制御プログラムを変えるだけで前記した各種の巻き方をすることもできる。コンベア3によって搬入された被包装物10は前記リング組立体4の直下に達したとき、センサー31によって自動的に停止する。このとき、フィルム供給装置7の巻取支持シャフト71に取付けられているストレッチフィルムの巻取から巻出されたストレッチフィルムFの先端はフィルムグリッパー8によって挟持されている。次いで、昇降フレーム1は下降し、フィルム巻取Fの下端が被包装物10の上端を少し過ぎたとき、モーター52が低速で始動し、エンドレス・ベルト51を介して、第1リング5を駆動回転させる。第1リング5の回転は急速に増速し、所定の回転速度に達する。第1リング5に取付けられているフィルム供給装置7も共に被包装物10の周囲を回動し、ストレッチフィルムFを上流延伸ローラー72と、下流延伸ローラー73の間で延伸し、これにより該フィルムに張力を付与し、被包装物10の周囲にスパイラル状に巻付ける。(第2延伸ローラーの作動及び1対の延伸ローラーが繰出すフィルムの速度については後述する。)
【0028】
昇降フレーム1は架柱2aに沿って下降し、被包装物10の下端に到達すると上昇に転じ、再び前記第1リング5が回転を開始した高さまで上昇し、ストレッチフィルムFは被包装物10の側面にクロス・スパイラル状に巻付けられる。フィルム供給装置7が回動を開始した高さまで達すると、モーター52は減速して停止し、第1リングも回動を止め、フィルム供給装置も回動開始前の元の位置で停止する。
【0029】
次いで、図5に示すように、揺動アームが揺動し、フィルム押え91が、ストレッチフィルムFの巻終り端部を被包装物10の側面に押着すると共に、フィルムのコースをフィルムグリッパー8の下を通るよう変更させる。次に、フィルムグリッパー8が閉じてフィルムを挟持すると、揺動アーム9の熱線ナイフ92に通電され、エアシリンダー93が作動し、前記ナイフをフィルムFに押付け、フィルムグリッパー8の被包装物10寄りでストレッチフィルムFを切断する。昇降フレーム1は更に上昇して当初の高さで停止すると、コンベアが始動して被包装物10を排出する。これらの作動は、上述した限りでは、従来の回転リング型スパイラル式ストレッチ包装機と異なるところはない。
【0030】
以下、本発明の特徴である第2リングの作動とその機能について説明する。
第1リング5がモーター52により駆動され回転すると、ブラケット76によって、第1リング5と連結されているフィルム供給装置7も共に回動する。このとき、第2リング6がその駆動手段62によって駆動されず、静止していると、エンドレス・ベルト61も静止している。この状態で、回動しているフィルム供給装置7の一部である下流延伸ローラー73のプーリー74は静止しているエンドレス・ベルト61に係合しているので、該ベルト上を滑走し、駆動回転させられる。そして、上流延伸ローラー72は下流延伸ローラー73と一定の比率で遅く回転するよう連結されているので、ストレッチフィルムFは両ローラー間で延伸され、張力を付与されて繰出される。
【0031】
本実施例においては、第1リング5だけが回転し、第2リング6が静止している状態で、フィルム供給装置7から繰出されるフィルムの速度が被包装物が要求するフィルムの繰出し速度の最大値になるよう設定されていて、フィルム繰出し速度を遅くするためには、第2リング6を第1リング5と同一方向に回転させればよく、また、第2リング6を第1リング5と同方向に、同一角速度で回転させれば、ストレッチフィルムの繰出しは止まる。つまり、第2リング6が第1リング5と同一方向に回転する速度を0から第1リング5と同一角速度に達する範囲で、適当に制御すれば、フィルム供給装置からのフィルム供給量を(被包装物からのフィルム繰出し要求量の変化に対応して)変化させることができるという訳である。
【0032】
また、上記とは別のケースとして、第1リングだけが回転し、第2リングが静止している状態で、フィルム供給装置7が被包装物の周囲を1回転する間に繰出されるフィルムの長さを、被包装物の周囲の寸法とほぼ同一となるように設定してもよい。つまり、第2リングが静止した状態でフィルム供給装置7が繰出すフィルムの繰出し速度を、被包装物が要求するフィルムの平均繰出し速度に合せて設定しておくと、この(平均)速度より速い速度でフィルムを繰出すには、第2リング6を第1リング5と逆の方向に回転させればよく、遅い速度で繰出すには、第2リング6を第1リング5と同じ方向に、第1リングより遅い角速度で回転させればよく、また、第2リングを第1リングと同じ方向に同じ角速度で回転させれば、本実施例の場合と同様、フィルムの繰出しを止めることができる。
【0033】
次に図6を参照して、第2リング6の駆動手段62の駆動モーター62dを被包装物10からのフィルム繰出し要求量に対応して変速させる制御方法の一例について説明する。
パルス発生器Pは第1リング5を駆動するモーター52によって駆動されて、回転し、第1リング5の1回転当りの所定の数のパルス信号を発信する。このパルス信号は周波数変換器QとシーケンサーSの両方に送られる。シーケンサーSに送られたパルス信号はシーケンサー内でカウントされ、これによって、フィルム供給装置7と被包装物10の関係位置が特定される。そして、予め設定された位置に達したとき、その位置を識別する信号が周波数変換器Qに発信される。
【0034】
一方、周波数変換器Qには、シーケンサーSから、ある位置識別信号を受けたとき、パルス発生器Pから直接入力されるパルス信号を変換する比率がそれぞれ予め入力されていて、これに基づき、パルス発生器Pから直接入力されるパルス信号を変換して、サーボアンプRに出力し、これによって駆動モーター62d(サーボモーター)を変速する。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、リングに取付けたフィルム供給装置に給電することなく、前記1対の延伸ローラーを強制駆動させ、かつその回転数を外部からの信号によって都度変え、該フィルム供給装置からのフィルム供給量を(四角柱形の被包装物をストレッチ包装する際繰返し発生する被包装物からのフィルム繰出し要求量の変化に対応して)変化させることのできる構造の回転リング型スパイラル式ストレッチ包装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるスパイラル式ストレッチ包装機の斜視図である。
【図2】図1の装置の要部斜視図である。
【図3】図2のA−A′線に沿う断面図である。
【図4】昇降フレーム上に取付けられているフィルムグリッパー及び揺動フレームの図2の矢印Bの方向から見た立面図である。
【図5】図4のフィルムグリッパー及び揺動アームの作動を説明するための概略平面図である。
【図6】第2リングの駆動手段の制御方法を説明するための概略系統図である。
【図7】フィルム供給装置を被包装物に対して相対回転させるタイプのストレッチ包装機において、前記相対回転の各段階において、フィルム供給要求量の変動が生ずる過程を説明するための概略平面図である。
【図8】図7の各過程で発生するフィルム供給要求量の変動をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
1:昇降フレーム、2:門型フレーム、2a:架柱、3:コンベア、4:リング組立体、5:第1リング、6:第2リング、7:フィルム供給装置、8:フィルムグリッパー、9:揺動アーム、10:被包装物、11:支持ブラケット、12:受けローラー、13:ガイドローラー、21:スプロケット、22:エンドレス・チェーン、23:シャフト、31:センサー、51:エンドレス・ベルト、52:モーター、53:ローラー、61:エンドレス・ベルト、62:第2リングの駆動手段、62a:エンドレス・ベルト、62b:ガイドローラー、62c:テンション・ローラー、62d:モーター、71:巻取支持シャフト、72:上流延伸ローラー、73:下流延伸ローラー、74:プーリー、75:ガイドローラー、76:ブラケット、91:フィルム押え、92:熱線ナイフ、93:エアシリンダー、F:ストレッチフィルム又はストレッチフィルムの巻取、P:パルス発生器、Q:周波数変換器、R:サーボアンプ、S:シーケンサー。
Claims (2)
- 架柱に沿って昇降する昇降フレームにそれぞれ回転自在に支持されている1対のリングの一方のリングに、該リングを回転させる駆動手段を設けるとともに、フィルム巻取支持機構と、下流のローラーが上流のローラーより設定された比率で速く回転するよう連結された1対の延伸ローラーとよりなるフィルム供給装置を取付け、また前記1対のリングの他方のリングには、該リングを外部からの入力信号を受けて速度を変えて正転及び/又は逆転させる駆動手段と、該リングの回転運動を前記1対の延伸ローラーのいづれか一方の回転軸に伝達する手段とを設けたことを特徴とするスパイラル式ストレッチ包装機。
- 被包装物を搬出入するコンベアを有し、かつ前記昇降フレームにフィルム切断手段、切断されたフィルムの被包装物寄りの端部を被包装物上に係止する手段並びに該フィルムのフィルム巻取寄りの端部を挟持する手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のスパイラル式ストレッチ包装機。
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JP34197397A JP4132160B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパイラル式ストレッチ包装機 |
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JP34197397A JP4132160B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパイラル式ストレッチ包装機 |
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JP34197397A Expired - Fee Related JP4132160B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | スパイラル式ストレッチ包装機 |
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