JP4446631B2 - フィレット折り込み装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３方シールによって封止するために包装袋の前後に余らせた前・後端フィレットを、シート体を包む袋部の上にそれぞれ折り返して包装袋をコンパクトにするフィレット折り込み装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シート状の製品は、複数枚を重ねて集積し、これを包装袋に包装した形態で出荷される。例えば、エックス線フイルムの場合には、ロール状に巻かれたロールフイルムを引き出して所定長さごとに切断してシート状にし、これらシートを複数枚重ねて積層する。積層したシート体は、折れ曲がりや当て傷等を保護する保護紙でカバーしてから遮光袋に包装する。包装は、ピロー包装機によって行われる。ピロー包装機では、合わせ目がシート体の搬送方向に沿うように帯状の遮光包材をチューブ状に曲成しながらシート体を包み込み、その合わせ目を搬送方向に沿ってシール（センターシール）し、その後、袋単位毎に搬送方向に対して直交する方向にシール（クロスシール）してから切り離すことで包装袋を順に形成する。
【０００３】
ピロー包装機を用いると、シート体を包む袋部の搬送方向に沿った前・後に、封止するために余らせた片（フィレット）が生じる。そこで、前・後端フィレットを袋部の上にそれぞれ折り返して包装形態をコンパクトにする必要がある。また、包装対象物がシート状の感光材料の場合には、搬送中に包装袋の中でシートが動いてシートにスリ傷等を付けてしまう不都合が生じる。このため、前・後端フィレットの折り曲げ部が袋部の端にぴったりに合うように、前・後端フィレットをそれぞれ折り返す必要がある。
【０００４】
特開２００１−８０６０９公報には、前・後端フィレットを折り曲げるシート体包装装置が提案されている。この装置では、最初に、袋部内でシート体が動かないように袋部の前端フィレットの折り曲げ位置に角決め板を当てておいて逆側にある後端フィレットを袋部の上に折り曲げる。次に、先端と折り曲げ位置との間の前端フィレットを一定高さまで持ち上げ、その後に角決め板を退避してから後端フィレットに重なるように前端フィレットを折り曲げ、最後に前端フィレットの先端を後端フィレットの上にシールで止める。
【０００５】
このような折り曲げは、一対の昇降シリンダのロッド先端にぞれぞれ取り付けたローラと、これら昇降シリンダを相反方向にスライドさせる移動機構とで行っている。一対のローラは、前後端フィレットを折り曲げるためのものであり、フィレットの折り曲げ位置に下方から押し当てられ、ロッドの繰り出しによりフィレットを袋部の高さを超える位置まで持ち上げ、その後移動機構により昇降シリンダをスライドさせることでローラがフィレットを袋部の上面に沿ってなぞるように移動してフィレットを折り曲げる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エックス線フイルムには、サイズの異なる種類がある。包装袋は、サイズに応じて袋部の大きさが異なるとともに、前・後端フィレットの長さも異なる。前述した前・後端フィレット折り曲げ機構では、ロッドの繰り出し量やシリンダのスライド量が予め決められているため、サイズの異なるフイルムはもとより、フィレットの長さを変更する場合やサイズの異なるフイルムを混合して包装する場合にそれぞれ対応させることができない。その結果サイズごとに対応した機構を複数設置し、シート体をそのサイズに対応した機構に振り分ける必要がある。その結果、設備スペースが増大し、コストアップを招くという問題があった。また、前述した装置では、包材の材質を変えた場合、剛性や摩擦係数が変動し、その結果ローラによる安定したフィレットの折り込みができない恐れがある。このため、生産性が低下する。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、省スペース化に寄与し、汎用性及び生産性の高いフィレット折り込み装置をローコストで提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のフィレット折り込み装置では、前フィレットを先端にして包装袋を所定位置に搬送する搬送手段と；所定位置に搬送された包装袋の袋部に一対の押し当て板を前記搬送手段の幅方向の両側から押し当てて前記包装袋を前記搬送手段の幅方向の中央に寄せるセンターリング機構と；前記センターリング機構によりセンターリングされている包装袋の平面輪郭が収まる範囲に撮像範囲が設定されている撮像手段を有しており、前記一対の押し当て板を前記袋部に押し当てた状態で撮像を実行し、得られた画像に基づいて前端、及び後端フィレットの幅、並びに前端、及び後端フィレットの前記搬送手段の搬送方向に沿った長さを計測し、これら計測データに基づいて前記包装袋の前端、及び後端フィレットの両端エッジの位置をそれぞれ非接触で測定する非接触位置測定機構と；前記搬送手段の両側にそれぞれ設けられており、前記前端、又は後端フィレットをクランプするチャックを先端に有し、前記一対の押し当て板を前記袋部に押し当てた状態で、前記非接触位置測定機構が測定した前記前端、又は後端フィレットの両端エッジの位置に前記一対のチャックを移動させ、その後、前記一対のチャックで前端、又は後端フィレットの両端エッジをクランプし、その後、前端、又は後端フィレットの両端を捻らないように前記一対のチャックを前記袋部に向けて反転させて前端、及び後端フィレットのうちの何れか一方から順番に折り返すように前記一対のチャックを協働するチャック移動機構と；で構成したものである。
【０００９】
これによれば、非接触位置測定機構で前後端フィレットの両端エッジの位置を測定してからその測定位置に基づいてチャック移動機構が一対のチャックを移動させるから、シート体のサイズ或いは前・後端フィレットの長さが異なる種類の包装袋に対しても確実にフィレットをクランプして折り込むことができ、汎用性を高めることができる。
【００１０】
非接触位置測定機構としては、例えばＣＣＤカメラで包装袋の平面輪郭を撮像し、撮像した画像データを画像処理部で処理することで前・後端フィレットの両端エッジ位置を測定する機構を用いてもよい。この場合、撮像画像において包装袋の輪郭を強調して撮像することで正確なエッジ位置を測定することができる。このため、加熱ローラで包装袋の両端に折り目を付けるのが好適である。
【００１１】
フィレットを折り返すときの一対のチャックの移動量は、予め決められた一定の移動量でもよい。また、前・後端フィレットのエッジ位置に基づいて変更するようにしてもよい。この場合には、非接触位置測定機構で測定した前・後端フィレットの両端エッジ位置に基づいて折り返すときに、一対のチャックを移動するための折り返し位置を算出する折り返し位置算出手段を設け、算出した折り返し位置に基づいて一対のチャックを移動させるのが好適である。
【００１２】
前・後端フィレットを緩く折り返すと、輸送中等に袋部の内部でシートが動くおそれがある。このような現象を不都合とするシートを包装する場合には、前・後端フィレットをきつく折り返すことが必要となる。この場合には、一対のチャックを折り返し位置に移動する途中又は移動した後に、前又は後端フィレットの折り曲げ部がシート体に寄る方向に向けて一対のチャックを所定量だけオーバーストローク移動させるのが好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に示すエックス線フイルム生産システム１は、上流側から裁断装置２、切断装置３、集積装置４、保護紙被覆装置５、包装装置６からなり、これら装置は直列に接続されている。
【００１４】
裁断装置２では、幅広ロールフイルム８から帯状に引き出したフイルムをエックス線フイルムの幅サイズに合わせてスリッタ９で引き出し方向に裁断し、裁断済みの帯状フイルム１０をロール状に巻き取る。スリッタ９は、複数種類のフイルム幅に合わせて裁断できるように幅方向に移動自在となっている。裁断済みフイルム１０は、ロール形態で切断装置３に供給される。
【００１５】
切断装置３は、裁断済みロールフイルム１０から帯状に引き出し、フイルム幅に対応した長さごとに定尺送りしてカッタ１１で切断してシート状に切り離す。集積装置４は、１枚ごとのフイルム( シート) １２を所定枚数ごとに積み重ねてシート集積体１３とする。保護紙被覆装置５は、シート集積体１３を保護紙１４で部分的にカバーして図２に示すように保護紙被覆済みのシート集積体（以下、「シート体」と称す）１６とする。包装装置６では、ピロー包装機１５によってシート体１６を遮光用の包材１７で包装するとともに、前・後端フィレットを重ね折りしてコンパクトな形態に折り曲げた包装袋１８を作成する。作成された包装袋１８は、パレットの上に所定量ずつ段積みされて出荷工程に搬送される。なお、裁断装置２から包装装置６までの装置は暗室内に設置されている。
【００１６】
包装装置６は、図３に示すように、第１、第２、第３、及び検査との工程を直列に接続した構成となっている。
【００１７】
第１工程には、シート体１６が一定の姿勢で１個ずつ供給される。この第１工程には、シート体１６を一方向に定尺送りする搬送手段、引き出し手段、フォーマー手段、及びセンターシール機とが設けられている。引き出し手段は、遮光性及び熱可塑性の帯状包材１７を定尺送りに連動して一定長さだけ引き出す。フォーマー手段は、図４に示すように、引き出した包材１７をチューブ（筒）状に曲成しながらシート体１６を包む。センターシール手段は、曲成された包材１７の重なり合った縦方向（搬送方向）の縁１９同士をセンターシール用のヒータで熱溶着してゆく。センターシールは、シート体１６の幅にぴったり合うように密着してシールされる。シート体１６の間隔は、定尺送り量と引き出し手段の引き出し量を変えることで変更でき、またシート体１６のサイズに応じて、フォーマー手段で曲成するチューブ状の大きさ、及びセンターシールのシール幅を自由に変更することができる。
【００１８】
第２工程には、図５及び図６に示すように、搬送コンベヤ２１〜２３、一対の第１及び第２ヒータ機２４，２５、カッタ２６、及び加熱ローラ２７とが配置されている。搬送コンベヤ２１〜２３は、シート体１６を囲繞する包材１７をシート体１６と一緒に包材の引き出し方向に定尺送りする。第１及び第２ヒータ機２４，２５は、シート体１６を包む袋部１６ａの前後を熱溶着して密封するクロスシール用のヒータ機であり、搬送コンベヤ２１〜２３の搬送方向に所定距離離して配置されている。カッタ２６は、袋部１６ａの前後をクロスシールした後に袋単位毎に包材１７を切断して包装袋１８を形成する。加熱ローラ２７は、一対のヒータ機２４，２５の間に配されている。
【００１９】
第１及び第２ヒータ機２４，２５は、包材１７をニップする上・下ヒータとからなり、上・下ヒータは定尺送り中は包材１７の通過を許容する位置に退避している。加熱ローラ２７は、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂに接する加熱位置とそれから退避する退避位置との間で昇降自在となっており、バネ等により加熱位置に向けて付勢されている。この加熱ローラ２７は、定尺送り中のうちの袋部１６ａが通過するときには退避位置に移動し、また前・後端フィレット１８ａ，１８ｂが通過するときに加熱位置に移動して溶着しない程度の熱及び圧力で上方から押して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの幅方向の両端に折り目を付ける。定尺送り完了後には、包材１７のうちの互いに接続された、搬送方向に対する下流側の袋部１６ａと上流側の袋部１６ａとの間、すなわち下流側の袋部１６ａに対する後フィレットと上流側の袋部１６ａに対する前フィレットとに対応する部分が第１及び第２ヒータ機２４，２５に位置する。
【００２０】
第１ヒータ機２４は、搬送方向の下流側の袋部１６ａに対する後クロスシールを、また第２ヒータ機２５は上流側の袋部に対する前クロスシールを施す。これらヒータ機２４，２５は、包材１７の搬送停止中に連動して作動する。クロスシール完了後には、第１ヒータ機２４の上流側に位置するカッタ２６が作動して包材１７を切断し、下流側の袋部１６ａを切り離す。これにより、袋部１６ａには、図７に示すように、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂが生じる。この実施形態では、重ね折りするために、後端フィレット１８ｂの搬送方向の長さを前端フィレット１８ａよりも長くしている。そして前・後端フィレット１８ａ，１８ｂとの加算長さが袋部１６ａとの間隔に対応する。後クロスシール１８ｄは袋部１６ａの端に、前クロスシール１８ｃは前端フィレット１８ａの先端に施される。なお、第１及び第２ヒータ機２４，２５並びにカッタ２６は、それぞれ搬送方向に沿って移動自在とされており、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの長さに合った位置にそれぞれセットされる。
【００２１】
第３工程には、包装体が一定の姿勢で１個ずつ供給される。この第３工程には、前・後端フィレット折り曲げ装置が配されている。その装置は、図８に示すように、搬送コンベヤ３０、袋検知機構３１、センターリング機構３２、６軸多関節ロボット３３，３４、押さえ機構３５、前・後端フィレット位置検出機構３６、ラベル貼り機構３７、ロボット制御部３８、及び、制御部３９とから構成されている。制御部３９は、搬送コンベヤ３０を駆動して包装袋１８を一定の姿勢で搬送方向に搬送する。袋検知機構３１は、透過型のフォトセンサであり、搬送方向の所定位置に包装袋１８が到達したことを検知し、ロボット制御部３８に検知信号を送る。
【００２２】
センターリング機構３２は、図９に示すように、搬送コンベヤ３０の両側に配置した一対のシリンダ４０，４１で構成されており、ロボット制御部３８により一対のシリンダ４０，４１は同期して制御される。各シリンダ４０，４１のロッド４２，４３の先端には押し当て板４４，４５がそれぞれ設けられている。ロッド４２，４３は、搬送方向に対して直交する方向に移動する。ロボット制御部３８は、検知信号を受けることに応答して一対のシリンダ４０，４１を同時に駆動して一対の押し当て板４４，４５を包装袋１８の両側に押し当てて包装袋１８を搬送コンベヤ３０の幅方向の中央に寄せる。これにより、包装袋１８は、詳しくは後述するＣＣＤカメラでの撮像範囲に平面輪郭が確実に収まる。このセンターリング動作は、フィレット折り込み時に包装袋１８が動くことを防止するために、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを折り込むまで継続される。
【００２３】
前・後端フィレット位置検出機構３６は、ＣＣＤカメラ４７、照明手段４８、及び画像処理部４９等で構成されている。照明手段４８は、搬送コンベヤ３０の搬送ベルトが帯電防止用の黒色ベルトとなっているため、ＣＣＤカメラ４７の周りから照明する間接照明となっている。なお、間接照明の代わりに、搬送コンベヤ３０に透明なコンベヤベルトを用い、そのベルトの裏側から包装袋１８を照明する透過照明を用いてもよい。
【００２４】
ＣＣＤカメラ４７は、照明された包装袋１８を上方から撮像し、撮像した画像データを画像処理部４９に送る。画像処理部４９は、パターンメモリ５０、抽出回路５１、データメモリ５２、計測回路５３、及び位置検出回路５４とから構成されている。パターンメモリ５０には、撮像した画像データが入力される。抽出回路５１は、パターンメモリ５０から画像データを読み出して包装体１８の平面輪郭を抽出する。抽出した輪郭データは、データメモリ５２に記憶される。計測回路５３は、データメモリ５２から輪郭データを読み出して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの端位置（以下「エッジ位置」と称す）、及び折り返し位置をそれぞれ計測する。
【００２５】
計測は、次のようにして行われる。図１０に示すように、包装袋１８の撮像画像は、加熱ローラ２７の熱加圧によって輪郭外形のうちの両端に折り目が付けられているから、輪郭エッジが鮮明に写っている。しかも、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの幅が袋部１６ａよりも大きくなる。このような輪郭データに対して計測回路５３では、垂直走査により包装袋１８の幅方向に対する中心線Ｈを求め、その中心線Ｈに対する袋部１６ａの幅（Ｙ方向）Ｗ１、後端フィレット１８ｂの幅Ｗ２、及び後フィレット１８ｂの搬送方向（Ｘ方向）に沿った長さＬ１、前端フィレット１８ａの搬送方向に沿った長さＬ２をそれぞれ計測する。ここで、前端フィレット１８ａの幅Ｗ５は、計測せずに後端フィレット１８ｂの幅Ｗ２の長さをそのまま用いる。なお、計測して前端フィレット１８ａの幅Ｗ５を算出してもよい。
【００２６】
位置検出回路５４は、計測回路５３で計測したデータを読み出し、これらデータから前・後端フィレット１８ａ，１８ｂのエッジ位置（Ｐ１〜Ｐ４）、袋部１６ａの幅Ｗ１の上端と後端フィレット１８ｂの幅Ｗ２の上端との差の長さＷ４、及び袋部１６ａの幅Ｗ１の下端と後端フィレット１８ｂの幅Ｗ２の下端との差の長さＷ３とを計測する。
【００２７】
計測回路５３で計測したデータは、計測値メモリ５５に計測した順番ごとに記憶される。位置検出回路５４は、計測値メモリ５５から計測データを読み出し、この計測データに基づいて折り返し時に前・後端フィレット１８ａ，１８ｂのエッジを移動させる折り返し位置Ｐ５，Ｐ６及びＰ７，Ｐ８を算出し、その算出データをロボット制御部３８に送る。
【００２８】
折り返し位置の算出は、次のようにして行われる。ロボット制御部３８には入力機５６が接続されている。入力機５６からは、フイルムサイズに応じてパラメータが入力される。パラメータとしては、例えば長さＷ３及びＷ４が同じ寸法で、かつ前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの搬送方向の長さと同じ分だけ折り返す等の条件である。ロボット制御部３８は、後端フィレット１８ｂを折り返す場合、前記パラメータに基づいて後端フィレット１８ｂの左端を軸Ｚ１として長さＬ１の分だけ反転した位置を後端フィレット１８ｂの折り返し位置Ｐ５，Ｐ６に、また、前端フィレット１８ａの場合には前端フィレット１８ａの右端を軸Ｚ２として長さＬ２の分だけ反転した位置を前端フィレット１８ａの折り返し位置Ｐ７，Ｐ８として算出する。
【００２９】
ロボット制御部３８は、得られた折り返し位置データに基づいて、２台のロボット３３，３４を制御して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの折り返しを行う。ロボット３３，３４は、搬送コンベヤ３０の上が互いの共通作業エリアとなるように、そのコンベヤ３０の両側にそれぞれ配されており、互いに協働して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの折り込み作業を行う。ロボットアーム３３ｂ、３４ｂの先端には、チャック３３ａ、３４ａが設けられている。チャック３３ａ、３４ａは、液体圧又は空気圧を利用して平行移動する一対の挟持爪をもっており、液体圧又は空気圧の供給を制御することでフィレット１８ａ，１８ｂのエッジを所定圧でクランプする。チャック３３ａ、３４ａは、ロボットアーム３３ｂ、３４ｂとの間で回転自在に支持されており、その回転方向制御とともに他の５軸の移動（回転及び直線）方向制御によりフィレット１８ａ，１８ｂを捻らないように姿勢設定される。
【００３０】
なお、チャック３３ａ、３４ａを移動するための位置は３次元であるため、Ｚ軸方向（垂直方向）の位置も必要である。このＺ軸に対する位置は、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂのエッジを掴むときの位置と、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂのエッジを折り返し位置Ｐ５〜Ｐ８に移動させるときの位置とで予め決められている。というのは、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの高さ及び袋部１６ａの高さはフイルムサイズの種類毎でそれほど狂いがなく、またチャック３３ａ、３４ａの開き量を広くすることでほぼ全部のサイズに対応することができるためである。
【００３１】
ロボット制御部３８は、一対の押さえ機構３５も制御する。一対の押さえ機構３５は、搬送コンベヤ３０を挟んだ両側に配されており、作動が同期して制御される。各押さえ機構３５は、図１１に示すように、シリンダロッド６０と押さえ板６１とで構成されている。シリンダロッド６０は、垂直方向に移動自在となっている。押さえ板６１は、ロッド６０の先端に設けられており、ロッド６０の軸を中心として旋回自在となっている。これら押さえ機構３５は、図１２に示すように、押さえ板６１を搬送コンベヤ３０の範囲外に位置した退避位置からいったん上昇し、互いに向き合う位置に旋回した後に予め決められた高さまで下降する経路を通って後端フィレット１８ｂを上方から押さえる。退避するときには、その逆の経路を通って退避位置に戻る。押さえるタイミングは、チャック３３ａ，３４ａが後端フィレット１８ｂから前端フィレット１８ａに掴み替える前に行われる。この押さえ動作により、折り込み後に放される後端フィレット１８ｂを折り込みした状態に保持することができる。
【００３２】
ラベル貼り機構３７は、ラベルを保持する保持部と、保持部を移動させる移動機構とで構成されており、ロボット制御部３８により制御される。移動機構は、搬送コンベヤ３０の上方に配され、搬送コンベヤ３０の搬送方向（Ｘ方向）、その幅方向（Ｙ方向）、及び垂直方向（Ｚ方向）に保持部を移動自在に支持する。保持部は、ラベルの貼着面とは逆面を吸着保持するバキュームヘッドをもっている。
【００３３】
ロボット制御部３８には、センターリング機構３２、位置検出機構３６、ロボット３３，３４、押さえ機構３５、及びラベル貼り機構３７とをそれぞれ同期して制御するためのシーケンスが内蔵されている。
【００３４】
シーケンスは、次のような手順となっている。最初に検知機構から検知信号を受けてから図１４（Ａ）に示すように、センターリングを行い、その後に撮像してエッジ位置や折り返し位置などを算出する。その後同図（Ｂ）に示すように、チャック３３ａ，３４ａで後端フィレット１８ｂのエッジをクランプする。このとき、両側エッジに折り目が付けられているのでクランプを確実に行える。その後チャック３３ａ，３４ａを同図（Ｃ）及び同図（Ｄ）で示した弧状の移動軌跡に沿って移動して、後端フィレット１８ｂを折り返し位置に折り返す。この移動軌跡は、折り曲げ部を中心として長さＬ１を半径とする円弧上の軌跡となっている。
【００３５】
その後、一対の押さえ機構３５を作動して各押さえ板６１で後端フィレット１８ｂを上方から押さえ、押さえ完了後に図１５（Ａ）に示すように、チャック３３ａ，３４ａを前端フィレット１８ａのエッジ位置に移動し、ここで前端フィレット１８ａのエッジを掴む。その後、チャック３３ａ，３４ａを同図（Ｂ）及び（Ｃ）に示す弧状の軌跡を通って前端フィレット１８ａの折り返し位置に移動して前端フィレット１８ａを折り返す。この移動軌跡は、折り曲げ部を中心として長さＬ２を半径とする円弧上の軌跡となっている。つぎに、ラベル貼り機構３７を作動して前端フィレット１８ａの折り返し位置に基づいて算出された貼着位置に保持部３７ａを移動し、その位置から所定量だけ下降することで前端フィレット１８ａの先端とその下の後端フィレット１８ｂとの間にラベル６５を貼着して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを止める。
【００３６】
ラベル６５を貼り付けた後にラベル貼り機構３７は、保持部３７ａをラベル供給位置に移動して新たなラベルを保持部３７ａに保持させる。ラベル貼着後にはチャック３３ａ，３４ａのクランプを解除してから押さえ機構３５の押さえ、及びセンターリング機構３２のセンターリングとを解除する。なお、図１４（Ｄ）及び図１５では、図面の煩雑化を防ぐためセンターリング機構３２を省略し、また、図１５（Ｂ）〜同図（Ｄ）では、押さえ機構３５を省略して記載している。
【００３７】
チャック３３ａ，３４ａで後端フィレット１８ｂを折り返すときには、図１６に示すように、後端フィレット１８ｂの折り曲げ位置Ｐ１０がシート体袋部１６ａの端Ｐ１１にぴったり合うように、後端フィレット１８ｂのエッジを折り返し位置Ｐ６，Ｐ５に移動した後に、折り曲げ位置Ｐ１０を袋部１６ａの内部のシート体１６の端Ｐ１１に寄せる方向に向けて所定量Ｄ３だけオーバーストローク移動させる。なお、チャック３３ａ，３４ａを前端フィレット１８ａの折り返し位置Ｐ８，Ｐ７に移動させるときにも前述したと同じに前端フィレット１８ａの折り返し位置Ｐ８，Ｐ７から所定量Ｄ３だけズラした位置にオーバーストローク移動させて前端フィレット１８ａの折り曲げ位置をシート体１６の端に向けて寄せる。
【００３８】
このようなオーバーストローク移動は、袋部１６ａを押さえることなく前・後端フィレット１８ａ，１８ｂと袋部１６ａとの間に所定の負荷を与える。このため、万が一、一定値以上の負荷を付与した場合には、袋部１６ａの内部のシート体１６が動きシート１２に擦り傷が付いたり、包装袋１８が動いてチャック３３ａ，３４ａでのクランプ失敗等の不都合が生じる。これを防止するために、本実施形態では、チャック３３ａ，３４ａのクランプする面に摩擦的に保持するためのラバーやゴムなどの弾性部材がそれぞれ取り付けられている。このように摩擦的に保持する構造にすると、チャック３３ａ，３４ａの挟持圧を一定に管理するだけで、一定値以上の負荷がチャック３３ａ，３４ａとフィレット１８ａ，１８ｂとの間にかかったときに、互いの間で滑って包装袋１８の移動を防ぐことができる。
【００３９】
前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの折り返し作業が完了した包装袋１８は、検査工程に送られる。検査工程では、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂのズレ検査、タイト(tight) 性検査、及び外観検査とを行う。ズレ検査は、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂとが幅方向においてどれだけズレているかを計測し、その計測値が予め決められた基準値を超えているか否かで合否を判定する。タイト性検査は、ラベル６５で止められた前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを持ち上げ、持ち上げられた前・後端フィレット１８ａ，１８ｂと袋部１６ａとの間の隙間量を計測し、その計測値が予め決められた基準値を超えているか否かで、フィレット１８ａ，１８ｂの折り曲げ位置が袋部１６ａの端にぴったり合っているか否かを判定する。外観検査は、包装袋１８の外観にしわ、傷、及びピンホール等がないかを検査する。このような外観検査も、ＣＣＤカメラで撮像した撮像データに基づいて画像処理により自動的に計測、及び表面検査を行うことができる。
【００４０】
ズレ検査及びタイト性検査での計測結果は、図８に示すように、シート１２のサイズごとに検査データ記憶部６６に送られ、ここに記憶される。サイズの異なる包装袋１８の種類は、画像処理部４９での計測データに基づいて特定することができる。計測値メモリ５５には補正回路６７が接続されている。この補正回路６７は、検査データ記憶部６６とも接続されており、検査データ記憶部６６から検査データを読み出し、これに対応する計測結果データを計測値メモリ５５から読み出す。読み出した計測データは、包装袋１８の種類を特定するのに用いられる。
【００４１】
検査データは、チャック３３ａ，３４ａの折り返し位置Ｐ５〜Ｐ８を補正するための補正量を算出するのに用いられる。補正回路６７は、検査工程から得られる検査結果に基づいて検査が合格となるように包装袋１８の種類に応じて折り返し位置Ｐ５〜Ｐ８の補正量を算出し、その値をロボット制御部３８にフィードバックする。このようにすることで包材１７の材質（合成や表面摩擦）及び厚み、シート体１６の厚み、保護紙１４の材質及び厚み並びに形状、折り曲げ時の搬送コンベヤ３０に対する包装袋１８の位置ズレ等の要因により折り返し位置がバラツくことによる不都合を解消することができる。
【００４２】
このように構成されたシート体包装装置の作用について説明する。ロールフイルム１０から１枚ずつ切断して作成されたシート積層体１３は、保護紙１４で被覆し、図２に示すシート体１６としてそのシート体１６を第１工程に搬送される。第１工程に搬送されたシート体１６は、搬送手段によって定尺送りされる。これに同期して引き出し手段が帯状包材１７を一定長さだけ引き出し、図４に示すように、引き出した包材１７をフォーマー手段がチェーブ状に曲成してシート体１６をくるむ。その後、搬送手段がシート体１６を包材１７とともに第２工程に向けて搬送する。この搬送の過程でセンターシール機がシート体１６の下面で包材１７の合わせ目を搬送方向に沿ってシールしてゆく。
【００４３】
第２工程に搬送されたシート体１６は、搬送コンベヤ３０により所定位置に搬送される。この搬送中のときに図５に示すように、袋部１６ａが通過するごとに加熱ローラ２７が加熱位置に移動して、前後端フィレット１８ａ，１８ｂの幅方向の両端に折り目が付けられる。加熱ローラ２７は、袋部１６ａが通過するときに上方の退避位置に移動する。これにより、袋部１６ａの内部のシート体１６への圧力被りや写真性低下などの不都合を防止することができる。包材１７が所定位置に搬送されたときには、搬送方向の下流側の袋部１６ａに対する後端フィレット１８ｂと上流側の袋部１６ａに対する前フィレット１８ａとに対応する部分がそれぞれ第１及び第２ヒータ機２４，２５に位置する。
【００４４】
搬送停止後、第１及び第２ヒータ機２４，２５が作動してクロスシールする。第１ヒータ機２４は、下流側の袋部１６ａに対する後クロスシール１８ｄを、また第２ヒータ機２５は上流側の袋部１６ａに対する前クロスシール１８ｃを施す。両方のクロスシール１８ｃ，１８ｄを施した後には、カッタ２６が作動して下流側の袋部１６ａを切断する。このような動作を繰り返し行うことで前・後端フィレット１８ａ，１８ｂをもった包装袋１８が１個ずつ第３工程に供給される。
【００４５】
第３工程の制御部３９は、搬送コンベヤ３０を駆動して包装袋１８を所定位置に搬送するとともに、ロボット制御部３８のシーケンスを実行させる。図１３に示すように、まず、袋検知機構３１により所定位置に包装袋１８が到達したか否かを監視する。袋検知機構３１から検知信号を受けると、センターリング機構３２を動作させ、押し当て板４４，４５で包装袋１８をセンターリングする。その後に押し当て板４４，４５で保持した状態の包装袋１８を撮像して後端フィレット１８ｂを折り返すためのデータを計測する。
【００４６】
このときの計測では、後端フィレット１８ｂのエッジ位置Ｐ１、Ｐ２、袋部１６ａの幅Ｗ１、及び後フィレット１８ｂの幅Ｗ２を計測し、袋部１６ａの幅Ｗ１の上端と後フィレット１８ｂの幅Ｗ２の上端との差の長さＷ４、及び逆側の長さＷ３を算出して、これらのデータに基づいて後端フィレット１８ｂの折り返し位置を求める。
【００４７】
その後、２台のロボット３３，３４のチャック３３ａ，３４ａを退避位置から前進移動させて、図１４（Ｂ）に示すように、チャック３３ａ，３４ａで後端フィレット１８ｂの両側エッジをそれぞれクランプする。クランプ後に、それらチャック３３ａ，３４ａを、それらのエッジを捻らないように回転させながら、アーム３３ｂ，３４ｂを、軸Ｚ１を中心として弧状に移動させてチャック３３ａ，３４ａを後端フィレット１８ｂの折り返し位置Ｐ５，Ｐ６に向けて移動する。このとき、オーバーストローク移動が行われるため、折り返し位置Ｐ５，Ｐ６からズレた位置に移動する。このオーバーストローク移動により折り曲げ位置をシート体１６の端にぴったり合わすことができる。
【００４８】
後端フィレット１８ｂを折り返した後には、押さえ機構３５を作動して押さえ板６１で後端フィレット１８ｂを上方から押さえる。押さえ機構３５による押さえ完了後に、一対のチャック３３ａ，３４ａのクランプを解除し、それらチャック３３ａ，３４ａをいったん退避位置に移動させる。その後に、再び撮像する。この撮像は、前端フィレット１８ａのエッジ位置及び折り返し位置を計測するためのものである。このように２回に分けて撮像すると、最初の撮像で全てのデータを計測するのと比較して、後端フィレット１８ｂを折り返すときに包装体１８が動いて前端フィレット１８ａのエッジ位置がずれてしまい、その結果エッジをクランプすることができない失敗を確実に防ぐことができる。
【００４９】
２回目の撮像によって前端フィレット１８ａのエッジ位置Ｐ３，Ｐ４、及び前端フィレット１８ａの長さＬ２を算出する。なお、前端フィレット１８ａの幅長さＷ５は、最初の撮像のときに計測した後端フィレット１８ｂの幅Ｗ２と同じ値としている。
【００５０】
計測結果を算出後に、今度は、図１５（Ａ）に示すように、一対のチャック３３ａ，３４ａを退避位置から前端フィレット１８ａ，１８ｂのエッジ位置にそれぞれ移動させ、前端フィレット１８ａの両エッジをそれぞれクランプする。その後に、それらチャック３３ａ，３４ａを、エッジを捻らないように回転させながら軸Ｚ２を中心としてアーム３３ｂ、３４ｂを弧状に移動してチャック３３ａ、３４ａを前端フィレットの折り返し位置Ｐ７，Ｐ８に移動させる。このとき、オーバーストローク移動が行われるため、実際には折り返し位置から所定量Ｄ３の分だけズレた位置に移動する。これにより、前端フィレット１８ａは後端フィレット１８ｂの上に重なるように折り曲げられる。
【００５１】
前端フィレット１８ａを折り返し後、チャック３３ａ，３４ａでエッジをクランプした状態のまま、前端フィレット１８ａの折り返し位置に基づいて算出された貼着位置に保持部３７ａを移動し、その位置から所定量だけ下降させて前端フィレット１８ａのエッジとその下の後端フィレット１８ｂとの間にラベル６５を貼着して前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを止める。その後、一対のチャック３３ａ，３４ａを開いてクランプを解除してからチャック３３ａ、３４ａを退避位置に移動させる。その後、押さえ機構３５の押さえを解除してから、センターリング機構３２を作動させてセンターリングを解除する。
【００５２】
センターリングを解除した後には、包装袋１８が検査工程に供給される。検査工程では、まずズレ検査を行う。ズレ検査では、前端フィレット１８ａと後端フィレット１８ｂとの幅方向においての最大ズレ量を測定し、その測定値が予め決められた基準値を超えているか否かで合否を判定する。次に、タイト性検査が行われる。タイト性検査は、ラベル６５で止められた前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを持ち上げ、持ち上げられた前・後端フィレット１８ａ，１８ｂと袋部１６ａとの間の最大隙間長さを測定し、その測定値が予め決められた基準値を超えているか否かで合否を判定する。最後に外観検査が行われる。外観検査では、包装袋１８の外観にしわ、傷、及びピンホール等がないかを検査する。全ての検査に合格したものは、パレットの上に段積みされた後に出荷工程に送られる。不合格のものは、ここでラインから取り出される。
【００５３】
ズレ検査及びタイト性検査での計測結果は、包装袋１８の種類ごとに検査データ記憶部６６に送られ、ここに記憶される。補正回路６７は、検査データ記憶部６６から検査データを読み出し、これに対応する計測結果データを計測値メモリ５５から読み出して包装袋１８の種類を特定する。その後、検査工程から得られる検査結果に基づいて前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの折り返し位置の補正量を算出し、その値をロボット制御部３８にフィードバックする。このようにすることで、フィレットの折り込みを精度の良く行うことができる。
【００５４】
上記実施形態では、前記包材１７の両端に折り目を付ける加熱ローラとして、図５に示したように、包材１７の幅よりも長い同一径のローラを用いているが、これの代わりに、図１７に示すように、中央を細径として両端の太径部７０，７１で包材１７の両端に折り目を付ける中抜き形状の加熱ローラ７２を用いてもよい。この場合、中央を熱加圧しないため、センターシール１７ａを保護することができる。
【００５５】
また、代わりに、図１８に示すように、一対の加熱ローラ７３，７４を設けてこれらの加熱ローラ７３，７４を幅方向の両端に配置して包材１７の両端に折り目を付けてもよい。このとき、一対の加熱ローラ７３，７４の軸７３ａ，７４ａを包材１７の引き出し方向に対してハの字状となるようにそれぞれ傾けて配すると、一対の加熱ローラ７３，７４により包材１７が幅方向の両外側に引っ張られるから包材１７の弛みを防止することができる。さらにまた、包材１７の搬送路を挟む上下に一対の加熱ローラ７５，７６を配置し、上下から熱加圧してもよい。この場合、上下から熱加圧するため、包材１７の両端に折り目を幅方向の左右均等に付けることができる。
【００５６】
上記実施形態では、折り曲げ位置を袋部１６ａの端に寄せるためのオーバーストローク移動を、前・後端フィレット１８ａ，１８ｂを折り返し位置に移動した後に行っているが、この代わりに、折り返し位置に移動するまでの間で移動させてもよい。この場合には、後端フィレット１８ｂの長さＬ１を半径とする円弧軌跡よりも大きな軌跡を通るようにチャック３３ａ，３４ａを折り込み位置Ｐ５，Ｐ６からオーバーストローク移動させる。例えば、図２０に示すように、最初にチャック３３ａ，３４ａを、折り曲げ位置を中心に長さＬ１を半径とする円弧軌跡に沿って移動させ、折り返し位置Ｐ５，Ｐ６まで移動させるための円弧軌跡のうちのほぼ半分の角度を超えてから水平方向に所定量Ｄ３だけ移動してその後にその位置を通る長さＬ１＋αを半径とする同心円上に沿って移動させてもよい。
【００５７】
【実施例】
シート１２（エックス線フイルム）のサイズには、以下の種類がある。
１．６切 寸法２０１×２５２×３０〜３２（幅×搬送方向の長さ×厚み）ｍｍ
２．Ｂ４ 寸法２５７×３６４×３０〜３２ｍｍ
３．ＤＫ 寸法３５４×３５４×２０〜２２ｍｍ
４．Ｈ切 寸法３５４×４３０×２０〜２２ｍｍ
【００５８】
各サイズごとに決められた前・後端フィレット１８ａ，１８ｂの長さＬ１，Ｌ２を以下に示す。
１．６切 Ｌ１＝２００ｍｍ，Ｌ２＝１５０ｍｍ
２．Ｂ４ Ｌ１＝２７０ｍｍ，Ｌ２＝１９０ｍｍ
３．ＤＫ Ｌ１＝３０５ｍｍ，Ｌ２＝１５０ｍｍ
４．Ｈ切 Ｌ１＝３０５ｍｍ，Ｌ２＝１５０ｍｍ
なお、フィレット長さＬ１，Ｌ２は、上記の長さに限定することなく、シート体のサイズに応じて変更可能である。
【００５９】
包材の両端に折り目を付ける加熱ローラの最適温度は、７０度以下では折り目が弱く、また９０度を超えると疑似接着してしまうため、７０〜９０度、望ましくは８０度が好適である。加圧力は、最小７ｋｇｆ（加熱ローラの重み＋他の部品自重）〜最大２０ｋｇｆとするのが望ましい。そして、加熱時のコンベヤ搬送速度としては、９〜１２ｍ／ｍｉｎが好適である。
【００６０】
また、オーバーストローク移動により前・後端フィレット１８ａ，１８ｂに付与する力としては、サイズに係わりなく、熱可塑性材料の包材１７の場合には、１ｋｇｆ以下、望ましくは６００ｇｆが好適である。
【００６１】
ズレ検査では、サイズに係わらず、前・後端フィレットとが幅方向においてのズレ量が７ｍｍ以下であることが決められている。また、タイト性検査では、前・後端フィレットと袋部との間の隙間が２５ｍｍ以下であることが決められている。
【００６２】
なお、上記実施形態では、Ｘ線フイルムの生産システムを例に説明したが、通常の写真フイルムや熱感光フイルム、その他のシート状記録紙等の生産システムにも用いることができる。また、チャック移動機構として多関節ロボットを用いているいるが、本発明ではこれに限らず、ロボットの代わりに、チャックをＸ・Ｙ・Ｚ座標軸にそれぞれ移動するチャック移動機構を対で用いても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィレット折り込み装置によれば、非接触位置測定機構で前・後端フィレットの両端エッジの位置を測定し、測定結果に基づいてチャック移動機構により一対のチャックを両端エッジの位置に移動させてクランプするため、シート体のサイズ或いは前・後端フィレットの長さが異なる種類の包装袋に対しても確実にフィレットをクランプして折り込むことができ、汎用性を高めることができる。また、各種類の包装袋に対応して複数の設備を設ける必要がないからローコストである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エックス線フイルム生産システムの構成を示す概略図である。
【図２】シート体を示す斜視図である。
【図３】包装装置の工程の概略を示す説明図である。
【図４】包装装置の第１工程で行われる、包材を引き出して曲成してシート体を囲繞する様子を示す斜視図である。
【図５】第１及び第２ヒータ機、加熱ローラ、カッタなどを配置した第２工程の概略を示す斜視図である。
【図６】図５で説明した第２工程の概略を示す側面図である。
【図７】第２工程でクロスシール後に切断して作成される包装体を示す斜視図である。
【図８】第３工程に配置された機構の概略を示す斜視図である。
【図９】第３工程のセンターリング機構の概略を示す斜視図である。
【図１０】包装体を上方から撮像した撮像データを概略的に示す説明図である。
【図１１】押さえ機構を示す斜視図である。
【図１２】押さえ機構の動作を示す斜視図である。
【図１３】ロボット制御部の動作手順を示すフローチャート図である。
【図１４】センターリングをしてから後端フィレットを折り込んで押さえ機構で押さえるまでの手順を順番に示す説明図である。
【図１５】前端フィレットをクランプしてから折り込み、前・後端フィレットをラベルで止めるまでの手順を順番に示す説明図である。
【図１６】後端フィレットを折り込むときにオーバーストローク移動するチャックの移動軌跡を示す説明図である。
【図１７】中央を細径にした形状の加熱ローラを用いた別の実施例を示す斜視図である。
【図１８】一対の加熱ローラを包材の両端に配置し、包材の引き出し方向に対して互いの回転軸を傾けて配置した他の実施例を示す平面図である。
【図１９】一対の加熱ローラを上下に配置した実施例を示す側面図である。
【図２０】オーバーストローク移動をフィレット折り込みの途中で行うようにした他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
６ 包装装置
１２ シート
１６ シート体
１６ａ 袋部
１７ 包材
１８ 包装袋
１８ａ 前端フィレット
１８ｂ 後端フィレット
２４ 第１ヒータ機
２５ 第２ヒータ機
２６ カッタ
２７ 加熱ローラ
３２ センターリング機構
３３，３４ ロボット
３５ 押さえ機構
４７ ＣＣＤカメラ

Claims (6)

1. 積重した複数のシート体を包む袋部と、その袋部の前後に封止するために余らせた前端、及び後端フィレットとを有した包装袋の前記前端、及び後端フィレットを袋部の上に交互に折り込むフィレット折り込み装置において、
   前記前端フィレットを先端にして包装袋を所定位置に搬送する搬送手段と、
   所定位置に搬送された包装袋の袋部に一対の押し当て板を前記搬送手段の幅方向の両側から押し当てて前記包装袋を前記搬送手段の幅方向の中央に寄せるセンターリング機構と、
   前記センターリング機構によりセンターリングされている包装袋の平面輪郭が収まる範囲に撮像範囲が設定されている撮像手段を有しており、前記一対の押し当て板を前記袋部に押し当てた状態で撮像を実行し、得られた画像に基づいて前端、及び後端フィレットの幅、並びに前端、及び後端フィレットの前記搬送手段の搬送方向に沿った長さを計測し、これら計測データに基づいて前記包装袋の前端、及び後端フィレットの両端エッジの位置をそれぞれ非接触で測定する非接触位置測定機構と、
   前記搬送手段の両側にそれぞれ設けられており、前記前端、又は後端フィレットをクランプするチャックを先端に有し、前記一対の押し当て板を前記袋部に押し当てた状態で、前記非接触位置測定機構が測定した前記前端、又は後端フィレットの両端エッジの位置に前記一対のチャックを移動させ、その後、前記一対のチャックで前端、又は後端フィレットの両端エッジをクランプし、その後、前端、又は後端フィレットの両端を捻らないように前記一対のチャックを前記袋部に向けて反転させて前端、及び後端フィレットのうちの何れか一方から順番に折り返すように前記一対のチャックを協働するチャック移動機構と、から構成されていることを特徴とするフィレット折り込み装置。
2. 前記非接触位置測定機構で測定する前に、前記包装袋の両端に折り目が付くように前記包装袋を熱加圧する加熱ローラを備えたことを特徴とする請求項１記載のフィレット折り込み装置。
3. 前記非接触位置測定機構で測定した前端、及び後端フィレットの両端エッジの位置に基づいて折り返すときに前記一対のチャックを移動するための折り返し位置を予め決められた前記シート体の幅に応じて算出する折り返し位置算出手段を備え、前記チャック移動機構は、算出した折り返し位置に基づいて一対のチャックをそれぞれ移動させることを特徴とする請求項１又は２記載のフィレット折り込み装置。
4. 前記チャック移動機構は、一対のチャックを折り返し位置に移動する途中又は移動した後に、一対のチャックを前又は後端フィレットの折り曲げ部がシート体に寄る方向に向けて所定量だけオーバーストローク移動させることを特徴とする請求項３記載のフィレット折り込み装置。
5. 前記チャック移動機構が前記前端、又は後端フィレットのうちの先に折り返した方のフィレットを上方から押さえる押さえ機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のフィレット折り込み装置。
6. 前記非接触位置測定機構は、前記チャック移動機構が前記前端、又は後端フィレットのうちの先に折り返す一方のフィレットの両端エッジの位置を先に測定し、前記一方のフィレットを折り返した後に再び撮像して他方のフィレットの両端エッジの位置を測定することを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のフィレット折り込み装置。

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