JP5894623B2 - 包装機におけるフィルム処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装機におけるフィルム処理方法及びその装置に関する。

従来、原反ロールから順次引き出したフィルムを成形して包装する包装機においては、使用中の原反ロールのフィルムが終了する際などに、フィルム接続装置を用いて使用中のフィルムを新たな原反ロールのフィルムに接続して、新旧原反ロールの交換を行っている。この原反ロールの交換やフィルム接続などの接続作業については、できるだけ作業者に手間が掛からない自動化が要求されており、特許文献１のような接続装置が提案されている。

特開２０００−２６４５０９号公報

しかしながら、特許文献１においては、ロボットが原反ロールをパレットと接続装置の間を搬送するだけであり、接続作業においてロボットを活用しきれていない。

本発明は、包装機においてロボットによる新たなフィルム処理方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、包装機におけるフィルム処理方法及びその装置は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、原反ロール（３０、４０）の交換指令に基づきロボット（５０）によって使用中の原反ロール（３０）のフィルム（３０Ｆ）に新たな原反ロール（４０）のフィルム（４０Ｆ）を自動接続する包装機におけるフィルム処理方法であって、前記ロボット（５０）によって支持されている使用中の原反ロール（３０）から製袋手段（２０）に向けて引き出された展張したフィルム（３０Ｆ）をフィルム保持手段（７４）で保持しながら該フィルム保持手段（７４）より搬送上流側で自動切断する工程と、そのフィルム（３０Ｆ）の自動切断によって切り離された前記使用中の原反ロール（３０）を前記ロボット（５０）によって該ロボット（５０）の可動域に配設された収容部（１００）に収容して、該収容部（１００）に収容されている新たな原反ロール（４０）を前記ロボット（５０）によって回転可能に支持して搬送し、該新たな原反ロール（４０）のフィルム始端部（４０ＦＡ）を、前記フィルム保持手段（７４）に保持されている自動切断された前記フィルムのフィルム終端部（３０ＦＺ）に当接させて、接続手段（９６）によって両フィルムを接続する工程と、前記ロボット（５０）により、該両フィルムの接続が完了した前記新たな原反ロール（４０）を前記接続手段（９６）による前記両フィルムの接続位置から離間した位置に移動させて展張したフィルムを搬送し得るよう位置決めする工程と、を備えることを特徴とする。

この請求項１に係る発明によれば、包装機における空間レイアウトなどの設計自由度を広げることが可能なロボット（５０）による新たなフィルム処理方法を提供することができる。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記接続手段（９６）による両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続は、前記ロボット（５０）が回転可能に支持した前記新たな原反ロール（４０）を該ロボット（５０）の可動域内に配設された接続準備部（９０）に搬送して、該接続準備部（９０）にて前記フィルム始端部（４０ＦＡ）に付けた前記接続手段としての接着剤（９６）によって前記両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）を接続することを特徴とする。

この請求項２に係る発明によれば、ロール径や幅などが異なる種々な原反ロールに対して、ロボット（５０）によって接続手段（９６）を付ける位置を調節することが可能であるため、設計自由度を広げることができる。

次に、請求項１または請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記ロボット（５０）が前記接続手段（９６）による前記両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続位置から離間した位置に移動させる際に、前記新たな原反ロール（４０）の周面に接着手段（２１４）によって接着されている該原反ロール（４０）のフィルム始端部（４０ＦＡ）を該周面から剥すことを特徴とする。

この請求項３に係る発明によれば、前記ロボット（５０）によって、前記両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続位置から新たな原反ロール（４０）を移動させる際に、その原反ロール（４０）の周面に接着手段（２１４）によって接着されているその原反ロール（４０）のフィルム始端部（４０ＦＡ）が、周面から剥れるため、フィルム始端部（４０ＦＡ）を周面から剥すための専用装置を省くなどの簡素化が可能になる。

次に、請求項１から請求項３のいずれかに従属する請求項４に係る発明は、前記接続手段（９６）によって前記両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）を接続する工程より前に、前記フィルム保持手段（７４）で保持されているフィルム３０Ｆの前記フィルム終端部（３０ＦＺ）となる部位の幅方向における一方の端縁部（３０ＦＳ）に接着手段（２１４）をつける工程と、前記一方の端縁部（３０ＦＳ）における前記接着手段（２１４）の付与位置に当接させる予定の前記新たな原反ロール（４０）の前記フィルム始端部（４０ＦＡ）におけるフィルム位置を押えながら該フィルム位置の近傍から該フィルム位置を離れてそのフィルム（４０Ｆ）の幅方向に延在するように前記接続手段としての接着剤（９６）を付ける工程を有することを特徴とする。

この請求項４に係る発明によれば、接着手段（２１４）の付与位置であるフィルム終端部（３０ＦＺ）の一方の端縁部（３０ＦＳ）に当接させる予定の新たな原反ロール（４０）のフィルム始端部（４０ＦＡ）におけるフィルム位置（４０ＦＳ）を押えながら、そのフィルム位置（４０ＦＳ）近傍からフィルム位置（４０ＦＳ）を離れてフィルム（４０Ｆ）の幅方向に延在するように接続手段としての接着剤（９６）をつける際には、フィルム始端部（４０ＦＡ）が捲れず接続手段（９６）を所望の位置に付けることができる。また、フィルム始端部（４０ＦＡ）の接続手段（９６）が付かないフィルム位置（４０ＦＳ）は、フィルム終端部（３０ＦＺ）の端縁部（３０ＦＳ）と接着手段（２１４）によって接続されるため、両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続箇所が包装機におけるローラや製袋手段（２０）などを通過する際に、フィルム始端部（４０ＦＡ）又はフィルム終端部（３０ＦＺ）がまくれ上がることを防ぐことができる。

次に、請求項１から請求項４のいずれかに従属する請求項５に係る発明は、前記ロボット（５０）が、第１アーム部に接続された支持部（５１Ｈ）で前記新たな原反ロール（４０）を回転可能に支持すると共に、第２アーム部に接続された支持部（５２Ｈ）で支持した切断工具（２２２Ａ、２２２Ｂ）によって前記使用中の原反ロール（３０）のフィルム３０Ｆを切断する工程を有することを特徴とする。

この請求項５に係る発明によれば、原反ロールの種類などに応じたフィルムを切断する位置や切断長さなどの調節が容易になるなど、設計自由度を広げることができる。

次に、請求項６に係る発明は、原反ロール（３０、４０）の交換指令に基づきロボット（５０）によって使用中の原反ロール（３０）のフィルム（３０Ｆ）に新たな原反ロール（４０）のフィルム（４０Ｆ）を自動接続する包装機におけるフィルム処理装置であって、前記ロボット（５０）によって支持されている使用中の原反ロール（３０）から製袋手段（２０）に向けて引き出された展張したフィルム（３０Ｆ）を自動切断する切断手段と、該切断手段によりフィルム（３０Ｆ）を切断する際にその切断位置よりフィルム（３０Ｆ）搬送下流側になるフィルム終端部（３０ＦＺ）を保持するフィルム保持手段（７４）と、前記ロボット（５０）の可動域内に配設され、該ロボット（５０）によって搬送された前記使用中の原反ロール（３０）を収容する収容部（１００）と、前記ロボット（５０）によって前記収容部（１００）にある新たな原反ロール（４０）を回転可能に支持して搬送し、該原反ロール（４０）のフィルム始端部（４０ＦＡ）を、前記フィルム保持手段（７４）によって保持されている前記フィルム終端部（３０ＦＺ）に当接させる移送手段と、該移送手段によって当接した両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）を自動接続する接続手段（９６）と、前記ロボット（５０）によって、前記両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続が完了した前記新たな原反ロール（４０）を該両フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）の接続位置から離間した位置に移動させて展張したフィルム４０Ｆを搬送し得るよう位置決めする位置決め手段と、を備えることを特徴とする。

この請求項６に係る発明によれば、包装機における空間レイアウトなどの設計自由度を広げることが可能なロボット（５０）による新たなフィルム処理装置を提供することができる。

次に、請求項６に従属する請求項７に係る発明は、前記フィルム保持手段（７４）からフィルム（３０Ｆ）搬送上流側に離間した位置に、展張した状態のフィルム（３０Ｆ）を支持するフィルム受部（７８）が構成されており、該フィルム受部（７８）と前記フィルム保持手段（７４）の間には、前記切断手段における切断工具（２２２Ａ、２２２Ｂ）が進入可能な空間部（７６）が設けられていることを特徴とする。

この請求項７に係る発明によれば、展張状態のフィルム（３０Ｆ）を切断する際に切断工具（２２２Ａ、２２２Ｂ）をフィルム受部（７８）と、フィルム保持手段（７４）の間の空間部（７６）に進入させてフィルム（３０Ｆ）を切断するため切断工具（２２２Ａ、２２２Ｂ）の刃先が損傷し難くなると共に、フィルム（３０Ｆ）をきれいに切断することができる。

次に、請求項６または請求項７に従属する請求項８に係る発明は、前記フィルム保持手段（７４）は、フィルム（３０Ｆ）を吸着することで保持する構成であることを特徴とする。

この請求項８に係る発明によれば、フィルム保持手段（７４）は、フィルム（３０Ｆ）を吸着することで保持する構成であるため、フィルム（３０Ｆ）を傷つけることなく保持することができる。

次に、請求項６から請求項８のいずれかに従属する請求項９に係る発明は、前記原反ロール（３０、４０）と前記製袋手段（２０）の間におけるフィルム供給経路には、フィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）を巻き掛け案内するローラが前記製袋手段（２０）にフィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）が進入する角度を調整し得るローラ（８３）を有したフィルム進入角度調整手段（８１）のみに配設されていることを特徴とする。

この請求項９に係る発明によれば、製袋手段（２０）に向けてフィルム（３０Ｆ、４０Ｆ）が進入する進入角度を調整し得ると共に、原反ロール（３０、４０）と製袋手段（２０）の間のフィルム供給経路を簡素にすることができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、包装機においてロボットによる新たなフィルム処理方法及びその装置を提供することができる。

（Ａ）は本実施形態に係るフィルム処理装置を備えた横形製袋充填機の概略平面図であり、（Ｂ）はその概略側面図及びその一部拡大図である。 （Ａ）はロボットが装着した第１工具を使用している状態を示す図であり、（Ｂ）（Ｃ）はロボットが使用中のフィルムに糊を付与している状態を示す概略斜視図であり、（Ｄ）は使用中のフィルムにマークを付与している状態を示す概略斜視図である。 （Ａ）はロボットが装着した第２工具を使用している状態を示す図であり、（Ｂ）はロボットがフィルムを切断している状態を示す概略斜視図である。 ロボットが原反ロールのフィルムを巻き取っている状態を示す概略斜視図である。 （Ａ）は、ロボットが新たな原反ロールに両面テープを付けている状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）を部分的に拡大した斜視図であり、（Ｃ）は、更に両面テープを付けた状態を示す斜視図である。 （Ａ）はロボットが原反ロールをフィルム接続位置で支持している状態を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）を部分的に拡大した斜視図である。

以下に、実施形態について図１〜６を用いて説明する。図１に示す本実施形態における包装機は、使用中の原反ロール３０から引き出した帯状のフィルム３０Ｆを製袋手段２０によってそのフィルム３０Ｆの幅方向における両端縁部を重合して、縦シール手段２４によって重合端縁部に縦シールを施して筒状に成形すると共に、コンベヤ２２によって搬送されて、その筒状フィルム３０Ｆ内に所定間隔毎に供給された搬送方向における物品の前後位置で、横シール手段２６によって、その筒状フィルム３０Ｆに搬送方向と交差する方向に向けて横シールを施すと共に、横シール部分のフィルム３０Ｆを切断して包装袋品を得る横形製袋充填機１０である。

横形製袋充填機１０は、使用中の原反ロール３０のフィルム３０Ｆの残量などを検知する検知手段による情報又は製品切換え情報などに基づき原反ロール３０の交換指令を受けたロボット５０がその指令に基づき使用中の原反ロール３０のフィルム３０Ｆと新たな原反ロール４０のフィルム４０Ｆを搬送すると共に両原反ロール３０、４０のフィルム３０Ｆ、４０Ｆを接続する。

ロボット５０は、人の肩、肘に類似する関節によって直列状に接続された複数のアームの夫々が回転または屈伸可能とされた第１アーム部５１、第２アーム部５２と、第１、２アーム部５１、５２の先端に接続された第１支持部５１Ｈ、第２支持部５２Ｈを有した双腕形１５軸多関節ロボットであり、上下、前後、左右の三次元空間において第１支持部５１Ｈが支持した原反ロール３０、４０や第２支持部５２Ｈが支持した接続作業用工具などの物品を適宜経路で直線移動させ得ると共に各アーム部５１、５２に対して第１、２支持部５１Ｈ、５２Ｈを図示しないモータ等の駆動手段によって原反ロール３０、４０や接続作業用工具と一体に回転駆動又は制動させ得るようになっており、コンベヤ２２の側方に離間して配設されている。このロボット５０は、包装に関する動作を制御する制御部と連携する制御部を備えており、その制御部からのフィルム切断や原反ロールの搬送及び支持に関する指令によって各ロボット５０における動きが制御される。物品排出側（前方側）にある第１アーム部５１に接続された第１支持部部５１Ｈと、物品供給側（後方側）にある第２アーム部５２に接続された第２支持部部５２Ｈには、夫々の支持部の周面から出没する複数の係合手段５５が設けられている。ロボット５０の周辺で第１アーム部５１の可動範囲内には、原反ロール３０、４０を複数載置して収容可能な収容部としての第１セット部１００と、接続準備部９０と、接続作業部７０が配設され、第２アーム部５２の可動範囲内には、フィルム接続作業用として第２支持部５２Ｈに装着される複数の接続作業用工具２１０、２２０を載置可能な第２セット部２００と、接続準備部９０が配設されている。

第１支持部５１Ｈは、原反ロール３０、４０の装着用孔３２、４２に嵌り込んで係合手段５５が原反ロール３０、４０の内周面と係合すると原反ロール３０、４０との相対回転を不能にし、その係合を解除すると原反ロール３０、４０と相対回転を許容する。第２支持部５２Ｈも、第１支持部５１Ｈと同様に接続作業用工具２１０、２２０の装着用孔２４０に嵌り込んで接続作業用工具の内周面と係合すると、接続作業用工具との相対回転を不能にし、その係合を解除すると相対回転を許容する。

また、ロボット５０は、新旧フィルムの接続作業が済むと、第１支持部５１Ｈが新たな原反ロール４０の装着用孔４２に嵌り込んだ状態でその原反ロール４０をコンベヤ２２上方の新旧フィルム接続位置から後斜め上方に離間した設定位置に移動して位置決め固定して（位置決め手段）、第１支持部５１Ｈが原反ロール４０を水平方向に向く軸周りに回転可能に支持する原反ロール支持部として、原反ロール４０から製袋手段２０に向けて帯状のフィルム４０Ｆを供給するフィルム供給部８０の一部として機能する。また、ロボット５０は、原反ロール３０、４０の交換指令に基づき、第１アーム部５１を動作して第１支持部５１Ｈに支持した原反ロール３０を第１セット部１００の収容位置に搬送して収容し、第１セット部１００の別の収容位置から取り出した新たな原反ロール４０を設定位置に搬送することに加えて、新たな原反ロール４０のフィルム４０Ｆを使用していた旧フィルム３０Ｆに接続するための各接続作業位置に搬送し得る。またロボット５０は、第２アーム部５２の第２支持部５２Ｈで、原反ロール３０、４０の自動交換およびフィルムの自動接続作業において用いられる接続作業用工具２１０、２２０を第２セット部２００で装着して支持し、所定の作業を行った後に、第２アーム部５２の動作により第２セット部２００の元の位置に収容する。

設定位置に位置決めされた原反ロール支持部としての第１支持部５１Ｈと製袋手段２０の間のフィルム供給部８０には、サーボモータＭなどの駆動手段で回転駆動される駆動ローラ８２と従動ローラ８３からなる繰出し手段（８１）が配設され、設定位置にある原反ロール３０、４０から引き出されたフィルム３０Ｆ、４０Ｆは、駆動ローラ８２の周面に巻き掛けられ、該駆動ローラ８２の前斜め上方に対向配置された従動ローラ８３の周面に巻き掛けられた後、下方に配置された製袋手段２０に向けて送られる。そして、繰出し手段（８１）としての駆動ローラ８２、従動ローラ８３、サーボモータＭなどが一体となって前後位置と上下位置へのスライド移動調節可能に本体フレームＷに支持されており、そのスライド位置を調節することで従動ローラ８３から製袋手段２０へ向けたフィルム３０Ｆ、４０Ｆの進入角度を調節し得るフィルム進入角度調節手段を構成し、従動ローラ８３が製袋手段２０にフィルム３０Ｆ、４０Ｆが進入する角度を調整し得るローラとして機能する。このようにして、フィルム供給部８０における第１支持部５１Ｈと製袋手段２０の間には、フィルム３０Ｆ、４０Ｆを巻き掛け案内するローラが、フィルム進入角調整手段のみに配設された簡素な構造になっている。

接続作業部７０は、第１アーム部５１Ｈが図２（Ａ）のように第１支持部５１Ｈによって支持している使用中の原反ローラ３０を設定位置から前斜め上方の展張位置した際に原反ロール３０から駆動ローラ８２に渡るフィルム３０Ｆに当接して、該フィルム３０Ｆを帯状に維持しながらフィルム搬送方向に展張させる。なお、原反ロール３０が設定位置から展張位置へ移動した後も、第１支持部５１Ｈには、軽い回転ブレーキが掛けられ、フィルムの張りが維持される。即ち、ロボット５０と接続作業部７０とが、フィルム３０Ｆの切断作業などに際して、フィルム３０Ｆを張った状態とする展張手段として機能している。接続作業部７０は、ロボット５０が両面テープ９６（接続手段としての接着剤）が付いたフィルム始端部４０ＦＡの表面をフィルム終端部３０ＦＺの裏面に押し付ける（当接させる）際にそれらのフィルム３０Ｆ、４０Ｆを弾性支持する平面部７２Ａを有したフィルム支持部７２と、そのフィルム支持部７２から上方に離間して、平面部７２Ａとほぼ面一或いは後方側に突出するように配置される平面状の吸着面７４Ａを有したフィルム保持手段としての吸着部７４（フィルム保持手段）と、その吸着部７４から上方に離間して位置し、吸着部７４より前方側でフィルム３０Ｆを支持する平面部７８Ａを有したフィルム受部７８を備えている。吸着部７４とフィルム受部７８の間には、制御部からのフィルム切断に関する指令に基づき展張しているフィルム３０Ｆを切断する切断手段の一部を構成する切断具（カッタ２２２Ａ、２２２Ｂの刃先）が進退可能な空間部としての溝部７６が形成されている。これらの平面部７２Ａ、７８Ａ、吸着面７４Ａは、フィルム３０Ｆ、４０Ｆより幅広とされ、互いが平行状態になるように配設されている。上記フィルム支持部７２と吸着部７４とフィルム受部７８と繰出ローラ８２との搬送方向における位置は、原反ロール３０が展張位置に位置決めされた際には、原反ロール３０の径がいかように変化しても、平面部７８Ａより前方から平面部７８Ａへ向けてフィルム３０Ｆが進入して、常に平面部７８Ａと接触して、吸着面７４Ａが展張したフィルム３０Ｆに接触することと、フィルム支持部７２の平面部７２Ａにフィルム３０Ｆを押し付ける際に原反ロール３０、４０の外周が吸着部７４の吸着面７４Ａに当たらない（干渉しない）ことを考慮して決められている。

接続準備部９０は、新たな原反ロール４０の周面の少なくとも一箇所に付けられたフィルム始端部４０ＦＡを示すマークＭＫを検知するマーク検知手段９２と、フィルム始端部４０ＦＡの表面に両面テープ９６（接続手段としての接着剤）を貼り付ける貼付手段９４を備えている。貼付手段９４は、図５（Ｂ）に示すようにブロック９７から延出した爪９７ａを、第１アーム部５１の動作により両面テープ９６から長さＬ離間した位置から原反ロール４０を介してロッド９８に沿ってばねを圧縮しながら水平移動させる間、原反ロール４０のフィルム始端部４０ＦＡに両面テープ９６が当接することで、フィルム始端部４０ＦＡの幅方向に延在するように両面テープ９６を付与し得るようになっている。

第１セット部１００は、各原反ロール３０、４０を載置可能な載置面１０２を有している。載置面１０２には各原反ロール３０、４０が載置される収容位置に対応して、上方に突出した突起１０４が設けられている。各突起１０４は、原反ロール３０、４０の軸心に沿って開いた装着用孔３２、４２と嵌合可能な軸径を有している。突起１０４の先端１０４Ａは、フィルム３０Ｆ、４０Ｆが軸心に対して一側に偏って巻かれた原反ロール３０、４０であっても、載置した際に突起１０４が原反ロール３０、４０の装着用孔３２、４２の軸心が鉛直方向に向くように原反ロール３０、４０を支持するため、第１支持部５１Ｈを確実に装着用孔３２、４２に嵌め込むことができる。また、第１セット部１００（収容部）には、各原反ロール３０、４０が載置されているか否かを検知する原反ロール検知手段１０６が設けてある。この原反ロール検知手段１０６からの情報に基づき原反ロールが存在していない収容位置にロボットにより原反ロールが収容されると共に、交換指令の対象となる原反ロールが収容された収容位置からロボットにより原反ロールが取り出されるようになっている。

第２セット部２００には、第２支持部５２Ｈに装着される接続作業用工具としての第１工具２１０と第２工具２２０が載置されている。第１工具２１０は、中空円筒体の外周に、油性ペンなどからなるマーク付与手段２１２と、容器本体の先端に配設された塗布部２１４ａをフィルムに当接することで塗布可能な接着手段としての糊を充填した容器２１４が間隔を空けて配設されたものであり、第２セット部２００に収容した際には、第２セット部２００に配設した夫々の蓋に塗布部２１４ａと、油性ペンのペン先などからなる付与部２１２ａが嵌合して、乾燥しないようになっている。第２工具２２０は、中空円筒体の外周に２種類のカッタ２２２Ａ、２２２Ｂと、弾性を有したフィルム押え２２４が間隔を空けて配設されている。
第２セット部２００についても、上記第１セット部１００と同様に第２支持部５２Ｈが上方から各工具を容易に捉えることができるよう、各工具を第２セット部２００に鉛直に起立させると共に第２支持部５２Ｈと各工具との回転位置ずれを防ぐための位置決めガイド２３０が設けられている。

前述したフィルム処理装置によって、次の方法で使用中の原反ロール３０が新たな原反ロール４０に自動交換されると共に、新旧原反ロール３０、４０のフィルム３０Ｆ、４０Ｆが自動接続される。

先ず、運転中は、第１支持部５１Ｈに支持されて第１アーム部５１により設定位置に位置決め固定された使用中の原反ロール３０のフィルム３０Ｆが繰出し手段（８１）によって巻き掛け案内されて製袋手段２０に向けて供給されている。運転停止時などに制御部に原反ロール４０の交換指令が入ると、ロボット５０によって新旧原反ロール３０、４０の交換及び新旧フィルム３０Ｆ、４０Ｆの接続作業を自動で行うために、図１、図２（Ａ）に示すように、第１支持部５１Ｈが原反ロール３０の回転を許容する程度の軽い制動を掛けながら、第１アーム部５１が使用中の原反ロール３０を前斜め上方の展張位置に向けて平行移動させ、原反ロール３０からフィルム３０Ｆを引き出すと共に、そのフィルム３０Ｆを平面部７８Ａ、吸着面７４Ａ、平面部７２Ａに当接させて繰出ローラ８２よりフィルム搬送における上流側のフィルム３０Ｆを展張した状態にして、その後、制御部からのフィルム吸着に関する指令に基づき吸着部７４（フィルム保持手段）がフィルム３０Ｆを吸着して保持する。なお、吸着部７４によるフィルム吸着は、新旧フィルム３０Ｆ、４０Ｆの接続作業が完了するまで継続する。第１アーム部５１の動作によるフィルム３０Ｆの展張作業に合わせて、第２アーム部５２を動作させて第２支持部５２Ｈが、第２セット部２００に置かれた第１工具２１０（マーク付与手段２１２、糊２１４）を装着した後に、第１工具２１０を接続作業部７０の後方に移動させて、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、フィルム３０Ｆの裏面の２箇所に糊２１４（接着手段）をつける。糊２１４の付与位置は、フィルム３０Ｆの切断後に原反ロール３０から引き出されたフィルム３０Ｆのフィルム始端部３０ＦＡとなる部位の一部で、平面部７８Ａに支持されている箇所のフィルム３０Ｆにおける幅方向中央部３０ＦＣ（図２（Ｂ）参照）と、フィルム３０Ｆの切断位置よりフィルム搬送における下流側のフィルム終端部３０ＦＺとなる部位の一部で、平面部７２Ａに支持されている箇所のフィルム３０Ｆにおける幅方向の一方の側縁（端縁部３０ＦＳ）（図２（Ｃ）、図３（Ｂ）参照）に設定されている。次に、第２支持部５２Ｈを図２（Ｄ）に示すように第１工具２１０のマーク付与手段２１２がフィルム３０Ｆに相対するように回転駆動して、平面部７８Ａで支持されている箇所のフィルム３０Ｆの裏面にマークＭＫを付ける。なお、マークＭＫの位置は、糊２１４の付与位置３０ＦＣより原反ロール３０に寄ったフィルム３０Ｆの幅方向における一方の端縁に設定される。

第１工具２１０による作業の後に、ロボット（５０）は第２アーム部５２を動作して第１工具２１０を第２セット部２００の元の位置に戻した後、第２工具２２０（カッタ２２２Ａ、２２２Ｂ、フィルム押え２２４）を装着して図３（Ａ）のように再び接続作業部７０の後方に移動させて、図３（Ｂ）に示すように、吸着部７４とフィルム受部７８の間の溝７６（空間部）に相対する部位の展張したフィルム３０Ｆを自動切断する（切断手段）。具体的な切断方法は、一方のカッタ２２２Ａ（切断具）の刃先を溝７６（空間部）に相対する部位のフィルム３０Ｆの幅方向における略中央に貫通させて、溝７６（空間部）に進入させながら、フィルム幅方向に延在する溝７６（空間部）に沿って移動させてフィルム３０Ｆをフィルム幅方向に略半分切断した後、第２支持部５２Ｈを回転駆動して刃先の向きが異なったカッタ２２２Ｂの刃先を同様にフィルム３０Ｆの略中央から溝７６（空間部）に進入させながら残り半分のフィルム（３０Ｆ）を切断する。

切断手段によってフィルム３０Ｆを自動切断してから、第1アーム部５１を動作して原反ロール３０を展張位置から後方へ水平移動した後に、図４に示すように、第２支持部５２Ｈのフィルム押え２２４で原反ロール３０周面のフィルム中央付近を押えた状態で、第１支持部５１Ｈを回転駆動して原反ロール３０を回転させて原反ロール３０から引き出されているフィルム３０Ｆを巻き取る。ここで、フィルム押え２２４は、フィルム３０Ｆを巻き取る際に、フィルム始端部３０ＦＡに付いた糊２１４をフィルム始端部３０ＦＡの表面側から押えてフィルム始端部３０ＦＡを原反ロール３０の周面に付着させると共に、フィルム３０Ｆに張りを与えながらフィルム３０Ｆを巻き取るようにすることで、原反ロール３０を運ぶときにフィルム３０Ｆが弛むことを防ぐ。糊２１４でフィルム始端部３０ＦＡをほどけないようにまとめた原反ロール３０を、第１アーム部５１を動作して第１セット部１００の収容位置に載置（収容）する。そして、原反ロール検知手段１０６の情報から、第１セット部１００の別の収容位置に新たな原反ロール４０を収容していることが確認されている時は、第１支持部５１Ｈが第１セット部１００に載置されている新たな原反ロール４０の装着用孔４２に嵌まり込んで係合手段５５によって原反ロール４０と係合した後、第１アーム部５１が新たな原反ロール４０を接続準備部９０におけるマーク検知手段９２のマーク検知可能範囲に搬送する。

そして、第１支持部５１Ｈを、回転駆動して原反ロール４０を水平回転させながら、原反ロール４０に付されたフィルム始端部４０ＦＡを示すマークＭＫの位置情報をマーク検出手段によって得ると共に、この情報に基づいてフィルム始端部４０ＦＡを所定の向きで（フィルム始端部４０ＦＡが原反ロール４０の略真下に位置する角度で）原反ロール４０の回転を止める。次に、図５に示すように第1アーム部５１が第１支持部５１Ｈを水平に向けた状態を保ちながら原反ロール４０を貼付手段９４の上方に運んで、フィルム始端部４０ＦＡの幅方向における一方の端縁側のフィルム位置４０ＦＳ（フィルム終端部３０ＦＺの一方の端縁部３０ＦＳに当接させる予定位置であって、フィルムの幅方向においてフィルム４０Ｆの端から距離Ｌ未満の範囲）をブロック９７及びブロック９７と一体の爪９７ａに押し付けながら、原反ロール４０を介してブロック９７と爪９７ａをロッド９８に沿って水平移動させて、フィルム始端部４０ＦＡ表面に両面テープ９６を貼り付ける。

原反ロール４０のフィルム始端部４０ＦＡに両面テープ９６を貼り付けた後に、ロボット５０は、図６に示すように、第１アーム部５１を動作して、原反ロール４０を接続作業部７０の後方に平行移動させると共に第１支持部５１Ｈを回転駆動してフィルム始端部４０ＦＡに貼り付けられた両面テープ９６が平面部７２Ａに対向するように位置を合わせてから、吸着部７４で保持されている使用していた旧フィルム３０Ｆのフィルム終端部３０ＦＺに当接させて（移送手段）、そのフィルム終端部３０ＦＺを介して平面部７２Ａにフィルム始端部４０ＦＡに付与された接続手段としての両面テープ９６を押し付けて、吸着保持されているフィルム終端部３０ＦＺの裏面に両面テープ９６でフィルム始端部４０ＦＡの表面を貼り付けて、新旧フィルム３０Ｆ、４０Ｆを接続する。なお、両面テープ９６を押し付ける間に、フィルム終端部３０ＦＺの裏面に付与された糊２１４の一部も、フィルム始端部４０ＦＡに押し付けられており、糊２１４と両面テープ９６によって幅方向全体に亘って新旧のフィルム３０、４０を接続する。そして、第１アーム部５１を動作して、両フィルムの接続が完了した原反ロール４０を両面テープ９６による両フィルム３０Ｆ、４０Ｆの接続位置から後斜め上方に離間した位置（設定位置）に向けて平行移動させると両面テープ９６の接着力が糊２１４の接着力より強く設定されているので、両面テープ９６による両フィルム３０、４０の接続状態を維持しながら、糊２１４によって接着されている原反ロール４０のフィルム始端部４０ＦＡが原反ロールの周面から剥れる。そして、原反ロール４０からのフィルム４０Ｆの引き出しが許容された状態で、第１アーム部５１の動作により設定位置に向けて移動した新たな原反ロール４０は、第１アーム部５１により設定位置で位置決め固定され（位置決め手段）、新旧原反ロール３０、４０の自動交換と新旧フィルム３０Ｆ、４０Ｆの自動接続作業を終了する。

以上のような横形製袋充填機１０におけるフィルム処理方法及びその装置においては、次のような効果を有する。
・第１支持部５１Ｈが新旧原反ロール３０、４０を搬送すると共にフィルム供給部８０における原反ロール支持部を兼ねるため、第１支持部５１Ｈとは別に従来のように複数の原反ロール支持部を設けることなく複数のフィルム３０Ｆ、４０Ｆを接続できることから、空間レイアウトなどの設計自由度が増し、構成部品を簡素にできる。しかも、従来のようにフィルム３０Ｆ、４０Ｆを案内するガイドローラなどを省くなどによって、更に簡素なフィルム供給部８０を構成することができる。
・フィルム終端部３０ＦＺの一方の端縁部３０ＦＳに糊２１４を付けることで、両フィルム３０Ｆ、４０Ｆの接続箇所がローラや製袋手段２０などを通過する際に、フィルム始端部４０ＦＡ又はフィルム終端部３０ＦＺのまくれ上がりを防ぐことができる。
・製品切換（物品の種類などの変更）などで原反ロール３０の交換をする際に、フィルム３０Ｆを押えると共にフィルム３０Ｆをしごきながら巻き取ってから、その巻き取ったフィルム３０Ｆの始端部をフィルム外周に糊２１４で固定するため、原反ロール３０を取り外してもフィルム３０Ｆが弛むことなく巻き取り状態を良好に維持することができる。よって、再び交換した原反ロール３０を使用するにあたってロボット５０が原反ロール３０を搬送する際も、フィルム３０Ｆが弛まないため、新旧フィルム同士の位置ずれを招くことなくロボット５０によって両フィルムを自動接続することができる。
・第１支持部５１Ｈと吸着部７４との間で、フィルム３０Ｆに張りを与え、吸着部７４とフィルム受部７８の間の溝７６（空間部）に向けて、その展張した状態のフィルム３０Ｆの中央にカッタ２２２Ａの刃先を入れフィルム３０Ｆを幅方向に半分切断した後に、再度中央にカッタ２２２Ｂの刃先を入れて残り半分を切断することで、フィルム３０Ｆを真直ぐきれいに自動切断することができ、また、刃先が損傷し難くなる。
・接続準備部９０において、フィルム始端部４０ＦＡのフィルム位置４０ＦＳを押えながら、そのフィルム位置４０ＦＳの近傍位置（フィルム端から長さＬ離れた位置）からフィルム位置４０ＦＳを離れてそのフィルムの幅方向に延在するように原反ロール４０を移動させて、フィルム始端部４０ＦＡに両面テープ９６を貼り付けることから、フィルム端から両面テープ９６を貼り付けることに起因するフィルム始端部４０ＦＡのまくれ上がりなどを回避し、所望の位置に両面テープ９６をフィルム幅方向に真直ぐにきれいに貼ることができる。

［変更例］
・原反ロールからフィルムを引き出す包装機全般で採用可能であり、フィルムの素材は樹脂、紙・金属などあらゆるフィルムに利用可能である。
・接続手段は、両面テープ、糊などの乾燥固化型接着剤（接着剤中の水分や溶剤が蒸発することで固まる接着剤）などからなる接着剤、熱溶着、超音波溶着等、種々接続方法が採用可能である。これらの接続手段による新旧フィルムの接続は、原反ロールを設定位置に移動させる際に、接着手段に接着されたフィルム始端部が、その原反ロールの周面から剥がれても、新旧フィルムの接続状態を維持し得るように設定することが望ましい。
・接着手段としては、乾燥固化型接着剤に限られず化学反応型接着剤などのその他接着剤や、両面テープなどであってもよい。
・フィルム保持手段で保持されているフィルム終端部３０ＦＺにロボットなどが両面テープ等の接続手段を付けてから、フィルム始端部４０ＦＡをフィルム終端部３０ＦＺに押し付けて、新旧フィルムを自動接続するようにしてもよい。
・ロボットが第１セット部から新たな原反ロールを取り出した際に、第１セット部に新たな予備原反ロールをコンベヤなどからなる供給手段により自動的に追加供給してもよい。またロボットが第１セット部に収容した原反ロールを第１セット部からコンベヤなどからなる排出手段によって自動的に排出するようにしてもよい。
・また、第１セット部は、ロボットアームの可動域内にあれば、例えば、原反ロールの軸心を水平方向に向けて原反ロールを支持するものでもよい。また、第２セット部についてもロボットアームの可動域にあれば同様である。
・第２支持部が原反ロールを支持し、第１支持部が工具を装着するようにしてもよい。
・複数台並んだ包装機それぞれのフィルム接続作業を、３本以上のアームを有したロボットで行うようにしてもよい。
・ロボットのアームを包装機本体に直接つけてロボットのボディを省略したものでもよい。
・原反ロール支持部である第１支持部を回転駆動して、フィルム供給手段としてもよい。
・油性マーカーに代えて、シールなどをフィルムに貼ってマークをつけてもよい。
・カメラなどによる撮像手段により撮像情報に基づき、フィルムのマークの位置を判別したり、第１、第２工具や、原反ロールを第１支持部や第２支持部が装着するようにしたりしてもよい。
・第１セット部は、複数個所に分けて配設されていてもよく、例えば、取り外した原反ロールと新たな原反ロールごとに分けてもよい。
・フィルム保持手段は、制御部からの指令に基づき、接続作業部７０に展張しているフィルム３０Ｆの幅方向両側に進退可能なプレートや爪などによってフィルム接続作業時にフィルム両側を押さえるようにフィルムを保持するように構成してもよい。
・切断手段は、ロボットの第２支持部による切断作動によるものに限られず、制御部からの切断に関する指令に基づき、吸着部とフィルム受部の間の溝（空間部）に自動的に進退してフィルムを自動切断し得るように、例えば接続作業部７０などに装着されていてもよい。
・フィルム受部における平面部については、フィルムをフィルム搬送方向とフィルムの幅方向に展張させ得る構成であれば種々な形状等が採用可能である。
・フィルム供給部８０における接続作業部７０と繰出し手段の間に段差ローラを設けて、その段差ローラに巻き掛けられたフィルムをたぐりながら、段差ローラから製袋手段に向けてフィルムを継続して供給しつつ、原反ロールの交換および接続を行ってもよい。これによれば、連続運転が可能又は、フィルムを供給停止する時間を短縮し得る。

１０：横形製袋充填機 ２０：製袋手段 ３０：使用中の原反ロール
３０Ｆ：フィルム ３０ＦＺ：フィルム終端部 ３０ＦＳ：一方の端縁部
４０：新たな原反ロール ４０Ｆ：フィルム ４０ＦＡ：フィルム始端部
４０ＦＳ：フィルム位置 ５０：ロボット ５１Ｈ：第１支持部
５２Ｈ：第２支持部 ７４：吸着部（フィルム保持手段） ７６：溝部（空間部）
７８：フィルム受部 ８１：フィルム進入角度調整手段 ９０：接続準備部
９６：両面テープ（接続手段としての接着剤） １００：第１セット部（収容部）
２１４：糊（接着手段） ２２２Ａ、２２２Ｂ：カッタ（切断工具）

Claims (9)

1. 原反ロールの交換指令に基づきロボットによって使用中の原反ロールのフィルムに新たな原反ロールのフィルムを自動接続する包装機におけるフィルム処理方法であって、
   前記ロボットによって支持されている使用中の原反ロールから製袋手段に向けて引き出された展張したフィルムをフィルム保持手段で保持しながら該フィルム保持手段より搬送上流側で自動切断する工程と、
   そのフィルムの自動切断によって切り離された前記使用中の原反ロールを前記ロボットによって該ロボットの可動域に配設された収容部に収容して、該収容部に収容されている新たな原反ロールを前記ロボットによって回転可能に支持して搬送し、該新たな原反ロールのフィルム始端部を、前記フィルム保持手段に保持されている自動切断された前記フィルムのフィルム終端部に当接させて、接続手段によって両フィルムを接続する工程と、
   前記ロボットにより、該両フィルムの接続が完了した前記新たな原反ロールを前記接続手段による該両フィルムの接続位置から離間した位置に移動させて展張したフィルムを搬送し得るよう位置決めする工程と、
   を備えることを特徴とする包装機におけるフィルム処理方法。
2. 前記接続手段による両フィルムの接続は、前記ロボットが回転可能に支持した前記新たな原反ロールを該ロボットの可動域内に配設された接続準備部に搬送して、該接続準備部にて前記フィルム始端部に付けた前記接続手段としての接着剤によって前記両フィルムを接続することを特徴とする請求項１に記載の包装機におけるフィルム処理方法。
3. 前記ロボットが前記接続手段による前記両フィルムの接続位置から離間した位置に移動させる際に、前記新たな原反ロールの周面に接着手段によって接着されている該原反ロールのフィルム始端部を該周面から剥すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包装機におけるフィルム処理方法。
4. 前記接続手段によって前記両フィルムを接続する工程より前に、
   前記フィルム保持手段で保持されているフィルムの前記フィルム終端部となる部位の幅方向における一方の端縁部に接着手段をつける工程と、前記一方の端縁部における前記接着手段の付与位置に当接させる予定の前記新たな原反ロールの前記フィルム始端部におけるフィルム位置を押えながら該フィルム位置の近傍から該フィルム位置を離れてそのフィルムの幅方向に延在するように前記接続手段としての接着剤を付ける工程を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の包装機におけるフィルム処理方法。
5. 前記ロボットが、第１アーム部に接続された支持部で前記新たな原反ロールを回転可能に支持すると共に、第２アーム部に接続された支持部で支持した切断工具によって前記使用中の原反ロールのフィルムを切断する工程を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の包装機におけるフィルム処理方法。
6. 原反ロールの交換指令に基づきロボットによって使用中の原反ロールのフィルムに新たな原反ロールのフィルムを自動接続する包装機におけるフィルム処理装置であって、
   前記ロボットによって支持されている使用中の原反ロールから製袋手段に向けて引き出された展張したフィルムを自動切断する切断手段と、
   該切断手段によりフィルムを切断する際にその切断位置よりフィルムの搬送下流側になるフィルム終端部を保持するフィルム保持手段と、
   前記ロボットの可動域内に配設され、該ロボットによって搬送された前記使用中の原反ロールを収容する収容部と、
   前記ロボットによって前記収容部にある新たな原反ロールを回転可能に支持して搬送し、該原反ロールのフィルム始端部を、前記フィルム保持手段によって保持されている前記フィルム終端部に当接させる移送手段と、
   該移送手段によって当接した両フィルムを自動接続する接続手段と、
   前記ロボットによって、前記両フィルムの接続が完了した前記新たな原反ロールを該両フィルムの接続位置から離間した位置に移動させて展張したフィルムを搬送し得るよう位置決めする位置決め手段と、を備えることを特徴とする包装機におけるフィルム処理装置。
7. 前記フィルム保持手段からフィルムの搬送上流側に離間した位置に、展張した状態のフィルムを支持するフィルム受部が構成されており、
   該フィルム受部と前記フィルム保持手段の間には、前記切断手段における切断工具が進入可能な空間部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の包装機におけるフィルム処理装置。
8. 前記フィルム保持手段は、フィルムを吸着することで保持する構成であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の包装機におけるフィルム処理装置。
9. 前記原反ロールと前記製袋手段の間におけるフィルム経路には、フィルムを巻き掛け案内するローラが前記製袋手段にフィルムが進入する角度を調整し得るローラを有したフィルム進入角度調整手段のみに配設されていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の包装機におけるフィルム処理装置。

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