JPH08253205A - 包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】商品やトレーの破損を防止し、トレー上の商品
の整列の乱れを防止して、容易に運転効率を向上するこ
とができる包装装置を提供する。 【構成】トルク制限手段２４が、トレー付き商品ＴＭの
上昇によりトレー付き商品ＴＭが張設フィルムＦに当た
る近傍から上昇停止点またはその近傍まで、エレベータ
機構３０のモータＭ1 のトルクを制限する。従って、ト
レーＴまたは商品Ｍの破損を防止することができ、包装
装置の運転効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トレーに商品を載せ
たトレー付き商品をフィルムで包装する包装装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スーパーマーケット向けに果物
や肉などの生鮮食品を大量にパック包装する場合、発泡
樹脂製のトレーに載った商品を自動的、連続的にフィル
ムで包装する包装装置が用いられる。

【０００３】この装置においては、まず、トレーに商品
を載せたトレー付き商品が搬送されて、モータ駆動のエ
レベータ機構のテーブルに載せられる。トレー付き商品
はエレベータ機構のモータ駆動力により上方に押し上げ
られる。この上方では、所定長さにカットされたフィル
ムを包装位置まで移送して張設した状態にあり、トレー
付き商品が上昇すると上記包装位置の張設フィルムに当
たり、さらに押し上げられたトレー付き商品の上部を覆
ったフィルムの左右および前後端を該トレーの底部に折
り込んでフィルム包装される。その後、フィルム包装さ
れたトレー付き商品が排出される。

【０００４】この場合、トレー付き商品を載せたテーブ
ルが上昇して張設フィルムに当たりさらに押し上げられ
る動作およびトレー付き商品が排出されて空になったテ
ーブルが下降する動作をスムーズに行うために、エレベ
ータ機構にカムを用いて、カム形状により張設フィルム
にトレー付き商品が当たる位置付近でのテーブルの上昇
速度が適宜に遅くなるように調整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の包装装置において、エレベータ機構のテーブルが上
昇する際、カムの形状により張設フィルムに当たる付近
の上昇速度を遅くしても、張設フィルムに加わるテーブ
ルの押し上げ力は一定であるので、トレイや商品の種類
によっては、張設フィルムの張力によりトレイや商品が
破損する場合があった。逆にトレーや商品によって張設
フィルムを破って中の商品が飛ぶ散るような場合もあっ
た。かかる場合、破損した状態の商品，トレーまたはフ
ィルムを取り除く必要があり、包装装置の運転効率が悪
い。

【０００６】さらに、下降時において、搬入ミスで後続
のトレー付き商品がエレベータ機構のテーブルの下部に
落下しているような場合、エレベータ機構にトレー付き
商品がかみ込むことになる。この種の包装装置はサイク
ル制御を行っており、テーブルがサイクルタイムで原点
復帰していなければ、警報ブザーがなるようになってい
るが、その場合、警報ブザーがなるまでエレベータ機構
はトレイを押し続けることになり、商品が肉のミンチな
どである場合には、トレーを破損して商品が飛び散るこ
とになり、これを取り除くのがさらに困難で包装装置の
運転効率が悪いという問題があった。

【０００７】一方、カムを用いてトレー付き商品が張設
フィルムに当たる付近での上昇速度を遅くしても、トレ
ー内の商品がおどるような加速度を受ける場合がある。
例えば、商品が、商品の見栄えをよくするためにトレー
の上に整列させた刺し身の盛り合わせである場合には、
この加速度により整列が乱れて商品価値がなくなってし
まう。このため、包装不良品が多くなり、包装装置の運
転効率が低下するという問題があった。

【０００８】この発明は、上記の問題点を解決して、商
品やトレーの破損を防止し、トレー上の商品の整列の乱
れを防止して、容易に運転効率を向上することができる
包装装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の包装装置は、トレーに商品を載せたトレ
ー付き商品を搬送する搬送手段、搬送されたトレー付き
商品をモータの駆動力により押し上げるエレベータ機
構、エレベータ機構の上方に位置し、フィルムを包装位
置まで移送して張設する移送機構、押し上げられたトレ
ー付き商品を上記包装位置に張設されたフィルムに当
て、さらに押し上げられたトレー付き商品の上部を覆っ
たフィルムの左右および前後端を該トレーの底部に折り
込んでフィルム包装するフィルム折込み機構、フィルム
包装されたトレー付き商品を排出する排出手段、およ
び、上記トレー付き商品の上昇によりトレー付き商品が
張設フィルムに当たる近傍から上昇停止点またはその近
傍まで、上記エレベータ機構のモータのトルクを制限す
るトルク制限手段を備えている。

【００１０】請求項２の包装装置は、トレーに商品を載
せたトレー付き商品を搬送する搬送手段、搬送されたト
レー付き商品をモータの駆動力により押し上げるエレベ
ータ機構、エレベータ機構の上方に位置し、フィルムを
包装位置まで移送して張設する移送機構、押し上げられ
たトレー付き商品を上記包装位置に張設されたフィルム
に当て、さらに押し上げられたトレー付き商品の上部を
覆ったフィルムの左右および前後端を該トレーの底部に
折り込んでフィルム包装するフィルム折込み機構、上昇
中にトレー付き商品が張設フィルムに当たる手前から減
速させるように上記エレベータ機構を制御する減速手
段、フィルム包装されたトレー付き商品を排出する排出
手段、上記減速時の減速度を検出する減速度検出手段、
および、上記減速度を１Ｇ（Ｇは重力の加速度）以下に
なるよう減速手段を制御する減速制限手段を備えてい
る。ここで、減速度とは、速度の時間的変化の割合であ
って、マイナス加速度をいう。

【００１１】

【作用および効果】この請求項１の発明によれば、トル
ク制限手段が、トレー付き商品の上昇によりトレー付き
商品が張設フィルムに当たる近傍から上昇停止点または
その近傍まで、エレベータ機構のモータのトルクを制限
する。従って、トレーまたは商品の破損を防止すること
ができ、包装装置の運転効率が向上する。

【００１２】この請求項２の発明によれば、減速制限手
段が、上昇中にトレー付き商品が張設フィルムに当たる
手前の減速度を１Ｇ以下になるよう制御する。従って、
包装の際、トレー内の商品のおどりを防止して、トレー
上の商品の整列を乱さないので、包装装置の運転効率が
向上する。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１に、この発明の一実施例に係る包装装置の
概略斜視図を示す。この包装装置は、トレーＴに商品Ｍ
を載せたトレー付き商品ＴＭをフィルム包装する包装機
４０と、フィルム包装されたトレー付き商品ＴＭに商品
Ｍの価格などを表示した値付ラベルを貼付する値付装置
６０とを備えている。

【００１４】トレー付き商品ＴＭは、搬入コンベア５４
から搬送手段である搬送コンベア４２にＸ方向に沿って
右側へ搬送され、搬送コンベア４２のＹ方向に沿って後
側に設けられたエレベータ機構３０によりＺ方向に沿っ
て上方に押し上げられる。そして、エレベータ機構３０
の上方に張設されたフィルムによりフィルム包装された
後に、値付装置６０により商品Ｍの価格などを表示した
値付ラベルを貼付される。その後、排出手段である排出
コンベア６２からＹ方向に沿って前方へ排出される（図
２）。

【００１５】図２に図１の包装機４０の概略断面図を示
す。包装機４０において、まず、搬送コンベア４２に載
せられたトレー付き商品ＴＭはＹ方向に沿って後方Ｂに
搬送される。この例では、搬送コンベア４２は計量機構
を有している。この計量機構は、ロードセルのような重
量検出手段９を有しており、トレー付き商品ＴＭの重量
を検出し、この重量から既知のトレーＴの重量分を風袋
引きして商品Ｍの重量を計量する。この搬送コンベア４
２の下流側には、計量されたトレー付き商品ＴＭを押し
上げ待機位置で受け取って、上方の包装位置に押し上げ
るエレベータ機構３０が設けられている。

【００１６】このエレベータ機構３０の上方には、移送
機構４６，４６が設けられ、フィルムＦが包装位置まで
移送して張設されている。トレー付き商品ＴＭがこの張
設されたフィルムＦに当たりさらに押し上げられた後
に、フィルム折込み機構５０により、トレー付き商品Ｔ
Ｍの上部を覆ったフィルムＦの左右および前後端をトレ
ーＴの底部に折り込んでフィルム包装される。上記フィ
ルム折込み機構５０のＹ方向に沿って前方Ｆｏにおける
搬送コンベア４２の上方には、シール機構５１が配置さ
れている。シール機構５１はトレーＴの底面側に折り込
まれたフィルムＦを熱シールする。プッシャー５２は、
フィルム包装されたトレー付き商品ＴＭを前方Ｆｏへ押
して商品Ｍを上記シール機構５１上に送り出す。熱シー
ルされたフィルム包装済のトレー付き商品ＴＭは、排出
コンベア６２から前方Ｆｏに排出される。

【００１７】図３に、この包装装置の各部を制御する制
御手段２０を示す。この制御手段２０は、表示器２と入
力手段３を有するパーソナルコンピュータ５３（図１）
に内蔵されている。メモリ２６には所定の搬送および包
装条件が記憶されており、制御手段２０は、この条件に
基づいて後折込板４８，プッシャ５２など各部のアクチ
エータ２８を制御する。また、一連の動作を一定サイク
ルで行うようにサイクル制御を行っている。このサイク
ルタイムを越える場合にはエラー表示として警報ブザー
（図示せず）がなる。また、この制御手段２０には、エ
レベータ機構３０の駆動用サーボモータＭ1 を制御する
サーボコントローラ２２が構成されており、さらに、サ
ーボコントローラ２２は、エレベータ機構３０の動作点
上端近傍および下端近傍を減速させるように制御する減
速手段２３とサーボモータＭ1 のトルクを制限するトル
ク制限手段２４とを内蔵している。

【００１８】つぎに、上記各構成部分について、詳しく
説明する。図２の搬送コンベア４２は、商品Ｍの重量を
計量するロードセルのような重量検出手段９を有する計
量機構と、重量検出手段９の上部に支持された一対のプ
ーリ４４，４４間に掛け渡された複数の駆動ベルト４５
を有している。これらの各駆動ベルト４５には、トレー
Ｔの端部を押圧して上記エレベータ機構３０側に商品Ｍ
を送り込む爪状の突起４５ａが固定されている。したが
って、載置されたトレー付き商品ＴＭは、重量が計量さ
れた後、上記爪状の突起４５ａによりエレベータ機構３
０上の押し上げ待機位置に送り込まれる。

【００１９】上記エレベータ機構３０は、包装位置の直
下に配置されている。基台３１の前部上面には、左右所
定間隔で２本の案内筒３３，３３が基台３１とフレーム
３５間に立てられ、各案内筒に２本の昇降ロッド３６，
３６がそれぞれ上下動自在に設けられている。昇降ロッ
ド３６，３６の上面には、トレー付き商品ＴＭを載せる
テーブル３８が設けられている。また、上記基台３１の
後部上面には、駆動モータであるサーボモータＭ1 が据
え付けられており、その回転がギヤボックス３９を介し
て左右の出力軸３２，３２に伝達される。そして、これ
らの出力軸３２，３２にそれぞれ固定されたピニオン３
４，３４が、上記各昇降ロッド３６，３６の側面に形成
されたラック部３６ａ，３６ａに係合している。

【００２０】このエレベータ機構３０は、制御手段２０
に内蔵されたサーボコントローラ２２により制御される
（図３）。この例では、サーボモータＭ1 のエンコーダ
（図示せず）のパルス数をカウントして回転角度を検出
して目標位置になるようにフィードバックを行う位置制
御を行っている。搬送コンベア４２からトレー付き商品
ＴＭが搬送されると、上昇してトレー付き商品ＴＭを持
ち上げ、上記包装位置に張った状態で保持されたフィル
ムＦの下面に、トレー付き商品ＴＭを押し付ける。

【００２１】一方、上記包装位置には、フィルムＦが、
幅方向の両側縁をベルトのような移送機構４６，４６で
挟持された状態で包装動作に先立ち供給されている。こ
の供給されるフィルムＦは、図示しないフィルムロール
から引き出された後、トレーＴの幅，高さなどの包装条
件に応じて、フィルムカッタ（図示せず）により切断さ
れる。切断されたフィルムＦは、移送機構４６，４６に
より奥行方向（左右方向）の両側縁が挟持されており、
上記エレベータ機構３０によりトレー付き商品ＴＭが押
し上げられると、トレー付き商品ＴＭの上面に密着す
る。この状態で、フィルム折込み機構５０は、つぎに説
明するように、フィルムＦの前後左右の各側縁部を、ト
レーＴの底面側に折り込んで商品Ｍを包装する。

【００２２】上記フィルム折込み機構５０は、一対の左
右折込板４７，４７（図２において一方のみ図示）と、
後折込板４８と、丸棒状の前折込部材４９とを備えてい
る。左右折込板４７は、トレー付き商品ＴＭの左右（紙
面に垂直方向）両側方から互いに接近するように移動し
てフィルムＦの左右の側縁部をトレーＴの底面側に折り
込む。後折込板４８は、トレー付き商品ＴＭの後方Ｂよ
り前方Ｆｏに移動してフィルムＦの後方Ｂの側縁部をト
レーＴの底面部に折り込む。前折込部材４９は、後折込
板４８と同期した所定のタイミングで駆動されるプッシ
ャ５２によるトレー付き商品ＴＭの排出動作に伴って、
フィルムＦの前方Ｆｏの側縁部をトレーＴの底面側に折
り込む。上記左右折込板４７、後折込板４８およびプッ
シャ５２は、図３の各部のアクチュエ−タ２８を構成す
る正逆転モータ（図示せず）により駆動され、モータの
回転数をエンコーダ（図示せず）により検出すること
で、制御手段２０によって、動作タイミングと移動スト
ロークとが制御される。

【００２３】ここで、本装置は、図３のように、制御手
段２０のサーボコントローラ２２にトルク制限手段２４
を備えており、トレー付き商品ＴＭの上昇により、トレ
ー付き商品ＴＭが張設フィルムＦに当たる近傍の地点Ｐ
1 から上昇停止点Ｐs またはその近傍まで（図２）、上
記エレベータ機構３０を駆動するサーボモータＭ1 のト
ルクを制限する。図４に、エレベータ機構３０の上昇時
のサーボモータＭ1 のトルク曲線を示す。ここでは、エ
レベータ機構３０が上昇を開始して地点Ｐ1 に到達する
まで（ｔ1 時間) の領域を非トルク領域（ＮＴＡ）、そ
れ以降のトルクを制限している領域をトルク制限領域
（ＴＬＡ）という。この地点Ｐ1 は、フィルムＦの特性
やトレーＴの硬さ，形状などの包装条件に応じて決定さ
れる。また、トルク制限値は、サーボモータＭ1 のトル
クでトレーＴを破損させない値とされ、この例では電流
表示で５Ａである。

【００２４】なお、この例では、トレーＴの高さが商品
Ｍの盛り高さより大きくフィルムＦがトレーＴを押し付
ける場合について説明しているが、トレーＴの高さより
も商品Ｍの盛り高さが大きい場合には、商品Ｍをフィル
ムＦの下面に押し付けることになり、トルク制限値は商
品Ｍを破損させない値になる。

【００２５】次に、この装置の動作を説明する。まず、
図２の搬送コンベア４２からトレー付き商品ＴＭを受け
取ると、エレベータ機構３０のテーブル３８は上昇を開
始する。図４において、始動時にトルクは増大するが、
トレー付き商品ＴＭが張設されたフィルムＦに近づく
と、サーボコントローラ２２の減速手段２３のブレーキ
制御により減少する。この非トルク制限領域ＮＴＡにお
ける最大トルクは例えば１０Ａである。そして、地点Ｐ
1 を越えて地点Ｐ2 に到達しトレー付き商品ＴＭが張設
フィルムＦに当たると、減少状態のトルク曲線は再び増
大に転じる。しかし、地点Ｐ1 からトルク制限領域ＴＬ
Ａを設けているので、サーボモータＭ1 のトルク値５Ａ
以下に制限される。従って、地点Ｐ3 以降ではトルク値
は増大せず５Ａを維持する。

【００２６】この結果、トレー付き商品ＴＭがフィルム
Ｆに当たって押し上げられても、サーボモータＭ1 のト
ルク値はトレーＴの硬さを越えないので、トレーＴを破
損することがない。これにより、トレーＴの破損を防止
してトラブルシューティング時間を短縮できるので、包
装装置の運転効率を向上させることができる。

【００２７】図４に、エレベータ機構３０の下降時のサ
ーボモータＭ1 のトルク曲線を示す。エレベータ機構３
０が下降を開始して地点Ｐ4 に到達するまで（ｔ4 時
間) の領域を非トルク領域ＮＴＡ、それ以降のトルクを
制限している領域をトルク制限領域ＴＬＡという。この
地点Ｐ4 は、トレー付き商品ＴＭの落下トラブルに対応
したものであるのでトレー付き商品ＴＭの形状により設
定される。また、トルク制限値は、同様に例えば５Ａで
ある。

【００２８】まず、トレー付き商品ＴＭがフィルム折込
み機構５０からシール機構５１に排出されると、エレベ
ータ機構３０のテーブル３８は空の状態で下降を開始す
る。通常の動作状態のトルク曲線を一点鎖線で示す。下
降に伴い緩やかにトルクが増大し、テーブル３８が最下
点に近づくと、サーボコントローラ２２の減速手段２３
のブレーキ制御により減少する。ここで、テーブル３８
とフレーム３５間の地点Ｐ5 にトレー付き商品ＴＭが落
下している場合には、テーブル３８の下面にこのトレー
付き商品ＴＭがかみ込むことになり、この地点Ｐ5 から
トルクが急激に上昇する。しかし、地点Ｐ4 からトルク
制限領域ＴＬＡを設けているので、サーボモータＭ1 の
トルク値５Ａ以下に制限される。従って、地点Ｐ6 以降
ではトルク値は上昇せず５Ａを維持する。

【００２９】この結果、テーブル３８がトレー付き商品
ＴＭを押し下げても、サーボモータＭ1 のトルク値はト
レーＴの硬さを越えないので、同様にトレーＴを破損す
ることがない。これにより、テーブル３８が押し上げ待
機位置に原点復帰しないことにより、警報ブザーがなる
が、従来のようにトレーＴが破損して商品Ｍが飛散する
ことはなく、落下しているトレー付き商品ＴＭを取り除
けば運転を再開できるので、包装装置の運転効率が向上
する。

【００３０】さらに、サイクルタイマで原点復帰が遅れ
ていることを見て、サーボモータＭ1 を停止させてもよ
い。または、サーボモータＭ1 のエンコーダの位置が進
まないことを見てサーボモータＭ1 を停止させてもよ
い。

【００３１】なお、フィルム包装を行うトレーＴまたは
商品Ｍが複数種類の場合には、トルク制限領域およびト
ルク制限値もこれに応じて設定する必要がある。この場
合には、図６に示すように、トレーＴと商品Ｍの組合せ
番号Ｎｏ．に対応して、トルク制限を行う地点Ｐ1 とト
ルク制限値とが図３のメモリ２６に記憶されており、ト
ルク制限手段２４は、この内容を呼び出して、トルク制
限を行う。

【００３２】次に、第２実施例について説明する。この
包装装置は、図７に示すように、制御手段２０に減速制
限手段２５を備えており、トレー付き商品ＴＭが張設フ
ィルムＦに当たる手前の減速度が１Ｇ以下になるよう減
速手段２３を制御する。また、サーボモータＭ1 には、
エレベータ機構３０の減速度を検出する減速度検出手段
２７が設けられている。この減速度検出手段２７には、
例えば、サーボモータＭ1 のエンコーダにより検出され
た速度を時間微分する微分器が用いられる。他の構成部
分は第１実施例と同様であるので、その説明を省略す
る。

【００３３】図２の搬送コンベア４２からトレー付き商
品ＴＭを押し上げ待機位置で受け取ると、エレベータ機
構３０は上昇を開始する。トレー付き商品ＴＭがフィル
ムＦに近づくとサーボコントローラ２２は、減速手段２
３によりブレーキをかけて上昇速度を低下させようとす
るが、その際の減速度が１Ｇ以上になり商品Ｍがトレー
Ｔ内でおどる現象が生じる。そこで、図７の減速制限手
段２５は、減速度検出手段２７により検出された減速度
が１Ｇを越えるような場合には、減速手段２３を制御し
て減速度が１Ｇ以下になるようにして、トレーＴ内の商
品Ｍのおどりを防止する。この結果、商品Ｍの見栄えを
よくするためトレーＴの上に整列させておく必要のあ
る、例えば刺し身の盛り合わせのような商品は、整列が
乱れないので包装不良品とはならず、包装装置の運転効
率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る包装装置を示す概略
斜視図である。

【図２】上記包装装置の要部を示す概略断面図である。

【図３】上記包装装置の制御手段を示す構成図である。

【図４】上昇時におけるトルク曲線を示す図である。

【図５】下降時におけるトルク曲線を示す図である。

【図６】商品とトレーの組合せごとに記憶されたデータ
を示す図である。

【図７】他の実施例による包装装置の制御手段を示す構
成図である。

【符号の説明】

２４…トルク制限手段、３０…エレベータ機構、４２…
搬送手段、４６…移送機構、５０…フィルム折込み機
構、６２…排出手段、Ｆ…フィルム、Ｍ…商品、Ｔ…ト
レー、ＴＭ…トレー付き商品、Ｍ1 …サーボモータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレーに商品を載せたトレー付き商品を
   搬送する搬送手段、 搬送されたトレー付き商品をモータの駆動力により押し
   上げるエレベータ機構、 エレベータ機構の上方に位置し、フィルムを包装位置ま
   で移送して張設する移送機構、 押し上げられたトレー付き商品を上記包装位置に張設さ
   れたフィルムに当て、さらに押し上げられたトレー付き
   商品の上部を覆ったフィルムの左右および前後端を該ト
   レーの底部に折り込んでフィルム包装するフィルム折込
   み機構、 フィルム包装されたトレー付き商品を排出する排出手
   段、および、 上記トレー付き商品の上昇によりトレー付き商品が張設
   フィルムに当たる近傍から上昇停止点またはその近傍ま
   で、上記エレベータ機構のモータのトルクを制限するト
   ルク制限手段を備えた包装装置。
2. 【請求項２】 トレーに商品を載せたトレー付き商品を
   搬送する搬送手段、 搬送されたトレー付き商品をモータの駆動力により押し
   上げるエレベータ機構、 エレベータ機構の上方に位置し、フィルムを包装位置ま
   で移送して張設する移送機構、 押し上げられたトレー付き商品を上記包装位置に張設さ
   れたフィルムに当て、さらに押し上げられたトレー付き
   商品の上部を覆ったフィルムの左右および前後端を該ト
   レーの底部に折り込んでフィルム包装するフィルム折込
   み機構、 上昇中にトレー付き商品が張設フィルムに当たる手前か
   ら減速させるように上記エレベータ機構を制御する減速
   手段、 フィルム包装されたトレー付き商品を排出する排出手
   段、 上記減速時の減速度を検出する減速度検出手段、およ
   び、 上記減速度が１Ｇ以下になるよう減速手段を制御する減
   速制限手段を備えた包装装置。