JP5158822B2 - 袋シール装置 - Google Patents

Description

本発明は、袋状に形成されて内方に物品を収容した包装袋の搬送方向と交差する方向にシールする袋シール装置に関するものである。

物品が内部に収容された包装材を所定方向へ搬送すると共に、該包装材の搬送路を挟んで上下に対向する一対のシール体で包装材を上下から挟持して包装材の搬送方向に移動させつつ加熱シールする横シール装置が知られている。このような横シール装置は、フィルム供給源から引き出したフィルムを製袋手段を経て筒状に成形した筒状フィルム内に物品を所定間隔で供給し、その筒状フィルムにおける各物品間を加熱シールすると共に切断することで袋詰包装体を得るようにした横型製袋充填機のエンドシール装置(例えば特許文献１参照)や、包装袋に物品を袋詰めした袋詰品の袋口を加熱シールすることで袋詰包装体を得るようにした袋シール装置(例えば特許文献２参照)として採用される。これら何れのタイプのシール装置においても、前記シール体は、物品を収容した包装材の搬送路を挟んで反対方向に旋回するよう構成されて、搬送過程において包装材を挟持した状態で包装材の搬送方向に向けて移動することにより該包装材に横シールを施し、その後一対のシール体が相互に離間移動するように構成されている。

前述した特許文献２に開示された袋シール装置では、物品が袋詰めされた袋詰品を袋口が後方に向く姿勢でシール位置へ向けて搬送する第１コンベヤが配設される一方で、一対のシール体の下流側には、袋詰包装体を搬送する第２コンベヤが配設されている。この第２コンベヤは、シール体で加熱シールされた袋詰包装体を第１コンベヤの搬送速度以上の速度で搬出するよう構成されている。

特開平７−２６７２０３号公報 特許第３６１２６４７号公報

前記特許文献２に開示の如き袋シール装置において高速処理が要求される場合には、袋詰機の処理速度を高めるのに伴い上流側に配設された第１コンベヤによる包装袋の搬送速度を高めると共に、下流側の第２コンベヤは第１コンベヤより更に高速となる搬送速度に高めることになる。それに伴い、シール体の旋回速度を高速に設定する必要が生ずると共に、一対のシール体を第２コンベヤの搬送速度と同じ速度で下流側へ移動させることとなる。従って、袋詰品が高速搬送されるのに伴い袋詰品の第２コンベヤでの搬送位置にバラツキが発生し易く、シール体での袋口のシール位置ズレが起きてしまうといった問題も指摘される。更には、高速化に伴ってシール皺の発生率が高まり、特にシール時に袋口にガセットを施す際に折込量や折込形状のバラツキが発生するのに加えて、良好なシール状態を維持することが困難となる。また、第１コンベヤおよび第２コンベヤの速度差により、第１コンベヤから第２コンベヤへの物品の受け渡し時に袋詰品の姿勢が乱れ、適正なシールが困難になるといった様々な問題が指摘される。

そこで、本発明は、袋詰機で高速処理が要求される場合であっても、良好なシール結果を得られる袋シール装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る袋シール装置は、
袋口が後方へ向く姿勢で開口し物品を収容した包装袋を受け入れて搬送すると共に、前記袋口を一対のシール体で挟持して包装袋の搬送方向へ移動しつつ該袋口に横シールを施し、得られた袋詰包装体を搬出するよう構成した袋シール装置において、
袋詰機の押送体で押送される前記包装袋を受け入れ、該包装袋を前記押送体の押送速度に応じた速度で搬送する搬送コンベヤと、
該搬送コンベヤの下流側に前記シール体を挟んで配設され、前記袋詰包装体を搬出する排出コンベヤと、
該排出コンベヤを駆動する可変速モータとを備え、
前記搬送コンベヤと排出コンベヤとの対向端部間で前記シール体が前記袋口を挟持して包装袋の搬送方向下流側へ移動する所定期間の該シール体の移動速度が、前記搬送コンベヤの搬送速度より低速に設定され、
前記包装袋が搬送コンベヤから排出コンベヤに送り込まれるのに合わせて前記排出コンベヤを前記搬送コンベヤの搬送速度と同じ搬送速度とし、前記シール体で前記袋口を挟持するのに合わせて該排出コンベヤを前記シール体が包装袋の搬送方向下流側へ移動する移動速度と同じ搬送速度まで減速するよう前記可変速モータを駆動制御する構成としたことを特徴とする。
すなわち、物品を収容した包装袋が搬送コンベヤから排出コンベヤへ受け渡される際には、両コンベヤにおける包装袋の搬送速度が同じ速度となるから、包装袋の受け渡し時に包装袋と該袋内の収容物品との姿勢が乱れるのを防止できる。また、包装袋の袋口をシールする際には、シール体が包装袋の袋口を挟持してその搬送方向下流側へ移動する移動速度と同じ速度まで排出コンベヤが減速して包装袋を搬送する。ここで、包装袋の袋口を挟持してシール体がその搬送方向下流側へ移動する移動速度は、上流側の搬送コンベヤの搬送速度より低速となっているので、シール体が包装袋を挟持するまでの間に、包装袋が排出コンベヤにより搬送方向下流側へ先走りすることがなく、適正な位置でシールを施すことができる。またシール体の噛合時には、上流側の搬送コンベヤによる包装袋の搬送速度より低速の角速度で夫々のシール面が当接するよう設定されるので、噛合時の衝撃を低減してシール機構の各構成部品の損耗を抑えると共に、振動の発生を抑制し得る。更に、シール体で包装袋の袋口を挟持する前に包装袋の袋口を内側へ折り込んでガセット形成する場合においては、シール体が包装袋の袋口を両外から折り込むときに排出コンベヤは包装袋の搬送速度より低速になっていて包装袋を排出コンベヤにより搬送方向下流側へ引っ張らないので、フィルムの折込量や折込形状のバラツキを抑制でき、より効果的である。

請求項２に係る袋シール装置では、前記排出コンベヤの搬送速度は、前記袋口を挟持したシール体が該袋口を解放するのに合わせて搬送コンベヤの搬送速度より高速の速度にすると共に、包装袋内に収容された物品の長さの略半分が排出コンベヤに送り込まれるまでに前記搬送コンベヤの搬送速度まで減速するよう前記可変速モータを駆動制御するようにしたことを特徴とする。
このように、包装袋に収容された物品の長さの略半分が送り込まれるまでに排出コンベヤを上流から送り込まれる物品の搬送速度と同じ速度まで減速することで、包装袋が無理に引っ張られるのが最も効果的に防止できる。

請求項３に係る袋シール装置では、搬送される包装袋を検出する検出センサを設け、該検出センサの検出信号に応じて、前記シール体および排出コンベヤの作動を制御するようにしたことを特徴とする。

本発明に係る袋シール装置によれば、高速で横シールする場合であっても物品が収容された包装袋のシール時に搬送されている包装袋が無理に引っ張られることがなく、シール皺の発生率が抑制された良好なシールをなし得ると共に、処理効率の向上を図り得る。

本発明の実施例に係る袋シール装置を示す概略側面図である。

次に、本発明に係る袋シール装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、実施例では、搬送方向下流側を前側と指称し、搬送方向上流側を後側と指称することもある。

物品４０を袋詰めする包装袋３０の袋口をシールする本発明に係る袋シール装置について、図１を参照して説明する。なお、実施例に係る袋シール装置には、例えば前述した特許文献２に記載の従来公知の構成が採用でき、詳細な説明は省略する。

実施例に係る袋シール装置の上流側には、後方に開口する包装袋３０に、例えば複数のスライスパンを纏めた略矩形状を呈する食パン等の物品４０を挿入して袋詰めする袋詰機が配置されている。そして、物品４０が袋詰めされた包装袋３０は、袋詰機の押送体３２により押送されて搬送コンベヤ２０に受け渡されるよう構成される。なお、以下の説明では、袋詰機において物品４０が袋詰めされた包装袋３０を袋詰品３４と指称する。搬送コンベヤ２０で受け取った袋詰品３４は袋口が後方へ向く姿勢で該搬送コンベヤ２０により搬送方向下流側に接続された排出コンベヤ２２へ向けて搬送され、該搬送コンベヤ２０から排出コンベヤ２２に受け渡される過程において、上下一対のシール体２４,２４により袋口が熱シールされるよう構成される。なお、前記搬送コンベヤ２０の上流には、搬送される袋詰品３４を検出する検出センサ(図示せず)が設けられており、該検出センサからの袋詰品３４の検出信号に応じて、前記一対のシール体２４,２４や排出コンベヤ２２を駆動制御するよう構成される。すなわち、所定タイミング内に検出センサで袋詰品３４の到来が検出されない場合には、シール体２４,２４並びに排出コンベヤ２２の作動が一時的に停止し、次の袋詰品３４が検出センサで検出されることで袋シール装置の運転を再開するよう設定されている。

前記搬送コンベヤ２０は、インバータ等の速度設定手段により所定速度で回転する変速モータ５２で駆動されると共に、前記排出コンベヤ２２は、サーボモータ等からなる可変速モータ５４で駆動される。両コンベヤ２０,２２が対向する端部間において包装袋３０の袋口を挟持して横シールを施す前記一対のシール体２４,２４は、サーボモータ等の可変速モータ５６によって旋回駆動されるものであって、相互に反対方向に向けて旋回し、包装袋３０から最も離間した位置から上流側に旋回するのに伴って相互に近接して包装袋３０の袋口を絞り込んで挟持することで搬送方向と交差する方向に横シールすると共に、該包装袋３０の袋口を挟持した状態で包装袋３０の搬送方向下流側に向けて所要距離だけ水平移動した後に、相互に離間しつつ再び上流側に向けて旋回する、所謂ボックスモーション動作を行なうよう構成される。

前記搬送コンベヤ２０と排出コンベヤ２２との夫々は、前記一対のシール体２４,２４が相互に近接移動する際に搬送コンベヤ２０の搬送終端部と排出コンベヤ２２の搬送始端部との対向端部間をシール体２４,２４の通過を許容し得るように相互に離間し、また一対のシール体２４,２４が相互に離間した際に前記各端部同士が近接するよう構成される。

前記搬送コンベヤ２０での袋詰品３４の搬送速度は、前記袋詰機の押送体３２による袋詰品３４の搬送速度(第１速度Ｖ₁)と同じ速度に設定されて変速モータ５２が定速駆動制御される。また前記一対のシール体２４,２４は、前記搬送コンベヤ２０と排出コンベヤ２２との対向する端部間において、前記袋詰品３４の袋口を挟持してその搬送方向下流側に水平移動した後に挟持を解放するまでの所定期間は前記搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)より低速に設定された速度(第２速度Ｖ₂)で搬送方向下流側へ水平移動するよう可変速モータ５６が駆動制御される。なお、シール体２４,２４が袋口を挟持して袋詰品３４の搬送方向下流側へ移動する速度を搬送コンベヤ２０の搬送速度より低速(第２速度Ｖ₂)とする期間は、シール体２４,２４が袋口を挟持するタイミングに合わせた適時から袋口の挟持を解放するタイミングに合わせた適時までとなっていればよい。

そして、前記排出コンベヤ２２は、前記一対のシール体２４,２４の旋回動作位置と袋詰品３４における包装袋３０内の物品４０の搬送位置とに応じて搬送速度が駆動制御されるようサーボモータ等の駆動制御可能な可変速モータ５４が駆動制御される。具体的には、前記排出コンベヤ２２の搬送速度は、前記可変速モータ５４が駆動制御されることにより前記袋詰品３４が搬送コンベヤ２０から排出コンベヤ２２に送り込まれるタイミングに合わせて搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)と同じ速度に設定され、また、前記一対のシール体２４,２４が袋詰品３４の袋口を挟持するタイミングに合わせたシール体２４,２４の旋回動作位置との関係に基づき、前記搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)より低速となる速度(第２速度Ｖ₂)まで減速するよう設定される。また、排出コンベヤ２２は、前記一対のシール体２４,２４が袋詰品３４の袋口を挟持してその搬送方向下流側へ移動する際には、該シール体２４,２４の搬送方向下流側への移動速度(第２速度Ｖ₂)と同じ速度に設定されて袋詰品３４を搬送する。

なお、シール体２４,２４の１サイクル(一対のシール体２４,２４が噛合状態から旋回して次の噛合状態になる期間)の旋回速度は、袋詰品３４の袋口を挟持して搬送方向下流側に移動するときの速度(第２速度Ｖ₂)が前記搬送コンベヤ２０による袋詰品３４の搬送速度(第１速度Ｖ₁)以下の速度に設定され、残りの旋回動作範囲で包装速度との関係で１サイクル旋回を終えることができる速度でシール体２４,２４が旋回動作するよう前記可変速モータ５６が駆動制御される。すなわち、シール体２４,２４の１サイクル中において、シール体２４,２４の旋回速度を変速し得るよう設定されている。

すなわち、排出コンベヤ２２は、前記袋詰品３４における包装袋３０内の物品４０の搬送位置とシール体２４,２４の旋回動作位置とに応じて、前記搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)と同じ速度から前記シール体２４,２４が袋詰品３４の袋口を挟持して袋詰品３４の搬送方向下流側に移動する速度(第２速度Ｖ₂)と同じ速度になるまでに滑らかに減速するよう設定される。

そして、前述のように構成された実施例に係る袋シール装置においては、袋詰機から搬送されてきた包装袋３０内に収容された物品４０が搬送コンベヤ２０から排出コンベヤ２２に送り込まれるタイミングに合わせて、該排出コンベヤ２２による袋詰品３４の搬送速度は搬送コンベヤ２０による袋詰品３４の搬送速度(第１速度Ｖ₁)と同じ速度に設定されるから、排出コンベヤ２２への乗り移り時における袋詰品３４並びに袋内に収容された物品４０の姿勢の乱れが防止され、前記一対のシール体２４,２４が適正な位置で袋詰品３４の袋口を挟持して正確なシールが可能となる。

また、前記一対のシール体２４,２４が袋詰品３４の袋口を挟持するタイミングに合わせて、該シール体２４,２４が袋口を挟持して袋詰品３４の搬送方向下流側へ移動する移動速度(第２速度Ｖ₂)と同じ速度となるよう排出コンベヤ２２による袋詰品３４の搬送速度が変速される。ここで、このときのシール体２４,２４の搬送方向下流側への移動速度は、前記搬送コンベヤ２０の搬送速度より低速(第２速度Ｖ₂)に設定されるので、特許文献２に開示の袋シール装置に比しても低速で安定したシールをなし得る。また、前記一対のシール体２４,２４により袋詰品３４の袋口のフィルムを挟持してシールする際には、排出コンベヤ２２に載置されて搬送される袋詰品３４がシール体２４,２４(第２速度Ｖ₂)と同じ速度でその搬送方向下流側へ移動するので、袋詰品３４が搬送方向下流側に無理に引っ張られることはなく、シール皺の発生等シール不良の発生を抑制して良好にシールを施すことが可能となる。また、シール時に搬送方向下流側へ無理な引張力が作用するのを防止できるから、シール体２４,２４が前記袋詰品３４の袋口を挟持して加熱シールする前に袋口を内側へ折り込んでガセット形成する場合では、フィルムの折込量や折込形状のバラツキを抑制でき、良好なガセットを形成し得る。更に、シール前に袋口を押えてエアを抜く処理を施すような場合においても、袋詰品３４が搬送方向下流側に引っ張られないようにして良好な処理が可能である。

そして、前記一対のシール体２４,２４が袋詰品３４の袋口の挟持を解放するタイミングに合わせて、前記排出コンベヤ２２による袋詰品３４の搬送速度が前記搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)と同じ速度まで加速するよう設定される。このように、シール体２４,２４が袋口の挟持を解放したタイミングに合わせて排出コンベヤ２２の搬送速度を搬送コンベヤ２０の搬送速度と同じ速度に設定することで搬送コンベヤ２０の搬送速度との間の範囲での比較的小さい変速範囲として、排出コンベヤ２２の変速を滑らかに行なうことができる。この際の速度は、前記搬送コンベヤ２０の搬送速度より高速に設定された速度(第３速度Ｖ₃)とすることもできる。この場合に、シール時に搬送コンベヤ２０の搬送速度より低速で搬送されることでの搬送遅れで搬送間隔が短くなった袋詰包装体４２の搬出間隔を広げることが求められる際にも、排出コンベヤ２２の搬送方向下流側に加速コンベヤを設置する等の対処をすることなくシールされて得られる袋詰包装体４２を所定間隔を維持して搬出することができる。

更に、袋詰品３４の袋口を挟持してその搬送方向下流側へ移動するシール体２４,２４の移動速度は、前記搬送コンベヤ２０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)より低速(第２速度Ｖ₂)に設定されているので、搬送コンベヤ２０の搬送速度より低速の角速度で夫々のシール体２４,２４のシール面が当接することになり、シール体２４,２４の噛合時の衝撃を和らげ、シール体２４,２４を滑らかに旋回させることにより、シール体２４,２４やシール機構あるいはシール体２４,２４を駆動する可変速モータ５６等の耐用期間の向上や袋シール装置の運転時における振動の減少を図り得る。

実施例において、前記排出コンベヤ２２の搬送速度の速度制御に関して、包装袋３０内の物品４０が排出コンベヤ２２へ送り込まれるのに合わせて、排出コンベヤ２２の搬送速度を包装袋３０の搬送速度と同じ速度とする時期については、排出コンベヤ２２が減速されて物品４０の長さの略半分が排出コンベヤ２２へ送り込まれた後の所定時間後までにおいて同じ速度となるように、可変速モータ５４が駆動制御されるように設定されていればよい。また、シール体２４,２４で包装袋３０を挟持するのに合わせて、前記排出コンベヤ２２の搬送速度をシール体２４,２４が包装袋３０の搬送方向下流側へ移動する移動速度と同じ速度まで減速する時期については、シール体２４,２４による包装袋３０の挟持後から所定時間後までの間に当該一対のシール体２４,２４の移動速度と同じ速度となるように、可変速モータ５４が所定時期に減速駆動制御されるものであればよい。また、シール体２４,２４が包装袋３０の挟持を解放するのに合わせて、排出コンベヤ２２の搬送速度を包装袋３０の搬送速度より高速に設定する時期については、一対のシール体２４,２４が包装袋３０の挟持を解放した後の所定時間後までの間に包装袋３０の搬送速度より高速となるように、可変速モータ５４が所定時期に加速駆動制御されるようになっていればよい。

〔変更例〕
なお、本発明に係る袋シール装置としては、前述した実施例のものに限られるものではなく、種々の変更が可能である。
１．実施例では、シール体２４,２４を包装袋３０の搬送路を挟む上下に対向して配設する構成を示したが、該搬送路を挟む左右に対向するようシール体２４,２４を配設することもできる。
２．シール体２４,２４が包装袋３０の袋口を挟持してその搬送方向下流側に移動する際の速度(第２速度Ｖ₂)は定速に限らず、必要に応じて一定幅の変速域が設けられるようにしてもよい。すなわち、包装袋３０の袋口を挟持して搬送方向下流側に移動する際のシール体２４,２４の移動速度(第２速度Ｖ₂)は、包装袋３０の搬送速度(第１速度Ｖ₁)より低速となる条件下で変速するよう設定可能である。なお、その際には排出コンベヤ２２の搬送速度も該シール体２４,２４の移動速度に合わせて変速すればよい。
３．実施例では搬送コンベヤ２０、排出コンベヤ２２は包装袋３０内に収容された物品４０を載置して搬送するコンベヤとしたが、そのような構成に特定されるものではない。例えば、物品４０の両側部から包装袋３０と共に挟み込んで搬送し得るコンベヤや、搬送路の上方から包装袋３０内に収容された物品４０を押えて搬送する方式、あるいはエア吸引によって包装袋３０を保持して走行するベルトコンベヤ、その他の種々の搬送コンベヤを適宜採用できる。
４．実施例では、シール体２４,２４を駆動する可変速モータ５６は１つでシール体旋回動作を与えるものとして例示したが、これに限らず、例えば、特開２００４−３５２２５１号や特開２００６−１６８８２３号に開示された如く、シール体２４,２４を水平動と垂直動とに別々に動作させる２つのモータで駆動する構成や、特許第３７８０４５０号に開示された如く、駆動モータとシリンダの組み合わせで前記水平動と垂直動とを行なう方式であってもよい。

２０ 搬送コンベヤ，２２ 排出コンベヤ，２４ シール体，３０ 包装袋
４０ 物品，４２ 袋詰包装体，５４ 可変速モータ

Claims (3)

1. 袋口が後方へ向く姿勢で開口し物品(40)を収容した包装袋(30)を受け入れて搬送すると共に、前記袋口を一対のシール体(24)で挟持して包装袋(30)の搬送方向へ移動しつつ該袋口に横シールを施し、得られた袋詰包装体(42)を搬出するよう構成した袋シール装置において、
   袋詰機の押送体(32)で押送される前記包装袋(30)を受け入れ、該包装袋(30)を前記押送体(32)の押送速度に応じた速度(V₁)で搬送する搬送コンベヤ(20)と、
   該搬送コンベヤ(20)の下流側に前記シール体(24)を挟んで配設され、前記袋詰包装体(42)を搬出する排出コンベヤ(22)と、
   該排出コンベヤ(22)を駆動する可変速モータ(54)とを備え、
   前記搬送コンベヤ(20)と排出コンベヤ(22)との対向端部間で前記シール体(24)が前記袋口を挟持して包装袋(30)の搬送方向下流側へ移動する所定期間の該シール体(24)の移動速度が、前記搬送コンベヤ(20)の搬送速度(V₁)より低速に設定され、
   前記包装袋(30)が搬送コンベヤ(20)から排出コンベヤ(22)に送り込まれるのに合わせて前記排出コンベヤ(22)を前記搬送コンベヤ(20)の搬送速度(V₁)と同じ搬送速度とし、前記シール体(24)で前記袋口を挟持するのに合わせて該排出コンベヤ(22)を前記シール体(24)が包装袋(30)の搬送方向下流側へ移動する移動速度(V₂)と同じ搬送速度まで減速するよう前記可変速モータ(54)を駆動制御する構成とした
   ことを特徴とする袋シール装置。
2. 前記排出コンベヤ(22)の搬送速度は、前記袋口を挟持したシール体(24)が該袋口を解放するのに合わせて搬送コンベヤ(20)の搬送速度(V ₁ )より高速の速度(V ₃ )にすると共に、包装袋(30)内に収容された物品(40)の長さの略半分が排出コンベヤ(22)に送り込まれるまでに前記搬送コンベヤ(20)の搬送速度(V₁)まで減速するよう前記可変速モータ(54)を駆動制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の袋シール装置。
3. 搬送される包装袋(30)を検出する検出センサを設け、該検出センサの検出信号に応じて、前記シール体(24)および排出コンベヤ(22)の作動を制御するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の袋シール装置。

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