包装装置
【課題】 包材によって製品を包装する包装装置において、より高精度な包装を実現し、かつ作業能率の優れた包装を実現する。
【解決手段】 包装装置は、帯状の包材Ｆを包材供給位置３１へ連続して供給する包材繰出し手段１と、包材Ｆを所定の長さ毎に切断する包材切断手段２と、を備えた構成とする。さらに、包材繰出し手段１は、包材Ｆを繰り出す繰出しローラ１２と、この繰出しローラ１２を回転駆動する包材繰出しモータ１３とを含み、包材切断手段２は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタ２０と、このロータリーカッタ２０を駆動するカッタ駆動モータ２１とを含む構成とする。包装装置は、制御手段によって、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータ２１の少なくとも切断動作時の駆動速度が制御されることで、高精度な包装を実現することができる。
【解決手段】 包装装置は、帯状の包材Ｆを包材供給位置３１へ連続して供給する包材繰出し手段１と、包材Ｆを所定の長さ毎に切断する包材切断手段２と、を備えた構成とする。さらに、包材繰出し手段１は、包材Ｆを繰り出す繰出しローラ１２と、この繰出しローラ１２を回転駆動する包材繰出しモータ１３とを含み、包材切断手段２は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタ２０と、このロータリーカッタ２０を駆動するカッタ駆動モータ２１とを含む構成とする。包装装置は、制御手段によって、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータ２１の少なくとも切断動作時の駆動速度が制御されることで、高精度な包装を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続的に繰り出される帯状の包材を所定の大きさに切断するとともに、当該切断した包材によって製品を自動包装する機能を備えた包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の上包み包装装置と称される包装装置は、製品の大きさに合わせた高精度な包材の切断動作が求められる。従来、制御の容易さから包材の繰り出し動作を停止した状態で切断動作を実行するいわゆる間欠駆動方式を採用した包装装置が一般的であった。しかしながら、このような間欠駆動方式の包装装置は、包装作業に要するサイクルタイムが長くなり、装置の稼働率が低下することは否めない。
【０００３】
他方、連続紙を連続的に繰り出して切断する装置として、特許文献１の「ロータリカッターを備えたプリンタ」が開示されている。特許文献１のプリンタは、ロータリカッターの固定刃の方向を切断する帯状紙の走行方向に対し直角より傾けて固定した構成である。帯状紙の走行に比例した回転速度でロータリカッターが回転することで、ロータリカッターによる切断線は紙の走行方向に対して直角となる。
この種のロータリカッターを包装装置にも利用すれば、連続駆動の包材切断と製品の包装を行うことが可能である。
【０００４】
さて、図６は包材によってＤＶＤパッケージを包装した状態を示す斜視図であり、（ａ）は包装が正常のＤＶＤパッケージ、（ｂ）は包装が不良のＤＶＤパッケージである。
図６（ａ）に示すように、例えば、ＤＶＤやＣＤを収容するパッケージ等を包装する場合、製品Ａのタイトル等の表示面を見えやすくするため、包材Ｆはパッケージの薄く形成された側面位置にシールされる。しかし、パッケージの側面は厚さが薄く、しかも窪みＸが存在したりするため、包材Ｆをシール可能とする平坦な領域が狭い。
このため、ＤＶＤパッケージのような製品Ａに対しては、図６（ｂ）に示すように包材Ｆがズレた状態でシールされた不良品の排出率が高くなって、歩留りの低下を招くおそれがあった。
【０００５】
特に、包装不良の原因としては、包材等の厚さの不均一や装置部品の組付け誤差などがあげられる。例えば、包材には、包装された製品の開封を容易化するために開封テープが貼付されることが多いが、包材の開封テープと他の箇所とではその厚さが微妙に異なることになる。この包材厚さの不均一により、包材のシール時にズレを生じさせることがあった。
【０００６】
また、切断装置の組付け誤差により、包材の切断線が包材の走行方向に直角とならないこともあった。さらに、包装品の包装工程では、一般に製品および包材を同時に保持して搬送する製品収容ポケット（或いは、製品を一個毎に搬送するプッシャなど）が備えられている。このような包装装置では、製品が製品収容ポケットに保持された状態のまま包材が折り込まれていく。しかし、製品収容ポケットには、それぞれ微妙な組付け誤差や寸法誤差があり、製品及び包材の保持状態がポケット毎に異なっていることが多い。すなわち、この製品収容ポケット毎の寸法誤差や組付け誤差が包材のシール時に微妙なズレを生じさることになっていた。
【特許文献１】特開平７−２６６６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、連続駆動方式を採用して稼働率の向上を図りつつ、包材ズレの少ない高精度な包装形態を安定して形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記、目的を解決するために、本発明は、帯状の包材を包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段と、包材供給位置へ供給される帯状の包材を所定の長さ毎に切断する包材切断手段と、製品を搬送経路に沿って包材供給位置へ搬送する製品搬送手段と、製品の搬送経路上であって包材供給位置の下流側に設けられ包材によって製品を包装する包装手段と、を備えた包装装置において、包材繰出し手段は、包材を挟持して繰り出す一対の繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する包材繰出しモータとを含み、包材切断手段は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタと、このロータリーカッタを駆動するカッタ駆動モータとを含み、更に、包材繰出しモータとカッタ駆動モータの駆動速度を制御する制御手段を備え、この制御手段は、包材繰出しモータの駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータの少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっており、かつ、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する速比入力手段と、この入力された速比データを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段に記憶された速比データに基づき制御手段がカッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の包装装置によれば、入力された速比データに基づいて、ロータリーカッタの駆動速度を変更することができる。したがって、製品の包装時に生じる微妙なズレを勘案した速比データを入力することが可能であり、ロータリーカッタは、包装時に生じる微妙なズレを補正した状態で回転駆動して、包材を任意に調整した切断線で切断させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の包装装置は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで包装手段が構成されており、速比入力手段は、製品収容ポケット毎に、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、記憶手段は、製品収容ポケット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、制御手段は、製品の収容位置に配置された製品収容ポケットに対応する速比データを記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づきカッタ駆動モータの駆動速度を制御する構成とすることができる。
【００１１】
製品収容ポケット毎に速比データを入力することにより、制御手段は、カッタ駆動モータの駆動速度を製品収容ポケット毎に変化させることができる。したがって、ロータリーカッタによって切断される帯状の包材は、製品収容ポケット毎にその切断線が変更される。その結果、搬送されてくる製品は、製品収容ポケット毎に精度の高い包装品に成形されることになる。
【００１２】
さらに、本発明の包装装置は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成され、かつ、当該ターレットが交換可能な構成をしており、速比入力手段は、ターレット毎に、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、記憶手段は、ターレット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、制御手段は、回転軸に装着されているターレットに対応する速比データを記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づきカッタ駆動モータの駆動速度を制御する構成とすることができる。
【００１３】
ターレット毎に速比データを入力することにより、制御手段は、カッタ駆動モータの駆動速度をターレット毎に変化させることができる。したがって、ロータリーカッタによって切断される帯状の包材は、ターレット毎にその切断線が変更され、精度の高い包装品を成形させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の包装装置よれば、連続的に包材を繰り出して製品を包装する包装装置において、製品を包装する際の包材のズレを抑え、より精度の高い包装品を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施形態に係る包装装置を説明するための図であり、図１は、本実施形態の包装装置の概要を示す全体構成の斜視図である。
本実施形態の包装装置は、従来技術及び図６に示したように、ＤＶＤパッケージを製品Ａとして包装する際に適用可能な装置である。しかしながら、本発明の包装装置によって包装される製品は、これに限定されないことは勿論であり、特に高精度な包装が必要な製品に対して好適である。
【００１６】
まず、本実施形態の包装装置の全体の構成及び動作について詳細に説明する。
図１に示すように、包装装置は、帯状の包材Ｆを包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段１と、包材供給位置へ供給される帯状の包材Ｆを所定の長さ毎に切断する包材切断手段２と、製品Ａを搬送経路に沿って包材供給位置へ搬送する製品搬送手段３と、製品Ａの搬送経路上であって包材供給位置の下流側に設けられ包材Ｆによって製品を包装する包装手段４と、を備えた構成である。
【００１７】
包装装置の製品搬送手段３は、上流位置に製品Ａが供給されて搬送経路３０に沿って箱状の製品Ａが搬送される装置である。搬送されてきた製品Ａは、搬送経路３０の所定位置に設けられた包材供給位置３１において包材Ｆが巻きつけられ、下流側の包装手段４に送られる。ここで、包材供給位置３１とは、包材繰出し手段１によって繰り出された包材Ｆと製品Ａの搬送経路３０とが交差する位置のことである。
【００１８】
包装装置の包装手段４は、包材供給位置１１のすぐ下流に設けられたターレット４１と、ターレット４１の後に搬送経路４０に沿って設けられた包装品の成形工程４２とが備えられている。包装手段４のターレット４１は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケット４３が放射状に設けられた構成としてある。
【００１９】
包装手段４では、包材Ｆで前端耳折りして胴巻きされた製品Ａがターレット４１の製品収容ポケット４３に保持される。製品収容ポケット４３に保持された製品Ａは、回転により上下反転されながら包材Ｆが胴折りおよび胴シールされていく。このような製品収容ポケット４３やターレット４１を適用した包装装置としては、本出願人が先に出願して開示された「ターレット形包装装置（特開２００１−２７８２０９公報）」などがある。続いて、製品Ａは、包装品の成形工程４２において、包装手段の後端耳折り、下折り、上折り、サイドシールなどの各工程を通過することで、包材Ｆに覆い包まれ、検査、搬出工程などの次工程に移送されていく。
【００２０】
包材繰出し手段１は、リール１１に巻付けられた帯状の包材Ｆを包材繰出し経路１０に沿って連続して繰り出す構成である。この包材繰出し手段１には、包材Ｆを挟持して繰り出す一対の繰出しローラ１２と、この繰出しローラ１２を回転駆動する包材繰出しモータ１３と、が設けられている。さらに、包材繰出し手段１には、必要に応じて包装Ｆの開封を容易化するための開封テープＴを包材Ｆと重ね合わせて繰り出す機構と、製品Ａの搬送経路３０と交差する包材供給位置３１に切断された包材Ｆを位置決めするための搬送ベルト（図示せず）などが備わっている。
【００２１】
包材切断手段２は、繰り出された帯状の包材Ｆを切断するために包材繰出し経路１０の下流の位置に設けられる。この包材切断手段２は、回転しながら包材Ｆを切断するロータリーカッタ２０と、このロータリーカッタ２０を駆動するカッタ駆動モータ２１と、を有した構成である。また、包材切断手段２は、ロータリーカッタ２０の対面に後述する切断刃２２に係合する固定刃２３が設けられている。さらに、包材切断手段２には、必要に応じて、包材Ｆの切断端に開封テープＴの開封端を突片状に形成するための小口カッタ（図示せず）などが取り付けられる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る包装装置の包材切断手段の一部構成を示す図であり、（ａ）はロータリーカッタの概略図、（ｂ）は切断刃の角度を示す図、（ｃ）はロータリーカッタの側面断面図である。
図２（ａ）に示すように、ロータリーカッタ２０は、円筒状に形成されたローラ２４と、このローラ２４の外周面に装着される切断刃２２とを有した構成である。ロータリーカッタ２０の切断刃２２は、帯状の包材Ｆに対して直角より一定の角度をもたせてローラ２４に装着される。
【００２３】
ここで、包材切断手段２による包材Ｆの切断は、基本的に、連続して繰り出される包材Ｆに対して水平状の切断線に切断できることが要求される。すなわち、連続して繰り出される帯状の包材Ｆの切断には、包材Ｆを繰り出しながらその側端側から徐々に切断され、かつ、切断線が水平状に形成されることが好ましい。本実施形態の包材切断手段２は、繰り出される包材Ｆとともに、ローラ２４に斜めに装着された切断刃２２がカッタ駆動モータ２１によって制御された速度で回転する構成である。この構成により、ロータリーカッタ２０は、制御された切断時間で切断刃２２が回転しながら包材Ｆの側端側から接触していき、水平状に包材Ｆを切断していくことができる。
【００２４】
また、包材繰出し手段１の包材繰出しモータ１３と包材切断手段２のカッタ駆動モータ２１は、基本的に帯状の包材Ｆを水平状に切断できるように、繰出しローラ１２及びロータリーカッタ２０を制御して回転駆動させている。この包材Ｆの切断時における制御動作については後述する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る包装装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
上述したように、包材繰出し手段１及び包材切断手段２の各駆動モータ１３、２１は、任意の制御下での駆動速度が要求される。図３に示すように、包装装置は、包材繰出しモータ１３とカッタ駆動モータ２１の駆動速度を制御する制御手段５０が組み込まれた構成である。また、この制御手段５０の動作に係る構成として、速比入力手段５１、表示手段５２、繰出し用モータドライバ５３、カッタ用モータドライバ５４、エンコーダ５５などが備えられている。
【００２６】
制御手段５０は、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータ２１の少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっている。ここで、速比ｋとは、包材繰出しモータ１３の駆動速度ＶＦに対するロータリーカッタ２０の切断刃２２の周速度ＶＣの比率であり、
ｋ＝ＶＣ／ＶＦ
として、数値データ化させて表すことができる。
また、制御手段５０には、作業員によって入力された速比データを記憶するメモリ５６（記憶手段）と、このメモリ５６に記憶された速比データに基づき制御命令を判断する演算装置５７と、が備えられている。
【００２７】
速比入力手段５１は、キーボードのような人手によってデータ入力が可能な機能を有した機器である。包装装置は、この速比入力手段５１によって、包材繰出しモータ１３に対するカッタ駆動モータ２１の速比データが作業員によって入力される構成である。速比入力手段５１から入力された速比データは、制御手段５０に送られてメモリ５６に保存される。また、表示手段５２は、包装装置の制御における速比などの各種データを表示する画像表示装置である。
【００２８】
繰出し用モータドライバ５３及びカッタ用モータドライバ５４は、制御手段５０から送信される制御命令を各駆動モータ１３、２１の回転駆動に速度変換する機器である。制御手段５０は、これら各モータドライバ５３、５４を介して、各駆動モータ１３、２１の回転駆動を容易に変更可能なシステムに構成してある。
【００２９】
エンコーダ５５は、包材繰出し手段１の包材繰出しモータ１３と包材切断手段のカッタ駆動モータ２１のそれぞれの回転をパルス信号に変換する回転角度検出器である。これらのエンコーダ５５は、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１付近に取り付けられるとともに、制御手段５０に電気的に接続されている。そして、エンコーダ５５からは、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１の回転に対応してパルス信号が出力される。制御手段５０は、このパルス信号の出力数をカウントすることによって、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１の実質的な回転角度及び回転数を検出することができる。
【００３０】
ここで、包材繰り出しモータ１３の回転数Ａが検出されるとすると、包材繰り出しモータ１３の駆動速度ＶＦは以下の計算式から求められる。
ＶＦ＝（Ｌ×Ａ）／６０［mm／sec］
Ｌ：繰り出し長さ
制御手段５０では、演算装置５７によって包材繰出しモータ１３の駆動速度が算出されて、メモリ５６に保存されるとともに、定期的に書き換えられていく。
【００３１】
また、制御手段５０の演算装置５７によって算出された包材切断時におけるロータリーカッタ２０の切断刃２２の理論的な周速度ＶＣは、以下の計算式によって求められる。
まず、図２（ｂ）から、切断刃上下距離ｈを求めると切断刃傾斜角αとの関係から次のようになる。
ｈ＝Ｂ×sinα［mm]
Ｂ：切断刃の長さ
【００３２】
そして、切断開始から切断終了までの時間を切断時間ｔｃｕｔとすると、
ＶＦ×ｔｃｕｔ＝ｈ
が成り立つときに切断線が水平となる。よって、切断線が水平になるための切断時間は、
ｔｃｕｔ＝ｈ／ＶＦ
となる。
【００３３】
ここから、切断線が水平となるための切断刃の理論的な回転角速度ωｃｕｔは以下の式から求められる。
ωｃｕｔ＝（θ×π／１８０）／ｔｃｕｔ［rad/sec]
θ：切断開始から切断終了までの切断刃回転角度
【００３４】
よって、ロータリーカッタ２０の切断刃２２の理論的な周速度ＶＣは、図２（ｃ）中のローラ２４の中心から切断刃２２の刃先までの円半径をｒｃとすると以下のようになる。
ＶＣ＝ｒｃ×ωｃｕｔ［mm/sec]
以上の計算式から、切断刃２２の理論的な周速度ＶＣが求められる。
【００３５】
さて、包材切断手段の各装置では、既述したように組付け誤差等により、前記計算式から求められた理論的な周速度では包材の切断線が水平状にならないことがある。
また、包装装置では、既述したように、包材Ｆと製品Ａを同時に保持する製品収容ポケット４３毎の組付け誤差や寸法誤差がシール時のズレに影響する。したがって、切断される包材Ｆは、切断線が水平状となるよりも、製品収容ポケット４３毎にズレの状態が補正された切断線となることが望まれる。
【００３６】
本実施形態の包装装置は、速比入力手段５１を製品収容ポケット４３毎に、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対するカッタ駆動モータ２１の速比データを入力する構成としてある。また、メモリ５６は、製品収容ポケット４３毎に、入力された速比データを記憶する構成である。この速比データは、作業員が製品収容ポケット４３毎に成形された包装品を目視して入力され、メモリ５６に記憶される。この構成により、製品収容ポケット４３を交換した場合、交換した製品収容ポケット４３のみの速比データを計測、入力することで容易にデータを変更することができる。
【００３７】
作業員は成形された包装品の微妙なズレに対して、そのズレを補正する速比データを製品収容ポケット４３毎に入力することとなる。例えば、本実施形態では切断刃２２は包材Ｆを開封テープＴ側から切断するので、図６（ｂ）に示すように、包装品の外側包材端の開封テープＴの反対側が目視上でオーバーしている場合は、ロータリーカッタ２０による切断時間が長いことを意味している。つまり、包装品成形時の速比よりも大きい速比データを入力することで包材Ｆの切断時間が短く調節される。逆に外側包材端の開封テープＴ側がオーバーしている場合は、ロータリーカッタ２０による切断時間が短いことを意味している。このため、包装品成形時の速比よりもやや小さい速比データを入力することで包材Ｆの切断時間が長く調節される。なお、外側包材端がはみ出ていると、内側包材端も傾き、包材端同士の重なりが狭くなってシール不良になる。
【００３８】
包装装置の制御手段５０は、製品Ａの収容位置に配置された製品収容ポケット４３に対応する速比データをメモリ５６から呼び出し、この速比データに基づきカッタ駆動モータ２１の駆動速度を制御している。よって、カッタ駆動モータ２１は、入力された速比データに基づいて、製品収容ポケット４３毎に異なる駆動速度が指示されることになる。包装装置は、以上のような構成によって、包材切断手段の各装置や製品収容ポケット４３等によるズレを補正する切断が行え、精度の高い包装が実現される。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る包装装置における制御手段の初期設定を示すフローチャートであり、図５は、同じく制御手段の動作を示すフローチャートである。
以下、本実施形態の包装装置の制御動作の一例について、初期状態の設定と実施段階の動作に分けて説明する。
図４に示すように、包装装置の起動時には、まず制御手段５０および各駆動装置が初期状態に設定される（ステップＳ１）。
【００４０】
次に、メモリ５６に記憶されている速比データが自動的に検索される（ステップＳ２）。この検索結果から、作業員はこれから包装する製品Ａに対する製品収容ポケット４３の速比データが記憶されているかを表示手段５２から確認することができる。そして、作業員は、包装装置の初期の設定を終了して包装実施段階に進むか、さらに初期状態の設定を進めていくかを選択する。
【００４１】
初期の設定を継続する場合、製品収容ポケット４３の速比データの計測がそのまま開始される。そして、計測されるべきターレット４１の製品収容ポケット４３が包材供給位置３１の下流となる搬送経路４０上に配置される（ステップＳ３）。次に、製品搬送手段３によって製品Ａが包材供給位置３１に搬送されてくる（ステップＳ４）。
【００４２】
包材供給位置３１には、包材繰出し手段１及び包材切断手段２によって切断された包材Ｆが繰り出される（ステップＳ５）。なお、このとき切断された包材Ｆによる包装が速比データ入力の基準となるため、包材Ｆは切断線が水平状に切断されることが好ましい。包材Ｆを水平状に切断させて製品Ａに巻くことにより、成形される包装品のズレが判別しやすくなるからである。したがって、包材繰出しモータ１３とカッタ駆動モータ２１の速比は、切断刃２２の傾斜角αを基に包材Ｆが水平状に切断される基準の速比としてある。
【００４３】
次に、製品Ａ及び包材Ｆが包装手段４に押し出され、計測される製品収容ポケット４３に保持される（ステップＳ６）。保持後、ターレット４１が回転して包材Ｆを胴折りし、さらに包装品の成形工程４２に沿って包装品が成形されていく（ステップＳ７）。ここで、速比を計測する製品収容ポケット４３があるかが判断される（ステップＳ８）。計測されるべき製品収容ポケットがある場合は、ステップＳ３からＳ７までのステップを連続的に繰り返し、複数の包装品を成形していくことができる。
【００４４】
この後、作業員は、ステップＳ３からＳ７までのステップで成形された包装品を取り出して、包材Ｆのシールの状態を確認する。そして、包装状態を確認した作業員から速比入力手段５１に補正する速比データが入力される。入力された速比データは、制御手段５０のメモリ５６に送られて製品収容ポケット４３の情報として記憶される（ステップＳ９）。
以上のようなステップをふむことで、製品Ａの包装前の初期設定がなされる。なお、包装装置の速比の調整は、一つの製品収容ポケット４３に対してステップＳ３からＳ８までのステップを何度か繰り返して、複数の包装品の包装状態を確認し、より正確な速比データを得ることが好ましい。
【００４５】
次に、製品を実際に包装する実施段階について説明する。
図５に示すように、製品Ａの包装実施段階では、まず、制御手段５０および各駆動装置が包装実施段階の初期状態に設定される（ステップＳ１１）。この初期状態とは、メモリ５６から制御手段５０における各製品収容ポケット４３に基づいた速比データや演算式の呼び出し、または各駆動装置を稼働状態に待機させるなど包装稼働状態への設定である。このとき、速比データは、各製品収容ポケット４３に対応した順番に並べられ、さらに、演算式によって速比データに基づいたロータリーカッタ２０の駆動速度が換算されてある。
【００４６】
初期状態に設定された後、帯状の包材Ｆが包材繰出しモータ１３の制御された駆動速度によって連続して繰り出される（ステップＳ１２）。このときの包材繰出しモータ１３の駆動速度は、エンコーダ５５によって計測されており、実施段階での正確な速度が測定され、演算装置によって自動的に調節されることができる。
【００４７】
次に、包材供給位置３１の下流に待機してある製品収容ポケット４３に対応したロータリーカッタ２０の駆動速度の制御命令が、カッタ用モータドライバ５４に送信される（ステップＳ１３）。そして、カッタ用モータドライバ５４が制御命令に則した速度でカッタ駆動モータ２１を回転駆動させる（ステップＳ１４）。カッタ駆動モータ２１を回転駆動により、ロータリーカッタ２０が制御された速度で回転し、所定の切断時間で包材が切断される（ステップＳ１５）。
【００４８】
さらに、ロータリーカッタ２０によって切断された包材Ｆが搬送ベルトによって包材供給位置３１に繰り出される（ステップＳ１６）。また、包材供給位置３１には、製品搬送手段３によって製品Ａが搬送経路３０から搬送される（ステップＳ１７）。
【００４９】
次に、製品Ａ及び包材Ｆが包材供給位置３１から包装手段４に押し出され、計測される製品収容ポケット４３に保持される（ステップＳ１８）。保持後、包装手段４におけるターレット４１及び包装品の成形工程４２にそって包装品が成形される（ステップＳ１９）。さらに、以上のようにステップＳ１３からＳ１８までのステップを製品Ａ毎に繰り返すことで、製品Ａが連続的に包装されていくこととなる（ステップＳ２０）。
【００５０】
このように、本発明の包装装置によれば、製品Ａの包装を連続して行うことができ、さらに製品Ａの包装状態のズレが補正された状態で包装することができる。また、速比データは、製品Ａの包装状態を包装実施中に確認することで、包装時の全体的な作業能率を低下させず、容易に変更させることも可能である。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、種々の応用例または変形例があることは勿論である。以下に本発明の包装装置の変形例について説明する。
【００５２】
〔変形例１〕
実施形態に係る包装装置は、制御手段５０を交換可能な製品収容ポケット４３毎に速比データを記憶する構成としたが、制御手段５０は交換可能なターレット４１毎に速比データを記憶する構成としてもよい。ターレット４１毎の速比データを記憶することにより、包装する製品のサイズや形状の変更等により包装装置のターレット４１自体を交換しても、あらかじめ保存してある速比データを呼び出して使用することができる。このため、二度目以降のターレット４１の交換作業時における速比データの設定等に手間がかかることがない。
【００５３】
〔変形例２〕
また、本発明の包装装置は、包装手段４においてターレット４１を用いない製品Ａと包材Ｆの搬送方法で構成されてあってもよい。例えば、プッシャに製品Ａを載せて平面的に搬送する場合、包装手段４は、プッシャが製品収容ポケット４３と同一機能であると考えられるため、そのプッシャ毎の速比データを制御手段５０に記憶する構成とすれば、実施形態と同じように包装状態のズレを調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る包装装置の概要を示す全体構成の斜視図である。
【図２】本実施形態に係る包装装置の包材切断手段の一部構成を示す図であり、（ａ）はロータリーカッタの概略図、（ｂ）は切断刃の角度を示す図、（ｃ）はロータリーカッタの側面断面図である。
【図３】本実施形態に係る包装装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る包装装置における制御手段の初期設定を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る包装装置における制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】包材によってＤＶＤパッケージを包装した状態を示す斜視図であり、（ａ）は包装が正常のＤＶＤパッケージ、（ｂ）は包装が不良のＤＶＤパッケージである。
【符号の説明】
【００５５】
１：包材繰出し手段、２：包材切断手段、３：製品搬送手段、４：包装手段、
１０：包材繰出し経路、１１：リール、１２：繰出しローラ、１３：包材繰出しモータ、
２０：ロータリーカッタ、２１：カッタ駆動モータ、２２：切断刃、２３：固定刃、２４：ローラ、
３０：搬送経路（製品搬送手段）、３１：包材供給位置、
４０：搬送経路（包装手段）、４１：ターレット、４２：包装品の成形工程、４３：製品収容ポケット、
５０：制御手段、５１：速比入力手段、５２：表示手段、５３：繰出し用モータドライバ、５４：カッタ用モータドライバ、５５：エンコーダ、５６：メモリ、５７：演算装置、
Ａ：製品、Ｆ：包材、Ｔ：開封テープ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続的に繰り出される帯状の包材を所定の大きさに切断するとともに、当該切断した包材によって製品を自動包装する機能を備えた包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の上包み包装装置と称される包装装置は、製品の大きさに合わせた高精度な包材の切断動作が求められる。従来、制御の容易さから包材の繰り出し動作を停止した状態で切断動作を実行するいわゆる間欠駆動方式を採用した包装装置が一般的であった。しかしながら、このような間欠駆動方式の包装装置は、包装作業に要するサイクルタイムが長くなり、装置の稼働率が低下することは否めない。
【０００３】
他方、連続紙を連続的に繰り出して切断する装置として、特許文献１の「ロータリカッターを備えたプリンタ」が開示されている。特許文献１のプリンタは、ロータリカッターの固定刃の方向を切断する帯状紙の走行方向に対し直角より傾けて固定した構成である。帯状紙の走行に比例した回転速度でロータリカッターが回転することで、ロータリカッターによる切断線は紙の走行方向に対して直角となる。
この種のロータリカッターを包装装置にも利用すれば、連続駆動の包材切断と製品の包装を行うことが可能である。
【０００４】
さて、図６は包材によってＤＶＤパッケージを包装した状態を示す斜視図であり、（ａ）は包装が正常のＤＶＤパッケージ、（ｂ）は包装が不良のＤＶＤパッケージである。
図６（ａ）に示すように、例えば、ＤＶＤやＣＤを収容するパッケージ等を包装する場合、製品Ａのタイトル等の表示面を見えやすくするため、包材Ｆはパッケージの薄く形成された側面位置にシールされる。しかし、パッケージの側面は厚さが薄く、しかも窪みＸが存在したりするため、包材Ｆをシール可能とする平坦な領域が狭い。
このため、ＤＶＤパッケージのような製品Ａに対しては、図６（ｂ）に示すように包材Ｆがズレた状態でシールされた不良品の排出率が高くなって、歩留りの低下を招くおそれがあった。
【０００５】
特に、包装不良の原因としては、包材等の厚さの不均一や装置部品の組付け誤差などがあげられる。例えば、包材には、包装された製品の開封を容易化するために開封テープが貼付されることが多いが、包材の開封テープと他の箇所とではその厚さが微妙に異なることになる。この包材厚さの不均一により、包材のシール時にズレを生じさせることがあった。
【０００６】
また、切断装置の組付け誤差により、包材の切断線が包材の走行方向に直角とならないこともあった。さらに、包装品の包装工程では、一般に製品および包材を同時に保持して搬送する製品収容ポケット（或いは、製品を一個毎に搬送するプッシャなど）が備えられている。このような包装装置では、製品が製品収容ポケットに保持された状態のまま包材が折り込まれていく。しかし、製品収容ポケットには、それぞれ微妙な組付け誤差や寸法誤差があり、製品及び包材の保持状態がポケット毎に異なっていることが多い。すなわち、この製品収容ポケット毎の寸法誤差や組付け誤差が包材のシール時に微妙なズレを生じさることになっていた。
【特許文献１】特開平７−２６６６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、連続駆動方式を採用して稼働率の向上を図りつつ、包材ズレの少ない高精度な包装形態を安定して形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記、目的を解決するために、本発明は、帯状の包材を包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段と、包材供給位置へ供給される帯状の包材を所定の長さ毎に切断する包材切断手段と、製品を搬送経路に沿って包材供給位置へ搬送する製品搬送手段と、製品の搬送経路上であって包材供給位置の下流側に設けられ包材によって製品を包装する包装手段と、を備えた包装装置において、包材繰出し手段は、包材を挟持して繰り出す一対の繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する包材繰出しモータとを含み、包材切断手段は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタと、このロータリーカッタを駆動するカッタ駆動モータとを含み、更に、包材繰出しモータとカッタ駆動モータの駆動速度を制御する制御手段を備え、この制御手段は、包材繰出しモータの駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータの少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっており、かつ、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する速比入力手段と、この入力された速比データを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段に記憶された速比データに基づき制御手段がカッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の包装装置によれば、入力された速比データに基づいて、ロータリーカッタの駆動速度を変更することができる。したがって、製品の包装時に生じる微妙なズレを勘案した速比データを入力することが可能であり、ロータリーカッタは、包装時に生じる微妙なズレを補正した状態で回転駆動して、包材を任意に調整した切断線で切断させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の包装装置は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで包装手段が構成されており、速比入力手段は、製品収容ポケット毎に、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、記憶手段は、製品収容ポケット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、制御手段は、製品の収容位置に配置された製品収容ポケットに対応する速比データを記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づきカッタ駆動モータの駆動速度を制御する構成とすることができる。
【００１１】
製品収容ポケット毎に速比データを入力することにより、制御手段は、カッタ駆動モータの駆動速度を製品収容ポケット毎に変化させることができる。したがって、ロータリーカッタによって切断される帯状の包材は、製品収容ポケット毎にその切断線が変更される。その結果、搬送されてくる製品は、製品収容ポケット毎に精度の高い包装品に成形されることになる。
【００１２】
さらに、本発明の包装装置は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成され、かつ、当該ターレットが交換可能な構成をしており、速比入力手段は、ターレット毎に、包材繰出しモータの駆動速度に対するカッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、記憶手段は、ターレット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、制御手段は、回転軸に装着されているターレットに対応する速比データを記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づきカッタ駆動モータの駆動速度を制御する構成とすることができる。
【００１３】
ターレット毎に速比データを入力することにより、制御手段は、カッタ駆動モータの駆動速度をターレット毎に変化させることができる。したがって、ロータリーカッタによって切断される帯状の包材は、ターレット毎にその切断線が変更され、精度の高い包装品を成形させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の包装装置よれば、連続的に包材を繰り出して製品を包装する包装装置において、製品を包装する際の包材のズレを抑え、より精度の高い包装品を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施形態に係る包装装置を説明するための図であり、図１は、本実施形態の包装装置の概要を示す全体構成の斜視図である。
本実施形態の包装装置は、従来技術及び図６に示したように、ＤＶＤパッケージを製品Ａとして包装する際に適用可能な装置である。しかしながら、本発明の包装装置によって包装される製品は、これに限定されないことは勿論であり、特に高精度な包装が必要な製品に対して好適である。
【００１６】
まず、本実施形態の包装装置の全体の構成及び動作について詳細に説明する。
図１に示すように、包装装置は、帯状の包材Ｆを包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段１と、包材供給位置へ供給される帯状の包材Ｆを所定の長さ毎に切断する包材切断手段２と、製品Ａを搬送経路に沿って包材供給位置へ搬送する製品搬送手段３と、製品Ａの搬送経路上であって包材供給位置の下流側に設けられ包材Ｆによって製品を包装する包装手段４と、を備えた構成である。
【００１７】
包装装置の製品搬送手段３は、上流位置に製品Ａが供給されて搬送経路３０に沿って箱状の製品Ａが搬送される装置である。搬送されてきた製品Ａは、搬送経路３０の所定位置に設けられた包材供給位置３１において包材Ｆが巻きつけられ、下流側の包装手段４に送られる。ここで、包材供給位置３１とは、包材繰出し手段１によって繰り出された包材Ｆと製品Ａの搬送経路３０とが交差する位置のことである。
【００１８】
包装装置の包装手段４は、包材供給位置１１のすぐ下流に設けられたターレット４１と、ターレット４１の後に搬送経路４０に沿って設けられた包装品の成形工程４２とが備えられている。包装手段４のターレット４１は、回転軸を中心に複数の製品収容ポケット４３が放射状に設けられた構成としてある。
【００１９】
包装手段４では、包材Ｆで前端耳折りして胴巻きされた製品Ａがターレット４１の製品収容ポケット４３に保持される。製品収容ポケット４３に保持された製品Ａは、回転により上下反転されながら包材Ｆが胴折りおよび胴シールされていく。このような製品収容ポケット４３やターレット４１を適用した包装装置としては、本出願人が先に出願して開示された「ターレット形包装装置（特開２００１−２７８２０９公報）」などがある。続いて、製品Ａは、包装品の成形工程４２において、包装手段の後端耳折り、下折り、上折り、サイドシールなどの各工程を通過することで、包材Ｆに覆い包まれ、検査、搬出工程などの次工程に移送されていく。
【００２０】
包材繰出し手段１は、リール１１に巻付けられた帯状の包材Ｆを包材繰出し経路１０に沿って連続して繰り出す構成である。この包材繰出し手段１には、包材Ｆを挟持して繰り出す一対の繰出しローラ１２と、この繰出しローラ１２を回転駆動する包材繰出しモータ１３と、が設けられている。さらに、包材繰出し手段１には、必要に応じて包装Ｆの開封を容易化するための開封テープＴを包材Ｆと重ね合わせて繰り出す機構と、製品Ａの搬送経路３０と交差する包材供給位置３１に切断された包材Ｆを位置決めするための搬送ベルト（図示せず）などが備わっている。
【００２１】
包材切断手段２は、繰り出された帯状の包材Ｆを切断するために包材繰出し経路１０の下流の位置に設けられる。この包材切断手段２は、回転しながら包材Ｆを切断するロータリーカッタ２０と、このロータリーカッタ２０を駆動するカッタ駆動モータ２１と、を有した構成である。また、包材切断手段２は、ロータリーカッタ２０の対面に後述する切断刃２２に係合する固定刃２３が設けられている。さらに、包材切断手段２には、必要に応じて、包材Ｆの切断端に開封テープＴの開封端を突片状に形成するための小口カッタ（図示せず）などが取り付けられる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る包装装置の包材切断手段の一部構成を示す図であり、（ａ）はロータリーカッタの概略図、（ｂ）は切断刃の角度を示す図、（ｃ）はロータリーカッタの側面断面図である。
図２（ａ）に示すように、ロータリーカッタ２０は、円筒状に形成されたローラ２４と、このローラ２４の外周面に装着される切断刃２２とを有した構成である。ロータリーカッタ２０の切断刃２２は、帯状の包材Ｆに対して直角より一定の角度をもたせてローラ２４に装着される。
【００２３】
ここで、包材切断手段２による包材Ｆの切断は、基本的に、連続して繰り出される包材Ｆに対して水平状の切断線に切断できることが要求される。すなわち、連続して繰り出される帯状の包材Ｆの切断には、包材Ｆを繰り出しながらその側端側から徐々に切断され、かつ、切断線が水平状に形成されることが好ましい。本実施形態の包材切断手段２は、繰り出される包材Ｆとともに、ローラ２４に斜めに装着された切断刃２２がカッタ駆動モータ２１によって制御された速度で回転する構成である。この構成により、ロータリーカッタ２０は、制御された切断時間で切断刃２２が回転しながら包材Ｆの側端側から接触していき、水平状に包材Ｆを切断していくことができる。
【００２４】
また、包材繰出し手段１の包材繰出しモータ１３と包材切断手段２のカッタ駆動モータ２１は、基本的に帯状の包材Ｆを水平状に切断できるように、繰出しローラ１２及びロータリーカッタ２０を制御して回転駆動させている。この包材Ｆの切断時における制御動作については後述する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る包装装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
上述したように、包材繰出し手段１及び包材切断手段２の各駆動モータ１３、２１は、任意の制御下での駆動速度が要求される。図３に示すように、包装装置は、包材繰出しモータ１３とカッタ駆動モータ２１の駆動速度を制御する制御手段５０が組み込まれた構成である。また、この制御手段５０の動作に係る構成として、速比入力手段５１、表示手段５２、繰出し用モータドライバ５３、カッタ用モータドライバ５４、エンコーダ５５などが備えられている。
【００２６】
制御手段５０は、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対する速比をもってカッタ駆動モータ２１の少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっている。ここで、速比ｋとは、包材繰出しモータ１３の駆動速度ＶＦに対するロータリーカッタ２０の切断刃２２の周速度ＶＣの比率であり、
ｋ＝ＶＣ／ＶＦ
として、数値データ化させて表すことができる。
また、制御手段５０には、作業員によって入力された速比データを記憶するメモリ５６（記憶手段）と、このメモリ５６に記憶された速比データに基づき制御命令を判断する演算装置５７と、が備えられている。
【００２７】
速比入力手段５１は、キーボードのような人手によってデータ入力が可能な機能を有した機器である。包装装置は、この速比入力手段５１によって、包材繰出しモータ１３に対するカッタ駆動モータ２１の速比データが作業員によって入力される構成である。速比入力手段５１から入力された速比データは、制御手段５０に送られてメモリ５６に保存される。また、表示手段５２は、包装装置の制御における速比などの各種データを表示する画像表示装置である。
【００２８】
繰出し用モータドライバ５３及びカッタ用モータドライバ５４は、制御手段５０から送信される制御命令を各駆動モータ１３、２１の回転駆動に速度変換する機器である。制御手段５０は、これら各モータドライバ５３、５４を介して、各駆動モータ１３、２１の回転駆動を容易に変更可能なシステムに構成してある。
【００２９】
エンコーダ５５は、包材繰出し手段１の包材繰出しモータ１３と包材切断手段のカッタ駆動モータ２１のそれぞれの回転をパルス信号に変換する回転角度検出器である。これらのエンコーダ５５は、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１付近に取り付けられるとともに、制御手段５０に電気的に接続されている。そして、エンコーダ５５からは、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１の回転に対応してパルス信号が出力される。制御手段５０は、このパルス信号の出力数をカウントすることによって、包材繰出しモータ１３及びカッタ駆動モータ２１の実質的な回転角度及び回転数を検出することができる。
【００３０】
ここで、包材繰り出しモータ１３の回転数Ａが検出されるとすると、包材繰り出しモータ１３の駆動速度ＶＦは以下の計算式から求められる。
ＶＦ＝（Ｌ×Ａ）／６０［mm／sec］
Ｌ：繰り出し長さ
制御手段５０では、演算装置５７によって包材繰出しモータ１３の駆動速度が算出されて、メモリ５６に保存されるとともに、定期的に書き換えられていく。
【００３１】
また、制御手段５０の演算装置５７によって算出された包材切断時におけるロータリーカッタ２０の切断刃２２の理論的な周速度ＶＣは、以下の計算式によって求められる。
まず、図２（ｂ）から、切断刃上下距離ｈを求めると切断刃傾斜角αとの関係から次のようになる。
ｈ＝Ｂ×sinα［mm]
Ｂ：切断刃の長さ
【００３２】
そして、切断開始から切断終了までの時間を切断時間ｔｃｕｔとすると、
ＶＦ×ｔｃｕｔ＝ｈ
が成り立つときに切断線が水平となる。よって、切断線が水平になるための切断時間は、
ｔｃｕｔ＝ｈ／ＶＦ
となる。
【００３３】
ここから、切断線が水平となるための切断刃の理論的な回転角速度ωｃｕｔは以下の式から求められる。
ωｃｕｔ＝（θ×π／１８０）／ｔｃｕｔ［rad/sec]
θ：切断開始から切断終了までの切断刃回転角度
【００３４】
よって、ロータリーカッタ２０の切断刃２２の理論的な周速度ＶＣは、図２（ｃ）中のローラ２４の中心から切断刃２２の刃先までの円半径をｒｃとすると以下のようになる。
ＶＣ＝ｒｃ×ωｃｕｔ［mm/sec]
以上の計算式から、切断刃２２の理論的な周速度ＶＣが求められる。
【００３５】
さて、包材切断手段の各装置では、既述したように組付け誤差等により、前記計算式から求められた理論的な周速度では包材の切断線が水平状にならないことがある。
また、包装装置では、既述したように、包材Ｆと製品Ａを同時に保持する製品収容ポケット４３毎の組付け誤差や寸法誤差がシール時のズレに影響する。したがって、切断される包材Ｆは、切断線が水平状となるよりも、製品収容ポケット４３毎にズレの状態が補正された切断線となることが望まれる。
【００３６】
本実施形態の包装装置は、速比入力手段５１を製品収容ポケット４３毎に、包材繰出しモータ１３の駆動速度に対するカッタ駆動モータ２１の速比データを入力する構成としてある。また、メモリ５６は、製品収容ポケット４３毎に、入力された速比データを記憶する構成である。この速比データは、作業員が製品収容ポケット４３毎に成形された包装品を目視して入力され、メモリ５６に記憶される。この構成により、製品収容ポケット４３を交換した場合、交換した製品収容ポケット４３のみの速比データを計測、入力することで容易にデータを変更することができる。
【００３７】
作業員は成形された包装品の微妙なズレに対して、そのズレを補正する速比データを製品収容ポケット４３毎に入力することとなる。例えば、本実施形態では切断刃２２は包材Ｆを開封テープＴ側から切断するので、図６（ｂ）に示すように、包装品の外側包材端の開封テープＴの反対側が目視上でオーバーしている場合は、ロータリーカッタ２０による切断時間が長いことを意味している。つまり、包装品成形時の速比よりも大きい速比データを入力することで包材Ｆの切断時間が短く調節される。逆に外側包材端の開封テープＴ側がオーバーしている場合は、ロータリーカッタ２０による切断時間が短いことを意味している。このため、包装品成形時の速比よりもやや小さい速比データを入力することで包材Ｆの切断時間が長く調節される。なお、外側包材端がはみ出ていると、内側包材端も傾き、包材端同士の重なりが狭くなってシール不良になる。
【００３８】
包装装置の制御手段５０は、製品Ａの収容位置に配置された製品収容ポケット４３に対応する速比データをメモリ５６から呼び出し、この速比データに基づきカッタ駆動モータ２１の駆動速度を制御している。よって、カッタ駆動モータ２１は、入力された速比データに基づいて、製品収容ポケット４３毎に異なる駆動速度が指示されることになる。包装装置は、以上のような構成によって、包材切断手段の各装置や製品収容ポケット４３等によるズレを補正する切断が行え、精度の高い包装が実現される。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る包装装置における制御手段の初期設定を示すフローチャートであり、図５は、同じく制御手段の動作を示すフローチャートである。
以下、本実施形態の包装装置の制御動作の一例について、初期状態の設定と実施段階の動作に分けて説明する。
図４に示すように、包装装置の起動時には、まず制御手段５０および各駆動装置が初期状態に設定される（ステップＳ１）。
【００４０】
次に、メモリ５６に記憶されている速比データが自動的に検索される（ステップＳ２）。この検索結果から、作業員はこれから包装する製品Ａに対する製品収容ポケット４３の速比データが記憶されているかを表示手段５２から確認することができる。そして、作業員は、包装装置の初期の設定を終了して包装実施段階に進むか、さらに初期状態の設定を進めていくかを選択する。
【００４１】
初期の設定を継続する場合、製品収容ポケット４３の速比データの計測がそのまま開始される。そして、計測されるべきターレット４１の製品収容ポケット４３が包材供給位置３１の下流となる搬送経路４０上に配置される（ステップＳ３）。次に、製品搬送手段３によって製品Ａが包材供給位置３１に搬送されてくる（ステップＳ４）。
【００４２】
包材供給位置３１には、包材繰出し手段１及び包材切断手段２によって切断された包材Ｆが繰り出される（ステップＳ５）。なお、このとき切断された包材Ｆによる包装が速比データ入力の基準となるため、包材Ｆは切断線が水平状に切断されることが好ましい。包材Ｆを水平状に切断させて製品Ａに巻くことにより、成形される包装品のズレが判別しやすくなるからである。したがって、包材繰出しモータ１３とカッタ駆動モータ２１の速比は、切断刃２２の傾斜角αを基に包材Ｆが水平状に切断される基準の速比としてある。
【００４３】
次に、製品Ａ及び包材Ｆが包装手段４に押し出され、計測される製品収容ポケット４３に保持される（ステップＳ６）。保持後、ターレット４１が回転して包材Ｆを胴折りし、さらに包装品の成形工程４２に沿って包装品が成形されていく（ステップＳ７）。ここで、速比を計測する製品収容ポケット４３があるかが判断される（ステップＳ８）。計測されるべき製品収容ポケットがある場合は、ステップＳ３からＳ７までのステップを連続的に繰り返し、複数の包装品を成形していくことができる。
【００４４】
この後、作業員は、ステップＳ３からＳ７までのステップで成形された包装品を取り出して、包材Ｆのシールの状態を確認する。そして、包装状態を確認した作業員から速比入力手段５１に補正する速比データが入力される。入力された速比データは、制御手段５０のメモリ５６に送られて製品収容ポケット４３の情報として記憶される（ステップＳ９）。
以上のようなステップをふむことで、製品Ａの包装前の初期設定がなされる。なお、包装装置の速比の調整は、一つの製品収容ポケット４３に対してステップＳ３からＳ８までのステップを何度か繰り返して、複数の包装品の包装状態を確認し、より正確な速比データを得ることが好ましい。
【００４５】
次に、製品を実際に包装する実施段階について説明する。
図５に示すように、製品Ａの包装実施段階では、まず、制御手段５０および各駆動装置が包装実施段階の初期状態に設定される（ステップＳ１１）。この初期状態とは、メモリ５６から制御手段５０における各製品収容ポケット４３に基づいた速比データや演算式の呼び出し、または各駆動装置を稼働状態に待機させるなど包装稼働状態への設定である。このとき、速比データは、各製品収容ポケット４３に対応した順番に並べられ、さらに、演算式によって速比データに基づいたロータリーカッタ２０の駆動速度が換算されてある。
【００４６】
初期状態に設定された後、帯状の包材Ｆが包材繰出しモータ１３の制御された駆動速度によって連続して繰り出される（ステップＳ１２）。このときの包材繰出しモータ１３の駆動速度は、エンコーダ５５によって計測されており、実施段階での正確な速度が測定され、演算装置によって自動的に調節されることができる。
【００４７】
次に、包材供給位置３１の下流に待機してある製品収容ポケット４３に対応したロータリーカッタ２０の駆動速度の制御命令が、カッタ用モータドライバ５４に送信される（ステップＳ１３）。そして、カッタ用モータドライバ５４が制御命令に則した速度でカッタ駆動モータ２１を回転駆動させる（ステップＳ１４）。カッタ駆動モータ２１を回転駆動により、ロータリーカッタ２０が制御された速度で回転し、所定の切断時間で包材が切断される（ステップＳ１５）。
【００４８】
さらに、ロータリーカッタ２０によって切断された包材Ｆが搬送ベルトによって包材供給位置３１に繰り出される（ステップＳ１６）。また、包材供給位置３１には、製品搬送手段３によって製品Ａが搬送経路３０から搬送される（ステップＳ１７）。
【００４９】
次に、製品Ａ及び包材Ｆが包材供給位置３１から包装手段４に押し出され、計測される製品収容ポケット４３に保持される（ステップＳ１８）。保持後、包装手段４におけるターレット４１及び包装品の成形工程４２にそって包装品が成形される（ステップＳ１９）。さらに、以上のようにステップＳ１３からＳ１８までのステップを製品Ａ毎に繰り返すことで、製品Ａが連続的に包装されていくこととなる（ステップＳ２０）。
【００５０】
このように、本発明の包装装置によれば、製品Ａの包装を連続して行うことができ、さらに製品Ａの包装状態のズレが補正された状態で包装することができる。また、速比データは、製品Ａの包装状態を包装実施中に確認することで、包装時の全体的な作業能率を低下させず、容易に変更させることも可能である。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるわけではなく、種々の応用例または変形例があることは勿論である。以下に本発明の包装装置の変形例について説明する。
【００５２】
〔変形例１〕
実施形態に係る包装装置は、制御手段５０を交換可能な製品収容ポケット４３毎に速比データを記憶する構成としたが、制御手段５０は交換可能なターレット４１毎に速比データを記憶する構成としてもよい。ターレット４１毎の速比データを記憶することにより、包装する製品のサイズや形状の変更等により包装装置のターレット４１自体を交換しても、あらかじめ保存してある速比データを呼び出して使用することができる。このため、二度目以降のターレット４１の交換作業時における速比データの設定等に手間がかかることがない。
【００５３】
〔変形例２〕
また、本発明の包装装置は、包装手段４においてターレット４１を用いない製品Ａと包材Ｆの搬送方法で構成されてあってもよい。例えば、プッシャに製品Ａを載せて平面的に搬送する場合、包装手段４は、プッシャが製品収容ポケット４３と同一機能であると考えられるため、そのプッシャ毎の速比データを制御手段５０に記憶する構成とすれば、実施形態と同じように包装状態のズレを調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る包装装置の概要を示す全体構成の斜視図である。
【図２】本実施形態に係る包装装置の包材切断手段の一部構成を示す図であり、（ａ）はロータリーカッタの概略図、（ｂ）は切断刃の角度を示す図、（ｃ）はロータリーカッタの側面断面図である。
【図３】本実施形態に係る包装装置の制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る包装装置における制御手段の初期設定を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る包装装置における制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】包材によってＤＶＤパッケージを包装した状態を示す斜視図であり、（ａ）は包装が正常のＤＶＤパッケージ、（ｂ）は包装が不良のＤＶＤパッケージである。
【符号の説明】
【００５５】
１：包材繰出し手段、２：包材切断手段、３：製品搬送手段、４：包装手段、
１０：包材繰出し経路、１１：リール、１２：繰出しローラ、１３：包材繰出しモータ、
２０：ロータリーカッタ、２１：カッタ駆動モータ、２２：切断刃、２３：固定刃、２４：ローラ、
３０：搬送経路（製品搬送手段）、３１：包材供給位置、
４０：搬送経路（包装手段）、４１：ターレット、４２：包装品の成形工程、４３：製品収容ポケット、
５０：制御手段、５１：速比入力手段、５２：表示手段、５３：繰出し用モータドライバ、５４：カッタ用モータドライバ、５５：エンコーダ、５６：メモリ、５７：演算装置、
Ａ：製品、Ｆ：包材、Ｔ：開封テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の包材を包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段と、前記包材供給位置へ供給される帯状の包材を所定の長さ毎に切断する包材切断手段と、製品を搬送経路に沿って前記包材供給位置へ搬送する製品搬送手段と、製品の搬送経路上であって前記包材供給位置の下流側に設けられ包材によって製品を包装する包装手段と、を備えた包装装置において、
前記包材繰出し手段は、包材を挟持して繰り出す一対の繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する包材繰出しモータとを含み、
前記包材切断手段は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタと、このロータリーカッタを駆動するカッタ駆動モータとを含み、
更に、前記包材繰出しモータと前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する速比をもって前記カッタ駆動モータの少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっており、
かつ、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する速比入力手段と、当該入力された速比データを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段に記憶された速比データに基づき前記制御手段が前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【請求項２】
回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成された請求項１の包装装置において、
前記速比入力手段は、前記製品収容ポケット毎に、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、
前記記憶手段は、前記製品収容ポケット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、
前記制御手段は、製品の収容位置に配置された製品収容ポケットに対応する速比データを前記記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づき前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【請求項３】
回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成され、かつ、当該ターレットが交換可能な構成をした請求項１の包装装置において、
前記速比入力手段は、前記ターレット毎に、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、
前記記憶手段は、前記ターレット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、
前記制御手段は、前記回転軸に装着されているターレットに対応する速比データを前記記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づき前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【請求項１】
帯状の包材を包材供給位置へ連続して供給する包材繰出し手段と、前記包材供給位置へ供給される帯状の包材を所定の長さ毎に切断する包材切断手段と、製品を搬送経路に沿って前記包材供給位置へ搬送する製品搬送手段と、製品の搬送経路上であって前記包材供給位置の下流側に設けられ包材によって製品を包装する包装手段と、を備えた包装装置において、
前記包材繰出し手段は、包材を挟持して繰り出す一対の繰出しローラと、この繰出しローラを回転駆動する包材繰出しモータとを含み、
前記包材切断手段は、周面に切断刃が設けられたロータリーカッタと、このロータリーカッタを駆動するカッタ駆動モータとを含み、
更に、前記包材繰出しモータと前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御する制御手段を備え、当該制御手段は、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する速比をもって前記カッタ駆動モータの少なくとも切断動作時の駆動速度を制御する構成となっており、
かつ、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する速比入力手段と、当該入力された速比データを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段に記憶された速比データに基づき前記制御手段が前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【請求項２】
回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成された請求項１の包装装置において、
前記速比入力手段は、前記製品収容ポケット毎に、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、
前記記憶手段は、前記製品収容ポケット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、
前記制御手段は、製品の収容位置に配置された製品収容ポケットに対応する速比データを前記記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づき前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【請求項３】
回転軸を中心に複数の製品収容ポケットが放射状に設けられたターレットで前記包装手段が構成され、かつ、当該ターレットが交換可能な構成をした請求項１の包装装置において、
前記速比入力手段は、前記ターレット毎に、前記包材繰出しモータの駆動速度に対する前記カッタ駆動モータの速比データを入力する構成となっており、
前記記憶手段は、前記ターレット毎に、入力された速比データを記憶する構成となっており、
前記制御手段は、前記回転軸に装着されているターレットに対応する速比データを前記記憶手段から呼び出し、当該速比データに基づき前記カッタ駆動モータの駆動速度を制御することを特徴とする包装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２０４１３９（Ｐ２００７−２０４１３９Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４２６（Ｐ２００６−２８４２６）
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月６日（２００６．２．６）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
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