熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置及びその方法
【課題】溶着する形状が異なっていても、超音波加工具を別々に用意する必要がなく、単一の加工具で種々の形状の溶着加工ができ、少ロット、多種加工が容易とし、装置を連続運転しながら溶着ができ、振動及び騒音の少ない装置及び方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性袋素材原反Ｆを搬送する搬送ローラ１３の上流側に、原反の外側位置より、原反の中間位置まで達する受けローラ１５が原反外位置で片持ち支持してある。この受けローラ１５と平行に往復移動可能に超音波溶着装置２０が設けてある。この超音波溶着装置２０のホーン２１先端の加工具１７は前記原反Ｆの搬送中に前記受けローラ１５とによって、原反Ｆを挟み原反Ｆの搬送中に原反の幅方向に移動可能とする。
【解決手段】熱可塑性袋素材原反Ｆを搬送する搬送ローラ１３の上流側に、原反の外側位置より、原反の中間位置まで達する受けローラ１５が原反外位置で片持ち支持してある。この受けローラ１５と平行に往復移動可能に超音波溶着装置２０が設けてある。この超音波溶着装置２０のホーン２１先端の加工具１７は前記原反Ｆの搬送中に前記受けローラ１５とによって、原反Ｆを挟み原反Ｆの搬送中に原反の幅方向に移動可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は数枚重ねた熱可塑性袋素材原反を超音波溶着装置を用いて、溶着する装置及びその方法に関するものであって、特に溶着か工具を溶着部の形状に合わせて、その都度製造する必要がなく、同一の加工具で、複雑な形状の溶着ができるようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の超音波溶着装置を用いた溶着装置は、極狭い面積の溶着か、或いは特殊な形状の溶着に限られ、異なるパターンの溶着はできないものであった。
例えば特許文献１に示すように、超音波溶着装置を原反の幅方向に移動させる為に、特殊な円筒形の加工ローラ周面に目的の加工形状に合致させた加工刃を形成し、他方この加工刃の加工ローラ周面上の形状に習って、超音波ホーンが原反の幅方向に移動させる為の円筒カムを別に設けるなど、徒に装置を複雑にし、且つ加工形状は特定され、他の形状の加工はできない。
また、特許文献２記載のものは加工形状にエンボス加工を施した受けローラを設け、これにローラの幅一杯の超音波振動する加工具を接触させたものであるが、特許文献１同様に他の形状の溶着はできないし、細長い加工具を超音波振動させる構造は複雑で、溶着が均一にできる様にするには高度の技術が必要であるし、エンボスローラが損耗毎に、作り替えねばならず、全体として高価な装置となる。
また従来の製袋装置乃至包装装置においては原反は殆どが特許文献３に見られるよう間歇搬送であり、装置の振動及び騒音の原因になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平6−２９７６０８号公開特許公報
【特許文献２】特開２００２-３８３１８号公開特許公報
【特許文献３】特開平９−３２３７０８号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は熱可塑性袋素材原反を溶着する形状が異なっていても、これに対応する超音波加工具を別々に用意する必要がなく、単一の加工具で種々の形状の溶着加工ができ、少ロット、多種加工が容易となり、更に装置を連続運転しながら溶着ができ、装置の運転が従来のものに較べ、格段に振動及び騒音の少ない熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置及びその方法を市場に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を達成するために、この特定発明は熱可塑性袋素材原反を一定方向に搬送する一対挟持型の搬送ローラが機枠に位置固定に備へ、この搬送ローラに依る原反の搬送方向を基準として、上流側に原反の外側位置より、原反の少なくとも中間位置まで達する受けローラが原反外位置で片持ち支持乃至両端支持によって、前記機枠に回転自在に装備してあり、前記原反の外側には前記受けローラと平行にガイド部材が前記機枠に固定してあり、このガイド部材にスライドする溶着装置ブロックが備えてあり、この溶着装置ブロックには超音波型溶着装置の本体部分が前記受けローラに対して接離可能に装備してあり、前記本体部分より伸びるホーンの先端の加工具は前記受けローラ周面に接離可能に装備してあり、且つ前記本体部分は溶着装置ブロックと共に搬送ローラの駆動中に幅方向に移動可能としてあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置とする。
【０００６】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置は前記搬送ローラは可変速回転可能なパルスモータ乃至エンコーダ付のサーボモータよりなる第１駆動手段によって駆動可能としてあり、前記溶着装置ブロックは前記機枠に設けてあるタイミングベルトのガイド部材と平行な部分に連結してあり、前記タイミングベルトと噛合う歯車軸には前記機枠に装備したパルスモータ型乃至エンコーダ付の正逆可変速回転可能なサーボモータよりなる第２駆動手段が連結してあり、前記溶着装置ブロックは前記第２駆動手段によって、前記原反の幅方向に移動可能としてあることを特徴とする。
【０００７】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置は前記請求項１記載の前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に、前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置本体部が溶着ブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、溶着装置ブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする。
【０００８】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置には搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する溶着装置ブロックの幅方向移動速度の比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする。
【０００９】
また前記の課題を達成するために、この関連の方法発明は前記搬送ローラで連続搬送される２枚乃至４枚重ねの前記熱可塑性袋素材原反の搬送中において、これを前記受けローラ周面に接触させ、前記受けローラとは原反の反対側より超音波溶着装置のホーン先端の加工具を接触させて、これを前記原反の幅方向に移動させて前記２乃至４枚の原反を幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をすることを特徴とする熱可塑性袋素材原反を超音波型溶着する方法とする。
【００１０】
また前記の課題を達成するために、この関連の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着する方法発明は前記請求項５記載の前記原反に幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をする方法は数値制御装置を用い、これに前記原反を搬送する搬送ローラの回転速度を基準として、超音波溶着装置の幅方向の正又は負の移動方向、移動速度、移動範囲及び超音波溶着装置の作動不作動を予めプログラムとして前記数値制御装置に入力し、且つ設定し、このプログラムに基づき、前記数値制御装置よりの指令に基づき、超音波溶着装置を運行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前記の特定においては発明は前述のように構成しているから、搬送ローラを連続回転させて、前記２枚ないし４枚の原反を連続して一方向に搬送しながら、前記ホーンを超音波振動させながら、先端の加工具を受けローラ周面に圧接すると、その超音波振動は加工具を介して受けローラに掛合している原反に伝播して、前記加工具と受けローラで挟まれている原反の重なっているフイルム部分は溶着され、溶着装置全体を受けローラの長さ方向に移動させると溶着される部分は原反の幅方向に順次線状に形成され、その方向は前記原反の搬送速度と前記溶着装置の受けローラの軸方向への移動速度の合成方向となり、45度傾斜、３０度傾斜、半円形状など溶着形状など、任意の形状に溶着できる。
従って、溶着部の形状ごとに、それに対応した形状の加工具を製造したり、工具の取替えを必要としない。
【００１２】
前記の特定発明の第１駆動手段と第２駆動手段は共にパルスモータ型乃至エンコーダ付のサーボモータによって形成してあるから、これらの回転速度同士の比が容易に数値決定でき、操作プログラムの作成、設定が容易であるだけでなく、これらサーボもモータの回転角を前述のパルスモータ乃至エンコーダから発せられるパルスを計数することによって、実際の原反の送り寸法及び加工具の移動寸法が計測でき、制御が容易であり、且つ正確な寸法及び形状の溶着が可能となる。
【００１３】
前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置の本体部分がスライドブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、スライドブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする発明は動作が迅速で機構も簡素である。
【００１４】
前記搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する超音波溶着装置の原反の幅方向つまり、受けローラの長さ方向への移動速度比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする発明においては、溶着部の形状の変更に対応して、制御装置の入力部より、溶着形状に合った情報、及び運行プログラムを設定でき、実行させることが出来る。
前記制御装置へのプログラムの入力はその入力部よりその都度入力しても、或いは予め複数のプログラムを入力しておき、必要に応じて、その内の任意のプログラムを選択する方法を用いてもよい。
【００１５】
方法発明を実施することにより各種の形状の溶着が加工具を取り替えることなく、且つ原反搬送を継続しながら加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】代表的な実施態様の装置の一部原理的な正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】他の装置の実施態様を示す一部原理的な正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】袋の形状の一例を示す正面図である。
【図６】は袋の溶着工程を示す説明図である。
【図７】図３の装置を用いたガーメントバッグの製造工程を示す正面図である。
【図８】種々の溶着部形状の例を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明を前記請求項４記載の装置発明において、請求項６記載の方法を実施する場合について説明する。
図１の装置において、Ｆは熱可塑性合成樹脂をインフレーション方式により扁平チューブに成形し更に両側よりガゼット折込した原反であり、両側より折り込まれたガゼット折込１１のガゼット底１２は殆ど接触するばかりに折り込まれた正ガゼット折り込み帯である。
この原反Ｆは一対挟持型の機枠14に支持された搬送ローラ１３によって搬送される。
前記搬送ローラ１３はパルスモータ型乃至エンコーダ付のモータサーボたる第１駆動手段Ｍ１により、任意の速度で原則として連続搬送される。しかし、袋を製造する１袋分の長さＬの途中において、一時停止乃至殆ど停止に近い低速度搬送することを妨げるものではない。
前記搬送ローラ１３に依る原反Ｆの搬送方向を基準として、前記搬送ローラ１３より上流側の前記機枠１４には前記搬送ローラ１３と軸線が平行な受けローラ１５が設けてあり、図１の例においてはそれぞれ原反Ｆの幅よりも外側の位置において、前記機枠１４に片持ち支持してあり、受けローラ１５の先端部は前記原反Ｆのガゼット折り込み１１の中に側方より挿入してある。
【００１８】
図１及び図２に示す実施態様においては前記受けローラ１５は前記ガゼット折り込み１１内にそれぞれ表裏２本ずつ左右二組設けてあり、２本一組の受けローラ１５は相互に接触せず平行に設けてあり、原反Ｆと接触しながら、原反Ｆの搬送方向に強制駆動されている。通常搬送ローラ１３と機械的若しくは電気的に同一周速度で駆動するよう連結してある。つまり表裏一組の受けローラ１５は相互に逆回転する。
これら全ての受けローラ１５の周面は研磨仕上げされた周面に細かい碁盤目乃至篭目状の凹凸が刻まれた鋼ローラである。
【００１９】
これら各受けローラ１５の上流側位置の機枠１４には前記搬送ローラ及び受けローラ１５と軸線が平行な案内ローラ１６が設けてあり、前記原反Ｆはその供給部(図示してない)から案内ローラ１６に掛合して一対挟持型の搬送ローラ１３に通し、途中前記の原反Ｆのガゼット折込み１１の中に前記の片持ち支持されている受けローラ１５が原反Ｆの側縁から挿入して、各受けローラ１５の先端はそれぞれガゼット底１２近傍まで挿入する。前記案内ローラ１６よりも上流側において、前記原反Ｆには若干の制動が加えてあり、原反Ｆに緊張が加えてある。
このようにすると、原反Ｆは緊張しており、ガゼット折込み１１の２枚重ねのフイルムは各受けローラ１５周面で相互に密着する。
【００２０】
前記各受けローラ１５(１５a、１５ｂ)の設けてある位置に対抗して、これらと平行なガイド部材（図示では２本のガイドバー）２４が原反Ｆの外側に位置して機枠１４に固定してあり、このガイド部材２４に超音波溶着装置２０を備えたスライドブロック２３が往復摺動自在に摺動自在に設けてあり、超音波溶着装置２０の超音波振動するホーン２１は前記受けローラ１５a、１５ｂ周面に向けてあり、各ホーン２１の先端には加工具１７a、１７ｂが取り付けてある。
前記スライドブロック２３の一部は機枠１４に設けたタイミングベルト２５の前記ガイド部材２４と平行な部分に連結してあり、タイミングベルト２５と歯合する歯車２６の回転軸２７には第２の駆動手段Ｍ２たる第２のサーボモータＭ２が連結してある。
このサーボモータＭ２はパルスモータ型乃至エンコーダ付の可逆回転可能なモータである。
【００２１】
前述の超音波溶着装置２０の本体部分２２は前記スライドブロック２３に対して、前記対応する受けローラ１５に対して接離可能に装備してあり、図２の例においてはリンク機構２８によって連結してあって、本体部分２２はスライドブロック２３に装備した接離駆動手段の一種であるソレノイド２９（２９a、２９ｂ）によって、ホーン２１の先端の加工具１７aが受けローラ１５に接離するように設けてあり、各加工具１７が対応する受けローラ１５から最も離反した間隔は大きくとも５ｍｍ好ましくは２ｍｍ程度がよい。
【００２２】
Ｃは制御装置であり、通常市販されている３軸制御可能な数値制御装置〔ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はＣＮＣ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御装置〕を用い、一袋乃至１サイクル加工する加工プログラム情報を入力する。
即ち、その入力部４１よりＹ軸制御として、前記第１のサーボモータＭ１の発停及び速度を入力設定し、且つＸ軸制御として、第２サーボモータＭ２の作動不作動のタイミングを第１サーボモータＭ１から発せられるパルスの特定パルス数毎とし、同時に回転方向を特定し、その特定された回転方向により、前記ソレノイド２９a、２９ｂが作動不作動の２位置制御をＺ軸制御とし、且つ超音波溶着装置２０のホーン２１が作動して、加工具１７が各受けローラ１５周面上に重なる原反Ｆを圧接しながら超音波振動を与える情報を制御装置Ｃの入力部４１から入力し、入力された情報は表示部４２に表示される。
図１乃至図４において、破線結合は機械的ないし電気的に同期していることを示し、二点鎖線は情報の伝達を示し、その矢印は情報伝達方向を示す。
更に具体的に説明すれば、前記第２サーボモータＭ２から発せられるパルス数を特定し、超音波溶着装置２０の原反Ｆの幅方向への移動範囲を特定し、原反Ｆの側縁から、ガゼット底１２近傍まで達する第２サーボモータＭ２から発せられるパルス数を制御装置Ｃにフィードバックさせ、制御装置Ｃ内の計数完了判断手段により、計数完了を判断し、その計数完了信号により、制御装置Ｃより前記ソレノイドを消磁指令信号を発して、同時にホーン２１の超音波振動を止め、これを不作動とし、同時に前記超音波溶着装置２０を受けローラ１５から離反させ、且つ、更に第２サーボモータＭ２を逆転させ、前記超音波溶着装置２０を元位置に復帰させて停止させる一連のプログラムを入力し、設定して、Ｙ軸制御を除いて、他のプログラムは繰り返し実行するプログラムを入力する。
前述の制御装置Ｃへの作動プログラムの入力方法は一例であり、使用される制御装置の入力方法に従えばよく、前記の入力方法に限定されるものではなく,要は作動プログラムが入力され、各部の作動が設定通り実行されればよい。
【００２３】
このようにして原反Ｆをその供給部から案内ローラ１６に掛合し、一対挟持型の搬送ローラ１３に供給し、案内ローラ１６と搬送ローラ１３の間において、片持ち支持された受けローラ１５をそれぞれ表裏に一本ずつ２本左右二組挿入し、これら受けローラ１５の各先端がガゼット底１２近傍に達するよう位置させ、これら受けローラ１５の位置を機枠１４に対して，位置固定する。
而して、全装置を運転すると、原反Ｆが所定寸法搬送され、袋毎の起点から特定の寸法搬送されるごとに、搬送中の原反Ｆはその側縁から超音波振動を開始し、ソレノイド２９a、２９ｂが作動して、加工具１７が各受けローラ１５上の２枚のフイルムは各受けローラ１５周面に押圧されて、２枚のフイルムは溶着され、超音波溶着装置２０が設定された位置まで進行したところで、ソレノイド２９a、２９ｂは消磁して、後退して第２サーボモータＭ２は逆転し、超音波溶着装置２０は元位置に復帰する。
以下この作用を一袋の起点を第１サーボモータＭ１のパルスを計数しては繰り返し実行される。
【００２４】
前述の超音波溶着装置２０の移動速度を原反Ｆの搬送速度と同一なるように、各サーボモータＭ１及びＭ２を設定すれば、前記ガゼット折込み１１に形成される溶着部６０の傾斜角は流れ方向に対し４５度となり、原反Ｆの搬送速度を超音波溶着装置２０に移動速度より速くすれば４５度以上の傾斜した溶着部６０が形成され、袋Ｂを広げれば、角底袋の底は角錐形状となり、例えば底部が角錐ホッパー形状のコンテナの内袋の製造に適する。
【００２５】
図６のＴに示す両側溶着で底ガゼットの袋のガゼット折込み１１部分を溶着する態様においては、各袋が横方向に連続するように加工する。即ち図６のＴ１に示すように広幅のフイルム帯を順次幅を狭く２枚折にし、折り曲げ縁を更に内側に折り込んでガゼット折込み１１を形成した原反Ｆを用いる。
前記制御装置Ｃへのプログラム入力は起点５０をスタート点と設定し、一袋幅Ｗを１サイクルとし、第１のサーボモータＭ１が発するパルス数で設定する。このとき超音波溶着装置２０はガゼット折込み１１側の原反Ｆのすぐ外側の位置をスタート位置と設定する（図６のＴ１の中の符号５０参照）。
原反Ｆが搬送され、第１のサーボモータＭ１の回転によって発生する任意のパルスをスタート信号とし、これと同時に前記の超音波溶着装置２０は第２のサーボモータＭ２により原反Ｆ上に移動し、これと同時にホーン２１は作動し、ソレノイド２９a、２９ｂは励磁して、加工具１６a、１６ｂによって２枚のフィルムは受けローラ１５a、１５ｂに圧接される。
原反Ｆに表示してある一袋毎に繰り返し模様、文字その他のレジスタマークを光学的センサで検出した信号を各プログラム開始の起点信号としてもこの発明としては同じである。
【００２６】
前記の超音波溶着装置２０の移動速度は搬送ローラ１３に依る原反Ｆの搬送速度と同一に設定する。また移動寸法は第２のサーボモータ由来のパルス数により設定し、その終端において、第１のサーボモータＭ１が発する極わずか２~５パルス数間、第２のサーボモータＭ２を停止すべく設定をし、次いで、前記第２のサーボモータＭ２を前と同速度で逆転させ、前記超音波溶着装置２０を反対方向に移動させようにする。
このように制御装置Ｃに入力し、運転すると、超音波溶着装置２０は原反Ｆの幅方向にガゼット折込み１１の幅内において、一往復し、溶着部６０a及び６０ｂは横向き山形乃至く字状に頂部分が搬送方向に連続して溶着される。
超音波溶着装置２０は順次受けローラ１５上を移動し原反Ｆの外側に出る位置を別に設けたセンサ(図示していない)において検出し、この検出信号を制御装置Ｃにフィードバックし、この入力信号を指令信号として、ホーン２１の作動を停止させ、ソレノイド２９a、２９ｂを消磁させ(必ずしも消磁せず連続作動でもよい)、１サイクル終了する方法であってもこの発明の方法の制御装置Ｃを用いる方法の概念に含まれる。
以下原反Ｆが一袋ピッチ搬送される毎、搬送ローラ１３に由来するパルスが設定数計数するごとに、この操作は繰り返される。
【実施例１】
【００２７】
図３に示すものであって、前記の実施態様に示した装置とは若干異なり、請求項１記載の装置発明の一実施例である。
異なる点は、受けローラ１５が片持ちローラではなく、原反Ｆの通路の外側位置で両端支持されている構造と、この一本の受けローラ１５に対して２台の超音波溶着装置２０が対峙して設けてあり、これらを左右移動させる機構、受けローラ１５への接離機構は前記の実施態様に示したものと同じである。
また制御装置Ｃ及びプログラムの入力方法並びに実行方法も同じである。
この実施例１においては、原反Ｆとしては２枚重ねの熱可塑性フイルム帯、或いはその内の一枚が熱可塑性の不織布、などより複雑な形状の溶着部６０を形成するときに用いる。
例えば、ガーメントバッグを製造するときなど(図７参照)、片面はフィルム、他方は不織布よりなる２枚重ねの原反Ｆを案内ローラ１６から受けローラ１５に架け搬送ローラ１３に供給する。
他方制御装置Ｃにはガーメントバッグの肩に相当する２次曲線部分に相当する部分及び両側直線部分を溶着する部分の作動プログラムを入力する。
【００２８】
このようにして、実施例１の装置を運転すれば、原反Ｆが所定長さ送られる毎、両側の超音波溶着装置２０は原反Ｆの両側縁位置に移動し、その部分において、受けローラ１５とによって原反Ｆを挟持すると同時に、ホーン２１は超音波振動し、幅方向への移動は一端停止し、原反Ｆの搬送に伴って、原反の両側縁をその長手方向に順次溶着し、両溶着部６０ｃを形成し、ガーメントバッグの肩部分５３まで到達した信号により、その肩は予め入力された運行プログラムに従って、超音波溶着装置２０は内側にゆっくり若しくは急速に移行して、溶着終点位置５４まで移行し、２次曲線形状の肩部溶着部６０ｄが形成され、前記超音波溶着装置２０の加工具１７は受けローラ１５から離反し、同時にホーン２１は超音波振動は停止され、超音波溶着装置２０は第２のサーボモータＭ２の逆転により、原反Ｆの外側位置まで復帰し、停止する。
以下原反が１サイクル寸法Ｌ搬送するたびに、この動作が繰り返される。
【実施例２】
【００２９】
装置としては、図１または図３の装置を用い、原反Ｆとしては実施例１と同様に広幅の熱可塑性フラットフィルムを２枚重ねたものを用いる。主として、エアマット、空気袋型の玩具などを製造するときに用いる。
溶着部６０の形状は例えば図８のＰ，Ｏ及びＲに示すような複雑な形状の場合は、曲線部分は函数で入力、或いはコンピュータによる図形画描例えばＣＡＤによる図形情報を制御装置Ｃにその入力部４１より入力する。而してこの入力情報に基づいて、左右に速度調整しながら実行し、目的の形状の溶着形状を得る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は溶着作業が比較的少ロット、多種作業に適し、肥料、飼料などの粒,顆粒、ペレット、その他塩，砂糖などの結晶粒などを収納する硬質コンテナー、布製などの柔軟なコンテナーの内袋、殊に角底の形状がフラットのものは勿論ホッパー形状の袋で、その傾斜角が多種にわたるもの、その他エアマット、浮き袋型の玩具、ガーメントバッグ、など複雑な溶着部の形状の溶着加工に数多くの加工具を必要としないで加工できる。
【符号の説明】
【００３１】
Ｆ 原反
Ｍ１ 第１のサーボモータ
Ｍ２ 第２のサーボモータ
Ｃ 制御装置
Ｂ 袋
Ｌ 一袋の長さ
Ｗ 一袋の幅
１１ ガゼット折込み
１２ ガゼット底
１３ 搬送ローラ
１４ 機枠
１５、１５a、１５ｂ 受けローラ
１６ 案内ローラ
１７，１７a、１７ｂ 加工具
２０ 超音波溶着装置
２１ ホーン
２２ 本体部分
２３ スライドブロック
２４ ガイド部材
２５ タイミングベルト
２６ 歯車
２７ 回転軸
２８ リンク機構
２９ ソレノイド
４１ 入力部
４２ 表示部
５０ 起点
６０ 溶着部
【技術分野】
【０００１】
この発明は数枚重ねた熱可塑性袋素材原反を超音波溶着装置を用いて、溶着する装置及びその方法に関するものであって、特に溶着か工具を溶着部の形状に合わせて、その都度製造する必要がなく、同一の加工具で、複雑な形状の溶着ができるようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の超音波溶着装置を用いた溶着装置は、極狭い面積の溶着か、或いは特殊な形状の溶着に限られ、異なるパターンの溶着はできないものであった。
例えば特許文献１に示すように、超音波溶着装置を原反の幅方向に移動させる為に、特殊な円筒形の加工ローラ周面に目的の加工形状に合致させた加工刃を形成し、他方この加工刃の加工ローラ周面上の形状に習って、超音波ホーンが原反の幅方向に移動させる為の円筒カムを別に設けるなど、徒に装置を複雑にし、且つ加工形状は特定され、他の形状の加工はできない。
また、特許文献２記載のものは加工形状にエンボス加工を施した受けローラを設け、これにローラの幅一杯の超音波振動する加工具を接触させたものであるが、特許文献１同様に他の形状の溶着はできないし、細長い加工具を超音波振動させる構造は複雑で、溶着が均一にできる様にするには高度の技術が必要であるし、エンボスローラが損耗毎に、作り替えねばならず、全体として高価な装置となる。
また従来の製袋装置乃至包装装置においては原反は殆どが特許文献３に見られるよう間歇搬送であり、装置の振動及び騒音の原因になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平6−２９７６０８号公開特許公報
【特許文献２】特開２００２-３８３１８号公開特許公報
【特許文献３】特開平９−３２３７０８号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は熱可塑性袋素材原反を溶着する形状が異なっていても、これに対応する超音波加工具を別々に用意する必要がなく、単一の加工具で種々の形状の溶着加工ができ、少ロット、多種加工が容易となり、更に装置を連続運転しながら溶着ができ、装置の運転が従来のものに較べ、格段に振動及び騒音の少ない熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置及びその方法を市場に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を達成するために、この特定発明は熱可塑性袋素材原反を一定方向に搬送する一対挟持型の搬送ローラが機枠に位置固定に備へ、この搬送ローラに依る原反の搬送方向を基準として、上流側に原反の外側位置より、原反の少なくとも中間位置まで達する受けローラが原反外位置で片持ち支持乃至両端支持によって、前記機枠に回転自在に装備してあり、前記原反の外側には前記受けローラと平行にガイド部材が前記機枠に固定してあり、このガイド部材にスライドする溶着装置ブロックが備えてあり、この溶着装置ブロックには超音波型溶着装置の本体部分が前記受けローラに対して接離可能に装備してあり、前記本体部分より伸びるホーンの先端の加工具は前記受けローラ周面に接離可能に装備してあり、且つ前記本体部分は溶着装置ブロックと共に搬送ローラの駆動中に幅方向に移動可能としてあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置とする。
【０００６】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置は前記搬送ローラは可変速回転可能なパルスモータ乃至エンコーダ付のサーボモータよりなる第１駆動手段によって駆動可能としてあり、前記溶着装置ブロックは前記機枠に設けてあるタイミングベルトのガイド部材と平行な部分に連結してあり、前記タイミングベルトと噛合う歯車軸には前記機枠に装備したパルスモータ型乃至エンコーダ付の正逆可変速回転可能なサーボモータよりなる第２駆動手段が連結してあり、前記溶着装置ブロックは前記第２駆動手段によって、前記原反の幅方向に移動可能としてあることを特徴とする。
【０００７】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置は前記請求項１記載の前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に、前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置本体部が溶着ブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、溶着装置ブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする。
【０００８】
また前記の課題を達成するために、この発明の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置には搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する溶着装置ブロックの幅方向移動速度の比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする。
【０００９】
また前記の課題を達成するために、この関連の方法発明は前記搬送ローラで連続搬送される２枚乃至４枚重ねの前記熱可塑性袋素材原反の搬送中において、これを前記受けローラ周面に接触させ、前記受けローラとは原反の反対側より超音波溶着装置のホーン先端の加工具を接触させて、これを前記原反の幅方向に移動させて前記２乃至４枚の原反を幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をすることを特徴とする熱可塑性袋素材原反を超音波型溶着する方法とする。
【００１０】
また前記の課題を達成するために、この関連の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着する方法発明は前記請求項５記載の前記原反に幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をする方法は数値制御装置を用い、これに前記原反を搬送する搬送ローラの回転速度を基準として、超音波溶着装置の幅方向の正又は負の移動方向、移動速度、移動範囲及び超音波溶着装置の作動不作動を予めプログラムとして前記数値制御装置に入力し、且つ設定し、このプログラムに基づき、前記数値制御装置よりの指令に基づき、超音波溶着装置を運行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前記の特定においては発明は前述のように構成しているから、搬送ローラを連続回転させて、前記２枚ないし４枚の原反を連続して一方向に搬送しながら、前記ホーンを超音波振動させながら、先端の加工具を受けローラ周面に圧接すると、その超音波振動は加工具を介して受けローラに掛合している原反に伝播して、前記加工具と受けローラで挟まれている原反の重なっているフイルム部分は溶着され、溶着装置全体を受けローラの長さ方向に移動させると溶着される部分は原反の幅方向に順次線状に形成され、その方向は前記原反の搬送速度と前記溶着装置の受けローラの軸方向への移動速度の合成方向となり、45度傾斜、３０度傾斜、半円形状など溶着形状など、任意の形状に溶着できる。
従って、溶着部の形状ごとに、それに対応した形状の加工具を製造したり、工具の取替えを必要としない。
【００１２】
前記の特定発明の第１駆動手段と第２駆動手段は共にパルスモータ型乃至エンコーダ付のサーボモータによって形成してあるから、これらの回転速度同士の比が容易に数値決定でき、操作プログラムの作成、設定が容易であるだけでなく、これらサーボもモータの回転角を前述のパルスモータ乃至エンコーダから発せられるパルスを計数することによって、実際の原反の送り寸法及び加工具の移動寸法が計測でき、制御が容易であり、且つ正確な寸法及び形状の溶着が可能となる。
【００１３】
前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置の本体部分がスライドブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、スライドブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする発明は動作が迅速で機構も簡素である。
【００１４】
前記搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する超音波溶着装置の原反の幅方向つまり、受けローラの長さ方向への移動速度比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする発明においては、溶着部の形状の変更に対応して、制御装置の入力部より、溶着形状に合った情報、及び運行プログラムを設定でき、実行させることが出来る。
前記制御装置へのプログラムの入力はその入力部よりその都度入力しても、或いは予め複数のプログラムを入力しておき、必要に応じて、その内の任意のプログラムを選択する方法を用いてもよい。
【００１５】
方法発明を実施することにより各種の形状の溶着が加工具を取り替えることなく、且つ原反搬送を継続しながら加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】代表的な実施態様の装置の一部原理的な正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】他の装置の実施態様を示す一部原理的な正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】袋の形状の一例を示す正面図である。
【図６】は袋の溶着工程を示す説明図である。
【図７】図３の装置を用いたガーメントバッグの製造工程を示す正面図である。
【図８】種々の溶着部形状の例を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明を前記請求項４記載の装置発明において、請求項６記載の方法を実施する場合について説明する。
図１の装置において、Ｆは熱可塑性合成樹脂をインフレーション方式により扁平チューブに成形し更に両側よりガゼット折込した原反であり、両側より折り込まれたガゼット折込１１のガゼット底１２は殆ど接触するばかりに折り込まれた正ガゼット折り込み帯である。
この原反Ｆは一対挟持型の機枠14に支持された搬送ローラ１３によって搬送される。
前記搬送ローラ１３はパルスモータ型乃至エンコーダ付のモータサーボたる第１駆動手段Ｍ１により、任意の速度で原則として連続搬送される。しかし、袋を製造する１袋分の長さＬの途中において、一時停止乃至殆ど停止に近い低速度搬送することを妨げるものではない。
前記搬送ローラ１３に依る原反Ｆの搬送方向を基準として、前記搬送ローラ１３より上流側の前記機枠１４には前記搬送ローラ１３と軸線が平行な受けローラ１５が設けてあり、図１の例においてはそれぞれ原反Ｆの幅よりも外側の位置において、前記機枠１４に片持ち支持してあり、受けローラ１５の先端部は前記原反Ｆのガゼット折り込み１１の中に側方より挿入してある。
【００１８】
図１及び図２に示す実施態様においては前記受けローラ１５は前記ガゼット折り込み１１内にそれぞれ表裏２本ずつ左右二組設けてあり、２本一組の受けローラ１５は相互に接触せず平行に設けてあり、原反Ｆと接触しながら、原反Ｆの搬送方向に強制駆動されている。通常搬送ローラ１３と機械的若しくは電気的に同一周速度で駆動するよう連結してある。つまり表裏一組の受けローラ１５は相互に逆回転する。
これら全ての受けローラ１５の周面は研磨仕上げされた周面に細かい碁盤目乃至篭目状の凹凸が刻まれた鋼ローラである。
【００１９】
これら各受けローラ１５の上流側位置の機枠１４には前記搬送ローラ及び受けローラ１５と軸線が平行な案内ローラ１６が設けてあり、前記原反Ｆはその供給部(図示してない)から案内ローラ１６に掛合して一対挟持型の搬送ローラ１３に通し、途中前記の原反Ｆのガゼット折込み１１の中に前記の片持ち支持されている受けローラ１５が原反Ｆの側縁から挿入して、各受けローラ１５の先端はそれぞれガゼット底１２近傍まで挿入する。前記案内ローラ１６よりも上流側において、前記原反Ｆには若干の制動が加えてあり、原反Ｆに緊張が加えてある。
このようにすると、原反Ｆは緊張しており、ガゼット折込み１１の２枚重ねのフイルムは各受けローラ１５周面で相互に密着する。
【００２０】
前記各受けローラ１５(１５a、１５ｂ)の設けてある位置に対抗して、これらと平行なガイド部材（図示では２本のガイドバー）２４が原反Ｆの外側に位置して機枠１４に固定してあり、このガイド部材２４に超音波溶着装置２０を備えたスライドブロック２３が往復摺動自在に摺動自在に設けてあり、超音波溶着装置２０の超音波振動するホーン２１は前記受けローラ１５a、１５ｂ周面に向けてあり、各ホーン２１の先端には加工具１７a、１７ｂが取り付けてある。
前記スライドブロック２３の一部は機枠１４に設けたタイミングベルト２５の前記ガイド部材２４と平行な部分に連結してあり、タイミングベルト２５と歯合する歯車２６の回転軸２７には第２の駆動手段Ｍ２たる第２のサーボモータＭ２が連結してある。
このサーボモータＭ２はパルスモータ型乃至エンコーダ付の可逆回転可能なモータである。
【００２１】
前述の超音波溶着装置２０の本体部分２２は前記スライドブロック２３に対して、前記対応する受けローラ１５に対して接離可能に装備してあり、図２の例においてはリンク機構２８によって連結してあって、本体部分２２はスライドブロック２３に装備した接離駆動手段の一種であるソレノイド２９（２９a、２９ｂ）によって、ホーン２１の先端の加工具１７aが受けローラ１５に接離するように設けてあり、各加工具１７が対応する受けローラ１５から最も離反した間隔は大きくとも５ｍｍ好ましくは２ｍｍ程度がよい。
【００２２】
Ｃは制御装置であり、通常市販されている３軸制御可能な数値制御装置〔ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はＣＮＣ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御装置〕を用い、一袋乃至１サイクル加工する加工プログラム情報を入力する。
即ち、その入力部４１よりＹ軸制御として、前記第１のサーボモータＭ１の発停及び速度を入力設定し、且つＸ軸制御として、第２サーボモータＭ２の作動不作動のタイミングを第１サーボモータＭ１から発せられるパルスの特定パルス数毎とし、同時に回転方向を特定し、その特定された回転方向により、前記ソレノイド２９a、２９ｂが作動不作動の２位置制御をＺ軸制御とし、且つ超音波溶着装置２０のホーン２１が作動して、加工具１７が各受けローラ１５周面上に重なる原反Ｆを圧接しながら超音波振動を与える情報を制御装置Ｃの入力部４１から入力し、入力された情報は表示部４２に表示される。
図１乃至図４において、破線結合は機械的ないし電気的に同期していることを示し、二点鎖線は情報の伝達を示し、その矢印は情報伝達方向を示す。
更に具体的に説明すれば、前記第２サーボモータＭ２から発せられるパルス数を特定し、超音波溶着装置２０の原反Ｆの幅方向への移動範囲を特定し、原反Ｆの側縁から、ガゼット底１２近傍まで達する第２サーボモータＭ２から発せられるパルス数を制御装置Ｃにフィードバックさせ、制御装置Ｃ内の計数完了判断手段により、計数完了を判断し、その計数完了信号により、制御装置Ｃより前記ソレノイドを消磁指令信号を発して、同時にホーン２１の超音波振動を止め、これを不作動とし、同時に前記超音波溶着装置２０を受けローラ１５から離反させ、且つ、更に第２サーボモータＭ２を逆転させ、前記超音波溶着装置２０を元位置に復帰させて停止させる一連のプログラムを入力し、設定して、Ｙ軸制御を除いて、他のプログラムは繰り返し実行するプログラムを入力する。
前述の制御装置Ｃへの作動プログラムの入力方法は一例であり、使用される制御装置の入力方法に従えばよく、前記の入力方法に限定されるものではなく,要は作動プログラムが入力され、各部の作動が設定通り実行されればよい。
【００２３】
このようにして原反Ｆをその供給部から案内ローラ１６に掛合し、一対挟持型の搬送ローラ１３に供給し、案内ローラ１６と搬送ローラ１３の間において、片持ち支持された受けローラ１５をそれぞれ表裏に一本ずつ２本左右二組挿入し、これら受けローラ１５の各先端がガゼット底１２近傍に達するよう位置させ、これら受けローラ１５の位置を機枠１４に対して，位置固定する。
而して、全装置を運転すると、原反Ｆが所定寸法搬送され、袋毎の起点から特定の寸法搬送されるごとに、搬送中の原反Ｆはその側縁から超音波振動を開始し、ソレノイド２９a、２９ｂが作動して、加工具１７が各受けローラ１５上の２枚のフイルムは各受けローラ１５周面に押圧されて、２枚のフイルムは溶着され、超音波溶着装置２０が設定された位置まで進行したところで、ソレノイド２９a、２９ｂは消磁して、後退して第２サーボモータＭ２は逆転し、超音波溶着装置２０は元位置に復帰する。
以下この作用を一袋の起点を第１サーボモータＭ１のパルスを計数しては繰り返し実行される。
【００２４】
前述の超音波溶着装置２０の移動速度を原反Ｆの搬送速度と同一なるように、各サーボモータＭ１及びＭ２を設定すれば、前記ガゼット折込み１１に形成される溶着部６０の傾斜角は流れ方向に対し４５度となり、原反Ｆの搬送速度を超音波溶着装置２０に移動速度より速くすれば４５度以上の傾斜した溶着部６０が形成され、袋Ｂを広げれば、角底袋の底は角錐形状となり、例えば底部が角錐ホッパー形状のコンテナの内袋の製造に適する。
【００２５】
図６のＴに示す両側溶着で底ガゼットの袋のガゼット折込み１１部分を溶着する態様においては、各袋が横方向に連続するように加工する。即ち図６のＴ１に示すように広幅のフイルム帯を順次幅を狭く２枚折にし、折り曲げ縁を更に内側に折り込んでガゼット折込み１１を形成した原反Ｆを用いる。
前記制御装置Ｃへのプログラム入力は起点５０をスタート点と設定し、一袋幅Ｗを１サイクルとし、第１のサーボモータＭ１が発するパルス数で設定する。このとき超音波溶着装置２０はガゼット折込み１１側の原反Ｆのすぐ外側の位置をスタート位置と設定する（図６のＴ１の中の符号５０参照）。
原反Ｆが搬送され、第１のサーボモータＭ１の回転によって発生する任意のパルスをスタート信号とし、これと同時に前記の超音波溶着装置２０は第２のサーボモータＭ２により原反Ｆ上に移動し、これと同時にホーン２１は作動し、ソレノイド２９a、２９ｂは励磁して、加工具１６a、１６ｂによって２枚のフィルムは受けローラ１５a、１５ｂに圧接される。
原反Ｆに表示してある一袋毎に繰り返し模様、文字その他のレジスタマークを光学的センサで検出した信号を各プログラム開始の起点信号としてもこの発明としては同じである。
【００２６】
前記の超音波溶着装置２０の移動速度は搬送ローラ１３に依る原反Ｆの搬送速度と同一に設定する。また移動寸法は第２のサーボモータ由来のパルス数により設定し、その終端において、第１のサーボモータＭ１が発する極わずか２~５パルス数間、第２のサーボモータＭ２を停止すべく設定をし、次いで、前記第２のサーボモータＭ２を前と同速度で逆転させ、前記超音波溶着装置２０を反対方向に移動させようにする。
このように制御装置Ｃに入力し、運転すると、超音波溶着装置２０は原反Ｆの幅方向にガゼット折込み１１の幅内において、一往復し、溶着部６０a及び６０ｂは横向き山形乃至く字状に頂部分が搬送方向に連続して溶着される。
超音波溶着装置２０は順次受けローラ１５上を移動し原反Ｆの外側に出る位置を別に設けたセンサ(図示していない)において検出し、この検出信号を制御装置Ｃにフィードバックし、この入力信号を指令信号として、ホーン２１の作動を停止させ、ソレノイド２９a、２９ｂを消磁させ(必ずしも消磁せず連続作動でもよい)、１サイクル終了する方法であってもこの発明の方法の制御装置Ｃを用いる方法の概念に含まれる。
以下原反Ｆが一袋ピッチ搬送される毎、搬送ローラ１３に由来するパルスが設定数計数するごとに、この操作は繰り返される。
【実施例１】
【００２７】
図３に示すものであって、前記の実施態様に示した装置とは若干異なり、請求項１記載の装置発明の一実施例である。
異なる点は、受けローラ１５が片持ちローラではなく、原反Ｆの通路の外側位置で両端支持されている構造と、この一本の受けローラ１５に対して２台の超音波溶着装置２０が対峙して設けてあり、これらを左右移動させる機構、受けローラ１５への接離機構は前記の実施態様に示したものと同じである。
また制御装置Ｃ及びプログラムの入力方法並びに実行方法も同じである。
この実施例１においては、原反Ｆとしては２枚重ねの熱可塑性フイルム帯、或いはその内の一枚が熱可塑性の不織布、などより複雑な形状の溶着部６０を形成するときに用いる。
例えば、ガーメントバッグを製造するときなど(図７参照)、片面はフィルム、他方は不織布よりなる２枚重ねの原反Ｆを案内ローラ１６から受けローラ１５に架け搬送ローラ１３に供給する。
他方制御装置Ｃにはガーメントバッグの肩に相当する２次曲線部分に相当する部分及び両側直線部分を溶着する部分の作動プログラムを入力する。
【００２８】
このようにして、実施例１の装置を運転すれば、原反Ｆが所定長さ送られる毎、両側の超音波溶着装置２０は原反Ｆの両側縁位置に移動し、その部分において、受けローラ１５とによって原反Ｆを挟持すると同時に、ホーン２１は超音波振動し、幅方向への移動は一端停止し、原反Ｆの搬送に伴って、原反の両側縁をその長手方向に順次溶着し、両溶着部６０ｃを形成し、ガーメントバッグの肩部分５３まで到達した信号により、その肩は予め入力された運行プログラムに従って、超音波溶着装置２０は内側にゆっくり若しくは急速に移行して、溶着終点位置５４まで移行し、２次曲線形状の肩部溶着部６０ｄが形成され、前記超音波溶着装置２０の加工具１７は受けローラ１５から離反し、同時にホーン２１は超音波振動は停止され、超音波溶着装置２０は第２のサーボモータＭ２の逆転により、原反Ｆの外側位置まで復帰し、停止する。
以下原反が１サイクル寸法Ｌ搬送するたびに、この動作が繰り返される。
【実施例２】
【００２９】
装置としては、図１または図３の装置を用い、原反Ｆとしては実施例１と同様に広幅の熱可塑性フラットフィルムを２枚重ねたものを用いる。主として、エアマット、空気袋型の玩具などを製造するときに用いる。
溶着部６０の形状は例えば図８のＰ，Ｏ及びＲに示すような複雑な形状の場合は、曲線部分は函数で入力、或いはコンピュータによる図形画描例えばＣＡＤによる図形情報を制御装置Ｃにその入力部４１より入力する。而してこの入力情報に基づいて、左右に速度調整しながら実行し、目的の形状の溶着形状を得る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は溶着作業が比較的少ロット、多種作業に適し、肥料、飼料などの粒,顆粒、ペレット、その他塩，砂糖などの結晶粒などを収納する硬質コンテナー、布製などの柔軟なコンテナーの内袋、殊に角底の形状がフラットのものは勿論ホッパー形状の袋で、その傾斜角が多種にわたるもの、その他エアマット、浮き袋型の玩具、ガーメントバッグ、など複雑な溶着部の形状の溶着加工に数多くの加工具を必要としないで加工できる。
【符号の説明】
【００３１】
Ｆ 原反
Ｍ１ 第１のサーボモータ
Ｍ２ 第２のサーボモータ
Ｃ 制御装置
Ｂ 袋
Ｌ 一袋の長さ
Ｗ 一袋の幅
１１ ガゼット折込み
１２ ガゼット底
１３ 搬送ローラ
１４ 機枠
１５、１５a、１５ｂ 受けローラ
１６ 案内ローラ
１７，１７a、１７ｂ 加工具
２０ 超音波溶着装置
２１ ホーン
２２ 本体部分
２３ スライドブロック
２４ ガイド部材
２５ タイミングベルト
２６ 歯車
２７ 回転軸
２８ リンク機構
２９ ソレノイド
４１ 入力部
４２ 表示部
５０ 起点
６０ 溶着部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性袋素材原反を一定方向に搬送する一対挟持型の搬送ローラが機枠に位置固定に備へ、この搬送ローラに依る原反の搬送方向を基準として、上流側に原反の外側位置より、原反の少なくとも中間位置まで達する受けローラが原反外位置で片持ち支持乃至両端支持によって、前記機枠に回転自在に装備してあり、前記原反の外側には前記受けローラと平行にガイド部材が前記機枠に固定してあり、このガイド部材にスライドする溶着装置ブロックが備えてあり、この溶着装置ブロックには超音波型溶着装置の本体部分が前記受けローラに対して接離可能に装備してあり、前記本体部分より伸びるホーンの先端の加工具は前記受けローラ周面に接離可能に装備してあり、且つ前記本体部分は溶着装置ブロックと共に搬送ローラの駆動中に幅方向に移動可能としてあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項２】
前記搬送ローラは可変速回転可能なパルスモータ型乃至エンコーダ付のサーボモータよりなる第１駆動手段によって駆動可能としてあり、前記溶着装置ブロックは前記機枠に設けてあるタイミングベルトのガイド部材と平行な部分に連結してあり、前記タイミングベルトと噛合う歯車軸には前記機枠に装備したパルスモータ型乃至エンコーダ付の正逆可変速回転可能なサーボモータよりなる第２駆動手段が連結してあり、前記溶着装置ブロックは前記第２駆動手段によって、前記原反の幅方向に移動可能としてあることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置本体部が溶着ブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、溶着装置ブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする２記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項４】
請求項３記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置には搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する溶着装置ブロックの幅方向移動速度の比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項５】
前記搬送ローラで連続搬送される２枚乃至４枚重ねの前記熱可塑性袋素材原反の搬送中において、これを受けローラ周面に接触させ、
前記受けローラと原反の反対側より超音波溶着装置のホーン先端の加工具を接触させて、これを前記原反の幅方向に移動させて前記２乃至４枚の原反を幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をすることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着方法。
【請求項６】
請求項５記載の前記原反に幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をする方法は数値制御装置を用い、これに前記原反を搬送する搬送ローラの回転速度を基準として、超音波溶着装置の幅方向の移動方向、移動速度、移動範囲及び超音波溶着装置の作動不作動を予めプログラムとして前記数値制御装置に入力し、且つ設定し、このプログラムに基づき、前記実行前記数値制御装置よりの指令に基ずき、超音波溶着装置を運行させることを特徴とする請求項５記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着方法。
【請求項１】
熱可塑性袋素材原反を一定方向に搬送する一対挟持型の搬送ローラが機枠に位置固定に備へ、この搬送ローラに依る原反の搬送方向を基準として、上流側に原反の外側位置より、原反の少なくとも中間位置まで達する受けローラが原反外位置で片持ち支持乃至両端支持によって、前記機枠に回転自在に装備してあり、前記原反の外側には前記受けローラと平行にガイド部材が前記機枠に固定してあり、このガイド部材にスライドする溶着装置ブロックが備えてあり、この溶着装置ブロックには超音波型溶着装置の本体部分が前記受けローラに対して接離可能に装備してあり、前記本体部分より伸びるホーンの先端の加工具は前記受けローラ周面に接離可能に装備してあり、且つ前記本体部分は溶着装置ブロックと共に搬送ローラの駆動中に幅方向に移動可能としてあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項２】
前記搬送ローラは可変速回転可能なパルスモータ型乃至エンコーダ付のサーボモータよりなる第１駆動手段によって駆動可能としてあり、前記溶着装置ブロックは前記機枠に設けてあるタイミングベルトのガイド部材と平行な部分に連結してあり、前記タイミングベルトと噛合う歯車軸には前記機枠に装備したパルスモータ型乃至エンコーダ付の正逆可変速回転可能なサーボモータよりなる第２駆動手段が連結してあり、前記溶着装置ブロックは前記第２駆動手段によって、前記原反の幅方向に移動可能としてあることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の前記ホーンの先端の加工具は前記ホーンと共に前記受けローラ周面に接離可能に装備してあるとは溶着装置本体部が溶着ブロックに対して、前記接離方向に移動可能にしてあり、溶着装置ブロックに備えた空気圧式、液圧式、電磁式、若しくはこれらの一種と機械的機構との結合式のうちの一種の接離駆動手段に依って接離可能としてあることを特徴とする２記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項４】
請求項３記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置には搬送ローラの発停、駆動速度設定及び駆動指令手段、並びに溶着装置ブロックの往復範囲設定、移動方向、前記搬送ローラの周面速度に対する溶着装置ブロックの幅方向移動速度の比の設定手段及び移動指令手段及び前記各手段の作動プログラム設定及び作動停止指令可能な制御装置が装備してあることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着装置。
【請求項５】
前記搬送ローラで連続搬送される２枚乃至４枚重ねの前記熱可塑性袋素材原反の搬送中において、これを受けローラ周面に接触させ、
前記受けローラと原反の反対側より超音波溶着装置のホーン先端の加工具を接触させて、これを前記原反の幅方向に移動させて前記２乃至４枚の原反を幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をすることを特徴とする熱可塑性袋素材原反超音波型溶着方法。
【請求項６】
請求項５記載の前記原反に幅方向に傾斜乃至屈曲した形状に相互に溶着をする方法は数値制御装置を用い、これに前記原反を搬送する搬送ローラの回転速度を基準として、超音波溶着装置の幅方向の移動方向、移動速度、移動範囲及び超音波溶着装置の作動不作動を予めプログラムとして前記数値制御装置に入力し、且つ設定し、このプログラムに基づき、前記実行前記数値制御装置よりの指令に基ずき、超音波溶着装置を運行させることを特徴とする請求項５記載の熱可塑性袋素材原反超音波型溶着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６９５４８（Ｐ２０１０−２６９５４８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４７４４（Ｐ２００９−１２４７４４）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５９７１０３７４６）株式会社 ムラタ (1)
【出願人】（５０９１４４６２７）エステー産業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５９７１０３７４６）株式会社 ムラタ (1)
【出願人】（５０９１４４６２７）エステー産業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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