製品概要
ジュンヤオJY-ZB600Dは、円筒形製品用の標準ラッピング機では信頼性の高い包装が困難な、立体的かつ不規則な形状のグミ菓子向けに特別に設計された、5軸サーボ駆動式の高速ピロー包装・フローラップ包装機です。浙江省台州にある興俊耀知能包装科技有限公司の13,000m²規模の工場で設計・製造された本機は、ノベルティグミやアーティザングミといった新規・高付加価値グミ菓子の世界的な需要拡大に伴い、急増した包装課題に対応します。ハート型、星型、文字型、数字型、動物型など、複雑な金型成形による多様な立体形状のグミ菓子は、表面が凸凹しており、断面形状が変化し、コンベアベルト上での配置姿勢も一貫性に乏しいという特徴があります。丸型または矩形の菓子を対象とした単純なフォーミングコラーや標準ピロー包装機では、こうした立体形状の製品を安定して包装できません。不規則な形状のため、製品がフィルムチューブ内に予測可能な位置に収まらず、結果としてシール位置がずれたり、フィルムにしわが寄ったり、小売店の陳列棚で見栄えのしない完成包装となってしまいます。JY-ZB600Dは、この課題を解決するために、入口開口部を拡大し、製品の立体形状に沿った内部形状を備えた特殊フォーミングコラーと、成形コラーへの投入時に各立体グミの姿勢を制御する供給システムを採用しています。この供給システムは、成形前の整列チャンネルにより、ハート型グミは常に尖端を下にして、星型グミは常に1つの突起を先頭にして、成形コラーへと正確に導入します。
JY-ZB600Dは、分間50～600個の生産速度を実現し、バッグ長さは50 mm～200 mmに対応します。これは、標準的なグミ用ラッピング機械（通常は最大120 mmまで）と比較して拡大された範囲であり、コンパクトな丸型グミよりも枕型ポーチ内に軸方向に多くの空間を占める3Dグミに必要な長いバッグ寸法に対応しています。本機は総消費電力5.5 kW、重量1000 kgで、これは3D専用のインフィード向き調整機構および特殊成形コラーコンベア機構に必要な追加サーボモーターと機械的複雑性を反映した仕様です。興軍耀社は2014年の設立以来、25カ国以上へ包装ソリューションを輸出しており、JY-ZB600Dには、新奇な形状のキャンディーが小売店の陳列棚で高価格帯を占める市場（特に東南アジア、中東、欧州）におけるグミ製造メーカーからの技術的フィードバックが反映されています。これらの市場では、個別包装された製品の視覚的プレゼンテーションが、小売店舗における消費者の購入判断に直接影響を与えます。
主な特徴
1. 3次元製品ハンドリング用5サーボ協調駆動システム
JY-ZB600Dは、各主要機械軸を独立して制御する5軸サーボモータ構成を採用しています。サーボ1は、3次元グミの入力姿勢を決定する成形チャンネル内の回転を制御する向き整列チャンネルの駆動を担当し、グミが成形チャンネルを通過する速度を調整します。サーボ2は、供給コンベアを駆動し、成形コラーよりも手前の位置で連続する製品間の間隔を制御します。サーボ3は、フィルム供給ドラムを駆動し、バッグ長さを決定するフィルムウェブの速度を制御します。サーボ4は、縦シールローラーを駆動し、連続的なシール圧および保持時間を制御します。サーボ5は、横シール回転カッターを駆動し、終端シールのタイミングおよび切断位置を制御します。この5軸サーボ構成は、従来のグミ包装機に採用されていた3軸機械カム方式を置き換えるものであり、異なる3次元製品形状への切替時にオペレーターが物理的なギアやリンク機構を交換せざるを得なかった、軸間の固定された機械的関係を解消します。代わりに、すべての5軸はPLCコントローラによって統合的に制御され、オペレーターはHMI（人機インターフェース）から製品レシピを選択することで、各軸の速度・タイミング・位置を調整できます。この作業は3分以内で完了しますが、カム駆動式機械では機械的切替に30～45分を要します。また、5軸サーボ設計により、独自の「適応速度制御」機能が実現されています。すなわち、向き整列チャンネルに設置された形状認識型光電センサが、3次元グミが不適切な姿勢で進入したと検出した場合、PLCは一時的に供給コンベアの速度を10～15％低下させ、次の製品が正しい姿勢へと自動調整する時間を確保します。その後、正しく向きが整った製品が成形コラーに進入すると、通常の全速運転が再開されます。この適応速度制御により、不適切な姿勢で包装される製品の不良率は、標準的な包装機における約2～3％から、JY-ZB600Dでは0.5％未満まで低減されます。
2. 3D形状用の拡大入口アパーチャを備えた特殊成形カラー
成形コラーサー（製品を包むため、平らなフィルムをチューブ状に曲げる部品）は、3Dグミの包装において最も重要な要素です。標準的なピローラッパーでは、製品の最大断面積に合わせて長方形または楕円形の入口開口部を持つ成形コラーサーが使用されますが、3Dグミの場合、その断面形状は製品の長さ方向に変化するため、より複雑な課題が生じます（例：ハート型グミは上部のふくらみ部分が広く、下部の先端が狭くなっています）。また、製品の不規則な外形により、単純な長方形の開口部では、広い部分が圧縮されたり、狭い部分の周囲に過剰なフィルムの隙間が生じたりして、袋の一部が膨らんだり、たるんだりする不均一な形状となってしまいます。JY-ZB600Dは、製品の最大断面積よりも20～30％広い入口開口部を備えた特殊な成形コラーサーを採用しており、さらに入口から縦シールラインに至るまで製品の輪郭に沿った形状の内部チャンネルを備えています。この広い開口部により、3Dグミは圧縮されることなくフィルムチューブ内へスムーズに挿入でき、輪郭に沿ったチャンネルがフィルムを製品の不規則な外形に沿ってやさしく導きます。その結果、余分なフィルムのしわや製品の変形を生じさせることなく、グミの形状にぴったりと適合したピローパウチが形成されます。各3D製品の形状には、専用の成形コラーサー輪郭が必要であり、JY-ZB600Dの成形コラーサーはクイックチェンジ式ブラケットに取り付けられており、異なる3D製品タイプへの切替時に、オペレーターが5分以内でコラーサーの交換が可能です。ジュンヤオ社では、最も一般的な3Dグミ形状（ハート、星、アルファベット文字、動物のシルエットなど）に対応した標準成形コラーサー輪郭のライブラリを保有しており、お客様が提供する製品図面または実物サンプルに基づき、独自の製品形状に合わせたカスタム輪郭も製作可能です。
3. 形状認識センサーによる向き制御給紙
不規則な形状のグミキャンディは、丸型や長方形のキャンディと異なり、平らなコンベアベルト上で予測可能な方向に整列しません。ハート型のグミは、成形コラーやポイントが下向き・上向き・横向きのいずれかで到達する可能性があります。スターフォームのグミは、5つの突起のうちいずれかが先頭となって通過する可能性があります。このような方向のランダム性は、2つの問題を引き起こします。第1に、密封された袋内の製品の外観が個々の製品ごとに変化し、プレミアムブランドが求める視覚的な一貫性が損なわれます。第2に、誤った方向で配置された3D形状の製品は、ある方向では成形コラーの開口部を超える一方で、別の方向では収まってしまうため、機械の詰まりを引き起こし、生産が停止します。JY-ZB600Dは、この課題に対処するために、3つの構成要素からなる方向制御付き供給システムを採用しています。第1の構成要素は「形状別選別チャネル」であり、選別トレイ表面に設けられた狭い溝で、対象となる特定の3Dグミ形状の所望の方向に合致するように設計されています。グミが選別トレイ上で回転する際、偶然にもチャネルの断面形状と一致したものは溝内へ滑り込み、正しい方向で供給コンベアへと進みます。一方、方向が合わないものはチャネルを通過せず、トレイ上で回転を続け、最終的に適切な方向に整列するまで繰り返します。第2の構成要素は、「形状認識フォトセンサ」で、選別チャネル出口と成形コラー入口の間に配置されています。このセンサは二重ビーム方式を採用し、通過する製品のシルエットを読み取り、その測定されたシルエット輪郭を、現在実行中の製品レシピに登録された参照輪郭と照合します。シルエットが一致しない場合（すなわち、選別チャネル出口通過後に製品が正しい方向からずれた状態であることを示す）は、センサがPLCに信号を送信し、前述のアダプティブ速度補正機能を起動させます。これにより、供給速度を一時的に低下させ、次に正しい方向で到達した製品が優先的に処理されるようになります。第3の構成要素は、「サーボ駆動式方向調整ホイール」で、成形コラー入口直前に配置されています。選別チャネルのみでは100％の正確な方向制御が保証できないグミ形状（例えば文字の「O」や「X」など、ほぼ対称的な輪郭を持つ形状）に対して、このホイールは製品に穏やかな回転力を加え、プログラムされた方向へと微調整します。この際、形状認識センサからのフィードバックを用いて、回転方向およびその大きさを決定します。これらの3つの構成要素が協働することで、最大600PPMの生産速度において、方向誤差率を0.5％未満まで低減できます。これは、方向制御機能を備えない標準包装機における2～5％の誤差率と比較して大幅な改善です。
4. 3D製品パッケージ向けの延長されたバッグ長さ範囲
3次元形状のグミ製品は、枕型パウチ内において、コンパクトな円形または平らなキャンディーと比較して、軸方向により多くの空間を占めます。直径25 mmの円形グミであれば、60 mmの袋に両端それぞれ15 mmの余裕を確保した状態で快適に収容できますが、輪郭が不均一な35 mmのハート型グミの場合、上部の幅広いローブ部分および下部の細い先端部分の両方に対して十分なシール余白を確保するため、製品の最大長さに加えて、90～100 mmの袋長が必要となります。JY-ZB600Dは、50 mm～200 mmという拡張された袋長範囲を備えており、この要件を満たします。これに対し、JY-ZB1200標準キャンディ包装機の袋長範囲は45～120 mmです。この拡張範囲は、サーボモーター3によるフィルム送りストロークの延長と、最大200 mmの袋長にも対応可能な広幅の横シールカッターを組み合わせることで実現されています。この横シールカッターは、シール保持時間を短縮することなく、200 mmまでの袋長を処理可能です。袋長が最大の200 mmの場合、機械は50 PPM（分間パック数）の生産速度を維持します。一方、最小袋長の50 mmでは、速度は600 PPMまで向上します。袋長と生産速度の関係は、ほぼ直線的であり、オペレーターは次の式を用いて、任意の袋長における達成可能な速度を概算できます：速度 ＝ 600 － 2.9 ×（袋長 － 50）。ただし、計算結果は上限600 PPM、下限50 PPMで制限されます。この予測可能な速度－袋長の関係により、生産計画担当者は、3次元形状製品のフォーマットを実際に生産スケジュールに組み込む前に、当該機械の出力率を正確に算出できます。これにより、非線形な速度－袋長特性を持つ機械で生じるような、速度見積もりの不確実性が解消されます。
5. 非粘着コーティングされた接触面と簡単清掃設計
3次元形状のグミ製品は、標準的なグミベアと同じ粘着性表面の特性を有しており、JY-ZB600DはJY-ZB800G向けに開発された非粘着コーティング技術を継承しています。すべての製品接触面——成形済み分類チャンネル、方向調整ホイール、成形コラーや内部チャンネル、および供給コンベヤーベルト——は、食品級PTFE改質シリコーン製の非粘着コーティング層で覆われており、表面摩擦係数を0.15未満まで低減し、連続生産8時間後でもグミの粘着残留物が機械表面に付着することを防ぎます。JY-ZB600Dは、3次元製品の製造環境に特有の清掃要件に対応するため、専用の設計機能を追加しました。すなわち、成形済み分類チャンネルおよび方向調整ホイールは、標準型グミ包装機の平面部と比較して幾何学的形状が複雑であり、平らな布による拭き取りでは到達できないチャンネルの輪郭やホイールの溝に残留物が蓄積しやすくなります。この課題に対処するため、JY-ZB600Dでは、分類チャンネルのインサートおよび方向調整ホイールをクイックリリース式ブラケットに取り付け、オペレーターが2分以内にこれらの部品を簡単に取り外し、シンクまたはスプレーホース下で洗浄できるようにしています。一方、機械の平面部は湿った布で拭き取るだけで済みます。この、複雑形状部品のクイックリリース機構と平面部の簡易拭き取り機能の組み合わせにより、フレーバーまたは製品形状の変更ごとの完全な清掃サイクルを12分以内に完了できます。これに対し、クイックリリース機構を備えない従来型の3次元グミ包装機では、同様の清掃に30～40分を要します。
6. 多言語対応HMIおよび3D製品形状ライブラリ
JY-ZB600D HMIタッチスクリーンは、英語、中国語、アラビア語、ロシア語、スペイン語、フランス語、ポルトガル語をサポートしており、すべてのメニュー、アラームコード、およびパラメータラベルがオペレーターが選択した言語で表示されます。標準の操作インターフェースに加えて、HMIには3Dグミ形状ライブラリが搭載されており、各製品形状ごとに向きプロファイル、フォーミングコラーアサインメント、オリエンティングホイールパラメータ、および形状認識センサーの基準データを保存します。オペレーターがライブラリから製品形状（例：「ハート型グミ 35 mm」）を選択すると、PLCが自動的に5軸サーボパラメータ、ソーティングチャンネル速度、オリエンティングホイールの微調整方向および量、フォーミングコラーの開口設定、および形状認識センサーの基準プロファイルのすべてを読み込みます。この形状ライブラリ方式により、従来の機械では3Dグミ包装に必要な多パラメータ手動設定が不要になります。従来の機械では、オペレーターが新しい製品形状ごとにソーティングトレイ速度、供給間隔、フォーミングコラー寸法、シールタイミング、センサー校正を個別に調整する必要があり、熟練オペレーターでも20～30分かかる作業でした。現在、形状ライブラリには20種類の標準3Dグミ形状の事前プログラミング済みプロファイルが収録されており、オペレーターはガイド付きセットアップウィザードを通じて新たな形状を追加できます。このウィザードは、各パラメータ設定ステップを視覚的なヒントと確認チェックとともに案内し、新規プロファイルを今後のワンタッチ呼び出し用に保存します。
技術仕様
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