FFS機械用スペアパーツ一覧

FFS（成形・充填・シール）機は、1回の工程で3つの作業を行います。袋を成形し、製品を充填し、密封するのです。これは、多くの可動部品が高速で連携して動作していることを意味します。.

部品が摩耗したり破損したりした際には、自社の設備に適したFFS機械のスペアパーツリストを用意しておく必要があります。そうすれば、生産ラインが停止している間に部品番号を当て推量で探すような事態を避けることができます。.

VFFS（縦型）とHFFS（横型）の機械は、多くの摩耗部品が共通しています。一部異なるものもありますが、ここでは両方のタイプで必要となる部品について解説します。.

1. フィルムロールおよび巻き出しシステム

すべてはフィルムロールから始まります。巻き出し機構がロールを保持し、一定かつ制御された速度でフィルムを機械に送り込みます。.

ロールホルダーには、摩耗するベアリングが組み込まれています。ベアリングの回転が重くなったり固着したりすると、ロールがスムーズに回転しなくなり、フィルムの送りもぎこちなくなります。その結果、しわや印刷位置のずれが生じ、下流工程でのシール不良につながります。.

張力調整用スプリングやブレーキも摩耗します。張力が適切でないと、フィルムがたるんだり（緩すぎる）、伸びたり（きつすぎる）します。どちらの場合も、完成した袋の品質に悪影響を及ぼします。.

一部の機械では、ダンサーアームやローラーを用いて張力を一定に保っています。このアームのピボットベアリングは摩耗し、ローラーの表面には溝が入ることがあります。ダンサーの動きがスムーズでなくなると、張力が変動し、フィルムの位置合わせが狂ってしまいます。.

テープやフィルムのロール交換機構についても触れておく価値がある。高速ラインでは、ロール交換に時間がかかるとスループットが低下してしまう。スプライシング部品が摩耗していたり、粘着性が強かったりすると、交換に必要以上の時間がかかってしまう。.

2. 成形チューブとカラー

成形チューブ（成形ショルダーまたはフォーマーとも呼ばれる）は、平らなフィルムをチューブやパウチ形状に成形する装置です。カラーは、フィルムをチューブの周囲に誘導し、所定の位置に折り曲げます。.

これらの部品は、フィルムとの絶え間ない接触によって摩耗します。カラーの縁が荒れたり傷がついたりすると、フィルムが通過する際に擦り傷がついたり、破れたりすることがあります。成形チューブが摩耗すると、袋の寸法がわずかに変化します。その結果、袋が仕様よりも広くなったり狭くなったり、あるいは背面シールが正しく位置合わせされなくなったりします。.

成形チューブやカラーは、特定の袋の幅に合わせてサイズが決められています。製品が異なれば袋のサイズも異なり、それに応じて成形器具も変わります。これらを整理してラベルを貼っておかないと、切り替え作業が宝探しのような状態になってしまいます。ステンレス製の成形器具が最も長持ちします。コーティングされたアルミニウム製のものは安価ですが、研磨性のフィルムを使用すると摩耗が早くなります。.

3. ベルトを引っ張る

プルベルトはフィルムを把持し、VFFSでは下方向へ、HFFSでは横方向へと機械内を引っ張って送ります。これらは1サイクルあたりのフィルムの送り量を制御し、それが袋の長さに直接影響します。.

摩擦ベルトはより安価な選択肢です。特に、ベルトとフィルムの間にほこりや油分の多い製品が挟まると、摩耗が早くなります。グリップ力が低下し、フィルムが滑り始めます。その結果、袋の長さやシール位置がずれてしまいます。.

真空ベルトは高価ですが、耐久性が格段に優れています。吸引力を利用してフィルムをベルト表面に密着させるため、摩擦力だけに頼るわけではありません。汚れやすいものを処理する場合は、投資する価値があります。.

どちらのタイプも、使用に伴い伸びてしまいます。引きベルトが伸びてしまうと、1サイクルごとにフィルムが同じ距離だけ送り出されなくなります。伸びた場所によって、袋の長さが長くなったり短くなったりします。.

バッグの長さにズレが生じており、設定もすでに確認した場合は、おそらくプルベルトに問題があると考えられます。.

機種によっては、プルベルトの交換が面倒な場合があります。ベルトに手が届くようにするために、他の部品を取り外さなければならないからです。急いで作業することにならないよう、あらかじめ手順を把握しておきましょう。.

4. シールジョー（クロスシールおよびバックシール）

FFS機械には2種類のシールがあります。バックシール（フィンシールまたはラップシールとも呼ばれます）は、袋の長手方向に走っています。クロスシールは上部と下部を横切っており、充填後に袋を閉じます。.

どちらも、加熱されたジョーやバーを押し合わせてフィルムを接着する仕組みです。熱と圧力によってジョーの表面は摩耗します。ギザギザの形状は平らになり、テフロンテープやPTFEカバーは焼け切れてしまいます。これらすべてが、シール強度の低下やシール状態のばらつきにつながります。.

VFFS機械のクロスシールジョーは、シール作業中に充填された製品の重量も支える必要があるため、より大きな負荷がかかります。この絶え間ない負荷により、バックシールバーよりも早く摩耗してしまいます。.

ジョーの位置合わせを定期的に確認してください。ジョーの噛み合わせが平らでない場合、シールの一方の端は強固でも、もう一方の端は弱くなってしまいます。シールから液漏れが生じると、製品の劣化や顧客からの苦情につながり、梱包内容によってはリコールにつながる可能性もあります。.

テフロンカバーやテープは、破損するのを待つのではなく、定期的に交換しましょう。これは安上がりな予防策です。.

5. 発熱体と温度センサー

すべてのシールジョーの裏側には発熱体が備わっています。最も一般的なのはカートリッジヒーターです。これらはジョー本体の内部に収められ、シール面を加熱します。発熱体が焼損すると、その部分のジョーが冷えてしまい、その箇所でシールが機能しなくなります。.

温度センサー（RTDまたは熱電対）は、ジョーの温度をコントローラーに伝えます。センサーが故障していると、誤った測定値が送信されます。実際には20度も温度がずれているにもかかわらず、コントローラーはジョーが設定温度に達していると判断してしまいます。その結果、測定値の誤差の方向によっては、フィルムの焦げ付きやシール強度の低下といった問題が生じます。.

どちらの部品も、それらが引き起こす稼働停止時間と比較すれば安価です。純正の予備部品です。定期点検時の停止中にヒーターエレメントの抵抗値を確認し、完全に故障する前に不具合のあるエレメントを早期に発見するようにしましょう。.

24時間365日稼働している機械では、部品は通常、数ヶ月で交換が必要になります。使用頻度が低い場合は、寿命が長くなります。いずれにせよ、予備部品庫には常に数個を常備しておくようにしてください。.

6. 切断用ナイフ

クロスシールが完了すると、ナイフが完成した袋をフィルムから切り離します。ほとんどの機械では、シールジョー間を移動する直刃が使用されています。.

刃が鈍っていると、きれいに切断できず、生地を引き裂いてしまいます。その結果、袋の縁がギザギザになったり、切断が不完全になったり、あるいは袋がくっついたままになって機械が詰まったりします。FFS機械によっては、鋸歯状の刃を使用するものもあれば、滑らかな刃を使用するものもあります。必ず適切なタイプの刃を注文してください。.

ナイフのタイミングも重要です。刃の作動が早すぎたり遅すぎたりすると、シール部分に切り込みが入り、シール強度が低下してしまいます。タイミング制御は通常、カムまたはサーボによって行われます。タイミングにずれが生じた場合は、電気的な問題だと決めつける前に、まず機械的なリンク機構を確認してください。.

機種によっては、ナイフにバネ式の自動戻り機構が備わっているものもあります。バネの張力が弱まると、刃が完全に収納されず、次に通ってくる袋に引っかかってしまいます。原因が分かれば、交換はすぐに済みます。.

7. 充填システムの構成部品

充填システムは、機械の種類や製品の種類によって異なります。粉末用にはオーガー式充填機、顆粒用には容積式カップ、液体用にはピストン式充填機、スナックや不規則な形状の製品用にはマルチヘッド計量機が使用されます。.

オーガーのフライトは、研磨性の粉末によって摩耗します。オーガーとホッパー壁の間の隙間が広がり、充填精度が低下します。容積カップの縁が摩耗して輪郭が不明瞭になり、一定量の充填ができなくなります。ピストンシールが乾燥して漏れ始め、液体製品の場合は大きな問題となります。.

マルチヘッド計量機には、独自の消耗部品があります。ラジアルフィーダー、プールホッパー、計量バケットなどです。振動部品は、やがて疲労により亀裂が生じます。ロードセルはドリフトが生じるため、再校正または交換が必要になります。.

どのような充填機を使用している場合でも、充填精度の問題は通常、ソフトウェアの設定ではなく、機械部品の摩耗に起因しています。まずはハードウェアを確認してください。.

充填機の交換用部品も重要です。製品やパッケージサイズを切り替える際には、ファンネル、チューブ、オーガー、カップなどを交換することになります。これらの交換用部品は、取り扱い時や保管中に酷使されます。ファンネルにへこみが生じたり、チューブが曲がったりしていると、たとえ本体の充填機が完璧な状態であっても、充填精度に影響が出てしまいます。.

8. フォトアイおよびセンサーの登録

印刷済みのフィルムは、印刷位置に対して適切な位置で裁断・シールする必要があります。フォトアイがフィルムの見当マークを読み取り、各裁断・シール箇所を機械に指示します。.

フォトアイが汚れていると、検知が遅れたり、マークを完全に見逃したりします。その結果、すべての袋の印刷位置がずれてしまいます。クリーニングは数秒で済み、ほとんどの場合、これで問題は解決します。クリーニングをしても改善しない場合は、フォトアイ自体が故障している可能性があります。.

FFS機械の至る所に、近接センサー、リミットスイッチ、安全インターロックが設置されています。これらは、ジョーの位置、フィルムの有無、製品のレベル、およびガードの状態を検知します。.

配線が振動で緩む。センサーの精度がずれる。スイッチが機械的に摩耗する。これらいずれかが故障すると、機械が停止したり、不良品が製造されたりすることがあるが、すぐには誰にも気づかれない。.

定期点検の際には、各センサーのコネクタを軽く揺らして、接続が緩んでいないか確認してください。緩んでいる箇所があれば締め直してください。数分で済む作業ですが、これにより、保守担当者を悩ませる断続的な不具合を防ぐことができます。.

9. 空圧部品

エアシリンダーは、ジョーの開閉、ナイフの作動、充填システムの操作、およびフィルムのクランプを行います。ソレノイドバルブは、適切なタイミングで各シリンダーに空気を送り込みます。.

シリンダーのシールが摩耗すると、動作が鈍くなります。バルブが固着したり、電気的な不具合が生じたりします。継手や配管は経年劣化や振動によってひび割れが生じます。わずかな漏れは、見過ごされがちです。機械は停止しませんが、徐々に速度が低下し、シールの品質にばらつきが生じます。.

機械に圧力が掛かっているが、稼働していない状態で、シューッという音がしないか耳を澄ませてみてください。これが漏れを見つける最も簡単な方法です。.

各空圧部品の内径、ストローク長、バルブの仕様は、まだ正常に動作しているうちに書き留めておきましょう。午前2時に交換部品を注文する必要が生じたとき、そうしておいてよかったと実感するはずです。.

空気の質は重要です。配管内の油や水分はシリンダーを腐食させ、バルブを詰まらせます。工場の供給空気がきれいではない場合は、機械の近くにフィルターとドライヤーを設置してください。.

レギュレーターの設定値もずれてしまうことがあります。誰かがレギュレーターにぶつけてしまったり、内部で摩耗したりすると、機械全体の圧力が不適切になってしまいます。前面のダイヤルを見るだけでなく、ゲージを使って確認してください。.

10. ギアボックス、モーター、および駆動部品

メインモーターは、ギアボックスを介して機械を駆動します。新しい機械では、各ステーションの制御はサーボモーターが行っています。タイミングベルト、チェーン、スプロケット、およびカップリングが、これらすべてを連結しています。.

ギアボックスのオイルは劣化し、ギアは摩耗します。目に見える前に音が聞こえてくるものです。ギアボックスからきしむ音や甲高い音が聞こえる場合は、内部の部品が寿命を迎えつつあることを意味します。サーボモーターの交換には費用がかかるため、機体の型番や仕様を、すぐに確認できる場所に記録しておいてください。.

タイミングベルトやチェーンは、使用に伴い伸びます。伸びたチェーンは歯を飛び越え、エンジン全体のタイミングを狂わせてしまいます。スプロケットは摩耗によりフック状になり、チェーンの摩耗を早めます。チェーンとスプロケットはセットで交換してください。.

ベルトの張りも適切に調整しておいてください。タイミングベルトの張りが緩いとスリップし、原因不明の不具合を引き起こします。その結果、実際には機械的な問題であるにもかかわらず、PLCのせいにされてしまうことがあります。.

11. コントロールパネル、PLC、およびHMI

PLCがすべての動作を制御します。フィルムの送り、ジョーのタイミング、充填機の動作、ナイフの作動などです。HMIのタッチスクリーンでは、オペレーターが袋の長さ、シール温度、充填重量、速度を設定します。.

PLCの故障はめったに起こりませんが、一度発生すると作業が完全に停止してしまいます。プログラムのバックアップをUSBメモリに保存しておきましょう。電圧サージや停電により、プログラムが破損する可能性があります。再読み込みには数分しかかかりませんが、一から再プログラミングするには数日かかります。.

タッチスクリーンは酷使されがちです。オペレーターが工具で突いたり、製品をこぼしたり、画面を割ったりすることもあります。純正のスクリーンが生産終了している旧型の機械の場合、予備のスクリーンを用意しておくか、その納期を把握しておくことは非常に重要です。.

パネル内部のリレーやヒューズは、摩耗したり切れたりすることがあります。リレーのチャタリングやヒューズの断続的な断線は、一見電気的な問題のように見えますが、実際には単に$5という部品が原因である場合があります。まずは簡単な箇所から確認しましょう。.

どのような商品を仕入れるべきか

フィルムと接触する部品は最も摩耗が激しいです。牽引ベルト、シールジョーカバー、カッティングナイフ、成形カラーなどです。次いで、発熱体、温度センサー、空圧シールなどが挙げられます。これらの部品を常備しておけば、サプライヤーからの納品を待たずに、ほとんどの故障に対処できます。.

初めて部品を注文する際は、すべての部品番号を書き留めておきましょう。そのリストを電気盤の扉の内側にテープで貼り付けるか、共有フォルダに入れておいてください。そうすれば、次に誰かが午前5時にその同じ部品を注文する必要が生じた際、必要な情報がすぐに手に入ります。.