JP2010173666A - チャック付き包装袋のチャック部分離開袋装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】噛合い力が強固なチャックを備えた包装袋でも、確実にチャックを分離でき、確実且つ安定的に開袋できる開袋装置及び方法を提供する。
【解決手段】袋５１の両側縁部を一対のグリッパ３、３で把持する。互いに離間した待機位置に対向配置された一対の吸盤７，８を最接近位置へ移動させてその吸着面９，１０を袋の両面に吸着させる。吸盤の中心はチャック５３の幅方向での中心より上にずれている。そして、吸盤が離間を開始してから所定の距離だけ離れる間に、吸盤を、吸着面を挟んで袋と反対側において吸着面から所定の距離だけ離れた位置を支点として回動させ、吸着面が互いに正対した正対位置から、吸盤が下方へ移動して前記吸着面が傾いた傾動位置へ移動させ、さらに正対位置へ復帰させる往復傾動動作を行わせる。往復傾動動作を停止した後も吸盤をさらに離間させ、開袋が終了した時点で吸着を停止し、吸盤をさらに待機位置へ移動させる。グリッパは吸盤が袋に吸着して離間する間はそれに応じて互いに接近する。
【選択図】 図３

Description

本願発明はチャック付き包装袋のチャック部を分離して開袋する装置及び方法に関する。さらに詳細に言えば、包装袋を所定の軌道に沿って移送しながら順次所定の包装処理を行う袋詰め包装に使用するチャック部分離開袋装置及び方法に関する。

食品等の自動包装において、袋の上辺部近くで袋両側内面の一方に袋の幅方向に延びる雄部としての突条を、他方にその突条に対応した溝形状を有する雌部としての凹条を形成し、これらを嵌合させて袋口を閉じるいわゆるチャック付き包装袋が使用されている。このチャック付き包装袋を使用する場合、食品等中身の充填に先立って袋を開かなければならず、このチャック部を分離する装置或は方法が各種提案されている。

特開２００７−３２０６３０号はこのようなチャック部分離装置を開示している。この装置では、袋の開袋を行うために袋の両面に吸着した一対の吸盤を互いに遠ざかる方向へ移動させる際に、同時にチャックの雄部側に吸着した吸盤を雌部側に吸着した吸盤より相対的に上側へ移動させる構成となっている。

このため、チャックの雌側の上側壁部の長さが下側壁部の長さに比して短い袋の場合には効果が有るが、例えば上下の壁部が対称形状となっていて、その長さも長く、雄雌の噛合い力が強い場合には、チャックの分離が困難な場合がある。また、例えば雄部側に吸着した吸盤を袋口側へ引上げる際に吸盤の吸着面と袋の面との間に滑りが生じて真空破壊が生じて開袋ができない場合がある。

特許第３５７８９２４号において開示されたチャック部分離装置及び方法では、袋内面に形成されたシール（チャック）の雄要素と雌要素の外側で真空カップを包装袋に吸着させ、少なくとも片側のカップを支持する支持ブロックの開放端を袋の外側面に沿って下方へ移動させ、それによってカップをその下側端部を支点として傾動させることにより雄要素を雌要素から外すようになっている（図８（Ａ）参照）。

しかし、特許第３５７８９２４号の構成では、チャック部を分離した後に吸盤を互いに遠ざけて袋を開袋するように開袋操作が２工程になっているので、処理能力の低下が避けられない。また、チャック部の分離開始時においては雄部と雌部とは略水平に移動して分離しようとするので、きわめて抵抗が大きく、分離が容易でない。噛合い力が比較的に大きいチャックの場合は特に困難である。また、特許第３５７８９２４号の構成ではチャックのラインは開袋時に略同じ位置に止まるので（図８（Ｂ）参照）、本発明に関連して後述するような、チャックのラインが袋面内で変形することによるチャックの雌部の変形によりチャックが外れやすくなるという効果は得られない。

特開２００７−３２０６３０号公報 特許第３５７８９２４号公報

本願発明は上記従来例の問題点に鑑みなされたものであり、噛合い力が強固なチャックを備えた包装袋でも、確実にチャックの分離ができ、確実且つ安定的に開袋できる開袋装置及び方法を提供する。

上記課題を解決するために本発明に係るチャック部分離開袋装置は、以下のように構成した。すなわち、チャック付き包装袋のチャック部を分離して開袋するチャック部分離開袋装置は、袋の両側縁部を把持し、互いに接離可能な一対の把持部材と、切換え弁を介して真空源に接続され、吸着部と該吸着部を保持する保持部材とを備え、前記吸着部の吸着面が互いに対向するように配置された一対の吸着部材と、前記吸着部材を互いに接近或いは離間させる接離手段とを備える。そしてその吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着するときに、前記吸着部材の吸着面の中心が、前記チャックの幅方向での中心より前記袋の袋口側へずれた状態で吸着するように配置される。そして前記装置はさらに、前記保持部材を、前記吸着面を挟んで前記袋と反対側において前記吸着面から所定の距離だけ離れた位置を支点として回動させ、前記吸着面が互いに正対した正対位置と、前記吸着部が下方へ移動して前記吸着面が傾いた傾動位置との間で移動する往復傾動動作をさせる傾動手段を備え、前記接離手段が前記吸着部材を離間し始めてから所定の距離だけ離間させる間に前記傾動手段は前記保持部材に往復傾動動作を行わせ、前記把持部材は前記吸着部材が前記袋に吸着した状態で離間する間その離間に応じて互いに接近する。
さらに本発明は両側縁部を一対の把持部材で把持したチャック付き包装袋のチャック部を分離して開袋するチャック部分離開袋方法をも提供し、その方法は以下の工程を含んでいる。すなわち、
互いに離間した待機位置に対向配置された一対の吸着部材を最接近位置へ移動させて該吸着部材のそれぞれの吸着面を前記袋の両面に吸着させる吸着工程、
前記吸着した吸着部材を前記吸着面に垂直な軸線方向で互いに遠ざける離間工程、
前記吸着部材を、前記吸着面を挟んで前記袋と反対側において前記吸着面から所定の距離だけ離れた位置を支点として回動させ、前記吸着面が互いに正対した正対位置から、前記吸着部材が下方へ移動して前記吸着面が傾いた傾動位置へ移動させ、さらに前記正対位置へ復帰させる往復傾動工程、
前記把持部材を互いに接近させる接近工程。
そして、前記吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着するときに、前記吸着部材の吸着面の中心が、前記チャックの幅方向中心より前記袋の袋口側へずれた状態で吸着し、
前記往復傾動工程は前記離間工程が開始されてから所定の距離だけ前記吸着部材を遠ざける間に実行され、
前記接近工程は、前記吸着部材が前記袋に吸着した状態で離間する間その離間に応じて実施されるようになっている。
上記のチャック部分離開袋装置及び方法により、噛合い力が比較的に大きい袋でも確実に分離でき、安定した開袋が行える。
上記のチャック部分離開袋装置及び方法において、その吸着部材は、該吸着部材が袋の両面に吸着したときに、吸着面の下側縁部がチャックより袋の袋底側寄りに位置した状態で袋の両面に吸着するように配置することができ、この場合は開袋がより確実且つ安定的に行える。
また、吸着部材の往復傾動動作は、吸着部材が前記所定の距離だけ離間する間に２度以上行われるようにすることができ、この場合には開袋がより確実且つ安定的に行われる。その回数は袋のチャックの構造、袋のサイズなどによって選択される。

本発明によれば、袋の開袋の初期段階において、吸着部材を離間させると同時に吸着部材を往復傾動動作させるので、チャックの雌部の下側壁部はその根元から開き方向に機械的に強制的に変形させることができ、雌部をこねるような作用が得られ、チャックの分離が容易且つ確実に行われる。また、吸着部材を傾動位置へ移動させることによりチャックのラインを下側へ窪むように変形させることができ、これによっても雌部に変形を生じさせ、この変形は吸着部材が吸着している部分に止まらずその両側広い部分で生じるので、チャック部の分離開袋を促進し、それに伴う開袋作業を確実に、且つ安定的に行うことができる。

本願の実施の形態に係るチャック部分離開袋装置を示す図であり、吸着部材が待機位置にある。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 吸着部材が袋に吸着した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 開袋の途中の状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 開袋が終了し、吸着部材がさらに移動して待機状態に戻った状態を示している。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 分離開袋動作の初期状態を示す正面図である。 分離開袋動作の初期状態を示す側面断面図である。 図６のＡ部の拡大図である。 従来例での開袋方法を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、以下の実施の形態は例示的に示すものであり、本願発明の範囲がそれに限定されるものではない。

図１は本願発明の実施の形態に係るチャック付き包装袋のチャック部分離開袋装置１（以下「開袋装置」という。）の待機状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。すなわちこの開袋装置１は、例えば食品の自動包装機の開袋ステーションに設けられ、図１は包装袋が包装機の回転テーブルに設けられた後述するグリッパ３，３に保持されて開袋ステーションに移動され、開袋装置１の離間して待機している２つの吸着装置５，６の間に停止した状態を示している。この図には開袋装置１のうちの本願発明の特徴部分である吸盤７，８とそれに関連する部材のみを示してある。後述の接離アームを進退させる構成、グリッパを接近、離間させる構成、吸盤へ真空を作用させる構成などは公知であり、本発明ではその公知の構成を採用できるのでそれらの図示を省略し、説明も省略する。例えば接離アームを進退させる構成としては例えば前述の特開２００７−３２０６３０号公報に記載された構成を採用できる。

図において符号５１は公知のチャック付きの包装袋（以下単に「袋」という。）であり、その袋口５２に近い側に雄部、雌部からなる公知のチャック５３が形成されている。袋５１はその両側縁部を把持部材としての一対のグリッパ３，３により把持されて懸垂状態で保持されている。グリッパ３，３は本開袋装置１が使用される包装機に設けられる例えば間欠回転する回転テーブルに、その円周方向に沿って所定の間隔で複数対設けられており、給袋装置により供給された袋５１を懸垂状態に保持してテーブルの回転に伴って袋を所定の軌道に沿って移送し、各ステーションで順次開袋、内容物の充填などの作業が行われる。このグリッパ３，３は互いに接近、離間ができるようになっている。

開袋装置１は一対の吸着装置５，６を備えているが、その構成は大略同じである。符号７，８は袋５１の両面にそれぞれ吸着面９，１０で吸着する吸盤であり、それぞれ保持部材１１，１２に一体的に取付けられている。保持部材１１，１２は吸盤７．８と反対側で吸着面９，１０に略垂直方向に伸びる筒部１３，１４を備えている。符号１５，１６は略Ｌ字型に形成されたホルダであり、その下向きに延びる垂下部１７，１８の下端部は二股になっており、そこに保持部材の筒部１３，１４が挿通され、取付けピン２１，２２により回動可能に取付けられている。

ホルダ１５，１６の水平部１９，２０の端部にはエアシリンダ２９，３０を取付けるためのブラケット２３，２４が取付けられている。ブラケット２３，２４は平面視で「コ」字状に形成されており、対向するアーム部２５，２５，２６，２６にはエアシリンダ２９，３０が取付けピン２７，２７，２８，２８によって懸垂状態で回動可能に取付けられている。下側へ延びるエアシリンダ２９，３０のロッド３１，３２の下端は、前述の保持部材１１，１２の筒部１３，１４の後端部に回動可能に取付けられている。そして、ホルダ１５，１６は、その垂下部１７，１８と水平部１９，２０が繋がる角部においてそれぞれ接離アーム３３，３４に取付けられている。

この接離アーム３３，３４は公知（例えば前述の特開２００７−３２０６３０）の構成を用いて互いに反対方向へ同時に移動され、それにより吸盤７，８が互いに向かって移動し或いは遠ざかるようになっている。また、エアシリンダ２９，３０が作動してそのロッド３１，３２が所定長さだけ短縮されると、保持部材１１，１２の筒部１３，１４は取付けピン２１，２２を支点としてそれぞれ側面図で反時計回り、時計回りに回動する。符号３５，３６は吸盤７，８に真空を作用させるための配管であり、図示しないフィルタ、切換え弁などを介して真空ポンプに接続されている。前述のグリッパ３３、接離アーム３３，３４、エアシリンダ２９，３０、切換え弁の動作は図示しない適宜な駆動手段により駆動され、或いは制御装置により制御される。なお、この状態において、吸盤７，８の吸着面９，１０の中心は、チャック５３の幅（側面図で上下方向の幅）の中心より上側へすなわち袋口５２側へずれて位置している。そして本実施の形態では、吸着面９，１０の下側縁部は僅かにチャック５３より下側に位置しているが、必ずしもこれは必須ではなく、下側縁部はもっと下側に位置してもよく、或いは下側縁部がチャック５３より上側に位置して吸着面９，１０が完全にチャック５１の位置から外れても良い。

次にこの開袋装置１による袋５１のチャック５３の分離及びそれに続く開袋の動作について説明する。前述の通り図１は開袋装置１が待機位置にあり、袋５１がグリッパ３、３により把持されて移送されてきて停止した状態を示している。すなわち、袋５１は二つの吸着装置５，６の間で停止している。エアシリンダ２９，３０のロッド３１，３２は伸びた状態であり、吸盤７，８には真空は作用していない。

次に接離アーム３３，３４が同時に作動し、吸着装置５，６が互いに接近し、最接近位置で吸盤７，８の吸着面９，１０が袋５１の両面にそれぞれ密着する（図２参照）。この時に適宜なタイミングで前述の切換え弁が切換えられ、吸盤７，８に真空が作用し、吸着面９，１０が袋５１の両面に吸着する。このとき、吸盤７，８の吸着面９，１０は正対している（正対位置）。

次に、接離アーム３３，３４が先と反対方向へ動作し、それに合わせてエアシリンダ２９，３０も動作され、吸盤７，８が予め定められた距離だけ離れる間に、ロッド３１，３２が短縮、伸張の動作を本実施の形態では２回以上繰返す。図３は開袋の途中の状態を示し、ロッド３１，３２の最後の短縮が行われた時点の状態を示している。すなわち、ロッド３１，３２が短縮することにより保持部材１１，１２の筒部１３，１４は傾動して吸盤７，８は下方へ所定量移動し、それにより吸着面９，１０が傾き、図示のように両方の吸着面９，１０は側面視で「ハ」の字のようになる（傾動位置）。この状態から再度ロッド３１，３２が伸長して吸着面９，１０は再び正対する。すなわち、吸盤７，８は正対位置から傾動位置へ移動し、そして正対位置へ復帰する往復傾動動作を２回以上繰返すこととなる。

ここで図５〜７を参照して、袋５１の開袋の初期状態について説明する。図５は袋５１の開口初期状態の正面図であり。図６は側面断面図、図７は図６のＡ部の拡大図である。これらの図は、吸盤７，８が僅かにお互いから遠ざかり、第１回目の往復傾動動作で吸盤７，８が傾動位置へ移動した時の状態を示している。図６，７に示されるように、袋５１の両面に吸着した吸盤７，８の吸着面の９，１０がそれぞれ傾いて「ハ」字型になっている。この時吸盤７，８の吸引力は吸着面９，１０の中心部分で一番強くなるので、袋５１の両面は図示のように吸着面９，１０の中心に対応する部分を略頂部として山形になっている。そして吸着面９，１０の中心がチャック５３の中心より上側へずれているので、吸盤７，８が吸着している下側部分では袋５１の両面は上側に向かって拡がる、すなわち「逆ハ」の字のような状態になる。従ってチャック５３の雄部５４は専ら雌部５５の下側の壁部５６を大きく変形させ、この部分をこねるように作用しているので、雄部５４は雌部５５から外れやすい。また、図５に示されるように吸盤７，８が傾動位置へ移動することによりチャック５３のラインが袋５１の面内において変形する。このように変形すると、チャック５３の雌部５５の下側壁部５６がチャック５３の長さ方向で延び、上側壁部５７は縮むような状態になり、雌部５５はゆがんで変形し、それによって雄部５４はさらに雌部５５から外れやすくなる。この作用は吸盤が吸着している部分だけでなく、その両側の部分へも作用するので、チャック５３の分離は促進される。

上記のように吸盤７，８を互いに遠ざけながら往復傾動動作を行うことにより、チャック部５３の分離が行われると共に、開袋が進む。そして図３の状態から再度吸盤７，８が正対位置へ戻されると、往復傾動動作は停止される。この間も吸盤７，８の離間は進んでおり、袋５１の開袋が終了する位置まで吸盤７，８が遠ざかると切換え弁が操作されて吸盤７，８への真空の作用が停止される。そして吸盤７，８は袋５１から外れてそのまま待機位置まで移動し、停止する（図４参照）。

Claims (6)

1. チャック付き包装袋のチャック部を分離して開袋するチャック部分離開袋装置において、前記袋の両側縁部を把持し、互いに接離可能な一対の把持部材と、切換え弁を介して真空源に接続され、吸着部と該吸着部を保持する保持部材とを備え、前記吸着部の吸着面が互いに対向するように配置された一対の吸着部材と、前記吸着部材を互いに接近或いは離間させる接離手段とを備え、前記吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着するときに、前記吸着部材の吸着面の中心が、前記チャックの幅方向での中心より前記袋の袋口側へずれた状態で吸着するように配置され、前記装置はさらに、前記保持部材を、前記吸着面を挟んで前記袋と反対側において前記吸着面から所定の距離だけ離れた位置を支点として回動させ、前記吸着面が互いに正対した正対位置と、前記吸着部が下方へ移動して前記吸着面が傾いた傾動位置との間で移動する往復傾動動作をさせる傾動手段を備え、前記接離手段が前記吸着部材を離間し始めてから所定の距離だけ離間させる間に前記傾動手段は前記保持部材に前記往復傾動動作を行わせ、前記把持部材は前記吸着部材が前記袋に吸着した状態で離間する間その離間に応じて互いに接近することを特徴とする、チャック部分離開袋装置。
2. 請求項１記載のチャック部分離開袋装置において、前記吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着したときに、前記吸着面の下側縁部が前記チャックより前記袋の袋底側寄りに位置した状態で前記袋の両面に吸着するように配置されていることを特徴とする、チャック部分離開袋装置。
3. 請求項１又は２記載のチャック部分離開袋装置において、前記往復傾動動作は、前記吸着部材が前記所定の距離だけ離間する間に２度以上行われることを特徴とする、チャック部分離開袋装置。
4. 両側縁部を一対の把持部材で把持したチャック付き包装袋のチャック部を分離して開袋する方法において、
   互いに離間した待機位置に対向配置された一対の吸着部材を最接近位置へ移動させて該吸着部材のそれぞれの吸着面を前記袋の両面に吸着させる吸着工程と、
   前記吸着した吸着部材を前記吸着面に垂直な軸線方向で互いに遠ざける離間工程と、
   前記吸着部材を、前記吸着面を挟んで前記袋と反対側において前記吸着面から所定の距離だけ離れた位置を支点として回動させ、前記吸着面が互いに正対した正対位置から、前記吸着部材が下方へ移動して前記吸着面が傾いた傾動位置へ移動させ、さらに前記正対位置へ復帰させる往復傾動工程と、
   前記把持部材を互いに接近させる接近工程とを含み、
   前記吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着するときに、前記吸着部材の吸着面の中心が、前記チャックの幅方向中心より前記袋の袋口側へずれた状態で吸着し、
   前記往復傾動工程は前記離間工程が開始されてから所定の距離だけ前記吸着部材を遠ざける間に実行され、
   前記接近工程は、前記離間工程において前期吸着部材が前記袋に吸着して離間する間その離間に応じて実施される、
   ことを特徴とする、チャック部分離開袋方法。
5. 請求項４記載のチャック部分離開袋方法に置いて、前記吸着部材は、該吸着部材が前記袋の両面に吸着したときに、前記吸着面の下側縁部が前記チャックより前記袋の袋底側よりに位置した状態で前記袋の両面に吸着するように配置されていることを特徴とする、チャック部分離開袋方法。
6. 請求項４又は５に記載のチャック部分離開袋方法に置いて、前記往復傾動動作は、前記吸着部材が前記所定の距離だけ離間する間に２度以上行われることを特徴とする、チャック部分離開袋方法。

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