JP2019104182A - 袋筒体の底開き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】底貼り袋の製作工程において、筒体の底開き力を強化することによって、確実な底開きを可能とした装置の提供を課題とする。【解決手段】筒体の進行に同期して回転する左右一対のスプロケット１６を所定の軸間距離にて配設し、これにローラチェーン１７を巻掛してなる伝動機構１０Ａと、このローラチェーンに連動して循環運動する吸盤１８を備える吸着機構１０Ｂからなるユニットを、進行してくる筒体を間にして上下に対向設置することにより、上下吸盤が筒体の進行に同調して水平移動する区間を長くする。そして、前記上側吸盤の最下降点で下側吸盤の最上昇点にあっては、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸着し、上側吸盤の上昇開始点で下側吸盤の下降開始点からは、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸引して筒体底部を開くよう構成する。また、上下吸盤に対し、上下運動を制御するための昇降機構を組み込んだ構成とする。【選択図】図４

Description

本発明は、自動製袋機の底貼り工程における袋筒体の底開き装置に関し、特に、最内層袋にプラスチック素材を用い、外層袋に紙素材を用いた多層底貼り袋の製作工程における多層袋筒体の底開き装置に関する。

主に製品の輸送や貯蔵などを目的として使用される多層袋（重包装袋）として、最内層（製品充填部分）にポリエチレン等のプラスチック素材からなる袋を用い、外層（１層〜３層）にクラフト紙等の紙素材を用いた袋であって、底の部分を方形状に貼り合せて形成する袋が常用されている。

このように最内層にプラスチック素材からなる袋を用いる目的は、主に内容物に対して湿度の影響を遮断することによって防湿効果が得られることや、密閉効果が得られることによって異物混入の可能性を低減することができるところにある。また、底部を方形状（例えば六角形状）に貼り合わせた底貼り袋とするのは、製品充填時に自立し易いため作業性に優れ、製品充填後には荷姿が立方体になるので積載効率が良いところにある。

この種の多層底貼り袋を製作するには、先ず、ロール状の外層原紙とプラスチック筒体を引き出し、外層原紙によりプラスチック筒体を内装するとともに、外層原紙の胴貼部に糊付けして袋幅に成形することによって連続した多層筒体を形成し、所定長さに切断して各層間の底部及び口部に必要な箇所が開けるよう所定位置に接着剤を点付けして多層筒体を造った後にプラスチック筒体の底部をヒートシールして封着する（図８参照）。

次に、前記多層筒体の底部を開き、開いた底部分を所定の底幅が得られるよう方形状に整えて折り畳み、折り畳んだ各片の重合面に接着剤を点付けして貼着する。そして、必要に応じ底面に補強紙を貼る等して底貼りを完成させる（図９、図１０参照）。

上記底貼り工程において、多層筒体の底を開く時には筒体の底を２方向に開く必要があるが、プラスチック筒体の底部分はヒートシールされ袋状に封着されているため開くことが出来ないので、外層紙筒体の上側又は下側のいずれか一方側の内側面にシール済みプラスチック袋体を点糊貼着して、プラスチック袋体と外層紙筒体の一方側を一体とした状態で筒体底を開き底貼りをすることになる（図９，図１０参照）。

従来の自動底貼り機で多く採用されている底開き装置について、図６及び図７を用いて説明すると、水平方向に配置された左右一対の回転軸５０、５０のそれぞれに回転アーム５１、５１の一方端を固定し、回転アーム５１、５１の他方端間にピン５２、５２で回動自在に軸支され水平状態を保って円運動する支持アーム５３を連結し、該支持アーム５３の下部に吸盤５４を取り付けてなる吸着機構を、水平横方向に移送されてくる袋筒体の上側と下側とに対向して二組配設した構成からなる。
かかる構成からなる従来装置にあっては、吸盤５４、５４の動作は円運動となるので、上側吸盤５４の最下降時で下側吸盤５４の最上昇時に袋筒体の上下面をそれぞれ吸着し、下死点、上死点から先は上下吸盤５４，５４が袋筒体の底を開くよう動作する。そのため、袋筒体の進行に対して上下吸盤５４，５４が同調する範囲は上側吸盤５４の最下降点で下側吸盤５４の最上昇点の一点しかなく、吸着のための最適範囲は限られていて十分な吸着作用が得られていない。

実用新案登録第２５６０３００号公報 特許第２５７６０８２号公報 特許第２６８２４１２号公報 特開２００１−２３３３８１号公報 特開２０１０−１２５７２０号公報

しかしながら、最内層袋材としてプラスチック材を使用した多層袋にあっては、内層プラスチック筒体をヒートシールする工程で外層紙材と内層プラスチック材とを共に加熱し圧着するため、内層プラスチック筒体と分離して開くべき外層紙筒体が内層プラスチック材とラミネートしたような状態で付着（内着）してしまい、この付着が底貼り機で多層筒体の底を開く時の障害になっている。前記従来底貼り機のように、吸着に使える時間が短く筒体相互の内着を引き剥がす程の吸着力を発揮できないと、結果として、底開き動作の途中で吸盤が筒体を離してしまい底開きが十分できないトラブルが頻発する。このため従来底貼り機を使用する場合、内層プラスチック筒体底のヒートシールが終わった多層筒体を一旦自動製袋ラインから外し、手作業で一袋ずつ外層紙材と内層プラスチック材とのヒートシール部の付着を剥がし、その後に、改めて底貼り機に掛けて底貼りをしなければならないという問題がある。

本発明は、上記従来底貼り機による問題点に鑑みなされ、吸盤による筒体への吸着力を強化することによって、手作業に頼ることなく、確実な底開きを可能とした装置の提供を目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、筒体底部を折りたたみ貼着して角底の底貼り袋を成形する自動製袋機において、水平横方向に送られて来る筒体の進行に同期して回転する左右一対のスプロケットを所定の軸間距離にて配設し、これにローラチェーンを巻掛してなる伝動機構と、前記ローラチェーンの走行に連動して循環運動する吸盤を備える吸着機構からなるユニット二組を、筒体底部を間にして上下に対向設置した袋筒体の底開き装置であって、前記吸着機構における上側吸盤の最下降点で下側吸盤の最上昇点にあっては、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸着し、上側吸盤の上昇開始点で下側吸盤の下降開始点からは、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸引して筒体底部を開くよう構成したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成において、循環運動する上下吸盤に対し、上下運動を制御するエアーシリンダー等の昇降機構をそれぞれ組み込んだ構成からなり、上下吸盤がローラチェーン走行に連動して水平移動する同調区間での十分な時間の中で、上下吸盤と筒体上下面とのそれぞれの吸着及び吸引動作のより強力且つ正確な実施を可能にして、動作シーケンスの自由度を大幅に拡げたことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１及び請求項２に記載の構成に置いて、スプロケットとローラチェーンからなる伝動機構を、所定間隔を空け上下平行に二基配設したことを特徴とするものである。

本発明は上記構成よりなり、請求項１に係る発明は、水平横方向に送られて来る筒体の進行に同調して回転する一対のスプロケットを、所定の軸間距離にて左右水平に配設したことにより、左右スプロケットの軸間ではローラチェーンの走行は水平となり、これに連動する吸盤の循環運動も水平移動（筒体面に対して平行移動）することになるため、その分、上下吸盤と筒体上下面との吸着に適した時間（区間）も長くなって、十分な吸着効果を得ることができる。

請求項２に係る発明は、循環運動する上下吸盤に対し、その上下運動を制御するエアーシリンダー等の昇降機構を組み込んだことにより、昇降機構の昇降動作により吸盤の上下動が制御される。これによって、上下吸盤と筒体上下面との吸着及び吸引動作のより強力で正確な実施が可能となり、動作シーケンスの自由度を大幅に拡げることも可能とした。

以上の本発明の作用効果により、特に、最内層袋にプラスチック材を使用し、外層袋に紙材を使用した多層袋にあって、最内層のプラスチック材からなる袋筒体と外層の紙材からなる袋筒体との底開口附近で、ヒートシールによる内着が生じてしまった場合であっても、上下吸盤がローラチェーン走行に連動して水平移動する同調区間内での十分な時間（区間）の中で上下吸盤と多層筒体面との吸着ができ、これによって、確実且つ強力な吸着及び吸引力で袋筒体の底開きが実施できるため、従来装置のように手作業に頼ることなく袋筒体の連続した自動底開きが可能となった。

本発明の係る袋筒体の底開き装置の正面説明図。 同上装置の平面説明図。 同上装置の右側面説明図。 同上装置の底開き機構部の正面説明図。 同上装置の底開き機構部の右側面説明図。 従来装置の底開き機構部の正面説明図。 従来装置の底開き機構部の右側面説明図。 （ａ）〜（ｂ）多層袋筒体の底開口部のヒートシール工程を 示す部分縦断面図。 （ａ）〜（ｂ）多層袋筒体の底開き工程を示す部分縦断面図。 （ａ）〜（ｆ）袋筒体の底折り底貼り工程を示す説明図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、袋筒体の底開き装置の一例を示す正面説明図、図２は同装置の平面説明図、図３は同装置の右側面説明図でその全体概要を示している。
先ず、製筒機（図示せず）において、ロール状の外層原紙と内層プラスチック筒体を引き出し、外層原紙によりプラスチック筒体を内装するとともに、外層原紙の胴貼部に糊付けして袋幅に成形することによって連続した多層筒体を形成する。次に、この連続した多層筒体を所定長さに切断し、その各層間の底部及び口部に必要な箇所が開けるよう所定位置に接着剤を点付けして多層筒体Ａを造る（図８〜図１０参照）。

本実施形態の底開き装置１による前記多層筒体Ａの搬送経路について、図１及び図２に基づき説明すると、先ず、ローラコンベア２によって多層筒体Ａの底部を前にして水平縦方向に間欠的に搬送する。このローラコンベア２は、平行に配置された左右のサイドフレーム３，３間に複数の駆動又は従動の回転ローラ４が所定間隔で回転可能に軸支されている。そして、搬送方向先端部には、多層筒体Ａが停止する基準位置を決める固定ガイド板５がサイドフレーム３，３間に架設されている。また、この基準位置に載置された多層筒体Ａを底開き機構部１０へ水平方向に移送すための送り爪６は、スプロケット８ａ、８ｂ、８ｃによって循環駆動されるローラチェーン７に等間隔に設置され、ローラコンベア２とチェーンカバー７上の多層筒体Ａを横に押して移送できる高さに突設されている。
すなわち、多層筒体Ａは、筒体底部をローラコンベア２で固定ガイド板５に寄せられた状態でローラチェーン７に押され、水平右方向に移送される。

続いて、前記送り爪６の右方向への移送動作により、水平横方向に強制的に押し出された多層筒体Ａは、ローラ９、９間を通り、上下一対の移送ベルト１１、１１により挟持されながら後述する底開き機構部１０へと移送される。移送ベルト１１、１１は、移送台１２の後方（図２の上方）に立設された伝動装置取付板１３の後方に設置されている。なお、この際の多層筒体Ａの移送周期は、後述する底開き機構部１０の周期と同期するよう設定されている。

底開き機構部１０による多層筒体Ａの底開き工程（後述）が終了すると、多層筒体Ａはローラ１４、１４間を通り、底貼り機構部（図示せず）へと送り出される。なお、符号１１ａ、１１ａは移送ベルト１１を巻掛する左右一対のプーリー、符号１１ｂはテンションローラ、符号１５は底開きが十分でなかった筒体を製造ラインから取り除くための底剥がし不良筒体排除坂である。

次に、底開き機構部１０について図４及び図５に基づき説明する。
底開き機構部１０は、水平横方向に送られてくる多層筒体Ａを間にして上下に対向するよう配設された二組のユニットからなり、それぞれが同一の構成からなる伝動装置（伝動機構）１０Ａと吸着装置（吸着機構）１０Ｂとを備える。

上側ユニットについて説明すると、伝動装置取付板１３に所定の軸間距離を空けて左右水平に配設された一対のスプロケット１６、１６にローラチェーン１７を巻掛けしてなる二基の伝動装置が、図示の如く所定間隔をもって上下平行に配設されていて、同期装置（図示せず）により、スプロケット１６の回転、ローラチェーン１７の走行及び後述する吸盤１８の循環が、前記ローラコンベア２から移送ベルト１１、１１によって水平横方向に送られて来る多層筒体Ａの進行に同期するよう予め設定されている。

なお、本実施態様においては上下ユニットのそれぞれに二基の伝動装置１０Ａ、１０Ａを設けているが、いずれか一方の伝動装置１０Ａ（本実施態様では、上側ユニットにおける図示上部の伝動装置、下側ユニットにおける図示下部の伝動装置）は、後述する吸着装置１０Ｂのより安定した動作を実現するためであって、伝動装置が一基であっても請求項１及び２に記載の発明の実施については必要不可欠な構成要素ではない。

吸着装置（吸着機構）１０Ｂは、吸盤１８及びエアシリンダー１９等を備えていて、前記伝動装置１０Ａの動作と連係する。すなわち、その一方端がローラチェーン１７と回動可能に連結し、他方側が後述するシリンダー取付フレーム２３と連結するアタッチメント２７を伝動装置１０Ａと吸着装置１０Ｂ間に介装する。このアタッチメント２７の一方端部にはローラチェーン１７のブッシュを回動可能に貫通するピン２８が設けられていて、これにより、ローラチェーン１７とアタッチメント２７とは回動可能に連結されている。上記構成によって、ローラチェーン１７の走行軌跡がアタッチメント２７を介して吸着装置１０Ｂに伝わり、ローラチェーン１７の循環走行に連動して吸着装置１０Ｂは、スプロケット１６、１６の軸巾間で左右水平に移動し、ローラチェーン１７の張設巾間で半円軌跡を描くように上昇又は下降移動する。

エアシリンダー１９は、その上端部が取付金具２１によってシリンダー取付フレーム２３に固定され、ピストンロッド２０の下端部がシリンダー取付フレーム２３に設けた左右ガイド溝（図示せず）に沿って摺動可能に取り付けられいる略Ｌ字状のスライド板２２に連結されている。なお、上記略Ｌ字状のスライド板２２の外方に曲成されたＬ字突起部は基準面である多層筒体Ａの外層面と平行（水平）となっている。

また、吸着機構１０Ｂには、前記スライド板２２のＬ字突起部に平行して取付板２５を連結し、該取付板２５によって吸盤保持部材２６を垂直に支持し、その下端に多層筒体Ａを水平に吸着保持できるよう適当な間隔で複数の吸盤１８を設ける。これにより吸盤１８には、前記スライド板２２及びこれと連結する取付板２５を介してエアシリンダー１９のピストンロッド２０の伸縮動作が伝わり水平状態を保ったまま昇降する。なお、吸盤１８，１８の取付位置は、吸盤位置調整ハンドル２４によって適宜調整することが可能となっている。

底開き機構部１０の上側ユニットの構成は上記の通りであるが、下側ユニットも同一の構成からなり、水平横方向に送られてくる多層筒体Ａの下方にあって前記上側ユニットと対向する位置に配設される。

本実施態様に係る袋筒体の底開き装置は、上記のような構成からなり、吸着機構（装置）１０Ｂにおける上側吸盤１８の最下降点で下側吸盤１８の最上昇点にあっては、多層筒体Ａの上下面を上下吸盤のそれぞれが吸着し、上側吸盤１８の上昇開始点で下側吸盤１８の下降開始点からは、多層筒体Ａの上下面を上下吸盤のそれぞれが吸引して筒体底部を開くよう、多層筒体Ａの進行と吸盤１８の循環運動が図示しない同期装置によって予め設定されている。

そして、本実施態様に係る袋筒体の底開き装置にあっては、左右一対のスプロケット１６、１６の軸間でのローラチェーン１７、１７の走行は水平状態が保たれており、これに連動する上下吸盤１８、１８もこの区間は多層筒体Ａとの平行状態を保ちながらその進行に同調して水平移動する。このような水平移動する十分な同調区間（時間）の中で、上下吸盤１８、１８と多層筒体Ａの上下面との確実な吸着が実施され、上側吸盤１８の上昇開始点で下側吸盤１８の下降開始点からの強力な吸引が実施される。したがって、本装置をヒートシール機の後部で底貼り機の底開き装置の前に設置し接続することにより、外層紙筒体Ａ１と内層プラスチック筒体Ａ２シール内着を確実に剥がしてから底貼り機に多層筒体Ａを供給することができるので、手作業に頼ることなく、製袋工程の完全自動化を実現することができる。

図１１（a）〜（ｆ）は、紙材からなる筒体Ａ１を外層（１〜３層）とし、プラスチック材からなる筒体Ａ２を最内層とする多層筒体Ａの底折り底貼り手順を示したもので、先ず、多層筒体Ａの底部分を糊代幅を考慮して奥行幅（底幅）分折り返し、この折り返し部分（１ａ）を開いて、左右対称な三角形状の展開面（２ａ）、（2ａ）と、折り返し線を境に上下に対称な台形状の展開面（３ａ）、（３ａ）とが形成され全体が六角形状になるよう折り畳む。次に、台形状の上下展開面（３ａ）、（３ａ）を底幅の半分を残してそれぞれ折り合わせ、上記各展開面が重なり合う面に接着剤を付け貼着する。最後に、必要に応じて補強紙Ｂを底面中央に貼って底貼りを完成させる。この際、最内層のプラスチック筒体Ａ２は、底部分がヒートシールされ袋状に封着されているため開くことができないので、外層紙筒体Ａ１の片側（上側又は下側）とシールされたプラスチック筒体Ａ２とを点糊付けし、糊付けされた外層紙筒体Ａ１の片側とプラスチック筒体Ａ２を一体とした状態で筒体底を開き底貼りを行う。

Ａ：多層筒体
Ａ１：紙筒体
Ａ２：プラスチック筒体
１：底開き装置
２：ローラコンベア
４：回転ローラ
５：固定ガイド板
６：送り爪
７：ローラチェーン
１０：底開き機構部
１０Ａ：伝動装置（伝動機構）
１０Ｂ：吸着装置（吸着機構）
１１：移送ベルト
１２：移送台
１６：スプロケット
１７：ローラチェーン
１８：吸盤
１９：エアシリンダー
２０：ピストンロッド
２２：スライド板
２３：シリンダー取付フレーム
２７：アタッチメント
２８：ピン

Claims (3)

1. 筒体底部を折りたたみ貼着して角底の底貼り袋を成形する自動製袋機において、水平横方向に送られて来る筒体の進行に同期して回転する左右一対のスプロケットを所定の軸間距離にて配設し、これにローラチェーンを巻掛してなる伝動機構と、前記ローラチェーンの走行に連動して循環運動する吸盤を備える吸着機構とからなるユニット二組を、筒体底部を間にして上下に対向設置した袋筒体の底開き装置であって、
   前記吸着機構における上側吸盤の最下降点で下側吸盤の最上昇点にあっては、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸着し、上側吸盤の上昇開始点で下側吸盤の下降開始点からは、筒体の上下面を上下吸盤のそれぞれが吸引して筒体底部を開くよう構成したことを特徴とする底貼り袋筒体の底開き装置。
2. 前記循環運動する上下吸盤に対し、上下運動を制御するエアーシリンダー等の昇降機構をそれぞれ組み込んだ構成からなり、上下吸盤がローラチェーン走行に連動して水平移動する同調区間での十分な時間の中で、上下吸盤と筒体上下面とのそれぞれの吸着及び吸引動作のより強力且つ正確な実施を可能にし、動作シーケンスの自由度を大幅に拡げたことを特徴とする請求項１に記載の底貼り袋筒体の底開き装置。
3. 前記スプロケットとローラチェーンからなる伝動機構を、所定間隔を空け上下平行に二基配設したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の底貼り袋筒体の底開き装置。

Images