JP3559483B2

JP3559483B2 - 包装機における被包装物の定量充填方法

Info

Publication number: JP3559483B2
Application number: JP30049799A
Authority: JP
Inventors: 孝法島末; 誠一工藤; 研二牧野; 吉明川奈; 嘉光本間; 秀憲畔上
Original assignee: Ajinomoto Co Inc; General Packer Co Ltd
Current assignee: Ajinomoto Co Inc; General Packer Co Ltd
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2001122202A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリー式又は直線往復式の包装機における粉体、粒状物等の被包装物の定量充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロータリー式包装機の一般的な充填装置として、多数のグリップ対を回転体の放射方向に突設し、供給される包装袋を各グリップ対により順次吊り下げ状に掴んで開口ステーション、充填ステーション、トップシールステーション等の各ステーションに間欠移動させつつ、所定量の被包装物を１工程の停止時間内に充填漏斗により充填し、袋口のシールを施してから機外に排出する構成のものが、実公昭６２−２１５２１号公報等により知られている。また、包装袋を充填テーブル側にグリップさせた状態で大出し投入を行った後、定量検出器のグリップで把持し直して小出し投入を行うと共にその定量検出器により計量を行い、充填後の包装袋を再び充填テーブル側にグリップさせてからシールテーブルに受け渡して袋口のシールを施すという計量包装方法が、特公平６−２９０４３号公報にて開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の充填装置及び計量包装方法においては、何れも包装袋の袋口付近に充填漏斗を接近させた状態で被包装物の落下投入を行っている。ところが、被包装物が小麦粉や片栗粉等の粉体の場合には、袋口から袋底までの落差があるために投入時に舞い上がりを生じて収まりが悪くなる。舞い上がりが収まるまでの時間が長くかかると充填ステーションでの停止時間が増すために、必然的に包装能力が低下する。その舞い上がった粉体は吸引装置によって外部に排出されているが、たとえ１袋毎の舞い上がり量が僅かであっても生産量に比例して無視できない量に至ることから、舞い上がり現象を極力抑制するのが好ましい。
後者の計量包装方法では、包装袋を把持した状態で被包装物の定量検出を行う構造が開示されているところ、大出し投入と小出し投入とを別々のステーションに設けたスクリュー式供給装置で行い、充填と袋口のシールを別々のテーブルで行うことから包装機が大型化し、全体構造が複雑となっていた。
【０００４】
この発明の目的は、被包装物の充填と定量検出をコンパクトな充填装置により円滑で迅速に行う被包装物の定量充填方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、多数のステーション間を間欠移動する移動体にステーションと同数の掴着手段を設け、袋口を上にして包装袋を吊り下げ状に支持するグリップ対を備えた多数のグリップベースを夫々対応する掴着手段により把持若しくは釈放自在に設け、ロードセルを用いた計量装置の検出器を上下方向に移動させる昇降手段を充填ステーションに配置し、各グリップベースに垂設された支持杆を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段を前記検出器に固定するように設け、前記移動体が充填ステーションに間欠停止したときに、前記クランプ手段により前記支持杆を把持すると共に前記掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで前記昇降手段によりグリップベースを持ち上げて開口された包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始し、これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に前記検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び前記掴着手段によりグリップベースを把持して同ベースを前記移動体側に固定し、ついで前記クランプ手段による支持杆の釈放を行うようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
▲１▼包装袋を支持するグリップベースを固定した移動体が充填ステーションに間欠停止すると、開放状態で待機するクランプ手段によりグリップベースの支持杆が把持されると共に、掴着手段によるグリップベースの釈放が行われる。そのグリップベースが移動体から分離した状態において、分離部（風袋）の総重量が検出器で検出され、その出力信号により計量装置の演算処理部のゼロ点調整が施される。
▲２▼ついで、昇降手段の作動によってグリップベースが持ち上げられ、包装袋を被包装物供給手段の供給筒に奥深く臨ませた状態で被包装物の大出し投入が開始される。これと同時に、昇降手段により包装袋を下降させつつ小出し投入が引き続き行われ、その投入動作に同期してロードセルを用いた検出器により被包装物の充填量の検出が行われ、所定量充填後に直ちに投入が中止される。その被包装物の検出回数については毎秒３〜２５回程度であり、充填量が正味量に近づくに従い計量装置のシーケンス機能から包装物供給手段にリアルタイムにデータ信号が出力され、そのデータ信号を受けて包装物供給手段ではスクリューの減速と排出ゲートを徐々に絞り込むように最適なフィードバック制御を行う。
▲３▼被包装物の定量充填が終了すると、グリップベースは掴着手段により再び把持されて移動体側に固定され、ついで、クランプ手段による支持杆の釈放が行われる。
上記一連の動作は、移動体の充填ステーションでの停止時間内に行われる。
【０００７】
この包装機における被包装物の定量充填方法によれば、被包装物の充填と定量検出とをコンパクトな定量充填装置により円滑で迅速に行い、特に粉体の被包装物充填時の舞い上がりを抑制することができ、包装能力の高い包装機に対応させることが可能となった。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明方法の実施例を説明する。図１は本発明方法に適するロータリー式包装機の定量充填装置の側面図、図２は図１において包装袋が充填位置まで上昇した状態を示す説明図、図３は要部の平面図である。
【０００９】
この定量充填装置Ｆが用いられるロータリー式包装機については、供給される包装袋を各グリップ対により順次吊り下げ状に掴んで開口ステーション、充填ステーション、トップシールステーション等の各ステーションに間欠移動させつつ、所定量の被包装物を１工程の停止時間内に充填し、袋口のシールを施してから機外に排出する一般的な基本構成のものであり、本発明方法を適用するために一部の構成を変更したものである。
【００１０】
図１、図３に示すように多数のステーション間を間欠回転移動する円盤状の移動体１には、ステーションと同数の掴着手段１０を設ける。移動体１の下面に取り付けられたベース１１には一対の縦軸１２、１２を固着し、先端内面部に係合溝１４が形成された掴着レバー１３のほぼ中間部１３ａを各固定軸１２に夫々揺動自由に設ける。１５は前記縦軸１２、１２間の中心位置でベース１１下面に固定された支持片であり、この支持片１５は、ほぼＴ字形のロッド１６を移動体１の半径方向に摺動自由に支持している。そのロッド１６の頭部１６ａの両端にはリンク１７の一端部１７ａを軸１８で夫々支持し、各リンク１７の他端部１７ｂを前記掴着レバー１３の自由端部１３ｂに軸１９で夫々連結する。また、ロッド１６の自由端部１６ｂに縦方向に固定した軸２０には、ローラー形の駒片２１を取り付ける。その駒片２１の前後に配置された押圧片２２、２３は、図示しない駆動機構により前後方向に移動して前記駒片２１を押圧自在とするように設けられている。
【００１１】
しかして、この掴着手段１０は、押圧片２２の進出により駒片２１を押圧してロッド１６を前進させることにより掴着レバー１３の係合溝１４側を外方に移動させ、反対に、その押圧片２２を後退させて他方の押圧片２３を進出させることによりその係合溝１４側を内方に移動するように構成されている。なお、掴着レバー１３の閉じた姿勢状態については、図示しないバネ等の手段により強制的に保持するように設けるものとする。
【００１２】
２５は袋口ｂを上にして包装袋ａを吊り下げ状に支持する公知構造のグリップ対２６を備えたグリップベースである。そのグリップベース２５に固着された一対の縦軸２７、２７にはレバー２８、３０を夫々揺動自由に設け、先端に駒片２９を設けたレバー２８と、他方のレバー３０とをリンク３１によって連結すると共に、それらレバー２８、３０間には引きバネ３２を架け渡す。３３はレバー２８の側縁を当接させる偏心ピンである。レバー２８及びレバー３０の手前正面には、先端に爪片３５を設けたグリツプ体３４を固着すると共に、先端に爪片３７を設けた可動グリツプ３６をグリツプ体３４に摺動自由に設け、図３に示すように、それら爪片３５、３７により包装袋ａの縦側縁を挟持するように設ける。
【００１３】
３８、３８はグリップベース２５の下面後縁に直線上に間隔をおいて固定された板片であり、前記掴着手段１０の掴着レバー１３により把持若しくは釈放されるものである。各板片３８の外側端面形状は、その掴着レバー１３の係合溝１４と雌雄の関係で確実に嵌合するように設けられている。３９はグリップベースの中央前縁に垂設された支持杆である。
【００１４】
充填ステーションには、公知のロードセルを用いた計量装置６０の検出器６１を上下方向に移動させる昇降手段として、図示しないサーボモータによってロッド５１を駆動する電動式昇降装置５０を機台２に設置する。その電動式昇降装置５０のロッド５１の先端に固定された台板５２には、前記検出器６１の下方の取り付け部６１ａが固定されている。５３は後記クランプ手段６５を設けるために検出器６１の上方の取り付け部６１ｂに固定された支持板５３である。その台板５２の検出器６１を挟んだ箇所にはストッパーボルト５４、５５を配置して各々高さ調節可能に設け、上記検出器６１に過負荷を付与しないように、各ストッパー５４、５５の上面と前記支持板５３の下面とに適度の間隙を生ずるように調整を行う。
【００１５】
なお、本実施例では計量装置６０の各種設定や制御処理を司る主装置６２として、ユニパルス株式会社製の「ロードセル指示計Ｆ８００」を用いた。
【００１６】
６５は上記グリップベース２５の支持杆３９を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段である。このクランプ手段６５のクランプシリンダ６６は前記支持板５３上に立設され、そのロッド６７の先端に枠片６８が固定されている。その枠片６８の側部には逆ハ字形の係止溝６９を穿設する。クランプシリンダ６６の脇に設けられた固定台７０には、前後一対のクランプ片７１の下端部７１ａを軸７２により夫々取り付ける。そして、各クランプ片７１の下方寄りに形成された孔（図示せず）と、前記枠片６８の係止溝６９とにピン７３を挿入してそれらクランプ片７１を縦向きの姿勢に拘束するように設ける。
【００１７】
しかして、クランプシリンダ６６のロッド６７の伸長動作によりクランプ片７１を閉じ、ロッド６７の後退動作によりクランプ片７１を開くように作動するクランプ手段６５が構成される。
【００１８】
８０はスクリュー（オーガー）式包装物供給手段（図示せず）の供給筒であり、この供給筒８０の先端部８１には被包装物の排出を規制する排出ゲート（図示せず）を備えている。図１に示すように、供給筒８０の先端部８１は、移送される包装袋ａの袋口ｂから少し上方に配置されている。
【００１９】
つぎに、本発明方法を上述した定量充填装置Ｆの作動との関係で述べる。
▲１▼グリップ対２６により包装袋ａを支持するグリップベース２５を固定した移動体１が充填ステーションに間欠停止すると、クランプ手段６５により開放した状態で待機するクランプ片７１が閉じてグリップベース２５の支持杆３９が把持される。
▲２▼これとほぼ同時に、掴着手段１０の掴着レバー１３が開いて板片３８との係合が解かれてグリップベース２５の釈放が行われる。グリップベース２５が移動体１から分離した状態において、分離された部分の総重量が検出器６１で検出され、その出力信号により計量装置６０の演算処理部のゼロ点調整が施される。
▲３▼ついで、図２に示すように、電動式昇降装置５０によってグリップベース２５全体が持ち上げられ、包装袋ａを被包装物供給手段の供給筒８０に奥深く臨ませた状態で被包装物の大出し投入が開始される。これと同時に、電動式昇降装置５０のロッド５１の後退移動により包装袋ａを下降させつつ小出し投入が引き続き行われる。
▲４▼その投入動作に同期して検出器６１により被包装物ａの充填量の検出が行われ、所定量充填後に直ちに投入が中止される。その被包装物の検出回数については毎秒３〜２５回程度であり、充填量が正味量に近づくに従い計量装置６０の主装置６２に備えるシーケンス機能から包装物供給手段にリアルタイムにデータ信号が出力され、そのデータ信号を受けて包装物供給手段の制御部ではスクリューの減速と排出ゲートを徐々に絞り込むように最適なフィードバック制御を行う。
▲５▼被包装物の定量充填が終了すると、掴着手段１０の掴着レバー１３が閉じるのでグリップベース２５は再び把持されて移動体１側に固定され、ついでクランプ手段６５のクランプ片７１が開いて支持杆３９の釈放が行われる。かかる一連の動作は、移動体の充填ステーションでの僅か１０秒程度の停止時間内に円滑に行われる。
【００２０】
上述のとおり、この包装機における被包装物の定量充填方法は、被包装物の充填と定量検出とをコンパクトな定量充填装置により円滑で迅速に行うものであり、特に粉体の充填に最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に適するロータリー式包装機の定量充填装置の側面図
【図２】図１において包装袋が充填位置まで上昇した状態を示す説明図
【図３】定量充填装置の要部の平面図
【符号の説明】
ａ→包装袋ｂ→袋口Ｆ→定量充填装置
１→移動体１０→掴着手段１３→掴着レバー１４→係合溝
２５→グリップベース２６→グリップ対３５、３７→爪片３８→板片
３９→支持杆
５０→電動式昇降装置（昇降手段）６０→計量装置６１→検出器
６５→クランプ手段６６→クランプシリンダ７１→クランプ片
８０→供給筒

Claims

多数のステーション間を間欠移動する移動体にステーションと同数の掴着手段を設け、袋口を上にして包装袋を吊り下げ状に支持するグリップ対を備えた多数のグリップベースを夫々対応する掴着手段により把持若しくは釈放自在に設け、ロードセルを用いた計量装置の検出器を上下方向に移動させる昇降手段を充填ステーションに配置し、各グリップベースに垂設された支持杆を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段を前記検出器に固定するように設け、前記移動体が充填ステーションに間欠停止したときに、前記クランプ手段により前記支持杆を把持すると共に前記掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで前記昇降手段によりグリップベースを持ち上げて開口された包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始し、これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に前記検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び前記掴着手段によりグリップベースを把持して同ベースを前記移動体側に固定し、ついで前記クランプ手段による支持杆の釈放を行うようにしたことを特徴とする包装機における被包装物の定量充填方法。