JP3560329B2 - フィルム包装体開梱機の揺動アーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム包装体開梱機の揺動アームに関し、より詳しくは、比較的軽い空容器のような被包装物を中敷シートを介してバラで積上げ、ストレッチ包装又はシュリンク包装したフィルム包装体を開梱する開梱機に取り付ける改良された開扉用の揺動アームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス壜、ＰＥＴ壜、金属鑵などの空容器の多くは、パレット上に、厚手の板紙の中敷シートを介して積上げ、その外側をシュリンク包装又はストレッチ包装して飲料メーカー等に納入されてきた。
このようなフィルム包装体を自動的に開梱する装置としては、本出願人の出願にかかる特許第２５６１１７８号、特許第２５６１２０３号、特許第２６７０９８０号、特許第２７５０８２６号、特許第２７５７１４１号各公報に記載の提案がなされている。
【０００３】
これらの開梱装置は、前記特許第２５６１１７８号の公報に図１として記載されており、基本的には図１４に示されるような構造を有している。このような装置の場合、フィルム包装体の一側面でフィルムを切断装置Ａによって上下方向に切断して、一対の揺動アーム１の先端の上部グリッパー５でフィルムを挟持し、該揺動アームを旋回させてフィルムを一直線になるように左右に開扉して開梱するので、開梱装置の上流及び下流にそれぞれ開扉直後の揺動アームの先端までの距離だけ、他の装置を設置できないスペースが生じる。
【０００４】
上記設置スペースが広くなることを避けるため、本出願人の出願にかかる特許第２７５７１４１号公報には、フィルム包装体の両側面後方上、下端縁近傍のフィルムを吸着して、外側後方に概ね９０°旋回する少なくとも４個の開墾補助吸盤と、前記揺動アームの旋回角度を９０°未満に制限する機構を設けたフィルム包装体の開梱装置が提案されている。
【０００５】
この装置によれば、装置の設置スペースを節約するという課題は解決できるが、両揺動アームが９０°未満の角度で旋回し、フィルムを開扉した後、該アームの先端に設けられている上部グリッパーが開いてフィルムの切断端部を解放すると、解放されたフィルムの端部は自然落下し、その際、中敷シート上に積まれている被包装物に触れて、これら被包装物の内いくつかを中敷シートから落下させる恐れがある。また、開扉したフィルムの両側面後方の上、下端近傍のフィルムを少なくとも４個の吸盤に吸着させて除去する際、例えばフィルムにシワが寄っていたり、破れていて、その上に当接された吸盤が完全にフィルムを吸着していないと、他の３個の吸盤の吸着力も極端に低下してしまい、開扉したフィルムを落としてしまう恐れもある。
【０００６】
又、本出願人の出願にかかる特願平１１−４４３３８号明細書には、前記した先行技術の問題を解決するため、揺動アームがその全長を概ね２分割した位置でヒンジ２によって連結された前、後二部分からなり、前記ヒンジの後方隣接位置に第２の上部グリッパーを取り付け、揺動アーム全体を伸ばしたまま、９０°を超えない角度で、外側に向かって旋回させる手段と、次にヒンジから後の部分だけを外側、かつ前記旋回支点の後方に旋回させる手段を設けることが提案されている。
しかしながら、揺動アームをこのように作動させるためには、その構造が複雑になり、かつそのような作動に耐えるため、これら揺動アームを強化することが必要になり、機械全体が大型化してしまうことは避けられなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、その課題はフィルム包装体の一側面でフィルムを上、下方向に切断して、一対の揺動アームの先端の上部グリッパーでフィルムを挟持し、該揺動アームを旋回させて、フィルムを左右に開扉して開梱するとき、開扉したフィルムを確実に捕え、被包装物に触れずに確実に除去でき、かつ開梱機の上流及び下流に生じる他の装置を設置できないスペースを最小限にした単純な構造のフィルム包装体開梱機の揺動アームを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のフィルム包装体開梱機の揺動アームは、パレット上に積上げた被包装物をフィルムで包装している包装体を、前方と後方に位置する少なくとも２本の支柱の間に定置し、該包装体の前面を被うフィルムを上下方向に切断し、左右に開扉して開梱する開梱機に取り付け、先端の上部グリッパーで、前記フィルムの切断端部上端縁を挟持し、概ね包装体後辺中心の両側左右対称位置に設けられた支点を中心に左右外方に旋回して、前記フィルムを開扉する一対の揺動アームであって、これら一対の揺動アームのそれぞれが、互いに左右対称形をなす「く」の字形に固定接続された前後両部分からなり、かつ、それぞれの前部分には該部分を２段階に伸縮させる手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記の特徴を有する一対の揺動アームは、その前部分同士が互いに平行になる位置まで旋回するように設置されていることが好ましい。
又、切断後、左右に開扉したフィルムを確実に除去するため、前記揺動アームの左右旋回支点の後方中央寄りに隣接して、包装体の頂面のフィルムに当接して該部分のフィルムを包装体後縁に向かって引き寄せる摩擦セグメントを備えたグリッパーを前後進、昇降可能に取り付けることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の一形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の実施の一形態のフィルム開扉用の揺動アームの開扉前の状態を示す平面図で、前記した先行技術の開梱機に切断フィルムの開扉用の揺動アーム１として取り付けられる本発明の揺動アームを示す。図２は、図１の揺動アームの側面図、図３は、図１の揺動アームが切断後のフィルムを開扉した状態の平面図、図４は、図３に続いて、揺動アームがフィルムの開扉を完了した状態を示す平面図である。
図５は、図１に示す後方のグリッパーを両端に取り付けたビームを前後進並びに昇降させるエアシリンダー群の側面図、図６は後方のグリッパーの側面図、図７は、図６の矢印Ａの方向から見た後方のグリッパーの端面図、図８は、図６の後方のグリッパーの平面図であり、図９〜図１３は、図６と同様、後方のグリッパーの側面図であり、図６に続く作動の各段階の状態を示している。
【００１２】
図中の符号１は揺動アーム、１ａは揺動アームの前部分、１ｂは後部分、２はキャリエージ、３は押え板、４は揺動アームの旋回支点、４ａはビーム、５は（上部）先端グリッパー、５ａはグリッパーのフィンガー、６はレバー、７は後方のグリッパー、７ａはその可動フィンガー、７ｂは固定フィンガー、７ｃは摩擦セグメント、８はエアシリンダー群、９はビーム、１０ａは前部支柱、１０ｂは後部支柱、１１はプッシャー、１２は除去したフィルムの集束リング、１３は排出ニップローラー群、Ｌはフィルム包装体、Ｆはフィルム、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３はエアシリンダーである。
【００１３】
図１に示すように、一対の揺動アーム１は開梱機の後方の支柱１０ｂに沿って昇降するキャリエージ２のビーム４ａの両端に設けられている旋回軸４に、旋回自在に取り付けられている。本発明の揺動アーム１は、一対のアームのそれぞれが互いに左右対称形をなす「く」の字形になるよう固定連結された、前部分１ａと後部分１ｂとからなる。これら揺動アーム１はレバー６を介して、エアシリンダーＣ３によってキャリエージ２と連結されていて、前記エアシリンダーＣ３の作動によって、旋回軸４を中心に図３に示す位置まで旋回すると、前部分同士が互いに平行になる。又、前部分１ａは２本のシリンダーＣ１，Ｃ２によって、図１，図３，図４に示すように、２段階に伸縮する。
揺動アーム１は図１及び図２に示すエアシリンダーＣ４によって昇降し、エアシリンダーＣ５によって開閉し、エアシリンダーＣ６によって前進、後退し、フィルムの切断線の両側を挟持するフィンガー５ａを有するグリッパー５が取り付けられているが、この機構は前掲の先行技術の開梱機と異なるところはない。
【００１４】
この実施の形態においては、図１に示すように、前記キャリエージ２上のビーム４ａより後方の位置にエアシリンダー群８が取り付けられていて、該エアシリンダー群は、両端に後方のグリッパー７を備えたビーム９と連結されている。図５に示すように、前記エアシリンダー群８はビーム９を２段階に昇降させる２本のエアシリンダーＣ７とＣ８と、前後進させるエアシリンダーＣ９とからなっている。
前記ビーム９の両端に取り付けられている後方のグリッパー７は、図６〜８に示されるように、可動フィンガー７ａと、下方の部分がフィルム包装体の側面に当接される「当り」を兼ねる固定フィンガー７ｂと、フィルム包装体の頂面のフィルムに当接され、該部分のフィルムを包装体後縁に向かって引き寄せる摩擦セグメント７ｃと該摩擦セグメントを前後進させるエアシリンダーＣ１１と昇降させるエアシリンダーＣ１０と前記可動フィンガー７ａを開閉するエアシリンダーＣ１２を包含する。摩擦セグメント７ｃは例えばゴムのように弾力性があり、かつ摩擦係数の大きい材料で作られている。
【００１５】
以下、本発明の揺動アームを、図１４に示す構造を有する前記した特許第２７５７１４１号公報の開梱機に取り付けたときの該揺動アームの作動について説明する。前記特許第２７５７１４１号公報に記載されている図１４の開梱機では、シュリンク包装したフィルム包装体Ｌの頂面を押え装置で押え、該押え装置の下面に設けられた熱線ナイフで、フィルム包装体の頂面を被うシュリンクフィルムをＺ字形に切断した後、押え装置を上昇させ、その頂面に沿う切断線の外側のフィルムを開口装置によって上方に向けて吸い上げて開き、この切口から、揺動アームの先端に設けられている先端（又は上部）グリッパー（図１〜４の符号５，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６参照）が切断直前のフィルムの上端を挟持して、前方に押出し、次に切断ユニットが下降し、フィルムを下まで完全に切断する（以上の動作については前記特許第２７５７１４１号公報に詳細に記載されている）と、本発明の揺動アーム装置によるフィルムの開扉が開始される。
【００１６】
図１はこの時点（すなわち、フィルムの切断直後で、開扉直前）の状態を示し、エアシリンダーＣ１はそのストローク一杯に伸びているが、Ｃ２はまだ伸びていない。エアシリンダーＣ３の作動で揺動アーム１は図３に示す角度まで開扉すると、直ちにエアシリンダーＣ２がそのストローク一杯に作動し、揺動アーム１を図３に示す長さまで伸ばし、包装体Ｌの頂面のＺ字形切り口を確実に分離する。
次に、エアシリンダーＣ１とＣ２が順次、元に戻り、揺動アーム１は図４に示す状態になり、包装体の周囲のフィルムＦは緊張から解放される。
【００１７】
以下開扉したフィルムを確実に除去するための後方のグリッパー７の作動について説明する。
開梱すべきフィルム包装体Ｌが開梱機上の定位置に停止すると、図５に示すエアシリンダーＣ７が作動してビーム９を、後方のグリッパー７の固定フィンガー７ｂが包装体Ｌの上端側面にかかる高さまで下降させる。
揺動アーム１が切断されたフィルムＦを開扉する時点で、エアシリンダー８が作動し、ビーム９をフィルム包装体Ｌに向かって前進させ、固定フィンガー７ｂの下部を包装体Ｌの上端側面に当接する（図６）。
【００１８】
次に、揺動アーム１が図３に示す状態になるとき、後方のグリッパー７のエアシリンダーＣ１１が作動して、摩擦セグメント７ｃを包装体Ｌの頂面の上方に前進させる（図９）。そして、揺動アーム１が図４に示す状態になると、エアシリンダーＣ１０が作動し、摩擦セグメント７ｃを下降させ、フィルム包装体Ｌの頂面上に押し付ける（図１０）。
続いてエアシリンダーＣ１１を逆方向に作動させ、図１１に示すようにフィルム包装体Ｌの頂面のフィルムを該包装体の後縁に引き寄せ、そこにたぐませる。摩擦セグメント７ｃが後退しきったとき、エアシリンダーＣ１２が作動し、可動フィンガー７ａを閉じ、たぐませたフィルムＦを挟持する（図１２）。続いて、図１３に示すように、前記エアシリンダーＣ１０が元の状態に戻り、摩擦セグメント７ｃは上昇してフィルム包装体Ｌから離れ、更にエアシリンダー群８のエアシリンダーＣ９が作動して、ビーム９を後方のグリッパー７と共に矢印の方向に後退させる。
シュリンクフィルムが包装体Ｌの下面四隅に巻き込んでいる場合は、図５に示すエアシリンダー群８のエアシリンダーＣ８が作動して、後方のグリッパー７を更に下降させて、巻き込んでいるフィルムをたるませ、特許第２７５７１４１号公報の図３９について〔００６０〕段、〔００６１〕段に説明されているような機構によって除去することができる。
なお、上記後方のグリッパー７の代りに、適宜、他の公知の機構、例えば特許第２７５７１４１号公報の図３４について〔００５３〕段及び〔００５４〕段に説明されている開扉補助吸盤のような機構を用いてもよい。
【００１９】
このように包装体Ｌから分離されたフィルムは、後方のグリッパー７に挟持されたまま、図５に示すエアシリンダーＣ７，Ｃ８を元の位置に戻すことにより、上方に持ち上げられる。続いて、押え装置３上に取り付けたプッシャー１１をエアシリンダーＣ１３で前進させ、グリッパー７で挟持されているフィルムを集束リング１２の中に押し込み、その先にある排出ニップローラー群１３で圧縮して機外に送り出す。この作動は、前記した特許第２７５７１４１号公報〔００５８〕段に図３８を参照して詳細に説明されている作動と同様である。
更に、本発明のフィルム包装体開梱機の揺動アームは上記したシュリンク包装体の開梱のみならず、特許第２５６１１７８号公報に記載されているストレッチ包装体開梱機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態のフィルム開扉用の揺動アームの開扉前の状態を示す平面図である。
【図２】図１の揺動アームの側面図である。
【図３】図１の揺動アームが切断後のフィルムを開扉した状態を示す平面図である。
【図４】図１の揺動アームがフィルムの開扉を完了した状態を示す平面図である。
【図５】図１に示す後方のグリッパーを両端に取り付けたビームを前後進並びに昇降させるエアシリンダー群の側面図である。
【図６】後方のグリッパーの側面図である。
【図７】図６の矢印Ａの方向から見た後方のグリッパーの端面図である。
【図８】後方のグリッパーの平面図である。
【図９】後方のグリッパーの図６に続く作動状態を示す側面図である。
【図１０】後方のグリッパーの図９に続く作動状態を示す側面図である。
【図１１】後方のグリッパーの図１０に続く作動状態を示す側面図である。
【図１２】後方のグリッパーの図１１に続く作動状態を示す側面図である。
【図１３】後方のグリッパーの図１３に続く作動状態を示す側面図である。
【図１４】本発明装置の斜視図である。
【符号の説明】
１：揺動アーム、１ａ：揺動アームの前部分、１ｂ：揺動アームの後部分、２：キャリエージ、３：押え板、４：揺動アームの旋回支点、５：（上部）先端グリッパー、５ａ：グリッパーのフィンガー、６：レバー、７：後方のグリッパー、７ａ：後方のグリッパーの可動フィンガー、７ｂ：後方のグリッパーの固定フィンガー、７ｃ：摩擦セグメント、８：エアシリンダー群、９：ビーム、１０ａ：前部支柱、１０ｂ：後部支柱、１１：プッシャー、１２：除去したフィルムの集束リング、１３：排出ニップローラー群、Ｌ：フィルム包装体、Ｆ：フィルム、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３：エアシリンダー。

Claims (2)

1. パレット上に積上げた被包装物をフィルムで包装した包装体を、前方と後方に位置する少なくとも２本の支柱の間に定置し、該包装体の前面を被うフィルムを上下方向に切断し、左右に開扉して開梱する開梱機に取り付け、先端の上部グリッパーで、前記フィルムの切断部上端縁を挟持し、概ね包装体後辺中心部の両側左右対称位置に設けられた支点を中心に左右外方に旋回して、前記フィルムを開扉する一対の揺動アームであって、これら一対の揺動アームのそれぞれが、互いに左右対称形をなす「く」の字形に固定接続された前後両部分からなり、かつ、それぞれの前部分には該部分を２段階に伸縮させる手段を設けたことを特徴とするフィルム包装体開梱機の揺動アーム。
2. 前記揺動アームの左右旋回支点の後方中央寄りに隣接して、包装体の頂面のフィルムに当接し、該部分のフィルムを包装体後縁に向かって引き寄せる摩擦セグメントを備えたグリッパーを前後進、昇降可能に取り付けたことを特徴とする、請求項１記載のフィルム包装体開梱機の揺動アーム。

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