JP4721024B2 - 包装体製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の袋体に適用することが可能な包装体製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
茶葉等の内容物が充填される包装体では、平袋、チャック付き袋、ガゼット袋等の様々な形態の袋体が使用されている。図14は包装体に用いられる袋体90を示し、(a)は平袋F1であり、袋口91を除く周辺が封鎖された平坦な袋状となっており、内容物の充填の後、袋口91がシールされて包装体となる。
【0003】
図14(b)は、チャック付き袋F2であり、袋口91の下側に相互に嵌合するチャック94が取り付けられている。袋口91の開封後において、チャック94を嵌合させることによって、袋口91を閉じることができ、これにより開封後においても、袋体90内を密閉できるため、衛生的に使用することができる。
【0004】
図14(c)は、ガゼット袋F3であり、両側端面93が内方に折り込まれており、見た目よりも内容物を多く収納することができるメリットがある。
【0005】
従来の包装体製造装置では、以上のような袋体の形態に合わせた仕様となっており、このため、袋体の種類に応じて包装体製造装置を選択する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の包装体製造装置では、袋体の種類に応じた構造となっている。例えば、チャック付き袋F2に対しては、チャック94の嵌合を外すチャック外し部材や内容物充填後にチャックを嵌合させるチャック閉じ部材が必要となっている。また、ガゼット袋F3に対しては、両側端面93を折り込む機構が必要となっている。このように従来では、単一の製造装置によっては、各種形態の袋体に適用することができないため、不便となっている。また、取り扱う袋体の形態に合わせた装置を複数用意しなければならず、そのための設置スペースを広く必要とするばかりでなく、設備コストが高騰する問題も有している。
【0007】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、単一の装置であっても、異なった複数種類の袋体に適用することが可能な汎用性を有しており、これにより、使用上便利であり、設置スペースを小さくすることができ、しかも設備コストを低減させることが可能な包装体製造装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明の発明は、袋体を吊り下げ状に保持した状態で袋体の袋口を開閉するホルダ装置と、ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体に対し、袋口の両側辺を把持してホルダ装置と連動して袋口を開閉する袋口把持装置と、袋口の開放状態の袋体内部に内容物を充填する充填装置と、内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧するチャック閉じ装置と、内容物が充填された袋体の両側端面を内側に向かって折り込む折り込み装置と、を備え、前記袋口把持装置は、袋体の袋口の両側辺を着脱自在に把持する一対の把持部材と、前記ホルダ装置と連動して一対の把持部材を接離方向に移動させる開閉駆動部材と、開閉駆動部材による袋口の閉じ状態に対し、一対の把持部材をさらに離反方向に移動させて袋口を引張状態とする引張付与部材とからなり、前記開閉駆動部材及び前記引張付与部材は共に袋体の方向に伸縮するロッドを有した一対のシリンダによって形成され、前記一対の把持部材のそれぞれが前記開閉駆動部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第1の連結アームに連結されると共に前記引張付与部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第2の連結アームに連結されており、前記開閉駆動部材を構成するそれぞれのシリンダのロッドは前記引張付与部材側の第2の連結アームを摺動自在に貫通しており、前記袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置は袋体の種類によって作動、不作動が切り換えられることを特徴とする。
【0009】
この発明では、ホルダ装置と連動して袋口を開閉する袋口把持装置、チャックを閉じるチャック閉じ装置及び袋体の両側端面を折り込む折り込み装置を備え、これらが袋体の種類に応じて切り換えられるため、複数種類の袋体にそのまま適用することができる。このため、汎用性があって使用上便利であり、設置スペースを広く必要としないばかりでなく、設備コストを低減することができる。又、袋口把持部材が開閉駆動部材及び引張付与部材を備えているため、袋口の開閉を円滑に行うことができると共に、袋口を皺のない引張状態とすることができ、製造される包装体の体裁が向上する。
【0010】
請求項2の発明は、袋体を吊り下げ状に保持した状態で袋体の袋口を開閉するホルダ装置と、ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体に対し、袋口の両側辺を把持してホルダ装置と連動して袋口を開閉する袋口把持装置と、ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体内にガスを噴射するガスノズルと、ガスノズルによるガスの噴射に先立ってホルダ装置の保持部位と異なった袋口部分を両面から押さえて袋口を閉じる袋口押さえ装置と、袋口の開放状態の袋体内部に内容物を充填する充填装置と、内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧するチャック閉じ装置と、内容物が充填された袋体の両側端面を内側に向かって折り込む折り込み装置と、を備え、前記袋口把持装置は、袋体の袋口の両側辺を着脱自在に把持する一対の把持部材と、前記ホルダ装置と連動して一対の把持部材を接離方向に移動させる開閉駆動部材と、開閉駆動部材による袋口の閉じ状態に対し、一対の把持部材をさらに離反方向に移動させて袋口を引張状態とする引張付与部材とからなり、前記開閉駆動部材及び前記引張付与部材は共に袋体の方向に伸縮するロッドを有した一対のシリンダによって形成され、前記一対の把持部材のそれぞれが前記開閉駆動部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第1の連結アームに連結されると共に前記引張付与部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第2の連結アームに連結されており、前記開閉駆動部材を構成するそれぞれのシリンダのロッドは前記引張付与部材側の第2の連結アームを摺動自在に貫通しており、前記袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置は袋体の種類によって作動、不作動が切り換えられることを特徴とする。
【0011】
この発明においても、請求項1と同様に、袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置が袋体の種類に応じて切り換えられるため、汎用性のある便利なものとすることができる。また、この発明では、請求項1の発明に加えて、ガスを袋体内に噴射するガスノズル及びガスの噴射の際に袋口を閉じる袋口押さえ装置を備えているため、袋体を膨らませることができ、内容物を袋体内に確実に充填することができる。このため、内容物が袋体の内面に付着してシール性が低下したり、袋体から溢れ出る等の充填ミスがなくなり、充填効率が向上する。又、袋口把持部材が開閉駆動部材及び引張付与部材を備えているため、袋口の開閉を円滑に行うことができると共に、袋口を皺のない引張状態とすることができ、製造される包装体の体裁が向上する。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1または2記載の包装体製造装置であって、前記袋口把持手段は平袋及びチャック付き袋からなる袋体のときに作動し、前記チャック閉じ装置はチャック付き袋からなる袋体のときに作動し、前記折り込み手段はガゼット袋からなる袋体のときに作動することを特徴とする。
【0013】
この発明では、平袋、チャック付き袋及びガゼット袋の3種類の袋体にそのまま適用することができ、汎用性が向上する。
【0018】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の包装体製造装置であって、前記チャック閉じ装置は、内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧した状態で転動する一対のチャック閉じローラを備え、袋体の搬送に伴って一対のチャック閉じローラが転動することを特徴とする。
【0019】
このように袋体の搬送に伴ってチャック閉じローラが転動することにより、袋体の搬送と同時にチャックを嵌合させることができる。このため、チャック付き袋であっても、迅速に製造することができる。
【0020】
請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の包装体製造装置であって、前記折り込み装置は、袋体の両側端面と対向した一対の折り込み片を備え、一対の折り込み片が袋体の両側端面に対して同時に折り込み作動することを特徴とする。
【0021】
このように一対の折り込み片が同時に袋体の両側端面に折り込み作動することにより、両側端面を袋体の内方に折り込むことができる。これにより、外観が良好なガゼット袋を製造することができ、ガゼット袋であっても確実且つ迅速に製造することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は、本発明の一実施の形態における全体の側面図及び正面図である。この実施の形態は、外側基台1及び内側基台2を備えており、外側基台1に充填装置3が支持され、内側基台2に袋体供給装置4、ホルダユニット5、袋口押さえ装置6、チャック閉じ装置7、折り込み装置8、袋体キャッチャー装置9、シール装置10が配置されている。また、ホルダユニット5には、ホルダ装置13及び袋口把持装置14が取り付けられると共に、ガスノズル11が設けられている。一方、内側基台2の前方側には、袋体プール装置12が配置されている。
【0023】
袋体90は袋口91以外の周辺部が封鎖された状態となっており、袋体プール装置12から袋体供給装置4によって1枚ずつ取り出され、ホルダユニット5によって吊り下げ状に保持された状態で充填装置3によって内容物が充填される。この充填の後、袋キャッチャー装置9によって充填位置から搬送され、シール装置10によって袋口91のシールが行われて搬出される。充填される内容物としては、緑茶、紅茶、ウーロン茶等の茶葉、コーヒー粉、削り節や化学調味料等の粉末調味料等の粉末状のものが選択されるが、米、麦、豆等の顆粒状やジュース、調味料等の液体状であっても良い。
【0024】
充填装置3は、共に外側基台1上に取り付けられた駆動ボックス21及びホッパー22を備えている。ホッパー22は上述した内容物が充填されるものであり、充填された内容物を袋体90に投入するための充填ノズル23が垂下している。この実施の形態において、充填ノズル23はホッパー22と一体となっていることにより外側基台1に固定されており、その先端(下端)はホルダユニット5側に延びている。
【0025】
駆動ボックス21には充填用モータ24が取り付けられている。充填用モータ24の回転力は駆動ボックス21の内部に掛け渡されたベルト(図示省略)を介してオーガスクリュー25(図1参照)に伝達される。オーガスクリュー25はホッパー21内から充填ノズル23内にかけて挿入されており、その回転によってホッパー21内の内容物を充填ノズル23内に導入し、充填ノズル23の先端から袋体90内に投入して充填する。このようにオーガスクリュー25を用いることにより、内容物の単位時間当たりの充填量をオーガスクリュー25の回転数、すなわち充填用モータの回転数に基づいて正確に計測することができる。
【0026】
充填用モータ24としては、オーガスクリュー25の回転数を精度良く制御できるモータが良好であり、このため、この実施の形態では、パルスモータが使用されている。パルスモータからなる充填用モータ24は、充填制御手段としての制御部15によって、その駆動が制御されており、後述するように袋体90への内容物を高精度な充填量とすることが可能となっている。なお、充填用モータ24としては、その回転数を制御できるものであれば、パルスモータ以外のモータであっても良い。
【0027】
袋体プール装置12は袋体供給装置4に対して袋体90を順次供給するものであり、袋体供給装置4との近接位置に配置されている。この袋体プール装置12は図3に示すように、モータ(図示省略)によって間欠的に走行する無端状のコンベア27を備えている。コンベア27上には、仕切プレート28が適宜間隔で取り付けられており、隣接する仕切プレート28の間には、複数枚ずつ積み重ねられたブロックに区分けされた状態で袋体90が載置されている。そして、コンベア27の走行方向上流側のブロックから袋体90が1枚ずつ取り出される。上流側のブロックに袋体90がなくなると、コンベア27は次段のブロックを袋体供給装置4側に移動させるため、所定のストローク走行する。
【0028】
袋体90を袋体プール装置12から袋体供給装置4に移送するため、移送ロッド29がこれらの間に配置されている。移送ロッド29は吸着によって袋体プール装置12の上流側のブロックから袋体90を1枚ずつ取り出す。この移送ロッド29は移送シリンダ30に取り付けられており、移送シリンダ30の駆動によって袋体プール装置12による搬送方向と直交する方向に進退移動する。袋体プール装置12の隣接位置には、上下動可能な受け台31(図2参照)が配置されており、移送ロッド29は吸着した袋体90を受け台31に移送する。そして、受け台31に移送された袋体90は袋体供給装置4によってホルダユニット5に供給される。
【0029】
袋体供給装置4はカム溝33aが形成された状態で内側基台2に取り付けられたカムプレート33と、カムプレート33に回動自在に取り付けられたピックアップアーム34と、カム溝33aに沿って走行する供給アーム35とを備えている。
【0030】
ピックアップアーム34は受け台31上の袋体90を吸着によって取り出し、供給アーム35に袋体90を供給する。供給アーム35は袋体90の袋口91を両側から吸着するように袋体90を受け取るものであり、袋口91を両側から吸着するための一対の吸着ヘッド35aを備えている。そして、吸着ヘッド35aの吸着状態で供給アーム35がカム溝33aに沿って走行することにより、吸着ヘッド35aが離反方向に移動する。この離反方向への移動によって、袋体90は袋口91が開口される。供給アーム35は図3の実線状態から鎖線状態で示す略水平位置まで回動し、この回動によって袋口91が開口した状態の袋体90をホルダユニット5に供給する。
【0031】
図4〜図6はホルダユニット5を示し、後述する接離駆動装置16の駆動によって所定範囲内を上下方向に移動する昇降ブロック37と、昇降ブロック37に取り付けられたユニットフレーム38とを備え、ユニットフレーム38にはホルダ装置13及び袋口把持装置14が取り付けられている。
【0032】
ホルダ装置13は袋体90の袋口91をそれぞれ挟持する一対のホルダ39を有している。一対のホルダ39によって袋口91が挟持されることにより、袋体90は吊り下げ状態でホルダ装置13に保持される。
【0033】
図4に示すように、一対のホルダ39は、挟持プレート39a及び挟持爪39bをそれぞれ有しており、袋体90の対向している袋口91を挟持プレート39a及び挟持爪39bの間で挟持する。各ホルダ39の挟持爪39bは、ばね(図示省略)によって挟持プレート39aへの圧接方向に付勢されており、これにより挟持プレート39a及び挟持爪39bによって袋口91の挟持状態が維持される。この袋口91の挟持を解除するため、挟持解除シリンダ41が各挟持爪39bとの対向位置に配置されている。
【0034】
各ホルダ39は対向するようにユニットフレーム38に装着された開口シリンダ40のロッドに取り付けられており、開口シリンダ40の駆動によって相互の接離方向に移動するようになっている。そして、離反方向へのホルダ39の移動によって袋体90の袋口91が開口され、接近方向へのホルダ39の移動によって袋口91が閉じられる。このように、この実施の形態では、袋体90の袋口91はホルダ39の離反方向への移動によって強制的に開口されるようになっている。
【0035】
袋口把持装置14は図5及び図6に示すように、袋体90の袋口91における両側辺92(図14(a)、(b)及び図15参照)を着脱自在に把持する一対の把持部材43を備えている。各把持部材43は把持用シリンダ44に取り付けられ、把持用シリンダ44の駆動によって袋口91の両側辺92の把持及びその解放を行う。なお、袋口把持装置14は、図14(a)及び(b)で示す平袋F1及びチャック付き袋F2のときに駆動し、図14(c)で示すガゼット袋F3のときは駆動しないようにその作動が切り換えられるものである。
【0036】
それぞれの把持用シリンダ44は、図5に示すように、ユニットフレーム38の下側に取り付けられた開閉駆動部材45及び引張付与部材46に連結されている。すなわち、ユニットフレーム38の下面には、フレームブラケット47が対向するように垂下しており、それぞれのフレームブラケット47に開閉駆動部材45及び引張付与部材46が取り付けられている。そして、開閉駆動部材45のロッドに第1の連結アーム48が取り付けられる一方、引張付与部材46のロッドに第2の連結アーム49が取り付けられており、把持用シリンダ44はそれぞれの連結アーム48,49に連結されることにより、開閉駆動部材45及び引張付与部材46に連結される構造となっている。
【0037】
開閉駆動部材45及び引張付与部材46はいずれも袋体90の方向に伸縮するシリンダが使用されており、これらのシリンダの駆動によって把持用シリンダ44、すなわち把持部材43が袋体90の方向に進退移動する。この場合、開閉駆動部材45のロッドは引張付与部材46側の第2の連結アーム49を摺動自在に貫通しており、これにより、第1の連結アーム48及び第2の連結アーム49はそれぞれのシリンダ45,46によって移動可能となっているため、把持用シリンダ44(把持部材43)は開閉駆動部材45及び引張付与部材46のそれぞれの駆動によって進退移動するようになっている。
【0038】
開閉駆動部材45はその駆動によって、一対の把持部材43を接離する方向に移動させる。これにより、開閉駆動部材45は一対の把持部材43によって把持されている袋体90の袋口91を開閉するように作動する。なお、この袋口91の開閉作動は、上述したホルダ装置13の駆動と連動するように行われるものである。
【0039】
一方、引張付与部材46は開閉駆動部材45の駆動によって袋口91が閉じている袋体をさらに引張状態とするものである。このため、引張付与部材46の作動方向は、袋口91を閉じ状態で把持している把持部材43をさらに離反させる方向となっている。
【0040】
以上のホルダユニット5を上下方向に移動させる接離駆動装置16は、図4に示すように、内側基台2に上下方向に沿って固定された支柱51と、支柱51の上端部分に取り付けられた一対の滑車52と、滑車52に係合して上下方向に走行するチェーン53と、チェーン53の両端部にそれぞれ連結されたエレベータ54及びバランスウエイト55とを備えている。また、支柱51には、ガイドレール56が上下方向に沿って取り付けられており、エレベータ54はガイドレール56に沿って上下方向に移動する。
【0041】
エレベータ54は昇降用モータ57に連結されており、昇降用モータ57の正逆回転によって上下動する。ホルダユニット5はその昇降ブロック37がエレベータ54に取り付けられており、これにより、ホルダユニット5は昇降用モータ57の駆動によって上下動する。このホルダユニット5の下降時においては、内容物の袋体90内への充填が計量しながら行われる。内容物の計量をホルダユニット5の下降と共に行うため、昇降用モータ57としては、回転数の制御可能なパルスモータ、その他のモータが使用される。
【0042】
かかる内容物の計量は、袋体90が空の状態でのホルダユニット5全体の重量を基準として、袋体90内への内容物の充填により増加するホルダユニット5全体の重量から測定するものであり、ホルダユニット5にはそのための計量手段17が設けられている。
【0043】
計量手段17はホルダユニット5における昇降ブロック37とユニットフレーム38との連結部位に設けられて、これらを連結しており、ユニットフレーム38と、ユニットフレーム38に取り付けられているホルダ装置13及び袋口把持装置14と、ホルダ装置13に吊り下げられている袋体90と共に、袋体90内に充填された内容物の重量を測定するようになっている。かかる計量手段17としては、それ自体の歪みから重量を検出するロードセルを使用することができる。上述した充填制御手段となっている制御部15は、計量手段17からの重量測定信号が入力され、入力された測定信号に基づいて昇降用モータ57の駆動を制御する。このため、制御部15は昇降用モータ57の制御手段としても作用するものである。
【0044】
図4〜図6に示すように、ホルダユニット5には、ガスノズル11が取り付けられている。ガスノズル11は上下動可能となっていると共に、バルブ(図示省略)を介してガスタンク及びポンプ(いずれも図示省略)に接続されている。これにより、ガスノズル11は内容物の充填前に袋体90内に進入して窒素等の不活性ガスや空気などのガスを噴射し、袋体90を膨らませて袋体90内への内容物の充填を容易とする。なお、ガスノズル11は図6に示すように、ホルダユニット5の昇降ブロック37に取り付けられることにより、上述した計量手段17とは独立しており、このため、計量手段17はガスノズル11の重量を計測しないようになっている。
【0045】
袋口押さえ装置6は、ガスノズル11によるガスの噴射に先立って袋体90の袋口91部分を両面から押さえて袋口91を閉じるように作用する。この袋口押さえ装置6は図1に示すように、ホルダユニット5の上方で回動する一対の回動アーム59を備えている。また、回動アーム59の回動を行う回動用シリンダ60は図2に示すように、内側基台2に支持されている。
【0046】
図7は袋口押さえ装置6を示し、各回動アーム59の上端部分は、相互に噛合した回動用ギヤ61に連結されている。この回動用ギヤ61はホルダユニット5の上方に位置するように内側基台2に取り付けられている。回動用シリンダ60は回動用ギヤ61との近接位置に設けられており、そのロッドが一方の回動用ギヤ61と連結されている。従って、回動用シリンダ60が伸縮作動することにより、回動アーム59が実線及び鎖線の間を回動する。
【0047】
それぞれの回動アーム59には、図2に示すように袋体90の袋口91に沿って延びている押さえバー62が取り付けられている。押さえバー62はホルダ装置5が保持している袋体90の袋口部分と異なった部分を両側から押さえるように作用する。すなわち、ホルダ装置5のホルダ39が挟持している袋口部分よりも幾分、下側の袋口部分を押さえて袋口部分を閉じるものであり、これにより、袋体90におけるホルダ39の挟持部分よりも下側の部分からガスが漏れることを防止し、ガスノズル11が噴射したガスが袋体90を確実に膨張させることが可能となっている。
【0048】
袋体キャッチャー装置9は、内容物が充填された袋体90をホルダ装置13から受け取って搬出側に搬送するものである。この袋体キャッチャー装置9は図8及び図9に示すように、袋体90の袋口91部分を両側から挟む一対のキャッチャーバー64と、キャッチャーバー64を接離方向に移動させるキャッチャーシリンダ65とを備えている。それぞれのキャッチャーシリンダ65はキャッチャーアーム66に取り付けられており、キャッチャーアーム66はスライダ67に連結されている。
【0049】
スライダ67は図2に示すように、内側基台2に水平方向に掛け渡されたガイドロッド68に沿って往復方向に移動する。スライダ67の移動は図8に示すように、内側基台2に取り付けられたスライド用シリンダ70によって行われるものであり、スライダ67は連結リンク71を介してスライド用シリンダ70に連結されている。さらに、図9に示すように、スライダ67には上下方向に向いた持ち上げシリンダ69が取り付けられており、この持ち上げシリンダ69にキャッチャーアーム66が支持されている。これにより、一対のキャッチャーバー64が上下動可能となっている。
【0050】
以上の袋体キャッチャー装置9と関連して折り込み装置8が設けられている。折り込み装置8は図10及び図11に示すように、移動側折り込み部材73と固定側折り込み部材74とを備えている。移動側折り込み部材73は袋体キャッチャー装置9のキャッチャーアーム66に設けられたブラケット板75に取り付けられており、これにより移動側折り込み部材73はキャッチャーアーム66に取り付けられているキャッチャーバー64と一体となって移動する。これに対し、固定側折り込み部材74は、移動側折り込み部材73と対向した位置となるように内側基台2に取り付けられている。
【0051】
それぞれの折り込み部材73,74は、垂直方向を向いた板状の折り込み片76,77と、各折り込み片76,77を進退させる折り込みシリンダ78,79とを有している。折り込み片76,77は袋体90の両側の端面93(図14(c)参照)に進入して端面93を折り込むものである。この折り込み片76,77の折り込み作動は、袋体キャッチャー装置9による袋体90の挟持前に、移動側及び固定側で同時に行われるようになっている。かかる折り込み装置8は、袋体90が図14(c)で示すガゼット袋F3のときに駆動し、図14(a)及び(b)で示す平袋F1及びチャック付き袋F2のときには駆動しないようにその作動が切り換えられるものである。
【0052】
図2に示すように、袋体キャッチャー装置9の搬送路には、チャック閉じ装置7が配置され、搬送路終端には、シール装置10が配置されている。
【0053】
チャック閉じ装置7は図12に示すように、内側基台2に固定されたブラケット81と、対向するようにブラケット81に取り付けられた一対のチャック閉じローラ82とを備えている。チャック閉じローラ82は、袋体キャッチャー装置9の搬送路に位置するようにブラケット81に取り付けられており、袋体キャッチャー装置9によって搬送される袋体90の袋口91に両側から押圧した状態で転動する。
【0054】
この押圧状態での転動によって、袋体90に取り付けられているチャック94(図14(b)参照)を閉じることができる。従って、チャック閉じ装置7は、図14(b)で示すチャック付き袋F2のときに有効に作動し、図14(a)及び(c)で示す平袋F1及びガゼット袋F3のときには、単に袋体90の通過を許容するだけとなっている。なお、チャック94に合わせた閉じ作動を行うため、一方のチャック閉じローラ82は調整ダイヤル83によって他方のチャック閉じローラ82との間隔調整が可能となっている。
【0055】
シール装置10は図13に示すように、一対のシールバー85を備えており、シールバー85内に挿入された袋体90の袋口91をヒートシールする。このヒートシールを行うため、一方のシールバー85はシール用シリンダ86に連結されている。なお、シール装置10としては、超音波シールを行う構造としても良く、この場合には、超音波ホーン及び受け台を袋体90の袋口91に沿って走行するように配置することにより可能となる。
【0056】
次に、この実施の形態の作動を説明する。袋体90が供給される以前において、ホルダユニット5は図2、図4及び図5の実線で示す最下位置で停止している。袋体供給装置4の供給アーム35は袋体プール装置12から取り出された1枚の袋体90を最下位置にあるホルダユニット5のホルダ装置13に供給する。なお、袋体90がチャック付き袋F2の場合、そのチャック94が嵌合した状態で供給される。
【0057】
袋体90は供給アーム35の吸着ヘッド35aが離反することにより、袋口91が開口し、この開口状態でホルダ装置13に保持される。なお、チャック付き袋F2の場合は、チャック94は閉じているが、袋口91におけるチャック94よりも上部側が吸着ヘッド35aによって開かれて供給される。以下、袋体の開口工程、袋体の膨張工程、内容物の充填・計量工程、袋口のシール工程が順次、行われる。
【0058】
(1)袋体の開口工程
ホルダ装置13では、挟持解除シリンダ41が挟持爪39bを開いており、供給アーム35によって供給された袋体90の対向している袋口91を挟持爪39b及び挟持プレート39aの間に差し込んだ後、挟持爪39bが挟持プレート39aに圧接することにより、袋体90を吊り下げ状態で保持する。
【0059】
ここで、袋体90が平袋F1及びチャック付き袋F2の場合、袋口把持装置14は次のように作動する。
【0060】
ホルダ装置13のホルダ39が袋体90の袋口91を挟持すると同時に、袋体把持装置14の把持部材43が袋体90の両側辺92を把持し、この状態で引張付与部材46のロッドが進出し、開閉駆動部材45のロッドが退出する。その後、開口シリンダ40がホルダ39を離反方向に移動させる。このホルダ39の離反移動によって袋口91が強制的に開口され、チャック付き袋F2であっても、嵌合していたチャック94が嵌合から強制的に解除されて袋口91が開口される。このホルダ39の移動と同時に開閉駆動部材45のロッドが進出して把持部材43を接近方向に移動させる。図15はこの状態を示し、ホルダ39及び把持部材43の離反方向への移動によって、袋口91は略菱形状に開口された状態となり、十分に開口することができる。
【0061】
これに対し、袋体90がガゼット袋F3の場合、袋口把持装置14は作動することがなく、ホルダ39が離反方向に移動し、この移動によってガゼット袋F3の袋口91が開口される。ガゼット袋F3では、両側端面93が折り込まれており、袋口把持装置14が両側面92を把持すると、両側端面93の開き作動を行うことができないためである。また、ガゼット袋F3では、ホルダ39の離反方向への移動に追随して折り込まれている両側端面93が自動的に開くため、袋く口91を十分に開口することができる。
【0062】
(2)袋体90の膨張工程
以上のような袋口91の開口状態で、ガスノズル11が下降して袋口91から袋体90内に進入する。ガスノズル11の進入の後、袋体90が平袋F1及びチャック付き袋F2の場合、開閉駆動歩合45のロッドが退出して保持部材43が離反移動すると同時に、開口シリンダ40によってホルダ39が接近移動する。これにより、袋口91が閉じられる。一方、袋体90がガゼット袋F3の場合、ホルダ39が接近移動して袋口91が閉じられる。
【0063】
その後、袋口押さえ装置6が作動する。袋口押さえ装置6では、回動用シリンダ60が駆動して押さえバー62が袋体90の方向(図7の鎖線位置から実線位置の方向)に回動し、押さえバー62が袋体90の袋口91を両側から押さえる。この押さえバー62はホルダ39が保持している袋口91よりも幾分、下側の袋口部分を押さえて袋口91を閉じた状態とする。この状態で、ガスノズル11からガスが袋体90内に噴射され、袋体90が膨らむ。これにより、静電気や包材の粘性等による袋体両面の密着が解除されると共に、膨張状態が維持されるため、内容物が袋体90の内面に付着して袋口91のシール性が低下したり、内容物が袋体から溢れ出ることがなくなる。これにより、製造ミスが亡くなり、歩留まりを向上させることができる。この袋体90の膨張の後、押さえバー62が反対方向に回動して袋体90から離れる。
【0064】
その後、袋体90が平袋F1、チャック付き袋F2の場合、開口シリンダ40が駆動してホルダ39が離反方向に移動すると共に、開閉駆動部材45によって把持部材43が接近方向に移動する。一方、袋体90がガゼット袋F3の場合、ホルダ39だけが離反方向に移動する。これらの作動によって、袋体90の袋口91の開口状態が保持され、この状態で内容物の充填、計量が行われる。
【0065】
(3)内容物の充填・計量工程
内容物の充填、計量では、まず、接離駆動装置16の昇降用モータ57の駆動によってエレベータ54が上昇し、これによりホルダユニット5が図4の実線位置から鎖線位置まで上昇する。このとき、制御部15は昇降用モータ57の回転数(パルス数)によって昇降位置を検出している。
【0066】
この上昇により図6に示すように、充填装置3の充填ノズル23が袋体90内に侵入する。このとき、計量手段17はホルダユニット5におけるユニットフレーム38と、ユニットフレーム38に取り付けられているホルダ装置13及び袋口把持装置14と、空状態の袋体90とからなる全体の重量を基準値、すなわち「0」と設定する。
【0067】
この設定の後、制御部15の制御によって昇降用モータ57が駆動し、エレベータ54を介してホルダユニット5の全体が下降する。このホルダユニット5の下降と連動して、制御部15の制御により充填装置3の充填用モータ24が駆動してオーガスクリュー25を回転させ、ホッパー22内の内容物を充填ノズル23の下端23aから袋体90内に投入する。内容物の投入に際しては、図5に示すように充填ノズル23の下端23aが、投入されて袋体90内に充填される内容物と非接触の状態を維持するように行われる。このため、制御部15は内容物の充填量速度とホルダユニット5の下降速度とを調整するものである。
【0068】
ホルダユニット5の下降においては、制御部15は昇降用モータ57の回転数(パルス数)を計測して下降位置を把握している。そして、最下位置に近接したホルダユニット5の下降途中で、制御部15は昇降用モータ57を停止してホルダユニット5の下降を停止する。この停止によって、計量手段17は、停止位置におけるホルダユニット5のユニットフレーム38と、ユニットフレーム38に取り付けられているホルダ装置13及び袋口把持装置14と、内容物充填状態の袋体90とからなる全体の重量を測定し、制御部15に出力する。
【0069】
これにより制御部15は、定量充填までの不足量を算出し、ホルダユニット5を停止した状態のままで、充填用モータ24を駆動してオーガスクリュー25を回転させ、不足している分の内容物を袋体90内に充填する。計量手段17は充填される内容物の重量を、上述と同様にユニットフレーム38、ホルダ装置13、袋口把持装置14及び内容物充填状態の袋体90の全体の重量から測定し、定量充填になったとき、その信号を制御15に出力する。これにより、正確な重量で内容物を充填することができる。
【0070】
内容物の定量充填の後、制御部15は昇降用モータ57を駆動してホルダユニット5を最下位置まで下降させる。この最下位置では、充填ノズル23が袋体90内から抜け出て内容物の充填が終了する。
【0071】
なお、この実施の形態では、計量手段17が内容物の定量充填を測定しているが、オーガスクリュー25の回転数に応じた内容物の投下量を正確に把握できる場合には、制御部15はオーガスクリュー25を回転させる充填用モータ24の回転数を制御して定量充填まで行っても良い。この場合には、充填用モータ24として、サーボモータ等の回転数を正確に制御できるモータを用いることにより、上述と同様に、正確に内容物を充填することができる。
【0072】
(4)袋口のシール工程
内容物の定量充填の後、袋体キャッチャー装置9が作動する。すなわち、スライドシリンダ70(図8参照)が駆動して、図10及び図11の実線位置から鎖線位置で示すように、一対のキャッチャーバー64が袋体90の方向に移動する。このとき、移動側折り込み部材73も一体的に移動する。
【0073】
袋体90が平袋F1及びチャック付き袋F2の場合、折り込み装置8は作動することがないが、ガゼット袋F3の場合、折り込み装置8は袋体キャッチャー装置9が作動する前に作動する。
【0074】
すなわち、袋体90がガゼット袋F3の場合には、図10に示すように、キャッチャーバー64と共に袋体90側に移動した移動側折り込み部材73の折り込みシリンダ78及び内側基台2に固定されている固定側折り込み部材74の折り込みシリンダ79が同時に駆動して、それぞれの折り込み片76,77を袋体90の両側端面93方向に同時に進出させる。そして、進出した折り込み片76,77は、袋体90の両側端面93を内方側に折り込むように作用する。これにより、内容物が充填されることにより両側端面93が開いていても、確実に折り込まれるため、ガゼット型の形状を取り戻すことができる。従って、外観が向上したガゼット袋F3を迅速且つ確実に成形することができる。
【0075】
次に、袋体キャッチャー装置9では、キャッチャーバー64が接近移動して、袋体90の袋口91を挟み込み、この挟み込みの後、ホルダ装置13の挟持解除シリンダ41によってホルダ39による袋体90の保持が解除され、袋体90がキャッチャーバー64に受け渡されて保持される。
【0076】
キャッチャーバー64は保持した袋体90を上述と反対方向に搬送する。この搬送途中には、チャック閉じ装置7が配置されており、チャック閉じローラ82が袋体90の袋口91部分の両側を押圧しながら転動する。これにより、袋体90がチャック付き袋F2の場合には、チャック閉じローラ82の転動によって、チャック94が嵌合して袋口91が閉じられる。なお、袋体90が平袋F1及びガゼット袋F3の場合に、袋体90はチャック閉じローラ82の間を通過するだけである。
【0077】
キャッチャーバー64が搬送終端に達すると、シール装置10が下降して、そのシールバー85の間に袋体90の袋口91が挿入される。そして、シールバー85が相互に接近して袋口91のシールが行われる。なお、袋体90がチャック付き袋F2の場合においては、チャック94よりも袋口91における上部部位がシールされる。
【0078】
このシールの後、キャッチャバー64が離反して、袋体90を保持状態から解放する。これにより、袋体90はシューター(図示省略)に落下して機外へ搬出される。
【0079】
このような実施の形態では、袋体90が平袋F1及びチャック付き袋F2のときに作動する袋口把持装置14と、チャック付き袋F2のときに作動するチャック閉じ装置7と、ガゼット袋F3のときに作動する折り込み装置8とを備えているため、複数種類の袋体にそのまま適用することができる。このため、汎用性があって使用上便利であり、設置スペースを広く必要としないばかりでなく、設備コストを低減することができる。
【0080】
また、袋口把持装置14は開閉駆動部材45による袋体90の閉じ状態に対して、袋体90をさらに引張させる引張付与部材46を備えているため、袋口91を皺のない引張状態とすることができる。従って、製造される包装体の外観の体裁が向上する
【0081】
さらに、チャック閉じ装置7が袋体90の搬送と同時にチャック94を閉じるため、チャック94の嵌合を自動的に行うことができ、チャック付き袋体F2であっても、迅速に製造することができる。
【0082】
本発明は以上の実施の形態に限定されることなく、種々変形が可能である。例えば、折り込み片76,77及び折り込みシリンダ78,79からなる折り込み装置8を袋体把持装置14の下側に配置し、内容物の充填の後に袋体90の両側端面93を折り込むようにしても良い。
【0083】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置を袋体の種類に応じて切り換えるため、複数種類の袋体にそのまま適用することができ、汎用性があって使用上便利であり、設置スペースを広く必要としないばかりでなく、設備コストを低減することができる。又、袋口の開閉を円滑に行うことができると共に、袋口を皺のない引張状態とすることができ、包装体の体裁が向上する。
【0084】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果加えて、ガスノズル及び袋口押さえ装置を備えているため、袋体を確実に膨らませることができ、これにより内容物が袋体の内面に付着してシール性が低下したり、袋体から溢れ出る等の充填ミスがなくなり、充填効率が向上する。又、袋口の開閉を円滑に行うことができると共に、袋口を皺のない引張状態とすることができ、包装体の体裁が向上する。
【0085】
請求項3の発明によれば、平袋、チャック付き袋及びガゼット袋の3種類の袋体にそのまま適用することができ、汎用性が向上する。
【0088】
請求項4の発明によれば、袋体の搬送に伴ってチャック閉じローラが転動して、チャックを嵌合させるため、チャック付き袋であっても、迅速に製造することができる。
【0089】
請求項5の発明によれば、一対の折り込み片が袋体の両側端面に折り込み作動するため、外観が良好なガゼット袋を製造することができ、ガゼット袋であっても確実且つ迅速に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の全体を示す側面図である。
【図2】本発明の一実施の形態の全体を示す正面図である。
【図3】袋体供給装置及び袋体プール装置を示す側面図である。
【図4】ホルダユニット部分を示す側面図である。
【図5】ホルダユニット部分を示す正面図である。
【図6】ホルダユニット部分を示す平面図である。
【図7】袋口押さえ装置を示す正面図である。
【図8】袋体キャッチャー装置及び折り込み装置を示す平面図である。
【図9】袋体キャッチャー装置を示す正面図である。
【図10】袋体キャッチャー装置及び折り込み装置の作動を示す平面図である。
【図11】袋体キャッチャー装置及び折り込み装置の作動を示す正面図である。
【図12】チャック閉じ装置を示す正面図である。
【図13】シール装置を示す平面図である。
【図14】(a)は平袋の斜視図、(b)はチャック付き袋の斜視図、(c)はガゼット袋の斜視図である。
【図15】袋体の開口状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
3 充填装置
5 ホルダユニット
6 袋口押さえ装置
7 チャック閉じ装置
11 ガスノズル
13 ホルダ装置
14 袋口把持装置
15 制御部
16 接離駆動装置
17 計量手段
23 充填ノズル
43 把持部材
45 開閉駆動部材
46 引張付与部材
73 移動側折り込み部材
74 固定側折り込み部材
82 チャック閉じローラ
90 袋体
91 袋口
92 両側辺
93 両側端面
94 チャック
F1 平袋
F2 チャック付き袋
F3 ガゼット袋
Claims (5)
- 袋体を吊り下げ状に保持した状態で袋体の袋口を開閉するホルダ装置と、
ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体に対し、袋口の両側辺を把持してホルダ装置と連動して袋口を開閉する袋口把持装置と、
袋口の開放状態の袋体内部に内容物を充填する充填装置と、
内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧するチャック閉じ装置と、
内容物が充填された袋体の両側端面を内側に向かって折り込む折り込み装置と、を備え、
前記袋口把持装置は、袋体の袋口の両側辺を着脱自在に把持する一対の把持部材と、前記ホルダ装置と連動して一対の把持部材を接離方向に移動させる開閉駆動部材と、開閉駆動部材による袋口の閉じ状態に対し、一対の把持部材をさらに離反方向に移動させて袋口を引張状態とする引張付与部材とからなり、前記開閉駆動部材及び前記引張付与部材は共に袋体の方向に伸縮するロッドを有した一対のシリンダによって形成され、前記一対の把持部材のそれぞれが前記開閉駆動部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第1の連結アームに連結されると共に前記引張付与部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第2の連結アームに連結されており、前記開閉駆動部材を構成するそれぞれのシリンダのロッドは前記引張付与部材側の第2の連結アームを摺動自在に貫通しており、
前記袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置は袋体の種類によって作動、不作動が切り換えられることを特徴とする包装体製造装置。 - 袋体を吊り下げ状に保持した状態で袋体の袋口を開閉するホルダ装置と、
ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体に対し、袋口の両側辺を把持してホルダ装置と連動して袋口を開閉する袋口把持装置と、
ホルダ装置による吊り下げ状態の袋体内にガスを噴射するガスノズルと、
ガスノズルによるガスの噴射に先立ってホルダ装置の保持部位と異なった袋口部分を両面から押さえて袋口を閉じる袋口押さえ装置と、
袋口の開放状態の袋体内部に内容物を充填する充填装置と、
内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧するチャック閉じ装置と、
内容物が充填された袋体の両側端面を内側に向かって折り込む折り込み装置と、を備え、
前記袋口把持装置は、袋体の袋口の両側辺を着脱自在に把持する一対の把持部材と、前記ホルダ装置と連動して一対の把持部材を接離方向に移動させる開閉駆動部材と、開閉駆動部材による袋口の閉じ状態に対し、一対の把持部材をさらに離反方向に移動させて袋口を引張状態とする引張付与部材とからなり、前記開閉駆動部材及び前記引張付与部材は共に袋体の方向に伸縮するロッドを有した一対のシリンダによって形成され、前記一対の把持部材のそれぞれが前記開閉駆動部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第1の連結アームに連結されると共に前記引張付与部材のそれぞれのシリンダのロッドに取り付けられた第2の連結アームに連結されており、前記開閉駆動部材を構成するそれぞれのシリンダのロッドは前記引張付与部材側の第2の連結アームを摺動自在に貫通しており、
前記袋口把持装置、チャック閉じ装置及び折り込み装置は袋体の種類によって作動、不作動が切り換えられることを特徴とする包装体製造装置。 - 前記袋口把持装置は平袋及びチャック付き袋からなる袋体のときに作動し、前記チャック閉じ装置はチャック付き袋からなる袋体のときに作動し、前記折り込み手段はガゼット袋からなる袋体のときに作動することを特徴とする請求項1または2記載の包装体製造装置。
- 前記チャック閉じ装置は、内容物が充填された袋体の袋口部分を両側から押圧した状態で転動する一対のチャック閉じローラを備え、袋体の搬送に伴って一対のチャック閉じローラが転動することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の包装体製造装置。
- 前記折り込み装置は、袋体の両側端面と対向した一対の折り込み片を備え、一対の折り込み片が袋体の両側端面に対して同時に折り込み作動することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の包装体製造装置。
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