JP5086715B2 - 物品包装装置 - Google Patents
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Description
この物品包装装置は、平行に配列された例えばキッチンタオルやトイレットペーパ等の複数のロール状物品の積層体をエレベータ上に載置して、このエレベータを上昇させることで上で待ちかまえているシート状のプラスチックフィルムを略U字状に胴折りして包装する。そして、このフィルムで胴折りされたロール状物品はコンベアに取付けられた略凹部形状の枠組に押し込まれ、フィルム折り板38によってフィルム両端が巻き込まれ、胴巻き状態に包装される。
特許文献1に記載された物品包装装置では、図8に示すように例えば3列×3個を2段に並べた18個のトイレットペーパtの積層体Taをエレベータ26で上昇させる。トイレットペーパtの上側に待ちかまえるフィルムfは一端側を保持部材32で保持し、他端側はガイド部材37によってフィルムfの移動をガイドするようになっている。フィルムfの上方にはエレベータ26に対向して1対のバケット17,18からなる枠組がコンベアで間欠搬送可能に支持されている。
次いで、胴折り包装された積層体Taはバケット17,18で挟持された状態で、フィルムfの両端を折り込むことで胴巻き包装されることになる。
その場合、積層体Taに対するフィルムfの包装がずれて適切に行われず、アンバランスになって包装品の見栄えが悪かったり十分包装できない欠点が生じていた。また、包材が蛇行することで装置に包材が詰まったりして稼働率や包装効率が低下する欠点があった。
本発明によれば、物品を移動手段で移動させて待ち受ける包材を押して胴折り包装する際に、移動する物品で押される包材は一端側が保持部材で保持され、他端側は物品で包材が押されることで挟持部材から包材が移動方向に移動するのを許容すると共にこの移動方向に直交する方向には挟持部材によって移動が抑制されるから、包材の蛇行や移動方向に略直交する方向への位置ずれを抑制できて綺麗に胴折り包装できて正確に物品の包装を行える。なお、包装する物品として1個または複数個の物品に適用できる。
挟持部材は、包材の表裏両面にそれぞれ配設されたローラを押圧及び離間させる接離機構を備えているから、ローラで挟持される包材が物品で押されることで、ローラが容易に従動回転して包材の移動を許容すると共に、ローラの幅分だけ包材と線接触して摩擦抵抗を生じることで包材の移動方向に直交する方向への蛇行やずれを抑制できる。また、接離機構によって包材を胴折り位置まで搬送させる際には挟持部材の対向するローラを離間状態にできるから、胴折り位置までの包材の移動とその後の胴折りをスムーズに行える。
挟持部材を包材の移動方向に略直交する包材の幅方向略中央部に配設することで、挟持部材の包材挟み込み圧力をバランスさせることができ、バランスをとるための調整を容易に行える。
また、ローラは、包材の移動方向に複数個配列されていることが好ましい。
ローラを包材の移動方向に複数個配列することで、包材が物品で押された際に挟持部材の各ローラで従動可能に挟持されたフィルムの蛇行を一層確実に抑制できる。
また、挟持部材は、包材の表裏両面にそれぞれ配設されたローラを押圧及び離間させる接離機構を備えているから、この接離機構によって包材を胴折り位置まで搬送させる際には挟持部材の対向するローラを離間状態にでき、胴折り位置までの包材の移動とその後の胴折りをスムーズに行える。
図1において、本実施形態による物品包装装置1を含む物品包装機構2では、複数個の物品、例えば18個のトイレットペーパtからなる積層体Taを包材としてのフィルムfで包装したものを包装物品Tとして製造して出荷する。この包装物品Tは、例えばトイレットペーパtを3個直列につなげたものを並列に3列配列し、これを上下2段に積層することで1組の積層体Taを形成し、この積層体Taをフィルムfで包装して溶着して形成したものである。
トイレットペーパtの第一搬送ラインの延長線上には、フィルム繰り出し機構5が設けられている。この繰り出し機構5ではフィルムリール6から繰り出された帯状のフィルムfaがテンションローラ(ダンサローラ)を介して水平面状に繰り出され、切れ目カッタ7で所定間隔にミシン目が切り込まれる。また取手部3を形成するための取手部テープリール8が設けられていて、水平面状のフィルムfa上に取手部テープ3fが繰り出され、ミシン目で区画される所定幅毎のフィルムfにその両端がテープヒータ9で溶着されることになる。
後述する物品包装装置1では、第一搬送ラインにおいてエレベータによって積層体Taを上昇させて待ちかまえるフィルムfによって胴折り状態にし、フィルムfの両端部を積層体Taの下側に折り込んで溶着して胴巻き状態にする。その後、第一搬送ラインに直交する方向の第二搬送ラインに沿って間欠または連続搬送されながら、フィルムfの両端耳部の上下フラップを順次折り重ねてサイドヒータ12によって溶着することで包装物品Tを製造する。
図2に示す物品包装装置1の胴折り機構15において、第二搬送ラインの搬送方向に沿って二対の搬送チェーン16、16が略平行に配列されている(図では1本の搬送チェーン16のみが示されている)。二対の搬送チェーン16、16にはトイレットペーパtの積層体Taを搬送の前後方向で挟持する一対のバケット17,18が取付けられている。進行方向前側のバケット17は一方の一対の搬送チェーン16に支持された第一搬送ロッド19a、19bに支持され、進行方向後側のバケット18は他方の一対の搬送チェーン16に支持された第二搬送ロッド20a、20bに支持されている。
一組のバケット17,18は無端状に巻回された搬送チェーン16,16に所定間隔で複数組配設され、各バケット17、18間には3列×3個×2段のトイレットペーパ群の積層体Taが挟持される。そして、搬送チェーン16,16は図示しない駆動源によって間欠搬送され、各組のバケット17、18で挟持されたトイレットペーパtの積層体Taが間欠搬送されることになる。
エレベータ26は積層体Taを図示しない第一搬送ラインのコンベアから受け取る下段位置A(図5(b)参照)と下段位置Aの積層体Taをバケット17,18間に挟持させる上段位置B(図7(b)参照)との間で昇降可能とされている。下段位置Aにおいて、積層体Taの両側には隔壁29a、29bが対向して配設されている。そして、一方の隔壁29bは図示しない駆動手段に連結されていて、1組の積層体Taの数に応じて他方の隔壁29aとの間隔を調整可能とされている。
エレベータ26のトイレットペーパ載置面26aには、2段3列の積層体Taのうちの下段中央列のトイレットペーパtを移動しないように支持する略コの字状の係止壁30が規制部材として設けられている。この係止壁30によって直列に接続された中央3個のトイレットペーパtとその両側の各3個のトイレットペーパtとの移動が規制される。
そして、保持部材32は、図2において隔壁29aの上端に隣接する外側に水平方向に設けられている。保持部材32は、フィルムfの上側に位置する固定部34とフィルムfの下側に位置する可動部35とで構成され、固定部34及び可動部35はフィルムfの幅より両側に長い例えば板状または棒状に形成されている(図5(a)参照)。
可動部35は作動部材を介して図示しない駆動源に接続されている。常態では、可動部35は固定部34から離間しており、その間にフィルムfが搬送されて静止される。この状態から駆動源により作動部材を介して可動部35が作動して固定部34との間にフィルムfの一端側を挟持して固定する。
図2で、バケット17と固定部34との間、バケット18とガイド部材37との間には、それぞれフィルムfを胴巻きするためのフィルム折り板38、38が水平方向に接近・離間可能に設けられている。一方のフィルム折り板38と離間した位置にはフィルム合わせ目をシールするためのヒータ39が設けられている。
ガイド部材37の外側には挟持部材33が配設されている。挟持部材33はガイド部材37に略直交する方向に延びており、エレベータ26に載置された積層体Taのトイレットぺーパtの列方向の中央部に配設されている(図5参照)。
固定板40の3組のローラ41、41,41と可動板42の3組のローラ43、43,43とは個々に対向してフィルムfを挟持可能である。フィルムfは対向して挟持する各ローラ41,43にローラの幅の長さだけ線接触している。挟持状態で、エレベータ26の上昇によってフィルムfの他端側が挟持部材33の長手方向に引っ張られると対向する各ローラ41とローラ43が従動回転することでフィルムfの移動を許容する。他方、フィルムfが幅方向にずれようとすると、フィルムfを挟持する挟持部材33の3組の各ローラ41とローラ43によってフィルムfの幅方向の蛇行や移動ずれを妨げるようになっている。
図4(a)において、ガイド部材37には側面視略L字形状の支持板45が連結されている。支持板45は、起立部45aと支持板部45bとで形成されている。起立部45aはガイド部材37に連結され、支持板部45bは固定板40のフィルムf側の面に延びて固定板40を固着している。そのため、固定板40の各ローラ41は支持板部45bに設けた貫通孔46を通して突出して可動板42の各ローラ43とフィルムfを挟持可能とされている。なお、支持板部45bは、フィルムfの上側ガイドも兼ねており、フィルムfがエレベータ機構22まで搬送され易いよう入口側が傾斜している(図3参照)。
挟持部材33の可動板42は図4(a)に示すように略T字形板状とされており、ローラ43を支持する支持部42aとスライダ部42bとで構成されている。また、エレベータ機構22の水平フレーム23に固定されている起立フレーム47には例えば略L字形状のホルダ48が連結されている。このホルダ48は起立フレーム47に固着されたホルダ基板48aと例えば断面略コ字状のホルダガイド48bとで概略構成されている。ホルダガイド48bにガイドされて可動板42のスライダ部42bが上下動することで、固定板40の各ローラ41に対して可動板42の各ローラ43が接触及び離間することになる。
また、図3及び図4(b)に示すように、ホルダ基板48aの下端部の角部近傍には支軸51が植設されている。略扇形状の揺動アーム50は一方の角部に固着された軸受け部53を介して支軸51周りに揺動可能に支持されている。揺動アーム50の扇形の他方の角部には作動ピン54が植設され、作動ピン54には連接棒56の一端が相対回動可能に連結され、連接棒56の他端は可動板42のスライダ部42bに固着された連結ピン57に回動可能に連結されている。
そのため、フィルムfの繰り出し時、作動アーム59がC方向に作動すると揺動アーム50が支軸51周りに図4(b)で反時計回り方向に揺動し、作動ピン54を下方に引っ張る。これによって連接棒56、連結ピン57を連動させて可動板42の各ローラ43を固定板40の各ローラ41から離間させる。
エレベータ26の上昇時、これと逆に作動アーム59がD方向に作動すると揺動アーム50が支軸51周りに図4(b)で時計回り方向に揺動し、作動ピン54を上方に押し上げる。これによって連接棒56、連結ピン57を連動させて可動板42を上昇させて、各ローラ43を固定板40の各ローラ41にフィルムfを挟んで押圧させる。
先ず、積層体Taの搬送方法について説明すると、図1において、トイレットペーパtが第一搬送ラインを搬送される過程でトイレットペーパ群は2段3列の積層体Taの状態に積み上げられる。そして、積層体Taをエレベータ機構22における下段位置Aで待ちかまえるエレベータ26上に移送する。下段位置Aでは、図5に示すように積層体Taは両側を隔壁29a、29bで仕切られている。
すると、連結ピン57を介して可動板42のスライダ部42bがホルダ48のホルダガイド48bに沿って上昇し、可動板42の各ローラ43が固定板40の各ローラ41との間でフィルムfの他端部をフィルムfの移動を許容するように挟持する。
この状態で、保持部材32で挟持するフィルムfの一端側は固定部34と可動部35による係止部から一端縁までの長さが比較的短く、他端側は固定板40のローラ41と可動板42のローラ43による挟持部から他端縁までの長さが比較的長く設定されている。しかも、長方形状のフィルムfは長辺方向を積層体Taに押されたフィルムfが胴折りのために移動する移動方向とし(ガイド部材37に略直交する方向)、短辺方向を幅方向(ガイド部材37の長手方向)とする。
すると、フィルムfの一端側は保持部材32で把持されているために移動しない。一方、フィルムfの他端側は積層体Taの上昇によってガイド部材37でガイドされつつ引っ張られ、固定板40と可動板42の各ローラ41,43間で挟持された状態を維持しながら、各ローラ41,43がフィルムfの他端側の移動を許容して従動回転する。そのため、フィルムfの他端側は積層体Taによる略U字状の胴折りが深くなるにつれて長さが短くなる。
そのため、エレベータ26に載置した積層体Taをフィルムfを押しつつ下段位置Aから上段位置Bまで上昇させて、各側壁29a、29bで挟持された状態からバケット17,18で挟持された状態にしてフィルムfで胴折り状態に覆われるまでフィルムfの幅方向の蛇行は発生しない。
そして、図7に示すように、エレベータ26によって積層体Taが上昇位置Bに到達して位置決めされる。この状態でエレベータ26が停止すると、積層体Taはフィルムfによって胴折り状態になる。
エレベータ26は上段位置Bから下段位置Aまで降下すると共に、積層体Taはバケット17,18間に挟持させて置き去りにする。下段位置Aに戻されたエレベータ26は次の積層体Taの搬送を待つ。また、保持部材32の可動部35と挟持部材33の可動板42を、図示しない駆動源を作動して固定部34,固定板40のローラ41から離間させて次のフィルムfの搬送を待つ。
ここで、挟持部材33の可動板42の離間移動について図4に基づいて説明すると、図示しない駆動源により図4(b)に示す作動アーム59をC方向に移動させる。これによって揺動アーム50が支軸51を中心に反時計周りに回転し、作動ピン54を介して連接棒56を下降作動させる。
すると、連結ピン57を介して可動板42のスライダ部42bがホルダガイド48bに沿って降下し、図4(a)に示すように可動板42の各ローラ43が固定板40の各ローラ41から離間する。
また、バケット17,18で支持された胴巻き状態の積層体Taは次工程に間欠搬送される。胴巻き状態の積層体Taは上下のフラップを順次折り込んでサイドヒータ12で加熱シールする。このようにしてフィルムfで包装された包装物品Tが完成する(図1参照)。
このような動作を繰り返すことで、順次搬送される積層体Taをフィルムfで胴折り包装できる。
また、実施形態では、包装する物品として18個のトイレットペーパtを3列×3個を一段として2段構成した積層体Taを採用したが、積層体として包装する1組のトイレットペーパtの個数は任意である。
また、包装する物品としてトイレットペーパtに代えて、キッチンペーパ等の各種ロール状物品、その他任意の物品を採用できる。その場合、包装する物品は複数に限らず1個でもよい。1個の物品でもフィルムfの幅方向において摩擦抵抗の大きい部分と小さい部分が生じることがある。
また、上述の実施形態ではエレベータ26上に載置するトーレットペーパtの位置ずれを防ぐために規制部材30を設けたが、設けなくてもよい。
また、一列のローラ41,43は3個に限定されることなく1個または2個、4個以上等、適宜の数を採用できる。一列のローラ41,43はフィルムfの移動方向に距離を開けてそれぞれ2個以上配列することで移動方向に沿った異なる位置でフィルムfの位置ずれを阻止する力が作用するため、蛇行を防ぐ上で好ましい。
また、ローラ41,43は1個だけでもよく、その場合、フィルムfの蛇行を防ぐために各ローラ41、43の回転軸線方向の長さを長く設定すればよく、その長さはフィルムfの質や幅方向長さ等に基づいて適宜定めればよい。
なお、挟持部材33の配設位置として上述の実施形態ではフィルムfの幅方向中央としたが中央から外れていてもよい。この場合、フィルムfに係る負荷のバランスをとるために、フィルムfの幅方向中央線に対称な位置に上下のローラ41,43をそれぞれ配設することが好ましい。
また、挟持部材33は必ずしもローラ41,43で構成する必要はなく、例えば一対の無端状ベルトでもよい。
なお、接離機構44に関し、上述の実施形態では下側のローラ43を上側のローラに対して上下動することで離間と接触を切り替えるようにしたが、この構成に代えて上側のローラ41を移動させるようにしてもよく、或いは両方のローラ41,43を移動させてもよい。
15 胴折り機構
17、18 バケット
22 エレベータ機構
25 シャフト
26 エレベータ(移動手段)
33 挟持部材
32 保持部材
34 固定部
35 可動部
37 ガイド部材
40 固定板
41,43 ローラ
42 可動板
44 接離機構
f フィルム(包材)
t トイレットぺーパ(物品)
Ta 積層体
T 包装物品
Claims (3)
- 物品を包材に対して搬送させて、包材によって前記物品を胴折り包装するようにした物品包装装置において、
物品を搬送させる移動手段と、包材の一端側を保持する保持部材と、包材の他端側を物品の方向に移動するのを許容するように挟持し且つ該移動方向に直交する方向への包材の移動を抑制する挟持部材とを備え、
前記挟持部材は、包材の表裏両面にそれぞれ配設されたローラを押圧及び離間させる接離機構を備えており、
包材の一端側を前記保持部材で保持した状態で、前記移動手段によって物品を搬送させて包材を押すことで包材の他端側を前記挟持部材から移動させながら胴折り包装するようにしたことを特徴とする物品包装装置。 - 前記挟持部材は、包材の前記移動方向に直交する包材の幅方向略中央部に配設されている請求項1に記載の物品包装装置。
- 前記ローラは、包材の移動方向に複数個配列されている請求項1または2に記載の物品包装装置。
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