JP5547449B2

JP5547449B2 - 縦型袋詰め包装機

Info

Publication number: JP5547449B2
Application number: JP2009216438A
Authority: JP
Inventors: 健治河村
Original assignee: 東洋自動機株式会社
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: JP2011063298A

Description

本願発明は、袋の両側縁部を一対のグリッパーで挟持し、袋を吊下げ状態で移送しながら包装処理を行う縦型袋詰め包装機に関し、さらに詳細に言えば、タッピングを行う必要がある包装に用いて好適な縦型袋詰め包装機に関する。

食品等の自動包装において、例えば特開２００１−２７８２０２号公報に開示された袋底受台装置のように、袋の移送に伴って袋底を支持した状態で袋底受台を移送させる構成を採用すれば、被包装物を袋内に充填する際の衝撃を緩和できるとともに、袋の移送開始時或いは停止時の揺れ或いは慣性力の影響、移送中における遠心力の影響を緩和でき、袋がグリッパーから外れるような事態を防止できる点で有効である。

ところで、被包装物の充填量に比して袋のサイズが小さい場合、或いは被包装物が嵩張りやすいものの場合など、袋底を叩く或いは上下させる作業、すなわちタッピングを行って充填した被包装物を袋底に沈める必要がある。しかし、上記したような袋受台装置ではタッピング機能を有さず、仮にタッピング装置を設けようとしても袋底受台と干渉してしまうので、これを設けることができない。上記の受台装置で、受台がその上に載ったカムを所定のタイミングで上下動させることにより受台を上下させて、この受台にタッピングを行わせようとしても、他の例えば脱気工程、シール工程でも受台が上下するため、これらの脱気、シール等の作業に対してタッピング作用が悪影響を与えてしまう。
特開２００１−２７８２０２号公報

本願発明は上記従来例の問題点に鑑みなされたものであり、従来同様袋がグリッパーから外れるのを確実に防止しつつ、所定の位置でのタッピングを他の作業に影響を与えることなく行える縦型袋詰め包装機を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、所定の間隔で設けられ、それぞれ袋の両側縁部を把持する複数のグリッパーを有する袋移送部材を備えた縦型袋詰め包装機において、以下の構成を備えることとした。すなわち、各グリッパーに対応した位置でそれぞれ袋移送部材に取付けられ、下方へ延びる支持部を備えた受台支持体と、各グリッパーに対応して設けられ、それぞれ袋の底部に下方から当接可能な如く受台支持体の支持部により昇降可能に案内支持される受台と、それぞれ一端が受台に取付けられ、下方へ延びる連結部材と、それぞれ連結部材の他端に取付けられ、第１と第２のカムローラを支持するカムローラ支持部材とを設ける。そして、袋の移送軌道に沿って所定の範囲に設けられ、第１のカムローラがその上を移動する間受台を所定の上昇位置に位置させるカムと、袋の移動軌跡に沿って所定の範囲に設けられ、駆動源に連結されて上下動することにより、上方に位置する第２のカムローラを介して受台を上下動させる、タッピング部材とを設けた。そして受台支持体の支持部は軸状の部材により構成され、受台は、それぞれ垂直面内で回転し、外周面に周方向に延びる溝が形成された少なくとも２個のガイドローラを備え、該ガイドローラは、支持部に対して該支持部を挟み込むように係合し、該支持部に沿って転動するように構成した。
上記構成において、受台支持体の支持部は、所定の間隔で並行に設けられた二つの支持部により構成し、ガイドローラは少なくとも４個設け、二つの支持部に対してそれぞれ少なくとも２個のガイドローラがそれぞれの支持部を挟み込むように係合する構成とすることができる。
さらに、カムローラ支持体は、それぞれ垂直面内で回転し、外周面に周方向に延びる溝が形成された第２のガイドローラを２個備え、この第２のガイドローラはそれぞれ支持部の一方と他方に係合して転動するようにすることができる。
さらに、カムに対応して設けられた第１のカムローラと、タッピング部材に対応して設けられた第２のカムローラとは一体の単一部材として形成することができる。
そして、この縦型袋詰め包装機を間欠回転式ロータリー型包装機とし、その場合、カムとタッピング部材とを、袋の円状の移送軌跡に沿って、それぞれ所定の範囲で円弧状に形成することができる。

本発明によれば、従来例と同様に袋の移送に合わせて袋底を支持する受台を移動させるので、被包装物を袋内に充填する際の衝撃を緩和でき、被包装物の充填された袋を移送する際の移送開始時、停止時の揺れ及び慣性力の影響、移送中に袋に作用する遠心力による影響を緩和できるので、袋がグリッパーから外れることを従来例同様確実に防止でき、その機能を維持できる。そしてカムとは別にタッピング部材を独立して設けることにより、袋詰め包装の他の工程での作業に何らの影響を与えることなく、必要な箇所でのみ受台を上下動させてタッピング作用を行うことが可能となった。
支持体の支持部を並行に設けた二つの支持部で構成した場合、袋底を支持するための受台の昇降動作、タッピングを行うための受台の昇降動作のいずれも安定したものとすることができる。
支持部を軸状の部材で構成し、受台に少なくとも４個のガイドローラを設け、二つの支持部に対し、それぞれ少なくとも２個のガイドローラをそれぞれの支持部を挟み込むように係合させ、該支持部に沿って転動するようにした場合、受台を昇降させる構造が安定したものとなるとともに、簡素化されるので、清掃性やメンテナンス性を向上できる。特に被包装物が粉粒体であり、ガイドローラと支持部との間の摺動部に付着した場合などの清掃が容易である。
さらに、カムローラ支持体に第２のガイドローラを２個設け、これをそれぞれ支持部の一方と他方に係合して転動するようにした場合、さらに受台およびカムローラの昇降動作が安定したものとなる。

本願の実施の形態に係る縦型袋詰め包装機の要部を示す平面断面図である。袋底受台装置を示す、右側を断面とした正面図であり、図４のB−B線に沿って見た図である。図２のA−A線断面図である。図２のC−C線断面図である。図２のD−D線断面図である。カムの展開図である。カムの他の例を示す展開図である。

以下図面を参照して本願発明の具体的実施の形態に係る縦型袋詰め包装機（以下「包装機」という。）について説明する。図１は前述の通り包装機１の平面断面図であるが、包装機を構成する例えば袋を後述のグリッパーへ供給する袋供給装置、袋に製造日などを印刷する印刷装置、袋口を開く開口装置、被包装物を充填する充填装置、袋口をシールするシール装置などは本発明と直接の関連を有しないので図示を省略してある。また、この図は一部を除き、図２のE−E線に沿って取られた平面断面図である。この包装機１は間欠回転式ロータリー型包装機であり、円形のテーブルが間欠回転するタイプであるが、本発明の包装機はそれに限定されない。テーブルに代えてチェーンを使用してもよい。又移動は間欠移動に限らず連続移動でもよい。さらに袋を移送する軌跡は円に限らず直線或いはレーストラック状でもよい。

図において符号２は機台３a上面に固定されたテーブル支持スタンド３（図３参照）に回転可能に支持され、図示しない駆動源により間欠駆動されて所定の角度づつ間欠回転するテーブルである。このテーブル２にはその円周に沿って所定の間隔で袋Bの両側縁部上端付近を把持するグリッパー装置４が設けられている。この包装機は二つの袋に同時に包装処理を施すダブルタイプであり、グリッパー装置４には２対のグリッパー５が設けられている。テーブル２が回転するに伴い、袋Bは第１工程Iから第９工程IXへ順次移送される。そして第１工程Iでは図示しない袋供給装置から袋が２つ供給され、それぞれ対になったグリッパー５により把持される。第２工程IIでは印刷装置により袋Bに製造日等が印刷され、第３工程IIIで袋Bの口が開かれ、第４工程IVで被包装物が充填され、第５工程V、第６工程VIでは後述する受台装置１１によりタッピングが行われ、第７工程VII、第８工程VIIIではそれぞれ袋口へ第１シール、第２シールが施され、第９工程IXではシール部の冷却が行われるとともに、袋を隣接して設けられたコンベア上に放出する。なお、第６工程VIは図２のF−F線に沿った断面で示されているが、他の部分は前述の通りE−E線に沿った断面で示されている。

次に図２以下を参照して、本願発明の主要な部分を構成する受台装置１１について説明する。なお、図２においては袋Bの一部を切り欠いて示している。受台装置１１は、前述の各グリッパー装置４に対応してそれぞれ設けられた受台ユニット１２と、この受台ユニット１２を昇降させるカム４１と、前述の第５，６工程で受台ユニット１２を介して袋Bに対しタッピング作用を行わせるタッピング部材４５とで構成される。

受台ユニット１２は、後述する受台２１、カムローラ支持体３１などを支持する支持体１３を備えている。符号１４は取付け部材であり、その一端側においてテーブル２の外周部下面側に、前述のグリッパー装置４に対応する位置において固定されている。取付け部材１４は図３に示されるように、テーブル２の径方向外方へ、そして下向きに傾斜して延びており、平面となったその他端部には、受台２１などを支持する支持部材としてのガイド軸１５が二本取付けられ、互いに並行な状態で下方へ延びている。ガイド軸１５は同じ長さであり、その下端部は平らな下部プレート１６で連結されている。そして下部プレート１６の上面には図２で見て左右方向略中央に直方体のストッパ１７が固着されている。これについては後述する。

符号２１は袋の底を受止める受部材２２を備えた受台２１であり、受台２１は左右（図２）対称で、二つの袋Bにそれぞれ対応した左右２つの受部材２２を備えている。すなわち、受台２１は、前後並行に配置され、左右に延びる（図４参照）２枚の同じ形状をした支持板２３を備え、その左右端部において受部材２２用の取付けブロック２４が間に挟まれた状態で固着されている。左右の受部材２２は丸棒を曲げ加工したものであり、一端において取付けブロック２４に固着され、そこから図２においてそれぞれ上方へ少し延び、それから４円弧分外側へ、すなわち左側上方へ或いは右側上方へ湾曲し、さらに僅かに外方へ水平に延び、そこから図２の紙面手前側下方に向かって延び、さらに紙面手前側上方へ向かって延びて終端となっている（図３参照）。その紙面手前側へ延びる「谷」形あるいは「V」字形に形成された部分で袋Bの底を受け止めるようになっている（図３参照）。

支持板２３の間には、左右対称にそれぞれ３個のガイドローラ２５がそれぞれ両端を支持板２３により支持された軸２６により回転可能に支持されている。それぞれ３個のガイドローラ２５は、前述の支持体１３のそれぞれのガイド軸１５を挟んで、内側（２本のガイド軸１５の間）に１個、外側には上下に並んで２個配置されている（図２参照）。各ガイドローラ２５の外周面には断面略「V」字状の円周溝が形成され、この溝がガイド軸１５に嵌っている。これにより、受台２１はガイド軸１５に沿って上下に移動可能となっている。ガイド軸１５は支持板２３の左右方向中心から左右同じ距離に位置している。符号２７は支持板２３の左右方向中央で、それらの間に挟まれて固定された連結用ブロックであり、この連結用ブロック２７には上下に貫通する孔が形成され、その孔に連結棒２８の上端側が挿通されている。連結棒２８に対する支持板２３の上下位置は、固定ネジ２９（図４参照）を用いて調節可能になっている。これにより、受台２１の上下方向での位置を調節し、異なる長さの袋に対応するようになっている。

連結棒２８の下端には、カムローラ支持体３１が取付けられている。すなわちカムローラ支持体３１は前後並行に配置された２枚の支持板３２を備え、その左右方向中心位置において支持板３２に挟まれた状態で固定された取付けブロック３３が、連結棒２８の下端に固定されている（図３参照）。そして支持板３２の左右方向中心から左右同じ距離の位置で、ガイドローラ３４が両端を支持板３２により支持された軸３５により回転可能に支持されている（図５参照）。ガイドローラ３４はその外周に断面略「V」字形の円周溝を備え、図示の通り前述のガイド軸１５に沿って転動するようになっている。さらに、支持板３２と取付けブロック３３とを前後に貫いて取付けられた軸３８には、後側の支持板３２の後側において第１カムローラ３６が、手前側の支持板３２の手前側には第２カムローラ３７がそれぞれ回転可能に取付けられている。これら第１、第２カムローラ３６、３７については後述する。以上の説明から明らかな通り、受台２１とカムローラ支持体３１とは一体になってガイド軸１５に沿って上下動可能になっている。以後、一体になった受台２１とカムローラ支持体３１と連結棒２８とを総称して受台アセンブリ２０と呼ぶこととする。

符号４１は、受台アセンブリ２０を上下動するためのカムであり、機台３a上に立設された脚部４２の上に取付けられ、袋の移送軌跡に沿って所定の範囲に渡って延びている（図１参照）。具体的には、この実施の形態では図６の展開図に示されるように、カム４１は、第２工程の位置と第３工程の位置との中間の位置（入側端部４１a）から第９工程の位置と第１工程の位置との中間の位置（出側端部４１ｂ）まで延びている。そして、入側端部４１aから第３工程の位置と第４工程の位置との中間の位置（第１中間位置４１ｃ）までは次第に高くなるように傾斜した第１傾斜部４１eとなっており、第１中間位置４１ｃから第８工程の位置と第９工程の位置との中間の位置（第２中間位置４１ｄ）までは同じ高さで延びる平坦部４１ｆとなっており、第２中間位置４１ｄから出側端部４１ｂまでは次第に低くなるように傾斜した第２傾斜部４１ｇとなっている。このカム４１の上を第１カムローラ３６が後述するように転動する。

上記した範囲以外にはカム４１は延びていないので、受台アセンブリ２０は自重により下方へ下がるが、カムローラ組立体３１の取付けブロック３３が前述した支持体１３の下部プレート１６上に取付けられたストッパ１７に当接して受止められ、第１カムローラ３６は図６において第１工程及び第２工程に示された高さに位置するようになっている。この高さ位置は、第１傾斜部４１eと第２傾斜部４１ｇの斜面の途中の位置に対応する高さである。テーブル２が間欠回転し、袋Bが第１工程から順次各工程へ移動すると、第３工程の少し手前で第１カムローラ３６が第１傾斜部４１eに当たり、その後第１傾斜部４１eに沿って上昇する。第１中間位置４１ｃに達すると上昇は止まり、その後第２中間位置４１ｄまで平坦部４１ｆ上を転動し、次に第２傾斜部４１ｇに沿って下降する。第２傾斜部４１ｇ上を移動中に取付けブロック３３がストッパ１７に当接し、下降は停止し、その高さ位置にとどまり、第１工程へ戻っていく。

符号４５はタッピング部材であり、これも袋Bの移送軌跡に沿って所定の範囲に渡って設けられている。具体的には本実施の形態では、第５工程と第６工程とがタッピング工程であり、それぞれの工程での第２カムローラ３７の停止位置の前後、所定の長さで延びている。タッピング部材４５の上面は図２に示されるように緩やかな円弧状に形成されている。符号４６は機台３a上に立設された昇降軸スタンドであり、図示しない駆動源により上下動させられる昇降軸４７を昇降自在に支持している。そしてこの昇降軸４７の上端には取付けアーム４８がその中央部において取付けられ、取付けアーム４８は図１に示されるように左右に延びて、それぞれの端部には垂直断面逆L字型の取付けプレート４９がその垂直部においてネジ５０を用いて取付けられ、取付けプレート４９の水平部上に前述のタッピング部材４５が載置固定されている。取付けプレート４９の垂直部には長孔４９aが形成されており、タッピング部材４５の上下方向での位置を調節できるようになっている。これにより、タッピング部材４５が第２カムローラ３７に当接する位置、第２カムローラ３７のリフト量などが調節できる。

被包装物を充填された袋Bが第５工程及び第６工程に停止すると、駆動源により駆動される昇降軸が所定回数所定の距離だけ上下動し、それに伴ってタッピング部材４５が上下動して第２カムローラ３７を上下動させ、袋底を支持している受台２１を上下させて袋底を動かし、被包装物を袋の底の方へ沈める作用を及ぼす。前述のように取付けプレート４９の上下方向での位置を調節することにより、受台２１を上下動させる距離を調節できる。なお本実施の形態では、タッピングは袋Bが停止している間だけ行うこととしたが、例えば停止中に加えて、袋Bが移動中にも行うようにしても良い。また、第５、６工程のように袋を停止してタッピングを行う工程を設けず、例えば充填工程の次に第１シール工程を設け、充填工程から第１シール工程へ移動する途中にタッピング部材を配置し、その上を第２カムローラ３７が移動する間にタッピング部材を上下動させてタッピングを行うようにしても良い。なお、上記では第１カムローラと第２カムローラとを別個に設けたが、カム４１とタッピング部材４５の両方に当接可能な長さを備えた単一のカムローラを使用することも可能である。

上記構成を備えた包装機においては、第１工程で袋を受取り第２工程で印刷を施した後、開口工程である第３工程の少し手前で受台２１が上昇を開始して袋底に当接し、第１カムローラ３６がカム４１の第１中間位置４１ｃに達すると袋底を完全に支持するようになっている。そしてその状態のまま第２中間位置４１ｄに達するまで袋底を支持している。従って、充填工程から放出工程までの間袋底を支持しているので、被包装物が充填される際の衝撃、或いは移動開始、停止時の衝撃、さらには移動中に作用する遠心力を受台２１により受け止め、袋詰め作業中にグリッパから袋Bが外れたりするのを防止でき、さらにタッピング工程にある袋に対してのみタッピング作業を施すことができるので、充填、シールなどの作業に支障を生じることもない。

図７は第２の実施の形態に係るカム６１の展開図である。このカム６１は３つの部分からなり、中央の第２カム６３が固定されているのに対して、入側の第１カム６２と出側の第３カム６４は上下動するようになっている。そして第１カム６２は、待機状態では下方に位置し、第１カムローラ３６が第４工程の充填工程に停止すると上昇して、受台２１が袋Bの袋底を支持する。そして第１カムローラ３６が第２カム６３の上へ移動すると下降して待機する。袋Bが第５、第６、第７工程へと移動する間は第１カムローラ３６は第２カム６３の上を移動するが、第５、第６工程で前述したタッピング作業が行われる。袋Bが第８工程へ移動すると、第１カムローラ３６は上昇位置で待機していた第３カム６４の上へ移動し、第８工程での第２シール処理を行った後に第３カム６４は下降して受台２１が袋底から離れる。袋が第９工程へ向かって移動を開始し、第１カムローラ３６が第３カム６４の上方から外れると第３カム６４は上昇して待機するようになっている。

Claims

所定の間隔で設けられ、それぞれ袋の両側縁部を把持する複数のグリッパーを有する袋移送部材を備えた縦型袋詰め包装機において、
前記各グリッパーに対応した位置でそれぞれ前記袋移送部材に取付けられ、下方へ延びる支持部を備えた受台支持体と、
前記各グリッパーに対応して設けられ、それぞれ袋の底部に下方から当接可能な如く前記受台支持体の前記支持部により昇降可能に案内支持される受台と、
それぞれ一端が前記受台に取付けられ、下方へ延びる連結部材と、
それぞれ前記連結部材の他端に取付けられ、第１と第２のカムローラを支持するカムローラ支持体と、
袋の移送軌道に沿って所定の範囲に設けられ、前記第１のカムローラがその上を移動することにより、前記受台が昇降するカムと、
袋の移動軌跡に沿って所定の範囲に設けられ、駆動源に連結されて上下動することにより、上方に位置する前記第２のカムローラを介して前記受台を上下動させるタッピング部材とを備え、
前記受台支持体の前記支持部は軸状の部材により構成され、前記受台は、それぞれ垂直面内で回転し、外周面に周方向に延びる溝が形成された少なくとも２個のガイドローラを備え、該ガイドローラは、前記支持部に対して前記支持部を挟み込むように係合し、該支持部に沿って転動することを特徴とする、縦型袋詰め包装機。
請求項１記載の縦型袋詰め包装機において、前記受台支持体の前記支持部は、所定の間隔で並行に設けられた二つの支持部により構成され、前記ガイドローラは少なくとも４個設けられ、前記二つの支持部に対してそれぞれ少なくとも２個のガイドローラがそれぞれの支持部を挟み込むように係合していることを特徴とする、縦型袋詰め包装機。
請求項２記載の縦型袋詰め包装機において、前記カムローラ支持体はそれぞれ垂直面内で回転し、外周面に周方向に延びる溝が形成された第２のガイドローラを２個備え、前記第２のガイドローラはそれぞれ前記支持部の一方と他方に係合して転動することを特徴とする、縦型袋詰め包装機。
請求項１乃至３のいずれか１に記載の縦型袋詰め包装機において、前記第１のカムローラと前記第２のカムローラとは、一体の単一部材として形成されていることを特徴とする、縦型袋詰め包装機。
請求項１乃至４のいずれか１に記載の縦型袋詰め包装機において、前記縦型袋詰め包装機は間欠回転式ロータリー型包装機であり、前記カムとタッピング部材とは、前記袋の円状の移送軌跡に沿って、それぞれ所定の範囲で円弧状に形成されていることを特徴とする、縦型袋詰め包装機。