JP6830573B2 - ロータリー式包装機 - Google Patents

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Description

本発明は、包装袋内に食品等の被包装物を充填した後、袋口をシールして製品を量産するロータリー式包装機に関するものである。
従来より、グリップ対が包装袋の袋口の両側付近を把持して円盤状回転体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装されるロータリー式包装機が多用されている。また、この種のロータリー式包装機としては、２連（２組）のグリップ対を各包装ステーションに同時に間欠移動させることにより、生産効率および量産性をより向上させたロータリー式包装機（例えば特許第５４８１７２２号公報の包装機）が提案されている。
しかし、従来のものは、特許第５４８１７２２号公報の図１に示すように、複数組のグリップ（この図では２対のグリップ：計４つのグリップ）が平面視で一直線上に並ぶようにグリップ対が円盤状回転体に取り付けられていた。
そして、本願図１０に示すように、生産効率および量産性をより向上させるために、４連（４組）のグリップ対６１を各包装ステーションに同時に間欠移動させるよう、２連の場合と同様に４組のグリップが平面視で一直線上に並ぶように４連のグリップ対６１を円盤状回転体６２に取り付けると、最も内側のクリップ６３ａ，６３ｂが位置する内側円弧Ｒ１の半径と、最も外側のクリップ６３ｃ，６３ｄが位置する外側円弧Ｒ２の半径差が大きくなり、その分、ロータリー式包装機が大型化して占有面積が大きくなると共に、各包装ステーションに配置される各種装置を安定させて機能させることができなかった。
具体的には、例えば図１１に示すように、印字工程では、グリップ対６１に把持された包装袋Ａとインクジェットプリンター７０との距離が同一ではないため印字品質が揃わないという問題が発生した。また、例えば図１２に示すように、印字検査工程では、グリップ対６１に把持された包装袋Ａとカメラ７１との距離が同一ではないため検査精度上、問題が生じた。さらに、計量工程では、両側の包装袋Ａほど遠心力の影響で振動が大きくなり、被充填物が包装袋Ａ内で上下動するため、軽くなったり重くなったりして計量精度に問題が生じた。
特許第５４８１７２２号公報
そこで、本発明の課題は、生産効率および量産性をより向上させることができ、ロータリー式包装機をより小型化して占有面積をより小さくすることができると共に、各包装ステーションに配置される各種装置を安定して機能させることができるロータリー式包装機を提供することにある。
上記課題を解決するものは、グリップ対が包装袋の袋口の両側付近を把持して円盤状回転体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装されるロータリー式包装機であって、該ロータリー式包装機は、各包装ステーションにおける各包装工程が４対の前記グリップ対にそれぞれ把持された４つの包装袋に対して同時に行われる４連の前記グリップ対を有し、すべての前記グリップ対におけるグリップは、前記円盤状回転体の同心円である一つの円の円周上に位置するように構成され、さらに、前記グリップ対の前記グリップに把持された前記包装袋の平面視における中点が、前記円盤状回転体の同心円である一つの円の円周上に位置するように前記グリップ対が取り付けられていることを特徴とするロータリー式包装機である（請求項１）。
請求項１に記載のロータリー式包装機によれば、生産効率および量産性をより向上させることができ、ロータリー式包装機をより小型化して占有面積をより小さくすることができると共に、各包装ステーションに配置される各種装置を安定して機能させることができる。また、グリップ対の取り付け精度がより高まることで、各包装ステーションに配置される各種装置をより安定して機能させることができる。
本発明のロータリー式包装機の一実施例の部分平面拡大図である。 図１に示したロータリー式包装機の部分左側面拡大図である。 図１に示したロータリー式包装機における包装工程を説明するための説明図である。 図１に示したロータリー式包装機の平面図である。 図１に示したロータリー式包装機の正面図である。 図１に示したロータリー式包装機の左側面図である。 図１に示したロータリー式包装機に供給される包装袋の一実施例の説明図である。 図１に示したロータリー式包装機の印字工程における作用を説明するための部分拡大平面図である。 図１に示したロータリー式包装機の捺印検査工程における作用を説明するための部分拡大平面図である。 ４連のグリップ対を従来の設置方法により設置した状態を説明するための部分拡大平面図である。 ４連のグリップ対を従来の設置方法により設置した場合の印字工程における作用を説明するための部分拡大平面図である。 ４連のグリップ対を従来の設置方法により設置した場合の捺印検査工程における作用を説明するための部分拡大平面図である。
本発明では、各包装ステーションに同時に間欠移動する４連のグリップ対３１を有し、すべてのグリップ対３１におけるグリップ４０は、円盤状回転体３２の同心円である一つ
の円の円周Ｌ上に位置するように構成されていることで、生産効率および量産性をより向上させることができ、ロータリー式包装機をより小型化して占有面積をより小さくすることができると共に、各包装ステーションに配置される各種装置を安定して機能させることができるロータリー式包装機を実現した。
本発明のロータリー式包装機を図１ないし図９に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例のロータリー式包装機Ｐは、図１に示すように、グリップ対３１が包装袋Ａの袋口の両側付近を把持して円盤状回転体３２と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装されるロータリー式包装機であって、このロータリー式包装機Ｐは、各包装ステーション１〜９に同時に間欠移動する４連のグリップ対３１を有し、すべてのグリップ対３１におけるグリップ４０は、円盤状回転体３２の同心円である一つの円の円周Ｌ上に位置するように構成されている。以下、各構成について順次詳述する。
この実施例のロータリー式包装機Ｐは、レトルト食品を量産するためのものであり、４連のグリップ対３１にそれぞれ把持された４袋の包装袋Ａが同時に、図４に示した９つステーションを間欠移動する間にレトルト食品が量産されるものである。
ロータリー式包装機Ｐは、図５または図６に示すように、垂直方向に延在する間欠回転軸３３を回転自由に支持するスタンド３４が機台３５上に設けられ、その間欠回転軸３３の上部に取り付けられた円盤状回転体３２には、包装袋Ａを掴着又は釈放するための４連のグリップ対３１が間欠回転軸３３を中心として等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。グリップ対３１は、包装袋Ａの袋口の両側付近を把持して、円盤状回転体３２と共に包装工程毎に間欠回転移動する。
このロータリー式包装機Ｐは、各包装ステーション１〜９をそれぞれ同時に間欠移動する、同一水平レベルに配された４連のグリップ対３１を有し、すべてのグリップ対３１（４連×９ステーション＝３６対）のグリップ５０（３６対）は、図１に示すように、円盤状回転体３２の同心円である一つの円の円周Ｌ上に位置するように構成されている。これにより、４連からなるグリップ対３１で多数同時に包装するため生産効率および量産性をより向上させることができる。また、グリップ５０が位置する内外円弧差がほぼなくなるため、ロータリー式包装機をより小型化して占有面積をより小さくすることができる。さらに、各包装ステーションに配置される各種装置を安定して機能させることができる。
具体的には、図８に示すように、印字工程において、グリップ５０が把持した包装袋Ａとインクジェットプリンター７０との距離が略同一となるため印字品質も略均一となる。また、図９に示すように、印字検査工程においては、グリップ５０が把持した包装袋Ａとカメラ７１との距離が略同一となるため検査精度も向上する。さらに、計量工程においては、グリップ５０が把持した包装袋Ａにそれぞれ同様の遠心力がかかるため、被充填物が包装袋Ａ内で上下動することなく計量精度が著しく向上する。
また、この実施例のロータリー式包装機Ｐは、図１に示すように、グリップ対３１のグリップ５０に把持された包装袋Ａの平面視における中点ｍが、円盤状回転体３２の同心円である一つの円の円周Ｌ上に位置するようにグリップ対３１が取り付けられている。このように、グリップ対３１の取り付け精度をより高めることで、各包装ステーションに配置される各種装置をより安定して機能させることができる。
なお、ロータリー式包装機における円盤状回転体と同時に回転するグリップ対の取り付けは、円盤状回転体に直接取り付けられたものの他、円盤状回転体に間接的に取り付けられたものも含まれる。この実施例のロータリー式包装機Ｐは、図１または図２に示すよう
に、円盤状回転体３２の下方においてグリップ対３１が放射状に突出するように間接的に取り付けられている。
グリップ対３１は、図１に示すように、左ホルダー５１ａとその先端に設けられたグリップ５０と、右ホルダー５１ｂとその先端に設けられたグリップ５０とを有し、左ホルダー５１ａと右ホルダー５１ｂは、基端側にそれぞれ設けられた支点５２ａ，５２ｂを介して回動可能に構成されている。
左ホルダー５１ａと右ホルダー５１ｂの基端側はリンク５３により連結されており、両者は爪幅調整時に連動するように構成されている。具体的には、爪開閉レバー５４が左ホルダー５１ａに固定されており、爪幅調整円盤５５が図１中矢印ｈ方向（時計周り）に回転すると、爪幅調整リンク体５６を介して爪開閉レバー５４に動作が伝達されて、図１中矢印ｊのように、左ホルダー５１ａと右ホルダー５１ｂのグリップ５０間（爪幅）が小さくなるように構成されている。他方、爪幅調整円盤５５が図１中反時計周りに回転すると、爪幅調整リンク体５６を介して爪開閉レバー５４に動作が伝達されて、左ホルダー５１ａと右ホルダー５１ｂのグリップ５０間（爪幅）が大きくなるように調整可能に構成されている。
グリップ５０は、先端側において可動する挟持爪５０ａと、挟持爪５０ａの内側において固定された固定爪５０ｂとを有し、可動する挟持爪５０ａは、爪開閉ローラー５７が固定カム５８を走行することで開閉するように構成されている。なお、爪開閉ローラー５７は、図２に示すようにレバー５９に固定されている。
つぎに、ロータリー式包装機Ｐにおける各包装ステーションおよび各包装ステーションで行われる包装工程について説明する。
この実施例におけるロータリー式包装機Ｐは、給袋ステーション１と、印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２と、袋底膨らまし・袋開口ステーション３と、被包装物（固形物）充填ステーション４と、被包装物（流動物）充填ステーション５と、スチーム脱気・シール部位予熱ステーション６と、飾りシールステーション７と、超音波シールステーション８と、インラインチェック・製品排出ステーション９とを有している。以下、各ステーションで行われる包装工程について順次説明する。
給袋ステーション１では、給袋コンベアによって順次搬送される包装袋Ａを、給袋装置によって間欠移動してくるグリップ対３１に順次把持させることにより給袋工程（第１工程）が行われる。具体的には、給袋工程（第１工程）は、吸盤によって垂直姿勢を保持して上昇する包装袋Ａを給袋装置の把持バーが把持して袋高さを補正した後、グリップ対３１に受け渡すことにより行われる。
印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２では、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの裏面側に、捺印装置（インクジェットプリンター７０）にて賞味期限等を印字する。また、包装袋Ａの底部を開口するために底部付近を包装袋Ａの両側から加温装置にて温める（予備加温）と共に、センサにより包装袋Ａの姿勢を確認する（袋姿勢確認）。さらに、カメラ７１によって印字部分を撮影して印字の良否を検査する（捺印検査）。
袋底膨らまし・袋開口ステーション３では、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの表裏面をそれぞれ吸盤にて吸着して袋口を若干開口した後、挿入してエアーを注入して袋底部を膨らます。
被包装物（固形物）充填ステーション４では、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋
Ａ内に被包装物（固形物）が充填される。
被包装物（流動物）充填ステーション５では、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋Ａ内に被包装物（流動物）が充填される。
スチーム脱気・シール部位予熱ステーション６では、スチーム脱気が行われた後、スチーム脱気に際してシール部位Ｂ（図７参照）の内面に付着した水滴を蒸発させ除去するためにシール部位Ｂが予熱される。具体的には、スチーム脱気装置のスチーム吐出ノズルから包装袋Ａ内にスチームが吐出される。これにより、包装袋Ａ内の空気を追い出してレトルト食品の保存期間を長くすると共に、スチームが液化して内部空間の体積を減少させる。その後、包装袋Ａの表裏面から対となる予熱バーが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、シール部位Ｂの内面に付着した水滴を蒸発させ除去する。
飾りシールステーション７では、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの上方部分が、包装袋Ａの表裏面から対となるシールバーにより挟着されることで飾りシール（コスメティックシール）Ｄ（図７参照）が施される。この飾りシールＤが超音波シールＣに先立って施されることで、シール部位Ｂの予熱によって除去しきれなかった水滴を上下（包装袋Ａの内外）に逃がすことができ、シール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することを防止することができる。
超音波シールステーション８では、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの下方部分に超音波シール装置のホーンを押し付けることにより超音波シールＣ（図７参照）が施され、包装袋Ａが完全封緘される。その後、包装袋Ａの表裏面から対となる冷却バーが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、飾りシールＤで発生してしまった微小な気泡が冷却バーにて押し潰され目付けが行われる。
インラインチェック・製品排出ステーション９では、被包装物が包装された包装袋Ａの重量を計量すると共に、適量の被包装物が包装された包装袋Ａを振分シュートを介して機外の搬送コンベアに排出させる。そして、ロータリー式包装機Ｐでは、これら一連の包装工程が円盤状回転体３２の間欠回転によって間欠移動してくるグリップ対３１に支持された包装袋Ａに順次行われることにより被包装物の包装製品（レトルト食品）が量産されるように構成されている。
以上のように、本発明のロータリー式包装機Ｐは、各包装ステーション１〜９における各包装工程を同時の４連のグリップ対３１に把持された包装袋Ａに行うため、生産効率および量産性をより向上させることができる。また、すべてのグリップ対３１のグリップ５０は、円盤状回転体３２の同心円である一つの円の円周Ｌ上に位置するように構成されているため、グリップ５０が位置する内外円弧差がほぼなくなり、ロータリー式包装機をより小型化して占有面積をより小さくすることができると共に、各包装ステーションに配置される各種装置を安定して機能させることができる。
Ｐ ロータリー式包装機
１ 給袋ステーション
２ 印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション
３ 袋底膨らまし・袋開口ステーション
４ 被包装物（固形物）充填ステーション
５ 被包装物（流動物）充填ステーション
６ スチーム脱気・シール部位予熱ステーション
７ 飾りシールステーション
８ 超音波シールステーション
９ インラインチェック・製品排出ステーション
３１ グリップ対
３２ 円盤状回転体
３３ 間欠回転軸
３４ スタンド
３５ 機台
５０ グリップ
５０ａ 挟持爪
５０ｂ 固定爪
５１ａ 左ホルダー
５１ｂ 右ホルダー
５２ａ 支点
５２ｂ 支点
５３ リンク
５４ 爪開閉レバー
５５ 爪幅調整円盤
５６ 爪幅調整リンク体
５７ 爪開閉ローラー
５８ 固定カム
５９ レバー
７０ インクジェットプリンター
７１ カメラ
Ａ 包装袋
Ｂ シール部位
Ｃ 超音波シール
Ｄ 飾りシール

Claims (1)

  1. グリップ対が包装袋の袋口の両側付近を把持して円盤状回転体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装されるロータリー式包装機であって、
    該ロータリー式包装機は、各包装ステーションにおける各包装工程が４対の前記グリップ対にそれぞれ把持された４つの包装袋に対して同時に行われる４連の前記グリップ対を有し、
    すべての前記グリップ対におけるグリップは、前記円盤状回転体の同心円である一つの円の円周上に位置するように構成され、
    さらに、前記グリップ対の前記グリップに把持された前記包装袋の平面視における中点が、前記円盤状回転体の同心円である一つの円の円周上に位置するように前記グリップ対が取り付けられていることを特徴とするロータリー式包装機。
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