JP7469604B2

JP7469604B2 - 包装装置

Info

Publication number: JP7469604B2
Application number: JP2020023579A
Authority: JP
Inventors: 雅弘砂田; 彰宝性
Original assignee: シブヤパッケージングシステム株式会社
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: JP2021127155A

Description

本発明は、上下のシートの間に物品を挟み込み周囲をシールする包装装置に関する。

連続搬送される上下２枚のシートの間に所定間隔で錠剤やキャンディなどの製品を供給し、製品の周囲においてシート同士を貼着すことで製品の包装を行う包装装置が知られている。例えば、キャンディの包装において、所定間隔で搬送される製品を連続搬送される下シート上に移載するとともに、これに同期して回転され、周囲に幅方向に延在する封止リブが上記所定間隔で設けられる回転ホイール（封止装置）に掛け回される上シートを、下シート上の製品が封止リブ間に位置するように下シートに押し当て貼着（シール）する包装装置が提案されている（特許文献１参照）。

特表２００７－５０２７５４号公報

しかし、従来の構成では、製品の周囲がシールされる前に、搬送される製品に位置ずれが生じ、シール不良や製品不良を発生することがある。

本発明は、連続搬送される上下のシートの間に物品を挟み込み周囲をシールする包装装置において、物品の位置ずれを防止することを課題としている。

本発明の第１の発明である包装装置は、下シートを連続搬送する下シート搬送手段と、連続搬送される下シート上に物品を整列させて供給する物品供給手段と、下シートの上方を覆う上シートを連続搬送する上シート搬送手段と、上シートと下シートに挟まれつつ搬送される物品の周囲をシールするシール手段とを備える包装装置であって、上シートが下シートの上方を覆う位置の上流に設けられ、物品と係合可能な位置決めガイドと、前記位置決めガイドを上下および下シートの搬送方向に沿って往復動させる駆動手段とを備え、前記位置決めガイドを下シートに供給された物品に係合させることにより、物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制させた後に、前記位置決めガイドを上昇させることを特徴としている。

本発明の第２の発明である包装装置は、第１の発明において、前記位置決めガイドを下シートに供給された物品の下流に位置させるとともに、下シートの搬送方向に下シートよりも低速で移動させることにより、物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制させることを特徴としている。

本発明の第３の発明である包装装置は、第２の発明において、物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制した後に、前記位置決めガイドを下シートの搬送方向に下シートよりも高速で移動させ、その後に、前記位置決めガイドを上昇させることを特徴としている。

本発明によれば、連続搬送される上下のシートの間に物品を挟み込み周囲をシールする包装装置において、物品の位置ずれを防止することができる。

本発明の一実施形態である包装装置の側面図である。図１の包装装置の平面図である。包装装置に設けられる位置決めガイドの構成を下流側から上流側に見た正面図である。図１の部分拡大図である。位置決めガイドの動きを時系列で示す拡大側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１、図２は、本発明の一実施形態である包装装置の側面図および平面図である。また、図３は、包装装置に設けられる位置決めガイドの構成を下流側から上流側に見た正面図であり、図４は図１の部分拡大図である。

本実施形態の包装装置１０は、錠剤などの物品Ｍを２枚のシートで挟み込み、その周囲をシールすることで物品Ｍの包装を行う。物品Ｍは、図示しないホッパからシュート１２を介して供給され、シュート１２の途中には、分離ホイール１４が配置される。シュート１２上を滑り降りる物品Ｍは、分離ホイール１４により一定の間隔に分離され、シュート１２の下方に位置するバケットコンベヤ１６に供給される。

バケットコンベヤ１６は、一対の無端チェーン１８に掛け渡される多数のバケット板２０を備え、各バケット板２０には、物品Ｍを個別に収容するための窪み２０Ａが幅方向に一定間隔で設けられる。バケットコンベヤ１６は、一定速度で連続的に駆動され、バケットコンベヤ１６に供給された物品Ｍは、多列で搬送される（図２、図３では１０列）。なお、バケットコンベヤ１６において、上側の無端チェーン１８は、チェーンガイド１８Ａによって水平に支持される。

シュート１２の下流側にあってバケットコンベヤ１６の上方には、各窪み２０Ａに投入された物品Ｍの有無や良否を検査するためのカメラ２２が配置される。なお、バケットコンベヤ１６の上方には、カメラ２２による物品Ｍの撮影用の照明光源２４が配置される。

カメラ２２による物品Ｍの撮影位置よりも下流側のバケットコンベヤ１６の上方には、移載装置２６が配置される。移載装置２６は、バケットコンベヤ１６上の物品Ｍを、バケットコンベヤ１６の下流側において、バケットコンベヤ１６と同じ方向に水平に連続的に搬送される下シート（フィルムを含む）Ｓ１上に移載する。

バケットコンベヤ１６は、例えば、下流端に設けられ、無端チェーン１８が掛け回される一対のスプロケット１６Ａを駆動スプロケットとし、バケット搬送用モータ１６Ｍによって駆動される。バケットコンベヤ１６の下流端において、スプロケット１６Ａの外周部には、スプロケット１６Ａの外周に沿ってガイド２８が設けられ、移載装置２６により下シートＳ１上へと移載されなかった物品Ｍが、ガイド２８に沿ってバケットコンベヤ１６の下側にまで搬送され、回収箱３０に落下して回収される。

下シートＳ１は、下方から一定速度で供給され、バケットコンベヤ１６の下流端に隣接して配置されるプーリ３２により、バケットコンベヤ１６の搬送面高さで水平とされ、バケットコンベヤ１６の搬送方向と同じ方向に送り出される。水平走行される下シートＳ１の下面は、水平に配置されたガイドプレート３３により支持される。移載装置２６は、バケットコンベヤ１６上を搬送される物品Ｍを所定行、所定列ずつ拾い上げ、ガイドプレート３３上を走行する下シートＳ１の上に移載する。

後述するように、下シートＳ１上に移載された物品Ｍは、ガイドプレート３３上において位置決めガイド３４により、それぞれ規定の位置に位置決めされる。上シート（フィルムも含む）Ｓ２は、ガイドプレート３３の下流端近くにおいて、下シートＳ１に向けて上方から下シートＳ１と同じ速度で供給される。同位置において、ガイドプレート３３の上方にはプーリ３６が配置され、上シートＳ２はプーリ３６により下シートＳ１に沿った向きに偏向され、物品Ｍを下シートＳ１との間に挟み込むように下シートＳ１の上を覆う。

ガイドプレート３３およびプーリ３６の下流側には、縦シーラ３８および横シーラ４０が例えば上流側からこの順で配置される。縦シーラ３８は、下シートＳ１および上シートＳ２を挟み込む上下一対の縦シールローラ３８Ａ、３８Ｂを備え、横シーラ４０は下シートＳ１および上シートＳ２を挟み込む上下一対の横シールローラ４０Ａ、４０Ｂを備える。縦シールローラ３８Ａ、３８Ｂ、横シールローラ４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ連続走行される上下シートＳ１、Ｓ２に同期して回転される。

ガイドプレート３３から縦シーラ３８に向けて送り出された下シートＳ１とプーリ３６から縦シーラ３８に向けて送り出された上シートＳ２は、縦シールローラ３８Ａ、３８Ｂの間において物品Ｍを各列に分離するように搬送方向に沿って押接され、これにより上下シートＳ１、Ｓ２は縦方向にシールされる。一方、縦シーラ３８において縦シールが施された上下シートＳ１、Ｓ２は、横シーラ４０の横シールローラ４０Ａ、４０Ｂにより、物品Ｍを各行に分離するように幅方向に沿って押接され、これにより上下シートＳ１、Ｓ２は横方向にシールされる。すなわち、上下シートＳ１、Ｓ２は、各物品Ｍの周囲に囲むように格子状にシールされ、各物品Ｍは上下シートＳ１、Ｓ２の間に個別に包装される。なお、格子状にシールされた上下シートＳ１、Ｓ２は、その後、シールされた部分に沿って切断またはミシン目を入れることが可能であり、例えば個別または行毎、あるいは所定行、所定列毎に切断し、あるいはミシン目を入れてもよい。

移載装置２６は、一度に移載する物品Ｍに対応する数の複数の吸着ヘッド２６Ａを備える。例えば、図示例では、４行１０列の物品Ｍを一度に移載可能なように４０個の吸着ヘッド２６Ａが設けられる。吸着ヘッド２６Ａは、バケットコンベヤ１６上を搬送される物品Ｍの間隔に合わせて配置され、支持部材２６Ｂにより一体的に保持される。

支持部材２６Ｂは、昇降機構２６Ｃにより昇降可能であり、昇降機構２６Ｃは水平移動機構２６Ｄにより、バケットコンベヤ１６の搬送方向に沿って往復動可能である。昇降機構２６Ｃは、例えば、サーボモータ２７により駆動され、支持部材２６Ｂを昇降自在に保持する。また、水平移動機構２６Ｄは、例えば、サーボモータ２９Ｂにより駆動され、搬送方向に沿って延在する一対のレール２９Ａに沿って昇降機構２６Ｃを移動可能である。

各吸着ヘッド２６Ａによる吸着は個別に制御可能であり、カメラ２２を用いた検査により良品と判定された物品Ｍのみが吸着ヘッド２６Ａにより吸着される。不良品と判定された物品Ｍは、バケットコンベヤ１６上に残され、回収箱３０で回収される。

吸着ヘッド２６Ａは、昇降機構２６Ｃ、水平移動機構２６Ｄにより、バケットコンベヤ１６とガイドプレート３３の間を、図１、図４の破線Ｔ１で示される軌跡に沿って一体的に往復移動し、バケットコンベヤ１６上の物品Ｍをガイドプレート３３上を走行する下シートＳ１上へと移載する。

位置決めガイド３４は、下シートＳ１に移載された物品Ｍを所定の位置、間隔で整列させるためのガイド部材である。位置決めガイド３４は、一度に移載される物品Ｍの数に対応して４行１０列の物品Ｍの位置決めを一度に行う。例えば本実施形態の位置決めガイド３４は、物品Ｍの各行に対応して、下シートＳ１の幅方向に水平に掛け渡される４枚の板部材４２を備え、各板部材４２には１０列の物品Ｍの各列に係合する１０個の切り欠き部（係合部）４２Ａが所定間隔で設けられる。

本実施形態において、切り欠き部４２Ａは、各板部材４２の上流側の辺（後縁）に設けられるＶ字形の切り欠きである。各板部材４２は、ガイドプレート３３およびガイドプレート３３上を走行する下シートＳ１の上方に互いに平行に配置され、両側において支持部材４４により一体的に支持される。板部材４２の両端を支持する支持部材４４は、図３に示されるように、ガイドプレート３３の下側を通して連絡される。

支持部材４４は、複数のボールブッシュ４６を介して、支持部材４４の下方に配置される昇降機構５２により昇降自在に支持される。昇降機構５２は、クランク機構５２Ａを介して支持部材４４に連結されるサーボモータ（駆動手段）５２Ｂを備え、支持部材４４は、サーボモータ５２Ｂの駆動によりボールブッシュ４６を介してガイドバーに沿って上下方向に移動される。また、支持部材４４は、水平移動機構４８によりシート搬送方向に往復移動可能である。水平移動機構４８は、搬送方向に延在する一対のレール５０にそれぞれ摺動自在に係合するスライダ４９と、クランク機構４８Ａを介して支持部材４４に連結されるサーボモータ（駆動手段）４８Ｂを備える。レール５０は、ガイドプレート３３の両側辺を支持するフレーム３３Ａに支持され、支持部材４４は、レール５０に沿って昇降機構５２と一体的にシート搬送方向に往復移動可能である。

水平移動機構４８による支持部材４４のレール５０に沿った往復運動は、クランク機構４８Ａを介して接続されるサーボモータ４８Ｂの駆動により制御され、昇降機構５２による支持部材４４の上下運動は、クランク機構５２Ａを介して接続されるサーボモータ５２Ｂの駆動により制御される。すなわち、位置決めガイド３４は、サーボモータ４８Ｂ、５２Ｂの駆動により、上下方向および搬送方向に往復動し、図１、図４、図５の破線Ｔ２で示される軌跡で循環移動される。

次に図５を参照して、本実施形態の位置決めガイド３４を用いた物品Ｍの位置決め処理について説明する。なお、図５（ａ）～（ｄ）は、１つの吸着ヘッド２６Ａにより下シートＳ１上に移載された物品Ｍに対する位置決めガイド３４の動きを時系列的に示す拡大側面図である。

図５（ａ）には、吸着ヘッド２６Ａを下シートＳ１と同じ速度Ｖ１で搬送方向に移動しながら下降させ、吸着された物品Ｍを下シートＳ１上に載せた状態が示される。このとき、吸着ヘッド２６Ａに保持される物品Ｍは、下シートＳ１上を下シートＳ１と同じ速度で移動され、吸着ヘッド２６Ａの吸着が解除されると物品Ｍが下シートＳ１上に移載される。このとき位置決めガイド３４は、下シートＳ１に接触しない少し隙間を残した高さまで下降されており、シート搬送方向にシート搬送速度Ｖ１よりも遅い速度Ｖ２で移動される。なお、吸着ヘッド２６Ａは、位置決めガイド３４よりも一定距離上流側の下シートＳ１上に物品Ｍを移載する。

図５（ｂ）は、速度Ｖ１で移動する下シートＳ１上に移載された物品Ｍが、速度Ｖ２で移動する下流側の位置決めガイド３４に追いつき当接した状態が示される。このとき各物品Ｍは、Ｖ字形の切り欠き部（係合部）４２Ａに押し込まれる。これにより物品Ｍは位置決めガイド３４の移動速度Ｖ２に規制され、下シートＳ１上の所定の位置に所定の間隔で配置される。なお、このとき吸着ヘッド２６Ａは、破線Ｔ１に沿って僅かに上昇されるとともにシート搬送方向とは逆向きに移動され、バケットコンベヤ１６上の次の物品Ｍの下へと移動される。

図５（ｂ）において物品Ｍが位置決めされると、位置決めガイド３４は、シート搬送方向にシート速度Ｖ１よりも速いＶ３で移動され、これにより図５（ｃ）に示されるように、位置決めガイド３４と物品Ｍの間には隙間が形成される。その後、位置決めガイド３４は、図５（ｄ）に示されるように、搬送方向に移動しながら破線Ｔ２に沿って一定高さにまで上昇される（Ｖ４）。

位置決めガイド３４は、この後、破線Ｔ２に沿ってシート搬送方向とは逆向きに移動される。位置決めガイド３４は、吸着ヘッド２６Ａが下シートＳ１上へ下降する位置よりも上流側の位置にまで戻されると、再びシート搬送方向へと反転されるとともに下シートＳ１から少し隙間を残した高さまで下降される。下シートＳ１から少し隙間を残した高さまで下降された位置決めガイド３４は、下シートＳ１に沿って速度Ｖ２でシート搬送方向に移動される。位置決めガイド３４が物品Ｍの移載位置よりも下流側に達するタイミングで、物品Ｍを保持する吸着ヘッド２６Ａが、図５（ａ）のように次の物品Ｍを下シートＳ１上へと移載する。

以上のように、本実施形態によれば、連続搬送される下シートの上に物品を移載し、その上に上シートを被せて物品の周囲をシールする包装装置において、下シートの搬送方向に沿って位置決めガイドを下シートよりも遅い速度で移動することにより、物品を位置決めガイドの後縁に設けられた切り欠き部に係合させて位置決めすることができる。

本実施形態では、位置決めガイドの後縁に係合部を設け、位置決めガイドを下シート（すなわち物品）よりも遅い速度で移動させることで、物品を係合部に規制してその位置を調整したが、逆に、位置決めガイドの前縁（下流側の辺）に切り欠き部などの係合部を設け、位置決めガイドを下シートに供給された物品の上流に位置させるとともに、下シート（すなわち物品）よりも高速で移動させることで、位置決めガイドよりも下流側の物品を係合部に規制して物品の位置決めを行ってもよい。

なお、本実施形態では、多列で物品を搬送したが、本発明は物品を一列で搬送する場合にも適用できる。また、本実施形態では平らな下シート、上シートを包装用のフィルムとして用いたが、上下シートの一方または双方に物品の形状に合わせた凹凸を有するシートを用いてもよい。

１０包装装置
１６バケットコンベヤ
２２カメラ
２６移載装置
２６Ａ吸着ヘッド
２９Ａレール
３０回収箱
３３ガイドプレート
３４位置決めガイド
３８縦シーラ
４０横シーラ
４２Ａ切り欠き部（係合部）
４４支持部材
４８水平移動部
４８Ａ、５２Ａクランク機構
４８Ｂ、５２Ｂサーボモータ（駆動手段）
４９スライダ
５０レール
Ｍ物品
Ｓ１下シート
Ｓ２上シート

Claims

下シートを連続搬送する下シート搬送手段と、連続搬送される下シート上に物品を整列させて供給する物品供給手段と、下シートの上方を覆う上シートを連続搬送する上シート搬送手段と、上シートと下シートに挟まれつつ搬送される物品の周囲をシールするシール手段とを備える包装装置であって、
上シートが下シートの上方を覆う位置の上流に設けられ、物品と係合可能な位置決めガイドと、
前記位置決めガイドを上下および下シートの搬送方向に沿って往復動させる駆動手段とを備え、
前記位置決めガイドを下シートに供給された物品に係合させることにより、物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制させた後に、前記位置決めガイドを上昇させる
ことを特徴とする包装装置。
前記位置決めガイドを下シートに供給された物品の下流に位置させるとともに、下シートの搬送方向に下シートよりも低速で移動させることにより、物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制させることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
物品を前記位置決めガイドの移動速度に規制した後に、前記位置決めガイドを下シートの搬送方向に下シートよりも高速で移動させ、その後に、前記位置決めガイドを上昇させることを特徴とする請求項２に記載の包装装置。