JP2000062726A

JP2000062726A - 袋詰め包装機のグリッパー

Info

Publication number: JP2000062726A
Application number: JP23606998A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hiramoto; 真一平本
Original assignee: Toyo Jidoki Co Ltd
Current assignee: Toyo Jidoki Co Ltd
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】開閉する前後のチャックにより袋Ａの両縁を
把持するようにしたグロス計量袋詰め包装機のグリッパ
ーにおいて、給袋時の給袋不良を防止し、かつ計量時に
計量誤差が生じるのを防止する。【解決手段】開閉する前後のチャック３５、３６がと
もに回動開閉式であり、後方側のチャック３５の開き角
度θ_１が前方側のチャック３６の開き角度θ_２より小さ
く設定され、かつ開いたときの左右のチャックの間隔が
後方側のチャック３５では袋幅Ｔより小さく（Ｗ_１）、
前方側のチャック３６では袋幅Ｔより大きく（Ｗ_２）設
定される。給袋時に袋Ａを後方のチャック３５の把持部
に近接（ａ位置）又は当接（ｂ位置）させることで、袋
に反り等があっても矯正できる。また、計量器のチャッ
クに把持変えしたとき、袋が両チャック３５、３６に接
触していないので、計量誤差を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開閉するチャック
を有し袋の両縁を前後から把持する袋詰め包装機のグリ
ッパーに関し、特にグロス計量包装機に用いるのに適し
たグリッパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公平６−２９０４３号公報に
は、間欠回転テーブル型のグロス計量包装機が記載され
ている。このグロス計量包装機では、間欠回転テーブル
の周囲に複数対のグリッパー（テーブルグリッパー）が
配置され、袋の両縁をそのテーブルグリッパーのチャッ
クで把持して搬送し、その搬送中に粉粒体等を袋の中に
充填し、途中で定量検出器のグリッパー（定量グリッパ
ー）に把持変えして計量し、計量後再び包装機のテーブ
ルグリッパーに戻し、必要であれば追加の粉粒体を補給
し、続いて袋口をシールする。なお、テーブルグリッパ
ーから定量グリッパーへ把持変えするときは、当該テー
ブルグリッパーが計量セクションに停止し、その位置で
テーブルグリッパーのチャックに把持された袋の上端を
定量グリッパーのチャックが把持し（定量グリッパーは
水平方向の移動は行わない）、テーブルグリッパーのチ
ャックが開いて袋を定量グリッパーのみで把持するとい
う手順となる。定量グリッパーからテーブルグリッパー
へ把持変えするときは、この逆の手順となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】グロス計量包装機のグ
リッパーとして、例えば図７〜図９に記載されたような
左右一対のグリッパーが用いられる。図７（ａ）、
（ｂ）に示すグリッパー１は、断面コの字状の把持腕２
と、把持腕２に固定された後方側チャック３と、把持腕
２に回動自在に取り付けられた前方側チャック４（回動
開閉式）と、把持腕２に回動自在に取り付けられ、前方
側チャック４を支点軸５を中心に回動させるエアシリン
ダー６を有する。なお、７は両チャックの把持部であ
り、例えばゴム等の弾性体からなる。このエアシリンダ
ー６が作動することでチャックの開閉が行われるが、通
常の給袋工程を有するグロス計量包装機の場合、このグ
リッパー１に対し矢印に示す方向に、つまり前方側チャ
ック４の側から袋Ａが供給されるため、チャック開状態
では左右の前方側チャック４の間隔Ｗは袋の幅Ｔより大
きくなくてはならない。

【０００４】計量セクションにおいて、グリッパー１か
ら計量グリッパー（そのチャック８のみ仮想線で示す）
に把持変えしたとき、図７（ｂ）に示すようにチャック
開状態となるが、前方側チャック４のみが回動し後方側
チャック３は固定されているので、袋Ａは後方側チャッ
ク３の把持部７に接触した状態となっている。この接触
による摩擦力が定量検出器の精度に影響を与え、計量誤
差を生ずる。

【０００５】このような計量誤差をなくそうとしたもの
が、図８、図９に示すグリッパー１１である。グリッパ
ー１１は、断面コの字状の把持腕１２と、把持腕１２に
対し回動自在な支点軸１３、１４と、支点軸１３に固定
された後方側チャック１５（回動開閉式）と、支点軸１
４に固定された前方側チャック１６（回動開閉式）と、
把持腕１２に回動自在に取り付けられ、後方側チャック
１５を支点軸１３を中心に回動させるエアシリンダー１
７と、支点軸１３、１４にそれぞれ固定されたギヤ１
８、１９（ギヤ比１：１）を有する。なお、２０は両チ
ャックの把持部であり、例えばゴム等の弾性体からな
る。

【０００６】このエアシリンダー１７が作動することで
チャックの開閉が行われるが、後方側チャック１５と前
方側チャック１６はともに回動開閉式であるため、チャ
ック開状態（図９）では袋Ａはいずれのチャックにも接
触せず、従って、計量セクションにおいて計量グリッパ
ー（そのチャック２１のみ仮想線で示す）に把持変えし
計量するとき、検出誤差が生じない。しかし、このグリ
ッパー１１を通常の給袋工程を有するグロス計量包装機
に適用した場合、給袋工程において袋Ａの両縁を把持し
たとき、シワやズレなどの給袋不良が生ずることがあ
る。つまり、袋Ａの給袋位置は図９に示すように開状態
の両チャック１５、１６の中間位置であるため袋の姿勢
に安定性がなく、もし袋Ａが大きく反ったりシワが寄っ
たりしているようなときは、それが矯正されないまま把
持されることになるからである。なお、前記グリッパー
１の場合、給袋するとき袋Ａを後方側チャック３の把持
部７の面に当接させる（給袋位置をそのように設定す
る）ので、それによって反りやシワが抑えられる。

【０００７】また、詳しくは後述するが、両チャック１
５、１６の開き角度が同じ（θ_１＝θ_２）であったた
め、十分な把持力が得られないという問題があった。そ
のため、内容量の多い製品や、袋が滑りやすい材質の場
合など、把持した袋がずれたり、外れたりすることがあ
り、生産性が著しく低下するという問題もあった。ある
いはグリッパーの設置スペースが大きくなるという問題
もあった。

【０００８】本発明は、袋詰め包装機のグリッパーに関
し、まず給袋工程において給袋不良が生じないグリッパ
ーを得ること、さらにグロス計量袋詰め包装機に適用し
た場合に、計量誤差が生じないグリッパーを得ることを
主目的としてなされたものである。また、本発明は別
途、十分な把持力を得るか設置スペースを縮小できるグ
リッパーを得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
開閉する前後のチャックにより袋の両縁を把持するよう
にした袋詰め包装機のグリッパーにおいて、少なくとも
前方側のチャックは開くとき左右方向にも開き、前後方
向の開き幅は後方側のチャックの方が前方側のチャック
より小さく設定され、かつ開いたときの左右のチャック
の間隔が後方側のチャックでは袋幅より小さく、前方側
のチャックでは袋幅より大きく設定されていることを特
徴とする。なお、前方側とは給袋側、後方側とはその反
対側であり、前後方向とは袋の面に垂直な方向である。
請求項２及び請求項３の発明はこれをより具体化して表
現したもので、本発明（請求項２）は、前後のチャック
がともに回動開閉式であり、後方側のチャックの開き角
度が前方側のチャックの開き角度より小さく設定された
ことを特徴とし、本発明（請求項３）は、前方側のチャ
ックが回動開閉式、後方側のチャックが前後移動開閉式
であり、前後方向の開き幅は後方側のチャックの方が前
方側のチャックより小さく設定されたことを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明（請求項４）は、開閉する前
後のチャックにより袋の両縁を把持するようにした袋詰
め包装機のグリッパーにおいて、前後のチャックを同時
に開閉させる駆動手段を備え、かつチャックの前後方向
の開き幅が前後のチャックで異なるように設定されてい
ることを特徴とする。この場合、例えば前後のチャック
をともに回動開閉式とし、その開き角度が前後のチャッ
クで異なるようにしてもよく、一方のチャックを回動開
閉式、他方のチャックを前後移動開閉式にしてもよい。
なお、以上述べた本発明のグリッパーはグロス計量袋詰
め包装機に特に適するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して、本
発明にかかるグリッパーを具体的に説明する。図１及び
図２に示すグリッパー３１は、請求項１、２、４に対応
するグリッパーであり、断面コの字状の把持腕３２と、
把持腕３２に対し回動自在な支点軸３３、３４と、支点
軸３３に固定された後方側チャック３５（回動開閉式）
と、支点軸３４に固定された前方側チャック３６（回動
開閉式）と、把持腕３２に回動自在に取り付けられ、前
方側チャック３６を支点軸３４を中心に回動させるエア
シリンダー３７と、支点軸３３、３４にそれぞれ固定さ
れたギヤ３８、３９を有する。なお、４０は両チャック
の把持部であり、例えばゴム等の弾性体からなる。

【００１２】このグリッパー３１では、エアシリンダー
３７が作動すると前方側チャック３６が回動し、ギヤ３
９、３８を介して後方側チャック３５が連動して回動
し、これでチャックの開閉が行われる。しかし、グリッ
パー１１と異なり、後方側チャック３５のギヤ３８の方
が径が大きく、ギヤ比が１：Ｘ（Ｘ＞１）とされてい
る。そのため、チャックが開状態のとき（図２参照）、
後方側チャック３５の開き角度θ_１が前方側チャック３
６の開き角度θ_２より小さくなる。また、後方側チャッ
ク３５の前後方向の開き幅Ｓ_１は前方側チャック３６の
開き幅Ｓ_２より小さくなる（袋を把持したときの把持部
４０の袋端対応位置で比較）。このとき、左右の後方側
チャック３５の間隔Ｗ_１（正確には把持部４０の間隔）
は袋幅Ｔ（Ｔは図７（ｂ）参照）より小さく、左右の前
方側チャック３６の間隔Ｗ_２はＴより大きく設定されて
いる。

【００１３】このグリッパー３１によれば、後方側チャ
ック３５の開き角度θ_１が小さいので、給袋位置を図２
に示すａ位置（給袋位置と把持位置（図１の位置）が同
じ）としたとき、袋Ａが大きく反っている場合など、袋
Ａが後方側チャック３５の把持部４０に接触し矯正され
る。あるいは、給袋位置を図２に示すｂ位置とし、袋Ａ
を後方側チャック３５の把持部４０の面に当接させる
（開き角度が小さいので給袋位置をｂ位置に設定しても
支障がない）ことができるので、それによって反りやシ
ワが抑えられる。給袋不良を防止する観点からは、いず
れの場合も角度θ _１は小さく設定される方が望ましい。

【００１４】さらに、袋Ａが比較的長い場合、袋台上に
積み重ねられた袋を包装機のグリッパーに給袋する際、
袋Ａの供給側から袋面に向かって圧縮エアーを吹き付け
ることがあり、そのとき圧縮エアーにより袋Ａは後方側
チャック３５側に揺れる（反った状態で揺れる）が、後
方側チャック３５の把持部４０に接触すると袋Ａの揺れ
が安定し、袋Ａの位置決め及び把持を良好に行うことが
できる。この場合も、開き角度θ_１が小さいことが利点
となる。参考のため、ここで、圧縮エアーを利用した給
袋工程及を図１０（ａ）を参照して簡単に説明すると、
まず、袋台４３に束でセットした袋のうち一番上の袋Ａ
を袋取出吸盤４４で吸着して所定高さまで上昇させ、上
端を給袋アーム４５の先端に取り付けた給袋チャック４
６で把持し、給袋アーム４５を水平位置まで揺動させ、
続いて給袋アーム４５を水平移動させ、袋Ａの両縁を包
装機側の後方側及び前方側チャック３５、３６で把持す
る。袋Ａが給袋チャック４６で把持され吊り下げられて
水平移動する間、袋Ａはノズル４７から吹き出される圧
縮エアーの作用で後方側チャック３５側に揺れ、後方側
チャック３５の把持部４０に接触する。この点は、給袋
位置が前記ａ位置、ｂ位置のどちらでも同じである。な
お、圧縮エアーは給袋チャック４６で把持した袋を早く
袋台４３上から取り除くために吹き付けるものであり、
もし圧縮エアーを吹き付けない場合は、図１０（ｂ）に
示すように、袋取出吸盤４４が次回の袋を吸着しようと
して下降するとき、袋台４３上にまだ残っている前回の
袋Ａの下部を押さえてしまい、給袋不良が発生する。

【００１５】また、後方側チャック３５と前方側チャッ
ク３６はともに回動開閉式であるため、このグリッパー
３１をグロス計量袋詰め包装機に適用した場合、計量セ
クションにおいて計量グリッパー（図１にそのチャック
４１のみ仮想線で示す）に把持変えし計量するとき、袋
Ａがチャック４１で把持され、後方側及び前方側チャッ
ク３５、３６が開状態となると、袋Ａは後方側及び前方
側チャック３５、３６のいずれにも接触せず（袋Ａの反
りが充填物の充填により解消されているため）、従っ
て、検出誤差が生じない。なお、計量グリッパーのチャ
ック４１に把持された袋Ａが、後方側及び前方側チャッ
ク３５、３６の開状態で後方側チャック３５の把持部４
０に接触して計量誤差を生じさせない限り、角度θ_１は
小さくてもかまわない。

【００１６】また、このグリッパー３１では、開き角度
の大きい前方側チャック３６をエアシリンダー３７で駆
動し、前方側チャック３６と後方側チャック３５を連動
させ、かつ連動させるためのギヤ３９、３８のギヤ比を
１：Ｘ（Ｘ＞１）として、後方側チャック３５の開き角
度θ_１を前方側チャック３６の開き角度θ_２より小さく
したので、袋を支持する把持力が大きくなる。すなわ
ち、図３に模式的に示すように、ギヤ３８の径をＲ、ギ
ヤ３９の径をｒ、駆動側のチャックの長さ（ピストンロ
ッドの取付ピンから支点軸３４までの距離）をｌ、従動
側のチャックの長さ（支点軸３４から把持部４０までの
距離）をＬ、エアシリンダー３７による駆動力をＦとし
たとき、把持部４０での把持力Ｆ_１は次式で表される。Ｆ_１＝Ｆ×｛Ｒ／（Ｒ＋ｒ）｝×（l／Ｌ）・・・・(1) Ｒ＝ｒ（グリッパー１１の場合）のときの把持力をＦ_０
とすれば、グリッパー３１ではＲ＞ｒであるから、
（１）式から常にＦ_１＞Ｆ_０が得られる。つまり、エア
シリンダー３７の駆動力が同一の場合、グリッパー３１
では強い把持力を得ることができる利点がある。この場
合、求められる把持力に応じて開き角度θ_１、θ_２（つ
まりギヤ比）を選択すればよい。

【００１７】一方、図４（ａ）、（ｂ）に示すグリッパ
ー３１ａのように、逆に開き角度の小さい後方側チャッ
ク３５をエアシリンダー３７ａで回動させ、ギヤ３８、
３９を介して前方側チャック３６を連動して回動させ、
これでチャックの開閉を行うようにしてもよい。前記グ
リッパー３１では開き角度の大きい前方側チャック３６
をエアシリンダー３７で回動させるようにしたので、把
持力が大きくなったが、グリッパー３１ａの場合、把持
力はギヤ比に応じて弱まる。しかし、その代わりエアシ
リンダー３７ａのストロークを小さくでき、またグリッ
パー全体の平面的な設置スペースを節約できる利点があ
る。従って、袋の把持力が不足しない場合には、この駆
動方式は効果的である。

【００１８】図５、図６に示すグリッパー５１は、請求
項３、４に対応するグリッパーであり、断面コの字状の
把持腕５２と、把持腕５２に取り付けられたエアシリン
ダー５３と、先端部内側にラックギヤ５４ａを備えエア
シリンダー５３の作動で前後方向にスライドするスライ
ドユニット５４と、スライドユニット５４のスライドを
ガイドするスライドレール５５と、スライドユニット５
４の基部に近い側に固定された後方側チャック５６と、
把持腕５２に対し回動自在な支点軸５８に固定された前
方側チャック５７と、同じく支点軸５８に固定されラッ
クギヤ５４ａに噛み合うピニオンギヤ５９を有する。な
お、６０は両チャックの把持部であり、例えばゴム等の
弾性体からなる。

【００１９】このグリッパー５１では、エアシリンダー
５３が作動すると後方側チャック５６が前後方向に移動
し、同時にスライドユニット５４のラックギヤ５４ａ、
ピニオンギヤ５９を介して前方側チャック５７が連動し
て回動し、これでチャックの開閉が行われる。チャック
が開状態のとき（図６参照）、後方側チャック５６の前
後方向の開き幅Ｓ_１は前方側チャック５７の開き幅Ｓ_２
より小さくなる（袋を把持したときの把持部６０の袋端
対応位置で比較）。このとき、左右の後方側チャック５
６の間隔Ｗ_１（正確には把持部６０の間隔）は袋幅Ｔよ
り小さく、左右の前方側チャック５７の間隔Ｗ_２はＴよ
り大きく設定されている。

【００２０】このグリッパー５１は、グリッパー３１に
関して述べたと同様の理由により、給袋の際にグリッパ
ー３１と同様の効果を奏する。給袋不良を防止する観点
からは、グリッパー３１と同様に、後方側グリッパー５
６の前後方向の開き幅Ｓ_１は小さく設定される方が望ま
しい。また、チャック開状態で袋Ａがどちらのチャック
にも接触しないようにできるので、このグリッパー５１
をグロス計量袋詰め包装機に適用した場合、検出誤差が
生じない。なお、計量グリッパーのチャックに把持され
た袋Ａが、チャック開状態で後方側チャック５６の把持
部６０に接触して計量誤差を生じさせないというのであ
れば、開き幅Ｓ_１は小さくてもかまわない。

【００２１】

【発明の効果】本発明のグリッパーによれば、給袋工程
において給袋不良が生ぜず、これをグロス計量袋詰め包
装機に適用した場合は、計量誤差が生じるのを防止でき
る。また、十分な把持力を得るか又は設置スペースを縮
小することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るグリッパーの閉状態の一部切欠
き平面図（側面図と背面図も示す）である。

【図２】そのグリッパーの開状態の一部切欠き平面図
である。

【図３】グリッパーの把持力を求めるための模式図で
ある。

【図４】本発明に係る別のグリッパーの閉状態
（ａ）、開状態（ｂ）の一部切欠き平面図である。

【図５】本発明に係る別のグリッパーの閉状態の一部
切欠き平面図（側面図と背面図も示す）である。

【図６】そのグリッパーの開状態の一部切欠き平面図
である。

【図７】従来のグリッパーの閉状態（ａ）、開状態
（ｂ）の一部切欠き平面図である。

【図８】従来のグリッパーの閉状態の一部切欠き平面
図（側面図と背面図も示す）である。

【図９】そのグリッパーの開状態の一部切欠き平面図
である。

【図１０】給袋時に圧縮エアーを吹き付ける場合の説
明図である。

【符号の説明】

３１、３１ａ、５１グリッパー３５、５６後方側チャック３６、５７前方側チャック３８、３９ギヤ５４スライドユニット５９ピニオンギヤＡ袋Ｔ袋幅Ｓ_１後方側チャックの前後方向の開き幅Ｓ_２前方側チャックの前後方向の開き幅Ｗ_１開状態のときの左右の後方側チャックの間隔Ｗ_２開状態のときの左右の前方側チャックの間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉する前後のチャックにより袋の両縁
を把持するようにした袋詰め包装機のグリッパーにおい
て、少なくとも前方側のチャックは開くとき左右方向へ
も開き、前後方向の開き幅は後方側のチャックの方が前
方側のチャックより小さく設定され、かつ開いたときの
左右のチャックの間隔が後方側のチャックでは袋幅より
小さく、前方側のチャックでは袋幅より大きく設定され
ていることを特徴とする袋詰め包装機のグリッパー。
【請求項２】開閉する前後のチャックにより袋の両縁
を把持するようにした袋詰め包装機のグリッパーにおい
て、前後のチャックがともに回動開閉式であり、後方側
のチャックの開き角度が前方側のチャックの開き角度よ
り小さく設定され、かつ開いたときの左右のチャックの
間隔が後方側のチャックでは袋幅より小さく、前方側の
チャックでは袋幅より大きく設定されていることを特徴
とする袋詰め包装機のグリッパー。
【請求項３】開閉する前後のチャックにより袋の両縁
を把持するようにした袋詰め包装機のグリッパーにおい
て、前方側のチャックが回動開閉式、後方側のチャック
が前後移動開閉式であり、前後方向の開き幅は後方側の
チャックの方が前方側のチャックより小さく設定され、
かつ開いたときの前方側の左右のチャックの間隔が袋幅
より大きく設定されていることを特徴とする袋詰め包装
機のグリッパー。
【請求項４】開閉する前後のチャックにより袋の両縁
を把持するようにした袋詰め包装機のグリッパーにおい
て、前後のチャックを同時に開閉させる駆動手段を備
え、かつチャックの前後方向の開き幅が前後のチャック
で異なるように設定されていることを特徴とする袋詰め
包装機のグリッパー。
【請求項５】前後のチャックがともに回動開閉式で、
その開き角度が前後のチャックで異なることを特徴とす
る請求項４に記載された袋詰め包装機のグリッパー。
【請求項６】袋詰め包装機がグロス計量包装機である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された
袋詰め包装機のグリッパー。