JP2004010099A - 包装装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる包装装置を提供する。
【解決手段】開口を上方に向けつつ包装部材を搬送する一対の弾性ベルト1〜3と、弾性ベルトに包装部材を順次供給する供給手段4と、包装部材の開口を広げる開口手段5と、該開口手段5によって広げられた開口から被包装物を投入する投入手段6と、包装部材の開口をシールするシール手段7とを備えた包装装置において、一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送するとともに、開口手段5による開口動作、投入手段6による被包装物の投入、及びシール手段7による開口のシールが複数の包装部材に対し同時に行われるものである。
【選択図】 図1
【解決手段】開口を上方に向けつつ包装部材を搬送する一対の弾性ベルト1〜3と、弾性ベルトに包装部材を順次供給する供給手段4と、包装部材の開口を広げる開口手段5と、該開口手段5によって広げられた開口から被包装物を投入する投入手段6と、包装部材の開口をシールするシール手段7とを備えた包装装置において、一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送するとともに、開口手段5による開口動作、投入手段6による被包装物の投入、及びシール手段7による開口のシールが複数の包装部材に対し同時に行われるものである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の袋状包装部材を順次供給及び搬送しつつ、当該包装部材内に被包装物を投入するとともに、包装部材の開口をシールし得る包装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一端が開口した袋状の包装部材を搬送しつつ、その過程において順次、開口を広げ、被包装物の投入を行い、その後、当該開口をシールする包装装置として、従来、特開2001−72004号公報で開示されたものが挙げられる。同公報には、水平面内で環状経路に沿って回転する無端チェーンに等間隔づつ多数配設された袋保持部材(搬送手段)と、該袋保持部材に袋(包装部材)を順次供給する給袋装置(供給手段)と、無端チェーンの回転によって連続的に送られる袋を開口させる(開口を広げる)開口装置(開口手段)と、該開口装置で広げられた開口に被包装物を充填する充填装置(投入手段)と、袋の開口をシールするシール装置(シール手段)とを具備した包装装置が開示されている。
【0003】
上記包装装置によれば、無端チェーンで搬送しつつ、包装部材の開口を広げる作業、被包装物を充填する作業、及び開口をシールする作業を順次行うよう構成されているので、高速にて一連の包装作業を行うことができる。即ち、包装部材の開口を広げて被包装物を投入する作業を行っている間に、前工程においては、包装部材の供給作業が行われ、後工程においては、開口のシール作業が行われることとなり、これら作業が並行して行われるので、一つの包装部材を供給した後、その包装部材に対し、開口作業及び被包装物の投入作業を行い、続いて開口のシール作業を行うもののように、直列に作業を行うものに比べ、リードタイムを短縮することができるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の包装装置においては、無端チェーンに多数固定された袋保持部材にて包装部材(袋)を保持し、搬送を行っているため、当該包装部材のサイズや形状を変更する場合、そのままでは対応できず、袋保持部材を変更する必要があり、装置のフレキシブル性に欠けていた。また、上記従来の包装装置は、投入手段において液状の被包装物を所定量づつ袋状部材に充填するものであり、固体状の種々雑多な被包装物を投入する場合には不向きである。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる包装装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、一端が開口した袋状の包装部材が供給され、該開口を上方に向けつつ当該包装部材を搬送する搬送手段と、該搬送手段に前記包装部材を順次供給する供給手段と、該搬送手段による搬送経路に配設され、包装部材の開口を広げる開口手段と、該開口手段によって広げられた開口から被包装物を投入する投入手段と、前記搬送手段による搬送経路に配設され、前記投入手段によって被包装物が投入された包装部材の開口をシールするシール手段とを備えた包装装置において、前記搬送手段は、プーリに懸架された無端状の弾性ベルトを搬送経路を挟んで左右一対に配設したものから成り、これら一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送するとともに、前記開口手段による開口動作、投入手段による被包装物の投入、及び前記シール手段による開口のシールが複数の包装部材に対し同時に行われることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の包装装置において、前記供給手段が、前記搬送手段に包装部材を供給する前に、当該包装部材の表面に所定の印刷を行うことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の包装装置において、前記一対の弾性ベルトが、互いに押圧する方向に予圧が付与されていることを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の包装装置において、前記供給手段側先端における一対の弾性ベルトのうち、少なくとも一方が他方に当接又は離間すべく揺動自在とされたことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の包装装置において、前記開口手段が、複数の包装部材におけるそれぞれの開口近傍に当接又は近接し、当該開口を広げる方向に吸引する吸引手段と、該吸引手段によって広げられた開口に係止され、それぞれの包装部材の開口状態を維持するクランプ手段とを具備するとともに、これら吸引手段及びクランプ手段の上方に、複数の被包装物を所定のタイミングで同時に落下させ得る投入手段が設けられたことを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の包装装置において、前記投入手段の下方に前記一対の弾性ベルトと同期動作する支持コンベアを具備し、当該投入手段による被包装物の投入時に前記包装部材の下面を支持することを特徴とする。
【0012】
請求項7記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の包装装置において、前記弾性ベルトが、その長手方向に溝又は凸条が形成されたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る包装装置は、複数の袋状包装部材を順次供給及び搬送しつつ、当該包装部材内に被包装物を投入するとともに、包装部材の開口をシールし得るものであり、図1及び図2に示すように、搬送手段としての一対の弾性ベルト1〜3と、供給手段4と、開口手段5と、投入手段6と、シール手段7とから主に構成されている。
【0014】
一対の弾性ベルト1は、直列状に配置された弾性ベルト1〜3における供給手段4側先端に位置するもので、プーリP1及びP2に懸架された無端状の弾性ベルト1aとプーリP3及びP4に懸架された無端状の弾性ベルト1bとが左右一対に配設されたものから成る。そして、プーリP1〜P4のうちモータと接続されたものが回転することにより、それぞれの弾性ベルト1a及び1bを回転させ、互いに対向した面で挟持した包装部材を搬送し得るよう構成されている。尚、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0015】
また、弾性ベルト1a及び1bにおける包装部材を挟持する面には、図9で示すように、長手方向に延びる複数の溝Rが形成されており、弾性ベルト1a及び1bによる包装部材の挟持力を向上させることができ、より確実に搬送を行わせることができる。同様に、弾性ベルト2(2a及び2b)と弾性ベルト3(3a及び3b)にも溝Rが形成されている。尚、かかる溝Rに代えて、長手方向に延びる凸条を形成するようにしてもよく、この場合であっても、包装部材の挟持力を向上させることができる。
【0016】
更に、いずれの弾性ベルト1〜3も、それぞれ互いに押圧する方向に予圧が付与されており、弾性ベルトによる包装部材の挟持力が十分に維持されており、当該包装部材を確実に搬送することができるよう構成されている。予圧を付与する手段としては、一対の弾性ベルト1〜3を構成する一方の弾性ベルトに他方を押圧させるシリンダ等が挙げられる。
【0017】
かかる一対の弾性ベルト1のうち一方の弾性ベルト1bは、他方の弾性ベルト1aに対して当接又は離間すべく揺動自在とされている。即ち、供給手段4から包装部材が供給される際には、図3に示すように、プーリP4がプーリP2から離間する方向へ移動して、弾性ベルト1bがプーリP3を支点に揺動することににより弾性ベルト1aから遠ざかるよう構成されており、包装部材が供給されると、元の状態まで揺動して当該包装部材を挟持するとともに、その包装部材を一対の弾性ベルト2まで送り得るようになっている。
【0018】
尚、一対の弾性ベルト1は、他の弾性ベルト2及び3と連結されて、一端が開口した袋状の包装部材の開口を上方に向けつつ当該包装部材を装置の右端から左端まで搬送するよう構成されている。即ち、これら弾性ベルト1〜3に沿って包装部材の搬送経路が形成され、弾性ベルト1において包装部材が1つづつ供給され、弾性ベルト2において後述する開口作業及び投入作業が行われるとともに、弾性ベルト3においてシール作業が行われることとなる。
【0019】
一方、弾性ベルト1の上流側(即ち、図1及び図2における右端側)には、供給手段4が配設されており、ここから所望寸法の包装部材が供給されることとなる。この供給手段4は、ロール状に巻かれた帯状素材(樹脂シート)の表面に所定の印刷を施した後、当該帯状素材を所定寸法でカットし、一端が開口した袋状の包装部材を得た後、弾性ベルト1に供給し得るよう構成されている。
【0020】
ここで、樹脂シートから成る帯状素材には、後で投入される被包装物の種類や製造年月日或いはそれらを示すバーコードが印刷される。このように、供給手段4によって、包装部材の供給の前に予め必要な印刷を施すことができるので、開口手段5による開口動作、投入手段6による投入、及びシール手段7によるシールに加えて包装部材への印刷作業も含めた一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図ることができる。
【0021】
一対の弾性ベルト2は、弾性ベルト1の下流側(左端側)に配設されたもので、プーリP5及びP6に懸架された弾性ベルト2aと、プーリP7及びP8に懸架された弾性ベルト2bとが左右一対に配設されたものから成る。尚、弾性ベルト2については、既述の弾性ベルト1と同様であり、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0022】
かかる弾性ベルト2は、弾性ベルト1から送られた包装部材を1つ受ける毎に所定ピッチずつ回転され、当該包装部材が5つ溜まった時点で、それら包装部材を各開口手段5の配設位置まで搬送するよう制御される。また、一対の弾性ベルト2のうち一方の弾性ベルト2bは、開口手段5の開口作業に同期して、他方の弾性ベルト2aに対して当接又は離間可能とされている。即ち、開口手段5が開口作業を行う際は、弾性ベルト2bが弾性ベルト2aから遠ざかる方向にスライドするのである。
【0023】
ところで、開口手段5は、弾性ベルト2の延設方向に沿って5つ設けられており、図4及び図5に示すように、それぞれが吸引手段8及びクランプ手段9を具備している。尚、各開口手段5の上方には、被包装物を落下して包装部材内に投入するための投入手段6が配設されているが、詳細は後述する。
【0024】
吸引手段8は、包装部材の開口近傍に当接又は近接し、当該開口を広げる方向に吸引するもので、上部側に負圧発生手段(不図示)と接続された孔8aが形成されるとともに、下部側に弾性ベルト2を挿通可能な凹溝8bが形成されている。かかる構成により、一対の弾性ベルト2で包装部材を挟持させつつ負圧発生手段を駆動すると、孔8aから空気を吸引し、包装部材の開口近傍を両側に引っ張る力が生じるので、当該開口を広げることができる。
【0025】
クランプ手段9は、吸引手段8によって広げられた開口に係止され、それぞれの包装部材の開口状態を維持するもので、駆動軸9a、従動軸9b及び爪部9cから主に構成されている。駆動軸9aは、不図示のモータの駆動により回転するものであり、かかる駆動軸9aの回転が一対の従動軸9bに伝達されて、当該従動軸9bも回転するようになっている。
【0026】
一対の従動軸9bのそれぞれには、先端が垂下すべく屈曲した爪部9cが接続されている。そして、図4における実線で示した状態から駆動軸9a及び従動軸9bが回転すると、矢印方向に揺動して、二点鎖線で示した状態となるよう構成されている。揺動後の状態においては、包装部材の開口内側から爪部9cの先端が係止した状態となっており、当該包装部材の開口状態が機械的に維持される。
【0027】
上記のように、吸引手段8にて5つの包装部材の開口を同時に広げ、その後クランプ手段9にて開口状態を維持するよう構成しているので、包装部材の開口が静電気等の影響で固く閉じている場合においても、確実に広げることができ、その状態を確実に維持することができる。尚、かかる吸引手段8又はクランプ手段9のいずれか一方のみで包装部材の開口を広げ、且つ、その状態を維持するよう構成してもよい。
【0028】
更に、5つの開口手段5の下方全域に亘って、一対の弾性ベルト2と同期動作する支持コンベア10が配設されている(図2参照)。かかる支持コンベア10の搬送面は、一対の弾性ベルト2で挟持された包装部材の下面と当接し、包装部材を下方から支持し得るよう構成されている。これにより、投入手段10による被包装物の投入時に、その重みで包装部材が下方へずれたり落下するのを防止することができる。
【0029】
また、支持コンベア10には、当該支持コンベア10における搬送面の高さを調整し得るリニアモータMが配設されており、搬送される包装部材の寸法が変更された場合であっても、常に当該包装部材の下面を支持することができるようになっている。かかるリニアモータMに代えて、他の手段(シリンダ等)としてもよい。
【0030】
投入手段6は、弾性ベルト2の延設方向に沿って配設された5つの開口手段5における各々の上方に配設されたもので、図6〜図8に示すように、シリンダSの駆動により回転される駆動軸6aと、該駆動軸6aに連結された5枚の載置板6bと、それぞれの載置板6bの側方に形成された案内部材6cと、シュート6dとから主に構成されている。
【0031】
そして、エアシリンダSは、開口手段5の開口作業と同期して所定のタイミングで駆動され、駆動軸6aを回転させることで載置板6bを図7における実線で示した状態から二点鎖線で示した状態まで揺動させる。これにより、載置板6b上に載置された被包装物が落下し、案内部材6c及びシュート6dで案内されつつ、下方で開口された包装部材内に投入されることとなる。尚、被包装物の投入後は、すぐにエアシリンダSが駆動し、各載置板6bが元の状態に戻され、次の被包装物のセット作業を待つ状態とされる。
【0032】
従って、作業者が各載置板6b上に被包装物を予め載置しておけば、所定のタイミングで載置板6bが揺動して当該被包装物が5つ同時に落下し、夫々包装部材内に投入されるので、包装部材を1つづつ開口し、被包装物を投入するものに比べ、作業効率を向上させることができる。尚、投入手段6として他の構成のものとしてもよい。
【0033】
また、本実施形態においては被包装物を断続的(所定タイミング毎)に投入させる構成とされているので、連続して逐次搬送される包装部材に対し被包装物を投入するものに比べ、作業者の被包装物のセット作業を容易に行うことができるとともに、包装部材の搬送作業は継続的に行いつつ被包装物を他のものに代えることが容易に行われる。即ち、載置板6bの揺動動作は、所定タイミング毎に行われ、その間(揺動していない間)に作業者が複数の被包装物をセットすることができるのである。
【0034】
一対の弾性ベルト3は、弾性ベルト2の下流側(図1及び図2における左端側)に配設されたもので、プーリP9及びP10に懸架された弾性ベルト3aと、プーリP11及びP12に懸架された弾性ベルト3bとが左右一対に配設されたものから成る。尚、弾性ベルト3については、既述の弾性ベルト1及び2と同様であり、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0035】
かかる弾性ベルト3には、投入手段6によって被包装物が投入された包装部材の開口をシールするシール手段7が配設されている。かかるシール手段7は、弾性ベルト3に沿って5つ配設されており、前工程を成す弾性ベルト2から送られた5つの包装部材のそれぞれの開口を同時にシールすることができるよう構成されている。
【0036】
具体的には、各シール手段7は、弾性ベルト3に搬送された包装部材の開口に対し当接又は離間可能とされた加熱板を具備し、その加熱板を包装部材の開口に押圧することにより加熱して溶融状態とすることにより溶着可能とされたものである。当該シール手段7によってシールが施された包装部材は、弾性ベルト3の終端(図1及び図2における左端)まで搬送され、そこから搬出される。
【0037】
上記包装装置によれば、表面に印刷が施された袋状の包装部材が供給手段4から1つづつ弾性ベルト1に供給され、弾性ベルト2に搬送される。供給手段4から包装部材が供給される際には、弾性ベルト1aから離間していた弾性ベルト1bが揺動し、当該弾性ベルト1aと当接して包装部材を挟持し、弾性ベルト2側へ送るとともに、再び揺動して次に供給される包装部材を待つよう制御される。このように、供給手段4から供給された包装部材を順次挟持し、弾性ベルト2まで送る作業が繰り返される。また、包装部材の開口は上方に向けられており、以下弾性ベルト2及び3で搬送される際も開口が上方に向けられた状態が維持される。
【0038】
弾性ベルト2に包装部材が5つ溜まった時点で、当該弾性ベルト2を回転させ、これら包装部材を各開口手段5の位置まで一括して搬送する。その後、5つの吸引手段8で5つの包装部材の上部を同時に吸引し、その開口を広げた後、クランプ手段9にて開口状態を維持させる。このとき、弾性ベルト2bは弾性ベルト2aに対し離間し、開口作業を容易にしているとともに、各包装部材の下面は支持コンベア10で支持された状態とされている。
【0039】
一方、上記の動作が行われている間に、作業者は、投入手段6の各載置板6b上に被包装物を載置しておく。然るに、開口手段5による開口が終了した後、シリンダSが駆動して載置板6bが揺動すると、各載置板6b上の被包装物が同時に下方へ落下する。落下した各被包装物は、案内部材6c及びシュート6dによって案内されつつ各包装部材内に同時に投入される。
【0040】
被包装物の投入が完了すると、弾性ベルト2bが弾性ベルト2aに当接するまでスライドし、その過程においてクランプ手段9によるクランプが解かれた後、吸引手段8による吸引が停止する。こうして、再び弾性ベルト2によって各包装部材が挟持され、当該弾性ベルト2の回転によって弾性ベルト3まで搬送される。弾性ベルト3で挟持されつつ、各シール手段7により、5つの包装部材が同時にシールされ、その後弾性ベルト3から搬出されることにより、一連の包装作業が終了する。
【0041】
上記の如く、搬送経路に沿って配設された無端状の弾性ベルト1〜3で包装部材を搬送し、その搬送過程において、5つの包装部材を同時に開口し、被包装物を同時に投入するとともに、被包装物が投入された包装部材の開口を同時にシールするよう構成されているので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図ることができる。
【0042】
また、弾性ベルトにて包装部材を挟持する構成とされているので、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。即ち、搬送する包装部材の寸法や形状及び被包装物の種類が変更された場合であっても、弾性ベルトには何等変更を加えず対応することができるのである。
【0043】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば包装部材を2〜4つ、又は6つ以上毎搬送しつつ、それらを同時に開口、投入、及びシールするようにしてもよい。また、供給手段、開口手段、投入手段及びシール手段は、それぞれ別の形態のものとしてもよい。但し、複数の包装部材を一括して搬送し、同時に開口、投入及びシール作業を行う必要がある。
【0044】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、プーリに懸架された一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送して、開口手段による開口動作、投入手段による投入、及びシール手段によるシールが行われるので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。
【0045】
請求項2の発明によれば、搬送手段に包装部材を供給する前に、当該包装部材の表面に所定の印刷を行うので、開口手段による開口動作、投入手段による投入、及びシール手段によるシールに加えて包装部材への印刷作業も含めた一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。
【0046】
請求項3の発明によれば、一対の弾性ベルトが、互いに押圧する方向に予圧が付与されているので、当該弾性ベルトによる包装部材の挟持力を十分に維持することができ、確実に搬送することができる。
【0047】
請求項4の発明によれば、供給手段側先端における一対の弾性ベルトのうち、少なくとも一方が他方に当接又は離間すべく揺動自在とされているので、供給手段から搬送手段への包装部材の供給をスムーズに行わせ、フレキシブル性を更に向上させることができる。
【0048】
請求項5の発明によれば、吸引手段とクランプ手段とで包装部材の開口を広げることができ、より確実に開口作業を行うことができるとともに、投入手段が所定のタイミングで被包装物を同時に落下させて投入するので、作業者が被包装物をセットする際の作業性を向上させることができ、且つ、被包装物が変更となっても、フレキシブルに対応することができる。
【0049】
請求項6の発明によれば、支持コンベアにて包装部材の下面を支持するので、投入手段による被包装物の投入時に、当該被包装物の重みで包装部材が下方へずれたり落下するのを防止することができる。従って、被包装物が投入された包装部材を更にシール手段まで搬送する際の挟持を正確に行うことができる。
【0050】
請求項7の発明によれば、弾性ベルトの長手方向に溝又は凸条が形成されているので、当該弾性ベルトによる包装部材の挟持力を向上させることができ、より確実に搬送を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る包装装置を示す平面図
【図2】同正面図
【図3】本発明の実施形態に係る包装装置における揺動可能な弾性ベルトを示す模式図
【図4】本発明の実施形態に係る包装装置における開口手段を示す図であって、クランプ手段によるクランプがされていない状態を示す断面模式図
【図5】本発明の実施形態に係る包装装置における開口手段を示す図であって、クランプ手段によるクランプがなされた状態を示す断面模式図
【図6】本発明の実施形態に係る包装装置における投入手段を示す正面図
【図7】図6におけるVII−VII線断面図
【図8】同平面図
【図9】本発明の実施形態に係る包装装置における弾性ベルトを示す断面模式図
【符号の説明】
1〜3…弾性ベルト
4…供給手段
5…開口手段
6…投入手段
7…シール手段
8…吸引手段
9…クランプ手段
10…支持コンベア
P1〜P13…プーリ
S…シリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の袋状包装部材を順次供給及び搬送しつつ、当該包装部材内に被包装物を投入するとともに、包装部材の開口をシールし得る包装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一端が開口した袋状の包装部材を搬送しつつ、その過程において順次、開口を広げ、被包装物の投入を行い、その後、当該開口をシールする包装装置として、従来、特開2001−72004号公報で開示されたものが挙げられる。同公報には、水平面内で環状経路に沿って回転する無端チェーンに等間隔づつ多数配設された袋保持部材(搬送手段)と、該袋保持部材に袋(包装部材)を順次供給する給袋装置(供給手段)と、無端チェーンの回転によって連続的に送られる袋を開口させる(開口を広げる)開口装置(開口手段)と、該開口装置で広げられた開口に被包装物を充填する充填装置(投入手段)と、袋の開口をシールするシール装置(シール手段)とを具備した包装装置が開示されている。
【0003】
上記包装装置によれば、無端チェーンで搬送しつつ、包装部材の開口を広げる作業、被包装物を充填する作業、及び開口をシールする作業を順次行うよう構成されているので、高速にて一連の包装作業を行うことができる。即ち、包装部材の開口を広げて被包装物を投入する作業を行っている間に、前工程においては、包装部材の供給作業が行われ、後工程においては、開口のシール作業が行われることとなり、これら作業が並行して行われるので、一つの包装部材を供給した後、その包装部材に対し、開口作業及び被包装物の投入作業を行い、続いて開口のシール作業を行うもののように、直列に作業を行うものに比べ、リードタイムを短縮することができるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の包装装置においては、無端チェーンに多数固定された袋保持部材にて包装部材(袋)を保持し、搬送を行っているため、当該包装部材のサイズや形状を変更する場合、そのままでは対応できず、袋保持部材を変更する必要があり、装置のフレキシブル性に欠けていた。また、上記従来の包装装置は、投入手段において液状の被包装物を所定量づつ袋状部材に充填するものであり、固体状の種々雑多な被包装物を投入する場合には不向きである。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる包装装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、一端が開口した袋状の包装部材が供給され、該開口を上方に向けつつ当該包装部材を搬送する搬送手段と、該搬送手段に前記包装部材を順次供給する供給手段と、該搬送手段による搬送経路に配設され、包装部材の開口を広げる開口手段と、該開口手段によって広げられた開口から被包装物を投入する投入手段と、前記搬送手段による搬送経路に配設され、前記投入手段によって被包装物が投入された包装部材の開口をシールするシール手段とを備えた包装装置において、前記搬送手段は、プーリに懸架された無端状の弾性ベルトを搬送経路を挟んで左右一対に配設したものから成り、これら一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送するとともに、前記開口手段による開口動作、投入手段による被包装物の投入、及び前記シール手段による開口のシールが複数の包装部材に対し同時に行われることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の包装装置において、前記供給手段が、前記搬送手段に包装部材を供給する前に、当該包装部材の表面に所定の印刷を行うことを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の包装装置において、前記一対の弾性ベルトが、互いに押圧する方向に予圧が付与されていることを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の包装装置において、前記供給手段側先端における一対の弾性ベルトのうち、少なくとも一方が他方に当接又は離間すべく揺動自在とされたことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の包装装置において、前記開口手段が、複数の包装部材におけるそれぞれの開口近傍に当接又は近接し、当該開口を広げる方向に吸引する吸引手段と、該吸引手段によって広げられた開口に係止され、それぞれの包装部材の開口状態を維持するクランプ手段とを具備するとともに、これら吸引手段及びクランプ手段の上方に、複数の被包装物を所定のタイミングで同時に落下させ得る投入手段が設けられたことを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の包装装置において、前記投入手段の下方に前記一対の弾性ベルトと同期動作する支持コンベアを具備し、当該投入手段による被包装物の投入時に前記包装部材の下面を支持することを特徴とする。
【0012】
請求項7記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の包装装置において、前記弾性ベルトが、その長手方向に溝又は凸条が形成されたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る包装装置は、複数の袋状包装部材を順次供給及び搬送しつつ、当該包装部材内に被包装物を投入するとともに、包装部材の開口をシールし得るものであり、図1及び図2に示すように、搬送手段としての一対の弾性ベルト1〜3と、供給手段4と、開口手段5と、投入手段6と、シール手段7とから主に構成されている。
【0014】
一対の弾性ベルト1は、直列状に配置された弾性ベルト1〜3における供給手段4側先端に位置するもので、プーリP1及びP2に懸架された無端状の弾性ベルト1aとプーリP3及びP4に懸架された無端状の弾性ベルト1bとが左右一対に配設されたものから成る。そして、プーリP1〜P4のうちモータと接続されたものが回転することにより、それぞれの弾性ベルト1a及び1bを回転させ、互いに対向した面で挟持した包装部材を搬送し得るよう構成されている。尚、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0015】
また、弾性ベルト1a及び1bにおける包装部材を挟持する面には、図9で示すように、長手方向に延びる複数の溝Rが形成されており、弾性ベルト1a及び1bによる包装部材の挟持力を向上させることができ、より確実に搬送を行わせることができる。同様に、弾性ベルト2(2a及び2b)と弾性ベルト3(3a及び3b)にも溝Rが形成されている。尚、かかる溝Rに代えて、長手方向に延びる凸条を形成するようにしてもよく、この場合であっても、包装部材の挟持力を向上させることができる。
【0016】
更に、いずれの弾性ベルト1〜3も、それぞれ互いに押圧する方向に予圧が付与されており、弾性ベルトによる包装部材の挟持力が十分に維持されており、当該包装部材を確実に搬送することができるよう構成されている。予圧を付与する手段としては、一対の弾性ベルト1〜3を構成する一方の弾性ベルトに他方を押圧させるシリンダ等が挙げられる。
【0017】
かかる一対の弾性ベルト1のうち一方の弾性ベルト1bは、他方の弾性ベルト1aに対して当接又は離間すべく揺動自在とされている。即ち、供給手段4から包装部材が供給される際には、図3に示すように、プーリP4がプーリP2から離間する方向へ移動して、弾性ベルト1bがプーリP3を支点に揺動することににより弾性ベルト1aから遠ざかるよう構成されており、包装部材が供給されると、元の状態まで揺動して当該包装部材を挟持するとともに、その包装部材を一対の弾性ベルト2まで送り得るようになっている。
【0018】
尚、一対の弾性ベルト1は、他の弾性ベルト2及び3と連結されて、一端が開口した袋状の包装部材の開口を上方に向けつつ当該包装部材を装置の右端から左端まで搬送するよう構成されている。即ち、これら弾性ベルト1〜3に沿って包装部材の搬送経路が形成され、弾性ベルト1において包装部材が1つづつ供給され、弾性ベルト2において後述する開口作業及び投入作業が行われるとともに、弾性ベルト3においてシール作業が行われることとなる。
【0019】
一方、弾性ベルト1の上流側(即ち、図1及び図2における右端側)には、供給手段4が配設されており、ここから所望寸法の包装部材が供給されることとなる。この供給手段4は、ロール状に巻かれた帯状素材(樹脂シート)の表面に所定の印刷を施した後、当該帯状素材を所定寸法でカットし、一端が開口した袋状の包装部材を得た後、弾性ベルト1に供給し得るよう構成されている。
【0020】
ここで、樹脂シートから成る帯状素材には、後で投入される被包装物の種類や製造年月日或いはそれらを示すバーコードが印刷される。このように、供給手段4によって、包装部材の供給の前に予め必要な印刷を施すことができるので、開口手段5による開口動作、投入手段6による投入、及びシール手段7によるシールに加えて包装部材への印刷作業も含めた一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図ることができる。
【0021】
一対の弾性ベルト2は、弾性ベルト1の下流側(左端側)に配設されたもので、プーリP5及びP6に懸架された弾性ベルト2aと、プーリP7及びP8に懸架された弾性ベルト2bとが左右一対に配設されたものから成る。尚、弾性ベルト2については、既述の弾性ベルト1と同様であり、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0022】
かかる弾性ベルト2は、弾性ベルト1から送られた包装部材を1つ受ける毎に所定ピッチずつ回転され、当該包装部材が5つ溜まった時点で、それら包装部材を各開口手段5の配設位置まで搬送するよう制御される。また、一対の弾性ベルト2のうち一方の弾性ベルト2bは、開口手段5の開口作業に同期して、他方の弾性ベルト2aに対して当接又は離間可能とされている。即ち、開口手段5が開口作業を行う際は、弾性ベルト2bが弾性ベルト2aから遠ざかる方向にスライドするのである。
【0023】
ところで、開口手段5は、弾性ベルト2の延設方向に沿って5つ設けられており、図4及び図5に示すように、それぞれが吸引手段8及びクランプ手段9を具備している。尚、各開口手段5の上方には、被包装物を落下して包装部材内に投入するための投入手段6が配設されているが、詳細は後述する。
【0024】
吸引手段8は、包装部材の開口近傍に当接又は近接し、当該開口を広げる方向に吸引するもので、上部側に負圧発生手段(不図示)と接続された孔8aが形成されるとともに、下部側に弾性ベルト2を挿通可能な凹溝8bが形成されている。かかる構成により、一対の弾性ベルト2で包装部材を挟持させつつ負圧発生手段を駆動すると、孔8aから空気を吸引し、包装部材の開口近傍を両側に引っ張る力が生じるので、当該開口を広げることができる。
【0025】
クランプ手段9は、吸引手段8によって広げられた開口に係止され、それぞれの包装部材の開口状態を維持するもので、駆動軸9a、従動軸9b及び爪部9cから主に構成されている。駆動軸9aは、不図示のモータの駆動により回転するものであり、かかる駆動軸9aの回転が一対の従動軸9bに伝達されて、当該従動軸9bも回転するようになっている。
【0026】
一対の従動軸9bのそれぞれには、先端が垂下すべく屈曲した爪部9cが接続されている。そして、図4における実線で示した状態から駆動軸9a及び従動軸9bが回転すると、矢印方向に揺動して、二点鎖線で示した状態となるよう構成されている。揺動後の状態においては、包装部材の開口内側から爪部9cの先端が係止した状態となっており、当該包装部材の開口状態が機械的に維持される。
【0027】
上記のように、吸引手段8にて5つの包装部材の開口を同時に広げ、その後クランプ手段9にて開口状態を維持するよう構成しているので、包装部材の開口が静電気等の影響で固く閉じている場合においても、確実に広げることができ、その状態を確実に維持することができる。尚、かかる吸引手段8又はクランプ手段9のいずれか一方のみで包装部材の開口を広げ、且つ、その状態を維持するよう構成してもよい。
【0028】
更に、5つの開口手段5の下方全域に亘って、一対の弾性ベルト2と同期動作する支持コンベア10が配設されている(図2参照)。かかる支持コンベア10の搬送面は、一対の弾性ベルト2で挟持された包装部材の下面と当接し、包装部材を下方から支持し得るよう構成されている。これにより、投入手段10による被包装物の投入時に、その重みで包装部材が下方へずれたり落下するのを防止することができる。
【0029】
また、支持コンベア10には、当該支持コンベア10における搬送面の高さを調整し得るリニアモータMが配設されており、搬送される包装部材の寸法が変更された場合であっても、常に当該包装部材の下面を支持することができるようになっている。かかるリニアモータMに代えて、他の手段(シリンダ等)としてもよい。
【0030】
投入手段6は、弾性ベルト2の延設方向に沿って配設された5つの開口手段5における各々の上方に配設されたもので、図6〜図8に示すように、シリンダSの駆動により回転される駆動軸6aと、該駆動軸6aに連結された5枚の載置板6bと、それぞれの載置板6bの側方に形成された案内部材6cと、シュート6dとから主に構成されている。
【0031】
そして、エアシリンダSは、開口手段5の開口作業と同期して所定のタイミングで駆動され、駆動軸6aを回転させることで載置板6bを図7における実線で示した状態から二点鎖線で示した状態まで揺動させる。これにより、載置板6b上に載置された被包装物が落下し、案内部材6c及びシュート6dで案内されつつ、下方で開口された包装部材内に投入されることとなる。尚、被包装物の投入後は、すぐにエアシリンダSが駆動し、各載置板6bが元の状態に戻され、次の被包装物のセット作業を待つ状態とされる。
【0032】
従って、作業者が各載置板6b上に被包装物を予め載置しておけば、所定のタイミングで載置板6bが揺動して当該被包装物が5つ同時に落下し、夫々包装部材内に投入されるので、包装部材を1つづつ開口し、被包装物を投入するものに比べ、作業効率を向上させることができる。尚、投入手段6として他の構成のものとしてもよい。
【0033】
また、本実施形態においては被包装物を断続的(所定タイミング毎)に投入させる構成とされているので、連続して逐次搬送される包装部材に対し被包装物を投入するものに比べ、作業者の被包装物のセット作業を容易に行うことができるとともに、包装部材の搬送作業は継続的に行いつつ被包装物を他のものに代えることが容易に行われる。即ち、載置板6bの揺動動作は、所定タイミング毎に行われ、その間(揺動していない間)に作業者が複数の被包装物をセットすることができるのである。
【0034】
一対の弾性ベルト3は、弾性ベルト2の下流側(図1及び図2における左端側)に配設されたもので、プーリP9及びP10に懸架された弾性ベルト3aと、プーリP11及びP12に懸架された弾性ベルト3bとが左右一対に配設されたものから成る。尚、弾性ベルト3については、既述の弾性ベルト1及び2と同様であり、これらが対向した面が包装部材の搬送経路の一部を構成する。
【0035】
かかる弾性ベルト3には、投入手段6によって被包装物が投入された包装部材の開口をシールするシール手段7が配設されている。かかるシール手段7は、弾性ベルト3に沿って5つ配設されており、前工程を成す弾性ベルト2から送られた5つの包装部材のそれぞれの開口を同時にシールすることができるよう構成されている。
【0036】
具体的には、各シール手段7は、弾性ベルト3に搬送された包装部材の開口に対し当接又は離間可能とされた加熱板を具備し、その加熱板を包装部材の開口に押圧することにより加熱して溶融状態とすることにより溶着可能とされたものである。当該シール手段7によってシールが施された包装部材は、弾性ベルト3の終端(図1及び図2における左端)まで搬送され、そこから搬出される。
【0037】
上記包装装置によれば、表面に印刷が施された袋状の包装部材が供給手段4から1つづつ弾性ベルト1に供給され、弾性ベルト2に搬送される。供給手段4から包装部材が供給される際には、弾性ベルト1aから離間していた弾性ベルト1bが揺動し、当該弾性ベルト1aと当接して包装部材を挟持し、弾性ベルト2側へ送るとともに、再び揺動して次に供給される包装部材を待つよう制御される。このように、供給手段4から供給された包装部材を順次挟持し、弾性ベルト2まで送る作業が繰り返される。また、包装部材の開口は上方に向けられており、以下弾性ベルト2及び3で搬送される際も開口が上方に向けられた状態が維持される。
【0038】
弾性ベルト2に包装部材が5つ溜まった時点で、当該弾性ベルト2を回転させ、これら包装部材を各開口手段5の位置まで一括して搬送する。その後、5つの吸引手段8で5つの包装部材の上部を同時に吸引し、その開口を広げた後、クランプ手段9にて開口状態を維持させる。このとき、弾性ベルト2bは弾性ベルト2aに対し離間し、開口作業を容易にしているとともに、各包装部材の下面は支持コンベア10で支持された状態とされている。
【0039】
一方、上記の動作が行われている間に、作業者は、投入手段6の各載置板6b上に被包装物を載置しておく。然るに、開口手段5による開口が終了した後、シリンダSが駆動して載置板6bが揺動すると、各載置板6b上の被包装物が同時に下方へ落下する。落下した各被包装物は、案内部材6c及びシュート6dによって案内されつつ各包装部材内に同時に投入される。
【0040】
被包装物の投入が完了すると、弾性ベルト2bが弾性ベルト2aに当接するまでスライドし、その過程においてクランプ手段9によるクランプが解かれた後、吸引手段8による吸引が停止する。こうして、再び弾性ベルト2によって各包装部材が挟持され、当該弾性ベルト2の回転によって弾性ベルト3まで搬送される。弾性ベルト3で挟持されつつ、各シール手段7により、5つの包装部材が同時にシールされ、その後弾性ベルト3から搬出されることにより、一連の包装作業が終了する。
【0041】
上記の如く、搬送経路に沿って配設された無端状の弾性ベルト1〜3で包装部材を搬送し、その搬送過程において、5つの包装部材を同時に開口し、被包装物を同時に投入するとともに、被包装物が投入された包装部材の開口を同時にシールするよう構成されているので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図ることができる。
【0042】
また、弾性ベルトにて包装部材を挟持する構成とされているので、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。即ち、搬送する包装部材の寸法や形状及び被包装物の種類が変更された場合であっても、弾性ベルトには何等変更を加えず対応することができるのである。
【0043】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば包装部材を2〜4つ、又は6つ以上毎搬送しつつ、それらを同時に開口、投入、及びシールするようにしてもよい。また、供給手段、開口手段、投入手段及びシール手段は、それぞれ別の形態のものとしてもよい。但し、複数の包装部材を一括して搬送し、同時に開口、投入及びシール作業を行う必要がある。
【0044】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、プーリに懸架された一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送して、開口手段による開口動作、投入手段による投入、及びシール手段によるシールが行われるので、一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。
【0045】
請求項2の発明によれば、搬送手段に包装部材を供給する前に、当該包装部材の表面に所定の印刷を行うので、開口手段による開口動作、投入手段による投入、及びシール手段によるシールに加えて包装部材への印刷作業も含めた一連の包装作業を高速にて行ってリードタイムの短縮を図るとともに、包装部材や被包装物の変更に対し、そのまま対応することができ、フレキシブル性を向上させることができる。
【0046】
請求項3の発明によれば、一対の弾性ベルトが、互いに押圧する方向に予圧が付与されているので、当該弾性ベルトによる包装部材の挟持力を十分に維持することができ、確実に搬送することができる。
【0047】
請求項4の発明によれば、供給手段側先端における一対の弾性ベルトのうち、少なくとも一方が他方に当接又は離間すべく揺動自在とされているので、供給手段から搬送手段への包装部材の供給をスムーズに行わせ、フレキシブル性を更に向上させることができる。
【0048】
請求項5の発明によれば、吸引手段とクランプ手段とで包装部材の開口を広げることができ、より確実に開口作業を行うことができるとともに、投入手段が所定のタイミングで被包装物を同時に落下させて投入するので、作業者が被包装物をセットする際の作業性を向上させることができ、且つ、被包装物が変更となっても、フレキシブルに対応することができる。
【0049】
請求項6の発明によれば、支持コンベアにて包装部材の下面を支持するので、投入手段による被包装物の投入時に、当該被包装物の重みで包装部材が下方へずれたり落下するのを防止することができる。従って、被包装物が投入された包装部材を更にシール手段まで搬送する際の挟持を正確に行うことができる。
【0050】
請求項7の発明によれば、弾性ベルトの長手方向に溝又は凸条が形成されているので、当該弾性ベルトによる包装部材の挟持力を向上させることができ、より確実に搬送を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る包装装置を示す平面図
【図2】同正面図
【図3】本発明の実施形態に係る包装装置における揺動可能な弾性ベルトを示す模式図
【図4】本発明の実施形態に係る包装装置における開口手段を示す図であって、クランプ手段によるクランプがされていない状態を示す断面模式図
【図5】本発明の実施形態に係る包装装置における開口手段を示す図であって、クランプ手段によるクランプがなされた状態を示す断面模式図
【図6】本発明の実施形態に係る包装装置における投入手段を示す正面図
【図7】図6におけるVII−VII線断面図
【図8】同平面図
【図9】本発明の実施形態に係る包装装置における弾性ベルトを示す断面模式図
【符号の説明】
1〜3…弾性ベルト
4…供給手段
5…開口手段
6…投入手段
7…シール手段
8…吸引手段
9…クランプ手段
10…支持コンベア
P1〜P13…プーリ
S…シリンダ
Claims (7)
- 一端が開口した袋状の包装部材が供給され、該開口を上方に向けつつ当該包装部材を搬送する搬送手段と、
該搬送手段に前記包装部材を順次供給する供給手段と、
該搬送手段による搬送経路に配設され、包装部材の開口を広げる開口手段と、
該開口手段によって広げられた開口から被包装物を投入する投入手段と、
前記搬送手段による搬送経路に配設され、前記投入手段によって被包装物が投入された包装部材の開口をシールするシール手段と、
を備えた包装装置において、
前記搬送手段は、プーリに懸架された無端状の弾性ベルトを搬送経路を挟んで左右一対に配設したものから成り、これら一対の弾性ベルトが複数の包装部材における開口近傍を一括して挟持しつつ所定数量毎に搬送するとともに、前記開口手段による開口動作、投入手段による被包装物の投入、及び前記シール手段による開口のシールが複数の包装部材に対し同時に行われることを特徴とする包装装置。 - 前記供給手段は、前記搬送手段に包装部材を供給する前に、当該包装部材の表面に所定の印刷を行うことを特徴とする請求項1記載の包装装置。
- 前記一対の弾性ベルトは、互いに押圧する方向に予圧が付与されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の包装装置。
- 前記供給手段側先端における一対の弾性ベルトのうち、少なくとも一方が他方に当接又は離間すべく揺動自在とされたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の包装装置。
- 前記開口手段は、
複数の包装部材におけるそれぞれの開口近傍に当接又は近接し、当該開口を広げる方向に吸引する吸引手段と、
該吸引手段によって広げられた開口に係止され、それぞれの包装部材の開口状態を維持するクランプ手段と、
を具備するとともに、これら吸引手段及びクランプ手段の上方に、複数の被包装物を所定のタイミングで同時に落下させ得る投入手段が設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の包装装置。 - 前記投入手段の下方に前記一対の弾性ベルトと同期動作する支持コンベアを具備し、当該投入手段による被包装物の投入時に前記包装部材の下面を支持することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の包装装置。
- 前記弾性ベルトは、その長手方向に溝又は凸条が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の包装装置。
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2002
- 2002-06-06 JP JP2002165343A patent/JP2004010099A/ja active Pending
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