JP2004255742A - スパウト挿入シール装置及び該装置を使用した製袋包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来例に比して構造がより簡単で、製造コストを低減でき、メンテナンス及び清掃の作業性に優れたスパウト挿入シール装置を提供する。
【解決手段】回転テーブル３上にスパウトを垂直状態で保持する保持部材４を複数個所定の間隔で配置する。テーブルの周囲所定の位置でスパウトを供給する。次の工程に給袋仮付け装置１５を配置する。マガジン装置８から取出した袋を垂直状態に姿勢変換して給袋仮付け装置へ引渡す。給袋仮付け装置の第１、第２開閉アーム２６、４１は袋に吸着し、互いに遠ざかって袋口を開き、上昇してスパウトＳの下部筒部を袋Ｐに挿入し、袋口を閉じる。このとき、仮シール用熱板３５、４７が吸盤３２、４５と一体に移動するように構成されており、袋をスパウトに仮付けする。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、スパウト付き包装袋を製袋する際に、袋本体へスパウトを挿入し、シールする、スパウト挿入シール装置に関する。さらに、そのようなスパウト挿入シール装置を備えた製袋包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主として液状物を包装するものとして、袋本体にスパウトを取付けたスパウト付き包装袋が使用されている。このようなスパウト付き包装袋は、袋本体をスパウト挿入口を開いた状態で供給し、その袋口にスパウトの一端側筒部を挿入し、シールするのが一般的である。
【０００３】
例えば、特開平９−２９５６０１においては、コンベアに設けられて移動する複数のストロー支持具に対して順次ストローを供給し、コンベアに沿ってこのストローを移動させ、その移動の途中でストローに対して袋本体を供給してストローの挿入部分に被せ、スパウトと袋本体との間をシールする。この場合において、先ずスパウトを垂直状態で支持具に支持させ、それを移動させながら水平状態に姿勢を変換する。そしてそのスパウトに対して袋本体を水平状態に保持しながら水平方向に移動させてスパウトに被せて両者をシールし、その後そのスパウト付き包装袋を移動させながら垂直状態に変換し、その後の工程で内容物の充填を行なうようになっている。
【０００４】
特開平１１−１７０４０５号に開示された製袋包装機においては、コンベアに袋の両側縁部を挟持するグリッパを複数設けてこれをコンベアと共に移動させ、このグリッパに対して袋本体を供給して垂直状態に保持させる。そしてこの移動する袋本体に対してスパウトを供給し、その下側部分を袋本体に挿入し、スパウト、袋本体をそれぞれ保持した状態で両者の間のシールを行なうようになっている。
【０００５】
特開２００２−３５５９０４号では、回転テーブルに、供給された袋の両側縁部を位置決めしかつ保持する一対の保持部材と、袋の下端を支持する袋底受け台と、袋口を両面から吸着して開口する一対の吸着部材とからなるスパウト挿入手段を複数組設け、この袋底受け台と吸着部材とをテーブルの回転中或は停止中に昇降手段で昇降させ、これにより、同じテーブル或は隣接配置された他の回転テーブル上に設けられた保持部材に保持されたスパウトを袋に挿入し、シールするスパウト挿入装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２９５６０１号公報（第２頁、図１乃至１３）
【特許文献２】
特開平１１−１７０４０５号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−３５５９０４号（第３−６頁、図４）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の場合には、上記の通り最初にスパウトの姿勢を変換し、さらにスパウト取付け後に包装袋を姿勢変換するようになっているため、構造が複雑で、製造コストも高くなるばかりでなく、清掃或はメンテナンスの面での作業性が悪く、機械全体も大型になっている。また、スパウトに袋を被せた後同じ位置においてシールをも行なうようになっているため、その分だけ長くその工程に袋を留める必要が有り、機械そのものの生産速度が遅くなっている。
【０００８】
また特許文献２の場合には、グリッパは、袋を挟持、解放するための開閉動作のみでなく、スパウトの挿入時には袋口を開くために互いに接近移動し、シールする際には袋口を閉じるために互いに遠ざかる方向に移動する必要が有り、そのようなグリッパを複数設けるため、構成が複雑である。さらに、スパウトを供給した後、シールする工程においてもスパウトを保持しておく必要があり、そのための構成もグリッパとは別に設ける必要があり、さらに構成が複雑化している。このため、やはり製造コストが高くなり、清掃、メンテナンスの作業性も悪い。
【０００９】
特許文献３では、回転テーブルに上記の如き構成からなる挿入装置を複数組設け、それを間欠回転させつつ複数の工程を経てスパウトの袋への挿入及びシールを行う構成のため、テーブルの全周に渡って延びるカムを含んだ昇降装置を設ける必要もあり、その構成はきわめて複雑で、製造コストが高く、清掃、メンテナンスでの作業性の悪さは免れない。
【００１０】
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、上記従来例に比して構造がより簡単で、製造コストを低減でき、メンテナンス及び清掃の作業性に優れたスパウト挿入シール装置を提供することをその課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るスパウト挿入シール装置では、無端軌道に沿って所定の間隔で配置され、供給されるスパウトを垂直状態に保持する複数のスパウト保持部材を設け、この複数のスパウト保持部材を間欠移動手段で無端軌道に沿って間欠移動させる。そして無端軌道に沿った所定の位置に、スパウト保持部材に順次スパウトを供給するスパウト供給手段と、スパウト保持部材により保持されたスパウトに対して袋を供給し、スパウトの下部所定の部位を袋の開口部に挿入する袋供給手段とを設ける。そして袋マガジンから袋を取出し、袋供給手段に袋を引渡す袋取出し手段を設け、さらに、無端軌道に沿った所定の位置に、袋の開口部に挿入されたスパウトに対し袋を部分的に仮付けする仮シール手段と、仮付けされたスパウトと袋を本付けする本シール手段とを設ける。そして、袋取出し手段は、袋マガジンから水平状態で取出した袋を垂直状態に姿勢変換した後袋供給手段に引渡す。また、袋供給手段は、互いに対向して配置され、袋の両側に吸着可能な一対の吸着部材と、該吸着部材を互いに対して接離させる接離手段と、吸着部材を昇降させる昇降手段とを備えて構成されている。
【００１２】
ある実施の形態では、仮シール手段は互いに対向配置された一対の仮シール用熱板を備え、その仮シール用熱板の各々は、それぞれ吸着部材の一方及び他方と一体的に構成されている。従って、吸着部材と一体的に接離移動及び昇降移動を行なう。
【００１３】
他の実施の形態では、スパウト挿入シール装置はさらに、袋供給手段によりスパウトが挿入された袋を保持し、スパウトに対して位置決めする袋位置決め手段を備えており、仮付けは、袋が袋供給手段から解放され、袋位置決め手段により保持位置決めされた状態で行われる。
【００１４】
他の実施の形態では、袋供給手段と仮シール手段とは無端軌道に沿った異なる位置に配置され、スパウト挿入シール装置はさらに、袋が供給される袋供給位置から袋が仮付けされる仮付け位置との間を往復動し、袋供給位置から仮付け位置へ移動する際に、袋を保持しながらスパウトの移動に追従して移動する、袋保持手段を備えている。
【００１５】
他の実施の形態では、その袋保持手段はスパウトと協働して袋を保持し、袋供給位置から仮付け位置へ移送する。
【００１６】
他の実施の形態では、スパウト挿入シール装置はさらに、仮付け位置へ移送されたスパウトが挿入された袋を保持し、スパウトに対して位置決めする袋位置決め手段を備えており、仮付けは、袋が袋保持手段から解放され、袋位置決め手段により保持位置決めされた状態で行われる。
【００１７】
他の実施の形態では、スパウトと袋との間の仮付けは、袋の片面側のみで行なわれ、また、他の実施の形態では、袋の両面側で行なわれる。
【００１８】
本願発明に係る製袋包装機は、上記のスパウト挿入シール装置を備え、スパウトと袋とをシール後、該スパウト付き袋をスパウト保持部材で保持し、間欠移動手段で後工程へ移送し、該後工程において内容物の充填を行なう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的実施の形態を説明するが、これらは例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２０】
図１は本発明のスパウト挿入シール装置２を使用した、製袋包装機１の概略構成図である。図において、符合３は回転テーブルであり、図示しない駆動源により間欠的に所定の角度づつ間欠回転させられる。回転テーブル３の外周部には、円周方向等間隔に、スパウトＳを保持する保持部材４が設けられている。この保持部材４が、回転テーブル３によって図中テーブル３の上或はテーブル３の周囲に記載された数字１乃至１４で示される第１工程から第１４工程を順次移動する。第１工程においてスパウトＳが供給され、これを保持部材４が垂直状態に保持し、 第２工程で袋Ｐが供給され、スパウトＳと袋Ｐとが仮シールすなわち仮付けされ、第３工程で袋Ｐへの印字が行なわれ、第４、第５工程でそれぞれ本付けである本シールが行なわれ、第６工程でシール部の冷却が行なわれる。
【００２１】
第７工程で袋Ｐ内部へ空気を送り込んで袋Ｐを拡げてクセ付けを行ない、第８工程で内容物である液状物が充填され、第９工程でスパウトＳ口部の洗浄が行なわれ、第１０工程でスパウトＳ口部の乾燥が行なわれ、第１１工程でスパウトＳ口部へキャップが取付けられ、第１２工程でキャップの取り付け状態の検査が行なわれる。そして第１３工程で良品の排出が、第１４工程で不良品の排出が行なわれる。
【００２２】
本願発明のスパウト挿入シール装置２を使用した製袋包装機１の具体的構成の一例は上記の通りであるが、次に、上記の構成中、本発明に関連する部分を順次図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００２３】
図１において、符合５はスパウト供給装置であり、回転テーブル２の周囲の所定の位置、具体的には第１工程に対応する位置に設けられている。このスパウト供給装置５は公知の装置を使用することができる。すなわち、スパウトＳに上下に隔てて形成された鍔部を利用し、振動を利用してスパウトＳをレール６に沿って移動させ、先頭に位置決めされたスパウトＳを、先端が二股になった受渡部材（図示せず）を用いてレール６から外し、移動させて第１工程に停止した保持部材４に受渡す。保持部材４は図に簡略化して示してあるが、これも公知の形態の保持部材を使用可能である。具体的には、回転テーブル３の径方向外側となる先端部が二股になり、この二股部分をスパウトＳの上下の鍔部の間に入れて支持するようになっている。保持部材４及びスパウト供給装置５のこれ以上詳細な説明は省略する。
【００２４】
回転テーブル３の周囲で第２工程に対応する位置に後述の給袋仮付け装置１５が配置されており、それに隣り合って袋マガジン装置８が配置されている。本実施の形態で使用されているこの袋マガジン装置８は、従来公知のコンベアタイプのものであり、コンベア９、送りローラ１０を用いて袋Ｐを一枚づつ水平状態で所定の位置へ送るようになっている。なお、袋マガジンとしては積重ね式のマガジンも使用可能である。
【００２５】
符合１１は袋Ｐを袋マガジン装置８から取出して給袋仮付け装置１５へ引渡す袋取出し装置である。この装置１１は、コンべア９上の所定の位置に水平状態で位置決め支持されている袋Ｐに吸着して所定の高さ位置まで持上げる、上下に移動する一対の吸盤を備えたピックアップ装置１２と、所定の位置で待ち構え、ピックアップ装置１２により持上げられた袋Ｐに吸着してこれを受取り、水平軸周りに所定の角度だけ回動し、袋Ｐを垂直状態に姿勢変換して、袋Ｐを給袋仮付け装置１５へ引渡す、それぞれ先端に吸盤を備えた一対の揺動アームを備えた引渡し装置１３とからなっている。
【００２６】
次に図２乃至５を参照して、給袋仮付け装置１５について説明する。図２は装置１５の全体平面図、図３は側面断面図、図４は図３のＡ−Ａ線での断面図、図５は同じく図３のＢ−Ｂ線での断面図である。この実施の形態では、スパウトＳに対して袋Ｐを供給して、スパウトＳの下側筒部を袋Ｐに挿入する給袋装置１５ａと、袋ＰをスパウトＳに仮付けする仮シール装置１５ｂとが、一体の給袋仮付け装置として構成されている。
【００２７】
図において符合１６は給袋仮付け装置１５の機台であり、この機台１６上に中空のスタンド１７が立設されている。そしてスタンド１７内を、これも中空のアーム昇降軸１８が機台１６の下側からスタンド１７を貫通して挿通され、下端側において図示しない駆動源に連結され、上下に昇降するようになっている。アーム昇降軸１８の上端には、昇降プレート１９が固定して取付けられ、軸１８と一体に上下動するようになっている。
昇降プレート１９の上側面には軸受けブロック２０が取り付けられている。一方昇降プレート１９の下面側には、ガイド軸２１が取付板２２を介して取付けられ、その下端側が、スタンド１７上面に取付けられた回り止めプレート２３に取付けられた回り止めブッシュ２３ａに挿通されている。これにより昇降プレート１９、軸受けブロック２０はスタンド１７周りの回転を防止され、上下動を案内されるようになっている。そして軸受けブロック２０には、上下に所定距離だけ隔てて同じ方向に延びる、上側の第１開閉アーム支点軸２４と下側の第２開閉アーム支点軸２５とが、それぞれ両端を支持されて取付けられている。
【００２８】
第１開閉アーム支点軸２４には、第１開閉アーム２６が回動可能に取り付けられている。第１開閉アーム２６は、それぞれ第１開閉アーム支点軸２４の両端に固定された２枚の回動プレート部２７が設けられている。回動プレート部２７は図３において支点軸２４の右側へ延びる軸連結部２８と反対側上方へ延びる延長部２９とを備えている。軸連結部２８の先端には後述するようにアーム開閉軸５６が連結される。
【００２９】
延長部２９の先端部には、水平プレート部３０が固着されている。水平プレート部３０は、回動プレート部２７が回動する面に垂直方向に延び、その先端には吸盤取付けブロック左３１が取付けられている。そしてこのブロック左３１の内側端部（図２において下側、図３において右側）において２個の吸盤３２が水平方向に所定の間隔を明けて取付けられ、ブロック左３１内に形成された吸引通路３３と、それに通じ、途中にフィルタ、切換え弁等（図示せず）を備える吸引ライン３４を介して図示しない真空ポンプに繋がれている。
【００３０】
ブロック左３１には、下側に窪み３１ａが形成され、この窪み３１ａ内に仮シール用熱板左３５が配置され、断熱板３６を介してブロック左３１に固定されている。ブロック左３１には窪み３１ａから内側端部まで延びる溝３１ｂが形成され、この溝３１ｂ内を熱板左３５の突出部３５ａが延びて、ブロック左３１の内側先端から僅かに突出している。熱板左３５はヒータ３７により加熱されるようになっている。符合３８は熱板左３５に取り付けられた温度検出センサである。
【００３１】
一方、第２開閉アーム軸２５には、第２開閉アーム４１が回動可能に取付けられている。第２開閉アーム４１は、第１開閉アーム２６と同様に、それぞれ第２開閉アーム支点軸２５の両端に固定された２枚の回動プレート部４２が設けられている。回動プレート部４２は図３において支点軸２５の右側上方へ延びており、その先端に、これも第１開閉アーム２６と同様に、水平プレート部４３が固着されている。
【００３２】
水平プレート部４３は、回動プレート部４２が回動する面に垂直方向に延び、その先端には吸盤取付けブロック右４４が取付けられている。そしてこのブロック右４４の内側端部（図２において上側、図３において左側）において２個の吸盤４５がそれぞれ第１開閉アーム２６の吸盤３２に対応した位置に取付けられ、ブロック右４４内に形成された吸引通路４６を介して前述の吸引ライン３４に繋がっている。
【００３３】
ブロック右４４には、上面側に窪み４４ａが形成され、この窪み４４ａ内に仮シール用熱板右４７が配置され、断熱板４８を介してブロック右４４に固定されている。ブロック右４４には窪み４４ａから内側端部まで延びる溝４４ｂが形成され、この溝４４ｂ内を熱板右４７の突出部４７ａが延びて、ブロック右４４の内側先端から僅かに突出している。熱板右４７はヒータ４９により加熱されるようになっている。
【００３４】
ここで、第１開閉アーム２６と第２開閉アーム４１とは、それぞれの一方の回動プレート部２７、４２において、連結リンク５１により連結され、互いに連動してそれぞれの支点軸２４、２５の回りに互いに反対方向へ回動するようになっている（図３参照）。そして第１開閉アーム２６の回動プレート２７の軸連結部２８の先端が、連結軸５３、連結部材５４、連結ピン５５を介して、アーム昇降軸１８内に挿通されたアーム開閉軸５６に連結されている。
【００３５】
アーム開閉軸５６はその下端部が図示しない駆動源に連結され、上下動するようになっている。従って、アーム開閉軸５６が上下動することにより、第１及び第２開閉アーム２６、４１はそれぞれの支点軸２４、２５回りに回動して開閉し、吸盤取付けブロック左３１と右４４が互いに所定の距離まで近づき、或は遠ざかることとなる。また、前述の通り軸受けブロック２０はアーム昇降軸１８により上下動され、従って第１、第２開閉アーム２６、４１は同時に上下動されることとなる。
【００３６】
上記構成からなる給袋仮付け装置１５の動作に付いて以下説明する。図２乃至４に示されるのは、袋取出し装置１１の袋引渡し装置１３が、所定角度回動して、袋Ｐの姿勢を垂直状態にして給袋仮付け装置１５へ引渡した状態を示しており、初期状態においては、給袋仮付け装置１５の第１、第２開閉アーム２６、４１は互いに開いた状態にある。すなわち、アーム昇降軸１８は図示の位置にあり、高さ方向においては第１、第２開閉アーム２６、４１はこの位置にあるが、アーム開閉軸５６は図３に示す位置より上昇した位置にあり、第１、第２開閉アーム２６、４１は互いにい開いた状態にある。
【００３７】
ここで、前述の通り吸盤で袋Ｐを保持した袋引渡し装置１３が所定角度回動して、図３に２点鎖線で示す位置へ袋Ｐを垂直状態に姿勢変換して移動する。これに対しアーム開閉軸５６が下降して第１、第２開閉アーム２６、４１を回動させ、吸盤３２、４５で袋Ｐを挟持し、そして吸着する。ここで袋引渡し装置１３は吸着を停止して反対方向へ回動し、袋Ｐの引渡しが終了する。この間に回転テーブル３が所定角度回転し、スパウト保持部材４により保持されたスパウトＳが所定の位置に停止する。
【００３８】
次いでアーム開閉軸５６が上昇を開始し、両開閉アーム２６、４１を開き、袋Ｐの袋口を所定の寸法だけ開く。一方アーム昇降軸１８も上昇し、袋Ｐを所定の高さに上昇させる。これにより袋Ｐ内へスパウトＳの下部筒部が挿入される。この状態でアーム昇降軸１８は停止し、アーム開閉軸５６が所定量だけ下降する。これにより袋口が閉じられ、スパウトＳの下部筒部に被さる。この際に仮シール用熱板左及び右３５、４７の突出部３５ａ、４７ａが袋Ｐを両側からスパウトＳの筒部に押付け、両者を溶着し、仮付けが行なわれる。第１、第２開閉アーム２６、４１の吸盤３２、４５の袋Ｐへの吸着が停止され、次いでアーム開閉軸５６、アーム昇降軸１８が所定の動きをして、第１、第２開閉アームを前述の初期状態へ戻す。なお本実施の形態では、左右の仮シール用熱板３５、４７は共に加熱され、袋ＰはスパウトＳに両側から仮付けされるが、片側だけで仮付けしてもよい。その場合、反対側の熱板は加熱することなく、反対側からスパウトを支持するだけとなる。このような場合においても、本明細書ではこの部材を熱板と称することとする。
【００３９】
以上のようにして仮付けの済んだ袋ＰはスパウトＳと共にスパウト保持部材４に保持されて、回転テーブル３の回転により次の工程に送られ、第３工程で印字が、第４乃至第６工程で本付けが行なわれる。すなわち第４工程で一次シール、第５工程で二次シール、第６工程でシール部の冷却が行なわれる。
【００４０】
次に図６乃至図１０を参照して、シール装置６１について説明するが、一次シール、二次シール及び冷却について同じ構成のシール装置６１が使用され、異なるのは使用する熱板の形状、或は加熱するか、冷却するかの違いである。図６はシール装置６１の全体側面断面図、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図、図８は同じくＤ−Ｄ線断面図、図９は同じくＥ−Ｅ線断面図、図１０は同じくＦ−Ｆ線断面図である。
【００４１】
符合６２はシール装置６１の機台であり、その上面にスタンド６３が立設されている。そしてスタンド６３の上にフレーム６４が固定されている。フレーム６４は対向配置された二枚の側板６５、６６と上下のプレート６７、６８で構成され、下プレート６８においてスタンド６３に固定されている。
【００４２】
側板６５、６６に両端を支持されたレバー支点軸６９により、三叉レバー７０が回動自在に支承されている。一方、側板６５、６６の図６において下部右側へ延びた延長部６５ａ、６６ａに両端を支持された開閉アーム支点軸７３に、左右の開閉アーム７１、７２が回動自在に支承されている。図８に示されるように、左開閉アーム７１はフレームの側板６５、６６の内側で、右開閉アーム７２は支承部が二股になって側板６５、６６の外側で支承されている。左右開閉アーム７１、７２の上端部には、互いに向い合ってそれぞれの熱板７４、７５が断熱板７６、７７を介して取り付けられている。一次シールと二次シールの場合にはこの熱板７４、７５がそれぞれヒータ７８、７９により加熱されるが、冷却の場合にはヒータはない。
【００４３】
三叉レバー７０の第１レバー７０ａの先端が、連結ロッド８０により左開閉アーム７１に連結され、第２レバー７０ｂの先端が連結板８１により右開閉アーム７２に連結されている。そして三叉レバー７０の第３レバー７０ｃの先端が、フレーム６４の下プレート６８、スタンド６３を貫いて下方へ延びる昇降軸８２に連結されている。昇降軸８２の下部は図示しない駆動源に連結され、その作用により昇降するようになっている。図から明らかなとおり、昇降軸８２が上昇すると左右開閉アーム７１、７２は開いて、その間にスパウト保持部材４に保持された、互いに仮付けされたスパウトＳと袋Ｐとが移動してきて停止する。その状態で昇降軸８２が下降すると左右開閉アーム７１、７２が閉じて、熱板７４、７５により、それぞれスパウトＳと袋Ｐとの間の一次シール、二次シール或は冷却が行なわれる。一次シール、二次シール、或は冷却に付いての詳細な説明は省略する。
【００４４】
上記の工程でスパウト付き包装袋の製袋が完了し、この製袋包装機１では、そのままスパウトＳを保持部材４で保持したまま、回転テーブル３でその後の工程へ順次移送し、先に説明したように内容物の充填を行なう。各工程の詳細な説明は省略する。
【００４５】
上記説明から判るとおり本実施の形態によれば、回転テーブルには構造の簡単なスパウト保持部材を設けるだけで良く、複雑なグリッパ装置を設ける必要がない。また、スパウトを先に供給し、それに対して袋を垂直状態で供給するので、スパウトやスパウト付き袋を何度も姿勢変換する必要がない。また、回転テーブルに複数の挿入装置を設けるのと異なり、一つの給袋仮付け装置を所定の工程に設けるだけなので、構造がきわめて簡単になり、コスト低減が図れ、さらにメンテナンス或いは清掃の際の作業性に優れている。
【００４６】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態では、前述した第１の実施の形態での給袋仮付け装置１５に協働するように、袋位置決め装置９１が付加されている。そして、給袋仮付け装置１５の構成は前と同じであるが、その動作手順において若干異なる。図１１は袋位置決め装置９１の全体正面断面図、図１２は一部断面とした全体側面図、図１３は全体平面図である。また、図１４は後述するボトム位置決め部材の詳細を示す裏面断面図である。
【００４７】
袋位置決め装置９１は、側部位置決め装置９３と、底部位置決め装置１１５とで構成される。先ず側部位置決め装置９３について説明する。
【００４８】
符合９２は袋位置決め装置９１のフレームであり、このフレーム９２は、垂直プレート部９２ａ、垂直プレート部９２ａから水平方向同方向に延びる上プレート部９２ｂと下プレート部９２ｃ、それと垂直プレート部９２ａの高さ方向中間位置から上下プレート部９２ｂ、ｃと反対方向に延びる取付け部９２ｄとを備えている。この取付け部９２ｄにおいて、前述の給袋仮付け装置１５の昇降プレート１９に取り付けられている。従って、袋位置決め装置９１は昇降プレート１９と一緒に上下動する。
【００４９】
フレーム９２の上プレート部９２ｂの上面には、進退用エアシリンダ９４が取付けられている。そのロッド９４ａの先端には、Ｌ字型のブラケット９５が取り付けられ、その上に進退ブロック９６が固定され、進退用エアシリンダ９４の動作により前後進するようになっている。進退ブロック９６には、進退ブロック９６の移動方向に対し直角の方向に二本のガイド軸９７と、調整ネジ軸９８が挿通されている。そしてガイド軸９７の両端部には、ガイド軸９７に沿って移動可能に左右の調整ブロック９９、１００が取り付けられている。調整ネジ軸９８はその中央部分で進退ブロック９６に挿通され、進退ブロック９６対して回転は可能であるが軸方向の移動はできないようになっている。そしてその両端側には逆向きのネジが刻まれ、それぞれ左右の調整ブロック９９、１００に刻まれたメネジに螺合している。調整ネジ軸９８の一端側端部にはハンドル９８ａが取付けられており、このハンドルを回転させることにより、左右の調整ブロック９９、１００は互いに近づき、或いは離れるようになっている。
【００５０】
調整ブロック９９、１００の上面側には、左右の開閉レバー１０１、１０２が水平面で回動可能に支持軸１０１ａ、１０２ａによりそれぞれ支承され、開閉レバー１０１、１０２の軸嵌合部の内側側面に、それぞれ左右の位置決め部材取付けプレート１０３、１０４が進退用エアシリンダ９４と反対方向へ延びて取り付けられ、その先端にそれぞれ、くの字型のサイド位置決め部材左及び右１０５、１０６が、図示の状態で取付けられている。
【００５１】
開閉レバー１０１、１０２の互いに近づくように延びたアーム部の先端には、それぞれ左右の回転ローラ１０７、１０８が水平面で回動可能に取付けられている。そして、進退ブロック９６の上に取付けられた開閉用エアシリンダ１０９のロッド先端に取付けられたロッド保持部材１１０により保持された、左右に伸びる駆動ロッド１１１が、回転ローラ１０７、１０８の円周方向に形成された溝に係合している。符合１１２は左右の位置決め部材取付けプレート１０３、１０４に作用する引張りばねである。従って、開閉用エアシリンダ１０９が作動することにより、位置決め部材取付けプレート１０３、１０４は互いに反対方向に回動し、位置決め部材１０５、１０６は互いに近づき、或いは離れるようになっている。
【００５２】
次に底部位置決め装置１１５について説明する。装置１１５は、フレーム９２の下プレート部９２ｃの下面側に取り付けられた昇降用エアシリンダ１１６を備えている。エアシリンダ１１６のロッド先端には昇降ブラケット１１７がその水平部１１７ａにおいて取付けられ、エアシリンダ１１６が動作することにより上下動するようになっている。水平部１１７ａの先端部には、下プレート部９２ｃの上面に立設されたガイド軸１１８がブッシュ１１９を介して挿通され、ブラケット１１７の回り止めをするとともに上下動のガイドをしている。
【００５３】
ブラケット１１７の垂直部１１７ｂには、ボトム位置決め部材取付けプレート１２０が高さ方向調整可能に取付けられている。そしてそのプレート１２０に固定された支持ブロック１２１に、上側にＶ字型の窪みを備えたボトム位置決め部材１２２が水平軸周りに回動可能に取り付けられている。符合１２３は支持ブロック１２１とボトム位置決め部材１２２との間に配設された圧縮バネであり、ボトム位置決め部材１２１を図１２においては、時計方向へ付勢している。自由状態では図１２に示す状態より若干時計方向に回った位置にある。
【００５４】
上記の如く構成された袋位置決め装置９１を備えたスパウト挿入シール装置においては、以下の如く動作する。すなわち、給袋仮付け装置１５の第１、第２開閉アーム２６、４１の初期状態は、互いに離れ、下降位置にある。従って袋位置決め装置９１も下がった位置にある。そして袋位置決め装置９１の側部位置決め装置９３の左右のサイド位置決め部材１０５、１０６は後退位置で開いた状態にあり、ボトム位置決め部材１２２は下降した位置にある。
【００５５】
ここで袋引渡し装置１３により袋Ｐが垂直状態に姿勢変換されて引渡し位置へ供給されると、第１、第２開閉アーム２６、４１が閉じ、吸盤３２、４５が互いに閉じた後、袋Ｐに吸着する。開閉アーム２６、４１が閉じる際にサイド位置決め部材１０５、１０６は前進する。吸盤３２、４５が吸着した状態で第１、第２開閉アーム２６、４１が開き、袋口を開く。第１、第２開閉アーム２６、４１が所定の高さまで上昇し、スパウトＳの下部筒部を袋Ｐに挿入する。ここで吸盤３２、４５による吸着が停止されて袋Ｐを解放すると同時に、サイド位置決め部材１０５、１０６が閉じて袋Ｐの両側縁部を位置決めするとともに、ボトム位置決め部材１２２が上昇してそのＶ字型の窪みに袋Ｐの底部を受け入れて位置決めし、保持する。次いで第１、第２開閉アーム２６、４１が閉じて、熱板３５、４７により仮付けが行なわれる。そして給袋仮付け装置１５、袋位置決め装置９１がそれぞれ初期位置に戻り、回転テーブル３が所定角度回転し、仮付けされた袋ＰとスパウトＳとは次の工程へ移動する。
【００５６】
上記実施の形態に係るスパウト挿入シール装置によれば、前述の第１の実施の形態での利点に加え、スウパウトと袋との相対位置関係をより正しく維持した状態で仮付けが行なえ、より適切なシールを行なうことが出来る。なお、袋Ｐの底部がボトム位置決め部材１２２により受けとめられたときに、袋Ｐの上端部はスパウトＳのフランジに当たり、位置決めされる。そして袋Ｐの丈に若干の誤差がある場合には、ボトム位置決め部材１２２が支点軸回りに回動してその誤差を吸収するようになっている。
【００５７】
なお、上記第２の実施の形態では、進退用シリンダ９４によってサイド位置決め部材１０５、１０６を前後進させているが、開閉レバー１０１、１０２の揺動範囲を大きく設定すれば、サイド位置決め部材１０５、１０６の前後進は不要となる。すなわち、左右の取付けプレート１０３、１０４が互いに開いたときに、サイド位置決め部材１０５、１０６が袋Ｐの移動軌跡から退避した位置へ移動しているようにすればよい。これにより袋位置決め装置９１の構造が簡略化でき、処理能力も向上する。
【００５８】
また、保持された袋Ｐが例えば反っているような場合に備え、この袋位置決め装置９１に対応して袋Ｐ内へエアーを吹込むエアー噴出しノズルを設けてもよい（図示せず）。すなわち、先にの述べたように吸盤３２、４５が袋Ｐに吸着して第１、第２開閉アーム２６、４１が開き、アーム２６、４１が上昇してスパウトＳの下部筒部を袋Ｐに挿入したときに、ノズルからエアーを袋Ｐ内へ吹込みこむ。これにより袋Ｐを膨らまし、袋Ｐの反りを解消することができる。従って、袋Ｐの両側縁部及び底部縁部が所定の方向へ真っ直ぐに伸び、サイド位置決め部材１０５、１０６及びボトム位置決め部材１２２が位置決め位置へ移動したときに確実に袋Ｐの両側縁部及び底部を捉えることができ、袋Ｐの両側縁部及び底部が位置決め部材１０５、１０６、１２２から外れてしまうことがない。
【００５９】
次に本発明の第３の実施の形態を図１５及び１６を参照して説明する。この実施の形態に係るスパウト挿入シール装置は、スパウトを袋に挿入する工程と、袋をスパウトに仮付けする工程とを分けた点において前記第１及び第２の実施の形態と異なる。すなわち、図１における第１工程でスパウトが供給され、第２工程では給袋装置１５ａによる給袋のみが行われ、次の第３の工程で仮付け装置１５ｂによる仮付けが行なわれる。そして図１における以後の工程は順次１工程後へずれることとなる。
【００６０】
この実施の形態で使用される給袋装置１５ａは、第１の実施の形態で使用した給袋仮付け装置１５から、左右の仮シール用熱板３５、４７とそれに関連する部材を除いたものであり、他の構成は同じであるので、改めて図示はせず、その詳細な説明も省略する。そして、第３の工程に設けられる仮付け装置１５ｂは、例えば第１の実施の形態での給袋仮付け装置１５から、吸盤３２、４５とそれに関連する部材、及びアーム昇降軸１８とそれに関連する部材とを除いて構成したものを使用することができる。すなわち、この実施の形態での仮付け装置１５ｂでは、第１、第２開閉アーム２６、４１は上下動する必要はなく、所定の高さ位置で開閉運動のみをすればよい。その構成は先の説明から明らかなので、図示及びその説明は省略する。
【００６１】
本実施の形態では、給袋と仮付けとを別工程で行なうこととしたので、スパウトと協働して袋を保持しながら回転テーブル３の回転すなわちスパウトＳの移動に追従して給袋工程から仮付け工程へ移動する袋保持装置を備えている。以下、袋保持装置１３１について説明する。図１５は袋保持装置１３１の全体側面断面図、図１６は全体平面図である。
【００６２】
符合３は図１において説明した回転テーブルであり、下部が図示しない駆動源に連結され、間欠回転するテーブル回転軸３ａに取付けられている。そして符合１３２は、テーブル回転軸３ａにベアリング１３３を介して同軸に配置された中空軸で、その下部は図示しない駆動源に連結され、所定の角度範囲で往復回動するようになっている。この中空軸１３２にテーブル３の径方向に延びる揺動レバーＡ１３４が取付けられ、一体に回動する。揺動レバーＡ１３４の下面側には、回転中心に近い側に後述の摺動軸１３８を摺動自在にガイドする摺動軸支持ブロック１３５が、先端側に後述のスライド部材１３９を摺動自在に支持するスライドレール１３６が取付けられている。
【００６３】
符合１３７は進退プレートであり、その後端側に摺動軸１３８が取付けられ、上面側には前述のスライドレール１３６に嵌ってレール１３６に沿って摺動自在となっているスライド部材１３９が取付けられている。レール１３６とスライド部材１３９とは互いに嵌る溝と突条とを備え、それによりスライド部材１３９は摺動自在であると共にレール１３６により支持されている。従って進退プレート１３７と摺動軸１３８とは一体的にスライドレール１３６に対して摺動可能である。進退プレート１３７と摺動軸支持ブロック１３５との間に圧縮バネ１４０が配設され、進退プレート１３７を回転テーブル３の径方向外方へ向けて付勢している。
【００６４】
進退プレート１３７の先端には、支持ブロック１４１が取付けられ、このブロック１４１には支点ピン１４２を介して袋保持部材１４３が揺動可能に取付けられている。袋保持部材１４３はピン１４２により支承された部分から上に伸びる垂直部１４３ａと、その上端からテーブル３の径方向外方へ延びる水平部１４３ｂとを備え、水平部１４３ｂの先端は二股状になっている。ピン１４２より上の位置で、袋保持部材１４３と支持ブロック１４１との間に圧縮バネ１４４が配設され、袋保持部材１４３に反時計方向の力を与えている。袋保持部材１４３と支持ブロック１４１の互いに向い合う面１４３ｃ１４１ａとの間には僅かながらの隙間が有り、その分だけ袋保持部材１４３は回動できるようになっている。
【００６５】
符合１４５は進退カムであり、その一端側において支点軸１４６により水平面内で揺動自在に支承されている。そして中空のスタンド１４７内を、下端部において図示しない駆動源に連結され所定の角度範囲で往復回動する進退カム駆動軸１４８が延びており、その上端部に軸１４８と一体回動するように揺動レバーＢ１４９が取付けられ、揺動レバーＢ１４９の外端部は連結ロッド１５０を介して進退カム１４５の他端部に連結されている。符合１５１はカム支持プレートであり、進退カム１４５を、その上面に沿って摺動可能に支持している。進退カム１４５は駆動軸１４８の回動により、図１６に実線で示される前進位置と、二点鎖線で示される後退位置とを取り得るが、前進位置にあるときに、カム面となる内周側の形状は、テーブル３の中心を中心とする円弧となるようになっている。符合１５２は進退プレート１３７の下面側に取付けられたカムローラであり、前述のバネ１４０の作用により常時進退カム１４５の内周側に押付けられている。
【００６６】
上記の如く構成された袋保持装置１３１を備えたスパウト挿入シール装置は以下のように作動する。すなわち、第１工程でスパウトＳが供給されてスパウト保持部材４により保持され、第２工程へ移動する。この第２工程に設けられた給袋装置１５ａの初期状態では、その第１、第２開閉アーム２６、４１は互いに離れ、下降位置にあるが（第１の実施の形態参照）、前述と同様に袋引渡し装置１３が袋Ｐの姿勢を垂直に変換して引渡し位置へ移動させると、第１、第２開閉アーム２６、４１が閉じ、そして吸盤３２、４５が袋Ｐの所定の位置に吸着する。吸盤３２、４５が吸着した状態で第１、第２開閉アーム２６、４１が開き、袋口を開く。そして第１、第２開閉アーム２６、４１が所定の高さまで上昇し、第２工程で停止しているスパウトＳの下部筒部を袋Ｐに挿入し、両開閉アーム２６、４１が閉じて袋ＰをスパウトＳに被せる。
【００６７】
この間に、後述するように第２工程へ復帰した袋保持装置１３１の進退プレート１３７は、進退カムが後退位置にあるため、後退した位置にある。そして、スパウトＳへ袋Ｐが被せられると、袋保持装置１３１の進退カム駆動軸１４８が所定の方向に所定角度回転し、進退カム１４５を支点軸１４６回りに回して前進位置に移動させる。これによりバネ１４０により付勢されて進退プレート１３７が前進して、袋保持部材１４３の水平部１４３ｂの二股部先端が袋Ｐを間に挟んだ状態でスパウトＳに当接し、袋ＰをスパウトＳと袋保持部材１４３とで挟持する。挟持する力は、支持ブロック１４１と袋保持部材１４３との間に配設された圧縮バネ１４４により与えられる。この状態で第１、第２開閉アーム２６、４１の吸盤３２、４５の袋Ｐへの吸着が停止され、給袋装置１５ａは初期状態へと復帰する。
【００６８】
この状態で回転テーブル３が１工程分回転し、これに追従して袋保持装置１３１の揺動レバーＡ１３４も同一回転速度で回転し、袋Ｐを次の仮付け工程へ移動させて停止させる。停止すると仮付け工程で互いに離れて待機していた仮付け用熱板左右３５、４７が互いに向かって移動し、スパウトＳと袋Ｐとの仮付けが行なわれる。一方、進退カム駆動軸１４８が先と反対側に回動し、進退カム１４５を後退位置に移動させ、これにより進退プレート１３７が後退し、袋保持部材１４３は袋Ｐから離れる。次いで袋保持装置１３１の揺動レバーＡ１３４は給袋工程へ復帰し、仮付け用の熱板３５、４７が互いに離れ、初期状態に戻る。
【００６９】
上記の実施の形態によれば、給袋工程と仮シールとを別の工程で行なうので、前述の第１、第２の形態の給袋仮付け工程で要する処理時間より短くなり、生産性の向上が図れる。
【００７０】
なお上記第３の実施の形態において、その仮付け工程に第２の実施の形態で使用した袋位置決め装置９１を付加しても良い。この場合、第２の実施の形態の場合においてフレーム９２を給袋仮付け装置１５の昇降プレート１９に取付けて一緒に上下動させたのと異なり、フレーム９２は上下方向で移動させる必要はなく、所定の高さ位置に固定する。この場合の仮付け工程での動作は以下のようになる。
【００７１】
袋ＰがスパウトＳと袋保持部材１４３とに挟持されて仮付け工程に移動し停止すると、先ず袋位置決め装置９１の側部位置決め装置９３のサイド位置決め部材左右１０５、１０６が互いに遠ざかった状態で前進する。次いで進退カム１４５が後退位置へ移動させられ、袋保持部材１４３後退する。それに合わせてサイド位置決め部材左右１０５、１０６が互いに近づいて袋Ｐの側部を保持位置決めし、同時に底部位置決め装置１１５のボトム位置決め部材１２２が上昇して袋Ｐの底部を支持し位置決めする。この状態で仮付け用熱板３５、４７が互いに近づいて仮付けを行なう。その後、袋保持装置１３１、仮付け装置１５ｂ、袋位置決め装置９１が所定の運動をして初期位置へ戻る。
【００７２】
なお、上記第３の実施の形態では、袋保持部材１４３がスパウトＳと協働して袋Ｐを保持するようになっているが、袋保持部材１４３に代えて、２組の開閉チャック（図示せず）をテーブル３の上に配置した揺動レバーＡ１３４の先端部に設け、この開閉チャックにより袋Ｐを、その両側縁部近くの上縁部で上側から把持するようにしてもよい。この場合、チャックが開いて初期位置に戻ったときに、そのチャックが、移動する袋ＰやスパウトＳと干渉しないように配置しておけば、チャックは揺動レバーＡに対して固定して良い。
【００７３】
【発明の効果】
上記説明から明らかなとおり、本発明では構造の簡単なスパウト保持部材を設け、これを無端軌道に沿って順次移送しながら製袋するようになっており、複雑なグリッパ装置を設ける必要がない。また、スパウトを先に供給し、それに対して袋を垂直状態で供給するので、スパウトやスパウト付き袋を何度も姿勢変換する必要がない。また、回転テーブルに複数の挿入装置を設けるのと異なり、一つの給袋仮付け装置を所定の工程に設けるだけなので、構造がきわめて簡単になり、コスト低減が図れ、さらにメンテナンス或いは清掃の際の作業性に優れている。また、袋位置決め装置を設けた場合には、スパウトと袋との相対位置関係をより正しく維持した状態で仮付けが行なえ、より適切なシールを行なうことが出来る。
【００７４】
また、給袋装置と仮付け装置とを無端軌道の異なった別の工程に配置し、スパウトの移動に追従して移動する袋保持装置を設けた場合には、各工程での停止時間を短く出来、生産性を向上することが出来る。
【００７５】
また、本発明による製袋包装機によれば、製袋工程と内容物充填工程とを通して、簡単な構成のスパウト保持部材でスパウトを保持して袋を移動させるだけでよく、袋の側部を保持するグリッパ等が不要で、構成がきわめて簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスパウト挿入シール装置を用いた製袋包装機を示す概略構成図である。
【図２】本発明のスパウト挿入シール装置の第１の実施の形態に係る給袋仮付け装置の全体平面図である。
【図３】全体側面断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線による断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図６】本シールを行なう本シール装置の全体側面断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線での断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線による断面図である。
【図９】図６のＥ−Ｅ線による断面図である。
【図１０】本シール装置の各連結部の詳細を示す平面断面図である。
【図１１】袋位置決め装置の全体正面断面図である。
【図１２】一部断面とした全体側面図である。
【図１３】全体平面図である。
【図１４】ボトム位置決め部材の裏面断面図である。
【図１５】追従式袋保持装置の全体側面断面図である。
【図１６】全体平面図である。
【符号の説明】
Ｓ スパウト
Ｐ 袋
１ 製袋包装機
２ スパウト挿入シール装置
３ 回転テーブル
４ 保持部材
５ スパウト供給装置
８ 袋マガジン装置
１１ 袋取出し装置
１３ 袋引渡し装置
１５ 給袋仮付け装置
１５ａ 給袋装置
１５ｂ 仮付け装置
１８ アーム昇降軸
２６ 第１開閉アーム
４１ 第２開閉アーム
３２、４５ 吸盤
３５、４７ 仮シール用熱板
６１ 本シール装置
９１ 袋位置決め装置
９３ 側部位置決め装置
１０５、１０６ サイド位置決め部材
１１５ 底部位置決め装置
１２２ ボトム位置決め部材
１３１ 袋保持装置
１３４ 揺動アームＡ
１３７ 進退プレート
１４３ 袋保持部材
１４５ 進退カム

Claims (8)

1. 無端軌道に沿って所定の間隔で配置され、供給されるスパウトを垂直状態に保持する複数のスパウト保持部材と、前記複数のスパウト保持部材を前記無端軌道に沿って間欠移動させる間欠移動手段と、前記無端軌道に沿った所定の位置に配置され、前記スパウト保持部材に順次スパウトを供給するスパウト供給手段と、前記無端軌道に沿った所定の位置に配置され、前記スパウト保持部材により保持されたスパウトに対して袋を供給し、前記スパウトの下部所定の部位を袋の開口部に挿入する袋供給手段と、袋マガジンから袋を取出し、前記袋供給手段に前記袋を引渡す袋取出し手段と、前記無端軌道に沿った所定の位置に配置され、前記袋の開口部に挿入されたスパウトに対し前記袋を部分的に仮付けする仮シール手段と、前記無端軌道に沿った所定の位置に設けられ、前記仮付けされたスパウトと袋を本付けする本シール手段とを備え、前記袋取出し手段は、前記袋マガジンから水平状態で取出した袋を垂直状態に姿勢変換した後前記袋供給手段に引渡し、前記袋供給手段は、互いに対向して配置され、前記袋の両側に吸着可能な一対の吸着部材と、該吸着部材を互いに対して接離させる接離手段と、前記吸着部材を昇降させる昇降手段とを備えていることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
2. 請求項１記載のスパウト挿入シール装置において、前記仮シール手段は互いに対向配置された一対の仮シール用熱板を備え、前記仮シール用熱板の各々は、それぞれ前記一対の吸着部材の一方及び他方と一体的に構成され、前記吸着部材と一体的に接離移動及び昇降移動をすることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
3. 請求項２記載のスパウト挿入シール装置において、前記スパウト挿入シール装置はさらに、前記袋供給手段により前記スパウトが挿入された袋を保持し、前記スパウトに対して位置決めする袋位置決め手段を備え、前記仮付けは、前記袋が前記袋供給手段から解放され、前記袋位置決め手段により保持位置決めされた状態で行われることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
4. 請求項１記載のスパウト挿入シール装置において、前記袋供給手段と前記仮シール手段とは前記無端軌道に沿った異なる位置に配置され、前記スパウト挿入シール装置はさらに、前記袋が供給される袋供給位置から前記袋が仮付けされる仮付け位置との間を往復動し、前記袋供給位置から前記仮付け位置へ移動する際に、前記袋を保持しながら前記スパウトの移動に追従して移動する、袋保持手段を備えていることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
5. 請求項４記載のスパウト挿入シール装置において、前記袋保持手段は前記スパウトと協働して前記袋を保持し、前記袋供給位置から前記仮付け位置へ移送することを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
6. 請求項５記載のスパウト挿入シール装置において、前記スパウト挿入シール装置はさらに、前記仮付け位置へ移送された、前記スパウトが挿入された袋を保持し、前記スパウトに対して位置決めする袋位置決め手段を備え、前記仮付けは、前記袋が前記袋保持手段から解放され、前記袋位置決め手段により保持位置決めされた状態で行われることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１に記載のスパウト挿入シール装置において、前記スパウトと前記袋との間の仮付けは、前記スパウトの径方向で反対側となる２箇所において行なわれることを特徴とする、スパウト挿入シール装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１に記載のスパウト挿入シール装置を備え、前記スパウトと袋とをシール後、該スパウト付き袋を前記スパウト保持部材で保持し、前記間欠移動手段で後工程へ移送し、該後工程において内容物の充填を行なう、製袋包装機。

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