JP2005212850A - 扁平な物品の二つ折り加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 二室型輸液バッグ等の扁平な物品を二つに折り重ねる作業を自動的に行う二つ折り加工装置を提供すること。
【解決手段】 回転体２０を複数の工程毎に間欠停止移動させ、その回転体に上下方向に移動自在とされた複数のスライド部材２５を等角度間隔に配置し、各スライド部材に旋回自在に設けたブラケット６４に、その旋回中心に中心を合致させた水平方向の吊り下げ杆６７と、その吊り下げ杆に接離する押さえ部材７３と、その吊り下げ杆の周囲を旋回自在とした掬い上げ部材７５を設け、受け入れ工程（イ）にて、ほぼ水平状態の二つに折り重ね可能な扁平な物品を、スライド部材の上昇移動により逆Ｕ字状に吊り下げ、その物品の折り曲げ部分を押圧した状態にて掬い上げ部材の旋回動作によって当該物品を二つに折り重ねて水平状態に保持させ、搬出工程（ハ）にて、その物品を送り込み手段８０により後工程の所定位置まで移送させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、二つに折り重ねることができる扁平な物品、例えば、被包装物たる二室型輸液バッグをほぼ中央から二つに折り重ねてから包装袋に充填する包装ライン等に適用される二つ折り加工装置に関するものである。

コンベヤシステムを利用する自動包装ライン、部品加工ラインや各種製品の組み付けライン等においては、各種材料や半加工品たる物品をコンベヤにより搬送しつつ、自動機械装置やロボットにより各種加工や作業を施すことが行なわれている。例えば、医療用の合成樹脂製二室型輸液バッグは、平面から見てほぼ矩形状で扁平な形態とされており、そのまま袋詰めをすると嵩張るために、幅方向に形成された隔壁部分で二つに折り重ねてから包装袋に充填包装することが行なわれている。

しかし、その輸液バッグを二つに折り重ねる作業は、人手により行われていることから、包装効率の向上が難しく、完全な自動包装化を阻む要因となっている。

箱形状の折り畳み容器の折り畳み方法については、特開平１０−１４７３３８号公報に開示されているが、二室型輸液バッグ等の扁平な物品を二つに折り重ねる作業を自動的に行う方法若しくは加工装置については見当たらない。
特開平１０−１４７３３８号公報

本発明の目的は、二室型輸液バッグ等の扁平な物品を二つに折り重ねる作業を自動的に行う二つ折り加工装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、機台に立設された支柱に回転自由に支持された回転体を間欠駆動手段により複数の工程毎に間欠停止して移動させ、その回転体の外側部には上下方向に移動自在とされた複数のスライド部材を等角度間隔に配置し、各スライド部材の垂直な前面部にブラケットを所定角度だけ旋回自在に設け、そのブラケットには、その旋回中心に回転中心が合致するように配置された水平方向に延びる吊り下げ杆と、その吊り下げ杆に押さえ部材を接離自在とした押さえ手段と、その吊り下げ杆の周囲を旋回自在とされた掬い上げ部材とを設け、受け入れ工程において、ほぼ水平状態で載置される二つに折り重ね可能な扁平な物品を、前記スライド部材の上昇移動により前記吊り下げ杆で押し上げてほぼ逆Ｕ字状に吊り下げ、その吊り下げられた物品の折り曲げ部分を前記押さえ部材にて押圧した状態にて前記掬い上げ部材の旋回動作によって当該物品を二つに折り重ねてほぼ水平状態に保持するように設け、搬出工程において、前記押さえ部材による押圧動作を解除された前記掬い上げ部材上の物品を送り込み手段により後工程の所定位置まで移送させるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の扁平な物品の二つ折り加工装置において、前記スライド部材は、カムとレバー機構により昇降杆が上下方向に移動自在とされた昇降手段により上昇及び下降動作を適時に制御され、上昇位置において前記支柱の上端部に設けられた転動面上を当該スライド部材に取り付けたカムフォロアが転動することにより、一定の高さを保持しつつ前記回転体と伴に回転し、そのカムフォロアが転動面から外れることにより下降動作が行なわれるように構成されていることを特徴とするものである。

同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の扁平な物品の二つ折り加工装置において、各スライド部材の垂直な前面部には、前記ブラケットの旋回中心に中心が合致するように大径ギアを固定し、前記ブラケットには、前記掬い上げ部材が自由端側に設けられた横軸を回転自由に支持し、その横軸の基端部に設けられた小径ギアを前記大径ギアに噛合させるように設け、アクチュエータの作動により前記ブラケットを旋回させると同時に該横軸を回転作動させることにより、前記掬い上げ部材が前記吊り下げ杆の周囲を旋回するように構成したことを特徴とするものである。

同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１から３の何れかに記載の扁平な物品の二つ折り加工装置において、前記物品が、平面から見てほぼ矩形状であって、前記折り曲げ部分が少なくとも２室を区画する隔壁部分に相当するように構成された被包装物たる輸液バッグであることを特徴とするものである。

（請求項１の発明）
この扁平な物品の二つ折り加工装置は、物品を二つに折り重ねて後工程の所定位置まで移送する作業を自動的に能率よく行うことができる。これにより、この種の物品の全自動包装化の実現に大いに寄与することができる。

（請求項２の発明）
この扁平な物品の二つ折り加工装置によれば、スライド部材の昇降動作と回転動作が円滑に行なわれるので、物品を二つに折り重ねる作業を安定的に行うことができる。

（請求項３の発明）
この扁平な物品の二つ折り加工装置によれば、二つに吊り下げられる物品をほぼ水平状態に保持する掬い上げ部材の動作が円滑に行なわれるので、物品を二つに折り重ねる作業を安定的に行うことができる。

（請求項４の発明）
この扁平な物品の二つ折り加工装置によれば、少なくとも２室を区画する隔壁部分を有する物品たる輸液バッグを人手によることなく、当該隔壁部分で二つに折り重ねる作業を自動的に行うことができる。これにより、この種の輸液バッグの全自動包装化の実現に大いに寄与することができる。

以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は扁平な物品の二つ折り加工装置の正面図、図２は同、概要平面図、図３は二室型輸液バッグの説明図、図４は回転体とスライド部材周辺を説明する正面図、図５は昇降手段の正面図、図６は昇降手段及び間欠駆動手段の平面図、図７は図１の矢視図Ａ、図８は二室型輸液バッグを二つに折り重ねて掬い上げ部材により水平に保持した状態を示す説明図、図９は送り込み手段の正面図、図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図である。

図１に示す本実施形態例の扁平な物品の二つ折り加工装置Ｋは、扁平な物品を包装袋に充填包装する自動包装ラインにおいて、充填工程の前工程でほぼ水平姿勢状態にある物品を二つに折り重ねて充填装置の所定位置まで移送する役割を果たすものである。この実施形態における「扁平な物品」は、医療用の二室型輸液バッグ（以下、単に「輸液バッグ」と称する）を対象としている。

図３に示すように、その輸液バッグ１は、厚手の合成樹脂フィルムを重ね合わせた状態で四方をヒートシール処理されて扁平な長方形形状に形成されており、二つの室１ａ，１ｂの容量が異なるように短手（幅）方向に延びる隔壁部分４により区画されている。この輸液バッグ１には、短手方向の一端部２に栓部７を、他端部３に栓部８を夫々設けており、本二つ折り加工装置Ｋによる二つ折り工程の前工程にて自動注入装置より所定量の薬液を充填される。

この二つ折り加工装置Ｋにおいては、機台１１の上面に立設した支柱１２に軸受け１３，１４を介して四角い筒状の回転体２０を回転自由に支持している。１５は支柱１２の上端部１２ａに固定された支承板であり、この支承板１５の上面は後記カムフォロア２７の転動面１５ａとされている。

上記回転体２０の下部のフランジ２１には、円盤状ギア２２が前記支柱１２の軸心に中心を合致させて固定されている。また、その回転体２０の外側面２０ａには、平面から見て９０°の等角度間隔に縦長形のスライド部材２５を配設している。各スライド部材２５は、外側面２０ａに縦方向に固定したレール２３に摺動可能に設けられたスライダー２５ａに取り付けられて上下方向に移動可能に設けられている。２６はスライド部材２５の前面部下端に取り付けられた下部カムフォロア、２７はスライド部材２５の背面部の上端に取り付けられた上部カムフォロアである。

図５、図６に示すように、機台１１の下部には、上記回転体２０を複数の工程、ここでは、受け入れ工程（イ）、アイドル工程（ロ）、搬出工程（ハ）、待機工程（ニ）の４つの工程毎に間欠停止して移動させるための間欠駆動手段３０と、上記スライド部材２５の上昇及び下降動作を適時に制御するための昇降手段４５が設けられている。

間欠駆動手段３０については、図６に示すように、モータ装置３２と、伝動軸３５を回転自由に支持する軸受け部材３４ａ〜３４ｃとをベース３１に取り付け、そのモータ装置３２によって伝動軸３５に取り付けたスプロケット３６を駆動回転させるように設けている。また、伝動軸３５に取り付けた他のスプロケット３７と、機台１１の下面に設けたインデックス装置３８の入力側のスプロケット３９とはチェン４０により連結されている。そのインデックス装置３８の出力軸３８ａにはギア４１を固定し、このギア４１は中間ギア４２を介して前記ギア２２を回転させるように設けられている。

しかして、モータ装置３２によりインデックス装置３８を作動させてギア２２を回転させることにより、回転体２０を間欠回転させる間欠駆動手段３０が構成される。

機台１１の下面には、横軸４６を回転自由に支持する軸受け部材４７，４８を設け、その横軸４６に「へ」字形のレバー４９，５０が所定間隔を置いて取り付けられている。それらのレバー４９，５０の短い腕部４９ａ，５０ａの先端は、前記伝動軸３５に取り付けられた円板カム５１，５２の外周面に夫々接触するように設けられている。一方のレバー４９の長い腕部４９ｂの先端は、受け入れ工程（イ）の位置に配設された一対の第１昇降杆５４に連結部材５５を介して連結されている。５６は第１昇降杆５４の上端に固定された受け片である。同様に、他方のレバー５０の長い腕部５０ｂの先端は、待機工程（ニ）の位置に配設された一対の第２昇降杆５７に連結部材５８を介して連結されている。５９は第２昇降杆５７の上端に固定された受け片である。

しかして、モータ装置３２により回転作動する円板カム５１，５２とレバー４９，５０の揺動運動により第１昇降杆５４と第２昇降杆５７とが適時に上下方向に移動自在とされる昇降手段４５が構成される。

スライド部材２５は、第１昇降杆５４の受け片５６に下部カムフォロア２６を載置して下降端に保持され、上昇端において回転体２０の回転に伴って前記支承板１５の転動面１５ａ上に上部カムフォロア２７が載ることにより、一定の高さを保持しつつ回転体２０と一体的に間欠回転するように設けられている。そして、このスライド部材２５は、待機工程（ニ）において、上部カムフォロア２７が支承板１５の転動面１５ａから外れると共に、下部カムフォロア２６が第２昇降杆５７の受け片５９に載ってから当該昇降杆５７の下降動作により下降端まで移動するように設けられている。

なお、支承板１５については、受け入れ工程（イ）にて上部カムフォロア２７を進出させ、待機工程（ニ）にて上部カムフォロア２７を脱出させるために、図示しない切欠部が設けられている。

図４に示すように、各スライド部材２５の前面部には中心方向を水平とした大径ギア６１を固定し、そのギア６１の中心に突設された短軸６２に軸受け６３を介してブラケット６４を回転可能に設ける。図７に示すように、空圧シリンダ６５のロッド側６５ａをブラケット６４の突部６４ａに連結し、シリンダ本体側６５ｂをスライド部材２５に取り付け、空圧シリンダ６５の作動によってブラケット６４を所定角度、ここでは７０°だけ往復旋回自在に設ける。

そのブラケット６４には、その旋回中心に回転中心が合致するように配置された水平方向に延びる吊り下げ杆６７と、その吊り下げ杆６７の周面に押さえ部材７３が接離自在とされた押さえ手段７０と、その吊り下げ杆６７の周囲を旋回自在とされた掬い上げ部材７５とを設ける。この吊り下げ杆６７については、前記輸液バッグ１を隔壁部分４で支持してほぼ逆Ｕ字状に吊り下げるために設けられている。

その押さえ手段７０については、ブラケット６４の横行部６４ｂにロッド７１ａを下方にした空圧シリンダ７１を取り付けると共に当該空圧シリンダ７１の両側に一対のガイドバー７２，７２を前後方向に摺動自由に設け、それらのロッド７１ａ及びガイドバー７２，７２の先端に平板状の押さえ部材７３を取り付けた構成とされている。

また、掬い上げ部材７５については、ブラケット６４に横軸７６を回転自由に支持させ、その横軸７６の基端部７６ａに設けられた小径ギア７７を前記大径ギア６１に噛合させるように設ける。その横軸７６の自由端側には、一定幅に形成した掬い上げ部７８ａ，７８ａを小間隔をおいて平行に配置している。

しかして、前記空圧シリンダ６５の作動によってブラケット６４を旋回させると同時に、小径ギア７７が大径ギア６１の周りを公転して横軸７６を回転作動させることにより、掬い上げ部材７５が吊り下げ杆６７の周囲を旋回可能に設ける。図８に示すように、その掬い上げ部材７５は、時計方向へ回転したときに平坦部７８ａ，７８ａを上面にして水平状態が保持されるように設けられている。

搬出工程（ハ）には、前記押さえ部材７３による押圧動作を解除された掬い上げ部材７５の平坦部７８ａ上の輸液バッグ１を後工程の所定位置まで移送させる送り込み手段８０が設けられている。この送り込み手段８０においては、図９に示すように、機台１１の上面に立設した複数の支柱８１にベース８２を水平に取り付け、そのベース８２に立設されたスタンド８３，８４に２本のガイドバー８５を平行に設けている。８６はガイドバー８５に遊嵌されて摺動自由に設けられた取付板である。図１０に示すように、この取付板８６の前面８６ａには、２本の押し棒８７を所定間隔で縦向きに平行に配置すると共に、各押し棒８７の先端を連結片８８によって固定している。その取付板８６の後面８６ｂに取り付けた空圧シリンダ８９のロッド側８９ａが連結片８８に連結されている。９０はベース８２に取り付けられた電動式アクチュエータである。この電動式アクチュエータ９０の所定ストローク移動自在な可動部９０ａには、取付板８６の下端部が連結されている。

しかして、取付板８６が前記支柱１２に最も接近した待機位置にて、輸液バッグ１の送り込み指令に基づき押し棒８７が空圧シリンダ８９の作動により下降端位置から上昇移動し、上昇端位置にある押し棒８７が電動式アクチュエータ９０の作動により移送位置まで所定ストロークだけ移動した後、空圧シリンダ８９の作動により下降移動して下降端位置にある押し棒８７がアクチュエータ９０の作動により元の待機位置に戻るという一連の四辺形運動を行なわせる送り込み手段８０が構成される。

以上により、本実施の形態例の扁平な物品の二つ折り加工装置Ｋが構成される。

なお、この扁平な物品の二つ折り加工装置Ｋの受け入れ工程（イ）の箇所には、輸液バッグ１をほぼ水平状態で送り込むためのコンベア１００が付設される。このコンベア１００は、コンベアベルト１０１，１０１を左右に分割して設け、本装置Ｋの吊り下げ杆６７の出没動作を可能とするための空間部１０２を両コンベアベルト１０１の間に設けている。輸液バッグ１については、前記隔壁部分４を吊り下げ杆６７の出没位置に合致するように受け入れ工程（イ）に供給される。

また、搬出工程（ハ）の箇所には、輸液バッグ１を包装袋に充填する自動包装ラインの充填装置（図示せず）が付設される。１０５は前記送り込み手段８０による輸液バッグ１の移送方向と直交方向に設置される該充填装置の搬送コンベアである。

次に、かかる構成になる扁平な物品の二つ折り加工装置Ｋの作動について説明する。
（１）受け入れ工程（イ）において、昇降手段４５の第１昇降杆５４の上昇により当該工程に間欠停止したスライド部材２５が上昇移動し、その移動中に吊り下げ杆６７により回転作動が停止されたコンベアベルト１０１，１０１にほぼ水平状態で載置された輸液バッグ１が隔壁部分４で支持されてほぼ逆Ｕ字状に吊り下げられる。
（２）ついで、その吊り下げられた輸液バッグ１の折り曲げ部分が、押さえ手段７０の空圧シリンダ７１の作動により前進移動した押さえ部材７３によって押圧される。
（３）そのスライド部材２５は、上昇端において回転体２０の回転に伴って上部カムフォロア２７が支承板１５の転動面１５ａ上に載ることにより一定の高さを保持しつつ、アイドル工程（ロ）に向けて回転体２０と一体的に間欠回転移動する。
（４）これとほぼ同時に、空圧シリンダ６５の作動によってブラケット６４が時計方向に旋回すると同時に、小径ギア７７が大径ギア６１の周りを公転して横軸７６を回転作動させる。これにより、掬い上げ部材７５が吊り下げ杆６７の周囲を時計方向に回転し、平坦部７８ａ，７８ａにて輸液バッグ１を二つに折り重ねつつほぼ水平状態にて保持する（図８）。
（５）搬出工程（ハ）において、掬い上げ部材７５の平坦部７８ａ上の輸液バッグ１は、空圧シリンダ７１の作動により押さえ部材７３が後退移動するので押圧動作を解除され、送り込み手段８０の上昇移動した押し棒８７により平坦部７８ａ上を滑りつつ搬送コンベア１０５の所定位置まで移送される。
（６）ついで、送り込み手段８０の押し棒８７は空圧シリンダ８９の作動により下降移動し、アクチュエータ９０の作動により元の待機位置に戻る。
（７）回転体２０が搬出工程（ハ）から待機工程（ニ）に回転移動する間に、ブラケット６４は、空圧シリンダ６５の作動によって反時計方向に旋回して元の縦姿勢状態に復帰する。これと同時に、小径ギア７７が大径ギア６１の周りを公転して横軸７６を回転作動させるので、掬い上げ部材７５が吊り下げ杆６７の周囲を反時計方向に回転して元の待機位置に復帰する。
（８）待機工程（ニ）において、スライド部材２５は、上部カムフォロア２７が支承板１５の転動面１５ａから外れると共に下部カムフォロア２６が第２昇降杆５７の受け片５９に載り、当該昇降杆５７の下降動作により下降端まで移動する。

かかる一連の動作が受け入れ工程（イ）、アイドル工程（ロ）、搬出工程（ハ）、待機工程（ニ）の４つの工程にて行なわれることにより、コンベア１００により供給される１は、二つに折り重ねられた水平姿勢にて搬送コンベア１０５の所定位置まで順次移送される。

以上に述べた通り、この扁平な物品の二つ折り加工装置は、輸液バッグ等の扁平な物品を二つに折り重ねられた水平姿勢にて後工程の所定位置まで移送する作業を自動的に能率よく行うことができる利点がある。

扁平な物品の二つ折り加工装置の正面図 同、概要平面図 二室型輸液バッグの説明図 回転体とスライド部材周辺を説明する正面図 昇降手段の正面図 昇降手段及び間欠駆動手段の平面図 図１の矢視図Ａ 二室型輸液バッグを二つに折り重ねて掬い上げ部材により水平に保持した状態を示す説明図 送り込み手段の正面図 図９のＢ−Ｂ線断面図

符号の説明

Ｋ・・・扁平な物品の二つ折り加工装置
（イ）・・・受け入れ工程 （ロ）・・・アイドル工程
（ハ）・・・搬出工程 （ニ）・・・待機工程
１・・・輸液バッグ（物品） ４・・・隔壁部分
１１・・・機台 １２・・・支柱
１５・・・支承板 １５ａ・・・転動面
２０・・・回転体
２５・・・スライド部材
２６・・・下部カムフォロア（カムフォロア）
２７・・・上部カムフォロア（カムフォロア）
３０・・・間欠駆動手段
４５・・・昇降手段
４９，５０・・・レバー
５１，５２・・・円板カム
５４・・・第１昇降杆 ５７・・・第２昇降杆
６１・・・大径ギア
６４・・・ブラケット
６５・・・空圧シリンダ（アクチュエータ）
６７・・・吊り下げ杆
７０・・・押さえ手段
７３・・・押さえ部材
７５・・・掬い上げ部材
７８ａ・・・平坦部
７６・・・横軸 ７７・・・小径ギア
８０・・・送り込み手段
８７・・・押し棒

Claims (4)

1. 機台に立設された支柱に回転自由に支持された回転体を間欠駆動手段により複数の工程毎に間欠停止して移動させ、その回転体の外側部には上下方向に移動自在とされた複数のスライド部材を等角度間隔に配置し、各スライド部材の垂直な前面部にブラケットを所定角度だけ旋回自在に設け、そのブラケットには、その旋回中心に回転中心が合致するように配置された水平方向に延びる吊り下げ杆と、その吊り下げ杆に押さえ部材を接離自在とした押さえ手段と、その吊り下げ杆の周囲を旋回自在とされた掬い上げ部材とを設け、受け入れ工程において、ほぼ水平状態で載置される二つに折り重ね可能な扁平な物品を、前記スライド部材の上昇移動により前記吊り下げ杆で押し上げてほぼ逆Ｕ字状に吊り下げ、その吊り下げられた物品の折り曲げ部分を前記押さえ部材にて押圧した状態にて前記掬い上げ部材の旋回動作によって当該物品を二つに折り重ねてほぼ水平状態に保持するように設け、搬出工程において、前記押さえ部材による押圧動作を解除された前記掬い上げ部材上の物品を送り込み手段により後工程の所定位置まで移送させるように構成したことを特徴とする扁平な物品の二つ折り加工装置。
2. 前記スライド部材は、カムとレバー機構により昇降杆が上下方向に移動自在とされた昇降手段により上昇及び下降動作を適時に制御され、上昇位置において前記支柱の上端部に設けられた転動面上を当該スライド部材に取り付けたカムフォロアが転動することにより、一定の高さを保持しつつ前記回転体と伴に回転し、そのカムフォロアが転動面から外れることにより下降動作が行なわれるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の扁平な物品の二つ折り加工装置。
3. 各スライド部材の垂直な前面部には、前記ブラケットの旋回中心に中心が合致するように大径ギアを固定し、前記ブラケットには、前記掬い上げ部材が自由端側に設けられた横軸を回転自由に支持し、その横軸の基端部に設けられた小径ギアを前記大径ギアに噛合させるように設け、アクチュエータの作動により前記ブラケットを旋回させると同時に該横軸を回転作動させることにより、前記掬い上げ部材が前記吊り下げ杆の周囲を旋回するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平な物品の二つ折り加工装置。
4. 前記物品が、平面から見てほぼ矩形状であって、前記折り曲げ部分が少なくとも２室を区画する隔壁部分に相当するように構成された被包装物たる輸液バッグであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の扁平な物品の二つ折り加工装置。
   

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