JP2006240649A - 袋詰め包装機における包袋の傾き修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガゼット袋の４隅を４個のクランプで挟持して開口する包装機において、前記ガゼット袋が、前記各クランプによって傾いて支持されるのを防止する。
【解決手段】 ロータ１０の周縁に設けた上下４個のクランプ１２、１４により、機外から供給される包袋（ガゼット袋１６）を挟持し、同包袋１６を後位のセクション２に運搬する際、イメージセンサー７４により前記各クランプに支持する包袋１６の傾き度を検出し、前記２のセクションで前記４個のクランプ１２、１４を一斉開放すると同時に、４個の真空吸盤７１、７２で前記カゼット袋を僅かに開口するとき、これら吸盤７１、７２の回転によって前記包袋１６の傾きを修正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロータリ式袋詰め包装機において、被包装物を充填するために、クランプにより懸垂して運搬中の包袋の傾きを、その運搬軌道中において修正する装置に関する。

図２に示すように、両側面にそれぞれ縦方向の折込ひだ１１を持つガゼット袋（以下包袋１６という。）は、平袋に比べて大きな収納容積を備え、４隅に４個の側縁１２を備えるので、包装機に対してこの種包袋を供給しかつ前記４個の側縁１２をそれぞれクランプで挟持して開口させるには、これまで下記文献１に示すように、両側２個づつ総計４個のクランプをそれぞれ開放して待機させ、その下域から前記４隅の側縁を差し入れて挟持していた。しかし前記４個のクランプへのガゼット袋の差し入れの際、この種の開口面積の大きい包袋はそれ相当の空気抵抗を受けてトラブルを発生する必然性及び各クランプに前記包袋の口縁が接触する可能性が高く、包袋の供給速度を落として前記問題を解決しようとするとロータリ包装機の本来の能率機能が低下するという問題が生じていた。

前記の問題を解決する装置として本件出願人は、特願２００４−１３６９７１を出願しているが、前記包袋を袋詰め包装機のクランプに供給する際、同包袋がわずかに傾いてクランプで挟持される可能性があり、このような傾いた袋口をそのまま溶着シールすると、同シールが前記袋口に対して平行に施されないというトラブルが発生するので、これを避ける装置を本願は、前記特許出願が備える機構を利用して行うものである。

実開昭５５−９０５０６号公報 実用新案登録 第２５６６７０５号

そこで本発明は、ガゼット式の包袋を下方から供給するのを避け、同袋を前方から水平に供給可能にした構成により、シールずれを防止すると同時に、ロータリ包装機としての能率アップを図るものであって、両側２個の上部クランプと、前記両上部クランプそれぞれの下域に並列配置した２個の下部クランプとが一体に袋給セクションに到達するタイミング合わせ、前記クランプに対して前方から包袋を供給する作用に先立ち、稼動爪を前記包袋方向に開放する側のクランプを固定状態で維持するのに対して、稼動爪を反包袋方向に開放する側のクランプ間の間隔を、前記包袋の通過を許容する状態まで広げ、供給される前記包袋の両側を少なくとも固定型構造の２個のクランプにより一括挟持して後域の持ち替えセクションに搬送し、前記持ち替えセクションにおいて、前記包袋両側縁のクランプによる一括挟持を一旦解放する一方、包袋の前後面に吸着する真空吸盤で前記包袋を開口し、前後に相対移動する前記４個のクランプにより開口した前記包袋の４隅を持ち替え挟持するごとく構成する。

４個のクランプ配列では、その前方から包袋を供給しようとすると少なくとも前側２個のクランプは前記包袋供給の障害となるので、包袋供給時、この２個のクランプの間を前記包袋の通過を許容する間隔に広げる。しかも前記クランプは、ロータの中心点を過ぎる案内軌道上に配置した両側２個の上部クランプと、前記両上部クランプそれぞれの下域に並列配置した２個の下部クランプとにより構成すると共に、前記案内軌道に沿って変位可能な２個の可動型クランプそれぞれの稼動爪を、前記ロータ中心側からみて手前方向への開放構造に構成する一方、他方の固定型の、２個のクランプそれぞれの稼動爪を前記ロータ中心側からみて前方方向へ開放する構造に構成する。 以上のような、クランプの上下差及び、稼動爪の開放方向の条件構成により、前記４個のクランプは、前記包袋の両側ガゼット部を一括挟持が可能になり、袋給セクションから前記包袋を速やかに移動できる。

そして持ち替えセクションにおいて、前記包袋両側縁のクランプによる一括挟持を一旦解放し、同時に同包袋の前後面に真空吸盤を吸着させるが、予めイメージセンサーが不正常な傾きを検出しているものは、前記吸盤の回転で前記傾きを修正したあと、同各吸盤により前記ガゼット袋を開口し、前後に相対移動する前記４個のクランプにより同ガゼット袋の４隅を持ち替えて後域での被包装物充填に備えるのである。

ロータリ袋詰め包装機の簡略的平面を示す図１に示すように、円盤により形成したロータ１０は、その周縁に上下２組４個のクランプ１２、１４を備え、これらクランプは前記ロータ１０と一体に、符号１から８に示す８箇所のセクションで一次停止しながら間歇移動を行う。この場合、前記１のセクションにおいて外部から供給される包袋１６を挟持する前記クランプ１２、１４は、前記の包袋１６を２のセクションに向けて運搬するが、その途中に設置した例えばカメラなどにより構成するイメージセンサー７４は、クランプ１２、１４によって懸垂される包袋１６が通過するたびに、その包袋１６の傾き度を検出するのである。

図３において前記各クランプについて述べると、前記ロータ１０の下面に固定したガイドフレーム１１に、上部の固定型クランプ１２を固定し、前記ガイドフレームにスライド自在に支持したスライダー１３に、下部の可動型クランプ１４を支持する。一方袋給機構１５は包袋１６の上縁を挟持して、前記上下両クランプ１２、１４に対して同包袋１６を矢印１７方向から供給する。

前記図３の裏側を部分的に拡大して示す図４には、前記鞘型のガイドフレーム１１に、既に説明した細長きプレート状のスライダー１３がスライド自在に配置され、前記ロータ１０の下面に固定した弓形ブラケット１８に、図５にも示すごとくピン１９を介してベルクランク２０を支持すると共に、前記ベルクランク一端が支える棒材２１を、前記スライダー１３の縦長スリット２２に係合する。また前記ブラケット１８の上部に軸受けしたL型リンク２９の一端と、前記ベルクランク２０の他端とを連設棒２３を介して連結する一方、前記リンク２９の支持軸２４の端に設けたレバー２５が備える滑車２６を、前記リンク２９他端を引き寄せる方向に働くバネ２７の力により、前記ロ―タ１０と同心の環状カム２８に圧接する。

図４における右手の縦方向の軸によりロータ１０を水平面上で回転すると、前記滑車２６は、前記ロータ１０と同芯の環状カム２８の上面を転がって移動するが、前記カム２８の上面の勾配が前記滑車２６に作用してレバー２５が揺動することにより、前記スライダー１３は矢印３０の方向に往復動し、図３における可動型クランプ１４を前方に押し出し、また逆方向に後退させるのである。

図４及び図５において、前記の環状カム２８の内側に配置した補助カム３１は単独で上下に変位し、ロータ１０が停止している状況下でも、スライダー１３を単独でスライドさせることができ、かかる作用はつまり図３における可動型クランプ１４を、ロータ１０の停止時に単独で前方に押し出し、また逆方向に後退させることになるのである。

図６に示すようにロータ１０の下には、すでに説明した２個一対のガイドフレーム１１が所定間隔で設置され、これら各フレームそれぞれに、既に説明したスライダー１３が設けられ、また両ガイドフレームの側面にはビス３３でもって、後に詳しく説明するクラプアーム３４を固定している。

すなわち、図７のごとく前記固定型のクランプアーム３４は先端に、稼動爪３５をピン３６でもつて枢支し、前記クランプアーム３４の上面にピン３７で支持したレバー３８の一端と、前記稼動爪３５とをリンク３９を介して連結し、前記レバー３８の他端を引き寄せるスプリング４０の引きつけ力により前記稼動爪３５を、前記クランプアーム先端の挟持面４１に圧接する。この押し付け力に抗して前記レバー３８一端のピンロールに作用する操作力４２によって、前記稼動爪３５は挟持面４１から離反する構成である。

また図８及び図９に示すごく、既に説明したスライダー１３の先端の棚型ヘッド４４に、縦型ピン４５を介してクランプアーム４６を支持し、前記ピン４５に巻きつて配置した捻りコイルスプリング４７の引付力により前記アーム４６を、前記スライダーに設置したストッパー４８に押し付けて位置保持し、この位置保持は、ピン４５の下端に固定したメインレバー５９の端に作用する操作力６０でもって、前記捻りコイルスプリング４７の引付け力に、反力を加えることで解除できる。

また図８における前記クランプアーム４６の先端には、稼動爪４９をピン５０でもつて枢支すると共に、前記クランプアーム４６の中間にピン５１で支持したレバー５２の端と、前記稼動爪４９とをリンク５３を介して連結し、前記レバー５２の端を引き寄せるスプリング５４の引きつけ力により前記稼動爪４９を、前記クランプアーム内面の挟持面５５に圧接する。この押し付け力に抗してレバー５２一端のピンロール５６に作用する操作パワー５７により、前記稼動爪４９は挟持面５５から離反する。

図７で説明した固定型クランプ１２は、図１０に示すように左右一対のクランプアーム３４を対称な状態で配置し、この両クランプアームそれぞれの下に、仮想線で示す可動型のクランプアーム４６を対称な状態で配置する。該図において左側の可動型クランプアーム４６を矢印６２方向に引き出して図示したのは、重複図示によりクランプ構造が不明になるの避けるためで、通常は図１１のごとく上部クランプ１２の挟持面４１と，下部クランプ１４の挟持面５５とが、X−Y線上での面一配置である。

図７において稼動爪３５を開放する押圧力４２は、図３の無端軌道に配置した機構６５が司る。また図８における稼動爪４９の開放圧力５７及び、クランプアーム４６の間隔調整用の回転圧力６０は、同じく図３における機構６６，６７が司る。

図１２に示す上下のクランプ１２，１４それぞれの挟持面が面一に一致していることは、既に図１１で説明した。そこで図２において上下のクランプ１２，１４は、包装体の機外への搬出セクション８から、袋給セクション１に移動する過程で、図１３のように稼動型クランプ１４は両側に間隔を広げ、さらに図１４のように両クランプ１２，１４の稼動爪３５、４９は一斉に開放する。

かかる状態の詳細は図１５のごとく、可動型のクランプアーム４６が間隔を広げるために、固定型クランプアーム３４との間でZに相当する横方向への後退が図られる。かかる後退は、固定型クランプアームの挟持面４１に向けて前方から供給される包袋の通過を許容する目的であり、同時にロータ側からみて前方に開放する固定型クランプの稼動爪３５の動きは、同じように前記挟持面４１への包袋の受け入れを容易にする目的である。なお同時に可動型クランプの稼動爪４９は手前側に開放する。

図２における袋給セクション１においてクランプに包袋１６の供給が行われると、図１５における稼動型クランプアーム４６はZ相当分だけ元に戻り、図１６のように各クランプ１２，１４の各挟持面は面一で一致して包袋１６のガゼットを外から一括挟持し、該包袋１６を図１における後域の持ち替えセクション２に向けて運搬するする。なお請求項１に記載する「包袋両側のガゼット部分を、少なくとも固定型構造の２個のクランプにより一括挟持して」なる意味は、可動型クランプアーム４６の両側への開放状態を維持したまま、少なくとも固定型クランプの稼動爪３５のみで包袋１６のガゼットを一括挟持しても、包袋の運搬は可能ということを示唆したものである。

図１に示す２のセクションでは、無端軌道を隔てて前後２組の真空吸盤７１，７２が所定間隔を保って待機する。図１７において前記両クランプ１２、１４に支持した包袋１６がこれら両真空吸盤７１，７２の間で停止すると、第２ガイド６９に沿って接近する前記両吸盤７１、７２は前記包袋１６の両面に吸い付き、一方両クランプ１２、１４は一時的に前記包袋１６を開放する。その直後、前記両吸盤７１，７２は包袋１６の口を僅かに開口し、図２０に示すごとく両各クランプ１２、１４による包袋１６の４隅の再挟持を可能にする。図１における３のセクションにおける朝顔型ホッパー ９９を介しての被包装物充填のために、図２１のごとく可動型クランプ１４の矢印方向の移動７５によって、包袋１６を最大開口することができるのである。

前記図１７及びその平面を示す図１８のように、基盤７５の上面に固定した第１ガイド７６にスライド自在に支持する一対のスライドプレート７７、７８は、それらの両端からの垂下片７９、８０に、前記の吸盤７１、７２を支持し、前記両スライドプレート７９、８０に、一対のベルクランク８１、８２の揺動運動をロッド８３、８４を介して伝えることにより、前記両吸盤７１、７２の接近、離反の各運動が達成されるのであり、前記リンク８２を支える機台８５に対して回転自在に支持した操作軸８６の端に、前記基盤７５を固定すると共に、前記操作軸８６と、前記機台８５に支持するサーボモータ８７とをエンドレスベルト８８を介して連結する。

すでに説明したように、図１におけるイメージセンサー７４は通過する包袋１６の傾き度を、図２２の映写領域９０内で検出する。なお前記の包袋の傾き度は、例えば整列配置した多数の赤外線センサー総体で検出できるので、この場合は前記の撮影領域９０は、センサーの配置領域に相当するが、いずれにしてもイメージセンサーが一定の監視領域において包袋の傾き１６aを検出すると、図１９においてイメージセンサー７４は前記包袋の傾き度を制御器９１に入力し、同制御器９１は、メモリー９２が保有する情報を引き出しかつ演算器９３でサーボモータ８７の回転数を設定する結果、同モータの回転操作９４で吸盤７１を、前記傾き度を修正する方向に回転するのである。つまり図２３におけるステップ１のイメージセンサーによる包袋の懸垂イメージ（S1）と、イメージ２のメモリーにおける基本情報（S2）とを対比して、ステップ３の包袋の傾き度を検出（S3）したあと、ステップ４のように包袋開口用の吸盤を回転し包袋の傾きを修正（S4）しながら、すでに説明したように包袋を僅か開口するのである。

図１７及び図１８における操作軸８６によって基盤７５を傾ける角度は、最大でも１０度角以内と感じているが、前記基盤７５の傾き操作を容易にするために、両スライドプレート７７、７８と、ロッド８３、８４との結合ピン９５は、滑動をよくする球状であることが好ましい。また、両吸盤７１、７２の離反による包袋１６の開放スペースは、常にほぼ一定であるから、前記リンク８１、８２に変えて、両吸盤７１、７２の開閉操作をエアーシリンダーで行ってよく、この場合でも、前記と同じように両スライドプレート７７、７８と、ピストンロッドとの結合ピンは、滑動をよくする球状であることが好ましい。

装置の簡略平面図 包袋の説明図 ロータの部分的側面図 スライダー作動機構の側面図 前図の斜面図 ガイドフレームの正面図 固定型クランプの斜視図 可動型クランプの斜視図 前図の部分的平面図 クランプの平面図 前図におけるIX−IX矢視線図 前図の側面図 クランプの作動図 クランプの作動図 クランプの平面図 クランプの側面図 クランプの作動図 図１におけるII-II矢視線図 前図の平面図 装置のブロック図 クランプの作動図 包袋の開口状態を示す平面図 イメージセンサーによる包袋検出状態図 作用説明図

符号の説明

１…袋給セクション
２…持ち替えセクション
１０…ロータ
１２…上部の固体型クランプ
１４…下部の可動型クランプ
１６…包袋
３５、４９…稼動爪
３４，４６…クランプアーム
４１，５５…挟持面
７１，７２…真空吸盤
７４‥‥イメージセンサー
７５‥‥基盤
７６‥‥ガイド
７７、７８‥‥スライドプレート
８６‥‥回転操作軸
８７‥‥サーボモータ
８８‥‥エンドレスベルト
９０‥‥映写領域

Claims (2)

1. ロータの中心点を過ぎる案内軌道上に配置した両側２個の上部クランプと、前記上部クランプそれぞれの下域に並列配置した２個の下部クランプとを、前記ロータと一体に回転させるロータリ袋詰め機であって、前記４個のクランプの上下何れか２個を前記案内軌道に沿って往復移動可能な可動型構成にすると共に、この２個の可動型クランプそれぞれの稼動爪を前記ロータ中心側からみて手前方向への開放構造に構成するのに対し、他方の固定型の２個のクランプそれぞれの稼動爪を前記ロータ中心側からみて前方方向へ開放する構造に構成し、
   １、 前記ロータの回転軌道における袋給セクションで一時停止する前記クランプに対し、前方からガゼット袋（以下包袋という）を供給する作用に先立ち、前記可動型構造側の２個のクランプ間の間隔を、前記包袋の通過を許容する状態まで広げ、そして供給される前記包袋両側のガゼット部分を、少なくとも固定型構造の２個のクランプにより一括挟持して後域の持ち替えセクションに搬送し、この際、持ち替えセクションに搬送するまでの領域でイメージセンサーにより前記クランプに支持される包袋の傾き度を検出すると共に、
   ２、 前記持ち替えセクションにおいては、前記クランプによる包袋の一括挟持を一旦解放する一方、包袋の前後面をそれぞれ真空吸盤で吸着し、この際、前記のイメージセンサーにより傾き度を検出した包袋を、その前後面に吸着する前記両真空吸盤の回転で前記の傾き度を修正しかつ開口し、前記４個のクランプにおける各稼動爪よって前記包袋４隅を再挟持する構成の装置。
2. クランプに支持する包袋の前後面に吸着する吸盤を、基盤に固定したガイドに対してスライド自在に配置すると共に、これら両吸盤を接近、離反させる動力伝達機構と前記両吸盤とを連結する一方、サーボモータに連結する状態で機台に支持した回転操作軸に、前記の基盤を固定し、イメージセンサーにより検出した、前記両吸盤で支持する前記包袋の傾き度を、前記サーボモータによる前記基盤の回転により修正するようにした請求項１に記載の装置。