JP2007223664A - 給袋包装機におけるコンベア式袋マガジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先頭の袋を早送りをする際に確実且つ安定的に後続の袋群との分離が行なえるコンベア式袋マガジン装置を提供し、さらに、袋取出し位置での袋の位置決めを正確に行なうとともに、処理速度を大幅に向上できるコンベア式袋マガジン装置を提供する
【解決手段】袋１２はコンベア３により搬送され、爪車装置２１の下へ移動すると、爪車３２，３３の爪３２a、３３aのそれぞれ１つが袋の後縁部１２ｂに当たって袋を前縁部１２aがストッパ４１に当たるまで早送りし、ストッパに当たるのをセンサ４２が検知する。それにタイミングを合わせて規制部材５１，５４が退避位置から規制位置へ移動し、袋の浮上がりを防ぐ。一方センサ４２の信号によりコンベア、爪車装置などは停止する。取出し吸盤６１が袋に吸着し、規制部材は退避位置へ移動する。取出し吸盤が持ち上げ位置へ向かって移動すると、それをセンサが検知し、次の早送り処理を開始する。
【選択図】 図１

Description

本願発明は給袋包装機におけるコンベア式袋マガジン装置に関し、さらに詳細に言えば、多数の袋を同時に移送し、その移送の途中で先頭の一枚を取出し位置へ早送りするタイプのコンベア式袋マガジン装置に関する。

袋を用いて食品等を自動包装する場合に、使用する袋を包装機のグリッパに供給する袋マガジン装置が使用される。この袋マガジン装置の中に、多数の空袋をコンベア、例えばベルトコンベア上に進行方向前側の袋が上になるように僅かずつずらして重ね、この袋群を前方に設定した取出し位置に送りながら、前方の袋から順に１枚ずつ取出して袋詰め包装機のグリッパに受け渡すコンベア式袋マガジン装置がある。

このようなコンベア式マガジン装置の一例が特開２００３−２９１９２２に開示されている。この装置はスパウト付きの袋を供給するマガジン装置で、ベルト上に袋の本体部分が載って移動し、スパウトと袋の両側はガイド上を滑るようになっている。したがってベルトの摩擦力が小さいと袋の移動にバラツキが生じる可能性がある。

また、特開２０００−１６８７２９に開示されたスパウト袋の供給装置では、コンベアに載って移動する袋の上に押さえ板が設けられ、この板への接触状態によって袋の送りにバラツキが生じる可能性がある。このような袋の移動のバラツキについては必ずしもスパウト付き袋に限らず、平袋などでも生じる可能性がある。袋に反りや変形が生じているとなおさらその傾向が高くなる。そして従来このようなバラツキを避けるためには、比較的に摩擦係数の大きい材質のベルトを使用する必要があった。

ところで、前記したコンベア式袋マガジン装置では、例えば特開２０００−１６８７２９や特開２０００−１３７２１９に開示されるように、コンベアで移動させている途中の位置で、一番前の袋だけを早送りベルト或は爪車を用いて早送りし、後の袋群から先頭の袋を分離することが行なわれる。これはベルト或は爪車の摩擦力で早送りしようとするのであるが、その際に前記のコンベアベルトによる摩擦力が送りに対する抵抗となり、後続の袋群との分離が安定的に行なえなかった。袋に反りや変形が生じている場合にはそれも不安定化を高める要因となっていた。

一方、早送りした袋を正確に取出し位置に位置させるために、取出し位置にストッパを設けるが、袋に変形が生じていたりすると、袋の先端側がストッパに当たったときに袋が湾曲したり、或は袋の先端側がストッパの上に乗り上げてしまったりすることがある。これでは取出し位置で袋に対して取出し用吸盤が吸着する位置が一定せず、グリッパに正しい姿勢で引き渡せない。これを避けるために実公平３−５５３２開示の袋供給装置では、袋押さえベルトで袋の両側縁部を押さえながら早送りベルトでストッパに当たるまで移動させている。しかしこの場合、取出し吸盤で袋を取出す際にはこの袋押さえベルトに逆らって取出すこととなるので、袋押さえベルトは取出し動作の障害になる。

特開２００３−１３７２１９では、早送りベルトで早送りされた袋をさらに爪車で送り、袋の先端側が押さえガイドの下へ入ってストッパに当たるようになっている。このとき爪車の爪は袋の上に載っていて止まる。そしてこの袋を取出し吸盤で持ち上げる際には爪車とともに押さえガイドが上方へ逃げるようになっている。この場合、押さえガイドは袋の取出しの障害とはならないが、袋が押さえガイドの下方への移動と干渉しない位置まで移動するまでは押さえガイド及び爪車は元の位置へ戻れず、次の早送り処置を行なえないので、装置の処理速度に限界があった。

特開２００３−２９１９２２号公報 特開２０００−１６８７２９号公報 特開２００３−１３７２１９号公報 実公平３−５５３２号公報

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、コンベアベルトの摩擦係数が高くても、先頭の袋を早送りをする際に確実に後続の袋群との分離が行なえるコンベア式袋マガジン装置を提供することをその課題とする。
また本発明はさらに、袋取出し位置での袋の位置決めを正確に行なうとともに、処理速度を大幅に向上できるコンベア式袋マガジン装置を提供することをもその課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかるコンベア式袋マガジン装置では、早送り装置として爪車装置を使用し、その爪車はコンベアの上方に配置され、駆動源により回転駆動され、放射状に伸びる複数の柔軟な爪を備えている。爪車により早送りされる袋は取出し位置において位置決めストッパにより位置決めされる。そしてこの爪車は、ストッパにより位置決めされた袋の後縁部が爪車の爪の先端の回転軌跡円内に位置するように配置される。
ある実施の形態では、そのコンベア式袋マガジン装置はさらに、取出し位置に早送りされる袋の浮上りを防止する規制部材を備える。その規制部材は、袋の上側に位置してその浮上がりを防止する規制位置と、その規制位置より側方へ移動した退避位置との間で移動する。
さらに他の実施の形態では、そのコンベア式袋マガジン装置はさらに、爪車により前方に送られる袋の上面にエアーを吹付けるエアー吹付け部材を備えている。これにより移動中に袋の浮上りを防止することができる。

本願発明によれば、上記の構成の爪車を採用することにより袋の後縁部を爪車の爪で押して移動させることとなるので、袋をばらつきなく、確実に早送りすることができる。
上記構成の規制部材を採用した場合には、袋が取出し吸盤により取出し位置から上方へ移動させられると直ちに規制部材を規制位置へ移動させることができるので、装置の高速化を図ることができる。
さらに上記のエアー吹付け部材を備えた場合には、早送り中に袋の浮上りを防止することができ、取出し位置での位置決め等を安定的に行なうことができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、以下の実施の形態は例示的に示すものであり、本願発明の範囲がそれに限定されるものではない。

図１は本願発明の第１の実施の形態に係るコンベア式袋マガジン装置（以下単に「マガジン装置」という。）を示す全体側断面図であり、図２におけるＢ−Ｂ断面によるものであり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面での全体平面断面図である。図３は図２のC-C断面における要部側断面図であり、図４は図３でのD-D断面における要部背面断面図である。

図において、マガジン装置１は図示しないブラケットなどを介してこれも図示しない機台に固定される断面が「コ」の字を半時計方向に９０度回転させた形のフレーム２を備えている。符号３はコンベアであり、フレーム２の前後両端近くにおいてそれぞれの軸部６、７を介して回転可能に支持された前側プーリ４と後側プーリ５とを備えている。前側及び後側プーリ４、５はいずれも同心に配置された径の小さい小径プーリ4a、5aと径の大きい大径プーリ4b、5bとからなり、図示しない駆動手段により前側の小径プーリ4aと大径プーリ4bとがそれらの周速度が同じになるようにそれぞれ駆動される。小径プーリ4a、5aには平ベルト8が巻き回され、大径プーリ4b、5bには本実施の形態では５本の丸ベルト９が巻き回されている。符号１０は平ベルト８をその上側を走る部分で支える支持板であり、符号１１は丸ベルト９をその上側を走る部分で支える支持板であり、それぞれフレーム２の上に取付けられている。

本実施の形態で使用する袋１２はスパウト付きの袋で、図示のように二つのスパウト１３，１４が付いている。平ベルト８と丸ベルト９とは小径プーリ4a、5aと大径プーリ4b、5bとの半径の差分だけ高さ方向でその走行位置が異なっており、丸ベルト９用の支持板１１は平ベルト８用の支持板１０よりその半径差分だけ上に位置している。そして袋１２はスパウト１３，１４側が平ベルト８の上に乗り、袋本体１５の大部分が丸ベルト９の上に乗って移動する。袋１２は進行方向前側の袋が上になるように少しずつ進行方向でずらして重ねられた状態で搬送される。符号１６，１７は搬送される袋１２の搬送方向でみて左右縁部をガイドする左右ガイド板である。

なお、図１に示されるように前側プーリ４は後側プーリ５より下に位置している。そして両ベルト８，９用の支持板１０，１１は前側プーリ４の上まで伸びているが、平ベルト８、丸ベルト９は支持板１０，１１のそれぞれ前側端付近に形成された切欠或はスリット（図示せず）を通ってそれぞれ支持板１０，１１の下側へ延びて前側プーリ４の小径プーリ４aと大径プーリ４bにそれぞれ巻き回されている。

次に図３，４を主に参照して爪車装置２１について説明する。爪車装置２１はコンベア３によってこの爪車装置２１の下方まで運ばれてきた先頭の袋１２を早送りして後続の袋群から分離し、且つその先頭の袋を取出し位置へ送込む動作を行なうものであり、コンベア３の移動方向に沿った適宜な位置においてフレーム２に対して取付けられている。すなわち爪車装置２１は摺動プレート２２を備え、この摺動プレート２２にはその下側部分において摺動ブロック２３が取り付けられている。この摺動ブロック２３が、フレーム２に取付けられてコンベア３の長手方向に沿って伸びているレール２４に嵌っており、コンベア３に沿ってある範囲でその位置が調節可能となっており、ノブねじ２５によって適宜な位置に位置決め固定できるようになっている。

符号２６は爪車駆動用のモータで、摺動プレート２２に取付けられ、その出力軸２７は摺動プレート２２を通ってコンベア３側へ伸び、摺動プレート２２に対してモータ２６とは反対側に固定された軸受け部材２８に挿通され、回転自在に支持されている。軸受け部材２８の外周側には回転ホルダ２９が回転自在に取付けられ、この回転ホルダ２９には揺動アーム３０がその一端側において固定して取付けられている。揺動アーム３０の他端側にはコンベア３を横切る方向に延びる爪車取付け軸３１が回転自在に取付けられている。

軸３１の両端には、それぞれ放射状に伸びる複数の爪３２a、３３aを有する左右の爪車３２，３３が一体回転するように固定して取付けられている。また、軸３１にはその略中間位置、揺動アーム３０の直ぐ左側（図４）で被動プーリ３４が固定されている。この被動プーリ３４に対応して駆動プーリ３５が、揺動アーム３０を貫いて伸びている前述のモータ出力軸２７の先端に固定して取付けられ、両プーリ３４，３５にはベルト３６が掛け回されている。モータ２６は図１，３において駆動プーリ３５を時計方向に回転させ、爪車３２、３３の爪３２ａ，３３ａの作用によって先頭の袋１２を早送りし、後続の袋群から分離する。これについては後述する。なお、揺動アーム３０は図１及び図４に示す位置に自重で、そして適宜なストッパによって位置決めされており、時計方向には回転させることができる。

図１，２を参照すると、符号４１は早送りされた袋１２を取出し位置に位置決めするストッパであり、フレーム2の前方側端部上に設けられている。ストッパ４１は、水平部４１ａにおいてフレーム２上に取付けられ、コンベア３を横切る方向に且つ上方へ延びる垂直部４１a備え、この垂直部４１ｂに袋１２の前縁部１２ａが当接して位置決めされる。垂直部４１ａの上側の部分はその左右端部において、後ろ側の面が下から上に向かうにつれて後方へと傾いた傾斜ガイド部４１ｃ（図１）となっており、ここに袋１２の前縁部１２ａが当たったときにはそれを下方へと移動させ、袋前縁部１２ａがストッパ４１の上に乗り上げるのを防止する。符合４２はセンサであり、袋１２の前縁部１２ａがストッパ４１に当たったのを検知し、あるいはそこから袋１２が取出されたのを検知して、図示しない制御装置に信号を送り、コンベア３、爪車装置２１、後述する規制部材５１，５４などの動作を制御するようになっている。

ところで、従来の爪車を利用した早送りの場合には、爪の先端が袋の上面に当たり、摩擦力によって袋を移動させ、未だ爪の先端が袋の上面に乗っている状態でストッパに当てていたのに対して、本発明においては、袋１２の後縁部１２ｂに爪３２ａ、３３ａの先端が当たって前方に押すようにしている。ここで爪車３２，３３による袋１２の早送りに関連して、爪車３２，３３とストッパ４１との相互位置関係について説明する。

図１乃至３は先頭の袋１２を爪車３２，３３によって早送りし、袋１２の前縁部１２ａがストッパ４１に当接した状態を示している。このときに爪車３２，３３の爪３２ａ，３３ａの先端は図に示されるように袋１２の後縁部１２ｂに当たっている。すなわち、爪車３２，３３は、ストッパ４１に当接して取出し位置に位置決めされた袋１２の後縁部１２ｂが爪車３２，３３の爪３２ａ、３３ａの先端の回転軌跡円内に少し入った状態となる位置に配置されている。したがって、コンベア３によって運ばれる一群の袋の先頭の袋１２の後縁部１２ｂが、図３において爪車３２，３３の中心を通る垂直線に関して図示の位置と略対称な位置Ｐに達すると、後から廻ってくる爪３２ａ、３３ａの先端が袋１２の後縁部１２ｂに当たってそのまま前方へ袋１２を押し出し、袋１２の前縁部１２ａがストッパ４１に当たる取り出し位置まで移動させるのである。このように後縁部１２ｂを押して移動させるので、袋１２に作用するベルトからの摩擦力による抵抗を排除して、従来のように袋１２の上面に摩擦力を作用させて袋を移動させるより格段にその動作の確実性が増す。勿論、爪３２ａ、３３ａの先端が袋後縁部１２ｂに当たる前にその回転方向前側にある爪３２ａ，３３ａが袋１２の上表面に接触することはあり得るが、その際に作用する摩擦力は当然に袋１２を早送りさせるように作用するが、次の爪が袋後縁部１２ｂに当たって袋１２を確実に移動させるようになる。

符号４５はエア吹出しノズルであり、ブラケット４６を介して揺動アーム３０に取付けられている。この吹出しノズル４５は、爪車３２，３３によって早送りされる袋１２にエアを吹付けてその移動を助けると共に、袋１２が早送り中に浮き上がるのを防止し、ストッパによる位置決めを安定的に行なうことができるようにする。

符号５１，５４は、取出し位置での袋１２の浮上りを防止し、後述する取出し吸盤６１が袋に対して定まった位置で吸着できるようにする規制部材であり、それぞれ取付け部５２，５５を介して、フレーム２に揺動可能に軸支された規制部材揺動アーム５３，５６に取付けられている。揺動アーム５３，５６は図示しない駆動源に連結されて軸５３a、５６a周りに揺動するようになっている。規制部材５１，５４は、揺動アーム５３，５６が揺動することにより図１に実線で示した規制位置と二点鎖線で示した側方へ移動した退避位置との間で移動するようになっている。すなわち、規制位置ではその規制部材５１，５４の先端５１ａ、５４ａがストッパ４１を越えて取出し位置に位置する袋１２の上側に位置して袋１２の浮上りを防止する。そして退避位置へはストッパ４１を越えて前側に移動して、取出し吸盤６１による袋１２の上方への移動の障害にならないようになっている。なお、規制部材５１，５４は規制位置において袋１２の浮上がりを防止すれば十分であり、必ずしも袋１２を下向きに押付ける必要はない。なお、軸５３a、５６aが図示の位置に設けられているので、規制部材５１，５４は略水平面内で移動する。

袋取出し吸盤６１は、図１において紙面に垂直な軸周りに揺動可能な図示しないアームに取付けられ、図中に符号６１ａで示される退避位置から吸着位置６１ｂへ、そして持ち上げ位置６１ｃへ、そして袋１２を移送チャック６３に引き渡してから退避位置６１ａへと移動するようになっている。袋移送チャック６３は受取り位置６３ａで袋１２を取出し吸盤６１から受取り、中間位置６３ｂへ移動し、さらに引渡し位置６３ｃへ移動して包装機のグリッパ６５へ袋１２を引渡すようになっている。

以下にこの実施の形態に係るマガジン装置１の動作を説明すると、図１，２には、先頭の袋がストッパ４１に当たり、規制部材５１，５４が規制位置へ移動し、ストッパ４１に当接した袋１２、すなわち取出し位置に位置した袋１２の存在を検知したセンサ４２の信号によりコンベア３、爪車装置２１、エアー吹出しノズル４５が停止し、取出し吸盤６１が吸着位置６１bで袋１２に吸着した状態を示している。図では爪車３２，３３のそれぞれの爪３２a、33aの一つが袋１２の後縁部１２ｂにまだ当たっている状態に示してあるが、爪車３２，３３の停止のタイミングによっては爪車３２，３３が図示の位置より少し先へ回転して停止し、爪３２a,３３aの先端が袋１２の後縁部１２ｂから離れている場合もある。この状態から規制部材５１，５４が退避位置へ向かって退避し、所定のタイミングで取出し吸盤６１が持ち上げ位置６１ｃへ向かって移動する。すると、センサ４２により取出し位置に袋１２がもはや存在しないことが検知され、コンベア３、爪車装置３１、吹出しノズル４５が動作を開始する。そして次の先頭の袋１２の後縁部１２ｂが前述の位置Pへ達すると、回転している爪車３２，３３の袋１２の後縁部１２ｂの後側から回ってくる爪３２ａ，３３ａ、が後縁部１２ｂに当たり、先頭の袋１２を前方へ早送りする。そして前縁部１２ａがストッパ４１に当たる直前に規制部材５１，５４が規制位置へ到達するようなタイミングで規制部材５１，５４を移動させる。これにより、取出し位置へ移動してきた袋１２が、その袋の変形に起因してストッパ４１を乗越えて浮上がるのを防止する。そして袋前縁部１２ａがストッパ４１に当たるとそれがセンサ４２によって検知され、コンベア３、爪車３２，３３は動作を停止し、ノズル４５はエアーの吹出しを停止する。一方規制部材５１，５４は袋１２の前側部分において袋１２の上側に位置して袋１２の浮上りを防止している。ここへ取出し吸盤６１が吸着位置６１ｂへ移動し、袋１２に吸着する。そして前述した通り、規制部材５１、５４が退避位置へ移動し、吸盤６１が持ち上げ位置６１ｃへ移動する。吸盤６１は、そこに待機していた袋移送チャック６３に袋１２を引渡し、退避位置６１ａへ戻る。移送チャック６３は中間位置を経由して受渡し位置へ移動してグリッパ６５に袋１２を引渡し、待機位置６３ａへ戻る。一方、吸盤６１により袋１２が持ち上げ位置６１ｃへ向かって移動すると、センサ４２によって取出し位置に袋の存在しないことが検知され、制御装置へ信号が送られ、コンベア３、爪車３２，３３、ノズル４５は動作を再開するのは前述したとおりであり、コンベア３は袋群の移動を行ない、先頭の袋が前記した位置に達すれば爪車が早送りをする。そして上述したタイミングで規制部材５１，５４が規制位置へ移動し、取出し吸盤６１が吸着位置へ移動して袋１２に吸着する。以下、上記の動作を繰り返すことになる。

上記の説明から判るとおり、規制部材５１，５４はストッパ４１を越えてその前後方向へ移動するので、前述の従来例とはことなり、取出し吸盤６１が袋１２を上方所定の位置まで移動させれば直ちに規制部材５１，５４を規制位置へ移動させることが可能となり、次の袋１２の早送り動作を開始することが可能となる。これにより袋を供給する作業を大幅に高速化することが可能となり、包装機の高速化を実現できる。なお規制部材５１，５４は、本実施の形態ではコンベア３で移動する袋の移動方向と同じ方向で規制位置と退避位置との間を移動するようになっているが、袋の移動方向に直行する方向へ移動するようにしてもよい。すなわち、取出し吸盤６１により上方へ移動させられる袋１２の上方への移動の邪魔にならないように側方へ移動し、袋の下側に規制部材５１，５４は入り込むスペースが空いたら直ちに規制位置へ移動できるようにすればよい。また、規制部材を規制位置へ移動させるタイミングとしては、規制部材を先に規制位置へ移動させ、その後に規制部材と支持板との間に早送りされた袋が入り込むようにしてもよい。この場合、袋１２の前縁部１２aが規制部材に５１，５４の先端に引っ掛かるのを防止するために、袋が入り込む側となる規制部材の先端側において支持板との隙間を大きくしておくことが望ましい。

図５は第２の実施の形態に係るコンベア式袋マガジン装置７１の全体側断面図であり、第1の実施の形態での図１に対応する。この第２の実施の形態は、第1の実施の形態に係るマガジン装置１にベルト式早送り装置７２を追加し、それを爪車装置２１の手前側に配置したものである。このベルト式早送り装置７２は、マガジン装置７１のフレーム2に取付けられた取付けプレート７３、該取付けプレート７３に取付けられた揺動アーム７４、揺動アーム７４上に取付けられた駆動プーリ７５と被動プーリ７６と両プーリに巻き回されるベルト７７などを備え、図示しないモータによって駆動プーリ７５を回転させて、被動プーリ７６側でベルト７７をコンベア3上の袋１２の上面に接触させ、早送りするものである。このタイプのベルト式早送り装置は前述の特開２００３−１３７２１９などに開示されて従来から公知であり、本実施の形態ではこの公知のベルト式早送り装置を使用するので、これ以上の詳細な説明は省略する。

本発明の第1の実施の形態に係るコンベア式袋マガジンを示す全体側断面図であり、図２におけるB−A断面によるものである。 図１におけるA−A断面での全体平面断面図である。 図２のC-C断面における要部側断面図である。 図３でのD-D断面における要部背面断面図である。 第2の実施の形態に係るコンベア式袋マガジンの全体側断面図である。

符号の説明

１：コンベア式袋マガジン装置 ３：コンベア装置 ２１：爪車装置 ２６：モータ ３２，３３：爪車 ３２ａ、３３ａ：爪 ３４：被動プーリ ３５：駆動プーリ ３６：ベルト ４１：ストッパ ４５：エアー吹出しノズル ５１，５４：規制部材

Claims (3)

1. 多数の空袋を同時に取出し位置へ向けて搬送し、取出し位置で順次一枚ずつ取出して袋詰め包装機のグリッパに引き渡す給袋包装機におけるコンベア式袋マガジン装置において、前記多数の袋を進行方向前側の袋が上になるようにずらして重ねた状態で取出し位置へ向けて搬送するコンベアと、前記コンベアの上方に配置され、駆動源により回転駆動される、放射状に伸びる複数の柔軟な爪を備えた爪車と、前記取出し位置に送込まれた袋を停止させ、位置決めする位置決めストッパとを備え、前記爪車は、前記ストッパにより位置決めされた袋の後縁部が前記爪車の爪の先端の回転軌跡円内に位置するように配置されていることを特徴とする、コンベア式袋マガジン装置。
2. 請求項１記載のコンベア式袋マガジン装置において、前記コンベア式袋マガジン装置はさらに取出し位置において袋の浮上りを防止する規制部材を備え、該規制部材は、袋の上側に位置して袋の浮上がりを制限する規制位置と、その規制位置より側方へ移動した退避位置との間で移動することを特徴とする、コンベア式袋マガジン装置。
3. 請求項１または２記載のコンベア式袋マガジン装置において、前記コンベア式袋マガジン装置はさらに、爪車により前方に送られる袋の上面にエアーを吹付けるエアー吹付け部材を備えていることを特徴とする、コンベア式袋マガジン装置。

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