JP2007290768A - 包装機の給袋装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包装機に袋を供給する給袋装置において、一度に多数の袋を省スペースで安定的にストックでき、かつ包装機に供給する前に袋口基準で袋の位置決めが行えるようにする。
【解決手段】多数の袋を袋口を上にした起立姿勢で収容し前方に搬送する袋ストック機構１と、袋を袋口基準で所定位置に位置決めする袋位置決め機構２と、袋ストック機構１と袋位置決め機構２の間に配置され、袋ストック機構１から受け取った起立姿勢の袋を、袋口を前に向けた略水平姿勢に変更して袋位置決め機構２に送る袋受渡し機構３と、袋位置決め機構２で所定位置に位置決めされた袋を包装機に供給する袋供給機構４からなる。袋受渡し機構３は、９０度ずつ間欠回転するロータ３１と、その周囲に複数個設置され、放射方向に進退可能とされた吸着保持部材３２を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積み重ね状態で多数ストックされた袋のなかから１袋ずつ取り出して所定位置に位置決めし、次いで包装機のグリッパーに供給する給袋装置に関する。

包装機に供給される袋は一般に空袋であるが、なかには被包装物の一部（例えばフェイスマスク等）がすでに充填され、包装機において袋内に残りの被包装物（例えば薬液等）を充填し、次いで袋口のシールを行う場合がある。このような場合、包装機に供給される袋の厚みは空袋より厚く、これを従来の給袋装置にストックして取り出すようにすると、以下のような問題が生じる。

横型給袋装置（袋面が略水平になるように多数の袋を積み重ね、全体を上方に押し上げながら、上端の袋から順に取り出すようにしたもの；特許文献１参照）の場合、袋の積層状態が不安定となるため、取出し位置での位置決めや袋の取出しが確実に行えない。また、オペレータによる袋の補充回数を減らすためストック枚数を増やすと、積層状態が一層不安定となるほか、ストックした袋の高さが高くなるため、補充作業が面倒になる。
縦型給袋装置（袋面が略鉛直になるように多数の袋を積み重ね、全体を略水平方向に搬送しながら前方の袋から順に取り出すようにしたもの；特許文献２，３参照）の場合、袋の積層状態は横型に比べて安定するが、袋に被包装物が入っていると袋口を上に向けて積み重ねる必要があり、また、包装機のグリッパーに袋口がどの袋でも同じ高さになるように供給するためには、包装機に供給する直前に袋口基準で袋の位置決めを行って、袋長さの製造上のバラツキを解消する必要があるが、この両方を可能とした縦型給袋装置は存在しない。なお、袋ではなく紙カートンを供給する縦型給袋装置の例が特許文献４，５に記載されている。
コンベアマガジン式給袋装置（例えば特許文献６参照）は、多数の袋を前方の袋が上側になるように少しずつずらしてコンベア上に積み重ねるものだが、袋口が袋底より下に位置するため被包装物が入った袋の供給には不向きである。またコンベアの長さの割りにストック可能な袋の枚数が少なく、ストック枚数を増やすためコンベアの長さを長くしても、一度に多くの袋を補充するのは困難でオペレータによる袋の補充回数は減らず、スペース的にも問題がある。

特開２００２−５３１０７号公報 特公昭６０−２８７３１号公報 特開平７−２５７７６３号公報 特公平７−３７２４６号公報 特公平７−３９６３３号公報 実用新案登録第２６０３９６６号公報

本発明は、従来の給袋装置のこのような問題点に鑑みてなされたもので、たとえ被包装物の一部が充填された袋であっても、多数の袋を省スペースで安定した状態でストック可能とし、かつ包装機に供給する前に袋口基準で袋の位置決めを確実に行えるようにすることを目的とする。

本発明に係る給袋装置は、多数の袋を重ねて収容し前方に搬送する袋ストック機構と、袋を１袋ずつ前方に搬送し、包装機への供給前に所定位置に位置決めする袋位置決め機構と、前記袋ストック機構と袋位置決め機構の間に配置され、前記袋ストック機構から袋を１袋ずつ受け取り、順次前記袋位置決め機構に送る袋受渡し機構と、前記所定位置に位置決めされた袋を包装機に供給する袋供給機構を備える。なお、本発明において前方とは基本的に搬送方向の下流側を意味する。

前記袋ストック機構は、袋口を上に向け起立姿勢で重ねた多数の袋を収容して前方に搬送し、かつ先頭の袋を搬送方向前方側に設定した第１取出し位置に位置決めするもので、収容した多数の袋の底部を支持して前方に搬送する第１コンベアと、袋の搬送方向に沿って左右に配置され、搬送される袋の両側縁を案内する第１ガイド部材と、前記袋の搬送方向の前端に設置され先頭の袋の前面の一部に当接して該袋を前記第１取出し位置に位置決めする第１ストッパを備える。
具体的形態として、前記袋ストック機構は、起立姿勢で重ねた多数の袋を収容可能で略箱形形状を有する袋供給カセットと、該袋供給カセットを載置する受け台と、該受け台上に前記袋供給カセットを位置決めする左右一対のカセットガイド部材を備え、
前記袋供給カセットは両側壁が前記第１ガイド部材により構成され、その底壁は前記第１コンベアの搬送面が進入可能な開口を有し、その前後壁は前記両側壁に対し着脱自在とされたシャッターからなり、前記一対のカセットガイド部材は前記袋供給カセットの幅に応じて間隔調整可能とされ、さらに前記袋供給カセットを前記受け台上に載置したとき、前記第１コンベアの搬送面が前記開口から進入して前記多数の袋の底部を支持し、前方に搬送し得るようになっている。

前記袋受渡し機構は前記袋ストック機構の前方に隣接配置され、前記第１取出し位置に位置決めされた起立姿勢の袋を受け取り、該袋を袋口が前方に向いた略水平姿勢に変換して前記袋位置決め機構に送るもので、水平の回転軸を有して所定角度ずつ一方向に間欠回転するロータと、該ロータの周囲に前記所定角度間隔で複数個設置され、かつ放射方向に進退可能な吸着保持部材を備え、前記ロータは前記吸着保持部材が吸着した袋の袋口が前方になる方向に回転し、前記ロータが停止したときの前記吸着保持部材の停止位置として、少なくとも前記第１取出し位置の前方位置及び前記袋が略水平姿勢に変換される位置が設定されている（停止位置は吸着保持部材の個数だけある）。
具体的形態として、各吸着保持部材にカムローラが設置され、さらに前記袋受渡し機構は前記ロータの近傍に、前記第１取出し位置の前方位置で停止した吸着保持部材に対応して設置された第１エアシリンダ、前記袋が略水平姿勢に変換される位置で停止した吸着保持部材に対応して設置された第２エアシリンダ、及び前記２つの停止位置の間に配置され前記カムローラが当接して転動するカムを備え、前記第１，第２エアシリンダは前記吸着保持部材を放射方向に移動させ、前記カムローラは前記吸着保持部材が前記第１取出し位置の前方位置から前記袋が略水平姿勢に変換される位置に向けて移動する間に前記カムに沿って転動し、前記吸着保持部材を後退位置から放射方向外径側に移動させる。この場合のさらに具体的形態として、前記吸着保持部材がロータの周囲に９０度間隔で設置され、ばねにより放射方向内径側に付勢され、前記第１，第２エアシリンダはそれぞれ伸縮するピストンロッドの先端に押圧部材を有し、前記第１エアシリンダは前記カムローラに前記押圧部材を当接させて前記吸着保持部材を進退させ、前記第２エアシリンダは前記カムローラが前記カムから前記第２エアシリンダの押圧部材に移乗した後、該押圧部材とともに前記吸着保持部材を後退させる。

前記袋位置決め機構は前記袋受渡し機構に隣接配置され、前記袋受渡し機構により送られた袋を略水平な受け台上に受け取って前方に搬送し、前記受け台の搬送方向前方側に設定した第２取出し位置に位置決めするもので、前記受け台上に受け取った袋を前記第２取出し位置に向けて搬送する送り装置と、袋の搬送方向に沿って左右に配置され、搬送される袋の両側縁を案内する第２ガイド部材と、搬送方向前端に設置され前記送り装置で搬送される袋の先端縁に当接して該袋を前記第２取出し位置に位置決めする第２ストッパを備える。なお、前記袋供給機構は、前記第２取出し位置に位置決めされた袋を包装機に供給するものである
具体的形態として、前記送り装置は、前記受け台上に搬送面が突出し、前記受け台上の袋の下面を支持して前方に搬送する第２コンベアと、前記受け台の後方側上方に配置されて回転し、昇降可能で下降したとき袋の上面に当接して該袋を前方に送り出す第１爪車と、前記受け台の前方側上方に配置されて回転し、昇降可能であり下降したとき袋の上面に当接して該袋を前方に送り出す第２爪車を備え、前記第１爪車で前記袋受渡し機構から前記受け台上に送られた袋を前記第２コンベア上に送り出し、前記第２爪車で前記第２取出し位置に向けて送り出すようになっている。

本発明に係る給袋装置は、グリッパーで袋の両縁を把持し吊した状態で移送し、移送の過程で袋に種々の包装操作（袋口の開口、被包装物の充填、袋口のシール等）を施す縦型方式のあらゆる種類の袋詰め包装機、例えばロータリー式（回転テーブル型、チェーン移送型）、直線移送式、間欠移送式、連続移送式の袋詰め包装機、さらに横型方式（袋を横に寝かせた状態で袋詰め操作を行う）の袋詰め包装機にも適用できる。
また、前記給袋装置を構成する袋供給機構としては、吸盤等による吸着式、チャックで挟持するチャック式、それらの組み合わせなど、種々の方式のものが利用できる。
なお、本発明に係る給袋装置は、被包装物の一部がすでに充填された袋の供給に適用することも、充填のない普通の空袋の供給に適用することもできる。

本発明によれば、多数の袋を起立姿勢で収容する縦型の袋ストック機構を採用したことにより、一度に多数の袋を省スペースでかつ安定した状態でストック可能であり、またオペレータによる袋の補充回数を減らすことが可能である。仮に被包装物の一部がすでに充填された袋でも問題なく供給できる。
袋ストック機構の一部を袋供給カセットで構成した場合、多数の袋のカセットへのセッティングを予め給袋装置外の場所で行える利点があり、また給袋装置への袋の供給（カセットの設置、カセットの交換）を短時間で容易に行うことができるため、オペレータによる袋の供給作業（特に補充作業）が軽減される。
袋ストック機構と袋位置決め機構の間に配置した袋受渡し機構は、間欠回転するローターに複数個の吸着保持部材を設置し、袋口が上に向いた起立姿勢の袋を、袋口が前方に向いた略水平姿勢に変換する機能を有し、これにより縦型の袋ストック機構を採用したにもかかわらず、袋位置決め機構において袋口基準の位置決めが可能となる。従って、包装機のグリッパーに袋口がどの袋でも同じ高さになるように供給することができ、包装機における包装操作が安定して行われ、かつ袋口のシール幅の均一性も確保される。

以下、図１〜図１１を参照して、本発明に係る給袋装置について具体的に説明する。
図１及び図２に示すように、この給袋装置は、多数の袋Ｗを重ねて収容し前方に搬送する袋ストック機構１と、袋を１袋ずつ前方に搬送し、図示しない包装機への供給前に所定位置に位置決めする袋位置決め機構２と、袋ストック機構１と袋位置決め機構２の間に配置され、袋ストック機構１から袋Ｗを１袋ずつ受け取り、袋位置決め機構２に送る袋受渡し機構３と、袋位置決め機構２の前記所定位置に位置決めされた袋Ｗを前記包装機に供給する袋供給機構４からなる。

袋ストック機構１は、袋口を上に向け起立姿勢で重ねた多数の袋を収容して前方に搬送し、かつ先頭の袋を搬送方向前方側の所定位置に位置決めするもので、スタンド５の上に設置されたフレーム６と、フレーム６の上に左右一対設置されたカセットガイド部材７と、フレーム６に設置された第１コンベア８，８を備える。
フレーム６は前方に向けて緩傾斜した上板９（以下、受け台９という）と左右一対の側板１１，１２からなり、側板１１，１２の前後端は受け台９より前後に突出し、この部分に第１コンベア８の前後のプーリ１３，１４が固定された支持軸１５，１６が回転自在に水平に軸支され、プーリ１３，１４には前後方向にコンベアベルト１７が張架され、コンベアベルト１７の上方側は受け台９上に支持されている。支持軸１５，１６は、図示しないモータにより図１において反時計回りに断続回転し、これによりコンベアベルト１７は前方側（図１において左側）に向けて受け台９上を摺動しつつ断続回転する。

カセットガイド部材７は、図４，５にも示すように、第１コンベア８の搬送方向（袋Ｗの搬送方向でもある）に沿って鉛直面内に配置された板状部１８と、その前端に前記搬送方向に対し垂直に形成された板状部１９からなる。左右一対のカセットガイド部材７，７は受け台９上に配置され、互いの間隔が調整可能である。板状部１９，１９は互いに向き合うように形成され、本発明で規定する第１ストッパとして機能し（以下、板状部１９，１９を第１ストッパ１９という）、袋ストック機構１内に収容した袋のうち先頭の袋（先頭の袋をＷａで示している）が、この第１ストッパ１９に当接することにより位置決めされる。この位置を本発明では第１取出し位置という。なお、先頭の袋Ｗａは、その両側縁近傍のみが所定幅で第１ストッパ１９に当接する。

袋ストック機構１は、さらに袋供給カセット２１を含む。図３にも示すように、袋供給カセット２１は蓋のない略箱形形状を有し、第１コンベア８の搬送方向に沿って鉛直面内に配置された左右一対の側壁２２，２２と、その下端に連接し内向きに形成された幅の狭い底壁２３，２３と、両側壁２２，２２の上部に固定された梁状の取っ手２４と、両側壁２２，２２の前後端近傍に内向きに形成された溝２５に着脱自在に嵌り込む前後壁２６，２７（以下、シャッター２６，２７という）からなる。底壁２３，２３の間には幅の広い開口２８が形成されている。
袋供給カセット２１には、多数の袋Ｗを袋口を上に向けた起立姿勢で収容することができる。袋供給カセット２１内で、袋Ｗの底部両縁近傍が底壁２３，２３に支持され、袋Ｗの両側縁は両側壁２２，２２に規制される。両側壁２２，２２は、袋Ｗが第１コンベア８により前方に搬送されるときその両側縁を案内し、本発明でいう第１ガイド部材として機能する（以下、両側壁２２，２２を第１ガイド部材２２という）。

カセットガイド部材７，７の間隔を袋供給カセット２１の幅に合うように調整し、袋供給カセット２１をその間に挿入して受け台９上に載置し、第１ガイド部材（両側壁）２２の先端を第１ストッパ（板状部）１９に当接させる。このとき、図４，５に示すように、第１コンベア８の搬送面（コンベアベルト１７の上方側）は袋供給カセット２１の前記開口２８からカセット内に進入して、該カセット内に収容した多数の袋の底部を支持し、前方に搬送し得るようになる。
袋ストック機構１は、さらに袋押さえ部材２９を含む。袋押さえ部材２９は第１コンベア８上に載置され、袋と共に前方に向けて移動しながら、袋供給カセット２１内に収容した多数の袋の後尾を押さえ、袋の起立姿勢を維持する。
シャッター２６，２７は、多数の袋を収容した袋供給カセット２１を受け台９上に載置するまでは、溝２５内に収容されて袋供給カセット２１の一部をなしているが、載置した後抜き出される。

以上説明した袋ストック機構１の作動は例えば次のように行われる。
（１）はじめに、袋口を上に向けた起立姿勢で多数の袋Ｗを重ねて収容した袋供給カセット２１を、カセットガイド部材７，７の間に挿入して受け台９上に載置し、第１ガイド部材２２の先端を第１ストッパ１９に当接させ、袋供給カセット２１の背後に袋押さえ部材２９を置く。以上はオペレーターが行う。
（２）袋供給カセット２１からシャッター２６，２７を抜き出し、第１コンベア８を１回分駆動する。これによりカセット内の先頭の袋Ｗａが第１ストッパ１９に当接して前記第１取出し位置に位置決めされ、カセット内の袋群の後尾を袋押さえ部材２９が押さえる。
（３）前記第１取出し位置に位置決めされた先頭の袋Ｗａが、袋受渡し機構３の後述する吸着保持部材３２により取り出される毎に、第１コンベア８が断続駆動され、カセット内の残りの袋群を前方に１袋分搬送する。そのたびに先頭の袋Ｗａが第１ストッパ１９に当接して前記第１取出し位置に位置決めされる。
（４）袋供給カセット２１内の袋がなくなると、オペレーターが当該カセットを外して、多数の袋を収容した袋供給カセット２１を新たにセットし（カセットの交換）、袋の補充を行う。

袋受渡し機構３は、袋ストック機構１の前方に隣接配置され、前記第１取出し位置に位置決めされた先頭の袋Ｗａを受け取り、袋口が前方に向いた略水平姿勢に変換して袋位置決め機構２に送るもので、特に図６〜図８に示すように、水平の回転軸３０を有する円盤状のロータ３１と、ロータ３１を９０度ずつ一方向に間欠回転（図６において左回転）させる図示しない駆動源と、ロータ３１の周囲に９０度間隔で４組設置され、かつ放射方向に進退可能（以下、放射方向外径側に最も前進した位置を前進位置といい、放射方向内径側に最も後退した位置を後退位置という）とされた吸着保持部材３２を備える。
各吸着保持部材３２は、支持部材３３、略Ｈ形に組み付けられ支持部材３３にブラケット３４を介して固定されたパイプ３５、パイプ３５の先端に取り付けられた４個の吸盤３６、及び支持部材３３の一端に水平に固定された軸に回転自在に取り付けられたカムローラ３７からなる。パイプ３５は、図示しない真空源にロータリージョイント、切換弁等を介して接続されている。

ロータ３１が間欠回転して停止したとき、図６に示すように、４組の吸着保持部材３２は第１ストッパ１９に当接した先頭の袋Ｗａの前方位置、すなわち前記第１取出し位置の前方位置（以下、受取り位置という）と、そこから９０度回転した上方位置（以下、引き渡し位置という）、さらに９０度ずつ回転した２つの位置にそれぞれ停止する。なお、前記受取り位置に停止した吸着保持部材３２は、吸着する袋Ｗａの袋面に４個の吸盤３６が正対するように、水平より若干角度上向きに傾斜（受け台９の傾斜と一致）した位置に停止する。
吸着保持部材３２は、前記受け取り位置に停止したとき、前記第１取出し位置に位置決めされた先頭の袋Ｗａを吸着し、続いて９０度回転した引き渡し位置に停止し（袋Ｗは袋口が前方に向いた略水平姿勢に変換される）、ここで吸着した袋Ｗを開放する。

支持部材３３の内径側には２本のガイド軸３８，３９が固定され、ガイド軸３８，３９はロータ３１の側面に固定された摺動ホルダ４１に形成されたガイド穴にそれぞれ嵌入して摺動自在に支持され、これにより吸着保持部材３２の放射方向への進退がガイドされる。支持部材３３とロータ３１の間には、吸着保持部材３２をロータ３１側（放射方向内径側）に付勢する引張ばね４２が張架され、吸着保持部材３２はその付勢力により、図８等に示すように、支持部材３３がロータ３１及び摺動ホルダ４１に当接する位置（後退位置）まで後退する。

袋受渡し装置３はさらに、ロータ３１の近傍に設置された固定円盤４３と、固定円盤４３のロータ３１側側面にブラケット４４を介して設置された第１エアシリンダ４５及び第２エアシリンダ４６を含む（図９参照）。固定円盤４３はロータ３１と同心に配置されている。第１エアシリンダ４５及び第２エアシリンダ４６は、それぞれピストンロッドの先端に押圧部材４７，４８を有する。
第１エアシリンダ４５は、前記受け取り位置に停止した吸着保持部材３２に対応して設置されたもので、第１エアシリンダ４５が作動すると、押圧部材４７がカムローラ３７に当接して吸着保持部材３２が前進し、該吸着保持部材３２は前進位置に達し（そのときの押圧部材４７とカムローラ３７の位置を図９に仮想線で示す）、第１エアシリンダ４５が非作動に切り替わると、吸着保持部材３２は引張ばね４２の付勢力により後退し、後退位置で停止する（そのときの押圧部材４７とカムローラ３７の位置を図９に実線で示す）。第２エアシリンダ４６は、前記引き渡し位置に停止した吸着保持部材３２に対応して設置されたものである。
第２エアシリンダ４６が作動したときの吸着保持部材３２の進退については後述する。

袋受渡し機構３はさらに、固定円盤４３の側面に固定されたカム４９を含む。図９に示すように、カム４９は吸着保持部材３２の前記２つの停止位置（受取り位置と引き渡し位置）の間に設置され、カム４９の固定円盤４３の中心からの距離は、前記受取り位置から引き渡し位置に向かうに従って大きくなるように設定されている。カム４９は、ロータ３１が回転し、吸着保持部材３２が前記受取り位置から引き渡し位置に向かって移動するとき、後退位置にある吸着保持部材３２を前進位置に向けて前進させる機能を有する。

より詳細には、図９に示すように、ロータ３１が回転を開始すると、前記受取り位置において後退位置にある吸着保持部材３２のカムローラ３７がカム４９に乗り移り、その上を転動して放射方向外径側に移動し、これにより吸着保持部材３２が同じく放射方向の外径側に移動（前進）し、ついには前進位置に達する。ロータ３１が停止する前にカムローラ３７はカム４９から離れ、第２エアシリンダ４６の押圧部材４８上に乗り移り、ここで吸着保持部材３２が引き渡し位置に達する。
なお、第２エアシリンダ４６が作動すると、押圧部材４８がカム４９と同じ高さとなり（そのときの押圧部材４８とカムローラ３７の位置を図９に仮想線で示す）、上記のように前進位置に達した吸着保持部材３２のカムローラ３７が乗り移ることができる。続いて第２エアシリンダ４６が非作動に切り替わると、吸着保持部材３２は引張ばね４２の付勢力により後退し、後退位置で停止する（そのときの押圧部材４８とカムローラ３７の位置を図９に実線で示す）。

以上説明した袋受渡し機構３の作動は例えば次のように行われる。
（１）ロータ３１が間欠回転して、吸着保持部材３２が前記受取り位置で停止すると、吸盤３６が真空源に連通されるとともに、第１エアシリンダ４５が作動し押圧部材４７が前進してカムローラ３７を押圧し、吸着保持部材３２をそれまでの後退位置から放射方向の外径側に前進させる。
（２）前進位置に達した吸着保持部材３２は、袋ストック機構１において前記第１取出し位置に位置決めされた先頭の袋Ｗａの袋面を吸着する。次いで第１エアシリンダ４５が非作動となり、吸着保持部材３２は引張ばね４２の付勢力で後退して前記先頭の袋Ｗａを袋ストック機構１から前方に引き出し、後退位置で停止する。この状態が図６〜図８に示されている。一方、袋ストック機構１では、ここで第１コンベア８が作動して残りの袋全体を一袋分前進させ、次の袋が前記第１取出し位置に位置決めされる。

（３）ロータ３１が間欠回転し、袋Ｗを吸着した吸着保持部材３２が引き渡し位置に向けて回転し、同時にカムローラ３７及びカム４９の働きで前進位置に向けて放射方向外径側に移動する。この間、吸着保持部材３２に吸着された袋Ｗは袋口を上に向けた起立姿勢から、袋口を前方に向けた略水平姿勢に変換される。このとき第２エアシリンダ４５が作動して押圧部材４８がカム４９と同じ高さに位置しており、吸着保持部材３２が引き渡し位置に達したとき、カムローラ３７は押圧部材４８上に乗り移る。
吸着保持部材３２が回転することにより、袋Ｗは袋口を前方に向けた略水平姿勢に変換されながら後述する袋位置決め機構２の受け台５９上に送られる。吸着保持部材３２が引き渡し位置に達したとき、吸盤３６と真空源の連通を閉じ、吸着した袋Ｗを開放して袋位置決め機構２に引き渡す。
（４）同時に第２エアシリンダ４６が非作動となり、吸着保持部材３２は引張ばね４２の付勢力で後退し、後退位置で停止する。

袋位置決め機構２は、袋受渡し機構３の斜め上方に隣接配置され、袋受渡し機構３により送られた袋Ｗを受け取って前方に搬送し、搬送方向前方側の所定位置に袋口基準で位置決めするもので、図６及び図７に示すように、機台５１上に固定したスタンド５２の上に設置されたフレーム５３と、フレーム５３の上に袋Ｗの搬送方向に沿って左右一対設置され袋Ｗの両側縁を案内する第２ガイド部材５４と、３種類の送り装置（フレーム５３に設置された第２コンベア５５、フレーム５３の上方に配置された第１送り装置５６及び第２送り装置５７）と、搬送方向前端近傍に設置され前記送り装置で前方に搬送される袋Ｗが当接して位置決めされる第２ストッパ５８からなる。

フレーム５３は、全体として前方に向けて緩傾斜し、後端部が下方に湾曲した上板５９（以下、受け台５９という）と、左右一対の側板６１，６２からなる。受け台５９の後端部の湾曲は、袋受渡し機構３の吸着保持部材３２の回転軌跡に略沿った形状とされている。
上板５９は幅方向の中央部に形成された略矩形の２個の開口６３，６４と、後端部から搬送方向に沿って略矩形状に長細く形成された左右一対の切り欠き６５，６６を有する。切り欠き６３，６４は、第２コンベア５５のコンベアベルト７３を受け台５９上に出すため、切り欠き６５，６６は、袋受渡し機構３の吸着保持部材３２（特に吸盤３６）との干渉を防止するために形成されたものである。

第２ガイド部材５４は受け台５９上に設置され、袋Ｗの袋幅に応じて互いの間隔が調整可能である。第２ストッパ５８は受け台５９の前端近傍に固定されている。送り装置で前方に搬送された袋Ｗは、その先端縁（袋口側）がこの第２ストッパ５８に当接することにより袋口基準で位置決めされる。この位置を本発明では第２取出し位置という

側板６１，６２に、第２コンベア５５の前後のプーリ６８，６９が固定された支持軸７１，７２が回転自在に水平に軸支され、プーリ６８，６９には前後方向にコンベアベルト７３が張架され、コンベアベルト７３の上方側は前記開口６３，６４を通って受け台５９の上に出て回転する。支持軸７１，７２は、図示しないモータにより図６において反時計回りに断続回転し、これにより受け台５９上に出たコンベアベルト７３は前方側（図６において左側）に向けて断続回転し、受け板５９上の袋Ｗを前方に搬送する。
なお、開口６３，６４の間（受け台５９の上面）には、第２コンベア５５のコンベアベルト７３を下方から支持するベルト受け６７（図７参照）が固定され、コンベアベルト７３はその上を摺動する。

第１送り装置５６は受け台５９の後方側に設置され、図６及び図１０に示すように、側板６１，６２に固定された門形ブラケット７４と、門形ブラケット７４に固定されたエアシリンダ７５と、エアシリンダ７５のピストンロッドに固定された支持部材７６と、支持部材７６に回転自在に支持された支持軸７７に固定された第１爪車７８（左右一対の爪車からなる）と、支持部材７６に固定された連続回転するモータ７９と、モータ７９の出力軸に固定されたプーリ８１と支持軸７７に固定されたプーリ８２に張架されたベルト８３からなる。なお、支持部材７６にはベルト８３が通過する切り欠きが形成されている。
第１爪車７８は、モータ７９により図６において時計回りに回転し、エアシリンダ７５の作動で昇降し、下降したとき受け台５９上の袋Ｗに当接して、前方に搬送する。

第２送り装置５７は受け台５９の前方側に設置され、図６及び図１１に示すように、側板６１，６２に前後に揺動可能に設置された一対の揺動アーム８４，８５と、揺動アーム８４，８５をつなぐ取付軸８６に固定された支持部材８７と、支持部材８７に回転自在に支持された支持軸８８に固定された第２爪車８９（左右一対の爪車からなる）と、支持部材８７に固定された連続回転するモータ９１と、モータ９１の出力軸に固定されたプーリ９２と支持軸８８に固定されたプーリ９３に張架されたベルト９４と、支持部材８７に固定された袋規制部材９５（左右の爪車の間に配置されている）からなる。なお、支持部材８７にはベルト９４が通過する切り欠きが形成されている。
第２爪車８９は、モータ９１により図６において時計回りに回転し、図示しない駆動源により揺動アーム８４，８５が揺動することにより昇降し、下降したとき受け台５９上の袋Ｗに当接して、前方に搬送する。袋規制部材９５は下降したとき受け台５９上の袋Ｗの近傍に位置し、第２爪車８９により前方に送り出された袋Ｗが第２ストッパ５８に当接して波打つのを防止する。
また、取付軸８６には取出し吸盤９６が固定されているが、これは袋供給機構４の一部をなすものであるので、次に説明する。

袋供給機構４は、袋位置決め機構２において前記第２取出し位置に位置決めされた袋Ｗを図示しない包装機に供給するもので、図１、図６及び図１１に示すように、図示しない真空源に切換弁等を介して接続された前記取出し吸盤９６と、上下揺動するアーム９７の先端に開閉可能に設置され、受取り位置（図１の実線参照）と引き渡し位置（図１の仮想線参照）の間を揺動する受渡しチャック９８を備える。
取出し吸盤９６は前記第２爪車８９と一緒に下降し、第２ストッパ５８に当接して第２取出し位置に位置決めされた袋Ｗの袋口近傍を受け台５９上で吸着し、第２爪車８９と一緒に上昇して、袋Ｗを所定高さに持ち上げる。受渡しチャック９８は取出し吸盤９６により持ち上げられた袋Ｗを把持し、引き渡し位置まで揺動上昇して、ここで鉛直面内で吊り下げ状態にした袋Ｗを図示しない包装機のグリッパーに引き渡す。

以上説明した袋位置決め機構２及び袋供給機構４の作動は例えば次のように行われる。
（１）袋受渡し機構３の吸着保持部材３２により袋Ｗが受け台５９上に送られると、エアシリンダ７５が作動し、第１爪車７８が下降して袋Ｗを前方に送り出し、袋Ｗは第２コンベア５５のコンベアベルト７３上に乗る。次いでエアシリンダ７５が逆作動して第１爪車７８が上昇する。
（２）第２コンベア５５が作動し、袋Ｗを前方に搬送する。さらに袋Ｗが第２ストッパ５８の位置に達する直前のタイミングで揺動アーム８４，８５が下方に揺動し、第２爪車８９が下降して受け台５９上（特にコンベアベルト７３上）の袋Ｗを前方に送り第２ストッパ５８に当接させる。これにより袋Ｗは第２取出し位置に位置決めされる。一方、第２コンベア５５の作動が止まる。
（３）取出し吸盤９６が第２爪車８９と共に下降し（ただし、第２爪車８９の方が先に袋Ｗに当たる）、第２取出し位置に位置決めされた袋Ｗの袋面に当接してこれを吸着する。（４）次いで揺動アーム８４，８５が上方に揺動し、取出し吸盤９６及び第２爪車８９が上昇し、袋Ｗが持ち上げられる。次いで、受取り位置で待機していた受渡しチャック９８が袋Ｗの袋口を把持し、引き渡し位置まで揺動上昇し、包装機のグリッパーに引き渡す。

なお、以上例示した給袋装置では、袋ストック機構１の一部を袋供給カセット２１で構成し、この袋供給カセット２１を交換することで袋の供給及び補充を行ったが、交換可能でないもの（一部を袋供給カセットとして独立させていないもの）も本発明には含まれる。後者の場合、袋ストック機構の第１ガイド部材の間に直接袋を補充することになる。

本発明に係る給袋装置の側面図である。 その平面図である。 袋供給カセットの正面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。 袋供給カセットをセットした袋ストック機構の正面図である。 袋供給カセットをセットした後シャッターを抜き出して袋の供給を開始するときの袋ストック機構の正面図である。 本発明に係る給袋装置の袋受渡し機構及び袋位置決め機構の側面図である。 その一部を切り欠いて示す平面図である。 袋受渡し機構の平面断面図である。 袋受渡し機構の固定円盤部の構造を説明する側面図である。 袋位置決め機構の第１送り装置及びその近傍の背面図である。 袋位置決め機構の第２送り装置及びその近傍の正面図である。

符号の説明

１ 袋ストック機構
２ 袋位置決め機構
３ 袋受渡し機構
４ 袋供給機構
７ カセットガイド部材
８ 第１コンベア
９ 受け台
１９ 第１ストッパ（カセットガイド部材の板状部）
２１ 袋供給カセット
２２ 第１ガイド部材（袋供給カセットの両側壁）
２３ 袋供給カセットの底壁
２６ シャッター
３１ ロータ
３２ 吸着保持部材
３７ カムローラ
４５ 第１エアシリンダ
４６ 第２エアシリンダ
４７，４８ 押圧部材
４９ カム
５５ 第２コンベア
５８ 第２ストッパ
５９ 受け台（フレームの上板）
７８ 第１爪車
８９ 第２爪車
９６ 取出し吸盤
９８ 受渡しチャック

Claims (5)

1. 多数の袋を重ねて収容し前方に搬送する袋ストック機構と、袋を１袋ずつ前方に搬送し、包装機への供給前に所定位置に位置決めする袋位置決め機構と、前記袋ストック機構と袋位置決め機構の間に配置され、前記袋ストック機構から袋を１袋ずつ受け取り、順次前記袋位置決め機構に送る袋受渡し機構と、前記所定位置に位置決めされた袋を包装機に供給する袋供給機構を備え、
   前記袋ストック機構は、袋口を上に向け起立姿勢で重ねた多数の袋を収容して前方に搬送し、かつ先頭の袋を搬送方向前方側に設定した第１取出し位置に位置決めするもので、収容した多数の袋の底部を支持して前方に搬送する第１コンベアと、袋の搬送方向に沿って左右に配置され、搬送される袋の両側縁を案内する第１ガイド部材と、袋の搬送方向の前端に設置され先頭の袋の前面の一部に当接して該袋を前記第１取出し位置に位置決めする第１ストッパを備え、
   前記袋受渡し機構は前記袋ストック機構の前方に隣接配置され、前記第１取出し位置に位置決めされた起立姿勢の袋を受け取り、該袋を袋口が前方に向いた略水平姿勢に変換して前記袋位置決め機構に送るもので、水平の回転軸を有して所定角度ずつ一方向に間欠回転するロータと、該ロータの周囲に前記所定角度間隔で複数個設置され、かつ放射方向に進退可能な吸着保持部材を備え、前記ロータは前記吸着保持部材が吸着した袋の袋口が前方になる方向に回転し、前記ロータが停止したときの前記吸着保持部材の停止位置として、少なくとも前記第１取出し位置の前方位置及び前記袋が略水平姿勢に変換される位置が設定され、
   前記袋位置決め機構は前記袋受渡し機構に隣接配置され、前記袋受渡し機構により送られた袋を略水平な受け台上に受け取って前方に搬送し、前記受け台の搬送方向前方側に設定した第２取出し位置に位置決めするもので、前記受け台上に受け取った袋を前記第２取出し位置に向けて搬送する送り装置と、袋の搬送方向に沿って左右に配置され、搬送される袋の両側縁を案内する第２ガイド部材と、袋の搬送方向の前端に設置され前記送り装置で搬送される袋の先端縁に当接して該袋を前記第２取出し位置に位置決めする第２ストッパを備え、
   前記袋供給機構は、前記第２取出し位置に位置決めされた袋を包装機に供給するものであることを特徴とする包装機の給袋装置。
2. 前記袋ストック機構は、起立姿勢で重ねた多数の袋を収容可能で略箱形形状を有する袋供給カセットと、該袋供給カセットを載置する受け台と、該受け台上に前記袋供給カセットを位置決めする左右一対のカセットガイド部材を備え、
   前記袋供給カセットは両側壁が前記第１ガイド部材により構成され、その底壁は前記第１コンベアの搬送面が進入可能な開口を有し、その前後壁は前記両側壁に対し着脱自在とされたシャッターからなり、前記一対のカセットガイド部材は前記袋供給カセットの幅に応じて間隔調整可能とされ、さらに前記袋供給カセットを前記受け台上に載置したとき、前記第１コンベアの搬送面が前記開口から進入して前記多数の袋の底部を支持し、前方に搬送し得るようになっていることを特徴とする請求項１に記載された包装機の給袋装置。
3. 各吸着保持部材にカムローラが設置され、さらに前記袋受渡し機構は前記ロータの近傍に、前記第１取出し位置の前方位置で停止した吸着保持部材に対応して設置された第１エアシリンダ、前記袋が略水平姿勢に変換される位置で停止した吸着保持部材に対応して設置された第２エアシリンダ、及び前記２つの停止位置の間に配置され前記カムローラが当接して転動するカムを備え、前記第１，第２エアシリンダは前記吸着保持部材を放射方向に移動させ、前記カムローラは前記吸着保持部材が前記第１取出し位置の前方位置から前記袋が略水平姿勢に変換される位置に向けて移動する間に前記カムに沿って転動し、前記吸着保持部材を後退位置から放射方向外径側に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載された包装機の給袋装置。
4. 前記吸着保持部材がロータの周囲に９０度間隔で設置され、ばねにより放射方向内径側に付勢され、前記第１，第２エアシリンダはそれぞれ伸縮するピストンロッドの先端に押圧部材を有し、前記第１エアシリンダは前記カムローラに前記押圧部材を当接させて前記吸着保持部材を進退させ、前記第２エアシリンダは前記カムローラが前記カムから前記第２エアシリンダの押圧部材に移乗した後、該押圧部材とともに前記吸着保持部材を後退させることを特徴とする請求項３に記載された包装機の給袋装置。
5. 前記送り装置は、前記受け台上に搬送面が突出し、前記受け台上の袋の下面を支持して前方に搬送する第２コンベアと、前記受け台の後方側上方に配置されて回転し、昇降可能で下降したとき袋の上面に当接して該袋を前方に送り出す第１爪車と、前記受け台の前方側上方に配置されて回転し、昇降可能であり下降したとき袋の上面に当接して該袋を前方に送り出す第２爪車を備え、前記第１爪車で前記袋受渡し機構から前記受け台上に送られた袋を前記第２コンベア上に送り出し、前記第２爪車で前記第２取出し位置に向けて送り出すことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された包装機の給袋装置。

Images