JP2008044660A - 間欠移送式包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】設定された停止位置の数の割りにコンパクトで、メンテナンス性や清掃性が悪化せず、低コストで、さらに生産性の低下も少ないロータリー式袋詰め包装機を得る。
【解決手段】グリッパー対２の数が停止位置Ａ〜Ｈの数の１／２とされ、グリッパー対２の１回の移動距離がグリッパー対同士の間隔の１／２に設定されている。グリッパー対２の停止時間は長短２種類設定され、隣接する２つの停止位置にそれぞれ異なる停止時間が割り当てられている。すなわち、処理工程に時間のかかる停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇでは停止時間が長時間とされ、処理工程が短時間で済む停止位置Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈでは停止時間が短時間とされている。停止位置Ａに袋の供給、停止位置Ｃに袋口の開口、停止位置Ｅに液状物の充填、停止位置Ｇに真空処理の各工程が割り当てられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、環状の経路に沿って等間隔に設置した容器保持部材を所定距離ずつ間欠的に一方向に移動させ、前記容器保持部材の停止位置ごとに前記容器保持部材への容器の供給及び前記容器に対する包装処理等の各工程を順次行うようにした間欠移送式包装機に関する。

このような間欠移送式包装機では、下記特許文献１に記載されたロータリー式袋詰め包装機のように、工程数に対応する数のグリッパー対（容器保持部材）がロータリーテーブルの周囲に等間隔に設置され、テーブルの間欠回転に伴い、各グリッパー対は前記間隔に等しい距離ずつ間欠移動し、各停止位置において、前記グリッパー対への袋の供給、袋面への印字、袋口の開口、袋への固形物の充填、液状物の充填、袋口の一次シール、二次シール、包装機外への排出等の包装処理工程を順次行うようにしている。

このロータリー式袋詰め包装機では、工程数（停止位置の数）に対応する数のグリッパー対をテーブルの周囲に設置しているため、工程数に比例してテーブルが大型化し、かつ包装機全体が大型化する。この点は、下記特許文献２に記載された２連型ロータリー式袋詰め包装機（近接配置された２つのグリッパー対が１組となり、各組がテーブルの周囲に等間隔で設置され、同じ組の２つのグリッパー対に把持された２個の袋に対し、同時に同じ工程が施される）や、下記特許文献３に記載された無端チェーン式袋詰め包装機（無端チェーンにグリッパー対が設置され、前記グリッパー対が環状の経路に沿って間欠移動する）でも、ほぼ同様である。
また、下記特許文献４には、往復動するグリッパー対の各停止位置で複数種類の工程を行うようにした袋詰め包装機が記載されている。

特許第２８９６５４３号公報 特開２００２−３６３９２号公報 特公昭５６−４８３６３号公報 特開平２００１−１８９２１号公報

例えば特許文献１に記載されたロータリー式袋詰め包装機において、１つの停止位置で１つの工程を行うのではなく、特許文献４に記載されたように、仮に１つの停止位置で複数の工程を行うようにすれば、停止位置の数及びグリッパー対の数を減らすことができ、袋詰め包装機の大型化を防止できる。しかし、１つの停止位置に複数の包装処理装置が密集して配置されることになるため、メンテナンス性や清掃性が悪化するという問題がある。

一方、上記ロータリー式袋詰め包装機において、停止位置の数（工程数）を変えないで、仮にグリッパー対の数を１／２にして、グリッパー対の１回の移動距離をグリッパー対同士の間隔の１／２に設定した場合、テーブル及び包装機自体をコンパクトにすることができ、また各包装処理装置は上記ロータリー式袋詰め包装機と同じく各停止位置に分散して配置されるから、メンテナンス性や清掃性が悪化しない。しかし、この場合、仮に停止位置での停止時間を上記ロータリー式袋詰め包装機の停止時間（通常、最も長い処理時間を要する工程に対応して停止時間が設定される）と同じに設定した場合、生産性は１／２に低下する。

本発明は、間欠移送式包装機に関する以上の問題点に鑑みてなされたもので、設定された停止位置の数の割りにコンパクトで、メンテナンス性や清掃性が悪化せず、さらに生産性の低下もある程度防止できる間欠移送式包装機を得ることを目的とする。

本発明は、環状の経路に沿って等間隔に設置した容器保持部材を所定距離ずつ間欠的に一方向に移動させ、前記容器保持部材の停止位置ごとに前記容器保持部材への容器の供給及び前記容器に対する包装処理等の各工程を順次行うようにした間欠移送式包装機において、前記容器保持部材の１回の移動距離が前記間隔の１／２に設定され、前記容器保持部材の前記停止位置での停止時間が長短２種類（長停止時間と短停止時間）設定され、隣接する２つの停止位置にそれぞれ異なる停止時間が割り当てられていることを特徴とする。
この発明は、容器の供給工程を含む各種包装処理工程には、長時間を要するものと短時間で済むものがあり、全ての停止位置に同じ長時間の停止時間を割り当てるのは無駄ではないかとの発想に基づいてなされたものである。
上記間欠移送式包装機では、長停止時間が割り当てられた停止位置（長時間停止位置）と短停止時間が割り当てられた停止位置（短時間停止位置）が環状の経路に沿って交互に配置されている。いうまでもなく、長時間停止位置には全工程の中で比較的長時間を要する工程が割り当てられ、短時間停止位置には全工程の中で比較的短時間で済む工程が割り当てられる。なお、長停止時間は全工程の中で最も長い処理時間を要する工程に対応して設定し、短停止時間は短時間停止位置に割り当てられた工程のうち最も長い処理時間を要する工程に対応して設定すればよい。

上記の発明では、容器保持部材の１回の移動距離を容器保持部材同士の間隔の１／２に設定したが、必要に応じてこれを１／３に設定することもできる。この場合、容器保持部材の停止位置での停止時間を長短３種類設定し（全ての停止時間が異なる必要はなく、２つが同じ停止時間であってもよい）、かつ隣接する３つの停止位置を１組として各組の停止位置に対し前記長短３種類の停止時間を同じ順番で割り当てる（どの組の３つの停止位置をみても、時間割り当ての順番が、例えば長時間−中時間−短時間の順になっている）必要がある。

本発明は、特に袋の両側縁を把持するグリッパー対が間欠回転するテーブルの周囲に設置されたロータリー式袋詰め包装機に適用するのが好適であるが、環状（例えばレーストラック形）の軌道に沿って移動する無端チェーンに容器保持部材が取り付けられて、所定距離ずつ間欠的に移動する無端チェーン式包装機など、にも適用できる。
また、本発明は、複数個の容器保持部材が１組となり、各組がテーブルの周囲に等間隔で設置され、同じ組の複数個の容器保持部材に把持された複数個の袋に対し、同時に同じ工程が施される、いわゆる多連型包装機（特許文献２参照）に適用することもできる。

本発明に係る間欠移送式包装機は、容器保持部材の数（多連型の場合は容器保持部材の組の数）が停止位置の数の１／２又は１／３であるので、設定された停止位置の数の割りにコンパクトとなり、従来のものに比べてメンテナンス性や清掃性が悪化しないで済む。また、容器保持部材の数が少なく、かつ装置がコンパクトであるので、装置コストを低減できる。
さらに、長時間停止位置に全工程の中で比較的長時間を要する工程を割り当て、短時間停止位置に全工程の中で比較的短時間で済む工程を割り当てることができるので、容器保持部材の数が設定された停止位置の数の１／２又は１／３に減るにもかかわらず、全ての停止位置の停止時間が一律に最も長い処理時間を要する工程に対応して設定される従来の間欠移送式包装機と比較して、生産性の低下も少なくて済む。

以下、図１及び図２に記載されたロータリー式袋詰め包装機を参照して、本発明に係る間欠移送式包装機について具体的に説明する。
このロータリー式袋詰め包装機では、間欠回転するテーブル１の周囲に等間隔にグリッパー対２が４組設置され、各グリッパー対２は経路３（袋移送経路でもある）に沿って移動し、その間８箇所の停止位置Ａ〜Ｈに順次停止し、各停止位置Ａ〜Ｈにおいて順次包装工程が施される。グリッパー対２の数は停止位置Ａ〜Ｈの数の１／２であり、グリッパー対２の１回の移動距離はグリッパー対２同士の間隔の１／２に設定されている。なお、グリッパー対２は、従来のロータリー式袋詰め包装機と同様に、一対のアーム４，４と各アーム４の先端にチャック部５を有し、アーム４，４は略水平面内で対称的に所定範囲揺動可能とされている。

停止位置Ａでは、空袋供給装置６からグリッパー対２に袋７が供給され、チャック部５が袋７の両側縁を把持する（第１工程）。停止位置Ｂでは、日付印字装置８により袋面に印字が行われる（第２工程）。停止位置Ｃでは、一対の開口用吸盤９が袋面を吸着し続いて開き、同時にアーム４，４が内向きに揺動して、袋口の開口が行われる（第３工程）。停止位置Ｄでは、ホッパー１１を介して袋７に固形物の投入が行われる（第４工程）。停止位置Ｅでは、液体充填ポンプ１２から配管部１３及び充填ノズル１４を介して袋７に液体が充填される（第５工程）。停止位置Ｆでは、アーム４，４が外向きに揺動して袋口が閉じられる（第６工程）。停止位置Ｇでは、詳しくは後述するが、シール手段を備えた受渡し装置１５により袋口のシールが行われるか、前記受渡し装置１５により袋７を袋口をシールしないで真空処理装置１６に引き渡し、真空処理装置１６において真空処理が行われる（第７工程）。停止位置Ｈは、予備工程（アイドル工程）である。

なお、１７は追従式開口ガイド装置（アームのみ示す）であり、その先端に一対のガイド爪（図示せず）を有する。特許第２９８１９５２号公報に記載されているものと同じく、追従式開口ガイド装置１７は、停止位置Ｃにおいて吸盤９により開口された袋口に前記ガイド爪を挿入して袋口を大きく広げ、続いてテーブル１が次の停止位置Ｄに向けて間欠回転するのに追従して１工程分だけ回転し、停止位置Ｄでは、前記ガイド爪により開口された袋口にホッパー１１が挿入される。ここで前記ガイド爪は袋口から抜き出され、追従式開口ガイド装置１７は逆回転して元の停止位置Ｃに戻る。

停止位置Ｇに設置された受渡し装置１５は、袋の上縁を全幅に渡って把持可能なシーリングバー１８と受け材１９を有し、受け材１９の基端の軸２０を中心にして、図２に示す位置（グリッパー対２からの袋７の受取り位置）と、図１に示す位置（真空処理装置１６への引き渡し位置）の間を水平方向面内で回動可能とされている。
停止位置Ｇにおいて受渡し装置１５近傍に設置された真空処理装置１６は、チャンバー本体部２２と蓋２３を有し、蓋２３を開いた状態（図１）で受渡し装置１５から充填済みの袋７を受け取り、続いて受渡し装置１５が受取り位置に復帰した後、蓋２３を閉じて真空処理を施し、袋口をシールした後、チャンバー内の真空を解除して蓋２３を開き、製品袋７Ａをベルトコンベア２４上に落下させる。

受渡し装置１５についてさらに詳述すると、グリッパー対２に把持された袋７が停止位置Ｇにきて停止したとき、袋７の上縁部がここで待機中の受渡し装置１５の把持部材（シーリングバー１８と受け材１９）の間に入る。続いてシーリングバー１８が閉じて、シーリングバー１８と受け台１９の間で袋７の上縁部を把持し、続いてグリッパー対２のチャック５が開いて袋７を開放する。
もし充填済みの袋７が真空処理を必要としない場合、シーリングバー１８は加熱されており、この停止位置Ｇにおいて袋口のシールが行われ、袋口のシールが終了するとシーリングバー１８が開いて袋７は下方のシュート２５上に落下し、次いでベルトコンベア２４上に移動する。一方、充填済みの袋７が真空処理を必要とする場合、シーリングバー１８は加熱されておらず、袋７を受け取った受渡し装置１５は真空処理装置１６に向けて回動し、真空処理装置１６に袋７を引き渡し、続いて逆に回動して受取り位置に復帰し、元の停止位置Ｇにおいて次の袋７の受渡しに備えて待機する。
このように、受渡し装置１５は、把持した袋を経路３外に移送して真空処理装置１６に引き渡すか、袋口のシールを行うかの設定が選択ができるようになっている。なお、図１，２に示す例では、受渡し装置１５は袋７を真空処理装置１６に引き渡すように設定されている。

このロータリー式袋詰め包装機では、全工程の中で比較的長時間を要する工程が、停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇに割り当てられ、比較的短時間で済む工程が停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈに割り当てられている。従って、停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇに長停止時間（例えば４秒）が割り当てられ、停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈに短停止時間（例えば１秒）が割り当てられる。すなわち、停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇが長時間停止位置、停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈが短時間停止位置である。
図１では、グリッパー対２が全て長時間停止位置（停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ）に停止している。ここではグリッパー対２は長停止時間（４秒）だけ停止し、その間、停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇではそれぞれの包装処理工程が施され、停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈでは包装処理工程は施されない。次にテーブル１が間欠回転して停止すると、図２に示すように、グリッパー対２が全て短時間停止位置（停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ）に停止する。ここではグリッパー対２は短停止時間（１秒）だけ停止し、その間、停止位置Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈではそれぞれの包装処理工程が施され、停止位置Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇでは包装処理工程は施されない。このように、このロータリー式袋詰め包装機では長時間停止と短時間停止が交互に行われ、かつ長時間停止では４つの長時間停止位置でのみ包装処理が施され、短時間停止では４つの短時間停止位置でのみ包装処理が施されることになる。

ここで、一度の間欠回転に要する時間（グリッパー対２が前の停止位置から移動して次の停止位置に停止するまでの時間）を例えば１秒とすると、このロータリー式袋詰め包装機の１分間の処理数は８．６袋となる。また、仮に全ての停止位置において同じ停止時間（４秒）とした場合は、１分間の処理数は６袋となる。
一方、テーブルの周囲にグリッパー対を８組備えた従来のロータリー式袋詰め包装機を用いて同じ８工程の処理を行う場合、停止時間を４秒とし、一度の間欠回転に要する時間を同じく１秒とすると、１分間の処理数は１２袋である。
このように、従来のロータリー式袋詰め包装機の生産性を基準としたとき、本発明のロータリー式袋詰め包装機では、全ての停止位置において同じ停止時間とした場合に比べて、生産性の低下が小さい。

なお、上記の例は、本発明を、特定のロータリー式袋詰め包装機に適用したものであるが、本発明は、環状（例えばレーストラック形）の軌道に沿って移動する無端チェーンにグリッパー対が取り付けられた無端チェーン式包装機など、環状の経路に沿って等間隔に設置した容器保持部材を所定距離ずつ間欠的に一方向に移動させ、前記容器保持部材の停止位置ごとに前記容器保持部材への容器の供給及び前記容器に対する包装処理等の各工程を順次行うようにした間欠移送式包装機一般に適用できる。
また、上記の例では、１組ずつのグリッパー対が等間隔で設置されていたが、本発明は、特許文献２に記載されているようないわゆる２連式の包装機にも適用できる。

本発明に係るロータリー式袋詰め包装機において、グリッパー対が長時間停止位置に停止しているときの平面図である。 本発明に係るロータリー式袋詰め包装機において、グリッパー対が短時間停止位置に停止しているときの平面図である。

符号の説明

１ テーブル
２ グリッパー対
６ 空袋供給装置
７ 袋
８ 日付印字装置
９ 開口用吸盤
１１ ホッパー
１４ 充填ノズル
１５ 受渡し装置
１６ 真空処理装置
Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ 長時間停止位置
Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ 短時間停止位置

Claims (4)

1. 環状の経路に沿って等間隔に設置した容器保持部材を所定距離ずつ間欠的に一方向に移動させ、前記容器保持部材の停止位置ごとに前記容器保持部材への容器の供給及び前記容器に対する包装処理等の各工程を順次行うようにした間欠移送式包装機において、前記容器保持部材の１回の移動距離が前記間隔の１／２に設定され、前記容器保持部材の前記停止位置での停止時間が長短２種類設定され、隣接する２つの停止位置にそれぞれ異なる停止時間が割り当てられていることを特徴とする間欠移送式包装機。
2. 環状の経路に沿って等間隔に設置した容器保持部材を所定距離ずつ間欠的に一方向に移動させ、前記容器保持部材の停止位置ごとに前記容器保持部材への容器の供給及び前記容器に対する包装処理等の各工程を順次行うようにした間欠移送式包装機において、前記容器保持部材の１回の移動距離が前記間隔の１／３に設定され、前記容器保持部材の前記停止位置での停止時間が長短３種類設定され、隣接する３つの停止位置を１組として各組の停止位置に対し前記長短３種類の停止時間が同順に割り当てられていることを特徴とする間欠移送式包装機。
3. 前記容器が袋であり、前記容器保持部材が前記袋の両側縁を把持するグリッパー対で、間欠回転するテーブルの周囲に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された間欠移送式包装機。
4. 前記間欠移送式包装機は、充填工程後の停止位置に充填済みの袋を把持して前記経路外に移送可能な受渡し装置と、前記受渡し装置の近傍に真空処理装置を備え、前記受渡し装置の把持部材は袋の上縁を全幅に渡って把持するもので、さらに袋口のシール機能を有し、前記受渡し装置は、把持した袋を前記経路外に移送して前記真空処理装置に引き渡すか、袋口のシールを行うかの選択ができるようになっていることを特徴とする請求項３に記載された間欠移送式包装機。

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