JP2008222294A - 包装用袋充填口の位置を一定に調整する粉粒体充填包装装置および包装用袋への粉粒体充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】供給された包装用袋を、挟持する際に、袋の一定位置を挟持することができ、後の工程の精度を高めることができる粉粒体充填包装装置を提供することである。
【解決手段】合成樹脂製の包装用袋を供給する給袋部と、該給袋部から供給された包装用袋に粉粒体を充填包装する本体部とを備え、前記本体部が、前記給袋部から供給された包装用袋を１枚ずつ担持する吸盤と、該吸盤で担持された包装用袋の上部を挟持する袋挟持部と、該袋挟持部に挟持された包装用袋充填口の位置ズレを測定する位置ズレ測定部と、該位置ズレ測定部の測定結果により、粉粒体充填前の包装用袋充填口の位置を一定に調整する制御部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、包装用袋充填口の位置を一定に調整する粉粒体充填包装装置および包装用袋への粉粒体充填方法に関する。

従来、小麦粉等の粉粒体を一般消費者向けに販売するような場合、包装用袋である小袋にその粉粒体を５００ｇ〜１ｋｇ程度の一定量充填して包装し、家庭用小袋として流通させるようにしている。このような家庭用小袋の充填、包装工程は機械化され、粉粒体充填包装装置として提供されている。

従来、家庭用小袋の包装用袋としては紙製のものが用いられてきたが、最近では、合成樹脂製の包装用袋が用いられるようになってきており、この合成樹脂袋は、開封口にチャックを備えており、チャックによって開封口が開閉可能となっている。

このように紙製の袋から合成樹脂製の袋に変えた理由は、再封を可能とすることにある。従来消費者が一度使用した小袋を保管しておいてまた使用するまでの間は、単に袋上部を折り返すだけなので保管中に虫等が混入したりすることがあった。このため、保管中の密閉を確実なものにするためにチャック式（再封用チャックテープ）を採用する必要があり、そのために紙製の袋から合成樹脂製の袋に変えたのである。

特許文献１は本願発明と同様の家庭用小袋の充填包装装置に関する発明であるが、包装用袋として二層構造の紙製のものを使用する装置であり、粉粒体充填後の口封は折り返した後、接着剤を使用して熱圧着で口封を行っていた。

特許文献２は穀粒等の自動袋詰め装置に関する発明であるが、口封方法については具体的な記載がない。

特許文献３に記載の充填包装装置は、合成樹脂製の小袋に液状食品を充填するものであり、個々の包装用袋の開口部を上に向けた状態で上部を把持し、この包装用袋を把持したまま移動させて、充填に係る各工程の処理を施す。

特開２００３−３００５０５号公報 特開平１１−１０５８２７号公報 特開２００４−２６３０８号公報

上述の特許文献１、２、３に記載のような従来の充填包装装置では、充填、包装に関する基本機能については開示しているものの、その動作の細部については検討、開示されていなかった。

たとえば、包装用袋を充填包装装置に供給し、供給された個々の包装用袋の上部を挟持する構成において、袋の挟持すべき位置からずれて挟持してしまうと、後の工程の各所で様々なトラブルの原因になってしまうという問題があった。

特に、合成樹脂製のチャック付きの包装用袋の場合、複数の包装用袋をきれいに重ねて給袋すると、チャックの厚みのある部位どうしが重なるため、包装用袋の束の上面が水平ではなくなり、チャックのある開口部側が高く、その反対側が低くなってしまう。重なっている包装用袋の枚数により、その傾斜が刻々と変わるため、最も上にある包装用袋を１枚ずつミスすることなく取り上げるのは非常に困難であった。

そこで、ベルトコンベヤ上に、包装用袋のチャック部が重ならないように包装用袋を少しずつずらして並べ、ベルトコンベヤを駆動してこれらの包装用袋を給袋するようにしているが、このずらすという行為は人間の手作業によるものであって、隣接する包装用袋を等間隔にずらすことは不可能であった。不等間隔にずらされた包装用袋が吸盤で担持されて粉粒体充填包装装置に供される際には、位置ズレ（高さ方向での吸盤担持位置のズレ）が生じ易く、この最初の位置ズレは後々の工程に様々なトラブルを引き起こす元凶となるので大きな問題となっていた。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、供給された包装用袋を挟持する際に、袋の一定位置を挟持することができ、後の工程の精度を高めることができる粉粒体充填包装装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、合成樹脂製の包装用袋を供給する給袋部と、該給袋部から供給された包装用袋に粉粒体を充填包装する本体部とを備え、前記本体部が、前記給袋部から供給された包装用袋を１枚ずつ担持する吸盤と、該吸盤で担持された包装用袋の上部を挟持する袋挟持部と、該袋挟持部に挟持された包装用袋充填口の位置ズレを測定する位置ズレ測定部と、該位置ズレ測定部の測定結果により、粉粒体充填前の包装用袋充填口の位置を一定に調整する制御部とを有することを特徴とする。

また本発明は、前記位置ズレ測定部が、投光部と、該投光部からの光線を受光する受光部と、前記吸盤で包装用袋を担持してから該包装用袋が前記光線を遮るまでの時間を測定することを特徴とする。

また本発明は、前記合成樹脂製の包装用袋が、内層が低密度ポリエチレンで外層がポリエチレンテレフタレートから成る二層構造であることを特徴とする。

また本発明は、前記合成樹脂製の包装用袋の口封部の真下に再封用チャックテープを有することを特徴とする。

また本発明の方法は、前記位置ズレ測定部の測定結果により、粉粒体充填前の包装用袋充填口の位置を一定に調整することにより粉粒体を充填することを特徴とする。

本発明によれば、供給された包装用袋を挟持する際に、袋の一定位置を挟持することができ、後の工程の精度を高めることができる粉粒体充填包装装置を提供することができる。

すなわち、包装用袋がコンベヤで供給されるときに位置ズレを生じていても、粉粒体充填時の包装用袋の挟持位置を一定にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による粉粒体充填包装装置の概略を示す側面図である。また、図２は、図１に示した粉粒体充填包装装置の平面図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態の粉粒体充填包装装置１は、包装用袋５を供給する給袋部２と、包装用袋に対する粉粒体の充填、包装を行う本体部３と、粉粒体が充填され、包装された包装体５００を排出する排出部４とから構成される。

給袋部２は、図２に示すコンベヤ２ａを有し、このコンベヤ２ａに載せられた包装用袋５を本体部３に供給するように搬送する。

包装用袋５は粉粒体の充填口の真下にチャックを有する合成樹脂製の袋である。

本体部３では、給袋部２から供給された包装用袋５を、袋取り部６にて吸盤２１、２２で取り上げ、図２に示す第１のロータリー８の位置ａにおいて爪１２、１３によって包装用袋５の両脇を挟持する。

第１のロータリー８は、図２の平面図で見た場合の時計回りに回転し、爪１２、１３によって挟持された包装用袋５を、図２に示す位置ａ〜ｈのそれぞれに移動させて、この位置ａ〜ｈにおいて粉粒体の充填に係る各工程の処理を施す。

たとえば位置ｄでは、主充填部７によって包装用袋５に粉粒体の規定量のほとんどを充填し、位置ｆでは、質量測定部１０によって充填包装袋５０の質量が測定される。

なお、ここでは、粉粒体充填前の袋を包装用袋と呼び、粉粒体の充填包装途中の袋を充填包装袋と呼び、粉粒体の充填包装完了後の袋を包装体と呼ぶ。

さらに工程が進み、位置ｈでは、充填包装袋５０は、第１のロータリー８から第２のロータリー９の位置ｋへと引き渡される。

第２のロータリー９は、図２の平面図で見た場合の反時計回りに回転し、第１のロータリー８と同様に、爪によって挟持された充填包装袋５０を、図２に示す位置ｋ〜ｒのそれぞれに移動させて、この位置ｋ〜ｒにおいて粉粒体の充填に係る各工程の処理を施す。

たとえば位置ｎでは、補正充填部１１によって、質量測定部１０で測定した質量に基づいて不足分を補正するように充填包装袋５０に粉粒体を補正充填し、その後の工程で充填包装袋５０の上部のチャックを閉じ、さらに充填包装袋５０の上部の口封部を熱でシールして、粉粒体の包装を完了する。

合成樹脂製の包装用袋は、内層が低密度ポリエチレンで外層がポリエチレンテレフタレートから成る二層構造であるが、それぞれの融点は内層の低密度ポリエチレンが１１５℃以上、外装のポリエチレンテレフタレートが２５５℃以上である。この温度差を利用して口封部を加熱シールする。

加熱シール後（口封後）に、この口封が完全かどうかについては、本体部３から排出される直前の充填口部分の温度を計測して、経験値として７５℃以上であれば完全に口封されていることを把握した。

粉粒体が充填包装された包装体５００は、排出部４のコンベヤ４ａに載せられて排出される。このとき、本体部４での充填、包装工程中に何らかの異常が検出された包装体５００は、フリッパ装置４ｂによってはじかれる。

次に、図１および図２に示した袋取り部６の構造について、図面を参照して詳しく説明する。

図３は、図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図である。

給袋部２のコンベヤ２ａに載せられて本体部３内に搬送された包装用袋５は、吸盤２１、２２によって吸引されて担持され、持ち上げられる。

吸盤２１、２２によって包装用袋５が持ち上げられる先には、袋挟持部２６が設けられており、この袋挟持部２６で包装用袋５の上部を挟持した後に、吸盤２１、２２による担持は解除される。

吸盤２１、２２が包装用袋５をコンベヤ２ａ上から持ち上げて、袋挟持部２６に引き渡すまでの経路には、光線２５を発光する発光部２３と、発光部２３からの光線２５を受光する受光部２４が設けられており、包装用袋５が通過する際に、光線２５を遮るように配置されている。光線２５が遮られると受光部２４はその旨を検出する。

図４は、図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、包装用袋５が光線２５を遮る様子を示す図である。

また、図５は、図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、袋挟持部２６が包装用袋５を掴んだ様子を示す図である。

袋挟持部２６によって挟持された包装用袋５は、第１のロータリー８の位置ａにおいて爪１２、１３へと引き渡される。

図６は、図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、袋挟持部２６から爪１２、１３へと包装用袋５が引き渡される様子を示す図である。

ところで、コンベヤ２ａによって搬送された包装用袋５は、進行方向上のずれを生じる。このため、吸盤２１、２２が吸い付く包装用袋５の位置は一定しない。本発明によれば、このような状態であっても、爪１２、１３によって包装用袋５の一定位置を挟持することができ、包装用袋５の高さを一定に挟持することができ、後の充填、包装工程の処理を正確に施すことができる。

具体的に説明すると、本実施の形態の粉粒体充填包装装置１では、吸盤２１、２２をコンベヤ２ａ上の包装用袋５に向けて吸引を開始したときから、包装用袋５の上端エッジ部分が光線２５を遮るまでの時間（吸盤２１、２２に対して吸引指示を出してから、光線２５の遮りを受光部２４が検出するまでの時間）を計測し、この計測時間（以下、単に「計測時間」という）に基づいて、袋挟持部２６から爪１２、１３へと包装用袋５を引き渡す際の袋挟持部２６の上下位置を調整する。この制御は図示しない制御手段によって行われる。これによって、爪１２、１３が包装用袋５の一定位置を挟持することができる。

すなわち、計測時間がある基準値（基準計測時間）であった場合の袋挟持部２６の基準上下位置を予め測定し定めておき、また、実際の計測時間が基準計測時間からどのくらい違ったら、袋挟持部２６をどのくらい上下移動させれば、爪１２、１３が包装用袋５の一定位置を挟持することができるかという、時間対移動量を予め測定し定めておく。

個々の包装用袋５の処理時には、その時々の計測時間に応じ、その計測時間が基準計測時間よりも短い場合には、その差分と時間対移動量とから求まった移動量だけ袋挟持部２６を下に移動させ、反対に、計測時間が基準計測時間よりも長い場合には、その差分と時間対移動量とから求まった移動量だけ袋挟持部２６を上に移動させる。これによって、爪１２、１３が包装用袋５の一定位置を挟持することができる。

前述のようにして、爪１２、１３は包装用袋５の一定位置を挟持しているので、第１のロータリー８および第２のロータリー９での各工程を正確に行うことができる。

図７は、袋挟持部２６が挟持する包装用袋５の位置と、爪１２、１３が挟持する包装用袋５の位置との関係を示す正面図であり、（ａ）は計測時間が基準計測時間よりも短い場合を示す図であり、（ｂ）は計測時間が基準計測時間よりも長い場合を示す図である。

図７（ａ）に示すように、包装用袋５がコンベヤ２ａ上で進み過ぎた場合でも、本実施の形態によれば、その分だけ、袋挟持部２６を下に移動させることによって、爪１２、１３は包装用袋５の一定位置を挟持することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、包装用袋５がコンベヤ２ａ上で進みが足りなかった場合でも、本実施の形態によれば、その分だけ、袋挟持部２６を上に移動させることによって、爪１２、１３は包装用袋５の一定位置を挟持することができる。

本発明の一実施の形態による粉粒体充填包装装置の概略を示す側面図である。 図１に示した粉粒体充填包装装置の平面図である。 図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図である。 図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、包装用袋５が光線２５を遮る様子を示す図である。 図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、袋挟持部２６が包装用袋５を掴んだ様子を示す図である。 図１および図２に示した粉粒体充填包装装置１の袋取り部６の構造を説明する概略斜視図であって、袋挟持部２６から爪１２、１３へと包装用袋５が引き渡される様子を示す図である。 袋挟持部２６が挟持する包装用袋５の位置と、爪１２、１３が挟持する包装用袋５の位置との関係を示す正面図であり、（ａ）は計測時間が基準計測時間よりも短い場合を示す図であり、（ｂ）は計測時間が基準計測時間よりも長い場合を示す図である。

符号の説明

１ 粉粒体充填包装装置
２ 給袋部
２ａ コンベヤ
３ 本体部
４ 排出部
４ａ コンベヤ
４ｂ フリッパ装置
５ 包装用袋
６ 袋取り部
７ 主充填部
８ 第１のロータリー
９ 第２のロータリー
１０ 質量測定部
１１ 補正充填部
１２、１３ 爪
２１、２２ 吸盤
２３ 発光部
２４ 受光部
２５ 光線
２６ 袋挟持部
５０ 充填包装袋
５００ 包装体

Claims (5)

1. 合成樹脂製の包装用袋を供給する給袋部と、該給袋部から供給された包装用袋に粉粒体を充填包装する本体部とを備え、
   前記本体部が、前記給袋部から供給された包装用袋を１枚ずつ担持する吸盤と、該吸盤で担持された包装用袋の上部を挟持する袋挟持部と、該袋挟持部に挟持された包装用袋充填口の位置ズレを測定する位置ズレ測定部と、該位置ズレ測定部の測定結果により、粉粒体充填前の包装用袋充填口の位置を一定に調整する制御部とを有することを特徴とする粉粒体充填包装装置。
2. 前記位置ズレ測定部が、投光部と、該投光部からの光線を受光する受光部と、前記吸盤で包装用袋を担持してから該包装用袋が前記光線を遮るまでの時間を測定する測定部から成る請求項１に記載の粉粒体充填包装装置。
3. 前記合成樹脂製の包装用袋が、内層が低密度ポリエチレンで外層がポリエチレンテレフタレートから成る二層構造である請求項１または２に記載の粉粒体充填包装装置。
4. 前記合成樹脂製の包装用袋の口封部の真下に再封用チャックテープを有する請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の粉粒体充填包装装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の粉粒体充填包装装置において、前記位置ズレ測定部の測定結果により、粉粒体充填前の包装用袋充填口の位置を一定に調整することにより粉粒体を充填する方法。

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