JP2009120262A

JP2009120262A - 袋詰め補助装置、および真空包装ユニット

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Publication number: JP2009120262A
Application number: JP2007299437A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Takanashi; 克己高梨; Tatsuya Asari; 達也浅利
Original assignee: TOSEI ELECTRIC CORP
Current assignee: TOSEI ELECTRIC CORP
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-06-04

Abstract

【課題】コンパクト化を図ることができ、また、被包装物を包装用袋体へ詰めて真空包装する作業のエネルギー消費量を低く抑えることができる袋詰め補助装置、および真空包装ユニットを提供する。
【解決手段】複数の包装用袋体Ｂを積層状態で貯留可能な袋体貯留部と、該袋体貯留部から１枚ずつ包装用袋体Ｂを取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体Ｂの開口を拡開する袋体取出機構１０とを備えた袋詰め補助装置２であって、袋体取出機構１０は、吸気口が開設された吸着パッド４４，６９と、吸気口に接続される吸気配管４６とを備え、吸着パッド４４，６９を包装用袋体Ｂへ当接した状態で吸着パッド４４，６９と包装用袋体Ｂとの間を吸気口から吸気して包装用袋体Ｂを吸着可能とし、吸気配管４６には外部接続ポート８９を備え、該外部接続ポート８９に真空包装機３内の真空配管８７を接続して吸気配管４６内を減圧可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、包装用袋体に被包装物を収容する準備を行う袋詰め補助装置、および、該袋詰め補助装置と真空包装機とを備えた真空包装ユニットに関する。

従来、鮮魚などの食品（被包装物）を包装する手段としては、トレーに食品を載せ、ラップで食品およびトレーを被覆することが一般的である。ところが、ラップの隙間から食品の水分が漏れ出す点、また、トレー自体のコストや回収後の廃棄処理費用が生じる点などの欠点がある。そこで、近年では、トレーが不要であり、且つ水分が漏れ出すことのない真空包装を行うことが注目されている。

そして、真空包装作業を補助するために、包装用袋体に被包装物を収容する準備を行う袋詰め補助装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載された袋詰め補助装置においては、袋体貯留部に貯留された包装用袋体を前部吸着機構の吸着パッドで吸着して一枚ずつ取り出し、さらにはクランプ機構で包装用袋体の両側をクランプすると共に、包装用袋体のうち当該包装用袋体を挟んで前部吸着機構とは反対側を後部吸着機構の吸着パッドで吸着し、少なくとも一方の吸着パッドを移動して包装用袋体の開口を拡開して、袋詰めの準備を行う。
特開２００７−０８４１３７号公報

ところで、上記特許文献に記載の袋詰め補助装置は、各吸着パッドに真空ポンプ等の減圧機構に接続された吸気管の先端を接続して、包装用袋体を吸着パッドで吸着できるように構成されている。そして、減圧機構を袋詰め補助装置の本体に内蔵すると、袋詰め補助装置が大型になってしまい、好ましくない。また、袋詰めの次工程で使用する真空包装機の減圧機構とは別個の減圧機構を準備することになり、被包装物を包装用袋体へ詰めて真空包装する作業に費やされる電力、言い換えると、袋詰め工程および真空包装工程で費やされる電力等のエネルギー消費量を低く抑えることができない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクト化を図ることができ、また、被包装物を包装用袋体へ詰めて真空包装する作業のエネルギー消費量を低く抑えることができる袋詰め補助装置、および真空包装ユニットを提供しようとするものである。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、複数の包装用袋体を積層状態で貯留可能な袋体貯留部と、該袋体貯留部から１枚ずつ包装用袋体を取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体の開口を拡開する袋体取出機構と、を備え、包装用袋体に詰められた被包装物を真空包装する真空包装機と接続した状態で稼動する袋詰め補助装置であって、
前記袋体取出機構は、吸気口が開設された吸着パッドと、吸気口に接続される吸気配管とを備え、吸着パッドを包装用袋体へ当接した状態で吸着パッドと包装用袋体との間を吸気口から吸気して包装用袋体を吸着可能とし、
前記吸気配管には外部接続ポートを備え、該外部接続ポートに真空包装機内の真空配管を接続して吸気配管内を減圧可能としたことを特徴とする袋詰め補助装置である。

請求項２に記載のものは、包装用袋体に被包装物を収容する準備を行う袋詰め補助装置と、被包装物が収容された包装用袋体の内部を脱気してから包装用袋体の開口を封止する真空包装機とを備えた真空包装ユニットであって、
前記袋詰め補助装置は、複数の包装用袋体を積層状態で貯留可能な袋体貯留部と、該袋体貯留部から１枚ずつ包装用袋体を取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体の開口を拡開する袋体取出機構と、を備え、
該袋体取出機構には、吸気口が開設された吸着パッドと、吸気口に接続される吸気配管とを備え、吸着パッドを包装用袋体へ当接した状態で吸着パッドと包装用袋体との間を吸気口から吸気して包装用袋体を吸着可能とし、吸気配管には外部接続ポートを備え、
前記真空包装機は、被包装物を収容した包装用袋体を収納するチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、包装用袋体の開口を封止する封止装置と、チャンバー内を減圧する真空ポンプとを備え、該真空ポンプとチャンバーとを真空配管で接続し、チャンバー内を減圧した状態で封止装置により包装用袋体の開口を封止可能とし、
前記外部接続ポートを介して吸気配管と真空配管とを接続し、この状態で真空ポンプを駆動して吸気配管内を減圧可能としたことを特徴とする真空包装ユニットである。

本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、袋詰め補助装置の吸気配管に外部接続ポートを備え、該外部接続ポートに真空包装機内の真空配管を接続して吸気配管内を減圧可能としたので、吸気配管内を減圧するための機器を袋詰め補助装置内に備える必要がない。したがって、袋詰め補助装置のコンパクト化を図ることができる。また、被包装物を包装用袋体へ詰めて真空包装する作業に費やされる電力等のエネルギー消費量を低く抑えることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は真空包装ユニットの概略図、図２は袋詰め補助装置の説明図である。
真空包装ユニット１は、食品等の被包装物を包装用袋体Ｂに詰め、さらには包装用袋体Ｂに詰められた被包装物を真空包装するためのユニットである。そして、図１に示すように、包装用袋体Ｂに被包装物を収容する準備を行う袋詰め補助装置２と、被包装物が収容された包装用袋体Ｂの内部を脱気してから包装用袋体Ｂの開口を封止する真空包装機３とを備えて構成されている。

袋詰め補助装置２は、図２に示すように、上面が一端（図２（ａ）中、左端）へ向けて下り傾斜した基台６を備え、該基台６の内部には、袋詰め補助装置２の動作を制御する袋詰め補助制御装置（図示せず）を内蔵している。また、図２（ｂ）に示すように、基台６の上面の中央部分には袋体貯留部７を設定し、該袋体貯留部７に複数の包装用袋体Ｂを開口が基台６の傾斜上端側へ向いて積層された状態で貯留可能とし、該袋体貯留部７の縁部、詳しくは傾斜下端側および傾斜方向の左右両側の縁部にはアングル状の袋位置規制部８を備え、該袋位置規制部８を積層状態の包装用袋体Ｂのうち開口側を除く縁部へ当接して、袋体貯留部７内に包装用袋体Ｂを位置決めできるように構成されている。なお、袋位置規制部８は、磁石等により基台６の上面へ着脱可能な状態で吸着されており、包装用袋体Ｂのサイズに合わせて当該袋位置規制部８の配置場所を調整できるように構成されている。

また、基台６の上面のうち袋体貯留部７の周辺には袋体取出機構１０を備え、袋体貯留部７から１枚ずつ包装用袋体Ｂを取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体Ｂの開口を拡開できるように構成されている。袋体取出機構１０は、基台６の上面の傾斜下端側から上方へ立設された縦長な機構基部１１と、該機構基部１１の上下方向の中央部分から基台６の傾斜上端側へ向けて延設された２本のアーム部１２（上側の第１アーム１２ａおよび下側の第２アーム１２ｂ）と、該アーム部１２の先端に設けられ、上側吸着ユニット１４が備えられた機構ヘッド部１５と、基台６の上面のうち袋体貯留部７よりも傾斜上端側に設けられた下側吸着ユニット１６とから構成されている。

機構基部１１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、その上部に駆動モータ２０を備えるとともに、下部には縦向き円板状の偏心カム２１を回動軸２１ａがアーム部１２の延設方向とは直交する状態で備え、駆動モータ２０の出力軸２０ａと偏心カム２１の回動軸２１ａとを駆動ベルト２２で接続している。アーム部１２は、一端（図３（ｂ）中、左端）を機構基部１１のうち駆動モータ２０と偏心カム２１との間に軸着して上下方向へ揺動可能とし、他端（図３（ｂ）中、右端）には機構ヘッド部１５を軸着している。また、第２アーム１２ｂのうち偏心カム２１の上方に位置する箇所にはカムフォロワ２４を備え、該カムフォロワ２４を偏心カム２１の外周面（カム面）２１ｂへ上方から載置して当接している。そして、駆動モータ２０を駆動して偏心カム２１を回動すると、カムフォロワ２４がカム面２１ｂに沿って上下動し、この上下動に伴ってアーム部１２および機構ヘッド部１５が上下方向へ揺動する。なお、機構基部１１には、図３（ａ）に示すように、偏心カム２１の回動軸２１ａの回動位置を検出する第１回動検出センサ２６および第２回動検出センサ２７を備え、第１回動検出センサ２６の検出結果によりアーム部１２および機構ヘッド部１５が上死点に到達したことを検知し、第２回動検出センサ２７の検出結果によりアーム部１２および機構ヘッド部１５が下死点よりも上方へ上昇した位置（詳しくは、上側吸着ユニット１４が下側吸着ユニット１６から上方へ離れた位置）に到達したことを検知できるように構成されている。

機構ヘッド部１５は、図３（ｂ）および図４（ａ），（ｂ）に示すように、一端（図３（ｂ）中、左端）にアーム部１２が軸着される横長なヘッド基部３０を備え、該ヘッド基部３０の内側に負圧駆動タイプの直動シリンダ３１をロッド３１ａがアーム部１２の延設方向、言い換えると袋体貯留部７と下側吸着ユニット１６とが並ぶ方向に沿って伸縮する姿勢で内蔵し、直動シリンダ３１の側方にはガイドシャフト３２をロッド３１ａに平行となる状態で備えている（図４（ｂ）参照）。また、ロッド３１ａの先端には、縦長なユニットブラケット３３の上部を止着し、該ユニットブラケット３３のうちロッド３１ａを止着した箇所の両側方にはスライドガイド３４を備え、該スライドガイド３４にガイドシャフト３２を摺動可能な状態で挿通している。

さらに、ユニットブラケット３３の下部には上側吸着ユニット１４を止着し、直動シリンダ３１を駆動すると、ユニットブラケット３３とともに上側吸着ユニット１４が前後方向にスライドするように構成されている。上側吸着ユニット１４は、矩形状の下部がアーム部１２の延設方向に沿って延在されたユニット基部３８を備え、該ユニット基部３８の底面のうち下側吸着ユニット１６寄り（図４（ｃ）中、右寄り）の位置には、短冊状の吸着ブラケット３９を包装用袋体Ｂの開口に沿って延在する姿勢、言い換えるとアーム部１２の延設方向とは直交する方向へ延在する姿勢で止着している。また、吸着ブラケット３９の両端部、中央部、およびユニット基部３８のうち機構基部１１側（図４（ｃ）中、左側）の端部にはマニホールド４１を配置し、各マニホールド４１の下部には、吸気口４３が開設された上側吸着パッド４４（本発明における吸着パッドの一種）を吸着面が下方へ向いた姿勢で備えている。そして、マニホールド４１内に穿設された連通路の一端に吸気口４３を連通し、連通路の他端には吸気配管４６を接続している。また、上側吸着パッド４４の吸気口４３と吸気配管４６とを連通路を介して接続しており、上側吸着パッド４４を包装用袋体Ｂへ当接した状態で上側吸着パッド４４と包装用袋体Ｂの間を吸気口４３から吸気して包装用袋体Ｂを吸着できるように構成されている。

なお、吸着ブラケット３９の両端部に設けられたマニホールド４１（移動マニホールド４１ａ）は、調整ネジ４８を緩めると、吸着ブラケット３９に開設された長穴４９に沿って吸着ブラケット３９の延在方向、言い換えると包装用袋体Ｂの開口の延在方向へ移動可能であり、調整ネジ４８を締めると当該移動マニホールド４１ａの位置決めを行えるように構成されている。したがって、吸着ブラケット３９の両端部に備えられた上側吸着パッド４４の位置を包装用袋体Ｂの幅に合わせて調整できる。また、吸着ブラケット３９の中央部に設けられたマニホールド４１（中央マニホールド４１ｂ）、およびユニット基部３８の端部に設けられたマニホールド４１（端部マニホールド４１ｃ）には２つの上側吸着パッド４４を包装用袋体Ｂの幅方向、言い換えると包装用袋体Ｂの開口の延在方向に沿って並べて備えている。

さらに、上側吸着ユニット１４の先端部、詳しくは上側吸着ユニット１４のうち下側吸着ユニット１６寄り（図４（ａ）中、右寄り）の端部には、包装用袋体Ｂの開口の縁を挟持可能な上側クランプ機構５１を備えている。上側クランプ機構５１は、図４（ｂ）および図５に示すように、ユニット基部３８のうち中央マニホールド４１ｂの上方に位置する箇所に設けられた負圧駆動タイプの上側ロータリーアクチュエータ５２と、該上側ロータリーアクチュエータ５２の回動軸５２ａへ腕部５３を介して止着された平板状の上側クランプ部材５５と、中央マニホールド４１ｂのうち２つの上側吸着パッド４４の間に設けられたウレタン製の上側ストッパ５６とを備えて構成されている。

そして、上側ロータリーアクチュエータ５２の回動軸５２ａを包装用袋体Ｂの開口に沿って延在する横向き状態に設定し、上側クランプ部材５５が上側吸着ユニット１４の先端部よりも基台６の傾斜上端側（図５（ａ）中、右側）を通って上下方向へ回動するように構成されている。また、上側ロータリーアクチュエータ５２を駆動して回動軸５２ａを回動することにより上側クランプ部材５５をクランプ姿勢とクランプ解除姿勢とに変換可能としている。具体的には、クランプ解除姿勢では、上側クランプ部材５５が腕部５３との接続部分を機構基部１１側へ向けた状態で回動軸５２ａよりも上方、さらにはユニット基部３８よりも上方に位置する（図４（ａ），（ｂ）参照）。また、回動軸５２ａを１８０度回動してクランプ姿勢へ変換すると、図５（ａ）に示すように、上側クランプ部材５５が腕部５３との接続部分を基台６の傾斜上端側（図５（ａ）中、右側）へ向けた状態で回動軸５２ａよりも下方、さらにはユニット基部３８よりも下方に位置する。そして、上側クランプ部材５５の上面を上側ストッパ５６の下端へ押圧し、上側クランプ部材５５と上側ストッパ５６との間に包装用袋体Ｂの開口の縁を挟持可能となる。

なお、上側吸着ユニット１４は、図５（ｂ）に示すように、上側ストッパ５６の先端（下端）の位置を上側吸着パッド４４の下端よりも僅かに上方へずれた位置、言い換えると、上側吸着パッド４４が包装用袋体Ｂを吸着して変形した状態における下端位置と略同じ位置に設定している。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、上側クランプ部材５５と回動軸５２ａとを接続する腕部５３には、当該腕部５３の側部を折曲して位置検出片５８を設け、該位置検出片５８をユニット基部３８内に設けられた上側クランプ解除検出センサ５９により検知可能としている。詳しくは、上側クランプ部材５５がクランプ解除姿勢へ変換した状態で位置検出片５８を上側クランプ解除検出センサ５９により検知して、上側クランプ部材５５がクランプ解除姿勢へ変換したことを検出できるように構成されている。

さらに、直動シリンダ３１が収縮した常態では、上側吸着ユニット１４が袋体貯留部７の上方に位置して袋体取出可能状態に設定され、移動マニホールド４１ａに設けられた上側吸着パッド４４および中央マニホールド４１ｂに設けられた上側吸着パッド４４が袋体貯留部７内の包装用袋体Ｂのうち開口の縁の上方に位置する。また、直動シリンダ３１が伸長した状態では、上側吸着ユニット１４が袋体取出可能状態よりも下側吸着ユニット１６寄りに位置して開口拡開可能状態に設定され、中央マニホールド４１ｂに設けられた上側吸着パッド４４が後述する下側吸着ユニット１６に対向可能となる。そして、図４（ａ）に示すように、直動シリンダ３１には収縮検出センサ６１および伸長検出センサ６２を備え、収縮検出センサ６１によりロッド３１ａが収縮したことを検知して、上側吸着ユニット１４が袋体取出可能状態に変換したことを検出し、伸長検出センサ６２によりロッド３１ａが十分に伸長したことを検知して、上側吸着ユニット１４が開口拡開可能状態に変換したことを検出できるように構成されている。

次に、下側吸着ユニット１６について説明する。
下側吸着ユニット１６は、図６に示すように、当該下側吸着ユニット１６の基部となるユニットケース６６を備え、該ユニットケース６６の内部の袋体貯留部７側（図６（ａ）中、左側）に、吸気口６８が開設された２つの下側吸着パッド６９（本発明における吸着パッドの一種）を包装用袋体Ｂの幅方向に沿って並べて備えている。また、各下側吸着パッド６９を吸着面が上方へ向いた姿勢に設定し、吸着面をユニットケース６６の上部に開設されたケース開口部７０から上方へ突出し、吸気口６８の下端（すなわち吸気口６８のうち吸着面とは反対側の端部）に吸気配管４６を接続している。そして、下側吸着パッド６９を包装用袋体Ｂへ当接した状態で下側吸着パッド６９と包装用袋体Ｂの間を吸気口６８から吸気して包装用袋体Ｂを吸着できるように構成されている。

さらに、下側吸着ユニット１６の中央部分には、包装用袋体Ｂの開口の縁を挟持可能な下側クランプ機構７１を備えている。下側クランプ機構７１は、ユニットケース６６に内蔵された負圧駆動タイプの下側ロータリーアクチュエータ７２と、該下側ロータリーアクチュエータ７２の回動軸７２ａへ腕部７３を介して止着された平板状の下側クランプ部材７５と、２つの下側吸着パッド６９の間に設けられたウレタン製の下側ストッパ７６（図６（ｂ）参照）とを備えて構成されている。

そして、下側ロータリーアクチュエータ７２の回動軸７２ａを包装用袋体Ｂの開口に沿って延在する横向き状態に設定し、下側クランプ部材７５がケース開口部７０のうち基台６の傾斜上端側（図６（ａ）中、右側）を通って上下方向へ回動するように構成されている。また、下側ロータリーアクチュエータ７２を駆動して回動軸７２ａを回動することにより下側クランプ部材７５をクランプ姿勢とクランプ解除姿勢とに変換可能としている。具体的には、クランプ解除姿勢では、下側クランプ部材７５がケース開口部７０を通ってユニットケース６６内に引き込まれ、縦向き起立状態で回動軸７２ａよりも基台６の傾斜上端側に位置して待機する（図６（ａ）参照）。また、下側クランプ部材７５が上方へ移動する方向へ回動軸７２ａを９０度回動してクランプ姿勢へ変換すると、図６（ｃ）に示すように、下側クランプ部材７５がケース開口部７０を通ってユニットケース６６の外方（上方）へ移動し、基台６の上面と略平行となる状態に設定される。そして、下側クランプ部材７５の下面を下側ストッパ７６の上端へ押圧し、下側クランプ部材７５と下側ストッパ７６との間に包装用袋体Ｂの開口の縁を挟持可能となる。

なお、下側吸着ユニット１６は、図６（ｂ）に示すように、下側ストッパ７６の先端（上端）の位置を下側吸着パッド６９の上端（詳しくは、包装用袋体Ｂを吸着していない常態における下側吸着パッド６９の上端）と略同じ位置に設定している。また、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、回動軸７２ａのうち下側ロータリーアクチュエータ７２を挟んで腕部７３とは反対側に位置検出片７８を設け、該位置検出片７８をユニットケース６６内に設けられた下側クランプ解除検出センサ７９により検知可能としている。詳しくは、下側クランプ部材７５がクランプ解除姿勢へ変換した状態で位置検出片７８を下側クランプ解除検出センサ７９により検知して、下側クランプ部材７５がクランプ解除姿勢へ変換したことを検出できるように構成されている。

そして、袋詰め補助装置２は、図１に示すように、上側吸着パッド４４および下側吸着パッド６９の他に、直動シリンダ３１、上側ロータリーアクチュエータ５２、下側ロータリーアクチュエータ７２にも吸気配管４６を接続し、吸気配管４６には、各機器内の減圧状態を操作する電磁弁を備えている。具体的には、上側吸着パッド４４の吸気口４３からの吸気を操作する上側吸着操作電磁弁８１、下側吸着パッド６９の吸気口６８からの吸気を操作する下側吸着操作電磁弁８２、直動シリンダ３１内の減圧状態を操作してロッド３１ａを伸縮させるためのシリンダ操作電磁弁８３、上側ロータリーアクチュエータ５２内の減圧状態を操作して回動軸５２ａを回動する（すなわち上側クランプ部材５５を操作する）ための上側クランプ操作電磁弁８４、下側ロータリーアクチュエータ７２内の減圧状態を操作して回動軸７２ａを回動する（すなわち下側クランプ部材７５を操作する）ための下側クランプ操作電磁弁８５を備えている。さらに、吸気配管４６の端部には、後述する真空包装機３の真空配管８７を接続可能な外部接続ポート８９を備え、該外部接続ポート８９を基台６のうち機構基部１１側の側面に突設している（図２（ａ）参照）。また、基台６のうち下側吸着ユニット１６の側方には、袋体取出機構１０の動作を開始および停止するための操作スイッチ９０を備えている。なお、袋詰め準備における袋体取出機構１０の動作については、後で詳細に説明する。

次に、真空包装機３について説明する。
真空包装機３は、図１に示すように、被包装物を収容した包装用袋体Ｂを収納するチャンバー９２と、該チャンバー９２の内部に設けられ、包装用袋体Ｂの開口を封止する封止装置９３と、チャンバー９２の下方の筺体（図示せず）内に設けられた真空ポンプ９４とを備えて構成されている。また、チャンバー９２の底面に吸引口９５を穿設し、該吸引口９５と真空ポンプ９４とを真空配管８７で接続し、真空ポンプ９４を駆動してチャンバー９２内を減圧できるように構成されている。なお、吸引口９５と真空ポンプ９４との間の真空配管８７には減圧用電磁弁９６および大気開放弁９７を備えている。

チャンバー９２は、上面が開放した本体部９２ａと、該本体部９２ａを上方から閉塞する蓋部９２ｂとから構成された耐圧容器であり、ヒンジ機構９９により蓋部９２ｂを上下方向に回動して開閉可能であり、蓋部９２ｂと本体部９２ａとの当接部分にシール材１００を設けてチャンバー９２内の気密性を維持できるように構成してある。また、封止装置９３は、本体部９２ａ側に昇降可能な状態で設けられた下側ヒーターブロック１０１と、蓋部９２ｂの下面側に固定された上側ヒーターブロック１０２とを対向する状態で備え、下側ヒーターブロック１０１が昇降用シリンダ１０４の駆動により上側ヒーターブロック１０２側へ圧接するように構成されている。なお、昇降用シリンダ１０４は、戻しスプリング１０５が下向きに付勢するピストン１０６により昇降用シリンダ１０４内を上方の第１室１０７と下方の第２室１０８とに区画されている。また、第２室１０８を大気開放し、第１室１０７と真空ポンプ９４とを真空配管８７で連通している。さらに、第１室１０７と真空ポンプ９４とを連通する真空配管８７には、昇降用シリンダ１０４を操作するためのシリンダ用電磁弁１０９を備えている。

そして、真空包装機３は、真空ポンプ９４とチャンバー９２とを接続する真空配管８７を途中から分岐し、この分岐管の端部を筐体の側部に突設された配管接続ポート１１０へ接続している。さらに、該配管接続ポート１１０と袋詰め補助装置２の外部接続ポート８９とを接続配管１１１で接続している。

このような構成の真空包装ユニット１を利用して行う真空包装作業を、袋詰め補助装置２の動作を中心にして説明する。なお、作業前には、真空包装機３の真空ポンプ９４を予め駆動しておき、真空配管８７および接続配管１１１を通して吸気配管４６内を減圧しておく。また、袋体貯留部７には複数枚の包装用袋体Ｂを積層状態で貯留しておく。さらに、袋詰め準備動作を行う前の袋詰め補助装置２は、図２に示すように、アーム部１２を上昇させて機構ヘッド部１５を上死点位置に設定するとともに、直動シリンダ３１を収縮して上側吸着ユニット１４を袋体取出可能状態に設定する。そして、上側クランプ部材５５および下側クランプ部材７５をクランプ解除姿勢に設定する。

まず、包装用袋体Ｂに食品等の被包装物を詰めるために、袋詰め補助装置２を稼動して袋詰めの準備を行う。具体的に説明すると、図７に記載した袋詰め補助装置２のタイミングチャートに示すように、袋詰め補助装置２の操作スイッチ９０を押圧して袋体取出機構１０の動作を開始させる（ｔ０）。すると、袋詰め補助装置２は、駆動モータ２０を駆動してアーム部１２および機構ヘッド部１５を下降させ、この下降の途中（例えば、駆動モータ２０を駆動し始めてから０．５秒後）に上側吸着操作電磁弁８１を開放して上側吸着パッド４４の吸気口４３から吸気することを開始する。この状態で駆動モータ２０を駆動し続けてアーム部１２および機構ヘッド部１５を下降させ続けると、上側吸着ユニット１４を袋体貯留部７に貯留された包装用袋体Ｂの上に載置し、吸着ブラケット３９（詳しくは移動マニホールド４１ａおよび中央マニホールド４１ｂ）に設けられた上側吸着パッド４４を包装用袋体Ｂの開口の縁部近傍に当接し、端部マニホールド４１ｃに設けられた上側吸着パッド４４を包装用袋体Ｂの中央部に当接する。さらに、上側吸着パッド４４と包装用袋体Ｂとの間を吸気口４３から吸気して、上側吸着ユニット１４が積層状態の包装用袋体Ｂのうち最上層に位置する一枚の上面を吸着する。また、機構ヘッド部１５が袋体貯留部７上の包装用袋体Ｂの積層体に下方から支持されるため、アーム部１２のカムフォロワ２４が回転中の偏心カム２１のカム面２１ｂから一旦離れる。

引き続き駆動モータ２０を駆動して再びカム面２１ｂにカムフォロワ２４を当接して、アーム部１２および機構ヘッド部１５を上昇させると、袋詰め補助装置２は、上側吸着ユニット１４に吸着された一枚の包装用袋体Ｂを積層状態の包装用袋体Ｂの束から持ち上げて取り出す。そして、真空センサ（図示せず）により上側吸着パッド４４内の真空度を検出し、この検出結果により上側吸着パッド４４が包装用袋体Ｂを十分に吸着していると判断したならば、駆動モータ２０の駆動を減速する（ｔ１）。さらに、第１回動検出センサ２６により偏心カム２１の回動軸２１ａの回動位置を検出してアーム部１２および機構ヘッド部１５が上死点に到達したと検知したならば、駆動モータ２０の駆動を停止してアーム部１２および機構ヘッド部１５の揺動を停止し、シリンダ操作電磁弁８３を操作して直動シリンダ３１のロッド３１ａを伸長することにより上側吸着ユニット１４を開口拡開可能状態へ変換する（ｔ２）。そして、伸長検出センサ６２によりロッド３１ａが十分に伸長したこと、ひいては上側吸着ユニット１４が包装用袋体Ｂを吸着した状態で開口拡開可能状態に変換したことを検出すると、再び駆動モータ２０を駆動してアーム部１２および機構ヘッド部１５を上死点位置から下降させるとともに、下側吸着操作電磁弁８２を開放して下側吸着パッド６９の吸気口６８から吸気することを開始する（ｔ３）。

そして、駆動モータ２０を駆動し続けると、上側吸着ユニット１４を下側吸着ユニット１６へ上方から近づけ、上側吸着ユニット１４に吸着されている包装用袋体Ｂを被包装物の投入位置に移送し、包装用袋体Ｂの下面を下側吸着パッド６９に当接する。また、下側吸着パッド６９と包装用袋体Ｂとの間を吸気口６８から吸気して、下側吸着ユニット１６により、上側吸着ユニット１４に吸着されている包装用袋体Ｂの下面を吸着する。このとき、包装用袋体Ｂは、開口の縁部の中央部分を上側吸着パッド４４と下側吸着パッド６９とで挟まれる（図８参照）。また、アーム部１２が下側吸着ユニット１６に下方から支持されるため、カムフォロワ２４が回転中の偏心カム２１のカム面２１ｂから一旦離れる。

さらに駆動モータ２０を駆動し続けて再びカム面２１ｂにカムフォロワ２４を当接して、アーム部１２および機構ヘッド部１５を上昇させると、袋詰め補助装置２は、上側吸着パッド４４に吸着された包装用袋体Ｂの上面と、下側吸着パッド６９に吸着された包装用袋体Ｂの下面とを上下方向へ離間し、包装用袋体Ｂの開口を拡開し始める。そして、第２回動検出センサ２７により上側吸着ユニット１４が下側吸着ユニット１６から上方へ離れた位置に到達したことを検知したならば、駆動モータ２０を停止してアーム部１２および機構ヘッド部１５の上昇を停止させる。さらに、上側クランプ操作電磁弁８４を操作して上側ロータリーアクチュエータ５２の回動軸５２ａを回動することにより上側クランプ部材５５をクランプ姿勢へ変換するとともに、下側クランプ操作電磁弁８５を操作して下側ロータリーアクチュエータ７２の回動軸７２ａを回動することにより下側クランプ部材７５をクランプ姿勢へ変換する（ｔ４）。すると、包装用袋体Ｂの上側の開口縁を上側クランプ部材５５と上側ストッパ５６との間に挟持するとともに、下側の開口縁を下側クランプ部材７５と下側ストッパ７６との間に挟持する。

そして、下側クランプ解除検出センサ７９により下側クランプ部材７５がクランプ解除姿勢であることを検出しなくなる（すなわちクランプ姿勢へ変換したことを検出する）とともに、上側クランプ解除検出センサ５９により上側クランプ部材５５がクランプ解除姿勢であることを検出しなくなる（すなわちクランプ姿勢へ変換したことを検出する）と（ｔ５）、この検出後（例えば、検出がなされてから０．５秒後）に上側吸着操作電磁弁８１および下側吸着操作電磁弁８２を閉成するとともに吸気口４３，６８内を大気開放して、各吸着パッド４４，による包装用袋体Ｂの吸着を解除する。すると、包装用袋体Ｂの開口の両端部および包装用袋体Ｂの上面の中央部分が上側吸着ユニット１４から外れて自由になるが、開口縁のうち上側の中央部分および下側の中央部分は、袋体取出機構１０にクランプされたままになる。また、駆動モータ２０が再び駆動してアーム部１２および機構ヘッド部１５を上方へ移動し、この結果、袋詰め補助装置２は、包装用袋体Ｂの開口を十分に拡開する（図９参照）。そして、第１回動検出センサ２６により偏心カム２１の回動軸２１ａの回動位置を検出してアーム部１２および機構ヘッド部１５が上死点に到達したことを検知したならば、駆動モータ２０の駆動を停止してアーム部１２および機構ヘッド部１５の揺動を停止する（ｔ６）。袋詰め補助装置２がアーム部１２および機構ヘッド部１５の揺動を停止したならば、作業員は、この状態で被包装物を開口から包装用袋体Ｂの中へ投入し、投入が完了したならば、包装用袋体Ｂを手などで把持し、操作スイッチ９０を押す。すると、袋詰め補助装置２は、上側クランプ操作電磁弁８４を操作して上側ロータリーアクチュエータ５２の回動軸５２ａを回動することにより上側クランプ部材５５をクランプ解除姿勢へ変換するとともに、下側クランプ操作電磁弁８５を操作して下側ロータリーアクチュエータ７２の回動軸７２ａを回動することにより下側クランプ部材７５をクランプ解除姿勢へ変換する（ｔ７）。この結果、包装用袋体Ｂの開口縁が上側クランプ部材５５と上側ストッパ５６との間、および下側クランプ部材７５と下側ストッパ７６との間から外れ、被包装物が詰められた包装用袋体Ｂを袋詰め補助装置２から取り出すことができる。

なお、上側クランプ部材５５および下側クランプ部材７５をクランプ解除姿勢へ変換する際に、作業員が手で包装用袋体Ｂを把持し忘れた場合には、被包装物を収容した包装用袋体Ｂが袋体貯留部７上へ落ちるが、袋体貯留部７を包装用袋体Ｂの開口側から底部側へ向けて下り傾斜させているので、直ちに被包装物が包装用袋体Ｂから飛び出してしまうことがない。また、開口が拡開された包装用袋体Ｂは、開口の内側を上側クランプ部材５５および下側クランプ部材７５により被覆されるため、煮豆など汁のある被包装物から汁などがたれ落ちた場合に、被包装物を投入する際に開口の内側、すなわち真空包装機３でヒートシールする部分が煮汁などで汚れることを防ぐことができる。したがって、真空包装工程におけるシール不良の発生を抑制することができる。

袋詰め補助装置２を用いて包装用袋体Ｂに被包装物を詰めたならば、この包装用袋体Ｂを真空包装機３で真空包装する。具体的に説明すると、被包装物が詰められた包装用袋体Ｂをチャンバー９２の本体部９２ａに載置し、蓋部９２ｂを手で閉じる。すると、真空包装機３は、減圧用電磁弁９６を開き、チャンバー９２内の空気を吸引口９５から吸引してチャンバー９２内を減圧する。チャンバー９２内が予め設定された所定の真空度に到達し、被包装物が収容された包装用袋体Ｂの内部を十分に脱気したならば、シリンダ用電磁弁１０９を開いて昇降用シリンダ１０４を駆動し、これにより下側ヒーターブロック１０１を上昇して上側ヒーターブロック１０２側へ圧接する。この結果、包装用袋体Ｂの開口を上側ヒーターブロック１０２と下側ヒーターブロック１０１との間に挟持する。さらに、両ヒーターブロック１０１，１０２へ通電して挟持状態の包装用袋体Ｂの開口を加熱してヒートシール（封止）する。開口のヒートシールが終了したならば、大気開放弁９７を開いてチャンバー９２内を大気圧へ戻す。チャンバー９２内が大気圧に戻ったならば、作業員が蓋部９２ｂを開き、真空包装が終了した包装用袋体Ｂを真空包装機３から取り出す。

このようにして包装用袋体Ｂに被包装物を収容する準備を行い、包装用袋体Ｂに詰められた被包装物を真空包装することができる真空包装ユニット１は、袋詰め補助装置２の外部接続ポート８９に真空包装機３内の真空配管８７を接続して吸気配管４６内を減圧可能としたので、吸気配管４６内を減圧するための機器を袋詰め補助装置２内に備える必要がない。したがって、袋詰め補助装置２のコンパクト化を図ることができる。また、被包装物を包装用袋体Ｂへ詰めて真空包装する作業に費やされる電力等のエネルギー消費量を低く抑えることができる。さらに、袋詰め補助装置２においては、上側吸着ユニット１４の移動やクランプ部材の回動を負圧により行うので、加圧により各構成要素を駆動する場合に比べて駆動力を小さく抑えることができる。したがって、作業員の手が駆動中の上側吸着ユニット１４やクランプ部材に当たったとしても、怪我をする危険性を低く抑えることができる。また、アーム部１２および機構ヘッド部１５の自重によりカムフォロワ２４を偏心カム２１のカム面２１ｂへ押圧してアーム部１２および機構ヘッド部１５を上下動可能としたので、機構ヘッド部１５と基台６との間に作業員の手が挟まれそうになったとしても、機構ヘッド部１５を容易に持ち上げることができ、手を挟んで怪我をする不都合を避けることができる。

ところで、上記実施形態の袋詰め補助装置２では、機構ヘッド部１５を上下動したり、上側吸着ユニット１４をスライドしたりして包装用袋体Ｂを取り出す袋体取出機構１０を備えたが、本発明はこれに限定されない。要は、包装用袋体を吸着可能な吸着パッドを備え、該吸着パッドの吸気口に吸気配管を接続し、吸気配管には外部接続ポートを備え、該外部接続ポートに真空包装機内の真空配管を接続して吸気配管内を減圧可能であれば、どのような仕組みの袋体取出機構を備えてもよい。また、上記実施形態の真空包装ユニット１は、袋詰め補助装置２と真空包装機３とを別個に備え、外部に露出した接続配管１１１で袋詰め補助装置２の吸気配管４６と真空包装機３の真空配管８７とを接続したが、本発明はこれに限定されない。例えば、袋詰め補助装置と真空包装機とを１つの筐体内に収納して真空包装ユニットを構成し、筐体内において袋詰め補助装置の吸気配管と真空包装機の真空配管とを接続配管で接続してもよい。

真空包装ユニットの概略図である。袋詰め補助装置の説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。袋体取出機構の説明図であり、（ａ）は機構基部の説明図、（ｂ）は機構基部、アーム部、機構ヘッド部の説明図である。機構ヘッド部の説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上側クランプ機構側から見た図、（ｃ）は上側吸着ユニットの底面図である。（ａ）は上側クランプ機構の説明図、（ｂ）は上側ストッパと上側吸着パッドとの位置関係を示す図である。下側吸着ユニットの説明図であり、（ａ）は下側クランプ部材をクランプ解除姿勢へ変換した状態図、（ｂ）は下側ストッパと下側吸着パッドとの位置関係を示す図、（ｃ）は下側クランプ部材をクランプ姿勢へ変換した状態図、（ｄ）は位置検出片の位置関係を示す図である。袋詰め補助装置のタイミングチャートである。包装用袋体の開口を拡開する前の上側吸着ユニットおよび下側吸着ユニットの状態図である。包装用袋体の開口を拡開したときの上側吸着ユニットおよび下側吸着ユニットの状態図である。

符号の説明

１真空包装ユニット
２袋詰め補助装置
３真空包装機
６基台
７袋体貯留部
８袋位置規制部
１０袋体取出機構
１１機構基部
１２アーム部
１２ａ第１アーム
１２ｂ第２アーム
１４上側吸着ユニット
１５機構ヘッド部
１６下側吸着ユニット
２０駆動モータ
２０ａ出力軸
２１偏心カム
２１ａ回動軸
２１ｂカム面
２２駆動ベルト
２４カムフォロワ
２６第１回動検出センサ
２７第２回動検出センサ
３０ヘッド基部
３１直動シリンダ
３１ａロッド
３２ガイドシャフト
３３ユニットブラケット
３４スライドガイド
３８ユニット基部
３９吸着ブラケット
４１マニホールド
４１ａ移動マニホールド
４１ｂ中央マニホールド
４１ｃ端部マニホールド
４３吸気口
４４上側吸着パッド
４６吸気配管
４８調整ネジ
４９長穴
５１上側クランプ機構
５２上側ロータリーアクチュエータ
５２ａ回動軸
５３腕部
５５上側クランプ部材
５６上側ストッパ
５８位置検出片
５９上側クランプ解除検出センサ
６１収縮検出センサ
６２伸長検出センサ
６６ユニットケース
６８吸気口
６９下側吸着パッド
７０ケース開口部
７１下側クランプ機構
７２下側ロータリーアクチュエータ
７３腕部
７５下側クランプ部材
７６下側ストッパ
７８位置検出片
７９下側クランプ解除検出センサ
８１上側吸着操作電磁弁
８２下側吸着操作電磁弁
８３シリンダ操作電磁弁
８４上側クランプ操作電磁弁
８５下側クランプ操作電磁弁
８７真空配管
８９外部接続ポート
９０操作スイッチ
９２チャンバー
９２ａ本体部
９２ｂ蓋部
９３封止装置
９４真空ポンプ
９５吸引口
９６減圧用電磁弁
９７大気開放弁
９９ヒンジ機構
１００シール材
１０１下側ヒーターブロック
１０２上側ヒーターブロック
１０４昇降用シリンダ
１０５戻しスプリング
１０６ピストン
１０７第１室
１０８第２室
１０９シリンダ用電磁弁
１１０配管接続ポート
１１１接続配管

Claims

複数の包装用袋体を積層状態で貯留可能な袋体貯留部と、該袋体貯留部から１枚ずつ包装用袋体を取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体の開口を拡開する袋体取出機構と、を備え、包装用袋体に詰められた被包装物を真空包装する真空包装機と接続した状態で稼動する袋詰め補助装置であって、
前記袋体取出機構は、吸気口が開設された吸着パッドと、吸気口に接続される吸気配管とを備え、吸着パッドを包装用袋体へ当接した状態で吸着パッドと包装用袋体との間を吸気口から吸気して包装用袋体を吸着可能とし、
前記吸気配管には外部接続ポートを備え、該外部接続ポートに真空包装機内の真空配管を接続して吸気配管内を減圧可能としたことを特徴とする袋詰め補助装置。
包装用袋体に被包装物を収容する準備を行う袋詰め補助装置と、被包装物が収容された包装用袋体の内部を脱気してから包装用袋体の開口を封止する真空包装機とを備えた真空包装ユニットであって、
前記袋詰め補助装置は、複数の包装用袋体を積層状態で貯留可能な袋体貯留部と、該袋体貯留部から１枚ずつ包装用袋体を取り出して被包装物の投入位置へ移送するとともに、包装用袋体の開口を拡開する袋体取出機構と、を備え、
該袋体取出機構には、吸気口が開設された吸着パッドと、吸気口に接続される吸気配管とを備え、吸着パッドを包装用袋体へ当接した状態で吸着パッドと包装用袋体との間を吸気口から吸気して包装用袋体を吸着可能とし、吸気配管には外部接続ポートを備え、
前記真空包装機は、被包装物を収容した包装用袋体を収納するチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、包装用袋体の開口を封止する封止装置と、チャンバー内を減圧する真空ポンプとを備え、該真空ポンプとチャンバーとを真空配管で接続し、チャンバー内を減圧した状態で封止装置により包装用袋体の開口を封止可能とし、
前記外部接続ポートを介して吸気配管と真空配管とを接続し、この状態で真空ポンプを駆動して吸気配管内を減圧可能としたことを特徴とする真空包装ユニット。