JP2013237466A - 袋詰め包装における被包装物充填方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】柔軟で型くずれのし易い被包装物を起立した姿勢で複数個重ねた状態で充填するような場合であっても、袋内における充填状態が常に整然とした姿勢及び重なり状態にできるとともに、効率の良い，高速化に対応できる被包装物充填方法及び装置を提供する。
【解決手段】バケットコンベア７で複数個重ねた被包装物１１を間欠移送し、所定の停止位置で第１押出し部材で被包装物を移送トレイへ移乗する。第１押さえ部材で被包装物を押さえながら移送トレイは上昇端へ移動し、そこで、回動トレイへ被包装物を移乗する。第２押さえ部材で被包装物を押さえながら回動トレイを９０度回動して被包装物を起立状態にする。そして、姿勢矯正・充填装置へと落下させ、幅寄せ部材で姿勢を矯正し、挟持部材で被包装物を挟持し、そのまま袋Ｂ内へ挿入する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、一対のグリッパで両側縁部を挟持され、吊下げ状態に保持された袋に被包装物を充填する被包装物充填方法及び装置に関し、特に柔軟で型崩れしやすい被包装物、例えば液状物や粉粒体が充填密封された小袋などを複数個、起立した姿勢で重ねた状態で充填する場合に使用して好適な被包装物充填方法及び装置に関する。

コンベア上に供給された水平な姿勢の被包装物を、開いた状態の一対の挟持片の間に押込み、押込まれた被包装物をこの一対の挟持片で挟持し、その状態でこの挟持片を垂直面内で回動させることにより被包装物を略起立した姿勢に変換し、その後挟持片を開放して被包装物を落下させて袋内に充填する装置が、例えば実用新案登録第２５０９９７３号公報、実願平４−７６７１４号のマイクロフィルム（実開平６−３０００７号）に開示されている。

ところで、コンベア上への被包装物の供給を人手で行う場合、供給位置においてはコンベアのフロアからの高さは人手で供給を行える高さに設定する必要がある一方、コンベア上に供給された被包装物を所定の高さの充填位置まで上昇させる必要があり、実願平４−７６７１４号マイクロフィルムに示されるようにコンベアに傾斜部を設けるか、或いは特許第３５１７００９号に開示されているようなバーチカルコンベア（垂直コンベア）を介在させる必要がある。

この場合、コンベア上に供給される被包装物の姿勢がくずれたり位置ズレが生じることがあり、それは被包装物が一個の場合、或いは比較的に剛性を有する被包装物が複数纏められている場合にも起こり得るが、例えば、液状物や粉粒体が充填密封された小袋を水平姿勢で上下に例えば３袋ほど積重ねたもののような場合はよりその傾向が強く、前記のコンベアの傾斜部や、前記垂直コンベアへの乗り移りをするときに、さらには一対の挟持片の間に押込まれるときに、小袋の姿勢が乱れたり、重なり状態がずれたりしてしまうことがある。

そのような状態のままで充填を行うと、袋口に被包装物が引っ掛かったりして充填不良を起こしたり、充填できたとしても被包装物の姿勢が崩れたりしていて充填状態の見栄えが悪く、製品価値を低下させるという問題が生じる。また、近年は包装製品の見栄えや、包装資材のコスト低減の観点から、袋のサイズが比較的に小さく、タイトな充填を要求されることが多い。この場合には上記の如く剛性のない複数の袋を重ねた場合だけでなく、被包装物が比較的に剛性の高いものを重ねた場合或いは一個の場合でも、厳しく姿勢が管理がされていないと、上記の充填不良の発生が顕著に現れるようになってきている。また、近年では高い処理能力を要求されることが多いが、機械のスピードを上げると搬送時も含めて上記小袋の姿勢が乱れたり、重なり状態がずれたりする確率が高くなるために、高速化が難しいといった問題もあった。

実用新案登録第２５０９９７３号公報 実願平４−７６７１４号マイクロフィルム（実開平６−３０００７号） 特許第３５１７００９号公報

本願発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、被包装物の姿勢を厳しく管理することにより、被包装物が単一の場合或いは比較的に剛性の有る被包装物を複数個重ねた場合はもちろん、柔軟で型くずれのし易い被包装物を起立した姿勢で複数個重ねた状態で充填するような場合であっても、充填不良の発生を防止することはもちろん、袋内における充填状態が常に整然とした姿勢及び重なり状態にできるとともに、効率の良い充填を行える被包装物充填方法及び装置を提供することをその課題とする。また、上記課題に加えて、上記した被包装物の場合でも高速化に対応できる被包装物充填方法及び装置を提供することもその課題である。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を備えた被包装物充填方法を提供する。即ちその被包装物充填方法は吊下げ状態に保持された袋に被包装物を充填する被包装物充填方法であり、
所定の軌道に沿って間欠移動する搬送手段により水平な姿勢で被包装物を搬送する搬送工程と、
前記搬送手段の所定の間欠停止位置において前記被包装物を前記所定の間欠停止位置に対応した下降端位置に待機する移送手段に水平な姿勢で受け渡す第１受け渡し工程と、
前記移送手段により前記被包装物を所定の高さの上昇端位置へ水平な姿勢で移送させる移送工程と、
前記上昇端位置において、前記被包装物を前記移送手段から前記上昇端位置に対応した姿勢変換位置に待機する姿勢変換手段へ水平な姿勢で受け渡す第２の受け渡し工程と、
前記姿勢変換手段により、前記水平な姿勢の被包装物を垂直面内で略９０度回動させて起立した姿勢に変換する姿勢変換工程と、
前記起立した姿勢の被包装物の姿勢の乱れ及び／又は位置のズレを矯正する姿勢矯正工程と、
前記姿勢及び／叉は位置を矯正された被包装物をその状態を維持したまま、袋内へ充填する充填工程と、
を備えている。
上記被包装物充填方法においては、その移送工程において、前記水平な被包装物を上下から挟持した状態で上昇端位置へ上昇させ、該挟持状態を解除した後、前記第２の受渡し工程で前記被包装物の受渡しを行うようにすることができる。
また、上記被包装物充填方法においては、前記移送手段は二組設けられ、該二組の移送手段が交互に被包装物を移送するようにすることができる。
また、上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を備えた被包装物充填装置を提供する。すなわちその被包装物充填装置は、吊下げ状態に保持された袋に被包装物を充填する被包装物充填装置であり、
所定の軌道に沿って移動し、被包装物を水平方向に間欠的に搬送するバケットコンベアと、
前記バケットコンベアの搬送軌道に沿って設定された所定の間欠停止位置に配置され、前記バケットコンベア上の前記被包装物を前記搬送方向と略直交する水平方向に押出す第１押出し部材と、
前記所定の停止位置に対応して設けられた下降端位置と、該下降端位置より高い上昇端位置との間で往復移動し、前記下降端位置において前記バケットコンベアから押出された被包装物を受取り、前記上昇端へと移送する移送トレイと、
前記上昇端位置に位置し、前記移送トレイ上の前記被包装物を水平方向に押出す第２押出し部材と、
前記上昇端位置に対応する姿勢変換位置に配置され、水平状態と、該水平状態から略９０度回動した起立状態との間で回動可能であり、前記水平状態で前記移送トレイから押出された被包装物を受取り、前記起立状態で前記被包装物を下方へ解放する回動トレイと、
前記回動トレイと一体的に回動可能であり、且つ前記回動トレイと協働して前記被包装物を挟持する挟持位置と、該挟持位置から離れた非挟持位置との間で移動する押さえ部材と、
前後及び左右の側板と底板とを備え、前記前後の側板は互いに接離可能で、且つ上昇端位置と下降端位置との間で上下動可能であり、前記左右の側板は互いに接離可能であり、前記底板は前後進可能である姿勢矯正・充填装置と、
を備えている。
上記被包装物充填装置においては、前記移送トレイと協働して前記被包装物を挟持する挟持位置と、該挟持位置から離れた非挟持位置との間で移動可能で、且つ前記移送トレイと一体的に前記下降端位置と上昇端位置との間で移動可能な押さえ部材をさらに備える構成とすることができる。
さらに上記被包装物充填装置では、前記移送トレイは二組設けられ、該二組の移送トレイは交互に被包装物を移送するようにすることができる。

上記のとおり本願発明においては、充填直前において被包装物の姿勢及び／叉は位置ズレ（重なり状態）を矯正し、その状態で被包装物を袋内へ充填するので、充填の前工程で被包装物の姿勢や重なり状態が乱れても、充填不良の発生を防止でき、袋内における充填状態は常に整然とした姿勢及び重なり状態となる。また、被包装物の水平搬送、上昇移送、姿勢変換、姿勢矯正、挟持充填をそれぞれ独立した部材で行うため、効率の良い、高速充填を行える。
搬送手段への被包装物の供給時或いは第１の受け渡しを行う際にも僅かながらも被包装物の姿勢や位置のズレが生じる可能性があり、これが、もともと姿勢の乱れや位置のズレが生じやすく、また、他の工程に比して長い時間を要する上昇移送工程において拡大される可能性があり、それにより後の工程での処理に支障を生じる可能性があるが、押さえ部材を用いてトレイとの間で被包装物を挟持して移送する構成とすることにより、この問題点を解決できるとともに、更なる高速化が図れる。
移送トレイを二組設け、下降端位置と上昇端位置との間を交互に移動させることにより、装置の更なる高速化が実現できる一方、各移送トレイの速度を低速化できるので、移送時における被包装物の姿勢や重なり状態の乱れを抑制できる。

本発明の実施の形態にかかる被包装物充填装置の全体構成の概略を模式的に示す斜視図である。 搬送工程と第１押出し工程を示す斜視図である。 搬送工程、第１押出し工程、移送工程、第２押出し工程を示す斜視図である。 移送トレイの移動機構を示す斜視図である。 移送トレイを示す全体構成の概略を模式的に示す斜視図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 第２押出し工程と姿勢変換工程を示す斜視図である。 第２押出し工程と姿勢変換工程を示す側面図である。 姿勢矯正工程を示す斜視図である。 姿勢矯正工程での動作手順を示す平面図である。 充填工程を示す斜視図である。 充填工程を示す側面図である。

以下図面を参照して本願発明の実施の形態に係る被包装物充填方法及び装置について説明する。図１は本願発明の被包装物充填装置１の全体構成の概略を模式的に示す斜視図である。符合３は回転テーブルであり、このテーブル３には袋Ｂの両側縁部を挟持する左右のグリッパ５，５が円周方向に沿って複数組取付けられている。給袋ステーションで供給され、このグリッパ５，５に保持された袋Ｂはテーブル３の間欠回転に伴って所定のステーションに順次停止し、その停止中或いはステーション間を移動中に、袋口の開口、被包装物の充填、封口のシールなど各種の包装処理を施される。これについては公知であるのでこれ以上の説明は省略する。

符合７はバケットコンベアであり、そのチェーン８には断面形状が上向きの「コ」字状のバケット９が連続して取付けられている。各バケット９にはコンベア７の下流側端部において、本実施の形態においては、平面視略長方形の形をした液状物或いは粉粒体が充填されて封止された小袋１０が３個重ねた状態で手作業によって供給される。この被包装物である３個の小袋１０全体を以下の説明においては被包装物１１と呼ぶこととする。各バケット９には図示のとおり被包装物１１が２個、進行方向で見て左右に所定の間隔をあけて供給される。バケット９内へは被包装物１１である各小袋１０が水平な姿勢で上下に重なった状態で供給され、その被包装物１１は図中太い矢印で示すように、バケット９から後述する移送トレイ、回動トレイへと順次引渡され、回動トレイと共に垂直面内で略９０度回動されて起立した姿勢に変換され、次いで姿勢矯正・充填装置に引渡され、３個の小袋１０が相互の位置ズレが無く、起立した姿勢で重なった状態に矯正され、次いで袋Ｂ内へ充填されるようになっている。以下、順に説明する。

図２は搬送工程と第１押出し工程を示す斜視図である。すなわち、各バケット９に収受された各被包装物１１がコンベア７によって間欠的に搬送される搬送工程と、コンベア７の所定の間欠停止位置で各被包装物１１が四角な板状の第１押出し部材１３Ａ，Ｂ，Ｃによってコンベア７の移動方向に略直交する方向に押出される第１押出し工程を示している。

前述のとおり、コンベア７の各バケット９には左右に二個の被包装物１１が収受されている。これに対して第１押出し部材１３は３個、コンベア７の移動方向で１ピッチずつ隔てて設けられている。そして３個のうちコンベア７の移動方向で見て最も上流側に位置する第１押出し部材１３Ａと最も下流側に位置する第１押出し部材１３Ｃとはコンベア７の移動方向で見て右側の同じ位置に、真ん中の第１押出し部材１３Ｂは左側に位置している。即ち、第１押出し部材１３Ａと１３Ｃとは各バケット９内で右側に収受された被包装物１１に対応して、第１押出し部材１３Ｂは左側に収受された被包装物１１に対応して設けられている。第１押出し部材１３Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれに対応して設けられたエアーシリンダー１４Ａ，Ｂ，Ｃによって上下動可能になっており、コンベア７が移動するときには上昇位置（待機位置）にあって移動するバケット９と干渉しないようになっている。そしてコンベア７が停止すると下降して、それぞれ対応する被包装物１１の左側（コンベア７の移動方向で見て）に位置する。次いで同時に右側へ所定の距離だけ前進移動して、それぞれの被包装物１１を押出すようになっている。すなわち、この受渡し位置となる所定の間欠停止位置にはコンベア７に沿って二つの第１組の移送トレイ１５ＡＲ、１５ＡＬ（後述するように本実施の形態では移送トレイは２個ずつ二組設けられる。）がそれぞれ一番目と三番目の第１押出し部材１３Ａ、１３Ｃに対応する位置で待機しており、移送トレイ１５ＡＲ、１５ＡＬへはそれぞれ第１押出し部材１３Ａ、１３Ｃによって被包装物が移乗させられる（本発明の第１受渡し工程）。一方、真ん中の第１押出し部材１３Ｂはバケット９の中で左側に位置していた被包装物１１を右側へ移動させる。この被包装物は次の押出し動作のときに移送トレイ１５ＢＬへ移乗される。この押出し動作、移乗動作が終了すると第１押出し部材１３Ａ、Ｂ，Ｃは上昇、後退して待機位置へ戻るようになっている。

次に図３〜５を参照して搬送工程、第１押出し工程、移送工程、第２押出し工程について説明する。図３はこれらの工程を示す斜視図である。前述のとおりコンベア７により受渡し位置へ搬送されてきた被包装物１１はここで下端位置で待機している第１組の二つの移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬへと移乗され、後述するように移送トレイの移動機構２１により上昇端位置へ移動される。一方、先の上昇移動で上昇端位置に移動した第２組の二つの移送トレイ１５ＢＲ，１５ＢＬからは、これらに向い合う位置である姿勢変換位置で待機していた回動トレイ１６Ｒ、１６Ｌへの被包装物１１の移乗が、第１押出し部材１３Ａ，Ｂ，Ｃと同じ構成の第２押出し部材１７Ｒ，Ｌによって、第１押出し部材１３Ａ，Ｃによるバケット９から第１組の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬへの被包装物１１の移乗と同時に行われ、また、第１組の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬの上昇端への移動に合わせて第２組の移送トレイ１５ＢＲ，ＢＬがコンベア７に沿って設けられた前述の受渡し位置（下降端位置）へ移動する。第２押出し部材１７Ｒ，Ｌに対してもそれぞれエアーシリンダー１８Ｒ，Ｌが設けられている。即ち、移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬ，１５ＢＲ，ＢＬが上昇端位置と下降端位置との間を移動中は第２押出し部材１７Ｒ，Ｌは上昇して待機し、移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬ，又は１５ＢＲ，ＢＬが上昇端位置に停止すると、下降してそれぞれ被包装物の後側に位置し、次いで前進して被包装物１１を回動トレイ１６Ｒ，Ｌ上へ移乗させ（本発明の第２受渡し工程）、次いで上昇、後退して先の待機位置へ戻るようになっている。

ここで二組の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬとＢＲ，ＢＬとを移動させる移動機構２１について図４を参照して説明する。移動機構２１は互いに対向して水平方向に延びる、固定された二つの固定フレーム２２Ｒ，Ｌを備えている。この固定フレーム２２Ｒ，Ｌはその前後両端部において互いに向かって略直角に折り曲げられた折り曲げ部２２ＲＡ，ＲＢ，２２ＬＡ，ＬＢを備えている。そしてこの左右の折り曲げ部２２ＲＡ，ＲＢと２２ＬＡ，ＬＢとにはそれぞれ水平に延びる水平ネジ２３Ｒと２３Ｌとの両端が回転可能に支持されている。そして前側の折り曲げ部２２ＲＡ，２２ＬＡの外側面にはこの水平ネジ２３Ｒ，Ｌの回転を制御するサーボモータ２４Ｒと２４Ｌが取付けられている。

符合２５Ｒ，Ｌは、垂直に設けられた移動フレームであり、それぞれその高さ方向の略中央に内ネジが形成された螺合部２６Ｒ、Ｌが形成されており、この螺合部２６Ｒ，Ｌの内ネジがそれぞれ水平ネジ２３Ｒ、Ｌに螺合している。そして移動フレーム２５Ｒ、Ｌは回り止めされているので、サーボモータ２４Ｒ，Ｌによって水平ネジ２３Ｒ，Ｌが回転させられると、その回転方向に応じて移動フレーム２５Ｒ，Ｌは固定フレーム２２Ｒ，Ｌに対して前後進する。図中矢印Ａ方向を前進方向とする。

移動フレーム２５Ｒ，Ｌはそれぞれの上下端部において互いに向かって略直角に折り曲げられた折り曲げ部２７ＲＡ，ＲＢと２７ＬＡ，ＬＢを備えている。そしてこの上下の折り曲げ部２７ＲＡ，ＲＢと２７ＬＡ，ＬＢとにはそれぞれ垂直に延びる垂直ネジ２８Ｒと２８Ｌとの両端が回転可能に支持されている。そして上側の折り曲げ部２７ＲＡ，２７ＬＡの上側面にはこの垂直ネジ２８Ｒ，Ｌの回転を制御するサーボモータ２９Ｒと２９Ｌが取付けられている。

符合３０Ｒ，Ｌは昇降部材であり、それぞれ垂直ネジ２８Ｒ，Ｌに螺合する内ネジを備えた螺合部３０ＲＡ，３０ＬＡと、この螺合部３０ＲＡ，３０ＬＡから水平ネジ２３Ｒ，Ｌ及び垂直ネジ２８Ｒ，Ｌに対して直角で互いに反対方向に延びる板状のトレイ取付け部３０ＲＢ，３０ＬＢとを備えている。そして昇降部材３０Ｒ，Ｌは回り止めされているので、サーボモータ２９Ｒ，Ｌによって垂直ネジ２８Ｒ，Ｌが回転させられると、その回転方向に応じて昇降部材３０Ｒ，Ｌは移動フレーム２５Ｒ，Ｌに対して上下動する。トレイ取付け部３０ＬＢ，ＲＢにはそれぞれ前述の第１の組の移送トレイ１５ＡＲ，１５ＡＬと第２の組の移送トレイ１５ＢＲ，１５ＢＬとが取付けられている。以上の構成により、第１の組の移送トレイ１５ＡＲ，１５ＡＬの移動は二つのサーボモータ２４Ｌと２９Ｌによって制御され、第２の組の移送トレイ１５ＢＲ，１５ＢＬの移動は二つのサーボモータ２４Ｒと２９Ｒによって制御され、いずれか一方の組が下降端に位置するときには他方の組は上昇端に位置し、互いに干渉しない軌道、本実施の形態においては図３に示すように、互いに反対側に向かって凸となっている円弧状の軌道に沿って移動するようになっている。

本実施の形態では、移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬ，ＢＲ，ＢＬが下降端位置から上昇端位置へ移送する際に積重ねられた被包装物１１を挟持する構成が採用されている。すなわち本実施の形態の場合、被包装物のコンベア７のバケット９への供給は人手によって行われるが、その供給の際に僅かながらに被包装物に姿勢の乱れや位置のズレが生じる可能性がある（勿論機械的に行ってもその可能性はある。）。また、第１押出し部材１３Ａ，Ｂ，Ｃで押出す際にも僅かながら生じる可能性がある。その僅かに生じた姿勢の乱れや位置のズレが移送工程において拡大すると後の工程に支障を生じる可能性が考えられるので、その拡大を防止する構成を採用している。その構成について図５を参照して説明する。図５（Ａ）は移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬの下降端位置における正面図、（Ｂ）は下降端位置と上昇端位置との間での移動を示す側面図である。なお以下では第１の組の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬについてのみ説明するが、第２の組の移送トレイ１５ＢＲ，ＢＬについても同じ構成が施されている。

図において符合３１Ａは取付けブロックであり、前述の昇降部材３０Ｌのトレイ取付け部３０ＬＢに両側の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬの間で取付けられている。そしてこの取付けブロック３１Ａにそれぞれ支軸３５ＡＲ、ＡＬを介して第１押さえ部材３２ＡＲ，ＡＬが回転可能に取付けられている。第１押さえ部材３２ＡＲ，ＡＬは、「Ｌ」型をしたアーム３３ＡＲ，ＡＬを備え、そのアーム３３ＡＲ，ＡＬの長軸部の端部において支軸３５ＡＲ，ＡＬに取付けられている。そしてアーム３３ＡＲ，ＡＬの短軸部の端部に平板上の押さえ板３４ＡＲ，ＡＬが取付けられている。

移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬが下降端位置で待機しているときには第１押さえ部材３２ＡＲ，ＡＬは図５（Ａ）では二点鎖線で、（Ｂ）では実線で示されているようにアーム３３ＡＲ，ＡＬの長軸部が垂直に立った開放位置（非挟持位置）で待機している。そして前述のようにバケット９から移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬへ被包装物１１が移乗されるとアーム３３ＡＲ，ＡＬが互いに反対方向へ略９０度回動して、押さえ板３４ＡＲ，ＡＬがそれぞれ被包装物１１の上に押付けられ、移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬの底板との間で被包装物１１を挟持する。その状態のままで移送トレイは前述のように上昇端へ移動する。そして第１押さえ部材３２ＡＲ，ＡＬが先と反対方向に移動して非挟持位置へ戻ると、前述のとおり第２押出し部材１７Ｒ，Ｌによって被包装物１１は回動トレイ１６Ｒ，Ｌへと移乗される。移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬは第１押さえ部材３２ＡＲ，ＡＬが非挟持位置のままで下降端へ移動する。図５（Ｂ）に示されるように、移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬが下降端から上昇端へ移動する軌道と、上昇端から下降端へ移動する軌道とは異なり、前述のとおり第１の組の移送トレイ１５ＡＲ，ＡＬと第２の組の移送トレイ１５ＢＲ，ＢＬとが共に移動する際に干渉することはない。なお、移送トレイが一組だけ或るいは一個だけの場合には、上記の例とは異なって、移送トレイは平面視で同じ位置にある下降端位置と上昇端位置との間で上下に移動させるだけで足りる。

次に図６，７を参照して第２押出し工程から姿勢変換工程について説明する。図６はそれらの工程を示す斜視図、図７は側面図である。前述のとおり上昇端位置に停止した第２の組の移送トレイ１５ＢＲ，ＢＬから被包装物１１が、姿勢変換位置で水平状態で待機しているそれぞれの回動トレイ１６Ｒ，Ｌへ移乗される（このときには前述のとおり、第１押さえ部材３２ＢＲ，ＢＬは非挟持位置となっている。）。回動トレイ１６Ｒ，Ｌには図示しない取付け機構を用いて平板状の第２押さえ部材４１Ｒ，Ｌがそれぞれ回動トレイ１６Ｒ，Ｌに対して上下動或いは接離可能に取付けられている。そして、第２押さえ部材４１Ｒ，Ｌは移送トレイ１５ＢＲ，ＢＬから被包装物１１の移乗を行われるときには上に移動した開放位置で待機しており、移乗が完了すると下方の挟持位置へと移動し、それぞれ回動トレイ１６Ｒ，Ｌ（の底板）との間で被包装物１１を挟持する。

図７に示すように回動トレイ１６Ｒ，Ｌはそれぞれ支点軸４３Ｒ、Ｌ周りに略９０度回動可能に取付けられたアーム４２Ｒ、Ｌの先端に取付けられている。そして、被包装物１１の回動トレイ１６Ｒ，Ｌへの移乗が行われ、第２押さえ部材４１Ｒ，Ｌが挟持位置へと移動して被包装物１１を回動トレ１６Ｒ，Ｌとの間で挟持すると、その被包装物１１を挟持した状態のままでアーム４２Ｒ，Ｌが略９０度回動して起立状態となる。これにより、被包装物１１の姿勢が水平から垂直へと変換される。そして停止後、その位置で第２押さえ部材４１Ｒ，Ｌが先と反対方向へ、即ち非挟持位置へ移動して被包装物１１を解放する。被包装物１１は下方に待機する姿勢矯正・充填装置５１へと落下する。回動トレイ１６Ｒ，Ｌは第２押さえ部材４１Ｒ，Ｌが非挟持位置に位置した状態のままで、先と９０度反対方向へ回動して水平状態へ戻る。

次に図８、９を参照して姿勢矯正工程について説明する。図８は姿勢矯正工程を示す斜視図、図９は姿勢矯正工程の動作を順に示す平面図である。図において符合５１Ｒ，Ｌは姿勢矯正・充填装置（以下「充填装置」という。）であり、それぞれ図６，７において説明した回動トレイ１６Ｒ，Ｌに対応して設けられている。なお、充填装置５１Ｒと５１Ｌとは同じ構成で同じ動作を行うので、以下では充填装置５１Ｒについてのみ説明する。

充填装置５１Ｒは回動トレイ１６Ｒから下方へ放出される被包装物１１を受入れる、上側が開口した直方体状の容器を構成する４枚の側板５２Ｒ、５３Ｒ、５４Ｒ、５５Ｒと底板５６Ｒと、底板５６Ｒを前後進させるエアーシリンダー５７Ｒとを備えている。前後の側板５２Ｒと５３Ｒとは後述するように被包装物１１を前後から挟持する挟持部材として機能し、互いに接離可能で、且つ上下動可能に構成されている。また左右の側板５４Ｒと５５Ｒとは被包装物１１を幅寄せして幅方向における位置ズレや傾きが解消されるように整える幅寄せ部材として機能し、互いに接離可能である。底板５６Ｒは被包装物１１の下側を支持し、被包装物１１の上下方向での位置ズレや傾きが解消されるようにする。

充填装置５１Ｒは図７において回動トレイ１６Ｒが回動して起立姿勢になったときにその下側に位置するように待機している。そのとき、挟持部材５２Ｒと５３Ｒとは上昇位置で互いに離反した位置に位置し、幅寄せ部材５４Ｒと５５Ｒとは互いに離反した位置に位置し、底板５６Ｒは前進位置に位置して、全体として上側が開口した直方体状の容器を形成している。そして回動トレイ１６Ｒから放出された被包装物１１がその容器内に受け止められる。挟持部材５２Ｒと５３Ｒ、幅寄せ部材５４Ｒと５５Ｒとは互いに離反して被包装物１１に対して十分余裕の有る上部開口を形成しているので、被包装物１１に位置ズレや傾きが生じていても確実に被包装物１１全体が上部開口内に落下して収納される（図９（Ａ）参照）。

次に左右の幅寄せ部材５４Ｒと５５Ｒが互いに所定の距離だけ接近して、被包装物１１を左右方向で幅寄せして、左右方向でのズレを解消する（図９（Ｂ）参照）。被包装物１１の下側は底板５６Ｒにより受け止められるので、被包装物１１の上下方向でのズレも解消される。次いで前後の挟持部材５２Ｒと５３Ｒとが互いに接近してそれらの間に被包装物１１を挟持する（図９（Ｃ）参照）。次に左右の幅寄せ部材５４Ｒと５５Ｒとが互いに遠ざかり、底板５６Ｒは後退する。前後の挟持部材５２Ｒと５３Ｒとは被包装物１１を挟持したままである。これにより被包装物を充填する準備が整ったことになる。

次に図１０及び１１を参照して充填工程について説明する。被包装物１１を袋Ｂに充填するのには、前述の姿勢矯正工程で説明した挟持部材５２Ｒと５３Ｒとが使用される。袋Ｂは一対のグリッパ５，５で両側縁部を把持されて、その袋口が開口された状態で充填装置５１Ｒの下方に位置している。姿勢矯正工程が終了すると、被包装物１１を挟持した挟持部材５２Ｒ、５３Ｒがそのままの状態で所定の距離だけ下降し、袋Ｂ内に進入し、その先端が袋底近くに到達した時点で停止し、ここで挟持部材５２Ｒと５３Ｒとは互いに離れて被包装物を解放し、次いで被包装物１１を袋Ｂ内に残したまま元の位置まで上昇して停止する。そして、底板５６Ｒが前進して、充填装置５１Ｒは回動トレ１６Ｒからの次の被包装物１１の放出に備えて待機する。

なお、上記においては被包装物として液状物或いは粉粒体が充填、封止された小袋を例えば複数個重ねた例を用いて説明したが、本発明の被包装物充填方法及び装置は、液状物或いは粉粒体と違って比較的に剛性がある小袋を複数個重ねた場合、或いは被包装物が単一で有る場合にも適応可能であり、特に包装袋のサイズが小さく、タイトな包装を行わねばならない場合などに用いて特に好適である。

Claims (8)

1. 吊下げ状態に保持された袋に被包装物を充填する被包装物充填方法において、
   所定の軌道に沿って間欠移動する搬送手段により水平な姿勢で被包装物を搬送する搬送工程と、
   前記搬送手段の所定の間欠停止位置において前記被包装物を前記所定の間欠停止位置に対応した下降端位置に待機する移送手段に水平な姿勢で受け渡す第１受け渡し工程と、
   前記移送手段により前記被包装物を所定の高さの上昇端位置へ水平な姿勢で移送させる移送工程と、
   前記上昇端位置において、前記被包装物を前記移送手段から前記上昇端位置に対応した姿勢変換位置に待機する姿勢変換手段へ水平な姿勢で受け渡す第２の受け渡し工程と、
   前記姿勢変換手段により、前記水平な姿勢の被包装物を垂直面内で略９０度回動させて起立した姿勢に変換する姿勢変換工程と、
   前記起立した姿勢の被包装物の姿勢の乱れ及び／又は位置のズレを矯正する姿勢矯正工程と、
   前記姿勢及び／又は位置を矯正された被包装物をその状態を維持したまま袋内へ充填する充填工程と、
   を備えたことを特徴とする、被包装物充填方法。
2. 請求項１記載の被包装物充填方法において、前記移送工程において、前記被包装物を上下から挟持した状態で上昇端位置へ上昇させ、該挟持状態を解除した後、前記第２の受渡し工程で前記被包装物の受渡しを行うことを特徴とする、被包装物充填方法。
3. 請求項１叉は２に記載の被包装物充填方法において、前記移送手段は二組設けられ、該二組の移送手段が交互に被包装物を移送することを特徴とする、被包装物充填方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１に記載の被包装物充填方法において、前記被包装物は重ねられた複数個の被包装物からなることを特徴とする、被包装物充填方法。
5. 吊下げ状態に保持された袋に被包装物を充填する被包装物充填装置において、
   所定の軌道に沿って移動し、被包装物を水平方向に間欠的に搬送するバケットコンベアと、
   前記バケットコンベアの搬送軌道に沿って設定された所定の間欠停止位置に配置され、前記バケットコンベア上の前記被包装物を前記搬送方向と略直交する水平方向に押出す第１押出し部材と、
   前記所定の停止位置に対応して設けられた下降端位置と、該下降端位置より高い上昇端位置との間で往復移動し、前記下降端位置において前記バケットコンベアから押出された被包装物を受取り、前記上昇端へと移送する移送トレイと、
   前記上昇端位置に位置し、前記移送トレイ上の前記被包装物を水平方向に押出す第２押出し部材と、
   前記上昇端位置に対応する姿勢変換位置に配置され、水平状態と、該水平状態から略９０度回動した起立状態との間で回動可能であり、前記水平状態で前記移送トレイから押出された被包装物を受取り、前記起立状態で前記被包装物を下方へ解放する回動トレイと、
   前記回動トレイと一体的に回動可能であり、且つ前記回動トレイと協働して前記被包装物を挟持する挟持位置と、該挟持位置から離れた非挟持位置との間で移動する押さえ部材と、
   前後及び左右の側板と底板とを備え、前記前後の側板は互いに接離可能で、且つ上昇端位置と下降端位置との間で上下動可能であり、前記左右の側板は互いに接離可能であり、前記底板は前後進可能である姿勢矯正・充填装置と、
   を備えたことを特徴とする、被包装物充填装置。
6. 請求項５記載の被包装物充填装置において、前記移送トレイと協働して前記被包装物を挟持する挟持位置と、該挟持位置から離れた非挟持位置との間で移動可能で、且つ前記移送トレイと一体的に前記下降端位置と上昇端位置との間で移動可能な押さえ部材をさらに備えていることを特徴とする、被包装物充填装置。
7. 請求項５叉は６に記載の被包装物充填装置において、前記移送トレイは二組設けられ、該二組の移送トレイは交互に被包装物を移送することを特徴とする、被包装物充填装置。
8. 請求項５乃至７のいずれか１に記載の被包装物充填装置において、前記被包装物は重ねられた複数個の被包装物からなることを特徴とする、被包装物充填装置。

Images