JP2014111482A - 真空吸盤のストローク調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】袋内に、被包装物を落下の衝撃を抑えながら落下させるための袋詰め装置を提供する。
【解決手段】真空吸盤のストローク調整機構は、円盤２Ａの周囲に２本を１組とするクランプアームを支持し、各クランプアームの先端に設置したクランプはそれぞれ包袋３の両側縁を挟持して吊下げ、一対の真空吸盤４により包袋３の袋口を拡開し、回転軌道における製品投入セクションＣにおいて被包装物５が充填される包装装置における真空吸盤４のストローク調整機構３５であって、前記回転軌道を往復動する一対の真空吸盤４を備える往復回動アーム２２に、真空吸盤４が袋口開セクションＢにおいて包袋３を吸引して袋口が拡開する状態と、真空吸盤４が製品投入セクションＣから袋口開セクションＢに復帰する際、包袋３から離間して退避する状態とを作りだすストローク調整機構３５を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、魚類、肉等の種々の食品、菓子、特に餅等の柔らかい品を、ロータリー式の充填装置に、垂直に挟持された包袋の袋口から詰めるための包装装置の真空吸盤のストローク調整機構に関するものである。

特許文献１はロータリー式袋詰め装置であり、円盤の周囲に２本を１組とする複数組のクランプアームを支持し、各クランプアームの先端に設置したクランプはそれぞれ包袋の両側縁を挟持して吊下げ、１ピッチずつ間歇回転移送し、回転軌道における充填セクションに包袋が停止している間に、被包装物が充填される仕組みになっている。

被包装物は搬送コンベヤに搭載され、一次緩衝機構に向けて送り出される。この一次緩衝機構は、前記搬送コンベヤのエンド端に、揺動自在に支持された溝型の誘導ベースと、前記誘導ベースのエンド端を閉鎖するシャット板とからなり、被包装物が受ける衝撃を緩衝する構成である。

前記のように、間歇回転移動する包袋が充填セクションに達して停止すると、筒型のホッパーがクランプアームの支持する包袋内に下降し、被包装物はホッパーを通して包袋内に落下する。

特開２００９−１８８２０号公報

しかし、従来の包装機の袋詰め装置の真空吸盤は、袋口が広く拡開しているため、後続の包袋を吸引するために元の位置に復帰する場合、真空吸盤が包袋と接触して包袋がはずれるおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、真空吸盤を製品投入セクションで安全な位置まで退避させた後、往復回動アームを袋口開セクションの位置まで復帰することができる包装装置の袋詰め装置を提供することを目的とするものである。

本発明の真空吸盤のストローク調整機構は、円盤の周囲に２本を１組とするクランプアームを支持し、各クランプアームの先端に設置したクランプはそれぞれ包袋の両側縁を挟持して吊下げ、一対の真空吸盤により包袋の袋口を拡開し、回転軌道における製品投入セクションにおいて被包装物が充填される包装装置における真空吸盤のストローク調整機構であって、前記回転軌道を往復動する一対の真空吸盤を備える往復回動アームに、前記真空吸盤が袋口開セクションにおいて包袋を吸引して袋口が拡開する状態と、前記真空吸盤が製品投入セクションから袋口開セクションに復帰する際、包袋から離間して退避する状態とを作りだすストローク調整機構を備えていることを特徴とする。

本発明は真空吸盤を製品投入セクションで安全な位置まで退避させるので、真空吸盤を袋口開セクションに復帰させる際、真空吸盤が包袋と接触して包袋がはずれるおそれがない。

図１の本発明のロータリー型包装装置の袋詰め装置の一部省略平面図、図２の包装装置の袋詰め装置の内部を透視した正面図、図３の包装装置の袋詰め装置の使用状態斜視図、図４の被包装物の充填の状態を示す側面図を用いて以下に本発明の包装装置の袋詰め装置を説明する。

図１において、包装装置の袋詰め装置１の製品投入セクション（Ｃ）に投入機構２が配置されている。本発明の投入機構２はこのようなロータリー型包装装置用に限定されるものではなく、包袋３の袋口３Ａを上方に開口して垂直な状態に保持して袋詰めできる直線状の包装装置に対応することが可能である。

まず、図１のロータリー型包装装置の袋詰め装置１の概略を説明する。この袋詰め装置１は、円盤２Ａの４５度毎に何らかの包装作業を行うことができ、例えば、（Ａ）のセクションにおいて給袋装置（図示せず）から回転する吸着装置を介してクランプ６に包袋３の受け渡しが行われる（袋取りセクション）。なお、図１では被包装物５を包袋３に充填するポジション以外は、装置全ての構成を省略してある。

（Ｂ）から（Ｃ）のセクションで、真空吸盤４、４により包袋３の前後面を吸引しながら拡開して袋口３Ａを開口する（袋口開セクション）。さらに、（Ｃ）のセクションで、投入機構２を用いて包袋３内へ被包装物５の充填が行われる（製品投入セクション）。（Ｄ）のセクションで包袋３を押さえて袋内の空気を追い出す（脱気セクション）。（Ｅ）のセクションでシーラにより袋口３Ａを閉じてシールする（シールセクション）。（Ｆ）のセクションでクランプ６から結束装置のクランプに持ち替える。（Ｇ）のセクションで結束装置（図示せず）により袋口３Ａを結束する。（Ｈ）のセクションで、ロータリー型包装装置の袋詰め装置１から搬出する（搬出セクション）。なお、これらのセクションは一例であって包装装置により異なっている。

次に、投入機構２について説明する。本発明の投入機構２は、被包装物５を包袋３内に投入するトレイ１２と被包装物５が包袋３から飛び出ないように遮蔽する遮蔽板１３とから構成されている。なお、遮蔽板１３は、後述するように被包装物５を投入する際に、へら、の代わりに袋口３Ａを拡開する作用も果たすようにしてもよい。

トレイ１２は、図３に示すように、両側に側板１２Ａが直角に立設してチャネル状に形成されており、先端部と後端部は板が無く開放されている。側板１２Ａの先端には台形状の側部案内板１２Ｂが連結片１２Ｃを介して取り付けられている。この側部案内板１２Ｂは被包装物５を包袋内に投入する際に、被包装物５が左、右側からこぼれないように包袋内に案内するために取り付けられている。さらに、底板１２Ｄの先端には、底板より下方に折れ曲がった長方形状の底部案内板１２Ｅが底板先端より延設している。この底部案内板１２Ｅも、被包装物５を包袋３内に投入する際に、被包装物５を案内すると共に、袋口３Ａを開口するために設けられている。

トレイ１２の底板１２Ｄの下面中央幅方向には、軸１４が取り付けられており、この軸１４の両端が逆Ｌ字基板１５Ａ上に設けられた軸受け１５に軸支され、図４に示すシリンダー１６の伸縮によりクランク１７を介して軸１４が回動してトレイ１２が揺動運動、即ち、シーソーのように、トレイ１２の先端と後端が軸１４を中心にして交互に上下運動する。この揺動運動により、トレイ１２上に載せられた被包装物５が包袋３内に落下する。

前記遮蔽板１３は長方形状の板体であって、下端部は僅かにトレイ１２側に曲げられ、垂直に配置されており、逆Ｌ字形の連結棒１８を介してシリンダー１９と連結し、シリンダー１９の伸縮により遮蔽板１３が上下動する。さらに、この遮蔽板１３は、図示しない回動機構によりシリンダー１９の軸心を中心にして図３の矢印２１方向に回動して袋口３Ａを拡開することもできる。

次に、トレイ１２と遮蔽板１３の位置関係について説明すると、トレイ１２は、袋詰め装置１の製品投入セクションＣに位置する包袋３より外周上部に配置されており、このトレイ１２が前屈した際にその先端側が袋口３Ａ方向に向くように配置されている。

前記トレイ１２と対向する位置に遮蔽板１３が配置されている。トレイ１２が水平な状態の時は、その先端の延長が遮蔽板１３の中央あたりに位置し、前屈したトレイ１２の先端と遮蔽板１３間は被包装物が落下するための隙間が開いている。遮蔽板１３は、常時は包袋３の上部で平面視において包袋の内側に垂直に配置されており、上昇した状態ではその下端部は、包袋３の上縁から離れているが、下降した状態では包袋３内に入り込む。被包装物５を包袋３内に投入する際、トレイ１２の先端部（側部案内板１２Ｂ及び底部案内板１２Ｅ）は前屈するように回転する。遮蔽板１３はシリンダー１９の働きにより昇降動し、遮蔽板１３が包袋３内に入り込んだ時点で、図示しないシリンダーにより内側（円盤２Ａに近づく方向）に回転するよう構成されている。

次に、図３を用いて本発明の袋詰め装置の作動を説明する。搬送コンベヤ２０により搬送されてきた被包装物（例えば、お餅）５を、作業者の手作業か、プッシャー（図示せず）のような装置を使用して、トレイ１２側に移動させる。

図１の製品投入セクション（Ｃ）では、袋詰め装置１のクランプ６が包袋３の上端から少し下部の両側を挟持し、一対の真空吸盤４、４で包袋３の前後側から吸着して拡開し、袋口３Ａを前後方向に開口している。トレイ１２と遮蔽板１３とは同時に動きだし、図４に示すように、シリンダー１６が伸びてクランク１７により軸１４が回転し、トレイ１２は前屈して先端側は包袋３内に入り込むが、同時にシリンダー１９が作動して遮蔽板１３も同時に下降し、被包装物５が包袋３外に飛び出さないように案内する。さらに、図示しないシリンダーにより遮蔽板１３が内側に回転して、底部案内板１２Ｅと協力して袋口３Ａを拡開し、被包装物５をトレイ１２から投入する。トレイ１２と遮蔽板１３とで袋口３Ａを開口しているので、真空吸盤４は次の包袋３を吸引しに行くために元の位置に復することができる。

次に、真空吸盤４のストローク調整機構３５について説明する。
前記のように、真空吸盤４が後続の包袋３を吸引するために元の位置に復帰する場合、製品投入セクション（Ｃ）で真空吸盤４が包袋３の吸引を停止し、往復回動アーム２２を袋口開セクション（Ｂ）に復帰すればよいが、本発明では、トレイ１２の底部案内板１２Ｅと遮蔽板１３が包袋３内に入り込んで離反して袋口３Ａを拡開しているため、真空吸盤４が包袋３と接触して包袋３がはずれるおそれがあるという問題点がある。このため、真空吸盤４を製品投入セクション（Ｃ）で安全な位置まで退避させた後、往復回動アーム２２を袋口開セクション（Ｂ）の位置まで復帰する必要がある。

ただ、ストローク調整機構３５は、本発明のように、トレイ１２や遮蔽板１３を装備する包装装置だけでなく、従来の包装装置についても真空吸盤４が包袋３と接触するという同様の問題点が有りえるので、このようなストローク調整機構３５は従来の包装装置に用いてもよい。

以下において、真空吸盤４のストローク調整機構３５について説明するが、その前に真空吸盤４と往復回動アーム２２の構成と作用を簡単に説明する。図５の各図は往復回動アーム２２の作動を説明した説明図である。図５のＢ−Ｉは、図１の袋口開セクション（Ｂ）の位置での真空吸盤４と往復回動アーム２２を示した平面図であって、袋取りセクション（Ａ）から移動して来た、閉じられた包袋３を真空吸盤４で前後面から吸引して袋口３Ａを開口する前の状態を図示している。

往復回動アーム２２は、図２に示す中心軸２５の先端部に取り付けられており、この中心軸２５を介して駆動モータ２３が前記アーム２２を回動している。この往復回動アーム２２は、前記中心軸２５の先端に取り付けられた略Ｌ字型ブラケット２６の先端部２６Ａに、長方形の支持部３６を備え、この支持部３６が内アーム２８と外アーム２９を摺動可能に支持している。前記内アーム２８と外アーム２９とは、前記支持部３６に軸支した回動片３０で連結されており、両アーム２８，２９は回動片３０により相互に反対方向に摺動する。内アーム２８と外アーム２９には真空用吸気通路２７（図３参照）が形成されており、内アーム２８の先端には内周側の真空吸盤４が、外アーム２９の先端には外側の真空吸盤４が取り付けられて、包袋３を吸着する。

図２に示すように、支持部３６と、外アーム２９との間にはバネ３１が掛け渡され、外アーム２９は外方に、内アームは内方に付勢され、常時は内側と外側の真空吸盤４、４が離間する方向に付勢されている。従って、袋口開セクション（Ｂ）と製品投入セクション（Ｃ）の間では、内側と外側の真空吸盤４は通常では離間している。この離間している内側と外側の真空吸盤４、４を接近させるために、袋口開セクション（Ｂ）の位置にプッシャー３２が設けられている。

前記プッシャー３２は、エアーシリンダの働きにより回動軸３３を回動して、この回動軸３３の一端に設けられたカム３４により、外アーム２９の上面に設けられたＬ字形突片３７を、バネ３１の付勢力に抗しながら内方に押し込み、外アーム２９は内方に、内アーム２８は回動片３０を介して外方に摺動して内周側と外周側の真空吸盤４、４を接近させて図Ｂ−Ｉに示すように閉じた包袋３を吸着しに行く。

往復回動アーム２２が、クランプ６の回転移動に伴って包袋３と共に図１の袋口開セクション（Ｂ）から製品投入セクション（Ｃ）に移動する時、プッシャー３２が押圧を解除するので、プッシャー３２の押圧により接近していた内周側と外周側の真空吸盤４、４は離間する状態に復する。しかし、真空吸盤４、４の吸引は継続されているので、包袋３は図５のＢ−IIに示すように袋口３Ａが開口した状態で、製品投入セクション（Ｃ）まで移動する。真空吸盤４、４が袋口３Ａを開口した状態で、停止するのはストローク調整機構３５の働きによる。このストローク調整機構３５は外アームの後端に取り付けられたストッパー３５Ａと支持部３６に取り付けられた調整機構３５Ｂとから構成され、調整機構３５Ｂのロッド３５ｂがストッパー３５Ａに当接して外アーム２９と内アーム２８の摺動を規制するため、バネ３１により離間しようとする真空吸盤４，４の動きをストップする。

製品投入セクション（Ｃ）では、前記のように、トレイ１２が前屈すると同時に遮蔽板１３が下降し、トレイの底部案内板１２Ｅがトレイ１２の前屈運動で袋口３Ａを外側に押し広げ、遮蔽板１３がシリンダーの働きで内側に離反動作して袋口３Ａを内側に押し広げて、袋口３Ａを拡開する。包袋３内に被包装物５を投入するのは前記の通りである。

往復回動アーム２２が、製品投入セクション（Ｃ）から袋口開セクション（Ｂ）に復帰する場合、図５の（Ｂ―III）に図示するように、真空吸盤４，４は包袋３から離れた位置に退避する。その際、真空吸盤４，４による包袋３の吸引は停止する。

真空吸盤４，４が図５の（Ｂ―III）のように包袋３から離れた位置に退避するのは、調整機構３５Ｂのロッド３５ｂが内側に引っ込んで短くなり、その分だけバネ３１により内アーム２８と外アーム２９が内、外に摺動して真空吸盤４，４が離間するためである。

ストローク調整機構３５は、エアーシリンダを用いてロッド３５ｂの突出量を調整して、図５のＢ−IIに示すように袋口３Ａが開口した状態と、（Ｂ―III）に示すように真空吸盤４，４が包袋３から離間して退避した状態の２段階の状態を作りだすことができる。なお、調整機構３５ｂはエアーシリンダを用いるものに限定されるものではなく、例えばサーボモータやソレノイド又はカム等によりロッド３５ｂの突出量を制御してもよい。

本発明の袋詰め装置は、従来からある、へらによる袋口開が不要となり構造が簡単となった。さらに、ヘラ上下装置が不要となったため、被包装物の投入時間が長くでき、投入高さも短くなった。この投入高さを短くすることにより、お餅のように変形し易いものであっても、変形を極力抑えることができる。

本発明は、ロータリー型包装装置に限らず、物品を垂直姿勢の袋の袋口から投入する際の袋詰め装置に有用である。

本発明の袋詰め装置を配備したロータリー型包装装置の一部省略平面図 ロータリー型包装装置の袋詰め装置の内部を透視した正面図 袋詰め装置の使用状態斜視図 被包装物の充填の状態を示す側面図 往復回動アームの作動を説明した説明図

１ 包装装置の袋詰め装置
２ 投入機構
３ 包袋
３Ａ 袋口
４ 真空吸盤
５ 被包装物
６ クランプ
２０ 搬送コンベヤ
２２ 往復回動アーム
２３ 駆動モータ
２４ アーム
２５ 中心軸
２６ ブラケット
２７ 真空用吸気通路
２８ 内ブラケット
２９ 外ブラケット
３０ 回動片
３１ バネ
３２ プッシャー
３３ 回動軸
３４ カム
３５ ストローク調整機構
３５Ａ ストッパー
３５Ｂ 調整機構
３５ｂ ロッド

Claims (3)

1. 円盤の周囲に２本を１組とするクランプアームを支持し、各クランプアームの先端に設置したクランプはそれぞれ包袋の両側縁を挟持して吊下げ、一対の真空吸盤により包袋の袋口を拡開し、回転軌道における製品投入セクションにおいて被包装物が充填される包装装置における真空吸盤のストローク調整機構であって、
   前記回転軌道を往復動する一対の真空吸盤を備える往復回動アームに、前記真空吸盤が袋口開セクションにおいて包袋を吸引して袋口が拡開する状態と、前記真空吸盤が製品投入セクションから袋口開セクションに復帰する際、包袋から離間して退避する状態とを作りだすストローク調整機構を備えていることを特徴とする真空吸盤のストローク調整機構。
2. 往復回動アームは一対の平行な摺動するアームの先端に真空吸盤を備え、この真空吸盤のストローク調整機構は前記往復回動アームに取り付けられたストッパーと調整機構とからなり、前記調整機構とストッパーとが当接して一対のアームの摺動を規制し、アームに設けたバネにより離間しようとする真空吸盤の動きをストップすることを特徴とする請求項１に記載の真空吸盤のストローク調整機構。
3. ストローク調整機構は、エアーシリンダを用い、エアーシリンダのロッドの突出量を調整して、袋口が開口した状態と、真空吸盤が包袋から離間して退避した状態の２段階の状態を作りだすことができることを特徴とする請求項２に記載の真空吸盤のストローク調整機構。
   
   

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