JP2016144904A - パウチの積層体の角部断裁装置および角部断裁方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パウチを積層したパウチの積層体の角部を断裁する角部断裁装置において、パウチの角部の断裁後の寸法誤差が少なく、且つ短時間に処理できる角部断裁装置および角部断裁方法を提供する。【解決手段】パウチの積層体２を装填し、鉛直面内で回転可能で、且つ振動可能で、且つ回転する面に平行な鉛直面に直交する４つの角部に開口部が形成されているパウチ整列箱１と、パウチの積層体の個々のパウチをその平面方向に移動可能に押えることが可能なパウチ押え５と、パウチ整列箱の下側の前記開口部から露出したパウチの積層体の角部を断裁する断裁刃６と、を備えており、パウチ整列箱は、上下左右の４点で停止することを特徴とする角部断裁装置。【選択図】図１

Description

本発明は、製袋機によって製造された長方形のパウチの四隅の角部をオフラインで断裁するための角部断裁装置に関する。

長尺状のプラスチックフィルムをその長手方向に間欠送りして、ヒートシールすることにより、プラスチックの袋が形成され、更に断裁されてパウチが製造される。そのようにして製造されたパウチの四隅の角部は、長方形の角部となっている。

プラスチックフィルムの機械的な強度が高い場合は、この角部が他のパウチに接触することによる傷の発生や、人体に触れた場合はけがの原因になる虞がある。

このパウチの四隅の角部から直角乃至は鋭角状の尖った形状を無くすため、角丸抜き装置などの角部断裁装置が使用されている。

特許文献１には、シート状の包材を用いて複数の袋容器を製造する際に、断裁によって角部を断裁する製袋機の角部断裁装置が開示されている。この技術では、製袋機の中にインラインで複数の角部断裁装置が設置されており、間欠送りされる毎に全ての角部が断裁され、直角乃至は鋭角状の尖った形状を無くしている。

このように、シート状の包材を製袋機の中に設けられた角部断裁装置により、１枚ずつ角部を断裁して、直角乃至は鋭角状の尖った形状を無くす技術は他にも開示されている（例えば、特許文献２）。

このように、製袋機の中に、インラインで角部断裁装置を組込み、１枚ずつ角部を断裁する技術は、製袋装置の価格を高価なものにしてコストを上げるデメリットがある。また、１枚ずつ角部の断裁を行う方より、角部の断裁をしていないパウチ等を積層して、一括で断裁する方が、生産効率は高い。

そのため、パウチ等を積層して一括で断裁する角部断裁装置について、角部を一箇所ずつ断裁する装置は既に実用化されている。例えば、図３および図４に例示したような角部断裁装置を示すことができる。

図３は、パウチを平置きして積層したパウチの積層体２´の２つの角部を一括処理で断裁する角部断裁装置１０´の例を示した俯瞰図である。その使用方法は、まず作業者が手でそのパウチの積層体２´の２面を平らな板の上で揃え、手で押さえたまま装置にセットする。揃えた一面を装置の奥に突き当ててセットし、その後、左右両側を当て板などで叩くことで幅方向を揃えてから、装置の押え機構であるパウチ押え５´によりパウチの積層体２´を固定して、断裁刃によりパウチの積層体２´の角部を断裁するものである。製袋機においてパウチを形成する部分がパウチの外径寸法の誤差を決定するが、その精度は±０．５ｍｍほどであり、このような角部断裁装置１０´では、このパウチの外径寸法の誤差がそのまま反映される。

図４は、一度に断裁する角部が１つである角部断裁装置１０´´の例を示した図である。パウチの積層体２´´の断裁する角部を下側に配置して、角部の両側のパウチの積層体２´´の側面を揃えてから、角部を断裁する。その次に断裁する角部を同様に下側に配置してその角部の両側のパウチの積層体２´´の側面を揃えてから、角部を断裁する。そのため、パウチの寸法誤差は、切り落とされた角部には現れない。しかしながら、この方法のデメリットは、１つの角部を断裁してから、次の角部を断裁するため、図３の方式に比べると時間がかかることである。例えば、単純に比較すれば、４つの角部を断裁するために要する時間は、図４の方式は、図３の方式の２倍かかることになる。

パウチの積層体の２つの側面を揃えてから角部を断裁する角部断裁装置において、パウチの寸法誤差が少なく、且つ短時間に処理できる角部断裁装置は、装置メーカーが市場に提供していないだけでなく、特許文献を調べても、見出すことはできなかった。

特許第５４６５０５７号公報 特開２００２−１７８４１８号公報

本発明は、上記の事情を鑑み、パウチを積層したパウチの積層体の角部を断裁する角部断裁装置において、パウチの角部の断裁後の寸法誤差が少なく、且つ短時間に処理できる角部断裁装置および角部断裁方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、パウチの積層体の角部を断裁するための角部断裁装置であって、
前記パウチの積層体を装填して、その角部を揃えるためのパウチ整列箱と、
前記パウチ整列箱に振動を与える振動機構と、
前記パウチ整列箱に装填したパウチの積層体を、個々のパウチをそのパウチの平面に沿って移動可能に押えるためのパウチ整列箱カバーと、
前記角部を、パウチを圧迫する方向に押えて固定するためのパウチ押えと、
前記角部を断裁するための断裁刃とを備えてなり、
前記パウチ整列箱は、装填したパウチの積層体の全ての角部が前記パウチ整列箱の外部に露出できるようにその四隅の角部に開口部が形成されており、
また前記パウチ整列箱は、鉛直線を含むパウチの面に平行な平面内で順次、間欠的に９０°回転して停止し、その４つの角部のうち１つが下側に配置する位置で停止する様に制御する機構を備えており、
前記振動機構は、前記パウチ整列箱の４つの角部のうちの１つが下側に停止している時に、装填されたパウチの積層体に振動を与えることによって、前記パウチの積層体の下側に配置された角部を挟むパウチの積層体の両側面が、前記パウチ整列箱の当接する内壁面により整列させることが可能な機構であり、
前記断裁刃は、前記パウチの積層体の積層方向に駆動し、前記パウチの積層体を断裁可能な駆動力を持つ駆動体に備えられていることを特徴とする角部断裁装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の角部断裁装置を用いたパウチの積層体の角部断裁方法であって、
前記パウチの積層体を前記パウチ整列箱の下側に配置した角部に前記パウチの積層体の１つの角部を合せて装填する工程と、
前記パウチ整列箱カバーにより、前記パウチの積層体を押える工程と、
前記パウチ整列箱を振動させて、前記パウチの積層体の下側に配置された角部を挟むパウチの積層体の両側面が、前記パウチ整列箱の当接する内壁面により整列する工程と、
前記パウチ押えを前記パウチの積層体の下側にある角部に当接し押える工程と、
前記断裁刃により前記パウチの積層体の角部を断裁する工程と、をこの順に備えており、
前記装填する工程から前記角部を断裁する工程までを、必要な回数だけ繰り返すことを特徴とするパウチの積層体の角部断裁方法である。

本発明の角部断裁装置およびパウチの積層体の角部の断裁方法によれば、一度、パウチの積層体を角部断裁装置のパウチ整列箱に装填することにより、角部断裁装置の下側に配置された角部にパウチの積層体の角部を合せた後、振動を加えることによりパウチの積層体の角部の両側にある側面を揃えてから断裁する事が可能である。その次に、パウチ整列箱を９０°回転させてから振動を加えることにより下側に配置した角部の両側にある側面を揃えてから、角部の断裁を順次繰り返すことにより、パウチの積層体の全ての角部を精度良く、且つ短時間に断裁することが可能となる。

本発明の角部断裁装置の一例を示す概略俯瞰図。 本発明の角部断裁装置の動作の一例を示す概略俯瞰図であり、（ａ）は角部断裁装置の中にセットされたパウチの積層体の１つの角部を下側にして、そのパウチの積層体の角部を挟んで両側に形成されているパウチの積層体の２つの面が、揃えられた状態を示しており、その状態から反時計回りに角部断裁装置が９０°回転する方向と、そのことによってパウチの積層体が移動する方向をそれぞれの矢印で示した図、（ｂ）は（ａ）の状態から９０°反時計方向に回転した結果、パウチの積層体の２つ目の角部が角部断裁装置の下側に配置した状態を示した図、である。 従来の角部断裁装置の一例を示す概略俯瞰図。 従来の角部断裁装置の一例を示す概略俯瞰図。

＜角部断裁装置＞
本発明の角部断裁装置は、パウチの積層体の角部を断裁するための角部断裁装置であって、パウチの積層体を装填してパウチの積層体の角部を揃えるためのパウチ整列箱と、そのパウチ整列箱に振動を与える振動機構と、パウチ整列箱に装填したパウチの積層体を、個々のパウチがそのパウチの平面に沿って移動可能に押えるためのパウチ整列箱カバーと、パウチの積層体の角部を、パウチを圧迫する方向に押えて固定するためのパウチ押えと、パウチの積層体の角部を断裁するための断裁刃とを備えている。

また、パウチ整列箱は、装填したパウチの積層体の断裁する角部がパウチ整列箱の外部に露出できるように、その４つの角部に開口部が形成されている。またパウチ整列箱は、順次、間欠的に９０°回転して静止することによって、その４つの角部のうち１つが下側に配置する位置で停止する機構を備えている。また振動機構は、パウチ整列箱の４つの角部のうちの１つが下側に停止している時に、装填されたパウチの積層体に、パウチ整列箱を介して振動を与えることによって、下側に配置されたパウチの積層体の角部の両側の側面が、当接するパウチ整列箱の内壁面により整列することを可能にする。また断裁刃は、パウチの積層体が積層された方向に移動可能で、パウチの積層体の角部を断裁可能な駆動力を持つ駆動体に備えられている。

本発明の角部断裁装置を、図面を用いて説明する。
図１に本発明の角部断裁装置１０の一例を示した。本発明の角部断裁装置１０は、パウチの積層体２の角部を断裁するための装置であり、その角部断裁装置１０のパウチ整列箱１にパウチの積層体２を装填した後、パウチの積層体２の角部を揃えてから、その角部を断裁する。

パウチ整列箱１は、パウチの積層体２のパウチの平面が鉛直線を含むいずれかの平面に平行になるように配置されている。また、パウチ整列箱１は、その鉛直線を含むパウチの平面に平行な平面内で回転可能であり、その平面内で、順次、間欠的に９０°回転して停止する。また、４つの角部のうち１つが下側で停止する。従って、パウチ整列箱１は、上下左右の４点で順次、停止する。また、パウチの積層体２を押えるためのパウチ整列箱カバー４を備えている。パウチ整列箱カバー４により、パウチの積層体２は、パウチ整列箱１の外に出ない。またパウチ整列箱カバー４は、パウチの積層体２が崩れないように、且つパウチの積層体２を構成する１枚１枚のパウチは動くことが可能であるように押える。このパウチ整列箱カバー４は、パウチの積層体２の角部を挟んで両側の側面を整列させ、揃えるために不可欠なものである。

また、パウチの積層体２の角部および角部を挟んで両側の２つの側面が整列し揃った状態で、その角部を押え、固定するためのパウチ押え５を備えている。また、パウチ押え５によって固定されたパウチの積層体２の角部を断裁するための断裁刃６を備えている。

パウチ整列箱１は、４つの角部を有しており、その中の１つの角部が、必ず下側に位置するように、図示していないパウチ整列箱１の回転機構により制御される。この回転機構は、パウチ整列箱１を順次、間欠的に９０°回転させ、停止する。また、装填されたパウチの積層体２の角部が、パウチ整列箱１の角部から外に露出できるように、パウチ整列箱１の４つの角部の全てに開口部が備えられている。

このようなパウチ整列箱１にパウチの積層体２が装填されると、パウチの積層体２の角部の１つが、自重により、パウチ整列箱１の下側に寄って、パウチ整列箱１の下側に位置するパウチ整列箱１の角部にある開口部から露出する。しかし、この段階では、パウチの積層体２の下側の角部を挟む２つの側面は、パウチ整列箱１の下側の角部を挟む２つの内壁面に当接しているが、パウチが揃った状態ではない。

そのため、本発明の角部断裁装置１０は、パウチ整列箱１に振動を与える機構を備えている。図１では振動を与える機構の例として偏芯カム３を備えた場合を示している。振動を与える機構としては、偏芯カム３に限定する必要はなく、バイブレータと同様の振動機構や、ハンマーでパウチ整列箱１の側面を叩いて、撃力を与える機構であっても良い。

このような振動機構を用いて、パウチの積層体２の下側にある角部と、その角部を挟んで両側の側面を揃えた状態で、パウチ押え５はパウチの積層体２の下側にある角部を押え固定する。

固定されたパウチの積層体２の下側にある角部は、断裁刃６によって、パウチの積層体２が積層された方向（厚さ方向）に断裁される。図１は、その断裁刃６が、断裁刃取付台７に備えられ、その段裁刃取付台７がエアシリンダ９によりパウチの積層体２の積層された方向（厚さの方向）に移動することで、断裁刃６が、パウチ整列箱１の下側の角部の開口部から露出した、パウチの積層体２の下側にある角部を、断裁する構成を示している。

また、図１では断裁刃取付台７に、断裁刃６、パウチ押え５が備えられ、その断裁刃取付台７にエアシリンダ９によって駆動力が与えられ、直動ガイド８に沿って断裁刃取付台７が移動し、パウチの積層体の角部を断裁する構成の例を示したが、本発明の角部断裁装置１０は、この構成に限定するものではない。

＜パウチの積層体の角部の断裁方法＞
（工程１）
図１および図２を参照して、本発明のパウチの積層体の角部の断裁方法を説明する。
まず、角部断裁装置１０のパウチ整列箱１の下側に配置した角部に、パウチの積層体２の１つの角部を合せて装填する。装填する作業は人手による。人手によって、１００枚〜２００枚程度のパウチを積層したパウチの積層体２または束を、台の上で揃えてから、角部断裁装置１０のパウチ整列箱１の下側に配置した角部に、パウチの積層体２の１つの角部を合せて装填する。

（工程２）
次に、パウチ整列箱カバー４により、パウチの積層体２を押える。パウチ整列箱カバー４は、角部断裁装置１０に装填したパウチの積層体２が、パウチ整列箱１の中で崩れたり、倒れたりしないようにパウチの積層体２を支持する。そのように支持した際に、個々のパウチがそのパウチの平面に沿って移動可能に押える手段であれば良い。パウチ整列箱カバー４により、パウチの積層体２は支持されるが、個々のパウチが動けない程の強い力で支持するのではなく、パウチの平面に沿って移動可能な程度の力で押え、また、パウチの積層体２の形態が維持できるように支持する。

（工程３）
次に、パウチの積層体２の下側に配置された角部を挟むパウチの積層体２の２つの側面をパウチ整列箱１の内壁面に当接させただけの工程２では十分に整列し揃っていない場合があるため、パウチ整列箱１を振動させて整列させることにより、パウチの積層体２の側面を揃える。パウチ整列箱１を振動させることによって、個々のパウチは、パウチの平面に沿って移動し、パウチ整列箱１の下側の角部を挟む２つの側面の内壁面に当接して整列する。

（工程４）
次に、パウチ押え５をパウチの積層体２の下側にある角部に当接し、固定する。パウチ押え５は、パウチの積層体２の下側にある角部を固定する手段であれば、具体的な形状、方式などは特に限定する必要はない。

（工程５）
次に、断裁刃６によりパウチの積層体２の角部を断裁する。断裁刃６をパウチの積層体２の積層方向（厚さの方向）に、直線的に移動でき、且つパウチの積層体２の角部を断裁できるだけの駆動力により、移動させる必要がある。そのため、図１には、断裁刃６を移動させる駆動力として、エアシリンダ９を用いた場合を示しているが、前記した条件を満たす手段であれば、特に手段を限定する必要はない。

（工程６）
次に断裁するパウチの積層体２の角部を、断裁刃６が配置されている位置である下側に配置させるため、パウチ整列箱１を９０°回転させる。

以上の工程１〜工程６を必要な回数だけ繰り返すことによって、パウチの角部の断裁を完了する。

図２は、本発明の角部断裁装置の動作の一例を示す概略俯瞰図であり、図２（ａ）は、角部断裁装置の中にセットされたパウチの積層体の１つの角部を下側にして、そのパウチの積層体の角部を挟んで両側面に形成されているパウチの積層体の２つの面が揃えられた状態を示しており、この状態で下側に位置するパウチの積層体の角部の断裁が実施される。その後、その状態から反時計回りに角部断裁装置が９０°回転する方向と、そのことによってパウチの積層体が移動する方向を矢印で示した図である。

図２（ｂ）は図２（ａ）の状態から９０°反時計方向に回転した結果、パウチの積層体
の２つ目の角部が角部断裁装置の下側に配置した状態を示した図である。この状態にて、上記に説明したパウチの積層体の角部の断裁を実施する。

１・・・パウチ整列箱
２、２´、２´´・・・パウチの積層体
３・・・偏芯カム
４・・・パウチ整列箱カバー
５、５´、５´´・・・パウチ押え
６、６´、６´´・・・断裁刃
７、７´、７´´・・・断裁刃取付け台
８、８´、８´´・・・直動ガイド
９・・・エアシリンダー
１０、１０´、１０´´・・・角部断裁装置

Claims (2)

1. パウチの積層体の角部を断裁するための角部断裁装置であって、
   前記パウチの積層体を装填して、その角部を揃えるためのパウチ整列箱と、
   前記パウチ整列箱に振動を与える振動機構と、
   前記パウチ整列箱に装填したパウチの積層体を、個々のパウチをそのパウチの平面に沿って移動可能に押えるためのパウチ整列箱カバーと、
   前記角部を、パウチを圧迫する方向に押えて固定するためのパウチ押えと、
   前記角部を断裁するための断裁刃とを備えてなり、
   前記パウチ整列箱は、装填したパウチの積層体の全ての角部が前記パウチ整列箱の外部に露出できるようにその四隅の角部に開口部が形成されており、
   また前記パウチ整列箱は、鉛直線を含むパウチの面に平行な平面内で順次、間欠的に９０°回転して停止し、その４つの角部のうち１つが下側に配置する位置で停止する様に制御する機構を備えており、
   前記振動機構は、前記パウチ整列箱の４つの角部のうちの１つが下側に停止している時に、装填されたパウチの積層体に振動を与えることによって、前記パウチの積層体の下側に配置された角部を挟むパウチの積層体の両側面が、前記パウチ整列箱の当接する内壁面により整列させることが可能な機構であり、
   前記断裁刃は、前記パウチの積層体の積層方向に駆動し、前記パウチの積層体を断裁可能な駆動力を持つ駆動体に備えられていることを特徴とする角部断裁装置。
2. 請求項１に記載の角部断裁装置を用いたパウチの積層体の角部断裁方法であって、
   前記パウチの積層体を前記パウチ整列箱の下側に配置した角部に前記パウチの積層体の１つの角部を合せて装填する工程と、
   前記パウチ整列箱カバーにより、前記パウチの積層体を押える工程と、
   前記パウチ整列箱を振動させて、前記パウチの積層体の下側に配置された角部を挟むパウチの積層体の両側面が、前記パウチ整列箱の当接する内壁面により整列する工程と、
   前記パウチ押えを前記パウチの積層体の下側にある角部に当接し押える工程と、
   前記断裁刃により前記パウチの積層体の角部を断裁する工程と、をこの順に備えており、
   前記装填する工程から前記角部を断裁する工程までを、必要な回数だけ繰り返すことを特徴とするパウチの積層体の角部断裁方法。