従来、縦型製袋充填包装機或いは横型製袋充填包装機では、ウェブ状の包装材を曲成して縦ヒートシールを施して筒状包装材に成形し、当該筒状包装材の中に包装物を投入・充填して横ヒートシールを施すことにより、ピロー包装体のような袋包装体が連続して製造される。連続して製造される袋包装体は、その後、搬送装置で搬送されながら所定の数にグループ(集積)化され、そうした集積状態で段ボール箱に箱詰めされて出荷される。このようなピロー包装体の集積・箱詰め作業は、自動化して行われている。コンベア上で一定数集積され姿勢を整えられた袋のグループは、昇降制御される吸引手段により吸引され、吸引集積状態のまま下方に配置された段ボール箱に上方から挿入されて箱詰めされる(特許文献1参照)。
ピロー包装体のバリエーションとして連包袋がある。連包袋は、物品を充填した複数の連続する製品袋である。縦型製袋充填包装機においては、フィルムロールから繰り出された帯状フィルムが略筒状に曲成され、その略筒状フィルムが下方へ間欠的に搬送される中で搬送を停止させた状態の略筒状フィルムに対し長手方向の縦シールが施されることで筒状フィルムが形成され、更にその筒状フィルムの搬送方向と交差する方向にエンドシールされた袋部の上方の開放部から菓子類等のばら物食品などからなる物品が所定量単位で供給され、袋部の開放部に対し一対のエンドシールとそれらの間のミシン目とが施される。この動作を複数回繰り返すと、搬送方向で所定間隔毎に形成された各エンドシール間に物品が充填された複数の製品袋が連設される。
連包袋の一つの形態としてヘッダ付連包袋がある。ヘッダ付連包袋は、連包袋に空袋からなるヘッダを連設した連包袋である。縦型製袋充填包装機において連包袋を製造する際に、物品供給装置による物品の供給を休止して筒状フィルムをヘッダ長さだけ搬送した後にその搬送を停止させた状態で、その袋部の開放部に対し一対のエンドシールが施されるとともに、そのエンドシール間において切断される。このようにすることで、製品袋の搬送方向最終端側にヘッダを連続させた連包袋を同一包装材により製造することができる(特許文献2(段落0002〜段落0003)参照)。
ヘッダ付連包袋の一例が、図9に示されている。このヘッダ付連包袋は、ヘッダ1と一番目の袋2、二番目の袋3、三番目の袋4、四番目の袋5が、それぞれ横シール10の中間部にミシン目11が入った状態で連続している。また、箱詰めの最後に店頭陳列用のフック付台紙61を箱内に置くこともある。図10に示すように、店頭陳列用のフック付台紙61は、吊るしひも62の付いた台紙63にS字フック64を取り付け、このS字フック64にヘッダ付連包袋100を掛けて陳列する部材である。
本出願人は、ヘッダ付連包袋の自動箱詰め方法及び装置として、ヘッダ付連包袋を半分の長さに折り畳み、袋の表面を上にして箱詰めする作業を自動化するのに適した折り畳み方法とそれを実現する装置を提供している(特許文献3参照)。この提案によるヘッダ付連包袋の自動箱詰め方法は、縦シールが施された袋の裏面を上にした姿勢で搬送されてきたヘッダ付連包袋を、吸着搬送装置の下方の停止位置で停止させ、前記ヘッダ付連包袋の中央部の複数の袋を下方から吸引して固定保持し、固定保持されていない前記ヘッダ付連包袋の両端部に位置する一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと折り返すことで、商品名や絵柄が印刷された袋の表面を上にして連包数の半分の長さに折り畳み、前記吸着搬送装置により、折り返された袋の部分を吸着して搬送し、箱に投入することを特徴としている。
また、この提案によるヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置は、上段に吸着搬送装置を備え、中段にヘッダ付連包袋の搬送装置を備え、下段に箱搬送装置を備えた構成のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置であって、前記箱搬送装置は、装置内に搬入されてきた箱を搬送し、投入位置で箱を停止させ、ヘッダ付連包袋の投入作業終了後、装置外へ箱を搬出させる機能を備え、前記ヘッダ付連包袋の搬送装置は、袋の裏面を上にした姿勢で装置内に搬入されてきたヘッダ付連包袋を前記吸着搬送装置の下方まで搬送する二条の搬送ベルトと、該搬送ベルトの間に配置されたヘッダ付連包袋の中央部の複数の袋を下方から吸引して固定保持する袋の固定手段と、前記固定手段の前後に配置された、固定保持されていない前記ヘッダ付連包袋の両端部に位置する一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと折り返す二つの折り返し手段とを備え、前記吸着搬送装置は、前記ヘッダ付連包袋の搬送装置により商品名や絵柄が印刷された表面を上にして連包数の半分の長さに折り畳まれた前記ヘッダ付連包袋を吸着保持し前記箱内へと搬送する機能を備えていることを特徴としている。
図11は、特許文献1に記載のヘッダ付連包袋の自動箱詰め方法及び装置によるヘッダ付連包袋の折り畳みを説明する図である。図11(a)に示すように、このヘッダ付連包袋の自動箱詰めによれば、ヘッダ付連包袋100が搬送装置(二条の搬送ベルトを備えるが、ここでは図示せず)によって縦シールの施された袋の裏面14を上にした姿勢で搬送され、搬送装置に配置されたヘッダ付連包袋100の中央部の複数の袋100(3),100(4)(明細書においてヘッダ付連包袋100の特定の袋を指す場合には、袋の番号を括弧書きで記す。以下、同様)が、固定手段であるバキュームボックス20によって下方から吸引されることによって、搬送装置上で固定保持される。
バキュームボックス20の上方には、吸着搬送装置の吸着パッド16,16が昇降可能に配設されている。搬送装置上に固定保持されたヘッダ付連包袋100は、図11(b)及び(c)に示すように、二つの折り返し手段である折り返し爪21a,21bによって、ヘッダ付連包袋100の両端部側から、ヘッダ付連包袋100の両端部に位置する一乃至複数の袋がそれぞれ上方へと折り返される。図示の態様では、先に折り返し爪21aがヘッダ100(1)と袋100(2)を折り返し、次に折り返し爪21bが袋100(5)を折り返しているが、両爪21a,21bは同時に動作してもよい。この折り返し動作によって、ヘッダ付連包袋100は、商品名や絵柄が印刷された袋の表面13を上にして連包数の半分の長さの折り畳みヘッダ付連包袋101に折り畳まれる。
折り畳まれたヘッダ付連包袋101は、図11(d)に示すように、折り返し爪21a,21bが元の位置にまで復帰することで昇降する吸着パッド16,16との干渉が回避可能となった状態で、吸着パッド16,16が下降し、折り返された袋100(1),100(4)の表面13を上方から吸着する。折り畳まれたヘッダ付連包袋101は、図11(e)に示すように、吸着パッド16,16に吸着された状態で搬送されるので、搬送途中でばらけることがなく、安定した状態で、袋の表面を上にして箱内へと搬送されて箱詰めされる。吸着搬送装置の吸着部48は縦軸の回りに回動可能であるので、箱詰めの際に、折り畳まれたヘッダ付連包袋101の箱内への姿勢を変更可能である。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め方法及び装置においては、次のような連包袋の折り畳み動作上の問題点があることが判明した。即ち、図12(a)に示すように、ヘッダ付連包袋100が、袋探知センサ31のセンサ検出情報に基づいて搬送ベルト22によって袋折り畳み位置まで供給され、当該袋折り畳み位置においてバキュームボックス20によって吸引固定される。ヘッダ付連包袋100は、図12(b)に示すように、折り返し手段(具体的には、二つの折り返し爪21a,21b)が回動軸の回りに回動してヘッダ付連包袋100の両端部に位置する一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと折り返すように動作する。しかしながら、図12(c)に示すように、折り返し爪21a,21bが元の位置に戻った途端に、包装フィルムに残存するコシ、特にエンドシールが施されて硬化した包装材の部分に生じるコシに起因して、両端部に位置していた一乃至複数のヘッダ100(1)及び袋100(2)並びに袋100(5)が折り畳む前の状態に戻ってしまうという現象が生じることがある。折り返し爪21a,21bが勢いを付けてヘッダ付連包袋100を強く折り畳んだとしても、両端部のヘッダ100(1)及び袋100(2)並びに袋100(5)は、瞬間的には折り畳まれるが、却ってその反動で折り畳む前の状態に戻ってしまい易い。ヘッダ付連包袋100がこうした折り畳む前の状態に戻ると、自動箱詰め装置の運転を停止して、不具合を解消した後に再度、運転を開始しなければならず、装置の稼働効率が低下していた。
そこで、ヘッダ付連包袋の自動箱詰めに関しては、ヘッダ付連包袋の両端部に位置する袋の折り畳みについて、ヘッダ付連包袋を形成する包装フィルムに残存するコシや、折り畳み後の反動に起因して、両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのを防止する点で解決すべき課題がある。
この発明の目的は、上記課題を解決することであり、ヘッダ付連包袋の搬送装置上での吸引固定、ヘッダ付連包袋の両端部側の袋の折り返し手段による折り曲げ・折り畳み、折り畳み状態にあるヘッダ付連包袋の吸着搬送手段による吸着・搬送のための構造及びその動作を見直し、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのを防止することを図り、ヘッダ付連包袋の折り畳みに失敗することがなく、自動箱詰め装置としての運転稼働効率を向上させることができるヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置を提供することである。
上記の課題を解決するため、この発明によるヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置は、上段に吸着搬送装置を備え、中段にヘッダ付連包袋の搬送装置を備え、下段に箱搬送装置を備えた構成のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置であって、前記ヘッダ付連包袋の搬送装置は、袋の裏面を上にした姿勢で装置内に搬入されてきたヘッダ付連包袋を前記吸着搬送装置の下方まで搬送する二条の搬送ベルトと、該搬送ベルトの間に配置されたヘッダ付連包袋の長手方向中央部に位置する複数の袋を下方から吸引して固定保持する袋の固定手段と、前記固定手段の前後に配置された、前記ヘッダ付連包袋のうち長手方向両端部に位置する固定保持されていない一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと折り返す二つの折り返し手段とを備え、前記吸着搬送装置は、前記ヘッダ付連包袋の搬送装置により商品名や絵柄が印刷された袋の表面を上にして搬入され且つ連包数の半分の長さに折り畳まれた前記ヘッダ付連包袋を吸着保持する吸着保持具を有するとともに、前記吸着保持具が吸着保持した状態にある前記ヘッダ付連包袋を前記箱内へと搬送する機能を備えており、前記両折り返し手段はそれぞれ、前記ヘッダ付連包袋の折り畳みが完了した状態で折り返した袋の折り返し縁近傍を押さえる状態となる袋押さえ部を備えており、前記吸着保持具は、前記両折り返し手段の前記袋押さえ部が前記ヘッダ付連包袋を押さえている状態で、前記折り畳まれたヘッダ付連包袋のうち前記両折り返し手段の前記両袋押さえ部間の領域で前記ヘッダ付連包袋を吸着保持することを特徴としている。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置によれば、両折り返し手段の構造として、ヘッダ付連包袋の折り畳みが完了した状態で折り返した袋の折り返し縁近傍を押さえる状態となる袋押さえ部を備えており、また両折り返し手段と吸着保持具との関連構成として、両折り返し手段の袋押さえ部がヘッダ付連包袋を押さえている状態で、折り畳まれたヘッダ付連包袋のうち両折り返し手段の両袋押さえ部間の領域でヘッダ付連包袋を吸着保持することを特定しているので、吸着保持具がヘッダ付連包袋を吸着保持するまで、両折り返し手段がヘッダ付連包袋を押さえことができ、したがって、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのを防止することができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記ヘッダ付連包袋が四連包であり、吸着して固定保持する前記中央部の複数の袋がヘッダから数えて第二番目及び第三番目に位置する二つの袋であり、前記両端部に位置する一乃至複数の袋が、一方の端部においては前記ヘッダから数えて第四番目の袋であり、他方の端部においては前記ヘッダ及び当該ヘッダから数えて第一番目の袋であるとすることができる。ヘッダ付連包袋が四連包である場合に、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのが防止され、形良く折り畳まれた四連包のヘッダ付連包袋を得ることができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記ヘッダ付連包袋が五連包であり、吸着して固定保持する前記中央部の複数の袋がヘッダから数えて第二番目から第四番目までの三つの袋であり、前記両端部に位置する一乃至複数の袋が、一方の端部においては前記ヘッダから数えて第五番目の袋であり、他方の端部においては前記ヘッダ及び当該ヘッダから数えて第一番目の袋であるとすることができる。ヘッダ付連包袋が五連包である場合に、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのが防止され、形良く折り畳まれた五連包のヘッダ付連包袋を得ることができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記ヘッダ付連包袋が六連包であり、吸着して固定保持する前記中央部の複数の袋がヘッダから数えて第二番目から第四番目までの三つの袋であり、前記両端部に位置する一乃至複数の袋が、一方の端部においては前記ヘッダから数えて第五番目の袋及び第六番目の袋であり、他方の端部においては前記ヘッダ及び当該ヘッダから数えて第一番目の袋であるとすることができる。ヘッダ付連包袋が六連包である場合に、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうのが防止され、形良く折り畳まれた六連包のヘッダ付連包袋を得ることができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記袋の固定手段がバキュームボックスであり、前記二つの折り返し手段がそれぞれ回動軸を備えた湾曲した折り返し爪であり、それぞれの前記回動軸が同時あるいは時間差をつけて回動することにより前記湾曲した折り返し爪が折り返す袋を下方から押し上げ上方へと折り返す動作を行うとすることができる。回動軸が同時あるいは時間差をつけて回動することによって、湾曲した折り返し爪が折り返すべき袋を下方から押し上げ上方へと折り返す動作をする。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記両折り返し爪はそれぞれ、前記袋押さえ部から基部側に折れ曲がって連なる爪本体部と、前記袋押さえ部から折れ曲がって先に延びる袋起こし部を備えており、前記袋起こし部は、前記回動軸の回動前の状態では前記折り返す袋の外側を起こすべく当該外側に対して下方から対向しており、前記回動軸の回動後の状態では前記折り返した袋から上方に跳ね上がっている態様とすることができる。両折り返し爪の爪本体部は、折り畳み連包袋の折り返し縁の位置を規制し、両折り返し爪の袋起こし部は、回動軸の回動前の状態で、折り返す袋の折り返し縁から可及的に遠ざかった外側を起こすべく当該外側に対して下方から対向する。これにより、固定手段によって固定保持されていない一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと成功裏に折り返すことができる。また、両折り返し爪の袋起こし部は、回動軸の回動後の状態では前記折り返した袋から上方に跳ね上がっているので、折り畳まれたヘッダ付連包袋を吸着保持するために下降動作する吸着保持具との干渉を回避することができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記両折り返し爪は、前記折り返す袋から離れる態様とするべく、前記袋押さえ部からの折れ曲がり方向と同じ方向に折れ曲がっている先端部を有することができる。袋起こし部の先端部は、袋押さえ部からの折れ曲がり方向と同じ方向に折れ曲がっているので、袋起こし部が当接する袋から離れるように延びている。したがって、袋起こし部が折り返すべく当接する袋を傷付けることがない。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記袋の固定手段及び前記二つの折り返し手段が、袋の長さまたは連包の数に対応して位置調整が可能であるとすることができる。袋の長さが変わる、或いは連包の数が変わった場合であっても、自動箱詰め装置としては、袋の固定手段と二つの折り返し手段の位置を調整することで、そうした変更に対応することができる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、前記吸着搬送装置が、複数の吸着パッドを備えた吸着部と、前記吸着部を袋の吸着位置から箱への投入位置まで移動させる搬送部から構成され、前記吸着部は、前記搬送部に対して水平方向に回転自在であり、前記搬送部は袋の搬送方向の前後方向、及び上下方向に移動自在であるとすることができる。機械の中段部に位置するヘッダ付連包袋の搬送装置で折り畳んだヘッダ付連包袋を吸着し、機械の下段に位置する箱搬送装置上の箱まで搬送することができる。さらに、吸着部が搬送部に対して水平方向に回転自在なので、搬送途中で90度または45度回転し折り畳まれたヘッダ付連包袋の向きを変えて箱内に投入することもできる。
このヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置において、店頭陳列用のフック付台紙などの付属品の投入装置を、前記ヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置内に備えるものとすることができる。店頭陳列用のフック付台紙などの付属品は、当該付属品の投入装置をヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置内に備えることで、折り畳まれたヘッダ付連包袋の箱詰めの最終段階において、箱内に投入することができる。
この発明によるヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置は、上記のように構成されているので、両折り返し手段は、ヘッダ付連包袋の折り畳みが完了した状態で折り返した袋の折り返し縁近傍を押さえる状態となる袋押さえ部を備えており、また両折り返し手段と吸着保持具との関連構成として、吸着保持具が、両折り返し手段の袋押さえ部がヘッダ付連包袋を押さえている状態で、折り畳まれたヘッダ付連包袋のうち両折り返し手段の両袋押さえ部間の領域でヘッダ付連包袋を吸着保持するものであることを特定しているので、吸着保持具がヘッダ付連包袋を吸着保持するまで、両折り返し手段がヘッダ付連包袋を押さえことができる。したがって、ヘッダ付連包袋の両端部に位置していた一乃至複数の袋が折り畳む前の状態に戻ってしまうことが防止でき、ヘッダ付連包袋の折り畳みに失敗することがなく、自動箱詰め装置としての運転稼働効率を向上させることができる。
以下、添付した図面に基づいて、本発明のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置の実施例を説明する。まず、図1の記載に基づいて、本発明の元となる先行技術としてのヘッダ付四連包袋の折り畳みについてその概略を説明する。図1は、ヘッダ付連包袋を機械を用いて箱詰めする場合の手順を説明する図である。ヘッダ付四連包袋100は、裏面14を上側にして搬送されてきたヘッダ1とそれにミシン目11により連結されて順に繋がる第一番目の袋2、第二番目の袋3、第二番目の袋4、第四番目の袋5から成っている。ヘッダ付四連包袋100の全体的な処理は、袋の表面13を上にして半分の長さに折り畳み、折り畳まれたヘッダ付四連包袋101を吸着パッド16で吸着して箱へと搬送されて箱詰めするものである。この際の、ヘッダ付四連包袋100を半分の長さに折り畳む処理は、次の工程(1)及び工程(2)の手順から成っている。工程(1)に示すように、最初に、ヘッダ1と第一番目の袋2が、第一番目の袋2と第二番目の袋3との間で、折り返し縁17を折り曲げ位置として上方へ折り返される。これにより、ヘッダ1と第一番目の袋2は、袋の表面13を上側にして第二番目の袋3及び第三番目の袋4の上に折り畳まれる。次に、工程(2)に示すように、第四番目の袋5が、第三番目の袋4と第四番目の袋5の間で、折り返し縁18を折り曲げ位置として上方へ折り返される。これにより、第四番目の袋5は、袋の表面13を上側にして第三番目の袋4に折り畳まれる。その結果、ヘッダ付四連包袋100は、第一番目の袋2と第四番目の袋5が袋の表面13を上にした状態で半分の長さに折り畳まれ、折り畳まれたヘッダ付連包袋(以下、「折り畳み連包袋」という)101となる。この状態で、上側に位置する第一番目の袋2と第四番目の袋5を吸着パッド16で吸着保持することで、折り畳み連包袋101は図10に示す従来例のごとく搬送途中で折り畳みがばらけることなく吸着保持され、箱へと搬送される。
次に、ヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置の実施例について図2から図5の記載に基づいて説明する。本実施例のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置は、ヘッダ付四連包袋の箱詰め装置である。図2に示すように、自動箱詰め装置は、箱搬送装置42とヘッダ付連包袋の折り畳み装置(以下、「折り畳み装置」と略す)40と吸着搬送装置47の三つの装置を備えている。なお、箱搬送装置42と吸着搬送装置47については、例えば特許文献1に示されるように公知の技術であるので、概略のみ説明する。
箱搬送装置42は、図2に示すように、箱詰め装置の下段に位置し、機械フレーム下段ベース43の上に設置されたローラコンベヤ44である。ローラコンベヤ44は、箱詰め装置の外部の製函装置により製函され、箱詰め装置内搬入されてきたダンボール箱45を、箱詰め位置まで搬送し、箱詰め工程が終了するまで同位置を保持し、箱詰め工程が終了後、装置外へと搬出する機能を有する。また、本箱詰め装置では、製函機からの箱の供給は、設置条件に応じて、機械の左右及び上流方向の3方向から可能に構成されている。
吸着搬送装置47は、図2に示すように、箱詰め装置の上段に位置し、折り畳み連包袋101を吸着保持する複数の吸着パッド16からなる吸着部48と、吸着部48を支持し吸着位置からダンボール箱45の内部まで移動する搬送部49とを備えている。吸着部48は2つの吸着パッド16,16(図1参照)を備えており、各吸着パッド16は配管を通じて図示しないブロワ―に接続されている。ブロワ―が動作すると、吸着パッド16,16の開口部から空気が吸引され、折り畳み連包袋101を吸着保持することができる。また、吸着部48は、搬送部49に対して水平面内で回転自在であり、折り畳み連包袋101を吸着した状態で水平回転することができる。搬送部49は、水平面に対して上下する昇降動作と、ヘッダ付連包袋の搬送方向に対して前進・後退動作が可能に構成されている。これにより、吸着搬送装置47は、下降して折り畳み連包袋101を吸着保持し、一度上昇してから、ダンボール箱45の上方まで前後進移動し、下降して吸着を解除し、ダンボール箱45内に折り畳み連包袋101を投入する。また、上記のように吸着部48は搬送部49に対して水平面内で回転自在であるので、折り畳み連包袋101をダンボール箱45内に投入するときに、例えば90度あるいは45度回転させるように、折り畳み連包袋101を角度を変えて投入することができる。なお、図2において、符号35が指し示すものは、後述する搬送ベルト22a,22bを支持する機械フレーム中段ベースであり、符号41が指し示すものはヘッダ付四連包袋100を袋の裏面14を上にした姿勢で箱詰め装置内に搬入させる傾斜コンベヤであり、そして、符号54が指し示すものは箱搬出部上方の空間54である。
次に、折り畳み装置40について、図3及び図4の記載に基づいて説明する。図3は、折り畳み装置40の構成の概略を示した図であり、図3(a)は側面から見た概略図であり、図3(b)は上面から見た概略図であり、図3(c)は図3(a)に示す折り返し手段の拡大図である。折り畳み装置40は、ヘッダ付連包袋の搬送装置を構成する二本の袋搬送ベルト22a,22bと、袋の固定手段を構成するバキュームボックス20と、折り返し手段を構成する折り返し爪21a, 21bとから構成されている。二本の袋搬送ベルト22a,22bは、一定の間隔をあけて平行に設置されており、袋搬送ベルト22aと袋搬送ベルト22bの間に形成されるスペースに、バキュームボックス20と折り返し爪21a, 21bが図示のように袋搬送ベルト22a,22bの搬送方向に並んで設置されている。袋搬送ベルト22aはプーリ23a,23bに、袋搬送ベルト22bはプーリ23c,23dに、それぞれ巻き掛けられている。プーリ23aと23cは回転軸33aに固定され、プーリ23bと23dは回転軸33bに固定されている。回転軸33aは支持板27a,27cに回転自在に支持され、回転軸33bは支持板27b,27dに回転自在に支持されている。支持板27a,27b,27c,27dは、機械フレーム中段ベース35に固定されている。二本の袋搬送ベルト22a,22bは、駆動モータ28により、駆動プーリ29a,29bと駆動ベルト30からなる駆動伝達機構を介して回転移動し、装置内に搬入されてきたヘッダ付四連包袋を所定の位置まで案内し、停止する。所定の位置とは、図4に示すように、ヘッダ付四連包袋の二番目の袋3と三番目の袋4がバキュームボックス20の上部に位置し、ヘッダ1及び一番目の袋2が折り返し爪21a上の位置を占め、四番目の袋5が折り返し爪21b上の位置を占める位置である。この所定の位置は、袋搬送ベルト22a,22bの搬入口付近の上方に配設された光電センサである袋探知センサ31により検出される。袋探知センサ31は搬入されてきたヘッダ付四連包袋を検出し、当該検出信号を受けた制御装置(図示せず)は、ヘッダ付四連包袋がセンサ31の下を通過し終わったら、あるいは通過し終わってから一定時間後に、ヘッダ付四連包袋が所定の位置に達したと判断する。
バキュームボックス20は、二本の袋搬送ベルト22a,22bの長手方向の中間部に、巻き掛けられたベルトの内部を貫通するように設置され、袋吸引孔34が二本の袋搬送ベルト22a,22bの間から露出している。バキュームボックス20は、その両端部の下側でバキュームボックス取付け部材32を介して機械フレーム中段ベース35に固定されている。バキュームボックス20は、図示しないブロワ―と配管を介して接続されており、ブロワ―が動作すると、袋吸引孔34から空気を吸引する。ヘッダ付四連包袋が二本の袋搬送ベルト22a,22bによって上記の所定の位置が搬送されてきて停止したときにブロワ―を動作させると、袋吸引孔34の上方に位置するヘッダ付四連包袋の二番目の袋3と三番目の袋4は、袋吸引孔34に吸引され固定保持される。
折り返し爪21a, 21bは、二本の袋搬送ベルト22a,22bのバキュームボックス20の近傍に配設されており、その上方に搬送されてきた袋を案内して上方に折り返すための部材である。折り返し爪21a, 21bは、湾曲されることで特有の形状に成形されており、回動シャフト24a,24bに固定されているので、回動シャフト24a,24bが回動すると回動シャフト24a,24bと共に旋回する。回動シャフト24a,24bは、ブラケット26a,26b,26c,26dを介してアジャストシャフト56及び支持シャフト59に移動自在に固定されている。支持シャフト59はブラケット26a,26bを貫通しており、ブラケット26a,26bは支持シャフト59上を摺動自在である。支持シャフト59は、支持部材58,58により、機械フレーム中段ベース35に固定されている。アジャストシャフト56のブラケット26cとの接触部付近にはネジ部57aが設けてあり、ブラケット26cにもかみ合うネジが施されている。また、アジャストシャフト56のブラケット26dとの接触部付近にはネジ部57bが設けてあり、ブラケット26dにもかみ合うネジが施されている。ネジ部57aとネジ部57bには互いに反対方向のネジが施されている。アジャストハンドル55を操作してアジャストシャフト56を回転させると、ネジ作用によってブラケット26c,26dは互いに接近又は離反する方向にアジャストシャフト56上を螺動する。これにより、折り返し爪21a, 21bは、互いに接近する方向、又は互いに離反する方向に位置調整が可能である。これは、ヘッダ付四連包でも袋長さの異なるものでも兼用して使用できるようにするためである。アジャストシャフト56は、支持部材58を介して機械フレーム中段ベース35に固定されている。また、回動シャフト24a,24bの一方の端部にはロータリーアクチュエータ25a,25bが連結されている。ロータリーアクチュエータ25a,25bは、回動シャフト24a,24bを回動させるための駆動源である。本実施例ではエア圧式のロータリーアクチュエータが用いられている。ロータリーアクチュエータ25a,25bが動作すると、回動シャフト24a,24bが回動し、折り返し爪21a, 21bが上方へと旋回する。
図3に示すように、折り返し手段である折り返し爪21a, 21bは、本発明による特有の形状に成形された部材である。折り返し爪21a, 21bは、特に、図3(c)に拡大して示すように、回動シャフト24a,24bの回動によって、折り返し前の倒伏状態(実線)と折り返し後の起立状態(想像線)との間で回動可能である。折り返し爪21a, 21bは、回動シャフト24a,24bに固定される基部70a,70bと、基部70a,70bの先端から折り返しの際の回動方向と同じ回り方向に略直角に屈曲し且つ回動シャフト24a,24bに対してオフセットした状態で延びる爪本体部71a,71bと、爪本体部71a,71bの先端から更に同じ回り方向に略直角に屈曲して基部70a,70bと略平行な姿勢で延びる袋押さえ部72a,72bと、袋押さえ部72a,72bの先端から折り返し回動方向とは反対回り方向に略直角に屈曲して延びる袋起こし部73a,73bと、袋起こし部73a,73bの先端から更に折り返し回動方向とは反対回り方向に略直角に屈曲して僅かに延びる先端部74a,74bを備えている。
折り返し爪21a, 21bは、基部70a,70b、爪本体部71a,71b、袋押さえ部72a,72b、袋起こし部73a,73b、及び先端部74a,74bを備えることで、折り返し爪21a, 21bをコンパクトに構成し、作動においても小回りして回動させて袋の押さえを効果的に行うことができる。袋起こし部73a,73bは、袋押さえ部72a,72bから遠ざかる方向に延びており、折り返し爪21a, 21bの倒伏状態では折り返すべき袋の底面(表面13)のうち外側に対して対向して位置している(詳細は図4(1)を参照)。袋起こし部73a,73bは、折り返し爪21a, 21bが起立するに従って、袋の底面に当接して袋を折り返すための袋起こし作用を効率的に行う。折り返し爪21a, 21bが旋回した起立状態では、爪本体部71a,71bは折り畳み連包袋101が連包の長手方向外側にはみ出さないように折り返し縁17,18の位置を規制する位置を占め、袋押さえ部72a,72bは折り畳み連包袋101の折り畳まれた袋の上面に当接して押さえ、そして袋起こし部73a,73bは、袋の表面13の上方に向って袋から遠ざかる方向に延びる姿勢を取る(詳細は図4(2)及び(3)を参照)。折り返し爪21a, 21bは、好ましくは表面が滑らかな棒状部材から形成されており、略直角の各屈曲部も緩やかな曲率で屈曲している。また、袋押さえ部72a,72bがそのまま棒状の部材の終端とはなっておらず、屈曲して袋起こし部73a,73bから先端部74a,74bに繋がっているので、尖った先端が形成されそれが袋に当たるというようなことがない。折り返し爪21a, 21bの滑らかな屈曲部分は袋を傷つけることがなく、特に、袋起こし部73a,73b及び先端部74a,74bは、起立状態で袋にエッジが当たることがない。このように、折り返し爪21a, 21bについては、全体的に、袋を傷付けることがないように形状・構造に工夫が施されている。
折り畳み装置40の動作について、図4を用いて説明する。ヘッダ付四連包袋は、傾斜コンベヤ41(図4では省略、図2を参照)により袋の裏面14を上にした姿勢で装置内に搬入される。
(1)搬入されてきたヘッダ付四連包袋は、袋搬送ベルト22a,22bに受け渡され、ヘッダ付四連包袋がセンサ31の下を通過し終わったら停止する(センサ31については図3を参照)。袋搬送ベルト22a,22bが停止すると同時に、図示しないブロワ―を作動させ、二番目の袋3と三番目の袋4をバキュームボックス20の袋吸引孔34に吸引固定する(吸引孔34については図3を参照)。バキュームボックス20に吸引固定されたヘッダ付四連包袋の持ち上げは、折り返し爪21a, 21bの可能な限り前後端側に当接して且つ平板状の部分を利用して行うことが好ましい。こうした条件に合う部分として、袋起こし部73a,73bが袋の前後端(回動シャフト24a,24bから遠い端)側に当接され、その状態で折り返し爪21a, 21bが旋回することで、ヘッダ1及び一番目の袋2と四番目の袋5とが持ち上げられる。
(2)次に、ロータリーアクチュエータ25aを動作させ折り返し爪21aを上方へ旋回させ、ヘッダ1及び一番目の袋を一番目の袋2と二番目の袋3との間で、上方へ折り返す(ロータリーアクチュエータ25aについては図3を参照)。これにより、ヘッダ1及び一番目の袋2は袋の表面13を上にして二番目の袋3と三番目の袋4の上に折り畳まれる。また、ロータリーアクチュエータ25bを動作させることで折り返し爪21bを上方へ旋回させ、四番目の袋5を三番目の袋4と四番目の袋5との間で、上方へ折り返す(ロータリーアクチュエータ25bについては図3を参照)。これにより、四番目の袋5は袋の表面13を上にして三番目の袋4の上に折り畳まれる。折り返し爪21bの折り返し動作については、折り返し爪21aの折り返し動作と同時であってもよいが、折り返し爪21aの折り返し動作に対して時間的遅れを伴って順序的に行うのが好ましい。
(3)折り返し爪21a, 21bが旋回した状態のままで、吸着パッド16,16が下降動作を開始する。折り返し爪21a, 21bが旋回して、袋押さえ部72a,72bが折り畳み連包袋101を上側から押さえた状態にあるときに、吸着パッド16,16が折り畳み連包袋101を吸着するために下降動作する。即ち、折り返し爪21a, 21bが旋回して両端の袋を上方へ折り返すことで折り畳み状態となった折り畳み連包袋101に対して、上方で待機していた吸着パッド16,16が下降して、折り畳み連包袋101の上側に位置する第一番目の袋2と第四番目の袋5を吸着する。したがって、折り畳み連包袋101の折り畳み状態が崩れることがなく、吸着パッド16,16による折り畳み連包袋101の吸着が確実に行われる。袋押さえ部72a,72bが折り畳み連包袋101を押さえた状態で吸着パッド16,16による折り畳み連包袋101の吸着を可能にするため、吸着パッド16,16は、折り返し爪21a, 21bと干渉しない構造・配置となっている。即ち、旋回した折り返し爪21a, 21bは、袋起こし部73a,73bが袋の表面13から遠ざかる方向に延びる形態となっており、吸着パッド16,16は袋起こし部73a,73b間の幅内で下降可能な大きさ・構造となっているので、吸着パッド16,16は、旋回した折り返し爪21a, 21bのどの部分とも互いに干渉することなく、下降することができる。
(4)折り返し爪21a, 21bの開き
次に、ロータリーアクチュエータ25aの動作を解除し、折り返し爪21aを元の位置に戻すとともに、ロータリーアクチュエータ25bの動作を解除し、折り返し爪21bを元の位置に戻しブロワ―の作動を解除する。これにより、折り畳み連包袋101が完成する。折り返し爪21bの開き(戻り)動作についても、折り返し爪21aの開き(戻り)動作と同時であってもよいが、時間的遅れを伴って順序的に行うのが好ましい。また、ブロワ―は、折り畳み連包袋101が完成から吸着パッド16,16による吸着搬送までの間動作を解除し、それ以外のときは常に動作するようにしてもよい。
(5)吸着パッド16が上側に位置する第一番目の袋2と第四番目の袋5を吸着し、ダンボール箱へと搬送される。ダンボール箱60には、所定の個数の折り畳み連包袋101が順次搬送される。
図8は、制御装置と、当該制御装置が折り畳み動作を制御するときに辿るフローチャートの一例を示す図である。制御装置60は、折り畳み装置(図2参照)40に関連して配置されており、図8(a)に示されているように、袋探知センサ31や各種センサからのセンサ信号、及び設定部における連包袋数や袋長さ等の袋サイズについての設定信号を受け、そうしたセンサ信号や設定信号に基づいて、ロータリーアクチュエータ25a,25bや吸着搬送装置47(特に吸着部48の昇降)のためのサーボモータやエアシリンダの動作を制御する信号を出力する。折り返し爪21a, 21bの旋回動作、及び吸着パッド16,16の昇降動作については、図8(b)に示すフローチャートに基づいて動作をする。即ち、折り返し爪21a, 21bの旋回動作によってヘッダ付連包袋100が折り返される(ステップ1;「S1」と略す。以下、同様)。折り返し爪21a, 21bの旋回動作が完了する(S2)。その後、吸着パッド16,16の下降動作が開始される(S3)。折り返し爪21a, 21bによって両端の袋が折り返されてそれによる折り畳み状態が保持された状態で、吸着パッド16,16が上面を上にした袋を吸着する(S4)。その後、吸着パッド16,16による袋吸着が保持された状態で、折り返し爪21a, 21bが開き(戻り)動作を開始する(S5)。即ち、吸着パッド16,16による折り畳み連包袋101の吸着が確実になった状態で、折り返し爪21a, 21bの開き(戻り)動作で戻る。折り返し爪21a, 21bによって折り畳まれた状態に保持されている折り畳み連包袋101が吸着パッド16,16によって吸着された状態で、箱へ搬送される(S6)。こうした手順を経ることで、折り畳み連包袋101の袋がばらける状態になることがない。
本実施例の場合、ダンボール箱60への折り畳み連包袋の詰め数は3段積で10個である。図5に示すように、1段目と3段目は、吸着時の姿勢から水平に90度回転させた状態で4つ並べ、2段目は吸着時の姿勢のまま2つ並べて置くパターンである。個々の詰め数や詰め方のパターンは、任意に設定可能に構成されている。例えば、同じ3段積で10個のパターンであっても、2段目の姿勢を吸着時の姿勢から水平に45度回転させた状態で2つ並べて置くことも可能であり、また、すべて吸着時の姿勢から水平に90度回転させた状態で4つ3段積して12個詰めとすることも可能である。箱詰め工程が終了すると、ダンボール箱45は、箱搬送装置42により装置外へと搬出される。
ところで、同じ袋のサイズでも連包数の異なるものを兼用する場合があり得るが、その場合の対応について、説明する連包数の異なるものを兼用する場合に問題になるのは、ヘッダ付連包袋の停止位置、袋の折り返し位置並びに袋の吸着固定位置が大きく変化することである。よってこれらを位置調整可能な構成にすれば、対応が可能となる。その例として図6及び図7を用いて説明する。図6は、異なる連包数の兼用できる折り畳み装置40について説明する図であり、図7は異なる連包数を兼用する場合の折り畳み方及び吸着パッド16について説明する図である。
図6に示す折り畳み装置40は、基本構成は、図3で示したヘッダ付四連包袋のための折り畳み装置と同じであるが、連包数の異なるものを兼用するために主要部分が大きく位置調整可能に構成されている。即ち、ヘッダに連結している側の袋を折り返すための折り返し爪21aとそのための吸着固定用バキュームボックス20aをスライド台50aに配設し、ヘッダと反対側の連包端部の袋を折り返すための折り返し爪20bとそのための吸着固定用バキュームボックス20bをスライド台50bに配設し位置調整可能にしてある。スライド台50a,50bは、ともにスライドレール51a,51b上を摺動自在に組み付けられている。スライドレール51a,51bは、機械フレーム中段ベース35に固定されている。これにより、折り返しの位置を大きく調整することが可能である。また、スライド台50a,50bは位置を固定するためのクランプ部材52を備えており、クランプ部材52を有効にすることで、位置を固定することが可能となっている。
図7に、三連包から八連包までの折り畳み方と吸着位置が示したが、本発明は、ヘッダ付連包袋を半分の長さに折り畳むものであり、割り切れない奇数の連包数の場合は切り上げて処理している。以下三連包から八連包までの、折り畳み方について列挙する。ヘッダ付三連包袋の場合、三番目の袋4を吸着固定し、ヘッダ1及び一番目の袋2だけを折り返す。ヘッダ付四連包袋の場合は、前述しているので省略する。ヘッダ付五連包袋の場合は、二番目の袋3から四番目の袋5まで、あるいは二番目の袋3と四番目の袋5を吸着固定し、ヘッダ1及び一番目の袋2と五番目の袋6を折り返す。ヘッダ付六連包袋の場合は、二番目の袋3から四番目の袋5まで、あるいは二番目の袋3と四番目の袋5を吸着固定し、ヘッダ1及び一番目の袋2と五番目の袋6及び六番目の袋7を折り返す。ヘッダ付七連包袋の場合は、二番目の袋3から五番目の袋6まで、あるいは二番目の袋3と四番目の袋5を吸着固定し、ヘッダ1及び一番目の袋2と六番目の袋7及び七番目の袋8を折り返す。ヘッダ付八連包袋の場合は、三番目の袋4から六番目の袋7まで、あるいは三番目の袋4と六番目の袋7を吸着固定し、ヘッダ1、一番目の袋2及び二番目の袋3と七番目の袋8及び八番目の袋9を折り返す。
上記のように、連包数が増えれば、折り返しの間隔が広がるので、スライド台50a,50bを、間隔が広がるように適宜調整し、連包数が減れば、スライド台50a,50bを互いに接近するように適宜調整すればよい。
次に、吸着部48については、吸着パッド16の取付け口を複数用意しておき、連包数に合わせて、吸着パッド16の取り付ける取付け口を変更し、使用しない取付け口は閉塞栓53で塞いでおけば良い。また、吸着部48そのものを交換するようにしても良い。
さらに、本発明のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置では、図2で示す箱搬出部上方の空間54に、ヘッダ付連包袋の店頭陳列用のフック付台紙の投入装置を設置することが可能である。図11に示すように、店頭陳列用のフック付台紙61は、吊るしひも62の付いた台紙63にS字フック64を取り付け、このS字フック64にヘッダ付連包袋100を掛けて陳列する部材である。
以上のように、本発明のヘッダ付連包袋の自動箱詰め装置を用いれば、縦シールの施された袋の裏面を上にした姿勢で搬送されてきたヘッダ付連包袋が、ヘッダ付連包袋の両端部に位置する一乃至複数の袋をそれぞれ上方へと折り返されるので、商品名や絵柄が印刷された表面を上にして連包数の半分の長さに折り畳まれており、上方に折り返された袋の部分を吸着して搬送するので、搬送途中でばらけることがなく、安定した状態で、表面を上にして折り畳まれたヘッダ付連包袋を箱内に投入することができる。