JP2019189255A - 袋詰め包装機及び袋詰め包装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シール不良の発生及び被包装物の袋体外への飛び出しを抑制する。【解決手段】袋詰め包装機１０は、袋体１００を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構２０と、搬送機構２０により搬送される袋体１００に対して処理を行う複数の処理部Ｓ１〜Ｓ８とを備え、複数の処理部Ｓ１〜Ｓ８は、袋体１００内に被包装物２００を充填する充填部Ｓ４を含み、搬送機構２０は、袋体１００を保持する保持部２２と、充填部Ｓ４で被包装物２００が充填された袋体１００が搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で揺動するように保持部２２を揺動させる揺動機構４０とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、袋詰め包装機及び袋詰め包装方法に関する。

従来、袋体を所定の軌道に沿って搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送される袋体に対して処理を行う複数の処理部とを備えた袋詰め包装機が知られている。この袋詰め包装機は、一例として、所定の軌道に沿って順に配置された、空袋供給部、開口部、充填部、シール部及び放出部を有している。袋詰め包装機では、空袋供給部において空の袋体が供給され、開口部において袋体の袋口が開口され、充填部において袋体内に物品（被包装物）が充填され、シール部において袋体の袋口がシールされ、放出部において袋体が機外に放出される。

袋体には、種々の被包装物が充填され得る。この被包装物の一例として、流動性物品が挙げられる。流動性物品は、袋体に充填された状態において流動性を有した物品であり、例えば、液体、粉体、及び、液体又は粉体を含む混合物である。

特開２０１２−１８０１０６号公報 特許第５５６３５１１号公報

袋詰め包装機において、袋体は、軌道に沿って常に一定の速度で搬送されるとは限らない。処理部における処理動作にともなって、袋体は搬送中に加速されたり減速されたりする。被包装物が流動性物品である場合、この加速時や減速時に、袋体に充填された被包装物が慣性力の作用により袋体内で揺れることがある。慣性力は、加速時には進行方向の後方に向かって作用し、減速時には進行方向の前方に向かって作用する。とりわけ各処理部で一旦停止し、処理部での所定の処理後に再度搬送を再開する、いわゆる間欠搬送を行う場合には、搬送の開始時や停止時に被包装物が大きく揺れる。

図９に、袋体内での被包装物の揺れの様子を模式的に示す。図９における左側の図は静止状態における袋体３００を示し、中央の図は搬送開始時における袋体３００を示し、右側の図は搬送停止時における袋体３００を示す。図示された例では、袋体３００の内部には流動性物品である被包装物４００が充填されている。袋体３００は、その側縁の上部を一対のグリッパー１２２で把持されている。袋体３００は、その袋口３１０の近傍に、被包装物４００の充填後のシール工程においてシールされるシール予定領域４５０を有している。静止状態において、被包装物４００の表面（液面）は、水平方向と平行になっている。搬送開始時には、慣性力の作用により被包装物４００は進行方向の後方（図９では左側）に向かって移動し、搬送停止時には、慣性力の作用により被包装物４００は進行方向の前方（図９では右側）に向かって移動する。図示されているように、搬送の開始時及び停止時に、袋体３００の内側における袋口３１０の近傍（シール予定領域４５０）に、被包装物４００が付着し得る。シール予定領域４５０に付着した被包装物４００は、シール工程においてシール予定領域４５０に挟み込まれ、袋口３１０のシールを阻害する。これにより袋体３００のシール不良（噛み込みシール）が生じる。また、慣性力の作用による被包装物４００の移動量が大きい場合には、被包装物４００が袋口３１０から外部に飛び出すこともある。

特許文献１には、袋内に液状物を充填した後に、左右のグリッパーを互いに離反させ、袋のグリッパー間に位置する箇所を緊張させることが記載されている。これにより、袋のシール予定領域に液状物が付着することを抑制することができる。また、特許文献２には、袋内に液状物を充填した後に、左右のグリッパーを互いに近接させ、袋のグリッパー間に位置する箇所の開口形状を袋の厚み方向に長くなる略楕円形状とすることが記載されている。これにより、間欠搬送に伴う液はねを抑制することができる。

しかし、特許文献１及び２の技術では、袋内に充填された液状物の慣性力による移動そのものは抑制できず、液状物のシール予定領域への付着や袋口からの外部への飛び出しを十分に防止することができなかった。

また、液状物のシール予定領域への付着や袋口からの外部への飛び出しを防止するためには、袋体の搬送速度を低下させることも考えられる。しかし、袋体の搬送速度の低下は、生産性の向上を阻害する。さらに、袋体の寸法を大きくし、被包装物の表面とシール予定領域との間の距離を大きくすることも考えられる。しかし、袋体の寸法を大きくすると、袋体の輸送コストが増大する。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、シール不良の発生及び被包装物の袋体外への飛び出しを抑制することを目的とする。

本発明による袋詰め包装機は、
袋体を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記袋体に対して処理を行う複数の処理部とを備え、
前記複数の処理部は、前記袋体内に被包装物を充填する充填部を含み、
前記搬送機構は、前記袋体を保持する保持部と、前記充填部で前記被包装物が充填された前記袋体が搬送方向と平行な鉛直面内で揺動するように前記保持部を揺動させる揺動機構とを有する。

本発明による袋詰め包装機において、
前記袋体は、前記所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送されてもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記揺動機構は、
前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、
前記保持部を揺動させる駆動源と、
前記駆動源の動作を制御する制御部とを有してもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記揺動機構は、
前記駆動源の駆動軸に対して固定された駆動源側揺動部材と、
前記保持部に対して固定された保持部側揺動部材と、
前記駆動源側揺動部材と前記保持部側揺動部材とを連結する連結部材とをさらに有してもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記制御部は、前記袋体の上端縁部と、前記袋体内の前記被包装物の表面とが平行になるように、前記駆動源の動作を制御してもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記袋体内の前記被包装物の状態を検出する検出装置をさらに備え、
前記制御部は、前記検出装置で検出された前記被包装物の状態に応じて、前記駆動源の動作を制御してもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記揺動機構は、
前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、
前記保持部の揺動を所定の範囲内に規制する規制部とを有してもよい。

本発明による袋詰め包装機において、
前記保持部は一対の把持部を有し、
一方の把持部は前記袋体の一方の側縁部を把持し、他方の把持部は前記袋体の他方の側縁部を把持してもよい。

本発明による袋詰め包装方法は、
起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送される袋体に対して処理を行う複数の処理工程を有する袋詰め包装方法であって、
前記複数の処理工程は、前記袋体内に被包装物を充填する充填工程を含み、
前記充填工程後の前記袋体の搬送時に、前記袋体を搬送方向と平行な鉛直面内で揺動させる揺動工程を有する。

本発明による袋詰め包装方法において、
前記袋体は、前記所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送されてもよい。

本発明による袋詰め包装方法において、
前記揺動工程において、前記袋体の上端縁部と、前記袋体内の前記被包装物の表面とが平行になるように、袋体を揺動させてもよい。

本発明によれば、シール不良の発生及び被包装物の袋体外への飛び出しを抑制することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、袋詰め包装機の全体構成を示す斜視図である。 図２は、袋詰め包装機の搬送機構の保持部及び揺動機構を示す側面図である。 図３は、図２の保持部及び揺動機構を示す上面図である。 図４は、図２の揺動機構を示す正面図である。 図５は、揺動機構の動作を説明するための図である。 図６は、揺動機構の動作を説明するための図である。 図７は、揺動された袋体内の被包装物の様子を示す図である。 図８は、揺動機構の一変形例を示す図である。 図９は、従来技術による袋体内の被包装物の様子を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図８は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、袋詰め包装機の全体構成を示す斜視図である。

袋詰め包装機１０は、袋処理装置１１及びコンベアマガジン１２を備える。コンベアマガジン１２には、多数の袋体１００が積層された状態で貯留されている。コンベアマガジン１２に貯留されている各袋体１００は、空袋であり、袋口１１０が閉じた状態で、当該袋口１１０を形成する側壁部どうしが対向して密着している。コンベアマガジン１２に貯留される袋体１００は、吸盤等によって構成される袋取出部３１により一枚ずつ保持され、当該袋取出部３１から袋処理装置１１の各保持部２２に渡される。

袋処理装置１１は、袋体１００を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構２０と、搬送機構２０により搬送される袋体１００に対して処理を行う複数の処理部（第１ステーションＳ１〜第８ステーションＳ８）とを備えている。搬送機構２０は、間欠的に軸回転する搬送テーブル２１と、当該搬送テーブル２１の外周部に等間隔に取り付けられ袋体１００を保持するための複数の保持部２２と、後述の揺動機構４０（図１では図示せず）を備える。なお図１では、他の構成の理解を容易にするため、搬送テーブル２１は二点鎖線にて表されている。各保持部２２は左右一対の把持部２３ａ，２３ｂを有しており、各袋体１００のうち袋口１１０を介して互いに反対側に位置する側部箇所がそれぞれ把持部２３ａ，２３ｂによって保持され、各袋体１００は保持部２２によって起立姿勢で保持及び搬送される。とりわけ図示された例では、各袋体１００は保持部２２によって吊り下げ状態で保持及び搬送される。ここで、「起立姿勢」とは、袋体１００を構成する側壁部が概ね鉛直方向に沿って延びるように配置されるような、袋体１００の姿勢を指す。各保持部２２は、搬送テーブル２１とともに搬送方向（回転方向）Ｄ１に沿って間欠的に移動し、第１ステーションＳ１〜第８ステーションＳ８において間欠的に停止する。すなわち、袋体１００は、所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される。保持部２２の数はステーションＳ１〜Ｓ８の数に対応し、図１の袋詰め包装機１０には８つの保持部２２が設けられている。

第１ステーション（空袋供給部）Ｓ１では、袋取出部３１によってコンベアマガジン１２から保持部２２に袋体１００が渡される（空袋供給工程）。第２ステーション（印字部）Ｓ２では、印字装置３２によって袋体１００の表面に製造日、消費期限等の印字が行われる（印字工程）。第３ステーション（開口部）Ｓ３では、開口手段３３によって袋体１００の袋口１１０が開かれる（開口工程）。第４ステーション（充填部）Ｓ４では、充填装置３４の吐出口が袋口１１０を介して袋体１００の内側に配置され、充填装置３４から袋体１００内に被包装物２００が充填される（充填工程）。第５ステーション（閉口部）Ｓ５は、保持部２２の一対の把持部２３ａ，２３ｂ間の距離が広げられて、袋体１００の袋口１１０が閉じられる（閉口工程）。なおこの閉口工程は、第４ステーションＳ４において袋体１００内への被包装物２００の投入が終わった後に行われてもよいし、第４ステーションＳ４から第５ステーションＳ５に移動する過程で行われてもよいし、第５ステーションＳ５から第６ステーションＳ６に移動する過程で行われてもよい。第６ステーション（第１袋口シール部）Ｓ６では、第１シール装置３５によって袋体１００の袋口１１０が熱シールされ（第１袋口シール工程）、第７ステーション（第２袋口シール部）Ｓ７では、第２シール装置３６によって袋体１００の袋口１１０が熱シールされる（第２袋口シール工程）。第８ステーション（冷却部）Ｓ８では、冷却装置３７によって袋体１００の熱シールされた袋口１１０が冷却され（シール部冷却工程）、袋体１００が保持部２２の把持部２３ａ，２３ｂによる把持から解放されて放出シュート３８に落下される。放出シュート３８に落下された袋体１００は、放出シュート３８により導かれて後段に送られる。

次に、図２〜図４を参照して、搬送機構２０の詳細について説明する。図２は、搬送機構２０の保持部２２及び揺動機構４０を示す側面図である。図３は、保持部２２及び揺動機構４０を示す上面図であり、とりわけ図２のＩＩＩが付された矢印に沿って見た保持部２２及び揺動機構４０を示す図である。図４は、揺動機構４０を示す正面図である。図４では、保持部２２の位置がハッチングされた円形部分で示されている。

搬送機構２０は、袋体１００を保持する保持部２２と、保持部２２を揺動させる揺動機構４０とを有している。

保持部２２は、一対のグリッパー２２ａ，２２ｂと、グリッパー２２ａ，２２ｂを支持するグリッパー支持プレート２４ａ，２４ｂと、グリッパー支持プレート２４ａ，２４ｂを支持するグリッパー支持ブロック２５と、回転軸２６と、を含んでいる。各グリッパー２２ａ，２２ｂは、その先端にそれぞれ把持部２３ａ，２３ｂを有している。したがって、保持部２２は、一対の把持部２３ａ，２３ｂを有している。一方の把持部２３ａは袋体１００の一方の側縁部１１２ａを把持し、他方の把持部２３ｂは袋体１００の他方の側縁部１１２ｂを把持する。袋体１００は、把持部２３ａ，２３ｂに把持されることにより、袋口１１０が上方を向くようにして吊り下げ状態で保持される。把持部２３ａ，２３ｂは、それぞれグリッパー２２ａ，２２ｂ内に配置されたエアシリンダ２９で駆動される。

グリッパー２２ａ，２２ｂは、把持部２３ａ，２３ｂと反対側の端部においてそれぞれグリッパー支持プレート２４ａ，２４ｂに固定されている。グリッパー支持プレート２４ａ，２４ｂは、それぞれグリッパー支持ブロック２５に対して可動に取り付けられている。そして、グリッパー支持プレート２４ａ，２４ｂが、それぞれ回転軸線２４ａ１，２４ｂ１周りに水平方向に開閉動作することにより、一対のグリッパー２２ａ，２２ｂが、互いに対して離間又は近接するように動作する。これにより、袋体１００の幅に合わせて把持部２３ａ，２３ｂ間の距離を変更することが可能になる。

グリッパー支持ブロック２５は、保持部側揺動部材４８に対して固定されている。保持部側揺動部材４８には、回転軸２６が固定されている。すなわち、回転軸２６は、保持部側揺動部材４８を介してグリッパー支持ブロック２５に固定されている。なお、これに限られず、回転軸２６は、グリッパー支持ブロック２５に直接固定されていてもよい。回転軸２６は、全体として柱状又は筒状の形状を有する部材であり、その長手方向に直交する断面は円形形状を有している。回転軸２６は、その一端で保持部側揺動部材４８に接続されている。回転軸２６は、後述の支持部４１に支持されている。

次に、揺動機構４０について説明する。揺動機構４０は、充填部Ｓ４で被包装物２００が充填された袋体１００が搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で揺動するように保持部２２を揺動させる。ここで、「搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面」とは、搬送機構２０による袋体１００の加減速の際に、袋体１００内の被包装物２００に作用し得る慣性力の作用方向を含む鉛直面を指す。したがって、図１に示された例のように搬送方向Ｄ１が直線状でない場合には、「搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面」とは、当該袋体１００が位置する箇所における搬送方向Ｄ１への接線方向と平行な鉛直面を指す。なお、ここでの「鉛直面」とは、厳密な意味での鉛直面に限られず、被包装物２００が袋体１００のシール予定領域へ付着したり袋口１１０から外部へ飛び出したりしない範囲内で、厳密な意味での鉛直面に対して傾斜した面をも含む。

図２〜図４に示された例では、揺動機構４０は、保持部２２を揺動可能に支持する支持部４１と、保持部２２を揺動させる駆動源４５と、駆動源４５の動作を制御する制御部５０と、を有している。図示された例では、揺動機構４０は、駆動源４５の駆動軸４６に対して固定された駆動源側揺動部材４７と、保持部２２に対して固定された保持部側揺動部材４８と、駆動源側揺動部材４７と保持部側揺動部材４８とを連結する連結部材４９ａ，４９ｂと、をさらに有している。

支持部４１は、回転軸支持ブロック４２と、ベアリンク４３とを有している。回転軸支持ブロック４２は、その上端が搬送テーブル２１に対して固定されている。図示された例では、回転軸２６の長手方向に離間して、２つの回転軸支持ブロック４２が設けられている。なお、これに限られず、回転軸２６の長手方向に沿って１つ又は３つ以上の回転軸支持ブロック４２が設けられてもよい。各回転軸支持ブロック４２には、それぞれベアリンク４３が取り付けられている。ベアリンク４３は、回転軸２６をその回転軸線周りに回転自在に支持する。回転軸２６には、ストッパー４４が固定されている。すなわち、ストッパー４４は、支持部４１に対して回転軸２６と一緒に回転する。ストッパー４４は、１つのベアリンク４３に対して回転軸２６の長手方向の一方側及び他方側に設けられている。これにより、支持部４１に対する回転軸２６の移動、とりわけ長手方向に沿った移動、が妨げられている。回転軸支持ブロック４２の下端にはプレート２７が固定されており、プレート２７には、モータ取付ブロック２８が固定されている。モータ取付ブロック２８には駆動源４５が取り付けられる。

駆動源４５は、例えばサーボモータであり、揺動機構４０を駆動し、保持部２２を揺動させる駆動源として機能する。駆動源４５は、駆動力を出力する駆動軸４６を有している。駆動軸４６がその軸線周りに回転駆動されることで、駆動源４５から駆動力が出力される。図示された例では、回転軸２６の回転軸線と駆動軸４６の回転軸線とは、互いに平行をなしている。また、回転軸２６の回転軸線及び駆動軸４６の回転軸線は、いずれも水平方向と平行に延びている。駆動源４５は、制御部５０によりその動作が制御される。

駆動源側揺動部材４７は、駆動軸４６に対して固定されている。したがって、駆動源側揺動部材４７は、駆動源４５からの駆動力を受けて駆動軸４６とともに回転する。駆動源側揺動部材４７は、駆動軸４６の回転軸線に沿った方向から見て（図４参照）長方形形状を有しており、その長手方向は駆動軸４６の回転軸線と直交している。また、保持部側揺動部材４８は、回転軸２６の回転軸線に沿った方向から見て（図４参照）長方形形状を有しており、その長手方向は回転軸２６の回転軸線と直交している。とりわけ駆動源側揺動部材４７の長手方向と、保持部側揺動部材４８の長手方向とは、互いに平行をなしている。

図４によく示されているように、連結部材４９ａは、駆動源側揺動部材４７の長手方向の一方側の端部と、保持部側揺動部材４８の長手方向の一方側の端部とを接続するように設けられている。また、連結部材４９ｂは、駆動源側揺動部材４７の長手方向の他方側の端部と、保持部側揺動部材４８の長手方向の他方側の端部とを接続するように設けられている。連結部材４９ａ，４９ｂは、その一端側で駆動源側揺動部材４７に対してピン接合により連結され、他端側で保持部側揺動部材４８に対してピン接合により連結されている。図示された例では、駆動源側揺動部材４７における連結部材４９ａとの連結点と連結部材４９ｂとの連結点との間の距離と、保持部側揺動部材４８における連結部材４９ａとの連結点と連結部材４９ｂとの連結点との間の距離とは、互いに等しくなっている。また、連結部材４９ａにおける駆動源側揺動部材４７との連結点と保持部側揺動部材４８との連結点との間の距離と、連結部材４９ｂにおける駆動源側揺動部材４７との連結点と保持部側揺動部材４８との連結点との間の距離とは、互いに等しくなっている。これにより、揺動部材４７，４８と連結部材４９ａ，４９ｂとにより、平行リンク機構が構成されている。

駆動源４５の駆動軸４６には検出片５１が固定されており、検出片５１の下端には検出部５２が設けられている。図示された例では、検出片５１は、駆動軸４６の回転軸線に沿った方向から見て（図４参照）長方形形状を有しており、その長手方向は駆動軸４６の回転軸線と直交している。とりわけ図示された例では、駆動軸４６の回転軸線に沿った方向から見て、検出片５１の長手方向は、駆動源側揺動部材４７の長手方向と直交している。検出部５２は、検出片５１から駆動軸４６の回転軸線と平行な方向に沿って、駆動源４５と反対側に突出して形成されている。保持部２２が揺動していない状態、すなわち一対のグリッパー２２ａ，２２ｂが互いに同じ高さに位置している状態（図４参照）、において、駆動軸４６の回転軸線と平行な方向に沿って検出部５２と対面する位置に、センサ５３が設けられている。センサ５３は、検出部５２がセンサ５３に近接した位置にあるか否かを検出する。すなわち、センサ５３により検出部５２がセンサ５３に近接した位置にあることが検出されている場合には、保持部２２が揺動していない状態であると判定することができる。その一方、センサ５３により検出部５２がセンサ５３に近接した位置にあることが検出されない場合には、保持部２２が揺動している、換言すると一対のグリッパー２２ａ，２２ｂが互いに異なる高さに位置して袋体１００が傾いている、と判定することができる。なお、検出片５１、検出部５２及びセンサ５３の具体的構成は、図示された例に限られない。

駆動源４５からの駆動力を保持部２２へ伝達する手段は、上述の揺動部材４７，４８と連結部材４９ａ，４９ｂとにより構成される平行リンク機構に限られず、他の種々の手段を適用し得る。例えば、駆動源４５の駆動軸４６が保持部２２の回転軸２６に直接接続され、駆動源４５が保持部２２を直接揺動させるようにしてもよい。

次に、図４〜図７を参照して、揺動機構４０の動作について説明する。図７は、揺動された袋体１００内の被包装物２００の様子を示す図である。

第４ステーション（充填部）Ｓ４において、保持部２２が停止（静止）した状態で、充填装置３４から袋体１００内に被包装物２００が充填される（充填工程）。図示された例では、被包装物２００は流動性物品である。流動性物品は、袋体１００に充填された状態において流動性を有した物品であり、例えば、液体、粉体、及び、液体又は粉体を含む混合物である。第４ステーションＳ４における被包装物２００の充填が終了した状態では、図７の左側の図に示されているように、袋体１００内に充填された被包装物２００の表面（液面）２１０は、水平方向と平行になっている。この場合、保持部２２は揺動されず、図４に示されているように、一対のグリッパー２２ａ，２２ｂが互いに同じ高さに位置している。このとき、センサ５３により、検出部５２がセンサ５３に近接した位置にあることが検出され、保持部２２が揺動していない状態であると判定することができる。

充填工程終了後、被包装物２００が充填された袋体１００は、ステーション間（工程間）を搬送される。搬送の開始時には、慣性力の作用によって袋体１００内の被包装物２００は、搬送方向Ｄ１に沿った後方に向かって移動し、被包装物２００の表面２１０が水平方向に対して傾斜する。本実施の形態では、このとき、制御部５０は、駆動源４５を制御して、袋体１００の下端縁部１１３が上端縁部１１１に対して搬送方向Ｄ１に沿った後方にずれるように保持部２２を揺動させる（揺動工程）。これにより、図７の中央の図に示されているように、袋体１００が搬送方向Ｄ１に対して傾斜する。

図５に示されているように、制御部５０の制御により駆動源４５が駆動され、駆動軸４６が図５において時計回りに回転される。駆動軸４６の回転にともなって、駆動軸４６に固定された駆動源側揺動部材４７も駆動軸４６の回転軸線周りに回転してその長手方向が水平方向に対して傾斜する。これにより、駆動源側揺動部材４７と連結部材４９ａ，４９ｂを介して接続された保持部側揺動部材４８も回転してその長手方向が水平方向に対して傾斜する。したがって、保持部側揺動部材４８に対して固定された保持部２２が揺動する。詳細には、揺動部材４７，４８の搬送方向Ｄ１の前方側（図５では右側）の端部が下方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側（図５では左側）の端部が上方に移動する。これにともなって、搬送方向Ｄ１の前方側に位置するグリッパー２２ａが下方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側に位置するグリッパー２２ｂが上方に移動する。したがって、袋体１００は、搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で、その下端縁部１１３が上端縁部１１１に対して搬送方向Ｄ１に沿った後方にずれるように揺動する。

また、搬送の停止時には、慣性力の作用によって袋体１００内の被包装物２００は、搬送方向Ｄ１に沿った前方に向かって移動し、被包装物２００の表面２１０が水平方向に対して傾斜する。本実施の形態では、このとき、制御部５０は、駆動源４５を制御して、袋体１００の下端縁部が上端縁部に対して搬送方向Ｄ１に沿った前方にずれるように保持部２２を揺動させる（揺動工程）。これにより、図７の右側の図に示されているように、袋体１００が搬送方向Ｄ１に対して傾斜する。

図６に示されているように、制御部５０の制御により駆動源４５が駆動され、駆動軸４６が図６において反時計回りに回転される。駆動軸４６の回転にともなって、駆動軸４６に固定された駆動源側揺動部材４７も駆動軸４６の回転軸線周りに回転してその長手方向が水平方向に対して傾斜する。これにより、駆動源側揺動部材４７と連結部材４９ａ，４９ｂを介して接続された保持部側揺動部材４８も回転してその長手方向が水平方向に対して傾斜する。したがって、保持部側揺動部材４８に対して固定された保持部２２が揺動する。詳細には、揺動部材４７，４８の搬送方向Ｄ１の前方側（図６では右側）の端部が上方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側（図６では左側）の端部が下方に移動する。これにともなって、搬送方向Ｄ１の前方側に位置するグリッパー２２ａが上方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側に位置するグリッパー２２ｂが下方に移動する。したがって、袋体１００は、搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で、その下端縁部１１３が上端縁部１１１に対して搬送方向Ｄ１に沿った前方にずれるように揺動する。

駆動軸４６の回転にともなって、駆動軸４６に固定された検出片５１及び検出部５２も、駆動軸４６の回転軸線周りに回転する。そして、検出部５２は、駆動軸４６の回転軸線に沿った方向から見て、センサ５３から離間する。これにより、センサ５３によって、検出部５２がセンサ５３から離間した位置にあることが検出され、保持部２２が揺動している状態であると判定することができる。

袋詰め包装機１０が、袋体１００内の被包装物２００の状態を検出する検出装置５５をさらに備え、制御部５０が、検出装置５５で検出された被包装物２００の状態に応じて、駆動源４５の動作を制御してもよい。検出装置５５としては、例えば加速度センサやカメラを用いることができる。検出装置５５として加速度センサを用いる場合、加速度センサで袋体１００に生じる加速度を検出し、この加速度に応じて駆動源４５の動作を制御し、保持部２２が所望の角度に揺動されるようにすることができる。また、検出装置５５としてカメラを用いる場合、カメラによって袋体１００内の被包装物２００を撮影して被包装物２００の表面２１０の傾きを検出し、この表面２１０の傾きに応じて駆動源４５の動作を制御し、保持部２２が所望の角度に揺動されるようにすることができる。とりわけ、制御部５０が、袋体１００の上端縁部１１１と、袋体１００内の被包装物２００の表面２１０とが平行になるように、駆動源４５の動作を制御してもよい。また、制御部５０は、時間の経過により変化する被包装物２００の状態に応じて、駆動源４５の動作をリアルタイムで制御してもよい。さらに、制御部５０は、検出装置５５で検出された被包装物２００の状態に応じて駆動源４５の動作を制御するものに限られず、実験等により予め把握された、被包装物２００の袋体１００内での移動の様子に基づいて、保持部２２が所定の揺動動作を行うように駆動源４５の動作を制御するものであってもよい。

本発明の袋詰め包装機１０は、袋体１００を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構２０と、搬送機構２０により搬送される袋体１００に対して処理を行う複数の処理部Ｓ１〜Ｓ８とを備え、複数の処理部Ｓ１〜Ｓ８は、袋体１００内に被包装物２００を充填する充填部Ｓ４を含み、搬送機構２０は、袋体１００を保持する保持部２２と、充填部Ｓ４で被包装物２００が充填された袋体１００が搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で揺動するように保持部２２を揺動させる揺動機構４０とを有する。

また、本発明の袋詰め包装方法は、起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送される袋体１００に対して処理を行う複数の処理工程を有する袋詰め包装方法であって、複数の処理工程は、袋体１００内に被包装物２００を充填する充填工程を含み、充填工程後の袋体１００の搬送時に、袋体１００を搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で揺動させる揺動工程を有する。

このような袋詰め包装機１０及び袋詰め包装方法によれば、袋体１００の搬送方向Ｄ１に沿った搬送中の加減速にともなって袋体１００に充填された被包装物２００が慣性力の作用により袋体１００内で揺れ、被包装物２００が袋体１００のシール予定領域へ付着したり袋口１１０から外部へ飛び出したりすることを、効果的に防止することができる。また、従来の袋詰め包装機で用いられているグリッパーと同様のグリッパー２２ａ，２２ｂを用いることが可能であることから、充填部Ｓ４より後の処理部を従来の袋詰め包装機の処理部と同様に構成することができる。この場合、本発明の袋詰め包装機１０のために新たな処理部を製造する必要がなく、袋詰め包装機１０の処理能力を維持することができるとともに、袋詰め包装機１０の製造コストの上昇を抑えることができる。

本発明の袋詰め包装機１０及び袋詰め包装方法では、袋体１００は、所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される。

袋体１００が、所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される場合、搬送開始時及び搬送停止時に、袋体１００内に充填された被包装物２００に大きな慣性力が働き、被包装物２００が、袋体１００のシール予定領域へ付着したり袋口１１０から外部へ飛び出したりしやすい。したがって、このような袋詰め包装機１０及び袋詰め包装方法において、揺動機構４０は、よりその効果を発揮する。

本発明の袋詰め包装機１０では、揺動機構４０は、保持部２２を揺動可能に支持する支持部４１と、保持部２２を揺動させる駆動源４５と、駆動源４５の動作を制御する制御部５０とを有する。

このような袋詰め包装機１０によれば、制御部５０で駆動源４５を制御することにより、保持部２２の傾斜角度や揺動タイミング等を任意に設定することが可能になる。したがって、保持部２２の揺動動作の設定の自由度を向上させることができる。

本発明の袋詰め包装機１０では、揺動機構４０は、駆動源４５の駆動軸４６に対して固定された駆動源側揺動部材４７と、保持部２２に対して固定された保持部側揺動部材４８と、駆動源側揺動部材４７と保持部側揺動部材４８とを連結する連結部材４９ａ，４９ｂとをさらに有する。

このような袋詰め包装機１０によれば、揺動部材４７，４８と連結部材４９ａ，４９ｂとにより、平行リンク機構を構成することができる。これにより、揺動機構４０による揺動動作を、より安定して行うことができる。

本発明の袋詰め包装機１０では、制御部５０は、袋体１００の上端縁部１１１と、袋体１００内の被包装物２００の表面２１０とが平行になるように、駆動源４５の動作を制御する。

また、本発明の袋詰め包装方法は、揺動工程において、袋体１００の上端縁部１１１と、袋体１００内の被包装物２００の表面２１０とが平行になるように、袋体１００を揺動させる。

このような袋詰め包装機１０及び袋詰め包装方法によれば、袋体１００に対する被包装物２００の揺れ量を最小化することができ、被包装物２００が袋体１００のシール予定領域へ付着したり袋口１１０から外部へ飛び出したりすることを、さらに効果的に防止することができる。

本発明の袋詰め包装機１０は、袋体１００内の被包装物２００の状態を検出する検出装置をさらに備え、制御部５０は、検出装置で検出された被包装物２００の状態に応じて、駆動源４５の動作を制御する。

このような袋詰め包装機１０によれば、被包装物２００の状態を検出装置で検出することができるので、運転開始時の被包装物２００の製品状態が異なる場合にも対応することが可能になる。

本発明の袋詰め包装機１０では、保持部２２は一対の把持部２３ａ，２３ｂを有し、一方の把持部２３ａは袋体１００の一方の側縁部１１２ａを把持し、他方の把持部２３ｂは袋体１００の他方の側縁部１１２ｂを把持する。

このような袋詰め包装機１０によれば、従来の袋詰め包装機で用いられているグリッパーと同様のグリッパー２２ａ，２２ｂを用いるので、充填部Ｓ４より後の処理部を従来の袋詰め包装機の処理部と同様に構成することができる。これにより、本発明の袋詰め包装機１０のために新たな処理部を製造する必要がなく、袋詰め包装機１０の処理能力を維持することができるとともに、袋詰め包装機１０の製造コストの上昇を抑えることができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

図８は、図４に対応する図であって、揺動機構４０の一変形例を示す図である。図８に示された例では、揺動機構４０は、保持部２２を揺動可能に支持する支持部４１と、保持部２２の揺動を所定の範囲内に規制する規制部６０とを有する。

規制部６０は、弾性部材６１ａ，６１ｂと、弾性部材６１ａ，６１ｂを支持する弾性部材支持部６２ａ，６２ｂと、を有している。弾性部材支持部６２ａ，６２ｂは、搬送テーブル２１に固定されている。弾性部材６１ａ，６１ｂは、例えばコイルばねであり、保持部側揺動部材４８と弾性部材支持部６２ａ，６２ｂとの間に架け渡されている。回転軸２６は、支持部４１に回転自在に支持されている。すなわち、回転軸２６は、その回転軸線周りの回転が規制されていない。

袋体１００の搬送の開始時に、慣性力の作用によって袋体１００内の被包装物２００が搬送方向Ｄ１に沿った後方に向かって移動すると、袋体１００は、搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で、その下端縁部１１３が上端縁部１１１に対して搬送方向Ｄ１に沿った後方にずれるように揺動する。このとき、搬送方向Ｄ１の前方側に位置するグリッパー２２ａは下方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側に位置するグリッパー２２ｂは上方に移動する。これにともなって、保持部側揺動部材４８の搬送方向Ｄ１の前方側（図８では右側）の端部が下方に移動し、搬送方向Ｄ１の後方側（図８では左側）の端部が上方に移動する。そして、搬送方向Ｄ１の前方側に位置する弾性部材６１ａが引っ張られ、保持部側揺動部材４８を回転させるモーメントと弾性部材６１ａが元に戻ろうとする弾性力とが釣り合う位置で、保持部側揺動部材４８は停止する。袋体１００の搬送の停止時には袋体１００の搬送の開始時と反対の動作が生じるので、詳細な説明は省略する。

本変形例によれば、駆動源４５や平行リンク機構を省略することが可能になるので、揺動機構４０の小型化及びコストの低減を図ることができる。また、袋体１００内の被包装物２００の移動に同期して保持部２２を揺動させることができる。

他の変形例として、袋体１００としてスパウト付き袋を用いるようにしてもよい。この場合、保持部２２は、スパウトを保持する保持爪を有するように構成することができる。

さらに他の変形例として、第４ステーション（充填部）Ｓ４での充填工程において、袋体１００を起立姿勢に対して傾斜させ、この袋体１００内に被包装物２００が充填されてもよい。例えば、充填工程において、袋体１００を、搬送方向Ｄ１と平行な鉛直面内で、その下端縁部１１３が上端縁部１１１に対して搬送方向Ｄ１に沿った前方又は後方にずれるように傾斜させることができる。このような袋体１００の傾斜は、揺動機構４０を用いて、上述の揺動工程と同様にして実現され得る。

被包装物２００が洗剤等の泡立ちやすい物品である場合、充填工程において、被包装物２００が袋体１００内に落下した際の衝撃により被包装物２００が泡立ち、生じた泡が袋体１００のシール予定領域へ付着してシール不良を生じることがある。これに対して、本変形例によれば、被包装物２００を、傾斜した袋体１００の側壁部に沿って（例えば側縁部１１２ａ，１１２ｂに沿って）、袋体１００内に流し込むことができる。これにより、充填装置３４の吐出口から袋体１００までの被包装物２００の落下距離を小さくし、被包装物２００が袋体１００内に落下した際の衝撃を小さくすることが可能になる。したがって、被包装物２００が泡立ちやすい物品であっても、袋体１００内に充填された被包装物２００が泡立つことによりシール予定領域においてシール不良を生じることを抑制することができる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０ 袋詰め包装機
１１ 袋処理装置
１２ コンベアマガジン
２０ 搬送機構
２１ 搬送テーブル
２２ 保持部
２２ａ，２２ｂ グリッパー
２３ａ，２３ｂ 把持部
２４ａ，２４ｂ グリッパー支持プレート
２５ グリッパー支持ブロック
２６ 回転軸
４０ 揺動機構
４１ 支持部
４５ 駆動源
４６ 駆動軸
４７ 駆動源側揺動部材
４８ 保持部側揺動部材
４９ａ，４９ｂ 連結部材
５０ 制御部
５１ 検出片
５２ 検出部
５３ センサ
６０ 規制部
１００ 袋体
１１０ 袋口
１１１ 上端縁部
１１２ａ，１１２ｂ 側縁部
１１３ 下端縁部
２００ 被包装物
２１０ 表面
Ｄ１ 搬送方向
Ｓ１〜Ｓ８ 処理部

Claims (11)

1. 袋体を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記袋体に対して処理を行う複数の処理部とを備え、
   前記複数の処理部は、前記袋体内に被包装物を充填する充填部を含み、
   前記搬送機構は、前記袋体を保持する保持部と、前記充填部で前記被包装物が充填された前記袋体が搬送方向と平行な鉛直面内で揺動するように前記保持部を揺動させる揺動機構とを有する、袋詰め包装機。
2. 前記袋体は、前記所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される、請求項１に記載の袋詰め包装機。
3. 前記揺動機構は、
   前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、
   前記保持部を揺動させる駆動源と、
   前記駆動源の動作を制御する制御部とを有する、請求項１又は２に記載の袋詰め包装機。
4. 前記揺動機構は、
   前記駆動源の駆動軸に対して固定された駆動源側揺動部材と、
   前記保持部に対して固定された保持部側揺動部材と、
   前記駆動源側揺動部材と前記保持部側揺動部材とを連結する連結部材とをさらに有する、請求項３に記載の袋詰め包装機。
5. 前記制御部は、前記袋体の上端縁部と、前記袋体内の前記被包装物の表面とが平行になるように、前記駆動源の動作を制御する、請求項３又は４に記載の袋詰め包装機。
6. 前記袋体内の前記被包装物の状態を検出する検出装置をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出装置で検出された前記被包装物の状態に応じて、前記駆動源の動作を制御する、請求項３〜５のいずれかに記載の袋詰め包装機。
7. 前記揺動機構は、
   前記保持部を揺動可能に支持する支持部と、
   前記保持部の揺動を所定の範囲内に規制する規制部とを有する、請求項１又は２に記載の袋詰め包装機。
8. 前記保持部は一対の把持部を有し、
   一方の把持部は前記袋体の一方の側縁部を把持し、他方の把持部は前記袋体の他方の側縁部を把持する、請求項１〜７のいずれかに記載の袋詰め包装機。
9. 起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送される袋体に対して処理を行う複数の処理工程を有する袋詰め包装方法であって、
   前記複数の処理工程は、前記袋体内に被包装物を充填する充填工程を含み、
   前記充填工程後の前記袋体の搬送時に、前記袋体を搬送方向と平行な鉛直面内で揺動させる揺動工程を有する、袋詰め包装方法。
10. 前記袋体は、前記所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される、請求項９に記載の袋詰め包装方法。
11. 前記揺動工程において、前記袋体の上端縁部と、前記袋体内の前記被包装物の表面とが平行になるように、袋体を揺動させる、請求項９又は１０に記載の袋詰め包装方法。

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