JP2023158422A - 収容袋分離装置及び収容袋分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部分的に厚くなった収容袋を積層しても、吸引時に安定して吸着でき、収容袋を確実に１枚分離することが可能な収容袋分離装置を提供する。【解決手段】収容袋分離装置１は、収容袋１１０を積層、載置する載置板１０と、載置板１０に積層された積層状態の収容袋の最上の収容袋に接触して吸引する吸引機２０と、を有する。載置板１０は、固定部１１と、固定部１１に対して変位するように配設された変位部１２とを備え、変位部１２は、載置板１０に積層、載置された収容袋Ｓに、吸引機２０によって接触力が作用した際、最上の収容袋Ｓ１が水平状態となるように、固定部１１に一体化されていることを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、積載された収容袋を１枚ずつ分離する収容袋分離装置及び収容袋分離方法に関する。なお、ここでの収容袋は、複数枚のシート部材を重ね、周囲を取着して袋状に形成されたものを意味する。

従来、積層されたシート（積層状態のシート）を１枚ずつ分離し、これを別の装置に搬送するシート分離装置が知られている。例えば、ナイロン等の合成樹脂製のシート部材を多数枚積層し、これを１枚ずつ分離して、その下流側に設置されている後処理装置に搬送することがある。一般的に、積層状態のシート部材から最上のシート部材を分離するに際しては、例えば、特許文献１に開示されているように、最上のシート部材を吸引機（吸着パッド）で吸着しながら１枚に分離するシート分離装置が知られている。

特開２０１８－７０２７６号

上記した吸引機の吸着・持ち上げによるシート部材の分離方法において、合成樹脂製の収容袋を多数枚積層して１枚ずつ分離し、これを後処理装置であるラベル貼付装置に搬送することがある。ラベル貼付装置では、分離装置で分離された収容袋の表面に、宛名、製品名、収容物の構成材料などが記載された各種のラベルを貼付することが行なわれる。

ところで、収容袋には、図１（ｂ）に示すように、底部が無く、薄く形成された収容袋（三方袋とも称される）１００や、図１（ａ）に示すように、袋に自立性を持たせた収容袋（底ガゼット袋、スタンド袋等と称される）１１０が存在する。このような底部１１０ａを有する収容袋１１０は、底部を折り畳んだ状態で積層すると、図２に示すように、底部１１０ａの部分が厚くなった状態となる。そして、このような積層状態で吸引機で分離しようとすると、吸引パッドで確実に吸引することが難しくなる（通常、吸引パッドは複数配設されており、吸引力が強く作用する個所と十分に作用しない個所が生じてしまう）。すなわち、積層厚さの相違によって、吸引パッドの吸引力が一定にならず、収容袋が捲れたり、十分な分離作用が得られなくなって、後工程に支障をきたすことがある。

本発明は、上記した問題に基づいてなされたものであり、部分的に厚くなった収容袋を積層しても、吸引時に安定して吸着でき、収容袋を確実に１枚分離することが可能な収容袋分離装置、及び、収容袋分離方法を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明に係る収容袋分離装置は、収容袋を積層、載置する載置板と、前記載置板に積層された積層状態の収容袋の最上の収容袋に接触して吸引する吸引機と、を有しており、前記載置板は、固定部と、前記固定部に対して変位するように配設された変位部とを備え、前記変位部は、前記載置板に積層、載置された収容袋に、前記吸引機によって接触力が作用した際、最上の収容袋が水平状態となるように、前記固定部に一体化されていることを特徴とする。

上記した収容袋分離装置では、載置板上で積層状態にある収容袋の最上の収容袋を吸引機によって吸引し、持ち上げることで１枚分離することが可能である。この場合、積層されている収容袋に、厚さが異なる部分が存在しても、吸引機が最上の収容袋に接触した際、最上の収容袋が水平状態となるように載置板の変位部が変位するため、吸引時に安定して吸着することができ、収容袋を確実に１枚分離することが可能となる。

また、本発明に係るシート分離方法は、載置板に積層、載置された収容袋の最上の収容袋に、吸引機を接触させて吸引することで収容袋を１枚分離する収容袋分離方法において、前記積層、載置された収容袋の厚さが位置によって異なる場合、前記吸引機が最上の収容袋に接触して押圧力が作用した際、前記載置板の一部を折曲させて最上の収容袋を水平状態に維持することを特徴とする

このような収容袋分離方法によれば、吸引機が最上の収容袋に接触して吸引作用を付与する際、最上の収容袋は水平状態に維持されるため、吸引時に安定して吸着することができ、収容袋を確実に分離することが可能となる。

本発明によれば、部分的に厚くなった収容袋を積層しても、吸引時に安定して吸着することができ、収容袋を確実に１枚分離することが可能な収容袋分離装置、及び、収容袋分離方法が得られる。

（ａ）は底部を有する収容袋の概略構成を示す図、（ｂ）は底部が無い収容袋の概略構成を示す図。 底部を有する収容袋の積層状態を示す図。 本発明に係る収容袋分離装置の一実施形態を示す概略正面図であり、（ａ）は、積層状態の収容袋を吸引する前の状態を示す図、（ｂ）は、吸引機が最上の収容袋に接触して吸引をかけた状態を示す図、（ｃ）は、吸引機を回動させて最上の収容袋をめくり上げた状態を示す図。 載置板に底部を有する収容袋を積層した状態と、これに接触する吸引機の状態を示す図。 （ａ）は、本発明に係る収容袋分離装置に用いられる載置板の一構成例を示す正面図、（ｂ）は、載置板に設けられる蝶番の構成を示す図。 収容袋の分離工程を示す概略図（吸引機の接触状態を示す）。 収容袋の分離工程を示す概略図（吸引機が最上の収容袋を吸引して分離した状態を示す）。 収容袋の分離工程を示す概略図（吸引機が最上の収容袋を吸引して、載置板が元に戻る状態を示す）。

図３は、本発明に係る収容袋分離装置の一実施形態を示す概略正面図であり、（ａ）は、積層状態の収容袋を吸引する前の状態を示す図、（ｂ）は、吸引機が最上の収容袋に接触して吸引をかけた状態を示す図、（ｃ）は、吸引機を回動させて最上の収容袋をめくり上げた状態を示す図である。
なお、この図において、積層される矩形状の収容袋の短辺方向をＸ、収容袋の長辺方向をＹ、収容袋の吸引方向（接触方向）をＺとして示す。また、図３に示す収容袋分離装置は、図１（ａ）に示した自立性を有する収容袋１１０を１枚分離する例について説明する。

本実施形態に係る収容袋分離装置１は、例えば、ナイロン等で形成された薄い袋や、薄いシート材を重ね、周囲を取着（溶着、接着等）することで作成された収容袋１１０を、多数枚積層し（最上の収容袋を符号Ｓ１で示し、積層された収容袋を符号Ｓで示す）、これを１枚ずつ分離するのに適した構造となっている。ここで分離された最上の収容袋Ｓ１は、ラベル装置等、下流側に配設された後処理装置に搬送される。

収容袋分離装置１は、上記した積層状態の収容袋Ｓを載置する載置板１０と、載置板１０に積層、載置された収容袋Ｓを吸引して持ち上げる吸引機２０と、積層状態の収容袋Ｓの縁部（一端部）に対向するように設置された分離部３０とを備えている。
本実施形態の収容袋分離装置１は、前記載置板１０がＸ－Ｙ平面内に位置する配置構成となっており、以下において、Ｘ－Ｙ平面を水平面とも定義する。

前記載置板１０は、吸引機２０の吸引動作に伴ってＺ方向に往復駆動可能（昇降可能）に構成されている。また、前記吸引機２０は、Ｙ方向に沿って延出し、収容袋分離装置１のフレーム（図示せず）に回動可能に支持された支軸２１に配設されており、支軸２１の中心軸の周りに回動可能（一定角度の範囲内で正逆転可能）となっている。

前記吸引機２０は、後述するように、積層状態の収容袋Ｓの一端部側に配設されて、吸引した最上の収容袋Ｓ１をめくり上げるように構成されており、最上の収容袋Ｓ１に当接（接触）する複数の吸引シャフトを備えている。本実施形態の吸引シャフトは、Ｙ方向に沿って、所定間隔で複数本（本実施形態では、４本の吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを備える）設けられており、各シャフトの先端には、最上の収容袋Ｓ１の表面に密着して吸引する吸引パッド２３が設けられている。なお、吸引機２０は、その構成部材である複数本の吸引シャフト（各吸引パッド２３）が、図３（ａ）（ｂ）に示す初期位置において、積層状態の収容袋Ｓの表面の一端部側で、Ｙ方向に沿って直線状に配列されていることが好ましい。

前記吸引機２０は、各シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ内の空気を、吸気機構（図示せず）を介して吸引するように構成されている。このため、吸引機２０の初期位置において、載置板１０が上昇駆動（Ｚ１方向へ駆動）されて、最上の収容袋Ｓ１が各吸引パッド２３に当接し、載置板１０が下降すると、その吸引力によって最上の収容袋Ｓ１は分離作用を受ける。すなわち、最上の収容袋Ｓ１は、載置板１０の上下動、及び、各シャフトの吸引パッド２３内で減圧される吸引力によって、吸引パッドに吸着されながら持ち上げられる。

なお、載置板１０が上下駆動されることなく、各シャフトが上下駆動されていても良いし、両者が上下駆動されていても良く、吸引機２０と載置板１０は、収容袋の積層方向に相対的に駆動可能となっていれば良い。また、図に示す収容袋分離装置の構成要件である収容袋を持ち上げて吸引する吸引機２０は、その吸引シャフトを、両サイドに２個ずつ合計４個配設した構成を示しているが、吸引機２０については、分離対象となる収容袋の大きさや材質等に応じて適宜、変更することができる。例えば、両サイドに１個ずつ配設（合計２個）した構成であっても良い。或いは、積層される収容袋の向きに応じて、その配置態様を変更しても良い。

前記吸引機（吸引シャフト）２０は、上記したように、Ｙ方向に沿って延出している支軸２１の軸心の周りに回動可能となっている。このような吸引機２０は、回動駆動されることにより、最上の収容袋Ｓ１を吸引しながら、最上の収容袋Ｓ１を積層状態の収容袋Ｓに対してめくり上げて分離することを可能にする（図３（ｃ）参照）。

また、本実施形態の吸引機２０は、積層状態の収容袋Ｓに対して最上の収容袋Ｓ１をめくり上げた後、積層状態の収容袋Ｓの表面に沿って、めくり上げた収容袋を剥がす方向に移動可能となっている。具体的に吸引機２０は、支軸２１と共にＸ方向に往復駆動可能となっており、この移動（剥がす方向への移動）は、吸引機２０の回動駆動動作と同期して行なわれるようになっている。

収容袋分離装置１は、上記した構成要素以外に、収容袋を１枚分離するのに関連して、各種の補助装置を備えている。例えば、上述したように、積層状態の収容袋Ｓの縁部に対向するように設置された分離部３０を備えている。この分離部３０は、載置板１０上の積層状態の収容袋Ｓの最上の収容袋Ｓ１に密着して押さえ付ける円形状のフランジ３１を具備している。積層状態の収容袋Ｓの最上の収容袋Ｓ１は、フランジ３１の円弧領域に押さえ付けられており、最上の収容袋Ｓ１が吸引機２０によって吸引されながら上昇すると、収容袋Ｓ１は分離作用を受ける。すなわち、このような分離部３０を配設しておくことで、吸引機２０で収容袋を吸引する際、２枚目以降の収容袋が連られて上昇することを抑止することができ、吸引機２０が回動、移動することによる収容袋分離工程の前段階で収容袋の分離効果を高めることが可能となる。

なお、分離部３０は、積層状態の収容袋Ｓの端部側の中央位置に配設しておくことが好ましく、前記複数の吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ（吸引パッド２３）は、フランジ３１の両側で、対称となる位置に設けておくことが好ましい。このような配置関係によれば、最上の収容袋Ｓ１を安定して分離することが可能となる。

また、上記した分離部３０に加え、その両側にも同様な分離部（図示せず）を配設しておいても良い。両側の分離部は、例えば、前記分離部３０と同様、載置板１０上の積層状態の収容袋Ｓの最上の収容袋Ｓ１に密着して押さえ付ける円形状のフランジを具備している。このような分離部を配設しておくことで、吸引機２０で収容袋を吸引する際、中央の分離部３０に加え、その両サイドにおいても２枚目以降の収容袋が連られて上昇することを抑止することができ、吸引機２０による分離工程の前段階で収容袋の分離効果を更に高めることが可能となる。

また、前記載置板１０の上昇位置を検出するための検出装置４０を配設しても良い。この検出装置４０は、下方向に向けて付勢、保持された一対のシャフト４１を備えており、積層状態の収容袋Ｓの表面に当て付くように配設されている。一対のシャフト４１は、載置板１０が上昇した際、その表面によって押し上げられ、そのシャフト４１の位置を検出することで、載置板１０の上下駆動を制御することが可能となる。

また、前記載置板１０の前方には、載置板１０に積層、載置された収容袋Ｓに当て付いて、積層状態を安定化させる規制部材を配設しておいても良い。この規制部材は、例えば、一対のシャフト５０によって構成することが可能である。

図４及び図５を参照して、上記した載置板１０の構成について説明する。
前記載置板１０は、平板状に構成されており、本実施形態では、その表面１０ａがＸ－Ｙ平面上に位置するように構成されている。前記表面１０ａ上に、積層された収容袋Ｓが載置される。

前記載置板１０は、固定部１１と、前記固定部１１に対して変位するように一体化された変位部１２とを備えており、本実施形態では２部品で構成されている。これらの固定部１１及び変位部１２は、同様な板状部材で構成されており、載置板の表面１０ａに積層、載置された収容袋Ｓに、載置板１０が上昇して吸引機２０によって接触力が作用した際、最上の収容袋Ｓ１が水平状態となるように連結部材１４によって連結（一体化）されている。

本実施形態の連結部材１４は、固定部１１と変位部１２に固定される公知の蝶番１４Ａを備えた構成となっている。蝶番１４Ａは、図５（ａ）に示すように、固定部１１と変位部１２を水平状態にする固定片１４ａ，１４ｂと、各固定片１４ａ，１４ｂとの連結回動部１４ｃに配設される付勢手段（コイルスプリング）１４ｄを備えている。このような蝶番１４Ａは、固定片１４ａ，１４ｂにそれぞれ設けられた１４ｅにビスを嵌入して固定片１４ａ，１４ｂを固定部１１と変位部１２に固定することで、水平状態となっている変位部１２は、固定部１１に対して片持ち状に撓む（変位する）ことが可能となる。

次に、上記した収容袋分離装置１によって積層された収容袋Ｓを１枚ずつ分離する分離方法について、図３，図４、及び、図６から図８を参照して説明する。この場合、載置板１０には、図１（ａ）で示した底部１１０ａを有する収容袋１１０が積層、載置されている。

最初、初期状態から、載置板１０がＺ１方向（上昇方向）に駆動され、吸引機２０の各吸引パッド２３に最上の収容袋Ｓ１が当接（接触）される。この場合、図４に示すように、積層、載置された収容袋Ｓの厚さが位置によって異なっていても、吸引機２０が最上の収容袋Ｓ１に接触して押圧力が作用した際、載置板１０の一部（変位部１２）が折曲するため、最上の収容袋Ｓ１は、水平状態に維持される（図６参照）。
なお、このような作用が得られるように、前記蝶番１４Ａの付勢手段（コイルスプリング）１４ｄの付勢力（回動付勢力）は、各吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの吸引パッド２３に対する接触力よりも小さく設定されている。

この状態で、前記吸引機２０は、最上の収容袋Ｓ１を吸引する（吸引工程）。すなわち、吸引パッド２３に最上の収容袋Ｓ１が当接して吸引作用を受けると、２枚目以降の収容袋が密着していても、上記した分離部３０によって分離作用を受ける。また、最上の収容袋Ｓ１には、上記したように、変位部１２の変位によって、各吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの吸引パッド２３が均一に当て付くことができるので、吸引作用を受けた際、積層厚さが相違していても、各吸引パッド２３による吸引力が一定になる。

そして、図７に示すように、載置板１０がＺ２方向（下降方向）に駆動される。このとき、吸引機２０の各吸引パッド２３は、最上の収容袋Ｓ１を吸引、保持すると共に、２枚目以降の収容袋は、そのまま積層状態となって下降する（離間工程）。すなわち、最上の収容袋Ｓ１が分離作用を受ける際、各吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄの吸引パッド２３が安定した状態で吸引するため、収容袋が捲れる、十分な分離作用が得られない、等の問題が生じることはなく、後工程に支障をきたすことはない。

また、載置板１０がＺ２方向（下降方向）に駆動されると、載置板１０の固定部１１と変位部１２は、前記蝶番１４Ａの付勢手段（コイルスプリング）１４ｄの付勢力によって、図８に示すように、水平状態に復帰され、２枚目以降の収容袋の分離に移行する。

本実施形態では、上記した離間工程において、載置板１０の下降と共に、吸引機２０を回動（Ｒ方向に回動）して、吸引している最上の収容袋Ｓ１を、積層状態の収容袋Ｓに対してめくり上げて分離するようにしている（図３（ｃ）、図８参照；回動工程）。また、吸引機２０の回動工程と同期して、積層状態の収容袋Ｓの表面に沿って、めくり上げた収容袋（最上の収容袋Ｓ１）が積層状態の収容袋Ｓから引き剥がされるように、吸引機２０を支軸２１に対して直交する方向（Ｘ１方向）に移動するようにしている（図４（ｃ）参照；移動工程）。この回動工程、及び、移動工程では、最上の収容袋Ｓ１の先端縁側を、積層状態の収容袋Ｓに対して上昇させながら後方にめくり上げるように移動させることから、最上の収容袋Ｓ１は剥離作用を受ける。

この場合、吸引機２０の回動工程による回動量（収容袋の巻き上げ量；回動速度）よりも、前記吸引機２０の移動量（収容袋の移動量：移動速度）が大きくなるように吸引機を駆動制御することが好ましい。すなわち、収容袋の巻き上げ量が移動量以上になると、移動による十分な剥離作用が十分に得られなくなって、複数の収容袋を巻き上げる可能性があるが、移動量を回動量よりも大きくすることで、十分な剥離作用を与えつつ巻き上げることができ、確実に収容袋の１枚分離を行なうことが可能となる。

なお、吸引機２０を回動させずにＸ１方向に移動させるだけでも、最上の収容袋に剥離作用を与えることが可能であるが、効果的な分離作用を与えるためには、吸引機２０は回動させる方が好ましい。また、吸引機２０の回動角度については特に限定されることはないが、吸引機２０（吸引パッド２３）は、上記したＸ１方向への移動工程中、図３（ａ）に示す初期位置に対して、略１８０°回動駆動することが好ましい。これにより、その下流側に設置されている後処理装置に対して、分離された収容袋を平面状にして送り込むことが可能となり、装置全体の大型化を抑制することができる。

そして、分離された収容袋Ｓ１の吸引が解除されて後処理装置に搬送されると、吸引機２０はＸ２方向に駆動されると共に、各吸引シャフト２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは初期位置に戻される。

上記した構成の収容袋分離装置１、及び、分離方法によれば、載置板１０に、部分的に厚くなった収容袋１１０を積層、載置しても、吸引時に安定して吸着することができ、収容袋を確実に１枚分離することが可能となる。なお、同一の肉厚の収容袋を載置した場合は、変位部１２が変位することはなく、安定した吸引作用を与えることができる。

以上、本発明に係る収容袋分離装置、及び、その分離方法の実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。

本発明は、載置板１０に固定部１１と変位部１２が設けられ、載置板１０に積層、載置された収容袋に、吸引機２０によって接触力が作用した際、最上の収容袋Ｓ１が水平状態となるように、変位部１２が固定部１１に対して変位される構成であれば良く、変位部１２の変位のさせ方については適宜、変形することが可能である。

例えば、固定部と変位部を有する載置板をコイルスプリングによって下面側から支持し、変位部に接触力が作用した際に変位部を弾性的に変位させても良いし、上部からテンションを掛けて、変位部を弾性的に変位させても良い。すなわち、載置板は、固定部と変位部が設けられ、変位部（収容袋の肉厚が厚い部分が位置する部位）を弾性的に支持する手段が設けられていれば良い。或いは、収容袋の厚肉部分が載置される部分（変位部）を薄肉厚に形成して、この部分を撓むように変形させる構成であっても良い。また、変位部の一については、適宜、変形することが可能である。

また、本発明に係る収容袋分離装置は、プラスチック製の収容袋以外にも、紙製の収容袋に適用しても良い。

１ 収容袋分離装置
１０ 載置板
１１ 固定部
１２ 変位部
１４ 連結部材
１４Ａ 蝶番
２０ 吸引機
２１Ａ～２１Ｄ 吸引シャフト
２３ 吸引パッド
３０ 分離部
１００，１１０ 収容袋
１１０ａ 底部
Ｓ 積層状態の収容袋
Ｓ１ 最上の収容袋

Claims (9)

1. 収容袋を積層、載置する載置板と、前記載置板に積層された積層状態の収容袋の最上の収容袋に接触して吸引する吸引機と、を有する収容袋分離装置において、
   前記載置板は、固定部と、前記固定部に対して変位するように配設された変位部とを備え、
   前記変位部は、前記載置板に積層、載置された収容袋に、前記吸引機によって接触力が作用した際、最上の収容袋が水平状態となるように、前記固定部に一体化されていることを特徴とする収容袋分離装置。
2. 前記固定部と変位部は、前記載置板に積層、載置された収容袋に、前記吸引機によって接触力が作用した際、最上の収容袋が水平状態となるように、連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項１に記載の収容袋分離装置。
3. 前記連結部材は、前記固定部と変位部に固定される蝶番を備えており、
   前記蝶番は、前記固定部と変位部を水平状態に固定すると共に、前記変位部が前記接触力によって変位した後、前記固定部と変位部を水平状態に復帰させる付勢手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の収容袋分離装置。
4. 前記変位部は、前記蝶番によって、前記固定部に対して回動可能に連結されており、
   前記付勢手段による付勢力は、前記接触力よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項３に記載の収容袋分離装置。
5. 前記載置板は、昇降可能に配設されており、
   前記載置板が上昇して前記吸引機によって接触力が作用した際、前記変位部が固定部に対して変位することを特徴とする請求項１に記載の収容袋分離装置。
6. 前記吸引機は、支軸回りに回動可能に支持されており、前記載置板に積層、載置された収容袋の最上の収容袋を吸引した際、回動することで、積層状態の収容袋から最上の収容袋をめくって１枚分離することを特徴とする請求項１に記載の収容袋分離装置。
7. 前記吸引機は、前記支軸に対して直交する方向に移動可能に支持されており、前記載置板に積層、載置された収容袋の最上の収容袋を吸引した際、前記支軸に対して直交する方向に移動させることで、積層状態の収容袋から最上の収容袋をめくって１枚分離することを特徴とする請求項６に記載の収容袋分離装置。
8. 前記吸引機は、回動速度よりも移動速度が大きくなるように駆動制御されることを特徴とする請求項７に記載の収容袋分離装置。
9. 載置板に積層、載置された収容袋の最上の収容袋に、吸引機を接触させて吸引することで収容袋を１枚分離する収容袋分離方法において、
   前記積層、載置された収容袋の厚さが位置によって異なる場合、前記吸引機が最上の収容袋に接触して押圧力が作用した際、前記載置板の一部を折曲させて最上の収容袋を水平状態に維持することを特徴とする収容袋分離方法。

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