JP3667979B2 - 缶蓋の袋詰め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の缶蓋を直立した状態で密着させ、この複数の缶蓋の姿勢を崩さずに袋に挿入する缶蓋の袋詰め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように製缶工場では、缶胴と缶蓋とを別個に成形し、それぞれを所定数づつに梱包して充填工場へ出荷している。この缶蓋は円板状に成形されているため、百数十ないし数百枚を積み重ねて袋詰めして出荷される。缶蓋の出荷に先立つ整列工程では、複数の缶蓋の向きを統一し、かつ、直立した状態で相互に厚さ方向に密着される。つぎの袋詰め工程では、所定枚数の缶蓋が１ユニットとして分離され、１ユニットの缶蓋の列が筒状の袋に詰められる。その後、袋の開口端が閉じられて円柱形状の缶蓋包装体が製造される。
【０００３】
一方、食品または飲料などの内容物の充填工場では、缶胴に内容物を充填する工程と、缶胴の開口部に缶蓋を当接させ、缶胴と缶蓋とを巻き締めする工程とが行われる。この巻き締め工程においては、前記した缶蓋包装体の袋が破断され、缶蓋が整列された向きのまま袋から取り出され、缶胴側に移送される。このため、袋の内部で缶蓋の整列状態が崩れた場合は、巻き締め作業に支障を来す。したがって、前述の袋詰め工程においては、缶蓋の整列状態を維持したまま袋に詰め込むことが要求される。
【０００４】
上記のような缶蓋の袋詰め作業を自動的に行う装置の一例が、特開平６−８９０３号公報に記載されている。上記公報に記載された缶蓋の袋詰め装置は、缶蓋を載せるトレーと、トレーを長さ方向に前進・後退させる移動機構と、袋を開口する開口装置とを備えている。このトレーは樋形状をなす細長い部材であり、トレーの上面、つまり受け面は、缶蓋の下方を支持する凹円弧面に形成されている。そして、受け面の長さ方向の前端部に第１突部が形成され、受け面の長さ方向の後端部に第２突部が形成されている。この第１突部および第２突部は、缶蓋の列を直立状態に支持するための構成である。
【０００５】
上記構成の袋詰め装置においては、まず、所定枚数を１ユニットとする複数の缶蓋が、整列状態でトレーの受け面に載せられる。すると、第１突部が、袋に対する挿入方向の先端に位置する缶蓋に当接し、第２突部が、袋に対する挿入方向の後端に位置する缶蓋に当接した状態になる。つまり、複数の缶蓋が、第１突部と第２突部との間に挟み込まれ、第１突部と第２突部との保持力により複数の缶蓋が直立した状態に保持される。
【０００６】
そして、開口装置により袋が開口される一方、移動機構によりトレーが移動され、複数の缶蓋がその整列方向に袋の内部に挿入される。ついで、缶蓋の後端を押さえた状態でトレーが袋から抜き取られ、袋の開口端が仮り折りされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製缶工程の多様化または複雑化、あるいは製缶工程のトラブル、さらには袋詰め工程に搬入される缶蓋の計数ミスなどにより、トレーに載せられる１ユニット毎の缶蓋の枚数が変化する場合がある。また、缶蓋の種類によっては、その厚さや整列方向の形状が変化する場合がある。このような場合は、トレーに載せられる複数の缶蓋の１ユニット毎に、缶蓋の整列方向の全長が変化する可能性がある。
【０００８】
しかしながら上記公報に記載された袋詰め装置においては、第１突出部と第２突出部との間隔が一定に維持されていた。このため、複数の缶蓋の１ユニットの整列方向の全長が、第１突出部と第２突出部との間隔よりも短い場合は、缶蓋に対する保持力が不足して缶蓋がトレー上で転倒または反転する可能性があった。また、複数の缶蓋の１ユニットの整列方向の全長が、第１突出部と第２突出部との間隔よりも長い場合は、缶蓋がトレーの受け面から脱落してしまう可能性があった。
【０００９】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたもので、複数の缶蓋の整列方向の全長に関わりなく、複数の缶蓋の整列状態を維持したまま袋に詰め込むことの可能な袋詰め装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するためこの発明は、複数の缶蓋を直立させ、かつ、この複数の缶蓋を厚さ方向に密着させた整列状態で保持するトレーと、このトレーを袋の内部に進入・退出させる移動機構と、前記トレーが前記袋の内部に進入した状態で、この袋の開口端側に位置する缶蓋に当接することにより、前記トレーが前記袋から退出する場合に複数の缶蓋の移動を規制する規制部材とを備えた缶蓋の袋詰め装置において、前記トレーに取り付けられ、かつ、前記袋に対する進入方向の後端に位置する缶蓋に弾性的に当接して収縮し前記進入方向の付勢力を与え、前記トレーが前記袋から外部に抜き取られる場合には伸長する付勢部材と、前記トレーに取り付けられ、かつ、前記袋に対する進入方向の先端に位置する缶蓋に係合することにより、前記付勢部材の付勢力を受け止めて複数の缶蓋を直立状態に維持するとともに、前記トレーが前記袋から外部に抜き取られる際に、前記缶蓋の外周側に前記トレーの長手方向に平行な回転軸を中心として回転移動して当該缶蓋からの離脱が可能な支持部材と、その支持部材を前記缶蓋に係合する係止位置と前記缶蓋の外周側に外れた退避位置とに移動させるロータリーアクチュエータとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、トレーに複数の缶蓋が載せられた場合は、袋に対する進入方向の後端に位置する缶蓋に付勢部材が弾性的に当接して収縮し、進入方向の付勢力すなわち弾性力が与えられる。したがって缶蓋の整列方向の形状が変化しても確実に缶蓋を整列状態に維持することができる。また、支持部材が進入方向の先端に位置する缶蓋に係合しているため、付勢部材から複数の缶蓋に与えられる付勢力と、この付勢力に応じて支持部材に生じる反力とにより、複数の缶蓋が挟持されて直立状態に維持される。その支持部材は、トレーが袋から外部に抜き取られる場合には退避位置に回動させられて缶蓋から離脱する。したがって、複数の缶蓋の整列方向の全長に関わりなく、複数の缶蓋同士の整列方向の隙間が詰められて確実に保持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明の実施例について説明する。図１はこの発明の一実施例である缶蓋の整列工程および缶蓋の袋詰め工程を示し、その一部を破断した概念図である。この実施例の整列工程および袋詰め工程には、整列装置１と袋詰め装置２と押え装置３と開口装置４とが配置されている。
【００１３】
ここで、缶蓋は、所定方向に凸となった方向性のある円板状に成形加工されている。整列装置１に搬入された缶蓋は、その面が垂直に立てられた状態で厚さ方向に密着され、かつ、その向きが統一された状態に整列される。そして、整列された所定枚数の缶蓋が１ユニットとして分離される。整列装置１は、水平方向に移動可能に構成されており、分離された１ユニットの缶蓋を袋詰め装置２に移送する機能を備えている。
【００１４】
つぎに、袋詰め装置２の構成を具体的に説明する。図２は袋詰め装置２を示し、その一部を破断した側面図、図３は袋詰め装置２の平面図、図４は、図３のIV−IV線における正面断面図である。袋詰め装置２は、整列装置１の下方に配置されている。まず、整列装置１の下方から開口装置４側に向けて、水平に特殊スライドシリンダー５が配置されている。この特殊スライドシリンダー５は、図示しない昇降機構により上下方向に移動可能に構成されている。
【００１５】
特殊スライドシリンダー５には、水平方向に移動可能なトレーベース６が取り付けられている。このトレーベース６には、整列された複数の缶蓋７を載せるトレー８が水平に固定されている。トレー８は樋形状をなす細長い部材であり、トレー８の幅方向の断面形状は円弧状に構成されている。
【００１６】
トレー８と特殊スライドシリンダー５とは、相互に平行に配置されており、トレー８の一端側がトレーベース６に固定されている。すなわち、一対のトレーホルダー９により、トレー８がトレーベース６に対して固定されている。図４に示すように、一対のトレーホルダー９の側面形状は円弧状に構成されている。また、一対のトレーホルダー９の外周面が、トレー８の内周面に近似する形状に構成されている。さらに、一対のトレーホルダー９の外周側には、長手方向の中途位置から開口装置４側の端部に亘って切欠部９Ａが形成されている。
【００１７】
そして、一対のトレーホルダー９の外周面がトレー８の内周面に当接された状態で、ねじ部材（図示せず）などにより、一対のトレーホルダー９およびトレー８がトレーベース６に固定されている。また、トレー８の自由端、つまり、開口装置４側の端部にはストッパ１０が突出して形成されている。このストッパ１０は、トレー８の長さ方向に所定の長さで配置され、開口装置４側に向けて高さが増大するように湾曲されている。
【００１８】
さらにトレー８の両側縁には、長手方向にそれぞれ線材１１が取り付けられている。トレー８の両側縁には、その長手方向に所定間隔おきに複数のパイプ１２が設けられている。そして、各線材１１は、パイプ１２により回転可能に保持されている。各線材１１は金属材料などにより構成されており、各線材１１における開口装置４側の端部には、係止爪１３がそれぞれ取り付けられている。各係止爪１３は、その一端側が線材１１に固定され、かつ、各係止爪１３は線材１１に直交する方向に突出されている。
【００１９】
一方、前記トレーベース６には、板形状のシリンダーブラケット１４が固定されている。このシリンダーブラケット１４には、一対のロータリーアクチュエータ１５が固定されている。一対のロータリーアクチュエータ１５は、それぞれ出力軸１６を備えている。各出力軸１６にはレバー１７がそれぞれ連結されている。各レバー１７にはリンク１８がそれぞれ連結され、各リンク１８にはレバー１９がそれぞれ連結されている。そして、各レバー１９には線材１１がそれぞれ接続されている。
【００２０】
さらに、各線材１１の端部にはホルダー２０が取り付けられ、各ホルダー２０が、シリンダーブラケット１４により回転可能に支持されている。そして、各ホルダー２０がシリンダーブラケット１４に当接し、かつ、各係止爪１３がパイプ１２に当接することにより、各線材１１とトレー８とが長手方向に位置決めされている。
【００２１】
上記構成において、一対のロータリーアクチュエータ１５の出力が、出力軸１６とレバー１７とリンク１８とレバー１９とを介して各線材１１に伝達され、各線材１１が所定の角度範囲で回転される。この線材１１の回転によって一対の係止爪１３が回転する。すなわち、各係止爪１３が、図５の実線で示す係止位置と、一点鎖線で示す退避位置とに制御される。ここで、係止位置とは、各係止爪１３が、缶蓋７の整列方向の投影面内に停止した状態を意味している。つまり、各係止爪１３が缶蓋７に係合した状態になる。また、退避位置とは、各係止爪１３が、缶蓋７の整列方向の投影面外に停止した状態を意味している。つまり、各係止爪１３が缶蓋７の外側に移動して缶蓋７から離脱した状態になる。
【００２２】
一方、トレー８におけるシリンダーブラケット１４側の端部には切欠部２１が形成されている。この切欠部２１は、一対のトレーホルダー９同士の間に配置されている。また、トレー８の内面にはガイドレール２２が取り付けられている。この、ガイドレール２２は、一対のトレーホルダー９の間に配置されている。ガイドレール２２は、切欠部２１付近から、トレー８の長手方向の中央に到達する長さに設定されている。ガイドレール２２には２つのスライダー２３，２４が移動可能に取り付けられている。
【００２３】
シリンダーブラケット１４側に位置するスライダー２３にはブラケット２５が取り付けられている。ブラケット２５は、水平部と、水平部のシリンダーブラケット１４側の端部に接続された垂直部とを備えている。前記トレーベース６にはマルチマウントシリンダー２６が取り付けられており、このマルチマウントシリンダー２６のピストンロッド２６Ａに、ブラケット２５の垂直部が接続されている。このマルチマウントシリンダー２６は、図２および図３に示すようにピストンロッド２６Ａが没入した没入状態と、ピストンロッド２６Ａが左方向に突出した突出状態とに制御される。なお、ブラケット２５におけるスライダー２４側の端部には、ジョイントブラケット２７が取り付けられている。ジョイントブラケット２７は、一対のトレーホルダー９の切欠部９Ａ同士の間に移動可能に配置されている。
【００２４】
前記スライダー２４にはブラケット２８が取り付けられている。このブラケット２８における係止爪１３側の端部には、ジョイントブラケット２９が固定されている。図４に示すように、ジョイントブラケット２９の側面形状は円弧状に構成されている。ジョイントブラケット２９の外周面形状は、トレー８の内周面に近似する形状に構成されている。前記ジョイントブラケット２７には、トレー８の長手方向にカラー３０がそれぞれ固定されている。各カラー３０には、長手方向に移動可能なシャフト３１がそれぞれ挿入されている。そして、各シャフト３１の一端がジョイントブラケット２９に接続されている。
【００２５】
さらに、各カラー３０とジョイントブラケット２９との間には、圧縮ばね３２が配置されている。この圧縮ばね３２は各シャフト３１に巻き付けられており、圧縮ばね３２の弾性力により、ジョイントブラケット２９が係止爪１３側に押圧されている。なお、各シャフト３１の他端には頭部３３が形成され、各頭部３３がジョイントブラケット２７に当接している。
【００２６】
上記構成により、ブラケット２５とブラケット２８とが、ジョイントブラケット２９とシャフト３１とにより接続されている。このため、マルチマウントシリンダー２６の動作に対応して、ブラケット２５およびブラケット２８が移動する。そして、圧縮ばね３２の伸縮作用により、ブラケット２５と、ブラケット２８およびジョイントブラケット２９とが相対移動可能な状態になっている。ブラケット２５と、ブラケット２８およびジョイントブラケット２９との相対移動範囲は、シャフト３１により設定されている。
【００２７】
前記押え装置３は、袋３５に挿入された複数の缶蓋７の挿入方向の後端を押えるための機構である。この押え装置３は、プッシュロッド３６と、マグネットシリンダ３７，３８とを備えている。このマグネットシリンダ３７は、プッシュロッド３６を長手方向に前進・後退させるための機構である。また、マグネットシリンダ３８は、プッシュロッド３５を長手方向に直交して前進・後退させるための機構である。
【００２８】
前記開口装置４は、扁平に折り畳まれた袋３５を自動的に開口させるための機構である。この開口装置４は、一対の吸着パッド３９と、複数の開口爪４０とを備えている。この一対の吸着パッド３９は、袋２５の外周面に吸着され、一対の吸着パッド３９が離れる方向に相対移動して袋３５が一次開口される。複数の開口爪４０は、一次開口された袋３５の内部に挿入され、複数の開口爪４０が離れる方向に相対移動して袋３５の開口量が増大される。その結果、図５に示すように、袋３５の開口端が円形に開口される。
【００２９】
ここで、上記実施例の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、特殊スライドシリンダー５とトレーベース６とが、この発明の移動機構に相当する。また、一対の係止爪１３が、この発明の支持部材に相当する。さらに、ジョイントブラケット２９と圧縮ばね３２とが、この発明の付勢部材に相当する。さらにまた、プッシュロッド３６がこの発明の規制部材に相当する。
【００３０】
つぎに上記実施例の動作を説明する。まず、整列装置１により、複数の缶蓋７の向きが統一され、かつ、厚さ方向に密着された状態に整列される。一方、ロータリーアクチュエーター１５の制御により、一対の係止爪１３が係止位置に停止している。また、マルチマウントシリンダー２６が突出状態に制御され、ブラケット２５，２８が、図２および図３の左側に移動している。つまり、一対の係止爪１３と、ジョイントブラケット２９との間隔が最も広い状態に制御されている。
【００３１】
そして、袋詰め装置２が上昇し、所定数を１ユニットとし、かつ、整列された缶蓋７がトレー８の上面に載せられる。つまり、複数の缶蓋７が、係止爪１３とジョイントブラケット２９との間に保持される。すると、マウントシリンダー２６が没入状態に制御され、ブラケット２５が、図２および図３の右方向に移動する。
【００３２】
ここで、ブラケット２５が停止する前にジョイントブラケット２９が缶蓋７に当接した場合は、ジョイントブラケット２９が缶蓋７に当接した時点から圧縮ばね３２が収縮される。このため、ジョイントブラケット２９が停止して、ブラケット２５だけが所定量移動して停止する。その結果、ブラケット２５の移動が圧縮ばね３２を介してジョイントブラケット２９に伝達され、ジョイントブラケット２９が、複数の缶蓋７の整列方向の一端に当接される。つまり、複数の缶蓋７を袋３５に対して挿入する方向の付勢力が与えられる。
【００３３】
また、一対の係止爪１３が複数の缶蓋７の整列方向の他端に係合されている。このため、複数の缶蓋７に与えられている付勢力が一対の係止爪１３により受け止められる。つまり、ジョイントブラケット２９から複数の缶蓋７に対して与えられる付勢力と、この付勢力に応じて一対の係止爪１３に生じる反力とにより、複数の缶蓋７が挟持される。この挟持力により複数の缶蓋７の整列方向の隙間が詰められ、直立状態に維持される。その後、袋詰め装置２が下降し、トレーベース６が特殊スライドシリンダー５に沿って開口装置４側に移動する。
【００３４】
一方、開口装置４により袋３５が自動的に開口されており、図６に示すように、袋３５の内部にトレー８および複数の缶蓋７が一括して挿入される。そして、トレー８の挿入方向の先端が袋３５の奥端に到達する直前でトレー８が停止する。つぎに、プッシュロッド３６が長手方向に直交して移動し、ついで長手方向に前進して袋３５の内部に挿入され、プッシュロッド３６の先端が缶蓋７の後端に当接される。
【００３５】
さらに、一対のロータリーアクチュエーター１５が制御されて各線材１１が回転し、図５に示すように一対の係止爪１３が缶蓋７の外側に移動して退避位置に停止する。つまり、一対の係止爪１３が缶蓋７から離脱した状態になる。この状態でトレー８が図２および図３の左方向に後退すると、ストッパ１０が缶蓋７に当接し、ついで、缶蓋７がストッパ１０を乗り越えて袋３５の内部に残され、トレー８だけが袋３５の外部に抜き取られる。上記トレー８の抜き取り動作中は、係止爪１３が退避位置に停止しているため、一対の係止爪１３が缶蓋７に当接することなく円滑にトレー８が移動する。
【００３６】
その後、缶蓋押え（図示せず）により袋３５の外面から缶蓋７が押えられ、プッシュロッド３６が後退して退避位置に復帰する。同時に袋３５の開口端が仮折りされ、缶蓋押えが上昇して一連の袋詰め作業が完了する。なお、袋３５から抜き取られたトレー８は初期位置に復帰して停止し、つぎの缶蓋７の移送動作に備えることになる。
【００３７】
以上のように、この実施例によれば、ジョイントブラケット２９から複数の缶蓋７に対して与えられる付勢力と、この付勢力に応じて一対の係止爪１３に生じる反力とにより、複数の缶蓋７が挟持される。この挟持力により複数の缶蓋７同士の整列方向の隙間が詰められ、直立状態に維持される。言い換えれば、缶蓋７の整列方向（挿入方向）において、ジョイントブラケット２９と一対の係止爪１３との間隔が、複数の缶蓋７の全長に対応して変化する。
【００３８】
このため、製缶工程の多様化または複雑化、あるいは製缶工程のトラブル、さらには袋詰め工程に搬入される缶蓋７の計数ミスなどにより、トレー８に載せられる１ユニット毎の缶蓋７の枚数が変化する場合や、缶蓋７の種類によって、その厚さや整列方向の形状が変化する場合においても、複数の缶蓋７の整列状態を維持することができる。
【００３９】
したがって、トレー８に載せられた缶蓋７の反転や転倒、あるいはトレー８からの缶蓋７の脱落を未然に防止でき、複数の缶蓋７を整列状態のまま袋３５の内部に挿入することができる。このため、内容物の充填工場において、缶胴と缶蓋を巻き締めする作業に支障が生じることを回避できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、トレーに複数の缶蓋が載せられた場合は、袋に対する進入方向の後端に位置する缶蓋に付勢部材が弾性的に当接して収縮し、進入方向の付勢力すなわち弾性力が与えられる。したがって缶蓋の整列方向の形状が変化しても確実に缶蓋を整列状態に維持することができる。また、支持部材が進入方向の先端に位置する缶蓋に係合しているため、付勢部材から複数の缶蓋に与えられる付勢力と、この付勢力に応じて支持部材に生じる反力とにより、複数の缶蓋が挟持されて直立状態に維持される。その支持部材は、トレーが袋から外部に抜き取られる場合には退避位置に回動させられて缶蓋から離脱する。したがって、複数の缶蓋の整列方向の全長に関わりなく、複数の缶蓋同士の整列方向の隙間が詰められて確実に保持される。
【００４２】
このため、製缶工程の多様化または複雑化、あるいは製缶工程のトラブル、さらには袋詰め工程に搬入される缶蓋の計数ミスなどにより、トレーに載せられる１ユニットの缶蓋の枚数が変化する場合や、缶蓋の種類によって、その厚さや整列方向の形状が変化する場合においても、複数の缶蓋を確実に整列状態に維持することができる。
【００４３】
したがって、トレーに載せられた缶蓋の反転や転倒、あるいはトレーからの缶蓋の脱落を未然に防止でき、複数の缶蓋を整列状態のまま袋の内部に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例の基本構成を示し、その一部を破断した概念図である。
【図２】 この発明の缶蓋の袋詰め装置を示し、その一部を破断した側面図である。
【図３】 この発明の缶蓋の袋詰め装置を示す平面図である。
【図４】 図３のIV−IV線における正面断面図である。
【図５】 この発明の実施例であり、トレーおよび缶蓋を袋の内部に挿入した状態の正面断面図である。
【図６】 この発明の実施例であり、トレーおよび缶蓋を袋の内部に挿入した状態の側面断面図である。
【符号の説明】
４…袋詰め装置、 ５…特殊スライドシリンダー、 ６…トレーベース、 ７…缶蓋、 ８…トレー、 １３…係止爪、 ２９…ジョイントブラケット、 ３２…圧縮ばね、 ３５…袋、 ３６…プッシュロッド。

Claims (1)

1. 複数の缶蓋を直立させ、かつ、この複数の缶蓋を厚さ方向に密着させた整列状態で保持するトレーと、このトレーを袋の内部に進入・退出させる移動機構と、前記トレーが前記袋の内部に進入した状態で、この袋の開口端側に位置する缶蓋に当接することにより、前記トレーが前記袋から退出する場合に複数の缶蓋の移動を規制する規制部材とを備えた缶蓋の袋詰め装置において、
   前記トレーに取り付けられ、かつ、前記袋に対する進入方向の後端に位置する缶蓋に弾性的に当接して収縮し前記進入方向の付勢力を与え、前記トレーが前記袋から外部に抜き取られる場合には伸長する付勢部材と、
   前記トレーに取り付けられ、かつ、前記袋に対する進入方向の先端に位置する缶蓋に係合することにより、前記付勢部材の付勢力を受け止めて複数の缶蓋を直立状態に維持するとともに、前記トレーが前記袋から外部に抜き取られる際に、前記缶蓋の外周側に前記トレーの長手方向に平行な回転軸を中心として回転移動して当該缶蓋からの離脱が可能な支持部材と、
   その支持部材を前記缶蓋に係合する係止位置と前記缶蓋の外周側に外れた退避位置とに移動させるロータリーアクチュエータと
   を備えていることを特徴とする缶蓋の袋詰め装置。

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