JP3883147B2 - 穀粒等の自動袋詰め装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量された穀粒等の粉粒体を、口部が開口されかつ把持された袋に自動的に充填する自動袋詰め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フレームの上部に計量器を備えた充填機を配置し、充填機の下部に補助シュートを開閉自在に設けるとともに、補助シュートに関連して袋の開口手段や把持手段を配設して、多数の袋を積載した袋積載部から袋を一枚づつ取り出して粉粒体の充填部に供給し、そして充填部において袋を把持するとともに袋を開口した状態に保持し、計量器により計量された粉粒体を袋に充填するようにした粉粒体の自動袋詰め装置は、従来から種々の装置が知られている。
【0003】
従来の自動袋詰め装置においては、穀粒等の粉粒体の充填部に、袋の口部を開口する袋開口機構、袋の口部両端を把持する袋把持機構、および計量された粉粒体を開口された袋にガイドするために投入ホッパーの下方に開閉可能に設けられた一対の補助シュートを備え、充填部に供給された袋を、袋把持機構により袋口部の両端部を把持するとともに袋開口機構によってその袋の口部を開口し、そして一対の補助シュートの回動により開口された袋の口部をさらに拡張させ、その後に、袋をその底部を支持することなく宙吊りの状態に保持して、計量された粉粒体を補助シュートを介して充填するようにしている。そして、袋開口機構の開口用吸盤は、その吸引作用によって袋の口部を開口した後に、一対の補助シュートが袋内に回動すると、開口用吸盤の吸引作用を停止させ、袋把持機構により袋口部の両端部を把持した状態で、粉粒体の充填が行なわれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、粉粒体の充填には、種々の袋が使用されており、例えば、結び紐を有する袋では、その口部の近傍に結び紐に沿って折り目が付されており、また底部には折り返し部を有するものがあり、この種の袋を用いて穀粒等の充填を行なう場合に、袋口部が折り目に沿って内側に折れやすい性向を有するために、従来の自動袋詰め装置の袋開口機構では、袋口部の開口を確実に行なうことが難しく、さらに補助シュートの回動によりその補助シュートの一部が一旦開口された袋口部の上縁部に接触してその部分を押圧して、穀粒等のガイドとなる補助シュートと袋の開口部との間に隙間が生じて穀粒等を袋の外へこぼしてしまうという事態が生じていた。
【0005】
さらに、袋は、その底部の折り返し部を充分に広げうるように、宙吊りの状態に保持されて、穀粒等が充填され、しかも袋把持機構のグリッパ等によって袋の口部両端部で把持されているために、穀粒等の充填が進むにつれて、袋に充填された穀粒等の重量が加わり、袋の重量が増大するにつれて、袋口部の上縁部の中央部分はその重量により下方に引き下げられることとなり、その結果、下方に引き下げられた袋口部の上縁部の中央部分と補助シュートの下端との間に隙間が発生し、この隙間から穀粒等が外にこぼれてしまう事態もまた生じていた。
【0006】
さらにまた、充填開始から所定時間後に袋底受け板を上昇させ、穀粒等の充填された袋の重量を受けるように袋の底部を支持するようにした場合においても、袋口部の上縁部の中央部は変形しやすく、袋口部の上縁部の中央部分と補助シュートの下端との間に隙間が発生し、この隙間から充填中の穀粒等が外にこぼれてしまう事態が生じていた。
【0007】
しかしながら、従来の自動袋詰め装置においては、前述のような事態を適確に防止する手段は採用されておらず、充填中の穀粒等をこぼすことなく袋詰めを確実に行なうことができない場合が多々あった。
【0008】
そこで、本発明は、従来の自動袋詰め装置における問題点に鑑みてなされたものであって、計量された穀粒等を開口把持された袋内に確実に充填することができる穀粒等の自動袋詰め装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置は、複数枚の袋を積載する袋載せ台から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台の上方に配設された袋取出し機構と、前記充填部において前記袋取出し機構により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構と、該袋開口機構によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構に並列して配置された袋把持機構と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパーおよび該投入ホッパーの下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュートと、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、前記袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた少なくとも2対の第1吸盤と、該第1吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた第2吸盤とを有し、前記第1吸盤および第2吸盤のそれぞれの離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1吸盤と前記第2吸盤をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤のみをオン・オフする第2バルブを配設したことを特徴とする。
【0010】
さらに、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置は、複数枚の袋を積載する袋載せ台から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台の上方に配設された袋取出し機構と、前記充填部において前記袋取出し機構により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構と、該袋開口機構によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構に並列して配置された袋把持機構と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパーおよび該投入ホッパーの下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュートと、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、前記袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の一面を真空吸着する少なくとも2個の第1固定吸盤と前記袋の口部の一面において前記第1固定吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位を真空吸着する第2固定吸盤と、シリンダ手段によって前記第1および第2の固定吸盤に対して接離移動しうるように設けられて、前記袋の口部近傍の第1および第2固定吸盤の吸着部位に対応する他面の部位をそれぞれ真空吸着する少なくとも2個の第1可動吸盤と第2可動吸盤とを有し、前記第1および第2の固定吸盤に対する前記第1および第2の可動吸盤の離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1固定吸盤および第1可動吸盤からなる第1吸盤群と前記第2固定吸盤および第2可動吸盤からなる第2吸盤群をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤群のみをオン・オフする第2バルブを配設したことを特徴とする。
【0011】
そして、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置においては、袋取出し機構によって穀粒等の充填部に供給される袋に対して、吸盤の真空経路の第1バルブおよび第2バルブをオンの状態として第1吸盤群および第2吸盤群の吸引を作動させて前記袋の口部を開口させ、そして、一対の補助シュートの前記袋の開口した口部内への回動および袋把持機構による前記袋の両端部の把持の後に、前記第2バルブをオフの状態として第1吸盤群の吸引作用を停止させ、前記第2吸盤群の吸引作用のみを継続させて、穀粒等の充填を行なうことが好ましい。
【0012】
また、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置においては、袋把持機構は、袋開口機構によって開口された袋の口部近傍の両端部を把持するように前記袋開口機構の両側外方に並設され、前記袋の口部近傍の両端部に対応して配置された2個の固定グリッパと、シリンダ手段によって前記固定グリッパに対し接離移動しうるように設けられた2個の可動グリッパとを有し、前記可動グリッパを前記固定グリッパに対して接近移動させることによって袋の口部近傍の両端部を把持するように構成され、一対の補助シュートは、回転シリンダにより開閉駆動され、開放駆動されるときに前記袋開口機構によって開口された袋の口部に進入して袋の口部を拡張させかつ計量された穀粒等を投入ホッパーとともに案内して袋への充填を確実に行なわせるように構成され、さらに、前記充填部の下方に配設された袋底受け板は、袋底上げシリンダ手段により上下動可能に設けられ、その上昇位置で穀粒等の充填時に袋の底部を支持するように構成されていることが好ましい。
【0013】
【作用】
本発明の穀粒等の自動袋詰め装置によれば、袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた少なくとも2対の第1吸盤と、該第1吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた第2吸盤とを有し、さらに具体的には、袋取出し機構によって供給された袋の口部の一面を真空吸着する少なくとも2個の第1固定吸盤と前記袋の口部の一面において前記第1固定吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位を真空吸着する第2固定吸盤と、シリンダ手段によって前記第1および第2の固定吸盤に対して接離移動しうるように設けられて、前記袋の口部近傍の第1および第2固定吸盤の吸着部位に対応する他面の部位をそれぞれ真空吸着する少なくとも2個の第1可動吸盤と第2可動吸盤とを有し、前記第1および第2の固定吸盤に対する前記第1および第2の可動吸盤の離間移動により供給された袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1固定吸盤および第1可動吸盤からなる第1吸盤群と前記第2固定吸盤および第2可動吸盤からなる第2吸盤群をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤群のみをオン・オフする第2バルブを配設し、袋取出し機構によって穀粒等の充填部に供給された袋に対して、吸盤の真空経路の第1バルブおよび第2バルブをオンの状態として第1吸盤群および第2吸盤群の吸引を作動させて前記袋の口部を開口させ、そして、一対の補助シュートの前記袋の開口した口部への回動および袋把持機構による前記袋の両端部の把持の後に、前記第2バルブをオフの状態として第1吸盤群の吸引作用を停止させ、前記第2吸盤群の吸引作用のみを継続させて穀粒等の充填を行なうようにしたことにより、第1吸盤群および第2吸盤群により、袋の口部の近傍に折り目が付されていて袋の口部の表裏のいずれか一方の側が内側に折れやすい性向を有する袋であっても、第2吸盤群が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋の口部が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができる。
【0014】
さらに、従来の装置においては、穀粒等の充填を開始した後に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒等の落下、さらに袋の口部の折り目等による変形等の作用によって、穀粒等が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2吸盤群の吸引作用を、穀粒等の充填開始後から充填の終了まで継続させることにより、穀粒等の充填中に袋の口部を吸引により保持することができ、穀粒等の充填中に穀粒等が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0015】
また、本発明によれば、複雑なリンク機構を用いることなく、袋の供給、開口および把持を確実に行なうことができ、さらに、袋への穀粒等の充填は、袋開口機構の第2吸盤群により開口された袋の口部を吸引した状態で行なわれ、その当初は宙吊りの状態で行なわれて、底部に折り返し部を有する袋にあっては底部の折り返し部を広げることができ、また穀粒等の充填開始後の所定時間の経過後に袋の底部を袋底受け板によって支持した状態で充填が行なわれるために、袋開口機構の第2吸盤群の吸引作用と相俟って、袋の開口縁部の中央部分が下方に引き下げられることがなく、補助シュートと袋の間に隙間が生じることを阻止することができ、穀粒等の充填中に穀粒等が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を概略的に示す側面図であり、図2は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を、袋載せ台および袋取出し機構等を省略して、示す概略的な正面図であり、図3は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋取出し機構と袋開口機構および袋底受け板の関連を示す要部側面図である。
【0018】
図1ないし図3において、基台1a上に設けられたフレーム1の上部には、図示しない計量タンクから供給される穀粒等の粉粒体(以下、単に穀粒という。)を受ける投入ホッパー6が配設され、この投入ホッパー6の下方には袋開口機構4および袋把持機構5が配設され、またフレーム1の前方下部には袋を積載する袋載せ台2が、そして袋載せ台2の上方に袋取出し機構3がそれぞれ配設されている。さらにフレーム1の側部には穀粒が充填された袋を装置から排出する袋排出機構8が設けられている。
【0019】
フレーム1の前部には、複数の袋10を積載する袋載せ台2が基台1aに取り付けられ、袋載せ台2の上方に配設された袋取出し機構3は、図1および図3に図示するように、袋載せ台2に積載された複数枚の袋10から一枚づつ袋10を分離して取り出して、穀粒等の充填部に位置する袋開口機構4および袋把持機構5に供給するものであって、袋取出し機構3は、給袋シリンダ33のピストンロッド33aの先端に取り付けられた吸盤ホルダ32に少なくとも2個の吸盤31、31を有し、これらの吸盤31、31は吸盤ホルダ32を通して図示しないホースを介して真空発生器(図示しない)に連通されている。そして給袋シリンダ33は、フレーム1の前部に設けられた支持ブラケット3aに回転可能に軸支された回転軸35に固定部材36を介して一体的に固定されたシリンダ保持板37に取り付けられ、回転軸35は同じ支持ブラケット3aに固定された回転モータ(図示しない)に連結されており、シリンダ保持板37は回転モータの作動により回転軸35を介して回動し、シリンダ保持板37に取り付けられている給袋シリンダ33も図1および図3に実線で示す位置からほぼ水平状態の位置(図3において二点鎖線で示す)へ約90度回動しうるように構成されている。なお、袋取出し機構3においては、給袋シリンダ33、図示しない回転モータおよび吸盤31の真空系等の作動は図示しない制御装置により制御され、そして、給袋シリンダ33の伸縮動の定位置を検出する検出器Sw1、給袋シリンダ33を回転させる回転モータに関連して給袋シリンダ33の垂直位置および回転した位置をそれぞれ検出する検出器Sw2、Sw3が配設され(検出器Sw1〜Sw3は図3に模式的に図示する。)、また、袋を吸着する吸盤31の真空経路には、吸盤31が袋を吸着している状態の時にONとなってその状態を検出する給袋圧力スイッチSw4(図示しない)が設けられており、これらの検出器等は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。
【0020】
このように構成された袋取出し機構3において、図3に示すように、給袋シリンダ33の作動によりピストンロッド33aが伸長すると、ピストンロッド33aの先端に設けられた吸盤ホルダ32は、複数の吸盤31、31をともに下降させる。吸盤31、31は袋載せ台2に積載された複数枚の袋の最上位の袋10に当接し、吸引作用により最上位の袋10を一枚吸着し、その後、給袋シリンダ33の作動によるピストンロッド33aの上方への収縮により吸盤31、31は袋10を吸着した状態で上昇して、袋10を袋載せ台2から取り出す。そして、回転モータの作動により、シリンダ保持板37および給袋シリンダ33、さらに吸盤31、31が回動され、袋10を充填部に配設された袋開口機構4および袋把持機構5に供給する。
【0021】
穀粒の充填部を構成する取付部材40は、図1ないし図3に示すように、下方が開放した断面略逆U字形状で、フレーム1の上部枠材に取付片40jを介して取付けられ、この断面略逆U字状の取付部材40は、図3ないし図7に示すように、上壁部40aと前後の側壁部40b、40cとからなり、上壁部40aには、図6に示すように、その中央部分に穀粒を通過させる孔40gが形成され、その上方には投入ホッパー6および開閉する一対の補助シュート63、63が配設されている(図2および図6参照)。また前後の側壁部40b、40cには袋開口機構4および袋把持機構5が略同一高さに並列して設けられている。
【0022】
袋開口機構4は、図2ないし図4に示すように、少なくとも2個の第1固定吸盤41a、41aとこの第1固定吸盤に対して接離可能な少なくとも2個の第1可動吸盤41b、41bからなる第1吸盤群41、および第2固定吸盤42a、42aとこの第2固定吸盤に対して接離可能な第2可動吸盤42b、42bからなる第2吸盤群42を有し、第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aは、ともに取付部材40の前側壁部40bに固定された吸盤ホルダ43に保持されて、取付部材40の内側に突出している。そして、第1固定吸盤41a、41aは、袋取出し機構3によって供給される袋10の口部11近傍の部位に対応するように位置付けられ、第2固定吸盤42a、42aは第1固定吸盤41a、41aの上方でかつ両第1固定吸盤41a、41aの間に位置付けられ、袋10の口部11により近い部位に対応するように配設されている。また、第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは、取付部材40の後側壁部40cに形成された窓部40dを通して、取付部材40の内側へ移動し、そして第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aに対してそれぞれ当接しうるように移動可能に構成されている。第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bを前後に駆動する2個の開口シリンダ45、45(図2および図3参照)は、取付部材40の上壁部40aに互いに離間して配設されて、前後方向に伸縮動するそれぞれのピストンロッド45a、45aには連結バー46が取り付けられており、この連結バー46は上面視コ字状の駆動枠体47の上部に固着されている。駆動枠体47の下方前面には第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bを保持する吸盤ホルダ48が固着され、駆動枠体47の下方後面にはスライド体47aが取り付けられている。このスライド体47aは、取付部材40の後側壁部40cの下端部に設けられたガイドベース49aに配置された2個のガイド軸49に沿って移動するように構成されており、駆動枠体47の移動をガイドする。
【0023】
そして、袋開口機構4において、開口シリンダ45、および第1吸盤群41および第2吸盤群42の真空系等の作動は制御装置により制御され、開口シリンダ45の作動に関連して、第1および第2の可動側吸盤41b、42bが、第1および第2の固定側吸盤41a、42aに対して離間した位置すなわち定位置、および第1および第2の固定側吸盤41a、42aに当接した位置すなわち閉口位置をそれぞれ検出する検出器Sw5、Sw6が配設されている(図3参照)。
【0024】
第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、および第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは、それぞれの固定側と可動側の吸盤ホルダ43および48を通してホースを介して真空発生器に連通されており、その真空経路には、図9に図示するように、第1固定吸盤41aと第1可動吸盤41bからなる第1吸盤群41および第2固定吸盤42aと第2可動吸盤42bからなる第2吸盤群42の全ての吸盤をオン・オフ(ON−OFF)する第1バルブ101と、第1吸盤群41のみをオン・オフ(ON−OFF)する第2バルブ102を配設し、また、第1吸盤群41と第2吸盤群42が、または(第2バルブ102がOFFの状態においては)第2吸盤群42が、袋を正常に吸着している状態の時にONとなってその吸着状態を検出するように開口圧力スイッチSw7が設けられており、これらの検出器やスイッチ等は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。なお、図9において、103、103は真空経路中に設けられたフィルターである。
【0025】
このように構成された袋開口機構4は、袋取出し機構3によって袋10が供給されてくると、開口シリンダ45、45の作動によりピストンロッド45a、45aが収縮し、そしてガイド軸49によりガイドされて移動する駆動枠体47の前方への移動によって、第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは、第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aに向かって移動し、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、さらに第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは、袋10を両側からそれぞれの部位を押圧する。この状態は検出器Sw6によって検出される。そして、真空経路の第1バルブ101および第2バルブ102をともにONとして第1吸盤群41および第2吸盤群42を真空発生器100に連通させて、その吸引作用により、袋の口部11近傍の部位の表側および裏側をそれぞれ吸着する。その後、開口シリンダ45、45の作動によるピストンロッド45a、45aの伸長動により、駆動枠体47の後方への移動とともに第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは袋の口部11の一側を吸着したまま後方へ移動し、すなわち第1の固定吸盤と可動吸盤、ならびに第2の固定吸盤と可動吸盤はそれぞれ互いに離間することとなり、袋10の口部11を開口する。この状態は検出器Sw5によって検出される。
【0026】
本実施例においては、このように第1の固定吸盤41aと可動吸盤41bおよび第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bを設けたことにより、袋10の口部11の近傍に折り目が付されていて袋口部11の表裏のいずれか一方の側が内側に折れやすい性向を有する袋10であっても、第2吸盤群42が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋10の口部11が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができる。さらに、袋開口用吸盤の真空経路に、第1バルブ101と第2バルブ102を配設して、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、および第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bを個別に作動させることができるようにしたことにより、それぞれの作動タイミングを適宜設定することができる。例えば、袋の開口開始時から袋把持機構5による袋把持動作までの間は、上述したように第1バルブ101および第2バルブ102をともにONとして全ての吸盤41a、41b、42a、42bを作動させ、そして、袋把持動作の終了時に、第2バルブ102のみをOFFとして、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41bの吸引作用を停止させる。この時、第1バルブ101はONの状態にあり、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは依然として袋の口部近傍を吸引した状態を維持する。そして、穀粒の充填開始後、後述する袋底受け板72が上昇して穀粒の充填が終了する前後に、第1バルブ101をOFFとすることによって、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bの吸引作用を停止させる。以上のように構成することにより、従来の装置において、穀粒の充填の際に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒の落下、さらに袋の口部の折り目等による袋の変形等の作用によって、充填中の穀粒が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bの吸引作用を、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで継続させることにより、その間に袋の開口した口部の中央部分を保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを防止することができる。
【0027】
袋把持機構5(図4ないし図7参照)は、袋取出し機構3により供給されそして袋開口機構4によって、さらに後述する補助シュート63、63の回動によって開口された袋10の口部11の両端部を、穀粒の充填中、把持するものであり、2個の固定グリッパ51、51と固定グリッパに対して接離可能な2個の可動グリッパ52、52とを有し、固定グリッパ51、51は、取付部材40の前側壁部40bにおいて第1固定吸盤41a、41aの外側で袋10の両端部に対応する部位に固定され、他方の可動グリッパ52、52は、取付部材40の後側壁部40cの後面に固着された袋把持シリンダ53、53のピストンロッド53a、53aに取り付けられ、固定グリッパ51、51に対して接近および離間しうるように設けられている。なお、可動グリッパ52、52のピストンロッド53a、53aは後側壁部40cの孔40e、40eを介して伸縮移動可能に設けられており、可動グリッパ52、52は取付部材40の内部に位置している。そして、袋把持機構5における袋把持シリンダ53の作動は制御装置により制御され、袋把持シリンダ53の作動に関連して、可動グリッパ52が固定グリッパ51に対して押圧する位置すなわち把持位置を検出する検出器Sw8が配設され(図5参照)、この検出器は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。また、固定グリッパ51、51および可動グリッパ52、52は、表面に互いに噛み合う形状の凹凸溝を設けたウレタンゴム等の硬質の弾性体が取り付けられ、そして両グリッパ51、52の下方部は、供給されてくる袋10の進入をガイドし、容易にかつ確実に両グリッパの間に入り込みうるように下方が拡開するように斜めにカットした形状にしてある(図5参照)。
【0028】
断面略逆U字状の取付部材40の上壁部40aの中央部分に設けられた孔40gの上方に、投入ホッパー6の投入口61が位置するように、投入ホッパー6が、上壁部40aに立設されたホッパー取付板62、62により支持されている。この投入ホッパー6の投入口61の下方には開閉可能に設けられた一対の補助シュート63、63が配設され(図2および図6)、この一対の補助シュート63、63はそれぞれ底壁と両側壁とを有する断面コ字状に形成され、断面略逆U字状の取付部材40の上壁部40aに固定された前後の軸支板に軸支された回転軸64に固定され、回転軸64は前方の軸支板に取り付けられた回転シリンダ65により回転駆動される。このように構成された一対の補助シュート63、63は、常時は投入ホッパー6の投入口61の下方を閉鎖する状態にあり(図6において実線で示す位置)、第1吸盤群41および第2吸盤群42が作動して袋10の口部を開口させた際に、回転シリンダ65、65が作動して一対の補助シュート63、63をそれぞれ回動させる。そして一対の補助シュート63、63は、その先端部分が取付部材40の上壁部40aに設けられた孔40gを通過して、その底壁が平行になるまで回動する(図6において破線で示す位置、および図7における補助シュート63、63の位置)。このように、一対の補助シュート63、63は、その側壁の先端部分が孔40gを通り、その下方に位置する開口した袋10の口部に進入しながら回動し、袋10の口部をさらに拡開してその開口を確実なものとするとともに、穀粒の充填時には穀粒を袋10内へガイドする作用を行なう。なお、一対の補助シュート63、63を回転させる回転シリンダ65、65の作動は制御装置により制御され、そして、回転シリンダ65の作動に関連して補助シュート63の開口した位置を検出する検出器Sw9が配設され(図6参照)、この検出器は制御装置に接続されている。
【0029】
また、袋充填時に穀粒を確実に密に収納するように袋の側面を叩く袋押叩機構67(図1および図2参照)が、フレーム1の側部に配置され、フレームの基台1aに固定された袋押叩機構支持台67aに配設されており、袋押叩シリンダ68とそのピストンロッドに取付けられた袋押叩板69とを有し、穀粒を袋に充填している間に、シリンダピストン機構を作動させて、その袋押叩板69により袋10の側面を数回押叩して、穀粒を確実に密に収納させるものである。なお、ピストンロッドおよび袋押叩板69は、後述する排出機構8の排出ガイド板82と排出枠台83に設けられた孔88を介して移動しうるように形成されている。
【0030】
穀粒の充填部の下方には、図2および図3に示すように、上面視矩形状の袋底受け板72が設けられ、この袋底受け板72は、基台1aに固定された支持板73に取り付けられた袋底上げシリンダ71のピストンロッド71aの上端部に取り付けられている。そして、袋底受け板72の下面には、支持板73の貫通孔に案内ガイドされる一対のガイド杆74、74が設けられ、袋底受け板72の上下動を案内ガイドする。袋底上げシリンダ71によって上下方向に駆動される袋底受け板72は、常時は下降して位置し、そして、袋底上げシリンダ71の作動によって、穀粒が充填されている袋10の底部12を支えるように上方に移動しうるように構成されている。
【0031】
穀粒の充填部に配設された袋開口機構4や袋把持機構5は、図3および図8に示すように、供給された袋10を袋底受け板72から少し離間させた状態で、吸着して開口しそして把持する高さに設けられており、袋把持機構5に把持された袋10は、穀粒の充填開始時には、宙吊り状態に保持されて、袋10の底部12の折り返し部が充填された穀粒によって広げられ、そして、その後に、袋底上げシリンダ71の作動によって袋底受け板72が上昇すると、穀粒が充填されている袋10の底部12は袋底受け板72に受けられて支持される。また、充填終了時に、袋把持機構5の把持が解放されると、袋10は、袋底受け板72に支持された状態で袋底受け板72とともに下降して、袋の排出工程にそなえる。
【0032】
そして、袋開口機構4および袋把持機構5の下方に設けられた袋排出機構8は、特に図1および図2に示すように、フレーム1の一側方に排出シリンダ81を配設して、そのピストンロッド81aの先端に固定された排出枠台83を通常はフレーム1の他方の側部(図2において左側)に位置させている。排出ガイド板82は、排出枠台83に取り付けられて、穀粒が袋詰めされた袋の側部形状に合致するように湾曲されている。排出枠台83および排出ガイド板82は、前後に配置された2本のガイド軸85、86と上部後方に配置された1本のガイド軸87に沿って移動しうるように設けられている。また、排出ガイド板82および排出枠台83には、袋充填時に袋10の側部を叩く袋押叩板69が相対的に貫通しうるように、孔88が開けられている。
【0033】
次に、上述した実施例の作動およびその制御態様について、図10および図11に示すフローチャートに沿って説明する。
【0034】
図示しない制御部からの袋詰めの指令に応じて、袋取出し機構3の給袋シリンダ33が作動し、そのピストンロッド33aを下方に向かって伸長させ、このピストンロッド33aの伸長により、吸盤ホルダ32および複数の吸盤31も下降する(S1)。吸盤31の真空系の作動により吸引作用が開始し(S3)、吸盤31が積載された袋の最上位の袋10に当接すると、その最上位の袋10を吸着する。ここで、給袋圧力スイッチSw4の検出により給袋圧力スイッチSw4がONになると(S4)、給袋シリンダ33はそのピストンロッド33aを収縮させて、吸盤ホルダ32および複数の吸盤31を上方へ移動させる(S6)。吸盤31は袋10を吸着した状態で上昇し、袋載せ台2から一枚の袋10を吸着して取り出す。なお、給袋圧力スイッチSw4が所定時間内にONとならない場合には、吸盤の吸着不良として装置の作動を停止させる(S5)。
【0035】
袋10を吸着した吸盤31が上昇し、吸袋シリンダ33の定位置検出スイッチSw1がONした(S7)後に、図示しない回転モータが作動して(S8)、回転位置検出器Sw3がONするまで、回転軸35を介して給袋シリンダ33を回転させ、図3に二点鎖線で示すように、後方へ約90度回転させる(S9〜S10)。この給袋シリンダ33の回動によって、吸盤31、31に吸着されている袋10は、その口部11を上向きにして、袋開口機構4の第1固定吸盤41aと第1可動吸盤41bの間および第2固定吸盤42aと第2可動吸盤42bの間、さらに袋把持機構5の固定グリッパ51と可動グリッパ52の間に供給される。このとき供給された袋10の底部12はフレーム1の袋底受け板72から少し離間した宙吊り状態で保持されている。
【0036】
そして、袋開口機構4は、その開口シリンダ45の作動によりピストンロッド45aを収縮させて、ガイド軸49によりガイドされて移動する駆動枠体47を介して、第1可動吸盤41bおよび第2可動吸盤42bを第1固定吸盤41aおよび第2固定吸盤42aにそれぞれ接近するように移動させる(S11)。そして第1吸盤群41および第2吸盤群42は、袋取出し機構3により供給されて吸盤31に吸着されている袋10に対して、両側から押圧して、開口シリンダ45に関連する閉口位置検出器Sw6によりその押圧が検出される(S12)と、袋開口機構の真空経路の第1バルブ101および第2バルブ102をともにONの状態として、第1吸盤群41および第2吸盤群42の吸引作用を開始させ、袋10の口部11の両面をそれぞれ吸着する(S13)。これと同時に袋取出し機構3の吸盤31はその吸引を停止し(S14)、そして袋取出し機構3は図示しない回転モータによりその袋取出しの待機位置に復帰する(S15〜S17)。
【0037】
この後、開口シリンダ45の作動によるピストンロッド45aの伸長動により(S18)、第1可動吸盤41bおよび第2可動吸盤42bは、袋10の口部11の一面を吸着したまま、第1固定吸盤41aおよび第2固定吸盤42aから離間するように後方へ移動し、袋10の口部11を開口する。この状態は開口シリンダ45に関連する定位置検出器Sw5によりそのピストンロッド45aの伸長した定位置が検出される(S19)。
【0038】
次いで、袋の口部11の開口を検出する定位置検出器Sw5の検出結果(S19)と、第1および第2の吸盤群41、42の真空経路における開口圧力スイッチSw7がONの状態(S20)を条件として、一対の補助シュート63の回転シリンダ65を作動させて(S22)、一対の補助シュート63をそれぞれ回動させる。そして、補助シュート63は、その先端部分が取付部材40の上壁部40aに設けられた孔40gを通過し、そしてその下方に保持されている袋10の開口した口部11内に進入しながら回動し、補助シュート63の底壁が互いに平行になるまで、すなわち、回転シリンダ65に関連する回転開口位置検出器Sw9がONするまで、回動する(S23)。このとき、一対の補助シュート63の側壁が袋10の口部11内に進入しながら回動し、袋10の口部11を拡開してその開口を確実なものとする。そして、補助シュート63の回動が完全になされたことが検出され(S23)、かつ袋開口機構の第1および第2の吸盤群41、42の真空経路の開口圧力スイッチSw7による良好な検出結果(S24)が得られると、袋把持機構5の袋把持シリンダ53を作動させる(S26)。
【0039】
なお、この際に、袋10の口部11の表裏のいずれか一方の側が袋の内側に折れやすい性向を有する袋10においても、第1および第2の吸盤群41、42によって、口部11を充分に開口することができるけれども、この開口された袋口部11内への一対の補助シュート63、63の回動によって、補助シュート63の一部が袋の開口された口部11の上縁部に接触してその上縁部を押し付ける状態となって、袋の開口された口部と補助シュートとの間に隙間が生じてしまい、この状態で穀粒の充填が開始されると、大量の穀粒が袋10の外にこぼれてしまうことがあった。そこで、本実施例においては、このような事態を解消するために、第1および第2の吸盤群41、42の真空経路における開口圧力スイッチSw7による吸引状態の検出を、一対の補助シュート63の回転開始前および回転終了後に行なうようにしている(S20〜S24)。したがって、S20において、第1および第2の吸盤群の真空経路の開口圧力スイッチSw7がONとならない場合は勿論のこと、S23〜S24において、一対の補助シュート63が回転終了した時点で、吸盤の真空経路の開口圧力スイッチSw7による吸引状態が不良となっている場合(開口圧力スイッチSw7がOFFの状態)には、吸盤による袋口部の開口が一旦はなされたけれども、その後上記のような事態が生じていることが想定されるところであって、装置のその後の作動を停止させるように構成する(S21、S25)。
【0040】
袋把持シリンダ53の作動によって、そのピストンロッド53aを伸長させ、袋把持作動位置検出器Sw8がONするまで、可動グリッパ52を固定グリッパ51の方向に突出させて、袋10の口部11近傍の両端を把持する(S27)。その後、袋開口機構4の真空経路の第2バルブ102をOFFとして、第1固定吸盤41aおよび第1可動吸盤41bの吸引を止める。なお、第2固定吸盤42aおよび第2可動吸盤42bは継続して吸引状態にある(S28)。この状態を図7に図示する。
【0041】
引き続いて、予め計量器により計量されている穀粒の袋への充填を始める(S29〜S30)。計量タンク内の穀粒は、計量タンクの排出口を開閉シリンダにより開くことによって、投入ホッパー6および補助シュート63、63を介して袋10へ充填される。この充填時において、袋把持機構5によって把持された袋10は、図8に示すように、袋底受け板72から少し上方に離間して宙吊りの状態で把持されているために、袋10の底部12が折り返し部を有していても、底部12の折り返し部は穀粒の落下によって広げられる。そして、袋10の底部12の折り返し部が充填される穀粒によって十分に広げられる時間の経過後に、袋底上げシリンダ71を作動させて袋底受け板72を上昇させて、以後、袋底受け板72は、穀粒が充填されている間、袋10の底部12を受けて下方から支持する(S33〜S34)。また、穀粒を充填している際に、袋把持機構5によって把持された袋の側面に配設されている袋押叩機構67が、穀粒を充填している際にシリンダピストン機構68、68aの作動によって、その袋押叩板69により袋10の側面を数回押叩して、穀粒を密に確実に収納させる(S32)。
【0042】
充填が終了すると(S35)、袋開口機構4の真空経路の第1バルブ101をOFFとして、第2固定吸盤42aおよび第2可動吸盤42bの吸引を止める(S36)。このように、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで、袋開口機構4の第2吸盤群42の吸引作用を継続させることにより、図7に図示するように、その充填中に袋10の口部の中央部分を吸引により保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0043】
そして、計量タンクの開閉シリンダを閉じ(S37)、同時に補助シュート63、63を逆方向に回動させて復帰させ(S38)、そして、袋10を把持していた袋把持機構5が両グリッパ51、52を離間させて袋10の把持を解放し(S39)、袋底受け板72は袋10を支持した状態で下降する(S41)。その後、袋底受け板72とともに下降した袋10は、排出シリンダ81の作動による排出枠台83および排出ガイド板82の移動によって、フレーム1の側方へ押し出される(S42〜S43)。そして、後続のコンベア等により適宜位置へ搬送することができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されており、袋開口機構において、第1固定吸盤と第1可動吸盤からなる第1吸盤群および第2固定吸盤と第2可動吸盤からなる第2吸盤群を設けたことにより、袋の口部の近傍に折り目が付されていて袋の口部の表裏のいずれか一方の面が折れやすい性向を有する袋であっても、第2の固定および可動吸盤が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋の口部が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができ、さらに、袋開口機構の第1吸盤群および第2吸盤群の真空経路に、第1バルブと第2バルブを配設して、第1吸盤群および第2吸盤群をそれぞれ個別に作動させることができるようにしたことにより、それぞれの作動タイミングを適宜設定することができ、従来の装置においては、穀粒の充填を開始した後に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒の落下、さらに袋の口部の折り目等による変形等の作用によって、充填中の穀粒が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2吸盤群の吸引作用を、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで継続させることにより、その充填中に袋口部の中央部を吸引により保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0045】
さらに、袋取出し機構によって充填部に供給された袋を袋開口機構により開口しかつ一対の補助シュートの回動によって袋の開口を確実に拡開させた後に、袋把持機構で開口された袋の口部両端を把持するように制御し、そして袋開口機構の第1および第2の吸盤群、および袋把持機構のグリッパにおいて、それらの一方をフレームの取付部材に固定し、それらの他方のみを可動として、取付部材に配設したシリンダ手段による伸縮動によって固定された吸盤やグリッパに対して接離動させるようにしており、袋の開口および把持を、複雑なリンク機構等を用いることなく、簡単な機構でかつ確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を概略的に示す側面図である。
【図2】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を、袋載せ台および袋取出し機構等を省略して、示す概略的な正面図である。
【図3】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋取出し機構と袋開口機構および袋底受け板の関連を示す要部側面図である。
【図4】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋開口機構と袋把持機構の関係を図3のA−A線に沿って破断して示す部分断面図である。
【図5】図4におけるB−B線に沿った断面図であり、袋把持機構を示す。
【図6】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における投入ホッパーと一対の補助シュートおよび袋の関係を示す模式的な部分破断図である。
【図7】図4に対応する部分断面図であって、袋把持機構が袋の両端部を把持しかつ袋開口機構の第2吸盤群が袋を吸着している状態を示す。
【図8】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋把持機構と袋と袋底受け板の関係を示す模式図である。
【図9】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋開口機構における第1吸盤群および第2吸盤群の真空経路の概略的な構成を示す図である。
【図10】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置の制御態様を示すフローチャートである
【図11】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置の制御態様を示す図10のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
1 フレーム
2 袋載せ台
3 袋取出し機構
4 袋開口機構
41 第1吸盤群
41a 第1固定吸盤
41b 第1可動吸盤
42 第2吸盤群
42a 第2固定吸盤
42b 第2可動吸盤
45 開口シリンダ
5 袋把持機構
51 固定グリッパ
52 可動グリッパ
53 袋把持シリンダ
6 投入ホッパー
63 補助シュート
65 回転シリンダ
71 袋底上げシリンダ
72 袋底受け板
8 袋排出機構
10 袋
40 取付部材
40a 上壁部
40b 前側壁部
40c 後側壁部
40g 孔
67 袋押叩機構
100 真空発生器
101 第1バルブ
102 第2バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量された穀粒等の粉粒体を、口部が開口されかつ把持された袋に自動的に充填する自動袋詰め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
フレームの上部に計量器を備えた充填機を配置し、充填機の下部に補助シュートを開閉自在に設けるとともに、補助シュートに関連して袋の開口手段や把持手段を配設して、多数の袋を積載した袋積載部から袋を一枚づつ取り出して粉粒体の充填部に供給し、そして充填部において袋を把持するとともに袋を開口した状態に保持し、計量器により計量された粉粒体を袋に充填するようにした粉粒体の自動袋詰め装置は、従来から種々の装置が知られている。
【0003】
従来の自動袋詰め装置においては、穀粒等の粉粒体の充填部に、袋の口部を開口する袋開口機構、袋の口部両端を把持する袋把持機構、および計量された粉粒体を開口された袋にガイドするために投入ホッパーの下方に開閉可能に設けられた一対の補助シュートを備え、充填部に供給された袋を、袋把持機構により袋口部の両端部を把持するとともに袋開口機構によってその袋の口部を開口し、そして一対の補助シュートの回動により開口された袋の口部をさらに拡張させ、その後に、袋をその底部を支持することなく宙吊りの状態に保持して、計量された粉粒体を補助シュートを介して充填するようにしている。そして、袋開口機構の開口用吸盤は、その吸引作用によって袋の口部を開口した後に、一対の補助シュートが袋内に回動すると、開口用吸盤の吸引作用を停止させ、袋把持機構により袋口部の両端部を把持した状態で、粉粒体の充填が行なわれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、粉粒体の充填には、種々の袋が使用されており、例えば、結び紐を有する袋では、その口部の近傍に結び紐に沿って折り目が付されており、また底部には折り返し部を有するものがあり、この種の袋を用いて穀粒等の充填を行なう場合に、袋口部が折り目に沿って内側に折れやすい性向を有するために、従来の自動袋詰め装置の袋開口機構では、袋口部の開口を確実に行なうことが難しく、さらに補助シュートの回動によりその補助シュートの一部が一旦開口された袋口部の上縁部に接触してその部分を押圧して、穀粒等のガイドとなる補助シュートと袋の開口部との間に隙間が生じて穀粒等を袋の外へこぼしてしまうという事態が生じていた。
【0005】
さらに、袋は、その底部の折り返し部を充分に広げうるように、宙吊りの状態に保持されて、穀粒等が充填され、しかも袋把持機構のグリッパ等によって袋の口部両端部で把持されているために、穀粒等の充填が進むにつれて、袋に充填された穀粒等の重量が加わり、袋の重量が増大するにつれて、袋口部の上縁部の中央部分はその重量により下方に引き下げられることとなり、その結果、下方に引き下げられた袋口部の上縁部の中央部分と補助シュートの下端との間に隙間が発生し、この隙間から穀粒等が外にこぼれてしまう事態もまた生じていた。
【0006】
さらにまた、充填開始から所定時間後に袋底受け板を上昇させ、穀粒等の充填された袋の重量を受けるように袋の底部を支持するようにした場合においても、袋口部の上縁部の中央部は変形しやすく、袋口部の上縁部の中央部分と補助シュートの下端との間に隙間が発生し、この隙間から充填中の穀粒等が外にこぼれてしまう事態が生じていた。
【0007】
しかしながら、従来の自動袋詰め装置においては、前述のような事態を適確に防止する手段は採用されておらず、充填中の穀粒等をこぼすことなく袋詰めを確実に行なうことができない場合が多々あった。
【0008】
そこで、本発明は、従来の自動袋詰め装置における問題点に鑑みてなされたものであって、計量された穀粒等を開口把持された袋内に確実に充填することができる穀粒等の自動袋詰め装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置は、複数枚の袋を積載する袋載せ台から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台の上方に配設された袋取出し機構と、前記充填部において前記袋取出し機構により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構と、該袋開口機構によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構に並列して配置された袋把持機構と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパーおよび該投入ホッパーの下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュートと、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、前記袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた少なくとも2対の第1吸盤と、該第1吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた第2吸盤とを有し、前記第1吸盤および第2吸盤のそれぞれの離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1吸盤と前記第2吸盤をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤のみをオン・オフする第2バルブを配設したことを特徴とする。
【0010】
さらに、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置は、複数枚の袋を積載する袋載せ台から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台の上方に配設された袋取出し機構と、前記充填部において前記袋取出し機構により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構と、該袋開口機構によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構に並列して配置された袋把持機構と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパーおよび該投入ホッパーの下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュートと、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、前記袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の一面を真空吸着する少なくとも2個の第1固定吸盤と前記袋の口部の一面において前記第1固定吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位を真空吸着する第2固定吸盤と、シリンダ手段によって前記第1および第2の固定吸盤に対して接離移動しうるように設けられて、前記袋の口部近傍の第1および第2固定吸盤の吸着部位に対応する他面の部位をそれぞれ真空吸着する少なくとも2個の第1可動吸盤と第2可動吸盤とを有し、前記第1および第2の固定吸盤に対する前記第1および第2の可動吸盤の離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1固定吸盤および第1可動吸盤からなる第1吸盤群と前記第2固定吸盤および第2可動吸盤からなる第2吸盤群をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤群のみをオン・オフする第2バルブを配設したことを特徴とする。
【0011】
そして、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置においては、袋取出し機構によって穀粒等の充填部に供給される袋に対して、吸盤の真空経路の第1バルブおよび第2バルブをオンの状態として第1吸盤群および第2吸盤群の吸引を作動させて前記袋の口部を開口させ、そして、一対の補助シュートの前記袋の開口した口部内への回動および袋把持機構による前記袋の両端部の把持の後に、前記第2バルブをオフの状態として第1吸盤群の吸引作用を停止させ、前記第2吸盤群の吸引作用のみを継続させて、穀粒等の充填を行なうことが好ましい。
【0012】
また、本発明の穀粒等の自動袋詰め装置においては、袋把持機構は、袋開口機構によって開口された袋の口部近傍の両端部を把持するように前記袋開口機構の両側外方に並設され、前記袋の口部近傍の両端部に対応して配置された2個の固定グリッパと、シリンダ手段によって前記固定グリッパに対し接離移動しうるように設けられた2個の可動グリッパとを有し、前記可動グリッパを前記固定グリッパに対して接近移動させることによって袋の口部近傍の両端部を把持するように構成され、一対の補助シュートは、回転シリンダにより開閉駆動され、開放駆動されるときに前記袋開口機構によって開口された袋の口部に進入して袋の口部を拡張させかつ計量された穀粒等を投入ホッパーとともに案内して袋への充填を確実に行なわせるように構成され、さらに、前記充填部の下方に配設された袋底受け板は、袋底上げシリンダ手段により上下動可能に設けられ、その上昇位置で穀粒等の充填時に袋の底部を支持するように構成されていることが好ましい。
【0013】
【作用】
本発明の穀粒等の自動袋詰め装置によれば、袋開口機構は、袋取出し機構によって供給される袋の口部の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた少なくとも2対の第1吸盤と、該第1吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた第2吸盤とを有し、さらに具体的には、袋取出し機構によって供給された袋の口部の一面を真空吸着する少なくとも2個の第1固定吸盤と前記袋の口部の一面において前記第1固定吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位を真空吸着する第2固定吸盤と、シリンダ手段によって前記第1および第2の固定吸盤に対して接離移動しうるように設けられて、前記袋の口部近傍の第1および第2固定吸盤の吸着部位に対応する他面の部位をそれぞれ真空吸着する少なくとも2個の第1可動吸盤と第2可動吸盤とを有し、前記第1および第2の固定吸盤に対する前記第1および第2の可動吸盤の離間移動により供給された袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1固定吸盤および第1可動吸盤からなる第1吸盤群と前記第2固定吸盤および第2可動吸盤からなる第2吸盤群をオン・オフする第1バルブと、前記第1吸盤群のみをオン・オフする第2バルブを配設し、袋取出し機構によって穀粒等の充填部に供給された袋に対して、吸盤の真空経路の第1バルブおよび第2バルブをオンの状態として第1吸盤群および第2吸盤群の吸引を作動させて前記袋の口部を開口させ、そして、一対の補助シュートの前記袋の開口した口部への回動および袋把持機構による前記袋の両端部の把持の後に、前記第2バルブをオフの状態として第1吸盤群の吸引作用を停止させ、前記第2吸盤群の吸引作用のみを継続させて穀粒等の充填を行なうようにしたことにより、第1吸盤群および第2吸盤群により、袋の口部の近傍に折り目が付されていて袋の口部の表裏のいずれか一方の側が内側に折れやすい性向を有する袋であっても、第2吸盤群が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋の口部が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができる。
【0014】
さらに、従来の装置においては、穀粒等の充填を開始した後に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒等の落下、さらに袋の口部の折り目等による変形等の作用によって、穀粒等が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2吸盤群の吸引作用を、穀粒等の充填開始後から充填の終了まで継続させることにより、穀粒等の充填中に袋の口部を吸引により保持することができ、穀粒等の充填中に穀粒等が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0015】
また、本発明によれば、複雑なリンク機構を用いることなく、袋の供給、開口および把持を確実に行なうことができ、さらに、袋への穀粒等の充填は、袋開口機構の第2吸盤群により開口された袋の口部を吸引した状態で行なわれ、その当初は宙吊りの状態で行なわれて、底部に折り返し部を有する袋にあっては底部の折り返し部を広げることができ、また穀粒等の充填開始後の所定時間の経過後に袋の底部を袋底受け板によって支持した状態で充填が行なわれるために、袋開口機構の第2吸盤群の吸引作用と相俟って、袋の開口縁部の中央部分が下方に引き下げられることがなく、補助シュートと袋の間に隙間が生じることを阻止することができ、穀粒等の充填中に穀粒等が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を概略的に示す側面図であり、図2は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を、袋載せ台および袋取出し機構等を省略して、示す概略的な正面図であり、図3は本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋取出し機構と袋開口機構および袋底受け板の関連を示す要部側面図である。
【0018】
図1ないし図3において、基台1a上に設けられたフレーム1の上部には、図示しない計量タンクから供給される穀粒等の粉粒体(以下、単に穀粒という。)を受ける投入ホッパー6が配設され、この投入ホッパー6の下方には袋開口機構4および袋把持機構5が配設され、またフレーム1の前方下部には袋を積載する袋載せ台2が、そして袋載せ台2の上方に袋取出し機構3がそれぞれ配設されている。さらにフレーム1の側部には穀粒が充填された袋を装置から排出する袋排出機構8が設けられている。
【0019】
フレーム1の前部には、複数の袋10を積載する袋載せ台2が基台1aに取り付けられ、袋載せ台2の上方に配設された袋取出し機構3は、図1および図3に図示するように、袋載せ台2に積載された複数枚の袋10から一枚づつ袋10を分離して取り出して、穀粒等の充填部に位置する袋開口機構4および袋把持機構5に供給するものであって、袋取出し機構3は、給袋シリンダ33のピストンロッド33aの先端に取り付けられた吸盤ホルダ32に少なくとも2個の吸盤31、31を有し、これらの吸盤31、31は吸盤ホルダ32を通して図示しないホースを介して真空発生器(図示しない)に連通されている。そして給袋シリンダ33は、フレーム1の前部に設けられた支持ブラケット3aに回転可能に軸支された回転軸35に固定部材36を介して一体的に固定されたシリンダ保持板37に取り付けられ、回転軸35は同じ支持ブラケット3aに固定された回転モータ(図示しない)に連結されており、シリンダ保持板37は回転モータの作動により回転軸35を介して回動し、シリンダ保持板37に取り付けられている給袋シリンダ33も図1および図3に実線で示す位置からほぼ水平状態の位置(図3において二点鎖線で示す)へ約90度回動しうるように構成されている。なお、袋取出し機構3においては、給袋シリンダ33、図示しない回転モータおよび吸盤31の真空系等の作動は図示しない制御装置により制御され、そして、給袋シリンダ33の伸縮動の定位置を検出する検出器Sw1、給袋シリンダ33を回転させる回転モータに関連して給袋シリンダ33の垂直位置および回転した位置をそれぞれ検出する検出器Sw2、Sw3が配設され(検出器Sw1〜Sw3は図3に模式的に図示する。)、また、袋を吸着する吸盤31の真空経路には、吸盤31が袋を吸着している状態の時にONとなってその状態を検出する給袋圧力スイッチSw4(図示しない)が設けられており、これらの検出器等は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。
【0020】
このように構成された袋取出し機構3において、図3に示すように、給袋シリンダ33の作動によりピストンロッド33aが伸長すると、ピストンロッド33aの先端に設けられた吸盤ホルダ32は、複数の吸盤31、31をともに下降させる。吸盤31、31は袋載せ台2に積載された複数枚の袋の最上位の袋10に当接し、吸引作用により最上位の袋10を一枚吸着し、その後、給袋シリンダ33の作動によるピストンロッド33aの上方への収縮により吸盤31、31は袋10を吸着した状態で上昇して、袋10を袋載せ台2から取り出す。そして、回転モータの作動により、シリンダ保持板37および給袋シリンダ33、さらに吸盤31、31が回動され、袋10を充填部に配設された袋開口機構4および袋把持機構5に供給する。
【0021】
穀粒の充填部を構成する取付部材40は、図1ないし図3に示すように、下方が開放した断面略逆U字形状で、フレーム1の上部枠材に取付片40jを介して取付けられ、この断面略逆U字状の取付部材40は、図3ないし図7に示すように、上壁部40aと前後の側壁部40b、40cとからなり、上壁部40aには、図6に示すように、その中央部分に穀粒を通過させる孔40gが形成され、その上方には投入ホッパー6および開閉する一対の補助シュート63、63が配設されている(図2および図6参照)。また前後の側壁部40b、40cには袋開口機構4および袋把持機構5が略同一高さに並列して設けられている。
【0022】
袋開口機構4は、図2ないし図4に示すように、少なくとも2個の第1固定吸盤41a、41aとこの第1固定吸盤に対して接離可能な少なくとも2個の第1可動吸盤41b、41bからなる第1吸盤群41、および第2固定吸盤42a、42aとこの第2固定吸盤に対して接離可能な第2可動吸盤42b、42bからなる第2吸盤群42を有し、第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aは、ともに取付部材40の前側壁部40bに固定された吸盤ホルダ43に保持されて、取付部材40の内側に突出している。そして、第1固定吸盤41a、41aは、袋取出し機構3によって供給される袋10の口部11近傍の部位に対応するように位置付けられ、第2固定吸盤42a、42aは第1固定吸盤41a、41aの上方でかつ両第1固定吸盤41a、41aの間に位置付けられ、袋10の口部11により近い部位に対応するように配設されている。また、第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは、取付部材40の後側壁部40cに形成された窓部40dを通して、取付部材40の内側へ移動し、そして第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aに対してそれぞれ当接しうるように移動可能に構成されている。第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bを前後に駆動する2個の開口シリンダ45、45(図2および図3参照)は、取付部材40の上壁部40aに互いに離間して配設されて、前後方向に伸縮動するそれぞれのピストンロッド45a、45aには連結バー46が取り付けられており、この連結バー46は上面視コ字状の駆動枠体47の上部に固着されている。駆動枠体47の下方前面には第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bを保持する吸盤ホルダ48が固着され、駆動枠体47の下方後面にはスライド体47aが取り付けられている。このスライド体47aは、取付部材40の後側壁部40cの下端部に設けられたガイドベース49aに配置された2個のガイド軸49に沿って移動するように構成されており、駆動枠体47の移動をガイドする。
【0023】
そして、袋開口機構4において、開口シリンダ45、および第1吸盤群41および第2吸盤群42の真空系等の作動は制御装置により制御され、開口シリンダ45の作動に関連して、第1および第2の可動側吸盤41b、42bが、第1および第2の固定側吸盤41a、42aに対して離間した位置すなわち定位置、および第1および第2の固定側吸盤41a、42aに当接した位置すなわち閉口位置をそれぞれ検出する検出器Sw5、Sw6が配設されている(図3参照)。
【0024】
第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、および第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは、それぞれの固定側と可動側の吸盤ホルダ43および48を通してホースを介して真空発生器に連通されており、その真空経路には、図9に図示するように、第1固定吸盤41aと第1可動吸盤41bからなる第1吸盤群41および第2固定吸盤42aと第2可動吸盤42bからなる第2吸盤群42の全ての吸盤をオン・オフ(ON−OFF)する第1バルブ101と、第1吸盤群41のみをオン・オフ(ON−OFF)する第2バルブ102を配設し、また、第1吸盤群41と第2吸盤群42が、または(第2バルブ102がOFFの状態においては)第2吸盤群42が、袋を正常に吸着している状態の時にONとなってその吸着状態を検出するように開口圧力スイッチSw7が設けられており、これらの検出器やスイッチ等は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。なお、図9において、103、103は真空経路中に設けられたフィルターである。
【0025】
このように構成された袋開口機構4は、袋取出し機構3によって袋10が供給されてくると、開口シリンダ45、45の作動によりピストンロッド45a、45aが収縮し、そしてガイド軸49によりガイドされて移動する駆動枠体47の前方への移動によって、第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは、第1固定吸盤41a、41aおよび第2固定吸盤42a、42aに向かって移動し、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、さらに第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは、袋10を両側からそれぞれの部位を押圧する。この状態は検出器Sw6によって検出される。そして、真空経路の第1バルブ101および第2バルブ102をともにONとして第1吸盤群41および第2吸盤群42を真空発生器100に連通させて、その吸引作用により、袋の口部11近傍の部位の表側および裏側をそれぞれ吸着する。その後、開口シリンダ45、45の作動によるピストンロッド45a、45aの伸長動により、駆動枠体47の後方への移動とともに第1可動吸盤41b、41bおよび第2可動吸盤42b、42bは袋の口部11の一側を吸着したまま後方へ移動し、すなわち第1の固定吸盤と可動吸盤、ならびに第2の固定吸盤と可動吸盤はそれぞれ互いに離間することとなり、袋10の口部11を開口する。この状態は検出器Sw5によって検出される。
【0026】
本実施例においては、このように第1の固定吸盤41aと可動吸盤41bおよび第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bを設けたことにより、袋10の口部11の近傍に折り目が付されていて袋口部11の表裏のいずれか一方の側が内側に折れやすい性向を有する袋10であっても、第2吸盤群42が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋10の口部11が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができる。さらに、袋開口用吸盤の真空経路に、第1バルブ101と第2バルブ102を配設して、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41b、および第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bを個別に作動させることができるようにしたことにより、それぞれの作動タイミングを適宜設定することができる。例えば、袋の開口開始時から袋把持機構5による袋把持動作までの間は、上述したように第1バルブ101および第2バルブ102をともにONとして全ての吸盤41a、41b、42a、42bを作動させ、そして、袋把持動作の終了時に、第2バルブ102のみをOFFとして、第1の固定吸盤41aと可動吸盤41bの吸引作用を停止させる。この時、第1バルブ101はONの状態にあり、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bは依然として袋の口部近傍を吸引した状態を維持する。そして、穀粒の充填開始後、後述する袋底受け板72が上昇して穀粒の充填が終了する前後に、第1バルブ101をOFFとすることによって、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bの吸引作用を停止させる。以上のように構成することにより、従来の装置において、穀粒の充填の際に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒の落下、さらに袋の口部の折り目等による袋の変形等の作用によって、充填中の穀粒が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2の固定吸盤42aと可動吸盤42bの吸引作用を、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで継続させることにより、その間に袋の開口した口部の中央部分を保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを防止することができる。
【0027】
袋把持機構5(図4ないし図7参照)は、袋取出し機構3により供給されそして袋開口機構4によって、さらに後述する補助シュート63、63の回動によって開口された袋10の口部11の両端部を、穀粒の充填中、把持するものであり、2個の固定グリッパ51、51と固定グリッパに対して接離可能な2個の可動グリッパ52、52とを有し、固定グリッパ51、51は、取付部材40の前側壁部40bにおいて第1固定吸盤41a、41aの外側で袋10の両端部に対応する部位に固定され、他方の可動グリッパ52、52は、取付部材40の後側壁部40cの後面に固着された袋把持シリンダ53、53のピストンロッド53a、53aに取り付けられ、固定グリッパ51、51に対して接近および離間しうるように設けられている。なお、可動グリッパ52、52のピストンロッド53a、53aは後側壁部40cの孔40e、40eを介して伸縮移動可能に設けられており、可動グリッパ52、52は取付部材40の内部に位置している。そして、袋把持機構5における袋把持シリンダ53の作動は制御装置により制御され、袋把持シリンダ53の作動に関連して、可動グリッパ52が固定グリッパ51に対して押圧する位置すなわち把持位置を検出する検出器Sw8が配設され(図5参照)、この検出器は制御装置に接続され、それらの検出結果は制御装置に送られる。また、固定グリッパ51、51および可動グリッパ52、52は、表面に互いに噛み合う形状の凹凸溝を設けたウレタンゴム等の硬質の弾性体が取り付けられ、そして両グリッパ51、52の下方部は、供給されてくる袋10の進入をガイドし、容易にかつ確実に両グリッパの間に入り込みうるように下方が拡開するように斜めにカットした形状にしてある(図5参照)。
【0028】
断面略逆U字状の取付部材40の上壁部40aの中央部分に設けられた孔40gの上方に、投入ホッパー6の投入口61が位置するように、投入ホッパー6が、上壁部40aに立設されたホッパー取付板62、62により支持されている。この投入ホッパー6の投入口61の下方には開閉可能に設けられた一対の補助シュート63、63が配設され(図2および図6)、この一対の補助シュート63、63はそれぞれ底壁と両側壁とを有する断面コ字状に形成され、断面略逆U字状の取付部材40の上壁部40aに固定された前後の軸支板に軸支された回転軸64に固定され、回転軸64は前方の軸支板に取り付けられた回転シリンダ65により回転駆動される。このように構成された一対の補助シュート63、63は、常時は投入ホッパー6の投入口61の下方を閉鎖する状態にあり(図6において実線で示す位置)、第1吸盤群41および第2吸盤群42が作動して袋10の口部を開口させた際に、回転シリンダ65、65が作動して一対の補助シュート63、63をそれぞれ回動させる。そして一対の補助シュート63、63は、その先端部分が取付部材40の上壁部40aに設けられた孔40gを通過して、その底壁が平行になるまで回動する(図6において破線で示す位置、および図7における補助シュート63、63の位置)。このように、一対の補助シュート63、63は、その側壁の先端部分が孔40gを通り、その下方に位置する開口した袋10の口部に進入しながら回動し、袋10の口部をさらに拡開してその開口を確実なものとするとともに、穀粒の充填時には穀粒を袋10内へガイドする作用を行なう。なお、一対の補助シュート63、63を回転させる回転シリンダ65、65の作動は制御装置により制御され、そして、回転シリンダ65の作動に関連して補助シュート63の開口した位置を検出する検出器Sw9が配設され(図6参照)、この検出器は制御装置に接続されている。
【0029】
また、袋充填時に穀粒を確実に密に収納するように袋の側面を叩く袋押叩機構67(図1および図2参照)が、フレーム1の側部に配置され、フレームの基台1aに固定された袋押叩機構支持台67aに配設されており、袋押叩シリンダ68とそのピストンロッドに取付けられた袋押叩板69とを有し、穀粒を袋に充填している間に、シリンダピストン機構を作動させて、その袋押叩板69により袋10の側面を数回押叩して、穀粒を確実に密に収納させるものである。なお、ピストンロッドおよび袋押叩板69は、後述する排出機構8の排出ガイド板82と排出枠台83に設けられた孔88を介して移動しうるように形成されている。
【0030】
穀粒の充填部の下方には、図2および図3に示すように、上面視矩形状の袋底受け板72が設けられ、この袋底受け板72は、基台1aに固定された支持板73に取り付けられた袋底上げシリンダ71のピストンロッド71aの上端部に取り付けられている。そして、袋底受け板72の下面には、支持板73の貫通孔に案内ガイドされる一対のガイド杆74、74が設けられ、袋底受け板72の上下動を案内ガイドする。袋底上げシリンダ71によって上下方向に駆動される袋底受け板72は、常時は下降して位置し、そして、袋底上げシリンダ71の作動によって、穀粒が充填されている袋10の底部12を支えるように上方に移動しうるように構成されている。
【0031】
穀粒の充填部に配設された袋開口機構4や袋把持機構5は、図3および図8に示すように、供給された袋10を袋底受け板72から少し離間させた状態で、吸着して開口しそして把持する高さに設けられており、袋把持機構5に把持された袋10は、穀粒の充填開始時には、宙吊り状態に保持されて、袋10の底部12の折り返し部が充填された穀粒によって広げられ、そして、その後に、袋底上げシリンダ71の作動によって袋底受け板72が上昇すると、穀粒が充填されている袋10の底部12は袋底受け板72に受けられて支持される。また、充填終了時に、袋把持機構5の把持が解放されると、袋10は、袋底受け板72に支持された状態で袋底受け板72とともに下降して、袋の排出工程にそなえる。
【0032】
そして、袋開口機構4および袋把持機構5の下方に設けられた袋排出機構8は、特に図1および図2に示すように、フレーム1の一側方に排出シリンダ81を配設して、そのピストンロッド81aの先端に固定された排出枠台83を通常はフレーム1の他方の側部(図2において左側)に位置させている。排出ガイド板82は、排出枠台83に取り付けられて、穀粒が袋詰めされた袋の側部形状に合致するように湾曲されている。排出枠台83および排出ガイド板82は、前後に配置された2本のガイド軸85、86と上部後方に配置された1本のガイド軸87に沿って移動しうるように設けられている。また、排出ガイド板82および排出枠台83には、袋充填時に袋10の側部を叩く袋押叩板69が相対的に貫通しうるように、孔88が開けられている。
【0033】
次に、上述した実施例の作動およびその制御態様について、図10および図11に示すフローチャートに沿って説明する。
【0034】
図示しない制御部からの袋詰めの指令に応じて、袋取出し機構3の給袋シリンダ33が作動し、そのピストンロッド33aを下方に向かって伸長させ、このピストンロッド33aの伸長により、吸盤ホルダ32および複数の吸盤31も下降する(S1)。吸盤31の真空系の作動により吸引作用が開始し(S3)、吸盤31が積載された袋の最上位の袋10に当接すると、その最上位の袋10を吸着する。ここで、給袋圧力スイッチSw4の検出により給袋圧力スイッチSw4がONになると(S4)、給袋シリンダ33はそのピストンロッド33aを収縮させて、吸盤ホルダ32および複数の吸盤31を上方へ移動させる(S6)。吸盤31は袋10を吸着した状態で上昇し、袋載せ台2から一枚の袋10を吸着して取り出す。なお、給袋圧力スイッチSw4が所定時間内にONとならない場合には、吸盤の吸着不良として装置の作動を停止させる(S5)。
【0035】
袋10を吸着した吸盤31が上昇し、吸袋シリンダ33の定位置検出スイッチSw1がONした(S7)後に、図示しない回転モータが作動して(S8)、回転位置検出器Sw3がONするまで、回転軸35を介して給袋シリンダ33を回転させ、図3に二点鎖線で示すように、後方へ約90度回転させる(S9〜S10)。この給袋シリンダ33の回動によって、吸盤31、31に吸着されている袋10は、その口部11を上向きにして、袋開口機構4の第1固定吸盤41aと第1可動吸盤41bの間および第2固定吸盤42aと第2可動吸盤42bの間、さらに袋把持機構5の固定グリッパ51と可動グリッパ52の間に供給される。このとき供給された袋10の底部12はフレーム1の袋底受け板72から少し離間した宙吊り状態で保持されている。
【0036】
そして、袋開口機構4は、その開口シリンダ45の作動によりピストンロッド45aを収縮させて、ガイド軸49によりガイドされて移動する駆動枠体47を介して、第1可動吸盤41bおよび第2可動吸盤42bを第1固定吸盤41aおよび第2固定吸盤42aにそれぞれ接近するように移動させる(S11)。そして第1吸盤群41および第2吸盤群42は、袋取出し機構3により供給されて吸盤31に吸着されている袋10に対して、両側から押圧して、開口シリンダ45に関連する閉口位置検出器Sw6によりその押圧が検出される(S12)と、袋開口機構の真空経路の第1バルブ101および第2バルブ102をともにONの状態として、第1吸盤群41および第2吸盤群42の吸引作用を開始させ、袋10の口部11の両面をそれぞれ吸着する(S13)。これと同時に袋取出し機構3の吸盤31はその吸引を停止し(S14)、そして袋取出し機構3は図示しない回転モータによりその袋取出しの待機位置に復帰する(S15〜S17)。
【0037】
この後、開口シリンダ45の作動によるピストンロッド45aの伸長動により(S18)、第1可動吸盤41bおよび第2可動吸盤42bは、袋10の口部11の一面を吸着したまま、第1固定吸盤41aおよび第2固定吸盤42aから離間するように後方へ移動し、袋10の口部11を開口する。この状態は開口シリンダ45に関連する定位置検出器Sw5によりそのピストンロッド45aの伸長した定位置が検出される(S19)。
【0038】
次いで、袋の口部11の開口を検出する定位置検出器Sw5の検出結果(S19)と、第1および第2の吸盤群41、42の真空経路における開口圧力スイッチSw7がONの状態(S20)を条件として、一対の補助シュート63の回転シリンダ65を作動させて(S22)、一対の補助シュート63をそれぞれ回動させる。そして、補助シュート63は、その先端部分が取付部材40の上壁部40aに設けられた孔40gを通過し、そしてその下方に保持されている袋10の開口した口部11内に進入しながら回動し、補助シュート63の底壁が互いに平行になるまで、すなわち、回転シリンダ65に関連する回転開口位置検出器Sw9がONするまで、回動する(S23)。このとき、一対の補助シュート63の側壁が袋10の口部11内に進入しながら回動し、袋10の口部11を拡開してその開口を確実なものとする。そして、補助シュート63の回動が完全になされたことが検出され(S23)、かつ袋開口機構の第1および第2の吸盤群41、42の真空経路の開口圧力スイッチSw7による良好な検出結果(S24)が得られると、袋把持機構5の袋把持シリンダ53を作動させる(S26)。
【0039】
なお、この際に、袋10の口部11の表裏のいずれか一方の側が袋の内側に折れやすい性向を有する袋10においても、第1および第2の吸盤群41、42によって、口部11を充分に開口することができるけれども、この開口された袋口部11内への一対の補助シュート63、63の回動によって、補助シュート63の一部が袋の開口された口部11の上縁部に接触してその上縁部を押し付ける状態となって、袋の開口された口部と補助シュートとの間に隙間が生じてしまい、この状態で穀粒の充填が開始されると、大量の穀粒が袋10の外にこぼれてしまうことがあった。そこで、本実施例においては、このような事態を解消するために、第1および第2の吸盤群41、42の真空経路における開口圧力スイッチSw7による吸引状態の検出を、一対の補助シュート63の回転開始前および回転終了後に行なうようにしている(S20〜S24)。したがって、S20において、第1および第2の吸盤群の真空経路の開口圧力スイッチSw7がONとならない場合は勿論のこと、S23〜S24において、一対の補助シュート63が回転終了した時点で、吸盤の真空経路の開口圧力スイッチSw7による吸引状態が不良となっている場合(開口圧力スイッチSw7がOFFの状態)には、吸盤による袋口部の開口が一旦はなされたけれども、その後上記のような事態が生じていることが想定されるところであって、装置のその後の作動を停止させるように構成する(S21、S25)。
【0040】
袋把持シリンダ53の作動によって、そのピストンロッド53aを伸長させ、袋把持作動位置検出器Sw8がONするまで、可動グリッパ52を固定グリッパ51の方向に突出させて、袋10の口部11近傍の両端を把持する(S27)。その後、袋開口機構4の真空経路の第2バルブ102をOFFとして、第1固定吸盤41aおよび第1可動吸盤41bの吸引を止める。なお、第2固定吸盤42aおよび第2可動吸盤42bは継続して吸引状態にある(S28)。この状態を図7に図示する。
【0041】
引き続いて、予め計量器により計量されている穀粒の袋への充填を始める(S29〜S30)。計量タンク内の穀粒は、計量タンクの排出口を開閉シリンダにより開くことによって、投入ホッパー6および補助シュート63、63を介して袋10へ充填される。この充填時において、袋把持機構5によって把持された袋10は、図8に示すように、袋底受け板72から少し上方に離間して宙吊りの状態で把持されているために、袋10の底部12が折り返し部を有していても、底部12の折り返し部は穀粒の落下によって広げられる。そして、袋10の底部12の折り返し部が充填される穀粒によって十分に広げられる時間の経過後に、袋底上げシリンダ71を作動させて袋底受け板72を上昇させて、以後、袋底受け板72は、穀粒が充填されている間、袋10の底部12を受けて下方から支持する(S33〜S34)。また、穀粒を充填している際に、袋把持機構5によって把持された袋の側面に配設されている袋押叩機構67が、穀粒を充填している際にシリンダピストン機構68、68aの作動によって、その袋押叩板69により袋10の側面を数回押叩して、穀粒を密に確実に収納させる(S32)。
【0042】
充填が終了すると(S35)、袋開口機構4の真空経路の第1バルブ101をOFFとして、第2固定吸盤42aおよび第2可動吸盤42bの吸引を止める(S36)。このように、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで、袋開口機構4の第2吸盤群42の吸引作用を継続させることにより、図7に図示するように、その充填中に袋10の口部の中央部分を吸引により保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0043】
そして、計量タンクの開閉シリンダを閉じ(S37)、同時に補助シュート63、63を逆方向に回動させて復帰させ(S38)、そして、袋10を把持していた袋把持機構5が両グリッパ51、52を離間させて袋10の把持を解放し(S39)、袋底受け板72は袋10を支持した状態で下降する(S41)。その後、袋底受け板72とともに下降した袋10は、排出シリンダ81の作動による排出枠台83および排出ガイド板82の移動によって、フレーム1の側方へ押し出される(S42〜S43)。そして、後続のコンベア等により適宜位置へ搬送することができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されており、袋開口機構において、第1固定吸盤と第1可動吸盤からなる第1吸盤群および第2固定吸盤と第2可動吸盤からなる第2吸盤群を設けたことにより、袋の口部の近傍に折り目が付されていて袋の口部の表裏のいずれか一方の面が折れやすい性向を有する袋であっても、第2の固定および可動吸盤が折り目の周辺やその上方部分を確実に吸引するために、袋の口部が内側に折れ曲がることを防止することができ、袋を確実に開口させることができ、さらに、袋開口機構の第1吸盤群および第2吸盤群の真空経路に、第1バルブと第2バルブを配設して、第1吸盤群および第2吸盤群をそれぞれ個別に作動させることができるようにしたことにより、それぞれの作動タイミングを適宜設定することができ、従来の装置においては、穀粒の充填を開始した後に、袋底受け板の上昇や、投入穀粒の落下、さらに袋の口部の折り目等による変形等の作用によって、充填中の穀粒が袋の外部にこぼれることがあったけれども、第2吸盤群の吸引作用を、穀粒の充填開始後、袋底受け板が上昇して充填が終了するまで継続させることにより、その充填中に袋口部の中央部を吸引により保持することができ、穀粒の充填中に穀粒が袋の外部にこぼれることを確実に防止することができる。
【0045】
さらに、袋取出し機構によって充填部に供給された袋を袋開口機構により開口しかつ一対の補助シュートの回動によって袋の開口を確実に拡開させた後に、袋把持機構で開口された袋の口部両端を把持するように制御し、そして袋開口機構の第1および第2の吸盤群、および袋把持機構のグリッパにおいて、それらの一方をフレームの取付部材に固定し、それらの他方のみを可動として、取付部材に配設したシリンダ手段による伸縮動によって固定された吸盤やグリッパに対して接離動させるようにしており、袋の開口および把持を、複雑なリンク機構等を用いることなく、簡単な機構でかつ確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を概略的に示す側面図である。
【図2】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置を、袋載せ台および袋取出し機構等を省略して、示す概略的な正面図である。
【図3】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋取出し機構と袋開口機構および袋底受け板の関連を示す要部側面図である。
【図4】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋開口機構と袋把持機構の関係を図3のA−A線に沿って破断して示す部分断面図である。
【図5】図4におけるB−B線に沿った断面図であり、袋把持機構を示す。
【図6】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における投入ホッパーと一対の補助シュートおよび袋の関係を示す模式的な部分破断図である。
【図7】図4に対応する部分断面図であって、袋把持機構が袋の両端部を把持しかつ袋開口機構の第2吸盤群が袋を吸着している状態を示す。
【図8】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋把持機構と袋と袋底受け板の関係を示す模式図である。
【図9】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置における袋開口機構における第1吸盤群および第2吸盤群の真空経路の概略的な構成を示す図である。
【図10】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置の制御態様を示すフローチャートである
【図11】本発明の穀粒等の自動袋詰め装置の制御態様を示す図10のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
1 フレーム
2 袋載せ台
3 袋取出し機構
4 袋開口機構
41 第1吸盤群
41a 第1固定吸盤
41b 第1可動吸盤
42 第2吸盤群
42a 第2固定吸盤
42b 第2可動吸盤
45 開口シリンダ
5 袋把持機構
51 固定グリッパ
52 可動グリッパ
53 袋把持シリンダ
6 投入ホッパー
63 補助シュート
65 回転シリンダ
71 袋底上げシリンダ
72 袋底受け板
8 袋排出機構
10 袋
40 取付部材
40a 上壁部
40b 前側壁部
40c 後側壁部
40g 孔
67 袋押叩機構
100 真空発生器
101 第1バルブ
102 第2バルブ
Claims (4)
- 複数枚の袋を積載する袋載せ台(2)から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台(2)の上方に配設された袋取出し機構(3)と、前記充填部において前記袋取出し機構(3)により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構(4)と、該袋開口機構(4)によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構(4)に並列して配置された袋把持機構(5)と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパー(6)および該投入ホッパー(6)の下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュート(63)と、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構(8)とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、
前記袋開口機構(4)は、袋取出し機構(3)によって供給される袋の口部の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた少なくとも2対の第1吸盤(41a、41b)と、該第1吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位の両面をそれぞれ真空吸着し相対向して接離動可能に設けられた第2吸盤(42a、42b)とを有し、前記第1吸盤および第2吸盤のそれぞれの離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1吸盤(41a、41b)と前記第2吸盤(42a、42b)をオン・オフする第1バルブ(101)と、前記第1吸盤(41a、41b)のみをオン・オフする第2バルブ(102)を配設したことを特徴とする穀粒等の自動袋詰め装置。 - 複数枚の袋を積載する袋載せ台(2)から袋を取り出して穀粒等の充填部へ袋を供給するために前記袋載せ台(2)の上方に配設された袋取出し機構(3)と、前記充填部において前記袋取出し機構(3)により供給される袋を受け取り袋の口部を開口するための袋開口機構(4)と、該袋開口機構(4)によって開口された袋の両端部を把持するために前記袋開口機構(4)に並列して配置された袋把持機構(5)と、開口された袋へ穀粒等を充填するための投入ホッパー(6)および該投入ホッパー(6)の下方で開閉可能に設けられた一対の補助シュート(63)と、穀粒等の袋詰めが終了した袋を排出するための袋排出機構(8)とを備えた穀粒等の自動袋詰め装置において、
前記袋開口機構(4)は、袋取出し機構(3)によって供給される袋の口部の一面を真空吸着する少なくとも2個の第1固定吸盤(41a)と前記袋の口部の一面において前記第1固定吸盤の吸着部位よりも口部に近い部位を真空吸着する第2固定吸盤(42a)と、シリンダ手段(45、45a)によって前記第1および第2の固定吸盤(41a、42a)に対して接離移動しうるように設けられて、前記袋の口部近傍の第1および第2固定吸盤の吸着部位に対応する他面の部位をそれぞれ真空吸着する少なくとも2個の第1可動吸盤(41b)と第2可動吸盤(42b)とを有し、前記第1および第2の固定吸盤(41a、42a)に対する前記第1および第2の可動吸盤(41b、42b)の離間移動により袋の口部を開口するように構成され、前記吸盤の真空経路に、前記第1固定吸盤および第1可動吸盤からなる第1吸盤群(41)と前記第2固定吸盤および第2可動吸盤からなる第2吸盤群(42)をオン・オフする第1バルブ(101)と、前記第1吸盤群(41)のみをオン・オフする第2バルブ(102)を配設したことを特徴とする穀粒等の自動袋詰め装置。 - 袋取出し機構(3)によって穀粒等の充填部に供給される袋に対して、吸盤の真空経路の第1バルブ(101)および第2バルブ(102)をオンの状態として第1吸盤群(41)および第2吸盤群(42)の吸引を作動させて前記袋の口部を開口させ、そして、一対の補助シュート(63)の前記袋の開口した口部内への回動および袋把持機構(5)による前記袋の両端部の把持の後に、前記第2バルブ(102)をオフの状態として第1吸盤群(41)の吸引作用を停止させ、前記第2吸盤群(42)の吸引作用のみを継続させて、穀粒等の充填を行なうことを特徴とする請求項1または2記載の穀粒等の自動袋詰め装置。
- 袋把持機構(5)は、袋開口機構(4)によって開口された袋の口部近傍の両端部を把持するように前記袋開口機構(4)の両側外方に並設され、前記袋の口部近傍の両端部に対応して配置された2個の固定グリッパ(51)と、シリンダ手段(53、53a)によって前記固定グリッパ(51)に対し接離移動しうるように設けられた2個の可動グリッパ(52)とを有し、前記可動グリッパ(52)を前記固定グリッパ(51)に対して接近移動させることによって袋の口部近傍の両端部を把持するように構成され、
一対の補助シュート(63)は、回転シリンダ(65)により開閉駆動され、開放駆動されるときに前記袋開口機構(4)によって開口された袋の口部に進入して袋の口部を拡張させかつ計量された穀粒等を投入ホッパー(6)とともに案内して袋への充填を確実に行なわせるように構成され、
さらに、前記充填部の下方に配設された袋底受け板(72)は、袋底上げシリンダ手段(71、71a)により上下動可能に設けられ、その上昇位置で穀粒等の充填時に袋の底部を支持するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の穀粒等の自動袋詰め装置。
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