JP4148708B2 - Product supply equipment for packaging machines - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装機において包材の折り込みを行うセクションに製品を供給する製品供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の製品供給装置に関連する技術として、特開2001−240013号公報に記載された包装装置の例が挙げられる。この包装装置では、供給ラインに沿って製品を供給しながら、その終端近傍で一旦製品を押せ押せ状態にするとともに、先頭の製品をエレベータにより上方へ切り出してプッシャによる押し出し位置に位置付けるものとしている。なお、プッシャにより押し出された製品は、包材を胴折りしながら折り込みターレットのポケット内に供給される。
【0003】
上述の包装装置による製品の供給では、包装サイクルに同期したタイミングでエレベータの切り出し動作を行っているため、供給ライン上ではランダムに製品を供給できる点で実用性に優れている。また、プッシャにより製品を押し出した後はエレベータを下降させて次の切り出し動作に備えることができるので、製品供給の高速化にも適している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、汎用の包装機では製品サイズの変更に対応するため、上述のエレベータについては最大の製品高さに合わせて昇降ストロークが設定される。すなわち、予め最大の高さを想定して昇降ストロークを設定しておけば、その範囲内で自在に製品サイズを変更することが可能である。ただしこの場合、最大の製品高さが大きくなれば、その分、昇降ストロークが長くなるため、エレベータの昇降サイクルをさらに短縮化するには一定の限界がある。
【0005】
そこで本発明は、エレベータの昇降サイクルを容易に短縮可能とし、製品供給速度のさらなる高速化の実現を課題としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の包装機の製品供給装置は、搬送面よりも下方に製品を切り出すことで上記の課題を解決している。即ち、製品供給装置では、供給コンベヤにより搬送面上にて製品を搬送するとともに、供給コンベヤの終端から送出された製品を搬送面の延長部分を形成し且つ製品の両側端部をその下面にて案内する一対のガイド部材を介して、エレベータ上に搬送面と同じ高さの位置で受取面上に受け取り、この受け取り位置から製品とともに下方の下降位置までエレベータを下降させ、製品を搬送面上の製品群から切出し製品として切り出す。そして、切出し製品を下降位置にあるエレベータ上からプッシャにより押し出して折り込みセクションに供給する。このように切出し製品を搬送面より下方に切り出す場合、製品の最大高さを想定してエレベータの昇降距離を設定する必要がないため、昇降距離の最小化が実現される。
【0007】
より詳しくは、本発明の製品供給装置では、プッシャが一対のガイド部材間における搬送面の直下に設けられて、エレベータに対して進退する水平方向に往復動可能であり、プッシャの位置を基準としてエレベータの下降位置が設定されている。即ち、エレベータの下降位置は、プッシャの水平方向の往復動が下降位置にあるエレベータの受取面の直上にて実施されるべく規定されている。このように搬送面の直下にプッシャを配置し、そして、エレベータの下降位置を上述の如く設定していれば、エレベータの昇降距離は極小となる。
本発明の更なる具体例では、供給コンベヤの終端から搬送面に連なる両側一対のガイド部材を配置し、これらガイド部材の間にプッシャの待機位置を設けている。一対のガイド部材は、供給コンベヤの終端から送出される製品の両側端部をその下面にて案内する。
【0008】
また、エレベータは両側一対の保持部材を有しており、これら保持部材は製品の両側端部をそれぞれ上下両面にて保持することができる。また保持部材は、エレベータにより上昇されて上昇位置でガイド部材から製品を受け取るとともに、下降位置へ下降されることで製品の切り出しを行う。また、このとき製品は保持部材により保持されるので、その姿勢が良好に安定する。
【0009】
上述したプッシャは、その動作の際に一対の保持部材の間を通過して往動することができる。このときプッシャと保持部材とが干渉することはないので、プッシャにより製品が押し出された後、プッシャが復動する前にエレベータは保持部材を上昇させることができる。このためプッシャの復動終了を待つことなく、次の製品受け取りを行うことができる。
【0010】
上述のようにガイド部材および保持部材は製品の両側に分かれて各一対をなしているため、製品のサイズ変更の際はこれらの間隔を調整する必要がある。このため本発明の製品供給装置は、製品の両側でそれぞれガイド部材および保持部材を相互に連結し、これらの間隔を製品の幅方向に調整可能である。この場合、ガイド部材および保持部材を同時に幅調整できるので、製品のサイズ変更が容易となる。
【0011】
その一方で、搬送面の一側方が機体手前側に位置する場合、保持部材のみを独立して機体手前側へ移動可能とすることが好ましい。この場合、エレベータ近傍でのメンテナンス作業が容易となる。
エレベータが上述した保持部材を有する場合、その下降動作時に製品の受け取りが不完全であると製品の噛み込みを生じるおそれがある。このため本発明では、保持部材による製品の受け取りが完全であるか否かを確認し、その下降動作時に製品の受け取りが不完全であると確認されると、保持部材の下降動作を停止させることで製品の噛み込みを未然に防止する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、一例として包装機における包装作業の流れを示している。この包装機はフィルムリールFRおよびテープリールTRを有しており、フィルムリールFRから長尺なフィルム包材FWが引き出され、また、テープリールTRから開封テープTが引き出されている。開封テープTはその繰り出し経路上で一定の長さ毎に切断され、フィルム包材FWの片面に間隔を存して貼り付けられる。
【0013】
開封テープTが貼り付けられたフィルム包材FWは下方に垂下され、この下方への繰り出し過程で一定の長さ毎に切断される。このときフィルム包材FWは開封テープT間で分離され、1枚ずつ開封テープTが付いた包装フィルムFとなる。
包装機において包装するべき製品Pは横方向に一列をなして供給される。製品Pは包装フィルムFの手前で一つずつ製品群から切り出され、そして包装フィルムFに対して押し込まれる。このとき製品Pの胴回りに包装フィルムFがU字状(またはJ字状)に胴折りされる。なお、製品Pの供給や切り出し、押し込み等については後に詳しく説明する。
【0014】
製品Pの供給先には折り込みセクションが形成されており、ここに折り込みターレット4が配置されている。製品Pは包装フィルムFを胴折りしながら折り込みターレット4の1つのポケット(図示しない)内に押し込まれる。この後、折り込みターレット4は間欠的に回転し、ポケット内に収容した製品Pおよび包装フィルムFを移送する。なお製品Pの供給から折り込みターレット4への押し込みまでの過程において、製品Pはその下面および後端面がそれぞれ基準面となっている。
【0015】
折り込みターレット4の回転に伴い、胴折りされた包装フィルムFは先ず、2つの胴フラップが互いに合掌張りの形態に重ね合わされ、ここで胴1次フィンシールが行われる(図1中のa位置)。さらに折り込みターレット4の間欠回転に伴い、胴フィンシール部に2本のノッチが形成される(図1中のb位置)。なお、これらノッチに挟まれた部位は包装完了後に開封摘みとなり、さらに開封摘みは開封テープTの貼り付け領域に連なる。このため開封摘みを引き起こしてそのまま胴回りの一方向に引けば、開封テープTにそって包装品を容易に開封することができるようになっている。次に折り込みターレット4が間欠回転すると、ここで胴フィンシール部が上方に折り上げられる(図1中のc位置)。
【0016】
最初にポケット内に製品Pが受け入れられてから折り込みターレット4が半回転すると、最初の状態から180゜反転された姿勢で製品Pはポケットから排出される。このとき折り上げ済みの胴フィンシール部が製品Pの上面に対して折り込まれ、ここで胴2次シールがなされる(図1中のd位置)。なお胴2次シールは、上述の開封摘みの領域を避けて行われる。このようにして包装フィルムFの胴巻きが完了すると、胴巻き済みの半包装品Mが得られる。
【0017】
折り込みターレット4のさらに先方には反転ターレット6が配置されており、胴2次シール済みの半包装品Mは次に反転ターレット6のポケット(図示しない)内に受け入れられる。反転ターレット6は半包装品Mの姿勢を180゜回転、つまり、上下に反転させる。これにより製品P(半包装品M)はその下面および後端面が基準面となる最初の姿勢に復帰する。
【0018】
反転ターレット6の先方には移送経路8が設けられており、半包装品Mは反転ターレット6から排出されると移送経路8に沿って横方向に移送される。この移送経路8にて包装フィルムFの耳部が拡開され、このとき製品Pの両側にそれぞれサイドフィンが成形される(図1中のe位置)。この後、半包装品Mは移送経路8に沿って移送され、上述のサイドフィンがヒートシール、つまり、サイドフィンシールされる(図1中のf位置)。
【0019】
移送経路8の先方にはチェーンプッシャ10が配置されており、サイドフィンシール済みの半包装品Mは移送経路8の終端からチェーンプッシャ10に受け渡され、次に上方に移送される。なお、図1にはチェーンプッシャ10の1つのスプロケット中心のみが示されている。
チェーンプッシャ10により半包装品Mが上方へ移送される過程で、両側のサイドフィンが製品Pの側面に対して折り下げられる(図1中のg位置)。この折り下げにより、製品Pの側面から拡がる一対の拡開フラップが形成される。この後、さらに半包装品Mが上方へ移送されると、拡開フラップは製品Pの側面に向けて折り込まれる。そして、折り込み済みのサイドフィンおよび拡開フラップを含む両側のサイド折り込み部が最終的にヒートシールされる(図1中のh位置)。これにより包装品が完成し、この後、サイド折り込み部のシール面が冷却されて包装品は包装機から排出される。
【0020】
図2は包装機の構成をより具体的に示している。上述した折り込みターレット4の手前には、包装フィルムFを供給するためのフィルムコンベヤ12が配置されている。このフィルムコンベヤ12は包装フィルムFを吸着した状態で折り込みターレット4の手前に供給することができる。
さらにフィルムコンベヤ12の手前には、製品Pの供給コンベヤ14が配置されており、この供給コンベヤ14は包装機の機体側方からその前面に沿って水平に延びている。供給コンベヤ14の上面に製品Pの搬送面が形成されており、それゆえ搬送面は折り込みセクションに向けて水平に延びている。
【0021】
製品Pの搬送方向でみて、供給コンベヤ14の終端から先にはボトムガイド16が配置されている。ボトムガイド16は供給コンベヤ14の終端から製品Pの搬送方向に延び、その上面が供給コンベヤ14に続いて搬送面の一部を形成している。図2には示されていないが、ボトムガイド16は製品Pの幅方向に分割して配置されており、それゆえ、製品Pの搬送中心に対して両側に一対をなしている。なおボトムガイド16の詳細については後に図面を参照しながら説明する。
【0022】
さらに、ボトムガイド16の先方にはエレベータ18が配置されている。エレベータ18は上述の搬送面と同じ高さの上昇位置で製品Pを受け取り、そこから下降して先頭の製品Pを一つだけ切り出す。なお、エレベータ18の詳細についても図面を参照しながら後述する。
折り込みセクションにおいては、折り込みターレット4の外周に沿って胴1次シーラ20およびノッチ形成機22が配置されている。このうち胴1次シーラ20は折り込みターレット4の最初の中間位置で上述の胴フィンシール部を形成し、また、ノッチ形成機22は次の中間位置で胴フィンシール部にノッチを形成する。
【0023】
包装機は移送ユニット24を備えており、この移送ユニット24により折り込みターレット4から反転ターレット6への製品Pの移送と、上述の移送経路8に沿う製品P(半包装品M)の移送とが行われる。移送ユニット24は複数のプッシャ26を有しており、これらプッシャ26は製品P(半包装品M)の移送ピッチを存して移送方向に配列されている。移送ユニット24は図示しないクランク機構により移送動作を行うことができ、クランク機構は全プッシャ26を移送方向に移送ピッチだけ往動させた後、製品P(半包装品M)の下方を潜らせるようにして復動させる。このような往復動を繰り返して移送ユニット24が移送動作を行うことにより、折り込みターレット4から反転ターレット6までの間と、反転ターレット6からチェーンプッシャ10までの移送経路8上を製品P(半包装品M)が間欠的に移送される。
【0024】
また折り込みターレット4と反転ターレット6との間には胴2次シーラ28が配置されており、胴2次シーラ28は折り込みターレット4から製品Pが排出された後の間欠停止位置で上述の胴2次シールを行う。
移送経路8の両側には、サイド折りシール機構30がそれぞれ対をなして設けられている。サイド折りシール機構30は、上述のように半包装品Mの耳部を移送方向に拡開してサイドフィンを成形し、これをサイドフィンシールする機能を有している。
【0025】
図3は、製品供給装置の構成をより具体的に示している。上述したエレベータ18は保持部材32を有しており、この保持部材32は製品Pを上下から挟み込み、かつ、搬送方向への通過を許容する形状を有している。この保持部材32もまたボトムガイド16と同様に製品Pの幅方向に分割して配置されており、それゆえ製品Pの搬送中心に対して両側に一対をなしている。なお、図3には機体奥側の保持部材32のみが示されている。
【0026】
次に図4から図6を追加して、保持部材32に昇降動作を与える機構について説明する。
図4に示されているように、保持部材32は縦長のサイドプレート34に取り付けられており、両側のサイドプレート34間でみて、互いに向き合う面の上側部分が保持部材32の取付部位となっている。このうち上側の保持部材32はサイドプレート34に対して取付高さを変更可能であり、製品Pの高さ変更に伴い、その位置を調整することができる。サイドプレート34は保持部材32の取付部位から下方に延びており、その下方に昇降機構36が設けられている。
【0027】
昇降機構36は直立した昇降ロッド38を有しており、この昇降ロッド38の上端にクランプ40を介してガイドロッド42が固定されている。ガイドロッド42は水平な姿勢で取り付けられ、昇降ロッド38から機体手前側と奥側に延びている。サイドプレート34の下端部には、それぞれスライドブッシュ44が取り付けられており、これらスライドブッシュ44にガイドロッド42が嵌め合わされている。なお昇降ロッド38を中心とすると、ガイドロッド42は機体手前側に長く、その分、スライドブッシュ44から突き出ている。
【0028】
昇降機構36はディスク状のカム46を有しており、カム46はカム軸48に取り付けられている。図6に示されるように機体の手前側と奥側にそれぞれ立設された支持プレート50,52が配置されており、カム軸48はこれら支持プレート50,52間を機体の前後方向に延びている。カム軸48はその両端部を支持プレート50,52に回転自在に支持されており、カム軸48にはカム46と支持プレート52との間に駆動用のスプロケット54が取り付けられている。スプロケット54には図示しない駆動チェーンが巻き掛けられており、それゆえカム軸48は駆動チェーンの走行により回転される。
【0029】
カム46の上方には回動アーム56が配置されている。この回動アーム56はローラ状のカムフォロアを介してカム46に従動することができる。図3および図5に示されるように、回動アーム56はその基端部がアーム軸58により回動自在に支持されており、この基端部から略水平に延びている。アーム軸58もまた支持プレート50,52間を機体の前後方向に延びており、それゆえ回動アーム56はアーム軸58を中心として上下に揺動することができる。なお図3に示されるように、回動アーム56はコイルスプリング57によってカム46に引きつけられている。一方、回動アーム56の先端部には連結ロッド59がピン接合されており、この連結ロッド59は昇降ロッド38の下端にピン接合されている。
【0030】
図3,4に示されるように、支持プレート50,52間にクロスバー60が水平方向に掛け渡されており、このクロスバー60にスライドブッシュ62が取り付けられている。そして、昇降ロッド38はスライドブッシュ62に嵌め合わされ、その案内によりクロスバー60に対して昇降自在となっている。
図3にはカム46が2点鎖線で示されているが、カム46の回転により回動アーム56が上下に揺動し、これにより昇降ロッド38が上下に昇降される。そして、昇降ロッド38の昇降により、ガイドロッド42を介して両側のサイドプレート34が一体的に昇降され、保持部材32を昇降させることができる。なお図4に示されるように、サイドプレート34の昇降はそれぞれリニアガイド64により案内されているが、リニアガイド64については後述する。
【0031】
図3には機体奥側のボトムガイド16のみが示されているが、両側一対のボトムガイド16の間には、製品Pを押し込むプッシャ66が配置されている。このプッシャ66は、供給コンベヤ14からボトムガイド16に連なる搬送面より僅かに下方に位置付けられており、この高さで水平方向に往復動可能となっている。次に図7,8を追加して、プッシャ66に往復動作を与えるための機構について説明する。
【0032】
図6,7等に示されるように、支持プレート50,52間には水平なベースプレート68が配置されている。ベースプレート68上にはリニアガイド70が取り付けられており、リニアガイド70は機体の前面に沿って製品Pの搬送方向に延びている。またリニアガイド70には往復ロッド72が取り付けられており、この往復ロッド72の先端にプッシャ66が支持されている。なお往復ロッド72の先端部はL字状に立ち上がっており、その先端でプッシャ66をベースプレート68の上方に位置付けている。
【0033】
図6,8に示されるように、上述したアーム軸58には回動アーム74が取り付けられており、回動アーム74はアーム軸58から上方に延びている。そして、往復ロッド72は回動アーム74の先端にリンクロッド76を介して連結されている。なお、ベースプレート68には矩形の開口78が形成されており、回動アーム74はこの開口78を通じてベースプレート68の上方に突き出ている。
【0034】
ここで、図6,8に示されるようにアーム軸58は支持プレート50,52に回転自在に支持されている。そしてアーム軸58とカム軸48とはクランク機構80を介して連結されており、このクランク機構80はカム軸48の回転をアーム軸58の往復回動に変換することができる。このようなアーム軸58の往復回動により回動アーム74が機体前面に沿う方向に揺動し、往復ロッド72を介してプッシャ66に往復動作を与えることができる。
【0035】
次に図9から図11を追加してボトムガイド16および保持部材32の幅調整機構について詳細に説明する。これらボトムガイド16および保持部材32は、製品Pの幅方向でみて両側に対をなしているが、包装機において製品Pのサイズ変更を行う場合、これらボトムガイド16および保持部材32の間隔を製品Pの幅寸法に合わせて調整する必要がある。
【0036】
先ず図9,10に示されるように、上述したベースプレート68上に別のリニアガイド82が配置されており、このリニアガイド82は機体の前後方向に延びている。リニアガイド82には機体手前側と奥側に2つのスライドブロック84,86が取り付けられており、各スライドブロック84,86に支持フレーム88,90が立設して取り付けられている。ボトムガイド16はアングル状をなしており、その基部が支持フレーム88,90の向き合う面に取り付けられ、その本体部分は支持フレーム88,90から製品Pの搬送中心に向けて水平に延びている。図10からも明らかなように、ボトムガイド16は製品Pの両側端部をその下面にて支持および案内することができる。
【0037】
また支持フレーム88,90には、それぞれボトムガイド16の上方にサイドガイド92が取り付けられている。これらサイドガイド92はボトムガイド16上にある製品Pの側面を案内する。そして、各サイドガイド92の上方にアッパガイド94が取り付けられており、これらアッパガイド94は製品Pの上面を案内する。またアッパガイド94は保持部材32の上方を越えて製品Pの搬送方向に延びており、その延長部分にて、押し込み時の製品Pの上面を案内することができる。
【0038】
図11に示されるように、機体奥側の支持フレーム90はボトムガイド16から製品Pの搬送方向に張り出して延びており、この張出部分にサイドプレート34のためのリニアガイド64が取り付けられている。このため機体奥側のボトムガイド16と保持部材32とは、支持フレーム90を介して相互に連結された状態にある。
【0039】
機体手前側の支持フレーム88については張出部分がなく、かわりに2つの移動ブロック96,98が連結されている。図10,12に示されているように、移動ブロック96は別個のスライドブロック100を介してリニアガイド82に案内されており、この移動ブロック96の側面に縦長の移動ブロック98が取り付けられている。そして、縦長の移動ブロック98に機体手前側のサイドプレート34のためのリニアガイド64が取り付けられている。したがって、機体手前側のボトムガイド16および保持部材32もまた、支持フレーム88および2つの移動ブロック96,98を介して相互に連結された状態にある。
【0040】
ここで、機体手前側の支持フレーム88は、キャッチクリップ102を介して移動ブロック96に連結されている。キャッチクリップ102は支持フレーム88と移動ブロック96とを脱着自在に連結している。すなわち、キャッチクリップ102は簡易な操作によりその連結を解除する一方、その連結を解除した状態では支持フレーム88と移動ブロック96との間で2つの部品に分離する。そして、これら2つの部品は互いに近づくことで容易に再係合し、支持フレーム88と移動ブロック96とを連結状態に復帰させることができる。
【0041】
また図12から明らかなように、機体手前側の支持フレーム88とサイドプレート34とは互いに重なり合う部分がなく、これらはリニアガイド82の案内方向にすれ違うことができる。したがって、キャッチクリップ102による連結を解除し、移動ブロック96,98を機体手前側にスライドさせれば、ボトムガイド16とは独立して保持部材32を移動させることができる。なお、移動ブロック98の上端にはスライド操作用のノブ104が取り付けられている。また上述のようにガイドロッド42は機体手前側の方が長いので、保持部材32を機体手前側に移動させてもスライドブッシュ44が脱落してしまうことはない。
【0042】
このように、ボトムガイド16と独立して機体手前側の保持部材32をスライドさせることができれば、エレベータ18近傍のメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、エレベータ18と折り込みターレット4との間の胴折り区間にて製品詰まりが発生したとしても、保持部材32を独立して移動させることでその復旧作業が容易に行える。
【0043】
さらに、支持フレーム88,90の下方には2方向の送りねじ106が設けられており、この送りねじ106は機体の前後方向に延びている。また、支持フレーム88,90にはそれぞれナット108が取り付けられており、これらナット108は送りねじ106にねじ込み状態で組み合わされている。このため送りねじ106をいずれかの方向に回転させることで、両側の支持フレーム88,90がこれらの中心(製品Pの中心)に対して対称に移動し、互いに接近したり離隔したりする。
【0044】
図11に示されるように、送りねじ106の一端は支持プレート50から機体手前側に突き出ており、この一端にハンドル110を取り付けて回転させることにより、両側のボトムガイド16および保持部材32の間隔を一度に調整することができる。このため製品Pのサイズ変更に際し、その幅寸法に合わせてボトムガイド16および保持部材32の幅調整を容易に行うことができる。なお、このとき送りねじ106の一端にデジタルインジケータを取り付けて、その表示数値を製品幅に合致させるようにしてもよい。
【0045】
ここで図3に示されるように、エレベータ18の上方には製品ストッパ112が配置されており、この製品ストッパ112は両側の保持部材32の中央に位置している。具体的には、図4,11等に示されるように、機体奥側の支持プレート52から片持ちのビーム114が手前側に延びており、このビーム114の先端に製品ストッパ112が取り付けられている。また図4,9等に示されるように、ビーム114の基端にはスライドブロック116が取り付けられており、このスライドブロック116は支持プレート52に対して製品Pの搬送方向にスライド可能となっている。したがって、スライドブロック116の位置を調整することで、製品Pのサイズ変更に合わせて製品ストッパ112の位置を調整することができる。また図4に示されるように、ビーム114に対して製品ストッパ112の位置を上下方向に調整することもできる。
【0046】
ここで、エレベータ18は製品Pを保持部材32により挟み込んで下方に切り出すことから、保持部材32による製品Pの受け取りが完全でない場合、製品Pをボトムガイド16との間に噛み込むことが考えられる。そこで、製品供給装置は製品Pの切り出し動作に際し、以下のように保持部材32による製品の受け取りが完全であるか否かを確認するものとしている。
【0047】
具体的には、図3に示されるように製品ストッパ112には光学的な製品センサ118が取り付けられている(図4,11等を合わせて参照)。また製品供給装置はコントローラ120を有しており、このコントローラ120には製品センサ118からのセンサ信号が入力される。すなわち、製品ストッパ112に製品Pの前端が到達すると、これを製品センサ118が検出し、コントローラ120に対してセンサ信号を出力する。コントローラ120は製品センサ118からセンサ信号の入力がある場合、これに基づいて保持部材32による製品Pの受け取りが完全であることを確認することができる。
【0048】
このようなコントローラ120による確認作業は、エレベータ18による昇降動作に関連して行われる。すなわち、コントローラ120には包装サイクルに同期したタイミング信号が入力されており、このタイミング信号に基づいて、コントローラ120は保持部材32が下降されるタイミングを知ることができる。そして、保持部材32の下降タイミングにおいて製品Pの受け取りが不完全であることが確認されると、コントローラ120は保持部材32の下降動作を停止させる。
【0049】
このような下降動作の停止は、例えば停止用カム122により実現可能である。図3に示されるように、停止用カム122は通常用のカム46に並べて機体奥側に配置されており、この停止用カム122はカム軸48に対して回動自在に支持されている。そして、停止用カム122にはエアシリンダ124のロッドが連結されており、その伸縮動作によって停止用カム122が駆動されるものとなっている。また図5に示されるように、停止用カム122には上述の回動アーム56が別個のカムフォロアを介して従動可能となっている。
【0050】
エアシリンダ124には圧空の供給路126が接続されており、この供給路126による圧空の給排は切換弁128により操作することができる。そして、コントローラ120は切換弁128の動作を電子的に制御することで、エアシリンダ124のロッドを伸縮させることができる。
具体的には、上述の下降タイミングにおいて保持部材32による製品Pの受け取りが不完全であると確認された場合、コントローラ120は切換弁128を作動させてエアシリンダ124のロッドを伸長させ、停止用カム122を駆動する。これによりカムフォロアが上方に押し上げられたままとなり、回動アーム56は通常用のカム46から縁切りされた状態で停止する。この場合、通常用のカム46は空回りとなり、保持部材32の下降動作は停止される。
【0051】
この後、保持部材32による製品Pの受け取りが完全であることが確認されると、コントローラ120はエアシリンダ124のロッドを収縮させて停止用カム122を待機状態に復帰させる。これにより、カムフォロアが通常用のカム46との従動関係に復縁し、製品Pの切り出しが再開される。
以上の説明により、エレベータ18やプッシャ66に個々の動作を与える各種機構の詳細が明らかとなっているが、以下には、これら機構による動作の連係について説明する。
【0052】
図13に示されるように、供給コンベヤ14の終端から送出された製品Pはボトムガイド16上を押せ押せで搬送される。図13には機体奥側のボトムガイド16のみが示されているが、このとき両側一対のボトムガイド16は製品Pの両側端部をその下面にて案内する。
エレベータ18の保持部材32は上昇位置にあり、ここでボトムガイド16から押せ押せで送出された製品Pを受け取る。このとき製品Pは製品ストッパ112に接して停止し、これにより保持部材32による製品Pの受け取りが完全なものとなる。なお、製品Pが供給コンベヤ14を通じて連続的に供給されている場合、製品Pは順次押せ押せで搬送されてくるので、通常は保持部材32による製品Pの受け取りが不完全になることはない。図13には機体奥側の保持部材32のみが示されているが、このとき両側一対の保持部材32は製品Pの両側端部をそれぞれ上下両面にて保持する。
【0053】
次に図14に示されるように、エレベータ18の下降動作により製品Pが切り出される。このとき製品Pは保持部材32により保持されているので、その下降動作中に姿勢が不安定になることはない。また後続の製品群は保持部材32により搬送を規制されて搬送面上に留まっている。
これまで両側一対のボトムガイド16間にて待機していたプッシャ66は、エレベータ18の下降動作が終了する直前に往動(前進)を開始する。そして図15に示されるように、エレベータ18の下降動作が終了するとプッシャ66は両側一対の保持部材32間に進入し、そのまま保持部材32の間を通過して製品Pをターレット4のポケットに向けて押し出す。押し出された製品Pはこの後、上述のようにフィルムコンベヤ12上の包装フィルムFを胴折りする。
【0054】
ここで、エレベータ18と折り込みターレット4との間にガイドプレート130が配置されており、さらに折り込みターレット4の入口位置に胴折りガイド132が配置されている。エレベータ18から押し出された製品Pはガイドプレート130に案内され、そして包装フィルムFとともに胴折りガイド132を介して折り込みターレット4のポケット内に押し込まれる。
【0055】
図16に示されるように製品Pが保持部材32から押し出されると、プッシャ66の往動中にエレベータ18は上昇動作を開始する。保持部材32は製品Pの両側に分割して配置されているため、このときプッシャ66の往復機構とエレベータ18の昇降機構とが干渉することはない。
図17に示されるように、エレベータ18の上昇動作が終了して保持部材32が上昇位置に復帰すると、搬送面上に留まっていた製品Pが押せ押せでボトムガイド16から送出される。またプッシャ66は製品Pを折り込みターレット4のポケット内に完全に押し込み、そこで往動を完了する。
【0056】
図18に示されるように、製品Pの押し込みが完了すると折り込みターレット4は間欠回転を開始し、プッシャ66はその待機位置に向けて復動する。また、エレベータ18は上昇位置に停止しており、次の製品Pが保持部材32により受け取られる。この後、プッシャ66が待機位置に復帰すると図13の状態に戻り、以下、同様の動作が繰り返される。
【0057】
図19は、2通りの製品切り出しを対比して示している。図19(a)に示されるように、例えばエレベータ136の上昇動作によって製品切り出しを行う場合、製品Pの最大高さHmaxを想定してエレベータ136の昇降距離S1を設定する必要がある。またこの場合、プッシャ138はエレベータ136の上昇位置より上方に配置される。
【0058】
これに対し、同図(b)に示されるように、上述した製品供給装置ではエレベータ18を下降させて製品Pを切り出すため製品Pの最大高さを考慮する必要がなく、この場合、プッシャ66の厚みTを基準として昇降距離S2を設定すればよい。このため昇降距離S2を最小化することができ、その分、エレベータ18の昇降サイクルを短縮することができる。またこの場合、本実施形態のようにボトムガイド16を両側で分割していれば、プッシャ66を搬送面の直下に位置付けることができるので、昇降距離S2を極小化することが可能となる。
【0059】
本発明は上述の一実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、エレベータ18やプッシャ66に各動作を与える機構は実施形態のものに限定されず、異なる機構を用いるものであってもよい。また各種機構の動力は、例えばエアシリンダやモータ等のアクチュエータを用いるものであってもよい。
【0060】
また、ボトムガイド16や保持部材32、プッシャ66等の各種部材については、包装機の具体的な仕様や包装するべき製品の形態に応じて適宜変形が可能である。
【0061】
【発明の効果】
本発明の製品供給装置はエレベータによる昇降距離を短縮化することで、包装機の高速化に優れたものとなる。
またプッシャに他の機構との干渉がなく、短い部材により実現できるため、製品の押し出し時に傾くことがなく、安定した動作で確実に製品を供給することができる。
【0062】
さらに、製品サイズの変更時に間隔調整が容易であり、汎用性の包装機に適する。またエレベータと胴折り区間のメンテナンスが容易で、利便性が高い。
製品の噛み込みを防止する手当がなされているので、包装機全体の安定性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】包装機における一連の包装作業の流れを概略的に示した斜視図である。
【図2】図1の包装機の構成を部分的に示した正面図である。
【図3】製品供給装置を具体的に示した図である。
【図4】エレベータとその昇降機構を具体的に示した正面図である。
【図5】図3中、矢印Vの方向から昇降機構をみた図である。
【図6】プッシャとその往復動機構を具体的に示した正面図である。
【図7】プッシャとその往復動機構の平面図である。
【図8】プッシャとその往復動機構の側面図である。
【図9】ボトムガイドおよび保持部材を具体的に示した図である。
【図10】図9中、X−X線に沿う断面図である。
【図11】ボトムガイドおよび保持部材の平面図である。
【図12】機体手前側のボトムガイドおよび保持部材を示した側面図である。
【図13】製品供給装置による各種機構の動作を説明するための図である。
【図14】図13の状態からエレベータが下降動作を開始したときの状態を示した図である。
【図15】プッシャによる製品の押し込み動作を示した図である。
【図16】図15の状態からエレベータが上昇動作したときの状態を示した図である。
【図17】図16の状態からエレベータが上昇位置に達したときの状態を示した図である。
【図18】図17の状態からプッシャが復動したときの状態を示した図である。
【図19】製品供給に関して、実施形態と従来技術とを比較して説明するための図である。
【符号の説明】
14 供給コンベヤ
16 ボトムガイド(ガイド部材)
18 エレベータ
32 保持部材
36 昇降機構
66 プッシャ
118 製品センサ(確認手段)
120 コントローラ(確認手段,停止手段)
122 停止用カム(停止手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a product supply apparatus that supplies a product to a section that folds a packaging material in a packaging machine.
[0002]
[Prior art]
As a technique related to this type of product supply apparatus, an example of a packaging apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-240013 can be given. In this packaging apparatus, while supplying a product along a supply line, the product is once pushed and pressed in the vicinity of the end, and the top product is cut upward by an elevator and positioned at the push-out position by a pusher. The product pushed out by the pusher is supplied into the pocket of the folded turret while folding the packaging material.
[0003]
In the supply of the product by the packaging apparatus described above, since the elevator cut-out operation is performed at a timing synchronized with the packaging cycle, it is excellent in practicality in that the product can be randomly supplied on the supply line. In addition, after the product is pushed out by the pusher, the elevator can be lowered to prepare for the next cutting operation, which is also suitable for speeding up the product supply.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to cope with a change in product size in a general-purpose packaging machine, the lifting stroke is set in accordance with the maximum product height for the above-described elevator. That is, if the up / down stroke is set in advance assuming the maximum height, the product size can be freely changed within the range. However, in this case, if the maximum product height is increased, the lift stroke is increased accordingly, and there is a certain limit to further shortening the lift cycle of the elevator.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to easily shorten the elevator lifting cycle and to further increase the product supply speed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The product supply apparatus of the packaging machine of the present invention solves the above-described problem by cutting out the product below the conveying surface. That is, in the product supply device, the product is conveyed on the conveyance surface by the supply conveyor, Through a pair of guide members that form an extension of the conveying surface of the product delivered from the end of the supply conveyor and guide both side ends of the product on its lower surface, elevator above At the same height as the transfer surface On the receiving side The elevator is lowered from the receiving position to the lowered position together with the product, and the product is cut out from the product group on the conveying surface and cut out as a product. Then, the cut product is pushed out from above the elevator in the lowered position by the pusher and supplied to the folding section. In this way, when the cut product is cut downward from the conveyance surface, it is not necessary to set the lift distance of the elevator assuming the maximum height of the product, so that the lift distance can be minimized.
[0007]
More specifically, in the product supply device of the present invention, The pusher is provided directly below the conveying surface between the pair of guide members, and can reciprocate in the horizontal direction to advance and retreat with respect to the elevator. The elevator lowering position is set based on the pusher position. ing. That is, the lowering position of the elevator is defined so that the horizontal reciprocation of the pusher is performed immediately above the receiving surface of the elevator at the lowering position. . In this way, the pusher is placed directly under the transfer surface. And set the lowering position of the elevator as described above. If it exists, the raising / lowering distance of an elevator will become the minimum.
In a further specific example of the present invention, a pair of guide members on both sides continuous from the terminal end of the supply conveyor to the conveying surface are arranged, and a standby position of the pusher is provided between the guide members. The pair of guide members guide both end portions of the product delivered from the end of the supply conveyor on the lower surface thereof.
[0008]
Moreover, the elevator has a pair of holding members on both sides, and these holding members can hold both end portions of the product on both the upper and lower sides. The holding member is lifted by the elevator to receive the product from the guide member at the raised position, and cuts the product by being lowered to the lowered position. At this time, since the product is held by the holding member, the posture is stably stabilized.
[0009]
The pusher described above can move forward between the pair of holding members during the operation. At this time, since the pusher and the holding member do not interfere with each other, the elevator can raise the holding member after the product is pushed out by the pusher and before the pusher moves backward. Therefore, the next product can be received without waiting for the pusher to finish returning.
[0010]
As described above, since the guide member and the holding member are divided into both sides of the product to form a pair, it is necessary to adjust the interval when changing the size of the product. For this reason, the product supply apparatus of this invention can mutually connect a guide member and a holding member on both sides of a product, and can adjust these space | intervals in the width direction of a product. In this case, since the width of the guide member and the holding member can be adjusted at the same time, it is easy to change the size of the product.
[0011]
On the other hand, when one side of the transport surface is located on the front side of the machine body, it is preferable that only the holding member can be independently moved to the front side of the machine body. In this case, maintenance work near the elevator is facilitated.
When the elevator has the holding member described above, if the product is not completely received during the lowering operation, the product may be caught. For this reason, in the present invention, it is confirmed whether or not the product has been completely received by the holding member, and if it is confirmed that the product has been received completely during the lowering operation, the lowering operation of the holding member is stopped. This prevents the product from being bitten.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a flow of packaging work in a packaging machine as an example. This packaging machine has a film reel FR and a tape reel TR, and a long film packaging material FW is drawn from the film reel FR, and an opening tape T is drawn from the tape reel TR. The opening tape T is cut at a certain length on the feeding path, and is attached to one side of the film packaging material FW with a gap.
[0013]
The film wrapping material FW to which the opening tape T is affixed is drooped downward, and is cut into fixed lengths in the downward feeding process. At this time, the film wrapping material FW is separated between the opening tapes T and becomes the packaging film F with the opening tapes T attached one by one.
The products P to be packaged in the packaging machine are supplied in a row in the horizontal direction. The products P are cut out from the product group one by one before the packaging film F and pushed into the packaging film F. At this time, the packaging film F is folded into a U-shape (or J-shape) around the trunk of the product P. The supply, cut-out, and push-in of the product P will be described in detail later.
[0014]
A folding section is formed at the supply destination of the product P, and the
[0015]
With the rotation of the
[0016]
When the
[0017]
A reversing turret 6 is arranged further ahead of the
[0018]
A transfer path 8 is provided at the tip of the reversing turret 6, and the semi-packaged product M is transported laterally along the transfer path 8 when discharged from the reversing turret 6. The ear | edge part of the packaging film F is expanded by this transfer path | route 8, and the side fin is each shape | molded by the both sides of the product P at this time (e position in FIG. 1). Thereafter, the semi-packaged product M is transferred along the transfer path 8, and the above-described side fins are heat-sealed, that is, side-fin sealed (position f in FIG. 1).
[0019]
A
In the process in which the semi-wrapped product M is transferred upward by the
[0020]
FIG. 2 shows the configuration of the packaging machine more specifically. A
Further, a
[0021]
A
[0022]
Further, an
In the folding section, a trunk
[0023]
The packaging machine includes a
[0024]
A cylinder
Side fold
[0025]
FIG. 3 shows the configuration of the product supply apparatus more specifically. The
[0026]
Next, a mechanism for raising and lowering the holding
As shown in FIG. 4, the holding
[0027]
The elevating
[0028]
The elevating
[0029]
A
[0030]
As shown in FIGS. Support plate
In FIG. 3, the
[0031]
FIG. 3 shows only the
[0032]
As shown in FIGS. 6 and 7, a
[0033]
As shown in FIGS. 6 and 8, a
[0034]
Here, as shown in FIGS. 6 and 8, the
[0035]
Next, the width adjustment mechanism of the
[0036]
First, as shown in FIGS. 9 and 10, another
[0037]
Further, side guides 92 are attached to the support frames 88 and 90 above the
[0038]
As shown in FIG. 11, the
[0039]
The
[0040]
Here, the
[0041]
As is clear from FIG. 12, the
[0042]
Thus, if the holding
[0043]
Further, a
[0044]
As shown in FIG. 11, one end of the
[0045]
Here, as shown in FIG. 3, a
[0046]
Here, since the
[0047]
Specifically, as shown in FIG. Product An
[0048]
Such confirmation work by the
[0049]
Such a stop of the lowering operation can be realized by the
[0050]
A compressed
Specifically, when it is confirmed that the product P is not received by the holding
[0051]
Thereafter, when it is confirmed that the reception of the product P by the holding
From the above description, the details of various mechanisms that give individual operations to the
[0052]
As shown in FIG. 13, the product P delivered from the terminal end of the
The holding
[0053]
Next, as shown in FIG. 14, the product P is cut out by the lowering operation of the
The
[0054]
Here, a
[0055]
As shown in FIG. 16, when the product P is pushed out of the holding
As shown in FIG. 17, when the lifting operation of the
[0056]
As shown in FIG. 18, when the push-in of the product P is completed, the
[0057]
FIG. 19 shows two product cutouts in comparison. As shown in FIG. 19A, for example, when the product is cut out by the lifting operation of the
[0058]
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the above-described product supply apparatus lowers the
[0059]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the mechanism for giving each operation to the
[0060]
Various members such as the
[0061]
【The invention's effect】
The product supply apparatus of the present invention is excellent in speeding up the packaging machine by shortening the lifting distance by the elevator.
Further, since the pusher does not interfere with other mechanisms and can be realized by a short member, the pusher does not tilt when the product is pushed out, and the product can be supplied reliably and stably.
[0062]
Furthermore, it is easy to adjust the interval when changing the product size, and is suitable for a versatile packaging machine. In addition, maintenance of the elevator and the body folding section is easy and convenient.
Care is taken to prevent biting of the product, and the overall stability of the packaging machine is also excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a flow of a series of packaging operations in a packaging machine.
2 is a front view partially showing the configuration of the packaging machine of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram specifically illustrating a product supply apparatus.
FIG. 4 is a front view specifically showing an elevator and its lifting mechanism.
5 is a view of the lifting mechanism seen from the direction of arrow V in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a front view specifically showing a pusher and its reciprocating mechanism.
FIG. 7 is a plan view of a pusher and its reciprocating mechanism.
FIG. 8 is a side view of the pusher and its reciprocating mechanism.
FIG. 9 is a view specifically showing a bottom guide and a holding member.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 11 is a plan view of a bottom guide and a holding member.
FIG. 12 is a side view showing a bottom guide and a holding member on the front side of the machine body.
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of various mechanisms by the product supply device.
FIG. 14 is a diagram showing a state when the elevator starts a lowering operation from the state of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a pushing operation of a product by a pusher.
16 is a view showing a state when the elevator is lifted from the state of FIG.
FIG. 17 is a view showing a state when the elevator has reached an ascending position from the state of FIG.
18 is a view showing a state when the pusher moves backward from the state of FIG.
FIG. 19 is a diagram for explaining the product supply in comparison with the embodiment and the prior art.
[Explanation of symbols]
14 Supply conveyor
16 Bottom guide (guide member)
18 Elevator
32 Holding member
36 Lifting mechanism
66 Pusher
118 Product sensor (confirmation means)
120 controller (confirming means, stopping means)
122 Stop cam (stop means)
Claims (6)
前記供給コンベアの終端から延びて前記搬送面の延長部分を形成し、前記供給コンベアの終端から送出される製品の両側端部をその下面にて案内する一対のガイド部材と、
前記一対のガイド部材の終端から送出された製品を前記搬送面と同じ高さの位置で受取面上に受け取り、この受け取り位置から前記製品とともに下方の下降位置に下降し、前記製品を前記搬送面上の製品群から切出し製品として切り出すエレベータと、
前記一対のガイド部材間における前記搬送面の直下に設けられ、前記エレベータに対して進退する水平方向に往復動可能プッシャと
を備え、
前記エレベータの前記下降位置は、前記プッシャの前記水平方向の往復動が前記下降位置にある前記エレベータの前記受取面の直上にて実施されるべく規定されており、
前記プッシャは、前記下降位置にあるエレベータ上の前記切出し製品に向けて前進して前記エレベータ上から前記切出し製品を押し出し、前記折り込みセクションに供給することを特徴とする包装機の製品供給装置。A supply conveyor having a conveying surface extending toward the folding section of the packaging machine and conveying the product on the conveying surface;
A pair of guide members that extend from the end of the supply conveyor to form an extension of the transport surface and guide both side ends of the product delivered from the end of the supply conveyor at the lower surface thereof;
The product delivered from the end of the pair of guide members is received on the receiving surface at the same height as the conveying surface, and the product is lowered together with the product to a lowering position, and the product is moved to the conveying surface. An elevator cut out from the above product group as a cut out product;
A pusher which is provided directly below the conveying surface between the pair of guide members and is capable of reciprocating in a horizontal direction moving forward and backward with respect to the elevator;
The lowered position of the elevator is defined so that the horizontal reciprocation of the pusher is performed directly above the receiving surface of the elevator at the lowered position ,
The pusher advances toward the cut product on the elevator in the lowered position, pushes the cut product from the elevator, and supplies the cut product to the folding section.
前記供給コンベヤの終端から前記搬送面に連なって製品の搬送方向に延び、前記コンベヤの搬送によりその終端から送出される製品の両側端部をその下面にて案内する両側一対のガイド部材と、
前記一対のガイド部材の先方に設けられ、製品の両側端部をそれぞれ上下両面にて保持する両側一対の保持部材を有し、これら保持部材を所定の上昇位置に上昇させて前記ガイド部材から送出される製品を受け取り、この受け取った製品を前記保持部材とともに所定の下降位置へ下降させることで前記搬送面上の製品群から切り出すエレベータと、
前記搬送面より下方の位置で水平方向に往復動可能に設けられ、前記一対のガイド部材の間にある待機位置から前記一対の保持部材の間を通過して往動することで前記下降位置にある製品を前記折り込みセクションに向けて押し出すプッシャと
を具備したことを特徴とする包装機の製品供給装置。A supply conveyor having a conveying surface extending toward the folding section of the packaging machine and conveying the product on the conveying surface;
A pair of guide members on both sides that extend from the end of the supply conveyor to the transport surface in the product transport direction and guides both side ends of the product sent from the end by transport of the conveyor at the lower surface thereof;
A pair of holding members provided on both ends of the pair of guide members and holding both side end portions of the product on both upper and lower sides, and the holding members are raised to a predetermined ascending position and sent out from the guide member. An elevator that receives the product to be cut out from the product group on the transport surface by lowering the received product together with the holding member to a predetermined lowered position;
It is provided so as to be able to reciprocate in a horizontal direction at a position below the conveying surface, and moves from the standby position between the pair of guide members to the lowered position by moving forward between the pair of holding members. A product supply device for a packaging machine, comprising: a pusher for extruding a product toward the folding section.
前記幅調整手段は、機体正面側に位置する前記保持部材を前記ガイド部材とは独立して前記機体正面側に移動可能とする独立移動機構を含むことを特徴とする請求項4に記載の包装機の製品供給装置。The transport surface is arranged so that one side thereof faces the front of the packaging machine body,
5. The packaging according to claim 4, wherein the width adjusting unit includes an independent movement mechanism that allows the holding member located on the front side of the machine body to move to the front side of the machine body independently of the guide member. Machine product supply equipment.
前記保持部材を所定の周期で昇降させる昇降機構と、
前記保持部材による製品の受け取りが完全であるか否かを確認する確認手段と、
前記昇降機構による前記保持部材の下降動作時に前記確認手段により製品の受け取りが不完全であると確認されたとき、前記保持部材の下降動作を停止させる停止手段と
を含むことを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の包装機の製品供給装置。The elevator is
An elevating mechanism for elevating and lowering the holding member at a predetermined cycle;
Confirmation means for confirming whether the product is completely received by the holding member;
And a stop means for stopping the lowering operation of the holding member when the confirmation means confirms that the product has been received incompletely during the lowering operation of the holding member by the elevating mechanism. The product supply apparatus of the packaging machine in any one of 2-5.
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