JP4287410B2 - Filling device and filling and packaging machine having filling device - Google Patents
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Description
本発明は、袋に充填物を充填する充填装置を有し、充填装置によって充填物が充填された袋の開口をシールすることにより充填物を包装する充填包装機に関する。 The present invention relates to a filling and packaging machine that has a filling device that fills a bag with a filling material and that packs the filling material by sealing an opening of the bag filled with the filling material by the filling device.
充填包装機として、長尺状のフィルムから袋を形成し、該袋に充填物を充填し、充填後に該袋の開口をシールすることにより、充填物を包装するものがある。具体的に言えば、長尺状のフィルムを搬送しつつ幅方向に関して2つ折りし(折り線が下にくるようにV字状に折り)、2つ折りされたフィルムを搬送しつつ搬送方向に所定の間隔をあけて幅方向にシールして袋部を順次形成し、搬送しつつ該袋部に充填物を充填し、充填物が充填された袋部を搬送しつつその開口をシールし、開口がシールされた袋部間を切断することにより、充填物が包装された包装品が作製される。充填は、充填物を上方に開口した袋部に重落下(投下)させることにより行われる。充填物としては、固形物、液体、粉体、またはこれらの混合物などがある。例えば、粉体を包装する充填包装機として、例えば、特許文献1のものがある。
しかしながら、このような充填包装機において、固形物でありながら袋に充填することが困難な充填物がある。例えば、即席麺の具材袋に充填される乾燥したチャーシューなどがある。具材袋に充填される乾燥したチャーシューは、乾燥によって波打ったシート状、すなわち平らなシート状でなく、そのために、シートの搬送に使用されるローラ対で挟持しつつ搬送して充填するまたはクランパーなどにより把持して充填することが困難である。また、挟持するまたは把持すると潰れる(砕ける可能性がある)挟持または把持し難いものである。したがって、従来において、チャーシューは、作業者に直立状態で把持され、袋部の開口上でリリースされて落下することにより袋部に充填されていた。 However, in such a filling and packaging machine, there is a filling that is difficult to be filled into a bag while being a solid. For example, there is a dried char siu filled in an instant noodle ingredient bag. The dried char siu filled in the material bag is not in the form of a sheet wavy by drying, that is, a flat sheet, and for that purpose, it is conveyed and filled while being pinched by a pair of rollers used for conveying the sheet, or It is difficult to hold and fill with a clamper or the like. Further, it is difficult to be pinched or gripped when it is pinched or gripped (which may be crushed). Therefore, in the past, the char shoe was gripped in an upright state by an operator, and the bag portion was filled by being released and dropped on the opening of the bag portion.
そこで、本発明は、把持または挟持し難い充填物であっても、手作業でなく自動的に袋に充填できる充填装置と、該充填装置を有する充填包装機を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a filling device that can automatically fill a bag, even if it is difficult to grasp or pinch, and a filling and packaging machine having the filling device.
上記目的を達成する本発明に係る充填装置及び該充填装置を備えた充填包装機は、
(a)磁性体(268)を備えたパレット(P)と、
(b)垂直方向の中心線(236)を中心に回転可能なロータリードラム(222)と、上記ロータリードラム(222)の周囲に等間隔に且つ上記中心線(236)から放射状に水平に向けられた水平姿勢(X)と垂直方向に向けられた垂直姿勢(Z)との間を移動可能に設けられた複数のアーム(240)と、上記複数のアーム(240)のそれぞれに設けられた磁石(264)と、上記ロータリードラム(222)の回転方向に沿って順番に設けられた第1の位置、第2の位置、第3の位置に関連して、上記第1の位置では上記アーム(240)を水平姿勢に保ち、上記第1の位置から第2の位置に移動する間で上記アーム(240)を水平姿勢から垂直姿勢に切り換え、上記第2の位置では上記アーム(240)を垂直姿勢に保ち、上記第2の位置から上記第3の位置に移動する間で上記アーム(240)を垂直姿勢から水平姿勢に切り換え、上記第3の位置では上記アーム(240)を水平姿勢に保ち、上記第3の位置を通過した上記アーム(240)を水平姿勢から垂直姿勢に向けて上昇させる傾動手段(258,260)を備えた第1のユニット(220)と、(c)上記第1の位置で上記アーム(240)の磁石(264)に上記パレット(P)の磁性体(268)に磁気吸着させることによって上記アーム(240)に上記パレット(P)を把持させ、上記第3の位置で上記アーム(240)から上記パレット(P)を分離させ、上記アーム(240)から分離された上記パレット(P)を上記第1の位置に搬送する第2のユニット(214,216,218)を備えており、
(d)上記第1の位置から上記第3の位置に搬送される上記パレット(P)に載せられた充填物を上記第2の位置で落下するようにしたことを特徴とする。
A filling device according to the present invention that achieves the above object and a filling and packaging machine including the filling device are as follows:
(A) a pallet (P) provided with a magnetic body (268);
(B) A rotary drum (222) rotatable around a vertical center line (236), and the rotary drum (222) is circumferentially spaced at equal intervals and radially from the center line (236). A plurality of arms (240) provided to be movable between the horizontal posture (X) and a vertical posture (Z) oriented in the vertical direction, and a magnet provided on each of the plurality of arms (240). (264) and the first position, the second position, and the third position, which are sequentially provided along the rotation direction of the rotary drum (222), the arm ( 240) is maintained in a horizontal posture, and the arm (240) is switched from a horizontal posture to a vertical posture while moving from the first position to the second position, and the arm (240) is vertically moved in the second position. Keep posture, During the movement from the second position to the third position, the arm (240) is switched from the vertical posture to the horizontal posture, and at the third position, the arm (240) is kept in the horizontal posture, and the third position is changed. A first unit (220) provided with tilting means (258, 260) for raising the arm (240) having passed through the position from a horizontal posture toward a vertical posture; and (c) the first unit (220) at the first position. The magnet (264) of the arm (240) is magnetically attracted to the magnetic body (268) of the pallet (P) so that the arm (240) grips the pallet (P), and the arm (240) is held at the third position. The second unit (214, 216, 218) that separates the pallet (P) from (240) and conveys the pallet (P) separated from the arm (240) to the first position. Equipped and,
(D) The filling material placed on the pallet (P) conveyed from the first position to the third position is dropped at the second position.
本発明に係る充填装置の他の形態では、上記第2のユニットは、上記第1の位置に向けて移動する一つのパレット(P)と該パレット(P)に続く別のパレット(P)との間に間隙を形成し、上記第2の位置に向けて移動する上記アーム(240)が上記間隙に進入できるようにする間隙形成手段を有することを特徴とする。また、本発明に係る充填装置の他の形態では、上記間隙形成手段は、上記第1の位置に上記パレット(P)を搬送する第1の搬送ユニット(214)と、上記パレット(P)の搬送方向に関して上記第1の搬送ユニット(214)の上流側に配置されて上記パレット(P)を搬送する第2の搬送ユニット(216)とを有し、上記第1の搬送ユニット(214)のパレット搬送速度は上記第2の搬送ユニット(216)のパレット搬送速度よりも大きくしてあり、上記パレット(P)が上記第2の搬送ユニット(216)から上記第1の搬送ユニット(214)に受け渡される際に、隣接するパレット(P)の間に上記間隙が形成されるようにしたことを特徴とする。さらに、本発明に係る充填装置の他の形態では、上記複数のアーム(240)に対応して上記ロータリドラム(222)の周囲に等間隔に配置された複数の投下ユニット(242)を備えており、上記複数の投下ユニット(242)はそれぞれ、上記第2の位置で上記垂直姿勢をとるパレット(P)から落下する充填物を回収するポケット(270)と、上記ポケット(270)の底部を開閉するシャッター(274)を備えていることを特徴とする。
In another form of the filling device according to the present invention, the second unit includes one pallet (P) that moves toward the first position and another pallet (P) that follows the pallet (P). And a gap forming means for allowing the arm (240) moving toward the second position to enter the gap. In another form of the filling device according to the present invention, the gap forming means includes a first transport unit (214) for transporting the pallet (P) to the first position, and a pallet (P). A second transport unit (216) that is disposed upstream of the first transport unit (214) with respect to the transport direction and transports the pallet (P), and the first transport unit (214) The pallet conveyance speed is larger than the pallet conveyance speed of the second conveyance unit (216), and the pallet (P) is transferred from the second conveyance unit (216) to the first conveyance unit (214). It is characterized in that the gap is formed between adjacent pallets (P) when delivered. Furthermore, in another form of the filling device according to the present invention, a plurality of dropping units (242) arranged at equal intervals around the rotary drum (222) corresponding to the plurality of arms (240) are provided. Each of the plurality of dropping units (242) has a pocket (270) for collecting the filling falling from the pallet (P) in the vertical position at the second position, and a bottom of the pocket (270). A shutter (274) that opens and closes is provided.
本発明によれば、パレットを介することにより、充填物に挟持力や把持力などの力を作用させることなく袋に該充填物を充填することが可能になる。従って、充填物が挟持または把持し難い潰れやすいものであっても袋に充填することが可能になる According to the present invention, it is possible to fill a bag with the filling material without applying a force such as a clamping force or a gripping force to the filling material via the pallet. Therefore, even if the filling is not easily pinched or gripped and easily crushed, the bag can be filled.
本発明の一実施形態に係る充填包装機は、図1において符号10で示す包装装置と、図2において符号210で示す充填装置から構成される。まず、包装装置10について説明し、続いて充填装置210について説明する。
The filling and packaging machine according to one embodiment of the present invention is composed of a packaging device denoted by
包装装置10をよりよく理解するために、まず、包装装置10が行う充填物の包装処理(包装の工程)、すなわち包装装置10の動作について説明する。
In order to better understand the
包装装置10は、長尺の包装フィルムを搬送しつつ該包装フィルムによって充填物を包装するように構成されている。図3に示すように、包装装置10は、包装フィルムの搬送経路上のI〜Vの5つの領域において、包装フィルムに対して充填物の包装に必要な処理を行う。
The
包装装置10は、領域Iに搬送された包装フィルムFを幅方向12に関して2つ折りする(折り線が下にくるように折る。)。これにより、後述する袋部の底部が形成される。
The
次に、包装装置10は、領域II内において、2つ折りされた包装フィルムFに搬送方向14に所定の間隔をあけて幅方向(幅方向12とは異なる方向で、2つ折りされた状態の包装フィルムFの幅方向)16に伸びる区画シール部18を形成する。区画シール部18が形成されることにより、複数の区画シール部18の間に充填物20を充填するための開口22を有する複数の袋部24が形成される。
Next, in the region II, the
区画シール部18の形成中(領域II内の領域(地点)IIIにおいて)、後述で詳細に説明する充填装置210により袋部24に充填物20が充填される。
During the formation of the partition seal portion 18 (in the region (point) III in the region II), the
続いて、領域IVにおいて、包装装置10は、袋部24の開口22をシールして(開口シール部26を形成して)該袋部24を閉じる。
Subsequently, in the region IV, the
最後に、領域(地点)Vにおいて、包装装置10は、区画シール部18を搬送方向14に分断するように切断する(切断方向は点線で示す。)、または区画シール部18を後に分断できるようにミシン目を形成する。これにより、包装フィルムFによって充填物20が包装されてなる最終形態の包装品28(区画シール部18にミシン目が形成される場合、複数の製品28が連結したもの)が作製される。
Finally, in the region (point) V, the
上述のように充填物20を包装する包装装置10の構成を説明する。図1に示すように、包装装置10は、概略、長尺の包装フィルムFを巻回して収容する複数のフィルムロール40a、40bと、長尺のフィルムFを案内しつつ幅方向に関して2つ折りするフィルムガイド42と、2つ折りされた包装フィルムFに袋部24を形成するために区画シール部18を形成する複数の区画シール装置44と、形成された袋部24に充填装置210の後述する充填ユニットからの充填物20を案内する複数のシュート46と、充填物20が充填された袋部24の開口22をシールする開口シール装置48とを有する。また、図には示していないが、区画シール部18を搬送方向14に分断するように切断するカッター、または区画シール部18を後に分断できるようにミシン目を形成する装置を有する。
The configuration of the
包装フィルムFを券回して収容する複数のフィルムロール40a、40bは、交換のために包装装置10に対して着脱可能に構成されている。包装装置10は、フィルムロール40a、40bのいずれか一方に巻回されている包装フィルムFをフィルムガイド42に向かって搬送し、この一方のフィルムロールの包装フィルムFが無くなったときに他方のフィルムロールの包装フィルムFを続けて搬送するように構成されている。
The plurality of film rolls 40a and 40b for storing the wrapping film F in a ticket are configured to be detachable from the
フィルムガイド42は、搬送されている包装フィルムFを区画シール装置44に向かって案内しつつ幅方向12に関して2つ折りし、袋部24の底部を形成するように構成されている。
The
複数の区画シール装置44と複数のシュート46は、ロータリーユニット50に支持されている。図4、5に区画シール装置44とシュート46を支持するロータリーユニット50を示す。図4はロータリーユニット50の構造を示す断面図であり、図5はロータリーユニット50を後述するロータリードラム(回転体)52と該ロータリードラム52を回転可能に支持する基台54に分けて示す図である。また、図6に、複数の区画シール装置44と複数のシュート46の位置関係を示す、ロータリーユニット50を上方から見た図を示す。
The plurality of
ロータリードラム52は、図4、5に示すように、軸受け56を介して基台54に支持され、回転中心線58を中心として回転するように構成されている。ロータリードラム52は、該ロータリードラム52の一部として下部に設けられて外周面にギヤ歯60が形成されたギヤ部材62を有し、ギヤ部材62はモータなどの回転駆動源(図示せず)と駆動連結された駆動ギヤ64と噛合している(図4参照。)。ロータリードラム52は、ギヤ部材62を介して駆動ギヤ64により回転駆動される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
複数の区画シール装置44は、図6に示すように、ロータリードラム52の一部を構成する円盤形状の部材66上に周方向に関して等間隔に設けられている。本実施形態では、12基の区画シール装置44がロータリードラム52に設けられている。
As shown in FIG. 6, the plurality of
区画シール装置44は、2つ折りされた包装フィルムFを挟持し、その挟持部を加熱して熱融着させることにより区画シール部18を形成するように構成されている。区画シール装置44は、ロータリードラム52に対して固定された固定シールバー68と、ロータリードラム52に対して可動に設けられて固定シールバー68と協働して2つ折りされた包装フィルムFを挟持する可動シールバー70から構成される。
The
固定シールバー68内には、図4に示すように包装フィルムFを加熱するためのヒーター72が内蔵されている。
A
可動シールバー70は、回転中心線58方向と垂直な軸方向の支持ピン74を中心にして回転可能にロータリードラム52に設けられている。これにより、可動シールバー70は、固定シールバー68と協働して2つ折りされた包装フィルムFを挟持する、または固定シールバー68から離れて包装フィルムFをリリースする。
The
また、可動シールバー70にはカムフォロア76が設けられている。カムフォロア76は、包装装置10の本体に設けられて回転中心線58を中心として周方向に形成されたカム溝78を有するカム部材80に従動される、すなわち、ロータリードラム52が回転駆動されるとカム部材80のカム溝78に従って回転しつつ移動するように構成されている。ロータリードラム52が回転駆動されてカムフォロア76がカム溝78に従動することにより、可動シールバー70は、固定シールバー68と協働して包装フィルムFを挟持するまたは固定シールバー68から離れて包装フィルムFをリリースする。言い換えると、包装フィルムFを挟持するまたはリリースするタイミングは、カム溝78の形状によって決定されている。カム溝78は、図6に示すように、ロータリードラム52が回転駆動されて周方向に移動される複数の区画シール装置44が、範囲82(基台54を基準とする範囲で、図3の領域IIに対応する。)内に位置するときは2つ折りされた包装フィルムFを挟持し続けるように、一方、範囲82外に位置するときは可動シールバー70が固定シールバー68から離れるような形状に構成されている。
The
なお、区画シール装置44は、範囲82内において区画シール部18が完全に形成されるまで(熱融着が完了するまで)2つ折りされた包装フィルムFを挟持するものであるが、別の観点から言えば、回転駆動されるロータリードラム52と協働して包装フィルムFを挟持しつつ搬送する手段としても機能している。
The
シュート46は、充填装置210の後述する充填ユニットからの充填物20を袋部24に案内するものである。図7はシュート46の形状を示しており、図7(a)は上方から見たシュート46の形状を示し、図7(b)は図7(a)に示すA方向から見た断面図を示し、図7(c)は図7(a)に示すB方向から見た断面図であって包装フィルムFの袋部24に挿入された状態を示している。また、図7(d)は、図7(c)においてC方向から見たシュート46と包装フィルムFの断面図を示している。
The
シュート46は、概略、袋部24を開いた状態で維持する(開口22を形成する)ために袋部24に挿入される開口維持部(以下、「挿入部」と称する)84と、充填装置210からの充填物20を受け取る入口86と、受け取った充填物20を袋部24に出すための出口88と、入口86から出口88まで充填物20を案内するガイド部90から構成される。
The
シュート46の挿入部84は、袋部24の幅方向(包装フィルムFの搬送方向14)に直交する方向に間隔をあけて対向する2つの略平板状部材92から構成されており、2つの部材92が袋部24に挿入されることにより、袋部24の開口22が閉じることなく、開いた状態で維持される。2つの部材92は、平板形状にかぎらず、袋部24の開口22を開いた状態で維持できるような間隔をあけて対向するものであればよく、例えば円柱状の部材であってもよい。
The
挿入部84が間隔をあけて対向する2つの略平板状部材92から構成される理由は、図7(d)に示すように、袋部24の幅(搬送方向14の長さ)より若干小さい幅の充填物20の充填を可能とするためである。
The reason why the
図4〜6に戻り、各シュート46は、シュート駆動シャフト94の一端に設けられたアーム96によって支持されている。複数のシュート駆動シャフト94は、ロータリードラム52の一部を構成する円筒形状の部材98にブシュ100を介して軸方向に移動可能に且つ回転可能に支持された状態で周方向に関して等間隔に配置されている。シュート46は、シュート駆動シャフト94が軸方向に移動することにより昇降するとともに、シュート駆動シャフト94が回転することにより該シャフト94を中心として旋回する。
4 to 6, each
シュート昇降シャフト94は、シュート46を昇降するための該シャフト94の軸方向と直交する回転中心線を有するカムフォロア102を有する。カムフォロア102は、シャフト94を中心として回転可能に且つシャフト94の軸方向の移動が規制された状態で該シャフト94に取り付けられたブラケット104に支持されている。また、カムフォロア102は、ロータリードラム52が回転駆動されると、基台54の一部を構成する円筒形状のカム部材106の外周面に形成されたカム溝108に従動するように構成されている。カムフォロア102がカム溝108に従動することにより、シュート昇降シャフト94が軸方向に移動し、その結果、シュート46が昇降する。なお、カムフォロア102は、カムフォロア102の回転中心線が中心線58に向くように、回り止め機構110によってシャフト94を中心とする回転が規制されている。
The chute raising / lowering
また、シュート昇降シャフト94の他端にはクランク112が設けられている。クランク112には、シャフト94の軸方向と平行な回転中心線を有するカムフォロア114が設けられている。カムフォロア114は、ロータリードラム52が回転駆動されると、基台54の一部を構成する円筒形状のカム部材116の上面に形成されたカム溝118に従動するように構成されている。カムフォロア114がカム溝118に従動することにより、シュート昇降シャフト94が回転し、その結果、シュート46がシャフト94を中心として旋回する。
A
2つのカムフォロア102と114が対応するカム溝108と118に従動することによりシュート昇降シャフト94を介してシュート46が昇降するまたは旋回する(カム溝108と118の形状によって決定される)タイミングについて説明する。図6を用いて説明すると、包装装置10は、範囲82を通過したシール装置44からリリースされた包装フィルムFをロータリーユニット50から離れるように搬送するように構成されている。このとき、包装フィルムFの袋部24に挿入されているシュート46の挿入部84を袋部24から抜くためにシュート昇降シャフト94を介して該シュート46が上昇される。図では、符号46’で示すシュートが該当する。
The timing at which the
また、シュート46は、範囲82に入る前のフィルムガイド42によって2つ折り途中の包装フィルムFに挿入されるように(言い換えると、包装フィルムFがシュート46の挿入部84を挟んで2つ折りされるように)、回転中心線58から離れるようにシュート昇降シャフト94を中心として旋回するとともに降下される。図では、符号46’’で示すシュートが該当する。
Further, the
図1に戻って、開口シール装置48は、ロータリーユニット50から搬送される袋部24に充填物20が充填された包装フィルムFの開口22をシールする(開口シール部26を形成する)するもので、2つ折りされた包装フィルムFの上方(開口22側)を挟持するローラ対で構成される。包装フィルムFに接触する開口シール装置48のローラは、包装フィルムFの開口22を熱融着によりシールするために加熱されている。
Returning to FIG. 1, the
次に、充填装置210を図2と図8を用いて説明する。図2は、充填装置210の正面図であり、図8は、充填装置210を上方から見た図である。
Next, the filling
充填装置210は、上述の包装装置10が作製した包装フィルムFの袋部24に充填物20を充填するものであって、その充填物20をパレットP上に載置して扱うことに特徴がある。ここで言うパレットは、充填物が載置可能な物体をいい、形状は問わず、例えば板であってもよい。
The filling
充填装置210は、概略、後述するようにパレットPを介して包装装置10が作製した袋部24に充填物20の充填を行う複数の充填ユニット212と、充填ユニット212に充填物20が載置されたパレットPを供給するために該パレットPを搬送するとともに充填ユニット212から回収した空のパレットPを搬送する複数の搬送ユニット214(214’)、216、218と、複数の充填ユニット212を周囲部に保持するロータリーユニット220とから構成される。
As will be described later, the filling
充填ユニット212の構成を図9に示し、充填ユニット212を保持するロータリーユニット220の構成を図10に示す。ロータリーユニット220は、包装装置10のロータリーユニット50と同様に、ロータリードラム(回転体)222と軸受け224を介して該ロータリードラム222を回転可能に支持する基台226から構成される。なお、ここでは、図5のようにロータリードラムと基台に分けて図示することは省略する。
The configuration of the filling
ロータリードラム222は、内周面にギヤ歯228が形成されたギヤ部材230を上端に有する。ギヤ部材230は、ギヤ232を介して駆動シャフト234に駆動連結している、これにより、ロータリードラム222は、回転中心線236を中心として回転駆動される。
The
図8と図10に示すように、複数の充填ユニット212は、ロータリードラム222の一部を構成する円盤形状の部材238上に周方向に関して等間隔に設けられている。なお、図8において、充填ユニット212は、後述するアームだけが示されている。
As shown in FIGS. 8 and 10, the plurality of filling
図9に示すように、充填ユニット212は、概略、パレットPを把持して直立させるアーム240と、アーム240がパレットPを直立させることにより落下するパレットP上の充填物20を回収して袋部24の開口22(包装装置10のシュート46の入口84)に投下する投下ユニット242から構成される。
As shown in FIG. 9, the filling
アーム240は、ロータリードラム222の回転中心線236に垂直な回転中心線244を有するアーム支持シャフト246によって支持されている。アーム支持シャフト246が回転することによりアーム240が回転し、アーム240に把持されているパレットPが直立する。直立したパレットPは図9において二点鎖線で示されている。
The
アーム支持シャフト246には、図10に示すように、該シャフト246が挿通した状態のピニオンギヤ248が設けられている。アーム支持シャフト246のピニオンギヤ248には、ロータリードラムの回転中心線236方向と同一な軸方向のアーム駆動シャフト250の一端に形成されたラック(歯板)252が噛合している。
As shown in FIG. 10, the
アーム駆動シャフト250は、ブシュ254を介して軸方向に移動可能にロータリードラム222の一部を構成する円筒形状の部材256に支持されている。また、アーム駆動シャフト250の他端には、該シャフト250の軸方向に直交する回転中心線を有するカムフォロア258が設けられている。カムフォロア258は、ロータリードラム222が回転駆動されると、基台226の一部を構成する円筒形状のカム部材260の外周面に形成されたカム溝262に従動するように構成されている。
The
カムフォロア258がカム溝262に従動することによりアーム240がアーム支持シャフト246を中心として回転する(カム溝262の形状によって決定される)タイミングを、図8と図11を用いて説明する。図11は、シャフト246を中心とする回転角が異なるアーム240の姿勢を示す図である。
The timing at which the
図11に示すように、アーム240の姿勢は、概略、水平姿勢Xと、直立姿勢Zと、姿勢X、Zの中間的な姿勢Yに分けられる。水平姿勢XはパレットPを水平状態で把持する姿勢であり、直立姿勢ZはパレットPを直立状態で把持する姿勢である。アーム240が姿勢X、Y、Zで維持されるタイミングは、ロータリードラム222が回転駆動されることにより周方向に移動されるアーム240(充填ユニット212)の周方向に関する位置によって決定される。図8に示すように、アーム240が範囲xに位置するときの該アーム240の姿勢は水平姿勢Xであり、範囲yに位置するときは姿勢Yであり、範囲zに位置するときは直立姿勢Zであるようにカム溝262の形状が構成されている。アーム240がこのようなタイミングで異なる姿勢をとる理由については後述する。なお、例えば範囲xと範囲yの間の範囲におけるアーム240の姿勢は、姿勢Xから姿勢Yに移行する間の中間的な姿勢である。
As shown in FIG. 11, the posture of the
また、アーム240はパレットPを磁力によって把持するように構成されている。具体的に言うと、アーム240は図10に示すようにパレットPとの接触面に磁石264を有し、一方、パレットPは図12に示すようにアーム240と接触する面266に磁石264と引き合う常磁性体(例えば、鉄部材)268が埋め込まれている。
The
投下ユニット242は、図9、10に示すようにアーム240がパレットPを直立させたときにパレットP上から落下する充填物20を回収する(収容する)ポケット(空間)270を有する。また、投下ユニット242は、アーム240によって直立されたパレットPから落下する充填物20をポケット270に案内するためのガイド板272を有する。さらに、投下ユニット242のポケット270は、該ポケット270内に収容された充填物20を投下するために、該ポケット270の底部が開閉可能なシャッター274で構成されている。
The dropping
シャッター274は、図10に示すようにシャッター開閉シャフト276の一端に設けられ、該シャフト276によって開閉されるように構成されている。シャッター開閉シャフト276は、ブシュ278を介して軸方向に移動可能にロータリードラム222に支持されている。また、シャッター開閉シャフト276の他端には、該シャフト276の軸方向に対して垂直方向の回転中心線を有するカムフォロア280が設けられている。カムフォロア280は、ロータリードラム222が回転駆動されると、基台226の一部を構成する円盤形状のカム部材282の上面に形成されたカム溝284に従動するように構成されている。なお、ロータリードラム222には、シャッター開閉シャフト276の回転を防止するための回転止め機構286が設けられている。
As shown in FIG. 10, the
カムフォロア280がカム溝284に従動することによりシャッター274がシャッター開閉シャフト276を介して開閉作業を行う(カム溝284によって決定される)タイミングを、図8を用いて説明する。
The timing when the
図8において、カム溝284は点線で示されている。シャッター274の開閉タイミングは、ロータリードラム222が回転駆動されることにより周方向に移動される充填ユニット212の周方向に関する位置によって決定される。シャッター274は、周方向に関するほとんどの位置において閉じた状態であるが、充填ユニット212のポケット270が包装装置10のシュート46の上方に存在する符号(ii)で示す位置(請求項の第2の位置に対応)に配置されたときに開くようにしてある。このときのカムフォロアは、図において符号280’で示されている。
In FIG. 8, the
次に、搬送ユニット214(214’)、216、218について説明する。搬送ユニット214(214’)、216、218によって搬送されるパレットPの搬送経路(厳密には、ロータリーユニット220による経路も含む)は、パレットPが循環するループ状の経路である。後述で詳しく説明するように、充填装置210は、充填物20が載置されたパレットPを図8に示す(i)の位置(請求項の第1の位置に対応)で充填ユニット212のアーム240によって把持し、アーム240によって把持されたパレットPが載置する充填物20を位置(ii)で投下し、空のパレットPを位置(iii)(請求項の第3の位置に対応)でアーム240から解放し、解放されたパレットPを再び位置(i)まで搬送しつつその途中で新たな充填物20を載置するように構成されている。以下、搬送ユニット214(214’)、216、218の説明は、パレットPの搬送経路にしたがって行う。
Next, the transport units 214 (214 '), 216, and 218 will be described. The transport path of the pallet P transported by the transport units 214 (214 '), 216, and 218 (strictly including the path by the rotary unit 220) is a loop-shaped path through which the pallet P circulates. As will be described in detail later, the filling
搬送ユニット216は、パレットP(充填物20が充填されたパレットPと空のパレットP)を搬送するものであって、例えばベルト式またはキャリアローラ式のコンベアなどである。搬送ユニット216は、空のパレットPに新たな充填物20が載置される載置領域288を有する。載置領域288において、充填物20が、図示しない装置(充填物20をパレット上に載置する装置)や作業者によってパレットPに載置される。
The
載置領域288の下流側には(図において符号Sで示された位置には)、充填物20が充填されていない空のパレットPを検出するセンサ(図示せず)が配置されている。センサは、パレットP上に充填物20が存在することを検出するもので、パレットPの下からパレットPに設けられた窓290を介して検出するように構成されている(図12に参照。)。なお、窓290の代わりにパレットPを透明部材で形成することにより、センサによる充填物の検出を可能にしてもよい。
A sensor (not shown) that detects an empty pallet P that is not filled with the filling
充填装置210は、センサによって検出された空のパレットPを搬送ユニット216上から押し出すプッシャ292を有する。プッシャ292が空のパレットPを押し出す先には、載置領域288の上流側に空のパレットPを搬送するための、例えばコンベアなどの搬送ユニット294が設けられている。プッシャ292によって押し出されて搬送ユニット294に載せられた空のパレットPは、載置領域288の上流側と対向する搬送ユニット294の下流部まで搬送される。搬送ユニット294の下流部には、搬送ユニット216の載置領域288の上流側に空のパレットPを押し出すプッシャ296が設けられている。これにより、空のパレットPはプッシャ296に押し出されて再び搬送ユニット216上に戻る。そして、戻った空のパレットPは、載置領域288で充填物20を載置される。
The filling
センサ(図示せず)、プッシャ292、搬送ユニット294、プッシャ296により、空のパレットPの充填ユニット212への搬送が防止され、その結果、包装フィルムFの袋部24への充填物20の充填が確実に行われる。
The sensor (not shown), the
搬送ユニット216の下流には、搬送ユニット214が設けられている。搬送ユニット214は、パレットPの搬送方向に並列した複数のキャリアローラ(回転駆動されるローラ)298を有する。搬送ユニット214のパレットPの搬送速度は、搬送ユニット216の搬送速度より大きく設定されている。これにより、搬送ユニット216から搬送ユニット214にパレットPが搬送される際に、搬送ユニット216上を隣接する同士が当接した状態で搬送された複数のパレットPの間に間隙が形成される。これにより、搬送ユニット214のキャリアローラ298上の複数のパレットPは、互いに当接することなく搬送されている。
A
搬送ユニット218は、充填ユニット212のアーム240がパレットPを把持できるように該パレットPを搬送するものである。具体的には、充填装置210は、充填ユニット212のアーム240が図11に示す水平姿勢Xを維持しつつロータリードラム222が回転することにより、搬送されているパレットPに上流側から接近して該パレットPを把持するように構成されている。そのため、搬送されているパレットPの上流側にアーム240が移動してくるためのスペースが必要である。搬送ユニット218は、このスペースを確保するために、複数のパレットPを搬送方向に所定の間隔をあけて搬送するように構成されている。
The
複数のパレットPを所定の間隔をあけて搬送する搬送ユニット218は、パレットPを牽引することにより搬送するように構成されている。具体的には、図2に示すように、搬送ユニット218は、モータなどの回転駆動源(図示せず)によって駆動されるチェーン300と、チェーン300の駆動方向に関して所定の間隔をあけて該チェーン300に対して回転可能に設けられた複数のフック302と、フック302とパレットPの掛合を維持するように該フック302を案内するフックガイド304と、搬送するパレットPが載置される搬送面306を有する。
The
チェーン300が駆動されると、フック302が搬送されつつフックガイド304に案内され、フック302の一部(パレットPと掛合する部分)が搬送面306に形成されたスリット308から該搬送面306から突出してパレットPに掛合する(図8参照。)。このとき、パレットPが搬送ユニット214によって他のパレットPと当接することなく搬送されているために、パレットPはフック302と確実に掛合する。フック302と掛合するパレットPは、搬送ユニット218の搬送面306上を所定の間隔をあけて搬送される。
When the
搬送ユニット214’は、アーム240から回収された空のパレットPを搬送ユニット216に向かって搬送するもので、構造は搬送ユニット214と略同一である。搬送ユニット214’のキャリアローラ298’上には、アーム240が把持する空のパレットPを回収するための押さえガイド310が配置されている。押さえガイド310は、搬送ユニット214’の複数のキャリアローラ298’からパレットPの厚さよりやや大きい間隔をあけて水平に配置された棒体であって、アーム240と協働して該アーム240から空のパレットPを回収するように構成されている。
The
具体的に、押さえガイド310がアーム240と協働して該アーム240から空のパレットPを回収する方法を説明する。まず、充填装置210は、充填ユニット212のアーム240が図11に示す水平姿勢Xを維持しつつロータリードラム222が回転することにより、空のパレットPを搬送ユニット214’の複数のキャリアローラ298’上に載置するように構成されている。空のパレットPは、複数のキャリアローラ298’上に載置されつつロータリードラム222の回転によって複数のキャリアローラ298’と押さえガイド310の間に向かって搬送される。
Specifically, a method for collecting the empty pallet P from the
空のパレットPの下流側部分が複数のキャリアローラ298’と押さえガイド310の間に配置されるタイミング(iii)で、アーム240は水平姿勢Xから図11に示す中間姿勢Yに移行し始める。このとき、空のパレットPの下流側部分が押さえガイド310の下に配置されているために、該押さえガイド310によって該空のパレットPはアーム240によって持ち上げられず、アーム240の磁力による把持から解放される。アーム240からリリースされた空のパレットPは複数のキャリアローラ298’によって押さえガイド310の下を搬送され、一方、該空のパレットPをリリースしたアーム240は押さえガイド310の上をロータリードラム222の回転によって移動する。
At the timing (iii) when the downstream portion of the empty pallet P is disposed between the plurality of
次に、図8を参照しながら、充填装置210が行う充填動作についてパレットPを中心に説明する。
Next, the filling operation performed by the filling
搬送ユニット216によって搬送される空のパレットPは、載置領域288で充填物20を載置される。充填物20が載置されたパレットPは、位置Sでセンサによる充填物20が載置されていることをチェックされた後、搬送ユニット216によって搬送ユニット214に搬送される。
The empty pallet P transported by the
搬送ユニット214において、充填物20が載置されたパレットPは、他のパレットPと当接することなく搬送ユニット218に搬送される。
In the
搬送ユニット218において、充填物20が載置されたパレットPは所定の間隔をあけて位置(i)に搬送される。
In the
充填物20が載置されたパレットPは、図8に示す位置(i)で、ロータリードラム222の回転によって水平姿勢Xで上流側から近づいてくるアーム240に把持される。
The pallet P on which the filling 20 is placed is held by the
アーム240に把持されたパレットPは、ロータリードラム222の回転によって位置(ii)に到達する前に、アーム240によって直立状態にされる。アーム240がパレットPを直立させることにより、パレットP上の充填物20がポケット270に収容される。このとき、パレットPは、直立状態でアーム240に把持されている。
The pallet P gripped by the
ポケット270に充填物20を収容した充填ユニット212は、ロータリードラム222の回転によって下方に包装装置10のシュート46が存在する位置(ii)に配置されると、シャッター274を開き、充填物20をシュート46に向かって投下する。このとき、パレットPは、直立状態でアーム240に把持されている。
When the filling
直立状態でアーム240に把持されている空のパレットPは、位置(iii)に到達する前に、アーム240が直立姿勢Zから水平姿勢Xに移行することにより水平状態にされる。
The empty pallet P held by the
水平状態の空のパレットPは、搬送ユニット214’の複数のキャリアローラ298’上に載置される。載置された空のパレットPは、ロータリードラム222の回転によって複数のキャリアローラ298’上を搬送される。
The empty pallet P in the horizontal state is placed on a plurality of carrier rollers 298 'of the transport unit 214'. The placed empty pallet P is conveyed on the plurality of
空のパレットPは、その下流側部分がキャリアローラ298’と押さえガイド310の間に到達すると(位置(iii)に到達すると)、上述するように押さえガイド310によってアーム240からリリースされる。アーム240からリリースされた空のパレットPは、押さえガイド310の下を搬送ユニット214によって搬送ユニット216に向かって搬送される。そして、空のパレットPは、再び搬送ユニット216に搬送される。
When the downstream side portion of the empty pallet P reaches between the
以上、包装装置10と充填装置210について説明したが、これ以外にも、本発明に係る充填包装機は、包装装置10と充填装置機210を制御する制御装置(図示せず)を有する。具体的に言うと、充填装置210の充填ユニット212の投下ユニット242が充填物20を投下する位置にシュート46が存在するように、充填装置210のロータリードラム222の回転速度と包装装置10のロータリードラム52の回転速度を調節する(または、一方の回転速度に対して他方の回転速度を調節する)ためにこれらの駆動源を制御する制御装置を有する。
Although the
本実施形態によれば、パレットを介することにより、充填物に挟持力や把持力などの力を作用させることなく袋(袋部)に該充填物を充填することが可能になる。従って、充填物が挟持または把持し難い潰れやすいものであっても袋に充填することが可能になる。 According to this embodiment, it is possible to fill the bag (bag portion) with the filling material without applying a force such as a clamping force or a gripping force to the filling material via the pallet. Therefore, even if the filling is difficult to be pinched or grasped and easily crushed, the bag can be filled.
以上、一実施形態を挙げて本発明に係る充填装置および充填装置を用いた充填包装機を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。 The filling device and the filling and packaging machine using the filling device according to the present invention have been described with reference to one embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上述の包装装置は、包装フィルムから袋を形成しつつ充填物を包装するものであるが、袋に限らず充填物が充填できる容器を充填物の投下位置に搬送するだけのものであってもよい。 For example, the packaging device described above is for packaging a filling material while forming a bag from a packaging film. However, the packaging device is not limited to a bag, but only for transporting a container that can be filled with a filling material to a dropping position of the filling material. May be.
また、上述の包装装置は、袋部の幅よりやや小さい充填物を充填するためにシュートを用いているが、袋部の幅が充填物に比べて十分に大きい場合、シュートを用いなくてもよい。 In addition, the packaging device described above uses a chute to fill a filling that is slightly smaller than the width of the bag portion, but if the width of the bag portion is sufficiently larger than the filling, the chute need not be used. Good.
さらに、上述の充填装置は、循環させるようにループ上の搬送経路に従ってパレットを搬送し、その途中でパレット上に充填物を載置するが、本発明はこれに限定されない。例えば、上述の搬送ユニット216を除き、充填ユニットのアームから回収された空のパレットをストックする装置を搬送ユニット214’の下流側に設け、ストックされたパレットが別の装置によってまたは別の場所で人により充填物を載置され、充填物が載置されたパレットを搬送ユニット214に搬送する搬送装置を設けてもよい。
Furthermore, although the above-mentioned filling apparatus conveys a pallet according to the conveyance path | route on a loop so that it may circulate and places a filling material on a pallet in the middle, this invention is not limited to this. For example, with the exception of the
当然ながら、パレットに載置される充填物は、挟持または把持し難い潰れやすいものに限定されない。例えば、即席麺のチャーシュー以外の具材であってもよい。加えて、パレット上に載置される充填物は、複数であってもよく、また、複数種類であってもよい。パレット上に複数の充填物が載置される場合の空のパレットの検出は、例えばパレットを含めて複数の充填物の重さを計量するセンサによって行うことができる。 Needless to say, the filling material placed on the pallet is not limited to the one that is difficult to be pinched or gripped and easily crushed. For example, ingredients other than instant noodle pork may be used. In addition, there may be a plurality of fillers placed on the pallet or a plurality of types. Detection of an empty pallet when a plurality of fillings are placed on the pallet can be performed by, for example, a sensor that measures the weight of the plurality of fillings including the pallet.
さらにまた、パレットの形状は、図12に示す板形状に限らず、例えば図13に示すように、アームに設けられた磁石と引き合う金属部材350が埋め込まれたトレイ(箱)形状であってもよい。この場合、充填物は、搬送中にトレイから落ちる可能性が低くなる。また、この場合、アームがパレットを直立したときに充填物が落下しやすいように、スロープ352を設けるのが好ましい。
Furthermore, the shape of the pallet is not limited to the plate shape shown in FIG. 12, but may be a tray (box) shape in which a
加えて、上述の充填包装機は、1台の包装装置と1台の充填装置から構成されるが、これに限定されない。包装装置が包装フィルムから形成する袋部に複数の充填物を充填する場合、包装フィルムの搬送方向に複数の充填装置の充填ユニットが並ぶように該複数の充填装置を1台の包装装置に対して配置してもよい。 In addition, the above-described filling and packaging machine includes one packaging device and one filling device, but is not limited thereto. When a packaging device fills a bag formed from a packaging film with a plurality of fillings, the plurality of filling devices are arranged with respect to a single packaging device so that the filling units of the plurality of filling devices are arranged in the transport direction of the packaging film. May be arranged.
加えてまた、上述の実施形態と異なり、上述の充填装置による充填物の充填と同時に、他の充填物を充填してもよい。例えば、上述の充填装置が充填物を充填するシュートに、同時に、手作業によってまたは別の充填装置によって他の充填物を充填してもよい。この場合、同時に行われる充填によるシュートでの複数の充填物のつまりを防ぐために、シュートは複数の入口と1つの出口で構成されるのが好ましい。さらに、図14において符号400で示される2つの入口410と412を有するシュートのように、2つの入口410と412から充填された充填物を別々に1つの出口414に向かって案内するようにガイド部416の内部空間を分割するガイド部材418を設けるのが好ましい。
In addition, unlike the above-described embodiment, another filling material may be filled simultaneously with filling the filling material by the above-described filling device. For example, a chute in which the above-described filling device fills the filling may be filled with other fillings at the same time, either manually or by another filling device. In this case, the chute is preferably composed of a plurality of inlets and a single outlet in order to prevent clogging of the plurality of fillings in the chute due to simultaneous filling. Further, like a chute having two
さらに加えて、上述の実施形態においてアームは磁力によってパレットを把持するが、本発明はこれに限定されない。例えば、アームとパレットに面ファスナを設けて把持するようにしてもよい。また、アームの磁石の代わりに電磁石を設けてもよい。この場合、電磁石に流れる電流を遮断することでアームはパレットをリリースできるため、上述の押さえガイドが必要なくなる。 In addition, in the above-described embodiment, the arm grips the pallet by magnetic force, but the present invention is not limited to this. For example, a hook-and-loop fastener may be provided on the arm and pallet for gripping. An electromagnet may be provided instead of the arm magnet. In this case, since the arm can release the pallet by interrupting the current flowing through the electromagnet, the above-described pressing guide is not necessary.
最後に、上述の実施形態の充填装置は、アームがパレットを直立させることにより落下する充填物を回収し、回収した充填物を包装装置のシュートに投下する投下ユニットを有するが、これは、ロータリードラムの回転速度が速いためである。すなわち、ロータリードラムの回転速度が遅い場合、厳密に言えば、アームがパレットを直立させて充填物が落下するまでの時間中に充填ユニットの下にシュートが存在し続けるような回転速度であれば、投下ユニットは必要なくなる。この場合、アームが投下手段として機能する。本発明は、投下ユニットがない形態の充填装置も含んでいる。 Finally, the filling device of the above-described embodiment has a dropping unit that collects the falling falling material by the arm standing upright on the pallet and drops the collected filling on the chute of the packaging device. This is because the drum rotation speed is high. That is, if the rotational speed of the rotary drum is slow, strictly speaking, if the rotational speed is such that the chute continues to exist under the filling unit during the time from when the arm makes the pallet stand upright and the filling material falls The drop unit is no longer needed. In this case, the arm functions as a dropping means. The present invention also includes a filling device without a dropping unit.
20:充填物
46:シュート
210:充填装置
214、216,218:搬送手段
220:回転体
240:パレット把持手段(アーム)
P:パレット
20: Filling 46: Chute 210: Filling
P: Pallet
Claims (5)
(a)磁性体(268)を備えたパレット(P)と、
(b)垂直方向の中心線(236)を中心に回転可能なロータリードラム(222)と、上記ロータリードラム(222)の周囲に等間隔に且つ上記中心線(236)から放射状に水平に向けられた水平姿勢(X)と垂直方向に向けられた垂直姿勢(Z)との間を移動可能に設けられた複数のアーム(240)と、上記複数のアーム(240)のそれぞれに設けられた磁石(264)と、上記ロータリードラム(222)の回転方向に沿って順番に設けられた第1の位置、第2の位置、第3の位置に関連して、上記第1の位置では上記アーム(240)を水平姿勢に保ち、上記第1の位置から第2の位置に移動する間で上記アーム(240)を水平姿勢から垂直姿勢に切り換え、上記第2の位置では上記アーム(240)を垂直姿勢に保ち、上記第2の位置から上記第3の位置に移動する間で上記アーム(240)を垂直姿勢から水平姿勢に切り換え、上記第3の位置では上記アーム(240)を水平姿勢に保ち、上記第3の位置を通過した上記アーム(240)を水平姿勢から垂直姿勢に向けて上昇させる傾動手段(258,260)を備えた第1のユニット(220)と、(c)上記第1の位置で上記アーム(240)の磁石(264)に上記パレット(P)の磁性体(268)に磁気吸着させることによって上記アーム(240)に上記パレット(P)を把持させ、上記第3の位置で上記アーム(240)から上記パレット(P)を分離させ、上記アーム(240)から分離された上記パレット(P)を上記第1の位置に搬送する第2のユニット(214,216,218)を備えており、
(d)上記第1の位置から上記第3の位置に搬送される上記パレット(P)に載せられた充填物を上記第2の位置で落下するようにしたことを特徴とする充填装置。 A filling device for filling a filling material,
(A) a pallet (P) provided with a magnetic body (268);
(B) A rotary drum (222) rotatable around a vertical center line (236), and the rotary drum (222) is circumferentially spaced at equal intervals and radially from the center line (236). A plurality of arms (240) provided to be movable between the horizontal posture (X) and a vertical posture (Z) oriented in the vertical direction, and a magnet provided on each of the plurality of arms (240). (264) and the first position, the second position, and the third position, which are sequentially provided along the rotation direction of the rotary drum (222), the arm ( 240) is maintained in a horizontal posture, and the arm (240) is switched from a horizontal posture to a vertical posture while moving from the first position to the second position, and the arm (240) is vertically moved in the second position. Keep posture, During the movement from the second position to the third position, the arm (240) is switched from the vertical posture to the horizontal posture, and at the third position, the arm (240) is kept in the horizontal posture, and the third position is changed. A first unit (220) provided with tilting means (258, 260) for raising the arm (240) having passed through the position from a horizontal posture toward a vertical posture; and (c) the first unit (220) at the first position. The magnet (264) of the arm (240) is magnetically attracted to the magnetic body (268) of the pallet (P) so that the arm (240) grips the pallet (P), and the arm (240) is held at the third position. The second unit (214, 216, 218) that separates the pallet (P) from (240) and conveys the pallet (P) separated from the arm (240) to the first position. Equipped and,
(D) A filling device characterized in that the filling material placed on the pallet (P) conveyed from the first position to the third position is dropped at the second position.
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