JP4434710B2

JP4434710B2 - テープ結束機

Info

Publication number: JP4434710B2
Application number: JP2003402829A
Authority: JP
Inventors: 良一佐藤; 靖薬師川; 一三北川
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP2005162253A

Description

本発明は、物品を充填した袋の上部をテープで結束するテープ結束機に関し、物品包装の技術分野に属する。

従来、食品等の物品を充填した袋の上部をテープを巻き付けることによって絞縮しつつ結束して巾着状とした商品がある。このような商品を生産するために用いられるテープ結束機としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。すなわち、この特許文献１には、製袋包装機の下流側に配置されて、物品を充填した袋を包装位置から絞り位置へ移送させるターンテーブル式の移送手段と、近接離反可能な一対の絞り板を有して該袋の上部を首状に絞る絞り手段と、絞り位置近傍に配置されて絞り手段によって形成された首部近傍にテープを巻き付ける巻付手段とを備えたテープ結束機が開示されている。

これにより、製袋包装機によって物品を充填した袋が生産されると、該袋は移送手段によって包装位置から絞り位置へ移送され、上部が絞り手段によって首状に絞られたのち、該絞り手段によって把持されつつテープ巻付位置へ移送され、巻付手段によって前記首部近傍にテープが巻き付けられて、巾着状の商品が得られるようになっている。

また、特許文献２には、同じく製袋包装機の下流側に配置されて、物品を充填した袋を把持する吸着式の把持手段と、該把持手段を包装位置から絞り位置へ移送させる移送手段と、近接離反可能な一対の絞りアームを有して該袋の上部を首状に絞る絞り手段と、テープ巻付位置に配置されて絞り手段によって形成された首部近傍にテープを巻き付ける巻付手段とを備えたテープ結束機が開示されている。

これにより、製袋包装機によって物品を充填した袋が生産されると、該袋は把持手段によって把持されつつ移送手段によって包装位置から絞り位置へ移送され、上部が絞り手段によって首状に絞られたのち、該絞り手段によって把持されつつテープ巻付位置へ移送され、巻付手段によって前記首部近傍にテープが巻き付けられて、巾着状の商品が得られるようになっている。

実開昭５８−１３９４０３号公報特開２００１−３２２６１０号公報

ところで、物品を充填した袋を包装位置から絞り位置へ移送するに際し、特許文献１に記載のテープ結束機では、ターンテーブル式の移送手段によって袋を包装位置から絞り位置へ移送しているので、特に高速移送の場合には袋に大きな遠心力が作用して袋の姿勢が変動することがある。また、特許文献２に記載のテープ結束機では、吸着式の把持手段によって袋を把持しつつ包装位置から絞り位置へ移送するに際し、該袋を移送方向に平行な面で片側から吸着把持しているので、特に高速移送の場合には移送開始時や移送停止時に袋の慣性で把持手段に対する袋の姿勢や位置が移送方向にずれることがある。したがって、いずれのテープ結束機においても袋を適正な姿勢で絞り手段に供給することができないため、首部を安定して所定の形状に形成することができなくなったり、さらに、後続する巻付行程において巻付ミスが発生したりすることがある。

そして、いずれのテープ結束機においても、絞り手段によって上部が首状とされた袋は該絞り手段によって首部を介して把持されつつテープ巻付位置へ移送されるので、高速移送の場合には物品を充填した袋の下部が慣性でばたつくことがある。その結果、袋を適正な姿勢で巻付手段に供給することができなくなって巻付ミスの発生を助長するのみならず、袋の下部が周辺の部材に当って袋に穴を形成させたり、充填した物品を損傷させたりすることがある。

そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、物品を充填した袋の上部にテープを巻き付けて結束して巾着状の商品とするに際し、前記袋を受取位置からテープ巻付位置へ安定して移送することによって高速処理が可能なテープ結束機の提供を課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、受取位置で物品を充填した袋の上部を首状に絞ると共に該袋の上部を絞った状態で把持する絞り手段と、該絞り手段を受取位置からテープ巻付位置へ略水平方向に移送させる移送手段と、前記テープ巻付位置に配置されて前記絞り手段によって形成された袋の首部にテープを巻き付ける巻付手段とを有したテープ結束機に関するもので、前記絞り手段が袋の上部を絞って把持するときに、その動作と一体に動作して前記袋の首部より下方の部位を移送方向の前後両側から保持すると共に、前記移送手段によって移送される姿勢保持部材が備えられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のテープ結束機において、前記移送手段は移送方向の上流側と下流側とに分かれて配置され、かつ、上流側移送手段によって移送される絞り手段から下流側移送手段によって移送される絞り手段へ袋を移し替えるとき、前記姿勢保持部材も上流側と下流側とで交替して該袋を保持するように構成されていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、受取位置からテープ巻付位置へ略水平方向に袋を移送する場合に、絞り手段によって物品を充填した袋の上部を首状に絞ると共に該袋の上部を把持した上で、姿勢保持部材によって前記袋の首部より下方の部位を移送方向の前後両側から保持するから、高速移送における移送開始時や移送停止時に袋の慣性で袋の姿勢や位置が移送方向にずれるおそれはなく、袋の姿勢や位置が安定するようになる。したがって、袋を適正な姿勢でテープ巻付手段に安定して供給することができるから、巻付行程における巻付ミスの発生が防止されるようになる。

さらに、高速移送中に袋の下部がばたつかなくなるから、周辺の部材に当って袋に穴を形成させたり、充填した物品を損傷させたりすることが防止されるようになる。すなわち、物品を充填した袋の上部にテープを巻き付けて結束して巾着状の商品とするに際し、高速処理が可能なテープ結束機が実現されるようになる。

また、請求項２に記載の発明によれば、受取位置からテープ巻付位置への移送途中で袋を一方の移送手段から他方の移送手段へ移し替える場合に、姿勢保持部材も上流側と下流側とで交替して該袋を保持することができるようになる。したがって、このような場合にも、移送行程全体を通して袋の姿勢や位置が安定するようになる。

以下、本発明の実施の形態に係るテープ結束機を用いた商品生産システムについて説明する。なお、以降の記載において、特に断らない限り、「前後」とあるのは正面視で「手前側」及び「奥方側」を意味し、また、「左右」とあるのは同じく正面視で「左側」及び「右側」を意味する。

図１に示すように、この商品生産システムで生産する商品Ｘは、上下に横シール部Ｂ１，Ｂ１が形成されて下部Ｂ２に物品を充填した袋Ｂの上部Ｂ３の所定箇所が首状に絞られ、この首状に絞られた箇所つまり首部Ｂ３′に片面粘着性のテープＴが巻き付けられて巾着状とされたものである。

図２及び図３に示すように、この商品生産システム１は、縦型の製袋包装機２と、該製袋包装機２の下流に設置されたテープ結束機３とを備えており、製袋包装機２によって物品を充填した袋Ｂが連続的に生産されると、テープ結束機３は該袋Ｂを受け取って矢印ａで示すように略水平方向に移送する過程で前記商品Ｘに仕上げるようになっている。

製袋包装機２は、図示しないロール支持部から繰り出された帯状包材の左右両縁部を重ね合わせて筒状にするためのセーラ部材１１ａとチューブ部材１１ｂとを備えたフォーマ１１と、左右両側から筒状包材を該チューブ部材１１ｂに押し付けながら下方へ搬送する左右一対のプルダウンベルト機構１２，１２と、チューブ部材１１ｂの前面に配置されて、筒状包材の重ね合わせ部を長手方向にシールする縦シール装置１３と、筒状包材を前後両側から挟み付けて、該包材の所定位置を幅方向にシールすると共に該シール部分近傍を幅方向に切断することにより、上方の筒状包材に底部を形成して落下供給される物品を受け入れさせると同時に、下方に物品が封入された袋Ｂを形成する横シール装置１４と、包装異常品を排出するための排出シュート１５とを有している。

図４に示すように、横シール装置１４は前後一対かつ左右方向へ延びて筒状包材を挟み付けて溶着するシールジョー２１ａ，２１ｂを有している。また、これらのシールジョー２１ａ，２１ｂはいずれも図示しないヒータを内蔵し、さらに、後側シールジョー２１ｂは図示しないカッタを内蔵している。そして、横シール装置１４は架台２２を有しており、該架台２２はシールジョー２１ａ，２１ｂや該シールジョー２１ａ，２１ｂを対接・離反させるシールジョー移動機構２３を搭載している。

架台２２は、前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム２４，２４と、該サイドフレーム２４，２４を中央側及び後側で連結する連結部材２５ａ，２５ｂとを有している。そして、架台２２は、両サイドフレーム２４，２４から左右外方へ突設された４つの支軸２６…２６を介して製袋包装機２のフレーム２ａに支持されている。

シールジョー移動機構２３は、前記サイドフレーム２４，２４に沿って前後方向へ延びる左右一対の支持ロッド２７，２７と、該支持ロッド２７，２７間に架け渡されて各シールジョー２１ａ，２１ｂを支持する前後のベース部材２８ａ，２８ｂと、前記支持ロッド２７，２７を後端部で接続する接続ベース部材２９とを備えている。また、支持ロッド２７，２７は前後左右に配設されたガイド３０…３０を介して架台２２にスライド自在に支持されている。そして、前記後側ベース部材２８ｂは支持ロッド２７，２７に嵌合するスライダ３１，３１を介して該支持ロッド２７，２７に対してスライド自在とされている。

また、中央側の連結部材２５ａの上面からスプライン軸３２の上端部が突出し、該スプライン軸３２の突出端部にクランク３３がスプライン嵌合している。また、クランク３３の一方の回転端部と接続ベース部材２９との間に前側シールジョー２１ａを移動させるためのリンク３４ａが備えられていると共に、クランク３３の他方の回転端部と後側ベース部材２８ｂとの間に後側シールジョー２１ｂを移動させるためのリンク３４ｂが備えられている。そして、スプライン軸３２の下端部はサーボモータ３５の図示しない出力軸に連結されている。

これにより、サーボモータ３５の出力軸が回転すると、クランク３３がスプライン軸３２周りに矢印ｂ，ｃ方向へ回転する。例えばクランク３３がスプライン軸３２周りに矢印ｂ方向に回転すると、リンク３４ａは接続ベース部材２９を後方へ押しやるので、ガイド３０…３０に案内されてスライドする支持ロッド２７，２７を介して前側ベース部材２８ａつまり前側シールジョー２１ａは後方へ移動する。一方、リンク３４ｂはスライダ３１，３１を介して支持ロッド２７，２７に対してスライド自在とされた後側ベース部材２８ｂつまり後側シールジョー２１ｂを前方へ押しやる。その結果、シールジョー２１ａ，２１ｂは離反状態から図例のように対接状態とされる。

また、クランク３３がスプライン軸３２周りに矢印ｃ方向へ回転すると、リンク３４ａは接続ベース部材２９を前方へ引き寄せるので、支持ロッド２７，２７を介して前側ベース部材２８ａつまり前側シールジョー２１ａは前方へ移動する。一方、リンク３４ｂは後側ベース部材２８ｂつまり後側シールジョー２１ｂを後方へ引き寄せる。その結果、シールジョー２１ａ，２１ｂは図例のような対接状態から離反状態とされる。

図５に示すように、両シールジョー２１ａ，２１ｂの直下方には、該シールジョー２１ａ，２１ｂの当接に先立って筒状包材Ｆを前後両側から挟持する挟持機構４１が備えられている。この挟持機構４１は、各シールジョー２１ａ，２１ｂをそれぞれ支持する前後のベース部材２８ａ，２８ｂを挿通自在に貫通するボルト４２，４２と、該ボルト４２，４２の軸部４２ａ，４２ａの先端に取り付けられた側面視Ｌ字状のブラケット４３，４３と、該ブラケット４３，４３に固設された平板状の挟持部材４４，４４と、各ベース部材２８ａ，２８ｂとブラケット４３，４３との間に位置するボルト４２，４２の軸部４２ａ，４２ａに外装されてベース部材２８ａ，２８ｂに対してブラケット４３，４３つまり挟持部材４４，４４をシールジョー２１ａ，２１ｂから筒状包材Ｆ方向へ突出するように付勢するばね４５，４５とを有している。そして、ボルト４２，４２の頭部４２ｂ，４２ｂは、ばね４５，４５による挟持部材４４，４４の最大突出量を規制する。

これにより、各シールジョー２１ａ，２１ｂが矢印ｄ方向に移動して筒状包材Ｆを挟み付けて対接する前に、ばね４５，４５の付勢力によってシールジョー２１ａ，２１ｂより突出している挟持部材４４，４４が筒状包材Ｆを挟み付けて対接するようになる。したがって、筒状包材Ｆはシールジョー２１ａ，２１ｂ間の中央に安定的に位置することとなり、該シールジョー２１ａ，２１ｂによる横シール行程が円滑に行われるようになる。

一方、横シール後、各シールジョー２１ａ，２１ｂが矢印ｅ方向に移動して離間し始めても、しばらくの期間は、ばね４５，４５の付勢力によって筒状包材Ｆつまりこの場合には生産された袋Ｂの上部Ｂ３は挟持部材４４，４４で挟持されるようになる。各シールジョー２１ａ，２１ｂが十分に離間すると、挟持部材４４，４４による袋Ｂの上部Ｂ３の挟持は終了する。

そして、前後のベース部材２８ａ，２８ｂの下端部には、後述するテープ結束機３における第１及び第２移送ユニットの上流側移送機構を取り付けるための取付プレート５０，５０がそれぞれ固設されている（図２〜図４も参照）。つまり、前後一対の取付プレート５０，５０はベース部材２８ａ，２８ｂひいてはシールジョー２１ａ，２１ｂと一体に近接離反する。

図２及び図３に示すように、本発明の特徴部分であるテープ結束機３は、該テープ結束機３のフレーム３ａと前記取付プレート５０，５０とにわたって組み付けられており、製袋包装機２から受け取った袋Ｂを受取位置つまりこの場合には絞り位置Ｐ１から移替位置Ｐ２を経由してテープ巻付位置Ｐ３へ移送するために、移送方向ａの左右両側にそれぞれ配設された第１及び第２移送ユニット５１，５２と、テープ巻付位置Ｐ３に配設されて袋Ｂの首部Ｂ３′に片面粘着性のテープＴを巻き付けるテープ巻付装置５３と、移送方向ａの下流端近傍に配設されて前記両移送ユニット５１，５２を移送方向ａに沿って往復動させる移送駆動機構５４と、テープ巻付位置Ｐ３に配設されて巾着状の商品Ｘを排出する排出シュート５５とを有している。

そして、前記第１移送ユニット５１は上流側及び下流側移送機構５１Ｕ，５１Ｌを備えており、一方第２移送ユニット５２も同様に上流側及び下流側移送機構５２Ｕ，５２Ｌを備えている。この場合、上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕは絞り位置Ｐ１で製袋包装機２から袋Ｂを受け取り、一方、下流側移送機構５１Ｌ，５２Ｌはテープ巻付位置Ｐ３のテープ巻付装置５３へ袋Ｂを供給する。

移送駆動機構５４は、フレーム３ａの下流端に延設された一対の支持プレート６１，６１に回転自在に支持されて移送方向ａに直交する方向に延びる軸６２と、該軸６２の両端部に固設された一対の取付部材６３，６３と、フレーム３ａに配設されて軸６４周りに実線と鎖線とで示すように揺動自在に支持された一対の揺動レバー６５，６５と、該揺動レバー６５，６５の長手方向の略中間部と前記取付部材６３，６３の突出部とを連結する連結ロッド６６，６６と、前記揺動レバー６５，６５の揺動端部と前述した第１及び第２移送ユニット５１，５２とをそれぞれ連結する移送方向ａに長い連結ロッド６７，６７とを備えている。その場合、前記取付部材６３，６３の突出部が軸６２を挟んでそれぞれ反対側に位置するように、該取付部材６３，６３は軸６２に固定されている。

そして、軸６２の下方にモータ６８が設置されており、該モータ６８の回転がタイミングベルト６９を介して前記軸６２に伝達されるようになっている。

これにより、モータ６８が作動すると、該モータ６８の回転は、タイミングベルト６９、軸６２、取付部材６３，６３、連結ロッド６６，６６、揺動レバー６５，６５、及び連結ロッド６７，６７を介して第１及び第２移送ユニット５１，５２に移送方向ａに沿った往復動となって伝達され、各移送ユニット５１，５２は移送方向ａに沿って往復動可能となる。

また、軸６２への取付部材６３，６３の固定構造により、一方の揺動レバー６５が実線で示すように位置し、連結ロッド６７が下流側へ退避して一方の移送ユニット５１が下流側へ移動したときには、他方の揺動レバー６５は鎖線で示すように位置し、連結ロッド６７が上流側へ進出して他方の移送ユニット５２は上流側へ移動するようになる。

その場合、例えば図例のように、第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕが絞り位置Ｐ１に位置すると共に下流側移送機構５２Ｌが移替位置Ｐ２に位置するときには、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕが移替位置Ｐ２に位置すると共に下流側移送機構５１Ｌがテープ巻付位置Ｐ３に位置するように、前記移送駆動機構５４を動作させることができる。

次に、第１及び第２移送ユニット５１，５２について説明する。

図６及び図７に示すように、第１及び第２移送ユニット５１，５２の上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕは、略矩形状の支持プレート７１，７１に搭載されていると共に、横シール装置１４のベース部材２８ａ，２８ｂに支持されて移送方向ａに長い取付プレート５０，５０の下方に吊り下げ支持されている。つまり、各取付プレート５０の下面に移送方向ａに長いレール７２が固設される一方、支持プレート７１の上面には前記レール７２に摺動自在に２個のスライダ７３，７３が固設されている。

支持プレート７１における移送方向ａの前後には、該支持プレート７１を貫通かつ回転自在に上下流一対の軸７４Ｕ，７４Ｌが立設されている。各軸７４Ｕ，７４Ｌの支持プレート７１より上方の端部には、該軸７４Ｕ，７４Ｌと一体に回転する回動部材７５Ｕ，７５Ｌが備えられ、該回動部材７５Ｕ，７５Ｌには先端に略Ｖ字状の爪部を有するアーム部材７６Ｕ，７６Ｌが延設されている。その場合、アーム部材７６Ｕ，７６Ｌが軸７４Ｕ，７４Ｌ周りに水平面内で旋回して一対の爪部は先端同士が互いに向き合うと共に、向き合ったときに上下に交差可能かつ袋Ｂの上部Ｂ３の所定箇所を首状に絞って把持することができるように構成されている。

また、一対の軸７４Ｕ，７４Ｌの支持プレート７１より下方には、該軸７４Ｕ，７４Ｌと一体に回転可能にレバー部材７７Ｕ，７７Ｌが固定されている。

そして、各軸７４Ｕ，７４Ｌの下端部近傍には、該軸７４Ｕ，７４Ｌと一体に回転可能なレバー部材７８Ｕ，７８Ｌを介して姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌが固定されている。その場合、一対の姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌは、軸７４Ｕ，７４Ｌ周りに水平面内で旋回して閉じたときに袋Ｂの下部Ｂ２の所定箇所を移送方向ａの前後両側から保持することができるように構成されている。

一方、第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌは、略矩形状の支持プレート８１に搭載されていると共にフレーム３ａに支持されている。つまり、フレーム３ａの上面に移送方向ａに長いレール８２が固設される一方、支持プレート８１の下面には前記レール８２に摺動自在に２個のスライダ８３，８３が固設されている。

支持プレート８１における移送方向ａの前後には、該支持プレート８１を貫通かつ回転自在に上下流一対の軸８４Ｕ，８４Ｌが立設されている。各軸８４Ｕ，８４Ｌの支持プレート８１より上方の端部には、該軸８４Ｕ，８４Ｌに対して回転自在に設けられたギヤ８５Ｕ，８５Ｌに一体に形成された回動部材８６Ｕ，８６Ｌが備えられ、該回動部材８６Ｕ，８６Ｌには先端に略Ｕ字状の爪部を有する各上下一対、都合４つのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌが延設されている。

その場合、上流側のアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ及び下流側のアーム部材８７Ｌ，８７Ｌはそれぞれ上下に所定間隔を置いて配置されており、しかも、アーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌが軸８４Ｕ，８４Ｌ周りに水平面内で旋回して爪部は先端同士が互いに向き合うと共に、向き合ったときに下流側のアーム部材８７Ｌ，８７Ｌの爪部間に上流側のアーム部材８７Ｕ，８７Ｕの爪部が嵌り込んで交差可能かつ袋Ｂの上部Ｂ３の所定箇所を上下方向に間隔を隔てて把持することができるように構成されている。

また、上流側の一対のアーム部材８７Ｕ，８７Ｕの上下間隔は後述するテープ巻付装置５３の本体の厚みより大きくされており、これらのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌが袋Ｂを把持した状態で該袋Ｂの首部Ｂ３′がテープ巻付装置５３に導入されたとき、前記本体が前記アーム部材８７Ｕ，８７Ｕの間を通過可能とされている。

そして、例えば図例のように、第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌと第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕのアーム部材７６Ｕ，７６Ｌとによって袋Ｂの上部Ｂ３を把持したとき、第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕの爪部間に第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕのアーム部材７６Ｕ，７６Ｌの爪部が互いに干渉することなく位置するように構成されている。

また、各ギヤ８５Ｕ，８５Ｌは同歯数とされると共に噛合しており、例えば矢印ｆ，ｇで示すように互いに反対方向に回動するようになっている。

また、前記ギヤ８５Ｕ，８５Ｌの下方かつ支持プレート８１の上方には、軸８４Ｕ，８４Ｌと一体に回転可能にレバー部材８８Ｕ，８８Ｌが固定されている。

また、前記レバー部材８８Ｕ，８８Ｌの下方かつ支持プレート８１の上方には、軸８４Ｕ，８４Ｌと一体に回転可能な別なるレバー部材８９Ｕ，８９Ｌを介して姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌが固定されている。その場合、一対の姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌは、軸８４Ｕ，８４Ｌ周りに水平面内で旋回して閉じたときに袋Ｂの下部Ｂ２の所定箇所つまりこの場合には前記上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕの姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌの保持箇所より若干上方の箇所を移送方向ａの前後両側から保持することができるように構成されている。

そして、例えば図例のように、第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌの姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌと第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕの姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌとによって袋Ｂの下部Ｂ２を保持したとき、第１移送ユニット５１側の姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌと第２移送ユニット５２側の姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌとが互いに干渉することなく位置するように構成されている。

また、下流側の回動部材８６Ｌからレバー部材９１が延びており、該レバー部材９１の先端に、図示しない支持部材を介して支持プレート８１に立設されたエアシリンダ９２の矢印ｈ，ｉ方向に進退するロッド９２ａが連結されている。

また、上流側移送機構５１Ｕと下流側移送機構５１Ｌとは、両支持プレート７１，８１間に架設された連結ロッド９３によって連結されている。

また、上流側移送機構５１Ｕの上流側の軸７４Ｕに固定されたレバー部材７７Ｕと下流側移送機構５１Ｌの上流側の軸８４Ｕに固設されたレバー部材８８Ｕとの間に、長い連結ロッド９４が架設されている。一方、上流側移送機構５１Ｕの下流側の軸７４Ｌに固設されたレバー部材７７Ｌと下流側移送機構５１Ｌの下流側の軸８４Ｌに固設されたレバー部材８８Ｌとの間に、長い連結ロッド９５が架設されている。

そして、下流側移送機構５１Ｌの支持プレート８１の下方に、移送駆動機構５４から上流側に延びる連結ロッド６７の先端が連結されている。

図７及び図８に示すように、下流側移送機構５１Ｌの各軸８４Ｕ，８４Ｌの下端部近傍にそれぞれ歯数が同数のギヤ９６Ｕ，９６Ｌが噛合可能に固設されている。そして、下流側のギヤ９６Ｌの直下方にべベルギヤ９７が固定されている。

一方、テープ結束機３の下流端寄りの位置に軸１０１周りに揺動する揺動レバー１０２が備えられている。また、前記下流側移送機構５１Ｌの支持プレート８１から下方に延設された支持部材１０３にボールスプライン１０４が設けられている。そして、移送方向ａの前後でフレーム３ａに回転自在に支持された移送方向ａに長いスプライン軸１０５が前記ボールスプライン１０４にスプライン嵌合している。また、ボールスプライン１０４には、前記ベベルギヤ９７に噛合する別なるベベルギヤ１０６が取り付けられている。

そして、スプライン軸１０５の移送方向ａに沿った下流端には取付部材１０７が固定されており、該取付部材１０７に概ね下方に延びる連結ロッド１０８の一方の端部が連結されていると共に該連結ロッド１０８の他方の端部は前記揺動レバー１０２の揺動端部に連結されている。

また、揺動レバー１０２の近傍に長円環状の溝部１０９ａが設けられた溝カム１０９が軸１１０周りに回転自在に設けられていると共に、前記溝部１０９ａに前記揺動レバー１０２の略中間位置に取り付けられたカムフォロア１１１が嵌り込んでいる。そして、テープ結束機３の下流端近傍にモータ１１２が設置されており、該モータ１１２の回転がタイミングベルト１１３を介して前記軸１１０に伝達されるようになっている。

これにより、モータ１１２が回転すると、タイミングベルト１１３、軸１１０、溝カム１０９、カムフォロア１１１、揺動レバー１０２を介して連結ロッド１０８が上下動し、その結果、スプライン軸１０５周りに回動する取付部材１０７を介してスプライン軸１０５が軸心周りに回動するようになり、もって噛合するベベルギヤ１０６，９７を介して下流側の軸８４Ｌが回動可能となる。さらに、前記下流側の軸８４Ｌに固定されたギヤ９６Ｌと噛合するギヤ９６Ｕひいては上流側の軸８４Ｕが回動するようになる。

そして、図８に示すように、下流側移送機構５１Ｌがレール８２上を鎖線で示すように移動すると、該下流側移送機構５１Ｌに延設された前記支持部材１０３を介してボールスプライン１０４はスプライン軸１０５上を鎖線で示すように移動することになる。

なお、第２移送ユニット５２の下流側移送機構５２Ｌについては説明を省略したが、該下流側移送機構５２Ｌは前述した第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌと同様の構成とされている。

次に、テープ巻付装置５３について説明すると、図９に示すように、このテープ巻付装置５３はテープ巻付位置Ｐ３に設置されており、テープロール支持機構１２１と本体１２２とクッション機構１２３とを有している。

テープロール支持機構１２１は移送方向ａの一側方に配置されており、架台１２４と、該架台１２４に立設されてロール状の片面粘着性のテープＴ′を回転自在に支持する軸１２５と、繰り出されたテープＴを案内する２個のガイドローラ１２６，１２６とを有している。

本体１２２は周知の構成のもので、クッション機構１２３を介してフレーム３ａに延設された取付部材１３１に支持されており、略中央部に矩形状の開口部１３２ａが設けられていると共に上流側に袋Ｂの首部Ｂ３′を通過させて該袋Ｂを前記開口部１３２ａへ導くためのスリット状の導入部１３２ｂが設けられたテーブル１３２と、該テーブル１３２に内蔵されて前記テープロール支持機構１２１から繰り出されたテープＴを案内するガイド部材及び該テープＴを所定箇所で切断するカッタとを有している。つまり、下流側移送機構５１Ｌに搭載された４つのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌによって首部Ｂ３′を把持されると共に下部Ｂ２を一対の姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌによって保持された袋Ｂの首部Ｂ３′が導入部１３２ｂを介して本体１２２に導入されると、所定長さだけ繰り出された状態で待機しているテープＴが前記首部Ｂ３′に巻き付けられたのち切断されるようになっている。なお、前記開口部１３２ａの下方に前述した排出シュート５５が位置することになる。

クッション機構１２３は、各移送ユニット５１，５２の下流側移送機構５１Ｌ，５２Ｌによって移送される袋Ｂの首部Ｂ３′が導入部１３２ｂを介して本体１２２へ突入するときの衝撃や抵抗を緩和するように、袋Ｂの突入に同期して本体１２２を下流側へ所定距離だけ退避させるもので、取付部材１３１に取り付けられたエアシリンダ１４１と平面視で該エアシリンダ１４１を挟んで両側に配置された一対のガイド１４２，１４２と該ガイド１４２，１４２に挿通自在とされたガイドロッド１４３，１４３とを有している。そして、エアシリンダ１４１のロッド１４１ａ及び前記ガイドロッド１４３，１４３の先端部は前記本体１２２の下流端部に連結されている。

次に、この商品生産システム１の作用について説明する。

まず、アーム部材７６Ｕ，７６Ｌ，８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌ、及び姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌ，９０Ｕ，９０Ｌを閉じる場合について説明する。

すなわち、モータ１１２の作動によってスプライン軸１０５やベベルギヤ１０６，９７を介して下流側移送機構５１Ｌの下流側の軸８４Ｌが図６に示す矢印ｇ方向に回動すると、該軸８４Ｌに固定されたレバー部材８８Ｌと連結ロッド９５と上流側移送機構５１Ｕの下流側のレバー部材７７Ｌとを介して該レバー部材７７Ｌが固定された軸７４Ｌが矢印ｋ方向に回動する結果、下流側のアーム部材７６Ｌが閉じるようになる。

その場合、前記下流側の軸８４Ｌに固設されたギヤ９６Ｌは上流側の軸８４Ｌに固設されたギヤ９６Ｕに噛合しているから、上流側の軸８４Ｕも同時に矢印ｆ方向に回動するようになる。したがって、この軸８４Ｕに固定されたレバー部材８８Ｕと連結ロッド９４と上流側移送機構５１Ｕの上流側のレバー部材７７Ｕとを介して該レバー部材７７Ｕが固定された軸７４Ｕが矢印ｊ方向に回動する結果、上流側のアーム部材７６Ｕが閉じるようになる。

これにより、前記一対のアーム部材７６Ｕ，７６Ｌが閉じて、袋Ｂの上部Ｂ３が首状に絞られると共に該袋Ｂは形成された首部Ｂ３′を介してアーム部材７６Ｕ，７６Ｌによって把持されるようになる。

また、前記上流側及び下流側の軸７４Ｕ，７４Ｌがそれぞれ矢印ｊ，ｋ方向に回動すると、これらの軸７４Ｕ，７４Ｌにはそれぞれ姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌが固定されているから、該姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌは前記アーム部材７６Ｕ，７６Ｌと一体に閉じて、袋Ｂの下部Ｂ２の所定箇所を移送方向ａの前後両側から保持するようになる。

一方、前記軸８４Ｕ，８４Ｌがそれぞれ矢印ｆ，ｇ方向に回動するから、該軸８４Ｕ，８４Ｌに固定された姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌは閉じて、袋Ｂの下部Ｂ２の所定箇所を移送方向ａの前後両側から保持するようになる。

また、モータ１１２の作動に呼応してエアシリンダ９２が作動してロッド９２ａが矢印ｉ方向に後退すると、レバー部材９１を介して下流側移送機構５１Ｌの下流側の回動部材８６Ｌと一体にギヤ８５Ｌが矢印ｇ方向に回動するので、該ギヤ８５Ｌに噛合する上流側のギヤ８５Ｕが矢印ｆ方向に回動するようになる。

これにより、回動部材８６Ｕ，８６Ｌに設けられたアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌは閉じて、袋Ｂの上部Ｂ３の所定の上下２箇所を把持するようになる。

次に、アーム部材７６Ｕ，７６Ｌ，８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌ、及び姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌ，９０Ｕ，９０Ｌを開く場合について説明する。

モータ１１２の作動によってスプライン軸１０５やベベルギヤ１０６を介して下流側移送機構５１Ｌの下流側の軸８４Ｌが図１０に示す矢印ｇ′方向に回動すると、該軸８４Ｌに固定されたレバー部材８８Ｌと連結ロッド９５と上流側移送機構５１Ｕの下流側のレバー部材７７Ｌとを介して該レバー部材７７Ｌが固定された下流側の軸７４Ｌが矢印ｋ′方向に回動する結果、アーム部材７６Ｌが開くようになる。

その場合、前記下流側の軸８４Ｌに固設されたギヤ９６Ｌは上流側の軸８４Ｕに固設されたギヤ９６Ｕに噛合しているから、上流側の軸８４Ｕも同時に矢印ｆ′方向に回動するようになる。したがって、この軸８４Ｕに固設されたレバー部材８８Ｕと連結ロッド９４と上流側移送機構５１Ｕの上流側のレバー部材７７Ｕとを介して該レバー部材７７Ｕが固定された軸７４Ｕが矢印ｊ′方向に回動する結果、アーム部材７６Ｕが開くようになる。

これにより、前記一対のアーム部材７６Ｕ，７６Ｌが開いて、袋Ｂはアーム部材７６Ｕ，７６Ｌによる把持から解放されるようになる。

また、前記上流側及び下流側の軸７４Ｕ，７４Ｌがそれぞれ矢印ｊ′，ｋ′方向に回動すると、これらの軸７４Ｕ，７４Ｌにはそれぞれ姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌが固定されているから、該姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌは前記アーム部材７６Ｕ，７６Ｌと一体に開いて、袋Ｂは該姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌによる保持から解放されるようになる。

一方、前記軸８４Ｕ，８４Ｌがそれぞれ矢印ｆ′，ｇ′方向に回動するから、該軸８４Ｕ，８４Ｌに固定された姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌは開いて、袋Ｂは該姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌによる保持から解放されるようになる。

また、モータ１１２の作動に呼応してエアシリンダ９２が作動してロッド９２ａが矢印ｈ方向に進出すると、レバー部材９１を介して下流側移送機構５１Ｌの下流側の回動部材８６Ｌと一体にギヤ８５Ｌが矢印ｇ′方向に回動するので、該ギヤ８５Ｌに噛合する上流側のギヤ８５Ｕが矢印ｆ′方向に回動するようになる。

これにより、回動部材８６Ｕ，８６Ｌに設けられたアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌは開いて、袋Ｂはアーム部材８７Ｕ，８７Ｌによる把持から解放されるようになる。

さて、第１移送ユニット５１に注目して絞り位置Ｐ１からテープ巻付位置Ｐ３までの袋Ｂの移送動作を説明する。

製袋包装機２の横シール装置１４に備えられた一対のシールジョー２１ａ，２１ｂが対接することによって物品を充填した袋Ｂが生産されると、一方のシールジョー２１ｂに内蔵されたカッタによって前記袋Ｂが上方部分から切り離され、該袋Ｂの上部Ｂ３は挟持機構４１によってしばらくの期間挟持される。その間にテープ結束機３の一方の上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕに備えられた一対のアーム部材７６Ｕ，７６Ｌが閉じることによって、前記袋Ｂの上部Ｂ３が首状に絞られるようになる。

すなわち、図１１に示すように、絞り位置Ｐ１における第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕによる袋Ｂの受け取り及び絞り行程が終了すると共に、移替位置Ｐ２における第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕから第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌへの別なる袋Ｂの移し替えが終了すると、移送駆動機構５４のモータ６８が作動して、図１２に矢印ａで示すように、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕは袋Ｂを把持した状態で絞り位置Ｐ１から移替位置Ｐ２方向へ移動すると共に、下流側移送機構５１Ｌは袋Ｂを把持した状態で移替位置Ｐ２からテープ巻付位置Ｐ３方向へ移動する。

また、矢印ａ′で示すように、第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕは袋Ｂを把持しない状態で移替位置Ｐ２から絞り位置Ｐ１方向へ移動すると共に、下流側移送機構５２Ｌは袋Ｂを把持しない状態でテープ巻付位置Ｐ３から移替位置Ｐ２方向へ移動する。

その場合、各移送ユニット５１，５２の下流側移送機構５１Ｌ，５２Ｌの支持プレート８１，８１はレール８２，８２に沿ってそれぞれ矢印ａ，ａ′方向に直線状に移動する。一方、上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕの支持プレート７１，７１は、取付プレート５０，５０に固設されたレール７２，７２に沿ってそれぞれ矢印ａ，ａ′方向に直線状に移動すると共に該取付プレート５０，５０は対接状態から離反状態へと移行するシールジョー２１ａ，２１ｂと一体に移動するから、結果としてこれらの支持プレート７１，７１は水平面内で円弧状に移動するようになる。図例によると、上流側移送機構５１Ｕ，５２Ｕの支持プレート７１，７１は、図１１に示した位置に比較して移送方向ａの側方にそれぞれ若干退避している。

図１３に示すように、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕと第２移送ユニット５２の下流側移送機構５２Ｌとが移替位置Ｐ２において対向するようになると、移送駆動機構５４の作動は停止される。そして、前記移送機構５１Ｕ，５２Ｌ間において袋Ｂの移し替えが行われる。つまり、第２移送ユニット５２の下流側移送機構５２Ｌのアーム部材８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌが閉じて袋Ｂを把持したのち、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕのアーム部材７６Ｕ，７６Ｌが開いて該袋Ｂを解放する。また、前記袋Ｂの下部Ｂ２においては、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕの姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌに代わって第２移送ユニット５２の下流側移送機構５２Ｌの姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌが袋Ｂの下部Ｂ２を保持するようになる。

また、第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌによって移送される袋Ｂはテープ巻付位置Ｐ３において首部Ｂ３′にテープＴが巻き付けられて巾着状の商品Ｘとされる一方、第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕは絞り位置Ｐ１で次回の袋Ｂの受け取りに臨むことになる。

そして、図１４に示すように、移送駆動機構５４の作動によって、袋Ｂ，Ｂの移替行程及びテープ巻付行程を終えた第１移送ユニット５１は矢印ａ′方向へ移動すると共に、袋Ｂ，Ｂを受け取った第２移送ユニット５２は矢印ａ方向へ移動する。つまり、第１移送ユニット５１の上流側移送機構５１Ｕは受取位置Ｐ１に位置して製袋包装機２からの袋Ｂの受け取りに待機すると共に下流側移送機構５１Ｌは移替位置Ｐ２に位置して第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕからの袋Ｂの移し替えに待機する。

一方、第２移送ユニット５２の上流側移送機構５２Ｕは移替位置Ｐ２に位置して把持した袋Ｂを第１移送ユニット５１の下流側移送機構５１Ｌへ移し替えると共に下流側移送機構５２Ｌはテープ巻付位置Ｐ３に配置されたテープ巻付装置５３へ把持した袋Ｂを供給することによって首部Ｂ３′にテープＴが巻き付けられてなる巾着状の商品Ｘとした上で、下方の排出シュート５５へ排出するようになる。なお、袋Ｂがテープ巻付装置５３に突入するときに該袋Ｂの突入動作に同期してクッション機構１２３が作動して、テープ巻付装置５３の本体１２２が後退つまり図９において鎖線で示す位置へ移動することによって袋Ｂに作用する衝撃や抵抗が軽減されるので、例えば袋Ｂに穴を形成させるという不具合が効果的に回避されるようになる。

このように、物品を充填した袋Ｂを略水平方向に移送するに際し、アーム部材７６Ｕ，７６Ｌ，８７Ｕ，８７Ｕ，８７Ｌ，８７Ｌによって袋Ｂの上部Ｂ３つまり首部Ｂ３′を把持すると共に、姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌ，９０Ｕ，９０Ｌによって袋Ｂの下部Ｂ２を移送方向ａの前後両側から保持した状態で、各移送ユニット５１，５２は袋Ｂを上流側から下流側へ移送するから、移送中に袋Ｂが移送方向ａにずれることはなく、移送中の袋Ｂの姿勢や位置が安定するようになる。特に高速移送においては、移送開始時には物品を充填した袋Ｂの下部Ｂ２が慣性によって移送方向ａの後方に移動しようとするが、その場合、上流側の姿勢保持部材７９Ｕ，９０Ｕによって袋Ｂを後方から保持しているので、袋Ｂの後方への移動は規制される。一方、移送停止時には物品を充填した袋Ｂの下部Ｂ２が慣性によって移送方向ａの前方に移動しようとするが、その場合、下流側の姿勢保持部材７９Ｌ，９０Ｌによって袋Ｂを前方から保持しているので、袋Ｂの前方への移動は規制される。

したがって、袋Ｂを適正な姿勢でテープ巻付装置５３に安定して供給することができるから、巻付行程における巻付ミスの発生が防止されるようになる。

さらに、高速移送中に袋Ｂの下部Ｂ２がばたつかなくなるから、周辺の部材に当って袋Ｂに穴を形成させたり、充填した物品を損傷させたりすることが防止されるようになる。すなわち、物品を充填した袋Ｂの上部Ｂ３にテープＴを巻き付けて結束して巾着状の商品Ｘとするに際し、高速処理が可能なテープ結束機３が実現されるようになる。

また、受取位置である絞り位置Ｐ１からテープ巻付位置Ｐ３への移送途中の移替位置Ｐ２で袋Ｂを一方の移送ユニット５１，５２から他方の移送ユニット５１，５２へ移し替えるときに、姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌ，９０Ｕ，９０Ｌも上流側の姿勢保持部材７９Ｕ，７９Ｌと下流側の姿勢保持部材９０Ｕ，９０Ｌとで交替して該袋Ｂを保持することができるようになる。したがって、このような場合においても、移送行程全体を通して袋Ｂの姿勢や位置が安定するようになる。

以上説明したように、本発明によれば、物品を充填した袋の上部にテープを巻き付けて結束して巾着状の商品とするに際し、前記袋を包装位置からテープ巻付位置へ安定して移送することによって高速処理が可能なテープ結束機が提供される。すなわち、本発明は、物品を充填した袋の上部をテープで結束するテープ結束機に関し、物品包装の技術分野に広く好適である。

本発明の実施の形態に係るテープ結束機を備えた商品生産システムによって生産される商品の正面図である。商品生産システムの概略構成を示す正面図である。同じく平面図である。横シール装置の平面図である。シールジョー近傍の構成を示す一部抜粋側面図である。概ね第１移送ユニットの平面図である。上流側及び下流側移送機構の側面図である。下流側移送機構における姿勢保持部材の開閉構造を示す正面図である。テープ巻付装置の平面図である。第１移送ユニットにおけるアーム部材及び姿勢保持部材の開動作を説明するための平面図である。袋の移送動作を説明するための平面図である。同じく平面図である。同じく平面図である。同じく平面図である。

符号の説明

３テープ結束機
５１第１移送ユニット（移送手段）
５２第２移送ユニット（移送手段）
５３テープ巻付装置（巻付手段）
７６Ｌ，７６Ｕ，８７Ｌ，８７Ｕアーム部材（絞り手段）
７９Ｌ，７９Ｕ，９０Ｌ，９０Ｕ姿勢保持部材
Ｂ袋
Ｐ１絞り位置（受取位置）
Ｐ２移替位置
Ｐ３テープ巻付位置
Ｔテープ

Claims

受取位置で物品を充填した袋の上部を首状に絞ると共に該袋の上部を絞った状態で把持する絞り手段と、該絞り手段を受取位置からテープ巻付位置へ略水平方向に移送させる移送手段と、前記テープ巻付位置に配置されて前記絞り手段によって形成された袋の首部にテープを巻き付ける巻付手段とを有したテープ結束機であって、前記絞り手段が袋の上部を絞って把持するときに、その動作と一体に動作して前記袋の首部より下方の部位を移送方向の前後両側から保持すると共に、前記移送手段によって移送される姿勢保持部材が備えられていることを特徴とするテープ結束機。
前記移送手段は移送方向の上流側と下流側とに分かれて配置され、かつ、上流側移送手段によって移送される絞り手段から下流側移送手段によって移送される絞り手段へ袋を移し替えるとき、前記姿勢保持部材も上流側と下流側とで交替して該袋を保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に記載のテープ結束機。