JP4666603B2 - 袋供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、平袋、ガセット袋、スタンディングパウチ等のための袋供給装置に関する。

袋供給装置として、特許文献１に記載の如く、刺身状に供給された袋群を搬送コンベアと送りローラで挟み、両者の送り速度の差によって上層の袋を繰り出し、該袋の先端をストッパで止めて該袋を吸盤により持ち上げ、該袋の先端を移載チャックに受け渡すものがある。
実用新案登録第2603966

従来技術には以下の問題点がある。
(a)刺身状に供給された袋群から上層の袋を繰り出して１枚ずつ持ち上げることにて、袋を１枚ずつ受け渡しする。エンボス加工された袋等では刺身状に供給しにくい。上層の袋だけを繰り出すことも、袋の摩擦のばらつきにより安定しない。従って、袋を簡易かつ安定的に１枚ずつ受け渡しすることに困難がある。

(b)袋の先端をストッパで止めて位置決めする。袋は品種により先端の形状を異ならせることが多く、品種に応じたストッパを用意する必要があり、多品種適応性が悪い。

(c)袋はストッパに止められる過程で左右に位置ずれし易く、位置ずれしたままの姿勢で吸盤、ひいては移載チャックに受け渡される。移載チャックへの受け渡し姿勢に乱れを伴なうおそれがある。

(d)吸盤と移載チャックの移動軌跡は固定的であり、吸盤が持ち上げた袋に位置ずれを伴なうとき、移載チャックは袋の所定位置を把持できない。

本発明の課題は、袋を簡易かつ安定的に１枚ずつ受け渡しすることにある。

本発明の他の課題は、袋の品種替えに対する適応性を向上することにある。

本発明の他の課題は、袋の移載先への受け渡し性を向上することにある。

請求項１の発明は、水平旋回軸の周囲に一定の角度間隔を介する複数の袋の保持手段を設けるとともに、旋回軸の周りの一の旋回角度位置に袋を１枚ずつ投入する袋投入ステーションを、他の旋回角度位置に袋排出ステーションを設け、袋投入ステーションに投入された袋を一の旋回角度位置に配された前記保持手段に受け入れて保持し、前記各保持手段が保持する袋の底位置を規定する底位置規定手段を備えるとともに、保持手段が保持する袋を袋排出ステーションで移載手段に１枚ずつ受け渡す袋供給装置であって、前記旋回軸の旋回経路上で、袋投入ステーションに後続する位置に袋位置修正ステーションを設け、当該袋位置修正ステーションにて、保持手段が袋に加えていた把持を解除し、かつ袋の底位置を底位置規定手段により規定する状態で、両側縁位置修正ガイドを袋の両側縁に当てて袋の位置を修正した後、保持手段により袋を把持するようにしたものである。

袋供給装置１０は、図１、図２に示す如く、平袋、ガセット袋、スタンディングパウチ等の袋１を１枚ずつ下工程へ受け渡し可能にするものであり、袋投入装置２０と旋回装置３０と移載手段７０を有する。

袋投入装置２０は、マガジン２１と袋取出し装置２２と袋投入コンベア２３を有する。
マガジン２１は多数枚の袋１を束状にて収容する。袋取出し装置２２は、マガジン２１内の最上層の袋１を吸着する吸盤２２Ａと、吸盤２２Ａを昇降する昇降エアシリンダ２２Ｂと、吸盤２２Ａを揺動する揺動エアシリンダ２２Ｃを有し、マガジン２１内の最上層の袋１を吸盤２２Ａに吸着し、この袋１を袋投入コンベア２３に送り込む。袋投入コンベア２３は、上下の挟みコンベア２３Ａ、２３Ａと、両挟み込みコンベア２３Ａ、２３Ａの挿入端側でそれらのベルト裏側に設けた上下のコンベアローラ２３Ｂ、２３Ｂと、両コンベアローラ２３Ｂ、２３Ｂを互いに開閉する上下開閉エアシリンダ２３Ｃ、２３Ｃを有する。コンベアローラ２３Ｂの開閉エアシリンダ２３Ｃを揺動エアシリンダ２２Ｃに連動して開閉動作し、揺動エアシリンダ２２Ｃの前進時に、袋取出し装置２２が袋１を袋投入コンベア２３に送り込むタイミングで、開閉エアシリンダ２３Ｃによりコンベアローラ２３Ｂを介して両挟み込みコンベア２３Ａ、２３Ａをそれらの挿入端側で互いに開き状態から閉じ、袋１の先端を両挟み込みコンベア２３Ａ、２３Ａの挿入端側でそれらの間に挟み入れ、この袋１を両挟み込みコンベア２３Ａ、２３Ａの相対するベルト間に挟んで旋回装置３０の袋投入ステーションＡに向けて搬出する。

旋回装置３０は、袋投入装置２０の袋投入コンベア２３（挟み込みコンベア２３Ａ）の搬出端に相対するように設置され、間欠回転駆動される水平旋回軸３１の周囲の周方向複数位置（例えば6位置）に、互いに一定の角度間隔を介する複数の保持手段３２を設け、各保持手段３２により袋１を保持可能にする。保持手段３２は、図３に示す如く、旋回軸３１の半径方向に沿って延在されて固定配置される固定プレート３２Ａと、旋回軸３１の半径方向に沿って延在されて該固定プレート３２Ａに対し開閉動する押えプレート３２Ｂとを有する。固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを開いた状態でそれらの間に袋１を受け入れ、固定プレート３２Ａの上に袋１を載せて支持可能にし、固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを閉じることにてそれらの間に受け入れてある袋１を把持可能にする。

旋回装置３０は、旋回軸３１の旋回経路上に順に定めた複数の旋回角度位置のそれぞれに袋投入ステーションＡ、袋位置修正ステーションＢ、袋位置計測及び袋排出ステーションＣを定める。本実施例では、袋投入装置２０の袋投入コンベア２３の搬出端に対応する一の旋回角度位置を袋投入ステーションＡ、袋投入ステーションＡから60度隔てた他の旋回角度位置を袋位置修正ステーションＢ、袋位置修正ステーションＢから60度隔てた他の旋回角度位置を袋位置計測及び袋排出ステーションＣとする。旋回装置３０は、旋回軸３１を60度間隔で間欠回転し、各保持手段３２をそれら各ステーションＡ〜Ｃに順に停止させる。

袋投入ステーションＡでは、袋投入装置２０から旋回装置３０に袋１を１枚ずつ投入し、投入された袋１を保持手段３２に受け入れて保持する。

旋回装置３０は、袋投入ステーションＡにおいて、保持手段３２の固定プレート３２Ａが停止する位置の両側に袋送り込みコンベア３３を設置してある。袋投入装置２０の袋投入コンベア２３（挟み込みコンベア２３Ａ）が搬出する袋１が袋送り込みコンベア３３に載せられて固定プレート３２Ａ上に搬入される。袋投入ステーションＡにおいて挟み込みコンベア２３Ａの搬出端に臨む位置には投入検出センサ３４が設置される。投入検出センサ３４は投受光器により袋１の投入経路を挟み、投入検出センサ３４が袋１の通過完了を検出したことを条件に、袋１が保持手段３２に投入完了したものと判断し、旋回軸３１を間欠回転開始させる。

旋回装置３０は、各保持手段３２に、各保持手段３２が保持する袋１の底位置を規定する底位置規定手段４０を備える。底位置規定手段４０は、図６（Ａ）に示す如く、固定プレート３２Ａの基端側（旋回軸３１の側）にエアシリンダ４１を固定し、エアシリンダ４１のピストンロッド先端部にストッパ４２を設け、袋１の底１Ｂをストッパ４２に受け止めて袋１の底位置を規定する。袋１は、保持手段３２に保持されたとき、底位置規定手段４０により底位置を規定されることで、底１Ｂに対して所定高さをなす先端１Ａの位置を一定にし、結果として袋１の先端１Ａが旋回軸３１の回転とともになす旋回軌跡が一定の円軌跡を描くものとする。即ち、旋回装置３０の旋回時に、袋１の先端１Ａの旋回軌跡を一定にするため、袋１の底位置を規定するストッパ４２がエアシリンダ４１により位置調整される。尚、底位置規定手段４０は、エアシリンダ４１に代わるサーボモータにてストッパ４２を位置調整しても良い。また、底位置規定手段４０は、図６（Ｂ）に示す如く、固定プレート３２Ａに設けたスライド溝４３にスライドブロック４４をスライド自在に嵌合し、このスライドブロック４４をクランプ４５によりロック可能にし、スライドブロック４４の先端面を袋１の底位置規定のためのストッパ４４Ａとするものでも良い。また、底位置規定手段４０は、図６（Ｃ）に示す如く、袋１の底１Ｂの左右方向（袋幅方向）の２ヶ所にストッパ４２（４４Ａ）を設けることにて、袋１の底１Ｂを安定的に受け止めできる。

袋位置修正ステーションＢは、旋回軸３１の旋回経路上で袋投入ステーションＡに後続配置され、保持手段３２が保持する袋１の位置を修正する。

旋回装置３０は、図７に示す如く、袋位置修正ステーションＢにおいて、保持手段３２の固定プレート３２Ａに袋１を載せて支持し、袋１の底１Ｂを底位置規定手段４０のストッパ４２に受け止めて保持する状態で、袋１の先端１Ａに相対する先端位置修正ガイド５１を備えるとともに、袋１の両側縁に相対する両側縁位置修正ガイド５２、５２を備える。各位置修正ガイド５１、５２は、エアシリンダ等のアクチュエータ５１Ａ、５２Ａを備え、先端位置修正ガイド５１を袋１の先端１Ａに、両側縁位置修正ガイド５２を袋１の両側縁に当て、袋１を固定プレート３２Ａ上の所定位置に位置決めする。各位置修正ガイド５１、５２は、袋１に対する修正位置（各アクチュエータ５１Ａ、５２Ａのストローク）は、袋１の品種サイズに応じて調整される。各位置修正ガイド５１、５２は、袋１を傷つけない樹脂等により構成され、その接触面には袋１のエッジが逃げないように溝５３を備える（図７（Ｂ））。尚、袋位置修正ステーションＢにおいて、位置修正ガイド５１、５２が袋１の位置を修正するとき、保持手段３２は固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを開き状態にする。位置修正ガイド５１、５２が袋１の位置を修正した後、保持手段３２は固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを閉じ、袋１を把持する。

袋位置計測及び袋排出ステーションＣは、旋回軸３１の旋回経路上で袋位置修正ステーションＢに後続配置され、保持手段３２が保持する袋１（固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを閉じ、袋１を把持する）の位置、本実施例では袋１の先端位置を計測するとともに、該袋１を移載手段７０に受け渡す。

旋回装置３０は、図８に示す如く、袋位置計測及び袋排出ステーションＣにおいて、袋１の先端１Ａの位置を計測する左右のレーザセンサ等からなる先端位置計測センサ６１と、袋１の側縁の位置を計測するレーザセンサ等からなる側縁位置計測センサ６２を備える。先端位置計測センサ６１は投受光器６１Ａ、６１Ｂにより袋１の先端１Ａの位置を計測する。側縁位置計測センサ６２も投受光器により袋１の側縁の位置を計測する。

移載手段７０は、図９に示す如く、ＸＹＺ移動テーブル７１に回転アーム７２を回転可能に支持し、固定チャック７３Ａと回転チャック７３Ｂを回転アーム７２に設けるとともに、回転チャック７３Ｂを固定チャック７３Ａに対して開閉するエアシリンダ７４を回転アーム７２に設ける。移載手段７０は、エアシリンダ７４により閉じられるチャック７３Ａ、７３Ｂにより袋１の先端をチャックして受け取るとともに、回転アーム７２を回転し、チャック７３Ａ、７３Ｂによりチャックした袋１を後続の把持具８０に受け渡す。このとき、移載手段７０は、ＸＹＺ移動テーブル７１のＸ方向移動、Ｙ方向移動、及びＺ方向位移動、並びに回転アーム７２の回転移動により、チャック７３Ａ、７３Ｂがチャックした袋１の先端を把持具８０に受け渡す。本実施例では、チャック７３Ａ、７３Ｂがチャックした後の袋１の先端１Ａと側縁の現在位置を先端位置計測センサ６１、側縁位置計測センサ６２により計測し、この計測結果（袋１の先端１Ａと側縁の位置）に基づいて、袋１の先端１Ａと側縁を把持具８０に対する正しい受け渡し位置に受け渡すようにＸＹＺ移動テーブル７１と回転アーム７２を駆動制御し、移載手段７０のチャック７３Ａ、７３Ｂがチャックした袋１の先端１Ａを把持具８０に対する所定の位置に受け渡す。

従って、袋供給装置１０による袋１の供給動作は以下の如くなされる。
(1)袋投入装置２０から旋回装置３０の袋投入ステーションＡに袋１を１枚ずつ投入する。即ち、マガジン２１内の最上層の袋１を袋取出し装置２２により取出し、この袋１を袋投入コンベア２３経由で袋送り込みコンベア３３を介して旋回装置３０の袋投入ステーションＡに送り込む。

(2)旋回装置３０の袋投入ステーションＡでは、袋送り込みコンベア３３により送り込まれる袋１が当該ステーションＡに待機している保持手段３２の固定プレート３２Ａ上に投入され、底位置規定手段４０が袋１の底位置を規定する。袋１の保持手段３２への投入完了が投入検出センサ３４の検出結果により判断されると、旋回軸３１が間欠回転する。このとき、保持手段３２の固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを閉じ、それらの間に袋１を把持する。

(3)旋回装置３０の袋位置修正ステーションＢでは、新たな保持手段３２の到達により旋回軸３１が回転停止すると、保持手段３２の固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂが開いて袋１に加えていた把持を解除し、先端位置修正ガイド５１、両側縁位置修正ガイド５２により固定プレート３２Ａ上における袋１の先端１Ａ、側縁の各位置を修正する。保持手段３２の固定プレート３２Ａに対し押えプレート３２Ｂを閉じて袋１を把持した後、旋回軸３１を間欠回転する。

(4)旋回装置３０の袋位置計測及び袋排出ステーションＣでは、新たな保持手段３２の到達により旋回軸３１が回転停止すると、移載手段７０が袋１を受け取るとともに、先端位置計測センサ６１、側縁位置計測センサ６２により移載手段７０がチャックしている袋１の先端１Ａ、側縁の位置を計測する。

(5)旋回装置３０の袋計測位置及び袋排出ステーションＣでは更に、移載手段７０が受け取った袋１を後続の把持具８０に受け渡す。このとき、移載手段７０は、上述(4)の先端位置計測センサ６１、側縁位置計測センサ６２の計測結果に基づいて、移載手段７０がチャックしている袋１の先端１Ａを把持具８０に対する所定の位置に受け渡す。

本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
(a)袋１を単に１枚ずつ袋投入ステーションＡに投入し、当該ステーションＡの保持手段３２に受け入れて保持し、この保持手段３２が保持する袋１を袋位置計測及び袋排出ステーションＣで移載手段７０に受け渡す。袋群の刺身状化、上層の袋１の繰り出し等を必要としないから、袋１を簡易かつ安定的に１枚ずつ受け渡しできる。

(b)保持手段３２が、保持する袋１の底位置を規定する底位置規定手段４０を備える。袋１は品種により先端１Ａの形状を異ならせても、底１Ｂの形状は概ね同じである。従って、底位置規定手段４０は多品種の袋１に対して共用でき、袋１の品種替えに対する適応性を向上できる。

(c)袋１は保持手段３２に受け入れる過程で左右上下に位置ずれし易いものの、袋位置修正ステーションＢで袋１の位置を修正されてから、袋位置計測及び袋排出ステーションＣで移載手段７０に受け渡される。移載手段７０への受け渡し姿勢に乱れを伴なうことが解消される。

(d)袋１は袋位置計測及び袋排出ステーションＣで袋１の先端位置等の位置を計測され、この計測結果に基づいて、移載手段７０が袋位置計測及び排出ステーションＣで袋を受け渡す位置が制御される。

従って、移載手段７０は袋１の先端位置等の位置を正しい受け渡し位置に受け渡しできる。

旋回装置３０は、図４、図５に示す如くに変形できる。
図４の旋回装置３０は、保持手段３２として、固定プレート３２Ａに代わる固定ベルトコンベア３５Ａ、押えプレート３２Ｂに代わる押えベルトコンベア３５Ｂを用いた。固定ベルトコンベア３５Ａと押えベルトコンベア３５Ｂは無端周回状ベルトの駆動により、底位置規定手段４０のストッパ４２等を用いずに、袋１の底位置を規定できる。固定ベルトコンベア３５Ａに対し押えベルトコンベア３５Ｂを開閉することにより、袋１をそれらの間に把持／解除できる。

図５の旋回装置３０は、保持手段３２として、固定プレート３２Ａに代わる吸着プレート３６を用い、押えプレート３６Ｂは撤去した。吸着プレート３６は底位置規定手段４０を備える。吸着プレート３６は吸盤３６Ａを備え、袋１を吸着／解除できる。

袋位置計測ステーションは、袋排出ステーションに先行する位置に設けても良い。但し、袋位置計測ステーションと袋排出ステーションを同一位置に設け、移載手段がチャックした後の袋の位置を計測するほうが、移載手段によるその後の袋の受け渡し位置精度を向上できる。

図１０の旋回装置３０は、各保持手段３２のそれぞれに底位置規定手段４０を備えるものに代え、単一の底位置規定手段１００を備えたものである。底位置規定手段１００は、架台１０１に着脱される円弧状底位置規定プレート１０２からなり、底位置規定プレート１０２の円弧面１０２Ａは旋回装置３０の旋回軸３１に同軸配置され、袋投入ステーションＡから袋位置修正ステーションＢに渡るように延在され、それらのステーションＡ、Ｂに位置する各保持手段３２が保持する袋１の底位置を規定できるように配置される。袋位置計測及び袋排出ステーションＣでは、各保持手段３２が位置修正済の袋１を把持しており、底位置規定プレート１０２を必要としない。底位置規定手段１００は、各保持手段３２毎に設けるものでなく単一であるから、袋１の品種替えによる底位置の規定位置替えに対応する各種円弧面形状をもつ底位置規定プレート１０２を架台１０１に付け替えることにより、それらの品種替えに簡易に対応できる。

図１は袋供給装置を示す全体模式図である。 図２は旋回装置と移載手段を示す模式図である。 図３は旋回装置を示す模式図である。 図４は旋回装置の変形例を示す模式図である。 図５は旋回装置の変形例を示す模式図である。 図６は底位置規定手段を示す模式図である。 図７は袋位置修正手段を示す模式図である。 図８は袋位置計測手段を示す模式図である。 図９は移載手段を示す模式図である。 図１０は旋回装置の変形例を示す模式図である。

符号の説明

１ 袋
１Ａ 先端
１Ｂ 底
１０ 袋供給装置
２０ 袋投入装置
３０ 旋回装置
３１ 旋回軸
３２ 保持手段
４０、１００ 底位置規定手段
５１、５２ 位置修正ガイド
６１、６２ 位置計測センサ
７０ 移載手段
Ａ 袋投入ステーション
Ｂ 袋位置修正ステーション
Ｃ 袋位置計測及び袋排出ステーション

Claims (3)

1. 水平旋回軸の周囲に一定の角度間隔を介する複数の袋の保持手段を設けるとともに、
   旋回軸の周りの一の旋回角度位置に袋を１枚ずつ投入する袋投入ステーションを、他の旋回角度位置に袋排出ステーションを設け、
   袋投入ステーションに投入された袋を一の旋回角度位置に配された前記保持手段に受け入れて保持し、
   前記各保持手段が保持する袋の底位置を規定する底位置規定手段を備えるとともに、保持手段が保持する袋を袋排出ステーションで移載手段に１枚ずつ受け渡す袋供給装置であって、
   前記旋回軸の旋回経路上で、袋投入ステーションに後続する位置に袋位置修正ステーションを設け、当該袋位置修正ステーションにて、保持手段が袋に加えていた把持を解除し、かつ袋の底位置を底位置規定手段により規定する状態で、両側縁位置修正ガイドを袋の両側縁に当てて袋の位置を修正した後、保持手段により袋を把持する袋供給装置。
2. 前記袋位置修正ステーションにて、保持手段が袋に加えていた把持を解除し、かつ袋の底位置を底位置規定手段により規定する状態で、先端位置修正ガイドを袋の先端に当てて袋の位置を修正した後、保持手段により袋を把持する請求項１に記載の袋供給装置。
3. 前記旋回軸の旋回経路上で、袋排出ステーションと先行又は同一位置に袋位置計測ステーションを設け、保持手段が保持する袋の先端位置を当該袋位置計測ステーションで計測し、この計測結果に基づいて、移載手段が袋排出ステーションで袋を受け渡す位置を制御する請求項１又は２に記載の袋供給装置。

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