JP4668670B2 - 自動充填包装機 - Google Patents

Description

本発明は、自動充填包装機に関し、特に原料計量供給盤を備える自動充填包装機に関する。

自動充填包装機においては、原料を計量するための計量マスが原料計量供給盤に設けられる。原料計量供給盤では、充填内容物が計量マスに投入された後、マス切りが行われる。そして、計量マスにおける計量動作が行われた後に計量マスの底部に設けられたシャッターが開いて、自動充填包装機の包装袋内に充填内容物が落下する。

このような自動充填包装機の従来例として、所定の厚みの円盤状の板部材において同心円上に貫通させることにより形成された透孔を計量マスとして利用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１１８３４号公報（図４）

上述の従来例では、原料計量供給盤としての板部材に形成された透孔を計量マスとして用いることによって、比較的簡単な構造により原料の計量および供給を実現している。しかしながら、このように板部材の透孔をそのまま計量マスとして利用した場合には、その底部から供給される原料の供給位置が固定されてしまう。したがって、もし僅かながらでも原料の供給位置を変更するためには、原料計量供給盤自体を交換しなければならなくなる。

自動充填包装機においては様々な種類の原料が充填の対象となるが、原料によってはそれを受ける包装袋の形状や状態の影響により適切に充填されない場合もあり、そのような場合には原料の供給位置を微調整する必要が生じ得る。

特に、ロータリー型の自動充填包装機では、原料計量供給盤が高速に回転するため、原料として例えば粉体を用いた場合には、実際に供給される位置が遠心力によって外周側にずれてしまうおそれがある。そのため、計量マスから原料を供給する元々の位置を内周側にずらしておく必要が生じる。

一方、包装袋のそれぞれのサイズを大きくするためにはサイドシールの間隔を広げることにより対処することになるが、そのためには計量マスから原料を供給する位置を外周側にずらすことが必要になる。

このように、自動充填包装機においては、計量マスから原料を供給する位置を微妙に調整する必要が生じる場合がある。このような場合に、原料計量供給盤自体を交換するのは手間であり、また、原料計量供給盤を浪費することになる。

そこで、本発明は、計量マスから原料が供給される位置を簡易な構造により調整可能とした自動充填包装機を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、計量穴により原料を計量する計量マスと、上記計量マスが交換可能に嵌合される透穴を有して当該透穴の底部に設けられたシャッターを介して上記原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、上記供給された原料を包装に充填する充填手段とを具備し、上記計量マスにおける上記計量穴の中心点が上記計量マスの中心点から所定距離離れていることを特徴とする自動充填包装機である。これにより、原料計量供給盤の透穴に嵌合される計量マスの配置を変更して計量穴の位置を変更することにより、原料計量供給盤自体を交換することなく、原料の供給位置を調整可能にするという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、計量穴により原料を計量する複数の計量マスと、上記計量マスが交換可能に嵌合される複数の透穴を同心円上に有して当該透穴の底部に設けられたシャッターを介して上記原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、上記供給された原料を包装に充填する充填手段とを具備し、上記計量マスにおける上記計量穴の中心点が上記計量マスの中心点から所定距離離れていることを特徴とする自動充填包装機である。これにより、原料計量供給盤に同心円上に配された透穴に嵌合される複数の計量マスの各々の配置を変更して計量穴の位置を変更することにより、原料計量供給盤自体を交換することなく、原料の供給位置を調整可能にするという作用をもたらす。

ここにいう計量穴は、上記同心円の内側方向に上記所定距離離れているものでもよく、また、上記同心円の外側方向に上記所定距離離れているものであってもよい。前者の場合には、原料計量供給盤が計量回転盤であって回転した際の遠心力によって原料が外周側にずれてしまうようなとき、予め計量穴を内周側に配置しておくことによりそのずれを相殺する場合に特に有効である。また、後者の場合には、サイドシールの間隔を広げるために充填シュートを外周側にずらして配置するようなとき、計量穴もこれに合わせて外周側に配置する場合に特に有効である。

また、本発明の第３の側面は、透穴の底部に設けられたシャッターを介して原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、上記供給された原料を包装に充填する充填手段とを備える自動充填包装機において、上記透穴に交換可能に嵌合されて上記原料を計量する計量穴を具備する計量マスであって、上記計量穴の中心点が上記計量マスの中心点から所定距離離れていることを特徴とする計量マスである。これにより、原料計量供給盤の透穴に嵌合される際、配置を変更することにより計量穴の位置を変更することができ、原料の供給位置を調整可能にするという作用をもたらす。

本発明によれば、計量マスから原料が供給される位置を簡易な構造により調整可能とするという優れた効果を奏し得る。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る自動充填包装機の第１の実施の形態であるＬ型シール金具タイプ自動包装機１の正面図である。また、図２は、本発明に係る自動充填包装機の第１の実施の形態であるＬ型シール金具タイプ自動包装機１の側面図である。なお、以下では、このＬ型シール金具タイプ自動包装機１を自動包装機１と略す。

図１および図２を参照すると、この自動包装機１は、包材供給モータ１１と、ホッパー１２と、計量回転盤１３と、ステッピングモータ１４と、メインモータ１５と、減速機１６と、ベルトコンベア１７と、カッター装置１８と、送りロール１９と、噛み込み検知装置の検知部分２０と、Ｌ型シール金具２１と、充填シュート２２と、配電盤２３とを備えている。

包材供給モータ１１は、ロール状の包材１０を引き出してフィルム状の包材（シートフィルム）として供給するためのモータである。この包材供給モータ１１により供給されたシートフィルムは充填シュート２２の下部に配置され、原料が充填された後にＬ型シール金具２１によって封緘される。

ホッパー１２は、充填される原料を収容する収納容器である。このホッパー１２に収容された原料は、計量回転盤１３に供給される。計量回転盤１３は、ホッパー１２から供給される原料を受ける平面視略円盤状のものである。この計量回転盤１３には同心円上に少なくとも１つの透穴が設けられ、その透穴の各々には円筒計量マス３０が嵌合される。計量回転盤１３は、回転しながらその遠心力を用いて円筒計量マス３０に原料を投入させる。円筒計量マス３０の下部にはシャッターが配置され、このシャッターが開くことにより円筒計量マス３０内の原料が充填シュート２２を介して落下する。

充填シュート２２は、落下してきた原料を受けて、その下部で待ち受けているシートフィルムに対して原料を充填する。ここで、充填される原料としては、粉体（粉末）や顆粒などを想定できる。Ｌ型シール金具２１は、原料が充填されたシートフィルムを封緘するシーラーである。このようにして原料が充填されて封緘されたシートフィルムは、カッター装置１８に送られる。カッター装置１８は、原料が充填されて封緘されたシートフィルムをカットしてベルトコンベア１７に載せる。

送りロール１９は、Ｌ型シール金具２１によって封緘されたシートフィルムをカッター装置１８に送るためのロールである。この送りロール１９は、ステッピングモータ１４により駆動される。このとき、噛み込み検知装置の検知部分２０において噛み込みの発生がチェックされる。メインモータ１５は、自動包装機１全体を駆動するものであり、減速機１６によって減速制御が行われる。配電盤２３は、操作パネルであり、前面にはモニター画面が設けられている

図３は、本発明の実施の形態における計量回転盤１３の外観を示す図である。この計量回転盤１３では、円盤状の板部材に少なくとも１つの透穴が配設され、その透穴には円筒計量マス３０が嵌合される。この図３では、計６個の円筒計量マスが設けられている。計量回転盤１３は、回転しながらその遠心力を用いて円筒計量マス３０に原料を投入させていく。また、計量回転盤１３には、（図示しない）掻取り板によって円筒計量マス３０の上部にはみ出した原料が除去される。

原料を充填した円筒計量マス３０が充填シュートの上方に位置したときに下部のシャッターが開いて、円筒計量マス３０内の計量穴３１に満たされている原料が充填シュート２２を介して落下する。従って、充填シュート２２に供給される原料の供給量は、円筒計量マス３０内の計量穴３１の体積によって決定される。

円筒計量マス３０の内部に設けられる計量穴３１は、その中心点が円筒計量マス３０の中心点から所定距離ずれて配置される。これにより、計量回転盤１３の透穴において嵌合される円筒計量マス３０は、その透穴において嵌合する方向を変えることにより、底部から原料を供給する位置を容易に変更できる。また、計量穴３１の形状や大きさの異なる他の円筒計量マス３０を用意して、必要に応じて適宜交換するようにしてもよい。この計量穴の形状や大きさ等については後述する。

図４は、本発明に係る自動充填包装機の第２の実施の形態であるロータリー式自動包装機４１の正面図である。なお、以下では、このロータリー式自動包装機４１を自動包装機４１と略す。

この自動包装機４１は、原反ロール４２および４３と、自動つなぎ装置４４と、製袋シュート４５と、サイドシールバー４６と、充填シュート４７と、円筒計量マス４８と、計量回転盤４９と、ホッパー５０と、回転基台５１と、操作盤５２および５３と、トップシール装置５４とを備えている。

原反ロール４２および４３は、フィルム状の包材４２Ｆを巻き取ったロール状の包材である。このうち、原反ロール４２が使用中のものであり、原反ロール４３が予備のものである。自動つなぎ装置４４は、使用中の原反ロール４２の包材４２Ｆが無くなりかけたときに、その終端片に予備の原反ロール４３の包材の始端片をつなぎ合わせるものである。

このようにして自動つなぎ装置４４を通過した包材４２Ｆは、上方に引き上げられて、水平方向に配置されている製袋シュート４５に導かれる。この製袋シュート４５は、フィルム状の包材４２Ｆを送出するものであり、包材４２Ｆを長手方向に沿って折り目を下にして二つ折りし、その折り目を略水平方向に向けて送り出す。

ホッパー５０は、自動包装機４１の上部に設置されて、原料を貯留する収納容器である。このホッパー５０の下部には、計量回転盤４９が水平回転可能に軸支されている。この計量回転盤４９は、ホッパー５０から供給される原料を受ける平面視略円盤状のものである。この計量回転盤４９には同心円上に少なくとも１つの透穴が設けられ、その透穴の各々には円筒計量マス４８が嵌合される。計量回転盤４９は、回転しながらその遠心力を用いて円筒計量マス４８に原料を投入させる。円筒計量マス４８の下部にはシャッターが配置され、このシャッターが開くことにより円筒計量マス４８内の原料が充填シュート４７を介して落下する。

円筒計量マス４８の各々の下部には、回転基台５１の円周に沿ってサイドシールバー４６が設けられる。このサイドシールバー４６は、製袋シュート４５によって包材４２Ｆの下に形成された折り目と略直交するように包材４２Ｆに一定間隔をあけてサイドシール部を形成するものである。

充填シュート４７は、円筒計量マス４８から落下してきた原料を受けて、サイドシールバー４６によって形成される連続した包装袋部のそれぞれに原料を投入するものである。ここで、充填される原料としては、粉体（粉末）や顆粒などを想定できる。なお、この充填シュート４７は、サイドシールバー４６と共に、回転基台５１の円周に沿って設けられる。

トップシール装置５４は、連続した包装袋部の上部開口を接合し、封緘するものである。このトップシール装置５４は、２つのシールローラを水平回転させる駆動部を備えている。このトップシール装置５４により封緘されることにより、袋部が連なり原料が封止された包装袋である連続包装袋が得られる。

なお、操作盤５２および５３は、この自動包装機４１の動作を制御するためのものである。

また、この自動包装機４１の連続包装袋の搬出口には、搬送装置６０が設置されている。この搬送装置６０は、カッター装置６２と、搬送機構６１とを備えている。カッター装置６２は、連続包装袋におけるサイドシール部の中央付近を切断するものである。これにより、連続包装袋は個別包装袋の形態となる。搬送機構６１は、個別包装袋を搬送するためのものである。この搬送機構６１は、チェーンコンベアならびにハンガークリップなどから成る。個別包装袋は、このハンガークリップに把持されて水平方向に移送される。

図５は、本発明に係る自動充填包装機の第２の実施の形態であるロータリー式自動包装機４１の回転基台５１付近の上面図である。ここでは、回転基台５１は反時計回りに回転するものと想定している。そして、サイドシールバー４６や充填シュート４７および計量回転盤１３は、この回転基台５１と一緒に回転する。

製袋シュート４５によって二つ折りにされて送出された包材４２Ｆは、サイドシールバー４６によって連続する包装袋部として形成される。その包装袋部には充填シュート４７の先端部が差し込まれて、原料を充填可能な状態とする。

サイドシールバー４６は、封緘を開始してから３６０度回転する前までにその封緘を完了する。このようにして封緘された包材４２Ｆは、原料が充填された袋部４２Ｘとしてトップシール装置５４に送出される。

図６は、本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８の配置例を示す図である。ここでは、計量回転盤１３または４９において同心円上に１２個の円筒計量マス３０または４８が配置されている例を想定している。なお、この１２個という数は一例に過ぎない。

この図６の例では、円筒計量マス３０または４８における計量穴３１または４７は、内周側、すなわち同心円の内側方向にずれるように配置されている。これは、計量回転盤１３または４９が回転した際の遠心力によって原料が外周側にずれてしまうようなとき、予め計量穴３１または４７を内周側に配置しておくことによりそのずれを相殺する場合に特に有効である。

図７は、本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８の他の配置例を示す図である。なお、計量回転盤１３または４９において同心円上に１２個の円筒計量マス３０または４８が配置されている例を想定している点は図６の例と同様である。

この図７の例では、円筒計量マス３０または４８における計量穴３１または４７は、外周側、すなわち同心円の外側方向にずれるように配置されている。これは、サイドシールの間隔を広げるために充填シュートを外周側にずらして配置するようなとき、計量穴３１または４７もこれに合わせて外周側に配置する場合に特に有効である。

図８は、本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８における計量穴の位置を示す図である。図８（ａ）は上面図を示し、図８（ｂ）は側面断面図を示す。計量穴の中心点は、円筒計量マス３０または４８の中心点から「偏芯距離」だけ離れている。これにより、計量穴の位置を適宜変更することにより、原料の供給位置を調整することができる。

図８（ｃ）は、円筒計量マス３０または４８の寸法例である。ここでは、一例として、円筒計量マス３０の上部直径が６１．０ｍｍで、下部直径が５５．０ｍｍと仮定し、計量穴の偏芯距離を５．０ｍｍとしている。このとき、下部高３０．０ｍｍで全高３９．８ｍｍであれば計量穴の口径直径を１０．０ｍｍとすることが一例として想定される。また、下部高１５．０ｍｍで全高２４．８ｍｍであれば計量穴の口径直径を２０．０ｍｍとすることが他の例として想定される。

なお、ここでは、断面真円の円筒状の計量穴を例として挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば断面形状が楕円や多角形などであってもよい。

また、上述の実施の形態では、円筒計量マスにおける計量穴に関して、計量回転盤の同心円の内側方向または外側方向にずれるように配置される例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、計量回転盤の同心円の円周方向、すなわち計量回転盤の回転方向ないし逆回転方向に、円筒計量マスにおける計量穴を偏芯させるようにしてもよい。充填される原料の種類によっては、落下し易い原料や落下し難い原料がある。また、比重の重い原料や比重の軽い原料もあり、しかも複数の原料が混合される場合もある。さらに、このような原料の特性以外にも、計量回転盤の回転速度によって落下具合も変化する。これら様々な条件に合致するように、円筒計量マスにおける計量穴の偏芯方向は、計量回転盤の同心円の内側方向ないし外側方向もしくは計量回転盤の回転方向ないし逆回転方向等に適宜調整可能である。

このように、本発明の実施の形態によれば、計量回転盤において円筒計量マスの計量穴の位置を計量回転盤の同心円の内側方向ないし外側方向もしくは計量回転盤の回転方向ないし逆回転方向等に配置可能とすることにより、原料の供給位置を調整することができる。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

本発明に係る自動充填包装機の実施の形態であるＬ型シール金具タイプ自動包装機１の正面図である。 本発明に係る自動充填包装機の実施の形態であるＬ型シール金具タイプ自動包装機１の側面図である。 本発明の実施の形態における計量回転盤１３の外観を示す図である。 本発明に係る自動充填包装機の第２の実施の形態であるロータリー式自動包装機４１の正面図である。 本発明に係る自動充填包装機の第２の実施の形態であるロータリー式自動包装機４１の回転基台５１付近の上面図である。 本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８の配置例を示す図である。 本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８の他の配置例を示す図である。 本発明の実施の形態における円筒計量マス３０または４８における計量穴の位置を示す図である。

符号の説明

１ Ｌ型シール金具タイプ自動包装機
１０ 包材
１１ 包材供給モータ
１２、５０ ホッパー
１３、４９ 計量回転盤
１４ ステッピングモータ
１５ メインモータ
１６ 減速機
１７ ベルトコンベア
１８、６２ カッター装置
１９ 送りロール
２０ （噛み込み検知装置の）検知部分
２１ Ｌ型シール金具
２２、４７ 充填シュート
２３ 配電盤
３０、４８ 円筒計量マス
４１ ロータリー式自動包装機
４２、４３ 原反ロール
４４ 自動つなぎ装置
４５ 製袋シュート
４６ サイドシールバー
５１ 回転基台
５２ 操作盤
５４ トップシール装置
６０ 搬送装置
６１ 搬送機構

Claims (3)

1. 計量穴により原料を計量する複数の計量マスと、
   前記複数の計量マスがそれぞれ交換可能に嵌合される複数の透穴を同心円上に有して当該透穴の底部に設けられたシャッターを介して前記原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、
   前記供給された原料を包装袋に充填する充填手段とを具備する自動充填包装機であって、
   前記複数の計量マスにおける前記計量穴の穿孔位置は、原料の落下特性に合わせて前記原料計量供給盤の内側方向または外側方向もしくは前記原料計量供給盤の回転方向または逆回転方向に偏芯させることを特徴とする自動充填包装機。
2. 計量穴により原料を計量する複数の計量マスと、
   前記複数の計量マスがそれぞれ交換可能に嵌合される複数の透穴を同心円上に有して当該透穴の底部に設けられたシャッターを介して前記原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、
   前記供給された原料を包装袋に充填する充填手段とを具備する自動充填包装機であって、
   前記複数の計量マスにおける前記計量穴の穿孔位置は、前記原料計量供給盤が回転した際に発生する遠心力による原料の外周方向のずれを相殺する分だけ内周方向に偏芯させることを特徴とする自動充填包装機。
3. 計量穴により原料を計量する複数の計量マスと、
   前記複数の計量マスがそれぞれ交換可能に嵌合される複数の透穴を同心円上に有して当該透穴の底部に設けられたシャッターを介して前記原料を所定量毎に供給する原料計量供給盤と、
   前記供給された原料を包装袋に充填する充填手段とを具備する自動充填包装機であって、
   当該自動充填包装機の袋幅を広げるためにサイドシールおよび充填シュートを外周方向にずらした場合にはこれに合わせて前記複数の計量マスにおける前記計量穴の穿孔位置を外周方向に偏芯させることを特徴とする自動充填包装機。

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