JP4948711B2 - 物品供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品の搬送・供給の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば目標重量に計量され袋包装されたポテトチップス等のスナック菓子は重量チェッカやシールチェッカあるいはＸ線検査装置や金属検出器等で重量検査やシール検査あるいは異物混入検査を受けたのち出荷される。このような品質検査機器には、処理能力を確保したり検査の確実性を担保するために、物品を所定の間隔で一つづつ供給する必要がある。しかし前工程の包装機から排出される物品の間隔は一定しない。そこで特開平７−６１５６９号公報は包装機と品質検査機器との間に物品間隔調整用の搬送装置を備えることを開示する。この搬送装置は特にコンベア間の乗り移り時に物品が転倒するのを回避する目的で物品を左右側方から挟持する。
【０００３】
ところで上記スナック菓子等の生産ラインでは物品の均し作業が重要である。包装機からの排出時、物品（この場合、スナック菓子等の内容物が充填された袋およびその内容物全体を指していう）はその内容物が袋内で偏っていて、そのままの状態で品質検査機器に供給するといろいろと不具合が生じるからである。
【０００４】
例えば品質検査機器が重量チェッカである場合は、内容物が偏ると物品の重心が高くなったりすわりがわるくなって、物品をコンベアで搬送しながら計量する際に、物品がコンベア上で揺らめいて計量信号が安定しなくなる。またシールチェッカである場合は、内容物が偏ると袋の高さが不揃いとなって、該袋を押圧板で押圧し、その押圧板の挙動からシール不良を検出する際に、押圧板の挙動が収束するまでの時間が長くかかる。
【０００５】
さらにＸ線検査装置や金属検出器では、偏った内容物が物品の搬送中に振動で動いたり崩れたりすることによって画像処理やサーチコイルの検出結果にエラーが出る。特に金属検出器では、物品にプロダクトエフェクトがあるとき、つまり例えば生肉等のように物品自体に金属様性質があるときは、物品が均一な状態で搬送されてこないと誤検出が出易い。また、金属検出器のサーチコイルは物品との距離が近いほど感度が良好となるため、内容物が偏って物品の高さが局所的にでも高くなると、コイルが物品から離れ、その結果、金属の検出感度が低下してしまう。
【０００６】
ここで、前工程が例えば縦ピロー型の包装機であるときは、物品は、袋の下部に内容物が溜まり、包装機から排出されたのちは、物品は、その内容物が溜まった袋の下部を先端に向けて搬送される。したがって、物品の先端部分に内容物が偏って袋の高さが高くなり、後端部分は内容物があまりなく薄くなる。そこで、特開平６−４８４２５号公報や実用新案登録第２５２７００８号公報に記載されるような均し装置を生産ラインに組み込むことが考えられる。これらの均し装置は搬送中の物品に突起や溝付きローラ等で衝撃を与えて内容物を一様に均すものである。
【０００７】
しかし、上記のような均し作業専用の装置を組み込むと生産ラインがその分長くなる。のみならず、均しのための衝撃により物品が破損したり、あるいは物品の姿勢が歪んで後工程で行われる箱詰め作業等に支障が出るおそれもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたもので、物品の生産ラインにおいて、物品の破損や姿勢の歪みを引き起こすことなく均し作業を行い、かつ物品間隔を調整し、しかも生産ラインの長大化を回避することを課題とする。以下、その他の課題を含め本発明を詳しく説明する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、前工程から搬送されてくる袋に内容物を充填してなる物品を連続的に取り込んで下流の品質検査機器に供給する物品供給装置であって、上記物品を上下から挟持して内容物を均しながら搬送する上下一対の搬送手段と、上記物品を検出する検出手段と、上記物品の取込み毎に上記検出手段の検出結果に基き上記搬送手段を制御して前後の物品間隔を所定の目標間隔に調整する間隔調整手段とを有し、上記上側の搬送手段がリンク機構に取り付けられたベルトコンベアであり、上記リンク機構がダンパを介してフレームから懸下されていることを特徴とする
【００１０】
これによれば、まず、物品検出手段の検出結果に基いて搬送手段を制御することにより、物品を搬送しながら前後の物品間隔を所定の目標間隔に調整することができる。そして、その際、搬送手段が物品を上下から挟持するから、物品が搬送手段で押圧されて、内容物が水平方向に広がって均される。そして、その状態で、上下の搬送手段が物品をしっかりと保持して搬送するから、搬送中に物品の姿勢が歪むことが抑制される。
【００１１】
以上により、物品の姿勢を歪ませることなく搬送中に均し作業を行いながら物品間隔を調整することができ、その結果、２つの作業が同時に遂行されて生産ラインの長大化を回避することができる。しかも、その場合に、突起や溝等の凹凸で物品に衝撃を与えたりしないから、物品が破損するおそれも少なくなる。さらに、物品を搬送手段で挟み込むから、物品が搬送中に滑ってその位置がずれ、せっかく調整した物品間隔がくるうようなことも回避される。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、上下の搬送手段の間隔を下流ほど狭くしたことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、円滑・確実に、物品の均し作業を遂行することができる。すなわち、上下の搬送手段の間隔を最初から狭くしておくと、該搬送手段で物品を挟持したときに、該物品に最初からいきなり強い力が加わる。すると、物品の内容物が搬送手段で押し広げられるより前に、大きな塊に偏った状態のまま押し固められてしまうおそれが生じる。のみならず、内容物や包装袋が割れたり、変形したり、破れたりするおそれも生じる。そこで、物品を挟持する際は、物品に徐々に大きな力を作用させるように、搬送手段の間隔を上流で広く下流にいくほど狭くしたのである。こうすれば、物品は最初は小さい力でゆるく押圧されて内容物がほぐれ、そののち次第に押圧力が大きくなって無理なく滑らかに均し作業が完遂する。
【００１４】
次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、上下の搬送手段を単一の駆動源で駆動することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、上下の搬送手段の搬送速度を容易に一致させることができる。その結果、搬送速度が上下でずれることがなく、物品の間隔調整精度を確保できる。また、物品にねじれ等の無理な応力がかからず、内容物や包装袋の摩耗や変形、損傷、あるいは搬送中の物品の姿勢の歪み等の不具合が回避できる。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、上側搬送手段の上流端を下側搬送手段の上流端よりも上流に配置したことを特徴とする。
【００１７】
これによれば、請求項２に記載の発明と同様に、円滑・確実に、物品の均し作業を遂行することができる。すなわち、物品を最初から上下の搬送手段で一度に両側から押圧して挟み込んだ場合も、内容物の流動を阻害して内容物を大きな塊のまま押し固めてしまったり、物品に急激に力を与えることになって内容物の割れや変形等を引き起こす可能性がある。そこで、物品を挟持する際は、まず内容物が自由に流動できるように、物品が上側搬送手段の上流端と先に当接するようにしたのである。こうすれば、例えば下方から上昇するように搬送されてきた物品が、最初は片方の（上側の）搬送手段とのみ当接し、これにより内容物がほぐれて自由な状態に崩れ、そして、そののち物品を両方の搬送手段で挟持することにより、均し作業が無理なく滑らかに完遂する。
【００１８】
また、上側搬送手段の上流端部が前工程の搬送手段の下流端部等とオーバーラップする場合は、物品は、前工程の搬送手段、前工程の搬送手段と当該物品供給装置の上側搬送手段、当該物品供給装置の上下の搬送手段の順に徐々に受け渡される。したがって、前工程の搬送手段と当該物品供給装置との間に搬送速度差があっても、物品の搬送速度は急に変わらず、速度変化が緩やかとなり（加速度が小さくなり）、物品の取込み・受渡しが無理なく円滑に行なわれる。
【００１９】
次に、請求項５に記載の発明は、上記請求項１から４のいずれかに記載の発明において、上側搬送手段を上下動自在としたことを特徴とする。
【００２０】
これによれば、上下の搬送手段の間隔が固定せず、取り込んだ物品で上側搬送手段が押し上げられて、物品毎に、該物品の大きさ、厚み、高さ等に応じて上下の搬送手段の間隔が自然に変化する。したがって、搬送手段の間隔が空き過ぎ、搬送手段による押圧力が不足して均し効果があまり得られなかったり、逆に搬送手段の間隔が狭過ぎ、押圧力が強過ぎて袋が破裂する等の物品損傷の問題が良好に解消される。
【００２１】
次に、請求項６に記載の発明は、上記請求項１から５のいずれかに記載の発明において、物品のシール部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする。
【００２２】
例えば前工程の包装機で包装袋が熱溶着されてシールされ、後工程のシールチェッカで該包装袋が押圧板で押圧されるというような場合には、袋のシール部がしっかりと溶着されていないとシールチェック時に袋がそこから破れるおそれがある。そこで、この発明にあっては、後工程の品質検査機器に物品を供給する前にシール部を冷却して溶着を促進・完了させるようにしたのである。しかもその場合、物品を搬送しながら冷却作業を行なうから生産ラインの長大化も回避することができる。
【００２３】
ここで、冷却の態様としては、冷媒（エア等の気体ないし流体）を吹き付けたり、搬送手段自体を冷却しておくこと等が採用できる。特に冷媒を吹き付ける場合は、物品の冷却部位が露出するように、搬送手段としてメッシュ状のベルトや複数本の細ベルト等を用いるとよい。
【００２４】
次に、請求項７に記載の発明は、上記請求項６に記載の発明において、冷却手段は物品を縦シール部のある側から冷却することを特徴とする。
【００２５】
これによれば、特に包装袋が縦シール部を含む場合に、該縦シール部も同時に冷却することができ、その溶着を促進・完了させることができる。すなわち、包装袋は、一般に、両端に横シールが施され、この横シールと直交する方向に延びるように周面に縦シールが施される。そして、包装機から排出された包装袋は、両端の横シール部が前後に位置し、縦シール部が搬送方向に沿って延びるような姿勢で搬送される。したがって縦シール部のある側から物品を冷却することにより、上記横シール部と縦シール部とを効率よく同時に冷却することができる。しかも、縦シール部が搬送方向に沿って延びているから、袋が搬送されることによって縦シール部が全長に亘って冷却される。
【００２６】
次に、請求項８に記載の発明は、上記請求項１から７のいずれかに記載の発明において、搬送手段は物品を複数箇所で挟持し、各挟持箇所の搬送速度を制御して物品の姿勢を修正する姿勢修正手段を設けたことを特徴とする。
【００２７】
これによれば、物品を搬送し、物品間隔を調整し、かつ物品を均しながら、さらに物品の姿勢を修正することができ、箱詰め作業等の後工程が円滑に行われる。しかも物品を搬送しながら姿勢を修正するから生産ラインの長大化も防がれる。以下、発明の実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［生産ラインの全体構成］
この実施の形態においては、本発明は、図１に示す生産ラインに適用されている。この生産ラインは、例えばポテトチップス等を充填した包装袋Ｘ…Ｘを連続生産して箱詰めするものである。生産ラインには、包装袋Ｘの搬送方向に沿って上流側から順に、製袋包装機１、中継コンベア２、間隔調整装置３、シールチェッカ４、振分装置５、および箱詰装置６が配置されている。
【００２９】
製袋包装機１は組合せ計量器ａで目標重量に計量された内容物を包装袋に充填して該袋Ｘを中継コンベア２に排出する。この包装機１は縦ピロー型の包装機である。包装機１は、垂下した包装袋Ｘの上下端部を水平方向に横シールし（図３において斜線を施した部分Ｓ１，Ｓ１）、この横シールと直交するように上下方向に縦シールをする（同じく斜線を施した部分Ｓ２）。これらのシールは熱溶着により行われる。
【００３０】
包装機１内においては、包装袋Ｘに充填された内容物は下部に溜る。その結果、包装袋Ｘの下部が膨らみ上部が薄くなる。この状態で中継コンベア２に排出されたときは、包装袋Ｘは、内容物が溜まって膨らんだ下部が先端を向き、内容物があまりなく空いた上部が後端を向いた姿勢で中継コンベア２上に横たえられる。そのとき縦シール部は搬送方向に沿って延びる。また包装機１の縦シール装置１ａが正面側にある関係上、縦シール部は横たわった袋Ｘの上面に位置する。中継コンベア２はこの包装袋Ｘを上昇させつつ間隔調整装置３に搬送する。
【００３１】
間隔調整装置３はすなわち本発明に係る物品供給装置である。この装置３は中継コンベア２で搬送されてきた包装袋Ｘ…Ｘを連続的に取り込んで次のシールチェッカ４に供給する。シールチェッカ４は包装袋Ｘを搬送しながら押圧板で押圧し、そのときの押圧板の挙動から袋Ｘのシールの良否を検査する。振分装置５はシール検査合格品Ｘ…Ｘだけを２列に振り分け、箱詰装置６は該包装袋Ｘ…Ｘをダンボール箱に複数段に箱詰めする。
【００３２】
［間隔調整装置の機械的構成］
図２に示すように、間隔調整装置３は、中継コンベア２のフレーム２ａの下流端部に連結された支持フレーム３１を有する。この支持フレーム３１は複数の梁部材３１ａ…３１ａを立体的に組み立てたものである。そして、この支持フレーム３１に、上下一対の搬送手段としての上下のコンベア３３，３５や、該コンベア３３，３５の駆動源としてのサーボモータ３７、あるいは物品検出手段としてのフォトセンサ３８等が組みつけられている。
【００３３】
〈下側コンベア〉
下側コンベア３３は支持フレーム３１の中央部にケース３２を介して組みつけられている。この下側コンベア３３は上流側ローラ３３ａと下流側ローラ３３ｂとの間に平ベルト３３ｃを巻き掛けた構成である（図３参照）。２つのローラ３３ａ，３３ｂはほぼ同じ高さにある。したがってベルト３３ｃの上側走行面はほぼ水平に広がっている。この下側コンベア３３の上流側ローラ３３ａに近接して中継コンベア２の下流側ローラ２ｂが位置し、下流側ローラ３３ｂに近接してシールチェッカ４の上流側ローラ４ａが位置している。包装袋Ｘはこれらのローラ間の間隙を越えて、中継コンベア２、間隔調整装置３、シールチェッカ４を順に乗り移っていく。
【００３４】
〈上側コンベア〉
一方、上側コンベア３５は支持フレーム３１の上端部に取付ブラケット３４…３４を介して備えられている。この上側コンベア３５は左右一対のフレーム３５ａ，３５ａ（図２にはそのうちの一方のみ図示）と、該フレーム３５ａ，３５ａと協働して平行四辺形リンクを形成するリンク機構３５ｂ，３５ｂ（同上）とを有する。そして、上記フレーム３５ａ，３５ａ間に５つのローラ（フレームローラ）３５ｃ〜３５ｇを、リンク機構３５ｂ，３５ｂ間に２つのローラ（リンクローラ）３５ｈ，３５ｉをそれぞれ架設して、これらのローラ３５ｃ〜３５ｉ間に２本の平ベルト３５ｊ，３５ｊを左右に並べて巻き掛けた構成である（図３参照）。
【００３５】
リンクローラ３５ｈ，３５ｉのうち上流側のローラ３５ｈは下流側のローラ３５ｉよりも高い位置にある。したがってベルト３５ｊ，３５ｊの下側走行面は上流側が高く下流側が低く傾斜している。つまりこの上側ベルト３５ｊ，３５ｊと上記下側ベルト３３ｃとの間隔は、より詳しくは、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの下側走行面と下側ベルト３３ｃの上側走行面との間隔は、上流ほど広く下流ほど狭くなっている。
【００３６】
またこの上側コンベア３５の上流側ローラ３５ｈは下側コンベア３３の上流側ローラ３３ａよりも上流に位置している。その結果、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの上流端部は、より詳しくは、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの下側走行面の上流端部は、中継コンベア２の下流端部とオーバーラップしている。
【００３７】
〈ダンパ〉
上側コンベア３５にはダンパ３６が備えられている。このダンパ３６は、中継コンベア２で搬送されて上昇してきた包装袋Ｘが上側ベルト３５ｊ，３５ｊの上記オーバーラップ部分に当接したときに発生するリンク機構３５ｂ，３５ｂの振動（フレームローラ３５ｃ，３５ｇの軸心を支点とする揺動）を収斂させるものである。
【００３８】
加えて、このダンパ３６は、フレームローラ３５ｃ，３５ｇの軸心を支点としてリンク機構３５ｂ，３５ｂを上方に引き上げる機能を具備する。つまりリンク機構３５ｂ，３５ｂは、このダンパ３６の引き上げ力や、リンク機構３５ｂ，３５ｂないしリンクローラ３５ｈ，３５ｉの質量や、さらには上側ベルト３５ｊ，３５ｊの張力等が釣り合うことで、図２に示した姿勢に維持されている。すなわち、このダンパ３６の引き上げ力を調節することで、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの下側走行面の高さを調節することができ、ひいては上下のベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊの間隔を調節することができる。
【００３９】
〈駆動モータ〉
上下コンベア３３，３５を駆動させる駆動モータ３７がケース３２に収容されている。このモータ３７は例えばサーボモータであって、制御サイクル毎に、駆動速度、駆動力、駆動量等を自在に変更することができる（モータ制御パターンα，β：図５、図６参照）。したがって、このサーボモータ３７を駆動源とする上下コンベア３３，３５の搬送速度、搬送トルク、搬送距離等をいろいろなパターンで動作させることができる。
【００４０】
駆動モータ３７の出力軸に取り付けられたプーリ３７ａと、上下コンベア３３，３５の各１つのローラ（駆動ローラ）３３ｂ，３５ｆと同軸に設けられたプーリ（ローラプーリ：図示せず）と、ケース３２に設けられたテンションプーリ３７ｂとに亘ってタイミングベルト３７ｃが巻き掛けられている。そしてこのベルト３７ｃを介してモータ３７の回転が駆動ローラ３３ｂ，３５ｆに伝達される。その場合に、上記のローラプーリの径は相等しくされ、それにより上下各ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊは同方向に同速度で走行する。ここにおいて、上下コンベア３３，３５は、中継コンベア２から取り込んだ包装袋Ｘを上下から挟持して下流に搬送する上下一対の搬送手段を構成する。
【００４１】
〈フォトセンサ〉
フォトセンサ３８は、袋Ｘの搬送経路を上下に挟んで配置された投光部３８ａと受光部３８ｂとを有する。投光部３８ａは例えば取付ブラケット３４に組みつけられ、受光部３８ｂは梁部材３１ａに組みつけられている。投光部３８ａから受光部３８ｂに投じられた光は、破線Ｌで示すように、中継コンベア２の下流側ローラ２ｂと下側コンベア３３の上流側ローラ３３ａとの間隙を通過する。つまりこのフォトセンサ３８は、中継コンベア２から下側コンベア３３へ包装袋Ｘが乗り移る地点で該袋Ｘの先端を検出し、これにより間隔調整装置３が該袋Ｘを取り込むことを検出する。
【００４２】
〈エアノズル〉
さらに、この間隔調整装置３には、袋Ｘのシール部冷却手段としてエアノズル３９が備えられている。このエアノズル３９は、袋Ｘの搬送経路の上方で噴口を下方に向けて配置されている。このノズル３９は、図３に示すように、２本の上側ベルト３５ｊ，３５ｊの間隙の真上に位置している。つまり、包装袋Ｘは、上下ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで挟みつけられたとき、その上面が上側ベルト３５ｊ，３５ｊの間隙で露出するので、エアノズル３９はその露出部分にエアを吹き付けることにより、包装袋Ｘの前後の横シール部Ｓ１，Ｓ１および搬送方向に沿って延びる縦シール部Ｓ２を冷却するのである。
【００４３】
〈コントロールユニット〉
そして、図２に示すように、この間隔調整装置３にはコントロールユニット４０が搭載されている。このコントロールユニット４０は、包装袋Ｘの取込み毎に、フォトセンサ３８からの検出結果に基いて、コンベア駆動用サーボモータ３７を制御する。これにより、前工程の製袋包装機１からアトランダムに排出され、中継コンベア２で搬送されてきた包装袋Ｘ…Ｘの前後の間隔が所定の目標間隔に調整される。この目標間隔（Ｔ：図４参照）は、例えば、下流のシールチェッカ４が検査エラーを起こさないだけ離れた間隔であり、かつ当該生産ラインの処理能力が低下しないだけ近づけた間隔に設定される。この間隔調整の具体的動作については後述する。
【００４４】
［間隔調整装置の特徴］
〈複数機能〉
この間隔調整装置３は、基本的動作として、中継コンベア２で搬送されてきた包装袋Ｘを上下コンベア３３，３５のベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで上下から挟みつけて捕らえ、その状態で該ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊの走行により包装袋Ｘを下流に搬送してシールチェッカ４に供給する。その際、サーボモータ３７の制御により、包装袋Ｘの搬送速度等を種々制御して、前後の袋Ｘ…Ｘの間隔を所定の目標間隔Ｔに調整する。すなわちこの間隔調整装置３は、第１に物品の間隔調整機能を有する。
【００４５】
また、包装袋Ｘの搬送中は、上下の平ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで該袋Ｘを上下から挟持するから、包装袋Ｘが上下ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで押圧されて内容物が水平方向に広がるように均され偏りが解消される。すなわちこの間隔調整装置３は、第２に物品の均し機能を有する。
【００４６】
さらに、包装袋Ｘの搬送中は、エアノズル３９が該袋Ｘに向けてエアを吹き付けるから、前述したように、包装袋Ｘの横シール部Ｓ１，Ｓ１および縦シール部Ｓ２が冷却されて熱溶着が促進・完了する。すなわちこの間隔調整装置３は、第３にシール部の冷却機能を有する。
【００４７】
このように、この間隔調整装置３は、包装袋Ｘの搬送中に、前後の間隔調整作業と、均し作業と、シール部の冷却作業とを全て一度に行なうことができる。その結果、各作業毎に専用の装置を生産ラインに組み込む必要がなくなり、生産ラインの長大化を抑制することができる。
【００４８】
〈均し機能に関する特徴）
１．この間隔調整装置３においては、搬送手段３３，３５を上下に配置して包装袋Ｘを上下から挟持し、その結果、内容物が水平面内で広がるようにしたから均し作業が実現する。これを例えば搬送手段３３，３５を左右一対として包装袋Ｘを左右側方から挟持した場合は、内容物は垂直面内で広がることになり、その結果、上方に押し上げられた内容物がまた下方に落下する等して包装袋Ｘ内での内容物の偏りは一向に解消しなくなる。
【００４９】
２．また、この間隔調整装置３では、上下搬送手段３３，３５で先に挟持される袋Ｘの先端が内容物の偏りによって膨らみ、後から挟持される袋Ｘの後端が内容物の不在によって余裕があるから、上下搬送手段３３，３５で先端側から後端側に向けて内容物が押し出されて袋Ｘが円滑に均される。これが逆に袋Ｘの先端が空いて後端が混んでいると均し作業はうまくいかない。
【００５０】
３．また、包装袋Ｘを平ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで押圧して均すようにしたから、突起や溝等の凹凸を包装袋Ｘに衝突させて均すようなものに比べて、包装袋Ｘや内容物に加わる衝撃が小さくなり、包装袋Ｘ等が破損するような不具合が少なくなる。
【００５１】
４．また、包装袋Ｘを平ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊでしっかりと挟み込んで保持するようにしたから、包装袋Ｘが搬送中に滑って位置がずれたり（搬送面内における平行移動）、姿勢が歪んだり（搬送面内における傾斜角度θ：図７参照）して、せっかく調整した前後の袋Ｘの間隔がくるうような問題が回避される。
【００５２】
５．さらに、上下ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊの間隔を上流で広く下流で狭くしたから、包装袋Ｘに作用する押圧力が徐々に大きくなる。その結果、包装袋Ｘは最初は小さい力でゆるく押圧されて内容物がほぐれ、そののち次第に押圧力が大きくなる。その結果、包装袋Ｘや内容物の割れ、変形、破れを回避しながら、無理なく滑らかに均し作業が完遂する。
【００５３】
６．また、上下ベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊを単一の駆動源３７で走行させるようにしたから、上下搬送手段３３，３５の搬送速度が一致し、間隔調整精度が確保できると共に、包装袋Ｘにねじれ等の無理な応力がかからず、包装袋Ｘの摩耗、損傷、姿勢の歪み、あるいは内容物の割れ、変形等の不具合が回避される。
【００５４】
７．さらに、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの下側走行面の上流端を下側ベルト３３ｃの上側走行面の上流端よりも上流に配置したから、中継コンベア２で上昇するように搬送されてきた包装袋Ｘは、最初、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの上記オーバーラップ部分に当接する。その結果、袋Ｘの内容物がほぐれて自由な状態に崩れる。然る後に、包装袋Ｘが上下コンベア３３，３５で挟持されることにより、袋Ｘの取込みが円滑に進行し、均し作業に無理なく滑らかに推移する。
【００５５】
８．また、上側ベルト３５ｊ，３５ｊの上流端部を中継コンベア２にオーバーラップさせたので、包装袋Ｘは、その取込みの際には、中継コンベア２のみで搬送される状態から、中継コンベア２と当該間隔調整装置３の上側コンベア３５とで搬送される状態を経て、当該間隔調整装置３の上下のコンベア３３，３５で挟持されて搬送される状態に移行する。したがって、例えば、当該間隔調整装置３の間隔調整動作の一環として上下コンベア３３，３５の搬送速度が増減制御され、その結果、該上下コンベア３３，３５の搬送速度と中継コンベア２の搬送速度とが異なるようになった場合でも、包装袋Ｘの速度変化が緩やかとなり、包装袋Ｘは無理なく円滑に間隔調整装置３に取り込まれ受け渡しされる。
【００５６】
９．さらに、上側コンベア３５をリンク機構３５ｂ，３５ｂにより上下動自在に構成したから、該上側コンベア３５が取り込んだ袋Ｘで押し上げられる。その結果、包装袋Ｘ毎に、該袋Ｘの大きさ、厚み、高さ等に応じて上下コンベア３３，３５の間隔が自然に変化する。したがって、上下コンベア３３，３５の間隔が広過ぎて挟持力が不足し、袋Ｘの搬送、間隔調整、均しの各動作がうまくいかないというような不具合が回避される。また、逆に、上下コンベア３３，３５の間隔が狭過ぎて挟持力・押圧力が過大となり、袋が破裂する等の物品損傷の問題も良好に解消される。
【００５７】
〈シール部冷却機能に関する特徴）
１．この間隔調整装置３は包装機１から排出された包装袋Ｘを中継コンベア２を介して取り込んで下流のシールチェッカ４に供給する。ここで、生産ラインの処理能力向上のため包装機１から排出された袋Ｘは短時間でシールチェッカ４に供給される。したがって、包装袋Ｘのシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２の熱溶着を早期に完了させる必要がある。そこで、包装機１とシールチェッカ４との間にあるこの間隔調整装置３にエアノズル３９を組み込んで、シールチェッカ４に包装袋Ｘを供給する前にシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２を冷却するようにした。これにより、シール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２の熱溶着の早期完了が図られて、シールチェッカ４による押圧時に袋Ｘがシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２から破れるおそれが低減する。
【００５８】
２．加えて、エアノズル３９を上下コンベア３３，３５の上流側に配置し、包装袋Ｘを上下コンベア３３，３５で挟持して押圧する前から冷却するようにした。これにより、この間隔調整装置３による挟持・押圧時に袋Ｘがシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２から破れるおそれも抑制されることになる。
【００５９】
３．また、エアノズル３９を搬送経路の上方に配置し、包装袋Ｘを縦シール部Ｓ２のある上面側から冷却するようにしたから、袋Ｘの前後両端の横シール部Ｓ１，Ｓ１と縦シール部Ｓ２とを同時に効率よく冷却することができる。
【００６０】
４．その場合に、縦シール部Ｓ２が搬送方向に延びているから、該縦シール部Ｓ２が上ベルト３５ｊ，３５ｊ間の間隙に沿って露出する。したがって包装袋Ｘが搬送されることによって、エアノズル３９を移動させなくても冷却部位が移動し、結果的に縦シール部Ｓ２を全長に亘って冷却することができる。
【００６１】
［間隔調整動作］
図４は、コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）４０に予め格納された目標間隔Ｔ…Ｔおよび袋の取込み時刻ｔ１，ｔ２，…と、フォトセンサ３８による実際の袋Ｘ…Ｘの検出結果との比較を例示する。もし包装袋Ｘ…Ｘが最初から目標間隔Ｔ…Ｔ通りに運ばれてきたら、袋Ｘ…Ｘは時刻ｔ１，ｔ２，…に連続してフォトセンサ３８を横切る。この場合、間隔調整装置３は間隔調整を行なう必要がなく、袋Ｘ…Ｘをそのまま中継コンベア２と同じ速度で搬送する。そのときの速度は基準速度Ｖｏであり、図５に示すように、搬送開始時刻ｔｓから搬送終了時刻ｔｅまで、上記基準速度Ｖｏで基準時間Ｔｏだけ搬送すれば、袋Ｘは間隔調整装置３を通過してシールチェッカ４に供給される。つまり、基準搬送速度Ｖｏと基準搬送時間Ｔｏとの積は間隔調整装置３の搬送距離（一定：概ね下側ベルト３３ｃの上側走行面の長さ）である。
【００６２】
これに対し、例えば図４にＸ２で示したように、目標取込み時刻ｔ２より（Δτ２）だけ早く次の袋を検出したときは、その袋Ｘ２をシールチェッカ４に排出する時点において、先行する袋Ｘ１との間隔が目標間隔Ｔになるように、該袋Ｘ２を基準速度Ｖｏより遅く搬送する。また逆に、Ｘ３で示したように、目標取込み時刻ｔ３より（Δτ３）だけ遅く次の袋を検出したときは、その袋Ｘ３をシールチェッカ４に排出する時点において、先行する袋Ｘ２との間隔が目標間隔Ｔになるように、該袋Ｘ３を基準速度Ｖｏより早く搬送する。
【００６３】
ＥＣＵ４０には、図６に示すように、予め、増減修正すべき時間（Δτ）とサーボモータ３７の制御パターンとが対応して設定されたテーブルが格納されている。図例では、袋Ｘが遅れてやってきて修正時間（Δτ）がプラス（＋）のときの制御パターンをα（ｎ）で、逆に袋Ｘが早くやってきて修正時間（Δτ）がマイナス（−）のときの制御パターンをβ（ｎ）で表している。ＥＣＵ４０は、図４に黒丸で示す目標取込時刻と白丸で示す実取込時刻とを比較して、その偏差（Δτ＝目標値―実際値）を図６のテーブルに当てはめて対応する制御パターンを決定する。
【００６４】
例えば袋Ｘを基準速度Ｖｏより早く搬送する場合は、図５に鎖線α（ｎ）で示したように、搬送速度が凸台形型に増大する。斜線を施した部分の面積は間隔調整装置３の搬送距離に相当する。したがって、速度が増大した分、搬送時間が短くなり、搬送終了時刻ｔｅが修正時間（Δτ＝＋ａ（ｎ））だけ進んで、先行する袋Ｘとの間隔が目標値Ｔに調整される。
【００６５】
逆に、袋Ｘを基準速度Ｖｏより遅く搬送する場合は、図５に鎖線β（ｎ）で示したように、搬送速度が凹台形型に減少する。斜線を施した部分の面積は間隔調整装置３の搬送距離に相当する。したがって、速度が減少した分、搬送時間が長くなり、搬送終了時刻ｔｅが修正時間（Δτ＝−ａ（ｎ））だけ遅れて、先行する袋Ｘとの間隔が目標値Ｔに調整される。
【００６６】
間隔調整装置３の搬送速度、すなわちサーボモータ３７の駆動速度は、上記のような台形変化に限らず、例えば速度変化の滑らかさやモータ３７への負荷の軽減等を図るため、他にも、正弦変化、等加速度変化、サイクロイド変化、変形正弦変化、変形等速度変化、トラペクロイド変化、片停留変化、あるいは、いわゆるユニバーサルカム曲線等とすることも可能である。
【００６７】
［その他］
１．図７に示すように、上下コンベア３３，３５とも左右２本の平ベルト３３（Ｒ），３３（Ｌ），３５ｊ（Ｒ），３５ｊ（Ｌ）を備え、左の上下ベルト３３（Ｌ），３５ｊ（Ｌ）で袋Ｘの左部を挟持し、右の上下ベルト３３（Ｒ），３５ｊ（Ｒ）で袋Ｘの右部を挟持する。そして、左の上下ベルト３３（Ｌ），３５ｊ（Ｌ）を１つのモータで、右の上下ベルト３３（Ｒ），３５ｊ（Ｒ）を別のモータでそれぞれ独立駆動させる。
【００６８】
このように構成して、左右のベルトの搬送速度を個別に制御すると、この間隔調整装置３で袋Ｘ…Ｘの物品間隔を調整しながら、また袋Ｘを均しながら、またシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２を冷却しながら、さらに袋Ｘの姿勢（搬送面内における傾斜角度θ）を修正することができる。その結果、生産ラインの長大化を防ぎつつ、ダンボール箱に対する袋Ｘの姿勢を正しくできて、箱詰め作業等の後工程を円滑に行なうことができる。
【００６９】
たとえば、図例では、右ベルトを目標速度Ｖ（間隔調整のための設定速度）よりΔｖだけ早く走行させ、左ベルトをΔｖだけ遅く走行させることにより、包装袋Ｘを全体として目標速度Ｖで搬送しながら、該袋Ｘを左にθだけ回動させてまっすぐ縦長姿勢に修正する。修正用速度Δｖは角度θに比例して大きくなる。
【００７０】
２．上コンベア３５の駆動ローラ３５ｆは、無端状のベルト３５ｊ，３５ｊに対し外側から巻き掛かっているので、例えば、該ローラ３５ｆをいわゆるパッチン錠等で着脱自在とすると、該ローラ３５ｆを取り外すことにより、ベルト３５ｊ，３５ｊが緩んで、該ベルト３５ｊ，３５ｊを容易に装置３から取り外すことができ、清掃作業等が楽となる。
【００７１】
３．ダンパ３６は、リンク機構３５ｂ，３５ｂの部分のみ引き上げればよく、上コンベア３５における他のフレームローラ３５ｃ〜３５ｇ等の重量が負荷されないから、小型のもので済む。なお、ダンパをリンク機構３５ｂ，３５ｂの振動収斂用のみに用い、リンク機構３５ｂ，３５ｂ部分を引き上げるために専用のリターンスプリング等を設けるようにしてもよい。
【００７２】
４．シール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２の冷却の態様としては、冷媒の吹き付けの他、低温に冷却した搬送ベルトで包装袋Ｘを挟持するようにしてもよい。その場合は、上ベルトを２本に分けず１本にすることができる。そして、該ベルトで包装袋Ｘをシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２を含めて全面的に挟持・押圧し、その状態で挟持して搬送することで袋Ｘを冷却する。また、冷媒吹き付けの場合においても、上ベルトを２本に分けず１本のベルトにしてもよい。ただし、その場合は、袋Ｘが外部に露出するようにメッシュ状のベルトを用いる。さらに、ベルトを分割するときは、２本に限らず、袋Ｘの冷却対象部位が露出するように、それ以上の本数の細ベルトとしてもよい。
【００７３】
５．エアノズル３９は縦シール部Ｓ２のある側に配置すればよいのであって、包装袋Ｘの上方に限らず、搬送中の縦シール部Ｓ２の位置により、搬送経路の下方に配置してもよい。
【００７４】
６．包装袋Ｘが上下のベルト３３ｃ，３５ｊ，３５ｊで押圧され、その結果、袋Ｘが平らに均され、袋Ｘの上面に張力が作用し、上ベルト３５ｊ，３５ｊ間における袋Ｘの上面の露出部が平らに緊張するから、エアノズル３９で吹き付けられたエアがシール部Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２に良好に当たって冷却作業が効率よく行なわれる。
【００７５】
７．均し作業の結果、袋Ｘの上面が平らになるから、後工程の振分け作業や箱詰め作業等で袋Ｘを上方から吸着・捕獲する際に、該吸着がうまくいき、袋Ｘの捕獲が失敗しない。
【００７６】
８．品質検査機器４はシールチェッカに限らず、他に、例えば、重量チェッカ、Ｘ線検査装置、金属検出器等であってよく、それらの単独配置、または複数組み合せての直列配置等であってよい。
【００７７】
９．目標間隔Ｔが品質検査機器４によって異なる場合、間隔調整装置３が目標間隔Ｔを品質検査機器４から受信するようにすると、品質検査機器４の交換毎に、間隔調整装置３側で目標値Ｔを設定し直さなくて済む。同様に、目標間隔Ｔが物品Ｘによって異なる場合、間隔調整装置３が目標間隔Ｔを上流の物品製造装置（例えば上記例では製袋包装機１）等から受信するようにすると、物品製造装置の交換毎に、あるいは物品製造装置は同じでも物品Ｘの切替え毎に、間隔調整装置３側で目標値Ｔを設定し直さなくて済む。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、物品を搬送しながら、間隔調整、均し、シール部冷却、姿勢修正等の複数の作業をそれぞれ良好に同時に行なえ、生産ラインの長大化を回避することできる。本発明は、袋包装されたスナック菓子等の製造現場に広く好ましく適用可能である。
【００７９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る物品供給装置を採用した生産ラインのブロック図である。
【図２】 上側コンベアの左側のフレームおよびリンク機構と、支持フレームの左側の部分とを除去した状態における物品供給装置の側面図である。
【図３】 物品供給装置による物品の搬送の様子を示す要部拡大平面図である。
【図４】 目標の物品間隔と検出された実際の物品間隔との比較を表すタイムチャートである。
【図５】 搬送用駆動モータの制御パターンの一例を表すタイムチャートである。
【図６】 間隔調整制御で用いるテーブルである。
【図７】 物品の姿勢修正制御の具体的動作の一例を示す物品供給装置の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
１ 物品供給装置
３ 間隔調整装置（物品搬送装置）
４ シールチェッカ（品質検査機器）
３３ 下側コンベア（下側搬送手段）
３５ 上側コンベア（上側搬送手段）
３７ サーボモータ（駆動源）
３８ フォトセンサ（物品検出手段）
３９ エアノズル（冷却手段）
４０ コントロールユニット（間隔調整手段）
Ｘ 包装袋（物品）

Claims (8)

1. 前工程から搬送されてくる袋に内容物を充填してなる物品を連続的に取り込んで下流の品質検査機器に供給する物品供給装置であって、上記物品を上下から挟持して内容物を均しながら搬送する上下一対の搬送手段と、上記物品を検出する検出手段と、上記物品の取込み毎に上記検出手段の検出結果に基き上記搬送手段を制御して前後の物品間隔を所定の目標間隔に調整する間隔調整手段とを有し、上記上側の搬送手段がリンク機構に取り付けられたベルトコンベアであり、上記リンク機構がダンパを介してフレームから懸下されていることを特徴とする物品供給装置。
2. 上下の搬送手段の間隔を下流ほど狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の物品供給装置。
3. 上下の搬送手段を単一の駆動源で駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の物品供給装置。
4. 上側搬送手段の上流端を下側搬送手段の上流端よりも上流に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の物品供給装置。
5. 上側搬送手段を上下動自在としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の物品供給装置。
6. 物品のシール部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の物品供給装置。
7. 冷却手段は物品を縦シール部のある側から冷却することを特徴とする請求項６に記載の物品供給装置。
8. 搬送手段は物品を複数箇所で挟持し、各挟持箇所の搬送速度を制御して物品の姿勢を修正する姿勢修正手段を設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の物品供給装置。

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