JP4958089B2 - 帯状袋集合体の折り畳み装置 - Google Patents

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Description

本発明は、醤油、ラーメン、コーヒー等主に食品を貯留するためのシートを折り畳む、帯状袋集合体の折り畳み装置に関する。
自動販売機や一部の店頭における食品の提供は、プラスチックやアルミを含有するシートよりなる大形の袋に食品が貯留する状態でなされる。そのような袋の製造は、たとえば、プラスチックシートよりなる長尺で扁平な筒状のものを順次仕切り区画して帯状袋集合体を得、後に適当な幅に切断することで行っている。その製造工程においては連続する帯状袋集合体を折り畳み状態として保管する場合があり、また、その折畳み状態のまま液状物の注入がなされる部所に移送される場合がある。
かような帯状袋集合体の折り畳み装置としては、食品を扱うという関係上、確実に袋の損傷及び異物の混入を防ぐ必要があり、また折り畳みの工程において袋に皺がよらないように注意する必要がある。かような課題に着目した先行技術として、例えば扁平なシート状食品生地5を扱う下記特許文献1等が知られているも、特許文献1は言わば食品を被覆するための折り畳みであって、食品貯留用の長尺の袋集合体が予め形成された状態の折り畳みに適したものではない。
特開2008−43235号公報
食品貯留用の袋集合体が予め形成された状態にてかかる袋集合体の折り畳みを試みる場合、食品を注入、排出するための開口が袋面に設けられており、そこにはその開口を開閉するキャップ部材が突出して取り付けられることとなる。そうすると、そのキャップ部材が邪魔となって製造機械による自動的な折り畳みができず、従来その折り畳みは人手によって行っていた。その際、帯状袋集合体は大きいので取り扱いが困難で、キャップ部材を位置ずれ状態としてコンパクトに折り畳むのには非常に手間がかかり、きわめて作業性が悪かった。
また、食品貯留用の帯状袋集合体では袋の強度保持のためにアルミを含有させることがあり、その可撓性の程度如何によっては折り畳みの過程で皺が生じやすく、美しく折り畳むこと自体に熟練を要し、その無人化が切望されていた。
本発明は上記の点に鑑みて行ったもので、キャップ部材が突出する帯状袋集合体の折り畳みを、人手によることなくコンパクトな形態に行えるようにすることを目的とする。
請求項1記載の本発明では、複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材のそれぞれが付設された帯状袋集合体の折り畳み装置であり、前記帯状袋集合体を保持し前方に搬送する保持搬送手段と、前記保持搬送手段の動作と同期して、前記袋のそれぞれを順次重ねて折り畳み状態とする折り畳み手段と、前記折り畳み手段の折り畳み位置を、前記袋それぞれの前記キャップ部材それぞれが順次後方位置及び/又は左右方向に隣り合う位置となるように変移させる折り畳み位置の変移手段とを備えてなる帯状袋集合体の折り畳み装置を提供する。
上記構成によれば、例えば2枚重ねシートよりなる長尺の筒状体が、その長手方向において所定の間隔に仕切られることで複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材のそれぞれが付設された帯状袋集合体が、保持され前方に搬送されるとともに袋のそれぞれが順次重ねて折り畳まれ、その折り畳み位置は袋それぞれのキャップ部材それぞれが順次後方位置及び/又は左右方向に隣り合う位置となるように変移される。これにより、帯状袋集合体はキャップ部材が突出しているにもかかわらず支障なく袋単位で折り畳まれる。
請求項2記載の本発明では、複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材それぞれが付設された帯状袋集合体の折り畳み装置であり、前記帯状袋集合体を保持し前方に搬送する保持搬送手段と、前記保持搬送手段の動作と同期して、前記袋のそれぞれを順次重ねて折り畳み状態とする折り畳み手段と、前記折り畳み手段の折り畳み位置を、前記袋それぞれの前記キャップ部材それぞれが順次後方、かつ、側方位置となるように変移させる折り畳み位置の変移手段とを備えてなる帯状袋集合体の折り畳み装置を提供する。
上記構成によれば、例えば2枚重ねシートよりなる長尺の筒状体が、その長手方向において所定の間隔に仕切られることで複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材のそれぞれが付設された帯状袋集合体が、保持され前方に搬送されるとともに袋のそれぞれが順次重ねて折り畳まれ、その折り畳み位置は袋それぞれのキャップ部材それぞれが順次後方かつ、側方位置となるように変移される。これにより、帯状袋集合体はキャップ部材が突出しているにもかかわらず支障なく袋単位で折り畳まれる。さらに、キャップ部材を前のキャップ部材から見て斜め方向に配置可能とすることで折り畳みの自由度が増し、前後方向の幅を小さく折り畳むことが可能となる。
上記保持搬送手段は、例えば、キャップ部材を保持するチャック部と帯状袋集合体面を吸着保持する吸着保持部と帯状袋集合体を下面に係止することで前方に押し出すスライド作動片とそれらの作動機構とから構成される。スライド作動片が使用されて帯状袋集合体が前方に押し出されることで、帯状袋集合体はスムーズに保持搬送されるとともに、かつ、テンションが加えられて皺が生じることが回避され折り畳み形態が美しいものとなる。
上記折り畳み手段は、例えば、複数本の折り畳み作動棒とそれらの作動機構とから構成される。
上記変移手段は、例えば、袋の折り畳んだものを載置させる載置台の移動機構により構成される。折り畳み位置を調整する変移手段を折り畳まれた帯状袋集合体の載置台が兼ねることにより、部品点数の節約、更にはキャップ部材の突出程度や帯状袋集合体の長さ等に拘わらず、美しく折り畳むことが可能になる。
また、本発明の帯状袋集合体の折り畳み装置は、コンピュータ制御により作動されることで、一連の折り畳み動作が自動的に行われるものとなる。
本発明によれば、キャップ部材が突出している帯状袋集合体が、人手によるこなく袋単位で折り畳めるようになり、作業効率が格段に向上される。
本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の搬送台の前部の構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動制御構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の省略平面図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明詳細図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用前面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の折り畳み装置の作動説明用側面構成図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態説明図である。 本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態及び皺伸ばしの説明図である。 本発明の別の実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態説明図である。 本発明の別の実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態説明図である。 本発明の別の実施形態に係る帯状袋集合体の積層状態及び皺伸ばしの説明図である。 本発明の各実施形態において、チャック部4のチャック動作を示す説明図である。
図1は本発明の一実施形態に係る帯状袋集合体30の折り畳み装置1の正面構成図、図2は同側面構成図である。符号2は帯状袋集合体30が搬送されてくる搬送台であり、その先端部側近傍の上部にチャック部4(保持搬送手段)が、その後方両側に一対の吸着保持部(保持搬送手段)5・5が配置されている。チャック部4は2個のエアシリンダー(保持搬送手段)6、10により作動されることで上下、前後に移動可能とされ、吸着保持部5・5はエアシリンダー(保持搬送手段)12により作動されることで前後方向に移動可能とされ、吸着保持部5・5はその基部が連結バー3により互いに連結固定されている。
なお、詳細な説明は省略するが、上記チャック部4はチャック動作を行うための電動機構40を備え、吸着保持部5・5はエア吸着機構41を備えている。
図中AないしD、並びにaないしgについての説明は後述する。
図3は搬送台2の前部の構成図であり、搬送台2の前部上面にはT型のスライド作動片(保持搬送手段)7がその上面を搬送台2上面と面一とするように備えられ、そのスライド作動片7はエアシリンダー(保持搬送手段)11により作動されることで前後方向に移動可能とされている。スライド作動片7とエアシリンダー11とは搬送台2に設けられたスライド用開口9を介して連結されている。
再び図1及び図2を参照して、説明を行う。符号14、15・15、16・16のそれぞれは折り畳み作動棒(折り畳み手段)である。折り畳み作動棒14はその両端が吸着保持部5・5の上部に一対の連結紐(折り畳み手段)19・19に連動連結され、吸着保持部5・5の前後方向への動作にともなって下降、上昇動作を行う。折り畳み作動棒15・15、折り畳み作動棒16・16のそれぞれは外端がエアシリンダー(折り畳み手段)17・17、エアシリンダー(折り畳み手段)18・18にそれぞれ連動固定され、エアシリンダー17・17、エアシリンダー18・18の作動にともなって内方への突出と外方への後退の動作を行う。
符号20は帯状袋集合体の折り畳み後の載置台であり、第1可動台(変移手段)21に昇降可能に設けられている。第1可動台21は第2可動台(変移手段)26上に側方方向へ移動可能に設けられ、第2可動台26は折り畳み装置1の設置スペース上に前後方向に移動可能に設けられている。第2可動台26の下部に位置する可動台基台内に3個の駆動モータ(変移手段)23、27、28が設けられ、駆動モータ23の駆動による各種ギアの連動により上記載置台20の昇降が行われ、駆動モータ27、28の駆動による各種ギアの連動により第1可動台21と第2可動台26との側方方向、前後方向の移動が行われる。
ここで、第1可動台21の側方方向への移動は、一度に斜め方向へ移動する場合に限らず、左右方向へ移動した後に前後方向へ移動する(いずれが先であっても構わない。)といった場合も当然含まれる。
図4は帯状袋集合体30の折り畳み装置1の制御構成図である。符号100はマイクロコンピュータよりなる制御部で、その制御部100に上記エアシリンダー6、10、11、12、17、18、駆動モータ23、27、28、さらには、上記したチャック部4のチャック動作を行う電動機構40、吸着保持部5のエア吸着機構41が接続されており、それら接続される各要素が制御部100からの指令によりあらかじめ作成されたプログラムに基づいて動作することで、一連の折り畳み動作が自動的に行われる。
上記プログラムにおいては、キャップ部材36の具体的形状や帯状袋集合体30の長さ等に合わせて、予め入力した複数のパターンのうちから最適なパターンを選択できるようにする。
以下、折り畳み動作を説明する。
図5は帯状袋集合体30の平面構成図で、帯状袋集合体30はプラスチックスシートが2枚重ねとされた長尺の筒状体よりなり、その長手方向において所定の間隔に仕切り部32それぞれで仕切られることで複数の扁平形態の袋34が連続して形成され、それら袋34それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材36のそれぞれが帯状袋集合体30の短手方向ほぼ中央に付設されて構成されている。
帯状袋集合体30における個々の袋34は、長手方向の長さが略48cm、短手方向の長さが略48cmの物を用いているが、これに限られないことは当然である。素材もプラスチックに限らず、強度を持たせるためにアルミを含有させる等、種々の設計変更が可能である。
個々の袋34を繋ぐ仕切り部32の長さは略2cm程度であるが、より長く設けたものでも、短く設けたものでも構わない。
図6、図7は折り畳み開始時の状態を示し、帯状袋集合体30の最先端の袋34が載置台20上に載置され、それに連続する部分が搬送台2上に配置されており、その後端側は図外製袋機側に至る。この状態において駆動モータ28、27それぞれの駆動により第2可動台26と第1可動台21とがともに移動されることで、載置台20は前後方向においてaからbに、側方方向においては図8に示すようにイからロに、次のキャップ部材36がくるように変移される。
次にチャック部4が2番目の袋34のキャップ部材36を保持し、かつ、吸着保持部5・5それぞれが帯状袋集合体30面を吸着保持する状態において、エアシリンダー10、12、11それぞれが作動されると、図9、図10に示すように、チャック部4及び吸着保持部5・5それぞれが帯状袋集合体30を前方に移動させるとともに、スライド作動片7の前部が帯状袋集合体30をその下面に係止する状態で前方に押し出す。このスライド作動片7の押し出し動作により帯状袋集合体30にテンションがくわえられ、これにより、帯状袋集合体30はスムーズに皺を生じることなく前方に送り出される。
次に、シリンダー12、11が作動されると、図11、図12に示すように、吸着保持部5・5がさらに前方に進むとともにスライド作動片7が後退し、かつ、吸着保持部5・5の移動にともなって折り畳み作動棒14が下降する。下降した折り畳み作動棒14は、その位置にある帯状袋集合体30を下方に折り曲げ状態として下降する。
次にシリンダー12、17、10、6のそれぞれが作動することで、図13、図14に示すように、吸着保持部5・5それぞれの後退に伴い折り畳み作動棒14が上昇するとともに、折り畳み作動棒15・15のそれぞれが後退し、さらにチャック部4が前方に移動しながら下降される。その際折り畳み作動棒16・16が残っていることでこれにより最先端の袋34が折り畳まれる。
次にシリンダー18、6、10が作動されることで、図15、図16に示すように、折り畳み作動棒16・16が後退し、かつ、キャップ部材36からチャック部4が離脱して後方に移動しながら上昇される。これにより、最先端の袋34が折り畳み状態とされるとともに、次の袋34のキャップ部材36が最先端の袋34のキャップ部材36の少し後方の側方位置に位置ずれ配置される。上記の動作が7回繰り返し行われることで、図17に示すように、連続する7個の袋34が載置台20上に、それらのキャップ部材36が順次少し後方の側方位置に位置ずれする状態においてつづら折り状に積層配置される。
なお、各図面における符号AないしDは個々のキャップ部材36あるいは載置台20の左右方向の移動位置、列を示し、符号aないしgは前後方向の移動位置を示し、符号イないしトは側方方向への移動位置を模式的に示したものである。
上記のようにして7個の袋34が折り畳まれた段階で駆動モータ28の駆動により第2可動台26が後退されるとともに第1可動台21が所定幅逆方向に復帰移動され(折り畳み開始時からはAからBに移動したこととなる)、かつ、載置台20が7個の袋34を折り畳んだ分の厚さだけ下降され、折り畳み開始時の状態に復帰される。さらに同様にして、7個の袋34の折り畳みが3回繰り返し行われることで、図18及び図19に示すように、連続する計28個の袋34が載置台20上に、それらのキャップ部材36がA〜Dの4列において順次少し後方の側方位置に位置ずれする状態に折り畳み配置される。この段階で、計28個の袋34の後ろ位置において、帯状袋集合体30は裁断される。
図19における符号50・50のそれぞれは折り畳み状態とされた帯状袋集合体30の厚みを薄くするために任意に設けられる押さえ片で、チャック部4の両側に取り外し可能に取り付けられ、駆動モータ23の駆動により載置台20が上昇される際に折り畳み状態とされた帯状袋集合体30の上面を押さえ、これによりその厚みを小さくする。
ここでの押さえ片50・50は、スキー板のように前後方向を長手方向とする長方形形状の一対の部材としたが、帯状袋集合体30により広い範囲で当接するよう例えば1つの板状を呈するように延伸する部材としてもよい。金属製でも木製でもよく、その材質は問わない。
以上は本発明の一実施形態における1サイクルを説明したものであるが、左右方向における袋34の載置数は5列以上あるいは3列以下であってもよく、前後方向における袋34の載置数も8個以上あるいは6個以下であってよい。梱包、搬送する収納箱の大きさや帯状袋集合体30の材質如何による皺の生じ具合等に応じて、適宜変更され得る。
また、キャップ部材36どうしがぴったりと隣り合う状態で折り畳む必要はなく、第1可動台21及び第2可動台(変移手段)26の移動幅を調節するなどして、多少のピッチ間隔を空けて折り畳むことも自在である。
かくして、帯状袋集合体30はキャップ部材36が突出しているにもかかわらず支障なく袋34単位で折り畳まれる。とくに、折り畳みに際し、それぞれのキャップ部材36が順次少し後方の側方位置に位置ずれするようにして折り畳まれることで前後方向の幅が最小限となるように折り畳まれる。すなわち、単に後方へずらすだけの場合は、キャップ部材36の径以上の長さにおいて確実に後方にずらさなければならないが、後方の側方位置に位置をずらすことで後方へのずらし距離が小さくでき、これにより、図17に示すように、横幅は若干広くなるものの7個の袋34の前後方向における折り畳み幅が最小限とされる。
尤も、図20ないし図22は、図17ないし図19にそれぞれ対応する本発明の別の実施形態を示す帯状袋集合体30の折り畳み状態説明図であるが、ここに示すとおりキャップ部材36を図17におけるような側方位置へは配置ささず、左右方向への配置及び後方位置への配置のみを行うように整然と折り畳むことが可能であることは言うまでもない。こちらの方が言わば原則的な用い方であり、左右方向における折り畳み幅を最小限にできる。この場合、第1可動台21は第2可動台(変移手段)26上に左右方向にのみ移動可能としてもよい。
以上の説明において、キャップ部材36及びこれを把持するチャック部4は図23に示すような形状、構成を想定したものである。図23(a)はチャック部4の把持爪が閉じた状態、図23(b)はチャック部4の把持爪が開いた状態、図23(c)はチャック部4がキャップ部材36を掴んだ状態をそれぞれ示す。
キャップ部材36は、全高が略38mm、直径が略43mm程度で、袋34に付着するその基端側から突出先にかけて順次水平方向に3つの横溝が設けられてなるが、高さ、径共により大きなもの、小さなものであっても本発明にて対応可能である。横溝の有無も当然問わない。具体的には、その直径が30mm〜60mm、高さが25mm〜60mm程度、より好ましくはその直径が35mm〜45mm、高さが35mm〜45mm程度の大きさのものであれば、本発明に用いて好適である。
尤も、キャップ部材36は円筒状である必要はなく、例えば直方体、立方体、三角柱その他様々な形状であってよい。チャック部4全体あるいはその把持爪のみのいずれかを着脱自在の構成とすれば、キャップ部材36の具体的形状の変化に合わせて、最適なチャック部4を選択するようにも構成し得る。
材質はプラスチック製のものを用いているが、これに限られるわけではない。
更に、袋34に取り付けられる位置にも限定はない。帯状袋集合体30全体における個々の袋34への取り付け位置には規則性が要求されるも、一定の取り付け位置に同一形状のキャップ部材36が設けられるのであれば、どこであっても構わない。
帯状袋集合体30全体の形状との関係において、キャップ部材36が特殊な形状あるいは特殊な取り付け位置を採る場合には、側方方向あるいは左右方向へのキャップ部材36の配置に拘泥することなく、例えば後方位置への折り畳みのみとしてもよい。後方位置への折り畳み配置をせず、キャップ部材36がそれぞれ左右方向に隣り合う位置に折り畳むのみとしてもよい。
同様に、チャック部4も図23に例示した形状のものに限られない。
例えばチャック部4の把持爪は、ここでは均等間隔に3本設けられてなるが、2本や4本、5本以上の数であっても構わないし、キャップ部材36さえ確実に掴み、搬送することのできるものであれば、その具体的な形状、材質を問わない。
また、保持搬送手段及び折り畳み手段として示したエアシリンダー6、10、11、12、17、18や折り畳み手段として示した折り畳み作動棒14、15、16、折り畳み手段として示した連結紐19等はあくまで例示であり、その具体的形状や素材等を含め、種々の公知技術による代替が可能である。
なお、前記実施形態では、帯状袋集合体30を搬送台2に載置してから折り畳まれて載置台20に移動し、押さえ片50による皺伸ばしが終わるまでの一連の工程を全自動で行うことを想定したが、個々の動きの操作自体は人が行う等、半自動のものであっても、本発明の範疇に含まれる。
1 帯状袋集合体の折り畳み装置
2 搬送台
3 連結バー
4 チャック部(保持搬送手段)
5 吸着保持部(保持搬送手段)
6 エアシリンダー(保持搬送手段)
7 スライド作動片(保持搬送手段)
9 スライド用開口
10 エアシリンダー(保持搬送手段)
11 エアシリンダー(保持搬送手段)
12 エアシリンダー(保持搬送手段)
14 折り畳み作動棒(折り畳み手段)
15 折り畳み作動棒(折り畳み手段)
16 折り畳み作動棒(折り畳み手段)
17 エアシリンダー(折り畳み手段)
18 エアシリンダー(折り畳み手段)
19 連結紐(折り畳み手段)
20 載置台
21 第1可動台(変移手段)
23 駆動モータ(変移手段)
26 第2可動台(変移手段)
27 駆動モータ(変移手段)
28 駆動モータ(変移手段)
30 帯状袋集合体
32 仕切り部
34 袋
36 キャップ部材
40 電動機構
41 エア吸着機構
50 押さえ片
100 制御部
A〜D キャップ部材36の左右方向への移動位置
a〜g キャップ部材36の前後方向への移動位置
イ〜ト キャップ部材36の側方方向への移動位置

Claims (5)

  1. 複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材のそれぞれが付設された帯状袋集合体の折り畳み装置であり、
    前記帯状袋集合体を保持し前方に搬送する保持搬送手段と、
    前記保持搬送手段の動作と同期して、前記袋のそれぞれを順次重ねて折り畳み状態とする折り畳み手段と、
    前記折り畳み手段の折り畳み位置を、前記袋それぞれの前記キャップ部材それぞれが順次後方位置及び/又は左右方向に隣り合う位置となるように変移させる折り畳み位置の変移手段と、
    を備えてなる帯状袋集合体の折り畳み装置。
  2. 複数の扁平形態の袋が連続して形成され、それら袋それぞれの所定の位置に設けられた開口にキャップ部材それぞれが付設された帯状袋集合体の折り畳み装置であり、
    前記帯状袋集合体を保持し前方に搬送する保持搬送手段と、
    前記保持搬送手段の動作と同期して、前記袋のそれぞれを順次重ねて折り畳み状態とする折り畳み手段と、
    前記折り畳み手段の折り畳み位置を、前記袋それぞれの前記キャップ部材それぞれが順次後方、かつ、側方位置となるように変移させる折り畳み位置の変移手段と、
    を備えてなる帯状袋集合体の折り畳み装置。
  3. 前記保持搬送手段が、前記キャップ部材を保持するチャック部と前記帯状袋集合体面を吸着保持する吸着保持部と前記帯状袋集合体を下面に係止することで前方に押し出すスライド作動片とそれらの作動機構とからなる請求項1または2記載の帯状袋集合体の折り畳み装置。
  4. 前記折り畳み手段が、複数本の折り畳み作動棒とそれらの作動機構とからなる請求項1または2記載の帯状袋集合体の折り畳み装置。
  5. 前記変移手段が、前記袋の折り畳んだものを載置させる載置台の移動機構よりなる請求項1または2記載の帯状袋集合体の折り畳み装置。
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