JP5568727B2

JP5568727B2 - 包装機の充填装置

Info

Publication number: JP5568727B2
Application number: JP2009126755A
Authority: JP
Inventors: 肇伊藤
Original assignee: General Packer Co Ltd
Current assignee: General Packer Co Ltd
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: JP2010274934A

Description

本発明は、食品や穀物等の固形物、粒状物等の袋詰めを行なう包装機の充填装置に関する。

従来の包装機として、ロータリー方式又は直線移動部と両端の半円形移動部からなる直線移動方式の包装機が一般的に知られている。ロータリー方式の包装機は、多数のグリップ対を放射方向に設けた回転体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、給袋装置から供給される包装袋を各グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持し、充填工程にて所定量の被包装物を１工程の停止時間内に１個の充填漏斗を用いて充填を行ない、後工程で袋口のシール（密封）を施して袋詰めした物品を排出するように構成されている。

他方、直線移動方式の包装機は、単数又は複数のグリップ対が設けられた移動体を複数のステーション毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持した包装袋に充填ステーションにて被包装物を充填し、トップシールステーションにて袋口のシールを施してから包装袋を排出するように構成されている。

特許文献１には、ロータリー方式の包装機において、充填工程の１箇所で充填漏斗を包装袋内に臨ませて被包装物を投入する充填装置が開示されている。
また、特許文献２には、ロータリー方式の包装機に付設するロータリー式充填装置が開示されている。その充填装置では、１箇所に設置された単独の上部漏斗に対応させて複数の下部漏斗を回転及び半径方向に移動可能に設け、充填途中にある被包装物が収められた下部漏斗を包装袋の回転移動に合わせて一緒に移動させることにより、充填時間を多く稼いで充填動作を円滑に行なうという技術事項が記載されている。

最近の包装機では、包装処理の高速化が要望されている。ところが、特許文献１に見られるような昇降動作のみで包装袋の回転移動に追随させるように構成されていない単独の充填漏斗で充填を施す充填装置では、計量装置から充填漏斗内に放出された被包装物がゆっくり落下すると充填時間が多くかかるので、回転テーブルの僅かな停止時間の間に被包装物の投入を完了することは難しい。
特許文献２の充填装置は、下部漏斗を包装袋の回転移動に合わせて一緒に移動させることにより充填時間を長くとれるように構成されているが、装置が複雑化し製造コストが高くつくものであった。

実公昭６２―２１５２１号公報特開平１０−１１９９０１号公報

本発明の目的は、簡易な構造で被包装物の充填時間を長くとることができ、被包装物の充填を円滑に施すことができる包装機の充填装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明の包装機の充填装置は、グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸に固定されたアームに、単独の充填漏斗が取り付けられたレバーを水平方向に揺動回転可能に設け、その昇降軸に遊挿された縦軸を第２駆動手段により回転自在に設けると共に当該縦軸の一部にリンク機構を介して前記レバーを連結するように設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程の手前に移送されたときに前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内への挿入を開始し、その充填漏斗の挿入動作に合わせて同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて当該包装袋の移送軌道に沿うように所定距離を移動させ、その移動途中の充填工程にて被包装物を同充填漏斗に放出させて充填を行ない、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させ、ついで、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明の包装機の充填装置は、グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸の上部に前記包装袋の移送軌道に沿うようにガイドレールを水平に設け、そのガイドレールに装着されると共に単独の充填漏斗が取り付けられたスライダを第２駆動手段により往復自在に設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程に移送されたときに、前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内へ挿入すると共に被包装物を当該充填漏斗に放出させ、ついで、同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて所定距離を移動させ、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させた後に、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明の包装機の充填装置は、グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸の上部に前記包装袋の移送軌道に沿うようにガイドレールを水平に設け、そのガイドレールに装着されると共に単独の充填漏斗が取り付けられたスライダを第２駆動手段により往復自在に設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程の手前に移送されたときに前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内への挿入を開始し、その充填漏斗の挿入動作に合わせて同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて所定距離を移動させ、その移動途中の充填工程にて被包装物を同充填漏斗に放出させて充填を行ない、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させ、ついで、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする。

（請求項１から請求項３の発明）
この包装機の充填装置は、包装機の移動体の移動に同期させて単独の充填漏斗を包装袋の移送軌道に沿うように移動させる構造とすることにより、充填時間を多く稼いで充填作業を円滑に施すことができ、包装能力の向上に寄与する。加えて、単独の充填漏斗によって充填作業を可能とする簡易な構造で製造コストの低減化を図ることができる。

本発明を適用した包装機の平面図第１実施形態の充填装置の側面図同、充填装置の平面図同、充填装置の駆動手段の正面図同、充填装置の駆動手段の側面図包装袋に対する充填漏斗の挿入・脱出動作を示す説明図第１実施形態の充填装置におけるタイミング線図第２実施形態の充填装置の平面図

以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。

本発明の充填装置を適用したロータリー方式の包装機Ｐを図１に示す。この包装機Ｐは、給袋工程（１）、チャックの開口・印字工程（２）、袋底の膨らまし・印字検査工程（３）、袋の開口工程（４）、充填工程（５）、袋底の振動工程（５）〜（７）、アイドル工程（８）、袋口のシール・袋内の空気抜き工程（９）、シール部の冷却・製品排出工程（１０）の１０工程からなり、包装能力は毎分１５〜６５袋程度である。

なお、ここではロータリー方式の包装機を採り上げているが、冒頭に述べた直線移動方式の包装機にも本発明に係る充填装置を適用可能である。また、この包装機に用いる包装袋については、チャック付スタンド袋であるが、本発明はこれに限定されることなく、チャック付平袋やチャックなしの平袋にも適用することができる。

この包装機Ｐの機台１の中央部には、縦向きの間欠回転軸２がスタンド（図示せず）により回転自由に支持されている。その間欠回転軸２に取り付けられた円盤状の回転体（直線移動方式の包装機における移動体に相当）３には、給袋工程（１）にて給袋装置５から一枚ずつ供給される包装袋ａを掴着又は釈放するための（工程数と同数の）１０個のグリップ対ｇを等角度間隔で放射方向に突出するように設けている。７は袋口のシール及び袋内の空気抜き装置、８はシール部の冷却装置である。

（実施形態例１）
本発明に係る第１実施形態の充填装置Ｆ_１は、図２に示すように、前記包装機Ｐの機台１の上に立設されたスタンド１０に支持された昇降軸１１を第１駆動手段３１により昇降自在に設けている。その昇降軸１１の上端部に固定されたアーム１２には、充填漏斗２１が取り付けられたレバー１３の一端部を軸１４により支持して水平方向に揺動回転可能に設けている。レバー１３の中央上部に固定されたブロック１５には、充填漏斗２１に水平方向に突設された支持片２１ａを取り付けたベース１６が常には複数の皿バネ１７により付勢されて当該ベース１６を水平に保持するように設けられ、かつ、当該レバー１３上でシーソー状に上下方向に傾動可能に設けられている。１８はレバー１３の上に取り付けられた近接センサーであり、このセンサー１８の上方には、レバー１３に設けた被検出物１９が近接して配置されている。

しかして、充填漏斗２１に放出された被包装物が詰まって当該充填漏斗２１が前下がり状態となった場合に、そのベース１６（支持片２１ａ）の傾動状態を近接センサー１８によって検出し、その検出信号を包装機Ｐの制御部に出力して被包装物の詰まり現象の有無をチェックすることができるように設けられている。

前記昇降軸１１内に同心状に遊挿された縦軸２５は、第２駆動手段４１により回転自在に設けられている。縦軸２５の上部（一部）に固体されたアーム２６にロッド２７に備えた自在継ぎ手部２７ａを取り付け、そのロッド２７の他端部２７ｂを前記レバー１３と連結するように設けている。なお、それらアーム２６とロッド２７による作動機構は，リンク機構の一例である。

図４、図５において、２８は昇降軸１１の機台１の下方に延びる下端部に固定されたスライドブロックである。２９はスライドブロック２８のガイドであり、同スライドブロック２８の回り止めを兼用している。このスライドブロック２８は、前記第１駆動手段３１によって昇降自在に設けられている。即ち、第１駆動手段３１のＬ字形従動レバー３２が上下方向に揺動可能に設けられ、一方のレバー部３２ａとスライドブロック２８とがロッド３３により連動可能に連結されている。３４は従動レバー３２を下方へ付勢するためにレバー部３２ａと機台１との間に懸架された引っ張りバネである。３７は包装機Ｐの駆動制御装置に連係して回転作動する円形カム３６に一方のレバー部３７ａの先端に取り付けたローラ３８を接触させて上下方向に揺動可能に設けられた駆動レバーである。駆動レバー３７の他方のレバー部３７ｂと従動レバー３２の他方のレバー部３２ｂとは、ロッド３９により連動可能に連結されている。

また、昇降軸１１の下端部から下方に延びる縦軸２５には、前記第１駆動手段３１に準じた構造とされた第２駆動手段４１のアーム４２が固定されている。アーム４２に連結されたロッド４３の他端は、図示しない円形カムの回転により上下方向に揺動可能に設けられた図示しない駆動レバーの一端部に連結されている。そして、駆動レバーの他端部は、図示しない円形カムに接触するように設けられている。

しかして、図６に示すように、包装機Ｐのグリップ対ｇに支持された包装袋ａが充填工程（５）の手前に移送されたときに充填漏斗２１を第１駆動手段３１により下降させて包装袋ａ内への挿入を開始し、充填漏斗２１の挿入動作に合わせて同充填漏斗を第２駆動手段４１により包装機Ｐの回転体３の回転移動に同期させて当該包装袋ａの移送軌道ｋに沿うように所定距離を移動させ、その移動途中の充填工程（５）にて被包装物を充填漏斗２１に放出させて充填を行ない、その所定距離を移動後に充填漏斗２１を第１駆動手段３１の作動により上昇させて当該包装袋ａの袋口ｂから脱出させ、ついで、充填漏斗２１を第２駆動手段４１の作動により元の始動位置に復帰させる第１実施形態の充填装置Ｆ_１が構成される。なお、この実施形態例１は、本発明の請求項１に対応している。

この実施形態において、充填漏斗２１が回転体３（換言すれば、包装袋ａ）の回転移動に同期する全距離は、約６３ｍｍである。さらに詳しくは、縦軸２５を回転駆動させる前記カムの回転角度：−２０°から０°までの同期距離が１１．７８ｍｍ、０°から４０°までの同期距離が５１．４５ｍｍであり、合計約６３ｍｍとなる。０°は被包装物の充填位置である。

なお、仮にカムが毎秒１回転する場合において、第１実施形態の充填装置Ｆ_１を前記回転体３の回転移動に同期させることにより充填時間は約０．６８４秒となる。因みに、回転体３の回転移動に同期させない従来の充填装置における充填時間は、約０．４８秒であった。したがって、この充填装置Ｆ_１によれば、従来装置に比べて充填時間が４３％増加することになる。

図２、図３において、二点鎖線で表す同調爪９は、包装袋ａの袋口ｂが充填漏斗２１の挿入前に閉じてしまわないようにするために通常のロータリー式包装機に付設されるものであり、袋の開口工程（４）と充填工程（５）との間において四角形軌跡運動を行なう。
なお、同調爪９を作動させる機構については、実公昭５３―２４８５３号等により開示されて公知であるので、詳しい説明を省く。

第１実施形態の充填装置におけるタイミング線図を図７に示す。この線図において、横軸はカムの回転角度、縦軸にカムの高低差を表している。

第１実施形態の充填装置Ｆ_１の作用については、各構成要素における説明内容にて理解されると思われるので、説明を省略する。

（実施形態例２）
本発明に係る第２実施形態の充填装置Ｆ_２は、図８に示すように、機台上に立設したスタンド（図示せず）に支持された昇降軸（図示せず）を前記実施形態例１の第１駆動手段３１と同様の構成になる第１駆動手段により昇降自在に設けている。その昇降軸の上部に固定したベース（図示せず）には、包装機Ｐの回転体３を中心とする円弧状のガイドレール５１を水平に設けると共に第２駆動手段としての空圧シリンダ５５を横向きに取り付けている。そのガイドレール５１には、ブロック形のスライダ５２が摺動自由に装着されている。

スライダ５２に固定された長方形の平板５３には、所定ストロークの空圧シリンダ５５のロッド５５ａの先端部に固定されたロッド５６が連結されており、空圧シリンダ５５の作動によりスライダ５２を往復自在に設けている。また、平板５３には、充填漏斗６０から水平に突設された支持片６０ａが取り付けられている。

しかして、グリップ対ｇに支持された包装袋ａが充填工程（５）に移送されたときに、充填漏斗６０を第１駆動手段により下降させて包装袋内へ挿入すると共に被包装物を充填漏斗６０に放出させ、ついで、同充填漏斗を空圧シリンダ５５のロッド５６の後退により包装機Ｐの回転体３の回転移動に同期させて当該包装袋の移送軌道ｋに沿うように所定距離（約５０ｍｍ）を移動させ、その所定距離を移動後に充填漏斗６０を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋ａの袋口ｂから脱出させ、その後に充填漏斗６０を空圧シリンダ５５のロッド５６の前進により元の始動位置に復帰させる第２実施形態の充填装置Ｆ_２が構成される。なお、この実施形態例２は、本発明の請求項２に対応している。

上記構成以外の包装機Ｐその他の構成については、第１実施形態の充填装置Ｆ_１の項で述べた内容に準ずるので改めて説明をしない。

前述した第２実施形態の充填装置Ｆ_２では、第２駆動手段を空圧シリンダとしていることからストロークの途中の充填工程（５）でスライダ５２を停止させることができないので、スライダ５２の移動開始位置を充填工程（５）の位置とする構成としている。そこで、第２駆動手段を空圧シリンダに代えてカムとレバーによる揺動機構にすることにより、実施形態例１のように充填工程の手前から充填漏斗を袋に同期させて移動する構成とすることも可能である（本発明の請求項３に対応）。上記カムとレバーによる揺動機構については、周知の機構であるので説明を省略する。

以上のとおり、本発明に係る包装機の充填装置によれば、包装機の回転体の回転移動に同期させて充填漏斗を包装袋の移送軌道に沿うように移動させる構造とすることにより、充填時間を多く稼いで充填動作を円滑に施すことができて包装能力が著しく向上する。

Ｐ・・・ロータリー式包装機（包装機）
ｇ・・・グリップ対
ａ・・・包装袋
ｂ・・・袋口
ｋ・・・包装袋の移送軌道
１・・・機台
３・・・回転体（移動体）
Ｆ_１・・・本発明に係る第１実施形態の充填装置
１０・・・スタンド
１１・・・昇降軸
１３・・・レバー
２１・・・充填漏斗
２５・・・縦軸
３１・・・第１駆動手段
４１・・・第２駆動手段
Ｆ_２・・・本発明に係る第２実施形態の充填装置
５１・・・ガイドレール
５２・・・スライダ
６０・・・充填漏斗
５５・・・空圧シリンダ（第２駆動手段）

Claims

グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸に固定されたアームに、単独の充填漏斗が取り付けられたレバーを水平方向に揺動回転可能に設け、その昇降軸に遊挿された縦軸を第２駆動手段により回転自在に設けると共に当該縦軸の一部にリンク機構を介して前記レバーを連結するように設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程の手前に移送されたときに前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内への挿入を開始し、その充填漏斗の挿入動作に合わせて同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて当該包装袋の移送軌道に沿うように所定距離を移動させ、その移動途中の充填工程にて被包装物を同充填漏斗に放出させて充填を行ない、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させ、ついで、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする包装機の充填装置。
グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸の上部に前記包装袋の移送軌道に沿うようにガイドレールを水平に設け、そのガイドレールに装着されると共に単独の充填漏斗が取り付けられたスライダを第２駆動手段により往復自在に設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程に移送されたときに、前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内へ挿入すると共に被包装物を当該充填漏斗に放出させ、ついで、同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて所定距離を移動させ、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させた後に、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする包装機の充填装置。
グリップ対が設けられた移動体を複数の工程毎に間欠停止して移動させ、グリップ対により袋口を上にして吊り下げ状に支持された包装袋に所定量の被包装物が充填工程にて充填されるようにした包装機において、
機台上に立設されたスタンドに支持された昇降軸を第１駆動手段により昇降自在に設け、その昇降軸の上部に前記包装袋の移送軌道に沿うようにガイドレールを水平に設け、そのガイドレールに装着されると共に単独の充填漏斗が取り付けられたスライダを第２駆動手段により往復自在に設け、
前記グリップ対に支持された包装袋が充填工程の手前に移送されたときに前記充填漏斗を第１駆動手段により下降させて包装袋内への挿入を開始し、その充填漏斗の挿入動作に合わせて同充填漏斗を第２駆動手段により前記移動体の移動に同期させて所定距離を移動させ、その移動途中の充填工程にて被包装物を同充填漏斗に放出させて充填を行ない、その所定距離を移動後に該充填漏斗を第１駆動手段の作動により上昇させて当該包装袋の袋口から脱出させ、ついで、次に移送される包装袋への充填作業に対応すべく当該充填漏斗を第２駆動手段の作動により元の始動位置に復帰させるように構成したことを特徴とする包装機の充填装置。