JP5633962B2 - 包装装置の吸盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ロータリ式包装装置に装備されて、被包装物を包装袋に充填する充填セクションにおいて、包装袋の袋口を吸着して開口するための吸盤装置に関するものである。

図５は、従来のロータリ式包装装置の袋口開セクションと充填セクションを兼ねたセクションの斜視図であり、円盤５０の周囲に２本を１組とするクランプアーム５１を支持し、各クランプアーム５１の先端に取り付けたクランプ５１Ａはそれぞれ包装袋５２の上部両側縁を挟持して吊下げ、１ピッチずつ間歇回転移送し、回転軌道における充填セクションに包装袋５２が停止している間に、被包装物が充填される。

なお、従来のロータリ式包装装置には、図５とは異なり、袋口開セクションと充填セクションが別々になっており、袋口開セクションでは吸盤装置５３で袋口５２Ａを開口し、開口した袋口５２Ａをヘラで保持しながら次工程の充填セクションに間歇回転して充填セクションで被包装物を充填するロータリ式包装装置もある。

吸盤装置５３は、吸引孔５４が内側に対向して形成された一対の吸着ブロック５５に、吸引パイプ５６が接続し、図示していない真空ポンプで吸引して吸着ブロック５５に負圧がかかるように構成されている。この吸盤装置５３は、円盤５０の充填セクションの外周縁上部に装備されており、充填セクションに差し掛かった未充填の包装袋５２を前後から吸着ブロック５５で吸着し、包装袋５２の袋口５２Ａを厚み外方向（袋幅に対して直角に交差する方向、図５のＹ方向）に引っ張って開口する。

被包装物は搬送コンベヤ５７に搭載され、充填セクションまで搬送されてくる。被充填物はプッシャー（図示せず）又は作業者により、トレイ５８側に移し変えられ、拡開した袋口５２Ａに向かって、トレイ５８が傾斜して被包装物が落とし込まれる。

特開２００９−１８８２０号公報 特開平４−１４２２２７号公報

しかし、従来の吸盤装置は、吸着ブロック５５が袋口５２Ａを吸着した後、包装袋５２の袋口５２Ａを厚み外方向に引っ張って拡開するが、袋口５２Ａが密着しているため、袋内に空気が入らず袋口５２Ａのシートとシートの間が真空状態で、吸着ブロック５５の吸着力が負けて開口ミスを起こす可能性がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、吸着ブロック５５の袋口５２Ａの開口ミスを防止することができる吸盤装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、包装装置により被包装物を包装袋に充填するため、シート状の包装袋の袋口を吸着して開口するための吸盤装置であって、前記吸盤装置は、吸引パイプの先端部に設けられ、負圧により包装袋の袋口を吸着する吸盤を備えた一対の吸着ブロックからなり、前記吸着ブロックの少なくとも何れか一方は、包装袋の幅方向にスライドするスライドブロックを備え、前記スライドブロックには前記吸盤と吸引パイプとを連通するエアー通路を形成し、前記エアー通路と前記吸引パイプとの間をベローズで接合し、前記吸盤が袋口を吸着するために、吸引パイプに負圧をかけると、ベローズにも負圧がかかってベローズが収縮し、このベローズの収縮によりスライドブロックがスライドして袋口のシートとシートをずらせて袋口の開口を助ける、ことを特徴とする。

前記構成により、吸盤が袋口のシートを吸着するために、吸引パイプに負圧がかかると、ベローズにも負圧がかかり、ベローズが収縮してスライドブロックをスライドする力が働く。吸盤の吸着と略同時にベローズが収縮してスライドブロックがスライドするので袋口の一方のシートがずれて袋内に空気が入る。

本発明は前記構成により、吸盤の吸引力の発生とベローズの収縮力の発生を同じ経路の負圧を利用することにより、吸盤の吸着のタイミングとスライドブロックのスライドするタイミングを合わせることができ、タイミングを合わせるための特別な調整を必要としない。

本発明の吸盤装置を備えたロータリ式包装装置の部分側面図 本発明のスライド機構を備えた吸盤装置の一方の吸着アームの正面図 本発明の噴射ノズルを備えた吸盤装置の他方の吸着アームの正面図 本発明のスライド機構を備えた吸着ブロックの正面図 従来のロータリ式包装装置の斜視図

図１の本発明の吸盤装置を備えたロータリ式包装装置の部分側面図、図２のスライド機構を備えた吸盤装置の一方の吸着アームの正面図、図３の噴射ノズルを備えた吸盤装置の他方の吸着アームの正面図、図４のスライド機構を備えた吸着ブロックの拡大正面図を用いて以下に本発明の吸盤装置を説明する。

図１は、ロータリ式包装装置の袋口開セクションを図示しており、ロータリ式包装装置１の円盤２の外周縁上部に吸盤装置３が配置されている。ただし、本発明の吸盤装置３はこのようなロータリ式包装装置用に限定されるものではない。

ロータリ式包装装置１は、図１の袋口開セクションの前段階において、給袋装置から受け渡し装置（共に図示せず）を介してクランプアーム４のクランプ４Ａに包装袋７の受け渡しが行われる（袋取りセクション）。このように、袋取りセクションで包装袋７の袋口７Ａをクランプ４Ａで挟持した後、円盤２が間欠回転して、図１に示す袋口開セクションで、袋口７Ａを吸盤装置３により吸引して開口し、次の被包装物を充填する充填セクションに備える。

図１の実線で示された吸盤装置３は、クランプ４Ａに挟持された袋口７Ａを吸着して開口する直前の状態を示し、二点鎖線で示した吸盤装置３は、包装袋７は図示していないが、袋口７Ａを開口する位置を示している。図１に示すように吸盤装置３は、一対の吸着アーム８，９を有しており、一方の吸着アーム８には吸着ブロック１０の吸盤１８をスライドさせるスライド機構１２を備え、他方の吸着アーム９にはエアーを噴射するための噴射ノズル１３を備えている。

図２は一方の吸着アーム８の正面図であるが、この吸着アーム８はＬ字形の吸引パイプ１４の先端に吸着ブロック１０が取り付けられている。前記吸引パイプ１４は円柱状の中空パイプで、図示していない真空ポンプと連通して一方の吸着ブロック１０に負圧をかける。

図４に示すように、前記一方の吸着ブロック１０は、当該吸着ブロック１０を吸引パイプ１４に固定する基板１７と、一対の吸盤１８，１８を備えたスライドブロック１９とから構成されている。

基板１７は板状をしており、吸引パイプ１４と連なる貫通孔２０と、座ぐり部２１が形成され、この座ぐり部２１にはパッキン１６が嵌め込まれている。吸引パイプ１４の先端部に、固定板２３が溶着し、この固定板２３が、基板１７の内側上下方向に形成された幅広な溝２２に当てがわれ、基板１７の雌ネジにボルト２４を螺合して、基板１７を吸引パイプ１４の先端部に固定している。

固定板２３の外側には、上下２本の平行なスライドバー２５が嵌め込まれて固定されている。この２本の平行なスライドバー２５にスライドブロック１９が包装袋７の幅方向（図４のＸ方向）にスライド可能に嵌め込まれている。即ち、このスライドブロック１９には、前記スライドバー２５を嵌め込むための貫通孔２６が形成され、この貫通孔２６に前記スライドバー２５がスライド可能に挿通されている。ただ、スライドブロック１９のスライドする寸法は僅かである。これは、袋口７Ａの密着したシート７aとシート７ｂを僅かばかりずらせて袋口７Ａ内に空気を入れて、シート７aとシート７ｂの間の密着による真空状態を破ればよいためである。

スライドブロック１９には、基板１７側に開口する貫通しない穴２７が形成され、スプリング２８が格納されている。このスプリング２８は穴２７内に格納されて、他端は基板１７の内壁を押圧しているために、スライドブロック１９を基板１７から離間する方向に付勢している。スライドバー２５の先端部には、スライドブロック１９がスライドバー２５から抜け出さないように、エンドピン２９が嵌め込まれている。

スライドブロック１９の中央幅方向に、未貫通のエアー通路３０が形成され、このエアー通路３０と前記吸引パイプ１４とはベローズ１２で連通し、このベローズ１２の伸縮によりスライドブロック１９がスライドする。

エアー通路３０は、スライドブロック１９の下部両側に形成され内側に開口する吸引穴３１とも連通し、吸引穴３１と前記吸引パイプ１４とつながっている。吸引穴３１にはそれぞれ軟質の合成ゴム製吸盤１８が嵌め込まれている。なお、吸引穴３１と吸引穴３１との間には、予備の吸引穴が形成され通常はキャップ３２が嵌め込まれている。

図３は他方の吸着アーム９の正面図であるが、この他方の吸着アーム９もＬ字形の吸引パイプ１５の先端に吸着ブロック１１が取り付けられている。この吸引パイプ１５も円柱の中空パイプで、真空ポンプと連通して他方の吸着ブロック１１に負圧をかけている。

前記吸引パイプ１５の先端にも他方の吸着ブロック１１が固定されている。ただし、この他方の吸着ブロック１１は、前記一方の吸着ブロック１０のようにスライド機構１２は備えていない。前記吸引パイプ１５先端部に固定板３５が溶着され、この固定板３５が吸着ブロック１１の内側上下方向に形成された幅広な溝３４に当てがわれ、吸着ブロック１１の雌ネジにボルト３６を螺合して、他方の吸着ブロック１１を吸引パイプ１５の先端部に固定している。なお、符号の３３は、吸着ブロック１１と固定板３５との間の気密を保つためのパッキンである。

他方の吸着ブロック１１の幅方向に、貫通しないエアー通路３７が形成され、このエアー通路３７と前記吸引パイプ１５とが連通し、このエアー通路３７は他方の吸着ブロック１１の下部両側に形成されたこれら２個の吸引穴３８と連通し、この吸引穴３８と前記吸引パイプ１５と連通している。この吸引穴３８にもそれぞれ軟質のゴム製の吸盤３９が嵌め込まれている。４０は予備の吸引穴を塞ぐためのキャップである。

他方の吸着ブロック１１の上部中央には、噴射ノズル１３が２本のボルトにより、上部から固定して取り付けられている。図１に示すように、この噴射ノズル１３の噴射穴４２は、クランプ４Ａで挟持された包装袋７の袋口７Ａの真上に位置し、一方と他方の吸着ブロック１０，１１により吸着され、一方の吸着ブロック１０のスライドブロック１９がスライドして袋口７Ａのシート７aがずれて包装袋７内に空気が入るので、シート７aとシート７ｂのずれた隙間を目掛けてエアーを噴射して包装袋７内にエアーを吹き込み包装袋７の開口を容易にする。なお、噴射ノズル１３の外側にはエアーパイプ（図示せず）を接続するための接続部４３を有している。この噴射ノズル１３を他方の吸着ブロック１１の上部に設けることにより、吸着ブロックとは別体の従来のノズルのように、包装装置に応じて位置決めして設定する必要がなくなり、しかも袋口７Ａを開口噴射するための正確な位置取りができる。

次に、前記構成の作用を説明する。
図１に示すように、袋口７Ａの両側をクランプアーム４で支持された包装袋７が袋口開セクションに差し掛かると、二点鎖線で示された吸着アーム８，９が袋口７Ａを吸着するために、実線で示すように閉じる方向に回転する。その際、吸着ブロック１０，１１に吸引パイプ１４，１５を通じて負圧がかけられ、吸盤１８，３９に袋口７Ａのシート７a，７ｂを吸着する吸着力が発生する。そのために、図１に示すように一方の吸着ブロック１０と他方の吸着ブロック１１とが袋口７Ａの表裏のシート７a，７ｂを吸着して矢印に示すように拡開すると、袋口７Ａが開くことになる。

しかし、前記のように、袋口７Ａのシート７aとシート７ｂが密着している場合に、袋内に空気が入らず、真空状態であるために、吸着アーム８，９を包装袋７の厚み方向に開くだけでは、吸盤１８，３９の吸着力が負けて開口ミスを起こすおそれがある。

そこで、本発明では、スプリング２８の付勢力に抗して、吸盤１８を備えたスライドブロック１９を包装袋７の幅方向にスライドさせるスライド機構１２を設け、負圧を利用して包装袋７の幅方向に袋口７Ａを若干スライドすることで、袋口７Ａの一方のシート７aを幅方向にスライドしてシート７aとシート７ｂをずらせて空気を入れて吸着アーム８，９の袋口７Ａの開口する動きを助ける。

この実施の形態では、スライド機構としてベローズ１２をスライドブロック１９のエアー通路３０と吸引パイプ１４との間に設けている。前記のように、吸盤１８，３９が袋口７Ａのシート７a，７ｂを吸着するために、吸引パイプ１４，１５に負圧がかかると、ベローズ１２にも負圧がかかり、ベローズ１２が収縮するため、スライドブロック１９を基板１７側に引き寄せる力が働く。吸盤１８，３９の吸着と略同時にベローズ１２が収縮するので袋口７Ａの一方のシート７aがずれて袋内に空気が入る。このように吸盤１８，３９の吸引力の発生とベローズ１２の収縮力の発生を同じ経路の負圧を利用することにより、吸盤１８，３９の吸着のタイミングとスライドブロック１９のスライドするタイミングを合わせることができ、タイミングを合わせるための特別な調整を必要としない。

さらに、吸盤の上部の噴射ノズル１３からエアーを噴射し、前記のようにしてスライドブロック１９により、僅かにシート７aとシート７ｂがずれて空気が入るようになっている袋口７Ａにエアーを吹き込むと、包装袋７内にエアーが一気に入り込んで、シート７aとシート７ｂの間の真空状態を崩すことができ、吸着アーム８，９の拡開により袋口７Ａを容易に開口し、袋口７Ａの開口の失敗はほとんど無くなる。

前記実施の形態では、ベローズ１２に負圧をかけてスライドブロック１９をスライドさせるスライド機構を説明したが、スライドブロック１９をスライドさせる機構はこのような機構に限定されるものではなく、例えば、電磁石を用いて基板１７側にスライドブロック１９を吸着するようにしてもよいし、小型モータの回転力によりスライドブロック１９を基板１７側に移動させてもよい。

なお、前記実施の形態では、スライド機構１２は一方の吸着ブロック１０にだけ設けたが、一方と他方の吸着ブロック１０，１１の両方に設けてもよい。当然、吸着ブロック１０，１１のスライドする方向は反対方向とする。また、噴射ノズル１３も両方に設けてもよい。

本発明は、ロータリ式包装装置に限らず、包装装置のシート状の包装袋の袋口を吸盤装置で吸着して開口するために有用である。

１ ロータリ式包装装置
３ 吸盤装置
４ クランプアーム
７ 包装袋
７Ａ 袋口
７a シート
７ｂ シート
８ （一方）吸着アーム
９ （他方）吸着アーム
１０ （一方）吸着ブロック
１１ （他方）吸着ブロック
１２ スライド機構（ベローズ）
１３ 噴射ノズル
１４ （一方）吸引パイプ
１５ （他方）吸引パイプ
１７ 基板
１８ 吸盤
１９ スライドブロック
２５ スライドバー
３０ エアー通路
３９ 吸盤
４２ 噴射穴

Claims (3)

1. 包装装置により被包装物を包装袋に充填するため、シート状の包装袋の袋口を吸着して開口するための吸盤装置であって、
   前記吸盤装置は、吸引パイプの先端部に設けられ、負圧により包装袋の袋口を吸着する吸盤を備えた一対の吸着ブロックからなり、
   前記吸着ブロックの少なくとも何れか一方は、包装袋の幅方向にスライドするスライドブロックを備え、
   前記スライドブロックには前記吸盤と吸引パイプとを連通するエアー通路を形成し、前記エアー通路と前記吸引パイプとの間をベローズで接合し、
   前記吸盤が袋口を吸着するために、吸引パイプに負圧をかけると、ベローズにも負圧がかかってベローズが収縮し、このベローズの収縮によりスライドブロックがスライドして袋口のシートとシートをずらせて袋口の開口を助ける、
   ことを特徴とする吸盤装置。
2. 前記吸引パイプの先端に基板が固定され、この基板にスライドバーが設けられ、このスライドバーにスライドブロックがスライド可能に支持され、前記基板とスライドブロックの間にベローズが設けられ、前記スライドブロックと基板との間にスプリングを設けてスライドブロックが基板から離間する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の吸盤装置。
3. 前記吸着ブロックの少なくとも何れか一方の上部に、噴射ノズルが吸着ブロックと一体に設けられ、吸着ブロックにより袋口のシートとシートのずれた隙間を目掛けて、前記噴射ノズルの噴射穴からエアーを噴射して包装袋の袋口の開口を容易にする、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸盤装置。

Images