JP5798341B2 - 自動包装機の充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動包装機の充填装置の技術に関し、より詳細には、被包装物を貯留する貯留部と、貯留部より被包装物投入口を介して供給された被包装物を容積計量する計量部と、計量部にて計量された被包装物を充填する充填部とを具備してなる自動包装機の充填装置に関する。

従来、薬剤、嗜好品、調味料、その他の食品などの粉状又は粒状の被包装物を密封包装して一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機が公知である。このような自動包装機では、まず、長尺フィルム状の包装材料を移動させながら複数本に切断し、各々を多列に構成した成形シュートにてＵ字状に二つ折り成形する。次いで、シール装置を構成する縦シールバーにより包装材料の合わせ縁部を縦シールしてチューブ状とし、同じくシール装置を構成する横シールバーによりかかるチューブ状の包装材料を包装体一個分（一袋分）毎に横シールすることで、充填装置より供給される被包装物を密封包装するものである。

上述した自動包装機の充填装置としては、通常、被包装物を貯留する貯留部と、貯留部より被包装物投入口を介して供給された被包装物を容積計量する計量部と、計量部にて計量された被包装物を充填する充填部等とで構成されている。かかる充填装置では、貯留部としてのホッパー内に被包装物が予め貯留されて、被包装物投入口を介して貯留部の下方位置に配置された計量部へと被包装物が供給される。計量部では、貯留部より供給された被包装物が計量マスに一定の容積値となるように充填され、充填部としての接続シュートを介して計量マス内の被包装物が包装材料に充填される。

従来の充填装置として、例えば、特許文献１又は特許文献２には、被包装物投入口を介して貯留部内の被包装物が投入される計量マスが穿孔された計量基板（スライド供給基盤）が設けられた構成が開示されている。かかる構成では、被包装物投入口を介して貯留部内の被包装物が計量マス内に落下投入され、計量基板を所定位置までスライド移動させる間に、別途設けられるスクレーパにより計量マスより溢れた余剰の被包装物を取り除くことで一定の容積値となるように容積計量するものである。

特開２００６−２９８４２５号公報 特開２００８−２０１４７５号公報

しかしながら、上述した特許文献１又は特許文献２に開示される従来の充填装置のように、被包装物投入口を介して貯留部内の被包装物を計量マスに落下投入して容積計量する構成では、被包装物の種類や包装材料への充填量（計量マスへの投入量）などによっては、被包装物の自重の影響を大きく受ける結果、計量誤差が生じて、設定量の被包装物を正確に容積計量できないという課題があった。すなわち、上述した従来の充填装置の構成では計量精度が劣るため、設定量の被包装物を包装材料に充填できず、得られる包装体の製品品質が一定しないという課題があった。

そこで、本発明では、自動包装機の充填装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、被包装物の計量精度を高め、設定量の被包装物を包装材料へと確実に充填できる自動包装機の充填装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、被包装物を貯留する貯留部と、前記貯留部より被包装物投入口を介して供給された被包装物を容積計量する計量部と、前記計量部にて計量された被包装物を包装材料に充填する充填部とを具備してなる自動包装機の充填装置において、前記計量部は、前記被包装物投入口を介して前記貯留部内の被包装物が投入される分別マスが穿孔され、直線方向にスライド移動可能な分別基板と、前記分別基板の下方位置に配置され、前記分別マス内の被包装物が投入される計量マスが前記被包装物投入口に対して垂直方向に重ならない位置に穿孔される計量基板と、を有してなり、前記計量マスは、前記分別マスの容積よりも小さくなるように形成され、前記分別基板をスライド移動させることで、前記分別マスにて分別された所定量の被包装物を前記計量マスに投入して容積計量するものである。

請求項２においては、前記分別基板は、前記分別マスが前記被包装物投入口と連通され前記計量マスと遮断される状態と、前記分別マスが前記計量マスと連通され前記被包装物投入口と遮断される状態とに切換移動されるものである。

請求項３においては、前記計量基板と摺接可能な下水平面が形成され、該下水平面に平面視山型に形成された溝部が凹設されるものである。

請求項４においては、前記貯留部と分別基板との離間を塞ぐように配設され、前記被包装物投入口が穿孔される連結基板が設けられるものである。

請求項５においては、前記分別基板は、前記連結基板と摺接可能な上水平面が形成されるものである。

本発明の効果として、被包装物の計量精度を高め、設定量の被包装物を包装材料に確実に充填できる。

本発明の一実施例に係る充填装置を用いた自動包装機の全体的な構成を示した側面図である。 同じく図１の自動包装機の正面図である。 本実施例の充填装置の正面図である。 計量部の平面図である 図４における計量部のＡ−Ａ矢視断面図である。 図４における計量部のＢ−Ｂ矢視断面図である。 （ａ）は分別基板の正面断面図、（ｂ）は分別基板の下方平面図である。 図５において分別基板がスライド移動された状態を示す図である。 被包装物投入口、分別マス及び計量マスの関係を示した正面断面図である。 充填装置の動作を示した正面断面図である。

次に、発明を実施するための形態を説明する。

まず、本実施例の充填装置１１を用いた自動包装機１００の全体構成について、以下に概説する。なお、以下の実施例において、図１の矢印Ｘ方向を自動包装機１００の上下方向、矢印Ｚ方向を自動包装機１００の前後方向、図２の矢印Ｙ方向を自動包装機１００の左右方向とする。

図１及び図２に示すように、本実施例の自動包装機１００は、長尺状の包装材料１を供給経路Ｒに沿って間欠的に供給しながら、一度に複数のスティックタイプの包装体（製品）を得る多列式の自動包装機として構成されている。具体的には、包装材料１の送り出し速度を制御する送り出し装置１０と、被包装物Ｍを貯留して計量充填する充填装置１１と、包装材料１を複数本に切断するスリッター装置１２と、包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形する成形シュート１３と、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールして充填装置１１より供給される被包装物Ｍを密封包装する縦シール装置１４及び横シール装置１５と、被包装物Ｍが密封包装された包装材料１を裁断して包装体を得るカッター装置１６等とで構成されている。

自動包装機１００の機体後方下部には、ロール状の包装材料１を支持するリール１７が配設され、リール１７に支持されたロール状の包装材料１は、送り出し装置１０により送り出し量を制御されながら供給経路Ｒの下流方向へと送り出される。機体後方上部には、スリッター装置１２が配設され、リール１７より送り出された包装材料１が移動されながら成形シュート１３の列数（本実施例では６列）に合わせて幅の狭い複数本（本実施例では６本）に切断される。

スリッター装置１２にて切断された包装材料１は、機体前方上部に配設された対応する成形シュート１３へとそれぞれ移送される。成形シュート１３は、切断された包装材料１を長手方向に沿って二つ折り成形するために、上部で広く、かつ下部では狭く絞った面部材として形成されており、表面に沿って包装材料１が連続的に通過されることで、包装材料１が水平断面視にてＵ字状に二つ折り成形される。

成形シュート１３の上方位置には、本実施例の充填装置１１が配設されており、後述するように充填装置１１にて容積計量された被包装物Ｍが、成形シュート１３に落下供給され、成形シュート１３を介して二つ折り成形された包装材料１内へと充填される。なお、充填装置１１については、詳細を後述する（図３等参照）。

成形シュート１３の下方位置には、二つ折り成形された包装材料１を縦シール及び横シールする縦シール装置１４及び横シール装置１５が配設されている。成形シュート１３にて二つ折り成形された包装材料１は、縦シール装置１４により合わせ縁部が縦シールされてチューブ状態とされ、縦シール装置１４の下方位置に配設された横シール装置１５により横シールされて有底状態とされる。そして、充填装置１１から被包装物Ｍが断続的に成形シュート１３を介して有底状態の包装材料１内へ供給され、さらに長手方向へと送り出された包装材料１の上辺が横シールされることで被包装物Ｍが密封包装される。

本実施例の自動包装機１００では、機体本体に対して横シール装置１５が上下方向に昇降移動可能に設けられ、横シール装置１５が包装材料１を横シールした状態で下降移動することで包装材料１が長手方向へと間欠的に送り出される。すなわち、横シール装置１５にて横シールされた包装材料１は、成形シュート１３を介して被包装物Ｍが充填され、同時に、横シール装置１５にて把持された状態のままで包装体一個分に相当する距離だけ下方に移動されることで引き出しが行われる。そして、横シール装置１５が上方に復帰作動されて再度包装材料１が横シールされることで、被包装物Ｍが密封包装される。

横シール装置１５の下方位置には、カッター装置１６が配設されており、カッター装置１６にて被包装物Ｍが密封包装された包装材料１が横シール箇所の中央部分で直線カット（切断）されることで、スティックタイプの包装体が連続的に得られる。なお、カッター装置１６にて切断された包装体は、カッター装置１６の下方位置に配設された排出シュート１８を介して排出される。

次に、本実施例の充填装置１１の構成について、以下に詳述する。
図３乃至図９に示すように、本実施例の充填装置１１は、被包装物Ｍを貯留する貯留部としてのホッパー２０と、ホッパー２０より被包装物投入口２３ａを介して供給された被包装物Ｍを容積計量する計量部２１と、計量部２１にて計量された被包装物Ｍを包装材料１に充填する充填部としての接続シュート２２等とを具備してなり、計量部２１にてホッパー２０内の被包装物Ｍを所定量分別した後に容積計量して、接続シュート２２より包装材料１に充填するように構成されている。

図３、図５及び図６に示すように、ホッパー２０は、内部空間に被包装物Ｍを貯留するとともに、底部の開口部２０ａより被包装物Ｍが計量部２１に落下供給される。本実施例のホッパー２０は、成形シュート１３の上方に左右方向に渡って一つの開口部２０ａが形成されており、内部に貯留された被包装物Ｍは、開口部２０ａより後述する連結基板２３に穿孔された被包装物投入口２３ａを介して計量部２１に供給される。

図３乃至図７に示すように、計量部２１は、ホッパー２０と連結され被包装物投入口２３ａが穿孔される連結基板２３と、被包装物投入口２３ａを介してホッパー２０内の被包装物Ｍが投入される分別マス２４ａが穿孔される分別基板２４と、分別基板２４の下方位置に配置され、分別マス２４ａ内の被包装物Ｍが投入される計量マス２５ａが穿孔される計量基板２５と、計量マス２５ａを開閉させるシャッター装置２６と、分別基板２４をスライド移動させるスライド移動装置２７と、計量マス２５ａの容積Ｖ３を調整する計量マス調整装置２８等と、を有してなり、分別基板２４をスライド移動させることで、分別マス２４ａにて分別された所定量の被包装物Ｍを計量マス２５ａに投入して容積計量するように構成されている。

連結基板２３は、断面門型状に形成された長板状部材であって、ホッパー２０と後述する分別基板２４との離間を塞ぐようにして配設されており、具体的には、上面に開口部２０ａを塞ぐようにしてホッパー２０が取り付けられ、内部空間に分別基板２４が配設されている（図６参照）。連結基板２３は、両端部にて自動包装機１００の支持フレーム１０１に配設された取付部材３０と接続され、この連結基板２３を介して充填装置１１が自動包装機１００に固定される。また、連結基板２３の両端部には、上方及び側方を覆うようにしてカバー部材３１・３１が取り付けられており、カバー部材３１によって後述する連結基板２３の開口部２３ｂやガイド機構３２等が外部に露出しないように囲繞されている。

連結基板２３の長手方向略中央部には、成形シュート１３の列数に合わせて複数（本実施例では６個）の被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・が長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に穿孔されている。各被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・は、平面視略矩形の同形状に形成され、連結基板２３の上面にホッパー２０が取り付けられた状態で、ホッパー２０の開口部２０ａと連通されている。ホッパー２０内の被包装物Ｍは、一つの開口部２０ａを介して各被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・へ振り分けられて投入される。

分別基板２４は、断面矩形状に形成された長板状部材であって、連結基板２３の下方位置であって、連結基板２３の内部空間に配設されている。具体的には、分別基板２４には、連結基板２３と摺接可能な上水平面２４ｂと、後述する計量基板２５と摺接可能な下水平面２４ｄとが形成され、連結基板２３の内側面に上水平面２４ｂが当接され、かつ下水平面２４ｄにて計量基板２５と当接された状態で、連結基板２３の内部空間に配設されている（図６参照）。このように、分別基板２４は、摺接面である上水平面２４ｂを介して連結基板２３に当接し、かつ下水平面２４ｄを介して計量基板２５に当接した状態で後述するスライド移動装置２７により長手方向に沿って直線方向にスライド移動される。

分別基板２４の両端部には、分別基板２４を移動方向に沿うようにガイドする一組のガイド機構３２・３２が設けられている。ガイド機構３２は、分別基板２４の上水平面２４ｂに配設されたガイド部材３２ａと、連結基板２３に形成された開口部２３ｂに配置されたガイドレール３２ｂ等とで構成されている。ガイド部材３２ａは、分別基板２４より上方に向けて突出され、ガイドレール３２ｂと摺動可能に係合される。ガイドレール３２ｂは、直線状に延出された棒状部材であって、開口部２３ｂの上方を跨ぐようにして橋設された支持部材３２ｃに取り付けられ、分別基板２４の移動方向に沿うように配置される。

このように本実施例の充填装置１１では、計量部２１にガイド機構３２・３２が設けられているため、スライド移動装置２７により分別基板２４がスライド移動される際に、ガイド部材３２ａがガイドレール３２ｂに沿って摺動されて、分別基板２４を安定して直線方向にスライド移動させることができる。

分別基板２４の長手方向略中央部には、被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・と対応する数（本実施例では６個）の分別マス２４ａ・２４ａ・・・が長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に穿孔されている。各分別マス２４ａ・２４ａ・・・は、平面視略矩形の同形状に形成され、被包装物投入口２３ａを介してホッパー２０内の被包装物Ｍが投入される。分別マス２４ａ内の被包装物Ｍは、後述するスライド移動装置２７にて分別基板２４がスライド移動されることで、計量基板２５に穿孔される計量マス２５ａに投入される。

分別マス２４ａは、容積Ｖ２が被包装物投入口２３ａの容積Ｖ１と同じか又は小さくなるように形成されている（Ｖ１≧Ｖ２）。このように、分別マス２４ａが被包装物投入口２３ａの容積と同じか又は小さくなるように形成されることで、被包装物投入口２３ａを介してホッパー２０内の被包装物Ｍを分別マス２４ａ内に充分に充填することができる。

分別基板２４の下水平面２４ｄには、分別マス２４ａの開口部近傍位置に平面視山型に形成された溝部３３・３３・・・が凹設されている（図７参照）。溝部３３は、下水平面２４ｄの長手方向に沿って所定の離間を隔てて凹設され、分別マス２４ａ（の開口部）に対向する一方の側壁に、分別基板２４の短手方向中央部に位置するように形成された一つの頂部３３ａと、頂部３３ａを中心に分別基板２４の短手方向縁部に向けて延出されて平面視ハ字型に傾斜された一対の傾斜部３３ｂ・３３ｂが形成されている。分別基板２４が計量基板２５に当接した状態では、分別基板２４と計量基板２５との離間に溝部３３にて空間が形成される。

計量基板２５は、平面視略矩形状に形成された長板状部材であって、分別基板２４の下方位置に配設され、連結基板２３の内部空間を下方から塞ぐようにして連結基板２３の下端部に取り付けられている。計量基板２５は、連結基板２３に取り付けられた状態で、連結基板２３の内部空間に配設された分別基板２４の下水平面２４ｄが当接されている。

計量基板２５の長手方向略中央部には、被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・及び分別マス２４ａ・２４ａ・・・と対応する数（本実施例では６個）の計量マス２５ａ・２５ａ・・・が長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に穿孔されている。各計量マス２５ａ・２５ａ・・・は、平面視略矩形に形成され、後述するスライド移動装置２７にて分別基板２４がスライド移動されることで、分別マス２４ａ内の被包装物Ｍが計量マス２５ａに投入される。計量マス２５ａ内の被包装物Ｍは、後述するシャッター装置２６にて計量マス２５ａが開口されることで接続シュート２２へと投入される。

計量マス２５ａは、容積Ｖ３が分別マス２４ａの容積Ｖ２より小さくなるように形成されている（Ｖ２＞Ｖ３）。このように計量マス２５ａの容積Ｖ３が分別マス２４ａの容積Ｖ２より小さくなるように形成することで、分別マス２４ａより投入される被包装物Ｍを計量マス２５ａに確実に充填させることができる。なお、分別マス２４ａより計量マス２５ａに投入された被包装物Ｍの内、計量マス２５ａより溢れた余剰の被包装物Ｍは分別基板２４がスライド移動される際に、分別基板２４の下水平面２４ｄによりマス切りされて取り除かれる（図１０参照）。

本実施例の計量基板２５は、計量マス２５ａが上述した被包装物投入口２３ａに対して垂直方向に重ならない位置、すなわち、計量マス２５ａの配置が被包装物投入口２３ａの配置に対して水平方向に位相がずれ、平面視において重複しない位置に穿孔される（図４、図５等参照）。具体的には、本実施例の充填装置１１では、平面視において被包装物投入口２３ａ・２３ａ・・・と計量マス２５ａ・２５ａ・・・とが交互に相互の離間に位置するように穿孔され、平面視において隣接する被包装物投入口２３ａと計量マス２５ａとが重ならないように所定の離間を有するように位置されている。

図３及び図６に示すように、シャッター装置２６は、計量基板２５の下方位置に配設されるシャッター基板３４と、シャッター基板３４を直線方向に往復動させるシャッター移動装置３５・３５等とで構成されている。シャッター基板３４は、平面視長板状の部材に形成され、計量基板２５の下方位置であって計量基板２５の下面に当接された状態で配設されている。シャッター移動装置３５・３５は、機体の左右方向に配設され、支持フレーム１０１に配設された取付部材３０にそれぞれ固定されている。シャッター装置３５には機体前後方向（図１における矢印Ｚ方向）に直線移動可能な連結リブ３５ａが接続されており、この連結リブ３５ａにシャッター基板３４が取り付けられている。

本実施例の充填装置１１では、シャッター装置２６にて、シャッター移動装置３５の連結リブ３５ａが機体前後方向に往復動されることで、シャッター基板３４が連動して移動され、シャッター基板３４により計量マス２５ａが閉止された状態と開口された状態とに切り換えられる（図６参照）。すなわち、シャッター基板３４が計量マス２５ａの直下に位置して計量マス２５ａが閉止された状態で、上述した分別マス２４ａ内の被包装物Ｍが計量マス２５ａに充填される（後述する図１０（ｂ）参照）。一方、後述するように分別マス２４ａが計量マス２５ａと遮断され、シャッター移動装置３５にてシャッター基板３４が計量マス２５ａの直下を遮らない位置に移動されて計量マス２５ａが開口された状態で、計量マス２５ａ内の被包装物Ｍが接続シュート２２へと落下供給される（後述する図１０（ｄ）参照）。

図３乃至図５及び図８に示すように、スライド移動装置２７は、棒状に延出された移動ロッド２７ａを直線方向に進退動させるシリンダ装置（エアシリンダ）として構成されており、移動ロッド２７ａの進退動により分別基板２４を直線方向に往復動させるように構成されている。移動ロッド２７ａは、連結部材３６を介して連結基板２３に固定されたシリンダ２７ｂより突出され、シリンダ２７ｂに内設されたピストンが往復動されることで進退動される。移動ロッド２７ａの突出端部は、連結基板２３より側方に突出された分別基板２４の一方の端部（図５において左側端部）に配設された連結ブロック２７ｃに連結されている。

本実施例の充填装置１１では、スライド移動装置２７にて移動ロッド２７ａが直線方向に往復動されることで、分別基板２４が連動して移動され、具体的には、分別マス２４ａが被包装物投入口２３ａと連通され計量マス２５ａと遮断される状態（以下、かかる状態にあるときの分別基板２４の停止位置を「充填位置」という）と、かかる充填位置に対して直線方向にスライド移動されて、分別マス２４ａが計量マス２５ａと連通され被包装物投入口２３ａと遮断される状態（以下、かかる状態にあるときの分別基板２４の停止位置を「投入位置」という）とに連続して切換移動されるように構成されている。

すなわち、図５に示すように、分別基板２４が機体右側位置（充填位置）で停止された状態で、被包装物投入口２３ａの下方位置に分別マス２４ａが位置されて被包装物投入口２３ａ及び分別マス２４ａの間が内部連通可能とされるとともに、計量基板２５（の上面）にて分別マス２４ａが閉止される。このとき、計量マス２５ａは、分別基板２４の下水平面２４ｄ（及び溝部３３）にて閉止される。かかる構成とすることで、ホッパー２０内の被包装物Ｍが被包装物投入口２３ａを介して分別マス２４ａに充填され、分別マス２４ａに投入された被包装物Ｍが計量マス２５ａに漏出することはない。

一方、図８に示すように、分別基板２４が充填位置より直線方向にスライド移動されて機体左側位置（投入位置）で停止された状態で、計量マス２５ａの上方位置に分別マス２４ａが位置されて分別マス２４ａ及び計量マス２５ａの間が内部連通可能とされるとともに、分別基板２４（の上水平面２４ｂ）にて被包装物投入口２３ａが閉止されるように構成される。このとき、被包装物投入口２３ａは、分別基板２４（の上水平面２４ｂ）にて閉止される。かかる構成とすることで、分別マス２４ａ内の被包装物Ｍが計量マス２５ａに投入され、被包装物投入口２３ａ内の被包装物Ｍが分計量マス２５ａに漏出することがない。

図９に示すように、分別マス２４ａは、長手方向開口幅Ｌ２が被包装物投入口２３ａの長手方向開口幅Ｌ１と同じか又は小さくなるように形成され（Ｌ１≧Ｌ２）、計量マス２５ａは、長手方向開口幅Ｌ３が分別マス２４ａの長手方向開口幅Ｌ２より小さくなるように形成される（Ｌ２＞Ｌ３）。長手方向開口幅Ｌ１〜Ｌ３は、分別基板２４の移動方向（図２における矢印Ｙ方向）に対応した各被包装物投入口２３ａ、分別マス２４ａ及び計量マス２５ａの開口寸法のことである。

本実施例では、被包装物投入口２３ａ、分別マス２４ａ及び計量マス２５ａの長手方向開口幅Ｌ１〜Ｌ３がそれぞれ上述の関係となるように構成されるため、分別基板２４において、充填位置と投入位置との間で往復動される（片道の）移動距離Ｄは、少なくとも被包装物投入口２３ａの長手方向開口幅Ｌ１の半分の長さＬ４と、計量マス２５ａの長手方向開口幅Ｌ３の半分の長さＬ５とを加えた長さよりも大きくなるように構成されている（Ｄ＞（Ｌ４＋Ｌ５））。

図３、図４及び図６に示したように、計量マス調整装置２８は、計量マス２５ａの容積Ｖ３を調節可能に構成され、計量基板２５の外側面より計量マス２５ａ内に挿入される調整ロッド３７と、調整ロッド３７の挿入量を調整するつまみ３８等とで構成されている。調整ロッド３７は、計量基板２５に対して機体前方に突出される軸部３７ａと、軸部３７ａの先端部に形成され、計量マス２５ａ内に挿入されるブロック部３７ｂとで構成されている。ブロック部３７ｂは、計量マス２５ａ内で前後方向に移動されることで計量マス２５ａの開口面積が可変調整されて、計量マス２５ａの容積Ｖ３が変更される。

つまみ３８は、機体前方に突出された調整ロッド３７の軸部３７ａが螺挿され、所定方向に回転操作されることで、調整ロッド３７が前後方向（図１における矢印Ｚ方向）に沿って進退動される。具体的には、計量基板２５に軸部３７ａが挿入される方向につまみ３８が操作されると、計量マス２５ａ内でブロック部３７ｂが後方に移動されて計量マス２５ａの容積Ｖ３が減少され、一方、計量基板２５より軸部３７ａが突出される方向につまみ３８が操作されると、計量マス２５ａ内でブロック部３７ｂが前方に移動されて計量マス２５ａの容積Ｖ３が増大される。

このように、本実施例の充填装置１１では、計量マス２５ａの容積Ｖ３を調整可能とする計量マス調整装置２８が設けられるため、被包装物Ｍの種類や包装材料１への充填量に応じて容積計量の際の設定値としての計量マス２５ａの容積Ｖ３を容易に変更して調整することができる。

図３及び図５に戻って、接続シュート２２は、計量基板２５と成形シュート１３との離間に、長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に配設されている。接続シュート２２は、成形シュート１３の列数に合わせて複数（本実施例では６個）より構成され、各接続シュート２２において、上部開口部が対応する計量マス２５ａの直下方に位置され、下方開口部が対応する成形シュート１３内に挿入されている。計量部２１にて容積計量された被包装物Ｍは、計量マス２５ａを介して接続シュート２２に供給され、接続シュート２２より成形シュート１３に落下供給されて包装材料１に充填される。

次に、図１０を参照しながら本実施例の充填装置１１の動作方法について、以下に詳述する。

本実施例の充填装置１１では、まず、スライド移動装置２７にて分別基板２４が充填位置（図５参照）に位置された状態では、分別マス２４ａが被包装物投入口２３ａと連通されるとともに計量マス２５ａとは遮断されるため、ホッパー２０内の被包装物Ｍが連結基板２３の被包装物投入口２３ａを介して分別マス２４ａに投入され、分別マス２４ａ内に被包装物Ｍが充填される（図１０（ａ））。

かかる状態から、スライド移動装置２７にて分別基板２４がスライド移動されて投入位置（図８参照）に位置されると、分別マス２４ａが計量マス２５ａと連通されるとともに被包装物投入口２３ａと遮断されるため、分別マス２４ａ内に充填された被包装物Ｍが計量マス２５ａに投入される。このとき、シャッター基板３４により計量マス２５ａが閉止されるため、計量マス２５ａ内に被包装物Ｍが充填される（図１０（ｂ））。このようにして、ホッパー２０内の被包装物Ｍが分別マス２４ａにて分別され、分別マス２４ａ内の所定量の被包装物Ｍが計量マス２５ａに投入される。

次いで、スライド移動装置２７にて分別基板２４がスライド移動されて充填位置（図５参照）に戻されると、ホッパー２０内の被包装物Ｍが連結基板２３の被包装物投入口２３ａを介して分別マス２４ａに再び投入される。分別基板２４が投入位置から充填位置に切換移動される際には、計量マス２５ａより溢れた余剰の被包装物Ｍが分別基板２４の下水平面２４ｄによりマス切りされ、計量マス調整装置２８にて設定された計量マス２５ａの容積値にて被包装物Ｍが容積計量される（図１０（ｃ））。このようにして、本実施例の充填装置１１では、スライド移動装置２７にて分別基板２４が一往復スライド移動される間に計量マス２５ａにて被包装物Ｍが容積計量される。

そして、計量マス２５ａ内の被包装物Ｍは、シャッター基板３４が移動されて計量マス２５ａが開口されることで、計量マス２５ａより接続シュート２２へと落下供給されて、成形シュート１３を介して包装材料１に充填される（図１０（ｄ））。

以上のように、本実施例の充填装置１１は、被包装物Ｍを貯留するホッパー２０と、ホッパー２０より被包装物投入口２３ａを介して供給された被包装物Ｍを容積計量する計量部２１と、計量部２１にて計量された被包装物Ｍを包装材料１に充填する接続シュート２２とを具備してなる自動包装機１００の充填装置１１において、計量部２１は、被包装物投入口２３ａを介してホッパー２０内の被包装物Ｍが投入される分別マス２４ａが穿孔され、直線方向にスライド移動可能な分別基板２４と、分別基板２４の下方位置に配置され、分別マス２４ａ内の被包装物Ｍが投入される計量マス２５ａが被包装物投入口２３ａに対して垂直方向に重ならない位置に穿孔される計量基板２５と、を有してなり、分別基板２４をスライド移動させることで、分別マス２４ａにて分別された所定量の被包装物Ｍを計量マス２５ａに投入して容積計量するように構成されるため、被包装物Ｍの計量精度を高め、設定量の被包装物Ｍを包装材料１へと確実に充填できるのである。

すなわち、本実施例の充填装置１１は、ホッパー２０内の被包装物Ｍを、分別マス２４ａに一旦供給して所定量に分別した後、かかる分別マス２４ａにて分別された所定量の被包装物Ｍを計量マス２５ａに投入して容積計量するものであり、ホッパー２０内の被包装物Ｍを計量マス２５ａへと直接に落下投入する構成と比べて、計量マス２５ａに充填する際の被包装物Ｍの自重の影響を大幅に低減することができ、被包装物Ｍの計量精度を高めることができる。そのため、被包装物Ｍの種類や包装材料１への充填量（計量マスへの投入量）を変更しても、被包装物Ｍの自重の影響を低減して計量誤差をなくし、設定量の被包装物Ｍを正確に容積計量することができる。また、被包装物Ｍの計量精度が高められる結果、設定量の被包装物Ｍを包装材料１に確実に充填することができ、かかる充填装置１１を用いた自動包装機１００において高品質の包装体を得ることができる。

特に、本実施例の充填装置１１は、分別基板２４が、分別マス２４ａが被包装物投入口２３ａと連通され計量マス２５ａと遮断される状態と、分別マス２４ａが計量マス２５ａと連通され被包装物投入口２３ａと遮断される状態とに切換移動されるため、分別基板２４をスライド移動させるだけで、分別マス２４ａによる被包装物Ｍの分別と計量マス２５ａによる被包装物Ｍの容積計量とを連続して行うことができる。

また、本実施例の分別基板２４は、計量基板２５と摺接可能な下水平面２４ｄが形成され、該下水平面２４ｄに平面視山型に形成された溝部３３が凹設されるため、分別基板２４がスライド移動される際に、分別マス２４ａにより分別された被包装物Ｍを計量マス２５ａへと確実に供給することができるとともに、計量マス２５ａより溢れた余剰の被包装物Ｍを確実にマス切りして容積計量の精度を向上できる。また、下水平面２４ｄに溝部３３が設けられることで、分別基板２４と計量基板２５との僅かな離間に入り込んだ被包装物Ｍも溝部３３を介して取り除くことができ、被包装物Ｍの計量精度をより高めることができる。特に、溝部３３において平面視山型に形成されることで、分別基板２４がスライド移動される際に、溝部３３の空間内で飛散する微小の被包装物Ｍも寄せ集めて計量マス２５ａ内に充填できるため、被包装物Ｍの計量誤差をより低減することができる。

また、本実施例の充填装置１１は、ホッパー２０と分別基板２４との離間を塞ぐように配設され、被包装物投入口２３ａが穿孔される連結基板２３が設けられるため、ホッパー２０内の被被装物Ｍを機外に漏出することなく分別基板２４の分別マス２４ａへと投入することができるため、被包装物Ｍの粉漏れによる装置汚染を低減して、メンテナンス作業を軽減することができる。また、分別基板２４には、かかる連結基板２３と摺接可能な上水平面２４ｂが形成されるため、分別基板２４がスライド移動される際に、分別マス２４ａにより分別された被包装物Ｍを計量マス２５ａへと確実に供給することができる。

なお、充填装置１１の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

特に、上述した実施例では、被包装物投入口２３ａが穿孔された連結基板２３が計量部２１に設けられる構成について説明したが、かかる連結基板２３の配置構成についてはこれに限定されず、例えば、充填部としてのホッパー２０側に形成され、開口部２０ａと被包装物投入口２３ａとが連通されるように一体形成された充填部として構成されてもよい。かかる構成では、ホッパー２０に設けられた被包装物投入口２３ａを介して、ホッパー２０内の被包装物Ｍが計量部２１の分別基板２４（分別マス２４ａ）へと供給される。

また、上述した実施例では、被包装物投入口２３ａ、分別マス２４ａ及び計量マス２５ａの相互の関係について、長手方向開口幅に関する関係（Ｌ１≧Ｌ２＞Ｌ３）に説明しているが（図９参照）、短手方向開口幅についても同様の関係となるように形成される。ただし、被包装物投入口２３ａ、分別マス２４ａ及び計量マス２５ａの長手方向開口幅、短手方向開口幅、及び開口高さは、相互の容積に関する関係（Ｖ１≧Ｖ２＞Ｖ３）を満たす範囲で適宜設定することができる。

なお、上述した実施例の自動包装機１００は、同時に６列にて充填包装可能に構成されているが（図２等参照）、同時に充填包装可能な列数はこれに限定されず、包装材料１の幅に応じて任意に設定することが可能である。

１ 包装材料
１１ 充填装置
２０ ホッパー（貯留部）
２１ 計量部
２２ 接続シュート（充填部）
２３ 連結基板
２３ａ 被包装物投入口
２４ 分別基板
２４ａ 分別マス
２５ 計量基板
２５ａ 計量マス
２７ スライド移動装置
２８ 計量マス調整装置
３２ ガイド機構
３３ 溝部
３４ シャッター基板
３５ シャッター移動装置
３７ 調整ロッド
３８ つまみ
１００ 自動包装機

Claims (5)

1. 被包装物を貯留する貯留部と、前記貯留部より被包装物投入口を介して供給された被包装物を容積計量する計量部と、前記計量部にて計量された被包装物を包装材料に充填する充填部とを具備してなる自動包装機の充填装置において、
   前記計量部は、
   前記被包装物投入口を介して前記貯留部内の被包装物が投入される分別マスが穿孔され、直線方向にスライド移動可能な分別基板と、
   前記分別基板の下方位置に配置され、前記分別マス内の被包装物が投入される計量マスが前記被包装物投入口に対して垂直方向に重ならない位置に穿孔される計量基板と、
   を有してなり、
   前記計量マスは、前記分別マスの容積よりも小さくなるように形成され、
   前記分別基板をスライド移動させることで、前記分別マスにて分別された所定量の被包装物を前記計量マスに投入して容積計量することを特徴とする自動包装機の充填装置。
2. 前記分別基板は、前記分別マスが前記被包装物投入口と連通され前記計量マスと遮断される状態と、前記分別マスが前記計量マスと連通され前記被包装物投入口と遮断される状態とに切換移動される請求項１に記載の自動包装機の充填装置。
3. 前記分別基板は、前記計量基板と摺接可能な下水平面が形成され、該下水平面に平面視山型に形成された溝部が凹設される請求項１又は請求項２に記載の自動包装機の充填装置。
4. 前記貯留部と分別基板との離間を塞ぐように配設され、前記被包装物投入口が穿孔される連結基板が設けられる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自動包装機の充填装置。
5. 前記分別基板は、前記連結基板と摺接可能な上水平面が形成される請求項４に記載の自動包装機の充填装置。

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