JP5826133B2 - 充填済みの袋の受け渡し装置 - Google Patents

Description

本発明は、２ローター式縦型充填シール装置に適用される充填済みの袋の受け渡し装置に関する。

２ローター式縦型充填シール装置は、ロータリー式充填機とロータリー式シール機、及び両機の間に配置された受け渡し装置からなる。
特許文献１には、袋の両側縁部を左右一対のグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形経路に沿って間欠移送し、その移送の過程で前記袋に対し被充填物の充填操作を行うロータリー式充填機と、充填済みの袋をグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形経路に沿って間欠的又は連続的に移送し、その移送の過程で充填済みの袋に対し真空処理と袋口のシール操作を行うロータリー式シール機（ロータリー式真空シール機）が併設され、その間にロータリー式充填機の停止したグリッパーから充填済みの袋を受け取り、ロータリー式シール機のグリッパーに引き渡す受け渡し装置が配置された２ローター式縦型充填シール装置が記載されている。特許文献２〜４にも、同種の２ローター式縦型充填シール装置が記載されている。

特許文献１〜４に記載された充填済みの袋の受け渡し装置は、いずれも袋の上部を挟持し又は開放する挟持部材（例えば引用文献１の場合、グリッパー１９）を備え、ロータリー式充填機のグリッパーに挟持された袋の上部を前記挟持部材で挟持し、ロータリー式シール機のグリッパーに向けて移送する。特許文献１〜３に記載された受け渡し装置では、挟持部材が所定の移動経路を往復動する。そのうち特許文献１，２に記載された受け渡し装置では、移動経路は挟持した袋の厚み方向にほぼ平行な直線状の経路であり、特許文献３に記載された受け渡し装置では、移動経路は袋の厚み方向にほぼ沿った円弧状経路と袋の幅方向に沿った円弧状経路からなる複合的な経路である。また、特許文献４に記載された受け渡し装置では、挟持部材が円形の移動経路に沿って所定角度ずつ間欠回転し、袋はその幅方向に沿って間欠的に移送される。

特開平１１−２３６００９号公報 特開２００４−１７５３６１公報 実公平６-４６８０５号公報 特開昭６３−８２９２１号公報

従来の２ローター式縦型充填シール装置に用いられる受け渡し装置には、次のような問題があった。
（１）特許文献１〜３に記載された受け渡し装置を用いたとき、ロータリー式シール機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きは、ロータリー式充填機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きとは逆になる。例えばロータリー式充填機において袋の表側の面が移送経路の外周側を向いていた場合、ロータリー式シール機では表側の面が移送経路の内周側を向き、さらにロータリー式シール機からシュート等を介してコンベア上に放出された袋は、表側の面が下を向く。このため、ロータリー式充填機で袋の表側の面に製造日や賞味期限等を印字した場合、コンベア上では印字された表側の面が下を向き、コンベア上において印字検査ができない。

（２）特許文献１〜３に記載された受け渡し装置では、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置されている場合、挟持部材の往復動の距離が大きくなり、袋の受け渡しに時間が掛かって、生産性が著しく低下する。
（３）特許文献１〜３に記載された受け渡し装置では、挟持部材で挟持した充填済みの袋をその厚み方向に移送するため、移送時に充填済みの袋が揺れる。このような充填済みの袋の揺れは、移送距離が長く、移送スピードが速くなるほど大きくなり、それが受け渡し不良の原因となる。受け渡し不良の例として、例えば、充填済みの袋が挟持部材からずれ落ちたり、移送経路の終点で真空チャンバーに激しく衝突し袋が損傷すること等が挙げられる。

（４）特許文献４に記載された受け渡し装置は、上記（１）の問題が生じない。挟持部材の移動経路の径を大きくし、前記移動経路に沿って多数の挟持部材を配置した場合、上記（２）の問題が生じず、また、充填済みの袋をその幅方向に沿って移送するので、上記（３）の問題も生じない。
しかし、特許文献４に記載された受け渡し装置は、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置されている場合は顕著に大型化し、両機の間に広い円形の設置スペースが必要となる。そのうえ、例えばロータリー式充填機とロータリー式シール機の間が一部でも壁等で仕切られているなど、両機の間に円形の設置スペースが確保できない場合は適用できない。このためロータリー式充填機とロータリ式シール装置のレイアウトの自由度が制限される。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、２ローター式縦型充填シール装置において、ロータリー式シール機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きが、ロータリー式充填機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きと同じになるようにすること、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置されている場合でも生産性の低下を招かず、かつ受け渡し装置の大型化を避けること、及び、ロータリー式充填機とロータリー式シール装置のレイアウトの自由度を向上させること、さらに、受け渡し装置による移送時に充填済みの袋の揺れを低減することを目的とする。

本発明は、袋の両側縁部を左右一対のグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って間欠移送し、その移送の過程で前記袋に対し被充填物の充填操作を行うロータリー式充填機と、充填済みの袋をグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って移送し、その移送の過程で前記充填済みの袋に対し袋口のシール操作を行うロータリー式シール機の間に配置され、前記ロータリー式充填機の停止したグリッパーから充填済みの袋を受け取り、前記ロータリー式シール機のグリッパーに引き渡す受け渡し装置に関わり、この受け渡し装置は、前記ロータリー式充填機の近傍に配置される第１受け渡し装置と、前記ロータリー式シール機の近傍に配置される第２受け渡し装置と、前記第１受け渡し装置と第２受け渡し装置の間に配置される中間移送装置からなる。前記ロータリー式シール機において、袋の移送形態は間欠移送式と連続移送式の両方があり得る。

前記受け渡し装置において、前記第１受け渡し装置は、前記ロータリー式充填機から充填済みの袋を受け取り、前記中間移送装置に引き渡すもので、充填済みの袋の上部を挟持し又は開放する第１挟持部材を備え、前記第１挟持部材は水平面内を所定の移動経路に沿って移動し、その移動の過程で水平面内で９０度向きを変える。前記中間移送装置は、前記第１受け渡し装置から充填済みの袋を受け取り、前記第２受け渡し装置に向けて移送するもので、水平面内で互いに逆方向に同期して間欠回転する一対の挟持ベルトにより前記充填済みの袋を挟持し袋幅方向に移送する挟持ベルト搬送機構を備える。また、前記第２受け渡し装置は、前記中間移送装置から充填済みの袋を受け取り、前記ロータリー式シール機のグリッパーに引き渡すもので、充填済みの袋の上部を挟持し又は開放する第２挟持部材を備え、前記第２挟持部材は水平面内を所定の移動経路に沿って移動し、その移動の過程で水平面内で前記第１挟持部材と同じ方向に９０度向きを変える。

上記受け渡し装置の好ましい実施の形態として、次のような構成が考えられる。
（１）前記第１受け渡し装置が水平面内で所定角度往復揺動する第１揺動アームを備え、前記第１挟持部材が前記第１揺動アームの先端部に水平面内で回転可能に設置され、前記第１揺動アームが揺動する過程で回転して９０度向きを変え、前記第２受け渡し装置が水平面内で所定角度往復揺動する第２揺動アームを備え、前記第２挟持部材が前記第２揺動アームの先端部に水平面内で回転可能に設置され、前記第２揺動アームが揺動する過程で前記第１挟持部材と同じ方向に回転して９０度向きを変える。

（２）前記中間移送装置の挟持ベルト搬送機構が、移送方向に沿って直列に配置された上流側挟持ベルト搬送機構、中間挟持ベルト搬送機構及び下流側挟持ベルト搬送機構の３つからなり、前記上流側挟持ベルト搬送機構と下流側挟持ベルト搬送機構において、各一対の挟持ベルトはいずれも水平面内で開閉可能で、閉じたとき充填済みの袋を挟持する。
この場合、望ましくは、上流側挟持ベルト搬送機構と中間挟持ベルト搬送機構の各一対の挟持ベルトが互いに異なる高さに配置され、かつ中間挟持ベルト搬送機構と下流側挟持ベルト搬送機構の各一対の挟持ベルトが互いに異なる高さに配置されている。

（３）一対の挟持ベルトはそれぞれの外周面に凸状の挟持片が複数個設置され、前記一対の挟持ベルトの互いに対向する側で各挟持ベルトの挟持片同士が対向し、充填済みの袋を挟持する。
この場合、望ましくは、前記挟持片に磁石が埋設され、前記一対の挟持ベルトの対向する挟持片同士が引き合う。
（４）前記ロータリー式シール機が、被充填物を充填済みの袋をグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って移送し、その移送の過程で前記充填済みの袋に対し真空処理及び袋口のシール操作を行うロータリー式真空シール機である。

本発明に係る受け渡し装置では、第１受け渡し装置の第１挟持部材が移動の過程で水平面内で９０度向きを変え、次いで、第２受け渡し装置の第２挟持部材が移動の過程で水平面内で第１挟持部材と同じ方向に９０度向きを変えるので、ロータリー式充填機のグリッパーから第１挟持部材が受け取った充填済みの袋は、第２挟持部材からロータリー式シール機のグリッパーに引き渡される時点で、向きが１８０度変更される。このため、ロータリー式シール機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きが、ロータリー式充填機のグリッパーに挟持された袋の表裏面の向きと同じとなる。

本発明に係る受け渡し装置は、第１受け渡し装置、中間移送装置及び第２受け渡し装置により構成されている。このため、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置され、受け渡し装置による全体の移送距離が長くなっても、第１，第２受け渡し装置の個々の移送距離（各挟持部材の移動距離）は短くでき、特に前記中間移送装置の移送距離を長くとるほど、第１，第２受け渡し装置の個々の移送距離を短くできる。従って、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置された場合でも、第１，第２受け渡し装置については、従来の受け渡し装置（特許文献１〜３参照）を適用した場合に比べ、生産性の低下が防止できる。中間移送装置については、移送距離が長くても生産性は低下しないから、本発明に係る受け渡し装置は全体として、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置された場合でも、従来の受け渡し装置（特許文献１〜３参照）を適用した場合に比べ、生産性の低下を防止できる。

前記のとおり、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置された場合でも、第１，第２受け渡し装置は個々の移送距離を短くできるので、従来の受け渡し装置（特許文献１〜３参照）を適用した場合に比べ、移送時の袋の揺れを低減できる。また、前記中間移送装置では、袋の移送が袋幅方向に行われるため揺れが小さい。従って、本発明に係る受け渡し装置は全体として、ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置された場合でも、従来の受け渡し装置（特許文献１〜３参照）を適用した場合に比べ、袋の揺れを低減できる。

ロータリー式充填機とロータリー式シール機が大きく離れて設置されている場合、従来の受け渡し装置（特許文献４参照）は顕著に大型化するが、本発明に係る受け渡し装置において、第１，第２受け渡し装置は移送距離を短縮して小型化でき、中間移送装置は移送距離をいくら長くとっても、幅を広げる必要がないため余り大型化しない。従って、本発明に係る受け渡し装置は全体として、従来の受け渡し装置（特許文献４参照）を適用した場合に比べ大型化を避けることができ、占有するスペースも小さくて済む。また、前記中間移送装置は、移送距離を任意に設定でき、占有スペースも小さいので、ロータリー式充填機とロータリー式シール機のレイアウトの自由度が、従来の受け渡し装置（特許文献４参照）を適用する場合に比べ格段に向上する。

本発明に係る受け渡し装置を適用した２ローター式縦型充填シール装置の全体平面図である。 本発明に係る受け渡し装置の全体平面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明に係る受け渡し装置において、第１受け渡し装置と中間移送装置の上流側挟持ベルト搬送機構の部分の平面図である。 本発明に係る受け渡し装置において、第２受け渡し装置と中間移送装置の下流側挟持ベルト搬送機構の部分の平面図である。

以下、図１〜５を参照して、本発明に係る受け渡し装置、及びこれを適用した２ローター式縦型充填シール装置について、具体的に説明する。
図１に示す２ローター式縦型充填シール装置は、ロータリー式充填機１とロータリー式シール機（ロータリー式真空シール機）２、及び両機の間に配置された受け渡し装置３からなる。この２ローター式充填シール装置は、ロータリー式充填機１で袋に被充填物を充填し、充填済みの袋を受け渡し装置３によりロータリー式真空シール機２に引き渡し、充填済みの袋の真空処理及び袋口のシールを行うようにした装置である。

ロータリー式充填機１は、互いに接近・離反し得る左右一対のグリッパー４，４が複数対、間欠回転（図１において左回転）するテーブル５の周囲に等間隔で設置され、各停止位置（テーブル上の数字１〜１０は停止位置を示す）に各工程（下記（１）〜（１０））を実行する装置が設置されたもので、テーブル５（グリッパー４，４）が一回転する間に、袋６の供給、被充填物の充填、及び必要に応じて袋口のシール等の各種包装処理工程が順次行われる。

（１）停止位置１にコンベアマガジン式給袋装置７が設置されている。コンベアマガジン式給袋装置７により袋６がグリッパー４，４に供給され、グリッパー４，４は袋６の両側縁部を挟持し、吊り下げる。続いてグリッパー４，４は、テーブル５の間欠回転に伴い、袋６を水平な円形の移送経路に沿って間欠移送する。袋６の表側の面が、前記移送経路の外周側を向いている。
（２）停止位置２に印字装置８が設置されている。印字装置８により袋６の表側の面に製造年月日が印字される。

（３）停止位置３に袋口開口装置９と開口保持装置１１が設置されている。袋口開口装置９の一対の吸盤１２，１２により袋６の袋口が開口され、次いで開口された袋口に開口保持装置１１の一対の開口保持爪１３，１３が差し込まれる。この開口保持装置１１はいわゆる追従式であり、テーブル５の間欠回転に伴い、グリッパー４，４及び袋６と共に停止位置３から停止位置４に移動し、停止位置４において後述する液体充填ノズル１４が袋６内に挿入された直後に上昇して袋６から抜け出し、停止位置３に復帰移動する。

（４）停止位置４に液体充填ノズル１４が設置されている。液体充填ノズル１４が袋６に挿入され、被充填物（液体）が充填される。
（５）停止位置５にホッパー１５が設置されている。ホッパー１５が袋６に挿入され、被充填物（固形物）が充填される。
（６）停止位置６に液体充填ノズル１６が設置されている。液体充填ノズル１６が袋６に挿入され、被充填物（液体）が充填される。
（７）停止位置７にエア噴出ノズル１７が設置されている。エア噴出ノズル１７が袋６に挿入され、噴出エアにより袋口のシール予定部が清掃される。

（８）停止位置８にシール装置１８が設置されている。袋６の袋口が一対の熱板１９，１９に挟まれシールされる。
（９）停止位置９に冷却装置２１が設置されている。袋６のシール部が一対の冷却板２２，２２に挟まれて冷却される。
（１０）停止位置１０でグリッパー４，４が開き、充填及びシール済みの袋６を開放する。袋６は下方に設置された製品袋搬出コンベア２３により搬出される。

なお、ロータリー式充填機１による以上の包装処理工程は、ロータリー式充填機１で被充填物を充填した袋６がそのまま袋製品になる（ロータリー式真空シール機２による真空処理を行わない）場合のものである。充填済みの袋６を、続いてロータリー式真空シール機２に送り、真空処理及び袋口のシール操作を行う場合は、上記（８）のシール工程と，（９）の冷却工程は行われない。

ロータリー式真空シール機２は、移動及び停止を繰り返しながら間欠回転（図１において右回転）するテーブル２５を備え、テーブル２５の周囲にチャンバー本体２６が等間隔で設置され、各チャンバー本体２６に対応してチャンバー蓋２７が開閉自在に設置され、このチャンバー本体２６とチャンバー蓋２７により真空チャンバー２８が構成されている。チャンバー本体２６は、テーブル２５の間欠回転に伴い水平な円形の移動経路上を間欠移動し（テーブル上の数字１〜１２は停止位置を示す）、テーブル２５が一回転する間に、被充填物を充填済みの袋６の受け入れ、チャンバー蓋２７の閉鎖、真空チャンバー２８内での真空処理及び袋口のシール等の各種真空処理行程が順次行われる。

チャンバー本体２６は、テーブル２５の周囲に開口を外側方向に向けて放射状に等間隔で取り付けられている。チャンバー蓋２７の上端にレバー２９が固定され（図３参照）、このレバー２９の先に固定された軸３１がチャンバー本体２６の上端に固定された支持部材３２に回動自在に支持されている。チャンバー蓋２７は、チャンバー本体２６の開口に対し開閉機構（開閉機構の一部として、リンク３３を介してチャンバー蓋２７と連結するチャンバー蓋開閉アーム３４が図示されている）により所定のタイミングで開閉し、閉じたときチャンバー本体２６とその開口周縁部で密着し、真空チャンバー２８を構成する。
チャンバー本体２６には、減圧機構として真空ポンプ及び切替弁に接続された真空配管（いずれも図示せず）が接続され、チャンバー本体２６とチャンバー蓋２７との密着部（チャンバー蓋２７の開口周縁部）には図示しないパッキンがその全周にわたって挿着されている。

図３に示すように、真空チャンバー２８内には、袋６のシール予定部のやや下を把持するグリッパー３５及びシール装置が設置されている。グリッパー３５は、チャンバー本体２６に水平に固定された固定部３５ａと、チャンバー本体２６に水平面内で揺動自在に設置された可動部３５ｂからなる（特許第２５３８４７３号公報参照）。可動部３５ｂの開閉機構３６は図示しないエアシリンダを含み、このエアシリンダが所定のタイミングで作動することにより可動部３５ｂが揺動し、グリッパー３５が開閉する。前記シール装置は、チャンバー本体２６に設置されエアシリンダ３７により進退する受台３８と、チャンバー蓋２７に設置された図示しないヒータ装置からなる。

ロータリー式真空シール機２では、各停止位置（テーブル上の数字１〜１２は停止位置を示す）において、真空処理及びシール操作が例えば下記のように実行される。
（１）停止位置１では、チャンバー蓋２７が全開状態であり、充填済みの袋６が受け渡し装置３からチャンバー本体２６内に送られ、開いていたグリッパー３５が閉じ、シール予定部のやや下方位置が把持される。グリッパー３５に挟持された充填済みの袋６は、以後、円形の移送経路に沿って移送される。
（２）チャンバー本体２６が停止位置１から停止位置３に移動する間、チャンバー蓋２７が前記開閉機構により閉じ、チャンバー本体２６内に設置された図示しない整形板とチャンバー蓋２７との間で袋６の整形が行われる（特開平９−４８４０９号公報参照）。停止位置３ではチャンバー蓋２７が完全に閉じる。

（３）続いて真空チャンバー２８内が順次所定圧まで真空引きされ（停止位置４で予備真空引き、停止位置５で一次真空引き、停止位置６で二次真空引き）、これにより充填済みの袋６の真空処理が行われ、続いて停止位置７でエアシリンダ３７が作動し、受台３８と前記ヒータ装置により減圧下で袋６の熱シールが行われる。
（４）停止位置８〜１０にかけてシール部の冷却が行われた後、真空チャンバー２８内に大気が導入されて真空チャンバー２８内の減圧状態が解除され、続いて前記開閉機構によりチャンバー蓋２７が開きはじめ、停止位置１１でチャンバー蓋２７が完全に開く。
（５）停止位置１２では、グリッパー３５が開き、真空処理を受けた袋６が真空処理製品袋搬出コンベア３９上に落下し、合流シュート４１により製品袋搬出コンベア２３上に移され、搬出される。

受け渡し装置３は、ロータリー式充填機１の停止位置１０に停止したグリッパー４，４から充填済みの袋６を受け取り、ロータリー式真空シール機２の停止位置１に停止したグリッパー３５に引き渡すもので、ロータリー式充填機１の近傍に配置される第１受け渡し装置４２と、ロータリー式真空シール機２の近傍に配置される第２受け渡し装置４３と、第１受け渡し装置４２と第２受け渡し装置４３の間に配置される中間移送装置４４からなる。

第１受け渡し装置４２は、ロータリー式充填機１の停止位置１０に停止したグリッパー４，４から充填済みの袋６を受け取り、中間移送装置４４に引き渡すもので、主として図２〜４に示すように、図示しない駆動源に連結されて往復回動する回転軸４５と、基端部が回転軸４５の上端に固定され、回転軸４５の往復回動に伴い水平面内で所定角度範囲を往復揺動する第１揺動アーム４６と、第１揺動アーム４６の先端部に設置された第１挟持部材４７を有する。第１挟持部材４７は、一対の挟持片４７ａ，４７ｂからなり（図４参照）、開閉用エアシリンダ４８の開閉爪部４９，４９に固定され、開閉用エアシリンダ４８（図３参照）が第１揺動アーム４６の先端部に固定された回転用モータ５１の出力軸に固定されている。

第１挟持部材４７（挟持片４７ａ，４７ｂ）は、第１揺動アーム４６の往復揺動に伴い、水平面内を円弧状の移動経路（第１移動経路）に沿って往復移動し、開閉用エアシリンダ４８の作動により、前記第１移動経路の始点（ロータリー式充填機１側の端部）で閉じ、終点（中間移送装置４４側の端部）で開く。また、第１挟持部材４７は、回転用モータ５１の作動により、前記第１移動経路の往路を移動中に、第１揺動アーム４６に対し平面視で所定角度回転（右回転）し、復路を移動中に同角度逆回転（左回転）する。第１揺動アーム４６の揺動角度をθ１とし、第１挟持部材４７の第１揺動アーム４６に対する回転角度をθ２としたとき、前記揺動角度θ１と回転角度θ２がθ１＋θ２＝９０°になるように設定されている。従って、第１挟持部材４７が前記第１移動経路の始点から終点に移動する間に、第１挟持部材４７及び第１挟持部材４７に挟持された充填済みの袋６は，平面視右回転で９０°向きを変える。

第２受け渡し装置４３は、中間移送装置４４から充填済みの袋６を受け取り、ロータリー式真空シール装置２の停止位置１に停止したグリッパー３５に引き渡すもので、主として図２，３，５に示すように、図示しない駆動源に連結されて往復回動する回転軸５２と、基端部が回転軸５２の上端に固定され、回転軸５２の往復回動に伴い水平面内で所定角度範囲を往復揺動する第２揺動アーム５３と、第２揺動アーム５３の先端部に設置された第２挟持部材５４を有する。第２挟持部材５４は、一対の挟持片５４ａ，５４ｂからなり、開閉用エアシリンダ５５の開閉爪部５６，５６に固定され、開閉用エアシリンダ５５が第２揺動アーム５３の先端部に固定された回転用モータ５７の出力軸に固定されている。

第２挟持部材５４（挟持片５４ａ，５４ｂ）は、第２揺動アーム５３の往復揺動に伴い、水平面内を円弧状の移動経路（第２移動経路）に沿って往復移動し、開閉用エアシリンダ５５の作動により、前記第２移動経路の始点（中間移送装置４４側の端部）で閉じ、終点（ロータリー式真空シール機２側の端部）で開く。また、第２挟持部材５４は、回転用モータ５７の作動により、前記第２移動経路の往路を移動中に、第２揺動アーム５３に対し平面視で所定角度回転（右回転）し、復路を移動中に同角度逆回転（左回転）する。第２揺動アーム５３の揺動角度をθ３とし、第２挟持部材５４の第２揺動アーム５３に対する回転角度をθ４としたとき、前記揺動角度θ３と回転角度θ４がθ３＋θ４＝９０°になるように設定されている。従って、第２挟持部材５４が前記第２移動経路の始点から終点に移動する間に、第２挟持部材５４及び第２挟持部材５４に挟持された充填済みの袋６は平面視右回転で９０°向きを変える。

中間移送装置４４は、第１受け渡し装置４２から受け取った充填済みの袋６を、第２受け渡し装置４３に向けて移送するもので、上流側挟持ベルト搬送機構５８、中間挟持ベルト搬送機構５９及び下流側挟持ベルト搬送機構６０からなる３つの挟持ベルト搬送機構を備える。中間移送装置４４による充填済みの袋６の移送経路は直線的である。以下、中間移送装置４４について、図２〜５を参照して説明する。

中間挟持ベルト搬送機構５９は、プーリ６１，６２とその周囲に張架された中間挟持ベルト６３、及びプーリ６４，６５とその周囲に張架された中間挟持ベルト６６を含む。プーリ６１，６２，６４，６５は同じ径で、同じ高さに設置され、プーリ６１，６２の間隔とプーリ６４，６５の間隔は等しく、かつプーリ６１，６４の間隔とプーリ６２，６５の間隔も等しい。一対の中間挟持ベルト６３，６６は平面視で同じ形状であり、水平面内で同じ高さに、互いに平行に隣接して設置されている。

各中間挟持ベルト６３，６６の外周に、１組４個の挟持片６７からなる組が複数組（この例では８組）設置され、隣接する組同士の設置間隔Ｐ（図２参照）は一定である。一対の中間挟持ベルト６３，６６の互いに対向する側（挟持側）で、各中間挟持ベルト６３，６６の挟持片６７同士が対向して密接し、その間に充填済みの袋６が挟持される。各挟持片６７には磁石６８が埋設され、対向する挟持片６７同士が引き合うようになっている。このため、一対の中間挟持ベルト６３，６６自体に挟持力（押圧力）を付与する必要がなく、中間挟持ベルト搬送機構５９の構造の簡略化及び耐久性の向上を図ることができる。また、袋毎にばらつきがない確実で安定した挟持力が得られる。

図示しない機台上に固定フレーム６９，７０が設置され、固定フレーム６９に軸７１，７２が回転自在に設置され、固定フレーム７０に軸７３，７４が回転自在に設置され、軸７１〜７４にそれぞれ前記プーリ６１，６２，６４，６５が固定されている。軸７１，７３の上端にそれぞれ同じ寸法の従動ギア７５，７６が固定され、互いにかみ合っている。また、固定フレーム６９，７０の上に設置されたスタンド７７に、駆動モータ７８が設置され、その出力軸に固定された駆動ギア７９が、従動ギア７６とかみ合っている。
駆動モータ７８は間欠的に回転し、その駆動力が駆動ギア７９、従動ギア７５，７６及び軸７１，７３を介してプーリ６１，６４に伝達され、一対の中間挟持ベルト６３，６６が同期して間欠的に、互いに反対方向に回転する。一対の中間挟持ベルト６３，６６の一回の間欠回転の移動距離（１ピッチ）は、前記設置間隔Ｐと一致している。

上流側挟持ベルト搬送機構５８は、プーリ８１，８２とその周囲に張架された上流側挟持ベルト８３、及びプーリ８４，８５とその周囲に張架された上流側挟持ベルト８６を含む。プーリ８１はプーリ６２と同じく軸７２に固定され、プーリ６２と同じ径で、プーリ６２の下方に位置し、プーリ８４はプーリ６５と同じく軸７４に固定され、プーリ６５と同じ径で、プーリ６５の下方に位置する。上流側挟持ベルト８３，８６の外周にも、１組４個の挟持片６７が複数組（この例では２組）設置され、隣接する組同士の間隔は同じく設置間隔Ｐに設定されている。

プーリ８２は固定フレーム６９に回転自在に設置された軸８７に、プーリ８１と同じ高さに固定されている。また、揺動フレーム８８の基部が軸７４に水平面内で揺動自在に設置され、揺動フレーム８８の先端部に回転自在に設置された軸８９に前記プーリ８５が固定されている。
駆動モータ７８が間欠的に回転すると、その駆動力が軸７２，７４を介して一対の上流側挟持ベルト８３，８６にも伝達され、一対の上流側挟持ベルト８３，８６が同期して間欠的に、互いに反対方向に回転する。一対の上流側挟持ベルト８３，８６一回の間欠回転の移動距離（１ピッチ）は、前記設置間隔Ｐと一致している。

揺動フレーム８８の下部に開閉用レバー９１が固定され、固定フレーム７０の下面にエアシリンダ支持プレート９２が固定され、開閉用エアシリンダ９３の尾部がエアシリンダ支持プレート９２に回転自在に連結され、シリンダロッドの先端が開閉用レバー９１の端部に回転自在に連結されている。
開閉用エアシリンダ９３が伸縮作動すると、揺動フレーム８８が軸７４を中心として揺動し、上流側挟持ベルト８６が図４の実線と２点鎖線の間を、軸７４を中心に水平面内で揺動する。この実線で示す位置が上流側挟持ベルト８６の挟持位置であり、上流側挟持ベルト８６がこの挟持位置にきたとき、一対の上流側挟持ベルト８３，８６が閉じ、これらの互いに対向する側（挟持側）が近接し、かつ平行となる。また、一対の上流側挟持ベルト８３，８６の互いに対向する側（挟持側）で、各上流側挟持ベルト８３，８６の挟持片６７同士が対向して密接し、その間に充填済みの袋６が挟持される。なお、図４の２点鎖線の位置は、上流側挟持ベルト８６の開放位置である。

下流側挟持ベルト搬送機構６０は、上流側挟持ベルト搬送機構５８とは実質的に平面視回転対称の構造を有し、プーリ９４，９５とその周囲に張架された下流側挟持ベルト９６、及びプーリ９７，９８とその周囲に張架された下流側挟持ベルト９９を含む。プーリ９４はプーリ６１と同じく軸７１に固定され、プーリ６１と同じ径で、プーリ６１の下方に位置し、プーリ９７はプーリ６４と同じく軸７３に固定され、プーリ６４と同じ径で、プーリ６４の下方に位置する。下流側挟持ベルト９６，９９の外周にも、１組４個の挟持片６７が複数組（この例では２組）設置され、隣接する組同士の間隔は同じく設置間隔Ｐに設定されている。

プーリ９８は固定フレーム７０に回転自在に設置された軸１０１に、プーリ９７と同じ高さに固定されている。また、揺動フレーム１０２の基部が軸７１に水平面内で揺動自在に設置され、揺動フレーム１０２の先端部に回転自在に設置された軸１０３に前記プーリ９５が固定されている。
駆動モータ７８が間欠的に回転すると、その駆動力が軸７１，７３を介して一対の下流側挟持ベルト９６，９９にも伝達され、一対の下流側挟持ベルト９６，９９が同期して間欠的に、互いに反対方向に回転する。一対の下流側挟持ベルト９６，９９一回の間欠回転の移動距離（１ピッチ）は、前記設置間隔Ｐと一致している。なお、一対の上流側挟持ベルト８３，８６と一対の下流側挟持ベルト９６，９９は、同じ高さに設置されている。

揺動フレーム１０２の下部に開閉用レバー１０４が固定され、固定フレーム６９の下面にエアシリンダ支持プレート１０５が固定され、開閉用エアシリンダ１０６の尾部がエアシリンダ支持プレート１０５に回転自在に連結され、シリンダロッドの先端が開閉用レバー１０４の端部に回転自在に連結されている。
開閉用エアシリンダ１０６が伸縮作動すると、揺動フレーム１０２が軸７１を中心として揺動し、下流側挟持ベルト９６が図５の実線と２点鎖線の間を、軸７１を中心に水平面内で揺動する。この２点鎖線で示す位置が下流側挟持ベルト９６の挟持位置であり、下流側挟持ベルト９６がこの挟持位置にきたとき、一対の下流側挟持ベルト９６，９９が閉じ、これらの互いに対向する側（挟持側）が近接し、かつ平行となる。また、一対の下流側挟持ベルト９６，９９の互いに対向する側（挟持側）で、各下流側挟持ベルト９６，９９の挟持片６７同士が対向して密接し、その間に充填済みの袋６が挟持される。なお、図５の実線の位置は、下流側挟持ベルト９６の開放位置である。

続いて、受け渡し装置３の作動の一例について説明する。なお、ロータリー式充填機１、ロータリ式真空シール機２及び受け渡し装置３の作動は、全て制御装置１０７により制御されている。
（１）第１受け渡し装置４２による受け渡し
（ａ）第１挟持部材４７が、前記第１移動経路の始点(図４の２点鎖線の位置）に待機している。ロータリー式充填機１の停止位置１０に、充填済みの袋６（袋口のシールを行っていない）を挟持したグリッパー４，４が停止すると、開閉用エアシリンダ４８が作動して第１挟持部材４７が閉じ、充填済みの袋６の上部を挟持する。前記第１移動経路の始点において、第１挟持部材４７は、停止位置１０に停止したグリッパー４，４が挟持した充填済みの袋６の直上位置にあり、第１挟持部材４７（挟持片４７ａ，４７ｂ）の長手方向の向きは、袋幅方向に平行である。

（ｂ）グリッパー４，４が開いて充填済みの袋６を開放する。
（ｃ）第１揺動アーム４６が揺動し、充填済みの袋６を挟持した第１挟持部材４７が前記第１移動経路に沿って水平面内で移動する。同時に回転用モータ５１が回転し、第１挟持部材４７及び充填済みの袋６が水平面内で回転する。第１挟持部材４７が移動するとき、中間移送装置４４の上流側挟持ベルト搬送機構５８では、開閉用エアシリンダ９３が作動してシリンダロッドが縮み、上流側挟持ベルト８６が図４の２点鎖線に示す開放位置にきて、一対の上流側挟持ベルト８３，８６が開いている。第１挟持部材４７が前記第１移送経路の終点に到達したとき、第１挟持部材４７及び充填済みの袋６は当初の向きから右回転で９０°向きを変え、充填済みの袋６の袋幅方向が、上流側挟持ベルト搬送機構５８の搬送方向と一致する。

（ｄ）上流側挟持ベルト搬送機構５８の開閉用エアシリンダ９３が逆に作動してシリンダロッドが延び、上流側挟持ベルト８６が図４の実線に示す挟持位置にきて、一対の上流側挟持ベルト８３，８６が閉じ、左右４個ずつの挟持片６７により、第１挟持部材４７が挟持した充填済みの袋６を挟持する。なお、第１挟持部材４７は、一対の上流側挟持ベルト８３，８６よりやや上方に位置している。
（ｅ）第１受け渡し装置４２の開閉用エアシリンダ４８が逆に作動して第１挟持部材４７が開き、充填済みの袋６を開放する。続いて、第１揺動アーム４６が逆方向に揺動し、同時に回転用モータ５１が逆方向に回転し、第１挟持部材４７が前記第１移動経路に沿って始点に向けて移動し、かつ左回転で９０°向きを変える。

（２）中間移送装置４４による移送
一対の上流側挟持ベルト８３，８６が閉じ（一対の下流側挟持ベルト９６，９９も閉じる）、第１挟持部材４７が開いた後、駆動モータ７８が回転し、一対の上流側挟持ベルト８３，８６、一対の中間挟持ベルト６３，６６及び一対の下流側挟持ベルト９６，９９が同時に１ピッチ分回転し、停止する。これにより、一対の上流側挟持ベルト８３，８６が挟持していた充填済みの袋６が、一対の中間挟持ベルト６３，６６に移送され、一対の中間挟持ベルト６３，６６が挟持していた充填済みの袋６のうち最も前方の袋が、一対の下流側挟持ベルト９６，９９に移送される。

（３）第２受け渡し装置４３による受け渡し
（ａ）第２挟持部材５４が、前記第２移動経路の始点（図５の２点鎖線の位置）で待機している。充填済みの袋６を挟持した一対の下流側挟持ベルト９６，９９が停止すると、開閉用エアシリンダ５５が作動して第２挟持部材５４が閉じ、充填済みの袋６の上部を挟持する。前記第２移動経路の始点において、第２挟持部材５４は、一対の下流側挟持ベルト９６，９９が挟持した充填済みの袋６の直上位置にあり、第２挟持部材５４（挟持片５４ａ，５４ｂ）の長手方向の向きは、袋幅方向に平行である。なお、第２挟持部材５４は、第１挟持部材４７と同じ高さに位置している。

（ｂ）下流側挟持ベルト搬送機構６０において、開閉用エアシリンダ１０６が作動してシリンダロッドが縮み、下流側挟持ベルト９６が図５の実線に示す開放位置に移動し、一対の下流側挟持ベルト９６，９９が開いて充填済みの袋６を開放する。
（ｃ）第２揺動アーム５３が揺動し、充填済みの袋６を挟持した第２挟持部材５４が前記第２移動経路に沿って水平面内で移動する。同時に回転用モータ５７が回転し、第２挟持部材５４及び充填済みの袋６が水平面内で回転する。この時点で、ロータリー式真空シール機２の停止位置１に真空チャンバー２８が停止している。第２挟持部材５４が前記第２移送経路の終点に到達したとき、第２挟持部材５４及び充填済みの袋６は当初の向きから右回転で９０°向きを変え、充填済みの袋６の袋幅方向が、停止位置１に停止したグリッパー３５（特に固定部３５ａ）の挟持面と平行となる。また、第２挟持部材５４が前記第２移送経路の終点に到達した時点で、開閉用エアシリンダ１０６が逆に作動してシリンダロッドが伸び、下流側挟持ベルト９６が図５の２点鎖線に示す挟持位置に移動し、一対の下流側挟持ベルト９６，９９が閉じる。

（ｄ）停止位置１に停止していた真空チャンバー２８内のグリッパー３５が閉じて、第２挟持部材５４が挟持した充填済みの袋６を挟持する。なお、グリッパー３５は、第２挟持部材５４よりやや下方に位置している。
（ｅ）開閉用エアシリンダ５５が逆に作動して第２挟持部材５４が開き、充填済みの袋６を開放する。続いて、第２揺動アーム５３が逆方向に揺動し、同時に回転用モータ５７が逆方向に回転し、第２挟持部材５４が前記第２移動経路に沿って始点に向けて移動し、かつ左回転で９０°向きを変える。

以上、本発明に係る受け渡し装置の一実施形態及び作動の一例を説明したが、本発明に係る受け渡し装置は、以下のような種々の他の実施形態をとり得る。
（１）上記の例では、ロータリー式真空シール機２は間欠回転式であったが、本発明に係る受け渡し装置は連続回転式のロータリー式真空シール機にも適用できる。連続回転式のロータリー式真空シール機への適用は、第２受け渡し装置４３の挟持部材５４が、第２移動経路の終点において真空チャンバー２８の回転に追随する動作（例えば特許文献３参照）を行うことで可能となる。

（２）上記の例では、第１受け渡し装置４２において、第１移動経路に沿って移動する第１挟持部材４７（及び充填済みの袋６）の向きを９０°変えるために、揺動アーム４６をθ１の角度で揺動させ、かつ第１挟持部材４７を揺動アーム４６に対しθ２の角度で回転させたが、これを、揺動アーム４６の揺動のみ（第１挟持部材４７を揺動アーム４６に対し回転させない）で行うこともできる。この場合、揺動アーム４６を９０°揺動させる。あるいは、揺動アーム４６を用いず、第１挟持部材４７の移動経路を例えば直線状経路とし、移動経路に沿って移動中に第１挟持部材４７を９０度回転させるようにしてもよい。以上の点は、第２受け渡し装置４３でも同様に実施できる。

（３）上記の例では、中間移送装置４４の挟持ベルト搬送機構の一部として上流側挟持ベルト搬送機構５８を設け、一対の上流側挟持ベルト８３，８６を開閉させたが、この開閉は必須ではない。一対の上流側挟持ベルト８３，８６を開閉させない場合、第１受け渡し装置４２の第１挟持部材４７の移動経路を変えて、一対の上流側挟持ベルト８３，８６の間に充填済みの袋６を直線的に送り込むようにすればよい。以上の点は下流側挟持ベルト搬送機構６０でも同様に実施できる。なお、上流側挟持ベルト８３，８６と下流側挟持ベルトを両方とも開閉させない場合、中間移送装置４４の挟持ベルト搬送機構を、中間挟持ベルト搬送機構５９のみで構成してもよい。

（４）ロータリー式充填機１で被充填物の充填だけでなく、袋口のシールを行う場合、例えば次のような変更が可能である。第１受け渡し装置４２において、第１挟持部材４７の一対の挟持片４７ａ，４７ｂを一対の冷却板に置き代え、ロータリー式充填機１の停止位置９に配置した冷却装置２１をシール装置（第２シール装置）に置き代える。さらに、中間移送装置４４において、上流側挟持ベルト搬送機構５８の一対の上流側挟持ベルト８３，８６を開いた状態とする。この場合、ロータリー式充填機１において２回のシールを行った後、第１受け渡し装置４２による移送中にシール部の冷却を行うことになる。第１挟持部材４７の一対の冷却板が第１移動経路の終点で開くと、充填済みの袋６は製品搬出コンベア２３上に放出される。

１ ロータリー式充填機
２ ロータリー式真空シール機
３ 受け渡し装置
４ ロータリー式充填機のグリッパー
６ 袋
２６ チャンバー本体
２７ チャンバー蓋
２８ 真空チャンバー
３５ ロータリー式真空シール機のグリッパー
４２ 第１受け渡し装置
４３ 第２受け渡し装置
４４ 中間移送装置
４６ 第１揺動アーム
４７ 第１挟持部材
５１，５７ 回転用モータ
５３ 第２揺動アーム
５４ 第２挟持部材
５８ 上流側挟持ベルト搬送機構
５９ 中間挟持ベルト搬送機構
６０ 下流側挟持ベルト搬送機構
６１，６２，６４，６５ 中間挟持ベルトのプーリ
６３，６６ 中間挟持ベルト
７８ 駆動モータ
８１，８２，８４，８５ 上流側挟持ベルトのプーリ
８３，８６ 上流側挟持ベルト
９３，１０６開閉用エアシリンダ
９４，９５，９７，９８ 下流側挟持ベルトのプーリ
９６，９９ 下流側挟持ベルト

Claims (7)

1. 袋の両側縁部を左右一対のグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って間欠移送し、その移送の過程で前記袋に対し被充填物の充填操作を行うロータリー式充填機と、充填済みの袋をグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って移送し、その移送の過程で前記充填済みの袋に対し袋口のシール操作を行うロータリー式シール機の間に配置され、前記ロータリー式充填機の停止したグリッパーから充填済みの袋を受け取り、前記ロータリー式シール機のグリッパーに引き渡す受け渡し装置において、前記ロータリー式充填機の近傍に配置される第１受け渡し装置と、前記ロータリー式シール機の近傍に配置される第２受け渡し装置と、前記第１受け渡し装置と第２受け渡し装置の間に配置される中間移送装置からなり、前記第１受け渡し装置は、前記ロータリー式充填機から充填済みの袋を受け取り、前記中間移送装置に引き渡すもので、充填済みの袋の上部を挟持し又は開放する第１挟持部材を備え、前記第１挟持部材は水平面内を所定の移動経路に沿って移動し、その移動の過程で水平面内で９０度向きを変え、前記中間移送装置は、前記第１受け渡し装置から充填済みの袋を受け取り、前記第２受け渡し装置に向けて移送するもので、水平面内で互いに逆方向に同期して間欠回転する一対の挟持ベルトにより前記充填済みの袋を挟持し袋幅方向に移送する挟持ベルト搬送機構を備え、前記第２受け渡し装置は、前記中間移送装置から充填済みの袋を受け取り、前記ロータリー式シール機のグリッパーに引き渡すもので、充填済みの袋の上部を挟持し又は開放する第２挟持部材を備え、前記第２挟持部材は水平面内を所定の移動経路に沿って移動し、その移動の過程で水平面内で前記第１挟持部材と同じ方向に９０度向きを変えることを特徴とする充填済みの袋の受け渡し装置。
2. 前記第１受け渡し装置が水平面内で所定角度往復揺動する第１揺動アームを備え、前記第１挟持部材が前記第１揺動アームの先端部に水平面内で回転可能に設置され、前記第１揺動アームが揺動する過程で回転して９０度向きを変え、前記第２受け渡し装置が水平面内で所定角度往復揺動する第２揺動アームを備え、前記第２挟持部材が前記第２揺動アームの先端部に水平面内で回転可能に設置され、前記第２揺動アームが揺動する過程で前記第１挟持部材と同じ方向に回転して９０度向きを変えることを特徴とする請求項１に記載された充填済みの袋の受け渡し装置。
3. 前記中間移送装置の挟持ベルト搬送機構が、移送方向に沿って直列に配置された上流側挟持ベルト搬送機構、中間挟持ベルト搬送機構及び下流側挟持ベルト搬送機構の３つからなり、前記上流側挟持ベルト搬送機構と下流側挟持ベルト搬送機構において、各一対の挟持ベルトはいずれも水平面内で開閉可能で、閉じたとき充填済みの袋を挟持することを特徴とする請求項１又は２に記載された充填済みの袋の受け渡し装置。
4. 上流側挟持ベルト搬送機構と中間挟持ベルト搬送機構の各一対の挟持ベルトが互いに異なる高さに配置され、かつ中間挟持ベルト搬送機構と下流側挟持ベルト搬送機構の各一対の挟持ベルトが互いに異なる高さに配置されていることを特徴とする請求項３に記載された充填済みの袋の受け渡し装置。
5. 一対の挟持ベルトはそれぞれの外周面に凸状の挟持片が複数個設置され、前記一対の挟持ベルトの互いに対向する側で各挟持ベルトの挟持片同士が対向し、充填済みの袋を挟持することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された充填済みの袋の受け渡し装置。
6. 前記挟持片に磁石が埋設され、前記一対の挟持ベルトの対向する挟持片同士が引き合うことを特徴とする請求項５に記載された充填済みの袋の受け渡し装置。
7. 前記ロータリー式シール機が、被充填物を充填済みの袋をグリッパーで挟持して吊り下げ、水平な円形の移送経路に沿って移送し、その移送の過程で前記充填済みの袋に対し真空処理及び袋口のシール操作を行うロータリー式真空シール機であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された充填済みの袋の受け渡し装置。

Images