JP5837308B2

JP5837308B2 - 間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機における昇降式包装処理装置

Info

Publication number: JP5837308B2
Application number: JP2011030587A
Authority: JP
Inventors: 康之本田; 健治河村
Original assignee: 東洋自動機株式会社
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: JP2012166831A

Description

本願発明は、食品などの自動袋詰め包装機において包装処理を施す包装処理装置に関し、より具体的には、水平面内における所定の円軌道上を間欠的に移動し、袋の両側縁部を挟持可能な左右一対のグリッパを複数組備え、これらグリッパで袋を吊下げ状態に保持して所定の範囲移送しながら当該袋に対して所定の包装処理を順次施す間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機における包装処理装置に関し、特に、同一の包装処理部材を各グリッパに対応して複数設置し、これら包装処理部材を対応するグリッパに同調して移動させながら昇降させ、所定の包装処理を施すタイプの包装処理装置、所謂同調型包装処理装置に関する。なお、本発明における包装処理部材を備えた包装処理装置としては、固形物の充填ガイド用ホッパ或いは液体充填ノズルなどの被包装物充填装置、ガス吹込みノズルを備えたガス置換装置、脱気ノズルを備えた脱気装置、或いは蓋を取付けるためのキャッピング装置などが含まれる。

同調型包装処理装置を備える間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機は、特許第２８８４０６４号（包装処理部材は充填漏斗）、特許第３７４２０４２号（包装処理部材は充填漏斗及びガス充填ノズル）、特開２００８−３０８２０４号（包装処理部材はガス充填ノズル又は液体充填ノズル）等に開示されている。

しかしながら、上記公報に記載された包装処理部材はいずれもグリッパの移動機構であるローター（回転テーブル）と共通の駆動源により駆動されて移動し、昇降するようになっており、間欠回転式ローター型袋詰め包装機の一部として動作するところから、機械を停止させて清掃やメンテナンスを行う場合、特に包装処理部材が下降端位置に位置する工程ではグリッパと近接しているために、清掃作業やメンテナンス作業がやり難いといった問題がある。また、例えば昇降式ホッパを使用して被包装物の充填を行う包装機において、包装に使用する袋の袋口が適正に開口されていない場合、それを検知して袋への被包装物の充填を中止しても、通常そのような包装処理部材の昇降はカムによって行われているので、そのままホッパは下降することになり、下降したホッパによって袋が損傷されるという問題がある。

特許第２８８４０６４号特許第３７４２０４２号特開２００８−３０８２０４号

本願は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機と各種包装処理装置とを同調させて構成した場合に、清掃或いはメンテナンスの際の作業性を従来に比して向上させることができ、加えて、袋口が適性に開口されなかったときの包装処理部材による袋の損傷、或いはグリッパと包装処理部材との同期がずれたときのグリッパと包装処理部材との干渉による損傷等を未然に防止できる包装処理装置を提供することをその課題とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成の包装処理装置を提供する。先ずその包装処理装置は、所定の円軌道上を間欠移動する複数組のグリッパと、袋の袋口の開口を行う一対の吸盤と、前記吸盤と真空源とを繋ぐ配管に設けられ、前記袋の袋口の開口が適切に行われたかどうかを検出する真空センサとを備え、前記グリッパにより袋の両側縁部を挟持して該袋を吊り下げ状態で保持して所定の範囲移送しながら各種包装処理を施す間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機に使用する包装処理装置である。そしてその包装処理装置は、前記グリッパの上方に配置され、前記包装機の主駆動源とは独立した駆動源により駆動され、前記包装機と同調して間欠回転する同調テーブルと、前記複数組のグリッパに対応するように、前記同調テーブルに周方向に沿って設けられた、それぞれ昇降自在な複数の同じ包装処理部材と、前記包装処理部材を上昇端位置と下降端位置との間で昇降させる昇降手段と、前記真空センサからの信号に基づき、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材を、前記下降端位置より上方に設定された退避位置で停止させ、前記退避位置に保持する制御手段とを備え、前記退避位置は、前記包装処理部材の最下端部が前記包装機のグリッパにより把持される袋の上端縁部より高くなる位置に設定されるている。
本発明の他の形態では、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材が複数あるときに、前記制御手段は前記真空センサからの信号に基づいて選択的に、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材の一部あるいは全てを前記退避位置で停止させ、該退避位置に保持する。
本発明の他の形態では、前記昇降手段は、前記同調テーブルの周方向に沿って配置され、前記同調テーブルの回転に伴って前記上昇端位置と下降端位置との間で前記包装処理部材を昇降させるカムを備え、前記包装処理装置はさらに、待機位置と作動位置との間で移動可能な規制手段を備え、前記制御手段は、前記真空センサからの信号に基づいて前記規制手段を前記待機位置から前記作動位置へ作動させ、これにより、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材を前記退避位置で停止させ、前記退避位置に保持する。
本発明の他の形態では、前記包装処理部材には前記カム上を転動するカムローラが取付けられ、前記規制手段は、前記カムローラが上に乗ることのできる補助カムと、前記補助カムを前記作動位置へ向けて常時付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗する駆動力を及ぼして前記補助カムを前記待機位置に保持する補助カム駆動手段とを備え、前記所定の信号に基づいて前記補助カム駆動手段の駆動力が解除されると前記補助カムが前記補助カム付勢手段により前記作動位置へ移動する。

上記のとおり本願発明では、同調型包装処理装置の駆動源を包装機の主駆動源とは別に設け、所定の信号に基づいて退避位置より下方に位置する包装処理部材を退避位置へ上昇移動させ、この退避位置に保持するようにしたので、グリッパと包装処理部材との間に作業スペースが十分確保でき、従来に比して清掃、メンテナンス等の際の作業性が向上する。
また、同調型包装処理装置の駆動源を包装機の主駆動源とは別に設けた関係で、テーブルと同調テーブルとを同期させることとなるが、何らかの原因によってその同期がずれた場合でも、所定の異常信号に基づいて退避位置より下方に位置する、或いは退避位置を通過して下方へ移動しようとする包装処理部材を退避位置へ留め、これによりグリッパと包装処理部材との干渉を避け、部材の破損を事前に防止できる。
さらに、包装に使用する袋の袋口が適切に開口されなかった場合、それを検知した信号に基づいて、退避位置を通過して下方へ移動しようとする包装処理部材を途中で受け止めて退避位置に保持し、中途半端に開口した袋口に下降した包装処理部材が引っ掛かって袋口を傷つけることを防止できる。

本願発明の一実施の形態にかかる被包装物充填装置を使用した間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機の模式的斜視図である。袋詰め包装機の模式的側面断面図である。円筒カムの一部及び補助カムを示す展開図である。被包装物の充填工程の一部を示す説明図である。被包装物の充填工程の残りを示す説明図である。制御装置による制御のフローチャートである。

本願発明に係る同調型包装処理装置としては上記のとおり各種あるが、以下の説明においてはホッパを備えた昇降式被包装物充填装置をその例として説明する。以下、図面を参照して説明する。図１は本願発明の実施の形態に係る被包装物充填装置を使用した袋詰め包装機１の模式的全体斜視図であり、これを参照して袋詰め包装機１（（以下単に「包装機」という。）の概略の構成を説明する。なお、公知の構成についてはその詳細な説明は省略する。

この包装機１は間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機であり、図中矢印方向に間欠回転する回転テーブル２（以下単に「テーブル」という。）を備え、テーブル２にはその円周方向に沿って所定の間隔で左右のグリッパ３，３が複数組備えられている。符号４は包装処理部材としてのホッパで、後述する被包装物供給装置２５から被包装物を供給され、これも後述するように袋Ｂにその被包装物を充填する。ホッパ４は複数、すなわちそれぞれのグリッパ３，３に対応して１つずつ設けられ、それぞれグリッパ３，３の上方に位置している。各ホッパ４は後述するように上下に移動可能になっており、テーブル２が回転するのに伴って、これも後述する円筒カム６３によって上昇端と下降端との間で上下動するようになっている。なお、このホッパ４は、上下が開口したホッパ本体５と、その下側に位置する開閉可能な所謂烏口６を備えている（図２、４参照）。烏口６は、それぞれ支軸８、８周りに回動可能な２つの烏口片７，７で構成され、先端が開閉可能になっている（図４参照）。烏口６の開閉は後述するように制御装置３２によって制御される。

公知のとおりこの包装機１では、テーブル２が停止する各ステーションで、或いはステーション間を移動中に各種の包装処理が施される。ステーションＩには公知のコンベアマガジン１１が配置され、一対の吸盤１２，１２を用いて袋Ｂを順次一枚ずつこのステーションに停止したグリッパ３，３に引き渡すようになっている。なお、この袋Ｂのグリッパ３，３への供給は後述するように制御装置３２により制御され、給袋が中止される場合がある。

ステーションＩＩでは印字器１３を用いて袋Ｂに製造日等の印字が行われ、ステーションＩＩＩで検査器１４により印字の検査が行われる。ステーションＩＶでは真空源（図示せず）に接続されている一対の吸盤１５，１５を用いて袋Ｂの袋口が開かれる。開口に伴って左右のグリッパ３，３は互いに所定の距離だけ近づき、開いた袋口をその状態に維持する。なお、この実施の形態では、袋Ｂは所謂自立袋が使用され、図１には示されていないが、もう一対の吸盤１６，１６を用いて袋Ｂの下側部分を拡げるようになっている（図４Ａ（ニ）参照）。吸盤１５，１５，１６，１６を真空源に繋ぐ配管１７，１７には、吸着が適切に行われ、袋口が所望どおりに開口されたかどうかを検知する真空センサ１８，１８が備えられている（図４Ａ（ニ）参照）。

ステーションＶでは、ホッパ４の烏口６の先端側が袋Ｂ内へ挿入されて烏口６が開かれ、後述するステーションＶＩＩＩでホッパ４に供給されていた被包装物の袋Ｂへの充填が行われる。また、袋Ｂの下方に公知のタッピング装置のタッピング部材１９が上下動可能に設けられ、袋Ｂの底を軽くタッピングして、充填された被包装物が袋底の方へ移動するのを助長するようになっている（図４Ａ（ホ）参照）。ステーションＶＩも充填工程である。すなわち、この実施の形態ではホッパ４内の被包装物の充填は、袋ＢがステーションＶに停止している間だけではなく、ステーションＶからステーションＶＩへの移動中、さらにステーションＶＩでの停止中にも行われる。ステーションＶＩにもタッピング部材１９が設けられている（図４Ｂ（ヘ）参照）。

ステーションＶＩＩではホッパ４の烏口６が袋Ｂから抜出されて閉じられ、左右のグリッパ３，３が互いに遠去かり、袋Ｂの袋口を緊張させる。なお、このステーションにもタッピング部材１９が設けられている。ステーションＶＩＩＩでは一対の検査用ブロック２１，２１で袋Ｂの袋口を挟み、これらブロック２１，２１の間の間隔によって袋口内面のシール予定部に被包装物が付着していないかどうかを検知する。また、このステーションにおいて、二点鎖線で示す被包装物供給装置２５から被包装物がホッパ４へ供給される。

ステーションＩＸでは一対の熱板２７，２７を用いて袋口のシールが行われる。また、印字不良などの不良袋はここで図示しないシュート上へ排出される。さらにこのステーションＩＸには、ホッパ４内に被包装物が存在しているかどうかを検知するセンサ８０が設けられている（図４Ｂ（リ）参照）。センサ８０は発光素子８１と受光素子８２で構成されている。またホッパ４には、発光素子８１と受光素子８２に対向する部分に切欠きが設けられている（図示せず）。次にステーションＸでは一対の冷却板２９，２９を用いて袋口の冷却が行われ、その後左右のグリッパ３，３が開いて袋Ｂをシュート３１上へと放出する。

次に図２を参照して、昇降式包装処理装置としての昇降式被包装物充填装置（以下単に「充填装置」という。）１００について説明する。この充填装置１００は前述のとおり昇降式包装処理部材としてのホッパ４を備え、本実施の形態では、ホッパ４は最も高い上昇端位置と最も低い下降端位置との間で上下動するようになっている。図２は包装機１を模式的に表した側面断面図である。図において符号４１は包装機１の架台であり、架台４１の上に支柱４２が設けられ、支柱４２内を上下に延び、図示しない主駆動源に連結されて間欠回転駆動される回転軸（図示せず）の上端に前述のテーブル２が取付けられ、間欠回転する。テーブル２には前述のとおり複数組の左右グリッパ３，３が取付けられている。図には２組のグリッパ３，３とホッパ４が示されているが、図中左側は図１のステーションＶにおけるグリッパ３，３とホッパ４であり、ホッパ４は後述する円筒カム６３により下降端位置に位置しており，右側はステーションＩにおけるグリッパ３，３とホッパ４を示し、ホッパ４は上昇端位置に位置している。

符合４３は充填装置１００の支持フレームであり、架台４１上に設けられている。その天板部４４の中央部には上側が開いた保持ケース４５が吊下げ状態で取付けられている。保持ケース４５の底部内面側には上カバー４６が、外面側には下カバー４７が取付けられ、上カバー４６の上には駆動モータ４８が取付けられている。下カバー４７の下側には、グリッパ３，３の上方に位置して同調テーブル４９が配置され、その軸が下カバー４７内を通って上カバー４６内へ伸び、上カバー４６内で駆動モータ４８の出力軸と適宜な連結装置で連結されている。すなわち同調テーブル４９は下側のテーブル２を駆動する駆動源すなわち包装機１の主駆動源とは別の駆動源により駆動される。そして駆動モータ４８は同調テーブル４９をテーブル２と同調して同じ方向へ間欠回転させるようになっている。

ホッパ４は前述のとおり上下が開口したホッパ本体５と、ホッパ本体５の下側に配置された所謂烏口６を備えている。図中右側のホッパ４の烏口６は閉じており、左側のそれは開いている。符合５１は同調テーブル４９上に、円周方向でグリッパ３，３に対応する位置に立設されたガイド軸であり、このガイド軸５１にスライダ５３が嵌り上下動可能になっている。そしてスライダ５３に取付けられた取付け部材５５の第１取付け部５６にホッパ本体５が、第２取付け部５７に烏口６が図示のように上下にその軸心を同じにして取付けられている。スライダ５３にはカムローラ５９が取付けられ、支持フレーム４３の天板４４の内面側にカム取付け部材６１を介して取り付けられた円筒カム６３上を転動し、それによりホッパ４が上下動するようになっている。すなわち、円筒カム６３は保持ケース４５を取囲むようにして取付けられ、その形状は図３にその一部が展開して示されているように、上下の平坦な部分とそれらを繋ぐ傾斜部分とを備える。そしてカムローラ５９がステーションＩからＩＩＩまで、ステーションＶＩＩＩからＸを過ぎてＩまでの間に位置するときはホッパ４は上昇端位置に位置し、ステーションＶとＶＩ及びそれらの間に位置するときは下降端位置に位置し、ステーションＩＶとＶＩＩでは上昇端位置と下降端位置との間に位置するようになっている。

次に図３を併せて参照しながら、ホッパ４が下降端位置へ下降するのを規制する規制手段としての補助カム７１について説明する。前述したとおりステーションＩＶにおいて袋Ｂの開口が行われるが、吸盤１５、１５，１６，１６の吸着が適切に行われないと真空漏れが生じ、所望通りの開口が行われず、そのままステーションＶへ袋を移動してホッパ４を下降させても被包装物の充填を適切に行うことができないばかりか、袋を損傷してしまう可能性がある。板状の形をしたこの補助カム７１はそのような場合にステーションＶでホッパ４が下降端位置へ移動するのを阻止し、退避位置に退避させ、ホッパ４の烏口６が袋Ｂに接触しないようにするものである。すなわち、開口不良が前述のとおりセンサ１８，１８により検知された場合、ホッパ４の烏口６は制御装置３２により閉じられたままとすることができるが、前述のとおりホッパ４の昇降は円筒カムにより行われているため、その場合、下降端位置に移動したホッパ４の烏口６が中途半端に開いた袋口に入り込むなどして袋が損傷してしまう可能性があるので、補助カム７１を用いて退避位置へ退避させるのである。ステーションＶＩも充填を行うステーションであるので、このステーションにも同じ補助カム７１が設けられる。

図２の左側の部分に示されるように、円筒カム６３が取付けられるカム取付け部材６１のうちステーションＶ，ＶＩに設けられるカム取付け部材６１は他のステーションの取付け部材６１と異なり、上下に伸びるガイド軸６２を備えており、補助カム７１はこのガイド軸６２に上下動可能に嵌ったスライダ７３に取付けら、図示の待機位置では補助カム７１は円筒カム６３のカム面と面一或いはそれより下に位置している。図に示されるように、カムローラ５９の幅は円筒カム６３の幅より大きく、はみ出した部分において補助カム７１の上に乗れるようになっている。そして図３に示されるように補助カム７１には、固定された取付け部材７４に一端が掛けられた二本の引張りバネ７５の他端側が掛けられている。そして取付け部材７４に取付けられたエアシリンダ７６が二本のバネ７５の間に配置され、そのロッド７７の先端が補助カム７１に当接し、通常はロッド７７が伸びて補助カム７１は押下げられて待機位置に位置し、カムローラ５９は円筒カム６３のカム面上を転動するになっている（図３のステーションＶＩ参照）。しかし、前述のように袋Ｂの袋口の開口が適切に行われなかった場合には、所定のタイミングでロッド７７が縮み、補助カム７１を待機位置よりも上方の作動位置へ移動させ、ステーションＩＶから円筒カム６３の下降する側の斜面を移動してくるカムローラ５９を受止めるようになっている。これにより、図２に細線で示されるように、ステーションＶにおいてホッパ４を退避位置に留めるように作用する。図３のステーションＶＩに位置するカムローラ５９は、袋口の開口が適切に行われた袋Ｂに対応するホッパ４のカムローラであり、補助カム７１は待機位置へ下降したままで、そのカムローラ５９は円筒カム６３のカム面に乗っている。次にステーションＶにあるカムローラ５９がステーションＶＩへ移動するとき、所定のタイミングでステーションＶＩの補助カム７１が待機位置から作動位置へ上昇し、移動してくるカムローラ５９を受け入れる。一方で、ステーションＶの補助カム７１は、ステーションＩＶに位置しているホッパ４に対応する袋Ｂの袋口が適切に開口されている場合には、そのカムローラ５９の移動の妨げにならないタイミングでロッド７７が伸びて待機位置へ下降させられる。

次に図４Ａ，４Ｂを参照して上記の各ステーションにおける動作及びステーション間を移動中の動作についてより詳細に説明する。図４は図１に示される各ステーションでの工程を示す説明図である。図４Ａの（イ）〜（ホ）は、図１の各ステーションＩ〜Ｖに、図４Ｂの（ヘ）〜（ヌ）はステーションＶＩ〜Ｘに対応している説明図であり、それぞれ上側にホッパ４が、下側に袋Ｂ及びグリッパ３，３が示されている。また、図４Ａ（イ）、図４Ｂ（ト）〜（リ）ではホッパ４のみ断面で示され、図４Ａ（ホ）、図４Ｂ（ヘ）ではホッパ４及び袋Ｂが断面で示されている。

図４Ａの（イ）は前述のとおり図１のステーションＩに対応する。コンベアマガジン１１から供給された袋Ｂは図示のとおり左右のグリッパ３，３によりその両側縁部を把持され、吊下げ状態に保持されており、その袋口は閉じている。一方、ホッパ４には後述する図４Ｂ（チ）（ステーションＶＩＩＩ）で被包装物供給装置２５から供給された被包装物が貯留されている。勿論烏口６は閉じられている。なお、後述するステーションＩＸで、図でステーションＩにあるホッパ４について、ステーションＶＩＩＩでホッパ４に供給されたはずの被包装物がホッパ４内に存在しないことが検知されていると、このステーションＩではこのホッパ４に対応するグリッパ３，３への袋Ｂの供給は行われない。

所定の時間だけ停止した後、テーブル２、同調テーブル４９が同調して所定の角度だけ回転し、ステーションＩＩに停止する（図４Ａ（ロ）。ここでは前述のとおり製造日等の印字が袋Ｂに対して行われる。次いでステーションＩＩＩ（図４Ａ（ハ））へ移動し、ここで印字の検査が行われる。ステーションＩＩＩからステーションＩＶへの移動を開始すると、円筒カム６３のカム面が下向きに傾斜しており（図３参照）、ホッパ４が下降し始める。そしてステーションＩＶに停止すると、吸盤１５，１５，１６，１６による袋Ｂの開口処理が行われる。それに併せて左右のグリッパ３，３が互いに接近する。そして所定のタイミングでそれぞれの配管１７，１７の途中に設けられた第２センサとしての真空センサ１８，１８により配管１７，１７内の真空度が検知され、その信号が制御装置３２へ送られ、袋口が正常に開かれたかどうかの判断がされる。なお、ホッパ４は途中位置まで下降しているが、まだ袋Ｂには達していない（図４Ａ（ニ）参照）。

次いでステーションＶへ向けて回転を再開するが、その前に吸盤１５，１５，１６，１６は袋Ｂへの吸着を止め、袋Ｂから離れる。グリッパ３，３は接近したままで袋口を開口状態に維持する。テーブル２、同調テーブル４９が回転するとホッパ４がさらに下降し、カムローラ５９が円筒カム６３の最下点に達し，ホッパ４は下降端位置に位置して停止する。テーブル２等が止まったときには烏口６の先端は袋Ｂ内へ侵入している。そして制御装置３２により烏口６が開かれ、被包装物の袋Ｂへの充填が開始される。そして前述のとおりタッピング部材１９が袋底に対してタッピングをおこなう。一方で、前述のとおり、ステーションＩＶで袋Ｂの開口が適切に行われなかった場合には、補助カム７１が所定のタイミングで待機位置から作動位置へ上昇し、移動してくるカムローラ５９は途中から円筒カム６３のカム面から補助カム７１の上へ移動して停止し、ホッパ４は退避位置に留められる。この場合は前述のとおり制御装置３２によってホッパ４の烏口６は閉じられたままに維持される。

次にステーションＶＩへ移動するが、前述のとおり、この移動中及びステーションＶＩに停止中も充填作業が継続される。また、ステーションＶＩにおいてもタッピング部材１９によるタッピングが行われる。充填は、ステーションＶＩに停止中に終了する。なお、前述した袋Ｂの袋口の開口が適切に行われなかった場合には、ステーションＶＩの補助カム７１が所定のタイミングで待機位置から作動位置へ上昇し、ステーションＶの補助カム７１から移動してくるカムローラ５９を受け入れ、ホッパ４を退避位置に留めるようになっている。一方ステーションＶの補助カム７１は、次に円筒カム６３上を転動してステーションＶに移動しようとするカムローラ５９の妨げにならないタイミングで下方の待機位置へと押下げられる。但し、次に来るカムローラに対応する袋も開口不良の場合には作動位置に留まり、対応するホッパ４を退避位置に保持する。

ステーションＶＩからステーションＶＩＩに向かって移動を始めるとカムローラ５９は円筒カム６３の上方へ傾斜する斜面を移動し、ホッパ４は上昇を開始する。そしてステーションＶＩＩに停止するときにはすでにホッパ４の烏口６は袋Ｂから抜け出ており、烏口６は閉じられる。そして烏口６が袋Ｂから抜け出ると、所定のタイミングで左右のグリッパ３，３が互いに遠ざかり、袋Ｂの袋口を緊張させる。なお、このステーションＶＩＩにおいてもタッピング部材１９によるタッピングが行われる。

次にステーションＶＩＩＩへ向かって移動する。この時カムローラ５９は円筒カム６３の上向きに傾斜する傾斜面をさらに移動して平坦部に達し、ステーションＶＩＩＩに停止する。ホッパ４は上昇端位置に達する。ここで停止中に、袋口を前述の一対のブロック２１，２１で挟み、袋口のシールする部分に被包装物が付着（噛み込み）していないかを検知する。一方で烏口６が閉じられているホッパ４に被包装物供給装置２５から所定量の被包装物が供給される。

次にステーションＩＸへ移動する。ここで前述のとおり一対の熱板２７，２７を用いて袋口のシールが行われる。また、ここに至るまでの間に施された包装処理に不具合が生じた場合（例えば印字不良、被包装物の噛み込みによる未シール袋など）はここで不良袋として排出される。さらにこのステーションに停止中に、図４（リ）に図示された発光素子８１と受光素子８２とで構成される第１センサ８０により、ホッパ４内の被包装物の有無が検知される。すなわち被包装供給装置２５は一定量の被包装物を供給するものであり、その為に計量器等を備えており、その計量に時間が掛かってしまってホッパ４がステーションＶＩＩＩに停止中に供給が間に合わず、結果的にホッパ４に被包装物が供給されないままホッパ４がステーションＩＸに移動してしまう場合があり得る。そこでこのステーションでホッパ４内の被包装物の有無を検知し、もし被包装物が存在していない場合には、このホッパ４が前述のステーションＩへ移動したときに、対応するグリッパ３，３への袋Ｂの供給を中止し、空袋を移動させて袋供給工程以降の無駄な包装処理を行うことをやめさせ、生産にロスが生じるのを防止している。

次に最後のステーションＸへ移動し、一対の冷却板２９，２９でシール部を冷却し、グリッパ３，３を開いて袋Ｂ（製品）をシュート３１へ放出する。そしてグリッパ３，３を閉じて再度ステーションＩへ移動する。

最後に上記した第２センサ１８，１８、第１センサ８０を用いた制御のフローチャートを説明する。ステップＩでスタートし、ステップ２で被包装物供給指令が出され、ステーションＶＩＩＩでの被包装物のホッパ４への供給が行われる。次いでステップ３でホッパ４内の被包装物の検知が第１センサ８０により行われる。被包装物が検知されない場合には、ステップ２に戻る。袋供給許可指令は出されないので、このホッパ４がステーションＩへ移動しても、それに対応するグリッパ３，３には袋Ｂは供給されない。

ステップ３で被包装物の存在が検知されるとステップ４で袋供給許可指令が出され、このホッパ４がステーションＩへ移動するとマガジン１１から対応するグリッパ３，３に袋Ｂが供給される。次いでステップ５で第２センサ１８，１８による袋Ｂの開口検査が行われる。袋口が適正に開口されているとステップ６で烏口開指令が出され、ステーションＶで烏口６が開かれ、袋への被包装物の充填が行われる。次いで烏口閉指令がステップ７で出され、ステーションＶＩＩで烏口６が閉じられる。そしてステップ４へ戻る。一方、袋口の開口不良が検知されると、ステップ８へ進み、ホッパ非挿入指令、袋口シール停止指令、不良袋排出指令が出され、袋ＢはステーションＩＸにおいて排出され、ステップ２へ戻る。ステップ８でホッパ非挿入指令が出されるので、前述の補助カム７１が動作し、ステーションＶ，ＶＩでホッパ４は上昇端位置と下降端位置との間の退避位置に止められ、烏口６は閉じられたままとなる。

以上のとおり、本実施の形態では、袋口の開口が適切に行われなかった場合に、被包装物充填工程において補助カムを作動させてホッパが下降端位置へ移動するのを阻止し、退避位置に留め、ホッパが袋に接触するのを防止する。これにより袋の損傷を防止できる。

なお、袋Ｂの開口不良が検出された場合、上記実施の形態ではホッパ４内の被包装物はホッパ４でそのまま持ち回り、ステーションＶＩＩＩで被包装物供給装置２５からの次回の被包装物の供給をキャンセルし、ステーションＩＸで開口不良袋を排出している。しかし、ステーションＶで烏口６を開き、例えばシュートを介してホッパ４内の被包装物を機外に排出した後、ステーションＩＸで開口不良の袋を機外に排出するようにしてもよい。または、ステーションＶで烏口６を開いて例えばシュートを介してホッパ４内の被包装物を機外に排出し、一方開口不良であった袋Ｂをそのまま保持して持ち回り、対応するグリッパ３，３への次回の袋Ｂの供給をキャンセルし、前回開口不良となった袋Ｂに対して再度袋口の開口を試みるようにしても良い。さらには、ホッパ４内の被包装物及び開口不良の袋Ｂをそのまま持ち回り、被包装物供給装置２５からの被包装物の供給及び対応するグリッパ３，３への次回の袋Ｂの供給をキャンセルし、前回開口不良となった袋Ｂに対して再度袋口の開口を試み、開口した袋Ｂに持ち回っていた被包装物を充填するようにしても良い。

なお、本発明の実施の形態では、上記した袋口の開口が適正に行われなかった場合のみでなく、以下のような場合にもホッパ４の下降を規制する規制手段としての補助カム７１を動作させ、ホッパ４を退避位置へ退避させる。

先ず、包装機１の清掃、メンテナンスなどを行う際である。すなわち、包装機１の保守点検を行う際に出力される保守点検開始信号により、ステーションＶ，ＶＩ両方でホッパ４を退避位置へ退避させる。すなわち、包装機１が停止したときに、ステーションＶ，ＶＩでホッパ４が退避位置より低い位置に位置していたとしても、補助カム７１が待機位置から作動位置へ移動し、ステーションＶ，ＶＩに位置したホッパ４を退避位置へ退避させる。これによってホッパ４とグリッパ３との間に十分な空きスペースが確保でき、清掃、メンテナンスなどの作業が行いやすくなり、作業効率が上がる。

また、包装機１の主電源がオフにされたときにも、やはり補助カム７１が待機位置から作動位置へ移動し、ステーションＶ，ＶＩに位置したホッパ４を退避位置へ退避させる。すなわち本実施の形態では、補助カム７１を動作させるのにエアシリンダ７６を用い、そのロッド７７の伸縮により、補助カム７１を待機位置と作動位置との間で移動させるが、そのエアシリンダ７６の動作を公知の例えば電磁弁で制御する。そして、包装機１の主電源がオフにされるとその電磁弁はオフにされ、エアシリンダ７６のロッド７７は収縮するようになっている。すなわち、主電源のオフ操作によるシャットダウン信号により、エアシリンダを動作させるようになっている。

次に、グリッパ３側とホッパ４側、すなわち包装機１と充填装置１００との間に同期ズレが生じた場合である。上述のとおり、本実施の形態では充填装置１００の駆動源を包装装置１の主駆動源と別に設け、テーブル２と同調テーブル４９とを同期させる構成をとっているが、例えば清掃或いはメンテナンスなどを行った際に、何らかの原因でその同期がずれてしまうことも有り得る。この場合、グリッパ３とホッパ４との間に設定された円周方向での相対位置関係に狂いが生じてしまい、そのまま包装機１を運転した場合、グリッパ３とホッパ４とが干渉し、これらの部材が損傷する可能性がある。このような場合、エンコーダなどによってその相対位置関係の狂いを検知して異常信号を発信し、その信号に基づいて直ちに補助カム７１を作動位置へ移動させてホッパ４を退避位置へ退避させ、グリッパ３とホッパ４との干渉を回避し、それら部材の損傷を未然に防止する。さらに緊急停止時に出力される非常停止信号に基づいても同様の処置が採られるようになっている。

なお、ホッパ４の退避位置は以下のように定める。まず、退避位置は、包装処理部材、上記の実施の形態ではホッパ４の最下端部がグリッパの最上端部より高くなるように設定する。これにより、グリッパとホッパとの干渉が確実に回避でき、メンテナンスなどの際の作業性も向上する。さらには、ホッパ４の最下端部が、グリッパにより把持される袋の上側縁部より高く設定するのが望ましい。これにより、前述した袋口の開口が適正に行われなかった場合に、ホッパによって袋が損傷されることがない。

本発明においては、前記の実施の形態で説明した構成以外に、昇降手段として、各包装処理部材にそれぞれ独立したサーボモータを設け、所定の信号に基づいて各サーボモータを制御手段で制御し、退避位置よりも下方に位置する包装処理部材を退避位置へ上昇移動させ、或いは退避位置を通過して下方へ移動しようとする包装処理部材を留め、退避位置に保持することもできる。

Claims

所定の円軌道上を間欠移動する複数組のグリッパと、袋の袋口の開口を行う一対の吸盤と、前記吸盤と真空源とを繋ぐ配管に設けられ、前記袋の袋口の開口が適切に行われたかどうかを検出する真空センサとを備え、前記グリッパにより袋の両側縁部を挟持して該袋を吊り下げ状態で保持して所定の範囲移送しながら各種包装処理を施す間欠回転式ロータリー型袋詰め包装機に使用する包装処理装置において、
前記グリッパの上方に配置され、前記包装機の主駆動源とは独立した駆動源により駆動され、前記包装機と同調して間欠回転する同調テーブルと、
前記複数組のグリッパに対応するように、前記同調テーブルに周方向に沿って設けられた、それぞれ昇降自在な複数の同じ包装処理部材と、
前記包装処理部材を上昇端位置と下降端位置との間で昇降させる昇降手段と、
前記真空センサからの信号に基づき、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材を、前記下降端位置より上方に設定された退避位置で停止させ、前記退避位置に保持する制御手段とを備え、
前記退避位置は、前記包装処理部材の最下端部が前記包装機のグリッパにより把持される袋の上端縁部より高くなる位置に設定される、
ことを特徴とする、包装処理装置。
請求項１記載の包装処理装置において、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材が複数あるときに、前記制御手段は前記真空センサからの信号に基づいて選択的に、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材の一部あるいは全てを前記退避位置で停止させ、該退避位置に保持することを特徴とする、包装処理装置。
請求項１または２に記載の包装処理装置において、前記昇降手段は、前記同調テーブルの周方向に沿って配置され、前記同調テーブルの回転に伴って前記上昇端位置と下降端位置との間で前記包装処理部材を昇降させるカムを備え、前記包装処理装置はさらに、待機位置と作動位置との間で移動可能な規制手段を備え、前記制御手段は、前記真空センサからの信号に基づいて前記規制手段を前記待機位置から前記作動位置へ作動させ、これにより、前記下降端位置へ向かって移動している包装処理部材を前記退避位置で停止させ、前記退避位置に保持することを特徴とする、包装処理装置。
請求項３記載の包装処理装置において、前記包装処理部材には前記カム上を転動するカムローラが取付けられ、前記規制手段は、前記カムローラが上に乗ることのできる補助カムと、前記補助カムを前記作動位置へ向けて常時付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗する駆動力を及ぼして前記補助カムを前記待機位置に保持する補助カム駆動手段とを備え、前記所定の信号に基づいて前記補助カム駆動手段の駆動力が解除されると前記補助カムが前記補助カム付勢手段により前記作動位置へ移動することを特徴とする、包装処理装置。