JP5913164B2 - 製袋包装機 - Google Patents

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Description

本発明は、自立型の袋を製造する製袋包装機に関する。
菓子類などの被包装物を包材の内部に充填しながら製袋包装する装置として、製袋包装機が用いられている。製袋包装機は、筒状の包材が延びる方向に対して交差する方向に、シール機構を用いて筒状の包材をシールし、筒状の包材にシール部(上シール部・下シール部)を形成する。シール部が形成された筒状の包材は、その後、カッターによりシール部が切断されて袋となる。ところで、近年、商品の陳列の容易性やディスプレイ効果が優れていることから、例えば、特許文献1(特開2012−136270号)に記載されているような、自立型の袋を製造する製袋包装機が提案されている。自立型の袋は、自立する際の底面となる底部を有する。特許文献1で提案されている製袋包装機は、筒状の包材のシール部近傍を内部から広げるスプレッダーを備える。スプレッダーは、一対の脚部を備える。スプレッダーは、一対の脚部の開度が大きくなるように両方の脚部の傾きを変化させることで筒状の包材に底形状部分を形成する。底形状部分は、その後、袋の底部へと変形される。
ここで、袋の自立性を高めるためには、形の良い底部を形成する必要がある。底部の形状は、一対の脚部の開度に応じて変化する。すなわち、形の良い底部を形成するためには、一対の脚部が所定の開度になるように広げられることが求められる。しかし、スプレッダーを構成する部品のばらつきにより、一対の脚部が所定の開度にならない場合がある。その結果、形の良い底部を形成できずに自立性が低下する可能性がある。
本発明の課題は、自立性の高い袋を安定して製造することを可能にする製袋包装機を提供することにある。
本発明に係る製袋包装機は、成形機構と、シール機構と、スプレッダーと、エアシリンダーと、第1押し曲げ機構と、第2押し曲げ機構と、調整機構とを備える。成形機構は、シート状の包材をチューブに巻きつけて筒状に成形する。シール機構は、筒状の包材が延びる方向に対して交差するように筒状の包材をシールして、筒状の包材に、筒状の包材の幅方向に延びるシール部を形成する。スプレッダーは、一対の脚部を含む。一対の脚部は、筒状の包材の内部に位置し、奥行き方向に揺動して開度を変化させる。奥行き方向とは、幅方向に交差する方向である。スプレッダーは、開度が大きくなるように一対の脚部を揺動させることによりシール部の近傍を奥行き方向に広げて筒状の包材に底形状部分を形成する。エアシリンダーは、一対の脚部を揺動させる駆動部である。エアシリンダーは、開状態と閉状態とを切り替えさせる。開状態とは、一対の脚部の開度が最も大きい状態である。閉状態とは、一対の脚部の開度が最も小さい状態である。第1押し曲げ機構は、シール部を、奥行き方向に押し曲げることにより袋の袋下部を形成する。袋下部は、シール部および本体部の一部を含む。第2押し曲げ機構は、シール部の長手方向端部を含む袋下部の側部を、シール部の長手方向に沿って押し曲げて筒状の包材に底部を形成する。調整機構は、一対の脚部の開度を調整する。また、スプレッダーは、揺動軸をさらに含む。揺動軸は、一対の脚部を揺動させる中心となる。調整機構は、調整部を含む。調整部は、揺動軸の高さ位置を変化させる。
本発明に係る製袋包装機は、一対の脚部を揺動させる中心となる揺動軸の高さ位置が調整部によって調整される。これにより、一対の脚部の開度を調整する。その結果、自立性の高い袋を安定して製造することができる。
また、スプレッダーは、固定部材と、移動部材と、リンク機構とをさらに含むことが好ましい。固定部材は、チューブに対して固定される。移動部材は、チューブが延びる方向に延び、固定部材に対して相対移動可能に取り付けられる。リンク機構は、移動部材および揺動軸を連結させ、移動部材の動きを揺動軸に伝達する。また、調整部は、移動部材の高さ位置を変化させることで、揺動軸の高さ位置を変化させることが好ましい。固定部材に対して相対移動可能に取り付けられた移動部材の高さ位置を変化させて、揺動軸の高さ位置を変化させるので、スプレッダーをチューブに取り付けた状態で、一対の脚部の開度を調整することができる。
また、調整機構は、伝達部をさらに含むことが好ましい。伝達部は、エアシリンダーによる駆動力を調整部に伝達する。また、伝達部は、連結部を有する。連結部は、移動部材の移動方向に延びて調整部を連結させる。調整部は、連結部に対して連結される高さ位置を調整可能である。連結部に連結される調整部の高さ位置を調整することにより、移動部材の高さ位置を変化させる構成であるため、一対の脚部の開度を容易に調整することができる。
本発明に係る製袋包装機は、自立性の高い袋を安定して製造することを可能にする。
本発明の一実施形態に係る製袋包装機の外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る製袋包装機の概略斜視図である。 成形機構の一部、プルダウンベルト機構、縦シール機構、およびスプレッダー機構の一部を示す概略斜視図である。 成形機構の一部、プルダウンベルト機構、縦シール機構、およびスプレッダー機構の一部を示す概略側面図である。 成形機構の一部、プルダウンベルト機構、縦シール機構、およびスプレッダー機構の一部を示す概略正面図である。 チューブの概略背面図である。 図6に示すチューブのVIIA−VIIA断面図である。 図6に示すチューブのVIIB−VIIB断面図である。 脚部の拡大図である。 図8に示す脚部のIX−IX断面図である。 閉状態の一対の開閉脚および接触状態のテンション付加部材を示す斜視図である。 図10Aのテンション付加部材(およびテンション付加部材の取り付けプレート)を取り外した構成を示す図である。 開状態の一対の開閉脚および非接触状態のテンション付加部材を示す斜視図である。 図11Aのテンション付加部材(およびテンション付加部材の取り付けプレート)を取り外した構成を示す図である。 スプレッダーを製袋包装機の右側から見た図である。具体的に、閉状態の一対の開閉脚および接触状態のテンション付加部材を示す。 スプレッダーを製袋包装機の右側から見た図である。具体的に、開状態の一対の開閉脚および非接触状態のテンション付加部材を示す。 スプレッダーを製袋包装機の正面側から見た図である。具体的に、閉状態の一対の開閉脚および接触状態のテンション付加部材を示す。 スプレッダーを製袋包装機の正面側から見た図である。具体的に、開状態の一対の開閉脚および非接触状態のテンション付加部材を示す。 開閉脚の斜視図である。 開閉脚の第1の対向面を説明するための図である。 開閉脚の第2の対向面を説明するための図である。 リンク機構および開閉量調整機構を説明するための図である。 リンク機構および開閉量調整機構を説明するための図である。 リンク機構および開閉量調整機構を説明するための図である。 開閉量調整機構を示す図である。 第1押し曲げ機構の概略斜視図である。 第1押し曲げ機構を製袋包装機の右側から見た図である。 袋下部に接触する第1押し曲げ機構のイメージ図である。 下方から接触する突出部によって上方向に押し曲げられる側部を示す図である。 第2押し曲げ機構の概略斜視図である。 第2押し曲げ機構を製袋包装機100の正面側から見た図である。 製袋包装機の制御ブロック図である。 サイドプレートによる押し曲げ動作を示す図である。(a)は、サイドプレートが側部を下向きに押し曲げる様子を示す図である。(b)は、サイドプレートが側部を上方に押し曲げる様子を示す図である。(c)は、サイドプレートが柱脚部および延長部との間に側部を挟み込む様子を示す図である。 図30(c)の部分拡大図である。 底部に対する各構成の接触位置を示すイメージ図である。 本発明の一実施形態に係る製袋包装機が製造する袋の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る製袋包装機が製造する袋を下から見た図である。 袋の底部の完成前の図(袋下部の図)である。
以下、図面を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る製袋包装機100について説明する。
(1)全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る製袋包装機100の全体斜視図である。図2は、製袋包装機100に含まれる製袋包装ユニット10の概略構成を示す斜視図である。製袋包装機100の説明において、「上」「下」「左」「右」「前」「後」は、図2に定義する通りである。また、製袋包装機100の説明において、奥行き方向とは、図2の前後方向に対応する。
本実施形態に係る製袋包装機100は、シート状のフィルムFsを成形して自立可能な袋Bを製造する(図33Aおよび図33B参照)。具体的に、製袋包装機100は、図2に示すように、シート状のフィルムFsを筒状フィルムFcへ成形しながら、筒状フィルムFcの内部に物品Cを投入する。さらに、製袋包装機100は、筒状フィルムFcに袋Bの底部FBとなる部分を形成して、物品Cを袋詰めした製品(袋)Bを製造する。
袋Bは、図33Aおよび図33Bに示すように、上シール部SL1と、本体部FLとを有する。本体部FLは、充填された物品Cを囲う部分である。本体部FLは、縦シール部LSPを有する第1面S1と、第1面S1に対向する面である第2面S2と、第1面S1および第2面S2に挟まれる側面S3,S3とを有する。また、本体部FLは、図33Bに示すように、底部FBを有する。底部FBは、第1面S1の下端に隣接する第1隣接面S1’と、第2面S2の下端に隣接する第2隣接面S2’と、側面S3,S3の下端に隣接する第3隣接面S3’,S3’と、下シール部SL2とにより形成される。底部FBは、袋Bの下端を構成する。底部FBは、矩形である。すなわち、袋Bは、角底を有する。下シール部SL2は、底部FBの幅方向に延びる。下シール部SL2の長手方向の両端に、第3隣接面S3’が折り重なっている。上シール部SL1は、本体部FLの上方に位置する。上シール部SL1は、袋Bの上端を構成する。
製袋包装機100は、主として、フィルム供給ユニット2と、製袋包装ユニット10と、制御ユニット90とからなる(図1または図29参照)。フィルム供給ユニット2は、袋Bの素材となるフィルムFsを供給するユニットである。製袋包装ユニット10は、シート状フィルムFsを筒状フィルムFcに成形しながら、筒状フィルムFcに物品Cを充填させて筒状フィルムFcを袋Bに成形するユニットである。製袋包装ユニット10の上方には、図1に示すように、組合せ計量機200が配置される。製袋包装ユニット10は、組合せ計量機200によって計量された所定量の物品Cを、筒状フィルムFcに充填しながら筒状フィルムFcを縦方向および横方向に熱シールし、物品Cが詰められた袋Bを製造する(図2参照)。制御ユニット90は、フィルム供給ユニット2および製袋包装ユニット10の動作を制御する。言い換えると、制御ユニット90は、製袋包装機100の制御を担うユニットである。
フィルム供給ユニット2および製袋包装ユニット10は、本体97によって支持される。本体97は、製袋包装機100の骨組みとなる部分である。本体97は、本体フレーム97aを含む複数のフレームによって構成されている。本体フレーム97aは、本体97を構成する他のフレームに対して、所定の高さ位置で固定されている。フィルム供給ユニット2は、本体97の後方側に配置される。製袋包装ユニット10は、フィルム供給ユニット2よりも本体97の前方側の位置に配置される。したがって、製袋包装機100の後方側から供給されるシート状のフィルムFsは、前方に送られ、前方で筒状のフィルムFcとなり、その後、物品Cが詰められて袋Bとなる。
製袋包装機100の前方側には、操作パネル95が配置される。操作パネル95は、液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイを覆うタッチパネルとによって構成されている。操作パネル95は、製袋包装機100の右側に立つユーザに対し製袋包装機100の動作状態を示す。また、操作パネル95は、製袋包装機100に対するユーザからの様々な指令の入力を受け付ける。制御ユニット90は、操作パネルによって受け付けたユーザからの指令に基づいて製袋包装機100の動作を制御する。
以下、製袋包装機100を構成するフィルム供給ユニット2、製袋包装ユニット10、および制御ユニット90の構成について詳細に説明する。
(2)フィルム供給ユニット
フィルム供給ユニット2は、製袋包装ユニット10の成形機構11に対してシート状のフィルムFsを供給するユニットである。フィルム供給ユニット2は、上述したように、製袋包装機100の後側に配置される。また、フィルム供給ユニット2は、製袋包装ユニット10に隣接して設けられている。フィルム供給ユニット2は、図示しないエアシャフトと、エアシャフトを駆動するための図示しないシャフト駆動モータとを含む。エアシャフトには、フィルムFsが巻かれたフィルムロールがセットされる。シャフト駆動モータがエアシャフトを回転させることにより、フィルムロールに巻き付けられたシート状フィルムFsが繰り出される。
(3)製袋包装ユニット
製袋包装ユニット10は、上述したように、フィルム供給ユニット2によって供給されたシート状のフィルムFsを成形して物品Cを袋詰めした製品(袋)Bを製造するユニットである。
製袋包装ユニット10は、図1または図2に示すように、主として、成形機構11と、プルダウンベルト機構12と、縦シール機構13と、シャッター機構14と、横シール機構15と、スプレッダー機構16と、第1押し曲げ機構17と、第2押し曲げ機構18とを含む。以下、製袋包装ユニット10に含まれる構成について、詳細に説明する。
(3−1)成形機構
成形機構11は、シート状のフィルムFsを筒状のフィルムFcへと成形するための機構である。また、成形機構11は、物品Cを筒状のフィルムFcの内部に導く機構でもある。成形機構11は、導入部材11a、フォーマ11b、および支持フレーム30を含む(図2または図3から図5参照)。具体的に、図2は、導入部材11aおよびフォーマ11bを示す。また、図3から図5は、導入部材11aに含まれるチューブ11abと、支持フレーム30とを示す。
(3−1−1)導入部材
導入部材11aは、組合せ計量機200から排出された物品Cを筒状フィルムFcの内部に導入するための部材である。組合せ計量機200(図1参照)から所定量ずつ落下してくる物品Cは、図2に示すように、導入部材11aの上端の開口から導入部材11aの内部に投入される。物品Cは、導入部材11aの内部を通過して落下する。導入部材11aは、上下方向に延びる。導入部材11aは、漏斗部材11aaとチューブ11abとから構成されている。
(a)漏斗部材
漏斗部材11aaは、図2に示すように、導入部材11aの上部を構成する。漏斗部材11aaは、円形または楕円形の開口を上端および下端に有する。漏斗部材11aaの上端の開口の周長は、下端の開口の周長よりも大きい。
(b)チューブ
チューブ11abは、図2から図6に示すように、上下方向に延びる部材である。チューブ11abは、図2に示すように、漏斗部材11aaの下端に連結される。チューブ11abは、上端に、漏斗部材11aaの開口と連通する円形または楕円形の開口を有する。
具体的に、チューブ11abは、フラット面と、側面と、切り欠き形成面とから構成されている。フラット面は、製袋包装機100の正面側に位置する面である。すなわち、フラット面は、縦シール機構13の対向する位置に配置される。フラット面は、上下方向に延びる平坦な面である。一方、切り欠き形成面は、製袋包装機100の背面側に位置する面である。切り欠き形成面は、図6に示すように、上下方向に延びる平坦な面の一部分が長手方向に沿って切り欠かれた面である。側面は、フラット面の両側に位置する。側面は、左右方向に僅かに湾曲して上下方向に延びる面である。側面は、フラット面と切り欠き形成面とをつなぐ。
図7Aおよび図7Bに、図6のVIIA−VIIA断面図および図6のVIIB−VIIB断面図をそれぞれ示す。図7Aに示すように、チューブ11abの上端部では、断面形状が楕円に類似する形状を有するように外周が構成されている。一方、図7Bに示すように、チューブ11abの上端部を除く部分は、断面形状がアルファベットのCに類似するように外周の一部が切り欠かれた構成を有する。
チューブ11abの内部には、幅方向両側に仕切り部材11acが配置されている(図7Aおよび図7B参照)。仕切り部材11acは、チューブ11abの内部でチューブ11abの長手方向に延びている。すなわち、チューブ11abの内部には、チューブ11abの内壁と仕切り部材11acとによって囲まれた二つの長孔11adと、二つの長孔11adに挟まれた導入路ipとが形成されている。導入路ipは、筒状フィルムFcに物品Cを導入するための通路である。長孔11adは、後述するスプレッダー62が差し込まれる空間である。長孔11adの内部には、図示しない位置決め部材が設けられる。位置決め部材は、スプレッダー62の位置決めに用いられる部材である。位置決め部材は、チューブ11abの長手方向上端近傍に配置されている。位置決め部材は、長孔11adを横切る態様でチューブ11ab内部に設けられる。
(3−1−2)フォーマ
フォーマ11bは、導入部材11aのチューブ11abを取り囲むように配置されている。フォーマ11bは、シート状のフィルムFsをチューブ11abに巻き付けるように、フィルムFsを案内する。すなわち、フィルムロールから繰り出されたシート状フィルムFsは、フォーマ11bとチューブ11abとの間を通るときに筒状に成形される。
(3−1−3)支持フレーム
支持フレーム30は、導入部材11aおよびフォーマ11bを支持するフレームである。支持フレーム30は、導入部材11aおよびフォーマ11bを本体フレーム97aに対して移動可能に支持する。言い換えると、支持フレーム30を本体フレーム97aに対して移動させることにより、導入部材11aおよびフォーマ11bは、本体フレーム97aに対して移動する。
支持フレーム30は、図3に示すように、主として、板部材31と、左右一対のハンドル32,32と、梁33a,33b,33cと、脚部34とを含む。板部材31、ハンドル32,32、梁33a,33b,33c、および脚部34は、固定されており、互いの位置関係は、一定である。以下、支持フレーム30が含む各構成について説明する。
(a)板部材
板部材31は、平面視において略矩形形状の部材である(図3参照)。板部材31の中央には、平面視において略円形の開口31aが形成されている。開口31aには、チューブ11abが貫通される。板部材31の下面には、後述する脚部34が設けられる。
(b)ハンドル
ハンドル32,32は、図3〜図5に示すように、支持フレーム30を移動させる際にユーザに把持される部分である。ハンドル32,32は、柱状部材である。ハンドル32,32は、板部材31の上面に設けられる。具体的に、ハンドル32,32は、板部材31の上面のうち、前方側であって、左右両側に配置されている。
(c)梁
梁33a,33b,33cは、チューブ11abを支持するための部材である。梁33aは、ハンドル32,32の間に架け渡されている。梁33bは、ハンドル32,32の上端からチューブ11abに対して架けられている。梁33cは、梁33aの幅方向中央からチューブ11abに対して架けられている。チューブ11abは、梁33a,33b,33cに固定されている。すなわち、導入部材11aは、支持フレーム30に固定されている。
(d)脚部
脚部34は、支持フレーム30の脚となる部分である。脚部34は、図3および図5に示すように、支持フレーム30の幅方向両側に設けられている。脚部34は、本体フレーム97aに対する成形機構11全体の高さ位置を変化させる機能を有する。具体的には、後述するネジ34dを操作することにより、上下方向に約4mmの幅で、板部材31の高さ位置を徐々に変化させることができる。
脚部34は、図3から図5に示すように、板部材31の下面に設けられている。脚部34は、板部材31の幅方向両側に配置される。脚部34は、製袋包装機100の前後方向に延びる。脚部34は、本体フレーム97aに設けられたスライドレールに載置される。製袋包装機100の正面に立ったユーザがハンドル32,32を握り、脚部34をスライドレールに沿ってスライドさせることにより、支持フレーム30によって支持された導入部材11aおよびフォーマ11bが前後方向に移動する。すなわち、脚部34をスライドレールに沿わせて移動させることにより、成形機構11全体が一体として前後方向に移動する。
脚部34は、図8および図9に示すように、主として、第1脚部材34aと、第2脚部材34bと、楔34cとによって構成されている。図8は、製袋包装機100の正面に向かって右側の脚部34の拡大図である(図5参照)。左側の脚部34も右側の脚部34と同様の構成を有するものとする。図9は、図8のIX−IX断面図である。なお、第1脚部材34aおよび第2脚部材34bの平面位置を固定するために、第1脚部材34aおよび第2脚部材34bの長手方向中央には、脚部34の高さ方向に沿って図示しないシャフトが通されている。
(d−1)第1脚部材
第1脚部材34aは、脚部34の上端部を構成する部材である。第1脚部材34aの上面は、図8に示すように、板部材31に接触する。具体的に、第1脚部材34aの上面は、板部材31の下面と接合されている。
第1脚部材34aは、板部材31の前後方向の長さ寸法とほぼ同等の長さ寸法を有する。第1脚部材34aは、図9に示すように、長手方向に沿って、異なる厚み寸法を有する。言い換えると、第1脚部材34aの下端には、長手方向に沿って、水平面に対して異なる傾きを有する傾斜面が形成されている。具体的に、第1脚部材34aは、長手方向において中央付近の厚み寸法が最も大きい。第1脚部材34aの厚み寸法は、長手方向において中央付近から両端に向かって徐々に小さくなっている。言い換えると、第1脚部材34aの下端側には、奥行き方向において中央付近から両端に向かって上方に傾斜する傾斜面が形成されている。
(d−2)第2脚部材
第2脚部材34bは、脚部34の下端部を構成する部材である。第2脚部材34bの下面は、スライドレールに接触する。第2脚部材34bの上面は、後述する楔34cを介して、第1脚部材34aに隣接する。
第2脚部材34bは、板部材31の前後方向の長さ寸法とほぼ同等の長さ寸法を有する。第2脚部材34bは、図9に示すように、長手方向に沿って、異なる厚み寸法を有する。言い換えると、第2脚部材34bの上端には、長手方向に沿って、水平面に対して異なる傾きを有する傾斜面が形成されている。具体的に、第2脚部材34bは、長手方向において中央付近の厚み寸法が最も大きい。第2脚部材34bの厚み寸法は、長手方向において中央付近から両端に向かって徐々に小さくなっている。言い換えると、第2脚部材34bの上端側には、奥行き方向において中央付近から両端に向かって下方に傾斜する傾斜面が形成されている。
(d−3)楔
楔34cは、脚部34全体の高さ寸法を調整する際に用いられる部材である。楔34cは、第1脚部材34aと第2脚部材34bとの間に挟まれる。楔34cは、脚部34の長手方向両端にそれぞれ配置される。言い換えると、一対の楔34c,34cは、製袋包装機100の正面側および背面側に配置される。
楔34cは、長手方向において異なる厚み寸法を有する。具体的に、楔34cは、長手方向において、第1端部の厚み寸法が大きく、第1端部の反対側の第2端部の厚み寸法が小さい。また、楔34cは、上面および下面に、それぞれ、第1脚部材34aおよび第2脚部材34bの傾斜面と同様の傾きを有する面を有する。楔34cは、厚み寸法の大きい第1端部が脚部34の長手方向端部近傍に位置し、厚み寸法の小さい第2端部が脚部34の長手方向中央部に位置するように、第1脚部材34aおよび第2脚部材34bの間に配置される。
一対の楔34c,34cには、ネジ34dが通される。ネジ34dは、脚部34の長手方向(奥行き方向)に沿って、一対の楔34c,34cに通される。一対の楔34c,34cは、ネジ34dが締められたり緩められたりすることにより、脚部34の長手方向中央に対して、近づいたり遠ざかったりする。一対の楔34c,34cが脚部34の長手方向中央を基準に前後方向に移動することにより、一対の楔34c,34cの上面に接触する第1脚部材34aの高さ位置が変動し、その結果、板部材31の高さ位置も変化させる。言い換えると、ネジ34dが緩められることにより、成形機構11全体の高さ位置が低くなり、ネジ34dがきつく締められることにより、成形機構11全体の高さ位置が高くなるような構成とする。その結果、支持フレーム30に支持されている部材(導入部材11aおよびフォーマ11b)の高さ位置を変動させる。
具体的な構成としては、例えば、ネジ34dは、長手方向中央付近を基準に、反対方向に螺旋状の溝が切られている。また、ネジ34dの長手方向において、中央付近より前方側の部分に時計回り(第1方向)の溝が切られている場合には、中央付近より後方側の部分に反時計回り(第2方向)の溝が切られている。すなわち、ユーザが、脚部34の長手方向一端側で、左右両方に位置する脚部34のネジ34dを操作することにより、一端側の楔34cを奥行き方向に移動させると共に、他端側の楔34cを一端側の楔34cの移動方向と反対方向に移動させる。
(3−2)プルダウンベルト機構
プルダウンベルト機構12は、チューブ11abに巻き付いた筒状フィルムFcを吸着して下方に搬送する機構である。プルダウンベルト機構12は、例えば、図2に示すように、チューブ11abを挟んで左右両側にそれぞれ設けられている。プルダウンベルト機構12は、主として、吸着機能を有するベルト12aと、ベルト12aを回転駆動させる駆動ローラ12bと、従動ローラ12cとからなる。駆動ローラ12bは、図示しない駆動モータによって駆動される。駆動ローラ12bが駆動することにより、筒状フィルムFcは、吸着されながら下流に搬送される。
(3−3)縦シール機構
縦シール機構13は、チューブ11abに巻き付けられた筒状フィルムFcの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ11abに押し付けながら加熱することにより、筒状フィルムFcの重なり部分を縦方向に熱シールする機構である。
縦シール機構13は、図1から図5に示すように、製袋包装機100の正面側で、チューブ11abの長手方向に沿うように配置される。縦シール機構13は、ヒーターと、ヒーターにより加熱され筒状フィルムFcの重なり部分に接触するヒーターベルト等を有している。さらに、縦シール機構13には、図示しない駆動装置が備えられている。駆動装置は、ヒーターベルトをチューブ11abに近づけたり遠ざけたりする。
(3−4)シャッター機構
シャッター機構14は、図2に示すように、プルダウンベルト機構12,12および縦シール機構13の下方であって、後述する横シール機構15の上方に配置される。シャッター機構14は、本体97によって支持されている。
シャッター機構14は、後述する横シール機構15によって形成される被シール箇所への物品Cの噛み込みを抑制する機構である。シャッター機構14は、一対のシャッター部材から構成される。一対のシャッター部材は、筒状フィルムFcの前後に配置され、筒状フィルムFcが延びる方向に対して交差する方向に、筒状フィルムFcの寸法より長く延びる。一対のシャッター部材は、後述する横シール機構15のシールジョーよりも早く筒状フィルムFcを挟み込み、筒状フィルムFcの横シール時に、被シール箇所の上方において被包装物の落下を抑制する。一対のシャッター部材は、図示しないアクチュエータにより駆動される。
(3−5)横シール機構
横シール機構15は、筒状フィルムFcの搬送方向に直交する方向(横方向)に熱シールすることにより、筒状フィルムFcに上シール部SL1および下シール部SL2を形成する機構である。横シール機構15は、本体97によって支持されている。横シール機構15は、シャッター機構14の下方に配置される。
横シール機構15は、主として、ヒーターを内蔵する一対のシールジョーを含む。一対のシールジョーは、筒状フィルムFcの前側および後側に位置する。一対のシールジョーは、互いに近接・離反するように移動をして、筒状フィルムFcを挟み込む。一対のシールジョーは、互いに最も近接した状態で、筒状フィルムFcの上シール部SL1または下シール部SL2となる部分(被シール箇所)に接触し、ヒーターによって被シール箇所を熱シールする。また、一対のシールジョーのうち一方には、図示されないカッターが内蔵されている。カッターは、シール部位の高さ方向中央を切断する。カッターによりシール部位が切断されることにより、一つの袋Bが後続の筒状フィルムFcから切り離される。すなわち、カッターによってシール部位が切断されることにより、シール部位が上シール部SL1と下シール部SL2とに分割される。
(3−6)スプレッダー機構
スプレッダー機構16は、下シール部SL2が形成された筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を奥行き方向に広げ、筒状フィルムFcの下部に底形状部分を成形する機構である(図2参照)。底形状部分とは、筒状フィルムFcの搬送方向に直交する断面形状が矩形の部分である。具体的に、底形状部分とは、シール部近傍の本体部FLによって形成された矩形の面である。すなわち、スプレッダー機構16によって、筒状フィルムFcの下部の内部空間は、矩形に近い形状に変形される。
スプレッダー機構16は、図3から図5に示すように、主として、柱脚部61と、スプレッダー62と、エアシリンダー63と、開閉量調整機構(調整機構)64と、延長部材65とからなる。
(3−6−1)柱脚部
柱脚部61は、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されて、袋下部FAの側部EPが押し曲げられた際に、サイドプレート823との間で側部EPと袋下部FAの中央部CPとを挟み込む部分である(図30、図31、および図33C参照)。
ここで、袋下部FAとは、後述する第1押し曲げ機構17によって下シール部SL2が押し曲げられた後の筒状フィルムFcの下端部を意味する。言い換えると、袋下部FAとは、底部FBとなる前の筒状フィルムFcの下端部を意味する。袋下部FAは、図33Cに示すように、下シール部SL2および本体部の一部を含む部分である。具体的に、袋下部FAは、下シール部SL2と、第1隣接面S1’と、第2隣接面S2’と、第3隣接面S3’とによって構成されている。袋下部FAは、側部EPと中央部CPとを含む。側部EPは、袋下部FAの長手方向において両端に位置する部分である。具体的に、側部EPは、下シール部SL2の長手方向端部および第3隣接面S3’を含む。中央部CPは、袋下部FAの長手方向において側部EPに挟まれた部分である。具体的に、中央部CPは、下シール部SL2の長手方向中央部、第1隣接面S1’、および第2隣接面S2’を含む。
柱脚部61は、図3から図5に示すように、チューブ11abの下方に位置する。具体的に、柱脚部61は、スプレッダー62の下端部に取り付けられている。より具体的に、柱脚部61は、スプレッダー62に含まれる固定部材623の下端部に取り付けられている。柱脚部61は、チューブ11abの幅方向両側に位置する。すなわち、柱脚部61は、筒状フィルムFcの幅方向両側に位置するように、固定部材623の下端に取り付けられている。
柱脚部61は、水平な底面を有する。底面には、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されてサイドプレート823が下方位置に移動したときに、サイドプレート823によって、袋下部FAの中央部CPと側部EPとが押し付けられる。言い換えると、柱脚部61の底面は、袋下部FAの中央部CPと、袋下部FAの側部EPの一部分(第1部分)とを、サイドプレート823との間で挟み込む。
(3−6−2)スプレッダー
スプレッダー62は、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を奥行き方向に広げるユニットである。スプレッダー62は、主として、開閉脚621と、テンション付加部材622と、固定部材623と、移動部材624と、リンク機構625とを含む(図10Aから図11B参照)。
以下、図10Aから図21を用いて、スプレッダー62の構成を説明する。なお、図10Aおよび図11Aは、スプレッダー62の外観斜視図である。図12および図13は、スプレッダー62を製袋包装機100の右側から見た図である。図14および図15は、スプレッダー62を製袋包装機100の正面側から見た図である。図10A、図12、および図14は、一対の開閉脚621,621が閉状態のときのスプレッダー62を示す。一方、図11A、図13、および図15は、一対の開閉脚621,621が開状態のときのスプレッダー62を示す。なお、図10Bおよび図11Bは、図10Aおよび図11Aからテンション付加部材622およびテンション付加部材622の取り付けプレートを取り外した図である。図16から図18は、開閉脚621の構成を示す。図19から図21は、リンク機構625を説明するための図である。
スプレッダー62は、一対の開閉脚621,621が開状態のとき、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を奥行き方向に広げる。一対の開閉脚621,621は、開状態のときに、一対の開閉脚621,621の開度が最も大きくなる。また、スプレッダー62は、一対の開閉脚621,621が閉状態のとき、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍を幅方向に広げる。一対の開閉脚621,621は、閉状態のときに、一対の開閉脚621,621の開度が最も小さくなる。
(a)開閉脚
開閉脚621は、筒状フィルムFcの下シール部SL2近傍に接触する部材である。開閉脚621は、ステンレス製の部材である。開閉脚621は、図10Bおよび図11Bに示すように、チューブ11abの下側から下向きに所定長さを有する。開閉脚621は、チューブ11abの幅方向両側に配置される。開閉脚621は、下方連結軸625cによって後述する固定部材623に支持されている。また、開閉脚621は、連結プレート625aおよび上方連結軸625bによって後述する移動部材624に支持されている。開閉脚621は、二つ一組で機能する。具体的に、チューブ11abの幅方向両側にそれぞれ配置された一対の開閉脚621,621は、後述するリンク機構625によって駆動されて、開状態と閉状態とを切り替える。具体的に、開状態とは、一対の開閉脚621,621の下端部が開いた状態(最も離れた位置にある状態)である。また、閉状態とは、一対の開閉脚621,621の下端部が閉じた状態(最も近づいた位置にある状態)である。一対の開閉脚621,621が開状態のとき、筒状フィルムFcの下端は、内側から外側(前後方向)に押し広げられる。その結果、筒状フィルムFcの下端の横断面は、矩形に成形される。言い換えると、一対の開閉脚621,621が開状態になることにより、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が成形される。
開閉脚621は、図16から図18に示すように、上下方向に沿って、異なる傾きおよび異なる厚みを有する。具体的に、開閉脚621は、筒状フィルムFcに対して内側から対向する対向面を有する。具体的に、図16に示すように、対向面には、筒状フィルムFcの奥行き方向における内面に対向する第1の対向面6211と、筒状フィルムFcの幅方向における内面に対向する第2の対向面6212とが含まれる。第1の対向面6211と第2の対向面6212とによって形成される角には角Rが付けられている。すなわち、第1の対向面6211と第2の対向面6212とによって形成される角には、角丸加工が施されている。
(a−1)第1の対向面
第1の対向面6211は、中心線CL1に対して異なる傾きを有する三つの部分を有する(図10B、図11B、および図17参照)。中心線CL1とは、一対の開閉脚621,621の間で上下方向に延びる線を意味する。一対の開閉脚621,621は、中心線CL1を基準に対称の形状を有する。また、一対の開閉脚621,621は、中心線CL1を基準に対称に動く。
第1の対向面6211が有する三つの部分には、図17に示すように、ルート部621aa、中間部621ab、および接触部621acが含まれる。ルート部621aaは、三つの部分のうち、最も上側に位置する部分である。中間部621abは、三つの部分のうち中間にある部分であって、ルート部621aaと接触部621acとをつなぐ部分である。接触部621acは、三つの部分のうち、最も下側に位置する部分である。すなわち、接触部621acは、開閉脚621の下端部である。接触部621acは、筒状フィルムFcの奥行き方向における内面に接触する部分である。言い換えると、接触部621acは、製袋包装機100を正面から見て、正面側または背面側に位置する筒状フィルムFcの内面に接触する部分である。接触部621acは、開閉脚621が開状態の傾きに変更された時、ほぼ鉛直となる面を有する。すなわち、接触部621acの傾きは、開閉脚621が開状態のとき、中心線CL1に対してほぼ平行である。また、接触部621acが筒状フィルムFcの内面に接触しているとき、他の部分621aa,621abは、筒状フィルムFcに接触しない。なお、接触部621acは、筒状フィルムFcに接触した時に筒状フィルムFcに傷をつけないような形状を有する。具体的に、接触部621acの上下端部には、角Rが付けられている。すなわち、開閉脚621の第1の対向面6211は、中間部621abから接触部621acが滑らかに連続し、接触部621acの下端も丸みを帯びた形状を有する。
(a−2)第2の対向面
第2の対向面6212は、仮想線CL2から異なる距離位置にある三つの部分を有する(図14、図15、および図18参照)。仮想線CL2とは、開閉脚621の厚み寸法を示すために設けた仮想の線である。仮想線CL2は、図14、図15、および図18に示すように、開閉脚621の厚み方向において、チューブ11abの幅方向内側の位置にあるものとする。すなわち、仮想線CL2に隣接する開閉脚621の面は、第2の対向面6212の反対側にある面である。
第2の対向面6212が有する三つの部分にも、図18に示すように、ルート部621ba、中間部621bb、および接触部621bcが含まれる。ルート部621baは、三つの部分のうち、最も上側に位置する部分である。ルート部621baは、仮想線CL2に最も近い位置で仮想線CL2に対して平行の傾きを有する。中間部621bbは、三つの部分のうち中間にある部分であって、ルート部621baと接触部621bcとをつなぐ部分である。すなわち、中間部621bbは、仮想線CL2に対して所定の傾きを有する。中間部621bbは、仮想線CL2から徐々に遠ざかるように傾いた面を有する。接触部621bcは、三つの部分のうち、最も下側に位置する部分である。すなわち、接触部621bcは、開閉脚621の下端部である。接触部621bcは、筒状フィルムFcの幅方向における内面に接触する部分である。言い換えると、接触部621bcは、製袋包装機100を正面から見て、側方に位置する筒状フィルムFcの内面に接触する部分である。接触部621bcは、仮想線CL2から最も離れた位置で仮想線CL2に対して平行の傾きの面を有する。言い換えると、接触部621bcが筒状フィルムFcの内面に接触している場合にも、他の部分621ba,621bbは、筒状フィルムFcに接触しない。なお、接触部621bcもまた、筒状フィルムFcに接した時に筒状フィルムFcに傷をつけないような形状を有する。具体的に、接触部621bcの上下端部にも、角Rが付けられている。すなわち、開閉脚621の第2の対向面6212は、中間部621bbから接触部621bcが滑らかに連続し、接触部621bcの下端も丸みを帯びた形状を有する。
(b)テンション付加部材
テンション付加部材622は、筒状フィルムFcの側方の面に対して内側からテンションを加える部材である。具体的に、テンション付加部材622は、上述の横シール機構15によって上シール部SL1および下シール部SL2が形成される際に、上シール部SL1および下シール部SL2に皺が形成されないように筒状フィルムFcの側方にテンションをかける部材である。
テンション付加部材622は、チューブ11abの下方に配置され、チューブ11abの左右方向両側にそれぞれ配置される。具体的に、テンション付加部材622は、チューブ11abの幅方向中心に対して、上述の開閉脚621の外側に配置される(図14および図15参照)。また、テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621の中心に配置され下向きに延びる(図12および図13参照)。テンション付加部材622は、ステンレス製の板状部材である。テンション付加部材622は、弾性を有する。
テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621の開閉状態に合わせて、非接触状態と接触状態とを切り替える。非接触状態とは、テンション付加部材622が自重により概ね上下方向に延びる状態である。言い換えると、非接触状態のとき、テンション付加部材622は、下流側の先端と上流側の先端とがほぼ同一平面内にある。このとき、テンション付加部材622の下流側の先端は、筒状フィルムFcの側方に対して最も離れた位置にある。すなわち、テンション付加部材622の先端が、袋Bの側面S3となる部分から最も離れた位置にある。一方、接触状態とは、テンション付加部材622の下端側の先端が、筒状フィルムFcの側方に内側から接触する状態である。言い換えると、接触状態では、テンション付加部材622の先端が、袋Bの側面S3となる部分に対して最も近づいた位置にある。すなわち、接触状態のとき、テンション付加部材622は、下流側の先端部を上方に移動(揺動)させて筒状フィルムFcの幅方向側部を外側に向けて押し広げる。
テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621が閉状態のとき、接触状態となり、筒状フィルムFcの幅方向側部に対して内側から接触してテンションを加える(図10A、図12、および図14参照)。反対に、テンション付加部材622は、一対の開閉脚621,621が開状態のとき、非接触状態となり、下流側の先端が筒状フィルムFcの幅方向側部から最も遠い位置に移動する(図11A、図13、および図15参照)。テンション付加部材622は、上述の横シール機構15によって、筒状フィルムFcの搬送方向に直交する方向(横方向)に熱シールする際に接触状態となって筒状フィルムFcの幅方向側部に対して内側からテンションを加える。言い換えると、テンション付加部材622は、第1押し曲げ機構17および第2押し曲げ機構18によって底部FBが形成される前に、筒状フィルムFcの幅方向側部に対して内側から接触し、筒状フィルムFcの幅方向側部に対してテンションを加える。
(c)固定部材
固定部材623は、後述する移動部材624を支持する部材である。固定部材623は、移動部材624を、チューブ11abに対して相対移動可能に支持する。また、固定部材623は、後述するリンク機構625を用いて、開閉脚621を支持する。
固定部材623は、上下方向に延びるステンレス製の板状部材である。固定部材623は、チューブ11ab内部に形成された長孔11adに差し込まれる。固定部材623は、上述したように、長孔11adの内部に設けられた位置決め部材によって上端部の高さ位置が規制される。また、固定部材623は、上端近傍でチューブ11abに対してネジ623aで固定される(図3から図5参照)。固定部材623をチューブ11abに対して固定することにより、開閉脚621の下端の高さ位置が決定する。
(d)移動部材
移動部材624は、上述したように、固定部材623によって相対移動可能に支持される部材である。また、移動部材624は、後述する開閉量調整機構64を介してエアシリンダー63と連結されている。移動部材624と開閉量調整機構64とは、ネジ624aによって連結されている(図3から図5参照)。移動部材624は、エアシリンダー63の駆動により、固定部材623に対して移動する。
なお、本実施形態では、ネジ624aが止められた移動部材624の高さ位置を、移動部材624の上下移動の基準高さh1とする。すなわち、移動部材624は、エアシリンダー63の駆動により、基準高さh1から下向きに移動する。言い換えると、エアシリンダー63の駆動により、移動部材624の基準高さh1は、h1より低い高さ位置へと変化する(図19から図21参照)。
(e)リンク機構
リンク機構625は、エアシリンダー63の駆動により上下方向に移動した移動部材624の動きを、一対の開閉脚621,621に伝達する機構である。言い換えると、リンク機構625は、移動部材624の上下方向の動きに伴って、一対の開閉脚621,621の開状態および閉状態を切り替える機構である(図20参照)。リンク機構625は、各開閉脚621と、移動部材624とを連結する。
リンク機構625は、図10Bに示すように、主として、連結プレート625a、上方連結軸(揺動軸に相当)625b、下方連結軸625c、および水平移動軸625dを含む。
連結プレート625aは、移動部材624と開閉脚621とを連結するためのプレートである。連結プレート625aには、上下に並ぶ二つの孔が形成されている。上方の孔には、上方連結軸625bが通される。また、下方の孔には、下方連結軸625cが通される。すなわち、連結プレート625aは、上方連結軸625bの上下方向の動きを下方連結軸625cに伝達する。
上方連結軸625bは、連結プレート625aの上方の孔を介して移動部材624に取り付けられる。上方連結軸625bは、移動部材624の上下方向の移動に伴って、上下方向に移動可能な構成を有する(図20の矢印d1参照)。すなわち、図20に示すように、移動部材624が高さh1から、高さh1よりも低い高さh1’に移動すると、上方連結軸625bの高さ位置もまた、高さh2から、高さh2よりも低い高さh2’に変化する。
下方連結軸625cは、連結プレート625aの下方の孔を介して開閉脚621に取り付けられる。下方連結軸625cは、上方連結軸625bの上下方向の移動に伴って、揺動可能な構成を有する(図19および図20参照)。すなわち、上方連結軸625bが上下に移動することにより、下方連結軸625cは中心線CL1に対して揺動する。
水平移動軸625dは、開閉脚621と固定部材623とを連結させる。水平移動軸625dは、固定部材623に対する開閉脚621の傾きを変動可能に支持する。具体的に、水平移動軸625dは、下方連結軸625cの動きに伴って、水平方向に移動する軸である(図20の符号h3参照)。水平移動軸625dは、高さ位置を変えずに、中心線CL1に対して、近接および離反するように移動する(図20の矢印d2参照)。詳細に、水平移動軸625dは、下方連結軸625cに対して下向きの力がかかると、中心線CL1から離れる方向に水平移動する。一方、水平移動軸625dは、下方連結軸625cの上向きの力がかかると、中心線CL1に対して近づく方向に水平移動する。このように、移動部材624が上下方向に移動すると、リンク機構625によって固定部材623に対する開閉脚621の傾きが変化する。
(3−6−3)エアシリンダー
エアシリンダー63は、移動部材624を上下方向に移動させるための駆動源である。エアシリンダー63の駆動力は、開閉量調整機構64を介して、移動部材624に伝達される。その結果、一対の開閉脚621,621の状態が開状態および閉状態のいずれかに切り替わる。
(3−6−4)開閉量調整機構
開閉量調整機構64は、一対の開閉脚621,621の開閉量を調整する機構である。具体的に、開閉量調整機構64は、一対の開閉脚621,621が開閉する際の基準軸となる上方連結軸625bの高さ位置を調整するための機構である。開閉量調整機構64は、図22に示すように、主として、伝達プレート(伝達部)641および調整プレート(調整部)642によって構成されている。
伝達プレート641は、図3および図5に示すように、チューブ11abの幅方向に延びる板状部材である。伝達プレート641の幅方向中央は、エアシリンダー63と連結されている。エアシリンダー63の駆動力は、伝達プレート641に伝達される。伝達プレート641は、エアシリンダー63によって伝達された駆動力を調整プレート642に伝達する。伝達プレート641は、幅方向両側に、連結部641aを有する。連結部641aは、調整プレート642を連結させる部分である。連結部641aは、伝達プレート641に形成された凹部である。連結部641aは、伝達プレート641の高さ方向に沿った形状を有する。
調整プレート642は、図3および図4に示すように、チューブ11abの前後方向に延びる板状部材である。調整プレート642は、伝達プレート641の幅方向両側に取り付けられる。具体的に、調整プレート642は、前方側の一端が連結部(凹部)641aに嵌め込まれて、固定ネジ64aおよび調整ネジ64bによってネジ止めされる。
固定ネジ64aは、図22に示すように、伝達プレート641の厚み方向に延びて調整プレート642に通される。固定ネジ64aの数は、任意であるが、本実施形態では、伝達プレート641の高さ方向に二つの固定ネジ64aが用いられている。一方、調整ネジ64bは、図22に示すように、伝達プレート641の高さ方向に延びて調整プレート642に通される。具体的に、調整ネジ64bは、伝達プレート641の上端から調整プレート642に通されるネジ(上方ネジ)と、伝達プレート641の下端から調整プレート642に通されるネジ(下方ネジ)とを含む。
調整プレート642の後方側の一端は、図19および図20に示すように、ネジ624aによって、移動部材624と連結される。これにより、移動部材624がネジ止めされる高さ位置(基準高さh1)が決定する。
なお、調整プレート642は、連結部641aに対して連結される高さ位置を調整可能である。すなわち、調整プレート642は、移動部材624がネジ止めされる高さ位置(基準高さh1)も調整可能である。基準高さh1が調整されることにより、上方連結軸(揺動軸に相当)625bの高さ位置も調整される。なお、基準高さh1が変化することにより、エアシリンダー63によって下方に移動した後の移動部材624の高さ位置h1’も変化する。例えば、調整プレート642の高さ位置を、h1よりも下方にずらすことにより、図21に示すように、移動後の移動部材624の高さ位置が、h1’よりも下方の高さ位置h1’’に変化する。これにより、上方連結軸625bの移動後の高さ位置も、h2’よりも下方の高さ位置h2’’に変化する。その結果、一対の開閉脚621,621の開度もθ1からθ2に変化する(図21参照)。
具体的に、図22に示すように、調整プレート642の高さ寸法L2は、連結部641aの高さ寸法L1より小さい。すなわち、調整プレート642が嵌め込まれた連結部641aには、調整プレート642の上方および/または下方に隙間o1,o2が形成されうる。連結部641aに対する調整プレート642の嵌め込み位置は、調整ネジ64bによって調整される。具体的に、上方ネジおよび下方ネジの締める程度を調整することにより、調整プレートの高さ位置を変化させる。より具体的に、上方ネジをきつく締めて下方ネジを緩めることにより、調整プレート642は下方に移動し、連結部641aに対する調整プレート642の高さ位置が変化する。一方、下方ネジをきつく締めて上方ネジを緩めることにより、調整プレート642は上方に移動し、連結部641aに対する調整プレート642の高さ位置が変化する。
(3−6−5)延長部材
延長部材65は、柱脚部61の底面を、チューブ11abの幅方向に延長するための部材である。すなわち、延長部材65は、チューブ11abの幅方向両側に配置されている。延長部材65は、固定部材623の下端に取り付けられる金属性の板状部材である。延長部材65は、柱脚部61に溶接されていてもよい。延長部材65は、チューブ11abの中心軸に対して外向きに延びる。ここで、チューブ11abの中心軸とは、チューブ11abの幅方向中心を通り、長手方向に沿って延びる軸である。延長部材65は、柱脚部61の底面に対してほぼ同じ高さ位置の下面を有する。延長部材65の下面は、平面である。
延長部材65の下面には、後述する第2押し曲げ機構18が駆動されてサイドプレート823が下方位置に移動する際、サイドプレート823によって、袋下部FAの中央部CPと側部EPとが押し付けられる。具体的に、延長部材65の下面は、袋下部FA境界部分近傍の中央部CPおよび側部EPを、サイドプレート823との間で挟み込む。ここで、境界部分とは、第2押し曲げ機構18によって側部EPが押し曲げられる際、中央部CPと側部EPとの境界となる部分である。延長部材65の端部は、第2押し曲げ機構18によって側部EPが押し曲げられる際、境界部分に接触する。
(3−7)第1押し曲げ機構
第1押し曲げ機構17は、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成された後、下シール部SL2を、奥行き方向(本実施形態では、前方向)に押し曲げて、筒状フィルムFcに袋Bの袋下部FAを形成する機構である(図33C参照)。
図23は、第1押し曲げ機構17の斜視図である。図24は、第1押し曲げ機構を製袋包装機の右側から見た図である。第1押し曲げ機構17は、図23および図24に示すように、主として、底プレート17aと、アクチュエータ17bとを有する。アクチュエータ17bは、底プレート17aを前後方向に移動させる(図23および図24の矢印D2方向)。アクチュエータ17bは、図示しないスピードコントローラにより制御される。
底プレート17aは、表面に樹脂が施された金属製の板状部材である。底プレート17aは、下シール部SL2が伸びる方向D1に延びる。すなわち、底プレート17aの長手方向と、下シール部SL2の長手方向とは一致する。底プレート17aの長手方向の寸法は、下シール部SL2の寸法よりも長い寸法になるように構成されている。底プレート17aは、平面部17cおよび傾斜部17sを有する。平面部17cは、底プレート17aの長手方向中央に位置し、下シール部SL2が延びる方向に延びる。平面部17cは、水平面に対して平行な面を有する。また、平面部17cは、長手方向中心に進行方向に突出する部分を有する。言い換えると、底プレート17aは、進行方向先端側の中央部分に尖った部分を有する。傾斜部17sは、底プレート17aの長手方向両端部分に位置する。また、傾斜部17sは、平面部17cに対して傾斜する。具体的に、底プレート17aの進行方向前方側の角部は、下向きに折り曲げられている。より具体的に、底プレート17aの進行方向前方側の一辺は、中央部分が水平方向に延び、両端が、中央部分から離れるにつれて水平面に対して大きく下向きに傾斜する。すなわち、底プレート17aの平面部17cに対して傾斜部17sは、低い高さ位置にある。
さらに、底プレート17aは、突出部17mが設けられている。突出部17mは、平面部17cの上方から突出する部分である。具体的に、突出部17mは、底プレート17aの平面部17cから上向きに延びる鉛直面を有する。鉛直面は、底プレート17aの移動方向に所定の長さを有する。すなわち、突出部17mは、底プレート17aの奥行き方向に所定の長さを有する。本実施形態では、突出部17mとして、矩形のブロックを用いている。
突出部17mは、袋下部FAに押し曲げ部分を形成する。ここで、押し曲げ部分とは、後述する第2押し曲げ機構18によって袋下部FAの側部EPが押し曲げられる際に押し曲げられ易い部分である。具体的に、押し曲げ部分とは、後述する第2押し曲げ機構18によって側部EPが押し曲げられる際の基準線となる部分である。言い換えると、押し曲げ部分とは、袋下部FAの折り目(側部EPと中央部CPとの境界)となる部分である。すなわち、押し曲げ部分とは、上述した境界部分と一致する。
突出部17mは、平面部17cの長手方向端部近傍に配置される。また、突出部17mは、底プレート17aの幅方向中心に対して対称の位置に配置される。突出部17mは、底プレート17aに対して、底プレート17aの幅方向に移動可能な態様で設けている。すなわち、二つの突出部17m,17mの距離間隔は変更可能である。突出部17mの高さ寸法は、進行方向前方から後方に向かって徐々に大きくなっている(図24参照)。言い換えると、突出部17mの上端の高さ位置は、前方側から後方側に向かって徐々に高くなっている。
底プレート17aは、一対の開閉脚621,621によって筒状フィルムFcの下部が、内側から奥行き方向(前後方向)に押し広げられた後、筒状フィルムFcの幅方向D1に交差する奥行き方向D2に移動する。言い換えると、底プレート17aは、筒状フィルムFcの下端部に底形状部分が形成されると、奥行き方向D2に移動する。底プレート17aは、下シール部SL2を筒状フィルムFcの奥行き方向D2に向けて押し曲げる。すなわち、底プレート17aは、筒状フィルムFcに対する下シール部SL2の傾き(姿勢)を変える。押し曲げられた下シール部SL2は、熱により第1隣接面S1’の一部に接着した状態となる(図25参照)。図25は、底プレート17aおよび下シール部SL2を下から見たイメージ図である。底プレート17aは、前進すると、まず、平面部17cの先端が下シール部SL2に当たり、その後、両端の傾斜部17sが下シール部SL2に当たるように構成されている。すなわち、平面部17cの先端によって下シール部SL2の中央が先に押し曲げられた後、傾斜部17sによって下シール部SL2の両端が徐々に押し曲げられていく。
なお、押し倒された下シール部SL2は、図26に示されるように、柱脚部61の下端面(底面)および延長部材65と、底プレート17aとにより上下から挟まれ、下シール部SL2近傍の本体部FLの面S1’〜S3 ’に熱溶着され、袋下部FAが形成される。その後、袋下部FAの側部EPには、図25および図26に示すように、下方から突出部17mが接触する。突出部17mは、袋下部FAの側部EPを、突出部17mの長さ方向に沿って折り曲げる。言い換えると、突出部17mは、袋下部FAの側部EPを下方から跳ね上げる。すなわち、袋下部FAの側部EPは、袋下部FAの中央部CPとの間に所定の角度が形成されるように上向きに一時的に押し上げられる。突出部17mが袋下部FAの側部EPに接触して、袋下部FAの側部EPが跳ね上げられることによって、袋下部FAに押し曲げ部分が形成される。
(3−8)第2押し曲げ機構
第2押し曲げ機構18は、袋下部FAの側部EPを、下シール部SL2の長手方向に沿って押し曲げて、筒状フィルムFcに底部(角底)FBを形成する機構である。第2押し曲げ機構18は、図2に示すように、横シール機構15の上方に配置される。第2押し曲げ機構18は、チューブ11abの中心軸を基準として右側および左側にそれぞれ配置される。また、第2押し曲げ機構18は、チューブ11abの中心軸を基準に、左右対称に動作する。
第2押し曲げ機構18は、図27および図28に示すように、主として、支持機構81および揺動機構82を含む。図27は、第2押し曲げ機構18の斜視図である。図28は、第2押し曲げ機構18を製袋包装機100の正面側から見た図である。
(3−8−1)支持機構
支持機構81は、本体97に固定されて揺動機構82を移動可能に支持する機構である。支持機構は、図27に示すように、主として、第1支持部材81aと、第2支持部材81bとを有する。
第1支持部材81aは、後述する第2支持部材81bを本体97に対して所定の傾きで固定するためのフレームである。第1支持部材81aは、本体97に対してネジ止めされている。
第2支持部材81bは、第1支持部材81aに固定されて、チューブ11abの中心軸に対して斜め下方に延びる部材である。第2支持部材81bは、揺動機構82を支持し、エアシリンダー83の駆動に応じて揺動機構82を斜め下方に誘導する。
(3−8−2)揺動機構82
揺動機構82は、袋下部FAの側部EPを押し曲げる機構である。具体的に、揺動機構82は、揺動により袋下部FAの側部EPを下シール部SL2の長手方向中心に向けて押し曲げ、袋下部FAの側部EPを袋下部FAの中央部CPに接触させる機構である。
揺動機構82は、第2押し曲げ機構18の駆動前、袋下部FAの側部EPに対して斜め上方である待機位置に配置される。待機位置は、揺動機構82の移動経路においてチューブ11abの中心軸から最も離れた位置である。揺動機構82は、エアシリンダー83の駆動によって、待機位置に対して斜め下方にある揺動開始位置に向かって移動する。揺動機構82は、揺動開始位置で、または、揺動開始位置に向かう経路の移動途中で、袋下部FAの側部EPに接触する。揺動開始位置とは、揺動機構82の移動経路においてチューブ11abの中心軸に対して待機位置よりも近づいた位置である。その後、揺動機構82は、揺動開始位置で揺動を開始して、袋下部FAの側部を押し曲げる。
エアシリンダー83は、図示しないスピードコントローラにより制御される。すなわち、揺動機構82は、エアシリンダー83により、斜め方向上下に往復動して、袋下部FAの側部EPに対して近接および離反する。
揺動機構82は、図27に示すように、主として、スライド部材821と、移動方向規定部822と、サイドプレート823とを有する。
(a)スライド部材
スライド部材821は、上述した第2支持部材81bによって支持された状態で、斜め下方に移動する部材である。スライド部材821には、エアシリンダー83が連結されている。すなわち、スライド部材821には、エアシリンダー83の駆動力が伝達される構成になっている。具体的に、エアシリンダー83が駆動すると、スライド部材821は、第2支持部材81bの傾きに沿って斜め上方から下方または下方から上方に移動する。これにより、サイドプレート823から袋下部FAまでの距離が変化する。
(b)移動方向規定部
移動方向規定部822は、スライド部材821の移動方向を規定する部材である。また、移動方向規定部822は、スライド部材821の移動に伴って、袋下部FAの側部EPに対するサイドプレート823の傾きを変化させるための部材である。
移動方向規定部822は、図27に示すように、スライド部材821の両サイドに設けられた平板部材である。移動方向規定部822は、第2支持部材81bの下端にネジ止めされている。
移動方向規定部822は、奥行き方向に所定の厚みを有する。移動方向規定部822は、スライド部材821の移動方向を規定するための溝カム82aが形成されている。溝カム82aは、後述するカムフォロア82dの移動方向を誘導する。溝カム82aは、チューブ11abの中心軸に向かって、斜め方向上側から下側に延び、その後角度を変えてさらに下方に延びる。
溝カム82aは、図27および図28に示すように、第1溝p1と第2溝p2からなる。第1溝p1は、第1のスロープを有する。第1のスロープは、後述する変動点cpを通る水平面に対して上向きに傾いた第1の角度を有する(図28参照)。第1の角度とは、例えば、25°〜45°である。また、変動点cpとは、溝カム82aの傾きが変化する点である。第2溝p2は、第2のスロープを有する。第2のスロープは、変動点cpを通る水平面に対して、下向きに傾いた第2の角度を有する。第2の角度は、第1の角度よりも大きな角度であって、例えば、60°〜80°である。サイドプレート823は、カムフォロア82dが変動点cpを通過すると、揺動軸82cを基準に揺動し始める(図30(a)〜(c)参照)。すなわち、カムフォロア82dが変動点cpに到達することが、揺動機構82が揺動開始位置に到達することになる。
溝カム82aの最も上方位置は、カムフォロア82dの待機点wpである。カムフォロア82dが待機点wpにある時、サイドプレート823は、下方に移動させる前の待機位置にある。すなわち、カムフォロア82dが待機点wpにあるとき、チューブ11abの中心軸に対して、サイドプレート823が最も離れた位置にある。
また、溝カム82aの最も下方位置は、揺動終了点epである。カムフォロア82dが揺動終了点epにある時、サイドプレート823は、揺動を終了した姿勢を有する。すなわち、カムフォロア82dが揺動終了点epにあるとき、サイドプレート823の先端は、チューブ11abの中心軸に対して最も近い位置にある。また、カムフォロア82dが揺動終了点epにあるとき、サイドプレート823は、柱脚部61の底面に対して平行な面を有する姿勢となる。
カムフォロア82dが溝カム82aの揺動終了点epに到達したとき、サイドプレート823は、押し曲げ完了姿勢となる(図30(c)参照)。押し曲げ完了姿勢とは、サイドプレート823が、袋下部FAの側部EPの押し曲げを終了する姿勢である。言い換えると、押し曲げ完了姿勢とは、サイドプレート823を揺動終了位置まで揺動させた姿勢である。具体的に、サイドプレート823は、押し曲げ完了姿勢のとき、上面と、柱脚部61の底面とが、同様の傾きになる。言い換えると、押し曲げ完了姿勢とは、サイドプレート823の上面が柱脚部61の底面に対して平行になった時のサイドプレート823の姿勢である。
(c)サイドプレート
サイドプレート823は、袋下部FAの側部EPに直接接触して、袋下部FAの側部EPを押し曲げる部材である。サイドプレート823は、表面に樹脂が施された金属性の板状部材である。サイドプレート823は、筒状フィルムFcの奥行方向(前後方向)に延在する。サイドプレート823は、揺動軸82cを基準に揺動することにより、袋下部FAに対する姿勢を変化させる。
サイドプレート823は、アーム部82bによって移動方向規定部822と連結されている。アーム部82bは、図27に示すように、サイドプレート823の奥行き方向両側に位置する。アーム部82bは、サイドプレート823から上方に延びる。サイドプレート823は、アーム部82bの下端と接続されている。アーム部82bの上端には、カムフォロア82dが設けられている。カムフォロア82dは、サイドプレート823の奥行き方向外側に向けて取り付けられている。すなわち、カムフォロア82dは、サイドプレート823の奥行き方向両端に位置し、移動方向規定部822の内側から溝カム82aに挿し込まれる。カムフォロア82dは溝カム82aに沿って移動する。アーム部82bの中央には、揺動軸82cが設けられている。揺動軸82cは、スライド部材821に対してサイドプレート823を揺動可能に支持する。すなわち、サイドプレート823は、スライド部材821の移動に伴って、揺動軸82cを基準に上下方向に揺動する。
サイドプレート823は、ベース部(第1押し付け部)823aおよび立ち上がり部(第2押し付け部)823bを含む。
ベース部823aは、押し曲げ完了姿勢で、筒状フィルムFcの中心軸から遠い位置にあるサイドプレート823の部分である。言い換えると、ベース部823aは、サイドプレート823の進行方向後方側に設けられている。
ベース部823aは、筒状フィルムFcの奥行き方向に延びる矩形の平面部を有する部分である。ベース部823aには、弾性体823cが貼り付けられている。なお、本実施形態において、弾性体823cは、ベース部823aの奥行き方向中央に貼り付けられているが、弾性体823cは、ベース部823aの全体に貼り付けられていてもよい。弾性体823cは、具体的には、フッ素ゴムである。弾性体823cは、押し曲げ完了姿勢で、柱脚部61の底面に対応する位置にくる。ベース部823aは、主として、弾性体823cで、袋下部FAの側部EPに接触する。すなわち、弾性体823cは、袋下部FAの側部EPおよび中央部CPを柱脚部61との間で挟み込んだ際に、密着性を高め、片当たりを防ぐためにベース部823aに貼り付けられる。
ベース部823aは、押し曲げ完了姿勢のとき、第1の高さ位置で水平に延びる。また、弾性体823cは、押し曲げ完了姿勢のとき、第2の高さ位置h4(図31参照)で水平に延びる(図31参照)。第2の高さ位置h4は、第1の高さ位置よりも僅かに高い位置である。ベース部823a(特に、弾性体823c)は、押し曲げ完了姿勢で、袋下部FAの側部EPのうち押し曲げ部分(境界部分)に近い部分(第1部分)を、袋下部FAの中央部CPおよび柱脚部61の底面に押し付ける。
立ち上がり部823bは、ベース部823aの幅方向端部から立ち上げられた部分である。立ち上がり部823bは、押し曲げ完了姿勢で、筒状フィルムFcの中心軸に対して、ベース部823aよりも近い位置にあるサイドプレート823の部分である。言い換えると、立ち上がり部823bは、サイドプレート823の進行方向前方側に設けられている。すなわち、立ち上がり部823bは、サイドプレート823の進行方向先端側に設けられ、ベース部823aおよびベース部823aに貼り付けられた弾性体823cの表面に対して突出した部分である。ベース部823a(および弾性体823c)と立ち上がり部823bとは、L字型の断面形状を有する(図28参照)。
立ち上がり部823bもまた、筒状フィルムFcの奥行き方向に延びる。立ち上がり部823bは、平面視で線形の接触面を有する。本実施形態では、立ち上がり部823bは、奥行き方向中央が、筒状フィルムFcの中心軸に対して近づく方向に突出している。言い換えると、立ち上がり部823bは、平面視で、筒状フィルムFcの奥行き方向中央に凸部を有する。具体的に、立ち上がり部823bは、平面視で、奥行き方向中央にV字状部分を有する。サイドプレート823は、立ち上がり部823bのV字状部分で側部EPの奥行き方向中心近傍に接触しながら側部EPを押し上げる。
立ち上がり部823bは、押し曲げ完了姿勢のとき、第3の高さ位置h4’(図31参照)で水平に延びる。第3の高さ位置h4’は、第1の高さ位置および第2の高さ位置よりも高い位置である。第3の高さ位置h4’は、第2の高さ位置h4よりも、約5mm〜約15mm程度高い。立ち上がり部823bは、押し曲げ完了姿勢で、袋下部FAの側部EPのうち、第1部分よりも押し曲げ部分から離れた部分(第2部分)を袋下部FAの中央部CPに押し付ける。言い換えると、立ち上がり部823bは、袋下部FAの側部EPのうち第1部分よりも先端側の部分である第2部分を、袋下部FAの中央部CPに押し付ける。
(4)制御ユニット
制御ユニット90は、図29に示すように、CPU91、ROM92、RAM93およびHDD(ハードディスク)94等からなる。制御ユニット90は、製袋包装機100の各部を制御するためのプログラムを読み出して実行する。制御ユニット90は、図29に示すように、フィルム供給ユニット2や、製袋包装ユニット10に含まれる各構成、および操作パネル95に接続されている。製袋包装ユニット10に含まれる各構成とは、具体的に、プルダウンベルト機構12、縦シール機構13、シャッター機構14、横シール機構15、スプレッダー機構16、第1押し曲げ機構17、および第2押し曲げ機構18である。制御ユニット90は、操作パネル95等で設定された内容に基づき、フィルム供給ユニット2の駆動部および製袋包装ユニット10の駆動部に対して制御指令を送る。制御ユニット90は、フィルム供給ユニット2および製袋包装ユニット10から状態値等を受け取る。
(5)製袋動作
(5−1)全体動作
プルダウンベルト機構12,12の駆動に併せて、シート状のフィルムFsがフィルム供給ユニット2のフィルムロールから繰り出され、成形機構11に送られる。成形機構11に送られたシート状のフィルムFsは、フォーマ11bとチューブ11abとの隙間を通り抜ける間にチューブ11abの外側表面に巻き付けられ、フィルムFsの幅方向両側部が重ね合わせられる。幅方向両側部が重ね合わされたフィルムFsは、プルダウンベルト機構12,12により、チューブ11abの外側表面に沿って下方へと搬送される。また、フィルムFsの重ね合わせられた部分は、縦シール機構13によって縦方向に熱シールされ、シート状のフィルムFsは、筒状フィルムFcとなる。
次に、筒状フィルムFcは、横シール機構15によって熱シールされ、被シール箇所が形成される。なお、シャッター機構14は、横シール機構15よりも早く、筒状フィルムFcを挟み込み、筒状フィルムFcの横シール時に、被シール箇所の上方において被包装物の落下を抑制する。被シール箇所は、シールジョーのいずれかに内蔵されているカッターにより切断されて、先行する袋Bの上シール部SL1および筒状フィルム(後続の袋B)の下シール部SL2となる。すなわち、シールジョーによって、先行する袋Bと筒状フィルムFc(後続の袋B)とが切り離される(図2参照)。
筒状フィルムFcから、先行する袋Bが切り離された後、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成される。具体的には、筒状フィルムFcは、スプレッダー機構16により下端が前後方向に押し広げられる。
その後、第1押し曲げ機構17の底プレート17aが、筒状フィルムFcに対して近づき、下シール部SL2を下シール部SL2が延びる方向(左右方向)と交差する方向(前後方向)に押し曲げる。これにより、筒状フィルムFcに袋下部FAが形成される(図33C参照)。
さらに、第2押し曲げ機構18,18が、袋下部FAの側部EP,EPを下シール部SL2が延びる方向(左右方向)に押し曲げる。側部EP,EPは、下シール部SL2の余熱により、側部EP,EPの近傍の中央部CP,CPと熱溶着される。これにより、筒状フィルムFcに底部FBが形成される。
物品Cの固まりは、底部FBが形成される直前または、底部FBが形成された直後に、組合せ計量機200から落下する。その後、シールジョーによって筒状フィルムFcにさらに被シール箇所が形成される。すなわち、筒状フィルムFcに、先行する袋Bの上シール部SL1と後続の袋Bの下シール部SL2とになる箇所が形成される。被シール箇所は、シールジョーのいずれかに内蔵されているカッターにより切断されて、先行する袋Bの上シール部SL1および後続の袋Bの下シール部SL2となる。すなわち、シールジョーによって、先行する袋Bと筒状フィルムFc(後続の袋B)とが切り離される(図2参照)。袋Bは、筒状フィルムFcと切り離されて落下する。
(5−2)詳細動作
次に、図30および図31を用いて、筒状フィルムFcに底部FBが形成される際の各構成の動作を詳細に説明する。図30は、第2押し曲げ機構18が、側部EPを押し曲げる様子を示す。具体的に、図30(a)は、サイドプレート823が側部EPを下方向に押し曲げる様子を示す。図30(b)は、サイドプレート823が、図30(a)の後、側部EPを上向きに押し曲げる様子を示す。図30(c)は、サイドプレート823が、図30(b)の後、側部EPをさらに上向きに押し曲げて、側部EPと中央部CPとを接触させる様子を示す。すなわち、図30(c)は、押し曲げ完了姿勢のサイドプレート823を示す。図31は、図30(c)の部分拡大図である。
一対の開閉脚621,621が開状態にされると(図11A、図13、および図15参照)、筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成される。筒状フィルムFcの下端に底形状部分が形成されると、第1押し曲げ機構17がアクチュエータを駆動させ、底プレート17aを奥行き方向前方(図25の矢印D2参照)に移動させる。これにより、下シール部SL2が前側に押し曲げられる。これにより、筒状フィルムFcの下端に袋下部FAが形成される(図33C参照)。一対の開閉脚621,621は、その後、開状態を維持する。また、第1押し曲げ機構17は、底プレート17aを後方(奥行き方向後側)に移動させる。
その後、第2押し曲げ機構18は、図30(a)〜(c)に示すように、カムフォロア82dを溝カム82aに沿って移動させることにより、サイドプレート823の先端から袋下部FAの側部EPまでの距離を変化させると共に、サイドプレート823の姿勢を変化させる。
具体的に、カムフォロア82dが待機点wpから変動点cpに到達するまでは、サイドプレート823は、図30(a)に示すように、水平面に対して大きく下向きに傾いた姿勢を有する。サイドプレート823は、先端位置にある立ち上がり部823bで側部EPに接触し、図30(a)に示すように、側部EPを下向きに押し曲げる。
その後、カムフォロア82dが変動点cpから揺動終了点epに向けて移動する際に、サイドプレート823は、図30(b)に示すように、姿勢を徐々に変化させる。具体的に、サイドプレート823は、水平面に対して徐々に緩やかな傾きに変化していく。言い換えると、サイドプレート823は、揺動して立ち上がり部823bを徐々に上方に移動させる。
その後、カムフォロア82dが揺動終了点epに到達すると、サイドプレート823は、押し曲げ完了姿勢となる(図30(c)および図31参照)。サイドプレート823が押し曲げ完了姿勢のとき、ベース部823aに貼り付けられた弾性体823cの平面は、袋下部FAの中央部CPの高さ位置とほぼ同じ高さ位置h4となる(図31参照)。また、サイドプレート823が押し曲げ完了姿勢のとき、立ち上がり部823bは、袋下部FAの中央部CPの高さ位置よりも高い位置h4’にある(図31参照)。サイドプレート823は、押し曲げ完了姿勢で、弾性体823cと柱脚部61の底部との間で袋下部FAの側部EPおよび中央部CPを挟み込む。すなわち、サイドプレート823は、押し曲げ完了姿勢で、立ち上がり部823bが側部EPの先端を、他の中央部CPの高さ位置h4より上方の高さ位置h4’に一時的に押し上げて、側部EPの先端を中央部CPに強く押し付ける。このとき、側部EPの先端は、立ち上がり部823bおよび中央部CPから力が加わり、中央部CPに溶着される。これにより、筒状フィルムFcの下端部には、底部FBが形成される。
(6)特徴
(6−1)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、一対の開閉脚(脚部)621,621の開度が大きくなるように一対の開閉脚621を揺動させることにより、筒状フィルムFcの下部(シール部の近傍)を奥行き方向に広げ、筒状フィルムFcの下部に底形状部分を形成する。一対の開閉脚621,621は、上方連結軸(揺動軸)625bを中心に揺動する。製袋包装機100は、一対の開閉脚621,621の開度を調整するための開閉量調整機構(調整機構)64を備える。開閉量調整機構64は、上方連結軸625bの高さ位置を変化させる調整プレート(調整部)642を含む。製袋包装機100は、上方連結軸625bの高さ位置を変化させることにより一対の開閉脚621,621の開度を調整する。これにより、自立性の高い袋を安定して製造することができる。
一般的に、袋Bの自立性を高めるためには、形の良い底部FBを形成する必要がある。底部FBの形状は、一対の開閉脚621,621の開度に応じて変化する。すなわち、形の良い底部FBを形成するためには、一対の開閉脚621,621が所定の開度になるように広げられることが求められる。具体的に、一対の開閉脚621,621の開度を最大にした時、所定の開度になるように構成される必要がある。しかし、スプレッダー62を構成する部品のばらつきにより、一対の開閉脚621,621の開度を最大にした場合に所定の開度にならないことがある。その結果、形の良い底部FBを形成できずに自立性が低下する可能性がある。
しかし、上記実施形態に係る製袋包装機100は、一対の開閉脚621,621の開度を調整することができるため、自立性の高い袋を安定して製造することが可能になる。
(6−2)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、スプレッダー62は、固定部材623と、移動部材624と、リンク機構625とを含む。固定部材623は、チューブ11abに対して固定される。移動部材624は、チューブ11abが延びる方向に延び、固定部材623に対して相対移動可能に取り付けられる。リンク機構625は、移動部材624および上方連結軸(揺動軸)625bを連結させ、移動部材624の動きを上方連結軸625bに伝達する。また、調整プレート(調整部)642は、移動部材624の高さ位置を変化させることにより、上方連結軸625bの高さ位置を変化させる。すなわち、上記実施形態に係る製袋包装機100では、固定部材623に対して相対移動可能に取り付けられた移動部材624の基準高さh1の位置を変化させて、上方連結軸625bの高さ位置を変化させる。これにより、スプレッダー62をチューブ11abに取り付けた状態で、一対の開閉脚621,621の開度を調整することができる。
(6−3)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、開閉量調整機構64が、伝達プレート(伝達部)641を含む。伝達プレート641は、エアシリンダー63による駆動力を調整プレート(調整部)642に伝達する。また、伝達プレート641は、連結部(凹部)641aを有する。連結部641aは、移動部材624の移動方向に延びて調整プレート642を連結させる。調整プレート642は、連結部641aに対して連結される高さ位置を調整可能である。上記実施形態に係る製袋包装機100では、連結部641aに連結される調整プレート642の高さ位置を調整することにより、移動部材624の高さ位置を変化させる構成を有する。その結果、一対の開閉脚621,621の開度を容易に調整することができる。
(6−4)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、チューブ11abが、フラット面と、側面と、切り欠き形成面とから構成されている。フラット面は、製袋包装機100の前面側に位置し、上下方向に延びる。側面は、フラット面の両側に位置して上下方向に延びる。切り欠き形成面は、製袋包装機100の背面側に位置し、上下方向に延びる面に部分的に切り欠かれた部分が形成された面である。また、チューブ11abの内部には、上下に延びる長孔11ad,11adと、長孔11ad,11adに挟まれた導入路ipとが形成されている。
一般的に、角底の袋を形成する製袋包装機では、角底の袋を製造するために必要な各構成(例えば、スプレッダー機構に相当する機構)の取り付けを容易にするためにフルチューブが用いられる。ここで、フルチューブとは、物品を筒状フィルムに導入する導入路が全て覆われた形状のチューブである。しかし、フルチューブは、チューブ内部での物品の詰まりが生じ易い。特に、製袋包装機を高速で稼動させる場合には、チューブ内部で物品が頻繁に詰まる。したがって、製袋包装機の稼働率を向上させることが困難である。
しかし、上記実施形態に係る製袋包装機100では、チューブ11abが切り欠き形成面を有する。また、チューブ11abの内部には、上下に延びる長孔11ad,11adと、長孔11ad,11adに挟まれた導入路ipとが形成されている。また、物品Cを筒状フィルムFcに導入するための導入路ipは、上下方向において完全に覆われていない。その結果、製袋包装機100を高速で稼動した場合であっても、チューブ11ab内部での物品Cの詰まりを抑制することができる。これにより、製袋包装機100の稼働率を向上させることができる。
(6−5)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、開閉脚621が、筒状フィルムFcの奥行き方向における内面に対向する第1の対向面6211と、筒状フィルムFcの幅方向における内面に対向する第2の対向面6212とを含む。一対の開閉脚621,621が開状態のとき、各開閉脚621の第1の対向面6211および第2の対向面6212は、下端部のみが筒状フィルムFcに接触して筒状フィルムFcの下部を押し広げるような形状になっている。具体的には、第1の対向面6211は、中心線CL1に対して異なる傾きを有するルート部621aa、中間部621ab、および接触部621acを有し、第2の対向面6212は、仮想線CL2から異なる距離位置にある、ルート部621ba、中間部621bb、および接触部621bcを有する。開閉脚621は、開状態で、接触部621ac,621bcのみが筒状フィルムFcに接触する。
筒状フィルムFcの下部を押し広げる部材が、中心線CL1に対して一律の傾き、あるいは、仮想線CL2に対して一律の距離位置となる部材である場合には、筒状フィルムFcとの間に生じる摩擦力によって、所望する場所ではない部分に局所的に引っかかりが生じる場合がある。その結果、綺麗な形状の底部FBを形成することが難しい。
しかし、上記実施形態に係る製袋包装機100では、開閉脚621は、開状態のときに、下端部(接触部621ac,621bc)のみが筒状フィルムFcに接触するような形状を有する。具体的には、開閉脚621は、4点で筒状フィルムFcの下部に接触する(図32のp11〜p14参照)。これにより、筒状フィルムFcと開閉脚621との間に生じる摩擦抵抗を低減し、確実に綺麗な形状の底部FBを形成することができる。また、接触部621ac,621bcの角部にはRが形成されている。したがって、底部FBを形成する際に、筒状フィルムFcの損傷の可能性を低減することができる。
(6−6)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、柱脚部61の底面を、チューブ11abの幅方向に延長するために延長部材65が設けられている。延長部材65は、柱脚部61の底面に対してほぼ同じ高さ位置の下面を有する。
これにより、サイドプレート823によって袋下部FAの側部EPが押し曲げられて袋下部FAの側部EPを袋下部FAの中央部CPと溶着させる際、上下方向から広い面で側部EPおよび中央部CPを挟み込むことができる。その結果、側部EPを確実に中央部CPに溶着させることができる。
また、延長部材65の先端を、押し曲げ部分に押し当て、延長部材65の先端を基準に側部EPを押し曲げることにより、底部FBに綺麗なエッジを形成することができる。
(6−7)
上記実施形態に係る製袋包装機100では、支持フレーム30が、本体フレーム97aに対する成形機構11全体の高さ位置を変化させる機構である脚部34を有する。これにより、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔を調整することができる。
綺麗な形状の底部FBを形成するためには、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔が重要である。すなわち、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔は、所定の距離間隔に設定されることが好ましい。しかし、製袋包装機100を構成する各部品の個体差により、各部品を組み立てた後、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔が、所望する距離間隔とならない場合がある。その結果、開閉脚621,621の開度が所望する開度にならず、結果として、綺麗な形状の底部FBを形成することが困難になる。
そこで、上記実施形態に係る製袋包装機100では、脚部34に設けられたネジ34dを操作することにより、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔を調整可能な構成を設けた。これにより、開閉脚621,621の先端から横シール機構15までの距離間隔を所望する距離間隔に設定することができる。その結果、筒状フィルムFcに綺麗な底部FBを形成することができる。
(7)変形例
(7−1)変形例A
上記実施形態に係る製袋包装機100では、支持フレーム30が、本体フレーム97aに対する成形機構11全体の高さ位置を変化させる機構である脚部34を有する。また、脚部34は、楔34cを有する。脚部34の構成は、楔34cを用いた構成に代えて他の構成であってもよい。すなわち、脚部34は、高さ調整を行える機構を有していれば、楔34cに限定されるものではない。
(7−2)変形例B
上記実施形態に係る製袋包装機100では、横シール機構15から開閉脚621,621の先端までの距離間隔を調整するために、本体フレーム97aに対する成形機構11全体の高さ位置を変化させる脚部34を設けた。
ここで、脚部34によって横シール機構15から開閉脚621,621の先端までの距離間隔を調整する構成に代えて、横シール機構15の上方で、筒状フィルムFcを挟み込む部材の高さ調整を行えるようにしてもよい。具体的に、上記実施形態に係る製袋包装機100は、シャッター機構14が横シール機構15の上方に配置されている。したがって、シャッター機構14の高さ位置を調整可能な構成を設けてもよい。または、横シール機構15またはシャッター機構14の上方に、筒状フィルムFcを挟み込むブロックまたは板状部材を別途設けてもよい。または、シャッター部材の高さ寸法を変更してもよい。すなわち、脚部34の高さ寸法を調整することにより横シール機構15から開閉脚621,621の先端までの距離間隔を調整する構成に代えて、横シール機構15の上方において、筒状フィルムFcの搬送経路を変更させる構成をとってもよい。これによっても、好ましい形状の底部FBを形成することができる。
(7−3)変形例C
上記実施形態に係る製袋包装機100は、一対の開閉脚621,621によって筒状フィルムFcの下部を奥行き方向に広げる前に、筒状フィルムFcを膨らませるためのエアジェットをさらに備えてもよい。エアジェットは、一対の開閉脚621,621と筒状フィルムFcとの接触面に生じる摩擦力を低減させる。なお、エアジェットは、一対の開閉脚621,621が閉状態の時、駆動させて筒状フィルムFcの内部を膨らませ、一対の開閉脚621,621を開状態に変更させた直後に停止させる。
綺麗な形状の底部FBを形成するためには、一対の開閉脚621,621は、筒状フィルムFcの奥行き方向中央付近で下シール部SL2が奥行き方向に直交する方向に延びるように、筒状フィルムFcの下部を奥行き方向に広げることが好ましい(図32参照)。しかし、一対の開閉脚621,621と筒状フィルムFcとの接触面に生じる摩擦力が大きい場合、筒状フィルムFcの内側表面(内面)が開閉脚621にひっかかりやすくなる。すると、一対の開閉脚621,621が筒状フィルムFcに接触して押し広げる位置が好ましい位置からずれ、その結果、綺麗な形状の底部FBを形成することが困難となる。
しかし、エアジェットによって一対の開閉脚621,621が筒状フィルムFcに接触する前に筒状フィルムFcを膨らませることにより、接触面に生じる摩擦力を低減させ、好適な形状の底部FBを形成することができる。
2 フィルム供給ユニット
10 製袋包装ユニット
11 成形機構
11a 導入部材
11ab 漏斗部材
11ab チューブ
11b フォーマ
12 プルダウンベルト機構
13 縦シール機構
14 シャッター機構
15 横シール機構
16 スプレッダー機構
17 第1押し曲げ機構
17a 底プレート
17b アクチュエータ
17c 平面部
17s 傾斜部
17m 突出部
18 第2押し曲げ機構
30 支持フレーム
31 板部材
32 ハンドル
33a,33b,33c 梁
34 脚部
34a 第1脚部材
34b 第2脚部材
34c 楔
61 柱脚部
62 スプレッダー
621 開閉脚
622 テンション付加部材
623 固定部材
624 移動部材
625 リンク機構
625a 連結プレート
625b 上方連結軸(揺動軸)
625c 下方連結軸
625d 水平移動軸
63 エアシリンダー
64 開閉量調整機構(調整機構)
64a 固定ネジ
64b 調整ネジ
641 伝達プレート(伝達部)
641a 連結部
642 調整プレート(調整部)
65 延長部材
81 支持機構
82 揺動機構
821 スライド部材
822 移動方向規定部
823 サイドプレート
823a ベース部(第1押し付け部)
823b 立ち上がり部(第2押し付け部)
90 制御ユニット
97 本体
97a 本体フレーム
100 製袋包装機
C 物品(被包装物)
Fs シート状のフィルム(包材)
Fc 筒状フィルム(筒状の包材)
B フラットボトム型の袋
SL2 下シール部
FA 袋下部
FB 底部
EP (袋下部の)側部
CP (袋下部の)中央部
特開2012−136270号

Claims (3)

  1. シート状の包材をチューブに巻きつけて筒状に成形する成形機構と、
    前記筒状の包材が延びる方向に対して交差するように前記筒状の包材をシールして、前記筒状の包材に、前記筒状の包材の幅方向に延びるシール部を形成するシール機構と、
    前記筒状の包材の内部に位置し前記幅方向に交差する方向である奥行き方向に揺動して開度を変化させる一対の脚部を含み、前記開度が大きくなるように前記一対の脚部を揺動させることにより前記シール部の近傍を前記奥行き方向に広げて前記筒状の包材に底形状部分を形成するスプレッダーと、
    前記一対の脚部を揺動させる駆動部であって、前記開度が最も大きい状態である開状態と、前記開度が最も小さい状態である閉状態とを切り替えさせるエアシリンダーと、
    前記シール部を、前記奥行き方向に押し曲げることにより、前記シール部および前記本体部の一部を含む前記袋の袋下部を形成する第1押し曲げ機構と、
    前記シール部の長手方向端部を含む前記袋下部の側部を、前記シール部の長手方向に沿って押し曲げて前記筒状の包材に底部を形成する第2押し曲げ機構と、
    前記一対の脚部の開度を調整する調整機構と
    を備え、
    前記スプレッダーは、
    前記一対の脚部を揺動させる中心となる揺動軸
    をさらに含み、
    前記調整機構は、
    前記揺動軸の高さ位置を変化させる調整部
    を含む、
    製袋包装機。
  2. 前記スプレッダーは、
    前記チューブに対して固定される固定部材と、
    前記チューブが延びる方向に延び、前記固定部材に対して相対移動可能に取り付けられる移動部材と、
    前記移動部材および前記揺動軸を連結させ、前記移動部材の動きを前記揺動軸に伝達するリンク機構と、
    をさらに含み、
    前記調整部は、
    前記移動部材の高さ位置を変化させることで、前記揺動軸の高さ位置を変化させる、
    請求項1に記載の製袋包装機。
  3. 前記調整機構は、
    前記エアシリンダーによる駆動力を前記調整部に伝達する伝達部
    をさらに含み、
    前記伝達部は、
    前記移動部材の移動方向に延びて前記調整部を連結させる連結部
    を有し、
    前記調整部は、前記連結部に対して連結される高さ位置を調整可能である、
    請求項1または2に記載の製袋包装機。
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