JP6032885B2 - ロータリー型袋詰め包装機 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1に記載されたロータリー型袋詰め包装機は、複数の充填漏斗を包装処理部材として含む同調式包装処理装置を備える。各充填漏斗は各グリッパー対に対応して設置され、各グリッパー対とともに回転移動しながら所定のタイミングで昇降する。
特許文献2に記載されたロータリー型袋詰め包装機は、複数の充填漏斗を包装処理部材として含む同調式包装処理装置と、複数のガス吹込ノズルを包装処理部材として含むもう1つの同調式包装処理装置を備える。各充填漏斗は各グリッパー対に対応して設置され、各ガス充填ノズルは各充填漏斗に設置され、いずれも各グリッパー対と共に回転移動しながら所定のタイミングで昇降する。
特許文献4に記載されたロータリー型袋詰め包装機は、複数対の開口ガイド部材(ガス吹込ノズル兼用)を包装処理部材として含む同調式包装処理装置を備える。各開口ガイド部材の対は各グリッパー対に対応して設置され、各グリッパー対と共に回転移動しながら所定のタイミングで昇降及び開閉する。
特許文献5はロータリー型袋詰め包装機に関するものではなく、容器のキャッピング装置であるが、複数の栓把持機構が容器把持機構と共に回転移動しながら所定のタイミングで昇降する。
この点について、図4(a),(b)の例(同調式包装処理装置の包装処理部材が液体充填ノズルの場合)を参照して説明する。充填の対象とする袋は、図4(a)では通常の四角形の平袋1であり、図4(b)では上部の角部に注出口2aが形成された異形の平袋2(以下、異形袋2という)であり、両者の袋幅及び袋長さは同一である。なお、図4(a),(b)に示す液体充填ノズル4の設置位置及び昇降高さは、各袋形状に適する仕様と仮定する。
図4(b)では、液体充填ノズル4の設置位置は、グリッパー対3,3に把持された異形袋2の袋口の袋幅方向の中心位置Mcに設定されるが、この中心位置Mcは、グリッパー対3,3の中心位置Gc(異形袋2の袋幅方向の中心位置でもある)とは、距離Wだけ周方向に沿ってずれている。また、異形袋2の場合、グリッパー対3,3による把持位置が平袋1に比べてやや下の位置になるので、液体充填ノズル4の上昇端位置Huは、平袋1の場合の上昇端位置Huより高く設定され、さらに、液体充填ノズル4の下降端位置Hdは、液体充填時の泡立ちや液撥ねを防止するため、異形袋2の袋底付近に設定され、昇降範囲Hは、平袋1の場合の昇降範囲Hと異なる。
しかし、液体充填ノズル4は複数個(グリッパー対3,3と同じ数)存在することから、全ての液体充填ノズル4について周方向に沿って設置位置を変更する作業は極めて複雑で面倒であり、生産性の低下は免れない。これは、図4に示す液体充填ノズル4だけでなく、例えばガス吹込ノズルや充填漏斗など(特許文献1〜4参照)、全ての同調式包装処理装置の包装処理部材に共通する問題点である。
(1)前記回転テーブルの定位置と前記同調テーブルの定位置の回転方向の相対位置関係を検出するセンサーが設置され、前記制御装置は、前記センサーの検出信号に基づき、前記両定位置の回転方向の相対位置関係を調整する。
(2)前記回転テーブルの定位置と前記同調テーブルの定位置の回転方向の相対位置関係を検出するセンサーが設置され、包装製品の種類とそれに対応する両定位置の回転方向の相対位置関係のデータが前記制御装置に予め入力されており、前記制御装置は、前記センサーの検出信号と前記データに基づき、包装製品の種類に応じて前記両定位置の回転方向の相対位置関係を調整する。
(3)回転テーブルが間欠回転する。
また、同調式包装処理装置の全ての包装処理部材のグリッパー対に対する周方向の設置位置を容易に変更することができるので、例えば図4(b)に示す異形袋2のように、袋口の袋幅方向の中心位置Mcとグリッパー対の中心位置Gcがずれている場合に、同調式包装処理装置に含まれる全ての液体充填ノズルやガス充填ノズル等の設置位置を,例えば前記中心位置Mcに一致させることが、生産性の低下を招くことなく実施できる。
図1,2に示すロータリー型袋詰め包装機は、間欠回転式のロータリー型袋移送装置11と、同調式包装処理装置12(以下、同調式ガス置換装置12という)を含む複数の包装処理装置と、制御装置13及び位置検出センサ14等を備える。
ロータリー型袋移送装置11は、機台15上に設置され、図示しない駆動源により水平面内で一方向(図1において反時計回り)に間欠回転する回転テーブル16と、その周囲に等間隔に配置された10組のグリッパー対3,3を有する。グリッパー対3,3は、回転テーブル16の間欠回転に伴い、水平面内の円形の移動経路上を等角度間隔で間欠移動(間欠回転)し、その間欠移動の間、周知の如く所定のタイミングでグリッパー対3,3の挟持部3a,3aが開閉し、かつ該挟持部3a,3aの間隔が広がり又は狭まる。
なお、ホッパー35は縦に2分割された2つのホッパー片35a,35aがヒンジを介して連結したもので、実線で示すように筒形に閉じ、又は2点鎖線で示すように開く。また、ホッパー35は、実線で示す前進位置と2点鎖線で示す退避位置の間を開いた状態で進退し、かつ前進位置において閉じ、昇降する。ホッパー35の上記開閉構造及び移動形態により、ホッパー35とガス吹込ノズル28の相互の干渉が防止される。
このロータリー型袋詰め包装機では、各ガス吹込ノズル28が、各グリッパー対3,3の中心位置Gc(図4(a)参照)の直上に位置したとき、ちょうど位置検出センサ14が検出片39を検出するように、位置検出センサ14と検出片39の設置位置が決められている。なお、各グリッパー対3,3の中心位置Gcは、平袋1の袋口の袋幅方向の中心位置Mcでもある。
位置検出センサ14が検出片39を検出し、その検出信号が制御装置13に送られることで、制御装置13は回転テーブル16における前記中心位置Gcと、同調テーブル19におけるガス吹込ノズル28の設置位置のずれ(ずれの有無、ずれの大きさ)、すなわち回転テーブル16と同調テーブル19の相対位置関係を知ることができる。
同調テーブル19は、同じく制御装置13に制御される第1サーボモータ21により、回転テーブル16に同調(同期)して、間欠的に回転する。回転テーブル16と同調テーブル19の相対位置関係は、同じ包装製品を取り扱う限り基本的に一定に保たれるが、包装製品の種類(袋のサイズ、袋の種類、被包装物の種類等)が変わると、前記相対位置関係が変更されることがある。具体的には、図4を参照して説明したとおり、充填に使用する袋が平袋1の場合、回転テーブル16と同調テーブル19の相対位置関係は、前記中心位置Gcとガス吹込ノズル28の設置位置がちょうど重なるように設定される。これに対し、充填に使用する袋が異形袋2の場合、回転テーブル16と同調テーブル19の相対位置関係は、前記中心位置Gcとガス吹込ノズル28の設置位置が距離Wだけずれるように設定される。
また、制御装置13の記憶手段には、複数の包装製品に対応するガス吹込ノズル28の昇降動作(昇降範囲、昇降タイミング、昇降速度、1回の吹込における昇降回数等)の仕様、及びガス吹き込みの開始及び停止のタイミング等が予め入力されている。
包装処理の開始に先立ち、制御装置13の図示しない制御盤を操作して,包装製品の種類に応じた初期設定を行う(具体的には制御盤から包装製品の種類を入力するのみ)。すると、回転テーブル16が駆動源の作動により前記原点位置に位置決めされ、同時に同調テーブル19が第1サーボモータ21の作動により、位置検出センサ14の検出信号に基づき前記原点位置に位置決めされる。さらに第1サーボモータ21が継続して作動し、包装製品の種類に対応する所定のパルス数だけ同調テーブル19を回転させる。
続いて、制御装置13の制御盤を操作して包装処理を開始すると、回転テーブル16は、各グリッパー対3,3の中心位置Gcが常に同じ位置(停止位置A〜J)に停止するように間欠的に回転し、同調テーブル19は回転テーブル16に同調(同期)して間欠的に回転し、その間、回転テーブル16との相対位置関係は一定に保たれる。従って、グリッパー対3,3と対応するガス吹込ノズル28の相対位置関係も一定に保たれる。また、ガス吹込ノズル28は、第2サーボモータ21の作動により、入力した包装製品の種類に対応する昇降動作を行う。
続いて、制御装置13の制御盤を操作して包装処理を開始すると、回転テーブル16は、各グリッパー対3,3の中心位置Gcが常に同じ位置(停止位置A〜J)に停止するように間欠的に回転し、同調テーブル19は回転テーブル16に同調(同期)して間欠的に回転し、その間、回転テーブル16との相対位置関係は一定に保たれる。従って、グリッパー対3,3と対応するガス吹込ノズル28の相対位置関係も一定に保たれる。また、ガス吹込ノズル28は、第2サーボモータ21の作動により、入力した包装製品の種類に対応する昇降動作を行う。
まず、停止位置Aでは、停止したグリッパー対3,3に対しコンベアマガジン式給袋装置31から平袋1が供給され、停止位置Bでは、平袋1の袋面に印字装置32により印字が行われ、停止位置Cでは、印字検査装置33により袋面の印字検査が行われる。
停止位置Dでは、平袋1の袋口が開口装置の吸盤対34,34により開口され(このときグリッパー対3,3の間隔が狭まる)、次いでそれまで上昇端位置(図4(a)の上昇端位置Hu参照)に待避していたガス吹込ノズル28が下降して平袋1の内部に挿入され、下降端位置(図4(a)の下降端位置Hd参照)に達し、ガス吹込ノズル28の下端から置換ガスの吹き込みが開始される。一方、平袋1の袋口が開口した後、吸盤対34,34は吸引を止め、平袋1の袋面から後退する。
停止位置Hでは、グリッパー対3,3の間隔が広がり、平袋1の袋口を左右に緊張させ、開いていた袋口を閉じ,次いでガス吹込ノズル28が上昇して平袋1から抜け出す。続いてグリッパー3,3の間隔がさらに広がり、平袋1の袋口を左右に緊張させ、平袋1の袋口を完全に閉じる。一方、ガス吹込ノズル28が平袋1から抜け出した直後に置換ガス吹き込みが止められ、ガス吹込ノズル28は元の上昇端位置に停止する。
停止位置Iでは、一対の熱板の36a,36aにより袋口のシールが行われ、停止位置Jでは、一対の冷却板37a,37aによりシールされた袋口の冷却が行われ、次いでグリッパー対3,3の挟持部3a,3aが開いて、包装製品が包装製品排出シュート38上に落下し、包装機外に排出される。
(1)上記の例では、ガス吹込ノズル28の挿入及びガス吹き出しのタイミングは被包装物の充填前としたが、包装製品の種類によっては、このタイミングを被包装物の充填後に設定する。
(2)例えば特定の被包装物の充填に際して、袋長さに関わらず、ガス吹込ノズル28の下降端位置Hd(図4参照)を袋底近傍に位置させたいという場合、下降端位置Hdを袋長さに応じた高さに設定する。
(3)包装製品の種類に応じて、ガス吹込ノズル28の挿入深さを浅くし、ガス吹込ノズル28の下降端位置Hd(図4参照)を被包装物の直上に位置させ、又は挿入深さを深くして、同下降端位置Hdを袋底近傍に位置させる。
(4)ガス吹込ノズル28を上昇させる際、下端が袋口から抜け出た直後にいったん上昇を停止させる。ガス吹込ノズル28から噴出されるガス圧により、袋口内面のシール予定部に付着した被包装物を袋内に吹き飛ばすことができる。
2 異形の平袋(異形袋)
3,3 グリッパー対
4 液体充填ノズル
11 ロータリー型袋移送装置
12 同調式包装処理装置
13 制御装置
14 位置検出センサ
16 回転テーブル
19 同調テーブル
21 第1サーボモータ
25 第2サーボモータ
28 ガス吹込ノズル
Claims (4)
- 機台上に設置され、水平面内で一方向に連続回転又は間欠回転する回転テーブルと、その周囲に複数対等間隔に配置され、供給された袋の両側縁部を挟持して袋を吊り下げ保持するグリッパー対を有し、前記グリッパー対を連続的又は前記間隔毎に間欠的に一方向に回転移動させるロータリー型袋移送装置を備え、回転移動する前記グリッパー対で保持した袋に対し、袋口の開口、被包装物の充填及び袋口のシール等の各種包装処理操作を順次施すもので、前記各種包装処理操作のうち特定の包装処理操作を行う包装処理装置が複数の包装処理部材を含み、前記包装処理部材が各グリッパー対に対応して設置され、各グリッパー対と同調して回転移動するとともに所定のタイミングで昇降するロータリー型袋詰め包装機において、
前記包装処理部材がガス吹込ノズル又は液体充填ノズルであり、
前記包装処理装置は、前記機台上に設置されたフレームと、前記フレームに支持され、前記回転テーブルの上方位置に配置された第1サーボモータ及び同調テーブルと、前記包装処理部材を昇降させる複数の第2サーボモータを有し、前記同調テーブルは前記回転テーブルと同じ軸線を有し、前記第1サーボモータにより水平面内で回転し、前記複数の包装処理部材は前記同調テーブルの周囲に等間隔で設置され、前記第2サーボモータは各包装処理部材に対応して前記同調テーブルに設置されたものであり、
さらに前記回転テーブルの駆動源と前記第1,第2サーボモータの駆動を制御して、前記同調テーブルを前記回転テーブルに同調して回転させ、かつ前記包装処理部材を所定のタイミングで昇降させる制御装置を備えることを特徴とするロータリー型袋詰め包装機。 - 前記回転テーブルの定位置と前記同調テーブルの定位置の回転方向の相対位置関係を検出するセンサーが設置され、前記制御装置は、前記センサーの検出信号に基づき、前記両定位置の回転方向の相対位置関係を調整することを特徴とする請求項1に記載されたロータリー型袋詰め包装機。
- 前記回転テーブルの定位置と前記同調テーブルの定位置の回転方向の相対位置関係を検出するセンサーが設置され、包装製品の種類とそれに対応する両定位置の回転方向の相対位置関係のデータが前記制御装置に予め入力されており、前記制御装置は、前記センサーの検出信号と前記データに基づき、包装製品の種類に応じて前記両定位置の回転方向の相対位置関係を調整することを特徴とする請求項1に記載されたロータリー型袋詰め包装機。
- 回転テーブルが間欠回転することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載されたロータリー型袋詰め包装機。
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