JP6110085B2 - 給袋装置 - Google Patents

Description

本発明は、縦方向に起立した状態で整列してストックされたスタンドパックやガセット袋のような厚みのある包装袋等を１袋ずつ取り出して、包装機に供給する給袋装置に関する。

例えば、一般的なロータリー式包装機では、回転する充填テーブルの外周縁部にクランプを備え、包装袋供給装置から吸着手段で吸着した包装袋を、受渡し装置で前記クランプに受け渡し、回転移送されながら被包装物が充填された後、袋口がシールされて機外に搬出され包装が完了する。

図８は、特許文献１に開示する従来の包装袋給袋装置の概略図である。この包装袋給袋装置は、多数の袋Ｗを重ねて収容し前方に搬送する給袋装置１０１と、袋Ｗを１袋ずつ前方に搬送し、図示しない包装機への供給前に所定位置に位置決めする袋位置決め機構１０２と、給袋装置１０１と袋位置決め機構１０２の間に配置され、給袋装置１０１から袋Ｗを１袋ずつ受け取り、袋位置決め機構１０２に送る袋受渡し機構１０３と、袋位置決め機構１０２の前記所定位置に位置決めされた袋Ｗを前記包装機に供給する袋供給機構１０４とからなる。

給袋装置１０１は、袋口を上に向け起立姿勢で重ねた多数の袋を収容して前方に搬送し、かつ先頭の袋を搬送方向前方側の所定位置に位置決めするもので、スタンド１０５の上に設置されたフレーム１０６と、フレーム１０６の上に左右一対設置されたカセットガイド部材１０７と、フレーム１０６に設置された第１コンベア１０８，１０８を備える。

フレーム１０６は前方に向けて緩傾斜した受け台１０９と左右一対の側板１１１からなり、側板１１１の前後端は受け台１０９より前後に突出し、この部分に第１コンベア１０８の前後のプーリ１１３，１１４が固定された支持軸１１５，１１６が回転自在に水平に軸支され、プーリ１１３，１１４には前後方向にコンベアベルト１１７が張架され、コンベアベルト１１７の上方側は受け台１０９上に支持されている。支持軸１１５，１１６は、図示しないモータにより図８において反時計回りに断続回転し、これによりコンベアベルト１１７は前方側（図８において左側）に向けて受け台１０９上を摺動しつつ断続回転する。

カセットガイド部材１０７は、第１コンベア１０８の搬送方向（袋Ｗの搬送方向でもある）に沿って鉛直面内に配置された板状部１１８と、その前端に前記搬送方向に対し垂直に形成された第１ストッパ１１９からなる。左右一対のカセットガイド部材１０７，１０７は受け台１０９上に配置され、互いの間隔が調整可能である。第１ストッパ１１９，１１９は互いに向き合うように形成され、ストッパとして機能し、給袋装置１０１内に収容した袋Ｗのうち先頭の袋Ｗａが、この第１ストッパ１１９に当接することにより位置決めされる。なお、先頭の袋Ｗａは、その両側縁近傍のみが所定幅で第１ストッパ１１９に当接する。

給袋装置１０１は、さらに袋供給カセット１２１を含む。この袋供給カセット１２１は蓋のない略箱形形状を有し、第１コンベア１０８の搬送方向に沿って鉛直面内に配置され、袋口を上に向けた起立姿勢の多数の袋Ｗを収容することができる。袋供給カセット１２１内で、袋Ｗの底部両縁近傍が底壁に支持され、袋Ｗの両側縁は両側壁に規制され、袋Ｗが第１コンベア１０８により前方に搬送される。

給袋装置１０１は、さらに袋押さえ部材１２９を含む。袋押さえ部材１２９は第１コンベア１０８上に載置され、袋と共に前方に向けて移動しながら、袋供給カセット１２１内に収容した多数の袋の後尾を押さえ、袋の起立姿勢を維持する。

以上説明した包装袋給袋装置の作動は例えば次のように行われる。
（１）はじめに、袋口を上に向けた起立姿勢で多数の袋Ｗを重ねて収容した袋供給カセット１２１を、カセットガイド部材１０７，１０７の間に挿入して受け台１０９上に載置し、袋供給カセット１２１の背後に袋押さえ部材１２９を置く。
（２）袋供給カセット１２１から袋を固定していたシャッターを抜き出し、第１コンベア１０８を１回分駆動する。これによりカセット内の先頭の袋Ｗａが第１ストッパ１１９に当接して取出し位置に位置決めされ、カセット内の袋群の後尾を袋押さえ部材１２９が押さえる。
（３）前記取出し位置に位置決めされた先頭の袋Ｗａが、袋受渡し機構１０３の吸着保持部材１３２により取り出される毎に、第１コンベア１０８が断続駆動され、カセット内の残りの袋群を前方に１袋分搬送する。そのたびに先頭の袋Ｗａが第１ストッパ１１９に当接して前記取出し位置に位置決めされる。
（４）袋供給カセット１２１内の袋がなくなると、オペレーターが当該カセット１２１を外して、多数の袋を収容した袋供給カセット１２１を新たにセットし（カセットの交換）、袋の補充を行う。

特開２００７−２９０７６８号公報

前記の特許文献１の給袋装置１０１は、袋供給カセット１２１内の袋群の後尾を袋押さえ部材１２９が押さえ、袋Ｗの起立姿勢を維持して袋を前方に向けて移動するが、スタンドパックやガセット袋のように、上下で厚みが相違する場合に、多数枚のガセット袋からなる袋群の上下の厚みの差が大きくなったり、袋の曲がりクセのために、先頭の袋Ｗａが正しい姿勢で起立せず、吸着保持部材１３２による吸着ミスが発生するおそれがある。

本発明はかかる問題点に鑑み、多数の袋群をストックする給袋装置であっても、袋を均一に押し付けて安定的に袋を包装機に供給できる給袋装置を提供することを目的とする。

本発明の給袋装置は、多数の袋が縦方向に起立した状態で整列してストックされた袋群から１袋ずつ取り出して、包装機側へ供給する給袋装置であって、基台の先端側から後端側にかけて、多数の袋を起立してストックすると共に、ストックした袋群を先端側へ案内する案内壁が袋の幅に対応させて立設し、底部に袋群の底を支持する底部支持材が取り付けられたストック通路と、前記ストック通路の先端側の底部支持材として袋群を支持する一対のチャンネル材が基台上に固定され、前記チャンネル材間に底部送りコンベアが配置され、ベルトが内側に突出するように前記案内壁の外側上部に側面送りコンベアが取り付けられた先端部コンベア機構と、前記先端部コンベア機構より後方のストック通路の底部支持材として長尺な折り曲げ材が取り付けられ、前記折り曲げ材の下部に配置された横支持レールにスライダーが水平移動可能に嵌まり込み、このスライダーに袋押圧体が取り付けられ、この袋押圧体の押圧板により押圧された袋群の圧力を検出する押圧検知センサーが備えられ、前記押圧検知センサーにより袋群の圧力を検知しつつ前記袋押圧体により袋群に圧力をかけ、ストックされた袋群を前記先端部コンベア機構側へ押し出す袋押し出し機構と、を備えた、ことを特徴とする。

本発明は、前記構成により、給袋装置を先端部コンベア機構と袋押し出し機構とに機能を分けことにより、袋の補充が容易になると共に、厚みのある袋であっても均一に押し出すことができる。

本発明の給袋装置の平面図 本発明の給袋装置の側面図 本発明の給袋装置の側面図 図１のＡ−Ａ線矢視図 図１のＢ−Ｂ線矢視図 図１のＣ−Ｃ線矢視図 本発明の給袋装置の部分拡大図 従来の包装袋供給装置の側面図

図１は本件発明の給袋装置の概略平面図、図２乃至図３は同じ給袋装置の概略側面図である。この給袋装置は、図１の平面視において長方形状の基台２の上部に、二連の給袋装置本体３が装備され、基台２の底部には図示していないが脚が取り付けられている。給袋装置本体３は水平な状態で基台２に装備されているので、従来の給袋装置のように袋Ｗの自重が袋先端にかかるのを防ぐことができる。なお、本件発明の給袋装置は二連の給袋装置本体が装備されているが、二連の給袋装置に限定されるものではないことは言うまでもない。

前記基台２の先端側から後端側にかけて、一対の案内壁４，４が２組、袋Ｗの幅に対応させて基台２の長手方向に立設し、袋群（図示せず）を起立した状態でストックすると共に、袋群を先端側に案内するためのストック通路５を形成している。この案内壁４、４は、後述するように、袋Ｗの幅に応じて間隔を調整することができ、ストック通路５の幅を変更することができる。

ストック通路５の底部には、図４乃至図６に示すように、袋群の底を支持する底部支持材６が取り付けられている。この底部支持材６は、後述する先端部コンベア機構３Ａでは、図４、図５に示すように、断面コ字状のチャンネル材６Ａが背中合わせに基台２上に固定され、この２本のチャンネル材の上部で袋群を支持し、袋押し出し機構３Ｂでは、図６の右部分で示すように、上部を水平とする長尺な折り曲げ材６Ｂにより袋群を支持する。

給袋装置本体３は、機能的に大きく２つの部分から成り立っている。即ち、給袋装置本体３は、縦に起立してストック通路５にストックされた袋群を先端側に送り出す先端部コンベア機構３Ａと、後部までストックされた袋群を前記先端部コンベア機構３Ａ側に押し出す袋押し出し機構３Ｂとから構成されている。以下において、先ず、先端部コンベア機構３Ａから説明する。

先端部コンベア機構３Ａは、長尺な給袋装置本体３の約１／４の長さを有しており、図２に示すように、ストック通路５の下部に配置された底部送りコンベア７と案内壁４、４の上部両側に配置された側面送りコンベア８とから構成されている。両コンベア７，８は幅方向に凸状の突起が形成されたベルトを使用し、袋群をこの突起により係止して先端側に送る。底部送りコンベア７は、前記底部支持材６のコ字状のチャンネル材６Ａ間に配置され、側面送りコンベア８は、前記案内壁４，４の先端部に、コンベアのベルトが内側に突出するように案内壁４，４の外側上部に取り付けられている。なお、図２の符号９は、側面送りコンベア８の弛みを取るテンションロッドである。

前記側面送りコンベア８は、図４に示すように、基台２の先端部の幅方向水平に軸支された水平軸１０と、この水平軸１０と対応させて垂直に軸支する垂直軸１１と、がベベル歯車１２により組み合わされ、前記垂直軸１１が側面送りコンベア８の回転軸となり、前記水平軸１０の回転で垂直軸１１が回転し、側面送りコンベア８が袋群を前方に送る方向に回転する。なお、水平軸１０に軸支したベベル歯車１２は、滑りキーを介して軸支しており、後述するように、案内壁４、４の間隔を調整する際のスライド移動と同時に移動可能としている。

図４に示すように、案内壁４，４の先端上部と、図１に示すように、底部支持材６の各チャンネル材６Ａの先端に、先端部コンベア機構３Ａにより送り出された袋群がストック通路５から飛び出さないように、係止片１３Ａ，１３Ｂが取り付けられている。これらの４個の係止片１３Ａ，１３Ｂはストック通路５内の袋群の先端の袋Ｗを係止している。

さらに、本件実施の形態では、前記係止片１３Ａ，１３Ｂ以外に、図２と図４に示すように、エアーシリンダ１５によって可動する可動係止片１４により、ストック通路５内の先端の袋Ｗが飛び出さないように係止している。即ち、後述する取り出し吸盤１６が前記先端の袋Ｗを吸着して給袋装置から取り出す時は、可動係止片１４はエアーシリンダ１５により開状態とし、取り出し吸盤１６が取り出さない時は閉状態に、エアーシリンダ１５を制御する。

給袋装置から先端の袋Ｗを取り出す前記取り出し吸盤１６は、給袋装置から１枚ずつ袋を吸着して取り出して、包装機側に受け渡すものであるが、スタンドパックのような上下で厚みの異なる袋Ｗを吸着するため、吸着ミスのないように袋Ｗの四隅を吸着するように吸盤が４個備えられている。この取り出し吸盤１６は図示しないクランク機構により、軸１６Ａを中心に回動し、包装機側に袋Ｗの受渡しを行う。

図５は案内壁４，４の間隔を調整するための機構を示している。この機構は、一端側にハンドル１７が取り付けられ、連結した２本のネジ軸１８が基台２を横断して軸支され、このネジ軸１８にナット１９が４つの螺合し、このナット１９に１枚ずつ案内壁４が取り付けられている。ハンドル１７でネジ軸１８を回転することにより、一対のナット１９の間隔が広がったり、狭まったりして案内壁４の間隔が調整できる。この調整により袋Ｗの幅に対応させてストック通路５の幅を調整することができる。

次に、袋押し出し機構３Ｂについて説明する。給袋装置本体３の約３／４は、袋押し出し機構３Ｂが占めている。この袋押し出し機構３Ｂは、袋押圧体３１Ｂにより袋群に圧力をかけながら先端部コンベア機構３Ａ側へ押し出すための機構である。袋押し出し機構３Ｂは、押圧検知センサー３２Ｂを備えた袋押圧体３１Ｂと、この袋押圧体３１Ｂを先端部コンベア機構３Ａ側に移動させるための移動手段３３Ｂとから構成されている。図７は袋押圧体３１Ｂを破断した拡大側面図である。

図３及び図６に示すように、袋押圧体３１Ｂは、前記移動手段３３Ｂを構成する横支持レール３４Ｂに支持され、先端部コンベア機構３Ａ側に、水平にスライド可能である。アリホゾ状の横支持レール３４Ｂに、アリ溝を有するスライダー３５Ｂが水平移動可能に嵌まり込み、このスライダー３５Ｂに、袋押圧体３１Ｂの本体板３６Ｂが上方に向かって垂直に取り付けられている。この本体板３６Ｂは、側面視において上部が前端側に突出し、この突出部３６ｂの先端部に回動軸３７Ｂを介して押圧板３８Ｂを軸支している。図１に示すように、押圧板３８Ｂは案内壁４，４間のストック通路５を塞ぐように立設しており、袋群の最後部の袋Ｗを先端側に押し出す。

押圧板３８Ｂは、長方形の板体でできており、この板体の背面の中央上下方向に、図７の斜線で示す軸板３８ｂが溶着して前記回動軸３７Ｂに軸支している。この軸板３８ｂの上部後端には、検知体３２Ｃが取り付けられ、近接センサー３２Ｄと共働して、押圧板３８Ｂの姿勢を検知する前記押圧検知センサー３２Ｂを構成する。

前記近接センサー３２Ｄは、前記本体板３６Ｂの側面に検知面が上方を向くように取り付けられ、前記検知体３２Ｃが上方から接触している。この近接センサー３２Ｄは、電磁誘導を利用した高周波発振型、磁石を用いた磁気型、静電容量の変化を利用した静電容量型等があるが、何れを用いてもよい。

本件実施の形態では、前記押圧検知センサー３２Ｂ以外に、先端部コンベア機構３Ａに設けられたＯＮ／ＯＦＦセンサー２１を備えている。このＯＮ／ＯＦＦセンサー２１の本体は、案内壁４の外側に取り付けられ、このＯＮ／ＯＦＦセンサー２１の本体近傍の案内壁４に長方形の孔が穿設され、この孔にＯＮ／ＯＦＦセンサー２１のバネ板状の接触片２１Ａが案内壁４の内側に突出している。この接触片２１Ａが袋群の側部に接触して袋Ｗが先端部コンベア機構３Ａに有るか否かを検知する作用をはたす。

前記押圧板３８Ｂの下端部は、図７に示すように、本体板３６Ｂに取り付けられたスプリング２２により、先端方向に押圧されているので、押圧板３８Ｂが回動軸３７Ｂを中心にして反時計回りに回転し、常時は前記検知体３２Ｃが近接センサー３２Ｄの上端に近接している。なお、本体板３６Ｂには、前記押圧体３８Ｂが回動軸３７Ｂを中心に正逆方向に所定の角度以上に回動するのを規制する回動規制用のストッパ２３，２４が上下に取り付けられている。

前記袋押圧体３１Ｂを横支持レール３４Ｂに沿って移動させる移動手段３３Ｂは、基台２の上部に配置されたスプロケット３３Ｃに巻回された駆動チェン３３Ｄが推進力を発生させている。即ち、図６に示すように、駆動チェン３３Ｄは前記横支持レール３４Ｂと平行に配置されており、この駆動チェン３３Ｄからブラケット３３Ｅが上方に延設し、このブラケット３３Ｅが前記袋押圧体３１Ｂの本体板３６Ｂに連結している。駆動チェン３３Ｄの回動より、ブラケット３３Ｅを介して袋押圧体３１Ｂが横支持レール３４Ｂに沿ってスライドする。なお、図２、図３の符号の２５はケーブルチェーンであって、近接センサー３２Ｄからの信号を制御装置に入力する。

次に、前記構成の使用状態を説明する。袋押圧体３１Ｂを移動手段３３Ｂにより後端側に移動させ、作業者が図１の給袋装置のストック通路５の先端から後端まで袋Ｗを立てた状態で並べていく。この実施の形態では、スタンドパックの底部を下にしてストック通路５に立てて並べる。

袋Ｗをストック通路５に並べ終わると、包装機を稼働させ、同時に取り出し吸盤１６も起動させ給袋装置から包装機側に袋Ｗの供給を開始する。取り出し吸盤１６は給袋装置本体３の袋群の先端の袋Ｗを４個の吸盤で吸着し、図２において取り出し吸盤１６が反時計回りに軸１６Ａを中心に回転して、先端の袋Ｗを１枚だけ取り出す。係止片１３Ａ，１３Ｂは先端の袋Ｗを係止しているが、取り出し吸盤１６はその係止力に抗して袋Ｗを引き出す。可動係止片１４はエアーシリンダ１５を作動して係止を解除して取り出し易いようにする。給袋装置から取り出された袋Ｗは、図示していない受け渡し機構により袋Ｗの上部中心を挟持し、包装機側に回転して包装機のクランプに袋Ｗを受け渡す。

上記のように、取り出し吸盤１６がストック通路５にストックされた袋Ｗを取り出していくと、先端コンベア機構３Ａ内の袋群の枚数が少なくなるが、先端コンベア機構３Ａの底部送りコンベア７と側面送りコンベア８とが袋群を先端側に送り出す。ＯＮ／ＯＦＦセンサー２１がＯＮ状態で袋群を検知している間は、先端コンベア機構３Ａに袋群が存在することになるので、袋押圧体３１Ｂは作動しない。

ＯＮ／ＯＦＦセンサー２１がＯＦＦ状態になり、袋群が少なくなると、制御装置は制御信号を発して、移動手段３３Ｂの駆動チェン３３Ｄを回動して袋押圧体３１Ｂを前進させて袋群を先端部コンベア機構３Ａ側に押し出す。袋押圧体３１Ｂは駆動チェン３３Ｄの回動により先端側に移動して袋群を先端側へ押し出していくが、先端の袋Ｗは係止片１３Ａ，１３Ｂと可動係止片１４とにより止められているので、袋群は圧縮されていく。圧縮抵抗が押圧板３８Ｂに加わっていくと、スタンドパックでは底部の厚みが厚いので、押圧板３８Ｂの下部側がスプリング２２の付勢力に抗して後方に押し戻される。押圧板３８Ｂの下部が後方に押し戻されると、回動軸３７Ｂを中心に回転するので検知体３２Ｃが近接センサー３２Ｄから離間して袋群への圧力が所定圧に達したことを制御装置が検出する。袋群への圧力が所定圧に達した時点で駆動チェン３３Ｄの回動を止める。このようにストック通路５内の袋群は袋押圧体３１Ｂにより絶えず一定の圧力がかけられて押されているので、スタンドパックのような上下で厚みの異なる袋Ｗであっても均一に押し出すことが出来て、ストック通路５内で袋Ｗを垂直な状態で維持することができる。このため、取り出し吸盤１６が吸着する先端の袋Ｗも絶えず垂直な姿勢を維持するので、取り出し吸盤１６による取り出しミスが少なくなる。

作業者は袋押し出し機構３Ｂに袋Ｗのストックが少なくなると、給袋装置のストック通路５内に袋Ｗが無くならないように新たな袋Ｗを補充する。袋押し出し機構３Ｂには、側面送りコンベア８が無いのと、給袋装置本体３が水平な状態であるので袋Ｗの補充がし易くなる。ＯＮ／ＯＦＦセンサー２１がＯＦＦ状態になり、袋押圧体３１Ｂが先端部コンベア機構３Ａの後端まで前進している場合は、作業者に袋Ｗを早急に補充するよう警告を発する。

本発明は、スタンドパックやガセット袋のように袋Ｗの厚みが上下で異なるような包装袋Ｗの給袋装置において有用である。

２・・基台
３・・給袋装置本体
３Ａ・・先端部コンベア機構
３Ｂ・・袋押し出し機構
４・・案内壁
５・・ストック通路
７・・底部送りコンベア
８・・側面送りコンベア
２１・・ＯＮ／ＯＦＦセンサー
２２・・スプリング
３１Ｂ・・袋押圧体
３２Ｂ・・押圧検知センサー
Ｗ・・袋

Claims (2)

1. 多数の袋が縦方向に起立した状態で整列してストックされた袋群から１袋ずつ取り出して、包装機側へ供給する給袋装置であって、
   基台の先端側から後端側にかけて、多数の袋を起立してストックすると共に、ストックした袋群を先端側へ案内する案内壁が袋の幅に対応させて立設し、底部に袋群の底を支持する底部支持材が取り付けられたストック通路と、
   前記ストック通路の先端側の底部支持材として袋群を支持する一対のチャンネル材が基台上に固定され、前記チャンネル材間に底部送りコンベアが配置され、ベルトが内側に突出するように前記案内壁の外側上部に側面送りコンベアが取り付けられた先端部コンベア機構と、
   前記先端部コンベア機構より後方のストック通路の底部支持材として長尺な折り曲げ材が取り付けられ、前記折り曲げ材の下部に配置された横支持レールにスライダーが水平移動可能に嵌まり込み、このスライダーに袋押圧体が取り付けられ、この袋押圧体の押圧板により押圧された袋群の圧力を検出する押圧検知センサーが備えられ、前記押圧検知センサーにより袋群の圧力を検知しつつ前記袋押圧体により袋群に圧力をかけ、ストックされた袋群を前記先端部コンベア機構側へ押し出す袋押し出し機構と、
   を備えたことを特徴とする給袋装置。
2. ストック通路の案内壁の先端上部とチャンネル材の先端に取り付けられ、ストック通路内の袋群の先端の袋を係止する係止片と、
   前記ストック通路の先端部に設けられ、袋を取り出す時は開状態となり、取り出さない時は閉状態となり、ストック通路内の先端の袋を係止する可動係止片と、
   を備えた、ことを特徴とする、請求項１に記載の給袋装置。

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