JP6404608B2

JP6404608B2 - 袋搬送装置

Info

Publication number: JP6404608B2
Application number: JP2014125833A
Authority: JP
Inventors: 平賀　則夫; 則夫平賀; 浩一小池; 和春矢作; 幹朗札木
Original assignee: 平賀機械工業株式会社
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP2016003045A

Description

本発明は袋搬送装置に関し、特に、積み重ねられた袋の最も上にある袋を１枚ずつ持ち上げて、当該袋を次の工程に送るための袋搬送装置に関するものである。

液体、固形物、粒状物、ゲル状物等の内容物を袋詰めする工程において、積み重ねられた空の袋の最も上にある袋を持ち上げて、次の工程に向けて送り出すための袋搬送装置は、既に知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特許文献１に開示された従来の装置は、端部の厚みが増した袋の端部の先端側を吸着する吸着盤を、昇降自在及び送り出す方向を向けて進退自在に設け、吸着盤の吸着面とほぼ同一平面内に接触検知面を有しかつ接触先端を備え吸着盤を回動軸回りに回動させる検知作動板を設け、吸着盤の下方に、袋の端部の先端を所定の位置に揃える先端ガイド板を備えた載置装置を設けて構成されている。

特許文献２に開示された従来の装置は、吸着盤を、水平姿勢で積層された複数の袋の最上部の袋に当接する下降位置−袋を持ち上げる上昇位置−袋を前進させる前進位置−下降位置の上方まで後退する待機位置の順番でサイクル移動させて、下降位置で吸着盤の吸引動作を行い、前進位置で吸着盤の吸引解除動作を行うことで、袋を次工程に供給する。

特開２０１４−８９９５号公報特開２０１１−１７８４８１号公報

特許文献１が開示する装置は、袋の端部の先端側を吸着する吸着盤を上下に昇降させ、かつ送り出す方向に進退させるための吸着盤昇降進退装置を備えている。しかし、斜め上方に傾斜する袋の端部の先端側に最初に接触する検知作動板により、吸着盤を回動軸回りに回動させるなど、吸着盤の動きは単純ではなく、むしろ複雑であるため、袋を吸着して取り込みローラ装置に安定的に供給するためには、動作速度の高速化に限界があると考えられる。

また、特許文献１が開示する装置では、吸着盤の昇降動作と進退動作のために、それぞれ別個のシリンダ装置が使用される。しかし、シリンダ装置としてエアシリンダ、油圧シリンダなどが使用されるため、動作速度を上げれば上げるほど、上昇、下降、前進、及び後退の動作の開始及び終了のたびに袋に伝わる衝撃が大きくなって、安定した袋の搬送が損なわれてしまうおそれがある。

また、特許文献２が開示する装置では、２組のサイクル移動機構が設けられ、各サイクル移動機構は、縦アーム、横アーム、上下アーム、及び回転するカムで構成されている。そして、２組の吸着盤が時間差をもってサイクル移動するように、２組のサイクル移動機構の動きに所定の時間差を設定することにより、時間当たりより多数の袋を送りローラに渡すことができ、これにより、吸着時間やアームの動作速度を変更することなく、高速搬送が可能である、としている。

特許文献２が開示する装置では、２組の吸着盤をサイクル移動させながら、袋の互いの干渉をなくすためには、吸着盤を袋の先端寄りではなく、後端側に吸着させなければならない。しかし、一般に袋は薄く、可撓性を有するため、袋の後端側を吸着盤で吸着して持ち上げるとき、先端は自重及び慣性力によって下方に撓むことになる。すなわち、袋の先端は吸着盤の吸着面から下方に大きくずれる。従って、袋の先端の位置が定まらなくなり、送りローラに安定して袋を渡すことができないおそれがある。

以上のとおり、従来技術では、高速で安定した袋の搬送を実現することが困難であるという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、高速で安定した袋の搬送を実現する袋搬送装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明に係る袋搬送装置は、
積み重ねられた袋を収納するストック部と、
前記ストック部から、前記積み重ねられた袋の最も上にある袋を１枚ずつ持ち上げる垂直搬送機構と、
前記垂直搬送機構により持ち上げられた前記袋を、次の工程に向けて水平方向に送り出す水平搬送機構と、
を具備する袋搬送装置において、
前記垂直搬送機構は、前記袋を吸着する複数の吸着盤と、前記複数の吸着盤を懸垂支持するアームと、前記アームを上下に動かすクランクと、第１の軸を回転させる第１の駆動源とを備え、前記第１の軸の回転運動により前記クランクの軸を回転させ、
前記水平搬送機構は、回転駆動される上部ローラと、前記上部ローラに近づきかつ離れるように往復運動する下部ローラとを備え、前記下部ローラは、前記第１の軸の回転運動に応じて往復運動する可動部材によって支持され、
前記水平搬送機構の前記下部ローラが前記上部ローラから離れているときに、前記垂直搬送機構は、前記複数の吸着盤によって吸着した前記袋を持ち上げ、
前記垂直搬送機構によって持ち上げられた前記袋の一端の上面が前記上部ローラの最下面に届くときに、前記複数の吸着盤による前記袋の吸着を解除するとともに、前記下部ローラを前記上部ローラに近づけて前記上部ローラと前記下部ローラの間に前記袋の一端を挟むことにより、前記袋を水平方向に送り出すこと、
を特徴とする。

本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記第１の軸の回転運動を、前記第１の軸に固定されたタイミングプーリ及び前記タイミングプーリに係合するタイミングベルトを介して、前記クランクの軸に伝達するよう構成してもよい。

また、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記水平搬送機構は、カム板をさらに備え、前記第１の軸の回転運動により前記カム板を回転させ、前記カム板の回転運動に応じて前記可動部材を往復運動させるよう構成してもよい。

さらに、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記可動部材は、前記上部ローラの下方に配置された取付具の傾斜面上でスライド自在に支持され、前記取付具は、レバーを支持する軸を有し、前記レバーの一端には、前記カム板の輪郭曲線に接触するカムフォロアが取り付けられ、前記レバーの他端には、前記可動部材が連結され、前記カム板が回転運動するとき、前記レバーを支持する軸を中心に前記レバーが揺動し、前記可動部材が前記傾斜面上を往復運動するよう構成してもよい。

また、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記水平搬送機構は、第２の軸を回転させる第２の駆動源をさらに備え、前記上部ローラは前記第２の軸に結合されているよう構成してもよい。

さらに、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記ストック部に収納される前記積み重ねられた袋を持ち上げる上昇機構をさらに備え、前記上昇機構は、第３の軸を回転させる第３の駆動源と、前記第３の軸の回転運動に従って垂直方向に上昇または下降運動する床とを備え、前記上昇機構は、前記積み重ねられた袋の最も上にある袋が、前記垂直搬送機構及び前記水平搬送機構によって１枚ずつ搬送されるごとに、残りの積み重ねられた袋の最も上にある袋の上面の高さを所定高さに保つように前記床を上昇させるよう構成してもよい。

また、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記クランクの軸は、装置筐体内で、前記ストック部、及び前記第２の軸よりも前方側に配置されているよう構成してもよい。

また、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態において、前記クランクの軸は、装置筐体内で、前記ストック部、前記第２の軸、及び前記第３の軸よりも前方側に配置され、前記第３の軸は、前記装置筐体内で、前記クランクの軸、前記第２の軸、及び前記ストック部よりも後方側に配置されているよう構成してもよい。

本発明に係る袋搬送装置によれば、垂直搬送機構における、アームとクランクを用いた吸着盤の上下運動と、水平搬送機構における、往復運動する可動部材を用いた下部ローラの上部ローラに対する接近離隔運動が、第１の軸の回転運動に応じて行われる。特に、水平搬送機構の下部ローラが上部ローラから離れているときに、垂直搬送機構が、複数の吸着盤によって吸着した袋を持ち上げ、垂直搬送機構によって持ち上げられた袋の一端の上面が上部ローラの最下面に届くときに、複数の吸着盤による袋の吸着を解除するとともに、下部ローラを、回転駆動される上部ローラに近づけて、上部ローラと下部ローラの間に袋の一端を挟むことにより、袋を水平方向に送り出すようにしたので、垂直搬送装置によって吸着盤をサイクル移動させる必要がない。従って、従来のシリンダ装置を用いる場合、及び吸着盤をサイクル移動させる場合に比べて、袋を滑らかに移動させることができるので、より高速で安定した袋の搬送を実現できる。

本発明の好ましい実施の形態において、第１の軸の回転運動を、第１の軸に固定されたタイミングプーリ及びタイミングプーリに係合するタイミングベルトを介して、クランクの軸に伝達するよう構成した場合、第１の軸から離れた場所（例えば、第１の軸の前方上方）に位置するクランクの軸に、回転運動を、滑りを生じさせないで、正確に伝達できる。従って、第１の駆動源によって回転運動する第１の軸と、クランクの軸の配置に自由度を持たせることができる一方、第１の軸の回転位置とクランクの軸の回転位置と回転速度を高精度に制御することにより、高速運転時でも、吸着盤で持ち上げた袋に加わる衝撃を小さくすることができる。

本発明の好ましい実施の形態において、水平搬送機構は、カム板をさらに備え、第１の軸の回転運動によりカム板を回転させ、カム板の回転運動に応じて可動部材を往復運動させるよう構成した場合、第１の軸の回転運動を、カム板を介して伝達することで、高速運転時でも、下部ローラの往復運動を、機械的に高精度にかつ低振動で制御することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、可動部材は、上部ローラの下方に配置された取付具の傾斜面上でスライド自在に支持され、取付具は、レバーを支持する軸を有し、レバーの一端には、カム板の輪郭曲線に接触するカムフォロアが取り付けられ、レバーの他端には、可動部材が連結され、カム板が回転運動するとき、前記レバーを支持する軸を中心にレバーが揺動し、可動部材が傾斜面上を往復運動するよう構成した場合、第１の軸の回転運動を、カム板とカムフォロアとレバーを介して、傾斜面上をスライドする可動部材の往復運動に変換することで、高速運転時でも、下部ローラの往復運動を、機械的により高精度に制御することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、水平搬送機構は、第２の軸を回転させる第２の駆動源をさらに備え、上部ローラは第２の軸に結合されているよう構成した場合、水平搬送機構の上部ローラ及び下部ローラで挟まれた袋の送り出し速度を、必要に応じて、任意に制御することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、ストック部に収納される積み重ねられた袋を持ち上げる上昇機構をさらに備え、上昇機構は、第３の軸を回転させる第３の駆動源と、第３の軸の回転運動に従って垂直方向に上昇または下降運動する床とを備え、上昇機構は、積み重ねられた袋の最も上にある袋が、垂直搬送機構及び水平搬送機構によって１枚ずつ搬送されるごとに、残りの積み重ねられた袋の最も上にある袋の上面の高さを所定高さに保つように床を上昇させるよう構成した場合、床の上昇を第３の軸の回転によって高精度に制御することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、クランクの軸は、装置筐体内で、ストック部、及び第２の軸よりも前方側に配置されているよう構成した場合、ストック部、垂直搬送機構、水平搬送機構への操作者のアクセスが容易であり、運転開始前の準備、装置のメインテナンス等を効率よく行うことができる。

本発明の好ましい実施の形態において、クランクの軸は、装置筐体内で、ストック部、第２の軸、及び第３の軸よりも前方側に配置され、第３の軸は、装置筐体内で、クランクの軸、第２の軸、及びストック部よりも後方側に配置されているよう構成した場合、ストック部、垂直搬送機構、水平搬送機構への操作者のアクセスの容易性を損なわないで、上昇機構を設置できる。

上記した本発明の目的及び利点並びに他の目的及び利点は、以下の実施の形態の説明を通じてより明確に理解される。もっとも、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明を適用した袋搬送装置の正面図である。上昇機構を説明する斜視図である。垂直搬送機構及び水平搬送機構を説明する斜視図である。袋搬送装置の動作を説明する図である。水平搬送機構を説明する斜視図である。水平搬送機構の可動部材と下部ローラを説明する斜視図である。

以下、本発明に係る袋搬送装置の好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態の説明では、袋の一例として、三方シールタイプの袋を用いる例を述べる。なお、三方シールタイプの袋には、袋の左右と底部分の３か所をシールしたものの他に、スタンドパックのもの、上部開口を閉じるチャック付きのもの、これらを組み合わせたもの等があるが、これらは例示であって、袋の形や機能を限定するものではない。

図１を参照して、袋搬送装置１は、直方体状の装置筐体の各辺に位置するフレーム２、装置筐体の下部の前方寄りに位置するボトムプレート３、装置筐体の前方に位置するサイドベース４、装置筐体の後方に位置するサイドベース５、ストック部１０、上昇機構２０、垂直搬送機構３０、及び水平搬送機構５０を有している。サイドベース５は装置筐体の後方の略全面に設置される一方、サイドベース４は装置筐体の前方のうち、上方の略半分に設置されている。サイドベース４の下方には、水平搬送機構５０によって送り出された袋７の出口を提供するシュータ６が取り付けられている。

装置筐体の略中央に位置するストック部１０は、複数本のガイド１１に囲まれたスペースを有しており、このスペースには、積み重ねられた袋７（図４参照）が収納される。

図１、図２を参照して、上昇機構２０を説明する。本実施形態の上昇機構２０は、床１２、ロッドレスシリンダ１５、ガイドレール１６、可動ベース１７、ガイドレール１８を有している。床１２は、爪１２１、爪プレート１２２、爪ブラケット１２３から構成されている。爪ブラケット１２３は、可動ベース１７に固定されたロッドレスシリンダ１５及びガイドレール１６に結合されており、爪ブラケット１２３は、ロッドレスシリンダ１５を駆動することによって、ガイドレール１６に沿って水平方向に移動可能に構成されている。これにより、積み重ねられた袋７を、図示しないマガジンからストック部１０に移動するときに、床１２が邪魔にならないように床１２を水平移動させることができるとともに、床１２の爪１２１が、積み重ねられた袋７の最も下にある袋の直下の適正な位置に置かれるように、水平方向の位置を調整できる。なお、ロッドレスシリンダ１５を設けることは任意であり、ロッドレスシリンダ１５を省略し、あるいはもう１本のガイドレールに変更して、手動で位置を調整することでもよい。

本実施形態の上昇機構２０は、さらに、サーボモータ２１、ボールねじ軸２２、サポートユニット２３、２４、ハウジング２５、アーム２６、ガイド２７、カップリング２８を有している。これらの構成部分は、装置筐体の後方に位置するサイドベース５寄りに設けられている。サーボモータ２１の回転軸は、カップリング２８を介してボールねじ軸２２に結合されている。サポートユニット２３とサポートユニット２４は、それぞれボールねじ軸２２を上部と下部で回転可能に支持している。ハウジング２５は、ボールねじ軸２２に対して回転するナットを保持する。アーム２６の一方はハウジング２５に結合され、アーム２６の他方は可動ベース１７に結合されている。また、可動ベース１７は、ガイドレール１８によって、ガイドレール１８に沿って上下方向（すなわち垂直方向）に移動可能に支持されている。従って、サーボモータ２１の回転軸を回転することにより、ボールねじ軸２２を回転させ、その回転方向に応じて、床１２を上昇または下降させることができる。サーボモータ２１は本発明の第３の駆動源に、ボールねじ軸２２は本発明の第３の軸にそれぞれ対応する。

図１、図３、図４、図５を参照して、垂直搬送機構３０を説明する。本実施形態の垂直搬送機構３０は、複数の吸着盤３１、位置調整プレート３２、支柱３３、アーム３４、クランク３５、タイミングプーリ３６、タイミングベルト３７、シャフト３８、ガイド３９を有している。アーム３４の先端から下方に伸びるように取り付けられた支柱３３の先端には、位置調整プレート３２が結合されている。４つの吸着盤３１は、互いに所定間隔をもたせて位置調整プレート３２に固定されている。吸着盤３１は、それぞれ、位置調整プレート３２の孔内で位置を調整し、所望の位置で固定することができる。吸着盤３１の各々には、上方にチューブ継手３１１が設けられている。チューブ継手３１１には、チューブ（図示せず）を介して真空ユニット（図示せず）が接続されており、真空と破壊エアのオン／オフにより、吸着盤３１による袋の吸着と吸着の解除を制御することができる。

アーム３４の後端側にはクランク３５が結合され、クランク３５のシャフト３８にタイミングプーリ３６が固定されている。タイミングベルト３７は、タイミングプーリ３６の溝にかみ合う溝を有する。なお、アイドラーユニット３６１は、タイミングベルト３７のテンション調整のための複数のアイドラーを備えている。クランク３５のシャフト３８は、１対のベアリングホルダ３８１によって支持されている。また、ガイド３９は、クランク３５のシャフト３８が回転するときに、アームが上下に動くのを、アーム３４の後端でガイドする。クランク３５、タイミングプーリ３６、アイドラーユニット３６１、シャフト３８、ベアリングホルダ３８１及びガイド３９は、装置筐体の前方に位置するサイドベース４寄りに設けられている。

本実施形態の垂直搬送機構３０は、さらに、サーボモータ４０、減速機４１、シャフト４２、タイミングプーリ４３、カム板４４、摩擦締結具４５、ボールベアリングユニット４６、モータブラケット４７、取付台４８を有している。サーボモータ４０の回転軸は、減速機４１の一方に結合されて、減速機４１の他方にはシャフト４２が結合されている。シャフト４２には、タイミングプーリ４３が固定されており、タイミングプーリ４３は、タイミングベルト３７の溝にかみ合う溝を有する。シャフト４２の先端には、カム板４４が摩擦締結具４５によって固定されている。ボールベアリングユニット４６は、ボトムプレート３に固定された取付台４８に固定されており、シャフト４２を回転自在に支持している。モータブラケット４７は、ボトムプレート３に固定されて、サーボモータ４０及び減速機４１を支持している。サーボモータ４０によってシャフト４２が回転運動すると、タイミングプーリ４３、タイミングベルト３７、タイミングプーリ３６により、垂直搬送機構３０が備えるクランク３５のシャフト３８に精密に伝達される。サーボモータ４０は本発明の第１の駆動源、シャフト４２は本発明の第１の軸にそれぞれ対応する。

図１、図３、図４、図５、図６を参照して水平搬送機構５０を説明する。本実施形態の水平搬送機構５０は、インダクションモータ５１、回転軸５２、上部ローラ５３、下部ローラ５４、モータブラケット５５、ベアリングブラケット５６、ベアリングホルダ５７を有する。インダクションモータ５１の軸には回転軸５２が結合され、回転軸５２には上部ローラ５３が固定されている。インダクションモータ５１は、モータブラケット５５を介してサイドベース４に支持されている。また、回転軸５２は、一対のベアリングホルダ５７によって回転自在に支持されており、一対のベアリングホルダ５７は、一対のベアリングブラケット５６を介してサイドベース４に支持されている。インダクションモータ５１は、上部ローラ５３を回転駆動させる。インダクションモータ５１は本発明の第２の駆動源、回転軸５２は第２の軸にそれぞれ対応する。上部ローラ５３に、袋に対する適度の摩擦性とクッション性を持たせるために、上部ローラ５３の表面材質はシリコンゴムやウレタンとするのが好ましい。

下部ローラ５４は、後述する挟みローラ部６０の一部であり、ベアリング５４１、ベアリング５４１を挟む金属ワッシャ５４２、押さえ５４３、金属カラー５４４、ベアリング５４５を有している。このうち、ベアリング５４１及び金属ワッシャ５４２は、下部ローラ５４を上部ローラ５３に近づけたときに、上部ローラ５３と下部ローラ５４の間に袋の一端を挟むための、下部ローラ５４の回転部である。また、押さえ５４３、金属カラー５４４及びベアリング５４５は、上部ローラ５３と下部ローラ５４の間に挟まれた袋を出口に送り出すときに、袋を滑らせる面を構成している。

図４、図５、図６を参照して、挟みローラ部６０は、カムフォロア６１、シャフト６２、レバー６３、カムフォロア６４、ジョイントブロック６５、ブラケット６６、ガイド６７、全長指定ネジ６８、ブラケット６９、及びコイルスプリング７０を有している。レバー６３の一端には、カムフォロア６１が取り付けられ、レバー６３の他端には、カムフォロア６４を介してジョイントブロック６５が取り付けられている。ジョイントブロック６５は、レバー６３を支持するシャフト６２を有している。また、ジョイントブロック６５は、上部ローラ５３の下方に配置されたブラケット６６の傾斜面上でスライド自在に支持されている。ジョイントブロック６５は本発明の可動部材に、ブラケット６６は本発明の取付具にそれぞれ対応する。

ジョイントブロック６５の先端にはアーム６５１が設けられており、アーム６５１は下部ローラ５４を支持する。また、ジョイントブロック６５の後端には、ブラケット６６の傾斜面上に固定されたブラケット６９を貫通するように、全長指定ネジ６８が設けられており、全長指定ネジ６８の一端がジョイントブロック６５に結合されている。全長指定ネジ６８の他端とブラケット６９との間にはコイルスプリング７０が設けられている。

サーボモータ４０によってシャフト４２が回転運動するとき、シャフト４２に固定されたカム板４４も、回転運動する。このとき、カムフォロア６１が、カム板４４の輪郭曲線に接触しながら動くことにより、レバー６３を支持するシャフト６２を中心にレバー６３が揺動し、ジョイントブロック６５が、ブラケット６６の傾斜面上を往復運動する。すなわち、シャフト４２の回転運動を、カム板４４とカムフォロア６１とレバー６３を介して、ブラケット６６の傾斜面上をスライドするジョイントブロック６５の往復運動に変換している。このようにして、シャフト４２の回転運動を、カム板４４を介して伝達することにより、下部ローラ５４の往復運動を、機械的に精密に制御することができる。

上昇機構２０が有するサーボモータ２１及び垂直搬送機構３０が有するサーボモータ４０は、公知のＡＣサーボモータを用いることができるが、これに限定されるものではない。また、図示されていないが、サーボモータ２１、４０の動作を命令する指令信号を出力するコントローラ、当該指令信号に従いサーボモータ２１、４０を動かす電力を供給するとともに、サーボモータ２１、４０からのフィードバック信号を受けるサーボアンプが設けられている。これにより、シャフト４２の回転運動の始動位置（停止位置）を高精度に制御することができる。

次に、図４、図６を参照して、袋搬送装置１の動作を説明する。
積み重ねられた袋のストック部へのロードと高さ調整

搬送前の積み重ねられた袋は、図示しないマガジンに装填されている。積み重ねられた袋をマガジンからストック部１０に入れる。すると、上昇機構２０のサーボモータ２１が駆動され、ボールねじ軸２２を回転させて、上昇機構２０の床１２を上昇させる。そして、積み重ねられた袋の最も上にある袋の上面の高さが、下部所定位置Ｐ_Ｌに達したことが、図示しないセンサーにより検知されると、センサーの信号を受けてサーボモータ２１の回転が停止し、床１２の上昇が停止する。これにより、運転開始前の積み重ねられた袋のロードが完了する。また、後述するように、積み重ねられた袋７の最も上にある袋７が、垂直搬送機構３０及び水平搬送機構５０によって１枚ずつ搬送されるごとに、残りの積み重ねられた袋の最も上にある袋の上面の高さを、下部所定位置Ｐ_Ｌに保つように、図示しないコントローラ及びサーボアンプによってサーボモータ２１を駆動制御して、床１２を段階的に上昇させる。
垂直搬送機構による袋の持ち上げと水平搬送機構による袋の送り出し

図示しない運転開始スイッチがオンにされると、垂直搬送機構３０のサーボモータ４０が駆動される。また、水平搬送機構５０のインダクションモータ５１が駆動される。図示しないコントローラ及びサーボアンプによってサーボモータ４０の回転と停止を制御する。これにより、減速機４１によって減速された後のシャフト４２は、１回転するごとに所定時間だけ回転を停止する回転運動を行う。

シャフト４２が１回転する間、クランク３５がアーム３４を上下に動かしてアーム３４から懸垂支持された吸着盤３１が、下部所定位置Ｐ_Ｌから上部所定位置Ｐ_Ｈまでの間を、滑らかに上下する（図４参照）。また、シャフト４２に固定されたカム板４４が１回転する間、カムフォロア６１、レバー６３、カムフォロア６４を介して、ジョイントブロック６５が、ブラケット６６の傾斜面上の高い位置と低い位置の間を滑らかに往復運動する。これにより、ジョイントブロック６５の先端に設けられた下部ローラ５４が、近接位置Ｑ_Ｃと離隔位置Ｑ_Ｆとの間を、滑らかに移動する（図６参照）。

ただし、少なくとも、吸着盤３１によって吸着された袋７が、下部所定位置Ｐ_Ｌから上部所定位置Ｐ_Ｈまで持ち上げられている間に、下部ローラ５４が近接位置Ｑ_Ｃ寄りに位置して、袋の一端と干渉することがないように、カム板４４の輪郭曲線を決定することが重要である。吸着盤３１が下部所定位置Ｐ_Ｌに移動したときに、吸着盤３１を真空にすると、積み重ねられた袋７の最も上にある袋７の上面が吸着盤３１に吸着される。このようにして、シャフト４２が１回転する間に、吸着盤３１によって、積み重ねられた袋７の最も上にある袋７を１枚だけ持ち上げる。

装置が設置される環境によっては、例えば湿度が低いときには、プラスチックの袋が帯びる静電気のために、２枚以上の袋が一度に持ち上げられる可能性がある。これを避けるために、例えば、ストック部１０のガイド１１それぞれの上部に、ストック部１０の内側に向かう突片（図示せず）を設けてもよい。２枚以上の袋が持ち上げられるとき、吸着盤３１に吸着された最も上の袋の左右端が突片に当たって湾曲されることにより、下の袋が最も上の袋の下面から離れて、積み重ねられた袋の上に落下する。なお、上の袋と下の袋との分離をより確実にするために、別途フラッシュノズル（図示せず）を設け、上の袋が湾曲したときに、上の袋と下の袋との隙間に、エアを短く吹き込むようにしてもよい。

シャフト４２が回転を停止するのは、クランク３５がアーム３４を上に動かしてアーム３４から懸垂支持された吸着盤３１によって持ち上げられた袋７が、上部所定位置Ｐ_Ｈに達するとき、すなわち持ち上げられた袋７の一端の上面が、上部ローラ５３の最下面に届くときである。このとき、シャフト４２に固定されたカム板４４は、ジョイントブロック６５を、ブラケット６６の傾斜面上の高い位置に移動させており、下部ローラ５４は近接位置Ｑ_Ｃにあって上部ローラ５３に十分近づいているため、インダクションモータ５１によって回転駆動された上部ローラ５３と下部ローラ５４との間に持ち上げられた袋７の一端を挟む（図４参照）。

上部ローラ５３と下部ローラ５４との間に持ち上げられた袋７の一端が挟まれたときに、吸着盤３１による吸着を解除すると、袋７は、上部ローラ５３と下部ローラ５４によって、出口のシュータ６に向かって勢いよく送り出される。

以上の垂直搬送機構３０による袋の持ち上げと水平搬送機構５０による袋の送り出しが、シャフト４２の回転運動に従って繰り返される。積み重ねられた袋７がストック部１０からすべて排出されたとき、図示しないセンサーまたはカウンターによって、残りの袋がないので運転の停止を指示する信号が、図示しないコントローラから図示しないサーボアンプに出力され、サーボモータ４０の駆動を停止状態にする。また、上昇機構２０の図示しないコントローラから図示しないサーボアンプにも、同様の信号が出力され、サーボモータ２１を駆動して、上昇させられていた床１２の位置を、積み重ねられた袋がロードされる前の初期位置に復帰させる。さらに、水平搬送機構５０のインダクションモータ５１の図示しないコントローラにも同様の信号が出力され、インダクションモータ５１の駆動を停止状態にする。

上記した実施形態の説明において、垂直搬送機構３０では、アーム３４を垂直方向で上下に動かすことにより、吸着盤３１を垂直方向に持ち上げるようにしているが、吸着盤３１を装置筐体の前方寄りに若干傾いた斜め上方に持ち上げるように変更してもよい。また、上昇機構２０では、サーボモータ２１によってボールねじ軸２２を回転させているが、ボールねじ軸以外の軸を用いて、床１２を上昇または下降させるようにしてもよい。

また、上記した実施形態において、クランク３５のシャフト３８（軸）は、装置筐体内で、ストック部１０、及び上部ローラ５３の回転軸５２（第２の軸）よりも前方側に配置されている。これにより、ストック部１０、垂直搬送機構３０、水平搬送機構５０への操作者のアクセスが容易であり、運転開始前の準備、装置のメインテナンス等を効率よく行うことができる。加えて、上記した実施形態において、クランク３５のシャフト３８は、装置筐体内で、ストック部１０、上部ローラ５３の回転軸５２、及び上昇機構２０のボールねじ軸２２（第３の軸）よりも前方側に配置され、ボールねじ軸２２は、装置筐体内で、クランク３５のシャフト３８、上部ローラ５３の回転軸５２、及びストック部１０よりも後方側に配置されている。これにより、ストック部１０、垂直搬送機構３０、水平搬送機構５０への操作者のアクセスの容易性を損なわないで、上昇機構２０を設置できる。

本発明は、袋詰め工程、袋へのスパウト（口栓）取付工程に向けて、空の袋を１枚ずつ供給するための袋搬送装置に広く適用することができる。

１袋搬送装置
２フレーム
３ボトムプレート
４サイドベース
５サイドベース
６シュータ
７袋
１０ストック部
１１ガイド
１２床
１２１爪
１２２爪プレート
１２３爪ブラケット
１５ロッドレスシリンダ
１６ガイドレール
１７可動ベース
１８ガイドレール
２０上昇機構
２１サーボモータ
２２ボールねじ軸
２３サポートユニット
２４サポートユニット
２５ハウジング
２６アーム
２７ガイド
２８カップリング
３０垂直搬送機構
３１吸着盤
３１１チューブ継手
３２位置調整プレート
３３支柱
３４アーム
３５クランク
３６タイミングプーリ
３６１アイドラーユニット
３７タイミングベルト
３８シャフト
３８１ベアリングホルダ
３９ガイド
４０サーボモータ
４１減速機
４２シャフト
４３タイミングプーリ
４４カム板
４５摩擦締結具
４６ボールベアリングユニット
４７モータブラケット
４８取付台
５０水平搬送機構
５１インダクションモータ
５２回転軸
５３上部ローラ
５４下部ローラ
５４１ベアリング
５４２金属ワッシャ
５４３押さえ
５４４金属カラー
５４５ベアリング
５５モータブラケット
５６ベアリングブラケット
５７ベアリングホルダ
６０挟みローラ部
６１カムフォロア
６２シャフト
６３レバー
６４カムフォロア
６５ジョイントブロック
６５１アーム
６６ブラケット
６７ガイド
６８全長指定ネジ
６９ブラケット
７０コイルスプリング

Claims

積み重ねられた袋を収納するストック部と、
前記ストック部から、前記積み重ねられた袋の最も上にある袋を１枚ずつ持ち上げる垂直搬送機構と、
前記垂直搬送機構により持ち上げられた前記袋を、次の工程に向けて水平方向に送り出す水平搬送機構と、
を具備する袋搬送装置において、
前記垂直搬送機構は、前記袋を吸着する複数の吸着盤と、前記複数の吸着盤を懸垂支持するアームと、前記アームを上下に動かすクランクと、第１の軸を回転させる第１の駆動源とを備え、前記第１の軸の回転運動により前記クランクの軸を回転させ、
前記水平搬送機構は、回転駆動される上部ローラと、前記上部ローラに近づきかつ離れるように往復運動する下部ローラとを備え、前記下部ローラは、前記上部ローラの下方に配置された取付具の傾斜面上でスライド自在に支持された可動部材であって前記第１の軸の回転運動に応じて往復運動する可動部材によって支持され、
前記水平搬送機構の前記下部ローラが前記上部ローラから離れているときに、前記垂直搬送機構は、前記複数の吸着盤によって吸着した前記袋を持ち上げ、
前記垂直搬送機構によって持ち上げられた前記袋の一端の上面が前記上部ローラの最下面に届くときに、前記複数の吸着盤による前記袋の吸着を解除するとともに、前記可動部材をスライドさせて前記下部ローラを前記上部ローラに近づけて前記上部ローラと前記下部ローラの間に前記袋の一端を挟むことにより、前記袋を水平方向に送り出すこと、
を特徴とする袋搬送装置。
前記第１の軸の回転運動を、前記第１の軸に固定されたタイミングプーリ及び前記タイミングプーリに係合するタイミングベルトを介して、前記クランクの軸に伝達することを特徴とする請求項１に記載の袋搬送装置。
前記水平搬送機構は、カム板をさらに備え、
前記第１の軸の回転運動により前記カム板を回転させ、前記カム板の回転運動に応じて前記可動部材を往復運動させることを特徴とする請求項１または２に記載の袋搬送装置。
前記取付具は、レバーを支持する軸を有し、
前記レバーの一端には、前記カム板の輪郭曲線に接触するカムフォロアが取り付けられ、前記レバーの他端には、前記可動部材が連結され、
前記カム板が回転運動するとき、前記レバーを支持する軸を中心に前記レバーが揺動し、前記可動部材が前記傾斜面上を往復運動すること、
を特徴とする、請求項３に記載の袋搬送装置。
前記水平搬送機構は、第２の軸を回転させる第２の駆動源をさらに備え、前記上部ローラは前記第２の軸に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の袋搬送装置。
前記ストック部に収納される前記積み重ねられた袋を持ち上げる上昇機構をさらに備え、
前記上昇機構は、第３の軸を回転させる第３の駆動源と、前記第３の軸の回転運動に従って垂直方向に上昇または下降運動する床とを備え、
前記上昇機構は、前記積み重ねられた袋の最も上にある袋が、前記垂直搬送機構及び前記水平搬送機構によって１枚ずつ搬送されるごとに、残りの積み重ねられた袋の最も上にある袋の上面の高さを所定高さに保つように前記床を上昇させること、
を特徴とする請求項５に記載の袋搬送装置。
前記クランクの軸は、装置筐体内で、前記ストック部、及び前記第２の軸よりも、前記装置筐体の袋の出口方向において前方側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の袋搬送装置。
前記クランクの軸は、装置筐体内で、前記ストック部、前記第２の軸、及び前記第３の軸よりも、前記装置筐体の袋の出口方向において前方側に配置され、前記第３の軸は、前記装置筐体内で、前記クランクの軸、前記第２の軸、及び前記ストック部よりも、前記装置筐体の袋の出口方向において後方側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の袋搬送装置。