JP6840392B2

JP6840392B2 - 解袋機

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Publication number: JP6840392B2
Application number: JP2018058617A
Authority: JP
Inventors: 善久中矢; 晋土門
Original assignee: Nantsune Co Ltd
Current assignee: Nantsune Co Ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2038-03-26
Also published as: JP2019167156A

Description

本発明は、食品袋体を開封して袋体から内容物を放出する解袋機に関し、とりわけ、内容物である大きな塊から分けた複数の分割体からなる食肉その他の食品を袋体外に自動的に放出することができるものに関する。

従来、スーパーマーケットなどの店舗で鶏肉その他食品を販売する場合は、包装した鶏肉その他の食品を包装物から開封し、個々のトレー等へ詰替える作業を行う。その作業は、主に手作業で行われており、その真空包装の開封手段としてカッターが用いられ、作業従事者が注意を払いながら内容物を損傷させることなく包装物のみを開裂して開封する。

主として、鶏肉その他の食品の内容物を真空包装した包装物を開裂して内容物を放出する包装物開封装置は従来から提案されている。特許文献１には、開封アームと、その開封アームによって排出された内容物を搬送する搬送装置と、内容物の水分を吸水する吸水装置と、を備え、この開封アームは、包装物を下方から支持するアームと、包装物の開裂部を拡げて内容物を排出させるアームの先端部に設けられた吸着部と、を有する構造が開示されている。

特開２０１７−８１５７６号公報

包装物の底部を開裂する包装開封装置は、包装物の下部に折れ曲がり部位を生じると、開裂位置がこの底部よりも上方にずれて、包装物の開裂部位の一方がＵ字形状やＬ字形状となる。特許文献１に記載の包装開封装置は、鶏肉などの１つの大きな塊を内容物としており、開裂部位にＵ字形状などを生じても、この部位に内容物が引っ掛からず、残留なく放出することができる。しかしながら、内容物を大きな塊から分割した複数の小さな食肉その他の食品（分割体）例えばから揚げ用の鶏肉などとすると、アームで下方から支持する構成では、この開裂部位に一部の分割体が引っ掛かり、この分割体が包装物内に残留することがあった。

そこで、複数の分割体を内容物とする包装物（袋体）を開封して、残留なく内容物を放出できる解袋機が望まれていた。

本発明の解袋機は、内容物を収容する袋体を開封領域にて開封する解袋機であって、開封領域には、前記袋体を載置する開閉可能なデッキと、前記デッキに載置した袋体を水平方向から挟持する一対の挟持板と、この袋体に気体を注入する給気部と、前記袋体を開封する切断部と、を有し、前記挟持板は、前記給気部による給気開始後に、前記袋体から遠ざかる方向に移動する調整移動を可能にすることを特徴とする。

また、挟持板の調整移動は、前記挟持板が袋体から遠ざかる方向に移動する第一調整状態と、更に前記袋体を挟持する方向に移動する第二調整状態とからなり、前記第一調整状態と前記第二調整状態における前記挟持板の移動と給気部による気体注入により前記袋体を倒立状態とすることが好ましい。

また、挟持板は、突没自在の給気部を内部に有する固定板と、水平方向に移動可能な動作板とからなることが好ましい。

また、固定板と動作板の挟持面に袋体を吸着保持する袋保持部を有することが好ましい。

請求項１記載の発明により、給気部から袋体に気体を注入した状態で、挟持部の挟持状態を一旦解除することにより、袋体内に気体を充満させ、袋体の姿勢を調整して、折れ曲がり部位による内容物（分割体）の残留を防止することができる。

請求項２記載の発明により、挟持板の挟持状態を一旦解除した後に、更に挟持状態とすることにより、袋体内に気体を充満させるだけでなく、袋体の倒立状態を完成させ、折れ曲がりを解消することができる。

請求項３記載の発明により、挟持板を固定板と動作板に分け、給気部及び切断部を固定板に配置し、動作板で調整移動を行うことで、調整移動を一方に集中させ、もう一方で給気切断する動作を集中させることとなり、安定した切断制御が可能になる。

請求項４記載の発明により、挟持板の挟持面に袋保持部を有することで、袋体の両側から袋体を保持して、内容物を袋体の開封位置から落下・放出させることができる。

本発明の実施形態に係る解袋機の正面図である。図１の解袋機による袋体の開封領域周辺の拡大正面図である。図２の開封領域周辺の拡大平面図である。図２の開封領域周辺の開封動作の模式図を示し、（ａ）が袋体を載置した状態であり、（ｂ）が袋体を挟持した状態であり、（ｃ）が挟持を緩めた状態であり、（ｄ）が再度挟持して姿勢を調整した状態である。図１の解袋機による開封動作フローである。

本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態に関し、図１の左側、右側、上方、下方を本実施形態の左側、右側、上方、下方として、図３の下方、上方を本実施形態の前方、後方として説明する。

本実施形態は、図１に示すように、内容物を有する袋体２０を開封して、内容物を袋体２０外に放出する解袋機１としている。袋体２０は内容物を真空包装などの脱気状態（減圧状態）で収容している。内容物は、大きな塊から事前に分割して内包された小さな食肉その他の食品などの複数の分割体である場合に本発明は本来の効果を発揮するものであり、本実施形態ではから揚げ用に肉塊を小さく切り分けた鶏肉を内包したものを前提とする。ただし、これら分割体のみを対象とするものではない。

解袋機１は、図１に示すように、ベルトコンベアからなる供給部８と、この供給部８により順次供給される袋体２０を開封領域１０に投入し、開封領域１０で袋体２０を動作板３ａと固定板３ｂとからなる一対の挟持板で挟持し、カッター５からなる切断部により開封し、内容物を放出領域１１に放出するものである。

開封領域１０では、図２に示すように、開封領域１０の下面となるデッキ２と、その両側面となる動作板３ａと固定板３ｂからなる一対の挟持板と、固定板３ｂから突没自在の給気針４からなる給気部と、袋保持部６と、カッター５と、エアーを噴出する袋排出部７が配置される。開封領域１０は、供給部８から投入された袋体２０が半倒立状態で下方からデッキ２により支持され、左方から支持する動作板３ａと、右方から支持する固定板３ｂで袋体２０を挟持する。

供給部８は例えばベルトコンベアであり、袋体２０の開封を行う開封領域１０に上方から袋体２０を供給している。供給部８から投入される袋体２０が開封領域１０に正確に投入されるために、供給部８と開封領域１０間にガイド板９を配置する。

デッキ２は、矩形状の底板からなり、開封領域１０の底部分を閉鎖し、開封領域１０に供給された袋体２０を下方から支持する載置面としている。このデッキ２はデッキ駆動部１２によって左右に開閉自在とし、開封領域１０から左側（外方）に移動することで、開封領域１０の底を開放する。デッキ駆動部１２は例えば空気式のシリンダからなるが、油圧式等のその他の開閉手段であってもよい。

動作板３ａは、開封領域１０の左側に配置され、袋体２０の側面よりも広い挟持面を有する。動作板３ａは、挟持駆動部１３により開封領域１０に向けて水平方向（左右方向）に移動可能であり、右側に移動することで袋体２０を挟持し押圧することが可能であり、左側に移動することで袋体２０から離れ、挟持状態及び押圧状態から解放する。挟持駆動部１３は例えば空気式のシリンダからなるが、油圧式等のその他の移動手段であってもよい。

固定板３ｂは、開封領域１０の右側面に固定して配置され、動作板３ａと同じく固定板３ｂは袋体２０の側面より広い挟持面を有する。動作板３ａと固定板３ｂとからなる一対の挟持板はその両挟持面により開封領域１０内の袋体２０を左右から挟持して、袋体２０の転倒を防止するとともに、カッター５による開封箇所を位置決めする。

給気針４は、左右に長尺な筒形状とし、その左端を鋭利な針先としている。給気針４は、固定板３ｂの挟持面を開口した開口位置から突没自在に配置され、開封領域１０に袋体２０が半倒立状態で投入され、動作板３ａにより挟持された状態で、固定板３ｂの挟持面から突出して袋体２０に突き刺さる。そして、給気針４から気体を注入して袋体２０を膨らませる。給気針４は、挟持された袋体２０を膨らませることで、分割体を袋体２０から剥離し易くするとともに、カッター５による開裂時に袋体２０の逃げを防止して、安定した開封を可能にしている。

給気針４は固定板３ｂの前後寸法の中央付近に位置するとともに、開封領域１０の上下寸法の中央付近（中央あるいは中央よりも下方）に配置され、袋体２０の上下寸法の中央付近に突き刺さる。また、給気針４の右端には針内に気体を供給する気体供給源（図示せず）が接続される。針駆動部１４は例えば空気式のシリンダからなるが、その他の駆動手段であってもよい。

カッター５は、後向きに刃を有し、移動部１５により前後方向（図３の上下方向）に移動自在としている。カッター５は袋体２０よりも前方を待機位置とし、姿勢を調整された袋体２０の下方を開封する。

移動部１５は、前後方向への移動とともに、そのリンク機構によりカッター５の左右方向の突出位置も可変することが可能となる。このリンク機構にはスプリング（図示しない）が配置され、袋体２０の方向にカッター５の先端が当たるように緩やかに付勢される。これにより、カッター５の先端が袋体２０に当たると、その端縁に沿って袋体２０に付勢された状態で前後方向に移動し、袋体２０を開封する。なお、この付勢は緩やかなものであり、カッター５と内容物との接触を抑制する。

動作板３ａの調整移動は、上述の動作板３ａと固定板３ｂとにより袋体２０を挟持し、給気針４の給気が開始された後に行い、袋体２０を半倒立状態からほぼ完全な倒立状態に調整するものである。この調整移動は、第一調整状態と第二調整状態とからなる。第一調整状態は、給気針４による給気を継続しながら、転倒しない程度で一時的に動作板３ａを袋体２０から離れる方向（図２の左側）に移動させ、動作板３ａと固定板３ｂによる袋体２０の挟持を若干緩める。そして、袋体２０がさらに膨らむことができる空間を開封領域１０に形成して、袋体２０の折れ曲がり部位２０ａ（下部）を膨らませて、袋体２０の姿勢を調整する。

なお、本実施形態のものと異なり、第一調整状態は、給気に追従して動作板３ａを袋体２０から遠ざかる方向に移動させて、袋体２０の姿勢を調整してもよい。例えば、動作板３ａを挟持させた状態でいったんその押圧を解き、動作板３ａをフリー（移動可能）にし、給気により膨らむ袋体２０が袋体２０から離れる方向に動作板３ａを押すことで、動作板３ａを移動させるようにしてもよい。

第二調整状態は、動作板３ａを再度袋体２０側に移動させて、さらに膨らませた袋体２０を再度挟持、押圧して、調整した姿勢で袋体２０を挟持する。これにより、袋体２０の下部の折れ曲がりを解消する。これにより、上方から袋体２０を開封領域１０に投入した際の半倒立状態を解消する。ここで半倒立状態とは、搬送部８から投入された袋体２０は、開封領域に投入された直後は下方が折れ曲った状態や、開封領域１０内で上方が曲がって動作板３ａや固定板３ｂにもたれ掛かった状態であり、完全な倒立状態でないものを指す。そして、動作板３ａによる調整移動により、袋体２０を倒立状態にしてカッター５による開封に備えることができる。

袋体２０はカッター５により底部が開封されることで、内容物が袋体２０から落下する。開封領域１０の底を開放して、開封領域１０が開封領域１０の下方に設けた放出領域１１と上下に連通することで、内容物が落下して放出領域１１に放出される。放出領域１１には、図示しないが袋体２０から放出された内容物を受けるコンベアやラックなどの受け部を有し、袋体２０から放出された内容物を受けて、内容物を外部に供給可能にしている。

袋保持部６、６は、その先端にエアー（負圧）により吸着可能とする吸着パッド６ａ、６ａを有し、動作板３ａと固定板３ｂに形成された開口部に配置される。この吸着パッド６ａ、６ａと、動作板３ａと固定板３ｂの挟持面とは同一平面上となり、左右に対向して配置される。袋保持部６は、膨らませた状態で袋体２０の下部を左右両側から吸着保持する。袋保持部６は、開封領域１０の底が開放すると同時に袋体２０を開封領域１０に保持し、放出領域１１に袋体２０が落下することを防止する。

袋保持部６、６は負圧により袋体２０の下部の左右両側面をそれぞれ左右外方（挟持する方向に対向する方向）に引っ張り吸着することで、この袋体２０を保持する。本実施形態の袋保持部６、６の吸着パッド６ａ、６ａはその先端が動作板３ａ、固定板３ｂの挟持面と同一平面上であるとするが、挟持面よりも若干奥に位置するものであってもよい。

袋排出部７は、内容物を放出した袋体２０（以下、空袋という）の外周面にエアーを噴射することで、この空袋を開封領域１０外に排出する。具体的には内容物の放出が完了し、袋保持部６が吸着を解除すると、袋排出部７は後方に向けてエアーを吹き出し、空袋は開封領域１０よりも後方に空袋を排出する。袋排出部７は、デッキ２に載置して膨らませた袋体２０よりも前方に位置し、袋体２０に向けてエアーの噴出口を有する。この噴出口は袋保持部６よりも下方に位置するとともに、開封領域１０の前端面の左右寸法の中央付近に配置される。なお、袋排出部７は袋体２０を開封領域１０及び放出領域１１の受け部外に排出するものであればよい。

次に、解袋機１による袋体２０の開封動作を説明する。開封動作は、図５に示すように、袋体を開封領域１０に投入する投入ステップＳ１と、袋体２０を挟持する第一挟持ステップＳ２と、袋体２０内に気体を注入する給気ステップＳ３と、動作板３ａを遠ざける方向にいったん移動し、さらに袋体２０側に移動する第二挟持ステップＳ４と、袋体２０を開裂しつつ袋体２０を吸着保持する開裂及び吸着ステップＳ５と、袋体２０をエアーで排出する袋体排出ステップＳ６とからなる。

図４（ａ）に示すように、開封動作の待機状態（初期状態）では、動作板３ａが固定板３ｂから最も離れた開封領域１０の左端部（袋体２０の載置予定位置よりも左側）に位置し、デッキ２が開封領域１０の底を閉鎖している。この状態では動作板３ａは袋体２０が倒れるような位置でなければよい。この状態では、給気針４が固定板３ｂから突出せず、袋保持部６が吸着動作を行わず、カッター５が開封領域１０の前端部（袋体２０の載置予定位置よりも前方）に位置する。

図４（ｂ）に示すように、投入ステップＳ１により供給部８が袋体２０を開封領域１０に供給すると、第一挟持ステップＳ２により動作板３ａが右側に移動して袋体２０を挟持し、給気ステップＳ３により給気針４が固定板３ｂよりも左側に突出して袋体２０に突き刺し、給気を開始する。給気針４は動作板３ａの移動完了後も突出及び噴射を継続する。

図４（ｃ）に示すように、動作板３ａと固定板３ｂによる袋体２０を挟持し、給気針４による給気を開始すると、第二挟持ステップＳ４により動作板３ａが調整移動を開始する。給気針４で給気しながら、動作板３ａが左側に若干移動させる調整移動を行う。この調整移動とは、給気した状態で袋体２０内に気体が充満する程度に動作板３ａを後退させる移動である。動作板３ａは、袋体２０を挟持する状態でも真空状態の袋体２０の厚み程度分の固定板３ｂとの距離がある。そのため、調整移動による実際の後退する移動は、袋体自体の厚みから袋体内に気体が充満する厚みの違いとなり、実際に後退する幅方向長さＴは５ｍｍ程度となる。

次に図４（ｄ）に示すように、袋体２０をさらに膨らませた後、動作板３ａが再度右側に移動して、袋体２０を再挟持する。この調整移動は、動作板３ａが袋体２０から遠ざかる方向に移動する第一調整状態と、その直後に挟持する方向に移動する第二調整状態とを行う。

カッター５は、袋体２０のサイズに応じて予め設定された所定の位置に移動する。この位置は例えば袋体２０の左右寸法の略中央としている。この移動は挟持板、給気針４及び袋体２０に干渉しない場所での動作であり、カッター５は袋体２０の姿勢調整が済み開裂可能となるまで、この所定の位置で待機する。

再挟持すると、動作板３ａが右側移動を継続したまま、開裂及び吸着ステップＳ５によりカッター５が後方に移動して、袋体２０の開裂を開始する。このように動作板３ａにより袋体２０をさらに押圧することで、カッター５の先端から袋体２０が逃げず、カッター５を袋体２０に安定して刺すことができるとともに、刺したカッター５から袋体２０が逃げず、袋体２０の開封（切断）を安定して継続・進行することができる。そして、この移動開始から所定の設定時間を経過するまたは所定の設定量を移動すると、動作板３ａは移動を停止する。

カッター５による開裂開始から所定の設定時間を経過するまたはカッター５が所定の設定量を移動すると、デッキ２が開封領域１０の底を開放して、袋体２０の開裂した底部から放出領域１１に内容物の放出を開始する。このように開裂が設定時間（設定量）に達する開裂中期に開封領域１０の底を開放することで、カッター５により袋体２０を安定して開裂・開封することができる。

また、開封領域１０の底の開放に合わせて、袋保持部６が袋体２０の保持（吸着）を開始して、放出領域１１への袋体２０の落下を防止する。そして、カッター５は袋体２０の開裂が完了すると、開封領域１０の袋体２０よりも後方で待機する。

内容物の放出開始（底の開放）から所定の設定時間を経過すると、給気針４は刺し込みを停止して、抜き出し動作に移行し、この抜き出し開始から所定の設定時間を経過するまたは設定量を移動すると給気を停止する。

そして、前述の放出開始から所定の設定時間を経過すると、動作板３ａが左側に移動し、待機状態の位置（開封領域１０の左端）に戻る。この動作板３ａが戻るタイミングは給気針４の抜出し動作開始よりも後が好ましい。

また、内容物の放出開始から所定の設定時間を経過すると、デッキ２が開封領域１０の底を閉塞する。このデッキ２が閉塞するタイミングは、給気の停止のタイミングよりもさらに後としている。

このデッキ２による閉塞動作の開始よりも所定の設定時間前には、袋体排出ステップＳ６により袋保持部６が吸着・保持を解除し、袋排出部７がエアーを所定時間噴射して空袋を排出し、カッター５が待機状態の位置に戻り始める。これらの動作開始のタイミングは内容物の放出が完了してからが好ましく、カッター５が戻り始めるタイミングは空袋の排出開始よりも後がより好ましい。また、空袋の排出やカッター５の戻り始めは内容物の放出開始を基準に所定時間を経過したタイミングである。

また、供給部８は、内容物の放出（開封領域１０の底の開放）が開始されると、次に解袋する袋体２０の準備を開始する。例えば、図２に示すように、次の袋体２０を供給部８（コンベア）の下流端に待機させる。そして、開放領域１０の底を閉塞すると、準備した次の袋体２０を開封領域１０に落下・供給する。解袋機１は供給された次の袋体２０の開封動作を開始し、新たな袋体２０の供給が止まるまで開封動作を繰り返す。

なお、挟持板（動作板３ａ）により袋体２０を左右方向に押し動かして挟持するため、デッキ２に供給された位置や姿勢によってはこの挟持動作により袋体２０の下部に折れ曲がり部位２０ａを生じることがある。調整移動はこの動作で生じる折れ曲がり部位２０ａも解消することができる。

１…解袋機、２…デッキ、３ａ…動作板（挟持板）、３ｂ…固定板（挟持板）、４…給気針（給気部）、５…カッター（切断部）、６…袋保持部、１０…開封領域、１１…放出領域、８…供給部、２０…袋体。

Claims

内容物を収容する袋体を開封領域にて開封する解袋機であって、
開封領域には、前記袋体を載置する開閉可能なデッキと、前記デッキに載置した袋体を水平方向から挟持する一対の挟持板と、この袋体に気体を注入する給気部と、前記袋体を開封する切断部と、を有し、
前記挟持板は、前記給気部による給気開始後に、前記袋体から遠ざかる方向に移動する調整移動を可能にすることを特徴とする解袋機。
挟持板の調整移動は、前記挟持板が袋体から遠ざかる方向に移動する第一調整状態と、更に前記袋体を挟持する方向に移動する第二調整状態とからなり、
前記第一調整状態と前記第二調整状態における前記挟持板の移動と給気部による気体注入により前記袋体を倒立状態とすることを特徴とする請求項１に記載の解袋機。
挟持板は、突没自在の給気部を内部に有する固定板と、水平方向に移動可能な動作板とからなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の解袋機。
固定板と動作板の挟持面に袋体を吸着保持する袋保持部を有することを特徴とする請求項３に記載の解袋機。