JP6854002B2 - ひねり包装装置の使用方法 - Google Patents
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Description
幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートの長手方向が上下方向となるように連続シートの内部に配置され、筒状の連続シートの内部に被包装物を供給する供給部材と、
供給部材の下方位置に配置され、長手方向が上下方向となるように配置された筒状の連続シートの途中を掴んでひねることが可能な回転ひねり機構と、
制御部とを備え、
上記回転ひねり機構は、
水平方向に移動可能に対向配置され、筒状の連続シートを上下方向に所定長さに亘って扁平状に挟持するひねり部材と、
筒状の連続シートを扁平状に挟持した状態又は筒状の連続シートを挟むことなく閉じた状態のひねり部材を回転させる回転駆動部と、
ひねり部材の上下中間位置の内部に水平方向に移動可能に配置され、ひねり部材によって挟持された連続シートを切断するカッターと、
ひねり部材の下方位置に水平方向に移動可能に設けられ、被包装物が包み込まれた連続シートを保持する包装物保持部とを備えるひねり包装装置を、被包装物の包装形態に応じて上記制御部が各部を制御する。
上記制御部は、連包ひねり包装物、ガス充填シールひねり包装物、ガゼットひねり包装物、テトラ包装物の各包装形態に応じて各ステップを行わせる。
実施形態1のひねり包装装置1は、図1、図2に示すように、被包装物Tを供給するための供給パイプ21及び図示しないリールから繰り出される連続シートSを筒状に整形するためのフォーマー22を備えるフォーマーユニット2と、筒状に整形された連続シートSを下方に向けて搬送するための搬送ユニット(搬送部)3と、筒状に整形された連続シートSを扁平状にして回転ひねりを行うための回転ひねりユニット(回転ひねり機構)4と、ひねり包装装置1の動作を制御するための制御装置(制御部)12と、各ユニットを内装するケーシング11とを備える。ケーシング11の上部には、図示しないリールから繰り出される連続シートSをフォーマー22へと案内するガイドローラ11jが固定されている。
フォーマーユニット2は、図1及び図2に示すように、上下に延びる供給パイプ21と、供給パイプ21が内部に挿通された状態で配置されるフォーマー22とを備える。フォーマー22の内面と供給パイプ21の外面との間には、連続シートSが搬送可能に挿通できる隙間が形成される。フォーマー22は、上部先端が斜めに傾斜した筒状に形成され、連続シートSをU字状に湾曲させて筒状に整形する。供給パイプ21は、ケーシング11の上部から回転ひねりユニット4の上部押さえ部41の近くまで延びるように設けられ、筒状に整形された連続シートS内に被包装物Tを供給する。連続シートSは、図示しないリールから繰り出されてガイドローラ11jによって案内され、フォーマー22の先端から供給パイプ21の外周面に沿うように湾曲させてフォーマー22と供給パイプ21との間に挿入され、フォーマー22を通過することにより連続シートSの幅方向両端部が重なり合った状態で筒状に整形される。供給パイプ21は、筒状に整形された連続シートSの内部に配置された状態となり、筒状の連続シートS内に被包装物Tを供給する。供給パイプ21の下端部が回転ひねりユニット4の入口近くまで延びているので、連続シートSは、供給パイプ21によって筒状が維持されて回転ひねりユニット4へ送り込まれる。
搬送ユニット3は、図1及び図2に示すように、フォーマー22の下方に、供給パイプ21を挟むように供給パイプ21と平行して配置される一対の無端搬送ベルト31と、無端搬送ベルト31を外周にかける駆動プーリー32及び従動プーリー33と、駆動プーリー32に接続する搬送用駆動モータ34とを備える。無端搬送ベルト31は、供給パイプ21の外面に沿う筒状の連続シートSを供給パイプ21に押し付けながら下方に向けて搬送し、これにより、供給パイプ21がガイドとなって確実に筒状の連続シートSを下方の回転ひねりユニット4に向けて搬送させることができる。
回転ひねりユニット4は、図1及び図2に示すように、搬送ユニット3の下方に配置され、連続シートSの途中を掴んでひねる動作行う。回転ひねりユニット4は、図3から図5に示すように、筒状に整形された連続シートSを扁平状に押さえる一対の上部押さえ部41と、上部押さえ部41の下方に配置されて筒状に整形された連続シートSを扁平状に押さえる一対の下部押さえ部42と、上部押さえ部41と下部押さえ部42との間に配置され扁平状の連続シートSを挟持する第1ひねり部材43a及び第2ひねり部材43bと、第1及び第2ひねり部材43a,43bを水平方向に開閉させるひねり部材開閉機構5と、連続シートSを挟持している第1及び第2ひねり部材43a,43bを回転させる回転駆動部6と、下部押さえ部42の下方に配置されて被包装物Tが包み込まれた連続シートSを保持する包装物保持部7と、回転ひねりユニット4の各機器を支持する支持フレーム8とを備える。
支持フレーム8は、図3から図5に示すように、長尺な1対の長尺支持フレーム81と、それぞれの長尺支持フレーム81の一端部と中間部に固定される2本の短尺支持フレーム82と、長尺支持フレーム81及び短尺支持フレーム82の下端部に固定されるリング状のベースフレーム83とを備える。支持フレーム8は、長尺支持フレーム81の中間部においてリニアブッシュ84を介して2本の支持軸85に支持されている。
ひねり包装装置1は、回転ひねりユニット4全体を上下動させる上下駆動ユニット10を備える。上下駆動ユニット10は、図1及び図2に示すように、上下駆動用ベルト10a、駆動プーリー10b、従動プーリー10c、駆動用モータ10dを備える。上下駆動ユニット10の上下駆動用ベルト10aが支持フレーム8のリニアブッシュ84に連結されている。これにより、上下駆動用ベルト10aの上下方向の移動によりリニアブッシュ84を介して支持フレーム8を上下動させることにより回転ひねりユニット4全体が上下動する。
一対の上部押さえ部41は、図3及び図5に示すように、それぞれ断面L字状の上部板状部材41aと、上部板状部材41aの垂直壁が固定されて上部板状部材41aを水平方向に移動させる上部エアシリンダ41bとを備える。上部エアシリンダ41bはL字ブラケット41cを介して短尺支持フレーム82の外面に固定される。上部板状部材41aは、それぞれ対向する先端部が先細り状に形成されている。上部エアシリンダ41bの駆動により、これら先細り状の先端部で筒状に整形された連続シートSを扁平状になるように押さえ付ける。
一対の下部押さえ部42は、図5に示すように、上部押さえ部41の下方に配置される。下部押さえ部42は、水平方向に移動可能に対向配置される下部板状部材42aと、連続シートSを挟持する方向に下部板状部材42aを水平移動させるための下部エアシリンダ42bとを備える。下部エアシリンダ42bは、短尺支持フレーム82に固定されている板状のシリンダ取付ブラケット42cに固定されている。下部板状部材42aの下面には、下方に突出するピン部42dが形成されている。下部エアシリンダ42bのピストンロッドの先端部には、下部板状部材42aのピン部42dを押圧するためのシリンダプッシャー42eが固定され、下部エアシリンダ42bの駆動によりシリンダプッシャー42eを介してピン部42dが押されるように構成されている。下部板状部材42aは、対向する先端部の板厚が薄くなっており、これら薄板の先端部で筒状に整形された連続シートSを扁平状になるように押さえ付ける。なお、筒状の連続シートSを上下同時に押さえつけて扁平にするために、上部板状部材41aと下部板状部材42aの先端の位置は上下方向で同一の位置になっている。
第1及び第2ひねり部材43a,43bは、図5に示すように、上部押さえ部41と下部押さえ部42との間に配置され、図4にも示すように、ひねり部材開閉機構5によって水平方向に移動可能に対向配置されている。第1及び第2ひねり部材43a,43bは、直方体状のブロックで形成されており、扁平状の連続シートSを上下方向に所定長さに亘って挟持する高さを有する。
ひねり部材開閉機構5は、第1及び第2取付け部材51a,51b、ひねり部材用スライドブロック52及びひねり部材用レール53を備えている。第1及び第2取付け部材51a,51bには、第1及び第2ひねり部材43a,43bが取り付けられる。第1及び第2取付け部材51a,51bは、図4、図6に示すように、ひねり部材用スライドブロック52とひねり部材用レール53を介して大平歯車61の上面に水平移動可能に支持される。第1及び第2取付け部材51a,51bは、底面の二箇所にひねり部材用スライドブロック52を固定して2本のひねり部材用レール53上を水平移動するようになっている。
回転駆動部6は、連続シートSを挟持した状態の第1及び第2ひねり部材43a,43bを同時に回転させる。回転駆動部6は、図4に示すように、第1及び第2ひねり部材43a,43bと、第1及び第2取付け部材51a,51bとが配置される大平歯車61と、大平歯車61を回転させる4つの小平歯車63とを備える。大平歯車61の上面には、第1及び第2ひねり部材43a,43b、第1及び第2取付け部材51a,51bなどを摺動させるひねり部材用レール53が固定されている。大平歯車61は、筒状の連続シートSが挿通できるように中心部に開口部64が形成されている。4つの小平歯車63のうちの1つは、歯車駆動モータ65で回転駆動するようになっている。4つの小平歯車63と歯車駆動モータ65はベースフレーム83に支持されている。
包装物保持部7は、図5、図7、図8及び図9に示すように、下部押さえ部42の下方であって、スリップリング66の中空部内及びその下方には、被包装物Tが包み込まれた筒状の連続シートSを保持するように配置されている。包装物保持部7は、図5及び図7に示すように、水平方向に揺動可能な6つの保持プレート71を備えている。保持プレート71は、スリップリング66の中空部に配置される上下に長い板状の保持片71aと、保持片71aの下端部に連続して水平方向に延設され回転軸72が固定される二股状の回動支持部71bとを有する。回動支持部71bの二股の間には駆動歯車73が配置されており、この駆動歯車73は回転軸72に固定されている。回転軸72の上下両端部には軸受74が取り付けられる。軸受74は、図5に示すように、回動支持部71bを上下で挟むように配置される上部軸受支持板75aと下部軸受支持板75bとに固定されている。上部軸受支持板75aには、保持プレート71の保持片71aが挿通される開口部が形成されている。
また、図5及び図6に示すように、一方の第1ひねり部材43aの上下中間位置の内部には、水平方向に移動可能に板状のカッター91が配置されている。カッター91は、第1及び第2ひねり部材43a,43bで連続シートSを扁平状に挟持した状態で、対向側にある第2ひねり部材43bの上下中間位置の内部に進出させて連続シートSを切断したり、連続シートSに押し当てる程度に進出させて連続シートSに切り取り線を形成することができる。カッター91の刃先は、ストレート状やギザギザ状等に形成することができる。カッター91は、他の機構とは独立した駆動機構により進出ストロークを調整可能に駆動制御することができる。
制御装置12は、下方が閉鎖された筒状の連続シートSの内部に供給パイプ21から被包装物Tを供給する被包装物供給ステップと、搬送ユニット3により被包装物Tを包み込んだ連続シートSを下方へ移動させる送りステップと、包装物保持部7で被包装物Tと共に連続シートSを保持し、包装物保持部7よりも上方位置の筒状の連続シートSをひねり部材43a,43bで扁平状に挟持する保持ステップと、包装物保持部7で被包装物Tと共に連続シートSを保持した状態で、回転駆動部6によりひねり部材43a,43bを回転させて連続シートSにおけるひねり部材43a,43bの上方と下方の2箇所にひねり部分を形成するひねりステップと、ひねり部材43a,43bで挟持する連続シートSの部分に対して切断されないようにカッター91を当てて切り取り線を形成する切り取り線形成ステップと、ひねり部材43a,43bで挟持する連続シートSの部分をカッター91で切断する切断ステップとを行う制御構成を有している。
次に、実施形態1のひねり包装装置1の動作について、図10及び図11に基づいて説明する。この実施形態1では、ひねり包装物Pを複数個連続して形成する連包ひねり包装の形態とするものである。
実施形態2のひねり包装装置1Aは、連続シートSの内部に被包装物Tと共にガス(例えば、空気)aを充填した包装形態とするものである。図12に示すように、実施形態2のひねり包装装置1Aでは、供給パイプ21の外側且つ筒状の連続シートSの内部に挿入するようにガス充填パイプ23が設けられている。ガス充填パイプ23は、フォーマー22の上方から引き込まれて先端が供給パイプ21の下端に達するように配置される。ガス充填パイプ23は、上方の上流側にはガス供給装置(図示せず)が接続されている。このガス充填パイプ23から連続シートSの内部に、供給パイプ21からの被包装物Tの供給と共にガスaが供給される。
なお、実施形態2のひねり包装装置1Aのその他の構成は、実施形態1の構成と同じである。
次に、実施形態2のひねり包装装置1Aの動作について、図13に基づいて説明する。
実施形態1の場合と同様に、まず、手動により、筒状に整形された連続シートSを搬送ユニット3を通過させて横シールユニット4Aの下端まで引き出し、連続シートSを搬送可能状態にしておく。また、縦シールユニット350により連続シートSの幅方向両端部の重なり部分を熱シール(縦シール)して筒状連続シートSを成形した後、横シールユニット4Aにより筒状連続シートSに横シールとひねりと切断とを行って筒状連続シートSの下端を閉鎖した状態とする。
なお、本発明では、第1及び第2横シール部材430a,430bを回転させてひねり加工を行うか、回転させずに幅方向の熱シールのみ行うか否かを制御することにより、得られる包装物P2の一端側又は両端側にひねり部分を形成しない包装形態とすることもできる。
実施形態3のひねり包装装置1Bは、連続シートSのひねり部分にガゼット折りGを形成した包装形態とするものである。図14に示すように、実施形態3のひねり包装装置1Bでは、供給パイプ21の対向二側面にそれぞれ下端から上方へ連続する細長い切欠き部21aが設けられている。また、供給パイプ21の下部位置には、各切欠き部21aに対向するように一対の平板状のガゼット板24が縦向きにして設けられている。ガゼット板24は、互いが接近、離反するように水平方向に移動可能に対向配置されている。そして、図15に示すように、一対のガゼット板24が供給パイプ21の切欠き部21a内に外側から進入して筒状の連続シートSを上下方向に所定長さに亘って内方へ押し込んで凹みgを形成する。
なお、実施形態3のひねり包装装置1Bのその他の構成は、実施形態1の構成と同じである。
次に、実施形態3のひねり包装装置1Bの動作について、図16に基づいて説明する。実施形態1の場合と同様に、まず、手動により、筒状に整形された連続シートSを搬送ユニット3を通過させて回転ひねりユニット4の下端まで引き出し、連続シートSを搬送可能状態とし、また、連続シートSの下端部は、手動又は回転ひねりユニット4を駆動させてひねり部分を形成しておく。
なお、本発明では、ガゼット折りステップを1サイクル置きに行うように制御することにより、得られるガゼットひねり包装物P3の長手方向の一端側にはガゼット折りGが形成されない包装形態とすることもできる。
実施形態4のひねり包装装置1Cは、連続シートにおける被包装物の上下位置に90度に位置を違えて横シールしたテトラ包装物を形成する包装形態とするものである。実施形態4のひねり包装装置1Cでは、供給パイプ21の下方に、筒状の連続シートSの途中を横方向に熱シールする横シールユニット4Cを備える。この横シールユニット4Cは、実施形態1の回転ひねりユニット4に対応したものであり、筒状の連続シートSを横方向に熱シールするシール動作を行う。すなわち、実施形態1における回転ひねりユニット4の第1及び第2ひねり部材43a,43bの両方又は一方にヒータを設けて第1及び第2横シール部材430a,430bとし、第1及び第2横シール部材430a,430bは、連続シートSを挟持する面が加熱されて筒状の連続シートSに熱シール加工を行うように構成される。なお、この横シールユニット4Cでは、連続シートSのひねり加工は行わない。
なお、実施形態4のひねり包装装置1Cのその他の構成は、基本的には、実施形態1の構成と同じである。
次に、実施形態4のひねり包装装置1Cの動作について、図17及び図18に基づいて説明する。
まず、手動により、筒状に整形された連続シートSを搬送ユニット3を通過させて横シールユニット4Cの下端まで引き出し、連続シートSを搬送可能状態にしておく。また、横シールユニット4Cにより筒状の連続シートSに横シールと切断とを行って筒状の連続シートSの下端を閉鎖した状態とする。なお、横シールユニット4Cは、第1及び第2横シール部材430a,430bの対向するシール面が連続シートSの下端のシール部の延在方向に対して90度の位置に向くように配置する。
なお、実施形態4のひねり包装装置1Cにおいて、実施形態2のような縦シールユニット350を備え、連続シートSを下方の横シールユニット4Cに送る前に、縦シールユニット350により連続シートSの幅方向両端部同士の重なり部分を連続シートSの長手方向に沿って縦に熱シールするようにしてもよい。
例えば、本発明では、ひねり加工、横シール加工は、連続シートSを間欠的に搬送して行うことに限定されない。すなわち、上下駆動ユニット10によって回転ひねりユニット4の全体を上下方向に移動することで、連続シートSの搬送を間欠的に停止させてひねり加工や横シール加工を行うのではなく、連続シートSを連続的に搬送しながら回転ひねりユニット4を下降、上昇させて、ひねり加工や横シール加工を行うことができる。これにより、時間の無駄がない連続ひねり加工や連続横シール加工を行って包装物の生産性を向上できる。
2 フォーマーユニット
3 搬送ユニット
4 回転ひねりユニット
4A,4C 横シールユニット
5 ひねり部材開閉機構
6 回転駆動部
7 包装物保持部
10 上下駆動ユニット
12 制御装置
21 供給パイプ
21a 切欠き部
23 ガス充填パイプ
24 ガゼット板
41 上部押さえ部
41a 上部板状部材
42 下部押さえ部
42a 下部板状部材
43a 第1ひねり部材
43b 第2ひねり部材
51a 第1取付け部材
51b 第2取付け部材
54a 第1カムフォロア
54b 第2カムフォロア
55a 第1カムフォロアプレート
55b 第2カムフォロアプレート
56a 第1開閉カム
56b 第2開閉カム
58d 短ロッド
58e 長ロッド
58f 開閉従動レバー
58g 駆動軸
58h 開閉駆動レバー
58j クランクアーム
58k 開閉駆動モータ
58m 円板
61 大平歯車
71 保持プレート
91 カッター
350 縦シールユニット
430a 第1横シール部材
430b 第2横シール部材
g 凹み
G ガゼット折り
P ひねり包装物
P1 連包ひねり包装物
P2 ガス充填シールひねり包装物
P3 ガゼットひねり包装物
P4 テトラ包装物
S 連続シート
T 被包装物
Claims (1)
- 幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートの長手方向が上下方向となるように連続シートの内部に配置され、筒状の連続シートの内部に被包装物を供給する供給部材と、
供給部材の下方位置に配置され、長手方向が上下方向となるように配置された筒状の連続シートの途中を掴んでひねることが可能な回転ひねり機構と、
制御部とを備え、
上記回転ひねり機構は、
水平方向に移動可能に対向配置され、筒状の連続シートを上下方向に所定長さに亘って扁平状に挟持するひねり部材と、
筒状の連続シートを扁平状に挟持した状態又は筒状の連続シートを挟むことなく閉じた状態のひねり部材を回転させる回転駆動部と、
ひねり部材の上下中間位置の内部に水平方向に移動可能に配置され、ひねり部材によって挟持された連続シートを切断するカッターと、
ひねり部材の下方位置に水平方向に移動可能に設けられ、被包装物が包み込まれた連続シートを保持する包装物保持部とを備えるひねり包装装置を、被包装物の包装形態に応じて上記制御部が各部を制御するひねり包装装置の使用方法であって、
上記制御部は、
(1)連包ひねり包装物を形成する場合、
下方が閉鎖された筒状の連続シートの内部に被包装物を供給する被包装物供給ステップと、
被包装物を包み込んだ連続シートを下方へ移動させる送りステップと、
包装物保持部で被包装物と共に連続シートを保持し、包装物保持部よりも上方位置の筒状の連続シートをひねり部材で扁平状に挟持する保持ステップと、
ひねり部材で挟持している連続シート部分に対して、必要に応じて、切断されないようにカッターを当てて切り取り線を形成する切り取り線形成ステップと、
包装物保持部で被包装物と共に連続シートを保持した状態で、ひねり部材を回転させて連続シートにおけるひねり部材の上方と下方の2箇所にひねり部分を形成するひねりステップと
を順に連続して2回以上繰り返して行わせ、最後に
ひねり部材で挟持する連続シートの部分をカッターで切断する切断ステップ
を行わせて複数のひねり包装物を連続形成する連包ひねり包装物を連続して形成するように制御し、
(2)ガス充填シールひねり包装物を形成する場合、
筒状の連続シートの幅方向両端部同士を長手方向にシールする縦シールステップと、
下方が閉鎖され被包装物が供給される筒状の連続シートの内部に被包装物とガスを供給して風船状に膨らませるガス充填ステップと、
上記送りステップと、
上記保持ステップと、
ひねり部材は、筒状の連続シートを幅方向にシールすることも可能な横シール部材として構成され、筒状の連続シートを横シール部材で扁平状に挟持してシールする横シールステップと、
上記ひねりステップと、
上記切断ステップと
を行わせて包装物内にガスを充填するガス充填シールひねり包装物を連続して形成するように制御し、
(3)ガゼットひねり包装物を形成する場合、
上記被包装物供給ステップと、
上記送りステップと、
ガゼット板を供給パイプの対向二側面のそれぞれに形成する切欠き部内に進入させて筒状の連続シートを上下方向に所定長さに亘って内方へ押し込んで凹みを形成するガゼット折りステップと、
上記保持ステップと、
上記ひねりステップと、
上記切断ステップと
を行わせて包装物の開放端部にガゼット折りを有するガゼットひねり包装物を連続して形成するように制御し、
(4)テトラ包装物を形成する場合、
上記被包装物供給ステップと、
上記送りステップと、
上記横シールステップと、
上記切断ステップと、
一対の横シール部材を互いに離反させてカッターより下方の連続シートで被包装物を包み込んだ包装物を排出すると共に、離反した一対の横シール部材がカッターより上方の連続シートの下端より下方に位置するように相対移動させる移動ステップと、
一対の横シール部材を互いに接近させて閉じた状態にして該横シール部材を90度回転させる回転ステップと、
90度回転させた一対の横シール部材を互いに離反させて開いた状態にして筒状の連続シートを受け入れ可能とする開ステップと
を行わせて連続シートにおける被包装物の上下位置を90度に位置を違えて横シールされたテトラ包装物を連続して形成するように制御する
ひねり包装装置の使用方法。
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