JP7448140B2

JP7448140B2 - 被包装物充填用漏斗を備えた包装機

Info

Publication number: JP7448140B2
Application number: JP2020059804A
Authority: JP
Inventors: 章典曽我
Original assignee: General Packer Co Ltd
Current assignee: General Packer Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021155101A

Description

本発明は、被包装物を充填する際に使用して好適な被包装物充填用漏斗を備えた包装機に関するものである。

従来より、包装機内において、例えば米、砂糖、ペットフードまたは肥料などの被包装物を包装袋内に充填するための被包装物充填用漏斗が多用されている。
この被包装物充填用漏斗としては、一般に上方に向かって拡がるラッパ形状の上口と一体形成された円筒形胴部の下部に設けられた放出口を有したものが使用されており、この放出口の開口面積は一定であるため、製品の切り替え時には、被包装物に応じた被包装物充填用漏斗に取り換える煩雑な作業が必要であった。

また、多種製品に対応しようとすると包装機に複数種の被包装物充填用漏斗が必要となるため、使用しない被包装物充填用漏斗の保管スペースの確保や管理も煩雑であった。特に、包装工程毎に包装袋が間欠移動する包装機であって、包装袋の間欠移動と同期して被包装物充填用漏斗も間欠移動するタイプの包装機では、工程数の被包装物充填用漏斗が複数種存在することとなるため、被包装物に応じた被包装物充填用漏斗の取り替え作業および保管が極めて煩雑であった。

特許第６０４０４０６号公報

そこで、本発明の課題は、製品切り替えによる被包装物充填用漏斗の取り換え作業が不要で、使用しない被包装物充填用漏斗の保管スペースの確保および管理も不要な被包装物充填用漏斗を備えた包装機を提供することにある。

上記課題を解決するものは、放出口の開口面積を拡大または縮小可能とする開閉部と該開閉部を開閉可能とするための開閉機構とを有し被包装物を包装袋内に充填するための被包装物充填用漏斗と、該被包装物充填用漏斗の前記開閉機構を操作するための操作機構を有している包装機であって、該包装機は、前記包装袋を各包装工程が行われる包装ステーション毎に間欠移動させ、前記被包装物充填用漏斗は、全ての前記包装ステーションに存在するように設けられると共に、前記包装袋の間欠移動と同期して前記包装ステーションを順次間欠移動するように構成されており、前記操作機構は、複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を同時に開閉可能とする開閉レールを有し、前記操作機構の前記開閉レールは昇降装置により昇降可能に設けられており、前記開閉レールは前記昇降装置により上昇して複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を開くように構成され、前記開閉レールは前記昇降装置により降下して複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を閉じるように構成されていることを特徴とする被包装物充填用漏斗を備えた包装機である。

前記開閉部は、放出口を備えた下側筒形胴部からなり、下側筒形胴部は分割された分割胴部を有し、該分割胴部は開閉可能に構成されていることが好ましい（請求項２）。前記開閉機構はリンク機構であることが好ましい（請求項３）。

請求項１に記載の被包装物充填用漏斗を備えた包装機によれば、製品切り替えによる被包装物充填用漏斗の取り換え作業が不要で、使用しない被包装物充填用漏斗の保管スペースの確保および管理も不要となると共に、被包装物充填用漏斗が一つの包装袋に対して各包装工程に渡る連続的な役割（例えば被包装物充填工程では、充填量に応じた放出口の開口面積の確保と包装袋の袋口の開口保持であり、ガス充填工程では包装袋の袋口の開口保持）を果たすことができ、複数の包装ステーションにおける、被包装物充填用漏斗の開閉部の開閉を同時に行うこと、および複数の包装ステーションに渡って、包装袋に応じて必要とされる袋口の開口状態を維持できる。
請求項２に記載の被包装物充填用漏斗を備えた包装機によれば、上記請求項１の効果を奏する被包装物充填用漏斗を備えた包装機をより簡素な構造で構成できる。
請求項３に記載の被包装物充填用漏斗を備えた包装機によれば、開閉機構をより簡素な構造で構成できる。

本発明の被包装物充填用漏斗を備えた包装機の一実施例の平面概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機の右側面概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における包装工程を説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における包装工程を説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における包装工程を説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における包装工程を説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における包装工程を順に説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における被包装物充填用漏斗の作用を説明するための説明図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における被包装物充填用漏斗の拡大正面図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における被包装物充填用漏斗の拡大平面図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における被包装物充填用漏斗の作用を説明するための説明図であり、図１１（１）は図９のＡ－Ａ線において放出口の開口面積を拡大した状態を示す端面図であり、図１１（２）は図９のＢ－Ｂ線において放出口の開口面積を拡大した状態を示す端面図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における被包装物充填用漏斗の作用を説明するための説明図であり、図１２（１）は図９のＡ－Ａ線において放出口の開口面積を縮小した状態を示す端面図であり、図１２（２）は図９のＢ－Ｂ線において放出口の開口面積を縮小した状態を示す端面図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における操作機構を説明するための平面拡大概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における操作機構を説明するための正面側部分拡大概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における操作機構を説明するための正面側部分拡大概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における操作機構を説明するための左側面側部分拡大概略図である。図１に示した被包装物充填用漏斗を備えた包装機における底受け装置を説明するための説明図である。

本発明では、放出口５１の開口面積を拡大または縮小可能とする開閉部５２と、開閉部５２を開閉可能とするための開閉機構５３とを有し被包装物ｃを包装袋ａ内に充填するための被包装物充填用漏斗５０と、被包装物充填用漏斗５０の開閉機構５２を操作するための操作機構６０を有することで、製品切り替えによる被包装物充填用漏斗の取り換え作業が不要で、使用しない被包装物充填用漏斗の保管スペースの確保および管理も不要な被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐを実現した。

本発明の被包装物充填用漏斗を備えた包装機を図１ないし図１６に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、放出口５１の開口面積を拡大または縮小可能とする開閉部５２と開閉部５２を開閉可能とするための開閉機構５３とを有し被包装物ｃを包装袋ａ内に充填するための被包装物充填用漏斗５０と、被包装物充填用漏斗５０の開閉機構５２を操作するための操作機構６０を有している。以下、各構成について順次詳述する。

この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、図１または図２に示すように、
複数のグリップ対ｇを備えた移動体２０を複数の工程毎に間欠停止するようにして移動させ、グリップ対ｇに吊り下げ状に支持された包装袋ａに被包装物を充填して袋口を施封する包装機である。

包装袋ａとしては、例えば両側縁に折込み部分を有するガゼット袋、底部に折込み部分を有する自立袋、それらの袋にチャックを備えたチャック付袋または平袋などである。また、包装袋ａ内に充填される被包装物ｃとしては、例えば、ペットフード、肥料、米、砂糖などである。

なお、この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、ロータリー式包装機であるが、これに限定されるものではなく、例えば、公知の直線移動式包装機や二つの直線部とその両端の半円形部からなる環状路を水平移動するトラック移動式包装機であってもよい。

この被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐでは、図１に示すように、平面視円形の移動体２０に、包装袋ａを掴着又は釈放するための２０個のグリップ対ｇが等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。

この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、図３ないし図６に示すように、給袋工程（第１工程）、チャック開口・賞味期限等の印字工程（第２－１工程）、印字検査工程（第２－２工程）、ノズル挿入・袋開口・袋膨張・被包装物充填用漏斗挿入工程（第３工程）、被包装物充填工程（第４工程）、ガス充填・底部振動工程、（第５工程）、（第６工程）および（第７工程）、トップシール工程（第８工程）、シール冷却・製品排出工程（第９工程）、不良品・空袋排出工程（第１０工程）を有し被包装物を包装袋ａ内に充填し施封して製品を量産するものである。

給袋工程（第１工程）では、図１または図３（１）に示すように、給袋ステーション１に配された給袋装置（給袋手段）３０が、搬送コンベア３１上に積み重ねられて順次搬送される包装袋ａを垂直姿勢にして、順次間欠移動して待機するグリップｇに受け渡す。具体的にはサーボモーター（図示しない）により上下移動自在とされる吸盤３２によって搬送コンベア３１上に積み重ねられた多数の包装袋ａを上から一枚ずつ捲ると共に回動アーム（図示しない）によって所定高さまで持ち上げてグリップｇに順次受け渡すように構成されている。なお、この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、各包装工程において同時に２つの包装袋ａに対して各包装工程を行うものであるため、グリップ対ｇは各包装ステーション１～１０毎に２対ずつ間欠移動するように移動体２０に取り付けられている。

チャック開口・賞味期限等の印字工程（第２－１工程）では、図３（２）に示すように、包装袋ａの袋口ｂ付近の内面に設けられたチャックを開くチャック開口と、賞味期限等を包装袋ａに印刷する印字工程が行われる。具体的には、チャック開口・印字ステーション２において、チャック開口として、グリップ対ｇに両端上部が把持されて吊り下げ状に支持された包装袋ａの袋口付近が表裏外面より吸盤３３にてそれぞれ吸引され開口されると共に、挟持部材３４が表裏面をそれぞれ挟持した状態で外側に移動することにより包装袋ａの袋口内面に設けられたチャックを開くように構成されている。また、賞味期限等の印字として、印字及び捺印３５によって賞味期限等を包装袋ａに印刷するように構成されている。

印字検査工程（第２－２工程）では、図４（１）に示すように、賞味期限等の印字工程（第２－１工程）にて印刷された印字が適切になされているかの検査が行われる。なお、この工程は、チャック開口・印字ステーション２と開口・被包装物充填用漏斗挿入ステーション３の間において移動中の包装袋ａに対してカメラ３６にて行われる。

ノズル挿入・袋開口・袋膨張・被包装物充填用漏斗挿入工程（３）では、開口・被包装物充填用漏斗挿入ステーション３において、図４（２）に示すように、包装袋ａの袋口ｂが吸盤３７にて開口されることにより包装袋ａが膨張され、ガスノズル３８が挿入されと共に、被包装物充填用漏斗５０が袋口ｂより挿入される。

被包装物充填工程（４）では、被包装物充填ステーション４において、図５（１）に示すように、袋口ｂより挿入された被包装物充填用漏斗５０の放出口５１から設定量の被包装物ｃが包装袋ａ内に充填される。具体的には、被包装物供給用漏斗８０が降下して、被包装物充填用漏斗５０内に１つの包装袋ａ内に充填される設定量の被包装物ｃが供給され、被包装物充填用漏斗５０の放出口５１から包装袋ａ内に被包装物ｃが充填される。

ガス充填・底部振動工程（５）、（６）、（７）では、ガス充填ステーション５，６，７において、ガスノズル３８から不活性ガス（この実施例では窒素ガス）が噴出されて空気と不活性ガスが置換されると共に、図１７に示すように、包装袋ａの底部を受けるための底部受け体１２と、底部受け体１２が昇降する昇降部１３と、昇降部１３における底受け体１２の昇降および底受け体１２の振動を制御するエアー駆動ユニットを有した底受け装置１１の底部受け体１２により、包装袋ａの底部が振動される。

トップシール工程（８）では、シーリングステーション８において、図５（２）に示すように、シールバー３９により包装袋ａの袋口ｂ付近が水平方向にシールされ施封される。

シール冷却・製品排出工程（９）では、良品と判定された包装袋ａは、製品排出ステーション９において、図６（１）に示すように、冷却バー４０により包装袋ａの袋口ｂ付近が両側から冷却されると共に、グリップ対ｇの把持用爪部（図示しない）が開いて包装袋ａの把持が解除され製品排出コンベア４１により機外排出される。

不良品・空袋排出工程（１０）では、不良品または空袋と判定された包装袋ａは、不良品排出ステーション１０において、図６（２）に示すように、グリップ対ｇの把持用爪部（図示しない）が開いて包装袋ａの把持が解除され、不良品排出シュート４２により機外排出される。

以上のように、この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、間欠移動する包装袋ａに対して、各包装ステーション１～１０における上記各包装工程を行うことにより順次、製品を量産するように構成されている。

そして、本発明の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐの特徴は、放出口５１の開口面積を拡大または縮小可能とする開閉部５２と、開閉部５２を開閉可能とするための開閉機構５３とを有し、被包装物ｃを包装袋ａ内に充填するための被包装物充填用漏斗５０と、被包装物充填用漏斗５０の開閉機構５２を操作するための操作機構６０を有していることである。これにより、被包装物充填用漏斗の充填量を変更できるため、本発明の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐでは、製品切り替えによる被包装物充填用漏斗の取り換え作業が不要で、使用しない被包装物充填用漏斗の保管スペースの確保および管理も不要となる。

開閉部５２は、放出口５１の開口面積を拡大または縮小可能とするための部位であり、この実施例の開閉部５２は、下端に放出口５１を備えた下側筒形胴部５２からなり、この下側筒形胴部５２は分割された分割胴部５２ａ，５２ｂを有し、分割胴部５２ａ，５２ｂは開閉可能に構成されている。これにより、被包装物の充填量を変更できる被包装物充填用漏斗をより簡素な構造で構成できる。

具体的には、この実施例の被包装物充填用漏斗５０は、図９に示すように、上口５４ａを備えた上側筒形胴部５４と、放出口５１を備えた下側筒形胴部５２が水平方向に沿って二分割されており、下側筒形胴部５２は、垂直方向に沿って二分割された分割胴部５２ａ，５２ｂを有している。そして、分割胴部５２ａ，５２ｂは、開閉機構５３により開閉可能に構成されている。

開閉機構５３は、開閉部５２（分割胴部５２ａ，５２ｂ）を開閉可能とするためのものであり、この実施例の開閉機構５３は、リンク機構にて構成されている。これにより、開閉機構をより簡素な構造で構成できる。

具体的には、この実施例の開閉機構（リンク機構）５３は、図９に示すように、分割胴部５２ａを開閉するための第１リンク５３ａと、分割胴部５２ｂを開閉するための第２リンク５３ｂと、第１リンク５３ａと第２リンク５３ｂとを連接し第１リンク５３ａの動作に伴って第２リンク５３ｂを動作させる第３リンク５３ｃとを有している。そして、第１リンク５３ａが上昇すると、分割胴部５２ａおよび分割胴部５２ｂが開き、第１リンク５３ａが下降すると、分割胴部５２ａおよび分割胴部５２ｂが閉じるように構成されている。

なお、この実施例の開閉機構５３は、図９に示すように、２つの被包装物充填用漏斗５０の開閉部（分割胴部５２ａ，５２ｂ）を同時に開閉可能に構成されている。これにより、被包装物充填ステーション４に順次間欠移動する複数の被包装物充填用漏斗５０をより簡素な構造で同時に開閉できる。

そして、開閉部（分割胴部５２ａ，５２ｂ）を開いた状態では、図１１（１）および図１１（２）に示すように、放出口５１の開口面積は拡大した状態になり、充填する被包装物の設定量が多い大きな包装袋に充填することができる。

他方、開閉部（分割胴部５２ａ，５２ｂ）を閉じた状態では、図１２（１）および図１２（２）に示すように、放出口５１の開口面積は縮小した状態になり、充填する被包装物の設定量が少ない小さい包装袋に充填することができる。

なお、図１１（１）および図１１（２）に示した状態は、放出口５１の開口面積を最も拡大した状態であり、図１２（１）および図１２（２）に示した状態は、放出口５１の開口面積を最も縮小した状態であるため、開閉部（分割胴部５２ａ，５２ｂ）の開閉具合を調整することにより、被包装物充填用漏斗５０を取り換えることなく、様々な設定量の被包装物を様々なサイズの包装袋に充填することができる。

操作機構６０は、被包装物充填用漏斗５０の開閉機構５３を操作するための機構であり、この実施例では、図８ないし図１０および図１３ないし図１６に示すように、複数の包装ステーション（例えば被包装物充填ステーション４およびガス充填ステーション５）に存在する被包装物充填用漏斗５０の開閉部５２を同時に開閉可能とする開閉レール６１を有している。これにより、複数の包装ステーションにおける、被包装物充填用漏斗５０の開閉部５２の開閉を同時に行うことができると共に、複数の包装ステーションに渡って、包装袋ａに応じて必要とされる袋口ｂの開口状態を維持することができる。

具体的には、この実施例の開閉レール６１は、図１３に示すように、移動体２の外方において移動体２０と同心円上に、開口・被包装物充填用漏斗挿入ステーション３からガス導入ステーション６まで延在して設けられた弧状体にて構成されている。

そして、この開閉レール６１は、昇降装置（シリンダー）６２により昇降可能に設けられており、図１４に示すように、昇降装置（シリンダー）６２のロッド６２ａが上方に伸長すると、開閉レール６１も上昇し、図８（２）に示すように、包装物充填用漏斗５０の開閉部５２が開くように構成されている。他方、図１５に示すように、昇降装置（シリンダー）６２のロッド６２ａが下方に移動して収縮すると、開閉レール６１も降下し、図８（１）に示すように、包装物充填用漏斗５０の開閉部５２が閉じるように構成されている。

この実施例の操作機構６０は、図１０または図１４に示すように、上記開閉レール６１と、昇降装置（シリンダー）６２と、ローラー６３と、シャフト６４と、アーム６５と、回動軸６６と、回動部材６７と昇降シャフト６８とを有し、図１６に示した開閉レール６１の昇降により、図１０に示したローラー６３が昇降し、このローラー６３の昇降に伴ないシャフト６４が昇降し、これに伴ってアーム６５が回動し、このアーム６５の回動に伴なって回動軸６６を介して回動部材６７が回動し、この回動部材６７の回動に伴なってリンク機構５３と連接された昇降シャフト６８が昇降し、この昇降シャフト６８の昇降によってリンク機構５３が作用して開閉部（分割胴部５２ａ，５２ｂ）の開閉具合が調整されるように構成されている。

また、この実施例の被包装物充填用漏斗を備えた包装機Ｐは、包装袋ａを各包装工程が行われる包装ステーション１～１０毎に間欠移動させる包装機であって、被包装物充填用漏斗５０は、全ての包装ステーション１～１０に存在するように設けられると共に、包装袋ａの間欠移動と同期して包装ステーション１～１０を順次間欠移動するように構成されている（同調漏斗：被包装物充填用漏斗５０を包装ステーションの数と同数有している：この実施例では、包装ステーションの数は１０であるため、被包装物充填用漏斗５０も１０設けられている）。これにより、被包装物充填用漏斗５０が一つの包装袋ａに対して各包装工程に渡る連続的な役割（例えば被包装物充填工程では充填量に応じた放出口５１の開口面積の確保と包装袋ａの袋口ｂの開口保持であり、ガス充填工程では包装袋ａの袋口ｂの開口保持）を果たすことができるように構成されている。

具体的には、包装ステーション１～１０と同数の被包装物充填用漏斗５０は、包装袋ａの移送と同期して、図７に示した環状レール７０に沿って、サーボモーター駆動ユニット（図示しない）の駆動により上下移動を行うように制御され、割り出し機構（図示しない）とモータ装置（図示しない）とからなる公知の駆動ユニットにより水平移動を行うように制御されている。なお、図７では、被包装物充填用漏斗５０は３つの包装ステーションにのみ表されて他の包装ステーションは省略されているが、実際には他の７つの包装ステーションにも同調漏斗（被包装物充填用漏斗５０）が設けられている。

１～１０包装ステーション
１１底受け装置
１２底部受け体
１３昇降部
２０移動体
３０給袋装置（給袋手段）
３１搬送コンベア
３２吸盤
３３吸盤
３４挟持部材
３５印字及び捺印
３６カメラ
３７吸盤
３８ガスノズル
３９シールバー
４０冷却バー
４１製品排出コンベア
４２不良品排出シュート
５０被包装物充填用漏斗
５１放出口
５２開閉部（下側筒形胴部）
５２ａ分割胴部
５２ｂ分割胴部
５３開閉機構
５４上側筒形胴部
５４ａ上口
６０操作機構
６１開閉レール
６２昇降装置（シリンダー）
６２ａロッド
６３ローラー
６４シャフト
６５アーム
６６回動軸
６７回動部材
６８昇降シャフト
７０環状レール
８０被包装物供給用漏斗
Ｐ被包装物充填用漏斗を備えた包装機
ａ包装袋
ｃ被包装物
ｇグリップ対

Claims

放出口の開口面積を拡大または縮小可能とする開閉部と該開閉部を開閉可能とするための開閉機構とを有し被包装物を包装袋内に充填するための被包装物充填用漏斗と、該被包装物充填用漏斗の前記開閉機構を操作するための操作機構を有している包装機であって、
該包装機は、前記包装袋を各包装工程が行われる包装ステーション毎に間欠移動させ、
前記被包装物充填用漏斗は、全ての前記包装ステーションに存在するように設けられると共に、前記包装袋の間欠移動と同期して前記包装ステーションを順次間欠移動するように構成されており、
前記操作機構は、複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を同時に開閉可能とする開閉レールを有し、
前記操作機構の前記開閉レールは昇降装置により昇降可能に設けられており、
前記開閉レールは前記昇降装置により上昇して複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を開くように構成され、
前記開閉レールは前記昇降装置により降下して複数の前記包装ステーションに存在する前記被包装物充填用漏斗の前記開閉部を閉じるように構成されていることを特徴とする被包装物充填用漏斗を備えた包装機。
前記開閉部は、放出口を備えた下側筒形胴部からなり、下側筒形胴部は分割された分割胴部を有し、該分割胴部は開閉可能に構成されている請求項１に記載の被包装物充填用漏斗を備えた包装機。
前記開閉機構は、リンク機構である請求項１または２に記載の被包装物充填用漏斗を備えた包装機。