JP7486887B2

JP7486887B2 - 充填物供給装置

Info

Publication number: JP7486887B2
Application number: JP2020001186A
Authority: JP
Inventors: 洋司大谷; 直也宮脇
Original assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Current assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2024-05-20
Anticipated expiration: 2040-01-08
Also published as: JP2021109663A

Description

本発明は、充填物供給装置に関し、特に、充填物を所定数ずつ充填包装するための充填物供給装置に関する。

従来、丸剤を計数して充填包装する場合、充填対象となる丸剤を１つずつ穴に収容して、必要数を適宜供給することにより計数を行っていた。例えば、円板の周囲に錠剤を収容する透孔を複数配列して、円板の回転に従って透孔に錠剤を１個ずつ収容させて計数を行う錠剤計数器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

実公昭４９－４００５０号公報

上述の従来技術では、透孔に錠剤を１個ずつ収容させて計数を行っている。しかしながら、この従来技術では、計数個数が増えてくると計数速度がボトルネックとなり、包装機への供給速度が向上しないという問題がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、充填物を所定数ずつ充填包装する際の計数速度を向上させることを目的とする。

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、略真円粒状の充填物を所定数ずつ充填包装するための充填物供給装置であって、所定の傾斜角により傾斜されて回転軸を中心として回転する回転盤と、上記回転盤において上記回転軸を中心として同心円状に設けられ、複数の上記充填物を縦に重ねて収容可能な穴を有する複数の計数マスと、上記回転盤の回転に伴い上記複数の計数マスのうち所定の位置に到達した計数マスの底部において開動作を行うシャッター部とを具備する充填物供給装置である。これにより、計数マスの穴において充填物を縦に重ねて収容して計数速度を向上させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記複数の計数マスは、それぞれが複数の上記穴を備えるようにしてもよい。これにより、計数速度をさらに向上させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記穴は、上記充填物の侵入部分において所定の誘導角を備えるようにしてもよい。これにより、充填物の穴への侵入を容易にするという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記穴に収容可能な複数の上記充填物の高さと上記誘導角の下端との差は、上記穴の直径の四分の一以下であることが望ましい。これにより、充填物の収容を安定させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記穴における上記誘導角の下端までの高さは、上記穴に収容可能な複数の上記充填物の高さよりも高くないことが望ましい。これにより、充填物の収容を安定させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記傾斜角が水平面となす角度は略２５度であり、上記誘導角が上記水平面となす角度は略５度であることが望ましい。これにより、充填物のすり切りを精度高く行うという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記回転盤において除電成分を有する気体を上記充填物に向けて吹き付ける除電器をさらに具備してもよい。これにより、静電気に起因する付着を防止し、回転盤内の適正な位置に充填物を誘導するという作用をもたらす。

本発明によれば、充填物を所定数ずつ充填包装する際の計数速度を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施の形態における自動充填包装機の外観例を示す図である。本発明の実施の形態における計数装置２の平面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の側面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第１の下面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第２の下面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第３の下面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第１の上面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第２の上面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第３の上面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第１の断面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第２の断面図である。本発明の実施の形態における計数装置２の第３の断面図である。本発明の実施の形態における計数マス１３の平面図である。本発明の実施の形態における計数マス１３のＥ断面図である。本発明の実施の形態における計数マス１３のＥ断面の拡大図である。本発明の実施の形態における計数マス１３の穴の拡大図である。本発明の実施の形態における包装袋３の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

［自動充填包装機］
図１は、本発明の実施の形態における自動充填包装機の外観例を示す図である。

この自動充填包装機は、充填物を包装してその充填物を内包する包装袋を形成する包装機１と、充填物を計数して包装機１に対して充填物を供給する計数装置２とを備える。

この実施の形態では、充填物として、略真円粒状の物を想定する。例えば、医薬品やサプリメントなどのシームレスカプセル、丸剤、糖などによりコーティングされた球形のお菓子などが挙げられる。

なお、ここでは、いわゆる縦型自動充填包装機の例を示しているが、本発明は他の型の包装機に広く適用可能である。

［計数装置］
図２は、本発明の実施の形態における計数装置２の平面図である。また、図３は、本発明の実施の形態における計数装置２の側面図である。

計数装置２は、円桶状の計数回転盤１２を備える。この計数回転盤１２は、所定の傾斜角により傾斜されており、回転盤を中心として回転する。この計数回転盤１２には、上部のホッパー１０から充填物が供給される。このホッパー１０は、投入された充填物を計数するまで貯留する部分である。このホッパー１０の下方は常時開口しており、この開口部分から計数回転盤１２に充填物が供給される。

計数回転盤１２は、回転軸を中心として同心円状に複数の計数マス１３を配置する。計数マス１３は、後述するように、複数の充填物を縦に重ねて収容可能な穴を有する。この計数マス１３は、それぞれ取り外し可能であることが望ましい。これにより、充填物の計数量に応じて、穴サイズと穴数の異なるものに適宜取り換えることができる。

計数回転盤１２は、上部に蓋部材１４を備える。これにより、計数回転盤１２から充填物が零れることを防止する。この蓋部材１４には、ホッパー１０から充填物が供給される部分に供給口が設けられている。

計数回転盤１２の下方には、シュート１１が設けられる。このシュート１１は、計数装置２において計数された充填物を包装機１に落下供給するための筒状の部品である。包装機１では、包装袋を製袋しており、充填物はその包装袋内に供給される。

回転ベース１５は、回転軸を軸支するベースである。この回転ベース１５の傾きを変更することによって、計数回転盤１２の傾斜を調整することができる。計数回転盤１２の傾斜角が水平面となす角度としては、略２５度が望ましい。このとき、２５度を基準として、＋５度から－５度程度の調整範囲が想定される。

回転盤モータ１６は、計数回転盤１２を回転駆動するモータである。

図４乃至図６は、本発明の実施の形態における計数装置２の下面図である。すなわち、これらは計数装置２のＡ矢視図である。

回転盤軸１７は、回転盤モータ１６から回転軸に駆動を伝達する軸である。

計数回転盤１２の下面には、計数マス１３に相当する位置にシャッター板１９がそれぞれ設けられる。このシャッター板１９は、計数マス１３の穴を塞ぐように計数回転盤１２の底面部にそれぞれ配置される。シャッター板１９の軸部分２０は、回転自在に軸支されている。

計数マス１３がシュート１１に近づくと、シャッター板１９のカム部分２１がシャッター板開ピン２２に接触することによって、シャッター板１９が軸部分２０を支点にしてシャッター板のカム部分２１に沿って回動して、計数マス１３の下部が開く。これにより、充填物がシュート１１を経由して包装機１の包装袋内に落下供給される。このとき、シャッター板１９には上部からバネ等によって軽く圧力がかけられているため、計数マス１３の下部は開いたままの状態が維持される。

その後、計数マス１３がシュート１１から遠ざかると、シャッター板１９のカム部分２１がシャッター板閉ピン２３に接触することによって、シャッター板１９が軸部分２０を支点にしてシャッター板のカム部分２１に沿って回動して、計数マス１３の下部が閉じる。

なお、シャッター板１９は、軸部分で上下に微調整可能であり、これにより計数マス１３の穴の深さを微調整することができる。

図７乃至図９は、本発明の実施の形態における計数装置２の上面図である。すなわち、これらは計数装置２のＢ矢視図である。

ホッパー１０から計数回転盤１２に供給された充填物４は、計数回転盤１２の傾斜に従って所定方向に集合し、計数マス１３に収容されていく。

すり切板１８は、計数回転盤１２の計数マス１３の軌道上で、ホッパー１０からシュート１１への中間位置に上方から差し込まれて、計数マス１３の上部の充填物４をすり切る板である。したがって、計数回転盤１２の回転に伴って、充填物４が傾斜に逆らって計数回転盤１２の表面を移動しようとしても、このすり切板１８により移動が制限される。なお、充填物４が食用の場合、すり切板１８は、人体に影響のない材質が用いられる。

充填物誘導板２５は、計数回転盤１２の上方から差し込まれて、すり切板１８ですり切られた充填物４を計数回転盤１２のホッパー１０より下流側に戻すように誘導する板である。これにより、充填物４をある程度分散させることができる。

エアーブロー型除電器２４は、計数回転盤１２の上方からすり切板１８の直前にある充填物４に対して、除電効果のあるエアー（気体）を吹き付ける装置である。このエアーブロー型除電器２４による吹付けによって、すり切板１８の前に充填物４が溜まってしまうことによる計数回転盤１２からの溢れを防ぐことができる。また、充填物４の静電気を除去することにより、充填物４の計数回転盤１２への付着や充填物４同士の付着を防ぐことができる。また、吹付けを勢いよく行うことにより、充填物誘導板２５を経路として充填物４をホッパー１０より下流側に戻すことができる。さらに、充填物４が計数マス１３の穴内に付着して詰まることを防ぐことができる。

図１０乃至図１２は、本発明の実施の形態における計数装置２の断面図である。ここで、図１０および図１１は、計数装置２のＣ矢視図である。図１２は、計数装置２のＤ矢視図である。

計数マス１３は、複数の充填物４を縦に重ねて収容可能な穴を有する。この例では、縦に５個の充填物４を重ねて収容している。計数回転盤１２が傾斜されていることから、充填物４は下方に集められ、配置されている計数マス１３に収容されていく。計数回転盤１２の回転に伴って計数マス１３が上方に移動していく際、想定された個数の充填物以外はすり切板１８によってすり切られる。すり切られた充填物４は、エアーブロー型除電器２４によるエアーによって、ホッパー１０より下流側に戻される。

図１３は、本発明の実施の形態における計数マス１３の平面図である。図１４は、本発明の実施の形態における計数マス１３のＥ断面図である。

この例における計数マス１３は、２１個の穴を有する。それぞれの穴が縦に５個の充填物４を重ねて収容する場合、１つの計数マス１３で１０５個の充填物４を同時に計数できることになる。

計数マス１３の穴は、それぞれ充填物４の侵入部分において、面取り処理が行われており、所定の誘導角を備える。これにより、充填物４は計数マス１３の穴への侵入が誘導されて、収容される。

図１５は、本発明の実施の形態における計数マス１３のＥ断面の拡大図である。

ここで、計数マス１３の穴の直径をＤ１、充填物４の直径をＤ２とする。また、充填物４の直径Ｄ２の最大プラス誤差をＤ２max、最小マイナス誤差をＤ２minとする。このとき、計数マス１３の穴の直径Ｄ１は、充填物４の直径最大プラス誤差Ｄ２maxよりもわずかに大きく設定される。
Ｄ１＞Ｄ２max

また、計数マス１３の穴に収容可能な数Ｎ分の充填物４の高さの最大値Ｌ２maxは、次式により表される。
Ｌ２max＝Ｎ×Ｄ２max
このとき、計数マス１３の穴における誘導角の下端（面取り下部）までの深さＬ１とＬ２maxとの差は、計数マス１３の穴の直径Ｄ１の四分の一以下になるように設定される。
Ｌ２max－Ｌ１≦Ｄ１／４

また、計数マス１３の穴に収容可能な数Ｎ分の充填物４の高さの最大値Ｌ２minは、次式により表される。
Ｌ２min＝Ｎ×Ｄ２min
このとき、Ｌ２minはＬ１以下にならないように設定される。すなわち、計数マス１３の穴における誘導角の下端までの高さＬ１は、穴に収容可能な数の充填物４の高さの最小値Ｌ２minよりも高くない。
Ｌ１≦Ｌ２min

したがって、次式が成り立つ。
Ｌ２max－Ｄ１／４ ≦ Ｌ１ ≦ Ｌ２min
すなわち、上式を満たすように設計することにより、想定する数Ｎの充填物４を安定して収容することができる。

図１６は、本発明の実施の形態における計数マス１３の穴の拡大図である。

上述のように、回転盤軸１７が傾斜されるため、計数マス１３の上面も同様の傾斜角Ａ１により傾斜する。すなわち、傾斜角Ａ１が水平面ＨＬとなす角度は、略２５度であることが望ましい。そして、このとき、面取り部分２６の誘導角Ａ２が水平面ＨＬとなす角度は、略５度であることが望ましい。

傾斜角Ａ１および誘導角Ａ２がこれらを満たすように設計することにより、充填物のすり切り時に、余剰な充填物を穴から出す一方で、充填物が過剰に減らないようにすることができる。

図１７は、本発明の実施の形態における包装袋３の例を示す図である。

計数装置２によって計数されて包装機１に供給された充填物４は、包装機１においてヒートシールにより製袋された包装フィルム内に充填される。これにより、包装袋３の各々には、予め設定された数の充填物４が計数されて充填される。

このように、本発明の実施の形態によれば、計数マス１３の穴に複数の充填物４を縦に重ねて収容することにより、計数速度を向上させることができる。また、計数マス１３の穴の高さを適正に設定することにより、想定する数の充填物４を安定して収容することができる。また、計数マス１３の傾斜角Ａ１および面取り部分２６の誘導角Ａ２を適正に設定することにより、充填物４のすり切りを精度高く行うことができる。さらに、エアーブロー型除電器２４により充填物４に除電効果のあるエアーを吹き付けることにより、静電気に起因する付着を防止し、計数回転盤１２内の適正な位置に充填物４を誘導することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

１包装機
２計数装置
３包装袋
４充填物
１０ホッパー
１１シュート
１２計数回転盤
１３計数マス
１４蓋部材
１５回転ベース
１６回転盤モータ
１７回転盤軸
１８すり切板
１９シャッター板
２０シャッター板の軸部分
２１シャッター板のカム部分
２２シャッター板開ピン
２３シャッター板閉ピン
２４エアーブロー型除電器
２５充填物誘導板
２６面取り部分

Claims

略真円粒状の充填物を所定数ずつ充填包装するための充填物供給装置であって、
所定の傾斜角により傾斜されて回転軸を中心として回転する回転盤と、
前記回転盤に前記充填物を供給するホッパーと、
前記回転盤において前記回転軸を中心として同心円状に設けられ、複数の前記充填物を縦に重ねて収容可能な穴を有する複数の計数マスと、
前記回転盤の回転に伴い前記複数の計数マスのうち所定の位置に到達した計数マスの底部において開動作を行うシャッター部と、
前記シャッター部の前記所定の位置の下方において前記充填物を包装するために前記充填物を落下供給するシュートと
を具備する充填物供給装置であって、
前記シャッター部は、前記複数の計数マスの各々の前記穴の底面部を塞ぐように配置されたシャッター板と、前記複数の計数マスの各々の前記穴の底面部に対して前記シャッター板を開閉可能に軸支するとともに前記シャッター板を上下に微調整可能な軸部分と、前記回転盤の回転に伴い前記複数の計数マスの各々が所定の位置に到達した時に前記シャッター板のカム部分に接触して前記シャッター板を開くシャッター板開ピンと、前記回転盤の回転に伴って前記複数の計数マスの各々が所定の位置を通過した後に前記シャッター板のカム部分に接触して前記シャッター板を閉じるシャッター板閉ピンとを備え、
前記回転盤は、前記ホッパーから前記回転盤への充填物供給口から前記シュートの位置への中間位置に上方から差し込まれて前記複数の計数マスの上部の前記充填物をすり切るすり切板と、前記すり切られた充填物を前記回転盤の回転下流側へ誘導する充填物誘導板とを備える
充填物供給装置。
前記複数の計数マスは、それぞれが複数の前記穴を備える
請求項１記載の充填物供給装置。
前記穴は、前記充填物の侵入部分において所定の誘導角を備える
請求項１記載の充填物供給装置。
前記穴に収容可能な複数の前記充填物の高さと前記誘導角の下端との差は、前記穴の直径の四分の一以下である
請求項３記載の充填物供給装置。
前記穴における前記誘導角の下端までの高さは、前記穴に収容可能な複数の前記充填物の高さよりも高くない
請求項３記載の充填物供給装置。
前記傾斜角が水平面となす角度は２５度であり、
前記誘導角が前記水平面となす角度は５度である
請求項３記載の充填物供給装置。
前記回転盤の上方から前記すり切板の直前にある前記充填物に対して、除電成分を有する気体を吹き付けて前記充填物を下流側へ戻すエアーブロー除電器をさらに具備する
請求項１記載の充填物供給装置。