JPH09183425A - 自動開袋装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 略々円柱形状を有する袋体を円滑に自動開袋
すると共に、充填物と空袋体を別々に回収することがで
きる自動開袋装置を提供する。 【解決手段】 固体粒状物を内包する略々円柱形状の袋
体１０を左右両側から把持するための一対のハンド４
Ａ、４Ｂからなる把持手段４と、一対のハンド４Ａ、４
Ｂのそれぞれを、両ハンドを結ぶ直線に対して垂直な面
内において回動させるための第１回動手段と、把持手段
４により把持された袋体１０に接離可能な切断手段５
と、切断手段５により開袋された袋体１０の切断面を下
方に向けることにより、袋体１０中の固体粒状物を排出
するための第２回動手段からなり、把持手段４により把
持された袋体１０を第１回動手段により回動させながら
切断手段６により開袋する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体粒状物等が所
定量充填された袋体を自動で開袋する装置、特に、茶葉
のような食品を袋体に充填した状態から自動で開袋し、
茶葉を取り出す装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、袋体の開袋装置として図７に示す
装置が使用されている。この装置は特開平２−６１５９
８号に開示されたものであって、廃棄物等を収納した合
成樹脂等からなる袋体１０２を載積した無端状ベルト１
０３の上方に所定間隔を置いて保持されている。無端状
ベルト１０３の進行方向Ｇに対して略々直交する水平回
転軸１０５上に複数のカッター支持アーム１０４が遊嵌
され、このカッター支持アーム１０４が揺動自在なカッ
ター支持機構を形成している。

【０００３】カッター支持アーム１０４の先端には回転
型カッター１０６が装着され、カッター１０６への動力
伝達手段として、第１Ｖプーリ１０９と第２Ｖプーリ１
１５との間にはＶベルト１１６が巻回されている。さら
に、第２Ｖプーリ１５がキー止めされている水平回転軸
１０５には、第３Ｖプーリ１１９がキー止めされ、この
第３Ｖプーリ１１９が、図示しないモータの出力軸に巻
回された第４Ｖプーリ１２２によって回転され、最終的
にカッター１０６が矢印Ｈ方向に回転する。カッター支
持アーム１０４は図示しない揺動手段によって図中の矢
印Ｊの方向に回動可能であり、袋体１０２にカッター１
０６を押し付けることにより袋体１０２が開袋される。

【０００４】次に、第２従来例として、特開平２−４５
３２７に開示されている自動開袋装置を図８に示す。こ
の装置は、粉粒体を充填した袋体をコンベア２０６によ
って矢印Ｋ方向に搬送し、袋体の結束部を切断するカッ
ター２０７と、袋体の前部と両端部とを切断するカッタ
ー２１１によって袋体を切開するように構成されてい
る。コンベア２０６上の対向する位置に案内板２１３が
設けられ、開袋後の粉粒体を流下・排出する排出部及
び、開袋後の空袋を展開・搬送する袋体展開部とが備え
られている。本装置では、袋体切開部の袋体搬送コンベ
ア２０６上の対向する案内板２１３の開度幅と、袋体前
後と両側部とを切開するカッター２１１の開度幅及び、
結束部を切断するカッター２０７の開度幅及び、結束部
を切断するカッターの作動・停止とを袋体の容量と材質
とにより切り替え可能としている。

【０００５】さらに、第３従来例として、特開平５−１
７０２３７号に開示された自動開袋装置を図９に示す。
この装置では、所定の位置に搬送された袋体３１０をカ
ッター３２１ａで切断して２分割し、その後、袋体３１
０の載台３２０ａ、３２０ｂを傾斜させ、分割した袋体
３１０の開口部を傾け、内包されている粉粒体を排出
し、排出が完了した袋を移動、廃棄して自動的に開袋を
行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１従来例と
して示された装置は、ベルト上の袋体を上方から切断す
るものであって、上部が開梱された袋体の充填物を次工
程で別途取り出す必要がある。

【０００７】また、第２従来例においては、ベルト上の
袋体を搬送しながら切断するため、搬送中に袋体の中の
充填物がベルト上にこぼれることがあり、さらに円柱状
の袋体を開袋する場合に、この袋体の直径が変化すると
カッターの位置をその都度変更しなければならないとい
う問題がある。

【０００８】さらに、第３従来例においては、完全に袋
体を２分割するため、内容物が痛むという問題がある。

【０００９】そこで、本発明は上記従来の問題に鑑みな
されたものであって、柱状を有する袋体を円滑に自動開
袋すると共に、充填物と空袋体を別々に回収することが
できる自動開袋装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、充填物が痛むことなく、
袋体の直径等が多少変化しても円滑に袋体を切断するこ
とができる自動開袋装置を提供することを目的とする。

【００１１】さらに、本発明は、袋体の中の充填物とし
ての固体粒状物がホッパー以外の部位に飛散することが
ない自動開袋装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
自動開袋装置であって、固体粒状物を内包する柱状の袋
体を、該袋体の長手方向から把持するための一対のハン
ドからなる把持手段と、該一対のハンドのそれぞれを、
両ハンドを結ぶ直線に対して垂直な面内において回動さ
せるための第１回動手段と、前記把持手段により把持さ
れた前記袋体に接離可能な該袋体の切断手段と、前記切
断手段により開袋された前記袋体の切断面を下方に向け
ることにより、該袋体中の固体粒状物を排出するための
第２回動手段からなり、前記把持手段により把持された
前記袋体を前記第１回動手段により回動させながら前記
切断手段により開袋することを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、前記把持手段を水
平方向に移動させるための水平移動手段を設けたことを
特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明は、前記切断手段は、
ナイフ状カッターと、該カッターの両側に配置された一
対のローラーと、該カッター及びローラーを前記袋体に
対して所定の圧力で押し付けるための付勢手段とからな
ることを特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記切断手段は、
回転可能に軸支された円形カッターと、該カッターを前
記袋体に対して所定の圧力で押し付けるための付勢手段
からなることを特徴とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、前記切断手段の下
方に、前記袋体から排出された固体粒状物を回収するた
めのホッパーを設けたことを特徴とする。

【００１７】請求項６記載の発明は、前記一対のハンド
のそれぞれは、前記袋体に当接する当接面と、該当接面
の前記袋体側に出し入れ可能な爪部を有することを特徴
とする。

【００１８】そして、請求項１記載の発明によれば、袋
体を一対のハンドで回転させながら切断することができ
るため、柱状の袋体を円滑に自動開袋することができ
る。また、前記一対のハンドは袋体の長手方向に移動可
能であるため、袋体の長手方向の長さが変化しても、袋
体を自動開袋することができる。さらに、切断手段によ
り開袋された袋体の切断面を下方に向けることにより、
袋体中の固体粒状物を排出するための第２回動手段を設
けたので、充填物をすべて袋体から排出することができ
る。

【００１９】請求項２記載の発明によれば、把持手段を
水平方向に移動させるための水平移動手段を設けたの
で、袋体の供給位置、切断位置及び空袋の展開・搬送位
置が水平方向に変化しても対応することができる。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、ナイフ状カ
ッターの両側に一対のローラーを配置し、カッター及び
ローラーを袋体に対して所定の圧力で押し付けるため、
所定の深さで袋体を切断することができる。

【００２１】請求項４記載の発明によれば、円形カッタ
ーが袋体の表面を転動しながら袋体を切断できるため、
袋体の直径等が多少変化しても円滑に袋体を切断するこ
とができる。

【００２２】請求項５記載の発明によれば、袋体の切断
をホッパーの直上で行うことができるため、袋体の中の
固体粒状物がホッパー以外の部位に飛散することがな
い。

【００２３】請求項６記載の発明によれば、爪部を当接
面から出し入れすることにより、袋体の把持、開放を行
うことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る自動開袋装置
の実施の形態の具体例を、茶葉が充填されている柱状の
袋体を開袋する場合について、図面を参照しつつ説明す
る。

【００２５】茶葉は大海袋と呼ばれる袋に約３０ｋｇほ
ど充填され、略々円柱形状をした充填袋として製茶工場
へ送られる。そこで、この充填袋の開袋作業が必要とな
るが、従来は人手により開袋作業がなされており、この
開袋作業にはかなりの労力と時間を要していた。本実施
例は、かかる茶葉の充填袋を自動開袋する場合について
説明する。

【００２６】図１は、本発明に係る自動開袋装置の第１
実施例を示す斜視図である。この自動開袋装置１は、主
に、茶葉を内包する柱状の袋体１０を左右両側から把持
するため把持手段４と、この把持手段４を上下及び前後
方向に移動させるための移動手段５と、袋体１０の切断
手段６からなる。また、袋体１０を自動開袋装置１に搬
送するためにローラーコンベア３が設けられると共に、
前記把持手段４の下方には、図２に示すように、排出さ
れた茶葉を回収するためのホッパー２２が備えられ、そ
のさらに前方には空袋体を回収するためのシュート２３
が設けられる。

【００２７】袋体１０は、充填物としての茶葉の水分量
を一定に保つ必要があるため、クラフト紙等により二重
にラッピングされており、その上から紐を掛け渡して梱
包されている。

【００２８】把持手段４は、左右一対のハンド４Ａ、４
Ｂからなり、袋体１０を左右から把持するように構成さ
れている。各ハンド４Ａ、４Ｂは、図３に示すように、
板部１４と、爪部１３と駆動部１２とによって構成され
ている。板部１４は比較的薄い鉄板等によって形成さ
れ、その表面１４ｂが袋体１０に当接する。また、板部
１４には、爪部１３が板部１４の表面１４ｂが突出する
ことを可能とすべくスリット状の開口部１４ａが形成さ
れている。

【００２９】爪部１３は、袋体１０を引っかけ、板部１
４の表面１４ｂ上に袋体１０を把持するために設けられ
たものであり、各ハンド４Ａ、４Ｂには、上下左右に計
４個設けられている。爪部１３の先端は鋭利な爪１３ａ
となっており、容易に袋体１０に食い込むことができ
る。この爪部１３は、一端１３ｃにおいてエアシリンダ
１２のロッド１２ｂの先端の結合部１２ｃと連結し、駆
動部１２のロッド１２ｂが水平方向に移動することによ
り、支点１３ｂを中心として回動可能であり、爪１３ａ
は矢印Ｂで示す方向に移動できる。尚、図中、爪部１３
の破線で示した状態において、袋体１０を把持すること
ができる。さらに、この各ハンド４Ａ、４Ｂ全体は、図
示しないエアシリンダ等によって構成された駆動装置に
より、図３（ａ）の矢印Ｃ方向に回転できるように構成
されている。

【００３０】各ハンド４Ａ、４Ｂは、移動フレーム５に
支持され、この移動フレーム５は固定フレーム２に形成
されたガイドレール２ａ上を前後方向に移動できるよう
になっているため、各ハンド４Ａ、４Ｂも前後方向に移
動可能である。また、各ハンド４Ａ、４Ｂは、エアシリ
ンダ等の駆動機構によって左右方向にも水平移動できる
とと共に、各ハンド４Ａ、４Ｂに取付られたワイヤ１５
を伸縮させることにより図示しない駆動装置により、両
ハンド４Ａ、４Ｂの中心点を結ぶ直線を含む鉛直面内に
おいて回動可能となっている。尚、ローラーコンベア３
とホッパー２２の位置関係により、切断手段４を上下方
向に移動させる必要がある場合には、エアシリンダ等を
利用した既知の駆動装置により各ハンド４Ａ、４Ｂを上
下方向にも移動することにより対処できる。

【００３１】次に、切断手段６について説明する。図４
に示すように、切断手段６は、カッター７と、このカッ
ター７の左右両側に配置された一対のローラー８と、こ
のローラー８を袋体１０方向に一定の圧力で付勢するた
めのばね９で構成されている。ナイフ状のカッター７
は、フレーム１６の中央部に固定され、ローラー８はフ
レーム１６に固定された軸１７に回転可能に支持され
る。上部フレーム１８と下部フレーム１６との間には一
対のばね９が移動軸１９の回りに配置されている。さら
に、固定フレーム２０が前記移動フレーム５から立設し
た切断部支持フレーム２１に固定されている。

【００３２】上記構成により、カッター７乃至上部フレ
ーム１８の全体が軸１９の軸線方向に移動可能となって
いる。尚、切断部支持フレーム２１が取り付けられてい
る移動フレーム５が前後方向に移動可能であるため、切
断手段６も前後方向に移動可能である。

【００３３】把持手段４の下方には、袋体１０から排出
された茶葉を回収するためのホッパー２２が配置されて
いる。このローラー８の排出口の下方に図示しないベル
トコンベア等の輸送装置を設けることにより茶葉のみを
次工程に輸送することができる。また、ホッパー２２の
さらに前方には空袋体１０のみを回収するためのシュー
トが備えられ、空袋体のみを回収できる。

【００３４】次に、上記構成を有する自動開袋装置の作
用について説明する。図２に示すように、ローラーコン
ベヤ３によって搬送されてきた袋体１０は、ローラーコ
ンベヤ３の前端部３ａに到達すると、図示しない光電セ
ンサ等によってその位置が検知され静止する。

【００３５】ローラーコンベヤ３の前端部３ａにおいて
袋体１０の存在が検知されると、予め前端部３ａの左右
両側に配置されたハンド４Ａ、４Ｂが、それぞれ両ハン
ドが近接する方向に移動し、各ハンド４Ａ、４Ｂの板部
１４の表面１４ｂが袋体１０に当接する。尚、この際、
各ハンドの位置は、袋体１０の大きさに対応して予め調
整されているので、各ハンド４Ａ、４Ｂの中心が袋体１
０の中心に略々一致する。

【００３６】次に、ハンド４Ａ、４Ｂに取り付けられた
駆動部１２のロッド１２ｂが縮むことにより爪部１３が
駆動され、その爪１３ａが袋体１０に食い込み、袋体１
０が両ハンド４Ａ、４Ｂによって把持される。

【００３７】袋体１０を把持した状態で、両ハンド４
Ａ、４Ｂは前方に水平移動し、図２の仮想線で示すよう
に、ローラー８の上方に到達すると停止する。そして、
図示しない駆動装置により、切断手段６のカッター７及
びローラー８が袋体１０方向に移動し、カッター７の先
端が袋体１０に刺さり、次に、ローラー８が袋体１０の
表面に当接し、カッター７及びローラー８に一定の圧力
が加わる。

【００３８】次に、両ハンド４Ａ、４Ｂが、両ハンド４
Ａ、４Ｂを結ぶ直線に垂直な面内において回転する。す
ると、図４（ａ）に示すように袋体１０がその軸線回り
にＤ方向に回転するため、袋体１０が切断手段６によっ
て切断される。この際、袋体１０を略々４分の３回転、
すなわち約２７０度回転させると、内容物の茶葉の略々
全てが下方のホッパー２２に排出される。また、切断手
段６の両側には、一定の圧力によって袋体１０の表面に
当接するローラー８が配置されているため、カッター７
の先端が略々一定の深さで袋体１０内に挿入され、安定
して袋体１０を切断でき、内部の茶葉を損傷することが
ない。尚、本実施例においては、切断手段６を袋体１０
の略々真上に位置させたが、袋体１０の真横等に位置さ
せても、同様の効果が得られる。

【００３９】次に、図５に示すように、各ハンド４Ａ、
４Ｂをその板部１４の表面１４ｂを斜め下方に向けるよ
うに回動し、その後、両ハンド４Ａ、４Ｂを矢印Ｆ方向
に往復運動させる。これにより、袋体１０に残留してい
た茶葉が完全に袋体１０から排出される。

【００４０】茶葉が袋体１０から排出されても、各ハン
ド４Ａ、４Ｂの爪部１３には空袋体１０が引っかかって
いる。そこで、移動フレーム５を介して、両ハンド４
Ａ、４Ｂをさらに前方に移動させ、図２の仮想線で示す
ように、ホッパー２２からはずれた位置において各ハン
ド４Ａ、４Ｂの爪部を表面１４ｂから内部に引き込む
と、空袋体１０が各ハンド４Ａ、４Ｂからはずれ空袋体
１０が下方の図示しないシュートに落下し、空袋体１０
のみを回収することができる。

【００４１】次に、本発明に係る自動開袋装置の第２実
施例を説明する。本実施例は、上記第１実施例における
切断手段６を変更したものであり、他の構成については
第１実施例と同様である。本実施例では、図６に示すよ
うに、第１実施例におけるナイフ状カッター７の代わり
に、円形カッター２７を１枚使用している。

【００４２】円形カッター２７は軸３５に固定され、こ
の軸３５がベルト２９を介してモータ２８によって回転
されるため、円形カッター２７が回転可能となる。円形
カッター２７及びモータ２８はフレーム３０に固定され
る。このフレーム３０は、端部において軸３０ａによっ
て回動可能に軸支され、この軸３０ａが図示しないフレ
ームを介して固定フレーム３６に固定され、さらに固定
フレーム３６が、第１実施例における切断手段６と同
様、切断部支持フレーム２１に固定されているため、軸
３０ｂをエアシリンダ３１のロッド３１ａによって押す
ことによりフレーム３０が軸３０ａを支点として図面の
Ｅ方向に回動可能となる。

【００４３】移動フレーム３３とばね保持部３７との間
には、ばね３２が取り付けられ、エアシリンダ３１によ
り移動フレーム３３が下方に移動すると、ばね保持部３
７及びフレーム３０を介して円形カッター２７が袋体１
０に押し付けられる。

【００４４】以後は、第１実施例と同様、両ハンド４
Ａ、４Ｂが、両ハンド４Ａ、４Ｂを結ぶ直線に垂直な面
内において回転すると、袋体１０がその軸線回りに回転
し円形カッター２７によって袋体１０が切断される。

【００４５】上記構成により、円形カッター２７は袋体
１０の表面上を回転しながら、袋体１０を切断すること
ができるため、袋体１０の切断面の真円度が多少崩れて
いても断面形状に追従して円滑に袋体１０を切断でき
る。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、柱状の袋
体を円滑に自動開袋することができると共に、この袋体
の軸線方向の長さが変化しても、何ら不具合なく袋体を
自動開袋することができ、充填物が袋体内に残留するこ
とのない自動開袋装置を提供することができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、袋体の供給
位置、切断位置及び空袋の展開・搬送位置が水平方向に
変化しても対応することができる自動開袋装置を提供す
ることができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、所定の深さ
で袋体を切断することができるため、内容物が痛むこと
のない自動開袋装置を提供することができる。

【００４９】請求項４記載の発明によれば、袋体の直径
等が多少変化しても円滑に袋体を切断することができる
自動開袋装置を提供することができる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、袋体の中の
固体粒状物がホッパー以外の部位に飛散することがない
自動開袋装置を提供することができる。

【００５１】請求項６記載の発明によれば、爪部を当接
面から出し入れすることにより、袋体の把持、開放を行
うことができるので、簡易に構造により確実に袋体の把
持、開放のできる自動開袋装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動開袋装置の第１実施例を示す
斜視図である。

【図２】図１の自動開袋装置の側面図である。

【図３】図１の自動開袋装置の把持手段を示す図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）のＩ−Ｉ線断面
図である。

【図４】図１の自動開袋装置の切断手段を示す図であ
り、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図５】図１の自動開袋装置によって袋体の充填物をホ
ッパに排出する状態を示す部分斜視図である。

【図６】本発明に係る自動開袋装置の第２実施例におけ
る切断手段を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は
図（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図７】従来の自動開袋装置を示す概略図である。

【図８】従来の自動開袋装置を示す概略図である。

【図９】従来の自動開袋装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 自動開袋装置 ２ フレーム ３ ローラーコンベヤ ４ 把持手段 ５ 移動手段 ６ 切断手段 ７ カッター ８ ローラー ９ ばね １０ 袋体 １２ エアシリンダ １３ 爪部 ２２ ホッパー ２３ シュート ２７ 円形カッター ２８ モータ ２９ ベルト

フロントページの続き (72)発明者 波津久 哲郎 福岡県筑紫野市上古賀181 日本たばこ産 業株式会社北九州工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体粒状物を内包する柱状または楕円形
   状の袋体を、該袋体の長手方向から把持するための一対
   のハンドからなる把持手段と、 該一対のハンドのそれぞれを、両ハンドを結ぶ直線に対
   して垂直な面内において回動させるための第１回動手段
   と、 前記把持手段により把持された前記袋体に接離可能な該
   袋体の切断手段と、 前記切断手段により開袋された前記袋体の切断面を下方
   に向けることにより、該袋体中の固体粒状物を排出する
   ための第２回動手段からなり、前記把持手段により把持
   された前記袋体を前記第１回動手段により回動させなが
   ら前記切断手段により開袋することを特徴とする自動開
   袋装置。
2. 【請求項２】 前記把持手段を水平方向に移動させるた
   めの水平移動手段を設けたことを特徴とする請求項１記
   載の自動開袋装置。
3. 【請求項３】 前記切断手段は、ナイフ状カッターと、
   該カッターの両側に配置された一対のローラーと、該カ
   ッター及びローラーを前記袋体に対して所定の圧力で押
   し付けるための付勢手段とからなることを特徴とする請
   求項１記載の自動開袋装置。
4. 【請求項４】 前記切断手段は、回転可能に軸支された
   円形カッターと、該カッターを前記袋体に対して所定の
   圧力で押し付けるための付勢手段からなることを特徴と
   する請求項１記載の自動開袋装置。
5. 【請求項５】 前記切断手段の下方に、前記袋体から排
   出された固体粒状物を回収するためのホッパーを設けた
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自
   動開袋装置。
6. 【請求項６】 前記一対のハンドのそれぞれは、前記袋
   体に当接する当接面と、該当接面の前記袋体側に出し入
   れ可能な爪部を有することを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれかに記載の自動開袋装置。