JPS6317688B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本発明は自動包装機特に複数の小袋をまとめて
外装袋に詰める自動機としての包装機に関する。

(ロ) 従来技術と問題点 粉粒体、例えば米、を被包装品とし樹脂製その
他の袋内に充填して包装する場合、所定量例えば
10Kg、20Kgに計量して充填包装しているが、場合
によつてはこれら被包装品を少量例えば２Kgに計
量して充填包装したいことがある。

ところが取り扱い上は前記所定量の10Kg、20Kg
とした方が搬送その他の理由から便利であり、そ
こで予め少量充填した小袋を複数個大きな外装袋
に詰めて包装すれば必要に応じて外装袋を破き小
袋を１個当て製品とすることも、また外装袋を破
らずに合計量の製品として扱うこともできるの
で、例えば２Kgを10袋または５Kgを４袋まとめて
20Kgの製品とすることが行なわれている。

しかしながら、小袋、外装袋の材料費や充填包
装の手間が掛かるので前記した如く小袋を複数個
外装袋に詰めるには、材料費のコストがある程度
吸収でき、且つ手間を省くことのできる自動包装
機が必要となるものの適当な自動包装機が見当ら
ず破袋の有無を確認しつつ手作業にて包装してい
るのが実情であつた。

(ハ) 目的 本発明はこのような状況に着目してなされたも
ので、粉粒体例えば米を小袋にするのは従来既知
の自動計量包装機に委ね、予め小袋化されたもの
を自動供給せしめ、その小袋の破袋の有無を確認
し、もし小袋が破袋している場合は自動的に排除
し、破袋のしていない小袋のみ複数個集めては外
装袋に効率良く充填包装できるようにした自動包
装機を提供せんとするものである。

(ニ) 構成 本発明に係る自動包装機は上記の目的を達成す
るために、水平状に配したコンベアの入側を導
入・整列ポジシヨン、出側を供給ポジシヨンと
し、各ポジシヨンに取り付けたセンサにて小袋の
導入、整列、供給状態を検出すると同時に、供給
ポジシヨンに設けた供給リフトにて小袋をコンベ
ア上より持ち上げる供給装置と、小袋上面に密接
自在なスカート内に小袋吸着保持用の吸着口、及
び小袋内吸引用に吸引針を有する吸着盤を備えた
破袋小袋の有無確認兼用の吸着装置が、前後左右
及び水平回動自在とされた搬送装置を介して小袋
を複数個上記供給装置に隣接する配積プレートへ
順次移して任意のパターンに配積する配積装置
と、及び配積された複数の小袋を、配積プレート
の入側より出側へ移動自在であるプツシヤプレー
トにて、配積プレートに連設され機体より突出形
成されたシユータ上へ移動せしめることによりこ
のシユータに予め被せられた外装袋内へ充填する
と共に、この充填済外装袋をシユータの自重によ
る下がり傾斜にて取り出す押出装置とを備え、そ
して供給リフトが供給ポジシヨン上の小袋をコン
ベア上より押し上げた状態において吸着盤が小袋
を吸着保持しその吸引針で小袋内を吸引した際、
この吸引量が所定値以上である場合にはこの小袋
を破袋として検知しこの検知に応じて吸着盤の吸
着保持が解除されると同時に供給リフトが引つ込
むことによりこの破袋をコンベア上に戻し、この
コンベアにて破袋シユータへ排出するものである
構成とされている。

(ホ) 実施例 以下図面に示す一実施例を参照し本発明に係る
自動包装機を詳述する。

この自動包装機１は、供給装置２と、配積（は
いずみ）装置３と、押出装置４と、そして必要に
応じ組合わせられる受取装置５とから主に構成さ
れる。

供給装置２は入側から出側にかけて水平状に配
した比較的長さの短かいコンベア６にて小袋７を
導入・整列、供給するものである。即ち、コンベ
ア６としてエンドレス状で比較的搬送距離の短か
い広幅のコンベアベルト６ａと小幅のコンベアベ
ルト６ｂが回動自在に並設してあり、その入側に
は導入装置８が接続されている。なお、コンベア
６を全部小幅のコンベアベルト６ｂで形成しても
よい。導入装置８は表面に横桟９を突設したコン
ベアベルト１０を傾斜角度調整自在にして自動包
装機１の機体１１に接離自在として接続したもの
である。供給装置２の入側には導入・整列ポジシ
ヨン１２が、又出側には供給ポジシヨン１３が設
けてあり両ポジシヨン１２，１３には各各光電ス
イツチからなるセンサ１４，１５が前後方向（矢
印Ａ方向）で位置調整自在にして付設され、小袋
７の導入・整列状態及び供給状態を検出するよう
にしている。センサ１４，１５の位置は小袋７の
サイズ例えば２Kg、５Kgのサイズに合わせ前後方
向で予め位置調整するものである。供給ポジシヨ
ン１３の下方には供給リフト１６が設けてある。
この供給リフト１６は、センサ１４，１５の検出
信号に応じて圧力シリンダ１７を駆動して小幅の
コンベアベルト６ｂ間の間隙を介してコンベア６
より上昇・下降自在とされているもので、上昇時
コンベア６上方へ小袋７を持ち上げるようにして
いる。供給リフト１６は具体的には小幅のコンベ
アベルト６ｂ間に位置し、通常はこのコンベアベ
ルト６ｂのパスラインＰより下方に位置し、前記
検出信号を受けた際に上方へ所定高さ小袋７の下
面を支持して持ち上げるものである。尚、小袋７
がうまく包装されておらずいわゆる「破袋」の場
合供給リフト１６は下降し、不良品としての小袋
７はコンベア６で出側前方へ送られ上記供給ポジ
シヨン１３の出側に設けられている破袋シユータ
１８より排除されるようにしてある。

配積装置３は吸着装置１９と、搬送装置２０
と、載置装置２１とから主に形成されている。

吸着装置１９はバキユームポンプ２２と配管２
３、弁２４、フイルタ２５減圧センサ２６などを
介して接続し、搬送装置２０を介して前後左右及
び水平回動自在とされている吸着盤２７を備えて
いる。吸着盤２７は盤本体２８の下面にゴムその
他の柔軟なスカート２９を複数有し、スカート２
９内部には、小袋７の吸着搬送用兼破袋有無確認
兼用の吸引針３０と吸着口３１とが配してある。
スカート２９は小袋７の上面に密接して内外を遮
断するものであり、吸引針３０は小袋７の上面を
突き破つて小袋７内部へ侵入し小袋７内を脱気し
て内容物例えば米粒の硬体化、保形化を図るもの
で、そして吸着口３１はスカート２９内を脱気し
小袋７を吸着するものである。

尚、図示の例では、１つの吸着盤２７に２つの
スカート２９、そして各々のスカート２９内部に
４本の吸引針３０及び１つの吸着口３１を設け
て、１つの小袋７を吸着保持するようにしている
が、これに限定されず吸着装置１９は小袋７の平
面サイズ、重量に応じて吸着保持能力を調整すべ
く、サイズの大きい他の「吸着盤」と交換自在と
している。また吸着盤２７自体を複数支持体３２
に取り付け小袋７を同時に２個当て吸着保持する
ことも可能である。更にまた図示せぬがバイブレ
ーター付き叩き板をスカート２９と干渉せぬ位置
に設け吸着保持に先立つて小袋７の上面を平坦化
するようにしてもよい。

搬送装置２０は吸着盤２７を供給装置２の供給
ポジシヨン１３上から載置装置２１の配積プレー
ト３３上に往復移動せしめるためのもので、上下
動用の圧力シリンダ３４、水平回動用の圧力シリ
ンダ３５前後方向移動用の圧力シリンダ３６、左
右方向移動用の圧力シリンダ３７及び付帯機器と
してのスライドフレーム３８、ブレーキ手段３９
等を備えている。尚、以下の説明では吸着盤２７
の前後移動をＸ軸、左右移動をＹ軸そして上下移
動をＺ軸移動として示す〔第４図参照〕。４０は
四辺形状の上部フレームで、機体１１上に４本柱
４１にて支持され、その間へスライドフレーム３
８をＹ軸移動自在に保持している。吸着盤２７は
支持体３２の下端に取り付けられ、支持体３２に
接続した圧力シリンダ３４，３５、スライドフレ
ーム３８に設けた圧力シリンダ３６、上部フレー
ム４０に設けた圧力シリンダ３７等を介し支持体
３２で支持された状態のままＺ軸（図中矢示Z₁，
Z₂）、水平回動、Ｘ軸（図中矢示Ｘ）、Ｙ軸（図中
矢示Ｙ）移動自在とされるものである。尚、上部
フレーム４０上では左右方向にブレーキプレート
４２が取り付けられ、一方スライドフレーム３８
上にはブレーキシユー４３が対応して取り付けら
れ、双方で迅速にして確実な吸着盤２７のＹ軸移
動を制御するブレーキ手段３９が形成される。

載置装置２１は配積プレート３３とその両サイ
ドに設けられた回動自在なサイドブレート４４と
で全体縦断面がＵ字形状のものとして形成してあ
り、配積プレート３３は略水平状そして両側のサ
イドプレート４４は縦形状に組み合わせてある。
サイドプレート４４はその外側にアーム群４５を
介して圧力シリンダ４６が接続してあり回動支点
４７を中心にして第８図ｂ矢示Ｂ方向に開閉動し
て配積プレート３３上に載置された小袋７の幅寄
せを行なわしめるものである。

押出装置４は、プツシヤ４８及びシユータ４９
を主に備え、プツシヤ４８は載置装置２１の長手
方向で、配積された複数の小袋７を取り出すため
に、配積プレート３３の入側から出側にかけて移
動せしめるもので、配積プレート３３及び両サイ
ドのサイドプレート４４内に侵入位置決めされて
いるプツシヤプレート５０、載置装置２１の側方
に配設されたガイドシヤフト５１、そしてプツシ
ヤプレート５０を進退動せしめる圧力シリンダ５
２とから形成されている。一方シユータ４９は、
前記載置装置２１の配積プレート３３及びサイド
プレート４４が形成する形状に略等しい縦断面Ｕ
字形状のものとして形成され、配積プレート３３
及びサイドプレート４４の前端〔即ち出側〕と近
接配置され、配積プレート３３と同一のパスライ
ンＰを形成しているが、回動支点５３を中心に自
重により回動して下がり傾斜となるものである。
シユータ４９は回動し易いように、そして外装袋
５８をその外側へ被せ易いように機体１１より第
１図で示すように突出形成されている。

受取装置５はシユータ４９の下がり傾斜角度に
相応する傾斜角度を有し、下がり傾斜時のシユー
タ４９の前端と接続する位置に配置された傾斜受
け台５４及びこの傾斜受け台５４を支持し平面回
動自在とするターンテーブル５５とから主に形成
される。尚５６はベアリングで、５７は足踏みで
ロツク手段を示している。

次に作用を説明する。

導入装置８を供給装置２へ接続しコンベアベル
ト１０よりコンベア６としてのコンベアベルト６
ａ，６ｂ上に小袋７を供給すれば、導入・整列ポ
ジシヨン１２を経て供給ポジシヨン１３に小袋７
が送られ、その間にセンサ１４，１５が小袋７の
導入・整列状態及び供給状態を検出し、この検出
信号にしたがつて供給リフト１６が作動する。即
ち圧力シリンダ１７が駆動せしめられ、供給リフ
ト１６がコンベアベルト６ｂ間の間隙より上昇
し、上方へ移動させられることによりパスライン
Ｐより小袋７を任意高さ持ち上げる。

この時、吸着装置１９の吸着盤２７は小袋７の
上方位置にあり圧力シリンダ３４にてＺ軸移動
（下降）を行なう。するとスカート２９が小袋７
の上面に密接し同時に吸引針３０がその上面を突
き破つて小袋７内の脱気を行ない、併せて吸引口
３１よりスカート２９内の脱気が行なわれる。も
し小袋７が包装不充分で「破袋」になつている場
合、吸引針３０は小袋７内脱気に加えて外部のエ
アーも吸うことになりかかる異常状態は減圧セン
サ２６が瞬間的に検知し、吸着装置１９の作動を
停止させるすなわち吸着盤２７の吸着保持を解除
させると共に供給リフト１６に下降を命じ、その
下降と共にコンベア６は出側から不良品である小
袋７を破袋シユータ１８を介し機体１１の出側へ
排除せしめる。

一方異常がなければ搬送装置２０により吸着盤
２７で吸着保持された状態の小袋７が、載置装置
２１の配積プレート３３上に移送される。即ちＸ
軸移動が圧力シリンダ３６により行なわれ且つＹ
軸移動が圧力シリンダ３７によつて行なわれると
共に、小袋７の種類に応じた配積パターンに合わ
せて水平回動用の圧力シリンダ３５も働き、配積
プレート３３上にて再びＺ軸移動（下降）され、
小袋７が配積プレート３３にて受けとられしだい
吸着装置１９は吸着保持状態を解除し次の小袋７
を求めて先の供給ポジシヨン１３上方へ復帰移動
する。この過程を繰り返すことにより、配積プレ
ート上３３に小袋７の形状、サイズに応じた任意
のパターンに配積みすることが可能となるもので
ある。

第６図で示すように配積プレート３３の第１設
定位置Ｃを外れた所に小袋７が載置された場合、
サイドプレート４４が圧力シリンダ４６にて回動
支点４７を中心とし開閉動を繰り返して幅寄せを
行ない位置ズレしていた小袋７ａを適切なる位置
に誘導する。第６図中で幅寄せされ適切な位置に
おかれた小袋７ｂは、次いでプツシヤ４８にて配
積に都合のよいように次にくる小袋７のスペース
分前方の第２設定位置Ｄへ強制的に移動せしめら
れている。「この状態の小袋」を符号７ｃで示す。

そして配積が終了すれば再びプツシヤ４８が働
き、プツシヤプレート５０にて配積されたままの
複数個の小袋７は配積プレート３３上からシユー
タ４９上に移動せしめられる。この時の配積パタ
ーンを詳述すると、５Kgの小袋７を20Kgの製品に
して外装体５８に充填包装する場合配積プレート
３３上の第１設定位置Ｃ上に先ず１つ小袋７を配
置し次にその上に別の小袋７を載せ、プツシヤプ
レート５０にて第２設定位置Ｄへ移動させ、プツ
シヤプレート５０を戻し再び第１設定位置Ｃ上に
２つの小袋７を積み重ね計５Kgの小袋７４袋とし
てプツシヤプレート５０を再び働かせてシユータ
４９上へ移動させることになる。また２Kgの小袋
７を20Kgの製品とする場合、前記第１設定位置Ｃ
に第７図の如く一番下に２袋、真中に１袋更に一
番上へ２袋計５袋の小袋７を配積し、先と同じく
プツシヤプレート５０にて第２設定位置Ｄ上へ移
し、プツシヤプレート５０を戻してから再び第１
設定位置Ｃ上に５袋の小袋７を配積し合計10袋の
小袋７をまとめてプツシヤプレート５０にてシユ
ータ４９上へ移動させるものである。

この時、機体１１より前方へ突出されているシ
ユータ４９には予め外装袋５８が手作業で被せら
れており、シユータ４９上への小袋７の移動はそ
のまま外装袋５８内への小袋７の充填となり、と
同時にシユータ４９が自重により回動支点５３を
中心に回動して下がり傾斜すれば、外装袋５８は
配積された状態の複数の小袋７を充填したままシ
ユータ４９より外れ、傾斜受け台５４上へと滑り
落ちる。このシユータ４９は、自重にて下がり傾
斜して小袋７の外装袋５８への充填を行なうた
め、シユータ４９の傾斜のための駆動手段は不要
となり、その分押出し装置４を小型化し得るもの
である。

尚、前記供給装置２は入側に導入・配列ポジシ
ヨン１２及び出側に供給ポジシヨン１３を確保で
きる長さのコンベアなら採用できるので、比較的
長さの短かいその分搬送距離の短かい供給装置に
することができ、押出し装置４の小型化と相俟つ
て自動包装機全体を小型化し得るものである。

そして足踏みロツク手段５７にてロツク解除し
ターンテーブル５５ごと傾斜受台５４を平面上で
回動させ、外装袋５８を取り出し易い方向から取
り出す。

又外装袋５８として、「ノリ付きのガゼツト袋」
を使用する場合、傾斜受台５４上で開口部を手作
業にてノリ付けすれば良く、また樹脂袋例えばポ
リエチレン袋を外装袋５８として用いる場合適宜
のヒートシール装置（図示せず）を用いて開口部
を封止すればよい。

(ヘ) 効果 本発明に係る自動包装機は以上説明してきた如
き内容のものなので、多くの効果が期待できるも
のでありそのうち主なものを列挙すれば以下の通
りである。

(a) 供給装置に設けた供給リフトは、コンベア間
の間隙を介してコンベアより上昇・下降自在と
され、上昇時、コンベア上方へ小袋を持上げる
ことにより小袋を吸着・取出すための吸着盤の
下降ストロークをその分短かく且つ吸着盤の短
時間の下降位置決めを可能とし、配積装置の機
能をその分補ない、 (b) 配積プレートを供給装置のコンベアに対して
平行隣接することにより、吸着盤の左右移動ス
トロークをその分短かくでき、 (c) (a)及び(b)により全体の処理時間の短縮化が図
れ、 (d) 配積装置の吸着装置には、スカート内に破袋
小袋の有無確認兼用の吸着口と吸引針を設けた
吸着盤を有しているので、小袋の吸着搬送の前
に自動的に破袋小袋の有無を確認でき、若し小
袋が破袋している場合には供給装置の破袋シユ
ータより自動的に排除でき、 (e) 配積装置の搬送装置には、前後左右及び水平
回動自在な搬送装置が設けられているため、小
袋を配積プレート上へ任意のパターンに配積で
き、 (f) 押出装置には、予め被せられた外装袋内へ自
重にて下がり傾斜するシユータが設けられてい
るので、シユータ自体の駆動手段は不要で押出
装置を小型化でき、ひいては自動包装機全体を
小型化し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動包装機の一実施例
を示す自動包装機の側面図、第２図は第１図中の
矢示方向より見た側面図、第３図は第１図中の
矢示方向より見た平面図、第４図は自動包装機
の要部を示す概略斜視説明図、第５図は吸着盤の
一部破断の側面図、第６図は載置装置及び押出装
置の概略平面図、第７図は他の配積パターンを示
す載置装置の平面図、そして第８図ａ，ｂは第６
図中の矢示−線に沿うもので、第８図ａはサ
イドプレートが「閉」、第８図(b)はサイドプレー
トが「開」の場合を、各々示す載置装置の断面図
である。 １……自動包装機、２……供給装置、３……配
積装置、４……押出装置、５……受取装置、７，
７ａ，７ｂ，７ｃ……小袋、１１……機体、１２
……導入・整列ポジシヨン、１３……供給ポジシ
ヨン、Ａ……前後方向、１６……供給リフト、１
９……吸着装置、２０……搬送装置、２１……載
置装置、２７……吸着盤、３３……配積プレー
ト、Z₁，Z₂……Ｚ軸移動、Ｘ……Ｘ軸移動。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平状に配したコンベアの入側を導入・整列
   ポジシヨン、出側を供給ポジシヨンとし、各ポジ
   シヨンに取り付けたセンサにて小袋の導入、整
   列、供給状態を検出すると同時に、供給ポジシヨ
   ンに設けた供給リフトにて小袋をコンベア上より
   持ち上げる供給装置と、 小袋上面に密接自在なスカート内に小袋吸着保
   持用の吸着口、及び小袋内吸引用に吸引針を有す
   る吸着盤を備えた破袋小袋の有無確認兼用の吸着
   装置が、前後左右及び水平回動自在とされた搬送
   装置を介して小袋を複数個上記供給装置に隣接す
   る配積プレートへ順次移して任意のパターンに配
   積する配積装置と、及び 配積された複数の小袋を、配積プレートの入側
   より出側へ移動自在であるプツシヤプレートに
   て、配積プレートに連設され機体より突出形成さ
   れたシユータ上へ移動せしめることによりこのシ
   ユータに予め被せられた外装袋内へ充填すると共
   に、この充填済外装袋をシユータの自重による下
   がり傾斜にて取り出す押出装置とを備え、そして 供給リフトが供給ポジシヨン上の小袋をコンベ
   ア上より押し上げた状態において吸着盤が小袋を
   吸着保持しその吸引針で小袋内を吸引した際、こ
   の吸引量が所定値以上である場合にはこの小袋を
   破袋として検知しこの検知に応じて吸着盤の吸着
   保持が解除されると同時に供給リフトが引つ込む
   ことによりこの破袋をコンベア上に戻し、このコ
   ンベアにて破袋シユータへ排出するものであるこ
   とを特徴とする自動包装機。