KR20150028715A

KR20150028715A - 포장 시스템

Info

Publication number: KR20150028715A
Application number: KR20140099688A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 세토자키
Original assignee: 도요지도키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2015-03-16
Also published as: US20150068166A1; CN104417784A; EP2845812A1; ES2638396T3; EP2845812B1; JP2015051782A

Abstract

(과제) 본 발명의 포장 시스템은, 2대의 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)를 설치해서 포장처리능력의 향상을 도모하는 경우에, 종래에 비하여 공간절약화, 생력화를 도모하고 또한 양쪽 포장기에 있어서의 빈자루의 공급라인 및 제품자루의 반출라인을 간략화한다.
(해결수단) 2대의 로터리 테이블(5, 6)이 공통의 기대(1)상에 인접하게 배치되어, 공통의 구동원에 연결됨과 아울러 동일한 간헐 인덱스 모드에서 서로 역방향으로 간헐적으로 회전한다. 각 로터리 테이블(5, 6)에 대응하여 빈자루 공급장치(10, 11), 자루입구 개구장치(14, 15), 피포장물 충전장치(16, 17), 자루입구 밀봉장치(22, 23), 제품자루 취출장치(8, 9)가 기대(1)상에 배치되어 있다. 제품자루 취출장치(8, 9)가 가장 근접한 정지위치(H, h)의 근방에 인접하게 배치되고, 그 다음의 정지위치(A, a)의 근방에 빈자루 공급장치(10, 11)가 인접하게 배치되어 있다.

Description

포장 시스템{PACKAGING SYSTEM}

본 발명은, 간헐회전식 배깅포장기(間歇回轉式 bagging 包裝機)를 2대 인접하게 배치한 포장 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에서 자루라 함은, 자루는 물론 포대, 봉지 등을 포함하는 포괄적인 개념이고, 이들을 혼용하는 경우도 있다.

간헐회전식 배깅포장기는, 좌우 한 쌍의 그리퍼(gripper)에 의하여 자루(袋)의 양측 가장자리를 지지(支持)하고, 자루를 원형의 이송경로를 따라 동일 각도씩 간헐적(間歇的)으로 이송함과 아울러, 이송의 과정에서 자루입구의 개구, 피포장물(被包裝物)의 충전(充塡), 자루입구의 밀봉 및 제품자루의 취출(取出)을 포함하는 포장처리공정(包裝處理工程)을 순차적으로 실행하는 것이다. 간헐회전식 배깅포장기는, 이 포장처리공정에 대응하여, 주위에 좌우 한 쌍의 그리퍼가 복수조(複數組) 배치되고 간헐적으로 회전하여 상기 그리퍼를 원형의 이동경로를 따라 동일 각도씩 간헐적으로 이동시키는 로터리 테이블(rotary table)과, 각종 포장처리장치(包裝處理裝置), 즉 그리퍼에 빈자루를 공급하는 빈자루 공급장치, 그리퍼에 의하여 지지된 자루의 자루입구를 개구하는 자루입구 개구장치(袋入口開口裝置), 그리퍼에 지지된 자루에 피포장물을 충전하는 피포장물 충전장치(被包裝物充塡裝置), 그리퍼에 지지된 자루의 입구를 밀봉하는 자루입구 밀봉장치(袋入口密封裝置) 및 밀봉후의 제품자루를 그리퍼로부터 받아 상기 이송경로 외부로 취출(取出)하는 제품자루 취출장치(製品袋取出裝置) 등을 구비한다. 이들 포장처리장치는, 각각 상기 그리퍼의 이동경로상의 정지위치 근방에 배치되어 순차적으로 상기 각 포장처리공정을 실시한다.

또한 간헐회전식 배깅포장기에는, 좌우 한 쌍의 그리퍼에 의하여 자루를 자루입구를 위로 향하게 한 수직자세에서 지지하는 것(특허문헌1을 참조)과, 마찬가지로 좌우 한 쌍의 그리퍼에 의하여 자루를 수평자세에서 지지하는 것(특허문헌2를 참조)이 있다.

간헐회전식 배깅포장기에는 다음과 같은 이점이 있다.

(1)상기 이동경로상에서 정지한 그리퍼 또는 상기 이송경로상에서 정지한 자루에 대하여 상기 각 포장처리공정을 실시하기 때문에, 포장처리를 확실하고 또한 안정하게 실행할 수 있다.

(2)연속이송식 배깅포장기(連續移送式 bagging 包裝機)(특허문헌3을 참조)와 같이 각 포장처리장치에 추종기구(追從機構) 또는 동조기구(同調機構)를 설치할 필요가 없기 때문에, 각 포장처리장치 및 포장기 전체구조의 간략화, 컴팩트화 및 비용절감을 도모할 수 있다.

(3)자루가 원형의 이송경로상을 일반적으로 자루의 폭방향으로 이송되기 때문에, 자루가 직선 모양의 이송경로를 따라 자루의 두께방향으로 이송되는 간헐이송식 배깅포장기(間歇移送式 bagging 包裝機)(특허문헌4를 참조)에 비하여, 이송에 따르는 자루의 흔들림이 작아서 자루의 흔들림에 기인해서 발생하는 모든 문제, 예를 들면 피포장물을 충전해서 무거워진 자루가 그리퍼의 원래의 지지위치로부터 흘러내리는 문제나, 자루 내에 충전된 액상물이 자루 밖으로 튀어나가거나 하여 자루입구 내면의 밀봉 예정부위에 부착되는 문제가 발생하기 어렵다.

(4)각 포장처리장치를 로터리 테이블의 주위, 즉 포장기의 외주 테두리부 근방에 배치할 수 있기 때문에, 품종변경에 따르는 부품교환이나 조정 등을 용이하게 실행할 수 있다. 이 때문에 간헐회전식 배깅포장기는 범용성이 높고 보수나 청소 등도 용이하게 실행할 수 있다. 이에 대하여 간헐이송식 배깅포장기(특허문헌4를 참조)에서는, 포장기의 중앙부 부근에도 포장처리장치가 배치되기 때문에 부품교환, 조정, 보수 및 청소 등이 비교적 곤란하다.

(5)간헐이송식 배깅포장기(특허문헌4를 참조)에서는 체인콘베이어(chain conveyor)의 리턴부(return部)에서 포장처리공정을 실행할 수 없지만, 간헐회전식 배깅포장기는 자루의 이송경로가 원형이기 때문에 상기 이송경로의 거의 전부를 포장처리를 위해 유효하게 이용할 수 있어, 공간절약에 의한 효율적인 포장처리공정을 실행할 수 있다.

간헐회전식 배깅포장기는 상기와 같은 이점을 구비하는 반면, 그 구조상 고속화에 한계가 있어 상기 연속이송식 배깅포장기에 비하여 처리능력이 뒤떨어진다. 또한 간헐회전식 배깅포장기는 자루를 자루의 폭방향으로 이송하기 때문에, 자루를 두께방향으로 이송하는 간헐이송식 배깅포장기(특허문헌4를 참조)에 비하여 1회의 이송거리(간헐정지위치 사이의 이송거리)가 길고, 간헐이송식 배깅포장기에 비하여도 처리능력이 뒤떨어진다. 그래서 간헐회전식 배깅포장기의 이점을 살리면서 처리능력의 향상을 도모하기 위해서, 동시에 복수의 빈자루를 로터리 테이블의 여러 쌍의 그리퍼에 공급하고, 상기 복수의 자루를 이송하면서 각 정지위치에서 상기 복수의 자루에 대하여 동시에 동일한 포장처리를 실시하도록 한 다련 타입(多連 type)의 간헐회전식 배깅포장기(특허문헌5, 6을 참조)가 제안되었다.

그러나 다련 타입의 간헐회전식 배깅포장기는, 필연적으로 로터리 테이블의 지름, 즉 자루의 이송경로의 지름이 커져서 간헐정지위치 사이의 이송거리도 길어지게 되어, 만약 로터리 테이블의 회전속도가 동일하다면 일반적인 단일 자루 타입의 간헐회전식 배깅포장기에 비해 자루의 이송속도 및 가감속도(加減速度)가 증대된다. 그 결과 간헐이송에 따르는 자루의 흔들림이 커지고, 이 흔들림에 기인한 모든 문제(상기 (3)을 참조)가 발생할 우려가 생긴다. 이 때문에 다련 타입의 간헐회전식 배깅포장기에서는, 단일 자루 타입의 간헐회전식 배깅포장기에 비하여 로터리 테이블의 회전속도를 늦추지 않으면 안되고, 결과적으로 처리능력을 그다지 향상시킬 수 없다는 문제가 있다. 따라서 다련 타입의 간헐회전식 배깅포장기는 공급하는 자루의 폭치수가 비교적 작은 것에 한정되고, 로터리 테이블의 지름이 그다지 커지지 않도록 설계됨으로써 처리능력의 향상을 실현하고 있다.

일본국 공개특허 특개2007-126208호 공보 일본국 공개특허 특개평6-144403호 공보 일본국 공개특허 특개2001-72004호 공보 일본국 특허공보 특공평3-29650호 공보 일본국 공개특허 특개2005-67644호 공보 미국 특허 제5845466호 공보 일본국 공개특허 특개평10-77120호 공보

한편 간헐회전식 배깅포장기의 이점을 살리면서 처리능력의 향상을 도모하기 위해서, 간헐회전식 배깅포장기를 복수대 설치하는 것도 종래부터 실행되고 있다(특허문헌7을 참조). 그러나 간헐회전식 배깅포장기를 복수대 설치하는 경우에, 현재로서는 넓은 설치공간이 필요하게 되는 것 이외에, 각 포장기에 오퍼레이터(주로 빈자루의 보충 때문에)를 배치해야만 한다는 문제가 있다. 게다가, 각 간헐회전식 배깅포장기에 각각 구동원을 설치할 필요가 있고 또한 개개의 간헐회전식 배깅포장기로부터 반출된 제품자루를 합류시키는 경우에 그것을 위해 전용기기를 설치할 필요가 있어, 제품자루의 반출라인이 복잡하게 된다.

본 발명은, 이상과 같은 간헐회전식 배깅포장기의 현 상태를 감안하여 이루어진 것으로서, 2대의 간헐회전식 배깅포장기를 설치함으로써 처리능력의 향상을 도모하는 경우에, 종래에 비하여 공간절약화, 생력화(省力化; labor saving)를 도모하고 또한 양쪽 포장기에 있어서의 제품자루의 반출라인을 간략화할 수 있는 포장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서, 명세서, 특허청구범위, 도면에 기재되어 있는 수치나 형상, 위치 등은, 물리적으로 정확하게 해당 수치나 형상, 위치 등을 의미하는 것뿐만 아니라, 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 합리적으로 예상할 수 있는 또는 일어날 수 있는 오차범위까지 포함하는 것으로서, 대략의 해당 수치, 형상, 위치 등을 모두 포함하는 광의의 의미이다. 즉, 상한과 하한은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 수준에서 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있는 설계사항에 속한다. 예를 들면, '반대로 설정되는'은 '거의 반대로 설정되는' 경우도 포함하고, '동일평면상에 배치'는 '대략 동일평면상에 배치'인 경우도 포함한다. 이하, 본 명세서에서 동일하다.

본 발명은, 좌우 한 쌍의 그리퍼에 의하여 자루의 양 가장자리를 지지하고, 자루를 원형의 이송경로를 따라 동일 각도씩 간헐적으로 이송함과 아울러 이송의 과정에서 자루입구의 개구, 피포장물의 충전, 자루입구의 밀봉 및 제품자루의 취출을 포함하는 동일한 포장처리공정을 순차적으로 실행하는 2대의 간헐회전식 배깅포장기가 인접하게 배치되고, 각 간헐회전식 배깅포장기가, 주위에 좌우 한 쌍의 그리퍼가 복수조 배치되고, 간헐적으로 회전하여 상기 그리퍼를 원형의 이동경로를 따라 동일 각도씩 간헐적으로 이동시키는 로터리 테이블, 상기 그리퍼에 빈자루를 공급하는 빈자루 공급장치, 상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루의 자루입구를 개구하는 자루입구 개구장치, 상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루에 피포장물을 충전하는 피포장물 충전장치, 상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루의 자루입구를 밀봉하는 자루입구 밀봉장치 및 밀봉후의 제품자루를 상기 그리퍼로부터 받아 상기 이송경로 외부로 취출하는 제품자루 취출장치를 구비하고, 상기 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가 상기 그리퍼의 이동경로상의 정지위치 근방에 배치된 포장 시스템에 관계한다. 이 포장 시스템에 있어서, 2대의 로터리 테이블이 공통의 기대상에 인접하게 배치되고, 공통의 구동원에 연결됨과 아울러 동일한 간헐 인덱스 모드에서 서로 역방향으로 간헐적으로 회전하고, 각 로터리 테이블에 대응하여 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가 상기 기대상에 배치되고, 이 중에서 빈자루 공급장치 및 제품자루 취출장치가 양 로터리 테이블에 배치된 그리퍼의 정지위치 중에서 서로 가장 근접한 정지위치 또는 그 전후의 정지위치의 근방에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 동일한 간헐 인덱스 모드란, 로터리 테이블의 간헐 인덱스 운동에 있어서, 이동과 정지의 1사이클의 시간, 1사이클중의 이동시간과 정지시간의 배분 및 인덱스 각도가 동일한 것을 의미한다.

본 발명에 관한 포장 시스템은, 예를 들면 이하와 같은 실시형태를 취할 수 있다.

(1)2대의 로터리 테이블의 간헐회전의 이동과 정지의 타이밍이, 서로 반대로 설정되어 있다.

(2)상기(1)의 경우, 2대의 간헐회전식 배깅포장기에 공통인 반출 콘베이어가 설치되고, 각 제품자루 취출장치가 교대로 제품자루를 방출한다.

(3)2대의 간헐회전식 배깅포장기에 있어서, 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가, 2대의 로터리 테이블의 회전축을 연결하는 선에 수직인 선을 대칭축으로 하여 선대칭 위치에 배치되어 있다.

(4)각 로터리 테이블에 배치된 그리퍼가 2쌍이 1조인 2련 타입이며, 동일한 조의 2쌍의 그리퍼는 각각 자루를 지지하였을 때의 지지면이 동일평면상에 배치되어 있고, 동일한 조의 2쌍의 그리퍼에 의하여 지지된 2개의 자루가 상기 이동경로를 따라 간헐적으로 이동하는 과정에서 상기 2개의 자루에 대하여 동시에 상기 포장처리공정이 실시된다.

(5)그리퍼에 의하여 지지된 자루는 자루입구를 위로 향한 수직자세이다.

본 발명에 관한 포장 시스템은, 2대의 로터리 테이블을 역방향으로 회전시키고, 각 2대의 빈자루 공급장치 및 제품자루 취출장치를, 공통의 기대상에 있어서 특히 2대의 로터리 테이블 사이에 인접하게 배치하고 있다. 이 배치구조에 의하여 2대의 로터리 테이블의 간격을 좁혀서 포장 시스템 전체의 공간절약화를 도모할 수 있다.

또한 이 배치구조에 의하여 인접하게 배치된 2대의 빈자루 공급장치에 대한 빈자루 공급방향을 한 방향으로 맞출 수 있기 때문에, 빈자루 공급장치에 빈자루를 보충하는 오퍼레이터의 부담이 크게 경감되어, 한 사람의 오퍼레이터에 의해서도 포장 시스템 전체(2대의 간헐회전식 배깅포장기)의 조작·관리를 담당할 수 있다. 또한 2대의 제품 취출장치가 인접하게 배치됨으로써 2대의 간헐회전식 배깅포장기로부터 취출된 제품자루를 한군데로 집약할 수 있다. 이 때문에 후공정으로 제품자루를 반송하는 제품자루 반송라인을 2대의 간헐회전식 배깅포장기에서 공통화 및 간소화할 수 있고, 이는 공간절약화로도 이어진다.

도1은, 본 발명에 관한 포장 시스템의 일례를 나타내는 평면도이다.
도2는, 본 발명에 관한 포장 시스템의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도3은, 본 발명에 관한 포장 시스템의 또 다른 예를 나타내는 평면도이다.

이하, 도1 ∼ 3을 참조하여 본 발명에 관한 포장 시스템에 대해서 구체적으로 설명한다.

도1에 나타내는 포장 시스템은, 공통의 기대(機臺)(1)상에 인접하게 설치된 2대의 간헐회전식 배깅포장기(間歇回轉式 bagging 包裝機)(2, 3)로 이루어진다. 각 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)는, 주위에 좌우 한 쌍의 그리퍼(gripper)(4)가 복수조(複數組)(8×2조) 배치되고, 간헐적으로 회전하여 그리퍼(4)를 원형의 이동경로를 따라 동일 각도씩 간헐적으로 이동시키는 로터리 테이블(rotary table)(5, 6)을 구비한다. 로터리 테이블(5, 6)에 있어서 그리퍼(4)의 이동경로의 지름은 동일하게 설정되어 있다.

또한 이 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)는, 동시에 2개의 빈자루를 로터리 테이블(5, 6)의 2쌍의 그리퍼에 공급하고, 상기 2개의 자루를 소정의 이송경로를 따라 이송시키면서, 상기 2개의 자루에 대하여 각 정지위치에서 동시에 각종 포장처리를 실시하도록 한 2련 타입(2連 type)의 간헐회전식 배깅포장기(특허문헌5를 참조)이다.

기대(1)내에는, 로터리 테이블(5, 6)을 회전시키는 공통의 구동원(驅動源)인, 도면에 나타나 있지 않은 구동용 모터 등이 설치되어 있다. 상기 구동용 모터의 구동력은, 도면에 나타나 있지 않은 감속기를 통하여 로터리 테이블(5, 6)의 각 인덱스 장치에 전달되고, 다시 로터리 테이블(5, 6)에 전달된다. 로터리 테이블(5, 6)의 각 인덱스 장치에는, 예를 들면 클러치를 통하여 개별적으로 구동력을 전달 또는 차단할 수 있도록 되어 있다.

로터리 테이블(5, 6)의 간헐 인덱스 모드(間歇 index mode)(이동과 정지의 1사이클 시간, 1사이클 중의 이동시간과 정지시간의 배분 및 인덱스 각도(index 角度))는 상기 인덱스 장치에 의하여 동일하게 설정되어 있다. 또한 로터리 테이블(5, 6)은 서로 역방향(로터리 테이블(5)은 반시계방향, 로터리 테이블(6)은 시계방향)으로 간헐적으로 회전하고 또한 이동과 정지의 타이밍은 서로 거의 반대로 설정되어 있다. 도1에서는, 로터리 테이블(5)이 정지하고 로터리 테이블(6)이 이동중이다. 이와 같이 로터리 테이블(5, 6)의 이동과 정지의 타이밍을 서로 거의 반대로 설정(이동과 정지의 타이밍을 1/2사이클 만큼 어긋나게 한다)함으로써 구동원에 걸리는 부하를 평균화할 수 있어 포장 시스템의 처리능력을 떨어뜨리지 않고 구동원의 컴팩트화 및 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

로터리 테이블(5, 6)은 1회전을 하는 사이에 동일한 각도 간격으로 8회 정지한다. 로터리 테이블(5)의 그리퍼(4)의 이동경로와 로터리 테이블(6)의 그리퍼(4)의 이동경로가 가장 접근하는 위치는, 어느 것이나 상기 이동경로상에 있어서 그리퍼(4)의 정지위치의 1개(정지위치(H, h))로서 선정되고, 동(同) 정지위치로부터 45°의 각도 간격으로 상기 이동경로상에 있어서 다른 7개의 정지위치(A∼G, a∼g)가 설정되어 있다.

정지위치(A∼H) 및 정지위치(a∼h) 중에서 서로 가장 근접한 정지위치(H, h) 근방의 기대(1)상에, 제품자루(7A)를 이송경로 외부로 취출(取出)하는 제품자루 취출장치(8, 9)가 인접하게 배치되고, 그 다음의(회전방향 전방측의) 정지위치(A, a) 근방의 기대(1)상에, 그리퍼(4)에 자루(7)(빈자루(7)라고 하는 경우가 있다)를 공급하는 빈자루 공급장치(10, 11)가 인접하게 배치되어 있다.

그 밖에 로터리 테이블(5, 6)의 주위의 기대(1)상에는, 정지위치(B, b)의 근방에 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 높이를 검출하는 자루높이 검출장치(12,13), 정지위치(C, c)의 근방에 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 자루입구를 개구하는 자루입구 개구장치(袋入口開口裝置)(14,15), 정지위치(D, d)의 근방에 자루(7)에 피포장물(고형물(固形物))을 충전(充塡)하는 피포장물 충전장치(被包裝物充塡裝置)(16, 17), 정지위치(E, e)의 근방에 자루(7)에 피포장물(액상물(液狀物))을 충전하는 피포장물 충전장치(18, 19), 정지위치(F, f)의 근방에 자루(7)내에 스팀을 불어넣어서 자루 내를 탈기(脫氣)하는 스팀 탈기장치(steam 脫氣裝置)(20,21), 정지위치(G, g)의 근방에 자루(7)의 자루입구를 밀봉하는 초음파 밀봉장치(超音波密封裝置)(22, 23)가 배치되어 있다.

제품자루 취출장치(8)와 제품자루 취출장치(9), 빈자루 공급장치(10)와 빈자루 공급장치(11), 자루높이 검출장치(12)와 자루높이 검출장치(13), 자루입구 개구장치(14)와 자루입구 개구장치(15), 피포장물 충전장치(16)와 피포장물 충전장치(17), 피포장물 충전장치(18)와 피포장물 충전장치(19), 스팀 탈기장치(20)와 스팀 탈기장치(21), 초음파 밀봉장치(22)와 초음파 밀봉장치(23)는, 각각 로터리 테이블(5, 6)의 회전축(X, Y)을 연결하는 선과 수직인 선(Z)을 대칭축으로 하여 대략 선대칭 위치에 배치되어 있다.

또 로터리 테이블(5, 6)을 간헐적으로 회전시키는 상기 구동원은, 이상에서 언급한 각종 포장처리장치를 작동시키는 구동원이기도 하다. 상기 각종 포장처리장치로의 구동력은, 로터리 테이블(5, 6)과 마찬가지로 상기 클러치에 의하여 전달 또는 차단된다.

또한 기대(1)상에는, 인접하게 배치된 빈자루 공급장치(10, 11)의 전방에 4련 타입(4連 type)의 콘베이어 매거진식(conveyor magazine式) 빈자루 공급장치(24)가 배치되고, 그 후단이 장치의 외부(전방측)로 연장되어 있다. 인접하게 배치된 제품자루 취출장치(8, 9)의 하방 중앙부에 제품자루배출 콘베이어(製品袋排出 conveyor)(25)가 배치되고, 그 선단이 장치의 외부(반대측)로 연장되어 있다. 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치(24)와 제품자루배출 콘베이어(25)는, 모두 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)에 공통의 것으로 각각 1대씩이면 충분하다. 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치(24)는 좌우로 평행하게 배열된 4련의 콘베이어(24a∼24d)를 구비하고, 그 중에서 우측 2련의 콘베이어(24a, 24b)로부터 합계 2매의 빈자루(7)를 빈자루 공급장치(10)에 동시에 공급하고, 나머지 좌측 2련의 콘베이어(24c, 24d)로부터 합계 2매의 빈자루(7)를 빈자루 공급장치(11)에 동시에 공급한다. 제품반출 콘베이어(25)는, 제품자루 취출장치(8, 9)가 2개씩 교대로 방출하는 제품자루(7A)를 받아 후공정(예를 들면 소독이나 상자포장 등)으로 반출한다. 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치(24)상에 있어서의 자루(7)의 반송방향 및 제품자루 반출 콘베이어(25)상에 있어서의 제품자루(7A)의 반출방향은 동일하며, 로터리 테이블(5, 6)의 회전축을 연결하는 선과 수직인 방향(도1에 있어서 전방측으로부터 반대측으로)이다.

계속하여 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)에 의하여 순차적으로 이루어지는 각 포장처리공정에 대해서 설명한다.

(1)콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치(24)의 선단에 위치결정된 빈자루(7)가, 도면에 나타나 있지 않은 흡입반(吸入盤)에 의해 흡착되어서 콘베이어(24a∼24ｄ)상에서 들어 올려져, 자루입구를 위로 한 수직자세로 변환된다(이 수직자세의 자루는 도1에 부호 7a로 나타나 있다). 계속하여 빈자루 공급장치(10, 11)에 있어서, 도면에 나타나 있지 않은 척 부재(chuck 部材)가, 빈자루(7(7a))를 협지하고 빈자루(7)를 수평면내에서 이송하면서 소정각도로 방향을 바꾸어 정지위치(A, a)에 정지한 그리퍼(4)에 공급한다(일본국 특허 제5044844호 공보에 기재된 포장자루 공급장치(S), 실용신안등록 제3123709호 공보에 기재된 공급장치를 참조). 빈자루 공급장치(10)의 척 부재와 빈자루 공급장치(11)의 척 부재는 서로 역방향(선대칭적으로)으로 작동한다.

빈자루 공급장치(10)에 의한 간헐회전식 배깅포장기(2)의 그리퍼(4)로의 자루(7) 공급(2매 동시)과, 빈자루 공급장치(11)에 의한 간헐회전식 배깅포장기(3)의 그리퍼(4)로의 자루(7) 공급(2매 동시)은 교대로 이루어진다.

2대의 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)(빈자루 공급장치(10, 11))에 대한 자루(7)의 공급을 1대의 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치(24)에 의하여 실행할 수 있기 때문에, 그만큼 포장 시스템의 컴팩트화, 공간절약화가 가능하고, 오퍼레이터에 의한 콘베이어(24a∼24d)로의 빈자루 보충도 용이하게 이루어진다. 또한 2대의 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치를 필요로 하지 않으므로, 포장 시스템 전체의 간략화, 공간절약화로도 이어진다.

(2)정지위치(B, b)에서 자루높이 검출장치(12, 13)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 높이 검사를 실행하고, 검사결과는 도면에 나타나 있지 않은 제어장치로 송신된다. 상기 제어장치는, 자루(7)의 높이가 기준높이로부터 소정의 값 이상 벗어난 경우에, 당해 자루(7)를 불량자루라고 판정하고, 그 후의 정지위치에서 당해 자루(7)에 대해 각 포장처리공정을 실시하지 않고, 예를 들면 정지위치(G, g)에서 그리퍼(4)를 열고 당해 자루(7)를 슈트 등을 통하여 장치 외부로 배출한다. 또는 그 후의 정지위치에서 당해 자루(7)에 대하여 각 포장처리공정을 실시한 뒤, 기준높이로부터의 차이량에 대응하여 초음파 밀봉장치(22, 23)의 초음파 혼(horn)과 앤빌(anvil)(도면에는 나타내지 않는다)의 높이 위치를 조정하는 것과 같은 제어도 가능하다.

(3)정지위치(C, c)에서 자루입구 개구장치(14, 15)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 자루입구를 개구한다.

(4)정지위치(D, d)에서 피포장물 충전장치(16, 17)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)에 대하여 피포장물(고형물)을 충전한다.

(5)정지위치(E, e)에서 피포장물 충전장치(18, 19)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)에 대하여 피포장물(액상물)을 충전한다.

(6)정지위치(F, f)에서 스팀 탈기장치(20, 21)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 내부에 스팀을 불어넣고 자루 내의 탈기를 실행한다.

(7)정지위치(G, g)에서 초음파 밀봉장치(22, 23)에 의하여 그리퍼(4)에 지지된 자루(7)의 자루입구를 밀봉한다.

(8)정지위치(H, h)에서 그리퍼(4)에 지지된 제품자루(7A)를, 제품자루 취출장치(8, 9)에 있어서, 도면에 나타나 있지 않은 척 부재가 협지하고, 그리퍼(4)가 열린 후에 제품자루(7A)를 수평면내에서 이송하여, 제품자루 반출 콘베이어(25)상에 도달하였을 때에 제품자루(7A)를 해방시킨다. 제품자루(7A)는 이송되는 동안 수평면내에서 90° 방향을 변경한다. 제품자루 취출장치(8, 9)는 기본적으로 빈자루 공급장치(10, 11)와 동일한 장치이다. 제품자루 취출장치(8)의 척 부재와 제품자루 취출장치(9)의 척 부재는 서로 역방향(선대칭적으로)으로 작동한다.

로터리 테이블(5)의 그리퍼(4)가 정지위치(H)에 정지하는 타이밍과 로터리 테이블(6)의 그리퍼(4)가 정지위치(h)에 정지하는 타이밍은 1/2사이클만큼 어긋나고, 그 때문에 제품자루 취출장치(8, 9)에 의한 제품자루(7A)의 취출은 교대로 이루어진다. 따라서 제품자루(7A)는 2열로 정렬된 상태에서 제품자루 반출 콘베이어(25)에 의하여 장치 외부로 반출되어, 다음 공정(소독이나 상자포장 등)으로 보내진다.

제품자루 취출장치(8, 9)가 인접하게 배치되어 제품자루(7A)를 공통의 제품자루 반출 콘베이어(25)상으로 배출하도록 했으므로, 제품자루 반송라인이 간소화되고 공간절약화를 도모할 수 있다.

도2에 나타내는 포장 시스템은, 로터리 테이블(5, 6)의 이동과 정지의 타이밍을 일치시키고 또한 제품취출장치로서 제품취출장치(8, 9)를 대신하여 도면에 나타내지 않은 일반적인 슈트(특허문헌1에 기재된 제품배출 시트(14)를 참조)를 정지위치(H, h)의 근방에 인접하게 배치한 점에서, 도1에서 나타내는 포장 시스템과 상이하고, 그 이외의 점에서는 도1에 나타내는 포장 시스템과 실질적으로 동일하다. 또한 도2에 있어서 도1에 나타내는 포장 시스템의 각 부위와 실질적으로 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.

도2에 나타내는 포장 시스템에서는, 정지위치(H, h)에 정지한 그리퍼(4)로부터 동시에 2개씩 합계 4개의 제품자루(7A)가 해방되어 상기 슈트를 통하여 제품자루 반출 콘베이어(25)상으로 낙하하고, 제품자루(7A)는 2열로 정렬된 상태에서 장치 외부로 반출되어 다음 공정(소독이나 상자포장 등)으로 보내진다. 또한 이 포장 시스템에서는, 제품자루 반출 콘베이어(25)상으로 반송되는 제품자루(7A)의 방향은, 도1에 나타내는 포장 시스템에 있어서의 반송방향과는 90° 상이하고, 제품자루(7A)는 그 폭방향으로 반송된다.

도3에 나타내는 포장 시스템은, 로터리 테이블(5, 6)의 이동과 정지의 타이밍을 일치시키고 또한 로터리 테이블(5, 6)의 간격을 조금 넓혀서, 제품자루 반출 콘베이어(25)의 폭을 크게 한 점에서, 도1에 나타내는 포장 시스템과 상이하고, 그 이외의 점에서는 도1에 나타내는 포장 시스템과 실질적으로 동일하다. 또한 도3에 있어서 도1에 나타내는 포장 시스템의 각 부위와 실질적으로 동일한 부위에는 동일한 번호를 부여하고 있다.

도3에 나타내는 포장 시스템에서는, 정지위치(H)에 정지한 그리퍼(4)에 지지된 2개의 제품자루(7A)를, 제품자루 취출장치(8)에 있어서, 도면에 나타나 있지 않은 척 부재에 의하여 협지하고, 동시에 정지위치(h)에 정지한 그리퍼(4)에 지지된 2개의 제품자루(7A)를, 제품자루 취출장치(9)에 있어서, 도면에 나타나 있지 않은 척 부재에 의하여 협지하며, 그리퍼(4)가 열린 후에 제품자루(7A)를 수평면내에서 이송하여 제품자루 반출 콘베이어(25)상에 도달하였을 때 제품자루(7A)를 해방시킨다. 4개의 제품자루(7A)는, 이송되는 동안 수평면내에서 90° 방향을 변경하여 제품자루 반출 콘베이어(25)상에서 자루의 폭방향으로 일렬로 배열되며, 제품자루 취출장치(8)의 척 부재에 협지되어 있었던 2개의 제품자루(7A)는 제품자루 반출 콘베이어(25)의 중앙보다 우측으로, 제품자루 취출장치(9)의 척 부재에 협지되어 있었던 2개의 제품자루(7A)는 제품자루 반출 콘베이어(25)의 중앙보다 좌측으로 동시에 낙하된다. 따라서 제품자루(7A)는 4열로 정렬된 상태에서 제품자루 반출 콘베이어(25)에 의하여 장치 외부로 반출되어, 다음 공정(소독이나 상자포장 등)으로 보내진다.

또한 이상에서 설명한 포장 시스템에서는 2대의 간헐회전식 배깅포장기(2, 3)를 함께 가동시켰지만, 어느 쪽이든 1대만을 가동시킬 수도 있다.

또한 이상에서 설명한 포장 시스템에서는, 간헐회전식 배깅포장기가 자루를 좌우 한 쌍의 그리퍼에 의하여 자루입구를 위로 향하게 한 수직자세에서 지지하는 타입이었지만, 본 발명은 좌우 한 쌍의 그리퍼에 의하여 자루를 수평자세에서 지지하는 타입(특허문헌2 참조)에도 적용될 수 있다.

또한 이상에서 설명한 포장 시스템에서는 가장 근접한 정지위치(H, h)의 근방에 제품자루 취출장치(8, 9)를 인접하게 배치하고, 그 다음의(회전방향 전방측의) 정지위치(A, a)에 빈자루 공급장치(10, 11)를 인접하게 배치하였지만, 정지위치(H, h)의 근방에 빈자루 공급장치(10, 11)를 배치하고, 그 전의(회전방향 후방측의) 정지위치(G, g)의 근방에 제품자루 취출장치(8, 9)를 인접하게 배치할 수도 있다.

1: 기대
2, 3: 간헐회전식 배깅포장기
5, 6: 로터리 테이블
8, 9: 제품자루 취출장치
10, 11: 빈자루 공급장치
24: 콘베이어 매거진식 빈자루 공급장치
25: 제품자루 반출 콘베이어

Claims

좌우 한 쌍의 그리퍼(gripper)에 의하여 자루(袋)의 양측 가장자리를 지지(支持)하고, 자루를 원형의 이송경로(移送經路)를 따라 동일 각도씩 간헐적(間歇的)으로 이송함과 아울러, 이송의 과정에서 자루입구의 개구, 피포장물(被包裝物)의 충전(充塡), 자루입구의 밀봉 및 제품자루의 취출(取出)을 포함하는 동일한 포장처리공정(包裝處理工程)을 순차적(順次的)으로 실행하는 2대의 간헐회전식 배깅포장기(間歇回轉式 bagging 包裝機)가 인접하게 배치되고,
각 간헐회전식 배깅포장기가,
주위에 좌우 한 쌍의 그리퍼가 복수조(複數組) 배치되고, 간헐적으로 회전하여 상기 그리퍼를 원형의 이동경로를 따라 동일 각도씩 간헐적으로 이동시키는 로터리 테이블(rotary table),
상기 그리퍼에 빈자루를 공급하는 빈자루 공급장치,
상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루의 자루입구를 개구하는 자루입구 개구장치(袋入口開口裝置),
상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루에 피포장물을 충전하는 피포장물 충전장치(被包裝物充塡裝置),
상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루의 자루입구를 밀봉하는 자루입구 밀봉장치(袋入口密封裝置) 및
밀봉후의 제품자루를 상기 그리퍼로부터 받아 상기 이송경로 외부로 취출하는 제품자루 취출장치(製品袋取出裝置)를
구비하고,
상기 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가 상기 그리퍼의 이동경로상의 정지위치(停止位置) 근방에 배치된 포장 시스템(包裝 system)에 있어서,
2대의 로터리 테이블이, 공통의 기대(機臺)상에 인접하게 배치되고 공통의 구동원(驅動源)에 연결됨과 아울러 동일한 간헐 인덱스 모드에서(間歇 index mode) 서로 역방향으로 간헐적으로 회전하고, 각 로터리 테이블에 대응하여 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가 상기 기대상에 배치되고, 이 중에서 빈자루 공급장치 및 제품자루 취출장치가 양 로터리 테이블에 배치된 그리퍼의 정지위치 중에서 서로 가장 근접한 정지위치 또는 그 전후(前後)의 정지위치의 근방에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제1항에 있어서,
2대의 로터리 테이블의 간헐회전의 이동과 정지의 타이밍이, 서로 반대로 설정되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제2항에 있어서,
2대의 간헐회전식 배깅포장기에 공통의 반출 콘베이어(搬出 conveyor)가 설치되고, 각 제품자루 취출장치가 교대로 제품자루를 방출하는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제2항에 있어서,
2대의 간헐회전식 배깅포장기에 있어서, 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가, 2대의 로터리 테이블의 회전축(回轉軸)을 연결하는 선과 수직인 선을 대칭축(對稱軸)으로 하여 선대칭(線對稱) 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제3항에 있어서,
2대의 간헐회전식 배깅포장기에 있어서, 빈자루 공급장치, 자루입구 개구장치, 피포장물 충전장치, 자루입구 밀봉장치 및 제품자루 취출장치가, 2대의 로터리 테이블의 회전축을 연결하는 선과 수직인 선을 대칭축으로 하여 선대칭 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
각 로터리 테이블에 배치된 그리퍼가 2쌍이 1조인 2련 타입(2連 type)이며, 동일한 조의 2쌍의 그리퍼는 각각 자루를 지지하였을 때의 지지면이 동일평면상에 배치되어 있고, 동일한 조의 2쌍의 그리퍼에 의하여 지지된 2개의 자루가 상기 이동경로를 따라 간헐적으로 이동하는 과정에서 상기 2개의 자루에 대하여 동시에 상기 포장처리공정이 실시되는 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루는 자루입구를 위로 향하게 한 수직자세(垂直姿勢)인 것을 특징으로 하는 포장 시스템.
제6항에 있어서,
상기 그리퍼에 의하여 지지된 자루는 자루입구를 위로 향하게 한 수직자세인 것을 특징으로 하는 포장 시스템.