(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
梱包体を水平に保持した状態で一定方向に移動させながら、そのほぼ中央部を帯状カッターにより切断したのち、切断した２つの梱包体を、それらの切り口が下方を向くように回動させて、内容物をホッパー等に払い出すようにするとともに、前記帯状カッターが厚さ方向に継続して振れたことをセンサが検出して該センサが作動し、その作動時間をタイマーにより計時することにより、研磨時期を判断して帯状カッターを研磨することを特徴とする梱包体内容物の自動払い出し方法。
【請求項２】
内容物を払い出した後の空の梱包体を、所定位置まで移動させて、別のホッパー等に投入することを特徴とする請求項１記載の梱包体内容物の自動払い出し方法。
【請求項３】
対向面間に隙間が形成されるようにして、それぞれの左右の端部が下向き回動可能に支持された左右１対の梱包体の支持プレートと、各支持プレートに設けられた梱包体の保持手段と、前記両支持プレートの前方に設けられ、かつ両支持プレート間の隙間に進入して、前記梱包体を切断可能な上下方向に無端回走させられる帯状カッターを備える切断装置と、前記両支持プレートを前後方向に往復移動させる移動手段と、前記切断装置を通過した後の両支持プレートを、ホッパーの直上において左右の端部を中心として下向きに回動させる回動手段と、前記切断装置の近傍に設けられ、前記帯状カッターを研磨する研磨装置と、前記梱包体の切断部の近傍に設けられ、前記帯状カッターの厚さ方向の振れを継続して検出するセンサと、該センサの作動時間を計時するタイマーとを備え、前記帯状カッターが厚さ方向に継続して振れたことを前記センサが検出して該センサが作動し、この作動時間を前記タイマーが計時して、その計時した値に基づいて、前記研磨装置を作動させるようにしたことを特徴とする梱包体内容物の自動払い出し装置。
【請求項４】
支持プレート、保持手段、及び回動手段を、移動手段により往復移動させられる走行台車に設けてなる請求項３記載の梱包体内容物の自動払い出し装置。
【請求項５】
保持手段を、吸引孔を支持プレートの上面に開口させたバキューム式の保持具とした請求項３または４記載の梱包体内容物の自動払い出し装置。
【請求項６】
左右の支持プレートの少なくともいずれか一方を、側方移動手段に連係してなる請求項３〜５のいずれかに記載の梱包体内容物の自動払い出し装置。
【請求項７】
ホッパーの上方に、粉塵吸引用のフードを設けた請求項３〜６のいずれかに記載の梱包体内容物の自動払い出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋状の梱包体を開袋して、その中に袋詰めされた内容物、例えば粉粒体状の工業用原料や食材等を自動的に払い出す方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のような原料は、原料メーカーより出荷される際において大き目の袋に充填され、加工工場等に出荷される。加工工場等では、袋詰めされた原料を加工装置や小袋等に詰め替えるための自動化装置などに供給するために、袋を開袋して内容物を一旦ホッパー等に払い出して貯留することが行われている。
従来、上記内容物の払い出し作業は、手作業によることが殆どであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手作業では、袋の開袋、ホッパーまでの運搬及び払い出し、空袋の処理等の全ての作業を作業者自身が行う必要があるため、作業能率が悪く、かつ重量のある袋を多数取扱うため、かなりの重労働となる。
【０００４】
また、ホッパーへの原料の払い出し時において、原料の種類によっては、それが粉塵となって舞い上がり、作業環境を悪化させることもある。
さらに、作業者から発生する毛髪等の異物や、静電気等により袋の表面に付着した塵埃等の異物が、原料の払い出し中に混入することがあり、品質及び衛生管理上好ましくない。
【０００５】
このような問題点を解決するために、袋の開袋から空袋の処理までの工程を全て自動化(無人化)する試みもなされているが、装置の構造が複雑で、大型かつ高価となるなどの理由から、実用化に至っていないのが実情である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、梱包体の開袋から空の梱包体の処理までの作業を自動化することにより、作業能率を大幅に向上させ、かつ異物の混入も防止しうるようにした、安価な梱包体内容物の自動払い出し方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の梱包体内容物の自動払い出し方法によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(１) 梱包体を水平に保持した状態で一定方向に移動させながら、そのほぼ中央部を帯状カッターにより切断したのち、切断した２つの梱包体を、それらの切り口が下方を向くように回動させて、内容物をホッパー等に払い出すようにするとともに、前記帯状カッターが厚さ方向に継続して振れたことをセンサが検出して該センサが作動し、その作動時間をタイマーにより計時することにより、研磨時期を判断して帯状カッターを研磨する。
【０００８】
(２) 前項において、内容物を払い出した後の空の梱包体を、所定位置まで移動させて、別のホッパー等に投入する。
【０００９】
また、本発明の梱包体内容物の自動払い出し装置によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(３) 対向面間に隙間が形成されるようにして、それぞれの左右の端部が下向き回動可能に支持された左右１対の梱包体の支持プレートと、各支持プレートに設けられた梱包体の保持手段と、前記両支持プレートの前方に設けられ、かつ両支持プレート間の隙間に進入して、前記梱包体を切断可能な上下方向に無端回走させられる帯状カッターを備える切断装置と、前記両支持プレートを前後方向に往復移動させる移動手段と、前記切断装置を通過した後の両支持プレートを、ホッパーの直上において左右の端部を中心として下向きに回動させる回動手段と、前記切断装置の近傍に設けられ、前記帯状カッターを研磨する研磨装置と、前記梱包体の切断部の近傍に設けられ、前記帯状カッターの厚さ方向の振れを継続して検出するセンサと、該センサの作動時間を計時するタイマーとを備え、前記帯状カッターが厚さ方向に継続して振れたことを前記センサが検出して該センサが作動し、この作動時間を前記タイマーが計時して、その計時した値に基づいて、前記研磨装置を作動させるようにする。
【００１０】
(４) 上記(３)項において、支持プレート、保持手段、及び回動手段を、移動手段により往復移動させられる走行台車に設ける。
【００１１】
(５) 上記(３)または(４)項において、保持手段を、吸引孔を支持プレートの上面に開口させたバキューム式の保持具とする。
【００１２】
(６) 上記(３)〜(５)項のいずれかにおいて、左右の支持プレートの少なくともいずれか一方を、側方移動手段に連係する。
【００１５】
(７) 上記(３)〜(６)項のいずれかにおいて、ホッパーの上方に、粉塵吸引用のフードを設ける。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の払い出し装置を示すもので、基台フレーム(１)は、前後左右(以下、図１の右方を前として説明する)に所要寸法離間して対向状に並ぶ４本の脚柱(２)と、前側の左右の脚柱(２)(２)間の中間部対向面に結合された横杆(３)と、後側の左右の脚柱(２)(２)の内側面に下端部を固着することにより立設された門型フレーム(４)と、前後に対向する脚柱(２)(２)の上端部に固着された左右１対の内向コ字状の支持フレーム(５)(５)とからなっている。
【００１７】
両支持フレーム(５)間の中央部下方の床面上には、後記する内容物払い出し用のホッパー(６)と、その前方の空袋投入用のホッパー(７)とからなる一体構造のホッパーが設置されている。
【００１８】
両支持フレーム(５)間の後端部には、後記する袋状の梱包体(Ｗ)を２つに切断する切断装置(８)が設けられている。
【００１９】
この切断装置(８)は、門型フレーム(４)の後方の床面に設置した支持基板(９)の上面に固着された駆動モータ(10)と、その右側方に設置された軸受台(11)と、この軸受台(11)に回転自在に枢支した回転軸(12)の前端に固着された駆動ホイール(13)と、この駆動ホイール(13)と対向するようにして、門型フレーム(４)の上面に固着した軸受台(14)に回転軸が枢支された従動ホイール(15)(図２においては図示略)と、これと上記駆動ホイール(13)とに掛け回された薄型両刃ナイフ状の断面形状をなす帯状カッター(16)とを備え、帯状カッター(16)は、モータ(10)のプーリ(10a)と回転軸(12)とのプーリ(12a)とに掛け回されたベルト(17)をもって、駆動ホイール(13)を回転することにより、上下方向に無端回走させられる。
【００２０】
支持基板(９)の右端部上に立設された架台(18)上には、帯状カッター(16)における右方の回走部を研磨する研磨装置(19)が取付けられている。
【００２１】
この研磨装置(19)は、図４及び図５に拡大して示すように、架台(18)の凹部内に案内されて前後方向に移動可能な保持ブロック(20)と、その前端部の空間部内に水平軸回りに回転可能に収容された、外周面にＶ字状の研磨面を有する砥石車(21)と、保持ブロック(20)の後端部に螺合され、後端に操作ハンドル(22)が取付けられたねじ杆(23)と、保持ブロック(20)の下面における砥石車(21)の直下に取付けられた吸引管(24)とを備え、操作ハンドル(22)によりねじ杆(23)を回転させ、保持ブロック(20)を帯状カッター(16)に向かって前方に移動させると、保持ブロック(20)の上下の面に形成したスリット(20a)より進入した帯状カッター(16)の刃先が、砥石車(21)の研磨面と接触することにより、研磨される。
【００２２】
この研磨時に発生する粉塵は、下方の吸引管(24)により吸引されて外部に排出される。
【００２３】
なお、上記砥石車(21)には、帯状カッター(16)の回走により自由に回転しないように、適度の回転抵抗を付与してある。
【００２４】
左右の支持フレーム(５)(５)間の後端部上面には、走行台車(25)が、後記する移動手段(26)に連係されて、前後方向に往復移動可能に設けられている。
【００２５】
走行台車(25)は、正面視逆Ｌ字形の左右１対の可動プレート(27)同士を、それらの前後の端部上面に、左右方向を向く前後１対の枠板(28)を結合することにより、平面視枠状に形成されている。
【００２６】
移動手段(26)は、左右の支持フレーム(５)内の前後の端部に枢着したスプロケット(29)に掛け回されたローラチェーン(30)と、前側の左右のスプロケット(29)の回転軸に固着された左右方向を向く駆動軸(31)と、ギヤードモータ(32)とからなり、このモータ(32)の駆動スプロケット(33)と駆動軸(31)の右端部に固着した従動スプロケット(34)間に掛け回わされた駆動チェーン(35)により、前側の両スプロケット(29)は同期して回転させられ、左右のローラチェーン(30)を同時に前後方向に回走するようになっている。
【００２７】
スプロケット(29)の上方を回走する各ローラチェーン(30)は、支持フレーム(５)内に前後方向を向いて固着されたガイド板(36)に案内されて移動するようになっている。上方を回走する各ローラチェーン(30)の前後の端末は、左右の可動プレート(27)の外側面に固着され、支持フレーム(５)内においてガイド板(36)に複数のローラ群(図示略)を介して前後方向に移動可能に保持された前後１対のブラケット(37)に連結されている。
【００２８】
走行台車(25)における前後の枠板(28)間に設けられた左右の架台(38)には、左右１対の袋状の梱包体(Ｗ)の支持、回動装置(39)(39)が取付けられている。なお、左方の架台(38)は、それを支持している前後１対の移動板(40)(40)の各前後の面を、それぞれ前後の枠板(28)の対向面に固着したガイドレール(41)に摺動可能に嵌合することにより、左右方向に移動しうるようになっている。
【００２９】
(42)は、上記架台(38)及び左方の支持プレート(46)の側方移動手段であるエアシリンダで、その左右方向を向くシリンダボディの基端部は、上記左方の可動プレート(27)の上端に立設したブラケット(43)に、かつピストンロッド(42a)の先端は、架台(38)の左端面に、それぞれ枢着されている。これにより、左方の支持、回動装置(39)は、エアシリンダ(42)の作動により、右方の支持、回動装置(39)に対して左右方向に移動させられる。
【００３０】
左右の各支持、回動装置(39)は、前端部が、前後の移動板(40)の下面と前後の枠板(28)の右端部下面とに固着した軸受ブラケット(44)に回動自在に支持された、後端部が門型フレーム(４)の後方に突出する左右１対の回動ロッド(45)(45)と、右端部の下面と左端部の下面とが、各回動ロッド(45)の後端部に、互いの対向端面間に若干の隙間が形成されるようにてそれぞれ水平に固着された左右１対の支持プレート(46)(46)と、前後の架台(38)上に設置された、各回動ロッド(45)を駆動する左右１対のギヤードモータ(47)(47)とを備え、各ギヤードモータ(47)のプーリ(48)と回動ロッド(45)に固着したプーリ(49)との間には、ベルト(50)が掛け回されている。
【００３１】
両ギヤードモータ(47)の回転を、図示しない制御手段により予め設定しておくことにより、各支持プレート(46)は、水平の支持位置から下向きにほぼ９０°垂下する払い出し位置までの間を回動することができる。
【００３２】
各支持プレート(46)の下面には、ホースにより真空ポンプ等の負圧源に接続されたバキューム式の袋保持具(51)が取付けられ、支持プレート(46)の上面に開口した複数の吸引孔(52)に作用する負圧により、袋状の梱包体(Ｗ)の下面を吸引して保持するようになっている。
【００３３】
(53)は、各ホッパー(６)(７)の上方に設けられた粉塵吸引用のフードである(図２、図３においては図示略)。
【００３４】
次に、上記払い出し装置を用いて、梱包体の内容物を払い出す要領について説明する。
【００３５】
まず、走行台車(25)を後限位置(図１の位置)まで移動させた状態で、図６に略示するように、各支持、回動装置(39)における水平に保持された左右１対の支持プレート(46)上に、図示しないベルトコンベヤ等により搬送されてきた袋状の梱包体(Ｗ)を載置し、その下面を袋保持具(51)により吸引して保持する。
【００３６】
ついで、切断装置(８)を作動させた状態で、移動手段(26)のモータ(32)を作動させて、左右のローラチェーン(30)を同時に回走させ、走行台車(25)と共に両支持プレート(46)を緩速で前方に移動させる。すると、図６の２点鎖線で示すように、両支持プレート(46)の対向面間の隙間に、上下方向に無端回走する帯状カッター(16)が進入することにより、梱包体(Ｗ)の中央部が切断され、２分割される。
【００３７】
ついで、引き続き走行台車(25)を、両支持プレート(46)が原料払い出し用の後方のホッパー(６)の直上に位置するまで前進させたのち、図７に略示するように、左右の支持、回動装置(39)のギヤードモータ(47)を作動させ、これに連係された各回動ロッド(45)を相対回転させることにより、左右の支持プレート(46)を下向きにほぼ９０°まで回動させる。
【００３８】
この際、左方の支持、回動装置(39)を、エアシリンダ(42)の作動により左方に移動させることにより、切断された梱包体(Ｗ)の切り口が干渉するのが防止される。
【００３９】
両支持プレート(46)の下向き回動により、梱包体(Ｗ)の内容物は、ホッパー(６)に完全に払い出される。この際に舞い上がった粉塵は、フード(35)により吸引されて外部に排出され、回収される。
【００４０】
ついで、両支持プレート(46)を下向きに回動させた状態で、走行台車(25)を、両支持プレート(46)が前方の空袋投入用のホッパー(７)の直上に位置するまでさらに前進させたのち、袋保持具(51)に作用させていた吸引力を停止する。
これにより、２つに切断された空袋は、ホッパー(７)内に自重により落下する。
【００４１】
空袋がホッパー(７)内に落下すると、ギヤードモータ(47)及びエアシリンダ(42)が再度作動して、両支持プレート(46)を元の水平位置に復帰させると同時に、移動手段(26)のモータ(32)が逆回転して、走行台車(25)を、元の後限位置まで移動させ、次の新たな梱包体(Ｗ)の載置に待機する。
【００４２】
上述の切断作業を繰り返し行うと、次第に帯状カッター(16)の切れ味が低下し、研磨する必要があるが、その研磨時期は、次のようにして判断することができる。
すなわち、帯状カッター(16)の厚さは薄厚(例えば0.8mm)であるため、切れ味が低下してくると、梱包体(Ｗ)の初期の切断抵抗が大きくなり、図８に２点鎖線で示すように、帯状カッター(16)は、上下のホイール(13)(15)間において厚さ方向に振れて回走するようになる。
【００４３】
従って、帯状カッター(16)における切断部に近い回走軌跡上の左右両側部に、図３及び図７に示すような１対の近接センサ(54)(54)を設け、帯状カッター(16)が予め設定しておいた量だけ継続して振れたときに、センサ(54)が作動し、この作動時間を図示しないタイマーにより計時するようにしておけば、帯状カッター(16)の研磨時期を知ることができる。
【００４４】
上記研磨作業は、前述したように、研磨装置(19)における砥石車(21)により、帯状カッター(16)を装着したままの状態で行うことができる。
【００４５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、走行台車(25)を、ローラチェーン(30)に連係して往復移動させているが、例えば、走行台車(25)の左右の端部に、左右の支持フレーム(５)に形成したガイド溝内を転動可能な車輪を複数枢着し、いずれかの車輪をモータにより駆動することにより、自走式の走行台車(25)としてもよい。
右方の支持、回動装置(39)も左方のものと同じ構成として、別のエアシリンダにより側方に移動させるようにしてもよい。
【００４６】
本発明は、上記袋状の梱包体(Ｗ)の外、段ボール箱等の梱包体にも適用することができる。
この際には、梱包体の保持手段を、上記バキューム式の保持具(51)の代わりに、段ボール箱の底部を突き刺して保持する出没又は伸縮可能なニードル状の保持具とすればよい。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の方法によれば、梱包体を、そのほぼ中央部を切断して開袋し、切り口を下方に向けて内容物を払い出すため、払い出しまでの作業能率が大幅に向上する。
また、従来のように、作業者が梱包体を移動させたり、開袋して内容物を払い出したりする必要がないので、作業者より発生する異物や、静電気等により付着した異物等が、払い出した内容物に混入する恐れはなく、品質及び衛生管理が良好となる。
さらに、帯状カッターの切れ味が低下したときの研磨時期を、センサーとタイマーにより検出して帯状カッターを研磨するので、常に良好なカット性能が維持され、切れ味不良により切り屑等が発生したり、切断効率が低下したりするのが防止される。
【００４８】
請求項２記載の発明によれば、梱包体内容物の払い出しから、空になった梱包体の処理までの作業を自動的に行いうるので、作業能率はより向上する。
【００４９】
請求項３記載の装置によれば、比較的簡単な構成で、梱包体の開袋から内容物の払い出しまでの作業を自動化しうるので、装置の小型化が図れるとともに、安価となる。
また、払い出しの終えた支持プレートをさらに前方に移動することにより、空になった梱包体の処理作業をも自動化しうる。
さらに、帯状カッターの研磨時期をセンサとタイマーにより検出し、帯状カッターを装着したままの状態で、これを直ちに研磨装置により研磨しうるので、装置の稼働率が高まり、作業能率を向上させることができるとともに、常に良好なカット性能が維持されるので、切断効率も向上する。
【００５０】
請求項４記載の発明によれば、支持プレート、保持手段、及び回動手段を、個々に移動手段に連係する必要はなく、走行台車と共にユニット化しうるので、構成が簡単となり、組立工数等が削減される。
【００５１】
請求項５記載の発明によれば、梱包体の下面が吸引されて保持されるので、内容物の払い出し作業時に、保持手段が何ら障害となることはなく、内容物を完全に払い出すことができる。
また、保持具への真空圧を解除するだけで、保持した梱包体を簡単に解放しうるので、空になった梱包体の処理作業も容易となる。
【００５２】
請求項６記載の発明によれば、梱包体の切断後に支持プレートを下向きに回動させる際、支持プレートの一方を側方移動手段により側方に移動させることにより、梱包体の双方の切り口が互いに干渉するのが防止され、内容物を速やかに払い出すことができる。
【００５５】
請求項７記載の発明によれば、内容物の払い出し時に舞い上がった粉塵が周囲に飛散するのが防止され、作業環境を悪化させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の側面図である。
【図２】同じく、平面図である。
【図３】同じく、図１のIII−III線の一部省略縦断正面図である。
【図４】同じく、研磨装置の拡大平面図である。
【図５】同じく、研磨装置の拡大側面図である。
【図６】本発明の方法における梱包体の切断要領を略示する平面図である。
【図７】同じく、内容物の払い出し要領を略示する正面図である。
【図８】同じく、センサにより帯状カッターの振れを検知する際の説明図である。
【符号の説明】
(１)基台フレーム
(２)脚柱
(３)横杆
(４)門型フレーム
(５)支持フレーム
(６)(７)ホッパー
(８)切断装置
(９)支持基板
(10)駆動モータ
(10a)(12a)プーリ
(11)軸受台
(12)回転軸
(13)駆動ホイール
(14)軸受台
(15)従動ホイール
(16)帯状カッター
(17)ベルト
(18)架台
(19)研磨装置
(20)保持ブロック
(20a)スリット
(21)砥石車
(22)操作ハンドル
(23)ねじ杆
(24)吸引管
(25)走行台車
(26)移動手段
(27)可動プレート
(28)枠板
(29)スプロケット
(30)ローラチェーン
(31)駆動軸
(32)ギヤードモータ
(33)駆動スプロケット
(34)従動スプロケット
(35)駆動チェーン
(36)ガイド板
(37)ブラケット
(38)架台
(39)支持、回動装置
(40)移動板
(41)ガイドレール
(42)エアシリンダ
(42a)ピストンロッド
(43)ブラケット
(44)軸受ブラケット
(45)回動ロッド
(46)支持プレート
(47)ギヤードモータ
(48)(49)プーリ
(50)ベルト
(51)袋保持具
(52)吸引孔
(53)フード
(54)近接センサ
(Ｗ)梱包体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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