(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物の供給位置と、この供給位置の上方に設けた胴巻き位置と、前記供給位置から胴巻き位置に至る縦方向の被包装物移送経路と、この被包装物移送経路に対し横方向に交差する包装材の引出し経路とを有する胴巻き装置において、
前記供給位置に被包装物を間欠的に供給配置する供給手段と、
無端状の包装材を前記胴巻き位置よりも横方向上流側の地点から繰出す繰出しローラと、
繰り出された包装材の先端を把持して前記引出し経路に沿って引出し、前記胴巻き位置よりも横方向下流側に設けた所定の先端保持位置へと該包装材の先端を位置決めする引出し手段と、
前記供給位置に供給した被包装物の横方向下流側にある側面を基準面として、前記先端保持位置よりも横方向上流側に設定した横原点位置に前記基準面を位置決めする位置決め手段と、
前記基準面を横原点位置に位置決めした被包装物を、前記供給位置から胴巻き位置へと移送する昇降手段と、
前記包装材の引出し経路よりも上方で、前記胴巻き位置に配置した被包装物の底面に沿って前記胴巻き位置よりも横方向下流側から移動可能な第一の底面包装部材と、
前記包装材の引出し経路よりも上方で、前記胴巻き位置に配置した被包装物の底面に沿って前記胴巻き位置よりも横方向上流側から移動可能な第二の底面包装部材と、
前記繰出しローラから繰出された包装材を、前記胴巻き位置よりも横方向上流側に設けた所定の切断位置で切断する切断手段とを備え、
前記第一の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第一移動地点へ移動するとともに、前記第二の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第二移動地点へ移動したとき、前記切断手段が包装材を切断するようにしたことを特徴とする胴巻き装置。
【請求項２】
請求項１記載の胴巻き装置において、
前記横原点位置を基準として前記第一移動地点および第二移動地点を設定することを特徴とする胴巻き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙，セロハン，プラスチックフィルム，アルミ箔等の薄い包装材を、胴巻き，耳折り等の工程を経て被包装物に上包する上包み包装装置において、特に包装材の胴巻き工程に用いられる胴巻き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は上包み包装装置の包装工程を示す斜視図である。同図を参照して、まず上包み包装装置の包装工程を説明する。
ベルトコンベア等の供給装置（図示せず）によって供給位置Ａへと間欠的に供給した被包装物１００を、エレベータと称する昇降手段（図示せず）により、胴巻き位置Ｅへと持ち上げる。一方、供給位置Ａから胴巻き位置Ｅに至る縦方向の被包装物移送経路に対し、あらかじめ横方向に交差して無端状の包装材１０１を引出すとともに、該包装材１０１を所定長さに切断する。このように引出された包装材１０１は、被包装物１００が供給位置Ａから胴巻き位置Ｅへと上昇する過程で、該被包装物１００の上面乃至両側面に覆い被さる。
【０００３】
次いで、被包装物１００の底面に包装材１０１の一端側を折り込むとともに、続いて包装材１０１の他端側を被包装物１００の底面に折り込んで胴巻き工程を終了する。このとき、被包装物１００の底面に折り込んだ包装材１０１の両端部は、所定の長さだけ重なり合うようにしてある。以上の胴巻き工程を担当するのが胴巻き装置である。
胴巻き工程を終了した被包装物１００は、胴巻き位置Ｅから搬出し、次のシール工程で包装材１０１の重なり部分を融着する。このシール工程は、被包装物１００の搬出経路上に設けたヒートシール装置により行なっている。
【０００４】
その後、被包装物１００の前後方向に突き出た包装材部分（耳と称する）１０１ａを図示の如く折り込み（耳折り工程）、該折り込み部分を融着して上包み包装装置の包装工程が終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、被包装物１００に胴巻きした包装材１０１の両端部分は、図１１，図１２に示すように、被包装物の一側面を基準面１００ａとして、この基準面１００ａから所定距離にある領域（ａ−ｂ）で重なり合っている必要がある。この重なり部分（ａ−ｂ）の位置がずれていた場合、次工程で適正にシールすることができず、包装不良を引き起こす不都合があった。なお一般に、適正なシール状態とは、包装材１０１の両端部分が重なり合って融着され、かつ上側に巻いた包装材１０１の端部が任意の長さｃだけ融着されずに開封端を形成している状態をいう。図１１，図１２にハッチングで示す部分が、包装材の重なりを融着した領域である。
【０００６】
このため、従来の胴巻き装置では、供給する被包装物１００の大きさが変わる度に、包装材１０１の引出し長さを調整する作業や、被包装物１００の供給位置を調整して、被包装物１００の底面を被覆する包装材１０１の両辺（図１０参照）の長さを適正な寸法に合わせる作業が必要となり、段取り替えに時間がかかっていた。
【０００７】
また、ヒートシール装置の位置を調整することにより、包装材１０１の重なり合った領域を適正にシールさせることも可能であるが、この場合にもヒートシール装置の位置決め調整という煩雑な作業が必要となり、段取り替えに時間がかかることに変わりはない。
【０００８】
さらに、同一種類の被包装物１００であっても、大きさにばらつきのあることも珍しくはない。このような被包装物１００の寸法誤差については、上記のような調整作業も行なえず、許容寸法を超える大きさの被包装物１００が供給された場合には、包装材端部のシールを適正に行ない得ず、包装不良として除外する以外に対処の方法はなく、歩留り低下の原因となっていた。
【０００９】
この発明はこのような問題を解決するためになされたもので、被包装物の大きさに関係なく、包装材の両端を一定箇所で重なり合わせることのできる胴巻き装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、被包装物の供給位置と、この供給位置の上方に設けた胴巻き位置と、供給位置から胴巻き位置に至る縦方向の被包装物移送経路と、この被包装物移送経路に対し横方向に交差する包装材の引出し経路とを有する胴巻き装置において、次の構成を備えている。
【００１１】
▲１▼  供給位置に被包装物を間欠的に供給配置する供給手段。
▲２▼  無端状の包装材を胴巻き位置よりも横方向上流側の地点から繰出す繰出しローラ。
▲３▼  繰り出された包装材の先端を把持して引出し経路に沿って引出し、胴巻き位置よりも横方向下流側に設けた所定の先端保持位置へと該包装材の先端を位置決めする引出し手段。
▲４▼  供給位置に供給した被包装物の横方向下流側にある側面を基準面として、先端保持位置よりも横方向上流側に設定した横原点位置に基準面を位置決めする位置決め手段。
▲５▼  基準面を横原点位置に位置決めした被包装物を、供給位置から胴巻き位置へと移送する昇降手段。
▲６▼  包装材の引出し経路よりも上方で、胴巻き位置に配置した被包装物の底面に沿って胴巻き位置よりも横方向下流側から移動可能な第一の底面包装部材。
▲７▼  包装材の引出し経路よりも上方で、胴巻き位置に配置した被包装物の底面に沿って胴巻き位置よりも横方向上流側から移動可能な第二の底面包装部材。
▲８▼  繰出しローラから繰出された包装材を、胴巻き位置よりも横方向上流側に設けた所定の切断位置で切断する切断手段。
【００１２】
そして、第一の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第一移動地点へ移動するとともに、第二の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第二移動地点へ移動したとき、切断手段が包装材を切断するようにしたことを特徴としている。
【００１３】
すなわち、この発明の胴巻き装置は、図１に示すように、供給手段１によって供給位置Ａに被包装物１００を供給するとともに、位置決め手段２によって被包装物１００の基準面１００ａを、同装置にあらかじめ設定した横原点位置Ｂに位置決めする。
一方、繰出しローラ３によって無端状の包装材１０１を繰出すとともに、繰り出した包装材１０１の先端を引出し手段４によって把持し、引出し経路Ｃに沿って引出していく。そして、引出した包装材１０１の先端を所定の先端保持位置Ｄに位置決めする。
【００１４】
次いで、昇降手段５によって被包装物１００を供給位置Ａから胴巻き位置Ｅへと移送する。この移送過程で、引出し経路Ｃ上に引出されている包装材１０１が、被包装物１００の上面乃至両側面に覆い被さる。このとき、包装材１０１は逐次繰出しローラ３から繰り出されていく。
【００１５】
続いて、第一の底面包装部材６が第一移動地点Ｆに移動するとともに、第二の底面包装部材７が第二移動地点Ｇに移動した後、切断手段８が包装材１０１を切断する。これら第一移動地点Ｆおよび第二移動地点Ｇは、被包装物１００の大きさに関係なく一定位置に設定してある。したがって、これら第一移動地点Ｆと第二移動地点Ｇとの間隔は、被包装物１００の大きさに関係なく一定となる。
【００１６】
また、包装材１０１の先端は所定の先端保持位置Ｄに位置決めしてあるので、第一移動地点Ｆから先端保持位置Ｄまでの距離、すなわちその間に延在する包装材１０１の長さは常に一定となる。さらに、第二移動地点Ｇから包装材１０１の切断位置Ｈまでの距離、すなわちその間に延在する包装材１０１の長さも常に一定となる。
【００１７】
したがって、第一移動地点Ｆから被包装物１００の底面に沿って被覆する包装材１０１の長さ、および第二移動地点Ｇから被包装物１００の底面に沿って被覆する包装材１０１の長さは、被包装物１００の大きさに関係なく一定となり、その結果、包装材１０１が重なり合う長さも常に一定とすることができる。
【００１８】
また、横原点位置Ｂを基準にこれら第一移動地点Ｆおよび第二移動地点Ｇを設定することにより、この横原点位置Ｂに位置決めされる被包装物１００の基準面１００ａに対し、常に一定箇所で包装材１０１を重ね合わせることができる。
なお、この発明で横方向の上流側とは包装材１０１を繰り出す側をいい、横方向の下流側とは、包装材１０１の先端を保持する側をいう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図２はこの発明の実施形態に係る胴巻き装置の構成図である。なお、図２〜図９において、先に示した図１と同一または相当する部分には同一符号を付してある。
この胴巻き装置には、被包装物１００の供給位置Ａおよび胴巻き位置Ｅがあらかじめ設定してある。胴巻き位置Ｅは供給位置Ａの上方に設定してあり、供給位置Ａから胴巻き位置Ｅに至る空間が、縦方向の被包装物移送経路となっている。
【００２０】
供給位置Ａには、横方向下流側（図示左側）から、供給プッシャ（供給手段）１によって箱状の被包装物１００が間欠的に供給される。また、供給位置Ａにおいて被包装物１００が供給されてくる側と反対の側部にはストッパ１０が設けてある。このストッパ１０は、供給位置Ａに運ばれてきた被包装物１００の側面に弾力的に当接し、供給プッシャ１と協同して被包装物１００を位置決めする。
【００２１】
この実施形態では、被包装物１００における供給プッシャ１の当接する側面（横方向下流側の側面）を基準面１００ａとしてある。また、この胴巻き装置には、あらかじめ横原点位置Ｂが設定してあり、供給プッシャ１とストッパ１０により、この横原点位置Ｂに被包装物１００の基準面１００ａを位置決めしている。
供給位置Ａの下方にはエレベータ（昇降手段）５が設けてあり、供給位置Ａに運ばれてきた被包装物１００はこのエレベータ５の上面に載る。エレベータ５は、上面に載置した被包装物１００を被包装物移送経路に沿って持ち上げ、胴巻き位置Ｅへと移送する。
【００２２】
また、胴巻き位置Ｅよりも横方向上流側（図示右側）の所定箇所には、一対の繰出しローラ３が設けてある。この繰出しローラ３の上流側には、予備繰出しローラ１１および無端状の包装材１０１を巻回した巻回ドラム１２が設けてある。巻回ドラム１２に巻かれた無端状の包装材１０１は、予備繰出しローラ１１によって送り出され、さらに繰出しローラ３により横方向下流側へと繰り出されていく。繰出しローラ３は、図示しない駆動モータによって回転駆動され、包装材１０１を一定の長さだけ繰り出す。
【００２３】
繰出しローラ３と予備繰出しローラ１１の中間部では、ダンサローラ１３が上下に移動自在となっており、予備繰出しローラ１１から繰り出した包装材１０１を、このダンサローラ１３に巻き掛けてある。繰出しローラ３の停止中に予備繰出しローラ１１から繰り出された包装材１０１は、このダンサローラ１３の自重により、下方向に垂れ下がった状態でストックされる。そして、繰出しローラ３が回転すると、上記ストックしていた包装材１０１が同ローラ３から繰り出されていく。
【００２４】
なお、繰出しローラ３と予備繰出しローラ１１との間に、常時、ある程度の包装材１０１をストックしておくために、上限スイッチ１４および下限スイッチ１５が設けてあり、ダンサローラ１３が下限スイッチ１５に接触したとき、予備繰出しローラ１１の回転を停止し、一方、ダンサローラ１３が上限スイッチ１４に接触したとき、予備繰出しローラ１１を回転させる。
【００２５】
また、繰出しローラ３と対向する位置には、包装材１０１の把持部材（引出し手段）４が横方向へ移動自在に設けてある。この把持部材４は、繰出しローラ３から繰り出された包装材１０１の先端を把持し、被包装物移送経路に対し横方向に交差する引出し経路Ｃに沿って、包装材１０１を横方向下流側へと引出していく。なお、繰出しローラ３は、包装材１０１を繰り出す方向には自在に空転できる構造となっており、把持部材４による包装材１０１の引出し動作に従動して空転し、引出し長さ分の包装材１０１を繰り出していく。
【００２６】
包装材１０１の引出し経路Ｃにおける下流側の所定位置には、包装材１０１の先端保持位置Ｄがあらかじめ設定してある。この先端保持位置Ｄは、胴巻き位置Ｅよりも横方向下流側に設定してあり、供給位置Ａから胴巻き位置Ｅへと移送される被包装物１００が、把持部材４と干渉することを回避している。
【００２７】
また、包装材１０１の引出し経路Ｃよりも上方には、胴巻き位置Ｅに配置した被包装物１００の底面に沿って横方向に移動可能な第一の底面包装ローラ（第一の底面包装部材）６および第二の底面包装ローラ（第二の底面包装部材）７が設けてある。ここで、第一の底面包装ローラ６は、胴巻き位置Ｅよりも横方向下流側から上流側へと移動する。一方、第二の底面包装ローラ７は、胴巻き位置Ｅよりも横方向上流側から移動する。
【００２８】
さらに、胴巻き位置Ｅよりも横方向上流側に設定した所定の切断位置Ｈにはカッタ（切断手段）８が設けてあり、繰出しローラ３から繰り出され、かつ把持部材４によって引出された包装材１０１を当該切断位置Ｈで切断する。このカッタ８の下流側近傍には、包装材１０１の案内ガイド１６が設けてあり、後述する図４に示すように、胴巻き位置Ｅに移送される被包装物１００との干渉によって包装材１０１が上方へ引っ張られるとき、当該包装材１０１がカッタ８に接触して切断することを防止している。
【００２９】
胴巻き位置Ｅの横方向には、被包装物１００の搬出経路Ｉが形成してあり、包装材１０１が胴巻された被包装物１００を、搬出プッシャ１７によって胴巻き位置Ｅから押し出すとともに、ベルトコンベア等の搬出手段を用いて搬送する構造となっている。搬出経路Ｉ上に設定した所定のシール位置Ｊにはヒートシール装置１８が設置してあり、このシール位置Ｊで被包装物１００に胴巻きされた包装材１０１の重なり部分を融着する。
【００３０】
次に、図２〜図９を主に参照して、この実施形態に係る胴巻き装置の動作を説明する。
まず、繰出しローラ３を回転駆動して、包装材１０１の先端を一定量だけ繰り出すとともに、把持部材４が引出し経路Ｃに沿って横方向下流側から移動してきて、繰り出された包装材１０１の先端を把持し、横方向下流側へと引出していく。引出された包装材１０１の先端は、先端保持位置Ｄに位置決めされる（図３参照）。
【００３１】
一方、供給位置Ａには、供給プッシャ１によって箱状の被包装物１００が間欠的に供給配置される（図２参照）。ここで、被包装物１００の基準面１００ａは、横原点位置Ｂに位置決めされる。続いて、エレベータ５により被包装物１００を持ち上げ、上方にある胴巻き位置Ｅへと移送する。
この移送過程で、引出し経路Ｃに沿って引出された包装材１０１が被包装物１００と干渉し、被包装物１００の上昇動作に従動して繰出しローラ３から包装材１０１が繰り出されていく。そして、胴巻き位置Ｅに移送された被包装物１００の上面乃至両側面を、包装材１０１で被覆した状態を形成する（図４参照）。
【００３２】
次いで、第一の底面包装ローラ６を横方向下流側から、第二の底面包装ローラ７を横方向下流側からそれぞれ移動させるとともに、各ローラ６，７が被包装物１００の底面を支持するタイミングをもって、エレベータ５を下降させる（図５参照）。
続いて、第一の底面包装ローラ６をあらかじめ設定した所定の移動地点（第一移動地点）Ｆまで移動させるとともに、第二の底面包装ローラ７をあらかじめ設定した所定の移動地点（第二移動地点）Ｇまで移動させる（図１参照）。そして、各底面包装ローラ６，７がそれぞれの移動地点Ｆ，Ｇに移動したとき、カッタ８により包装材１０１を切断する。
【００３３】
ここで、第一移動地点Ｆは、第一の底面包装ローラ６と被包装物１００とにより包装材１０１を挾持する位置に設定してある。同様に、第二移動地点Ｇは、第二の底面包装ローラ７と被包装物１００とにより包装材１０１を挾持する位置に設定してある。しかも、これら第一，第二移動地点Ｆ，Ｇは、横原点位置Ｂを基準にして設定してあり、被包装物１００の大きさに関係なく、各移動地点Ｆ，Ｇの間隔は一定としてある。
【００３４】
また、包装材１０１の先端は所定の先端保持位置Ｄに位置決めしてあるので、第一移動地点Ｆから先端保持位置Ｄまでの距離、すなわちその間に延在する包装材１０１の長さは常に一定となる。さらに、第二移動地点Ｇから包装材１０１の切断位置Ｈまでの距離、すなわちその間に延在する包装材１０１の長さも常に一定となる。
【００３５】
したがって、第一移動地点Ｆから被包装物１００の底面に沿って被覆する包装材１０１の長さ、および第二移動地点Ｇから被包装物１００の底面に沿って被覆する包装材１０１の長さは、被包装物１００の大きさに関係なく一定となり、その結果、包装材１０１の重なり合う長さも常に一定とすることができる。
また、横原点位置Ｂを基準にこれら第一移動地点Ｆおよび第二移動地点Ｇを設定してあるので、この横原点位置Ｂに位置決めされた被包装物１００の基準面１００ａに対し、常に一定箇所で包装材１０１を重ね合わせることができる。
【００３６】
その後、把持部材４が包装材１０１の先端を解放するとともに、第一の底面包装ローラ６が横方向上流側へと被包装物１００の底面に沿って移動していき、包装材１０１の先端までを被包装物１００の底面に被覆していく（図６参照）。このとき同時に、搬出プッシャ１７による被包装物１００の押出し動作を開始して、被包装物１００を図６の右方向にある搬出経路へと徐々に移動させてもよい。その場合は、第一の底面包装ローラ６を搬出プッシャ１７による被包装物１００の押出し速度より速い速度で移動させる。
【００３７】
第一の底面包装ローラ６による包装材１０１の被覆動作が進むと、先端から残り僅かの包装材１０１は、自らの弾性力によって被包装物１００の底面に張り付く（図６参照）。この時点で第一の底面包装ローラ６の被包装物１００に対する相対移動を停止する。そして、第二の底面包装ローラ７による被包装物１００の横方向下流側への相対移動を進め（図６参照）、包装材１０１の切断端側を被包装物１００の底面に被覆していき、包装材１０１の先端側と切断端側とを重ね合わせる（図７参照）。
【００３８】
続いて、第一の底面包装ローラ６を横方向下流側へと後退させるとともに、第二の底面包装ローラ７を横方向下流側へと進行させ、被包装物１００の底面に対する包装材１０１の被覆および重ね合わせを終了する（図８参照）。
搬出プッシャ１７は引続き被包装物１００の押出し動作を継続し、搬出経路に設けたベルトコンベア等の搬出手段に被包装物（包装材を胴巻き済み）１００を受渡す（図９参照）。その後、図２に示したシール位置Ｊにおいてヒートシール装置１８により、被包装物１００の底面に形成した包装材１０１の重合部分を融着して後工程に搬送する（図２参照）。
【００３９】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、第一，第二の底面包装部材を、それぞれ板状部材または複数本の棒状部材で形成し、それらの部材を横方向に延在させるとともに、先端部で包装材を被包装物の底面に被覆していく構成としてもよい。このような横方向に延在する板状部材または棒状部材によれば、包装材を被覆した被包装物の底面部分を、これらの部材によって支持することができる。すなわち、第一，第二の底面包装部材が、被包装物の支持部材をも兼用することができる。
【００４０】
一方、上記の実施形態で示した第一，第二の底面包装ローラ６，７では、各ローラ６，７の後方等に板状または棒状の支持部材を設けておき、これらの支持部材によって被包装物を支持することが好ましい。
また、先端保持位置において包装材の先端を確実に保持するため、同位置に一対の押え板を設置しておき、把持部材によって引出してきた包装材の先端部分を、この押え板で挾持するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の胴巻き装置によれば、第一の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第一移動地点へ移動するとともに、第二の底面包装部材が、被包装物との間で包装材を挾持する所定の第二移動地点へ移動したとき、切断手段が包装材を切断するようにしたので、被包装物の大きさに関係なく、包装材の両端を一定箇所で重なり合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の胴巻き装置における要部を説明するための構成図である。
【図２】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の全体構造を示す構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の動作説明図である。
【図４】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図３に続く動作説明図である。
【図５】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図４に続く動作説明図である。
【図６】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図５に続く動作説明図である。
【図７】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図６に続く動作説明図である。
【図８】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図７に続く動作説明図である。
【図９】この発明の実施形態に係る胴巻き装置の図８に続く動作説明図である。
【図１０】被包装物へ胴巻きされる包装材の中間状態を示す正面図である。
【図１１】被包装物への包装材の胴巻き状態を示す正面図である。
【図１２】被包装物への包装材の胴巻き状態を示す底面図である。
【図１３】上包み包装装置の包装工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：供給プッシャ（供給手段）    ３：繰出しローラ
４：把持部材（引出し手段）
５：エレベータ（昇降手段）
６：第一の底面包装ローラ（第一の底面包装部材）
７：第二の底面包装ローラ（第二の底面包装部材）
８：カッタ（切断手段）
１６：案内ガイド        １７：搬出プッシャ
１８：ヒートシール装置
Ａ：供給位置            Ｂ：横原点位置
Ｃ：引出し経路          Ｄ：先端保持位置
Ｅ：胴巻き位置          Ｆ：第一移動地点
Ｇ：第二移動地点        Ｈ：切断位置
Ｉ：搬出経路            Ｊ：シール位置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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