(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装容器内に充填すべき袋詰め製品を集積させるための集積装置であって、
複数の製品が各々起立状態で供給されるステージと、
前記ステージ上の各製品を側方から圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部により各製品を圧縮した状態のまま前記ステージを反転させ、所定時間経過後、前記ステージを元の位置に戻す反転部と、
を備えた製品集積装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装容器内に充填すべき袋詰め製品を集積させるための集積装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品包装ラインにおいて、粉体または顆粒等が袋詰めされた袋詰め製品をカートン等の包装容器内に効率良く充填するためには、容器内への充填前にこれらの製品を整列させつつ集積させることが必要である。
【０００３】
ところが、袋詰め製品内の粉体や顆粒はその自重により袋の下方に移動しており、このため、各製品を単に集積させるだけでは、製品全体の幅が大きくなってしまい、製品を容器内に充填することができない。そこで、従来においては、製品集積装置による各製品の集積の際に、製品を強制的に圧縮したり、製品に振動を与えたりして、袋内の粉体や顆粒を袋内に均一に分散させ、製品全体の幅が所定の寸法内に収まるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来装置において、製品の強制的圧縮のみで製品全体の幅を減少させようとする場合には、製品にかなり大きな圧縮力を作用させなければならず、その結果、袋内の粉体や顆粒が損傷したり、袋にピンホール等の外観上の損傷が発生する場合がある。また、製品に繰り返し振動を与える場合には、製品が振動している最中に同様に袋内の粉体や顆粒が損傷するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、袋詰め製品内部の粉体や顆粒を損傷させることなく、製品全体の幅を所定の寸法内に容易に収めることができる製品集積装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る製品集積装置は、包装容器内に充填すべき袋詰め製品を集積させるための集積装置であって、複数の製品が各々起立状態で供給されるステージと、前記ステージ上の各製品を側方から圧縮する圧縮部と、前記圧縮部により各製品を圧縮した状態のまま前記ステージを反転させ、所定時間経過後、前記ステージを元の位置に戻す反転部とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明においては、複数の袋詰め製品が各々起立状態でステージ上に供給されると、圧縮部により、ステージ上の各製品が側方から圧縮される。次に、各製品を圧縮した状態のまま、反転部によりステージが反転する。
【０００８】
すると、各製品内の粉体や顆粒等の内容物は袋内部を下方に移動して、袋内部に均一に分散する。また、このとき、各製品は圧縮力が作用したままの状態にあるので、粉体や顆粒等が均一に分散する結果、各製品が徐々に圧縮されて、各製品の幅ひいては製品の全幅が減少する。
【０００９】
反転後、所定時間経過すれば、反転部によりステージが元の位置に戻る。そして、この状態から、製品の全幅寸法を維持したまま圧縮部による圧縮力を解除することにより、ステージ上の製品の整列，集積状態が維持される。
【００１０】
このように本発明によれば、製品を単に圧縮するのではなく、製品を圧縮した状態で反転させるようにしたので、袋内部の粉体や顆粒等の流動性を利用して粉体や顆粒等を袋内部に均一に分散させることができ、これにより、袋内部の粉体や顆粒等を損傷させない程度の小さな圧縮力で製品の全幅寸法を所定の寸法内に容易に収めることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施態様による製品集積装置が採用された製品包装ラインの平面概略図、図２は図１の  ＩＩ−ＩＩ線矢視図、図３は図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面部分図、図４は図１の  ＩＶ−ＩＶ線矢視図、図５はその拡大部分図（図６の  Ｖ−Ｖ線矢視図）、図６は図４の  ＶＩ−ＶＩ線矢視図、図７は図１の  ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。
【００１２】
図１に示すように、この製品包装ライン１には、顆粒等が袋詰めされた製品ｃを下流側に搬送するための搬送コンベヤ２，３が並列に配置されている。搬送コンベヤ２の下流端には、各搬送面が側面視Ｌ字状に配設された（図２参照）供給コンベヤ４，５が配置されている。供給コンベヤ４，５は、下流側の製品整列装置１０に製品ｃを供給するためのものである。また、搬送コンベヤ３の下流側にも同様の供給コンベヤ６，７および製品整列装置１１が配置されている。
【００１３】
図２に示すように、製品整列装置１０側に供給される製品ｃは、その裏面側が供給コンベヤ４の搬送面上に、下端が供給コンベヤ５の搬送面上にそれぞれ載置されており、これら二つの供給コンベヤ４，５の駆動により、供給コンベヤ４，５側から製品整列装置１０側に製品ｃが供給されるようになっている。
【００１４】
製品整列装置１０は、供給コンベヤ４，５から供給された複数の製品ｃを起立状態で横に並べて整列させるための装置であって、供給コンベヤ４，５の下流端近傍に配置された駆動スプロケット１２と、従動スプロケット１３と、両スプロケット間に巻き掛けられたチェーン１４とを備えている。
【００１５】
図３に示すように、駆動スプロケット１２は、回転自在な駆動軸１５にそれぞれキー止め固定された四つのスプロケットから構成されている。同様に、従動スプロケット１３も、各駆動スプロケットに対応する四つのスプロケットから構成されている。またチェーン１４は、各駆動および従動スプロケットにそれぞれ巻き掛けられた四本のチェーンから構成されている。駆動軸１５の一端には、図示しないモータからの駆動力が伝達されるタイミングプーリ１６が取り付けられている。
【００１６】
チェーン１４の各リンクには、ブロック片１７を介して断面略Ｌ字状の製品受け部１８（図２では一部のみ図示）が取り付けられており、各製品受け部１８は各チェーンの走行とともに循環するようになっている。
【００１７】
チェーン１４の緩み側には、テンショナアーム２０およびテンショナ２１が配置されている。テンショナアーム２０には、チェーン１４に内側から圧接する凸状の湾曲面２０ａが形成されている。またチェーン１４の緊張側には、チェーンガイド２２が配置されている。
【００１８】
このような構成により、供給コンベヤ４，５から供給された複数の製品ｃは次々と各製品受け部１８内に導入され、導入された各製品ｃはテンショナアーム２０の上方において起立状態のまま横方向に整列するようになっている。
【００１９】
製品整列装置１０の前方（図１上方）には、製品整列装置１０により整列した各製品ｃを後方（同図下方）に送るためのプッシャー３０が配置されている。プッシャー３０には、伸退可能なプッシュプレート３１が設けられている。なお、製品整列装置１１側にも、同様のプッシャー３２およびプッシュプレート３３が設けられている。
【００２０】
製品整列装置１０，１１の後方には、後方にいくにしたがい幅寸法が減少しているテーパガイド３５，３６がそれぞれ配置されている。これにより、プッシャー３０，３２によって製品ｃが後方に送られる際に、製品ｃの全幅が徐々に減少させられるようになっている。
【００２１】
テーパガイド３５，３６の後方には、本発明の一実施態様による製品集積装置４０が配置されている。
製品集積装置４０は、それぞれテーパガイド３５，３６から製品ｃが起立状態で供給されるベース（ステージ）４１，４２と、ベース４１，４２上の各製品ｃを側方から圧縮するためのシリンダ（圧縮部）４３，４４とを備えている。
【００２２】
図４に示すように、ベース４１，４２の下方にはレール４５，４６が、これらの間には固定レール４７がそれぞれ配置されており、各レール４５，４６，４７は一直線状に配設されている。ベース４２の下部には、図６に示すように、アングルプレート４８を介して複数個のローラ４９が回転自在に支持されている。各ローラ４９はレール４６内に転動自在に係合しており（図５参照）、これにより、ベース４２はレール４６および固定レール４７内をスライド自在になっている。同様の構成により、ベース４１はレール４５および固定レール４７内をスライド自在になっている。
【００２３】
レール４５の下方には、図４に示すように、ベース４２をスライド移動させるためのシリンダ５０がレール配設方向に配置されており、そのピストンロッド５０ａの先端部５１は、ベース４２下方のブロック部材５２に固定されている。なお、図４においては、説明の便宜上、シリンダ５０と各レール４５，４６，４７との上下方向の間隔を誇張して描いている。また、図示を省略しているが、同様にレール４６の下方には、ベース４１をスライド移動させるためのシリンダが設けられている。
【００２４】
ベース４２の下部には、図６に示すように、脚部材５４が取り付けられており、該脚部材５４には軸受５５を介して回転軸５６が支持されている。回転軸５６の一端はブロック部材５２に固定されている。これにより、ベース４２は、回転軸５６の回りを回転自在になっている。
【００２５】
ベース４２の側方には、図６に示すように、ベース４２を反転させるためのモータ（反転部）６０が配置されている。モータ６０の回転軸端にはギヤ６１が固定されている。ギヤ６１は、回転自在な軸６２の一端に固定されたギヤ６３と噛合している。軸６２の他端はレール４６内に固定されている。この構成により、モータ６０の駆動によって軸６２が回転すると、レール４６およびアングルプレート４８とともにベース４２および製品ｃが回転軸５６の回りを反転し得るようになっている（図５および図６二点鎖線参照）。
【００２６】
軸６２には、図６に示すように、上下方向に延びるロッド６５が取り付けられており、該ロッド６５には支持部材６６を介して天板６７が設けられている。天板６７は、製品ｃの上方に配置されており、ベース４２を反転した際に製品ｃがベース４２上から抜け落ちないようにするためのものである。
【００２７】
なお、図示していないが、ベース４１側にも、同様の反転用モータおよび反転機構と、抜け落ち防止用の天板とが設けられている。
【００２８】
また、図５に示すように、ベース４２の上方に設けられたシリンダ４４のピストンロッド４４ａの先端には、製品ｃに側面から当接するパッド７０が装着されている。製品ｃの他側面側には、同様のパッド７１がフレーム７２に装着されている。なお、シリンダ４３側にも同様のパッドが装着されている。
【００２９】
図１に示すように、製品集積装置４０の中央部には、反転処理の終了した製品ｃをベース４１，４２上から排出して容器ｂ内に導入するためのプッシャー７５が配置されている。製品集積装置４０の中央部後方には、プッシャー７５によりベース４１，４２上から排出された製品ｃが通過するテーパガイド７６が配置されている。
【００３０】
テーパガイド７６の後方には、製品ｃが導入されるカートン等の容器（包装容器）ｂを搬送するバケットコンベヤ８０が配設されている。バケットコンベヤ８０の一端側には、空の容器ｂを供給する供給コンベヤ９０が配設されており、また他端側には、製品ｃが充填された容器ｂを搬出するための搬出コンベヤ９１が配設されている。
【００３１】
バケットコンベヤ８０は、図７に示すように、モータ８１の回転力がスプロケット８２およびチェーン８３を介して伝達される駆動スプロケット８４と、従動スプロケット８５と、これらに巻き掛けられたチェーン８６とを備えている。
【００３２】
チェーン８６上には、所定間隔を隔ててバケット８７が取り付けられており、該バケット８７内に供給コンベヤ９０から空の容器ｂが供給されるようになっている。またチェーン８６の中央部上方（図７上方）には、プッシャー７５により製品ｃが容器ｂ内に導入される際に、製品ｃに後側（同図紙面手前側）から当接するプレート８８が設けられている。
【００３３】
次に、上記構成による製品整列，集積動作について説明する。
搬送コンベヤ２により搬入された製品ｃは、供給コンベヤ４および５を通って製品整列装置１０の製品受け部１８内に導入される。このとき、製品ｃの導入は駆動スプロケット１２上の所定位置の製品受け部１８に対して行われるが、駆動スプロケット１２上の各製品受け部１８は扇状に開いた状態にあるため（図２参照）、製品受け部１８内への製品ｃの導入が容易に行われるようになっている。
【００３４】
各製品受け部１８に次々と製品導入が行われると、製品ｃが導入された製品受け部１８が各スプロケット１２，１３間においてテンショナアーム２０の上方に移動し、これにより、各製品ｃが起立状態のまま横方向に整列する。
【００３５】
このとき、チェーン１４はテンショナアーム２０の湾曲面２０ａに沿って上方に凸状に湾曲しており、これにより、各製品受け部１８および各製品ｃが扇状に開いた状態におかれている。
【００３６】
この状態から、プッシャー３０を駆動してプッシュプレート３１を突出させると、各製品ｃが扇状に開いた状態にあることにより、各製品ｃが各製品受け部１８から容易に抜き取られて、後方（図１下方）に移動する。
【００３７】
なお、従来においては、各製品受け部が互いに平行な直立状態におかれており、各製品が各製品受け部内でいずれかの側に倒れて支持されていた。このため、各製品受け部内から各製品を抜き取る際に、製品が製品受け部内で両側壁に干渉して、製品の抜き取りを容易に行えない場合があった。とくに、製品の幅寸法が大きい場合には、製品を製品受け部内から抜き取る際の抵抗が大きくなり、製品の抜き取りが一層困難であった。
【００３８】
これに対して、本実施態様では、各製品受け部１８の先端側が扇状に開くことにより、各製品ｃと各製品受け部１８との間に十分なスペースが確保されるので、製品ｃの抜き取りが容易である。
【００３９】
プッシャー３０の作動により後方に移動させられた各製品ｃは、テーパガイド３５により製品全体の幅寸法が徐々に縮小されつつ、製品集積装置４０のベース４１に導入される。
【００４０】
製品集積装置４０では、ベース４１上への製品導入が検出されると、シリンダ４３の駆動によりピストンロッド４３ａが突出して、先端のパッドにより各製品ｃが側方から圧縮される。このとき、シリンダ４３の圧縮圧は、製品ｃ内部の顆粒等に損傷を与えない程度の所定の大きさに予め調整しておく。また、シリンダ４３内にはピストンロッド４３ａの突出量を検出するセンサが内蔵されており、該センサの検出結果に基づいて、製品ｃの全幅が所定の寸法すなわち容器ｂの内側寸法より小さいかどうかが判断されるようになっている。
【００４１】
その一方、搬送コンベヤ３により搬送された複数の製品ｃは、供給コンベヤ６，７を通って、同様に製品整列装置１１の各製品受け部内に導入される。そして、プッシャー３２の駆動により、各製品ｃが各製品受け部から抜き取られ、テーパガイド３６を通って製品集積装置４０のベース４２に導入される。
【００４２】
ベース４２上に製品ｃが導入されると、同様に、シリンダ４４の駆動によりピストンロッド４４ａが突出して、先端のパッド７０およびパッド７１により各製品ｃが側方から所定の圧縮圧で圧縮されるとともに、ピストンロッド４４ａの突出量に基づいて製品ｃの全幅が所定寸法内に収まっているかどうかが判断される。
【００４３】
シリンダ４３，４４による圧縮の結果、製品ｃの全幅が所定の寸法内に収まっているときには、以下に述べる反転処理を行わずに、レール下方のシリンダの駆動によりベース４１，４２が製品集積装置４０の中央部に移動して、プッシャー７５による製品ｃの排出が行われる。
【００４４】
製品ｃの全幅が所定の寸法内に収まっていない場合には、製品ｃに対して反転処理が行われる。以下、この反転処理についてベース４２側を例にとって説明する。なお、ベース４１側の処理についても同様なので、ここでは説明を省略する。
【００４５】
この場合には、各製品ｃがパッド７０，７１により圧縮された状態から、モータ６０を駆動して、その回転力をギヤ６１，６３を介して軸６２に伝達する。これにより、軸６２の端部が取り付けられたレール４６，ローラ４９，アングルプレート４８を介してベース４２が回転軸５６の回りを回転し、ベース４２が１８０度反転する（図５，図６二点鎖線参照）。
【００４６】
すると、各製品ｃ内の粉体や顆粒等の内容物は袋内部を下方に移動して、袋内に均一に分散する。また、このとき、各製品ｃにはシリンダ４４による圧縮力が作用したままの状態にあるので、顆粒等が袋内部に均一に分散する結果、各製品ｃが徐々に圧縮されて、各製品ｃの幅ひいては製品ｃの全幅が減少する。
【００４７】
反転後、所定時間経過すれば、再びモータ６０が駆動されてベース４２が反転し、ベース４２が元の位置に戻る（図５，図６実線参照）。
このようにして反転処理が終了する。
【００４８】
反転処理の終了後、シリンダ５０を駆動してピストンロッド５０ａを後退させ、ベース４２を製品集積装置４０の中央部に移動させる（図４一点鎖線参照）。このとき、ベース４２は、ローラ４９を介してレール４６および固定レール４７に沿ってスライド移動する。
【００４９】
次に、製品ｃの全幅寸法を維持したままシリンダ４４の圧縮力を解除する。これにより、製品ｃの全幅寸法が拡げられることなく、ベース４２上から各製品ｃを取り出すことが可能になる。
【００５０】
この状態から、プッシャー７５を駆動すると、各製品ｃはベース４２上から取り出されて、バケットコンベヤ８０側に排出され、バケットコンベヤ８０上で待機していたバケット８７内の空の容器ｂ内に導入される（図７参照）。製品ｃが導入された容器ｂはバケットコンベヤ８０の端部まで移動して、搬出コンベヤ９１により製品包装ライン１の外部に搬出される。
【００５１】
このように本実施態様では、袋詰め製品ｃを単に圧縮するのではなく、製品ｃを圧縮した状態で反転させるようにしたので、袋内部の粉体や顆粒等の流動性を利用して粉体や顆粒等を袋内部に均一に分散させることができ、この結果、製品ｃの全幅寸法を所定の寸法内に容易に収めることができる。しかも、この場合には、製品ｃを損傷させない程度の小さな圧縮力で製品ｃを圧縮することが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る袋詰め製品の集積装置では、製品が起立状態で供給されるステージと、製品を側方から圧縮する圧縮部と、製品を圧縮した状態のままステージを反転させる反転部とを設けたので、製品を損傷させない程度の小さな圧縮力で製品の全幅寸法を所定の寸法内に容易に収めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様による製品集積装置が採用された製品包装ラインの平面概略図。
【図２】図１の  ＩＩ−ＩＩ線矢視図。
【図３】図２の  ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面部分図。
【図４】図１の  ＩＶ−ＩＶ線矢視図。
【図５】図４の拡大部分図（図６の  Ｖ−Ｖ線矢視図）。
【図６】図４の  ＶＩ−ＶＩ線矢視図。
【図７】図１の  ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図。
【符号の説明】
１                製品包装ライン
４０              製品集積装置
４１，４２        ベース（ステージ）
４３，４４        シリンダ（圧縮部）
６０              モータ（反転部）
ｂ                容器
ｃ                製品
【図１】
0003585195.tif 000002
【図２】
0003585195.tif 000003
【図３】
0003585195.tif 000004
【図４】
0003585195.tif 000005
【図５】
0003585195.tif 000006
【図６】
0003585195.tif 000007
【図７】
0003585195.tif 000008