(57)【要約】      （修正有）【課題】縦型製袋充填包装機で製造された袋包装体を、当該包装機の高速動作に対応した速度で反転させることを可能にする袋包装体反転装置を提供する。【解決手段】複数の収納ポケット４２ａ，４２ｂを備えたターレット４０をモータ４１により同一方向に回転させる。縦型製袋充填包装機の横シーラ２４ａ，２４ｂで形成された横シールの中間で切断された袋包装体７は各収納ポケットに受止められた後にターレットが間欠回転することで反転され、ターレットの前側で下方に排出される。したがって、連続して順次高速で製造される袋包装体を無駄時間が無く反転でき、縦型製袋充填包装機が高速動作に対応することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲された帯状包装材の幅方向の両端部を貼り合せて縦シールを施し、被包装品が投入又は充填された筒状包装材を横切る方向に横シーラによって横シールを施し、該横シールの中間で切断することにより、袋包装体を製造する縦型製袋充填包装機において、
前記横シーラの下方に設置されており、且つ回転軸の周囲に周方向に区分されている複数の収納ポケットが配設されたターレットを備え、
前記ターレットは、前記袋包装体を受止め位置で収納ポケットに受止めて収納可能であって、前記収納ポケットに収納された前記袋包装体の前記縦シール側が向いている方向に回転し、後続の前記収納ポケットが前記受止め位置に到来するタイミングで後続の前記袋包装体が当該後続の収納ポケットに収納される動作を繰り返し、前記収納ポケットに収納された前記袋包装体を前記縦シールが下側にある状態で排出すること、
を特徴とする縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項２】
前記収納ポケットは、前記回転軸の周囲に仕切り板を放射状に複数配設することによって前記ターレット内の空間が分割されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項３】
前記収納ポケットは、前記回転軸の周囲に径方向外側が開口した角柱状の箱を放射状に複数配設することで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項４】
前記縦シールは前記縦型製袋充填包装機の前側で行われ、前記横シーラは前記縦型製袋充填包装機の前後方向に作動し、前記ターレットは、前記横シーラと平行に延びている軸線を有する前記回転軸の回転によって前側で上から下方向に回転し、前記袋包装体は前記ターレットの前面下方の排出位置から前記縦型製袋充填包装機の前方に排出されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項５】
前記ターレットの駆動は間欠回転であり、前記ターレットが前記間欠回転で停止する際に前記収納ポケットの一つが前記受止め位置に順次停止して製造された前記袋包装体を受止め、前記ターレットが前記間欠回転で停止する際に前記排出位置で停止している別の前記収納ポケットから収納されている前記袋包装体が排出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項６】
前記ターレットを回転させる駆動源として、速度制御可能なモータを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項７】
前記速度制御可能なモータが、サーボモータであることを特徴とする請求項６に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項８】
反転動作の開始条件、前記ターレットの位置状態並びに前記縦型製袋充填包装機の運転状態を判断し、前記速度制御可能なモータに指令を送ることで、前記ターレットの回転動作に関する制御を行う制御部を備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項９】
前記制御部には、前記ターレットの前記回転動作に必要な設定データを外部から設定可能であり、前記ターレットの前記回転動作の状態データを表示可能である表示・設定手段が接続されていることを特徴とする請求項８に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【請求項１０】
前記ターレットの回転、停止、回転方向、回転速度等の前記回転動作に関する制御を前記縦型製袋充填包装機の制御部から行うことを特徴とする請求項８又は９に記載の縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋包装体を製造する縦型製袋充填包装機に用いられる袋包装体の反転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図８で示されるような一般的な縦型製袋充填包装機においては、一対の紙送りベルト２６ａ，２６ｂにより下流方向に送られる帯状包装材Ｆｗを、製筒器６により製袋充填筒２２の後方から巻き付けて湾曲成形し、製袋充填筒２２の前側で帯状包装材Ｆｗの幅方向の両端部を縦シーラ２８ａ，２８ｂにより貼り合せて縦シール４を施すことで筒状包装材Ｆｔに成形し、製袋充填筒２２内に被包装品を投入して筒状包装材Ｆｔに充填し、更に横シーラ２４ａ，２４ｂにより筒状包装材Ｆｔを横切る方向に横シール３を施してその横シール３の中間で切断することにより、袋包装体７が製造される。製造された袋包装体７は、ガイドシュート２７に案内され、ベルトコンベアのような搬送装置３０に受け渡され、更に検査装置や箱詰め装置が配設されている下流部へと搬送される。この場合、袋包装体７は、縦シール４が施された面が上側となった状態で縦型製袋充填包装機から排出され下流部へ搬送される。
【０００３】
縦型製袋充填包装機で製造された袋包装体７を箱詰めする際には、袋包装体の縦シール面を下側にして箱に詰められるのが通常である。このため縦型製袋充填包装機の排出部にエアシリンダを駆動源とした反転装置が設けられることがある（特許文献１）。上記のような、エアシリンダを駆動源とした反転装置の例を図９で示す。図９（ａ）は反転装置を正面から見た概略図、図９（ｂ）は反転装置を横から見た概略図でその構成を表し、図９（ｃ）から図９（ｅ）は横から見た概略図でその動作を表している。
【０００４】
図９（ａ）、図９（ｂ）で示すように、反転装置は、ガイドシュート２７と、その裏側に突押し板３１とそれを駆動する突押し用シリンダ３５、及びストッパ板３２とそれを駆動するストッパ用シリンダ３６を備えている。ガイドシュート２７には、突押し板３１が通ることができる突押し用開口部３３と、ストッパ板３２が通ることができるストッパ用開口部３４とが形成されている。突押し用シリンダ３５及びストッパ用シリンダ３６は、縦型製袋充填包装機の図示しない下部ベースに取り付けられている。
【０００５】
反転装置の動作は、以下に述べる３つの動きから成り立っている。最初の動作は、図９（ｃ）に示されているように、袋包装体７の落下を検出して、ストッパ用シリンダ３６を動作させることでストッパ用開口部３４を通してストッパ板３２を前進させ、落下してくる袋包装体７を受止める動作である。次の動作は、図９（ｄ）に示すように、突押し用シリンダ３５を動作させることで突押し用開口部３３を通して突押し板３１を前進させ、袋包装体７を突き押すことで前方に倒れるように落下させる。この動作により袋包装体７は縦シールを下面とした状態で排出される。最後に、図９（ｅ）に示すように、ストッパ用シリンダ３６と突押し用シリンダ３５の動作を解除して、ストッパ板３２と突押し板３１を後退させている。
【０００６】
上記のように、エアシリンダにエア圧力の印加又は開放によって得られる往復運動をそのまま利用しているので、構造や動作がシンプルである反面、往復運動であるがゆえに図９（ｅ）で示した戻り動作の時間が袋を反転させる動作に寄与しない無駄な時間となっている。戻り動作中に袋が落下してきた場合には、反転動作が行えないか又は不完全な動作になるおそれがある。このため、袋包装体の反転処理能力に限界があり、縦型製袋充填包装機が高速動作を行った場合に対応できないという状況になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２８５５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、縦型製袋充填包装機には一層の高速動作が望まれており、袋包装体反転装置についてもそれに対応する高速動作が要求されている。本発明は、袋包装体の各反転動作に逐次戻り動作をしない機構を案出することにより、無駄時間の無い、縦型製袋充填包装機の高速動作に対応した袋包装体反転装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、湾曲された帯状包装材の幅方向の両端部を貼り合せて縦シールを施し、被包装品が投入又は充填された筒状包装材を横切る方向に横シーラによって横シールを施し、該横シールの中間で切断することにより、袋包装体を製造する縦型製袋充填包装機において、前記横シーラの下方に設置されており、且つ回転軸の周囲に周方向に区分されている複数の収納ポケットが配設されたターレットを備え、前記ターレットは、前記袋包装体を受止め位置で収納ポケットに受止めて収納可能であって、前記収納ポケットに収納された前記袋包装体の前記縦シール側が向いている方向に回転し、後続の前記収納ポケットが前記受止め位置に到来するタイミングで後続の前記袋包装体が当該後続の収納ポケットに収納される動作を繰り返し、前記収納ポケットに収納された前記袋包装体を前記縦シールが下側にある状態で排出すること、を特徴としている。
【００１０】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置においては、前記収納ポケットは、前記回転軸の周囲に放射状に配置された複数の仕切り板によって、前記ターレット内の空間を分割して形成することができる。
【００１１】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置においては、前記収納ポケットは、前記回転軸の周囲に放射状に配置された、径方向外側が開口した複数の角柱状の箱によって形成することができる。
【００１２】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置においては、前記縦シールを前記縦型製袋充填包装機の前側で行い、前記横シーラを前記縦型製袋充填包装機の前後方向に作動させ、前記ターレットを、前記横シーラと平行に延びている軸線を有する前記回転軸の回転によって前側で上から下方向に回転させ、前記袋包装体を前記ターレットの前面下方の排出位置から前記縦型製袋充填包装機の前方に排出することができる。
【００１３】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置においては、前記ターレットの駆動を間欠回転とし、前記ターレットが前記間欠回転で停止する際に前記収納ポケットの一つが前記受止め位置に順次停止して製造された前記袋包装体を受止め、前記ターレットが前記間欠回転で停止する際に前記排出位置で停止している別の前記収納ポケットから収納されている前記袋包装体を排出させることができる。
【００１４】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、前記ターレットを回転させる駆動源として、速度制御可能なモータを用いることを特徴とする。
また、前記速度制御可能なモータは、サーボモータとすることができる。
【００１５】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、反転動作の開始条件、前記ターレットの位置状態並びに前記縦型製袋充填包装機の運転状態を判断し、前記速度制御可能なモータに指令を送ることで、前記ターレットの回転動作に関する制御を行う制御部を備えることができる。
【００１６】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、前記制御部にタッチパネル表示機等の表示・設定手段が接続することで、前記ターレットの動作に必要なデータが外部から設定することができ、また、前記ターレットの動作状態のデータを表示することができる。
【００１７】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、前記ターレットの回転方向及び回転速度の制御を縦型製袋充填包装機の制御部が行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置は、複数の収納ポケットを備えたターレットをモータにより同一方向に回転させることにより、エアシリンダを駆動源とした従来の反転装置で発生していた、エアシリンダの戻り動作による無駄時間を無くし、縦型製袋充填包装機の高速動作に対応可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による縦型製袋充填包装機の袋包装体反転装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１に示す袋包装体反転装置の動作概略図である。
【図３】図１に示す袋包装体反転装置の斜視図である。
【図４】図１に示す袋包装体反転装置のターレット部分の分解斜視図である。
【図５】図１に示す袋包装体反転装置のターレット駆動部の分解斜視図である。
【図６】図１に示す袋包装体反転装置の制御構成図である。
【図７】角柱状の収納ポケットを備えたターレットの一例を示す概略図である。
【図８】一般的な縦型製袋充填包装機の概略斜視図である。
【図９】エアシリンダを用いた袋反転装置の構成と動作の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して、本発明による縦型製袋充填包装機のターレットを用いた袋包装体反転装置の実施例を説明する。図１には縦型製袋充填包装機のターレットを用いた袋包装体反転装置の概略図が示されている。ターレット４０は、回転自在な回転軸であるシャフト５２の周りに仕切り板４６ａ〜４６ｄにより周方向に区分けされた４つの収納ポケット４２ａ〜４２ｄ（符号４２で総称する）を備えている。ターレッ４０は、速度制御可能なモータ４１により駆動されている。以下、図２〜図５を参照して、袋包装体反転装置の設置位置と構成、及び動作について説明する。
【００２１】
まず、袋包装体反転装置（以下、簡単のため「反転装置」と略す。）の設置位置と動作について説明する。図２及び図３で示すように、反転装置は、縦型製袋充填包装機の横シーラ２４ａ，２４ｂの直下に設置されており、横シーラ２４ａ，２４ｂを正面で見て手前方向に回転するターレット４０を備えている。図示の状態では、ターレット４０に備わる複数の収納ポケット４２のうち、一つの収納ポケット４２ａが、落下してくる袋包装体７を受止めて収納できる位置で待機している。
【００２２】
ターレット４０が待機する位置は、収納ポケット４２の位置を示す停止位置探知板４３の探知部分を停止位置探知センサ４４が探知し、反転装置の制御部が把握することで決定される。停止位置探知板４３は、シャフト５２の一方の端部に取り付けられており、シャフト５２とともに回転する。また、停止位置探知板４３には、図１の右側面図及び図３、図４に示されているように、収納ポケット４２ａ〜４２ｄの位置に対応して収納ポケット４２の数と同じ数の探知部分としての切込み４３ａ〜４３ｄが形成されている。停止位置探知センサ４４は、停止位置探知板４３の近傍において装置ベースに固定的に設けられており、停止位置探知板４３の探知部分を光学的あるいは磁気的に探知する。また、ターレット４０の近傍には製品探知センサ４５が配置されており、収納ポケット４２に袋包装体７が落下してきたことを探知する。
【００２３】
縦型製袋充填包装機が運転を開始し、袋包装体７が収納ポケット４２ａに落下してきたことを製品探知センサ４５が確認すると、制御部はモータ４１を回転させ、ターレット４０は排出装置３０の方向へと回転を開始する。ターレット４０が回転すると停止位置探知板４３も回転し探知部分（切込み）も移動するので、停止位置探知センサ４４は一度失探する。次の収納ポケット４２ｄが落下してくる袋包装体７を収納できる位置に来ると、停止位置探知板４３の次の探知部分も停止位置探知センサ４４が探知可能な探知位置に移動して来るので、位置探知センサ４４は当該探知部分を探知して、再度出力する。このタイミングで制御部は、モータ４１の回転を停止させる。収納ポケット４２ａに収納されていた袋包装体７は、収納ポケット４２ａを構成する仕切り板４６ａが傾斜しているので縦シールが下面になった状態で下方へと滑り落ち、搬出装置３０へと乗り移る。
【００２４】
次に、反転装置の駆動機構について、図４と図５を参照して説明する。ターレット４０は、図４で示すように回転の中心軸であるシャフト５２と４個の仕切り板４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄと両端板４９ａ，４９ｂから構成されている。ターレット４０と、ターレット４０を駆動する速度制御可能なモータ４１とは、プーリ４７ａ，４７ｂと駆動用ベルト４８とから成る伝動機構（図１）によって連結されている。ターレット４０は、反転装置取付けブラケット５０ａ，５０ｂによって、 また、モータ４１は反転装置駆動モータ取付けブラケット５１によって、縦型製袋充填包装機の下部ベースの横シーラ２４ａ，２４ｂの直下の位置に設置される。以下に、ターレット４０の詳細な構成と速度制御可能なモータ４１との接続、組付け順序を説明する。
【００２５】
図４に示すように、シャフト５２の両端部を両端板４９ａ，４９ｂにそれぞれ貫通させ、４個の仕切り板４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを両端板４９ａ，４９ｂに接続し、そして両端板４９ａ，４９ｂをシャフト５２に固定することでターレット４０の組立てが完成する。これにより、仕切り板４６ａと４６ｄの間に収納ポケット４２ａが、仕切り板４６ａと４６ｂの間に収納ポケット４２ｂが、仕切り板４６ｂと４６ｃの間に収納ポケット４２ｃが、仕切り板４６ｃと４６ｄの間に収納ポケット４２ｄが、それぞれ形成される。
【００２６】
ターレット４０のシャフト５２の両端部を反転装置取付けブラケット５０ａ，５０ｂに通し、ボールベアリング（図示せず）を介してシャフト５２の回転を妨げないように固定する。次に、シャフト５２の片側の端部に駆動用プーリ４７ａを固定し、反対側の端部に停止位置探知板４３を通し、その探知部分を仕切り板の位置と合致する位置に調整した状態で、停止位置探知板４３をシャフト５２に固定する。この状態で、ターレット４０を縦型製袋充填包装機の下部ベースの横シーラ２４ａ，２４ｂの直下の位置に取り付ける。
【００２７】
図５に示すように、速度制御可能なモータ４１を反転装置駆動モータ取付けブラケット５１に取り付けた後に、プーリ４７ｂをモータ４１の回転軸に固定する。この状態で、縦型製袋充填包装機の下部ベース上に置きターレット４０に取り付けられている駆動用プーリ４７ａとモータ４１に取り付けられているプーリ４７ｂを駆動用ベルト４８で連結した後に、反転装置駆動モータ取付けブラケット５１を固定する。最後に、停止位置探知センサ４４、製品探知センサ４５を取り付けて位置調整を行い、モータ、センサの電気配線を行う。これにより反転装置は完成する。
【００２８】
最後に、図６に示されるこの実施例における制御部の構成について説明する。この実施例では駆動用の速度制御可能なモータにＤＣブラシレスモータを使用し、制御は専用のプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を搭載し、縦型製袋充填包装機とは、互いに制御信号や状態信号を遣り取りするだけとなっている。動作速度は速度指令用の可変抵抗器（速度ボリューム）をモータ駆動アンプに接続して、手動で設定するようになっている。ＰＬＣからは、起動、停止、回転方向の信号のみが指令として送られる。
【００２９】
ＰＬＣは、縦型製袋充填包装機が運転状態で、製品探知センサ４５の探知信号が入力された時に、モータ駆動アンプに起動指令を送り、ＤＣブラシレスモータが回転中に、停止位置探知センサ４４が停止位置探知板４３の探知部分を探知した信号が入力されたことに応答してモータ駆動アンプに停止指令を送る。また、電源投入後に一回だけターレット４０の収納ポケットが落下してくる袋包装体７を収納できる位置に移動して待機する原点復帰動作が必要になるが、これは縦型製袋充填包装機が原点復帰動作を行う時を包装機の状態信号により把握し、それと同時に行うものとする。
【００３０】
以上、回転自在な中心軸の周囲に放射状に配置された複数の仕切り板によってターレット内の空間を周方向に分割し、収納ポケットを構成する最も簡易な実施例をもって実施形態について説明してきたが、図７に示すように角底がセット袋等の角状包装体に対応するために収納ポケット５４ａ〜５４ｆの構成を中心軸の周囲に複数の上方が開口した角柱状の箱を放射状に配置することも可能である。また、収納ポケットの数を増やす、モータをサーボモータにする、ＰＬＣにタッチパネル等の表示・設定手段を設ける、縦型製袋充填包装機の制御部に制御ロジックを付け加えて包装機に完全同期で制御する、等の実施形態が可能であることは言うまでも無い。また、ターレット４０は、袋包装体を収容する回転位置ごとに停止させていたが，停止させることなく減速させるのみで対処することも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｆｗ  帯状包装材
Ｆｔ  筒状に成形された包装材
３  横シール
４  縦シール
６  製袋器
７  袋包装体
２２  製袋充填筒
２４ａ，２４ｂ  横シーラ
２６ａ，２６ｂ  紙送りベルト
２７  ガイドシュート
２８ａ，２８ｂ  縦シーラ
３０  搬出装置
３１  突押し板
３２  ストッパ板
３３  突押し用開口部
３４  ストッパ用開口部
３５  突押しシリンダ
３６  ストッパシリンダ
４０  ターレット
４１  速度制御可能なモータ
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  収納ポケット
４３  停止位置探知板
４４  停止位置探知センサ
４５  製品探知センサ
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ  仕切り板
４７ａ，４７ｂ  プーリ
４８  駆動ベルト
４９ａ，４９ｂ  両端板
５０ａ，５０ｂ  反転装置取付けブラケット
５１  反転装置駆動モータ取付けブラケット
５２  シャフト
５３  モータ駆動アンプ
【図１】
2011162239.tif 000003
【図２】
2011162239.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011162239.tif 000008
【図７】
2011162239.tif 000009
【図８】
2011162239.tif 000010
【図９】
2011162239.tif 000011