(57)【要約】【課題】全体の構成を簡素化しながら、吸着パッド２０ａ（２０ｂ）による小袋の吸着を安定化し、かつ、一回の支持フレーム１５（１６）の移動で、複数の容器６０に同時に小袋を分配できるようにした小袋分配装置を得る。【解決手段】内容物を収納した小袋ａの複数個が長尺状に連結されている小袋帯状体Ａを送り出す送り出し装置５０の送り出し側に、複数個の吸着パッド２０ａ（２０ｂ）を装着した支持フレーム１５（１６）を横方向に移動可能に取り付ける。送り出された小袋を吸着パッドに吸着した状態でその小袋を後続する小袋から切断する。その後、支持フレーム１５（１６）を次の吸着パッドが送り出し位置に来るまで横方向への移動させる。このサイクルを所要回数繰り返すことにより、すべての吸着パッドに分離された小袋を吸着する。そして、小袋を吸着した状態で支持フレーム１５（１６）を容器６０側に移動させ、そこで吸着パッドの真空を破壊して各吸着パッドに吸着した小袋を容器６０に分配する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物を収納した小袋の複数個が長尺状に連結されている小袋帯状体を送り出す送り出し装置と、送り出されてくる小袋を吸着する吸着パッドと、吸着パッドで吸着された小袋をそれに繋がる後続の小袋との間で切断する切断装置とを備え、該切断された小袋を吸着パッドの移動により分配目的部に分配するようにされた小袋の分配装置であって、
吸着パッドは送り出し装置の送り出し方向に横方向に移動可能とされた支持フレームに複数個が装着されており、送り出し装置から送り出される小袋の吸着パッドによる吸着と後続する小袋からの切断装置による切断そして切断後の支持フレームの横方向への移動のサイクルを所要回数繰り返すことにより、所要個数の吸着パッドに個々に分離された小袋が吸着されるようになっており、
小袋を吸着した状態で支持フレームを分配目的部に移動させ、そこで吸着パッドの真空を破壊して各吸着パッドに吸着した小袋を分配目的部に分配可能としたことを特徴とする小袋の分配装置。
【請求項２】
支持フレームは分配目的物の移動速度に同期した速度で移動できるようになっており、支持フレームは分配目的物に同期した速度で移動をしながら吸着パッドの真空を破壊して各吸着パッドに吸着した小袋を分配目的部に分配可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の小袋の分配装置。
【請求項３】
小袋帯状体を送り出す送り出し装置とそれに対応した支持フレームとの組みが２組以上配置されており、それぞれの組みの吸着パッドに小袋を吸着した後、各支持フレームを互いの吸着パッド同士が近接した位置となるように移動させ、その状態で各支持フレームの吸着パッドの真空を破壊することにより、２個以上の小袋を同じ分配目的箇所に同時に分配可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の小袋の分配装置。
【請求項４】
分配目的部はコンベア上で所定の間隔をおいて連続的に移送される容器群であり、各容器間の間隔と支持フレームでの吸着パッドの間隔とは同じとされていることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の小袋の分配装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体や粉流体のような内容物を収納した小袋が長尺状に多数連結されている小袋帯状体から、当該小袋を個々に分離した後、コンベア上を移送される容器など、所定の分配目的部に分配するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本体物を収容した容器内に、付加物を収容した小袋を後工程として収納することが行われる。例えば、容器内に納豆を収容した後、適宜のフィルムを敷き、その上に、タレや辛しのような付加物を収容した１個または複数個の小袋が収納される。同様なことは、納豆容器に限らず、例えば、即席ラーメンのような種々のインスタント食品などの包装時に多く行われる。
【０００３】
このような小袋は、通常、別工場において長尺状に多数連結した小袋帯状体として製造され、それが、食品などの容器詰め工場に搬入される。食品の容器詰め工場では、帯状に連結した複数の小袋を一個ずつに分離した後、個々の容器等に分配することが行われる。
【０００４】
このための分配装置として、従来、いくつかの提案がされている。例えば特許文献１には、図５に示すような装置が記載される。この装置は、内容物を収納した小袋ａを長尺状に多数連結した小袋帯状体Ａが用いられ、それを順次送り出す送り出し装置５０と、該送り出し装置５０の送り出し方向に走る搬送面を持つ搬送コンベア８１と、送り出し装置５０と搬送コンベア８１との間に位置する切断装置３０を備える。送り出し装置５０から１個分の小袋ａが送り出されると、それと同期して切断装置３０が作動し、該小袋ａをそれに繋がる後続の小袋群から切断分離する。分離された小袋ａは搬送コンベア８１により図で左方向に搬送され、この工程を繰り返すことにより、搬送コンベア８１の搬送面には所定間隔で所定個数（図のものでは４個）の小袋ａが配置される。搬送コンベア８１の上方には、所定の間隔をおいて複数個（図のものでは４個）の吸着パッド２０が上下動と前後動ができるように配置されており、吸着パッド２０は搬送コンベア８１の小袋ａを真空吸着した後、前方に位置する分配目的物（例えば納豆容器）６０の上に移動し、そこで真空を破壊することにより、４個の小袋ａを各容器内に分配するようにしている。
【０００５】
上記の装置では、個々に切断された小袋が搬送コンベアにより吸着パッドに対向する位置に順次送られる構成であり、搬送コンベア上での小袋の位置決め（各吸着パッドの間隔と同じ間隔でもって各小袋を搬送コンベア上に位置させること、各吸着バットの中心と各小袋の中心とを一致させること、など）を厳格に行う必要がある。位置決めが不安定となると、吸着ミスや投入漏れ、あるいは小袋の一部が容器からはみ出た状態で落下するなどの不都合が生じ、装置の運転中止を余儀なくされる。
【０００６】
他の分配装置として、特許文献２には、図６に示すように、送り出し装置５０の送り出し側に吸着パッド２０と切断装置３０が位置しており、送り出されてくる小袋ａを吸着パッド２０が吸着した状態で、該吸着された小袋ａをそれに繋がる後続の小袋との間で切断し、切断後、吸着パッド２０をさらに下降させて容器６０の上で真空を破壊し、小袋ａを容器６０内に投入するようにした分配装置が開示されている。この装置では、送り出された小袋を吸着パッドで直接吸着し、切断後、そのままで容器内に分配するようにしているので、吸着時の位置ズレは少なく、容器内への投入も確実なる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０３３号公報
【特許文献２】特公平７−１１２８５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、この種分配装置を用いた小袋の分配作業を迅速化することが求められている。特許文献２（特公平７−１１２８５２号公報）に記載される分配装置では、１つの送り出し装置に１つの吸着パッドを配置する構成であり、吸着の都度、吸着パッドが上下動して吸着した小袋を分配することが必要となる。そのために作業速度には自ずと限界がある。複数個の小袋を送り出した状態で、複数個の吸着パッドと複数個の切断装置を用いて、複数個の小袋の吸着と切断を同時に行い、一回の吸着パッドの上下動により複数個の容器に同時に小袋を分配することが可能となるが、複数個の吸着パッドと複数個の切断装置とを吸着と切断とが確実に行えるように装置中に組み付け配置することは実際には容易でない。また、送り出しされた複数個の小袋を同時に確実に吸着させることも実際には容易でない。そのために、迅速でかつ正確な分配作業を行うには、なお改良の必要がある。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、送り出し装置から送り出される小袋を、分配目的部である複数個の容器側に、同時にかつ迅速に分配することのできる小袋の分配装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による小袋の分配装置は、内容物を収納した小袋の複数個が長尺状に連結されている小袋帯状体を送り出す送り出し装置と、送り出されてくる小袋を吸着する吸着パッドと、吸着パッドで吸着された小袋をそれに繋がる後続の小袋との間で切断する切断装置とを備え、該切断された小袋を吸着パッドの移動により分配目的部に分配するようにされた小袋の分配装置であって、吸着パッドは送り出し装置の送り出し方向に横方向に移動可能とされた支持フレームに複数個が装着されており、送り出し装置から送り出される小袋の吸着パッドによる吸着と、当該小袋の後続する小袋からの切断装置による切断と、切断後の支持フレームの横方向への移動、のサイクルを所要回数繰り返すことにより、所要個数の吸着パッドに個々に分離された小袋が吸着されるようになっており、小袋を吸着した状態で支持フレームを分配目的部に移動させ、そこで吸着パッドの真空を破壊して各吸着パッドに吸着した小袋を分配目的部に分配可能としたことを特徴とする。
【００１１】
上記装置では、送り出し装置から送り出される小袋は、送り出し直後に最初の（第１の）吸着パッドに真空吸引され、その状態で切断装置により切断されて後続する小袋群と分離する。次の小袋が送り出される間に、支持フレームが所定距離（次の吸着パッドが送り出し装置の送り出し口に到達する距離）だけ横方向に移動して１つのサイクルは終了する。横移動の後に、次の（第２の）吸着パッドが該送り出されてくる２つ目の小袋を吸着する。そして、その状態で２番目の小袋は後続する小袋群から切断分離される。２つ目の小袋を吸着し切断するまでの過程で、先に切断された小袋（第１の吸着パッドに吸着された小袋）には外的力が作用することなく、当初の吸着姿勢がそのまま維持される。以下、このサイクルが必要回数、最大で支持フレームに取り付けた吸着パッドの個数分だけ繰り返される。
【００１２】
必要個数の吸着パッドに小袋を吸着させた後、支持フレームを分配目的物（例えば、同じ個数だけ並置された納豆容器）の上に移動させ、分配目的物の上方に各吸着パッドを位置させる。その状態で吸着パッドの真空を破壊すると、各小袋は吸着パッドに吸着された姿勢を保持して分配目的物の中に分配される。
【００１３】
上記ように、本発明による装置では、送り出し装置から出てくる小袋は支持フレームに取り付けた複数個の吸着パッドにより個々に直接吸着されるので、吸着時の姿勢は同じとなり、吸着ミスが生じる可能性はきわめて小さい。一方、後続する小袋群との切断は１つの切断装置により行われるので、全体構成は簡素化される。複数個の吸着パッドに吸着された複数個の小袋は、一回の支持フレームの移動で、複数個の容器などに同時に分配できるので、高い作業効率が得られる。
【００１４】
分配目的物の移動は、分配サイクルに同期した間欠的な移動（すなわち、支持フレームが分配目的部の上に移動したときに移動を停止し、その状態で吸着パッドの真空を破壊して小袋を分配目的部に分配し、その後、所定距離だけ移動して次の分配サイクルに備えるような、移動と停止を繰り返す移動態様）であってもよい。しかし、作業を高速化するに際して、間欠的移動態様は必ずしも最適とはいえない。そのために、本発明の装置の好ましい態様では、支持フレームが分配目的物の移動速度に同期した速度で移動できるようになっており、支持フレームは分配目的物に同期した速度で移動をしながら吸着パッドの真空を破壊して各吸着パッドに吸着した小袋を分配目的部に分配することができるようになっている。この態様では、目的分配物の移動を停止することなく、複数サイクルを連続して行うことが可能となり、作業効率の大幅な向上が可能となる。
【００１５】
本発明による装置において、１つの送り出し装置に対応して１つの支持フレームを配置して１つの装置としてもよい。この場合には、例えば容器である分配目的物には、１種類の小袋が分配される。１つの容器内に２種以上の小袋を分配することが求められる場合がある。その要求に応えるために、本発明による装置の好ましい態様では、送り出し装置とそれに対応した支持フレームの組みが２組以上配置される。上記したと同様にしてそれぞれの支持フレームに取り付けた吸着パッドに小袋を吸着させた後、各支持フレームを互いの吸着パッド同士が近接し整列した位置となるように移動させ、その後、分配目的物の上で、各支持フレームの吸着パッドの真空を同時に破壊する。それにより、２個以上の小袋を同じ分配目的箇所に同時に分配することが可能となり、作業の一層の迅速化を図ることができる。例えば、分配目的部が納豆容器の場合に、タレの小袋と辛しの小袋とを同時に１つの容器内に分配することができる。
【００１６】
本発明において、分配目的部の種類や形状に特に制限はなく任意である。好ましくは、コンベア上で所定の間隔をおいて連続的に移送される容器群であり、該容器の間隔と支持フレームに取り付けた吸着パッドの間隔は同じとされる。限定されるものではないが、容器は、例えば、納豆容器、カップ麺、豆腐容器、などであり、小袋に入れられる物品は、例えば、タレ、辛し、乾燥ネギ、乾燥コーンなどである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を実施の形態により説明する。図１は本発明による分配装置の要部を示す側面図であり、図２は正面図、図３は上面図である。また、図４は上記装置の作動の一部を説明するための概念図である。
【００１８】
分配装置１は、フレーム２に３軸方向に移動自在とされた小袋吸着部１０と該小袋吸着部１０へ向けて小袋を送り出す送り出し装置５０を備える。小袋吸着部１０は枠体１１を有し、該枠体１１はフレーム２の横枠３に対して送りチェーン４などの手段により全体が左右方向（Ｘ軸方向）に所要距離だけ往復動するようにされている。枠体１１には上下方向（Ｙ軸方向）のＹ軸アクチュエータ１２が備えられ、該Ｙ軸アクチュエータ１２の上端には前後方向（Ｚ軸方向）のＺ軸アクチュエータ１３が備えられる。Ｚ軸アクチュエータ１３の前方端（図１で右側）には水平方向の支持枠１４が備えられ、該支持枠１４には、断面Ｌ型である第１の支持フレーム１５と第２の支持フレーム１６とが、Ｘ軸方向に向けて取り付けてある。第１の支持フレーム１５と第２の支持フレーム１６は同じ形状であり、この例では、図３からわかるように両者はＸ軸方向にわずかな隙間をおいて、また、図１からもわかるように、Ｚ軸方向にもわずかな距離をおいて配置されている。さらに、第１の支持フレーム１５と第２の支持フレーム１６とは、それぞれガイドレール１７、１８に沿ってＸ軸方向に移動できるようにされている。該移動は、チェーン１９など駆動手段により、支持枠１４とは独立した移動として行われる。
【００１９】
第１の支持フレーム１５の水平片部分には、適宜の取り付け部材２１ａを介して複数個（図の例では６個）の吸着パッド２０ａが所定の間隔をおいて備えられる。各吸着パッド２０ａは前記取り付け部材２１ａに設けた適宜のアクチュエータによりＺ軸方向およびＹ軸方向にわずかに移動できるようにされている。第２の支持フレーム１６は、２つの支持フレームがガイドレール１７、１８に沿いＸ軸方向に相対的に移動したときに、相互にぶつからない位置（図では第１の支持フレーム１５の上方位置）に設けてあり、その水平片部分には、第１の支持フレーム１５と同様に、同様な取り付け部材２１ｂを介して複数個（図の例では６個）の吸着パッド２０ｂがＺ軸方向およびＹ軸方向にわずかに移動できるようにして取り付けてある。
【００２０】
吸着パッド２０ｂ、２０ｂ間の間隔は、吸着パッド２０ａ、２０ａ間の間隔と同じであり、また、図１に示すように、吸着パッド２０ａと吸着パッド２０ｂとは、側方から見たときに、両者がごく近接した位置となるように、かつ、その下端レベルはほぼ同じレベルとなるようにして、第１の支持フレーム１５および第２の支持フレーム１６にそれぞれ取り付けてある。なお、吸着パッドの構成およびその吸着および真空破壊のための機構は、前記図５あるいは図６に基づき説明した従来の分配装置で用いられるものと同様であってよく、詳細な説明は省略する。
【００２１】
本発明において、小袋送り出し装置５０も前記した従来の分配装置で用いられるものと同様であってよい。従って、その詳細な説明は省略する。図示の例において、小袋送り出し装置５０は、第１の支持フレーム１５に対して１個（５０ａ）、および第２の支持フレーム１６に対して１個（５０ｂ）、それぞれ取り付けてある。取り付け位置は、図３によく示すように、各支持フレーム１５、１６が最も左側である休止位置にあるときに、その最も先端側（図で右側）に位置する吸着パッド２０ａ、２０ｂに対向した位置とされる。小袋送り出し装置５０ａ、ｂの小袋送り出し方向は、支持フレーム１５、１６の移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｚ軸方向）である。そして、その送り出し部と吸着パッド２０ａ、２０ｂの間には、図６に示した従来例の場合と同様に、吸着パッドで吸着した小袋ａをそれに繋がる後続の小袋との間で切断するための切断装置３０、３０が備えられる。
【００２２】
この装置１の作動を説明する。作動開始時に、送りチェーン４を制御して２つの支持フレーム１５、１６を図２、図３に示すその最も左側の位置とする。アクチュエータ１２、１３を制御して、それぞれの吸着パッド２０ａ、２０ｂの下端位置を、小袋送り出し装置５０ａ、５０ｂの小袋送り出し部に近接した位置にする。小袋送り出し装置５０ａ、５０ｂを作動して小袋を送り出す。それにより、１個の小袋が吸着パッド２０ａおよび吸着パッド２０ｂの直下にまで送り出される。
【００２３】
その位置で、吸着パッド２０ａ、２０ｂを下降させて小袋を吸着する。なお、図１で、３１は吸着を安定させるために、送り出される小袋の下に位置させるようにした支持板であり、必要に応じて配置される。吸着パッドの吸着に連動して切断装置３０、３０が作動し、最初の吸着パッド２０ａ、２０ｂに真空吸引された小袋を、その姿勢を保持した状態で後続する小袋群から切断する。切断終了と同時に、支持フレーム１５、１６は図で右方向に移動して、右から２番目の吸着パッド２０ａ、２０ｂを小袋送り出し装置５０ａ、５０ｂに対向させる。これにより、１つのサイクルは終了する。
【００２４】
上記の右方向への横移動の間に、次の小袋が小袋送り出し装置５０ａ、５０ｂから送り出されており、２番目の吸着パッド２０ａ、２０ｂは同じようにして２つ目の小袋を吸着する。そして、その状態で２番目の小袋は後続する小袋群から切断分離される。以下、このサイクルが必要回数（図示のものでは６回）繰り返されて、支持フレーム１５、１６に取り付けたすべての吸着パッド２０ａ、２０ｂに小袋が吸着される（場合によっては、２個〜５個の間の任意の数の吸着パッド２０ａ、２０ｂに小袋を吸着させるようにしてもよい）。
【００２５】
必要個数の小袋を吸着した後、必要なアクチュエータを作動して、支持フレーム１５、１６をＺ軸方向後方（図１で左側）に引き寄せる（図１にＰ１で示される）。それと同時に、チェーン１９などを動かして、第１の支持フレーム１５と第２の支持フレーム１６とを、支持枠１４とは独立に相対的に移動させ、２つの支持フレーム１５、１６を前後方向に重なった状態とする。それにより、図４に模式的に示すように、各６個のアクチュエータは、２個づつが対向して位置するようになる。なお、図４ａはその状態を模式的に示す上面図であり、図４ｂは側面図である。図４において、６０は目的分配物としての容器とそれを移送するコンベア６１である。
【００２６】
前記コンベア６１を備えた容器搬送手段６５は、図１に示すように、支持フレーム１５、１６をＺ軸方向後方（図１で左側）に引き寄せた位置（Ｐ１で示される位置）の直下にコンベア６１が位置するようにして配置されている。支持フレーム１５、１６を引き寄せた後、適宜のアクチュエータを作動して、コンベア６１上で搬送される多数の容器６０のわずか上方まで吸着パッド２０ａ、２０ｂを下降させ（図１にＰ２で示される）、その位置で吸着パッド２０ａ、２０ｂの真空を破壊する。それにより、各小袋ａは吸着パッドに吸着された姿勢を保持して容器６０の中に分配される。
【００２７】
コンベア６１の移動は、支持フレーム１５、１６が容器６０の上に移動したときに移動を停止し、その状態で吸着パッド２０ａ、２０ｂの下降と真空破壊とを行って小袋の分配を行い、その後の支持フレーム１５、１６の吸着サイクルの間に、所定距離だけ移動して次の分配サイクルに備えるような、間欠的な移動であってもよい。作業のスピードアップを目的として、コンベア６１は連続的に移動させ、支持フレーム１５、１６を分配サイクルの途中でコンベア６１の移動速度に同期した速度で移動できるようにしておくこともできる。その際には、支持フレーム１５、１６が容器６０の上に移動したときに、コンベア６１の移動に同期した同方向の移動を開始するようにし、同期移動しながら吸着パッド２０ａ、２０ｂの下降と真空破壊とを行って、小袋の分配を行うようにする。なお、上記した移動態様は、コンベアに配設されたエンコーダからのパルス信号を受信するフィードバック制御などの従来知られた制御機構を用いることにより容易に実施することができる。場合によっては、両者を選択的に採用できるような機構としてもよい。いずれかの態様により所要の分配作業を終了した後、支持フレーム１５、１６および吸着パッド２０ａ、２０ｂを最初の位置に戻し、以下、同じ作動を必要回数繰り返すことにより、本発明の装置による所要の小袋の分配作業は終了する。
【００２８】
なお、上記の説明では、２個の支持フレーム１５、１６を同時に作動させる状態を説明したが、１個の支持フレームのみを作動させ、他方の支持フレームは非作動として分配作業を行うこともできる。また、３個以上の支持フレームを同時作動するようにしてもよい。１個の支持フレームのみで分配装置を組み立てることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の装置では、送り出し装置から出てくる小袋は支持フレームに取り付けた複数個の吸着パッドにより個々に直接吸着されるので、吸着時の姿勢は同じとなり、吸着ミスが生じる可能性はきわめて小さい。一方、吸着された小袋と後続する小袋群との切断は１つの切断装置により行われるので、全体構成は簡素化される。さらに、複数個の吸着パッドに吸着された複数個の小袋は、一回の支持フレームの移動で、複数個の容器などに同時に分配できるので、高い作業効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分配装置の要部を示す側面図。
【図２】図１に示す装置の正面図。
【図３】図１に示す装置の上面図。
【図４】装置の作動の一部を説明するための概念図。
【図５】従来の連続した小袋の分配装置の一例を説明する図。
【図６】従来の連続した小袋の分配装置の他の例を説明する図。
【符号の説明】
１…分配装置、４…送りチェーン、１０…小袋吸着部、１２、１３…アクチュエータ、１５、１６…支持フレーム、２０…吸着パッド、３０…切断装置、５０…小袋送り出し装置、６０…分配目的物としての容器
【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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