(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋口を上に向けて垂直状態に位置決めされた空袋を受取り、これを無端状経路に沿って連続的に定速かつ等間隔で移動する各グリッパー対に引渡す空袋供給装置において、各グリッパー対は同時に開閉し閉じたとき袋の両側縁を把持する一対の把持部を有し、前記両側縁を把持した袋を垂直状態に吊下げて移送するものであり、前記空袋供給装置は前記無端状経路の直線領域を移動するグリッパー対に空袋を引渡すものであり、所定のタイミングで開閉し閉じたとき袋の上部を挟持する下向きの袋挟持部材と、該袋挟持部材を水平面内の円弧状経路に沿って往復動させ、かつそのあいだ前記袋挟持部材で挟持した袋が常に前記直線領域における前記グリッパー対の移動方向に略平行に保たれるようにした往復動機構を備え、さらに前記円弧状経路の途中に引渡し領域が設定され、この引渡し領域において前記円弧状経路がグリッパー対の把持部の移動経路に略重なり、かつ少なくともこの引渡し領域において、グリッパー対の移動方向への袋挟持部材の往動速度がグリッパー対の移動速度と略同一となるように設定されていることを特徴とする連続移送式袋詰め包装機における空袋供給装置。
【請求項２】
前記袋挟持部材が複数対、円弧状経路に沿って往復動しそのあいだ並進運動をする共通の支持部材に取付けられ、かつ前記グリッパー対と同じ間隔でその移動方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項１に記載された連続移送式袋詰め包装機における空袋供給装置。
【請求項３】
前記支持部材に前記往復動を行わせる機構として、所定距離離れた位置に設置された２つの回動軸と、各回動軸に対して常に等距離かつ同方向に位置し、各回動軸の回動に伴い該回動軸を中心として揺動する各揺動軸を備え、前記支持部材はこの揺動軸に連結されて並進運動を行うことを特徴とする請求項２に記載された連続移送式袋詰め包装機における空袋供給装置。
【請求項４】
無端状経路に沿って連続的に定速かつ等間隔で移動する各グリッパー対から包装処理済みの製品袋を受取り、これをグリッパー対の移動経路外へ移送し排出する製品袋取出装置において、各グリッパー対は同時に開閉し閉じたとき袋の両側縁を把持する一対の把持部を有し、前記両側縁を把持した袋を垂直状態に吊下げて移送するものであり、前記製品袋取出装置は前記無端状経路の直線領域を移動するグリッパー対から製品袋を受取るものであり、所定のタイミングで開閉し閉じたとき袋の上部を挟持する下向きの袋挟持部材と、該袋挟持部材を水平面内の円弧状経路に沿って往復動させ、かつそのあいだ前記袋挟持部材で挟持した袋が常に前記直線領域における前記グリッパー対の移動方向に略平行に保たれるようにした往復動機構を備え、さらに前記円弧状経路の途中に受取り領域が設定され、この受取り領域において前記円弧状経路がグリッパー対の把持部の移動経路に略重なり、かつ少なくともこの受取り領域において、グリッパー対の移動方向への袋挟持部材の往動速度がグリッパー対の移動速度と略同一となるように設定されていることを特徴とする連続移送式袋詰め包装機における製品袋取出装置。
【請求項５】
前記袋挟持部材が複数対、円弧状経路に沿って往復動しそのあいだ並進運動をする共通の支持部材に取付けられ、かつ前記グリッパー対と同じ間隔でその移動方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項４に記載された連続移送式袋詰め包装機における製品取出装置。
【請求項６】
前記支持部材に前記往復動を行わせる機構として、所定距離離れた位置に設置された２つの回動軸と、各回動軸に対して常に等距離かつ同方向に位置し、各回動軸の回動に伴い該回動軸を中心として揺動する各揺動軸を備え、前記支持部材はこの揺動軸に連結されて並進運動を行うことを特徴とする請求項５に記載された連続移送式袋詰め包装機における製品取出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ループ状の無端状経路に沿って連続的に移動するグリッパー対に空袋を供給し、グリッパー対の把持部で袋の両側縁を把持して吊下げ、この袋に対して、袋口の開口、内容物の充填、袋口のシール等の各包装処理を行う連続移送式袋詰め包装機において、空袋をグリッパー対に供給する空袋供給装置と、包装処理済みの製品袋をグリッパー対から受取りグリッパー対の移動経路外へ移送し排出する製品袋取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続移送式袋詰め包装機に適用される空袋供給装置は、保持した袋をグリッパー対に追従移動させ、その移動中に空袋をグリッパー対に引き渡す必要があり、これについて種々の提案がなされている。しかし、従来のものはそれぞれ次のような問題があった。
（１）無端ベルト式空袋供給装置（特開昭５９−２２１２０１号公報）；２つのドラム間に張架した通気性無端ベルトを用い、空袋をベルト表面に吸着して支爪で支持し、グリッパー対に追従移動させる。装置が大型となるため、包装機全体としても広い設置スペースが必要となる。また、装置の構造が複雑であり、コスト高で清掃性やメンテナンス性に劣る。
【０００３】
（２）ロータリー式空袋供給装置（特開平６−１９９３１７号公報、特開平８−３０１２３２号公報）；回転部材の周囲に等間隔に取り付けた吸盤により空袋を吸着し、グリッパー対に追従移動させる。しかし、いずれも装置の構造がきわめて複雑であり、コスト高で清掃性やメンテナンス性に劣る。
（３）往復回動型空袋供給装置（実公平３−１２６４５号公報）；往復回動する追従テーブルの周囲に設置した開閉する挟持板で空袋の上縁を挟持し、グリッパー対に追従移動させ、空袋引渡し後元の位置に復帰させる。追従機構が複雑であり、コスト高で清掃性やメンテナンス性に劣る。
【０００４】
一方、連続移送式袋詰め包装機において製品袋を取出す際は、通常、グリッパー対の把持部を開放して製品袋を落下させ、コンベアベルト等の搬送手段上に直接又はシュート等を介して載置し、後工程に向けて搬出している。しかし、製品袋を搬送手段上の定位置に確実かつ安定的に落下させることが難しいという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、連続移送式袋詰め包装機に適用されるこのような空袋供給装置及び製品袋取出しに関する問題点に鑑み、装置の構造を簡略化でき、コスト低減、清掃性及びメンテナンス性に優れた空袋供給装置又は製品取出装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、袋口を上に向けて垂直状態に位置決めされた空袋を受取り、これを無端状経路に沿って連続的に定速かつ等間隔で移動する各グリッパー対に引渡す空袋供給装置において、各グリッパー対は同時に開閉し閉じたとき袋の両側縁を把持する一対の把持部を有し、前記両側縁を把持した袋を垂直状態に吊下げて移送するものであり、前記空袋供給装置は前記無端状経路の直線領域を移動するグリッパー対に空袋を引渡すものであり、所定のタイミングで開閉し閉じたとき袋の上部を挟持する下向きの袋挟持部材と、該袋挟持部材を水平面内の円弧状経路に沿って往復動させ、かつそのあいだ前記袋挟持部材で挟持した袋が常に前記直線領域における前記グリッパー対の移動方向に略平行に保たれるようにした往復動機構を備え、さらに前記円弧状経路の途中に引渡し領域が設定され、この引渡し領域において前記円弧状経路がグリッパー対の把持部の移動経路に略重なり、かつ少なくともこの引渡し領域において、グリッパー対の移動方向への袋挟持部材の往動速度がグリッパー対の移動速度と略同一となるように設定されていることを特徴とする。なお、上記引渡し領域とは、袋挟持部材により挟持された空袋の両側縁をグリッパー対が把持し、続いて袋挟持部材が開いて空袋を開放し、袋挟持部材からグリッパー対への空袋の引渡しが行われる領域を意味する。また、本発明において袋挟持部材がグリッパー対の移動方向に沿って移動するときを往動とし、逆方向に移動するときを復動とする。
【０００７】
また、本発明は、無端状経路に沿って連続的に定速かつ等間隔で移動する各グリッパー対から包装処理済みの製品袋を受取り、これをグリッパー対の移動経路外へ移送し排出する製品袋取出装置において、各グリッパー対は同時に開閉し閉じたとき袋の両側縁を把持する一対の把持部を有し、前記両側縁を把持した袋を垂直状態に吊下げて移送するものであり、前記製品袋取出装置は前記無端状経路の直線領域を移動するグリッパー対から製品袋を受取るものであり、所定のタイミングで開閉し閉じたとき袋の上部を挟持する下向きの袋挟持部材と、該袋挟持部材を水平面内の円弧状経路に沿って往復動させ、かつそのあいだ前記袋挟持部材で挟持した袋が常に前記直線領域における前記グリッパー対の移動方向に略平行に保たれるようにした往復動機構を備え、さらに前記円弧状経路の途中に受取り領域が設定され、この受取り領域において前記円弧状経路がグリッパー対の把持部の移動経路に略重なり、かつ少なくともこの受取り領域において、グリッパー対の移動方向への袋挟持部材の往動速度がグリッパー対の移動速度と略同一となるように設定されていることを特徴とする。なお、上記受取り領域とは、グリッパー対により両側縁を把持された製品袋の上部を袋挟持部材が挟持し、続いてグリッパー対が開いて製品袋を開放し、グリッパー対から袋挟持部材への製品袋の受取りが行われる領域を意味する。
【０００８】
前記空袋供給装置及び製品袋取出装置の望ましい具体例では、前記挟持部材が複数個、円弧状経路に沿って往復動しそのあいだ並進運動（translational motion）をする共通の支持部材に取付けられ、かつ前記グリッパー対と同じ間隔でその移動方向に沿って配列されている。
また、前記支持部材に前記往復動を行わせる機構は、例えば、所定距離離れた位置に設置された２つの回動軸と、各回動軸に対して常に等距離かつ同方向に位置し、各回動軸の回動に伴い該回動軸を中心として揺動する各揺動軸を備え、前記支持部材はこの揺動軸に連結されて並進運動を行うようになっている。並進運動を行う支持部材は常に同じ方向を向き、従って、袋挟持部材も往復動のあいだ常に同じ方向（挟持面がグリッパー対の移動方向に平行）を向いている。
【０００９】
この空袋供給装置及び製品袋取出装置は、連続移動するグリッパー対の無端状経路が主として水平面内に設定されている場合に適用されるが、垂直面内に設定される場合にも同様に適用することができる。
また、この空袋供給装置及び製品袋取出装置は、グリッパー対の無端経路の主として直線領域に適用されるが、袋の柔軟性を利用して、比較的曲率が小さければ曲線的な無端状経路に沿ってグリッパー対が移動する領域にも適用できる。例えばグリッパー対が比較的径の大きい回転テーブルの周囲に設置されて連続的に回転している場合などである。その場合、袋挟持部材の円弧状経路の設定は、例えば、該円弧状経路の引渡し領域又は受取り領域におけるグリッパー対の無端状経路の接線方向をグリッパー対の移動方向とみなして設定するとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８を参照して、本発明に係る空袋供給装置及び製品袋排出装置の一例を説明する。
図１は、水平面内に設定されたループ状の無端状経路に沿って定速で連続移動する各グリッパー対１に対し、無端状経路の直線領域において空袋Ｗを供給する工程（一度に４袋供給）を時系列的に模式的に示すもので、後述する袋挟持部材が往動開始位置Ａから往動終端位置Ｅの間を円弧状経路Ｓに沿って水平面内で往復動し、該袋挟持部材に上縁を挟持されて空袋Ｗが同じく上記円弧状経路Ｓに沿って水平面内で往動（Ａ→Ｃ〜Ｄ）する。そのあいだ、空袋Ｗは常にグリッパー対１の移動方向に平行に保たれる（並進運動）。
【００１１】
図１の（ａ）〜（ｄ）は、空袋供給工程における空袋Ｗ及び袋挟持部材の動きとグリッパー対１の移動の関係を示すもので、各図を簡単に説明すると次のようになる。
（ａ）袋挟持部材がグリッパー対１の把持部２の移動経路から離れた往動始端位置Ａに停止しており、ここに空袋Ｗが袋口を上に向けて垂直状態に位置決めされ、袋挟持部材が閉じて空袋Ｗの上縁を挟持する。このとき、グリッパー対１は袋Ｗよりやや遅れた位置にある。
（ｂ）袋挟持部材が加速し、加速終了位置Ｂ以降（減速開始位置Ｄまで）は、グリッパー対１の移動方向への空袋Ｗの速度がグリッパー対１の移動速度に等しくなる。また、ここでちょうどグリッパー対１が空袋Ｗに追いつき、このあいだ空袋Ｗはグリッパー対１の把持部２の移動経路に接近している。
【００１２】
（ｃ）空袋Ｗが円弧状経路Ｓに沿ってグリッパー対１の把持部２の移動経路にさらに接近し、両者がほぼ重なる領域（引渡し領域Ｃ〜Ｄ）に到達する。
（ｄ）引渡し領域Ｃ〜Ｄ内において、グリッパー対１の把持部２が空袋Ｗの両側縁を把持し、続いて袋挟持部材が開いて空袋Ｗを開放し、空袋Ｗは袋挟持部材からグリッパー対１に引き渡される。袋挟持部材はこの引渡し領域を越えてさらに進み、減速して往動終端位置Ｅで停止し、直ちに復動を開始して元の位置（往動始端位置Ａ）に復帰し、停止する。
【００１３】
次に、図２〜図８を参照して、上記空袋供給装置についてより具体的に説明する。
まず、図３〜図４に示すように、４つの袋挟持装置３が支持部材４の下部に配置されている。袋挟持装置３は、支持部材４の下面に取り付けられた軸受部５に軸支された開閉支点軸６、７、各開閉支点軸６、７に基部が固定され幅広に形成された先端部１０ａ、１１ａに挟持面（ゴム材９が貼付されている）を有する袋挟持部材１０、１１、各開閉支点軸６、７の一端に取り付けられ互いに噛み合うギヤ１２、１３、支持部材４の上部に取り付けられたエアシリンダ１４、そのロッドの先端に固定された連結部材１５、一方の開閉支点軸７に固定され、ピン１６、１７及びリンク１９を介して前記連結部材１５に連結されたレバー２０からなる。エアシリンダ１４のロッドが伸縮すると開閉支点軸７が回動し、同時に開閉支点軸６が逆向きに回動して袋挟持部材１０、１１が開閉する。袋挟持部材の先端部１０ａ、１１ａが閉じたとき、その挟持面で空袋Ｗの上縁をほぼ全幅にわたり挟持できる。
【００１４】
上記袋挟持部材１０、１１の往復動機構（４つの袋挟持装置３全体を往復動させる）をみると、図２、図３及び図５に一部示すように、支持プレート２１上の所定距離離れた位置に立設する２つの支点軸２２、２３と、該支点軸２２、２３に回動自在にはまる筒状の回動軸２４、２５と、該回動軸２４、２５に一端が固定されたリンク２６、２７と、その他端に固定された筒状の揺動軸２９、３０と、支持部材４上に立設し前記揺動軸２９、３０が回動自在にはまる支点軸３１、３２等を備える。回動軸２４と揺動軸２９の中心間距離及び回動軸２５と揺動軸３０の中心間距離は等しく、回動軸２４、２５の中心間距離と揺動軸２９、３０の中心間距離は等しく設定され、これらがちょうど平行リンク機構をなしている。
【００１５】
また、前記往復動機構は、一端が支点軸３３に支持された揺動レバー３４、その他端に連結したロッド３５、一端がロッド３５に連結し他端が前記回動軸２５に固定された揺動アーム３６を備える。揺動レバー３４は、後述するように駆動軸３７の回転に伴って所定角度範囲で往復揺動し、それが揺動アーム３６に伝達され、リンク２６、２７及び支持部材４が所定範囲往復揺動する（リンク２７の揺動範囲を図２に仮想線で示す）。支持部材４は、前記平行リンク機構の原理で往復揺動のあいだ並進運動をし、常に同じ方向（グリッパー対１の移動経路に平行）を向いている。従って、袋挟持部材１０、１１（４組）もその挟持面を前記移動経路に常に平行に向けた状態で前記円弧状経路Ｓに沿って往復動する。
【００１６】
図５及び図６に示すように、前記空袋供給装置の下方には、袋挟持部材１０、１１の円弧状経路Ｓ上の往動開始位置Ａに空袋Ｗを位置決めする給袋位置決め装置が配置されている。この給袋位置決め装置は、例えば実開昭６１−５９５１１号公報等により公知のコンベアマガジン式給袋装置であり、コンベアマガジン部４０、空袋取り上げ部４１及び空袋位置決め部４２からなる。
コンベアマガジン部４０（４組）は、上部の空袋が前方側にくるように縦方向にずらして積み重ねられた空袋群をベルトコンベアにより前方に搬送し、そのうち最上部の空袋を分離してベルトコンベア上を先送りし、ベルトコンベアの先端付近に設置したストッパーに当接させる。４３はベルトコンベア上を送られる空袋の側縁をガイドするガイド板である。空袋取り上げ部４１（４組）は、前記ストッパーに当接した空袋Ｗを昇降するアームの先端に取り付けた吸盤４４で吸引し所定高さまで取り上げる（図５の実線及び仮想線参照）。
【００１７】
さらに、空袋位置決め部４２は、前記支持プレート２１を支える支持スタンド４５の側部に軸支された揺動支点軸４６、該揺動支点軸４６に取り付けられて揺動するアーム４７（１対×４組）、その先端に取り付けられた吸盤４９、上端が揺動支点軸４６に固定された揺動レバー５０に取り付けられ、下端が図示しない駆動源に連結されて昇降し、前記アーム４７を揺動させる昇降ロッド５１等からなり、前記吸盤４４で取り上げた空袋Ｗを吸盤４９で吸引し、アーム４７を上方に揺動させ（図５の実線及び仮想線参照）、先に述べた通り、空袋Ｗを袋挟持部材１０、１１の円弧状経路Ｓ上の往動開始位置Ａに、袋口を上に向け垂直状態で位置決めする。
【００１８】
図７及び図８は、連続移送式袋詰め包装機の対向位置に対称的に配置された空袋供給装置（図７において下側、図８において左側）及び製品袋取出装置を示す。製品袋取出装置は空袋供給装置と実質的に同じ構造（ただし対称的な構造）を有する。従って、図７及び図８において製品袋取出装置の各部位には、空袋供給装置の対応部位と同じ番号を付与している。
なお、図８に示すように、駆動軸３７には溝カム５３、５４が固定され、一方、各支点軸３３にはそれぞれカムレバー５５、５６が固定され、その先端に水平回転自在に取り付けられたカムローラ５７、５８が前記溝カム５３、５４のカム溝に嵌入している。駆動軸３７が図示しない駆動源に連結されて連続回転すると、カムローラ５７、５８がカム溝内を走行して各支点軸３３、３３が往復回動し、それに伴い、先に述べたように揺動レバー３４、３４が所定角度範囲で往復揺動し、空袋供給装置と製品袋取出装置の支持部材４、４を往復動させる。
【００１９】
グリッパー対１は無端チェーン等に取り付けられ、機台５９上を矢印方向に連続的に定速で移動し、空袋供給工程において空袋供給装置から空袋Ｗが供給され、続いて袋口開口、内容物充填、袋口シール等の包装処理が行われた後、製品袋取出工程において製品袋取出装置により製品袋が取り出される。
製品袋取出工程において、支持部材４及び袋挟持部材１０、１１の往復動は、空袋供給装置におけるそれらの往復動とほぼ対称的に行われる。従って、製品袋取出工程における製品袋及びグリッパー対１の移動と袋挟持部材１０、１１の動きの関係は次のようになる。
【００２０】
（ａ）袋挟持部材１０、１１が、グリッパー対１の把持部２の移動経路（製品袋の移動経路でもある）に近い往動始端位置から円弧状経路に沿って往動を開始し、加速する。このとき、袋挟持部材１０、１１は開いている。また、グリッパー対１（及び製品袋）は袋挟持部材１０、１１よりやや遅れた位置にある。
（ｂ）加速終了位置以降（減速開始位置まで）、グリッパー対１の移動方向への挟持部材１０、１１の速度がグリッパー１の移動速度に等しくなる。この加速終了位置においてちょうどグリッパー対１（製品袋）が袋挟持部材１０、１１に追いつき、また、袋挟持部材１０、１１の円弧状経路Ｓが製品袋の移動経路にさらに接近し、ここから少しのあいだ両者がほぼ重なる領域（受取り領域）となる。
【００２１】
（ｃ）この受取領域において、袋挟持部材１０、１１が製品袋の上縁を挟持し、続いてグリッパー対１の把持部２が開いて製品袋を開放し、製品袋はグリッパー対１から袋挟持部材１０、１１に引き渡される。
（ｄ）袋挟持部材１０、１１はこの受取り領域を越えてさらに進み、グリッパー対１の把持部２の移動経路から離れ、続いて減速して停止し、開いて製品袋を開放し、直ちに復動を開始して元の位置（往動始端位置）に復帰し、停止する。なお、開放された製品袋は、例えば下方に設置された搬送手段上の所定位置に落下する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、連続移送式袋詰め包装機に適用される空袋供給装置及び製品袋取出しについて、装置の構造を簡略化でき、コスト低減、清掃性及びメンテナンス性に優れた空袋供給装置又は製品取出装置を得ることができる。また、取出しに関し、搬送手段上の定位置に確実かつ安定的に落下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る空袋供給装置の作動を説明する概念図である。
【図２】  本発明に係る空袋供給装置の平面図である。
【図３】  その袋挟持装置が取り付けられた部分の正面断面図である。
【図４】  そのギヤ部の側面断面図（ａ）、その袋挟持部材（閉状態）の部分の側面断面図（ｂ）、同じく袋挟持部材（開状態）の部分の側面断面図（ｃ）及び袋挟持部材の底面図（ｄ）である。
【図５】  給袋位置決め装置の側面図（一部断面）である。
【図６】  その位置決め部の正面図である。
【図７】  空袋供給装置と製品袋取出装置の平面図である。
【図８】  その側面断面図である。
【符号の説明】
１  グリッパー対
２  グリッパー対の把持部
３  袋挟持装置
４  支持部材
１０、１１  袋挟持部材
２４、２５  回動軸
２６、２７  リンク
２９、３０  揺動軸
Ｓ  袋挟持部材の円弧状経路
Ｗ  空袋
【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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