(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が開口し他方の底部が幅方向の溶着線により閉じられた平袋の開口を拡げながら送り、次工程の整形アームへセットする平袋セット装置と、
前記平袋セット装置によりセットされた前記平袋を内側から外側に箱状に拡げて底面を四角形の四角底に整形する、先細りの状態から平行または末広がりの状態に動作する前記整形アームと、
前記整形アームで整形された前記四角底の両側に形成された二等辺三角形の耳の底辺に平行に任意の位置でそれぞれの耳を溶着するとともに余分な耳を切り落とす溶着・切断装置と、
シリンダのピストンロッドの先端に、このピストンロッドの前進により前進して前記底部の溶着線の部分を内側に押し込む、先端を先細り状とした固定爪が連結され、この固定爪の基端部にピストンロッドの前進により固定爪の前進と同時にヒンジ機構によって開いて整形アームで整形された四角底袋を挟む一対の可動爪が開閉自在に連結され、固定爪と可動爪との間に前記一対の可動爪を閉じる方向へ付勢し、前記ピストンロッドの後退により固定爪が後退して閉じる方向へ付勢された可動爪を閉じて四角底袋の下端を拘束するスプリングが設けられている四角底袋取り出し装置とを備えていることを特徴とする合成樹脂製四角底袋の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方が開口し他方の底部が閉じられた平袋から底が四角形の四角底袋を製造する合成樹脂製四角底袋の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレン等の合成樹脂を利用した袋は、従来から各種の分野で利用されている。これらの袋の製造は、薄い合成樹脂製シートをチューブ状に形成した素材あるいは二つ折りにした素材を巻いたコイルを巻き戻し、素材を製造ラインに送り込んで熱溶着・切断装置によって溶着・切断する工程が一般に採用されている。
【０００３】
この製造方法では、一方が開口し他方の底部が閉じられた「平袋」と称される最も簡単な袋の成形に限られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の平袋の製造方法は、底を四角形にするために折り曲げ工程を必要とする四角底袋の製造には適用できなかった。このため、四角底袋は、人手に頼らざるを得なかった。人手による四角底袋の製造は、生産性の向上に限度があり、また個人差により製品自体の品質にもバラツキがある等の問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、四角底袋の効率的な生産を可能とするととともに、品質にバラツキのない四角底袋の製造方法および装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の合成樹脂製四角底袋の製造装置は、一方が開口し他方の底部が幅方向の溶着線により閉じられた平袋の開口を拡げながら送り、次工程の整形アームへセットする平袋セット装置と、前記平袋セット装置によりセットされた前記平袋を内側から外側に箱状に拡げて底面を四角形の四角底に整形する、先細りの状態から平行または末広がりの状態に動作する前記整形アームと、前記整形アームで整形された前記四角底の両側に形成された二等辺三角形の耳の底辺に平行に任意の位置でそれぞれの耳を溶着するとともに余分な耳を切り落とす溶着・切断装置と、シリンダのピストンロッドの先端に、このピストンロッドの前進により前進して前記底部の溶着線の部分を内側に押し込む、先端を先細り状とした固定爪が連結され、この固定爪の基端部にピストンロッドの前進により固定爪の前進と同時にヒンジ機構によって開いて整形アームで整形された四角底袋を挟む一対の可動爪が開閉自在に連結され、固定爪と可動爪との間に前記一対の可動爪を閉じる方向へ付勢し、前記ピストンロッドの後退により固定爪が後退して閉じる方向へ付勢された可動爪を閉じて四角底袋の下端を拘束するスプリングが設けられている四角底袋取り出し装置とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の合成樹脂製四角底袋の製造装置の概略を示す縦断面図、図２は整形アームの動作を示す図、図３は溶着・切断装置の断面図、図４は袋の形態の変化を示す図である。
【０００９】
図１において、合成樹脂製シートで形成したチューブ状の素材Ａを巻いたコイラ１が配置され、このコイラ１の下流にパスラインの上下に配置した一対の送りロール２により素材Ａが製造ラインに送り込まれる。
【００１０】
送りロール２の下流には素材Ａを溶着して袋綴じする溶着装置３が配置され、幅方向に溶着後、素材Ａはその下流の送りロール４から成形装置５に供給される。溶着装置３は、パスラインの上下にそれぞれ加熱ヘッド３ａを及びベース３ｂを備えたもので、加熱ヘッド３ａを昇降させることによって素材Ａを溶着して袋綴じする。平底状に袋綴じした素材は成形装置５へ送られる。
【００１１】
成形装置５は、送りロール４の下流にカッタ６を備え、カッタ６は、パスラインを挟んで上下に配置され、それぞれを図示しない昇降装置によって昇降させることによって、溶着線の直ぐ後ろ側を切断して、一方が開口し、他方が閉じられた、図４（ａ）に示す平袋ａを形成する。
【００１２】
なお、平袋は、チューブ状の素材から製造したものだけでなく、二つ折りした素材を幅方向に両側を溶着して一方が開口し他方の折り曲げ部が閉じられた平袋であってもよい。本実施例の説明では、チューブ状の素材から製造した平袋について説明する。
【００１３】
平袋ａの１袋毎を回転軸７と一体となって回転する整形アーム８にセットして整形する。
【００１４】
成形装置５のカッタ側には、平袋ａを拡げて整形アーム８にセットする平袋セット装置９が設けられている。平袋セット装置９は、シリンダ９ａのピストンロッド９ｂの先端に吸引パッド９ｃが設けられ、ピストンロッド９ｂを後退させたときに、この吸引パッド９ｃによって平袋ａの先端部（開口側）を吸着する。また、ピストンロッド９ｂのストローク方向がパスラインに対して末広がりに傾斜しているので、吸着された平袋ａは、図示のように開口部分が拡がりながら送られて、整形アーム８が平袋ａ内に入り込んでいき、平袋ａが整形アーム８にセットされる。
【００１５】
なお、平袋の整形アーム８へのセットは、効率は落ちるが、人手により平袋の開口部分を拡げながら一枚ずつセットしてもよい。
【００１６】
成形装置５の回転軸７は外部の駆動装置（図示せず）によって間欠的に回転し、整形アーム８によって平袋ａを１袋毎整形していく。整形アーム８は、後工程で平袋ａの両側を拡げるため、複数対配置される。
【００１７】
図２に示すように、一対の整形アーム８は、回転軸７に設けられた固定アーム７ａに整形アーム８がヒンジ７ｂにより回転可能に連結されている。対向する整形アーム８の基端部は連接ロッド８ａに回転可能に接続され、連接ロッド８ａは、一対の整形アーム８先端を先細り状に閉じた状態から開いていくように接続されている。また、回転軸７にはシリンダ１０が設けられ、そのピストンロッド１０ａが連接ロッド８ａに回転可能に連結されている。
【００１８】
したがって、成形シリンダ１０を作動させてピストンロッド１０ａを前進させると、図２（ａ）に示すように整形アーム８は拡がり、後退させると、図２（ｂ）に示すように整形アーム８は閉じるようになる。ピストンロッド１０ａを前進させて一対の整形アーム８が平行あるいは平行よりやや末広がりとなるように拡げることにより、図４（ｂ）に示すように、平袋ａを箱状に成形し、平袋ａの底面（溶着線２０側）を四角形状に整形することが可能となる。なお、平袋ａを箱状に整形すると、四角底２１となる四角形の両辺に二等三角形の耳２２が形成される。
【００１９】
さらに、成形装置５には、平袋ａを箱状に成形した後、四角形の両側に形成された二等辺三角形の耳２２の底辺２４に平行に任意の位置で耳２２を溶着するとともに余分の耳２２を切り落とすために、溶着・切断装置１１が設けられる。耳２２の溶着位置をかえることによって、四角底２１の幅を変えることができる。溶着・切断装置１１は、図３に示すように、シリンダ１１ａによって昇降するベースパッド１１ｂ及び一対の加熱ヘッド１１ｃを備えている。加熱ヘッド１１ｃは図示しないシリンダ装置等によってベースパッド１１ｂの動作に連動して矢印方向へ往復動作し、耳２２の所定の位置を溶着するとともに、平袋ａの余分な耳を切り落とす。
【００２０】
また、素材Ａの搬入側から回転軸７が時計方向へ１８０度回転した位置には、成形後の四角底袋ｂを整形アーム８から抜き取るための四角底袋取り出し装置１２が配置されている。四角底袋取り出し装置１２は、シリンダ１２ａのピストンロッド１２ｂの先端に固定爪１２ｃ及び一対の可動爪１２ｄが連結されている。固定爪１２ｂは先端を先細り状としたもので、その基端部にヒンジ機構によって可動爪１２ｄを開閉自在に連結している。そして、固定爪１２ｃと可動爪１２ｄとの間にはスプリング１２ｅが備えられ、可動爪１２ｄを閉じる方向へ付勢している。なお、四角底袋の取り出しは、人手によって行ってもよい。
【００２１】
以上の構成において、素材を角底の袋に成形する工程は次のとおりである。
まず、コイラ１に巻かれたチューブ状の素材Ａは送りロール２の回転によってパスラインに供給され、溶着装置３によって幅方向の全長が溶着されて袋綴じされる。
【００２２】
一方、素材Ａの先端部は整形アーム８部分に到達し、後退しているピストンロッド９ａの吸引パッド９ｂによって上下面がそれぞれ吸着され、ピストンロッド９ａの前進によって素材Ａの先端側を拡げながら前進させる。そして、溶着した部分がパスラインを進んでカッタ６部分を少し過ぎると、ピストンロッド９ａが一時的に停止すると同時にカッタ６が昇降して、溶着線に沿って素材Ａを切断する。これによって素材Ａは、図４（ａ）に示すように一端を開口し、他端を綴じた平袋ａとなる。カッタ６によって切断された後、吸着パッド９ｂの吸着を解除し、平袋ａを整形アーム８にセットする。
【００２３】
次いで、回転軸７が９０度回転し、これに続いて又は回転と同時にシリンダ１０が作動してピストンロッド１０ａを伸出させる。このピストンロッド１０ａの移動によって、先細り状態にあった整形アーム８は連接ロッド８ａを介して拡がるようになり、整形アーム８を包み込んでいた平袋ａが箱状に変形する。すなわち、整形アーム８は図４（ｂ）に示すように箱状に拡がるので、平袋ａはこの整形アーム８の外郭に沿った横断面を持つように整形される。図４（ｂ）は整形アーム８による平袋ａの整形後を示すもので、底部に溶着線２０が走り左右には二等辺三角形の耳２１が突き出ている。
【００２４】
整形アーム８により平袋を箱状に成形した後には、図３に示すように溶着・切断装置１１の加熱ヘッド１１ｃの作動によって耳２２が底辺２４に平行に所定位置で溶着され、余分な耳２２が切り落とされて除去され、図４（ｃ）に示すような箱状の四角底袋ｂに成形される。この後、回転軸７が更に図１において９０度回転し、四角底袋ａは回収シリンダ１２側に移動する。このときには、成形シリンダ１０のピストンロッド１０ａが後退し、整形アーム８は閉じる姿勢となっている。
【００２５】
そして、ピストンロッド１２ｂが前進して固定爪１２ｃが溶着線２０部分を押し込むようにしてこの部分を内側へ折曲げ、これと同時に可動爪１２ｄが整形アーム８の上下の平袋ａを挟むようになる。この後、ピストンロッド１２ｂを後退させると、スプリング１２ｅによって閉じる方向へ付勢されている可動爪１２ｄによって四角底袋の下端が拘束され、四角底袋を整形アーム８から引き抜いて取り出すことができる。この取り出し後は、平袋ａがライン外へ排出され、後続ラインに送り込まれる。
【００２６】
なお、以上の作動においては、回転軸７の９０度の間欠回転によって４組の整形アーム８に順次平袋ａを供給して、連続的に袋成形を行うことができる。
【００２７】
以上のように、コイラ１から供給した素材Ａは溶着、切断、箱型整形及び溶着、耳切り落としの工程後に折り畳みながらの抜き取りが行える。このため素材Ａの供給から製品の回収までを全て自動的に行うことができ、生産製及び品質の向上が可能となる。また、四角底袋取り出し装置１２を配置することにより、成形した四角底袋の底部を折畳みながら抜き取ることができるので、成形のみでなく後工程への移行も速やかに行え、生産性は格段に向上する。
【００２８】
また、整形アーム８を成形シリンダ１０に対して着脱自在としておげば、様々な幅の整形アーム８をラインに組み込むことができる。このため、袋の仕様が変更になっても、別のラインを用意する必要がなく、設備費の面でも有利となる。
【００２９】
なお、本実施例では、成形装置を垂直面内で回転させているが、水平面内で回転させてもよい。また、複数台の四角底整形装置を無端コンベアに間隔をおいて配置し、コンベアを回転させながら、四角底整形装置に平袋をセットし、平袋の開口した部分を拡げながら四角底を整形する構成としたり、ターンテーブルに複数台の四角底整形装置に配置したり、四角底整形装置の移動を平袋のセット装置と取り出し装置の間で往復動させる構造にしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明においては、平袋を箱状に拡げて整形し、溶着により四角底を形成するので、四角底袋を自動的に製造でき生産性の向上が可能となる。また、開閉する整形アームにより平袋のセット、四角底の整形、耳の溶着・切断、四角底袋の取り出しが容易になり、自動化が可能となる。
【００３１】
また、四角底袋を折畳みながら取り出すので後続ラインへの移行も簡単になる。また、整形アームによって素材を成形するので、一様な製品の製造が可能となり、品質の向上も図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の袋の製造装置の概略を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視による概略断面図である。
【図３】袋の成形過程を示すための説明図である。
【図４】本発明における袋の形態の変化を示す図である。
【符号の説明】
１：コイラ  ２：送りロール  ３：溶着装置  ３ａ：加熱ヘッド  ３ｂ：ベース  ４：送りロール  ５：成形装置  ６：カッタ  ７：回転軸  ７ａ：固定アーム  ７ｂ：ヒンジ  ８：整形アーム  ８ａ：連接ロッド  ９：平袋セット装置  ９ａ：シリンダ  ９ｂ：ピストンロッド  ９ｃ：吸引パッド  １０：シリンダ  １１：溶着・切断装置  １１ａ：シリンダ  １１ｂ：ベースパッド  １１ｃ：加熱ヘッド  １２：四角底袋取り出し装置  １２ａ：シリンダ  １２ｂ：ピストンロッド  １２ｃ：固定爪  １２ｄ：可動爪  １２ｅ：スプリング  ２０：溶着線２１：四角底  ２２：耳  ２３：側面  ２４：底辺  Ａ：素材  ａ：平袋  ｂ：四角底袋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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