(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本を１組とする多数組みのクランプアームをターンテーブルの周縁に枢支し、各２本のクランプアームにクランプを設け、前記ターンテーブルの回転で前記各クランプを断続搬送する円軌道に、開口セクションと、充填セクションとを設置し、
前記開口セクションに、２つの収容室からなる２室袋の両収容室間の中仕切りの位置を挟持する中間クランプと、両収容室の両面を吸引して袋口を開く吸盤を配置し、
開口セクションから充填セクションの間を回動し、２室袋の２つの収容室を開口する開口へらを設け、
前記開口セクションから充填セクションにかけて２室袋の緊張を緩ませ、中間クランプが中仕切りを支え、吸盤が袋口を開き、袋口内に開口へらを挿入可能で２室袋の収容室を筒状化する機構を備え、
前記各組のクランプはその間隔を前記２室袋の横幅と一致するように調整可能とした包装装置において、
２つの収容室の中心間隔と一致するように２組の開口へらと吸盤の間隔が調整可能で、かつ２組の開口へらと吸盤を収容室の中心位置に向けて移動させることが可能である、
ことを特徴とする包装装置。
【請求項２】
充填セクションにおいて第１ノズルと第２ノズルとを、２つの収容室それぞれの中心位置に、移動させる請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
２つの収容室の幅が異なって中仕切りの位置が変位した場合に、中間クランプを変位した中仕切りの位置まで移動が可能である請求項１に記載の包装装置。
【請求項４】
クランプ及び開口へらを制御する制御器を備え、
前記２室袋の横幅を制御器にインプットした際、前記２組のクランプの間隔を、前記ターンテーブルのメイン制御モータにより前記２室袋の横幅と一致するように調整し、
同時に前記の演算によって、前記２室袋における２つの収容室をそれぞれ筒状化した場合の両収容室それぞれの中心位置と、両収容室間の中仕切りの位置とを算出し、
算出した中仕切りの位置を、前記開口セクションにおいて中間クランプで挟持し、
筒状化した両収容室の中心位置の算出に基づき、前記２組の開口へらの間隔を、前記両収容室それぞれの中心の間隔と一致させ、同時に、前記両収容室の中心位置に向けて前記２組の開口へらを移動させる請求項１に記載の包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中仕切りを隔てて横並びに２つの収容室を備える２室袋を、クランプでもって支持しながら円軌道に沿って運搬し、運搬中に、前記２つの収容室それぞれの中心部に２組の開口へらを一致させることが可能な包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、ターンテーブルの周縁に配置した一対のクランプでもって２つの収容室を横並びに備える包袋を吊り下げ、前記ターンテーブルの回転でもって前記包袋を円軌道に沿って等ピッチずつ断続移送し、前記包袋の停止セクションにおいて、一対の真空吸盤でもって前記２つの収容室を開口し、開口した２室それぞれに挿入するノズルから噴出する空気圧でもって、前記２室を円筒状に膨らませる包装装置を開示している。しかしこのようにノズルを直接、収容室に挿入するものでは、ノズルの収容室への挿入ミスが発生しやすいという欠点がある。
【０００３】
一方、下記特許文献２には、ノズルを袋口に確実に挿入するための補助材として、開口用のへらを開示している。つまり予め袋口を開口へらでもって開口しておき、そこにノズルを挿入する手段である。この開口へらは、移動中に包袋の袋口を開口するので、特許文献１と２とを組み合わせた場合、充填セクションにおいて袋口の開口と、ノズルによる被包装物の充填との２工程を行うものに比べて高能率な方法を得ることができる。
【０００４】
しかし、一般的な包袋はその大きさが変わっても、それを開口した場合の包袋の中心は不変であるが、２つの収容室を備える２室袋の場合は、２室袋の大きさが変わる度に、それを開口した場合の、２つの収容室の大きさが変わり、それに伴って各収容室の中心も変化するので、この都度、前記の開口へらの位置を、２つの収容室それぞれの中心に向けて移動させる必然に迫られる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１５８０２７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５８４０５号公報
【０００６】
本発明は、ロータリ包装装置における、２つの収納室を横並びに備える２室袋の交換に合わせて、開口へらの位置およびノズルの位置を、前記２室袋の大きさに合わせて調整するようにしたものである。
【発明の開示】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、２本を１組とする多数組みのクランプアームをターンテーブルの周縁に枢支し、各２本のクランプアームにクランプを設け、前記ターンテーブルの回転で前記各クランプを断続搬送する円軌道に、開口セクションと、充填セクションとを設置し、前記開口セクションに、２つの収容室からなる２室袋の両収容室間の中仕切りの位置を挟持する中間クランプと、両収容室の両面を吸引して袋口を開く吸盤を配置し、開口セクションから充填セクションの間を回動し、２室袋の２つの収容室を開口する開口へらを設け、前記開口セクションから充填セクションにかけて２室袋の緊張を緩ませ、中間クランプが中仕切りを支え、吸盤が袋口を開き、袋口内に開口へらを挿入可能で２室袋の収容室を筒状化する機構を備え、前記各組のクランプはその間隔を前記２室袋の横幅と一致するように調整可能とした包装装置において、２つの収容室の中心間隔と一致するように２組の開口へらと吸盤の間隔が調整可能で、かつ２組の開口へらと吸盤を収容室の中心位置に向けて移動させることが可能である。
【０００８】
前記構成により、２組のクランプの間隔を、前記２室袋の横幅と一致するように調整すると同時に、２組の開口へらと吸盤の間隔を、前記２室袋における２つの収容室をそれぞれ筒状化した場合の両収容室それぞれの中心位置と一致させ、中仕切りを、前記開口セクションにおいて中間クランプで挟持する一方、前記両収容室の中心位置に向けて前記２組の開口へらと吸盤とを移動させる。
【実施例１】
【０００９】
図２は一般的なロータリ式袋詰め包装手段の上面斜視図であって、ターンテーブル１０の周縁に２本を１組とする多数組のクランプアーム１１を等間隔で枢支し、各クランプアームの先端に設けるクランプ１２を円軌道に沿って回転１４させる構造である。なおこの回転円軌道には、クランプ１２の組数と同数のセクションが備わり、一対のクランプ１２は各セクションに一時停止しながら断続移動する。
【００１０】
丸付き符号１で示す給袋セクションに載積した最上位の包袋１３を、給袋装置でクランプ１２に供給すると、同じ符号２の開口セクションでは、一対のクランプ１２の接近で、包袋１３の袋口の緊張を緩め、丸付き符号３の充填セクションにおいて開口した包袋１３に被包装物を充填するようになっている。
【００１１】
図２の一部を斜め下から眺めた図３は、ターンテーブル１０に両クランプアーム１１が枢支軸１５で支持され、両クランプアーム１１は一対の扇形歯車１６の係合により枢支軸１５を支点に連動するようになっている。両クランプアーム１１間に設けたばね１７の引っ張り力は、レバー１８及び連接棒１９を介して連結したベルクランク２０の端の滑車２１を、環状カム２２の上面に圧接させている。このため環状カム２２の上下動により、一対のクランプ１２の間隔は変化する。
【００１２】
図４に示すごとく前記のターンテーブル１０は主軸２５の上端に固定され、前記主軸２５は下方の断続回転機２４でもって間歇回転するようになっている。また主軸周りの軸受け２７の周囲には環状母体２８が配置され、図５のごとく環状母体２８の周りにはボールベアリング３５を介して支持環３６を回転自在に配置している。一方、前記支持環３６の周り約１８０度角の範囲にビス４１で固定した高所カム３８と、残る約１８０度角の範囲に配置した低所カム３９とにより環状カム２２を形成する。
【００１３】
図６はその展開図であり、軸受け２７に固定したピン２９に、前記の環状母体２８に形成した傾斜溝３０を係合するので、軸受２７周囲での環状母体２８が正逆転（横移動）すると、ピン２９に沿う傾斜溝３０の変位により環状母体２８は斜めに上下動する。また低所カム３９に傾斜状に形成したスリット４３と、支持環３６に固定したピン４４とが係合する。また支持環３６と低所カム３９との間を、リード方向の異なる２本のねじ棒４５とナット部材４６とからなる延伸機器、すなわちタンバックル４７でもって連結する。このためナット部材４６を操作してタンバックル４７の長さを調整すると、低所カム３９はスリット４３の傾斜に沿って上下に変位し、高所カム３８に対する低所カム３９の高さの差を調整することができる。
【００１４】
図４における入力器６５から制御器６６に所定の数値をインプットすると、このインプット数値に対応してメイン制御モータ３２は、軸３３に固定したリンク３４を水平面上で正逆転し、該リンク３４はレバー３１を介して、図６において既に説明したように環状母体２８を軸受け２７の周りで斜め上下に変位させることができる。この場合図５におけるボールベアリング３５を介して連結する環状母体２８と、支持環３６とは一体に上下に変位し、また図６における前記支持環３６の上下への変位は環状カム２２を上下動させるので、上位のターンテーブル１０と一体に環状カム２２の上を移動するベルクランク２０を回転させ、図３における両クランプ１２の間隔を変位させることができる。つまりこれは、使用変更する包袋１３の幅数値と、クランプ１２の間隔とを一致させる調整に該当するのである。
【００１５】
図７において矢印方向１２０への滑車２１の移動と、環状カム２２の相反する方向への移動とにより、前記滑車２１が高所カム３８から低所カム３９に向けて下降する際、ベルクランク２０は回転して、図３でのクランプ１２対の間隔が狭まる。一対のクランプ１２が挟持する包袋は、その幅数値が大きくなるのに比例して開口面積も大きくなるので、この場合、図６におけるタンバックル４７でもって、高所カム３８に対する低所カム３９をより低い箇所に変位させるように調整するようになっている。
【００１６】
図４において包袋１３を懸垂するクランプアーム１１は、断続回転機２４により平面上で４５度角ずつ断続移動する。つまりクランプアーム１１を１ピッチだけ移動させる間、この断続回転機２４の動力と連動するカム８０は１回転し、軸に固定したレバー８１は、支持環３６と一体に環状カム２２を一定角度だけ正逆転させる。図５におけるレバー８１がそれであり、支持環３６を設定角だけ正逆転する運動は、展開図である図７での高低所両カム３８、３９の前後進運動（仮想線）に相当する。この環状カム２２の変位８２でもって、ベルクランク２０は、両高低所カム３８、３９の落差分だけ時計方向に回転して、クランプ１２の間隔を狭めるのである。
【００１７】
図８に示す主軸２５の内部中空部を上下に貫通するロッド軸５０は、その上端から横水平に棹５３を突き出し、該棹の先端に設けた２本の平行ガイド６９にそれぞれ開口へら６０を設置している。ロッド軸５０の下端に固定したレバー５５を、断続回転機２４と連動するカム（図示省略）により作動させることにより、棹５３は平面上において４５度角で正逆転する。またロッド軸５０を偏芯カム５６でもって作動するシーソ５７でもって上下動させるようにもなっている。
【００１８】
またロッド軸５０を上下に貫通する軸５８の、上端に設けたクランク５９と、棹５３に設けた開口へら６０とを、連動機構６１を介して連結するので、前記軸５８の下端に固定したレバー６２を回転させる操作力により、一対の開口へら６０は開閉するようになっている。詳しくは図１０に示すごとく一対の開口へら６０はともに棹５３に対し平行ガイド６９によって支持され、前記両平行ガイド６９に固定した連動リンク６４を、その交点で突起６７とスリット６８とで係合し、前記の連動リンク６４を操作することで一対の開口へら６０は開閉する。
【００１９】
本発明が使用する２室袋は図１に示している。すなわち図１のAは、中仕切り７３を隔てて横並びに２つの収容室７１、７２を備える包袋１３の一部の正面図であり、同Bはその平面図である。かかる２室袋の使用に適応させるために、図９に示す棹５３の側面から突き出るそれぞれ２本の平行ガイド６９には、２組４個の開口へら６０が対向して備わり、これらの開口へら６０の移動操作は下記のごとく行う。
【００２０】
すなわち、図１１に示すごとく前記の２本の平行ガイド６９は周囲に、同ガイドに沿うスプラインキー７５を形成し、２組の開口へら６０を固定する鉄製の金属体７９を前記スプラインキー７５にスライド自在に支持する。
【００２１】
図１２に断面を示す前記の平行ガイド６９は筒状であり、その内部の左右両ねじをもつねじ棒７６に２個の磁性体７７を係合している。このため図１１におけるへら作動モータ７８でもって両平行ガイド６９内のねじ棒７６を回転させ、図１２においてねじ棒７６に係合する２個の磁性体７７を相対接近または離反させることで、前記磁性体７７の磁気によって外部の２個の金属体７９は、スプラインキー７５に沿って接近、離反することになる。
【００２２】
図４において入力器６５から制御器６６へのインプットは、図１のAにおける包袋１３の全体幅である。この場合、少なくともいずれか一側の収容室７１の幅数値が含まれる。或いは包袋１３の全体幅に替えて、両収容室それぞれの幅をインプットしてもよい。これら幅を数値または、数値に替わる特定符号等でインプットすることで、制御器は前記のインプット情報から演算し、図１Aにおける包袋１３の横幅と、両クランプ１２の間隔とが一致するように、図４の制御器６６からパルス信号をメイン制御モータ３２に送り、環状母体２８と一体に環状カム２２を上下方向に変位させる。環状カム２２の上下方向への変位によってクランプ１２の間隔を調整することは既に説明した通りである。
【００２３】
また制御器内の演算器は、図１のBのように、両収容室７１、７２を筒状化した場合の形状を演算でもってイメージ化し、同時に、両側クランプ１２に課される接近量M３を算出する。なお包袋１３を構成するフイルムには弾性復元力が備わるので、収容室７１が図示のように円筒形になることはなく、比較的にパッチリと見開いた瞳のように尖った目じりを備えたような形状になるが、それぞれの収容室を開口した場合の筒形状に大小の差がでても、瞳形の形状そのものは統一するので、瞳形状に基づいて制御器による演算は、これら両収容室の中心８５、８６の位置を算出する。
【００２４】
図１４は、図１３の各セクションにおける包袋１３の正面を図示したもので、図示のように、２つの収容室７１、７２それぞれの幅数値が同じであれば、中間クランプ８７は包袋１３の中間点、つまり中仕切り７３の位置を原点位置とする。しかし図１のように２つの収容室７１、７２の幅が異なる場合、演算器による演算によって前記の中間クランプ８７は、原点から、変位した中仕切り７３の位置まで移動し、そのあと２つの収容室７１、７２の筒状変形に同調して中仕切り７３の変位分M４だけ移動する。
【００２５】
図１のBにおいて筒状化される２つの収容室７１、７２の中心８５、８６位置は、図１Aの包袋が平たい状態の中心からは移動するので、制御器による演算に基づき図１１において対向する一対の開口へら６０を、収容室７１の中心８５、８６と一致する箇所に移動させることになる。
【００２６】
図１３においてターンテーブル１０の周りには、４５度角ずつ８箇所に、２室袋の停止セクションを設定している。このため、図９における溝カム９９の回転により、ロッド９８は棹５３を、図１３の丸付き符号２と３とのセクション間で揺動M１させる。この場合、図８におけるシーソ５７の揺動により棹５３を上下動させるので、開口へら６０は、前進時に包袋１３内に挿入したあと、後退時、包袋１３から引き抜かれるのである。
【００２７】
前記のロッド９８はその中間部に、そのロッドを伸縮する伸縮装置８４を備えている。この伸縮装置は下記のような特徴を備える。すなわち図１１において２組の開口へら６０は、２つの収容室それぞれの中心間隔８３と一致するように、接近、離反してその間隔を調整するが、図１のように２つの収容室７１、７２の大きさに差がある場合は、図１１において２組の開口へら６０が同じ量だけ離反、接近するだけでは、両中心８５、８６の位置に、開口へら６０が確実に到達することにはならない。つまり開口へら６０の動きだけみると、それは両中心の間隔に対して、２組の開口へら６０の間隔を一致させたに過ぎない。
【００２８】
そこで図９に示す伸縮装置８４は、前記ロッド９８をその中間で分離し、これら各分離端の一対のラック歯４８、４８を、その中間のピニオン４９に係合している。ピニオン４９の回転でロッド９８を伸縮させると棹５３は揺動する。従って、上記のように、２つの収容室の中心間隔８３と一致するように２組の開口へら６０の間隔を調整する演算信号は、同時に前記ピニオン４９を操作するモータをサーボコントロールして、前記２組の開口へら６０を、２つの収容室の中心位置に移動させることができるのである。
【００２９】
図１３及び図１４において、クランプ１２に支持した包袋１３が、丸付き符号２のセクションに到達して停止すると、図７におけるカムの変位８２によるベルクランク２０の回転で、包袋の緊張が緩み、両収容室７１、７２の両面に吸着する吸盤９７が袋口を開き、同時に袋口内に開口へら６０を挿入させる。この場合中間クランプ８７は中仕切り７３を支え、両側の収容室の開口を助成する。
【００３０】
吸盤９７の吸引力をカットして、包袋１３が、丸付き符号２のセクションから３のセクションに移動する間に、一対の開口へら６０は袋口を大きく開放し、３のセクションに到達と同時に、収容室内に下降挿入した第１ノズル１０１、第２ノズル１０２は被包装物を充填する。
【００３１】
図１０における開口へら６０はクランプアーム１１と一体に移動するので、中間クランプ８７の仮想線で示す操作腕１０５は、開口へら６０などの移動を妨害する。そこで包袋１３内に開口へら６０が挿入されたあと、軸１０７を支点に中間クランプ８７を実線図示１０５のように、クランプアーム１１よりも下方に退避させるようにする。また図１５における吸盤９７も開口へら６０などの移動の妨害になる。そこで包袋１３内に開口へら６０が挿入されたあと、前記吸盤９７を開閉する部材１０８は軸１０６を支点に、クランプアーム１１よりも下方の領域に退避する構成を採用している。
【００３２】
なお包袋１３の幅数値を変更したときは、前記部材１０８を動かして吸盤９７の位置を、２つの収容室の中心と一致するように調整することは可能である。ただ、図３から察しがつくように、袋幅に対応させるクランプ１２対の開閉運動量を余り大きくすると、クランプの傾きが大きくなりすぎるため、包袋の横幅２０ｃｍを基準にすると、それよりも最大で約２５ｃｍ、最小で約１５ｃｍ範囲程度の包袋しか使用は難しい。前記の吸盤９７は、開口へらを挿入するために、袋口に隙間を形成するだけの働きであるから、幅数値が極端に変化することがない収容室では、あえて吸盤９７を移動調整しなくても、与えられた効果は発揮するものと考えられる。
【実施例２】
【００３３】
図１６は、図１２において説明した開口へらを移動制御する平行ガイドの異なる実施例である。棹に支持するシリンダー１１０に、中空ロッド１１１をスライド自在に支持し、その内部に引きばね１１２を設置する。さらに前記シリンダー１１０及び中空ロッド１１１それぞれの外部に開口へら６０を固定する。制御器からの演算信号でもって、液圧回路１１３に設置したサーボバルブ１１４を操作し、前記サーボバルブ１１４でもって流量調整する流体を、前記の中空ロッド１１１に圧入、または排出して開口へら６０の位置をコントロールすることができる。かかるものは、流体式のへら作動モータを構成する。
【実施例３】
【００３４】
図１４において、第１ノズル１０１及び第２ノズル１０２それぞれの中心と、包袋１３における前後の収容室７１、７２それぞれの中心とを一致させる機構は、前記各ノズルをそれぞれ支持するブロック９０、９１を、左右ねじを備えるねじ棒９２に係合して構成する。ノズル第１作動モータ９３でもって前記ねじ棒９２を回転し、左右ねじそれぞれのスクリュー作用でもって、２つの収容室７１、７２の中心間隔に対して、両ノズル１０１，１０２それぞれの中心間隔を一致させ、さらにノズル第２作動モータ９４により、ノズル第１作動モータ９３及びねじ棒９２などの部材全体を、前記ねじ棒の軸線に沿って変位させ、両ノズル１０１の中心を両収容室７１、７２の中心と一致させるものである。なお液充填には一般にはノズルを使用し、固形物の充填には筒型ホッパー或いはシュートを使用するが、本願ではこれら全てをノズルとして定義する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】２室袋説明図
【図２】ロータリ袋詰め機斜視図
【図３】前図一部の、斜め下からの斜視図
【図４】袋詰め装置の断面図
【図５】環状カムの平面図
【図６】環状カムの展開正面図
【図７】前図の部分的説明図
【図８】棹を操作する機構の側面図
【図９】棹の平面図
【図１０】中間クランプを操作する機構の平面図
【図１１】平行ガイド平面図
【図１２】平行ガイド片側の構成図
【図１３】ロータリ袋詰め機の平面概略図
【図１４】２室袋の移動説明図
【図１５】吸盤の説明図
【図１６】平行ガイド片側の構成図
【符号の説明】
【００３６】
２‥‥開口セクション
３‥‥充填セクション
１０‥‥ターンテーブル
１１‥‥クランプアーム
１２‥‥クランプ
１３‥‥包袋
２０‥‥ベルクランク
２２‥‥環状カム
３２‥‥メイン制御モータ
３８‥‥高所カム
３９‥‥低所カム
５０‥‥ロッド軸
５３‥‥棹
６０‥‥開口へら
６５‥‥入力器
６６‥‥制御器
６９‥‥平行ガイド
７１、７２‥‥収容室
７３‥‥中仕切り
７８‥‥へら作動モータ
８５、８６‥‥中心
８７‥‥中間クランプ
９８‥‥ロッド
１０１‥‥第１ノズル
１０２‥‥第２ノズル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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