JP4233028B2 - 包装機に対する包袋及び被包装物の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、一定の時間間隔で到達する加熱シール機構に対し、被包装物及び、該被包装物を覆う包袋を、前記各シール機構の循環タイミングに合せて供給する装置に関する。

例えば羽根毛を熱湯処理したブロック鶏肉や、ブロック牛肉のような被包装物を機械的に袋詰めする場合、一般には、積み重ねた最上位の包袋の袋口を真空カップで持ち上げる一方、圧搾空気を袋内に吹き込んで開口すると共に、前記包帯の袋口に嘴型ホッパーを挿入し且つ同ホッパーを通して被包装物を押し込み充填する。しかし包袋の重量に抗して袋口を繰り返し真空カップで持ち上げる作業には、必ず開口ミスという問題が付き纏う。つまり包袋自体は軽量でその重量はさほど問題にはならないが、同包袋は空気流を受けると帆効果を発揮し、それにさらに包袋の重量が加算されるから、真空カップから前記包帯が稀に脱落して開口ミスが生じる訳である。

その点、開口ミスの少ない事例としては、連続チューブフイルムを引き出しながら、同フイルムの端を一対の真空カップにより開口すると共に、同開口部からフイルム内に被包装物を送入し且つ同被包装物を収容するフイルムを所定の長さで切断したあと、同カットフイルムと被包装物とを一体にシール機構に送り込む装置を開示する。ただ当該装置の場合、チューブフイルムの開口端と、シール機構とが対向し、被包装物は一旦チューブフイルム内に向け移動し、そのあと前記被包装物とチューブフイルムとが一体にシール機構に向け移動するという、宿命的な２方向の動きがあり能率に問題がある。
特開昭４９−７２０８２号公報 特開昭５８−２０３８２７号公報 特開昭５７−３７５２５号公報(USP４５５３３７６)

本発明は、例えばロータリ真空包装機に対する機械的な包袋供給を、脱落頻度を少なく行うと共に、被包装物を前記包袋に能率的に搬入する装置を構成することを目的とするものである。

包帯の開口部を、重力を利用して自然開口すると共に、嘴型ホッパーで前記包帯を拡張して包装機に搬入し、さらに被包装物を前記包帯に搬入する構成で、前記包帯の検出手段でミスを少なく実現した。

図２は、包帯及び被包装物の、搬入目的のロータリ真空包装機の平面視であり、４個の耐圧チャンバー１０が９０度角づつ断続回転し、前記各耐圧チャンバー１０は、シール台１１を備える定盤１２と、該定盤に対し開閉自在に配置する蓋材１３とを備え、前記蓋材内には、アクチュエータ１４により操作されるシールバーを備え、前記耐圧チャンバー内において包袋に収容した被包装物に対し真空を作用ながら、前記包袋の口を加熱シールすることが可能である。なお当該機器は既に公知であが、開口した前記耐圧チャンバー１０のシール台１１に対し、搬入ラインを矢印方向１５に被包装物を搬入する装置には新規性があり、かかる装置について説明する。

図１は、前記図２に接続する搬入装置であって、２本の平行ガイド１７にスライダー２０を介して支持した滑走板１８及び嘴型ホッパー１９を、前記のガイド１７に沿って常に一定のサイクルで往復動するように構成する。

前記嘴型ホッパー１９の詳細は、図３に示すように前記両スライダー２０間の軸桟２１に固定した下部溝型材２２と、前記軸桟２１の両端に回転自在に支持するレバー２３と繋がる上部溝型材２４とで形成するもので、ロット２５の操作で下側の溝型材２２を軸桟２１と一体に回転操作できるし、一方上側の溝型材２４はレバー２３の操作で回転することができるので、これら両回転操作により嘴ホッパー１９を上下方向に開閉することが可能である。

さらに詳しくは、図４の部分的分解図に示すこどく、前記ガイド１７に支持する滑走板１８は、それに固着する固定板２６と繋がる軸受板２７を介して前述の軸桟２１を支持するので、結局同軸桟２１の座板２８に固定する下側溝型材(図示省略)は、レバー２９の操作力を、ロット２５を介して伝えることにより回転が可能である。また桟軸２１の両端に支持したレバー２３と一体の上側の溝型材２４は、すでに述べたように前記レバー２３により上下に回転する。

一方同図において、前記滑走板１８とロット３０を介して連結するレバー３１に対し、ロッド３２から操作力を加えると、滑走板１８及び嘴型ホッパーの上下両溝型材２４は、ガイド１７に沿って往復動するものであり、要するに図６のごとくホッパー１９はガイド１７に沿って仮想線位置１９U、つまり耐圧チャンバーを形成する定盤１２のシール台１１まで前進したあと、元の位置まで後退する往復運動を繰り返す訳である。

この場合、図５に示すごとく、嘴型ホッパー１９における上側溝型材２４の姿勢は、カムレール３２の傾斜によって調整を受けるものであって、一端のピン３５を軸として前記カムレール３２を上下に揺動することにより、同カムレールのスリット３３に、レバー２３のピンロール３４を係合する溝型材２４は上下に回転する。なおこの操作時期は追って説明する。

一方図７は、包袋供給セクションの構成であって、上部に配置した箱５１は、多数の包袋５０からなるテープバック収容し、リール５２の巻き取りによるテープ５３の移動により、該テープ貼り付けた各包袋５０を引き出すことができる。

前記テープバックは、図８のごとく、袋口を所定間隔５４でずらして鎧重ねした各包袋５０を、２本の粘着テープ５３に貼り付けて連結構成するもので、この場合、折れ曲がった包袋の端５８は、軌道中に設置したパイプ製のノズル５９から噴出する空気圧により修正する。

図７に示すテープ水平軌道５３Aにおいて、テープ５３にぶら下がる最前位の包袋５０の口は、その重力により仮想線のごとく自然開口する傾向があるので、軸５６を支点に真空カップ５７で吸着する袋口を矢印のように下方向に開口すると、前進する嘴型ホッパー１９は前記包袋５０内に突入し且つ該包帯の口を順次拡張する。

従ってホッパー１９の往復動作サイクルに対し、各包袋５０の送りピッチが一致するように予めコントロールを行なう。この場合図示の傾斜角度に配置したノズル５８から噴出する圧搾空気を、ホッパー１９の上面に沿って包袋５０の開口部に作用させ、その後、前進するホッパー１９内の空洞を通して同圧搾空気を包袋５０内に吹き込んで同包袋を拡張する。なお縦方向の押えガイド５５は、各包袋の重ね合わせた底縁が分散しないように保持するものである。

図９におけるテープ５３の移送用水平軌道５３Aには、包袋の先端を規定の位置に停止させるセンサー７０を設置する。またリール５２とその支持軸７１との間に、ワンウェイクラッチ７２を組み入れた爪車７３を配置する一方、エアシリンダを含むモータ７４に連結する爪歯７５で前記爪車７３を駆動し、センサー７０で各包帯の先端を検出してリール５２を一方向のみにインチング回転する。要するに制御器７７からの信号で、電磁切換え弁のごとき操作機器７６を作動し、モータ７４はリール５２をインチング回転するので、前記センサー７０が包袋の先端をキヤッチすると同時にリール５２の回転は停止する。要するに同作用をフローチャートで示すと図１９におけるステップ(S1) (S2)の関係に相当し、かかる制御は、図１０に示すごとく包袋５０に対する嘴ホッパー１９の挿入量を一定に保つ目的のためである。

図１１における前記テープバックックを収容する箱５１は、枠フレーム６０に支持した骨型のケース６１内に支持する。前記フレーム６０上部に固定した２本のレール６２(図１２も参照)に対し、ダルマ形の支え板６３を４個の滑車６４で変位自在に吊り下げる一方、前記支え板６３に対し２個１組の前記骨型ケース６１をそれぞれ軸６５を介して吊り下げるもので、ホッパーによる被包装物の搬入軌道６７に対し、前記２個の骨型ケース６１の、いずれかの中心を一致させるために、これら両骨ケース６１は、支え板６３と一体にレール６２に沿い変位自在である。

前記の支え板６３移動は、例えば流体シリンダのような操作機器６６の動作が実行する。つまり２個の骨型ケース６１はそれぞれ軸６５を支点に支え板６３に回転が自由であり、一側の骨ケース内のバックを消費し切ると、仮想線６３Aのごとく支え板を移動し、軸６５A を支点に骨型ケース６１Aのように回転してバックの補充を図る。すなわち図１９におけるステップ(S3)のように、テープバックの不確認信号(S3)が発せられ、その状態で設定時間が経過(S4)すると、図１２の被包装物搬入軌道６７の骨型ケース６１を別個のものに切り替える操作を行なう(S5)。つまり図１１のシリンダ６６を操作して、図１２の、２個の骨型ケース６１の位置をレール６２に沿って切り替えるのである。

一方図１３に示すごとく中空回転軸５６を通し、前記各真空カップ５７に連結する真空ライン６８の電磁切換え弁６９は、制御器(図示略)によりコントロールされ、包袋５０が到達するたびに真空カップ５７に真空吸引力を作用して同包袋５０を吸着する。つまり図１９におけるステップ(S6)のごとく真空カップに真空吸引力が作用し、セクション(S7)の真空計測値が説定値に達することにより、ステップ(S8)の包装確認信号が発する。

図１の、ベルトコンベヤ８０のエンドストッパー８１に設置する第１センサー８２は、前記エンドストッパー８１に衝突停止する被包装物８３を検知し、その検知信号を制御器８４に入力すると、該制御器８４からの信号で被包装物８３を、動力機８５と繋がる運搬要素８６が載置テーブル８７上に供給する。つまり図１９における各ステップ(S9) (S10)の関係である。

前述のように図１９における包袋の確認信号(S8)と、被包装物供給信号(S10)とが繋がることにより、押し込みモータの正転開始(S11)を行なう。つまり図１において制御器８４はネジ棒８８Xと連結する正逆転モータ８８を駆動し、ガイド８９に沿う押し出し棒９０の移動で、被包装物８３を滑走板１８に載せる。

図６に示す嘴型ホッパー１９の下に配置した開閉バー９１は、図１４及び図１５に示すごとく前記嘴型ホッパー１９とは全く切り離され、両側の平行ガイド１７にそれぞれ支持するスライダー９２間に、回転自在に架設した架設軸９３に下記のごとく取り付ける。すなわち前記架設軸９３の両端から２本のスピンドル９４を垂下し、これらスピンドル９４の下端にそれぞれ回転板９５を枢支すると共に、各回転板９５の前端に回転自在に支持する縦軸９６のヘッドに前記の開閉バー９１をそれぞれ固定する。

前記の２本のスピンドル９４に巻き付けた捻じりコイルスプリング９７は、両回転板９５先端の開放方向への回転に反力を作用させて、前記両回転板９５の間隔を狭めるように付勢し、一方前記両縦軸９６に巻き付けた捻じりコイルスプリング９８は、両開閉バー９１先端の閉鎖方向への回転に反力を作用させて、前記両開閉バー９１を開放するように付勢する。また前記回転板９５の真ん中から上向きに形成する柱材９９は、ストッパー１００、１０１を受け止めて、前記各捻じりコイルスプリング９７、９８による必要量以上の、前記両回転板９５の閉鎖及び、両開閉バー９１の開放を規制する。

図６における嘴型ホッパー１９及び滑走板１８は、すでに説明したように第１レバー３１の揺動によって前進し、一方第３レバー１０３は下側の開閉バー９１を前進させる。この場合、回転半径の小さいレバー２９により下側溝型材２２は過渡的に水平化し、一方第４レバー１０４に繋がる開閉バー９１も同調して水平化する（仮想線９１A参照）。

つまり嘴型ホツパー１９U及び開閉バー９１Aは、図７における包袋５０の中で開口しかつ同包袋５０をテープ５３Aから剥離しながら前進し、開閉バー９１Aの先端がシール台１１内面１５０に一致した位置で停止する。この際下域に設置する開閉機１２０が作動する。当該開閉機１２０は、図１８のごとく扇形歯１２１で互いに噛み合う一対の揺動バー１２２と、前記バー１２２を操作する動力機器１２４とからなり、図１５のごとく両側の垂下軸１２５に作用して開閉バー９１を両側に開放する。

開閉バーのこの開放は、包帯の存在を確認するためのものであり、図１５において包帯５０が存在すると、その抵抗によって開閉バー９１はセンサー１３０に触れることがないので、図１０のように押し込み棒９０をシールバー内面１０５まで押入れ、嘴型ホッパー１９を通して被包装物８３を包帯５０内に搬入する。この際、ピン１０６を介しフレーム１０７に支持する揺動体１０８先端の滑車型摩擦要素１０９を、回転カム１１０で包袋５０の下面に圧接する。これは押し込み棒９０の慣性により、包袋５０が過剰滑走して嘴ホツパー１９から抜け落ちるのを防ぐためで、かかる処理により包袋５０は、被包装物８３の押し込みにり引き伸ばされ、包袋内部の余分なスペースを縮小するのである。

その直後、押し込み棒９０は定位置に向け後退S１０し、続いて嘴型ホッパー１９は、図５におけるカムレール３２の、仮想線のような傾斜を受ける結果、上側の溝型材２４が矢印１２７のごとく下降し、口部を閉じて後退S１１する。同時に図１５のように、両回転板９５をコイルスプリング９７の弾力に抗して回転させ、捻じりコルスプリング９８の弾力に抗して両開放バー９１により包袋５０の口を緊張する。そして図１７のように定盤１２に設置した一対のクランプ１２８は袋口を緊張状態で保持し、その後、開閉バー９１は包袋内から後退して１サイクル運動を完了のである。

なお、図１７において開閉バー９１が両側に開放し包帯５０の第一次確認する際、最初から仮にバック５０が不存在であると、開閉バー９１のいずれかは過剰回転し常設のセンサー１３０に接触する。この結果、開閉バー９１によるバック不確認信号がセンサー１３０から発せられ、図１０において押し込み棒９０は、被包装物を嘴型ホッパー１９の後方の滑走板に残したまま、同被包装物をバック内に搬入することなく後退する。つまり図１９におけるS１４の作用である。その後、開閉バー９１は再び第二次開放S１５によりセンサー１３０を作動させ、装置全体の運転を停止させる。

図１７で開閉バー９１が袋口を、第一次確認をしたにもかかわらず、第二次開放でバックを検出できない場合がある。これは第一次確認の後の、バックに被包装物を搬入する慣性で同バックが過剰後退する結果起こる現象である。このような場合は前記の第二次開放によりセンサーは作動し、装置全体に停止信号を発信するのである。

多数のシール機構が等間隔で巡回するロータリ式の、シール機器或いはロータリ各種包装機の包帯及び被包装物搬入機器として適用する。

装置の部分的平面図 前図装置の前方に接続する包装機の平面図 嘴型ホッパーの正面図 嘴型ホツパーの部分的分解図 嘴型ホッパーとカムレールとの関係図 嘴ホツパー及び開閉バーの作動機構の説明図 包袋開口の説明図 テープバックの平面図 テープバック巻き取り装置の説明図 シール台に包装体を搬入する状態の説明図 テープバック収容装置の側面図 前図の平面図 包袋開口装置の説明図 開閉バーの側面図 前図の平面図 前図より全体的な説明図 開閉バーとシール台との説明図 開閉バーの開閉機構説明図 フローチャート説明図

符号の説明

１１…シール台
１９…嘴型ホッパー
５０…包袋
５３A…移送用水平軌道
５３…水平軌道
５７…真空カップ
５８…圧搾空気
７０…包袋の口を検出するセンサー
７４…テープパック送り用モータ
７８…真空ゲージ
８０…コンベヤ
８２…被包装物を感知するセンサー
８３…被包装物
８７…載置テーブル
８８…押し込み正逆転モータ
９０…押し込み棒
９１…開閉バー
１０９…摩擦要素
１２５…開閉バーを感知するセンサー

Claims (6)

1. 多数の包袋の袋口を等間隔にずらせ鎧重ね状に粘着テープに貼り付けたテープバックを、リールによる巻き取り軌道に配置し、この巻取り軌道の水平部で前記粘着テープからぶら下がる前記包袋の口を、真空カップで下方向に引き下げて開口する手段と、前記軌道水平部に沿ってその下部に搬入ラインを形成し、該搬入ラインに沿って往復動しかつ開閉する上部の嘴型ホッパーと、左右に開閉する下部の一対の開閉バーとを配置し、前記水平部における前記包袋の口内に突入する前記嘴型ホッパーの開放によって、前記包袋を拡張して前記粘着テープから剥ぎ取り、該包袋を、前記搬入ラインのロータリ包装機の定盤上に搬入する手段と、前記一対の開閉バーを、前記定盤のシール台上域で開放して包帯の存在を確認し、前記確認手段が包帯を検出した場合は、前記ホッパーと一体に移動する滑走板上の被包装物を押し込み棒で、前記包袋における前記シール台内側面までに搬入する手段と、前記被包装物搬入時、前記嘴型ホッパーの下面に圧接する摩擦要素で袋口を、前記ホッパーに押し付けて包袋の滑走を制限する手段と、前記包帯への被包装物収容後、前記押し込み棒および嘴型ホッパー、滑走板それぞれを前記搬入ラインに沿って順次後退させる手段と、そのあと袋口内に残留する一対の開閉バーを再開放して緊張した袋口を、クランプでシール台に押し付けたあと、同開閉バーを後退させる手段とからなる包装機への包帯および被包装物の供給装置。
2. 搬入ラインを包袋の方向に向けて移動する嘴型ホッパーの上域に、斜め下向きの傾斜でノズルを配置し、前記ノズルから噴出する圧搾空気を、前記ホッパーの上面に沿って前記包袋の開口部に作用させ、その後、前進する前記ホッパー内の空洞を通して前記圧搾空気を前記包袋内に吹き込む請求項１に記載の装置。
3. 軌道水平部で粘着テープで支持する最前位の包袋の口を検出するセンサーと、前記テープと一体に各包袋を搬送するインチング送り用モータとを備え、インチング送りする最前位の包袋先端を前記センサーで検出(S1)し、その検出信号により前記最前位の包袋の口に接触する真空カップに真空吸引力を作用(S6)させると共に、前記真空カップの真空ラインの真空計測値を検出し、前記包袋吸着で上昇する前記真空計測値(S7)の上昇でもって包袋確認信号(S8)を確保する一方、前記包袋確認信号(S8)と、第１センサーによる被包装物検出(S9)に応じて載置テーブルに送り込まれる被包装物の供給信号(S10)とでもって、前記載置テーブル上の被包装物を滑走板上に押し込む押し込み棒の駆動モータに対して、正転開始(S11)信号を発信する請求項１に記載の装置。
4. インチング送りする包袋先端を検出するセンサーでの不確認信号(S3)が設定時間経過(S4)することにより、被包装物の搬入ラインに配置したテープバック支持用の骨型ケースを、隣接する別個の骨型ケースと自動的に入れ替える信号(S5)を発信する請求項２に記載の装置。
5. 嘴型ホッパーと一体に移動する一対の開閉バーの開放で包帯の存在を確認できなかった場合、被包装物を滑走板上に残したまま押し込み棒を、また嘴型ホッパーおよび滑走板をそれぞれ後退させ、その後、開閉バーを再度開放して同開閉バーの過剰開放運動をセンサーで検出し、この検出信号により全体装置の運転を停止させる手段を備える請求項1に記載の装置。
6. 嘴型ホッパーと一体に移動する一対の開閉バーの開放で包帯の存在が確認され、被包装物を包帯に搬入したが、その後の、開閉バーの再開放で包帯の存在が確認されなかった場合、同開閉バーの過剰開放運動をセンサーで検出し、この検出信号により全体装置の運転を停止させる手段を備える請求項1に記載の装置。