JP5235129B2 - 包装機においてガゼット袋を開閉しまた回転させる方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、両側面に折り込みひだを備えるガゼット袋（以下包袋とも称す）の前後面を、ターンテーブルに支持する一対を１組とする多数組の吸着バーそれぞれで支持し、前記ターンテーブルの回転に応じて前記各組の吸着バーの開閉及び回転で、各包袋を順次、開閉及び方向変換する方法及び装置に関する。

下記の特許文献１には、平袋の両側縁を一対のクランプでもって支持して吊り下げ、一対のクランプを接近させることで前記の平袋を開口し、また前記一対のクランプを同軸で回転させて吊り下げた平袋を横向きに方向変換させ、横方向からの被包装物の充填を可能にする技術を開示している。ターンテーブル周縁の前記のクランプは多数組みからなり、前記ターンテーブルの中心主軸の周囲に配置した環状カムは、同カムに係合するロッドのストローク運動を、レバーを介して前記クランプに伝え、水平な軸を持って上下の方向に回転し平袋を横向きに方向変換させる構成である。

特開２００２−４６７０１号公報 特開平０３−９８８１５号公報 特開２００５−２８９４７７号公報

しかし平袋に比べて収容容積の大きいガゼット袋は、その開閉運動量を大きくする必要があるため、その袋口の前後面を一対の吸着バーでもって吸着して支持し、両吸着バーの大きな離反運動により開口する装置は、下記の特許文献２に開示される。ただガゼット袋に対して被包装物を横方向から充填するためには、離反運動量の大きい一対の吸着バーを一体に回転させ、回転させた一対の吸着バーを回転停止位置でも開いていることが条件であるから、簡単な機構で、装備の複雑な前記の両要件の解決が図られていなかった。

本発明は上記の問題を解決するために、主軸の動力でもって水平面に沿って回転するターンテーブルの周縁に、横方向の操作軸を介して支持盤を回転自在に支持し、前記操作軸に交差する方向の一対のガイド棒を、前記支持盤にスライド自在に支持する包袋支持ユニットと、前記主軸の周囲に配置した第１環状カムの形状に倣って揺動する第１レバーの揺動運動により、前記一対のガイド棒を相反する方向にスライドさせて両ガイド棒が支える一対の吸着バーを、接近・離反させる手段と、前記主軸の周囲に配置した第２環状カムに接触しかつ該第２環状カムの形状に倣って揺動する第２レバーの揺動運動により、前記包袋支持ユニットを回転して、吸着バーが支持して垂下するガゼット袋を、被包装物充填領域で横向きに回転させる手段と、からなる。

本発明は、包袋支持ユニットが、主軸の動力でもって水平面に沿って回転するターンテーブルの周縁に、横方向の操作軸を介して支持されている。一対のガイド棒が、前記の操作軸に交差する方向で支持盤に支持され、支持盤において一対のガイド棒は相反する方向にスライドし、これら両ガイド棒が支える一対の吸着バーが接近・離反する。従ってこれら吸着バーに吸着されて支持されるガゼット袋の口を、操作軸と交差する方向に開閉することができる。主軸から遠心方向に向く線上で開閉する。

また、ターンテーブルに枢支した第１レバーを、主軸の周囲に配置した第１環状カムの形状に倣って揺動させ、この第１レバーの揺動運動がガゼット袋の口を開閉する運動に相当する。
能率アップのためにターンテーブルに多数の包袋支持ユニットを設け、これら各包袋支持ユニットを垂下又は水平に方向変換する構造では、一般観念としてはそれぞれの包袋支持ユニットに伝動モータを設置し、これら伝動モータで一対の吸着バーを個々に操作するところであるが、第１レバーで操作して袋口の開閉操作を行うから、伝動モータを設置した場合のロータリ端子の設置などに比べて経済的である。

また、主軸の周囲に配置した第２環状カムに接触しかつ該第２環状カムの形状に倣って揺動する第２レバーの揺動運動による操作軸の回転で包袋支持ユニットを回転させて、吸着バーが支持して垂下する包袋を、被包装物充填領域で水平方向に方向変換させる。

本発明は、前記構成により、ガゼット袋に対して被包装物を横方向から充填するために、簡単な機構で、離反運動量の大きい一対の吸着バーを回転させ、回転させた一対の吸着バーを回転停止位置でも開いている。

包袋支持ユニットの正面図 装置全体の平面図 前図の側面断面図 包袋支持ユニットの平面図 前図の側面図 図１の部分斜視図 支持盤の背面図 包袋支持ユニットの操作機構の平面図 包袋の運搬軌道説明図 包袋の受け板を説明する平面図 補助及び第１両受け板の側面図 調整フレームの操作装置の側面図 調整フレームの斜視図 調整フレームの部分図 調整フレームの作用図 包袋支持ユニットと調整フレームとの関係図

図２に示す１０角形のターンテーブル１１は、その周縁に１０基の包袋支持ユニット１０を配置する。図３に示すように前記のターンテーブル１１は、その中心部分の主軸１２を介して軸受け１３に支持され、前記主軸１２の動力により水平面に沿って断続回転する構造である。この場合ターンテーブル１１は各包袋支持ユニット１０の配置間隔と同じピッチで断続回転するようになっている。

図４及び図５に示すようにターンテーブル１１は、その周縁に二股の軸受け１４を固定し、これら軸受け１４間に横向きの操作軸１５を回転自在に支持する。支持盤１６はその両側面から突き出る延長片１７を備え、これら延長片１７を操作軸１５に固定し、支持盤１６は操作軸１５と一体に回転するようになっている。

図１及び図６のように前記の支持盤１６は、両サイドの板フレーム１８と、この板フレーム１８に抱きかかえられたブロック１９とからなり、２本１組からなる２組のガイド棒２０，２１を、前記のブロック１９の部分に上下方向にスライド自在に支持している。また前記２組のガイド棒２０，２１それぞれから横方向に突き出るアーム２３の先端に、それぞれ吸着バー２５を固定し、一対の吸着バー２５を、正面視で支持盤１６の横位置に配置している。なお一対の吸着バー２５はそれぞれの対向面にラッパ形の吸着カップ２６を備え、チューブ２７を介して吸着カップ２６に真空吸引力が作用する構造である。

支持盤１６はまた、その前面側にペラ３０が軸２９を介して支持され、ペラ３０の両端、つまり両対称箇所に形成した切り込みスリット３２を、ガイド棒２０，２１から突き出るピン３３に係合している。

一方、図７が示すように支持盤１６の背面に、くの字形のベルクランク３１を軸２８でもって支持し、該ベルクランク３１の作動端に設けたピン２４は、図６の一側のガイド棒２１に係合する。こうして既に説明した各包袋支持ユニット１０を構成する。要するに図７におけるベルクランク３１を外力（後に説明）でもって回転させると、ピン２４がスリット３４に沿って変位し、このピン２４と係合するガイド棒２１がスライドすることにより、図１に示すペラ３０が矢印方向に回転して、一対のガイド棒２０，２１が逆方向にスライドすることにより、一対の吸着バー２５は上下から包袋４０の袋口に吸い着き、そののち両吸着バー２５の離反で包袋４０の口を開放することができる。

図７における操作軸１５はスライダー４５を支持する。該スライダー４５はリンク４４を介してベルクランク３１の一端と繋がり、外力でもってスライダー４５を操作軸１５の軸線に沿って変位させることにより、ベルクランク３１は回転し、既に説明したようにペラ３０を正逆転させることができる。

図８はスライダー４５を操作する手段であり、ターンテーブル１１に固定する軸受け４７が支持する第１レバー４１は、コイルスプリング４８の引き付け力により第１環状カム４２の上縁に圧接する。ターンテーブル１１の回転で第１環状カム４２の形状に倣って第１レバー４１に揺動が生ずると、ピン４９を軸とする水平レバー５１は回転し、スライダー４５を操作軸１５の軸線に沿って変位させる。図７においてスライダー４５を操作軸１５に沿ってスライドさせる外力は、ベルクランク３１を正逆転させ、この正逆転運動による図１のペラ３０の回転で、一対の吸着バー２５が支持する包袋４０の開口が行われる。

一方、図４及び図５において、操作軸１５の端に固定した第３レバー３５を、連接棒３６により円弧軌道３７に沿って操作することにより、操作軸１５は包袋支持ユニット１０を水平から図示する縦方向に回転させ、支持する包袋４０を縦から横に方向変換させる。かかる作用は、図３において軸受け３８に支持した第２レバー４６が、第２環状カム５０に沿って移動する場合の、該環状カム５０の形状に倣う揺動により起こり、出力レバー４３及び連接棒３６、第３レバー３５を介して操作軸１５に伝わることにより行われる。

運搬軌道の一部での包袋の動きは、図９に示した被包装物充填領域での、丸付き数字▲１▼において一対の吸着バー２５は包袋４０の口を開口し、同▲２▼では包袋４０を横向きに回転させ、▲３▼では横方向から被包装物５２を包袋４０内に押し入れ、▲４▼で前記の包袋４０を縦方向に復元することになる。この場合、請求項に記載した「前位の停止セクション９８」は▲３▼のセクションに、また「後位の停止セクション９９」は▲４▼のセクションに相当している。

図１０には第２環状カム５０を平面で示しており、該カム５０は馬蹄形で一部が欠けている。第２レバー４６が備える滑車５３が主軸１２の周りを第２環状カム５０に沿って移動する間、包袋支持ユニット１０が支持する包袋４０は垂下状態を維持するが、滑車５３が第２環状カム５０の欠けた部分に到達したとき、この欠けた領域で包袋４０を横向きにして被包装物の充填が行われる。

図３における軸受け１３の周りにボールベアリングを介して回転自在に設置したボス５５は、その周面に、図１０のようにアーム５６を介してホーク形の第１受け板５７を備える。これに対向する補助受け板５８は昇降手段５９と連結し、前記の第１受け板５７のスリットの部分を上下に通過可能な形状を備える。

側面視である図１１において、前記の補助受け板５８はフレーム６０に支えられ、該フレーム６０は、回転自在な平行リンク６１を介して機台６２と連結する。連接棒６３でもって平行リンク６１に回転を加えることで、補助受け板５８は昇降する。一方、第１受け板５７は、前記したアーム５６の端にピン６５を介して上下に揺動自在に枢支する。またアーム５６に枢支した平行リンク６７はその下端にスライド部材６８を支持すると共に、リフト装置７０に取り付けた平面円弧形のガイド６９の上面に、前記のスライド部材６８を載せている。そして平行リンク６７における逆くの字形材の上端と、第１受け板５７とを繋ぎ棒７２を介して連結する一方、アーム５６と第１受け板５７との間に引きバネ７３を設け、この引きバネ７３の引き付け力をガイド６９で支えるようにしている。

図９における▲２▼において横倒しにされた包袋４０は、そのあと登坂プレート７１の上面を滑走して▲３▼に到達する。この前位の停止セクション９８においては通常、図１１における第１受け板５７は仮想線５７Aのように傾斜した状態を保つので、包袋４０は横方向から補助受け板５８上に移乗して停止するので、前記包袋４０内には充填手段１０９により横方向から被包装物が押し入れられる。その直後、リフト装置７０は繋ぎ棒７２を突き上げて第１受け板５７に包袋４０を移乗させる。

一方、図１０におけるボス５５は、その突出部７６に作用する繋引動力でもって第１受け板５７を、ターンテーブル１１と一体にアーム５６を矢印７４の方向に回転させる。つまり第１受け板５７の、図９の前位の停止セクション９８と、後位の停止セクション９９との間での往復動に当たる。またこの場合、ターンテーブル１１と一体に移動する滑車５３がレバー７５の位置に停止すると、時計方向に回転するレバー７５により滑車５３は外方向に蹴り出される。かかる滑車５３の動きでもって包袋支持ユニット１０は、横向きの包袋４０を縦向きに回転させる。

図３において回転する溝カム７７により揺動するレバー７８は、縦方向の軸７９の上端に設置したレバー７５を、ターンテーブル１１の断続回転に合わせて正逆転させる。そして前記のようにレバー７５が滑車５３を蹴りだすことにより、第２レバー４６及び出力レバー４３、連接棒３６、第３レバー３５を介して操作軸１５を回転させ、図示のように包袋４０が縦向きになるように包袋支持ユニット１０を回転させる。要するに図９の、後位の停止セクション９９における包袋４０の縦方向回転である。その後、図１０に示すように第２レバー４６の滑車５３が第２環状カム５０に接触し、かつ第２環状カム５０の形状に倣って移動して包袋４０を縦向きに維持する。

前記の場合の、吸着バー２５による包袋４０の保持力は、ばね挟持力を利用する一般的なクランプに比較して弱く、後位の停止セクション９９で吸着バー２５によりガゼット袋である包袋４０を縦方向に回転させた場合、被包装物の重量に比例する慣性により包袋４０がずり落ちる懸念があるが、下記にはそのずり落ちを防止する調整フレーム１００が備わる。

すなわち図１２に示すように、ターンテーブル１１の周縁下において、機台８１に立設するブラケット８２の上部に、筒状軸１２０を介して逆くの字形の操作アーム８４を枢支し、操作レバー８５と連結するクランク８６と、前記操作アーム８４とを連接棒８７を介して連結する一方、操作アーム８４の開放端に第２受け板支持機構８０を設ける。

図１３に示すように第２受け板支持機構８０は、横桟８８の両端に一対の側壁８９を立設したコの字形の外枠９０と、前記一対の側壁８９の上端内側それぞれにピン９１を介して枢支する小型コの字形の内枠９２とにより構成し、横桟８８部分を操作アーム８４に結合して構成している。また図１４に示すように、内枠９２は脚材９６を介して第２受け板９３を支持している。

図１３に示すように、操作アーム８４を操作する筒状軸１２０には回転調整軸８３が貫通し、この回転調整軸８３に固定したリンク９５は、連接バー９４を介して内枠９２に連結するので、回転調整軸８３はピン９１を軸にして内枠９２を回転させることができる。

図１２と図１５との対比において理解できるように、操作アーム８４と外枠９０とは筒状軸１２０を支点にして一次元の方向に変位し、一方内枠９２はピン９１を支点に二次元の方向に変位する。この二つの運動を調整し合成することにより、第２受け板９３は、仮想線９３Aの状態を経由して、水平と垂直との間で変位させることができる。

図１６のごとく包袋支持ユニット１０が後位の停止セクション９９で停止すると、外枠９０及び内枠９２は、包袋支持ユニット１０の外側において、第２受け板９３でもって包袋４０を下から支持する。要する図１５において、内枠９２を矢印１０１の方向に回転させながら、外枠９０を矢印１０２の方向に回転させることにより、ホーク形の第２受け板９３は横向きの包袋４０の下側から、同じくホーク形の第１受け板５７の間に嵌まり込んで前記包袋４０を支える。

その直後、第１受け板５７は僅かに下降して前位の停止セクション９８の方向に復帰し、一方包袋４０の、横姿勢から縦方向姿勢への回転に合わせて、第２受け板９３は、矢印１０１とは逆方向の運動により包袋４０を支えながら下降する。

図１に、形態として細長く示したペラ３０の形状は、図示の形状には拘らない。これを平歯車により形成し、ガイド棒２０の側面に形成するラック歯に噛み合わせ、平歯車の回転をガイド棒２０に伝えることも可能である。

１０‥‥包袋支持ユニット
１１‥‥ターンテーブル
１２‥‥主軸
１５‥‥操作軸
１６‥‥支持盤
２０、２１‥‥ガイド棒
２５‥‥吸着バー
３０‥‥ペラ
３１‥‥ベルクランク
３５‥‥第３レバー
４０‥‥ガセット袋（包袋）
４１‥‥第１レバー
４２‥‥第１環状カム
４５‥‥スライダー
４６‥‥第２レバー
５０‥‥第２環状カム
５７‥‥第１受け板
５８‥‥補助受け板
５９‥‥昇降手段
７０‥‥リフト装置
８０‥‥第２受け板支持機構
８３‥‥回転調整軸
９０‥‥外枠
９２‥‥内枠
９３‥‥第２受け板
９８‥‥前位の停止セクション
９９‥‥後位の停止セクション
１００‥‥調整フレーム
１０９‥‥充填手段

Claims (4)

1. 主軸の動力でもって水平面に沿って回転するターンテーブルの周縁に、横方向の操作軸を介して支持盤を回転自在に支持し、前記操作軸に交差する方向の一対のガイド棒を、前記支持盤にスライド自在に支持する包袋支持ユニットと、
   前記主軸の周囲に配置した第１環状カムの形状に倣って揺動する第１レバーの揺動運動により、前記一対のガイド棒を相反する方向にスライドさせて両ガイド棒が支える一対の吸着バーを、接近・離反させる手段と、
   前記主軸の周囲に配置した第２環状カムに接触しかつ該第２環状カムの形状に倣って揺動する第２レバーの揺動運動により、前記包袋支持ユニットを回転して、吸着バーが支持して垂下するガゼット袋を、被包装物充填領域で横向きに回転させる手段と、
   からなる包装機においてガゼット袋を開閉しまた回転させる装置。
2. ガゼット袋を横向きに回転させた被包装物充填領域における、前位の停止セクションに、ガゼット袋を下から支持するホーク形の補助受け板と、前記補助受け板と重なり該補助受け板のスリットの部分を上下に通過可能な形状を備える第１受け板と、を設け、
   前記補助受け板で支えるガゼット袋に充填手段でもって被包装物を充填したあと、前記第１受け板を上動させて補助受け板からガゼット袋を移乗させ、該第１受け板をターンテーブルと一体に回転させて、後位の停止セクションまでガゼット袋を運搬するように構成した、請求項１に記載した包装機においてガゼット袋を開閉しまた回転させる装置。
3. 第１受け板に搭載してガゼット袋を運び入れた後位の停止セクションに、第１受け板と重なり該第１受け板のスリットの部分を上下に通過可能な形状の第２受け板を設け、
   後位の停止セクションにおけるガゼット袋の、横向き状態から縦向きに方向変換する回転に合わせて、前記の第２受け板を、ガゼット袋を支えるように回転させる請求項２に記載した包装機におけるガゼット袋を開閉しまた回転させる装置。
4. 主軸の動力でもって水平面に沿って回転するターンテーブルの周縁に、一対の吸着バーを接近・離反させる包袋支持ユニットを備えた包装機において、ガゼット袋を開閉しまた回転させる方法であって、
   前記包袋支持ユニットを回転させ、吸着バーが支持して垂下するガゼット袋を、被包装物充填領域で横向きに回転させ、
   被包装物充填領域における、前位の停止セクションにおいて、ホーク形の補助受け板で支えるガゼット袋に充填手段でもって被包装物を充填したあと、前記補助受け板と重なり該補助受け板のスリットの部分を上下に通過可能な第１受け板を上動させて補助受け板からガゼット袋を移乗させ、該第１受け板をターンテーブルと一体に回転させて、後位の停止セクションまでガゼット袋を運搬し、
   前記後位の停止セクションにおいて、第１受け板と重なり該第１受け板のスリットの部分を上下に通過可能な形状の第２受け板を、ガゼット袋を支えるように回転させ、ガゼット袋を横向き状態から縦向きに方向変換する、
   包装機においてガゼット袋を開閉しまた回転させる方法。