JP2017128346A - 被包装物の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粒状物を充填した内装袋を略水平状態で受け取り、これを略垂直状態に変更して、袋口を上に向けた外装袋に供給する供給装置において、内装袋の厚みを不均一にすることなく外装袋に供給する。【解決手段】内装袋を挟圧して搬送可能な上下一対のベルトコンベア１，２と、ベルトコンベア１，２の各ベルト３，４を回転させるベルト駆動機構５，６と、ベルトコンベア１を回転軸２４の軸Ｘ２を中心に揺動させ、ベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側の間隔を調整する間隔調整機構７と、ベルトコンベア１，２、ベルト駆動機構５，６及び間隔調整機構７を、ベルトコンベア１，２の搬送方向に垂直な軸Ｘ１を中心に共に旋回させ、一対のベルトコンベアの搬送方向を略水平から略垂直に変更する旋回機構８を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、隣接して配置された搬送装置から被包装物を受け取り、前記被包装物の姿勢を略水平状態から略垂直状態に変更して、一対のグリッパーに両側縁を把持され袋口を上に向けて吊り下げられた袋に供給する被包装物の供給装置に関する。

特許文献１には、ベルトコンベアから被包装物を受け取り、被包装物の姿勢を水平状態から垂直状態に変更して袋に供給する被包装物の供給装置が記載されている。この供給装置は、約９０度旋回する腕部材４、腕部材の先端に設置された上部及び下部掴み板（７ａ，７ｂ）、及び腕部材の内部に設置されて上部及び下部掴み板を開閉させるエアシリンダ６からなる。被包装物がベルトコンベア上の所定位置に達すると、押出手段（９）が下部掴み板上に被包装物を押し出し、エアシリンダが作動して上部及び下部掴み板が閉じ、被包装物が上部及び下部掴み板の間に把持される。続いて前記腕部材が約９０度下方に旋回し、被包装物の姿勢が水平状態から垂直状態に変更され、次いで前記エアシリンダが逆に作動して上部及び下部掴み板が開き、被包装物は袋口を上に向けた前記袋内に落下、収容される。

特許文献２には、水平な環状経路に沿って移動する複数の溝型受け台（１３）を有する装置と、一対の搬送ベルト（２０，２１）からなり、被包装物の姿勢を水平状態から垂直状態に変更して袋に供給する被包装物の供給装置が記載されている。溝形受け台は前記環状経路上の所定位置において傾斜し、被包装物は前記溝形受け台から滑り落ち、垂直状態で前記一対の搬送ベルトの間に挟まれ、その状態のまま下方に搬送され、袋口を上に向けた袋内に落下、収容される。

特許文献３には、ベルトコンベアから被包装物を受け取り、被包装物の姿勢を水平状態から垂直状態に変更して袋口を上に向けた袋に供給する被包装物の供給装置が記載されている。この供給装置は、誘導ベース（３２）とシャット板（３４）からなる一次緩衝機構（３０）、シャット板の開閉機構及び一次緩衝機構の旋回機構からなり、被包装物が一次緩衝機構の内部に収容されると、一次緩衝機構が下方に旋回し、被包装物の姿勢が略水平状態から垂直状態に変更され、次いでシャット板が開いて、被包装物が前記袋内に落下、収容される。

実用新案登録第２５０９９７３号公報 実用新案登録第２５５１４５２号公報 特開２００９−１８８２０号公報

特許文献１〜３に記載された被包装物の供給装置によれば、ベルトコンベア等の搬送装置により水平状態で搬送されてきた被包装物を、袋口を上に向けて吊り下げられた袋に供給する場合に、被包装物の姿勢を垂直状態に変更し、その状態で上記袋に供給することができる。しかし、上記供給装置には、それぞれ次のような問題がある。
特許文献１に記載された供給装置により被包装物を袋に供給する場合、ベルトコンベアが停止し、押出手段が往復作動し、上部及び下部掴み板が閉じ、続いて腕部材が９０度旋回した後、上部及び下部掴み板が開くという多くのステップを必要とし、被包装物の供給ピッチを上げるのが困難である。

特許文献２に記載された供給装置により被包装物を袋に供給する場合、被包装物が溝型受け台から斜めに滑落して一対の搬送ベルトの間に落下するとき、被包装物にベルト幅方向への位置ずれや傾きが生じるおそれがある。また、被包装物の形状が外部の力や重力で変形しやすいもの、例えば粒状物が充填された袋（内装袋）の場合、内装袋が一対の搬送ベルトの間に落下したとき、その衝撃及び重力により粒状物が内装袋の下部に移動し、内装袋の下部の厚みが大きくなる。内装袋の下部に溜まった粒状物は、内装袋が垂直状態で上記一対の搬送ベルトの間を通過し、そのとき一対の搬送ベルト間で挟圧されても、上方には移動しにくく、内装袋の下部の厚みが大きくなった状態は容易に解消されない。このため、内装袋が下方のホッパー又は袋（外装袋）の袋口に入らない（内装袋に対し外装袋は一般にタイトに設計されることが多い）ということも生じ得る。

特許文献３に記載された供給装置でも、被包装物の形状が外部の力や重力で変形しやすいもの、例えば粒状物が充填された袋（内装袋）の場合、内装袋がベルトコンベアから一次緩衝機構に送り込まれ該一次緩衝機構が旋回する間に粒状物が内装袋の下部に移動し、内装袋の下部の厚みが大きくなる。この供給装置には、変形した内装袋を一定の厚みに戻す機能がなく、このため、内装袋が下方のホッパー又は袋（外装袋）の袋口に入らないということも生じ得る。

本発明は、このように被包装物の姿勢を略水平状態から略垂直状態に変更し、下方の袋に供給する被包装物の供給装置において、被包装物の位置ずれや傾きが生じにくく、形状が変形しやすい被包装物（例えば粒状物が充填された内装袋）の場合にも一定の厚みで袋に供給でき、さらに被包装物の供給ピッチを上げることができる被包装物の供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、隣接して配置された搬送装置から被包装物を受け取り、前記被包装物の姿勢を略水平状態から略垂直状態に変更して、一対のグリッパーに両側縁を把持され袋口を上に向けて吊り下げられた袋に供給する被包装物の供給装置において、被包装物を挟圧して搬送する上下一対のベルトコンベアと、前記一対のベルトコンベアの各ベルトを回転させるベルト駆動機構と、前記一対のベルトコンベア及びベルト駆動機構を前記ベルトコンベアの搬送方向に垂直な軸を中心に共に旋回させ、前記一対のベルトコンベアの搬送方向を下向きに変更する旋回機構を備えることを特徴とする。

上記被包装物の供給装置は、次のような実施の形態をとることができる。
（１）前記旋回機構が、前記軸を中心に回転する主回転軸、前記主回転軸を回転させる駆動源及び前記主回転軸に固定された支持部材からなり、前記支持部材に前記一対のベルトコンベア及びベルト駆動機構が設置されている。
（２）前記一対のベルトコンベアの搬送方向の上流側の間隔を調整する間隔調整機構を備え、前記間隔調整機構により前記一対のベルトコンベアの上流側の間隔が狭められたとき、前記一対のベルトコンベアの両ベルトの間で前記被包装物が挟圧される。
（３）上記（２）の場合に、前記一対のベルトコンベアの各ベルトがそれぞれ前記搬送方向の上流側及び下流側に配置された一対の回転ローラに張架され、少なくとも一方のベルトコンベアが前記搬送方向の下流側の回転ローラの軸を中心として揺動自在に設置され、前記間隔調整機構の作動により揺動して、前記一対のベルトコンベアの搬送方向の上流側の間隔が調整される。

（４）前記ベルト駆動機構及び旋回機構の各駆動源の作動を制御する制御装置と、前記被包装物が前記一対のベルトコンベアにより搬送され所定位置に達したことを検知する第１センサ、又は／及び前記被包装物が前記袋内に収容されたことを検知する第２センサを備え、前記制御装置が前記第１センサ又は／及び前記第２センサの検知信号に基づいて前記各駆動源の作動を制御する。

本発明に係る被包装物の供給装置によれば、被包装物の搬送及び姿勢の変更が一対のベルトコンベアに挟圧された状態で行われるため、被包装物が袋に供給されるまで被包装物の位置ずれが生じにくい。また、被包装物を一対のベルトコンベアで受け取り、袋に供給するまでのステップ数が少なく、被包装物の供給ピッチを上げることができる。
形状が変形しやすい被包装物（例えば粒状物が充填された内装袋）を供給する場合、略水平状態で受け取った被包装物を、一対のベルトコンベアにより挟圧し、又は挟圧した状態で搬送するため、被包装物が変形していた場合に、その変形を矯正する（一定の厚みに戻す）ことができる。続いて被包装袋の姿勢を略垂直状態に変更しても、被包装袋は一対のベルトコンベアにより挟圧されているため、被包装袋は変形することなく（中の粒状物が袋の下部に溜まることなく）一定の厚みで下方の袋（外装袋）に供給できる。

本発明に係る被包装物の供給装置の正面図である。 前記供給装置のＡ−Ａ矢視側面図である。 前記供給装置の左側面図である。 前記供給装置の作動を工程順（被包装物の受入）に示す側面図である。 前記供給装置の作動を工程順（被包装物の搬送）に示す側面図である。 前記供給装置の作動を工程順（被包装物の姿勢変更）に示す側面図である。 前記供給装置の作動を工程順（被包装物の投入）に示す側面図である。

以下、図１〜７を参照して、本発明に係る被包装物の供給装置（投入プレスコンベア）について、具体的に説明する。
まず、主として図１〜３を参照し、本発明に係る供給装置１０の構造を説明する。
供給装置１０は、上下に配置された一対のベルトコンベア１，２と、ベルトコンベア１，２のベルト３，４を回転させるベルト駆動機構５，６と、ベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側の間隔を調整する間隔調整機構７と、ベルトコンベア１，２及びベルト駆動機構５，６を旋回させる旋回機構８を有する。

前記旋回機構８は、水平に設置された主回転軸９と、スタンド１１上に設置され主回転軸９を回転させる駆動源（モータ）１２と、主回転軸９に固定された支持部材１３からなる。主回転軸９はベルトコンベア１，２の搬送方向に対し垂直な軸Ｘ１を中心として回転する。支持部材１３は、主回転軸９に直接固定された正４角柱型の主ブロック１４と、主ブロック１４の一対の対面に互いに対称的に固定されたＬ字形ブロック１５，１６と、Ｌ字形ブロック１５，１６の端面に固定されたコンベア支持ブロック１７からなる。モータ１２は主回転軸９を９０°正逆回転させ、これに伴い、支持部材１３が９０°正逆回転し、ベルトコンベア１，２及びベルト駆動機構５，６が９０°正逆旋回する。

前記一対のベルトコンベア１，２は、ベルト３が張架される一対の回転ローラ１８，１９と、ベルト４が張架される一対の回転ローラ２１，２２と、各回転ローラ１８，１９，２１，２２の中心に固定された回転軸２３〜２６を含む。回転軸２３は、一端がフレーム２７の一端（搬送方向上流側の端部）に回転自在に支持され、他端がフレーム２８の一端（搬送方向上流側の端部）に回転自在に支持されている。回転軸２４は、一端がフレーム２７の他端（搬送方向下流側の端部）に回転自在に支持され、中間部がフレーム２８の他端（搬送方向下流側の端部）及びコンベア支持ブロック１７に回転自在に支持され、他端はコンベア支持ブロック１７からさらに先に延び、後述するベルト駆動機構５のプーリ３４が固定されている。回転軸２５は、一端がフレーム２９の一端（搬送方向上流側の端部）に回転自在に支持され、他端がフレーム３１の一端（搬送方向上流側の端部）及びコンベア支持ブロック１７に回転自在に支持されている。回転軸２６は、一端がフレーム２９の他端（搬送方向下流側の端部）に回転自在に支持され、中間部がフレーム３１の他端（搬送方向下流側の端部）及びコンベア支持ブロック１７に回転自在に支持され、他端はコンベア支持ブロック１７からさらに先に延び、後述するベルト駆動機構６のプーリ３８が固定されている。この構造により、ベルトコンベア１は回転軸２４（回転ローラ１９）の軸Ｘ２を中心として揺動自在である。

ベルトコンベア１を作動させるベルト駆動機構５は、Ｌ字形ブロック１５に設置された駆動源（モータ）３２と、モータ３２の回転軸に固定されたプーリ３３、回転軸２４の端部に固定されたプーリ３４、及び両プーリ３３，３４に掛け渡されたベルト３５からなる。ベルトコンベア２を作動させるベルト駆動機構６はベルト駆動機構５と対称的な構造を有し、Ｌ字形ブロック１６に設置された駆動源（モータ）３６と、モータ３６の回転軸に固定されたプーリ３７、回転軸２６の端部に固定されたプーリ３８、及び両プーリ３７，３８に掛け渡されたベルト３９からなる。モータ３２，３６は同時に作動又は停止する。モータ３２，３６が作動すると、プーリ３３，３７、ベルト３５，３９、プーリ３４，３８を介して回転軸２４，２６及び回転ローラ１９，２２が回転し、ベルト３，４が互いに逆方向に回転する。

前記間隔調整機構７は、フレーム２９の長さ方向略中央部に固定されたブラケット４１と、ブラケット４１上に設置された駆動源（エアシリンダ）４２と、エアシリンダ４２のピストンロッドに固定された昇降部材４３と、昇降部材４３とフレーム２７（ベルトコンベア１のフレーム）を連結する連結部材４４からなる。エアシリンダ４２が作動すると、ベルトコンベア１が回転軸２４（回転ローラ１９）の軸Ｘ２を中心として揺動し、一対のベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側の間隔が調整される。

供給装置１０は、後述する第１センサ４８及び第２センサ５２の検知信号に基づいて、モータ１２，３２，３６及びエアシリンダ４２の作動を制御する制御装置４５を備える。
供給装置１０の上流側（一対のベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側）に隣接して、搬送装置（ベルトコンベア）４６が設置されている。搬送装置４６は水平に置かれた被包装物４７を供給装置１０に向けて連続的に搬送する。

次に、図４〜７を参照して、供給装置１０の作動を説明する。
図４において、ベルトコンベア２は水平であり、一方、ベルトコンベア１はエアシリンダ４２が作動して回転軸２４（回転ローラ１９）の軸Ｘ２を中心として上方に揺動して傾斜し、ベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側の間隔が広げられている。搬送装置４６上の被包装物４７はベルトコンベア１，２の近傍に達し、ベルトコンベア１，２が作動（ベルト３，４が互いに逆方向に回転）している。被包装物４７は粒状物（例えばコメ）を充填した袋（内装袋）である。

ベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側において、ベルトコンベア１，２の間隔（ベルト３，４の間隔）が被包装物４７の厚みより広く開いているため、被包装物４７は搬送コンベア４６からベルトコンベア１，２の間にスムーズに送り込まれ、そのまま続けてベルトコンベア１，２により下流側に搬送される。ベルトコンベア１，２の間隔が下流側に向けて狭まっているため、被包装物４７は途中からベルトコンベア１，２の間で挟圧された状態で搬送される。

図４，５に示すように、被包装物４７がベルトコンベア１，２により搬送されて所定位置に達したことを検知する第１センサ４８が、供給装置１０の一部として設置されている。この第１センサ４８は、コンベア支持ブロック１７やフレーム２７，２９のように、旋回機構８の作動により旋回する部位に設置してもよいし、動かない定位置に設置することもできる。第１センサ４８が、ベルトコンベア１，２により搬送される被包装物４７の先端を検出すると、検出信号が制御装置４５に送られ、モータ３２，３６が停止し、同時にエアシリンダ４２が逆に作動して、図５に示すように、ベルトコンベア１が回転軸２４（回転ローラ１９）の軸Ｘ２を中心として下方に揺動して水平となり、被包装物４７はベルトコンベア１，２の間（正確にいえばベルト３，４の間）で水平状態で全長にわたり挟圧される。

続いてモータ１２が作動して主回転軸９が９０°回転し、図６に示すように、ベルトコンベア１，２が９０°旋回（図６では右旋回）して垂直となり、被包装袋４７の姿勢も水平状態から垂直状態に変更される。なお、被包装袋４７はベルトコンベア１，２の間で全長にわたり挟圧されているため、下方にずり落ちたり、変形することなく（中の粒状物が袋の下部に溜まることなく）、一定の厚みが保たれる。

図６において、ベルトコンベア１，２の直下位置に袋（外装袋）４９が、両側縁上部を一対のグリッパー（図６には一方のグリッパー５１のみ示す）により把持されて停止し、袋口を開口させている。上記グリッパー５１は、例えば縦型袋詰め包装機（間欠的に移動する複数対のグリッパーを備え、一対のグリッパーに両側縁上部を把持され袋口を上に向けて吊り下げられた袋に対し、袋口の開口、被包装物の充填、袋口のシールを含む各種包装処理を順次施す自動包装機）のグリッパーである。袋の移送経路としては、円形、直線状、レーストラック状などがある。

続いてモータ３２，３６が再び作動してベルトコンベア１，２が作動し、被包装物４７を下向きに搬送して直接（ホッパー等を介せず）袋４９に供給（投入）する。
図７に示すように、袋４９内に投入された被包装物４７が袋底に達したことを検知する第２センサ５２が、供給装置１０の一部として設置されている。第２センサ５２が、袋底に達した被包装物４７の先端部を検出すると、検出信号が制御装置４５に送られ、モータ３２，３３が停止する。
続いてモータ１２が作動して主回転軸９が９０°逆回転し、ベルトコンベア１，２が９０°逆に旋回（図６では左旋回）して水平となる。さらにエアエアシリンダ４２が作動してベルトコンベア１が回転軸２４（回転ローラ１９）の軸Ｘ２を中心として上方に揺動し、水平面から傾斜し（図４参照）、モータ３２，３３も作動を開始して、次の被包装物４７の搬送に備えて待機する。

なお、上記の例では、供給装置１０が間隔調整機構７を備えていたが、これは必須のものではない。ベルトコンベア１，２が搬送装置４６から被包装物４７を受け取る際、ベルトコンベア１，２の搬送方向の上流側の間隔が図４のように広げられていなくても（図５に示すようにベルトコンベア１，２が共に水平に配置されている場合でも）、ベルトコンベア１，２が搬送方向に回転していることにより、被包装物４７を受け取り、搬送することができる。この場合、被包装物４７は上下から挟圧された状態でベルトコンベア１，２の間に受け入れられ、かつ挟圧された状態で搬送されるため、仮に被包装物４７の厚みが当初不均一であったとしても、その過程で均一な厚みに均されやすい。

また、上記の例では、被包装物４７を水平状態で搬送するベルトコンベア１，２の回転を停止させた後、間隔調整機構７のエアシリンダ４２を逆に作動させ、ベルトコンベア１を下方に揺動させていたが、ベルトコンベア１，２が被包装物４７の全長の一部又は全部を受け入れた直後にエアシリンダ４２を逆に作動させ、ベルトコンベア１を下方に揺動させ水平とすることもできる。この場合も、被包装物４７は上下から挟圧された状態でベルトコンベア１，２により搬送されるため、仮に被包装物４７の厚みが当初不均一であったとしても、その過程で均一な厚みに均されやすい。

１，２ ベルトコンベア
３，４ ベルト
５，６ ベルト駆動機構
７ 間隔調整機構
８ 旋回機構
９ 主回転軸
１０ 被包装物の供給装置
１２，３２，３６ モータ
１８，１９，２１，２２ 回転ローラ
２３〜２６ 回転軸
４２ エアシリンダ
４７ 被包装物
４８ 第１センサ
５２ 第２センサ

Claims (7)

1. 隣接して配置された搬送装置から被包装物を受け取り、前記被包装物の姿勢を略水平状態から略垂直状態に変更して、一対のグリッパーに両側縁を把持され袋口を上に向けて吊り下げられた袋に供給する被包装物の供給装置において、被包装物を挟圧して搬送可能な上下一対のベルトコンベアと、前記一対のベルトコンベアの各ベルトを回転させるベルト駆動機構と、前記一対のベルトコンベア及びベルト駆動機構を前記ベルトコンベアの搬送方向に垂直な軸を中心に共に旋回させ、前記一対のベルトコンベアの搬送方向を下向きに変更する旋回機構を備えることを特徴とする被包装物の供給装置。
2. 前記旋回機構が、前記軸を中心に回転する主回転軸、前記主回転軸を回転させる駆動源及び前記主回転軸に固定された支持部材からなり、前記支持部材に前記一対のベルトコンベア及びベルト駆動機構が設置されていることを特徴とする請求項１に記載された被包装物の供給装置。
3. 前記一対のベルトコンベアの搬送方向の上流側の間隔を調整する間隔調整機構を備え、前記間隔調整機構により前記一対のベルトコンベアの上流側の間隔が狭められたとき、前記一対のベルトコンベアの両ベルトの間で前記被包装物が挟圧されることを特徴とする請求項１又は２に記載された被包装物の供給装置。
4. 前記一対のベルトコンベアの各ベルトがそれぞれ前記搬送方向の上流側及び下流側に配置された一対の回転ローラに張架され、少なくとも一方のベルトコンベアが前記搬送方向の下流側の回転ローラの軸を中心として揺動自在に設置され、前記間隔調整機構の作動により揺動して、前記一対のベルトコンベアの搬送方向の上流側の間隔が調整されることを特徴とする請求項３に記載された被包装物の供給装置。
5. 前記ベルト駆動機構及び旋回機構の各駆動源の作動を制御する制御装置と、前記被包装物が前記一対のベルトコンベアにより搬送され所定位置に達したことを検知する第１センサを備え、前記制御装置が前記第１センサの検知信号に基づいて前記各駆動源の作動を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された被包装物の供給装置。
6. 前記ベルト駆動機構及び旋回機構の各駆動源の作動を制御する制御装置と、前記被包装物が前記袋内に収容されたことを検知する第２センサを備え、前記制御装置が前記第２センサの検知信号に基づいて前記各駆動源の作動を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された被包装物の供給装置。
7. 前記被包装物が前記袋内に収容されたことを検知する第２センサを備え、前記制御装置が前記第２センサの検知信号に基づいて前記各駆動源の作動を制御することを特徴とする請求項５に記載された被包装物の供給装置。

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