JPH0648420A - 包装袋把持転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ほぼ直角乃至それ以下の角度で接する２つの
コンベア接点において、不定形食品を充填されたシール
ずみ包装袋を第１コンベア終点付近で把持し、第２コン
ベア上に正確に載置する。この時包装袋に自動印字し、
更に自動読取する。 【構成】 水平ガイドに沿って移動する移動台、移動台
上の昇降軸１１、昇降軸１１下端部の回転把持ヘッド
６、ストッパ３６（回転方向に対する。）及び各駆動機
構を備える包装袋把持転送装置であって、把持ヘッド６
の上下動及び首振作動を一体構成のスイングシリンダで
行うもの、また更に把持ヘッド６のフィンガ８が少なく
とも片方に磁石を有するもの、またこれらに自動印字装
置及び／もしくは自動読取装置を加えたもの、またこれ
らの各要素をシークエンシャルに作動制御する制御機構
を備えるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は包装袋把持転送装置に関
し、より詳しくは味噌、麹、酒粕等の不定形食品を充填
した包装袋の把持転送装置に関する。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来技術と課題】従来、味噌、麹、酒粕等の不定形食
品を充填した透明な軟質プラスチックフィルムでなる包
装袋を、シールし、印字し、かつ検査して移送し、段ボ
ール函に函詰する不定形食品の包装工程は、簡単な計量
充填機、ウエルダ、ベルトコンベア等の組み合わせた包
装ラインで、主として手作業で行われていた。

【０００５】

【０００３】これはビール工場等のような巨大なマスプ
ロ工場の場合と異なり、調味料等の不定形食品は生産量
が余り多くなく、不連続生産が主流を占めていたので、
やみくもな省力化、自動化の推進は投資効率の面でなお
得策でないと考えられていたからである。

【０００６】

【０００４】しかし、最近の人手不足、労務費の高騰、
高品質管理への強い要請等により不連続生産であっても
省力化、自動化を怠る事が困難となって来た。

【０００７】

【０００５】そこで業界では、前述のビ−ル工場等にお
いて用いられている自動化ラインの一部省略化、ないし
ミニチュア化、低速化、コストダウン等を図り、自動化
の要請に対応してきた。

【０００８】

【０００６】しかし、このような開発、応用技術では生
産能力やコストがアンバランスとなり、小規模不連続生
産に合致した包装ラインが容易に得られないという問題
点があった。

【０００９】

【０００７】そこで本発明者は自社の生産規模及び工場
スペースに見合った不定形食品専用の自動包装ラインを
開発する必要に迫られた。

【００１０】

【０００８】その段階で先ずネックとなったのは狭隘な
スペースを有効利用するためにコンベアを３０゜〜略９
０゜の角度に繋ぎ合わせる共に、包装袋のコンベア上に
おける配置方向を一定に保つ事であった。

【００１１】

【０００９】即ち、包装袋は第１のコンベア上で不定形
食品を計量充填された後、ウエルダでライン方向に平行
に上縁部をシールされ、しかる後第１コンベア終点にお
いて把持ヘッドでピックアップされ、直交もしくは狭角
配置された第２コンベアに静かに落とされるが、従来こ
こで包装袋の向きを略９０゜乃至それ以下の角度に回転
させる事をしなかったため、第２コンベア上での目視検
査印字チェックその他函詰工程における困難性が発生し
ていた。

【００１２】

【００１０】また従来は第２コンベア上の包装袋の配置
が不正確になる事があり、同様な問題点となっていた。

【００１３】

【００１１】そこで本発明者は包装袋を把持するだけで
なくほぼ同時に略９０゜乃至それ以下の角度回転させる
と共に、ストッパを用いて包装袋を正確に位置決めする
事により前記問題点を解決し得る事を見出し、本発明を
完成するに至った。

【００１４】

【００１２】

【００１５】

【発明の目的】本発明の目的は狭隘な工場内スペースを
有効活用するために略９０゜乃至それ以下の角度に配置
された第１、第２のコンベアの接点において、不定形食
品を充填されたシールずみ包装袋を第１コンベアの終点
付近で把持すると共に略９０゜乃至それ以下の角度だけ
回転させ、正確に位置決めした上で次の第２コンベア上
に載置する事である。

【００１６】

【００１３】本発明の他の目的は、略９０゜乃至それ以
下の角度に配置された第２コンベア上に、包装袋のシ−
ル部をライン方向に沿って正確に位置決め載置し、その
後の目視検査函詰作業等を容易化する事である。

【００１７】

【００１４】本発明の更に他の目的は、必要により包装
袋シ−ル部に自動印字し及び／もしくは印字された記号
または数字を自動読取する事である。

【００１８】

【００１５】

【００１９】

【発明の構成】本発明により、水平ガイドと、水平ガイ
ドに沿って移動する移動台と、移動台に配設された昇降
軸と、昇降軸下端部に取り付けられた回転把持ヘッド
と、回転把持ヘッドによって運ばれた包装袋を位置決め
するストッパと、移動台、昇降軸及び回転把持ヘッドの
各駆動機構とを備えてなる事を特徴とする包装袋把持転
送装置（請求項１）、昇降軸上下動及び回転把持ヘッド
首振作動の駆動機構が一体に構成されたスイングシリン
ダである請求項１に記載の包装袋把持転送装置（請求項
２）、回転把持ヘッドが、少なくとも片方が磁石付きフ
ィンガ部を有する１対のレバーを備える回転把持ヘッド
である請求項１乃至請求項２の内いずれか１項に記載の
包装袋把持転送装置（請求項３）、水平ガイドの始点付
近に、包装袋シール部に記号または数字を印字する印字
装置および／もしくは水平ガイドの終点付近に、包装袋
シール部に印字された記号又は数字を読みとる読取装置
を配設した請求項１乃至請求項３の内いずれか１項に記
載の包装袋把持転送装置（請求項４）、および包装袋を
把持する把持ヘッドの１対のレバーを作動させる把持シ
リンダと、把持ヘッドを昇降させる昇降シリンダと、把
持ヘッドの上昇を確認して回転シリンダを作動させるリ
ミット機構と、把持ヘッドを回転させる回転シリンダ
と、移動台を水平ガイドに沿って移動させる移動シリン
ダとを備え、これらが順に繰り返し作動するように配置
されてなる請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の包
装袋把持転送装置（請求項５）が提供される。

【００２０】

【００１６】以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。

【００２１】

【００１７】

【００２２】

【実施例】図１は本発明実施例の側面図、図２は同実施
例の平面図、図３は図１のＡ−Ａ矢視図、図４は図１の
Ｂ−Ｂ矢視図、図５は実公昭６３−２９９２１に記載の
スイングシリンダ１４の側面断面図、図６は図５のＣ−
Ｃ断面図、図７は実施例把持ヘッドの側面図、図８は図
７のＤ−Ｄ矢視図、また図９、図１０、図１１、図１２
は夫々把持ヘッド６の移動状態を示す側面図、側面図、
平面図、平面図であり、図１３は実施例空圧系の回路図
である。

【００２３】

【００１８】図１，２，３，４，５，６，７，８，９，
１０，１１，１２において、１はコンベア、２は包装
袋、２Ａはバケット、３はウエルダ（ヒートシーラ）、
３Ａは整形機、４はリミットバルブ（スタートバル
ブ）、５は印字機、６は把持ヘッド、６Ａは把持シリン
ダ、７はレバー、８はフィンガ、９はフレーム、１０は
磁石、１１は昇降軸、１２は昇降シリンダ、１３は回転
シリンダ、１４はスイングシリンダ、１５は位置決めス
トッパ、２０はガイド、２１はリミットバルブ、３２は
水平移動シリンダ、３３はピストンロッド、３５は読取
装置、３６はブラケットを兼ねるストッパ、４０は不良
品排出用シリンダ、４１は不良品シュート、５０は送出
ベルトコンベア、５５は排出シリンダ４０用電磁弁、５
６，５７，５８，５９は夫々把持シリンダ６Ａ、昇降シ
リンダ１２、回転シリンダ１３、水平移動シリンダ３２
用のエア作動弁である。まだ８２，８３はキャップ、８
４はピストン、８５はピストンロッド、８７は軸受、８
８はブッシュ、８９はピニオン、９１はパッキングケ−
ス、９１ａはシ−ル部材、９１ｂはＯ−リング、９２は
棒体、９２ａラック、９３ａ，９３ｂはピストン、９
４，１５はキャップである。

【００２４】

【００１９】先ず、把持ヘッド６について次のとおり説
明する。図７及び図８において、先端部にフィンガ８，
８を備える１対のレバー７，７は夫々ピン２３，２３に
よって把持ヘッド６に枢着されている。両レバー７，７
は中央部のピン２４で把持ヘッド６内に配設されたエア
シリンダである。把持シリンダ６Ａのピストンロッド２
２に係合している。従って把持シリンダにエア（圧縮空
気、以下同じ）を提供する事によってフィンガ８，８は
接近または離間し、包装袋上端部を把持または放す事が
出来る。この場合、１対のフィンガ８，８のいずれか一
方もしくは両方にフェライト等の永久磁石を固着してあ
るので（両方の場合はＮＳ異極が対向するようにす
る）、把持シリンダ６Ａの力を余り大きくしないでも把
持の際包装袋上端部を強固に固着把持する事が出来る。

【００２５】

【００２０】次に図１，２，３，４において、コンベア
１のバケット２Ａに載置されて運ばれて来た不定形食品
充填済みの包装袋２は、整形機３Ａで製形され、２箇所
のウエルダ３，３でその上端部をヒートシールされる。
その次に印字機５で狭圧印字され、把持ヘッド６の下に
運ばれるようになっている。

【００２６】

【００２１】第１ウエルダ３の１部にはリミットバルブ
４が備え付けてあり、ウエルダム３が包装袋２をヒート
シールする時にリミットバルブ４がＯＮとなり、制御エ
アがエア作動弁５６に流れる結果、フィンガを開いて待
機している把持ヘッド６が把持作動を開始する。把持ヘ
ッド６が包装袋２を把持すると昇降シリンダ１２にエア
が供給され昇降軸１１が上昇する。上死点に達すると把
持ヘッド６の上部に固着されている位置決め腕１６がフ
レーム９の上部に固着されているリミットバルブ２１に
接当して回転シリンダ１３にエアが流れ把持ヘッドが回
転する。

【００２７】

【００２２】次に移動台３０に固着されている位置決め
ストッパ１５に位置決め腕１６が接当する。同時に水平
移動シリンダ３２にエアが流れ、図１，２では右方向に
移動台が移動する。そしてガイド２０のストローク右端
に達するとリミットバルブ３１がＯＮとなる。リミット
バルブ３１がＯＮになると、昇降シリンダ１２にエアが
流れて昇降軸１１が下降しすなわち把持ヘッド６が下死
点上１０〜２０mmの位置で止まる。そしてフィンガ８，
８が離間し、包装袋２が、送出ベルトコンベア５０上に
静かに落下する。

【００２８】

【００２３】以下に本考案に用いられる実公昭６３−２
９９２１に記載のスイングシリンダについて詳述する。

【００２９】

【００２４】図５に示すように、昇降シリンダ１２の両
端には、それぞれキャップ８２，８３が配設してあり、
その内部にピストン８４が摺動自在に配してある。

【００３０】

【００２５】該ピストンには、多角形状（図示の実施例
にあっては四角形）断面を有するピストンロッド８５が
一体に取着してあり、該ピストンロッド８５は前記キャ
ップ８３を貫通して外部に延びている。

【００３１】

【００２６】前記キャップ８２，８３には圧力流体の出
入する開口Ｑ，Ｒが形成してあり、これらが不図示の流
体回路に接続されていて、前記ピストンの両側の空室に
圧力流体を導入、排出してピストン８４、ビストンロッ
ド８５を図示左右方向に変位させるものとする。

【００３２】

【００２７】前記キャップ８３内には、ピストンロッド
８５を遊嵌するブッシュ８８が軸受８７によって回動自
在に支持されており、該ブッシュにはピニオン８９が取
着してある。

【００３３】

【００２８】前記ブッシュ８８の図示左方、シリンダ１
２に近い側には、キャップ８３内において回動自在にパ
ッキングケース９１が配設してあり、その内部にはピス
トンロッドを囲繞するように、ゴムなどの男性材料から
なるシール部材９１ａが、またその外周にはＯーリング
９１Ｂが配設されてシリンダからの流体の漏洩れを阻止
している。

【００３４】

【００２９】ブッシュ８８にはピニオン８９が固着して
あり、このピニオン８９の存在する位置において、キャ
ップ８３には、紙面に垂直方向にのびる第２のシリンダ
６が取付けてある。

【００３５】

【００３０】第２図から判るように、回転シリンダ１３
には両端部にピストン９３ａ，９３ｂを取着した棒体９
２が配設してあり、該棒体にはラック９２ａが形成して
あって、このラックが前記ピニオン８９と噛合してい
る。

【００３６】

【００３１】シリンダ１３には不図示の圧力源に連通す
る開口Ｓ，Ｔが形成してあり、これらから圧力流体を出
入りさせて、ピストン９３ａ，９３ｂならびに棒体９２
を一体として図示左右方向に変位させるものとする。

【００３７】

【００３２】このように構成してあるから、、回転シリ
ンダ１３内でピストン９３ａ，９３ｂしたがって棒体９
２を変位させることによって、ピニオン８９が回動し、
これに従ってブッシュ８８が回動するので、該ブッシュ
に挿嵌されている多角形のピストンロッド８５が回動す
ることになる。

【００３８】

【００３３】なお図示はしてないが、回転シリンダ１３
の両端のキャップ９４，９５にはストローク調整ボルト
を配して、棒体９２の、したがってピストンロッド８５
の回動角度を制御することができる。

【００３９】

【００３４】このスイングシリンダ１４は以上に説明し
た構成を具備しているので、昇降シリンダのピストン，
ピストンロッドを回動させるにあたって回動手段である
回転シリンダ等が、ピストンを上下動させるための昇降
シリンダ部分とは関係のない外部にコンパクトにかつ一
体に配されているので、本来の昇降シリンダのスペ−ス
を無駄にすることなく、高い信頼性をもって長いストロ
−クの昇降シリンダ装置を簡単な構成で得ることが可能
である。

【００４０】

【００３５】また、ピストンロッド８５の、少なくとも
必要な部分を多角形状に形成するかもしくはピストンロ
ッドの一部に縦溝をつけて、該ピストンロッド自体にト
ルクを与えてこれを回動するようにしたから、ピストン
ロッド全長にわたって、これに常に一定のトルクが作用
するので、ピストン、ピストンロッドの作動を常時一定
の状態で遂行するができ、破損のおそれもない前述のス
イングシリンダ及び把持ヘッドの一連の作用の要部を図
９〜図１２によって更に詳細に説明する。

【００４１】

【００３６】先ず、図９において包装袋２を把持ヘッド
６が把持して矢印の方向に上昇する。そして上死点に達
して位置決め腕１６がリミットバルブ２１に接当する。
（図１０）。その結果、回転シリンダ１３にエアが供給
され把持ヘッド６は矢印の方向に約９０゜回転し（図１
１）、最後に位置決めストッパ１５に位置決め腕１６が
接当するに至り、回転を停止する。すなわち回転方向に
ついては予め設定された角度に正確に位置決めされる
（図１２）。

【００４２】

【００３７】次に以上の作用をシークエンシャルに行う
ための制御系について、図１３の実施例回路図を用いて
説明する。

【００４３】

【００３８】図１３において、６Ａ，６ＡＢは把持シリ
ンダ６Ａの、１２Ａ，１２Ｂは昇降シリンダ１２の、１
３Ａ，１３Ｂは回転シリンダ１３の、３２Ａ，３２Ｂは
水平移動シリンダ３２の、そして４０Ａ，４０Ｂは排出
シリンダ４０の格作動連度調整弁である。また、６０は
空圧源、７０はレギュレータ、１００はエア主配管、１
０１はパイロットエア配管である。

【００４４】

【００３９】図１３において、作用の説明は次のとおり
である。

【００４５】

【００４０】空圧源６０より供給されるエアはレギュレ
ータ７０を経て中圧エア（約４〜１０kg５／cm^２）とな
り、各リミットバルブ４，２１，３１に供給される。同
時に同じ圧力のエアがパイロットエア配管１０１を経て
各エア作動弁５６，５７，５８，５９に供給されてい
る。

【００４６】

【００４１】リミットバルブ（スタートバルブ）４がＯ
Ｎ（開）すると、エア作動弁５６のＡ端に作動用エアが
供給され、把持シリンダ６Ａが作動してフィンガ８，８
が包装袋２を把持する。やや遅れて（時定数は作動速度
調整弁１２Ａを制御する事によって調整する。）、昇降
シリンダ用エア作動弁５７のＡ端に作動用エアが供給さ
れ昇降シリンダ１２が上昇方向に作動する。把持ヘッド
６が上死点に達するとリミッドバルブ２１がＯＮ（開）
となり、作動用エアが回転シリンダ用エア作動弁のＢ端
に流れる。その結果回転シリンダ１３が働き、把持ヘッ
ド６を約９０゜回転させる（この角度は約３０〜９０゜
の範囲で調整可能である。）。

【００４７】

【００４２】次にもしくは同時に水平移動シリンダ３２
用エア作動弁５９のＡ端に作動エアが供給され、移動台
３０は図１，２の左端より右端にガイド２０に沿って水
平移動する。

【００４８】

【００４３】移動台３０が水平移動ストロークの右端
（図１）に来ると包装袋２はストッパ３６に接当する。
この時読取装置３５で印字装置５においてなされた印字
を光学的に読み取りチェックする。なお読み取りに要す
る時間は極めて短時間（数分の１秒以下）である。印字
はバーコードであっても、文字との他のパターンであっ
てもよい。また印字の他包装袋のシール不良や破損、量
目不足等を同時にチェックする事も出来る。

【００４９】

【００４４】移動台３０が右端に達するとリミットバル
ブ３１を押してＯＮ（開）とし、作動エアを昇降シリン
ダ用作動弁５７のＢ端に供給し、昇降シリンダを動か
し、把持ヘッド６をゆっくりと下降させる。この下降速
度の調整は作動速度調整弁１２Ｂで行う。

【００５０】

【００４５】やや遅れて（時定数の調整は速度調整弁６
ＡＢで行う）、把持シリンダ６Ａを解放側に作動させ、
フィンガ−８，８は包装袋２を解放する。

【００５１】

【００４６】なおこの動作は、例えば昇降シリンダ１２
のピストンがリミットバルブ（把持シリンダ作動弁５６
に繋がれている）を押す事によって更に正確な位置で包
装袋を解放させる事が出来る。

【００５２】

【００４７】読み取り完了後把持ヘッド６のフィンガ
８，８が開き包装袋２はコンベア５０上に静かに落とさ
れる。

【００５３】

【００４８】この時、読取装置３５が包装袋の印字不良
を検出するとコンベア５０によって数１０cm移動された
後、不良包装袋は不良品排出シリンダ４０によつて不良
品シュート４１に押し出される（図２参照）。

【００５４】

【００４９】そして１つの作動シ−クエンスを終了し、
元の位置に復帰する。

【００５５】

【００５０】

【００５６】

【発明の効果】本発明を実施する事により前記目的のす
べてが達成出来る。

【００５７】

【００５１】すなわち狭隘な工場内スペースを有効活用
するため略９０゜乃至それ以上の角度に配置された第
１，第２のコンベア接点において、不定形食品を充填さ
れたシール済み包装袋を第１コンベアの終点付近で把持
すると共に略９０゜乃至それ以上の角度だけ回転させ、
正確に位置決めした上で次の第２コンベア上に載置する
事が出来る。また略９０゜乃至それ以下の角度に配置さ
れた第２コンベア上に、包装袋のシ−ル部をライン方向
に沿って正確に位置決め載置し、その後の目視検査函詰
作業等を容易化する事が出来、また必要により包装袋シ
−ル部に自動印字し及び／もしくは印字された記号また
は数字を自動読取し、良品のみを選別する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の側面図。

【図２】本発明実施例の平面図。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視図。

【図４】図１のＢ−Ｂ矢視図。

【図５】スイングシリンダの側面断面図。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。

【図７】把持ヘッドの側面図。

【図８】図７のＤ−Ｄ矢視図。

【図９】把持ヘッドの移動状態を示す側面図。

【図１０】把持ヘッドの移動状態を示す側面図。

【図１１】把持ヘッドの移動状態を示す平面図。

【図１２】把持ヘッドの移動状態を示す平面図。

【図１３】実施例空圧系の回路図。

【符号の説明】

１ コンベア ２ 包装袋 ２Ａ バケット ３ ウエルダ ３Ａ 整形機 ４ リミットバルブ ５ 印字機 ６ 把持ヘッド ８ フィンガ １０ 磁石 １１ 昇降軸 １２ 昇降シリンダ １３ 回転シリンダ １４ スィングシリンダ １５ 位置決めストッパ ２０ ガイド ３２ 水平移動シリンダ ３３ ピストンロッド ３５ 読取装置 ３６ ストッパ ４０ 不良品排出シリンダ ４１ 不良品シュート ５０ 送出ベルトコンベア ８５ ピストンロッド ８９ ピニオン ９２ａ ラック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平ガイドと、水平ガイドに沿って移動す
   る移動台と、移動台に配設された昇降軸と、昇降軸下端
   部に取り付けられた回転把持ヘッドと、回転把持ヘッド
   によって運ばれた包装袋を位置決めするストッパと、移
   動台、昇降軸及び回転把持ヘッドの各駆動機構とを備え
   てなる事を特徴とする包装袋把持転送装置。
2. 【請求項２】昇降軸上下動及び回転把持ヘッド首振作動
   の駆動機構が一体に構成されたスイングシリンダである
   請求項１に記載の包装袋把持転送装置。
3. 【請求項３】回転把持ヘッドが、少なくとも片方が磁石
   付きフィンガ部を有する１対のレバーを備える回転把持
   ヘッドである請求項１乃至請求項２の内いずれか１項に
   記載の包装袋把持転送装置。
4. 【請求項４】水平ガイドの始点付近に、包装袋シール部
   に記号または数字を印字する印字装置および／もしくは
   水平ガイドの終点付近に、包装袋シール部に印字された
   記号又は数字を読みとる読取装置を配設した請求項１乃
   至請求項３の内いずれか１項に記載の包装袋把持転送装
   置。
5. 【請求項５】包装袋を把持する把持ヘッドの１対のレバ
   ーを作動させる把持シリンダと、把持ヘッドを昇降させ
   る昇降シリンダと、把持ヘッドの上昇を確認して回転シ
   リンダを作動させるリミット機構と、把持ヘッドを回転
   させる回転シリンダと、移動台を水平ガイドに沿って移
   動させる移動シリンダとを備え、これらが順に繰り返し
   作動するように配置されてなる請求項１乃至４の内いず
   れか１項に記載の包装袋把持転送装置。