JPH09278007A

JPH09278007A - 小袋自動投入装置

Info

Publication number: JPH09278007A
Application number: JP8798296A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okatsuka; 弘志岡塚
Original assignee: Mitsuhashi Corp
Current assignee: Mitsuhashi Corp
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】自動充填包装機の高速化に対応させて定位置
投入ユニットの高速化を図り、しかも正確に小袋を落下
させる。【解決手段】搬送ユニットと、搬送ユニットから送ら
れた小袋を定位置で落下させる定位置投入ユニット８と
を備えた小袋自動箱詰め装置において、定位置投入ユニ
ット８は、横断面視で略放射状に配置された複数の羽根
２２ａを有する略平行に並んだ一対の回転シャッタ２２
により、搬送ユニットから送られてくる小袋２を順次収
納箱６内に連続的に投入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小袋自動投入装置
に関し、詳しくは、定位置投入ユニットの高速化を図
り、しかも収納箱の所定の位置に正確に小袋を落下させ
る小袋自動箱詰め装置等の小袋自動投入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内容物が充填された小袋を搬
送する搬送ユニットと、該搬送ユニットから送られた前
記小袋を定位置で収納箱に落下させる定位置投入ユニッ
トと、前記収納箱を支持しかつ水平方向に移動して前記
定位置投入ユニットから落下する前記小袋を前記収納箱
内に規則的に配列する台車ユニットとを備えた小袋自動
箱詰め装置が知られている。通常、搬送ユニットには、
液体等の内容物を小袋に充填する自動充填包装機が接続
されており、この自動充填包装機は、単包あるいは連包
の小袋を搬送ユニットに供給する。

【０００３】前記定位置投入ユニットの従来例を図１０
に示す。図１０に示すように、この定位置投入ユニット
ａは、エアシリンダｂにより水平方向に摺動する一対の
スライドシャッタｃを備えており、一対のスライドシャ
ッタｃを水平方向に開閉することにより、搬送ユニット
（図示略）から送られる小袋ｄをスライドシャッタｃの
開閉に合わせて順次落下させて行くものである。これに
より、作業者が手作業で小袋を箱詰めするよりも、正確
にかつ迅速に箱詰めを行うことができる。そして、最近
の自動充填包装機の高速化に伴い、より高速に運転可能
な小袋自動箱詰め装置の開発が強く要望されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記定
位置投入ユニットａは、前記一対のスライドシャッタｃ
を開閉させるものであるため、スライドシャッタｃの動
作にロスが多く、特に小袋ｄを落下させた後にスライド
シャッタｃを閉じる動作が無駄である。そのため、この
スライドシャッタｃを用いた小袋自動箱詰め装置では、
単包の場合毎分７０個の速さで小袋の箱詰めを行うのが
限界であり、自動充填包装機の最近の高速化（毎分２４
０個の小袋の充填・包装が可能）には対応できなかっ
た。また、スライド機構を使用したものであることか
ら、小袋ｄからスライドシャッタｃが離れるときに小袋
ｄの下面をスライドシャッタｃの上面が擦るため、小袋
ｄが落下直前に側方へ移動してしまう恐れもあり、収納
箱内における小袋の落下位置の精度にばらつきが生じや
すかった。

【０００５】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、自動充填包装機の高速化に対応させ
て定位置投入ユニットの高速化を図ることができ、しか
も正確に小袋を落下させることができる小袋自動投入装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。請求項１の発明
は、内容物が充填された小袋を搬送する搬送ユニット
と、該搬送ユニットから送られた前記小袋を定位置で落
下させる定位置投入ユニットとを備えた小袋自動投入装
置において、前記定位置投入ユニットは、少なくとも一
枚の羽根を有する回転シャッタを備え、該回転シャッタ
は、前記定位置で羽根が停止するように間欠的に回転す
ることにより、前記搬送ユニットからの小袋を羽根の上
に載せた後に回転して小袋を連続的に落下させることを
特徴とする小袋自動投入装置である。

【０００７】請求項２の発明は、前記定位置投入ユニッ
トが、横断面視で略放射状に配置された複数の羽根を有
する略平行に並んだ一対の回転シャッタを備え、該一対
の回転シャッタは、互いに逆向きに回転すると共に互い
の羽根が水平方向に沿って対向したときに停止するよう
に間欠的に回転し、前記搬送ユニットからの小袋を前記
水平方向に対向した羽根の上に載せた後に回転すること
により、前記小袋を連続的に落下させることを特徴とす
る請求項１記載の小袋自動投入装置である。

【０００８】請求項３の発明は、前記複数の羽根が、横
断面視で略十字状をなすことを特徴とする請求項１また
は２記載の小袋自動投入装置である。

【０００９】また、前記定位置投入ユニットには、搬送
された前記小袋の先端の位置を規制し、かつ、前記小袋
の長さに応じて調整可能なガイド手段を設けてもよい。

【００１０】また、前記定位置投入ユニットには、搬送
された前記小袋の浮上がりを防止する浮上がり防止手段
を設けてもよい。

【００１１】本発明によれば、定位置で停止するように
間欠的に回転する回転シャッタにより、スライドシャッ
タを用いた従来の装置に比べて、無駄なシャッタ動作が
なく多数の小袋を短時間に収納箱等に投入することがで
きる。また、スライドシャッタのように小袋の下面を水
平方向に引張る作用もないため、小袋を所定の姿勢で真
っすぐ下方に落下させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を小袋自動
箱詰め装置に適用したものである。本実施形態の小袋自
動箱詰め装置は、図１に示すように、内容物が充填され
た小袋２を搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４
から送られた小袋２を定位置で収納箱６に落下させる定
位置投入ユニット８と、収納箱６を支持しかつ水平方向
に移動して定位置投入ユニット８から落下する小袋２を
収納箱６内に規則的に配列する台車ユニット１０とを備
える。

【００１３】また、この小袋自動箱詰め装置には、図１
に示すように、定位置投入ユニット８の投入タイミング
や台車ユニット１０の動作パターン等を制御する制御ユ
ニット１２と、この制御ユニット１２、定位置投入ユニ
ット８および台車ユニット１０を支持するフレームユニ
ット１４と、台車ユニット１０に一体的に設けられて新
しい収納箱６を所定の位置に供給する箱交換ユニット１
６とが備えられている。

【００１４】以下、各ユニットの構成を詳細に説明す
る。なお、この説明において「左・右」とは、図１の紙
面に対する左右方向を意味し、「前・後」とは、図１の
紙面に対する表面側・裏面側をいう。

【００１５】搬送ユニット４は、図１に示すように、自
動充填包装機１８および切断手段２０により所定の包装
形態（単包・二連包・三連包等）に形成された小袋２を
右側から左側へ搬送する搬送コンベア４ａと、この搬送
コンベア４ａを支持するコンベアスタンド４ｂとを有す
る。小袋２の内容物としては、液体、粘体、粉末などが
あり、具体的にはラーメンスープ、うどんスープ、調理
味噌、はちみつ、ジャム、ドレッシング、シャンプー、
リンス等が挙げられる。また、小袋２の包装形態は、い
わゆる三方シール、四方シール等のシール形態をとる。

【００１６】フレームユニット１４は、図１に示すよう
に、台車ユニット１０を支持する支持台１４ａを備え、
この支持台１４ａの下面には、高さが調整可能なアジャ
スタフット１４ａ１が取り付けられている。支持台１４
ａの後部には、上下方向に延在する左右一対のスタンド
１４ｂが固定される。また、このスタンド１４ｂの上下
方向略中央部には、図２に示すように、前方に延びて定
位置投入ユニット８を支持する左右一対のサイドフレー
ム１４ｃが突設される。

【００１７】制御ユニット１２は、図１に示すように、
左右一対のスタンド１４ｂの上端に固定されており、電
源スイッチ１２ａ、原点復帰スイッチ１２ｂ、運転スイ
ッチ１２ｃ、停止スイッチ１２ｄ、警告解除スイッチ１
２ｅ、警告ブザー１２ｆおよび箱詰め数カウンタ１２ｇ
を有する。

【００１８】定位置投入ユニット８は、図３に示すよう
に、左右一対のサイドフレーム１４ｃの前端に設けられ
た正面プレート８ａと、左右一対のサイドフレーム１４
ｃの略中央部に設けられたステー８ｂとを備える。この
正面プレート８ａとステー８ｂとの間には、左右一対の
サイドプレート８ｃが設けられている。さらに左右一対
のサイドプレート８ｃからは、図４および図５に示すよ
うに、プレート８ｄを介して固定された前後一対のブラ
ケット８ｅが立ち上がっている。

【００１９】左右一対のサイドプレート８ｃには、図４
および図５に示すように、横断面視で略十字状に配置さ
れた四枚の羽根２２ａをそれぞれが有する略平行に並ん
だ一対の回転シャッタ２２が、ベアリング２４ａおよび
ベアリングホルダ２４ｂを介して回転自在に軸支され
る。この一対の回転シャッタ２２は、図６に示すよう
に、互いに逆向きに回転すると共に互いの羽根２２ａが
水平方向に沿って対向したときに停止するよう９０°の
間隔で間欠的に回転する。一対の回転シャッタ２２は、
停止状態において水平方向に対向した羽根２２ａ上に小
袋２を載せた後に回転することにより、搬送ユニット４
からの小袋２を順次収納箱６内に落下させる。

【００２０】各回転シャッタ２２は、図４に示すよう
に、両端部を除く部分が横断面略正方形に形成された回
転シャフト２２ｂを備える。前記各羽根２２ａは、図６
に示すように、略くの字状に形成された板状のものであ
って、回転シャフト２２ｂの四面それぞれにビス２２ｃ
により固定され全体として横断面略十字状をなす。ま
た、図７に示すように、停止状態において水平方向に対
向する羽根２２ａは、上方に角度θ（０〜５度程度）だ
け傾斜させることが望ましい。このようにすることによ
り、小袋２と羽根２２ａとの接触部分を主に羽根２２ａ
の側端２２ａ１のみとし、水分等が小袋２に付着してい
るときであっても、小袋２が羽根２２ａの広い面にくっ
つくことを防止することができる。

【００２１】回転シャフト２２ｂの左側の各端部は、図
３に示すように、サイドプレート８ｃの外側に突出する
と共に、各端部には、シャッタ用タイミングプーリ２６
ａが固着されている。さらに、回転シャッタ２２の後側
には、シャッタ用タイミングプーリ２６ａを駆動するた
めの駆動モータ２８が備えられる。この駆動モータ２８
は、ＡＣサーボモータなどからなり、その動力取出し部
には、駆動側タイミングプーリ２６ｂが固定される。図
５に示すように、この駆動側タイミングプーリ２６ｂ、
シャッタ用タイミングプーリ２６ａ、および、左側のサ
イドプレート８ｃに回転自在に設けられた二つのタイミ
ングプーリ２６ｃには、タイミングベルト３０が張設さ
れ、このタイミングベルト３０によって、前記一対の回
転シャフト２２ｂは、互いに逆向きにかつ内側対向部が
下方に回転する方向に駆動される。

【００２２】また、定位置投入ユニット８には、図４に
示すように、小袋２の先端の位置を規制するガイド手段
３２が設けられている。このガイド手段３２には、前後
方向に移動自在に前後のブラケット８ｅの上端面に支持
され、かつ、前後のブラケット８ｅ間に挿入されたガイ
ドプレート３２ａが備えられる。このガイドプレート３
２ａの下部には、図６に示すように、前後の回転シャッ
タ２２の羽根２２ａを逃がす円弧状の切欠き３２ａ１が
設けられており、この切欠き３２ａ１間の下端部は、水
平方向に対向する羽根２２ａの間に延びている。これに
より、搬送された小袋２の先端は、ガイドプレート３２
ａの下端に当たって停止するようになっている。また、
ガイドプレート３２ａの前後の上端部は、ロッキングキ
ー３２ｂおよびナットプレート３２ｃで前後のブラケッ
ト８ｅの上端部に着脱自在に締着されており、このロッ
キングキー３２ｂの雄ネジ軸部は、前後のブラケット８
ｅの上端部に左右方向に沿って形成された長孔８ｅ１
（図３参照）に挿通している。したがって、この長孔８
ｅ１に沿ってロッキングキー３２ｂおよびナットプレー
ト３２ｃを移動させることにより、小袋２の先端の停止
位置を小袋２の長さに合わせて調整可能となっている。

【００２３】また、定位置投入ユニット８には、図４に
示すように、搬送された小袋２の浮上がりを防止する浮
上がり防止手段３４も設けられている。この浮上がり防
止手段３４は、前後のブラケット８ｅの右端部に締着さ
れたサイドブラケット３４ａと、このサイドブラケット
３４ａに固着されると共に正面視で左下がりに傾斜した
浮上がり防止プレート３４ｂとからなる。浮上がり防止
プレート３４ｂの左端は、正面視で回転シャッタ２２の
右端から左側へ所定の距離だけ延び、回転シャッタ２２
の羽根２２ａの上縁近傍に達している。これにより、搬
送された小袋２は、先端がガイドプレート３２ａに当接
したときに浮上がり防止プレート３４ｂの下面に押さえ
られて上方への浮上がりが防止される。

【００２４】また、サイドブラケット３４ａには、図４
に示すように、投入センサ３６が設けられている。この
投入センサ３６は、搬送コンベア４ａから定位置投入ユ
ニット８へ移行した小袋２の後端位置を検出し、小袋２
が定位置にあることを制御ユニット１２に伝達する。前
後の回転シャッタ２２は、この投入センサ３６が小袋２
の後端位置を検知したときに９０°だけ回転し、これに
より小袋２を落下（投入）させると共に次の一対の羽根
２２ａを水平方向に対向させる。なお、右側のサイドプ
レート８ｃには、前後の回転シャッタ２２の前面上部を
覆う跳返り防止用カバー３８が設けられている。この跳
返り防止用カバー３８は、搬送された小袋２がガイドプ
レート３２ａに衝突したときに小袋２の後端位置を規制
して小袋２の跳返りを防止する。

【００２５】台車ユニット１０は、図１および図２に示
すように、Ｘ軸レール４０ｘおよびＹ軸レール４０ｙを
介して支持台１４ａに支持されて上面に収納箱６を有す
る台車１０ａと、この台車１０ａをラックアンドピニオ
ンを介してＸ軸方向に移動させるＸ軸用モータ４２ｘ
と、台車１０ａをラックアンドピニオンでＹ軸方向に移
動させるＹ軸用モータ４２ｙとを備える。台車ユニット
１０は、Ｘ軸用モータ４２ｘおよびＹ軸用モータ４２ｙ
を所定の回転方向・回転速度で駆動させて収納箱６を水
平方向に適宜に移動させることにより、収納箱６内にお
ける所定の位置に小袋２を落下させるべく制御される。

【００２６】箱交換ユニット１６は、図１に示すよう
に、台車１０ａの上面から上方に臨んで空の収納箱６を
台車１０ａ上の所定の位置に供給する箱交換用ガイド１
６ａと、台車１０ａ内に組み込まれて箱交換用ガイド１
６ａを左右方向に移動させるエアシリンダ１６ｂとを備
える。箱交換ユニット１６は、運転開始時あるいは収納
箱６への小袋２の箱詰めが終了したときに、エアシリン
ダ１６ｂを駆動させて箱交換用ガイド１６ａにより新し
い収納箱６を所定の位置に用意するよう制御ユニット１
２によって制御される。

【００２７】以上のような構成を有する本実施形態の小
袋自動箱詰め装置の動作を説明する。（１）まず、電源スイッチ１２ａをＯＮにし、原点復帰
スイッチ１２ｂを押すと回転シャッタ２２が回転し、一
対の羽根２２ａを水平方向に対向させた状態で停止す
る。このとき、台車１０ａが移動して原点位置で停止
し、さらに箱交換ユニット１６により収納箱６が所定の
位置に供給される。次に、箱詰め数カウンタ１２ｇによ
り、箱詰め数の設定および箱詰めカウンタを行い、それ
と共に台車１０ａの動作パターンを制御ユニット１２内
の設定スイッチ（図示略）により設定する。この動作パ
ターンは、小袋２の種類や大きさ、収納箱６の大きさ等
に応じて決まるものであり、例えば、図８（ａ）に示す
ように収納箱６に前後方向に小袋２を配列させる動作パ
ターンや、図７（ｂ）に示すように収納箱６に前後方向
および左右方向に小袋４を配列させる動作パターンなど
が挙げられる。なお、図８（ａ）および同（ｂ）それぞ
れにおいて〜および〜は、小袋２を落下させて
行く順番を示す数字である。そして、これらの設定を終
了した後に運転スイッチ１２ｃをＯＮにする。

【００２８】（２）自動充填包装機１８から搬送コンベ
ア４ａを介して定位置投入ユニット８へ送られた小袋２
は、図９に示すように、直立した一対の羽根２２ａ（こ
の羽根は次の落下手段となる）に幅方向両端がガイドさ
れながら、水平方向に対向する羽根２２ａ上に移行し、
先端が前記ガイドプレート３２ａの下端部に当接する。
この当接および前記幅方向両端のガイドにより、小袋２
は前後の回転シャッタ２２間の所定の位置に所定の姿勢
で停止する。なお、小袋２は、ガイドプレート３２ａの
下端部に当接したときに衝撃を受けても、浮上がり防止
プレート３４ｂによってその後部の浮上がりが規制され
る。

【００２９】（３）小袋２が定位置投入ユニット８の定
位置に移行すると、小袋２の後端位置が投入センサ３６
に検知される。制御ユニット１２は、この投入センサ３
６からの信号により駆動モータ２８を回転させ、駆動モ
ータ２８は、シャッタ用タイミングプーリ２６ａを駆動
側タイミングプーリ２６ｂ、タイミングプーリ２６ｃお
よびタイミングベルト３０によって駆動する。これによ
り前後一対の回転シャッタ２２は、互いに逆向きにかつ
内側対向部が下方に回転するように従動するため、一対
の羽根２２ａ上に移行した小袋２は、この一対の羽根２
２ａから離れて収納箱６の所定位置に落下する。そし
て、各回転シャッタ２２は、９０°回転したところで一
旦停止し、次の水平方向に対向する羽根２２ａによって
小袋２を連続的に落下させる。このように間欠的に回転
する回転シャッタ２２の動作を繰り返すことにより、定
位置投入ユニット８は、搬送コンベア４ａから送られて
くる小袋２を次々に収納箱６に投入して行く。

【００３０】（４）なお、台車１０ａは、制御ユニット
１２に設定した動作パターンに応じて、一つの小袋２が
落下してから次の小袋２が落下する間、Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向にＸ軸用モータ４２ｘ、Ｙ軸用モータ４２ｙ等
により適宜に移動するよう制御され、多数の小袋２を収
納箱６に所定の配列状態で規則的に収納させる。

【００３１】以上のように動作する本実施形態によれ
ば、前後の回転シャッタ２２を用いることにより、一つ
の小袋２を落下させた後に、次の一対の羽根２２ａを速
やかに待機させて次の小袋２の落下を行うことができる
ため、スライドシャッタを用いた従来の装置に比べて無
駄な動作がなく、多数の小袋２を短時間に収納箱６に配
列することができる。具体的には、単包の小袋の場合、
毎分２４０個の小袋２の投入が可能となる。また、スラ
イドシャッタのように小袋の下面を水平方向に引張る作
用もないので、小袋２を下方に真っすぐ、しかも姿勢を
崩さずに落下させることができる。したがって、本実施
形態によれば、自動充填包装機１８の高速化に対応させ
て定位置投入ユニット８の高速化を図ることができ、し
かも収納箱６の所定の位置に正確に小袋２を落下させる
ことができる。

【００３２】本実施形態は本発明の好適な実施の態様で
あり、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されな
い。本実施形態では、定位置投入ユニット８の高速運転
および定位置投入ユニット８へのスムーズな小袋２の移
行を特に重視して、四枚の羽根２２ａを略十字状に配置
した回転シャッタ２２を用いたが、本発明はこれに限定
されず、少なくとも一枚以上の羽根を間欠的に回転させ
て小袋を順次落下させるものであれば、本発明の技術範
囲内である。また、本発明に係る回転シャッタは一対で
ある必要はなく、一つの回転シャッタを駆動させて小袋
を落下させてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、小
袋自動投入装置において、自動充填包装機の高速化に対
応させて定位置投入ユニットの高速化を図ることができ
る。また、正確に小袋を落下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の小袋自動箱詰め装置の正面図であ
る。

【図２】本実施形態の小袋自動箱詰め装置の右側面図で
ある。

【図３】本実施形態に係る定位置投入ユニットの平面図
である。

【図４】図３におけるIV-IV断面図である。

【図５】本実施形態に係る定位置投入ユニットの右側面
図である。

【図６】図３におけるVI-VI断面図である。

【図７】本実施形態に係る回転シャッタの拡大図であ
る。

【図８】本実施形態に係る小袋の配列状態を示す図であ
って、（ａ）は小袋を前後方向に配列した収納箱の平面
図、（ｂ）は小袋を前後方向および左右方向に配列した
収納箱の平面図である。

【図９】本実施形態の動作説明図であって、回転シャッ
タ、搬送コンベアおよび自動充填包装機の斜視図であ
る。

【図１０】従来の定位置投入ユニットを概略的に示す側
面図である。

【符号の説明】

２小袋４搬送ユニット６収納箱８定位置投入ユニット１０台車ユニット２２回転シャッタ２２ａ羽根３２ガイド手段３４浮上がり防止手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内容物が充填された小袋を搬送する搬送
ユニットと、該搬送ユニットから送られた前記小袋を定
位置で落下させる定位置投入ユニットとを備えた小袋自
動投入装置において、前記定位置投入ユニットは、少なくとも一枚の羽根を有
する回転シャッタを備え、該回転シャッタは、前記定位
置で羽根が停止するように間欠的に回転することによ
り、前記搬送ユニットからの小袋を羽根の上に載せた後
に回転して小袋を連続的に落下させることを特徴とする
小袋自動投入装置。
【請求項２】前記定位置投入ユニットは、横断面視で
略放射状に配置された複数の羽根を有する略平行に並ん
だ一対の回転シャッタを備え、該一対の回転シャッタ
は、互いに逆向きに回転すると共に互いの羽根が水平方
向に沿って対向したときに停止するように間欠的に回転
し、前記搬送ユニットからの小袋を前記水平方向に対向
した羽根の上に載せた後に回転することにより、前記小
袋を連続的に落下させることを特徴とする請求項１記載
の小袋自動投入装置。
【請求項３】前記複数の羽根は、横断面視で略十字状
をなすことを特徴とする請求項１または２記載の小袋自
動投入装置。