包装システム
【課題】 確実に所定の姿勢で所定の個数の物品を包装することができる包装システムを提供する。
【解決手段】 ２つの物品Ｘ，Ｘを袋Ｙの底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋Ｙを所定位置に供給して物品Ｘ，Ｘが投入された袋Ｙの上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋Ｙの上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品Ｘを貯留する一対のホッパ２１ａ，２１ｂと、物品Ｘを搬送してこれらのホッパ２１ａ，２１ｂに供給するフィーダ２２ａ，２２ｂとを有し、上側のホッパ２１ｂを開状態かつ下側のホッパ２１ａを閉状態にして下側のホッパ２１ａに物品Ｘを供給し、次いで上側のホッパ２１ｂを閉状態にして該ホッパ２１ｂに物品Ｘを供給した後、両方のホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開いて袋Ｙに２つの物品Ｘ，Ｘを投入する。
【解決手段】 ２つの物品Ｘ，Ｘを袋Ｙの底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋Ｙを所定位置に供給して物品Ｘ，Ｘが投入された袋Ｙの上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋Ｙの上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品Ｘを貯留する一対のホッパ２１ａ，２１ｂと、物品Ｘを搬送してこれらのホッパ２１ａ，２１ｂに供給するフィーダ２２ａ，２２ｂとを有し、上側のホッパ２１ｂを開状態かつ下側のホッパ２１ａを閉状態にして下側のホッパ２１ａに物品Ｘを供給し、次いで上側のホッパ２１ｂを閉状態にして該ホッパ２１ｂに物品Ｘを供給した後、両方のホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開いて袋Ｙに２つの物品Ｘ，Ｘを投入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍したハンバーグ等の物品を整列させて、所定の個数の物品を所定の姿勢で包装する包装システムに関し、物品包装の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍したハンバーグ等の固形の物品を所定の個数だけ集めて包装した商品を製造する包装システムがある。このような包装システムとして特許文献１に記載の装置がある。すなわち、この装置は、物品を１個ずつ収容する受部が列状に複数個設けられた整列板を備えており、該整列板上に物品を不規則に供給し、整列板を振動させることによって物品をそれぞれの受部に収容させることができる。その場合、受部の列方向の数が一定であることから、物品を一列に整列させると共に計数を行うことができる。そして、所定の個数に計数された物品は、シュートを介して包装箱に投入される。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−６１５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１に記載の装置においては、整列板で整列し計数した物品は、シュートを無作為に滑落して包装箱に投入されるため、包装箱内あるいは包装袋内に物品を整列させた状態で包装する場合には適用することができない。
【０００５】
一方、平ベルトコンベアにより物品を搬送方向に沿って所定の姿勢に整列させ、又は重なった物品をばらけさせるときは、コンベア上にガイド部材を設けて物品をガイド部材に当接させることによってこれを行うことがある。このとき、平ベルトと物品との間の摩擦抵抗が大きい場合には、物品がガイド部材に当接した際に物品を整列させる方向以外の方向に大きな力が働くので、物品を適正に整列できず、従って整列した状態で包装することができない。また、複数のローラをそれぞれ回転させて物品を搬送するローラコンベアによりこれを行うときには、ローラの回転による進行方向の力が強いので、同様に整列させる方向以外の方向に大きな力が働き、この場合にも物品を適正に整列できない。
【０００６】
そこで、本発明は、確実に所定の姿勢で所定の個数の物品を包装することができる包装システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
まず、請求項１に記載の発明は、２つの物品を袋の底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋を所定位置に供給して物品が投入された袋の上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋の上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品を貯留する一対のホッパと、物品を搬送してこれらのホッパに供給する搬送手段とを有すると共に、上側のホッパを開状態かつ下側のホッパを閉状態にして下側のホッパに物品を供給し、次いで上側のホッパを閉状態にして該ホッパに物品を供給した後、両方のホッパを同時に開いて袋に２つの物品を投入するようにホッパ及び搬送手段を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の包装システムにおいて、搬送手段は、複数の物品を一列で搬送する一対のフィーダであって、各フィーダの先端部には物品の搬送を阻止する阻止部材が備えられ、前記制御手段は、フィーダからホッパへの物品の搬送を阻止すべきときには該阻止部材を作動させてフィーダ上の複数の物品を一列で待機させると共に、物品を搬送させるべきときには前記阻止部材による物品阻止状態を解除するように制御することを特徴とする。
【００１０】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の包装システムにおいて、各フィーダの上流側には、各フィーダに物品を供給する一対の振分コンベアが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の包装システムにおいて、振分コンベアの上流側には、物品を一列の状態で搬送する取込コンベアと、該取込コンベアから供給される物品をいずれかの振分コンベアに振り分ける振分装置と、各フィーダ上の物品の多少を検出する検出手段とが備えられ、前記制御手段は、該検出手段からの検出信号に基いて、物品の数が少ない方のフィーダに物品を供給するように前記振分装置を制御することを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の包装システムにおいて、供給された複数の物品を一列に整列させる整列コンベアが備えられ、該整列コンベアは、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成されると共に、該搬送面上に物品に当接して該物品の姿勢を修正するガイド部材を有することを特徴とする。
【００１３】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の包装システムにおいて、整列コンベアは、搬送方向に複数段に分割されて構成されていると共に、下流段ほど搬送面が低くなるように各段が構成されていることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の包装システムにおいて、複数段に分割された整列コンベアは、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各段の搬送速度が設定されていることを特徴とする。
【００１５】
そして、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の包装システムにおいて、物品は、扁平形状とされていると共に、上下のホッパには、閉状態のときに物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する各一対のゲートが備えられ、該一対のゲートは、開状態のときは、前記物品の厚みに応じた間隔だけ先端部を開くように制御され、かつ、物品と袋の寸法関係は、２つの物品が重なって入らないように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
まず、請求項１に記載の発明によれば、まず、上側のホッパが開状態かつ下側のホッパが閉状態のときに、上側のホッパの上方から搬送手段により物品を投入すると上側のホッパを通過して下側のホッパに物品が充填されることになり、次に上側のホッパを閉状態として同様に物品を投入すると上側のホッパに物品が充填されることになる。そして、両方のホッパを同時に開かせることによって、物品を袋の底部及び上部に並んだ状態で収容することができる。このとき、一旦両ホッパで物品を保持する時間を確保することによって、給袋包装機において袋を所定の位置及び状態に準備する時間が確保され、確実に包装を行うことができる。
【００１７】
次に、請求項２に記載の発明によれば、１回の包装作業に際し、一対のフィーダからそれぞれ１個ずつの物品を上下のホッパに供給することによって、両ホッパへの物品の充填の高速化を図ることができる。また、フィーダの下流端部近傍に物品の搬送を阻止する阻止部材を備えたので、フィーダを常に駆動させた状態でホッパへの物品の供給を制御することができる。そして、特に、上方から物品を押圧して物品の搬送を阻止するように阻止部材を構成すれば、上流側の物品が前記押圧された物品の下に潜り込むことを防止することができる。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明によれば、各フィーダの上流側に物品を供給する一対の振分コンベアを備えたので、上流側から搬入した物品を振分コンベアで姿勢を安定させることができ、物品をフィーダに円滑に供給することができる。
【００１９】
次に、請求項４に記載の発明によれば、取込コンベアにより一列の状態で供給された物品をいずれかのフィーダに振り分ける振分装置を備えたことによって、物品を各フィーダに任意の個数を振り分けることができ、各フィーダにおいて物品の供給過剰又は供給不足の発生を防止することができる。また、検出手段により物品の数が少ない方のフィーダを検知して、該フィーダに優先的に物品を供給することによって、各フィーダ上の物品の均等化を図ることができる。
【００２０】
次に、請求項５に記載の発明によれば、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成される整列コンベアで物品を搬送することによって、搬送面と物品との接触面積ないし摩擦抵抗を減少させることができるので、物品がガイド部材に当接した際に姿勢を修正し易くなる。このとき、物品を整列したい方向以外に働く力が小さくなるので、物品を適正に整列させることができる。
【００２１】
次に、請求項６に記載の発明によれば、搬送方向に複数段に分割して構成した整列コンベアを下流段ほど搬送面が高くなるように各段を構成したので、各コンベア間の乗り継ぎの際に衝撃により重なった物品を引き剥がすことができる。
【００２２】
一方、搬入初期の物品が重なる集合状態においては、物品密度が大きいが、物品搬送やコンベア間の乗り継ぎ等に伴って下流側ほど集合していた物品が離散することになって物品密度が小さくなる。そして、物品の姿勢を修正するガイド部材は下流側ほど物品の通路が狭くなるように構成されるのが一般的であるから、下流側において物品が再び重なったり物品詰りが生じるおそれがある。請求項７に記載の発明によれば、下流段ほど搬送速度が大きくなるように構成したので、各コンベア間の乗り継ぎの際にばらけた物品が十分に分離されて、下流側で再び集合することがなくなるので、前記のような物品の重なりや物品詰りの発生を防止することができ、物品を良好に一列に整列させることができる。また、下流段ほど搬送速度を大きくすることによって、物品の引き剥がす目的で設けられた各段の高さの差を小さく設定することができるという効果も得られ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
そして、請求項８に記載の発明によれば、上下のホッパは閉状態のときは、扁平形状の物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する一対のゲートが備えられているので、ゲートの先端部を物品の厚みに応じた間隔だけ開くことによって、上側のホッパから下側のホッパへ、また、下側のホッパから袋へ物品が立ち姿勢で真っ直ぐに落下することになる。そして、袋は２つの物品が重なって入らない寸法関係になるように設定されているので、下側のホッパから落下した物品は、袋の底部に、また、上側のホッパから落下した物品は、袋の上部に並んだ状態で確実に収容されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る包装システム１の全体図である。この包装システム１は、下流側から上流側へ順に、袋を上部が開口した状態で所定位置に移送し、袋に物品（例えば冷凍ハンバーグ等）が充填された後、袋の上部を封止する給袋包装機１０と、該包装機１０が準備した袋に物品を２個投入する搬送投入部２０と、一列状態で搬送して該搬送投入部２０に物品を供給する搬送供給部３０と、該搬送供給部３０の上流側に位置して物品を一列に整列させる整列部４０と、該整列部４０の上流側に位置して物品を搬入する搬入部５０とで構成されている。このような構成によって、包装システム１は、袋の底部及び上部に２つの物品を並べた状態で充填した製品を生産する。
【００２６】
次に、図２〜４を用いて前記搬送投入部２０に備えられたホッパ（以下、下側のホッパを第１ホッパ２１ａ、上側のホッパを第２ホッパ２１ｂという）及びフィーダ（以下、図２中の下側のフィーダを第１フィーダ２２ａ、上側のフィーダを第２フィーダ２２ｂという）について説明する。
【００２７】
図３、４に示すように、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂは、同様の構成であって、開閉用の一対のゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２が備えられ、該ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２の揺動中心部が支持部材２３ｃ，２３ｃを介してフレーム２３に支持されている。一方、前記フレーム２３の上下にはそれぞれエアシリンダ２３ａ，２３ｂが揺動可能に支持され、該エアシリンダ２３ａ，２３ｂの進退するロッドの先端部がそれぞれ上下に対応したホッパ２１ａ，２１ｂの片側のゲート２１ａ１，２１ｂ１に連結されている一方、該ゲート２１ａ１，２１ｂ１は、他方のゲート２１ａ２，２１ｂ２とギア２１ａ３，２１ｂ３を介して相対回転可能に連結されている。また、前記フレーム２３には、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂから受け取った物品を第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに導入するためのシュート２３ｄが立設されている。
【００２８】
そして、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂは、ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２によって下部がくちばし状に形成されており、閉状態のときには、例えばハンバーグのような扁平形状の物品を立ち姿勢で貯留することができる。
【００２９】
このための構成についてホッパ各部の寸法を具体的に説明すると、図５、６に示すように、閉状態の第１ホッパ２１ａの内部空間は、上下寸法が１７７ｍｍで、上部開口付近が幅寸法７５ｍｍ（図５参照）、奥行き寸法８５ｍｍ（図６参照）の長方形状であり、下方になるに従って奥行き寸法はそのままで幅寸法が減少するように構成され、ホッパ２１ａの下端では幅寸法がほぼゼロになるように構成されている。そして、開状態のときには、両ゲート２１ａ１，２１ａ２の先端部に幅方向３８ｍｍの隙間が形成される。
【００３０】
一方、第２ホッパ２１ｂの内部空間は、上下寸法が１４２ｍｍで、上部開口付近が幅方向７５ｍｍ（図５参照）、奥行き寸法７０ｍｍ（図６参照）の長方形状であり、前記第１ホッパ２１ａと同様に下方になるに従って幅寸法が減少するように構成され、ホッパ２１ｂの下端では幅寸法がほぼゼロになるように構成されている。そして、開状態のときには、両ゲート２１ｂ１，２１ｂ２の先端部に幅方向３４ｍｍの隙間が形成される。なお、第２ホッパ２１ｂの下端と前記第１ホッパ２１ａの上端との距離は２０ｍｍである。
【００３１】
ところで、図７に示すように、袋に充填する扁平形状の物品Ｘは、長手寸法６５ｍｍ、幅寸法４０ｍｍ、厚み寸法２０ｍｍで各角部が丸みを帯びた形状である。また、図８に示すように、物品Ｘを充填する袋Ｙは、長手寸法１７０ｍｍ、幅寸法１１０ｍｍの一対のプラスチックフィルムの左右及び下部を溶着したもので、溶着部分を除くと内部に長手寸法１６０ｍｍ、幅寸法１００ｍｍの領域が形成される。
【００３２】
このような構成により、物品Ｘを閉状態の第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに投入した際には、物品Ｘは立ち姿勢で保持され、ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２の先端部を物品Ｘの厚みに応じた間隔だけ開くことによって、第２ホッパ２１ｂから第１ホッパ２１ａへ、また、第１ホッパ２１ａから袋Ｙへ物品Ｘが立ち姿勢で真っ直ぐに落下することになる。そして、袋Ｙは、２つの物品Ｘ，Ｘが重なって入らない寸法関係になるように設定されているので、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂから落下した物品Ｘ，Ｘは、袋Ｙの底部及び上部に並べた状態で収容されることになる。具体的には、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、袋Ｙ内での物品Ｘ，Ｘは、物品Ｘの方向によらず上下に並んだ状態で収容される。
【００３３】
一方、図２〜４に示すように、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂは、下流端部が前記シュート２３ｄの上部に位置すると共に上流端部が後述する第１、第２振分コンベア３１ａ，３１ｂの直下部に位置し、かつ下流側が若干下方に傾いた状態で加振機２４の上部に支持されている。加振機２４は、板バネに固着された磁性体を電磁石で間欠的に吸引することによって振動を発生させる周知のものであり、振動の発生により第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂ上の物品が下流側に搬送されることになる。なお、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの物品搬送面は、搬送方向に延設された丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′で構成されており、搬送面と物品との接触抵抗を減少させて物品搬送の円滑化を図っている。
【００３４】
また、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部周辺に形成されているフレーム部材２５には、物品の搬送を停止させる押圧機構２５ａ，２５ｂが備えられている。該押圧機構２５ａ，２５ｂは、エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１のロッドの先端部にゴムやスポンジ等で形成されたローラ状の弾性部材２５ａ２，２５ｂ２を取り付けると共に、該エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１のロッド部分に第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの出口を塞いで物品の落下を阻止するゲート２５ａ３，２５ｂ３が固着された構造である。また、各エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１に隣接して、第１、第２光電センサ２６ａ，２６ｂが備えられ、該光電センサ２６ａ，２６ｂによって第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部における物品の有無を検知する。そして、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの上部には、前記フレーム部材２５に支持されて該フィーダ２２ａ，２２ｂの中間部における物品の有無を検知する第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂが備えられている。一方、前記加振機２４上には、物品を各フィーダ２２ａ，２２ｂに導入する一対の供給シュート２８ａ，２８ｂが備えられている。
【００３５】
また、図１０及び図１１に示すように、前記搬送供給部３０は、下流側から、並列に配置された一対の振分コンベア（以下、図１０中の下側の振分コンベアを第１振分コンベア３１ａ、上側の振分コンベアを第２振分コンベア３１ｂという）と、振分装置３２と、取込コンベア３３とで構成されている。
【００３６】
第１、第２振分コンベア３１ａ，３１ｂは、支持台３４にそれぞれ独立した駆動源としてのモータ３１ａＭ，３１ｂＭ（図１１において、奥側のものは図示せず）が備えられている。振分コンベア３１ａ，３１ｂには、上流側に搬送方向に平行に延びるガイド部材３１ａ１，３１ｂ１と、中流付近に下流側がコンベア３１ａ，３１ｂ中央側に傾斜するように設けられたガイド部材３１ａ２，３１ｂ２と、下流側に前記フィーダ２２ａ，２２ｂに物品を導入するために下流側ほど間隔が狭まるよう傾斜して設けられた一対のガイド部材３１ａ３，３１ａ３，３１ｂ３，３１ｂ３とがそれぞれ設けられている。そして、ガイド部材３１ａ３，３１ａ３，３１ｂ３，３１ｂ３の中間部には上方から物品の有無を検出する第１、第２振分センサ３５ａ，３５ｂが備えられている。
【００３７】
一方、振分装置３２は、振分シュート３２１が回転軸３２２を介して支持台３６の下流側に突設された支持部３６′に揺動自在に支持されている構成である。前記振分シュート３２１は、回転軸３２２に固定されたブラケット３２３に固定されており、前記回転軸３２２の下端には回転レバー３２４が設けられている。そして、支持台３６に支持されたエアシリンダ３２５の進退するロッドの先端部が回転レバー３２４に接続され、この先端部を進退させることによって、前記振分シュート３２１を揺動させることができる。
【００３８】
また、取込コンベア３３は、後述する整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃにより一列に整列した物品をそのまま一列の状態で搬送する平ベルトコンベアであって、該コンベア３３の駆動モータ３３Ｍが設置された前記支持台３６上に固定されている。取込コンベア３３の上流側の幅方向中央付近には、搬送方向に平行に延びるガイド部材３３１が備えられ、該ガイド部材３３１の下流側には、前記振分シュート３２１に物品を適正に導入するために下流側ほど間隔が狭まるする一対のガイド部材３３２，３３２が備えられている。一方、このガイド部材３３２，３３２には、上方から物品の供給数量を計測する取込センサ３７が備えられている。なお、この取込コンベア３３の上流側には、取込コンベア３３と整列部４０とを接続するためのカーブコンベア３８が備えられている（図１参照）。
【００３９】
一方、図１２及び図１３に示すように、前記整列部４０は、搬送方向に並ぶ３つの整列コンベア（上流側から第１整列コンベア４１ａ、第２整列コンベア４１ｂ、第３整列コンベア４１ｃという）と、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間に配置された乗り継ぎ用のプレート部材４２ａ，４２ｂとが備えられている。各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、上流側ほど高い位置になるように段々に配置され、前記プレート部材４２ａ，４２ｂは、各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の隙間を繋ぐために下流側が下方に傾斜して設けられている。一方、各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、左右の支持フレーム４３ａ，４３ｂ間に架設された駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１及び従動軸４１ａ２，４１ｂ２，４１ｃ２の両端付近にそれぞれ一対の図示しないスプロケットを設け、該スプロケットに前記駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１と従動軸４１ａ２，４１ｂ２，４１ｃ２とを連結するチェーン４１ａ３，４１ａ３，４１ｂ３，４１ｂ３，４１ｃ３，４１ｃ３をそれぞれ巻き掛け、そして、両チェーン４１ａ３，４１ａ３，４１ｂ３，４１ｂ３，４１ｃ３，４１ｃ３間に複数の細いのローラ４１ａ４…４１ａ４，４１ｂ４…４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４を架設した構成である。これによって物品搬送面が細いローラ４１ａ４…４１ａ４，４１ｂ４…４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４で形成されることになる。なお、それぞれの整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃには、独立して駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１を回転させるモータ４１ａＭ，４１ｂＭ，４１ｃＭが備えられおり、下流側の整列コンベア４１ｂ，４１ｃほど搬送速度が大きくなるように設定されている（図１３において、Ｖｃ＞Ｖｂ＞Ｖａ）。
【００４０】
また、第１整列コンベア４１ａには、該コンベア４１ａの上流側半分においては、支持フレーム４３ｂに支持されて搬送方向に平行に延びるガイド部材４１ａ５と、支持フレーム４３ａに支持されて下流側が中央側に傾斜して設けられたガイド部材４１ａ６とが設けられ、下流側半分においては、支持フレーム４３ｂに支持されて下流側が中央側に傾斜して設けられたガイド部材４１ａ７と、支持フレーム４３ａに支持されて搬送方向に平行に延びるガイド部材４１ａ８とが設けられている。そして、第２整列コンベア４１ｂには、前記第１整列コンベア４１ａと同様の構成になるように各ガイド部材４１ｂ５，４１ｂ６，４１ｂ７，４１ｂ８が配設され、第３整列コンベア４１ｃには、上流側において両支持フレーム４３ａ，４３ｂに支持されて中央側ほど間隔が狭まるよう傾斜して設けられたガイド部材４１ｃ５，４１ｃ６と、下流側において前記ガイド部材４１ｃ５，４１ｃ６の下流端部に上流端部が連結すると共に両支持フレーム４３ａ，４３ｂに支持されて支持フレーム４３ａ側に傾斜して設けられたガイド部材４１ｃ７，４１ｃ８とが設けられている。
【００４１】
また、第３コンベア４１ｃの下流端には、さらに下流側への物品の通過及び阻止を制御するダンパ４４が備えられていると共に、該ダンパ４４が開くタイミングを検知するダンパタイミングセンサ４５が備えられいている。
【００４２】
そして、図１に示すように、前記搬入部５０は、物品を前段装置から搬入する搬入コンベア５１と、該搬入コンベア５１から物品を受け取ると共に、物品の搬送方向を９０°変えて前記整列部４０に導入する中継コンベア５２とが備えられている。
【００４３】
図１４に前記包装システム１の制御システム構成図を示す。すなわち、コンピュータ６０は、第１、第２光電センサ２６ａ，２６ｂ、第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂ、第１及び第２振分センサ３５ａ，３５ｂ、取込センサ３７、及びダンパタイミングセンサ４５等からの信号を入力する一方、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂの開閉用のエアシリンダ２３ａ，２３ｂ、加振機２４、押圧機構２５ａ，２５ｂ駆動用のエアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１、第１、第２振分コンベア用のモータ３１ａＭ，３１ｂＭ、振分装置３２揺動用のエアシリンダ３２５、取込コンベア３３用のモータ３３Ｍ、第１〜第３整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ用のモータ４１ａＭ，４１ｂＭ，４１ｃＭ、ダンパ４４、搬入コンベア５１用のモータ５１Ｍ、及び中継コンベア５２用のモータ５２Ｍ等に各種制御信号を出力する。
【００４４】
次に、図１５及び図１６に示すフローチャートを用いて前記包装システム１において行われる制御について説明する。この包装システム１においては、袋に適正に物品を投入するために、主に給袋包装機１０、搬送投入部２０において行われる物品投入に関する下流側制御と、各フィーダ２２ａ，２２ｂに十分な数量の物品を常時待機させておくために、主に搬送供給部３０、整列部４０、搬入部５０において行われる上流側制御とを独立に行うように構成されている。両制御の開始時には、作業者が包装システム１の操作回路電源をＯＮし、操作回路電源ランプを点灯させた後、運転スイッチをＯＮしたことを合図として、前記上流側及び下流側制御が行われる。
【００４５】
まず、図１５に基いて上流側制御について説明すると、ステップＳ１で第１フィーダ上センサ２７ａの検知信号があるか否か、すなわち、第１フィーダ２２ａ上に十分な量の物品が待機しているか否かを判定する。そして、第１フィーダ上センサ２７ａによる検知信号がある場合は、ステップＳ２で第１振分コンベア３１ａを停止させ、これ以上物品を第１フィーダ２２ａに搬入しないようにする。そして、ステップＳ３で第２フィーダ上センサ２７ｂによって第２フィーダ２２ｂ上に十分な量の物品が待機しているか否かを判定して、十分な量の物品が待機しているときには、ステップＳ４に進んで第２振分コンベア３１ｂを停止させ、物品の第２フィーダ２２ｂへの搬入を停止させてリターンする。
【００４６】
一方、ステップＳ１で第１フィーダ上センサ２７ａによる検知信号がないときは、ステップＳ５に進んで第１振分コンベア３１ａを駆動させる。そして、ステップＳ５で第１振分センサ３５ａからの検知信号があるか否か、すなわち、第１振分コンベア３１ａ上に十分な数量の物品が載置されているか否かを判定する。そして、第１振分センサ３５ａからの検知信号があるときはそのままリターンし、第１振分センサ３５ａからの検知信号がないときは、ステップＳ７に進んで振分シュート３２１の下流端を第１振分コンベア３１ａ側に制御し、ステップＳ６で取込コンベア３３を駆動させる。そして、ステップＳ９で取込センサ３７が検知した物品数ｎが１個以下であるか否かを判定する。このとき検知した物品数ｎが１個以下のときは、取込コンベア３３上に十分な数量の物品が載置されていないと判断して、ステップＳ１０でダンパ４４を開くように制御し、整列部４０から物品供給部３０に物品を搬入するようにする。そして、検知した物品数ｎが２個以上になったときは、ステップＳ１１に進んで物品数ｎが２個か否かを検出する。なお、本制御例においては取込コンベア３３により１回の制御で供給される物品数ｎは２個に設定されており、取込センサ３７が検出した物品数が２個のときは正常に物品供給が行われたと判断して、ステップＳ１３に進んで取込コンベア３３を停止させ、ステップＳ１４でダンパ４４を閉制御してリターンする。また、ステップＳ１１で取込センサ３７が検知した物品数ｎが３個以上のときは、第１フィーダ２２ａと第２フィーダ２２ｂとに載置される物品の数に相違が生じるので、このときは物品の載置数量が少ないフィーダ側の振分コンベアに余分に供給した（ｎ−２）個を供給して数量調整を行う。
【００４７】
一方、ステップＳ３で第２フィーダ上センサ２７ｂによる検知信号がないときは、ステップＳ１５で第２振分コンベア３１ｂを駆動して第２フィーダ２２ｂに物品を供給する。そして、ステップＳ１６で第２振分センサ３５ｂからの検知信号があるか否かを判定する。検知信号があるときはそのままリターンする一方、検知信号がないときは、ステップＳ１７に進んで振分シュート３２１を第２振分コンベア３１ｂ側に揺動するように制御してステップＳ８に進む。
【００４８】
次に、図１６に基いて下流側制御について説明すると、まず、ステップＳ２１で第１ホッパ２１ａを閉制御すると共に、ステップＳ２２で第１フィーダ２２ａの押圧機構２５ａを解除、つまりエアシリンダ２５ａ１のロッドの先端部を退避させて第１フィーダ２２ａから第１ホッパ２１ａに物品を投入させる。そして、ステップＳ２３で第１光電センサ２６ａによる検知信号があるか否かを判定し、該センサ２６ａによる検知信号があるときは物品が適正に投入されたと判断してステップＳ２４に進む。そして、ステップＳ２４で押圧機構２５ａを下げる制御を行い、つまりエアシリンダ２５ａのロッドの先端部を進出させて物品の搬送を停止させる。次に、ステップＳ２５で第２ホッパ２１ｂを閉制御し、そして、ステップＳ２６で第２フィーダ２２ｂの押圧機構２５ｂを解除し、ステップＳ２７で第２光電センサ２６ｂによる検知信号があるか否かを判定する。検知信号があるときは物品が第２ホッパ２１ｂに適正に投入されたと判断して、ステップＳ２８で第２フィーダ２１ｂの押圧機構２５ｂを下げる制御を行う。次に、ステップＳ２９で給袋包装機１０からの準備完了信号があるか否か、すなわち袋が所定位置に上部を開口させた状態にあるか否かを判定する。そして、包装機１０による準備が完了すると、ステップＳ３０で第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開制御して物品を袋に投入してリターンする。
【００４９】
この下流側制御によるホッパ２１ａ，２１及びフィーダ２２ａ，２２ｂの動作を図１７に基いて説明すると、まず、図１７（ａ）では第１ホッパ２１ａが閉状態で第２ホッパ２１ｂが開状態である。次に、図１７（ｂ）で第１フィーダ２２ａから１つ物品Ｘを投入すると、物品Ｘは第２ホッパ２１ｂの内部を通過して第２ホッパ２１ｂに貯留されることになる。そして、図１７（ｃ）で第２ホッパ２１ｂを閉じると共に第２フィーダ２２ｂから物品Ｘを投入して第２ホッパ２１ｂに物品Ｘを貯留する。続いて、図１７（ｄ）で第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂの両方を同時に開くことによって、袋Ｙに物品Ｘ，Ｘを投入する。このとき、２つの物品Ｘ，Ｘは袋Ｙの底部及び上部に縦一列に重ねて収容されることになる。そして、図１７（ｅ）で第１ホッパ２１ａを閉じて図１７（ａ）の状態に戻る。
【００５０】
以上のように、まず、第２ホッパ２１ｂが開状態かつ第１ホッパ２１ａが閉状態のときに、いずれかのフィーダ２２ａ，２２ｂから物品を投入すると、物品は第２ホッパ２１ｂの内部を通過して第１ホッパ２１ａに充填されることになり、次に第２ホッパ２１ｂを閉状態として同様に物品を投入すると第２ホッパ２１ｂに物品が貯留され、両方のホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開かせることによって、２つの物品を袋の底部及び上部に並んだ状態で収容することができる。また、一旦両ホッパ２１ａ，２１ｂで物品を保持する時間を確保することによって、給袋包装機１０が袋を所定の位置及び状態に準備する時間が確保され、確実に包装を行うことができる。
【００５１】
また、１回の包装作業に際し、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂからそれぞれ１個ずつの物品を第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに供給することによって、両ホッパ２１ａ．２１ｂへの物品の充填の高速化を図ることができる。また、両フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部近傍に物品の搬送を阻止する押圧機構２５ａ，２５ｂを備えたので、フィーダ２２ａ，２２ｂを常に駆動させた状態でホッパ２１ａ，２１ｂへの物品の供給を制御することができる。そして、特に、上方から弾性部材２５ａ２，２５ｂ２で物品を押圧して物品の搬送を阻止するように押圧機構２５ａ，２５ｂを構成したので、上流側の物品が前記押圧された物品の下に潜り込むことを防止することができる。
【００５２】
一方、各フィーダ２２ａ，２２ｂの上流側に物品を供給する一対の振分コンベア３１ａ，３１ｂを備えたので、上流側から搬入した物品を振分コンベア３１ａ，３１ｂで姿勢を安定させることができ、物品をフィーダ２２ａ，２２ｂに円滑に供給することができる。さらに、本実施の形態に係るフィーダ２２ａ，２２ｂのように、搬送面が丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′で構成されている場合は、物品が縦姿勢で導入されて該丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′間に物品が挟まって物品詰りを起こすことを防止できる。
【００５３】
また、取込コンベア３３により一列の状態で供給された物品をいずれかのフィーダ２２ａ，２２ｂに振り分ける振分装置３２を備えたことによって、物品を各フィーダ２２ａ，２２ｂに任意の個数を振り分けることができ、各フィーダ２２ａ，２２ｂにおいて物品の供給過剰又は供給不足の発生を防止することができる。また、第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂにより物品の数量が少ない方のフィーダ２２ａ，２２ｂを検知して、少ない方のフィーダ２２ａ，２２ｂに優先的に物品を供給することによって、各フィーダ２２ａ，２２ｂ上の物品の均等化を図ることができる。
【００５４】
一方、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラ４１ａ４…４１ａ４…４１ｂ４，４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４で構成される整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃで物品を搬送することによって、搬送面と物品との接触面積ないし摩擦抵抗を減少させることができるので、物品がガイド部材４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８に当接した際に姿勢を修正し易くなる。このとき、物品を整列したい方向以外に働く力が小さくなるので、物品を適正に整列させることができる。
【００５５】
ここで、図１３に示したように、搬送方向に複数段に分割して構成した整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃを下流段ほど搬送面が高くなるように各段を構成したので、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間のプレート部材４２ａ，４２ｂによる乗り継ぎの際に衝撃により重なった物品を引き剥がすことができる。
【００５６】
さらに、搬入初期の物品が重なる集合状態においては物品密度が大きいが、物品搬送やコンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の乗り継ぎに伴って下流側ほど集合していた物品が離散することになって物品密度が小さくなる。そして、物品の姿勢を修正するガイド部材４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８は、下流側ほど物品の通路が狭くなるように構成されるのが一般的であるから、下流側において物品詰りが生じたり物品が再び重なるおそれがある。しかしながら、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃの搬送速度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを設定したので、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の乗り継ぎの際にばらけた物品が十分に分離されて、下流側で再び集合することがなくなるので、前記のような物品詰りや物品の重なりを防止することができ、物品を良好に一列に整列させることができる。一方、下流段ほど搬送速度を大きくすることによって、物品の引き剥がす目的で設けられた各段の高さの差を小さく設定することができるという効果も得られ、包装システム１のコンパクト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、確実に所定の姿勢で所定の個数の物品を包装することができる包装システムを提供する。本発明は、冷凍したハンバーグ等の物品を整列させて、所定の個数の物品を所定の姿勢で包装する包装システムに関し、物品包装の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る包装システムの全体図である。
【図２】搬送投入部の平面図である。
【図３】搬送投入部の側面図である。
【図４】搬送投入部の正面図である。
【図５】第１、第２ホッパの側面図である。
【図６】第１、第２ホッパの正面図である。
【図７】物品の説明図である。
【図８】袋の説明図である。
【図９】袋内の物品収容状態を示す説明図である。
【図１０】搬送供給部の平面図である。
【図１１】搬送供給部の側面図である。
【図１２】整列部の平面図である。
【図１３】整列部の側面図である。
【図１４】包装システムの制御系統を示すブロック図である。
【図１５】包装システムの上流側において行われる制御を示すフローチャートである。
【図１６】包装システムの下流側において行われる制御を示すフローチャートである。
【図１７】物品包装に係るフィーダ及びホッパの制御による物品の動作図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 包装システム
１０ 給袋包装機
２１ａ，２１ｂ ホッパ
２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２ ゲート
２２ａ，２２ｂ フィーダ（搬送手段）
２５ａ，２５ｂ 押圧機構（阻止部材）
２７ａ，２７ｂ フィーダ上センサ（検出手段）
３１ａ，３１ｂ 振分コンベア
３２ 振分装置
３３ 取込コンベア
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 整列コンベア
４１ａ４，４１ｂ４，４１ｃ４ ローラ
４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８ ガイド部材
６０ 制御手段
Ｘ 物品
Ｙ 袋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍したハンバーグ等の物品を整列させて、所定の個数の物品を所定の姿勢で包装する包装システムに関し、物品包装の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍したハンバーグ等の固形の物品を所定の個数だけ集めて包装した商品を製造する包装システムがある。このような包装システムとして特許文献１に記載の装置がある。すなわち、この装置は、物品を１個ずつ収容する受部が列状に複数個設けられた整列板を備えており、該整列板上に物品を不規則に供給し、整列板を振動させることによって物品をそれぞれの受部に収容させることができる。その場合、受部の列方向の数が一定であることから、物品を一列に整列させると共に計数を行うことができる。そして、所定の個数に計数された物品は、シュートを介して包装箱に投入される。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−６１５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１に記載の装置においては、整列板で整列し計数した物品は、シュートを無作為に滑落して包装箱に投入されるため、包装箱内あるいは包装袋内に物品を整列させた状態で包装する場合には適用することができない。
【０００５】
一方、平ベルトコンベアにより物品を搬送方向に沿って所定の姿勢に整列させ、又は重なった物品をばらけさせるときは、コンベア上にガイド部材を設けて物品をガイド部材に当接させることによってこれを行うことがある。このとき、平ベルトと物品との間の摩擦抵抗が大きい場合には、物品がガイド部材に当接した際に物品を整列させる方向以外の方向に大きな力が働くので、物品を適正に整列できず、従って整列した状態で包装することができない。また、複数のローラをそれぞれ回転させて物品を搬送するローラコンベアによりこれを行うときには、ローラの回転による進行方向の力が強いので、同様に整列させる方向以外の方向に大きな力が働き、この場合にも物品を適正に整列できない。
【０００６】
そこで、本発明は、確実に所定の姿勢で所定の個数の物品を包装することができる包装システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
まず、請求項１に記載の発明は、２つの物品を袋の底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋を所定位置に供給して物品が投入された袋の上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋の上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品を貯留する一対のホッパと、物品を搬送してこれらのホッパに供給する搬送手段とを有すると共に、上側のホッパを開状態かつ下側のホッパを閉状態にして下側のホッパに物品を供給し、次いで上側のホッパを閉状態にして該ホッパに物品を供給した後、両方のホッパを同時に開いて袋に２つの物品を投入するようにホッパ及び搬送手段を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の包装システムにおいて、搬送手段は、複数の物品を一列で搬送する一対のフィーダであって、各フィーダの先端部には物品の搬送を阻止する阻止部材が備えられ、前記制御手段は、フィーダからホッパへの物品の搬送を阻止すべきときには該阻止部材を作動させてフィーダ上の複数の物品を一列で待機させると共に、物品を搬送させるべきときには前記阻止部材による物品阻止状態を解除するように制御することを特徴とする。
【００１０】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の包装システムにおいて、各フィーダの上流側には、各フィーダに物品を供給する一対の振分コンベアが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の包装システムにおいて、振分コンベアの上流側には、物品を一列の状態で搬送する取込コンベアと、該取込コンベアから供給される物品をいずれかの振分コンベアに振り分ける振分装置と、各フィーダ上の物品の多少を検出する検出手段とが備えられ、前記制御手段は、該検出手段からの検出信号に基いて、物品の数が少ない方のフィーダに物品を供給するように前記振分装置を制御することを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の包装システムにおいて、供給された複数の物品を一列に整列させる整列コンベアが備えられ、該整列コンベアは、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成されると共に、該搬送面上に物品に当接して該物品の姿勢を修正するガイド部材を有することを特徴とする。
【００１３】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の包装システムにおいて、整列コンベアは、搬送方向に複数段に分割されて構成されていると共に、下流段ほど搬送面が低くなるように各段が構成されていることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の包装システムにおいて、複数段に分割された整列コンベアは、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各段の搬送速度が設定されていることを特徴とする。
【００１５】
そして、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７のいずれかに記載の包装システムにおいて、物品は、扁平形状とされていると共に、上下のホッパには、閉状態のときに物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する各一対のゲートが備えられ、該一対のゲートは、開状態のときは、前記物品の厚みに応じた間隔だけ先端部を開くように制御され、かつ、物品と袋の寸法関係は、２つの物品が重なって入らないように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
まず、請求項１に記載の発明によれば、まず、上側のホッパが開状態かつ下側のホッパが閉状態のときに、上側のホッパの上方から搬送手段により物品を投入すると上側のホッパを通過して下側のホッパに物品が充填されることになり、次に上側のホッパを閉状態として同様に物品を投入すると上側のホッパに物品が充填されることになる。そして、両方のホッパを同時に開かせることによって、物品を袋の底部及び上部に並んだ状態で収容することができる。このとき、一旦両ホッパで物品を保持する時間を確保することによって、給袋包装機において袋を所定の位置及び状態に準備する時間が確保され、確実に包装を行うことができる。
【００１７】
次に、請求項２に記載の発明によれば、１回の包装作業に際し、一対のフィーダからそれぞれ１個ずつの物品を上下のホッパに供給することによって、両ホッパへの物品の充填の高速化を図ることができる。また、フィーダの下流端部近傍に物品の搬送を阻止する阻止部材を備えたので、フィーダを常に駆動させた状態でホッパへの物品の供給を制御することができる。そして、特に、上方から物品を押圧して物品の搬送を阻止するように阻止部材を構成すれば、上流側の物品が前記押圧された物品の下に潜り込むことを防止することができる。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明によれば、各フィーダの上流側に物品を供給する一対の振分コンベアを備えたので、上流側から搬入した物品を振分コンベアで姿勢を安定させることができ、物品をフィーダに円滑に供給することができる。
【００１９】
次に、請求項４に記載の発明によれば、取込コンベアにより一列の状態で供給された物品をいずれかのフィーダに振り分ける振分装置を備えたことによって、物品を各フィーダに任意の個数を振り分けることができ、各フィーダにおいて物品の供給過剰又は供給不足の発生を防止することができる。また、検出手段により物品の数が少ない方のフィーダを検知して、該フィーダに優先的に物品を供給することによって、各フィーダ上の物品の均等化を図ることができる。
【００２０】
次に、請求項５に記載の発明によれば、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成される整列コンベアで物品を搬送することによって、搬送面と物品との接触面積ないし摩擦抵抗を減少させることができるので、物品がガイド部材に当接した際に姿勢を修正し易くなる。このとき、物品を整列したい方向以外に働く力が小さくなるので、物品を適正に整列させることができる。
【００２１】
次に、請求項６に記載の発明によれば、搬送方向に複数段に分割して構成した整列コンベアを下流段ほど搬送面が高くなるように各段を構成したので、各コンベア間の乗り継ぎの際に衝撃により重なった物品を引き剥がすことができる。
【００２２】
一方、搬入初期の物品が重なる集合状態においては、物品密度が大きいが、物品搬送やコンベア間の乗り継ぎ等に伴って下流側ほど集合していた物品が離散することになって物品密度が小さくなる。そして、物品の姿勢を修正するガイド部材は下流側ほど物品の通路が狭くなるように構成されるのが一般的であるから、下流側において物品が再び重なったり物品詰りが生じるおそれがある。請求項７に記載の発明によれば、下流段ほど搬送速度が大きくなるように構成したので、各コンベア間の乗り継ぎの際にばらけた物品が十分に分離されて、下流側で再び集合することがなくなるので、前記のような物品の重なりや物品詰りの発生を防止することができ、物品を良好に一列に整列させることができる。また、下流段ほど搬送速度を大きくすることによって、物品の引き剥がす目的で設けられた各段の高さの差を小さく設定することができるという効果も得られ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
そして、請求項８に記載の発明によれば、上下のホッパは閉状態のときは、扁平形状の物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する一対のゲートが備えられているので、ゲートの先端部を物品の厚みに応じた間隔だけ開くことによって、上側のホッパから下側のホッパへ、また、下側のホッパから袋へ物品が立ち姿勢で真っ直ぐに落下することになる。そして、袋は２つの物品が重なって入らない寸法関係になるように設定されているので、下側のホッパから落下した物品は、袋の底部に、また、上側のホッパから落下した物品は、袋の上部に並んだ状態で確実に収容されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る包装システム１の全体図である。この包装システム１は、下流側から上流側へ順に、袋を上部が開口した状態で所定位置に移送し、袋に物品（例えば冷凍ハンバーグ等）が充填された後、袋の上部を封止する給袋包装機１０と、該包装機１０が準備した袋に物品を２個投入する搬送投入部２０と、一列状態で搬送して該搬送投入部２０に物品を供給する搬送供給部３０と、該搬送供給部３０の上流側に位置して物品を一列に整列させる整列部４０と、該整列部４０の上流側に位置して物品を搬入する搬入部５０とで構成されている。このような構成によって、包装システム１は、袋の底部及び上部に２つの物品を並べた状態で充填した製品を生産する。
【００２６】
次に、図２〜４を用いて前記搬送投入部２０に備えられたホッパ（以下、下側のホッパを第１ホッパ２１ａ、上側のホッパを第２ホッパ２１ｂという）及びフィーダ（以下、図２中の下側のフィーダを第１フィーダ２２ａ、上側のフィーダを第２フィーダ２２ｂという）について説明する。
【００２７】
図３、４に示すように、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂは、同様の構成であって、開閉用の一対のゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２が備えられ、該ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２の揺動中心部が支持部材２３ｃ，２３ｃを介してフレーム２３に支持されている。一方、前記フレーム２３の上下にはそれぞれエアシリンダ２３ａ，２３ｂが揺動可能に支持され、該エアシリンダ２３ａ，２３ｂの進退するロッドの先端部がそれぞれ上下に対応したホッパ２１ａ，２１ｂの片側のゲート２１ａ１，２１ｂ１に連結されている一方、該ゲート２１ａ１，２１ｂ１は、他方のゲート２１ａ２，２１ｂ２とギア２１ａ３，２１ｂ３を介して相対回転可能に連結されている。また、前記フレーム２３には、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂから受け取った物品を第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに導入するためのシュート２３ｄが立設されている。
【００２８】
そして、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂは、ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２によって下部がくちばし状に形成されており、閉状態のときには、例えばハンバーグのような扁平形状の物品を立ち姿勢で貯留することができる。
【００２９】
このための構成についてホッパ各部の寸法を具体的に説明すると、図５、６に示すように、閉状態の第１ホッパ２１ａの内部空間は、上下寸法が１７７ｍｍで、上部開口付近が幅寸法７５ｍｍ（図５参照）、奥行き寸法８５ｍｍ（図６参照）の長方形状であり、下方になるに従って奥行き寸法はそのままで幅寸法が減少するように構成され、ホッパ２１ａの下端では幅寸法がほぼゼロになるように構成されている。そして、開状態のときには、両ゲート２１ａ１，２１ａ２の先端部に幅方向３８ｍｍの隙間が形成される。
【００３０】
一方、第２ホッパ２１ｂの内部空間は、上下寸法が１４２ｍｍで、上部開口付近が幅方向７５ｍｍ（図５参照）、奥行き寸法７０ｍｍ（図６参照）の長方形状であり、前記第１ホッパ２１ａと同様に下方になるに従って幅寸法が減少するように構成され、ホッパ２１ｂの下端では幅寸法がほぼゼロになるように構成されている。そして、開状態のときには、両ゲート２１ｂ１，２１ｂ２の先端部に幅方向３４ｍｍの隙間が形成される。なお、第２ホッパ２１ｂの下端と前記第１ホッパ２１ａの上端との距離は２０ｍｍである。
【００３１】
ところで、図７に示すように、袋に充填する扁平形状の物品Ｘは、長手寸法６５ｍｍ、幅寸法４０ｍｍ、厚み寸法２０ｍｍで各角部が丸みを帯びた形状である。また、図８に示すように、物品Ｘを充填する袋Ｙは、長手寸法１７０ｍｍ、幅寸法１１０ｍｍの一対のプラスチックフィルムの左右及び下部を溶着したもので、溶着部分を除くと内部に長手寸法１６０ｍｍ、幅寸法１００ｍｍの領域が形成される。
【００３２】
このような構成により、物品Ｘを閉状態の第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに投入した際には、物品Ｘは立ち姿勢で保持され、ゲート２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２の先端部を物品Ｘの厚みに応じた間隔だけ開くことによって、第２ホッパ２１ｂから第１ホッパ２１ａへ、また、第１ホッパ２１ａから袋Ｙへ物品Ｘが立ち姿勢で真っ直ぐに落下することになる。そして、袋Ｙは、２つの物品Ｘ，Ｘが重なって入らない寸法関係になるように設定されているので、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂから落下した物品Ｘ，Ｘは、袋Ｙの底部及び上部に並べた状態で収容されることになる。具体的には、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、袋Ｙ内での物品Ｘ，Ｘは、物品Ｘの方向によらず上下に並んだ状態で収容される。
【００３３】
一方、図２〜４に示すように、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂは、下流端部が前記シュート２３ｄの上部に位置すると共に上流端部が後述する第１、第２振分コンベア３１ａ，３１ｂの直下部に位置し、かつ下流側が若干下方に傾いた状態で加振機２４の上部に支持されている。加振機２４は、板バネに固着された磁性体を電磁石で間欠的に吸引することによって振動を発生させる周知のものであり、振動の発生により第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂ上の物品が下流側に搬送されることになる。なお、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの物品搬送面は、搬送方向に延設された丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′で構成されており、搬送面と物品との接触抵抗を減少させて物品搬送の円滑化を図っている。
【００３４】
また、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部周辺に形成されているフレーム部材２５には、物品の搬送を停止させる押圧機構２５ａ，２５ｂが備えられている。該押圧機構２５ａ，２５ｂは、エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１のロッドの先端部にゴムやスポンジ等で形成されたローラ状の弾性部材２５ａ２，２５ｂ２を取り付けると共に、該エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１のロッド部分に第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの出口を塞いで物品の落下を阻止するゲート２５ａ３，２５ｂ３が固着された構造である。また、各エアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１に隣接して、第１、第２光電センサ２６ａ，２６ｂが備えられ、該光電センサ２６ａ，２６ｂによって第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部における物品の有無を検知する。そして、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂの上部には、前記フレーム部材２５に支持されて該フィーダ２２ａ，２２ｂの中間部における物品の有無を検知する第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂが備えられている。一方、前記加振機２４上には、物品を各フィーダ２２ａ，２２ｂに導入する一対の供給シュート２８ａ，２８ｂが備えられている。
【００３５】
また、図１０及び図１１に示すように、前記搬送供給部３０は、下流側から、並列に配置された一対の振分コンベア（以下、図１０中の下側の振分コンベアを第１振分コンベア３１ａ、上側の振分コンベアを第２振分コンベア３１ｂという）と、振分装置３２と、取込コンベア３３とで構成されている。
【００３６】
第１、第２振分コンベア３１ａ，３１ｂは、支持台３４にそれぞれ独立した駆動源としてのモータ３１ａＭ，３１ｂＭ（図１１において、奥側のものは図示せず）が備えられている。振分コンベア３１ａ，３１ｂには、上流側に搬送方向に平行に延びるガイド部材３１ａ１，３１ｂ１と、中流付近に下流側がコンベア３１ａ，３１ｂ中央側に傾斜するように設けられたガイド部材３１ａ２，３１ｂ２と、下流側に前記フィーダ２２ａ，２２ｂに物品を導入するために下流側ほど間隔が狭まるよう傾斜して設けられた一対のガイド部材３１ａ３，３１ａ３，３１ｂ３，３１ｂ３とがそれぞれ設けられている。そして、ガイド部材３１ａ３，３１ａ３，３１ｂ３，３１ｂ３の中間部には上方から物品の有無を検出する第１、第２振分センサ３５ａ，３５ｂが備えられている。
【００３７】
一方、振分装置３２は、振分シュート３２１が回転軸３２２を介して支持台３６の下流側に突設された支持部３６′に揺動自在に支持されている構成である。前記振分シュート３２１は、回転軸３２２に固定されたブラケット３２３に固定されており、前記回転軸３２２の下端には回転レバー３２４が設けられている。そして、支持台３６に支持されたエアシリンダ３２５の進退するロッドの先端部が回転レバー３２４に接続され、この先端部を進退させることによって、前記振分シュート３２１を揺動させることができる。
【００３８】
また、取込コンベア３３は、後述する整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃにより一列に整列した物品をそのまま一列の状態で搬送する平ベルトコンベアであって、該コンベア３３の駆動モータ３３Ｍが設置された前記支持台３６上に固定されている。取込コンベア３３の上流側の幅方向中央付近には、搬送方向に平行に延びるガイド部材３３１が備えられ、該ガイド部材３３１の下流側には、前記振分シュート３２１に物品を適正に導入するために下流側ほど間隔が狭まるする一対のガイド部材３３２，３３２が備えられている。一方、このガイド部材３３２，３３２には、上方から物品の供給数量を計測する取込センサ３７が備えられている。なお、この取込コンベア３３の上流側には、取込コンベア３３と整列部４０とを接続するためのカーブコンベア３８が備えられている（図１参照）。
【００３９】
一方、図１２及び図１３に示すように、前記整列部４０は、搬送方向に並ぶ３つの整列コンベア（上流側から第１整列コンベア４１ａ、第２整列コンベア４１ｂ、第３整列コンベア４１ｃという）と、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間に配置された乗り継ぎ用のプレート部材４２ａ，４２ｂとが備えられている。各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、上流側ほど高い位置になるように段々に配置され、前記プレート部材４２ａ，４２ｂは、各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の隙間を繋ぐために下流側が下方に傾斜して設けられている。一方、各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、左右の支持フレーム４３ａ，４３ｂ間に架設された駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１及び従動軸４１ａ２，４１ｂ２，４１ｃ２の両端付近にそれぞれ一対の図示しないスプロケットを設け、該スプロケットに前記駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１と従動軸４１ａ２，４１ｂ２，４１ｃ２とを連結するチェーン４１ａ３，４１ａ３，４１ｂ３，４１ｂ３，４１ｃ３，４１ｃ３をそれぞれ巻き掛け、そして、両チェーン４１ａ３，４１ａ３，４１ｂ３，４１ｂ３，４１ｃ３，４１ｃ３間に複数の細いのローラ４１ａ４…４１ａ４，４１ｂ４…４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４を架設した構成である。これによって物品搬送面が細いローラ４１ａ４…４１ａ４，４１ｂ４…４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４で形成されることになる。なお、それぞれの整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃには、独立して駆動軸４１ａ１，４１ｂ１，４１ｃ１を回転させるモータ４１ａＭ，４１ｂＭ，４１ｃＭが備えられおり、下流側の整列コンベア４１ｂ，４１ｃほど搬送速度が大きくなるように設定されている（図１３において、Ｖｃ＞Ｖｂ＞Ｖａ）。
【００４０】
また、第１整列コンベア４１ａには、該コンベア４１ａの上流側半分においては、支持フレーム４３ｂに支持されて搬送方向に平行に延びるガイド部材４１ａ５と、支持フレーム４３ａに支持されて下流側が中央側に傾斜して設けられたガイド部材４１ａ６とが設けられ、下流側半分においては、支持フレーム４３ｂに支持されて下流側が中央側に傾斜して設けられたガイド部材４１ａ７と、支持フレーム４３ａに支持されて搬送方向に平行に延びるガイド部材４１ａ８とが設けられている。そして、第２整列コンベア４１ｂには、前記第１整列コンベア４１ａと同様の構成になるように各ガイド部材４１ｂ５，４１ｂ６，４１ｂ７，４１ｂ８が配設され、第３整列コンベア４１ｃには、上流側において両支持フレーム４３ａ，４３ｂに支持されて中央側ほど間隔が狭まるよう傾斜して設けられたガイド部材４１ｃ５，４１ｃ６と、下流側において前記ガイド部材４１ｃ５，４１ｃ６の下流端部に上流端部が連結すると共に両支持フレーム４３ａ，４３ｂに支持されて支持フレーム４３ａ側に傾斜して設けられたガイド部材４１ｃ７，４１ｃ８とが設けられている。
【００４１】
また、第３コンベア４１ｃの下流端には、さらに下流側への物品の通過及び阻止を制御するダンパ４４が備えられていると共に、該ダンパ４４が開くタイミングを検知するダンパタイミングセンサ４５が備えられいている。
【００４２】
そして、図１に示すように、前記搬入部５０は、物品を前段装置から搬入する搬入コンベア５１と、該搬入コンベア５１から物品を受け取ると共に、物品の搬送方向を９０°変えて前記整列部４０に導入する中継コンベア５２とが備えられている。
【００４３】
図１４に前記包装システム１の制御システム構成図を示す。すなわち、コンピュータ６０は、第１、第２光電センサ２６ａ，２６ｂ、第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂ、第１及び第２振分センサ３５ａ，３５ｂ、取込センサ３７、及びダンパタイミングセンサ４５等からの信号を入力する一方、第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂの開閉用のエアシリンダ２３ａ，２３ｂ、加振機２４、押圧機構２５ａ，２５ｂ駆動用のエアシリンダ２５ａ１，２５ｂ１、第１、第２振分コンベア用のモータ３１ａＭ，３１ｂＭ、振分装置３２揺動用のエアシリンダ３２５、取込コンベア３３用のモータ３３Ｍ、第１〜第３整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ用のモータ４１ａＭ，４１ｂＭ，４１ｃＭ、ダンパ４４、搬入コンベア５１用のモータ５１Ｍ、及び中継コンベア５２用のモータ５２Ｍ等に各種制御信号を出力する。
【００４４】
次に、図１５及び図１６に示すフローチャートを用いて前記包装システム１において行われる制御について説明する。この包装システム１においては、袋に適正に物品を投入するために、主に給袋包装機１０、搬送投入部２０において行われる物品投入に関する下流側制御と、各フィーダ２２ａ，２２ｂに十分な数量の物品を常時待機させておくために、主に搬送供給部３０、整列部４０、搬入部５０において行われる上流側制御とを独立に行うように構成されている。両制御の開始時には、作業者が包装システム１の操作回路電源をＯＮし、操作回路電源ランプを点灯させた後、運転スイッチをＯＮしたことを合図として、前記上流側及び下流側制御が行われる。
【００４５】
まず、図１５に基いて上流側制御について説明すると、ステップＳ１で第１フィーダ上センサ２７ａの検知信号があるか否か、すなわち、第１フィーダ２２ａ上に十分な量の物品が待機しているか否かを判定する。そして、第１フィーダ上センサ２７ａによる検知信号がある場合は、ステップＳ２で第１振分コンベア３１ａを停止させ、これ以上物品を第１フィーダ２２ａに搬入しないようにする。そして、ステップＳ３で第２フィーダ上センサ２７ｂによって第２フィーダ２２ｂ上に十分な量の物品が待機しているか否かを判定して、十分な量の物品が待機しているときには、ステップＳ４に進んで第２振分コンベア３１ｂを停止させ、物品の第２フィーダ２２ｂへの搬入を停止させてリターンする。
【００４６】
一方、ステップＳ１で第１フィーダ上センサ２７ａによる検知信号がないときは、ステップＳ５に進んで第１振分コンベア３１ａを駆動させる。そして、ステップＳ５で第１振分センサ３５ａからの検知信号があるか否か、すなわち、第１振分コンベア３１ａ上に十分な数量の物品が載置されているか否かを判定する。そして、第１振分センサ３５ａからの検知信号があるときはそのままリターンし、第１振分センサ３５ａからの検知信号がないときは、ステップＳ７に進んで振分シュート３２１の下流端を第１振分コンベア３１ａ側に制御し、ステップＳ６で取込コンベア３３を駆動させる。そして、ステップＳ９で取込センサ３７が検知した物品数ｎが１個以下であるか否かを判定する。このとき検知した物品数ｎが１個以下のときは、取込コンベア３３上に十分な数量の物品が載置されていないと判断して、ステップＳ１０でダンパ４４を開くように制御し、整列部４０から物品供給部３０に物品を搬入するようにする。そして、検知した物品数ｎが２個以上になったときは、ステップＳ１１に進んで物品数ｎが２個か否かを検出する。なお、本制御例においては取込コンベア３３により１回の制御で供給される物品数ｎは２個に設定されており、取込センサ３７が検出した物品数が２個のときは正常に物品供給が行われたと判断して、ステップＳ１３に進んで取込コンベア３３を停止させ、ステップＳ１４でダンパ４４を閉制御してリターンする。また、ステップＳ１１で取込センサ３７が検知した物品数ｎが３個以上のときは、第１フィーダ２２ａと第２フィーダ２２ｂとに載置される物品の数に相違が生じるので、このときは物品の載置数量が少ないフィーダ側の振分コンベアに余分に供給した（ｎ−２）個を供給して数量調整を行う。
【００４７】
一方、ステップＳ３で第２フィーダ上センサ２７ｂによる検知信号がないときは、ステップＳ１５で第２振分コンベア３１ｂを駆動して第２フィーダ２２ｂに物品を供給する。そして、ステップＳ１６で第２振分センサ３５ｂからの検知信号があるか否かを判定する。検知信号があるときはそのままリターンする一方、検知信号がないときは、ステップＳ１７に進んで振分シュート３２１を第２振分コンベア３１ｂ側に揺動するように制御してステップＳ８に進む。
【００４８】
次に、図１６に基いて下流側制御について説明すると、まず、ステップＳ２１で第１ホッパ２１ａを閉制御すると共に、ステップＳ２２で第１フィーダ２２ａの押圧機構２５ａを解除、つまりエアシリンダ２５ａ１のロッドの先端部を退避させて第１フィーダ２２ａから第１ホッパ２１ａに物品を投入させる。そして、ステップＳ２３で第１光電センサ２６ａによる検知信号があるか否かを判定し、該センサ２６ａによる検知信号があるときは物品が適正に投入されたと判断してステップＳ２４に進む。そして、ステップＳ２４で押圧機構２５ａを下げる制御を行い、つまりエアシリンダ２５ａのロッドの先端部を進出させて物品の搬送を停止させる。次に、ステップＳ２５で第２ホッパ２１ｂを閉制御し、そして、ステップＳ２６で第２フィーダ２２ｂの押圧機構２５ｂを解除し、ステップＳ２７で第２光電センサ２６ｂによる検知信号があるか否かを判定する。検知信号があるときは物品が第２ホッパ２１ｂに適正に投入されたと判断して、ステップＳ２８で第２フィーダ２１ｂの押圧機構２５ｂを下げる制御を行う。次に、ステップＳ２９で給袋包装機１０からの準備完了信号があるか否か、すなわち袋が所定位置に上部を開口させた状態にあるか否かを判定する。そして、包装機１０による準備が完了すると、ステップＳ３０で第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開制御して物品を袋に投入してリターンする。
【００４９】
この下流側制御によるホッパ２１ａ，２１及びフィーダ２２ａ，２２ｂの動作を図１７に基いて説明すると、まず、図１７（ａ）では第１ホッパ２１ａが閉状態で第２ホッパ２１ｂが開状態である。次に、図１７（ｂ）で第１フィーダ２２ａから１つ物品Ｘを投入すると、物品Ｘは第２ホッパ２１ｂの内部を通過して第２ホッパ２１ｂに貯留されることになる。そして、図１７（ｃ）で第２ホッパ２１ｂを閉じると共に第２フィーダ２２ｂから物品Ｘを投入して第２ホッパ２１ｂに物品Ｘを貯留する。続いて、図１７（ｄ）で第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂの両方を同時に開くことによって、袋Ｙに物品Ｘ，Ｘを投入する。このとき、２つの物品Ｘ，Ｘは袋Ｙの底部及び上部に縦一列に重ねて収容されることになる。そして、図１７（ｅ）で第１ホッパ２１ａを閉じて図１７（ａ）の状態に戻る。
【００５０】
以上のように、まず、第２ホッパ２１ｂが開状態かつ第１ホッパ２１ａが閉状態のときに、いずれかのフィーダ２２ａ，２２ｂから物品を投入すると、物品は第２ホッパ２１ｂの内部を通過して第１ホッパ２１ａに充填されることになり、次に第２ホッパ２１ｂを閉状態として同様に物品を投入すると第２ホッパ２１ｂに物品が貯留され、両方のホッパ２１ａ，２１ｂを同時に開かせることによって、２つの物品を袋の底部及び上部に並んだ状態で収容することができる。また、一旦両ホッパ２１ａ，２１ｂで物品を保持する時間を確保することによって、給袋包装機１０が袋を所定の位置及び状態に準備する時間が確保され、確実に包装を行うことができる。
【００５１】
また、１回の包装作業に際し、第１、第２フィーダ２２ａ，２２ｂからそれぞれ１個ずつの物品を第１、第２ホッパ２１ａ，２１ｂに供給することによって、両ホッパ２１ａ．２１ｂへの物品の充填の高速化を図ることができる。また、両フィーダ２２ａ，２２ｂの下流端部近傍に物品の搬送を阻止する押圧機構２５ａ，２５ｂを備えたので、フィーダ２２ａ，２２ｂを常に駆動させた状態でホッパ２１ａ，２１ｂへの物品の供給を制御することができる。そして、特に、上方から弾性部材２５ａ２，２５ｂ２で物品を押圧して物品の搬送を阻止するように押圧機構２５ａ，２５ｂを構成したので、上流側の物品が前記押圧された物品の下に潜り込むことを防止することができる。
【００５２】
一方、各フィーダ２２ａ，２２ｂの上流側に物品を供給する一対の振分コンベア３１ａ，３１ｂを備えたので、上流側から搬入した物品を振分コンベア３１ａ，３１ｂで姿勢を安定させることができ、物品をフィーダ２２ａ，２２ｂに円滑に供給することができる。さらに、本実施の形態に係るフィーダ２２ａ，２２ｂのように、搬送面が丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′で構成されている場合は、物品が縦姿勢で導入されて該丸棒２２ａ′…２２ａ′，２２ｂ′…２２ｂ′間に物品が挟まって物品詰りを起こすことを防止できる。
【００５３】
また、取込コンベア３３により一列の状態で供給された物品をいずれかのフィーダ２２ａ，２２ｂに振り分ける振分装置３２を備えたことによって、物品を各フィーダ２２ａ，２２ｂに任意の個数を振り分けることができ、各フィーダ２２ａ，２２ｂにおいて物品の供給過剰又は供給不足の発生を防止することができる。また、第１、第２フィーダ上センサ２７ａ，２７ｂにより物品の数量が少ない方のフィーダ２２ａ，２２ｂを検知して、少ない方のフィーダ２２ａ，２２ｂに優先的に物品を供給することによって、各フィーダ２２ａ，２２ｂ上の物品の均等化を図ることができる。
【００５４】
一方、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラ４１ａ４…４１ａ４…４１ｂ４，４１ｂ４，４１ｃ４…４１ｃ４で構成される整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃで物品を搬送することによって、搬送面と物品との接触面積ないし摩擦抵抗を減少させることができるので、物品がガイド部材４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８に当接した際に姿勢を修正し易くなる。このとき、物品を整列したい方向以外に働く力が小さくなるので、物品を適正に整列させることができる。
【００５５】
ここで、図１３に示したように、搬送方向に複数段に分割して構成した整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃを下流段ほど搬送面が高くなるように各段を構成したので、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間のプレート部材４２ａ，４２ｂによる乗り継ぎの際に衝撃により重なった物品を引き剥がすことができる。
【００５６】
さらに、搬入初期の物品が重なる集合状態においては物品密度が大きいが、物品搬送やコンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の乗り継ぎに伴って下流側ほど集合していた物品が離散することになって物品密度が小さくなる。そして、物品の姿勢を修正するガイド部材４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８は、下流側ほど物品の通路が狭くなるように構成されるのが一般的であるから、下流側において物品詰りが生じたり物品が再び重なるおそれがある。しかしながら、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各整列コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃの搬送速度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを設定したので、各コンベア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間の乗り継ぎの際にばらけた物品が十分に分離されて、下流側で再び集合することがなくなるので、前記のような物品詰りや物品の重なりを防止することができ、物品を良好に一列に整列させることができる。一方、下流段ほど搬送速度を大きくすることによって、物品の引き剥がす目的で設けられた各段の高さの差を小さく設定することができるという効果も得られ、包装システム１のコンパクト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、確実に所定の姿勢で所定の個数の物品を包装することができる包装システムを提供する。本発明は、冷凍したハンバーグ等の物品を整列させて、所定の個数の物品を所定の姿勢で包装する包装システムに関し、物品包装の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る包装システムの全体図である。
【図２】搬送投入部の平面図である。
【図３】搬送投入部の側面図である。
【図４】搬送投入部の正面図である。
【図５】第１、第２ホッパの側面図である。
【図６】第１、第２ホッパの正面図である。
【図７】物品の説明図である。
【図８】袋の説明図である。
【図９】袋内の物品収容状態を示す説明図である。
【図１０】搬送供給部の平面図である。
【図１１】搬送供給部の側面図である。
【図１２】整列部の平面図である。
【図１３】整列部の側面図である。
【図１４】包装システムの制御系統を示すブロック図である。
【図１５】包装システムの上流側において行われる制御を示すフローチャートである。
【図１６】包装システムの下流側において行われる制御を示すフローチャートである。
【図１７】物品包装に係るフィーダ及びホッパの制御による物品の動作図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 包装システム
１０ 給袋包装機
２１ａ，２１ｂ ホッパ
２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２ ゲート
２２ａ，２２ｂ フィーダ（搬送手段）
２５ａ，２５ｂ 押圧機構（阻止部材）
２７ａ，２７ｂ フィーダ上センサ（検出手段）
３１ａ，３１ｂ 振分コンベア
３２ 振分装置
３３ 取込コンベア
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 整列コンベア
４１ａ４，４１ｂ４，４１ｃ４ ローラ
４１ａ４〜４１ａ８，４１ｂ４〜４１ｂ８，４１ｃ４〜４１ｃ８ ガイド部材
６０ 制御手段
Ｘ 物品
Ｙ 袋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの物品を袋の底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋を所定位置に供給して物品が投入された袋の上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋の上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品を貯留する一対のホッパと、物品を搬送してこれらのホッパに供給する搬送手段とを有すると共に、上側のホッパを開状態かつ下側のホッパを閉状態にして下側のホッパに物品を供給し、次いで上側のホッパを閉状態にして該ホッパに物品を供給した後、両方のホッパを同時に開いて袋に２つの物品を投入するようにホッパ及び搬送手段を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする包装システム。
【請求項２】
搬送手段は、複数の物品を一列で搬送する一対のフィーダであって、各フィーダの先端部には物品の搬送を阻止する阻止部材が備えられ、前記制御手段は、フィーダからホッパへの物品の搬送を阻止すべきときには該阻止部材を作動させてフィーダ上の複数の物品を一列で待機させると共に、物品を搬送させるべきときには前記阻止部材による物品阻止状態を解除するように制御することを特徴とする請求項１に記載の包装システム。
【請求項３】
各フィーダの上流側には、各フィーダに物品を供給する一対の振分コンベアが備えられていることを特徴とする請求項２に記載の包装システム。
【請求項４】
振分コンベアの上流側には、物品を一列の状態で搬送する取込コンベアと、該取込コンベアから供給される物品をいずれかの振分コンベアに振り分ける振分装置と、各フィーダ上の物品の多少を検出する検出手段とが備えられ、前記制御手段は、該検出手段からの検出信号に基いて、物品の数が少ない方のフィーダに物品を供給するように前記振分装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の包装システム。
【請求項５】
供給された複数の物品を一列に整列させる整列コンベアが備えられ、該整列コンベアは、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成されると共に、該搬送面上に物品に当接して該物品の姿勢を修正するガイド部材を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の包装システム。
【請求項６】
整列コンベアは、搬送方向に複数段に分割されて構成されていると共に、下流段ほど搬送面が低くなるように各段が構成されていることを特徴とする請求項５に記載の包装システム。
【請求項７】
複数段に分割された整列コンベアは、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各段の搬送速度が設定されていることを特徴とする請求項６に記載の包装システム。
【請求項８】
物品は、扁平形状とされていると共に、上下のホッパには、閉状態のときに物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する各一対のゲートが備えられ、該一対のゲートは、開状態のときは、前記物品の厚みに応じた間隔だけ先端部を開くように制御され、かつ、物品と袋の寸法関係は、２つの物品が重なって入らないように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の包装システム。
【請求項１】
２つの物品を袋の底部及び上部に並べた状態で包装した製品を製造する包装システムであって、上部が開口した状態の袋を所定位置に供給して物品が投入された袋の上部をシールする給袋包装機と、前記所定位置に供給された袋の上方に上下に同一垂直平面内に並んで位置して物品を貯留する一対のホッパと、物品を搬送してこれらのホッパに供給する搬送手段とを有すると共に、上側のホッパを開状態かつ下側のホッパを閉状態にして下側のホッパに物品を供給し、次いで上側のホッパを閉状態にして該ホッパに物品を供給した後、両方のホッパを同時に開いて袋に２つの物品を投入するようにホッパ及び搬送手段を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする包装システム。
【請求項２】
搬送手段は、複数の物品を一列で搬送する一対のフィーダであって、各フィーダの先端部には物品の搬送を阻止する阻止部材が備えられ、前記制御手段は、フィーダからホッパへの物品の搬送を阻止すべきときには該阻止部材を作動させてフィーダ上の複数の物品を一列で待機させると共に、物品を搬送させるべきときには前記阻止部材による物品阻止状態を解除するように制御することを特徴とする請求項１に記載の包装システム。
【請求項３】
各フィーダの上流側には、各フィーダに物品を供給する一対の振分コンベアが備えられていることを特徴とする請求項２に記載の包装システム。
【請求項４】
振分コンベアの上流側には、物品を一列の状態で搬送する取込コンベアと、該取込コンベアから供給される物品をいずれかの振分コンベアに振り分ける振分装置と、各フィーダ上の物品の多少を検出する検出手段とが備えられ、前記制御手段は、該検出手段からの検出信号に基いて、物品の数が少ない方のフィーダに物品を供給するように前記振分装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の包装システム。
【請求項５】
供給された複数の物品を一列に整列させる整列コンベアが備えられ、該整列コンベアは、搬送面が搬送方向に直交する方向に架設された複数のローラで構成されると共に、該搬送面上に物品に当接して該物品の姿勢を修正するガイド部材を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の包装システム。
【請求項６】
整列コンベアは、搬送方向に複数段に分割されて構成されていると共に、下流段ほど搬送面が低くなるように各段が構成されていることを特徴とする請求項５に記載の包装システム。
【請求項７】
複数段に分割された整列コンベアは、下流段ほど搬送速度が大きくなるように各段の搬送速度が設定されていることを特徴とする請求項６に記載の包装システム。
【請求項８】
物品は、扁平形状とされていると共に、上下のホッパには、閉状態のときに物品を立ち姿勢で貯留可能に保持する各一対のゲートが備えられ、該一対のゲートは、開状態のときは、前記物品の厚みに応じた間隔だけ先端部を開くように制御され、かつ、物品と袋の寸法関係は、２つの物品が重なって入らないように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の包装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−８９０８９（Ｐ２００６−８９０８９Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７７１５９（Ｐ２００４−２７７１５９）
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【特許番号】特許第３６４２５２８号（Ｐ３６４２５２８）
【特許公報発行日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（３９１０４３４１３）石井食品株式会社 (8)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【特許番号】特許第３６４２５２８号（Ｐ３６４２５２８）
【特許公報発行日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（３９１０４３４１３）石井食品株式会社 (8)
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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