説明

チャックユニット及び自動包装装置

【課題】内容物充填時に袋体の口部を確実にかつ簡単に拡開させる。
【解決手段】例えば、第1チャックユニットが、充填部に対峙した際には、一対のチャック爪が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、充填部の吸着部と共に、包装用袋体Aの外表面を吸着しながら開口駆動軸部は後退し、チャック爪間の離隔が狭められて、包装用袋体Aの口部が開口される。このように、包装用袋体Aを吸着してその外表面の両側に引っ張るのみならず、包装用袋体Aの開口部の両側端部を幅を狭めるように押す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、チャックユニット及び自動包装装置に係り、例えば、間欠的に回転する回転テーブルに取り着けられ、包装用袋体を把持するためのチャックユニット、及び複数のチャックユニットによって袋体を把持し、回転テーブルの回転によって袋体を移送して、袋体への内容物の詰込みや袋体の口の封止等を行う自動包装装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、袋体に、医薬品や食品等の内容物を充填し、袋体の口部を密封(シール)する自動包装装置が用いられている。
この自動包装装置は、袋体を保持する保持爪が複数組取り着けられた間欠回転テーブルを備え、間欠回転テーブルが間欠回転して、それぞれの保持爪が移動して、袋体供給部、袋体口部拡開部/内容物充填部、袋体口部シール部、印刷部/袋体排出部の配置箇所(ステーション)で順次停止し、袋体の供給、袋体への内容物充填、袋体の口部のシール、並びに袋体への印刷及び排出が行われる(例えば、特許文献1、特許文献2等参照。)。
すなわち、袋体供給部から供給された袋体は、保持爪に保持されて間欠周回し、停止するステーション毎に、袋体の口部の拡開及び内容物の充填、袋体の口部のシール、袋体への印刷が順次行われ排出される。
【特許文献1】特開平5−193764号公報
【特許文献2】特開平6−199317号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
解決しようとする問題点は、上記従来技術では、袋体に内容物を充填する際に、袋体を吸着するために比較的大きな吸着力を要するのに加え、袋体を十分に吸着できずに袋体の口部を確実に拡開させることができない場合があるという点である。
【0004】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、内容物充填時に袋体の口を確実にかつ簡単に拡開させることができるチャックユニット及び自動包装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、自動包装装置に着脱自在に装着されて駆動され、包装用袋体の束から1枚ずつ上記包装用袋体を掴み出し、該包装用袋体の口を拡開し、該包装用袋体の口から内容物を詰め込んだ後、上記包装用袋体の口を封じて、上記内容物の包装を完成させる一連の工程を受け持つチャックユニットに係り、上記包装用袋体を両側から掴むための一対の把持手段と、上記包装用袋体の口を拡開させるための口部拡開機構とを備え、上記口部拡開機構は、上記包装用袋体の外表面を吸着する吸着口が先端に設けられ、内部に吸気経路が形成された上記包装用袋体を引き寄せるための引寄部材と、上記引寄部材と一対の上記把持手段とを連結するための一対の連結部材とを有し、上記引寄部材を上記包装用袋体に対して後退させることによって、上記包装用袋体を引き寄せると共に、一対の上記連結部材を介して、一対の上記把持手段によって上記包装用袋体を掴んだ状態で両側から押して、上記包装用袋体の口を拡開させることを特徴としている。
【0006】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のチャックユニットに係り、上記把持手段は、先端に第1の押圧部が設けられ、所定の回動軸の周りに回動可能なチャック爪と、上記チャック爪を上記回動軸の周りに回動可能なように保持すると共に、先端に第2の押圧部が設けられたチャック爪保持体とを有し、対をなす上記第1の押圧部及び上記第2の押圧部によって上記包装用袋体の両外表面を押圧して挟み込むことを特徴としている。
【0007】
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載のチャックユニットに係り、回動作動部材によって上記チャック爪の後端部を変位させて、上記チャック爪を上記回動軸の周りに回動させ、上記包装用袋体を掴ませるか又は解き放たせる把持作動機構を有し、上記口部拡開機構の上記引寄部材は、一対の上記連結部材を介して一対の上記チャック爪保持体に結合されていることを特徴としている。
【0008】
また、請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載のチャックユニットに係り、上記把持手段は、上記チャック爪を上記第1の押圧部と上記第2の押圧部とが互いに接近する向きに付勢する付勢手段を有していることを特徴としている。
【0009】
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1に記載のチャックユニットに係り、上記自動包装装置を構成し、上記包装用袋体を移送するための回転テーブルに着脱可能に取り着けられることを特徴としている。
【0010】
また、請求項6記載の発明は、包装用袋体の束から1枚ずつ上記包装用袋体を掴み出し、該包装用袋体の口を拡開し、上記包装用袋体の口から内容物を詰め込んだ後、上記包装用袋体の口を封じて、上記内容物の包装を完成させる自動包装装置に係り、請求項1乃至5のいずれか1に記載のチャックユニットが、間欠回転運動を行う回転テーブルに着脱自在に取り着けられ、上記チャックユニットによって、上記包装用袋体が掴まれて移送されることを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
この発明の構成によれば、引寄部材を包装用袋体に対して後退させることによって、包装用袋体を引き寄せると共に、一対の連結部材を介して、一対の把持手段によって、包装用袋体の両側部を押して、包装用袋体の口を確実にかつ簡単に拡開させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
口部拡開機構は、包装用袋体の外表面を吸着した状態で引寄部材を包装用袋体に対して後退させることによって、包装用袋体の外表面を引き寄せると共に、一対の連結部材を介して引寄部材に連結された一対の把持手段によって、包装用袋体の両側部を押して、包装用袋体の口を確実にかつ簡単に拡開させるという目的を実現した。
【実施例】
【0013】
図1は、この発明の一実施例である自動包装装置の構成を示す正面図、図2は、同自動包装装置の構成を示す側面図、図3は、同自動包装装置の構成を示す平面図、図4は、同自動包装装置の電気的構成を示すブロック図、図5は、同自動包装装置の回転移送部の構成を示す平面図、図6乃至図9は、同回転移送部のチャックユニットの構成を示す平面図、図10は、同チャックユニットの構成を示す断面図、図11乃至図13は、図10のA−A線に沿った断面図、図14は、図11のB−B線に沿った断面図、図15は、図11のC−C線に沿った断面図、図16は、同チャックユニットのチャック爪の構成を示す平面図、図17は、同自動包装装置の動作を説明するためのフローチャート、図18及び図19は、同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の充填部の動作を説明するための説明図、また、図20及び図21は、同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の排出部における動作を説明するための説明図である。
【0014】
この例の自動包装装置1は、例えば、医薬品や食品等の内容物を包装用袋体Aに充填するために用いられ、図1乃至図4に示すように、包装用袋体Aを把持しながら間欠回転運動して、包装用袋体Aを所定の周回経路に沿って移送する回転移送部2と、チャック爪を駆動するための複数のアクチュエータを有するチャック駆動部3と、包装用袋体Aを供給する給袋部4と、口部が拡開された包装用袋体A内に内容物を充填する充填部5と、熱融着によって包装用袋体Aの口部を封止するシール部6と、包装用袋体Aの表面に例えば商品名や産地名等の印刷を行う印刷部7と、包装用袋体Aに内容物が充填された製品が排出される排出部8と、真空ポンプを含む吸着機構9と、エア(圧縮空気)発生源に接続されアクチュエータを構成するエアシリンダへエアを供給するためのエア供給機構(不図示)と、装置の構成各部を制御するコントローラ部12とを備えている。
この例では、包装用袋体Aとしては、有底で上端が開口した合成樹脂製フィルムであって、内層に熱融着が可能な熱シール層が形成された多層フィルムからなるものが用いられる。
【0015】
回転移送部2は、図1、図4及び図5に示すように、包装用袋体Aを把持するための4基の第1チャックユニット14、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14及び第4チャックユニット14が等角度間隔(90°)で配置されるように取り着けられた回転テーブル(インデックステーブル)15と、回転テーブル15を鉛直方向に沿った回転軸の周りに回転させる回転駆動部16と、各チャックユニットの配置状態を検出するためのポジション検出部17とを有している。
回転移送部2は、間欠回転運動しながら包装用袋体Aを把持し、袋体供給と、袋体口部拡開及び内容物充填と、袋体口部シールと、印刷及び排出とが実行可能なように、間欠回転停止時に、包装用袋体Aを、それぞれ、給袋部4と、充填部5と、シール部6と、印刷部7及び排出部8とに順次かつ連続的に対峙させるように制御される。
【0016】
回転駆動部16は、水平方向に沿った回転軸を持つインダクションモータからなるテーブル駆動モータ18と、テーブル駆動モータ18の回転運動を駆動ベルトを介して伝達する一対のプーリと、水平方向に沿った回転運動を鉛直方向に沿った回転運動に変換する回転方向変換機構とを有している。
ポジション検出部17は、例えば、回転テーブル15の下方に配置された3つのポジション検出センサ17a,17a,17aを有している。
【0017】
回転テーブル15の下面の第1チャックユニット14、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14及び第4チャックユニット14の配置位置に対応した4箇所には、ポジション検出センサ17a,17a,17aによって検出される3つの光反射面/非光反射面からなる反射パターンが形成されている。
この反射パターンは、第1チャックユニット14、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14及び第4チャックユニット14(の配置位置)によって異なり、反射パターンの各光反射面/非光反射面は、各ポジション検出センサ17aに対応している。
ポジション検出部17は、ポジション検出センサ17aのオン/オフの組合せに対応し、第1チャックユニット14、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14及び第4チャックユニット14の配置位置(ポジション)を特定するためのポジション特定信号をコントローラ部12へ送る。
【0018】
第1チャックユニット14は、図6乃至図16に示すように、それぞれ所定の回動軸Xa,Xbの周りに回動し、包装用袋体Aを掴んだり解き放つための左右一対のチャック爪26,27と、チャック爪26,27をその先端に形成された空隙部31,32に収納した状態で保持する左右一対の保持体28,29と、その先端部がチャック爪26,27の後端部に保持体28,29に形成された長孔33,34内で変位可能な可動軸Ya,Ybを介して取り付けられ、保持体28,29に形成された貫通孔35a,35b、36a,36b内を、包装用袋体Aに対して前進又は後退することによって、チャック爪26,27を回動させる開閉駆動棒37a,37b、38a,38bと、保持体28,29内を貫通し、保持体28,29を、包装用袋体Aに対する前進/後退方向に直交する水平面上の摺動方向に沿って(包装用袋体Aの外表面に沿って)摺動させるための案内棒39a,39b、41a,41bと、案内棒39a,39b(41a,41b)の両端部を固定する固定板42a,42b(43a,43b)と、保持体28(29)と固定板42b(43b)の間に配置された圧縮ばねと、先端部に吸着口46pが形成され、内部に真空ポンプによって発生する負圧によって袋体を吸着するための吸気経路が形成されていると共に、包装用袋体Aに対して前進又は後退することによって、連結部材44,45を介して両保持体28,29を互いに近づけ又は遠ざけて、両チャック爪26,27の先端間の離隔を調整するための開口駆動軸部46と、固定板42a,42b,43a,43b及び開口駆動軸部46が取り着けられた取付け板47と、開口駆動軸部46の頭部46aと取付け板47との間に配置された圧縮ばね48とを有している。
なお、図6乃至図16では、例として、第1チャックユニット14の構成を図示しているが、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14は、第1チャックユニット14と同一構成であり、添え字で区別するものとする。すなわち、26,26,26等は、それそれ、第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14の構成要素であることを示す。
【0019】
各保持体28(29)の先端には、チャック爪26,(27)の包装用袋体Aの外表面に接触する接触部26s,(27s)との間で、包装用袋体Aを挟み込むための接触部28s,(29s)が形成されている。
各チャック爪26(27)は、保持板28(29)に固定された回動軸Xa(Xb)に捩れコイルばね49a(49b)を介して回動自在に取り付けられ、捩れコイルばね49a(49b)によって、両チャック爪26,27が互いに閉鎖する向きに付勢されている。
この例では、包装用袋体Aを挟んでいない状態でも、両接触部26s,28s(27s,29s)が接触するように、捩れコイルばね49a(49b)によって付勢されている。
なお、チャック爪26(27)は、図16に示すように、所定の角度範囲(この例では、略25°)θで、回動軸Xa(Xb)の周りに回動可能とされている。
【0020】
また、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bの後端部(取付け板47からの突出部分)には、圧縮ばね51a,51b、52a,52bが配置されている。圧縮ばね51a,51b、52a,52bによって、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bは、後退する方向に付勢されている。
また、保持体28(29)と固定板42b(43b)の間に配置された圧縮ばねと、開口駆動軸部46の頭部46aと取付け板47との間に配置された圧縮ばね48とによって、保持体28,29同士(すなわち、チャック爪26,27同士)が互いに遠ざかる向きに、かつ、開口駆動軸部46が前進する向きに付勢されている。
【0021】
開閉駆動棒37a,37b、38a,38bを包装用袋体Aに対して前進させることによって、両チャック爪26,27は互いに拡開させる向きに(開状態となるように)回転し、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bを後退させることによって、両チャック爪26,27は互いに閉鎖させる向きに(閉状態となるように)回転する。
開口駆動軸部46を包装用袋体Aに対して前進させることによって、連結部材44,45を介して両保持体28,29を離反させて、両チャック爪26,27の先端間の距離が伸びると共に、吸着口46pが包装用袋体Aに押し付けられる。
【0022】
また、開口駆動軸部46を包装用袋体Aに対して後退させることによって、連結部材44,45を介して両保持体28,29を互いに近づけて、両チャック爪26,27の先端間の距離が縮まると共に、吸気状態の場合、吸着口46pが包装用袋体Aを引き寄せる。これによって、包装用袋体Aの口部が拡開する。
このように、この例の第1チャックユニット14は、両チャック爪26,27の開閉駆動による袋体把持機能と、包装用袋体Aの口部の拡開機能とを兼ね備えている。
【0023】
また、第1チャックユニット14は、その取付け板47の下部が、回転テーブル15にボルト等の固定具を用いて固定されることによって、着脱自在に取り付けられる。
第2チャックユニット14、第3チャックユニット14及び第4チャックユニット14も、第1チャックユニット14と同一の構成とされ、同一の機能(袋体把持機能及び口部開口機能)とを有し、回転テーブル15に着脱自在に取り付けられる。
【0024】
例えば、第1チャックユニット14が給袋部4に対峙した際には、一対のチャック爪26,27が、閉状態から、側部作動板及び中央部作動板が前進してきて包装用袋体Aを受け取る直前に開閉駆動棒37a,37b、38a,38bが前進して開状態となり、包装用袋体Aを押し付けられた直後に、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bが後退して閉状態となる。
ここで、開口駆動軸部46は、前進状態のままとされ、チャック爪26,27間の離隔は狭められない。
【0025】
また、例えば、第1チャックユニット14が、充填部5に対峙した際には、一対のチャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、充填部5の吸着部と共に、包装用袋体Aの外表面を吸着しながら開口駆動軸部46は後退し、チャック爪26,27間の離隔が狭められて、包装用袋体Aの口部が拡開される。
また、例えば、第1チャックユニット14は、シール部6に対峙した際には、チャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、開口駆動軸部46は、前進状態のままとされ、チャック爪26,27間の離隔は狭められず、この状態で、両側から圧着ヘッドによって圧着される。
【0026】
また、例えば、第1チャックユニット14は、印刷部7及び排出部8に対峙した際には、印刷時には、チャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、開口駆動軸部46は、前進状態のままとされ、チャック爪26,27間の離隔は狭められない。
また、印刷後、排出時には、一対のチャック爪26,27が、閉状態から、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bが前進して開状態となり、包装用袋体Aが開放され、袋詰めされた製品が排出される。
ここで、開口駆動軸部46は、前進状態のままとされ、チャック爪26,27間の離隔は狭められない。
【0027】
チャック駆動部3は、例えば、第1チャックユニット14が給袋部4に対峙した際に、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bを前進及び後退させて、チャック爪26,27がを開状態及び閉状態とするための爪開閉用アクチュエータ61と、例えば、第1チャックユニット14が、充填部5に対峙した際に、一対のチャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、充填部5の吸着部と共に、包装用袋体Aの外表面を吸着しながら開口駆動軸部46を後退させ、チャック爪26,27間の離隔を狭めさせて、包装用袋体Aの口部を拡開させるための開口用アクチュエータ62と、例えば、第1チャックユニット14が排出部8に対峙した際に、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bを前進及び後退させて、チャック爪26,27がを開状態及び閉状態とするための爪開閉用アクチュエータ63とが、取付け台64に垂下状態で取り付けられて概略構成されている。
爪開閉用アクチュエータ61と、開口用アクチュエータ62と、爪開閉用アクチュエータ63とは、それぞれ、エアシリンダと、エアシリンダに前進用及び後退用のエアを導入するための電磁弁とを有している。
【0028】
給袋部4は、包装用袋体Aが収納される袋体収納部と、包装用袋体Aを搬送する袋体搬送部と、包装用袋体Aを、例えば、第1チャックユニット14へ引き渡すための袋体受渡部とを有している。
袋体搬送部は、袋体収納部から包装用袋体Aを吸着して取り出すための吸着部駆動用アクチュエータ82a(82b)と、包装用袋体Aを搬送するために配置される搬送ローラ及びフィードローラを回転させるローラ駆動モータ84及びフィードモータ101と、発光素子及び受光素子からなり包装用袋体Aの通過を検出するための袋体検出センサ105とを有している。
また、袋体受渡部は、第1チャックユニット14(第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14)へ向けて包装用袋体Aを押し出すための袋体押出用アクチュエータ116を有している。
【0029】
充填部5は、図2及び図3に示すように、包装用袋体Aをその外表面を吸着して一方の外表面に垂直な方向に沿って外向へ引っ張るための吸着部131と、吸着部131を前進又は後退させる吸着部駆動用アクチュエータ132とを有している。充填部5には、内容物を計数して供給する計数装置133が接続されている。
シール部6は、図1及び図3に示すように、包装用袋体Aの両外表面の上部を挟み込んで熱圧着するヒータ134を含む一対の圧着ヘッド135,135と、圧着ヘッド135を包装用袋体Aの外表面に対して前進又は後退させる圧着ヘッド駆動用アクチュエータ136,136と、温度センサ137とを有している。
【0030】
印刷部7は、図2及び図3に示すように、例えば、インクジェットプリンタからなるプリンタ139、及び包装用袋体Aの裏面側(回転テーブル15の中心部側)を押えるバックアッププレート141を有する印字ユニット142と、バックアッププレート141を駆動するバックアップ駆動用アクチュエータ143と、プリンタ139を駆動するプリンタ駆動用アクチュエータ144とから概略構成されている。
排出部8は、チャック爪26,27(26,27、26,27、26,27)が開放され、第1チャックユニット141(第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14)から離され、包装用袋体Aに内容物が充填されてなる製品を投下するシュート部146と、包装用袋体Aを受け取る受取り部147と、例えば、計数装置133においてエラーが発生した際に、該当する包装用袋体Aを選別して回収するためのNG選別機構148とを有している。
【0031】
なお、吸着機構9において、第1チャックユニット14(第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14)に接続された吸気経路を構成するチューブは、ロータリジョイントを介して、真空ポンプ側に接続されることによって、第1チャックユニット14(第2チャックユニット14、第3チャックユニット14、第4チャックユニット14)の回転と共にこのチューブが捩れることはない。
【0032】
コントローラ部12は、図4に示すように、CPU(中央処理装置)等を有してなる主制御部151と、主制御部151が実行する処理プログラムや各種データ等を記憶するための記憶部152と、各アクチュエータを構成する電磁弁を制御する電磁弁制御部153と、各モータを制御駆動するためのモータ駆動部154と、ヒータ制御部155と、タッチパネルを有する表示・操作部156と、装置の状態を報知するための表示灯157とを備えたコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。
【0033】
主制御部151は、記憶部152に記憶された各種処理プログラムを実行し、記憶部152に確保された各種レジスタやフラグを用いて、構成各部を制御し、電磁弁制御処理や、モータ駆動制御処理等を実行する。
主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、所定のタイミングで、例えば、爪開閉用アクチュエータ61や、開口用アクチュエータ62、爪開閉用アクチュエータ63等を駆動し、チャック爪26,27(26,27、26,27、26,27)を開閉駆動したり、口部拡開駆動する。
【0034】
また、主制御部151は、モータ駆動部154を介して、例えば、テーブル駆動モータ18を制御して、回転テーブル15を90°毎間欠回転させる。
記憶部152は、内部記憶装置と、外部記憶装置とからなり、主制御部151が実行するモータ駆動制御処理プログラム等の各種処理プログラム等が記憶されたプログラム記憶領域と、各種設定情報等の各種情報が記憶される情報記憶領域とを有している。
内部記憶装置は、ROMやRAM等の半導体メモリからなる。外部記憶装置は、FD(フレキシブル・ディスク)が装着されるFDドライバ、HD(ハード・ディスク)が装着されるHDドライバ、MO(光磁気)ディスクが装着されるMOディスクドライバ、あるいはCD(コンパクト・ディスク)−ROM、CD−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)やDVD(デジタル・ビデオ・ディスク)−ROM、DVD−R、DVD−RW等が装着されるCD/DVDドライバ等からなる。
【0035】
次に、図4と、図17乃至図21とを参照して、この例の自動包装装置1の動作について説明する。
まず、給袋部4において、袋体収納部には、予め所定の種類の多数(N(N:自然数)個)の包装用袋体Aが収納される。
電源スイッチが投入され、起動されると、主制御部151は、給袋処理を開始する(ステップSA1(図17)。
【0036】
主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、吸着部駆動用アクチュエータ82a,82bを制御し、包装用袋体Aを取り出し、袋体搬送部の搬送路上へ移送する。
主制御部151は、モータ駆動部154を介して、ローラ駆動モータ84及びフィードモータ101を制御して、駆動ローラ86及びフィードローラ94を回転させて、包装用袋体Aを搬送し、袋体受渡部まで移送される。
【0037】
次に、主制御部151は、袋体検出センサ105から検出信号を受け取ると、電磁弁制御部153を介して、袋体押出用アクチュエータ116を制御し、包装用袋体Aを、例えば、第1チャックユニット14へ向けて押し出すようにする。
ここで、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、爪開閉用アクチュエータ61を制御して、チャック爪26,27を開放させておく。
一対のチャック爪26,27は、包装用袋体Aを押し付けられた直後に、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bが後退して閉状態となり、包装用袋体Aが把持される。
【0038】
次に、主制御部151は、モータ駆動部154を介して、テーブル駆動モータ18を回転させて、停止状態とされていた回転テーブル64を90°反時計周りに回転させる(ステップSE1)。これによって、第1チャックユニット14は、充填部5に対峙する。
次に、主制御部151は、充填処理を開始する(ステップSB1)。すなわち、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、開口用アクチュエータ62及び吸着部駆動用アクチュエータ132を制御し、図18及び図19に示すように、第1チャックユニット14の一対のチャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、包装用袋体Aの両外表面を吸着しながら、開口駆動軸部46及び吸着部131を後退させ、チャック爪26,27間の離隔を狭めて、包装用袋体Aを両側から押して、包装用袋体Aの口部を拡開させる。この状態で、包装用袋体A内に内容物が充填される。
【0039】
次に、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、開口用アクチュエータ62及び吸着部駆動用アクチュエータ132を制御し、一対のチャック爪26,27が閉状態のまま、すなわち、包装用袋体Aを把持した状態で、包装用袋体Aの外表面を吸着しながら開口駆動軸部46及び吸着部131を包装用袋体Aヘ向けて前進させ、チャック爪26,27間の離隔を広げて、元の状態に戻して包装用袋体Aの口部を閉鎖させる。
主制御部151は、この充填処理と同時に、給袋部4に第2チャックユニット14が対峙した状態で、給袋処理を実行する(ステップSA2)。
【0040】
次に、主制御部151は、モータ駆動部154を介して、テーブル駆動モータ18を回転させて、停止状態とされていた回転テーブルを90°反時計周りに回転させる(ステップSE2)。これによって、第1チャックユニット14は、シール部6に、第2チャックユニット14は、充填部5に対峙する。
次に、主制御部151は、シール処理を実行する(ステップSC1)。すなわち、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、圧着ヘッド駆動用アクチュエータ136,136を制御し、チャック爪26,27が閉状態のまま、一対の圧着ヘッド135,135によって、包装用袋体Aの両外表面の上部を挟み込んで熱圧着する。
【0041】
主制御部151は、このシール処理と同時に、充填部5に第2チャックユニット14が対峙した状態で、充填処理を実行し(ステップSB2)、かつ、給袋部4に第3チャックユニット14が対峙した状態で、給袋処理を実行する(ステップSA3)。
次に、主制御部151は、モータ駆動部154を介して、テーブル駆動モータ18を回転させて、停止状態とされていた回転テーブルを90°反時計周りに回転させる(ステップSE3)。これによって、第1チャックユニット14は、印刷部7及び排出部8に対峙し、第2チャックユニット14は、シール部6に対峙し、第3チャックユニット14は、充填部5に対峙する。
【0042】
次に、主制御部151は、印刷・排出処理を実行する(ステップSD1)。すなわち、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、バックアップ駆動用アクチュエータ143及びプリンタ駆動用アクチュエータ144を制御し、プリンタ139及びバックアッププレート141を駆動し、プリンタ139によって、包装用袋体Aの外表面の所定の領域に印字させる。
次に、主制御部151は、電磁弁制御部153を介して、爪開閉用アクチュエータ61を制御して、図20及び図21に示すように、開閉駆動棒37a,37b、38a,38bを前進させ、チャック爪26,27を開状態とし、チャック爪26,27から包装用袋体Aを解離する。これにより、包装用袋体Aに内容物が充填されてなる製品は、シュート部146を通過して、受取り部147に到達し回収される。
【0043】
主制御部151は、この印刷・排出処理と同時に、シール部6に第2チャックユニット14が対峙した状態で、シール処理を実行し(ステップSC2)、充填部5に第3チャックユニット14が対峙した状態で、充填処理を実行し(ステップSB3)、かつ、給袋部4に第4チャックユニット14が対峙した状態で、給袋処理を実行する(ステップSA4)。
次に、主制御部151は、モータ駆動部154を介して、テーブル駆動モータ18を回転させて、停止状態とされていた回転テーブルを90°反時計周りに回転させる(ステップSE4)。これによって、第1チャックユニット14は、給袋部4に対峙し、第2チャックユニット14は、印刷部7及び排出部8に対峙し、第3チャックユニット14は、シール部6に対峙し、第4チャックユニット14は、充填部5に対峙する。
【0044】
主制御部151は、最後の(N枚目)の包装用袋体Aへの印刷・排出処理(ステップSDN)が終了するまで、上記動作を繰り返し実行する。ここで、例えば、最後の(N枚目)の包装用袋体Aに対する給袋処理(ステップSAN)が終了するまでは、給袋部4、充填部5、シール部6、並びに印刷部7及び排出部8の4箇所で、同時にかつ連続的に処理が行われる。
なお、主制御部151は、例えば、袋体検知がなされないときや、エラー発生時に運転を一時停止させる。
【0045】
この例の構成によれば、包装用袋体Aを吸着してその外表面の両側に引っ張るのみならず、包装用袋体Aの開口部の両側端部を押して幅を狭めるように押えながら、吸引するので、比較的小さい吸着力でも簡単にかつ確実に包装用袋体Aの口部を拡開させることができる。
また、チャックユニットは、袋体把持機能と、袋体口部開口機能とを兼ね備えているので、単一種類のチャックユニットを用いて、供給された包装用袋体Aの受取りから、内容物の充填、シールを経て、印刷及び排出へ至る一連の工程を実施することができる。したがって、装置を構成する部品の種類を低減することができ、コストを低減することができる。また、点検や交換等を含む保守作業を簡単に行うことができる。
また、チャックユニットは、ボルト及びナット等の固定具を用いて取り着けられ、簡単かつ迅速に着脱可能とされているので、各袋体用に調整されたチャックユニットを用いることによって、包装用袋体Aの多品種化、すなわち、袋詰製品の多品種化に簡単に対応することができる。
【0046】
また、複数のチャックユニットが取り付けられた回転テーブルを回転させて、供給された包装用袋体Aの受取りから、内容物の充填、シールを経て、印刷及び排出へ至る一連の工程を実施することができる。したがって、ベルトコンベア上を搬送しながら作業を行う必要がないので、省スペース化に寄与することができる。
また、包装用袋体Aの回転移送により、各ステーションで独立して同時に作業が行われるので、製造タクトを短縮させ、生産性を向上させることができる。
【0047】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、アクチュエータで、動力源として、エアを用いる場合について述べたが、これに限らず、一般に流体圧を用いることができ、エアシリンダに代えて、例えば、油圧シリンダを用いても良い。また、アクチュエータによる水平方向駆動は、タイミングベルトを介してモータによって行っても良いし、ボールねじを用いて駆動させても良い。
【0048】
また、エアー供給源として、コンプレッサ(空気圧縮機)を搭載するようにしても良い。
また、チャックユニットは、ステンレス等の金属製のものを用いても良いし、例えばエンジニアリングプラスチックス等の樹脂成型品を用いても良い。
【0049】
また、ステーションは、必ずしも4箇所に限らず、例えば、印刷ステーションを別に設けても良いし、冷却ステーションを追加しても良い。また、開口ステーションと、充填ステーションとは、別々に設けても良い。また、シール後にこの位置で落下させて排出して、3箇所としても良い。また、印刷部を省略しても良い。これに伴って、回転テーブルに取り付けるチャックユニットの数を増減させても良い。
また、チャック爪は、鉛直方向に沿って複数対設けても良い。
【0050】
付勢手段として、捩れコイルばねを用いるほか、板ばねを用いても良いし、例えばコイルばねでなくとも、単純なトーションばねでも良いし、例えば、引っ張りばねによって、両チャック爪が閉じる向きに引っ張るように構成しても良い。
また、一対のチャック爪を互いに拡開する向きに付勢するようにしても良い。
【0051】
また、表示・操作部で、タッチパネルに代えて、光ペンによる入力装置を用いても良い。
また、袋体の寸法を、表示・操作部で予め設定するか、又は袋体収納部等において検出して、幅調整や高さ調整を自動的に行うようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【0052】
アクチュエータとして、エアシリンダのほか、モータを用いる場合に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】この発明の一実施例である自動包装装置の構成を示す正面図である。
【図2】同自動包装装置の構成を示す側面図である。
【図3】同自動包装装置の構成を示す平面図である。
【図4】同自動包装装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図5】同自動包装装置の回転移送部の構成を示す平面図である。
【図6】同回転移送部のチャックユニットの構成を示す平面図である。
【図7】同回転移送部のチャックユニットの構成を示す平面図である。
【図8】同回転移送部のチャックユニットの構成を示す平面図である。
【図9】同回転移送部のチャックユニットの構成を示す平面図である。
【図10】同チャックユニットの構成を示す断面図である。
【図11】図10のA−A線に沿った断面図である。
【図12】図10のA−A線に沿った断面図である。
【図13】図10のA−A線に沿った断面図である。
【図14】図11のB−B線に沿った断面図である。
【図15】図11のC−C線に沿った断面図である。
【図16】同チャックユニットのチャック爪の構成を示す平面図である。
【図17】同自動包装装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図18】同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の充填部の動作を説明するための説明図である。
【図19】同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の充填部の動作を説明するための説明図でくある。
【図20】同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の排出部における動作を説明するための説明図である。
【図21】同チャックユニットの機能及び同自動包装装置の排出部における動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【0054】
1 自動包装装置
2 回転移送部
3 チャック駆動部
4 給袋部(袋体供給装置)
5 充填部
6 シール部
7 印刷部
8 排出部
12 コントローラ部
14 第1チャックユニット(チャックユニット)
14 第2チャックユニット(チャックユニット)
14 第3チャックユニット(チャックユニット)
14 第4チャックユニット(チャックユニット)
15 回転テーブル
26,27、26,27、26,27、26,27 チャック爪(把持手段の一部)
26s,27s 接触部(第1の押圧部位)
28,29、28,29、28,29、28,29 保持体(把持手段の一部、チャック爪保持体)
28s,29s 接触部(第2の押圧部位)
37a,37b、38a,38b、37a,37b、38a,38b、37a,37b、38a,38b、37a,37b、38a,38b 開閉駆動棒(把持作動機構、回動作動部材)
44,45 連結部材
46,46,46,46 開口駆動軸部(口部拡開機構、引寄部材)
49a,49b 捩れコイルばね(付勢手段)
66 袋体収納部
67 袋体搬送部
68 袋体受渡部
73 袋体ストッカ
77 袋体取出部
78 上部搬送部
79 下部搬送部
82a,82b 吸着部駆動用アクチュエータ
86 駆動ローラ
89 押えローラ
94 フィードローラ
95 ピンチローラ
116 袋体押出用アクチュエータ
A 包装用袋体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動包装装置に着脱自在に装着されて駆動され、包装用袋体の束から1枚ずつ前記包装用袋体を掴み出し、該包装用袋体の口を拡開し、該包装用袋体の口から内容物を詰め込んだ後、前記包装用袋体の口を封じて、前記内容物の包装を完成させる一連の工程を受け持つチャックユニットであって、
前記包装用袋体を両側から掴むための一対の把持手段と、前記包装用袋体の口を拡開させるための口部拡開機構とを備え、
前記口部拡開機構は、前記包装用袋体の外表面を吸着する吸着口が先端に設けられ、内部に吸気経路が形成された前記包装用袋体を引き寄せるための引寄部材と、前記引寄部材と一対の前記把持手段とを連結するための一対の連結部材とを有し、前記引寄部材を前記包装用袋体に対して後退させることによって、前記包装用袋体を引き寄せると共に、一対の前記連結部材を介して、一対の前記把持手段によって前記包装用袋体を掴んだ状態で両側から押して、前記包装用袋体の口を拡開させる
ことを特徴とするチャックユニット。
【請求項2】
前記把持手段は、先端に第1の押圧部が設けられ、所定の回動軸の周りに回動可能なチャック爪と、前記チャック爪を前記回動軸の周りに回動可能なように保持すると共に、先端に第2の押圧部が設けられたチャック爪保持体とを有し、対をなす前記第1の押圧部及び前記第2の押圧部によって前記包装用袋体の両外表面を押圧して挟み込むことを特徴とする請求項1記載のチャックユニット。
【請求項3】
回動作動部材によって前記チャック爪の後端部を変位させて、前記チャック爪を前記回動軸の周りに回動させ、前記包装用袋体を掴ませるか又は解き放たせる把持作動機構を有し、前記口部拡開機構の前記引寄部材は、一対の前記連結部材を介して一対の前記チャック爪保持体に結合されている
ことを特徴とする請求項2記載のチャックユニット。
【請求項4】
前記把持手段は、前記チャック爪を前記第1の押圧部と前記第2の押圧部とが互いに接近する向きに付勢する付勢手段を有していることを特徴とする請求項2又は3記載のチャックユニット。
【請求項5】
前記自動包装装置を構成し、前記包装用袋体を移送するための回転テーブルに着脱可能に取り着けられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載のチャックユニット。
【請求項6】
包装用袋体の束から1枚ずつ前記包装用袋体を掴み出し、該包装用袋体の口を拡開し、前記包装用袋体の口から内容物を詰め込んだ後、前記包装用袋体の口を封じて、前記内容物の包装を完成させる自動包装装置であって、
請求項1乃至5のいずれか1に記載のチャックユニットが、間欠回転運動を行う回転テーブルに着脱自在に取り着けられ、前記チャックユニットによって、前記包装用袋体が掴まれて移送されることを特徴とする自動包装装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公開番号】特開2007−204114(P2007−204114A)
【公開日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−25157(P2006−25157)
【出願日】平成18年2月1日(2006.2.1)
【出願人】(306007392)株式会社ユニキ産業 (3)
【Fターム(参考)】