JP5642955B2 - ピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、球形状等の転がり易い被包装品を包装機に送り込むフィンガータイプの物品搬送供給装置及びそれを用いたピロー包装機に関する。

包装機の一形態であるピロー包装機は、以下のような構成を備えている。まず、原反ロールに巻き取られた帯状フィルムを連続して製袋器に供給し、その製袋器を通過させる際に筒状に製袋された筒状フィルムを形成する。また、この製袋器の上流側には物品搬送供給装置を配置し、その物品搬送供給装置から所定間隔毎に搬送される被包装物が、製袋器内に供給される。これにより、被包装物が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その被包装物は筒状フィルムとともに搬送される。そして、その搬送方向に沿って、センターシール装置並びにエンドシール装置が配置されている。センターシール装置は、筒状フィルムのフィルム重合端をシールするものである。エンドシール装置は、筒状フィルムを進行方向横方向（前後の被包装物が存在していない部分）にシールするとともに、カットすることで、先端の被包装物が収納された筒状フィルムの部分を後続の筒状フィルムから分離し、包装体を製造するようになる。

この種の物品搬送供給装置は、被包装物を一定間隔ごとに搬送し、包装機本体の製袋器内に供給させることから、通常、フィンガーコンベア装置が用いられる。このフィンガーコンベア装置は、前後に配置されたスプロケットと、その複数のスプロケットに掛け渡されたエンドレスチェーンと、そのエンドレスチェーンに所定ピッチ毎に取り付けられた複数の押送フィンガーとにより構成される。これにより、物品の後面に押送フィンガーが突き当たると、押送フィンガーの移動に伴い、物品も前進移動する。この種の装置としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。

また、この種の物品搬送供給装置ではないが、例えば榎茸のような寸法形状にばらつきがある物品用の搬送装置として、特許文献２に開示された搬送装置がある。この特許文献２に開示された搬送装置は、並列に設けられている一対のベルトコンベヤを互いに内側に傾斜させることにより、これらのベルトコンベヤの搬送面が断面においてＶ字状となるように構成したものである。係る構成をとることにより、物品はＶ字状の搬送面に支えられて搬送されるため、寸法形状にばらつきがあっても、その自重によりセンタリングされて搬送される。

特開２００１−３５４２１２号公報 特開平９−１８３５０３公報

しかしながら、上述した従来技術では、以下に示す課題を有する。物品が球形状の場合、特許文献１のようにフィンガーコンベヤを用いると、フィンガーが物品の中心からずれたり、 停止時などに前方に転がるなどして安定した搬送を行うことができない。しかも、物品が搬送面や側方のガイドと擦れて搬送中にダメージを受ける場合がある。

一方、特許文献２のようにベルトコンベヤをＶ字状に配置した搬送装置を用いると、センタリングはできるものの、物品が転がり易く且つベルトに対して滑り易いため、所望のタイミングで次工程に供給することができない。よって、特許文献２に開示された搬送装置では、包装機本体の製袋器に供給するような物品搬送供給装置には適さない。

上述した課題を解決するために、本発明に係るピロー包装機に用いられる物品搬送供給装置は、（１）搬送方向に沿って並列に配置された一対のベルトコンベアと、その一対のベルトコンベア間に配置されたフィンガーコンベアと、を備え、前記ベルトコンベアは、その搬送面が内側に傾斜して断面Ｖ字状をなし、前記フィンガーコンベアは、エンドレスチェーンに複数の押送フィンガーが取り付けられると共に、その押送フィンガーが前記一対のベルトコンベアの搬送面間から上方に突出するように形成され、前記ベルトコンベアと前記フィンガーコンベアの移動速度を等しくした。

搬送面が断面Ｖ字状にしたことにより、物品の左右への移動を規制しつつ搬送することができるため、包装機本体などの次工程に対して物品を安定して供給することができる。さらに、押送フィンガーとベルトスピードとを同一にしているため物品がベルトに擦れることがなく、物品にダメージを与えることなく搬送することができる。

（２）前記エンドレスチェーンには、前記押送フィンガーの前方に、物品の前方への移動を規制するストッパーを取り付けるとよい。球形状など、前後にも転がりやすい物品であっても、ストッパーと押送フィンガーとの間で前後方向の移動が規制されるので、より安定して搬送することができる。また、押送フィンガーとストッパーとが一体構造にした場合には、組立の手間が省け、交換も手軽に行うことができる。しかし、この場合は、一体構造のアタッチメントを物品から離反させる際、後続の物品に干渉しないような方法で搬送路から退避させる。

（３）前記ベルトコンベアの搬出側には、丸ベルトコンベアを設け、その丸ベルトコンベアは、前記各ベルトコンベアから搬出側に延長された丸ベルトからなるとよい。このようにすると、次工程の搬入部位がより狭い空間であっても、内部まで丸ベルトコンベアも挿入配置することができ、より最後まで安定した姿勢で搬送できる。

（４）本発明のピロー包装機は、上記の（１）〜（３）のいずれかに記載の物品搬送供給装置と、その物品搬送供給装置から搬出供給される物品を包装するピロー包装機本体とを備え、前記ピロー包装機本体は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に製袋する製袋器を備え、前記製袋器は、下方に突出する一対の折り曲げ片を備え、その一対の折り曲げ片の間に前記帯状フィルムの両側縁を挿入して重ね合わせるものであり、前記一対の折り曲げ片の間隔を前記押送フィンガーの幅よりも広くし、前記押送フィンガーが前記製袋器内に進入するように構成する。

（５）また、本発明のピロー包装機は、上記（３）の物品搬送供給装置と、その物品搬送供給装置から搬出供給される物品を包装するピロー包装機本体とを備え、前記ピロー包装機本体は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に製袋する製袋器を備え、前記製袋器は、下方が開口し、前記丸ベルトコンベアと前記フィンガーコンベアが前記開口した部位から前記製袋器内に進入可能とするとよい。

なお、ピロー包装機本体は、製袋器の下流側に、筒状フィルムの所定部位をシールしたりカットしたりする装置を適宜備えることになる。

本発明は、物品の形状・材料等に問わず、安定した姿勢で搬送することができる。

本発明の好適な一実施形態を示す正面図である。 （ａ）は上流側の第１搬送コンベア装置１１の平面図（斜め上から見ている）であり、（ｂ）は図（ａ）のｂ方向から見た図であり、（ｃ）は図（ａ）のｃ方向から見た図である。 （ａ）は第１搬送コンベア装置１１の側面図であり、（ｂ）はフィンガーコンベア２０を示す図である。 物品を第１搬送コンベア装置１１へ供給する工程を説明する図である。 （ａ）は下流側の第２搬送コンベア装置１２の平面図（斜め上から見ている）であり、（ｂ）は図（ａ）のｂ方向から見た図であり、（ｃ）は図（ａ）のｃ方向から見た図である。 第２搬送コンベア装置１２の側面図である。 第２搬送コンベア装置１２と製袋器４０との関係を説明する図である。 第２搬送コンベア装置１２と製袋器４０との関係を説明する図である。

図１は、本発明に用いられる物品搬送供給装置の好適な一実施形態を示している。本実施形態の物品搬送供給装置１０は、上流側から順に配置された第１コンベア装置１１と、第２コンベア装置１２を備えている。

第１搬送コンベア装置１１は、図２，図３に拡大して示すように、左右一対のベルトコンベア１３，１３が物品の進行方向に沿って並列に設けられている。すなわち、２枚の細長な帯板状の取付板１４を、物品の進行方向に沿って並列、かつ、物品の進行方向内側縁（第１搬送コンベア装置１１の幅方向の中央側）が上方に持ち上がるように傾斜設置する。これにより、２枚の取付板１４は、山状に配置され、互いの近接する進行方向内側縁の間には、所定の隙間が形成されるように離している。

この取付板１４の表面の前後端位置にフリーローラ１５を自転可能に軸受支持させるとともに、進行方向中央側下方位置に駆動ローラ１６と、２つのテンションローラ１７を軸受支持させている。駆動ローラ１６は、取付板１４の裏面側に配置した駆動モータ１８の出力軸を連係し、その駆動モータ１８の回転力を受けて回転駆動する。テンションローラ１７は、取付板１４に軸受支持させる。各ローラ１５，１６，１７の回転軸は、取付板１４に対する垂線方向となり、そして、それらフリーローラ１５，テンションローラ１７，駆動ローラ１６に対してエンドレスベルト１９を掛け渡すことで、ベルトコンベア１３が構成される。エンドレスベルト１９は、所定のテンションとなり、駆動ローラ１６の回転に伴い回転駆動する。また、エンドレスベルト１９は、傾斜配置された取付板１４と直交する面内で回転移動するため、その搬送面１９ａも係る面内に位置して傾斜する。よって、２つのベルトコンベア１３の搬送面１９ａは、内側に傾斜して断面Ｖ字状を構成する。つまり、第１搬送コンベア装置１１全体で搬送方向と直交する幅方向で見た場合、２つのエンドレスベルト１９で構成される搬送面１９ａは、両外側端が、最も上方に位置し、中央に向けて徐々に下降し、中心部位が最下方位置となる。そして、この２つの搬送面１９ａの内側縁間は、所定の間隔が設けられており、下方に開放した状態となる。

このように一対の搬送面１９ａがＶ字状を構成するため、搬送対象の物品１が、球形状等（卵形・楕円球等の真球以外の形状も含む）の転がりやすい形状でも、両サイドから支持され、横方向の移動が抑止される。

一方、取付板１４の下方空間には、フィンガーコンベア２０が設けられ、そのフィンガーコンベア２０の押送フィンガー２１が、上記の一対のエンドレスベルト１９の搬送面１９ａ間に形成される空間から上方に突出する。すなわち、フィンガーコンベア２０は、エンドレスチェーン２２に所定の間隔で複数の押送フィンガー２１を取り付け、エンドレスチェーン２２の移動に伴い押送フィンガー２１が前進移動する。さらに、本実施形態では、エンドレスチェーン２２の各押送フィンガー２１の取り付け位置の前方には物品１の前方への移動を規制するストッパー２３が取り付けられている。

このストッパー２３は、その上端面の搬送方向後方部位が水平・平坦な物品の底受け部２３ａとなり、上端面の搬送方向前方部位が前方に行くにつれて徐々に上昇する傾斜部２３ｂとなる。そして、その傾斜部２３ｂが、球形状等の物品１の前・下方部位に当たり、ストッパー部となる。なお、本実施形態では、物品１の形状が卵形で、真球に比べると細長となっているので、水平・平坦な底受け部２３ａを設けたが、真球であったり、前後方向に比較的短い物品の場合には、底受け部２３ａを設けなくても良い。

また、本実施形態では、ストッパー２３も、押送フィンガー２１と同様に、その上端が一対のエンドレスベルト１９の搬送面１９ａ間に形成される空間から上方に突出するように設定している。そして、図３（ｂ）に示すように、底受け部２３ａが物品１の下面に接触するようにしているため、底受け部２３ａも一対のエンドレスベルト１９の搬送面１９ａ間に形成される空間から上方に突出するようにしている。

さらに、押送フィンガー２１・ストッパー２３の搬送速度と、エンドレスベルト１９の搬送速度は、等しくしている。これにより、物品１が、例えば、食品・菓子などで表面に崩れやすい材料・素材でコーティング等されている場合でも、物品１の両サイドが接触する搬送面１９ａと、物品１の後端が接触する押送フィンガー２１とが同一速度で移動することから、物品１は両方から前方への搬送力を受けるが、速度差に伴う物品１の表面の擦れなど無く、表面が崩れたりしない。すなわち、例えば、押送フィンガーの移動速度の方が、ベルトコンベア１３の移動速度よりも速くすると、物品１の全体或いは表面が壊れやすい材質から構成されている場合、特に、本実施形態のようにベルトコンベア１３の搬送面１９ａかＶ字状となっていると、物品１の自重を受けることから、ベルトコンベア１３からの物品１への搬送力も結構大きなものとなる。よって、その状態で押送フィンガー２１の相対的な移動速度を速くすると、物品１が搬送面１９ａをこすりながら移動することとなり、表面の崩れを招くおそれがあるが、本実施形態では、係る問題は生じない。
なお、物品が比較的硬質であったり、表面がなめらかなどの場合、押送フィンガー２１の速度を速くしても良い。

また、この第１コンベア装置１１は、押送フィンガー２１間に被包装物を供給するエリアでもある。すなわち、図２に示すように、第１コンベア装置１１の奥側には、ベルトコンベアその他の物品搬送装置２が配置されており、その物品搬送装置２上を物品１がランダムに流れてくる。本実施形態では、第１コンベア装置１１へは手動による物品供給を行うので、図４に示すように、第１搬送コンベア装置１１の前に作業員Ｍが立ち、奥側の物品搬送装置２上を搬送されてくる物品１を取り上げると共に、第１搬送コンベア装置１１上の所定位置に供給する。このとき、作業員Ｍは、物品１を押送フィンガー２１と、ストッパー２３の間に移し替える。本実施形態では、ベルトコンベア１３とフィンガーコンベア２０の移動速度を同じにしているので、押送フィンガー２１の前方の離れた位置に物品を供給してしまうと、押送フィンガー２１が追いつくことができず、その離れた状態のまま物品１は搬送される。そこで、押送フィンガー２１の直前方に供給することになるが、押送フィンガー２１の前方所定位置（物品１の長さに対応した位置）にストッパー２３の傾斜部２３ｂの上端が位置しているため、作業員Ｍは、押送フィンガー２１と傾斜部２３ｂとの間に物品を供給すればよく、係る傾斜部２３ｂは、供給位置の目安にもなる。また、仮に少し前方に供給しても、傾斜部２３ｂの傾斜に案内されて、物品１は相対的に後方移動し、適切な位置に供給される。

一方、第２搬送コンベア装置１２は、図５，図６に拡大して示すように、左右一対のベルトコンベア３８，３８が物品１の進行方向に沿って並列に設けられている。このベルトコンベア３８，３８の構成は、基本的に第１搬送コンベア装置１１のベルトコンベア１３の構成と同様である。

すなわち、２枚の細長な帯板状の取付板２４を、物品の進行方向に沿って並列、かつ、物品の進行方向内側縁（第２搬送コンベア装置１２の幅方向の中央側）が上方に持ち上がるように傾斜設置する。これにより、２枚の取付板２４は、山状に配置され、互いの近接する進行方向内側縁の間には、所定の隙間が形成されるように離している。

この取付板２４の外向きの表面の前後端位置にフリーローラ２５を自転可能に軸受支持させるとともに、進行方向中央側下方位置に駆動ローラ２６と、２つのテンションローラ２７を軸受支持させている。駆動ローラ２６は、取付板２４の裏面側に配置した駆動モータ２８の出力軸を連係し、その駆動モータ２８の回転力を受けて回転駆動する。テンションローラ２７は、取付板２４に軸受支持させる。各ローラ２５，２６，２７の回転軸は、取付板２４に対する垂線方向となり、そして、それらフリーローラ２５，テンションローラ２７，駆動ローラ２６に対してエンドレスベルト２９を掛け渡すことで、ベルトコンベア２３が構成される。エンドレスベルト２９は、所定のテンションとなり、駆動ローラ２６の回転に伴い回転駆動する。また、エンドレスベルト２９は、傾斜配置された取付板２４と直交する面内で回転移動するため、その搬送面２９ａも係る面内に位置して傾斜する。よって、２つのベルトコンベア１３の搬送面２９ａは、内側に傾斜して断面Ｖ字状を構成する。つまり、第２搬送コンベア装置１２全体で搬送方向と直交する幅方向で見た場合、２つのエンドレスベルト２９で構成される搬送面２９ａは、両外側端が、最も上方に位置し、中央に向けて徐々に下降し、中心部位が最下方位置となる。そして、この２つの搬送面２９ａの内側縁間は、所定の間隔が設けられており、下方に開放した状態となる。

このように一対の搬送面１９ａがＶ字状を構成するため、搬送対象の物品１が、球形状等（卵形・楕円球等の真球以外の形状も含む）の転がりやすい形状でも、両サイドから支持され、横方向の移動が抑止される。

また、この搬送面２９ａの傾斜角度は、第１搬送コンベア装置１１の搬送面１９ａと同じにすると共に、左右のそれぞれの搬送面１９ａ，２９ａは、同一平面上に位置する。つまり、第１搬送コンベア装置１１の搬送面１９ａの延長線上に、第２搬送コンベア装置１２の搬送面２９ａが位置し、それぞれの一対の搬送面間に形成される開放部位も一致している。これにより、第１搬送コンベア装置１１の両搬送面１９ａで支持されて搬送されてきた物品１は、そのままスムーズに第２搬送コンベア装置１２側へ移し替えられる。

さらに、第１搬送コンベア装置１１に設けられたフィンガーコンベア２０は、そのまま延長して第２搬送コンベア装置１２側まで至るように設定される。つまり、フィンガーコンベア２０の押送フィンガー２１並びにストッパー２３は、第２搬送コンベア装置１２の搬送面２９ａの上方にも突出し、第１搬送コンベア装置１１から連続して第２搬送コンベア装置１２側でも物品１を搬送する。よって、このフィンガーコンベア２０の搬送力を受け、物品１は、第１搬送コンベア装置１１から第２搬送コンベア装置１２側へよりスムーズに移動する。

第２搬送コンベア装置１２の搬出側には、丸ベルトコンベア３０が設けられている。具体的には、ベルトコンベア３８用の駆動ローラ２６に一体的に駆動プーリ３１を設け、下流側のテンションローラ２７に一体的にテンションプーリ３３を設ける。なお、それら駆動ローラ２６と駆動プーリ３１並びにテンションローラ２７とテンションプーリ３３は、別体に形成したものを同軸に連結しても良いし、一体に形成しても良い。そして、図から明らかなように、丸ベルト３５を連係するプーリ３１，３３を、取付板２４側に配置し、それぞれの取付板２４に連係される一対の丸ベルト３５が接近するようにしている。

さらに、取付板２４の上端近傍であって、駆動プーリ３１の上方並びに搬出側先端にそれぞれフリープーリ３２，３４を自転可能に軸受け支持させる。そして、駆動プーリ３１，テンションプーリ３３並びにフリープーリ３２，３４に丸ベルト３５を掛け渡す。丸ベルト３５は、図６に示すように、ベルトコンベア３８の搬送面２９ａと略同一面上で、最下方位置（中央より）に位置し、取付板２４の上端縁に沿って移動する経路を含み、係る取付板２４の上端縁（或いはその延長線上）に沿って移動する区間で、物品１に接触して搬送力を与えることができる。

上述したように、駆動プーリ３１は、駆動ローラ２６と同軸に連携されているため、駆動モータ２８の回転力を受けて回転する。さらに、駆動ローラ２６の外径と駆動プーリ３１の外径を一致（ほぼ一致）させている。これにより、ベルトコンベア３８のエンドレスベルト２９の移動速度と、丸ベルトコンベア３０の丸ベルト３５の移動速度を一致させている。さらに、丸ベルトコンベア３０の搬出側先端は、ベルトコンベア３８の搬出側先端よりも下流側（搬出側）に突出させている。

本実施形態の物品搬送供給装置１０は、ピロー包装機に用いられ、ピロー包装機本体に対して物品１を所定間隔ごとに供給するものである。そのため、図７，図８に示すように、物品搬送供給装置１０の搬出側には、ピロー包装機本体の製袋器４０が配置され、周知のように、ピロー包装機本体では、帯状フィルムが連続して製袋器４０に供給され、製袋器４０を通過することで筒状に製袋される。そして、物品搬送供給装置１０からは、この製袋器４０、より具体的には筒状に製袋された筒状フィルム４１内に物品１を順次供給する。

そして、本実施形態では、物品搬送供給装置１０の搬出側端部を、製袋器４０の内部まで挿入配置している。すなわち、図８（ａ）に示すように、製袋器４０の搬入側は、下方を開口し、その開口部４０ａ内から丸ベルトコンベア３０の丸ベルト３５並びにフィンガーコンベア２０の押送フィンガー２１が製袋器４０内に挿入可能としている。これより、図７に示すように、フィンガーコンベア２０の押送フィンガー２１並びストッパー２３と、丸ベルトコンベア３０が、物品１を支持した状態で製袋器４０内にまで入り込むことができ、安定性に欠け、横ずれや前後方向の位置ずれ等を起こしやすい物品１であっても、製袋器４０内で所望の位置・姿勢を維持した状態で搬送することができる。特に、丸ベルト３５としたので、専有面積も狭くすることができ、平ベルトのベルトコンベアと比べ製袋器４０内に進入させても問題はない。

さらに製袋器４０の下流側では、底面に折り曲げ片４０ｂが下方に突出するように設けられている。そして、帯状フィルムが製袋器４０の内面に沿って筒状に製袋されて形成される筒状フィルム４１の両側端縁は、この折り曲げ片４０ｂに沿って下方に突出し、互いに重ね合わされ、その重ね合わされたフィルム重合端が、製袋器４０の下流側に設けられたセンターシール装置でシールされる。係る構成は、従来公知のものである。

そして、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、一対の折り曲げ片４０ｂの間に、一定の隙間を設け、その隙間内に押送フィンガー２１・ストッパー２３が挿入可能とした。これにより、筒状に製袋された筒状フィルム４１の状態になっても、フィルム重合端が未シールの製袋器４０の内部では、押送フィンガー２１とストッパー２３にて物品１を支持した状態で搬送することができるので、位置ずれ等を生じない。

とくに、この種のピロー包装機等では、物品搬送供給装置１０上で物品の抜けがあった場合、空袋（物品が収納されていない空の包装体）の発生を防止することから、包装機本体の動作を一時停止し、その後、再駆動することがある。そうすると、筒状フィルムも一時停止後、再移動開始することになり、その際に、物品１が球形状などの転がりやすいものの場合、慣性力により前後に位置ずれしてしまうおそれがあるが、本実施形態では、押送フィンガー２１とストッパー２３にてしっかりと支持しているので、係る一時停止・再稼働時にも位置ずれを生じることを可及的に抑制できる。

また、図示省略するが、ピロー包装機本体は、製袋器４０の下流側には、筒状フィルム４１のフィルム重合端をシールするセンターシール装置や、筒状フィルム４１を横方向にシール・カットするエンドシール装置等も備えている。
さらにまた、本発明の物品搬送供給装置が物品を供給する次工程の装置は、ピロー包装機本体に限ることはなく、各種の包装機や、搬送装置などでもよい。

１０ 物品搬送供給装置
１１ 第１搬送コンベア装置
１２ 第２搬送コンベア装置
２０ フィンガーコンベア
２１ 押送フィンガー
２３ ストッパー
３０ 丸ベルトコンベア
３５ 丸ベルト
３８ ベルトコンベア
４０ 製袋器
４０ａ 開口部
４０ｂ 折り曲げ片

Claims (3)

1. 物品搬送供給装置と、その物品搬送供給装置から搬出供給される物品を包装するピロー包装機本体とを備え、
   前記物品搬送供給装置は、
   搬送方向に沿って並列に配置された一対のベルトコンベアと、
   その一対のベルトコンベア間に配置されたフィンガーコンベアと、
   を備え、
   前記ベルトコンベアは、その搬送面が内側に傾斜して断面Ｖ字状をなし、
   前記フィンガーコンベアは、エンドレスチェーンに複数の押送フィンガーが取り付けられると共に、その押送フィンガーが前記一対のベルトコンベアの搬送面間から上方に突出するように形成され、
   前記ベルトコンベアと前記フィンガーコンベアの移動速度を等しくしたものであり、
   前記ピロー包装機本体は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に製袋する製袋器を備え、
   前記製袋器は、下方に突出する一対の折り曲げ片を備え、その一対の折り曲げ片の間に前記帯状フィルムの両側縁を挿入して重ね合わせるものであり、
   前記一対の折り曲げ片の間隔を前記押送フィンガーの幅よりも広くし、前記押送フィンガーが前記製袋器内に進入するようにしたことを特徴とするピロー包装機。
2. 前記エンドレスチェーンには、前記押送フィンガーの前方に、物品の前方への移動を規制するストッパーを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のピロー包装機。
3. 前記ベルトコンベアの搬出側には、丸ベルトコンベアを設け、
   その丸ベルトコンベアは、前記各ベルトコンベアから搬出側に延長された丸ベルトからなることを特徴とする請求項１または２に記載のピロー包装機。

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