特開2021-138439(P2021-138439A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-138439(P2021-138439A)
(43)【公開日】2021年9月16日
(54)【発明の名称】製袋充填包装機
(51)【国際特許分類】
   B65B 9/12 20060101AFI20210820BHJP
   B65B 9/22 20060101ALI20210820BHJP
   B65B 59/04 20060101ALI20210820BHJP
【FI】
   B65B9/12
   B65B9/22
   B65B59/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2020-40254(P2020-40254)
(22)【出願日】2020年3月9日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用申請有り 令和1年7月9日にFOOMA JAPAN 2019 国際食品工業展にて展示 令和1年10月29日にJAPAN PACK 2019 日本包装産業展にて展示
(71)【出願人】
【識別番号】000148162
【氏名又は名称】株式会社川島製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000442
【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】窪井 宏行
【テーマコード(参考)】
3E050
3E056
【Fターム(参考)】
3E050AA02
3E050AB02
3E050AB08
3E050BA11
3E050CA01
3E050CB01
3E050DC02
3E050DD03
3E050DF03
3E050FA01
3E050FB01
3E050GB05
3E056AA03
3E056AA05
3E056BA03
3E056BA14
3E056CA02
3E056FH20
3E056HA05
(57)【要約】
【課題】シールブロックをスライドさせるためのリニアブッシュを、容易に交換することができる製袋充填包装機を提供する。
【解決手段】製袋充填包装機は、大径孔及び直径が大径孔より小さい小径孔が軸方向に連続する貫通孔が形成された支持ブロックと、大径孔の側から貫通孔に圧入されて、大径孔及び小径孔の間の段差によって位置決めされるリニアブッシュと、リニアブッシュに摺動可能に挿入されて、支持ブロックに対して相対的にスライドするシャフトと、シャフト及び支持ブロックの一方と共にスライドし、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールする一対のシールブロックとを備え、リニアブッシュは、周方向に延びる溝が外周面に形成され、且つ当該溝が大径孔の側から外部に露出するように、貫通孔に圧入されている。
【選択図】図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材をシールするシール装置とを備え、
前記シール装置でシールされることによって成形された袋に製品を充填して、内部に製品が充填された袋を製造する製袋充填包装機であって、
前記シール装置は、
大径孔及び直径が前記大径孔より小さい小径孔が軸方向に連続する貫通孔が形成された支持ブロックと、
前記大径孔の側から前記貫通孔に圧入されて、前記大径孔及び前記小径孔の間の段差によって位置決めされるリニアブッシュと、
前記リニアブッシュに摺動可能に挿入されて、前記支持ブロックに対して相対的にスライドするシャフトと、
前記シャフト及び前記支持ブロックの一方と共にスライドし、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールする一対のシールブロックとを備え、
前記リニアブッシュは、周方向に延びる溝が外周面に形成され、且つ当該溝が前記大径孔の側から外部に露出するように、前記貫通孔に圧入されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項2】
請求項1に記載の製袋充填包装機において、
前記リニアブッシュの露出した部分に外挿される筒体、及び前記筒体の端部から径方向内側に突出し且つ周方向に連続して、前記リニアブッシュの露出した側の端面に係止されるリング形状の係止部を有するキャップをさらに備え、
前記キャップには、
前記溝に対面する位置において、前記筒体を径方向に貫通する係止用ねじ孔と、
前記筒体を軸方向に貫通する取外用ねじ孔とが形成されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項3】
請求項2に記載の製袋充填包装機において、
前記キャップには、前記筒体及び前記係止部に跨る位置において、前記筒体の軸方向に延びて、前記リニアブッシュの露出した側の端面の一部を露出させる凹部が形成され、
前記取外用ねじ孔は、前記凹部の奥壁から前記筒体の軸方向に延びていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項4】
帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材をシールするシール装置とを備え、
前記シール装置でシールされることによって成形された袋に製品を充填して、内部に製品が充填された袋を製造する製袋充填包装機であって、
前記シール装置は、
大径孔及び直径が前記大径孔より小さい小径孔が軸方向に連続する貫通孔が形成された支持ブロックと、
前記大径孔の側から前記貫通孔に圧入されて、前記大径孔及び前記小径孔の間の段差によって位置決めされるリニアブッシュと、
前記リニアブッシュに摺動可能に挿入されて、前記支持ブロックに対して相対的にスライドするシャフトと、
前記シャフト及び前記支持ブロックの一方と共にスライドし、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールする一対のシールブロックとを備え、
前記リニアブッシュは、
前記大径孔の側から前記貫通孔に圧入される外筒と、
各々が前記シャフトに点接触して回転する複数の球と、
前記外筒の内面に沿って、前記複数の球を所定の間隔で保持する保持器とで構成され、
前記リニアブッシュ及び前記段差の間で前記外筒の端面に当接し、内径寸法が前記小径孔の直径より小さいリング形状のカラーをさらに備えることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項5】
請求項4に記載の製袋充填包装機において、
前記カラーには、前記小径孔に対面する側の端面に、周方向に連続する凹溝が形成されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項6】
帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材をシールするシール装置とを備え、
前記シール装置でシールされることによって成形された袋に製品を充填して、内部に製品が充填された袋を製造する製袋充填包装機であって、
前記シール装置は、
大径孔及び直径が前記大径孔より小さい小径孔が軸方向に連続する貫通孔が形成された支持ブロックと、
前記大径孔の側から前記貫通孔に圧入されて、前記大径孔及び前記小径孔の間の段差によって位置決めされるリニアブッシュと、
前記リニアブッシュに摺動可能に挿入されて、前記支持ブロックに対して相対的にスライドするシャフトと、
前記シャフト及び前記支持ブロックの一方と共にスライドし、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールする一対のシールブロックとを備え、
前記支持ブロックには、前記小径孔に隣接する位置を前記小径孔と平行に延び、前記大径孔に連通する取外用貫通孔が形成されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項7】
請求項6に記載の製袋充填包装機において、
前記取外用貫通孔の内周面には、押ねじが螺合される雌ねじが形成されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項8】
請求項6または7に記載の製袋充填包装機において、
前記取外用貫通孔は、前記小径孔を囲む複数箇所に、等間隔に形成されていることを特徴とする製袋充填包装機。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれか1項に記載の製袋充填包装機において、
前記シール装置は、前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材を挟んで、袋の頂部に相当する部分及び底部に相当する部分をシールする横シール装置であり、
前記シャフトは、
前記支持ブロックを上下方向に貫通する前記貫通孔に挿通される昇降ガイドシャフトと、
前記支持ブロックを前後方向に貫通する前記貫通孔に挿通され、前記一対のシールブロックの開閉を案内する開閉ガイドシャフトとを含み、
前記リニアブッシュは、
前記支持ブロック及び前記昇降ガイドシャフトの間に介在して、前記昇降ガイドシャフトに対して前記支持ブロックを上下方向にスライド可能に支持する昇降リニアブッシュと、
前記支持ブロック及び前記開閉ガイドシャフトの間に介在して、前記支持ブロックに対して前記開閉ガイドシャフトを前後方向にスライド可能に支持する開閉リニアブッシュとを含むことを特徴とする製袋充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、帯状包装材から成形した袋に製品を充填する製袋充填包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、帯状包装材の側端縁部分を合掌状に重ね合わさせるフォーマと、略筒状に成形された帯状包装材が長手(上下又は縦)方向に走行される中で、両側縁部分をシールする縦シール装置と、略筒状に成形された帯状包装材の頂部に相当する部分と底部に相当する部分とをシールする横シール装置とを備える縦型製袋充填包装機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載の横シール装置おいて、横シーラ開閉ブロックは、上下方向に延びる横シーラ昇降ガイドロッドに、リニアブッシュを介して昇降可能に取り付けられている。また、横シーラ開閉ブロックは、前後方向に延びる連結ロッドを、リニアブッシュを介して前後方向にスライド可能に支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2019−043626号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
各ロッドとリニアブッシュとは、互いに摺接して摩耗するので、定期的に交換する必要がある。しかしながら、横シーラ開閉ブロックの貫通孔に圧入されたリニアブッシュの交換には、ベアリングプーラー等の専用工具が必要であり、且つ煩雑な作業を伴うという課題がある。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製袋充填包装機に搭載されるシール装置において、シールブロックをスライドさせるためのリニアブッシュを、容易に交換することができる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、前記課題を解決するため、帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材をシールするシール装置とを備え、前記シール装置でシールされることによって成形された袋に製品を充填して、内部に製品が充填された袋を製造する製袋充填包装機であって、前記シール装置は、大径孔及び直径が前記大径孔より小さい小径孔が軸方向に連続する貫通孔が形成された支持ブロックと、前記大径孔の側から前記貫通孔に圧入されて、前記大径孔及び前記小径孔の間の段差によって位置決めされるリニアブッシュと、前記リニアブッシュに摺動可能に挿入されて、前記支持ブロックに対して相対的にスライドするシャフトと、前記シャフト及び前記支持ブロックの一方と共にスライドし、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールする一対のシールブロックとを備え、前記リニアブッシュは、周方向に延びる溝が外周面に形成され、且つ当該溝が前記大径孔の側から外部に露出するように、前記貫通孔に圧入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、シールブロックをスライドさせるためのリニアブッシュを、容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】縦型製袋充填包装機の全体斜視図である。
図2】縦型製袋充填包装機の側面図である。
図3】横シール装置の斜視図である。
図4】横シール装置の要部斜視図である。
図5】第1シールブロック及び第2シールブロックの側面図であって、(A)は離間させた図、(B)は当接させた図である。
図6図4の領域VIの縦断面図である。
図7】昇降リニアブッシュ及びキャップの分解斜視図である。
図8】リニアブッシュを取り外す手順を示す図であって、(A)はリニアブッシュを貫通孔から取り外す手順を、(B)はリニアブッシュとキャップとを分離する手順を示す。
図9図4の領域IXの断面図であって、左側はリニアブッシュの取付状態を、右側はリニアブッシュを取り外す手順を示す。
図10図4の領域Xの断面図であって、(A)はリニアブッシュの取付状態を、(B)はリニアブッシュを取り外す手順を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態に係る縦型製袋充填包装機1を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。
【0011】
図1は、縦型製袋充填包装機1の全体斜視図である。図2は、縦型製袋充填包装機1の側面図である。本明細書では、後述する横シール装置50において、第1シールユニット110が設置された側を「後方」と定義し、第2シールユニット120が設置された側を「前方」と定義し、縦型製袋充填包装機1を前方から見た場合を基準として左右方向を定義する。
【0012】
縦型製袋充填包装機1は、帯状フィルムFw(帯状包装材)を袋Bpに成形すると共に、成形した袋Bpに製品を充填する装置である。縦型製袋充填包装機1は、フィルム搬送装置10と、送り装置20と、製品充填筒30と、縦シール装置40と、横シール装置50と、制御装置60とを主に備える。
【0013】
帯状フィルムFwは、製品を包装する袋の材料となる帯状の包装材である。帯状フィルムFwは、熱を加えることによって溶着することが可能な膜状の部材であって、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)、アルミ裏打紙、アルミ蒸着紙などが挙げられる。製品は、例えば、飴、豆菓子、スナック等の粒状の食品を指す。但し、製品の具体例はこれらに限定されず、袋Bpに包装されて出荷されるあらゆる物を含む。
【0014】
フィルム搬送装置10は、巻取ロール11に巻き取られた帯状フィルムFwを、送り装置20に搬送する装置である。フィルム搬送装置10は、巻取ロール11と、複数の固定ガイドロール12a〜12hと、テンション機構13と、製筒器14とを主に備える。
【0015】
巻取ロール11は、モータ(図示省略)の駆動力が伝達されて、帯状フィルムFwを繰り出す向きに回転する。固定ガイドロール12a〜12hは、巻取ロール11から製筒器14に至る帯状フィルムFwの送り経路に配置されて、送り経路に沿って搬送される帯状フィルムFwを案内する。テンション機構13は、送り経路に沿って搬送される帯状フィルムFwに、適切なテンションを付与する。
【0016】
製筒器14は、帯状フィルムFwの幅方向の両端部を重ね合わせることによって、帯状フィルムFwを筒状に成形する。また、送り装置20は、製筒器14によって筒状に成形された帯状フィルムFwを、製品充填筒30に向けて下方に送り出す。製筒器14によって筒状に成形された帯状フィルムFwは、製品充填筒30の外面に沿って下方に移動する。
【0017】
巻取ロール11から製筒器14に至る帯状フィルムFwの送り経路に対面して、日付印字装置15及び日付検査装置16が配置されている。日付印字装置15は、フィルム搬送装置10によって搬送される帯状フィルムFwの所定の位置に、日付(例えば、製造年月日、消費期限、賞味期限など)を印字する。日付検査装置16は、日付印字装置15によって日付が適切に印字されたかを検査する。
【0018】
送り装置20は、フィルム搬送装置10によって搬送された帯状フィルムFwを、上下方向に延びる送り経路に沿って搬送する。より詳細には、送り装置20は、製品充填筒30を挟んで対向する一対の送りベルト21、22を備える。一対の送りベルト21、22は、モータ(図示省略)の駆動力が伝達されて、製品充填筒30の外面を覆う帯状フィルムFwを、横シール装置50に向けて下方に送る。本実施形態において、送り装置20による帯状フィルムFwの送り方向は、下方向である。
【0019】
製品充填筒30は、上端及び下端が開放された筒状の部材である。製品充填筒30は、製筒器14と横シール装置50との間において、筒状に成形された帯状フィルムFwの送り方向に沿って上下方向に延設されている。製品充填筒30は、製品供給装置(図示省略)から上端開口を通じて供給された製品を、縦シール装置40及び横シール装置50によって成形された袋Bpに下端開口を通じて充填する。
【0020】
縦シール装置40は、製品充填筒30に対面する位置に配置されている。より詳細には、縦シール装置40は、送り装置20による帯状フィルムFwの送り方向において、製筒器14より下流側で且つ横シール装置50より上流側に配置されている。
【0021】
縦シール装置40は、帯状フィルムFwの重ね合わされた端部を挟むように配置された一対のシールブロック41、42を備える。一対のシールブロック41、42は、モータ(図示省略)の回転が伝達されて接離する。一対のシールブロック41、42それぞれには、ヒータが内蔵されている。そして、一対のシールブロック41、42は、帯状フィルムFwの重ね合わされた端部を挟んで加熱することによって、幅方向の両端部を溶着(シール)する。これにより、帯状フィルムFwは、筒状に成形される。
【0022】
横シール装置50は、筒状に成形された帯状フィルムFwを所定の間隔毎に溶着(シール)することによって、帯状フィルムFwを袋Bpに成形する。より詳細には、横シール装置50は、袋Bpの底部に相当する部分と、袋Bpの頂部に相当する部分とをシールすると共に、連続する2つの袋の境界部分を切断する。
【0023】
図3は、横シール装置50の斜視図である。図4は、横シール装置50の要部斜視図である。図5は、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の側面図であって、(A)は離間させた図、(B)は当接させた図である。
【0024】
図3及び図4に示すように、横シール装置50は、昇降ブロック(支持ブロック)101と、一対の昇降ガイドシャフト102a、102b(以下、これらを総称して、「昇降ガイドシャフト102」と表記する。)と、一対の開閉ガイドシャフト103a、103b(以下、これらを総称して、「開閉ガイドシャフト103」と表記する。)と、昇降装置104と、後端ブロック105と、第1シールユニット110と、第2シールユニット120と、接離機構130とを主に備える。
【0025】
昇降ブロック101は、左側部分101a及び右側部分101bを備える。昇降ブロックの左側部分101a及び右側部分101bは、図4に示すように、第1シールユニット110の下方で相互に連結されて、一体化されている。
【0026】
昇降ブロック101の左側部分101a及び右側部分101bには、上下方向に貫通する貫通孔106a、106b(以下、これらを総称して、「貫通孔106」と表記する。)と、前後方向に貫通する貫通孔107a、107b、108a、108b(以下、これらを総称して、「貫通孔107、108」と表記する。)とが形成されている。
【0027】
貫通孔106には、リニアブッシュ140、150(図6及び図9参照)を介して昇降ガイドシャフト102が挿通される。貫通孔107、108には、リニアブッシュ160(図10参照)を介して開閉ガイドシャフト103が挿通される。リニアブッシュ140、150、160の取付構造の詳細は、図6図10を参照して後述する。
【0028】
昇降ブロック101は、リニアブッシュ140、150と一体になって、昇降ガイドシャフト102に沿って昇降する。また、昇降ブロック101は、リニアブッシュ160と一体になって、開閉ガイドシャフト103を前後方向にスライド可能に支持する。さらに、昇降ブロックの左側部分101aの後方上面には、クランク機構104bの下端がピン104cを介して着脱可能に取り付けられる。
【0029】
一対の昇降ガイドシャフト102a、102bは、帯状フィルムFwの送り経路を挟んで配置されている。また、一対の昇降ガイドシャフト102a、102bは、各々が帯状フィルムFwの送り方向(すなわち、上下方向)と平行に延設されている。
【0030】
一対の開閉ガイドシャフト103a、103bは、昇降ブロック101に支持されて前後方向(すなわち、昇降ガイドシャフト102と交差する方向)に延設されている。そして、一対の開閉ガイドシャフト103a、103bは、後端ブロック105と、第1シールユニット110と、第2シールユニット120とを支持している。
【0031】
昇降装置104は、昇降ガイドシャフト102に沿って、昇降ブロック101を昇降させる。昇降装置104は、昇降モータ104aと、クランク機構104bとを主に備える。クランク機構104bは、一端(上端)が昇降モータ104aの出力軸に連結され、他端(下端)が昇降ブロック101に連結されている。
【0032】
昇降モータ104aを一方に回転させると、クランク機構104bが収縮して、昇降ブロック101が上昇する。また、昇降モータ104aを他方に回転させると、クランク機構104bが伸長して、昇降ブロック101が下降する。これにより、後述するボックスモーション動作が実現される。但し、昇降装置104の具体的な構成は、上記の例に限定されない。
【0033】
後端ブロック105は、開閉ガイドシャフト103の後端に固定されている。第1シールユニット110は、前後方向にスライド可能な状態で開閉ガイドシャフト103に支持されている。第2シールユニット120は、開閉ガイドシャフト103の前端に固定されている。すなわち、第1シールユニット110は、後端ブロック105及び第2シールユニット120の間に配置されて、第2シールユニット120に接離する向きに移動する。
【0034】
第1シールユニット110は、第1シールブロック111と、第1ホルダ112とを主に備える。第1ホルダ112は、リニアブッシュ(図示省略)を介して、開閉ガイドシャフト103に前後方向に移動可能に支持されている。また、第1ホルダ112の前面には、第1シールブロック111が固定されている。
【0035】
第1シールブロック111は、左右方向に長い角柱である。第1シールブロック111の左右方向の長さは、成形する袋Bpの幅に対応して適宜設定される。第1シールブロック111の前面は、第2シールブロック121に当接する当接面である。図5に示すように、第1シールブロック111の当接面には、第1シーラ115と、第2シーラ116と、溝117とが形成されている。
【0036】
第1シーラ115は、縦シール装置40によって筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、袋Bpの頂部に相当する部分をシールする役割を担う。図5に示すように、第1シーラ115には、各々が左右方向に延設された凸条115a及び凹条115bが上下方向に交互に形成されている。
【0037】
第2シーラ116は、縦シール装置40によって筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、袋Bpの底部に相当する部分をシールする役割を担う。図5に示すように、第2シーラ116には、各々が左右方向に延設された凸条116a及び凹条116bが上下方向に交互に形成されている。
【0038】
第1シーラ115は、第2シーラ116の下方に配置されている。そして、溝117は、上下方向において、第1シーラ115及び第2シーラ116の間に配置されている。溝117は、第1シールブロック111の左右方向に延設されている。溝117は、第2シールブロック121から突出するカッタ(図示省略)を受け入れる。
【0039】
第2シールユニット120は、第2シールブロック121と、第2ホルダ122とを主に備える。第2ホルダ122は、開閉ガイドシャフト103の前端に固定されている。また、第2ホルダ122の後面には、第2シールブロック121が固定されている。
【0040】
第2シールブロック121は、左右方向に長い角柱である。第2シールブロック121の左右方向の長さは、第1シールブロック111と同一である。第2シールブロック121の前面は、第1シールブロック111に当接する当接面である。図5に示すように、第2シールブロック121の当接面には、第1シーラ125と、第2シーラ126と、溝127とが形成されている。
【0041】
第1シーラ125は、縦シール装置40によって筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、袋Bpの頂部に相当する部分をシールする役割を担う。図5に示すように、第1シーラ125には、各々が左右方向に延設された凸条125a及び凹条125bが上下方向に交互に形成されている。
【0042】
第2シーラ126は、縦シール装置40によって筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、袋Bpの底部に相当する部分をシールする役割を担う。図5に示すように、第2シーラ126には、各々が左右方向に延設された凸条126a及び凹条126bが上下方向に交互に形成されている。
【0043】
第1シーラ125は、第2シーラ126の下方に配置されている。そして、溝127は、第1シーラ125及び第2シーラ126の間に配置されている。溝127は、第2シールブロック121の左右方向に延設されている。溝127の内部には、カッタが収容されている。カッタは、エアシリンダ(図示省略)によって、溝127から出没可能に構成されている。カッタは、連続して成形される複数の袋Bpの境界を切断する役割を担う。
【0044】
図5(A)に示すように、第1シールブロック111及び第2シールブロック121は、前後方向において当接面同士が互いに対面するように、第1シールユニット110及び第2シールユニット120に対して予め位置決めされている。より詳細には、第1シールブロック111及び第2シールブロック121は、前後方向において、第1シーラ115、125が互いに対面し、第2シーラ116、126が互いに対面し、溝117、127が互いに対面するように位置決めされる。
【0045】
また、第1シーラ115、125は、上下方向において、凸条115a、125a及び凹条115b、125bの配置が逆転している。同様に、第2シーラ116、126は、上下方向において、凸条116a、126a及び凹条116b、126bの配置が逆転している。
【0046】
そして、図5(B)に示すように、第1シールブロック111及び第2シールブロック121は、当接面同士を当接させたときに、凸条115aが凹条125bに進入し、凸条125aが凹条115bに進入し、凸条116aが凹条126bに進入し、凸条126aが凹条116bに進入するように、第1ホルダ112及び第2ホルダ122に対して予め位置決めされている。
【0047】
また、図5(B)に示すように、第1シールブロック111及び第2シールブロック121は、当接面同士を当接させたときに、溝117、127が連通するように、第1ホルダ112及び第2ホルダ122に対して予め位置決めされている。すなわち、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の当接面同士を当接させた状態で、溝127から突出するカッタは溝117に進入する。
【0048】
さらに、第1シールブロック111及び第2シールブロック121には、ヒータが内蔵されている。そして、帯状フィルムFwを挟んだ第1シールブロック111及び第2シールブロック121をヒータで加熱することによって、筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、袋Bpの頂部及び底部に相当する部分を溶着(シール)することができる。
【0049】
図3に示すように、接離機構130は、第1シールユニット110及び第2シールユニット120を、近接させる向き及び離間させる向きに移動させることによって、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の当接面を接離させる。図3に示すように、接離機構130は、接離モータ131と、トグル機構132とを主に備える。
【0050】
トグル機構132は、接離モータ131の駆動力が伝達されることによって、連動して伸縮する第1アーム133及び第2アーム134を備える。第1アーム133の先端は、第1ホルダ112に固定されている。第2アーム134の先端は、後端ブロック105に固定されている。
【0051】
接離モータ131を一方に回転させると、第1アーム133及び第2アーム134が伸長する。これにより、第1シールユニット110が前方に移動し、後端ブロック105、開閉ガイドシャフト103、及び第2シールユニット120が一体になって後方に移動する。その結果、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の当接面が当接する。
【0052】
一方、接離モータ131を他方に回転させると、第1アーム133及び第2アーム134が収縮する。これにより、第1シールユニット110が後方に移動し、後端ブロック105、開閉ガイドシャフト103、及び第2シールユニット120が一体になって前方に移動する。その結果、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の当接面が離間する。
【0053】
縦型製袋充填包装機1は、フィルム搬送装置10、送り装置20、縦シール装置40、横シール装置50が連動して動作することによって、帯状フィルムFwから袋Bpを成形して製品を充填する処理を、間欠的に繰り返し実行する。縦型製袋充填包装機1の動作は、制御装置60によって制御される。
【0054】
制御装置60は、例えば、演算手段であるCPU(Central Processing Unit)、各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、及び演算手段の作業領域となるRAM(Random Access Memory)を備える。そして、ROMに記憶されたプログラムをCPUが読み出して実行することによって、後述する各処理を実現してもよい。
【0055】
但し、制御装置60の具体的な構成はこれに限定されず、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよい。
【0056】
まず、制御装置60は、フィルム搬送装置10及び送り装置20を駆動して、1つの袋Bpの高さに相当する分だけ、帯状フィルムFwを送り方向に送る。次に、制御装置60は、縦シール装置40を駆動して、帯状フィルムFwの重ね合わされた端部を一対のシールブロック41、42で挟んでシールすることによって、帯状フィルムFwを筒状に成形する。
【0057】
また、制御装置60は、横シール装置50にボックスモーション動作を実行させることによって、筒状に成形された帯状フィルムFwのうち、第1袋の頂部に相当する部分と、第1袋の直後の第2袋の底部に相当する部分とを、シールブロック111、121で挟んでシールする。また、制御装置60は、エアシリンダを駆動して、溝127からカッタを出没させることにより、帯状フィルムFwを第1袋及び第2袋の境界で切断する。
【0058】
さらに、制御装置60は、縦シール装置40及び横シール装置50を駆動するのと並行して、製品の供給を指示する信号を製品供給装置に出力する。これにより、製品供給装置から供給された所定量の製品が、底部がシールされた第1袋に製品充填筒30を通じて充填される。そして、この処理を繰り返すことによって、製品が充填された袋Bpが連続的に生成される。
【0059】
ボックスモーション動作とは、昇降ブロック101の昇降動作と、第1シールブロック111及び第2シールブロック121の接離動作とを組み合わせた動作である。具体的には、制御装置60は、第1シールブロック111及び第2シールブロック121を離間させた状態で昇降ブロック101を上昇させ、第1シールブロック111及び第2シールブロック121を近接させ、昇降ブロック101を下降させ、第1シールブロック111及び第2シールブロック121を当接させて帯状フィルムFwをシールする。すなわち、シールブロック111、121は、昇降ブロック101と共に上下方向にスライドし、開閉ガイドシャフト103と共に前後方向にスライドする。
【0060】
このように、第1シールブロック111及び第2シールブロック121を近接させた状態で昇降ブロック101を下降させることによって、製品供給装置から供給された製品を第1袋に適切に充填することができる。その結果、第1シールブロック111及び第2シールブロック121によるシール位置に製品が残存することによる不良品の生成を防止することができる。
【0061】
なお、昇降ブロック101及びホルダ112、122には、シールブロック111、121を安定して保持するために、高い剛性が要求される。そのため、昇降ブロック101及びホルダ112、122は金属を削り出す等して形成される。その結果、昇降ブロック101及びホルダ112、122は、重量が非常に重くなっている。
【0062】
そして、この重量は、シャフト102、103及びリニアブッシュ140、150、160の摺接部分に負荷される。その結果、シールブロック111、121を安定して接離させるためには、シャフト102、103及びリニアブッシュ140、150、160を定期的に交換する必要がある。そこで、図6図10を参照して、取外しが容易なリニアブッシュ140、150、160の取付構造を説明する。
【0063】
図6は、図4の領域VIの縦断面図である。図7は、リニアブッシュ140及びキャップ144の分解斜視図である。図8は、リニアブッシュ140を取り外す手順を示す図であって、(A)はリニアブッシュ140を貫通孔106から取り外す手順を、(B)はリニアブッシュ140とキャップ144とを分離する手順を示す。
【0064】
図6に示すように、貫通孔106の上端には、昇降ガイドシャフト102を支持するリニアブッシュ(昇降リニアブッシュ)140と、リニアブッシュ140の貫通孔106から露出した部分を覆うキャップ144とが取り付けられる。
【0065】
貫通孔106の上端部分は、大径孔106xと、大径孔106xより直径が小さい小径孔106yとが軸方向に連続している。大径孔106xの上端は、昇降ブロック101の上面に開口している。小径孔106yは、大径孔106xの下端から下方に延設されている。すなわち、大径孔106xと小径孔106yとの間には、段差が形成されている。
【0066】
図7に示すように、リニアブッシュ140は、円筒形状の外筒141と、外筒141の内面に沿って配置される複数の球142と、複数の球142を所定の間隔で保持する円筒形状の保持器143とで構成される。また、外筒141の外周面には、周方向に連続する円周溝141a、141bが形成されている。リニアブッシュ140の構成は既に周知なので、詳細な説明は省略する。また、リニアブッシュ150、160の構成は、リニアブッシュ140と同様であってもよい。
【0067】
そして、リニアブッシュ140は、大径孔106xの側(すなわち、昇降ブロック101の上面側)から貫通孔106に圧入される。これにより、昇降ブロック101とリニアブッシュ140とが一体化される。ここで、大径孔106xの軸方向の長さは、リニアブッシュ140の軸方向の長さより短い(約半分)。そのため、リニアブッシュ140の下端が段差に当接したときに、リニアブッシュ140の一部(円周溝141aより上の部分)は、大径孔106xの側から昇降ブロック101の外部に露出している。
【0068】
図6及び図7に示すように、キャップ144は、円筒形状の筒体145と、筒体145の端部(上端)から径方向内側に突出し且つ周方向に連続する係止部146とで構成される。筒体145の内径寸法は、リニアブッシュ140の外形寸法に一致する。また、係止部146の内側に形成される貫通孔147の直径は、昇降ガイドシャフト102の直径より大きい。また、筒体145には、凹部145aと、取外用ねじ孔145bと、係止用ねじ孔145cとが形成されている。
【0069】
凹部145aは、筒体145及び係止部146の跨る位置において、係止部146の側から筒体145の軸方向に延設されている。取外用ねじ孔145bは、凹部145aの奥壁から筒体145の内部を軸方向に延びている。すなわち、凹部145aの直径は、取外用ねじ孔145bの直径より大きい。また、取外用ねじ孔145bの下端は、キャップ144をリニアブッシュ140に取り付けたときに、貫通孔106の周囲において、昇降ブロック101の上面に対面する。
【0070】
係止用ねじ孔145cは、キャップ144をリニアブッシュ140に取り付けたときに、円周溝141aに対面する位置において、筒体145を径方向に貫通している。係止用ねじ孔145cは、キャップ144の周方向において、凹部145a及び取外用ねじ孔145bと異なる位置に形成されている。
【0071】
リニアブッシュ140の露出した部分に筒体145を外挿すると、筒体145の下端が昇降ブロック101の上面に当接される。また、係止部146の下面がリニアブッシュ140の露出した側の上端面に当接して、リニアブッシュ140を係止する。但し、リニアブッシュ140の上端面の一部は、凹部145aを通じて露出されている。そして、キャップ144は、筒体145及び昇降ブロック101に連通するボルト穴(図示省略)にボルトを螺合させることによって、昇降ブロック101に固定される。
【0072】
貫通孔147及びリニアブッシュ140に昇降ガイドシャフト102を挿通すると、昇降ガイドシャフト102の外面に複数の球142が点接触する。そして、昇降ブロック101及び昇降ガイドシャフト102が相対的にスライドすると、球142が回転する。これにより、リニアブッシュ140は、昇降ガイドシャフト102に対して昇降ブロック101を昇降可能に支持することができる。
【0073】
一方、昇降ブロック101からリニアブッシュ140を取り外す場合、まず、リニアブッシュ140から昇降ガイドシャフト102を抜去する。また、キャップ144を昇降ブロック101に固定するボルトを取り外す。さらに図8(A)に示すように、係止ねじ148の先端が円周溝141aに進入する位置まで、係止ねじ148を係止用ねじ孔145cに螺合する。これにより、リニアブッシュ140とキャップ144とが強固に一体化される。
【0074】
次に、図8(A)に示すように、凹部145aの側から取外用ねじ孔145bに押ねじ149を螺合し、押ねじ149の先端が昇降ブロック101の上面に当接した後も、さらにねじ込む。これにより、キャップ144と共に上方に移動するリニアブッシュ140が貫通孔106から抜去される。
【0075】
貫通孔106からリニアブッシュ140が抜去された後、図8(B)に示すように、係止用ねじ孔145cから係止ねじ148を取り外す。これにより、リニアブッシュ140とキャップ144とが分離可能になる。しかしながら、劣化した潤滑剤の影響などでリニアブッシュ140とキャップ144とを分離することが難しい場合、取外用ねじ孔145bに押ねじ149をさらにねじ込む。
【0076】
これにより、図8(B)に示すように、凹部145aを通じて露出したリニアブッシュ140の端面に、押ねじ149のヘッドが当接する。そして、取外用ねじ孔145bに押ねじ149をさらにねじ込むと、ヘッドに係止されたリニアブッシュ140がキャップ144から抜去される。
【0077】
図9は、図4の領域IXの断面図であって、左側はリニアブッシュ150の取付状態を、右側はリニアブッシュ150を取り外す手順を示す。図9に示すように、貫通孔106の下端には、昇降ガイドシャフト102を支持するリニアブッシュ(昇降リニアブッシュ)150と、リニアブッシュ150と貫通孔106内の段差との間に配置されるカラー154とが取り付けられる。
【0078】
貫通孔106の下端部分には、小径孔106yの下端に連なる大径孔106zが形成されている。大径孔106zの直径は、小径孔106yの直径より大きい。すなわち、小径孔106y及び大径孔106zの間には、段差が形成されている。また、大径孔106zの下端は、昇降ブロック101の下面に開口している。すなわち、上下方向にこの順で連なる大径孔106x、小径孔106y、及び大径孔106zによって、貫通孔106が構成されている。
【0079】
リニアブッシュ150は、リニアブッシュ140と同様に、外筒151と、複数の球(図示省略)と、保持器153とで構成される。カラー154は、リング形状の外形を呈する。カラー154は、大径部155と、内径寸法が大径部155より小さい小径部156とで構成される。大径部155及び小径部156の外径寸法は同一(大径孔106zの直径と同一)である。
【0080】
一方、大径部155の内径寸法は、小径孔106yの直径と同一である。小径部156の内径寸法は、小径孔106yの直径及び外筒151の内径寸法より小さい。これにより、カラー154の内側には、大径部155と小径部156との間に段差が形成される。この段差は、カラー154の周方向に連続する凹溝157を構成する。
【0081】
図9の左側に示すように、カラー154は、大径部155を小径孔106y側に向けて、大径孔106zの側から貫通孔106に挿入される。これにより、凹溝157は、小径孔106yに対面する。次に、リニアブッシュ150は、大径孔106zの側から貫通孔106に圧入される。これにより、カラー154は、小径孔106y及び大径孔106zの間の段差と、リニアブッシュ150との間に配置される。また、カラー154の小径部156側の端面は、リニアブッシュ150の外筒151の端面に当接する。
【0082】
そして、リニアブッシュ150及びカラー154に昇降ガイドシャフト102を挿通すると、リニアブッシュ150は、昇降ガイドシャフト102に対して昇降ブロック101を昇降可能に支持することができる。本実施形態に係る昇降ブロック101は、上下方向に離間したリニアブッシュ140、150によって、昇降ガイドシャフト102に対して昇降可能に支持されている。
【0083】
一方、昇降ブロック101からリニアブッシュ150を取り外す場合、まず、リニアブッシュ140、150から昇降ガイドシャフト102を抜去する。次に、図8を参照して説明した手順で、昇降ブロック101からリニアブッシュ140を取り外す。次に図9の右側に示すように、小径孔106y(より詳細には、大径孔106x)の側から貫通孔106に棒158を挿入し、この棒158の先端(下端)をカラー154の凹溝157に当接させる。そして、棒158の他端(上端)をハンマー159で叩くと、リニアブッシュ150及びカラー154が大径孔106zの側から抜去される。
【0084】
図10は、図4の領域Xの断面図であって、(A)はリニアブッシュ160の取付状態を、(B)はリニアブッシュ160を取り外す手順を示す。図10に示すように、貫通孔107には、開閉ガイドシャフト103を支持するリニアブッシュ(開閉リニアブッシュ)160が取り付けられる。
【0085】
貫通孔107は、大径孔107xと、大径孔107xより直径が小さい小径孔107yとが軸方向に連続している。すなわち、大径孔107xと小径孔107yとの間には、段差が形成されている。また、大径孔107xは、昇降ブロック101の前面に開口している。一方、小径孔107yは、昇降ブロック101に設けられた凹部101xに開口している。また、小径孔107yの軸方向(前後方向)の長さは、大径孔107xと比較して十分に短い。
【0086】
さらに、昇降ブロック101には、小径孔107yに隣接する位置において、小径孔170yと平行に延びる取外用ねじ孔(取外用貫通孔)101yが形成されている。取外用ねじ孔101yは、一端(前端)が大径孔107xに連通し、他端(後端)が凹部101xに開口している。より詳細には、取外用ねじ孔101yは、大径孔107xに圧入されるリニアブッシュ160の外筒161の端面に対面する。
【0087】
リニアブッシュ160は、リニアブッシュ140と同様に、外筒161と、複数の球(図示省略)と、保持器163とで構成される。図10(A)に示すように、リニアブッシュ150は、大径孔107xの側から貫通孔107に圧入される。そして、リニアブッシュ150は、大径孔107x及び小径孔107yの間の段差によって位置決めされる。
【0088】
なお、貫通孔108及びその周辺の構成は、前後方向が逆転している他は、貫通孔107と共通する。そして、貫通孔107、108に圧入されたリニアブッシュ160に開閉ガイドシャフト103を挿通すると、リニアブッシュ160は、昇降ブロック101に対して開閉ガイドシャフト103を前後方向にスライド可能に支持することができる。本実施形態に係る開閉ガイドシャフト103は、前後方向に離間した二箇所において、昇降ブロック101に対してスライド可能に支持されている。
【0089】
一方、昇降ブロック101からリニアブッシュ160を取り外す場合、まず、リニアブッシュ160から開閉ガイドシャフト103を抜去する。次に図10(B)に示すように、凹部101xの側から取外用ねじ孔101yに、押ねじ165を螺合させる。そして、押ねじ165の先端が外筒161の端面に当接した後も、さらにねじ込むことによって、リニアブッシュ160が大径孔107x側に押し出される。
【0090】
上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。
【0091】
図6図8に示すリニアブッシュ140の取付構造によれば、リニアブッシュ140とキャップ144とを係止ねじ148で一体化し、昇降ブロック101の上面を押ねじ149で押すことによって、リニアブッシュ140を容易に取り外すことができる。また、リニアブッシュ140の多くに標準的に設けられている円周溝141aに係止ねじ148を用いることによって、既存のリニアブッシュ140に加工を施す必要がない。
【0092】
なお、凹部145a及び取外用ねじ孔145bは、キャップ144の周方向に複数箇所に等間隔に設けられてもよい。これにより、リニアブッシュ140及びキャップ144の周方向に均等に力を加えることができるので、貫通孔106からのリニアブッシュ140の抜去、及びリニアブッシュ140及びキャップ144の分離を、さらに容易に行うことができる。
【0093】
但し、昇降ブロック101から一部が露出したリニアブッシュ140を取り外す方法は、図8の例に限定されない。他の例として、円周溝141aの位置をクランプして上方に引き上げることによって、貫通孔106からリニアブッシュ140を抜去してもよい。この方法を用いる場合、キャップ144は省略することができる。
【0094】
また、図9に示すリニアブッシュ150の取付構造によれば、カラー154の凹溝157を上から叩くだけで、外筒151及び保持器153を一体化したまま、リニアブッシュ150を貫通孔106から抜去することができる。これにより、保持器153だけが抜去されて、外筒151が貫通孔106の内部に残留することを防止できる。
【0095】
また、棒158の先端を凹溝157に当接させるので、棒158を安定させた状態で叩くことができる。但し、カラー154に当接させた棒158を安定させる方法は、凹溝157に限定されない。
【0096】
また、図10に示すリニアブッシュ160の取付構造によれば、小径孔107yの側から押ねじ149でリニアブッシュ160を押すだけで、貫通孔107からリニアブッシュ160を抜去することができる。なお、取外用ねじ孔101yは、小径孔107yを囲む位置に、等間隔に形成されていてもよい。これにより、リニアブッシュ160の周方向に均等に力を付与することができるので、貫通孔107からのリニアブッシュ160の抜去を、さらに容易に行うことができる。
【0097】
なお、図10では、取外用ねじ孔101yの内周面に雌ねじが形成された例を説明したが、取外用貫通孔は、雌ねじが形成されていない単純孔であってもよい。この場合、取外用貫通孔にピンを挿入し、ピンの一端をリニアブッシュ160に当接させ、取外用貫通孔から露出したピンの他端を凹部101x側から叩けばよい。但し、取外用貫通孔を取外用ねじ孔101yとすることによって、規格品の押ねじ165及びドライバーを用いてリニアブッシュ160を取り外すことができる。
【0098】
図6図10に示したリニアブッシュ140、150、160の取付構造と、図4の領域VI、IX、Xとの対応関係は前述の例に限定されず、相互に置換可能である。また、図6図10に示したリニアブッシュ140、150、160の取付構造は、図4の領域VI、IX、X以外の箇所にも適用することができる。他の例として、開閉ガイドシャフト103と第1ホルダ112との間、或いは縦シール装置40のシールブロック41、42の接離をガイドするシャフトにも適用することができる。
【0099】
但し、これらの取付構造は、大径孔及び小径孔の間の段差でリニアブッシュ140、150、160が位置決めされている場合に、特に有利な効果を奏する。また、これらの取付構造は、重量の大きい部材(例えば、昇降ブロック101及びホルダ112、122)を支持してスライドする部分に適用することによって、特に有利な効果を奏する。
【0100】
また、図6図10に示した取付構造は、リニアブッシュ140、150、160に限定されず、シャフト(軸、ローラなど)を回転可能に支持する転がり軸受の取付構造にも適用することができる。本発明は、例えば、フィルム搬送装置10の固定ガイドロール12a〜12hを回転可能に支持する転がり軸受の取付構造としても応用できる。
【0101】
また、本発明は、送り装置20によって上下方向に送られる帯状フィルムFwを袋に成形する縦型製袋充填包装機1のみならず、送り装置によって水平方向に送られる帯状フィルムFwを袋に成形する横型製袋充填包装機にも適用することができる。
【0102】
さらに、図6図10に示した取付構造は、製袋充填包装機のみならず、軸受(リニアブッシュ140、150、160及び転がり軸受)を備えるあらゆる装置に適用することができる。すなわち、本発明は、取外しが容易な軸受の取付構造として観念することができる。
【符号の説明】
【0103】
1…縦型製袋充填包装機、10…フィルム搬送装置、11…巻取ロール、12a〜12h…固定ガイドロール、13…テンション機構、14…製筒器、15…日付印字装置、16…日付検査装置、20…送り装置、21,22…送りベルト、30…製品充填筒、40…縦シール装置、41,42…シールブロック、50…横シール装置、60…制御装置,101…昇降ブロック(支持ブロック),101y…取外用ねじ孔(取外用貫通孔),102…昇降ガイドシャフト(シャフト),103…開閉ガイドシャフト(シャフト),104…昇降装置,104a…昇降モータ,104b…クランク機構,105…後端ブロック,106,107,108…貫通孔,106x,106z,107x…大径孔,106y、107y…小径孔,110…第1シールユニット、111…第1シールブロック、112…第1ホルダ、115,125…第1シーラ、115a,116a,125a,126a…凸条、115b,116b,125b,126b…凹条、116,126…第2シーラ、117,127…溝、120…第2シールユニット、121…第2シールブロック、122…第2ホルダ、130…接離機構、131…接離モータ、132…トグル機構,140,150…リニアブッシュ(昇降リニアブッシュ),141,151,161…外筒,141a,141b…円周溝,142…球,143,153,163…保持器,160…リニアブッシュ(開閉リニアブッシュ),144…キャップ,145…筒体,145a…凹部,145b…取外用ねじ孔,145c…係止用ねじ孔,146…係止部,148…係止ねじ,149,165…押ねじ,149a…ヘッド,154…カラー,155…大径部,156…小径部,157…凹溝
図1
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図10