特許 6108911 トレー容器の切断排出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6108911

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】トレー容器の切断排出装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 61/06 20060101AFI20170327BHJP

【ＦＩ】

   B65B61/06

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-73842(P2013-73842)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-198570(P2014-198570A)

(43)【公開日】2014年10月23日

【審査請求日】2015年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】393027121

【氏名又は名称】株式会社ファブリカトヤマ

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100086852

【弁理士】

【氏名又は名称】相川 守

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100147762

【弁理士】

【氏名又は名称】藤 拓也

(72)【発明者】

【氏名】栗山 正

(72)【発明者】

【氏名】石井 正章

【審査官】 吉澤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１６４４０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１６１０１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００９６１２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ６１／０６

Ｂ６５Ｇ ４７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充填物が収容された複数の収容ポケットを有するとともに、上面をシール材によって密封された状態で供給されるトレー容器を所定個数に切断分割して下流へ排出するトレー容器の切断排出装置であって、
相対的に高い位置である供給位置と相対的に低い位置である排出位置との間において、相互に独立して昇降可能な複数のテーブルと、
前記供給位置にあるテーブル上にトレー容器を供給する供給手段と、
前記テーブルに載置されたトレー容器を所定個数に切断分割する切断手段と、
前記排出位置にあるテーブル上のトレー容器に係合部材を係合させつつ移動させることにより、所定個数に分割されたトレー容器を下流へ排出する排出手段とを備え、
前記係合部材は、前記排出位置にあるテーブル上のトレー容器の後端に当接するプッシャ面と、前記後続のトレー容器の前端の下面を支持する支持面とを有し、
前記係合部材が通過してトレー容器が排出されたテーブルは、前記供給位置へ上昇した状態で、前記供給手段により後続のトレー容器が供給されることを特徴とするトレー容器の切断排出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の収容ポケットにカレールーやシチュー等の食品が充填されて、樹脂フィルム等のシール材により密封されたトレー容器を複数個に切断分割して排出する切断排出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来この種の切断排出装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。この従来装置では、トレー容器に設けられた各収容ポケットにカレールー等の食品が充填された後、トレー容器の上面が樹脂フィルムのシール材によって密封され、その後の工程において、トレー容器は切断装置によってシールが打抜かれるとともに、収容ポケットの周縁部が切断され、複数個に分割される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−００６６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の切断排出装置では、打抜き作業が完了した後、切断されたトレー容器が打抜き装置から完全に排出されるまで、後続のトレー容器は切断装置の上流側において待機しなければならず、作業効率が悪いという問題があった。

【0005】

本発明は、切断されたトレー容器が排出されているときに、この排出動作と同時に、後続のトレー容器を切断装置へ供給できるようにして、作業効率を向上させることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る切断排出装置は、相対的に高い位置である供給位置と相対的に低い位置である排出位置との間において、相互に独立して昇降可能な複数のテーブルと、供給位置にあるテーブル上にトレー容器を供給する供給手段と、テーブルに載置されたトレー容器を所定個数に切断分割する切断手段と、排出位置にあるテーブル上のトレー容器に係合部材を係合させつつ移動させることにより、所定個数に分割されたトレー容器を下流へ排出する排出手段とを備え、係合部材は、排出位置にあるテーブル上のトレー容器の後端に当接するプッシャ面と、後続のトレー容器の前端の下面を支持する支持面とを有し、係合部材が通過してトレー容器が排出されたテーブルは、供給位置へ上昇した状態で、供給手段により後続のトレー容器が供給されることを特徴としている。

【0008】

また係合部材は、好ましくは、所定個数に分割されたトレー容器を下流へ排出するために、複数のテーブルよりも上流側に位置する開始位置から複数のテーブルよりも下流側に位置する終了位置まで移動可能である。この場合、排出手段が、係合部材が接続された無端状の移動部材を有しており、係合部材が、移動部材によって、開始位置から終了位置まで移動させた後、係合部材を開始位置へ戻されるように構成されてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、切断工程において切断されたトレー容器が排出されている間に、後続のトレー容器を切断装置へ供給することができるので、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態であるトレー容器の切断排出装置によって充填処理されるトレー容器を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態であるトレー容器の切断排出装置を備えたトレー容器充填システムを示す側面図である。

【図3】冷却装置を示す平面図である。

【図4】打抜き装置を示す断面図である。

【図5】渡し板の直ぐ下流側に位置する係合部材を示す断面図である。

【図6】打抜き装置の作用を示す動作図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態であるトレー容器の切断排出装置を、図面を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態において充填処理されるトレー容器Ｔ１には、３行×４列の計１２個の収容ポケットＴ２が形成されている。トレー容器Ｔ１は、図１の矢印Ａ方向に沿って搬送される間に、各収容ポケットＴ２の中にカレールー等の流動食品が充填され、上面が樹脂フィルム等のシート状のシール材Ｓ１によって密封される。そしてトレー容器Ｔ１は後述する打抜き装置４０（図２参照）により切断線Ｃにおいてシール材Ｓ１ともども切断され、切断されたシール材Ｓ２とともに１行×２列の６個のトレー容器Ｔ４に分割される。
なお、以後の説明においては、切断される前のトレー容器をトレー容器Ｔ１、切断されたトレー容器をトレー容器Ｔ４とする。

【0012】

図２を参照してトレー容器充填システムの概略的な構成を説明する。トレー容器Ｔ１はトレーマガジン１１に多数重ねて収容される。トレーマガジン１１の下方にはトレー取出し装置１２が配設される。トレー取出し装置１２は、トレー容器Ｔ１をトレーマガジン１１から取出すための吸盤１３と、吸盤１３を昇降させるためのシリンダ装置１４とを備える。吸盤１３はトレー容器Ｔ１の各収容ポケットＴ２の底部下面に吸着し、シリンダ装置１４の作用により下降して、トレー容器Ｔ１を搬送チェーン（図示せず）に受け渡す。

【0013】

搬送チェーンは、マガジン１１の直下から後述する仮シール用ヒータ２１の位置まで延設される。搬送チェーンにはクランプ機構（図示せず）が設けられ、トレー容器Ｔ１の両側はクランプ機構によってクランプされる。搬送チェーンはトレー容器Ｔ１の搬送方向長さ（図１において矢印Ａ方向の長さ）分ずつ間欠的にトレー容器Ｔ１を搬送する。

【0014】

搬送チェーンの搬送方向に沿ってマガジン１１の下流側の上方にはフィラ１５が設けられる。フィラ１５はタンク１６と充填ノズル１７を備える。タンク１６には、トレー容器Ｔ１の充填物であるカレールー等の流動食品が貯溜され、流動食品は充填ノズル１７によって、トレー容器Ｔ１の各収容ポケットＴ２に充填される。

【0015】

収容ポケットＴ２に充填物が収容されたトレー容器Ｔ１は仮シール用ヒータ２１の位置まで搬送される。仮シール用ヒータ２１はトレー容器Ｔ１の搬送経路の上方に設けられ、仮シール用ヒータ２１の直ぐ上流側には、押さえローラ２２が設けられる。押さえローラ２２には、シート繰り出しロール２３から繰り出される樹脂フィルムのシート状のシール材Ｓ１が掛け回される。シール材Ｓ１は押さえローラ２２から、トレー容器Ｔ１の搬送方向に沿って下流へ引き出され、後述する打抜き装置４０の下流側に設けられたシート巻取りロール２４に巻取られる。シート巻取りロール２４は図示しないサーボモータにより回転駆動される。シール材Ｓ１が押えローラ２２によってトレー容器Ｔ１の上面に押さえつけられた状態でトレー容器Ｔ１が搬送される間に、仮シール用ヒータ２１が下降してシール材Ｓ１を加熱し、これによりシール材Ｓ１はトレー容器Ｔ１に部分的に接着（仮接着）される。

【0016】

仮シール用ヒータ２１の下流側には本シール用ヒータ２５が配設される。本シール用ヒータ２５はトレー容器Ｔ１の搬送経路の上方に設けられ、その上方に設けられた本シール用ヒータ昇降用モータ２６によって昇降される。トレー容器Ｔ１の搬送経路を挟んで本シール用ヒータ２５の下方には、バックアップ金型２７が設けられる。バックアップ金型２７はトレー容器Ｔ１の各収容ポケットＴ２を受容する凹部を有し、シリンダ装置２８によって昇降される。バックアップ金型２７は、シール材Ｓ１が仮接着されたトレー容器Ｔ１が搬送されてくると、上昇してトレー容器Ｔ１の下面を支持する。これと同時に本シール用ヒータ２５が下降し、トレー容器Ｔ１は本シール用ヒータ２５とバックアップ金型２７によって挟み込まれ、これによりシール材Ｓ１がトレー容器Ｔ１に接着される。

【0017】

本シール用ヒータ２５の下流側には冷却装置３０が配設される。冷却装置３０において、トレー容器Ｔ１の搬送経路の上方には冷却金型３１が設けられ、また搬送経路の下方にはバックアップ金型３２が設けられる。冷却金型３１はシリンダ装置３３によって昇降される。バックアップ金型３２はトレー容器Ｔ１の各収容ポケットＴ２を受容する凹部を有し、シリンダ装置３４によって昇降される。冷却装置３０はトレー容器Ｔ１の搬送方向に沿って往復動可能であり、図３に示されるように一対のレール３５によって移動自在に支持されている。またサーボモータ３６によって回転駆動されるボールネジ３７はレール３５に平行に延び、ボールネジ３７には、冷却装置３０に固定されたナット３８が螺合している。

【0018】

冷却装置３０では、トレー容器Ｔ１が搬送されてくると、バックアップ金型３２が上昇してトレー容器Ｔ１の下面を支持するとともに冷却金型３１が下降し、トレー容器Ｔ１は冷却金型３１とバックアップ金型３２によって挟み込まれる。そして冷却装置３０はサーボモータ３６の作用によりレール３５に沿って下流側へ移動し、トレー容器Ｔ１は移動しつつ冷却される。冷却装置３０とシート巻取りロール２４と搬送チェーンの間欠的な移動は、図示しない制御手段によって同期して動作するように制御される。すなわち冷却装置３０はトレー容器Ｔ１の搬送方向長さ（図１の矢印Ａ方向の長さ）分ずつ間欠的に移動する。

【0019】

冷却装置３０によって冷却されたトレー容器Ｔ１は、続いて打抜き装置４０（切断手段）に供給される。打抜き装置４０においてトレー容器Ｔ１は、図１を参照して上述したように、６個のトレー容器Ｔ４に分割され、搬送コンベヤ７２へ排出される。搬送コンベヤ７２が複数のプーリ７１に掛け回された無端状のコンベヤであり、打抜き装置４０によって打抜かれて分断されたトレー容器Ｔ４を次の処理工程へ搬送する打抜き装置４０がトレー容器Ｔ１を切断分割するための構成については後に詳述する。

【0020】

図４に示すように打抜き装置４０は、供給されるトレー容器Ｔ１の上方に打抜き刃６１が昇降可能に設けられる。打抜き刃６１は、トレー容器Ｔ１を６個に切断分割するために設けられ、打抜き刃６１を正面から見ると、図１に示す切断線Ｃに沿った形状を有する。すなわち本実施形態では、打抜き刃６１は２つの収容ポケットＴ２を囲む矩形の枠形を６つ有している。打抜き刃６１は支持枠６２の下面に固定され、支持枠６２は打抜き刃昇降シリンダ６３によって昇降駆動される。

【0021】

打抜き刃６１の矩形枠の内側にはプッシャ６７が配置される。プッシャ６７は、打抜き刃６１が作動した後、トレー容器Ｔ１と係合することにより、打抜かれずにシール材Ｓ１に接着している部分とトレー容器Ｔ４の分離を促進するために設けられる。プッシャ６７は鉛直方向に延びる棒状の部材であり、支持枠６２に形成された穴６４を挿通し、支持枠６２の上面に設けられたプッシャ昇降シリンダ６６によって昇降駆動され、打抜き刃６１よりも下方へ突出可能である。

【0022】

打抜き刃６１の下方には、打抜き刃６１を受ける刃受け部５６が支持部材５７に取付けられている。刃受け部５６は打抜き刃６１と同じ枠形を有し、打抜き動作において打抜き刃６１は、刃受け部５６に対し下降して収容ポケットＴ２の周縁部を打抜き、刃受け部５６に形成された溝内に入り込む。また、支持部材５７は刃受け部昇降シリンダ５８によって昇降駆動され、その昇降駆動によって刃受け部５６を上昇位置と下降位置とに昇降させる。

【0023】

打抜き刃６１の下方に配置されている支持部材５７の内側には、トレー容器Ｔ１の各収容ポケットＴ２を支持するための複数のテーブル５１が設けられる。すなわち本実施形態では、搬送方向に沿って４つのテーブル５１が設けられ、搬送方向に直交する方向に４列のテーブル５１が設けられる。各列のテーブル５１はテーブル昇降シリンダ５２のピストンロッド５３に固定され、相互に独立して昇降駆動される。テーブル昇降シリンダ５２はベース５４の上に固定され、ピストンロッド５３は支持部材５７に形成された穴５９を挿通している。すなわちテーブル５１はベース昇降シリンダ５５により、刃受け部５６に対して相対的に昇降駆動される。

【0024】

排出装置５０（排出手段）は無端状の歯付きベルト４１を有する。歯付きベルト４１は冷却装置３０側に位置する上流側プーリ４２と、搬送コンベヤ７２側に位置する下流側プーリ４３と、駆動プーリ４４と、中間プーリ４５と、アイドラプーリ４６とに掛け回される。駆動プーリ４４はサーボモータ４７によって回転駆動され、これにより歯付きベルト４１が回動される。

【0025】

歯付きベルト４１は供給されてくるトレー容器Ｔ１の幅よりも広い間隔を空けて、搬送経路の両側に一対設けられる。これらの歯付きベルト４１には係合部材４８が架け渡される。係合部材４８は歯付きベルト４１の長手方向に沿って複数個設けられ、隣り合う係合部材４８同士の間隔はトレー容器Ｔ１の搬送方向長さよりも若干広く設定されている。

【0026】

図５に示すように、係合部材４８はプッシャ面４８ａと支持面４８ｂを有する。プッシャ面４８ａは、搬送コンベヤ７２へ排出されようとしている分割後のトレー容器Ｔ４の後端に当接するもので、トレー容器Ｔ４の搬送方向に対して略垂直を成す。支持面４８ｂは、冷却装置３０から供給される後続のトレー容器Ｔ１の前端の下面を支持するもので、上流側プーリ４２から下流側プーリ４３に向かって搬送してトレー容器Ｔ４を排出するとき、冷却装置３０（図２参照）と打抜き装置４０の間に設けられる渡し板３９と略同じ高さに位置する。

【0027】

図６を参照して打抜き装置の作用を説明する。
打抜き装置４０には、複数の収容ポケットＴ２に充填物が収容され、上面をシール材Ｓ１によって密封された状態で、トレー容器Ｔ１が冷却装置３０から供給されてくる。打抜き装置４０では、トレー容器Ｔ１を所定個数（本実施形態では６個）に切断分割して下流へ排出する。以下の説明では、最も上流側に位置するテーブルを第１のテーブル５１ａ、上流から２番目に位置するテーブルを第２のテーブル５１ｂ、上流から３番目に位置するテーブルを第３のテーブル５１ｃ、最も下流側に位置するテーブルを第４のテーブル５１ｄと呼ぶ。

【0028】

図６（ａ）は待機状態を示し、全てのテーブル５１ａ〜５１ｄは相対的に高い位置である供給位置に定められている。この供給位置は冷却装置３０側の渡し板３９と同じ高さ位置であり、供給位置にあるテーブル５１ａ〜５１ｄの上には、トレー容器Ｔ１が供給される。このテーブル上にトレー容器Ｔ１を供給する供給手段は、サーボモータ３６、ボールネジ３７、ナット３８およびシート巻取りロール２４によって構成され、トレー容器Ｔ１は冷却装置３０の移動に伴って後方から押されるだけでなく、シール材Ｓ１が巻取られることによってもテーブル側へ引張られ、テーブル上へ供給される。

【0029】

刃受け部５６は、その上面がトレー容器Ｔ１の上面と同じ高さになる位置に定められている。待機状態において、ベース昇降シリンダ５５（図４参照）のピストンは突出状態にあるが、全てのテーブル昇降シリンダ５２のピストンは後退状態にある。また刃受け部昇降シリンダ５８（図４参照）のピストンは突出状態にある。一方、係合部材４８は渡し板３９の直ぐ下流側に待機している。この状態において、打抜き刃６１（図４参照）が下降して、シール材Ｓ１とトレー容器Ｔ１の収容ポケットＴ２の周縁部が切断線Ｃ（図１参照）において打抜かれる。この打抜き動作によりシール材Ｓ１には、切断線Ｃによって示される６個の矩形の穴が形成され、またこれらの穴の周囲には、トレー容器Ｔ１の窓枠状の切り残し片（図１の符号Ｄ）が接着された状態で残される。

【0030】

その後、刃受け部昇降シリンダ５８（図４参照）とベース昇降シリンダ５５（図４参照）のピストンは後退状態に下降する。また、これと同時にプッシャ６７も下降して分割されたトレー容器Ｔ４の上面を下方へ押圧し、シール材Ｓ１とトレー容器Ｔ４の分離を促進する。刃受け部昇降シリンダ５８（図４参照）のストロークＬ１は相対的に大きく、ベース昇降シリンダ５５のストロークＬ２は相対的に小さい（Ｌ１＞Ｌ２）。すなわち打抜き動作後は、図６（ｂ）に示されるように、テーブル５１ａ〜５１ｄとともに刃受け部５６も下降し、刃受け部５６の上面はテーブル５１ａ〜５１ｄと略同じ高さ位置に定められる。この状態は、係合部材４８が移動して分割後のトレー容器Ｔ４を排出装置７０へ排出する状態であり、テーブル５１ａ〜５１ｄは相対的に低い位置である排出位置にある。また、この状態において、刃受け部５６はテーブル５１よりも若干低い高さ位置にあるので、係合部材４８がテーブル５１の上方を通過しても干渉することはない。

【0031】

次いで、分割されたトレー容器Ｔ４の排出動作が開始される。排出動作が開始される前、図６（ｂ）に示されるように、渡し板３９に載置された後続のトレー容器Ｔ１の先頭部分の下面は渡し板３９よりも前方に突出し、係合部材４８の支持面４８ｂ（図５参照）によって支持されている。また、図示しない制御装置は、係合部材４８の位置をサーボモータ４７の信号によって把握している。排出動作の第１段階では、係合部材４８が第１のテーブル５１ａの上を通過し、トレー容器Ｔ４が排出された第１のテーブル５１ａは供給位置まで上昇する（図６（ｃ））。係合部材４８のプッシャ面４８ａによって押されたトレー容器Ｔ４の最後尾は第２のテーブル５１ｂの上に載置され、これと同時に後続のトレー容器Ｔ１は供給手段である冷却装置３０とシート巻取りロール２４と搬送チェーンの動作によって前進せしめられ、第１のテーブル５１ａに供給される。すなわち後続のトレー容器Ｔ１は第１のテーブル５１ａに載置され、またその先頭部分はテーブル５１ａから少し下流側へ突出して係合部材４８により支持される。

【0032】

このように、トレー容器Ｔ４の打抜き装置４０からの排出動作は、シート巻取りロール２４および冷却装置３０等が協働するトレー容器Ｔ１の供給動作と同時に行われる。

【0033】

排出動作の第２段階では、係合部材４８が第２のテーブル５１ｂの上を通過して第３のテーブル５１ｃの下流側端部の上方まで移動し、第２のテーブル５１ｂが供給位置まで上昇する（図６（ｄ））。この結果、先行するトレー容器Ｔ４の最後尾は第４のテーブル５１ｄの上に載置され、後続のトレー容器Ｔ１の先頭部分は第３のテーブル５１ｃの上方において係合部材４８によって支持されている。

【0034】

排出動作の第３段階では、係合部材４８が第３のテーブル５１ｃの上を通過して第４のテーブル５１ｄの下流側端部の上方にあり、３番目のテーブル５１が供給位置まで上昇する（図６（ｅ））。したがって、先行するトレー容器Ｔ４の最後尾は第４のテーブル５１ｄよりも外側に位置し、後続のトレー容器Ｔ１の先頭部分は第４のテーブル５１ｄの上方において係合部材４８によって支持されている。

【0035】

排出動作の第４段階では、係合部材４８が下流側プーリ４３に対応した位置まで移動し、第４のテーブル５１ｄが供給位置まで上昇する（図６（ｆ））。この状態において、先行するトレー容器Ｔ４は全て無端状の搬送コンベヤ７２の上に受け渡され、後続のトレー容器Ｔ１はテーブル５１ａ〜５１ｄの上に載置される。その後、上述した動作が繰り返される。

【0036】

係合部材４８は一対の無端状の歯付きベルト４１に複数個取付けられ、相互にトレー容器Ｔ１の長さよりも広い間隔を空けて設けられる。係合部材４８は、歯付きベルト４１によって図２において時計周りに回動され、冷却装置３０およびシート巻取りロール２４等によってトレー容器Ｔ１が搬送される間に、各テーブル５１ａ〜５１ｄよりも上流側に位置する開始位置から各テーブル５１ａ〜５１ｄよりも下流側に位置する終了位置まで移動する。そして係合部材４８は、終了位置を通過して再び開始位置へ戻され、上述した動作を繰り返す。

【0037】

以上のように本実施形態では、打抜き装置４０において所定個数に切断分割されたトレー容器Ｔ４が排出されている動作の間に、後続のトレー容器Ｔ１を打抜き装置４０へ供給することができる。したがって、従来のように後続のトレー容器Ｔ１が打抜き装置４０の上流側において待機する必要がなく、作業効率が向上する。

【0038】

なおトレー容器Ｔ１を切断分割する数は６に限定されず、目的に応じて適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0039】

２４ シート巻取りロール
３０ 冷却装置
４０ 打抜き装置
４１ 歯付きベルト
４８ 係合部材
５１ テーブル
６１ 打抜き刃
Ｔ１、Ｔ４ トレー容器
Ｔ２ 収容ポケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】