(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るピロー包装機1の構成について説明する。
図1は、ピロー包装機1の概略図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。
【0014】
図1に示されるピロー包装機1は、食品や日用品などの物品XA1を順次包装するラインで使用される。このピロー包装機1は、物品供給装置2と、包装材料供給装置3と、包装機本体4と、を備えている。
【0015】
これらピロー包装機1の各部は、制御ユニット(図示省略)によって統括的に制御される。制御ユニットは、CPU、RAM、及びROMなどから構成され、各種制御を実行する。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行される基本OSやプログラムを記憶する。
【0016】
物品供給装置2は、物品XA1を等間隔で搬送すると共に、下流の包装機本体4に当該物品XA1を順次供給する。この物品供給装置2は、フィンガーコンベアから構成される。具体的に、物品供給装置2は、スリットを有する搬送面(符号省略)と、この搬送面上の物品XA1を側方からガイドするサイドガイド(図示省略)と、駆動用のスプロケット(図示省略)と、従動用のスプロケット5と、これらスプロケットに引っ掛けられて走行する環状のチェーン6と、このチェーン6に等間隔のピッチで取り付けられた複数のフィンガー7と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。
【0017】
駆動用のスプロケットは、サーボモータの駆動によって回転する。従動用のスプロケット5は、チェーン6の走行によって、駆動用のスプロケットに連動して回転する。チェーン6は、駆動用のスプロケットの回転によって循環するように走行する。複数のフィンガー7は、スリットを介して搬送面の下方から上方に突出する。これら複数のフィンガー7は、チェーン6の走行によって、搬送面上を走行する。これにより、複数のフィンガー7は、搬送面上の物品XA1を押送して包装機本体4に送り出す。
【0018】
包装材料供給装置3は、帯状を呈するフィルムなどの包装材料YA1を連続して供給する。具体的に、包装材料供給装置3は、原反ロールYB1を保持する一対の原反軸8と、原反ロールYB1から帯状に繰り出された(引き伸ばされた)包装材料YA1をガイドするガイドローラ9と、を備えている。一対の原反軸8は、それぞれ、駆動モータ(図示省略)によって回転するように設けられ、原反ロールYB1を保持する。これら一対の原反ロールYB1は、一方が使用され、他方が予備用となる。ガイドローラ9は、原反ロールYB1から帯状に引き伸ばされた包装材料YA1を、ガイドして、包装機本体4に供給する。なお、原反ロールYB1から包装材料YA1を繰り出す方法として、上述のような原反駆動式の方法を採用する代わりに、フィードローラを別途設け、当該フィードローラを動かして包装材料YA1を引き出すフィードローラ駆動式の方法を採用してもよい。
【0019】
包装機本体4は、物品供給装置2から供給される物品XA1を、包装材料供給装置3から供給される包装材料YA1で包装する。具体的に、包装機本体4は、製袋器10と、ピンチローラ11と、センターシール装置12と、第一の搬送装置13と、上部押え装置14と、トップシール装置(エンドシール装置)15と、第二の搬送装置16と、などを備えている。
【0020】
製袋器10は、包装材料供給装置3から供給される包装材料YA1を、幅方向の両端縁が互いに重なるように筒状に製袋する。また、製袋器10は、物品供給装置2から供給される物品XA1を、筒状に製袋される包装材料YA1に供給する。これにより、物品XA1は、筒状に製袋された包装材料YA1に包まれる。
【0021】
ピンチローラ11は、互いに重なる包装材料YA1の両端縁(以下、センターシール部という。)を挟み込んで、当該センターシール部に搬送力を付与する。
【0022】
センターシール装置12は、一対のバーシーラー12aと、プレスローラ12bと、を備えている。このセンターシール装置12は、一対のバーシーラー12aでセンターシール部を挟んで加熱する。そして、センターシール装置12は、加熱されたセンターシール部をプレスローラ12bで圧着してセンターシールする。
【0023】
第一の搬送装置13は、センターシールされた筒状の包装材料YA1を、当該包装材料YA1に包まれた物品XA1と共に、搬送面30aに載せてトップシール装置15に向けて搬送する。この第一の搬送装置13は、トップシール装置15のボックスモーションに合わせて、搬送面30aを搬送方向に伸縮させる。なお、第一の搬送装置13は、本発明の要部であり、詳しくは後述する。
【0024】
上部押え装置14は、第一の搬送装置13の上方に配置されており、第一の搬送装置13に搬送される物品XA1を包装材料YA1ごと上方から押える。これにより、物品XA1は、水平状態を保持しながら搬送される。
【0025】
トップシール装置15は、上下一対のトップシーラ15a,15bを所定の軌跡で公転移動させる周知のボックスモーションにより、物品XA1の長さに応じたピッチ毎に、包装材料YA1の幅方向にトップシール(エンドシール、横シール)とカットを行う。これにより、ピロー包装体ZA1が製造される。なお、トップシール装置15の詳細は、例えば特開平09−286413号公報を参照されたい。
【0026】
第二の搬送装置16は、ピロー包装体ZA1を搬送面16aに載せてトップシール装置15から搬送する。この第二の搬送装置16は、トップシール装置15のボックスモーションに合わせて、搬送面16aを搬送方向に伸縮させる。
【0027】
次に、
図2〜
図6を用いて第一の搬送装置13の構成について説明する。
図2は、第一の搬送装置13の外観斜視図である。
図3は、第一の搬送装置13の動作を説明する概略図である。
図3(A)は、搬送面30aが収縮した状態を示す。
図3(B)は、搬送面30aが伸長した状態を示す。
図4は、第一の搬送装置13の動作を説明する概略図である。
図4(A)は、テンションローラ31を定位置に固定した状態を示す。
図4(B)は、テンションローラ31を定位置から自由にした状態を示す。
図4(C)は、テンションローラ31を定位置から退避させた状態を示す。
図5は、第一の搬送装置13の動作を説明する概略図である。
図5(A)は、無端ベルト30にテンションローラ31を押し付けた状態を示す。
図5(B)は、無端ベルト30からテンションローラ31を退避させた状態を示す。
図6は、第一の搬送装置13の動作を説明する概略図である。
図6(A)は、駆動ローラ23を定位置に固定した状態を示す。
図6(B)は、駆動ローラ23を定位置から自由にした状態を示す。
図6(C)は、駆動ローラ23を定位置から退避させた状態を示す。
【0028】
図2〜
図6に示される第一の搬送装置13は、搬送面30aに物品XA1を載せて搬送するベルトコンベアである。この第一の搬送装置13は、無端ベルト30を容易に着脱するための機構を採用している。具体的に、第一の搬送装置13は、基台(フレーム)20と、一対の側板(フレーム)19と、一対の上流側フレーム(フレーム)21と、一対の下流側フレーム(フレーム)22と、駆動ローラ23と、複数の従動ローラ24,25,26,27,28,29と、環状の無端ベルト30と、テンションローラ31と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、動力伝達機構32と、テンションローラ当接・退避機構33と、駆動ローラ移動機構34と、などを備えている。
【0029】
基台20は、第一の搬送装置13の基礎を構成する。この基台20には、第一の搬送装置13の各部が取り付けられている。例えば、基台20には、一対の側板19が不動に固定されていると共に、当該一対の側板19を介して、一対の上流側フレーム21が不動に固定されている。そして、基台20には、一対の下流側フレーム22が移動可能に設けられている。また、基台20には、駆動ローラ23が駆動ローラ移動機構34を介して軸方向に移動可能に設けられている。さらに、基台20には、複数の従動ローラ24〜29がフレーム19,21,22を介して設けられている。
【0030】
一対の上流側フレーム21は、物品XA1の搬送方向に沿って互いに間隔を空けて、一対の側板19を介して基台20に対し不動に固定されている。これら一対の上流側フレーム21には、従動ローラ24,29が架け渡されるように取り付けられている。また、一対の側板19には、従動ローラ27,28が架け渡されるように取り付けられている。さらに、一対の上流側フレーム21は、それぞれ、無端ベルト30を下方から支持するフラット部21aを有している。これら一対のフラット部21aは、互いに間隔をあけて設けられている。このような一対のフラット部21aの存在により、無端ベルト30が物品XA1の重さで垂れ下がることが防止される。また、一対のフラット部21aは、互いに間隔をあけて設けられているので、互いの間を通過させて無端ベルト30を取り外すことができる。無端ベルト30を取り外す際、一対のフラット部21aの間を無端ベルト30が通過する方向は、上方、下方は問わない。
【0031】
一対の下流側フレーム22は、一対の上流側フレーム21の下流に連続するように、物品XA1の搬送方向に沿って互いに間隔を空けて、基台20に対して移動可能に取り付けられている。すなわち、一対の下流側フレーム22は、無端ベルト30が構成する搬送面30aを搬送方向に伸縮させるように、搬送方向に移動可能に設けられている。これら一対の下流側フレーム22には、従動ローラ25,26が架け渡されるように取り付けられている。さらに、一対の下流側フレーム22は、それぞれ、無端ベルト30を下方から支持するフラット部22aを有している。これら一対のフラット部22aは、一対の上流側フレーム21の一対のフラット部21aと同様の機能、効果を有する。
【0032】
駆動ローラ23は、駆動ローラ移動機構34によって、基台20に対して軸方向に移動可能に架け渡されている。この駆動ローラ23は、無端ベルト30の内側に引っ掛けられる。そして、駆動ローラ23は、動力伝達機構32によってサーボモータの動力が伝達されて定常回転又は間欠回転する。結果、駆動ローラ23は、無端ベルト30を走行させる。
【0033】
従動ローラ24〜29は、無端ベルト30の流れに沿って順番に設けられている。従動ローラ24は、一対の上流側フレーム21に対して着脱可能に架け渡されている。従動ローラ25は、一対の下流側フレーム22に対して着脱可能に架け渡されている。従動ローラ27は、一対の側板19に対して着脱可能に架け渡されている。これら従動ローラ24,25,27は、無端ベルト30の内側に引っ掛けられる。従動ローラ26は、一対の下流側フレーム22に対して架け渡されている。従動ローラ28は、一対の側板19に対して架け渡されている。従動ローラ29は、一対の上流側フレーム21に対して架け渡されている。これら従動ローラ26,28,29は、無端ベルト30の外側に引っ掛けられる。そして、従動ローラ24〜29は、無端ベルト30の走行によって、駆動ローラ23に連動して定常回転又は間欠回転する。また、従動ローラ25,26は、一対の下流側フレーム22と一体となって搬送方向に移動して、無端ベルト30が構成する搬送面30aを搬送方向に伸縮させる。さらに、従動ローラ28の軸は、一対の側板19に形成された長孔19aに摺動可能に挿着されている。そして、一対の側板19には、それぞれ、長孔19aに繋がるボルト孔(図示省略)が形成されており、当該ボルト孔にボルト35がそれぞれ挿入されている。ボルト35の先端は、長孔19a内に達し、従動ローラ28の軸を押す。このような構成により、従動ローラ28は、無端ベルト30の張力調整及び蛇行調整を行う。
【0034】
無端ベルト30は、従動ローラ24、従動ローラ25、従動ローラ26、従動ローラ27、従動ローラ28、駆動ローラ23、従動ローラ29の順に引っ掛けられると共に、テンションローラ31に張力が付与されることで機能する。この無端ベルト30は、駆動ローラ23の回転によって循環するように定常走行又は間欠走行する。そして、無端ベルト30は、物品XA1の搬送方向に沿って搬送面30aを構成する。結果、無端ベルト30は、搬送面30aに載せた物品XA1を搬送方向に沿って搬送する。搬送面30aは、従動ローラ25,26が搬送方向に移動することで、搬送方向に伸縮する。
【0035】
テンションローラ31は、駆動ローラ23と従動ローラ29との間に位置する。そして、テンションローラ31は、テンションローラ当接・退避機構33によって、無端ベルト30の外側に当接・退避可能に設けられている。このテンションローラ31は、無端ベルト30の外側に押し付けられることで、当該無端ベルト30に張力を付与する。
【0036】
動力伝達機構32は、サーボモータの動力を駆動ローラ23に伝達して、当該駆動ローラ23を回転させる。具体的に、動力伝達機構32は、スプライン軸40と、内歯車41と、などを備えている。スプライン軸40は、内歯車41と噛み合う凹凸を有し、内歯車41が嵌め込まれる位置に設けられている。このスプライン軸40は、サーボモータからの動力によって回転し、内歯車41を回転させる。内歯車41は、駆動ローラ23と同軸となるように当該駆動ローラ23の内側に固定されている。この内歯車41は、駆動ローラ移動機構34によって、駆動ローラ23と一体となって当該駆動ローラ23の軸方向に移動させられることで、スプライン軸40に挿脱される。そして、内歯車41は、スプライン軸40に挿入された状態で、当該スプライン軸40と共に回転することで、駆動ローラ23を回転させる。
【0037】
テンションローラ当接・退避機構33は、テンションローラ31を無端ベルト30の外側に押し付けて当該無端ベルト30に張力を付与する一方で、無端ベルト30の外側からテンションローラ31を退避させて当該無端ベルト30の張りを緩める。具体的に、テンションローラ当接・退避機構33は、一対の支持プレート50と、一対の回転軸51と、一対のピン52と、などを備えている。一対の支持プレート50は、一対の回転軸51によって、一対の上流側フレーム21に一つずつ回転可能に取り付けられている。これら一対の支持プレート50には、テンションローラ31が架け渡されるように、当該テンションローラ31と平行な軸回りに回転可能に取り付けられている。結果、一対の支持プレート50は、テンションローラ31を自転可能に且つ旋回(公転)可能に支持する。そして、一対の支持プレート50には、一対のピン52が一つずつ取り付けられている。なお、テンションローラ当接・退避機構33に代えて、特許第5038846号公報(特に、段落[0037])に記載のある開閉式のものを備えるようにしてもよい。
【0038】
これら一対のピン52は、一対の支持プレート50を旋回不能に固定する(
図4(A)参照)一方で、当該固定を解除する(
図4(B)参照)ための操作部材である。これら一対のピン52は、図示を省略するコイルスプリングで付勢されており、先端が上流側フレーム21に形成された窪み(符号省略)に嵌ることで支持プレート50を固定する。一対の支持プレート50が固定されることで、テンションローラ31が無端ベルト30の外側に押し付けられる位置に配置される(
図4(A)参照)。一方、一対のピン52は、コイルスプリングの付勢力に抗して引っ張られることで(
図4(A)→
図4(B)参照)、一対の支持プレート50の固定が解除され(
図4(B)参照)、当該一対の支持プレート50の回転が可能となる(
図4(C)参照)。すなわち、テンションローラ31の旋回(無端ベルト30の外側からの退避)が可能となる。
【0039】
駆動ローラ移動機構34は、駆動ローラ23を軸方向に移動させることで、当該駆動ローラ23の内側に固定された内歯車41をスプライン軸40に挿入する一方で、駆動ローラ23を無端ベルト30の内側から退避させる。具体的に、駆動ローラ移動機構34は、レール60と、スライダー61と、枠62と、ピン63と、などを備えている。レール60は、駆動ローラ23と平行となるように基台20に固定されている。このレール60は、スライダー61が走行するための道筋をなす。スライダー61は、レール60に対して走行可能に取り付けられている。このスライダー61には、駆動ローラ23の枠62が固定されている。枠62は、スライダー61に固定されており、当該スライダー61と一体となって、駆動ローラ23の軸方向に走行する。この枠62は、ベアリング(符号省略)が埋め込まれた一対の側板62aと、これら一対の側板を連結する連結部材62bと、を備えている。一対の側板62aに形成された穴の内周には、それぞれ、ベアリングの外輪の外周が係合している。そして、一方のベアリングの内輪の内周には、内歯車41の外周が係合している。また、他方のベアリングの内輪の内周には、駆動ローラ23(又は駆動ローラ23と一体に構成されたリング)の外周が係合している。結果、ベアリングの内輪は、内歯車41、及びその内歯車41に固定された駆動ローラ23と一体に回転する。このように、枠62には、駆動ローラ23が回転可能に取り付けられている。そして、スライダー61には、ピン63が取り付けられている。
【0040】
このピン63は、スライダー61を走行不能に固定する(
図6(A)参照)一方で、当該固定を解除する(
図6(B)参照)ための操作部材である。このピン63は、図示を省略するコイルスプリングで付勢されており、先端が基台20に配置された窪み(符号省略)に嵌ることでスライダー61を固定する。ピン63が固定されることで、駆動ローラ23が定位置に配置される(
図6(A)参照)。一方、ピン63は、コイルスプリングの付勢力に抗して引っ張られることで(
図6(A)→
図6(B)参照)、スライダー61の固定が解除され(
図6(B)参照)、当該スライダー61の移動が可能となる(
図6(C)参照)。すなわち、駆動ローラ23の軸方向への移動(定位置からの退避)が可能となる。
【0041】
このように、第一の搬送装置13によれば、テンションローラ31を無端ベルト30の外側から退避させて当該無端ベルト30の張りを緩めてから、従動ローラ24,25,27をフレーム21,22から取り外すと共に、駆動ローラ23を軸方向に移動させて無端ベルト30から退避させることで、無端ベルト30をフレーム21,22の間を通過させて取り外すことが可能となる。このため、工具を用いることなく、無端ベルト30を容易に着脱することができる。
【0042】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【0043】
すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、長さ、形状、材質、向きなどは適宜変更できる。
【0044】
あるいは、上記実施形態では、本発明の搬送装置を、トップシール装置15の前に配置される第一の搬送装置13に適用した場合を例に説明したが、本発明の搬送装置は、トップシール装置15の後に配置されていてもよく、第二の搬送装置16に適用することが可能である。すなわち、本発明の搬送装置は、第一の搬送装置13及び第二の搬送装置16の双方に適用することも可能である。
【0045】
あるいは、上記実施形態では、ピロー包装機1の第一搬送装置13の場合を例に説明したが、本発明の搬送装置はこれに限定されず、例えば包装前の物品XA1の搬送装置、又は包装後の包装体ZA1を下流工程に搬送するための搬送装置に適用することが可能である。
【0046】
あるいは、上記実施形態では、ボックスモーション式のトップシール装置15の場合を例に説明したが、本発明のトップシール装置はこれに限定されず、上下のトップシーラ15a,15bを円運動させる回転式のトップシール装置や、上下のトップシーラ15a,15bを往復移動させるトップシール装置であってもよい。
【0047】
あるいは、上記実施形態では、無端ベルト30の外周面に接触するテンションローラ31によって、当該無端ベルト30に張力を付与する場合を例に説明したが、本発明のテンションローラはこれに限定されず、テンションローラ31に代えて、あるいは、テンションローラ31と共に、無端ベルト30の内周面に接触する従動ローラ27をテンションローラとして構成するようにしてもよい。この場合、従動ローラ27を無端ベルト30の内周面に当接・退避させる機構は、テンションローラ31の場合と同様の構成であればよい。