(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1プッシャ、前記第2プッシャ、及び前記第3プッシャは、それぞれの先端に、前記充填袋体の前記一方の側面、前記充填袋体の前記2つの側面にそれぞれ押し当てられる押当部材を有する請求項2に記載の筒状袋体充填物の排出方法。
前記袋体除去工程は、更に、前記充填物が空になった前記袋体に挿入されている前記かご型保持具をさらに回動させると共に、前記かご型保持具より圧縮空気を噴出させて、前記かご型保持具から前記袋体を取り外して除去する請求項1〜4のいずれか1項に記載の筒状袋体充填物の排出方法。
前記開封工程においては、前記開封刃を前記移送テーブルに対して上下動させて前記充填袋体上面に対する前記開封刃の相対位置を一定にして前記充填袋体を開封する開封量を決定する請求項1〜7のいずれか1項に記載の筒状袋体充填物の排出方法。
前記開封工程においては、前記移送テーブルに対する上下方向の距離を測定する距離計によって前記充填袋体の厚みを測定し、前記開封刃の上下動量を決定する請求項1〜8のいずれか1項に記載の筒状袋体充填物の排出方法。
前記回動工程は、前記充填袋体の前記蓋状体を吸着して、前記かご型保持具の挿入に障害のない位置まで、回動させる回動させる請求項1〜9のいずれか1項に記載の筒状袋体充填物の排出方法。
前記第1プッシャ、前記第2プッシャ、及び前記第3プッシャは、それぞれの先端に、前記充填袋体の前記一方の側面、前記充填袋体の前記移送方向の前記2つの側面にそれぞれ押し当てられる押当部材を有する請求項12又は13に記載の充填袋体の開袋装置。
前記袋体除去手段は、更に、前記充填物が空になった前記袋体に挿入されている前記かご型保持具をさらに回動させると共に、前記かご型保持具より圧縮空気を噴出させて、前記かご型保持具から前記袋体を取り外して除去する請求項12〜15のいずれか1項に記載の充填袋体の開袋装置。
前記開封手段は、前記開封刃を前記移送テーブルに対して上下動させる前記上下動手段を有し、前記上下動手段によって前記開封刃を上下動させて前記充填袋体上面に対する前記開封刃の相対位置を一定にして前記充填袋体を開封する開封量を決定する請求項12〜18のいずれか1項に記載の充填袋体の開袋装置。
前記開封手段は、前記移送テーブルに対する上下方向の距離を測定する距離計、及び前記開封刃を前記移送テーブルに対して上下動させる前記上下動手段を有し、前記距離計によって前記充填袋体の厚みを測定し、前記上下動手段による前記開封刃の上下動量を決定する請求項12〜19のいずれか1項に記載の充填袋体の開袋装置。
前記回動手段は、前記充填袋体の前記蓋状体を吸着する吸着手段を備え、該吸着手段によって吸着された前記蓋状体を、前記かご型保持具の挿入に障害のない位置まで、回動させる請求項12〜20のいずれか1項に記載の充填袋体の開袋装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1に開示の技術を用いた場合には、ベルトコンベアによる包装袋の移送方向と、プッシャによって回動フォークに押し込まれる包装袋の押出し方向とが直交しているために、包装袋の移送距離が大きくなるため、装置が大型化し、自動開袋装置を設置するためのスペースが増えるという問題があった。
また、特許文献1に開示の技術では、カッタによって、包装袋の一端部を横方向に切断して、切断片を切り落しているため、空袋とは別に切断片を処理しなければならないという問題があった。
さらに、包装袋に回動フォークを押し込んで回動フォークを回動して包装袋を転倒させて粉粒物を排出しているが、回動フォークを押し込んだだけでは、包装袋内の空間を拡げることができないため、包装袋内からの粉粒物の落下に時間がかかり、開袋処理能力を上げることが難しいし、包装袋内に粉粒物が残留してしまい、無理に開袋処理能力を上げると残留粉粒物を増加させるという問題があった。
【0007】
また、特許文献2に開示の技術は、開袋用に予め袋に備えられた開口用のカットテープを引くことで先端が開放された袋を対象とするものであるので、空袋とは別にカットテープを処理しなければならないという問題があるし、自動開袋処理となっていないので、開袋作業に手間がかかり、開袋処理が煩雑のなり、結果的に、開袋処理能力が低いという問題があった。
また、特許文献2に開示の技術において、特許文献1に開示の技術を組み合わせて、開袋処理能力を上げると、包装袋内への粉粒物の残留が防ぐことができず、無理に開袋処理能力を上げると残留粉粒物を増加させるという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、高速開袋処理においても、空の袋体内に粉粒体などの充填物の残留を極めて少なくする、又は無くすことができ、かつ、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体の開封において切り落された切断片を発生させて空の袋体と別に切断片を処理する必要性を無くすことができ、充填袋体を移送路に供給するだけで、自動的に充填袋体を開封し、内部の充填物を排出し、空の袋体を除去して回収することができ、高い開袋処理能力を発揮することができる筒状袋体充填物の排出方法、及び充填袋体の開袋装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、上述したような従来技術の開袋技術で、400袋/h(時間)以上の自動高速開袋処理を行うと、例えば、大凡5%程度の粉粒物が空の袋体に残留すること、及び充填袋体の開封において切り落された切断片を空の袋体と別に処理する必要があることを知見し、本発明に至ったものである。
【0010】
すなわち、本発明の第1の態様の筒状袋体充填物の排出方法は、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体を滑動させつつ所定の移送方向に移送する移送テーブルの始端部上に、充填袋体を供給する供給工程と、保持手段によって、供給工程で供給された充填袋体を、移送方向の両側面の側から保持すると共に、移送方向と直交する直交方向の一方の側面の側から移送テーブル上における直交方向の位置決めをして保持する保持工程と、保持手段によって位置決めされて保持された充填袋体を保持手段の上方に設置された移送手段によって移送テーブル上を滑動させつつ移送方向に移送する移送工程と、移送工程において移送中の充填袋体の直交方向の他方の側面の端面に開封刃によって切り目を入れて端面が蓋状体として残るように開封する開封工程と、開封工程で開封された充填袋体の他方の側面が移送方向の下流側に向くように保持手段と共に保持手段によって保持された充填袋体を90°回転させる回転工程と、回転工程で回転された充填袋体の蓋状体を移送テーブルの移送面に対して上向きに回動させて開封口を形成する回動工程と、開封口が形成された充填袋体を移送手段によって移送方向に移送し、充填袋体を開封口から移送テーブルの下流側に設置されたかご型保持具に予め設定された深さになるまで挿入する挿入工程と、挿入工程でかご型保持具が挿入された充填袋体の開封口が略下方を向くようにかご型保持具を所定角度回動させて袋体中の充填物を開封口から排出する排出工程と、排出工程で充填物が排出されて空になった袋体に挿入されているかご型保持具をさらに回動させてかご型保持具から袋体を取り外して除去する袋体除去工程とを有することを特徴とする。
【0011】
ここで、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、充填袋体をその上方側から保持するもので、かつ、移送手段に設置され、移送手段によって移送方向に移動されるものであり、充填袋体の一方の側面を押動する第1プッシャと、充填袋体の一方の側面と直交する2つの側面の一方の側面を押動する第2プッシャと、充填袋体の2つの側面の他方の側面を押動する第3プッシャとを有し、保持工程は、第1プッシャで充填袋体の移送方向と直交方向の一方の側面に触接しながら一方の側面を押動することで移送テーブル上における直交方向の位置決めを行う第1位置決め副工程を有し、挿入工程は、第2プッシャ及び第3プッシャで充填袋体の移送方向に沿った2つの側面の少なくとも一方に触接しながら2つの側面の少なくとも一方を押動することで、充填袋体を90°回転させる回転工程を経た後の充填袋体の中心が移送方向に沿った移送テーブルの中心に合うように移送テーブル上における充填袋体の位置決めを行う第2位置決め副工程を有することが好ましい。
【0012】
また、第1プッシャ、第2プッシャ、及び第3プッシャは、それぞれの先端に、充填袋体の一方の側面、充填袋体の2つの側面にそれぞれ押し当てられる押当部材を有することが好ましい。
また、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、移送テーブルからの高さを調整可能であることが好ましい。
また、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、充填袋体をその上方側から吸引して保持することが好ましい。
【0013】
また、袋体除去工程は、更に、充填物が空になった袋体に挿入されているかご型保持具をさらに回動させると共に、かご型保持具より圧縮空気を噴出させて、かご型保持具から袋体を取り外して除去することが好ましい。
また、かご型保持具は、湾曲した船形状であることが好ましい。
また、開封刃は、モータ駆動される円形の回転刃であることが好ましい。
【0014】
開封工程においては、開封刃を移送テーブルに対して上下動させて充填袋体上面に対する開封刃の相対位置を一定にして充填袋体を開封する開封量を決定することが好ましい。
また、開封工程においては、移送テーブルに対する上下方向の距離を測定する距離計によって充填袋体の厚みを測定し、開封刃の上下動量を決定することが好ましい。
また、回動工程は、充填袋体の蓋状体を吸着して、かご型保持具の挿入に障害のない位置まで、例えば90°以上上向きに、回動させることが好ましい。
【0015】
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の態様の充填袋体の開袋装置は、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体を開封して、充填袋体中の充填物を充填袋体の開封口から排出する開袋装置であって、充填袋体を滑動させつつ所定の移送方向に移送するための移送テーブルと、移送テーブルの始端部上に供給された充填袋体を、移送方向の両側面の側から保持すると共に、移送方向と直交する直交方向の一方の側面の側から移送テーブル上における直交方向の位置決めをして保持する保持手段と、保持手段の上方に設置され、保持手段によって位置決めされて保持された充填袋体を、移送テーブル上を滑動させつつ移送方向に移送する移送手段と、移送手段によって移送中の充填袋体の直交方向の他方の側面の端面に切り目を入れる開封刃を備え、端面が蓋状体として残るように開封する開封手段と、開封手段によって開封された充填袋体の他方の側面が移送方向の下流側に向くように保持手段と共に保持手段によって保持された充填袋体を90°回転させる回転手段と、回転手段によって回転された充填袋体の蓋状体を移送テーブルの移送面に対して上向きに回動させて開封口を形成する回動手段と、移送テーブルの下流側に設置され、開封口が形成された充填袋体を移送手段によって移送方向に移送して充填袋体の開封口から予め設定された深さになるまで挿入されるかご型保持具と、かご型保持具が挿入された充填袋体の開封口が略下方を向くようにかご型保持具を所定角度回動させて袋体中の充填物を開封口から排出する排出手段と、排出手段によって充填物が排出されて空になった袋体に挿入されているかご型保持具をさらに回動させてかご型保持具から袋体を取り外して除去する袋体除去手段とを有することを特徴とする。
【0016】
ここで、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、充填袋体をその上方側から保持するもので、かつ、移送手段に設置され、移送手段によって移送方向に移動されるものであり、充填袋体の一方の側面を押動する第1プッシャと、充填袋体の一方の側面と直交する2つの側面の一方の側面を押動する第2プッシャと、充填袋体の2つの側面の他方の側面を押動する第3プッシャとを有し、第1プッシャで充填袋体の移送方向と直交方向の一方の側面に触接しながら一方の側面を押動することで移送テーブル上における直交方向の位置決めを行うと共に、第2プッシャ及び第3プッシャで90°回転させた後の充填袋体の移送方向に沿った2つの側面の少なくとも一方に触接しながら2つの側面の少なくとも一方を押動することで、充填袋体を90°回転させた後の充填袋体の中心が移送方向に沿った移送テーブルの中心に合うように移送テーブル上における充填袋体の位置決めを行うことが好ましい。
【0017】
また、第1プッシャ、第2プッシャ、及び第3プッシャは、それぞれの先端に、充填袋体の一方の側面、充填袋体の2つの側面にそれぞれ押し当てられる押当部材を有することが好ましい。
また、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、移送テーブルからの高さを調整可能であることが好ましい。
また、保持手段は、移送テーブルの上方に設置され、充填袋体をその上方側から吸引して保持する吸着保持手段を有することが好ましい。
【0018】
また、袋体除去手段は、充填物が空になった袋体に挿入されているかご型保持具をさらに回動させると共に、かご型保持具より圧縮空気を噴出させて、かご型保持具から袋体を取り外して除去することが好ましい。
また、かご型保持具は、湾曲した船形状であることが好ましい。
また、開封刃は、モータ駆動される円形の回転刃であることが好ましい。
【0019】
また、開封手段は、開封刃を移送テーブルに対して上下動させる上下動手段を有し、上下動手段によって開封刃を上下動させて充填袋体上面に対する開封刃の相対位置を一定にして充填袋体を開封する開封量を決定することが好ましい。
また、開封手段は、移送テーブルに対する上下方向の距離を測定する距離計、及び開封刃を移送テーブルに対して上下動させる上下動手段を有し、距離計によって充填袋体の厚みを測定し、上下動手段による開封刃の上下動量を決定することが好ましい。
また、回動手段は、充填袋体の蓋状体を吸着する吸着手段を備え、吸着手段によって吸着された蓋状体を、かご型保持具の挿入に障害のない位置まで、例えば90°以上上向きに、回動させることが好ましい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、高速開袋処理においても、空の袋体内に粉粒体などの充填物の残留を極めて少なくする、又は無くすことができる。
また、本発明によれば、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体の開封において切り落された切断片を発生させて空の袋体と別に切断片を処理する必要性を無くすことができる。
また、本発明によれば、充填袋体を移送路に供給するだけで、自動的に充填袋体を開封し、内部の充填物を排出し、空の袋体を除去して回収することができる。
また、本発明によれば、一方向に延びる移送路及びその延長の一直線上に一列に配置された様々な処理手段や処理装置によって充填袋体の開袋処理の全ての処理を行うことができる。即ち、本発明によれば、充填袋体を移送路及びその延長上に移送しながら開袋処理の全ての処理を行うことができるので、高い開袋処理能力を発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明に係る筒状袋体充填物の排出方法、及び充填袋体の開袋装置について、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本明細書においては、添付の図面を用いて本発明に係る筒状袋体充填物の排出方法、及び充填袋体の開袋装置の構成要素及びその作用並びに行われる工程について説明するが、添付の図面には、本発明の理解を容易にするための説明に必要な構成要素、その作用及びその工程が選択され、その大きさも変更されて記載され、実際の装置構成、その作用及びその工程を忠実に記載したものでないし、これらの図面に記載されたものに限定されるものでは無ないことは勿論である。
【0023】
まず、本発明に係る筒状袋体充填物の排出方法を実施する本発明の充填袋体の開袋装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る充填袋体の開袋装置の一例の概略構成を示す斜視図である。
図2は、
図1に示す充填袋体の開袋装置の側面図である。
図3(A)〜
図3(C)は、それぞれ
図1に示す充填袋体の開袋装置における充填袋体の連続する動作の状態の一例を模式的に示す上面図である。
図4(A)〜
図4(C)及び
図5(D)〜
図5(E)は、それぞれ
図1に示す充填袋体の開袋装置のかご型保持具の連続する動作の一例を模式的に示す斜視図である。
【0024】
図1及び
図2に示すように、本発明の充填袋体の開袋装置(以下、単に開袋装置という)10は、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体12(
図3参照)を開封して、充填袋体12中の充填物を充填袋体12の開封口から排出して自動的に開袋処理作業を行う開袋装置であって、供給された充填袋体12が滑動されつつ移送される移送テーブル14と、この移送テーブル14の両側に沿って敷設される2本のレール16と、充填袋体12を保持して、2本のレール16上を走行し、移送テーブル14上を滑動させつつ充填袋体12を所定の移送方向aに移送すると共に、開封された充填袋体12を移送テーブル14、即ち移送方向aに対して90°回転させる充填袋体の移送装置(以下、単に移送装置という)18と、移送装置18に保持された充填袋体12の1つの側面に切り目を入れて開封する回転カッタ20と、充填袋体12にその開封口から挿入されるかご型保持具24と、かご型保持具24を、充填袋体12内の充填物をその開封口から排出する角度、及び充填物が排出されて空になった袋体をかご型保持具から取り外す角度に回転するかご型保持具24の回転機構26と、を有する。
【0025】
充填袋体12は、筒状袋体に粉粒状充填物が充填されたものである。粉粒状充填物としては、特に制限的ではなく、小麦等の穀物粒や小麦粉等の穀物粉などや、セメントなどの鉱物粉等の公知の粉粒体を上げることができる。また、筒状袋体としては、特に制限的ではなく、上述した粉粒体を収納するのに用いられる袋体、例えば、PV袋(Pasted Valve Type Sack)などの公知の袋体を挙げることができる。
なお、本発明においては、サイズ(大きさ)の異なる充填袋体12であっても、同様に充填袋体12の開袋処理作業を自動的に行うことができる。
【0026】
移送テーブル14は、その始端部14aから後端部14bまで一方向に延在する滑動面14cを有し、その始端部14a上に供給された充填袋体12を、滑動面14cに沿って滑動させつつ、図中矢印aで示す移送方向に移送するためのものである。ここで、滑動面14cは、充填袋体12がスムーズに滑動するために、摩擦抵抗の小さい表面によって構成されることが好ましい。
本発明においては、移送テーブル14の始端部14aにおいては、充填袋体12は、その開封側の側面が移送テーブル14の移送方向aに平行になるように、例えば充填袋体12の長手方向が移送方向aと直交する直交方向bに平行になる状態で移送テーブル14上に供給される。供給された充填袋体12は、そのままの状態で移送テーブル14上を移送方向aに移送され、一側面が開封された後、移送テーブル14上で、移送方向aに対して90°回転される。次いで、90°回転された、開封された充填袋体12は、開封側面が直交方向bに平行になり、例えば充填袋体12の長手方向が移送方向aに平行になった状態で移送テーブル14上を移送方向aに移送される。
なお、移送テーブル14の始端部14aの滑動面14c上への充填袋体12の供給、若しくは載置は、開袋装置10の操作者(オペレータ)がやっても良いし、ロボットなどの供給装置を用いても良い。
【0027】
2本のレール16は、移送テーブル14の滑動面14cの両側にその始端部14aから後端部14bまで敷設されており、後述する移送装置18の4つの車輪28が走行するためのものである。
ここで、2本のレール16は、移送テーブル14の両側に敷設されているが、本発明はこれに限定されず、充填袋体の移送装置を懸架式にした場合には、移送テーブル14の上方に設置されていても良い。
【0028】
移送装置18は、移送テーブル14の始端部14aの滑動面14c上に供給された充填袋体12を、移送テーブル14の滑動面14c上を滑動させつつ移送方向aに移送するためのもので、2本のレール16上を走行する4つの車輪28と、4つの車輪28によって支持される台車30と、4つの車輪28のそれぞれと台車30との間に設置され、その長さを変えることによって台車30の移送テーブル14に対する高さを調節することができる4つの台車高さ調整手段22と、移送方向aへの台車30の移動手段(図示せず)と、台車30の側面の内、移送方向aと直交する矢印bで示す直交方向の側面の一方の側に配置される第1プッシャ32a、並びに移送方向aの2つの側面の両方の側に対向して配置される第2プッシャ32b及び第3プッシャ32cと、第1プッシャ32aの先端に取り付けられ、充填袋体12の直交方向bの一方の側の側面に押し当てられる移送方向aに平行な平板状の押当部材34a、並びに第2プッシャ32b及び第3プッシャ32cの先端にそれぞれ取り付けられ、充填袋体12の移送方向aの両方の側面に押し当てられる直交方向bに平行な平板状の押当部材34b及び34cと、回転カッタ20で形成された切り目から開封口(図示せず)を形成するための吸盤(36a、
図3参照)を持つ回動機構36と、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、第3プッシャ32c、及び回動機構36を固定して一体化すると共に台車30に回転可能に支持される基台38と、台車30に保持され、基台38を、したがって、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、第3プッシャ32cに支持された、開封された充填袋体12を、台車30、したがって移送テーブル14に対して90°回転させるためのモータ40と、を有する。
【0029】
4つの車輪28、4つの台車高さ調整手段22及び台車30は、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、第3プッシャ32c、及びモータ40、即ち基台30を移送することによって、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32cによって位置決めされて保持された充填袋体12を、移送テーブル14上を滑動させつつ移送方向aに移送するためのもので、本発明の移送手段を構成するものである。
なお、台車30は、底部が開放され、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、第3プッシャ32c、及び回動機構36を支持する基台38の上方に設置され、例えば矩形状の板状物であっても良いし、中実又は中空の棒状体から構成されるフレームから構成される構造物であっても良い。
図示しないが、台車30の移動手段は、4つの車輪28によって2本のレール16上を走行させて台車30を移送方向aに移動させるためのもので、特に制限的ではないが、ロボシリンダ、例えば株式会社アイエイアイ製のロボシリンダ(商標)や、モータなどの駆動源や、台車30の移動のための伝動手段、例えば、ラックアンドピニオン及びプーリと無端ベルト等の伝動機構などを有する。
【0030】
第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32cは、移送テーブル14の滑動面14c上において充填袋体12を滑動させつつ移送方向aに移送する際に、充填袋体12に対し、それぞれ直交方向bの一方の側面の側(開封側と逆側)及び移送方向aの両側面の側から移送テーブル14上における直交方向b及び移送方向aの位置決めをして保持する本発明の保持手段を構成するものである。
第1プッシャ32aは、移送テーブル14の始端部14a上に供給された充填袋体12を、第1プッシャ32aと対向する側、即ち直交方向bの他方の側の充填袋体12の側面が回転カッタ20によって切り目(切込み)を入れる位置にくるように、例えば、同じ大きさの充填袋体12であれば、常に同じ所定の位置となるように、充填袋体12の直交方向bの一方の側の側面に押当部材34aを押し当てて押動し、充填袋体12の直交方向bの位置決めをすると共に、押し当てられた押当部材34aによって充填袋体12の直交方向bの一方の側の側面を保持するためのものである。
【0031】
第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32cは、開封された充填袋体12を90°回転させた時、充填袋体12の中心が移送方向aに沿った移送テーブル14の中心を通るように、例えば充填袋体12の長手方向に沿った中心線、即ち直交方向bの中心を通り、移送方向aに平行な中心線が、移送方向aに沿った移送テーブル14の中心線が一致するように、充填袋体12の移送方向aの両側の側面にそれぞれ押当部材34b、及び34cの少なくとも一方を押し当てて押動し、充填袋体12の直交方向bの位置決めをするとともに、共に押し当てられた押当部材34b、及び34cによって充填袋体12の直交方向bの両側の側面を保持するためのものである。
なお、90°回転前の充填袋体12でも、第2プッシャ32b及び第3プッシャ32cによって、充填袋体12の直交方向bの中心の位置決めを行うようにしても良い。
ここで、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32cは、それぞれ押当部材34a、34b、及び34cによって充填袋体12の各側面を押動でき、かつ保持できる力があれば、いかなるもので構成しても良いが、例えば、エアシリンダや、油圧シリンダ等のアクチュエータを用いるのが好ましい。
【0032】
押当部材34a、34b、及び34cは、矩形状の平板で構成されるが、充填袋体12の各側面を押動でき、かつ保持できるものであれば、どのようなものでも良い。
こうして、
図3(A)に示すように、充填袋体12は、移送テーブル14上に押当部材34a、34b、及び34cによって3方向の側面から位置決めされて保持される。
なお、残りの直交方向bの1方向には、後述するが、複数の吸盤36aを持つ回動機構36が設けられている。
【0033】
4つの台車高さ調整手段22は、4つの車輪28と台車30の間にそれぞれ設置され、台車30を4つの車輪28に対して上下動可能に支持するためのものである。4つの台車高さ調整手段22としては、台車30を上下動させて台車30の高さを調整できる上下動手段であれば、どのようなものでも良く、例えば、エアシリンダや、油圧シリンダ等のアクチュエータ、ラックアンドピニオン及びプーリと無端ベルト等の伝動機構などを備えているものを挙げることができる。
台車30が搬送テーブル14に対する上下動手段となる台車高さ調整手段22を備えることにより、基台38は、台車30が台車高さ調整手段22によって搬送テーブル14に対する台車30の高さが調節されることに伴って台車30と共に上下するのが好ましい。即ち、台車30を上方に移動させて、基台38と共に、第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32c、並びに押当部材34a、34b及び34cを充填袋体12の厚さより高い位置まで上方に移動させた状態として、この状態で、台車30を、移送テーブル14の始端部14aの滑動面14c上に供給された充填袋体12の上側に移動させた後、台車30を下方に移動させて、基台38と共に、第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32c、並びに押当部材34a、34b及び34cを下降させることにより、充填袋体12を3方向から保持できるようにすることができる。
【0034】
基台38は、第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32c並びに回動機構36を固定して一体化するためのものであり、かつ、台車30に対して90°回転可能に支持される。ここで、基台38の中心と、台車30の中心とは、一致するように構成することが好ましい。基台は38、台車30の下方に設置され、例えば矩形状の板状物であっても良いし、中実又は中空の棒状体から構成されるフレームから構成される構造物であっても良い。
なお、基台38に、台車高さ調整手段22の代わりに、もしくは台車高さ調整手段22に加えて、同様な上下動手段を設けて、基台38を台車30に対して上下動可能に支持するように構成しても良い。基台38が台車30に対する上下動手段を備えることにより、第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32c、並びに押当部材34a、34b及び34cに対して同様の機能を付与することができる。
【0035】
また、基台38には、図示しないが、その下側の面に、充填袋体12の上面側から吸引し、充填袋体12の上面を吸着して保持する吸着保持機構を有することが好ましい。このように、充填袋体12の上面を保持する吸着保持機構を有することにより、第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32c、並びに押当部材34a、34b及び34cによる充填袋体12の3方の側面の保持に加え、より確実に充填袋体12を保持して移送することができる。
また、基台38を、台車30、したがって搬送テーブル14に対して90°回転させるのに用いられるモータ40が基台38の中央に設けられるが、その詳細は後述する。
移送装置18は、基本的に以上のように構成される。
【0036】
回転カッタ20は、回転する回転刃20aを有し、移送テーブル14のプッシャが設けられていない側の一方のレール16の近傍(図中奥側)に設けられており、移送装置18に保持されて移送される充填袋体12の、プッシャが設けられていない側に位置する1つの側面の端面に、回転する回転刃20aによって切り目(12a、
図3(B)及び
図4(A)参照)を入れて、充填袋体12の1つの側面の端面が蓋状体(12b、
図4(A)及び(B)参照)として残るように開封するためのものである。回転カッタ20は、本発明の開封手段を構成し、回転刃20aは、本発明の開封刃に該当する。なお、回転カッタ20は、
図3(A)に示すように、回転刃20aを回転駆動する駆動モータ21を有する。
【0037】
回転カッタ20は、図示しないが、回転刃20aを移送テーブル14の滑動面14cに対して上下動させる上下動手段を有することが好ましい。
この上下動手段によって回転刃20aを上下動させて充填袋体12の上面に対する回転刃20aの相対位置を一定にして充填袋体12を開封する開封量を決定することが好ましい。その結果、蓋状体12bの大きさ(サイズ)が決まる。開封量としては、特に制限的ではないが、開封口12cが大きくとれ、例えば、筒状袋体の断面サイズとすることができ、蓋状体12bが充填袋体12の袋体とつながっている部分が切れ難い状態とすることが好ましく、例えば、繋がり部分が10mmとなる開封量であるのがより好ましい。
また、回転カッタ20は、図示しないが、上述した回転刃20aの上下動手段に加え、移送テーブル14に対する上下方向の距離を測定する距離計を有することが好ましい。
この距離計によって移送テーブル14の滑動面14c上における充填袋体12の厚みを測定し、上記上下動手段による回転刃20aの上下動量を決定することが好ましい。
【0038】
上述したように、充填袋体12は、第1プッシャ32aによって直交方向bの位置が正確に位置決めされるので、回転カッタ20は、充填袋体12のサイズが変わっても、常に同様に位置に切り目12aを入れることができるし、上述した回転刃20aの上下動手段及び/又は距離計を用いることにより、回転刃20aの上下動量及び/又は開封量を正確に決定することができるので、正確な同じサイズの蓋状体12bが形成されるように開封することができる。
図示例では、回転カッタ20は、移送装置18で移送されている充填袋体12の1つの側面の端面に切り目12aを入れているが、本発明はこれに限定されず、同様に切り目12aを入れることができれば、回転刃20aを持つ回転カッタ20の代わりに、直刃を持つカッタを用いても良いし、充填袋体12を移送する代わりに、回転刃20aや直刃を移動させても良い。
【0039】
こうして、充填袋体12の1側面の端部に切り目12aが入れられると、回動機構36が、複数の吸盤36aを回動させて、切り目12aに沿って複数の吸盤36aを充填袋体12の1側面の端部の蓋状体12bとなる部分に吸着させ、
図4(B)に示すように吸盤36aによって吸着された蓋状体12bを移送テーブル14の移送面となる滑動面14cに対して上向きに、好ましくは、かご型保持具24の挿入に障害のない位置まで、例えば90°以上の上向きに、又は、滑動面14cと略平行になるように、逆方向に回動させて、蓋状体12bの開封を行い、開封口12cを形成することができる。
なお、この回動機構36による蓋状体12bの開封及び開封口12cの形成は、後述する充填袋体12の回転前に、開封後直ちに行っても良いが、開封口12cからの充填物のこぼれを少なくできることから、充填袋体12の回転後に行うことが好ましい。
【0040】
モータ40は、開封された充填袋体12を移送テーブル14に対して90°回転させるもので、
図3(B)に示すように、図中点線で示される充填袋体12、即ち、回転カッタ20によって開封された充填袋体12の他方の側面、即ち蓋状体12b及び/又は開封口12cが移送方向aの下流側に向くように、基台38を90°回転させて、即ち第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32cと共に、それらの押当部材34a、34b及び34cによって保持された充填袋体12を90°回転させて、図中実線で示される充填袋体12の位置に据えるためのものである。
モータ40は、移送装置18の基台38の中心に取り付けられ、本発明の回転手段を構成する。
なお、本発明においては、モータ40の代わりに歯車による回転機構を用いても良い。例えば、回転機構としては、回転カッタ20の移送方向aの下流側の移送テーブル14の滑動面14cの略中央に配置され、移送装置18の基台38に偏心して取り付けられた歯車と噛合する歯車と、歯車を回転駆動するモータなどの駆動機構とを有するものを挙げることができる。
【0041】
なお、開封された充填袋体12は、第2プッシャ32b及び第3プッシャ32cによって、移送方向aに沿った90°回転後の充填袋体12の中心を通る中心線が搬送テーブル14、即ち台車30の移送方向aの中心を通る中心線に一致するように位置決めされているので、モータ40は、基台38と共に、押当部材34a、34b及び34cによって保持された充填袋体12を90°回転させる際に、台車30の中心を台38の回転中心として基台38を回転させることが好ましい。
なお、吸着保持機構によって充填袋体12の上面を吸着して保持していた場合には、回転機構22による回転後、充填袋体12の上面の吸着保持は解消される。
【0042】
かご型保持具24は、湾曲した船形状をなし、移送テーブル14の下流側、即ち、後端部14bの後に隣接して設置され、開封口12cが形成された充填袋体12を移送装置18によって移送方向aに移送することにより、充填袋体12の開封口12cから予め設定された挿入深さになるまで挿入されるものである。
充填袋体12に対しては、90°回転させる回転工程を経た後の充填袋体12の中心が、かご型保持具24の中心軸に合うように位置決めを行っているので、第1のプッシャ32aをリリースしておく状態で挿入すれば充填袋体12の袋サイズによらず良好な挿入をすることができる。なお、第1のプッシャ32aをリリースしておかない場合でも、第1、第2及び第3プッシャ32a、32b及び32c、並びに押当部材34a、34b及び34cによる充填袋体12の3方の側面の保持は、予め設定された挿入深さに挿入されるまでは、維持されるのが好ましいが、予め設定された挿入深さとなった時点では、解消(リリース)されるのが好ましい。
【0043】
かご型保持具24は、針金や細い丸棒等により、全体が目の荒いかごの湾曲した船形状をなし、充填袋体12の内壁面に接触しても引っかからないようにその外表面が滑らかに製作されるもので、図示例では、半円弧状に膨らんだ線状体からなる後端部24aと、後端部24a半円弧状の線状体の両端から半円弧に略垂直に前方に半楕円弧状に膨らんだ線状体からなる底部24bと、底部24bの線状体の半楕円弧の先端部分から後端部24aの線状体の半円弧の上端部分に向かって上側に湾曲する2本の線状体からなる上面部24cと、底部24bの線状体の両端にそれぞれ接合された後端部24aの線状体の両端からそれぞれ垂直に外側に延びる2本の軸部24dとから形成されている。
【0044】
充填袋体12は、移送テーブル14の滑動面14cに平置きされた状態で、かご型保持具24の薄い先端部に挿入され、
図3(C)に示すように、かご型保持具24の底面部24bの平坦面が充填袋体12の内側の上面と充填物の間をぬうように、充填袋体12がかご型保持具24に挿入されると、かご型保持具24の上面部24cの湾曲面が充填袋体12の充填物上面に入り込み、
図4(C)に示すように、かご型保持具24の2本の軸部24dが充填袋体12の開封口12cに当接して、かご型保持具24の後端部24aが充填袋体12の開封口12cに丁度収まる状態になり、充填袋体12の移送、即ち充填袋体12のかご型保持具24への挿入が停止される。このように、かご型保持具24の先端部は、薄く水平であるので、充填袋体12の開封口12cへの挿入が容易となっており、充填袋体12を内側から丁度支持するような大きさになっている。
【0045】
かご型保持具の回転機構26は、かご型保持具24の一方の軸部24dに連結され、この一方の軸部24dを回転軸としてかご型保持具24を回転させるためのもので、モータなどの回転駆動部から構成される。
回転機構26は、かご型保持具24を、
図5(D)に示すように、充填袋体12内の充填物をその開封口から排出する角度、及び、
図5(E)に示すように、充填物が排出されて空になった袋体12Aをかご型保持具から取り外す角度に矢印d方向に回転するためのものである。
【0046】
回転機構26は、
図5(D)に示すように、かご型保持具24が挿入された充填袋体12の開封口12cが略下方を向くように、かご型保持具24を矢印d方向に所定角度、例えば、50°〜85°、好ましくは60°〜70°回動させて停止して、充填袋体12中の充填物を開封口12cから排出する機能を持ち、本発明の排出手段として機能する。
本発明に用いられるかご型保持具24は、2本の軸部24dが繋がっておらず、開放されているため、充填物が引っかかることがなく、また、充填袋体12の開封口12cにおけるかご型保持具24の後端部24aからの充填物の排出が容易であり、一時に連続して生じ、充填袋体12内における充填物と空気との置換が容易であるため、充填物排出後の空の袋体12A内に残留する充填物の量を大幅に、例えば、1〜5%程度から1%以下にまで減らすことができる。
【0047】
また、回転機構26は、
図5(E)に示すように、かご型保持具24を矢印d方向に所定角度、例えば、50°〜85°回動させて停止することで充填袋体12の開封口12cから充填物が排出されて空になった袋体12Aに挿入されているかご型保持具24をさらに矢印d方向に、例えば180°を超えて回動させてかご型保持具24から袋体12Aを取り外して除去する機能も持ち、本発明の袋体除去手段としても機能する。
なお、かご型保持具24から袋体12Aを取り外して除去するに際し、更に、充填物が空になった袋体12Aに挿入されているかご型保持具24をさらに矢印d方向に、例えば180°を超えて回動させると共に、かご型保持具24のフレームより圧縮空気を噴出させて、かご型保持具24から袋体12Aを取り外して除去することが好ましい。
本発明の充填袋体の開袋装置は、基本的に以上のように構成される。
【0048】
次に、本発明の充填袋体の開袋装置の作用、及び本発明の筒状袋体充填物の排出方法について説明する。
図6は、本発明の一実施形態に係る筒状袋体充填物の排出方法の一例のフローを示すフローチャートである。ここでは、
図1及び
図2に示す本発明の充填袋体の開袋装置10において行われる筒状袋体充填物の排出方法を代表例として説明するが、本発明はこれに限定されないのは言うまでもない。
【0049】
まず、ステップS10(供給工程)において、筒状袋体に粉粒状充填物が充填された充填袋体12を滑動させつつ所定の移送方向aに移送する移送テーブル14の始端部14a上に、充填袋体12を供給する。
次に、ステップS12(保持工程)において、保持手段となる移送装置18の第1プッシャ32a、第2プッシャ32b、及び第3プッシャ32c、並びに押当部材34a、34b、及び34cによって、ステップS10で供給された充填袋体12を、移送方向aの両側面の側及び移送方向aの直交方向bの一方の側面の側から保持する。この時、第1プッシャ32a及び押当部材34aでは、移送テーブル14の滑動面14c上における、供給充填袋体12の直交方向bの位置決めが行われる。
【0050】
ステップS12(保持工程)では、台車高さ調整手段22により移送テーブル14の移送面からの高さが充填袋体12を押動することができる高さに上下され、第1プッシャ32aで充填袋体12の直交方向bの一方の側面に触接しながら一方の側面を押動することで移送テーブル14上における直交方向の位置決めを行う第1サブステップ(第1位置決め副工程)を行うことが好ましい。
次に、ステップS14(移送工程)において、上記保持手段によって位置決めされて保持された充填袋体12を、移送装置18の保持手段の上方に設置された移送手段の1つとなる台車30によって移送テーブル14上を滑動させつつ移送方向aに移送する。
【0051】
続いて、ステップS16(開封工程)において、ステップS14で移送中の充填袋体12の直交方向bの他方の側面の端面に開封刃となる回転刃20aによって切り目12aを入れて端面が蓋状体12bとして残るように開封する。
なお、ステップS16においては、開封刃となる回転刃20aを移送テーブル14に対して上下動させて充填袋体12の上面に対する回転刃20aの相対位置を一定にして充填袋体12を開封する開封量を決定することが好ましい。
また、ステップS16においては、移送テーブル12に対する上下方向の距離を測定する距離計によって充填袋体12の厚みを測定し、開封刃となる回転刃20aの上下動量を決定することが好ましい。
【0052】
次に、ステップS18(回転工程)において、ステップS16で開封された充填袋体12の他方の側面が移送方向の下流側に向くように移送装置18の保持手段によって保持された充填袋体を90°回転させる。
次に、ステップS20(回動工程)において、ステップS18で回転された充填袋体12の蓋状体12bを、好ましくは吸着して移送テーブル14の移送面となる滑動面14cに対して上向きに、好ましくは、かご型保持具24の挿入に障害のない位置まで、例えば90°以上の上向きに、又は、滑動面14cに略平行になるように回動させて開封口12cを形成する。
【0053】
続いて、ステップS22(挿入工程)において、開封口12cが形成された充填袋体12を移送装置18によって移送方向aに移送し、充填袋体12の開封口12cから移送テーブル14の下流側に設置されたかご型保持具24を予め設定された深さになるまで挿入する。
ステップS22(挿入工程)では、台車高さ調整手段22により移送テーブル14の移送面からの高さが充填袋体12を押動することができる高さに調整され、第2プッシャ32b及び第3プッシャ32cで、90°回転させる回転工程を経た90°回転後の充填袋体12の移送方向aに沿った2つの側面の少なくとも一方に触接しながら2つの側面の少なくとも一方を押動することで移送テーブル14上における充填袋体12を、90°回転後の充填袋体12の中心が移送方向aに沿った移送テーブル14の中心(線)にあうように位置決めを行う第2サブステップ(第2位置決め副工程)を行うことが好ましい。
【0054】
次に、ステップS24(排出工程)において、ステップS22で、かご型保持具24が挿入された充填袋体12の開封口12cが略下方を向くようにかご型保持具24を所定角度、例えば、好ましくは、50°〜85°、より好ましくは、60°〜70°矢印d方向に回動させて充填袋体12中の充填物を開封口12cから排出する。
最後に、ステップS26(袋体除去工程)において、ステップS24で充填物が排出されて空になった袋体12Aに挿入されているかご型保持具24をさらに矢印d方向に、例えば180°を超えて回動させてかご型保持具24から袋体12Aを取り外して除去する。
なお、ステップS26では、更に、充填物が空になった袋体12Aに挿入されているかご型保持具24さらに矢印d方向に、例えば180°を超えて回動させると共に、かご型保持具24より圧縮空気を噴出させて、かご型保持具24から袋体12Aを取り外して除去することが好ましい。
本発明の筒状袋体充填物の排出方法は、基本的に以上のように構成されるものである。
【0055】
以上、本発明の筒状袋体充填物の排出方法、及び充填袋体の開袋装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態や実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。