2023-173665 袋供給装置

(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】P2023173665

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】袋供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 43/18 20060101AFI20231130BHJP

【ＦＩ】

B65B43/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022086086

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000142850

【氏名又は名称】株式会社古川製作所

(72)【発明者】

【氏名】平谷 隆幸

【テーマコード（参考）】

3E030

【Ｆターム（参考）】

3E030AA04

3E030BA02

3E030BB02

3E030BC02

3E030DA02

3E030GA04

(57)【要約】

【課題】従来の給袋装置では、吸盤により袋を吸着する際に、袋を後方にずらしてしまうことがあった。
【解決手段】本発明の袋供給装置２０は、積層された袋２における最上位の袋２を吸盤７により吸着して供給する袋供給装置であり、吸盤７を支持する吸盤支持ブロック２２と、中央後部寄りに設けられた軸心Ｈを中心として揺動可能に軸支された揺動リンク２３と、揺動リンク２３の先端部に回動可能に取り付けられて、吸盤支持ブロック２２が一体的に回動する状態で吸盤支持ブロック２２を支持する先端支持リンク２４と、本体２５ａと出退ロッド２５ｂとを有し、揺動リンク２３に本体２５ａが回動可能な状態で取り付けられ、出退ロッド２５ｂが先端支持リンク２４に回動可能に連結されたアクチュエータ２５と、揺動リンク２３をメイン駆動軸３０により揺動させる駆動力伝達リンク２６と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層されて収納された複数の袋の最上位の袋を吸盤により吸着して包装装置に供給する袋供給装置であって、
前記袋供給装置は、メイン駆動軸の駆動力により、メイン回動軸を中心として回動可能に支持された揺動リンクと、
揺動リンクの先端部に先端回動軸を中心として回動可能に取り付けられた先端支持リンクと、
先端支持リンクの先端部に取付けられ、先端支持リンクと一体的に回動する、吸盤が取り付けられた吸盤支持ブロックと、
先端支持リンクの先端回動軸を中心にして、先端支持リンクを回動するアクチュエータと、
を備えていることを特徴とする袋供給装置。

【請求項2】

メイン駆動軸と揺動リンクとの間を伝達リンクと駆動リンクと調整連結リンクとから構成された駆動力伝達リンクで連結し、メイン駆動軸の駆動力により揺動リンクを回動し、
先端支持リンクにエアシリンダからなるアクチュエータを接続し、エアシリンダの出退ロッドを出退して先端支持リンクを回動する
ことを特徴とする請求項１に記載の袋供給装置。

【請求項3】

袋供給装置に制御装置が設けられ、この制御装置は、吸着工程において、吸盤が吸着位置に達する前に、アクチュエータを駆動して、袋を受け渡す供給姿勢から、揺動リンクを回転して、吸盤の吸着面が袋の表面に沿う吸着姿勢となるように先端支持リンクを回動させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の袋供給装置。

【請求項4】

アクチュエータの出退ロッドを縮小した状態で、揺動リンクの軸心と、先端支持リンクの軸心とを結ぶ直線の延長線に、袋吸着時の吸盤の吸着面が沿うように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の袋供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータリー式包装装置などに空の袋を供給する袋供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の袋供給装置は、積層された状態で収納されている空の袋を１枚ずつ取り上げてロータリー式包装装置などに供給する装置である。図５は、特許文献１に開示されている給袋装置（袋箱）１であって、この給袋装置１には、多数の空の袋（袋群）２が上下に積層された状態で収納されている。この特許文献１の給袋装置１は、積層された袋群を下方から支える棚板３と、袋群の横ずれを防止する左右１対の側板４と、積層された袋群が前方に移動しないように阻止するストッパ板５などを備えている。なお、給袋装置１から袋２が１枚ずつ取り上げると、図示しないモータによって昇降軸６が回転（以下において一方向に回る場合を「回転」、正逆方向に回る方向が変わる場合を「回動」として説明する。）して棚板３が少し上昇し、最上位の袋２の高さが一定となる。

【0003】

図５において、７は袋２を吸着する吸盤、８は吸盤７から空気を吸引する（陰圧を加える）吸引ホース、９は受け渡し機構であって、吸盤７で吸着して持ち上げられた袋２を把持部１０で把持してロータリー式包装装置などに受け渡す。また、１１は前記吸盤７を所定の軌跡で揺動させるための平行リンク機構である。平行リンク機構１１の役割は、図７に示すように、吸盤７が下降した際に、吸盤７の吸着面が最上位の袋２と平行な姿勢となるように揺動させる働きをする。

【0004】

前記平行リンク機構１１は、上部揺動リンク１１Ａ、下部揺動リンク１１Ｂ、先端側連結リンク１１Ｃ、後端側連結リンク１１Ｄの４つのリンクから構成され、これらのリンク１１Ａ～１１Ｄが連結部１２Ａ～１２Ｄにより互いに回動可能に連結されている。また、図５等に示すように、吸盤７が取付けられた吸盤支持ブロック１３が、先端側連結リンク１１Ｃから側方に延びる２本の支持ロッド１４Ａ、１４Ｂにより支持されている。先端側連結リンク１１Ｃの回動により、吸盤支持ブロック１３および吸盤７が一体的に回動する。

【0005】

前記のように、上部揺動リンク１１Ａと後端側連結リンク１１Ｄとは、連結部１２Ａにより回動可能に連結されているが、この連結部１２Ａには、連結部１２Ａと同軸心の駆動回動軸１５が挿入されている。駆動回動軸１５は、図示しないリンク機構等の駆動源により正逆方向に回動するが、この回動力は上部揺動リンク１１Ａに直接には伝達されず、後端側連結リンク１１Ｄだけに伝達される。このため、駆動回動軸１５により後端側連結リンク１１Ｄが連結部１２Ａの軸心Ｘを中心として、所定角度範囲で回動する。これに伴い、下部揺動リンク１１Ｂが上部揺動リンク１１Ａと平行に重なり合った状態になった後も、さらに、駆動回動軸１５により後端側連結リンク１１Ｄが図６のＧ方向に回転する。このため、平行リンク機構１１の先端の吸盤７が上方に回転し、袋２が持ち上げられる。そして、袋２が受け渡し機構９の把持部１０で把持された後、ロータリー式包装装置などに供給される。

【0006】

逆に、吸盤７により袋２を吸着する際には、駆動回動軸１５の時計回りの回転により、後端側連結リンク１１Ｄが図７のＥ方向に回動し、これに下部揺動リンク１１Ｂと先端側連結リンク１１Ｃとが連動し、先端側連結リンク１１Ｃ、後端側連結リンク１１Ｄをほぼ垂直姿勢とし、吸盤７の吸着面が、袋２の平面部分に沿った姿勢（例えば、図７に示すように、水平姿勢）となる。この際、袋２の吸盤７による吸着動作が行われて、最上位の袋２が吸着される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１－２１９１２２公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の従来の給袋装置１では、図示しないリンク機構等の駆動源によって駆動回動軸１５を正逆方向に回動し、この回動力を平行リンク機構１１により、吸盤７の上下の首振り動作と、袋２の捲り上げる動作の２つの動作を行っている。しかし、前記従来の給袋装置１では、以下のような不都合が発生するおそれがある。すなわち、平行リンク機構１１は、後端側連結リンク１１Ｄが図７のＥ方向に回動すると共に、下部揺動リンク１１Ｂと先端側連結リンク１１Ｃが連動し、先端側連結リンク１１Ｃおよび吸盤支持ブロック１３が連結部１２Ｃ（軸心Ｙ）を中心として時計回り（図７のＦ方向）に回転する。通常、図７に示すように、吸盤７の吸着面が、袋２の平面に沿った姿勢であると、吸盤７が袋２を確実に吸着して袋２が正確な位置からずれるようなことはない。しかし、平行リンク機構１１が高速で可動する場合には、吸盤７の時計回り（図７のＦ方向）の回転の勢いにより最上位の袋２を後方にずらしてしまうおそれがある。

【0009】

後方への袋２のずれが発生すると、受け渡し機構９からロータリー式包装装置のクランプに受け渡す際に、袋２の位置がずれてしまうおそれがある。袋２がずれてしまうと、ロータリー式包装装置のシーラによる袋口の正規のシール位置がずれてしまい、不良品の発生のおそれがある。また、極端な場合、捲り上げられた袋２を受け渡し機構９の把持部１０が把持する際に、把持ミスが発生することがある。また、受け渡し機構９からロータリー式包装装置へ袋２を受け渡す際にミスが発生する場合も有る。

【0010】

本発明は、かかる課題に鑑み、袋を吸盤で吸着する際に、袋が後方にずれることを防止することができる袋供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の袋供給装置は、積層されて収納された複数の袋の最上位の袋を吸盤により吸着して包装装置に供給する袋供給装置であって、前記袋供給装置は、メイン駆動軸の駆動力により、メイン回動軸を中心として回動可能に支持された揺動リンクと、揺動リンクの先端部に先端回動軸を中心として回動可能に取り付けられた先端支持リンクと、先端支持リンクの先端部に取付けられ、先端支持リンクと一体的に回動する、吸盤が取り付けられた吸盤支持ブロックと、先端支持リンクの先端回動軸を中心にして、先端支持リンクを回動するアクチュエータと、を備えていることを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、吸着工程において、吸盤が吸着位置に達する前に、アクチュエータを駆動して先端支持リンクを回動しておき、この後に、揺動リンクを回転して、吸盤により袋を吸着する。すなわち、袋の供給姿勢から吸着姿勢に移動する際に、予め、アクチュエータを駆動して先端支持リンクを回動しておくことで、この後に吸盤を吸着位置に移動させる際には、吸盤や吸盤支持ブロックおよび先端支持リンクを回転させることなく、揺動リンクを回転させ、吸盤の吸着面が袋の表面に沿う吸着姿勢となるようにして、袋を吸着する。

【発明の効果】

【0013】

本発明の袋供給装置によれば、吸盤により袋を吸着する際に、吸盤を取付けた吸盤支持ブロックや先端支持リンクを揺動リンクに対して回動させることなく、吸盤の吸着面が袋の表面に沿う吸着姿勢で袋を吸着することができる。これにより、吸盤により袋を吸着する際に、袋を後方にずらしてしまうことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の袋供給装置の側面図

【図2】同袋供給装置の袋吸着時の側面図

【図3】同袋供給装置の袋供給時の側面図

【図4】本発明の変形例の袋供給装置の側面図

【図5】従来の袋供給装置の側面図

【図6】従来の袋供給装置の側面図

【図7】従来の袋供給装置の側面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の袋供給装置２０を図面に基づき説明する。なお、従来の給袋装置１と重複する構成部分についても説明を加えるが、同機能の構成要素には同符号を使用する。図１に示すように、この袋供給装置２０においても、多数の空の袋（袋群）２が袋供給装置２０内に上下に積層された状態で収納されている。袋供給装置２０は、積層された袋群を下方から支持する棚板３と、棚板３上に積層された袋群を案内して横ずれを防止する左右１対の側板４と、積層された袋群が前側に移動することを阻止するストッパ板５などを備えている。なお、袋供給装置２０から最上位の袋２が１枚ずつ取り上げられると、図示しないモータによって昇降軸６が回転して棚板３が少し上昇し、最上位の袋２の高さを一定にする。なお、図１において、７は袋２を吸着する吸盤、８は吸盤７から空気を吸引する（陰圧を加える）吸引ホース、９は受け渡し機構であって、吸盤７で吸着して捲り上げられた袋２を把持部１０で把持してロータリー式包装装置などに受け渡す。

【0016】

２１は吸盤７を所定の移動軌跡で移動させながら支持するリンク機構である。本発明のリンク機構２１は、吸盤７を支持する部材としての吸盤支持ブロック２２と、中央後部寄りの軸心Ｈを中心として揺動（回動）可能に軸支された揺動リンク２３と、揺動リンク２３の先端部に交差して回動可能に軸支され、吸盤支持ブロック２２が回動可能に支持された先端支持リンク２４と、揺動リンク２３の後方下端部と先端支持リンク２４の下端部とに架け渡され、軸心Ｉを中心に先端支持リンク２４を回動するアクチュエータ２５と、軸心Ｈを中心に揺動リンク２３を揺動（回動）する駆動力伝達リンク２６と、を備えている。なお、この実施例において、アクチュエータ２５はエアシリンダを用いており、エアシリンダの本体２５ａとこの本体２５ａから出退する出退ロッド２５ｂとを有し、揺動リンク２３の後側下端部に本体２５ａの基端部が回動可能な状態で取り付けられ、出退ロッド２５ｂの先端が先端支持リンク２４の下端部に連結している。

【0017】

なお、リンク機構２１の揺動リンク２３と、先端支持リンク２４と、アクチュエータ２５と、駆動力伝達リンク２６などは、袋供給装置２０の側部に配置されている。また、２７は先端回動軸であって、軸受２７Ａを介して揺動リンク２３に回動可能に取り付けられ、この先端回動軸２７に先端支持リンク２４が取付けられている。２８はメイン回動軸であって、軸受２８Ａを介して側板４に回動可能に設けられて、このメイン回動軸２８に揺動リンク２３が回動可能に取付けられている。このメイン回動軸２８の中心が、揺動リンク２３が揺動する軸心Ｈである。

【0018】

この実施の形態では、吸盤７を支持する吸盤支持ブロック２２が、先端支持リンク２４の上部から側方に延びる２本の支持ロッド２９Ａ、２９Ｂにより支持されている。すなわち、支持ロッド２９Ａ、２９Ｂを介して、吸盤支持ブロック２２が先端支持リンク２４により支持されており、吸盤支持ブロック２２および吸盤７は、先端支持リンク２４と一体的に回動する。

【0019】

また、メイン回動軸２８には、駆動力伝達リンク２６を構成する伝達リンク２６Ａの上端部が固定され、下方に延びて配置されている。他方、メイン駆動軸３０には、同じく駆動力伝達リンク２６を構成する駆動リンク２６Ｂの上端部が固定され、下方に延びて配置されている。前記伝達リンク２６Ａと駆動リンク２６Ｂの下端部間を、連結距離を調整可能な調整連結リンク２６Ｃが連結している。駆動リンク２６Ｂは、図示しないリンク機構等の駆動源により、メイン駆動軸３０を中心に回動し、この動きが、調整連結リンク２６Ｃと伝達リンク２６Ａとを介して、メイン回動軸２８に伝達されて、揺動リンク２３を揺動する。

【0020】

袋供給装置２０には、図示しない制御装置を備えている。この制御装置は、吸盤７から受け渡し機構９に袋２を受け渡す供給姿勢（図３）から、吸盤７が吸着姿勢（図２）に達する前の準備姿勢（図１）において、アクチュエータ２５を駆動し、先端支持リンク２４が軸心Ｉを中心に時計回りに回転し、吸盤７の吸着面が袋２の表面に沿う吸着姿勢となるように吸盤支持ブロック２２を回転するように制御を行う。具体的には、供給姿勢で袋２を供給する際には、アクチュエータ２５の出退ロッド２５ｂを伸長させるが、袋２の供給動作が終わると、図１の準備姿勢では出退ロッド２５ｂを縮小する。ただし、前記のように吸盤支持ブロック２２の回転は、吸盤２が供給姿勢から吸着姿勢の間で徐々に回転するようにしてもよい。

【0021】

なお、図３に示す、袋２を受け渡し機構９に供給する供給姿勢においては、吸盤７の吸着面は、側面視において、揺動リンク２３の揺動する軸心Ｈと、先端支持リンク２４の先端回動軸２７の軸心Ｉとを結ぶ直線の延長線より上方に位置している。これに対して、アクチュエータ２５の出退ロッド２５ｂを縮小させた、図１に示す準備姿勢では、揺動リンク２３の揺動する軸心Ｈと、先端支持リンク２４の先端回動軸２７の軸心Ｉとを結ぶ直線の延長線に、吸盤７の吸着面が沿うように配置されている。さらに、吸盤７の吸着時の状態を示す図２の吸着姿勢でも同様であって、軸心Ｈと、軸心Ｉとを結ぶ直線の延長線に、吸盤７の吸着面が沿うように配置され、最上位の袋２を吸着する位置とほぼ一致する。

【0022】

なお、この実施の形態では、揺動リンク２３は、側面視において、太い略Ｌ字形のリンクが横に伏した状態であって、先端部が半円形で後端部に比べて幅が広い。他方、後端部側は細幅で下方に延び、下端にアクチュエータ２５の本体２５ａの基端部が回動可能に軸支されている。ただし、揺動リンク２３は、かかる形態に限定されるものではない。

【0023】

次に、袋供給装置２０の作用について説明する。吸盤７が袋２を吸着する際には、図１に示すように、吸盤７の準備姿勢から、メイン駆動軸３０により駆動リンク２６ＢをＪ方向に回転させる。この動きが調整連結リンク２６Ｃと伝達リンク２６Ａとを介して、メイン回動軸２８に伝達される。このため、メイン回動軸２８に取付けられた揺動リンク２３はＫ方向（図２）に回転し、その先端が下降する。これにより、先端支持リンク２４、吸盤支持ブロック２２および吸盤７は、揺動リンク２３に対する相対的な位置が変わることなく、軸心Ｈを中心として一体的に回転する。吸盤７が最上位の袋２に接触する際には、吸盤７の吸着面が、袋２の表面にほぼ沿った姿勢で当接するとともに、吸盤７の吸引動作により、袋２が吸着される。

【0024】

すなわち、袋２の吸着動作を行う前に、予め、アクチュエータ２５の出退ロッド２５ｂを縮小させておき、吸着時には、揺動リンク２３に対する先端支持リンク２４の回動動作を行わない。これにより、吸着時には、揺動リンク２３が軸心Ｈを中心として回転し、直線に近い軌跡で、吸盤７が下降して吸着動作が行われる。このように、吸着時には、先端支持リンク２４を揺動リンク２３に対して回動させなくても、袋２を吸着することができるので、従来のように吸盤７により袋２を吸着する際に、この袋２を後方にずらしてしまうことがない。このため、従来生じていた、ロータリー式包装装置などのシーラによるシール位置のずれに伴う不良品の発生や、袋２の受け渡しの際のミスの発生を防止することができ、ひいては、ロータリー式包装装置などの包装機の信頼性の向上を図ることができる。

【0025】

なお、吸盤７が袋２を吸着した後は、メイン駆動軸３０が逆回転して、図３に示すように、軸心Ｈを中心にして揺動リンク２３を反時計回り（Ｍ方向）に回転し、揺動リンク２３の先端部を上昇させる。揺動リンク２３の先端部が袋２の供給姿勢になるまでか、または、供給姿勢になった後に、アクチュエータ２５の出退ロッド２５ｂを伸長して、図３に示すように、先端支持リンク２４の上部が斜め後方に傾斜するように回動する。その結果、先端支持リンク２４の先端部と一体的に、吸盤支持ブロック２２および吸盤７が、供給姿勢となる。この後、斜め上方に持ち上げられた袋２の一端部を受け渡し機構９の把持部１０で把持し、ロータリー式包装機などのクランプに受け渡す。なお、把持部１０が袋２を把持すると、吸盤７の吸引動作が停止するので、袋２が受け渡し機構９の把持部１０に把持されて、ロータリー式包装装置などに受け渡すことができる。

【0026】

なお、上記構成によれば、伝達リンク２６Ａと駆動リンク２６Ｂの間に、調整連結リンク２６Ｃで連結しているので、この間の連結距離が調整可能となって、最上位の袋２の位置に応じて、吸盤２の吸着位置をより吸着に適した状態に調整することができる。

【0027】

上記実施の形態では、揺動リンク２３とメイン駆動軸３０との間に、駆動力伝達リンク２６を設けて、メイン回動軸２８を回動しているが、これに限るものではなく、例えば、メイン回動軸２８をモータ等で直接回転させるように構成してもよい。また、先端回動軸２７は先端支持リンク２４を介してアクチュエータ２５で回動しているが、これも先端回動軸２７をモータ等で直接回転させるように構成してもよい。

【0028】

また、実施の形態では、先端支持リンク２４を回動するためのアクチュエータに、エアシリンダを用いたが、アクチュエータ２５はエアシリンダに限定されるものではなく、ソレノイドのような電磁石で伸縮するような機構のものであってもよい。また、リニアアクチュエータのような機構のものであってもよい。

【0029】

また、図１～図３に示す実施の形態では、積層された袋２の表面がほぼ水平な状態で積層されているが、かかる構成に限るものではない。すなわち、図４に示すように、積層された袋２が少し下り勾配となるように傾斜させて積層するようにしてもよく、これによれば、吸着時などに、袋２が後方にずれることをより確実に防止することができる。

【0030】

また、上記実施の形態では、袋２をロータリー式包装装置に供給する場合を述べたが、ロータリー式包装装置以外に、直線式包装装置や楕円形状の包装装置であってもよく、包装装置の種類は問わない。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明は、空の袋をロータリー式包装装置などの各種の包装機に供給する袋供給装置に有用である。

【符号の説明】

【0032】

２ 袋
３ 棚板
４ 側板
５ ストッパ板
６ 昇降軸
７ 吸盤
８ 吸引ホース
９ 受け渡し機構
１０ 把持部
２０ 袋供給装置
２１ リンク機構
２２ 吸盤支持ブロック
２３ 揺動リンク
２４ 先端支持リンク
２５ アクチュエータ
２５ａ 本体
２５ｂ 出退ロッド
２６ 駆動力伝達リンク
２６Ａ 伝達リンク
２６Ｂ 駆動リンク
２６Ｃ 調整連結リンク
２７ 先端回動軸
２７Ａ 軸受
２８ メイン回動軸
２８Ａ 軸受
２９Ａ、２９Ｂ 支持ロッド
３０ メイン駆動軸
Ｈ 軸心
Ｉ 軸心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】