特許 7575919 包装機

(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】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 43/30 20060101AFI20241023BHJP

【ＦＩ】

B65B43/30 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020192921

(22)【出願日】2020-11-20

(65)【公開番号】P2022081757

(43)【公開日】2022-06-01

【審査請求日】2023-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】段 良雄

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５２－１０８２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１６６９０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特公昭４８－０２１６７２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平０８－２１７０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２８１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２０６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５９５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ４３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋を多数貯留するマガジンから袋を取り出して供給する供給ユニットと、この供給ユニットから供給された袋を開口する開口ユニットと、この開口ユニットにより開口された袋へ所望部品を案内する投入ユニットと、投入ユニットにより所望部品が投入された袋の開口部を封止する封止ユニットとを具備し、
前記開口ユニットは、前記袋に当接し、これに吸着する一対の吸着部と、この吸着部をそれぞれ接近、離反する方向に往復旋回移動させることにより、袋の開口部を開閉する旋回駆動部とを有し、
前記旋回駆動部は、往復直線駆動源と、この往復直線駆動源と前記吸着部とを揺動自在に連結する連結軸と、前記吸着部を案内する案内部材とから構成され、
前記案内部材には、前記袋を中心とした円弧状の長穴が２本形成されているとともに、前記吸着部には、前記案内部材の２本の長穴にそれぞれに沿って摺動可能な連結ピンが２本固定されており、
前記封止ユニットは、互いに接近した前記吸着部によって閉じられた袋の開口部を封止するよう構成されていることを特徴とする包装機。

【請求項2】

前記吸着部は、旋回駆動部の駆動により、前記袋の底部を中心とした円弧状に往復旋回移動することを特徴とする請求項１に記載の包装機

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給された袋を開口して、所望部品を投入後、当該袋を封止する包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の包装機は、特許文献１に開示されており、袋を多数貯留するマガジンから１枚ずつ袋を取り出し、供給する供給ユニットと、この供給ユニットから供給された袋の両端を把持する把持ユニットと、この把持ユニットに把持された袋を吸着して開口する開口ユニットと、この開口ユニットに開口された袋内へ所望部品を案内する投入ユニットと、前記部品の袋への投入完了を経て開口した袋を封止する封止ユニットとを備えている。このような包装機の開口ユニットは、図６の（ａ）に示すように示すように一対の吸着部１００，１００が袋Ｈの上部表裏面をそれぞれ吸着し、これらが互いに離反する方向に水平移動することで当該袋を開口するように構成されていた。なお、この開口時、袋Ｈは、その底部から所定の距離が側面視略くさび状に変形しており、吸着部１００，１００は、当該変形箇所より上側の略円筒形状部分に吸着するよう構成されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９１３９９２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の包装機は、上述のように吸着部１００が水平移動するものであったため、図６の（ｂ）に示すように縦幅が短く、吸着部１００との接触箇所も傾斜する袋Ｈ′を開口する際、袋Ｈ′の傾斜角度と鉛直の吸着部１００との角度差が大きくなる。これにより、当該袋Ｈ′と吸着部１００との間に空気が通過可能な隙間Ｈ１が発生して吸着部１００が袋Ｈ′から外れることがあった。このため、従来の包装機は、縦幅が短い袋Ｈ′を大きく開口させることができず、部品の供給効率が悪化する等の問題が生じていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記課題を解決することを目的としており、吸着部が外れにくく、袋を大きく開口させることが可能な包装機の提供を目的とする。この目的を達成するために本発明は、袋を多数貯留するマガジンから袋を取り出して供給する供給ユニットと、この供給ユニットから供給された袋を開口する開口ユニットと、この開口ユニットにより開口された袋へ所望部品を案内する投入ユニットとを具備し、前記開口ユニットは、前記袋と当接し、これに吸着する一対の吸着部と、この吸着部をそれぞれ接近、離反する方向に往復旋回移動させる旋回駆動部とを有することを特徴とする。これにより、吸着部は、袋が開口するに従い徐々に傾斜する。なお、前記吸着部は、旋回駆動部の駆動により、前記袋の底部を中心とした円弧状に往復旋回移動することが好ましい。また、前記旋回駆動部は、往復直線駆動源と、この往復直線駆動源と前記吸着部を揺動自在に連結する連結軸と、前記吸着部を案内する案内部材とから構成され、前記案内部材には、円弧状に延びる長穴が形成されており、前記吸着部材には、前記長穴に沿って摺動可能な連結ピンが固定されていることが好ましい。これにより、比較的制御が容易な往復直線駆動源の駆動により吸着部が旋回可能となる。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、吸着部が袋の開口に従い傾斜するため、吸着部と袋との間に隙間が生じ難く、吸着部が袋から外れにくく成る等の利点がある。特に、吸着部が袋の底部を中心とした円弧状に旋回する際、袋の表裏面の傾きと吸着部の傾斜角度が一致するため、より外れ難く成る。これらにより、袋を比較的大きく開口させることが可能となり、部品の供給効率が向上する等の利点がある。また、往復直線駆動源を適用可能であるため、比較的安価に製造可能となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る包装機の構造を示す一部断面側面図である。

【図2】本発明に係る包装機の供給ユニット、保持ユニットおよび開口ユニットの構造を示す要部拡大平面図である。

【図3】本発明に係る包装機の供給ユニットの構造を示す要部拡大斜視図である。

【図4】図３の状態から次の状態に移行する動作を示す要部拡大斜視図である。

【図5】本発明に係る包装機の開口ユニットの構造および開閉動作を示す要部拡大側面図であり、（ａ）は、開口ユニットが袋を閉じている状態の側面図であり、（ｂ）は、開口ユニットが袋を開いている状態の側面図である。

【図6】従来の包装機の開口ユニットにより袋の開口動作を示す要部拡大概略図であり、（ａ）は、縦幅の長い袋を開口している状態の側面図であり、（ｂ）は、縦幅の短い袋を開口している上雷の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。図１ないし図５において１は、袋Ｂに部品を投入する包装機である。この包装機１は、図１に示すように袋Ｂを供給する供給ユニット１０と、この供給ユニット１０から供給された袋Ｂを把持する把持ユニット２０と、この把持ユニット２０に把持された袋Ｂを開口させる開口ユニット３０と、この開口ユニット３０により開口された袋Ｂに部品を案内する投入ユニット４０と、部品が投入された後に袋Ｂを封止する封止ユニット５０とから構成されており、これらユニットを制御する制御ユニットが接続されている。

【0009】

前記袋Ｂは、その一辺を開口可能にした長方形形状に構成されており、所望部品の一例であるねじを複数個その内部に貯留可能な容量に設定されている。この袋Ｂは、熱可塑性樹脂の一例であるポリプロピレンからなり、加熱されることで溶着され、当該加熱箇所が封止可能に構成されている。なお、本実施形態において袋Ｂは、縦横ともに６０ｍｍに寸法設定されている。

【0010】

前記供給ユニット１０は、前記袋Ｂを収納可能なマガジン１１を備えている。このマガジン１１は、上側に開口した箱形状に構成されており、その内部には、水平姿勢の袋Ｂが複数枚重ねられている。このマガジン１１の上方には、図３および図４に示すように保持ブロック１２が設けられており、この保持ブロック１２の先端には、吸着保持部１３が設けられている。この吸着保持部１３には、第一吸気手段（図示せず）が連続しており、この第一吸気手段が作動することにより、吸着保持部１３に袋Ｂを吸着保持できる。また、前記保持ブロック１２は、供給駆動部１４に支持されている。この供給駆動部１４は、前記保持ブロック１２を前記マガジン１１の上方で昇降させ、なおかつ、水平方向に延びる旋回軸１５を支軸として保持ブロック１２を前記投入ユニット４０直下に向けて９０度旋回させるように構成されている。なお、袋Ｂは、旋回時に水平姿勢から９０度向きを変えた鉛直姿勢となるため、前記マガジン１１内では、鉛直姿勢になった際、開口箇所が上方に向くよう揃えられている。

【0011】

前記把持ユニット２０は、図２に示すように鉛直姿勢の袋Ｂの両側縁部を挟持する一対の把持チャック２１，２１と、この把持チャック２１，２１を袋Ｂの横幅方向に移動させる弛緩駆動部２２とから構成されている。把持チャック２１，２１は、常時所定の寸法開いて待機しており、前記供給ユニット１０の旋回過程において、袋Ｂと接触しないよう構成されている。また、弛緩駆動部２２は、前記開口ユニット３０によって袋Ｂが開口するにつれて、徐々に把持チャック２１，２１を袋Ｂの中心側に移動させる。これにより、袋Ｂは、開口箇所が緩み、容易に開口可能となる。

【0012】

前記開口ユニット３０は、前記把持ユニット２０とほぼ同じ高さに設けられており、前記把持チャック２１，２１に把持された袋Ｂの表裏面それぞれに当接する一対の吸着部３１，３１およびこの吸着部３１，３１を往復旋回させる旋回駆動部３２，３２を備える。吸着部３１には、第二吸気手段（図示せず）が連続しており、この第二吸気手段が作動することにより、吸着部３１は、その先端部に袋Ｂを吸着可能となる。一方、前記旋回駆動部３２は、往復直線駆動源の一例であるエアシリンダ３３を有している。このエアシリンダ３３は、そのシリンダロッド３３ａが袋Ｂと直交する方向に往復移動するよう配置されており、シリンダロッド３３ａには、連結部材３４が連続している。この連結部材３４は、その両端にベアリングが装着されており、この両端のベアリングにより、前記吸着部３１を前記シリンダロッド３３ａに対して平行な鉛直面内で揺動自在に連結する。また、前記旋回駆動部３２は、前記吸着部３１を挟むように設置された案内部材３５，３５を有しており、この案内部材３５には、前記袋Ｂの底部Ｂ１を中心とした円弧状の長穴３６，３６′が貫通形成されている。この長穴３６，３６′には、これに沿って摺動可能に構成された摺動ピン３７，３７が挿通されており、この摺動ピン３７，３７は、前記吸着部３１に固定されている。さらに前記長穴３６、３６′は、吸着部３１が袋Ｂと当接する時に前記摺動ピン３７，３７がその上端部に位置するよう設定されている。これらにより、吸着部３１は、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように袋Ｂに直交する鉛直面内で当該袋Ｂの底部Ｂ１を中心とした側面視円弧状の往復旋回移動が可能となる。

【0013】

なお、前記エアシリンダ３３は、前記シリンダロッド３３ａが前後方向ともに突出する両ロッド型のものであり、その後方には、シリンダロッド３３ａが所定の位置まで後退すると当接するブレーキブロック３８が設置されている。このため、ブレーキブロック３８の位置を調節することで、シリンダロッド３３ａが後退した際の停止位置を調整することができ、結果、シリンダロッド３３ａに連動する吸着部３１の旋回角度を調整可能となる。さらに、前記供給ユニット１０の吸着保持部１３と対向する一方の吸着部３１には、袋Ｂに対して傾斜して姿勢保持板３９が装着されており、この姿勢保持板３９により、前記供給ユニット１０による旋回過程において、袋Ｂの上部が倒れることを防止されている。

【0014】

前記投入ユニット４０は、前記供給位置の上方に設置された投入シュート４１と、この投入シュート４１を昇降させる昇降駆動部４２とから構成されている。この投入シュート４１の上側には、外部の部品供給装置（図示せず）から部品を案内する案内筒４３が連続しており、この案内筒４３には、投入される部品の個数を計測するカウンタ（図示せず）を備えられている。このため、投入ユニット４０は、部品供給装置から供給された部品を任意の個数ずつ袋Ｂ内に供給可能となる。また、投入ユニット４０および前記把持ユニット２０の間には、前記封止ユニット５０が配置されている。この封止ユニット５０は、袋Ｂの開口箇所付近を挟持するよう配置された一対のヒータ部材５１と、このヒータ部材５１を開閉させる封止駆動部５２とから構成されている。このヒータ部材５１は、常時袋Ｂを溶着可能な温度にまで加熱されている。

【0015】

次に、上記のように構成された包装機１の作用を説明する。
制御ユニットが供給ユニット１０に駆動信号を出力すると、前記第一吸気手段が駆動して、前記マガジン１１内の袋Ｂを前記吸着保持部１３が吸着する。袋Ｂが吸着保持されると前記供給駆動部１４が駆動して、吸着保持部１３を上昇、旋回させて袋Ｂを所定の供給位置まで搬送する。袋Ｂが供給位置に達すると、前記把持チャック２１，２１が起動して、袋Ｂの両側縁部を把持する。把持チャックが袋Ｂを把持すると、前記エアシリンダ３３，３３が駆動して、吸着部３１，３１を袋Ｂに向けて前進させる。図５の（ａ）に示すように吸着部３１，３１が袋Ｂに当接すると、前記第二吸気手段が作動し、袋Ｂの表裏面を吸着部３１，３１が吸着するとともにエアシリンダ３３，３３が逆駆動して吸着部３１，３１を後退させる。このように袋Ｂの表裏面を吸着する吸着部３１，３１が後退することで袋Ｂが開口する。この時、袋Ｂは、図５の（ｂ）に示すようにその表裏面が傾斜して底部Ｂ１を頂点とした側面視略くさび状に変形していく一方、前記吸着部３１は、前記案内部材３５の長穴３６に沿い、旋回しながら後退する。このため、吸着部３１の傾斜角度は、従来の包装機の吸着部１００より、袋Ｂの傾斜角度に近くなる。このため、吸着部３１は、袋Ｂの表裏面との間に隙間が生じ難く、袋Ｂから外れ難くなる。このように吸着部３１を旋回しながら後退することは、縦幅が比較的短く、開口により表裏面の傾斜角度が急となる袋の開口動作に有効である。特に吸着部３１が袋Ｂの底部Ｂ１を中心とした円弧状に旋回する際、袋Ｂの表裏面の傾斜角度と吸着部３１の傾斜角度が一致し、吸着部３１と袋Ｂとの間に隙間が生じない。これらにより、袋Ｂを大きく開口させることが可能となり、部品の供給効率が向上する。

【0016】

また、上述の袋Ｂの開口において、前記弛緩駆動部２２は、袋Ｂが開口するに従って、前記把持チャック２１，２１を接近させる。これにより、把持チャック２１，２１に把持されている袋Ｂの両側縁部が袋Ｂの中心方向に寄るため、前記開口箇所が弛み、袋Ｂは弱い力でも容易に開口可能となる。このように、袋Ｂが開口すると、前記投入ユニット４０の昇降駆動部４２が駆動し、投入シュート４１の下部を袋Ｂに挿入して、袋Ｂ内に部品を投入する。この部品の投入後、昇降駆動部４２が逆駆動して、投入シュート４１を袋Ｂから抜くとともに、前記エアシリンダ３３が吸着部３１を袋Ｂの中心に向けて前進させて、袋Ｂの開口箇所を閉じる。袋Ｂが閉じた後、前記封止駆動部５２が駆動してヒータ部材５１を袋Ｂの開口箇所付近に圧接させる。この圧接させられたヒータ部材５１の熱により、袋Ｂの開口箇所付近が加熱されて溶着、封止される。その後、制御ユニットがヒータ部材５１、把持チャック２１，２１を当初位置まで拡開させる。これにより、袋Ｂは、把持チャック２１，２１から放たれて、所定の排出箇所に排出される。

【0017】

なお、本発明の包装機１は、前記吸着部３１が案内部材３５の長穴３６に沿って移動するため、エアシリンダ３３等比較的制御が容易な、往復直線駆動源の駆動のみで吸着部３１を旋回移動させることが可能となる。また、比較的安価なエアシリンダ３３を用いることで装置の低コスト化が可能となる等の利点がある。さらに、エアシリンダ３３のシリンダロッド３３ａの停止位置が前記ブレーキブロック３８によって調節可能に構成されているため、前記袋Ｂの開口幅を容易に調節可能となる。これにより、制御ユニットが単純な構成で良く、より低コスト化が可能になる。

【0018】

なお、本発明に係る包装機１は、前述したものに限定するものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、エアシリンダ３３、連結部材３４および案内部材３５は、前記吸着部３１を旋回させるための旋回駆動部３２の一例であり、クランク機構等の他の機構や回転駆動源を用いた構造であっても何ら問題ない。また、本実施形態の包装機１は、袋Ｂの両側の吸着部３１，３１が旋回駆動していたが、一方の吸着部３１が固定されており、他方の吸着部３１のみが旋回駆動する構成であっても良い。さらに、供給ユニット１０は、当初から鉛直姿勢の袋Ｂを所定の位置に供給する構成であっても良い。

【符号の説明】

【0019】

１ … 包装機
１０ … 供給ユニット
２０ … 把持ユニット
２１ … 把持チャック
３０ … 開口ユニット
３１ … 吸着部
３２ … 旋回駆動部
３３ … シリンダ
３４ … 連結部材
３５ … 案内部材
３６，３６′ … 長穴
４０ … 投入ユニット
５０ … 封止ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】