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技術 包装機における被包装物の定量充填方法

出願人 ゼネラルパッカー株式会社味の素株式会社
発明者 島末孝法工藤誠一牧野研二川奈吉明本間嘉光畔上秀憲
出願日 1999年10月22日 (20年4ヶ月経過) 出願番号 1999-300497
公開日 2001年5月8日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2001-122202
状態 特許登録済
技術分野 流体の充填 包装位置への供給II(流動体の供給) 基本的包装技術I(流動体の充填)
主要キーワード グリツプ ローラー形 各固定軸 縦側縁 ストッパーボルト グリップベース 直線往復 充填漏斗
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年5月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

被包装物充填定量検出コンパクト充填装置により円滑で迅速に行う被包装物の定量充填方法を提供すること。

解決手段

ステーション間を移動する移動体間欠停止したときに、クランプ手段によりグリップベース把持すると共に移動体に設けた掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで昇降手段によりグリップベースを持ち上げて包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始する。これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に計量装置検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び掴着手段によりグリップベースを把持して同ベース移動体側に固定し、ついでクランプ手段によるグリップベースの釈放を行う。

概要

背景

従来のロータリー式包装機の一般的な充填装置として、多数のグリップ対回転体放射方向に突設し、供給される包装袋を各グリップ対により順次吊り下げ状に掴んで開口ステーション充填ステーショントップシールステーション等の各ステーションに間欠移動させつつ、所定量の被包装物を1工程の停止時間内に充填漏斗により充填し、袋口シールを施してから機外に排出する構成のものが、実公昭62−21521号公報等により知られている。また、包装袋を充填テーブル側にグリップさせた状態で大出し投入を行った後、定量検出器のグリップで把持し直して小出し投入を行うと共にその定量検出器により計量を行い、充填後の包装袋を再び充填テーブル側にグリップさせてからシールテーブルに受け渡して袋口のシールを施すという計量包装方法が、特公平6−29043号公報にて開示されている。

概要

被包装物の充填と定量検出をコンパクトな充填装置により円滑で迅速に行う被包装物の定量充填方法を提供すること。

ステーション間を移動する移動体間欠停止したときに、クランプ手段によりグリップベースを把持すると共に移動体に設けた掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで昇降手段によりグリップベースを持ち上げて包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始する。これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に計量装置検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び掴着手段によりグリップベースを把持して同ベース移動体側に固定し、ついでクランプ手段によるグリップベースの釈放を行う。

目的

この発明の目的は、被包装物の充填と定量検出をコンパクトな充填装置により円滑で迅速に行う被包装物の定量充填方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
4件

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請求項1

多数のステーション間間欠移動する移動体ステーション同数の掴着手段を設け、袋口を上にして包装袋吊り下げ状に支持するグリップ対を備えた多数のグリップベースを夫々対応する掴着手段により把持若しくは釈放自在に設け、ロードセルを用いた計量装置検出器を上下方向に移動させる昇降手段を充填ステーションに配置し、各グリップベースに垂設された支持杆を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段を前記検出器に固定するように設け、前記移動体が充填ステーションに間欠停止したときに、前記クランプ手段により前記支持杆を把持すると共に前記掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで前記昇降手段によりグリップベースを持ち上げて開口された包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始し、これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に前記検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び前記掴着手段によりグリップベースを把持して同ベースを前記移動体側に固定し、ついで前記クランプ手段による支持杆の釈放を行うようにしたことを特徴とする包装機における被包装物の定量充填方法

技術分野

0001

本発明は、ロータリー式又は直線往復式の包装機における粉体粒状物等の被包装物定量充填方法に関する。

背景技術

0002

従来のロータリー式包装機の一般的な充填装置として、多数のグリップ対回転体放射方向に突設し、供給される包装袋を各グリップ対により順次吊り下げ状に掴んで開口ステーション充填ステーショントップシールステーション等の各ステーションに間欠移動させつつ、所定量の被包装物を1工程の停止時間内に充填漏斗により充填し、袋口シールを施してから機外に排出する構成のものが、実公昭62−21521号公報等により知られている。また、包装袋を充填テーブル側にグリップさせた状態で大出し投入を行った後、定量検出器のグリップで把持し直して小出し投入を行うと共にその定量検出器により計量を行い、充填後の包装袋を再び充填テーブル側にグリップさせてからシールテーブルに受け渡して袋口のシールを施すという計量包装方法が、特公平6−29043号公報にて開示されている。

発明が解決しようとする課題

0003

上記した従来の充填装置及び計量包装方法においては、何れも包装袋の袋口付近に充填漏斗を接近させた状態で被包装物の落下投入を行っている。ところが、被包装物が小麦粉片栗粉等の粉体の場合には、袋口から袋底までの落差があるために投入時に舞い上がりを生じて収まりが悪くなる。舞い上がりが収まるまでの時間が長くかかると充填ステーションでの停止時間が増すために、必然的に包装能力が低下する。その舞い上がった粉体は吸引装置によって外部に排出されているが、たとえ1袋毎の舞い上がり量が僅かであっても生産量に比例して無視できない量に至ることから、舞い上がり現象を極力抑制するのが好ましい。後者の計量包装方法では、包装袋を把持した状態で被包装物の定量検出を行う構造が開示されているところ、大出し投入と小出し投入とを別々のステーションに設けたスクリュー式供給装置で行い、充填と袋口のシールを別々のテーブルで行うことから包装機が大型化し、全体構造が複雑となっていた。

0004

この発明の目的は、被包装物の充填と定量検出をコンパクトな充填装置により円滑で迅速に行う被包装物の定量充填方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0005

前記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、多数のステーション間を間欠移動する移動体にステーションと同数の掴着手段を設け、袋口を上にして包装袋を吊り下げ状に支持するグリップ対を備えた多数のグリップベースを夫々対応する掴着手段により把持若しくは釈放自在に設け、ロードセルを用いた計量装置検出器を上下方向に移動させる昇降手段を充填ステーションに配置し、各グリップベースに垂設された支持杆を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段を前記検出器に固定するように設け、前記移動体が充填ステーションに間欠停止したときに、前記クランプ手段により前記支持杆を把持すると共に前記掴着手段によるグリップベースの釈放を行い、ついで前記昇降手段によりグリップベースを持ち上げて開口された包装袋を被包装物供給手段の供給筒に臨ませた状態で被包装物の大出し投入を開始し、これと同時に包装袋を下降させつつ小出し投入を行うと共に前記検出器により充填量を検出し、所定量充填後に投入を中止して再び前記掴着手段によりグリップベースを把持して同ベースを前記移動体側に固定し、ついで前記クランプ手段による支持杆の釈放を行うようにしたことを特徴とする。

0006

包装袋を支持するグリップベースを固定した移動体が充填ステーションに間欠停止すると、開放状態待機するクランプ手段によりグリップベースの支持杆が把持されると共に、掴着手段によるグリップベースの釈放が行われる。そのグリップベースが移動体から分離した状態において、分離部(風袋)の総重量が検出器で検出され、その出力信号により計量装置の演算処理部のゼロ点調整が施される。
ついで、昇降手段の作動によってグリップベースが持ち上げられ、包装袋を被包装物供給手段の供給筒に奥深く臨ませた状態で被包装物の大出し投入が開始される。これと同時に、昇降手段により包装袋を下降させつつ小出し投入が引き続き行われ、その投入動作に同期してロードセルを用いた検出器により被包装物の充填量の検出が行われ、所定量充填後に直ちに投入が中止される。その被包装物の検出回数については毎秒3〜25回程度であり、充填量が正味量に近づくに従い計量装置のシーケンス機能から包装物供給手段にリアルタイムデータ信号が出力され、そのデータ信号を受けて包装物供給手段ではスクリュー減速排出ゲートを徐々に絞り込むように最適なフィードバック制御を行う。
被包装物の定量充填が終了すると、グリップベースは掴着手段により再び把持されて移動体側に固定され、ついで、クランプ手段による支持杆の釈放が行われる。上記一連の動作は、移動体の充填ステーションでの停止時間内に行われる。

0007

この包装機における被包装物の定量充填方法によれば、被包装物の充填と定量検出とをコンパクトな定量充填装置により円滑で迅速に行い、特に粉体の被包装物充填時の舞い上がりを抑制することができ、包装能力の高い包装機に対応させることが可能となった。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下に、本発明方法の実施例を説明する。図1は本発明方法に適するロータリー式包装機の定量充填装置の側面図、図2図1において包装袋が充填位置まで上昇した状態を示す説明図、図3は要部の平面図である。

0009

この定量充填装置Fが用いられるロータリー式包装機については、供給される包装袋を各グリップ対により順次吊り下げ状に掴んで開口ステーション、充填ステーション、トップシールステーション等の各ステーションに間欠移動させつつ、所定量の被包装物を1工程の停止時間内に充填し、袋口のシールを施してから機外に排出する一般的な基本構成のものであり、本発明方法を適用するために一部の構成を変更したものである。

0010

図1図3に示すように多数のステーション間を間欠回転移動する円盤状の移動体1には、ステーションと同数の掴着手段10を設ける。移動体1の下面に取り付けられたベース11には一対の縦軸12、12を固着し、先端内面部に係合溝14が形成された掴着レバー13のほぼ中間部13aを各固定軸12に夫々揺動自由に設ける。15は前記縦軸12、12間の中心位置でベース11下面に固定された支持片であり、この支持片15は、ほぼT字形ロッド16を移動体1の半径方向に摺動自由に支持している。そのロッド16の頭部16aの両端にはリンク17の一端部17aを軸18で夫々支持し、各リンク17の他端部17bを前記掴着レバー13の自由端部13bに軸19で夫々連結する。また、ロッド16の自由端部16bに縦方向に固定した軸20には、ローラー形駒片21を取り付ける。その駒片21の前後に配置された押圧片22、23は、図示しない駆動機構により前後方向に移動して前記駒片21を押圧自在とするように設けられている。

0011

しかして、この掴着手段10は、押圧片22の進出により駒片21を押圧してロッド16を前進させることにより掴着レバー13の係合溝14側を外方に移動させ、反対に、その押圧片22を後退させて他方の押圧片23を進出させることによりその係合溝14側を内方に移動するように構成されている。なお、掴着レバー13の閉じた姿勢状態については、図示しないバネ等の手段により強制的に保持するように設けるものとする。

0012

25は袋口bを上にして包装袋aを吊り下げ状に支持する公知構造のグリップ対26を備えたグリップベースである。そのグリップベース25に固着された一対の縦軸27、27にはレバー28、30を夫々揺動自由に設け、先端に駒片29を設けたレバー28と、他方のレバー30とをリンク31によって連結すると共に、それらレバー28、30間には引きバネ32を架け渡す。33はレバー28の側縁を当接させる偏心ピンである。レバー28及びレバー30の手前正面には、先端に爪片35を設けたグリツプ体34を固着すると共に、先端に爪片37を設けた可動グリツプ36をグリツプ体34に摺動自由に設け、図3に示すように、それら爪片35、37により包装袋aの縦側縁を挟持するように設ける。

0013

38、38はグリップベース25の下面後縁に直線上に間隔をおいて固定された板片であり、前記掴着手段10の掴着レバー13により把持若しくは釈放されるものである。各板片38の外側端面形状は、その掴着レバー13の係合溝14と雌雄の関係で確実に嵌合するように設けられている。39はグリップベースの中央前縁に垂設された支持杆である。

0014

充填ステーションには、公知のロードセルを用いた計量装置60の検出器61を上下方向に移動させる昇降手段として、図示しないサーボモータによってロッド51を駆動する電動式昇降装置50を機台2に設置する。その電動式昇降装置50のロッド51の先端に固定された台板52には、前記検出器61の下方の取り付け部61aが固定されている。53は後記クランプ手段65を設けるために検出器61の上方の取り付け部61bに固定された支持板53である。その台板52の検出器61を挟んだ箇所にはストッパーボルト54、55を配置して各々高さ調節可能に設け、上記検出器61に過負荷を付与しないように、各ストッパー54、55の上面と前記支持板53の下面とに適度の間隙を生ずるように調整を行う。

0015

なお、本実施例では計量装置60の各種設定や制御処理を司る主装置62として、ユニパルス株式会社製の「ロードセル指示計F800」を用いた。

0016

65は上記グリップベース25の支持杆39を把持若しくは釈放自在とするクランプ手段である。このクランプ手段65のクランプシリンダ66は前記支持板53上に立設され、そのロッド67の先端に枠片68が固定されている。その枠片68の側部には逆ハ字形の係止溝69を穿設する。クランプシリンダ66の脇に設けられた固定台70には、前後一対クランプ片71の下端部71aを軸72により夫々取り付ける。そして、各クランプ片71の下方寄りに形成された孔(図示せず)と、前記枠片68の係止溝69とにピン73を挿入してそれらクランプ片71を縦向きの姿勢拘束するように設ける。

0017

しかして、クランプシリンダ66のロッド67の伸長動作によりクランプ片71を閉じ、ロッド67の後退動作によりクランプ片71を開くように作動するクランプ手段65が構成される。

0018

80はスクリュー(オーガー)式包装物供給手段(図示せず)の供給筒であり、この供給筒80の先端部81には被包装物の排出を規制する排出ゲート(図示せず)を備えている。図1に示すように、供給筒80の先端部81は、移送される包装袋aの袋口bから少し上方に配置されている。

0019

つぎに、本発明方法を上述した定量充填装置Fの作動との関係で述べる。
グリップ対26により包装袋aを支持するグリップベース25を固定した移動体1が充填ステーションに間欠停止すると、クランプ手段65により開放した状態で待機するクランプ片71が閉じてグリップベース25の支持杆39が把持される。
これとほぼ同時に、掴着手段10の掴着レバー13が開いて板片38との係合が解かれてグリップベース25の釈放が行われる。グリップベース25が移動体1から分離した状態において、分離された部分の総重量が検出器61で検出され、その出力信号により計量装置60の演算処理部のゼロ点調整が施される。
ついで、図2に示すように、電動式昇降装置50によってグリップベース25全体が持ち上げられ、包装袋aを被包装物供給手段の供給筒80に奥深く臨ませた状態で被包装物の大出し投入が開始される。これと同時に、電動式昇降装置50のロッド51の後退移動により包装袋aを下降させつつ小出し投入が引き続き行われる。
その投入動作に同期して検出器61により被包装物aの充填量の検出が行われ、所定量充填後に直ちに投入が中止される。その被包装物の検出回数については毎秒3〜25回程度であり、充填量が正味量に近づくに従い計量装置60の主装置62に備えるシーケンス機能から包装物供給手段にリアルタイムにデータ信号が出力され、そのデータ信号を受けて包装物供給手段の制御部ではスクリューの減速と排出ゲートを徐々に絞り込むように最適なフィードバック制御を行う。
被包装物の定量充填が終了すると、掴着手段10の掴着レバー13が閉じるのでグリップベース25は再び把持されて移動体1側に固定され、ついでクランプ手段65のクランプ片71が開いて支持杆39の釈放が行われる。かかる一連の動作は、移動体の充填ステーションでの僅か10秒程度の停止時間内に円滑に行われる。

0020

上述のとおり、この包装機における被包装物の定量充填方法は、被包装物の充填と定量検出とをコンパクトな定量充填装置により円滑で迅速に行うものであり、特に粉体の充填に最適である。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明方法に適するロータリー式包装機の定量充填装置の側面図
図2図1において包装袋が充填位置まで上昇した状態を示す説明図
図3定量充填装置の要部の平面図

--

0022

a→包装袋b→袋口F→定量充填装置
1→移動体10→掴着手段 13→掴着レバー 14→係合溝
25→グリップベース26→グリップ対35、37→爪片38→板片
39→支持杆
50→電動式昇降装置(昇降手段) 60→計量装置61→検出器
65→クランプ手段 66→クランプシリンダ71→クランプ片
80→供給筒

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