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技術 自動包装機の充填装置

出願人 株式会社トパック
発明者 正井敏夫長井和貴田中達也
出願日 2015年1月21日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2015-009883
公開日 2016年7月25日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-132488
状態 特許登録済
技術分野 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 上下位置変動 有底状態 長板状部材 水平断面視 略長板状 内部連通 凹部下 直線カット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

簡易な構成で被包装物の特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物を包装材料へと確実に精度よく充填できる自動包装機充填装置を提供する。

解決手段

ホッパー20より供給された被包装物Mを計量する計量部21を具備してなる充填装置12において、計量部21は、ホッパー20の下部に配設されホッパー20より供給された被包装物Mを傾斜面30bに沿って、傾斜面30aの鉛直上方に設けられた調整板34にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部23と、移送部23の下部に配設され移送部23より被包装物Mが投入される計量マス24aが穿孔される計量板部24と、を有してなり、移送部23は、内部空間に水平方向の揺動軸33にて円心揺動可能に軸支される揺動板32が設けられ、揺動板32が円心揺動されることで、揺動板32の先端部32aにて被包装物Mが投入された計量マス24aがマス切りされて容積計量される。

概要

背景

従来、薬剤嗜好品調味料、その他の食品などの粉状又は粒状の被包装物密封包装して一度に複数のスティックタイプ包装体製品)を得る多列式の自動包装機が公知である。このような自動包装機では、まず、長尺フィルム状包装材料を移動させながら複数本に切断し、各々を多列に構成した成形シュートにてU字状に二つ折り成形する。次いで、シール装置を構成する縦シールバーにより包装材料の合わせ縁部を縦シールしてチューブ状とし、同じくシール装置を構成する横シールバーによりかかるチューブ状の包装材料を包装体一個分(一袋分)毎に横シールすることで、充填装置より供給される被包装物を密封包装するものである。

上述した自動包装機の充填装置は、通常、被包装物を貯留する貯留部と、貯留部より供給された被包装物を計量する計量部と、計量部にて計量された被包装物を充填する充填部等とで構成されている。かかる充填装置では、貯留部としてのホッパー内に被包装物が予め貯留されて、貯留部の下部に配設された計量部へと被包装物が供給される。計量部では、貯留部より供給された被包装物が計量マスに一定の容積値となるように充填され、充填部としての接続シュートを介して計量マス内の被包装物が包装材料に充填される。

従来の自動包装機の充填装置としては、例えば、特許文献1に開示されるように、ホッパー下方で被包装物を計量する計量部が、水平方向に回動軸を備えたロータ揺動体)と、ロータを覆うシリンダと、シリンダ下部の計量凹部(計量マス)と、計量凹部下部でかつ充填部上方に配置されて計量凹部の下部を開閉可能なシャッターとを備え、シリンダは、ロータの外周面摺動可能にロータを収納する収納孔と、収納孔とホッパー下部の供給口とを連通する連通孔とを備え、ロータは、シリンダの連通孔と計量凹部とにそれぞれ開口可能な流入孔排出孔とを有する貯溜孔を備えてなる構成が公知となっている。

確かに、上述した特許文献1に開示される自動包装機の充填装置の構成では、計量部にて貯留部より供給される被包装物を計量マスに直接に投入するのではなく、貯留部と計量マスとを一旦分離して被包装物を保持する機構(シリンダ及びロータが相当)を具備してなるため、貯留部に貯留される被包装物の量に影響されることなく、被包装物を計量して充填部へと充填することができる。

しかしながら、計量部にて被包装物を計量マスに充填する際には、被包装物の特性(例えば、流動性など)に合わせて被包装物に質量圧(粉圧)を大きく加えた方がよい場合や逆に少なくした方がよい場合があるが、従来の計量部の構成では、かかる被包装物への質量圧を調整することができなかったため、質量圧の影響を受けて計量誤差が生じ、設定量を正確に容積計量できないという問題があった。また、従来の計量部の構成では、揺動体としてのロータが略円柱状に形成されるため、ロータの重量が大きく揺動動作高速化が困難であり、ロータの動作不良に起因して被包装物の計量精度が低減するという問題があった。さらに、ロータの円周面がシリンダと摺接される構成であったため、摺接面に付着した被包装物が微粉末化されてしまい、得られる包装体の製品品質が一定しないという問題があった。

概要

簡易な構成で被包装物の特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物を包装材料へと確実に精度よく充填できる自動包装機の充填装置を提供する。ホッパー20より供給された被包装物Mを計量する計量部21を具備してなる充填装置12において、計量部21は、ホッパー20の下部に配設されホッパー20より供給された被包装物Mを傾斜面30bに沿って、傾斜面30aの鉛直上方に設けられた調整板34にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部23と、移送部23の下部に配設され移送部23より被包装物Mが投入される計量マス24aが穿孔される計量板部24と、を有してなり、移送部23は、内部空間に水平方向の揺動軸33にて円心揺動可能に軸支される揺動板32が設けられ、揺動板32が円心揺動されることで、揺動板32の先端部32aにて被包装物Mが投入された計量マス24aがマス切りされて容積計量される。

目的

本発明では、自動包装機の充填装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で被包装物の特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物を包装材料へと確実に精度よく充填できる自動包装機の充填装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被包装物貯留する貯留部と、前記貯留部より供給された被包装物を計量する計量部と、前記計量部にて計量された被包装物を包装材料充填する充填部とを具備してなる自動包装機充填装置において、前記計量部は、前記貯留部の下部に配設され、前記貯留部より供給された被包装物を傾斜面に沿って、前記傾斜面の鉛直上方に設けられた調整板にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部と、前記移送部の下部に配設され前記移送部より被包装物が投入される計量マス穿孔される計量板部と、を有してなり、前記移送部は、内部空間に水平方向の揺動軸にて円心揺動可能に軸支される揺動板が設けられ、前記揺動板が円心揺動されることで、前記揺動板の先端部にて被包装物が投入された前記計量マスがマス切りされて容積計量されることを特徴とする自動包装機の充填装置。

請求項2

前記移送部は、前記調整板が、内部空間に上下位置変動可能に取り付けられ、前記調整板が位置変動されることで、前記貯留部より供給される被包装物の量が増減されて質量圧が変更される請求項1に記載の自動包装機の充填装置。

請求項3

前記移送部は、前記揺動板が、前記貯留部と前記計量板部とを遮断して被包装物を前記傾斜面上に保持する位置と、前記貯留部と前記計量板部とを連通させて被包装物を前記計量マスに投入する位置とに切り換えられる請求項1又は請求項2に記載の自動包装機の充填装置。

請求項4

前記移送部は、前記傾斜面の下端と連続される断面円弧状の円弧面が設けられ、前記揺動板の先端部が前記円弧面に沿って摺動される請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の自動包装機の充填装置。

請求項5

前記移送部は、前記円弧面の最底点に前記計量マスと連通される投入口が開口される請求項4に記載の自動包装機の充填装置。

請求項6

前記移送部は、前記傾斜面の上端が前記貯留部に連続される被包装物の供給口の直下に配置される請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の自動包装機の充填装置。

技術分野

0001

本発明は、自動包装機充填装置の技術に関し、より詳細には、被包装物貯留する貯留部と、貯留部より供給された被包装物を計量する計量部と、計量部にて計量された被包装物を包装材料充填する充填部とを具備してなる自動包装機の充填装置に関する。

背景技術

0002

従来、薬剤嗜好品調味料、その他の食品などの粉状又は粒状の被包装物を密封包装して一度に複数のスティックタイプ包装体製品)を得る多列式の自動包装機が公知である。このような自動包装機では、まず、長尺フィルム状の包装材料を移動させながら複数本に切断し、各々を多列に構成した成形シュートにてU字状に二つ折り成形する。次いで、シール装置を構成する縦シールバーにより包装材料の合わせ縁部を縦シールしてチューブ状とし、同じくシール装置を構成する横シールバーによりかかるチューブ状の包装材料を包装体一個分(一袋分)毎に横シールすることで、充填装置より供給される被包装物を密封包装するものである。

0003

上述した自動包装機の充填装置は、通常、被包装物を貯留する貯留部と、貯留部より供給された被包装物を計量する計量部と、計量部にて計量された被包装物を充填する充填部等とで構成されている。かかる充填装置では、貯留部としてのホッパー内に被包装物が予め貯留されて、貯留部の下部に配設された計量部へと被包装物が供給される。計量部では、貯留部より供給された被包装物が計量マスに一定の容積値となるように充填され、充填部としての接続シュートを介して計量マス内の被包装物が包装材料に充填される。

0004

従来の自動包装機の充填装置としては、例えば、特許文献1に開示されるように、ホッパー下方で被包装物を計量する計量部が、水平方向に回動軸を備えたロータ揺動体)と、ロータを覆うシリンダと、シリンダ下部の計量凹部(計量マス)と、計量凹部下部でかつ充填部上方に配置されて計量凹部の下部を開閉可能なシャッターとを備え、シリンダは、ロータの外周面摺動可能にロータを収納する収納孔と、収納孔とホッパー下部の供給口とを連通する連通孔とを備え、ロータは、シリンダの連通孔と計量凹部とにそれぞれ開口可能な流入孔排出孔とを有する貯溜孔を備えてなる構成が公知となっている。

0005

確かに、上述した特許文献1に開示される自動包装機の充填装置の構成では、計量部にて貯留部より供給される被包装物を計量マスに直接に投入するのではなく、貯留部と計量マスとを一旦分離して被包装物を保持する機構(シリンダ及びロータが相当)を具備してなるため、貯留部に貯留される被包装物の量に影響されることなく、被包装物を計量して充填部へと充填することができる。

0006

しかしながら、計量部にて被包装物を計量マスに充填する際には、被包装物の特性(例えば、流動性など)に合わせて被包装物に質量圧(粉圧)を大きく加えた方がよい場合や逆に少なくした方がよい場合があるが、従来の計量部の構成では、かかる被包装物への質量圧を調整することができなかったため、質量圧の影響を受けて計量誤差が生じ、設定量を正確に容積計量できないという問題があった。また、従来の計量部の構成では、揺動体としてのロータが略円柱状に形成されるため、ロータの重量が大きく揺動動作高速化が困難であり、ロータの動作不良に起因して被包装物の計量精度が低減するという問題があった。さらに、ロータの円周面がシリンダと摺接される構成であったため、摺接面に付着した被包装物が微粉末化されてしまい、得られる包装体の製品品質が一定しないという問題があった。

先行技術

0007

特開平6−156402号公報

発明が解決しようとする課題

0008

そこで、本発明では、自動包装機の充填装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で被包装物の特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物を包装材料へと確実に精度よく充填できる自動包装機の充填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

0009

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

0010

すなわち、請求項1においては、被包装物を貯留する貯留部と、前記貯留部より供給された被包装物を計量する計量部と、前記計量部にて計量された被包装物を包装材料に充填する充填部とを具備してなる自動包装機の充填装置において、前記計量部は、前記貯留部の下部に配設され前記貯留部より供給された被包装物を傾斜面に沿って、前記傾斜面の鉛直上方に設けられた調整板にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部と、前記移送部の下部に配設され前記移送部より被包装物が投入される計量マスが穿孔される計量板部と、を有してなり、前記移送部は、内部空間に水平方向の揺動軸にて円心揺動可能に軸支される揺動板が設けられ、前記揺動板が円心揺動されることで、前記揺動板の先端部にて被包装物が投入された前記計量マスがマス切りされて容積計量されるものである。

0011

請求項2においては、前記調整板が、内部空間に上下位置変動可能に取り付けられ、前記調整板が位置変動されることで、前記貯留部より供給される被包装物の量が増減されて質量圧が変更されるものである。

0012

請求項3においては、前記移送部は、前記揺動板が、前記貯留部と前記計量板部とを遮断して被包装物を前記傾斜面上に保持する位置と、前記貯留部と前記計量板部とを連通させて被包装物を前記計量マスに投入する位置とに切り換えられるものである。

0013

請求項4においては、前記移送部は、前記傾斜面の下端と連続される断面円弧状の円弧面が設けられ、前記揺動板の先端部が前記円弧面に沿って摺動されるものである。

0014

請求項5においては、前記移送部は、前記円弧面の最底点に前記計量マスと連通される投入口が開口されるものである。

0015

請求項6においては、前記移送部は、前記傾斜面の上端が前記貯留部に連続される被包装物の供給口の直下に配置されるものである。

発明の効果

0016

本発明の効果として、簡易な構成で被包装物の特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物を包装材料へと確実に精度よく充填できる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施例に係る充填装置を用いた自動包装機の全体的な構成を示した側面図である。
同じく図1の自動包装機の正面図である。
充填装置の正面図である。
揺動板が位置P1にある状態の充填装置の側断面図である。
揺動軸揺動機構の平面図である。
揺動軸揺動機構の側面図である。
揺動板が位置P2にある状態の充填装置の側断面図である。
充填装置の動作を示した図である。
同じく充填装置の動作を示した図である。
同じく充填装置の動作を示した図である。

実施例

0018

まず、本実施例の充填装置12を用いた自動包装機100の全体構成について、以下に概説する。なお、以下の実施例において、図1の矢印X方向を自動包装機100の上下方向、矢印Z方向を自動包装機100の前後方向、図2の矢印Y方向を自動包装機100の左右方向とする。

0019

図1及び図2に示すように、本実施例の自動包装機100は、長尺状の包装材料1を搬送経路に沿って間欠的に供給しながら、一度に複数の包装体(製品)を得る多列式の自動包装機として構成されている。具体的には、包装材料ロールRを回転可能に支持するロール支持装置10と、包装材料ロールRより包装材料1を連続的に繰出繰出し装置11と、被包装物Mを貯留して計量充填する充填装置12と、包装材料1を複数本に切断するスリッター装置13と、包装材料1を長手方向に沿って二つ折り成形する成形シュート14と、二つ折り成形された包装材料1を縦シール及び横シールして充装填置12より供給される被包装物Mを密封包装する縦シール装置15及び横シール装置16等とで構成されている。

0020

自動包装機100の機体後方下部には、一対の支持軸にて包装材料ロールRを両持ち支持するロール支持装置10が配設され、ロール支持装置10に支持されたロール状の包装材料1が、繰出し装置11により搬送経路の下流方向へと連続的に繰り出される。機体後方上部には、スリッター装置13が配設され、ロール支持装置10より繰出された包装材料1が移動されながら成形シュート14の列数(本実施例では5列)に合わせて幅の狭い複数本(本実施例では5本)に切断される。

0021

スリッター装置13にて切断された包装材料1は、機体前方上部に配設された対応する成形シュート14へとそれぞれ移送される。成形シュート14は、切断された包装材料1を長手方向に沿って二つ折り成形するために、上部で広く、かつ下部では狭く絞った面部材として形成されており、表面に沿って包装材料1が連続的に通過されることで、包装材料1が水平断面視にてU字状に二つ折り成形される。

0022

成形シュート14の上方位置には、本実施例の充填装置12が配設されており、後述するように充填装置12にて容積計量された被包装物Mが、成形シュート14内に被包装物Mを供給する中間受けシュート17に落下供給され、中間受けシュート17を介して成形シュート14より二つ折り成形された包装材料1内へと充填される。なお、充填装置12については、詳細を後述する(図3等参照)。

0023

成形シュート14の下方位置には、二つ折り成形された包装材料1を縦シール及び横シールする縦シール装置15及び横シール装置16が配設されている。成形シュート14にて二つ折り成形された包装材料1は、縦シール装置15により合わせ縁部が縦シールされてチューブ状態とされ、縦シール装置15の下方位置に配設された横シール装置16により横シールされて有底状態とされる。そして、充填装置12から被包装物Mが断続的に成形シュート14を介して有底状態の包装材料1内へ供給され、さらに長手方向へと送り出された包装材料1の上辺が横シールされることで被包装物Mが密封包装される。

0024

本実施例の自動包装機100では、機体本体に対して横シール装置16が上下方向に昇降移動可能に設けられ、横シール装置16が包装材料1を横シールした状態で下降移動することで包装材料1が長手方向へと間欠的に送り出される。すなわち、横シール装置16にて横シールされた包装材料1は、成形シュート14を介して被包装物Mが充填され、同時に、横シール装置16にて把持された状態のままで包装体一個分に相当する距離だけ下方に移動されることで送り出しが行われる。そして、横シール装置16が上方に復帰作動されて再度包装材料1が横シールされることで、被包装物Mが密封包装される。

0025

また、横シール装置16には、図示せぬ切断刃が配設されており、横シール装置16にて把持された状態で、被包装物Mが密封包装された包装材料1が横シール箇所の中央部分で切断刃にて直線カット(切断)されることで、包装体が連続的に得られる。なお、横シール装置16にて切断された包装体は、横シール装置16の下方位置に配設された排出ダクト18を介して機外に排出される。

0026

次に、本実施例の充填装置12の構成について、以下に詳述する。
図3に示すように、本実施例の充填装置12は、被包装物Mを貯留する貯留部としてのホッパー20と、ホッパー20より供給された被包装物Mを計量する計量部21と、計量部21にて計量された被包装物Mを包装材料1に充填する充填部としての接続シュート22等とを具備してなり、計量部21にてホッパー20内の被包装物Mを一旦保持した後に容積計量し、接続シュート22より被包装物Mを包装材料1に充填するように構成されている。

0027

ホッパー20は、内部空間に被包装物Mが貯留され、開口部20aより被包装物Mが計量部21に落下供給される。本実施例のホッパー20は、成形シュート14の列数に合わせて複数(本実施例では5個)の開口部20a・20a・・・が機体左右方向図2において矢印Y方向)に沿って所定の離間を隔てて等間隔に開口されており、ホッパー20内の被包装物Mが各開口部20a・20a・・・へ振り分けられて計量部21に供給される。各開口部20a・20a・・・は、平面視長方形同形状に形成され、後述する計量部21と接続された状態で、移送部23(ガイドシュート30の供給口30a)と連通されている。

0028

図3及び図4に示すように、計量部21は、ホッパー20の下部に配設されホッパー20より供給された被包装物Mを傾斜面30bに沿って、傾斜面30aの鉛直上方に設けられた調整板34にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部23と、移送部23の下部に配設され、移送部23より被包装物Mが投入される計量マス24aが穿孔される計量板部24と、計量マス24aを開閉させるシャッター装置25と、計量マス24aの容積を調整する計量マス調整装置26等と、を有してなり、移送部23より被包装物Mが投入された計量マス24aがマス切りされて容積計量されるように構成されている。

0029

移送部23は、ホッパー20の開口部20a・20a・・・の個数(本実施例では5個)に対応して配設されており、ホッパー20の開口部20aと接続されるガイドシュート30と、ガイドシュート30の下側方に配設される保持部31と、保持部31の内部空間に水平方向の揺動軸33にて円心揺動可能に軸支される揺動板32と、保持部31の内部空間に上下位置変動可能に取り付けられる調整板34等とで構成されている。

0030

ガイドシュート30は、ホッパー20より落下供給された被包装物Mを斜め下方向へガイドしながら計量板部24(計量マス24a)へと移送する内部空間を有するシュートとして形成され、上端にホッパー20の開口部20aと連通される平面視長方形の供給口30aが開口され、上下方向中途部より垂直方向に対して所定角度傾斜された傾斜面30bが形成されている。また、ガイドシュート30の側面には、機体後方に向けて排出口30cが開口され、後述する保持部31と内部連通されている。

0031

傾斜面30bは、平面状に形成され、ガイドシュート30がホッパー20と接続された状態で供給口30a(開口部20a)の下方位置に配設され、機体後方(図4において右方向)に向けて傾斜されている。このように本実施例の充填装置12では、移送部23にガイドシュート30が設けられることで、ホッパー20より落下供給された被包装物Mが、供給口30aを介して傾斜面30bにて後述する調整板34によって質量圧が調整されながら、機体後方に向けてガイドされて排出口30cより保持部31へと移送される。

0032

保持部31は、ガイドシュート30より移送された被包装物Mを保持可能な内部空間を有するように形成され、ガイドシュート30と連続される底部35と、底部35の左右方向(図3において左右方向)の両側面を覆うようにして立設された一対の立壁部36・36等とで構成されている。底部35は、表面に傾斜面30bの下端と連続される断面円弧状の円弧面35aが形成され、円弧面35aの中央部の最底点に計量板部24の計量マス24aと連通される投入口35bが開口されている。円弧面35aは、後述するように揺動板32の先端部32aの円弧軌道に沿った形状に形成されている。

0033

保持部31は、底部35の左右方向両側に立壁部36・36が立設されることで、底部35の上方空間に被包装物Mの収容空間が形成され、ホッパー20より供給された被包装物Mがガイドシュート30及び保持部31にて保持可能とされている(図4参照)。保持部31では、ガイドシュート30を介して移送された被包装物Mが底部35の円弧面35aにて最底点に集められ、投入口35bを介して計量板部24(計量マス24a)へと投入される(後述する図7等参照)。

0034

揺動板32は、略長板状部材として形成され、保持部31の内部空間に配設され、底部35の上方位置であって立壁部36・36の離間に配置されている。揺動板32は、揺動軸33に取り付けられ、先端部32aが機体前後方向(図4において左右方向)に向けて円心揺動可能に軸支されている。揺動板32は、揺動軸33に軸支された状態で、先端部32aが底部35の円弧面35bに当接され、側部が立壁部36・36の内側面に当接されており、揺動板32が揺動される際には、先端部32a及び側部が底部35及び立壁部36・36にそれぞれ摺接される。

0035

揺動軸33は、機体左右方向(図2において矢印Y方向)に沿って延設され、保持部31(の立壁部36・36)を左右方向に貫通して水平に配置されている。揺動軸33は、一端が機体左方に設けられた揺動軸揺動機構40と接続されており、モータ装置44からの動力が伝達されることで揺動駆動可能とされている。

0036

図3図5及び図6に示すように、揺動軸揺動機構40は、揺動軸33の一端に固定される支持アーム41と、支持アーム41と連結されるリンクアーム42と、リンクアーム42の一端を駆動軸44a周り旋回させる旋回部材43と、駆動軸44aが垂直上方に向けて突出するように配設されるモータ装置44等とが設けられている

0037

支持アーム41は、平面視長板状に形成され一端が揺動軸33に固定され、他端にリンクアーム42の一端と回転自在に連結されている。支持アーム41が機体前後方向に揺動されることで、揺動軸33が揺動されて揺動板32が連動して機体前後方向に円心揺動される。リンクアーム42は、他端が旋回部材43の旋回軸43aと回転自在に連結されている。

0038

旋回部材43は、モータ装置44の駆動軸44aに回転可能に固定され、駆動軸44aの軸中心より周方向にずれた位置に旋回軸43aが配設されている。旋回部材43は、モータ装置44が駆動されることで、駆動軸44aと連動して一体回転され、その際、旋回軸43aが駆動軸44a周りに旋回されて、旋回軸43aに連結されたリンクアーム42の他端が連動して駆動軸44a周りに旋回される。

0039

揺動軸揺動機構40にてモータ装置44が回転駆動され、旋回軸43aが機体前方に移動される際には、リンクアーム42を介して支持アーム41が機体前方に揺動され、支持アーム41の揺動に連動して揺動軸33が揺動駆動されて、揺動板32が機体前方向に向けて揺動される(図5(a)及び図6(a))。一方、旋回軸43aが機体後方に移動される際には、リンクアーム42を介して支持アーム41が機体後方に揺動され、支持アーム41の揺動に連動して揺動軸33が逆方向に揺動駆動されて、揺動板32が機体後方向に向けて揺動される(図5(b)及び図6(b))。このように揺動板32は、揺動軸揺動機構40によって揺動軸33が正逆揺動されることで、揺動軸33を揺動中心として機体前後方向に連続して揺動される。

0040

図4及び図7に示すように、本実施例の充填装置12では、揺動板32が揺動されることで、先端部32aが底部35の最底点の投入口35bよりも機体前方の位置にて円弧面35aに当接された状態(以下、かかる状態の揺動板32の位置を位置P1という。)と、先端部32aが底部35の最底点の投入口35bよりも機体後方の位置にて円弧面35aに当接された状態(以下、かかる状態の揺動板32の位置を位置P2という。)と、に切り換えられる。

0041

揺動板32が位置P1にある状態では、移送部23(ガイドシュート30及び保持部31)の内部空間にて揺動板32にて投入口35bが閉止されて、ホッパー20と計量板部24とが遮断されることで、ホッパー20より供給された被包装物Mがガイドシュート30の傾斜面30b、揺動板32、及び底部35上に保持される(図4参照)。

0042

揺動板32が揺動されて位置P1から位置P2にある状態へと切り換えられると、先端部32aが底部35の円弧面35bに摺接されながら揺動板32が機体後方向に揺動され、やがて先端部32aが投入口35bを通過することで、移送部23の内部空間にて投入口35bが開口されて、ホッパー20と計量板部24とが連通される。かかる状態では、ガイドシュート30の傾斜面30b上及び揺動板32上に保持された被包装物Mは、傾斜面30bに沿って斜め下方向へガイドされながら底部35の円弧面35a上に移送され、最底点に集められた被包装物Mが投入口35bを介して計量マス24aに投入される(図7参照)。

0043

調整板34は、略長板状部材として形成され、保持部31の内部空間の傾斜面30bの鉛直上方に上下方向に沿って配設され、ガイドシュート30の排出口30cの上部側縁であって立壁部36・36の離間に配置されている。調整板34は、立壁部36・36に上下位置変動可能に配設され、一方の立壁部36に突設された調整レバー37(図3参照)が操作されることにより、立壁部36・36の内側面に穿設されたガイド溝36aに沿って摺動されて上下方向に移動される。

0044

調整板34の上下位置が変動されることでガイドシュート30の排出口30cの開口面積が変更され、具体的には、調整板34が上動されると排出口30cの開口面積が拡大され、調整板34が下動されると排出口30cの開口面積が縮小される。このように、本実施例の充填装置12では、調整板34にてガイドシュート30の排出口30cの開口面積が変更されることで、ホッパー20より供給される被包装物Mの量を増減して、被包装物Mの特性に合わせた質量圧に変更できるように構成されている。

0045

図3及び図4に示したように、計量板部24は、移送部23の下方位置に配設され、平面視略矩形状に形成された長板状部材として構成されている。計量板部24は、長手方向略中央部にホッパー20の開口部20a・20a・・・の個数に対応して、複数(本実施例では5個)の計量マス24a・24a・・・が長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に穿孔されている。計量マス24aは、平面視略矩形に形成され、移送部23の底部35の投入口35bと上下方向に連通され、底部35の円弧面35aにて最底点に集められた被包装物Mが投入口35bを介して投入される。

0046

シャッター装置25は、計量板部24の下方位置に配設され、計量板部24の対応する計量マス24a・24a・・・を下方より開閉するシャッター板50・・50・・・と、シャッター板50・50・・・を、機体左右方向(図2において矢印Y方向)に沿って直線移動させるシャッター移動機構51等とで構成されている。

0047

シャッター移動機構51は、シャッター板50・50・・・が保持される保持板52と、保持板52を摺動可能に支持する一対の直線スライド部53・53と、機体右方の直線スライド部53に接続され保持板52を機体左右方向に往復動させる動力伝達部材54と、動力源としてのモータ装置55等とが設けられている。保持板52は、平面視略長板状部材として形成され、計量マス24a・24a・・・の配置に対応してシャッター板50・50・・・が長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に保持されている。

0048

直線スライド部53は、リニアガイドスライダとが直線摺動可能に一体に組み付けられて構成され、保持板52がスライダと接続され、機体本体側にリニアガイドが取り付けられている。動力伝達部材54は、保持板52とモータ装置55との間に構成されるラックピニオンとして構成され、動力伝達部材54にてモータ装置55の正逆回転が直線動に変換されて保持板52が機体左右方向に往復動される。

0049

本実施例の充填装置12では、シャッター装置25にてシャッター板50が機体左右方向に往復動され、シャッター板50が計量マス24aの直下に位置されて、シャッター板50にて計量マス24aが閉止され(後述する図8(b)参照)、一方、シャッター板50が計量マス24aの直下を遮らない位置にて、計量マス24aが開口される(後述する図9(b)参照)。

0050

計量マス調整装置26は、計量マス24aの容積を調節可能に構成され、計量基板24の上面に設置される調整ロッド60と、調整ロッド60と接続され、計量マス24a内に挿入されるブロック部61等とで構成されている。調整ロッド60は、ボールネジとして構成されており、中途部に螺挿されたナット62を介してブロック部61が接続されている。調整ロッド60の機体前方の突出端(つまみ)が回転操作されることで、計量マス24a内でブロック部61が機体前後方向に移動され、計量マス24aの容積が変更される。このように、本実施例の充填装置12では、計量マス調整装置26にて被包装物Mの種類及び特性や包装材料1への充填量に応じて、容積計量の際の設定値としての計量マス24aの容積を容易に変更して調整することができるように構成されている。

0051

図3及び図4に示したように、接続シュート22は、計量基板24と成形シュート14との離間に、長手方向に沿って所定の離間を隔てて等間隔に配設されている。接続シュート22は、成形シュート14の列数に合わせて複数(本実施例では5個)より構成され、スライド移動装置70にて機体前後方向(図1において矢印Z方向)に移動可能に配設されている。

0052

スライド移動装置70は、接続シュート22・22・・・が保持される保持板71と、保持板71を機体前後方向に直線移動させるシリンダ装置72等とが設けられている。シリンダ装置72は、棒状に延出された移動ロッド進退動させるエアシリンダとして構成されており、移動ロッドの進退動に連動して保持板71が機体前後方向に往復動され、かかる保持板71に連動して、各接続シュート22・22・・・が一体に機体前後方向に移動される。

0053

保持板71には、各接続シュート22・22・・・の下方開口部を下方より開閉するシャッター板73・73・・・が配設されており、スライド移動装置70にて接続シュート22が機体前後方向に移動される際にシャッター板73が連動して開閉動作されて、接続シュート22(の下方開口部)が閉止された状態と開口された状態とに切り換えられる。

0054

本実施例の充填装置12では、スライド移動装置70にて各接続シュート22・22・・・が機体前方に移動され、計量マス24aの直下方に接続シュート22が位置された状態で、シャッター板73にて接続シュート22の下方開口部が閉止され(後述する図9(b)参照)、一方、スライド移動装置70にて各接続シュート22・22・・・が機体後方に移動され、成形シュート14(中間受けシュート17)の直上に接続シュート22が位置された状態で、シャッター板73が退避されて接続シュート22の下方開口部が開口される(後述する図10参照)。

0055

次に、図4図8乃至図10を参照しながら本実施例の充填装置12の動作方法について、以下に詳述する。

0056

まず、計量部21において揺動板32が揺動されて位置P1にて停止され、揺動板32にて投入口35bが閉止されてホッパー20と計量板部24とが遮断されることで、ホッパー20より供給された被包装物Mがガイドシュート30の傾斜面30b、揺動板32、及び底部35上に保持される(図8(a))。かかる状態では、シャッター装置25にてシャッター板50が計量マス24aの直下に位置して計量マス24aが閉止され、また、スライド移動装置70にて接続シュート22が計量マス24aの直下に位置されて停止されている。

0057

揺動板32が揺動されて位置P2へと切り換えられると、先端部32aが底部35の円弧面35bに摺接されながら機体後方に揺動され、移送部23の内部空間にて投入口35bが開口されてホッパー20と計量板部24とが連通されることで、ガイドシュート30の傾斜面30b、揺動板32、及び底部35上に保持された被包装物Mが、傾斜面30bに沿って調整板34にて被包装物Mの特性に合わせた質量圧にて斜め下方向へガイドされながら底部35の円弧面35a上に移送され、最底点に集められた被包装物Mが投入口35bを介して計量マス24aに投入される(図8(b))。

0058

再び揺動板32が揺動されて位置P2から位置P1へと戻されると、先端部32aが底部35の円弧面35bに摺接されながら揺動板32が機体前方向に揺動され、先端部32aが投入口35bを通過する際に計量マス24aがマス切りされて容積計量される(図9(a))。なお、余剰の被包装物Mは、機体前方向に揺動される揺動板32にて集められながら再びガイドシュート30の傾斜面30b、揺動板32、及び底部35上に保持される。

0059

次いで、シャッター装置25にてシャッター板50が計量マス24aの直下を遮らない位置に移動されて計量マス24aが開口され、計量マス24aに充填された被包装物Mが後述する接続シュート22へと落下投入される(図9(b))。そして、スライド移動装置70にて接続シュート22が機体後方に移動され、中間受けシュート17の直上に停止された状態で(図10(a))、シャッター板73が退避されて接続シュート22の下方開口部が開口され、接続シュート22に収容された被包装物Mが中間受けシュート17に落下投入されて、成形シュート14を介して包装材料1に充填される(図10(b))。

0060

以上のように、本実施例の充填装置12は、被包装物Mを貯留するホッパー20と、ホッパー20より供給された被包装物Mを計量する計量部21と、計量部21にて計量された被包装物Mを包装材料1に充填する接続シュート22とを具備してなる自動包装機100の充填装置12において、計量部21は、ホッパー20の下部に配設されホッパー20より供給された被包装物Mを傾斜面30bに沿って、傾斜面30bの鉛直上方に設けられた調整板34にて質量圧を調整して下方へと移送する移送部23と、移送部23の下部に配設され移送部23より被包装物Mが投入される計量マス24aが穿孔される計量板部24と、を有してなり、移送部23は、内部空間に水平方向の揺動軸33にて円心揺動可能に軸支される揺動板32が設けられ、揺動板32が円心揺動されることで、揺動板32の先端部32aにて被包装物Mが投入された計量マス24aがマス切りされて容積計量されるものであるため、簡易な構成で被包装物Mの特性に合わせて質量圧を調整して、設定量の被包装物Mを包装材料へと確実に精度よく充填できるのである。

0061

すなわち、本実施例の充填装置12は、ホッパー20内の被包装物Mを、計量部21にて移送部23を介してホッパー20内の被包装物Mを傾斜面30bに沿って、調整板34にて被包装物Mの特性に合わせた質量圧にて下方へと移送しながら計量マス24aに投入して容積計量するものであるため、ホッパー20内の被包装物Mを計量マス24aへと直接に落下投入する構成と比べて、計量マス24aに充填する際の被包装物Mの質量圧の影響を最適化して計量誤差をなくし、設定量の被包装物Mを正確に容積計量することができる。また、円心揺動可能に軸支される揺動板32が設けられ、円心揺動される揺動板32の先端部32aにて計量マス24aがマス切りされるように構成されるため、揺動板32を簡素かつ軽量化することで揺動動作の高速化と動作不良の低減を図ることができるとともに、被包装物Mの微粉末化を防止して高品質の包装体を得ることができる。

0062

特に、本実施例の充填装置12は、移送部23において、調整板34が内部空間に上下位置変動可能に取り付けられ、調整板34が位置変動されることで、ホッパー20より供給される被包装物Mの量が増減されて質量圧が変更されるため、移送部23による被被包装物Mの移送量及び保持量を調整することで、例えば、流動性が高い被包装物Mの場合には調整板34を下げて移送部23による移送量及び保持量を少なくし、一方、流動性が低い被包装物Mの場合には調整板34を上げて移送部23による移送量及び保持量を多くする等して、被包装物Mの種類及び特性や包装材料1への充填量に応じて、被包装物Mの質量圧を容易に微調整することができる。

0063

また、移送部23は、揺動板32が、ホッパー20と計量板部24とを遮断して被包装物Mを傾斜面30b上に保持する位置P1と、ホッパー20と計量板部24とを連通させて被包装物Mを計量マス24aに投入する位置P2とに切り換えられるものであるため、移送部23にて被包装物Mを保持することで、ホッパー20内から移送部23にかけて傾斜面30bを利用して被包装物Mに一定の質量圧を付与し続けることができる。そのため、被包装物Mの質量圧の影響をさらに低減して被包装物Mの計量精度を高めることができるとともに、被包装物Mの種類や包装材料1への充填量(計量マス24aへの投入量)を変更しても、設定量の被包装物Mを正確に容積計量することができる。

0064

また、移送部23は、傾斜面30bの下端と連続される断面円弧状の円弧面35aが設けられ、揺動板32の先端部32aが円弧面35aに沿って摺動されるため、円心揺動される揺動板32の先端部32aと摺接面としての円弧面35aとの間での被包装物Mの微粉末化を効果的に防止することができる。

0065

また、移送部23は、円弧面35aの最底点に計量マス24aと連通される投入口35bが開口されるため、底部35の円弧面35aにて最底点に集められた被包装物Mを投入口35bへと連続して投入することができ、計量マス24aに充填する際の被包装物Mの質量圧の影響をより低減できる。

0066

また、移送部23は、傾斜面30bの上端がホッパー20に連続される被包装物Mの供給口30aの直下に配置されるため、ホッパー20より供給口30aを介して供給された被包装物Mを直ちに傾斜面30bにて受けて下方へと移送するようにして構成を簡素化できる。

0067

なお、充填装置12の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

0068

特に、上述した実施例では、調整板34が略長板状部材として形成され、保持部31の内部空間の傾斜面30bの鉛直上方に上下方向に沿って配設される構成について説明したが、かかる調整板34の形状や配置構成はこれに限定されず、例えば、調整板34の下端部が傾斜面30bの方向に向くように屈曲されたり、または上下方向に対して斜めに配設されたりする等して構成されてもよい。また、調整板34の上下位置を変動させる機構についても同様に、上述した構成に限定されず、傾斜面30bに対する調整板34の相対位置(距離)を変動させる機構であればその他の任意の構成を採用することができる。

0069

また、上述した実施例では、移送部23がガイドシュート30及び保持部31よりなる構成について説明したが、かかる移送部23の構成はこれに限定されず、ホッパー20より落下供給された被包装物Mを斜め下方向へガイドしながら計量板部24(計量マス24a)へと移送する構成であればよく、例えば、傾斜面30b及び底部35等を有するようにガイドシュート30及び保持部31が一体に構成されてもよく、また保持部31にて底部35の上部空間が囲繞されるように構成されてもよい。

0070

また、上述した実施例では、揺動板32を円心揺動させる機構として、支持アーム41及びリンクアーム42を介して揺動軸33を揺動駆動させる揺動軸揺動機構40の構成について説明したが、かかる揺動軸揺動機構40の構成はこれに限定されず、例えば、動力源としてのモータ装置にて揺動軸33を直接駆動させるように構成してもよい。

0071

なお、上述した実施例の自動包装機100は、同時に5列にて充填包装可能に構成されているが(図2等参照)、同時に充填包装可能な列数はこれに限定されず、包装材料1の幅に応じて任意に設定することが可能である。

0072

1包装材料
12充填装置
14成形シュート
17 中間受けシュート
20ホッパー(貯留部)
20a 開口部
21計量部
22充填部(接続シュート)
23移送部
24計量板部
24a計量マス
25シャッター装置
26 計量マス調整装置
30ガイドシュート
30a 供給口
30b 傾斜面
30c 排出口
31 保持部
32揺動板
32a 先端部
33揺動軸
34調整板
35 底部
35a円弧面
35b投入口
36立壁部
50シャッター板
51シャッター移動機構
52保持板
53 直線スライド部
54動力伝達装置
55モータ装置
60調整ロッド
61ブロック部
62 ナット

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