スパウト取付用袋の供給方法及び装置

本発明は、スパウト取付用袋をスパウト取付装置の左右一対のグリッパーに供給するとき、その供給工程に適用されるスパウト取付用袋の供給方法及び装置に関する。

特許文献1には、円形の移動経路に沿って等間隔に複数組配置され、前記移動経路に沿って間欠的に移動する左右一対のグリッパーを備えた袋移送装置の前記グリッパーに、空袋貯留装置内に水平姿勢で位置決めされた袋を、袋口を上に向けた垂直姿勢に変換して供給し、その袋をグリッパーの移動に伴い間欠的に移送しながら、袋口のコーナー部を斜めにカットし、カット後の傾斜したコーナー部開口にスパウトを取り付け、続いて袋口の水平部分にノズルを挿入して袋内に液状物を充填する、スパウト付き袋(この例では充填済みの袋)の製造方法が記載されている。このように基本形が四角形の袋の傾斜したコーナー部に取り付けたスパウトをコーナースパウトといい、この袋をコーナースパウト取付用袋という。

特許文献2には、同じく円形の移動経路に沿って等間隔に複数組配置され、前記移動経路に沿って間欠的に移動する左右一対のグリッパーを備えた袋移送装置の前記グリッパーに、空袋貯留装置内から取り出した袋を袋口を上に向けた略垂直姿勢で供給し、その袋をグリッパーの移動に伴い間欠的に移送しながら、袋口にノズルを挿入して袋内に液状物を充填し、続いて水平な袋口の中央部にスパウトを取り付ける、スパウト付き袋(この例では充填済みの袋)の製造方法が記載されている。このように略四角形の袋の袋幅方向にほぼ平行な袋口の中央部に取り付けたスパウトをセンタースパウトといい、この袋をセンタースパウト取付用袋という。

特許文献3には、スパウト(コーナースパウト)を、コーナースパウト取付用袋の傾斜した袋口に取り付ける場合に、前記袋口が上向きの水平になるように袋を傾け、その状態で、コーナースパウト取付用袋をスパウト取付装置に供給することが記載されている。また、特許文献4には、スパウト(コーナースパウト)をコーナースパウト取付用袋の傾斜した袋口に取り付ける場合に、コーナースパウト取付用袋を水平姿勢とし、その状態で所定角度回転させ、スパウト取付装置に供給することが記載されている。

特許第3261543号公報

特開平7−187202号公報

特許第4566628号公報

特許第5112770号公報

特許文献1,2に記載されたスパウト付き袋の製造方法は、スパウト取付工程と充填工程の順序が異なるが、いずれも袋の両側縁をグリッパーで把持し、袋口を上に向け吊り下げ状に保持して間欠的に移送しながら、その移送過程において袋口の所定位置にスパウトを取り付ける点で一致する。従って、コーナースパウトの取り付けと、センタースパウトの取り付けが、理論上、共通のスパウト取付装置(スパウト付き袋の製造装置)で実施できることは容易に理解し得る。また、このようなスパウト取付装置(スパウト付き袋の製造装置)において、スパウトの取り付けに関連する部分を停止させれば、一般的な平袋や自立袋(いずれもスパウトなし)の充填包装を行えることも容易に想像し得る。

ところが、コーナースパウトの取り付けとセンタースパウトの取り付けを、共通のスパウト取付装置(スパウト付き袋の製造装置)で実施しようとした場合、現実的には以下のような問題がある。 (1)コーナースパウトの取り付けとセンタースパウトの取り付けでは、袋口の形態や、袋に対するスパウトの供給方向が異なる。具体的にいえば、コーナースパウト取付用袋はスパウトを取り付けるコーナー部開口が傾斜しており、スパウトを斜め上方から供給する。センタースパウト取付用袋はスパウトを取り付ける袋口が水平であり、スパウトを鉛直方向真上から供給する。このため、共通のスパウト挿入装置やスパウトシール装置を用いて、コーナースパウトとセンタースパウトの両方の取り付けを行うことは不可能である。なお、コーナースパウトの取り付けの場合とセンタースパウトの取り付けの場合で、これらの装置を交換することも考えられるが、その交換作業に伴う生産性の低下が避けられない。

(2)特許文献1に記載されたコーナースパウトの取り付けでは、特許文献2に記載されたセンタースパウトの取り付けと同様に、左右一対のグリッパーで袋の中心線(袋の幅方向中央を通る直線)が鉛直に向くように袋の両側縁部を把持しているが、袋のコーナー部を斜めにカットする関係で、グリッパーに対する袋の位置が、センタースパウトの取り付けの場合に比べて高くなっている。一方、袋内に充填された液状物の上面はグリッパーの下端縁より下方に位置している必要がある。これは、液状物の上面がグリッパーの下端縁より上方に位置していると、袋口のシールに先立ち、左右のグリッパーの間隔を広げ袋口を緊張させたとき、液状物が袋口からあふれるためである。従って、同じサイズの袋でも、コーナースパウトを取り付ける場合は、センタースパウトを取り付ける場合に比べて、充填できる液状物の最大量が少なくなり、袋内の容積を十分に活用できない。このため、場合によっては一サイズ上の袋を用いる必要が出てくる。

(3)コーナースパウトの取り付けの場合、特許文献3に開示されているように、スパウトを取り付けるコーナー部開口が水平になるようにコーナースパウト取付用袋を傾け、その状態でグリッパーに供給すれば、コーナースパウト取付用袋に対するスパウトの供給方向を、センタースパウトの取り付けの場合と同じ鉛直方向にすることができ、また、グリッパーに対するコーナースパウト取付用袋の高さ位置も、センタースパウト取付用袋の高さ位置とほぼ同じにすることができる。従って、上記(1),(2)の問題点はほぼ解消される。

しかし、コーナー部開口が水平になるようにコーナースパウト取付用袋を傾け(袋面に沿って回転させ)、その状態で左右一対のグリッパーに供給すると、スパウトの取付位置(通常はコーナー部開口の中心)が、センタースパウトの取付位置(通常は袋口開口の中心)から水平方向にずれるという問題が生じ得る。この点を図11,12を参照して説明する。

まず、センタースパウト取付用袋をマガジン内の所定位置に水平姿勢で位置決めした後、このセンタースパウト取付用袋をスパウト取付装置に供給して、袋口の開口の中心にスパウトを取り付ける場合を考える。センタースパウト取付用袋は3方シール袋とする。この場合、図11(a)に示すように、センタースパウト取付用袋1をマガジン内の所定位置に水平姿勢で位置決めし、図示しない吸盤で袋面を吸着し、図11(b)に示すように、袋1の長手方向に沿って前方の所定位置に移送する。続いてこのセンタースパウト取付用袋1を他の吸盤で吸着し直し又はチャックで把持して、垂直姿勢に変換し、前記スパウト取付装置の左右一対のグリッパーに向けて移送する。 この移送プロセスにおいて、1つの鉛直面が基準面(基準面N)として設定され、前記マガジン内に位置決めされたセンタースパウト取付用袋1の長手方向に沿った中心線C(袋1の幅方向中央を通る直線)が前記基準面N上に配置される。センタースパウト取付用袋1が前記マガジン内の所定位置からグリッパーに移送される間、前記中心線Cがこの基準面Nを外れることはない。

次に、センタースパウト取付用袋1に代え、コーナースパウト取付用袋を前記マガジン内の所定位置に位置決めした後、このコーナースパウト取付用袋を前記スパウト取付装置に供給して、コーナー部開口の中心にスパウトを取り付ける場合を考える。図12(a)に示すように、コーナースパウト取付用袋2は、袋の長手方向に沿った中心線Cが前記基準面N上にくるように位置決めされる。この場合、前記センタースパウト取付用袋1と同じく、位置決めされたコーナースパウト取付用袋2の袋面を吸盤で吸着して前方に移送し、移送の過程で、コーナー部開口3が移送方向に対し垂直に向くように、前記吸盤(コーナースパウト取付用袋2)を回転させる。前記吸盤の回転角度は、コーナー部開口3の傾斜角度θと同じである。コーナースパウト取付用袋2を吸着する吸盤の回転軸Oは、袋2の長手方向に沿った中心線C(基準面N)上に設定され、前記吸盤の移動に伴い基準面N上を移動する。

この例では、回転後のコーナースパウト取付用袋2は、図12(b)に示すように、コーナー部開口垂線M(コーナー部開口3に垂直でコーナー部開口3の中心を通る直線)と基準面Nが間隔Sだけずれている。また、マガジン内に位置決めされたコーナースパウト取付用袋2を吸着したときの吸盤の回転軸Oの位置が不変としても、コーナースパウト取付用袋2の袋幅、コーナー部開口3の傾斜角度θ又はコーナー部開口3の長さLが異なる場合、間隔Sの値は種々変動する。 このため、同じスパウト取付装置でセンタースパウトの取り付けとコーナースパウトの取り付けを行う場合、センタースパウトの取付用に調整したスパウト挿入装置やスパウトシール装置を、コーナースパウトの取付用としてそのまま使用することはできず、これらの装置を交換するか、コーナースパウトの取り付けに適合させるための位置調整等が必要となり、その作業でスパウト取付装置の生産性が大きく低下する。また、このような装置の交換又は位置調整等は、コーナースパウト取付用袋の袋幅やコーナー部開口3の傾斜角度θ又はコーナー部開口3の長さLが変更された場合も同様に行う必要がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、スパウトをセンタースパウトからコーナースパウトに変更した場合や、コーナースパウト取付用袋の袋幅、コーナー部開口の傾斜角度θ又はコーナー部開口の長さLを変更した場合でも、回転後のコーナースパウト取付用袋のコーナー部開口垂線Mと基準面Nのずれをなくして、共通のスパウト取付装置を使用できるようにすることを目的とする。

コーナースパウトの取り付けの場合において、図13(a)に示すように、前記吸盤の回転軸Oを、コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口垂線Mが基準面N(中心線C)と交差する位置に設定する。この場合、前記吸盤でコーナースパウト取付用袋2の袋面を吸着して前方に移送し(移送の間、回転軸Oは基準面N上を移動する)、移送の過程で、前記吸盤を角度θだけ回転させると、図13(b)に示すように、コーナー部開口垂線Mは基準面Nと一致する位置にきて、前記ずれをなくし(S=0)、かつコーナー部開口3を移送方向に対し垂直に向けることができる。

なお、コーナースパウト取付用袋2の袋幅W、コーナー部開口の傾斜角度θ又はコーナー部開口の長さLなど、袋の平面視形状が変わると、回転軸Oの位置(袋の先端から回転軸Oまでの距離D)が変化する。図14(a)は、マガジン内の所定位置に位置決めしたコーナースパウト取付用袋2、図14(b)は先端を同じ位置に位置決めした別のコーナースパウト取付用袋2Aを示す。袋2Aは、コーナー部開口の傾斜角度θ及びコーナー部開口の長さLが袋2と同じで、袋幅Wが袋2より大きい。そのため、両者の回転軸Oの位置(袋の先端から回転軸Oまでの距離D)が異なる。このように、異なるコーナースパウト取付用袋を同じ先端位置で位置決めするような場合、袋の平面視形状に応じて、回転軸Oの位置(距離Dの大きさ)を調整する必要がある。

本発明は以上の考察を基になされたものである。 本発明は、空のスパウト取付用袋を水平姿勢で位置決めし、位置決めした袋を吸盤で吸着して上方に取り上げ、水平姿勢のまま所定の引き渡し位置に向けて移送するスパウト取付用袋の供給方法に係り、1つの鉛直面が基準面として設定され、位置決めした袋の中心線が前記基準面上に位置しており、前記袋がコーナースパウト取付用袋であり、前記吸盤は鉛直な回転軸を中心として回転可能とされ、前記回転軸は常に前記基準面上に位置し、前記吸盤が前記袋を吸着したときの前記回転軸の位置が、前記袋のスパウト取付用コーナー部開口の中心を通るコーナー部開口垂線が前記基準面と交差する位置に設定され、前記吸盤は前記袋を吸着してから前記袋を前記引き渡し位置に移送するまでの間に前記回転軸を中心として所定角度回転し、前記引き渡し位置にきた袋の前記コーナー部開口垂線を前記基準面上に位置させることを特徴とする。袋の前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するとき、前記コーナー部開口は前記基準面に対し垂直である。 なお、本発明において、コーナー部をカットする前のコーナースパウト取付用袋を供給する場合、前記スパウト取付用コーナー部開口は、コーナー部開口予定部位(コーナー部カット後にコーナー部開口となる部位)を意味するものとする。

上記供給方法は、次のような実施の形態をとることができる。 (1)前記引き渡し位置にきた袋を、前記コーナー部開口垂線を前記基準面上に維持した状態でスパウト取付装置の左右一対のグリッパーに向けて移送し、その過程で垂直姿勢に変換する。 (2)前記引き渡し位置において前記コーナースパウト取付用袋を位置決めコンベアで受け取り、前記位置決めコンベアにおいて前記袋を水平面内で前記基準面に平行に搬送し、搬送経路上の所定位置で前記袋をストッパーに当接させ、前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するように再度位置決めする。 (3)上記(2)の場合、位置決めコンベアで位置決めされた袋を、前記コーナー部開口垂線を前記基準面上に維持した状態でスパウト取付装置の左右一対のグリッパーに向けて移送し、その過程で垂直姿勢に変換する。

(4)上記(1)において、スパウト取付用袋がコーナースパウト取付用袋又はセンタースパウト取付用袋であり、コーナースパウト取付用袋を供給する場合と、センタースパウト取付用袋を供給する場合の切り換えが、制御装置のスイッチ操作で行えるようにする。センタースパウト取付用袋を供給する場合、前記吸盤を回転させないまま、引き渡し位置まで移送する。

(5)上記(4)の場合、前記引き渡し位置において前記スパウト取付用袋を位置決めコンベアで受け取り、前記位置決めコンベアにおいて前記袋を水平面内で前記基準面に平行に搬送し、搬送経路上の所定位置で前記袋をストッパーに当接させ、再度位置決めする。コーナースパウト取付用袋の場合、前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するように位置決めし、センタースパウト取付用袋の場合、袋の中心線が前記基準面上に位置するように位置決めする。 (6)上記(5)の場合、さらに、前記位置決めコンベアで位置決めされた袋を、スパウト取付装置の左右一対のグリッパーに向けて移送し、その過程で垂直姿勢に変換する。スパウト取付用袋がコーナースパウト取付用袋の場合、前記コーナー部開口垂線を前記基準面上に維持した状態で移送し、センタースパウト取付用袋の場合、袋の中心線を前記基準面上に維持した状態で移送する。

(7)上記(3),(6)において、スパウト取付装置では、スパウト取付用袋の左右を把持した前記グリッパーが、例えば円形経路に沿って間欠的に移動し、その移動の過程で、種々のスパウト取付工程が順次実施される。スパウト取付用袋がコーナースパウト取付用袋の場合、前記スパウト取付工程には、コーナー部のカット(コーナー部開口の形成)工程、コーナー部開口の開口工程、コーナー部開口へのスパウトの挿入及び仮シール工程、スパウトとコーナー部開口近傍の袋面及び袋面同士のシール工程、シール部の冷却工程が含まれる。スパウト取付用袋がセンタースパウト取付用袋の場合、コーナー部のカット工程が省略される。

また、本発明は、昇降可能でかつ袋の移送方向に沿って移動可能な吸盤を有し、前記吸盤により水平姿勢で位置決めされた空のスパウト取付用袋を吸着して上方に取り上げ、水平姿勢のまま所定の引き渡し位置に向けて移送するスパウト取付用袋の供給装置に係り、1つの鉛直面が基準面として設定され、位置決めした袋の中心線が前記基準面上に位置しており、前記袋がコーナースパウト取付用袋であり、前記吸盤が鉛直な回転軸を中心として回転可能とされ、前記回転軸は常に前記基準面上に位置し、前記吸盤が前記袋を吸着するときの前記回転軸の位置が、前記袋のスパウト取付用コーナー部開口の中心を通るコーナー部開口垂線が前記基準面と交差する位置に設定され、前記吸盤が前記袋を吸着してから前記受け渡し位置に移動するまでの間に前記回転軸を中心として所定角度回転し、前記角度は、前記引き渡し位置にきた袋の前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するように設定されていることを特徴とする。

上記供給装置は、次のような実施の形態をとることができる。 (1)前記吸盤が前記コーナースパウト取付用袋を吸着するときの前記回転軸の位置と前記吸盤が回転する角度を、前記コーナー部開口を含む袋の平面視形状に応じて調整する制御装置を備える。 (2)前記引き渡し位置において前記コーナースパウト取付用袋を受け取り、再度位置決めする位置決めコンベアを備え、前記位置決めコンベアは、前記袋を載置し前記基準面に平行に搬送するコンベアと、前記袋が前記コンベアの搬送経路上の所定位置で当接するストッパーを有し、前記袋は前記ストッパーにより前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するように位置決めされる。

(3)上記スパウト取付用袋がコーナースパウト取付用袋又はセンタースパウト取付用袋であり、コーナースパウト取付用袋の場合、前記吸盤が前記コーナースパウト取付用袋を吸着するときの回転軸の位置及び回転軸の回転角度が前記のとおり設定され、前記袋がセンタースパウト取付用袋の場合、前記吸盤を回転させないまま(回転角度ゼロ)とする。 (4)上記(3)の場合、前記吸盤が前記コーナースパウト取付用袋を吸着するときの前記回転軸の位置と前記吸盤が回転する角度を、前記コーナー部開口を含む袋の平面視形状に応じて設定し、センタースパウト取付用袋の場合、前記吸盤の回転角度をゼロに設定する制御装置を備える。

(5)上記(3),(4)の場合、前記引き渡し位置において前記袋を受け取り、再度位置決めする位置決めコンベアを備え、前記位置決めコンベアは、前記袋を載置し前記基準面に沿って搬送するコンベアと、前記袋が前記コンベアの搬送経路上の所定位置で当接し位置決めされるストッパーを有し、前記袋がコーナースパウト取付用袋の場合、前記コーナー部開口垂線が前記基準面上に位置するように位置決めされ、前記袋がセンタースパウト取付用袋の場合、前記中心線が前記基準面上に位置するように位置決めされる。 (6)前記吸盤が前記回転軸を中心として回転可能な鉛直な支持軸の下端に設置され、前記支持軸を前記基準面に沿って移動させる第1駆動源、前記支持軸を昇降させる第2駆動源、及び前記支持軸を回転させる第3駆動源を備え、前記第1〜第3駆動源が前記制御装置により制御される。

本発明に係る供給方法及び装置によれば、スパウトをセンタースパウトからコーナースパウトに変更した場合や、コーナースパウト取付用袋の袋幅W、コーナー部開口の傾斜角度θ又はコーナー部開口の長さLを変更した場合でも、スパウトの取り付けを共通のスパウト取付装置で実施できるようになる。

本発明に係るスパウト取付用袋の供給装置及びコンベアマガジンの側面図である。

図1に示す供給装置の要部正面図である。

図1に示す供給装置及びコンベアマガジンの一部省略平面図である。

図1に示す供給装置の作動を工程順に説明する平面図であり、右の図は移動終点に来た吸盤と支持軸及び袋を示す。

図1に示す供給装置の作動を工程順に説明する平面図である。

図1に示す供給装置において、スパウト取付用袋を変えたときの位置決めコンベアのストッパーの調整方法の一例を説明する平面図である。

本発明に係る別の位置決めコンベアにおいて位置決め前の平面図(a)及び背面図(b)である。

本発明に係る別の位置決めコンベアにおいて位置決め後の平面図(a)及び背面図(b)である。

本発明に係るスパウト取付用袋の供給装置が適用されるスパウト付き袋の製造装置の全体平面図である。

スパウト付き袋の製造装置のうちスパウト取付装置で実施されるスパウト取付工程を工程順に説明する図である。

センタースパウト取付用袋の移送について説明する平面図である。

コーナースパウト取付用袋を移送中に回転させたときの問題点を説明する平面図である。

その問題点を解決する手段を説明する平面図である。

コーナースパウト取付用袋のサイズによって、吸盤の回転軸の位置を調整する必要があることを説明する平面図である。

以下、図1〜10を参照して、本発明に係るスパウト付き袋の供給方法及び装置について、具体的に説明する。 図1に示すように、本発明に係るスパウト付き袋の供給装置(以下、単に袋供給装置という)は、回転移送装置5と位置決め装置6からなる。回転移送装置5に近接してコンベアマガジン7が配置されている。

コンベアマガジン7はそれ自体公知(例えば特開2010−36913号公報参照)で、図1,3に示すように、機台8上に設置されたボックス9と、ボックス9に設置されたベルトコンベア11と、ボックス9の上部プレート12上においてベルトコンベア11の左右に設置されたガイドプレート13,13と、ベルトコンベア11の上部に配置された早送り装置14と、上部プレート12上に設置された位置決め用のストッパー15を備える。

ベルトコンベア11は、ボックス9の左右の側部プレート16(図1に片側のみ示す)に回転自在に支持されたプーリ17,18と、このプーリ17,18に掛け渡された複数本のベルト19を有する。プーリ18がボックス9内に設置された図示しない駆動源に連結されて回転する。プーリ17は上端部が上部プレート12に形成された穴から突出し、プーリ18は全体がボックス9内に配置されている。プーリ17から離れたベルト19は、上部プレート12上を滑って前方に移動し、プーリ18の手前で上部プレート12に形成された穴からボックス9内に入る。 早送り装置14は、ボックス9に設置され内部に駆動源(モータ)を含む駆動機構が収容された駆動ボックス21と、駆動ボックス21内の駆動機構に接続されて回転するプーリ22と、駆動ボックス21にプーリ22と同一軸心で揺動自在に取り付けられたフリーアーム23と、フリーアーム23の先端に取り付けられたプーリ24と、プーリ22,24に巻き掛けられた早送りベルト25を備える。

コンベアマガジン7において、ベルト19上に袋口を前方に向け上位の袋が前方にずれるような形態で積層した多数の空の袋(空袋群)が置かれ、左右両縁をガイドプレート13,13にガイドされつつ、ベルト19により水平面内を前方に搬送される。この袋はコーナースパウト取付用袋2であり、ベルト19の搬送方向はコーナースパウト取付用袋2の長さ方向に平行である。なお、この段階では、コーナースパウト取付用袋2のスパウトを取り付けるコーナー部開口3(図4参照)はカットされていない。従って、ここでいうコーナー部開口3は、特にコーナー部開口予定部位(コーナー部カット後にスパウト取付用コーナー部開口となる部位)を意味する。

ベルト19上の空袋群のうち最上位の袋が早送りベルト25に接触すると、早送りベルト25の速度がベルト19の速度より速いため、袋は1枚だけ分離されて前方に早送りされ、ストッパー15に当接して停止し、位置決めされる。 本発明では、先に述べたとおり、1つの鉛直面が基準面Nとして設定され、コンベアマガジン7において位置決めされた袋は、全て中心線(幅方向中心を通る直線)Cが前記基準面N上に配置される。いうまでもなく、コーナースパウト取付用袋2も同様である。

前記袋供給装置の一部を構成する回転移送装置5は、図1,2に示すように、鉛直に垂下する支持軸26の下端に取付プレート27を介して下向きに取り付けられた複数の吸盤28と、吸盤28を昇降させ、かつ前後方向に移動させ、さらにその移動の過程で所定角度回転させる回転移送機構29からなる。回転移送機構29は、吸盤28を直線的に移動させる直線移動機構31と、吸盤28を昇降させる昇降機構32と、吸盤28を回転させる回転機構33からなり、いずれも機台34上に設置されている。 直線移動機構31は、機台34上に設置された水平で直線的なレーン35と、レーン35上を直線経路に沿って前後に摺動可能な摺動部材36と、レーン35の内部に設置されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構のねじ軸37を回転させる駆動源(サーボモーター)38からなる。39はボールを内蔵したボールねじナットであり、摺動部材36に固定されている。

昇降機構32は、摺動部材36上に設置された駆動源(エアシリンダー)40からなる。 回転機構33は、エアシリンダー40のピストンロッド41の上端に固定された取付プレート42上に設置され、駆動源(サーボモーター)43と、サーボモーター43に連結する減速機44と、減速機44に連結し、回転軸の方向を水平から鉛直に変換する軸方向変換装置45からなる。吸盤28の支持軸26が、軸方向変換装置45の出力軸に連結している。 サーボモーター38、エアーシリンダー40及びサーボモーター43の作動は、いずれも制御装置46により制御される。

コンベアマガジン7において、コーナースパウト取付用袋2がストッパー15に当接して位置決めされると、回転移送装置5の吸盤28が下降して、コーナースパウト取付用袋2の袋面を吸着し、続いて上昇し、前方に向けて所定距離直線的に移動し、引き渡し位置(移動終点)で下降し、コーナースパウト取付用袋2を解放する。この移動の間、支持軸26の回転軸、すなわち吸盤28の回転軸Oは前記基準面N上に位置し、支持軸26(吸盤28)は、前記回転軸Oを中心として所定角度回転する。吸盤28が移動する間、回転軸Oが基準面N上に位置するということは、吸盤28の移動方向(コーナースパウト取付用袋2の移送方向)が、コンベアマガジン7において位置決めされたコーナースパウト取付用袋2の中心線Cと平行であることを意味する。

図4に示すように、吸盤28がコーナースパウト取付用袋2を吸着するときの回転軸Oの位置(当初位置)は、位置決めされたコーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の中心を通るコーナー部開口垂線Mが、基準面Nと交差する位置(袋2の先端から距離Dの位置)に設定される。回転軸Oの当初位置(距離Dの大きさと言い換えることができる)は、コーナースパウト取付用袋の平面視形状(特に袋幅W、コーナー部開口3の傾斜角度θ、コーナー部開口3の長さL)によって変化する。 吸盤28が回転する回転角度θは、コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の傾斜角度θと同一となるように設定される。

回転軸Oの当初位置(距離D)及び吸盤28の回転角度θを上記のように設定することにより、吸盤28に吸着されたコーナースパウト取付用袋2は、前記引き渡し位置において、前記コーナー部開口垂線が前記基準面N上に位置するようになり、かつコーナー部開口3が基準面Nに対し垂直に向く。図4の右側に、引き渡し位置に達したコーナースパウト取付用袋2を示す。 制御装置46には、種々の平面視形状(特に袋幅W、コーナー部開口の傾斜角度θ、コーナー部開口の長さLが異なる)を有するコーナースパウト取付用袋について、予め距離D及び回転角度θの値が設定され、スイッチ操作でいずれかを選択できるようになっている。合わせて、制御装置46には、センタースパウト取付用袋1(図11参照)についても、予め距離D及び回転角度θの値(θ=0°)が設定され、スイッチ操作で選択できるようになっている。

この袋供給装置は、さらに位置決め装置(位置決めコンベア)6を備える。位置決めコンベア6は、図1,3に示すように、機台47上に設置されたボックス48と、ボックス48に設置されたコンベア49と、ボックス48の上部プレート51に設置された位置決め用のストッパー52,53を備える。 コンベア49は、ボックス48の左右の側部プレートに回転自在に支持された回転ブラシ54と、ボックス48内に設置され回転ブラシ54を回転させる図示しない駆動源(モーター)を備える。回転ブラシ54の回転軸は基準面Nに垂直に設定され、回転ブラシ54の頂部は上部プレート51に形成された穴55から上に突出し、スパウト取付用袋が載置されたとき、これを基準面Nに平行に搬送するようになっている。なお、回転ブラシ54の代わりに、ローラー(例えば外周面又は全体がゴム製のローラー)を用いることもできる。

吸盤28により前記引き渡し位置に移送され、次いで位置決めコンベア6上で回転ブラシ54の上に置かれたコーナースパウト取付用袋2は、回転ブラシ54により前方にごく短距離搬送され、搬送経路上の所定位置でストッパー52,53に当接し、位置決めされる。 位置決めコンベア6によるコーナースパウト取付用袋2の搬送は、同コーナースパウト取付用袋2をストッパー52,53に当接させ、再度位置決めするためであるから、搬送距離を長く取る必要はなく、逆に短い方が、コーナースパウト取付用袋2の位置決めを短時間で正確に行うことができ、前記袋供給装置の処理能力を全体として向上させることができる。従って、コーナースパウト取付用袋2が前記引き渡し位置に達したとき、その先端(袋口開口と袋側縁)が、ストッパー52,53にできるだけ接近するように、回転軸Oの移動終点位置を設定することが望ましい。また、この設定は、制御装置46の前記スイッチ操作において、前記距離D及び回転角度θの値の設定と同時に行えるようにすることが望ましい。

図5(a)に示すように、ストッパー52の位置決め面52aはコーナースパウト取付用袋2の側縁を位置決めするもので、基準面Nに対し角度θ_Lで傾斜し、ストッパー53の位置決め面53aはコーナースパウト取付用袋2の先端を位置決めするもので、基準面Nに対し角度θ_Tで傾斜している。角度θ_Lはコーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の傾斜角度θと同一(θ_L=θ)に設定され、かつ角度θ_Tはθ_Lの余角(θ_T=90°−θ_L)に設定されている。また、コーナースパウト取付用袋2が2つのストッパ52,53に隙間なく当接したとき、コーナー部開口3が基準面Nに対し垂直となり、かつコーナー部開口垂線Mが基準面N上に位置するように(図13参照)、ストッパー52,53の左右位置が設定されている。

ストッパー52,53の傾斜角度(θ_L,θ_T)は、コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の傾斜角度θが変わると変える必要がある。 一方、スパウト取付用袋がセンタースパウト取付用袋1(図11参照)である場合、側縁を位置決めするストッパーは基準面Nに対し傾斜なし(傾斜角度θ_L=0°)で設置され、先端を位置決めするストッパーは基準面Nに対し垂直に設置される(図6(b)参照)。また、ストッパーに当接して位置決めされたセンタースパウト取付用袋1は、中心線Cが基準面N上に位置する。

図1に示すように、位置決めコンベア6の近傍に、位置決めコンベア6で位置決めされたコーナースパウト取付用袋2をスパウト取付装置66(後述する図9参照)の左右一対のグリッパー56に供給する袋移送装置57が配置されている。袋移送装置57はそれぞれ決められた移動経路を往復移動する吸盤58とチャック59を有し、吸盤58がストッパー52,53に当接して位置決めされたコーナースパウト取付用袋2を吸着して持ち上げ、続いてチャック59が当該コーナースパウト取付用袋2を把持し、所定の経路に沿って移動してコーナー部開口2を上に向けた垂直姿勢に変更し、グリッパー56に供給する。吸盤58とチャック59による移送の間も、コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口垂線Mは基準面N上に位置し、コーナー部開口3は基準面Nに対し垂直を保つ。コーナースパウト取付用袋2が垂直姿勢に変更されたとき,コーナー部開口3は水平となる。 また、ストッパー52,53に当接して位置決めされたスパウト取付用袋がセンタースパウト取付用袋1(図11参照)である場合、吸盤58とチャック59による移送の間、当該センタースパウト取付用袋1の中心線Cが基準面N上に位置し、袋口の開口縁部は基準面Nに対し垂直を保ち、コーナースパウト取付用袋2が垂直姿勢に変更されたとき水平となる。

グリッパー56の高さは決まっており、吸盤58とチャック59の移動経路も決まっている。従って、グリッパー56が把持したコーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の高さは、ストッパー52,53に当接して位置決めされた当該コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3の位置(基準面Nに沿った水平方向位置)によって決まる。また、グリッパー56に供給されたセンタースパウト取付用袋1の袋口開口4(図11参照)の高さは、ストッパー52,53に当接して位置決めされた当該センタースパウト取付用袋1の袋口開口4の位置(基準面Nに沿った水平方向位置)によって決まる。

グリッパー56が把持したスパウト取付用袋(コーナースパウト取付用袋2、センタースパウト取付用袋1)のコーナー部開口3の高さ及び袋口開口4の高さは、袋の種類に関わらず一定であることが望ましい。この高さが変わるとスパウト取付工程を実施する各種装置(例えば後述するコーナーカット装置)の位置調整等を行う必要が出てくるからである。従って、スパウト取付用袋(コーナースパウト取付用袋2、センタースパウト取付用袋1)がストッパー52,53に当接して位置決めされたとき、当該スパウト取付用袋のコーナー部開口3及び袋口開口4が、袋の種類に関わらず一定位置に位置するように、ストッパー52,53の前後方向位置又は左右位置を調整することが望ましい。例えば、コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口3が、図5(a)に示す位置(コーナー部開口3)から、図5(b)に示す位置(コーナー部開口3A)に変更された場合、ストッパー52,53の左右の間隔を広げるか、ストッパー52,53の位置を前方(図5において右側)に平行移動し、ストッパー52,53に当接したコーナー部開口3Aの位置が、変更前のコーナー部開口3と同じ位置(基準面Nに垂直な直線60で示す位置)にくるようにする。

続いて、以上説明した袋供給装置等の一連の作動について、一部重複するが、時系列的に説明する。 (1)コンベアマガジン7において、ベルトコンベア11上に積載された空袋群のうち最上位のコーナースパウト取付用袋2が早送り装置14により1枚ずつ前方に早送りされ、先端がストッパー15に当接し、位置決めされる(図4参照)。位置決めされたコーナースパウト取付用袋2の位置は、中心線Cが基準面N上に位置している。

(2)回転移送装置5の吸盤28が、ストッパー15に当接して位置決めされたコーナースパウト取付用袋2を吸着して上昇し、前方に移送する。位置決めされたコーナースパウト取付用袋2を吸盤28が吸着するとき、回転軸Oの位置は、コーナー部開口垂線Mが基準面Nと交差する位置に設定されている。吸盤28が前方に移動する間、回転軸Oは基準面N上を移動し、吸盤28は回転軸Oを中心に角度θだけ回転する。角度θはコーナー部開口3の傾斜角度である。コーナースパウト取付用袋2が移送の終点(位置決めコンベア6への引き渡し位置)に到達したとき、当該コーナースパウト取付用袋2のコーナー部開口垂線Mが基準面N上に位置し、コーナー部開口3が基準面Nに対し垂直に向いている(図4参照)。

(3)前記引き渡し位置において吸盤28が下降し、次いでコーナースパウト取付用袋2を解放し、該コーナースパウト取付用袋2を位置決めコンベア6上の所定位置に載置する。続いて回転ブラシ54がコーナースパウト取付用袋2を前方に搬送し、先端をストッパー52,53に押し付けて、当該コーナースパウト取付用袋2を再度位置決めする。位置決めされたコーナースパウト取付用袋2は、コーナー部開口垂線Mが基準面N上に位置し、コーナー部開口3が基準面Nに対し垂直に向いている(図5(a)参照)。

(4)袋移送装置57の吸盤58が、ストッパー52,53に当接して位置決めされたコーナースパウト取付用袋2を吸着して持ち上げ、続いてチャック59が当該コーナースパウト取付用袋2を把持し、コーナー部開口3を上に向けた垂直姿勢に変換し、左右一対のグリッパー56に供給する。グリッパー56はコーナースパウト取付用袋2の左右を把持し、そのときコーナー部開口3は水平となり、コーナー部開口3の中心が左右のグリッパー56の中心に位置する。ただし、スパウトの取付位置の設定がコーナー開口の中心からずれている場合などでは、左右のグリッパー56の中心を基準面Nからずらし、コーナー部開口3の中心を左右のグリッパー56の中心からずらす場合がある。

なお、上記の例では、ストッパー52,53をボックス48の上部プレート51に設置していたが、図6に示すように、上面に種々の傾斜角度(θ_L,θ_T)でストッパー52,53を設置した位置決めプレート61を複数個用意し、供給するスパウト取付用袋が変更になるたびに、対応する位置決めプレート61(ストッパー52,53)に置き換えるようにしてもよい。この位置決めプレート61は上部プレート51(図6(a)参照)の上に重ねて設置されるもので、上部プレート51に形成された穴55に対応する位置に、同じく回転ブラシ54が突出する穴62が形成されている。

図6(b)に示す位置決めプレート61は、一対のストッパー52とストッパー53が傾斜なし(言い換えればθ_L=0°、θ_T=90°)で設置された例であり、センタースパウト取付用袋1に対応する。ストッパー52に長穴63が形成され、この長穴63を利用してストッパー52の位置をずらし、種々の異なるサイズのセンタースパウト取付用袋に対応できるようになっている。また、ストッパー53に長穴64が形成され、センタースパウト取付用袋1がストッパー53に当接したときの袋口開口の位置を調整できるようになっている。

図6(c)に示す位置決めプレート61は、ストッパー52とストッパー53がそれぞれ傾斜して設置された例であり、コーナースパウト取付用袋2に対応する。ストッパー52,53に長穴63,64が形成され、ストッパー52,53を長穴63,64の長さ方向に移動することにより、コーナースパウト取付用袋1がストッパー52,53に当接したときのコーナー部開口3の位置を調整できるようになっている。また、この長穴63,64を利用してストッパー52,53の傾斜角度を調整し、コーナー部開口3の傾斜角度θが多少違う程度であれば、異なるコーナースパウト取付用袋に対応できるようになっている。

図7,8に別の位置決めコンベア6Aを示す。図7,8において、図1,3に示す位置決めコンベア6と本質的に同じ部位には同じ番号を付与している。 位置決めコンベア6Aのボックス48内に、回転ブラシ54をその回転軸に平行に移動させる移動機構65が設置され、この移動機構65に回転ブラシ54が設置されている。 移動機構65は、ボックス48の下部プレート66上に水平に、かつ回転ブラシ54の回転軸に平行に設置されたレール67と、レール67上を移動する摺動部材68と、摺動部材68の上に設置された支持部材69と、摺動部材68をレール67に沿って移動させる図示しない駆動源(エアシリンダー等)からなる。回転ブラシ54の回転軸71の両端が、支持部材69の縦壁69a,69aに回転自在に支持され、図示しない駆動源(モーター)により回転する。 ボックス48の上部プレート51の上に位置決めプレート61が設置されている。 摺動部材68が摺動するのに伴い、回転ブラシ54が同方向に移動する。上部プレート51に形成された穴55及び位置決めプレート61に形成された穴62は、位置決めコンベア6に比べ回転ブラシ54の移動方向にやや広めに形成され、同穴55内での回転ブラシ54の移動が許容されている。

上部プレート51の上面に、センタースパウト取付用袋1を位置決めするためのストッパー52(片側のみ)とストッパー53が設置されている。図7に示すように、前記引き渡し位置に移送されたセンタースパウト取付用袋1が位置決めコンベア6A上に置かれたとき、回転ブラシ54はストッパー52から最も離れた位置にある。 センタースパウト取付用袋1が位置決めコンベア6A上に置かれたとき、センタースパウト取付用袋1の一方の側縁が、ストッパー52の位置決め面52aから間隔G1だけ離れた位置に位置し、センタースパウト取付用袋1の先端(袋口開口4)が、ストッパー53の位置決め面53aから間隔G2(間隔G2は位置決めコンベア6でも同じ)だけ離れた位置に位置する。言い換えれば、前記引き渡し位置が、センタースパウト取付用袋1の一方の側縁と前記位置決め面52aの間隔がG1となり、センタースパウト取付用袋1の先端と前記位置決め面53aとの間隔がG2となるように設定されている。

センタースパウト取付用袋1が位置決めコンベア6A上に置かれると、回転ブラシ54の作用によりセンタースパウト取付用袋1は前方に搬送され、先端(袋口開口3)がストッパー53の位置決め面53aに当接して位置決めされる。ストッパー52による位置決めに際しては、摺動部材68が移動する。摺動部材68(及び回転ブラシ54)は、センタースパウト取付用袋1が位置決めコンベア6A上に置かれた後、所定のタイミングでストッパー52側に移動し、連れて回転ブラシ54上のセンタースパウト取付用袋1の一方の側縁がストッパー52の位置決め面52aに当接し、位置決めされる(図8参照)。センタースパウト取付用袋1との摩擦力を高めて、センタースパウト取付用袋1がストッパー52側に移動しやすくするため、回転ブラシ54に代えて先に説明したゴム製のローラーを用いてもよい。

ストッパー52,53により位置決めされたセンタースパウト取付用袋1の中心線Cは、基準面Nから間隔Gだけ袋幅方向にずれる。しかし、この間隔Gはごく小さく設定できるため、ストッパー52,53により位置決めされたセンタースパウト取付用袋1の中心線Cは、実質的に基準面N上に位置するということができる。一方、より正確性を求めるなら、スパウト取付用袋がセンタースパウト取付用袋1の場合に限り、中心線Cの当初位置(コンベアマガジン7のストッパー15に当接して位置決めされたときの位置)を、基準面Nから間隔Gだけずらしておくこともできる。その場合、ストッパー52,53により位置決めされたセンタースパウト取付用袋1の中心線Cが基準面N上に位置することになる。

続いて、図9,10を参照して、本発明に係る袋供給装置を組み込んだスパウト付き袋の製造装置の一例を説明する。 図9に示すスパウト付き袋の製造装置は、スパウト取付用袋のエアバッグ部内に気体を吹き込み、次いで封入する気体吹込封入装置73、スパウト取付用袋にスパウトを取り付けるスパウト取付装置74、気体吹込封入装置73にスパウト取付用袋を供給する袋供給装置75、及び気体吹込封入装置65とスパウト取付装置66の間に設置された本発明に係る袋供給装置76を含む。 スパウト取付装置74はダブル型であり、ダブル型のロータリー式袋移送装置77(例えば特開2004−244085号公報参照)の周囲に、スパウト取付操作を実施する各種装置(後述)が配置されている。ロータリー式袋移送装置77により2枚の袋が円形の移送経路に沿って同時に間欠的に移送され、各停止位置において2枚の袋が同時に各種スパウト取付操作を受ける。

袋供給装置75は、2台並列に配置されたコンベアマガジン78,78を含み、同コンベアマガジン78,78の先端に位置決めされた計2枚の袋を、気体吹込封入装置73のライン上の所定位置(初期位置)に移送する。 袋供給装置75により移送される袋は、この例ではコーナースパウト取付用袋2B(図10(a)参照)であり、一方の側縁シール部に上下方向にエアバッグ部79が形成され、その上端部に吹込開口が形成されている。このようなエアバッグ付き袋は、例えば特開2009−12800号公報、特開2007−118961号公報に記載されている。

気体吹込封入装置73では、袋供給装置75から供給されたコーナースパウト取付用袋2Bを、2枚1組として水平面内で袋幅方向に沿って間欠的に移送し、その移送の過程で、前記吹込開口からエアバッグ部79内に気体を吹き込み、次いで前記吹込開口をシールして、エアバッグ部73内に加圧気体を封入する。 前記特開2009−12800号公報、特開2007−118961号公報には、エアバッグ部79内に気体を吹き込み、次いで封入する方法及び装置が記載されている。これらの公報に記載された方法及び装置は、いずれも縦型(袋の両縁を左右のグリッパーで把持し、袋を垂直に吊り下げた状態で間欠的に移送しながら、エアバッグ部に気体を吹き込み封入するタイプ)であるが、これを横型(袋を水平面内で間欠的に移送しながら、エアバッグ部に気体を吹き込み封入するタイプ)に変換することにより、気体吹込封入装置73に適用し得る。

気体吹込封入装置73によりエアバッグ部79内に気体が封入されたコーナースパウト取付用袋2Bは、気体吹込封入装置73のラインの終端から、袋移送装置81により2枚同時に取り上げられ、前記ラインの延長上の所定位置(位置決めプレート82上)に水平状態で位置決めされる。この時点で、コーナースパウト取付用袋2Bのコーナー部はまだカットされていない。 袋供給装置76は、図1〜3に記載された袋供給装置(回転移送装置5と位置決めコンベア6)であり、これが2台並列に配置されている。袋供給装置76は、図1〜5を参照して説明したとおり、位置決めプレート82上に位置決めされたコーナースパウト取付用袋2Bを、回転移送装置5の吸盤28で吸着して取り上げ、移送の過程で水平面内で角度θだけ回転させ、続いて位置決めコンベア6で搬送する。位置決めコンベア6により搬送されるコーナースパウト取付用袋2Bは、ストッパー52,53に当接し位置決めされる。回転角度θは、先に述べたとおり、コーナースパウト取付用袋2Bのコーナー部開口(コーナー部開口予定部位)の傾斜角度と一致させる。

スパウト取付装置74のロータリー式袋移送装置77は、間欠的に回転するテーブル83の周囲に、等角度間隔で2組ずつ(計18組)のグリッパー56を有する。各2組のグリッパー56,56は、円形の移動経路に沿って等角度ずつ間欠回転し、一回転する間に9回停止し、把持したコーナースパウト取付用袋2B,2Bに対し、各停止位置に配置された各装置により、種々のスパウト取付工程が実施される。 位置決めコンベア6のストッパー52,53に当接して位置決めされたコーナースパウト取付用袋2Bは、袋移送装置57の吸盤58及びチャック59(図1参照)により、前記2組のグリッパー56,56に1枚ずつ(計2枚)同時に、垂直姿勢で供給される(図10(a)参照)。グリッパー56に把持されたコーナースパウト取付用袋2Bは角度θで傾斜し、コーナー部開口(コーナー部開口予定部位)84は水平である。

グリッパー56,56の1番目の停止位置(停止位置I)を、袋移送装置57からコーナースパウト取付用袋2Bが供給される停止位置としたとき、2番目の停止位置(停止位置II)の近傍にはコーナーカット装置85が配置され、3番目の停止位置(停止位置III)の近傍には開口装置86が配置されている。4番目の停止位置(停止位置IV)の近傍には、スパウト供給コンベア87、パーツフィーダー88及びスパウト挿入・仮シール装置89が配置され、5番目の停止位置(停止位置V)の近傍には第1シール装置91、6番目の停止位置(停止位置VI)の近傍には第2シール装置92、7番目の停止位置(停止位置VII)の近傍には第3シール装置93が配置されている。また、8番目の停止位置(停止位置VIII)の近傍には冷却装置94が配置され、9番目の停止位置(停止位置IX)の近傍には、袋排出装置95及びコンベア96が配置されている。 なお、図1に記載された制御装置46は、気体吹込封入装置73、スパウト取付装置74、袋供給装置75、袋供給装置76等、スパウト付き袋の製造装置を構成する全ての装置を制御する。

図10を参照して、スパウト取付装置66で行われるスパウト取付工程について説明する。 コーナースパウト取付用袋2Bを把持したグリッパー56が停止位置IIに停止すると、コーナーカット装置85が作動し、図10(b)に示すように、コーナースパウト取付用袋2Bのコーナー部が切除され、水平なコーナー部開口84が形成される。97はカッターである。 停止位置IIIでは、開口装置86が作動し、図10(c)に示すように、一対の吸盤98が前進してコーナースパウト取付用袋2Bの両面に吸着し、次いで後退してコーナー部開口84を開口する。

停止位置IVでは、スパウト挿入・仮シール装置89が作動し、図10(d)に示すように、コーナー部開口84の開口の中心にスパウト99を挿入し、次いでスパウト99をコーナースパウト取付用袋2Bの両面に仮シールする。なお、図10(d)において、101は仮シールポイントを示す。 停止位置V〜VIIでは、各シール装置91〜93が作動し、図10(e)に示すように、スパウト99をコーナースパウト取付用袋2Bの両面にシールすると同時に、コーナースパウト取付用袋2Bの両面を互いにシールする。図10(e)において、102は熱板である。

停止位置VIIIでは、冷却装置94が作動し、図10(f)に示すように、シール部を冷却する。図10(f)において、103は冷却板である。 停止位置IXでは、袋排出装置95が作動し、2組のグリッパー56,56から各1枚(計2枚)のコーナースパウト取付用袋2B(スパウト付き)を受け取り、コンベア96上に2列に配列させる。コンベア96上では、後続の袋が先行の袋の下に入り(特開平8−337217号公報の図7参照)、袋幅の1/3ほど袋幅方向にずれた状態で、多数のコーナースパウト取付用袋2B(スパウト付き)からなる袋群2BFが堆積している。コンベア96は、図示しない充填装置にコーナースパウト取付用袋2B(スパウト付き)を供給するコンベアマガジンのコンベアであり、堆積した袋群2BFはこのまま充填装置に供給される。

1 センタースパウト取付用袋 2 コーナースパウト取付用袋 3 コーナー部開口 5 回転移送装置 6 位置決め装置(位置決めコンベア) 26 支持軸 28 吸盤 52,53 ストッパー 54 回転ブラシ N 基準面 M コーナー部開口垂線 C 袋の中心線 O 回転軸 θ 傾斜角度、回転角度