JP4087348B2 - 包装袋への被包装物の自動充填装置 - Google Patents

Description

本発明は直線往復式包装機等の自動包装機に適用されるものであって、自動包装機のグリップ対により水平姿勢で保持される包装袋に、二つに折り重ねられた状態の二室型輸液バッグ等の被包装物を充填する自動充填装置に関するものである。

被包装物として、例えば、図８に示す医療用の合成樹脂製二室型輸液バッグは、平面から見てほぼ矩形状で扁平な形態とされており、そのまま袋詰めをすると嵩張るために、幅方向に形成された隔壁部分で二つに折り重ねてから包装袋に充填包装することが行なわれている。

ところが、その二つに折り重ねた状態の二室型輸液バッグを包装袋に充填する作業については、人手により行われていることから、包装効率が低く、完全な自動包装化を阻む要因となっている。

自動包装機において、食品等の被包装物の包装形態を保持するための小型軽量のプラスチック製トレーを包装袋に充填することは行われている。しかし、約５００〜１０００ｃｃの容量の二つに折り重ねられた不安定な形態の二室型輸液バッグ等の被包装物を包装袋に自動充填する装置については見当たらず、その開発が要望されていた。
特開平８−２６２１８号公報 特公平７−８０４８１号公報

本発明の目的は、二つに折り重ねられた二室型輸液バッグ等の形態の被包装物を包装袋に充填する作業を能率よく行うことができる自動充填装置を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、搬送面を水平にしたコンベアベルトを第１モータ装置により駆動回転させて被包装物を間欠移送する第１コンベア手段の下流側に、所定間隔を置いて平行に配置した複数本のコンベアベルトを第２モータ装置により駆動回転させて被包装物を移送するコンベア部のフレームを横軸により支持すると共に空圧シリンダの作動により該横軸を支点として該コンベア部の先端側を上下方向に揺動自在とした第２コンベア手段を配置し、その第２コンベア手段による被包装物の移送方向と同一方向で前記コンベアベルトの間に介装された櫛状の支持部材をスライド機構により前進及び後退自在とした押し込み手段と、前進及び後退動作を制御され、充填位置で水平姿勢にて待機する包装袋の袋口に対して前進時に先端をすぼめて挿入可能とされた一対のサイドガイド部材と、前記押し込み手段の支持部材上に順次供給される被包装物の後端部に対応するように配置したストッパー片を該支持部材の前進動作に追随させ、かつ、包装袋内に充填された被包装物が当該支持部材の後退時に後戻りして包装袋から飛び出さないように該ストッパー片によって制止させるように設けたストッパー手段を設け、前記第１コンベア手段により被包装物を前記第２コンベア手段のコンベア部に供給し、前記空圧シリンダの作動により当該コンベア部の先端側を下降させることにより該コンベア部の下流位置に移送された被包装物を前記押し込み手段の支持部材上に載置させ、その支持部材の前進動作によって被包装物を前記サイドガイド部材により案内しつつ包装袋内に充填するように構成したことを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の包装袋への被包装物の自動充填装置において、前記被包装物が、平面から見てほぼ矩形状であって少なくとも二室を区画する隔壁部分を有し、その隔壁部分にて二つに折り重ねられた状態の輸液バッグであることを特徴とするものである。

（請求項１の発明）
この包装袋への被包装物の自動充填装置は、被包装物を包装袋に充填する作業を安定した状態で自動的に能率よく行うことができる。

（請求項２の発明）
この包装袋への被包装物の自動充填装置によれば、二つに折り重ねられた輸液バッグを人手によることなく、包装袋に充填する作業を自動的に行うことができる。これにより、種輸液バッグの全自動包装化の実現に大いに寄与することができる。

以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は包装袋への被包装物の自動充填装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線にて破断して示した同装置の正面図、図３は図１の一部の縦断面図、図４は第２コンベア手段とその周辺部の説明図、図５は中間コンベア手段の平面図、図６は押し込み手段の説明図、図７はストッパー手段の説明図、図８は二室型輸液バッグ（被包装物）の説明図、図９は二つに折り重ねられた輸液バッグを包装袋に充填した状態を示す説明図である。

図１に示す本発明の「包装袋への被包装物の自動充填装置Ｆ」は、第１コンベア手段１５と、第２コンベア手段２５と、押し込み手段５５と、サイドガイド部材７５及びストッパー手段８０とから構成されており、被包装物として医療用の二室型輸液バッグ（以下、単に「輸液バッグ」と称する）を対象とする。

図８に示すように、その輸液バッグ１は、厚手の合成樹脂フィルムを重ね合わせた状態で四方をヒートシール処理されて扁平な長方形形状に形成されており、二つの室１ａ，１ｂの容量が異なるように短手（幅）方向に延びる隔壁部分４により区画されている。この輸液バッグ１には、短手方向の一端部２に栓部７を、他端部３に栓部８を夫々設けており、自動注入装置より所定量の薬液を充填されている。そして、ここで取り扱う輸液バッグ１は、その隔壁部分４にて二つに折り重ねられた状態で水平姿勢とされている。

この包装袋への被包装物の自動充填装置Ｆにおいては、二つに折り重ねて水平姿勢とされた輸液バッグ１が、前工程から第１コンベア手段１５の被包装物のセット位置（イ）に自動供給される。

第１コンベア手段１５については、本体フレーム１１の中央部に水平方向に固定されたコンベアフレーム１６の後端部１６ａに駆動軸１７を回転自由に設け、その駆動軸１７に３個の駆動プーリー１８を所定間隔をおいて固定している。１９はコンベアフレーム１６に設置された第１モータ装置であり、この第１モータ装置１９によって前記駆動軸１７を間欠回転させるように設けている。コンベアフレーム１６の前端部１６ｂに設けられた固定軸２０には、前記駆動ロール１８に夫々対応するように３個のプーリー２１を回転自由に設けている。２２は駆動プーリー１８とプーリー２１に夫々掛け渡されたコンベアベルトであって、ここでは突部２２ａが一定間隔毎に配列された公知のアタッチコンベアベルトを用いている。

しかして、搬送面を水平にしたアタッチコンベアベルト２２を第１モータ装置１９により間欠駆動回転させる第１コンベア手段１５が構成される。

第２コンベア手段２５については、図１に示すように、本体フレーム１１の横杆１２に設けられた軸受け２６，２６に、３個の駆動プーリー２８が所定間隔をおいて固定された横軸２７を取り付け、その横軸２７にフレーム３２を軸受け３１，３１を介して揺動可能に支持している。その横軸２７の一端には、スプロケット２９を固定している。そのスプロケット２９と、前記コンベアフレーム１６に設置された第２モータ装置３３の出力軸に固定されたスプロケット３とには、チェン３５を掛け渡している。

そのフレーム３２の一方側には、先端３７ａにプーリー３８が回転自由に設けられた３個のアーム３７が所定間隔をおいて配設され、それらのプーリー３８と前記駆動プーリー２８とにコンベア部３０を構成する複数のコンベアベルト３９が所定間隔をおいて夫々掛け渡されている（図４）。そのフレーム３１の他方側のアーム４０には、本体フレーム１１にヘッド側を取り付けられた空圧シリンダ４１のロッド４１ａ側が連結されている（図２）。

しかして、搬送面を水平にしたコンベアベルト３９を第２モータ装置３３により連続回転させるコンベア部３０の先端側が空圧シリンダ４１の作動により横軸２７を支点として上下方向に揺動自在とされた第２コンベア手段２５が構成される。この第２コンベア手段２５は、図１に示すように、平面から見て前記第１コンベア手段１５の下流側に直線状に配置されている。

４５は前記第１コンベア手段１５と第２コンベア手段２５との間に介装された中間コンベア手段である。この中間コンベア手段４５においては、前記第１コンベア手段１５のコンベアフレーム１６の下方位置に設けられた固定軸４６に、２個のスプロケット４７を所定間隔をおいて回転自由に設けている。それらスプロケット４７と、前記横軸２７に固定された２個のスプロケット４９と、前記固定軸２０に回転自由に設けた２個の中間スプロケット５０とには、コンベアベルト５１が夫々掛け渡されている（図５）。

しかして、前記横軸２７の回転作動と同時にコンベアベルト５１を回転させることにより、第１コンベア手段１５から搬送される輸液バッグ１を第２コンベア手段２５に安定した状態で中継移送することができる中間コンベア手段４５が構成される。

押し込み手段５５については、図１及び図３に示すように、本体フレーム１１に被包装物の移送方向ｔと同一方向に延びるように配置されたレール５７ａを固定した左右一対のレール部材５７，５７を設け、それらのレール部材５７，５７にスライドベース５８のスライダ５９，５９を夫々遊嵌して当該スライドベース５８を摺動自在に設けている。それらレール部材５７，５７とスライドベース５８によりスライド機構５６を構成している。そのスライドベース５８には、４個の櫛状の支持部材６０を同一間隔で平行に配置し、それらの先端側６０ａを前方に突出すると共に各々の上面６０ｂを前記第２コンベア手段２５のコンベアベルト３９の搬送面よりも少しだけ低い位置とするように設けている。また、中央箇所の２個の支持部材６０については、前記第２コンベア手段２５のコンベアベルト３９の間に介装されている。

図６において、上記スライドベース５８の一方のスライダ５９には、ロッド６２の一端６２ａが連結されている。このロッド６２の他端６２ｂは、本体フレーム１１に固定された軸受け６３で支持された軸６４により揺動自由とされたレバー６５の先端部に連結されている。６８は本体フレーム１１に固定された軸受け６６で支持された軸６７により揺動自由とされた二又形レバーであり、縦向きのレバー片６８ａの先端部と上記レバー６５の中間部とがロッド６９により連結されている。他方の横向きのレバー片６８ｂのほぼ中間位置には、カムフォロア７０を取り付けている。そのカムフォロア７０は、バネ７２の弾発力により円形カム７１の外周面に押圧されるように設けられている。その円形カム７１は、本体フレーム１１に固定された軸受け７３により支持された回転軸７４に取り付けられている。

しかして、図示しない駆動源により円形カム７１を駆動回転させて二又形レバー６８を揺動させ、その運動をロッド６２に伝動させることによりスライド機構５６を介して支持部材６０を前進及び後退自在とする押し込み手段５５が構成される。

７５は図２に示す被包装物の充填位置（ロ）で上記押し込み手段５５の支持部材６０の先端側６０ａ付近に配置され、図示しない公知の駆動機構により前進及び後退動作を制御されるように設けられた左右一対のサイドガイド部材である。このサイドガイド部材７５は、前進時に先端をすぼめて水平姿勢にて待機する包装袋ｂの袋口ｃに対して挿入可能とされている。

ストッパー手段８０については、図２及び図３に示すように、本体フレーム１１に設けられたブラケット８０ａ，８０ｂに一対のガイドバー８２，８２を縦向きに取り付け、そのガイドバー８２，８２にスライド部材８３の突部８３ａを遊嵌して当該スライド部材８３を摺動自由に設ける。上方のブラケット８０ａには、ロッド８５ａを下向きとした空圧シリンダ８５を取り付て該ロッド８５ａをスライド部材８３の上端部に連結する。しかして、その空圧シリンダ８５の作動によりスライド部材８３を昇降自在に設ける。

８７はストッパー片９０を固定した前方の端板８９と縦溝９２が形成された後方の端板９１と平行に配置した一対のガイドバー８８，８８とにより一体状に設けた移動部材である。この移動部材８７は、図３に示すように、上記スライド部材８３の突部８３ｂにガイドバー８８，８８を遊嵌して水平方向に移動自由に設けられている。

図７において、移動部材８７の縦溝９２には、本体フレーム１１に固定された軸受け９４で支持された軸９５により揺動自由としたレバー９６の先端部９６ａが摺動可能に係合されている。そのレバー９６の突部９６ｂには、前記軸６３により揺動自由としたレバー９７に一端を連結されたリンク９８の他端が連結されている。１０１は前記軸６７により揺動自由に支持されたレバーである。そのレバー１０１には、ほぼ中間位置にカムフォロア１０２を取り付けると共に、先端部１０１ａに一端１０３ａを連結したロッド１０３の他端１０３ｂを上記レバー９７とリンク９８の連結部に取り付ける。そのカムフォロア１０２については、前記回転軸７４に取り付けられた円形カム１０５の外周面にバネ１０６の弾発力によって押圧されるように設けられている。

しかして、図示しない駆動源により円形カム１０５を駆動回転させてレバー１０１を揺動させ、その運動をロッド１０３に伝動してレバー９６を揺動させ、これと同時に、空圧シリンダ８５の作動によりスライド部材８３を移動させることにより、前記押し込み手段５５の支持部材６０上に順次供給される輸液バッグ１の後端部に対応するように配置したストッパー片９０を該支持部材６０の前進動作に追随させ、かつ、包装袋ｂ内に充填された輸液バッグ１が当該支持部材６０の後退時に後戻りして包装袋ｂから飛び出さないように該ストッパー片９０によって制止させるストッパー手段８０が構成される。

つぎに、本発明の包装袋への被包装物の自動充填装置Ｆの作動について説明する。
（１）第１コンベア手段１５において、被包装物のセット位置（イ）のアタッチコンベアベルト２２上に、二つに折り重ねて水平姿勢とされた輸液バッグ１が前工程から順次自動供給されると、第１モータ装置１９の間欠駆動によりアタッチコンベアベルト２２が回転して当該輸液バッグ１を下流の第２コンベア手段２５のコンベア部３０に向けて間欠移送する。
（２）その輸液バッグ１が中間コンベア手段４５によって中継移送されてコンベア部３０の下流位置に達したときに、第２コンベア手段２５の空圧シリンダ４１の作動によりコンベア部３０の先端側が横軸２７を支点として下降する。これにより、その輸液バッグ１は押し込み手段５５の支持部材６０上に載置される。
（３）押し込み手段５５では、常時駆動回転する円形カム７１による二又形レバー６８の揺動運動をロッド６２に伝動させることにより支持部材６０を前進移動させる。その支持部材６０の前進動作に同調するように、被包装物の充填位置（ロ）にて、サイドガイド部材７５が先端をすぼめて水平姿勢にて待機する包装袋ｂの袋口ｃに対して挿入される。
（４）また、輸液バッグ１の後端部に対応するように配置したストッパー手段８０のストッパー片９０が支持部材６０の前進動作に追随し、支持部材６０に載置された輸液バッグ１が包装袋ｂに充填され、その支持部材６０の後退時に輸液バッグ１が一緒に後戻りしないようにストッパー片９０で該輸液バッグ１の後端部を当接させる。この輸液バッグ１が包装袋ｂに充填された状態を図９に示す。
（５）ついで、押し込み手段５５の支持部材６０が元の位置まで後退すると共にストッパー手段８０のストッパー片９０も元の待機位置まで後退する。このときには、第２コンベア手段２５のコンベア部３０の先端側は、空圧シリンダ４１の作動により横軸２７を支点として元位置まで上昇し、後続の新たな輸液バッグ１を受け入れる状態に戻っている。

上記（１）から（５）に示す一連の動作を繰り返し行なうことにより、二つに折り重ねられた状態の輸液バッグ１が、図示しない包装機のグリップ対によって縦縁ｄを挟持されて水平姿勢にて待機する包装袋ｂに対し毎分２５個程度の割合で順次に自動充填される。

以上に述べた通り、この包装袋への被包装物の自動充填装置は、二つに折り重ねられた状態の輸液バッグ等の比較的重い被包装物を包装袋に充填する作業を自動的に能率よく行うことができる利点がある。

包装袋への被包装物の自動充填装置の平面図 図１のＡ−Ａ線にて破断して示した同装置の正面図 図１の一部の縦断面図 第２コンベア手段とその周辺部の説明図 中間コンベア手段の平面図 押し込み手段の説明図 ストッパー手段の説明 二室型輸液バッグ（被包装物）の説明図 二つに折り重ねられた輸液バッグを包装袋に充填した状態を示す説明図

符号の説明

Ｆ・・・包装袋への被包装物の自動充填装置
（イ）・・・被包装物のセット位置
（ロ）・・・被包装物の充填位置
１・・・輸液バッグ（被包装物）
１５・・・第１コンベア手段
１９・・・第１モータ装置
２２・・・アタッチコンベアベルト（コンベアベルト）
２５・・・第２コンベア手段
２７・・・横軸
３０・・・コンベア部
３２・・・フレーム
３３・・・第２モータ装置
３９・・・コンベアベルト
４１・・・空圧シリンダ
５５・・・押し込み手段
５６・・・スライド機構
６０・・・支持部材
８０・・・ストッパー手段
９０・・・ストッパー片
ｂ・・・包装袋
ｃ・・・袋口

Claims (2)

1. 搬送面を水平にしたコンベアベルトを第１モータ装置により駆動回転させて被包装物を間欠移送する第１コンベア手段の下流側に、所定間隔を置いて平行に配置した複数本のコンベアベルトを第２モータ装置により駆動回転させて被包装物を移送するコンベア部のフレームを横軸により支持すると共に空圧シリンダの作動により該横軸を支点として該コンベア部の先端側を上下方向に揺動自在とした第２コンベア手段を配置し、その第２コンベア手段による被包装物の移送方向と同一方向で前記コンベアベルトの間に介装された櫛状の支持部材をスライド機構により前進及び後退自在とした押し込み手段と、前進及び後退動作を制御され、充填位置で水平姿勢にて待機する包装袋の袋口に対して前進時に先端をすぼめて挿入可能とされた一対のサイドガイド部材と、前記押し込み手段の支持部材上に順次供給される被包装物の後端部に対応するように配置したストッパー片を該支持部材の前進動作に追随させ、かつ、包装袋内に充填された被包装物が当該支持部材の後退時に後戻りして包装袋から飛び出さないように該ストッパー片によって制止させるように設けたストッパー手段を設け、前記第１コンベア手段により被包装物を前記第２コンベア手段のコンベア部に供給し、前記空圧シリンダの作動により当該コンベア部の先端側を下降させることにより該コンベア部の下流位置に移送された被包装物を前記押し込み手段の支持部材上に載置させ、その支持部材の前進動作によって被包装物を前記サイドガイド部材により案内しつつ包装袋内に充填するように構成したことを特徴とする包装袋への被包装物の自動充填装置。
2. 前記被包装物が、平面から見てほぼ矩形状であって少なくとも二室を区画する隔壁部分を有し、その隔壁部分にて二つに折り重ねられた状態の輸液バッグであることを特徴とする請求項１に記載の包装袋への被包装物の自動充填装置。

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