JP3814141B2 - パウチ充填包装装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、保形性がよくないパウチの開口部を確実に開いて、円滑で効率よく流体を充填することができるパウチ充填包装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、保形性や自立性がよくないパウチに液体等を充填・包装するときは、充填ノズルがパウチ内へ確実に挿入できるように口を大きく開いておく必要があるもので、あらかじめ他の工程においてパウチを膨らめておき、袋支持具へ落とし込んで、パウチの両耳と胴部を抱持していた。
【0003】
そして、この袋支持具に入ったパウチは、次の充填工程に移送され、この液体充填が終了した後、また、他のシール工程に移されて所定に密封されていたもので、それぞれの工程における処理は、一旦、袋支持具に入ったパウチを停止させた状態で行うため、作業が間欠的になって処理能力を著しく低下させ、高速による充填包装が行えない問題点を有するものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した問題点を解決するためになされたもので、パウチを保持するホルダーを移送手段上へ多数載置して、この移送手段におけるホルダーの移送軌道上に、パウチ供給手段とパウチ挿入手段と流体充填手段とパウチシール手段とパウチ取出手段とを順次並設することにより、保形性がよくないパウチの開口部を確実に開いて、円滑で効率よく流体を充填することができるパウチ充填包装装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するための本発明の手段は、
パウチを保持するホルダーを移送手段上へ多数載置して、この移送手段におけるホルダーの移送軌道上に、パウチ供給手段とパウチ挿入手段と流体充填手段とパウチシール手段とパウチ取出手段とを順次並設したパウチ充填包装装置にあって、
前記パウチ供給手段は、パウチを略水平に多数積層させた蓄溜体と、この蓄溜体の最上部のパウチに対応させて設けて、該一枚のパウチを吸着保持して取り出す取り出し部材と、取り出された前記パウチを中継する受け渡し部材と、このパウチを受け取って略水平に保持させて前記パウチ挿入手段へ送り込む送り込み部材とを備えさせ、
前記送り込み部材は、前記受け渡し部材の近傍において回転自在に設けた水平回転体と、この水平回転体の周面へ間隔的に多数設けて前記パウチの前縁または後縁が当接する規制部材と、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記パウチの下縁を支承するストッパーと、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記パウチの高さ方向の姿勢を修正する高さ姿勢ガイドと、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記水平回転体の規制部材によって回転移送される前記パウチの前縁に当接し該パウチの倒れを修正する傾倒修正ガイドと、前記水平回転体の周面部に設けた前記パウチを吸着保持する吸着保持手段とからなるパウチ充填包装装置の構成にある。
【0012】
【実施例】
次に、本発明に関するパウチ充填包装装置および流体充填包装装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1においてAは、本発明の一実施例のパウチ充填包装装置で、移送手段1と、パウチ供給手段2と、パウチ挿入手段3と、流体充填手段4と、パウチシール手段5と、パウチ取出手段6とにより基本的に構成される。
【0013】
そして、前記した移送手段1は、図1に示すように、無端状に張設したコンベア等を用いて、その上部にパウチ7を保持するホルダー8を多数載置して所定速度で走行している。
【0014】
なお、パウチ7は、可撓性を有する軟らかい素材により成形されていて、図16に示すように、下部に拡がったとき自立できる底7aを有し、上部に後記する流体充填手段4の充填ノズル94が容易に挿入し得る開口部を有する三方袋状に形成してある。
【0015】
また、ホルダー8は、パウチ7を希望する姿勢を維持させて加工処理の移動中にあって傾倒しないように保持するもので、図17および図18に示すように、基体9と、この基体9へ相対的に進退自在に取り付けて、その進退方向の内側面に薬研台状に形成したパウチ7への当接面を有する一対の保持体10,10と、この一対の保持体10,10へ連係してパウチ7の把持方向へ付勢させるスプリング等の付勢手段11と、一対の保持体10,10へそれぞれ連係させて、付勢手段11の付勢力に抗して該一対の保持体10,10を相対的に連動作動させる操作手段12とからなる。
【0016】
一対の保持体10,10は、パウチ7の両耳部7cを挿入させる容入部13,13を有していて、その薬研台部をパウチ7の胴部へ当接させる。
また、一対の保持体10,10の閉塞時の間隔は、これら一対の保持体10,10間に介在させる複数サイズからなる間隔調整部材41により任意に得られる(図17参照)もので、パウチ7の形状や種類に応じて適宜選定し、抜き差し自在に設ける。
【0017】
前記した操作手段12は、一対の保持体10,10を開閉させる作動を行うもので、この一対の保持体10,10の下部に設けた軸14,14に係合させて、先端部12aが移送手段1において設けた当接子130(図13,図15参照)が係合しているとき、図13および図15に示すように、fからgの区間およびqからvの区間を開放し、該先端部12aが当接子130から外れたとき、同図に示すように、hからpの区間を閉じる。
【0018】
前記したパウチ供給手段2は、図2および図3に示すように、蓄溜体15と、この蓄溜体15の最上部のパウチ7に対応させて設けて、該一枚のパウチ7を吸着保持して取り出す取り出し部材16と、取り出されたパウチ7を中継する受け渡し部材17と、このパウチ7を受け取って略水平に保持させて後記するパウチ挿入手段3へ送り込む送り込み部材18とからなる。
【0019】
そして、このうち、蓄溜体15は、パウチ7を略水平に多数積層させた該パウチ群7nを形成させてあって、パウチ7は、折り畳んだ状態に収納されているもので、この蓄溜体15の一側部(前側)に対して、該パウチ7の底部側を揃えて向けてある。
【0020】
前記した取り出し部材16は、支持体19より立設させた回転軸20へ円筒状の回転部材21を取り付けてあって、図4に示すように、この回転部材21の内部に複数個の吸着保持部材22を取り付けた保持部材23を、第一レバー24とリンク25とにより軸26により支持させてある。
なお、吸着保持部材22は、吸着パット式が好ましいもので、吸引源26に接続させてある。
【0021】
また、リンク25は、第二レバー27へ軸28により連結してあって、これら第一および第二レバー24,27は回転部材21へ軸29,30によりそれぞれ回動自在に使用させてある。
【0022】
更に、回転部材21には、軸31によりカムレバー32の一端部を回動自在に支持して、該カムレバー32の他端部にカムローラ33を軸支してある。
このカムローラ33は、支持体19に取り付けた円盤状のカム体34へ係合させてあり、また、このカムレバー32の軸31と第一レバー24の軸29とにベルト等の連係部材35を掛け渡ししてあって、カムローラ33の揺動運動が第一レバー24に、すなわち、吸着保持部材22に伝達されるようにしてある。
【0023】
この構成により、吸着保持部材22は、図5において(a)〜(b)に示すように揺動かつ、図6に示すように、パウチ7面に対して上下して、該吸着保持部材22の吸引作用によりパウチ7を一枚ずつ吸引して蓄溜体15から取り出す。
なお、回転部材21が、図5(a)において矢印s方向へ回転移動するとき、吸着保持部材22が前記したカム操作により、同図において矢印pの方向へ揺動するため、実質的に一定位置に該吸着保持部材22が停留することとなって、パウチ7の取り出しが容易に行える。
更に、この吸着保持部材22は、第一レバー24とリンク25により、図6に示すように、所定の上下運動量Lが与えられ、このストロークによってパウチ7を吸着保持し取り出すことができる。
【0024】
前記した取り出された受け渡し部材17は、取り出し部材16が吸着保持しているパウチ7を中継して後記するパウチ挿入手段3へ送り込むもので、円筒状に形成した円筒体36の周面に、吸引源26と接続した吸引孔37を多数設けてあり、受け渡されたパウチ7をこの吸引力により吸着保持しつつ移送する。
なお、取り出し部材16の回転軸20に取り付けた図示してない回転手段と接続させた駆動ギア38へ、円筒体36の回転軸39の取り付けた受動ギア40を噛合させて、取り出し部材16と受け渡し部材17とが連動回転するようにしてある。
【0025】
更に、円筒体36の外周部には、弾性部材等からなる複数条の離隔部材41を張設してあって、パウチ7の受け渡し部において、円筒体36の外周部に接するように設けた略垂直の送り込みガイド42において、図2に示すように、該円筒体36の外周部から離れる離隔部41aを形成して、送り込みガイド42に達したパウチ7を円筒体36の当接面から引き離す。
【0026】
前記した送り込み部材18は、受け渡し部材17からのパウチ7を受け取って略垂直に保持させた状態で後記するパウチ挿入手段3へ送り込むもので、水平回転体45と、規制部材52と、ストッパー44と、高さ姿勢ガイド140と、傾倒修正ガイド141と、吸着保持手段53とからなる。
【0027】
このうち、水平回転体45は、円筒ドラム状に形成してあって、図1,図2,図7,図19に示すように、受け渡し部材17の近傍において駆動部材54により回転自在に設けてあるもので、前記した離隔部材41により円筒体36から引き剥がされたパウチ7はその側面が、送り込みガイド42の途中に設けた搬送ローラ43により該送り込みガイド42内へ引き込まれて、該水平回転体45の周面に対応する。
【0028】
前記した規制部材52は、水平回転体45の周面へ間隔的に突出するように多数設けて、パウチ7の前縁または後縁が当接するもので、図20(b)に示すように、規制部材52の内端52aがパウチ7の前縁7aが当接するときは、早送りされた該パウチ7の停止を行うものであり、図20(c)に示すように、規制部材52の外端52bがパウチ7の後縁7bに当接するときは、水平回転体45の回転に伴ってパウチ7を移送する搬送用の爪となる。
【0029】
前記したストッパー44は、パウチ7を保持する水平回転体45の回転軌跡上に、すなわち、送り込みガイド42の下方から後記するパウチ挿入手段3への受渡位置までに設けてパウチ7の下縁を支承するもので、前記搬送ローラ43により送り込みガイド42内へ引き込まれた際に、該ストッパ44により下方搬送を規制する。(図2参照)
【0030】
前記した高さ姿勢ガイド140は、パウチ7を保持する水平回転体45の回転軌跡上に設けてパウチ7の高さ方向の姿勢を修正するもので、送り込みガイド42から落下したパウチ7は斜めにセットされやすいため、該パウチ7の上部に該高さ姿勢ガイド140を係合させることにより、パウチ7の高さ方向の姿勢が修正される。
なお、この高さ姿勢ガイド140は、固定状態でもよいが、作動手段142により昇降自在とさせてもよく、また、常時は、該高さ姿勢ガイド140の下面とパウチ7の上面との間には所定の隙間を形成して設けてあって、該パウチ7の移送抵抗が掛からないようにしてある。
【0031】
前記した傾倒修正ガイド141は、図21および図22に示すように、パウチ7を保持する水平回転体45の回転軌跡上、すなわち、該パウチ7の移送路に設けて、水平回転体45の規制部材52によって回転移送されるパウチ7の前縁に当接し、ストッパ44面を摺動して移動する該パウチ7が、その下縁の摩擦抵抗によって生ずるパウチ7の倒れを修正する。
【0032】
この傾倒修正ガイド141は、機体55に固着した支持体143へ可撓性を有する止め部材144を取り付けてあって、該止め部材144に倒れかかったパウチ7の最前縁が当たることでパウチ7に移送抵抗を与え、該パウチ7の移送に伴って姿勢が起こされて、正常な移送姿勢に修正されるもので、このパウチ7に所定の移送圧が掛かれば、止め部材144は、図22において仮想線で示すように撓んで、パウチ7の移送を妨げない。
【0033】
前記した吸着保持手段53は、水平回転体45の周面部に設けて該周面に位置するパウチ7を該水平回転体45の周面部に穿設した吸引孔53aからの吸引力により吸着保持して、この水平回転体45の回転に伴って、次工程のパウチ挿入手段3へ搬送するもので、図19に示すように、パウチ7が移動するセクションSの範囲において吸引が行われる。
【0034】
なお、後記するパウチ挿入手段3と送り込みガイド42の下方部との対応位置おいてはパウチ7の早送り手段yが設けられていて、送り込みガイド42に達した次のパウチ7との干渉を回避する。
そして、その構成は、図7に示すように、パウチ挿入手段3における水平回転体45と同期回転するカム体46に係合するコロ体47を、支軸48により揺動自在に支持させたレバー49に取り付け、このレバー49と一体的に揺動する支持部材50を支軸48へ取り付けてあって、この支持部材50にピンチローラ51を回転自在に支承させてある。
【0035】
したがって、このピンチローラ51は、図7(b)に示すように、カム操作により外側へ押し出されているときは、送り込みガイド42内を開放して、送り込みガイド42の下方部までの搬送が可能となる。
一方、該ピンチローラ51が、図7(a)に示すように、カム操作により内側へ移動しているときは、このピンチローラ51はパウチ7を水平回転体45へ押し付けるため、早送り手段yにより、水平回転体45の規制部材52の位置まで早送りされる。
この水平回転体45では、その周面部に穿設した吸引孔53aの吸引力によりパウチ7を吸着保持して、駆動部材54の回転によって次工程のパウチ挿入手段3へ移送される。
【0036】
前記したパウチ挿入手段3は、図7および図8に示すように、機体55上に立設した挿入回転軸56へ、その回転外周軌跡が水平回転体45の回転外周軌跡に接するように挿入回転体57を設けて、水平回転体45により支承されているパウチ7を、移送手段1上のホルダー8へ受け渡すもので、パウチ供給手段2によって保持されているパウチ7の一側面を吸着して受け取る吸着パット式の第一吸着部材58a,58bと、パウチ7の他側面を吸着して保持する吸着パット式の第二吸着部材59と、第一および第二吸着部材58a,58bおよび59へ昇降自在に接続させた第一および第二昇降手段60a,60bと、パウチ7の開口部に対応させて設けた昇降自在の送気手段61とからなる。
【0037】
このうち、第一吸着部材58aは、挿入回転体57へ並べて立設させた昇降ガイド62および揺動軸63へ保持体64を昇降自在に係合させ、この保持体64へパウチ7面に当接する第一圧接体65を進退自在に取り付けてあって、該第一圧接体65の略中央部にこの第一吸着部材58aが取り付けられているもので、パウチ7の縦方向における上部一側面を吸着保持する。
【0038】
また、第一吸着部材58bは、保持体64より垂下させたブラケット66へ軸67により回動自在に取付部材68の一端部を支持させ、この取付部材68の他端部にこの第一吸着部材58bを取り付けているもので、パウチ7の縦方向における下部一側面を吸着保持する。
【0039】
更に、この第一吸着部材58bは、ホルダー8へのパウチ7の挿入に際して、エアーシリンダ等の退避部材69により、軸68を支点として回動して該ホルダー8に干渉しないように側方へ退避される。
【0040】
前記した第二吸着部材59は、昇降ガイド62およびスプライン軸となる揺動軸63へ係合させた保持体64へ中間体70を介して進退自在に取り付けた第二圧接体71の略中央部へ第一吸着部材58aと対応するように取り付けられているもので、パウチ7の縦方向における上部他側面を吸着保持する。
【0041】
これら第一および第二吸着部材58a,58bおよび59は、操作手段72によりパウチ7に対してその把持と把持解除とを任意に行えるもので、揺動軸63へ回動体73を取り付け、この回動体73の両側にそれぞれ第一リンク74および第二リンク75を軸支してある。
【0042】
また、揺動軸63には、回動レバー76を取り付けてこの回動レバー76に、機体55上の固定軸56aに取り付けたカム体77に係合するカムローラ78を、支軸79を介してレバー80により連結してある。
【0043】
この構成により、挿入回転体57の回転に伴ってカム運動をすると、第一リンク74および第二リンク75がパウチ7の表裏面に対して、第一および第二吸着部材58a,58bおよび59が相対的に進退運動をすることで、パウチ7の把持および把持解除が任意に行われる。
【0044】
前記した第一昇降手段60aは、第一吸着部材58a,58bに接続させて任意に昇降させるもので、機体55上の固定軸56aに取り付けたカム体81に係合するカムローラ82を保持体64に軸支させて、挿入回転体57の回転に伴ってカム運動をすると、保持体64が昇降ガイド62および揺動軸63を上下方向へ摺動運動する。
【0045】
また、前記した第二昇降手段60bは、第二吸着部材59に接続させて任意に昇降させるもので、機体55上の取付部材83に取り付けたカム体84に係合するカムローラ85を中間体70に取り付けた支持部材86に軸支させてあって、挿入回転体57の回転に伴ってカム運動をすると、昇降ガイド87に沿って支持部材86が上下方向へ摺動運動する。
【0046】
前記した送気手段61は、パウチ7の開口部に対応させて設けて作動部材88により昇降自在となるもので、昇降ガイド87に支持された外筒89内へエアノズル体90を上下方向に対して移動自在に挿嵌させてあって、パウチ7の開口部の開口を送気圧により行う。
【0047】
なお、作動部材88はカム作動する構成を用いるもので、取付部材(図示せず)に取り付けたカム体91に係合するカムローラ92をエアノズル体90に軸支させてあって、挿入回転体57の回転に伴ってカム運動をすると、外筒89に沿ってエアノズル体90が上下方向へ摺動運動する。
【0048】
前記した流体充填手段4は、ホルダー8へ押し込まれたパウチ7内へ流体を充填するもので、回転体93へ取り付けられた充填ノズル94をパウチ7の開口部に対応させるものであって、この流体充填手段4は、移送手段1の走行と同タイミングの速度で移動される。
なお、パウチ7の開口部は、開閉部材を備えた押し開き部材95により充填ノズル94の挿入を容易にさせる。
【0049】
前記したパウチシール手段5は、流体が充填されたパウチ7の開口部を封緘するもので、パウチシール部下側における幅方向両端部を前後から開閉自在に把持する一対の把持部材96,97と、この把持部材96,97に接続させて該把持部材96,97を昇降自在に支承させる作動部材98と、前記パウチシール部をヒートシールするシール部材99とを備えさせる。
【0050】
そして、このうち、一対の把持部材96,97は、図10および図11に示すように、回転体100上の支持杆101へ昇降自在に支承させた支持部材102へ横ガイド103を横架させ、この横ガイド103にアーム式の把持部材96を摺動自在に係合させてあって、この把持部材96に把持部材97の略中央部を回動支軸104へ回動自在に取り付けてある。
【0051】
この把持部材97は、図示しない操作部材により進退される当接部材105によって回動支軸104を中心に回動することで、その一端部が把持部材96のパウチ支持段部106へ対応して該パウチ7を挟持する。
なお、該把持部材97は、バネ等の弾機107により常時その一端部が把持部材96側へ付勢される。
【0052】
また、これら一対の把持部材96,97は、パウチ7の幅方向に対して横ガイド103に沿って横移動することで、該パウチ7の開口部を緊張させて密着させることができるものであって、把持部材96の他端部にそれぞれ軸支したリンク108,108の端部に、支持杆101へ昇降自在に取り付けた操作部材109の操作部110を連結してある。
この操作部材109の進退運動によりリンク108,108が移動して、一対の把持部材96,97の開閉動作がなされる。
【0053】
前記した作動部材98は、把持部材96,97に接続させて該把持部材96,97を昇降自在に支承させるもので、支持部材102に接続させた流体シリンダ等を用いて、ホルダー8内のパウチ7の挟持位置と該パウチの上方退避位置とを任意に移動する。
【0054】
前記したシール部材99は、本体111と、この本体111に取り付けて加圧部材112により昇降自在となる移動体113と、本体111へ横方向へ移動自在となるパウチ7の表裏に対応する前後一対のシール体114,114と、このシール体114,114と移動体113とに連結して該移動体113の昇降運動をシール体114,114の横移動運動に変換させるリンク体115,115とを備えさせる。
【0055】
このうち、本体111は、回転体100へ図示してない連結部材により固着させてあって、ホルダー8の上方に設けられる。
【0056】
前記した移動体113は、本体111より立設させた縦ガイド116へ昇降自在に支承させてあって、流体シリンダ等の加圧部材112により作動される。
【0057】
前記したシール体114,114は、パウチ7のシール面を挟んでその両側に配置されるように設けられていて、本体111の下側において横ガイド117,117へ横移動自在に取り付けてあって、電気等により所定温度に加熱するヒータを用いる。
【0058】
前記したリンク体115,115は、移動体113の下側部とシール体114,114とを連結してあって、該リンク体115の下端側がパウチ7のシール面側に向いた下り勾配をなすような傾斜状態で取り付けられているため、加圧部材112の加圧作動が倍力装置の作用を行う。
すなわち、図12(a)に示すように、パウチ7のシール面に掛かる加圧力Fは、F=F0/tanαにより表され、高いシール圧によるヒートシールが行われる。
【0059】
なお、このパウチシール手段5は、移送手段1の走行と同タイミングの速度で移動される。
【0060】
前記したパウチ取出手段6は、充填包装されたパウチ7を移送手段1から取り出すもので、回転体118に取り付けられたパウチ7の把持部材119により該パウチ7を掴んで、コンベア等の搬出手段120へ送り出すものであって、パウチシール手段5によって封緘された箇所を押圧することでシール部の成形と冷却とが行われるものであり、このパウチ取出手段6は、移送手段1の走行と同タイミングの速度で移動される。
【0061】
したがって、前記のように構成される本発明実施例のパウチ充填包装装置Aは、以下に述べる作用を奏するもので、図2および図13〜図15に示す作動概要図に沿って説明する。
移送手段1には、その上部に多数のホルダー8が所定間隔で載置されていて、かつ、図1に示すように、所定速度で一方向へ連続に循環走行している。
まず、パウチ供給手段2において、蓄溜体15のパウチ群7nから、その最上層の一枚のパウチ7を取り出し部材16の吸着保持部材22により受け取るもので、回転部材21の回転に伴って、図6に示すような、吸着保持部材22の動きにより確実に吸着保持する。
【0062】
そして、この回転部材21が略90°回転すると、この回転部材21とその外側の回転軌跡に接する受け渡し部材17の円筒体36へ、該回転部材21に保持されたパウチ7を吸引孔37の吸引力により受け渡す。
【0063】
更に、この円筒体36が略180°回転すると、この円筒体36に吸着保持されたパウチ7は送り込み部材18へ移送されるもので、離隔部材41の離隔部41aにおいて円筒体36からパウチ7が引き剥がされる。
【0064】
すると、このパウチ7は、円筒体36のバキュームによる搬送力と共に、離隔部材41の搬送力により送り込みガイド42内を落下して、搬送ローラ43に達するもので、この搬送ローラ43に干渉したパウチは7は、この回転引き込み力によって、該送り込みガイド42内に送り込まれ、この送り込みガイド42の下方に待機するストッパ44に当たって止まる。
【0065】
同時に、このパウチ7は、早送り手段yにおけるピンチローラ51によって、送り込み部材18の水平回転体45の周面に移送され、該水平回転体45に設けた規制部材52における内縁52aへその前縁7aが当たって止まる。
【0066】
次に、水平回転体45の回転に伴って移動する次の規制部材52における外縁52bがパウチ7の後縁7bに当接するもので、該水平回転体45の回転力によりパウチ7は移送される。
【0067】
このとき、該パウチ7はその起立姿勢が不良であったり、高さ方向において所定の位置に納まっていないときは、高さ姿勢ガイド140により修正されて一定のパウチ高さとなる。
【0068】
また、水平回転体45の回転に伴って回転移送されるパウチ7は、傾倒修正ガイド141を通過するとき、斜めとなっていたパウチ7は、その姿勢が修正される。
【0069】
と同時に、水平回転体45の周面には執着保持手段53が働いて、その吸引孔53aからの吸気によりパウチ7は正しい姿勢状態で吸着保持されるもので、該水平回転体45は、パウチ7を吸着保持しながら回転し、パウチ挿入手段3に達する。
【0070】
該水平回転体43の外周回転軌跡に接する挿入回転体57に設けた第一吸着部材58a,58bが対応し、その吸引力によりパウチ7の一側面に吸着保持する。
【0071】
したがって、水平回転体43が回転移動すると、パウチ7は該水平回転体45より剥がれて、図13におけるa,bセクションに示すように、第一吸着部材58a,58b側に移動するもので、第二吸着部材59が第一吸着部材58aの位置に降下し、同図cセクションにおいて示すように、該第二吸着部材59がパウチ7の他側面を吸着保持する。このとき、パウチ7は、まだ表裏が密着した扁平の一枚状態となっている。
【0072】
すると、両第一吸着部材58a,58bおよび第二吸着部材59が、互いに外方へ横移動するのでパウチ7の開口部が開く。(セクションd)
【0073】
この状態で、エアノズル体90が降下すると共に、第一吸着部材58a,58bおよび第二吸着部材59が、互いに内方へ横移動してエアノズル体90を挟みつつパウチ7の開口を閉塞する。(セクションe)
【0074】
次に、第一および第二昇降手段60a,60b第一吸着部材58bとによりパウチ7を吸着保持させた状態で降下するもので、ホルダー8内に挿入されると共に、第一吸着部材58bが吸着を解除して外方へ退避する。(セクションf)
【0075】
ホルダー8内に挿入されたパウチ7内にはエアノズル体90により空気が圧入されるため、パウチ7内が膨らんでホルダー8の内壁に沿う状態となる。(セクションg)
同時に、第一吸着部材58aおよび第二吸着部材59が、互いに外方へ横移動するのでパウチ7の開口部が開く。(セクションh)
また、これら第一吸着部材58aおよび第二吸着部材59とエアノズル体90は上昇する。(セクションi)
【0076】
このとき、ホルダー8は、操作手段12の操作により一対の保持体10,10が閉じてパウチ7を容易に傾倒しない程度に把持させる。(セクションh以降セクションpまで)
【0077】
次に、中継部材131を介してパウチ挿入手段3から流体充填手段4へ移動するもので、移送手段1と同調移動する該流体充填手段4の充填ノズル94により、図14においてjからpに至るセクションに亘って、パウチ7内へ適量の流体が回転体93の回転移動中に充填される。
【0078】
充填が終了すれば、中継部材132を介して流体充填手段4からパウチシール手段5へ移動するもので、一対の把持部材96,97が、作動部材98の操作によりパウチ7上部両側に降下して、パウチ7のシール部より下側において、該パウチ7の幅方向両端部を把持する。(セクションq、r,図11(b)参照)
【0079】
すると、操作部材109が作動して一対の把持部材96,97がパウチ7の幅方向両側に開いて、該パウチ7を緊張させ、パウチ口元にしわ等が生じないように保持する。
【0080】
この状態で、シール部材99が作動してそのシール体114,114がシール部に対応して、パウチ7の開口部をシール(封緘)される。(セクションs)
【0081】
パウチ7のヒートシールが終了すれば、シール体114,114が開放し、一対の把持部材96,97がパウチ7の把持を開放した後、該パウチ7の上方へ退避する。(セクションt)
【0082】
そして、パウチ取出手段6へ移送されたホルダー8に納まった製品のパウチ7は、そのシール部を図示してない把持部材により成形と冷却が施されつつ、回転体118の回転移動によってパウチ7の取出準備ができるもので、図15においてセクションuからwの間において、該回転体118に取り付けられた把持部材119がパウチ7の上部を把持した後、把持部材119該の上昇によりホルダー8から抜けて、回転体118の回転移動に伴って搬出手段120へと移し替えられ、全工程が終了する。
【0083】
このように、移送手段1上の循環走行するそれぞれのホルダー8には、パウチ供給手段2からのパウチ7が連続して供給され、このパウチ7に対して、前記したように移送手段1の走行と共にそれぞれの処理が順次施される。
【0084】
また、送り込み部材18において、高さ姿勢ガイド140と傾倒修正ガイド141とのパウチ7の姿勢修正により、パウチ7は高さ方向および幅方向に対して常に正常姿勢に維持されるため、パウチ挿入手段3においてのホルダー8へのパウチ7の挿入が確実で安定すると共に、次工程における、例えば、パウチ7の開口部のヒートシールにおける位置精度が向上したり、パウチ7面への印刷にあって、その印字位置が正確となる等後工程の全ての処理において良好な結果をもたらすことができる。
【0085】
図23および図24においてRは、本発明に係る第二実施例における流体充填包装装置で、多数の容器7aを移動させる循環式の移送手段1を無端状に配設させて、この移送手段1の移送軌道上に、該移送手段1に対して容器7aを供給する容器供給手段200と、この移送手段1上の容器7aに対して流体を充填する流体充填手段400と、流体が充填された後の容器7aにキャップを施す施蓋手段500と、移送手段1から充填包装済みの容器7aを取り出す容器取出手段600とを順次並設させてあって、移送手段1の一循環の間に容器7aに対する一連の充填包装工程、すなわち、流体の充填・包装およびこの処理に伴う必要な他の手段を施し、かつ、完了させるものである。
また、この一容器7aに対して、一連の各処理が完了すれば、新たに、容器7aの供給から流体の充填、施蓋等の処理がなされ、容器7aの連続供給により順次連続的な処理が行われる。
【0086】
そして、前記した移送手段1は、無端状に張設したコンベアを用いて、その上部に容器7aを多数並べて載置し所定速度で走行している。
【0087】
前記した容器供給手段200は、移送手段1に対して多数の容器7aを連続的あるいは間欠的に供給するもので、コンベア等の挿入手段201を移送手段1へ接続して、該容器7aを所定に整列させながら送り込む。
【0088】
前記した流体充填手段400は、移送手段1において容器供給手段200の下流側に設けてあって、移送手段1の移送軌道に沿って回転移動するロータリー式の充填機が採用されるもので、図示してない複数個の充填部材が回転体に取り付けられている。
【0089】
前記した施蓋手段500は、移送手段1において流体充填手段400の下流側に設けてあって、移送手段1の移送軌道に沿って回転移動するロータリー式のキャッパが採用されるもので、図示してない複数個のキャップの把持部材が回転体に取り付けられている。
【0090】
前記した容器取出手段600は、移送手段1において施蓋手段500の下流側に設けてあって、移送手段1の移送軌道に沿って回転移動するように構成されていて、充填包装済みの容器7aを移送手段1から取り出し、次工程へ接続させた搬出手段120を移送手段1に臨ませてある。
【0091】
なお、移送手段1に並設させたこれら容器供給手段200および流体充填手段400、施蓋手段500、容器取出手段600は中継部材132により接続されていて、容器7aが円滑に受け渡されるようにしてある。
【0092】
また、この移送手段1にあって、自立性が低下する容器7aにおいては、袴と呼ばれる、例えば、図11に示すようなものや単に受入凹部を有するホルダー8が使用されるもので、該容器7aは移送手段1上に載置されるホルダー8内に対して任意に出し入れされるものであり、移送手段1への供給にあっては、容器供給手段200において移送手段1上を流れるホルダー8へ適宜挿入され該容器7aは安定的に移動するものであり、所定の充填包装を終えた充填済み容器7aは、容器取出手段600において、ホルダー8から分離され搬出手段120へ取り出される。
【0093】
このとき、前記したホルダー8はその多数個が移送手段1上をエンドレスに循環運動した搬送が行われ、繰り返しこの移送手段1において反復使用されるものであり、更には、通常の流体充填包装処理にあっては、この移送手段1からは他の手段へ取り出されることがない。
また、型換え時等において、ホルダー8を移送手段1から取り除くあるいは交換する場合には、容器取出手段600や他の手段において、搬出手段120から順次移送手段1外へ排出するものであり、移送手段1への搬入にあっては、容器供給手段200や他の手段において、挿入手段201から順次移送手段1上に送り出される。
【0094】
更に、この容器充填包装装置Rにあっては、図24に示すように、施蓋手段500と容器取出手段600との間において、移送手段1の移送軌跡に沿って、一機または複数機の他の充填・包装手段を配設されることがあるもので、その一つの例として挙げれば、容器7aの外側面に貼着するラベル機や印刷機700、あるいは、容器7aの検査機800等がある。
これらの他の充填・包装手段700,800は、流体充填包装装置Rにあって適宜必要なものが選択されて移送手段1の移送軌跡に沿って設置される。
【0095】
また、この循環式の移送手段1にあって、不良品等の非製品7bは、この移送手段1の適所に接続させた排出手段900により取り出されて、製品となる容器7aの搬出手段120には混入しない。
【0096】
【発明の効果】
前述のように構成される本発明のパウチ充填包装装置は、保形性がよくないパウチの開口部を確実に開いて、円滑で効率よく流体を充填することができるもので、しかも、それぞれの工程における処理は、移送手段の走行と共にそれぞれの処理が順次一連的に施されるため、それぞれの処理作業が連続して行えるから、処理能力が大幅に向上し、かつ、高速処理による充填包装が行える。
また、パウチの移送にあって、その搬送姿勢が安定するため、各工程の位置決め精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関するパウチ充填包装装置の一実施例の要部を示す概略的な平面図である。
【図2】図1における装置のパウチ供給手段を概略的に示す平面図である。
【図3】図2におけるパウチ供給手段の側面図である。
【図4】図2におけるパウチ供給手段の取り出し部材の要部を示す側面図である。
【図5】図4における取り出し部材の概略を拡大して示す説明図である。
【図6】図5における取り出し部材の吸着部材の作動状態を示す説明図である。
【図7】図1における装置の受け渡し部材と送り込み部材の接続部を概略的に示す拡大した説明図である。
【図8】図1における装置のパウチ供給手段とパウチ挿入手段との接続部を概略的に示す側面図である。
【図9】図8におけるパウチ挿入手段における吸着部材の動作構成を示す概略的な平面図である。
【図10】図1におけるパウチシール手段の要部を示す側面図である。
【図11】図10における把持部材の概略を示すもので、(a)は平面図を、(b)は側面図を示す。
【図12】図10におけるパウチシール手段の作動状態を示す説明図である。
【図13】図1における装置の作動状態を概略的に示す説明図で、パウチ供給手段からパウチ挿入手段までの工程を示す。
【図14】図1における装置の作動状態を概略的に示す説明図で、パウチ挿入手段から流体充填手段までの工程を示す。
【図15】図1における装置の作動状態を概略的に示す説明図で、流体充填手段からパウチ取出手段までの工程を示す。
【図16】本発明に関するパウチ充填包装装置に用いる充填前のパウチを示す斜視図である。
【図17】本発明に関するパウチ充填包装装置に用いるホルダーを示す縦断側面図である。
【図18】図1におけるホルダーの開閉動作の各例を示す平面図である。
【図19】図1における装置の送り込み部材の作動状態を概略的に示す説明図である。
【図20】図19における送り込み部材の規制部材を示すもので、(a)はその概略的な拡大図を、(b)はパウチのストッパー作用を、(c)はパウチの移送作用をそれぞれ示す。
【図21】図19における送り込み部材の高さ姿勢ガイドと傾倒修正ガイドの取付状態を示す説明図である。
【図22】図21における傾倒修正ガイドの作動状態を示す説明図である。
【図23】本発明に関する流体充填包装装置の一実施例の要部を示す概略的な平面図である。
【図24】図23における流体充填包装装置の他の実施例の要部を示す概略的な平面図である。
【符号の説明】
1 移送手段
2 パウチ供給手段
3 パウチ挿入手段
4 流体充填手段
5 パウチシール手段
6 パウチ取出手段
7 パウチ
7a 容器
8 ホルダー
15 蓄溜体
16 取り出し部材
17 受け渡し部材
18 送り込み部材
44 ストッパ
45 水平回転体
52 規制部材
y 吸着保持手段
58a,58b 第一吸着部材
59 第二吸着部材
60a,60b 昇降手段
61 送気手段
96,97 把持部材
98 作動部材
99 シール部材
111 本体
112 加圧部材
113 移動体
114 シール体
115 リンク体
140 高さ姿勢ガイド
141 傾倒修正ガイド
200 容器供給手段
400 流体充填手段
500 施蓋手段
600 容器取出手段
700,800 他の流体充填・包装手段
Claims (1)
- パウチを保持するホルダーを移送手段上へ多数載置して、この移送手段におけるホルダーの移送軌道上に、パウチ供給手段とパウチ挿入手段と流体充填手段とパウチシール手段とパウチ取出手段とを順次並設したパウチ充填包装装置にあって、
前記パウチ供給手段は、パウチを略水平に多数積層させた蓄溜体と、この蓄溜体の最上部のパウチに対応させて設けて、該一枚のパウチを吸着保持して取り出す取り出し部材と、取り出された前記パウチを中継する受け渡し部材と、このパウチを受け取って略水平に保持させて前記パウチ挿入手段へ送り込む送り込み部材とを備えさせ、
前記送り込み部材は、前記受け渡し部材の近傍において回転自在に設けた水平回転体と、この水平回転体の周面へ間隔的に多数設けて前記パウチの前縁または後縁が当接する規制部材と、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記パウチの下縁を支承するストッパーと、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記パウチの高さ方向の姿勢を修正する高さ姿勢ガイドと、前記パウチを保持する前記水平回転体の回転軌跡上に設けて前記水平回転体の規制部材によって回転移送される前記パウチの前縁に当接し該パウチの倒れを修正する傾倒修正ガイドと、前記水平回転体の周面部に設けた前記パウチを吸着保持する吸着保持手段とからなることを特徴とするパウチ充填包装装置。
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