JP7444759B2 - 包装搬送装置 - Google Patents
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Description
かかる包装入り製品の製造ラインには、例えば、特許文献1に示すように、包装を把持するグリッパが取り付けられた複数の可動子を電磁作用により周回軌道に沿って移動させる搬送装置が採用されている。
しかしながら、図10Aに示すように可動子91とグリッパ93とを1対1で対応させると、図10Bに示すように単一の可動子91に複数のグリッパ931,932を与え、一対の可動子91により複数の包装941,942を把持する場合と比べ、同一の処理能力下において長い搬送路を要する。
図10Bに示す構成によると、搬送路長を抑えることはできても、一対のグリッパ932の間隔と、一対のグリッパ931の間隔とを個別に調整することができないので、手前側・奥側の包装941,942に個別に張力を付与することはできない。一方、図10Aに示す構成によると、搬送路長が長いので、搬送装置の製造コストが増大する上、搬送装置の設置に必要なスペースが増大してしまう。
包装の姿勢、形状が安定すると、グリッパの間隔を狭めて包装の開口部を開き、包装に内容物を充填する処理や、包装が平坦な状態で開口部を密封する処理等をそれぞれ安定して行うことができる。
〔実施形態〕
図1に示す包装搬送装置1は、周回軌道を有する搬送路2と、搬送路2に沿って移動可能な複数の可動子10と、可動子10の走行を制御する制御部3とを備えている。
包装搬送装置1は、搬送路2と可動子10との間の電磁的相互作用により可動子10を走行させるリニアモータ式の搬送装置である。包装搬送装置1は、可動子10に備わるグリッパ13によりパウチ包装4(以下、パウチ4)を個々に把持しつつ搬送路2に沿って搬送する。
その他、パウチ4は、底部あるいは両サイドが内側に折り込まれることで、充填後に立体的な形状をなすものであってもよい。また、パウチ4は、フィルム素材に加えて、開口部に挿入されるスパウトと呼ばれる筒体を備えていてもよい。
また、各可動子10は、湾曲路22,24を移動中にアーム12を可動子本体11に対して傾動させる機構(図示しない)を備えている。この傾動機構により、可動子10が搬送路2を周回する間に亘り、パウチ4を把持したグリッパ13を支持する一対のアーム12が互いに平行に保たれる。そのため、湾曲路22,24においてもパウチ4はグリッパ13から外れない。
本実施形態の搬送路2の略楕円形の軌道は、水平な同一面上に設置されている。この搬送路2からアーム12が水平方向に突出している。搬送路2の方向に隣接するアーム12の間にパウチ4が配置される。
本実施形態では、ブロック状に形成された可動子本体11にアーム12が接合されているが、その限りではない。可動子10に必ずしもアーム12は必須の要素ではない。可動子本体11が、グリッパ13を支持する部分を含めて一体に形成されていてもよい。
パウチ4は、搬送路2の方向に互いに対向して設けられた一対のグリッパ13により、両側の端部4Eが把持された状態で、開口部42のある上端部4Uを上方に向けて吊り下げられる。パウチ4を安定して吊り下げ、かつ開口部42からの充填や、開口部42の密閉の処理を安定して行うため、グリッパ13によりパウチ4を重心よりも上方で把持することが好ましい。
第2可動子10-2は、第2可動子本体11-2と、第2アーム12-2と、第2グリッパ13-2とを備えている。第2グリッパ13-2により第2パウチ4-2が把持される。
第2パウチ4-2は、第1パウチ4-1よりも搬送路2から離れた位置で、第1パウチ4-1に対して並列に配置される。
搬送路2の方向をxで示し、可動子本体11-1,11-2からそれぞれ水平方向に、アーム12-1,12-2が延びる方向をyで示し、鉛直方向をzで示す。上述のパウチ4の基準面は、x方向およびz方向に延在する面に相当する。
第1アーム12-1および第2アーム12-2は、搬送路2に対して直交するy方向に、互いに平行に延びている。y方向は、パウチ4の平面に対して直交する方向に相当する。第2のアーム12-2のy方向の長さは、第1アーム12-1のy方向の長さよりも長い。
第1グリッパ13-1よりも中心線Lから離れている第2グリッパ13-2は、基端から挟持片131の先端までのx方向の長さが、第1グリッパ13-1と比べて長い。第1グリッパ13-1および第2グリッパ13-2のいずれも、同一の幅のパウチ4-1,4-2を把持することができる。
本実施形態とは異なり、第2グリッパ13-2が、第1グリッパ13-1により把持する第1パウチ4-1よりも幅が広い第2パウチ4-2を把持する場合は、第1グリッパ13-1の挟持片131の長さと第2グリッパ13-2の挟持片131の長さとが同じであってよい。
また、第1パウチ4-1および第2パウチ4-2のそれぞれを一対の可動子10により支持する入れ子構造によると、図10Bに示す比較例に対し、可動子10の一つあたりに搭載される部材の重量を低減することができる。重量の低減により、モータの負荷を抑えることができ、また、搬送時の可動子10の加減速によりパウチ4に作用する慣性力を減少させて、各パウチ4-1,4-2の基準位置に対する変位が許容限度内に収束するまで待機する時間(整定時間)を短縮することができるので、生産効率を向上させることができる。
〔第1変形例〕
図7に示す第1変形例では、搬送路2に並ぶ3つの可動子10により第1パウチ4-1および第2パウチ4-2が搬送される。そのため、4つの可動子10による入れ子構造を採用する上記実施形態(図2)に対して、2つのパウチ4-1,4-2の搬送に用いる可動子10の数が少ない分、搬送路長をより抑えることが可能となる。
第1変形例によっても、制御部3による可動子本体11-1,11-2の駆動制御により第1パウチ4-1および第2パウチ4-2のそれぞれに張力を個別に付与することができるから、各パウチ4の姿勢、形状を安定させることが可能となる。
次に、図8Aに示す第2変形例では、第2グリッパ13-2のみを支持する第2アーム12-2が、隣接する第1アーム12-1の先端部12Aを第2アーム12-2が突出する方向に超えた位置で、第1アーム12-1に向けてx方向に延在する先端延在部12Bを有している。その先端延在部12Bに、第2グリッパ13-2が設けられている。
第2アーム12-2の先端延在部12Bが第1アーム12-1側へx方向に延在している分、第2グリッパ13-2の長さをx方向に短くすることができる。なお、図8Aの左側で、第1変形例(図7)と同様に、第1グリッパ13-1および第2グリッパ13-2が設けられるアーム12を共通化することによっても左側の第2グリッパ13-2の長さを短くすることは可能である。こうした改変を含め、第2変形例によれば、図における左右両側で、一対の第2グリッパ13-2の双方とも短くできるので、パウチ4を両側から安定して把持することができる。
グリッパ13が短い分だけ、把持力が増大する上、搬送時のグリッパ13の振動による撓みを抑えることができるので、パウチ4の姿勢、形状をより安定させることができる。
また、例えばアルミニウム合金等から形成されるアーム12と、鋼材等から形成されるグリッパ13とを比べると、グリッパ13の方が単位長さあたりの重量が大きいので、第2グリッパ13-2および第2アーム12-2を含めた可動子10-2の全体として軽量化を図ることができる。
図8Bに示すように、上記第2変形例(図8A)の構成において、上記第1変形例(図7)と同様に、一対の第1グリッパ13-1のうちの一方と、一対の第2グリッパ13-2のうちの一方とが、共通の第2アーム12-2に設けられていてもよい。つまり、第3変形例は、上記第2変形例と上記第1変形例との組み合わせに相当する。
第3変形例によれば、第2変形例に対して搬送路長を抑えることができる。
次に説明する第4変形例では、第2変形例とは異なる構成により、第2グリッパ13-2を短くして、第1グリッパ13-1の長さと揃えている。
図9Aおよび図9Bに示すように、第1グリッパ13-1と第2グリッパ13-2とが、x方向およびy方向の両方に対して直交するz方向においてシフトしていてもよい。
それに対し、第4変形例では、第1アーム12-1と第2アーム12-2とがz方向にシフトしていることで、隣接するアーム12-1,12-2を干渉させずに、第1グリッパ13-1と第2グリッパ13-2とをy方向に並べて配置している。第2アーム12-2は、第2可動子本体11-2に設けられる基端部121と、基端部121から、隣接する第1アーム12-1に向けてx方向に延在する中間部122と、第2グリッパ13-2を支持する先端部123とを含んでいる。
なお、第4変形例において、第1グリッパ13-1および第2グリッパ13-2をそれぞれ支持する第1アーム12-1および第2アーム12-2のy方向の長さは適宜に設定することができる。第1アーム12-1および第2アーム12-2のそれぞれの長さが同一であってもよい。
第1パウチ4-1と第2パウチ4-2とが同一の高さに配置されるならば、同一の高さに位置する充填ノズルから行う各パウチ4-1,4-2への充填処理、および、同一の高さに位置する金型を用いて行う各パウチ4-1,4-2の密封処理に適合する。 同一の高さに配置される第1パウチ4-1および第2パウチ4-2の上端部の付近をグリッパ13により把持する場合は、図9Bに二点鎖線で示すように、第2アーム12-2の先端側に、第1アーム12-1に向けて延在する延長部124を加えることができる。延長部124に第2グリッパ13-2を設けることにより、第2グリッパ13-2と第1グリッパ13-1とを同じ高さに配置することができる。
例えば、上記実施形態(図2および図3)の構成に対して、第3パウチを把持する一対の第3グリッパと、一対の第3グリッパが設けられる一対の第3アームと、それらの第3アームを支持する一対の可動子本体とを追加してもよい。この場合は、合計6個の可動子本体と、三対のアームと、三対のグリッパとから入れ子構造が構成される。
本開示における搬送対象たる包装は、パウチには限られず、例えば、樹脂製の袋体であってもよい。
以上で説明した包装搬送装置は、以下を開示する。
〔1〕包装(4)を個々に把持しつつ搬送路2に沿って搬送する装置1は、搬送路2の方向(x方向)に並び、搬送路2の方向に移動可能な複数の可動子(11)と、可動子(11)にそれぞれ支持され、第1の包装(4-1)の両側の端部4Eを把持する一対の第1のグリッパ(13-1)と、可動子(11)にそれぞれ支持され、第1の包装(4-1)よりも搬送路2から離れた位置で前記第1の包装に対して並列に配置された第2の包装(4-2)の両側の端部4Eを把持する一対の第2のグリッパ(13-2)と、を備える。一対の第2のグリッパ(13-2)のうち少なくとも一方は、第1のグリッパ(13-1)を支持する第1の可動子(11-1)とは別の第2の可動子(11-2)に支持されている。
2 搬送路
3 制御部
4 パウチ(包装)
4E 端部
4U 上端部
4-1 第1パウチ(第1の包装)
4-2 第2パウチ(第2の包装)
10 可動子
11 可動子本体(可動子)
11-1 第1可動子本体(第1の可動子)
11-2 第2可動子本体(第2の可動子)
12 アーム
12-1 第1アーム(第1のアーム)
12-2 第2アーム(第2のアーム)
12A 先端部
12B 先端延在部
13 グリッパ
13-1 第1グリッパ(第1のグリッパ)
13-2 第2グリッパ(第2のグリッパ)
21,23 直線路
22,24 湾曲路
41A,41B フィルム素材
42 開口部
121 基端部
122 中間部
123 先端部
124 延長部
131 挟持片
L 中心線
S1 充填処理
S2 密閉処理
Claims (6)
- 包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する装置であって、
前記搬送路の方向に並び、前記搬送路に沿って設けられた一つのリニアモータのレールに配置され、前記リニアモータの電磁的相互作用により前記搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記包装のうち第1の包装の両側の端部を把持する一対の第1のグリッパと、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記第1の包装よりも前記搬送路から離れた位置で前記第1の包装に対して並列に配置された前記包装のうち第2の包装の両側の端部を把持する一対の第2のグリッパと、
前記一対の第1のグリッパを支持する一対の第1の可動子と、
前記一対の第2のグリッパを支持する一対の第2の可動子と、を備え、
前記一対の第2の可動子は、前記一対の第1の可動子を間に挟んだ状態で、前記第1の可動子と共に前記搬送路の方向に並んでいる、包装搬送装置。 - 包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する装置であって、
前記搬送路の方向に並び、前記搬送路に沿って設けられた一つのリニアモータのレールに配置され、前記リニアモータの電磁的相互作用により前記搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記包装のうち第1の包装の両側の端部を把持する一対の第1のグリッパと、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記第1の包装よりも前記搬送路から離れた位置で前記第1の包装に対して並列に配置された前記包装のうち第2の包装の両側の端部を把持する一対の第2のグリッパと、を備え、
前記一対の第2のグリッパのうち少なくとも一方は、前記第1のグリッパを支持する第1の可動子とは別の第2の可動子に支持されており、
前記一対の第1のグリッパの一方と、前記一対の第2のグリッパの一方とが、同一の前記可動子に支持されている、
包装搬送装置。 - 包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する装置であって、
前記搬送路の方向に並び、前記搬送路に沿って設けられた一つのリニアモータのレールに配置され、前記リニアモータの電磁的相互作用により前記搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記包装のうち第1の包装の両側の端部を把持する一対の第1のグリッパと、
前記可動子にそれぞれ支持され、前記第1の包装よりも前記搬送路から離れた位置で前記第1の包装に対して並列に配置された前記包装のうち第2の包装の両側の端部を把持する一対の第2のグリッパと、を備え、
前記一対の第2のグリッパのうち少なくとも一方は、前記第1のグリッパを支持する第1の可動子とは別の第2の可動子に支持されており、
前記複数の可動子はそれぞれ、
前記搬送路から離れる向きに突出し、前記グリッパを支持するアームを含み、
前記第1のグリッパおよび前記第2のグリッパのうち少なくとも前記第2のグリッパを支持する第2のアームの長さは、前記第1のグリッパのみを支持する第1のアームよりも長い、
包装搬送装置。 - 前記第1のグリッパおよび前記第2のグリッパのうち前記第2のグリッパのみを支持する前記第2のアームは、隣接する前記第1のアームの先端部を前記第2のアームが突出する方向に超えた位置で、前記第1のアーム側へ前記搬送路の方向に延在している先端延在部を含む、
請求項3に記載の包装搬送装置。 - 前記第1のグリッパと、前記第2のグリッパとは、前記搬送路の方向および前記アームが前記可動子から突出する方向の両方に対して直交する方向にシフトしている、
請求項3または4に記載の包装搬送装置。 - 前記第2のアームは、隣接する前記第1のアームに向けて前記搬送路の方向に延在する中間部を含む、
請求項5に記載の包装搬送装置。
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