CN115605399A - 包装方法及包装装置 - Google Patents

Abstract

本公开的目的在于，使阶梯状凹部的形状稳定，并且防止在阶梯状凹部的较深部分发生损伤。包装装置具备：成型机，其在膜上成型凹部并且在所述凹部的底上成型凸部；凸凹翻转机，其使所述凸部变形为从所述凹部的底凹陷的第二凹部；以及密封机，其以利用盖材将收纳有物品的所述凹部覆盖的方式在所述膜上密封所述盖材。

Description

包装方法及包装装置

技术领域

本发明涉及一种包装方法及包装装置。

背景技术

深拉伸包装体具备：第一膜，其成型有收纳物品的凹状的口袋；以及第二膜，其贴合于该第一膜并覆盖口袋。在深拉伸包装体的制造中使用例如专利文献1公开的深拉伸包装装置(例如参照专利文献1)。深拉伸包装装置从上游侧开始依次具备：下侧膜供给机、成型机、上侧膜供给机、密封机、横切机以及纵切机等。下侧膜从下侧膜供给机送出，并利用膜输送机依次向成型机、密封机、横切机以及纵切机输送。成型机利用真空成型法在下侧膜上成型口袋。在成型机的下游侧，当物品被操作员或者供给装置供给至口袋后，将从上侧膜供给机送出的上侧膜重叠于下侧膜上。密封机将上侧膜热密封于下侧膜。横切机将进行了密封的上下的膜沿宽度方向切断，纵切机将进行了密封的上下的膜沿输送方向切断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-065574号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，当进行包装的物品的高度较高时，需要加深口袋。并且，当物品的粗细在高度方向上呈阶段性地变细时，需要将口袋成型为阶梯状凹部。阶梯状凹部是指：随着深入而内径阶段性地变小的凹部。

当利用成型机对较深的阶梯状凹部进行真空成型时，下侧膜中的阶梯状凹部的较深部分会大幅地延伸。因此，阶梯状凹部的形状不稳定，并有可能在阶梯状凹部的较深部分发生意外的损伤。

因此，本公开是针对上述情况做出的，其目的在于，使阶梯状凹部的形状稳定，并且防止在阶梯状凹部的较深部分发生损伤。

(二)技术方案

为了解决上述问题，提供一种包装方法，其包含：成型工序，在膜上成型凹部并且在所述凹部的底上成型凸部；凸凹翻转工序，使所述凸部变形为从所述凹部的底凹陷的第二凹部；供给工序，向所述凹部及所述第二凹部内供给物品；以及密封工序，以利用盖材覆盖所述凹部的方式在所述膜上密封所述盖材。

另外，为了解决上述问题，提供一种包装装置，其具备：成型机，其在膜上成型凹部并且在所述凹部的底上成型凸部；凸凹翻转机，其使所述凸部变形为从所述凹部的底凹陷的第二凹部；以及密封机，其以利用盖材将收纳有物品的所述凹部覆盖的方式在所述膜上密封所述盖材。

(三)有益效果

根据本公开，在第二凹部，膜不变薄，凹部及第二凹部的形状稳定。并且，能够在第二凹部防止膜的损伤。

附图说明

图1是深拉伸包装体的剖视图。

图2是深拉伸包装装置的立体图。

图3是成型有阶梯状口袋的下侧膜的剖视图。

图4是阴模的俯视图。

图5是阴模及加热装置的剖视图。

图6是表示阴模及加热装置动作中的一工序的状态的剖视图。

图7是表示图6中的工序的成型后状态的剖视图。

图8是凸凹翻转机的俯视图。

图9是凸凹翻转机的剖视图。

图10是表示凸凹翻转机动作中的一工序的状态的剖视图。

图11是变形例的成型机的剖视图。

图12是变形例的凸凹翻转机的剖视图。

图13是变形例的凸凹翻转机的剖视图。

图14是变形例的深拉伸包装体的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对实施方式进行说明。但是，在以下说明的实施方式中，附加了技术上优选的各种限定，因此，本发明的范围不限于以下的实施方式和图示例。

＜＜1.深拉伸包装体＞＞

图1是深拉伸包装体100的剖视图。

深拉伸包装体100具备：收纳膜103、盖膜107以及物品109。深拉伸包装体100、收纳膜103以及盖膜107形成为俯视呈矩形。

物品109例如是安装于奶瓶口的橡胶制的奶嘴。物品109具备：圆顶状的基座部109a、从基座部109a的顶部突出的奶嘴部109b。此外，物品109也可以是橡胶制奶嘴以外的其他物品，例如食品。

收纳膜103由热塑性树脂构成。在收纳膜103上成型有阶梯状口袋105。阶梯状口袋105在盖膜107侧为凹状，在盖膜107的相反侧为凸状。阶梯状口袋105由圆形的第一级的凹部105a、和在凹部105a的底的中央部凹陷的圆形的第二级的凹部105b构成。物品109收纳于阶梯状口袋105。具体而言，物品109的基座部109a嵌入第二级的凹部105b而被收纳，物品109的基座部109a嵌入第一级的凹部105a而被收纳。

盖膜107由密封膜构成。盖膜107覆盖阶梯状口袋105及物品109，并在阶梯状口袋105的周围贴合于收纳膜103。

多个深拉伸包装体100排列成一排或者格子状，它们也可以相连。将多个深拉伸包装体100相连的物体称为连包体。在深拉伸包装体100分离成单个的情况下，将各深拉伸包装体100称为单包体。

以下，对深拉伸包装体100的制造方法及制造装置(也就是深拉伸包装装置1)进行详细说明。

＜＜2.深拉伸包装装置及深拉伸包装方法＞＞

图2是深拉伸包装装置1的立体图。

深拉伸包装装置1具备：收纳膜供给机20、膜输送机25、盖膜供给机30、成型机40、凸凹翻转机46、物品供给机50、密封机60、横切机70以及纵切机80。

(1)收纳膜供给机

收纳膜供给机20从卷绕有带状的收纳膜3的原卷辊2向膜输送机25的上游端部供给收纳膜3。在此，上述的收纳膜103通过切断收纳膜3而获得。

收纳膜供给机20具有相互平行的支撑轴21及多根导辊22。在支撑轴21上支撑有原卷辊2。导辊22从支撑轴21配设到膜输送机25的上游端。从原卷辊2引出的收纳膜3卷绕于这些导辊22而被从支撑轴21向膜输送机25的上游端引导。

(2)膜输送机

膜输送机25设置于收纳膜3的输送路径的两侧，并把持在导辊22的下游侧成为水平的收纳膜3的两侧部，间歇地输送收纳膜3。

膜输送机25具有一对环形链、多个爪以及电动机。一对环形链卷绕于在导辊22的下游侧并且是在收纳膜3的输送路径的两侧设置的多个链轮。多个爪以规定间隔安装于环形链，收纳膜3的侧部由爪把持。当利用电动机使环形链间歇地行进时，间歇地输送收纳膜。利用膜输送机25的每一次的输送距离相当于通过后面说明的成型机40的每一次的成型动作而成型的阶梯状口袋105的输送方向的个数(具体而言是两个)的量。

(3)盖膜供给机

盖膜供给机30从卷绕有作为盖材的带状的盖膜7的原卷辊6向输送机25的中游部供给盖膜7。在此，上述的盖膜107通过切断盖膜7而获得。

盖膜供给机30具有相互平行的支撑轴31及多根导辊32。在支撑轴31上支撑有原卷辊6。导辊32从支撑轴31配设到膜输送机25的中游部。从原卷辊6引出的盖膜7通过卷绕于这些导辊32而被从支撑轴31向膜输送机25的中游部引导。在膜输送机25的比中游部靠向下游侧的部位，盖膜7重叠于收纳膜3，盖膜7与收纳膜3被一起间歇地输送。

(4)成型机

在收纳膜3的输送路径上，从上游开始依次设置有：成型机40、凸凹翻转机46、密封机60、横切机70以及纵切机80。成型机40比盖膜7重叠于收纳膜3的位置靠向上游侧设置。密封机60、横切机70以及纵切机80比盖膜7重叠于收纳膜3的位置靠向下游侧设置。在成型机40与密封机60之间的收纳膜3的输送路径的侧方设置有物品供给机50。

每当收纳膜3的输送停止时，则成型机40利用真空成型法在收纳膜3上成型如图3所示的凹凸部5。通过成型机40成型的凹凸部5具有：在收纳膜3的上表面凹陷的圆形的凹部105a、和在凹部105a的底的中央部凸起的圆锥台状的凸部5b。在收纳膜3的下表面，凹部105a的背侧凸起，凸部5b的背侧凹陷。利用成型机40每一次成型的凹凸部5的成型数量是沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个。

图4是成型机40的阴模(凹模)42的俯视图，图5是成型机40的剖视图。图5的剖面的位置由图4中的V-V表示。如图4及图5所示，成型机40具有上侧的加热装置41及下侧的阴模(凹模)42。收纳膜3在加热装置41与阴模42之间从上游侧向下游侧输送。加热装置41及阴模42由气缸等致动器驱动，以在上下方向上相互接触、分离。当加热装置41下降并且阴模42上升时，则收纳膜3被夹持在加热装置41与阴模42之间。另一方面，当加热装置41上升并且阴模42下降时，加热装置41及阴模42从收纳膜3分离。

在阴模42的上表面形成有沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个圆形的凹部42a。在各凹部42a的底的中央部形成有圆锥台状的凸部42b。在阴模42的内部形成有空气流路42c，空气流路42c的端部在凹部42a及凸部42b的表面开口。空气流路42c连接于由真空装置、调节器及阀门等构成的空压设备。

对成型机40的动作进行说明。

在如上述那样间歇地输送收纳膜3时，当收纳膜3的输送暂时停止时，则致动器驱动加热装置41及阴模42。于是，如图6所示，加热装置41下降并且阴模42上升，收纳膜3被夹持在加热装置41与阴模42之间。因此，收纳膜3被加热装置41加热而软化。

之后，阴模42的凹部42a内的空气被空压设备抽吸而使凹部42a内的气压成为负压。于是，如图7所示，收纳膜3以与凹部42a及凸部42b的表面紧贴的方式变形，并在收纳膜3上成型凹凸部5。在此，收纳膜3中的紧贴于凸部42b表面的部分的延伸比紧贴于凹部42a的底的部分的延伸小，能够防止凸部5b的收纳膜3的薄型化。尤其是，基本上不会发生凸部5b的顶部的收纳膜3的延伸以及薄型化。

之后，解除空压设备的抽吸。然后，加热装置41上升并且阴模42下降，凹凸部5从凹部42a脱离。之后，重新开始利用膜输送机25输送收纳膜3。

此外，利用成型机40的成型法可以是压空成型法或者真空压空成型法。在压空成型的情况下，当利用空压设备向加热装置41与收纳膜3之间供给压缩空气时，收纳膜3以紧贴于凹部42a及凸部42b的表面的方式变形，在收纳膜3上成型凹凸部5。在真空压空成型法的情况下，向加热装置41与收纳膜3之间供给压缩空气，并且用空压设备抽吸阴模42的凹部42a内的空气。

(5)凸凹翻转机

图8是凸凹翻转机46的俯视图，图9是凸凹翻转机46的剖视图。图9的剖面的位置由图8中的IX-IX表示。

凸凹翻转机46通过从收纳膜3的背侧(也就是收纳膜3的下侧)对凹凸部5进行抽吸，从而使凹凸部5的凸部5b以从凹部105a的底向下方凹陷的方式变形。由此，凸部5b变形为凹部105b。

凸凹翻转机46可由气缸等致动器驱动在上下方向上移动。在凸凹翻转机46的上表面形成有沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个阶梯状凹部47。各阶梯状凹部47由在凸凹翻转机46的上表面凹陷的第一级的圆形的凹部47a、和在凹部47a的底的中央部凹陷的圆形的第二级的凹部47b构成。在凸凹翻转机46的内部形成有空气流路48，空气流路48的端部在凹部47a、47b的表面开口。空气流路48连接于由真空装置、调节器及阀门等构成的空压设备。

对凸凹翻转机46的动作进行说明。

在如上述那样间歇地输送收纳膜3时，当收纳膜3的输送暂时停止时，致动器驱动凸凹翻转机46。于是，凸凹翻转机46上升，凹凸部5的凹部105a的背侧收纳于阶梯状凹部47的凹部47a(参照图9)。

之后，利用空压设备抽吸凹部47a、47b内的空气而使凹部47a、47b内的气压成为负压。于是，如图10所示，凹凸部5的凹部105a的背侧紧贴于凹部47a的表面，并且凸部5b的背侧被吸入凹部47b，并与凹部47b的表面紧贴。由此，凸部5b变形为凹部105b。在此，由于凸凹翻转机46未被加热，因此在凹部105b几乎不会发生收纳膜3的延伸，收纳膜3在凹部105b不会变薄。因此，阶梯状口袋105的形状稳定。

之后，解除空压设备的抽吸。然后，凸凹翻转机46下降，凹部105a的背侧从凹部47a脱离，并且凹部105b的背侧从凹部47b脱离。之后，重新开始利用膜输送机25输送收纳膜3。

在从凸凹翻转机46向下游侧远离的位置，由于盖膜7与收纳膜3重叠，因此阶梯状口袋105的凹部105a被盖膜7覆盖。将在收纳膜3上重叠盖膜7的位置称为叠片位置。

(6)物品供给机

物品供给机50设置于凸凹翻转机46的旁边，或者设置于收纳膜3的从凸凹翻转机46到叠片位置的输送路径的旁边。物品供给机50是自动地向阶梯状口袋105内供给物品109的设备，例如是多轴机械手。此外，物品供给机50也可以取代多轴机械手而采用滑道输送器。

当物品供给机50向阶梯状口袋105供给物品109时，该阶梯状口袋105位于凸凹翻转机46的阶梯状凹部47。物品供给机50向阶梯状口袋105供给物品109的时机是在从阶梯状凹部47内的空气被空压设备抽吸开始到该抽吸解除为止的期间。因此，在利用凸凹翻转机46刚刚成型阶梯状口袋105之后是收纳膜3的凹部105a及凹部105b的背侧因抽吸而紧贴于阶梯状凹部47的内表面的状态，因此阶梯状口袋105的开口敞开，能够利用物品供给机50可靠地供给物品109。另外，即使在成型机40的下游侧设置凸凹翻转机46，也不会扩大从成型机40到叠片位置的范围。因此，可抑制深拉伸包装装置1的大型化，并可抑制从收纳膜供给机20送出收纳膜103开始到深拉伸包装体100完成为止的周期时间延长。

此外，物品供给机50也可以作为从凸凹翻转机46朝下游侧移动的向阶梯状口袋105供给物品109的设备。另外，也可以取代物品供给机50而利用人手进行供给。

(7)密封机

每当收纳膜3的输送停止时，则密封机60对收纳膜3和在其上重叠的盖膜7进行热密封。在每一次的密封处理中，将沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个阶梯状口袋105内的物品109密闭在收纳膜3与盖膜7之间。

密封机60具备：下箱体610、上箱体620以及热盘。在上箱体620的下表面收纳有凹部，并在该凹部中以可升降的方式设置有热盘。在下箱体610的上表面形成有多个收纳凹部。

对密封机60的动作进行说明。

当收纳膜3及盖膜7的输送停止时，利用致动器使下箱体610及上箱体620相互接近，则收纳膜3及盖膜7在上箱体620的下表面的凹部的周围被夹持于下箱体610的上表面与上箱体620的下表面之间，并且阶梯状口袋105及物品109被收纳于上箱体620的上表面的凹部。之后，当热盘利用致动器而下降时，相应地，收纳膜3及盖膜7在下箱体610的上表面的收纳凹部的周围被夹持于热盘的下表面与下箱体610的上表面之间，并进行热密封。收纳膜3中的进行热密封的部位是阶梯状口袋105以外的部分。

热密封后，热盘利用致动器而上升，下箱体610及上箱体620利用致动器而相互分离。

(7)横切机

每当收纳膜3及盖膜7的输送停止一次，则横切机70就对收纳膜3及盖膜7的沿输送方向相邻的阶梯状口袋105之间的部分进行切断。因此，最终制作成连包体。此外，也可以沿输送方向排列设置多个横切机70，最终制作成单包体。

另外，也可以是每当收纳膜3的输送多次停止时，横切机70对沿输送方向相邻的阶梯状口袋105之间的部分进行切断，在这种情况下，最终制作成连包体。另外，横切机70也可以对相当于最终的单包体或连包体的角的部分进行切圆。

(8)纵切机

纵切机80连续地对收纳膜3及盖膜7的两侧部进行切断，并且连续地对沿宽度方向相邻的阶梯状口袋105之间进行切断。此外，也可以不利用纵切机80进行沿宽度方向相邻的阶梯状口袋105之间的切断，在这种情况下，最终制作成连包体。

使收纳膜3及盖膜7通过纵切机80来完成单包体或连包体。

＜＜3.有益效果＞＞

(1)当凹凸部5成型时，收纳膜3中的紧贴于阴模42的凸部42b的部分的延伸较小，尤其是成为包装体100底部的凸部5b的延伸较小，不易在该凸部5b发生收纳膜3的薄型化及损伤。由于这样的凸部5b被翻过来，凸部5b变形为凹部105b，因此可抑制凹部105b的收纳膜3的薄型化及损伤。也就是说，即使在成型较深的阶梯状口袋105的情况下，也易于保持阶梯状口袋105的作为较深部分的凹部105b的形状，并且阶梯状口袋105的形状稳定。这样的效果也伴随着能够使卷绕于原卷辊2的收纳膜3变薄这样的附带效果。

(2)即使在成型机40的下游侧设置凸凹翻转机46，也能够抑制深拉伸包装装置1的大型化，并且能够抑制从收纳膜供给机20送出收纳膜103开始到深拉伸包装体100完成为止的周期时间延长。

＜＜4.变形例＞＞

以上对实施方式进行了说明。上述实施方式的说明是为了容易理解本发明而不是限定解释本发明。另外，实施方式能够在不脱离本发明主旨的范围内进行变更改进且等效方式也包含于本发明。以下对以上实施方式的变更点进行说明。

(1)变形例1

图11是取代上述的成型机40而设置的成型机40A的剖视图。对于在该成型机40A与上述的成型机40之间相互对应的构成要素标注相同的附图标记。

与成型机40的阴模42同样地，在成型机40A的阴模42的上表面也形成有沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个圆形的凹部42a。在各凹部42a的底的中央部形成有圆锥台状的凸部42b。在各凹部42a的底的凸部42b的周围形成有环状凸部42d，凸部42b被环状凸部42d围绕。在图11示例中，凸部42b被一层环状凸部42d围绕，但是也可以被两层以上的环状凸部42d围绕。

对该成型机40A的动作进行说明。当收纳膜3的输送暂时停止时，则加热装置41下降并且阴模42A上升，之后阴模42的凹部42a内的空气被空压设备抽吸。于是，在收纳膜3上成型凹部105a，并且在凹部105a的底上成型凸部5b和围绕该凸部5b的环状凸部5d。之后，解除空压设备的抽吸。然后，加热装置41上升并且阴模42下降，加热装置41及阴模42从收纳膜3分离。

在该成型机40A的下游侧，取代上述的凸凹翻转机46而设置有如图12所示的凸凹翻转机46A。对于在该凸凹翻转机46A与上述的凸凹翻转机46之间相互对应的构成要素标注相同的附图标记。

在凸凹翻转机46的上表面形成有沿宽度方向为三个且沿输送方向为两个的合计六个阶梯状凹部47。各阶梯状凹部47由在凸凹翻转机46的上表面凹陷的第一级的圆形的凹部47a、在凹部47a的底的中央部凹陷的圆形的第二级的凹部47c、在凹部47c的底的中央部凹陷的圆形的第三级的凹部47d、在凹部47d的底的中央部凹陷的圆形的第四级的凹部47b构成。如图12所示，在环状凸部42d是一层的情况下，如图13所示，阶梯状凹部47是四级的凹部，在环状凸部42d是n层(其中，n是自然数)的情况下，阶梯状凹部47是2×(n+1)级的凹部。

对该凸凹翻转机46A的动作进行说明。当收纳膜3的输送暂时停止时，凸凹翻转机46A上升，凹部105a的背侧被收纳于阶梯状凹部47的凹部47a(参照图12)。之后，阶梯状凹部47内的空气被空压设备抽吸。于是，如图13所示，凹部105a的背侧紧贴于凹部47a的表面，环状凸部5d的背侧被吸入凹部47c、47d，并与凹部47c、47d的表面紧贴，并且凸部5b的背侧被吸入凹部47b，并与凹部47b的表面紧贴。由此，凸部5b及环状凸部5d变形为阶梯状凹部105e，在凹部105a的底上成型凹陷的阶梯状凹部105e。阶梯状凹部105e由在凹部105a的底的中央部凹陷的圆形的凹部105c、在凹部105c的底的中央部凹陷的圆形的凹部105d、在凹部105d的底的中央部凹陷的圆形的凹部105b构成。之后，解除空压设备的抽吸，并且凸凹翻转机46A下降。

通过物品供给机50或者操作者向由以上那样的凹部105a及阶梯状凹部105e构成的阶梯状口袋105中供给如图14所示的锥型的物品109A。

然后，以利用盖膜7将阶梯状口袋105的凹部105a覆盖的方式将盖膜7贴合于收纳膜3。之后，密封机60对收纳膜3和盖膜7进行热密封，并利用横切机70及纵切机80对收纳膜3及盖膜7进行切断。

(2)变形例2

在上述实施方式中，盖膜7是树脂制且尤其是密封膜，盖膜7与收纳膜3通过密封剂层的热熔接而接合。与此相对，盖膜7也可以是树脂以外的其他材质，例如可以为纸制。盖材膜7与收纳膜3的接合不限于利用密封材料的热熔接。

(3)变形例3

在上述实施方式中，利用膜输送机25的每一次的输送距离相当于两个阶梯状口袋105的量，也可以相当于一个阶梯状口袋105的量。在这种情况下，每当收纳膜3的输送按照与利用成型机40的每一次的成型动作成型的阶梯状口袋105的输送方向的个数相当的次数停止时，成型机40就进行一次成型动作，并且凸凹翻转机46进行一次抽吸动作。并且，每当收纳膜3的输送按照与利用密封机60的一次密封动作密闭的阶梯状口袋105的输送方向的个数相当的次数停止时，密封机60就进行一次密封动作。

附图标记说明

3-收纳膜；7-盖膜(盖材)；5b-凸部；5d-环状凸部；40-成型机；46-凸凹翻转机；60-密封机；105a-凹部；105e-阶梯状凹部；105b-凹部(第二凹部)；109、109A-物品。

Claims (5)

1.一种包装方法，其包含：

成型工序，在膜上成型凹部并且在所述凹部的底上成型凸部；

凸凹翻转工序，使所述凸部变形为从所述凹部的底凹陷的第二凹部；

供给工序，向所述凹部及所述第二凹部内供给物品；以及

密封工序，以利用盖材覆盖所述凹部的方式在所述膜上密封所述盖材。

2.据权利要求1所述的包装方法，其特征在于，

在所述成型工序中，以利用环状凸部围绕所述凸部的方式在所述凹部的底上成型所述环状凸部，

在所述凸凹翻转工序中，使所述凸部及所述环状凸部变形为从所述凹部的底凹陷的阶梯状凹部，

在所述供给工序中，向所述凹部及所述阶梯状凹部内供给所述物品。

3.根据权利要求1或2所述的包装方法，其特征在于，

在所述凸凹翻转工序中，通过从所述膜的背侧抽吸所述凸部而使所述凸部变形为所述第二凹部，

在所述供给工序中，在从所述膜的背侧持续抽吸所述第二凹部的状态下向所述凹部及所述第二凹部内供给物品。

4.一种包装装置，其具备：

成型机，其在膜上成型凹部并且在所述凹部的底上成型凸部；

凸凹翻转机，其使所述凸部变形为从所述凹部的底凹陷的第二凹部；以及

密封机，其以利用盖材将收纳有物品的所述凹部覆盖的方式在所述膜上密封所述盖材。

5.根据权利要求4所述的包装装置，其特征在于，

所述成型机以利用环状凸部围绕所述凸部的方式在所述凹部的底上成型所述环状凸部，

所述凸凹翻转机使所述凸部及所述环状凸部变形为从所述凹部的底凹陷的阶梯状凹部。

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