JP2002154505A

JP2002154505A - 容器包装装置

Info

Publication number: JP2002154505A
Application number: JP2000349452A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Asano; 政幸浅野; Kenji Aoki; 健司青木; Hiroshi Nanri; 浩南里
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】包装袋への挿入、脱気包装、熱シール、袋端
折り曲げ、テープ（ラベル）張り付け等を行う包装方法
において、大きさや形状等が種々異なる容器が混合搬送
される場合であっても、同一の品質レベルで包装するこ
とが可能であって、各工程の機械化、自動化が容易でス
ループットが向上する容器の包装装置。【解決手段】包装袋供給部、容器ローダー部、包装袋
開口・容器挿入部、シール・脱気の整形部、包装袋端折
り曲部、テープ貼り付部、製品アンローダー部に分割
し、コンベア又はロボットを用いて搬送し、包装袋開口
や容器挿入に際して、包装袋開口寸法を包装袋の寸法に
合わせて設定可能とし、容器挿入時の挿入寸法も容器の
大きさ、形状に合わせて設定可能とし、さらにシール・
脱気の整形部においても、容器の大きさ、形状に合わせ
てシール高さを設定変更可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
ェーハを収納した種々材質の容器を、プラスチック袋や
アルミ箔袋などの包装袋内に収納し、袋内を脱気又は非
脱気して袋端を熱又は圧着シールし、さらに袋端を折り
曲げてテープ止めして梱包を行う容器包装装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス材料として利用されるシ
リコンウェーハは、今日の半導体デバイスの高密度化の
要求に応じて、ますます高精度化と高清浄化が強く要求
されるため、製品として出荷後、需要家先で半導体デバ
イスプロセスに投入されるまでの搬送、保管中に汚染さ
れることのないように取り扱われる。

【０００３】シリコンウェーハはクラス１のクリーンル
ームで作製されているが、輸送や保管に供する際はこの
クリーン度を保持する必要があり、このクリーン度を保
つ手段として、シリコンウェーハを容器内に収納してパ
ッキンを有する蓋を閉め、これを樹脂製袋に入れて溶着
にて密封する包装方法が採用されている。

【０００４】包装を人手で行う場合、包装袋に容器を挿
入し、包装袋シール部を熱や圧着シール機に装着して、
脱気シールもしくは脱気無しシールを行い、その後に当
該袋端を手で折り曲げて、テープを貼り付けて袋端を固
定する方法で実施されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる工程の全てを手
作業で行うと、包装にかなりの時間を要するだけでな
く、シール部分のシワが起こり易く、また、袋内の脱気
を伴う包装を行う際は、脱気状態のバラツキも大きくな
り、安定した包装作業が行えなかった。さらには包装袋
端を折り曲げて、テープを貼り付けて固定する作業に
も、かなり手間を要していた。

【０００６】効率の良い包装のために、袋への容器の挿
入、脱気包装、熱シール、袋端折り曲げ、テープ貼り付
けなどの各工程部分を、それぞれ機械化することが行わ
れているが、包装対象の容器の大きさや形状が種々異な
る場合、すなわち種々異なる容器を同一工程内に混在さ
せると、これらを同一の品質レベルで包装することが困
難で自動化できないという問題があった。

【０００７】この発明は、包装袋への挿入、脱気包装、
熱シール、袋端折り曲げ、テープ（ラベル）張り付け等
を行う包装方法において、大きさや形状等が種々異なる
容器が混合搬送される場合であっても、同一の品質レベ
ルで包装することが可能であって、各工程の機械化、自
動化が容易でスループットが向上する容器の包装装置の
提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは、包装工程に
おいて、大きさや形状等が種々異なる容器が混合搬送さ
れる場合であっても、優れた品質レベルで包装可能な包
装装置を目的に種々検討した結果、包装作業工程を分
割、すなわち包装袋供給部、容器ローダー部、包装袋開
口・容器挿入部、シール・脱気の整形部、包装袋端折り
曲部、テープ貼り付部、製品アンローダー部に分割し、
コンベア又はロボットを用いて搬送し、それぞれの包装
作業工程を自動化することでスループットを向上させる
ことが可能なことを知見した。

【０００９】また、発明者らは、前記構成において、包
装袋開口や容器挿入に際して、包装袋開口寸法を包装袋
の寸法に合わせて設定可能とし、容器挿入時の挿入寸法
も容器の大きさ、形状に合わせて設定可能とし、さらに
シール・脱気の整形部においても、容器の大きさ、形状
に合わせてシール高さを設定変更可能にすることで、大
きさの異なる容器を包装することが可能となることを知
見した。

【００１０】また、発明者らは、前記構成において、脱
気包装における吸引ノズル及びシール用のバーと容器の
相対位置を一定として自動化を図ることにより、脱気状
態を安定化することが可能で、各工程の機械化、自動化
が容易でスループットが向上することを知見し、この発
明を完成した。

【００１１】すなわち、この発明は、包装袋を所定位置
に供給するための包装袋供給手段と、包装される容器を
所定位置に供給するための容器ローダー手段と、容器を
包装袋内に挿入配置するための容器挿入手段と、容器を
内蔵した包装袋内を吸引ノズルにて脱気してその後開口
をシールするための整形手段と、シール後の包装袋の端
を折り曲げ、折り曲げられた包装袋端を止着するための
包装袋端処理手段と、あるいはさらに容器を内蔵して袋
端を止着された包装袋を搬出するための製品アンローダ
ー手段とを備えたことを特徴とする容器包装装置であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明において、包装袋を所定
位置に供給するための包装袋供給手段には、公知のいず
れの搬送アームやコンベアを用いた構成も採用でき、例
えば、図２に示す１辺のみが開口した構成のフラットタ
イプ袋１０又はガセットタイプ袋１１を用いた場合に、
所定位置となる後述の容器挿入装置位置に、シート状の
包装袋がピンチロールで送り出される、吸着移送される
などの構成が採用できる。

【００１３】この発明において、包装される容器を所定
位置に供給するための容器ローダー手段には、公知のい
ずれの搬送アームやコンベアなどを用いた構成をも採用
でき、容器が樹脂や金属、木製等の種々材質、種々寸法
や形態を有していた場合、例えば、容器の違いなどの信
号をセンサー装置を配置して検知あるいは予め包装袋開
口・容器挿入手段の制御装置に送るなどの手段が採用で
きる。

【００１４】この発明において、容器を包装袋内に挿入
配置するための包装袋開口並びに容器挿入手段には、公
知のいずれの搬送アームやコンベアなどを用いた構成も
採用でき、例えば、図３Ａに示すごとく、包装袋１２の
開口端を吸着アーム１３，１３が吸着後に上下動して包
装袋１２を開口し、コンベアに載置した容器１５を挿入
アーム１６で押し込む等の構成などを採用することがで
きる。

【００１５】容器挿入手段の制御において、前述の容器
の寸法や形態の違いなどの入力信号に応じて、前記の吸
着アーム１３，１３や挿入アーム１６のストロークの設
定を可変する、すなわち袋開口寸法ｈ₁と容器挿入寸法
Ｓを変更することで、同じ大きさの包装袋内に寸法の異
なる容器をいずれも所要位置に挿入でき、容器の寸法違
いに対応することが可能である。

【００１６】さらに、容器ローダー手段で先に容器形態
に関する情報を入手してから、その信号を包装袋供給手
段と容器挿入手段に送り、包装袋供給手段から容器形態
に応じた包装袋の選定供給を行い、容器挿入手段で選定
された包装袋種に応じた開口と挿入作業を行うようにす
ることも可能である。

【００１７】この発明において、容器を内蔵した包装袋
内を吸引ノズルにて脱気してその後開口をシールするた
めの整形手段には、公知のいずれの熱シール装置、圧着
装置、脱気装置の組合せであっても採用できる。例え
ば、前記の吸着アーム１３，１３と同様構成のプレスア
ーム１４，１４が熱シール用のヒーターバーを内蔵する
構成として、図３Ｂに示すごとく、包装袋１２の開口端
同士を近接すべく上下のプレスアーム１４，１４が近接
する場合、挿入配置した容器の高さに応じて開口端の熱
シール高さｈ₂を所定高さに変更することができる。こ
れらのアームのストローク可変装置１７には、公知のシ
リンダーやステップモーターを使用することが可能であ
る。

【００１８】また、脱気において、図３Ｃに示すごと
く、包装袋１２の開口部に脱気用吸引ノズル１８を挿入
しておき、前記ヒーターバーを内蔵するプレスアーム１
４，１４にて包装袋の開口端同士を当接させて熱シール
することで脱気が可能となり、所要の脱気後に吸引ノズ
ル１８を引き抜き熱シールを完了できる。ここで、吸引
ノズルの挿入を、包装袋内の容器測面と脱気用吸引ノズ
ルとの間隔が所定値に保持されるよう、容器寸法の違い
などに応じて適時選定されるように構成することで、ノ
ズル位置の不都合による脱気状態の変動を防止して、常
に一定の脱気状態を実現することが可能になる。

【００１９】この発明において、シール後の包装袋の端
を折り曲げるための包装袋端折り曲げ、並びに折り曲げ
られた包装袋端をテープなどで止着するための包装袋端
処理手段には、公知のいずれの折り曲げ、折り畳み装
置、テープ（ラベル）貼着装置をも採用、組合せするこ
とができる。例えば、図４に示すごとく、使用した包装
袋１２の形状に応じて設定されている処理済の袋端１９
ａと、シール後の袋端１９ｂの形状に応じて折り曲げ方
法を予め設定して、その手順や折り曲げ予定形状に適し
た形状からなる折り曲げフィンガーを有した折り曲げ装
置で折り曲げ後、これらを止着するために所要形状のテ
ープ２０を貼りつけるとよい。テープに換えて種々情報
が印刷されたラベルを用いることも可能である

【００２０】この発明において、容器を内蔵して袋端を
止着された包装袋を搬出するための製品アンローダー手
段には、公知のいずれのコンベアや搬出アーム装置等を
適宜採用することが可能である。

【００２１】

【実施例】この発明による包装装置は、包装袋供給部
１、容器ローダー部２、包装袋開口・容器挿入部３、シ
ール・脱気部４、包装袋端折り曲部及びテープ貼り付部
５、製品アンローダー部６から構成されている。図１に
示すごとく、包装袋開口・容器挿入部３に隣接して包装
袋供給部１と容器ローダー部２が配置される構成からな
り、ここでは各部間にはコンベア搬送を用いている。

【００２２】自動包装の動作フローを説明すると、ま
ず、非常停止リセット、原点復帰動作真空ポンプ入の状
態で、起動スイッチＯＮにより、包装袋供給部１と容器
ローダー部２が起動し、包装袋供給部１では、包装袋が
吸着移送されて包装袋開口・容器挿入部３にセットす
る。ここで袋口が開口され、開口ガイドが挿入され、開
口ガイトが開き、袋口のチャックが準備される。

【００２３】一方、容器ローダー部２には、搬送コンベ
アで外径が５インチ、６インチ、８インチの３種のシリ
コンウエーハ収納容器が送り込まれており、包装袋開口
・容器挿入部３に送る準備が行われる。すなわち、搬入
コンベアＯＮ、容器セット、容器種検出センサーＯＮ、
容器挟み閉後上昇、容器搬送、容器下降、容器挟み開、
容器搬送戻り、センタリング作動、容器上部押えの順に
作動する。

【００２４】次に、包装袋開口・容器挿入部３でセット
された包装袋への容器挿入が行われるが、容器挿入装置
前進、容器挿入、容器上部押さえ作動、容器挿入装置戻
り、シール・脱気部４への移送が行われる。

【００２５】シール・脱気部４では、包装袋の袋端を開
き脱気、熱シールの整形が行われることになる。すなわ
ち、袋口開口、整形装置前進、整形バー拡張、整形プレ
ス開、整形部両サイドロック、ゴムプレスバー閉、脱気
真空ＯＮ、脱気真空ＯＦＦ、整形装置戻り、ヒーターバ
ー閉、ヒーターＯＮ、ゴムプレスバー開、ヒーターＯＦ
Ｆ、冷却タイマー作動、ヒーターバー開、整形部両サイ
ドロック解除、整形プレス戻りの順に作動して、包装袋
に収納された容器は、包装袋端折り曲部及びテープ貼り
付部５へ移送される。

【００２６】包装袋端折り曲部及びテープ貼り付部５で
は、プレート状の折込装置が袋端の折込を行い、これら
の止着に製品の内容を記載したラベルを貼りつけて包装
を完了する。すなわち、折込装置下降、容器上部押え、
折込プレート寄り（後）、折込プレート寄り（前）、折
込プレートスライド、ラベル貼装置前進、ラベル貼り付
け、ラベル貼装置戻り、折込プレート戻り、折込装置戻
りの順に作動して、包装を完了して製品アンローダー部
６へと移送する。

【００２７】製品アンローダー部６では、容器の搬出が
行われて、引続き自動包装運転が継続することになる
が、容器の搬出が行われない場合は、排出コンベア出口
部センサーＯＮで、自動包装機停止となる。搬出は、容
器搬出装置前進、容器挟み閉後上昇、容器搬出装置戻
り、容器下降、容器挟み開、容器搬出コンベアＯＮとな
り、１容器分作動して容器の搬出が行われる。

【００２８】上記構成の自動包装装置のサイクルタイム
は、容器挿入工程で１２．５秒、袋端整形工程で１３．
５秒、袋端折込工程で１１秒、搬出工程で１０秒、各工
程間の容器搬送時間が３秒であった。また、寸法の異な
る３種の容器が混在していてもこのサイクルタイムは全
く同じであった。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、包装作業工程を分割し、コ
ンベア又はロボットを用いて搬送し、それぞれの包装作
業工程を自動化して作業者の作業負荷を軽減でき、スル
ープットを大きく向上させることができ、また、脱気シ
ール用ヒーターバーと容器の相対位置を一定として自動
化を図り、脱気状態を安定化したことを特徴としてい
る。

【００３０】この発明は、容器の大きさに応じて、袋開
口装置の開口寸法、容器挿入装置の挿入寸法、シール部
のシール高さを変えることで任意の大きさの容器を包装
可能とし、大きさ、形状の異なる容器が混合送給される
場合であっても、同一の品質レベルで自動包装が可能で
あり、生産性が飛躍的に向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂはこの発明による包装装置の配置構成例
を示す説明図である。

【図２】Ａ，Ｂは包装袋の形態の違いを示す斜視説明図
である。

【図３】Ａは包装袋の開口と容器挿入の工程を示す説明
図、Ｂはシール工程を示す説明図、Ｃは脱気用ノズルの
説明図である。

【図４】包装袋端の折り曲げ、テープ貼りつけ工程を示
す説明図である。

【符号の説明】

１包装袋供給部２容器ローダー部３包装袋開口・容器挿入部４シール・脱気部５包装袋端折り曲部及びテープ貼り付部６製品アンローダー部１０フラットタイプ袋１１ガセットタイプ袋１２包装袋１３吸着アーム１４プレスアーム１５容器１６挿入アーム１７ストローク可変装置１８吸引ノズル１９ａ，１９ｂ袋端２０テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者南里浩佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地住友金属工業株式会社シチックス事業本部内Ｆターム(参考） 3E049 AA06 BA04 DB01 FA05 FA07 3E053 AA06 BA10 CA06 FA01 JA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】包装袋を所定位置に供給するための包装
袋供給手段と、包装される容器を所定位置に供給するた
めの容器ローダー手段と、容器を包装袋内に挿入配置す
るための容器挿入手段と、容器を内蔵した包装袋内を吸
引ノズルにて脱気してその後開口をシールするための整
形手段と、シール後の包装袋の端を折り曲げ、折り曲げ
られた包装袋端を止着するための包装袋端処理手段とを
備えた容器包装装置。
【請求項２】容器挿入手段は、容器の大きさに応じ
て、袋開口手段の開口寸法、容器挿入手段における挿入
寸法、シール手段のシール位置高さを変更可能にした請
求項１に記載の容器包装装置。
【請求項３】整形手段が、包装袋内の容器測面と脱気
用吸引ノズルとの間に所定間隔を保持する請求項１に記
載の容器包装装置。
【請求項４】容器が半導体ウェーハの収納用容器であ
り、包装袋がフラットタイプ袋又はガセットタイプ袋で
ある請求項１に記載の容器包装装置。