JP2018203279A - 充填包装機及び充填包装方法 - Google Patents
充填包装機及び充填包装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018203279A JP2018203279A JP2017107218A JP2017107218A JP2018203279A JP 2018203279 A JP2018203279 A JP 2018203279A JP 2017107218 A JP2017107218 A JP 2017107218A JP 2017107218 A JP2017107218 A JP 2017107218A JP 2018203279 A JP2018203279 A JP 2018203279A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner bag
- outer container
- filling
- opening
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Closing Of Containers (AREA)
- Vacuum Packaging (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
Abstract
【課題】コンタミネーションを抑制しつつ、シンプルかつ自由度の高い、粉粒体又は液体の充填包装機及び充填包装方法並びにそれらにより充填包装した容器詰め液卵を提供する。
【解決手段】剛性の外容器Pの内部に配置された柔軟性の内袋Bに粉粒体又は液体を充填し、内袋Bを密閉する充填包装機1であって、内袋Bの内部に充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を脱気して内袋Bを熱シールする密閉部40を備え、密閉部40が、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方の空気を脱気する脱気機構42と、脱気された内袋Bの開口部を一時的に保持するシール用チャック43と、シール用チャック43で保持された内袋Bの開口部を熱シールする密閉機構44と、を含む。
【選択図】図1
【解決手段】剛性の外容器Pの内部に配置された柔軟性の内袋Bに粉粒体又は液体を充填し、内袋Bを密閉する充填包装機1であって、内袋Bの内部に充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を脱気して内袋Bを熱シールする密閉部40を備え、密閉部40が、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方の空気を脱気する脱気機構42と、脱気された内袋Bの開口部を一時的に保持するシール用チャック43と、シール用チャック43で保持された内袋Bの開口部を熱シールする密閉機構44と、を含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、充填包装機及び充填包装方法に関する。
<背景技術の説明>
従来、粉粒体又は液体を剛性の外容器に入れられた内袋に充填し、包装する各種の技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
従来、粉粒体又は液体を剛性の外容器に入れられた内袋に充填し、包装する各種の技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
<特許文献1の説明>
特許文献1には、可撓性の容器にその上面に設けた口部より被充填物を充填し、その容器を包装する装置が開示されている。この充填包装装置は、容器をボックストレー内に挿入して容器の口部をトレー上部の定位置に保持した状態でこのボックストレーを充填位置へ搬送するトレー搬送手段と、充填位置でボックストレー内の容器にその口部より被充填物を充填する充填手段と、被充填物が充填された容器を挿入したボックストレーを箱投入部へ搬送するトレー搬送手段と、箱投入部へ搬送途上のキャップ装着位置で容器の口部にキャップを装着するキャッパーと、箱投入部においてボックストレーから容器を分離してその容器を包装箱に投入する分離投入手段とを備える。
特許文献1には、可撓性の容器にその上面に設けた口部より被充填物を充填し、その容器を包装する装置が開示されている。この充填包装装置は、容器をボックストレー内に挿入して容器の口部をトレー上部の定位置に保持した状態でこのボックストレーを充填位置へ搬送するトレー搬送手段と、充填位置でボックストレー内の容器にその口部より被充填物を充填する充填手段と、被充填物が充填された容器を挿入したボックストレーを箱投入部へ搬送するトレー搬送手段と、箱投入部へ搬送途上のキャップ装着位置で容器の口部にキャップを装着するキャッパーと、箱投入部においてボックストレーから容器を分離してその容器を包装箱に投入する分離投入手段とを備える。
<特許文献2の説明>
特許文献2には、箱体から袋が外れてしまうことを防止し得る、袋が装着される箱体、およびこの箱体に袋を装着する袋装着装置が開示されている。袋装着装置は、この側板および底板から上面開放型に形成され、物品が収納される本体と、本体の側板および底板に併せるように本体に入れられ、側板の上端部で折り返された袋の開口部を挟持する袋挟持手段を備え、袋挟持手段は、側板を貫通し、所定の間隔にて並設する2個の孔部と、間隔を、各孔部の中心を結ぶ線に沿って分割して形成され、分割された対向する面により袋を挟持する袋挟持部を有し、袋の開口部が各孔部へ押し込まれると、袋の開口部が袋挟持部にて挟持され、本体に袋が装着されることを特徴とする袋が装着される。
特許文献2には、箱体から袋が外れてしまうことを防止し得る、袋が装着される箱体、およびこの箱体に袋を装着する袋装着装置が開示されている。袋装着装置は、この側板および底板から上面開放型に形成され、物品が収納される本体と、本体の側板および底板に併せるように本体に入れられ、側板の上端部で折り返された袋の開口部を挟持する袋挟持手段を備え、袋挟持手段は、側板を貫通し、所定の間隔にて並設する2個の孔部と、間隔を、各孔部の中心を結ぶ線に沿って分割して形成され、分割された対向する面により袋を挟持する袋挟持部を有し、袋の開口部が各孔部へ押し込まれると、袋の開口部が袋挟持部にて挟持され、本体に袋が装着されることを特徴とする袋が装着される。
<要望される技術>
ところで、近年、内容物の充填包装過程におけるコンタミネーション抑制の観点から、内容物を充填する内袋に特殊な口部を設けず、かつ、装置内で内袋が開口する量及び時間を最低限とすることが要望されている。また、外容器と内袋を別々に保持しないようにして装置をシンプルなものとすることや、充填時に自由度が高く、大きな内袋であってもシワや破れを最小限に抑制する技術が要望されている。しかしながら、特許文献1は内袋の充填口を外容器に固定したものであり、特許文献2は内袋の上端を外容器の外側に折り返すのみであり、コンタミネーション抑制の観点からは十分とはいえない。
ところで、近年、内容物の充填包装過程におけるコンタミネーション抑制の観点から、内容物を充填する内袋に特殊な口部を設けず、かつ、装置内で内袋が開口する量及び時間を最低限とすることが要望されている。また、外容器と内袋を別々に保持しないようにして装置をシンプルなものとすることや、充填時に自由度が高く、大きな内袋であってもシワや破れを最小限に抑制する技術が要望されている。しかしながら、特許文献1は内袋の充填口を外容器に固定したものであり、特許文献2は内袋の上端を外容器の外側に折り返すのみであり、コンタミネーション抑制の観点からは十分とはいえない。
<背景技術の課題>
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンタミネーションを抑制しつつ、シンプルかつ自由度の高い、粉粒体又は液体の充填包装機及び充填包装方法を提供することにある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンタミネーションを抑制しつつ、シンプルかつ自由度の高い、粉粒体又は液体の充填包装機及び充填包装方法を提供することにある。
<請求項1の内容>
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明に係る第1の観点は、剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装機であって、前記内袋の内部に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方にある空気を脱気して前記内袋を熱シールする密閉部を備え、前記密閉部が、前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気する脱気機構と、脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持するシール用チャックと、前記シール用チャックで保持された前記内袋の開口部を熱シールする密閉機構と、を含むことを特徴とする。
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明に係る第1の観点は、剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装機であって、前記内袋の内部に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方にある空気を脱気して前記内袋を熱シールする密閉部を備え、前記密閉部が、前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気する脱気機構と、脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持するシール用チャックと、前記シール用チャックで保持された前記内袋の開口部を熱シールする密閉機構と、を含むことを特徴とする。
<請求項2の内容>
(2)上記(1)の構成において、前記密閉部が、前記内袋の開口部をその長手方向に保持可能な保持治具と、前記保持治具を着脱可能に把持する治具移載機構と、をさらに備え、前記外容器がその天面開口部に前記保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、前記脱気機構が下降するに合わせて、前記治具移載機構が前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、この状態で、前記シール用チャックが前記内袋の開口部を保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放するようにしてもよい。
(2)上記(1)の構成において、前記密閉部が、前記内袋の開口部をその長手方向に保持可能な保持治具と、前記保持治具を着脱可能に把持する治具移載機構と、をさらに備え、前記外容器がその天面開口部に前記保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、前記脱気機構が下降するに合わせて、前記治具移載機構が前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、この状態で、前記シール用チャックが前記内袋の開口部を保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放するようにしてもよい。
<請求項3の内容>
(3)本発明に係る第2の観点は剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装方法であって、前記外容器の内部に配置され、粉粒体又は液体によって充填された前記内袋を熱シールする密閉ステップを備え、前記密閉ステップにおいて、前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気し、脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持し、前記内袋の開口部を熱シールすること、を含むことを特徴とする。
(3)本発明に係る第2の観点は剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装方法であって、前記外容器の内部に配置され、粉粒体又は液体によって充填された前記内袋を熱シールする密閉ステップを備え、前記密閉ステップにおいて、前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気し、脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持し、前記内袋の開口部を熱シールすること、を含むことを特徴とする。
<請求項4の内容>
(4)上記(3)の構成において、前記外容器がその天面開口部に保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、前記密閉ステップにおいて、脱気するに合わせて、前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、この状態で、前記内袋の開口部を一時的に保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放するようにしてもよい。
(4)上記(3)の構成において、前記外容器がその天面開口部に保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、前記密閉ステップにおいて、脱気するに合わせて、前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、この状態で、前記内袋の開口部を一時的に保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放するようにしてもよい。
本発明によれば、コンタミネーションを抑制しつつ、シンプルかつ自由度の高い、粉粒体又は液体の充填包装機及び充填包装方法を提供することができる。
<実施形態の説明−1>
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と称する)について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」と称する)について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
<実施形態の説明−2>
(実施形態の構成)
まず、本実施形態に係る充填包装機1の構成を図1〜図7に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る充填包装機1の平面図、図2は同じく充填包装機1の正面図、図3は充填包装機1に用いる保持治具50の正面図、図4は同じく保持治具50の背面図、図5は充填包装機1の内袋供給部20の側面図、図6は充填包装機1の充填部30の側面図、図7は充填包装機1の密閉部40の側面図、図8は充填包装機1の密閉部40及び保持治具50の内袋B保持位置を模式的に示した関係図である。
(実施形態の構成)
まず、本実施形態に係る充填包装機1の構成を図1〜図7に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る充填包装機1の平面図、図2は同じく充填包装機1の正面図、図3は充填包装機1に用いる保持治具50の正面図、図4は同じく保持治具50の背面図、図5は充填包装機1の内袋供給部20の側面図、図6は充填包装機1の充填部30の側面図、図7は充填包装機1の密閉部40の側面図、図8は充填包装機1の密閉部40及び保持治具50の内袋B保持位置を模式的に示した関係図である。
<充填包装機1の全体構成−1>
図1及び図2に示すように、充填包装機1は、剛性のある外容器Pと、柔軟性のある内袋Bとで構成された包装体に粉粒体又は液体を充填し、さらに内袋Bをシールする装置である。剛性のある外容器Pとしては、金属製、合成樹脂製、段ボール製など種々の一般的に剛性のある外容器Pを利用できるが、通函でのリユースに適しているという観点から特に合成樹脂製の外容器Pが望ましい。柔軟性のある内袋Bとしては、合成樹脂フィルム製、紙製、布製など種々の一般的に柔軟性のある内袋Bを利用できるが、被充填物、特に食品の衛生性を保てるという観点から特に合成樹脂フィルム製の内袋Bが望ましい。充填包装機1は、上流側から下流側に向かって、外容器供給部10と、内袋供給部20と、充填部30と、密閉部40と、を備えている。
図1及び図2に示すように、充填包装機1は、剛性のある外容器Pと、柔軟性のある内袋Bとで構成された包装体に粉粒体又は液体を充填し、さらに内袋Bをシールする装置である。剛性のある外容器Pとしては、金属製、合成樹脂製、段ボール製など種々の一般的に剛性のある外容器Pを利用できるが、通函でのリユースに適しているという観点から特に合成樹脂製の外容器Pが望ましい。柔軟性のある内袋Bとしては、合成樹脂フィルム製、紙製、布製など種々の一般的に柔軟性のある内袋Bを利用できるが、被充填物、特に食品の衛生性を保てるという観点から特に合成樹脂フィルム製の内袋Bが望ましい。充填包装機1は、上流側から下流側に向かって、外容器供給部10と、内袋供給部20と、充填部30と、密閉部40と、を備えている。
<充填包装機1の全体構成−2>
外容器供給部10は、外容器Pを下流側の搬送路へ供給する。内袋供給部20は、外容器供給部10の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部へ内袋Bを供給する。充填部30は、内袋供給部20の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部に配置された内袋Bへ粉粒体又は液体を充填する。密閉部40は、充填部30の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部に配置され、粉粒体又は液体が充填された内袋Bの上方にある空気を抜いて内袋Bを熱シールする。
外容器供給部10は、外容器Pを下流側の搬送路へ供給する。内袋供給部20は、外容器供給部10の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部へ内袋Bを供給する。充填部30は、内袋供給部20の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部に配置された内袋Bへ粉粒体又は液体を充填する。密閉部40は、充填部30の下流側に位置し、搬送路によって搬送されてきた外容器Pの内部に配置され、粉粒体又は液体が充填された内袋Bの上方にある空気を抜いて内袋Bを熱シールする。
<充填包装機1の全体構成−3>
充填包装機1は、それらに加えて、内袋供給部20から充填部30を経て密閉部40に至るまで外容器Pに搭載されて、必要に応じて内袋Bの開口部をその長手方向に保持可能な保持治具50を備えている。
充填包装機1は、それらに加えて、内袋供給部20から充填部30を経て密閉部40に至るまで外容器Pに搭載されて、必要に応じて内袋Bの開口部をその長手方向に保持可能な保持治具50を備えている。
<充填包装機1の全体構成−4>
そして、内袋供給部20には、ストックされた内袋Bを1枚ずつ切り出す内袋切出し機構23と、切り出された内袋Bの開口部をその長手方向に保持治具50で保持させ、保持治具50を外容器Pの天面開口部P1に搭載する第1治具移載機構21と、が設けられている。密閉部40には、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方の空気を抜く脱気機構42と、内袋Bの開口部を一時的に保持するシール用チャック43と、外容器Pの天面開口部P1に搭載された保持治具50を離脱させ、保持治具50を返送路70上に回収して内袋供給部20に戻す第2治具移載機構41と、内袋Bの開口部を熱シールする密閉機構44と、が設けられている。
そして、内袋供給部20には、ストックされた内袋Bを1枚ずつ切り出す内袋切出し機構23と、切り出された内袋Bの開口部をその長手方向に保持治具50で保持させ、保持治具50を外容器Pの天面開口部P1に搭載する第1治具移載機構21と、が設けられている。密閉部40には、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方の空気を抜く脱気機構42と、内袋Bの開口部を一時的に保持するシール用チャック43と、外容器Pの天面開口部P1に搭載された保持治具50を離脱させ、保持治具50を返送路70上に回収して内袋供給部20に戻す第2治具移載機構41と、内袋Bの開口部を熱シールする密閉機構44と、が設けられている。
<充填待機部203及び密閉待機部304>
なお、図1及び図2では、以上のほかに、内袋供給部20と充填部30の間に充填待機部203を、充填部30と密閉部40の間に密閉待機部304を、それぞれ配置した例を示している。これは、本実施形態では、1個の外容器Pに内袋Bを配置した後、2個目の外容器Pに内袋Bを配置し、当該2個の外容器Pを用意した後、その2個を同時に充填し、充填した後、1個ずつシールすることを想定したものであることによる。これら各部の配置の数量は図示したものに限定される理由はなく、適宜、設定してよい。以下では、充填待機部203及び密閉待機部304を除き、各部等について、詳しく説明する。
なお、図1及び図2では、以上のほかに、内袋供給部20と充填部30の間に充填待機部203を、充填部30と密閉部40の間に密閉待機部304を、それぞれ配置した例を示している。これは、本実施形態では、1個の外容器Pに内袋Bを配置した後、2個目の外容器Pに内袋Bを配置し、当該2個の外容器Pを用意した後、その2個を同時に充填し、充填した後、1個ずつシールすることを想定したものであることによる。これら各部の配置の数量は図示したものに限定される理由はなく、適宜、設定してよい。以下では、充填待機部203及び密閉待機部304を除き、各部等について、詳しく説明する。
<外容器供給部10の構成−1>
まず、外容器供給部10について、説明する。図1に示すように、外容器供給部10は、外容器Pをコンベア111(外容器供給路)上に段積みした外容器ストッカー部11と、段バラシされた外容器Pを内袋供給部20へ払い出す払出し部12とを備えている。外容器ストッカー部11のうち払出し部12に隣接する段バラシ部112は、段積みされた外容器Pが1個ずつ段バラシされ、払出し部12に供給される。段バラシは、段バラシ部112に設けられている切出し部113によって行われる。具体的には、最下段と2段目の間に爪113aを入れ、爪113aをシリンダ113bによって上昇させることにより、最下段の外容器Pのみを切り出す。このとき、シリンダ11bによって上昇しない最下段固定手段113cを別に設置して、これにより切り出し中に最下段を保持してもよく、このような構成であれば、最下段の切り出しを確実にできるようになる。切り出された最下段の外容器Pは、コンベア111によって払出し部12へ供給される。
まず、外容器供給部10について、説明する。図1に示すように、外容器供給部10は、外容器Pをコンベア111(外容器供給路)上に段積みした外容器ストッカー部11と、段バラシされた外容器Pを内袋供給部20へ払い出す払出し部12とを備えている。外容器ストッカー部11のうち払出し部12に隣接する段バラシ部112は、段積みされた外容器Pが1個ずつ段バラシされ、払出し部12に供給される。段バラシは、段バラシ部112に設けられている切出し部113によって行われる。具体的には、最下段と2段目の間に爪113aを入れ、爪113aをシリンダ113bによって上昇させることにより、最下段の外容器Pのみを切り出す。このとき、シリンダ11bによって上昇しない最下段固定手段113cを別に設置して、これにより切り出し中に最下段を保持してもよく、このような構成であれば、最下段の切り出しを確実にできるようになる。切り出された最下段の外容器Pは、コンベア111によって払出し部12へ供給される。
<外容器供給部10の構成−2>
ここで、図2では、外容器ストッカー部11に、外容器Pを10段積みしたものを前後3本配置した例を示しており、1本目が消費されると2本目が段バラシ部112に移動し、1本目と同じ要領で段バラシが行われる。もちろん、段積みされる外容器Pの数や前後に配置する段積みの本数はここで示した例に限られるものではない。
ここで、図2では、外容器ストッカー部11に、外容器Pを10段積みしたものを前後3本配置した例を示しており、1本目が消費されると2本目が段バラシ部112に移動し、1本目と同じ要領で段バラシが行われる。もちろん、段積みされる外容器Pの数や前後に配置する段積みの本数はここで示した例に限られるものではない。
<外容器供給部10の構成−3>
また、図1及び図2では、外容器ストッカー部11は、外容器Pを段積みしたものを並行して2列配置できるように、コンベア111を2列に設けた例を示している。この並行する列の配置も2列に限らず3列以上であってもよい。このように、外容器ストッカー部11を複数列で構成することにより、2品種又は3品種以上の外容器Pを同時にストックすることができ、品種切替え時の作業を円滑に行うことができる。
また、図1及び図2では、外容器ストッカー部11は、外容器Pを段積みしたものを並行して2列配置できるように、コンベア111を2列に設けた例を示している。この並行する列の配置も2列に限らず3列以上であってもよい。このように、外容器ストッカー部11を複数列で構成することにより、2品種又は3品種以上の外容器Pを同時にストックすることができ、品種切替え時の作業を円滑に行うことができる。
<外容器P>
ここで、外容器Pについて、説明する。外容器Pは、略四角形又は略円形の天面開口部P1を有しているものが利用され得るが、本実施形態では、略四角形のものを図示している。前述したように、外容器供給部10に外容器Pの段積みを2列とした場合は、例えば、10L及び16Lの2種類の容量の外容器Pをそれぞれの列に配置することができる。そうすると、後述するように、内袋Bへの充填量に応じて、充填包装機1の稼動を止めることなく、外容器Pの大きさを変更することができることとなる。なお、10Lと16Lの外容器Pではそれらの高さが異なることとなるが、本実施形態に係る充填包装機1は、外容器Pの高さに対応できるように構成されている。
ここで、外容器Pについて、説明する。外容器Pは、略四角形又は略円形の天面開口部P1を有しているものが利用され得るが、本実施形態では、略四角形のものを図示している。前述したように、外容器供給部10に外容器Pの段積みを2列とした場合は、例えば、10L及び16Lの2種類の容量の外容器Pをそれぞれの列に配置することができる。そうすると、後述するように、内袋Bへの充填量に応じて、充填包装機1の稼動を止めることなく、外容器Pの大きさを変更することができることとなる。なお、10Lと16Lの外容器Pではそれらの高さが異なることとなるが、本実施形態に係る充填包装機1は、外容器Pの高さに対応できるように構成されている。
<外容器供給部10から内袋供給部20への払出し−1>
外容器供給部10の払出し部12へ供給された外容器Pは、下流側の内袋供給部20へ払い出されるが、外容器Pが略四角形の天面開口部P1を有する場合、次のような構成とすることができる。すなわち、図1に示すように、外容器Pが下流側への搬送方向に対して正対した状態で外容器供給部10の払出し部12に置かれたとき、内袋供給部20において外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となるように、外容器供給部10と内袋供給部20との間に外容器Pを45度回転させて受け渡す回転機構を有するようにしてもよい。こうすることで、外容器ストッカー部11の面積が少なくても外容器Pを数多くストックでき、長時間外容器Pを外部から供給することなく自動運転させることが可能となる。
外容器供給部10の払出し部12へ供給された外容器Pは、下流側の内袋供給部20へ払い出されるが、外容器Pが略四角形の天面開口部P1を有する場合、次のような構成とすることができる。すなわち、図1に示すように、外容器Pが下流側への搬送方向に対して正対した状態で外容器供給部10の払出し部12に置かれたとき、内袋供給部20において外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となるように、外容器供給部10と内袋供給部20との間に外容器Pを45度回転させて受け渡す回転機構を有するようにしてもよい。こうすることで、外容器ストッカー部11の面積が少なくても外容器Pを数多くストックでき、長時間外容器Pを外部から供給することなく自動運転させることが可能となる。
<外容器供給部10から内袋供給部20への払出し−2>
もちろん、外容器供給部10の払出し部12に置かれたときに、外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となる向きに、あらかじめ、外容器Pを外容器供給部10の外容器ストッカー部11に段積みしておいてもよい。この場合は、回転機構は必要ではない。要するに、外容器Pの天面開口部P1が略四角形であるときは、外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行とすれば、後述するように、内袋Bの開口部の長手方向を外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方と略平行とすることができ、一連の動作が便宜となる。
もちろん、外容器供給部10の払出し部12に置かれたときに、外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となる向きに、あらかじめ、外容器Pを外容器供給部10の外容器ストッカー部11に段積みしておいてもよい。この場合は、回転機構は必要ではない。要するに、外容器Pの天面開口部P1が略四角形であるときは、外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行とすれば、後述するように、内袋Bの開口部の長手方向を外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方と略平行とすることができ、一連の動作が便宜となる。
<内袋供給部20の構成−1(内袋切出し機構23)>
次に、内袋供給部20について、説明する。図5に示すように、内袋供給部20は、右側面視において、内袋Bを保持する保持治具50(保持治具50については後述する)を返送路70上から外容器Pの天面開口部P1へ搭載する第1治具移載機構21のほかに、次のものを備えている。すなわち、外容器Pの定位置の左側方には複数の内袋Bがセットされた内袋ストッカー部22が設けられ、内袋ストッカー部22の上方には内袋ストッカー部22から内袋Bを1枚ずつ切り出す内袋切出し機構23が設けられている。
次に、内袋供給部20について、説明する。図5に示すように、内袋供給部20は、右側面視において、内袋Bを保持する保持治具50(保持治具50については後述する)を返送路70上から外容器Pの天面開口部P1へ搭載する第1治具移載機構21のほかに、次のものを備えている。すなわち、外容器Pの定位置の左側方には複数の内袋Bがセットされた内袋ストッカー部22が設けられ、内袋ストッカー部22の上方には内袋ストッカー部22から内袋Bを1枚ずつ切り出す内袋切出し機構23が設けられている。
<内袋供給部20の構成−2(その他の要素)>
さらに、内袋切出し機構23の下方には切り出された内袋Bの静電気を徐電するイオナイザ24が、内袋切出し機構23の上方には切り出された内袋Bの底部を外容器Pの内部へ落とし込む第1エアブロー25が、外容器Pの定位置の右側方には保持治具50と外容器Pの間に内袋Bが挟み込まれるのを防止する第2エアブロー26が、それぞれ設けられている。
さらに、内袋切出し機構23の下方には切り出された内袋Bの静電気を徐電するイオナイザ24が、内袋切出し機構23の上方には切り出された内袋Bの底部を外容器Pの内部へ落とし込む第1エアブロー25が、外容器Pの定位置の右側方には保持治具50と外容器Pの間に内袋Bが挟み込まれるのを防止する第2エアブロー26が、それぞれ設けられている。
<内袋供給部20の構成−3(内袋切出し機構23)>
内袋ストッカー部22は、内袋Bがセットされたケース221を載置しており、例えば、400袋程度の内袋Bがセットされている。ケース221にセットされた内袋Bは、内袋切出し機構23が備えている吸着パッド231によって1枚ずつ吸着されて切り出される。吸着パッド231は、内袋Bを吸着した後、内袋切出し機構23に軸支されている点を支点として図中右側に向かって上方へ90度旋回し、内袋Bの開口部を持ち上げるようにする。あるいは、吸着パッド231は、内袋Bを吸着した後、回転チャック232に内袋Bを受け渡し、回転チャック232が、同じく内袋切出し機構23に軸支されている点を支点として図中右側に向かって上方へ90度旋回し、内袋Bの開口部を持ち上げるようにしてもよく、この方が、吸着パッド231を回転させる必要がなく、内袋Bの吸着成功率を高くすることが可能となる。この状態で、第1治具移載機構21によって着脱可能に把持された保持治具50へ内袋Bの開口部を受け渡すこととなる。
内袋ストッカー部22は、内袋Bがセットされたケース221を載置しており、例えば、400袋程度の内袋Bがセットされている。ケース221にセットされた内袋Bは、内袋切出し機構23が備えている吸着パッド231によって1枚ずつ吸着されて切り出される。吸着パッド231は、内袋Bを吸着した後、内袋切出し機構23に軸支されている点を支点として図中右側に向かって上方へ90度旋回し、内袋Bの開口部を持ち上げるようにする。あるいは、吸着パッド231は、内袋Bを吸着した後、回転チャック232に内袋Bを受け渡し、回転チャック232が、同じく内袋切出し機構23に軸支されている点を支点として図中右側に向かって上方へ90度旋回し、内袋Bの開口部を持ち上げるようにしてもよく、この方が、吸着パッド231を回転させる必要がなく、内袋Bの吸着成功率を高くすることが可能となる。この状態で、第1治具移載機構21によって着脱可能に把持された保持治具50へ内袋Bの開口部を受け渡すこととなる。
<内袋供給部20の構成−4(第1治具移載機構21)>
ここで、第1治具移載機構21について、説明する。第1治具移載機構21は、図5に示すように、右側面視において、図中左右に架設されたレール211と、レール211に沿って左右移動可能であり、かつ、上下移動可能に構成された治具移載ヘッド212とを備えている。治具移載ヘッド212には、保持治具50を把持する治具チャック及びカプラが設けられており、治具移載ヘッド212は、カプラを経由して、保持治具50を動作させるためのエアの供給を行う。
ここで、第1治具移載機構21について、説明する。第1治具移載機構21は、図5に示すように、右側面視において、図中左右に架設されたレール211と、レール211に沿って左右移動可能であり、かつ、上下移動可能に構成された治具移載ヘッド212とを備えている。治具移載ヘッド212には、保持治具50を把持する治具チャック及びカプラが設けられており、治具移載ヘッド212は、カプラを経由して、保持治具50を動作させるためのエアの供給を行う。
<内袋供給部20の構成−5(第1治具移載機構21)>
第1治具移載機構21は、返送路70上にある保持治具50を把持し、図中左側へ移動して内袋切出し機構23によって開口部が持ち上げられている内袋Bに保持治具50を対向させる。そして、エアの供給が行われた保持治具50で内袋Bの開口部を保持させ、図中右側へ移動する。保持治具50へ受け渡された内袋Bは、これによって、外容器Pの天面開口部P1を覆う位置であって内袋Bの中央が外容器Pの天面開口部P1の中央とほぼ一致する位置まで引き出される。
第1治具移載機構21は、返送路70上にある保持治具50を把持し、図中左側へ移動して内袋切出し機構23によって開口部が持ち上げられている内袋Bに保持治具50を対向させる。そして、エアの供給が行われた保持治具50で内袋Bの開口部を保持させ、図中右側へ移動する。保持治具50へ受け渡された内袋Bは、これによって、外容器Pの天面開口部P1を覆う位置であって内袋Bの中央が外容器Pの天面開口部P1の中央とほぼ一致する位置まで引き出される。
<内袋供給部20の構成−6(第1治具移載機構21)>
内袋Bが引き出されるこの間を利用して、イオナイザ24が内袋Bの静電気を除電し、内袋Bの中央が外容器Pの天面開口部P1の中央まできたとき、つまり、保持治具50が外容器Pの天面開口部P1の上方となる位置まで左側に移動したとき、第1エアブロー25が内袋Bに対し上方からエアを吹き出して内袋Bを外容器Pの内部へ落とし込む。その後、第1治具移載機構21は、保持治具50を外容器Pの天面開口部P1に搭載する。第2エアブロー26は、その際、内袋Bが保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間に挟まれないようにエアを吹き出す。
内袋Bが引き出されるこの間を利用して、イオナイザ24が内袋Bの静電気を除電し、内袋Bの中央が外容器Pの天面開口部P1の中央まできたとき、つまり、保持治具50が外容器Pの天面開口部P1の上方となる位置まで左側に移動したとき、第1エアブロー25が内袋Bに対し上方からエアを吹き出して内袋Bを外容器Pの内部へ落とし込む。その後、第1治具移載機構21は、保持治具50を外容器Pの天面開口部P1に搭載する。第2エアブロー26は、その際、内袋Bが保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間に挟まれないようにエアを吹き出す。
<保持治具50の構成−1>
ここで、保持治具50について、説明する。本実施形態では、内袋供給部20へ搬送された外容器Pに保持治具50を搭載し、自動充填を実行するにあたり、必要に応じて、外容器Pの内部にある内袋Bの開口部を保持するように構成している。保持治具50は、外容器Pに搭載されて、内袋供給部20から下流側の充填部30及び密閉部40へ外容器Pとともに流れていく。そして、密閉部40で、後述するように、シール用チャック43へ内袋Bを受け渡した後、密閉部40を含む密閉部40より下流側で外容器Pから切り離され、内袋供給部20へ返送される。保持治具50は、手動充填した場合に問題となるピンホール(内袋Bを外容器Pの傷等の突起に引っ掛けて発生する内袋Bの破損)の軽減を図ることができる。
ここで、保持治具50について、説明する。本実施形態では、内袋供給部20へ搬送された外容器Pに保持治具50を搭載し、自動充填を実行するにあたり、必要に応じて、外容器Pの内部にある内袋Bの開口部を保持するように構成している。保持治具50は、外容器Pに搭載されて、内袋供給部20から下流側の充填部30及び密閉部40へ外容器Pとともに流れていく。そして、密閉部40で、後述するように、シール用チャック43へ内袋Bを受け渡した後、密閉部40を含む密閉部40より下流側で外容器Pから切り離され、内袋供給部20へ返送される。保持治具50は、手動充填した場合に問題となるピンホール(内袋Bを外容器Pの傷等の突起に引っ掛けて発生する内袋Bの破損)の軽減を図ることができる。
<保持治具50の構成−2>
保持治具50は、図3及び図4に示すように、横長の本体51と、本体51の後面下部に設けられ、外容器Pの外周に当接する当接板52と、本体51の両端に設けられ、内袋Bの開口部の両端を保持する一対の袋チャック53と、本体51の前面に設けられ、外容器Pと内袋Bの擦れを防ぐクワガタ角状の袋ガイド54と、を備えている。
保持治具50は、図3及び図4に示すように、横長の本体51と、本体51の後面下部に設けられ、外容器Pの外周に当接する当接板52と、本体51の両端に設けられ、内袋Bの開口部の両端を保持する一対の袋チャック53と、本体51の前面に設けられ、外容器Pと内袋Bの擦れを防ぐクワガタ角状の袋ガイド54と、を備えている。
<保持治具50の構成−3>
当接板52は、外容器Pの外周に当接して、保持治具50が外容器Pの外周から落下するのを防止する。一対の「ヒ」の字型の袋チャック53は、内袋Bの開口部両端を保持するものであり、上ジョー531と下ジョー532から構成され、図3の矢印Aに示すようにステンレスシリンダによって上下のジョーが噛み合うようにして内袋Bを保持する。一対の袋チャック53の距離は、図3の矢印Bに示すように広狭可能であり、内蔵されたバネによって常に外側にすなわち広がる方向に付勢されており、後述するように内袋Bの開口部を広げるときには、一対の袋チャック53に連結されているカムフォロアを中心へ寄せることにより狭める。
当接板52は、外容器Pの外周に当接して、保持治具50が外容器Pの外周から落下するのを防止する。一対の「ヒ」の字型の袋チャック53は、内袋Bの開口部両端を保持するものであり、上ジョー531と下ジョー532から構成され、図3の矢印Aに示すようにステンレスシリンダによって上下のジョーが噛み合うようにして内袋Bを保持する。一対の袋チャック53の距離は、図3の矢印Bに示すように広狭可能であり、内蔵されたバネによって常に外側にすなわち広がる方向に付勢されており、後述するように内袋Bの開口部を広げるときには、一対の袋チャック53に連結されているカムフォロアを中心へ寄せることにより狭める。
<保持治具50の構成−4>
袋ガイド54は、棒状部材を左右対称のクワガタの角状に屈曲させたものであり、外容器Pの開口部の辺よりも開くように構成されている。袋ガイド54も、図3の矢印Cに示すようにステンレスシリンダによって広狭(クワガタの角のような動作)できる。なお、保持治具50のエッジ部分であって内袋Bや外容器Pに接触する部分は可能な限り、R形状とすることが好ましい。また、保持治具50又は内袋供給部20には、内袋Bを確実に保持していることを検知する保持確認センサがあると、さらに好ましい。
袋ガイド54は、棒状部材を左右対称のクワガタの角状に屈曲させたものであり、外容器Pの開口部の辺よりも開くように構成されている。袋ガイド54も、図3の矢印Cに示すようにステンレスシリンダによって広狭(クワガタの角のような動作)できる。なお、保持治具50のエッジ部分であって内袋Bや外容器Pに接触する部分は可能な限り、R形状とすることが好ましい。また、保持治具50又は内袋供給部20には、内袋Bを確実に保持していることを検知する保持確認センサがあると、さらに好ましい。
<充填部30の構成−1>
次に、充填部30について、説明する。図6に示すように、充填部30は、保持治具50を着脱可能に把持する治具操作機構31に加えて、粉粒体又は液体を充填する充填ノズル32と、充填ノズル32の先端を覆うたれ受け33と、外容器Pの充填前後の重量を計量する計量器34と、上流側の内袋供給部20から、又は下流側の密閉部40へと外容器Pを搬送するとともに外容器Pの位置を規正する外容器搬送チャック61とを備えている。
次に、充填部30について、説明する。図6に示すように、充填部30は、保持治具50を着脱可能に把持する治具操作機構31に加えて、粉粒体又は液体を充填する充填ノズル32と、充填ノズル32の先端を覆うたれ受け33と、外容器Pの充填前後の重量を計量する計量器34と、上流側の内袋供給部20から、又は下流側の密閉部40へと外容器Pを搬送するとともに外容器Pの位置を規正する外容器搬送チャック61とを備えている。
<充填部30の構成−2>
これら各要素の配置関係は、次のとおりである。図6は充填部30の右側面を示しており、外容器Pの定位置の両側方(図中、手前側及び奥側)には外容器Pを挟持可能な外容器搬送チャック61が、外容器Pの定位置の下方には計量器34が、外容器Pの定位置の上方には上下移動可能な充填ノズル32が、そして、外容器Pの定位置の上方であって充填ノズル32と干渉しない位置には上下移動可能な治具操作機構31が、それぞれ設けられている。
これら各要素の配置関係は、次のとおりである。図6は充填部30の右側面を示しており、外容器Pの定位置の両側方(図中、手前側及び奥側)には外容器Pを挟持可能な外容器搬送チャック61が、外容器Pの定位置の下方には計量器34が、外容器Pの定位置の上方には上下移動可能な充填ノズル32が、そして、外容器Pの定位置の上方であって充填ノズル32と干渉しない位置には上下移動可能な治具操作機構31が、それぞれ設けられている。
<充填部30の構成−3(風袋測定)>
充填部30へは、外容器Pは、その天面開口部P1に保持治具50が搭載され、保持治具50で内袋Bの開口部が保持され、内袋Bが外容器Pの内部に収まった状態で、外容器搬送チャック61に挟持されて搬送されてくる。外容器搬送チャック61が解除された後に、計量器34によって外容器Pの風袋測定が行われる。ここで、外容器搬送チャック61は、風袋測定が終了すると、再度、外容器Pを挟持して固定する。
充填部30へは、外容器Pは、その天面開口部P1に保持治具50が搭載され、保持治具50で内袋Bの開口部が保持され、内袋Bが外容器Pの内部に収まった状態で、外容器搬送チャック61に挟持されて搬送されてくる。外容器搬送チャック61が解除された後に、計量器34によって外容器Pの風袋測定が行われる。ここで、外容器搬送チャック61は、風袋測定が終了すると、再度、外容器Pを挟持して固定する。
<充填部30の構成−4(治具操作機構31)>
治具操作機構31は、右側面視において、図中上下に架設されたレール311と、レール311に沿って上下移動可能に構成された治具操作ヘッド312とを備えている。治具操作ヘッド312は、保持治具50を把持する治具チャック、内袋Bの開口部を広げる袋オープナー313、保持治具50の袋チャック53に連結されているカムフォロアを操作して袋チャック53を内側に寄せる袋チャック寄せを有している。袋オープナー313は、伸縮可能なアーム314の基端と先端に吸着パッド315を有しており、アーム314を基端側に引き寄せて内袋Bの開口部を吸着パッド315で吸着した後に、アーム314を元の位置に戻して内袋Bの開口部を開く。このとき、保持治具50の袋チャック53は袋チャック寄せによって内側に寄せられる。
治具操作機構31は、右側面視において、図中上下に架設されたレール311と、レール311に沿って上下移動可能に構成された治具操作ヘッド312とを備えている。治具操作ヘッド312は、保持治具50を把持する治具チャック、内袋Bの開口部を広げる袋オープナー313、保持治具50の袋チャック53に連結されているカムフォロアを操作して袋チャック53を内側に寄せる袋チャック寄せを有している。袋オープナー313は、伸縮可能なアーム314の基端と先端に吸着パッド315を有しており、アーム314を基端側に引き寄せて内袋Bの開口部を吸着パッド315で吸着した後に、アーム314を元の位置に戻して内袋Bの開口部を開く。このとき、保持治具50の袋チャック53は袋チャック寄せによって内側に寄せられる。
<充填部30の構成−5(充填ノズル32)>
内袋Bの口が開くと、たれ受け33が平面上で回転することにより充填ノズル32の先端から外される。たれ受け33が外されると、充填ノズル32は下降を開始するが、その先端が外容器Pの天面開口部P1付近で、外容器Pの内部に挿入されるまでに充填を開始する。その際、最初は小充填とし、続いて充填ノズル32の先端を外容器Pの内部に挿入し、底部付近(底面から10cm以内の高さ)まで挿入して大充填を開始する。最初に小充填とすることにより、たとえ内袋Bの下端が外容器Pの外にあるような場合であっても、内袋Bの下端を外容器Pの内部へ落とし込み、袋の開きを着実とすることができる。最初の小充填に合わせ、内袋Bは小充填により膨張していき、膨張されつつ、治具操作ヘッド312が、保持治具50が内袋Bの開口部を保持した状態で、内袋Bの下端が外容器Pの底面から浮き上がるまで保持治具50を上昇させ、大充填が開始される。これにより、内袋Bの底の中心線(底側の熱シール線)と充填ノズル32との位置合わせが可能となる。大充填が進行するに連れ、充填ノズル32は粉粒体又は液体の表面との距離を保つため上昇し、合わせて、治具操作ヘッド312は、内袋Bのシワや破れがないように、下降する。
内袋Bの口が開くと、たれ受け33が平面上で回転することにより充填ノズル32の先端から外される。たれ受け33が外されると、充填ノズル32は下降を開始するが、その先端が外容器Pの天面開口部P1付近で、外容器Pの内部に挿入されるまでに充填を開始する。その際、最初は小充填とし、続いて充填ノズル32の先端を外容器Pの内部に挿入し、底部付近(底面から10cm以内の高さ)まで挿入して大充填を開始する。最初に小充填とすることにより、たとえ内袋Bの下端が外容器Pの外にあるような場合であっても、内袋Bの下端を外容器Pの内部へ落とし込み、袋の開きを着実とすることができる。最初の小充填に合わせ、内袋Bは小充填により膨張していき、膨張されつつ、治具操作ヘッド312が、保持治具50が内袋Bの開口部を保持した状態で、内袋Bの下端が外容器Pの底面から浮き上がるまで保持治具50を上昇させ、大充填が開始される。これにより、内袋Bの底の中心線(底側の熱シール線)と充填ノズル32との位置合わせが可能となる。大充填が進行するに連れ、充填ノズル32は粉粒体又は液体の表面との距離を保つため上昇し、合わせて、治具操作ヘッド312は、内袋Bのシワや破れがないように、下降する。
<充填部30の構成−6(充填ノズル32)>
大充填が終了すると、保持治具50が外容器Pに搭載され、外容器搬送チャック61が開放され、計量器34によって風袋測定結果を考慮したうえで充填量の計量が行われ、目標値の充填量に達するまで、小充填が行われる。充填ノズル32には、バルブが内蔵されており、バルブを段階的に閉じながら充填量を制御する。バルブの開度調整は、サーボモータによって行う。そして、小充填が終了すると、充填ノズル32が上昇し、たれ受け33が回転してきて、充填ノズル32の先端を覆う。治具操作ヘッド312は袋チャック寄せを開放し、保持治具50の袋チャック53が左右に広がって内袋Bの開口部を閉じる。
大充填が終了すると、保持治具50が外容器Pに搭載され、外容器搬送チャック61が開放され、計量器34によって風袋測定結果を考慮したうえで充填量の計量が行われ、目標値の充填量に達するまで、小充填が行われる。充填ノズル32には、バルブが内蔵されており、バルブを段階的に閉じながら充填量を制御する。バルブの開度調整は、サーボモータによって行う。そして、小充填が終了すると、充填ノズル32が上昇し、たれ受け33が回転してきて、充填ノズル32の先端を覆う。治具操作ヘッド312は袋チャック寄せを開放し、保持治具50の袋チャック53が左右に広がって内袋Bの開口部を閉じる。
<充填部30の効果>
以上の一連の構成により、外容器Pに配置された、特別なスパウト等がない内袋Bであっても、高精度に粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となるとともに、内袋Bの開口時間及び面積を小さくでき、被充填物が食品、特に液卵のように菌の繁殖が特に懸念されるような食品であった場合に、空間中の粉塵・落下菌の混入を減らすことが可能となり、衛生的な食品を提供することができる。
以上の一連の構成により、外容器Pに配置された、特別なスパウト等がない内袋Bであっても、高精度に粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となるとともに、内袋Bの開口時間及び面積を小さくでき、被充填物が食品、特に液卵のように菌の繁殖が特に懸念されるような食品であった場合に、空間中の粉塵・落下菌の混入を減らすことが可能となり、衛生的な食品を提供することができる。
<密閉部40の構成−1>
次に、密閉部40について、説明する。図7に示すように、密閉部40は、内袋Bを保持する保持治具50を外容器Pの開口部から返送路70上へ移載する第2治具移載機構41に加えて、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を抜くための脱気機構42と、内袋Bを保持治具50から持ち替えるシール用チャック43と、内袋Bを熱シールする密閉機構44とを備えている。なお、第2治具移載機構41は、密閉部40を含む密閉部40より下流に設置されておればよく、必ずしも密閉部40に備えられている必要はないが、密閉部40に備えられておれば充填包装機1がコンパクトな設計とできるので、ここでは密閉部40に備えられているものとして、説明する。
次に、密閉部40について、説明する。図7に示すように、密閉部40は、内袋Bを保持する保持治具50を外容器Pの開口部から返送路70上へ移載する第2治具移載機構41に加えて、内袋Bに充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を抜くための脱気機構42と、内袋Bを保持治具50から持ち替えるシール用チャック43と、内袋Bを熱シールする密閉機構44とを備えている。なお、第2治具移載機構41は、密閉部40を含む密閉部40より下流に設置されておればよく、必ずしも密閉部40に備えられている必要はないが、密閉部40に備えられておれば充填包装機1がコンパクトな設計とできるので、ここでは密閉部40に備えられているものとして、説明する。
<密閉部40の構成−2>
これら各要素の配置関係は、次のとおりである。図中右側面視において、外容器Pの定位置の上方には上下移動可能な脱気機構42が、外容器Pの定位置の左側方には左右移動可能なシール用チャック43が、外容器Pの定位置の左側方であってシール用チャック43の上方には左右移動可能な密閉機構44が、そして、外容器Pの定位置の上方であって脱気機構42と干渉しない位置に上下移動可能かつ左右移動可能な第2治具移載機構41が、それぞれ設けられている。
これら各要素の配置関係は、次のとおりである。図中右側面視において、外容器Pの定位置の上方には上下移動可能な脱気機構42が、外容器Pの定位置の左側方には左右移動可能なシール用チャック43が、外容器Pの定位置の左側方であってシール用チャック43の上方には左右移動可能な密閉機構44が、そして、外容器Pの定位置の上方であって脱気機構42と干渉しない位置に上下移動可能かつ左右移動可能な第2治具移載機構41が、それぞれ設けられている。
<密閉部40の構成−3(脱気機構42)>
密閉部40へは、外容器Pは、その天面開口部P1に保持治具50が搭載され、保持治具50で内袋Bの開口部が保持され、内袋Bの内部に粉粒体又は液体が充填された状態で搬送されてくる。密閉部40では、内袋Bをシールする前に、粉粒体又は液体の上方にある内部の空気を脱気するが、搬送されてきた外容器Pの中の内袋Bに対し、脱気機構42が下降し、粉粒体又は液体の上方にある内部の空気を脱気する。脱気機構42としては、内袋Bの内部にノズルを差し込んで吸引するものでも、内袋Bの外側から押し出すものでもよいが、前者では充填されている粉粒体又は液体を吸い込んでしまう可能性がないこともないことから、この点で後者が好ましい。
密閉部40へは、外容器Pは、その天面開口部P1に保持治具50が搭載され、保持治具50で内袋Bの開口部が保持され、内袋Bの内部に粉粒体又は液体が充填された状態で搬送されてくる。密閉部40では、内袋Bをシールする前に、粉粒体又は液体の上方にある内部の空気を脱気するが、搬送されてきた外容器Pの中の内袋Bに対し、脱気機構42が下降し、粉粒体又は液体の上方にある内部の空気を脱気する。脱気機構42としては、内袋Bの内部にノズルを差し込んで吸引するものでも、内袋Bの外側から押し出すものでもよいが、前者では充填されている粉粒体又は液体を吸い込んでしまう可能性がないこともないことから、この点で後者が好ましい。
<密閉部40の構成−4(脱気機構42)>
空気を押し出すものとしては、略三角形又は略半円形の一対の板部421を脱気機構42の先端に設けることが好適である。板部421は、膨らんでいる内袋Bの形状に無理なく接触するように上下の駆動に対してフレキシブルに取付けられている。板部421の下降量は、内袋Bへの粉粒体又は液体の充填量に応じて、調整可能に構成される。また、脱気する空気の量は、内袋Bの口をシールした後、外容器Pに蓋を閉めることができる程度とされる。
空気を押し出すものとしては、略三角形又は略半円形の一対の板部421を脱気機構42の先端に設けることが好適である。板部421は、膨らんでいる内袋Bの形状に無理なく接触するように上下の駆動に対してフレキシブルに取付けられている。板部421の下降量は、内袋Bへの粉粒体又は液体の充填量に応じて、調整可能に構成される。また、脱気する空気の量は、内袋Bの口をシールした後、外容器Pに蓋を閉めることができる程度とされる。
<密閉部40の構成−5(脱気機構42)>
脱気する際、保持治具50が内袋Bの開口部を保持している状態、つまり、粉粒体又は液体によって充填されている内袋Bの充填部に対して開口部が相対的に持ち上げられた状態になっているため、次の段階でシールされることとなる内袋Bの開口部を乱すことなく、空気を抜くことが可能となる。
脱気する際、保持治具50が内袋Bの開口部を保持している状態、つまり、粉粒体又は液体によって充填されている内袋Bの充填部に対して開口部が相対的に持ち上げられた状態になっているため、次の段階でシールされることとなる内袋Bの開口部を乱すことなく、空気を抜くことが可能となる。
<密閉部40の構成−6(密閉機構44)>
シール用チャック43は、内袋Bからの脱気が終了すると、内袋Bに向かって(図中、右側方向へ)前進する。そして、保持治具50が保持している位置の周辺で内袋Bの開口部を保持する(図8参照)。シール用チャック43が内袋Bの開口部を保持すると、保持治具50は、袋チャック53で保持している内袋Bの開口部を開放し、袋ガイド54が広がる。保持治具50は、第2治具移載機構41によって外容器Pの定位置から退避する。シール用チャック43は、保持治具50から内袋Bの開口部を持ち替えた時に、袋チャック53が開口部を左右(開口部の長手方向)に引っ張った状態の内袋Bをそのまま受け取るか、さらに左右に引っ張るようになっていてもよい。
シール用チャック43は、内袋Bからの脱気が終了すると、内袋Bに向かって(図中、右側方向へ)前進する。そして、保持治具50が保持している位置の周辺で内袋Bの開口部を保持する(図8参照)。シール用チャック43が内袋Bの開口部を保持すると、保持治具50は、袋チャック53で保持している内袋Bの開口部を開放し、袋ガイド54が広がる。保持治具50は、第2治具移載機構41によって外容器Pの定位置から退避する。シール用チャック43は、保持治具50から内袋Bの開口部を持ち替えた時に、袋チャック53が開口部を左右(開口部の長手方向)に引っ張った状態の内袋Bをそのまま受け取るか、さらに左右に引っ張るようになっていてもよい。
<密閉部40の構成−7(密閉機構44)>
シール用チャック43は、図8に示すように、袋チャック53及び密閉機構44と干渉しないように、一対のコの字型の挟持部431が対向するように構成されている。「コ」の2つの横線の部分で、袋チャック53から受け渡された内袋Bを保持し、縦線との間の空間に密閉機構44が位置できるようにした構成である。これにより、密閉機構44は、内袋Bの開口部の両端を含む全区間にわたって熱シールすることができる。また、シール用チャック43には、前述した保持治具50と同じように、例えば「コ」の縦線の部分に、シール用チャック43が内袋Bを確実に保持していることを検知する保持確認センサがあると、さらに好ましい。
シール用チャック43は、図8に示すように、袋チャック53及び密閉機構44と干渉しないように、一対のコの字型の挟持部431が対向するように構成されている。「コ」の2つの横線の部分で、袋チャック53から受け渡された内袋Bを保持し、縦線との間の空間に密閉機構44が位置できるようにした構成である。これにより、密閉機構44は、内袋Bの開口部の両端を含む全区間にわたって熱シールすることができる。また、シール用チャック43には、前述した保持治具50と同じように、例えば「コ」の縦線の部分に、シール用チャック43が内袋Bを確実に保持していることを検知する保持確認センサがあると、さらに好ましい。
<密閉部40の構成−8(密閉機構44)>
密閉機構44は、シール用チャック43の上方に設けられており、保持治具50の退避を待って、内袋Bのシール用チャック43が保持する位置の上部に向かって(図中、右側方向へ)前進する。密閉機構44の先端はカニ挟み状に形成されており、内袋Bの該当位置にくると、シール用チャック43のコの字の空間に対応する位置において内袋Bの開口部の両端を含む全区間を両側から挟み込んで熱シールを開始する。シールの方法は熱シール方式であれば特に限定されないが、シール強度の観点からはインパルスシール方式が好適である。
密閉機構44は、シール用チャック43の上方に設けられており、保持治具50の退避を待って、内袋Bのシール用チャック43が保持する位置の上部に向かって(図中、右側方向へ)前進する。密閉機構44の先端はカニ挟み状に形成されており、内袋Bの該当位置にくると、シール用チャック43のコの字の空間に対応する位置において内袋Bの開口部の両端を含む全区間を両側から挟み込んで熱シールを開始する。シールの方法は熱シール方式であれば特に限定されないが、シール強度の観点からはインパルスシール方式が好適である。
<密閉部40の構成−9(第2治具移載機構41)>
ここで、第2治具移載機構41について、説明する。第2治具移載機構41は、図7に示すように、右側面視において、図中左右に架設されたレール411と、レール411に沿って左右移動可能であり、かつ、上下移動可能に構成された治具移載ヘッド412とを備えている。治具移載ヘッド412には、保持治具50を着脱可能に把持する治具チャック及びカプラが設けられており、治具移載ヘッド412は、カプラを経由して、保持治具50を動作させるためのエアの供給を行う。
ここで、第2治具移載機構41について、説明する。第2治具移載機構41は、図7に示すように、右側面視において、図中左右に架設されたレール411と、レール411に沿って左右移動可能であり、かつ、上下移動可能に構成された治具移載ヘッド412とを備えている。治具移載ヘッド412には、保持治具50を着脱可能に把持する治具チャック及びカプラが設けられており、治具移載ヘッド412は、カプラを経由して、保持治具50を動作させるためのエアの供給を行う。
<密閉部40の構成−10(第2治具移載機構41)>
保持治具50は、内袋Bを開放し、第2治具移載機構41によって外容器Pの天面開口部P1から退避した後、そのまま図中右側の返送路70まで移動され、返送路70上に移載される。そして、保持治具50は、充填包装機1の稼動によって、順繰りに内袋供給部20まで返送される。なお、図1では、保持治具50が7個用意されている例を示しているが、これは、搬送路60上にある外容器Pの6個に対して移載の空白が生じないようにプラス1個としているものである。稼動停止時には、返送路70上にはやはり6個分のスペースとなるため、7個目の保持治具50は密閉待機部304の背後にある返送路70の上方にリフター71を設けて収納している。
保持治具50は、内袋Bを開放し、第2治具移載機構41によって外容器Pの天面開口部P1から退避した後、そのまま図中右側の返送路70まで移動され、返送路70上に移載される。そして、保持治具50は、充填包装機1の稼動によって、順繰りに内袋供給部20まで返送される。なお、図1では、保持治具50が7個用意されている例を示しているが、これは、搬送路60上にある外容器Pの6個に対して移載の空白が生じないようにプラス1個としているものである。稼動停止時には、返送路70上にはやはり6個分のスペースとなるため、7個目の保持治具50は密閉待機部304の背後にある返送路70の上方にリフター71を設けて収納している。
<密閉部40の効果>
以上の一連の構成により、外容器Pに配置された、特別なスパウト等がない内袋Bであっても、空気の量を減らして外容器Pに蓋をでき、かつ、シール不良などを発生させずに、粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となる。
以上の一連の構成により、外容器Pに配置された、特別なスパウト等がない内袋Bであっても、空気の量を減らして外容器Pに蓋をでき、かつ、シール不良などを発生させずに、粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となる。
<各部共通事項>
内袋供給部20、充填部30及び密閉部40において、保持治具50、充填ノズル32、脱気機構42などの上下方向の移動の範囲、及び外容器Pの高さは、外容器Pの容器サイズ(例えば、前述したように、10L、16Lなど)に応じて、別置されるコンピュータなどの制御機構における不揮発メモリに格納されており、充填包装機1を稼動する際に、容器サイズ及び充填量を設定することにより、自動的に適切な数値に設定される。さらに、充填包装機1で取り扱えない高さの外容器Pが投入されるようなことがあると、制御機構によって検知され、外容器Pが誤投入されたことを告知したうえで、充填包装機1の稼動を開始しないか、又は停止する。
内袋供給部20、充填部30及び密閉部40において、保持治具50、充填ノズル32、脱気機構42などの上下方向の移動の範囲、及び外容器Pの高さは、外容器Pの容器サイズ(例えば、前述したように、10L、16Lなど)に応じて、別置されるコンピュータなどの制御機構における不揮発メモリに格納されており、充填包装機1を稼動する際に、容器サイズ及び充填量を設定することにより、自動的に適切な数値に設定される。さらに、充填包装機1で取り扱えない高さの外容器Pが投入されるようなことがあると、制御機構によって検知され、外容器Pが誤投入されたことを告知したうえで、充填包装機1の稼動を開始しないか、又は停止する。
<充填包装方法の説明>
(実施形態の動作)
次に、本実施形態の動作として、上記した構成の充填包装機1を用いた粉粒体又は液体の充填包装方法を説明する。
(実施形態の動作)
次に、本実施形態の動作として、上記した構成の充填包装機1を用いた粉粒体又は液体の充填包装方法を説明する。
<充填包装方法の全体構成>
本実施形態に係る充填包装方法は、大きく分けて、外容器Pを供給する外容器供給ステップS10と、内袋Bを外容器Pの内部へ供給する内袋供給ステップS20と、内袋Bの内部へ粉粒体又は液体を充填する充填ステップS30と、内袋Bの内部に充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を抜いて内袋Bを熱シールする密閉ステップS40とを備えている。以下、各ステップについて詳細に説明する。
本実施形態に係る充填包装方法は、大きく分けて、外容器Pを供給する外容器供給ステップS10と、内袋Bを外容器Pの内部へ供給する内袋供給ステップS20と、内袋Bの内部へ粉粒体又は液体を充填する充填ステップS30と、内袋Bの内部に充填された粉粒体又は液体の上方にある空気を抜いて内袋Bを熱シールする密閉ステップS40とを備えている。以下、各ステップについて詳細に説明する。
<外容器供給ステップS10>
まず、外容器供給ステップS10について、図1及び図2を参照して説明する。外容器Pは、段積みされた状態で外容器供給部10の外容器ストッカー部11に載置される(ステップS11)。外容器Pは、外容器ストッカー部11のうち払出し部12に隣接する段バラシ部112において、段積みされた外容器Pが最下段から1個ずつ段バラシされ、切り出された最下段の外容器Pは、コンベア111によって払出し部12へ供給される(ステップS12)。外容器Pが下流側への搬送方向に対して正対した状態で外容器供給部10の払出し部12に置かれたときには、内袋供給部20において外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となるように、外容器供給部10と内袋供給部20との間に外容器Pを45度回転させて受け渡してもよい(ステップS13)。
まず、外容器供給ステップS10について、図1及び図2を参照して説明する。外容器Pは、段積みされた状態で外容器供給部10の外容器ストッカー部11に載置される(ステップS11)。外容器Pは、外容器ストッカー部11のうち払出し部12に隣接する段バラシ部112において、段積みされた外容器Pが最下段から1個ずつ段バラシされ、切り出された最下段の外容器Pは、コンベア111によって払出し部12へ供給される(ステップS12)。外容器Pが下流側への搬送方向に対して正対した状態で外容器供給部10の払出し部12に置かれたときには、内袋供給部20において外容器Pの天面開口部P1の対角方向の一方が搬送方向に対して略平行となるように、外容器供給部10と内袋供給部20との間に外容器Pを45度回転させて受け渡してもよい(ステップS13)。
<内袋供給ステップS20−1>
次に、内袋供給ステップS20について、図5を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、保持治具50は、内袋供給部20の背後(図中、右側)にある返送路70上に載置されており、第1治具移載機構21の治具移載ヘッド212は返送路70上に載置されている保持治具50の真上に位置している(以上、ステップS21)。この状態で、内袋供給部20へ外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、外容器Pの内部への内袋Bの供給が開始される。
次に、内袋供給ステップS20について、図5を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、保持治具50は、内袋供給部20の背後(図中、右側)にある返送路70上に載置されており、第1治具移載機構21の治具移載ヘッド212は返送路70上に載置されている保持治具50の真上に位置している(以上、ステップS21)。この状態で、内袋供給部20へ外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、外容器Pの内部への内袋Bの供給が開始される。
<内袋供給ステップS20−2>
内袋供給部20の背後にある返送路70で、治具移載ヘッド212が下降し、治具チャックを閉じて保持治具50を固定した後、上昇する。この際、治具移載ヘッド212では、保持治具50とのカプラを接続し、エア供給経路を開通させる。そして、治具移載ヘッド212から保持治具50に対しエアを供給し、保持治具50の袋チャック53と袋ガイド54の内袋ガイドを開放する。これらの動作と合わせ、内袋ストッカー部22上に連続して載置されている内袋Bの束に向かって内袋切出し機構23の吸着パッド231が下降し、吸着パッド231を真空にすることにより、最上段の内袋Bを吸着する(以上、ステップS22)。
内袋供給部20の背後にある返送路70で、治具移載ヘッド212が下降し、治具チャックを閉じて保持治具50を固定した後、上昇する。この際、治具移載ヘッド212では、保持治具50とのカプラを接続し、エア供給経路を開通させる。そして、治具移載ヘッド212から保持治具50に対しエアを供給し、保持治具50の袋チャック53と袋ガイド54の内袋ガイドを開放する。これらの動作と合わせ、内袋ストッカー部22上に連続して載置されている内袋Bの束に向かって内袋切出し機構23の吸着パッド231が下降し、吸着パッド231を真空にすることにより、最上段の内袋Bを吸着する(以上、ステップS22)。
<内袋供給ステップS20−3>
吸着パッド231の真空値が所定の値になると、吸着パッド231は、装置奥側(図中右側)に向かって内袋切出し機構23との支点を軸として上方に90度旋回するか、回転チャック232に内袋Bを受け渡す。回転チャック232が内袋Bを受け取った場合、吸着パッド231は回転せずに、回転チャック232が装置奥側(図中右側)に向かって内袋切出し機構23との支点を軸として上方に90度旋回する。この際、イオナイザ24によって、内袋Bの除電を開始する。これらの動作と合わせ、治具移載ヘッド212は保持治具50を把持した状態で装置奥側(図中右側)の返送路70側から装置手前(図中左側)に前進してきており、外容器Pが搬送されてくる搬送路60上を通過すると、吸着パッド231に対応する位置まで下降する。そして、保持治具50の袋チャック53の面に吸着パッド231に吸着されている内袋Bが接する位置に保持治具50がくると、袋チャック53を閉じて内袋Bを保持し、吸着パッド231の真空を破壊して吸着を解除する(以上、ステップS23)。
吸着パッド231の真空値が所定の値になると、吸着パッド231は、装置奥側(図中右側)に向かって内袋切出し機構23との支点を軸として上方に90度旋回するか、回転チャック232に内袋Bを受け渡す。回転チャック232が内袋Bを受け取った場合、吸着パッド231は回転せずに、回転チャック232が装置奥側(図中右側)に向かって内袋切出し機構23との支点を軸として上方に90度旋回する。この際、イオナイザ24によって、内袋Bの除電を開始する。これらの動作と合わせ、治具移載ヘッド212は保持治具50を把持した状態で装置奥側(図中右側)の返送路70側から装置手前(図中左側)に前進してきており、外容器Pが搬送されてくる搬送路60上を通過すると、吸着パッド231に対応する位置まで下降する。そして、保持治具50の袋チャック53の面に吸着パッド231に吸着されている内袋Bが接する位置に保持治具50がくると、袋チャック53を閉じて内袋Bを保持し、吸着パッド231の真空を破壊して吸着を解除する(以上、ステップS23)。
<内袋供給ステップS20−4>
治具移載ヘッド212は、保持治具50が内袋Bを保持している状態で、内袋Bの中央と外容器Pの中央とが一致する位置を目安として一端後退する。後退が完了した時点でイオナイザ24による除電は終了する。そして、外容器Pの天面開口部P1を覆うような状態になっている内袋Bに対し、第1エアブロー25によってエアを噴き付けて内袋Bの底部を外容器Pの内部へ落とし込む(以上、ステップS24)。
治具移載ヘッド212は、保持治具50が内袋Bを保持している状態で、内袋Bの中央と外容器Pの中央とが一致する位置を目安として一端後退する。後退が完了した時点でイオナイザ24による除電は終了する。そして、外容器Pの天面開口部P1を覆うような状態になっている内袋Bに対し、第1エアブロー25によってエアを噴き付けて内袋Bの底部を外容器Pの内部へ落とし込む(以上、ステップS24)。
<内袋供給ステップS20−5>
治具移載ヘッド212は、保持治具50が外容器Pの天面開口部P1の奥側(図中右側)の真上にくる位置まで前進する(以上、ステップS25)。
治具移載ヘッド212は、保持治具50が外容器Pの天面開口部P1の奥側(図中右側)の真上にくる位置まで前進する(以上、ステップS25)。
<内袋供給ステップS20−6>
治具移載ヘッド212は、下降して外容器Pの天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50を搭載(移載)する。このとき、返送路70の下に設けられている第2エアブロー26により保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間にエアを噴き付けて保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間における内袋Bの挟み込みを防止する。同時に、袋ガイド54を閉じる。袋ガイド54が閉じると、治具移載ヘッド212と保持治具50とのカプラの接続を外す。そして、治具チャックを開放して保持治具50と治具移載ヘッド212との把持を解除する(以上、ステップS26)。
治具移載ヘッド212は、下降して外容器Pの天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50を搭載(移載)する。このとき、返送路70の下に設けられている第2エアブロー26により保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間にエアを噴き付けて保持治具50と外容器Pの天面開口部P1との間における内袋Bの挟み込みを防止する。同時に、袋ガイド54を閉じる。袋ガイド54が閉じると、治具移載ヘッド212と保持治具50とのカプラの接続を外す。そして、治具チャックを開放して保持治具50と治具移載ヘッド212との把持を解除する(以上、ステップS26)。
<内袋供給ステップS20−7>
治具移載ヘッド212は、保持治具50を離した後、上昇するとともに返送路70側へ後退する。後退する位置は、次に返送路70上を搬送されてくる次の保持治具50と干渉しない範囲である(以上、ステップS27)。
治具移載ヘッド212は、保持治具50を離した後、上昇するとともに返送路70側へ後退する。後退する位置は、次に返送路70上を搬送されてくる次の保持治具50と干渉しない範囲である(以上、ステップS27)。
<内袋供給ステップS20−8>
次の保持治具50が返送路70上の内袋供給部20に対応する位置に到着すると、治具移載ヘッド212は、返送路70上に到着した次の保持治具50の真上に移動する(以上、ステップS28)。移動が完了すると、ステップS21の状態に戻る。外容器Pは、次の充填ステップS30へ搬送される。
次の保持治具50が返送路70上の内袋供給部20に対応する位置に到着すると、治具移載ヘッド212は、返送路70上に到着した次の保持治具50の真上に移動する(以上、ステップS28)。移動が完了すると、ステップS21の状態に戻る。外容器Pは、次の充填ステップS30へ搬送される。
<充填ステップS30−1>
次に、充填ステップS30について、図6を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、充填ノズル32及び治具操作機構31は、外容器P及び保持治具50と干渉しないように上方で待機している(以上、ステップS31)。この状態で、充填部30へ、天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50が搭載された状態で外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、内袋Bの内部への粉粒体又は液体の充填が開始される。
次に、充填ステップS30について、図6を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、充填ノズル32及び治具操作機構31は、外容器P及び保持治具50と干渉しないように上方で待機している(以上、ステップS31)。この状態で、充填部30へ、天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50が搭載された状態で外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、内袋Bの内部への粉粒体又は液体の充填が開始される。
<充填ステップS30−2>
外容器Pが外容器搬送チャック61により定位置に搬送されてくると、治具操作機構31が下降し、袋オープナー313が内袋Bの開口部直上まで下がる(以上、ステップS32)。こうした停止時間を設けることで、外容器P及び保持治具50が外容器搬送チャック61によって搬送されてきたときの揺れがおさまる。
外容器Pが外容器搬送チャック61により定位置に搬送されてくると、治具操作機構31が下降し、袋オープナー313が内袋Bの開口部直上まで下がる(以上、ステップS32)。こうした停止時間を設けることで、外容器P及び保持治具50が外容器搬送チャック61によって搬送されてきたときの揺れがおさまる。
<充填ステップS30−3>
次に、外容器搬送チャック61を片側ずつ解除して風袋測定を行う(以上、ステップS33)。片側ずつ解除することで、外容器搬送チャック61を外すことで生じる揺れを軽減することが可能となる。
次に、外容器搬送チャック61を片側ずつ解除して風袋測定を行う(以上、ステップS33)。片側ずつ解除することで、外容器搬送チャック61を外すことで生じる揺れを軽減することが可能となる。
<充填ステップS30−4>
風袋測定が完了すると、外容器搬送チャック61で再び外容器Pを固定し、治具操作機構31が下降し、袋オープナー313が内袋Bの開口部までくる。アーム314を基端側に引き寄せて袋オープナー313の吸着パッド315を治具操作機構31に向かって引き寄せ、吸着パッド315で内袋Bの開口部を吸着した後、アーム314を元の位置に戻して吸着パッド315を前進した位置に戻すことにより、内袋Bの開口部を広げる。その際、保持治具50の袋チャック53は狭める(以上、ステップS34)。
風袋測定が完了すると、外容器搬送チャック61で再び外容器Pを固定し、治具操作機構31が下降し、袋オープナー313が内袋Bの開口部までくる。アーム314を基端側に引き寄せて袋オープナー313の吸着パッド315を治具操作機構31に向かって引き寄せ、吸着パッド315で内袋Bの開口部を吸着した後、アーム314を元の位置に戻して吸着パッド315を前進した位置に戻すことにより、内袋Bの開口部を広げる。その際、保持治具50の袋チャック53は狭める(以上、ステップS34)。
<充填ステップS30−5>
それまで充填ノズル32の先端を覆っていたたれ受け33を外す。そして、袋オープナー313によって広げられている内袋Bの開口部に向かって充填ノズル32が下降する。このとき、充填ノズル32の先端は、外容器Pの天面開口部P1付近で、外容器Pの内部に挿入されるまでに一度停止して小充填を開始し、内袋Bを外容器Pの内部へ落とし込み、袋の開きを着実とする。その後、続いて充填ノズル32の先端を外容器Pの底部付近(底面から10cm以内の高さ)まで挿入すると同時に、保持治具50は治具操作機構31によって上昇し、内袋Bは小充填により膨張していき、膨張されつつ、内袋Bの下端は外容器Pの底面から離れ、大充填を開始する(以上、ステップS35)。
それまで充填ノズル32の先端を覆っていたたれ受け33を外す。そして、袋オープナー313によって広げられている内袋Bの開口部に向かって充填ノズル32が下降する。このとき、充填ノズル32の先端は、外容器Pの天面開口部P1付近で、外容器Pの内部に挿入されるまでに一度停止して小充填を開始し、内袋Bを外容器Pの内部へ落とし込み、袋の開きを着実とする。その後、続いて充填ノズル32の先端を外容器Pの底部付近(底面から10cm以内の高さ)まで挿入すると同時に、保持治具50は治具操作機構31によって上昇し、内袋Bは小充填により膨張していき、膨張されつつ、内袋Bの下端は外容器Pの底面から離れ、大充填を開始する(以上、ステップS35)。
<充填ステップS30−6>
この状態で充填ノズル32により充填が進行する。充填中、治具操作機構31は内袋Bにシワ、たるみ、破れ等が生じないように下降する。また、充填ノズル32は、その先端と充填される粉粒体又は液体の表面との距離を一定に保つために上昇する。充填は、大充填(粗充填)と小充填(調整充填)の2段階で行われるが、大充填の最中に、外容器搬送チャック61を解除し、保持治具50を外容器Pに搭載して治具操作機構31の治具チャックを開放し、計量器34によって風袋測定結果を考慮したうえで充填量の計量を行いながら目標値の充填量に達するまで小充填する(以上、ステップS36)。
この状態で充填ノズル32により充填が進行する。充填中、治具操作機構31は内袋Bにシワ、たるみ、破れ等が生じないように下降する。また、充填ノズル32は、その先端と充填される粉粒体又は液体の表面との距離を一定に保つために上昇する。充填は、大充填(粗充填)と小充填(調整充填)の2段階で行われるが、大充填の最中に、外容器搬送チャック61を解除し、保持治具50を外容器Pに搭載して治具操作機構31の治具チャックを開放し、計量器34によって風袋測定結果を考慮したうえで充填量の計量を行いながら目標値の充填量に達するまで小充填する(以上、ステップS36)。
<充填ステップS30−7>
充填が完了すると、充填ノズル32はステップS31の待機位置まで上昇し、たれ受け33は充填ノズル32の先端を覆う位置に戻る。一方、治具操作機構31は、治具チャックを閉じて保持治具50に再度接続され、袋オープナー313の吸着パッド315の吸着を解除し、保持治具50の袋チャック53を広げることにより、内袋Bの開口部を閉じる。その後、治具操作機構31の治具チャックを開放して、保持治具50を治具操作機構31から切り離す(以上、ステップS37)。
充填が完了すると、充填ノズル32はステップS31の待機位置まで上昇し、たれ受け33は充填ノズル32の先端を覆う位置に戻る。一方、治具操作機構31は、治具チャックを閉じて保持治具50に再度接続され、袋オープナー313の吸着パッド315の吸着を解除し、保持治具50の袋チャック53を広げることにより、内袋Bの開口部を閉じる。その後、治具操作機構31の治具チャックを開放して、保持治具50を治具操作機構31から切り離す(以上、ステップS37)。
<充填ステップS30−8>
治具操作機構31は、待機位置まで上昇する。上昇が完了すると、ステップS31の状態となる(以上、ステップS38)。外容器Pは、次の密閉ステップS40へ搬送される。
治具操作機構31は、待機位置まで上昇する。上昇が完了すると、ステップS31の状態となる(以上、ステップS38)。外容器Pは、次の密閉ステップS40へ搬送される。
<密閉ステップS40−1>
次に、密閉ステップS40について、図7を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、脱気機構42の板部421及び第2治具移載機構41の治具移載ヘッド412は外容器P及び保持治具50と干渉しないように上方で待機している。また、内袋Bを密閉するためのシール用チャック43及び密閉機構44は装置手前(図中左側)で待機している(以上、ステップS41)。この状態で、密閉部40へ、天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50が載置された状態で外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、内袋Bの脱気及びシールが開始される。なお、保持治具50は密閉ステップを含む密閉ステップ以降のステップで外容器Pから取り外されればよく、第2治具移載機構41は、必ずしも密閉部40に備えられている必要はないが、密閉部40に備えられておれば充填包装機1がコンパクトな設計とできるので、ここでは密閉部40に備えられているものとして、説明する。
次に、密閉ステップS40について、図7を参照して説明する。作業が開始される前の時点においては、脱気機構42の板部421及び第2治具移載機構41の治具移載ヘッド412は外容器P及び保持治具50と干渉しないように上方で待機している。また、内袋Bを密閉するためのシール用チャック43及び密閉機構44は装置手前(図中左側)で待機している(以上、ステップS41)。この状態で、密閉部40へ、天面開口部P1の奥側の2辺に保持治具50が載置された状態で外容器Pが搬送路60によって搬送されてくると、以下の手順により、内袋Bの脱気及びシールが開始される。なお、保持治具50は密閉ステップを含む密閉ステップ以降のステップで外容器Pから取り外されればよく、第2治具移載機構41は、必ずしも密閉部40に備えられている必要はないが、密閉部40に備えられておれば充填包装機1がコンパクトな設計とできるので、ここでは密閉部40に備えられているものとして、説明する。
<密閉ステップS40−2>
外容器Pが定位置に搬送されてくると、板部421が、内袋Bの粉粒体又は液体の上方にある空気を抜くのに必要な任意の高さまで下降する。シール用チャック43が外容器Pに向かって前進し、保持治具50の袋チャック53の周辺で上昇して内袋Bを保持する。シール用チャック43により内袋Bが保持されると、保持治具50の袋チャック53及び袋ガイド54は開放される(以上、ステップS42)。
外容器Pが定位置に搬送されてくると、板部421が、内袋Bの粉粒体又は液体の上方にある空気を抜くのに必要な任意の高さまで下降する。シール用チャック43が外容器Pに向かって前進し、保持治具50の袋チャック53の周辺で上昇して内袋Bを保持する。シール用チャック43により内袋Bが保持されると、保持治具50の袋チャック53及び袋ガイド54は開放される(以上、ステップS42)。
<密閉ステップS40−3>
板部421が元の高さに戻ると、その途中で、板部421の下端が内袋Bの上端よりも高い位置に来た時点で、シール用チャック43が装置手前側(図中左側)に、保持治具50の袋チャック53と交差しない範囲で移動する(以上、ステップS43)。
板部421が元の高さに戻ると、その途中で、板部421の下端が内袋Bの上端よりも高い位置に来た時点で、シール用チャック43が装置手前側(図中左側)に、保持治具50の袋チャック53と交差しない範囲で移動する(以上、ステップS43)。
<密閉ステップS40−4>
保持治具50を治具移載ヘッド412によって後退させ、シール用チャック43と保持治具50の袋ガイド54の平面上での交差を回避する(以上、ステップS44)。
保持治具50を治具移載ヘッド412によって後退させ、シール用チャック43と保持治具50の袋ガイド54の平面上での交差を回避する(以上、ステップS44)。
<密閉ステップS40−5>
保持治具50を治具移載ヘッド412によって上昇させる。これにより保持治具50の下面が密閉機構44の高さを超えると、密閉機構44がシール用チャック43に対応する位置まで前進する。保持治具50の袋チャック53及び袋ガイド54は閉じられて、治具移載ヘッド412とのカプラの固定を外してエアの接続を切る(以上、ステップS45)。
保持治具50を治具移載ヘッド412によって上昇させる。これにより保持治具50の下面が密閉機構44の高さを超えると、密閉機構44がシール用チャック43に対応する位置まで前進する。保持治具50の袋チャック53及び袋ガイド54は閉じられて、治具移載ヘッド412とのカプラの固定を外してエアの接続を切る(以上、ステップS45)。
<密閉ステップS40−6>
この状態で、前進してきた密閉機構44が内袋Bの開口部を挟んで熱シールする。シール条件は、例えば、加熱を1.9秒、冷却が2.7秒、加圧力が2kg/cm2とすることができるが、これらの条件は調整可能である。この間、治具移載ヘッド412は保持治具50を返送路70上に移載した後、外容器Pの上方に戻る(以上、ステップS46)。
この状態で、前進してきた密閉機構44が内袋Bの開口部を挟んで熱シールする。シール条件は、例えば、加熱を1.9秒、冷却が2.7秒、加圧力が2kg/cm2とすることができるが、これらの条件は調整可能である。この間、治具移載ヘッド412は保持治具50を返送路70上に移載した後、外容器Pの上方に戻る(以上、ステップS46)。
<密閉ステップS40−7>
シール用チャック43は冷却後に内袋Bを開放し、元の位置に戻る。同時に、冷却が終了した密閉機構44も元の位置に戻る。双方の位置が戻ると、ステップS41の状態となる(以上、ステップS47)。外容器Pは、充填包装機1から払い出される。
シール用チャック43は冷却後に内袋Bを開放し、元の位置に戻る。同時に、冷却が終了した密閉機構44も元の位置に戻る。双方の位置が戻ると、ステップS41の状態となる(以上、ステップS47)。外容器Pは、充填包装機1から払い出される。
<実施形態の効果>
以上、説明した実施形態の効果について述べる。本実施形態によれば、特殊な口部(特別なスパウト等)をもった内袋Bが必要ではなく、また、外容器Pと内袋Bを各別に保持する必要もなく、シンプルな充填包装機1を提供できる。さらに、充填時の自由度もあり、内袋Bが大きい場合であっても、シワや破れを最小限に抑制できる。さらにまた、特殊な口部(特別なスパウト等)をもった内袋Bが必要ではなく、かつ、充填包装機1の中で処理される間、内袋Bが開口している時間及びその開口面積を抑制することができ、ひいては、環境中の粉塵や落下菌等のコンタミネーションを抑制することが可能となり、食品の充填、特に雑菌が繁殖しやすいような液卵には好適である。充填については、高精度に粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となり、かつ外容器Pの蓋を閉めることが可能となる。
以上、説明した実施形態の効果について述べる。本実施形態によれば、特殊な口部(特別なスパウト等)をもった内袋Bが必要ではなく、また、外容器Pと内袋Bを各別に保持する必要もなく、シンプルな充填包装機1を提供できる。さらに、充填時の自由度もあり、内袋Bが大きい場合であっても、シワや破れを最小限に抑制できる。さらにまた、特殊な口部(特別なスパウト等)をもった内袋Bが必要ではなく、かつ、充填包装機1の中で処理される間、内袋Bが開口している時間及びその開口面積を抑制することができ、ひいては、環境中の粉塵や落下菌等のコンタミネーションを抑制することが可能となり、食品の充填、特に雑菌が繁殖しやすいような液卵には好適である。充填については、高精度に粉粒体又は液体を満杯に近く充填することが可能となり、かつ外容器Pの蓋を閉めることが可能となる。
<容器詰め液卵>
本実施形態に係る充填包装機1は、液体の実例として液卵を用い、容器詰め液卵を好適に充填包装することができる。また、同じく充填包装方法は、液体の実例として液卵を用い、容器詰め液卵を好適に充填包装することができる。
本実施形態に係る充填包装機1は、液体の実例として液卵を用い、容器詰め液卵を好適に充填包装することができる。また、同じく充填包装方法は、液体の実例として液卵を用い、容器詰め液卵を好適に充填包装することができる。
<結語>
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1…充填包装機
10…外容器供給部(11…外容器ストッカー部、12…払出し部)
20…内袋供給部(21…第1治具移載機構、22…内袋ストッカー部、23…内袋切出し機構、24…イオナイザ、25…第1エアブロー、26…第2エアブロー)
30…充填部(31…治具操作機構、32…充填ノズル、33…たれ受け、34…計量器)
40…密閉部(41…第2治具移載機構、42…脱気機構、43…シール用チャック、44…密閉機構)
50…保持治具(51…本体、52…当接板、53…袋チャック、54…袋ガイド)
60…搬送路(外容器Pの。61…外容器搬送チャック)
70…返送路(保持治具50の)
P…外容器
B…内袋
10…外容器供給部(11…外容器ストッカー部、12…払出し部)
20…内袋供給部(21…第1治具移載機構、22…内袋ストッカー部、23…内袋切出し機構、24…イオナイザ、25…第1エアブロー、26…第2エアブロー)
30…充填部(31…治具操作機構、32…充填ノズル、33…たれ受け、34…計量器)
40…密閉部(41…第2治具移載機構、42…脱気機構、43…シール用チャック、44…密閉機構)
50…保持治具(51…本体、52…当接板、53…袋チャック、54…袋ガイド)
60…搬送路(外容器Pの。61…外容器搬送チャック)
70…返送路(保持治具50の)
P…外容器
B…内袋
Claims (4)
- 剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装機であって、
前記内袋の内部に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方にある空気を脱気して前記内袋を熱シールする密閉部を備え、
前記密閉部が、
前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気する脱気機構と、
脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持するシール用チャックと、
前記シール用チャックで保持された前記内袋の開口部を熱シールする密閉機構と、を含む
ことを特徴とする充填包装機。 - 前記密閉部が、
前記内袋の開口部をその長手方向に保持可能な保持治具と、
前記保持治具を着脱可能に把持する治具移載機構と、をさらに備え、
前記外容器がその天面開口部に前記保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、
前記脱気機構が下降するに合わせて、前記治具移載機構が前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、
この状態で、前記シール用チャックが前記内袋の開口部を保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放する
ことを特徴とする請求項1に記載の充填包装機。 - 剛性の外容器の内部に配置された柔軟性の内袋に粉粒体又は液体を充填し、前記内袋を密閉する充填包装方法であって、
前記外容器の内部に配置され、粉粒体又は液体によって充填された前記内袋を熱シールする密閉ステップを備え、
前記密閉ステップにおいて、
前記内袋に充填された前記粉粒体又は前記液体の上方の空気を脱気し、
脱気された前記内袋の開口部を一時的に保持し、
前記内袋の開口部を熱シールすること、を含む
ことを特徴とする充填包装方法。 - 前記外容器がその天面開口部に保持治具を搭載し、前記保持治具が前記内袋の開口部を保持した状態で定位置に着いたとき、
前記密閉ステップにおいて、脱気するに合わせて、前記内袋の開口部を保持したままの前記保持治具を前記外容器の天面開口部から上方に離脱させ、
この状態で、前記内袋の開口部を一時的に保持し、前記保持治具が前記内袋の開口部を開放する
ことを特徴とする請求項3に記載の充填包装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017107218A JP2018203279A (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | 充填包装機及び充填包装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017107218A JP2018203279A (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | 充填包装機及び充填包装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018203279A true JP2018203279A (ja) | 2018-12-27 |
Family
ID=64955052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017107218A Pending JP2018203279A (ja) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | 充填包装機及び充填包装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018203279A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111874323A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-11-03 | 四川兴晟锂业有限责任公司 | 一种单水氢氧化锂微粉粉末包装方法 |
KR102283825B1 (ko) * | 2020-01-28 | 2021-07-29 | 선병수 | 중량 측정 기능을 구비한 농수산식품 포장용 밴드 실러 |
CN115057017A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-09-16 | 穆克琴 | 一种爽身粉的灌装方法 |
-
2017
- 2017-05-30 JP JP2017107218A patent/JP2018203279A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102283825B1 (ko) * | 2020-01-28 | 2021-07-29 | 선병수 | 중량 측정 기능을 구비한 농수산식품 포장용 밴드 실러 |
CN111874323A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-11-03 | 四川兴晟锂业有限责任公司 | 一种单水氢氧化锂微粉粉末包装方法 |
CN115057017A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-09-16 | 穆克琴 | 一种爽身粉的灌装方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7823367B2 (en) | Method and combined machine for cutting and closing boxes with inserted void-filling bags | |
JP2018203279A (ja) | 充填包装機及び充填包装方法 | |
JP2009255988A (ja) | 箱詰め機 | |
KR20070085621A (ko) | 자동식 유동성 완충재 분배 시스템 및 방법 | |
JP2022118272A (ja) | 熱封止可能な材料で作られた袋に1用量の疎性製品を充填するための自動包装機械の制御方法 | |
KR101347098B1 (ko) | 자동포장장치 | |
JP6481836B2 (ja) | 充填包装機及び充填包装方法 | |
EP0933300B1 (en) | Method and apparatus for opening a package utilizing bonded portions thereof | |
US6719015B2 (en) | Apparatus and process for manufacturing a filled flexible pouch | |
IE990164A1 (en) | Packaging Apparatus | |
CZ279055B6 (en) | Packing machine | |
US20240101295A1 (en) | Packaging method and system to pack one or more objects in boxes | |
US6675555B1 (en) | Unit for feeding articles to a blister band | |
JP2018203278A (ja) | 充填包装機及び充填包装方法 | |
JP3185544U (ja) | 袋詰め包装装置 | |
KR20210027741A (ko) | 건티슈용 포장장치 | |
JP2008087777A (ja) | 角底袋用縦形製袋充填包装機 | |
US2394936A (en) | Packaging apparatus | |
JP6728643B2 (ja) | バッグインボックス製造装置 | |
US12043439B2 (en) | Machine and improved packaging process of a disposable dispenser with integrated straw | |
JP6644644B2 (ja) | 真空包装方法及び真空包装機 | |
JP2020050376A (ja) | スタックカップの移送方法 | |
JP2013082480A (ja) | 袋装着装置 | |
JP4563262B2 (ja) | 容器への物品装着装置及び物品装着方法 | |
JP2024010531A (ja) | 包装装置、充填装置、包装方法、及びバッグインボックスの製造方法 |