JP2020059161A - 接合装置及びスパウトシール機 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で安定してスパウトと袋体との位置合わせを行うことができる接合装置及びスパウトシール機を提供する。【解決手段】接合装置４０は、袋体２１０をスパウト２００に接合する接合装置４０であって、スパウト２００を保持するスパウト保持部２６と、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする位置決め機構７０と、袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００に接合する接合機構６５と、を備え、位置決め機構７０は、袋体２１０をスパウト２００へ向けて移動させる袋体移動部９５と、袋口２１２の端部２１４に当接する当接部１２２を有する当接部材１２０と、袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接した際の袋体２１０へ作用する力の一部を吸収する吸収機構１０３と、を有する。【選択図】図１３

Description

本発明は、袋体をスパウトに接合する接合装置、及び、接合装置を備えたスパウトシール機に関する。
従来、液状やゼリー状等の流動性を有する飲料や洗剤等を封入するためのスパウト付きの袋（パウチ）が広く使用されている。消費者は、スパウト部を介して袋内の内容物を袋外に排出することができる。このようなスパウト付きの袋に関連する機械として、空の袋をスパウトに取り付け、当該袋の袋口をシールするシール装置が知られている。
特許文献１には、このようなシール装置が開示されている。特許文献１に開示されたシール装置では、まず、袋の袋口を所定の寸法だけ開いておき、この状態で袋を所定の高さに上昇させ、袋内へスパウトの下部筒部を挿入する。その後、袋口が閉じられて当該袋口がスパウトの下部筒部に被さる。そして、仮シール用熱板で袋を両側からスパウトの筒部に押付け、袋の内側層を溶融させることにより仮シールが行なわれる。
特許第４１５０６１０号公報
袋内へスパウトの下部筒部を挿入する際は、袋の袋口の端部をスパウトに設けられた鍔部に当接させることにより、当該袋をスパウトに対して位置決めしている。このようなスパウトに対する袋の位置決めについて本件発明者らが鋭意検討を進めたところ、以下のような課題があることがわかった。
例えばスパウト３００を所定の位置に保持し、スパウト３００の下方から、袋口３１２が上方に向けられた袋体３１０をスパウト３００へ向けて上昇させ、袋口３１２の端部３１４をスパウト３００に設けられた鍔部３０２に当接させると、袋口３１２の端部３１４における幅方向Ｄｗの中央部３１４ａの上下方向の位置は、鍔部３０２で規制される。その一方、袋口３１２の端部３１４における当該中央部３１４ａ以外の部分は、スパウト３００の鍔部３０２で上下方向の位置が規制されず、これにより袋口３１２の端部３１４における幅方向Ｄｗの側部３１４ｂ，３１４ｃは、図１５に示されているように、鍔部３０２の下端３０４よりも上方に位置するようになる。このとき、袋口３１２の中央部３１４ａには、袋口３１２の側部３１４ｂ，３１４ｃにより上方へ向かって引っ張る力が作用する。これにより、図１６に示されているように、袋口３１２の中央部３１４ａでは、袋口３１２の端部３１４がスパウト３００から離れるめくれが生じ得る。
この問題を解決するためには、カメラやセンサなどを用いて、袋とスパウトの位置を検出して袋の位置を制御することも考えられるが、袋又はスパウトが正常な位置に位置した際の信号に基づいて袋又はスパウトの昇降を止めても、制御部において当該信号を受け取る時間のロスなどにより、袋とスパウトの位置を安定させることは難しい。すなわち、袋又はスパウトの昇降停止までに生じるタイムラグにより、袋又はスパウトの位置がずれる。また、袋とスパウトの位置決めを高速で処理する際は、さらに安定させることが難しい。
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、簡単な構成で安定してスパウトと袋体との位置合わせを行うことができる接合装置及びスパウトシール機を提供することを目的とする。
本発明による接合装置は、
袋体をスパウトに接合する接合装置であって、
前記スパウトを保持するスパウト保持部と、
前記袋体を前記スパウトに対して位置決めする位置決め機構と、
前記袋体の袋口をスパウトに接合する接合機構と、を備え、
前記位置決め機構は、前記袋体を前記スパウトへ向けて移動させる袋体移動部と、前記袋口の端部に当接する当接部を有する当接部材と、前記袋口の端部が前記スパウト又は前記当接部材へ当接した際の前記袋体へ作用する力の一部を吸収する吸収機構と、を有する。
本発明による接合装置において、
前記袋体移動部は、前記袋体の底部を支持しながら前記袋体を前記スパウトに対して位置決めしてもよい。
本発明による接合装置において、
前記当接部材は、前記スパウト保持部に対して一方側及び他方側に位置する少なくとも２つの当接部を有してもよい。
本発明による接合装置において、
前記当接部は、前記スパウトにおける前記袋体との当接面と同一の高さ又は前記当接面よりも低い位置に位置するように配置されてもよい。
本発明による接合装置において、
前記当接部は、前記袋口の端部に当接する当接位置と、前記当接位置から退避した退避位置と、の間を移動可能であってもよい。
本発明による接合装置において、
前記位置決め機構は、前記袋体の側縁部をガイドするガイド部をさらに有し、
前記ガイド部は、前記側縁部に当接して前記側縁部をガイドするガイド位置と、前記ガイド位置から退避した退避位置と、の間を移動可能であってもよい。
本発明によるスパウトシール機は、
上述の接合装置と、前記袋口をシールするシール装置と、を備え、
前記接合機構は、前記袋体の袋口を前記スパウトに対して仮接合するものである。
本発明によれば、簡単な構成で安定してスパウトと袋体との位置合わせを行うことができる接合装置及びスパウトシール機を提供することができる。
図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、接合装置が組み込まれたスパウトシール機の全体構成を示す斜視図である。 図２は、スパウトシール機の袋体保持機構を袋体の搬送方向に沿って見た図である。 図３は、袋体保持機構を上方から見た図である。 図４は、接合装置の位置決め機構を袋体の搬送方向に沿って見た図である。 図５は、位置決め機構を袋体のシート面と垂直な方向に沿って見た図である。 図６は、位置決め機構を上方から見た図である。 図７は、位置決め機構の一部を袋体のシート面と垂直な方向に沿って見た図であって、位置決め機構の当接部材について説明するための図である。 図８は、図７の位置決め機構を上方から見た図である。 図９は、接合装置の動作について説明するための図である。 図１０は、接合装置の動作について説明するための図である。 図１１は、接合装置の動作について説明するための図である。 図１２は、接合装置の動作について説明するための図である。 図１３は、本実施の形態の接合装置の効果について説明するための図であって、スパウト及び袋体を、当該袋体のシート面と垂直な方向に沿って見た図である。 図１４は、本実施の形態の接合装置の効果について説明するための図であって、スパウト及び袋体を、当該袋体のシート面に沿った方向から見た図である。 図１５は、本発明の課題について説明するための図であって、スパウト及び袋体を、当該袋体のシート面と垂直な方向に沿って見た図である。 図１６は、本発明の課題について説明するための図であって、スパウト及び袋体を、当該袋体のシート面に沿った方向から見た図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図１４は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、本実施の形態の接合装置４０が組み込まれたスパウトシール機１０の全体構成を示す斜視図である。
スパウトシール機１０は、スパウト供給装置１２、袋供給装置１４及び袋処理装置２０を備える。
スパウト供給装置１２は、袋処理装置２０の第１ステーション（スパウト供給部）Ｓ１にスパウト２００を供給する装置である。図１に示された例では、スパウト供給装置１２はスパウト２００を保持及び移送するためのレールを有しており、このレールに印加された振動を利用してスパウト２００をレールの先端へ移送する。レールの先端に位置するスパウト２００は、受渡し機構１３によりレールから取り外され、袋処理装置２０の第１ステーションＳ１に位置する後述のスパウト保持部２６に渡される。
袋供給装置１４は、袋処理装置２０の第２ステーション（空袋供給部）Ｓ２に袋体２１０を供給する装置である。袋供給装置１４には、多数の袋体２１０が積層された状態で貯留されている。袋供給装置１４に貯留されている各袋体２１０は、空袋であり、袋口２１２が閉じた状態で、当該袋口２１２を形成する側壁部（シート部材）どうしが対向して接している。袋供給装置１４に貯留される袋体２１０は、吸盤等によって構成される袋取出部３１により一枚ずつ保持され、当該袋取出部３１から袋処理装置２０の第２ステーションＳ２に位置するスパウト保持部２６に渡される。
本実施の形態の袋処理装置２０は、接合装置４０を備えている。接合装置４０は、スパウト２００を保持するスパウト保持部２６と、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする位置決め機構７０と、袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００に接合する接合機構６５と、を備えている。以下、袋処理装置２０について詳細に説明していく。
図１に示された袋処理装置２０は、スパウト２００及び袋体２１０を起立姿勢で所定の軌道に沿って搬送する搬送機構２２と、搬送機構２２により搬送されるスパウト２００及び袋体２１０に対して処理を行う複数の処理部（図１に示された例では第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０）とを備えている。搬送機構２２は、間欠的に軸回転する搬送テーブル２４と、当該搬送テーブル２４の外周部に等間隔に取り付けられスパウト２００を保持するための複数のスパウト保持部２６と、を備える。なお図１では、他の構成の理解を容易にするため、搬送テーブル２４は透過して表されている。図２及び図３に示されているように、搬送テーブル２４は、回転軸２４ａに取付けられている。回転軸２４ａの下部は図示しない駆動源に連結されており、駆動源からの駆動力を受けて回転軸２４ａが回転することにより、搬送テーブル２４が間欠的に回転する。各スパウト保持部２６は、搬送テーブル２４径方向外側となる先端部が二股になっており、この二股部分をスパウト２００の上下の鍔部２０２の間に入れて、スパウト２００を支持するようになっている。これにより、各スパウト２００及び袋体２１０はスパウト保持部２６によって吊り下げ状態で保持及び搬送される。各スパウト保持部２６は、搬送テーブル２４とともに搬送方向（回転方向）Ｄ１に沿って間欠的に移動し、第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０において間欠的に停止する。すなわち、袋体２１０は、所定の軌道に沿った移動及び停止を繰り返しながら搬送される。図示された例では、１つのステーションにおいて、同時に２つのスパウト２００に対して処理を行うように構成されている。すなわち、１つのステーションに対応して２つのスパウト保持部２６が設けられている。したがって、図１のスパウトシール機１０には、合計２０のスパウト保持部２６が設けられている。
第１ステーション（スパウト供給部）Ｓ１では、受渡し機構１３によりスパウト供給装置１２からスパウト保持部２６にスパウト２００が渡される（スパウト供給工程）。第２ステーション（空袋供給部）Ｓ２では、袋取出部３１によって袋供給装置１４から袋体２１０が供給され、袋被せ機構により袋体２１０がスパウト２００の一部に被せられる（空袋供給工程）。第３ステーション（仮接合部）Ｓ３では、接合装置４０によって袋体２１０の袋口２１２がスパウト２００に対して仮接合される（仮接合工程）。第４ステーション（第１シール部）Ｓ４及び第５ステーション（第２シール部）Ｓ５では、第１シール装置３５及び第２シール装置３７によって袋体２１０の袋口２１２がシールされる（第１シール工程及び第２シール工程）。第６ステーション（冷却部）Ｓ６では、冷却装置によって袋体２１０の熱シールされた袋口２１２が冷却される（シール部冷却工程）。第７ステーション（印字部）Ｓ７では、図示しない印字機構によって袋体２１０の表面に製造日、消費期限等の印字が行われる（印字工程）。第８ステーション（検査部）Ｓ８では、スパウト２００と袋体２１０との間の取付け状態が検査される（検査工程）。検査工程では、例えばカメラで撮影された画像から取付け状態の良否を判定する。第９ステーション（製品排出部）Ｓ９では、検査工程で取付け状態が良と判定された製品を、図示しない製品排出コンベア等を用いて排出する。第１０ステーション（不良品排出部）Ｓ１０では、検査工程で取付け状態が不良と判定された製品を排出する。
次に、図２〜図１２を参照して、スパウトシール機１０に組み込まれる接合装置４０について説明する。本実施の形態では、接合装置４０が第３ステーションＳ３において仮接合工程を行う例について説明するが、接合装置４０の用途はこれに限られない。例えば、スパウトシール機１０において仮接合工程が省略される場合には、接合装置４０がシール工程（第１シール工程）を行うようにしてもよい。すなわち、接合装置４０を用いて、袋体２１０のスパウト２００に対する接合と、袋体２１０の袋口２１２のシールと、を同時に行うようにしてもよい。
本実施の形態の接合装置４０は、搬送テーブル２４に取り付けられスパウト２００を保持するスパウト保持部２６と、袋体２１０を保持し、搬送テーブル２４の回転すなわちスパウト２００の移動に追従して袋体２１０を第２ステーションＳ２から第３ステーションＳ３へ移動させる袋体保持機構４１と、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする位置決め機構７０と、袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００に対して仮接合する接合機構６５と、を備えている。接合装置４０は、第２ステーションＳ２において袋供給装置１４から袋体２１０を受け取るとともに袋被せ機構により袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００の一部に被せ、袋体２１０を袋体保持機構４１により第２ステーションＳ２から第３ステーションＳ３へ搬送し、第３ステーションＳ３において、位置決め機構７０により袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めして、この状態で接合機構６５により袋体２１０をスパウト２００に対して仮接合する。
図２及び図３を参照して、袋体保持機構４１について説明する。図２は、袋体保持機構４１を袋体２１０の搬送方向Ｄ１に沿って見た図であり、図３は、袋体保持機構４１を上方から見た図である。
以下、袋体保持機構４１を構成する部材に４２〜６２の符号を付して説明する。搬送テーブル２４に取り付けられた回転軸２４ａには、ベアリング４３を介して中空軸４２が回転軸２４ａと同軸に配置されている。中空軸４２の下部は図示しない駆動源に連結されており、駆動源からの駆動力を受けて中空軸４２が所定の角度範囲で往復回動するようになっている。この中空軸４２には、搬送テーブル２４の径方向に延びる第１揺動レバー４４が取付けられており、中空軸４２と第１揺動レバー４４とが一体に回動する。第１揺動レバー４４の下面側には、回転中心に近い側に後述の摺動軸４８を摺動自在にガイドする摺動軸支持ブロック４５が取付けられている。また、第１揺動レバー４４の先端側には、後述のスライド部材４９を摺動自在に支持するスライドレール４６が取付けられている。
符合４７は進退プレートであり、その後端側に摺動軸４８が取付けられ、上面側には前述のスライドレール４６に嵌ってスライドレール４６に沿って摺動自在となっているスライド部材４９が取付けられている。スライドレール４６とスライド部材４９とは互いに嵌る溝と突条とを備え、それによりスライド部材４９は摺動自在であると共にスライドレール４６により支持されている。従って進退プレート４７と摺動軸４８とは一体的にスライドレール４６に対して摺動可能である。進退プレート４７と摺動軸支持ブロック４５との間に圧縮バネ５０が配設され、進退プレート４７を搬送テーブル２４の径方向外方へ向けて付勢している。
進退プレート４７の先端の下面には、支持ブロック５１が進退プレート４７に対して進退調整自在に取付けられている。支持ブロック５１の先端には、吸盤５２が取り付けられている。吸盤５２は、仮シール工程において袋体２１０に吸着し、袋体２１０を保持するために用いられる。
符合５５は進退カムであり、進退カム５５の一端側は支点軸５６により水平面内で揺動自在に支承されている。そして中空のスタンド５７内を、下端部において図示しない駆動源に連結され所定の角度範囲で往復回動する進退カム駆動軸５８が延びており、その上端部に進退カム駆動軸５８と一体回動するように第２揺動レバー５９が取付けられ、第２揺動レバー５９の外端部は連結ロッド６０を介して進退カム５５の他端部に連結されている。符合６１はカム支持プレートであり、進退カム５５がカム支持プレート６１の上面に沿って摺動可能に支持されている。進退カム５５は進退カム駆動軸５８の回動により、図３に実線で示される前進位置と、二点鎖線で示される後退位置とを取り得るが、前進位置にあるときに、カム面となる内周側の形状は、搬送テーブル２４の中心（回転軸２４ａの中心）を中心とする円弧となるようになっている。進退プレート４７の下面側には、カムローラ６２を回転可能に支持するカムローラ取付け用軸部６３が設けられている。カムローラ６２は、圧縮バネ５０の作用により常時進退カム５５の内周側に押付けられている。
接合機構６５は、袋体保持機構４１に保持された袋体２１０の袋口２１２に接触するシール位置と袋口２１２から退避した退避位置との間で移動可能に構成された熱板６６を備えている。熱板６６の内部には図示しない加熱機構が設けられている。加熱機構としては、一例として通電することにより発熱する電熱線等を用いることができる。仮シール工程では、加熱機構により加熱された熱板６６を袋体２１０の袋口２１２に接触させて、袋口２１２における袋体２１０の一部、例えば袋体２１０の内側に位置する層（内面層）、を溶融させ、これにより袋口２１２をスパウト２００に対して固定（仮シール）する。
次に、図４〜図８を参照して、接合装置４０の位置決め機構７０について説明する。図４は、位置決め機構７０を袋体２１０の搬送方向Ｄ１に沿って見た図であり、図５は、位置決め機構７０を袋体２１０のシート面と垂直な方向に沿って見た図であり、図６は、位置決め機構７０を上方から見た図であり、図７及び図８は、位置決め機構７０の当接部材１２０について説明するための図である。
位置決め機構７０は、袋体２１０をスパウト２００へ向けて移動させる底部位置決め機構（袋体移動部）９５と、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４に当接する当接部１２２を有する当接部材１２０と、を有する。とりわけ本実施の形態では、位置決め機構７０は、側部位置決め機構７３と、袋体移動部をなす底部位置決め機構９５と、当接機構１１０と、を含んでいる。以下、順に説明する。
符合７２は位置決め機構７０のフレームであり、フレーム７２は、垂直プレート部７２ａと、垂直プレート部７２ａの上端部から水平方向に延びる上プレート部７２ｂと、垂直プレート部７２ａの下端部から上プレート部７２ｂと反対方向に延びる取付け部７２ｃと、を備えている。フレーム７２は、取付け部７２ｃにおいて、基台５に設置されたスタンド７に取り付けられている。
以下、側部位置決め機構７３を構成する部材に７４〜９２の符号を付して説明する。フレーム７２の上プレート部７２ｂの上面には、進退用エアシリンダ７４が取付けられている。進退用エアシリンダ７４のロッド７４ａの先端にはブラケット７５が取り付けられ、ブラケット７５の上に進退ブロック７６が固定されている。これによりブラケット７５及び進退ブロック７６は、進退用エアシリンダ７４の動作により前後進するようになっている。進退ブロック７６には、進退ブロック７６の移動方向に対し直角の方向に二本のガイド軸７７と、調整ネジ軸７８が挿通されている。ガイド軸７７の両端部には、ガイド軸７７に沿って移動可能に左右の調整ブロック７９，８０が取り付けられている。調整ネジ軸７８はその中央部分で進退ブロック７６に挿通され、進退ブロック７６対して回転は可能であるが軸方向の移動はできないようになっている。そしてその両端側には逆向きのネジが刻まれ、それぞれ左右の調整ブロック７９，８０に刻まれた雌ネジに螺合している。調整ネジ軸７８の一端側端部にはハンドル７８ａが取付けられており、このハンドル７８ａを一方に回転させることにより、左右の調整ブロック７９，８０は互いに近づき、ハンドル７８ａを他方に回転させることにより、左右の調整ブロック７９，８０は互いに離れるようになっている。
調整ブロック７９，８０の上面側には、左右の開閉レバー８１，８２が水平面で回動可能に支持軸８１ａ，８２ａによりそれぞれ支承され、開閉レバー８１，８２の軸嵌合部の内側側面に、それぞれ左右の位置決め部材取付けプレート８３，８４が進退用エアシリンダ７４と反対方向へ延びて取り付けられ、その先端にそれぞれ、Ｖ字型の断面を有するサイド位置決め部材８５，８６が取付けられている。サイド位置決め部材８５，８６は、袋体２１０の側縁部２１６をガイドするガイド部を構成する。
開閉レバー８１，８２の互いに近づくように延びたアーム部の先端には、それぞれ左右の回転ローラ８７，８８が水平面で回動可能に取付けられている。そして、進退ブロック７６の上に取付けられた開閉用エアシリンダ８９のロッド先端に取付けられたロッド保持部材９０により保持された、左右に伸びる駆動ロッド９１が、回転ローラ８７，８８の円周方向に形成された溝に係合している。符合９２は左右の位置決め部材取付けプレート８３，８４に作用する引張りばねである。したがって、開閉用エアシリンダ８９が作動することにより、位置決め部材取付けプレート８３，８４は互いに反対方向に回動し、サイド位置決め部材８５，８６は互いに近づき、あるいは離れるようになっている。これにより、ガイド部をなすサイド位置決め部材８５，８６は、袋体２１０の側縁部２１６に当接して当該側縁部２１６をガイドするガイド位置と、ガイド位置から退避した退避位置と、の間を移動することが可能になっている。
このようなガイド部（サイド位置決め部材）８５，８６によれば、袋体２１０の側縁部２１６をガイドした状態でスパウト２００への袋体２１０の位置決めを行うことができるので、高い位置決め精度を確保しながら安定した位置決めを行うことができる。
次に底部位置決め機構（袋体移動部）９５を構成する部材に９６〜１０４の符号を付して説明する。底部位置決め機構（袋体移動部）９５は、袋体２１０の底部を支持しながら袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする機構である。とりわけ、底部位置決め機構９５は、スパウト２００の袋体２１０への挿入方向（本実施形態では鉛直方向）に沿った、袋体２１０のスパウト２００に対する位置決めを行う。符号９６は、スタンド７内に挿通され、エアシリンダ等の図示しない駆動源に連結された昇降軸である。昇降軸９６の上端部には、昇降ブラケット９７がその水平部９７ａにおいて取付けられ、駆動源が動作することにより、昇降軸９６及び昇降ブラケット９７が上下動するようになっている。水平部９７ａの先端部には、スタンド７の上端部に設けられ水平方向に延びる延出部７ａの上面に立設されたガイド軸９８がブッシュ９９を介して挿通され、昇降ブラケット９７の回り止めをするとともに上下動のガイドをしている。
昇降ブラケット９７の垂直部９７ｂには、ボトム位置決め部材取付けプレート１００が高さ方向調整可能に取付けられている。そしてボトム位置決め部材取付けプレート１００に固定された支持ブロック１０１に、上側にＶ字型の窪み１０２ａを備えたボトム位置決め部材１０２が水平軸１０４周りに回動可能に取り付けられている。符合１０３は支持ブロック１０１とボトム位置決め部材１０２との間に配設された圧縮バネであり、ボトム位置決め部材１０２を図４においては、水平軸１０４を中心とする時計回り方向へ付勢している。自由状態では図４に示す状態より若干時計方向に回った位置にある。底部位置決め機構９５が圧縮バネ１０３を有していることにより、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接し、袋体２１０に、スパウト２００又は当接部材１２０へ押し付ける向きに過剰な力が作用した際に、圧縮バネ１０３がさらに圧縮されることにより当該力の一部を吸収することができる。すなわち、圧縮バネ１０３は、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接した際の、袋体２１０へ作用する力の一部を吸収する吸収機構を構成する。
次に当接機構１１０を構成する部材に１１１〜１２２の符号を付して説明する。符号１１１は、基台５に設置されたスタンドである。スタンド１１１内には昇降軸１１３が挿通されており、昇降軸１１３はベアリング１１２を介してスタンド１１１に支持されている。昇降軸１１３の下端部はエアシリンダ等の図示しない駆動源に連結されている。昇降軸１１３の上端部には、アーム部１１４が取付けられている。アーム部１１４はその一端側で昇降軸１１３の上端部に連結され、他端側で取付け部材１１５に連結されている。
取付け部材１１５の下面には、当接部材１２０が取り付けられている。当接部材１２０の下面は、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４に当接する当接部１２２を構成する。
袋口２１２の端部２１４は、幅方向Ｄｗに沿った中央部２１４ａと側部２１４ｂ，２１４ｃとを、含んでいる。本実施の形態では、中央部２１４ａがスパウト２００の当接面２０４に当接することにより、袋体２１０がスパウト２００に対して位置決めされる。当接部材１２０は、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする際に、袋口２１２の端部２１４における幅方向Ｄｗの側部２１４ｂ，２１４ｃに当接部１２２が当接することにより、端部２１４の変形を抑制し、袋口２１２の中央部２１４ａにおいて袋口２１２の端部２１４がスパウト２００から離れるめくれの発生を抑制する機能を有する。
本実施の形態では、図７及び図８によく示されているように、当接機構１１０は、スパウト保持部２６に対して一方側及び他方側に位置する２つの当接部材１２０を有している。換言すると、当接機構１１０は、スパウト保持部２６に対して一方側及び他方側に位置する２つの当接部１２２を有している。なお、これに限られず、当接部材１２０（当接部１２２）は、１つだけ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。好ましくは、当接部材１２０は、袋体２１０の幅方向Ｄｗ（搬送方向Ｄ１）に沿って、スパウト保持部２６の一方側及び他方側に設けられる。この場合、スパウト保持部２６の一方側に設けられた当接部１２２の高さと、スパウト保持部２６の他方側に設けられた当接部１２２の高さとを同一に設定することにより、袋口２１２の端部２１４が各当接部１２２に当接した際における側部２１４ｂと側部２１４ｃとの高さを揃えることができ、袋体２１０が傾いた状態でスパウト２００に対して位置決めされることを抑制することができる。図７及び図８に示された例では、当接部材１２０は、袋体２１０の幅方向Ｄｗに沿って、スパウト保持部２６の一方側及び他方側に１つずつ設けられている。
当接部１２２は、スパウト２００における袋体２１０との当接面２０４と同一の高さ又は当接面２０４よりも低い位置に位置するように配置される。図示された例では、スパウト２００に設けられた鍔部２０２の下面を当接面２０４として利用する。したがって、当接部１２２は、少なくとも袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする際には、スパウト２００がスパウト保持部２６に保持された状態における鍔部２０２の下面と同一の高さ又は当接面２０４よりも低い位置に位置するように配置される。これにより、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする際に、袋口２１２の端部２１４の変形をより効果的に抑制し、袋口２１２の中央部２１４ａにおけるめくれの発生をさらに効果的に抑制することが可能になる。
昇降軸１１３は、図示しない駆動源が動作することにより、上下動するようになっている。これにより、昇降軸１１３、アーム部１１４、取付け部材１１５及び当接部材１２０は、一体に上下動する。これにより、当接部１２２は、袋口２１２の端部２１４に当接する当接位置と、当接位置から退避した退避位置と、の間を移動可能である。一例として、昇降軸１１３が最も下降した際に、当接部材１２０の当接部１２２が、当接位置として、スパウト２００における袋体２１０との当接面２０４と同一の高さ又は当接面２０４よりも低い位置に位置するようにすることができる。また、昇降軸１１３が最も上昇した際に、当接部１２２が、退避位置として、当接部材１２０がスパウト保持部２６に保持されたスパウト２００と干渉しない高さに位置するようにすることができる。
次に、図９〜図１４を参照して、接合装置４０の動作について説明する。本実施の形態の接合装置４０を用いた接合方法は、袋被せ工程と、当接部材移動工程と、袋体位置決め工程と、接合工程とを有する。以下、各工程について順に説明する。
〔袋被せ工程〕
第２ステーションＳ２において、袋被せ機構によりスパウト２００の下部筒部（鍔部２０２よりも下方の部分）へ袋体２１０が被せられる。この際、袋体保持機構４１の進退プレート４７は、第２ステーションＳ２に位置している。進退カム５５は後退位置にあり、これにより進退プレート４７も後退した位置にある。そして、袋被せ機構でスパウト２００へ袋体２１０が被せられると、進退カム駆動軸５８が所定の方向に所定角度回転し、進退カム５５を支点軸５６回りに回転させて前進位置に移動させる。これにより圧縮バネ５０により付勢されて進退プレート４７が前進し、支持ブロック５１を介して進退プレート４７に取り付けられた吸盤５２が袋体２１０に吸着し、袋体２１０を保持する（図９参照）。この状態で搬送テーブル２４が１工程分回転し、これに追従して第１揺動レバー４４も同一回転速度で回転し、スパウト２００及び袋体２１０を次の第３ステーションＳ３へ移動させて停止させる。
〔当接部材移動工程〕
搬送テーブル２４が停止すると、位置決め機構７０によりスパウト２００に対して袋体２１０が位置決めされる。具体的には、まず当接部材１２０の当接部１２２が、退避位置から当接位置へ移動する。すなわち、当接機構１１０の昇降軸１１３が下降し、これにともなって当接部材１２０も下降する。これにより当接部１２２が下降して当接位置へ移動する。次に、位置決め機構７０の側部位置決め機構７３のサイド位置決め部材８５，８６が互いに遠ざかった状態で前進する（図１０参照）。
〔袋体位置決め工程〕
次いで進退カム５５が後退位置へ移動させられ、吸盤５２が後退する。それに合わせてサイド位置決め部材８５，８６が互いに近づいて袋体２１０の側縁部２１６を保持して位置決めし、同時に底部位置決め機構９５のボトム位置決め部材１０２が上昇して袋体２１０の底部を支持して位置決めする（図１１参照）。
このとき、当接部材１２０の当接部１２２が当接位置に位置しているので、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする際に、図１３に示されているように、袋口２１２の端部２１４における幅方向Ｄｗの側部２１４ｂ，２１４ｃに当接部１２２が当接し、端部２１４の変形が抑制される。これにより、図１４に示されているように、袋口２１２の中央部２１４ａにおいて袋口２１２の端部２１４がスパウト２００から離れるめくれの発生が抑制される。
なお、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接した際に、袋体２１０に、スパウト２００又は当接部材１２０へ押し付ける向きに過剰な力が作用する場合があり得る。本実施の形態の底部位置決め機構９５は、袋体２１０へ作用する過剰な力の一部を吸収する圧縮バネ（吸収機構）１２３を有しているので、圧縮バネ１０３がさらに圧縮されることにより当該力の一部が吸収される。
〔接合工程〕
スパウト２００に対して袋体２１０が位置決めされると、待機していた接合機構６５の熱板６６が袋体２１０の袋口２１２に向かって移動し、スパウト２００と袋体２１０との仮接合が行なわれる（図１２参照）。具体的には、袋体２１０における、熱板６６により溶融された内面層で、袋体２１０とスパウト２００とを互いに仮接合する。次いで熱板６６が袋体２１０から離れ、袋体保持機構４１及び位置決め機構７０が所定の運動をして初期位置へ戻る。
本実施の形態の接合装置４０は、袋体２１０をスパウト２００に接合する接合装置４０であって、スパウト２００を保持するスパウト保持部２６と、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする位置決め機構７０と、袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００に接合する接合機構６５と、を備え、位置決め機構７０は、袋体２１０をスパウト２００へ向けて移動させる袋体移動部９５と、袋口２１２の端部２１４に当接する当接部１２２を有する当接部材１２０と、袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接した際の袋体２１０へ作用する力の一部を吸収する吸収機構１０３と、を有する。
このような接合装置４０によれば、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする際に、袋口２１２の端部２１４における幅方向Ｄｗの側部２１４ｂ，２１４ｃに当接部材１２０の当接部１２２が当接する（図１３参照）ことにより、端部２１４の変形を抑制し、袋口２１２の中央部２１４ａにおいて袋口２１２の端部２１４がスパウト２００から離れるめくれの発生を効果的に抑制することができる（図１４参照）。したがって、当接部材１２０を設置するという簡単な構成により、安定してスパウト２００と袋体２１０との位置合わせを行うことができる。また、袋体２１０の袋口２１２の端部２１４がスパウト２００又は当接部材１２０へ当接し、袋体２１０に、スパウト２００又は当接部材１２０へ押し付ける向きに過剰な力が作用した際に、吸収機構（圧縮バネ）１０３により当該力の一部を吸収することができる。これにより、袋体２１０に作用する過剰な力により袋体２１０が変形し、スパウト２００に対する位置決め精度が損なわれることを抑制することができる。
本実施の形態の接合装置４０では、袋体移動部９５は、袋体２１０の底部を支持しながら袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めする。
このような接合装置４０によれば、袋体２１０の底部を支持するための支持装置を、袋体２１０を移動させて位置決めする位置決め手段として機能させることができるので、袋体２１０の支持装置と位置決め手段とを別の装置として構成する場合と比較して、位置決め機構７０の構造を簡単にすることができる。
本実施の形態の接合装置４０では、当接部材１２０は、スパウト保持部２６に対して一方側及び他方側に位置する少なくとも２つの当接部１２２を有する。
このような接合装置４０によれば、袋口２１２の端部２１４が各当接部１２２に当接した際における側部２１４ｂと側部２１４ｃとの高さを揃えることができ、袋体２１０が傾いた状態でスパウト２００に対して位置決めされることを抑制することができる。
本実施の形態の接合装置４０では、当接部１２２は、スパウト２００における袋体２１０との当接面２０４と同一の高さ又は当接面２０４よりも低い位置に位置するように配置される。
当接部１２２が、スパウト２００における袋体２１０との当接面２０４と同一の高さに位置している場合、袋口２１２の端部２１４が各当接部１２２に当接した際に、スパウト２００の当接面２０４と袋口２１２の端部２１４の中央部２１４ａとが正確に位置合わせされて接するようになる。また、当接部１２２が、スパウト２００における袋体２１０との当接面２０４よりも低い位置に位置している場合、袋口２１２の端部２１４が各当接部１２２に当接した際に、スパウト２００の当接面２０４と袋口２１２の端部２１４の中央部２１４ａとの間にわずかな隙間を形成して、袋体２１０をスパウト２００に対して位置決めされる。これにより、袋口２１２の端部２１４の中央部２１４ａにめくれが生じることをさらに効果的に抑制することが可能になる。
本実施の形態の接合装置４０では、当接部１２２は、袋口２１２の端部２１４に当接する当接位置と、当接位置から退避した退避位置と、の間を移動可能である。
このような接合装置４０によれば、スパウト２００及び袋体２１０を搬送方向Ｄ１に沿って搬送する際に、当接部材１２０（当接部１２２）を、スパウト保持部２６、スパウト２００及び袋体２１０等の搬送軌跡に干渉しない位置まで退避させることができる。これにより、１組の当接部材１２０で、接合装置４０でスパウト２００への接合が行われる全ての袋体２１０の位置決めを行うことができる。したがって、各スパウト保持部２６に対応してスパウト保持部２６と同数の組の当接部材１２０を設ける場合と比較して、当接部材１２０の設置コストを低減させることができる。また、スパウトや袋体の種類が変更された際等、当接位置における当接部１２２の位置を調整する場合にも、１組の当接部材１２０について調整を行うだけで良いので、調整時間を短縮することができる。
本実施の形態の接合装置４０では、位置決め機構７０は、袋体２１０の側縁部２１６をガイドするガイド部８５，８６をさらに有し、ガイド部８５，８６は、側縁部２１６に当接して側縁部２１６をガイドするガイド位置と、ガイド位置から退避した退避位置と、の間を移動可能である。
このような接合装置４０によれば、袋体２１０の側縁部２１６をガイドした状態でスパウト２００への袋体２１０の位置決めを行うことができるので、高い位置決め精度を確保しながら安定した位置決めを行うことができる。
本実施の形態のスパウトシール機１０は、上述の接合装置４０と、袋口２１２をシールするシール装置３５，３７と、を備え、接合機構６５は、袋体２１０の袋口２１２をスパウト２００に対して仮接合するものである。
このようなスパウトシール機１０によれば、接合装置４０によってスパウト２００に対して袋体２１０を位置決めして仮接合した後にシール装置３５，３７において袋口２１２をシール（本シール）することができるので、シール装置３５，３７においてスパウト２００と袋体２１０との位置決めを行う必要がなく、シール工程を、簡単な構成のシール装置３５，３７を用いて行うことが可能になる。
１０ スパウトシール機
１２ スパウト供給装置
１４ 袋供給装置
２０ 袋処理装置
２２ 搬送機構
２４ 搬送テーブル
２６ スパウト保持部
３５ 第１シール装置
３７ 第２シール装置
４０ 接合装置
４１ 袋体保持機構
６５ 接合機構
６６ 熱板
７０ 位置決め機構
７２ フレーム
７３ 側部位置決め機構
８５，８６ サイド位置決め部材（ガイド部）
９５ 底部位置決め機構
１０２ ボトム位置決め部材
１０３ 圧縮バネ（吸収機構）
１１０ 当接機構
１２０ 当接部材
１２２ 当接部
２００ スパウト
２０２ 鍔部
２０４ 当接面
２１０ 袋体
２１２ 袋口
２１４ 端部
Ｄ１ 搬送方向
Ｄｗ 幅方向
Ｓ１〜Ｓ１４ 処理部

Claims (7)

  1. 袋体をスパウトに接合する接合装置であって、
    前記スパウトを保持するスパウト保持部と、
    前記袋体を前記スパウトに対して位置決めする位置決め機構と、
    前記袋体の袋口をスパウトに接合する接合機構と、を備え、
    前記位置決め機構は、前記袋体を前記スパウトへ向けて移動させる袋体移動部と、前記袋口の端部に当接する当接部を有する当接部材と、前記袋口の端部が前記スパウト又は前記当接部材へ当接した際の前記袋体へ作用する力の一部を吸収する吸収機構と、を有する、接合装置。
  2. 前記袋体移動部は、前記袋体の底部を支持しながら前記袋体を前記スパウトに対して位置決めする、請求項１に記載の接合装置。
  3. 前記当接部材は、前記スパウト保持部に対して一方側及び他方側に位置する少なくとも２つの当接部を有する、請求項１又は２に記載の接合装置。
  4. 前記当接部は、前記スパウトにおける前記袋体との当接面と同一の高さ又は前記当接面よりも低い位置に位置するように配置される、請求項１〜３のいずれかに記載の接合装置。
  5. 前記当接部は、前記袋口の端部に当接する当接位置と、前記当接位置から退避した退避位置と、の間を移動可能である、請求項１〜４のいずれかに記載の接合装置。
  6. 前記位置決め機構は、前記袋体の側縁部をガイドするガイド部をさらに有し、
    前記ガイド部は、前記側縁部に当接して前記側縁部をガイドするガイド位置と、前記ガイド位置から退避した退避位置と、の間を移動可能である、請求項１〜５のいずれかに記載の接合装置。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の接合装置と、前記袋口をシールするシール装置と、を備えたスパウトシール機であって、
    前記接合機構は、前記袋体の袋口を前記スパウトに対して仮接合するものである、スパウトシール機。
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