JP2021054460A - 充填システム - Google Patents

Abstract

【課題】軟包装袋に製品液を充填してから開口を封止する際に、シワが生ずるのを防ぐことができる充填システムを提供すること。【解決手段】充填システムは、搬送路と、搬送路上に設けられ、軟包装袋からなる容器に設けられた開口を介して製品液を容器充填する充填部と、充填部で製品液が充填された容器の開口を熱融着する封止部と、を備える。搬送路は、搬送方向に間隔をあけて設けられ、軟包装袋からなる容器を把持する第１把持具および第２把持具と、第１把持具を支持する第１可動子および第２把持具を支持する第２可動子と、を有する。搬送路において、第１可動子および第２可動子のそれぞれが独立して移動する。【選択図】図２

Description

本開示は、例えば軟包装袋をグリッパと称される把持具でその両端を把持しながら製品液を充填するシステムに関する。

樹脂製の軟包装袋からなる容器に例えば飲料、医療用の液体などの製品液が充填された製品が広く用いられている。この製品を製造するときに、容器を一対の把持具で把持して搬送しながら、容器の開口を開いて製品液の充填間口を形成し、この間口から製品液が充填される。製品液の充填後には融着により開口が封止される。

軟包装袋を把持して搬送する装置として、例えば特許文献１および特許文献２に開示されるように、リニアモータを用いることが提案されている。特許文献１および特許文献２に開示される搬送装置は、軟包装袋を幅方向の両側から把持する一対のグリッパのそれぞれが独立して駆動されるリニアモータに支持されている。

軟包装袋に製品液を充填するシステムには、開口を開いて充填間口を形成して製品液を充填する充填部、および、製品液が充填された軟包装袋の開口を封止する封止部が設けられる。リニアモータを用いる搬送装置における軟包装袋の搬送路上に、充填部および封止部を設けることで、充填システムが構成される。

特開２０１８−１７２１４０号公報 特開２０１９−３８６７８号公報

充填間口を開いてからこの間口から製品液を充填し、充填が完了するとこの間口を閉じる。軟包装袋は柔軟な樹脂製のフィルムから構成されているために、間口を閉じた後に、フィルムにシワが生じることがある。シワが生じたままで融着すると開口の封止が不十分になるおそれがあるので、封止の可否に関わらず、シワが残る容器は一律に不良品として扱われることがある。
そこで本開示は、軟包装袋に製品液を充填した後に開口を封止する際に、シワが生ずるのを防ぐことができる充填システムを提供することを目的とする。

本開示に係る充填システムは、搬送路と、搬送路上に設けられ、軟包装袋からなる容器に設けられた開口を介して製品液を容器に充填する充填部と、充填部で製品液が充填された容器の開口を熱融着する封止部と、を備える。
搬送路は、搬送方向に間隔をあけて設けられ、軟包装袋からなる容器を把持する第１把持具および第２把持具と、第１把持具を支持する第１可動子および第２把持具を支持する第２可動子と、充填部で製品液が充填された容器の開口を熱融着する前に、第１可動子と第２可動子の間隔をそれまでより拡げる張力付与動作をさせる張力付与機構と、を有する。搬送路において、第１可動子および第２可動子は間隔が可変とされる。

本開示によれば、間隔が可変とされる第１可動子および第２可動子を用いて第１把持具と第２把持具の間隔を広くする動作および狭くする動作、つまり広狭動作を行うことができる。したがって、本開示によれば、他に格別な要素を備えることなく、シワを取り除くための張力付与動作を行う充填システムが提供される。しかも、本開示によれば、搬送路から第１把持具と第２把持具に至る経路に、当該広狭動作を行うための機械的な衝突部分および摺動部分が含まれていない。したがって、充填システムによれば、第１把持具と第２把持具の広狭動作にともなう部品の交換作業の負担は小さい。

本開示の実施形態に係る搬送装置を含む飲料充填システムの概略構成を示す図である。 図１の充填システムにおいて、搬送される軟包装袋の飲料が充填される前の、正面図（Ｆ）、側面図（Ｓ）および平面図（Ｐ）である。 図１の充填システムにおいて、搬送される軟包装袋の飲料が充填されている状態を示す、正面図（Ｆ）、側面図（Ｓ）および平面図（Ｐ）である。 図１の充填システムにおいて、飲料が充填される際の把持具および軟包装袋の挙動を平面から示す図である。 図１の充填システムにおいて、飲料が充填された後に軟包装袋のしわを取り除くための把持具および軟包装袋の挙動を平面から示す図である。 図１の充填システムにおいて、飲料が充填された後に軟包装袋のしわを取り除くための把持具および軟包装袋の他の挙動を平面から示す図である。 第１把持具による容器の把持能力と第２把持具による容器の把持能力に差異を設ける手段を示す図である。 図１の搬送装置において、飲料充填から軟包装袋のヒートシールを終えるまでの動作手順を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
本実施形態に係る充填システム１は、図１に示すように、楕円形の周回軌道を有する搬送路１０と、搬送路１０に沿って移動する複数のグリッパ２０と、グリッパ２０の走行を制御するコントローラ７０と、を備える。充填システム１は、グリッパ２０の一対の第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂで軟包装袋からなる容器８０の幅方向の両端を掴みながら搬送路１０に沿って搬送するものである。軟包装袋は、ポリエチレンに代表される樹脂製の可撓性のあるバッグである。
充填システム１は、一対の第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂで容器８０を把持したままで、容器８０のシワを取り除いたのちに開口８７の封止を行うことができる。
以下、充填システム１の構成を説明した後に、充填システム１が奏する効果について説明する。

［搬送路１０］
搬送路１０は、図１に示すように、搬送路１０の主体をなす互いに平行な往路１１および復路１３と、往路１１と復路１３の一方端同士を繋ぐ円弧状の第１反転路１５と、往路１１と復路１３の他方端同士を繋ぐ円弧状の第２反転路１７と、を備える。
往路１１と復路１３は幅方向Ｔに所定の間隔をあけて対向して配置され、また、第１反転路１５と第２反転路１７は長手方向Ｌに所定の間隔をあけて対向して配置されている。搬送路１０は、往路１１、第１反転路１５、復路１３および第２反転路１７の順に、図１における反時計回りにグリッパ２０が走行する。

［搬入部１００］
搬送路１０の往路１１には、上流側の工程から容器８０が運び込まれる搬入部１００が設けられている。第２反転路１７から往路１１に走行してきたグリッパ２０は、搬入部１００に至ると、上流工程に属する図示を省略するグリッパに把持される容器８０を受け取る。容器８０の受け取りは、グリッパ２０を停止させて行ってもよいし、グリッパ２０を走行させたままで行ってもよい。容器８０を受け取ったグリッパ２０は、下流である第１反転路１５、復路１３に向けて往路１１を走行する。なお、本実施形態において、充填システム１はグリッパ２０が搬送路１０を循環して走行するので、搬送路１０の内部においては上流および下流は相対的な意味を有する。つまり、往路１１を基準にすると復路１３が下流であり、復路１３を基準にすると往路１１は下流である。

［充填部２００］
搬送路１０の復路１３には、グリッパ２０で把持される容器８０に製品液を充填する充填部２００が設けられている。第１反転路１５から復路１３に走行してきたグリッパ２０は、充填部２００に至ると走行を停止する一方、充填部２００が備えるいくつかの機器および設備、例えば充填ノズル、製品液を蓄えるタンクを使って容器８０に製品液を充填する。充填部２００が備える機器については図示が省略されているが、周知慣用の機器を用いることができる。
充填部２００において製品液ＰＬを容器８０に充填するのに先立って、グリッパ２０は充填ノズルを容器８０に差し込むための充填間口を形成するために、一対の第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂを狭動作させる。狭動作とは、第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔をそれまでよりも狭くすることをいう。この充填のための狭動作については後述するが、この狭動作に伴って容器８０にシワが生ずることがある。そこで、グリッパ２０は、充填部２００において、生じたシワを取り除くための動作を、充填のための狭動作に引き続いて行う。このシワを取り除くための動作についても後述する。狭動作とは逆に、第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔をそれまでよりも広くすることを、広動作という。

［封止部３００］
搬送路１０の復路１３には、充填部２００の下流に隣接して容器８０の開口８７を封止する封止部３００が設けられている。充填部２００で製品液ＰＬが充填された容器８０を把持するグリッパ２０は、充填部２００から封止部３００まで移動してから停止する。一方、封止部３００が備える機器および設備、例えば、加熱媒体、冷却媒体を使って、充填部２００において製品液ＰＬが充填された容器８０の開口８７を、例えば熱融着（ヒートシール）により封止する。封止部３００が備える機器については図示が省略されているが、周知慣用の機器を用いることができる。
グリッパ２０は、充填部２００におけるシワ除去動作を継続したままで封止部３００に移動する。シワ除去動作は、開口８７の封止が完了するまで継続される。封止が完了するとは、一度は溶融した容器８０の樹脂が冷却により元の状態に硬化することをいう。グリッパ２０は、封止部３００に移動してからシワ除去動作を行うこともできる。

［搬出部４００］
搬送路１０の復路１３には、封止部３００の下流であって第２反転路１７の手前に搬出部４００が設けられている。搬出部４００において、製品液ＰＬが充填されかつ開口８７が封止された容器８０が下流に向けて受け渡される。封止部３００から復路１３を走行してきたグリッパ２０は、搬出部４００に至ると、下流工程に属するグリッパに容器８０を受け渡す。容器８０の受け渡しは、グリッパ２０を停止させて行ってもよいし、グリッパ２０を走行させたままで行ってもよい。

［リニアモータ］
搬送路１０は、往路１１、復路１３、第１反転路１５、第２反転路１７からなる周回軌道上に、リニアモータの一方の要素である電磁コイルが設けられている。リニアモータの他方の要素である永久磁石は、それぞれのグリッパ２０の第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂに設けられている。電磁コイルは固定子を構成し、永久磁石は可動子を構成しており、搬送路１０とグリッパ２０によりリニアモータが構成される。第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂを動作させるには、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂに対して電流が供給される必要がある。

搬送路１０は、往路１１を搬送されてきた容器８０を、グリッパ２０で把持したままで第１反転路１５を搬送することができる。これを可能にするには、特許文献１に開示される傾転機構を用いればよい。

［グリッパ２０］
グリッパ２０は、容器８０を把持しながら搬送路１０を移動して、容器８０を搬送する。
図１に示すように、充填システム１は搬送路１０に沿って複数のグリッパ２０が設けられており、それぞれのグリッパ２０が搬送路１０とともにリニアモータを構成しているので、それぞれのグリッパ２０は、搬送路１０を独立して移動が制御される。

グリッパ２０は、図１および図４に示すように、一対の第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂと、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂのそれぞれに設けられる第１アーム２３Ａおよび第２アーム２３Ｂと、第１アーム２３Ａおよび第２アーム２３Ｂのそれぞれに設けられる第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂと、を備える。第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂは、第１アーム２３Ａおよび第２アーム２３Ｂを介して、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂに支持される。

第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂは、搬送路１０に沿って移動するものであり、それぞれがリニアモータの要素である永久磁石を備える。したがって、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂは、容器８０を搬送するときには動作をともにするが、それぞれが独立して移動速度を含む動作の制御がなされる。例えば、コントローラ７０は、第１可動子２１Ａを第２可動子２１Ｂよりも速く走行させることができるし、この逆に第１可動子２１Ａを第２可動子２１Ｂよりも遅く走行させることもできる。また、第１可動子２１Ａを停止させながら、第２可動子２１Ｂを第１可動子２１Ａから遠ざけたり、または、近づけたりすることができる。さらに、第１可動子２１Ａを第２可動子２１Ｂ、換言すれば第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂは、その間隔が可変とされる。

第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂは、それぞれが容器８０の幅方向の両端を把持する。
第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂは、図示を省略する駆動源によりそれぞれの開閉が制御され、閉じたときに容器８０を把持し、開くと把持を解いて例えば他の搬送装置に容器８０を受け渡す。

［容器８０］
製品液が充填される前の容器８０の一例を、図２を参照して説明する。ここで説明する容器８０は、製品液が充填される前の状態を示している。
容器８０は、製品液を収容する袋８１と、袋８１の軸線方向Ｃの一方端に設けられる口栓８３と、袋８１の軸線方向Ｃの他方端に設けられる末端部８５と、末端部８５に設けられる開口８７と、を備える。容器８０は、例えば２枚の樹脂フィルムを重ねて作製されており、口栓８３が設けられる一方端、開口８７を除く末端部８５およびその他の周縁部は、すでに融着がなされている。つまり、この時点において、容器８０は開口８７を除いて周縁が融着により封止されている。

容器８０は、製品液ＰＬが充填される際には、図２の正面図（Ｆ）に示すように、口栓８３が鉛直方向Ｖの下を向き、逆に末端部８５が鉛直方向Ｖの上を向くように配置される。この容器８０の姿勢を正立という。正立する容器８０の開口８７を開いて充填用の間口を形成してから、製品液が袋８１に充填される。開口８７は、末端部８５を把持する一対の第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂを狭動作させることにより、製品液が充填可能な間口が形成される。間口を形成するのに、図示を省略する一対の吸盤で容器８０の必要な個所を吸引することもできる。開口８７を含め、製品液ＰＬの充填動作の前には、口栓８３が設けられる側を除いて、２枚の樹脂フィルムはほぼ隙間なく重ねられている。

図３に製品液ＰＬが充填されている最中の容器８０が示されている。容器８０は、平面図（Ｐ）に示すように、開口８７が開かれており、この開いて間口となった開口８７より製品液ＰＬが充填される。開口８７は、図３の正面図（Ｆ），平面図（Ｐ）に示すように、末端部８５の両縁を水平方向Ｈの両側から寄せることにより、平面視した形状が概ね円形に開かれる。この両側から寄せる動作を幅寄せという。製品液ＰＬが充填されると、容器８０は、図３の側面図（Ｓ）に示すように、に膨れる。

［グリッパ２０の充填時における動作（図８ Ｓ１０１，Ｓ１０３）］
次に、図４を参照して、グリッパ２０によりシワ８２を取り除く動作を説明する。
製品液ＰＬの充填の際に容器８０を把持するグリッパ２０は、図４に示すように動作する。この動作は、コントローラ７０の指示に基づいている。なお、図４は上から下に向けて時系列をなしており、また、理解を容易にするために、容器８０は袋８１の部分だけを示している。つまり、コントローラ７０は、充填部２００で製品液が充填された容器８０の開口８７を熱融着する前に、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔をそれまでより拡げる張力付与動作をさせる張力付与機構を構成する。
グリッパ２０の第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂは、充填部２００に至った時点では、容器８０の袋８１は幅方向Ｗに微小な張力が生じる程度の間隔で袋８１を把持する。この時点の第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔をＷ１１とする。グリッパ２０の第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂはこの時点で搬送路１０における移動動作を停止している。

充填部２００に至ると、袋８１を幅寄せするために、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔が狭くなるように、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの動作を制御する。ここでは、図４の中段に示すように、第１可動子２１Ａを停止したままで、第２可動子２１Ｂを第１可動子２１Ａに近づける狭動作が行われる（図８ Ｓ１０１）。そうすると、開口８７が開く。第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔はＷ１２（＜Ｗ１１）と小さくなる（図８ Ｓ１０１）。第２可動子２１Ｂの移動量△Ｗ１（Ｗ１１−Ｗ１２）は、製品液ＰＬの充填実験などを通じて予め定められている。

開いた開口８７を通じて所定量の製品液ＰＬが充填される（図８ Ｓ１０３）と、図４の下段に示すように、第２可動子２１Ｂを近づく前の元の位置まで△Ｗだけ移動させる。第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔はＷ１１に復帰する（図８ Ｓ１０５）。製品液ＰＬが充填された袋８１は膨らむ。

ここでは、第１可動子２１Ａを停止したままで第２可動子２１Ｂを移動させたが、これは本開示における一例であり、第２可動子２１Ｂを停止したままで第１可動子２１Ａだけを移動させることもできる。また、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂを互いに近づくように１／２△Ｗずつ移動させることもできる。制御の容易性の観点からすると、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂのいずれか一方を停止し他方を移動させることが好ましい。一方、移動に要する時間の観点からすると、微小時間ではあるが、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂとが互いに近づくように移動させることが好ましい。

［グリッパ２０のシワ除去時における動作例］
製品液ＰＬの所定量の充填を終えて第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔が戻ると、閉じた開口８７にシワが生ずることがある。本実施形態に係るグリッパ２０はこのシワを除く動作を行い、この動作を終えた後に、開口８７を熱融着により封止する。以下、シワ除去時のグリッパ２０の動作およびシワを取り除くことができる作用を、図５を参照して説明する。なお、図５においても上から下に向けて時系列をなしており、また、理解を容易にするために、グリッパ２０は第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂ、容器８０は袋８１の部分だけを簡略化して示している。

例えば、図５の上段に示すように、袋８１を構成する２枚の樹脂フィルム８１Ａと樹脂フィルム８１Ｂの一方である樹脂フィルム８１Ａにシワ８２が生じたものとする。このシワ８２は、樹脂フィルム８１Ａの一部が外側に突出して形成されている。この時の第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔をＷ２１とする。２枚の樹脂フィルム８１Ａと樹脂フィルム８１Ｂは、理解を容易にするために、間隔をあけて記載している。

本実施形態においては、樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂに張力Ｔを付与することにより、シワ８２を取り除く。つまり、図５の中段に示すように、第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂについて、第１把持具２５Ａの位置を固定したままで、第２把持具２５Ｂを第１把持具２５Ａから遠ざかるように移動させる。こうして、第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔を広げる張力付与動作が行われる（図８ Ｓ１０７）。そうすると、樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂには張力Ｔが付与されるので、樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂには伸びが生じる。ところが、樹脂フィルム８１Ａについては、他の部分よりもシワ８２が優先的に伸ばされるので、図５の下段に示すように、シワ８２が取り除かれる。シワ８２が形成されていない樹脂フィルム８１Ｂには、張力Ｔに応じた伸びが生じる。この時の第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔をＷ２２とする。なお、ここで説明したシワ８２の除去の過程で、樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂと第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂとの間には滑りが生じないものとする。

以上のようにしてシワ８２が取り除かれた樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂに張力Ｔが付与されたままで、開口８７の熱融着（ヒートシール，図８ Ｓ１０９）がなされる。
シワ８２を取り除くための第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂの図５に示される動作は図１に示される充填部２００においてなされ、シワ８２が取り除かれたままでグリッパ２０を封止部３００に移動してから開口８７の熱融着を行うことができる。この場合、充填部２００においては、熱融着により開口８７を仮融着した後に封止部３００に移動し、封止部３００において熱融着により開口８７を本融着してもよい。さらに本開示はこれに限らず、シワ８２を取り除くための第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂの図５に示される動作を図１に示される封止部３００に移動してから行い、その場、つまり封止部３００にいたままで開口８７の熱融着を行うこともできる。
熱融着が完了すると、第１把持具２５Ａと第２把持具２５Ｂの間隔は元に復帰し、次工程に向けて搬送される（図８ Ｓ１１１）。

シワ８２を取り除く動作においても、一方の第１把持具２５Ａを固定する一方、他方の第２把持具２５Ｂを移動させることが好ましい。つまり、位置を固定した第１把持具２５Ａを基準位置とし、この基準位置に対して第２把持具２５Ｂを所定の移動量△Ｗ２だけ移動させる。移動量△Ｗ２は、Ｗ２２−Ｗ２１により特定されるが、製品液の充填実験などを通じて予め定められる。

充填システム１は、第２把持具２５Ｂが移動量△Ｗ２だけ移動するか否かを検知できる。つまり、充填システム１はリニアモータを用いており、第１可動子２１Ａ、第２可動子２１Ｂを移動させるには固定子として機能する搬送路１０に電流を供給する必要がある。この電流を検知することにより、容器８０に生じている張力Ｔを検知することができる。この検知張力Ｔｄが基準張力Ｔｓに達していなければ、検知張力Ｔｄが基準張力Ｔｓに達するまで第２可動子２１Ｂを移動させる。なお、移動量△Ｗ２だけ第２可動子２１Ｂを移動させる制御を行うことなく、ここで説明した検知張力Ｔｄと基準張力Ｔｓの比較に基づいて第２把持具２５Ｂによる張力付与動作を行うこともできる。

［グリッパ２０のシワ除去時における他の動作］
以上説明した例においては、シワ８２の除去動作の樹脂フィルム８１Ａおよび樹脂フィルム８１Ｂと第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂとの間には滑りが生じないものとした。しかし、本実施形態においては、第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂの一方と樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂの間に滑りが生じることを推奨する。以下、移動する側の第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂとの間に滑りを生じさせる例について図６を参照して説明する。

図６においても、図５と同様に、樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂに張力Ｔを付与するが、図６に示す例においては、第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂとの間に滑りを生じさせる。したがって、樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂに生ずる張力Ｔは小さく、樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂに弾性変形による伸びは生じないか生じたとしても微小である。ここで、シワ８２が取り除かれるのは、前述したように、湾曲しているシワ８２が偏平な形状に変形することが主たる要因であり、そこに弾性変形はほとんど関与しない。したがって、第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂの間に滑りを生じさせても、図６の中段、下段に示すように、樹脂フィルム８１Ａに生じたシワ８２を取り除くことができる。この過程で、第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ｂの間にも滑りが生じているので、樹脂フィルム８１Ｂにも弾性変形による伸びは生じないか生じたとしても微小である。

以上説明した通りであり、移動する側の第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂとの間に滑りを生じさせると、シワ８２を取り除いた後に、樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂに生じる伸びが小さい。したがって、その後に熱融着により開口８７を封止した後に封止部分に生じる応力が小さくてすむので、熱融着部分の経時的な安定性に優れる。

第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂとの間に滑りを生じさせるためには、少なくとも二つの手段がある。
一つ目の手段は、図７の上段に示すように、第１把持具２５Ａで樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂを把持する力をＦ１とし、第２把持具２５Ｂで樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂを把持する力をＦ２とすると、Ｆ１をＦ２よりも大きくするというものである。一つ目の手段は、第１把持具２５Ａと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂの間の摩擦係数と第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂの間の摩擦係数とが一致することを前提とする。

二つ目の手段は、図７の下段に示すように、第１把持具２５Ａと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂの間の摩擦係数をμ１とし、第２把持具２５Ｂと樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂとの間の摩擦係数をμ２とすると、μ１をμ２よりも大きくするというものである。この二つ目の手段は、第１把持具２５Ａが樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂを把持する力と第２把持具２５Ｂが樹脂フィルム８１Ａ，８１Ｂを把持する力とが一致することを前提とする。

［効果］
次に、充填システム１が奏する効果について説明する。
充填システム１は、シワ８２が発生したとしても、シワ８２を取り除くためのグリッパ２０の動作を行ってから熱融着を行うので、熱融着がなされた容器８０にシワ８２が残るおそれは小さい。

充填システム１は、リニアモータを構成する第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂを有するグリッパ２０を用いてシワ８２を取り除くための動作を行う。
したがって、他に格別な要素を備えることなく、シワを取り除くための張力付与動作を行うことができる。
また、例えば、機械的な要素であるカム、レバーなどを用いて一対のアームの広狭動作をすることもできる。この機械的な要素は相当数の機械的な衝突部分および摺動部分を含んでおり、これら要素の摩耗は不可避である。摩耗による動作不良を回避するために、カム、レバーなどの要素の交換を定期的に行う必要がある。しかも、本開示が対象とする搬送装置は、多数のグリッパを備えるので定期的な交換作業の負担は極めて大きい。
これに対して、本実施形態に係るグリッパ２０は、リニアモータの要素である第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂを用いて第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂの広狭動作を行う。固定子として機能する搬送路１０から第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂに至る経路に機械的な衝突部分および摺動部分が含まれていない。したがって、充填システム１によれば、第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂの広狭動作にともなう部品の交換作業の負担は小さい。

充填システム１は、それぞれが独立して移動できる第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂを有するグリッパ２０を用いてシワ８２を取り除くための動作を行う。
したがって、充填システム１によれば、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂのそれぞれが、シワ８２を効果的に取り除くために好ましい動作をすることができる。この好ましい動作の一例が、第１可動子２１Ａを固定する一方、第２可動子２１Ｂを移動させるというものである。
また、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔を調整するだけで、寸法、特に幅の異なる容器８０を処理することができるので、幅の異なる容器８０に対応するグリッパを用意する必要がない。

充填システム１は、容器８０に加える張力を調整するのに、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂに対して供給する電流を制御すればよい。したがって、充填システム１によれば、シワ８２を取り除くのに必要な張力を、オペレータによる機械的な部品調整や部品交換を要しない。

［付記］
本実施形態における充填システム１は、以下のように把握される。
充填システム１は、搬送方向に間隔をあけて設けられ、軟包装袋からなる容器８０を把持する第１把持具２５Ａおよび第２把持具２５Ｂと、第１把持具２５Ａを支持する第１可動子２１Ａおよび第２把持具２５Ｂを支持する第２可動子２１Ｂと、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂの間隔が可変とされる搬送路１０と、を備える。また、充填システム１は、搬送路１０上に設けられ、容器８０に設けられた開口８７を介して容器８０に製品液を充填する充填部２００と、充填部２００で製品液が充填された容器８０の開口８７を熱融着する封止部３００と、を備える。
充填システム１は、充填部２００で製品液が充填された容器８０の開口８７を熱融着する前に、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの間隔をそれまでより広げる張力付与動作をさせる張力付与機構を備える。

充填システム１において、好ましくは、封止部３００は、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの張力付与動作が維持されたままで、開口の熱融着を行い、張力付与機構は、熱融着が完了した後に、張力付与動作を解除する。
シワが取り除かれた状態で熱融着が完了すれば、その後にシワが元に戻るおそれは極めて小さい。

本実施形態係る張力付与機構は、好ましくは、予め定められた基準移動量Ｍｓだけ、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂの一方または双方を移動させる。
当該容器８０に対する基準移動量Ｍｓをあらかじめ実験的に求めておけば、迅速および確実に張力付与動作を実行できる。

本実施形態係る張力付与機構において、好ましくは、容器８０に生じる検知張力Ｔｄが予め定められた基準張力Ｔｓに達していなければ、検知張力Ｔｄが基準張力Ｔｓに達するまで、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂの一方または双方が移動させる。
何らかの要因により容器８０に生ずる張力がシワを取り除くのに足りないということが起きたとしても、シワを漏れなく取り除くことができる。

本実施形態に係る張力付与機構は、検知張力Ｔｄを、好ましくは、第１可動子２１Ａおよび第２可動子２１Ｂの動作のために供給される電流から特定する。
そうすれば、容器８０に生ずる張力を検知するための格別の手段を設ける必要がない。

本実施形態に係る張力付与機構は、好ましくは、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂが停止した状態から張力付与動作を行わせる。そして、本実施形態における張力付与機構は、好ましくは、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの一方が停止したままで、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの他方が移動することにより行わせる。
そうすれば、

第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの一方が停止したまま、第１可動子２１Ａと第２可動子２１Ｂの他方が移動する場合、好ましくは、第１把持具２５Ａによる容器８０と第２把持具２５Ｂによる容器８０との間の把持能力に差異が設けられる。そして、第１把持具２５Ａによる容器８０と第２把持具２５Ｂによる容器８０との間の把持能力に差異が設けられる場合、好ましくは、第１把持具２５Ａによる容器８０の第１把持部分と第２把持具２５Ｂによる容器８０の第２把持部分のうちで、把持能力の劣る第１把持部分または第２把持部分で滑りが生じる。
滑りが生じることにより、容器８０に残留する応力を低く抑えることができる。

把持能力に差異を設けるには、以下の手段を採用することができる。
第１手段：第１把持具２５Ａと容器８０の間の摩擦係数をμ１とし、第２把持具２５Ｂと容器８０の間の摩擦係数をμ２とすると、μ１がμ２よりも大きい。
第２手段：第１把持具２５Ａが容器８０を把持する力をＦ１とし、第２把持具２５Ｂが容器８０を把持する力をＦ２とすると、Ｆ１がＦ２よりも大きい。

上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、本開示において、容器の形態は任意であり、開口があり、広狭動作に伴って開口にシワが生じ得る容器に広く適用される。
また、本実施形態において、リニアモータを構成する可動子に追従して移動するとともに、容器を把持することができる限り、グリッパの形態も任意である。

１ 充填システム
１０ 搬送路
１１ 往路
１３ 復路
１５ 第１反転路
１７ 第２反転路
２０ グリッパ
２１Ａ 第１可動子
２１Ｂ 第２可動子
２３Ａ 第１アーム
２３Ｂ 第２アーム
２５Ａ 第１把持具
２５Ｂ 第２把持具
７０ コントローラ
８０ 容器
８１ 袋
８１Ａ 樹脂フィルム
８１Ｂ 樹脂フィルム
８２ シワ
８３ 口栓
８５ 末端部
８７ 開口
１００ 搬入部
２００ 充填部
３００ 封止部
４００ 搬出部
ＰＬ 製品液
Ｃ 軸線方向
Ｔ 張力
Ｖ 鉛直方向
Ｗ 幅方向
Ｈ 水平方向
Ｌ 長手方向

Claims (9)

1. 搬送路と、
   前記搬送路上に設けられ、軟包装袋からなる容器に設けられた開口を介して製品液を前記容器に充填する充填部と、
   前記充填部で前記製品液が充填された前記容器の前記開口を熱融着する封止部と、を備え、
   前記搬送路は、
   搬送方向に間隔をあけて設けられ、前記容器を把持する第１把持具および第２把持具と、
   前記第１把持具を支持する第１可動子および前記第２把持具を支持する第２可動子と、
   前記充填部で前記製品液が充填された前記容器の前記開口を熱融着する前に、前記第１可動子と前記第２可動子の間隔をそれまでより拡げる張力付与動作をさせる張力付与機構と、を有し、
   前記第１可動子および前記第２可動子は間隔が可変とされる、
   充填システム。
   
2. 前記封止部は、
   前記第１可動子と前記第２可動子の間隔を広げる前記張力付与動作が維持されたままで、前記開口の熱融着を行い、
   前記張力付与機構は、
   前記熱融着が完了した後に、前記張力付与動作を解除する、
   請求項１に記載の充填システム。
   
3. 前記張力付与機構は、
   予め定められた基準移動量だけ、前記第１可動子および前記第２可動子の一方または双方を移動させる、
   請求項１または請求項２に記載の充填システム。
   
4. 前記張力付与機構は、
   前記容器に生じる検知張力が予め定められた基準張力に達していなければ、
   前記検知張力が前記基準張力に達するまで、前記第１可動子および前記第２可動子の一方または双方を移動させる、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充填システム。
   
5. 前記張力付与機構は、
   前記第１可動子および前記第２可動子の動作のために供給される電流から、前記検知張力を特定する、
   請求項４に記載の充填システム。
   
6. 前記張力付与機構は、
   前記第１可動子と前記第２可動子が停止した状態から前記張力付与動作を行わせる、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の充填システム。
   
7. 前記張力付与機構は、
   前記第１可動子と前記第２可動子の一方が停止したままで、前記第１可動子と前記第２可動子の他方が移動することにより、前記張力付与動作を行わせる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の充填システム。
   
8. 前記第１把持具による前記容器と前記第２把持具による前記容器との間の把持能力に差異がある、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の充填システム。
   
9. 前記第１把持具と前記容器の間の摩擦係数をμ１とし、
   前記第２把持具と前記容器の間の摩擦係数をμ２とすると、
   前記μ１が前記μ２よりも大きいか、または、
   前記第１把持具が前記容器を把持する力をＦ１とし、
   前記第２把持具が前記容器を把持する力をＦ２とすると、
   前記Ｆ１が前記Ｆ２よりも大きい、
   請求項８に記載の充填システム。

Images