JP2022068424A - 包装搬送装置および包装入り製品の製造方法 - Google Patents

包装搬送装置および包装入り製品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】充填状態を安定させることが可能な搬送装置および包装入り製品の製造方法を提供すること。【解決手段】包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する搬送装置は、搬送路の方向に並び、搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、可動子にそれぞれ支持され、包装の両側の端部を把持する一対のグリッパと、を備える。内側に内容物が入っている状態の包装を把持した一対のグリッパの間隔が、包装の密封前に、可動子の移動により広状態と狭状態とに2回以上繰り返し変化するように構成されている。【選択図】図7

Description

本開示は、例えばパウチ等の包装を把持して搬送する装置、および包装入り製品の製造方法に関する。
例えばパウチ(パウチ包装)や、袋体等の包装入り製品は、包装が搬送される間に、内容物の充填、包装の密封、および計量による検査等の処理を経て製造される。
かかる包装入り製品の製造ラインには、例えば、特許文献1に示すように、包装を把持するグリッパが取り付けられた複数の可動子を電磁作用により周回軌道に沿って移動させる搬送装置が採用されている。
特開2018-172141号公報
包装に入れられる液状物、固形物等の内容物によっては、包装の内側における固形物の干渉等に起因して、充填状態が安定しない。充填状態が安定していなければ、包装の内側に空気が残存し易い。
そこで、本開示は、充填状態を安定させることが可能な搬送装置および包装入り製品の製造方法を提供することを目的とする。
本開示は、包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する搬送装置であって、搬送路の方向に並び、搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、可動子にそれぞれ支持され、包装の両側の端部を把持する一対のグリッパと、を備える。
内側に内容物が入っている状態の包装を把持した一対のグリッパの間隔が、包装の密封前に、可動子の移動により広状態と狭状態とに2回以上繰り返し変化するように構成されている。
また、本開示に係る包装入り製品の製造方法は、包装が個々に把持されて搬送される搬送路の方向に並び、搬送路の方向に移動可能な複数の可動子にそれぞれ支持された一対のグリッパにより包装の両側の端部を把持しながら、搬送路上の内容物供給領域において包装に内容物を供給する供給処理を開始した後、搬送路上の密封領域において包装に対する密封処理を開始する前までの期間の全体または一部において、可動子の位置の制御により、内容物が内側に入っている状態の包装を把持した一対のグリッパの間隔を、広状態と狭状態とに2回以上繰り返し変化させる。
本開示によれば、一対の可動子の相対的な移動により一対のグリッパの間隔を繰り返し変化させることで、内容物を撹拌する作用を得て充填状態を安定させることができる。また、充填状態の安定を通じ、包装内に残存する酸素量を低減させて包装入り製品の品質を十分に担保することができる。
本開示の実施形態に係る包装搬送装置を示す平面図である。 図1に示す可動子および搬送対象であるパウチを示す平面図である。 図2のIII矢印の向きから可動子およびパウチを示す側面図である。 パウチの一例を示す平面図である。 充填、密封の各処理におけるグリッパの間隔調整を示す模式図である。 充填、密封の各処理におけるパウチの内部を透視して示す模式図である。 可動子の繰り返し変位による撹拌作用を説明するための図である。 変形例のパウチと、可動子を示す側面図である。 図8に示すパウチの縦断面図である。
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。
〔全体の概略構成〕
図1に示す包装搬送装置1は、周回軌道を有する搬送路2と、搬送路2に沿って移動可能な複数の可動子10と、可動子10の走行を制御する制御部3とを備えている。
包装搬送装置1は、搬送路2と可動子10との間の電磁的相互作用により可動子10を走行させるリニアモータ式の搬送装置である。包装搬送装置1は、可動子10に備わるグリッパ13によりパウチ包装4(以下、パウチ4)を個々に把持しつつ搬送路2に沿って搬送する。
〔パウチ〕
パウチ4は、フィルム状、あるいはシート状の柔軟な素材から、例えば飲料や食料、医薬品等の内容物を充填可能な袋状の形態に形成されている。パウチ4は、一例として、図4に示すように、重ね合わせられたフィルム素材41A,41Bから平坦に形成されている。重ねられたフィルム素材41A,41Bの周縁は、内容物の充填前は、開口部42を残して三辺に沿って、加熱および加圧により融着(熱融着)されることで封止されている。充填後、開口部42も熱融着により封止されることで、パウチ4は密閉される。
その他、パウチ4は、例えば、底部あるいは両サイドが内側に折り込まれることで、充填後に立体的な形状をなすものであってもよい。また、パウチ4は、フィルム素材に加えて、開口部に挿入されるスパウトと呼ばれる筒体を備えていてもよい。
〔搬送路〕
搬送路2は、直線状の平行な直線路21,23と、直線路21,23を繋ぐ円弧状に湾曲した湾曲路22,24とを備え、全体として略楕円形状を呈している。搬送路2には、可動子10の永久磁石に対して電磁的に作用する図示しない電磁コイルが設けられている。制御部3は、搬送路2の電磁コイルを流れる電流を制御することで、各可動子10の位置および速度等を個別に制御可能である。
〔可動子〕
複数の可動子10は、搬送路2の方向に並び、搬送路2を循環する。可動子10の移動に伴い、各パウチ4が直線路21、湾曲路22、および直線路23の順に搬送される間に、各パウチ4に対する充填や密閉、計量による検査等の処理が行われる。それらの処理を終えたパウチ4は、直線路23から図示しない下流の装置へと移送される。
各可動子10は、図2および図3に一例を示すように、搬送路2の方向に移動可能な可動子本体11と、可動子本体11に設けられて搬送路2から離れる向きに突出したアーム12と、アーム12に支持されパウチ4の端部4Eを把持するグリッパ13とを備えている。
また、各可動子10は、湾曲路22,24を移動中にアーム12を可動子本体11に対して傾転させる機構(図示しない)を備えている。この傾転機構により、可動子10が搬送路2を周回する間に亘り、パウチ4を把持したグリッパ13を支持する一対のアーム12を互いに平行に保つことができる。そのため、湾曲路22,24においてもパウチ4はグリッパ13から外れない。
可動子本体11は、搬送路2を構成する部材に係合し、搬送路2の方向に並んでいる。可動子本体11には、図示しない永久磁石が設けられている。
本実施形態の搬送路2の略楕円形の軌道は、水平な同一面上に設置されている。この搬送路2からアーム12が水平方向に突出している。搬送路2の方向に隣接するアーム12の間にパウチ4が配置される。
アーム12は、グリッパ13の支持に足りる剛性を備えた適宜な金属や樹脂等の材料から構成することができる。
本実施形態では、ブロック状に形成された可動子本体11にアーム12が接合されているが、その限りではない。可動子本体11が、グリッパ13を支持する部分を含めて一体に形成されていてもよい。
図2および図3は、搬送路2に配置される可動子群の一部として、一対の可動子10を示している。一対の可動子10にそれぞれ、搬送路2の方向に互いに対向して設けられているグリッパ13は、対をなし、パウチ4の両側の端部4Eを把持することでパウチ4を吊り下げる。パウチ4を安定して吊り下げ、かつパウチ4の上端に位置する開口部42からの充填や、開口部42の密閉の処理を安定して行うため、グリッパ13によりパウチ4を重心よりも上方で把持することが好ましい。
搬送路2の方向をxで示し、可動子本体11から水平方向にアーム12が突出する方向をyで示し、鉛直方向をzで示す。y方向は、パウチ4の平面に対して直交する方向に相当する。
本実施形態において、一対の可動子10および一対のグリッパ13は、それぞれのアーム12の間の中心線Lに対して対称に形成されている。こうした対称形状の可動子10およびグリッパ13により、パウチ4を両側から安定して支持することができる。
〔グリッパ〕
グリッパ13は、パウチ4の端部4Eを間に挟み込んで把持する一対の挟持部130と、一対の挟持部130を図2の部分拡大図に示すように開閉させる図示しない駆動機構とを備えている。
一対の挟持部130はいずれも、基端側がアーム12に支持され、パウチ4の幅方向(x方向)の内側に向けて突出している。
一対の挟持部130のいずれも、基体131と、基体131およびパウチ4の間に介在する弾性体132とを有している。一対の挟持部130のそれぞれの弾性体132は、パウチ4の厚さ方向(y方向)にパウチ4の端部4Eを挟んで配置される。一対の挟持部130のそれぞれの基体131は、パウチ4を挟む弾性体132をパウチ4に向けてy方向の両側から加圧する。
基体131は、把持に必要な剛性を備えた鋼材等の金属材料から板状に形成されている。基体131は、挟持部130の基端側でパウチ4の端部4Eの表面に沿って配置される押さえ部131Aと、挟持部130に連なり、押さえ部131Aに対してパウチ4の表面から離れる向きに傾斜したガイド部131Bとを含んでいる。
一対の挟持部130のそれぞれのガイド部131Bは、挟持部130の先端に向かうにつれて次第に広がっており、押さえ部131A間にパウチ4をガイドする。
弾性体132は、典型的にはゴム材料から形成されており、基体131に接合されている。弾性体132には、パウチ4に向けて突出する複数の突起132Aが形成されていてもよい。突起132Aは、図2に示すように、例えば円柱状に形成されている。パウチ4のフィルム素材41Aを押さえる突起132Aと、パウチ4のフィルム素材41Bを押さえる突起132Aとが、各弾性体132において互い違いに配列されていることが好ましい。
一対の挟持部130が開いた状態から、一方の挟持部130が駆動機構によりy方向に駆動されて他方の挟持部130に押し付けられると、一対の挟持部130のそれぞれの押さえ部131Aの間に、それぞれの弾性体132が加圧されることで、弾性変形した一対の弾性体132の間にパウチ4が把持される。
パウチ4を吊り下げるグリッパの典型例で言えば、グリッパは、パウチ4の重心C(図3)よりも上方のみに配置される。その場合、基体131および弾性体132のいずれも、パウチ4の幅方向の端部4Eにおける上端部4Uの近傍に配置されている。基体131と弾性体132とのそれぞれの高さ(z方向の寸法)は、典型的には、同等に設定される。
そうした典型的なグリッパを本実施形態に採用することもできるが、本実施形態のグリッパ13は、図3に示すように、全体として、パウチ4の重心Cよりも上方の位置から下方に向けて、重心Cよりも下方の位置まで延びている。本実施形態では、基体131および弾性体132が、重心Cよりも下方の位置まで延びている。なお、パウチ4の重心Cの位置は、内容物が入っている状態でもほぼ変わらないから、内容物が入っている状態のパウチ4の重心位置の図示は省略する。
本実施形態のグリッパ13は、パウチ4の端部4Eを鉛直方向の広い範囲に亘り挟んで支持する。そうすると、後述するようにパウチ4に入っている内容物およびパウチ4の状態である充填状態の安定化のために、可動子10を移動させて一対のグリッパ13の間隔を伸縮させた際に、パウチ4の下側の領域にまで内容物に対する撹拌作用を十分に及ばせることができる。
〔グリッパの間隔の制御〕
上述したように可動子10により搬送路2をパウチ4が搬送される間、充填、密閉等の各処理が順次行われる。これらの処理を経て、パウチ4入りの製品が製造される。
各処理は、一対のグリッパ13により把持されている各パウチ4に対して、搬送路2上の各処理領域R1,R2(図1)において行われる。これらの処理が行われる過程において、制御部3は、可動子10を所定の位置および速度に制御する。
充填処理は、充填領域R1(内容物供給領域)において行われ、密封処理は、密封領域R2において行われる。
充填処理時には、制御部3による位置制御により一対の可動子10を互いに近接する向きに移動させることで、図5の上段に示すように、パウチ4を把持する一対のグリッパ13のx方向の間隔を狭めることにより、パウチ4を両側から押して開口部42を開く。図示しない内容物供給機構により、開口部42を通じて適宜な内容物がパウチ4に供給される。
パウチ4に供給される内容物は、性状等の制約はなく、適宜に定めることができる。内容物は、液体、固体、および気体のいずれであってもよく、また、液状物と固形物とが混在したものや、異なる種類の液状物が混在したもの等であってもよい。
「液状物」は、液体、ゾル等の流動性を有するものに該当する。「固形物」は、塊状の固体、ゲル、あるいは粉体等に該当する。
本明細書では、内容物の性状を問わず、パウチ4等の包装に内容物を供給することを「充填」と称する。
パウチ4に内容物を充填した後の密封処理時には、制御部3による位置制御により一対の可動子10を互いに離隔する向きに移動させることで、図5の下段に示すように、パウチ4を把持する一対のグリッパ13のx方向の間隔を広げることにより、パウチ4に張力を付与することが好ましい。張力の付与によりパウチ4が平坦な姿勢、形状に安定するので、図示しない加圧加熱用部材の間にパウチ4を挟んで熱融着させる密閉処理をパウチ4に皺を発生させずに安定して行うことができる。
なお、充填処理や密封処理等に際しての一対の可動子10間の距離の調整は、搬送路2を可動子10が移動している間に行うことができる。
〔充填状態の安定化(撹拌処理)〕
さて、本実施形態では、充填状態を安定させるため、可動子10を繰り返し変位させることで一対のグリッパ13の間隔を繰り返し伸縮させる。
以下に述べるように、充填領域R1において充填処理を開始した後、密封領域R2において密封処理を開始する前までの期間の全体または一部において、制御部3は、可動子10の位置制御により、対をなすグリッパ13に対して、各処理に適切な間隔を与える他、充填状態を安定させるため、対をなすグリッパ13の間隔を相対的に広い状態と狭い状態とに少なくとも2回以上繰り返して変化させる。
以下、液状物51と固形物52とが混在した内容物(カレー)を例に取り、充填状態の安定化処理の一例について説明する。液状物51はカレーのルーに相当し、固形物52はカレーの具材に相当する。
図6は、パウチ4に固形物52および液状物51が充填される場合の一例を示している。充填領域R1でグリッパ13により把持され、開口部42が開いた状態のパウチ4(図5の上段参照)に対し、図示しない第1充填機構により、まず固形物52が開口部42から充填される(第1充填ステップS1-1)。続いて、図示しない第2充填機構により、液状物51がパウチ4の開口部42に充填される(第2充填ステップS1-2)。
図6に示す充填の順序によれば、固形物52が投入される時にはパウチ4の内部に液状物51が存在しないので、液状物51を飛散させずに固形物52および液状物51の双方をパウチ4に充填することができる。
但し、液状物51の量や粘度等によっては、先に液状物51を充填した後、固形物52を充填することも妨げられない。また、液状物51の充填と固形物52の充填とが並行して行われてもよい。
内容物のうち特に塊状の固形物52は、充填時におけるパウチ4のフィルム素材41A,41B間の距離、パウチ4や固形物52の寸法形状のばらつき等に起因して、パウチ4の内側でスムーズに所望の位置まで入らない場合があり得る。つまり、充填時における内容物の状態は必ずしも安定しない。
例えば、図7の上段にパウチ4および内容物の横断面を示すように、固形物52が他の固形物52と干渉して一体に連なったもの(固形物52の集合)がフィルム素材41A,41Bの間に挟まって動かない状態を想定することができる。そうした場合に、固形物52の集合によりパウチ4の内側の下部に、パウチ4の外に空気が出て行き難い空気溜まり(図示しない)ができていたとしても、図7に示す充填状態を安定化させる撹拌ステップS2により、空気溜まりを解消することができる。
固形物52の集合等がパウチ4のフィルム素材41A,41B間を押し広げるように挟まったり、あるいは、別の例において図示しない飴等の固形物が互いにくっついて集合をなしたりして、パウチ4内で滞留すると、パウチ4の形状の変化により、密封処理に影響を与えうる。
本明細書における「充填状態」は、包装に入っている内容物の位置等の状態に加え、内容物を包み込む包装の形状等の状態をも言う。
撹拌ステップS2では、図7に示すように、一対のグリッパ13によりパウチ4を把持しながら、制御部3から発せられた指令に基づく可動子10の位置制御により、一対のグリッパ13の間隔を広状態P(上段)から狭状態P(中段)へ、さらに広状態P(下段)へと例えば2回変化させる。
この撹拌ステップS2は、例えば図6に示すように、パウチ4に固形物52のみが入っている状態で行うとともに(第1撹拌ステップS2-1)、固形物52および液状物51の両方が入っている状態でも行うことができる(第2撹拌ステップS2-2)。
第1撹拌ステップS2-1および第2撹拌ステップS2-2は、固形物52や液状物51の充填後、可動子10によりパウチ4を密封領域R2に向けて移動させている間にも継続して行うことができる。
図6に示す例のように、液状物51の充填前に、既に第1撹拌ステップS2-1が行われていれば、第2充填ステップS1-2において、固形物52およびパウチ4の充填状態が安定した状態でパウチ4の内部に液状物51が充填される。そのため、液状物51の充填処理を安定して行うことができる。その後も、第2撹拌ステップS2-2が行われることで、例えば液状物51中の気泡が除去されるなど、固形物52、液状物51、およびパウチ4がなす充填状態を安定させることができる。
図7に示す撹拌ステップS2は、固形物52および液状物51がパウチ4に入っている時に行われる第2撹拌ステップS2-2に相当するが、第1撹拌ステップS2-1も、図7に示すのと同様にして行うことができる。
図6に示すように、固形物52を充填する第1充填ステップS1-1、第1撹拌ステップS2-1、液状物51を充填する第2充填ステップS1-2、および第2撹拌ステップS2-2を順次に行うことができる。なお、撹拌ステップとしては、第1撹拌ステップS2-1および第2撹拌ステップS2-2のうち、少なくとも一方が行われれば足りる。
第1撹拌ステップS2-1と第2撹拌ステップS2-2とは、連続していてもよい。つまり、撹拌ステップS2は、固形物52の充填開始から、第2充填ステップS1-2が行われる間を含め、液状物51の充填後までに亘り継続して行うことができる。
撹拌ステップS2は、第1撹拌ステップS2-1と第2撹拌ステップS2-2とに区分される場合を含め、全体として合計2回以上に亘り、一対のグリッパ13の間隔を繰り返し変化させる。
図6に示す例に限らず、第1撹拌ステップS2-1および第2撹拌ステップS2-2のいずれか一方のみを行うことも許容される。第1撹拌ステップS2-1および第2撹拌ステップS2-2はそれぞれ、固形物52の滞留防止や、脱気等の必要に応じて適宜に行うことができる。
撹拌ステップS2では、図7の上段に示すように、一対のグリッパ13の間隔が広い状態を起点とすれば、一対の可動子10を互いに近接させる向きに移動させる狭指令により、図7の中段に示すように、一対の可動子10の間に図7の上段における距離Dx1よりも短い距離Dx2を与えることで、一対のグリッパ13の間隔を相対的に狭い状態に変化させる。
なお、一対のグリッパ13の間隔を変化させる際に、一対の可動子10の必ずしも両方を移動させる必要はなく、いずれか一方のみを他方に対して相対移動させれば足りる。
撹拌ステップS2は、可動子10の停止中に限らず、可動子10の移動中にも行われる。図7の上段、中段、および下段のそれぞれにおいて可動子10に付した矢印は、一対の可動子10の相対的な変位の向きを表している。可動子10が搬送路2を移動している間は、一対の可動子10の間に速度差を与えることにより、それらの可動子10が支持する一対のグリッパ13の間に距離Dx1や距離Dx2を与えることが可能である。
次いで、一対の可動子10を互いに離隔させる向きに移動させる広指令により、図7の下段に示すように、一対の可動子10の間に、例えば距離Dx1を与えることで、一対のグリッパ13の間隔を相対的に広い状態に変化させる。
さらに、必要に応じて適宜な回数だけ、一対のグリッパ13の間隔を繰り返し変化させることができる。
一対のグリッパ13の間隔を変化させると、一対のグリッパ13により把持されているパウチ4のy方向の幅、つまりフィルム素材41A,41B間の間隔が変化し、それに伴いパウチ4に入っている内容物が変位する。図7に示すような一対のグリッパ13の間隔の変化が複数回繰り返されると、内容物に対して撹拌作用を得ることができる。
こうした撹拌作用により、図7に示す例で言えば、一対のグリッパ13の間隔が狭状態のときに拡大するフィルム素材41A,41B間で固形物52が変位することによって、固形物52同士の結合が解かれる。すると、互いに分離可能な複数の固形物52がパウチ4内の適切な位置にそれぞれ配置されるので、それまで固形物52の集合により押し広げられていたパウチ4の形状が安定するとともに、その後に充填された液状物51の流入が固形物52の集合によって妨げられることなく、液状物51を固形物52の背後に流入させることができる。つまり、液状物51および固形物52等の内容物と、内容物を収容するパウチ4の全体として、充填状態が安定する。
充填状態を安定化させるためのグリッパ間隔の単位時間あたりの繰り返し回数、および撹拌ステップS2の開始から終了までの合計の繰り返し回数は、例えば試験結果に基づいて、また、包装搬送装置1の能力を考慮して、充填状態の安定に足りる値に適宜に定めることができる。単位時間あたり繰り返し回数の一例としては、1秒間あたり2~3回である。
上述したように、本実施形態のグリッパ13により、パウチ4の重心Cよりも上方から下方の位置までに亘ってパウチ4の端部4Eが支持されている。そのため、パウチ4の上端から下端までのほぼ全長に亘り、図7に示す横断面の如く、一対のグリッパ13の間隔変化に伴い、フィルム素材41A,41Bの間隔を確実に変化させることができる。そうすると、パウチ4の下側の領域にまで内容物に対する撹拌作用が及ぶ結果、充填状態をより十分に安定させることができる。
パウチ4の端部4Eを重心Cよりも下方まで弾性体132および基体131により支持するグリッパ13は、図8および図9に示すスタンディング式のパウチ4-2にも好適である。パウチ4-2は、表面および裏面をなすフィルム素材41A,41Bに加え、底面をなすフィルム素材41Cを備えている。パウチ4-2は図9の下段に示すように展開されて内容物が充填される。グリッパ13によれば、パウチ4-2の底部に溜まる内容物を撹拌して充填状態を十分に安定させることができる。
充填領域R1における充填ステップS1-1,S1-2の後、パウチ4を把持する一対のグリッパ13が可動子10の移動により密封領域R2(図1)に到達すると、張力が付与された状態のパウチ4(図5の下段参照)の開口部42が熱融着により密封される(図6の密封ステップS3)。
密封ステップS3の開始前までに行われた撹拌ステップS2により、密封時には、充填状態が安定しているので、パウチ4の上端部4Uが平坦に重ね合わせられた状態で、密封処理を安定して行える。また、必要に応じてパウチ4の内側からの吸引による脱気、減圧、あるいはパウチ4内の隙間の空気を窒素ガス等の不活性ガスに置換する処理等を支障なく行うことができる。密封されたパウチ4を例えば箱状のパッケージに封入する場合には、充填状態が安定していると、パッケージへの封入処理を容易に行える。
撹拌ステップS2は、パウチ4に内容物の全量のうち一部の量でも入った以降において有効に作用する。但し、パウチ4の密封処理を安定して行うため、撹拌ステップS2は、密封処理を開始する前までに行うことができる。したがって、充填領域R1において充填処理を開始した後(図6に示す例では第1充填ステップS1-1の開始以降)、密封領域R2において密封処理を開始する前までの期間の全体または一部において、撹拌ステップS2の実施が可能である。
具体的に撹拌ステップS2を行う時期は、適宜に定めることができる。
例えば、撹拌ステップS2は、第1充填ステップS1-1あるいは第2充填ステップS1-2と並行して行うことができる。その場合は、固形物52、あるいは液状物51をパウチ4内に供給しつつ、一対のグリッパ13の間隔を広状態Pと狭状態Pとに変化させながら充填処理を安定して行うことができる。
充填処理において特に固形物52の充填状態が安定しないとすれば、固形物52をパウチ4に供給する第1充填ステップS1-1と並行して撹拌ステップS2を行うとよい。そうすると、例えば、パウチ4の内側で一の固形物52が他の固形物52やパウチ4のフィルム素材41A,41B等につかえてしまった場合でも、固形物52同士、あるいは固形物52とフィルム素材41A,41Bとの結合を解いて、充填状態を安定させることができる。
また、充填領域R1において撹拌ステップS2を行うか否かにかかわらず、充填領域R1から密封領域R2に向けて可動子10によりパウチ4を移動させている間に、撹拌ステップS2を行うことも可能である。
以上で説明したように、本実施形態の包装搬送装置1およびパウチ4入り製品の製造方法によれば、一対の可動子10の相対移動により一対のグリッパ13の間隔を繰り返し変化させることで、内容物を撹拌する作用を得て充填状態を安定させ、充填状態の安定を通じ、パウチ4内から脱気させることができるので、残存酸素量を低減させることができる。充填状態の安定化および残存酸素量の低減により、パウチ4入り製品の品質を十分に担保することができる。
本実施形態によれば、内容物に対する撹拌作用を得るためにパウチ4を外部からレバーの揺動等により叩くといった処理が必要ないので、そうした処理に必要な機構を充填処理の安定のために付加しなくともよい。包装搬送装置1に備わる可動子10の移動により一対のグリッパ13の間隔を複数回変化させるだけで、装置のコストや設置スペースを増やすことなく、充填状態の安定化を図ることが可能である。
上述の液状物51や固形物52に限らず、一対のグリッパ13の間隔変化によって、種々の内容物に係る充填状態を安定させることが可能である。内容物としては、例えば、飴やタピオカ等の固形物を例示可能である。こうした固形物は、パウチ4に付着したり、互いに結合して集合をなしたりしてパウチ4内で滞留し易い。パウチ4内の滞留を避けて充填状態を安定化させるため、当該固形物がパウチ4に入っている状態で、一対のグリッパ13の間隔を繰り返し変化させる撹拌ステップS2を行うとよい。
その他、シャーベット、ソフトクリーム等の粘度の高い内容物が、パウチ4内の一部に集まってしまう場合にも、一対のグリッパ13の間隔変化により、充填状態を安定させることができる。
また、混合され難い複数種類の内容物がパウチ4に充填される場合は、一対のグリッパ13の間隔変化による撹拌作用により、複数種類の内容物を混合させる効果を得ることができる。
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。
本開示における搬送対象たる包装は、パウチには限られず、例えば、樹脂製の袋体であってもよい。
一対の可動子のそれぞれに設けられるグリッパの数は問わない。例えば、各可動子に2つのグリッパが設けられていれば、一対の可動子に備わる二対のグリッパにより、2つの包装を把持して搬送することができるので、同一処理能力下において、搬送路長を抑えて装置のコストおよび設置スペースを節減することができる。
〔付記〕
以上で説明した包装搬送装置および包装受け渡し方法は、以下を開示する。
[1]包装(4)を個々に把持しつつ搬送路2に沿って搬送する包装搬送装置1は、搬送路2の方向に並び、搬送路2の方向に移動可能な複数の可動子10と、可動子10にそれぞれ支持され、包装(4)の両側の端部4Eを把持する一対のグリッパ13と、を備える。内側に内容物(51,52)が入っている状態の包装(4)を把持した一対のグリッパ13の間隔が、包装(4)の密封前に、可動子10の移動により広状態Pと狭状態Pとに2回以上繰り返し変化するように構成されている。
[2]包装搬送装置1は、複数の可動子10の位置を制御可能な制御部3を備えることが好ましい。制御部3により、内容物(51,52)が入っている状態の包装(4)を把持した一対のグリッパ13に関し、可動子10を互いに離隔させる向きに移動させる広指令と、可動子10を互いに近接させる向きに移動させる狭指令と、が発せられる。
[3]内容物には、固形物52が含まれることが好ましい。
[4]グリッパ13は、内容物(51,52)が入っている状態の包装(4)の重心よりも上方の位置から下方に向けて、重心Cよりも下方の位置まで延びていることが好ましい。
[5]グリッパ13は、包装(4)の厚さ方向(y方向)に包装(4)の端部4Eを挟んで配置される弾性体132と、弾性体132を包装(4)に向けて厚さ方向(y方向)の両側から加圧する基体131と、を含む。基体131および弾性体132は、重心Cよりも下方の位置まで延びていることが好ましい。
[6]包装(4)入り製品の製造方法は、包装(4)が個々に把持されて搬送される搬送路2の方向に並び、搬送路2の方向に移動可能な複数の可動子10にそれぞれ支持された一対のグリッパ13により包装(4)の両側の端部4Eを把持しながら、搬送路2上の内容物供給領域(R1)において包装(4)に内容物(51,52)を供給する供給処理を開始した後、搬送路2上の密封領域R2において包装(4)に対する密封処理を開始する前までの期間の全体または一部において、可動子10の位置の制御により、内容物(51,52)が内側に入っている状態の包装(4)を把持した一対のグリッパ13の間隔を、広状態Pと狭状態Pとに2回以上繰り返し変化させる。
[7]一対のグリッパ13の間隔を広状態Pと狭状態Pとに2回以上繰り返し変化させる処理の少なくとも一部は、内容物供給領域(R1)から密封領域R2に向けて可動子10の移動により包装(4)が搬送される間に行われることが好ましい。
[8]内容物には、固形物52が含まれ、一対のグリッパ13の間隔を広状態Pと狭状態Pとに2回以上繰り返し変化させることにより、包装(4)の内側で固形物52を変位させることが好ましい。
[9]包装(4)入り製品の製造方法は、内容物としての固形物52を包装(4)に供給する固形物供給ステップS1-1と、一対のグリッパ13の間隔を広状態Pと狭状態Pとに変化させる撹拌ステップS2(S2-1,S2-2)と、内容物としての液状物51を包装(4)に供給する液状物供給ステップS1-2と、を備え、撹拌ステップS2は、包装(4)に固形物52および液状物51の一方のみが入っている状態と、固形物52および液状物51の両方が入っている状態との少なくとも一方において行われ、撹拌ステップS2の全体として、一対のグリッパ13の間隔を広状態Pと狭状態Pとに2回以上繰り返し変化させることが好ましい。
1 包装搬送装置
2 搬送路
3 制御部
4 パウチ(包装)
4E 端部
4U 上端部
10 可動子
11 可動子本体
12 アーム
13 グリッパ
21,23 直線路
22,24 湾曲路
41A,41B フィルム素材
41C フィルム素材
42 開口部
51 液状物
52 固形物
130 挟持部
131 基体
131A 押さえ部
131B ガイド部
132 弾性体
132A 突起
C 重心
x1,Dx2 距離
L 中心線
広状態
狭状態
R1 充填領域(内容物供給領域)
R2 密封領域
S1-1 第1充填ステップ
S1-2 第2充填ステップ
S2 撹拌ステップ
S2-1 第1撹拌ステップ
S2-2 第2撹拌ステップ
S3 密封ステップ

Claims (9)

  1. 包装を個々に把持しつつ搬送路に沿って搬送する搬送装置であって、
    前記搬送路の方向に並び、前記搬送路の方向に移動可能な複数の可動子と、
    前記可動子にそれぞれ支持され、前記包装の両側の端部を把持する一対のグリッパと、を備え、
    内側に内容物が入っている状態の前記包装を把持した前記一対のグリッパの間隔が、前記包装の密封前に、前記可動子の移動により広状態と狭状態とに2回以上繰り返し変化するように構成されている、包装搬送装置。
  2. 前記複数の可動子の位置を制御可能な制御部を備え、
    前記制御部により、
    前記内容物が入っている状態の前記包装を把持した前記一対のグリッパに関し、
    前記可動子を互いに離隔させる向きに移動させる広指令と、
    前記可動子を互いに近接させる向きに移動させる狭指令と、が発せられる、
    請求項1に記載の包装搬送装置。
  3. 前記内容物には、固形物が含まれる、
    請求項1または2に記載の包装搬送装置。
  4. 前記グリッパは、
    前記内容物が入っている状態の前記包装の重心よりも上方の位置から下方に向けて、前記重心よりも下方の位置まで延びている、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の包装搬送装置。
  5. 前記グリッパは、
    前記包装の厚さ方向に前記包装の前記端部を挟んで配置される弾性体と、
    前記弾性体を前記包装に向けて前記厚さ方向の両側から加圧する基体と、を含み、
    前記弾性体および前記基体は、前記重心よりも下方の位置まで延びている、
    請求項4に記載の包装搬送装置。
  6. 包装が個々に把持されて搬送される搬送路の方向に並び、前記搬送路の方向に移動可能な複数の可動子にそれぞれ支持された一対のグリッパにより前記包装の両側の端部を把持しながら、前記搬送路上の内容物供給領域において前記包装に内容物を供給する供給処理を開始した後、前記搬送路上の密封領域において前記包装に対する密封処理を開始する前までの期間の全体または一部において、
    前記可動子の位置の制御により、前記内容物が内側に入っている状態の前記包装を把持した前記一対のグリッパの間隔を、広状態と狭状態とに2回以上繰り返し変化させる、包装入り製品の製造方法。
  7. 前記一対のグリッパの間隔を前記広状態と前記狭状態とに2回以上繰り返し変化させる処理の少なくとも一部は、前記内容物供給領域から前記密封領域に向けて前記可動子の移動により前記包装が搬送される間に行われる、
    請求項6に記載の包装入り製品の製造方法。
  8. 前記内容物には、固形物が含まれ、
    前記一対のグリッパの間隔を前記広状態と前記狭状態とに2回以上繰り返し変化させることにより、前記包装の内側で前記固形物を変位させる、
    請求項6または7に記載の包装入り製品の製造方法。
  9. 前記内容物としての前記固形物を前記包装に供給する固形物供給ステップと、
    前記一対のグリッパの間隔を前記広状態と前記狭状態とに変化させる撹拌ステップと、
    前記内容物としての液状物を前記包装に供給する液状物供給ステップと、を備え、
    前記撹拌ステップは、前記包装に前記固形物および前記液状物の一方のみが入っている状態と、前記固形物および前記液状物の両方が入っている状態との少なくとも一方において行われ、前記撹拌ステップの全体として、前記一対のグリッパの間隔を前記広状態と前記狭状態とに2回以上繰り返し変化させる、
    請求項8に記載の包装入り製品の製造方法。
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