JP6409335B2 - パウチの搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、パウチの搬送システム、さらに詳しくは積載されたパウチ群からパウチを１枚ずつ取り出すパウチの搬送システムに関する。

各種液体調味料或いは液体洗剤等のための容器として、周知のとおり、複数のフィルムで構成された袋状のパウチが広く実用に供されている。かようなパウチは２枚の側面フィルム及び２つ折りにした底部フィルムがサイドシール部及び底部シール部によりシールされた後に、例えば、下記特許文献１に開示されている如く、パウチを手に持った際に手指がパウチのエッジ部に当接することを回避するためにサイドシール部を折り曲げてエッジが内側になるような折り曲げ加工、或いは特許文献２に開示されている如く、パウチに注出口などを張り出させる立体成形を冷間で行う圧縮成形が施される。

そして、パウチを前述した加工、或いは成形に供する際には、その加工ラインにパウチを１枚ずつ搬送する必要がある。このような加工ラインにパウチを１枚ずつ搬送するシステムとして、パウチ群の最上位のパウチを分離し前方に送り出す分離手段と、パウチの先端が当接する位置決め用ストッパーと、パウチ分離手段が送り出したパウチに接触してさらに前方に送り出し、ストッパーに当接させる爪車と、ストッパーに位置決めされたパウチの上面を吸着して持ち上げる吸着部材を備え、揺動アームに支持された前記爪車が、送り出し位置と退避位置の間を揺動して移動し、前記送り出し位置がストッパーと吸着部材の間に設定され、前記退避位置がストッパーの停止面を越えた前方側に設定されているコンベアマガジン式空袋供給装置が提案されている（特許文献３）。

特開２０１２−３０９１１号公報 特開２０１４−４６６５５号公報 特開２０１４−９９９号公報

しかしながら、特許文献３に開示されているコンベアマガジン式空袋供給装置は、以下のような解決すべき課題が存在する。即ち、（１）吸着手段によりパウチを吸着してパウチを取り出す際には、パウチ群から複数枚のパウチを同時に吸着して取り出してしまう虞がある。（２）パウチ群が前後方向にずらして積載されていることに起因して、パウチ群を支持する支持手段が過剰に大きくなり装置が大型化し、且つその装置を構成する手段、部材等を多数要し、装置が複雑化する虞がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、パウチ群から複数枚のパウチが、その積載の重量、パウチ同士の摩擦に起因して同時に吸着されることを防止し、且つパウチ群を省スペースで積載、支持し、パウチ群からパウチを１枚ずつ確実に取り出すことができ、その構成も簡素化できる、新規且つ改良されたパウチの搬送システムを提供することである。

本発明によれば、積載されたパウチ群からパウチを供給するパウチの搬送システムであって、
前記搬送システムは、積載されたパウチ群を支持し、底面に開口部が形成された支持手段、該支持手段の開口部内で、前記支持手段内の最下方のパウチを屈曲させる屈曲手段、前記開口部から前記最下方のパウチを取り出す吸着手段、及び該吸着手段によって取り出されたパウチを送り出す送り手段から成るパウチ取り出し供給部を有し、
前記屈曲手段は、所定位置に設けられた回転軸を中心に回転可能な回転ロール部と、該回転ロール部の外周面の特定領域に固着された係止突部とから構成され、
前記吸着手段は、前記最下方のパウチに吸着する吸着位置、該吸着位置から吸着したパウチを引き下ろす引き下ろし位置、該引き下ろし位置から吸着したパウチを前記送り手段に送り出す送り出し位置へと移動し、
前記吸着手段が前記吸着位置に到達した際には、前記最下方のパウチは、前記所定位置に設けられた回転軸を中心に回転する前記回転ロール部に固着された前記係止突部との接触による摩擦力によって屈曲せしめられており、
前記吸着手段が前記吸着位置から前記引き下ろし位置へ移動する際には、前記回転ロール部が前記所定位置に設けられた回転軸を中心に回転して前記係止突部と前記最下方のパウチとの接触は開放されている、ことを特徴とするパウチの搬送システムが提供される。

また、本発明のパウチの搬送システムにおいては、
１．前記吸着手段は、前記吸着位置からパウチを吸着した状態で、パウチの搬送方向上流側に移動すること、
２．前記屈曲手段は回転運動をすること、
３．前記パウチ取り出し供給部の下流側に重複パウチ除去部を配設すること、
４．前記重複パウチ除去部は、外周面に吸盤を有する吸盤ロール、該吸盤ロールの下流側に順次配設された吸着解除ガイド、該吸盤ロールと密着する吸着発生ロール、及び該吸着力発生ロールの下流に配設された排出ロールを有すること、
５．前記重複パウチ除去部の下流に間隔調整部を配設すること、
６．前記間隔調整部は、上流側の入口ロールと、該入口ロールよりも周速度が低速の下流側の出口ロールとを有すること、
７．前記入口ロールと前記出口ロールの周速度の速度比は１．２乃至１．４であり、該入口ロールと該出口ロール間の距離は、パウチの搬送方向長さの３０乃至６０％であること、
８．前記入口ロールと出口ロール間に片側屈曲制限手段を配設すること、
が好ましい。

本発明によれば、吸着手段が、屈曲手段の係止突部との間の摩擦力によって屈曲させられた支持手段内の最下方のパウチに吸着する吸着位置、吸着位置からパウチを引き下ろす引き下ろし位置、引き下ろし位置から吸着したパウチを送り手段に送り出す送り出し位置と、の間を移動することで、積載されたパウチ群からパウチを１枚ずつ確実に搬送することができる。
また、本発明によれば、パウチを積載したパウチ群を省スペースで支持手段により支持し、パウチ群からパウチを１枚ずつ取り出す構成も簡素化できる。

パウチ搬送システムの形態を示す概略図。 図１に示すパウチ搬送システムにおけるパウチ取り出し供給部を説明するための図。 図１に示すパウチ搬送システムにおける重複パウチ除去部を説明するための図。 図１に示すパウチ搬送システムにおける間隔調整部を説明するための図。 本発明のパウチ搬送システムにおけるパウチ取り出し供給部の好適実施形態を説明するための図。 本発明のパウチ搬送システムにおけるパウチ取り出し供給部の他の好適実施形態を説明するための図。

以下、添付図面を参照して、パウチ搬送システムの形態について詳述する。

図１は、パウチ搬送システムを示し、パウチ２を１枚ずつ搬送するパウチ搬送システム全体の概略を示している。そして、図１の右側をパウチの搬送方向上流側とし、左側をパウチの搬送方向下流側として、パウチは、図１の右側から左側へ順次搬送される。パウチ取り出し供給部１６は、パウチ２を積載して支持する支持手段１８、支持手段１８からパウチ２を取り出す吸着手段２０、及び取り出したパウチ２を送り出す送り手段２２を有している（後に言及する如く、本発明においては、支持手段１８の開口部内で、支持手段１８内の最下方のパウチを屈曲させる屈曲手段を備えていることが重要である）。本形態においては、送り手段は相互に密接して回転自在の一対のニップロールから成る送出ロール２２である。

支持手段１８は、底面１９に矩形形状の開口部２６が形成され、積載されたパウチ群をその支持部１９ａ、１９ｂで支持する。
また、吸着手段２０は、ロッド３０、及びロッド３０の先端に取り付けられた吸着部３２を有し、パウチを吸着する吸着部３２が、前述した支持手段１８の底面１９の開口部２６から最下部のパウチを取り出すことができるように、適宜カム機構、クランク機構等によって駆動される。また、吸着部３２は図示しない真空ポンプに接続され、適宜、吸着、非吸着状態とされる。
そして、吸着手段２０の吸着部３２を、支持手段１８内のパウチ群の最下方のパウチに吸着させ（吸着位置）、上流側に水平移動してパウチを屈曲させた後（屈曲位置）、前記吸着部３２を下方に移動して屈曲させたパウチを支持部材１８の開口部２６から引き下ろし（引き下ろし位置）、前記吸着部３２をパウチの搬送方向下流側に移動して（送り出し位置）、送り出しロール２２間に供給する（図２参照）。
このように、パウチを下方に屈曲して支持手段１８の開口部２６内から引き下ろすことにより、最下方のパウチを重複することなく一枚ずつ取り出して下流側に搬送することができる。

さらに、送出ロール２２は、支持手段１８よりもパウチの搬送方向下流側に位置し、送出ロール２２間の搬送位置は、支持手段１８の底面１９の開口部２６よりも低い位置に位置する。そして、送出ロール２２は、前述した支持手段１８から吸着手段２０によって取り出したパウチ２を下流側に送り出す。

パウチの搬送システムにおいては、図１に示すように、前述したパウチ取り出し供給部１６の下流側に、重複パウチ除去部３６を配設することが好ましい。
この重複パウチ除去部３６は案内手段４８を有し、送出ロール２２から送出されたパウチを下流側に送り出す第一案内ロール５０、第一案内ロール５０から送り出されたパウチ２の進行方向を下方に屈曲させて案内する第一案内部材５２、及び第一案内部材５２により案内されたパウチを、後述する吸盤ロール４０と吸着発生ロール４４の間に送り出す第二案内ロール５４を有する。この第一案内ロール５０及び第二案内ロール５４はいずれも相互に密接して回転する一対のニップロールである。図示の形態においては、重複パウチ除去部３６には、外周面に吸盤３８を有する吸盤ロール４０、吸盤ロール４０の下流側に順次配設された吸着解除ガイド４２、吸着発生ロール４４、及び吸着発生ロール４４の下流側に配設された排出ロール４６を有する。
図３に示すように、吸盤ロール４０は複数列設けられ、その外周面に吸盤３８を幅方向、外周方向に等間隔に有している。図示の形態においては各吸盤ロール４０のロール幅に対して３個形成している。
また、吸着発生ロール４４は、吸盤ロール４０の右側（上流側）下方位置で、吸盤ロール４０の吸盤３８に搬送されるパウチと密着して回転する。
さらに、吸着解除ガイド４２は、前述した各吸盤ロール４０の側面にそれぞれ一対で固定され、側面視で略三角形状を呈する板状部材である。そして、それぞれ一対の板状部材（吸着解除ガイド４２）に補助ロール５６を、吸盤ロール４０の左側（下流側）上方位置に位置するように回転自在に取り付けられている。また、図１に示すように、補助ロール５６の左側（下流側）上方には、搬送されるパウチの進行方向を上方に屈曲させて案内する第二案内部材５８が配設されている。また、吸着発生ロール４４の下流側に配設される排出ロール４６は、吸盤ロール４０による主搬送路から分岐した位置に配設され、相互に密接して回転する一対のニップロールであり、下方には排出パウチ回収具６０が設置されている。

さらに、パウチの搬送システムにおいては、図１に示すように、前述した重複パウチ除去部３６の下流には間隔調整部６２が配設されているのが好ましい。
この間隔調整部６２は、図４示すように上流側の入口ロール６４、入口ロール６４よりも周速度が低速の下流側の出口ロール６６、及び入口ロール６４と出口ロール６６間に屈曲制限手段６８を有する。入口ロール６４及び出口ロール６６は、共に相互に密接して回転する一対のニップロールである。入口ロール６４と出口ロール６６の周速度は、出口ロール６６が低速で、その速度比は１．２乃至１．４が好ましい。入口ロール６４と出口ロール６６間の距離はパウチ２の搬送方向長さの３０乃至６０％が好ましい。このように、入口ロール６４と出口ロール６６の周速度の速度比、入口ロール６４と出口ロール６６間の距離を規定することにより、出口ロール６６から送出された後に行う図示しない加工、成形を行う全体としての加工ラインの省スペース化を実現できると共に、間隔調整部６２におけるパウチの蛇行が防止される。また、間隔調整部６２は、２箇所等の複数箇所配設しもて良く、この場合、前述した速度比の範囲中で低い速度比に設定することが可能となり、よりパウチの蛇行が防止される。
尚、前述した屈曲制限手段６８は、入口ロール６４と出口ロール６６による仮想搬送位置よりも僅かに低い位置に設けられ、入口ロール６４と出口ロール６６間に水平に延びる屈曲制限面７０を有する。

パウチ搬送システムは以上のように構成されており、以下そのシステムを用いて、積載されたパウチ群からパウチを１枚ずつ取り出すパウチの搬送システムについて説明する。
先ず、パウチ２を適宜手段により支持手段１８内に積載し、パウチ群として収容する。

次いで、図２に示すように、吸着着手段２０の吸着部３２を吸着状態とし、支持部１８の開口部２６の下流側（パウチの搬送方向下流側）に位置させ（図２（ａ）参照）、ニュートラル位置の吸着部３２を上方に移動し、支持部材１８の開口部２６内に位置させると共に、最下方のパウチを吸着する（図２（ｂ）参照）。次いで、前記吸着部３２を、パウチを吸着した状態で上流側に水平移動させ、吸着部３２とパウチとの吸着力、及び支持手段１８の上流側の内側壁面によるパウチの移動規制により、パウチを下方に屈曲する（図２（ｃ）参照）（後に言及する如く、本発明においては、最下方のパウチは屈曲手段の係止突部との摩擦力によって下方に屈曲されることが重要である）。その後、前記吸着部３２を下方に移動し、屈曲させたパウチを前記開口部２６から引き下ろす（図２（ｄ）参照）。次いで、前記吸着部３２によりパウチの搬送方向下流側に移動して、前記吸着部を非吸着状態とし、パウチ２を送り出しロール２２間に送り出す（図２（ｅ）参照）。その後、前記吸着手段２０の吸着部３２をニュートラル位置に戻し（図２（ａ）参照）、前記工程を順次繰り返す。

送出ロール２２に送出されたパウチ２は、次いで重複パウチ除去部３６に搬送される。
まず、送出ロール２２から送出されたパウチ２は、案内手段４８に案内される。即ち、送出ロール２２から送出されたパウチ２は、第一案内ロール５０によりパウチの搬送方向下流側に送出され、第一案内部材５２によりその進行方向が下方に屈折される。そして、パウチは、第二案内ロール５４を介して吸盤ロール４０と吸着発生ロール４４との間に搬送され、吸盤ロール４０の外周面に形成された吸盤３８に吸着される。これにより、吸盤ロール４０と吸着発生ロール４４との間を通過したパウチ２は、吸盤ロール４４の外周面の吸盤３８に吸着した状態で時計方向、即ちパウチの搬送方向下流側に搬送される（主搬送路）。そして、吸盤３８に吸着したパウチ２は、所定角度、時計方向に回転して搬送された後に、吸着解除ガイド４２の底面と吸盤ロール４０とが交差する剥離地点Ｐ（図１参照）において、パウチ２の先端から吸着解除ガイド４２の下面に漸次係合して吸盤３８から漸次剥離されると共に、補助ロール５６を介して第二案内部材５８によりその進行方向が水平方向に屈折させられる。

また、支持手段１８より吸着手段２０を用いてパウチ２を取り出し、送出ロール（送り手段）２２より送出したパウチ２が上下に重複していた場合であっても、吸盤ロール４０に形成された吸盤３８は上側のパウチのみに吸着し、下側のパウチは吸盤３８により吸着されることがなく、主搬送路から吸盤ロール４０と吸着力発生ロール４４の下流側に配設された排出ロール４６に案内され、その下方に位置する排出パウチ回収具６０に回収される。

次いで、前述した第二案内部材５８により屈折されたパウチ２は、間隔調整部６２に搬送される。
第二案内部材５８により屈折されたパウチ２は、その先端が入口ロール６４に到達すると共に、漸次パウチの搬送方向下流側に送出される。そして、入口ロール６４から送出されたパウチ２の先端が出口ロール６６に到達すると、出口ロール６６の周速度が入口ロール６４の周速度よりも低速で、入口ロール６４と出口ロール６６間の距離をパウチ２の搬送方向長さよりも短く、さらに、入口ロール６４と出口ロール６６間に屈曲制限面７０を有する片側屈曲制限手段６８が配設されており、出口ロール６６に到達したパウチ２は上側に凸形状に屈曲される（図１参照）。これにより、搬送されるパウチ２に遅延が生じても、出口ロール６６から送出された後のパウチの搬送間隔ｙは、入口ロール６４に到達する前のパウチ搬送間隔ｘよりも短くなる。このため、前述したように出口ロール６６から送出された後に行う図示しない加工、成形を行う全体としての加工ラインの省スペース化を実現できる。

図５は、本発明のパウチ搬送システムにおけるパウチ取り出し供給部１６の好適実施形態を示している。本発明のパウチ搬送システムにおいては、支持手段１８の下面に形成された開口部２６内に屈曲手段７２が配設されていることが重要である。この屈曲手段７２は、回転ロール部７４と、回転ロール部７４の外周面の特定領域に、回転軸方向に延びる係止突部７６とから構成されている。また、屈曲手段７２は図示しないサーボモータ等の適宜駆動手段により、所定の周速度で時計方向に回転し、係止突部７６の先端部が支持手段１８内の最下方のパウチ２と開口部２６内で接触する。

そして、このパウチ取り出し供給部１６は、吸着手段２０の吸着部３２がニュートラル位置（図５（ａ））から上昇してパウチを吸着する前に、屈曲手段７２を時計方向に回転させて係止突部７６を支持手段１８の最下方のパウチ２に接触させ、前記係止突部７６とパウチの摩擦力、及び支持手段１８の上流側の内側壁面によるパウチの移動規制により、パウチを下方に屈曲させた後、前記パウチ２を吸着部３２により吸着する（図５（ｂ））（従って、本発明においては、吸着手段２０の吸着部３２がニュートラル位置から吸着位置に上昇した際には、パウチは既に屈曲させられた状態にある）。次いで、さらに、屈曲手段７２を時計方向に回転させ、係止突部７６とパウチ２との接触を開放すると共に、吸着部３２を引き下ろし位置に降下させ、パウチ２を１枚だけ引き下ろす（図５（ｃ））。次いで、この状態から、吸着部３２を送り出し位置に水平に下流側に移動させ、吸着部３２を非吸着状態として、パウチ２を搬送方向下流側の送出ロール２２に送り出す（図５（ｄ））。その後、前記吸着手段２０の吸着部３２をニュートラル位置に、屈曲手段７４を時計方向に回転して回転初期の位置にそれぞれ戻し、前記工程を順次繰り返す（図５（ａ））。
このように構成することにより、最下方のパウチを重複することなく、より確実に一枚ずつ取り出して下流側に搬送することができる。
また、屈曲手段７２は、少なくとも係止突部７６を摩擦係数の比較的大きい材質、例えばシリコン等で構成することが好ましい。

尚、本実施形態においては、パウチ２を下方に屈曲させ、パウチ２を吸着部３２で吸着した後（図５（ｂ）参照）、吸着部３２を吸着位置から水平に上流側に移動させても良い。これにより、吸着部３２と係止突条７６との距離が相対的に短くなり、吸着部３２と係止突部７６との間（下流側）にも、パウチ２が下方に屈曲した状態とすることができ、より一層確実に、最下方のパウチが重複することなく一枚ずつ取り出して下流側に搬送することができる。

図６は、本発明のパウチ搬送システムにおけるパウチ取り出し供給部１６の他の好適実施形態を示し、屈曲手段７２を時計方向に回転させた後、屈曲手段７４を反時計方向に回転させ、前記屈曲手段７２の回転ロール７４の外周面に設けた係止突部７６を揺動させている。
そして、このパウチ取り出し供給部１６は、吸着手段２０の吸着部３２がニュートラル位置（図６（ａ））から上昇してパウチを吸着する前に、屈曲手段７２を時計方向に回転させて係止突部７６を支持手段１８の最下方のパウチ２に接触させ、前記係止突部７６とパウチの摩擦力、及び支持手段１８の上流側の内側壁面によるパウチの移動規制により、パウチを下方に屈曲させた後、前記パウチ２を吸着部３２により吸着し（図６（ｂ））、次いで、前記屈曲手段７２を反時計方向に回転させて、前記係止突部７６とパウチの摩擦力、及び吸着部３２とパウチとの吸着力により、パウチ２を吸着部３２と係止突条７６との間でも下方に屈曲させる（図６（ｃ））。次いで、この状態から、吸着部３２を下方に引き下ろし位置に降下させ、屈曲手段７２を反時計方向に回転させて係止突部７６とパウチ２との接触を開放した後（図６（ｄ））、吸着部３２を送り出し位置に水平に下流側に移動させ、吸着部３２を非吸着状態として、パウチ２を搬送方向下流側の送出ロール２２に送り出す（図６（ｅ））。その後、前記吸着手段２０の吸着部３２をニュートラル位置に、屈曲手段７４を時計方向に回転して回転初期の位置にそれぞれ戻し（図６（ａ）参照）、前記工程を順次繰り返す。このように構成することにより、最下方のパウチを重複することなく、より一層確実に一枚ずつ取り出して下流側に搬送することができる。

尚、本実施形態においては、前述した屈曲手段７２を反時計方向に回転させて、パウチ２を吸着部３２と係止突条７６との間でも下方に屈曲させる際に（図６（ｃ）参照）、前記屈曲と同時に、或いは屈曲後に吸着部３２を吸着位置からパウチの搬送方向上流側に水平移動させても良い。これにより、吸着部３２と係止突条７６との距離が相対的に短くなり、係止突部７６とパウチ２との接触部より搬送方向下流部分の下側に屈曲がより一層屈曲した状態となるため、最下方のパウチを重複することなく、より一層確実に一枚ずつ取り出して下流側に搬送することができる。

２：パウチ
１６：パウチ取り出し供給部
１８：支持手段
２０：吸着手段
２２：送出ロール（送り手段）
２６：開口部
３２：吸着部
３６：重複パウチ除去部
４０：吸盤ロール
４４：吸着力発生ロール
６２：間隔調整部

Claims (9)

1. 積載されたパウチ群からパウチを供給するパウチの搬送システムであって、
   前記搬送システムは、積載されたパウチ群を支持し、底面に開口部が形成された支持手段、該支持手段の開口部内で、前記支持手段内の最下方のパウチを屈曲させる屈曲手段、前記開口部から前記最下方のパウチを取り出す吸着手段、及び該吸着手段によって取り出されたパウチを送り出す送り手段から成るパウチ取り出し供給部を有し、
   前記屈曲手段は、所定位置に設けられた回転軸を中心に回転可能な回転ロール部と、該回転ロール部の外周面の特定領域に固着された係止突部とから構成され、
   前記吸着手段は、前記最下方のパウチに吸着する吸着位置、該吸着位置から吸着したパウチを引き下ろす引き下ろし位置、該引き下ろし位置から吸着したパウチを前記送り手段に送り出す送り出し位置へと移動し、
   前記吸着手段が前記吸着位置に到達した際には、前記最下方のパウチは、前記所定位置に設けられた回転軸を中心に回転する前記回転ロール部に固着された前記係止突部との接触による摩擦力によって屈曲せしめられており、
   前記吸着手段が前記吸着位置から前記引き下ろし位置へ移動する際には、前記回転ロール部が前記所定位置に設けられた回転軸を中心に回転して前記係止突部と前記最下方のパウチとの接触は開放されている、ことを特徴とするパウチの搬送システム。
2. 前記吸着手段は、前記吸着位置からパウチを吸着した状態で、パウチの搬送方向上流側に移動する、請求項１に記載のパウチ搬送システム。
3. 前記屈曲手段は、回転運動をする、請求項１又は２に記載のパウチ搬送システム。
4. 前記パウチ取り出し供給部の下流側に重複パウチ除去部を配設した、請求項１乃至３のいずれかに記載のパウチの搬送システム。
5. 前記重複パウチ除去部は、外周面に吸盤を有する吸盤ロール、該吸盤ロールの下流側に順次配設された吸着解除ガイド、該吸盤ロールと密着する吸着発生ロール、及び該吸着力発生ロールの下流に配設された排出ロールと、を有する、請求項４に記載のパウチの搬送システム。
6. 前記重複パウチ除去部の下流に間隔調整部を配設した、請求項４又は５に記載のパウチの搬送システム。
7. 前記間隔調整部は、上流側の入口ロールと、該入口ロールよりも周速度が低速の下流側の出口ロールとを有する、請求項６に記載のパウチの搬送システム。
8. 前記入口ロールと前記出口ロールの周速度の速度比は１．２乃至１．４であり、該入口ロールと該出口ロール間の距離は、パウチの搬送方向長さの３０乃至６０％である、請求項７に記載のパウチの搬送システム。
9. 前記入口ロールと出口ロール間に片側屈曲制限手段を配設した、請求項７又は８に記載のパウチの搬送システム。