JP6969967B2

JP6969967B2 - 口栓付きパウチ容器の箱詰め装置

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Publication number: JP6969967B2
Application number: JP2017200297A
Authority: JP
Inventors: 嗣人堀川; 繁羽田
Original assignee: Fuji Seal Inc
Current assignee: Fuji Seal Inc
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: JP2019073310A

Description

本発明は、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置に関し、特に、集積装置によって整列状態に集積された口栓付きパウチ容器を掴んで移送して箱に収納する装置に関する。

従来、食品等の内容物の注入及び注出を行うための口栓が設けられた柔軟なフィルム材からなるパウチ容器が知られている。この口栓付きパウチ容器は、一般に、内容物が充填された後、所定個数ずつ箱詰めされた状態で出荷される。

例えば、特許文献１には、パウチ箱詰め装置が開示されている。このパウチ箱詰め装置は、搬送コンベヤと、供給コンベヤと、バケットコンベヤと、多軸ロボットに連結されたロボットハンドとを備える。搬送コンベヤは、所定の箱詰め位置に空の段ボールケースを搬送する。供給コンベヤは、口栓付きパウチをバケットコンベヤに順次に供給する。バケットコンベヤは、供給コンベヤから順次に供給されるパウチを受け取って搬送し、所定の取出し位置で規定数のパウチを整列状態に集積させる。

ロボットハンドは、複数のチャックと幅寄せ機構とを有する。ロボットハンドは、多軸ロボットによってバケットコンベヤ上で集積されている規定数のパウチを上記チャックにより掴む。この際、各チャックは整列状態に集積された規定数のパウチにそれぞれ対応し、各チャックがパウチの口栓をそれぞれ把持する。この状態で、多軸ロボットの機能によってロボットハンドが持ち上げられ、これにより規定数のパウチがバケットコンベヤから持ち上げられ、上記箱詰め位置へと搬送される。

このロボットハンドによるパウチの搬送過程において、各チャックが互いに接近する方向に移動される。これにより、規定数のパウチが幅寄せされて整列状態のパウチの全体長さが箱詰めに適したサイズに縮められる。この状態で、多軸ロボットの機能によって、ロボットハンドに把持された規定数のパウチが上記箱詰め位置にある段ボールケース内に収納される。そして、ロボットハンドのチャックによる把持が解除され、パウチが箱内で解放される。その後、ロボットハンドは、多軸ロボットの機能によって、次に箱詰めする規定数のパウチを把持するためにバケットコンベヤの所定の取出し位置へと移動する。他方、パウチが収納された段ボールケースは、上側フラップが閉じられて、出荷可能な状態となる。

特許第４２８２８４３号公報

上記のようにして口栓付きパウチを箱詰めする場合、搬送コンベヤによって段ボールケースを間欠的に搬送し、所定の箱詰め位置で段ボールケースを一旦停止させ、この停止中にパウチを箱詰めすることがある。このようにすれば、多軸ロボットに連結されたロボットハンドによるパウチの箱詰めをより正確に行うことができる。

しかしながら、パウチの箱詰めの生産性（箱詰め効率）を向上させるには、バケットコンベヤによるパウチの集積速度、多軸ロボット及びロボットハンドによるパウチの把持及び移送、並びに、搬送コンベヤによる段ボールケースの間欠搬送速度などを速くする必要があるが、パウチの箱詰め精度を維持しながら各コンベヤや多軸ロボット等の駆動速度を高速化するには限界がある。加えて、パウチは、特に高温の内容物を充填した状態では、容器が軟化し変形し易くなり取り扱いが難しいという問題もある。

本発明の目的は、口栓付きパウチ容器の箱詰めを容易に高速化することができ、その結果、パウチ容器が収納された箱（以下、「パウチ収納済み箱」という）の生産性を向上させることができる、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置を提供することである。

本発明は、複数の口栓付きパウチ容器を整列させた状態で箱詰めする装置であって、箱を連続的に搬送する箱搬送装置と、パウチ取出し位置において複数の口栓付きパウチ容器を整列状態に集積する集積装置と、前記集積装置によって集積させた口栓付きパウチ容器を整列状態のまま掴み上げて移送し、前記箱搬送装置によって搬送される箱に収納するパウチ移送装置と、を備え、前記集積装置は、パウチ取出し位置において整列した複数のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿って直線状に並ぶように揃える進退可能に構成された口栓位置整列ガイドと、パウチ取出し位置において整列した複数のパウチ容器の口栓位置の整列ピッチを揃える進退可能に構成された口栓ピッチ調整ガイドを備え、口栓位置整列ガイドが前進移動して整列状態に集積されている複数のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿った直線状に揃えられ、口栓ピッチ調整ガイドが前進移動して整列状態に集積されている複数のパウチ容器の口栓の整列ピッチが所定ピッチとなるように揃えられる一方、パウチ移送装置の把持部が取出し位置の上方から下降移動し所定の高さ位置に到達する前に口栓位置整列ガイドが後退移動し、口栓ピッチ調整ガイドはパウチ移送装置の把持部によってパウチ容器が集積装置から掴み上げられる前に後退移動する動作をすることで、前記パウチ移送装置は、集積装置によって集積させた口栓付きパウチ容器を整列状態のまま掴み上げて移送し、前記箱搬送装置によって連続的に搬送される箱に口栓付きパウチ容器を整列状態で収納することを特徴とする。
前記口栓ピッチ調整ガイドは、パウチ取出し位置において集積される所定数の複数の口栓付きパウチ容器の整列ピッチに対応するピッチで略Ｙ字状の切込みが形成されている構成にしてもよい。

この構成によれば、パウチ移送装置が箱搬送装置によって連続的に搬送される箱に口栓付きパウチ容器を整列状態で収納する構成としたことで、パウチ容器の箱詰めを容易に高速化することができ、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。また、パウチ取出し位置において、整列した複数のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿って直線状に並ぶように揃える進退可能に構成された口栓位置整列ガイドと、整列した複数のパウチ容器の口栓位置の整列ピッチを揃える進退可能に構成された口栓ピッチ調整ガイドとを備えることで、パウチ移送装置によって所定数の各パウチ容器の口栓をチャックで掴み上げる動作を正確に行うことができ、その結果、パウチ容器の箱詰め速度の高速化による生産性向上を確実に実現することができる。
加えて、１つの口栓ピッチ調整ガイドに複数の略Ｙ字状の切込みが形成されている構成にすると、パウチ取出し位置において所定数の複数のパウチ容器がこの切込みによって整列状態で集積される。

本発明に係る口栓付きパウチ容器の箱詰め装置において、前記集積装置は１つの箱に収納される個数の整数倍の口栓付きパウチ容器を整列させ、前記パウチ移送装置は前記整数倍に相当する複数台設置されており、前記集積装置によって整列した口栓付きパウチ容器を前記複数台のパウチ移送装置を用いて前記箱搬送装置により搬送される箱に収納してもよい。

この構成によれば、複数台のパウチ移送装置によって箱詰めを行うため、１台のパウチ移送装置で箱詰めする場合に比べて、パウチ容器の箱詰め速度の高速化が容易になり、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。

さらに、本発明に係る口栓付きパウチ容器の箱詰め装置において、前記集積装置は、パウチ供給装置から供給される口栓付きパウチ容器を１つずつ受け取ってパウチ取出し位置に移送する仕切部材を備え、当該仕切部材は、パウチ容器が載置される部分である底板、仕切壁及び背面部を有し、底板及び仕切壁はＬ字状に形成されており、仕切壁は整列状態で集積された複数のパウチ容器において隣り合うパウチ容器間にそれぞれ配置され、背面部は、仕切壁の搬送方向後方の側面に固定されており、背面部と仕切壁との間の距離がパウチ容器の厚みよりも数ｍｍ程度広くなるように設定されていて、搬送方向の後方側においてパウチ容器と当接可能に立設されていて、底ガセットを有するパウチ容器を集積する場合には前記仕切部材を用い、サイドガセットを有するパウチ容器を集積する場合には前記仕切部材の前記仕切壁が更に略Ｌ字形に屈曲した屈曲部を幅方向両側縁部に有し、これらの屈曲部がパウチ容器のサイドシール部近傍の胴部に当接する構成のものを用いてもよい。

この構成によれば、集積装置の仕切部材を交換することによってサイドガセットを含むパウチ容器と底ガセットを含むパウチ容器とのいずれにも対応可能であるため、箱詰め装置の汎用性を広くすることができる。

本発明に係る口栓付きパウチ容器の箱詰め装置によれば、連続的に搬送される箱に口栓付きパウチ容器を所定数ずつ箱詰めする動作を容易に高速化することができ、その結果、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。

口栓付きパウチ容器の箱詰め動作を概略的に示す図である。口栓付きパウチ容器の斜視図である。本実施形態の口栓付きパウチ容器の箱詰め装置を概略的に示す側面図である。本実施形態の口栓付きパウチ容器の箱詰め装置を概略的に示す平面図である。集積装置に設けられる仕切部材によって複数の口栓付きパウチ容器が整列状態で集積された様子を示す（ａ）上面図、及び、（ｂ）側面図である。集積装置の取出し位置をパウチ整列方向から見た状態で示す拡大図である。集積装置に設けられる口栓ピッチ調整ガイドの平面図である。底ガセットを有する口栓付きパウチ容器を示す斜視図である。集積装置に設けられる仕切部材によって、図８に示すパウチ容器が整列状態で集積された様子を示す（ａ）上面図、及び、（ｂ）側面図である。

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

まず、図１及び図２を参照して本実施形態における口栓付きパウチ容器Ｐの箱詰め動作について概略的に説明し、図３以降を参照して本実施形態の箱詰め装置について具体的に説明する。図１は口栓付きパウチ容器Ｐの箱詰め動作を概略的に示す図であり、図２は口栓付きパウチ容器Ｐの斜視図である。以下においては、口栓付きパウチ容器Ｐを適宜に「パウチ容器Ｐ」とだけいう。

図１に示すように、パウチ容器Ｐは、食料等の内容物が充填されて口栓Ｓがキャップで封止された後、図示しないパウチ移送手段によって集積装置２０へ向けて順次に移送される。パウチ移送手段には、ベルトコンベヤが好適に用いられる。

パウチ移送手段によってパウチ容器Ｐが移送されるとき、口栓Ｓが移送方向下流側に向いた状態でベルト上に載置された状態で移送される。また、ベルト上に載置される複数のパウチ容器Ｐは、一定の間隔にピッチ出しされた状態で移送されるのが好ましい。これにより、集積装置２０に設けられた仕切部材２２によってパウチ容器Ｐを１つずつ順次に確実に受け取ることができる。

パウチ移送手段によって移送されてきたパウチ容器Ｐは、下り傾斜姿勢で設けられたパウチ供給装置９０（図３参照）に渡される。パウチ供給装置９０もまた、無端状のベルトコンベヤによって構成されるのが好適である。そして、パウチ容器Ｐは、パウチ供給装置９０によって引き続き移送され、パウチ供給位置βにおいて集積装置２０に渡される。

ここで、パウチ容器Ｐは、図２に示すように、一対の胴部シート１，２と、幅方向両側に折り畳んで設けられる一対のサイドガセット３（図２では一方のみを図示）と、口栓Ｓとを有する。各シート１，２とサイドガセット３は、柔軟なフィルム材で構成されている。一対の胴部シート１，２とサイドガセット３とは、幅方向側縁部においてサイドシール部ＳＳにより接合されている。また、一対の胴部シート１，２とサイドガセット３とは、容器下部においてボトムシール部ＢＳにより互いに接合されている。さらに、一対の胴部シート１，２とサイドガセット３の各上端部はトップシール部ＴＳにより接合されている。各シール部ＳＳ，ＢＳ，ＴＳは、例えば、ヒートシールによって好適に形成される。

口栓Ｓは、円筒状のスパウト（図示せず）と、スパウトの一端部の開口を密封するように取り付けられたキャップＳ１と、スパウトの外周に設けられた複数のフランジ部Ｓ２と、スパウトの他端に連結された取付部Ｓ３とを有する。取付部Ｓ３は、例えば、舟形の外形をなす筒状に形成され、円筒状のスパウトと連通するとともに、外周面が一対の胴部シート１，２間に密封状態に接合されている。口栓Ｓの取付部Ｓ３もまた、例えばヒートシールによって胴部シート１，２間に密封状態で取り付けられている。

再び図１を参照すると、集積装置２０では、パウチ供給装置９０から受け渡されたパウチ容器Ｐが、パウチ取出し位置αにおいて、直線状に整列した状態に集積される。本実施形態では、１２個のパウチ容器Ｐが集積される例が示される。

このように集積されたパウチ容器Ｐは、後述するパウチ移送装置の把持部によってパウチ取出し位置αから掴み上げられる。本実施形態では、後述するように２台のパウチ移送装置によって６個ずつのパウチ容器グループＧ１，Ｇ２毎に整列状態を保ったままそれぞれ掴み上げられる。そして、各パウチ容器グループＧ１，Ｇ２は、後述する箱搬送装置によって搬送される箱Ｃに向けて移送されるが、その移送の間にパウチ容器グループＧ１，Ｇ２を構成する各パウチ容器Ｐが互いに接近する方向に幅寄せされる。これにより、整列状態にある６個のパウチ容器Ｐの全体長さが箱詰めに適したサイズに縮められる。

このように幅寄せされた各パウチ容器グループＧ１，Ｇ２がパウチ移送装置によって引き続き移送され、箱搬送装置によって連続的に搬送される箱Ｃにそれぞれ収納される。そして、パウチ移送装置によるパウチ容器グループＧ１，Ｇ２の各パウチ容器Ｐの把持が解除され、その結果、パウチ容器Ｐが箱Ｃ内で解放される。

その後、パウチ移送装置の把持部は、次に箱詰めする各６個のパウチ容器Ｐを把持するために、集積装置２０の取出し位置αへと移動する。他方、パウチ容器Ｐが収納された箱Ｃは、図示しない上側のフラップが閉じられて、出荷可能な状態となる。

次に、図３及び図４を参照して、パウチ容器の箱詰め装置１０について具体的に説明する。図３は、本実施形態の口栓付きパウチ容器Ｐの箱詰め装置１０を概略的に示す側面図であり、図４は、図３に示した箱詰め装置１０を概略的に示す平面図である。

図３及び図４に示すように、箱詰め装置１０は、箱搬送装置１２と、集積装置２０と、パウチ移送装置４０とを備える。箱搬送装置１２は、パウチ容器Ｐを収納する箱Ｃを連続的に搬送するものである。本実施形態では、箱搬送装置１２は、図４に示すように、Ｕ字状に搬送経路で箱Ｃを連続的に搬送するように構成されている。箱搬送装置１２は爪付きチェーンコンベヤで構成されるのが好適であり、複数に分割されたコンベヤによって構成されてもよい。

なお、本実施形態の箱搬送装置１２は、Ｕ字状の搬送経路をなして構成される例について説明したが、これに限定されるものではない。箱搬送装置１２は、直線搬送部分１２ａだけを含むように構成されてもよいし、あるいは、例えば、略Ｌ字状に屈曲する搬送経路を形成するように構成されてもよい。

集積装置２０は、Ｕ字状の搬送経路を構成する２つの直線搬送部分１２ａ，１２ｂのうち一方側の直線搬送部分１２ａに沿って設置されている。集積装置２０は、パウチ取出し位置αにおいて複数のパウチ容器Ｐを整列状態に集積する機能を有する。

具体的には、集積装置２０は、図３に示すように、水平方向に離れて配設された２つのスプロケット２４ａ，２４ｂと、２つのスプロケット２４ａ，２４ｂに掛け渡された無端状のチェーン２６とを備える。チェーン２６は、複数本のチェーンによって構成されるのが好ましい。２つのスプロケット２４ａ，２４ｂのうち少なくとも一方は図示しないモータによって矢印方向に回転駆動され、これによりチェーン２６が矢印Ａ方向に循環移動するようになっている。また、スプロケット２４ａ，２４ｂに掛け渡された無端状のチェーン２６は、２つの水平部分を有し、上側水平部分の中間位置がパウチ容器Ｐの取出し位置αに設定されている。

チェーン２６には、多数の仕切部材２２が等間隔で取り付けられている。仕切部材２２は、パウチ供給装置９０から供給されるパウチ容器Ｐを順次に受け取り、取出し位置αにおいてパウチ容器Ｐを整列させるための部材である。本実施形態では、取出し位置αにおいて、１２個のパウチ容器Ｐが整列状態に集積される。

図５は、集積装置２０に設けられる仕切部材２２によって複数のパウチ容器Ｐが整列状態で集積された様子を示す（ａ）上面図、及び、（ｂ）側面図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、仕切部材２２は、底板２２ａ、仕切壁２２ｂ、背面部２２ｃ、及び取付部２３を有する。底板２２ａ及び仕切壁２２ｂは、例えば金属板をＬ字状に折り曲げ加工して形成されている。底板２２ａは、パウチ供給装置９０から受け取ったパウチ容器Ｐが載置される部分である。仕切壁２２ｂは、整列状態で集積された１２個のパウチ容器Ｐにおいて隣り合うパウチ容器Ｐ間にそれぞれ配置され、搬送方向（矢印Ａ方向）の後方側においてパウチ容器Ｐと当接可能に立設されている。

仕切部材２２の背面部２２ｃは、仕切壁２２ｂの搬送方向後方の側面に固定されている。背面部２２ｃは、例えば、金属板を直方体状に形成して構成することができる。背面部２２ｃの仕切壁２２ｂとの対向面は平坦面に形成されており、取出し位置αにおいて背面部２２ｃと仕切壁２２ｂとの間の距離がパウチ容器Ｐの厚みＷよりも例えば数ｍｍ程度広くなるように設定されている。このように設定することで、取出し位置αにおいて整列状態にあるパウチ容器Ｐを集積装置２０から容易に取り出すことが可能になる。

取付部２３は、仕切部材２２の底板２２ａの下面に固定されており、仕切部材２２をチェーン２６に取り付けるための部分である。

再び図３及び図４を参照すると、パウチ移送装置４０は、集積装置２０の上方に設けられている。パウチ移送装置４０は、例えば、天井に設置することができる。パウチ移送装置４０は、集積装置２０によって取出し位置αで集積させたパウチ容器Ｐを整列状態のまま掴み上げて移送し、箱搬送装置１２によって搬送される箱Ｃに収納する機能を有する。

パウチ移送装置４０は、多軸ロボットによって好適に構成される。より具体的には、パウチ移送装置４０としてパラレルリンクロボットを用いることができるが、３次元でのパウチ容器Ｐの移送が可能であればどのようなロボットが用いられてもよい。

パウチ移送装置４０は、アーム下端に把持部４２を有する。把持部４２は、集積装置２０において整列状態に集積されたパウチ容器Ｐを把持するための部分である。把持部４２は６対のチャック４４を有する。これにより、１台のパウチ移送装置４０の把持部４２によって、６個のパウチ容器Ｐを把持して移送することができる。すなわち、本実施形態では集積装置２０において１２個のパウチ容器Ｐが整列状態に集積され、この集積された１２個のパウチ容器Ｐを２台のパウチ移送装置４０の把持部４２によって６個ずつ把持して移送するように構成されている。このように、２台のパウチ移送装置４０によって箱詰めを行うため、１台のパウチ移送装置で箱詰めする場合に比べて、パウチ容器Ｐの箱詰め速度の高速化が容易になり、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。

パウチ移送装置４０の把持部４２には、幅寄せ機構４６が設けられている。幅寄せ機構４６は、チャック４４によって把持された６個のパウチ容器Ｐを互いに密着させるように接近させる機能を有する。具体的には、幅寄せ機構４６は、モータＭによって回転駆動されるボールネジと、例えばパンタグラフのように伸縮自在なリンク機構（図示せず）とを含む。各チャック４４の上部は伸縮自在なリンク機構に連結されている。

１つのチャック４４は、把持部４２のフレームに固定された固定チャックになっている。また、他の１つのチャック４４が上記ボールネジに螺合されて駆動チャックになっている。これにより、モータＭによってボールネジが回転駆動されると、固定チャック４４に対して駆動チャック４４が近接または離間するように移動し、この駆動チャック４４にリンク機構を介して連結された他の４対のチャック４４も同様に近接または離間するように移動する。このようにチャック４４が移動することによって、図３中の左側に示されるパウチ移送装置４０の把持部４２のように各チャック４４が離間した状態と、図３中の右側に示されるパウチ移送装置４０の把持部４２のように各チャック４４が近接または接触した状態（すなわち幅寄せした状態）とに動作可能になっている。

続いて、図６及び図７を参照して本実施形態の集積装置２０について、より詳細に説明する。図６は、集積装置２０の取出し位置αをパウチ整列方向から見た状態で示す拡大図である。

図６に示すように、集積装置２０は、パウチ取出し位置αにおいて整列した複数のパウチ容器Ｐの口栓Ｓの位置が整列方向に沿って直線状に並ぶように揃える一対の口栓位置整列ガイド５２を備える。一対の口栓位置整列ガイド５２は、パウチ容器Ｐの整列方向（図６の紙面に垂直な方向）に延在した長尺部材であり、取出し位置αにあるパウチ容器Ｐの口栓Ｓの両側に設けられている。また、各口栓位置整列ガイド５２は、ブラケット５４を介してエアシリンダ５６の駆動軸５７に連結されており、エアシリンダ５６の作動によって進退可能に構成されている。これにより、一対の口栓位置整列ガイド５２がエアシリンダ５６によって前進移動すると、一対の口栓位置整列ガイド５２が取出し位置αにあるパウチ容器Ｐの口栓Ｓのフランジ部Ｓ２の両側に近接または接触して位置することになる。その結果、取出し位置αにおいて集積された１２個のパウチ容器Ｐの口栓Ｓの位置が整列方向に沿って直線状に揃えられる。

また、集積装置２０は、パウチ取出し位置αにおいて整列状態にある複数のパウチ容器Ｐの口栓位置の整列ピッチを揃える口栓ピッチ調整ガイド７２を備える。口栓ピッチ調整ガイド７２は、ブラケット７４を介してエアシリンダ７６の駆動軸７７に連結されており、エアシリンダ７６の作動によって進退可能に構成されている。

図７は、集積装置２０に設けられる口栓ピッチ調整ガイド７２の平面図である。図７には、集積されたパウチ容器Ｐの口栓Ｓの両側に一対の口栓位置整列ガイド５２が二点鎖線で示されている。口栓ピッチ調整ガイド７２は、金属板または樹脂板で構成され、図７に示すように略Ｙ字状の切込み７３が所定ピッチｄで形成されている。この所定ピッチｄは、取出し位置αにおいて集積されたパウチ容器Ｐの整列ピッチに対応する。本実施形態では、１つの口栓ピッチ調整ガイド７２に６つの切込み７３が形成されている。したがって、本実施形態の集積装置２０では、取出し位置αにおいて１２個のパウチ容器Ｐが整列状態で集積されるため、２つの口栓ピッチ調整ガイド７２が整列方向に並んで設けられている。

１２個のパウチ容器Ｐが取出し位置αにおいて集積されたとき、各仕切部材２２間に収容されたパウチ容器Ｐの整列ピッチが不揃いになることがある。特に、箱詰め速度を上げるため集積装置２０のチェーン２６の回転速度を高速化すると、チェーン２６の回転停止時の減速度が大きくなって、仕切部材２２間でパウチ容器Ｐの位置が不安定になり易い。そこで、本実施形態の集積装置２０では、口栓ピッチ調整ガイド７２を設けて口栓Ｓの整列ピッチを揃えることとしている。

具体的には、集積装置２０においてチェーン２６が回転停止し、取出し位置αにおいて１２個のパウチ容器Ｐが集積されたとき、エアシリンダ７６が作動して口栓ピッチ調整ガイド７２を取出し位置αに向かって前進させる。このとき、口栓ピッチ調整ガイド７２は、図６に示すように、パウチ容器Ｐの口栓Ｓの取付部Ｓ３に対応する高さ位置に配置されている。そのため、前進移動する口栓ピッチ調整ガイド７２の切込み７３の縁部がパウチ容器Ｐの一対の胴部シート１，２を介して口栓Ｓの取付部Ｓ３に当接することよって口栓Ｓの整列ピッチが切込み７３の形成ピッチである所定ピッチｄに揃えられることになる。図７には、最前位置まで前進移動した口栓ピッチ調整ガイド７２が示されており、このとき口栓ＳのキャップＳ１の位置が切込み７３の縁部が屈曲する部分付近に位置している。

続いて、上記の構成を備えるパウチ容器の箱詰め装置１０の動作について説明する。

集積装置２０の仕切部材２２は、パウチ供給装置９０のパウチ供給と同期して回転移動する。これにより、各仕切部材２２上にパウチ容器Ｐを１個ずつ受け取り、１２個のパウチ容器Ｐを連続して受け取ると、図示しない外側案内ガイドで幅方向移動が概略規制されながら取出し位置αまで移動して停止する。その結果、取出し位置αにおいて１２個のパウチ容器Ｐが整列した状態で集積される。

そして、集積装置２０では、口栓位置整列ガイド５２が前進移動して、整列状態に集積されている１２個のパウチ容器Ｐの口栓Ｓの位置が整列方向に沿った直線状に揃えられる。続いて、口栓ピッチ調整ガイド７２が前進移動して、整列状態に集積されている１２個のパウチ容器Ｐの口栓Ｓの整列ピッチが所定ピッチｄとなるように揃えられる。なお、口栓位置整列ガイド５２と口栓ピッチ調整ガイド７２とは同時に作動してもよいし、口栓ピッチ調整ガイド７２が先に作動してもよい。

この状態で、パウチ移送装置４０の把持部４２が取出し位置αの上方から下降移動する。そのとき、チャック４４が口栓Ｓの高さ位置に到達する前に、エアシリンダ５６の作動によって口栓位置整列ガイド５２が後退移動し、チャック４４と干渉しない位置で且つパウチ容器Ｐの掴み上げを妨げない位置まで退避する。

このように口栓位置整列ガイド５２が退避した後、把持部４２のチャック４４が下降移動して、口栓Ｓのフランジ部Ｓ２を把持する。チャック４４の先端内面には、例えばゴム、ウレタン等の軟質材４５が貼着されており、これにより口栓Ｓをしっかりと把持することができる。そして、把持部４２はパウチ移送装置４０を構成する多軸ロボットの作動により持ち上げられる。その結果、取出し位置αで整列状態にあった１２個のパウチ容器Ｐが２つの把持部４２によって集積装置２０から６個ずつ取り出される。このとき、口栓ピッチ調整ガイド７２は、パウチ容器Ｐが集積装置２０から掴み上げられる前に、エアシリンダ７６の作動によって後退移動してパウチ容器Ｐと干渉しない位置に退避している。

２つの把持部４２によって６個ずつ掴み上げられたパウチ容器Ｐは、パウチ移送装置４０によって移送され、箱搬送装置１２によって連続的に搬送される箱Ｃ内に収納される。このとき、箱搬送方向において下流側に設置されているパウチ移送装置４０ａ（図４参照）によって奇数番目（Ｎｏ．１，Ｎｏ．３，Ｎｏ．５，・・・）に搬送されてくる箱Ｃにパウチ容器Ｐを収納し、箱搬送方向において上流側に設置されているパウチ移送装置４０ｂ（図４参照）によって偶数番目（Ｎｏ．２，Ｎｏ．４，Ｎｏ．６，・・・）に搬送されてくる箱Ｃにパウチ容器Ｐを収納するのが好ましい。

チャック４４を開放して箱Ｃへのパウチ容器Ｐの収納が完了したパウチ移送装置４０の把持部４２は、次に箱詰めする各６個のパウチ容器Ｐを把持するために、集積装置２０の取出し位置αへと移動する。他方、パウチ容器Ｐが収納された箱Ｃは、図示しない上側のフラップが閉じられて、出荷可能な状態となる。

上述したように本実施形態のパウチ容器の箱詰め装置１０によれば、パウチ移送装置４０が箱搬送装置１２によって連続的に搬送される箱Ｃにパウチ容器Ｐを整列状態で収納する構成としたことで、パウチ容器Ｐの箱詰め速度を容易に高速化することができ、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、２台のパウチ移送装置４０によって箱詰めを行うため、１台のパウチ移送装置で箱詰めする場合に比べて、パウチ容器Ｐの箱詰め速度の高速化が容易になり、パウチ収納済み箱の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、パウチ取出し位置αにおいて整列した１２個のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿って直線状に並ぶように揃える口栓位置整列ガイド５２を備えることで、パウチ移送装置４０の把持部４２によって各パウチ容器Ｐの口栓Ｓをチャック４４で掴み上げる動作を正確に行うことができる。その結果、パウチ容器Ｐの箱詰め速度の高速化による生産性向上を確実に実現できる。

さらに、本実施形態によれば、パウチ取出し位置αにおいて整列した１２個のパウチ容器の口栓位置の整列ピッチｄを揃える口栓ピッチ調整ガイド７２を備えることで、パウチ移送装置４０の把持部４２のチャック４４によって各パウチ容器Ｐの口栓Ｓを掴み上げる動作を正確に行うことができる。その結果、パウチ容器Ｐの箱詰め速度の高速化による生産性向上を確実に実現できる。

なお、本発明は、上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記においてはサイドガセット３を有するパウチ容器Ｐを箱詰めする場合について説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る箱詰め装置は、図８に示すように、底ガセット４を有するパウチ容器Ｐｂの箱詰めに適用されてもよい。パウチ容器Ｐｂは、上部に口栓Ｓを備えている点は上述したパウチ容器Ｐと同様であるが、サイドガセット３を有していない点で相違する。このパウチ容器Ｐｂは、底ガセット４が上側に山折りされた状態で一対の胴部シート１，２間に配置され、底ガセット４の周縁部が胴部シート１，２とボトムシール部ＢＳによって接合されている。

このような底ガセット４を有するパウチ容器Ｐｂの箱詰め装置の集積装置２０においては、図９に示すように、仕切部材２２Ｄの仕切壁２２ｂは上述したサイドガセットを含むパウチ容器Ｐ用の仕切部材２２と形状が異なっている。具体的には、仕切部材２２Ｄの仕切壁２２ｂは、図９（ａ）に示すように、略Ｌ字形に屈曲した屈曲部２８を幅方向両側縁部に有しており、これらの屈曲部２８がパウチ容器Ｐｂのサイドシール部ＳＳ近傍の胴部に当接するように構成されている。このように仕切部材２２Ｄの仕切壁２２ｂを形成することで、集積させたときのパウチ容器Ｐｂをより安定した姿勢で整列させることが可能である。したがって、上述した箱詰め装置１０において、集積装置２０の仕切部材２２を仕切部材２２Ｄに交換することで、底ガセット４を含むパウチ容器Ｐｂの箱詰めにも対応可能になり、箱詰め装置の汎用性を広くすることができる。

また、上記では集積装置２０において取出し位置αに１２個のパウチ容器Ｐが整列状態で集積される例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、集積装置２０は１つの箱Ｃに収納される個数の３倍以上の整数倍の口栓付きパウチ容器を整列させ、パウチ移送装置４０は整数倍に相当する３台以上の複数台設置されており、集積装置２０によって整列した口栓付きパウチ容器を３台以上のパウチ移送装置４０を用いて箱搬送装置１２により搬送される箱Ｃに収納する構成としてもよい。

このようにパウチ移送装置４０を増台する場合、図４に示す箱搬送装置１２の他方側の直線搬送部分１２ｂに沿った位置に設置し、これに対応してパウチ供給装置９０及び集積装置２０を他方側の直線搬送部分１２ｂの側にも追加するのが好ましい。

１，２一対の胴部シート、３サイドガセット、４底ガセット、１０パウチ容器の箱詰め装置、１２箱搬送装置、１２ａ，１２ｂ直線搬送部分、２０集積装置、２２，２２Ｄ仕切部材、２２ａ底板、２２ｂ仕切壁、２２ｃ背面部、２３取付部、２４ａ，２４ｂスプロケット、２６チェーン、２８屈曲部、４０，４０ａ，４０ｂパウチ移送装置、４２把持部、４４チャック、４５軟質材、４６幅寄せ機構、５２口栓位置整列ガイド、５４，７４ブラケット、５６，７６エアシリンダ、５７，７７駆動軸、７２口栓ピッチ調整ガイド、９０パウチ供給装置、Ｃ箱、Ｇ１，Ｇ２パウチ容器グループ、Ｐ，Ｐｂパウチ容器、Ｓ口栓、Ｓ１キャップ、Ｓ２フランジ部、Ｓ３取付部、α パウチ取出し位置、β パウチ供給位置。

Claims

複数の口栓付きパウチ容器を整列させた状態で箱詰めする装置であって、
箱を連続的に搬送する箱搬送装置と、
パウチ取出し位置において複数の口栓付きパウチ容器を整列状態に集積する集積装置と、
前記集積装置によって集積させた口栓付きパウチ容器を整列状態のまま掴み上げて移送し、前記箱搬送装置によって搬送される箱に収納するパウチ移送装置と、を備え、
前記集積装置は、パウチ取出し位置において整列した複数のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿って直線状に並ぶように揃える進退可能に構成された口栓位置整列ガイドと、パウチ取出し位置において整列した複数のパウチ容器の口栓位置の整列ピッチを揃える進退可能に構成された口栓ピッチ調整ガイドを備え、
口栓位置整列ガイドが前進移動して整列状態に集積されている複数のパウチ容器の口栓位置が整列方向に沿った直線状に揃えられ、口栓ピッチ調整ガイドが前進移動して整列状態に集積されている複数のパウチ容器の口栓の整列ピッチが所定ピッチとなるように揃えられる一方、パウチ移送装置の把持部が取出し位置の上方から下降移動し所定の高さ位置に到達する前に口栓位置整列ガイドが後退移動し、口栓ピッチ調整ガイドはパウチ移送装置の把持部によってパウチ容器が集積装置から掴み上げられる前に後退移動する動作をすることで、
前記パウチ移送装置は、集積装置によって集積させた口栓付きパウチ容器を整列状態のまま掴み上げて移送し、前記箱搬送装置によって連続的に搬送される箱に口栓付きパウチ容器を整列状態で収納することを特徴とする、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置。
請求項１に記載の口栓付きパウチ容器の箱詰め装置において、
前記口栓ピッチ調整ガイドは、パウチ取出し位置において集積される所定数の複数の口栓付きパウチ容器の整列ピッチに対応するピッチで略Ｙ字状の切込みが形成されている、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置。
請求項１または２に記載の口栓付きパウチ容器の箱詰め装置において、
前記集積装置は、パウチ供給装置から供給される口栓付きパウチ容器を１つずつ受け取ってパウチ取出し位置に移送する仕切部材を備え、当該仕切部材は、パウチ容器が載置される部分である底板、仕切壁及び背面部を有し、底板及び仕切壁はＬ字状に形成されており、仕切壁は整列状態で集積された複数のパウチ容器において隣り合うパウチ容器間にそれぞれ配置され、背面部は、仕切壁の搬送方向後方の側面に固定されており、背面部と仕切壁との間の距離がパウチ容器の厚みよりも数ｍｍ程度広くなるように設定されていて、搬送方向の後方側においてパウチ容器と当接可能に立設されていて、
底ガセットを有するパウチ容器を集積する場合には前記仕切部材を用い、
サイドガセットを有するパウチ容器を集積する場合には前記仕切部材の前記仕切壁が更に略Ｌ字形に屈曲した屈曲部を幅方向両側縁部に有し、これらの屈曲部がパウチ容器のサイドシール部近傍の胴部に当接する構成のものを用いる、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の口栓付きパウチ容器の箱詰め装置において、
前記集積装置は１つの箱に収納される個数の整数倍の口栓付きパウチ容器を整列させ、前記パウチ移送装置は前記整数倍に相当する複数台設置されており、前記集積装置によって整列した口栓付きパウチ容器を前記複数台のパウチ移送装置を用いて前記箱搬送装置により搬送される箱に収納することを特徴とする、口栓付きパウチ容器の箱詰め装置。