JP7360881B2 - filling system - Google Patents
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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。 The present disclosure relates to, for example, a system for filling a flexible packaging bag with a product liquid while gripping both ends of the bag with a gripper called a gripper.
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。 BACKGROUND ART Products in which a container made of a flexible resin packaging bag is filled with a product liquid, such as a beverage or a medical liquid, are widely used. When manufacturing this product, the container is held and transported by a pair of gripping tools, and the opening of the container is opened to form a filling opening for the product liquid, and the product liquid is filled from this opening. After filling with the product liquid, the opening is sealed by fusion.
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。 As a device for gripping and conveying a flexible packaging bag, it has been proposed to use a linear motor, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. In the conveyance devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, a pair of grippers that grip a flexible packaging bag from both sides in the width direction are each supported by a linear motor that is independently driven.
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。 A system for filling a flexible packaging bag with product liquid includes a filling section that opens an opening to form a filling opening and fills the product liquid, and a seal that seals the opening of the flexible packaging bag filled with the product liquid. A section will be established. A filling system is configured by providing a filling section and a sealing section on a transportation path for flexible packaging bags in a transportation device using a linear motor.
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。
After opening the filling opening, the product liquid is filled from this opening, and when filling is completed, this opening is closed. Since the flexible packaging bag is made of a flexible resin film, the film may wrinkle after the opening is closed. If the container is fused with wrinkles, there is a risk that the opening will be insufficiently sealed, so containers with wrinkles may be uniformly treated as defective, regardless of whether the container can be sealed or not.
Therefore, an object of the present disclosure is to provide a filling system that can prevent wrinkles from forming when sealing the opening after filling a soft packaging bag with a product liquid.
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。
The filling system according to the present disclosure includes a transport path, a filling section that is provided on the transport path and that fills a container with a product liquid through an opening provided in a container made of a flexible packaging bag, and a filling section that fills the product liquid with the container. and a sealing part for heat-sealing the opening of the container.
The conveyance path is provided at intervals in the conveyance direction, and includes a first gripper and a second gripper that grip a container made of a flexible packaging bag, and a first movable element and a second gripper that support the first gripper. Before heat-sealing the opening of the container filled with the product liquid with the second movable element that supports the liquid in the filling section, a tension applying operation is performed to widen the gap between the first movable element and the second movable element. A tension applying mechanism. In the conveyance path, the interval between the first mover and the second mover is variable.
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。 According to the present disclosure, the first movable element and the second movable element whose interval is variable are used to widen and narrow the interval between the first gripping tool and the second gripping tool, that is, to perform the widening and narrowing operation. Can be done. Accordingly, the present disclosure provides a filling system that provides tensioning action to remove wrinkles without any additional features. Moreover, according to the present disclosure, the path from the conveyance path to the first gripping tool and the second gripping tool does not include a mechanical collision part and a sliding part for performing the widening and narrowing operation. Therefore, according to the filling system, the burden of replacing parts due to widening and narrowing movements of the first gripping tool and the second gripping tool is small.
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。
Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the filling system 1 according to the present embodiment includes a
The filling system 1 can seal the
Hereinafter, after explaining the configuration of the filling system 1, the effects produced by the filling system 1 will be explained.
[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。
[Conveyance path 10]
As shown in FIG. 1, the
The
[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。
[Carry-in section 100]
The
[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。
[Filling section 200]
A
Prior to filling the
[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。
[Sealing part 300]
A
The
[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。
[Export section 400]
On the
[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。
[Linear motor]
The
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。
The
[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。
[Gripper 20]
The
As shown in FIG. 1, the filling system 1 is provided with a plurality of
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。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
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。
The first
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。
The
The opening and closing of the first
[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。
[Container 80]
An example of the
The
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。
When the
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。
FIG. 3 shows the
[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。
[Operation of
Next, referring to FIG. 4, the operation of removing
The
When the first
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。
When reaching the
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。
When a predetermined amount of product liquid PL is filled through the opened opening 87 (S103 in FIG. 8), the
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。
Here, the second
[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。
[Example of operation of
When the distance between the first
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。
For example, as shown in the upper part of FIG. 5, it is assumed that
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。
In this embodiment, the
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)。
The
The operation shown in FIG. 5 of the first
When the heat fusion is completed, the distance between the
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。
Also in the operation of removing
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。
The filling system 1 can detect whether the
[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。
[Other operations of the
In the example described above, it is assumed that no slipping occurs between the
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。
In FIG. 6 as well, tension T is applied to the
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。
As explained above, if slippage is caused between the
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。
There are at least two means for causing slippage between the
The first means, as shown in the upper part of FIG. 7, is F1, which is the force with which the
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。
As shown in the lower part of FIG. 7, the second means is to set the coefficient of friction between the
[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。
[effect]
Next, the effects of the filling system 1 will be explained.
Even if
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。
The filling system 1 performs an operation for removing
Therefore, the tension applying operation for removing wrinkles can be performed without providing any other special elements.
Further, for example, the pair of arms can be widened and narrowed using mechanical elements such as cams and levers. This mechanical element includes a significant number of mechanical collision and sliding parts, and wear of these elements is inevitable. To avoid malfunctions due to wear, elements such as cams and levers must be replaced regularly. Moreover, since the conveying device to which the present disclosure is directed includes a large number of grippers, the burden of periodic replacement work is extremely heavy.
On the other hand, the
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。
The filling system 1 performs an operation for removing
Therefore, according to the filling system 1, each of the first
Furthermore,
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。
In order to adjust the tension applied to the
[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。
[Additional notes]
The filling system 1 in this embodiment can be understood as follows.
The filling system 1 includes a
Before the filling
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。
In the filling system 1, preferably, the sealing
If the heat fusion is completed with the wrinkles removed, there is very little possibility that the wrinkles will return to their original state.
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。
The tension applying mechanism according to this embodiment preferably moves one or both of the first
If the standard movement amount Ms for the
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。
In the tension applying mechanism according to this embodiment, preferably, if the detected tension Td generated in the
Even if the tension generated in the
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。
The tension applying mechanism according to the present embodiment preferably specifies the detected tension Td from the current supplied for the operation of the first
In this case, there is no need to provide special means for detecting the tension generated in the
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、
The tension applying mechanism according to this embodiment preferably performs the tension applying operation from a state where the first
that way,
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。
When the other of the first
Due to the slippage, the stress remaining in the
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。
In order to provide a difference in gripping ability, the following means can be adopted.
First means: When the friction coefficient between the
Second means: When the force with which the
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。
In addition to the above, it is possible to select the configurations mentioned in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate.
For example, in the present disclosure, the shape of the container is arbitrary, and the present disclosure is widely applied to containers that have an opening and that may wrinkle in the opening as the opening is widened or narrowed.
Further, in this embodiment, the shape of the gripper is arbitrary as long as it can move by following the movable element that constitutes the linear motor and can grip the container.
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
1 Filling
Claims (9)
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、かつ、それぞれが独立して移動でき、
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、
充填システム。 a conveyance path;
a filling section that is provided on the conveyance path and fills the container with the product liquid through an opening provided in the container made of a flexible packaging bag;
a sealing part that heat-seals the opening of the container filled with the product liquid in the filling part;
The conveyance path is
a first gripper and a second gripper that are provided at intervals in the transport direction and grip the container;
a first mover that supports the first gripper and a second mover that supports the second gripper;
A tension applying mechanism that performs a tension applying operation to widen the distance between the first mover and the second mover before thermally fusing the opening of the container filled with the product liquid in the filling section. and,
The first movable element and the second movable element have variable intervals, and each can move independently;
There is a difference in gripping ability between the container by the first gripper and the container by the second gripper,
filling system.
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。
The sealing part is
thermally fusing the opening while maintaining the tension applying operation that widens the distance between the first movable element and the second movable element;
The tension applying mechanism is
After the heat fusion is completed, releasing the tension applying operation;
A filling system according to claim 1.
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。
The tension applying mechanism is
moving one or both of the first mover and the second mover by a predetermined reference movement amount;
A filling system according to claim 1 or claim 2.
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。
The tension applying mechanism is
If the detected tension generated in the container does not reach a predetermined reference tension,
moving one or both of the first movable element and the second movable element until the detected tension reaches the reference tension;
A filling system according to any one of claims 1 to 3.
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。
The tension applying mechanism is
determining the detected tension from the current supplied for operation of the first mover and the second mover;
Filling system according to claim 4.
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。 The tension applying mechanism is
performing the tension applying operation from a state in which the first movable element and the second movable element are stopped;
A filling system according to any one of claims 1 to 5.
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。
The tension applying mechanism is
Performing the tension applying operation by moving the other of the first movable element and the second movable element while one of the first movable element and the second movable element remains stopped;
A filling system according to any one of claims 1 to 6.
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1から7のいずれか一項に記載の充填システム。
The coefficient of friction between the first gripper and the container is μ1,
If the coefficient of friction between the second gripper and the container is μ2,
the μ1 is greater than the μ2, or
The force with which the first gripper grips the container is F1,
If the force with which the second gripper grips the container is F2,
the F1 is larger than the F2;
Filling system according to any one of claims 1 to 7 .
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、
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り、
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、
充填システム。 a conveyance path;
a filling section that is provided on the conveyance path and fills the container with the product liquid through an opening provided in the container made of a flexible packaging bag;
a sealing part that heat-seals the opening of the container filled with the product liquid in the filling part;
The conveyance path is
a first gripper and a second gripper that are provided at intervals in the transport direction and grip the container;
a first mover that supports the first gripper and a second mover that supports the second gripper;
A tension applying mechanism that performs a tension applying operation to widen the distance between the first mover and the second mover before thermally fusing the opening of the container filled with the product liquid in the filling section. and,
The interval between the first mover and the second mover is variable,
There is a difference in gripping ability between the container by the first gripper and the container by the second gripper,
The tension applying mechanism is
performing the tension applying operation from a state in which the first movable element and the second movable element are stopped;
filling system.
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