(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-14
(45)【発行日】2022-11-22
(54)【発明の名称】電子タバコを組み立て充填するためのシステム
(51)【国際特許分類】
A24F 40/70 20200101AFI20221115BHJP
B65B 3/04 20060101ALI20221115BHJP
A24F 47/00 20200101ALI20221115BHJP
【ＦＩ】
A24F40/70
B65B3/04
A24F47/00
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019570059
(86)(22)【出願日】2018-06-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-09-10
(86)【国際出願番号】 IB2018054737
(87)【国際公開番号】W WO2019003127
(87)【国際公開日】2019-01-03
【審査請求日】2021-05-10
(31)【優先権主張番号】102017000072715
(32)【優先日】2017-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】392003937
【氏名又は名称】ジー．デー ソチエタ ペル アツィオニ
【氏名又は名称原語表記】Ｇ．Ｄ ＳＯＣＩＥＴＡ ＰＥＲ ＡＺＩＯＮＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100159905
【弁理士】
【氏名又は名称】宮垣 丈晴
(74)【代理人】
【識別番号】100142882
【弁理士】
【氏名又は名称】合路 裕介
(74)【代理人】
【識別番号】100158610
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 新吾
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(72)【発明者】
【氏名】テストーニ，ルカ
(72)【発明者】
【氏名】ランツァリーニ，ルカ
(72)【発明者】
【氏名】サルトーニ，マッシモ
(72)【発明者】
【氏名】フェデリーチ，ルカ
【審査官】吉澤 伸幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１４０７６８（ＷＯ，Ａ２）
【文献】国際公開第２０１５／１０１８６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－０１７１３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０５１０８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３２３１１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／２００２５９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０００－３１８７１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２４Ｆ ４０／７０
Ｂ６５Ｂ ３／０４
Ａ２４Ｆ ４７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カートリッジを含む電子タバコ部品を組み立て前記カートリッジを充填するためのシステム（１）であって、第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）と、前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）に沿って互いに独立して移動できるように、前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）に接続された第１の搬送ユニット群（２０）であって、当該第１の搬送ユニット群（２０）の各搬送ユニット（２０）が電子タバコ部品を受け取って保持するように構成された第１の搬送ユニット群（２０）と、
前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）に沿って搬送され、前記第１の搬送ユニット群（２０）によって保持される前記電子タバコ部品を組み立ておよび／または検査するための第１の作業ステーション群（２１）と、
前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）の下流に位置する第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）と、前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に沿って互いに独立して移動できるように、前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に接続された第２の搬送ユニット群（４０）であって、当該第２の搬送ユニット群（４０）の各搬送ユニット（４０）が電子タバコ部品を受け取って保持するように構成された第２の搬送ユニット群（４０）と、
前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に沿って搬送され、前記第２の搬送ユニット群（４０）によって保持される前記電子タバコ部品を組み立ておよび／または検査するための第２の作業ステーション群（４１）と、
前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）と前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）の間に配置された充填ステーション（Ｓ５）であって、前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）からローディング領域（５０）で前記電子タバコ部品を受け取り、それぞれのカートリッジを充填し、アンローディング領域（５１）で、前記それぞれの充填済みカートリッジを持つ前記電子タバコ部品を前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に向けて供給する充填ステーション（Ｓ５）とを備えるシステム（１）。
【請求項2】
前記充填ステーション（Ｓ５）の前記ローディング領域（５０）の上流に配置された第１の計量ステーション（Ｓ１）であって、前記カートリッジが充填される前に、前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）によって運ばれる前記電子タバコ部品の重量を測定できるようにする第１の計量ステーション（Ｓ１）と、前記充填ステーション（Ｓ５）の前記アンローディング領域（５１）の下流に配置された第２の計量ステーション（Ｓ２）であって、前記カートリッジが充填された後、前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に移送する前に、前記充填ステーション（Ｓ５）から出る前記電子タバコ部品の重量を測定できるようにする第２の計量ステーション（Ｓ２）とをさらに含む、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項3】
前記充填ステーション（Ｓ５）は、円形経路（１０）に沿って配置され、前記円形経路（１０）の軸の周りで第１の回転方向（Ｗ）に回転可能であり、前記電子タバコ部品を受け取り保持するハウジング（６）と、前記ハウジング（６）に配置された場合に前記電子タバコ部品の前記カートリッジを充填するための複数の充填ヘッド（７）とを備える、請求項１または２に記載のシステム（１）。
【請求項4】
前記複数の充填ヘッド（７）は、前記ハウジング（６）の上方に配置され、前記ハウジング（６）と同時に前記第１の回転方向（Ｗ）にその軸の周りで回転可能な円形プロファイルを有するカルーセルに取り付けられる、請求項３に記載のシステム（１）。
【請求項5】
前記複数の充填ヘッド（７）は、前記第１の回転方向（Ｗ）の回転軸を中心に回転可能なセクタ（８）に取り付けられ、前記電子タバコ部品が充填されている間、前進ストロークを実行し、前記電子タバコ部品が充填された後、前記第１の回転方向（Ｗ）と反対の第２の回転方向に、後退ストロークを実行する、請求項３に記載のシステム（１）。
【請求項6】
前記充填ステーション（Ｓ５）が、前記電子タバコ部品を受け取るための、第１の並進方向（Ｔ１）および前記第１の並進方向（Ｔ１）とは反対の第２の並進方向（Ｔ２）に並進移動可能なハウジングの列（６）を含み、前記充填ステーション（Ｓ５）は、前記電子タバコ部品を充填するための、前記ハウジング（６）と同時に前記第１の並進方向（Ｔ１）および前記第２の並進方向（Ｔ２）に並進移動可能である複数の充填ヘッド（７）を備える、請求項１または２に記載のシステム（１）。
【請求項7】
前記カートリッジが前記充填ステーションで充填されている間、前記電子タバコ部品を支持するための複数の支持容器と、前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）を出るときに前記第１の搬送ユニット群から前記電子タバコ部品をピックアップし、それらを前記複数の容器に入れるための第１のピックアップ手段（９）と前記充填ステーション（Ｓ５）を出るときに前記複数の容器から前記電子タバコ部品をピックアップし、前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）に入るように前記第２の搬送ユニット群に配置するための第２のピックアップ手段（９０）と、
前記充填ステーション（Ｓ５）の外側で、前記充填ステーション（Ｓ５）の前記ローディング領域（５０）を前記アンローディング領域（５１）と接続する補助経路（Ｐ２）であって、前記電子タバコ部品が前記複数の容器からピックアップされた後に前記複数の容器が当該補助経路（Ｐ２）に沿って搬送される、補助経路（Ｐ２）とをさらに含む、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【請求項8】
前記第１のエンドレスリニアモータコンベア（２）、前記充填ステーション（Ｓ５）、および前記第２のエンドレスリニアモータコンベア（４）は、前記電子タバコ部品が前記システム（１）自体を通るＣ字形経路（Ｐ１）に沿って移動するように配置される、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子タバコの技術分野に関する。
より具体的には、本発明は、電子タバコを組み立て充填するためのシステムに関する。
より具体的には、本発明は、電子タバコを組み立て充填するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
知られているように、電子タバコは、互いに組み立てられた種々の部品で構成されている。
【0003】
最近では、電子タバコの生産はますます自動化されている。特に、自動ステーションは互いに大きく異なる作業に専念する。例えば、電子部品の組み立て、気化する液体のカートリッジへの充填、組み立てられたグループの検査等である。
【0004】
一の作業に必要な精度は、他の作業に必要なそれとは非常に異なる場合があり、それらすべての管理は非常に複雑になる場合がある。
【0005】
例えば、カートリッジの充填などの一部の作業は、実際には非常に簡単な場合があり、特に高いレベルの精度を必要としない。一方、組み立てなどの他の作業は明らかにより複雑であり、非常に高いレベルの精度が必要である。
【0006】
したがって、多くの場合、異なる時間に異なる作業を実行するには、並列に配置された２つ以上のシステムが必要である。その結果、電子タバコの組み立ておよび充填にはかなりの時間が必要であり、これらの目的に使用されるシステムの全体寸法も非常に多くの場合かなりのものである。
【発明の概要】
【0007】
本発明の目的は、上記の欠点を克服することである。
【0008】
この目的は、添付の請求項に従って電子タバコを組み立て充填するためのシステムを提案することにより達成される。
【0009】
有利なことに、本発明は、電子タバコの２つのグループを同時に組み立て充填できるためだけでなく、高いレベルのフレキシビリティも提供するため、全体的な生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
添付の図面を参照すると、数字１は、カートリッジを含む電子タバコ部品を組み立て充填するための本発明によるシステムを示す。
【0012】
「電子タバコ部品」という表現は、完全な電子タバコまたは電子タバコの構成要素を意味するために使用され、どちらの場合も（充填が必要である）カートリッジを含む。
【0013】
カートリッジを含む電子タバコ部品を組み立てカートリッジを充填するためのシステム１は、第１のエンドレスリニアモータコンベア２を含む。以下、簡単のために、第１のエンドレスリニアモータコンベア２は、第１のコンベア２と呼ばれる。システム１はまた、第１のコンベア２に沿って互いに独立して移動可能となるように第１のコンベア２に接続された第１の搬送ユニット群２０を含む。第１の搬送ユニット群２０の各搬送ユニットは、電子タバコ部品を受け入れて保持するように構成される。
【0014】
システム１は、第１のコンベア２に沿って運ばれ、第１の搬送ユニット群２０によって保持される電子タバコ部品を組み立ておよび／または検査するための第１の作業ステーション群２１も含む。
【0015】
システム１はまた、第１のコンベア２の下流にある第２のエンドレスリニアモータコンベア４を備える。以下、簡単のために、第２のエンドレスリニアモータコンベア４は、第２のコンベア４と呼ばれる。システム１はまた、第２のコンベア４に沿って互いに独立して移動できるように第２のコンベア４に接続された第２の搬送ユニット群４０を備える。第２の搬送ユニット群４０の各搬送ユニットは、電子タバコ部品を受け入れて保持するように構成される。
【0016】
システム１は、第２のコンベア４に沿って運ばれ、第２の搬送ユニット群４０によって保持される電子タバコ部品を組み立ておよび／または検査するための第２の作業ステーション群４１も含む。
【0017】
システム１は、第１のコンベア２と第２のコンベア４との間に介在する充填ステーションＳ５であって、第１のコンベア２からローディング領域５０で電子タバコ部品を受け取りそれぞれのカートリッジを充填し、アンローディング領域５１でそれぞれ充填されたカートリッジを持つ電子タバコ部品を第２のコンベア４に向けて供給するように構成された充填ステーションＳ５をさらに備える。
【0018】
有利なことに、システム１のおかげで、互いに非常に異なる精度であっても、異なる精度を必要とする一連の作業を連続して実行することが可能である。具体的には、第１の作業ステーション群２１と第２の作業ステーション群４１は、電子タバコ部品の組み立て／検査作業を実行する。これらの作業はしばしば複雑であり、高いレベルの精度が必要である（それらは非常に小さな部品／構成要素の操作／組み立てを伴うためである）。
【0019】
一方、カートリッジは、第１のコンベア２と第２のコンベア４の間に配置された充填ステーションＳ５によって充填される。この作業は、組み立て／検査作業よりもはるかに簡単で、これらに比べて、より低いレベルの精度を必要とする。
【0020】
このような様々な技術および管理要件を伴う上記の作業は、システム１に完全に統合されている。これにより、電子タバコを組み立てステーションから充填ステーションへ、充填ステーションから組み立てステーションへ移動させる必要がある並列システムと比較して、生産時間が短縮される。さらに、システム１の全体寸法は特に制限されている。
【0021】
添付図面において、（概略的および例として示される）第１の作業ステーション群２１および第２の作業ステーション群４１は、それぞれ、第１のコンベア２および第２のコンベア４の上部に位置する。図示されていない変形例では、第１のコンベア２および／または第２のコンベア４の底部に他の作業ステーション、例えば検査ステーションがあってもよい。これにより、全体寸法をさらに小さくすることができる。
【0022】
第１の搬送ユニット群２０および第２の搬送ユニット群４０は、それらに取り付けられた磁石（図示せず）を有し、第１のコンベア２および第２のコンベア４に沿った移動を可能にする。
【0023】
図１から５に示す好ましい実施形態では、システム１は、充填ステーションＳ５のローディング領域５０の上流に配置されて、カートリッジが充填される前に、第１のコンベア２によって運ばれる電子タバコ部品の重量を測定できる（概略的に図示された）第１の計量ステーションＳ１と、充填ステーションＳ５のアンローディング領域５１の下流に配置されて、カートリッジが充填された後、第２のコンベア４に移送する前に、充填ステーションＳ５を出る電子タバコ部品の重量を測定できる（概略的に図示された）第２の計量ステーションＳ２とをさらに含む。
【0024】
したがって、有利なことに、カートリッジに充填される製品（液体または粉末でもよい）の量を制御することが可能である。この目的のために、システム１は、第１の計量ステーションＳ１で測定された重量と第２の計量ステーションＳ２で測定された重量との差をカートリッジ毎に計算できる処理ユニット（図示せず）を含み得る。処理ユニットは、各カートリッジに充填された製品の量を基準値と比較することもできる。測定された値が基準値と一致しない場合、処理ユニットはカートリッジに「不適合」のフラグを立て、専用ステーション（図示せず）で当該カートリッジを破棄する。
【0025】
図示されていない代替実施形態では、各カートリッジに充填された製品の量は、充填ステーションのアンロード領域の下流にある単一の測定ステーションで測定される。これには、例えば（本明細書に記載されていない測定方法を用いる）各カートリッジの体積測定または圧力測定が含まれる。上記の場合と同様に、この場合も処理ユニットが提供され、当該処理ユニットは、各カートリッジに充填された製品の量を基準値と比較することができ、カートリッジが「不適合」であることが判明すれば当該カートリッジを破棄させる。
【0026】
特に図１から５および８から９に示す実施形態を参照すると、充填ステーションＳ５は、円形経路１０に沿って配置されて、円形経路１０の軸を中心に第１の回転方向Ｗに回転可能であり、電子タバコ部品を受け入れて保持するハウジング６と、ハウジング６に配置された場合に電子タバコ部品のカートリッジを充填するための複数の充填ヘッド７とを備える。
【0027】
図４、図５、図８、図９に示される本発明の実施形態では、複数の充填ヘッド７は、ハウジング６の上方に配置され、ハウジング６と同時に第１の回転方向Ｗにその軸の周りで回転可能な円形プロファイルを有するカルーセルに取り付けられる。
【0028】
カルーセルの回転軸は、ハウジング６によって規定される円形プロファイル１０の回転軸と平行であることが好ましく、一致することがさらに好ましい。
【0029】
今説明した実施形態によれば、充填ヘッド７の数は、（カートリッジを含む）電子タバコ部品を受け入れるハウジング６の数に等しい。
【0030】
この実施形態では、したがって、充填ステーションＳ５は、その垂直軸の周りで連続的に回転する水平に向けられたカルーセルである。例えば、第１の充填ヘッド群７はまた、アイドル位置と作業位置との間で軸方向に移動可能であり、作業位置はアイドル位置よりも軸方向下にあり、そこで電子タバコ部品が充填される。
【0031】
図１から３に示す実施形態では、複数の充填ヘッド７は、第１の回転方向Ｗに回転軸（図では円形セクタとして表される）を中心に回転可能なセクタ８に取り付けられており、電子タバコ部品が充填されている間、前進ストロークを行い、電子タバコ部品が充填された後、第１の回転方向Ｗと反対の第２の回転方向に後退ストロークを行う。
【0032】
再び図１から３を参照すると、セクタ８の回転軸は垂直軸である。回転軸は、ハウジング６によって規定される円形プロファイル１０の回転軸と平行であることが好ましく、一致することがさらに好ましい。
【0033】
この実施形態では、前述の実施形態とは異なり、複数の充填ヘッドは、それぞれの前進ストローク（その間にそれらがカートリッジを充填する）と戻りストローク（その間にそれらが使われていない、すなわち、電子タバコを充填しない）（回転追従）に沿って交互の回転動作で移動する。
【0034】
例えば、各充填ヘッド７は、アイドル位置と作業位置との間で軸方向に移動可能であり、作業位置は、アイドル位置よりも軸方向下にあり、そこで電子タバコ部品が充填される。
【0035】
上述の２つの実施形態を参照すると、ローディング領域５０およびアンローディング領域５１に、例えばスターホイールタイプの対応する移送装置５００、５１０が設けられており、当該移送装置５００、５１０は、電子タバコ部品をハウジング内６に移送して、それらをハウジング６から離す。
【0036】
図６および７に示す実施形態では、充填ステーションＳ５は、電子タバコ部品を受け取り、第１の並進方向Ｔ１および第１の並進方向Ｔ１とは反対の第２の並進方向Ｔ２に並進移動可能なハウジング６の列（添付図面では見えない）を含む。充填ステーションＳ５は、電子タバコ部品を充填し、ハウジング６と同時に（線形追従）、第１の並進方向Ｔ１および第２の並進方向Ｔ２に並進移動可能な複数の充填ヘッド７、例えば、充填ヘッド７の列を備える。
【0037】
この場合も、各充填ヘッド７はアイドル位置と作動位置との間で垂直に移動可能であり、作動位置はアイドル位置よりも軸方向下にあり、そこで電子タバコ部品（カートリッジ）が充填される。
【0038】
好ましくは、システム１は、カートリッジが充填ステーションＳ５で充填されている間に電子タバコ部品を支持するための複数の支持容器（バケットとしても知られている、図示せず）を備える。タバコ部品、特に充填されるカートリッジはサイズが小さく、場合によっては壊れやすいか、充填が困難になる不安定な位置にあるため、これらの支持容器の使用が必要である。
【0039】
システム１はまた、電子タバコ部品が第１のコンベア２を離れるときに第１の搬送ユニット群２０から電子タバコ部品をピックアップし、それらを複数の容器に入れるための第１のピックアップ手段９を含む。システム１の第２の実施形態は、電子タバコ部品が充填ステーションＳ５を出るときに電子タバコ部品を複数の容器からピックアップし、第２のコンベア４に入るようにそれらを第２の搬送ユニット群４０に配置する第２のピックアップ手段９０も備える。図面に示されるように、第１のピックアップ手段９および第２のピックアップ手段９０は、複数のロボット化されたアーム（「ピックアンドプレースアーム」としても知られる）を含む。
【0040】
添付図面を参照すると、システム１は、充填ステーションＳ５の外側で、充填ステーションＳ５のローディング領域５０とアンローディング領域５１を接続する補助経路Ｐ２をさらに含む。各支持容器は、電子タバコ部品が各容器からピックアップされた後、（レールを含む）補助経路Ｐ２に沿って運ばれる。
【0041】
したがって、第１のピックアップ手段９は、第１のコンベア２に沿って運ばれた電子タバコ部品を（第１のコンベア２の送り出し領域で）ピックアップし、それらを第１の補助経路上の複数の容器に入れる（複数の容器に入れられる前に、電子タバコ部品は、上記のように、必要に応じて、第１の計量ステーションＳ１で計量される）。
【0042】
次いで、各支持容器は、補助経路Ｐ２の一の区間（stretch）に沿って移動し、充填ステーションのローディング領域５０に到達する。カートリッジが充填されている間、各容器は充填ステーションのハウジング６に保持される。
【0043】
次に、充填が終了すると、内部に電子タバコ部品が入った各容器がアンローディング領域５１に到達し、第２のピックアップ手段９０が電子タバコ部品をピックアップし、それらを第２の搬送ユニット群４０、すなわち第２のコンベア４上に（その送り込み領域に）配置する。この時点で、空の容器は補助経路Ｐ２に沿ってアンローディング領域５１からローディング領域５０に移動し、そこでそれらは再び第１のピックアップ手段９によって充填される。
【0044】
第１および第２のコンベア２および４並びに搬送／充填方向に沿って異なる作業ステーションを適切に設定することにより、必要に応じて、電子タバコ部品の供給方向を反転させる（すなわち、第２のコンベアから第１のコンベアへ移動させる）ことができる。したがって、システム１は有利なことにさらによりフレキシブルになる。
【0045】
【0046】
あるいは、図１から７に示すように、第１のコンベア、充填ステーションＳ５、および第２のコンベア４は、電子タバコ部品がシステム１自体を通るＩ字形経路Ｐ１に沿って移動するように配置される。
【0047】
有利なことに、システム１は、利用可能なスペースに従ってレイアウトを構成することを可能にし、特にフレキシブルで多用途にする。
【0048】
第１および第２のコンベア２および４並びに搬送／充填方向に沿って異なる作業ステーションを適切に設定することにより、必要に応じて、電子タバコ部品の供給方向を反転させる（すなわち、第２のコンベアから第１のコンベアへ移動させる）ことができる。したがって、システム１は有利なことにさらによりフレキシブルになる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】