特許 7609731 袋処理システム

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】袋処理システム

(51)【国際特許分類】

   B65B 43/54 20060101AFI20241224BHJP

   B65B 57/00 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

B65B43/54 P

B65B43/54 D

B65B57/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021121975

(22)【出願日】2021-07-26

(65)【公開番号】P2023017613

(43)【公開日】2023-02-07

【審査請求日】2024-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000222727

【氏名又は名称】ＰＡＣＲＡＦＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100130719

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 卓

(72)【発明者】

【氏名】中本 格衛

(72)【発明者】

【氏名】吉門 賢

(72)【発明者】

【氏名】河村 健治

(72)【発明者】

【氏名】松村 勇貴

(72)【発明者】

【氏名】永田 景子

【審査官】種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特許第５５６３５１１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特公平０５－０１７０８２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第３３８６９３２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第４９８９８６６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１９－１８９２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１８７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５７２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００８３１３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ４３／５４

Ｂ６５Ｂ ５７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋の支持及び解放が可能な複数の支持装置と、前記複数の支持装置を間欠的に移動させる移送駆動装置と、を有する移送機構と、
前記複数の支持装置により支持されている前記袋に液体を注入する液体注入装置と、
前記移送駆動装置を制御する移送制御装置と、
前記袋内における前記液体の揺れの状態を検知するセンサと、を備え、
前記移送駆動装置は、前記複数の支持装置が相互間で同じ加減速挙動を示すように、前記複数の支持装置を移動させ、
前記移送制御装置は、前記センサの検知結果に基づいて前記移送駆動装置を制御して、前記袋内における前記液体の揺れを低減させる力を前記液体に作用させるように前記複数の支持装置を加減速させる袋処理システム。

【請求項2】

前記複数の支持装置により支持されている前記袋の移動軌道の少なくとも一部は、非直線軌道を含み、
前記移送制御装置は、前記移送駆動装置を制御して、前記袋が前記非直線軌道の少なくとも一部分を移動する間、当該袋内における前記液体の揺れを低減させるように前記複数の支持装置を加減速させる請求項１に記載の袋処理システム。

【請求項3】

前記複数の支持装置により支持されている前記袋の、遠心力による揺れを抑える揺れ抑制ガイドを備える請求項１又は２に記載の袋処理システム。

【請求項4】

前記複数の支持装置は、前記袋を保持する保持部を複数有し、
前記移送制御装置は、前記移送駆動装置を制御して、前記複数の支持装置を、複数のステーションにおいて順次、間欠的に停止させ、
３以上の支持装置が、前記複数のステーションの各々において一度に停止される請求項１～３のいずれか一項に記載の袋処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、袋処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

多数の袋を連続的に移送し、各袋を移送経路の途中に設けられた複数のステーションで間欠的に停止して各種処理（例えば袋の開口処理、内容物導入処理、及びシール処理等）を行う袋処理システムが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－８７２６号公報

【文献】特開２００９－２９８４１８号公報

【文献】実公平５－２８１６９号公報

【文献】特開平６－１５６４４０号公報

【文献】特開２０００－３１８８３４号公報

【文献】特開２００２－３０２２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

袋処理システムにおいて袋に液体が注入される場合、袋内の液体は、袋が移送される間揺れる。袋移送中に袋内の液体が激しく揺れると、液体が、袋の口部（例えばシール予定箇所）に付着したり、袋から飛び出したりすることがある。

【0005】

特に、生産性の向上ために袋の高速移送が求められることが多いが、袋移送の加減速度が大きくなると、袋内の液体には大きな慣性力が作用し、液体が激しく揺れやすい。

【0006】

袋内の液体が激しく揺れてシール予定箇所に液体が付着すると、シール処理を適切に行うことができないことがあり、シール不良を有する製品袋が製造されやすくなる。また袋から外部に液体が飛散すると、飛散液によって処理システムが汚染されたり、袋に注入される液体量が不十分になったりする。

【0007】

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、袋内の液体の揺れを抑えるのに有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、袋の支持及び解放が可能な複数の支持装置と、複数の支持装置を間欠的に移動させる移送駆動装置と、を有する移送機構と、複数の支持装置により支持されている袋に液体を注入する液体注入装置と、移送駆動装置を制御する移送制御装置と、を備え、移送駆動装置は、複数の支持装置が相互間で同じ加減速挙動を示すように、複数の支持装置を移動させ、移送制御装置は、移送駆動装置を制御して、袋内における液体の揺れを低減させるように複数の支持装置を加減速させる袋処理システムに関する。

【0009】

複数の支持装置により支持されている袋の移動軌道の少なくとも一部は、非直線軌道を含み、移送制御装置は、移送駆動装置を制御して、袋が非直線軌道の少なくとも一部分を移動する間、当該袋内における液体の揺れを低減させるように複数の支持装置を加減速させてもよい。

【0010】

袋処理システムは、複数の支持装置により支持されている袋の、遠心力による揺れを抑える揺れ抑制ガイドを備えてもよい。

【0011】

複数の支持装置は、袋を保持する保持部を複数有し、移送制御装置は、移送駆動装置を制御して、複数の支持装置を、複数のステーションにおいて順次、間欠的に停止させ、３以上の支持装置が、複数のステーションの各々において一度に停止されてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、袋内の液体の揺れを抑えるのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、袋処理システムの一例の概略構成を示す平面図である。

【図2】図２は、液体注入ステーションにおける袋処理システムの一例の部分断面図を示す。

【図3】図３は、第１シールステーションにおける袋処理システムの一例の部分断面図を示す。

【図4】図４は、袋処理システムの他の例の概略構成を示す平面図である。

【図5】図５は、図４に示す袋処理システムの搬送装置の側方図である。

【図6】図６は、本開示の一実施形態に基づく袋の加減速制御を行った場合の、袋内の液体の経時的な状態例を示す図である。

【図7】図７は、本開示の一実施形態に基づく袋の加減速制御を行わなかった場合の、袋内の液体の経時的な状態例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。まず、図１～図５を参照して本開示の技術を応用可能な袋処理システムの典型例について説明し、その後、図６及び図７を参照して、袋移送中の袋内の液体の揺れを抑える技術の具体的について説明する。

【0015】

図１は、袋処理システム１０の一例の概略構成を示す平面図である。図１には、袋処理システム１０の一部のみが示されており、例えば回転テーブル２９よりも上方に設けられる装置類の図示は省略されている。回転テーブル２９よりも上方に設けられる装置類の例については、図２及び図３を参照して後述される。

【0016】

袋処理システム１０は、中心軸線（回転軸線Ａｘ）を中心に間欠的に回転する回転テーブル２９と、回転テーブル２９の外周部に等間隔（等角度間隔）に取り付けられる複数の支持ユニット（図１では図示省略；図２の符号「２１」参照）と、を備える。

【0017】

回転テーブル２９は、所定角度の回転及び停止を繰り返し行う。回転テーブル２９の間欠回転に伴い、支持ユニットは円形の移動経路に沿って間欠的に移動する。支持ユニットは、移動経路に沿って一回転する間に、支持している袋とともに、給袋ステーションＳ１～袋放出ステーションＳ９に順次停止する。

【0018】

したがって各支持ユニットの支持装置によって支持される袋は、回転テーブル２９の間欠回転に応じて円軌道（非直線軌道）に沿って移動し、給袋ステーションＳ１～袋放出ステーションＳ９で間欠的に停止する。各ステーションＳ１～Ｓ９では、以下の処理が行われる。

【0019】

給袋ステーションＳ１には、支持ユニットに袋を供給するコンベアマガジン式の給袋装置１１が配置されており、給袋装置１１によって給袋工程が行われる。給袋装置１１から供給された袋は、給袋ステーションＳ１に間欠的に停止している支持ユニットにより口部付近の両側縁部を保持され、口部を上向きにして吊り下げられる。図１に示す例において、各支持ユニットは支持装置として４つのグリッパーペアを有し、給袋装置１１は各支持ユニットに４つの袋を一度に供給し、４つの袋は４つのグリッパーペアのそれぞれによって把持される。

【0020】

開口ステーションＳ２には開口装置１２が配置されており、開口装置１２によって、支持ユニットにより支持される袋の口部が開かれる開口工程が行われる。開口装置１２は、お互いに近づいたり遠ざかったりすることが可能な吸盤のペアを具備する。図１に示す開口装置１２は、４組の吸盤ペアを具備し、各支持ユニット（４つのグリッパーペア）が保持する４つの袋の口部を一度に開くことができる。

【0021】

固形物投入ステーションＳ３には、昇降するホッパーを有する固形物投入装置１３が配置されており、固形物投入装置１３によって、内容物（特に固形物（図２の符号「Ｓ」参照））が袋の内側に投入される固形物投入工程が行われる。固形物供給部（図示省略）から供給される内容物が、ホッパーにより案内され、口部を介して袋の内側に投入される。

【0022】

液体注入ステーションＳ４には、昇降する注入ノズルを有する液体注入装置１４が配置されており、液体注入装置１４によって、内容物（特に液体）が袋の内側に注入される液体注入工程が行われる。注入ノズルは、注入ノズルの全体が袋の外側に位置する退避位置と、注入ノズルの先端が袋の内側に位置する注入位置とに配置され、注入位置において袋内に向けて液体を噴出する。

【0023】

脱気ステーションＳ５には、吹込ノズルを有するスチーム脱気装置１５が配置されており、スチーム脱気装置１５によって、スチームが袋の内側に吹き込まれる脱気工程が行われる。スチーム供給部（図示省略）から供給されるスチームが、吹込ノズルから噴出されて、袋の内側に吹き込まれる。脱気ステーションＳ５において、グリッパー間の間隔が広げられ、袋の口部が緊張され、口部の開口面積が低減される。

【0024】

第１シールステーションＳ６には、開閉する第１シール加熱ユニット（例えば一対の熱板）を有する第１シール装置１６が配置されており、第１シール装置１６によって、袋（特に口部）をシールする第１シール工程が行われる。

【0025】

第２シールステーションＳ７には、開閉する第２シール加熱ユニット（例えば一対の熱板）を有する第２シール装置１７が配置されており、第２シール装置１７によって、袋（特に口部）をシールする第２シール工程が行われる。

【0026】

冷却ステーションＳ８には、開閉する冷却ユニット（例えば一対の冷却板）を有する冷却装置１８が配置されており、冷却装置１８によって、袋（特にシール箇所）を冷却するシール部冷却工程が行われる。

【0027】

袋放出ステーションＳ９には袋放出装置１９が配置されており、袋放出装置１９によって、内側に内容物が封入された袋（すなわち製品袋）を放出する製品袋放出工程が行われる。袋放出ステーションＳ９において、各グリッパーペアの挟持部が開かれると、袋（製品袋）は、グリッパーペアから解放されて重力の影響下で落下して袋放出装置１９のコンベアに着地し、当該コンベアによって下流に送られる。

【0028】

液体注入ステーションＳ４、脱気ステーションＳ５及び第１シールステーションＳ６には、揺れ抑制ガイド２８が設けられている。揺れ抑制ガイド２８は、複数のグリッパーペアにより支持されている袋の、遠心力による移動（揺れ）を物理的に抑える。したがって、グリッパーペアにより移送される各袋は、液体注入装置１４によって液体が注入されてから、第１シール装置１６によって口部がシールされるまでの間、揺れ抑制ガイド２８によって遠心力に起因する揺れが抑えられる。揺れ抑制ガイド２８によって袋内の液体の揺れが抑えられることで、袋の口部（例えばシール予定箇所）に対する液体の付着や袋からの液体の飛び出しを効果的に防ぐことができる。

【0029】

図１に示す揺れ抑制ガイド２８は、グリッパーペア及び袋の移動軌道（円軌道）よりも、回転テーブル２９の半径方向（すなわち遠心力作用方向）の外側において、固定的に設置されており、袋の側面（特に半径方向外側面）に接触することで、袋の揺れを抑える。この揺れ抑制ガイド２８は、軌道に沿って移動する袋と常に接触する位置に設けられてもよいし、半径方向に揺れていない袋とは接触しないが半径方向への揺れが大きい袋とは接触する位置に設けられてもよい。

【0030】

揺れ抑制ガイド２８は図１に示す構造には限定されない。例えば、２つの揺れ抑制ガイド２８が、軌道に沿って移動する袋の半径方向外側及び半径方向内側のそれぞれに設置されてもよい。この場合、半径方向外側への袋の揺れ（移動）だけではなく、半径方向内側への袋の揺れも、揺れ抑制ガイド２８によって抑えられる。

【0031】

また揺れ抑制ガイド２８は、軌道に沿って移動する袋を下方から支持する位置に設けられてもよい。例えば、袋の半径方向外側の側面に接触しつつ袋が載せられる傾斜面を有する揺れ抑制ガイド２８と、袋の半径方向内側の側面に接触しつつ袋が載せられる傾斜面を有する揺れ抑制ガイド２８とが設けられてもよい。この場合、袋は、２つの揺れ抑制ガイド２８の傾斜面上に載せられて、半径方向への揺れが抑えられた状態で隣り合うステーション間を移動する。

【0032】

また揺れ抑制ガイド２８は、袋とともに移動可能に設けられてもよい。例えば、隣り合うステーション間を袋が間欠的に移動する際、揺れ抑制ガイド２８が袋とともに隣り合うステーション間を間欠的に移動してもよい。この場合、揺れ抑制ガイド２８は、下流側ステーションにおいて袋が間欠的に停止している間に上流側ステーションに戻り、その後、上流側ステーションに新たに配置された袋とともに下流側ステーションへ間欠的に移動してもよい。

【0033】

例えば、図１に示す袋処理システム１０において、液体注入ステーションＳ４と脱気ステーションＳ５との間を往復移動する１以上の第１の揺れ抑制ガイド２８と、脱気ステーションＳ５と第１シールステーションＳ６との間を往復移動する１以上の第２の揺れ抑制ガイド２８とが設けられてもよい。この場合、液体注入ステーションＳ４から脱気ステーションＳ５へ移動する袋は、第１の揺れ抑制ガイド２８とともに間欠的に移動することができる。また脱気ステーションＳ５から第１シールステーションＳ６へ移動する袋は、第２の揺れ抑制ガイド２８ととともに間欠的に移動することができる。

【0034】

また揺れ抑制ガイド２８は、グリッパーペアと一体的に設けられてもよい。例えば、各グリッパーの挟持部と一体的に設けられる揺れ抑制ガイド２８であって、挟持部から下方向（すなわち鉛直方向）に延びる揺れ抑制ガイド２８が設けられてもよい。この場合、袋のうちグリッパーの挟持部よりも下方に位置する部分の揺れを、揺れ抑制ガイド２８によって抑えることができる。

【0035】

各グリッパーの挟持部と一体的に設けられる揺れ抑制ガイド２８は、挟持部とともに開閉するように設けられてもよい。この場合、揺れ抑制ガイド２８は、袋（例えば側縁部（シール部））を圧迫するように袋を挟んでもよいし、袋を圧迫することなく袋の半径方向外側及び半径方向内側への移動を制限してもよい。揺れ抑制ガイド２８が袋を圧迫するように挟む場合、袋は揺れ抑制ガイド２８によっても支持され、袋の半径方向への揺れをより確実に抑えることができる。一方、袋の半径方向内側に位置する揺れ抑制ガイド２８と、袋の半径方向外側に位置する揺れ抑制ガイド２８との間に袋が位置付けられるが、これらの揺れ抑制ガイド２８によって袋は圧迫されない場合、挟持部の把持力（すなわち挟持部から袋に加えられる力）の低下を防ぐことができ、また揺れ抑制ガイド２８によって袋内部の容積が低減されることを防ぐことができる。

【0036】

袋処理システム１０が備える各種装置は、制御装置（図示省略）の制御下で駆動されてもよいし、制御装置によって制御されることなく独立して駆動してもよい。制御装置の制御下で駆動される２以上の装置は、駆動タイミングが制御装置により調整されて、お互いに協調するように駆動されてもよい。

【0037】

図２は、液体注入ステーションＳ４における袋処理システム１０の一例の部分断面図を示す。図３は、第１シールステーションＳ６における袋処理システム１０の一例の部分断面図を示す。

【0038】

図２及び図３に示す袋処理システム１０において、第１架台５１に筒状のスタンド３１が固定的に取り付けられ、スタンド３１の内側には中空シャフト３２を介して回転支持軸部３５が回転自在に設けられている。より具体的には、中空シャフト３２が、スタンド３１の内側により、ベアリングを介して回転自在に支持され、回転支持軸部３５が、中空シャフト３２の内側により、ベアリングを介して回転自在に支持されている。

【0039】

回転支持軸部３５の下端には駆動ギア４０が固定されている。駆動ギア４０は、第１架台５１と第２架台５２との間に設置された移送駆動装置２２（本例では第２架台５２により固定的に支持される移送駆動装置２２）のギアに連結される。本例の移送駆動装置２２は、回転動力を駆動ギア４０に伝え、駆動ギア４０、回転支持軸部３５及び回転テーブル２９を介し、支持ユニット２１の各グリッパーペア（支持装置）２１ａに動力が伝えられる。

【0040】

移送駆動装置２２は、移送制御装置３０の制御下で、回転テーブル２９に取り付けられる複数のグリッパーペア２１ａを間欠的に移動させ、当該複数のグリッパーペア２１ａは相互間で同じ加減速挙動を示すように一体的に動く。すなわち移送制御装置３０は、移送駆動装置２２を制御して、複数のグリッパーペア２１ａを一体的に間欠的に移送し、複数のステーションＳ１～Ｓ９において順次、間欠的に停止させる。なお移送制御装置３０は、袋処理システム１０が備える他の装置を制御する制御装置の一部として設けられてもよい。

【0041】

回転支持軸部３５は、駆動ギア４０と一体的に、間欠的に回転する。中空シャフト３２及び回転支持軸部３５は、共通の回転軸線Ａｘを中心に、お互いに独立して回転する。

【0042】

第２架台５２は、第１架台５１から下方に離れた位置に設けられる。第１架台５１と第２架台５２との間のスペースには、移送駆動装置２２及び駆動ギア４０に加え、レバー３７及びロッド３８が設けられている。

【0043】

中空シャフト３２の上端部には全周カム３４が取り付けられている。全周カム３４は、中空シャフト３２に対して、上下方向に摺動自在に設けられ且つ回転方向に係合しており、回転軸線Ａｘを中心に中空シャフト３２とともに回転する。全周カム３４は、略円盤状部分と、当該円盤状部分の外周部から上方に延びる円筒部とを有し、当該円筒部の上面がカム面として働く。全周カム３４は、図示しない昇降装置により昇降され、高さ方向（上下方向）の位置が決められる。中空シャフト３２の下端にレバー３７が固定される。レバー３７には、図示しないカムにより進退するロッド３８の先端が、回転自在に連結されている。ロッド３８が進退することで、レバー３７とともに中空シャフト３２及び全周カム３４が回転軸線Ａｘを中心に正方向及び逆方向に回転する。

【0044】

回転支持軸部３５の上端部に回転テーブル２９が取り付けられており、回転テーブル２９は回転支持軸部３５によって支持される。回転テーブル２９は、回転支持軸部３５に対し、回転軸線Ａｘに沿う軸方向に所定範囲摺動自在に設けられ、且つ、回転軸線Ａｘを中心とした回転方向に係合しており、回転軸線Ａｘを中心に回転支持軸部３５とともに回転する。回転支持軸部３５が回転軸線Ａｘを中心に間欠回転することにより、回転テーブル２９が回転軸線Ａｘを中心に間欠回転する。

【0045】

回転テーブル２９の周囲には複数の支持ユニット２１が等角度間隔で取り付けられており、隣り合う支持ユニット２１間の角度間隔は、回転テーブル２９の１回の間欠回転の角度と同じである。

【0046】

各支持ユニット２１のグリッパーペア２１ａは、袋Ｂの支持及び解放が可能である。図２に示す各支持ユニット２１は、複数のグリッパーペア２１ａ（図１及び図２に示す例では４つのグリッパーペア２１ａ）を有し、それぞれのグリッパーペア２１ａによって複数の袋Ｂ（図１に示す例では４つの袋）が把持される。したがって上述の複数のステーションＳ１～Ｓ９の各々には、対応の支持ユニット２１が有する４つのグリッパーペア２１ａが把持する４つの袋Ｂが、一度に停止される。

【0047】

各グリッパーペア２１ａは、特開２００９－２９８４１８号公報に記載されたグリッパーペアと同様に、回転テーブル２９に固定された支持軸４３に対して回動自在に取り付けられる左右一対の揺動レバー４４（図２及び図３には片側の揺動レバー４４のみ図示）、各揺動レバー４４の先端に固定される筒状のグリッパーアーム４５、及び各グリッパーアーム４５の先端に取り付けられる挟持部を有する。各グリッパーアーム４５の内側には、当該挟持部の開閉を行う駆動源としてエアシリンダが配置されている。

【0048】

各グリッパーペア２１ａが有する２つの揺動レバー４４は、引張ばね４６によって内向きに付勢され、お互いに対して近づく方向に引張ばね４６から弾性力を受ける。

【0049】

全周カム３４のカム面上にはコロ４８が載せられ、コロ４８はＬ状レバー４７によって回転自在に支持されている。コロ４８は全周カム３４のカム面上を転動する。Ｌ状レバー４７及びコロ４８は、２つの揺動レバー４４（ひいては２つのグリッパーアーム４５及び２つの挟持部）を開閉させる機構の一部であり、当該機構は実公平５－２８１６９号公報に記載された機構と同じ構造及び同じ機能を有し、各グリッパーペア２１ａに対応して回転テーブル２９に取り付けられている。回転テーブル２９と全周カム３４が相対回転すると、コロ４８が全周カム３４のカム面上を転動する。その際、コロ４８が転動するカム面に高低差があれば、Ｌ状レバー４７が揺動し、２つの揺動レバー４４（ひいては２つのグリッパーアーム４５及び２つの挟持部）が水平面内で開閉し、２つの挟持部間の間隔が変わる。

【0050】

各支持ユニット２１が有する複数のグリッパーペア２１ａは、お互いに同一の動作を行って同一の挙動を示し、一体的に動作する。

【0051】

回転テーブル２９が間欠回転する場合、全周カム３４も回転テーブル２９に追従して回転テーブル２９と同じ角度だけ正方向に回転し、回転テーブル２９と全周カム３４との間の相対回転角度はゼロ（０）であり、実質的に回転テーブル２９と全周カム３４との間で相対回転は生じない。一方、回転テーブル２９が間欠停止する場合、全周カム３４は逆方向に回転して元の位置に復帰し、実質的に回転テーブル２９と全周カム３４との間で相対回転が生じる。この点は、実公平５－２８１６９号公報に記載された包装機と同じである。

【0052】

上記の袋処理システム１０では、特開２００９－２９８４１８号公報の開示技術と同様に、グリッパーペア２１ａの挟持部の開閉を行う駆動源としてエアシリンダを用いており、当該エアシリンダはグリッパーアーム４５内に配置される。ただし、グリッパーペア２１ａの挟持部の開閉を、特開平６－１５６４４０号公報に記載されているように、第１架台５１上又は第２架台５２上の適所（例えば給袋ステーションＳ１或いは袋放出ステーションＳ９）に設置した開閉駆動機構により行うこともできる。

【0053】

特開平６－１５６４４０号公報に記載されたグリッパーは、間欠回転するテーブルに取り付けられる左右一対の揺動レバーと、基部が各揺動レバーに固定されたグリッパーアームと、各グリッパーアームの先端部に内向きに対向配置された挟持部と、を備え、挟持部は、挟持面を放射方向に向けた固定側挟持片と、グリッパーアームの先端部に回動自在に取り付けられる可動側挟持片とを有する。当該グリッパーは、特開２００９－２９８４１８号公報に記載の装置のグリッパーと同様である。グリッパーアームには、開閉駆動機構の動力を可動側挟持片に伝達する連結機構部と、グリッパーアームに設置されて可動側挟持片を常時閉方向に付勢する圧縮ばねと、が設置されている。そして受動部材には円筒部材（ローラ）が装着され、開閉駆動機構の突子が前進して円筒部材をテーブルの放射方向に押圧したときには可動側挟持片が開き、突子が後退したときには可動側挟持片が圧縮ばねの付勢力で閉じるようになっている。

【0054】

袋処理システム１０は、更に、第２架台５２に支持固定部５３を介して固定的に取り付けられる固定支持軸部３３と、固定支持軸部３３に対して固定的に取り付けられる固定支持部５０とを備える。固定支持軸部３３は、回転支持軸部３５の内側を貫通するように高さ方向に延在し、回転軸線Ａｘ上に配置される。回転支持軸部３５と固定支持軸部３３との間にはベアリングが設けられている。回転支持軸部３５（ひいては回転テーブル２９）が回転軸線Ａｘを中心に回転しても、固定支持軸部３３は回転しない。

【0055】

固定支持軸部３３により支持される円盤状の固定支持部５０は、固定支持軸部３３の頂部に取り付けられ、回転テーブル２９及び複数のグリッパーペア２１ａよりも上方に位置付けられる。上述のように、回転テーブル２９を支持する回転支持軸部３５が回転しても、固定支持部５０を支持する固定支持軸部３３は回転しないので、回転テーブル２９が回転しても固定支持部５０は回転しない。

【0056】

固定支持部５０には任意の装置を取り付けることが可能であり、各ステーションに対応付けられて設けられる任意の装置が固定支持部５０により支持されてもよい。例えば、図２に示す例では、液体注入装置１４の注入ノズル２６を昇降移動させるノズル駆動装置（図示省略）が、固定支持部５０により支持されてもよい。また図３に示す例では、第１シール装置１６が固定支持部５０により支持されている。

【0057】

図４は、袋処理システム１０の他の例の概略構成を示す平面図である。図５は、図４に示す袋処理システム１０の搬送装置の側方図である。図４及び図５に示す袋処理システム１０の構成要素のうち、上述の図１～図３に示す要素と同一又は対応の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0058】

図４及び図５に示す袋処理システム１０も複数の支持ユニット２１を備える。各支持ユニット２１は、それぞれ無端状のコンベアチェーン（上側コンベアチェーン６４及び下側コンベアチェーン６５）によって等間隔に支持される複数のグリッパーペア２１ａ（図４に示す例では２つのグリッパーペア２１ａ）を具備する。各ステーションＳ１～Ｓ９には、対応の支持ユニット２１が有する２つのグリッパーペア２１ａが把持する２つの袋Ｂが、一度に停止される。

【0059】

グリッパーペア２１ａを袋Ｂの移送方向に沿って移動させる駆動源として移送駆動装置２２が設けられている。移送駆動装置２２によりチェーン６４、６５を回転させることで、複数のグリッパーペア２１ａが移動する。袋処理システム１０の搬送装置の基本構造は、特開２０００－３１８８３４号公報に記載の搬送装置と実質的に同じであるが、以下簡単に説明する。

【0060】

搬送装置は、架台７５上に支持部７６を介して据え付けられている。本例の搬送装置は、支持部７６に取り付けられるフレーム７７、軸受６２及び軸受６７を介してフレーム７７に対して回転自在に取り付けられる支軸６３、軸受６８及び軸受６９を介してフレーム７７に対して回転自在に取り付けられる支軸７０、支軸６３及び支軸７０に固定されるスプロケット７１～７４、上側のスプロケット７１、７３に掛け渡される無端状の上側コンベアチェーン６４、及び下側のスプロケット７２、７４に掛け渡される無端状の下側コンベアチェーン６５を備える。

【0061】

上側コンベアチェーン６４及び下側コンベアチェーン６５には、多数のグリッパーペア２１ａ（支持ユニット２１）が外向きに等間隔（ピッチ＝ｐ）で取り付けられている。移送駆動装置２２から出力される動力は、駆動ギア４０を介して支軸６３に伝達され、スプロケット７１、７２を介してコンベアチェーン６４、６５を回転させ、それにより各グリッパーペア２１ａが環状軌道に沿って移送される。コンベアチェーン６４、６５に対するグリッパーペア２１ａの取付構造及び作動の詳細は、特開２００２－３０２２２７号公報に記載されている。

【0062】

上述の図４及び図５に示す例において、移送駆動装置２２が移送制御装置３０の制御下で駆動されることにより、各グリッパーペア２１ａは環状軌道に沿って間欠的に移動し、ステーションＳ１１～Ｓ２０において間欠的に停止する。

【0063】

図４に示すステーションＳ１１～Ｓ２０では、上述の図１に示すステーションＳ１～Ｓ９と同様の処理が行われる。

【0064】

すなわち給袋ステーションＳ１１において給袋装置１１により給袋工程が行われ、各支持ユニット２１に袋Ｂが供給され、グリッパーペア２１ａによって当該袋Ｂが把持される。開口ステーションＳ１２において開口装置１２により開口工程が行われ、各グリッパーペアにより把持される袋Ｂの口部が開かれる。

【0065】

第１固形物投入ステーションＳ１３及び第２固形物投入ステーションＳ１４では、固形物投入装置１３によって固形物投入工程が行われ、各グリッパーペア２１ａによって把持される袋Ｂの口部を介し、袋Ｂの内側に内容物（特に固形物）が投入される。第１液体注入ステーションＳ１５及び第２液体注入ステーションＳ１６では、液体注入装置１４によって液体注入工程が行われ、内容物（特に液体）が袋の内側に注入される。

【0066】

第１固形物投入ステーションＳ１３及び第２固形物投入ステーションＳ１４では、お互いに同じ種類の固形物が袋Ｂの内側に投入されてもよいし、お互いに異なる種類の固形物が袋Ｂの内側に投入されてもよい。同様に、第１液体注入ステーションＳ１５及び第２液体注入ステーションＳ１６では、お互いに同じ種類の液体が袋Ｂの内側に注入されてもよいし、お互いに異なる種類の液体が袋Ｂの内側に注入されてもよい。同じ種類の固形物／液体を複数のステーションにおいて各袋Ｂの内側に供給する場合、各ステーションにおける各グリッパーペア２１ａ及び各袋Ｂの停止時間が短くても、所望量の固形物／液体を各袋Ｂに導入することができるため、システム全体の処理時間を短縮できる。

【0067】

第１シールステーションＳ１８及び第２シールステーションＳ１９では、第１シール装置１６及び第２シール装置１７によってシール処理が行われ、各袋Ｂの口部がシールされる。冷却放出ステーションＳ２０では、冷却装置１８により冷却処理が行われて各袋Ｂのシール部分が冷却され、袋放出装置１９により放出処理が行われて各袋Ｂが下流に送られる。

【0068】

図４及び図５に示す例において各グリッパーペア２１ａ及び各袋Ｂの移動軌道は、２つの直線軌道と、当該２つの直線軌道の端部を結ぶ２つの半円（円弧）軌道（非直線軌道）と、を含む。一方の直線軌道には、給袋ステーションＳ１１、開口ステーションＳ１２、第１シールステーションＳ１８、第２シールステーションＳ１９及び冷却放出ステーションＳ２０が設けられる。他方の直線軌道には、第１固形物投入ステーションＳ１３、第２固形物投入ステーションＳ１４、第１液体注入ステーションＳ１５及び第２液体注入ステーションＳ１６が設けられる。

【0069】

半円軌道上には、いずれのステーションも設けられない。これにより、各ステーションＳ１１～Ｓ２０では、各グリッパーペア２１ａ及び各袋Ｂが非直線軌道を移動している間に受ける遠心力の影響が低減された状態で、各種の処理を行うことができる。なお、第２液体注入ステーションＳ１６と脱気ステーションＳ１７との間の半円軌道には、各グリッパーペア２１ａにより支持されている袋Ｂの遠心力による揺れを抑える揺れ抑制ガイド２８が設置されている。

【0070】

次に、袋Ｂ内の液体Ｌの揺れ制御の一例について説明する。

【0071】

図６は、本開示の一実施形態に基づく袋Ｂの加減速制御を行った場合の、袋Ｂ内の液体Ｌの経時的な状態例を示す図である。図７は、本開示の一実施形態に基づく袋Ｂの加減速制御を行わなかった場合の、袋Ｂ内の液体Ｌの経時的な状態例を示す図である。

【0072】

図６及び図７には、複数のグリッパーペア２１ａにより移送される複数の袋Ｂのうちの１つの袋Ｂに注目し、当該袋Ｂが図１に示す液体注入ステーションＳ４から脱気ステーションＳ５に移動する場合が示されている。なお、図４に示す第２液体注入ステーションＳ１６から脱気ステーションＳ１７に袋Ｂがグリッパーペア２１ａとともに移動する場合も、袋Ｂ内の液体Ｌは、図６に示す挙動と基本的に同様の挙動を示す。また他のステーション（例えば図１に示す脱気ステーションＳ５～袋放出ステーションＳ９及び図４に示す脱気ステーションＳ１７～冷却放出ステーションＳ２０）間を移動する場合も、袋Ｂ内の液体Ｌは、図６に示す挙動と基本的に同様の挙動を示す。

【0073】

本実施形態において袋Ｂが隣り合うステーション間を移動する際、グリッパーペア２１ａ及び袋Ｂは、間欠停止工程（図６（ａ）：液体注入工程）、加速工程（図６（ｂ））、定速工程（図６（ｃ））、減速工程（図６（ｄ））、及び間欠停止工程（図６（ｅ）：脱気工程）を経る。すなわち、間欠停止工程間の間欠移動工程は、加速工程（図６（ｂ））、定速工程（図６（ｃ））及び減速工程（図６（ｄ））を含む。

【0074】

液体注入ステーションＳ４において、液体注入装置１４の注入ノズル２６から袋Ｂ内への液体Ｌの注入が完了すると、停止している状態の袋Ｂ内の液体Ｌの液面は、基本的に基準液面位置Ｈｒに位置する（図６（ａ））。実際には、袋Ｂ内で液体Ｌは揺れることもあり、その場合、袋Ｂ内の液体Ｌの液面は基準液面位置Ｈｒを基準に上下動する。

【0075】

グリッパーペア２１ａ及び袋Ｂが徐々に加速する加速工程（図６（ｂ））において、袋Ｂ内の液体Ｌの液面は、慣性によって、進行方向側（図６（ｂ）の右側）が基準液面位置Ｈｒよりも降下する一方で、進行方向とは逆側（図６（ｂ）の左側）が基準液面位置Ｈｒよりも上昇する。したがって加速工程の間、袋Ｂ内の液体Ｌは、進行方向とは逆側において袋Ｂの口部（図６（ｂ）の上側の縁部）に近づく。

【0076】

そしてグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂが定速移送される定速工程（図６（ｃ））において、袋Ｂ内の液体Ｌの液面は、全体にわたって基準液面位置Ｈｒに位置し或いは基準液面位置Ｈｒを基準に規則的に上下動する。

【0077】

そしてグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂが減速される減速工程（図６（ｄ））において、袋Ｂ内の液体Ｌの液面は、慣性によって、進行方向側（図６（ｄ）の右側）が基準液面位置Ｈｒよりも上昇する一方で、進行方向とは逆側（図６（ｄ）の左側）が基準液面位置Ｈｒよりも降下する。したがって減速工程の間、袋Ｂ内の液体Ｌは、進行方向側において袋Ｂの口部（図６（ｄ）の上側の縁部）に近づく。

【0078】

そしてグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂが脱気ステーションＳ５において停止されると、袋Ｂ内の液体Ｌの液面は、全体にわたって基準液面位置Ｈｒに位置し或いは基準液面位置Ｈｒを基準に規則的に上下動する（図６（ｅ））。

【0079】

上述の一連の工程（図６（ａ）～（ｅ））において（特にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂの加速の間（図６（ｂ））及び／又は減速の間（図６（ｄ）））、移送制御装置３０（図２参照）は移送駆動装置２２を制御して、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる。これにより、袋Ｂ内の液体Ｌが袋Ｂの口部（例えばシール予定箇所）に意図せずに付着したり、袋Ｂから意図せずに飛び出したりすることを防げる。

【0080】

袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるような複数のグリッパーペア２１ａの加減速の具体的な方法は、限定されない。

【0081】

例えば、液体注入ステーションＳ４において袋Ｂ内の液体Ｌが揺れている場合、液体Ｌの揺れを低減させるタイミングでグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂの加速を開始することで、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させることが可能である。具体的には、袋Ｂ内の液体Ｌの液面が進行方向側において上昇している間又は上昇を開始する直前にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂを加速させることで、加速工程において、進行方向とは逆側における液体Ｌの液面上昇の程度を抑えうる。

【0082】

同様に、定速工程（図６（ｃ））において袋Ｂ内の液体Ｌが揺れている場合、液体Ｌの揺れを低減させるタイミングでグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂの減速を開始することで、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させることが可能である。具体的には、袋Ｂ内の液体Ｌの液面が進行方向と逆側において上昇している間又は上昇を開始する直前にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂを減速させることで、減速工程において、進行方向側における液体Ｌの液面上昇の程度を抑えうる。

【0083】

なお図７に示すように、定速工程（図７（ｃ））において袋Ｂ内の液体Ｌが揺れている状態で、袋Ｂ内の液体Ｌの液面が進行方向側において上昇している間にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂを減速させると、袋Ｂ内の液体Ｌには、減速に起因する揺れが、元々の揺れと重畳して作用する。その結果、袋Ｂ内の液体Ｌは、進行方向側において大きく上昇し、袋Ｂの口部（特にシール予定箇所）に付着したり、袋Ｂの口部から飛散したりする（図７（ｄ））。

【0084】

上述のように、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れの状態に応じて複数のグリッパーペア２１ａを加減速させることで、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させることができる。袋Ｂ内における液体Ｌの揺れの状態は、図示しないセンサによってリアルタイムに検知されてもよいし、センサによって予め検知された袋Ｂ内における液体Ｌの揺れの状態に基づいて推定されてもよいし、作業者が予め観察を行うことで知見した袋Ｂ内における液体Ｌの揺れの状態に基づいて推定されてもよい。センサ又は作業者によって予め推定された液体Ｌの揺れの状態に基づいて複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる場合、複数のグリッパーペア２１ａの加速開始タイミング、定速開始タイミング、減速開始タイミング及び停止タイミングを予め定めることができる。したがって移送制御装置３０は、移送駆動装置２２を制御して、予め定められたタイミングで複数のグリッパーペア２１ａの加減速を行ってもよい。

【0085】

なお「袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる方法」は上述の例には限定されない。例えば、インプット・シェイピング（Input Shaping）の原理に則った任意の方法でグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂを加減速することで、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させることができる。

【0086】

インプット・シェイピングの原理は、直前の液体の揺れを低減（キャンセル）するように液体に力を作用させることで、液体の揺れを低減（キャンセル）することによって実現される。袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる際、袋Ｂ内の液体Ｌに作用させる力（例えば慣性力）の大きさ及び力の作用時間（すなわち力積）は、袋Ｂを支持するグリッパーペア２１ａ（支持ユニット２１）の固有振動数及び減衰比も考慮して決められることが好ましい。

【0087】

したがって、一度の間欠移動工程の間に、２以上の加速工程を有していてもよいし、２以上の減速工程を有していてもよいし、定速工程を有していなくてもよい。各加速工程では、袋Ｂ内の液体Ｌの液面が進行方向側において上昇している間又は上昇を開始する直前にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂの加速を開始することで、進行方向とは逆側における液体Ｌの液面上昇の程度を抑えることができる。一方、各減速工程では、袋Ｂ内の液体Ｌの液面が進行方向とは逆側において上昇している間又は上昇を開始する直前にグリッパーペア２１ａ及び袋Ｂの減速を開始することで、進行方向側における液体Ｌの液面上昇の程度を抑えうる。

【0088】

上述のように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる際に、各袋Ｂ内における直前の液体Ｌの揺れを低減するように液体Ｌに作用させる力は、典型的には慣性力であるが、他の任意の力（例えば袋Ｂ及び液体Ｌに対して瞬間的に加えられる外力）であってもよい。

【0089】

以上説明したように本実施形態の袋処理システム１０は、袋Ｂの支持及び解放が可能な複数のグリッパーペア（支持装置）２１ａと、複数のグリッパーペア２１ａを間欠的に移動させる移送駆動装置２２と、を有する移送機構２０と、複数のグリッパーペア２１ａにより支持されている袋Ｂに液体Ｌを注入する液体注入装置１４と、移送駆動装置２２を制御する移送制御装置３０と、を備え、移送駆動装置２２は、複数のグリッパーペア２１ａが相互間で同じ加減速挙動を示すように、複数のグリッパーペア２１ａを移動させ、移送制御装置３０は、移送駆動装置２２を制御して、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる。

【0090】

この袋処理システム１０によれば、グリッパーペア２１ａの加減速の際に袋Ｂ内の液体Ｌに作用する力（例えば慣性力）を利用して、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させることができるため、袋移送中の袋Ｂ内の液体Ｌの揺れを効果的に抑えることができる。その結果、袋移送中に、袋Ｂの口部（例えばシール予定箇所）に液体Ｌが付着したり、袋Ｂの口部から液体Ｌが飛び出したりすることを有効に防げる。

【0091】

また複数のグリッパーペア２１ａが相互間で同じ加減速挙動を示すように、複数のグリッパーペア２１ａを移動させることで、複数のグリッパーペア２１ａによって支持される複数の袋Ｂ内の液体Ｌの揺れを、安価な装置構成で効果的に抑えることができる。

【0092】

また複数のグリッパーペア２１ａにより支持されている袋Ｂの移動軌道の少なくとも一部は、非直線軌道を含み、移送制御装置３０は、移送駆動装置２２を制御して、袋Ｂが非直線軌道の少なくとも一部分を移動する間、当該袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減させるように複数のグリッパーペア２１ａを加減速させる。

【0093】

非直線軌道を移動する袋Ｂ及び液体Ｌには遠心力が作用し、袋Ｂ内の液体Ｌの揺れは大きくなりやすく、複雑化しやすい。本実施形態では、袋Ｂ及び液体Ｌが非直線軌道を移動する間も、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れが低減されるため、袋Ｂ内の液体Ｌの揺れの大きさを抑えるとともに、液体Ｌの揺れの複雑化を抑えることができる。

【0094】

また袋処理システム１０は、複数のグリッパーペア２１ａにより支持されている袋Ｂの、遠心力による揺れを抑える揺れ抑制ガイド２８を備える。

【0095】

これにより、袋Ｂ及び液体Ｌに作用する遠心力の影響を低減して、袋Ｂ内における液体Ｌの揺れを低減することができ、また袋Ｂ内の液体Ｌの揺れの複雑化を抑えることができる。

【0096】

また移送制御装置３０は、移送駆動装置２２を制御して、複数のグリッパーペア２１ａを、複数のステーションＳ１～Ｓ９（Ｓ１１～Ｓ２０）において順次、間欠的に停止させ、３以上のグリッパーペア２１ａが、複数のステーションの各々において一度に停止される。

【0097】

一般に、各支持ユニット２１が具備するグリッパーペア２１ａの数が増えるほど、一度の間欠移動工程で各グリッパーペア２１ａ及び袋Ｂが移動する距離が大きくなり、各袋Ｂ内の液体Ｌは大きく揺れやすくなる。そのような場合であっても、本実施形態の袋処理システム１０によれば、袋移送中の袋Ｂ内の液体Ｌの揺れを効果的に抑えることができる。

【0098】

上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよいし、上述の実施形態及び変形例間において部分的に又は全体的に構成が組み合わせられてもよい。また、本開示によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本開示の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０ 袋処理システム、１１ 給袋装置、１２ 開口装置、１３ 固形物投入装置、１４ 液体注入装置、１５ スチーム脱気装置、１６ 第１シール装置、１７ 第２シール装置、１８ 冷却装置、１９ 袋放出装置、２０ 移送機構、２１ 支持ユニット、２１ａ グリッパーペア、２２ 移送駆動装置、２６ 注入ノズル、２８ 揺れ抑制ガイド、２９ 回転テーブル、３０ 移送制御装置、３１ スタンド、３２ 中空シャフト、３４ 全周カム、３５ 回転支持軸部、３７ レバー、３８ ロッド、４０ 駆動ギア、４３ 支持軸、４４ 揺動レバー、４５ グリッパーアーム、４６ 引張ばね、４７ Ｌ状レバー、４８ コロ、５０ 固定支持部、５１ 第１架台、５２ 第２架台５２、５３ 支持固定部、６２ 軸受、６３ 支軸、６４ 上側コンベアチェーン、６５ 下側コンベアチェーン、６７ 軸受、６８ 軸受、６９ 軸受、７０ 支軸、７１ スプロケット、７２ スプロケット、７３ スプロケット、７４ スプロケット、７５ 架台、７６ 支持部、７７ フレーム、Ｓ１ 給袋ステーション、Ｓ２ 開口ステーション、Ｓ３ 固形物投入ステーション、Ｓ４ 液体注入ステーション、Ｓ５ 脱気ステーション、Ｓ６ 第１シールステーション、Ｓ７ 第２シールステーション、Ｓ８ 冷却ステーション、Ｓ９ 袋放出ステーション、Ｓ１１ 給袋ステーション、Ｓ１２ 開口ステーション、Ｓ１３ 第１固形物投入ステーション、Ｓ１４ 第２固形物投入ステーション、Ｓ１５ 第１液体注入ステーション、Ｓ１６ 第２液体注入ステーション、Ｓ１７ 脱気ステーション、Ｓ１８ 第１シールステーション、Ｓ１９ 第２シールステーション、Ｓ２０ 冷却放出ステーション、Ａｘ 回転軸線、Ｂ 袋、Ｈｒ 基準液面位置、Ｌ 液体、Ｓ 固形物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】