【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、容器に対して液体を充填する処理、その容器を密封する処理等をインラインで行う処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器に対する充填、密封等の処理をインラインで行う装置では、多数の容器を一定ピッチで保持して搬送するコンベアと、そのコンベアに沿って配置された充填手段、シール手段等を備えており、容器を次々とコンベアに供給して一定ピッチで保持させ、そのコンベアで容器を搬送し、その途中で、各充填手段、シール手段等がそれぞれの処理を施していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の構成では、一つの処理手段、例えば充填手段において何らかのトラブルが発生したり、或いは充填タンクへの充填液の供給のため等によってその処理手段の運転を停止しなければならなくなった時、その処理手段だけを停止させるということはできず、正常に作動しているコンベアや他の処理手段も停止させなければならない。このため、複数の処理手段を備えた処理装置では、各処理手段の停止毎に全体の処理装置を停止させており、装置全体の稼働率が低くなってしまうという問題があった。
【０００４】
この問題点を避けるには、インライン方式を止め、各処理手段をそれぞれ独立させればよい。しかしながら、その場合には、一つの処理手段で処理を終わった容器を蓄えるスペース及びその容器を次の処理手段に搬送する搬送手段を必要とし、大きいスペースを要すると共に搬送手段の構成が複雑となるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、インライン方式でありながら、従来に比べ装置全体の稼働率を向上させることの可能な処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべくなされた本発明は、容器を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、その搬送経路の上流位置と下流位置にそれぞれ配置され、前記搬送手段で搬送されてきた容器に対して所定の液体を充填する充填装置及び前記容器を密封するシール装置を備えたインライン方式の処理装置において、前記充填装置及びシール装置を、それぞれの運転速度を個別に可変な構成とし、更に、前記充填装置及びシール装置の間に、容器を一時的に滞留させるラインバッファ装置を設けると共に、前記充填装置及びシール装置の運転速度を制御する制御装置を設け、該制御装置を、前記充填装置とシール装置が共に運転中で且つ前記ラインバッファ装置に予め定めた適正量の容器が滞留している場合には、前記充填装置とシール装置とを同一運転速度とするが、前記充填装置とシール装置の一方が停止した後の運転再開時において前記ラインバッファ装置における容器の滞留量が前記適正量から外れていた場合に、その容器の滞留量を前記適正量に戻すべく、前記充填装置又はシール装置の運転速度を変化させるよう制御する構成としたことを特徴とする処理装置を要旨とする。
【０００７】
ここで、上記の搬送手段として、容器を移動可能に保持して搬送するフリーフローコンベアを用い、そのフリーフローコンベア上の容器を適当なストッパ装置によってその進行を一時的に停止させ、そのフリーフローコンベア上に容器を滞留させることにより、ラインバッファ装置を構成することが好ましい。
【０００８】
また、前記制御装置には更に、前記充填装置とシール装置の一方が停止し、ラインバッファ装置における容器の滞留量が増減する際、その増減量を抑制するように、他方の装置の運転速度を低下させる機能を備えておくことが好ましい。
【０００９】
更に、フリーフローコンベアによって容器を搬送するに際し、その容器を、ほぼ直方体形状のリテーナに保持させた状態で搬送し、且つその状態で前記充填装置及びシール装置で容器への充填、密封等の処理を行うように構成することが好ましい。
【００１０】
【作用】
本発明は上述のように、充填装置とシール装置との間にラインバッファ装置を設けたことにより、充填装置とシール装置のいずれか一方が停止した場合でも、ラインバッファ装置における容器の滞留量を増減させることにより他方の装置の運転を継続することができ、装置全体の稼働率低下を防止できる。また、充填装置とシール装置のいずれか一方が停止し、ラインバッファ装置における容器の滞留量が増減した後の運転再開時には、制御装置が前記充填装置又はシール装置の運転速度を定常運転時の速度とは異なる速度とすることによりラインバッファ装置における滞留量を所定の適正量に戻すことができ、次の異常発生時に備えることができる。
【００１１】
ここで、搬送手段としてフリーフローコンベアを用いると、その上に保持されて搬送されている容器の進行をストッパ装置によって停止させることにより、フリーフローコンベアは運転した状態で、そのフリーフローコンベア上に容器を滞留させることができ、簡単にラインバッファ装置を形成することができる。また、そのストッパ装置で進行を阻止している容器を解放することにより、その容器は直ちにフリーフローコンベアによって下流に搬送しうるので、ラインバッファ装置から搬送手段への容器供給機構が必要なく、この点からも装置構成が簡単となる。
【００１２】
また、前記制御装置に更に、前記充填装置とシール装置の一方が停止し、ラインバッファ装置における容器の滞留量が増減する際、その増減量を抑制するように、他方の装置の運転速度を低下させる機能を備えさせておくと、ラインバッファ装置における容器滞留量の増減量を少なくできる。このため、例えば、下流側のシール装置が停止した場合にはラインバッファ装置における容器の滞留量が増加するが、その際、上流の充填装置の運転速度を低下させ、ラインバッファ装置での容器の増加量を小さく抑えることにより、容器を滞留させるために必要なスペースを小さくすることが可能となる。また反対に、上流側の充填装置が停止した場合にはラインバッファ装置における容器の滞留量が減少するが、その際、下流のシール装置の運転速度を低下させ、ラインバッファ装置での容器の減少量を小さく抑えることにより、滞留している容器がなくなることを防止でき、これにより下流のシール装置の運転を継続でき、シール装置の運転停止に伴って生じる恐れのあるトラブルを回避できる。
【００１３】
また、フリーフローコンベアを、充填装置に組み合わせられる第一のフリーフローコンベアと、シール装置に組み合わせられる第二のフリーフローコンベアとに分割し、該第一及び第二のフリーフローコンベアの運転速度をそれぞれ、対応する充填装置及びシール装置の運転速度に対応した速度とする構成とすると、停止していた充填装置又はシール装置の運転再開に当たって、充填装置又はシール装置を高速で運転した際に、それに組み合わせられた第一又は第二のフリーフローコンベアも高速で運転され、最初のリテーナを充填装置又はシール装置に送るまでの時間を短縮できる。更に、容器をリテーナに保持させた状態で搬送及び処理を行うように構成すると、取り扱いにくい形状の容器の取り扱いを容易とすることができ、また、小型の容器では複数の容器を同時に搬送することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。この実施例は、小さい容器に対して極少量の（例えば１ｃｃ程度或いはそれ以下の）液体を充填し、その開口をシール材で密封し、且つその容器をカセットに収容して包装する工程に本発明を適用した処理装置（以下包装充填ラインという）である。まず、この包装充填ラインを説明する前に、ここで使用する容器、カセット及びリテーナを説明する。
【００１５】
図２〜図４はここで使用する容器１を示すもので、各図における（ａ）は空の状態の容器を、（ｂ）は液体を入れ、且つシール材で密封した状態を示している。全体を参照符号１で示す容器は、樹脂の成型によって作られたものであり、平板部２とその平板部２に開口した３個の収容部３ａ、３ｂ、３ｃを備えている。平板部２は、３個の収容部３ａ、３ｂ、３ｃよりも外側に長く延びており、その両端部に、この容器１を、後述する容器移載装置の爪で引っかけて持ち上げるための溝４が形成されている。また、その溝４の周囲には、スカート部５が形成されている。このスカート部５は補強の役割を果たすと共に、この容器１を後述するカセットに設けている保持用突起６で支持した時に、容器１が横方向に移動しないよう拘束する役割も果たしている。
【００１６】
平板部２の上面には、各収容部３ａ、３ｂ、３ｃ間に位置するように且つ全幅に渡って溝状の切れ目７が形成されている。３個の収容部３ａ、３ｂ、３ｃは、内部にそれぞれ異なる液体８ａ、８ｂ、８ｃを入れた後、共通の１枚のシール材９によって密封されている。このシール材９は平板部２の上面に、例えばホットメルト接着剤により接着され、その両側縁が平板部２の側面と平行となるように折り込まれている。このように両側縁を折り込んでおくと、この容器の取り扱い時にシール材９が剥がれることを防止でき好ましい。なお、平板部２の側面に折り込んだシール材９は、その側面には接着されておらず、このため切れ目７の端部は容器外部に連通している。
【００１７】
平板部２の上面に形成した切れ目７は各収容部３ａ、３ｂ、３ｃ間の液の混入を防止するためのものである。すなわち、もしこの切れ目７がない場合には、平板部２にシール材９を貼り付けた状態において、万一、平板部２とシール材９とに局部的な接着不良があって、二つの収容部を連通させる通路、例えば収容部３ａから隣接した収容部３ｂに通じる通路が生じた場合、容器の運搬中等において一方の収容部３ａの液体がその通路を通って他方の収容部３ｂ内に流入することがあり、しかも、その際その液体は外部には漏れ出さないため、液体の混入を目視で検出することができないが、切れ目７を設けておくと、一方の収容部３ａのの液体が隣接した収容部３ｂに向かって流れ出ても、その切れ目７で遮断され、他の収容部に流入することがなく、しかも、流れ出た液体は切れ目７を通って容器外面に流れ出るため、目視にて容易に検出することができる。更に、この切れ目７は、真空によるリークテストを行った時に、液漏れの可能性を容易に検出可能とする作用も有している。
【００１８】
図５、図６、図７は、液体を入れ、密封した状態の多数の容器１を収容して搬送するためのカセット１１を示すものである。このカセット１１の容器収容数は任意であるが、本実施例では容器１を３列に且つ各列に１２個ずつ収容する構成となっており、各容器の収容位置に、容器１の両端を乗せて支持するための保持用突起６を備えている。更にカセット１１の周縁１１ａは、収容した容器１よりもわずかに上方となるように形成されており、容器１を収容した後、その周縁１１ａに、図６に二点鎖線で示すようにシール材１２を貼り付けることで、カセット１１内の容器１を保持用突起６から外れないように拘束することができる。このカセット１１は、通常、樹脂の成型品によって作られている。
【００１９】
図８、図９は容器１に対して液体充填やシールを行う工程で使用するリテーナ１５を示すものである。このリテーナ１５は、カセット１１と同数の容器を、同様の配列（即ち３列×１２個）で保持するものであり、各容器の収容位置には容器１の両端を乗せて支持するための保持用突起１６と、容器１の収容部３ａ、３ｂ、３ｃを収容する穴１７を備えている。リテーナ１５は、各容器１を正確な位置に保持することができ、且つ容器へのシール材貼り付け時における熱板や冷却板の押圧力に耐えることができるよう、通常、金属（例えばアルミ）で作られている。
【００２０】
次に、上記構成の容器１、カセット１１、リテーナ１５を用いた本発明の実施例による包装充填ラインを説明する。図１はこの包装充填ラインの概略平面図である。図１において、２１は容器を３列で搬送する搬送コンベア、２２はその搬送コンベア２１に空の容器１を供給する容器供給機であり、図示実施例では４個設けられている。この容器供給機２２としては、容器１を下向きにして、且つ１列に並べた状態で送り出すことの可能なパーツフィーダーが使用されている。２３は容器内に無菌空気を吹き込んで洗浄する洗浄装置である。
【００２１】
図１０はこの搬送コンベア２１、洗浄装置２３等の概略側面図、図１１はその搬送コンベア２１の、容器供給機から容器を受ける部分の概略平面図である。図１０、図１１において、搬送コンベア２１は、容器１を３列に保持しうる幅を有しており、且つその搬送コンベア２１の長手方向には一定ピッチで仕切り２５を有し、各仕切りの間に容器１を１列に収容する容器保持部２６を形成している。更に、この容器保持部２６には、そこに保持した容器１の収容部３ａ〜３ｃ（図２参照）に対応する位置に開口２６ａを有している。図１１において、２７は、４個の容器供給機２２（図１参照）にそれぞれ接続されたシュートであり、搬送コンベア２１の互いに隣接した容器保持部２６に容器１を下向き状態で供給するように配列されている。従って、搬送コンベア２１が停止している際に、各シュート２７が３個ずつの容器１を下向きとした状態で搬送コンベア２１に送り込むことにより、その搬送コンベア２１上には３×４＝１２個の容器１が供給される。図１０において、搬送コンベア２１は一対のホイール２９に掛けられており、その一方には駆動装置（図示せず）が連結されている。この駆動装置は搬送コンベア２１を、容器保持部２６の５ピッチ分ずつ間欠的に移動させる構成となっている。かくして、搬送コンベア２１の停止中に４ピッチ分の容器保持部２６に容器１が供給され、次いで搬送コンベア２１が５ピッチ分移動するという動作を繰り返すことにより、搬送コンベア２１上には、隣接した５個の容器保持部のうち１個を空とした状態で他の４個に容器を供給することができる。
【００２２】
図１２、図１３はそれぞれ洗浄装置２３を、搬送コンベア２１の長手方向から見た概略断面図であり、異なる作動状態で示している。図１０、図１２、図１３において、洗浄装置２３は、搬送コンベア２１の容器１を保持している部分の下方に設けられた洗浄チャンバ３１と、その中に設けられた静電除去ノズル３２と、その静電除去ノズル３２を上下動させる昇降装置（図示せず）と、搬送コンベア２１の上方に設けられた密閉カバー３３と、その密閉カバー３３を上下動させる昇降装置（図示せず）等を備えている。静電除去ノズル３２は、搬送コンベア２１上に保持されている３個の容器１の各収容部３ａ〜３ｃに挿入可能な針状ノズル３４を有しており、且つ配管３５によって静電気除去洗浄エアを供給するエア供給源（図示せず）に接続されている。洗浄チャンバ３１には吸引用の配管３６が接続され、外部の吸引装置（図示せず）に接続されている。
【００２３】
この洗浄装置２３による洗浄動作は次のように行われる。すなわち、密閉カバー３３が上方に退避している間に、搬送コンベア２１が移動し、洗浄すべき容器１を運び込む。次に、搬送コンベア２１が停止した後、密閉カバー３３が図１０及び図１２に示すように下降し、容器１の周囲を包囲する。次に、図１３に示すように、静電除去ノズル３２が上昇し、針状ノズル３４が容器１の収容部３ａ〜３ｃ内に挿入され、洗浄用の静電気除去エアを吹き出す。これにより、容器内のごみ、ほこり等が静電気除去エアによって吹き飛ばされ、洗浄される。この際、容器１は下向きとなっているので、ごみ、ほこり等は重力の方向に移動することで容器外に排出されることとなり、容器の洗浄を確実に行うことができる。この動作と並行して、洗浄チャンバ３１内が吸引用の配管３６を通して吸引されており、洗浄チャンバ３１内の塵埃が吸引、除去され、再度容器内に付着するということがない。かくして、容器内が良好に洗浄される。その後、静電除去ノズル３２が元の位置に下降し、密閉カバー３３が上方に退避し、搬送コンベア２１が移動して、洗浄済の容器を排出し、代わりに未洗浄の容器を運び込む。以下同様の動作が繰り返えされる。
【００２４】
図１０において、洗浄装置２３の下流には、洗浄済の容器１を反転させる容器反転装置３７と、反転した容器１を下方に送るシュートコンベア３８と、シュートコンベア３８から容器１を受け取り、搬送する直線フィーダ４０が設けられている。このシュートコンベア３８は、各容器１の両端部を支持して滑らせる形式のものである。また、直線フィーダ４０は、各容器１の両端部を支持して間欠的に搬送するベルトコンベアを備えたものである。
【００２５】
図１において、４３は、リテーナ１５を長方形状の搬送経路に沿って矢印方向に循環させる搬送手段であり、本実施例では、複数のフリーフローコンベア４４、４５、４６、４７、４８、４９で構成されている。各フリーフローコンベア４４〜４９はそれぞれ同様な構成のものであり、例えば、図１６に示すように、リテーナ１５を乗せて走行する無端ベルト５０と、その駆動装置（図示せず）を備え、且つ無端ベルト５０の表面を低摩擦としてリテーナ１５をベルトの長手方向に移動可能としたものである。従って、無端ベルト５０を走行させることによって、その上に保持しているリテーナ１５を走行させることが可能であり、また必要に応じ無端ベルト５０の走行中であってもそのリテーナ１５を動かないように固定することが可能である。複数のフリーフローコンベア４４〜４９はそれぞれ独立して駆動可能となっており、また、その走行速度は可変となっている。
【００２６】
図１において、前記した直線フィーダ４０はフリーフローコンベア４８を越えてフリーフローコンベア４４の近傍にまで延びている。直線フィーダ４０の端部からフリーフローコンベア４４にかけての上方には、直線フィーダ４０で保持している容器１をフリーフローコンベア４４上のリテーナ１５に移載するための容器移載装置５１が設けられている。
【００２７】
次に、この容器移載装置５１を図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、容器移載装置５１を設けた部分のフリーフローコンベア４４と直線フィーダ４０とを、フリーフローコンベア４４の長手方向に見た断面図、図１５は直線フィーダ４０上に保持している容器１を容器移載装置５１の容器保持具で保持する状態を示す概略断面図である。容器移載装置５１は、容器１を引っかける爪５３を開閉可能に保持した容器保持具５４と、その容器保持具５４を上下動させ且つ水平に移動させる駆動装置（図示せず）等を備えており、容器保持具５４を直線フィーダ４０の上に移動させ且つ下降させ、その位置で爪５３を閉じることにより、その爪５３で容器１を保持し（図１５の状態）、次いでその容器保持具５４を上昇させ、所定位置Ｐ１で停止しているリテーナ１５上に移動させ、その位置で下降させることにより、所定位置に停止して待機しているリテーナ１５に容器１を乗せることができ、その後、爪５３を開いて容器１を解放し、再び上昇した後、直線フィーダ４０の上方に戻るという動作を数回繰り返すことによって、所定数の容器１を直線フィーダ４０からリテーナ１５に移載することができる。
【００２８】
なお、フリーフローコンベア４４の近傍には、フリーフローコンベア４４上に支持されているリテーナ１５が、容器移載装置５１からの容器を受け取る位置Ｐ１に移動して来た時に、リテーナ１５をその位置に停止させるための開閉可能なストッパ装置５５（図１６参照）と、位置Ｐ１に停止したリテーナ１５を所定位置に位置決めして固定する固定手段（図示せず）が設けられており、容器移載時にはフリーフローコンベア４４の移動中にも係わらずリテーナ１５を所定位置に固定し、容器移載終了後は、その固定を解除することにより、リテーナ１５をフリーフローコンベア４４で下流に送り出すことを可能としている。
【００２９】
図１において、フリーフローコンベア４４に沿って、容器移載装置５１の下流に位置するように、リテーナ１５に収容されている容器に対して所定の液体を所定量充填する充填装置５７が設けられている。この充填装置５７は、容器１の３個の収容部３ａ、３ｂ、３ｃ（図２参照）にそれぞれ異なる液体を充填する３個の充填機５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃを備えている。
【００３０】
各充填機５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃは、図１６に示すように、それぞれ所定位置（位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７）に停止しているリテーナ１５の容器１に液体を充填する充填ヘッド５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃと、その充填ヘッド５９Ａ〜５９Ｃをそれぞれ水平面内のＸ−Ｙ方向に移動させ且つ昇降させる移動機構（図示せず）等を備えている。各充填ヘッド５９Ａ〜５９Ｃは、リテーナ１５内に１列に収容された容器数（本実施例では１２個）と同数の針状ノズル６０をリテーナ１５内における容器ピッチと等しいピッチで備えており、且つ、多数の針状ノズル６０にはそれぞれ、所定量の液体を計量して供給する計量供給装置（図示せず）が接続されている。また、容器に対する充填を行う各位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７には、それぞれ、フリーフローコンベア４４によって送られて来たリテーナ１５を停止させる開閉可能なストッパ装置６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃと、停止したリテーナ１５を所定位置に位置決めして固定する固定手段（図示せず）が設けられている。
【００３１】
かくして、多数の容器１を保持したリテーナ１５がフリーフローコンベア４４で停止位置Ｐ３に送られてくると、それをストッパ装置６２Ａで停止させ且つ固定手段で動かないように固定し、次いで充填ヘッド５９Ａがそのリテーナ１５の上に移動し、降下して針状ノズル６０を１列に配列されている容器１の収容部３ａ（図２参照）に挿入して所定量の液体を充填し、次いで上昇し、水平に移動した後再度降下し、針状ノズル６０を次の列に配列されている容器１の収容部３ａに挿入して所定量の液体を充填するという動作を繰り返すことにより、リテーナ１５の各容器１の収容部３ａに第一の液体を充填することができる。充填を終了した後は、固定手段及びストッパ装置６２Ａを解除することにより、リテーナ１５が解放され、そのリテーナ１５はフリーフローコンベア４４によって下流に送られ、下流に配置されている充填ヘッド５９Ｂ、５９Ｃによって同様な動作により次の液体が充填される。
【００３２】
容器への充填を行う各位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７の上流には、リテーナ１５を一時的に停止させて待機させるための位置Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６が設けられており、それぞれに、リテーナ１５の前進を阻止する開閉可能なストッパ装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃが設けられている。これらのストッパ装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、それぞれの下流の充填位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７にリテーナ１５が停止している時には、フリーフローコンベア４４によって送られて来たリテーナ１５を一時的に停止させ、充填位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７からリテーナ１５が送り出された時点で、一時的に停止させていたリテーナ１５を１個だけ送り出すように作用する構成となっている。
【００３３】
フリーフローコンベア４４に下流に配置されたフリーフローコンベア４５の位置Ｑ０には、フリーフローコンベア４５上のリテーナ１５の進行を一時的に停止させ、そのフリーフローコンベア上に適当数のリテーナ１５を滞留させる構成としたラインバッファ装置６５が設けられている。このラインバッファ装置６５も、リテーナ１５の進行を止める開閉可能なストッパ装置６６を備えており、このストッパ装置６６は通常閉位置となっていて、その上流に複数のリテーナ１５を滞留させており、１回の開動作により、１個のリテーナ１５のみを下流に送り出すことができる構成となっている。
【００３４】
図１において、フリーフローコンベア４５には、リテーナ１５に保持されている容器１の平板部２（図２参照）の上面にシール材９を貼り付けるためのシール装置７０が設けられている。このシール装置７０は、図１７にも示すように、フリーフローコンベア４５の上流側から順次配置された、シール材供給及び予備シール装置７１と、本シール装置７２と、冷却装置７３と、シール材切断及び折込み装置７４等を備えている。
【００３５】
シール材供給及び予備シール装置７１は、位置Ｑ１に停止しているリテーナ１５の容器１に対してシール材９を供給し且つ加熱接着させるためのものであり、図１８に示すように、長尺のシール材９の先端をつかんで、リテーナ１５に１列に保持されている容器の上に引き出すメカチャック７６と、そのシール材９を容器１の上面に押し付けて加熱する熱板７７と、シール材９の両端を切断するカッター７８と、それらの駆動装置（図示せず）等を備えている。熱板７７は、リテーナ１５に保持されている１列の容器全体を同時に押圧できる長さを有している。ここで使用されるシール材９は、容器１に面する側に予めホットメルト剤を塗布しており、従って、シール材９を容器１の上面に押し当て、加熱することにより、容器上面に接着することができる。熱板７７の温度はシール材９の加熱接着に重要な影響を与えるものであるので、その温度調整は重要であり、本実施例では、熱板７７の加熱ヒーター近傍の温度のみならず、熱板表面の温度を非接触の表面温度計により測定し、温度制御を行っている。更に熱板７７の加熱ヒーターに印加する電力を、熱板の温度のみならず、機械の運転速度によっても調整しており、運転速度が早く、従って消費熱量が大きい場合にも、熱板温度の低下が生じないようにしている。
【００３６】
図１７において、本シール装置７２は、位置Ｑ３に停止しているリテーナ１５の容器上面に、上流のシール材供給及び予備シール装置７１によって加熱接着されたシール材を更に確実に接着させるもので、上記した熱板７７と同様に、リテーナ１５に１列に保持された容器１の上面全体を押圧して加熱する熱板８０と、その熱板を容器上面に押し付けるための駆動装置（図示せず）等を備えている。この熱板８０の温度制御も、シール材供給及び予備シール装置７１の熱板７７の温度制御と同様に行っている。
【００３７】
冷却装置７３は、位置Ｑ５に停止しているリテーナ１５の容器上面に先に加熱接着されたシール材を、再度容器上面に押し付け、且つ冷却することにより接着を確実とするためのもので、リテーナ１５に１列に保持された容器１の上面全体を押圧して冷却する冷却板８２と、その冷却板を容器上面に押し付けるための駆動装置（図示せず）等を備えている。
【００３８】
シール材切断及び折込み装置７４は、位置Ｑ７に停止しているリテーナ１５の容器上面に接着されている長いシール材９を個々の容器に対応させて切り離すためのものであり、図１９に示すように、昇降板８４と、それに取り付けられた多数のカッター８５と、昇降板８４を昇降させる駆動装置（図示せず）等を備えている。このカッター８５は、リテーナ１５に保持されている容器１の各間隙に対応する位置に設けられ、且つ隣接した容器間の間隙にほぼ等しい厚さを有している。かくして、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、容器１に接着された長いシール材９の上方からカッター８５を下降させることにより、カッター８５が隣接した容器１、１につながっているシール材９を切り離し、且つその端部を容器１の側面に折り込むことができ、カッター８５を元の位置に戻した後には、図２０（ｃ）に示すように、シール材９の端部が容器１の側面に押し付けられた状態となる。
【００３９】
図１７において、容器に対してそれぞれの処理を行う位置Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７には、それぞれ、フリーフローコンベア４５によって送られて来たリテーナ１５を停止させる開閉可能なストッパ装置８７Ａ、８７Ｂ、８７Ｃ、８７Ｄと、停止したリテーナ１５を所定位置に位置決めして固定する固定手段（図示せず）が設けられている。また、位置Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７の上流には、リテーナ１５を一時的に停止させて待機させるための位置Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６が設けられており、それぞれに、リテーナ１５の前進を阻止する開閉可能なストッパ装置８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄが設けられている。これらのストッパ装置８８Ｂ、８８Ｃ、８８Ｄは、それぞれの下流の位置Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７にリテーナ１５が停止している時には、フリーフローコンベア４５によって送られて来たリテーナ１５を一時的に停止させ、位置Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７からリテーナ１５が送り出された時点で、一時的に停止させていたリテーナ１５を１個だけ送り出すように作用する構成となっている。なお、位置Ｑ１の上流には、ラインバッファ装置６５が設けられリテーナ１５を待機させており、位置Ｑ１からリテーナ１５が送り出された時点でラインバッファ装置６５のストッパ装置６６が開いてリテーナ１５を１個だけ送り出すようになっている。
【００４０】
図１において、フリーフローコンベア４７には、印刷装置９０が配置されている。この印刷装置は、リテーナに保持されている容器に接着したシール材表面にロット番号、品名等を印刷するものである。この印刷装置９０の上流にも、フリーフローコンベア４７上のリテーナを適当数滞留させるためのラインバッファ装置９１が設けられている。
【００４１】
フリーフローコンベア４７に続くフリーフローコンベア４８上にもラインバッファ装置９２が設けられ、その直ぐ下流に容器移載装置９５が設けられている。また、この容器移載装置９５の下には、カセット１１を搬送する別のフリーフローコンベアコンベア９６が配置されており、カセット置場９８からカセット１１をコンベア９９を介して供給される構成となっている。前記した容器移載装置９５は、フリーフローコンベア４８上に保持されているリテーナ１５から、フリーフローコンベア９６上に保持されているカセット１１に容器を移載するためのものであり、図１４、図１５で説明した容器移載装置５１と同様な構成となっている。
【００４２】
フリーフローコンベア９６の下流には、更に別のフリーフローコンベア１００が接続され、その途中に、カセット１１にシール材１２（図６参照）を貼り付けるカセットシール装置１０２が設けられ、更にその下流には、シール材を貼り付けたカセットを集積するパレタイザー（図示せず）が設けられている。
【００４３】
図１に示す包装充填ラインを構成する充填装置５７、シール装置７０、印刷装置９０、容器移載装置９５等はそれぞれ運転速度が可変となっており、また、それぞれに組み合わせられているフリーフローコンベアの走行速度も対応する運転速度に応じて可変となっている。これらの運転速度、走行速度は制御装置（図示せず）によって、以下の動作説明で示すように制御される構成となっている。
【００４４】
次に上記構成の包装充填ラインについて、その動作を説明する。
図１において、容器供給機２２によって空の容器１が搬送コンベア２１上に供給され、図１０に示すように、その搬送コンベア２１が容器１を下向きに保持して走行する途中において、洗浄装置２３によって容器１内に洗浄空気が吹き込まれ、内部のゴミやほこりが除去される。その後、容器１は上向き状態で直線フィーダ４０に供給され、直線フィーダ４０でフリーフローコンベア４４の近傍にまで搬送される。
【００４５】
次に、直線フィーダ４０で搬送されてきた容器１は、フリーフローコンベア４４上で停止している空のリテーナ１５に、容器移載装置５１によって移載される（図１４参照）。容器を受け取ったリテーナ１５はその後、フリーフローコンベア４４によって搬送され、図１６に示すように、位置Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７を次々と通過し、容器の各収容部にそれぞれ所定の液体が所定量ずつ充填される。その後、その容器を保持したリテーナ１５はフリーフローコンベア４５に送られ、図１７に示すように、位置Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ７を次々と通過し、容器１の上に長いシール材９が引き出され且つ接着され、その後、図２０に示すように、長いシール材９が個々の容器に合わせて切断され、且つ両端が容器側面に折り込まれる。
【００４６】
このようにシールされた容器を保持したリテーナ１５は、その後、フリーフローコンベア４６、４７によって印刷装置９０に送られ、必要な印刷が施された後、容器移載装置９５の下に送られる。この動作と並行して、容器移載装置９５の下方には、空のカセット１１が送り込まれており、この位置で容器がリテーナ１５からカセット１１に移載される。容器を収容したカセット１１はその後、カセットシール装置１０２に送られ、そこでカセット１１の上面にシール材１２（図６参照）が貼り付けられ、そのカセット１１は次いでパレタイザー（図示せず）に送られ、集積される。一方、容器を取り出されたリテーナ１５は、フリーフローコンベア４８、４９を通って元のフリーフローコンベア４４上に戻され、次に容器を収容するために使用される。以上のようにして、連続的に容器に対する充填、シール、その容器のカセットへの収容、カセット上面のシール、カセットの集積等の動作が自動的に行われる。
【００４７】
次に、上記の動作を行う際の運転速度制御を説明する。
充填包装ラインを構成する各装置が正常に運転されている定常運転状態では、各装置の運転速度（単位時間当たりの処理個数）は同一となっており（以下この時の運転速度を定常運転速度という）、また、各フリーフローコンベアは一定速度で運転されている。更に、各装置間に設けられているラインバッファ装置６５、９１、９２にはそれぞれ適正量のリテーナ１５（及び容器１）が滞留しており、且つその滞留量は、その上下流に配置されている装置の運転速度が等しいので、一定に保たれている。
【００４８】
この状態から、何らかの理由（例えば、故障或いは充填液の補充、シール材の補充等）により、どれかの装置、例えばシール装置７０が停止する時には、充填包装ライン全体が停止することなく、当該装置のみが停止し、その他の装置は運転を継続する。そして、停止した装置の停止理由が無くなった時点でその装置が再度運転を開始する。かくして、充填包装ラインは停止することなく、常時運転を継続する。ただし、一つの装置の運転が停止した時或いはその後の運転再開時には各装置の運転速度が制御装置によって変化させられている。この運転速度の変化を、充填装置５７及びシール装置７０を例にとって説明する。
【００４９】
充填装置５７及びシール装置７０に着目した場合、この充填装置５７はシール装置７０に対して上流側に配置されている。まず、上流側の充填装置５７を停止する場合を図２１のタイミングチャートも参照して説明する。なお、図２１のタイミングチャートは充填装置５７、シール装置７０の運転速度の経時変化、及びラインバッファ装置６５におけるリテーナの滞留量の経時変化を示すものである。
【００５０】
定常運転中、充填装置５７及びシール装置７０は共に定常運転速度Ｖ0 となっており、ラインバッファ装置６５に滞留しているリテーナ量は適正量Ｍとなっている。いま、充填液補充等のために、時間ｔ1 において充填装置５７が停止すると、当然、充填処理を行わないので、下流のラインバッファ装置６５には充填済の容器を収容したリテーナ１５が送られない。一方、下流のシール装置７０は、充填装置５７の停止にかかわらず運転を継続する。このため、シール装置７０へは、ラインバッファ装置６５に蓄えていたリテーナ１５が順次送られ、ラインバッファ装置６５に滞留するリテーナ１５の量は減少してゆく。ここで、シール装置７０の運転速度は、充填装置５７が停止した後、通常の定常運転速度よりも減速され、低速ＶL で運転される。このため、ラインバッファ装置６５に蓄えているリテーナ１５を消費する速度が遅くなり、ラインバッファ装置６５のリテーナ１５が無くなって、その下流のシール装置７０以下の装置の運転を停止させなければないないという状況が避けられる。なお、ラインバッファ装置６５における滞留量を十分大きくとれる場合には、シール装置７０の減速は必要ない。
【００５１】
次に、停止していた充填装置５７に対する必要な処理（例えば、充填液の補充等）を終了すると、充填装置５７の運転を再開し（時間ｔ2 ）、同時に下流のシール装置７０は元の定常運転速度Ｖ0 に増速される。この時、ラインバッファ装置６５に溜まっているリテーナの量は、定常状態の適正量よりも当然減少している。充填装置５７の運転再開時には、その充填装置５７を定常運転速度よりも高い速度ＶH で運転する。これにより、ラインバッファ装置６５に充填装置５７から送り込まれるリテーナ量が、下流のシール装置７０に送り出されるリテーナ量よりも多くなり、ラインバッファ装置６５のリテーナ量が増加する。このリテーナ量が元の適正量Ｍに到達した時点（ｔ3 ）において、各充填装置５７及びシール装置７０の運転速度が元の定常運転速度Ｖ0 に戻され、以後はその速度で運転される。このようにして、充填包装ラインを停止することなく、充填装置５７のみを停止させることができる。
【００５２】
次に、下流側のシール装置７０を停止する場合を説明する。熱板清掃等のために、時間ｔ4 においてシール装置７０が停止すると、当然、処理を行わないので、上流のラインバッファ装置６５に溜まっているリテーナ１５を消費しない。一方、上流の充填装置５７は、シール装置７０の停止にかかわらず運転を継続する。このため、ラインバッファ装置６５へリテーナ１５が順次送られ、そこに蓄えられ、ラインバッファ装置６５に滞留するリテーナ１５の量は増加してゆく。ここで、充填装置５７の運転速度は、シール装置７０が停止した後、通常の定常運転速度よりも減速され、低速ＶL で運転される。このため、ラインバッファ装置６５に蓄えられるリテーナ１５の増加速度が遅くなり、ラインバッファ装置６５からリテーナ１５があふれるということが防止される。なお、ラインバッファ装置６５における滞留量を十分大きくとれる場合には、充填装置５７の減速は必要ない。
【００５３】
次に、停止していたシール装置７０に対する必要な処理（例えば、熱板清掃等）を終了すると、シール装置７０の運転を再開し（時間ｔ5 ）、同時に上流の充填装置５７は元の定常運転速度Ｖ0 に増速される。この時、ラインバッファ装置６５に溜まっているリテーナの量は、定常状態の適正量Ｍよりも当然増加している。シール装置７０の運転再開時には、そのシール装置７０を定常運転速度よりも高い速度ＶH で運転する。これにより、ラインバッファ装置６５に充填装置５７から送り込まれるリテーナ量よりも、下流のシール装置７０に送り出されるリテーナ量が多くなり、ラインバッファ装置６５のリテーナ量が減少する。このリテーナ量が元の適正量Ｍに到達した時点（ｔ6 ）において、各充填装置５７及びシール装置７０の運転速度が元の定常運転速度Ｖ0 に戻され、以後はその速度で運転される。このようにして、充填包装ラインを停止することなく、シール装置７０のみを停止させることができる。
【００５４】
なお、以上の動作説明では、停止していた充填装置５７或いはシール装置７０の運転を再開した後直ちに、他方の装置の運転速度を元の定常運転速度Ｖ0 に戻しているが、これに限らず適当な時間、低速ＶL のままとしておいてもよい。ただし、早く元の速度に戻した方が生産量を多くすることができ、好ましい。また、上記した動作説明では、停止していた装置の運転を再開した時、その運転速度を定常運転速度Ｖ0 よりも高い速度ＶH で運転している。しかしながら、運転状態によっては、定常運転速度がその装置の最高速度となっており、増速できない場合がある。その場合には、その装置の速度を増速せず、他方の装置の速度を低速とすればよく、その動作により、ラインバッファ装置６５におけるリテーナ量を元の適正量に戻すことができる。
【００５５】
ここで、ラインバッファ装置６５に滞留させるリテーナの適正量及び最大量は、その上流、下流の充填装置やシール装置の停止時間やラインバッファ装置に割きうるスペースを考慮して定めるものである。一般に、充填装置やシール装置では、液の補充とか、シール材の補充等のために、故障以外にも定期的に短時間（例えば数分）の停止を必要とし、また、簡単な故障で数分程度の停止を必要とする場合が多いので、このような短時間の停止をまかなえるように、ラインバッファ装置のリテーナ滞留量を定めればよい。なお、充填装置やシール装置がそれ以上に停止した場合には、ライン全体を停止させる。
【００５６】
以上に、充填装置５７とシール装置７０のみを取り出して運転速度制御を説明したが、図示した充填包装ラインには、更に他の装置が上流、下流に設けられているので、例えば、充填装置５７に対してシール装置７０を増速したり、減速したりする際には、その下流に配置されている各装置も同時に増速又は減速することは言うまでもない。また、シール装置７０とその下流に配置されている印刷装置９０を考えた場合には、シール装置７０が上流側の装置となり、印刷装置９０が下流側の装置となり、このシール装置７０と印刷装置９０のいずれかが停止する場合も、上記した充填装置５７とシール装置７０の場合と同様に速度制御が行われる。
【００５７】
以上のように、各装置の速度制御を行うことにより、充填包装ライン全体を停止させることなく、装置の一つのみを停止させることができ、充填包装ラインの稼働率を高く保つことができる。
【００５８】
なお、上記実施例では、リテーナ１５の搬送を行う搬送手段として、充填装置５７に対応するフリーフローコンベア４４、シール装置７０に対応するフリーフローコンベア４５というように、各処理手段（充填装置、シール装置等）に対応して分割された複数のフリーフローコンベアを用い、その走行速度を対応する処理手段の速度に応じて変化させているが、この代わりに、複数の処理手段に共通のフリーフローコンベアを用い、常時一定速度で走行させる構成としてもよい。ただし、実施例のようにフリーフローコンベアの速度を可変とすると、処理手段の運転再開時に、それに組み合わせたフリーフローコンベアが高速で運転され、最初のリテーナを処理手段に送るまでの時間を短縮でき好ましい。更に、搬送手段は、必ずしもフリーフローコンベアに限らず、一般に用いられている搬送手段を用いることも可能である。ただし、その場合には、フリーフローコンベアのように単にコンベア上にリテーナ１５を停止させてラインバッファ装置を構成することができないので、搬送手段とは別にラインバッファ装置を設け、搬送手段からそのラインバッファ装置に対してリテーナの出し入れを行う構成とする必要がある。
【００５９】
上記実施例では、容器へ充填した後、直ちにシールを行っているが、充填装置５７とシール装置７０との間に、充填液量の検査装置を配置し、インラインで充填液量のチェックを行う構成としてもよい。また、シール装置７０の下流にリーク検査機を配置し、インラインでリークテストを行う構成としてもよい。
【００６０】
更に、上記実施例ではリテーナを用いて容器を搬送したが、容器自体が大きく且つ単体で搬送手段に乗せることができるものである場合には、リテーナを省略してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の処理装置では、充填装置とシール装置との間にラインバッファ装置を設けているので、充填装置とシール装置のいずれか一方が停止した場合でも、ラインバッファ装置における容器の滞留量を増減させることにより他方の装置の運転を継続することができ、また、充填装置とシール装置のいずれか一方が停止し、ラインバッファ装置における容器の滞留量が増減した後の運転再開時には、制御装置によって前記充填装置又はシール装置の運転速度を定常運転時の速度とは異なる速度とすることによりラインバッファ装置における滞留量を所定の適正量に戻し、次の異常発生時に備えることができ、従来のように、充填装置又はシール装置が停止した時に処理ライン全体を停止させる必要がなくなり、処理装置全体の稼働率を高くすることができるという効果を有している。
【００６２】
ここで、搬送手段としてフリーフローコンベアを用いると、その上に保持されて搬送されている容器の進行をストッパ装置によって停止させることにより、フリーフローコンベアは運転した状態で、そのフリーフローコンベア上に容器を滞留させることができ、簡単にラインバッファ装置を形成することができ、また、そのストッパ装置で進行を阻止している容器を解放することにより、その容器は直ちにフリーフローコンベアによって下流に搬送しうるので、ラインバッファ装置から搬送手段への容器出し入れのための機構が必要なく、結局装置構成を簡単にできるという効果が得られる。
【００６３】
更に、前記制御装置に、前記充填装置とシール装置の一方が停止し、ラインバッファ装置における容器の滞留量が増減する際、その増減量を抑制するように、他方の装置の運転速度を低下させる機能を備えさせておくと、ラインバッファ装置における容器滞留量の増減量を少なくでき、このため、例えば、下流側のシール装置が停止した場合には、上流の充填装置の運転速度を低下させ、ラインバッファ装置での容器の増加量を小さく抑えることにより、容器を滞留させるために必要なスペースを小さくすることができ、また反対に、上流側の充填装置が停止した場合には、下流のシール装置の運転速度を低下させ、ラインバッファ装置での容器の減少量を小さく抑えることにより、滞留している容器がなくなることを防止でき、これにより下流のシール装置の運転を継続でき、シール装置の運転停止に伴って生じる恐れのあるトラブルを回避できる等の効果が得られる。
【００６４】
また、フリーフローコンベアを、充填装置に組み合わせられる第一のフリーフローコンベアと、シール装置に組み合わせられる第二のフリーフローコンベアとに分割し、該第一及び第二のフリーフローコンベアの運転速度をそれぞれ、対応する充填装置及びシール装置の運転速度に対応した速度とする構成とすると、停止していた充填装置又はシール装置の運転再開に当たって、充填装置又はシール装置を高速で運転した際に、それに組み合わせられた第一又は第二のフリーフローコンベアも高速で運転され、最初のリテーナを充填装置又はシール装置に送るまでの時間を短縮できる。更に、容器をリテーナに保持させた状態で搬送及び処理を行うように構成すると、取り扱いにくい形状の容器の取り扱いを容易とすることができ、また、小型の容器では複数の容器を同時に搬送することが可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例による処理装置（充填包装ライン）の概略平面図
【図２】 上記実施例に用いる容器を示すもので、（ａ）は空の状態の容器を示す概略断面図、（ｂ）はその容器に液体を入れ、且つシール材で密封した状態を示す概略断面図
【図３】 （ａ）は空の状態の容器の概略平面図、（ｂ）はその容器に液体を入れ、且つシール材で密封した状態を示す概略平面図
【図４】 （ａ）は空の状態の容器の概略端面図、（ｂ）はその容器をシール材で密封した状態を示す概略端面図
【図５】 上記の容器を多数、収容するカセットを示す概略斜視図
【図６】 そのカセットの概略断面図
【図７】 そのカセットの一部の概略平面図
【図８】 上記実施例の充填包装ラインに用いるリテーナの概略斜視図
【図９】 そのリテーナに容器を保持させた状態を示す概略断面図
【図１０】 上記実施例の充填包装ラインにおける搬送コンベア２１、洗浄装置２３等の概略側面図
【図１１】 その搬送コンベア２１の、容器供給機から容器を受ける部分の概略平面図
【図１２】 洗浄装置２３を、容器洗浄前の状態で示す概略断面図
【図１３】 洗浄装置２３を、容器洗浄中の状態で示す概略断面図
【図１４】 上記実施例において、容器移載装置５１を設けた部分のフリーフローコンベア４４と直線フィーダ４０とを、フリーフローコンベア４４の長手方向に見た概略断面図
【図１５】 直線フィーダ４０上に保持している容器１を容器移載装置５１の容器保持具で保持する状態を示す概略断面図
【図１６】 フリーフローコンベア４４及びその近傍に配置された各部品を概略的に示す側面図
【図１７】 フリーフローコンベア４５及びその近傍に配置された各部品を概略的に示す側面図
【図１８】 リテーナ１５及びその上に位置するシール材供給及び予備シール装置７１の要部の概略断面図
【図１９】 リテーナ１５及びその上に位置するシール材切断及び折込み装置７４の要部の概略断面図
【図２０】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそのシール材切断及び折込み装置７４の動作を説明する要部の概略断面図
【図２１】 充填装置５７、シール装置７０の運転速度、及びラインバッファ装置６５におけるリテーナの滞留量の経時変化の１例を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１ 容器
２ 平板部
３ａ、３ｂ、３ｃ 収容部
９ シール材
１１ カセット
１５ リテーナ
２１ 搬送コンベア
２２ 容器供給機
２３ 洗浄装置
４０ 直線フィーダ
４３ 搬送手段
４４〜４９ フリーフローコンベア
５１ 容器移載装置
５７ 充填装置
５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ 充填機
６５ ラインバッファ装置
７０ シール装置
７１ シール材供給及び予備シール装置
７２ 本シール装置
７３ 冷却装置
７４ シール材切断及び折込み装置
９０ 印刷装置
９１、９２ ラインバッファ装置
９５ 容器移載装置
１０２ カセットシール装置[0001]
[Industrial application fields]
The present inventionLiquid to the containerThe present invention relates to a processing apparatus that performs inline processing such as filling and sealing the container.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an apparatus that performs processing such as filling and sealing of containers in-line includes a conveyor that holds and conveys a large number of containers at a constant pitch, and filling means and sealing means arranged along the conveyor. The containers are supplied to the conveyor one after another and held at a constant pitch, and the containers are conveyed by the conveyor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional configuration, some trouble occurs in one processing means, for example, the filling means, or the operation of the processing means has to be stopped due to the supply of the filling liquid to the filling tank. Sometimes, it is not possible to stop only the processing means, and the conveyor and other processing means that are operating normally must also be stopped. For this reason, in a processing apparatus provided with a plurality of processing means, the entire processing apparatus is stopped each time each processing means is stopped, and there is a problem that the operating rate of the entire apparatus is lowered.
[0004]
In order to avoid this problem, the in-line method is stopped and each processing means is made independent. However, in that case, the processing was completed with one processing means.containerSpace to store and itscontainerTherefore, there is a problem in that a transport unit that transports the water to the next processing unit is required, which requires a large space and the configuration of the transport unit becomes complicated.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a processing apparatus capable of improving the operating rate of the entire apparatus as compared with the conventional apparatus while being an in-line method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, which has been made to achieve the above object,containerAre transported along the predetermined transport path, and are respectively disposed upstream and downstream of the transport path and transported by the transport means.containerAgainstFilling device for filling a predetermined liquid and sealing device for sealing the containerIn an in-line processing apparatus comprising:Filling device and sealing device, Each operating speed is individually variable, and further,Filling device and sealing deviceBetween,containerA line buffer device for temporarily retaining theFilling device and sealing deviceProvided with a control device for controlling the operation speed of the control device.Filling device and sealing deviceAre both in operation and the appropriate amount ofcontainerIs retained,Filling device and sealing deviceAnd the same operating speed,Filling device and sealing deviceIn the line buffer device at the time of restarting operation after one of thecontainerIf the retention amount ofcontainerIn order to return the retention amount ofFilling device or sealing deviceThe gist of the processing apparatus is characterized in that the control is performed so as to change the operation speed.
[0007]
Here, as the above conveying means,containerUsing a free flow conveyor that holds and conveyscontainerIs temporarily stopped by an appropriate stopper device and placed on the free flow conveyor.containerIt is preferable to constitute a line buffer device by retaining the.
[0008]
Further, the control device further includes theFilling device and sealing deviceOne of the stops, in the line buffer devicecontainerWhen the amount of retention increases or decreases, the otherapparatusIt is preferable to have a function of reducing the operation speed.
[0009]
Furthermore, by free flow conveyorcontainerWhen transporting thecontainerIn a state of being held by a substantially rectangular parallelepiped retainer, and in that stateFilling and sealing containers with the filling device and sealing deviceIt is preferable to perform the processing.
[0010]
[Action]
As described above, the present inventionFilling device and sealing deviceBy providing a line buffer device betweenFilling device and sealing deviceEven if either one of them stops, in the line buffer devicecontainerBy increasing or decreasing the retention amount of the otherapparatusThus, the operation rate of the entire apparatus can be prevented from being lowered. Also,Filling device and sealing deviceEither one of them stops, in the line buffer devicecontainerWhen the operation is resumed after the amount of dwelling increases or decreases, the control deviceFilling device or sealing deviceBy making the operating speed different from the speed at the time of steady operation, the staying amount in the line buffer device can be returned to a predetermined appropriate amount, and can be prepared when the next abnormality occurs.
[0011]
Here, if a free-flow conveyor is used as a conveying means, it is held and conveyed on it.containerIs stopped by a stopper device so that the free flow conveyor is in operation and on the free flow conveyor.containerThe line buffer device can be easily formed. In addition, the stopper device prevents progresscontainerBy releasingcontainerCan be immediately transported downstream by a free-flow conveyor.containerA supply mechanism is not required, and the apparatus configuration is simplified from this point.
[0012]
Further, the control device further includes theFilling device and sealing deviceOne of the stops, in the line buffer devicecontainerWhen the amount of retention increases or decreases, the otherapparatusIf you have a function to reduce the operating speed of the line buffer devicecontainerIncrease / decrease amount of residence can be reduced. For this reason, for example, the downstream sideSealing deviceIn the line buffer devicecontainerThe amount of dwelling increases, but the upstreamFilling equipmentReduce the operation speed of the line buffer devicecontainerBy keeping the increase ofcontainerIt is possible to reduce the space necessary for retaining the water. Conversely, on the upstream sideFilling equipmentIn the line buffer devicecontainerThe amount of stagnation ofSealing deviceReduce the operation speed of the line buffer devicecontainerStaying by keeping the amount of decreasecontainerCan be prevented, so that downstreamSealing deviceCan continue driving,Sealing deviceTroubles that may occur when the operation is stopped can be avoided.
[0013]
Further, the free flow conveyor is divided into a first free flow conveyor combined with the filling device and a second free flow conveyor combined with the sealing device, and the operation speed of the first and second free flow conveyors is increased. Assuming that the speeds correspond to the operation speeds of the corresponding filling device and the sealing device, respectively, when the filling device or the sealing device is operated at a high speed, The combined first or second free flow conveyor is also operated at high speed, and the time until the first retainer is sent to the filling device or the sealing device can be shortened.Furthermore,containerIf it is configured to carry and process with the retainer held by the retainer,containerCan be handled easily, and small sizeContainerIn severalcontainerCan be transported simultaneously.
[0014]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. In this embodiment, a small container is filled with a very small amount of liquid (for example, about 1 cc or less), its opening is sealed with a sealing material, and the container is accommodated in a cassette and packaged. It is the processing apparatus (henceforth a packaging filling line) to which invention is applied. First, before explaining this packaging and filling line, the container, cassette and retainer used here will be explained.
[0015]
2 to 4 show the container 1 used here. In each figure, (a) shows an empty container, and (b) shows a state in which liquid is put and sealed with a sealing material. . The container denoted as a whole by reference numeral 1 is made by resin molding, and includes a flat plate portion 2 and three accommodating portions 3 a, 3 b, 3 c opened in the flat plate portion 2. The flat plate portion 2 extends to the outside longer than the three housing portions 3a, 3b, and 3c, and the grooves 4 for lifting the container 1 by hooking the container 1 with the claws of the container transfer device to be described later at both ends thereof. Is formed. A skirt portion 5 is formed around the groove 4. The skirt portion 5 plays a role of reinforcing and restrains the container 1 from moving laterally when the container 1 is supported by a holding projection 6 provided in a cassette described later.
[0016]
A groove-like cut 7 is formed on the upper surface of the flat plate portion 2 so as to be positioned between the accommodating portions 3a, 3b, and 3c and over the entire width. The three accommodating portions 3a, 3b, and 3c are sealed with a single common sealing material 9 after different liquids 8a, 8b, and 8c are put therein. The sealing material 9 is bonded to the upper surface of the flat plate portion 2 by, for example, a hot melt adhesive, and is folded so that both side edges thereof are parallel to the side surface of the flat plate portion 2. It is preferable to fold both side edges in this way because the sealing material 9 can be prevented from peeling off when the container is handled. In addition, the sealing material 9 folded into the side surface of the flat plate portion 2 is not bonded to the side surface, so that the end portion of the cut 7 communicates with the outside of the container.
[0017]
The cut 7 formed on the upper surface of the flat plate portion 2 is for preventing liquid mixture between the accommodating portions 3a, 3b, 3c. That is, if the cut 7 is not present, in the state where the sealing material 9 is attached to the flat plate portion 2, there is a local adhesion failure between the flat plate portion 2 and the sealing material 9, and the two housings are accommodated. When a passage that communicates the parts, for example, a passage that leads from the accommodating portion 3a to the adjacent accommodating portion 3b occurs, the liquid in one accommodating portion 3a flows into the other accommodating portion 3b through the passage while the container is being transported. In this case, since the liquid does not leak to the outside, it is not possible to visually detect the mixing of the liquid. However, if the cut 7 is provided, the liquid in one of the storage portions 3a is removed. Even if it flows out toward the adjacent storage part 3b, it is blocked by the cut 7 and does not flow into the other storage part, and the liquid that flows out flows through the cut 7 to the outer surface of the container. Easy to detect Can. Further, the cut 7 has an effect of making it possible to easily detect the possibility of liquid leakage when a leak test is performed by vacuum.
[0018]
5, 6, and 7 show a cassette 11 for containing and transporting a large number of containers 1 in which a liquid is put and sealed. Although the number of containers accommodated in the cassette 11 is arbitrary, in this embodiment, the container 1 is configured to be accommodated in 3 rows and 12 in each row. A holding projection 6 is provided for carrying the support. Further, the peripheral edge 11a of the cassette 11 is formed so as to be slightly above the container 1 accommodated. After the container 1 is accommodated, a sealant is formed on the peripheral edge 11a as shown by a two-dot chain line in FIG. By sticking 12, the container 1 in the cassette 11 can be restrained so as not to be detached from the holding projection 6. The cassette 11 is usually made of a resin molded product.
[0019]
8 and 9 show the retainer 15 used in the process of filling and sealing the container 1 with liquid. The retainer 15 holds the same number of containers as the cassette 11 in a similar arrangement (that is, 3 rows × 12 pieces), and holds the both ends of the containers 1 at the container receiving positions. The projection 16 for use and the hole 17 for accommodating the accommodating portions 3a, 3b, 3c of the container 1 are provided. The retainer 15 is usually made of metal (for example, aluminum) so that each container 1 can be held in an accurate position and can withstand the pressing force of the hot plate and the cold plate when the sealing material is attached to the vessel. It is made with.
[0020]
Next, a packaging and filling line according to an embodiment of the present invention using the container 1, the cassette 11, and the retainer 15 having the above-described configuration will be described. FIG. 1 is a schematic plan view of the package filling line. In FIG. 1, 21 is a transport conveyor for transporting containers in three rows, 22 is a container feeder for supplying empty containers 1 to the transport conveyor 21, and four containers are provided in the illustrated embodiment. As the container feeder 22, a parts feeder that can be sent out in a state where the containers 1 face downward and are arranged in a line is used. Reference numeral 23 denotes a cleaning device for cleaning by blowing sterile air into the container.
[0021]
FIG. 10 is a schematic side view of the conveyor 21 and the cleaning device 23, and FIG. 11 is a schematic plan view of a portion of the conveyor 21 that receives containers from a container feeder. 10 and 11, the conveyor 21 has a width that can hold the containers 1 in three rows, and has partitions 25 at a constant pitch in the longitudinal direction of the conveyor 21. A container holding portion 26 that accommodates the containers 1 in a row is formed therebetween. Further, the container holding portion 26 has an opening 26a at a position corresponding to the accommodating portions 3a to 3c (see FIG. 2) of the container 1 held therein. 11, 27 is a chute connected to each of four container feeders 22 (see FIG. 1) so that the containers 1 are supplied in a downward state to the container holding portions 26 adjacent to each other on the conveyor 21. It is arranged. Therefore, when the transport conveyor 21 is stopped, each chute 27 is sent to the transport conveyor 21 with three containers 1 facing downward, so that 3 × 4 = 12 pieces are placed on the transport conveyor 21. The container 1 is supplied. In FIG. 10, the conveyor 21 is hung on a pair of wheels 29, and a drive device (not shown) is connected to one of the wheels. This driving device is configured to intermittently move the conveyor 21 by 5 pitches of the container holding portion 26. Thus, the container 1 is supplied to the container holding unit 26 for 4 pitches while the transport conveyor 21 is stopped, and then the transport conveyor 21 is moved by 5 pitches. Containers can be supplied to the other four with one of the five container holders empty.
[0022]
12 and 13 are schematic cross-sectional views of the cleaning device 23 as seen from the longitudinal direction of the transport conveyor 21, and show different operating states. 10, 12, and 13, the cleaning device 23 includes a cleaning chamber 31 provided below a portion of the transport conveyor 21 that holds the container 1, and an electrostatic removal nozzle 32 provided therein. A lifting device (not shown) for moving the electrostatic removal nozzle 32 up and down, a sealing cover 33 provided above the conveyor 21, a lifting device (not shown) for moving the sealing cover 33 up and down, etc. It has. The electrostatic removal nozzle 32 has a needle-like nozzle 34 that can be inserted into each of the accommodating portions 3 a to 3 c of the three containers 1 held on the transport conveyor 21, and static electricity removal cleaning air is provided by a pipe 35. Is connected to an air supply source (not shown). A suction pipe 36 is connected to the cleaning chamber 31 and is connected to an external suction device (not shown).
[0023]
The cleaning operation by the cleaning device 23 is performed as follows. That is, while the hermetic cover 33 is retracted upward, the conveyor 21 moves and carries the container 1 to be cleaned. Next, after the conveyor 21 is stopped, the sealing cover 33 is lowered as shown in FIGS. 10 and 12 to surround the container 1. Next, as shown in FIG. 13, the electrostatic removal nozzle 32 is raised, and the needle-shaped nozzle 34 is inserted into the housing portions 3 a to 3 c of the container 1 to blow out static electricity removal air for cleaning. As a result, dust, dust and the like in the container are blown off by the static electricity removing air and cleaned. At this time, since the container 1 is facing downward, dust, dust and the like are discharged out of the container by moving in the direction of gravity, so that the container can be reliably washed. In parallel with this operation, the inside of the cleaning chamber 31 is sucked through the suction pipe 36, so that the dust in the cleaning chamber 31 is sucked and removed and does not adhere to the container again. Thus, the inside of the container is cleaned well. Thereafter, the electrostatic removal nozzle 32 is lowered to the original position, the sealing cover 33 is retracted upward, the transfer conveyor 21 is moved, the cleaned container is discharged, and the uncleaned container is carried instead. Thereafter, the same operation is repeated.
[0024]
In FIG. 10, downstream of the cleaning device 23, a container reversing device 37 that reverses the cleaned container 1, a chute conveyor 38 that sends the inverted container 1 downward, and a container 1 that receives and transports the container 1 from the chute conveyor 38. A linear feeder 40 is provided. This chute conveyor 38 is of a type that supports and slides both ends of each container 1. Moreover, the linear feeder 40 is provided with the belt conveyor which supports the both ends of each container 1, and conveys intermittently.
[0025]
In FIG. 1, 43 is a conveying means for circulating the retainer 15 in the direction of the arrow along the rectangular conveying path. In this embodiment, a plurality of free flow conveyors 44, 45, 46, 47, 48, 49 are used. It is configured. Each of the free flow conveyors 44 to 49 has the same configuration, for example, as shown in FIG. 16, including an endless belt 50 that travels with a retainer 15 and a driving device (not shown), and The surface of the endless belt 50 is made low in friction so that the retainer 15 can move in the longitudinal direction of the belt. Therefore, by running the endless belt 50, the retainer 15 held on the endless belt 50 can be run, and the retainer 15 is not moved even when the endless belt 50 is running. It is possible to fix to. The plurality of free flow conveyors 44 to 49 can be driven independently, and the traveling speed is variable.
[0026]
In FIG. 1, the linear feeder 40 extends beyond the free flow conveyor 48 to the vicinity of the free flow conveyor 44. A container transfer device 51 for transferring the container 1 held by the linear feeder 40 to the retainer 15 on the freeflow conveyor 44 is provided above the end of the linear feeder 40 to the freeflow conveyor 44. ing.
[0027]
Next, the container transfer device 51 will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a cross-sectional view of the free flow conveyor 44 and the linear feeder 40 in a portion where the container transfer device 51 is provided as viewed in the longitudinal direction of the free flow conveyor 44, and FIG. 15 is held on the linear feeder 40. It is a schematic sectional drawing which shows the state which hold | maintains the container 1 with the container holder of the container transfer apparatus 51. FIG. The container transfer device 51 includes a container holder 54 that holds a claw 53 that hooks the container 1 so as to be openable and closable, and a drive device (not shown) that moves the container holder 54 up and down and moves it horizontally. The container holder 54 is moved onto the linear feeder 40 and lowered, and the claw 53 is closed at that position, whereby the container 1 is held by the claw 53 (state of FIG. 15), and then the container holder 54 is moved up and moved onto the retainer 15 stopped at the predetermined position P1, and lowered at that position, the container 1 can be put on the retainer 15 stopped at the predetermined position and waiting, The container 1 is released by opening the claw 53, and after rising again, the operation of returning to the upper side of the linear feeder 40 is repeated several times, whereby a predetermined number of containers 1 are removed from the linear feeder 40 by the retainer 15. It is possible to transfer.
[0028]
In the vicinity of the free flow conveyor 44, when the retainer 15 supported on the free flow conveyor 44 moves to the position P1 for receiving the container from the container transfer device 51, the retainer 15 is moved to that position. A stopper device 55 that can be opened and closed (see FIG. 16) and a fixing means (not shown) for positioning and fixing the retainer 15 stopped at the position P1 at a predetermined position are provided. Sometimes the retainer 15 is fixed at a predetermined position even when the free flow conveyor 44 is moving, and after the container transfer is completed, the retainer 15 can be sent downstream by the free flow conveyor 44 by releasing the fixing. It is said.
[0029]
In FIG. 1, a filling device 57 for filling a predetermined amount of a predetermined liquid into a container accommodated in the retainer 15 is provided so as to be located downstream of the container transfer device 51 along the free flow conveyor 44. ing. The filling device 57 includes three filling machines 58A, 58B, and 58C that fill the three accommodating portions 3a, 3b, and 3c (see FIG. 2) of the container 1 with different liquids.
[0030]
As shown in FIG. 16, each of the filling machines 58A, 58B, and 58C is filled with liquid in the container 1 of the retainer 15 that is stopped at predetermined positions (positions P3, P5, and P7). And a moving mechanism (not shown) for moving the filling heads 59A to 59C in the XY directions in the horizontal plane and moving them up and down. Each of the filling heads 59A to 59C includes the same number of needle-like nozzles 60 as the number of containers accommodated in one row in the retainer 15 (12 in this embodiment) at a pitch equal to the container pitch in the retainer 15. Each of the needle-shaped nozzles 60 is connected to a metering supply device (not shown) that measures and supplies a predetermined amount of liquid. In addition, at the positions P3, P5, and P7 for filling the container, stopper devices 62A, 62B, and 62C that can be opened and closed to stop the retainer 15 that is sent by the free flow conveyor 44, and the stopped retainer 15 are stopped. A fixing means (not shown) is provided for positioning and fixing at a predetermined position.
[0031]
Thus, when the retainer 15 holding a large number of containers 1 is sent to the stop position P3 by the free flow conveyor 44, it is stopped by the stopper device 62A and fixed so as not to move by the fixing means, and then the filling head 59A. Moves onto the retainer 15, descends, inserts the needle-shaped nozzle 60 into the container 3 a (see FIG. 2) of the containers 1 arranged in a row, fills with a predetermined amount of liquid, then ascends Then, after moving horizontally, it is lowered again, and the operation of inserting the needle-like nozzle 60 into the accommodating portion 3a of the container 1 arranged in the next row and filling a predetermined amount of liquid is repeated. The container 1 can be filled with the first liquid. After the filling is finished, the retainer 15 is released by releasing the fixing means and the stopper device 62A, and the retainer 15 is sent downstream by the free flow conveyor 44, and the filling heads 59B, 59C disposed downstream. By the same operation, the next liquid is filled.
[0032]
Positions P2, P4, and P6 are provided upstream of the positions P3, P5, and P7 for filling the container, and the retainer 15 is temporarily stopped to stand by, respectively. Openable / closable stopper devices 63A, 63B and 63C are provided. These stopper devices 63A, 63B and 63C temporarily stop the retainer 15 sent by the free flow conveyor 44 when the retainer 15 is stopped at the respective downstream filling positions P3, P5 and P7. When the retainer 15 is sent out from the filling positions P3, P5, and P7, only one retainer 15 which has been temporarily stopped is sent out.
[0033]
At the position Q0 of the free flow conveyor 45 disposed downstream of the free flow conveyor 44, the progress of the retainer 15 on the free flow conveyor 45 is temporarily stopped, and an appropriate number of retainers 15 are retained on the free flow conveyor 45. A line buffer device 65 configured as described above is provided. The line buffer device 65 also includes an openable / closable stopper device 66 that stops the retainer 15 from moving. The stopper device 66 is normally in a closed position, and retains a plurality of retainers 15 upstream thereof. Only one retainer 15 can be sent downstream by one opening operation.
[0034]
In FIG. 1, the free flow conveyor 45 is provided with a sealing device 70 for attaching the sealing material 9 to the upper surface of the flat plate portion 2 (see FIG. 2) of the container 1 held by the retainer 15. As shown in FIG. 17, the sealing device 70 includes a sealing material supply and preliminary sealing device 71, a main sealing device 72, a cooling device 73, and a sealing material, which are sequentially arranged from the upstream side of the free flow conveyor 45. A cutting and folding device 74 is provided.
[0035]
The sealing material supply / preliminary sealing device 71 is for supplying the sealing material 9 to the container 1 of the retainer 15 stopped at the position Q1 and heat-bonding it. As shown in FIG. A mechanical chuck 76 that holds the tip of the sealing material 9 and draws it onto the container held in a row by the retainer 15; a hot plate 77 that presses and heats the sealing material 9 against the upper surface of the container 1; The cutter 78 which cut | disconnects the both ends of the material 9, those drive devices (not shown), etc. are provided. The hot plate 77 has a length capable of simultaneously pressing the entire row of containers held by the retainer 15. The sealing material 9 used here is pre-coated with a hot melt agent on the side facing the container 1. Therefore, the sealing material 9 is pressed against the upper surface of the container 1 and heated to adhere to the upper surface of the container. can do. Since the temperature of the hot plate 77 has an important influence on the heat bonding of the sealing material 9, the temperature adjustment is important. In this embodiment, not only the temperature of the hot plate 77 near the heater but also the heat The temperature of the plate surface is measured by a non-contact surface thermometer. Furthermore, the electric power applied to the heater of the hot plate 77 is adjusted not only by the temperature of the hot plate but also by the operating speed of the machine, and even when the operating speed is fast and therefore the heat consumption is large, The reduction is prevented from occurring.
[0036]
In FIG. 17, the present sealing device 72 adheres the sealing material heated and bonded by the upstream sealing material supply and the preliminary sealing device 71 to the upper surface of the container of the retainer 15 stopped at the position Q3. Similar to the hot plate 77 described above, a hot plate 80 that presses and heats the entire upper surface of the container 1 held in a row by the retainer 15 and a driving device (not shown) for pressing the hot plate against the upper surface of the vessel. ) Etc. The temperature control of the hot plate 80 is also performed in the same manner as the temperature control of the hot plate 77 of the sealing material supply and preliminary sealing device 71.
[0037]
The cooling device 73 is for ensuring the adhesion by pressing the sealing material previously heated and adhered to the upper surface of the container of the retainer 15 stopped at the position Q5 against the upper surface of the container and cooling it. 15 includes a cooling plate 82 that presses and cools the entire upper surface of the containers 1 held in a row, and a driving device (not shown) for pressing the cooling plate against the upper surface of the container.
[0038]
The sealing material cutting and folding device 74 is for separating the long sealing material 9 bonded to the container upper surface of the retainer 15 stopped at the position Q7 in correspondence with each container, as shown in FIG. In addition, an elevating plate 84, a number of cutters 85 attached to the elevating plate 84, a driving device (not shown) for elevating the elevating plate 84, and the like are provided. The cutter 85 is provided at a position corresponding to each gap between the containers 1 held by the retainer 15 and has a thickness substantially equal to the gap between adjacent containers. Thus, as shown in FIGS. 20A and 20B, the cutter 85 is connected to the adjacent containers 1 and 1 by lowering the cutter 85 from above the long sealing material 9 bonded to the container 1. After the sealing material 9 is cut off and its end can be folded into the side surface of the container 1 and the cutter 85 is returned to its original position, as shown in FIG. It will be in the state pressed against the side surface of the container 1.
[0039]
In FIG. 17, at the positions Q1, Q3, Q5, and Q7 where the respective processing is performed on the containers, stopper devices 87A, 87B that can be opened and closed to stop the retainer 15 sent by the free flow conveyor 45, respectively. 87C, 87D and a fixing means (not shown) for positioning and fixing the stopped retainer 15 at a predetermined position are provided. Further, upstream of positions Q3, Q5, and Q7, positions Q2, Q4, and Q6 are provided for temporarily stopping the retainer 15 to stand by, and each can be opened and closed to prevent the retainer 15 from moving forward. Stopper devices 88B, 88C, 88D are provided. These stopper devices 88B, 88C, 88D temporarily stop the retainer 15 sent by the free flow conveyor 45 when the retainer 15 is stopped at the respective downstream positions Q3, Q5, Q7. At the time when the retainer 15 is sent out from the positions Q3, Q5, Q7, it is configured to act so as to send out only one retainer 15 that has been temporarily stopped. A line buffer device 65 is provided upstream of the position Q1, and the retainer 15 is waiting. When the retainer 15 is sent out from the position Q1, the stopper device 66 of the line buffer device 65 is opened and the retainer 15 is moved to 1 position. Only one piece is sent out.
[0040]
In FIG. 1, a printing apparatus 90 is disposed on the free flow conveyor 47. This printing apparatus prints a lot number, a product name, and the like on the surface of a sealing material bonded to a container held by a retainer. A line buffer device 91 for retaining an appropriate number of retainers on the free flow conveyor 47 is also provided upstream of the printing device 90.
[0041]
A line buffer device 92 is also provided on the free flow conveyor 48 following the free flow conveyor 47, and a container transfer device 95 is provided immediately downstream thereof. Further, another free-flow conveyor conveyor 96 that conveys the cassette 11 is disposed under the container transfer device 95, and the cassette 11 is supplied from the cassette storage place 98 via the conveyor 99. Yes. The container transfer device 95 described above is for transferring containers from the retainer 15 held on the free flow conveyor 48 to the cassette 11 held on the free flow conveyor 96. FIG. The configuration is the same as that of the container transfer device 51 described in FIG.
[0042]
A further free flow conveyor 100 is connected downstream of the free flow conveyor 96, and a cassette sealing device 102 for attaching the sealing material 12 (see FIG. 6) to the cassette 11 is provided in the middle of the free flow conveyor 96, and further downstream thereof. Is provided with a palletizer (not shown) for accumulating a cassette with a sealing material.
[0043]
The filling device 57, the sealing device 70, the printing device 90, the container transfer device 95, etc. constituting the packaging and filling line shown in FIG. 1 have variable operating speeds, and free flow conveyors that are combined with each other. The traveling speed is variable according to the corresponding driving speed. These driving speed and traveling speed are controlled by a control device (not shown) as shown in the following description of the operation.
[0044]
Next, the operation of the packaging and filling line having the above configuration will be described.
In FIG. 1, an empty container 1 is supplied onto a transport conveyor 21 by a container feeder 22, and as shown in FIG. 10, the cleaning conveyor 23 is in the middle of traveling while the transport conveyor 21 holds the container 1 downward. As a result, cleaning air is blown into the container 1 to remove dust and dust inside. Thereafter, the container 1 is supplied to the linear feeder 40 in an upward state, and is conveyed to the vicinity of the free flow conveyor 44 by the linear feeder 40.
[0045]
Next, the container 1 conveyed by the linear feeder 40 is transferred to the empty retainer 15 stopped on the free flow conveyor 44 by the container transfer device 51 (see FIG. 14). The retainer 15 that has received the container is then transported by the free flow conveyor 44 and passes one after another through the positions P3, P5, and P7 as shown in FIG. Filled. After that, the retainer 15 holding the container is sent to the free flow conveyor 45 and passes through the positions Q1, Q3, Q5, Q7 one after another as shown in FIG. 17, and the long seal material 9 is pulled out on the container 1. Then, as shown in FIG. 20, the long sealing material 9 is cut in accordance with each container, and both ends are folded to the side of the container.
[0046]
The retainer 15 holding the container thus sealed is then sent to the printing device 90 by the free flow conveyors 46 and 47, and after necessary printing, is sent under the container transfer device 95. In parallel with this operation, an empty cassette 11 is fed below the container transfer device 95, and the container is transferred from the retainer 15 to the cassette 11 at this position. The cassette 11 containing the container is then sent to the cassette sealing device 102, where a sealing material 12 (see FIG. 6) is attached to the upper surface of the cassette 11, and the cassette 11 is then sent to a palletizer (not shown). Is accumulated. On the other hand, the retainer 15 from which the container has been taken out is returned to the original free flow conveyor 44 through the free flow conveyors 48 and 49, and then used to store the container. As described above, operations such as continuous filling, sealing, storage of the container in the cassette, sealing of the upper surface of the cassette, and stacking of the cassette are automatically performed.
[0047]
Next, the operation speed control when performing the above operation will be described.
In the steady operation state in which each device constituting the filling and packaging line is normally operated, the operation speed (the number of treatments per unit time) of each device is the same (hereinafter, the operation speed at this time is referred to as the steady operation speed). In addition, each free flow conveyor is operated at a constant speed. Further, an appropriate amount of the retainer 15 (and the container 1) is retained in each of the line buffer devices 65, 91, and 92 provided between the devices, and the retention amount is disposed upstream and downstream. Since the operating speeds of the devices are equal, they are kept constant.
[0048]
From this state, when any device, for example, the sealing device 70 stops due to some reason (for example, failure or replenishment of filling liquid, sealing material, etc.), the entire filling and packaging line does not stop. Only stops and the other devices continue to operate. Then, when there is no reason for stopping the stopped device, the device starts operation again. Thus, the filling and packaging line continues to operate constantly without stopping. However, the operation speed of each device is changed by the control device when the operation of one device is stopped or when the operation is resumed thereafter. This change in operating speed will be described by taking the filling device 57 and the sealing device 70 as examples.
[0049]
Filling device 57 and sealing device 7To zeroWhen attention is paid, the filling device 57 is arranged on the upstream side with respect to the sealing device 70.. MaUpstreamFulfillment ofThe case where the filling device 57 is stopped will be described with reference to the timing chart of FIG. The timing chart of FIG. 21 shows changes with time in the operating speeds of the filling device 57 and the sealing device 70 and changes with time in the retention amount of the retainer in the line buffer device 65.
[0050]
During steady operation, both the filling device 57 and the sealing device 70 are in steady operation speed V.0 The amount of retainer staying in the line buffer device 65 is an appropriate amount M. Now, time t for filling liquid filling etc.1 When the filling device 57 stops, naturally, the filling process is not performed, and therefore the retainer 15 containing the filled containers is not sent to the downstream line buffer device 65. Meanwhile, downstreamTheThe control device 70 continues to operate regardless of whether the filling device 57 is stopped. For this reason, the retainer 15 stored in the line buffer device 65 is sequentially sent to the seal device 70, and the amount of the retainer 15 staying in the line buffer device 65 decreases. Here, after the filling device 57 stops, the operating speed of the sealing device 70 is decelerated from the normal steady operating speed.L It is driven by. For this reason, the speed at which the retainer 15 stored in the line buffer device 65 is consumed becomes slow, the retainer 15 of the line buffer device 65 is lost, and the operation of the devices below the sealing device 70 downstream thereof must be stopped. This situation can be avoided. Note that when the retention amount in the line buffer device 65 can be sufficiently large, the sealing device 70 need not be decelerated.
[0051]
Next, when necessary processing (for example, replenishment of filling liquid) for the filling device 57 that has been stopped is completed, the operation of the filling device 57 is resumed (time t2 ), At the same time, the downstream sealing device 70 returns to the original steady operation speed V.0 The speed is increased. At this time, the amount of the retainer accumulated in the line buffer device 65 is naturally smaller than the appropriate amount in the steady state. When the operation of the filling device 57 is resumed, the filling device 57 is operated at a speed V higher than the steady operation speed.H Drive on. Thereby, the retainer amount sent from the filling device 57 to the line buffer device 65 becomes larger than the retainer amount sent to the downstream seal device 70, and the retainer amount of the line buffer device 65 increases. When the retainer amount reaches the original appropriate amount M (tThree ), The operating speed of each filling device 57 and the sealing device 70 is the original steady operating speed V.0 After that, the vehicle is driven at that speed. In this way, only the filling device 57 can be stopped without stopping the filling and packaging line.
[0052]
Next, downstreamTheA case where the control device 70 is stopped will be described. Time t for cleaning hot plateFour When the sealing device 70 is stopped, the processing is naturally not performed, so that the retainer 15 accumulated in the upstream line buffer device 65 is not consumed. Meanwhile, upstreamFulfillment ofThe filling device 57 continues to operate regardless of the stopping of the sealing device 70. For this reason, the retainer 15 is sequentially sent to the line buffer device 65, stored therein, and the amount of the retainer 15 staying in the line buffer device 65 increases. Here, the operating speed of the filling device 57 is decelerated from the normal steady operating speed after the sealing device 70 stops, and the low speed VL It is driven by. For this reason, the increase speed of the retainer 15 stored in the line buffer device 65 is slowed, and the retainer 15 is prevented from overflowing from the line buffer device 65. Note that when the staying amount in the line buffer device 65 can be sufficiently large, the filling device 57 does not need to be decelerated.
[0053]
Next, when necessary processing (for example, hot plate cleaning) for the sealing device 70 that has been stopped is completed, the operation of the sealing device 70 is resumed (time tFive ), At the same time, the upstream filling device 57 is operated at the original steady operating speed V.0 The speed is increased. At this time, the amount of the retainer accumulated in the line buffer device 65 is naturally increased from the appropriate amount M in the steady state. When the operation of the sealing device 70 is resumed, the sealing device 70 is moved at a speed V higher than the steady operation speed.H Drive on. Thereby, the retainer amount sent to the downstream sealing device 70 is larger than the retainer amount sent from the filling device 57 to the line buffer device 65, and the retainer amount of the line buffer device 65 is reduced. When the retainer amount reaches the original appropriate amount M (t6 ), The operating speed of each filling device 57 and the sealing device 70 is the original steady operating speed V.0 After that, the vehicle is driven at that speed. In this way, only the sealing device 70 can be stopped without stopping the filling and packaging line.
[0054]
In the above description of the operation, immediately after resuming the operation of the filling device 57 or the sealing device 70 which has been stopped, the operation speed of the other device is changed to the original steady operation speed V.0 However, the time is not limited to this.L It may be left as it is. However, it is preferable to quickly return to the original speed because the production amount can be increased. In the above description of the operation, when the operation of the stopped apparatus is resumed, the operation speed is set to the steady operation speed V.0 Higher speed VH I am driving in. However, depending on the operating state, the steady operating speed is the maximum speed of the apparatus, and the speed cannot be increased. In that case, the speed of the apparatus is not increased, and the speed of the other apparatus may be set to a low speed, and the retainer amount in the line buffer device 65 can be returned to the original appropriate amount by the operation.
[0055]
Here, the appropriate amount and the maximum amount of the retainer retained in the line buffer device 65 are theOf upstream and downstream filling and sealing devicesThis is determined in consideration of the stop time and the space available for the line buffer device. In general, a filling device or a sealing device requires a short stop (for example, several minutes) periodically in addition to a failure in order to replenish liquids or replenish a sealing material. Since it is often necessary to stop for about a minute, the retainer amount of the line buffer device may be determined so as to cover such a short stop. In addition,Filling and sealing equipmentIf stops more than that, the entire line is stopped.
[0056]
The operation speed control has been described by taking out only the filling device 57 and the sealing device 70 as described above. However, since other devices are provided upstream and downstream in the illustrated filling and packaging line, for example, the filling device 57. In contrast, when the sealing device 70 is accelerated or decelerated, it goes without saying that the devices arranged downstream thereof are also simultaneously accelerated or decelerated. Further, when considering the sealing device 70 and the printing device 90 disposed downstream thereof, the sealing device 70 is located on the upstream side.apparatusThe printing device 90 isDownstream equipmentThus, even when either the sealing device 70 or the printing device 90 is stopped, the speed control is performed as in the case of the filling device 57 and the sealing device 70 described above.
[0057]
As described above, by controlling the speed of each device, only one of the devices can be stopped without stopping the entire filling and packaging line, and the operation rate of the filling and packaging line can be kept high.
[0058]
In the above-described embodiment, each processing means (such as the free flow conveyor 44 corresponding to the filling device 57 and the free flow conveyor 45 corresponding to the sealing device 70) is used as the transfer means for transferring the retainer 15.Filling device, sealing device, etc.), And the traveling speed is changed according to the speed of the corresponding processing means. Instead, a common free flow conveyor is used for the plurality of processing means. It is good also as a structure which uses and always drive | works at a fixed speed. However, if the speed of the free flow conveyor is variable as in the embodiment, when the processing means is restarted, the combined free flow conveyor is operated at high speed, and the time until the first retainer is sent to the processing means can be shortened. preferable. Further, the conveying means is not necessarily limited to the free flow conveyor, and a commonly used conveying means can also be used. However, in that case, the line buffer device cannot be configured by simply stopping the retainer 15 on the conveyor as in the case of a free flow conveyor. Therefore, a line buffer device is provided separately from the conveying means, and the line is transferred from the conveying means to the line. It is necessary to adopt a configuration in which the retainer is taken in and out of the buffer device.
[0059]
In the above embodiment, the container is sealed immediately after filling the container. However, a filling liquid amount inspection device is arranged between the filling device 57 and the sealing device 70 and the filling liquid amount is checked in-line. It is good also as a structure. Alternatively, a leak inspection machine may be arranged downstream of the seal device 70 to perform an in-line leak test.
[0060]
Furthermore, in the above-described embodiment, the container is transported using the retainer. However, if the container itself is large and can be placed on the transport means alone, the retainer may be omitted.Yes.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the processing apparatus of the present invention,Filling device and sealing deviceSince a line buffer device is provided betweenFilling device and sealing deviceEven if either one of them stops, in the line buffer devicecontainerBy increasing or decreasing the retention amount of the otherapparatusCan continue driving, andFilling device and sealing deviceEither one of them stops, in the line buffer devicecontainerWhen the operation is resumed after the retention amount ofFilling device or sealing deviceBy setting the operation speed to a speed different from the speed at the time of steady operation, the staying amount in the line buffer device can be returned to a predetermined appropriate amount, and can be prepared when the next abnormality occurs.Filling device or sealing deviceTherefore, there is no need to stop the entire processing line when the operation is stopped, and the operation rate of the entire processing apparatus can be increased.
[0062]
Here, if a free-flow conveyor is used as a conveying means, it is held and conveyed on it.containerIs stopped by a stopper device so that the free flow conveyor is in operation and on the free flow conveyor.containerThe line buffer device can be easily formed, and the stopper device prevents the progress.containerBy releasingcontainerCan be immediately transported downstream by a free-flow conveyor.containerThere is no need for a mechanism for taking in and out, and the effect is that the device configuration can be simplified after all.
[0063]
Furthermore, the control device includes theFilling device and sealing deviceOne of the stops, in the line buffer devicecontainerWhen the amount of retention increases or decreases, the otherapparatusIf you have a function to reduce the operating speed of the line buffer devicecontainerThe amount of increase / decrease in the amount of residence can be reduced.Sealing deviceIf it stops, the upstreamFilling equipmentReduce the operation speed of the line buffer devicecontainerBy keeping the increase ofcontainerThe space needed to stay in can be reduced and, conversely, on the upstream sideFilling equipmentIf it stops, the downstreamSealing deviceReduce the operation speed of the line buffer devicecontainerStaying by keeping the amount of decreasecontainerCan be prevented, so that downstreamSealing deviceCan continue driving,Sealing deviceThus, it is possible to avoid the trouble that may occur when the operation is stopped.
[0064]
Further, the free flow conveyor is divided into a first free flow conveyor combined with the filling device and a second free flow conveyor combined with the sealing device, and the operation speed of the first and second free flow conveyors is increased. Assuming that the speeds correspond to the operation speeds of the corresponding filling device and the sealing device, respectively, when the filling device or the sealing device is operated at a high speed, The combined first or second free flow conveyor is also operated at high speed, and the time until the first retainer is sent to the filling device or the sealing device can be shortened.Furthermore,containerIf it is configured to carry and process with the retainer held by the retainer,containerEasy to handle, and smallcontainerIn severalcontainerCan be transported simultaneously.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a processing apparatus (filling and packaging line) according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show a container used in the above embodiment, wherein FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing an empty container, and FIG. 2B shows a state in which liquid is put in the container and sealed with a sealing material Schematic cross section
3A is a schematic plan view of an empty container, and FIG. 3B is a schematic plan view showing a state in which a liquid is put in the container and sealed with a sealing material.
4A is a schematic end view of an empty container, and FIG. 4B is a schematic end view showing a state in which the container is sealed with a sealing material.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a cassette for storing a large number of the above-mentioned containers.
FIG. 6 is a schematic sectional view of the cassette.
FIG. 7 is a schematic plan view of a part of the cassette.
FIG. 8 is a schematic perspective view of a retainer used in the filling and packaging line of the above embodiment.
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a state in which the retainer holds the container.
FIG. 10 is a schematic side view of the transport conveyor 21, the cleaning device 23, etc. in the filling and packaging line of the above embodiment
FIG. 11 is a schematic plan view of a portion of the conveyor 21 that receives containers from a container feeder.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the cleaning device 23 in a state before container cleaning.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the cleaning device 23 while the container is being cleaned.
14 is a schematic cross-sectional view of the portion of the free flow conveyor 44 and the linear feeder 40 provided with the container transfer device 51 in the embodiment, as viewed in the longitudinal direction of the free flow conveyor 44. FIG.
15 is a schematic sectional view showing a state in which the container 1 held on the linear feeder 40 is held by the container holder of the container transfer device 51. FIG.
FIG. 16 is a side view schematically showing the free flow conveyor 44 and parts arranged in the vicinity thereof.
FIG. 17 is a side view schematically showing a free flow conveyor 45 and each component arranged in the vicinity thereof.
18 is a schematic cross-sectional view of the main part of the retainer 15 and the sealing material supply and preliminary sealing device 71 located on the retainer 15. FIG.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the main part of the retainer 15 and the sealing material cutting and folding device 74 located thereon.
20 (a), (b), and (c) are schematic cross-sectional views of the main parts for explaining the operation of the sealing material cutting and folding device 74. FIG.
FIG. 21 is a timing chart showing an example of changes over time in the operating speed of the filling device 57 and the sealing device 70 and the retention amount of the retainer in the line buffer device 65.
[Explanation of symbols]
1 container
2 Flat part
3a, 3b, 3c housing
9 Sealing material
11 cassette
15 Retainer
21 Conveyor
22 Container feeder
23 Cleaning device
40 Linear feeder
43 Conveying means
44-49 free flow conveyor
51 Container transfer device
57 Filling device
58A, 58B, 58C Filling machine
65 Line buffer device
70 Sealing device
71 Sealing material supply and preliminary sealing device
72 seal device
73 Cooling device
74 Sealing material cutting and folding device
90 Printing device
91, 92 Line buffer device
95 Container transfer device
102 cassette seal device