本发明涉及对供咖啡、果汁、酒精饮料、牛奶、水、茶、汤等液体饮料等内容物填充的包装容器的开口部(饮用口)进行密封的封闭技术，特别是涉及为了封闭而将输送来的片状的拉环部件供给至包装容器的开口部位置的拉环部件的交接技术。
背景技术：
在咖啡、果汁饮料、茶、液体汤等液体饮料的领域，基于使得所使用的容器的废弃处理变得简便等理由，广泛采用利用密封用的拉环部件将饮用口封闭的纸制容器(包装容器)。
作为这种纸制容器的制造方法，已知如下制造方法，即，在对具有成为饮用口的开口部的空容器进行成型之后，从开口部填充液体内容物，然后，如专利文献1记载的那样利用拉环部件对开口部进行密封(封闭)。
这里，关于拉环部件，例如，在专利文献1的图4那样的带状体的状态下断续地输送至空容器的附近，对该带状体进行切割而按顺序成型为目标拉环形状。然后，将该成型后的拉环部件供给至纸制容器(空容器)的开口部位置。而且，将供给的拉环部件例如预安装于纸制容器的开口部附近。
然后，如果液体内容物从开口部向容器内的填充工序完毕，则利用预安装的拉环部件通过热封的方式对容器的开口部进行密封(封闭)。
这里，在将成型为上述目标形状的片状的拉环部件输送至纸制容器的开口部位置时，拉环部件是密封件，因此通常采用通过具有例如专利文献2所记载的那样的吸附夹具的交接装置进行的输送。
特别是在液体饮料领域中，对于液体向纸制容器的填充以及开口部的密封，根据在短时间内制造大量产品的观点，优选能够在短时间内进行拉环部件向上述包装容器的开口部的输送。因此，例如通过使吸附夹具摆动这样的移动方式进行拉环部件向开口部位置的交接较为有效。
专利文献1：日本特开2015-101347号公报
专利文献2：日本特许第4370155号公报
技术实现要素：
这里，在考虑可靠地将拉环部件输送至开口部位置的情况下，能想到利用仅通过真空吸引进行的吸附的保持机构而保持力不足的例子。特别是作为吸附保持的问题，能举出如下问题，即，针对在相对于吸附方向垂直的方向上、即与吸附面平行地起作用的外力的保持较弱。因此，例如在使吸附的拉环部件移动时，如果因拉环部件卡挂于附近的构造物等而使得与吸附面平行的力施加于拉环部件，则有可能导致拉环部件从吸附面脱落。
本发明就是着眼于如上所述的问题而提出的，其目的在于能够更可靠地将输送来的片状的拉环部件输送至包装容器的开口部位置。
为了解决问题，作为本发明的一个方式的拉环部件交接装置将输送来的片状的拉环部件供给至包装容器的开口部位置，所述拉环部件交接装置的特征在于，具有：工作台，其具有形成有吸附孔的拉环保持面；夹持体，其具有与上述拉环保持面相对的抵接部，且以使得该抵接部能够向与上述拉环保持面接近·远离的方向转动的方式经由第1旋转轴而与上述工作台连结；预紧部，其在上述抵接部与上述拉环保持面抵接的方向上相对于上述工作台对上述夹持体进行预紧；支撑部，其将上述工作台支撑为能够在拉环部件载置于上述拉环保持面的载置位置与能够将拉环部件供给至上述包装容器的开口部位置的供给位置之间移动；以及限制部，其在上述工作台位于上述载置位置的状态下能够抵抗上述预紧部而将上述夹持体向使得上述抵接部从拉环保持面分离的方向进行按压。
发明的效果
根据本发明的方式，利用吸附和把持(夹持)这2个保持机构对片状的拉环部件进行保持并使其移动至包装容器的开口部位置。其结果，根据本发明的方式，即使外部干扰多少作用于成型后的拉环部件，也能够更可靠地将拉环部件输送至纸制容器的开口部位置。
附图说明
图1是表示基于本发明的实施方式所涉及的制造工序例的图。
图2是对包装容器的例子进行说明的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是斜视图。
图3是对参考例的交接装置进行说明的表示载置位置的状态的图。
图4是对参考例的交接装置进行说明的表示供给位置的状态的图。
图5是表示成型模具的切刀形状的例子的俯视图。
图6是用于对基于本发明的实施方式所涉及的交接装置进行说明的概念图。
图7是表示基于本发明的实施方式所涉及的工作台以及夹持体的分解斜视图。
图8是表示基于本发明的实施方式所涉及的工作台主体以及块状体的图，图8(a)是俯视图，图8(b)是侧视图。
图9是表示基于本发明的实施方式所涉及的侧板的图，图9(a)是俯视图，图9(b)是侧视图。
图10是表示基于本发明的实施方式所涉及的夹持体的图，图10(a)是俯视图，图10(b)是侧视图。
图11是对基于本发明的实施方式所涉及的交接装置的动作进行说明的图，图11(a)表示载置位置的状态，图11(b)表示开始向供给位置移动时的状态，图11(c)表示供给位置的状态。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<制造工序>
例如图1所示，填充有液体饮料等内容物的包装容器的制造工序具有包装容器的形成工序a、拉环部件预安装工序b、内容物填充工序c以及开口部封闭工序d。
这里，填充于空容器的内容物可以不是液体，也可以是果冻状的物体，还可以是粒体状、粉体状的物体。另外，即使填充于空容器的内容物是除了从人口摄入的内容物以外的内容物，也能够应用本发明。
另外，在上述处理工序中，拉环部件预安装工序b是与本发明相关的处理工序，即使在通过与下述说明不同的处理实施其他工序的情况下，也能够应用本发明。另外，即使在空置的包装容器的形成工序a中变为最终的容器形状之前将拉环部件安装于开口部的情况下，也能够应用本发明。另外，本发明是将按顺序输送来的拉环部件供给至包装容器的开口部位置的发明，即使在不进行预安装而直接实施对开口部进行密封这样的封闭处理的情况下，也能够应用供给至开口部的拉环部件。但是，本发明在进行了预安装的情况下特别有效。
在本实施方式中，以如下情况为例进行说明，即，设想图2所示那样的、圆筒状的包装容器1，在其上表面(开口部形成面1a)具有作为饮用口的开口部2。在图2中，标号3为拉环部件，标号4为封闭时的密封位置，标号5为预安装位置。
(包装容器1的形成工序a)
在包装容器1的形成工序a中，例如，首先使带状的包装层叠材料成型为管状而进行密封，并且实施沿着折痕线等而折入等处理，成型为作为目标的包装容器1的立体形状。将成型后的包装容器1向拉环部件预安装工序b输送。
(拉环部件预安装工序b)
在拉环部件预安装工序b中，针对输送来的包装容器1，将拉环部件3预安装于成为饮用口的开口部2的位置附近。如图2那样，预安装的位置是最初将密封后的拉环部件3揭开的那侧的位置。
此时，与包装容器1的输送不同，由片状的作为拉环部件用原材料的带状体按顺序使拉环部件3成型为目标拉环形状，利用拉环部件交接装置将成型后的拉环部件3供给至开口部2的位置。而且，利用未图示的密封装置将供给的拉环部件3的一部分预安装于开口部2附近。此时，在将拉环部件3向开口部2侧按压的情况下，将其预安装于能够将开口部2封闭的位置。另外，在预安装状态下，拉环部件3的主体从开口部2脱离，变为能够从开口部2供给内容物的状态。
后文中对该拉环部件预安装工序b进行叙述。
预安装有拉环部件3的包装容器1被输送至内容物填充工序c。
(内容物填充工序c)
在内容物填充工序c中，在进行空置状态的包装容器1的杀菌处理之后，从开口部2向包装容器1内进行内容物的填充。
(开口部封闭工序d)
接下来，利用密封装置将拉环部件3向开口部2侧按压而对开口部2的外缘整周实施热封，由此通过拉环部件3进行的开口部2的封闭(密封)完毕。
<本实施方式的拉环部件预安装工序b>
下面，对拉环部件预安装工序b进行更详细叙述。
[关于参考例]
首先，参照作为概念图的图3及图4对参考例的交接装置进行说明。
该参考例是利用具有基于吸附的保持机构的交接装置供给拉环部件3的方法。即，该参考例表示对用于将容器密封的拉环部件3进行吸附保持并输送至容器开口位置的机构的一个例子。
(拉环部件3的成型处理)
如图3所示，以如下方式设定，即，使得带状的拉环部件用原材料10的前端部通过设定于成型模具11的内部的轧制线而卡挂于位于载置位置的工作台12的上表面(拉环保持面)。
利用导出机构13以使得拉环部件3的一部分载置于拉环保持面的方式断续地对带状的拉环部件用原材料10进行输送，每当输送原材料10时都利用成型模具11进行切割，由此进行当前的拉环部件3的成型。此时，对于通过成型模具11进行的切割，例如，利用图5那样的切刀11a对当前的拉环部件3的尾端部进行切割，使当前的拉环部件3从原材料10脱离，并且还进行用于对接下来成为拉环部件3的局部的前端形状进行成型的切断处理。
如上，成型模具11是将拉环部件用原材料10切割为拉环部件形状的切断装置。
此外，作为拉环部件3无法使用原材料10的最初的部分，因此不使用原材料10的最初的部分。
如图3那样，在工作台12的拉环保持面形成有多个吸附孔12a，能够将载置于拉环保持面的拉环部件3吸附并保持于该保持面。此外，拉环部件3的尾端侧从保持面露出，在该尾端侧的部分设定预安装部。
然后，工作台12进行规定的输送动作而将拉环部件3从载置位置输送至纸制容器的开口部位置。图4表示该输送动作的例子，在短时间内输送的情况下，通常通过使工作台12回旋而将拉环部件3输送至开口部位置。
在该参考例的输送方法中，例如在因成型后的拉环部件3卡挂于模具11的内部等而与移动的拉环保持面(吸附面)平行地施加有外力的情况下，拉环部件3有可能会容易地从拉环保持面脱落。
此外，在图4所示的工作台12的输送动作中，在载置的拉环部件3的厚度方向(图4中的上下方向)上进行回旋动作，因此在吸附方向(拉环保持面的法线方向或者接近该方向的方向)上施加有外力的状态下将拉环部件3从成型模具11拔出。在以下说明的本实施方式的交接装置中，也以工作台12以进行同样的动作的方式支撑于支撑部的情况为例进行说明。此外，对于本实施方式也使用上述成型模具11以及导出机构13。
[交接装置]
下面，对本实施方式的交接装置进行说明。
如作为示意图的图6所示，本实施方式的交接装置具有：工作台22；夹持体14，其具有与工作台22的拉环保持面22b相对配置的抵接部14a；弹簧15，其构成预紧部；支撑部16；以及限制部17。
工作台22的基本结构与上述参考例的工作台12相同，在上表面形成有具有多个吸附孔22a的拉环保持面22b。具体而言，工作台22上表面中的前侧(成型模具11侧)的部分形成拉环保持面22b。另外，在本实施方式中，拉环保持面22b中的吸附孔22a的前侧设为供抵接部14a抵接的位置。
夹持体14具有：抵接部14a，其与拉环保持面22b的一部分相对；以及延伸部14b，其从与抵接部14a构成为一体的抵接部14a向后方(原材料10的输送方向)延伸。延伸部14b的延伸方向中途位置以借助旋转轴18能够转动的方式与工作台22连结。旋转轴18设定为与延伸方向正交、即沿工作台22的宽度方向且沿与拉环保持面22b平行的方向延伸。
对该连结部的构造进行说明，一对凸出设置部从工作台22的宽度方向两侧立起设置，在其相对的一对凸出设置部之间架设有旋转轴18。该旋转轴18在一对凸出设置部之间将贯通孔贯通，该贯通孔沿宽度方向将延伸部14b贯通。由此，延伸部14b经由旋转轴18而以能够转动的方式支撑于工作台22。
这里，将延伸部14b的比旋转轴18靠后方的位置称为杆部14ba。
在该杆部14ba和与该杆部14ba相对的工作台22的上表面之间安装有作为预紧部的弹簧15。在本实施方式中，作为弹簧15而举例示出了螺旋弹簧，但也可以由板簧等其他预紧单元构成。对弹簧15的设置例进行说明，在工作台22的上表面形成有座面用的凹部22c，并且在与该凹部22c相对的杆部14ba的下表面形成有座面用的凹部14a，螺旋弹簧15同轴地配置于上述上下相对的一对凹部22c、14a之间。另外，引导棒从工作台22侧的凹部中央向上方凸出设置，该引导棒的前端部侧形成为松动插入于在杆部14ba侧的凹部14a开口的长孔(图7中的标号14ca)的构造。利用该构造使弹簧15的位置实现稳定化。
此时，弹簧15在轴向上压缩的状态下配置于上述凹部22c、14a之间，由此使得弹簧15在夹持体14的抵接部14a与拉环保持面22b抵接的方向上，相对于工作台22而对夹持体14进行预紧。即，抵接部14a与拉环保持面22b抵接的状态下的、与上述一对凹部22c、14a之间的距离相比而无负荷时的轴长更长的螺旋弹簧15设置于一对凹部22c、14a之间。基于弹簧15的由抵接部14a和拉环保持面22b产生的把持力(夹持力)设定为在利用规定的力对把持的拉环部件3进行拉伸时不会使该拉环部件3破损而能够将其拔出的力。
对本实施方式的工作台22以及夹持体14的具体结构进行说明。
如图7～图9所示，本实施方式的工作台22具有工作台主体31、块状体32以及侧板33。工作台主体31是形成拉环保持面22b的部件。块状体32和侧板33分别一体地安装于上述工作台主体31的后部侧的左右的各侧部。块状体32和侧板33构成对旋转轴18进行支撑的一对凸出设置部。另外，支撑部16(图7中未示出)安装于块状体32。标号32a是用于供支撑部16的轴安装的部分。
另外，如图7及图10所示，本实施方式的夹持体14形成为如下结构，即，在杆部14ba具有向侧方伸出的伸出部14c，螺旋弹簧15的上端部安装于该伸出部14c。另外，螺旋弹簧15的下端部安装于侧板33的座面22c。这样，对于本实施方式的工作台22以及夹持体14而言，形成为如下构造，即，在构成拉环部件用的原材料10的带状体通过的轧制线上不配置有作为预紧部的弹簧15、对工作台22进行支撑的支撑部16。
另外，如图6那样，工作台22的后部支撑于支撑部16。支撑部16由水平地延伸的旋转轴构成，由该旋转轴构成的支撑部16一体地安装于工作台22的后部。
由旋转轴构成的支撑部16以如下方式形成，即，被未图示的轴承支撑为能够绕轴旋转，并且未图示的驱动装置与由旋转轴构成的支撑部16的一端部侧连结，通过该驱动装置的驱动而使由旋转轴构成的支撑部16转动。驱动装置例如为步进电机。
利用上述结构的支撑部16使得工作台22能够以由旋转轴构成的支撑部16为中心而在上下方向上转动，工作台22设定为通过在水平方向上的载置位置(图11中的(a)位置)和斜下方的供给位置(图11中的(c)位置)这两个位置之间上下转动而能够往返移动。
利用斜下方的供给位置，将保持于拉环保持面22b的拉环的尾端部设定为与包装容器1的处于开口部形成位置(上表面)的开口部2的附近位置接触。
此外，安装于工作台22后部的由旋转轴构成的支撑部16为中空体，经由由该旋转轴构成的支撑部16的中空体部分而能够实现通过吸附孔22a进行的真空吸引。
如图6那样，在工作台22设定于载置位置的状态下，限制部17位于上述杆部14ba的上部。
限制部17具有：作为圆筒部件的辊17b；轴部件17c，其松动插入于上述辊17b的中心孔；以及支撑体17a，其对上述轴部件17c的两端部进行支撑。辊17b以规定的游隙旋转自由地支撑于轴部件17c。
在工作台22位于载置位置的状态下，支撑于上述轴部件17c的辊17b以能够滚动的状态与夹持体14的杆部14ba的上部抵接。在该状态下，辊17b抵抗弹簧15而将杆部14ba向工作台侧按压，该杆部14ba配置于以规定量接近工作台22的位置。即，在工作台22位于载置位置的状态下，形成为如下状态，即，抵接部14a以能够将拉环部件3插入于二者14a、22b之间的距离与拉环保持面22b远离。
优选该辊17b由peek树脂(聚醚醚酮树脂)等树脂制成。与为金属制相比，在树脂制的情况下，能够防止金属接触且旋转性良好。
<其他动作>
对上述结构的交接装置的其他动作进行说明。
将工作台22处于水平状态的载置位置设为交接装置的初始位置(图11(a))。
在工作台22位于该载置位置时，如上所述，对拉环部件用的原材料10进行输送，然后将成为拉环部件3的部分载置于工作台22前侧的拉环保持面22b，并且通过从吸附孔22a进行的真空吸引而吸附于拉环保持面22b。可以在利用成型模具11切断之后开始进行吸附。
如果利用成型模具11对当前的拉环部件3进行成型，则对驱动装置进行驱动而使工作台22从水平的载置位置朝向斜下方的供给位置移动。
此时，如图11(b)那样，如果工作台22开始向下方移动，则作为限制部17的辊17b对杆部14ba向上方的移动的约束自动地得到解除，夹持体14的抵接部14a将拉环部件3夹入中间并与拉环保持面22b抵接。即，形成为利用抵接部14a和拉环保持部对拉环部件3进行把持的状态。
接着，随着工作台22的移动，拉环部件3在通过吸附和把持(夹持)被保持的状态下移动至供给位置。
而且，如果工作台22移动至供给位置，则如图11(c)所示，受到保持的拉环部件3的尾端部被按压于包装容器1的开口部2附近。
在该状态下，利用加热装置40将拉环部件3的尾端部的一部分密封而进行预安装。
如果预安装完毕，则工作台22从供给位置朝向载置位置向上方移动。此时，利用抵接部14a和拉环保持部使拉环部件3处于把持状态，因此拉环部件3随着工作台22向上方的移动，在施加有张力的状态下一边在抵接部14a与拉环保持部之间滑动一边被拔出。
此外，在工作台22从供给位置朝向载置位置向上方移动时，从吸附孔22a进行的真空吸引可以形成为暂时停止的状态，也可以保持工作状态不变。
<本实施方式的效果>
(1)拉环部件交接装置具有：工作台22，其具有供输送来的片状的拉环部件3载置的面、即形成有吸附孔22a的拉环保持面22b；夹持体14，其具有与拉环保持面22b相对的抵接部14a，且以使得抵接部14a能够向与拉环保持面22b接近·远离的方向转动的方式经由第1旋转轴18而与工作台22连结；弹簧15，其在抵接部14a与拉环保持面22b抵接的方向上相对于工作台22对夹持体14进行预紧；支撑部16，其将工作台22支撑为能够在拉环部件3载置于拉环保持面22b的载置位置与能够将拉环部件3供给至上述包装容器1的开口部位置的供给位置之间移动；以及限制部17，其在工作台22位于载置位置的状态下能够抵抗弹簧15而将夹持体14向抵接部14a从拉环保持面22b离开的方向进行按压。
根据该结构，通过吸附和把持(夹持)这2个保持机构对片状的拉环部件3进行保持并使其移动至包装容器1的开口部位置。其结果，即使因外部干扰引起的外力多少作用于成型后的拉环部件3，也能够更可靠地将拉环部件3输送至纸制容器1的开口部位置。
另外，在载置位置，利用抵抗作为预紧部的弹簧15的限制部17使抵接部14a从拉环保持面22b脱离，因此能够将拉环部件3载置于拉环保持面22b上，并且如果工作台22从载置位置向供给位置移动，则能够形成为利用作为预紧部的弹簧15自动地对拉环部件3进行把持的状态。
(2)支撑部16相对于第1旋转轴18将工作台22的拉环保持面22b的相反侧部分支撑为能够旋转，从而使得工作台22能够在载置位置与供给位置之间移动。夹持体14具有相对于旋转轴18向抵接部14a的相反侧延伸的杆部14ba。限制部17具有在载置位置以能够滚动的方式与上述杆部14ba抵接的辊17b。
根据该结构，工作台22通过摆动而能够在载置位置与供给位置之间移动。
另外，将与夹持体14抵接的限制部17的部分设为辊17b，从而能够通过辊17b的旋转而减少伴随着工作台22的移动的夹持体14和限制部17的滑动，抑制因滑动引起的部件表面的劣化。
这里，可以将辊17b设置于杆部14ba侧。
(3)辊17b是peek树脂(聚醚醚酮树脂)等树脂制的。
辊17b可以是金属制的，但考虑到耐久性，在将夹持体14设为金属制的情况下，形成为金属接触而有可能因滑动而产生切削粉屑。
与此相对，通过将辊17b设为树脂制的，从而能够抑制因金属接触而产生的金属粉屑，能够避免金属粉屑附着于包装容器1。
(4)工作台22以相对于包装容器1的形成有开口部2的面即开口部形成面1a能够在与开口部形成面1a的法线方向接近·远离的方向上移动的方式支撑于支撑部16。
在本实施方式中，为了使构造变得简易，不具有对夹持体14任意进行开闭的驱动部，利用构成预紧部的弹簧15和构成限制部17的辊17b以机械方式进行夹持体14的开闭。
因此，在工作台22从供给位置向载置位置返回时，利用工作台22和夹持体14形成为把持状态，在本实施方式中，在开口部形成面1a的法线方向上使工作台22远离，能够在相对于开口部2朝向打开方向的张力施加于预安装的拉环部件3的状态下使拉环部件3从工作台22脱离，能够更可靠地避免由预安装的拉环部件3将开口部2覆盖。
(5)这里，对于形成于拉环保持面22b的吸附孔22a和抵接部14a的抵接位置的关系，优选在抵接部14a的抵接位置不存在吸附孔22a。
综上，通过参照而使得本申请主张了优先权的、日本特许申请2015-231659号(2015年11月27日申请)的全部内容构成本公开的一部分。
另外，本实施方式举例示出了用于使本发明的技术思想实现了具体化的结构，本发明的技术思想并不特别限定结构部件的材质、形状、构造、配置等。在权利要求书所记载的权利要求规定的技术范围内，可以对本发明的技术思想施加各种变更。
标号的说明
1包装容器
1a开口部形成面
2开口部
3拉环部件
10拉环部件用原材料
11成型模具
11a切刀
12工作台
12a吸附孔
13导出机构
14夹持体
14a抵接部
14b延伸部
14ba杆部
14c伸出部
15弹簧
16支撑部
17限制部
17a支撑体
17b辊
17c轴部件
18旋转轴(第1旋转轴)
22工作台
22a吸附孔
22b拉环保持面
22c凹部(座面)
33侧板
40加热装置