(57)【要約】【目的】設備費が安く、求められる場所へ自由に持ち運びして、作業台上に置いて使用できるようにした卓上型超音波式ポイントシール装置を提供することを目的とする。【構成】本発明の卓上型超音波式ポイントシール装置は、架台１の上に、上下に所要間隔離れ、互いに対向するように取り付けたチップ１８とホーン１２の内，少なくともいずれかを昇降する昇降手段３４を備え、チップ１８とホーン１２の間に蓋嵌合容器１９の縁辺２０を置くとセンサー２９が検知してチップ１８とホーン１２の内，少なくともいずれかが昇降して，これらで蓋嵌合容器１９の縁辺２０を上下から所要時間押さえながら、ホーン１２に連結された超音波発振器１４から発振した超音波でホーン１２を振動させてシール面を溶着し、ポイントシールするように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台１の上に、上下に所要間隔離れ、互いに対向するように取り付けたチップ１８とホーン１２の内，少なくともいずれかを昇降する昇降手段３４を備え、チップ１８とホーン１２の間に蓋嵌合容器１９の縁辺２０を置くとセンサー２９が検知してチップ１８とホーン１２の内，少なくともいずれかが昇降して，これらで蓋嵌合容器１９の縁辺２０を上下から所要時間押さえながら、ホーン１２に連結された超音波発振器１４から発振した超音波でホーン１２を振動させてシール面を溶着し、ポイントシールするように構成したことを特長とする卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項２】
昇降手段３４をモータに連結したクランク機構３９で構成したことを特長とする請求項１に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項３】
昇降手段３４をエアーシリンダーで構成したことを特長とする請求項１に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項４】
昇降手段３４をソレノイド４２で構成したことを特長とする請求項１に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項５】
チップ１８および、またはホーン１２を、圧縮バネ１１を介して取り付けたことを特長とする請求項１，２または４に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項６】
センサー２９を足踏みスイッチや押しボタンスイッチなどの所要の手動スイッチで構成したことを特長とする請求項１、２、３、４または５に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項７】
互いに対向するホーン１２とチップ１８を１対として、複数対を配置し、左右両側のホーン１２どうしの間隔を相対的に変更するためのホーン間隔変更手段６と、それに対向するチップ１８どうしの間隔を相対的に変更するためのチップ間隔変更手段１６とを取り付けたことを特長とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【請求項８】
複数配置したチップ１８の外側に蓋嵌合容器１９のガイド板２８を、その内側に裁置台３３を取り付けたことを特長とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の卓上型超音波式ポイントシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、食品製造業その他の分野で使用されている蓋嵌合容器の蓋と容器とを超音波でポイントシールするための装置で，求められる場所へ自由に持ち運びして、作業台上で使用できるようにした卓上型超音波式ポイントシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器の中に原料を入れて蓋を閉めて出荷される蓋嵌合容器は，運搬中の振動や衝撃で蓋が開いて原料がこぼれたり、店頭で蓋を開けられたりしないために、蓋と容器をポイントシールをしている。その実施例としては、図８に示すようなハンドピース４３にホーン１２とチップ１８とを組み込んだホッチキス形状の手動式の超音波式ポイントシール器がある。また、本発明者による自動式の超音波式自動ポイントシール装置（特願平１０−１８１４１７号および特願平１０−１８１４１８号）もすでに実施されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、上記前者は設備費が安くつくが、シールするポイントの数だけハンドピースを蓋嵌合容器の縁辺に当てて手で押さえてシールしなければならないから手間がかかって作業効率が悪い。しかも、ハンドピースを適度の強さで押さえないとうまくシールができないから不良品が多く出たりする。また、手で押さえているから作業者が腱鞘炎になるなどの問題があった。他方の上記後者は、自動でポイントシールをすることができるので同形状の容器を大量に生産する場合に適しているが、装置が大型になるために設備費が高くつき、しかも簡単に移動できないから据付型になる。また、容器の種類が変わるたびに金型を取り替えるために手間がかかって作業効率を悪くするなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的になされたもので、設備費が安く、求められる場所へ自由に持ち運びして、作業台上に置いて使用できるようにした卓上型超音波式ポイントシール装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の卓上型超音波式ポイントシール装置は、架台の上に、上下に所要間隔離れ、互いに対向するように取り付けたチップとホーンを一対として、その少なくともいずれかを昇降する昇降手段を備え、チップとホーンの間に蓋嵌合容器の縁辺を置くとセンサーが検知してチップとホーンの内，少なくともいずれかが昇降して，これらで蓋嵌合容器の縁辺を上下から所要時間押さえながらシール面を溶着し、ポイントシールするように構成する。
【０００６】
ホーンはケーブルで超音波発振器に接続し、超音波発振器から超音波を発振してホーンを振動させることによって蓋嵌合容器の縁辺を溶着する。
【０００７】
また、蓋嵌合容器の材質や肉厚、また超音波発振器の溶着能力によってシールの状態が変わるので、シール面を押さえる時間と超音波を発振している時間とをタイマーなどで変更できるように構成する。
【０００８】
チップとホーンの上下関係は特に限定するものではないが、下方にチップ、上方にホーンを配置する。上記チップとホーンを複数対配置することができる。２対を配置した場合は、一度に２点をポイントシールすることができる。
【０００９】
また、上記昇降手段をクランク機構やソレノイドで構成する場合には、ホーンに衝撃を与えないため、またホーンがシール面を最適な強度で押さえて安定して振動させるために、ホーンおよびチップの内、少なくともいずれかに所定強度の圧縮バネを介して取り付けるのが好ましい。また、上記昇降手段をエアーシリンダーで構成することもできる。この場合は、導入する空気圧を調整するだけでエアーのクッション効果によりホーンに衝撃を与えずに最適な強度で押さえることができるから上記の圧縮バネは必ずしも必要ではない。
【００１０】
上記センサーは、光電管式センサーやリミットスイッチを使用する。あるいは、足踏みスイッチや押しボタンスイッチなどの手動スイッチで構成してもよい。
【００１１】
さらに、蓋嵌合容器の幅、長さが変わるとそれに合わせて上記ホーンとチップの間隔を変更しなければならないから、左右両側のホーンどうしの間隔を相対的に変更するためのホーン間隔変更手段およびそれに対向するチップどうしの間隔を相対的に変更するためのチップ間隔変更手段を取り付ける。これらは単独で動くように構成してもよく、あるいはベルトなどで連動して一方のみのガイド棒を回転させることによって両者の間隔を移動できるように構成してもよい。また、複数配置したチップの外側に蓋嵌合容器のガイド板を、その内側に裁置台を取り付けて蓋嵌合容器の位置決めをしやすくするのが好ましい。
【００１２】
【作用】
その作用を説明すると、中に原料が入れた容器に蓋を閉めて蓋嵌合容器の端を手で持ち、ガイド板と裁置台に案内されてその縁辺をチップとホーンの間に挿入すると、センサーが検知してホーン、チップの両方あるいはその一方が昇降して互いに接近し、蓋嵌合容器の縁辺を押さえながらホーンが超音波で振動し、蓋嵌合容器の縁辺を溶着してポイントシールする。あらかじめ設定した所要時間が経つとシールが完了してホーン、チップの両方あるいはその一方が昇降して元の位置に戻る。次の蓋嵌合容器に替えると、上記の動作を繰り返し、次々に蓋嵌合容器をポイントシールすることができる。
【００１３】
上記センサーに替えて押しボタンスイッチや足踏みスイッチを使用する場合には、蓋嵌合容器をセットした後、作業者が押しボタンスイッチや足踏みスイッチを手動で操作する。また、蓋嵌合容器の縁辺の複数個所をポイントシールする場合で、容器の大きさが変更された場合には、ホーン間隔変更手段およびチップ間隔変更手段を操作してホーンとチップの間隔を変更する。
【００１４】
【実施例】
図５に示すように、容器３６に蓋３５を閉めた蓋嵌合容器１９の両側縁辺２０の２個所をポイントシールする場合の実施例について説明する。
【００１５】
まず、第一実施例について説明すると、図１ないし図４に示すように、架台１の上部に２本のスライドガイド棒２を水平かつ平行に固定支持し、その間に左ネジ３と右ネジ４を左右に配置した移動用ガイド棒５を互いに平行に取り付け、さらに移動用ガイド棒５の左ネジ３と右ネジ４に噛み合う雌ネジを有する２個のホーン移動支持ブロック７を取り付け、移動用ガイド棒５を回転させるとホーン移動支持ブロック７がスライドガイド棒２上をスライドして左右に、相対的に移動できるようにしたホーン間隔変更手段６を構成する。
【００１６】
さらに、上記ホーン移動支持ブロック７の上下に貫通するようにスプライン軸８を取付、その上端部にカラー９を取り付け、下端部にホーンケーシング１０を取り付け、上記ホーン移動支持ブロック７と上記ホーンケーシング１０との間に圧縮バネ１１を取り付ける。そして、図４に示すように、上記ホーンケーシング１０にホーン１２の接続端子部１３を内装し、これと超音波発振器１４とをケーブル１５を介して接続するとともに、ホーン１２の先端部をホーンケーシング１０から下方に突出させる。
【００１７】
他方、上記ホーン間隔変更手段６の下方に、これと同形状に構成したチップ間隔変更手段１６を備え、これを架台１と独立した支持ベース４０で支持する。そして、上記ホーン移動支持ブロック７と同形状のチップ移動支持ブロック１７を取り付け、これに金属製の平板からなるチップ１８を取り付ける。
【００１８】
上記チップ１８の上端面と上記ホーン１２の先端面は互いに平行で、蓋嵌合容器１９の縁辺２０の高さよりも大きい目の間隔で上下に所要距離離れた位置に配置する。
【００１９】
さらに、架台１に固定した固定ベース２１の左右に、スライドベアリング２２を取り付け、これにスライドガイド棒２３を挿入し、この上端部を上記チップ間隔変更手段１６に固定する。そして、上記チップ間隔変更手段１６をクランク機構３９を介してモータ２４に連結して昇降手段３４を構成する。
【００２０】
また、チップ移動支持ブロック１７それぞれに蓋嵌合容器１９を案内するガイド板２８を取り付け、この間に蓋嵌合容器１９を載せる裁置台３３を取り付ける。裁置台３３はスライドシャフトで支持され、このスライドシャフト３７を丸棒３８の穴に通して上下に移動できるように構成する。はノブ４１で、裁置台３３の高さを調整した後、スライドシャフト３７を固定する。蓋嵌合容器１９を上記裁置台３３に載せてガイド板２８に案内されながら奥に押し込むと、その縁辺２０を正確にチップ１８とホーン１２の間に位置決めすることができる。他方、蓋嵌合容器１９の奥方向の位置決めは、後方に取り付けたセンサー支持ベース３０で行う。このセンサー支持ベース３０の上部にリミットスイッチ２９を取り付け、下部の前後方向に丸棒３１を取り付ける。そして、この丸棒３１を上記固定ベース２１の底に取り付けたガイド用丸棒３２の穴に通す。このガイド用丸棒３１を前後に移動させるとセンサー支持ベース３０が前後に移動し、所要位置にセットすれば蓋嵌合容器１９の奥方向の位置決めができる。
【００２１】
要するに、蓋嵌合容器１９を裁置台３３の上に置き、奥へ押し込むと、蓋嵌合容器１９はガイド板２８と裁置台３３に案内され、その両側縁辺２０はホーン１２とチップ１８の間にセットされると同時に蓋嵌合容器１９の奥側の縁辺２０がリミットスイッチ２９を押す。すると、上記モータ２４に信号が送られて１／２回転し、クランク機構３９を介してチップ間隔変更手段１６が上昇し、それに取り付けたチップ１８が上昇する。チップ１８は下死点から上死点に至り、蓋嵌合容器１９の縁辺２０を下から押し上げ、縁辺２０がホーン１２に当たり、さらにホーン１２に取り付けた圧縮バネ１１が所定距離だけ圧縮される状態までチップ１８が上昇して停止するように構成する。同時に、超音波発振器１４から超音波を発振させるとホーン１２が振動して、蓋嵌合容器１９の縁辺２０を溶着する。溶着に必要な時間（容器の材質、厚み、あるいは超音波発振器の能力などの条件で異なるが、約０．５秒から１秒程度）が経過すると、再びモータ２４が自動的に１／２回転して元の下死点位置に戻るように構成する。次いで、蓋嵌合容器１９を手前に取り出せば、リミットスイッチ２９のスイッチレバーが元に戻り、１サイクル動作が完了する。上記リミットスイッチ２９の代わりに足踏みスイッチや押しボタンスイッチなどの所要の手動スイッチ２９で構成してもよい。この場合は、蓋嵌合容器１９をセットした後、手動で操作する必要がある。
【００２２】
上記ホーン１２の移動用ガイド棒５とチップ１８の移動用ガイド棒５のそれぞれの端部にハンドル２６，２７を取り付ける。このハンドル２６，２７を回すとホーン１２およびチップ１８がそれぞれ互いに相対的に移動して、ホーン１２およびチップ１８それぞれの間隔を変更することができる。
【００２３】
次に、本発明の第二実施例について説明する。図６に示すように、上記昇降手段３４をエアーシリンダーで構成する。この場合、第一実施例のチップ間隔変更手段１６を支持する支持ベース４０は必ずしも必要ではない。すなわち、チップ間隔変更手段１６のスライドガイド棒２の両端を架台１に固定し、移動用ガイド棒５の両側を架台１に軸受で支持する。そして、第一実施例のクランク機構３９とモータ２４をエアーシリンダー３４に代えて、これをチップ移動支持ブロック１７それぞれの上部に取り付け、そのロッド棒の先端部にチップ１８を取り付ける。エアーシリンダー３４はレギュレータおよび電磁弁を介してエアーコンプレッサー（いずれも図示せず）に接続する。
【００２４】
さらに、本発明の第三実施例について説明する。図７に示すように、上記第二実施例のエアーシリンダー３４に代えてソレノイド４２を使用する。その他の構成は第二実施例と同様である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２６】
従来、異なる容器ごとに必要であった金型が不要で、作業者は蓋嵌合容器を裁置台の上に置いて挿入するだけの簡単な操作で自動的にポイントシールができるので作業性が向上する。
【００２７】
また、蓋嵌合容器をホーンとチップの間に置くだけであるから、腱鞘炎に悩まされることもない。
【００２８】
シール圧を常に一定にできるから、シールミスが発生しない。
【００２９】
装置全体がコンパクトであるから設備費が安くつく。また、求められる場所に自由に持ち運びして使用することができるから、設置場所を選ばない。
【図面の簡単な説明】
【図１】昇降手段にクランク機構を採用した正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の要部正面図である。
【図４】ホーンの断面図である。
【図５】蓋嵌合容器のシール状態を示す説明図である。
【図６】昇降手段をエアーシリンダーとした正面図である。
【図７】昇降手段をソレノイドとした正面図である。
【図８】従来の手動式の超音波式ポイントシール器を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  架台
６
１１  圧縮バネ
１２  ホーン
１４  超音波発振器
１６  ホーン間隔変更手段
１８  チップ
１９  蓋嵌合容器
２０  縁辺
２９  センサー
３４  昇降手段
３９  クランク機構
４２  ソレノイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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