JP2000326916A - 容器の整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンベアの搬送速度を従来よりも上げること
ができるとともに、エンドストッパーにぶつかったとき
の衝撃で容器が倒れることがないようにする。 【解決手段】 容器Ｂを搬送するコンベア２と、コンベ
アに載せて順次運ばれてくる容器を衝突停止させること
によって定位置に集積するエンドストッパー５と、エン
ドストッパー位置に所定本数の容器が集積されたことを
検知する集積完了検知センサ６と、害センサが所定本数
の容器の集積を検知した時点で作動してエンドストッパ
ー位置に集積された容器を箱詰めのための１グループを
構成する所定の本数に仕切るゲート機構７と、常時はコ
ンベアを所定の高速で駆動し、ゲート機構７が開かれた
時点から箱詰めのための１グループを構成する容器群の
先頭がエンドストッパーに当接するまでの間、コンベア
を所定の低速で駆動するように制御する制御部１１と、
一列縦隊で運ばれてくる容器を複数列縦隊に並び替える
直／並列並べ替え機構３，４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば容器入り液
体洗剤や容器入り液体シャンプーなどの生産ラインの最
終工程である箱詰め工程などで用いられる容器の整列装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器入り液体洗剤や容器入り液体シャン
プーなどの製造に際しては、内容液の調合、容器への充
填、内溶液を充填された容器の箱詰作業などの一連の工
程をベルトコンベアの流れに沿って自動的に行なってい
るのが一般的である。そして、このような生産ラインの
最終工程である箱詰め工程において従来から用いられて
いる容器の整列装置は、図６に示すようなものであっ
た。

【０００３】すなわち、図６の整列装置は、内溶液を充
填された容器Ｂを箱詰め工程へ搬送するためのデバイダ
ー部コンベア５１と、箱詰めのために容器Ｂを所定数量
づつ集積するための集積部コンベア５２と、これらの間
に介装されたミニロール５３とを備え、ミニロール５３
を介して搬送速度の異なる２つのコンベア５１，５２間
で容器の受け渡しを行ない、エンドストッパー５４位置
に所定本数の容器Ｂを集積した後、メカニカルハンド５
５で複数本の容器Ｂを一度に掴んで持ち上げ、コンベア
側部などに用意したダンボール箱などの収容箱（図示せ
ず）上まで運び、箱詰めするものである。

【０００４】しかしながら、この図６の整列装置の場
合、デバイダー部コンベア５１、集積部コンベア５２お
よびミニロール５３の水平レベルを常に正確に合わせて
おくことが難しく、さらに、ミニロール部分で容器が上
下動するため、底面積の広い円形断面の容器の場合には
それほど問題になることはないが、液体洗剤や液体シャ
ンプーなどで使われることの多い楕円形断面をした扁平
容器の場合には、容器が倒れたり、斜め向きになってし
まい、集積不良を起こしやすいといった問題があった。

【０００５】そこで、これらの問題を改善すべく、図７
に示すような整列装置が用いられるようになった。この
図７の整列装置は、図６におけるミニロール５３を排
し、デバイダー部コンベア５１と集積部コンベア５２を
連結して一体化し、全体を１本のコンベア５６によって
構成したものである。このような構成とすることによ
り、コンベア全体の水平レベルをとることが容易になる
とともに、搬送路途中にミニロールのような上下動部が
ないため、図６の整列装置で発生していた問題を解消す
ることができた。

【０００６】しかしながら、この図７の整列装置の場
合、コンベア５６の速度を上げ過ぎると、搬送されてき
た容器Ｂがエンドストッパー５４にぶつかって停止する
際、その衝撃によって図示のように一塊になった容器群
の一番外側の容器Ｂが倒れてしまうことがあり、コンベ
ア速度をあまり上げることができなかった。このため、
生産効率を思ったほど上げることができないといった問
題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するためになされたもので、コンベアの搬送速度を
上げることができるとともに、エンドストッパーにぶつ
かったときの衝撃によって容器が倒れる心配のない容器
の整列装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の整列装置は、前工程から箱詰め工程へ容器
を搬送するコンベアと、該コンベアの下流側適宜位置に
設置され、コンベアに載せて順次運ばれてくる容器を衝
突停止させることによって定位置に集積するエンドスト
ッパーと、該エンドストッパー位置に所定本数の容器が
集積されたことを検知する集積完了検知手段と、該集積
完了検知手段が所定本数の容器の集積を検知した時点で
作動してエンドストッパー位置に集積された容器を箱詰
めのための１グループを構成する所定の本数に仕切るゲ
ート機構と、常時は前記コンベアを所定の高速で駆動
し、前記ゲート機構が開かれた時点から箱詰めのための
１グループを構成する容器群の先頭が前記エンドストッ
パーに当接するまでの間、前記コンベアを所定の低速で
駆動するように制御する制御部とを備えることにより構
成したものである。

【０００９】なお、前記コンベアに載せて一列縦隊で運
ばれてくる容器を複数列縦隊に並び替える直／並列並べ
替え機構を設ければ、より望ましい。

【００１０】上記構成とした場合、コンベアによって運
ばれてくる容器がエンドストッパーにぶつかる際には搬
送速度が低速に切り替えられているため、従来のように
ぶつかった衝撃で容器が倒れるようなことがなくなる。
しかも、コンベアの速度は、ゲートストッパーが開かれ
てから先頭の容器がエンドストッパーに当たるまでの間
以外は常に高速とされているので、生産効率を上げるこ
とができる。

【００１１】また、直／並列並べ替え機構を設けた場合
には、一列縦隊で運ばれてくる容器を複数列縦隊に並び
替えることができるので、１回当たりの箱詰め個数を増
やすことができ、生産効率をさらに上げることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２に本発明の一実施
の形態を示す。図１は実施の形態に係る整列装置の全体
構造を示すもので、図１（ａ）はその略示平面図、図１
（ｂ）はその略示側面図である。また、図２はゲート機
構の構造を示すもので、（ａ）はピストンロッドが引き
込まれた状態の略示平面図、（ｂ）はピストンロッドが
押し出された状態の略示平面図、（ｃ）はゲート機構の
側面図である。なお、図示例は、３列×８本からなる２
４本の容器を１グループとして１回の箱詰め作業を行な
う場合の例を示すものである。

【００１３】図において、１は容器Ｂに液体洗剤やシャ
ンプーなどの内容物を充填する充填機、２は内容物を充
填された容器Ｂを充填工程から箱詰め工程へ搬送するコ
ンベア、３，４は充填機１の容器排出口１ａから一列縦
隊になって排出されてくる容器Ｂを１つ置きに押し出し
て一列縦隊から三列縦隊に並び替えるための直／並列並
べ替え機構、５は搬送されてくる容器Ｂを受け止めて該
位置に集積するエンドストッパー、６はその下を通過す
る容器Ｂの数を計数し、所定本数の容器がエンドストッ
パー位置に集積されたことを検知するための光電管など
で構成された集積完了検知センサ（集積完了検知手
段）、７はエンドストッパー位置に集積された容器Ｂを
箱詰めのための１グループを構成する所定本数に仕切る
ためのゲート機構、８は切り分けられた容器Ｂを一度に
掴んで持ち上げ、ダンボール箱などの収納箱に箱詰めす
るメカニカルハンド（箱詰め手段）、９はエンドストッ
パー５位置にコンベア２と並行に配置された複数個の発
受光素子群によって構成された箱詰め開始位置確認用セ
ンサ、１０はコンベア２を挟んで箱詰め開始位置確認用
センサ９と対向配置された反射ミラー、１１は装置全体
の動作を制御するためのマイクロコンピュータなどで構
成された制御部である。

【００１４】コンベア２は、容器Ｂがエンドストッパー
５にぶつかっても衝撃で倒れるおそれのない所定の低速
（図示例の場合、例えば約７．９ｍ／分）と、高速（例
えば１４．４ｍ／分）の２段階に切り替え可能なコンベ
アである。このようなコンベアとしては、例えば、駆動
モータにインバータモータを用いた多段変速式のベルト
コンベアを用いることができる。

【００１５】直／並列並べ替え機構３，４は、それぞ
れ、ピストンロッド３ａ，４ａの先端に容器押し部３
ｂ，４ｂを固設したシリンダ３ｃ，４ｃから構成されて
おり、コンベア２上を一列縦隊で搬送されてくる容器Ｂ
を容器押し部３ｂ，４ｃで１つ置きに搬送方向と直交す
る方向に所定距離だけ押し出してやることにより、図示
するように、容器Ｂを一列縦隊から三列縦隊に並び替え
るものである。

【００１６】エンドストッパー５は、ピストンロッド５
ａの先端にストップ板５ｂを固設したシリンダ５ｃから
構成されており、コンベア２上を三列縦隊で運ばれてく
る容器Ｂをこのストップ板５ｂで受け止めて停止させる
ことにより、容器Ｂを箱詰め開始位置に集積するもので
ある。

【００１７】さらに、エンドストッパー５は、メカニカ
ルハンド８によって容器Ｂを確実に掴んで持ち上げるこ
とができるようにするために、容器Ｂをストップ板５ｂ
で停止せしめた後、ピストンロッド５ａを引き込むこと
により、ストップ板５ｂを所定の距離だけ下流方向に後
退させ、箱詰めのための１グループを構成する２４本
（３列×８本）の容器Ｂをゲート機構７のゲート板７ｄ
から所定距離だけ引き離すことができるように構成され
ている。

【００１８】ゲート機構７は、図２（ａ）〜（ｃ）にそ
の詳細を示すように、進退用シリンダ７ａと、この進退
用シリンダ７ａのピストンロッド７ｂの先端に固設され
たスイング用シリンダ７ｃと、このスイング用シリンダ
７ｃの回動軸に固着された容器仕切り用のゲート板７ｄ
とから構成されている。このゲート機構７は、コンベア
２の側縁に位置してコンベア２と並行に配置されてお
り、進退用シリンダ７ａを駆動してピストンロッド７ｂ
を伸縮させることにより、スイング用シリンダ７ｃ、し
たがってゲート板７ｄをコンベア２に沿って進退させる
ことができるように構成されている。

【００１９】また、スイング用シリンダ７ｃは、その回
動軸先端にゲート板７ｄを固設されており、スイング用
シリンダ７ｃを左右に回転駆動することにより、ゲート
板７ｄを、図２（ｃ）に示すように、実線で示す垂直位
置から点線で示す水平位置まで９０°回動し、図３に示
すように容器Ｂの間に差し込むことにより、エンドスト
ッパー位置に集積された容器Ｂを所定の位置で仕切るこ
とができるように構成されている。

【００２０】箱詰め開始位置確認用センサ９は、発光素
子と受光素子を１対として構成された８組の発受光素子
群から構成されており、各発光素子から発した光をコン
ベア２を挟んで対向配置した反射用ミラー１０に向けて
照射し、その反射光を対となる各受光素子で受光するよ
うに構成したもので、８組のすべての発受光素子の光路
が遮られたときに、８列×８本＝２４本の容器Ｂが箱詰
め用のメカニカルハンド８の下に正しく並んだことを検
知するものである。

【００２１】なお、前述したように、図示例は２４本
（３列×８本）の容器Ｂを１グループとして箱詰め作業
を行なう場合の例を示すものである。したがって、前記
ゲート機構７のゲート板７ｄは、ストップ板５ｂによっ
て停止された容器Ｂ群の８個目と９個目の容器の間（図
４（ａ）参照）に差し込まれるように、その位置が設定
されている。

【００２２】次に、図４および図５を参照してその動作
を説明する。図４（ａ）〜（ｌ）は各動作ステップにお
ける各機構の状態図、図５（ａ）〜（ｌ）はそのタイミ
ングチャートである。

【００２３】図１の充填機１において内容液を充填され
た容器Ｂは、充填機１の容器排出口１ｂから一列縦隊に
なってコンベア２上に次々と送り出される。

【００２４】容器Ｂが一列縦隊になって送り出されてく
ると、直／並列並べ替え機構３，４は、シリンダ３ｃ，
４ｃのピストンロッド３ａ，４ａを一定時間毎に一定時
間差で進退し、その先端の容器押し部３ｂ，４ｂで容器
Ｂを１つ置きに押し出し、図１に示すように容器Ｂを一
列縦隊から三列縦隊に並び替える。このようにして、容
器Ｂは三列縦隊になって充填工程から箱詰め工程へと運
ばる。

【００２５】いま、初期状態として、図４（ａ）に示す
ように、容器Ｂがエンドストッパー５のストップ板５ｂ
に当接して並んでいるものとする。三列×１０本の容器
Ｂが並ぶと、集積完了検知センサ６がこれを検知し、検
知信号を制御部１１に送る。この検知信号を受けとった
制御部１１は、ゲート機構７を制御して仕切り用のゲー
ト板７ｄを回動し、ゲート板７ｄを８番目の容器Ｂと９
番目の容器Ｂの間に差し込む。これによって箱詰めのた
めの１グループを形成する２４本（３列×８本）の容器
Ｂ群がその後から送られてくる容器と仕切られて区分け
される。この時点におけるコンベア２の搬送速度は、高
速状態（１４．４ｍ／分）である（図５（ａ）参照）。

【００２６】引き続いて、制御部１１はエンドストッパ
ー５を制御し、図４（ｂ）に示すように、シリンダロッ
ド５ｃを後退せしめ、ゲート板７ｄによって仕切られた
箱詰めのための１グループを形成する２４個の容器Ｂを
支切り用のゲート板７ｄから所定の距離だけ引き離す
（図５（ｂ）参照）。これによって、ゲート板７ｄがこ
の後のメカニカルハンド８による箱詰め動作に支障をき
たすことがないようにする。この時点におけるコンベア
２の搬送速度も高速状態である。

【００２７】２４個の容器Ｂがゲート板７ｄから所定距
離だけ引き離されると、箱詰め開始位置確認用センサ９
が２４個の容器Ｂが箱詰め開始の定位置に並べられたこ
とを検知し、検知信号を制御部１１に送る。この検知信
号を受けた制御部１１は、図４（ｃ）（ｄ）に示すよう
に、メカニカルハンド８を制御して下降させ、２４本の
容器Ｂの頭部を一度に掴んで持ち上げた後、コンベア２
の側部などに用意されたダンボール箱などの収容箱（図
示せず）まで運び、箱詰めする（図５（ｃ）（ｄ）参
照）。

【００２８】図５に示すように、上記時点までのコンベ
ア２の搬送速度は高速状態である。したがって、閉じら
れたゲート板５ｂの後方には、上記箱詰め作業と並行し
て、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、高速で送られて
くる後続の容器Ｂが次々と集積されていく。

【００２９】２４本の容器Ｂがメカニカルハンド８によ
ってコンベア２上から運び出されると、図４（ｅ）に示
すように、制御部１１はエンドストッパー５を制御し、
ストップ板５ｂを前進させて再び元の位置に復帰させ
る。また、これと同時に、コンベア２を制御し、コンベ
ア２の搬送速度を高速（１４．４ｍ／分）から低速
（７．９ｍ／分）に切り替える（図５（ｅ）参照）。

【００３０】さらに、制御部１１は、図４（ｆ）に示す
ように、ゲート機構７の進退用シリンダ７ａを制御し、
ピストンロッド７ｂを押し出し、ゲート板７ｄを実線で
示すように前方へ送り出す（図５（ｆ）参照）。これに
よって、ゲート板７ｄによって停められていた容器Ｂ群
は、ストップ板５ｂに衝突してもその衝撃で倒れること
のない低速（７．９ｍ／分）でストップ板５ｂに向けて
搬送開始される。

【００３１】なお、前方へ送り出されたゲート板７ｄ
は、図４（ｇ）に示すように、スイング用シリンダ７ｃ
を駆動することによって上方に向けて９０°回動された
後、図４（ｈ）に示すように、進退用シリンダ７ａを駆
動してピストンロッド７ｂを引き込め、再び元の待機位
置に復帰される（図５（ｇ）（ｈ）参照）。

【００３２】そして、図４（ｉ）に示すように、ゲート
７ｄの後方に集積されていた容器Ｂ群は低速でエンドス
トッパー５に向けて送り出され（図５（ｉ）参照）、図
４（ｊ）に示すように、低速で送りだされた容器Ｂ群が
エンドストッパー５のストップ板５ｂに当接する。

【００３３】容器Ｂ群が定速で送り出され、箱詰め開始
位置確認センサー９がＢ群の先頭ボトルを検知し、検知
信号を制御部１１に送る。これによって、搬送速度を再
び定速から高速に切り替える（図５（ｊ）参照）。

【００３４】したがって、ゲート７ｄ後方に集積されて
いた容器Ｂ群がストップ板５ｂに向かって送り出され、
ストップ板５ｂに当接して停止されるまでは、容器Ｂ群
は衝突しても倒れる恐れのない低速で搬送されることに
なる（図５（ｅ）〜（ｉ）参照）。エンドストッパー５
のストップ板５ｂに当たった後、コンベア２は高速に切
り替えられる。このため、容器Ｂ群がストップ板５ｂに
衝突して箱詰め位置に停止されても、その衝撃によって
容器が倒れるようなことがなくなる。

【００３５】そして、上記低速から高速への切り替えと
同時に、制御部１１は、図４（ａ）に示すように、再び
ゲート機構７を制御してゲート板７ｄを閉じ、箱詰めの
１グループを形成する２４本の容器群を１グループに仕
切り、前述した図４（ａ）〜（ｊ）の動作を繰り返し実
行する。これによって、２４本単位で次々と容器の箱詰
め作業が行なわれる。

【００３６】図５のタイミングチャートを参照すれば明
らかなように、本発明の場合、コンベア２が低速状態と
なるのは、エンドストッパー５のストップ板５ｂが前進
された時点（図５（ｅ））から、箱詰めのための１グル
ープを構成する容器群の先頭の容器がエンドストッパー
５のストップ板５ｂに当接するまで（図５（ｉ））の僅
かな間だけとなる。したがって、コンベア２の平均搬送
速度は、高速送り期間に対応する分だけ速くなり、その
分、生産効率を上げることができる。

【００３７】図５の例においてコンベア２の平均搬送速
度を計算すると、約１３．８５ｍ／分となる。これに対
して、コンベア速度の切り替え制御を行なわない従来の
整列装置の場合、コンベア２はエンドストッパー５のス
トップ板５ｂにぶつかっても容器が倒れるおそれのない
低速（上記の例では７．９ｍ／分）で運転せざるを得な
かった。したがって、図５の例の場合、従来装置に比べ
てその生産効率を約１．７５倍（＝１３．８５／７．
９）に引き上げることができる。

【００３８】なお、前記実施の形態では、充填機１から
送り出される容器Ｂを直／並列並べ替え機構３，４を用
いて一列縦隊から三列縦隊に並べ替えたが、この直／並
列並べ替え機構３，４は必要に応じて付設されるもので
あり、生産ラインの状況によっては不要とすることがで
きる。

【００３９】また、前記直／並列並べ替え機構３，４、
エンドストッパー５、ゲート機構７の駆動手段として油
圧シリンダを用いたが、これに限定されるものではな
く、電動モータなど、他の駆動手段を利用できることは
当然である。

【００４０】また、前記実施の形態においては、高速度
として１４．４ｍ／分、低速度として７．９ｍ／分を採
用しているが、これは一例に過ぎないもので、具体的な
速度は箱詰めする容器の材質や形状、内容物の違いによ
って生産ライン毎に異なるものであり、箱詰め対象とす
る容器にとって最適な値が選ばれるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、コンベアの搬送速度を従来よりも格段に上
げることができるとともに、容器がエンドストッパーに
ぶつかったときに衝撃で倒れるようなこともなくなり、
生産効率に優れた容器の整列装置を提供することができ
る。

【００４２】また、請求項２記載の発明によれば、一列
縦隊で運ばれてくる容器を直／並列並べ替え機構によっ
て複数列縦隊に並び替えるようにしたので、１回当たり
の箱詰めの個数を増やすことができ、生産効率をさらに
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る整列装置の全体構造を示すも
ので、（ａ）はその略示平面図、（ｂ）はその略示側面
図である。

【図２】図１中のゲート機構の構造を示すもので、
（ａ）はピストンロッドが引き込まれた状態の平面図、
（ｂ）はピストンロッドが押し出された状態の平面図、
（ｃ）はゲート機構の側面図である。

【図３】ゲート板を容器の間に差し込んだ状態を示す略
示側面図である。

【図４】（ａ）〜（ｊ）は整列動作の説明図である。

【図５】コンベアの速度切り替えのタイミングチャート
である。

【図６】従来の整列装置の構造を示す略示側面図であ
る。

【図７】改良された従来の整列装置の構造を示す略示側
面図である。

【符号の説明】

Ｂ 容器 １ 充填機 １ａ 容器排出口 ２ コンベア ３，４ 直／並列並べ替え機構 ５ エンドストッパー ５ａ ピストンロッド ５ｂ ストップ板 ５ｃ シリンダ ６ 集積完了検知センサ（収集完了検知手段） ７ ゲート機構 ７ａ 進退用シリンダ ７ｂ ピストンロッド ７ｃ スイング用シリンダ ７ｄ ゲート板 ８ メカニカルハンド（箱詰め手段） ９ 箱詰め開始位置確認用センサ １０ 反射ミラー １１ 制御部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１０日（１９９９．６．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】箱詰め開始位置確認用センサ９は、発光素
子と受光素子を１対として構成された８組の発受光素子
群から構成されており、各発光素子から発した光をコン
ベア２を挟んで対向配置した反射用ミラー１０に向けて
照射し、その反射光を対となる各受光素子で受光するよ
うに構成したもので、８組のすべての発受光素子の光路
が遮られたときに、３列×８本＝２４本の容器Ｂが箱詰
め用のメカニカルハンド８の下に正しく並んだことを検
知するものである。

フロントページの続き (72)発明者 末永 竜二 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 3E043 AA01 BA10 DA03 DA04 DA10 DB04 FA01 GA01 3E054 AA12 BA07 BA09 CA01 CA06 CA08 DA01 DA08 DC01 DD01 EA04 FA05 FA07 FE02 GA01 GB02 JA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベアに載せて順次運ばれてくる容器
   を整列して箱詰めするための容器の整列装置であって、 前工程から箱詰め工程へ容器を搬送するコンベアと、 該コンベアの下流側適宜位置に設置され、コンベアに載
   せて順次運ばれてくる容器を衝突停止させることによっ
   て定位置に集積するエンドストッパーと、 エンドストッパー位置に所定本数の容器が集積されたこ
   とを検知する集積完了検知手段と、 該集積完了検知手段が所定本数の容器の集積を検知した
   時点で作動してエンドストッパー位置に集積された容器
   を箱詰めのための１グループを構成する所定の本数に仕
   切るゲート機構と、 常時は前記コンベアを所定の高速で駆動し、前記ゲート
   機構が開かれた時点から箱詰めのための１グループを構
   成する容器群の先頭が前記エンドストッパーに当接する
   までの間、前記コンベアを所定の低速で駆動するように
   制御する制御部と、 を備えたことを特徴とする容器の整列装置。
2. 【請求項２】 前記コンベアに載せて一列縦隊で運ばれ
   てくる容器を複数列縦隊に並び替える直／並列並べ替え
   機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の容器の整
   列装置。