JP2003072941A

JP2003072941A - 容器排除装置

Info

Publication number: JP2003072941A
Application number: JP2002178938A
Authority: JP
Inventors: Masatsune Uchida; 匡恒内田
Original assignee: Kirin Techno System Co Ltd
Current assignee: Omron Kirin Techno System Co Ltd
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP3986004B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プッシャで容器を押し出す際に発進時におけ
る容器のふらつきのないプッシャ方式の容器排除装置を
提供する。【解決手段】容器１を、搬送コンベヤ２から隣接の排
出コンベヤ３に、プッシャ４で排除する容器排除装置に
おいて、プッシャ４は、容器１を押し出すための押し出
し部材６ａと、容器１のふらつきを防止するためのサポ
ート部材６ｂとを備え、押し出し部材６ａ及びサポート
部材６ｂは可撓性のチューブからなり、プッシャ４が容
器１を押し出す際に、押し出し部材６ａが容器１に接触
した後に、サポート部材６ｂが容器１に接触するように
押し出し部材６ａをサポート部材６ｂより前方に配置し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンベヤ上で搬送
される容器の排除装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体が充填された容器を、搬送コンベヤ
から隣接の排出コンベヤに、プッシャで排除する容器排
除装置がある。容器として、ペットボトル、ガラス壜、
缶がある。プッシャはエヤシリンダにより短いストロー
クで容器を加速して搬送コンベヤから押し出す。短いス
トロークにするのはプッシャが一往復するときに、次の
容器に当たらないようにするためである。プッシャの前
面はゴムや樹脂の平板が使用される。また、液体が充填
されていない容器でも、ガラス壜のように比較的重量の
ある容器については同種の容器排除装置が用いられる。

【０００３】コンベヤは樹脂のチェーンに樹脂の天板を
一体成形したものが使用される。搬送コンベヤと排出コ
ンベヤとは同一速度である。排出コンベヤには押し出さ
れた容器がとび出さないようにガードレールが斜めに設
置されている。プッシャで押し出された容器は、慣性と
コンベヤの摩擦とにより斜め方向に同一姿勢で前進し、
ガードレールに斜めに当たり方向転換してから排出され
る。

【０００４】上述したように、容器としてはペットボト
ルがあるが、ペットボトルには胴部が円形のものと角形
のものとがある。ペットボトルの底面は中高になってお
り、底面とコンベヤとの接触部は図６に示すようになっ
ている。即ち、図６は種々の形状のペットボトルの底面
を示す図であり、ペットボトルとコンベヤとの接触部は
斜線で示される。図６（ａ）は円形のペットボトル１
で、リング状の接触部１ａになっている。図６（ｂ）は
円形のペットボトル１で、ペタロイドと呼ばれる断続し
た五辺の接触部１ｂになっている。図６（ｃ）は角形の
ペットボトル１で、四角形の接触部１ｃになっている。
角形のペットボトル１は側面が搬送コンベヤの進行方向
と平行または直角な姿勢で搬送されてくる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の容器排
除装置においては、待機位置にあるプッシャの前面と到
着する容器の間隔をできるだけ小さくして容器にかかる
衝撃を小さくしているが、容器は急激に加速されるので
発進時にふらつくことがある。このため、発進時のふら
つきを無くすることが要望されている。

【０００６】また、ペットボトルにおいては、近年、ペ
ットボトルに５００mlのものが使用され充填ラインも高
速になってきた。従来の装置でも充填ラインが低速のと
きは問題ないが、充填ラインが高速になるとプッシャも
高速になりペットボトルは前進途中にふらついてガード
レールに当たって転倒することが多い。転倒は角形のも
のに特に多く、ペタロイドも多い。ペタロイドではない
円形のものはふらつくことがあるが、転倒することは少
ない。このため、高速の充填ラインでもペットボトルを
転倒なしで排除できることが要望されている。

【０００７】本発明は、前述の状況に鑑み、プッシャで
容器を押し出す際に発進時における容器のふらつきのな
いプッシャ方式の容器排除装置を提供することを目的と
する。また本発明は、ペットボトル等の容器を高速の搬
送コンベヤから転倒なしで排除できるよう改良した容器
排除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】上述した目的を達成する
ため、本発明は、容器を、搬送コンベヤから隣接の排出
コンベヤに、プッシャで排除する容器排除装置におい
て、前記プッシャは、前記容器を押し出すための押し出
し部材と、前記容器のふらつきを防止するためのサポー
ト部材とを備え、前記押し出し部材及び前記サポート部
材は可撓性のチューブからなり、前記プッシャが前記容
器を押し出す際に、前記押し出し部材が前記容器に接触
した後に、前記サポート部材が前記容器に接触するよう
に前記押し出し部材を前記サポート部材より前方に配置
したことを特徴とするものである。

【０００９】本発明によれば、プッシャの前面のチュー
ブは、可撓性の材質からなる中空材であるため撓みやす
く反撥力が小さいので、容器に当たったとき衝撃を吸収
する。このため、容器が発進する際の加速がスムーズ
（滑らか）になり、容器の発進時のふらつきを軽減させ
ることができる。また、押し出し部材に当たって容器が
ふらついた場合でも、サポート部材に保持されて容器の
ふらつきが止められるので、容器の転倒を防止すること
が可能となる。なお、チューブを形成する可撓性の材質
としては樹脂材などが好適である。

【００１０】また、本発明の好ましい態様は、前記押し
出し部材が前記容器に接触するとき、前記押し出し部材
と前記容器とは偏心位置にあることを特徴とする。本発
明によれば、プッシャにより押し出されたペットボトル
は回転しながら前進し、搬送コンベヤから排出コンベヤ
にスムーズに乗り移る。ペットボトルに回転があると、
前進途中でのペットボトル底面とコンベヤとの滑りがよ
くなり、ふらつきが少なくなる。

【００１１】本発明の好ましい他の態様は、前記搬送コ
ンベヤの速度と前記排出コンベヤの速度とが異なること
を特徴とする。本発明によれば、容器が搬送コンベヤか
ら排出コンベヤに乗り移る際に、両コンベヤ間の速度差
によって容器に回転が与えられるため、プッシャによっ
て与えられた回転を良好に維持させることができ、搬送
コンベヤから排出コンベヤへの容器の乗り移りをスムー
ズにすることが可能となる。

【００１２】本発明の他の態様は、前記容器が液体を充
填してなることを特徴とする。また、本発明の他の態様
は、前記容器が液体の充填していないガラス壜であるこ
とを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る容器排除装置
の実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。図１乃
至図５は、液体を充填したペットボトルの場合の実施形
態のみを示すものであるが、これにより本願発明に係る
容器排除装置の、他の容器（例えば空ガラス壜）への適
用が制限されるものではない。図１は、本実施形態であ
る容器排除装置の基本構成を示す平面図であり、図１
（ａ）はペットボトルが円形の場合であり、図１（ｂ）
はペットボトルが角形の場合である。図１（ａ）および
図１（ｂ）において、符号１は液体が充填されたペット
ボトルを示し、複数のペットボトル１は搬送コンベヤ２
によって直立した状態で搬送されている。搬送コンベヤ
２に隣接して排出コンベヤ３が配設されている。搬送コ
ンベヤ２の搬送速度は排出コンベヤ３の搬送速度より速
く、その速度差は２：１に設定されている。

【００１４】搬送コンベヤ２の直近には、ペットボトル
１を搬送コンベヤ２から隣接の排出コンベヤ３に排除す
るプッシャ４が配置されている。プッシャ４はエヤシリ
ンダ１０により短いストロークで往復動可能になってい
る。また排出コンベヤ３上には、ガードレール２０が配
設されている。

【００１５】図２は図１（ａ）のII−II線矢視図であ
る。図２ではペットボトル１として、５００mlペットボ
トルが図示されている。図２に示すように、プッシャ４
の支持部５の先端部にはシリコンチューブ６が固定され
ている。シリコンチューブ６は縦方向に配列されてい
る。プッシャ４のエヤシリンダ１０（図１参照）の中心
Ａ _Ｃは、ペットボトル１の重心Ｇよりやや下方に設定
されている。また、ガードレール２０は支持部２１上に
所定厚（１０mm）の独立発泡スポンジ２２を固定し、こ
のスポンジ２２上にフッ素樹脂シート２３を貼付して形
成されている。なお、独立発泡スポンジの代りに衝撃吸
収ゴムを用いてもよい。

【００１６】図３（ａ）はプッシャの先端部を示す平面
図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII矢視図を示す
図である。プッシャ４は２本のシリコンチューブ６ａ，
６ｂを備え、それぞれのシリコンチューブ６ａ，６ｂ
は、ペットボトル１を押し出すための押し出し用チュー
ブ６ａと、ペットボトル１のふらつきを防止するための
サポート用チューブ６ｂを構成している。押し出し用チ
ューブ６ａはプッシャ４の最先端部に位置するように配
置され、サポート用チューブ６ｂは押し出し用チューブ
６ａよりプッシャ４の往復動方向においてδだけ後方に
配置されている。これら２本のシリコンチューブ６ａ，
６ｂは接着剤（図示せず）により支持部５に固着され、
支持部５は、対をなす互いに着脱可能なテープ状ファス
ナ８Ａ，８Ｂによってエヤシリンダ１０に保持されてい
る。

【００１７】シリコンチューブ６ａ，６ｂは、ガラス編
組シリコンゴムのチューブからなり、内径が８mm、長さ
が１００mm程度のものが使用されている。そして、隣接
するシリコンチューブ６ａ，６ｂ間には、所定の間隙が
形成されており、個々のシリコンチューブ６ａ，６ｂの
変形が妨げられないようになっている。また接着剤も軟
らかいものが使用されており、シリコンチューブ６ａ，
６ｂの変形を妨げないように工夫されている。

【００１８】図４（ａ）は押し出し用チューブがペット
ボトルに接触した瞬間を示す図であり、図４（ｂ）は押
し出し用チューブが変形してサポート用チューブがペッ
トボトルに接触した瞬間を示す図である。図４（ａ）に
示すように、プッシャ４が前進して先端がペットボトル
１に接触するとき、ペットボトル１の中心Ｐ_Ｃと押し出
し用チューブの中心Ａ_Ｃとはｄだけ偏心位置にある。即
ち、押し出し用チューブ６ａがペットボトル１に接触す
る位置は、ペットボトル１の中心Ｐ_Ｃからペットボトル
１の進行方向Ｂに対してｄだけ前方の位置である。この
ように、ペットボトル１は押し出し用チューブ６ａによ
り偏心位置において押し出され、ペットボトル１には矢
印Ａに示すように時計方向の回転が与えられる。また、
ペットボトル１は押し出し用チューブ６ａによって中心
Ｐ_Ｃより進行方向Ｂに対して前方の位置で押し出される
ので、コンベヤが停止していると仮定すれば、ペットボ
トル１は上流側の方向に押し出されることになる。

【００１９】図４（ｂ）に示すように、押し出し用チュ
ーブ６ａはペットボトル１に接触すると扁平形状に変形
する。この状態でプッシャ４はさらに押し出されるの
で、後方に設置されているサポート用チューブ６ｂがペ
ットボトル１に接触する。押し出し用チューブ６ａは、
図２に示すように、ペットボトル１の重心位置よりもや
や下側に接してペットボトル１を押し出すので、ペット
ボトル１を転倒させる方向の力も同時に作用してペット
ボトル１の移動を不安定にさせるが、上述したように、
サポート用チューブ６ｂがふらついたペットボトル１に
接触してふらつきを止めるので、安定してペットボトル
１を移動させることが可能となる。

【００２０】なお、サポート用チューブ６ｂがペットボ
トル１に接触するとペットボトル１の回転に対してブレ
ーキ作用が働くことになるが、ペットボトル１はすぐに
押し出し用チューブ６ａおよびサポート用チューブ６ｂ
から離れるので回転が停止するには至らず、ペットボト
ル１は回転した状態で排出コンベヤ３に乗り移る。

【００２１】図５は、プッシャ４とペットボトル１とを
偏心して接触させるための偏心量調整機構を示す模式図
である。図５に示すように、プッシャ４のエヤシリンダ
１０は、一方が空気圧Ｐ_１を有した圧力源に接続され、
他方が電磁弁１１を介して空気圧Ｐ_２を有した圧力源に
接続されており、この場合、Ｐ_２＞Ｐ_１に設定されてい
る。

【００２２】プッシャ４の上流側には、投受光器１２
と、投受光器１２に対向して反射板１３とが配設されて
いる。投受光器１２の検知信号は、タイマ１４に入力さ
れ、タイマ１４からの信号によって電磁弁１１が作動さ
れるようになっている。即ち、ペットボトル１が到着し
て投受光器１２が遮光されると、投受光器１２より検知
信号がタイマ１４に送られる。そして、タイマ１４で設
定された遅延時間が経過すると、電磁弁１１が駆動さ
れ、プッシャ４が作動してペットボトル１を搬送コンベ
ヤ２から押し出す。タイマ１４の遅延時間は、ペットボ
トル１とプッシャ４とが望ましい偏心位置となるように
設定される。なお、プッシャ４はまわり止め１５によっ
て回転しないようになっている。

【００２３】このように、プッシャ４が前進して先端が
ペットボトル１に接触するとき、プッシャ４とペットボ
トル１とは偏心位置にあるように設定されている。偏心
により押し出されたペットボトル１は、図１（ａ）およ
び図１（ｂ）に示すように、時計回りに回転しながら前
進しガードレール２０に当たり方向転換する。

【００２４】ペットボトル１が搬送コンベヤ２から排出
コンベヤ３に乗り移る際、搬送コンベヤ２の速度は排出
コンベヤ３の速度より速いため、両コンベヤ間の速度差
によってペットボトル１に時計周り方向の回転が与えら
れる。この回転方向はプッシャ４によって与えられる回
転の方向と一致しているため、ペットボトル１の回転を
良好に維持させることになり、搬送コンベヤ２から排出
コンベヤ３へのスムーズな移動を可能としている。

【００２５】回転方向は角形、円形のペットボトルとも
に時計方向または反時計方向のどちらでもよい。本実施
形態では、ペットボトル１の回転が時計方向になるよう
に設定されているが、搬送コンベヤ２の速度が排出コン
ベヤ３の速度より遅い場合は、ファスナ８Ａ，８Ｂによ
ってプッシャ４を反転して取り付け、プッシャ４が与え
るペットボトル１の回転方向を変えればよい。

【００２６】回転量は、角形のときは１／４回転程度が
よく、ペタロイドのときは１／２回転程度がよい。ペタ
ロイドのとき回転量が１回転くらいになると、ガードレ
ール２０に当たる前に転倒し、１／４回転程度だと従来
の回転なしのときのようにガードレール２０に当たって
転倒する。

【００２７】ペットボトル１の回転量は、図５に示す機
構を用いてプッシャ４とペットボトル１との偏心位置で
調整する。偏心位置は、上述したようにペットボトル到
着検知から電磁弁１１の駆動までの設定時間で調整す
る。ペタロイドではない円形のときも、現場での調整を
なくするため、偏心位置はペタロイドと同じにする。図
１（ａ）に示すように、ペットボトル１が搬送コンベヤ
２から排出されるときの角度βは、コンベヤスピード、
プッシャスピードにより変化するが、ガードレール２０
の角度αは、角度βに基づいて最適となるように調整す
る。

【００２８】従来の技術の項で述べたように、ペットボ
トルが高速で回転がないと、角形の転倒が特に多く、ペ
タロイドの転倒も多く、ペタロイドではない円形の転倒
は少ない。しかるに、ペットボトルが高速で回転がある
と、角形の転倒は激減し、ペタロイドの転倒も少なくな
り、ペタロイドではない円形のものはふらつきが少なく
なる。

【００２９】前述のことから、回転があると前進途中で
のペットボトル底面とコンベヤとの滑りがよくなり、ふ
らつきが少なくなるものと推定する。また、回転がある
と、角形のペットボトルでは、図１（ｂ）に示すように
底面の四辺１ｃがコンベヤの進行方向に対して傾斜した
状態となり、即ち、ペタロイドではない円形のものに近
い状態となるので、転倒が激減するものと推定する。ペ
タロイドのときも、底面は断続した五辺のため、角形の
ような作用があるものと推定する。

【００３０】ペットボトルの回転方向が時計方向または
反時計方向のどちらでもよいのは、単に回転があればよ
いことによる。角形のときの回転量が１／４回転程度が
よいのは、四角形のため１／４回転で元の姿勢になるこ
とによる。実験結果でも１／４回転程度がよい。ペタロ
イドの回転量が１／２回転程度がよいのは、実験結果に
よって確かめられたものである。

【００３１】図１乃至図５に示す本発明の実施形態は、
５００ml程度の小型ペットボトルに好適なものである。
即ち、５００mlのような小型ペットボトルでは、プッシ
ャの先端がペットボトルに接触するとき、プッシャとペ
ットボトルとは偏心位置にあるようにした。偏心位置に
したのは、ペットボトルが前進するとき回転させてペッ
トボトル底面とコンベヤとの滑りをよくして、前進途中
でのふらつきを少なくするためであった。

【００３２】本件発明者は、小型ペットボトル以外に大
型ペットボトル、ガラス壜、缶等の各種容器についても
実験した結果、プッシャと容器との偏心位置が必要なの
は小型ペットボトルだけであることが判明した。大型ペ
ットボトルは、コンベヤとの滑りはよくないが、ライン
スピードが遅い。ガラス壜や缶は、ラインスピードは速
いが、コンベヤとの滑りがよい。このため、これらの容
器では、前進途中でのふらつきは少ないので、容器を回
転させる必要がないことが判明した。

【００３３】前述のように、ガラス壜や缶、および大型
ペットボトル等の容器は前進途中でのふらつきは少ない
が、発進時でのふらつきが課題となった。本件発明者は
容器の発進時のふらつきを最小にするために、プッシャ
の構造について研究および実験を重ねた結果、図３およ
び図４に示すような前面にチューブを用いた構造のプッ
シャは、容器の発進時のふらつきを抑えるためにも極め
て有効であることが判明した。

【００３４】また容器によっては、小型のペットボトル
のように胴部に横方向に凹部のあるものがあるが、本実
施形態ではシリコンチューブは縦方向に配列してあるの
で、チューブ全体が押し出し時に荷重を受けることにな
り、容器に当たったときの衝撃を吸収しやすい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プッシャの前面のチューブは、撓みやすく反撥力が小さ
いので、容器に当たったとき衝撃を吸収する。このた
め、加速がスムーズになり発進時でのふらつきがない。
また、仮に容器がふらついた場合でもサポート部材によ
ってふらつきが抑えられるので、安定した容器の移送が
可能となる。

【００３６】また本発明によれば、ペットボトルは、前
進するときに回転するのでペットボトル底面とコンベヤ
との滑りがよくなり、前進途中でのふらつきが少なくな
る。また、ペットボトルがガードレールに当たったと
き、衝撃がスポンジで緩和され、樹脂シートによる滑り
の良さで方向転換がスムーズになる。さらに、本発明に
係るプッシャによれば、円形のペットボトルに限らず、
例えば角形のペットボトルの場合にも同様の作用効果を
奏することができるため、ペットボトルの形状によって
プッシャを取り替える必要がなく、同一のプッシャで種
々の形状のペットボトルに対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る容器排除装置の基本構成を示す平
面図であり、図１（ａ）はペットボトルが円形の場合で
あり、図１（ｂ）はペットボトルが角形の場合を示す。

【図２】図１（ａ）のII−II線矢視図である。

【図３】図３（ａ）はプッシャの先端部を示す平面図で
あり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII矢視図である。

【図４】図４（ａ）は押し出し用チューブがペットボト
ルに接触した瞬間を示す図であり、図４（ｂ）は押し出
し用チューブが変形してサポート用チューブがペットボ
トルに接触した瞬間を示す図である。

【図５】プッシャとペットボトルの偏心量調整機構を示
す概略図である。

【図６】ペットボトルの底面を示す底面図である。

【符号の説明】

１ペットボトル２搬送コンベヤ３排出コンベヤ４プッシャ５支持部６ａ，６ｂシリコンチューブ７接着剤８Ａ，８Ｂテープ状ファスナ１０エヤシリンダ１１電磁弁１２投受光器１３反射板１４タイマ２０ガードレール２２独立発泡スポンジ２３フッ素樹脂シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器を、搬送コンベヤから隣接の排出コ
ンベヤに、プッシャで排除する容器排除装置において、前記プッシャは、前記容器を押し出すための押し出し部
材と、前記容器のふらつきを防止するためのサポート部
材とを備え、前記押し出し部材及び前記サポート部材は
可撓性のチューブからなり、前記プッシャが前記容器を
押し出す際に、前記押し出し部材が前記容器に接触した
後に、前記サポート部材が前記容器に接触するように前
記押し出し部材を前記サポート部材より前方に配置した
ことを特徴とする容器排除装置。
【請求項２】前記押し出し部材及び前記サポート部材
は樹脂材のチューブからなることを特徴とする請求項１
に記載の容器排除装置。
【請求項３】前記押し出し部材が前記容器に接触する
とき、前記押し出し部材と前記容器とは偏心位置にある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器排除装
置。
【請求項４】前記搬送コンベヤの速度と前記排出コン
ベヤの速度とが異なることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の容器排除装置。
【請求項５】前記容器が液体を充填してなることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の容器排
除装置。
【請求項６】前記容器が液体の充填していないガラス
壜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の容器排除装置。