JP2003104334A - 容器追従式包装機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、追従装置の作業ユニット（ヘッド）
の増減に簡単に対応することができ、充填、キャッパー
等の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を
持たせることができる容器追従式包装機システムを提供
することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】容器８に各種の包装処理を行うキャップチ
ャックユニット３６がコンベアー６の容器搬送方向に沿
って直線状に複数セット並設されたキャッピングヘッド
３４をキャッパー２の追従装置１８に配設し、キャップ
チャックユニット３６の数を変更してキャッパー２の能
力変更を可能にしたキャッパー能力変更部６１を設け、
キャップチャックユニット３６の数に合わせて追従装置
１８の移動ストロークを変更する移動ストローク変更手
段６２を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装処理対象の容
器に各種の包装処理を行う、例えば洗浄機、充填機、キ
ャッパなどの複数の処理ステーションが容器を搬送する
容器搬送路に沿って配設された容器追従式包装機システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、包装処理対象の容器を搬送する
コンベアー（容器搬送装置）などの容器搬送路に沿って
容器に各種の包装処理を行う、例えば容器を洗浄する洗
浄機、容器内に液体を充填する充填機、容器の口元にキ
ャップを装着するキャッパなどの複数の処理ステーショ
ンが順次配設されて容器追従式包装機システムが構成さ
れている。

【０００３】また、コンベアー上を等速で搬送されてい
る容器にその容器の流れを妨げる事無く、液体充填、キ
ャッピングなどの処理機能を行う充填機、キャッパー等
のライン式追従型包装機ではコンベアーの容器搬送動作
に追従して移動する追従装置が設けられている。この追
従装置には容器に各種の包装処理を行う作業ユニット
（ヘッド）がコンベアーの容器搬送方向に沿って直線状
に複数セット並設された作業ユニット集合体が設けられ
ている。

【０００４】そして、この容器追従式包装機システムの
製品製造ラインに供給される容器は、これらの各処理ス
テーションに自動的に順次、受け渡しされ、所定の包装
作業の処理工程が行われるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、洗浄機や、
充填機や、キャッパー等の各包装機械ではそれぞれ設備
導入時に設定された設定能力のままの状態で運転される
ことが多い。そして、設備導入後の資材（充填液、キャ
ップの形状、材質変化等）の変化によって製品製造ライ
ン上の複数の処理ステーションのうちのいずれか機械の
能力が要求されている処理能力を満足出来なくなった場
合、その処理能力が低い機械に合わせて製品製造ライン
上の容器の送り速度が設定されていた。そのため、処理
能力が低い機械以外の他の機械では使用可能な処理能力
よりも低い処理能力で運転されることになるので、製品
製造ライン全体の能力を落として使用しなければならな
い問題がある。

【０００６】また、ライン式追従型包装機では各処理ス
テーションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘ
ッド）の数は予め決まっている。そして、各処理ステー
ションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッ
ド）の数に応じて追従装置の追従する距離が変化するの
で、追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッド）の
数を増減させた場合には追従する距離が変化する。その
ため、作業ユニット（ヘッド）の数を増減させる場合に
はその処理ステーションの追従装置の追従する距離の変
化に対応させて容器追従式包装機システム全体の駆動部
の大幅な設計変更が必要となるので、設備導入後に容器
追従式包装機システム内に組み込まれている各処理ステ
ーションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッ
ド）の数を変更することは難しい問題がある。

【０００７】従って、従来の容器追従式包装機システム
では処理能力が低い機械だけを簡単に能力アップするこ
とができないので、処理能力が低い機械だけを簡単に能
力アップできるような方法の開発が切望されているのが
実情である。

【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、追従装置の作業ユニット（ヘッド）の
増減に簡単に対応することができ、充填、キャッパー等
の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を持
たせることができる容器追従式包装機システムを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、包装
処理対象の容器を搬送する容器搬送装置の容器搬送路に
沿って前記容器に各種の包装処理を行う処理ステーショ
ンが複数、並設されるとともに、前記各処理ステーショ
ンに前記容器搬送装置の容器搬送動作に追従して移動す
る追従装置が配設された容器追従式包装機システムにお
いて、前記容器に各種の包装処理を行う作業ユニットが
前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って直線状に複数
セット並設された作業ユニット集合体を少なくともいず
れか１つの前記処理ステーションの前記追従装置に配設
し、前記作業ユニット集合体の前記作業ユニットの数を
変更して前記処理ステーションの能力変更を可能にした
処理ステーション能力変更部を設けるとともに、前記処
理ステーション能力変更部に前記作業ユニットの数に合
わせて前記追従装置の移動ストロークを変更する移動ス
トローク変更手段を設けたことを特徴とする容器追従式
包装機システムである。そして、本請求項１の発明で
は、処理ステーション能力変更時には処理ステーション
能力変更部によって作業ユニット集合体の作業ユニット
の数を変更して処理ステーションの能力を変更させると
ともに、処理ステーション能力変更部の移動ストローク
変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置
の移動ストロークを変更するようにしたものである。

【００１０】請求項２の発明は、前記作業ユニット集合
体を備えた処理ステーションは、前記容器搬送装置の容
器搬送方向に沿って延設され、前記追従装置の移動をガ
イドするガイドシャフトと、このガイドシャフトを支持
するシャフト支持部材と、前記容器搬送装置の容器搬送
方向に沿って延設されたラックとを具備し、前記追従装
置は、前記ガイドシャフトにスライド可能に連結される
軸受部と、前記ラックに噛合させたピニオンギアと、こ
のピニオンギアを駆動する駆動モータとを具備し、前記
移動ストローク変更手段は、前記ガイドシャフトの長さ
を前記移動ストロークの長さに合わせて調整するガイド
シャフトの長さ調整手段と、複数のシャフト支持部材構
成部材を連結して前記シャフト支持部材を構成し、前記
移動ストロークの長さに合わせて前記シャフト支持部材
構成部材の連結数を変更するシャフト支持部材長さ調整
手段と、複数のラック構成部材を連結して前記ラックを
構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記ラッ
ク構成部材の連結数を変更するラック長さ調整手段とを
具備することを特徴とする請求項１に記載の容器追従式
包装機システムである。そして、本請求項２の発明で
は、移動ストローク変更手段によって作業ユニットの数
に合わせて追従装置の移動ストロークを変更する作業時
にはガイドシャフトの長さ調整手段によってガイドシャ
フトの長さを移動ストロークの長さに合わせて調整し、
シャフト支持部材長さ調整手段によって移動ストローク
の長さに合わせてシャフト支持部材の構成部材の連結数
を変更するとともに、ラック長さ調整手段によって移動
ストロークの長さに合わせてラック構成部材の連結数を
変更するようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図８（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。図
１および図２は本実施の形態の容器追従式包装機システ
ム、すなわち包装処理対象の容器を搬送するコンベアー
（容器搬送装置）などの容器搬送路に沿って容器に各種
の包装処理を行う、例えば洗浄機、充填機、キャッパー
などの複数の処理ステーションが順次配設された包装処
理ラインの一部を構成するライン式包装機、例えばキャ
ッパー２の概略構成を示すものである。このキャッパー
２は、後述する追従装置１８を支持するフレーム４を備
えている。このフレーム４上には、容器８などのワーク
を搬送するコンベアー（容器搬送装置）６が設けられ、
所定の間隔（ピッチ）に配置された容器８が一定の速度
で搬送されている。

【００１２】また、フレーム４上には、コンベアー６に
よる容器８の搬送方向と平行に延設されたラック１２
と、１対のガイドシャフト１３とが設けられている。こ
れらガイドシャフト１３上には、コンベアー６の容器搬
送動作に追従して移動する追従装置１８が滑り軸受１８
ａを介して摺動可能に配設されている。さらに、図２に
示すように各ガイドシャフト１３の両端部はそれぞれシ
ャフトブロック１５及び長さ調整手段６９を介してフレ
ーム４上に固定されている。そして、１対のガイドシャ
フト１３によってコンベアー６の容器搬送路と平行な適
宜の長さ範囲の作業ユニット搬送路が形成されている。

【００１３】また、追従装置１８には、第１のサーボモ
ーター１６が配設され、その駆動軸が下方に向けられて
いる。この駆動軸には、ピニオンギア１４が取り付けら
れ、このピニオンギア１４は、ラック１２に噛み合わせ
られている。

【００１４】したがって、第１のサーボモーター１６に
よるピニオンギア１４の回転駆動時にはラック１２とピ
ニオンギア１４との噛合部を介して伝達される駆動力に
よって追従装置１８がガイドシャフト１３に沿って移動
されるようになっている。このとき、第１のサーボモー
ター１６が正方向に回転駆動される状態では追従装置１
８は、コンベアー６の容器搬送動作に追従して１対のガ
イドシャフト１３による一定の移動範囲内でほぼ直線的
に移動される。

【００１５】また、第１のサーボモーター１６が逆向き
に回転駆動されると、追従装置１８は、コンベアー６の
容器搬送方向と反対方向にほぼ直線的に移動（戻し駆
動）される。すなわち、追従装置１８は、ラック１２お
よびガイドシャフト１３に沿ってフレーム４上を一定の
作業ユニット搬送路の範囲内で往復駆動されるようにな
っている。

【００１６】また、この追従装置１８がコンベアー６の
容器搬送動作に追従して移動する速度は、第１のサーボ
モーター１６によってフィードバック制御され、コンベ
アー６による容器８の搬送速度に合わせられる。さら
に、ピニオンギア１４がラック１２の中央付近から端部
近傍の所定の位置に到達した時点では、第１のサーボモ
ーター１６が一旦停止されるように制御され、反対方向
に回転されるか、または停止されるかが選択される。な
お、この第１のサーボモーター１６による追従装置１８
の駆動速度は、追従装置１８がコンベアー６の容器搬送
動作に追従して移動する場合と、追従装置１８が戻し駆
動される場合とでは、移動速度がほぼ同一でも大きく異
なっていてもよい。

【００１７】さらに、追従装置１８には、この第１のサ
ーボモーター１６に隣接し、かつ、駆動軸が逆の方向
（上方）に配置された第２のサーボモーター２０が取り
付けられている。この第２のサーボモーター２０の駆動
軸には、タイミングプーリ２２が取り付けられ、このタ
イミングプーリ２２には、タイミングベルト２４が噛み
合わせられている。

【００１８】また、追従装置１８の上方には、キャッピ
ングヘッド（作業ユニット集合体）３４が配設されてい
る。このキャッピングヘッド３４の前端部には、図２に
示すように、下向きに延設された同一構成の３つのキャ
ップチャックユニット（作業ユニット）３６が並設され
ている。これら３つのキャップチャックユニット３６は
コンベアー６の容器搬送方向に沿って直線状に一列に並
べて配置されている。

【００１９】また、キャッピングヘッド３４の後端部に
は昇降駆動可能な昇降駆動部３２Ａが配設されている。
この昇降駆動部３２Ａには上下方向に延設された昇降駆
動用のボールねじ２６が取り付けられている。このボー
ルねじ２６の下端部には第２のサーボモーター２０の駆
動軸上のタイミングプーリ２２とほぼ同じ高さに配置さ
れたタイミングプーリ２８が装着されている。そして、
このタイミングプーリ２８に前記タイミングベルト２４
が噛み合わせられている。

【００２０】さらに、ボールねじ２６の上端には、軸受
３０が設けられ、この軸受３０を介して追従装置１８の
ベース部材３２が取り付けられている。このため、サー
ボモーター２０の回転による回転トルクは、タイミング
プーリ２２に伝達され、このタイミングプーリ２２に噛
み合わせられたタイミングベルト２４に伝達される。さ
らに、この回転トルクがタイミングプーリ２８を介して
ボールねじ２６に伝達されて、このボールねじ２６が回
転駆動される。このボールねじ２６の回転運動はボール
ねじ２６と軸受３０との噛合部を介してベース部材３２
の昇降運動に変換されるようになっている。これによ
り、ボールねじ２６が所定の方向に回転されると、ベー
ス部材３２を介してキャッピングヘッド３４全体が昇降
駆動されるようになっている。そして、このキャッピン
グヘッド３４と一体に３つのキャップチャックユニット
３６が直線的に昇降駆動される。

【００２１】ここで、各キャップチャックユニット３６
の昇降駆動時には、第２のサーボモーター２０がフィー
ドバック制御されて上下動量（昇降量）が適宜制御され
る。

【００２２】図１に示すようにこのキャップチャックユ
ニット３６の軸心部にはスピンドル４１が配設されてい
る。このスピンドル４１の上端には、タイミングプーリ
３８が取り付けられ、下端には、開閉および回転可能な
チャック部４０が設けられている。

【００２３】さらに、キャッピングヘッド３４には、好
ましくはサーボモーターからなる３つのモーター４２が
図２に示すように３つのキャップチャックユニット３６
の並び方向と平行に一列に並設されている。図１に示す
ようにこれらモーター４２の回転軸には、それぞれタイ
ミングプーリ４４が取り付けられ、これらタイミングプ
ーリ４４には、それぞれタイミングベルト４６が噛み合
わせられている。これらタイミングベルト４６は、キャ
ップチャックユニット３６の上端のタイミングプーリ３
８にそれぞれ噛み合わせられている。このため、これら
モーター４２が回転されると、各モーター４２の回転ト
ルクがタイミングプーリ４４を介してタイミングベルト
４６に伝達される。さらに、この回転トルクがタイミン
グプーリ３８を介してスピンドル４１に伝達されて、こ
のスピンドル４１が回転されて、各キャップチャックユ
ニット３６の下端のチャック部４０が回転される。

【００２４】このチャック部４０は、モーター４２によ
ってキャッピング時にキャップ４８が容器８に取り付け
られたとき、キャップ４８の締まり具合が最適に制御さ
れて施蓋される。

【００２５】したがって、キャップチャックユニット３
６は、自在なストロークで直線状に上下動されるととも
に、キャップ４８が容器８に対して適宜な力でキャッピ
ングされるように、回転される。

【００２６】また、図２に示すように、キャッパー２の
フレーム４には、キャップが供給されるキャップシュー
ト５０（キャップ搬送路）が設けられている。このキャ
ップシュート５０は、フレーム４の上面に配置されてい
るとともに、その終端部がコンベアー６の容器搬送軌道
上に沿ってコンベアー６の近傍位置に配置されている。
そして、キャップ供給部（図示せず）から順次キャップ
シュート５０に送り出されたキャップ４８がこのキャッ
プシュート５０に沿って整列されながら滑り落ちるよう
に自然落下され、このキャップシュート５０の終端部側
に搬送される。このキャップシュート５０の終端部側に
は、フレーム４の上面に対して平行なスクラッチピース
ユニット６０が離間して配置されている。このスクラッ
チピースユニット６０にはキャップチャックユニット３
６と同数、本実施の形態では３つのスクラッチピース５
８が載置されている。

【００２７】このスクラッチピースユニット６０は、ス
クラッチピース搬送機構５２によって移動操作されるよ
うになっている。そして、スクラッチピースユニット６
０の移動にともないキャップシュート５０の終端部位置
のキャップ４８が１つずつ３つのスクラッチピース５８
にそれぞれ引っ掛けらて移載されるようになっている。

【００２８】そして、キャッパー２の運転時には追従装
置１８は１対のガイドシャフト１３によって形成される
作業ユニット搬送路の始点位置（図２中でガイドシャフ
ト１３の左端部位置）から終点位置（図２中でガイドシ
ャフト１３の右端部位置）までコンベアー６の容器搬送
動作に追従して移動し、この追従動作中にキャップチャ
ックユニット３６の下端のチャック部４０によって容器
８にキャップ４８を装着するなどの作業をコンベアー６
の容器搬送動作に同期して行うようになっている。

【００２９】さらに、追従装置１８は作業ユニット搬送
路の終点位置に達するとコンベアー６の容器搬送動作へ
の追従動作が停止されたのち、この追従動作と反対方向
に戻し駆動されて作業ユニット搬送路の始点位置まで戻
されるようになっている。そして、以後は上述したコン
ベアー６の容器搬送動作に追従して作業ユニット搬送路
の始点位置から終点位置まで追従装置１８を搬送する追
従装置１８の追従動作と、作業ユニット搬送路の終点位
置で追従動作が停止されたのち、作業ユニット搬送路の
始点位置まで追従装置１８を戻す戻し動作とが交互に繰
り返されるようになっている。

【００３０】また、本実施の形態のキャッパー２にはキ
ャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャック
ユニット３６の数を標準数から変更してキャッパー２の
能力変更を可能にしたキャッパー能力変更部６１と、こ
のキャッパー能力変更部６１によって変更されたキャッ
プチャックユニット３６の数に合わせて追従装置１８の
移動ストロークを変更する移動ストローク変更手段６２
とが設けられている。

【００３１】ここで、キャッパー能力変更部６１には図
７に示すように１つのキャップチャックユニット３６の
チャック部４０と、このキャップチャックユニット３６
用のモーター４２と、これらの間の動力伝達部とを一体
的にユニット化した１つのヘッドユニット６３が設けら
れている。そして、このヘッドユニット６３が３つ並設
された状態で連結されて図５に示すように３つのキャッ
プチャックユニット３６を組み込んだ標準数のキャッピ
ングヘッド３４が形成されている。

【００３２】また、キャッパー能力変更部６１ではキャ
ッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユ
ニット３６の数を図５に示す標準数の状態から変更する
ことにより、キャッパー２の能力変更を可能にしてい
る。例えば、キャッパー２の能力を増加させる場合には
図６に示すように標準数の状態より多い数、例えば５つ
のヘッドユニット６３が連結されるようになっている。
このキャップチャックユニット３６の連結数を増加させ
ることにより、追従装置１８の移動ストロークも大きく
なる状態に変化されるようになっている。

【００３３】また、キャッピングヘッド３４のチャック
固定ベース６４は図８（Ａ）に示すように取付板６５
と、側板６６と、底板６７とにより構成されている。こ
こで、チャック固定ベース６４の取付板６５にはチャッ
クユニット取付用穴６８が等間隔Ｌ２で開けられてい
る。

【００３４】そして、キャッピングヘッド３４に組み込
まれるキャップチャックユニット３６の数を５に変更す
る（ヘッド数が増える）場合はそれに合わせて図８
（Ｂ）に示すようにチャック固定ベース６４の取付板６
５ａ及び底板６７ａを追加するようになっている。この
とき、チャックユニット３６を追加し、チャック固定ベ
ース６４の取付板６５及び６５ａに取付けるようになっ
ている。また、チャック固定ベース６４の取付板６５及
び６５ａには等間隔Ｌ２で取付用穴６８が開けられてい
る為、チャックユニット３６が偶数から奇数、又は奇数
から偶数になった場合も取付け位置をずらして固定する
事で組替えが可能となる。

【００３５】さらに、キャッピングヘッド３４に組み込
まれるキャップチャックユニット３６の数を減らす場合
にはそれ専用のチャック固定ベース６４の取付板６５ａ
及び底板６７ａを取り外す事で、組み替えが可能とな
る。なお、ヘッド数が減る場合はチャックユニット取付
用穴６８の穴位置をずらす事で取付板６５及び底板６７
を製作しなくても対応が可能である。

【００３６】また、キャッピングヘッド３４に組み込ま
れるキャップチャックユニット３６の数の変化に応じて
追従装置１８の移動ストロークも変更される。このと
き、移動ストローク変更手段６２には、ガイドシャフト
１３の長さを移動ストロークの長さに合わせて調整する
ガイドシャフト１３の長さ調整手段６９が設けられてい
る。

【００３７】このガイドシャフト１３の長さ調整手段６
９はキャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチ
ャックユニット３６の数の変化に応じて適正な長さのガ
イドシャフト１３に変更するようになっている。このと
き、ガイドシャフト１３は追従装置１８の移動ストロー
クに応じて適正な長さのリニアシャフトを製作する必要
がある。なお、このガイドシャフト１３のリニアシャフ
トは市場性がある為、入手が容易でしかも安価となる。
さらに、シャフトブロック１５は流用可能である。

【００３８】また、移動ストローク変更手段６２にはシ
ャフト支持部材長さ調整手段７０と、ラック長さ調整手
段７１とが設けられている。ここで、シャフト支持部材
長さ調整手段７０は図３および図４に示すようにガイド
シャフト１３のシャフト支持部材７２を複数の構成部材
７３に分割し、追従装置１８の移動ストロークの長さに
合わせて連結されるシャフト支持部材構成部材７３の連
結数を変更する構成になっている。例えば、キャッパー
能力変更部６１によって変更されたキャップチャックユ
ニット３６の数に合わせてシャフト支持部材構成部材７
３の連結数が変更される。そして、追従装置１８の移動
ストロークが比較的短い標準状態の場合には図３に示す
ように例えば３つのシャフト支持部材構成部材７３が連
結され、この状態で標準状態の追従装置１８の移動スト
ロークが確保される状態でセットされるようになってい
る。

【００３９】さらに、この標準状態よりも追従装置１８
の移動ストロークが大きい場合には図４に示すように連
結されるシャフト支持部材構成部材７３の数が増え、例
えば４つのシャフト支持部材構成部材７３が連結され、
この状態で標準状態よりも長い追従装置１８の移動スト
ロークが確保される状態でセットされるようになってい
る。なお、シャフト支持部材構成部材７３のフレームに
はチャック固定ベース６４の取付板６５と同様に等間隔
Ｌ１で取付穴７４が開けられている。

【００４０】また、ラック長さ調整手段７１は図３およ
び図４に示すようにラック１２を複数の構成部材７５に
分割し、追従装置１８の移動ストロークの長さに合わせ
て連結されるラック構成部材７５の連結数を変更する構
成になっている。例えば、キャッパー能力変更部６１に
よって変更されたキャップチャックユニット３６の数に
合わせてラック構成部材７５の連結数が変更される。そ
して、追従装置１８の移動ストロークが比較的短い標準
状態の場合には図３に示すように例えば３つのラック構
成部材７５が連結され、この標準状態よりも追従装置１
８の移動ストロークが大きい場合には図４に示すように
例えば４つのラック構成部材７５が連結されるようにな
っている。なお、ラック１２は歯と端面の長さ寸法が管
理され、各シャフト支持部材構成部材７３に取付けられ
ている。

【００４１】また、キャッピングヘッド３４に組み込ま
れるキャップチャックユニット３６の数を増やす場合に
はラック構成部材７５が取付けられた中間のシャフト支
持部材構成部材７３を追加してフレームに取付けるよう
になっている。このとき、フレームには等間隔で取付穴
７４が開けられている為、中間のシャフト支持部材構成
部材７３の数が偶数から奇数、又は奇数から偶数になっ
た場合も取付け位置をずらして固定する事で組替が可能
になっている。

【００４２】また、中間のシャフト支持部材構成部材７
３は長さを管理して製作している為、中間のシャフト支
持部材構成部材７３同士の端面を突き合わせて固定する
事でラック構成部材７５同士の間隔も適正な寸法とな
る。

【００４３】また、キャッピングヘッド３４に組み込ま
れるキャップチャックユニット３６の数が減る場合には
中間のシャフト支持部材構成部材７３を減らし、短いリ
ニアシャフトにすることにより組み替えが可能である。
なお、以後長い追従装置１８の移動ストロークを使用す
る予定がない、或いは型替迄に時間がない、型替えにか
かる費用を削減したい等の場合は元々使用していたガイ
ドシャフト１３を切断して使用する事も可能である。

【００４４】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態ではキャッパー２
の能力変更時にはキャッパー能力変更部６１によって追
従装置１８のキャップチャックユニット３６の数を変更
してキャッパー２の能力を変更させるとともに、キャッ
パー能力変更部６１の移動ストローク変更手段６２によ
ってキャップチャックユニット３６の数に合わせて追従
装置１８の移動ストロークを変更するようにしている。
そのため、充填、キャッパー等の容器追従式包装機にお
いて能力の変更時の汎用性を持たせることができ、キャ
ッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユ
ニット３６の数の増減に対応できる。

【００４５】その結果、設備導入後の資材（充填液、キ
ャップの形状、材質変化等）の変化によって製品製造ラ
イン上の複数の処理ステーションのうちのいずれか機械
の能力が要求されている処理能力を満足出来なくなった
場合、その処理能力が低い機械の能力を簡単に増大させ
ることができる。したがって、従来のように処理能力が
低い機械に合わせて製品製造ライン上の容器の送り速度
が設定される場合に比べて製品製造ライン全体の処理速
度を高め、処理能力を高めることができるので、従来に
比べて製品製造ライン全体の作業能率を高めることがで
きる効果がある。

【００４６】また、本実施の形態では移動ストローク変
更手段６２によってキャッピングヘッド３４に組み込ま
れるキャップチャックユニット３６の数に合わせて追従
装置１８の移動ストロークを変更する作業時にはガイド
シャフト１３の長さ調整手段６９によってガイドシャフ
ト１３の長さを移動ストロークの長さに合わせて調整
し、シャフト支持部材長さ調整手段７０によって移動ス
トロークの長さに合わせてシャフト支持部材７２の構成
部材７３の連結数を変更するとともに、ラック長さ調整
手段７１によって移動ストロークの長さに合わせてラッ
ク構成部材７５の連結数を変更するようにしている。そ
のため、容器追従式包装機システム全体の中で、処理能
力が低い機械だけを簡単に能力アップできる。

【００４７】さらに、本実施の形態では追従装置１８の
駆動系にラック１２とピニオンギア１４との噛合部を備
えたラック＆ピニオン方式の駆動機構を設けたので、追
従装置１８の移動ストロークを変更する場合、ラック１
２の構成部材７５を継ぎ足すだけでストローク変更が可
能となる。そのため、追従装置１８の駆動系にボールネ
ジを使用する場合のように、ストローク変更時にネジ全
てを交換する必要がないので、簡単に追従装置１８の移
動ストロークを変更することができ、現地でも直ぐ対応
できる。

【００４８】また、図９乃至図１２（Ａ），（Ｂ）は本
発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形
態は第１の実施の形態（図１乃至図８（Ａ），（Ｂ）参
照）のキャッパー２の追従装置１８の移動ストロークを
変更する移動ストローク変更手段６２の変形例を示すも
のである。

【００４９】すなわち、本実施の形態ではキャッパー２
の駆動ベース８１に取り付けたオシレーティングドライ
ブなどの回動軸８２を中心に揺動可能な揺動レバー８３
が設けられている。この揺動レバー８３には半径方向に
沿って複数の位置決め穴８４が設けられている。さら
に、この揺動レバー８３のいずれかの位置の位置決め穴
８４にはリンクアーム８５が連結ピン８６を介して回動
可能に連結されている。このリンクアーム８５にもアー
ムの軸方向に沿って複数の連結穴８７が並設されてい
る。

【００５０】また、図１０に示すようにリンクアーム８
５は追従装置１８に回動可能に連結されている。そし
て、揺動レバー８３が回動軸８２を中心に揺動する動作
にともないリンクアーム８５を介して追従装置１８が１
対のガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動され
るようになっている。これにより、追従装置１８を１対
のガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる
駆動機構８８が形成されている。ここで、追従装置１８
をガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる
際の追従装置１８の移動ストロークは揺動レバー８３が
回動軸８２を中心に揺動する動作とリンクアーム８５が
連結ピン８６を介して回動する動作とによって設定され
ている。

【００５１】また、この駆動機構８８の揺動レバー８３
の位置決め穴８４と、リンクアーム８５の連結穴８７と
の連結位置を変化させることにより、追従装置１８をガ
イドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる際の
追従装置１８の移動ストロークを変更させることができ
る。例えば、揺動レバー８３の最先端位置の位置決め穴
８４にリンクアーム８５の一端部の連結穴８７とを連結
することにより、図１１に示すように追従装置１８の移
動ストロークを最大に変更させることができる。

【００５２】なお、図１１ではキャッパー２の駆動ベー
ス８１を基準に追従装置１８の移動ストロークを表して
いるが、実際は追従装置１８の移動方向と直交する方向
には追従装置１８を移動させることはできないので、キ
ャッパー２の駆動べース８１側をずらす必要がある。

【００５３】また、本実施の形態の駆動機構８８の揺動
レバー８３の駆動源としては駆動モータ８９が主に使用
される。なお、この駆動モータ８９に替えて容器追従式
包装機のカウンターシャフト９０から各処理ステーショ
ンに伝達される駆動力をタイミングプーリ９１、タイミ
ングベルト９３を介してタイミングプーリ９４に伝達
し、駆動機構８８の揺動レバー８３の駆動源として使用
するベルト駆動式の駆動機構９５を設ける構成にしても
良い。さらに、このベルト駆動式の駆動機構９５では図
１２（Ａ），（Ｂ）に示すようにタイミングプーリ９２
の位置を移動させることによりタイミングベルト９３を
交換することなくタイミングベルト９３に適正なテンシ
ョンを与えることが可能となる。

【００５４】また、図１３は本発明の第３の実施の形態
を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態
（図１乃至図６参照）のコンベアー６による容器８の搬
送方向と平行にリンサー１０１、充填機１０２、キャッ
パー１０３等が並設された容器追従式包装機システムに
おける電気制御回路を示すものである。図１３中、１０
４は容器追従式包装機システムの中のメインとなるメイ
ン駆動部（親機）で、本実施の形態ではコンベアー１０
５が主軸として設定されている。このメイン駆動部１０
４にはコンベアー駆動モータ１０６と、この駆動モータ
１０６の回転軸に固定されたコンベアー駆動プーリー１
０７と、レゾルバ１０８と、ＰＬＣ：プログラマブル・
ロジック・コントローラー（シーケンサー）１０９とが
設けられている。

【００５５】さらに、リンサー１０１、充填機１０２、
キャッパー１０３などの各子機にはそれぞれＰＬＣ１１
０が内蔵されている。また、リンサー１０１、充填機１
０２、キャッパー１０３などの各子機間と、メイン駆動
部１０４との間は４つのケーブル１１０〜１１３を介し
て接続されている。ここで、第１のケーブル１１０はコ
ンベアー駆動軸に取付けられているレゾルバからの回転
信号の受け渡し用のケーブルである。さらに、第２のケ
ーブル１１１は電源ケーブル、本実施の形態では例えば
３相ＡＣ２００Ｖである。また、第３のケーブル１１２
は各機械に内蔵されているＰＬＣ１０９、１１０間を接
続し、ネットワーク化するためのケーブル、第４のケー
ブル１１３は機械タイミング信号、非常停止ボタン、ド
ア安全スイッチなどの信号のやりとり用のケーブルであ
る。

【００５６】そして、本実施の形態の容器追従式包装機
システムの運転時には次の各工程の動作が行われる。

【００５７】１．メイン駆動部１０４（メインコンベヤ
ー装置）に制御装置と同期信号を供給する機器を搭
載して、各処理ステーションに信号を分配する。このと
き、メイン駆動部１０４より与えられた同期信号に、
個々の処理ステーションが同期して動作する。また、
メイン駆動部１０４からの信号により、個々の処理ステ
ーションが運転される。

【００５８】２．個々の処理ステーションの制御装置
は、メイン装置と同じような形で接続されている。その
ため、容器追従式包装機システムを構成する処理ステ
ーションが変更されても、同じようなインターフェース
（ソフト、ハード共）で接続されているため、メイン駆
動部１０４の改造する必要がない。個々の処理ステー
ションからメイン駆動部１０４への信号は、同じような
形となっているため、構成する処理ステーションのどれ
からも運転操作やモニターをすることが可能である。
構成する処理ステーションの接続は、ケーブルの接続の
みで増設や撤去が可能である。

【００５９】３．カムサーボを搭載しているためプログ
ラマブルにカムを変更することが可能である。これによ
り、構成する処理ステーションのヘッド数をビルトイ
ン方式で追加したり減らした場合でも、制御装置の変更
をすることなく、カムデータを入れ替えるだけで可能で
ある。ワークの変更による動作ストロークの変更など
は、ティーチング方式により簡単に再設定することが可
能である。

【００６０】４．ハンディーターミナルのディスプレー
を採用しているため、調整時には個々の処理ステーショ
ンに接続して操作することが可能である。

【００６１】５．メイン装置に各種オプション機能の接
続が可能である。ワイヤレスリモコンにより離れた運
転や停止、寸動調整操作。生産情報データーの上位へ
の伝送（シリアル伝送、MELSECNET、Ｅthernet、et
c）。電話回線による遠隔デバックモデムを接続可
能。ＦＡポケベルの接続により、異常通報や資材供給
の予告指示が可能となる。

【００６２】したがって、個々の処理ステーションは単
体で調整可能なため、ライン構成をした直後から生産を
立ち上げることが可能となった。また、ラインの構成が
変わっても、接続をし直すだけで運転する事が可能で、
制御装置の改造やプログラムの変更は不必要である。構
成の変更は、若干の手間で終了するようになった。

【００６３】これに対し、図１４に示す従来の方法のよ
うに機械的な駆動装置により複数台の処理ステーション
を接続してラインを構成している場合、ライン全体の制
御に関しては一括しておこなっているのが通例であっ
た。この場合でライン構成が変わり、処理ステーション
の交換、または、増設や撤去の場合は、構成の変更のた
め、制御装置の改造と配線などを引き直す必要があっ
た。

【００６４】また、電子的な同期方法により新たな処理
ステーションを追加する場合は、直前の既設処理ステー
ションより信号を取り出して同期をとるが、ライン構成
の中間に処理ステーションを増設する、または、撤去す
る場合には、同期を取り合う処理ステーションを変更す
るなどのために、構成のやり直しと配線の引き直しをす
る必要が発生する。

【００６５】以上、どちらの場合にも構成のやりなおし
にともなう制御装置の改造と配線工事、プログラムの修
正などが不可欠で、大幅な制御の改造が必要となってお
り、改造作業にコストや時間が必要だった。

【００６６】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では個々の処理ス
テーションはコンベヤー装置とセットであれば単体で調
整可能なため、予め単体調整をしておけば、ライン構成
をした直後から生産を立ち上げることが可能となった。
また、ラインの構成が変わっても、接続をし直すだけで
運転する事が可能で、制御装置の改造やプログラムの変
更は不必要である。構成の変更は、若干の手間で終了す
るようになった。

【００６７】さらに、本実施の形態では １．単体で調整可能なためライン化した後の立ちあがり
が早くなった。

【００６８】２．ラインの構成が変化しても個々の処理
ステーションの制御は変える必要がない。

【００６９】３．従って、納入後のライン上での処理ス
テーションの増減が既設制御を変化させること無く容易
にできるようになった。

【００７０】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。

【００７１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、処理ステーシ
ョン能力変更時には処理ステーション能力変更部によっ
て作業ユニット集合体の作業ユニットの数を変更して処
理ステーションの能力を変更させるとともに、処理ステ
ーション能力変更部の移動ストローク変更手段によって
作業ユニットの数に合わせて追従装置の移動ストローク
を変更するようにしたので、追従装置の作業ユニット
（ヘッド）の増減に簡単に対応することができ、充填、
キャッパー等の容器追従式包装機において能力の変更時
の汎用性を持たせることができる。

【００７２】請求項２の発明によれば、移動ストローク
変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置
の移動ストロークを変更する作業時にはガイドシャフト
の長さ調整手段によってガイドシャフトの長さを移動ス
トロークの長さに合わせて調整し、シャフト支持部材長
さ調整手段によって移動ストロークの長さに合わせてシ
ャフト支持部材の構成部材の連結数を変更するととも
に、ラック長さ調整手段によって移動ストロークの長さ
に合わせてラック構成部材の連結数を変更するようにし
たので、追従装置の作業ユニット（ヘッド）の増減に簡
単に対応することができ、充填、キャッパー等の容器追
従式包装機において能力の変更時の汎用性を持たせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の容器追従式包装機
システムにおけるライン式キャッパー全体の概略構成を
示す正面図。

【図２】第１の実施の形態のライン式キャッパー全体の
概略構成を示す平面図。

【図３】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけ
る標準的なヘッド数の追従装置の駆動ユニットの概略構
成図。

【図４】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけ
るヘッド数が増えた場合の追従装置の駆動ユニットの概
略構成図。

【図５】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけ
る標準的なヘッド数の追従装置の駆動ユニットの概略構
成を示す平面図。

【図６】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけ
るヘッド数が増えた場合の追従装置の駆動ユニットの概
略構成を示す平面図。

【図７】第１の実施の形態のライン式キャッパーのキャ
ップチャックユニットを示す斜視図。

【図８】（Ａ）は第１の実施の形態のライン式キャッパ
ーにおける標準的なヘッド数のキャップチャックユニッ
トのチャックユニット固定ベースの概略構成を示す斜視
図、（Ｂ）はヘッド数が増えた場合のチャックユニット
固定ベースの概略構成を示す斜視図。

【図９】本発明の第２の実施の形態のライン式キャッパ
ーの要部の概略構成図。

【図１０】第２の実施の形態のライン式キャッパーにお
ける追従装置の駆動機構を示す概略構成図。

【図１１】第２の実施の形態のライン式キャッパーにお
ける追従装置の移動ストロークの変更状態を説明するた
めの説明図。

【図１２】第２の実施の形態のライン式キャッパーのカ
ウンター駆動時のベルトの長さ調整状態を示すもので、
（Ａ）は駆動タイミングプーリと従動タイミングプーリ
との距離が短い状態を示す概略構成図、（Ｂ）は駆動タ
イミングプーリと従動タイミングプーリとの距離が長い
状態を示す概略構成図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態の容器追従式包装
機システム全体の電気的な接続状態を示す概略構成図。

【図１４】従来の容器追従式包装機システム全体の機械
的な駆動装置の接続状態を示す概略構成図。

【符号の説明】

２ キャッパー（処理ステーション） ６ コンベアー（容器搬送装置） ８ 容器 １３ ガイドシャフト １８ 追従装置 ３４ キャッピングヘッド（作業ユニット集合体） ３６ キャップチャックユニット（作業ユニット） ６１ キャッパー能力変更部 ６２ 移動ストローク変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E056 HA01 3E079 AB01 FG01 GG01 GG02 3E080 AA07 CD02 DD12 FF11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 包装処理対象の容器を搬送する容器搬送
   装置の容器搬送路に沿って前記容器に各種の包装処理を
   行う処理ステーションが複数、並設されるとともに、 前記各処理ステーションに前記容器搬送装置の容器搬送
   動作に追従して移動する追従装置が配設された容器追従
   式包装機システムにおいて、 前記容器に各種の包装処理を行う作業ユニットが前記容
   器搬送装置の容器搬送方向に沿って直線状に複数セット
   並設された作業ユニット集合体を少なくともいずれか１
   つの前記処理ステーションの前記追従装置に配設し、 前記作業ユニット集合体の前記作業ユニットの数を変更
   して前記処理ステーションの能力変更を可能にした処理
   ステーション能力変更部を設けるとともに、 前記処理ステーション能力変更部に前記作業ユニットの
   数に合わせて前記追従装置の移動ストロークを変更する
   移動ストローク変更手段を設けたことを特徴とする容器
   追従式包装機システム。
2. 【請求項２】 前記作業ユニット集合体を備えた処理ス
   テーションは、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿っ
   て延設され、前記追従装置の移動をガイドするガイドシ
   ャフトと、このガイドシャフトを支持するシャフト支持
   部材と、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って延設
   されたラックとを具備し、 前記追従装置は、前記ガイドシャフトにスライド可能に
   連結される軸受部と、前記ラックに噛合させたピニオン
   ギアと、このピニオンギアを駆動する駆動モータとを具
   備し、 前記移動ストローク変更手段は、前記ガイドシャフトの
   長さを前記移動ストロークの長さに合わせて調整するガ
   イドシャフトの長さ調整手段と、複数のシャフト支持部
   材構成部材を連結して前記シャフト支持部材を構成し、
   前記移動ストロークの長さに合わせて前記シャフト支持
   部材構成部材の連結数を変更するシャフト支持部材長さ
   調整手段と、複数のラック構成部材を連結して前記ラッ
   クを構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記
   ラック構成部材の連結数を変更するラック長さ調整手段
   とを具備することを特徴とする請求項１に記載の容器追
   従式包装機システム。