JP2005104632A

JP2005104632A - 容器排出装置

Info

Publication number: JP2005104632A
Application number: JP2003338340A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Kobayashi; 丈俊小林; Kengo Takahashi; 健吾高橋; Tetsuo Yamamichi; 哲雄山道
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】搬送コンベヤ４の容器保持孔１４ａから容器２を押し上げる際の衝撃を小さくする。
【解決手段】搬送コンベヤ４は、開口部の周縁にフランジ部２ａを有するカップ状容器２を、容器保持孔１４ａ内に収容し、フランジ部２ａを支持して間欠的に搬送する。充填、シール等の処理を済ませた容器２は容器排出装置５０まで搬送される。搬送コンベヤ４の下方には傾斜ガイド部材５２が配置されており、容器２は前進するに従って上昇する。傾斜ガイド部材５２の下流側に、昇降手段５４によって昇降される載置プレート５６が配置されており、すでに搬送コンベヤ４に対して上昇されている容器２を、この載置プレート５６に載せて上方へ押し上げる。その後、容器２をグリッパ７２によって保持して排出コンベヤ５８に移して排出する。
【選択図】図２

Description

本発明は容器排出装置に係り、特に、カップ状容器の開口部周縁に形成されたフランジ部を保持して搬送するコンベヤから、カップ状容器を取り出して排出する容器排出装置に関するものである。

開口部の周縁にフランジ部が形成されたカップ状の容器を、搬送コンベヤによって間欠的に搬送する間に、この容器内に液体等の内容物を充填し、開口部をシールするカップ状容器の充填シール装置は従来から知られている。

前記カップ状の容器は、搬送コンベヤに多数設けられた円形の容器保持孔内に挿入され、上端の開口部周縁に形成されたフランジ部を前記容器保持孔の周縁に引っ掛けて吊り下げた状態で搬送される。前記カップ状容器は、搬送コンベヤによって間欠的に搬送される間に、充填、シール等の処理を済ませた後、容器排出装置によって搬送コンベヤから取り出されて次の工程に送られるようになっている。

前述のようにカップ状の容器は搬送コンベヤの容器保持孔内に挿入されて吊り下げられた状態で搬送されているため、従来の容器排出装置では、先ず、容器の底面を下方から押し上げて上昇させた後、グリッパによって掴んで取り出すか（例えば、特許文献１参照）、あるいは、プッシャによって水平方向に押し出して排出するようにしている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。

前記特許文献１に記載された発明では、容器を一定間隔で搬送するコンベヤ上の容器を下から突き上げる機構と、突き上げられた容器を掴んで吊り上げる機構とを備えている。また、特許文献２に記載された発明は、容器を嵌合支持する支持孔を有する無端コンベヤの下面に、容器を押し上げるための昇降自在の押上体を配設するとともに、押上体により押し上げられた容器の位置にほぼ水平方向から進入して容器を押し出す押し出し体を設けている。さらに、特許文献３に記載された発明は、容器保持孔が設けられ、容器排出ステーションに順次停止するように間欠的に駆動されるスラットコンベヤと、容器排出ステーションで停止しているスラットの容器保持孔を通して昇降自在であり、容器保持孔からその上方まで容器を押し上げる押し上げ部材と、スラットコンベヤと立体交差するように配置されているベルトコンベヤと、昇降体が押し上げ部材の上方からベルトコンベヤの上方にかけて移動しうるように配置されている前後往復動体とを備えている。
特公昭５３−３２７５４号公報（第２−３頁、図３）特開昭５２−１３３６７１号公報（第２−３頁、図１）実公平１−１３０４４号公報（第２−４頁、図４）

前記各特許文献に記載された発明の構成では、いずれも吊り下げた状態の容器を下方からリフタによって突き上げるようにリフトアップしている。このような構成では、リフタがカップの底面に衝突する衝撃でカップが跳ね上がるおそれがある。特に、装置全体の処理能力を上げるために高速化する場合には、各ステーションに停止する時間が短くなり、高速でリフトアップしなければならないため、前記衝撃が大きくなるという問題が発生する。さらに、高さの異なる容器に兼用する場合に、最も丈の高い容器にあわせてリフタの初期位置を設定するため、丈の低い容器に対してはリフタの突き上げによる衝撃が一層大きくなってしまう。
また、リフトアップした容器をプッシャで押し出して排出するタイプの場合には（特許文献２、特許文献３参照）、リフタが容器保持孔を貫通して容器を上方まで上昇させなければならず、ストロークが大きく、跳ね上げやカップの姿勢が不安定になりやすいという問題がある。

本発明は、開口部の周縁に形成されたフランジ部に係合してカップ状容器を保持し間欠的に搬送する搬送コンベヤから、カップ状容器を排出する容器排出装置において、前記搬送コンベヤの下方に配置され、下流側に向かって次第に上昇する傾斜ガイド部材と、この傾斜ガイド部材の下流側に配置され、カップ状容器を水平状態で載置する容器載置部材と、この容器載置部材を昇降させる昇降手段と、前記容器載置部材に載置され、上昇されたカップ状容器を排出位置に移載する移載手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の容器排出装置は、容器載置部材を上昇させて容器を持ち上げる際に、この容器がすでに傾斜ガイド部材によって底面を押し上げられているので、ストロークが短く、容器に大きい衝撃を与えることがない。

搬送コンベヤの下方に、下流側に向かって次第に上昇する傾斜ガイド部材を設けるという簡単な構成で、容器をリフトアップする際の衝撃を低減するという目的を達成することができる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る容器排出装置を備えたカップ状容器用充填装置の全体の構成を示す側面図、図２は容器排出装置の側面図、図３は容器排出装置に設けられ、カップ状容器を搬送コンベヤから取り出して排出位置に移載する移載手段の平面図である。

このカップ状容器用充填装置は、上部が大径で下部に向かって次第に小径になる形状のカップ状の容器２（図２参照）を、容器搬送コンベヤ４によって間欠的に搬送して、充填ポジションＡ、シールポジションＢ、トリミングポジションＣ等の各容器処理位置に順次停止させてそれぞれの処理を行うようになっている。

容器搬送コンベヤ４は、上流部（図１の右側）と下流部の両側にそれぞれ配置されたスプロケット６、８に、両側一対のチェーン（図示せず）が掛け回され、これら両側チェーン間に、多数の容器保持部材（ホルダプレート）１４が取り付けられている。各ホルダプレート１４には、複数（この実施例では６個）の容器保持孔１４ａが形成されており、各容器保持孔１４ａ内に容器２を保持して間欠的に搬送する。このカップ状容器２は、開口部の周縁にフランジ部２ａが形成されており、このフランジ部２ａが、前記ホルダプレート１４の容器保持孔１４ａの周縁部に係合して保持される。

前記容器搬送コンベヤ４の上流端の上方には、カップ状の容器２を前記ホルダプレート１４に供給する容器供給装置１６が設けられている。また、この容器供給装置１６の下流側には前記容器処理位置としての充填ポジションＡがあり、この充填ポジションＡには、搬送されてきたカップ状の容器２内に液体等の内容物を充填する充填装置１８が設けられている。

さらに、充填ポジションＡの下流側には、シールポジションＢおよびトリミングポジションＣが順に配置されており、シールポジションＢにはシール装置２０が、そしてトリミングポジションＣにはトリミング装置２２がそれぞれ設けられている。

前記容器搬送コンベヤ４によって搬送されているカップ状容器２の開口部の上方と、前記シール装置２０の下面およびトリミング装置２２の下面との間に、蓋材であるフィルム３８が供給される。蓋材フィルム３８は、この実施例に係るカップ状容器用充填装置の外部に設置されたロール状のフィルムから引き出され、図示しない導入ローラ等を介してこのカップ状容器用充填装置内に導入される。充填装置内に導入された蓋材フィルム３８は、方向変換ローラ４０によって容器搬送コンベヤ４の搬送方向と逆方向に向けられた後、駆動ローラ４２および複数のアイドルローラ４４等を介して、容器搬送コンベヤ４の搬送面上まで引き下げられた後、前記シール装置２０およびトリミング装置２２の下方に供給される。

容器搬送コンベヤ４によって搬送されてくる容器２が、シール装置２０の下方に停止すると、シール装置２０が作動して、蓋材フィルム３８をカップ状容器２の開口部上に押し付けてカップ状容器２の開口部に溶着する。次に、カップ状容器２がトリミング装置２２の下方に停止すると、トリミング装置２２が作動して、カップ状容器２の開口部に溶着されているフィルム３８の周辺を切断してシート状フィルム３８の本体部から切り離す。シート状フィルム３８の蓋の部分が切り離された残部３８ａは、排出ローラ４６等を介してロール４８に巻き取られる。

前記搬送コンベヤ４の下流端の上方に、本発明の一実施例に係る容器排出装置５０が設けられている。この容器排出装置５０は、前記搬送コンベヤ４によってフランジ部２ａを支持されて搬送されてきた容器２の底部２ｂに係合してこの容器２を次第に上昇させる傾斜ガイド５２と、昇降手段５４によって昇降可能な容器載置部材（容器載置プレート）５６と、カップ状容器２のフランジ部２ａの下方を保持して、この容器排出装置５０に隣接して配置された排出コンベヤ５８上に排出する容器取り出し装置（カップ状容器用充填装置の搬送コンベヤ４から容器２を取り出して排出コンベヤ５８に移す移載手段）６０とを備えている。

傾斜ガイド５２は、搬送コンベヤ４の下方に配置され、容器２の搬送方向上流側（図２の右側）が低く、下流側に向かって次第に高くなって上昇する傾斜を有している。そして、傾斜ガイド５２の下流端には、水平部５２ａが設けられている。このカップ状容器用充填装置は、各種サイズの容器２に兼用できるようになっており、傾斜ガイド５２の上流端５２ｂが、最も丈の高い容器２がフランジ部２ａを支持されて吊り下げられた状態の時の底部２ｂの高さよりも下方に位置している。

前記傾斜ガイド５２の下流端の水平部５２ａに隣接して設けられ、容器２を水平な状態で支持する容器載置プレート５６は、昇降手段５４によって昇降できるようになっており、下降した位置で前記傾斜ガイド５２の下流端に設けられた水平部５２ａの高さとほぼ一致している。前記容器搬送コンベヤ４は、複数列（この実施例では６列）で容器２を搬送するようになっており、前記傾斜ガイド５２は容器２の６列分の幅を有しているが、この容器載置プレート５６は、各列の容器２ごとに独立して配置されている。なお、前記傾斜ガイド５２の水平部５２ａおよび容器載置プレート５６は、容器搬送コンベヤ４によって間欠的に搬送される容器２の停止位置に設けられている。

各容器載置プレート５６は、それぞれ昇降手段５４に取り付けられ独立して昇降できるようになっている。容器載置プレート５６は垂直方向に配置されたリフト６２上に固定されている。このリフト６２は、ベース６４に支持された上下２本の支持軸６５、６６を支点に回動可能な２本の平行なアーム６７、６８に連結されている。上方のアーム６７は、２本の連結されたリンク６９、７０の上端に連結されており、これらリンク６９、７０をエアシリンダ７１によって伸縮させることにより前記上方のアーム６７を揺動させることができる。

エアシリンダ７２の作動によって上方のアーム６７を揺動させると、下方のアーム６８も平行な状態を維持したまま揺動するので、リフト６２は直立した状態を維持したまま昇降し、従って、容器載置プレート５６は水平状態を維持したまま昇降する。この実施例では、前記エアシリンダ７１の作動によりリンク６９、７０を折り曲げた状態（図２に示す状態）にしたときに２本のアーム６７、６８が下方に揺動し、リフト６２および容器載置プレート５６が下降した状態になり、容器載置プレート５６が前記傾斜ガイド５２の下流端の水平部５２ａとほぼ同一の高さに位置するようになっている。また、エアシリンダ７１の作動によって連結されている両リンク６９、７０を直線に近い状態に延ばし、２本のアーム６７、６８を前記支点６５、６６を中心に上方に揺動させると、リフト６２が直立した状態のまま上昇し、容器載置プレート５６は水平な状態を維持して上昇する（図４に示す状態）。この容器載置プレート５６の上昇位置では、グリッパ７２が傾斜ガイド５２の水平部５２ａに載っている容器２に干渉することなく容器載置プレート５６上の容器２を保持できる高さであり、しかも、ホルダプレート１４に当接しない高さであることは言うまでもない。

前記容器搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２を取り出して排出コンベヤ５８に引き渡す容器取り出し装置（移載手段）６０は、前記容器載置プレート５６上に載っている容器２をつかむグリッパ７２と、このグリッパ７２を前記容器載置プレート５６の上方位置から排出コンベヤ５８の上方へ移動させる移動手段７４とを備えている。この実施例では、搬送コンベヤ４によってカップ状の容器２が６列で搬送され、下流端に到達した容器２は６本ずつグリッパ７２によって把持されるようになっており、３本の容器２を把持するグリッパ７２が２組設けられている。各グリッパ７２は３カ所ずつのＶ字状の凹部を有するグリップ部材７２ａ、７２ｂを向かい合わせに配置し、エアシリンダ７６によって接近離隔できるように構成されている。

前記２組のグリッパ７２を取り付けた可動フレーム７８が、前記移動手段７４の動作によって、容器搬送コンベヤ４の下流端の上方と排出コンベヤ５８の上方との間で往復移動する。移動手段７４は、以下に述べる機構によって前記グリッパ７２を往復移動させる。機枠８０（図１参照）の上部にサーボモータ８２が固定され、このサーボモータ８２の出力軸８２ａに取り付けられた円板８４を回転させる。この回転円板８４の外周部に、つまり偏芯した位置に伝達ロッド８６の一端が連結されている。伝達ロッド８６の他端は、ギヤボックス８８の中央部に回転自在に支持された中央軸９０の端部に取り付けられた円板９２の外周部に連結されてる。前記ギヤボックス８８には、中央軸９０の両側にそれぞれ回転軸９３、９４が回転自在に支持されている。中央軸９０には大ギヤ９６が固定され、両回転軸９３、９４にそれぞれ固定された小ギヤ９７、９８に噛み合っている。中央軸９０がいずれかの方向に回転すると、両回転軸９３、９４は、中央軸９０と逆方向に等速で同量だけ回転するようになっている。

両回転軸９３、９４は、ギヤボックス８８から突出している部分にそれぞれレバー９９、１００の一端が固定されている。これら両レバー９９、１００の他端部にはそれぞれ支持ピン１０１、１０２が固定されており、これら両支持ピン１０１、１０２間に連結部材１０４が回転可能に支持されている。この連結部材１０４に、前記グリッパ７２が取り付けられたフレーム７８が固定されている。従って、前記中央軸９０の回転が伝達されて両回転軸９３、９４が回転すると、それぞれのレバー９９、１００が平行な状態で回動し、前記フレーム７８に取り付けられたグリッパ７２が水平な状態を維持したまま上方に向けて円弧状に回転移動する。

容器取り出し装置６０によって搬送コンベヤ４から取り出されたカップ状の容器２を排出する排出コンベヤ５８は、前記搬送コンベヤ４の進行方向と直行する方向に配置されており、この実施例では、搬送コンベヤ４によって６列で搬送されてきたカップ状容器２は、この排出コンベヤ５８によって１列で搬送される。

以上の構成に係る容器排出装置５０の作動について説明する。容器搬送コンベヤ４は、両側のチェーン間に多数のホルダプレート１４が取り付けられており、図１の矢印方向に間欠的に走行している。この容器搬送コンベヤ４のホルダプレート１４が、上流側スプロケット６の周囲を回転して上面側に現れると、このカップ状容器用充填装置の上流端に設けられている容器供給装置１６から、各ホルダプレート１４にカップ状容器２が供給される。この実施例では、各ホルダプレート１４にはそれぞれ６個の容器保持孔１４ａが形成されており、同時に６個のカップ状容器２が供給される。カップ状容器２は、開口部の周縁にフランジ部２ａが形成されており、このフランジ部２ａが、前記ホルダプレート１４の容器保持孔１４ａの周縁部に係合して保持され、容器保持孔１４ａ内に吊り下げられた状態で搬送される。

前記容器供給装置１６から供給されたカップ状の容器２は、容器搬送コンベヤ４の間欠的な走行によって前進と停止を繰り返しており、最初の処理位置である充填ポジションＡに停止すると、上方に設けられた充填装置１８から液体等の内容物が充填される。

充填が終了したカップ状容器２は、次の処理位置であるシールポジションＢに停止すると、上方に配置されたシール装置２０が作動して、容器搬送コンベヤ４の搬送面の上方に供給されている蓋材としてのフィルム３８をこのカップ状容器２の開口部に溶着する。

シールポジションＢでフィルム３８が蓋として溶着されたカップ状容器２は、再度前進して次の処理位置であるトリミングポジションＣに停止する。このトリミングポジションＣでは、上方のトリミング装置２２が作動して、下方に停止しているカップ状容器２の蓋として溶着されたフィルム３８の周囲を、このシート状のフィルム３８の本体部から切り離す。

液体が充填され、開口部がシールされたカップ状の容器２は、搬送コンベヤ４の間欠的な移動により次第に前進し、容器排出装置５０の傾斜ガイド５２が配置されている位置に到達すると、容器２の底部２ｂが傾斜ガイド５２の上面に当たり、前進に伴って次第に上昇される。容器搬送コンベヤ４の容器保持孔１４ａによって開口部の周縁に形成されたフランジ部２ａが支持されていた容器２は、次第に容器保持孔１４ａ内から抜け出し、傾斜ガイド５２の下流端に設けられている水平部５２ａ上に移動する。容器２が傾斜ガイド５２の水平部５２ａ上に移動した時点では、その上部が搬送コンベヤ４の容器保持孔１４ａから上方に抜け出している（図２中に符号２Ａで示す容器参照）。

搬送コンベヤ４は間欠的に前進しており、傾斜ガイド５２の下流側の水平部５２ａに連続して設けられている容器載置プレート５６は、昇降手段５４の作動によりこの搬送コンベヤ４の駆動に同期して昇降するようになっており、容器２が搬送コンベヤ４の前進によって傾斜ガイド５２の水平部５２ａから前進する際には、容器載置プレート５６がこの水平部５２ａとほぼ同じ高さの下降位置に停止している。

搬送コンベヤ４の次の移動により傾斜コンベヤ５２の下流端の水平部５２ａ上に載っている容器２（２Ａ）は、隣接する容器載置プレート５６上に移される。容器２が載置プレート５６上に載ると、昇降手段５４のエアシリンダ７１が作動してリンク６９、７０を伸ばして両アーム６７、６８を上方へ回動させることにより、リフト６２および容器載置プレート５６を上昇させる（図４参照）。リフト６２および容器載置プレート５６が上昇すると、容器２は搬送コンベヤ４の容器保持孔１４ａから大部分が抜け出し、グリッパ７２によって容器２を把持する際に、上流側の水平部５２ａに載っている容器２にグリッパ７２が干渉しないようになっている。この実施例では、容器２が傾斜ガイド部材５２の下流端の水平部５２ａから容器載置プレート５６上に移された後、この容器載置プレート５６を上昇させることにより容器２を上昇させるようにしているので、従来のように容器２を押し上げる部材（この実施例では容器載置プレート５６）が容器２に衝突することはなく、安定した状態で容器２を上昇させることができる。

昇降手段５４の作動によって容器２が上昇されると、開放した状態のグリッパ７２が、移動手段６０のサーボモータ８２の作動により排出コンベヤ５８側から容器載置プレート５６の上方に移動し、上昇している前記容器２の上部を両側から挟んだ状態になる。この状態になった後、エアシリンダ７６が作動して両グリップ部材７２ａ、７２ｂを接近させ、容器２を把持する。

グリッパ７２が容器２を把持すると、次に移動手段６０のサーボモータ８２が作動して回転円板８４を回転させる。回転円板８４が回転すると、この回転円板８４に偏芯して連結されている伝達ロッド８６を介して中央軸９０が回転する。中央軸９０が回転すると、この中央軸９０に固定されている大ギヤ９６に噛み合う２つの小ギヤ９７、９８が回転し、これら小ギヤ９７、９８がそれぞれ固定されている両回転軸９３、９４が同方向に回転する。これら両回転軸９３、９４の回転によって、両レバー９９、１００が上方へ向けて回動することにより、両グリッパ７２が、円弧を描いて上方を回転移動し、容器搬送コンベヤ４から取り出した容器２を排出コンベヤ５８上に移載する。

この実施例にかかる容器排出装置５０では、容器搬送コンベヤ４によって搬送されてきたカップ状容器２を、傾斜ガイド５２によって予め上昇させておき、その後昇降手段５４によって上方へ押し上げてグリッパ７２で保持するようにしているので、昇降手段５４によって下方から押し上げるストロークが短いため、高速運転をする場合であっても、容器２に与える衝撃を従来よりも大幅に低減することができる。

容器排出装置を備えたカップ状容器用充填装置の側面図である。容器排出装置の側面図である（実施例１）。移載手段の一部を断面とした平面図である。容器排出装置の作動時（容器押し上げ時）の状態を示す側面図である。

符号の説明

２カップ状容器
２ａ容器のフランジ部
４搬送コンベヤ
５０容器排出装置
５２傾斜ガイド部材
５４昇降手段
５６容器載置部材（容器載置プレート）
６０移載手段（容器取り出し装置）

Claims

開口部の周縁に形成されたフランジ部に係合してカップ状容器を保持し間欠的に搬送する搬送コンベヤから、カップ状容器を排出する容器排出装置において、
前記搬送コンベヤの下方に配置され、下流側に向かって次第に上昇する傾斜ガイド部材と、この傾斜ガイド部材の下流側に配置され、カップ状容器を水平状態で載置する容器載置部材と、この容器載置部材を昇降させる昇降手段と、前記容器載置部材に載置され、上昇されたカップ状容器を排出位置に移載する移載手段とを備えたことを特徴とする容器排出装置。