JP2006213475A - 容器搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】びんなどの容器の方向を検出することなしに搬送中に容器の向きを揃えることが可能な容器搬送装置を提供する。
【解決手段】びん搬送装置は、前後、左右の各方向の外形寸法が異なる方向性を有するびん１を長径方向が搬送方向Ｐを向くように向きを揃えて搬送するもので、コンベヤ３上の複数個のびん１を長径または短径のいずれかの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くように向きを整えかつコンベヤ３上の一側へ幅寄せして搬送する整列搬送機構２と、長径方向が搬送方向Ｐを向くびん１は通過させ短径方向が搬送方向Ｐを向くびん１はその外周面に回転ローラ９が接触して９０度回転させる矯正機構７とを備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、前後、左右の各方向の外形寸法が異なる方向性を有する容器を製造する製造ラインなどにおいて、複数個のその種の容器を向きを揃えて搬送する容器搬送装置に関し、特にこの発明は、長径方向が搬送方向を向くように各容器の向きを揃えて搬送する容器搬送装置に関する。

例えば、びんの製造ラインにおいて、びんの内部を空気洗浄したりびんを低位置から高位置へ移したりする場合に、びんの胴部を挟持コンベヤなどで把持して行うのが一般的である。例えば、図６に示すような、平面形状が矩形状をなす方向性のあるびん１は、胴部１０の前後、左右の各方向の外形寸法ａ，ｂに差があるため（ただし、ａは短径、ｂは長径）、びんの向きが揃っていないと、びんの胴部１０を確実に把持できず、びんを落下させるおそれがある。そのために、搬送途中でびんの向きを揃える必要がある。

従来、方向性を有するびんの向きを揃える装置として、びんの向きを検出し、その検出結果に応じた角度だけびんを回転させるびんの方向合わせ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このびんの方向合わせ装置は、びんの向いている方向を検出する方向検出手段、びんを回転させるびん回転手段、方向検出手段からの出力を受けてびんの回転すべき角度を演算しその演算結果に応じてびん回転手段の作動を制御する制御手段などを備えている。

特許３１６４５６１号公報

しかしながら、上記した構成のびんの方向合わせ装置では、光センサや超音波センサなどの方向検出手段やマイクロコンピュータを含む制御手段などが必要であるため、びんの成形型を交換するときの調整が煩雑となったり、装置の構成が複雑となってコスト高となる。また、センサなどの設置スペースを確保する必要があり、設備全体が大掛かりとなる。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、びんなどの容器の方向を検出することなしに搬送中に容器の向きを揃えることが可能な容器搬送装置を提供することを目的とする。

この発明による容器搬送装置は、前後、左右の各方向の外形寸法が異なる方向性を有する容器を長径方向が搬送方向を向くように向きを揃えて搬送するものであり、コンベヤ上の複数個の前記容器を長径または短径のいずれかの方向がコンベヤの搬送方向を向くように向きを整えかつコンベヤ上の一側へ幅寄せして搬送する整列搬送機構と、長径方向が搬送方向を向く容器は通過させ短径方向が搬送方向を向く容器はその外周面に回転ローラが接触して９０度回転させる矯正機構とを備えている。

この発明が適用される「方向性を有する容器」とは、例えば図１に示すように、外形の平面形状が長方矩形状の容器（図１（１）参照）、外形の平面形状が長円形の容器（図１（２）参照）、外形の平面形状が八角形の容器（図１（３）参照）などを指す。各容器は、前後、左右の各方向の外形寸法ａ，ｂに差異があり（ｂ＞ａ）、ｂが長径、ａが短径である。

上記した構成の容器搬送装置において、複数個の容器はコンベヤ上に支持されて搬送されるが、整列搬送機構によって長径または短径のいずれかの方向がコンベヤの搬送方向を向くように向きが整えられかつコンベヤ上の一側へ幅寄せされる。これにより、前記幅寄せ位置の反対側において、長径方向がコンベヤの搬送方向を向く容器に対して短径方向がコンベヤの搬送方向を向く容器が突出するもので、矯正機構に達したとき、長径方向が搬送方向を向く容器は矯正機構をそのまま通過するが、短径方向が搬送方向を向く容器はその外周面に回転ローラが接触して９０度回転させられる。これにより全ての容器は長径方向が搬送方向を向くように向きが揃えられる。

この発明の好ましい実施態様においては、前記整列搬送機構は、前記コンベヤと、前記コンベヤの両側縁沿いに互いに対向する距離が調整可能なように設けられるガイド壁と、列をなすコンベヤ上の複数の容器に前後の間隔を付与する整列機構と、前記整列機構を経て搬送されてきた各容器をコンベヤ上の一側へ幅寄せする幅寄せ機構とを含んでいる。

上記した整列搬送機構の構成によると、コンベヤの両側縁沿いに、互いに対向する距離が調整可能なようにガイド壁が設けてあるので、例えば、前記ガイド壁の互いに対向する距離が容器の長径と一致するか、または容器の長径よりも大きくかつ短径の２倍よりも小さくなるように調整すると、各容器はコンベヤ上で一列に並ぶことになる。この場合、各容器の向きは整列機構や幅寄せ機構に達する前の段階では整っていない。列をなすコンベヤ上の各容器が整列機構に達すると、例えば、図１（１）のような角形容器であれば、長径または短径のいずれかの方向がコンベヤの搬送方向を向くように向きが整えられる。また、各容器は整列機構によって前後の間隔が付与され、さらに幅寄せ機構によりコンベヤ上の一側へ幅寄せされる。なお、容器の形状によっては、容器の幅寄せ時に長径または短径のいずれかの方向がコンベヤの搬送方向を向くように向きが整えられる。

この発明の好ましい実施態様においては、前記矯正機構は、前記コンベヤの上方に対向位置する固定ローラおよび回転ローラと、前記回転ローラを所定の方向へ回転させる駆動機構とを備えたものである。前記固定ローラは、容器の外周面を支持する支持面を外周に有し、その支持面が前記容器の幅寄せ位置に位置するように位置決めされている。また、前記回転ローラは、容器の外周面と接触して摩擦力により容器を回転させる駆動面を外周に有し、その駆動面が固定ローラの支持面から容器の短径にほぼ一致する距離または容器の短径よりも大きくかつ長径よりも小さい距離だけ離れて対向するように位置決めされている。

上記した構成によると、コンベヤ上の一側へ幅寄せられた容器が矯正機構に達すると、長径方向がコンベヤの搬送方向を向く容器は、固定ローラおよび回転ローラに接することなくそのまま両者間を通過するので、向きが維持されたまま搬送される。
これに対し、短径方向がコンベヤの搬送方向を向く容器は、幅寄せ位置の反対側へ突出しているので、容器の外周面が回転ローラの駆動面と接触する。回転ローラの駆動面と接触した容器は回転ローラによる回転摩擦力を受けて固定ローラの側へ傾けられる。傾けられた容器はその外周面が固定ローラの支持面に接触して支持される。さらに容器に回転摩擦力が作用すると、容器は前記支持面に支持された位置を支点として回転され、長径方向が搬送方向を向くまで向きが矯正される。容器が９０度回転したとき、容器は長径方向が搬送方向を向くので、回転ローラと固定ローラとの間を通過可能となって両ローラによる拘束から解放され、その向きを保持したまま搬送される。

好ましい実施態様においては、前記固定ローラの支持面は、クッション性を有する材料により形成されている。この実施態様によると、傾いた容器の外周面が固定ローラの支持面に接触して支持された後、その容器に回転ローラによる押圧力が作用しても、その押圧力は固定ローラの支持面のクッション性によって吸収されるので、容器に無理な力がかからない。

この発明によると、光センサや超音波センサなどの方向検出手段やマイクロコンピュータを含む制御手段などが不要であるから、装置の構成が簡易であり、びんの成形型を交換するときの調整が簡易となり、またコストを低減できる。さらに、センサなどの設置スペースを確保する必要がないので、設備全体が大掛かりとなることがない。

図２および図３は、この発明の一実施例であるびん搬送装置の全体構成を示している。
図示例のびん搬送装置は、ガラスびんの製造ラインに導入されたものであるが、この発明は、ガラスびんに限らず、ガラス以外の材質の容器を製造する製造ラインなどにも導入することができる。
この実施例でのガラスびんは、図１（１）および図６に示すような、方向性を有する角形びんであり、その胴部１０において、前後、左右の各方向の外形寸法ａ，ｂに差異がある（ｂ＞ａ）。長径ｂの方向と短径ａの方向とは互いに直交し、図６において、長径ｂの方向が矢印ｓの方向を向いていると仮定した場合、このびんを９０度回転させたとき、短径ａの方向が矢印ｓの方向を向く。

図示例のびん搬送装置は、上記した方向性を有するびん１の胴部１０を長径ｂの方向がびん１の搬送方向Ｐを向くように向きを揃えて搬送するものであり、複数個のびん１をコンベヤ３上に支持して長径ｂまたは短径ａのいずれかの方向がコンベヤの搬送方向Ｐを向くように向きを整えかつコンベヤ３上の一方のガイド壁４０へ幅寄せする整列搬送機構２と、整列搬送機構２の幅寄せ機構６の下流位置に配備される矯正機構７とを備えている。

図示例の整列搬送機構２は、前記コンベヤ３の両側縁３０，３１沿いに、互いに対向する距離が調整可能なようにガイド壁４，４０が立設されるとともに、コンベヤ３沿いの適所に整列機構５および幅寄せ機構６を配備して成る。各ガイド壁４，４０はその複数箇所が左右の位置調整機構４４，４５の支持棒４２によってそれぞれ支持されている。各支持棒４２は軸受４３によりそれぞれ水平に支持されるとともに、コンベヤ３に対して前後方向へ移動可能になっている。図示例の各ガイド壁４，４０は、この位置調整機構４４，４５によってびん１の胴部１０の長径ｂにほぼ一致する距離Ｄだけ離れるように位置調整されている。なお、ガイド壁４，４０の互いに対向する距離Ｄは、びん１の胴部１０の長径ｂにほぼ一致させるのが望ましいが、これに限らず、びん１が一列に並ぶことができる距離、すなわち、長径ｂよりも大きくかつ短径の２倍よりも小さい距離であってもよい。

図示例のコンベヤ３は、合成樹脂製の床板を連ねて構成されている。このコンベヤ３は、所定の搬送方向Ｐに向けて一定の走行速度ｖで移動するもので、その上流位置で複数のびん１がコンベヤ３上に導入される。導入されたびん１は、その前後のびん１と適当な間隔があり、かつ任意の方向を向いているが、前記ガイド壁４，４０によって一列に整列した状態となる。

図示例の整列機構５は、外周面に複数のシャッター５０が一定間隔で周設された回転体５１により構成されている。この回転体５１は、図示しない駆動装置に連繋され、前記コンベヤ３の走行速度ｖより小さな周速ｕ（ｕ＜ｖ）で回転する。前記ガイド壁４の回転体５１の設置位置には所定長さの開口部４１が形成されており、各シャッター５０はこの開口部４１を通過する期間、その先端部がコンベヤ３の上方へ突出し、びん１を拘束する。

隣り合うシャッター５０，５０の間隔は、びん１がどの方向を向いていてもその胴部１０が嵌るような大きさに設定されている。いま、コンベヤ３上の先頭のびん１がシャッター５０に突き当たると、そのびん１の搬送速度はコンベヤ３の走行速度ｖからシャッター５０の周速ｕに減速される結果、後続のびん１は整列機構５の位置で支え、前後に接して連なることになる。各びん１がその前後のびん１と連なる結果、各びん１は長径ｂまたは短径ａのいずれかの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くようにびん１の向きが整えられる。

また、シャッター５０，５０間に嵌ったびん１は、コンベヤ３の走行速度ｖより小さな周速ｕで送られる結果、シャッター５０による拘束から解放されたとき、直前のびん１とは所定の間隔ｔが付与されている。この間隔ｔは後述する矯正機構７においてびん１を回転させるとき、後続のびん１に接触することがないようにするために設定される。
なお、整列機構５は、図示例のものに限らず、例えば、インフィードウォームと呼ばれる機構をコンベヤ３の走行速度ｖより小さなねじ送り速度で駆動してびん１に間隔設定する構成のもの（特許文献１参照）、シャッターのないローラをコンベヤ３の走行速度ｖより小さな周速ｕで回転させてびん１に間隔設定するものなど、種々の構成のものを用いることもできる。

前記幅寄せ機構６は、板ばね６０の基端部を一方のガイド壁４の内面に固定し、板ばね６０の先端部をコンベヤ３の上方へ突出させて成る。搬送中の各びん１（特に長径ｂの方向が搬送方向Ｐを向くびん１）はガイド壁４０に突き当たるまで板ばね６０の作用を受けて幅寄せされる。その結果、各びん１のガイド壁４０の側の側部１２は直線状に揃い、一方、他のガイド壁４の側の側部１１は、長径ｂの方向が搬送方向Ｐを向くびん１に対して短径ａの方向が搬送方向Ｐを向くびん１が突き出た状態となる。

前記矯正機構７は、前記幅寄せ機構６の下流位置に配置されており、長径ｂの方向が搬送方向Ｐを向くびん１は非接触で通過させ、短径ａの方向が搬送方向Ｐを向くびん１は側部１１を回転ローラ９に接触させて９０度回転させるものである。
この実施例の矯正機構７は、前記コンベヤ３の上方に対向位置する固定ローラ８および回転ローラ９を備えたものである。前記固定ローラ８は、フレーム８１に支持されたアーム８２の先端に回動不能に取り付けられている。前記フレーム８１はハンドル８３の操作によってコンベヤ３に対して前後方向に移動可能となっており、さらに、支持軸８４に沿って上下動可能になっており、これにより固定ローラ８を最適な位置に位置決めすることが可能である。

前記回転ローラ９は、フレーム９１に支持されたアーム９２の先端に取り付けられている。また、回転ローラ９を支持する駆動軸９５はチェンやベルトなどの動力伝達機構を介して駆動機構７０に連繋されている。前記駆動機構７０は減速機付きモータなどで構成され、回転ローラ９を所定の低速度で所定の方向へ回転させるものである。前記フレーム９１はハンドル９３の操作によってコンベヤ３に対して前後方向に移動可能となっており、さらに、支持軸９４に沿って上下動可能となっており、これにより回転ローラ９を最適な位置に位置決めすることが可能である。

前記固定ローラ８は、びん１の胴部１０の外周面が突き当ったとき、これを指示する支持面８０を外周に有している。前記支持面８０はクッション性を有する材料により形成されており、前記幅寄せ機構６によるびん１の幅寄せ位置、すなわち、コンベヤ３上の一方のガイド壁４０の内面に沿う位置に位置決めされる。
一方、前記回転ローラ９は、びん１の胴部１０の外周面と接触して摩擦力によりびん１を回転させる駆動面９０を外周に有している。前記駆動面９０はゴムなどの弾性を有しかつ摩擦力が大きい材料により形成されており、図示例では、固定ローラ８の支持面８０からびん１の短径ａにほぼ一致する距離Ｌだけ離れて対向するように位置決めされている。なお、距離Ｌはびん１の胴部１０の短径ａよりも大きく長径ｂよりも小さな範囲の値に設定してもよい。

上記した構成のびん搬送装置において、複数個のびん１がコンベヤ３上に導入されると、コンベヤ３の幅Ｄがびん１の長径ｂにほぼ一致し、コンベヤ３の両側縁３０，３１に沿ってびん１の長径ｂにほぼ一致する距離Ｄだけ離れてガイド壁４，４０が設けてあるので、各びん１はコンベヤ３上で一列に並び、搬送方向Ｐへ搬送される。もっとも、整列機構５に達する前の段階では各びん１の向きは整っていない。列をなすコンベヤ３上の各びん１が整列機構５に達すると、回転体５１の回転によりシャッター５０の先端部がコンベヤ３の上方に突出してびん１の走行を規制するので、後続のびん１はその直前のびん１に接して連なる。その結果、各びん１は長径ｂまたは短径ａのいずれかの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くように向きが整えられる。また、シャッター５０，５０間に嵌ったびん１は、コンベヤ３の走行速度ｖより小さな周速ｕで送られる結果、シャッター５０による拘束から解放されたとき、直前のびん１とは所定の間隔ｔが付与されている。

各びん１は、整列機構５によって長径ｂまたは短径ａのいずれかの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くように向きが整えられた後、幅寄せ機構６によりコンベヤ３上のガイド壁４０へ幅寄せされる。これにより、短径ａの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くびん１は、長径ｂの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くびん１よりコンベヤ３上のガイド壁４に向けて突出する。

つぎに、びん１が矯正機構７に達すると、長径ｂの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くびん１は、図４（１）（２）に示すように、固定ローラ８および回転ローラ９に接触することなく両者間を通過するので、矯正機構７による矯正作用を受けずに向きが維持されたまま搬送される。

これに対し、短径ａの方向がコンベヤ３の搬送方向Ｐを向くびん１は、側部１１が回転ローラ９の方へ突き出ているので、図５（１）（２）に示すように、外周面が回転ローラ９の駆動面９０と接触する。回転ローラ９は、図中、矢印で示す方向、すなわち、びん１を送り出す方向へ回転しているので、その駆動面９０と接触したびん１は回転ローラ９による回転摩擦力を受けて固定ローラ８の側へ傾けられる。傾いたびん１はその外周面の角部分が固定ローラ８の支持面８０に接触して支持される。この場合、固定ローラ８の支持面８０は、クッション性を有する材料により形成されているので、そのびん１に回転ローラ９による押圧力が作用しても、その押圧力は固定ローラ８の支持面８０のクッション性によって吸収され、びん１に無理な力がかからない。

さらに、びん１に回転摩擦力が作用すると、図５（３）に示すように、びん１は前記支持面８０に支持された位置を支点として回転し、長径ｂの方向が搬送方向Ｐを向くように向きが矯正される。びん１の回転角度が９０度に達したとき、図５（４）に示すように、びん１は長径ｂの方向が搬送方向Ｐを向くので、回転ローラ９と固定ローラ８との間が通過可能となって両ローラ８，９による束縛から解放され、その向きを保持したまま搬送される。なお、この実施例では、回転ローラ９を図中、反時計回りの方向へ回転させているが、時計回りの方向へ回転させてもびん１の向きを矯正することが可能である。

方向性を有する種々のびんの外形を示す平面図である。 この発明の一実施例であるびん搬送装置の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 びんが矯正機構に非接触で通過する様子を示す平面図である。 びんの向きが矯正機構により矯正される過程を示す平面図である。 方向性を有するびんの斜視図である。

符号の説明

１ ガラスびん
２ 整列搬送機構
３ コンベヤ
４，４０ ガイド壁
５ 整列機構
６ 幅寄せ機構
７ 矯正機構
８ 固定ローラ
９ 回転ローラ
５０ シャッター
７０ 駆動機構
８０ 支持面
９０ 駆動面

Claims (5)

1. 前後、左右の各方向の外形寸法が異なる方向性を有する容器を長径方向が搬送方向を向くように向きを揃えて搬送する容器搬送装置であって、コンベヤ上の複数個の前記容器を長径または短径のいずれかの方向がコンベヤの搬送方向を向くように向きを整えかつコンベヤ上の一側へ幅寄せして搬送する整列搬送機構と、長径方向が搬送方向を向く容器は通過させ短径方向が搬送方向を向く容器はその外周面に回転ローラが接触して９０度回転させる矯正機構とを備えて成る容器搬送装置。
2. 前記整列搬送機構は、前記コンベヤと、前記コンベヤの両側縁沿いに互いに対向する距離が調整可能なように設けられるガイド壁と、列をなすコンベヤ上の複数の容器に前後の間隔を付与する整列機構と、前記整列機構を経て搬送されてきた各容器をコンベヤ上の一側へ幅寄せする幅寄せ機構とを含んでいる請求項１に記載された容器搬送装置。
3. 前記ガイド壁は、互いに対向する距離が容器の長径と一致するか、または容器の長径よりも大きくかつ短径の２倍よりも小さくなるように調整されている請求項２に記載された容器搬送装置。
4. 前記矯正機構は、前記コンベヤの上方に対向位置する固定ローラおよび回転ローラと、前記回転ローラを所定の方向へ回転させる駆動機構とを備え、前記固定ローラは、容器の外周面を支持する支持面を外周に有し、その支持面が前記容器の幅寄せ位置に位置するように位置決めされ、前記回転ローラは、容器の外周面と接触して摩擦力により容器を回転させる駆動面を外周に有し、その駆動面が固定ローラの支持面から容器の短径にほぼ一致する距離または容器の短径よりも大きくかつ長径よりも小さい距離だけ離れて対向するように位置決めされている請求項１に記載された容器搬送装置。
5. 前記固定ローラの支持面は、クッション性を有する材料により形成されている請求項４に記載された容器搬送装置。

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