JP2006240880A - 容器の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の搬送装置において、多品種の容器に対する対応性を向上し、容器の停止位置決め精度も向上すること。
【解決手段】容器１の搬送装置１００であって、容器１の搬送経路１００Ａに沿って搬送コンベヤ１０を延在し、容器１の底面に粘着する粘着部１１を搬送コンベヤ１０に備えるとともに、前記搬送コンベヤ１０に沿って駆動コンベヤ２０を延在し、駆動コンベヤ２０に一定のピッチを介してグリッパ３０を固定し、グリッパ３０により容器１のネック部を挟圧保持可能にするもの。
【選択図】図１

Description

本発明は容器の搬送装置に関する。

容器の搬送装置として、特許文献１又は２に記載のものがある。
特許文献１の容器の搬送装置は、容器の搬送経路に沿って設けた容器搬送機構にグリッパを設け、グリッパにより容器のネック部を把持する。

特許文献２の容器の搬送装置は、容器の搬送経路に沿って設けた搬送コンベヤに真空吸着部を設けるとともに、吸着部の上方に容器のネック部にある首フランジの下部をガイドする首ガイド部を設けている。容器を搬送コンベヤに載せてその底面を真空吸着部により真空吸着すると同時に、首ガイドに沿って移動するように容器のネック部をガイドする。
特開平11-59889 特開平10-129820

特許文献１の容器の搬送装置には以下の問題点がある。
グリッパにより容器のネック部を把持するときには、特に内容液の充填により大重量になった容器に対し、容器が脱落することのない強い把持力が必要になる。従って、容器の品種変更に際し、ネック部の直径に応じた把持力を有するグリッパに交換する必要がある。多品種の容器に対する対応性が悪い。

特許文献２の容器の搬送装置には以下の問題点がある。
(1)容器のネック部をネックガイドによりガイドするものであり、容器の品種変更に際し、ネックガイドのガイド巾をネック部の直径に応じて調整する必要がある。多品種の容器に対する対応性が悪い。

(2)容器の底面を搬送コンベヤの真空吸着部により真空吸着し、ネック部をネックガイドに遊挿するものであり、容器が搬送コンベヤ上で搬送進み方向に直交する方向にずれるおそれがある。このため、搬送コンベヤとネックガイドの中間高さ位置に、容器の胴部をガイドする胴ガイドを設ける必要があり、容器の品種変更に際しては、胴ガイドのガイド巾を胴部の直径に応じて調整する必要がある。多品種の容器に対する対応性が悪い。

(3)容器の底面を搬送コンベヤの吸着部により真空吸着するものであるが、容器のネック部はネックガイドに単に遊挿ガイドされているだけであり、搬送コンベヤの停止時に、容器の底面が搬送コンベヤ上を搬送進み方向に滑り、かつネック部がネックガイド内を滑るおそれがある。このため、充填機やキャッピング機への容器搬送時に、それら取合設備に対する容器の停止位置決め精度が悪く、容器相互の衝突を回避することが困難なため、空ボトルの搬送に限られる。

本発明の課題は、容器の搬送装置において、多品種の容器に対する対応性を向上し、容器の停止位置決め精度も向上することにある。

請求項１の発明は、容器の搬送経路に沿って搬送コンベヤを延在し、容器の底面を固着する容器底面固着部を搬送コンベヤに備えるとともに、前記搬送コンベヤに沿って駆動コンベヤを延在し、駆動コンベヤに一定のピッチを介してグリッパを固定し、グリッパにより容器のネック部を挟圧保持可能にする容器の搬送装置である。

図１の容器搬送装置１００は、ボトル等の容器１を搬送経路１００Ａに沿って搬送する。
容器１は、図２に示す如く、口部のキャッピング用雄ねじ部２と肩部３の間にネック部４を有する。ネック部４は、フランジ状突起４Ａを備え、フランジ状突起４Ａの直下を細径部４Ｂとし、肩部３とフランジ状突起４Ａとの間の細径部４Ｂの周囲に溝巾ｗの溝を形成する。尚、本発明において、容器１のネック部とは、容器１の口部と概ね平行をなし、口部直径に対する直角方向に巾のある部分をいい、望ましくは全周、少なくとも直径方向で相対する２位置に設けられ、凹条でも良く、凸条でも良い。

容器搬送装置１００は、図１に示す如く、搬送経路１００Ａに沿う前段側に例えば充填機１０１を、後段側に例えばキャッピング機１０２を設置し、充填機１０１の入側に容器搬入部を、キャッピング機１０２の出側に容器搬出部を設ける。

容器搬送装置１００は、搬送経路１００Ａに沿って搬送コンベヤ１０を延在し、容器１の底面５を粘着する粘着部１１を搬送コンベヤ１０の上面に備える。同時に、容器搬送装置１００は、搬送コンベヤ１０に沿って駆動コンベヤ２０を延在し、駆動コンベヤ２０に一定のピッチを介してグリッパ３０を固定し、グリッパ３０により容器１のネック部４を挟圧保持可能にする。

このとき、駆動コンベヤ２０に固定されて隣りあっているグリッパ３０のピッチは、充填機１０１の隣りあっている充填ヘッド１０１Ａの間隔に等しく、かつキャッピング機１０２の隣りあっているキャッピングヘッド１０２Ａの間隔に等しく設定される。また、搬送コンベヤ１０と駆動コンベヤ２０は互いに同期して間欠的に一定距離移動する。すなわち、容器搬送装置１００は、搬送コンベヤ１０の粘着部１１に粘着し、かつ駆動コンベヤ２０のグリッパ３０により挟圧保持した容器１を搬送経路１００Ａに沿って一定距離ずつ間欠的に搬送し、それらの容器１を充填機１０１の充填ヘッド１０１Ａ、キャッピング機１０２のキャッピングヘッド１０２Ａに順に位置付けて一時停止させる。このように充填ヘッド１０１Ａ、キャッピングヘッド１０２Ａに順に容器１を位置付けて一時停止させることで、容器１に内容液を充填し、キャッピングする。

搬送コンベヤ１０は以下の如く構成される。
搬送コンベヤ１０は、容器１の底面を固着する容器底面固着部として、粘着部１１を備える。即ち、搬送コンベア１０は、弾性変形するシート状粘着体１０Ａを少なくとも表面（搬送面）に有し、搬送経路１００Ａに沿う一端側の駆動ローラ１２と他端側の従動ローラとの間を循環する無端周回状のベルトコンベヤにより構成され、粘着体１０Ａにより粘着部１１を形成する。尚、本実施例の搬送コンベヤ１０は、表面を含む全断面を粘着体１０Ａにより構成した。ここで、粘着とは、容器１に一時的に接着するが後で容器１から剥離できることをいう。粘着体１０Ａは容器１にくり返し粘着できる。

粘着体１０Ａとしては、ゴム系樹脂やゴム系混合物を使用できる。例えば、エーテル系ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン系樹脂、ブチレン−スチレン系樹脂、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体や上記共重合とナフテン系の混合物などを採用でき、常温粘着性を有する溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプの粘着材や、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコーン系の粘着材も採用できる。具体的には、例えばバンドー化学株式会社の「急傾斜ベルト」（商品名、表面材質は粘着性低硬度ウレタン）や、プロセブン株式会社の「プロセブン」（商品名、材質はウレタンエラストマー）、株式会社エクシールコーポレーションの「人肌ゲルシート」や「ハイパーゲルシート」（何れも商品名、材質はウレタン）等のゲルシートを用いることができる。表面が汚れた場合、水やアルコール等で洗浄することで、その粘着性を回復させることができる性質を有する粘着体１０Ａが長期に使用するためには好ましい。粘着体１０Ａは容器１に接する面を、容器１の底面の全体に接するフラット面にする他、容器１の多数の位置に点状に部分接触する多数の凸部を分布させた凹凸面にすることもできる。

駆動コンベヤ２０に固定されたグリッパ３０は以下の如く構成される。
駆動コンベヤ２０は、図３、図４に示す如く、チェーンコンベヤ（ワイヤコンベヤ等でも可）にて構成される。グリッパ３０は、図３〜図６に示す如く、駆動コンベヤ２０に設けたアタッチメント２１に平板状の支持ブラケット３１を取付け、支持ブラケット３１に一対の互いに噛合うギヤ３２Ａ、３２Ｂを回転自在に枢着し、両ギヤ３２Ａ、３２Ｂのそれぞれに一対をなして互いに開閉するグリップ爪３３Ａ、３３Ｂを固定する。グリップ爪３３Ａ、３３Ｂは、容器１のネック部４の細径部４Ｂ（溝巾ｗ）を挟圧保持可能にするものであり、その板厚をｔとするとき、ｔ＜ｗ（板厚ｔは細径部４Ｂ（溝巾ｗ）より小さく）、かつｔ≒ｗ（略同じ）である。なお、容器１の口部と概ね平行をなすネック部４が凸条であり細径部でない場合には、ｔはキャッピング等に支障のない範囲でｗより大きくても良い。

グリッパ３０は、一方のグリップ爪３３Ａにカムフォロワ３４を設け、カムフォロワ３４の支軸と支持ブラケット３１に設けたスプリングポスト３５との間に引張スプリング３６を張り設けてある。スプリング３６は、グリップ爪３３Ａの回転中心（ギヤ３２Ａの回転軸）に対しグリップ爪３３Ｂとは反対側に位置するときに、グリップ爪３３Ａを開き位置の側に付勢し、グリップ爪３３Ａとグリップ爪３３Ｂを不図示のストッパにて開き位置（開き角度180度）に制止させる。また、スプリング３６は、グリップ爪３３Ａの回転中心（ギヤ３２Ａの回転軸）に対しグリップ爪３３Ｂと同じ側に位置するときに、グリップ爪３３Ａを閉じ位置の側に付勢し、グリップ爪３３Ａとグリップ爪３３Ｂを閉じ位置に設定する。

ここで、容器搬送装置１００は、充填機１０１の入側の容器搬入部と、キャッピング機１０２の出側の容器搬出部のそれぞれに搬入側カム４１と搬出側カム４２を配置している。

搬入側カム４１は、図３〜図５に示す如く、グリッパ３０のカムフォロワ３４を挟む一対のカムレール４１Ａ、４１Ｂからなり、駆動コンベヤ２０の移動によって容器搬入部に到達したグリッパ３０のカムフォロワ３４をカムレール４１Ａとカムレール４１Ｂの間隔に導入して通過させる。搬入側カム４１は、グリッパ３０のカムフォロワ３４を通過させる過程で、カムフォロワ３４に係合してグリップ爪３３Ａを前述の開き位置から閉じ位置に設定替えし、ギヤ３２Ａ、３２Ｂを介してグリップ爪３３Ａに連動するグリップ爪３３Ｂも開き位置から閉じ位置に設定替えする。グリッパ３０のグリップ爪３３Ａ、３３Ｂは、駆動コンベヤ２０の移動に同期して駆動コンベヤ２０と並走している搬送コンベヤ１０が搬入してくる容器１のネック部４に対し、上述の開き位置から閉じ位置に設定替えされ、閉じ状態で容器１のネック部４を挟圧保持する。

搬出側カム４２は、搬入側カム４１と同様に、グリッパ３０のカムフォロワ３４を挟む一対のカムレール４２Ａ、４２Ｂ（不図示）からなり、駆動コンベヤ２０の移動によって容器搬出部に到達したグリッパ３０のカムフォロワ３４をカムレール４２Ａとカムレール４２Ｂの間隔に導入して通過させる。搬出側カム４２は、グリッパ３０のカムフォロワ３４を通過させる過程で、カムフォロワ３４に係合してグリップ爪３３Ａを前述の閉じ位置から開き位置に設定替えし、ギヤ３２Ａ、３２Ｂを介してグリップ爪３３Ａに連動するグリップ爪３３Ｂも閉じ位置から開き位置に設定替えする。グリッパ３０のグリップ爪３３Ａ、３３Ｂは、容器１のネック部４に対し、上述の閉じ位置から開き位置に設定替えされ、容器１のネック部４が解放される。解放後、容器１は駆動コンベヤ２０の移動に同期して駆動コンベヤ２０と並走している搬送コンベヤ１０によりそのまま搬出される。

容器搬送装置１００は以下の如くに動作する。
(1)容器１が搬送経路１００Ａの容器搬入部において、搬送コンベヤ１０に搬入され、搬送コンベヤ１０の粘着部１１が容器１の底面５を粘着する。

同時に、駆動コンベヤ２０に固定されているグリッパ３０が搬送コンベヤ１０の粘着部１１に粘着されている容器１に対応するように容器搬入部に到達し、グリッパ３０のグリップ爪３３Ａ、３３Ｂが、前述のカムフォロワ３４と搬入側カム４１の係合により、容器１のネック部４に対し開き位置から閉じ位置に設定され、容器１のネック部４を挟圧保持する。

具体的には、グリップ爪３３Ａ、３３Ｂの凹部の直線部縁上にネック部４のフランジ状突起４Ａを載せ、グリップ爪３３Ａ、３３Ｂの凹部縁の間にネック部４の細径部４Ｂを挟圧する。グリップ爪３３Ａ、３３Ｂの板厚をｔ、容器１のネック部４の細径部４Ｂの溝巾をｗとするとき、ｔ＜ｗ、かつｔ≒ｗであり、グリップ爪３３Ａ、３３Ｂは容器１の肩部３とネック部４のフランジ状突起４Ａとが形成する細径部４Ｂの溝内に概ね隙間なく差し入り、従って容器１をぐらつかせることがなく、特に重い容器１についても該容器１を強固に水平状に保持する最も望ましい条件を提供し得る。グリップ爪３３Ａ、３３Ｂの凹部縁が位置決め手段として機能し、容器１のネック部４の位置が定まる。

(2)搬送コンベヤ１０の粘着部１１に粘着され、駆動コンベヤ２０のグリッパ３０に挟圧保持された容器１が、搬送コンベヤ１０と駆動コンベヤ２０の間欠定ピッチ移動により搬送され、充填機１０１の充填ヘッド１０１Ａに位置付けられて一時停止される。充填機１０１の充填ヘッド１０１Ａから容器１に内容液が充填される。

(3)充填機１０１による内容液の充填後、搬送コンベヤ１０の粘着部１１に粘着され、駆動コンベヤ２０のグリッパ３０に挟圧保持された容器１は、再び、搬送コンベヤ１０と駆動コンベヤ２０の間欠定ピッチ移動により搬送され、キャッピング機１０２のキャッピングヘッド１０２Ａに位置付けられて一時停止される。キャッピング機１０２のキャッピングヘッド１０２Ａにより容器１にキャッピングされる。

(4)キャッピング機１０２によるキャッピング後、搬送コンベヤ１０の粘着部１１に粘着され、駆動コンベヤ２０のグリッパ３０に挟圧保持された容器１は、搬送コンベヤ１０と駆動コンベヤ２０の間欠定ピッチ移動により搬送され、搬送経路１００Ａの容器搬出部に到達する。グリッパ３０のグリップ爪３３Ａ、３３Ｂが、前述のカムフォロワ３４と搬出側カム４２の係合により、容器１のネック部４に対し閉じ位置から開き位置に設定され、容器１のネック部４を解放し、容器１を下工程へ排出可能にする。このとき、容器１の底面５は搬送コンベヤ１０の粘着部１１から容易に剥離できる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
（請求項１）
(a)容器１の底面５を搬送コンベヤ１０の粘着部１１により粘着し、ネック部４をグリッパ３０により挟圧保持する。従って、グリッパ３０によるネック部４の挟圧保持力を粘着部１１の粘着力で補助するものとなり、グリッパ３０がネック部４の直径に応じて備えるべき把持力を小さくする。これにより、ネック部４の直径変化に対するグリッパ３０の兼用範囲を拡大し、多品種の容器１に対する対応性が向上する。

(b)容器１のネック部４をグリッパ３０の一定の挟圧可能角度範囲内で該グリッパ３０により挟圧保持するものであり、グリッパ３０の挟圧可能角度範囲に含まれるネック部４の直径変化に対しては、該グリッパ３０をそのまま使用でき、多品種の容器１に対する応答性が向上する。

(c)容器１の底面５を搬送コンベヤ１０の粘着部１１により粘着し、ネック部４をグリッパ３０により挟圧保持するものであり、容器１が搬送コンベヤ１０上で搬送進み方向に直交する方向にずれることがない。従って、容器１の胴部をガイドする胴ガイドを設けたり、そのガイド巾を調整する必要がなく、多品種の容器１に対する対応性が向上する。

(d)容器１の底面５を搬送コンベヤ１０の粘着部１１により粘着するだけでなく、容器１のネック部４をグリッパ３０により挟圧保持しており、搬送コンベヤ１０の停止時に、容器１の慣性力をグリッパ３０が受止め、容器１の底面５が搬送コンベヤ１０の上面を搬送進み方向に滑ることを防止する。このため、充填機１０１やキャッピング機１０２への容器搬送時に、それら取合設備に対する容器１の停止位置決め精度を向上する。

(e)グリッパ３０は、その凹部縁で拡開状態（例えば開き角度180度）から容器１のネック部４を挟圧するものであり、グリッパ３０による挟圧開始時に、容器１のネック部４が少し位置ずれしていても、グリッパ３０は閉じ状態において容器１のネック部４を適正位置に修正して挟圧保持する。

（請求項２）
(f)搬送コンベヤ１０を弾性変形する粘着体１０Ａにより構成したから、搬送コンベヤ１０の粘着部１１を簡易に形成できる。

（請求項３）
(g)容器搬入部のカム４１がグリッパ３０のカムフォロワ３４に係合してグリップ爪３３Ａ、３３Ｂを開き位置から閉じ位置に設定し、容器搬出部のカム４２がグリッパ３０のカムフォロワ３４に係合してグリップ爪３３Ａ、３３Ｂを閉じ位置から開き位置に設定するようにしたから、グリッパ３０のグリップ爪３３Ａ、３３Ｂを簡易かつ確実に開閉し、容器搬入部では容器１のネック部４を確実に挟圧保持し、容器搬出部では容器１のネック部４を確実に挟圧解除できる。

図１〜図６の実施例は、搬送コンベア１０が備える容器底面固着部を粘着部１１とするものについて説明した。但し、本発明の容器底面固着部は、容器１の底面を吸着する吸着部からなるものでも良い。即ち、搬送コンベア１０は、弾性変形する吸着体を少なくとも表面（搬送面）に有し、この吸着体により吸着部を形成できる。ここで、吸着とは、容器１に一時的に吸着するが後で容器１から剥離できることをいう。吸着体は容器１にくり返し吸着できる。

吸着体としては、ゼオン化成株式会社のゼオンＡＬシート（商品名）等のセル吸盤体からなるものを採用できる。

図１は容器搬送装置を示す斜視図である。 図２は容器を示す模式図である。 図３は容器搬入部を示す斜視図である。 図４は容器搬入部を示す平面図である。 図５は容器搬入部を示す側面図である。 図６はグリッパを示す平面図である。

符号の説明

１ 容器
４ ネック部
５ 底面
１０ 搬送コンベヤ
１０Ａ 粘着体
１１ 粘着部
２０ 駆動コンベヤ
３０ グリッパ
３１ 支持ブラケット
３２Ａ、３２Ｂ ギヤ
３３Ａ、３３Ｂ グリップ爪
３４ カムフォロワ
３６ スプリング
４１、４２ カム
１００ 容器搬送装置
１００Ａ 搬送経路

Claims (6)

1. 容器の搬送経路に沿って搬送コンベヤを延在し、容器の底面を固着する容器底面固着部を搬送コンベヤに備えるとともに、
   前記搬送コンベヤに沿って駆動コンベヤを延在し、駆動コンベヤに一定のピッチを介してグリッパを固定し、グリッパにより容器のネック部を挟圧保持可能にする容器の搬送装置。
2. 上記容器底面固着部は容器の底面に粘着する粘着部である請求項1記載の容器の搬送装置。
3. 前記搬送コンベヤが、弾性変形する粘着体により粘着部を形成した無端周回状をなす請求項２記載の容器の搬送装置。
4. 上記容器底面固着部は容器の底面に吸着する吸着部である請求項1記載の容器の搬送装置。
5. 前記搬送コンベヤが、弾性変形する吸着体により吸着部を形成した無端周回状をなす請求項４記載の容器の搬送装置。
6. 前記グリッパが、駆動コンベヤに取付けられる支持ブラケットと、支持ブラケットに枢着されるとともに互いに噛合う一対のギヤと、両ギヤのそれぞれに固定されて互いに開閉する一対のグリップ爪と、一方のグリップ爪に設けられるカムフォロワと、一方のグリップ爪と支持ブラケットの間に設けられてグリップ爪を開き位置と閉じ位置のそれぞれに付勢するスプリングとを有して構成され、
   前記搬送コンベヤの容器搬入部と容器搬出部のそれぞれにカムを配置し、容器搬入部のカムがグリッパのカムフォロワに係合してグリップ爪を開き位置から閉じ位置に設定し、容器搬出部のカムがグリッパのカムフォロワに係合してグリップ爪を閉じ位置から開き位置に設定する請求項１ないし５のいずれかに記載の容器の搬送装置。

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