JP2007284078A - ボトルの把手組付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブロー成形ボトルの把手取付用凹部に把手を確実かつ効率良く組み付け可能な把手組付装置を提案すること。
【解決手段】把手組付装置５０は、二軸延伸ブロー成形機４０から受け取ったボトル１を、位置決め部６０に送り込み、各ボトル１の送りピッチおよび向きを揃える。送りピッチおよび向きが揃ったボトル１を、ボトル送り機構１７０によって、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、把手固定部１２０、および不良ボトル排出部１４０を経由して、把手付きボトル取り出し部５６に送り出す。把手１０の取付不良の発生を抑制でき、効率良く把手組付動作を行うことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、合成樹脂製のボトルに形成されている把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組み付けるために用いるボトルの把手組付装置に関するものである。

食用油などを入れる合成樹脂製の大型ボトル等は重いので、持ち運びを簡単に行うことができるように、その胴部外周面部分に把手が取り付けられている。把手の取付方法としては、把手取付用凹部を外周面に備えた形状のボトルを二軸延伸ブロー成形し、しかる後に当該把手取付用凹部に、別個に成形しておいた把手を取り付ける後付け方法が知られている。

この方法により把手が取り付けられたボトルは、例えば、下記の特許文献１、２に開示されている。これらの特許文献に開示されている把手は、ボトル上下方向に長い握り部と、そのボトル上下方向の端から突出している腕部と、上側の腕部から下側の腕部に向けて延びている支持板とを備えた構造となっている。いずれの把手においても、ボトル側に形成されている把手取付用凹部に上下の腕部を強制的に嵌め込み、しかる後に支持板を強制的に押し込み、その先端部を下側の腕部の先端部に係合させるようになっている。支持板が下側の腕部に係合すると、下側の腕部が上側に撓むことが阻止され、上下の腕部の間隔が一定に保持されるので、把手が把手取付部に取り付けられた状態に保持される。
特許第３５０８８９７号公報 実用新案登録第２５６８９９０号公報

本発明の課題は、成形後のボトルの把手取付用凹部に把手を組み付ける作業を効率良く行うことのできるボトルの把手組付装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、この支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端が前記腕部先端に係合可能となっている合成樹脂製の把手を、ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に組付けるボトルの把手組付装置において、
正立姿勢で搬送されるボトルの送りピッチおよび向きを揃えるための位置決め部と、
ボトルの前記把手取付用凹部に前記把手を挿入するための把手挿入部と、
前記把手取付用凹部に挿入された前記把手の前記支持板の先端を前記腕部先端に係合させることにより、当該把手取付用凹部に前記把手を固定する把手固定部と、
前記把手挿入部に把手を供給するための供給部と、
前記位置決め部において設定された送りピッチおよび向きを保持したまま、前記把手挿入部および前記把手固定部を経由して、ボトルを搬送するボトル送り機構と、
前記把手挿入部に送り込まれたボトルを、当該把手挿入部における予め定めた把手挿入位置に保持すると共に、前記把手固定部に送り込まれたボトルを、当該把手固定部における予め定めた支持板押込位置に保持するボトル保持機構とを有していることを特徴としている。

本発明の把手組付装置では、把手を組み付ける前に、搬送される各ボトルの送りピッチおよび向きを揃えるようにしている。したがって、把手挿入部の把手挿入位置に正確に各ボトルを送り込むことができる。また、当該把手挿入位置に送り込まれたボトルの把手取付用凹部の向きを、把手挿入方向に正確に合わせることができる。よって、把手挿入動作を確実に行うことができる。同様に、把手固定部においても、支持板押込位置に正確に各ボトルを送り込むことができ、また、当該支持板押込位置に送り込まれたボトルの把手取付用凹部および把手の向きを、支持板押込方向に正確に合わせることができる。よって、把手固定動作を確実に行うことができる。

ここで、本発明の前記供給部は、前記把手をその握り部の背面が上を向いた横並び状態で収納し、当該把手を自重により滑落させて前記把手挿入部に供給するシュートを備えていることを特徴としている。縦に並べて把手が収納されている場合などとは異なり、把手が収納部内で滞留して、把手の供給動作が円滑に行われないなどの弊害を解消できる。また、把手の自重を利用して把手を把手挿入部に供給しているので、供給部を簡単な機構とすることができる。

本発明の前記把手挿入部は：前記供給部から供給される前記把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と；持ち上げられた前傾姿勢状態の前記把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手挿入位置で待機しているボトルの前記把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に挿入された状態となるように位置決めする位置決め機構と；上端部分が前記把手取付用凹部に挿入された状態の前記把手の下端部分を当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構と；を備えた構成とすることができる。

この場合、前記把手固定部は、前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に挿入されている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構を備えた構成とすることができる。

本発明において、前記位置決め部は：ボトルの胴部を横方から保持可能な溝が一定のピッチで形成されているピッチ調整板を用いてピッチ調整を行うピッチ調整機構と；送りピッチが調整された各ボトルをその中心軸線周りに回転可能な状態で保持し、この状態で、一対の押し付けパッドを各ボトルの前記把手取付用凹部に押し付けて各ボトルを前記中心軸線周りに回転させて、各把手取付用凹部が同一方向に向くように揃える向き調整機構と；を備えていることを特徴としている。

また、本発明において、前記把手固定部は、前記ボトル保持機構によって前記支持板押込位置に保持されているボトルの内圧を大気圧より高く保持した状態で、前記支持板の押込み動作を行うことを特徴としている。

さらに、本発明では、前記位置決め部と前記把手挿入部の間に、各ボトルの空気漏れの有無を検査するための空気漏れ検査部を有していることを特徴としている。

次に、本発明のボトル送り機構は、同時に多数個のボトルの把手組付動作を行うために、ボトルを複数本ずつ、前記位置決め部、前記把手挿入部、前記把手固定部に順次に送り込むことを特徴としている。

本発明のボトルの把手組付装置では、把手を組み付ける前に、搬送される各ボトルの送りピッチと共に、ボトルの向きを揃えるようにしている。したがって、把手挿入部の把手挿入位置に正確に各ボトルを送り込むことができる。また、当該把手挿入位置に送り込まれたボトルの把手取付用凹部の向きを、把手挿入方向に正確に合わせることができる。よって、把手挿入動作を確実に行うことができる。同様に、把手固定部においても、支持板押込位置に正確に各ボトルを送り込むことができ、また、当該支持板押込位置に送り込まれたボトルの把手取付用凹部および把手の向きを、支持板押込方向に正確に合わせることができる。よって、把手固定動作を確実に行うことができる。

この結果、本発明によれば、成形後のボトルの把手取付用凹部に把手を組み付ける作業を、組付け不良を発生させること無く、効率良く行うことができる。

以下に、図面を参照して、本発明により把手を組付可能なボトルの例および、本発明を適用したボトルの把手組付装置の例を説明する。

(把手付きボトルの例)
図１(ａ)は把手付きボトルを示す側面図であり、図１(ｂ)は把手を示す側面図である。また、図２(ａ)は把手付きボトルの縦断面図であり、図２(ｂ)は横断面図である。これらの図を参照して説明すると、本例の把手付きボトル１のボトル本体２は、小径の口部３と、その下側に連続している底付きの全体として円筒状の胴部４とを備えており、胴部外周面には面外剛性を高めるための凹凸状のリブが形成されている。胴部４における上側の外周面部分には、上下方向に所定幅の把手取付用凹部５が形成されている。この形状のボトル本体２は二軸延伸ブロー成形により成形されたものであり、成形後に、その把手取付用凹部５に、別個に成形しておいた合成樹脂製の把手１０が固定されている。

ボトル本体２に形成されている把手取付用凹部５は、凹部底面を規定しているほぼ平坦な胴部側面部分６と、この胴部側面部分６の上端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ上側端面７と、胴部側面部分６の下端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ下側端面８によって規定されている。胴部側面部分６の中央にはボトル上下方向に延びる一定幅の浅い凹溝６ａが形成され、さらに、当該凹溝６ａの中心にはボトル上下方向に延びるリブ溝６ｂが形成されている。

上側端面７は、下側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、上方に窪んでいる細幅の上側嵌め込み溝７ａとなっている。当該上側端面７のボトル外周側の端(
開口縁部分)を形成している円弧面部分には、ボトル中心側に窪んでいる差込溝７ｂが形
成されている。下側端面８は、上側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、下方に窪んでいる細幅の下側嵌め込み溝８ａとなっている。

この形状の把手取付用凹部５に固定されている合成樹脂製の把手１０は、上側端面７の開口縁から下側端面８の開口縁まで延びている縦長の握り部１１と、この握り部１１の上下の端部からボトル中心側に突出している上側腕部１２および下側腕部１３と、下側腕部１３の先端部からボトル上方に延びている撓み防止板１４(支持板)とを備えている。上側腕部１２は上下方向に撓み可能な可撓腕部であり、下側腕部１３は上下方向には撓むことのない剛性腕部である。取付状態においては、撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２の先端から外れないように、当該先端に形成した先端係合溝１２ｂに係合しており、当該撓み防止板１４によって上側腕部１２の撓みが阻止されている。

各部の形状を詳細に説明すると、握り部１１は、一定幅および厚さの縦長の円弧状の外板部分１１ａと、これよりも幅の狭い一定厚さの直線状の内板部分１１ｂとが、縦リブ１１ｃによって連結された形状をしている。外板部分１１ａの上端は内側に鋭角に折れ曲がり、内板部分１１ｂの上端は内側に円弧状に曲がり、これらが合流して、一定厚さの上側腕部１２に連続している。

外板部分１１ａの上端の内側表面部分には、ボトル側に形成されている差込溝７ｂに差し込まれている突起１５が一体形成されている。また、上側腕部１２の上側当接面１２ａは下側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には、上方に一定幅および一定厚さで突出した上側突起１６が一体形成されている。この上側突起１６がボトル側の上側端面７の上側嵌め込み溝７ａに下側から嵌っている。

上側腕部１２の下側面は平坦な面であり、その先端側の部位には、先端側に向けて突出量の多くなるくさび状の爪部分１７が形成されている。この爪部分１７の端面１７ａと下側面の先端部分とによって、先端係合溝１２ｂが形成されている。この先端係合溝１２ｂに撓み防止板１４の先端１４ａが嵌っている。

次に、握り部１１の外板部分１１ａの下端は90度よりも小さな角度で内側に折れ曲がって、下側腕部１３の下板部分１３ａに連続している。内板部分１１ｂの下端も内側に円弧状に曲がり、下側腕部１３の上板部分１３ｂに連続している。下側腕部１３は、上板部分１３ｂと下板部分１３ａがボトル中心側の先端において合流した山形形状をしており、これらの間が三角形の縦リブ１３ｃによって連結されている。したがって、上下方向の剛性が高く、上下方向には撓まない剛性腕部となっている。

下側腕部１３の下側当接面１３ｄは全体として上側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には下方に一定幅で突出した下側突起１８が一体形成されており、これが、ボトル側の下側端面８の下側嵌め込み溝８ａに上側から嵌っている。

この構成の下側腕部１３の先端は円弧状にほぼ直角に湾曲して、撓み防止板１４に連続している。撓み防止板１４は一定幅で一定厚さの縦長の矩形板であり、その内側の表面の中心には上下方向に延びる補強用リブ１４ｂが形成されている。撓み防止板１４は、ボトル側の凹溝に装着され、その補強用リブ１４ｂも凹溝に形成したリブ溝６ｂに嵌った状態となっている。

(把手の組付手順)
図３は把手１０をボトル本体２に組み付ける手順を示してある。図３(ａ)に示すように、取付前の把手１０は、撓み防止板１４の先端１４ａが上側腕部１２の爪部分１７よりも握り部１１の側に位置している。先端１４ａは内側が円弧面となっており、爪部分１７に容易に乗り上げ可能となっている。

まず、図３(ａ)に示すように、ボトル本体２に取り付けた状態に対して把手１０を所定角度だけ前傾姿勢にして、その上側腕部１２の上側当接面１２ａを、ボトル本体２の把手取付用凹部５の上側端面７に押し当て、突起１５が差込溝７ｂに差し込まれ、上側突起１６が上側嵌め込み溝７ａに位置決めされた状態を形成する。

この状態で、把手１０の握り部１１の下側部分を把手取付用凹部５に向けて強制的に押し込む。この結果、上側腕部１２における撓み防止板１４の先端１４ａが当っている部分の先端側が下方に撓み、また、ボトル本体側の下側端面８が撓むことにより、把手１０の下側腕部１３の下側突起１８を下側嵌め込み溝８ａに押し込むことができる。

図３(ｂ)の実線はこの状態を示してある。この後は、撓み防止板１４をボトル中心側に強制的に押し込む。撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２を強制的に上側に撓めながら、爪部分１７を乗り越える。爪部分１７を乗り越えると、先端１４ａは先端側の先端係合溝１２ｂに嵌り、上側腕部１２は再び下側に戻る。この結果、撓み防止板１４は、図３(ｂ)において想像線で示すように、上側腕部１２に対して外れることのない状態で係合して、把手１０の組付状態が形成される。

下側腕部１３は剛性腕部であり、可撓性の上側腕部１２は撓み防止板１４によって撓みが阻止される。よって、上側腕部１２の上側突起１６および下側腕部１３の下側突起１８がそれぞれ、上側嵌め込み溝７ａおよび下側嵌め込み溝８ａに嵌った状態に保持され、また、上側の突起１５も差込溝７ｂに嵌った状態に保持されるので、把手１０がボトル本体２に固定された状態になる。

(把手組付装置)
(全体構成)
図４〜図６は本発明を適用した把手組付装置を示す図であり、図４は正面から見た場合の概略構成図であり、図５は上方から見た場合の概略構成図であり、図６は側面から見た場合の概略構成図である。また、図７は、本例の把手組付装置の把手組付け部分の機構および動作を示す概念図である。

把手組付装置５０は、横長のボックス状の装置ハウジング５１を有しており、この装置ハウジング５１を貫通して、水平な直線状のボトル搬送路５２が形成されている。装置ハウジング５１内において、ボトル搬送路５２の上流側から下流側に向けて、ボトル位置決め部６０、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、把手固定部１２０、および、不良ボトル選別部１４０がこの順番に配置されている。

ボトル搬送路５２の上流側の部分は、装置ハウジング５１のボトル供給側端面５３から水平に突出したボトル受け取り部５４となっている。このボトル受け取り部５４には、例えば、二軸延伸ブロー成形機４０によって成形されたボトル１が供給される。ボトル搬送路５２の下流側の部分は、装置ハウジング５１における反対側のボトル排出側端面５５から水平に突出した把手付きボトル取り出し部５６となっている。

ボトル搬送路５２のボトル受け取り部５４に供給されたボトル１は、ボトル搬送機構１５０によってボトル搬送路５２を搬送される。本例のボトル搬送機構１５０は、一定のピッチで配列されたボトル１を４本ずつ間欠的に、各部６０、８０、１００、１２０、１４０を経由して搬送する。

ボトル搬送機構１５０は、ボトル搬送路５２におけるボトル受け取り部５４およびボトル位置決め部６０の搬送路部分を規定しているベルトコンベヤ１６０と、このベルトコンベヤ１６０から４本ずつボトル１を受け取り、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、把手固定部１２０、不良ボトル選別部１４０および把手付きボトル取り出し部５６に、順次に間欠的に送り出すためのボトル送り機構１７０を備えている。

また、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００および把手固定部１２０には、これらの各部に送り込まれたボトル１が移動しないようにボトル搬送路５２の搬送面に押し付けて固定するための第１、第２および第３ボトル固定機構１９０、２００、２１０がそれぞれ配置されている。

さらに、把手挿入部１００には、ボトル１に挿入される把手１０を供給するための把手供給部２２０が付設されている。本例の把手供給部２２０は、多数個の把手１０を、その握り部１１の背面を上に向けて横並び状態で収納している４連のシュート２２１を備えている。各シュート２２１はその後端から前端に向けて下方に傾斜しており、把手１０はそれらの自重により前方に滑落して、把手挿入部１００に供給されるようになっている。

各部の構成を詳細に説明する前に、図７を主に参照して、把手挿入部１００および把手固定部１２０の概略構成および概略動作を説明する。まず、ボトル送り機構１７０によって把手挿入部１００に送り込まれた４本のボトル１は、それぞれ、第２ボトル固定機構２００によって各把手挿入位置１０１〜１０４に固定される。

シュート２２１の前側には、当該シュート２２１から送り出された把手１０を横置き状態から所定角度だけ傾斜した前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構２３０が配置されている。リフト機構２３０の側方位置には、リフト機構２３０から把手１０を受け取って、４箇所の把手挿入位置１０１〜１０４に待機しているボトル１の把手取付用凹部５に把手１０の上端側部分を挿入するための把手位置決め機構２４０が配置されている。把手位置決め機構２４０は、持ち上げられた前傾姿勢状態の把手１０における握り部１１の背面側部分を両側から挟持するグリッパ２４１を備えており、このグリッパ２４１が待機しているボトル１の側に旋回して、待機しているボトル１の把手取付用凹部５に向けて送り出され、グリッパ２４１に保持されている当該把手１０の上端部分が把手取付用凹部５に位置決めされる。

把手挿入位置１０１〜１０４におけるシュート２２１の近傍位置には、上端部分が把手取付用凹部５に挿入された状態の把手１０の下端部分を当該把手取付用凹部５に押し込むための把手押込機構２５０が配置されている。把手１０の全体がボトル１の把手取付用凹部５に差し込まれた後は、ボトル送り機構１７０によって当該ボトル１は、把手固定部１２０の４箇所の支持板押込位置１２１〜１２４に向けて送り出され、これらの各位置１２１〜１２４において第３ボトル固定機構２１０によって固定される。

支持板押込位置１２１〜１２４の近傍には支持板押込機構２６０が配置されている。当該支持板押込機構２６０によって、ボトル１の把手取付用凹部５に押し込まれている把手１０の支持板１４の先端１４ａがボトル中心側に押し込まれて、当該先端１４ａが上側腕部１２の先端係合溝１２ｂに係合し、これによって、把手１０の組み付け作業が終了する。支持板押込機構２６０は、ボトル１の側方から把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差し込まれる押込部材２６４を備えており、この押込部材２６４を引き上げながら支持板１４をボトル中心側に押し込むことにより、支持板１４の先端１４ａを上側の腕部１２の先端係合溝１２ｂに嵌め込むようになっている。

(ボトル搬送機構)
まず、ボトル搬送機構１５０のベルトコンベヤ１６０は、無端ベルト１６１の両側が端板１６２、１６３によって封鎖されている。これらによって囲まれている内部空間には負圧が供給され、無端ベルト１６１にはその搬送方向に向けて一定間隔で吸引用スリット１６１ａが形成されている。したがって、無端ベルト１６１の上流側の端に正立状態で供給されたボトル１は、吸引用スリット１６１ａに吸引され、倒れることなく、また、位置ずれが生ずることなく、搬送可能である。

次に、図８(ａ)〜(ｃ)は、ボトル送り機構１７０を示す概略部分平面図、概略部分側面図および概略部分断面図である。また、図９(ａ)および(ｂ)はボトル送り機構１７０の部分拡大平面図および部分拡大断面図である。ボトル送り機構１７０は、装置架台５７に支持されている第１スライダ１７１と、この第１スライダ１７１によって支持されている第２スライダ１７２を有している。第１スライダ１７１は、ボトル搬送路５２に沿ってスライドし、その前端位置が前側ストッパ１７３によって規定され、その後端位置が後側ストッパ１７４によって規定される。第２スライダ１７２は、第１スライダ１７１に搭載されている一対のエアーシリンダ１７５によって、ボトル搬送路５２に直交する方向にスライドする。

第２スライダ１７２には、搬送方向の下流側から第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)がこの順序に取り付けられている。第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)には、それぞれ、同一ピッチで４つの半円形の送り溝１７７(１)〜１７７(４)が形成されている。第２スライダ１７２をボトル搬送路５２に対して直交する方向に退避位置まで後退させると、ボトル搬送路５２上のボトル１から各送り溝１７７(１)〜１７７(４)が外れる。第２スライダ１７２をボトル搬送路５２に対して直交する方向にボトル保持位置まで前進させると、ボトル搬送路５２上のボトル１が各送り溝１７７(１)〜１７７(４)に横方から保持された状態になる。

また、第１スライダ１７１が前側ストッパ１７３によって規定される送り出し位置まで送り出されると、第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)は、それぞれ、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、把手固定部１２０、および、不良ボトル選別部１４０に位置決めされる。第１スライダ１７１が後側ストッパ１７４によって規定される戻り位置に戻ると、第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)は、それぞれ、手前のボトル位置決め部６０、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、および、把手固定部１２０に戻る。

ここで、第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)(以下、これらを纏めて送り板１７６と呼ぶ場合もある。)は、図９(ｂ)に示すように、同一形状をした上下一対の送り板からなる。上側の送り板１７６における各送り溝１７７(１)〜１７７(４)(以下、これらを纏めて送り溝１７７と呼ぶ場合もある。)の間の突出部分１７６ａには、一対の開閉腕１７８が軸１７９を中心としてボトル搬送方向に沿って開閉可能な状態で取り付けられている。各開閉腕１７８の先端は、ボトル搬送路５２の中心線５２ａよりも奥まで延びており、また、開閉腕１７８の先端部にも、中心線５２ａよりも奥側の位置で、回転自在の状態で一対のローラ１８０が垂直に取り付けられている。

開閉腕１７８は、軸１７９を中心として、閉じる方向に付勢されており、それらの後端側の部分の間に後方から差し込まれている開閉用突起１８１によって所定の開き状態に保持されている。開閉用突起１８１は電磁ソレノイド１８２によって図９(ａ)において実線で示す後退位置から前方に突出可能となっている。開閉用突起１８１が突出すると、一対の開閉腕１７８が想像線で示すように開く。この結果、開閉腕１７８の先端に取り付けられているローラ１８０が開く。これにより、各送り溝１７７に保持されている各ボトル１が、搬送方向の前後からローラ１８０によって挟持された状態が形成される。開閉用突起１８１を引き込めると、開閉腕１７８が閉じて、ボトル１の挟持状態が解除される。

ボトル搬送機構１５０によるボトル１の搬送動作を説明する。二軸延伸ブロー成形機４０からベルトコンベヤ１６０は、ボトル受け取り位置５４において、一定のピッチで、ボトル１が引き渡される。ベルトコンベヤ１６０に引き渡されたボトル１は、その無端ベルト１６１の吸引用スリット１６１ａによって吸引された状態で搬送される。

ベルトコンベヤ１６０によってボトル位置決め部６０に送り込まれた４本のボトル１は、後述のように、それらのピッチが一定となるように調整され、また、それらの把手取付用凹部５が一定の方向を向くように姿勢が調整される。かかる位置決め動作における所定の時点で、ボトル送り機構１７０の第１〜第４送り板１７６(１)〜１７６(４)がボトル保持位置まで前進して、４本のボトル１がそれぞれ第４送り板１７６(４)の各送り溝１７７(１)〜１７７(４)に保持され、各開閉腕１７８のローラ１８０の間に挟持された状態が形成される。

この状態が形成された後に、各送り板１７６(１)〜１７６(４)が送り出し位置まで送り出される。この結果、第４送り板１７６(４)の各送り溝１７７(１)〜１７７(４)に保持されているボトル１が次の空気漏れ検査部８０に送り込まれた状態になる。空気漏れ検査後は、各送り板１７６(１)〜１７６(４)はボトル搬送路５２から退避位置まで後退し、しかる後に、所定量だけ戻されて、後側ストッパ１７４によって規定される戻り位置まで戻る。かかる動作を繰り返すことにより、各送り板１７６(１)〜１７６(４)によって、４本ずつボトル１が、順次に、位置決め部６０から、空気漏れ検査部８０、把手挿入部１００、把手固定部１２０、および、不良ボトル選別部１４０に搬送される。

(ボトル位置決め部)
図１０(ａ)、(ｂ)および図１１(ａ)、(ｂ)は、それぞれ、ボトル位置決め部６０を示す部分平面図および部分側面図である。図１０に示すように、ボトル搬送路５２を挟み、ボトル送り機構１７０とは反対側には、４本のボトル１の間隔を予め定められた一定のピッチとなるように調整するためのピッチ調整機構６１が備わっている。ボトル搬送路５２に対して直交する方向に前進後退可能なピッチ調整板６２と、このピッチ調整板６２を移動させるためのエアーシリンダ６３とを備えている。ピッチ調整板６２は、横方からボトル１を受け入れ可能な４つの半円形の溝６３を備えている。各溝６３の間および両端に形成されている突出板部分６２ａは、三角形状の尖った先端部を備えている。また、ピッチ調整機構６１は、ボトル搬送路５２を挟み、ピッチ調整板６２とは反対側にボトル搬送方向に平行に延びる平坦な端面６４ａを備えた受け板６４を備えている。

ピッチ調整板６２を前進させると、それらの突出板部分６２ａの端面にガイドされながら、各ボトル１のピッチが調整される。この調整時には、各ボトル１は、受け板６４の端面６４ａに押し付けられているので、ボトル搬送路５２に直交する方向に移動することはない。よって、ピッチ調整板６２を押し出すことにより、４本のボトル１のピッチが一定のピッチとなるように調整される。

次に、図１１に示すように、ピッチ調整板６２の上方位置には、各ボトル１の向きを揃えるための向き調整機構６６が配置されている。向き調整機構６６は、各ボトル１の向きを揃えるための向き調整板６７を備え、この向き調整板６７は、ボトル搬送路５２に対して直交する方向の前進および後退可能であり、エアーシリンダ６８によって移動させられるようになっている。向き調整板６７は、ボトル搬送路５２に平行に延びている端面６７ａを備えており、この端面６７には、４組の押し付けパッド６８が取り付けられている。向き調整板６７をボトル搬送路５２に向けて押し出すと、各組の押し付けパッド６８が各ボトル１の把手取付用凹部５における胴部側面部分６に当接する。

ここで、ボトル搬送路５２の反対側には、ボトル送り機構１７０の第１送り板１７６が配置されており、押し付けパッド６８によってボトル１を押し付ける際には、第１送り板１７６によって反対側から各ボトル１が保持された状態とされる。また、上側の第１送り板１７６には、ボトル保持状態において、各ボトル１の胴部外周面に当接可能な一対のローラ６９が回転自在の状態で垂直に取り付けられている。

この構成の位置決め部６０の動作を説明する。まず、図１０に示すように、位置決め部６０に送り込まれた４本のボトル１に対して、その側方からピッチ調整板６２が押し出され、それらのピッチが調整される。

次に、上側の向き調整機構６６の向き調整板６７が押し出されると共に、反対側からボトル搬送機構１７０の送り板１７６が押し出される。この結果、図１１に示すように、ボトル１は、一方の側から一対の押し付けパッド６８によって押し付けられ、他方の側では、一対の回転自在なローラ６９によって保持された状態になる。したがって、ボトル１はローラ６９によってその中心軸線周りに回転可能な状態で保持されているので、押し付けパッド６８をボトル１に押し付けると、その把手取付用凹部５が一定の向きとなるように、各ボトル１の向きが整えられる。この後は、前述のようにボトル搬送機構１７０の開閉腕１７８を押し広げて、各ボトル１をローラ１８０によって保持する。

(ボトル固定機構)
図１２(ａ)および(ｂ)は第１〜第３ボトル固定機構１９０、２００、２１０を示す側面図および立面図である。これら第１〜第３ボトル固定機構は同一構成であるので、把手挿入部１００に配置されている第２ボトル固定機構２００について説明する。

第２ボトル固定機構２００は、装置架台５７に取り付けた水平支持板２０１から垂下している４本のエアーシリンダ２０２と、それらの各伸縮ロッド２０３の下端に取り付けた段付き差込コア２０４とを有している。各ボトル１が各把手挿入位置１０１〜１０４に到った後に、段付き差込コア２０４を降下させ、ボトル１の口部に差し込むと共に、その段面でボトル１を押し付けることにより、当該位置にボトル１が確実に保持された状態が形成される。したがって、ボトル送り機構１７０による保持が解除された後においても、ボトル１は、位置決め部６０において規定されたピッチおよび向きのまま保持される。

これに対して、空気漏れ検出部８０に配置されている第１ボトル固定機構１９０は、第２、第３ボトル固定機構２００、２１０の構成に加えて、段付き差込コア２０４によって口部が封鎖されたボトル１の内部に大気圧より高い圧力のエアーを加える加圧機構(図示せず)を備えている。ボトル内部が加圧状態に保持されない場合には、当該ボトルを、ピンホールなどの空気漏れが発生している不良ボトルと判断する。不良ボトルは、不良ボトル選別部１４０において不図示の不良ボトル回収部に回収され、それ以外のボトルのみが把手付きボトル排出部５６に排出される。

同様に、ボトル１を支持板押込位置１２１〜１２４に保持するための第３ボトル保持機構２１０も、加圧機構が備わっている。後述の把手固定動作時には、加圧機構によってボトル１の内圧を大気圧よりも僅かに高く保持し、把手１０をボトル１の把手取付用凹部５に取り付ける際に加わる力によってボトル１の変形を防止し、把手１０の固定不良状態が発生しないようにしている。

(把手挿入部)
図１３(ａ)および(ｂ)は、把手挿入部１００を示す概略平面図および概略立面図である。図１４は把手挿入部の概略側面図である。

まず、各把手挿入位置１０１〜１０４に対応して配置されている４組のシュート２２１は、上方が開口した溝形断面のものであり、その左右の側板２２３、２２４の間隔は、把手１０を、その握り部背面側を上に向けて横置き状態で挿入可能な寸法とされている。シュート２２１を自重により滑落してきた把手１０は、シュートの前端開口部からリフト機構２３０に引き渡される。本例では、把手１０を背面を上にした横並び状態でシュート２２１に収納し、これを幅方向に把手の自重により押し出して供給するようになっている。したがって、縦並び状態で把手を送り出す場合などとは異なり、把手がシュート２２１内で詰まるなどの弊害が起きずに、円滑かつ確実に把手１０を供給できる。

リフト機構２３０は、シュート２２１から把手１０を受け取る把手受入部２３１と、この把手受入部２３１を上下方向に旋回させる旋回部２３２とを備えている。把手受入部２３１の後側の端面２３１ａは、シュート２２１の前端開口部と同一形状の開口部となっており、また、当該把手受入部２３１は１個の把手１０のみを受入可能な幅とされ、その前側の端面が端板２３３によって封鎖されている。

把手受入部２３１は旋回軸２３５を中心に上下に旋回可能である。旋回部２３２は、エアーシリンダ２３６を備え、その伸縮ロッド２３６ａの先端が把手受入部２３１の底面に連結されている。伸縮ロッド２３６ａを伸長すると、水平状態の把手受入部２３１が図１４に示すように、旋回軸２３５を中心として持ち上がり、そこに保持されている把手１０を所定角度の前傾姿勢にすることができる。

ここで、把手受入部２３１のＬ形の端面２３１ａは、旋回状態においては、常に、シュート２２１の前側開口部の一部を遮っている。したがって、旋回中に、シュート２２１の前側開口部から把手１０が押し出されてしまうことがない。

次に、把手位置決め機構１００Ａは、前傾姿勢で把手受入部２３１に保持されている把手１０の握り部１１の背面側の部分を両側からグリップするグリッパ２４１を備えている。グリッパ２４１は、グリッパ支持部２４２によって開閉可能な状態で支持されており、当該グリッパ支持部２４２に内蔵のエアーシリンダ(図示せず)によって開閉駆動される。グリッパ２４１は、開状態で、前傾姿勢となるように持ち上げられた把手１０が位置する部位に待機しており、把手受入部２３１が持ち上げられ、そこに保持されている把手１０がグリッパ２４１の間に位置すると、当該グリッパ２４１が閉じて、前傾姿勢の把手１０をグリップした状態になる。

グリッパ２４１の支持部２４２は垂直な旋回軸２４３に取り付けられている。この旋回軸２４３の上端部は回転自在の状態でスライダ２４４によって支持されている。スライダ２４４は、スライドレール２４５に沿って、ボトル搬送路５２０に直交する方向に直線往復移動可能である。スライダ２４４は、エアーシリンダ２４６からなる駆動機構によって駆動されるようになっている。

ここで、旋回軸２４３の上端には旋回中心軸線から半径方向に延びる腕２４３ａが形成されており、この腕２４３ａの先端にはローラからなるカムフォロワ２４７が取り付けられている。カムフォロワ２４７は、スライダ２４４の移動方向に延びる直線状部分とその後端から円弧状に直角に折れ曲がっている湾曲部分とを備えたカム溝２４８にスライド可能な状態で嵌っている。

スライダ２４４によってグリッパ２４１が前方に送り出されると、カムフォロワ２４７がカム溝２４８の後端の湾曲部分から直線状部分にスライドし、旋回軸２４３を９０度回転させる。よって、旋回軸２４３の下端に取り付けられているグリッパ２４１は送り出しの初期の段階で９０度旋回して、前向き状態になり、この状態のままで前方に送り出される。

このように、本例では、前傾姿勢の把手１０をグリップしたグリッパ２４１を、カム溝２４８およびカムフォロワ２４７からなるカム機構を利用して、前向き状態となるように９０度旋回させ、その状態のままで前方に送り出すようにしている。すなわち、把手１０をボトル１に位置決めする動作にカム機構を採用しているので、簡単な構成により、シュート２２１から受け取って前傾姿勢にした把手１０を前方に９０度旋回させて、送り出して待機しているボトル１の把手取付用凹部５に挿入する機構１００Ａを構築できる。

次に、把手挿入機構２５０は、図１３に示すように、シュート２２１とボトル搬送路５２の間に配置されている。この把手挿入機構２５０は、水平な押込みバー２５１を備え、この押込みバー２５１の両端には直交方向に延びる旋回腕２５２、２５３が取り付けられており、旋回腕２５２、２５３の下端の間には、旋回軸２５４が水平に架け渡されており、この旋回軸２５４の外周には同軸状態でピニオン２５５が形成されている。ピニオン２５５の側方には、当該ピニオン２５５に噛み合っているラック２５６が垂直方向に移動可能な状態で配置され、ラック２５６の昇降は、エアーシリンダからなる駆動機構２５７によって行われる。押込みバー２５１は、図１３の実線で示す待機位置から、上方に旋回可能であり、その旋回軌跡上に、ボトル１に上端部分が位置決めされた把手１０の握り部１１の背面下端部分が位置するように設定されている。

グリッパ２４１を前方に送り出して、前傾姿勢の把手１０の上端部分をボトル１の把手取付用凹部５の上端面７に位置決めした後に、把手挿入機構２５０を駆動して、押込みバー２５１を旋回させる。これと同期させて、グリッパ２４１による把手１０のグリップを解除する。押込みバー２５１によって押されて、把手１０の下端部分が押し込まれ、把手１０が把手取付用凹部５に全体的に差し込まれた状態になる。

(把手固定部)
次に、図１５は支持板押込機構２６０を示す立面図であり、図１６はその平面図である。支持板押込機構２６０は、装置架台５７に支持されている支持台２６１によって、ボトル搬送路５２に直交する方向にスライド可能に支持されている前後スライダ２６２と、この前後スライダ２６２を、ボトル搬送路５２に平行な方向にスライド可能に支持している左右スライダ２６３と、前後スライダ２６２によって昇降可能な状態で支持されている支持板押込部材２６４とを備えている。

ボトル１が支持板押込位置１２１〜１２４に到ると、前後スライダ２６２によって支持板押込部材２６４が前方に送り出され、支持板押込部材２６４は、ボトル１の下流側から、把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差込可能な位置に位置決めされる。次に、左右スライダ２６３によって搬送方向の上流側に送り出されて、支持板押込部材２６４は、握り部１１と支持板１４の間の下端部分に差し込まれた状態になる。次に、支持板押込部材２６４は、エアーシリンダからなる昇降機構２６５によって上方に引上げられ、支持板１４をボトル中心側に押し込み、その先端１４ａを、上側腕部１２の先端の先端係合溝１２ｂに押し込む。

ここで、支持板押込部材２６４は、旋回軸２６６の先端部に取り付けられており、旋回軸中心から一方の側に突出した外周面輪郭形状のものである。旋回軸２６６は垂直支持板２６７によって回転自在の状態で支持されている。また、旋回軸２６６の後端部には旋回軸中心から半径方向に延びる腕が取り付けられており、腕の先端にはローラからなるカムフォロワ２６８が取り付けられている。カムフォロワ２６８はカム溝２６９にスライド自在の状態で嵌っている。カム溝２６９は、垂直に延びる溝部分と、その上端から後方に円弧状に直角に折れ曲がった湾曲部分とを備えている。昇降機構２６５によって支持板押込部材２６４が下端から引上げられると、カムフォロワ２６８およびカム溝２６９からなるカム機構によって、旋回軸２６６が回転し、その先端に取り付けられている支持板押込部材２６４も回転して、その半径方向に突出している部分が支持板１４の側に回転しながら、当該支持板１４を押し込む。支持板押込部材２６４が上端に到ると、９０度回転して、その突出部分がボトル中心側に９０度回転した状態になる。

このように、本例では、カム機構によって、支持板押込部材２６４の引き上げ動作を利用して、当該支持板押込部材２６４を９０度回転させて、支持板１４をボトル中心側に押し込むことができる。よって、簡単な構成により、確実に支持板１４を押込み、その先端１４ａを上側腕部１２の先端係合溝１２ｂにはめ込むことができる。

(不良ボトル選別部、把手付きボトル取り出し部)
なお、不良ボトル選別部１４０では、空気漏れ検査部８０において不良であることが判明したボトルを、不図示の不良ボトル回収部に回収する。残りのボトルがボトル送り機構１７０によって把手付きボトル取り出し部５６に送り出され、不図示の回収部に回収される。

本発明を適用した把手付きボトルの側面図および把手の側面図である。 図１のボトルの縦断面図および横断面図である。 ボトルに把手を取り付ける手順を示す説明図である。 本発明を適用した把手組付装置の概略側面図である。 図４の把手組付装置の概略平面図である。 図４の把手組付装置の概略断面図である。 図４の把手組付装置の把手組付動作を示す概念図である。 (ａ)〜(ｃ)は、ボトル送り機構を示す概略部分平面図、概略部分側面図および概略部分断面図である。 図９(ａ)および(ｂ)はボトル送り機構の部分拡大平面図および部分拡大断面図である。 (ａ)および(ｂ)は、ボトル位置決め部のピッチ調整機構を示す部分平面図および部分側面図である。 (ａ)、(ｂ)は、ボトル位置決め部の向き調整機構を示す部分平面図および部分側面図である。 (ａ)および(ｂ)は第１〜第３ボトル固定機構を示す側面図および立面図である。 (ａ)および(ｂ)は、把手挿入部を示す概略平面図および概略立面図である。 把手挿入部の概略側面図である。 支持板押込機構を示す立面図である。 支持板押込機構の平面図である。

符号の説明

(ボトルおよび把手)
１ 把手付きボトル、２ ボトル本体、３ 口部、４ 胴部、５ 把手取付用凹部、６ 外周側面、７ 上側端面、８ 下側端面、７ａ 上側嵌め込み溝、８ａ 下側嵌め込み溝、７ｂ 差込溝、１１ 握り部、１２ 上側腕部、１２ｂ 先端係合溝、１３ 下側腕部、１４ 支持板、１４ａ 先端、１５ 突起、１６上側突起、１７ 爪部分、１８ 下側突起
(把手組付装置)
５０ 把手組付装置、５１ 装置ハウジング、５２ ボトル搬送路、５４ ボトル受け取り部、５６ ボトル取り出し部、５７ 装置架台、６０ ボトル位置決め部、８０ 空気漏れ検査部、１００ 把手挿入部、１０１〜１０４ 把手挿入位置、１２０ 把手固定部、１２１〜１２４ 把手固定位置、１４０ 不良ボトル選別部、１５０ ボトル搬送機構、１６０ ベルトコンベヤ、１７０ ボトル送り機構、１９０，２００，２１０ ボトル固定機構、２２０ 把手供給部、２３０ リフト機構、２４０ 把手位置決め機構、２５０ 把手押込機構、２６０ 支持板押込機構

Claims (8)

1. 握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、この支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端が前記腕部先端に係合可能となっている合成樹脂製の把手を、ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に組付けるボトルの把手組付装置において、
   正立姿勢で搬送されるボトルの送りピッチおよび向きを揃えるための位置決め部と、
   ボトルの前記把手取付用凹部に前記把手を挿入するための把手挿入部と、
   前記把手取付用凹部に挿入された前記把手の前記支持板の先端を前記腕部先端に係合させることにより、当該把手取付用凹部に前記把手を固定する把手固定部と、
   前記把手挿入部に把手を供給するための供給部と、
   前記位置決め部において設定された送りピッチおよび向きを保持したまま、前記把手挿入部および前記把手固定部を経由して、ボトルを搬送するボトル送り機構と、
   前記把手挿入部に送り込まれたボトルを、当該把手挿入部における予め定めた把手挿入位置に保持すると共に、前記把手固定部に送り込まれたボトルを、当該把手固定部における予め定めた支持板押込位置に保持するボトル保持機構とを有していることを特徴とするボトルの把手組付装置。
2. 請求項１において、
   前記供給部は、前記把手をその握り部の背面が上を向いた横並び状態で収納し、当該把手を自重により滑落させて前記把手挿入部に供給するシュートを備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
3. 請求項２において、
   前記把手挿入部は、
   前記供給部から供給される前記把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と、
   持ち上げられた前傾姿勢状態の前記把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手挿入位置で待機しているボトルの前記把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に挿入された状態となるように位置決めする位置決め機構と、
   上端部分が前記把手取付用凹部に挿入された状態の前記把手の下端部分を当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構とを備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
4. 請求項３において、
   前記把手固定部は、前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に挿入されている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構を備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
5. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
   前記位置決め部は、
   ボトルの胴部を横方から保持可能な溝が一定のピッチで形成されているピッチ調整板を用いてピッチ調整を行うピッチ調整機構と、
   送りピッチが調整された各ボトルをその中心軸線周りに回転可能な状態で保持し、この状態で、一対の押し付けパッドを各ボトルの前記把手取付用凹部に押し付けて各ボトルを前記中心軸線周りに回転させて、各把手取付用凹部が同一方向に向くように揃える向き調整機構とを備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
6. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
   前記把手固定部は、前記ボトル保持機構によって前記支持板押込位置に保持されているボトルの内圧を大気圧より高く保持した状態で、前記支持板の押込み動作を行うことを特徴とするボトルの把手組付装置。
7. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
   前記位置決め部と前記把手挿入部の間に、各ボトルの空気漏れの有無を検査するための空気漏れ検査部を有していることを特徴とするボトルの把手組付装置。
8. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
   前記ボトル送り機構は、ボトルを複数本ずつ、前記位置決め部、前記把手挿入部、前記把手固定部に順次に送り込むことを特徴とするボトルの把手組付装置。

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