JP2014166906A

JP2014166906A - 容器搬送システム

Info

Publication number: JP2014166906A
Application number: JP2013039119A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Yabuuchi; 利彰藪内; Masahiko Hata; 雅彦畠; Yosuke Takane; 央裕高嶺
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: JP6112910B2

Abstract

【課題】容器４を一列で搬送する供給コンベヤ８と、この供給コンベヤ８から受け取った容器４を密集した状態にして搬送する幅の広い搬送コンベヤ１０を備えた容器搬送システムを、多種類の容器４に兼用可能とする。
【解決手段】搬送コンベヤ１０上に、供給コンベヤ８から供給された容器４を搬送面全体に拡開するように案内する一対のベルトガイド２０が配置されている。両ベルトガイド２０の一端（下流端）は搬送コンベヤ１０の搬送方向両端部に固定され、上流側は供給コンベヤ８からの容器が供給される入口部に接近され、その端部がワイヤ２８を介してエアシリンダ３８に連結されており、このエアシリンダ３８によってベルトガイド２０に張力が付与されている。ベルトガイド２０の撓み量を検出して、この張力を調節する。
【選択図】図１

Description

本発明は、上流側から供給された容器を密集した状態にして下流側の処理装置に受け渡す容器搬送システムに係り、特に、容器を密集した状態に集積する際に容器を案内するガイドに関するものである。

例えば、アンプルやバイアルなどの容器を洗浄装置で洗浄した後、乾燥滅菌装置へ送って乾燥滅菌を行う場合に、洗浄装置から一列で供給されてきた容器を多数列に集積させて密集した状態にしてから乾燥滅菌装置へ搬入するようにしている。このように一列で搬送されてきた容器を多数列に集積させて搬送する場合には、供給コンベヤの搬送速度よりも搬送コンベヤの搬送速度を遅くして、搬送コンベヤ上で容器を集積して密集させた状態にする。

このように一列または少ない列数で供給されてきた容器を多列に集積する場合に、従来は、図５に示すようなコンベヤによる搬送を行っていた。つまり、供給コンベヤ１０８によって一列で連続的に搬送されてきた容器１０４を、インフィードスクリュー１１４によって一定の間隔に切り離すとともに、一定の搬送速度に制御し、下流側に配置されている搬送コンベヤ１１０に引き渡す。搬送コンベヤ１１０は、容器１０４を多列で密集した状態にして搬送できるように、広い幅を有するとともに、供給コンベヤ１０８よりも遅い速度で運転されている。この搬送コンベヤ１１０の搬送面上に、容器１０４を多列に拡げるために下流側に向かって次第に間隔を開いた両側一対の固定傾斜ガイド１５０と、これら傾斜ガイド１５０の下流端に連続して配置された一対の固定側方ガイド１５２が設けられている。

図５に示すような従来の固定ガイド１５０、１５２を有する容器搬送システムでは、搬送コンベヤ１１０の下流側に配置されている乾燥滅菌機（図示せず）がトラブルにより停止すると、容器１０４にかかる負荷が大きくなり、破びんなどのトラブルが発生する危険性がある。

前記従来技術によるトラブルを防止するために、容器に無理な力がかかるおそれのない容器搬送システムがすでに提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された発明は、コンベヤ（本発明の供給コンベヤに相当する）の、容器が押し込まれる入口よりも下流側に一端が固定され、他端が前記コンベヤの入口よりも上流側に繰り出し自在に配置された壜押し込みベルトと、この壜押し込みベルトに張力を与える錘と、壜押し込みベルトの他端側を前記入口側に移動させるベルト移動機構を備えている。

特開平６−２８６８５８号公報

前記特許文献１に記載された発明の構成では、錘によって張力を付与されたベルトをガイドに使用しており、このベルトが撓むことができるので、容器に大きい負荷がかかる前に負荷を逃がすことが可能であり、破びんなどのトラブルは防止することができる。しかしながら、特許文献１の構成では、錘によって一定の張力を付与するようにしているので、重量が近似している容器にしか対応することができず、汎用性が低いという問題があった。また、ベルトがどれだけ撓んでいるかを検出する手段がないので、容器の状態を正確に把握することができないという問題もあった。

本発明は、容器を供給する供給コンベヤと、この供給コンベヤの下流側に配置され、供給コンベヤから受け渡された容器を下流へ搬送する搬送コンベヤと、前記供給コンベヤと前記搬送コンベヤの搬送速度を制御する制御手段と、前記搬送コンベヤ上に一端が固定されるとともに、他端が張力付与手段に連結され、供給コンベヤから供給された容器を下流に向かって拡開するように案内する変形可能なベルトガイドを備え、搬送コンベヤの搬送速度を供給コンベヤよりも遅くすることにより、供給コンベヤから供給される容器を搬送コンベヤ上に所定量貯留して密集した状態で搬送する容器搬送システムにおいて、前記張力付与手段の張力を調整する張力調整手段と、前記ベルトガイドの変形量を検出する変形量検出手段と、この変形量検出手段からの信号を受けて前記張力調整手段を制御する張力制御手段とを設け、前記ベルトガイドの変形量に応じて前記張力付与手段の張力を調整することを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、運転開始時にはベルトガイドの張力を低圧に設定し、前記搬送コンベヤ上に容器が貯留されるに伴ってベルトガイドが変形し、変形量検出手段が変形量が所定量に達したことを検出すると、ベルトガイドの圧力を前記低圧よりも高い圧力に設定するとともに、容器の貯留量が適量であると判断して搬送コンベヤの運転を開始させることを特徴とするものである。

本発明の容器搬送システムは、ベルトガイドに張力を付与する張力付与手段の張力を調整する張力調整手段と、ベルトガイドの変形量を検出する変形量検出手段を設け、ベルトガイドの変形量に応じて前記張力付与手段の張力を調整するようにしたので、各種の容器に兼用することが可能となり、また、容器の貯留状態に応じてベルトガイドに適切な張力を付与することができ、容器を常に密集した状態で下流へ搬送することができるという利点がある。

図１は容器搬送システムの全体の構成を示す平面図である。（実施例１）図２はベルトガイドに張力を付与し、この張力を調整する機構を示す構成図である。図３は張力付与手段の圧力を中圧にして、ベルトガイドの撓み量を中程度にした状態を示す平面図である。図４は張力付与手段の圧力を高圧にして、ベルトガイドの撓み量を最大にした状態を示す平面図である。図５は従来の容器搬送システムの構成を示す平面図である。

洗浄装置用供給コンベヤによって一列で搬送されてきた容器が洗浄装置に供給され、洗浄処理が行われる。洗浄が終了した容器は、乾燥滅菌装置用供給コンベヤ（以下、供給コンベヤと呼ぶ）によって一列で搬送され下流側に配置された搬送コンベヤに供給される。搬送コンベヤは大量の容器を密集させて搬送するように大きい幅を有しており、その入口には、一列で容器を受け入れる入口ガイドが設けられている。供給コンベヤの下流端の側部に、インフィードスクリューが配置され、供給コンベヤによって一列で連続的に搬送されてきた容器を一定のピッチに切り離し、一定の速度で搬送コンベヤに供給する。搬送コンベヤ上には、前記入口ガイドよりも下流側の、搬送方向の両端部にベルト固定用部材が設けられ、両側のベルトガイドの先端部が固定されている。

これら両側のベルトガイドは、前記入口ガイドの先端部付近に配置された第１プーリおよび搬送コンベヤの両端部寄りに配置された第２プーリ等を巻き回されて、後端部側が留め具によってワイヤに接続されている。このワイヤの末端部が、リニアスケールの検出部材を介してエアシリンダのピストンロッドに連結されている。このエアシリンダの圧力室は、電空レギュレータを介してエア源に接続されており、無段階で圧力を調整できるようになっている。前記リニアスケールによって検出部材の移動量を検出することによりワイヤの移動量、つまり、ベルトガイドの撓み量を検出できるようになっている。リニアスケールによってベルトガイドの撓み量を検出し、この検出値を制御装置に入力すると、制御装置は検出値に応じて電空レギュレータを制御し、エアシリンダの圧力を変更して前記ベルトガイドの張力を調整する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係る容器搬送システムは、洗浄装置２で洗浄した容器４を乾燥滅菌装置６内に搬入して乾燥滅菌を行う装置に設けられており、特に、洗浄装置２で洗浄された容器４を一列で供給する供給コンベヤ８と、この供給コンベヤ８から受け渡された多数の容器４を、多数列で密集した状態に集積して乾燥滅菌装置６に送り込む幅の広い搬送コンベヤ１０とを備えた容器搬送システムである。

洗浄装置２には、洗浄装置用供給コンベヤ１２によって一列で搬送されてきた容器４が供給される。洗浄装置２内で洗浄処理された容器４は、乾燥滅菌装置用供給コンベヤ（以下供給コンベヤ８と呼ぶ）によって一列で連続的に搬送される。供給コンベヤ８の下流端の、搬送コンベヤ１０への接続部の側方にインフィードスクリュー１４が配置されており、供給コンベヤ８によって一列で搬送されてきた容器４を、一定の間隔に切り離し、一定の搬送速度で搬送する。なお、この実施例では、供給コンベヤ８により搬送しつつ、インフィードスクリュー１４によって容器４を切り離して、搬送コンベヤ１０に一定速度で供給するようにしているので、請求項１に記載した供給コンベヤは、供給コンベヤ８とインフィードスクリュー１４によって構成される。また、この実施例では、供給コンベヤ８により容器４を搬送していたが、供給コンベヤ８を渡り板として使用し、インフィードスクリュー１４によって渡り板上を容器４を滑らせながら移動させつつ搬送コンベヤ１０へ供給するようにしてもよい。

幅の広い搬送コンベヤ１０の入口部には、容器４を一列で受け入れる固定の入口ガイド１６が設けられている。この入口ガイド１６の先端面１６ａは、一列で供給されてきた容器４を搬送コンベヤ１０の幅全体に拡げるように、下流側に向かって拡開する傾斜面が形成されている。この搬送コンベヤ１０は、前記インフィードスクリュー１４によって供給される容器４の搬送速度よりも大幅に遅い速度で運転されており、一列で供給されてきた容器４を搬送面全体に拡げて密集した状態で搬送する。

前記入口ガイド１６の下流側の、搬送コンベヤ１０の幅方向の両端部に、ベルト固定用部材１８が取り付けられており、これら各ベルト固定用部材１８にベルトガイド２０の先端がそれぞれ固定されている。各ベルトガイド２０は、前記入口ガイド１６の先端部の外側に配置されたプーリ２２（以下、第１プーリと呼ぶ）および搬送コンベヤ１０の両端部寄りに配置されたプーリ２４（以下、第２プーリと呼ぶ）に順次掛け回されている。

一端が固定用部材１８に固定され、第１プーリ２２および第２プーリ２４に掛け回されているベルトガイド２０の他端部に、留め具２６を介してワイヤ２８が接続されている。このワイヤ２８は、水平に配置されたローラ（搬送コンベヤ１０の中央部寄りの第１ローラ３０および搬送コンベヤ１０の両端部寄りの第２ローラ３２）に掛け回された後、搬送コンベヤ１０の上流端の外側に配置された垂直面内で回転する縦型ローラ３４を介して下方へ導かれている。

搬送コンベヤ１０の上流側の縦方向の機枠３６（図２参照）に、張力付与手段であるエアシリンダ３８がピストンロッド３８ａを上方へ向けて垂直に取り付けられている。また、同じ機枠３６のエアシリンダ３８よりも上方に、ベルトガイドの変形量を検出する変形量検出手段としてのリニアスケール４０が垂直に取り付けられている。前記エアシリンダ３８のピストンロッド３８ａの先端にリニアスケール４０の検出部材４２が固定され、この検出部材４２に、前記ワイヤ２８の末端が連結されている。

前記エアシリンダ３８の圧力室は、張力調整手段としての電空レギュレータ４４を介してエア源４６に接続されており、無段階でエア圧力を調整できるようになっている。このエアシリンダ３８の圧力を調整することによりベルトガイド２０の張力を調整できる。搬送コンベヤ１０上に大量に集積された容器４によってベルトガイド２０が変形すると、前記リニアスケール４０の検出部材４２が移動する。このリニアスケール４０の検出値が制御装置４８に送られ、この制御装置４８からの指令により電空レギュレータ４４が制御される。

前記搬送コンベヤ１０上に容器４が一列で供給され、後続の容器４に押されながら集積された状態になると、容器４全体が密集した状態で下流へと進んでいく。前記ベルトガイド２０の固定用部材１８よりも下流側に、直線ガイド部材５０が配置されており、集積された容器４群がこれら両側の直線ガイド部材５０に案内されて乾燥滅菌装置６内に送り込まれる。

以上の構成に係る容器搬送システムの作動について説明する。洗浄装置用供給コンベヤ１２によって一列で搬送されてきた容器４が洗浄装置２内に導入されて洗浄処理される。洗浄処理された容器４は、乾燥滅菌装置用供給コンベヤ８によって搬送され、下流側に配置された搬送コンベヤ１０に供給される。供給コンベヤ８の下流側の側部にインフィードスクリュー１４が配置されており、一列で連続して搬送されてきた容器４は所定のピッチに切り離され、所定の速度で搬送コンベヤ１０に供給される。

運転の開始時に搬送コンベヤ１０上に容器４を貯留している段階では、搬送コンベヤ１０は停止しており、搬送コンベヤ１０上に乗り移った容器４は後続の容器４に押されながら密集状態で下流へ進んでいく（図１の状態）。また、この運転の開始時には、電空レギュレータ４４を介してエアシリンダ３８に送り込むエアを低圧に設定してあり、ベルトガイド２０の張力を小さくしている。搬送コンベヤ１０上に容器４を蓄積している時点では、ベルトガイド２０に負荷がほとんどかからず、図１に示すように、ベルト固定用部材１８と第１プーリ２２との間がほぼ直線状になっている。

搬送コンベヤ１０上に容器４が次第に貯留されてくると、ベルトガイド２０の、ベルト固定用部材１８と第１プーリ２２との間の部分に負荷がかかりベルトガイド２０の撓み量が大きくなる。ベルトガイド２０が撓むことによりワイヤ２８の末端が固定されているリニアスケール４０の検出部材４２が引き上げられる。この撓み量が所定値になったことをリニアスケール４０が検出すると、この検出信号が入力された制御装置４８が電空レギュレータ４４に指令を送り、エアシリンダ３８の圧力を中圧（運転開始時の低圧よりも高い圧力）に変更する。エアシリンダ３８の圧力を中圧にして、ベルトガイド２０の張力を前記低圧時よりも大きくするとともに、搬送コンベヤ１０の駆動を開始する。

搬送コンベヤ１０による搬送速度はインフィードスクリュー１４による搬送速度よりも低速に設定されている。この搬送コンベヤ１０の搬送速度は、駆動して搬送を開始しても容器４が搬送コンベヤ１０上で常に密集状態を保つような速度になっている。ベルトガイド２０の張力を決定するエアシリンダ３８の圧力を中圧に設定してるので、搬送コンベヤ１０の搬送面上を容器４が密集した状態で搬送され、ベルトガイド２０が図３に示すように中程度の撓み量を維持している。搬送コンベヤ１０から容器４が搬入される乾燥滅菌装置６や、その下流側に配置されている充填装置（図示せず）等が正常に運転されている間は、ベルトガイド２０が所定の撓み量を維持した状態で運転が継続する。なお、前記図３と、後に説明する図４は、ベルトガイド２０の状態を見やすくするため容器４の記載を省略している。

運転中にベルトガイド２０の撓み量が所定量以下になったときには、搬送コンベヤ１０上の容器４の集積量が少なくなっているので、搬送コンベヤ１０を一旦停止するとともに、エアシリンダ３８の圧力を中圧から低圧に変更してベルトガイド２０の張力を小さくする。運転開始時や、ベルトガイド２０の撓み量が所定量以下になったときには、エアシリンダ３８の圧力を低圧にしてベルトガイド２０の張力を小さくするが、これは、ベルトガイド２０が撓みやすい状態にして容器４が貯留していることを検出しやすくするためである。

また、ベルトガイド２０の撓み量が所定値以上の最大の状態（図４に示す状態）になり、搬送コンベヤ１０上に貯留された容器４が満杯状態になったときには、洗浄装置２および乾燥滅菌装置用供給コンベヤ８の運転を停止するとともに、エアシリンダ３８の圧力を中圧から高圧に変更して、ベルトガイド２０の張力を大きくする。このように満杯の検出時に圧力を高圧に変更して張力を大きくする理由は、満杯時には洗浄装置２を停止して下流側の装置（乾燥滅菌装置６や充填装置）が容器４を処理するのを待っている状態であり、ベルトガイド２０の張力を大きくすることで搬送コンベヤ１０上の容器４を押圧して下流へ移動させることを促進する。

なお、前記実施例では、ベルトガイド２０に張力を付与する張力付与手段としてエアシリンダ３８を用いたが、エアシリンダ３８に限るものではなく、例えばサーボモータ等を用いることもできる。この場合には、サーボモータによって回転するボールねじにナットを螺合させ、このナットに、リニアスケールの検出手段を取り付ける。サーボモータのトルクコントロールによって張力を設定し、前記リニアスケールの検出値に応じて張力を調節する。また、変形量検出手段もリニアスケール４０に限るものではなく、例えば、エアシリンダのピストンの位置を近接センサで検出することも可能である。さらに、前記実施例では、ベルトガイド２０の撓み量を段階的に検出して、張力を低圧、中圧、高圧と段階的に調整するようにしたが、撓み量と張力の関係式を求めておき、無段階に制御することも可能である。

４容器
８供給コンベヤ（乾燥滅菌装置用供給コンベヤ）
１０搬送コンベヤ
２０ベルトガイド
３８張力付与手段（エアシリンダ）
４０変形量検出手段（リニアスケール）
４４張力調整手段（電空レギュレータ）
４８制御手段

Claims

容器を供給する供給コンベヤと、この供給コンベヤの下流側に配置され、供給コンベヤから受け渡された容器を下流へ搬送する搬送コンベヤと、前記供給コンベヤと前記搬送コンベヤの搬送速度を制御する制御手段と、前記搬送コンベヤ上に一端が固定されるとともに、他端が張力付与手段に連結され、供給コンベヤから供給された容器を下流に向かって拡開するように案内する変形可能なベルトガイドを備え、
搬送コンベヤの搬送速度を供給コンベヤよりも遅くすることにより、供給コンベヤから供給される容器を搬送コンベヤ上に所定量貯留して密集した状態で搬送する容器搬送システムにおいて、
前記張力付与手段の張力を調整する張力調整手段と、前記ベルトガイドの変形量を検出する変形量検出手段と、この変形量検出手段からの信号を受けて前記張力調整手段を制御する張力制御手段とを設け、
前記ベルトガイドの変形量に応じて前記張力付与手段の張力を調整することを特徴とする容器搬送システム。
運転開始時にはベルトガイドの張力を低圧に設定し、前記搬送コンベヤ上に容器が貯留されるに伴ってベルトガイドが変形し、変形量検出手段が変形量が所定量に達したことを検出すると、ベルトガイドの圧力を前記低圧よりも高い圧力に設定するとともに、容器の貯留量が適量であると判断して搬送コンベヤの運転を開始させることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送システム。