JP2015048102A - プリフォームの箱詰装置及びプリフォームの箱詰方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリフォームのコンテナーへの容量を増大させて移送効率の向上と、移送コストの低減を図る。【解決手段】プリフォームの箱詰装置は、コンテナー振動機構とプリフォームを投下するプリフォーム投下機構とからなり、コンテナー振動機構は、コンテナーを載置する載置テーブルと、前記載置テーブルを振動させる振動機構と、載置テーブルの振動の伝達を抑える防振機構とを備えており、前記載置テーブルは、上面にコンテナーを固定する固定手段を設けるとともに、前記振動機構によって振動することを特徴とする。前記載置テーブルを振動させる振動機構には振動モータを用いることができる。【選択図】 図１

Description

この発明は、ブロー成形用プリフォームを移送する際に、プリフォーム成形ラインにおいて箱詰めするプリフォームの箱詰装置及びプリフォームの箱詰方法に係り、詳 しくは、プリフォーム成形ラインにおいて、プリフォーム間に隙間が少なく効率よく箱詰めすることができるプリフォームの箱詰装置及びプリフォームの箱詰方法に関するものである。

従来、ペットボトルなどの中空容器は、合成樹脂を溶融させて予め中間体としてのプリフォームを成形し、このプリフォームにエアーを吹き込んで延伸ブロー成形することによって成形されている。通常、延伸ブロー成形は、大きく分けると、射出成形によってプリフォームを成形する射出成形工程と、プリフォームを加熱延伸させて所定の形状に成形するブロー成形工程とからなる。

そして、上記射出成形工程とブロー成形工程は、全体の工程を連続した工程で行なわれる場合と、前記各工程を独立させて行われる場合とがある。プリフォームは、各工程内、あるいは工程間で種々の手段により搬送或いは移送が行われて中空容器に成形される。前記射出成形工程において成形されたプリフォームを次工程の延伸ブロー成形工程に移送するときには、大きなコンテナーに箱詰めされる。

プリフォームを箱詰めする際には、コンベアから送られてくるプリフォームを所定数一時バケットにストックし、一回分の供給量に達したときにバケットを開いて下方に待機しているコンテナーに投下する。この投下を数回繰り返してプリフォームが所定量に達すると箱詰め位置から送り出されて次のコンテナーが搬入されて待機する。

また、プリフォームを箱詰めする際に、バケットから投下させるのではなくコンテナーを斜めに傾斜させて、コンテナーの開口にプリフォームの投入コンベアを侵入させてコンテナー内に投入し、プリフォームの投入量に応じてコンテナーの傾斜角度を変化させる方法が提案されている。このようなプリフォームの箱詰方法として、例えば、特開２００４―３２３１５９号公報記載のプリフォーム集積装置、特開２００５―２４７３４４号公報記載のワーク箱詰装置及びワーク箱詰めの方法がある。

特開２００４―３２３１５９号公報 特開２００５―２４７３４４号公報

上記特開２００４―３２３１５９号公報に記載のプリフォーム集積装置は、プリフォームを落下させるバケットを移動台により前後方向に移動させ、昇降体により上下動するようになっており、プリフォームをコンテナー内の任意の位置に搬入してコンテナーの略全幅に渡って搬入できるように構成されている。

また、特開２００５―２４７３４４号公報に記載のワーク箱詰装置及び方法は、コンテナーを斜めに傾斜させ、傾斜角度を変化させながらプリフォームをコンテナー内に供給するものであるから、ワークに与える衝撃を小さくすることができ、コンテナー内に片寄ることなく均一に詰めていくことができる。

しかしながら、上記両公報記載のプリフォームの箱詰装置及び方法では、いずれも均一に箱詰めすることができるものの、プリフォーム同士の絡み合いによって隙間が形成されることになる。特に、特開２００５―２４７３４４号公報記載のワーク箱詰方法では、衝撃がないように集積するものであるからプリフォーム同士の間に隙間が形成され易い。

上記の通り、従来、振動するテーブル上にコンテナーを固定し、コンテナーを振動させながらプリフォームを箱詰めするということはなかった。一方、コンテナー内のプリフォームは、コンテナーの移送中の振動によってプリフォーム同士の絡み合いによる隙間がなくなって密着することになる。プリフォームが密着するとコンテナー内の容積が減少し、上面が下がってコンテナーの上部に空間が生じる。この空間はコンテナー容量の１０〜２０％にも達していた。

移送中にコンテナーの上部に空間が生じると、それだけ移送効率が悪くなると共に、全体としてコンテナー数も増えて移送のコストアップにもなっていた。しかしながら、従来は、上記特開２００５―２４７３４４号公報にも記載されているように、プリフォームは慎重に扱う必要があり、衝撃を与えることなく箱詰めすることしか考えられていなかった。ところが、プリフォームの移送中にはコンテナーに振動が与えられる。このような、移送中の振動によっては、プリフォームに傷を付けることはなく問題は生じていなかったのである。

この発明はかかる現況に鑑みてなされたもので、プリフォームを傷付けることなく、コンテナーへの容量を増大させて移送効率の向上と、移送コストの低減を図ることができるプリフォームの箱詰装置とプリフォームの箱詰方法を提供することを目的とする。また、プリフォームを箱詰めする際に、コンテナーを振動させても箱詰め作業の効率を低下させることがないプリフォームの箱詰方法を提供することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係るプリフォームの箱詰装置は、コンテナーを載置し振動させるコンテナー振動機構と、プリフォームをコンテナーに投下するプリフォーム投下機構とからなり、前記コンテナー振動機構は、コンテナーを載置する載置テーブルと、前記載置テーブルの下面に前記載置テーブルを振動させる振動機構と前記載置テーブルからの振動の伝達を防止する防振機構とを備えており、前記載置テーブルは上面にコンテナーを固定する固定手段を設けるとともに、プリフォーム投下時に前記振動機構によって振動するように構成されている。前記防振機構は、空気バネである。

コンテナーを固定する固定手段は、載置テーブルの上面に設けた固定用突起又はクランプ機構とすることができる。載置テーブルを振動させる振動機構には振動モータを用いることができる。また、振動機構は、駆動モータの回転軸と前記回転軸に対して偏心したシャフトを連結し、前記偏心シャフトに載置テーブルの下面に固定したジョイントを連結する偏心軸振動機構としてもよい。また、振動機構には、カムを用いたカム振動機構としてもよいし、駆動モータの回転軸を載置テーブルの下面において軸受すると共に、前記回転軸に偏心板を取り付ける芯ズレ円板振動機構とすることができる。

また、この発明に係るプリフォームの方法は、コンテナーを、防振機構を有する載置テーブルに載置する工程と、載置テーブルの上面に設けた固定手段により固定する工程と、プリフォーム投下機構によりコンテナー内にプリフォームを投下してコンテナーに振動を与える工程からなることを特徴とする。

また、防振機構として空気バネを用い、空気バネの空気の量を変えることにより、載置テーブルを昇降させることができる。また、プリフォーム投下機構としてコンベア機構又はプリフォーム整列機構を用い、プリフォームをコンテナーに投下し、プリフォームを投下した後コンテナーを振動させるか、コンテナーを連続して振動させるようにしてもよい。

この発明に係るプリフォーム箱詰装置及びプリフォーム箱詰方法によれば、プリフォームを箱詰めする際にコンテナーを振動させるコンテナー振動機構を組み込んだので、次のような効果を奏することができる。即ち、箱詰めの際に振動によってプリフォーム間の隙間を少なくすることができ、しかもコンテナー内への容量を増やすことができるので、箱詰めの作業効率が向上する。また、コンテナー内の容量が増大するので全体としてコンテナーの数量が減り、移送コストの低減を図ることができる。

また、コンテナーを載置する載置テーブルの下面に振動機構を取り付け、プリフォームを箱詰めする際には、コンテナーを載置テーブルに固定することとしたから、安定した振動が得られるとともに、コンテナーが他の器具等に接触したり干渉したりすることがない。さらに、載置テーブルの振動機構による振動は防振機構により微細振動に調整されるので、コンテナー内でプリフォームに傷が付く事がなく、より多くのプリフォームをコンテナーに詰めこむことができる。

また、この発明に係るプリフォームの箱詰方法によれば、プリフォームを投下する度にその都度コンテナーを振動させるか、連続して振動させることとしたから、僅かな振動を与えるだけでプリフォーム間の隙間をなくして密に箱詰めすることができる。従って、コンテナー内の容量が増大して移送コストを低減させることができる。また、プリフォームの投下と投下の間に、あるいはプリフォームを投下しながら振動を与えるので作業効率を低下させることがない。

プリフォーム箱詰ラインの全体を示す説明用平面図である。 プリフォーム搬送装置を省略した説明用平面図である。 プリフォーム箱詰ラインの一部を省略した説明用側面図である。 プリフォーム箱詰装置を示す説明用平面図である。 プリフォーム投入バケットと共に示す正面図である。 同じく背面図である。 説明用左側面図である。 説明用右側面図である。 プリフォーム投下機構のとしてコンベアを示す正面図である。 同じくプリフォーム投下機構としてプリフォーム整列機構を示す説明用平面図である。 同じく説明用正面図である。 同じく要部を示す説明用正面図である。 振動装置の第２実施形態を示す説明用平面図である。 同じく正面図である。 同じく要部側面図である。 振動装置の第３実施形態を示す正面図である。 振動装置の第４実施形態を示す正面図である。 振動装置の第５実施形態を示す要部正面図である。 同じく要部側面図である。 この発明において使用されるパレットコンテナーの一例を示す説明用斜視図である。

以下に、図面に基づいて、コンベア装置に組み込まれたプリフォームの箱詰装置の実施形態について説明する。まず、プリフォームの移送時に使用されるパレットコンテナーについて説明する。図２０は、パレットコンテナーの一例を示す斜視図である。パレットコンテナー１は、パレット２に蓋付きコンテナー３を固定具４で固定してなる。

パレット２は、上部デッキボード２ａと下部デッキボード２ｂとを、四隅とその中間、及び中心部にそれぞれ設けた支柱２ｃ、２ｄ及び２ｅで連結し、前記支柱２ｃ、２ｄ及び２ｅ及び上下デッキボード２ａ，２ｂで囲まれた空隙をフォーク差込孔２ｆとした四方差しパレットである。そして、下部デッキボード２ｂには、各支柱２ｃ、２ｄ及び２ｅで囲まれた内側に４つの方形状透孔２ｇが形成されている。

図２は、プリフォーム箱詰ラインの全体を示す説明用平面図であって、まず、コンベア装置全体の構成について概説する。パレット搬入コンベア装置６とパレット搬出コンベア装置７とプリフォーム移送装置８と方向転換用コンベア装置２０とプリフォーム箱詰装置３０Ｂとからなる。図２に示すように、パレット搬入コンベア装置６とパレット搬出コンベア装置７と方向転換用コンベア装置２０とプリフォーム箱詰装置３０とを略コの字状に配設してなる。また、図１及び図２に示すように、プリフォーム移送装置８をパレット搬入コンベア装置６とパレット搬出コンベア装置７の間に配設しなり、プリフォーム移送装置８の先端部に設けてなるプリフォーム投下機構３０Ｂがプリフォーム箱詰装置３０の上方に位置するように構成されている。

前記パレット搬入コンベア装置６は、前工程でパレット２とコンテナー３を組み立てられたパレットコンテナー１を所定の間隔で方向転換用コンベア装置２０に搬入する。方向転換用コンベア装置２０では、受け取ったパレットコンテナー１を９０度向きを変えてプリフォーム箱詰装置３０へと移送する。前記方向転換用コンベア装置２０とプリフォーム箱詰装置３０は、後述するように、コンベア装置１０に組み込まれている。

前記プリフォーム移送装置８の先端部には、後述するように、プリフォーム箱詰装置３０の上方にプリフォーム投下機構３０Ｂであるバケット機構３６が配設されている。プリフォーム移送装置８によって移送されてきたプリフォームは、バケット機構３６に集積されプリフォーム箱詰装置３０上で待機しているパレットコンテナー１に投下される。プリフォームの投下は、バケット機構３６の高さを調整しながら複数回に分けて行われる。プリフォームが所定量に達すると、パレットコンテナー１は次工程に排出される。

プリフォーム箱詰装置３０から搬出されたパレットコンテナー１は、図示する実施形態では、再度方向を転換して搬出するために、プリフォーム箱詰装置３０には方向転換用コンベア装置２０が連設されている。ここで、パレットコンテナー１は、９０度方向を転換されてパレット搬出コンベア装置７へと移送される。パレット搬出コンベア装置７では、プリフォームが充填されたパレットコンテナー１を集積場所へと搬出する。

図４は、プリフォーム箱詰装置３０と方向転換用コンベア装置２０が組み込まれたコンベア装置１０の説明用平面図である。コンベア装置１０は方向転換用コンベア装置２０によって搬入されたパレットコンテナー１をプリフォーム箱詰装置３０の位置まで搬送する。前記プリフォーム箱詰装置３０と方向転換用コンベア装置２０は、コンベア装置１０を構成する平行なコンベアチェーンの間に配設されている。この発明は、上記コンベア装置１０とプリフォーム箱詰装置３０とからなる。

次に、図４〜図６に基づいて、上記コンベア装置１０について説明する。コンベア装置１０は、コンベアチェーンに沿って二列に立設した支柱１１の上端に横架材１２、１２が平行に架設されており、前記横架材１２、１２の両端部にはそれぞれスプロケット１３が取り付けられている。前記横架材１２、１２は、水平に架設されており、両端部に取り付けたスプロケット１３，１３の間にはコンベアチェーン１３ａ，１３ａが掛け渡されている。

前記コンベアチェーン１３ａ，１３ａは、一方側の横架材１２の外面に取り付けられた直交軸ギヤモータ１４によって駆動される。即ち、直交軸ギヤモータ１４には、両端部に駆動スプロケット１５を取り付けた回転ロッド１６が連結されており、前記駆動スプロケット１５に隣接し前記スプロケット１５の上方に位置する従動スプロケット１７、１７が配設されている。前記駆動スプロケット１５及び従動スプロケット１７には、前記コンベアチェーン１３ａが掛け渡されている。

前記駆動スプロケット１５及び従動スプロケット１７は、図４に示すように、上方に配設するプリフォームの箱詰装置３０の外側に位置している。即ち、プリフォームの箱詰装置３０は、コンベアチェーン１３ａ，１３ａの間に配設されている。また、図５及び図６に示すように、回転ロッド１６と駆動スプロケット１５は、方向転換用コンベア装置２０の昇降テーブル２７より下方に位置している。回転ロッド１６を方向転換用コンベア装置２０の昇降テーブル２７より下方に配設することによって、コンベア装置１０によって搬送されてきたパレットコンテナー１をコンベアチェーン１３ａの上下に昇降させることができる。

次に、方向転換用コンベア装置２０の構成について説明する。方向転換用コンベア装置２０は、図４に示すように、コンベア装置１０の両コンベアチェーン１３ａ，１３ａの間に設けられたリフト機構２１と前記リフト機構２１の上面に設けられたコンベア機構２２からなり、前記コンベア機構２２はリフト機構２１によって昇降可能となっている。

前記リフト機構２１は、基台２３の略中央に配置された電動モータ２４の駆動によって回転する板カム２５によって形成されている。電動モータ２４の出力軸には、駆動スプロケット２４ａ，２４ｂが取り付けられている。また、前記電動モータ２４の両側には回転ロッド２６が平行に設けられており、回転ロッド２６は軸受２６ｃによって回転可能に支持されている。前記回転ロッド２６には、従動スプロケット２６ａ，２６ｂが取り付けられており、前記駆動スプロケット２４ａと従動スプロケット２６ａとの間、及び駆動スプロケット２４ｂと従動スプロケット２６ｂとの間にそれぞれチェーン２６ｄ，２６ｅが掛け渡されている。

前記回転ロッド２６，２６の両端部は軸受２６ｃから突出しており、前記突出した両端部にそれぞれ同一方向に向けた前記板カム２５が一体に固定されている。従って、電動モータ２４が作動すると、チェーン２６ｄ，２６ｅによって回転ロッド２６，２６が回転し、同時に板カム２５が回動する。前記４ヶ所の板カム２５の先端には、ガイドローラ２５ａが取り付けられており、このガイドローラ２５ａによってコンベア機構２２がスムーズに昇降することができる（図７参照）。

コンベア機構２２は、前記板カム２５及びガイドローラ２５ａに載置される昇降テーブル２７と、前記昇降テーブル２７の上面に配設されるチェーンコンベア２８とからなる。前記チェーンコンベア２８は、昇降テーブル２７の側端部に設置された直交軸ギヤモータ２８ａに取り付けられた駆動スプロケット２８ｂと対向する側に取り付けられた従動スプロケット２８ｃとの間にコンベアチェーン２８ｄが掛け渡されている。

前記コンベアチェーン２８ｄは、図４〜図７に示すように、コンベアチェーン１３ａとは直交する方向に設けられている。このように、コンベアチェーン１３ａとコンベアチェーン２８ｄとを直交させることによって、コンベアチェーン１３ａの搬送路を短くできると共に、コンベアチェーン１３ａとコンベアチェーン２８ｄとをそれぞれ独立して作動させることができるから、パレットコンテナーを効率よく搬入、搬出することができる。

上記のように、方向転換用コンベア装置２０では、電動モータ２４を作動させると、駆動スプロケット２４ａ、２６ａと従動スプロケット２４ｂ、２６ｂの間に掛け渡されたチェーン２６ｄ，２６ｅによって回転ロッド２６が回転し、回転ロッド２６と共に板カム２５とガイドローラ２５ａが上下に回動する。

前記板カム２５及びガイドローラ２５ａが下がって下方端に位置すると、コンベア機構２２は下方端位置に至り、コンベアチェーン２８ｄがコンベアチェーン１３ａよりも下方に位置する。一方、前記板カム２５及びガイドローラ２５ａが上がって上方端に位置すると、コンベア機構２２は上方端位置に至り、コンベアチェーン２８ｄがコンベアチェーン１３ａよりも上方に位置する。

コンベアチェーン２８ｄの上昇位置及び下降位置は、図７に示すように、昇降テーブル２７の下面に設けたリミットスイッチ２９により検知され、電動モータ２４による出力が停止され、内蔵ブレーキにより出力軸がロックされることにより昇降テーブル２７（コンベアチェーン２８ｄ）の位置が保持される。

コンベアチェーン２８ｄがコンベアチェーン１３ａよりも上方に上昇させたときにパレットコンテナー１を受け入れ、コンベアチェーン２８ｄをコンベアチェーン１３ａよりも下方に降下させることによって、パレットコンテナー１をコンベアチェーン２８ｄからコンベアチェーン１３ａに載置する。パレットコンテナー１をコンベアチェーン１３ａに載置した後、直交軸ギヤモータ１４を作動させて、プリフォーム箱詰装置３０の上方に搬送すればよい。

尚、前記方向転換用コンベア装置２０は省略することが可能であり、パレットコンテナー１をコンベア装置１０のコンベアチェーン１３ａに直接載置して搬送してもよい。

次いで、プリフォームの箱詰装置３０について説明する。図４〜図８に示すように、プリフォームの箱詰装置３０は、前記コンベアチェーン１３ａ、１３ａの間に配設されるコンテナー振動機構３０Ａとプリフォームをコンテナーに投下するプリフォーム投下機構３０Ｂとからなる。コンテナー振動機構３０Ａは、コンテナーを載置する載置テーブル３３と、前記載置テーブル３３を振動させる振動機構３５と、前記振動載置テーブル３３の振動を抑える防振機構３２からなる。

前記載置テーブル３３は、前記コンベアチェーン１３ａ、１３ａの間に位置し、コンベアチェーン１３ａ、１３ａとは直交する方向に平行に設けた基台３１，３１に防振機構３２としての空気バネ３２ａを介してパレットコンテナー１を載置するように構成されている。前記平行な基台３１，３１の間に回転ロッド１６が設けられており、振動機構３５として振動モータ３５ａが設置されている。

前記空気バネ３２ａは、前記基台３１，３１の両端部に設けられており、載置テーブル３３の四隅を支持している。前記空気バネ３２ａは、載置テーブル３３の四隅下面に位置して昇降手段と防振手段を兼ねており、空気の量を変えることによって載置テーブル３３を昇降させることができる。

また、空気バネ３２ａは、振動モータ３５ａにより振動する載置テーブル３３の振動の伝達を防止する防振手段としても作用する。具体的には、前記空気バネ３２ａは、載置テーブル３３の振動が前記基台３１，３１に伝達するのを防止するとともに、コンテナー内にあるプリフォームへの振動を微細な振動に調整することができる。その結果、プリフォームに傷を付けることがなく、プリフォームの微細振動によりプリフォームのコンテナーへの収納容量をより増大させることが可能となる。そして、コンテナー載置テーブル３３は、空気バネ３２ａによって最上方に押し上げられたときは、パレットコンテナーをコンベアチェーン１３ａよりも上方に上昇させ、載置テーブル３３が最下方に引き下げられたときは、コンベアチェーン１３ａよりも下方まで降下してパレットコンテナーをコンベアチェーン１３ａに載置させる。

載置テーブル３３の上面には、載置するパレットを位置決めし固定する固定手段として固定用突起３４が突設されている。固定用突起３４がパレットの下面の透孔に挿入され、前記透孔の側面に係止することによってパレットが固定され、振動によるズレが防止される。図示する実施形態では、固定用突起３４が四方差しパレットの下面に形成された４つの方形状透孔２ｇに挿入され、前記透孔２ｇの側面に係止してパレットのズレを防止するように形成されている。従って、固定用突起３４の形状、大きさは、パレットの透孔の大きさ等によって適宜変更される。

前記載置テーブル３３の下面には、図４、図５及び図８に示すように、振動機構３５として振動モータ３５ａが取り付けられている。前記振動モータ３５ａによって載置テーブル３３に微細な水平振動を生じさせることができる。前記振動モータ３５ａは、コンテナーに投入するプリフォームの片寄りを防止するために対向させて２台設け、互いに逆回転で同期運転させることが好ましい。

尚、上記実施形態ではパレットコンテナー１を用いて箱詰めする場合について説明したが、パレットと組み合わせることなくコンテナー自体であってもよい。また、パレットコンテナーのパレットの構成は上述の四方差しパレットに限定されるものではなく、公知のパレットコンテナーを用いることができる。また、パレットは合成樹脂製パレットに限らず、木製パレットを使用することもできる。

また、前記固定用突起３４は、パレット底面の透孔に挿入することなくパレットの側面を係止するようにしてもよいし、コンテナーの底面に透孔又は凹部が形成されている場合には、固定用突起３４を前記透孔又は凹部に係止させてもよい。パレットの側面を係止する場合には、固定手段としての固定用突起３４をパレットコンテナーの側面を挟持するクランプ機構とすることができる。コンテナーを固定することによって、安定した振動が得られるとともに、コンテナーの位置が大きくずれて他の器具等に接触することがない。

さらに、移送の利便性からパレットコンテナーを使用する場合について説明したが、パレットを使用せずコンテナー自体を直接チェーンコンベア１３ａで搬送し、コンテナーを載置テーブル３３に載置してプリフォームを箱詰めしてもよい。コンテナー自体を使用する場合には、固定手段としてコンテナーの側面を挟持するクランプ機構とすることが好ましい。

前記載置テーブル３３の上方には、パレットコンテナーにプリフォームを投下するプリフォーム投下機構３０Ｂとしてバケット機構３６が配設されている。バケット機構３６は、複数配設されており、パレットコンテナーの平面の範囲内で水平移動が可能であり、且つ昇降機構により上下動可能に形成されている。バケット機構３６のバケットがコンテナー内に侵入して所定の高さからプリフォームを投下する。プリフォームの投下による搬入は、バケットの高さを調整しながら複数回に分けて行われる。

バケット機構３６がプリフォームをコンテナー内に投下するときには、載置テーブル３３がコンベアチェーン１３ａよりも上方に押し上げられ、パレットコンテナーを載置テーブル３３に載置するとともに、固定用突起３４によって固定する。そして、バケット機構３６にストックされていたプリフォームがコンテナー内に投下されると、振動モータ３５ａを作動させて昇降テーブルに載置されているコンテナーに振動を与える。この振動によって、プリフォームは隙間がなくなり密着するから、効率よく箱詰めすることができる。

プリフォームがコンテナー内に投下される度に、その都度振動モータ３５ａを作動させてコンテナーに振動を与える。プリフォームをコンテナーに複数回投下した後に一度だけコンテナーを振動させてもよいが、プリフォームを投下する度にその都度コンテナーを振動させることによって、小さな振動でも密に箱詰めすることができる。また、プリフォームを投下するたびに振動させても、バケットが昇降する間に行うことにより作業効率を低下させることがない。

また、載置テーブル３３に載置されているパレットコンテナーは、固定用突起３４によって固定されているので振動によってもズレることがなく、安定した振動を与えることができると共に、他の器具と接触したり干渉したりすることがない。また、載置テーブル３３にコンテナーを固定することによって、振幅の大きさを調整することができる。

そして、プリフォームの箱詰めが完了すると、空気バネ３２ａを作動させて昇降テーブルを下げてパレットコンテナーをコンベアチェーン１３ａに載置する。パレットコンテナーがコンベアチェーン１３ａに載置されると、直交軸ギヤモータ１４を作動させてコンベアチェーン１３ａを回転させて箱詰めが完了したパレットコンテナーを次工程へと搬出する。このとき、方向転換用コンベア装置２０によりコンベアチェーン１３ａ上に載置されて待機しているパレットコンテナーをプリフォームが箱詰めされたコンテナーと入れ替える。このように、パレットコンテナーの搬入口と搬出口とを異なる構造としたから、時間の短縮、効率化を図ることができる。

上記実施形態では、振動モータ３５ａを水平に設置して載置テーブル３３を水平に振動させることとしたが、振動モータ３５ａを縦方向に設置してもよい。振動モータ３５ａを縦方向に設置しても水平運動が生じ、昇降テーブルに水平な振動を与えることができる。尚、上記コンベア装置１０、方向転換用コンベア装置２０及びプリフォーム箱詰装置３０等の各機構が、コンピュータシステムによりすべて自動的に作動するように構成されている。

また、上記実施形態では、コンテナーへのプリフォーム投下機構３０Ｂとしてバケット機構３６を使用した場合について説明したが、プリフォーム投下機構としては、バケット機構に限定するものではなく、他の公知の装置を用いることができる。例えば、図９は、プリフォーム投下機構としてコンベア装置であるグリップコンベア３７を使用した場合の説明用正面図である。尚、プリフォーム投下機構としてグリップコンベア３７を用いた以外は、上記実施形態と同様であるから同一構成については同一符号を付してその説明は省略する。

空のコンテナーがグリップコンベア３７の下方に達すると載置テーブル３３がコンテナーを固定しながら上昇し、プリフォームの投下に備える。図示するように、グリップコンベア３７のプリフォーム落し口３７ｂが、パレットコンテナー１の上部開口面に挿入されており、プリフォームをコンテナー内に落下させるように構成されている。グリップコンベア３７の一対の無端コンベア３７ａ，３７ａがプリフォームを挟持しながら搬送し、落し口３７ｂに達すると挟持を解放してコンテナー内に落下させる。

上記実施形態のように、プリフォームが連続的に投下される場合には、振動モータ３５ａを所定の時間ごとに作動させてコンテナー１に振動を与えてもよいが、振動モータ３５ａを連続して作動させてコンテナー１に連続振動を与えることが好ましい。

さらに、図１０〜図１２は、プリフォーム投下機構の他の実施形態を示す。この実施形態は、プリフォームを整列させた状態で投下するプリフォーム整列機構３８を用いた場合である。水平なチャック機構内に整列させた多数のプリフォームをコンテナーに同時に落下させるようにしたものである。即ち、プリフォーム整列機構３８は、昇降板３９とチャック機構４８と前記チャック機構４８を開閉するシリンダ４９とからなる。

プリフォーム整列機構３８は、コンテナー１の上面開口に挿入可能なように昇降自在に配設されている。チャック機構４８は、下端部にツメを有する一対のアーム板４８ａ，４８ｂを対向させて配設することによって形成されている。前記アーム板４８ａ，４８ｂの上端部は昇降板３９の上方に突出しており、アーム板４８ａ，４８ｂとは直交する方向に水平にスライドする一対のスライド板４８ｃ、４８ｄに回動自在に連結されている。前記アーム板４８ａ，４８ｂの中間部は昇降板３９の下面に固定されている取付バー４８ｅに軸４８ｆによって回動自在に軸支されている。

前記シリンダ４９は、反対向きに配設されたシリンダ４９ａとシリンダ４９ｂとからなり、シリンダ４９ａのロッドがアーム板４８ａの１つを延長した延長部先端に連結しており、シリンダ４９ｂのロッドがアーム板４８ｂの１つを延長した延長部先端に連結している。アーム板４８ａ上端部はスライド板４８ｃに回動自在に連結されており、アーム板４８ｂの上端部はスライド板４８ｄに回動自在に連結されている。

従って、シリンダ４９ａ、４９ｂが作動してロッドに連結しているアーム板４８ｃ、４８ｄを水平方向にスライドさせると、他のアーム板４８ａ、４８ｂの上端部はスライド板４８ｃ，４８ｄとともに同一方向に一体にスライドすることになる。シリンダ４９ａ、４９ｂは反対向きに配設されているから、アーム板４８ａ、４８ｂの下端部はアーム板４８ａ、４８ｂの上端部とは反対方向に回動し、アーム板下端のツメが開閉するように回動することになる。

一方、プリフォームは閉じているアーム板４８ａ，４８ｂの間の一端開口部から挿入され、ツメによって垂下される。チャック機構４８を構成するアーム板４８ａ，４８ｂの全てにプリフォームが挿入されると、昇降板３９はコンテナー内の適宜の位置まで降下してシリンダ４９ａ、４９ｂを作動させてスライド板４８ｃ、４８ｄをスライドさせ、同時にアーム板４８ａ，４８ｂ下端のツメを開いてプリフォームを投下する。

プリフォームを投下すると昇降板３９が再び上昇してプリフォームを受け入れのために待機する。プリフォームが投下されると、振動モータ３５ａを作動させて昇降テーブルに載置されているコンテナーに振動を与える。この振動によって、プリフォームは隙間がなくなり密着するから、効率よく箱詰めすることができる。振動モータ３５ａによる振動は、バケット機構を使用した場合と同様に、プリフォームが投下される度に振動させてもよく、連続して振動させてもよい。

次に、図１３〜図１５に示す振動機構３５の第２実施形態について説明する。この実施形態の偏心軸振動機構３５ｂは、振動モータ３５ａに代えて偏芯軸による往復運動機構を用いたものである。尚、以下の実施形態において、第１実施形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。駆動モータ４０の回転軸４１にカップリング４２を介してベアリングホルダ４３に保持されたシャフト４４が連結されており、シャフト４４の先端面に円板４５が取り付けられている。

前記円板４５にはシャフト４４ａを有する円板４５ａが接合されている。前記シャフト４４とシャフト４４ａとは高さ方向において寸法Ｈだけ偏芯している。シャフト４４ａは、ベアリングユニット４６に保持されており、ベアリングユニット４６が載置テーブル３３の下面に固定したフローティングジョイント４６ａに連結されている。前記シャフト４４とシャフト４４ａとが偏芯していることによって、駆動モータ４０が作動して円板４５，４５ａが回転すると、シャフト４４ａは上下円運動する。シャフト４４ａの上下円運動は、ベアリングユニット４６を介して載置テーブル３３を上下に振動させることになる。

上記駆動モータ４０は、防振機構３２の一部として使用したシリンダ３２ｂによって支持された架台４８に設置されており、図１３に示すように、反対向きに２台設置されている。架台４８と載置テーブル３３との間に防振機構３２の一部として使用した防振ゴム５０が設けられており、前記防振ゴム５０は、上述の空気バネと同様に、載置テーブル３３の四隅に設けられている。前記シリンダ３２ｂによって載置テーブル３３がコンベアチェーン１３ａより上方に押し上げられ、又はコンベアチェーン１３ａより下方に引き下げられる。

図１６は、振動機構３５の第３実施形態を示す。この芯ズレ円板振動機構３５ｃは、芯ズレ円板を水平に用いたもので、載置テーブル３３から垂下された取付板５１に直交軸モータ５２が取り付けられており、直交軸モータ５２のシャフト５３が載置テーブル３３の下面に設けたベアリングユニット５４と取付板５１に設けたベアリングユニット５５に軸受されている。シャフト５３には、芯ズレ円板５６が前記ベアリングユニット５４とベアリングユニット５５の間に固定されている。

直交軸モータ５２が作動すると、シャフト５３に固定された芯ズレ円板５６がシャフト５３とともに回転し、芯ズレ円板５６の遠心力によって水平方向に回動する。このとき、直交軸モータ５２も一体に水平方向に回動することにより、載置テーブル３３を水平に振動させる。芯ズレ円板振動機構３５ｃでは、直交軸モータ５２は、載置テーブル３３の中央部に一台設置すればよい。

図１７〜図１９は、カムを利用したカム振動機構である。図１７は円筒カムを利用した第４実施形態の円筒カム振動機構３５ｄを示し、図１８及び図１９は板カムを利用した第５実施形態の板カム振動機構３５ｅを示す。円筒カム振動機構３５ｄは、駆動モータ６１のシャフト６２に波形溝６３を設けた円筒カム６４が取り付けられており、前記波形溝６３には載置テーブル３３の下面に固定された従動体６５が滑るように係合している。

上記構成において、従動体６５は波形溝６３に応じて円筒カム６４の１回転中に左右に急速に往復運動をなし、載置テーブル３３を水平に振動させる。載置テーブル３３を水平に振動させる駆動モータ６１は、載置テーブル３３の中央部に一台設置すればよい。

第５実施形態として示す板カム振動機構３５ｅは、上記円筒カム６４に代えて板カム７１を用いたもので、図１８、図１９にはカム部分のみを示している。板カム７１は、駆動モータのシャフト７２に固定された円板７３，７３ａを介して取り付けられており、板カム７１に載置テーブル３３の下面に設けた従動体７４が接触している。従動体７４の先端には、ベアリング７４ａが取り付けられており、板カム７１の回転に応じて従動体７４が上下運動をすることになり、載置テーブル３３を上下に振動させる。

この発明に係るプリフォームの箱詰方法は、上述したところから明らかなように、まず、コンベア装置１０のコンベアチェーン１３ａ、１３ａによりコンテナー（パレットコンテナー）をプリフォームの箱詰装置３０の位置まで搬入する。搬入したコンテナーを載置テーブル３３を上昇させて載置し、載置すると同時にコンテナーを載置テーブル３３に固定用突起３４等の固定手段によって固定する。

次いで、載置テーブル３３に固定したコンテナー１をコンベア装置１０のコンベアチェーン１３ａ，１３ａより上方に上昇させて上昇位置を保持し、バケット機構等のプリフォーム投下機構によりプリフォームをコンテナー内に投下する。プリフォームをコンテナー内に投下した後に、載置テーブル３３の下面に設けた振動機構によりコンテナーを振動させる。コンテナー内へのプリフォームを投下する度にコンテナーを振動させ、これを複数回繰り返すか、連続して振動させる。プリフォームを連続して投下する場合には、連続した振動とすることが好ましい。

プリフォームの投下を繰り返してプリフォームが所定の容量に達すると、コンテナーを載置している載置テーブル３３を降下させてコンテナーをコンベア装置１０のコンベアチェーン１３ａ、１３ａに載置する。コンベア装置のコンベアチェーン１３ａ、１３ａにコンテナーを載置した後、コンベアチェーン１３ａ、１３ａを作動させて箱詰めが完了したコンテナーを搬出する。一方、箱詰めが完了したコンテナーの搬出と同時に、コンベアチェーン１３ａ、１３ａ上に待機している空のコンテナーを箱詰め完了のコンテナーに代わってコンテナー振動機構３０Ａの載置テーブル３３の位置に搬入する。

この発明に係るプリフォームの箱詰方法は、コンベア装置によってコンテナーを搬入する工程、プリフォームを投下しコンテナーを振動させる工程、箱詰めしたコンテナーを搬出する工程からなるものであり、コンテナーの搬入及び搬出、コンテナーの振動数、振動速度、振動時間等を全てコンピュータシステムによって全自動化されている。

１：パレットコンテナー ２：パレット
３：コンテナー ４：固定具
６：パレット搬入コンベア装置 ７：パレット搬出コンベア装置
８：プリフォーム移送装置 １０：コンベア装置
１１：支柱 １２：横架材
１３：スプロケット １３ａ：コンベアチェーン
１４：直交軸ギヤモータ １５：駆動スプロケット
１６：回転ロッド １７：従動スプロケット
２０：方向転換用コンベア装置 ２１：リフト機構
２２：コンベア機構 ２３：基台
２４：電動モータ ２４ａ、２４ｂ：駆動スプロケット
２５：板カム ２５ａ：ガイドローラ
２６：回転ロッド ２６ａ、２６ｂ：従動スプロケット
２６ｃ：軸受 ２６ｄ，２６ｅ：チェーン
２７：昇降テーブル ２８：チェーンコンベア
２８ａ：直交軸ギヤモータ ２８ｂ：駆動スプロケット
２８ｃ：従動スプロケット ２８ｄ：コンベアチェーン
３０：プリフォーム箱詰装置 ３０Ａ：コンテナー振動機構
３０Ｂ：プリフォーム投下機構 ３１：基台
３２：防振機構 ３２ａ：空気バネ
３２ｂ：シリンダ ３３：載置テーブル
３４：固定用突起 ３５：振動機構
３５ａ：振動モータ ３６：バケット機構
３７：グリップコンベア ３８：プリフォーム整列機構
３９：昇降板 ４０：駆動モータ
４１：回転軸 ４２：カップリング
４３：ベアリングホルダ ４４：シャフト
４５：円板 ４６：ベアリングユニット
４８：チャック機構 ４９：開閉シリンダ
５０：防振ゴム ５１：取付板
５２：直交軸モータ ５４：ベアリングユニット
５５：ベアリングユニット ５６：芯ズレ円板
６１：駆動モータ ６２：シャフト
６３：波形溝 ６４：円筒カム
６５：従動体 ７１：板カム
７４：従動体

Claims (11)

1. コンテナー振動機構とプリフォームを投下するプリフォーム投下機構とからなるプリフォームの箱詰装置であって、コンテナー振動機構は、コンテナーを載置する載置テーブルと、前記載置テーブルの下面に前記載置テーブルを振動させる振動機構と、前記載置テーブルからの振動の伝達を防止する防振機構とを備えており、前記載置テーブルは、コンテナーを固定する固定手段を設けるとともに、プリフォーム投下時に前記振動機構によって振動することを特徴とするプリフォームの箱詰装置。
2. 防振機構は空気バネからなることを特徴とする請求項１に記載のプリフォームの箱詰装置。
3. コンテナーを固定する手段は、パレットコンテナー又はコンテナーの下面の透孔又は凹部に挿入する固定用突起であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリフォームの箱詰装置。
4. コンテナーを固定する手段は、パレットコンテナー又はコンテナーの側面を挟持するクランプ機構であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリフォームの箱詰装置。
5. 載置テーブルを振動させる振動機構は、振動モータを用いたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリフォームの箱詰装置。
6. 載置テーブルを振動させる振動機構は、駆動モータの回転軸と前記回転軸に対して偏心したシャフトに昇降テーブルの下面に固定したジョイントを連結して形成した偏芯軸振動機構としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリフォームの箱詰装置。
7. 載置テーブルを振動させる振動機構は、カム機構を用いたカム振動機構としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリフォームの箱詰装置。
8. 載置テーブルを振動させる振動機構は、駆動モータの回転軸を昇降テーブルの下面に軸受すると共に、前記回転軸に偏心板を取り付けて形成した板カム振動機構としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリフォームの箱詰装置。
9. 空のコンテナーを、防振機構を有する載置テーブルに載置する工程と、昇降テーブルの上面に設けた固定手段により固定する工程と、プリフォーム投下機構によりコンテナー内にプリフォームを投下して、コンテナーに振動を与える工程とからなることを特徴とするプリフォームの箱詰方法。
10. 防振機構として空気バネを用いることを特徴とする請求項９に記載のプリフォームの箱詰方法。
11. プリフォーム投下機構としてコンベア機構又はプリフォーム整列機構を用い、プリフォームをコンテナーに投下し、プリフォームを投下しながらコンテナーを連続して振動させるか、所定時間間隔をあけて振動させることを特徴とする請求項９に記載のプリフォームの箱詰方法。

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