JP2016030643A - 樹脂ボトルの搬送処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】常に姿勢を安定に保った状態で樹脂ボトルを搬送することができ、また、首部の大きさや形状が異なる樹脂ボトルに対して兼用可能な搬送処理システムを得る。
【解決手段】フィラは樹脂ボトルＰ１、Ｐ２のフランジＦの下面側を支持して回転搬送する間に、樹脂ボトル内に充填を行う。中間ホイールはフィラから樹脂ボトルＰ１、Ｐ２を受け取り、首部を把持して吊り下げた状態で回転搬送する。キャッパは中間ホイールから受け取った樹脂ボトルＰ１、Ｐ２を、フランジＦの下面側を支持して回転搬送する間にキャッピングを行う。中間ホイールは、樹脂ボトルＰ１、Ｐ２の円筒部Ｃを把持する把持手段２０を円周方向に複数有する。各把持手段２０の上方に、樹脂ボトルＰ１、Ｐ２のカブラ部Ｋの上面Ｋ１を覆う傾斜面７２を有するガイド７０を把持手段２０とともに開閉可能に設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は回転式のフィラや回転式のキャッパを備え、樹脂ボトルを回転搬送しつつ所定の処理を行う搬送処理システムに関する。

樹脂ボトルを回転搬送しつつ所定の処理を行う搬送処理システムにおいては、樹脂ボトルのフランジの上面側と下面側を交互に把持しながら回転搬送している。フィラとキャッパの回転ホイールは、樹脂ボトルのフランジの下面側を把持して樹脂ボトルを回転搬送しつつ充填やキャッピングを行う。フィラとキャッパの間において樹脂ボトルの受け渡しを行う中間ホイールは、フランジの上面側を把持して樹脂ボトルを回転搬送する。中間ホイールによる樹脂ボトルの搬送時に樹脂ボトルの姿勢が乱れると樹脂ボトル内の充填液がこぼれるので、その姿勢を直立状態に保持することが必要である。

このような中間ホイールとして特許文献１、２に開示された構成が従来知られている。特許文献１に開示された構成では、樹脂ボトルのねじ部に中間ホイールの内部側から当接する支持プレートを設けて樹脂ボトルの姿勢を安定させている。特許文献２に開示された構成では、樹脂ボトルのフランジの上方に形成されたカブラ部の外周縁を把持して樹脂ボトルの姿勢を安定させている。

特開２０００−２８１１８４号公報 特開２００６−１９９３０９号公報

樹脂ボトルの首部の形状は一律ではなく、口径の大きさ、カブラ部の形状、カブラ部とフランジの間の距離は様々である。このように大きさや形状が異なる首部を有する樹脂ボトルを１つの搬送処理システムにおいて扱う場合、特許文献１の構成では、首部の大きさや形状に応じて支持プレートを交換しなければならない。また特許文献２の構成では、カブラ部の形状が異なると首部を適切に把持できない可能性があり、樹脂ボトルの姿勢を保持したまま搬送するには強く把持しなければならず、カブラ部の表面を傷つけるおそれがある。

本発明は、常に姿勢を安定に保った状態で樹脂ボトルを搬送することができ、また、首部の大きさや形状が異なる樹脂ボトルに対して兼用可能な搬送処理システムを提供することを目的としている。

本発明に係る搬送処理システムは、ねじ部の下方に、カブラ部と円筒部とフランジが順に形成され、カブラ部の上面がねじ部に向かって窄まる傾斜面である首部を有する樹脂ボトルの搬送処理システムであって、樹脂ボトルのフランジの下面側を支持して回転搬送する間に、樹脂ボトル内に充填を行うフィラと、フィラから樹脂ボトルを受け取り、首部を把持して吊り下げた状態で回転搬送する中間ホイールと、中間ホイールから受け取った樹脂ボトルを、フランジの下面側を支持して回転搬送する間にキャッピングを行うキャッパとを備え、中間ホイールは、樹脂ボトルの円筒部を把持するグリッパを円周方向に複数有しており、これら各グリッパの上方に、樹脂ボトルのカブラ部の上面を覆う傾斜面を有するガイドを設けたことを特徴としている。

円筒部の軸方向長さが相対的に短い第１樹脂ボトルと軸方向長さが相対的に長い第２樹脂ボトルを兼用する場合には、グリッパを昇降可能とし、グリッパの上面を第１樹脂ボトルと第２樹脂ボトルのカブラ部の下面に当接させて搬送することが好ましい。

本発明によれば、常に姿勢を安定に保った状態で樹脂ボトルを搬送することができ、また、首部の大きさや形状が異なる樹脂ボトルに対して兼用可能な搬送処理システムを得ることができる。

本発明の一実施形態である樹脂ボトルの搬送処理システムの概略構成を示す平面図である。 グリッパの開閉動作を示す平面図である。 グリッパが樹脂ボトルの首部を把持した状態を示す側面図である。 グリッパを開閉駆動する機構を示し、昇降部材が下降位置にある状態を示す断面図である。 グリッパを開閉駆動する機構を示し、昇降部材が上昇位置にある状態を示す断面図である。 樹脂ボトルの首部の形状とグリッパの構造を示す側面図である。 グリッパとガイドを分解して示す平面図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態である樹脂ボトルの搬送処理システムを示す平面図であり、樹脂ボトルの搬送方向が矢印により示されている。樹脂ボトルは供給コンベヤ１１により連続的に搬送され、供給ホイール１２を介してフィラ１３に供給される。フィラ１３において、樹脂ボトルは回転搬送される間に液体を充填され、中間ホイール１４に受け渡される。樹脂ボトルは中間ホイール１４によって回転搬送され、キャッパ１５に受け渡される。キャッパ１５では、樹脂ボトルを回転搬送する間にキャッピングが行われ、樹脂ボトルは排出ホイール１６により排出コンベヤ１７に受け渡されて、次の工程に搬送される。

図２〜図５を参照して、中間ホイール１４に設けられた把持手段２０を説明する。把持手段２０は中間ホイール１４の円周方向に沿って、等間隔に複数列（例えば３６個）設けられる。中間ホイール１４は、筒状の支持本体２１により軸心周りに回転自在に支持された回転軸２２によって回転駆動される。回転軸２２の上部には回転体１８が固定されている。把持手段２０は一対のグリッパ２３、２４を有し、これらのグリッパ２３、２４は回転体１８に嵌合された昇降部材２５の先端に設けられる。昇降部材２５は回転体１８の外周縁を取り囲む環状の板部材であり、回転体１８に対して相対的に昇降可能である。昇降部材２５の下面にはストッパ３１と当接部３２が形成される。ストッパ３１は回転体１８の上面およびスペーサ５１に当接可能であり、当接部３２は回転体１８に形成された穴１９に挿通して回転体１８の下面から突出する。

当接部３２の下端面は回転体１８の下側に設けられた環状板部材３３に当接可能である。環状板部材３３は回転体１８に同心的であり、シリンダ装置４０のピストン４１の上面に固定される。シリンダ装置４０は支持本体２１に固定された水平板３４に取付けられる。シリンダ装置４０の本体４２は、水平板３４に形成された取付け穴３５に嵌合され、本体４２の中はピストン４１の基部に設けられた区画部材４３によって、圧力室４４とばね室４５に区画される。区画部材４３はばね室４５に設けられたばね４６により圧力室４４側に付勢され、圧力室４４には、図示しない圧力源から供給される高圧空気が導かれる。すなわち昇降部材２５は、圧力室４４内の圧力に応じて上昇するピストン４１に押されて上昇する。

回転体１８の上面には、昇降部材２５を上昇位置において固定するためのスペーサ５１が設けられる。スペーサ５１は回転体１８の径方向に変位可能であり、回転体１８の上面の中心部分に設けられたシリンダ装置５２により進退する。シリンダ装置５２の本体５３内にはピストン５４が回転体１８の上面に沿って変位自在に設けられ、ピストン５４の先端にはスペーサ５１が連結される。本体５３内はピストン５４の基部に設けられた区画部材５５によって圧力室５６とばね室５７に区画される。区画部材５５はばね室５７に設けられたばね５８により圧力室５６側に付勢され、圧力室５６には、図示しない圧力源から供給される高圧空気が導かれる。

シリンダ装置４０は通常休止しており、ピストン４１は下降位置にある。昇降部材２５は、後述するように、搬送される樹脂ボトルの円筒部の長さに応じて上昇位置または下降位置に定められる。昇降部材２５が下降位置に定められるとき、スペーサ５１は後退して回転体１８の中心側に位置する。このとき昇降部材２５のストッパ３１は回転体１８の上面に当接している（図４参照）。

これに対して昇降部材２５を上昇させる場合、シリンダ装置４０のピストン４１が上昇し、環状板部材３３を介して当接部３２すなわち昇降部材２５が持ち上げられる。そしてシリンダ装置５２のピストン５４が前進し、スペーサ５１は昇降部材２５の下側に挿入される。このとき、スペーサ５１の先端に形成された突起５１ａはストッパ３１よりも外側に位置する。その後シリンダ装置４０のピストン４１が下降し、環状板部材３３は当接部３２から離間する。これにより昇降部材２５はストッパ３１がスペーサ５１の突起５１ａに係合した状態で上昇位置に定められ、スペーサ５１の厚み分だけ昇降部材２５および把持手段２０は下降位置から上昇した位置に位置決めされる（図５参照）。なお、ストッパ３１と当接部３２は円周方向にオフセットして設けられているので、スペーサ５１は前進時に当接部３２と衝突しない。

昇降部材２５の先端には支持軸２６、２７が貫通して設けられ、グリッパ２３、２４は支持軸２６、２７の上端に固定される。支持軸２６、２７は軸心周りに回動自在である。支持軸２６、２７の昇降部材２５より下方の部分にはギヤ２８、２９がそれぞれ固定され、これらのギヤ２８、２９は噛合している。支持軸２６は、次に述べるようにカム６３とカムフォロア６２の作用によって軸心周りに回転し、ギヤ２８、２９が噛合していることにより、グリッパ２３、２４が連動して開閉する。

すなわち、一方の支持軸２６の下端に固定されたレバー６１の先端にはカムフォロア６２が設けられ、カムフォロア６２は、水平板３４の外周縁に形成されたカム６３に係合する。カム６３は樹脂ボトルを受け取る受け取り区間と、樹脂ボトルを受け渡す受け渡し区間に配置されている。支持軸２６のギヤ２８より下側には連結部材６４の一端が固定され、連結部材６４の他端に設けられたピン６５と昇降部材２５の下面に固定されたピン６６とはバネ６７により連結される。このバネ６７により連結部材６４の他端は回転体１８の中心側に引っ張られ、これによりグリッパ２３、２４は常時閉鎖方向に付勢されている。カムフォロア６２は受け取り区間と受け渡し区間においてカム６３と係合する。フィラ１３から樹脂ボトルを受け取る受け取り区間においては、樹脂ボトルを受け取る位置の少し手前からグリッパ２３、２４を開放し、キャッパ１５へ樹脂ボトルを受け渡す受け渡し区間においては、樹脂ボトルを受け渡してからグリッパ２３、２４を開放するように構成されている（図２参照）。

樹脂ボトルの回転搬送は、フィラ１３とキャッパ１５ではフランジＦの下面側を支持して行われるが、後述するように、中間ホイール１４では首部の円筒部Ｃを把持して吊り下げた状態で行われる（図３参照）。すなわち中間ホイール１４による回転搬送の間、グリッパ２３、２４は樹脂ボトルの円筒部Ｃを把持して閉鎖状態を維持しており、図２および図３に示すように、中間ホイール１４からキャッパ１５に樹脂ボトルを受け渡すとき、キャッパ１５のグリッパ６９は樹脂ボトルのフランジＦの下面側を把持して樹脂ボトルを受け取る。受け渡しが完了すると、中間ホイール１４のグリッパ２３、２４は開放する。

図６は本実施形態の搬送処理システムによって搬送される樹脂ボトルの首部の形状と把持手段２０のグリッパ２３、２４の先端部分を示している。符号（ａ）は円筒部Ｃの軸方向長さが相対的に短い第１樹脂ボトルＰ１を示し、符号（ｂ）は円筒部Ｃの軸方向長さが相対的に長い第２樹脂ボトルＰ２を示す。これらの樹脂ボトルＰ１、Ｐ２の首部の基本構成は共通であり、ねじ部Ｓの下方に、カブラ部Ｋと円筒部ＣとフランジＦが順に形成され、カブラ部Ｋの上面Ｋ１はねじ部Ｓに向かって窄まる傾斜面である。

グリッパ２３、２４の上方にはガイド７０が設けられる。図７に示すように、ガイド７０は例えばボルト７１等によってグリッパ２３、２４の上面に固定されており、グリッパ２３、２４と一体的に開閉する。ガイド７０は、その先端に、下方を向く傾斜面７２を有し、傾斜面７２は樹脂ボトルのカブラ部Ｋの上面を覆う。第１樹脂ボトルＰ１と第２樹脂ボトルＰ２では円筒部Ｃの軸方向長さが異なり、フランジＦからのカブラ部Ｋの高さ位置が異なるため、グリッパ２３、２４の上面がカブラ部Ｋの下面に当接するように設定するにはグリッパ２３、２４の高さ位置を樹脂ボトルごとに調整する必要がある。すなわち、スペーサ５１を第１樹脂ボトルＰ１と第２樹脂ボトルＰ２の円筒部Ｃの軸方向長さの差に相当する厚みに設定し、第１樹脂ボトルＰ１を搬送するとき、昇降部材２５は下降位置に定められ（図４参照）、第２樹脂ボトルＰ２を搬送するとき、昇降部材２５はスペーサ５１により上昇位置に定められる（図５参照）。

以上のように本実施形態では、把持手段２０の上方に、樹脂ボトルのカブラ部Ｋの上面Ｋ１を覆う傾斜面７２を有するガイド７０を設け、ガイド７０を把持手段２０とともに開閉可能としたものである。したがって、樹脂ボトルを中間ホイール１４により回転搬送する間に、樹脂ボトルの姿勢が乱れようとしてもがガイド７０の傾斜面７２によってカブラ部Ｋの上面を規制するので、この搬送中に樹脂ボトルの姿勢が不安定になることはない。また、昇降部材２５を介して把持手段２０を昇降可能としたので、円筒部Ｃの軸方向長さが異なる第１および第２樹脂ボトルＰ１、Ｐ２を兼用することができる。

なお上記実施形態では、ガイド７０はグリッパ２３、２４と一体的に開閉可能であったが、ガイド７０は開閉する必要はなく、固定されたものであっても上記実施形態と同様な効果が得られる。

１３ フィラ
１４ 中間ホイール
１５ キャッパ
２０ 把持手段
２３、２４ グリッパ
７０ ガイド
７２ 傾斜面
Ｆ フランジ
Ｋ カブラ部
Ｐ１ 第１の樹脂ボトル
Ｐ２ 第２の樹脂ボトル
Ｓ ねじ部

Claims (2)

1. ねじ部の下方に、カブラ部と円筒部とフランジが順に形成され、前記カブラ部の上面が前記ねじ部に向かって窄まる傾斜面である首部を有する樹脂ボトルの搬送処理システムであって、
   樹脂ボトルのフランジの下面側を支持して回転搬送する間に、前記樹脂ボトル内に充填を行うフィラと、
   前記フィラから前記樹脂ボトルを受け取り、首部を把持して吊り下げた状態で回転搬送する中間ホイールと、
   前記中間ホイールから受け取った樹脂ボトルを、フランジの下面側を支持して回転搬送する間にキャッピングを行うキャッパとを備え、
   前記中間ホイールは、樹脂ボトルの円筒部を把持するグリッパを円周方向に複数有しており、これら各グリッパの上方に、樹脂ボトルのカブラ部の上面を覆う傾斜面を有するガイドを設けたことを特徴とする樹脂ボトルの搬送処理システム。
2. 前記円筒部の軸方向長さが相対的に短い第１樹脂ボトルと軸方向長さが相対的に長い第２樹脂ボトルを兼用する請求項１に記載の樹脂ボトルの搬送処理システムであって、
   前記グリッパを昇降可能とし、前記グリッパの上面を第１樹脂ボトルと第２樹脂ボトルのカブラ部の下面に当接させて搬送することを特徴とする樹脂ボトルの搬送処理システム。

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