JP2017047635A - 搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】筒体を精度良くレシーバに搬送できる搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置としてのマンドレル130は、テーパ部133に設けられた気体を噴射する貫通孔136を備える。当該貫通孔136の中心軸S2は、テーパ部133の中心軸S1に対して傾斜しており、その傾斜角Dは、30度〜100度であることが望ましい。この角度は、貫通孔136が噴射した空気が外スリーブのレシーバへの搬送を阻害する気流を発生させない角度でもある。【選択図】図4

Description

本発明は、搬送装置に関する。
例えば、特許文献1には、内側に巻かれたカールが形成された筒体(スリーブ)を気体により吹き飛ばしてレシーバに搬送する搬送装置(マンドレル)が開示されている。
特開2013−119232号公報
しかしながら、特許文献1の搬送装置(マンドレル)は、カールの部分に当たる気体の力を利用して筒体を搬送するので、当該搬送装置を、カールの無い筒体や、当該カールを潰して屈曲部(例えば、図1の屈曲部620B)を形成した筒体の搬送に使用すると、当該筒体を精度良くレシーバに搬送することができない。例えば、これら筒体を吹き飛ばすと、これら筒体はある程度飛ぶがレシーバまでは届かないことが多い。
本発明は、筒体を、当該筒体の形状によらず、精度良くレシーバに搬送できる搬送装置を提供することを目的とする。
(1)上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る搬送装置は、
筒体を内側から保持する保持部を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバに搬送する搬送装置であって、
前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔を備え、
前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており、
前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、両端開口で端部が内側に曲げられていない筒体を前記保持部に保持させて吹き飛ばすとしたときに前記噴射孔が噴射する気体が当該筒体の前記レシーバへの搬送を阻害する気流を発生させない角度になっている。
(2)上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る搬送装置は、
筒体を内側から保持する保持部を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバに搬送する搬送装置であって、
前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔を備え、
前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており、
前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、30度〜100度の範囲内の角度である。
本発明によれば、筒体を、当該筒体の形状によらず、精度良くレシーバに搬送できる。
容器の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマンドレルの斜視図である。 図2のマンドレルの一部断面図である。 図2のマンドレルの断面図である。 ブランクが巻き付けられた状態のマンドレルの断面図である。 外スリーブの搬送の様子を描いた断面図である。 レシーバが外スリーブと内コップとを受け取った際の断面図である。 従来のマンドレルなどの様子を描いた断面図である。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
まず、容器600を、図1を参照して説明する。
容器600は、紙コップであり、紙製の内コップ610と、紙製の外スリーブ620と、を備える。
内コップ610は、胴部611と、底部614と、を備える。
胴部611は、ほぼ扇形の紙製のブランクを円錐台状に形成した筒体である。具体的には、胴部611は、その上部にカール部611A、下部に屈曲部611Bを備える筒体である。詳しくは後述するが、カール部611Aは、ブランク上部を断面円形状に巻いて形成される。屈曲部611Bは、ブランク下部を折り返して形成される。
ブランクの左右両端部が貼り合わさった部分は、重複部616となっている。この重複部616は、見た目上のつなぎ目であるサイドシーム615を形成する。
底部614は、胴部611と同様に紙製で円形の部材であり、縁部が折られている。当該折られた部分は、屈曲部611Bに挟持されている。このようにして挟持された底部614は、容器600の底を形成する。
なお、内コップ610は、部材の合わせ目が所定の強度及び水密性を有するように、必要な個所が接着されている。
外スリーブ620は、ほぼ扇形の紙製のブランクを円錐台状に形成した筒体である。具体的には、外スリーブ620は、下部に屈曲部620Bを備える筒体である。詳しくは後述するが、屈曲部620Bは、ブランク下部を折り返して形成される。
ブランクの左右両端部が貼り合わさった部分は、重複部626となっている。この重複部626は、見た目上のつなぎ目であるサイドシーム625を形成する。
内コップ610と外スリーブ620とは、図1に示すように外スリーブ620が内コップ610に対して径方向外側に位置するように組み合わせられる。このような構成の容器600は、屈曲部620Bにより内コップ610と外スリーブ620との間に空隙が設けられている。従って、容器600は、持つ部分(胴部)が二重構造になっており、断熱性を有する。なお、内コップ610の重複部616と、外スリーブ620の重複部626とは、容器600の周方向においてずれている。これによって、容器600の胴部の厚さが厚くなる不都合を解消できる。
次に、マンドレル130などを、図2などを参照して説明する。なお、マンドレル130は、ターレットに複数取り付けられている。所定位置においてマンドレル130に紙製ブランクが巻かれて、筒が形成される(図5なども参照)。そして、ターレットの回転にともなって、当該筒を保持したマンドレル130も移動していく。この移動の過程で、当該筒が加工されて外スリーブ620が形成される。マンドレル130は、完成した外スリーブ620を空気で吹き飛ばしてレシーバ220(図6など)に搬送する。
マンドレル130は、図2〜図4などに示すように、ベース131と、筒状部132と、テーパ部133と、先端部134と、ボルト139と、を備える。
ベース131は、ボルトなどによって、ターレットに固定される基部となる。
筒状部132は、円筒形状であり、一端がベース131に繋がっている。
テーパ部133は、略円筒形状である。テーパ部133の一端は、筒状部132の他端に繋がっている。テーパ部133の外周面(側面)133Aは、先端(ターレット側とは反対側)に向かって先細りとなるテーパ面となっている。テーパ部133のテーパ角(例えば図4の左右方向(中心軸S1方向)に対する傾斜角)は、外スリーブ620のテーパ角に対応している。なお、この実施の形態では、テーパ角は、3度〜9度に設定される。
テーパ部133は、凹部135、貫通孔136、貫通孔138などを備える。
凹部135は、テーパ部133の外周面(側面)133Aに、その一部として設けられている。凹部135は、その長尺方向が外周面133Aの周方向に沿って延びている。なお、凹部135は、8つあり、外周面133Aの周方向と直交する方向に沿って2列に配列されている。1列の凹部135は、4つの凹部135から構成され、外周面133Aの周方向に沿って配列されている。
貫通孔136は、凹部135の底に設けられる。凹部135それぞれの各底の部分に、2つの貫通孔136が周方向に沿って配置されている。
貫通孔136の中心軸S2(貫通孔136が延びる方向)は、テーパ部133の中心軸S1(マンドレル130の中心軸でもあり、外スリーブ620の中心軸でもある。)に対して傾斜している。中心軸S2と中心軸S1との角度(傾斜角)Dは、60度である。この実施の形態では、全ての貫通孔136の傾斜角Dは、60度である。貫通孔136の断面(中心軸S2に直交する方向に切った断面)は、円形となっている。
貫通孔138は、凹部135以外の部分に設けられており、外周面133Aの周方向と直交する方向に沿って、7つ設けられている。貫通孔138は、貫通孔136に比べて小さい。
貫通孔138の中心軸(貫通孔138が延びる方向)は、中心軸S1に対して直交している。貫通孔136の断面(貫通孔138の中心軸に直交する方向に切った断面)は、円形となっている。
先端部134は、テーパ部133の先端側の開口を閉鎖する蓋体であり、ボルト139によってテーパ部133に固定される。
ベース131と、筒状部132と、テーパ部133とは、金属などにより一体的に形成される。そして、その中央に空間SPが設けられている。先端部134は、テーパ部133の先端側の開口を閉鎖するので、空間SPの先端側を封止する。
空間SPは、マンドレル130がターレットに取り付けられた状態において、空気路KLに連通している。空気路KLは、吸排気装置KH(コンピュータなどの制御部により制御される。)に接続されている。さらに、空間SPは、貫通孔136と貫通孔138を介してマンドレルの外部空間に連通している。空間SPは、貫通孔136及び貫通孔138に繋がる。
前記構成により、吸排気装置KHが吸気するとき、空間SP内の空気は空気路KLを介して排出される。その結果、空間SPに繋がる貫通孔136及び貫通孔138は、空気を吸う吸気状態となる。一方、吸排気装置が排気するとき、空気(圧縮空気でもよい。)が空気路を介して空間SPに供給される。このため、空間SPに繋がる貫通孔136及び貫通孔138は、空気を排気(噴射)する排気状態となる。
次にマンドレル130の動作などを、図5などを参照して説明する。
外スリーブ620の形成時、マンドレル130の外周面133AにブランクBLが巻かれる(ブランクBLの内周面が外周面133Aに接する。図5)。このとき、貫通孔136及び貫通孔138は、吸気状態となり、ブランクBLは外周面133Aに吸い付けられる。なお、重複部626を構成するブランクBLの一端部は貫通孔138に吸い付けられ、重複部626を構成するブランクBLの他端部がその一端部の上から重なり、貼り合わされて重複部626が構成される。このような吸い付けは、外スリーブ620をレシーバ220に受け渡すタイミングまで継続するようにするとよい。
外周面133Aの周方向と直交する方向に一列に並んだ貫通孔138により、前記一端部の吸い付けを確実なものとし、外スリーブ620の歩留まりを向上させている。
また、貫通孔136の周囲を囲む凹部135により、ブランクBLを吸着する(吸い付ける)吸着面積を大きくでき、ブランクBLの吸着が確実になっている。さらに、凹部135が外周面133Aの周方向に延びているので、吸着によるブランクBLの巻き付けが確実になっている。また、筒状に巻かれたブランクBLや外スリーブ620の保持力を向上させることができる。
図5の状態から、ブランクBLはマンドレル130に保持された状態でマンドレル130とともに移動し、移動先の加工装置により加工され(例えば、屈曲部620Bなどが形成される。)、外スリーブ620が形成される。外スリーブ620の完成後、当該外スリーブ620は、所定の搬送位置において、マンドレル130から、当該マンドレル130に対向するレシーバ220に搬送される(図6)。
なお、レシーバ220は、図6に示すように、断面円形のカップ形状になっている。レシーバ220の内面における先端側(マンドレル130側)の部分には、テーパ面220Aが形成されている。このテーパ面220Aのテーパ角は、外スリーブ620の側面のテーパ角に対応する。外スリーブ620がレシーバ220に供給されたとき、当該外スリーブ620は、テーパ面220Aにより保持される(図6(C))。
前記搬送位置にあるマンドレル130では、外スリーブ620が外周面133Aに巻き付けられている。これにより、マンドレル130(テーパ部133)は、外スリーブ620を内側から保持している(図6(A))。
外スリーブ620の搬送時、マンドレル130の空間SPには、吸排気装置KHから空気路KLを介して空気(圧縮空気など)が供給される。このため、貫通孔136や貫通孔138は、空気を排気(噴射)する(図6(A))。なお、当該空気は、外スリーブ620の内周面に向けて噴射される。当該空気の噴射時間は、短時間である。
貫通孔136や貫通孔138から噴射された空気は、外スリーブ620の内周面に当たり、その結果、外スリーブ620はレシーバ220に向かって吹き飛ばされる(図6(B)、(C))。外スリーブ620は、テーパ面220Aに嵌まり、保持される(図6(C))。なお、この実施の形態では、貫通孔138の径は小さいので、貫通孔138からの空気は、外スリーブ620の吹き飛ばし(外スリーブ620の搬送)に実質的に寄与していない。つまり、外スリーブ620の吹き飛ばしに寄与する貫通孔は、貫通孔136のみとなっている。
その後、外スリーブ620を保持したレシーバ220は移動し、内コップ610が供給される(図7)。内コップ610は、外スリーブ620の内側を通る。
本願発明者は、外スリーブ620の吹き飛ばし(外スリーブ620の搬送)に寄与する貫通孔136の傾斜角Dを30度〜100度の間とすれば、外スリーブ620の搬送を精度良く行えること(つまり、外スリーブ620がレシーバ220に精度良く保持されること)を今回見出した。本実施の形態では、傾斜角Dを60度にしているので、外スリーブ620を精度良くレシーバ220に搬送できる。特に、本実施の形態では、特許文献1のようなカールを有さず、当該カールを潰した形状の屈曲部620B(薄くて、空気を当てることが難しい部分)を有する外スリーブ620であっても、精度良くレシーバ220に搬送できる。
なお、傾斜角Dを30度よりも小さい角度とすると、外スリーブ620をレシーバ220に精度良く搬送できない。この理由として本願発明者が見出した理由を、図8を参照して説明する。なお、以下では、傾斜角Dが30度よりも小さい貫通孔136を貫通孔136Xという。図8での貫通孔136Xの傾斜角は、20度となっている。
貫通孔136や貫通孔136Xが空気を噴射した際に、外スリーブ620はある程度飛ぶ。しかしながら、貫通孔136Xの傾斜角Dが小さいため、貫通孔136Xからの空気は、レシーバ220に向かって流れてしまう(図8の矢印参照)。この結果、外スリーブ620のレシーバ220への搬送を阻害する気流が発生してしまう。例えば、貫通孔136Xからの空気がレシーバ220内に流れ込むこと(例えば、当該空気が外スリーブ620内面に沿って移動して流れ込む。)などによって、レシーバ220内部の空間220Xに、外スリーブ620がレシーバ220内部に進入することを阻害する気流が発生してしまう。このため、外スリーブ620の搬送精度(レシーバ220に正常に保持される精度)が悪くなる。
このように、傾斜角Dは、外スリーブ620のレシーバ220への搬送を阻害する気流を発生させない角度であることが望ましい。また、当該気流は傾斜角が小さいと生じる可能性が高いことが分かったので、傾斜角Dは、それよりも大きい、30度以上であることが望ましい。なお、このことは、外スリーブ620が屈曲部620Bを有さなくても言えることであり、従って、傾斜角Dは、両端開口かつ端部が内側に曲がっていない筒体をマンドレル130に保持させて吹き飛ばしてレシーバ220に搬送しようとした場合に、当該搬送を阻害しないような角度であることが望ましい。なお、両端開口かつ端部が内側に曲がっていない筒体とは、例えば、外スリーブ620と同様の形状で、外スリーブ620と同様にマンドレル130に保持されるが、屈曲部620Bや特許文献1のような内向きのカールが設けられていない筒体(例えば、図5の筒状のブランクBL)である。
なお、傾斜角Dを大きくしすぎると、今度は外スリーブ620をレシーバ220方向に適切に吹き飛ばすことができないことが考えられ、この観点からすると、傾斜角Dは、100度以下であることが望ましい。
なお、本発明は上述した実施形態や具体例に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。なお、上述の構成は省略可能である。
本発明は、筒体を所定のレシーバに搬送する搬送装置一般に適用できる。このため、レシーバに搬送するものは、筒体であればよい。搬送される筒体は、特許文献1に記載されたカール付きのスリーブ、カールや屈曲部620Bがないスリーブなどであってもよい。特に、上記実施の形態で開示する搬送構造は、カール付きのスリーブでも搬送できるので、例えば、特許文献1のような複雑な構造を取らずに簡単な構造にもかかわらず、スリーブの搬送精度が高い構造となっている。また、当該筒体は、一端が閉口したコップ状ないしカップ状のものであってもよい。上記実施の形態で開示する搬送構造(マンドレル130などの構造)は、筒体の形状によらず、高い精度でのレシーバへの搬送が可能となっている。また、当該筒体は、円筒の他、断面が四角形などの筒体であってもよい。当該筒体は、紙コップなどの容器の少なくとも一部の他、容器以外に使用される筒体であってもよい。マンドレル130は、前記筒体を保持できるものであれば、他の保持装置に変更されてもよい。テーパ部133も筒体を内側から保持できればよく、筒体の形状に合わせて形成されればよい。
上記実施の形態では、マンドレル130が、外スリーブ620をレシーバ220に搬送する搬送装置である。しかし、マンドレル130が取り付けられたターレットも含めて搬送装置としてもよい。
マンドレル130、容器600、レシーバ220などは、断面円形であるが、断面が四角形状、六角形状などの形状であってもよい。マンドレル130は、外スリーブ620の形成時に回転するように構成されてもよい。
外スリーブ620の吹き飛ばしに使用されるのは、空気の他、窒素などの他の気体であってもよい。
貫通孔136、貫通孔138は、上述のように、気体の噴射孔、気体の吸気孔などとして機能するものであればよい。貫通孔138も外スリーブ620の吹き飛ばしに使用されてもよい(吹き飛ばしに寄与してもよい)。この場合、貫通孔138も貫通孔136と同様の条件(特に傾斜角Dについての条件)を満たすように形成する。
貫通孔136の延びる方向(貫通方向であり、中心軸S2の延びる方向)は、上記条件に加え又は代えて、外スリーブ620の内面(空気を当てる内面)に対して60度〜90度にすると良いと考えられる。これにより、搬送精度が向上する。
貫通孔136の位置や数は、適宜変更可能である。傾斜角Dは貫通孔136それぞれについて同じ角度としなくてもよい。貫通孔136がテーパ部133(マンドレル130)の側面133Aにのみ設けられることで、マンドレル130の構造を簡単にできる。また、貫通孔136それぞれは、気体が外スリーブ620の内面に当たるように形成されているので、マンドレル130の構造が簡単になっている。
なお、気体を噴射可能な貫通孔であって、噴射される気体が外スリーブ620の内面に当たらない位置にあり、外スリーブ620の吹き飛ばしに使用されない貫通孔(噴射孔)をマンドレル130にさらに設け、貫通孔136を含む全ての貫通孔の傾斜角D(貫通孔の軸である中心軸S2と、中心軸S1と、がなす角)が貫通孔136における条件(傾斜角Dをレシーバへの搬送を阻害する気流を発生させない角度にする、傾斜角Dを30度〜100度にするなど)を満たすように全ての貫通孔を形成してもよい。なお、側面のみに、全ての貫通孔(噴射孔)を設けてもよい。なお、全ての貫通孔からの気体が外スリーブ620の内面に当たるようにする方が効率良く外スリーブ620を吹き飛ばせる。
また、貫通孔136などの噴射孔は、外スリーブ620などの筒体の内面(特に、上記実施形態のように内周面とするとよい。)に気体を噴射するものであればよい。なお、筒体の内面の一部には、屈曲部620Bや特許文献1のような内向きのカールなどによって形成された面も含まれ、これらの部分に気体を当てる位置に噴射孔136を設けてもよい。なお、上記実施の形態のように、噴射孔136からの気体は、筒体の内面のうち、屈曲部620Bや特許文献1のような内向きのカールなどの内側へ突き出た突出部や段差が無い平らな曲面部分に当たるようにすると、気体の力を効率よく内面に伝えることができる。
傾斜角Dが30度〜100度の貫通孔136を採用すると、気体の吹き出し圧力が小さくてもよくなる。
上記実施形態や変形例の少なくとも一部を一例とする構成を以下に列挙する。本発明は、下記の記載に限定されない。
(1)筒体(第1の筒体、例えば、外スリーブ620)を内側から保持する保持部(例えば、テーパ部133又はマンドレル130)を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバ(例えば、レシーバ220)に搬送する搬送装置(例えば、マンドレル130単体、又は、マンドレル130とターレットとからなる装置)であって、
前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔(例えば、外スリーブ620の吹き飛ばしに使用される全ての貫通孔)を備え、
前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向(例えば、中心軸S2が延びる方向)は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており(例えば、傾斜角D)、
前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、両端開口で端部が内側に曲げられていない筒体(第2の筒体)を前記保持部に保持させて吹き飛ばすとしたときに前記噴射孔が噴射する気体が当該筒体(第2の筒体)の前記レシーバへの搬送を阻害する気流を発生させない角度になっている(例えば、外スリーブ620の吹き飛ばしに使用される全ての貫通孔が、外スリーブ620がレシーバ220に搬送されることを阻害しない傾斜角Dで設けられている)、
搬送装置。
なお、レシーバへの搬送を阻害する気流とは、筒体に作用することで、筒体をレシーバに到達させない気流、筒体をレシーバ内に進入させない気流、筒体をレシーバにより正常に保持させない気流などのいずれかであればよい。レシーバへの搬送を阻害するとは、最終的に、筒体がレシーバにより正常に保持されることを邪魔することなどであればよい。
(2)筒体(例えば、外スリーブ620)を内側から保持する保持部(例えば、テーパ部133又はマンドレル130)を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバ(例えば、レシーバ220)に搬送する搬送装置(例えば、マンドレル130単体、又は、マンドレル130とターレットとからなる装置)であって、
前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔(例えば、外スリーブ620の吹き飛ばしに使用される全ての貫通孔)を備え、
前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向(例えば、中心軸S2が延びる方向)は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており(例えば、傾斜角D)、
前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、30度〜100度の範囲内の角度である(例えば、外スリーブ620の吹き飛ばしに使用される全ての貫通孔全ての傾斜角Dが30度〜100度)、
搬送装置。
上記(1)及び(2)の構成によれば、筒体を精度良くレシーバに搬送できる。
(3)前記噴射孔は、吸気することで前記筒体を吸い付け可能であり、
前記保持部は、前記噴射孔が設けられた凹部(例えば、凹部135)を備え、
前記凹部は、前記保持部の周方向に延びている(例えば、上記参照)、
上記(1)又は(2)に記載の搬送装置。
上記(3)の構成によれば、凹部により、保持部が筒体を保持する力を強くすることができる。
130:マンドレル
133:テーパ部
134:先端部
135:凹部
136:貫通孔(噴射/吸気孔)
138:貫通孔(主に吸気孔)
139:ボルト
220:レシーバ
220A:テーパ面
600:容器
610:内コップ
620:外スリーブ
620A:屈曲部
S1:テーパ部(マンドレル、外スリーブ)の中心軸
S2:貫通孔の中心軸
SP:マンドレルの内部空間
D:傾斜角

Claims (3)

  1. 筒体を内側から保持する保持部を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバに搬送する搬送装置であって、
    前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔を備え、
    前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており、
    前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、両端開口で端部が内側に曲げられていない筒体を前記保持部に保持させて吹き飛ばすとしたときに前記噴射孔が噴射する気体が当該筒体の前記レシーバへの搬送を阻害する気流を発生させない角度になっている、
    搬送装置。
  2. 筒体を内側から保持する保持部を備え、当該保持部が保持する前記筒体を吹き飛ばしてレシーバに搬送する搬送装置であって、
    前記保持部は、前記筒体の内面に向かって気体を噴射して前記筒体を吹き飛ばす複数の噴射孔を備え、
    前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向は、前記保持部の中心軸に対して傾斜しており、
    前記保持部の中心軸に対する前記複数の噴射孔それぞれが延びる方向の傾斜角は、30度〜100度の範囲内の角度である、
    搬送装置。
  3. 前記噴射孔は、吸気することで前記筒体を吸い付け可能であり、
    前記保持部は、前記噴射孔が設けられた凹部を備え、
    前記凹部は、前記保持部の周方向に延びている、
    請求項1又は2に記載の搬送装置。
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