JP2017196576A - 容器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアチェーンを切り詰めるメンテナンス作業の負担を軽減できる容器洗浄装置を提供すること。
【解決手段】洗びん機１は、洗浄槽１２，１４，１６のそれぞれに対応して、上折返部と下折返部が交互に設けられることで、蛇行を繰り返す無端状のキャリアチェーン３８と、上折返部に設けられ、それぞれが独立して駆動力が制御される複数の電動モータ３４Ａ〜３４Ｉと、複数の下折返部におけるキャリアチェーン３８のたるみ量Ｓ１を検出する第一検出器４１と、を有する搬送部３０と、を備える。搬送部３０は、検出されるたるみ量Ｓ１が、予め定められたたるみ限度ΔＳ１に達すると、当該たるみ量Ｓ１が生じた下折返部に対応する電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの回転速度を増速し又は減速することにより、たるみ量Ｓ１をたるみ限度ΔＳ１に収める、ことを特徴とする
【選択図】図２

Description

本発明は、びんなどの容器を搬送しながら洗浄する容器洗浄装置に関するものである。

従来のびんを洗浄する洗びん機は、特許文献１に示すように、びんを連続的に搬送する搬送部と、搬送部で搬送される容器を洗浄する洗浄部と、を備えている。
搬送部は、幅方向に間隔をあけて設けられる一対の無端状のキャリアチェーンと、一対のキャリアチェーンの間に取り付けられるキャリアと、キャリアに取り付けられるびん保持ケージと、を備えている。搬送部は、さらに搬送されてきたびんを供給する給びん部と、洗浄を終えたびんを次工程に向けて排出する排びん部を備えている。
洗浄部は、一例として、温水により洗浄を行う予熱洗浄槽と、加熱された薬液、例えば苛性水により洗浄を行う高温洗浄領域と、温水により洗浄・すすぎを行うすすぎ洗浄槽と、を備えている。
高温洗浄領域は、特許文献１（図１）に示すように、それぞれが鉛直方向に延びる複数の洗浄槽を備えており、キャリアチェーンは、それぞれの洗浄槽について蛇行を繰り返しながらケージに保持されるびんを搬送する。上下方向に蛇行するキャリアチェーンは、上端がスプロケットに巻き回されているが、下端は機械的な拘束はなされていない。

従来の洗びん機は、一つの駆動源からの動力を機械的な手段で繋ぐことで、複数の洗浄槽のそれぞれに対応して設けられるスプロケットを同期して回転させる。これにより、複数の洗浄槽のそれぞれにおけるびんの搬送距離を一定に保つ。

特開２０１１−１８３２４２号公報

ところが、洗びん機を継続して運転していると、キャリアチェーンに伸びが生じてしまい、また、同期にもずれが生じてしまう。この伸び及び同期のずれは、蛇行するキャリアチェーンの下端にたるみとなって現れる。ここで、たるみとは、運転当初よりも、キャリアチェーンの下端位置が下方にずれることをいう。キャリアチェーンの伸び及び同期ずれは不可避的に生じるものであるから、たるみはある範囲内で許容するように運用されるが、長期間の運転によりたるみ量がたるみ限度に達するか又はたるみ限度を超えると、たるみ量がたるみ限度内に収まるように、キャリアチェーンを切り詰めるメンテナンス作業が必要になる。ところが、このメンテナンス作業の負担は小さくなく、特に、一つの駆動源からの動力を機械的な手段で繋ぐ従来の洗びん機において、複数の洗浄槽のそれぞれにおいてキャリアチェーンの切り詰め作業が必要になることもある。

以上より、本発明は、キャリアチェーンを切り詰めるメンテナンス作業の負担を軽減できる容器洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の容器洗浄装置は、洗浄対象である複数の容器が搬送される搬送方向の上流側から下流側に向けて、複数の洗浄槽が配置される洗浄部と、複数の洗浄槽のそれぞれに対応して、相対的に鉛直方向の上側に配置される上折返部と上折返部よりも相対的に鉛直方向の下側に配置される下折返部が交互に設けられ、上流側と下流側の間を循環する無端状の搬送手段と、上折返部に設けられ、それぞれが独立して回転速度が制御される複数の電動モータと、複数の下折返部における搬送手段の第一たるみ量を検出する第一検出器と、を有する搬送部と、を備える。
本発明における搬送部は、検出される第一たるみ量が、予め定められた第一たるみ限度に達すると、当該第一たるみ量が生じた下折返部に対応する電動モータの回転速度を増速し又は減速することにより、第一たるみ量を第一たるみ限度に収める、ことを特徴とする。

本発明の容器洗浄装置は、検出される第一たるみ量が、予め定められた第一たるみ限度に達すると、当該第一たるみ量が生じた下折返部に対応する電動モータの回転速度を増速し又は減速することにより、第一たるみ量を第一たるみ限度に収めることができる。したがって、本発明の容器洗浄装置は、洗浄対象である容器を安定して搬送しながら長期間にわたり洗浄作業を行うことができるので、高い品質の洗浄作業を実現ができる。また、第一たるみ量を第一たるみ限度に収めた分を集積領域に集めれば、無端状の搬送手段、典型的にはキャリアチェーンの切り詰めのメンテナンス作業を集積領域のみで行えるので、メンテナンス作業の負担を軽減できる。

本発明において、第一たるみ量を第一たるみ限度に収めるために、電動モータの回転速度を増速し又は減速するが、複数の電動モータを同期して運転するために、以下のいずれかの手段を採用することができる。
はじめに、搬送部は、当該電動モータを増速回転速度に増速するのに伴い、当該電動モータよりも下流に位置する電動モータを増速回転速度に増速し、第一たるみ量が第一たるみ限度に収まった後に、当該電動モータよりも上流に位置する電動モータを増速回転速度に増速する、ことができる。
次に、搬送部は、当該電動モータを減速回転速度に減速するのに伴い、当該電動モータよりも上流に位置する電動モータを減速回転速度に減速し、第一たるみ量が第一たるみ限度に収まった後に、当該電動モータよりも下流に位置する電動モータを減速回転速度に減速する、ことができる。

本発明における搬送部は、たるみが集積される集積領域と、集積領域における搬送手段の第二たるみ量を検出する第二検出器と、を備える場合に、検出される第二たるみ量が、予め定められた第二たるみ限度に達すると、第二たるみ限度に達したことを報知する、ことができる。
オペレータは、この報知に基づいて、適切なタイミングでメンテナンス作業を行うことができる。

本発明における搬送部は、たるみが集積される集積領域と、集積領域における搬送手段の第二たるみ量を検出する第二検出器と、を備える場合に、検出される第二たるみ量が、予め定められたたるみ閾値、例えば第二たるみ限度に達すると、予め定められた第一たるみ限度を、第一たるみ限度よりも大きな第二たるみ限度に変更して、検出される第一たるみ量と比較する、ことができる。
このように、複数段のたるみ限度を備えることにより、搬送部が全体として許容されるたるみ量を弾力的に運用することができる。なお、第一たるみ限度より第二たるみ限度が大きい場合もあるし、この逆に、第一たるみ限度が第二たるみ限度より大きい場合もある。また、たるみ閾値は、第二たるみ限度以外の値を採用できる。

本発明における洗浄部は、洗浄槽の外部において、倒立状態で搬送される容器の内部に洗浄液を噴射して洗浄する噴射洗浄装置を備えることができる。
この噴射洗浄装置は、予め定められた複数の容器に対応する複数の噴射ノズルと、噴射ノズルを支持するとともに、容器の搬送方向に沿う所定距離の往路と復路を往復移動する移動体と、移動体を往復移動させる電動モータと、を備え、移動体が、往路を移動している間に、容器と位相が一致する噴射ノズルから洗浄液を容器の内部に向けて噴射する、ことができる。
連続的に搬送される容器に対して、往路を移動している所定の期間に洗浄液を噴射できるので、容器の内部の洗浄及びすすぎを確実に行うことができる。
この噴射洗浄装置において、噴射ノズルと容器との位相がずれると、電動モータの動作を調整することで、位相を合せる、ことが好ましい。

本発明の容器洗浄装置によれば、洗浄対象である容器を安定して搬送しながら長期間にわたり洗浄作業を行うことができるので、高い品質の洗浄作業を実現ができる。また、第一たるみ量を第一たるみ限度に収めた分を集積領域に集めれば、無端状の搬送手段、典型的にはキャリアチェーンの切り詰めのメンテナンス作業を集積領域のみで行えるので、メンテナンス作業の負担を軽減できる。

本発明の実施形態に係る洗びん機の概略構成を示す図である。 図１の洗びん機におけるキャリアチェーンのたるみを解消する手順を説明する図である。 （ａ）は図１の洗びん機におけるたるみ集積領域におけるキャリアチェーンのたるみの変遷を示し、（ｂ）はそれぞれの洗浄槽におけるキャリアチェーンのたるみの変遷を示すグラフである。 （ａ）は図１の洗びん機におけるたるみ集積領域におけるキャリアチェーンのたるみの他の変遷を示すグラフ、（ｂ）はそれぞれの洗浄槽におけるキャリアチェーンのたるみの他の変遷を示すグラフである。 （ａ）は図１の洗びん機におけるたるみ集積領域におけるキャリアチェーンのたるみの様子を示し、（ｂ）はそれぞれの洗浄槽におけるたるみのたるみ限度の切換を示す図である。 図１の洗びん機が備える洗浄装置を示し、（ａ）及び（ｂ）はその動作を示し、（ｃ）及び（ｄ）は洗浄対象であるびんと洗浄ノズルの位相ずれを示す図である。 （ａ）は図６の洗浄装置における、びんと洗浄ノズルの位相ずれを解消する機構を示し、（ｂ）及び（ｃ）は位相ずれ解消の手順を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態は容器洗浄装置として洗びん機１を例にして本発明を説明する。洗びん機１は、図１に示すように、洗浄対象の容器であるびんＢを洗浄する洗浄部１０と、びんＢを搬送する搬送部３０と、洗浄部１０と搬送部３０の動作を司る制御部５０と、を備えている。洗びん機１は、搬送部３０の搬送手段であるキャリアチェーン３８の駆動を、キャリアチェーン３８が蛇行する上端の折返部それぞれにおいて電動モータ３４Ａ〜３４Ｉで独立して行うことで、たるみがたるみ限度に達すると、たるみをその運転中に解消する動作を行うことができる。
以下、洗びん機１について、洗浄部１０、搬送部３０の順にその構成を説明した後に、その効果に言及する。

［洗浄部１０］
洗浄部１０は、図１に示すように、チャンバ３の内部に設けられる、予熱洗浄領域１１と、高温洗浄領域１３と、すすぎ領域１５と、に区分される。なお、この区分及び以下で説明する各領域の構成はあくまで一例である。

予熱洗浄領域１１は、洗浄槽１２を備え、この洗浄槽１２には、例えば４０〜５０℃程度の温水が供給される。びんＢは、この洗浄槽１２に蓄えられた温水を通過する過程で、内外面が洗浄されるとともに、温水と同程度まで昇温される。予熱洗浄領域１１は、次の高温洗浄領域１３において、びんＢが常温から一気に高温に曝されることによる熱ショックが生じないようにする機能を有している。

次に、高温洗浄領域１３は、洗浄槽１４を備え、この洗浄槽１４は洗浄槽１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｄと四つに区分され、水平方向Ｈに並んでいる。洗浄槽１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｄには、例えば６０〜８０℃程度に加熱された洗浄薬液が供給される。洗浄薬液としてはアルカリ水溶液、酸性水溶液を用いることができる。洗浄槽１２で予備洗浄されたびんＢは、洗浄槽１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｄを順に通過することで、例えば苛性アルカリ溶液により内面及び外面が洗浄される。
なお、洗びん機１において、図１に示すように、びんＢが搬送される向きを基準に上流Ｕ及び下流Ｌを定義するものとする。従って、洗浄槽１４は洗浄槽１２の下流側に配置される。

次に、すすぎ領域１５は、洗浄槽１６を備え、この洗浄槽１６には例えば４０〜５０℃程度の温水が供給される。びんＢは、この洗浄槽１６に蓄えられた温水を通過する過程で、内面及び外面がすすがれる。

洗浄部１０は、図１及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、倒立状態とされたびんＢの内部に洗浄液、例えば温水を吹き込んでびんＢの内部を洗浄する噴射洗浄装置２０を備えている。この実施形態では、噴射洗浄装置２０は、三つの洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを備えており、洗浄装置２０Ａは洗浄槽１４Ｃと洗浄槽１４Ｄの間に設けられ、洗浄装置２０Ｂは洗浄槽１４Ｄとすすぎ領域１５の洗浄槽１６の間に設けられている。また、洗浄装置２０Ｃは、洗浄槽１６よりも下流に設けられている。なお、これらの洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの数、配置位置はあくまで一例である。

洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは同じ構成を備えており、上流Ｕ及び下流Ｌの方向に往復移動する移動体２１と、移動体２１の上面に固定される噴射ノズル２３と、移動体２１を往復移動させる電動モータ２５（図１）と、を備えている。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおいて、複数、ここでは五つの噴射ノズル２３が、移動体２１に均等間隔で配置されている。五つの噴射ノズル２３からは、図示を省略する供給源から供給される洗浄液が上向きに噴射される。なお、洗浄液の噴射は、矢印で示している。
噴射ノズル２３は、搬送されるびんＢの間隔に対応しており、複数本、ここでは５本のびんＢと５つの噴射ノズル２３が位置合せされた状態で、びんＢの搬送動作に移動体２１が同期して下流Ｌに所定距離だけ往路を移動する。つまり、噴射ノズル２３はびんＢと同じ位相で移動する。この移動の過程で、噴射ノズル２３から洗浄液をびんＢの内部に噴射することで、びんＢの内部を洗浄する。
例えば、図６（ａ）に示すように、原点位置においてびんＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５のそれぞれに五つの噴射ノズル２３が同期すると、移動体２１は往路を所定の距離だけ移動して、図６（ｂ）に示す折返し位置まで達すると、移動体２１は原点位置までの復路を移動することにより、噴射ノズル２３はびんＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と同期して往路を移動しながら内部の洗浄を行う。以後、洗浄装置２０Ａの移動体２１が原点位置と折返し位置を繰り返して往復移動することで、連続的に搬送されるびんＢの内部を漏れなく洗浄する。また、洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、連続的に搬送されるびんＢに対して、往路を移動している所定の期間に洗浄液を噴射できるので、びんＢの内部の洗浄及びすすぎを確実に行うことができる。
なお、移動体２１の往路及び復路の移動距離は、任意であり、例えば、３本分のびんＢが並んだ距離を往路及び復路の移動距離にしてもよい。

［搬送部３０］
次に、図１を参照して搬送部３０について説明する。
搬送部３０は、びんＢをチャンバ３の内部に搬送する給びん部３１と、チャンバ３の内部においてびんＢを搬送する主搬送部３３と、洗浄を終えたびんＢをチャンバ３から排出するとともに次工程に向けて搬送する排びん部３５と、を備えている。

給びん部３１は、びんＢをチャンバ３の内部に向けて搬送する電動モータ３２を備えており、電動モータ３２を駆動することにより複数のびんＢを主搬送部３３に受け渡すことができる。電動モータ３２の動作は、制御部５０によって制御される。
また、排びん部３５は、びんＢをチャンバ３の外部に向けて搬送する電動モータ３６を備えており、電動モータ３６を駆動することにより複数のびんＢを次工程に搬送するコンベア装置に受け渡すことができる。

次に、主搬送部３３は電動モータ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ，３４Ｆ，３４Ｇ，３４Ｈ，３４Ｉと、電動モータ３４Ａ〜３４Ｉのそれぞれにより駆動されるスプロケット３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ，３７Ｇ，３７Ｈ，３７Ｉと、を備えている。

電動モータ３４Ａ〜３４Ｉは、制御部５０からの指示に基づいてそれぞれが独立して回転速度を変更することができるが、洗びん機１の運転中は原則として同じ回転速度で同期して駆動される。ここでいう電動モータ３４Ａ〜３４Ｉは、回転駆動力を出力するモータ本体と、モータ本体が出力する回転駆動力を減速する減速機と、が組み合わされたユニットを構成している。また、本実施形態において、電動モータ３４の種別は問われず、インバータモータ及びサーボモータのいずれをも用いることができる。

スプロケット３７Ａ〜３７Ｉは、それぞれがチャンバ３の幅方向、つまり図１の紙面の奥行き方向に間隔をあけて一対が設けられており、そのうちの一方が電動モータ３４Ａ〜３４Ｉにより回転駆動される。

電動モータ３４Ａ〜３４Ｉとスプロケット３７Ａ〜３７Ｉの対は、一部を除いて洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６よりも上に配置されており、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６のそれぞれに対応して設けられている。例えば、洗浄槽１２に対応して、電動モータ３４Ａとスプロケット３７Ａの対と電動モータ３４Ｂとスプロケット３７Ｂの対が対応しており、スプロケット３７Ａとスプロケット３７Ｂに掛け回されるキャリアチェーン３８が洗浄槽１２の内部を走行する。同様に、例えば洗浄槽１４Ｂに対応して、電動モータ３４Ｃとスプロケット３７Ｃの対と電動モータ３４Ｄとスプロケット３７Ｄの対が対応しており、スプロケット３７Ｃとスプロケット３７Ｄに掛け回されるキャリアチェーン３８が洗浄槽１４Ｂの内部を走行する。キャリアチェーン３８において、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉに掛け回される部位が本発明の上折返部をなす。

なお、電動モータ３４Ｇとスプロケット３７Ｇの対は、洗浄槽１６よりも下流Ｌの側に設けられている。また、電動モータ３４Ｈとスプロケット３７Ｈの対、及び、電動モータ３４Ｉとスプロケット３７Ｉの対は、それぞれ洗浄槽１４Ｃ、及び、洗浄槽１４Ｄの内部の洗浄薬液に浸漬して設けられている。
また、図示を省略するが、チャンバ３の内部には、電動モータ３４及びスプロケット３７との関わりがない位置にも、キャリアチェーン３８が掛け回されるスプロケットが設けられている。

キャリアチェーン３８は、スプロケット３７及び図示を省略するスプロケットに掛け回されることで、チャンバ３の内部の所定の走行経路Ｒに沿って上流Ｕ及び下流Ｌの間を循環して走行が可能とされている。この走行経路の中で、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６に対応する領域において、キャリアチェーン３８はスプロケット３７が設けられる鉛直方向Ｖにおける上端の上折返部、及び、下端の下折返部の双方で交互に折り返して走行する。例えば、洗浄槽１４Ａにおいて、キャリアチェーン３８は、スプロケット３７Ｂにおける上折返部で下向きに折り返すことで洗浄槽１４Ａの内部に向かい、洗浄槽１４Ａの内部の下折返部で上向きに折り返し、さらに、スプロケット３７Ｃに達すると今度は下向きに折り返す。びんＢは、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６のそれぞれに対応して、鉛直方向Ｖに蛇行を繰り返す走行経路Ｒをキャリアチェーン３８により搬送されながら洗浄される。

幅方向に間隔を空けて設けられる一対のキャリアチェーン３８の間には、幅方向に延びる棒状のキャリア３９がキャリアチェーン３８の連なる方向に所定間隔をあけて設けられている。図１には一部のキャリア３９のみを示しているが、隣接するキャリア３９の間には図示を省略するびんホルダが取り付けられ、びんＢはこのびんホルダに収容されて搬送される。なお、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６の内部において、びんＢは、図１に示すように、その飲み口の方がキャリアチェーン３８による走行経路Ｒの外側を向いて搬送される。

びんＢは、給びん部３１から主搬送部３３に受け渡された後、図示を省略するびんホルダに保持された状態で、キャリアチェーン３８の走行経路に沿って、かつ、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６の順に搬送されながら、所定の洗浄が行われた後に、排びん部３５により外部に排出される。この過程で、びんＢは、噴射洗浄装置２０（洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）を通過する過程で、その内部に洗浄液が噴射されることで、内面の洗浄及びすすぎが施される。

搬送部３０は、図１に示すように、びんＢの搬送経路の最も下流Ｌに位置するスプロケット３７Ｇを通過した後に、キャリアチェーン３８のたるみを洗びん機１の運転中に集積する集積領域４９を設けている。集積領域４９は、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６においてたるみ限度未満に解消されたキャリアチェーン３８のたるみが集められる領域である。集積領域４９は、ガイド４９Ａとガイド４９Ｂを備えることで、上流Ｕの側で解消された分のたるみが送られ、ガイド４９Ａとガイド４９Ｂの間にその自重で垂れ下がることでたるみとなって現れる。

搬送部３０は、キャリアチェーン３８のたるみ量（第一たるみ量）Ｓ１を検出する第一検出器４１を備えている。第一検出器４１は、キャリアチェーン３８の下側で蛇行する部分に対応して設けられており、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６のそれぞれにおけるキャリアチェーン３８のたるみ量Ｓ１を検出する。たるみ量Ｓ１の検出は、連続的に行うこともできるし、時間の間隔をあけて断続的に行うこともできる。検出されたたるみ量Ｓ１の情報は、制御部５０に送られる。制御部５０は、取得したたるみ量Ｓ１とたるみ量のたるみ限度（第一たるみ限度）ΔＳ１とを比較する。このたるみ限度ΔＳ１は、キャリアチェーン３８の下折返部において、それ以上のたるみ量Ｓ１が生じると、びんＢの搬送に支障が出るおそがある限界値である。

第一検出器４１がたるみ量Ｓ１を検出する方式は任意であり、キャリアチェーン３８に非接触でたるみ量Ｓを検出する近接スイッチを用いることができるし、キャリアチェーン３８と接触することでたるみ量Ｓ１を検出する例えばリミットスイッチの類を用いることができる。

搬送部３０は、集積領域４９におけるキャリアチェーン３８のたるみ量（第二たるみ量）Ｓ３を検出する第二検出器４２を備えている。集積領域４９において検出されたたるみ量Ｓ３の情報も、制御部５０に送られる。制御部５０は、取得したたるみ量Ｓ３とたるみ量のたるみ限度（第二たるみ限度）ΔＳ３とを比較する。このたるみ限度ΔＳ３は、キャリアチェーン３８の全体としてのたるみ量の限界値であり、たるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３に達すると、キャリアチェーン３８を切り詰めるメンテナンス作業を行う必要がある。

［制御部５０］
次に、制御部５０について説明する。
制御部５０は、電動モータ３２、電動モータ３４及び電動モータ３６が同期して動作するように制御する。ここでいう同期制御とは、びんＢが給びん部３１、主搬送部３３及び排びん部３５において、同じ速度で搬送されることをいう。主搬送部３３においては、電動モータ３４Ａ〜３４ＩがびんＢを同じ速度で搬送されるように同期制御される。この同期制御が、制御部５０の基本的な機能である。ただし、制御部５０は、たるみ量Ｓ１とたるみ限度ΔＳ１の比較結果、又は、たるみ量Ｓ３とたるみ限度ΔＳ３の比較結果に基づいて、本実施形態の特徴的な動作を実行する。

制御部５０は、第一検出器４１で検出されたたるみ量Ｓ１を取得し、たるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に達するか否かを判定する。たるみ量Ｓ１の取得は、全ての第一検出器４１について行われる。この判定は、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６のそれぞれの下折返部についてなされる。制御部５０は、取得したたるみ量Ｓ１のいずれかがたるみ限度ΔＳ１に達すると、たるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に収まるように、対応する電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの速度を変更する制御を行う。この電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの速度制御が、制御部５０の特徴的な機能である。以下、図２を参照してこの速度制御によるたるみの解消動作を説明する。

図２（ａ）は、全ての電動モータ３４Ａ〜３４Ｉが回転速度Ｎで運転されるように、制御部５０が制御しており、キャリアチェーン３８のたるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１の範囲にある同期運転の状態を示している。なお、図２（ａ）はたるみ量Ｓ１がゼロの例を示している。
ところが、洗びん機１の運転を継続していると、図２（ｂ）に示すように、キャリアチェーン３８に生じるたるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に達する。そうすると、制御部５０は、たるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に達したキャリアチェーン３８の下折返部Ｘよりも下流Ｌに位置する電動モータ３４Ｄ，３４Ｅ…の回転速度をＮからＮ＋αに増速する。これにより、たるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に収まる。次いで、制御部５０は、当該下折返部Ｘよりも上流Ｕに位置する電動モータ３４Ｃ，３４Ｂ…の回転速度をＮ＋αに増速するように制御することで、電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの同期制御を実現する。

回転速度Ｎ＋αの設定は任意であり、継続して行われるたるみ量Ｓ１とたるみ限度ΔＳ１の比較結果に基づいて、第一検出器４１で検出されたたるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に収まったことを制御部５０が認識した時点の回転速度をＮ＋αとすることができる。また、他の手法として、増速分のα予め設定しておき、たるみ量Ｓ１がたるみ限度ΔＳ１に達すると、それまでの回転速度Ｎをαの分だけ増速することもできる。ここで、たるみ量Ｓ１をたるみ限度ΔＳ１に収める、とは、たるみ限度ΔＳ１に達しない程度にたるみを減らすこと、及び、たるみ量Ｓ１をゼロにすることを含んでいる。
また、制御部５０は、電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの回転速度をＮ＋αに増速した後に、当初の回転速度Ｎに戻すなどの速度変化を行うこともできる。

たるみ量Ｓ１をたるみ限度ΔＳ１に収めるには、下流側の電動モータ３４を増速する他に、図２（ｃ）に示すように、当該下折返部Ｘよりも上流Ｕに位置する電動モータ３４Ｃ，３４Ｂ…の回転速度をＮ−αに減速してもよい。この場合、制御部５０は、下折返部Ｘよりも下流Ｌに位置する電動モータ３４Ｄ，３４Ｅ…の回転速度をＮ−αに減速することで、電動モータ３４Ａ〜３４Ｉの同期制御を実現する。

次に、制御部５０は、集積領域４９において第二検出器４２で検出されたたるみ量Ｓ３を取得し、たるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３に達するか否かを判定する。制御部５０は、たるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３に達すると、その旨を報知する。例えば、制御部５０は、画像表示装置を備えていれば、文字を含む報知情報を画像表示装置に表示して、洗びん機１の操作を行うオペレータに通知する。この報知は、音声情報としてオペレータに通知することもできる。

図３は、集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３の洗びん機１の運転時間の経過に伴う変遷（図３（ａ））と、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみ量Ｓ１の運転時間の経過に伴う変遷（図３（ｂ））と、を対比して示している。

図３（ｂ）に示すように、洗浄槽１２などによるたるみ量Ｓ１は、常にたるみ限度ΔＳ１に収まるように制御されており、洗浄槽１２などで解消されたたるみは、集積領域４９に順次送られることで集積し、たるみ量Ｓ３として反映される。したがって、図３（ａ）に示すように、集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３は、運転時間の経過とともに増加し、たるみ限度ΔＳ３に達する。
集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３は、電動モータ３４などを制御しても解消することができない。したがって、制御部５０によりその旨が報知されると、オペレータは洗びん機１の運転が停止している適時に、キャリアチェーン３８のたるみを解消するように、キャリアチェーン３８を切り詰めるメンテナンス作業を行う。洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみはたるみ限度未満であるから、このメンテナンス作業は、たるみが集積された集積領域４９において行えば足りる。

［洗びん機１の動作］
以上の構成を備える洗びん機１の動作を説明する。
給びん部３１から供給されるびんＢは、チャンバ３の内部においてキャリアチェーン３８に取り付けられるびんホルダ（図示を省略）に収容される。
びんＢは、キャリアチェーン３８の走行に伴って、洗浄槽１２の内部を通過することにより、温水により予備的に洗浄されるとともに、所定温度まで加熱される。洗浄槽１２を通過したびんＢは、次に、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄをこの順に通過し、高温の洗浄薬液により洗浄される。洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄを通過したびんＢは、次に、洗浄槽１６の洗浄液に浸漬されることで、洗浄及びすすぎが施される。びんＢは、洗浄槽１４Ｃと洗浄槽１４Ｄの間、洗浄槽１４Ｄと洗浄槽１６の間、及び、洗浄槽１６の後において、洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにより内部が洗浄される。
以上の一連の洗浄工程を経た後に、びんＢは排びん部３５から外部に向けて排出される。

［洗びん機１の効果］
以上説明した本実施形態による洗びん機１によれば、以下の効果を奏する。
洗びん機１は、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６において、それぞれを個別に制御できる電動モータ３４Ａ〜３４Ｉ（スプロケット３７Ａ〜３７Ｉ）により搬送するので、たるみ量Ｓ１を常にたるみ限度ΔＳ１に収めることができる。したがって、洗びん機１は、安定してびんＢを搬送しながら洗浄作業を行うことができるので、高い品質の洗浄作業を実現ができる。

また、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみ量Ｓ１をたるみ限度ΔＳ１に収める一方、その分のたるみを集積領域４９に集めることができる。したがって、洗びん機１を長期間にわたって使用した後に行われる、キャリアチェーン３８の切り詰めのメンテナンス作業は、集積領域４９のみで行えば足りる。

例えば、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉを同期運転させるために、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉを単一の電動モータで駆動される駆動軸で機械的に繋ぐこともできる。この場合には、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉのそれぞれを独立して回転させることができないので、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉの間で生じるたるみを運転中に解消し、集積領域４９に集めることができない。そうすると、キャリアチェーン３８を切り詰める作業は、集積領域４９のみならず、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉの間においても必要である。
これに対して、洗びん機１は、キャリアチェーン３８の切り詰め作業は集積領域４９だけで行えば足りるので、オペレータの作業負担を著しく軽減できる。また、洗びん機１は、駆動軸で機械的に繋ぐのに比べて、機械的な要素を相当程度に軽減できるので、構造が単純になり、各部位へのアクセス性が向上する。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

以上で説明した洗びん機１は、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみのたるみ限度ΔＳ１が一段階の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、複数段階、例えば二段階にすることができる。つまり、図４（ｂ）に示すように、当初がたるみ限度（第一たるみ限度）ΔＳ１であるのに対して、ある時点からたるみ限度（第二たるみ限度）ΔＳ２に増やすことができる。このたるみ限度ΔＳ１の増加は、図４（ａ）に示すように、集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３を基準にして行うことができる。

例えば、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、制御部５０が集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３を検出しつつ、たるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３（たるみ閾値ΔＳ４）に達すると、制御部５０は、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみ限度ΔＳ１を、たるみ限度ΔＳ１を超えるたるみ限度ΔＳ２に変更する。そうすれば、集積領域４９におけるたるみ量Ｓ３は減少するので、制御部５０は、たるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３に達することを知らせる報知を先延ばしにすることができる。つまり、複数段のたるみ限度を備えることにより、搬送部３０は、集積領域４９だけでたるみを受け持つのではなく、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６においても状況に応じて受け持つたるみ量を変動させることにより、全体として許容されるたるみ量を弾力的に運用することができる。
なお、たるみ限度ΔＳ１をたるみ限度ΔＳ２に広げるのに、ここではたるみ量Ｓ３がたるみ限度ΔＳ３に達したことを条件としたが、たるみ限度ΔＳ３未満の任意のたるみ閾値ΔＳ４に設定することができる。また、洗浄槽１２、洗浄槽１４Ａ〜１４Ｄ及び洗浄槽１６におけるたるみのたるみ限度は三段以上に設定することもできる。さらに、当初のたるみ限度を相対的に大きくし、そののちにたるみ限度を小さくする、というようにたるみ限度を変更することもできる。

次に、本実施形態は、洗浄装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃについて、独立して制御される電動モータ２５を用いているので、びんＢの搬送動作と同期した適切な洗浄作業を実現できる。以下、図６及び図７を参照して説明する。なお、以下では洗浄装置２０Ａを例にして説明するが、洗浄装置２０Ｂ，２０Ｃについても同様の動作を実現できる。

図６（ｃ）に示すように、洗びん機１の運転開始時には、洗浄装置２０Ａのそれぞれの噴射ノズル２３は、搬送されるびんＢと位置合せがなされており、それぞれの噴射ノズル２３から噴出される洗浄液は対応するびんＢの内部に噴射される。ところが、長期間にわたって洗びん機１の運転を継続していると、びんＢを搬送するキャリアチェーン３８に伸びが生じることで、図６（ｄ）に示すように、噴射ノズル２３と対応すべきびんＢの位置がずれてしまう。この噴射ノズル２３とびんＢの位相ずれが生じたままでは、びんＢの内部を適切に洗浄することができなくなる。

図７（ａ）は、この噴射ノズル２３とびんＢの位相ずれを解消するための機構を示している。
この機構は、キャリアチェーン３８とびんＢの間には位置ずれが生じないことを前提としている。つまり、キャリアチェーン３８の位置を特定できれば、びんＢの位置を正確に特定できるので、この位置が特定されたびんＢに対して、移動体２１の位置が合うように電動モータ２５を駆動する、というものである。

図７（ａ）に示すように、回転軸Ｃを中心に回転可能に支持される回転体２９を設ける。この回転体２９は、外周に向けて突出する四つの歯２９Ａを周方向に均等間隔で備えている。この回転体２９は、キャリアチェーン３８の隣接するローラ３８Ａ，３８Ａのピッチに合うように形成されており、回転体２９の歯２９Ａが隣接するローラ３８Ａ，３８Ａの間に挿入されている。この状態で、キャリアチェーン３８を走行させると、回転体２９は回転する。回転体２９の近傍には第三検出器２７が設けられており、この第三検出器２７は、回転体２９が実線で示されるように、歯２９Ａの頂面２９Ｂと対向するとその存在を検出し、その検出信号を制御部５０に送る。そして、この状態のときに、びんＢと回転体２９の中心が一致している。つまり、第三検出器２７の検出信号は、びんＢの中心を検出したことと等価である。

制御部５０は、第三検出器２７の検出信号を取得すると、検出信号が示す位置と噴射ノズル２３の位置が一致するように、電動モータ２５の動作を制御する。そうすれば、図７（ｂ）に示すように、噴射ノズル２３とびんＢの位相がずれたとしても、図７（ｃ）に示すように、噴射ノズル２３とびんＢの位相を一致させることができる。

次に、電動モータ３２、電動モータ３４及び電動モータ３６は、インバータモータを適用することができるし、サーボモータを適用することができる。両者を比較すると、以下の通りである。
インバータモータは、サーボモータに比べて安価である利点がある。しかし、複数のインバータモータを同期して運転する正確性の点では、サーボモータに比べて劣るので、同期のずれによるたるみ量Ｓ１が生じやすい。したがって、第一検出器４１によるたるみ量Ｓ１の検出の頻度を多くする必要があり、連続的にたるみ量Ｓ１を検出するのが好ましい。
一方、サーボモータは、複数のモータを正確に同期させて運転することができるので、同期のずれによるたるみ量Ｓ１は生じにくい。したがって、第一検出器４１によるたるみ量Ｓ１の検出の頻度を少なくすることができるので、間欠的に、例えば、連続的な洗びんの作業について一回の検出でたりる。

また、洗びん機１は、スプロケット３７Ａ〜３７Ｉの全てについて電動モータ３４Ａ〜３４Ｉにより駆動される例を示したが、本発明は一部のスプロケットについては電動モータを設けることなく、空転することを許容する。例えば、洗びん機１を例にすると、洗浄槽１４Ｃ，１４Ｄの洗浄薬液に浸漬されるスプロケット３７Ｈ，３７Ｉを空転にすることができる。このように空転するスプロケットを介在したとしても、それよりも上流Ｕ及び下流Ｌに配置されるスプロケット３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆなどに回転駆動力が与えられれば、たるみをたるみ限度内に収めることはできる。
また、洗びん機１は、第一検出器４１をキャリアチェーン３８の全ての下折返部に対して設けたが、一部の下折返部について第一検出器４１を省くこともできる。例えば、装置の構成上、たるみが極めて生じにくい下折返部については、第一検出器４１を省くことができる。
さらにまた、本発明は、洗びん機に限らず、容器を洗浄する装置に広く適用することができる。

１ 洗びん機
３ チャンバ
１０ 洗浄部
１１ 予熱洗浄領域
１２ 洗浄槽
１３ 高温洗浄領域
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ 洗浄槽
１５ すすぎ領域
１６ 洗浄槽
２０ 噴射洗浄装置
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ 洗浄装置
２１ 移動体
２３ 噴射ノズル
２５ 電動モータ
２７ 第三検出器
２９ 回転体
２９Ａ 歯
２９Ｂ 頂面
３０ 搬送部
３１ 給びん部
３２ 電動モータ
３３ 主搬送部
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ，３４Ｆ，３４Ｇ，３４Ｈ，３４Ｉ 電動モータ
３５ 排びん部
３６ 電動モータ
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ，３７Ｇ，３７Ｈ，３７Ｉ スプロケット
３８ キャリアチェーン
３８Ａ ローラ
３９ キャリア
４１ 第一検出器
４２ 第二検出器
４９ 集積領域
４９Ａ，４９Ｂ ガイド
５０ 制御部
Ｃ 回転軸
Ｒ 走行経路
Ｘ 下折返部

Claims (7)

1. 洗浄対象である複数の容器が搬送される搬送方向の上流側から下流側に向けて、複数の洗浄槽が配置される洗浄部と、
   複数の前記洗浄槽のそれぞれに対応して、相対的に鉛直方向の上側に配置される上折返部と前記上折返部よりも相対的に鉛直方向の下側に配置される下折返部が交互に設けられ、前記上流側と前記下流側の間を循環する無端状の搬送手段と、
   前記上折返部に設けられ、それぞれが独立して回転速度が制御される複数の電動モータと、
   複数の前記下折返部における前記搬送手段の第一たるみ量を検出する第一検出器と、を有する搬送部と、を備え、
   前記搬送部は、
   検出される前記第一たるみ量が、予め定められた第一たるみ限度に達すると、当該第一たるみ量が生じた前記下折返部に対応する前記電動モータの回転速度を増速し又は減速することにより、前記第一たるみ量を前記第一たるみ限度に収める、
   ことを特徴とする容器洗浄装置。
2. 前記搬送部は、
   当該電動モータを増速回転速度に増速するのに伴い、当該電動モータよりも下流に位置する前記電動モータを前記増速回転速度に増速し、
   前記第一たるみ量が前記第一たるみ限度に収まった後に、
   当該電動モータよりも上流に位置する前記電動モータを前記増速回転速度に増速する、
   請求項１に記載の容器洗浄装置。
3. 前記搬送部は、
   当該電動モータを減速回転速度に減速するのに伴い、当該電動モータよりも上流に位置する前記電動モータを前記減速回転速度に減速し、
   前記第一たるみ量が前記第一たるみ限度に収まった後に、
   当該電動モータよりも下流に位置する前記電動モータを前記減速回転速度に減速する、
   請求項１に記載の容器洗浄装置。
4. 前記搬送部は、
   前記たるみが集積される集積領域と、
   前記集積領域における前記搬送手段の第二たるみ量を検出する第二検出器と、を備え、
   検出される前記第二たるみ量が、予め定められた第二たるみ限度に達すると、前記第二たるみ限度に達したことを報知する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の容器洗浄装置。
5. 前記搬送部は、
   前記たるみが集積される集積領域と、
   前記集積領域における前記搬送手段の第二たるみ量を検出する第二検出器と、を備え、
   検出される前記第二たるみ量が、予め定められたたるみ閾値に達すると、
   予め定められた第一たるみ限度を、前記第一たるみ限度よりも大きな第二たるみ限度に変更して、検出される前記第一たるみ量と比較する、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の容器洗浄装置。
6. 前記洗浄部は、
   前記洗浄槽の外部において、倒立状態で搬送される前記容器の内部に洗浄液を噴射して洗浄する噴射洗浄装置を備え、
   前記噴射洗浄装置は、
   予め定められた複数の前記容器に対応する数の噴射ノズルと、
   前記噴射ノズルを支持するとともに、前記容器の前記搬送方向に沿う所定距離の往路と復路を往復移動する移動体と、
   前記移動体を往復移動させる電動モータと、を備え、
   前記移動体が、前記往路を移動している間に、前記容器と位相が一致する前記噴射ノズルから洗浄液を前記容器の内部に向けて噴射する、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の容器洗浄装置。
7. 前記噴射ノズルと前記容器との位相がずれると、前記電動モータの動作を調整することで、前記位相を合せる、
   請求項６に記載の容器洗浄装置。

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