JP2018086782A - 樹脂成形品吸引用のバキュームノズル及びこれを具えた樹脂成形品移載機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、樹脂成形品（プリフォーム）を取出機から確実に取り出すことのできる樹脂成形品吸引用のバキュームノズル及びこれを具えた樹脂成形品移載機を提供する。【解決手段】本発明の樹脂成形品吸引用のバキュームノズル３０は、先端が開口した口部９１を有する樹脂成形品（プリフォーム）９０を吸引するバキュームノズルであって、吸引ポンプに接続され、前記樹脂成形品の前記口部に挿入可能な筒部４２と、前記筒部の基端に突設されたフランジ４１と、前記フランジから前記樹脂成形品の挿入方向に向けて突出し前記口部の外径よりも内径が大きい環状のカバー部４２と、を有するノズル部４０を具える。【選択図】 図６

Description

本発明は、樹脂成形品を射出成型機から取出機等により取り出された樹脂成形品を受け取り、下流側装置に移送する樹脂成形品移載機に用いられる樹脂成形品吸引用のバキュームノズル及びこれを具えた樹脂成形品移載機に関するものである。

所謂ペットボトルの如き合成樹脂製ボトルの製法として、コールドパリソン法が知られている。コールドパリソン法では、ボトルのブロー成型用素材の樹脂成形品であるプリフォームを射出成型する工程と、そのブロー成型工程とを分離した別工程で行なう製法である。プリフォームは、射出成型機にて成型された後、金型から冷却機能を有するプリフォーム取出機（所謂ロボットチューブ）によって一時的に保持される。そして、プリフォームは、プリフォーム取出機からプリフォーム移載機を中継してプリフォーム搬送機に移送される（たとえば、特許文献１参照）。

プリフォーム移載機には、プリフォーム取出機により取り出されたプリフォームを、バキューム吸引によって吸着するバキュームノズルが配備される。バキュームノズルは、プリフォーム取出機に接近可能な移載台に複数並べて取り付けられており、バキュームノズルの先端をプリフォームの開口に嵌めてバキューム吸引を行なうことで、プリフォームがバキュームノズルに吸着される。そして、移載台をプリフォーム搬送機まで移動させた後、バキュームノズルを下向きにしてバキューム吸引を解くことでプリフォームはプリフォーム搬送機に移送される。

バキュームノズルは、吸引ポンプに接続される筒部と筒部の基端にフランジを形成したノズル部を具える。そして、バキューム吸引の際には、筒部をプリフォームの開口に侵入させて、フランジをプリフォームの口部に当接させることで、プリフォーム内が減圧され、バキュームノズルにプリフォームが吸着される。

特開２０１３−１５１１２５号公報

バキュームノズルは、移載台に固定されているから、移載台を取出機等に接近させてプリフォームを吸い付ける際に、フランジとプリフォームの口部との間に隙間があると、この隙間から外気が侵入し、プリフォーム内が減圧されず、プリフォームを上手く吸い付けることができないことがある。

とくに、移載台には、複数のバキュームノズルが配置されており、一度に複数のプリフォームを吸い付ける必要がある。しかしながら、個々のプリフォームに対してバキュームノズルの侵入長さを調整することはできないから、バキュームノズルの侵入長さが短いと、プリフォームの口部とフランジとの間に隙間ができて上手く吸い付けることができなかったり、途中で落下してしまうなどの移載不良が生じてしまうことがある。

また、バキュームノズルの侵入長さが長くなると、フランジがプリフォームの口部と衝突し、プリフォームやバキュームノズルが破損してしまうこともある。

本発明の目的は、プリフォームを取出機から確実に取り出すことのできる樹脂成形品吸引用のバキュームノズル及びこれを具えた樹脂成形品移載機を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の樹脂成形品吸引用のバキュームノズルは、
先端が開口した口部を有する樹脂成形品を吸引するバキュームノズルであって、
吸引ポンプに接続され、前記樹脂成形品の前記口部に挿入可能な筒部と、
前記筒部の基端に突設されたフランジと、
前記フランジから前記樹脂成形品の挿入方向に向けて突出し前記口部の外径よりも内径が大きい環状のカバー部と、
を有するノズル部を具える。

上記バキュームノズルは、
前記樹脂成形品は、前記口部から後退した位置に外向きに突設されたネックリング部を有し、
前記カバー部は、前記フランジからの突出長さが、前記口部の先端からネックリング部までの長さよりも短い構成とすることが望ましい。

上記バキュームノズルは、
前記吸引ポンプに接続された管部を具え、
前記ノズル部は、前記管部に摺動可能に嵌まる構成とすることが好適である。

そして、前記管部から前記ノズル部の先端が突出する方向に付勢する付勢手段を具えることが望ましい。

また、本発明の樹脂成形品移載機は、
上記樹脂成形品吸引用のバキュームノズルが複数配設された移載台と、
複数の前記バキュームノズルに配管によって連繋される吸引ポンプと、
を具える。

本発明の樹脂成形品吸引用のバキュームノズルは、ノズル部にカバー部を具える。吸引ポンプを作動させつつノズル部をプリフォームの如き樹脂成形品に接近させると、筒部からの吸引により、樹脂成形品の口部が、筒部とカバー部との間に形成された吸引空間に侵入する。カバー部は、口部よりも外周側に設けられているから、カバー部が外気の吸引を抑え、樹脂成形品内の空気が優先的に吸引される。これにより、バキュームノズルによる樹脂成形品の吸引効率及び吸引力を高めることができ、移載不良を抑制できる。

また、カバー部によって外気の吸引が抑えられるから、樹脂成形品は、カバー部がない場合に比べて、早い段階で樹脂成形品取出機から離れてノズル部に吸い付けられて、高い負圧状態に達することができる。従って、移載サイクルの短縮を図ることができる。

また、樹脂成形品を管部に対して摺動可能に形成することで、ノズル部は、管部に対して摺動可能となるよう遊びを有することになる。そして、想定上樹脂成形品の口部が最も低い位置となる樹脂成形品に合わせて移載台を接近させることで、ノズル部の摺動範囲内で確実にフランジが樹脂成形品の口部と当接する。これにより、フランジが樹脂成形品の口部に当たった後、さらにノズル部が押し込まれても、ノズル部は筒部に対して摺動可能に設けられているから、フランジが樹脂成形品の口部に押されて後退し、ノズル部と樹脂成形品が衝突することによる樹脂成形品やバキュームノズルの破損を抑制できる。

とくに、複数の樹脂成形品を樹脂成形品移載機の移載台に配置した場合に、ノズル部の高さを個々に調整する必要なく吸引を行なうことができるから、搬送能力を可及的に高めることができると共に、移載不良を抑えることができ、移載不良による機械停止等を減少させることができる。

図１は、本発明に係るバキュームノズルを搭載した樹脂成形品（プリフォーム）の移載搬送装置の側面図である。 図２は、バキュームノズルの側面図である。 図３は、バキュームノズルの縦断面図である。 図４は、バキュームノズルの底面図である。 図５は、バキュームノズルの平面図である。 図６は、バキュームノズルに樹脂成形品（プリフォーム）が差し込まれる過程を示す説明図である。 図７は、図６に続く過程を示す説明図であって、バキュームノズルに樹脂成形品（プリフォーム）が吸着された状態を示す説明図である。 図８は、ノズル部が樹脂成形品（プリフォーム）に当接し、管部に対して後退する状態を示す説明図である。

本発明の樹脂成形品搬送用のバキュームノズル３０について、図面に沿って説明を行なう。以下では、樹脂成形品としてボトルのブロー成型用素材であるプリフォームを例示する。

図１は、プリフォームの移載搬送装置１０の一実施形態を示す側面図である。移載搬送装置１０は、射出成型機（図示せず）で射出成型され、プリフォーム取出機（図１のプリフォーム移載機２０の左側に配置されており、その一部を図６等に符号８０で示す）により取出されたプリフォーム９０を、プリフォーム移載機２０によって受け取って、プリフォーム搬送機１２に搬送し、下流側のスラットコンベア１４に送り出す装置である。プリフォーム搬送機１２は、金型配列のままに一列に並んだプリフォーム９０どうしの間隔を一方側へ詰めて、スラットコンベア１４に送出する。なお、移載搬送装置１０の構成、構造等は、図示の実施形態に限定されないことは勿論である。

移載機２０は、その一実施形態を図１に示すように、水平に設置されたレール２１上を移動する本体部２２と、本体部２２の先端の水平軸２３に対して回動自在に設けられた腕部２４と、腕部２４の先端に取付けられた移載台２５を具える。移載台２５には、プリフォーム９０を取出機からバキューム吸引するバキュームノズル３０，３０が複数並べて配置される。各バキュームノズル３０，３０は、図示省略する吸引ポンプに連繋される。移載機２０の動作については、後述する。

移載されるプリフォーム９０は、図６にその一部形状を示すように、先端が開口した口部９１と、口部９１よりも後退した位置に外向きに突設されたネックリング部９２を有する。口部９１の周面には図示しないがネジが刻設されている。

本実施形態におけるバキュームノズル３０は、図２乃至図５に示すように、プリフォームに嵌まるノズル部４０と、吸引ポンプに連通する管部５０を具え、ノズル部４０は、管部５０に対して摺動可能となっている。本実施形態では、ノズル部４０は、付勢手段７０によって管部５０の先端側に付勢されており、管部５０に沿ってスライド可能としている。なお、バキュームノズル３０は、ノズル部４０を管部５０に摺動不能とした固定状態で配置することもできるし、ノズル部４０と管部５０を一体に形成することもできる。

ノズル部４０は、基端にフランジ４１が突設されており、その中央に筒部４２が突設されている。また、図２乃至図５に示すように、フランジ４１から環状のカバー部４７が突設されている。そして、筒部４２、フランジ４１及びカバー部４７で囲まれる吸引空間４９にプリフォーム９０の口部９１を吸引、保持可能となっている。

筒部４２は、プリフォーム９０の開口を形成する口部９１が容易に嵌まるように外径が口部９１の内径よりも小さく形成されている。筒部４２の先端は、プリフォーム９０に容易に挿入できるようにテーパー状に縮径させることができる。筒部４２は、フランジ４１よりも長く形成され、後述するプリフォーム９０の吸引の際に、フランジ４１よりも先に口部９１からプリフォーム９０に侵入するようにしている。

筒部４２の内部には、管部５０が挿通する貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３は、管部５０に摺接する挿通部４４と、挿通部４４の先端側に拡径した段部状の抜止め当接部４５を有し、抜止め当接部４５には、後述する管部５０の抜止め５１が係合する。また、挿通部４４の基端も拡径しており、付勢手段７０の一端を押さえるノズル部側受部４６となっている。

カバー部４７は、フランジ４１の周縁から筒部４２の突出方向に突設されている。カバー部４７の内径は、プリフォーム９０の口部９１が筒部４２とカバー部４７の間に侵入できるよう、口部９１の外径よりも大きく形成している。また、カバー部４７の先端は、口部９１を上手く吸引空間４９に誘導できるよう、内面側にテーパーが形成されている。なお、後述する図７に示すように、カバー部４７のフランジからの突出長さＬ１は、プリフォーム９０の口部９１の先端からネックリング部９２までの長さＬ２以下の長さ、望ましくは、Ｌ１＜Ｌ２とし、吸引空間４９にプリフォーム９０が侵入したときに、カバー部４７の先端がネックリング部４９と接触しないようにすることが望ましい。これは、ネックリング部４９がカバー部４７によって破損されることを防止するためである。

上記構成のノズル部４０は、管部５０に装着される。管部５０は、先端がノズル部４０の貫通孔４３に挿通される管状体である。そして、管部５０は、基台となる取付部６０に取り付けられており、管部５０の先端には外周に向けて突設された抜止め５１が形成されている。

そして、管部５０は、取付部６０によって移載台２５に装着される。取付部６０には、内部にネジが刻設された取付孔６１が開設されており、基端側には、取付孔６１を囲むように環状の張出部６２が形成されている。

取付孔６１には、管部５０のネジ５２が螺合し、ネジ５２の先端が、取付孔６１を貫通して取付部６０の基端側の張出部６２内まで突出する。この状態で、突出した管部５０のネジ５２にナット６６を螺合することで、管部５０は取付部６０に固定することができる。

取付孔６１は、先端側が拡径しており、付勢手段７０を装着可能な取付部側受部６４となっている。また、張出部６２の外周にはネジ６３が刻設されている。張出部６２のネジ６３は、移載台２５への取付用である。

本実施形態では、管部５０には、上記したノズル部側受部４６と取付部側受部６４との間に、付勢手段７０を嵌めている。付勢手段７０は、ノズル部４０を管部５０の先端側に突出するよう付勢する。たとえば、付勢手段７０は、図２等に示すコイルバネであって、管部５０の外周に嵌まり、コイルバネのノズル部側受部４６と取付部側受部６４に端部が当接する構成とすることができる。

上記構成の各部材について、バキュームノズル３０の組立てについて説明する。まず、管部５０にノズル部４０を嵌める。ノズル部４０は、貫通孔４３に管部５０を基端側から挿通することで管部５０に装着される。装着されたノズル部４０は、抜止め当接部４５が抜止め５１に当接するため、管部５０の先端から外れてしまうことはない。続いて、管部５０に付勢手段７０を嵌める。そして、これらの装着された管部５０について、ネジ５２を取付部６０の取付孔６１に螺合する。

次に、管部５０のネジ５２の先端を張出部６２から突出させた後、張出部６２に突出したネジ５２にナット６６を嵌めることで、管部５０は取付部６０に取り付けられる。これにより、図２及び図３に示すバキュームノズル３０を組み立てることができる。

組み立てられたバキュームノズル３０は、ノズル部４０が、管部５０に摺動可能且つ付勢手段７０によって管部５０の先端側に付勢された状態で嵌った構成となる。バキュームノズル３０は、移載台２５に列状に形成されたネジ孔に夫々螺合することで、移載台２５に取り付けられる。これにより、ノズル部４０は、無負荷の状態では、抜止め当接部４５が管部５０の抜止め５１と当接するよう管部５０の先端側に向けて突出する。一方、ノズル部４０が付勢手段７０の付勢力に抗して管部５０の基端側に押し付けられると、付勢手段７０が縮んで、ノズル部４０は管部５０の基端側に後退する遊びＬ３（図３参照）を有する。ノズル部４０の後退限界（遊びＬ３）は、本実施形態では、図３に示すように、ノズル部４０の基端が、取付部６０に当接するまでの距離である。

上記構成のバキュームノズル３０は、図１に示す移載台２５に、張出部６２のネジ６３を螺合することで取り付けられ、各々のバキュームノズル３０は、管部５０と吸引ポンプが配管によって接続される。

そして、射出成型機で射出成型され、取出機８０（図６等）に装着されたプリフォーム９０に対して、移載機２０を接近させる。具体的には、図１に示すように、腕部２４を水平軸２３に対して回転させて、移載台２５をバキュームノズル３０が水平となるように立ち上げる。そして、レール２１上で本体部２２を図１中左方向に移動させて、図６（ａ）に示すように、ノズル部４０をプリフォーム９０の口部９１に接近させて、吸引を行なう。

以下の説明では、まず、バキュームノズル３０について、ノズル部４０のカバー部４７による吸引効果について説明する。

吸引ポンプを作動させて、管部５０から真空吸引を行ないつつ、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように、バキュームノズル３０をプリフォーム９０に接近させると、まず、筒部４２がプリフォーム９０の口部９１に侵入し、続いて口部９１は、先端が吸引空間４９に侵入する。カバー部４７の先端側内面にテーパーを形成しておくことで、よりスムーズに口部９１は吸引空間４９に誘導される。

筒部４２が口部９１に侵入すると、管部５０による空気が吸引によりプリフォーム９０内は負圧となる。このとき、管部５０から外気も共に吸引されるが、本発明では、ノズル部４０の周縁にカバー部４７を形成しているから、口部９１が吸引空間４９に侵入すると、吸引される空気流Ａ（図６（ｂ））は蛇行する。すなわち、カバー部４７が流入する外気の抵抗となって、吸引空間４９に侵入する外気は減少する。従って、効率よくプリフォーム９０内から空気を吸引することができる。

上記のように、ノズル部４０にカバー部４７を設けたことで、吸引空間４９への外気の流入を抑え、すぐれた吸引効率によりプリフォーム９０内を減圧できるから、プリフォーム９０を素早くノズル部４０に吸着させることができ、移載サイクルの短縮を達成できる。

プリフォーム９０は、口部９１が吸引空間４９に侵入して上記のように吸引が行なわれることで、図６（ｂ）に示すように、取出機８０から浮き上がり、ノズル部４０に接近する。なお、取出機８０にプリフォーム９０を押し出す圧縮空気を供給しておくこともでき、これにより、プリフォーム９０をさらに容易に取出機８０から浮き上がらせることができる。

プリフォーム９０がノズル部４０に向けて接近すると同時に、バキュームノズル３０も取出機８０側に接近させているから、図７に示すようにフランジ４１とプリフォーム９０の口部９１が当接し、プリフォーム９０とノズル部４０との間の空気漏れが減少する。そして、さらなる吸引によってプリフォーム９０内が真空に近づき、その負圧効果によってプリフォーム９０がノズル部４０に密着する。

この状態で、移載台２５を図１中矢印で示すように移動させて取出機から離しつつ、腕部２４を回転させて、搬送機１２の真上まで移載台２５を移動させた後、吸引ポンプによる吸引を解除する。これにより、プリフォーム９０はノズル部４０から落下し、プリフォーム９０を搬送機１２まで搬送させることができる。その後、搬送機１２でプリフォーム９０の間隔を調整し、スラットコンベア１４に送り出せばよい。

なお、図７の状態から、バキュームノズル３０を取出機８０に接近させると、取出機８０とノズル部４２との間でプリフォーム９０が挟まれて、プリフォーム９０やバキュームノズル３０が破損してしまう虞がある。

そこで、本発明では、ノズル部４０を管部５０に対して摺動可能に配置している。すなわち、図８（ａ）に示すようにバキュームノズル３０が取出機８０側に接近し、ノズル部４０と取出機８０にプリフォーム９０が挟まれた状態から、さらにバキュームノズル３０が図８（ｂ）中矢印Ｂで示すように前進した場合であっても、ノズル部４０は、プリフォーム９０の口部９１にフランジ４１が押されることで付勢手段７０が縮んで、矢印Ｃで示すようにノズル部４０が管部５０の基端側に後退する。このため、フランジ４１とプリフォーム９０が当接したときに、フランジ４１やプリフォーム９０に過大な力が作用しないから、プリフォーム９０やバキュームノズル３０の破損を防止できる。

ノズル部４０の後退長さは、最大でノズル部４０が管部５０に対してスライドする遊びＬ３（図３参照）であるため、この遊びＬ３を最大とする分だけノズル部４０を後退させることができる。

ノズル部４０を管部３０に摺動可能としたことで、遊びＬ３の分だけノズル部４０をプリフォーム９０側に押し付けることができるから、バキュームノズル３０を、プリフォーム９０を受け取る際に、想定上プリフォーム９０の口部９１が最も低い位置となる位置まで取出機に接近させることができ、その制御や速度に自由度が増し、バキュームノズル３０の移行速度を高めることができる。これにより、カバー部４７の吸引効果に加えて移載サイクルの短縮化を達成できる。また、複数配列されたプリフォーム９０について、口部９１の高さが揃っていなくても確実にプリフォーム９０とフランジ４１とを当接させることができるから、移載不良も抑制できる。

上記実施形態は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するように解すべきものではない。又、本発明の各部構成は上記一実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

たとえば、ノズル部４０、管部５０、取付部６０等の形状や、バキュームノズル３０の移載台２５への取付方法、取付構造等は、上記実施形態に限定されるものではない。また、上記実施形態では、樹脂成形品としてプリフォーム９０を例示しているが、同様の構造のものであればプリフォームに限定されるものではない。

また、上記では、ノズル部４０を管部５０に対して摺動可能としているが、ノズル部４０は管部５０に固定又は一体に形成してもよい。また、摺動可能とする場合であっても、バキュームノズル３０が、プリフォーム９０を吸引する際に、ノズル部４０の先端が下向きとなるように使用される場合には、付勢手段７０を省略することも可能である。

１０ 樹脂成形品（プリフォーム）移載搬送装置
２０ 樹脂成形品（プリフォーム）移載機
２５ 移載台
３０ バキュームノズル
４０ ノズル部
４１ フランジ
４２ カバー部
５０ 管部
７０ 付勢手段
９０ 樹脂成形品（プリフォーム）
９１ 口部

Claims (5)

1. 先端が開口した口部を有する樹脂成形品を吸引するバキュームノズルであって、
   吸引ポンプに接続され、前記樹脂成形品の前記口部に挿入可能な筒部と、
   前記筒部の基端に突設されたフランジと、
   前記フランジから前記樹脂成形品の挿入方向に向けて突出し前記口部の外径よりも内径が大きい環状のカバー部と、
   を有するノズル部を具える、
   樹脂成形品吸引用のバキュームノズル。
2. 前記樹脂成形品は、前記口部から後退した位置に外向きに突設されたネックリング部を有し、
   前記カバー部は、前記フランジからの突出長さが、前記口部の先端からネックリング部までの長さよりも短い、
   請求項１に記載の樹脂成形品吸引用のバキュームノズル。
3. 前記吸引ポンプに接続された管部を具え、
   前記ノズル部は、前記管部に摺動可能に嵌まる、
   請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形品吸引用のバキュームノズル。
4. 前記管部から前記ノズル部の先端が突出する方向に付勢する付勢手段を具える、
   請求項３に記載の樹脂成形品吸引用のバキュームノズル。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の樹脂成形品吸引用のバキュームノズルが複数配設された移載台と、
   複数の前記バキュームノズルに配管によって連繋される吸引ポンプと、
   を具える樹脂成形品移載機。

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