JP2020059558A - 容器搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】選択的に複数の搬送装置に異なる姿勢で容器を移載可能な容器移載装置を得る。【解決手段】容器搬送システム10は容器Vに熱処理を施す熱処理装置18、その下流側に配置され横臥姿勢で容器Vを搬送する第1搬送コンベヤ24、起立姿勢で容器Vを搬送する第2搬送コンベヤ26、熱処理装置18から第1、第2搬送コンベヤ24、26の何れかに容器Vを移載する移載装置28、および制御装置34を備える。移載装置28は、第1、第2チャック31、33と容器Vを横臥姿勢から起立姿勢に変更する姿勢変更装置22を備える。第1運転モードでは、第1チャック31により熱処理装置18から横臥姿勢の容器Vを第1搬送コンベヤ24へ移載する。第2運転モードでは、第1チャック31により熱処理装置18から横臥姿勢の容器Vを姿勢変更装置22へ移載し、第2チャック33で第2搬送コンベヤ26へ起立姿勢で移載する。【選択図】図3

Description

本発明は、上流側の装置から取り出した容器を下流側の搬送装置に移載する容器移載装置を備える容器搬送システムに関する。
上流側の容器処理装置や搬送装置から、下流側の搬送装置へ容器を特定の姿勢で移載する容器移載装置が知られている。例えば、起立した状態で搬送される第1搬送コンベヤの容器に上方から麺や具材を投入した後、下流側の第2搬送コンベヤへ起立した姿勢を維持したまま容器を移載する容器移載装置が知られている(特許文献1参照)。
特許第6062205号公報
従来の容器移載装置では、上流側の容器処理装置や搬送装置から下流側の搬送装置へは、所定の姿勢で容器が移載される。一方、異なる品種の容器で容器処理装置を兼用することを考えると、容器処理装置の下流側における容器の処理が異なり得るため容器の種類に応じて異なる下流側搬送装置へ異なる姿勢で容器を移載する必要が生じ得る。しかし、従来の容器移載装置はこのような動作に対応していない。
本発明は、選択的に複数の搬送装置に異なる姿勢で容器を移載可能な容器移載装置を備える容器搬送システムを提供することを課題としている。
本発明の第1の発明である容器搬送システムは、容器に対して所定の処理を施す容器処理装置と、前記容器処理装置の下流側に配置され、横臥姿勢で前記容器を搬送する第1搬送手段と、前記容器処理装置の下流側に配置され、起立姿勢で前記容器を搬送する第2搬送手段と、前記容器処理装置から取り出した容器を、前記第1搬送手段または前記第2搬送手段へと選択的に移載する移載手段と、前記移載手段による移載動作を制御する制御手段とを備え、前記移載手段が、前記容器を把持するための把持手段と、前記把持手段を移動させる移動手段と、前記容器を載置可能な載置テーブルと、前記載置テーブルを傾動させる傾動機構とにより前記載置テーブルに載置された容器の姿勢を横臥姿勢から起立姿勢に変更する容器姿勢変更手段とを有し、前記制御手段が、前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記第1搬送手段へ移載する第1移載動作と、前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記容器姿勢変更手段へと移載して起立姿勢に変更した後、前記把持手段により起立姿勢の容器を取り出し、前記第2搬送手段へと移載する第2移載動作とを実行することを特徴としている。
本発明の第2の発明である容器搬送システムは、第1の発明において、前記容器処理装置からの容器をアキュームするアキューム手段が設けられ、前記制御手段が、前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記容器姿勢変更手段へと移載して起立姿勢に変更した後、前記把持手段により起立姿勢の容器を取り出し、前記アキューム手段へと移載する第3移載動作を実行することを特徴としている。
本発明の第3の発明である容器搬送システムは、第1または第2の発明において、前記把持手段が、横臥姿勢の容器を把持する第1把持手段と、起立姿勢の容器を把持する第2把持手段を備えることを特徴としている。
本発明によれば、選択的に複数の搬送装置に異なる姿勢で容器を移載可能な容器移載装置を備える容器搬送システムを提供することができる。
本発明の一実施形態である容器搬送ラインの配置を示す一部平面図である。 熱処理装置の下流側、姿勢変更装置、第1搬送コンベヤの上流部、第2搬送コンベヤの上流部、移載装置の配置をより詳細に示す拡大平面図である。 図2の範囲に対応する側面図である。 第1チャックの平面図である 第2チャックの側面図である。 第1チャックが熱処理装置の下流端に位置するホルダに装填され、横向きに傾けられた容器Vのネック部を挟持した状態を示す。 第1チャックによりネック部を挟持された容器Vが熱処理装置のホルダから引き出され第1搬送コンベヤ上に移載される様子を示す側面図である。 熱処理装置の下流端に位置するホルダ内の容器Vが、第1チャックにより姿勢変更装置の載置テーブルに移載される様子を示す側面図である。 載置テーブルが傾斜されるとともに、第1チャックが開放され、ネックガイドが係合位置に移動された状態の側面図である。 容器を第2チャックにより第2搬送コンベヤへと移載する第2運転モードの動作を示す側面図である。 容器を第2チャックによりアキューム装置へと移載する第3運転モードの動作を示す側面図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態である容器移載装置を含む容器搬送システムの配置を示す一部平面図である。
本実施形態の容器搬送システム10は、例えばケチャップやピザソースなどを軟質の樹脂容器Vに充填する充填ラインである。容器Vは上流側機器、例えばフィラ/キャッパ12において高温の内容物が充填され、キャッピングが行われる。フィラ/キャッパ12から排出された容器Vは、所定間隔で列をなして供給コンベヤ14上を搬送され、供給コンベヤ14の下流部において、所定数を単位に受渡装置16により熱処理装置18へと移載される。
熱処理装置18は、例えば高温内容物が充填された容器Vを冷却するための装置であり、その上方には、熱処理装置18での処理を終えた容器Vを状況に応じて一時的に集積するためのアキューム装置(アキューム手段)20が設けられる。また、熱処理装置18の下流側には、姿勢変更装置22、第1搬送コンベヤ(第1搬送手段)24の上流部、第2搬送コンベヤ26の上流部が隣り合わせに順に配置され、更に第2搬送コンベヤ(第2搬送手段)26の上流部には隣接して移載装置(移載手段)28が配置される。
第1搬送コンベヤ24の下流側には、例えば横ピロー包装機30が配置され、第2搬送コンベヤ26の下流側には例えばシュリンク包装機32が配置される。横ピロー包装機30には、横臥姿勢で容器Vが供給され、シュリンク包装機32には、起立姿勢で容器Vが供給される。そのため、第1搬送コンベヤ24は横臥姿勢で容器Vを搬送し、第2搬送コンベヤ26は起立姿勢で容器Vを搬送する。なお、図1に示される容器搬送システム10の各装置の動作は、制御装置(制御手段)34によって制御される。
図2は、熱処理装置18の下流側、姿勢変更装置22、第1搬送コンベヤ24の上流部、第2搬送コンベヤ26の上流部、移載装置28の配置をより詳細に示す拡大平面図である。また、図3は、図2に略対応する側面図である。
前述したように熱処理装置18には、供給コンベヤ14の下流部から受渡装置16により所定数(図示例では10本)ずつ容器Vが供給され、容器Vは多列(10列)で熱処理装置18内を搬送される。熱処理装置18において、容器Vは行毎に、左右一対の無端搬送チェーン18Aに所定間隔で架け渡されたガイド板18Bで構成されるホルダ内に起立姿勢で装填され搬送される。熱処理装置18の下流端に達すると、ホルダを構成するガイド板18Bはスプロケットの周に沿って姿勢変更装置22に向けて倒され、これにより最下流の容器Vは、行(図示例では10本)を単位に頭部を姿勢変更装置22に向けるように横倒しにされる。
姿勢変更装置22は載置テーブル22Aを備え、熱処理装置18の下流端で頭部を下流側に向けて横倒しにされた容器Vは、移載装置28のアーム(移動手段)28Aに設けられた1行分の容器Vに対応する複数の第1チャック(第1把持手段)31によりネック部Vnがそれぞれ挟持され、載置テーブル22A上へと引き出される。容器Vが横ピロー包装機30を用いる場合、容器Vは更に隣接する第1搬送コンベヤ24上へと第1チャック31により牽引され、第1搬送コンベヤ24へと移載される。
一方、容器Vがシュリンク包装機32を用いる場合、容器Vは第1チャック31により熱処理装置(容器処理装置)18から姿勢変更装置22の載置テーブル22A上に移載されると第1チャック31から解放される。その後、容器Vを起立させる方向に載置テーブル22Aが所定角度傾けられ、1行分の容器Vに対応するV字溝を有するネックガイド22Cにより各容器Vのネック部Vnの位置決めが行われる。
移載装置28のアーム28Aには、第1チャック31とは別に、1行分の容器Vの各々に対応する複数の第2チャック(第2把持手段)33が設けられる。ネックガイド22Cにより位置決めされたネックVnは、第2チャック33により把持され、容器Vは第2チャック33により持ち上げられる。容器Vは第2チャック33によりネックから吊り下げられた状態で移送され、起立姿勢で第2搬送コンベヤ26に移載される。
熱処理装置18と姿勢変更装置22の間の隙間、および姿勢変更装置22と第1搬送コンベヤ24の間の間隙には、ネックVnを挟持されて引きずられる容器Vがこれらの隙間へ落下することを防止する落下防止ガイド21、23が各々設けられる。また、第1搬送コンベヤ24の姿勢変更装置22側の側辺には、コンベヤ搬送方向に沿って落下防止ガイド24Aが設けられ、第2搬送コンベヤ26の第1搬送コンベヤ24とは反対側の側辺には、コンベヤ搬送方向に沿って起立姿勢の容器Vの転倒、落下を防止するサイドガイド26Aが設けられる。
本実施形態の容器搬送システム10の熱処理装置18は、例えば高温の内容物が充填された容器Vを浴槽内で冷却する装置である。熱処理装置18の下流側の装置が停止した場合、既にフィラ/キャッパ12で高温内容物が充填され未冷却の容器Vについても熱処理装置18において冷却する必要がある。そのため、本実施形態の容器搬送システム10では、熱処理装置18の下流側の上方にアキューム装置20が設けられ、ライン停止時、充填済み容器Vが全て熱処理装置18に移送されるまで冷却処理済みの容器Vをアキューム装置20に一時的に集積する。
図3に示されるように、アキューム装置20は、左右一対の無端チェーン20Aに所定間隔で架け渡されたガイド板20Bで構成されるホルダ内に容器Vを装填する装置である。アキューム装置20の一方の端部(受渡側端部)は、移載装置28よりに配置され、後述するように移載装置28の第2チャック33を用いて容器Vがアキューム装置20のホルダ内に略直立した状態で順次装填し集積できる。なお、アキューム装置20の下方には、容器Vに付着した冷却液が熱処理装置18に滴下しないように、ドレンパン20Cが設けられる。
アキューム装置20は、移載装置20の第2チャック33の動きに同期して駆動される。容器Vをアキューム装置20に集積する際には、熱処理装置18の下流端のホルダから1行分の容器Vが、第2チャック33により受取側端部に位置するガイド板20Bの間に装填される。その後、無端チェーン20Aが1行分他方の端部(受取側端部の反対側)に向けて移動され、次の1対のガイド板20Bの間に1行分の容器Vが第2チャック33により装填される。これを繰り返すことで容器Vはアキューム装置20上に順次集積される。
一方、ライン稼働再開後、アキューム装置20に集積された容器Vは、移載装置20の第2チャック33により第1、第2搬送コンベヤ24、26の何れかに順次移載される。このとき、アキューム装置20の無端チェーン20Aは、移載装置28の第2チャック33の動きに同期して集積時とは逆向きに駆動され、アキューム装置20に集積された容器Vは受取側端部において、第2チャック33により順次1行ずつ第1、第2搬送コンベヤ24、26の何れかに移載される。
図4は、第1チャック31の平面図であり、図5は第2チャック33の側面図である。
図4の右側には、容器Vに対して第1チャック31が開放された状態が示され、左側には第1チャック31が閉じられ、容器Vのネック部Vn近傍を把持した状態が示される。なお、図4では、開放状態と把持状態の両方を示すために2つの状態が示されるが、実際の駆動では全ての第1チャック31は同じ状態で駆動される。
移載装置28のアーム28Aの先端に取り付けられるエンドエフェクタ36は、容器Vの1行分の数の第1チャック31が設けられた第1エフェクタ本体36と、容器Vの1行分の数の第2チャック33が設けられた第2エフェクタ本体38を備える。図4に示されるように、各第1チャック31は、一対のチャック片31A、31Bを備え、チャック片31A、31Bは各々揺動軸31C周りに揺動可能である。チャック片31A、31Bの基端部は第1エフェクタ本体36内のリンク機構に接続され、チャック片31A、31Bの開閉は同リンク機構により駆動される。
チャック片31A、31Bは例えば棒状部材で構成され、チャック片31A、31Bはネック部Vnを棒状部材で両側から挟持する。第1チャック31は、ネック部Vnの突起部等に棒状部材を両側から引掛けて牽引するもので、ネック部Vnを固定して把持するものではない。そのため第1チャック31により容器Vが移動される際、容器Vの底部は自重により載置テーブル22Aや第1搬送コンベヤ24、第2搬送コンベヤ26の上をスライドしながら移動され、容器Vは挟持されたネック部Vnを中心に揺動する。
一方、第2チャック33の各々は、ネック部Vnを両側から確りと把持して固定する爪33A、33Bと容器Vの天面に押し当てられ、容器Vの揺れを防止する天面押え部材33Cとを備える。爪33A、33Bは、それぞれアーム部材33Dを介して第2エフェクタ本体38に保持され、その駆動が制御される。また、天面押え部材33Cもロッド33Eを介いて第2エフェクタ本体38に保持され、その駆動が制御される。第2チャック33は、容器Vのネック部Vnを確りと固定した状態で把持するため、第2チャック33の姿勢(向き)が変更されると、容器Vの姿勢(向き)も第2チャック33と一体的に変更される。
図6〜図7を参照して、第1チャック31を用いて熱処理装置18から第1搬送コンベヤ24へ容器Vを移載する第1運転モード(第1移載動作)の詳細について説明する。
図6は、第1チャック31が熱処理装置18の下流端に位置するホルダ(一対のガイド板18B)に装填され、横向き(略横臥状態)に傾けられた容器Vのネック部Vnを第1チャック31により挟持した状態が示される。また、図7には、第1チャック31によりネック部Vnが挟持された容器Vが、熱処理装置18のホルダから引き出されるとともに、底部を引きずりながら載置テーブル22Aの上を牽引され、第1搬送コンベヤ24上に移載されるまでの様子が示される。
図7の(A)には、容器Vの底部が落下防止ガイド21を乗り越え、載置テーブル22Aの上に乗った直後の状態が示される。図7の(B)には、更に第1チャック31によりネック部Vnが牽引され、容器Vの底部が載置テーブル22Aの第1搬送コンベヤ24側の側辺部にまで達した状態が示される。また、図7の(C)には、図7の(B)の状態から更に容器Vが牽引され、容器Vの底部が落下防止ガイド23、24Aを乗り越え、ネック部Vnを挟持された容器Vが第1搬送コンベヤ24にまで移動された状態が示される。なお、この後、第1チャック31は開放され、容器Vの第1搬送コンベヤ24への移載動作は完了し、1行分の容器Vは第1搬送コンベヤ24により横ピロー包装機30へ向けて横臥姿勢で搬送される。
次に図8〜図11を参照して、第1チャック31および第2チャック33を用いて熱処理装置18から第2搬送コンベヤ26へ容器Vを移載する第2運転モード(第2移載動作)、およびアキューム装置20へ容器Vの移載する第3運転モード(第3移載動作)の詳細について説明する。
図8には、熱処理装置18の下流端に位置するホルダ内の容器Vが、第1チャック31により姿勢変更装置22の載置テーブル22Aに移載される状態が示される。載置テーブル22Aは、高さの異なる2つの平面を有し、これらの平面は載置テーブル22Aの長手方向に沿った段部22Bによって接続される。段部22Bよりも熱処理装置18側の平面は、第1搬送コンベヤ24側の平面よりも一段高く構成され渡板40の下面に当接する。渡板40は、落下防止ガイド21と載置テーブル22Aとの間に架け渡される板部材であり、第1チャック31により熱処理装置18から容器Vが引き出されて載置テーブル22Aへ受け渡される際、容器Vの引き摺られる底部を支える。
一方、段部22Bよりも第1搬送コンベヤ24側の平面は、熱処理装置18側の平面よりも一段低く、容器Vは同平面に横臥姿勢でセットされる。すなわち、同位置ではネック部Vnが第1チャック31に挟持されるとともに、横臥姿勢の容器Vの側面が同平面により支持され、容器Vの底面が段部22Bにより支持される。図8には、同位置に容器Vがセットされた状態が示される。
載置テーブル22Aは、例えばモータやエアシリンダからなる傾動機構25により、セットされた容器Vを起立させる方向に傾斜可能であり、ネックガイド22Cは載置テーブル22Aに対して揺動機構(例えばモータやエアシリンダ)に連結された回転軸22Eを中心に揺動可能である。図8のように1行分の容器Vが第1チャック31により載置テーブル22Aにセットされると、第1チャック31が開放され、ネックガイド22Cが容器Vと干渉しない退避位置から回転軸22E周りに係合位置まで回転され、各容器VのネックVnに係合してネック部Vnの位置決めが行われる。これに並行して載置テーブル22Aは、容器Vを起立させる方向に傾斜され図9に示される状態となる。また、容器Vを把持する把持手段は、第1チャック31から第2チャック33に切り替えられる。
図10は、図9の容器Vを第2チャック33により第2搬送コンベヤ26へと移載する第2運転モードの動作を示す。図10の(A)には、図9の状態とされた容器Vのネック部Vnが第2チャック33により把持され、ネックガイド22Cが退避位置に戻された状態が示される。この後、移載装置28はアーム28Aの移動により、第2チャック33を移動し、図10の(B)に示されるように第2搬送コンベヤ26の搬送面上に1行分の容器Vを起立状態で載置する。この後、第2チャック33は開放され、容器Vを把持する把持手段は第1チャック31に切り替えられる。そして、図6、図8の状態を経て、次の1行分の容器Vが第1チャック31により熱処理装置18から取り出され、図10に示される第2チャック33による移載動作が繰り返される。
図11は、図9の容器Vを第2チャック33によりアキューム装置20へと移載する第3運転モードの動作を示す。図11の(A)には、図9の状態の容器Vの各ネック部Vnを第2チャック33で把持し、ネックガイド22Cが回転軸22E周りに退避位置にまで回転された状態が示される。この後、移載装置28はアーム28Aの移動により、第2チャック33をアキューム装置20の受渡側端部位置にまで移動し、第2チャック33で把持した1行分の容器Vを図11の(B)に示されるように、アキューム装置20の受渡側端部のホルダ(一対のガイド板20Bの間)に装填する。この後、第2チャック33は開放され、容器Vを把持する把持手段は第1チャック31に切り替えられる。そして、図6、図8の状態を経て、次の1行分の容器Vが第1チャック31により熱処理装置18から取り出され、図11に示される第2チャック33による移載動作が繰り返される。
なお、第3運手モードは、第1運転モード、第2運転モードの何れかの運転モードで容器搬送システム10が運転されている際に、制御装置34が下流側装置から異常停止信号を受けた場合に開始される。また、下流側装置が復旧され、容器搬送システム10が再起動され場合には、アキューム装置20からの容器Vの第1搬送コンベヤ24または第2搬送コンベヤ26への払出し動作が実行された後、上流側のフィラ/キャッパ12等の運転が再開される。
アキューム装置20からの容器の払出しは、ライン停止時の第1または第2運転モードに合わせて第1、第2払出しモードが選択される。第1払出しモードでは、まず始めにアキューム装置20から第2チャック33により取り出した容器Vを傾斜状態の載置テーブル22Aに移載する(図11の逆動作)。その後、ネックガイド22Cを係合位置に移動して容器Vの位置決めを行い、容器Vが横臥姿勢になるように載置テーブル22Aを回転し水平にする(図9の状態から図8の状態)。そして、第1チャック31により載置テーブル22A上の容器Vを把持し、図7のように第1搬送コンベヤ24へと移載する。一方、第2払出しモードでは、アキューム装置20に集積された容器Vが第2チャック33により、アキューム装置20から第2搬送コンベヤ26へ1行ずつ図10(B)に示される姿勢で移載される。
以上のように、本実施形態では、第1チャックで上流側の処理装置から容器を横臥姿勢で姿勢変更装置に移載可能とし、第1チャックで更に横臥姿勢の容器を第1搬送コンベヤへ移載可能とするとともに、選択的に姿勢変更装置で姿勢を変更した容器Vを第2チャックで把持して第2搬送コンベヤに起立姿勢で移載可能としている。これにより、本実施形態の容器移載装置では、選択的に複数の搬送装置に異なる姿勢での容器を移載可能にしている。
なお、本実施形態の移載装置は、第1、第2チャックを備えたが、例えば1種類のチャックで、容器の引き出し、ネック搬送を行う構成としてもよい。
10 容器搬送システム
12 フィラ/キャッパ
18 熱処理装置(容器処理装置)
20 アキューム装置(アキューム手段)
22 姿勢変更装置(容器姿勢変更手段)
22A 載置テーブル
24 第1搬送コンベヤ(第1搬送手段)
26 第2搬送コンベヤ(第2搬送手段)
28 移載装置(移載装置)
28A アーム(移動手段)
31 第1チャック(第1把持手段)
33 第2チャック(第2把持手段)
34 制御装置(制御手段)
V 容器
Vn ネック部

Claims (3)

  1. 容器に対して所定の処理を施す容器処理装置と、
    前記容器処理装置の下流側に配置され、横臥姿勢で前記容器を搬送する第1搬送手段と、
    前記容器処理装置の下流側に配置され、起立姿勢で前記容器を搬送する第2搬送手段と、
    前記容器処理装置から取り出した容器を、前記第1搬送手段または前記第2搬送手段へと選択的に移載する移載手段と、
    前記移載手段による移載動作を制御する制御手段とを備え、
    前記移載手段が、
    前記容器を把持するための把持手段と、
    前記把持手段を移動させる移動手段と、
    前記容器を載置可能な載置テーブルと、前記載置テーブルを傾動させる傾動機構とにより前記載置テーブルに載置された容器の姿勢を横臥姿勢から起立姿勢に変更する容器姿勢変更手段とを有し、
    前記制御手段が、
    前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記第1搬送手段へ移載する第1移載動作と、
    前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記容器姿勢変更手段へと移載して起立姿勢に変更した後、前記把持手段により起立姿勢の容器を取り出し、前記第2搬送手段へと移載する第2移載動作とを実行する
    ことを特徴とする容器搬送システム。
  2. 前記容器処理装置からの容器をアキュームするアキューム手段が設けられ、
    前記制御手段が、
    前記把持手段により前記容器処理装置から横臥姿勢の容器を取り出し、前記容器姿勢変更手段へと移載して起立姿勢に変更した後、前記把持手段により起立姿勢の容器を取り出し、前記アキューム手段へと移載する第3移載動作を実行する
    ことを特徴とする請求項1に記載の容器搬送システム。
  3. 前記把持手段が、横臥姿勢の容器を把持する第1把持手段と、起立姿勢の容器を把持する第2把持手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の容器搬送システム。
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