JP2021147120A

JP2021147120A - 物品方向整列装置

Info

Publication number: JP2021147120A
Application number: JP2020045453A
Authority: JP
Inventors: 泰土西出; Yasuto Nishide
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: JP7473791B2

Abstract

【課題】鍔付長尺物品を高い処理能力で方向整列させる。【解決手段】物品方向整列装置１０は、長尺胴部の一方の端部側に鍔部を有する物品Ｍの方向整列を行う。物品方向整列装置１０は、外側回転体１４と、この内側に配置され、鉛直方向に対して傾斜した回転軸周りに回転する内側回転体１２とを備える。外側回転体１４の環状部１４Ａには、外側に向けて開放される多数のスリット２４が外周に沿って設けられ、物品Ｍの鍔部はスリット２４に係合し、胴部が懸架される起立姿勢で搬送可能である。外側回転体１４の搬送経路は下方に固定プレート２６が配置された第１区間と、固定プレート２６が配置されていない第２区画とが設けられる。物品Ｍは第１区画では、横臥姿勢で固定プレート上を擦動しながら搬送され、第２区間では、スリット２４から懸架された起立姿勢で搬送される。【選択図】図１

Description

本発明は、鍔付きの物品を方向整列する物品方向整列装置に関する。

熱可塑性材料製のプリフォーム型の長尺の管状物品を、傾けられた中央の回転円盤へ供給し、遠心力を利用して、円盤の周囲に配置される回転円環へ、円盤上に供給されたプリフォーム型を整列させた状態で移載する供給装置が知られている（特許文献１）。また、中央の傾けられた回転円盤から周囲の回転円環に食品容器を移載する装置において、食品容器のフランジ部を回転円環の外周縁に設けられた切り欠きに係合させて搬送し、ガイドレールが設けられた支持部材へと移載し排出する構成が知られている（特許文献２）。

特表２０１０−５０３５８９号公報特開２０１３−０５６７３７号公報

しかし、特許文献１の構成では、中央の回転円盤から回転円環へ物品を移載するのに大きな遠心力が必要なため、物品にダメージを与える可能性がある。また、特許文献２の構成は、長尺な物品の方向整列には適用することができない。

本発明は、鍔等の突出部が設けられた長尺物品（鍔付長尺物品）を高い処理能力で方向整列させることを課題としている。

本発明の第１の発明である物品方向整列装置は、外部に開放された開放端部を有する複数のスリットが外周部に設けられ、鉛直方向に沿った回転軸周りに回転する環状の外側回転体と、前記外側回転体の内側に配置され、鉛直方向に対して傾斜した回転軸周りに回転する内側回転体と、前記内側回転体に物品を供給する物品供給手段と、前記外側回転体の搬送経路の終端部に設けられ、前記外側回転体によって搬送された物品を排出する排出手段とを備え、前記内側回転体によって前記物品供給手段から供給された物品を外側回転体の搬送経路の始端部へと移載し、前記外側回転体において前記スリット上に移載された物品を前記終端部に向けて搬送し、前記スリットの開放端部を介して前記外側回転体から排出手段へと排出する物品方向整列装置において、前記物品は、長尺の胴部を有するとともに、前記胴部の一方の端部側には外方に突出する突出部を有するものであり、前記スリットは、短手方向の幅が前記胴部の通過を許容し、かつ、前記突出部の通過を規制する幅に設定され、前記スリットの長手方向が前記外側回転体の半径方向に沿うように配置されており、前記外側回転体の搬送経路には、前記外側回転体の下方に固定プレートが配置された第１区間と、前記外側回転体の下方に前記固定プレートが配置されていない第２区画とが設定されており、前記第１区画では、前記スリットに係合した物品は、前記物品の長手方向が前記外側回転体の半径方向を向いた横臥姿勢で前記固定プレート上を擦動しながら搬送され、前記第２区間では、前記スリットに係合した物品は、前記一方の端部が上方を向き他方の端部が下方を向いた起立姿勢で搬送されることを特徴としている。

本発明の第２の発明である物品方向整列装置は、第１の発明において、前記各スリットの間に桟部材が配置され、前記桟部材の高さは、前記横臥姿勢で前記スリット上に移載された物品の胴部高さよりも高くなるように設定されていることを特徴としている。

本発明の第３の発明である物品方向整列装置は、第１または第２の発明において、前記第２区間の下方には、前記起立姿勢で前記スリットに係合する物品を前記スリットの開放端部付近まで移動させる内側ガイド部材が配置され、同一の前記スリットに複数の物品が起立姿勢で係合している場合には、前記複数の物品のうち、最も前記外側回転体の回転軸側にある物品のみが前記スリットに係合するように、残りの物品を前記開放端部から外部に押し出すことを特徴としている。

本発明によれば、鍔付長尺物品を高い処理能力で方向整列させることができる。

本発明の一実施形態である物品供給装置の平面図である。図１の物品供給装置のＡ−Ａ断面図である。外側回転体の周方向各位置におけ拡大縦断面図である。廃棄ボックス付近の外側回転体の拡大平面図である。

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物品供給装置の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態の物品方向整列装置１０は、ブロー成型が適用されるＰＥＴ容器のプリフォーム(パリソン)やシリンジなどのように鍔付の長尺物品Ｍの方向整列に用いられ、物品方向整列装置１０で方向整列された物品Ｍは、下流側装置において、ブロー成型や充填・打栓などの各種処理が施される。なお、本実施形態において長尺物品Ｍの鍔は、長尺状の物品Ｍ本体の一方の端部に設けられる。

物品方向整列装置１０は、回転軸Ｌ１が鉛直方向から所定角度傾けられた内側回転体１２と、内側回転体１２の周囲に水平に配置され、鉛直軸Ｌ２周りに回転される円環状の外側回転体１４とを備える。内側回転体１２は、図１のＡ−Ａ線に沿った方向に傾けられ、図２に示されるように、外側回転体１４は、内側回転体１２の最も高い位置Ｐと同じ高さに配置される。

内側回転体１２の上方には、ホッパ（物品供給部）１６が配置され、ホッパ１６内に貯留された物品Ｍが、ホッパ１６の下方に設けられた供給シュート１６Ａを通して内側回転体１２の中央部付近にランダムに投入される。内側回転体１２の下面は、シャフト１２Ａに支持され、内側回転体駆動モータ１２Ｂにより回転軸Ｌ１周りに所定速度で回転される。

外側回転体１４は、円環状の環状部１４Ａと、環状部１４Ａの内周縁から下方にボウル状に延出するボウル状支持部１４Ｂと、ボウル状支持部１４Ｂの底部から下方に延出する円筒状支持部１４Ｃとを備える。円筒状支持部１４Ｃの下端は、軸受１８によって支持され、外側回転体１４は、回転軸Ｌ１を中心に回転自在とされる。

また、ボウル状支持部１４Ｂの底部には、円環状のギヤ１４Ｄが回転軸Ｌ１を中心として配置され、ギヤ１４Ｄは、鉛直軸周りに回転する外側回転体駆動モータ２０に取り付けられた駆動ギア２０Ａと係合する。すなわち、外側回転体１４は、外側回転体駆動モータ２０の回転により回転軸Ｌ１周りに回転する。なお、本実施形態の内側回転体１２および外側回転体１４は、同じ方向に回転し（図１では時計回り）、内側回転体１２の方が外側回転体１４よりも僅かに速い速度で回転する。

内側回転体１２の上面の外周部には、径方向に沿って物品Ｍを掻き上げるための複数の掻き上げ桟２２が所定の間隔で配置される。また、外側回転体１４の環状部１４Ａには、径方向に沿って延在する桟２４Ａが周方向に一定の間隔で配置される。各桟２４Ａの間には、径方向沿って外側に開放されるスリット２４が各々設けられる。なお、桟２４Ａの高さは、物品Ｍの胴部Ｍｂの外径よりも高く、その横断面は上方に向けてテーパ形状を有する。すなわち、物品Ｍは桟２４Ａ上に保持されることなく、物品Ｍが横臥姿勢とされるとき、桟２４Ａは物品Ｍの胴部Ｍｂの高さよりも高い。また、内側回転体１２は回転軸Ｌ１を軸心とする円錐形状となるように形成しても良い。

環状部１４Ａの下方には、環状部１４Ａの下面に沿って円弧状に固定プレート２６が部分的に配置される。図１に示されるように、固定プレート２６は、内側回転体１２の最も高い位置Ｐよりも上流側の所定の位置から環状部１４Ａの略半周に亘り（例えば内側回転体１２の最も低い位置の手前まで）設けられる。

後述するように、ホッパ１６から傾けられた内側回転体１２上に投入される長尺物品Ｍは、内側回転体１２の回転に伴い掻き上げ桟２２により掻き上げられ、内側回転体１２の外周縁が最も高い位置Ｐ、あるいは、位置Ｐを過ぎた当たりの区間（環状部１４Ａによる搬送経路の始端部）において、長手方向が径方向を向いた状態で、環状部１４Ａの桟２４Ａの間へと押し出される。環状部１４Ａの桟２４Ａの間に移動された長尺物品Ｍは、固定プレート２６に支持された横臥姿勢を維持しながら、環状部１４Ａとともに固定プレート２６の上を擦動されながら搬送される。

桟２４Ａの間に設けられるスリット２４の幅は、長尺物品Ｍの胴部Ｍｂの外径よりも広く、鍔部（突出部）Ｍｆの外径よりも狭く設定されている。そのため、物品Ｍは、固定プレート２６が設けられていない区間に達すると、図２の左側に示されるように、自重により胴部Ｍｂがスリット２４を通して鉛直下向きに懸架され、鍔部Ｍｆがスリット２４に係合した状態で保持される。

固定プレート２６の上流側端部の僅かに上流側には、スリット２４に保持される長尺物品Ｍを排出するための排出シュート２８が設けられる。排出シュート２８は、環状部１４Ａの下面近くに配置され、環状部１４Ａの外周部から接線方向に延出する。排出シュート２８は、スリット２４の幅と略同じ幅で平行に配置される２本のガイド部材２８Ａから構成される。長尺物品Ｍは、鍔部Ｍｆがガイド部材２８Ａに係合され、胴部Ｍｂがガイド部材２８Ａから懸架された状態でガイド部材２８Ａ上を搬送される。なお、本実施形態において、排出シュート２８は、図１のＡ−Ａ線（内側回転体１２の最大傾斜方向）に略平行に配置される。

環状部１４Ａの外周部の下方にあって、固定プレート２６の下流側の端部よりも下流側かつ排出シュート２８の上流側には、廃棄ボックス３０が配置される。環状部１４Ａの外周縁において、固定プレート２６の上流端付近から廃棄ボックス３０の手前付近までの区間には、スリット２４の開放部を塞ぐように、外側ガイド３２が配置される。すなわち、内側回転体１２から環状部１４Ａに移載された長尺物品Ｍは、廃棄ボックス３０の手前まで外側ガイド３２により外側に押し出されることが防止される。

一方、環状部１４Ａの下方において、内側回転体１２が最も低くなる位置から排出シュート２８の上流端（環状部１４Ａによる搬送経路の終端部）の間には、スリット２４から懸架する長尺物品Ｍの胴部Ｍｂを排出シュート２８の入り口（ガイド部材２８Ａの間）に案内するための内側胴部ガイド３４が設けられる。内側胴部ガイド３４は、内側回転体１２が最も低くなる位置においては、スリット２４の基端部（径方向内側端部）、またはそれよりも内側に位置し、下流に行くにしたがい外側に張り出すように配置される。すなわち、内側胴部ガイド３４は、廃棄ボックス３０が設けられた位置では、スリット２４の先端部（径方向外側の開放端部）から胴部Ｍｂの幅１つ分、内側位置に配置され、その後、排出シュート２８の入り口までは周方向に沿って同心的に配置される。

また、環状部１４Ａの外周縁の下方には、内側回転体１２の最も低い位置付近から廃棄ボックス３０の手前までの区間に、内側胴部ガイド３４に対向するように外側胴部ガイド３６Ａが設けられる。同様に、廃棄ボックス３０の下流側から排出シュート２８の入り口までの間には環状部１４Ａの下方の外周縁に沿って、内側胴部ガイド３４に対向するように外側胴部ガイド３６Ｂが設けられる。外側胴部ガイド３６Ａ、３６Ｂは、スリット２４に保持される物品Ｍがスリット２４の開放部から外側に押し出され落下しないようにガイドする部材である。

スリット２４に複数の物品Ｍが保持される場合、外側の物品Ｍは全て内側胴部ガイド３４によりスリット２４から径方向外側に押し出され廃棄ボックス３０へと廃棄される。そして廃棄ボックス３０よりも下流側では、１つの物品Ｍのみが内側胴部ガイド３４と外側胴部ガイド３６Ｂの間においてスリット２４に保持され、環状部１４Ａの外周に沿って排出シュート２８の入り口（ガイド部材２８Ａの間）へと搬送される。なお、図４の廃棄ボックス３０近傍の拡大平面図に、内側胴部ガイド３４、外側胴部ガイド３６Ａ、３６Ｂにより案内される物品Ｍの様子が描かれる。

なお、内側回転体１２の外周部には、周に沿って廃棄ボックス３０の上流端付近から固定プレート２６の上流部付近までの間に、掻き上げ桟２２により掻き上げられる物品Ｍが外側に押し出されないように内側ガイド３８が設けられる。

環状部１４Ａの上方には、所定の位置（例えば図１の位置Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ）には、エアブローノズル４０が配置され、後述するように物品Ｍの各種移動を補助する。また、内側回転体１２の略中央の上方には、内側回転体１２上の物品Ｍの残量を検出する残量検出用センサ４２が設けられ、ホッパ１６からは、検出された残量に応じて物品Ｍが供給される。なお、図２には、残量検出用センサ４２として投光式センサが例示される。

図３は、エアブローノズル４０が設けられた図１の各位置Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔにおける環状部１４Ａを中心とする外側回転体１４の拡大縦断面図である。図３を参照して、各位置におけるエアブローノズル４０の配置とその働きについて説明する。

図３（ａ）は、位置Ｑにおける断面図である。位置Ｑでは、内側回転体１２の掻き上げ桟２２により掻き上げられた物品Ｍが環状部１４Ａの始端部に移載された直後の状態であり、図示されるように、物品Ｍは桟２４Ａの間のスリット２４の上に、積み重ねられた状態で移載される可能性がある。位置Ｑでは、外側ガイド３２に、上下に積み重ねられた物品Ｍのうち、上側の物品Ｍの高さに対応する位置に孔が設けられ、エアブローノズル４０は、この孔から径方向内側に向けてエアを噴射する。これにより、位置Ｑにおいて物品Ｍが上下に重なっている場合には、上側の物品Ｍがエアブローノズル４０により内側に吹き飛ばされ、内側回転体１２へと戻される。

図３（ｂ）、図３（ｃ）は、位置Ｑの下流側の位置Ｒにおける断面図および位置Ｒの下流側の位置Ｓ（位置Ｐから略９０度下流側）における断面図である。始端部において内側回転体１２から環状部１４Ａに移載された物品Ｍは、この段階において必ずしもスリット２４の上に完全に移載されているとは限らない。そのため位置Ｒ、Ｓでは、エアブローノズル４０を環状部１４Ａの内側から外側に向けて配置し、噴出エアにより物品Ｍを径方向外側に向けて移動する。これにより桟２４Ａの間の物品Ｍは、その先端が外側ガイド３２に当接するまで径方向外側へと押し出される。

図３（ｄ）は、位置Ｓの下流側の位置Ｔ（固定プレート２６の下流部）における断面図である。位置Ｔでは、位置Ｒ、Ｓのエアブローを経ても位置の補正ができなかった物品Ｍを径方向内側へとエアで吹き飛ばす。位置Ｔにおいて、エアブローノズル４０は環状部１４Ａの内周縁近くに向けて斜め上方から内側に向けてエアを吹き付けるように配置される。これにより、その一部が環状部１４Ａの内周縁近く留まり、スリット２４上に完全に移載されていない長尺物品Ｍは、エアにより内側回転体１２上へと戻される。

前述したように、固定プレート２６がない区間に至ると、スリット２４に係合する鍔部Ｍｆを軸に胴部Ｍｂがスリット２４を通して垂下され、物品Ｍは起立姿勢で保持される（図２左側）。その後、内側胴部ガイド３４により、起立姿勢でスリット２４に保持される物品Ｍは、外側に押し遣られ、複数の物品Ｍが１つスリット２４に保持される場合には、最も内側の物品Ｍを除く物品Ｍは、スリット２４の開放端から押し出され、廃棄ボックス３０に落下してラインからリジェクトされる。スリット２４の外周部に残された１つの物品Ｍは、内側胴部ガイド３４および外側胴部ガイド３６Ｂに沿って搬送され、起立姿勢を維持したまま排出シュート２８へと受け渡される。

以上のように、本実施形態によれば、鍔付長尺物品を高い処理能力で方向整列させることができる。

なお、本実施形態の物品方向整列装置で取り扱い可能な長尺物品は、シリンジやプリフォームに限定されるものではなく、胴部に設けられる鍔部のような突出部をスリットで支えることで方向整列させることができるればどのような物品であってもよい。

１０物品方向整列装置
１２内側回転体
１４外側回転体
１４Ａ環状部
２４スリット
２６固定プレート
Ｍ長尺物品
Ｍｂ胴部
Ｍｆ鍔部（突出部）

Claims

外部に開放された開放端部を有する複数のスリットが外周部に設けられ、鉛直方向に沿った回転軸周りに回転する環状の外側回転体と、
前記外側回転体の内側に配置され、鉛直方向に対して傾斜した回転軸周りに回転する内側回転体と、
前記内側回転体に物品を供給する物品供給手段と、
前記外側回転体の搬送経路の終端部に設けられ、前記外側回転体によって搬送された物品を排出する排出手段とを備え、
前記内側回転体によって前記物品供給手段から供給された物品を外側回転体の搬送経路の始端部へと移載し、前記外側回転体において前記スリット上に移載された物品を前記終端部に向けて搬送し、前記スリットの開放端部を介して前記外側回転体から排出手段へと排出する物品方向整列装置において、
前記物品は、長尺の胴部を有するとともに、前記胴部の一方の端部側には外方に突出する突出部を有するものであり、
前記スリットは、短手方向の幅が前記胴部の通過を許容し、かつ、前記突出部の通過を規制する幅に設定され、前記スリットの長手方向が前記外側回転体の半径方向に沿うように配置されており、
前記外側回転体の搬送経路には、
前記外側回転体の下方に固定プレートが配置された第１区間と、
前記外側回転体の下方に前記固定プレートが配置されていない第２区画とが設定されており、
前記第１区画では、前記スリット上に移載された物品は、前記物品の長手方向が前記外側回転体の半径方向を向いた横臥姿勢で前記固定プレート上を擦動しながら搬送され、
前記第２区間では、前記スリットに係合した物品は、前記一方の端部が上方を向き他方の端部が下方を向いた起立姿勢で搬送される
ことを特徴とする物品方向整列装置。
前記各スリットの間に桟部材が配置され、前記桟部材の高さは、前記横臥姿勢で前記スリット上に移載された物品の胴部高さよりも高くなるように設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の物品方向整列装置。
前記第２区間の下方には、前記起立姿勢で前記スリットに係合する物品を、前記スリットの開放端部付近まで移動させる内側ガイド部材が配置され、同一の前記スリットに複数の物品が起立姿勢で係合している場合には、前記複数の物品のうち、最も前記外側回転体の回転軸側にある物品のみが前記スリットに係合するように、残りの物品を前記開放端部から外部に押し出すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品方向整列装置。