JP2024002695A - 搬送整列システム - Google Patents

Abstract

【課題】システムを提供すること。【解決手段】多数の搬送物を整列状態で搬出する搬送整列システム１００であって、搬送物を受け取る移載コンベア１２０と、移載コンベア１２０から搬送物を自由落下させる傾斜面１３１を有したエプロン部１３０と、エプロン部１３０の下部に設けられエプロン部１３０の傾斜面１３１による搬送物の自由落下方向と直交する方向に搬送物を排出する整列排出コンベア１４０とエプロン下端部に設けられたストッパ１３３とを備えること。【選択図】図２

Description

この発明は、容器の口部を閉鎖する多数のキャップのような多数の搬送物を整列状態で搬出する搬出機構部を有する搬送整列システムに関する。

従来、ボトル型容器に飲料等の内容物を充填して包装する充填ラインを備えた工場では、容器の口部を封鎖するため、充填されて搬送されてくる容器の数に合わせてキャップを順次整列させて供給することが行われている。
このような充填ラインにおいて、キャップは、多数のキャップを一旦ホッパーに供給し、ホッパーからキャップを取り出すとともに、整列させた状態で供給される。
最近では充填ラインの高速化が進み、１分間に６００個以上（６００ｂｐｍ以上）のボトルに内容物を充填・キャップ締めすることができるラインが増えており、ホッパーから高速にキャップを取り出して整列させるシステムが要求されている。

このような搬送整列システムとして、例えば、図７に示すように、ホッパー５０１に収容された多数のキャップＣを、幅方向に支持桟５１２を備えた搬送面５１１を有する搬送コンベア５１０を用いて列単位で上方に搬送し、上方でブロー機構５５０を用いて側方に排出することで、１列に整列させる搬送整列システム５００が知られている。
この搬送システムにおいて、キャップＣは天面側に重心があり支持桟５１２の高さをキャップＣの高さより低くすることで、搬送面５１１の支持桟５１２によってホッパー５０１から上方に１列ずつ取り出される際に、天面が搬送面５１１面側に向いたキャップＣのみが支持桟５１２に支持されて上方に搬送され、開放側が搬送面５１１面側に向いたキャップＣは重心が支持桟５１２の外側に位置することで脱落してホッパー５０１に戻る。

キャップＣは、搬出機構部５０２まで搬送されると、ブロー機構５５０による空気流によって整列通路５６０に向かって圧送される。
この時、搬送面５１１が連続的に駆動されているため、整列通路５６０から遠い位置のキャップＣはより上方から整列通路５６０に入ることになるため、整列通路５６０は支持桟５１２の間隔の複数分の上下方向幅を有しており、排出通路５７０で一列に整列されるよう、整列通路５６０は排出通路５７０側に向かって上下方向幅が小さくなるように構成されている。

特許４９１７０３８号公報

上記のような搬送整列システムでは、開放側が搬送面５１１面側に向いたキャップＣが脱落することで、図７に示すように、各支持桟５１２で搬送される個数、幅方向のキャップＣの間隔がランダムとなる。
したがって、ブロー機構５５０による空気流を側方からのみとすると、整列通路５６０から遠いキャップＣのみが力を受け、隣接するキャップＣの衝突や擦れよりキャップＣに傷がついたり、細かな材料くずが発生する虞があった。

また、キャップＣが上下異なる高さから整列通路５６０に入ることで重なって排出通路５７０に向かうことも頻発するため、図７に示すように、重なったキャップＣ同士の衝突や擦れが発生する虞があり、さらに、整列通路５６０の途中でキャップＣが詰まってしまう虞もあった。
また、支持桟５１２上のキャップＣを全て整列通路５６０に送ることができず、キャップＣが搬送コンベア５１０の裏側に回ってしまう虞もあった。
このため詰まりや裏回りを監視し、人手によって詰まりを解消したり、充填ライン全体のシステムを停止させたりする必要があった。

充填ライン全体の処理が高速化した場合、隣接するキャップＣの衝突や擦れがさらに増加する虞があり、排出残りの可能性も増加することから、これらを抑制するために搬送面５１１の背面からも支持桟５１２上のキャップＣ全体に空気流を供給するものも公知（特許文献１参照。）である。
しかしながら、重なったキャップＣ同士の衝突や擦れ、整列通路５６０の途中でキャップＣの詰まりについては、その抑制効果は低かった。
そして、キャップＣ同士の衝突や擦れは、微細なダストの発生につながり、高速化するほどその虞が高まることとなる。

そこで、本発明は、キャップＣの衝突や擦れを低減するとともに、搬送経路での詰まりを低減し、システムを停止させたり人手を介入することを軽減し、ダストの発生を抑制して高速化を可能とする搬送整列システムを提供することを目的とする。

本発明は、多数の搬送物を整列状態で搬出する搬出機構部を有する搬送整列システムであって、前記搬出機構部は、前記搬送物を受け取る移載コンベアと、前記移載コンベアから搬送物を自由落下させる傾斜面を有したエプロン部と、前記エプロン部の下部に設けられ前記エプロン部の傾斜面による搬送物の自由落下方向と直交する方向に搬送物を排出する整列排出コンベアと、前記エプロン下端部に設けられたストッパとを備えることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係る発明の搬送整列システムによれば、搬送物を受け取る移載コンベアと、前記移載コンベアから搬送物を自由落下させる傾斜面を有したエプロン部と、前記エプロン部の下部に設けられ前記エプロン部の傾斜面による搬送物の自由落下方向と直交する方向に搬送物を排出する整列排出コンベアと、前記エプロン下端部に設けられたストッパとを備えることにより、エプロン部の下部で複数の搬送物の位置を１列に揃えた状態で整列排出コンベアによって直交する方向に排出することが可能となる。
このことで、隣接する搬送物の衝突や擦れ、重なった搬送物の衝突や擦れが低減されるとともに、搬送経路での詰まりが低減され、システムを停止させたり人手を介入することを軽減し、ダストの発生を抑制し高速化が可能となる。

請求項２に記載の構成によれば、整列排出コンベアは、エプロン部の傾斜面と同一傾斜角の面を構成して移動する整列排出ベルトを有し、整列排出ベルトは、負圧により搬送物を吸引可能に構成されていることにより、自由落下時の搬送物の跳ね返りによる軸方向の重なりを抑制するとともに隣接する搬送物の衝突や擦れがさらに低減される。
請求項３に記載の構成によれば、整列排出ベルトは、搬送物を搬送方向の１列に吸引可能に構成されていることにより、万一搬送物が重なった場合でも、吸引されている列の空いた空間に移動可能となり、重なった搬送物の衝突や擦れがさらに低減される。
請求項４に記載の構成によれば、エプロン部は、傾斜面の側方かつ整列排出ベルトの上方に隣接して整列排出ベルトに吸引されていない搬送物を受け入れ可能な整列補助部を有することにより、万一搬送物が重なった場合でも、次に整列排出ベルトに到達する搬送物と干渉することなく吸引されている列の空いた空間に移動可能となり、重なった搬送物の衝突や擦れがさらに低減される。
請求項５に記載の構成によれば、従来と同様のホッパー、搬送コンベアを用いて搬送物を整列状態で搬出することができる。
請求項６、７に記載の構成によれば、キャップを整列状態で搬出することができる。
請求項８に記載の構成によれば、搬送物の種類や搬送速度に応じて、隣接する搬送物の衝突や擦れの低減、重なった搬送物の衝突や擦れが低減、搬送経路での詰まりの低減を最適な状態に調整することができる。

本発明の１実施形態である搬送整列システムの正面図。 本発明の１実施形態である搬送整列システムの側面図。 図１の搬出機構部の拡大図。 図２の搬出機構部の拡大図。 本発明の１実施形態である搬送整列システムの搬出機構部の参考写真。 従来の搬送整列システムの正面図及び側面図。 従来の搬送整列システムの搬出機構部の概略説明図。

本発明の一実施形態に係る搬送整列システム１００は、図１乃至図５に示すように、多数のキャップＣを収容可能でキャップの表裏を選別可能なホッパー１０１からキャップＣを取り出し上方に搬送する搬送コンベア１１０と、搬送コンベア１１０からキャップＣを整列状態で排出通路１７０に搬出する搬出機構部１０２とを有している。
搬送コンベア１１０は、幅方向にキャップＣを複数支持可能な支持桟１１２を備えた搬送面１１１を有している。
なお、本実施形態のキャップＣは、天面壁と天面壁周縁から垂下する円筒状のスカート壁を有している。

搬出機構部１０２は、搬送コンベア１１０の上方において搬送面１１１と共通する移動方向でキャップＣを受け取る移載コンベア１２０と、移載コンベア１２０からキャップＣを自由落下させる傾斜面１３１を有したエプロン部１３０と、エプロン部１３０の下部に設けられエプロン部１３０の傾斜面１３１によるキャップＣの自由落下方向と直交する方向にキャップＣを排出する整列排出コンベア１４０とを備えており、傾斜面１３１の下端にはキャップの落下を阻止するストッパ１３３を備えている。

搬送コンベア１１０の搬送面１１１は、図４に示すように、搬出機構部１０２では、支持桟１１２が確実にキャップＣを支持する角度から支持面が最終的に下方を向く軌道で掛け回されている。
移載コンベア１２０の移載ベルト１２１は、搬出機構部１０２において搬送コンベア１１０の搬送面１１１にキャップＣの高さ分離れた位置に対向して配置され、この区間で、キャップＣは円滑に移載コンベア１２０の移載ベルト１２１に乗り移る。
なお、移載ベルト１２１と搬送面１１１の離間位置は、キャップＣを押圧しない程度にキャップＣの高さに加えいわゆる遊びがあってもよい。
移載コンベア１２０の移載ベルト１２１は、キャップＣをエプロン部１３０の傾斜面１３１に放出するように掛け回されている。

整列排出コンベア１４０は、エプロン部１３０の傾斜面１３１と同一傾斜角の面を構成して移動する整列排出ベルト１４１を有し、整列排出ベルト１４１は吸引孔１４２が設けられ負圧によりキャップＣを１列に吸引可能に構成されている。
整列排出ベルト１４１の下方側には、エプロン部１３０の傾斜面１３１を落下してきたキャップＣを受け止めるストッパ１３３が設けられている。
エプロン部１３０は、傾斜面１３１の側方かつ整列排出ベルト１４１の上方に隣接して整列排出ベルト１４１に吸引されていないキャップＣを受け入れ可能な整列補助部１３２を有している。

以上のように構成された搬送整列システム１００の動作について説明する。
多数のキャップＣがホッパー１０１内に投入された状態で、搬送コンベア１１０が駆動されると、キャップＣが搬送面１１１の支持桟１１２によって１列ずつ上方に搬送される。
この時、キャップＣは天面側に重心があり支持桟１１２の高さをキャップＣの高さより低くすることで、搬送面１１１の支持桟１１２によってホッパー１０１から上方に１列ずつ取り出される際に、天面が搬送面１１１面側に向いたキャップＣのみが支持桟１１２に支持されて上方に搬送され、開放側が搬送面１１１面側に向いたキャップＣは重心が支持桟１１２の外側に位置することで脱落してホッパー１０１に戻る。
本実施形態では、搬送面１１１は、高速でも安定的にキャップＣを上方に搬送できるよう、最も立っている面で水平に対し８５°としている。

搬送コンベア１１０の搬送面１１１は、図３、図４に示すとおり搬出機構部１０２において下方を向くように掛け回されＶ１方向に駆動されている。
移載コンベア１２０の移載ベルト１２１は、搬送コンベア１１０の搬送面１１１からキャップＣの高さだけ離れた位置に対向して掛け回され、搬送コンベア１１０と同一速度でＶ２方向に駆動されている。
このことで、キャップＣは移載コンベア１２０の移載ベルト１２１に支持桟１１２の間隔ごとの列状態で載置される。
移載コンベア１２０の移載ベルト１２１は、キャップＣをエプロン部１３０の傾斜面１３１に放出するように掛け回されており、キャップＣは列状態で同時にエプロン部１３０の傾斜面１３１に沿って下方のＶ３方向に自然落下する。

エプロン部１３０の傾斜面１３１の下方では、整列排出コンベア１４０の整列排出ベルト１４１が傾斜面１３１と同一傾斜角の面を構成して自由落下方向と直交するＶ４方向に駆動されており、整列排出ベルト１４１の下方側には、エプロン部１３０の傾斜面１３１を落下してきたキャップＣを受け止めるストッパ１３３が設けられていることから、ストッパ１３３に達したキャップＣは、整列排出ベルト１４１の吸引孔１４２に吸引されて、即座に排出通路１７０に向けて整列した状態で排出される。
また、整列排出ベルト１４１の吸引孔１４２は、ストッパ１３３に接した状態におけるキャップＣの天面の径方向中心を吸引する高さに設定されていることが好ましい。
整列排出コンベア１４０の整列排出ベルト１４１の駆動速度は、キャップが上下に重なることがないよう、次の列のキャップＣが整列排出ベルト１４１に到達する間に前の列のキャップＣが全て傾斜面１３１の下方から排出通路１７０側に移動するように設定される。

キャップＣがストッパ１３３まで列ごとに同時に到達させるため、エプロン部１３０の傾斜面１３１の傾斜角度は水平に対し３０°以上の角度を有するのが望ましい。
３０°未満であるとキャップＣの個体ごとの傾斜面１３１との摩擦の差によって滑落状態の差が顕著に生じ、１列で整列した状態で整列排出ベルト１４１へ到達しない虞がある。
また、ある程度の落下速度を維持しつつ、整列排出ベルト１４１に吸引されずバウンドすることを抑制するために、エプロン部１３０の傾斜面１３１の傾斜角度は水平に対し４５°から６５°の角度がさらに好適であり、本実施例では６０°を採用している。
また、キャップＣが万一バウンドし、隣接する吸引されたキャップＣの上方に乗って移動した場合でも、傾斜面１３１の側方の整列補助部１３２において排出通路１７０側への移動が阻止されて後続する直近の隙間で整列排出ベルト１４１の吸引部分に落下し、次の列のキャップＣと干渉することを防止できる。

本実施形態においては、１分間に１２００個の整列が可能であった。
本実施形態では、図４に示すように、エプロン部１３０の傾斜面１３１と整列排出コンベア１４０が一体となって傾斜角度を調整可能に構成されているが、所定角度に固定されていてもよい。
本実施形態では、搬送コンベア１１０は幅方向両側のチェーンの間に搬送面１１１及び支持桟１１２を有してチェーンが掛け回されるいわゆるチェーンコンベアで構成されているが、ベルトコンベアの表面を搬送面として支持桟１１２を固定したものであってもよい。
また、搬送コンベア１１０の搬送面１１１と移載コンベア１２０の移載ベルト１２１とを同一速度で移動させるために、本実施形態では、図３、４に示すよう、搬送コンベア１１０と移載コンベア１２０が伝動機構を介して同一駆動源で駆動されているが、それぞれ異なる駆動源としてそれぞれ速度制御を行ってもよい。

１００、５００ ・・・ 搬送整列システム
１０１、５０１ ・・・ ホッパー
１０２、５０２ ・・・ 搬出機構部
１１０、５１０ ・・・ 搬送コンベア
１１１、５１１ ・・・ 搬送面
１１２、５１２ ・・・ 支持桟
１２０ ・・・ 移載コンベア
１２１ ・・・ 移載ベルト
１３０ ・・・ エプロン部
１３１ ・・・ 傾斜面
１３２ ・・・ 整列補助部
１３３ ・・・ ストッパ
１４０ ・・・ 整列排出コンベア
１４１ ・・・ 整列排出ベルト
１４２ ・・・ 吸引孔
５５０ ・・・ ブロー機構
５６０ ・・・ 整列通路
１７０、５７０ ・・・ 排出通路
Ｃ ・・・ キャップ（搬送物）
Ｖ１ ・・・ 搬送コンベアの搬送面の駆動方向
Ｖ２ ・・・ 移載コンベアの移載ベルトの駆動方向
Ｖ３ ・・・ エプロン部の傾斜面の自由落下方向
Ｖ４ ・・・ 整列排出コンベアの整列排出ベルトの駆動方向

Claims (8)

1. 多数の搬送物を整列状態で搬出する搬出機構部を有する搬送整列システムであって、
   前記搬出機構部は、搬送物を受け取る移載コンベアと、前記移載コンベアから搬送物を自由落下させる傾斜面を有したエプロン部と、前記エプロン部の下部に設けられ前記エプロン部の傾斜面による搬送物の自由落下方向と直交する方向に搬送物を排出する整列排出コンベアと、前記エプロン下端部に設けられたストッパとを備えることを特徴とする搬送整列システム。
2. 前記整列排出コンベアは、前記エプロン部の傾斜面と同一傾斜角の面を構成して移動する整列排出ベルトを有し、
   前記整列排出ベルトは、負圧により搬送物を吸引可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送整列システム。
3. 前記整列排出ベルトは、搬送物を搬送方向に１列に吸引可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の搬送整列システム。
4. 前記エプロン部は、前記傾斜面の側方かつ前記整列排出ベルトの上方に隣接して前記整列排出ベルトに吸引されていない搬送物を受け入れ可能な整列補助部を有することを特徴とする請求項２に記載の搬送整列システム。
5. 前記搬送整列システムは、多数の搬送物を収容可能なホッパーと、前記ホッパーから搬送物を取り出し前記搬出機構部に搬送する搬送コンベアとをさらに有し、
   前記搬送コンベアは、幅方向に搬送物を複数支持可能な支持桟を備えた搬送面を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送整列システム。
6. 前記搬送物は、天面壁と、前記天面壁周縁から垂下するスカート壁を有するキャップであることを特徴とする請求項１に記載の搬送整列システム。
7. 前記整列排出コンベアは、前記ストッパに接した状態における前記キャップの天面壁の径方向中心と対向する位置に吸引孔を備えた整列排出ベルトを有することを特徴とする請求項６に記載の搬送整列システム。
8. 前記エプロン部の傾斜面は、傾斜角度を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送整列システム。

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