JP2669022B2 - 容器ハンドリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は容器ハンドリング装置に関し、より詳しく
は、容器の貯留量を検出する検出手段を備えた容器ハン
ドリング装置に関する。

「従来の技術」 従来、容器ハンドリング装置として、容器を処理する
容器処理手段と、この容器処理手段に容器を供給するコ
ンベヤと、上記容器処理手段の上流側に貯留される容器
の貯留量を検出する検出手段とを備えたものが知られて
いる。

上記容器処理手段としては、例えば容器内に充填液を
充填する充填装置、容器にキャップをキャッピングする
キャッパ、容器にラベルを貼着するラベラ、或いはラン
ダムの複数列の容器を１列に集合させる容器集合装置等
を挙げることができる。

そして上記検出手段によって容器の貯留量を検出し、
例えばその貯留量が所定量以下となったら上記容器処理
手段の運転を停止させ、または運転速度を低下させるこ
とができ、或いはこれとは逆に、容器の貯留量が所定量
以上となったら上記コンベヤの運転速度を低下させる
等、容器処理手段の種類に応じて適切な制御を行うこと
ができる。

「発明が解決しようとする課題」 しかるに上記検出手段は、一般的には光電管から構成
されて上記コンベヤの上流側所要位置に取付けられ、そ
の位置における容器の有無から容器の貯留量を検出する
ようになっている。したがって、容器の貯留量が最適と
なるように調整する際にはその取付け位置を変更しなけ
ればならず、その調整作業が煩雑であった。

特に、容器処理手段やコンベヤの運転速度を容器の貯
留量に応じて細かく制御する場合には、多数の光電管を
コンベヤに沿って配設して貯留量の変動を検出する必要
があることから、上記調整作業がきわめて煩雑となると
ともに、高価になると言う欠点がある。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上述した検出手段を
備える容器ハンドリング装置において、上記検出手段
を、上記容器処理手段の上流側に貯留される容器の前進
力の大きさを検出する圧力検出手段から構成し、さら
に、上記圧力検出手段による検出圧力の大きさから容器
の貯留量を演算計測し、その容器の貯溜量に応じて上記
容器処理手段とコンベヤとの少なくともいずれか一方の
運転速度を制御するコントローラを設けたものである。

「作用」 上記容器処理手段の上流側に貯留される容器は、相互
に当接した状態でコンベヤに対してスリップしながら貯
留されるようになり、その前進力は実質的に容器の貯留
量に比例するようになるため、上記圧力検出手段によっ
て容器の前進力の大きさを検出すれば、上記コントロー
ラによって容器の貯留量の大きさを演算計測することが
できる。

その結果、従来のように最適な容器の貯留量を得るた
めに圧力検出手段の取付け位置を変更する必要がなく、
その調整作業の簡素化を図ることができる。これに加え
て、上記コントローラによって容器の貯留量を演算計測
することができるので、その貯溜量に応じて容器処理手
段やコンベヤの運転速度を連続的に制御することができ
る。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図
において、コンベヤ１によって１列の状態で搬送されて
きた容器２は、タイミングスクリュウ３によって充填
機、キャッパ、或いはラベラ等の容器処理手段４の作動
に同期され、スターホイール５を介してその容器処理手
段４内に搬入される。

上記容器処理手段４内に搬入された容器２は、該容器
処理手段４によって充填処理やキャッピング処理、或い
はラベリング処理等の処理が施された後、図示しないス
ターホイールを介して容器処理手段４の外部に搬出され
る。

上記タイミングスクリュウ３は、その両端部をフレー
ム６の支持部7a、7bにそれぞれ回転自在に軸支してあ
り、かつモータ８により駆動軸９を介して、上記容器処
理手段４およびスターホイール５に同期して回転駆動さ
れるようになっている。

他方、上記コンベヤ１はモータ10によって駆動される
ようになっており、該コンベヤ１による容器の単位時間
当りの搬送能力は、タイミングスクリュウ３による容器
の搬送能力よりも大きくなるように設定している。した
がって、多量の容器２が連続してコンベヤ１によって搬
送されてきた場合には、上記能力差による余剰の容器２
がタイミングスクリュウ３の上流側に貯留されるように
なる。

そして上記タイミングスクリュウ３に、該タイミング
スクリュウ３の上流側に貯留される容器２の前進力を検
出する圧力検出手段11を設けている。本実施例ではその
圧力検出手段11を、タイミングスクリュウ３の下流側を
支持する支持部7aとフレーム６との結合部分に設けたス
トレインゲージから構成してあり、該ストレインゲージ
で上記結合部分の歪を検出することによって上記容器２
の前進力の変動を連続的に検出することができるように
している。

この際、タイミングスクリュウ３の上流側は、支持部
7bに軸方向に摺動可能に軸支してあり、タイミングスク
リュウ３に加わる容器２の前進力の全てを下流側の支持
部7aで受けることができるようにしている。

さらに、上記圧力検出手段11からの信号をコントロー
ラ12に入力させ、該コントローラ12によって、上記容器
２の前進力の大小に応じて上記タイミングスクリュウ３
を駆動するモータ８とコンベヤ１を駆動するモータ10と
の少なくとも一方の回転速度を制御することができるよ
うにしている。

以上の構成において、コンベヤ１によって多量の容器
２が連続して搬送されてくると、上述したようにコンベ
ヤ１とタイミングスクリュウ３との搬送能力差による余
剰の容器２は、タイミングスクリュウ３の上流側にコン
ベヤ１に対してスリップしながら貯留されるようにな
る。

タイミングスクリュウ３の上流側に貯留された容器２
は、コンベヤ１との摩擦による前進力によってタイミン
グスクリュウ３を進行方向に押圧し、それによって上記
支持部7aの結合部分に歪が発生すると、その歪み量がス
トレインゲージからなる圧力検出手段11によって検出さ
れてコントローラ12に入力される。

上記容器の前進力は実質的に容器２の貯留量に比例し
て大きくなり、また上記結合部分の歪み量は実質的にそ
の前進力に比例するので、上記コントローラ12は圧力検
出手段11によって検出された歪み量から上記容器の貯留
量を演算計測することができる。

上記コントローラ12は、容器２の貯留量が少なくなっ
てきた場合には、例えばモータ８の回転速度を低下させ
て容器処理手段４の運転速度を低下させ、それによって
容器処理手段４による容器の処理速度を低下させて容器
２の貯留量が急激に少なくなるのを防止し、また貯留量
が多くなってくればモータ８の回転速度を増大させる。

或いは、上記容器処理手段４の種類によっては、容器
２の貯留量が少なくなってきた際にモータ10の回転速度
を増大させてコンベヤ１による容器の供給量を増大させ
るようにしてもよく、さらに２つのモータ８、10の回転
速度を同時に制御するようにしてもよいことは勿論であ
る。

そしてこの際、上記コントローラ12は、圧力検出手段
11によって検出された歪み量の変動から、上記容器２の
貯留量の変動を連続的に計測することができるので、上
記モータ８やモータ10の回転速度を連続的に変動させる
ことにより、容器処理手段４やコンベヤ１の運転速度を
滑らかに制御することが可能となる。

なお、上記モータ８やモータ10の回転速度を変動させ
ると、タイミングスクリュウ３の上流側に貯留された容
器２とコンベヤ１との間のスリップ速度が変動するが、
それによって前進力が実質的に変動することはなかっ
た。これは、スリップ速度が変動しても動摩擦係数が変
動しないからであると考えられる。しかしながら、万一
スリップ速度の変動に伴って前進力が変動するような場
合には、予めスリップ速度の変動に対する前進力の変動
の状態を計測して補正値を準備しておき、上記モータ８
とモータ10との回転速度からスリップ速度を演算検出し
て、圧力検出手段11によって検出した前進力を補正する
ことが可能である。

また、容器処理手段４の種類によっては、タイミング
スクリュウ３の代りにストッパホイールを用い、圧力検
出手段としては、そのストッパホイールの駆動軸に加わ
るトルクを検出するトルクセンサから構成することがで
きる。

次に、第２図は本発明の他の実施例を示し、本実施例
では容器を処理する容器処理手段15として物品集合装置
を用いたものである。

すなわち上記容器処理手段15は、図示実施例では５列
のコンベヤ16〜20を備えており、第１から第４の４列の
コンベヤ16〜19によって複数列の状態で搬送されてきた
容器21をガイド部材22、23によって第５コンベヤ20上に
１列に集合させるようになっている。

上記第１、第２コンベヤ16、17は第１モータ24によっ
て駆動されるようになっており、また第３、第４コンベ
ヤ18、19は第２モータ25によって、さらに第５コンベヤ
20は第３モータ26によってそれぞれ駆動されるようにな
っている。

上記第１モータ24、第２モータ25および第３モータ26
の各回転速度はその順に大きくなるように設定してあ
り、それによって容器21を増速しながら第５コンベヤ20
上に１列に集合させることができるようにしている。

然して、上記第１ないし第４コンベヤ16〜19を横切る
搬送方向下流側のガイド部材23には、複数列の容器21を
１列に集合させる第５コンベヤ20の手前位置に、容器21
に当接してその前進力を検出する圧力検出手段27を設け
ている。

上記圧力検出手段27は、第３図に示すように、上記ガ
イド部材23に取付けたハウジング28と、このハウジング
28に進退動自在に設けられ、ばね29によって前進端位置
に保持した係合部材30と、該係合部材30の押圧力を検出
するロードセル31とを備えている。そしてこのロードセ
ル31の検出信号を第２図に示すコントローラ32に入力さ
せ、該コントローラ32によって上記各モータ24〜26のの
各回転速度を制御できるようにしている。

以上の構成によれば、第１ないし第４コンベヤ16〜19
上をランダムの複数列の状態で搬送されてきた容器21
は、上記ガイド部材22、23により案内されて第５コンベ
ヤ20上に１列に集合され、余剰の容器21は第５コンベヤ
20上の１列となる集合部分を先頭として、それよりも上
流側の第１ないし第４コンベヤ16〜19上に貯留されるよ
うになる。

上記第１ないし第４コンベヤ16〜19上に貯留される容
器21は、圧力検出手段27の係合部材30に当接し、該係合
部材30をばね29に抗して押圧する。するとその押圧力す
なわち容器21の前進力がロードセル31によって検出さ
れ、上記コントローラ32に入力される。

ところで、容器21の貯留量が多くなり過ぎると、多数
の容器21が一対のガイド部材22、23の間に挟み込まれて
いわゆるブリッジを生じさせてその部分で容器21の流れ
を堰止めるようになり、他方、容器21の貯留量が少なく
なり過ぎると、容器21間に間隔が生じてその後の容器同
士の衝突による打音や破損、或いは転倒等が発生し易く
なる。

したがって上記コントローラ32は、容器の貯留量が増
大すると上記各モータ24〜26の回転速度を上述した関係
を保って増大させ、それによって容器処理手段15による
容器処理本数を増大させる。他方、容器の貯留量が減少
すると各モータ24〜26の回転速度を減少させて容器処理
手段15による容器処理本数を減少させ、それによって容
器21の貯留量が常に好適な量となるように制御する。

なお、上記圧力検出手段27を第２図に想像線で示す位
置Ａに設けても、容器21の前進力を検出することが可能
である。

また第４図に圧力検出手段34として示すように、振動
アーム35をばね36で所定位置に前進付勢させておき、上
記揺動アーム35を容器37の前進力に比例して揺動後退さ
せるとともに、その揺動アーム35の変位量を所要のセン
サ38で検出させるようにしてもよい。この場合、センサ
38としては、例えば揺動アーム35の回転変位量を検出す
る回転式ポテンショメータや、揺動アーム35の円周方向
の直線的な変位量を検出する直線式ポテンショメータ或
いは非接触式の変位センサを用いることができる。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、コントローラによっ
て容器の貯留量の大きさを演算計測することができるの
で、従来のように最適な容器の貯留量を得るために圧力
検出手段の取付け位置を変更する必要がなく、その調整
作業の簡素化を図ることができ、また上記コントローラ
により、得られた容器の貯溜量の大きさに応じて上記容
器処理手段やコンベヤの運転速度を連続的に制御するこ
とができるので、その貯溜量を容器処理手段にとって好
適な状態に維持することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略の平面図、第２図
は本発明の他の実施例を示す概略の平面図、第３図は第
２図の要部の断面図、第４図は本発明のさらに他の実施
例を示す要部の概略構成図である。 １、16〜20……コンベヤ ２、21……容器 ３……タイミングスクリュウ ４、15……容器処理手段 ８、10、24〜26……モータ 11、27、34……圧力検出手段 12、32……コントローラ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器を処理する容器処理手段と、この容器
   処理手段に容器を供給するコンベヤと、上記容器処理手
   段の上流側に貯留される容器の貯留量を検出する検出手
   段とを備えた容器ハンドリング装置において、 上記検出手段を、上記容器処理手段の上流側に貯留され
   る容器の前進力の大きさを検出する圧力検出手段から構
   成し、さらに、上記圧力検出手段による検出圧力の大き
   さから容器の貯留量を演算計測し、その容器の貯溜量に
   応じて上記容器処理手段とコンベヤとの少なくともいず
   れか一方の運転速度を制御するコントローラを設けたこ
   とを特徴とする容器ハンドリング装置。
2. 【請求項２】上記容器処理手段は、上記コンベヤによっ
   て搬送されてきた容器に係合するタイミングスクリュウ
   と、このタイミングスクリュウを軸方向に変位可能に支
   持するフレームとを備えており、上記圧力検出手段は、
   上記フレームとタイミングスクリュウとの間に設けら
   れ、フレームに対するタイミングスクリュウの変位量に
   基づいて上記容器の前進力の大きさを検出することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の容器ハンドリン
   グ装置。
3. 【請求項３】上記容器処理手段は、複数列のコンベヤ
   と、これらコンベヤを横切って配設されたガイド部材と
   を備え、複数列のコンベヤによって搬送されてきた複数
   列の容器を上記ガイド部材により一列に集合させるよう
   にした物品集合装置であって、上記圧力検出手段は、上
   記ガイド部材に隣接して配置されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の容器ハンドリング装
   置。