JP2722039B2 - 容器の投入方法および投入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器を一定姿勢に保持
可能なホルダーに容器を投入するための方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、チューブ状の容器１００に一
端の充填口から内容物を充填した後に、その充填口をシ
ールするラインの一部を平面的に示すもので、容器保持
用の複数のホルダー１０１と、そのホルダー１０１を周
回駆動するコンベヤ１０２とを備え、各ホルダー１０１
は投入位置Ａ、クリーニング位置Ｂ、充填位置Ｃ、シー
ル位置Ｄおよび取り出し位置Ｅに順次搬送される。その
投入位置Ａにおいて、充填口を上向きとして空容器１０
０がホルダー１０１に投入され、そのクリーニング位置
Ｂにおいて空容器１００内の洗浄が行なわれ、その充填
位置Ｃにおいて容器１００に内容物が充填され、そのシ
ール位置Ｄにおいて容器１００の充填口がシールされ、
その取り出し位置Ｅにおいてホルダー１０１から容器１
００が取り出される。そのホルダー１０１は上方開口の
筒状とされ、上方から投入された容器１００に周囲から
弾性力を作用させることで、容器を形状に拘らず一定姿
勢に保持できる構造とされている。そのように、ホルダ
ー１０１に保持される容器１００の姿勢を一定に保持す
ることで、充填やシール等の各工程に支障をきたさない
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなラインに
おいては、ホルダー１０１は上方から投入された容器１
００に周囲から弾性力を作用させる構造とされているた
め、ホルダー１０１により容器１００を確実に保持させ
るためには、ホルダー１０１へ容器１００をある程度以
上の力を作用させながら投入する必要がある。また、ホ
ルダー１０１への容器１００の投入を人手により行なう
には大きな労力を要する。そこで、トレー１０３上に整
列する容器１００を１本ずつ切り出し、充填口が上向き
となるよう姿勢変更し、しかる後にホルダー１０１に押
し込む容器供給機構（図示省略）が設けられている。

【０００４】しかし、そのような容器供給機構は大きな
設置スペースを必要とし、さらに、容器１００をトレー
１０３からホルダー１０１に供給するまでに長時間を要
するため非能率的なものである。

【０００５】また、図１１に示すように、上記同様のホ
ルダー１０１に容器１００を投入するため、そのホルダ
ー１０１の上方に配置されるダクト状のガイド部材１１
１と、このガイド部材１１１に高所から落下する容器１
００を案内するシュート１１２と、このシュート１１２
に容器１００を供給する容器供給装置１１３とを備えた
容器投入装置１１０が用いられている。そのガイド部材
１１１により、上方から落下する容器１００をホルダー
１０１に案内して投入する。また、そのガイド部材１１
１の上方からガイド部材１１１内に空気を吹き込むこと
で、その容器１００をホルダー１０１に押し込む力を発
生させることも行なわれている。

【０００６】しかし、上記従来の投入装置１１０では、
容器１００の横断面形状が楕円形や角形の場合、落下途
中に容器１００が進行方向に対し傾き易く、ホルダー１
０１に傾いた姿勢で保持されてしまったり、ガイド部材
１１１の内面との摩擦により容器１００が傷付いてしま
うという問題があった。特に、ガイド部材１１１の上方
からガイド部材１１１内に空気を吹き込んだ場合は、そ
の空気圧を容器１００に均等に作用させるのが困難なた
め、容器１００の傾きが助長された。また、容器１００
を落下させてホルダー１０１に投入するものであるた
め、ホルダー１０１の容器受入口が上向きに限定されて
しまい、ライン構成が限定されるという問題もあった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決すること
のできる容器の投入方法及び投入装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明方法の特徴とする
ところは、投入された容器を周囲から弾性力を作用させ
ることで一定姿勢に保持可能なホルダーに、ダクト状の
ガイド部材により容器を案内して投入するに際し、その
ガイド部材の内面から空気を、鉛直面内でガイド部材の
中心軸に対し一定角度をなす中心軸を有する空気導入路
から鉛直下方または斜め下方に向かい噴出することで、
そのガイド部材内の容器をホルダーに導く推進力と進行
方向に沿わせる姿勢矯正力とを発生させる点にある。

【０００９】本発明装置の特徴とするところは、容器を
周囲から弾性力を作用させることで一定姿勢に保持可能
なホルダーに容器を案内するダクト状ガイド部材と、そ
のガイド部材の内面に開口すると共に鉛直面内でガイド
部材の中心軸に対し一定角度をなす中心軸を有する空気
導入路と、その導入路からガイド部材内に空気を、鉛直
下方または斜め下方に向かい噴出する手段とを備え、そ
の空気の噴出位置と噴出方向は、ガイド部材内の容器を
ホルダーに導く推進力と進行方向に沿わせる姿勢矯正力
とが発生するように設定されている点にある。

【００１０】

【作用】本発明装置によれば本発明方法を実施すること
ができる。すなわち、ダクト状ガイド部材の内面に開口
する空気導入路から空気を噴出することで、ガイド部材
内の容器を進行方向に沿わせる姿勢矯正力とホルダーに
導くエジェクター効果による推進力とが発生する。ガイ
ド部材内の容器をホルダーに導く推進力により、容器を
ホルダーにより迅速かつ確実に保持させることができ、
また、ホルダーの容器受入口の方向に拘らず容器をホル
ダーに投入できる。容器を進行方向に沿わせることで落
下途中で傾いた容器の姿勢を矯正できるので、その容器
がホルダーにより傾いた姿勢で保持されるのを防止でき
る。また、容器が進行方向に沿うと共に、ガイド部材と
容器の内面との間に空気膜が形成されることで、容器と
ガイド部材の内面との接触を阻止できるので、容器が傷
付いてしまうのを防止できる。また、その噴出される空
気は、鉛直面内でガイド部材の中心軸に対し一定角度を
なす中心軸を有する空気導入路から鉛直下方または斜め
下方に向かうので、そのガイド部材の内部において旋回
することはない。これにより、その噴出される空気を最
大限利用して容器の推進力を効率良く発生させることが
できる。よって、そのホルダーが容器を周囲から弾性力
を作用させることで一定姿勢に保持するものであって
も、容器を確実にホルダーに投入できる。さらに、その
容器が噴出される空気により回転することはないので、
そのホルダーから容器に周方向に沿う反力が作用するこ
とはなく、ガイド内において姿勢矯正された容器が、ホ
ルダーに投入される際に傾くことはない。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００１２】図７は、図４に示すようなチューブ状容器
１に、その一端の充填口１ａから内容物を充填した後
に、その充填口１ａをシールするラインの一部を平面的
に示す。そのラインは、容器保持用の複数のホルダー２
と、そのホルダー２を間欠的に周回駆動するコンベヤ３
とを備え、各ホルダー２は２個ずつ投入位置Ａ、クリー
ニング位置Ｂ、充填位置Ｃ、シール位置Ｄおよび取り出
し位置Ｅに順次搬送される。その投入位置Ａにおいて、
空容器１が充填口１ａを上向きとしてホルダー２に投入
され、そのクリーニング位置Ｂにおいて空容器１内がエ
アー洗浄され、その充填位置Ｃにおいて容器１に内容物
が充填され、そのシール位置Ｄにおいて容器１の充填口
１ａが例えば加熱溶着されることでシールされ、その取
り出し位置Ｅにおいてホルダー２から容器１が取り出さ
れる。

【００１３】そのホルダー２は、図５および図６に示す
ように筒状で、その上部が容器受入れ口とされ、上方か
ら投入された容器１に周囲から弾性力を作用させること
で、容器１の形状に拘らず一定姿勢に保持できる構造と
されている。すなわち、そのホルダー２の周壁に周方向
に互いに間隔をおいて複数の大開口２ａと小開口２ｂと
が交互に形成され、各開口２ａ、２ｂにそれぞれ爪３
ａ、３ｂがホルダー２の径方向に移動可能に挿入され、
各爪３ａ、３ｂを径方向内方に付勢するリング状のスプ
リング４ａ、４ｂが、ホルダー２の外周に巻き付けられ
ると共に各爪３ａ、３ｂに嵌め込まれている。なお、各
爪３ａ、３ｂは外周にフランジ３ａ′、３ｂ′を有し、
そのフランジ３ａ′、３ｂ′がホルダー２の外面に当接
することでホルダー２内部に入り込んでしまうのが阻止
されている。これにより、各爪３ａ、３ｂがホルダー２
に投入された容器１を周囲から押し付けることで、横断
面が円形、角、楕円といった種々の形状の容器１を一定
姿勢に保持することができ、その保持により前記充填や
シール等の工程に支障が生じるのが防止されている。な
お、ホルダー２の底部に形成された通孔２ｃに、前記取
り出し位置Ｅにおいてプッシュロッド（図示省略）が挿
通されることで、容器１がホルダー２から取り出し可能
とされている。

【００１４】上記ラインにおいてホルダー２に容器１を
投入するため、図１に示す容器投入装置１０が用いられ
る。この投入装置１０は、前記投入位置Ａに位置するホ
ルダー２の上方に配置される補助カイド機構１１と、こ
の補助ガイド機構１１の上方に配置されるガイド部材１
２と、このガイド部材１２に接続される高圧空気源１８
と、そのガイド部材１２の上方に配置されるストッパー
機構１３と、そのストッパー機構１３に容器１を案内す
るシュート１４および補助シュート１９と、そのシュー
ト１４に容器１を一つずつ供給する容器供給装置１５と
を備える。

【００１５】その容器供給装置１５は公知のものにより
構成でき、複数のピン１６を間欠的に周回させることで
上下動させるコンベヤ１７と、下方に位置するピン１６
に空容器１を嵌め込む容器切り出し機構３７と、上方に
位置するピン１６に嵌め込まれた容器１を前記シュート
１４の入口にエアブローやプッシャー等により押し込む
容器押し込み機構（図示省略）とを備える。

【００１６】そのシュート１４は、円弧状に湾曲するダ
クトにより構成され、上端が前記入口とされ、下端が下
向きに開口する出口とされ、その下端側が支持部材２０
により支持されている。その支持部材２０の下面にシュ
ート１４に連通するダクト状の補助シュート１９が取り
付けられている。

【００１７】そのストッパー機構１３は、シュート１４
の出口から落下する容器を一時的に受け止めるストッパ
ー２１と、このストッパー２１を往復移動させるエアシ
リンダ２２とを有し、そのエアシリンダ２２は前記支持
部材２０により支持される。そのエアシリンダ２２は間
欠的に周回する前記コンベヤ３と連動し、投入位置Ａに
ホルダー２が位置するとストッパー２１をシュート１４
の出口下方から退避させ、ストッパー２１により受け止
められていた容器１を落下させ、その容器１の落下後
に、再びストッパー２１をシュート１４の出口下方に進
出させる。また、ストッパー２１がシュート１４の出口
下方に進出すると、前記容器供給装置１５が容器１をシ
ュート１４の入口に押し込む。

【００１８】そのストッパー２１から落下した容器１
は、補助シュート１９、ガイド部材１２および補助ガイ
ド機構１１により案内されてホルダー２に投入される。
そのホルダー２に容器１が投入されると、コンベヤ３が
周回して新たなホルダー２が投入位置Ａに位置される。
なお、補助ガイド機構１１は、図８にも示すように支持
部材２５に固定される固定部材２６と、その支持部材２
５に支持されたエアシリンダ２７に取り付けられた可動
部材２８とを有し、その固定部材２６と可動部材２８と
の対向間が容器１の案内路とされている。そのエアシリ
ンダ２７は間欠的に周回する前記コンベヤ３と連動し、
容器１を保持したホルダー２が投入位置Ａから移動する
際に可動部材２８を退避させ、容器１と可動部材２８と
の干渉を防止する。

【００１９】そのガイド部材１２は、図２および図３に
示すように円筒状であって、上部外周にフランジ３０が
形成されている。このガイド部材１２の上端は支持部材
３１に形成された通孔に挿入され、その支持部材３１の
下面にフランジ３０がボルト（図示省略）により取り付
けられる。また、ガイド部材１２の内周面上部は、内径
が上方に向かうに従い大きくなるテーパ面１２ａとさ
れ、これにより補助シュート１９からガイド部材１２内
への容器１の進入が容易化されている。そのテーパ面１
２ａの下方のガイド部材内面１２ｂに開口する空気導入
路が形成されている。その空気導入路は、本実施例では
ガイド部材１２の周壁を貫通する４つの通孔３５により
構成され、周方向に関し互いに等間隔で配置されてい
る。また、その各通孔３５はガイド部材１２の内方に向
かうに従い下方に向かうように、その中心がガイド部材
１２の中心に対し鉛直面内で一定の傾斜角θで傾斜す
る。各通孔３５は、ガイド部材１２の内方側が外方側よ
りも小径の空気絞り部３５ａとされ、また外方側は雌ね
じ部３５ｂとされている。その雌ねじ部３５ｂにねじ合
わされるコネクターを有するホース３６を介し、ガイド
部材１２と高圧空気源１８とが接続されている。これに
より、その高圧空気源１８から送り出される高圧空気が
空気導入路３５を介しガイド部材１２内に噴出する。

【００２０】上記構成によれば、その空気の噴出位置は
ガイド部材１２の周方向に関し互いに等間隔な４位置で
あり、また、その噴出方向はガイド部材１２の内方に向
かうに従い下方に向くことから、ガイド部材１２内を落
下する容器１に、容器１をガイド部材１２の中心すなわ
ち進行方向に沿わせる姿勢矯正力とホルダー２に導くエ
ジェクター効果による推進力とが作用する。その容器１
をホルダー２に導く推進力により、容器１をホルダー２
により迅速かつ確実に保持させることができる。また、
容器１に姿勢矯正力を作用させることで、落下途中で進
行方向に対し傾いた容器１の姿勢を矯正できるので、容
器１がホルダー２により傾いた姿勢で保持されるのを防
止できる。また、容器１が進行方向に沿うと共に、ガイ
ド部材１２と容器１の内面との間に空気膜が形成される
ことで、容器１とガイド部材１２の内面との接触を阻止
できるので、容器１が傷付いてしまうのを防止できる。

【００２１】なお、空気導入路からガイド部材１２内へ
の空気噴出方向は、上記姿勢矯正力と推進力とがホルダ
ー２に作用すれば特に限定されないが、容器進行方向に
対する鉛直面内での傾斜角θは０°〜６０°の範囲にす
るのが好ましく、１０°〜４０°の範囲にするのがより
好ましい。また、その通孔３５の数も４つに限定されな
いが、効果的に姿勢矯正力を容器１に作用させる上では
４つ以上とするのが好ましい。また、各通孔３５のガイ
ド部材１２内面における開口の直径は、特に限定されな
いが、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にするのが好まし
く、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲にするのがより好ましい。ま
た、噴出する空気の流速は、特に限定されないが、１０
ｍ／秒〜７０ｍ／秒の範囲にすればよく、２０ｍ／秒〜
６０ｍ／秒の範囲にするのが好ましく、３０ｍ／秒〜５
０ｍ／秒の範囲にするのがより好ましい。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では空気導入路を通孔３５によ
り構成したが、図９に示すように、ガイド部材１２の周
壁に周方向および軸方向に互いに間隔をあけて形成され
る複数のスリット４０により構成してもよい。この際、
ガイド部材１２の内面に凹部４１を形成し、その凹部４
１の内周上面にスリット４０の開口を位置させること
で、図中矢印Ａで示すように、その空気噴出方向の容器
進行方向に対する傾斜角は０°とされている。また、空
気導入路をスリットにより構成した場合、その噴出口の
幅Ｗは０．２ｍｍ〜５ｍｍの範囲にするのが好ましく、
０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲にするのがより好ましい。ま
た、同一周上に配置されるスリットの数、スリットから
噴出される空気の流速や噴出方向は、空気導入路を通孔
より構成した場合と同様の範囲にするのが好ましい。ま
た、容器１の姿勢をより確実に矯正し、より大きな推進
力を発生させる上では、図９に示すように、空気導入路
を容器進行方向に関し互いに間隔をあけた複数位置に形
成するのが好ましい。

【００２３】また、上記実施例ではガイド部材１２を円
筒状としたが、ダクト状であれば形状は特に限定され
ず、例えば角筒状としてもよい。

【００２４】また、上記実施例ではホルダー２の容器受
入れ口は上向きとされたが、容器１に推進力を作用させ
ることができるので、その容器受入れ口を横向きにする
こともでき、これによりラインの構成の自由度を大きく
できる。

【００２５】また、上記実施例ではホルダー２はスプリ
ング４ａ、４ｂの弾性力を爪３ａ、３ｂを介し容器１に
作用させることで容器１を一定姿勢に保持したが、これ
に限定されず、例えば、図１０に示すようにホルダー
２′の容器受入れ口を弾性材性のシート５０により覆
い、そのシート５０に中心から放射状に複数の切り込み
５１をいれることで、各切り込み５１の間を弾性変形可
能な片持ち梁状のリップ５２とし、各リップ５２により
ホルダー２′に投入された容器１の周囲を押し付けるこ
とで、容器１を一定姿勢に保持してもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、人手を用いず容器をホ
ルダーに任意方向から投入して迅速かつ確実に保持させ
ることができ、その投入の際に容器の姿勢が傾くのを防
止することで容器形状に拘らず所望姿勢でホルダーによ
り保持させることができ、さらに、容器がガイド部材と
の摩擦で傷付くのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の容器投入装置の断面図

【図２】本発明の実施例のガイド部材の平面図

【図３】本発明の実施例のガイド部材の側面図

【図４】本発明の実施例の容器の側面図

【図５】本発明の実施例のホルダーの断面図

【図６】本発明の実施例のホルダーの平面図

【図７】本発明の実施例の容器搬送ラインの構成を示す
平面図

【図８】本発明の実施例の補助ガイド機構の斜視図

【図９】本発明の変形例のガイド部材の断面図

【図１０】本発明の変形例のホルダーの平面図

【図１１】従来の容器投入装置の断面図

【図１２】従来の容器搬送ラインの構成を示す平面図

【符号の説明】

１ 容器 ２ ホルダー １２ ガイド部材 １８ 高圧空気源 ３５、４０ 空気導入路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された容器を周囲から弾性力を作用
   させることで一定姿勢に保持可能なホルダーに、ダクト
   状のガイド部材により容器を案内して投入するに際し、
   そのガイド部材の内面から空気を、鉛直面内でガイド部
   材の中心軸に対し一定角度をなす中心軸を有する空気導
   入路から鉛直下方または斜め下方に向かい噴出すること
   で、そのガイド部材内の容器をホルダーに導く推進力と
   進行方向に沿わせる姿勢矯正力とを発生させることを特
   徴とする容器の投入方法。
2. 【請求項２】 容器を周囲から弾性力を作用させること
   で一定姿勢に保持可能なホルダーに容器を案内するダク
   ト状ガイド部材と、そのガイド部材の内面に開口すると
   共に鉛直面内でガイド部材の中心軸に対し一定角度をな
   す中心軸を有する空気導入路と、その導入路からガイド
   部材内に空気を、鉛直下方または斜め下方に向かい噴出
   する手段とを備え、その空気の噴出位置と噴出方向は、
   ガイド部材内の容器をホルダーに導く推進力と進行方向
   に沿わせる姿勢矯正力とが発生するように設定されてい
   ることを特徴とする容器の投入装置。