JP3081813B2 - 充填包装設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボトルにシャンプ
ー等の内容物を充填してキャップを施す充填包装設備に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の充填包装設備は、特開平5-51087
号公報に記載の如く、ボトル搬送ラインを平面的な無端
周回状に配置し、このボトル搬送ラインに沿って、ボト
ル供給機、充填機、キャップ供給機を順に配置してい
る。そして、ボトル供給機からボトル搬送ラインに供給
されたボトルに対し、充填機による内容物の充填、キャ
ップ供給機により供給されるキャップのキャッピングを
施し、このようにして充填キャッピング済となるボトル
をボトル排出部にて排出することとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には以下の問題点がある。 充填包装設備のボトル搬送ラインに沿うレイアウトに
おいて、ボトル供給機とキャップ供給機との間に充填機
が配置される。従って、ボトル供給機に対するボトル補
給位置とキャップ供給機に対するキャップ補給位置が充
填機を挟んで互いに隔離され、それらボトルやキャップ
の包材補給作業エリアを含む充填包装設備全体としての
占有エリアが多大となる。

【０００４】充填包装設備のボトル搬送ラインに沿う
ボトル供給機と充填機の間に、ボトル表裏判別修正装置
やボトル内クリーニング装置等のボトル処理装置を配置
する場合には、充填包装設備全体としての占有エリアが
更に多大となる。

【０００５】本発明の課題は、充填包装設備全体のレイ
アウトのコンパクトを図り、充填包装設備全体としての
占有エリアの狭小化を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ボトルに内容物を充填してキャップを施す充填包装
設備において、ボトル搬送ラインに沿って、充填機、キ
ャップ供給機、ボトル供給機を順に配置し、ボトル搬送
ラインのキャップ供給機とボトル供給機の間に、充填キ
ャッピング済のボトル排出部を設けてなるようにしたも
のである。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記ボトル搬送ラインが上下
に位置する上搬送路と下搬送路とを無端周回状をなすよ
うに連結して構成され、前記充填機、キャップ供給機、
ボトル供給機を上搬送路に沿って順に配置し、下搬送路
に沿ってボトル処理装置を配置してなるようにしたもの
である。

【０００８】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の本発明において更に、前記ボトル処理装置が、ボト
ルの表裏の判別と、その修正装置であるようにしたもの
である。

【０００９】請求項４に記載の本発明は、請求項２に記
載の本発明において更に、前記ボトル処理装置が、ボト
ル内のクリーニング装置であるようにしたものである。

【００１０】請求項１に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 充填包装設備のボトル搬送ラインに沿うレイアウトに
おいて、ボトル供給機とキャップ供給機とを連続配置し
た。即ち、ボトル供給機とキャップ供給機との間に充填
機が入らない。従って、ボトル供給機に対するボトル補
給位置とキャップ供給機に対するキャップ補給位置が充
填機を挟んで離隔することがなく、それらボトルやキャ
ップの包材補給作業エリアを含む充填包装設備全体とし
ての占有エリアを狭小化できる。

【００１１】請求項２〜４に記載の本発明によれば下記
の作用がある。 ボトル搬送ラインを上搬送路と下搬送路により構成
し、充填機、キャップ供給機、ボトル供給機を上搬送路
に沿って配置し、下搬送路にボトル表裏判別修正装置や
ボトル内クリーニング装置等のボトル処理装置を配置し
た。従って、充填包装設備全体としての占有エリアを狭
小化できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は充填包装設備を示す斜視
図、図２は充填包装設備を示す正面図、図３は充填包装
設備を示す平面図、図４はボトル供給機を示す模式図、
図５は充填機を示す模式図、図６はキャップ供給機を示
す模式図、図７はボトル表裏判別修正機を示す模式図、
図８はボトル表裏判別修正機の表裏判別状態を示す模式
図、図９はボトル表裏判別修正機のボトル反転状態を示
す模式図、図１０はボトル表裏判別修正機の表裏判別修
正状態を示す模式図、図１１はボトル排出機を示す模式
図、図１２はボトルとボトル搬送具を示す模式図であ
る。

【００１３】充填包装設備１０は、図１〜図３に示す如
く、ボトル１にシャンプー等の内容物を充填してノズル
キャップ２、カバーキャップ３を施すものである。ボト
ル１はボトル供給機２０により供給され、内容物は充填
機３０により充填され、ノズルキャップ２はキャップ供
給機４０Ａにより供給され、カバーキャップ３はキャッ
プ供給機４０Ｂにより供給される。

【００１４】充填包装設備１０は、コンベヤからなるボ
トル搬送ライン１１を上下の上搬送路１１Ａと下搬送路
１１Ｂからなる２層構造とし、ボトル搬送ライン１１の
最上流端で上搬送路１１Ａと下搬送路１１Ｂとをエレベ
ータ１２により連結し、ボトル搬送ライン１１の最下流
端で上搬送路１１Ａと下搬送路１１Ｂとをエレベータ１
３により連結し、結果として、上搬送路１１Ａと下搬送
路１１Ｂとを無端周回状をなすように連結して構成して
いる。

【００１５】充填包装設備１０は、ボトル搬送ライン１
１の上搬送路１１Ａに沿って、最上流側から最下流側に
向けて順に、充填機３０、キャップ供給機４０Ａ、４０
Ｂ、ボトル供給機２０を配置している。そして、充填包
装設備１０は、キャップ供給機４０Ｂとボトル供給機２
０との間のボトル排出部５０Ａに、充填キャッピング済
のボトル排出機５０を設けている。５１はコンベヤから
なるボトル搬出ラインである。

【００１６】充填包装設備１０は、ボトル搬送ライン１
１の下搬送路１１Ｂに沿ってボトル処理装置６０を配置
している。ボトル処理装置６０は、ボトル表裏判別修正
装置６１と、ボトル内クリーニング装置７１とからなっ
ている。

【００１７】尚、ボトル搬送ライン１１（ボトル搬出ラ
イン５１も同じ）は、両側２条の搬送ベルト１４、１４
により構成されるベルトコンベヤであり、ボトル１を保
持した袴状のボトル保持具４を搬送ベルト１４、１４に
より搬送可能とする。ボトル保持具４は例えば図１２に
示す如く、ベース部材４Ａと、高さ調節部材４Ｂと、ボ
トル保持部材４Ｃとを有して構成され、ボトル保持部材
４Ｃのボトル保持部４Ｄによりボトル１を保持可能とす
る。ボトル搬送ライン１１は、ボトル保持具４内のボト
ル１に対しボトル供給機２０、充填機３０、キャップ供
給機４０Ａ、４０Ｂ、ボトル処理装置６０のそれぞれが
所定の作業を付与し得るように一定のタイミングで、ボ
トル保持具４を間欠送りする。

【００１８】以下、ボトル供給機２０、充填機３０、キ
ャップ供給機４０Ａ、４０Ｂ、ボトル排出機５０、ボト
ル処理装置６０のそれぞれについて説明する。 （ボトル供給機２０）（図１、図４） ボトル供給機２０は、図１、図４に示す如く、空ボトル
供給ホッパ２１と、空ボトル供給コンベヤ２２と、空ボ
トル供給ロボット２３とを有している。ボトル供給機２
０は、空ボトル供給コンベヤ２２により送られてくる空
ボトル１を、空ボトル供給ロボット２３のチャック２３
Ａによりチャックし、この空ボトル１を上搬送路１１Ａ
上のボトル供給位置に停止しているボトル保持具４に供
給する。

【００１９】（充填機３０）（図５） 充填機３０は、図５に示す如く、給液配管３１と、ピス
トン部３２と、充填ノズル３３と、ボトル昇降装置３４
とを有している。充填機３０は、上搬送路１１Ａ上の充
填位置に停止しているボトル保持具４をボトル昇降装置
３４により上昇させることにより、このボトル保持具４
が保持しているボトル１内に充填ノズル３３を挿入す
る。そして、充填ノズル３３からボトル１へと内容物の
充填を開始するとともに、ボトル昇降装置３４によりボ
トル保持具４を下降させ、ボトル１への内容物の充填を
完了した時点でボトル保持具４を再び上搬送路１１Ａの
上に預ける。

【００２０】（キャップ供給機４０Ａ、４０Ｂ）（図
１、図６） キャップ供給機４０Ａ（４０Ｂ）は、図６に示す如く、
キャップ供給ホッパ４１と、キャップ供給コンベヤ４２
と、キャップ供給ロボット４３と、キャップフィーダ４
４と、キャップ供給ヘッド４５を有している。

【００２１】キャップ供給機４０Ａは、キャップ締付機
４６Ａを、キャップ供給機４０Ｂはキャップ打込み機４
６Ｂを付帯的に備えている。尚、キャップ締付機４６Ａ
とキャップ打込み機４６Ｂは実質的に同一構成としてい
る。キャップ締付機４６Ａ（キャップ打込み機４６Ｂ）
は、キャップセット装置４７を有している。

【００２２】キャップ供給機４０Ａは、キャップ供給コ
ンベヤ４２により送られてくるノズルキャップ２を、キ
ャップ供給ロボット４３のチャック４３Ａによりチャッ
クし、このノズルキャップ２をキャップフィーダ４４に
整列して移載する。そして、キャップフィーダ４４によ
り送られてくるノズルキャップ２をキャップ供給ヘッド
４５のチャック４５Ａによりチャックし、このノズルキ
ャップ２をキャップ締付機４６Ａのキャップセット装置
４７に供給する。キャップ締付機４６Ａのキャップセッ
ト装置４７は、キャップ供給機４０Ａのキャップ供給ヘ
ッド４５から供給されたノズルキャップ２をチャック４
７Ａに受取り、このノズルキャップ２を上搬送路１１Ａ
上のキャップ締付位置に停止しているボトル保持具４内
のボトル１に螺着する。

【００２３】キャップ供給機４０Ｂは、キャップ供給コ
ンベヤ４２により送られてくるカバーキャップ３を、キ
ャップ供給ロボット４３のチャック４３Ａによりチャッ
クし、このカバーキャップ３をキャップフィーダ４４に
整列して移載する。そして、(A) キャップフィーダ４４
により送られてくるカバーキャップ３をキャップ供給ヘ
ッド４５のチャック４５Ａによりチャックし、このカバ
ーキャップ３を上搬送路１１Ａ上のキャップ打込み位置
に停止しているボトル保持具４内のボトル１のノズルキ
ャップ２まわりに載せ、続いてキャップ打込み機４６Ｂ
のキャップセット装置４７の打込みヘッド４７Ｂにより
ボトル１のノズルキャップ２まわりに打込む。或いは、
(B) キャップフィーダ４４により送られてくる打込みキ
ャップ３をキャップ供給ヘッド４５のチャック４５Ａに
チャックし、この打込みキャップ３をキャップ供給ヘッ
ド４５によりチャックしたまま上搬送路１１Ａ上のキャ
ップ打込み位置に停止しているボトル保持具４内のボト
ル１のノズルキャップ２まわりに保持し、続いて、キャ
ップ打込み機４６Ｂのキャップセット装置４７の打込み
ヘッド４７Ｂによりボトル１のノズルキャップ２まわり
に打込む。

【００２４】（ボトル排出機５０）（図１〜図３、図１
１） ボトル排出機５０は、図１１に示す如く、ボトル移載ロ
ボット５２を有している。ボトル排出機５０は、上搬送
路１１Ａ上のボトル排出部５０Ａに停止しているボトル
保持具４内の充填キャッピング済のボトル１をボトル移
載ロボット５２のチャック５２Ａによりチャックし、こ
のボトル１をボトル搬出ライン５１に移載する。

【００２５】（ボトル処理装置６０）（図２、図７〜図
１０） ボトル処理装置６０は、前述した如く、ボトル表裏判別
修正装置６１とボトル内クリーニング装置７１とを有す
る。

【００２６】ボトル表裏判別修正装置６１は、下搬送路
１１Ｂ上のボトル処理位置に昇降旋回テーブル６２を有
し、このボトル処理位置に停止するボトル保持具４に保
持されているボトル１の正面側にカラーマークセンサ１
３、背面側に反射板６４を設けている。昇降旋回テーブ
ル６２は、下搬送路１１Ｂのコンベヤ直下に配置され、
昇降シリンダ６２Ａ、旋回アクチュエータ６２Ｂを有す
るとともに、ボトル保持具４のベース部材４Ａの下面に
設けられている位置決め孔４Ｅに係脱できる位置決めピ
ン６２Ｃを備えている。カラーマークセンサ６３は、ボ
トル処理位置にボトル１がないことを反射板６４の反射
光量による強明彩度の検出にて判別し、例えば、ボトル
１の表面を弱明彩度にて判別し、ボトル１の裏面を中明
彩度にて判別する。

【００２７】カラーマークセンサ６３がボトル１の不在
とボトル１の表面を検出したとき、昇降旋回テーブル６
２は不動作とする。カラーマークセンサ６３がボトル１
の裏面を検出したとき、昇降シリンダ６２Ａによりテー
ブル６２を上昇させて、テーブル６２の位置決めピン６
２Ｃをボトル保持具４の位置決め孔４Ｅに係合させてボ
トル保持具４を下搬送路１１Ｂの搬送ベルト１４の上に
持ち上げ、続いて旋回アクチュエータ６２Ｂによりボト
ル保持具４を 180度回転させた後、昇降シリンダ６２Ａ
によりテーブル６２を下降させてボトル保持具４を下搬
送路１１Ｂの搬送ベルト１４の上に戻し、ボトル１の表
面を正面側に向けるように表裏修正する。

【００２８】ボトル内クリーニング装置７１は、下搬送
路１１Ｂの上のボトル処理位置で、このボトル処理位置
に停止するボトル保持具４に保持されているボトル１の
直上に配置されるクリーニングヘッド７２を有する。ク
リーニングヘッド７２は、昇降シリンダ７２Ａにより下
降されてボトル１の口部に嵌着し、エアブロー通路７２
Ｂと、エア吸引通路７２Ｃとを有する。ボトル内クリー
ニング装置７１は、昇降シリンダ７２Ａによりクリーニ
ングヘッド７２を下降させて、クリーニングヘッド７２
をボトル１の口部に嵌着し、ボトル１内の異物を除去す
るためのエアブローと吸引とを行なう。

【００２９】即ち、ボトル処理装置６０は、以下の如く
動作する。 (1) 下搬送路１１Ｂを搬送されてくるボトル１をボトル
処理位置で停止させる（図８）。

【００３０】(2) カラーマークセンサ６３によりボトル
１の表裏を判別する。

【００３１】(3) ボトル１の裏面を検出したとき、昇降
シリンダ６２Ａにより昇降旋回テーブル６２を上昇させ
てボトル保持具４を下搬送路１１Ｂから離し、旋回アク
チュエータ６２Ｂによりテーブル６２を 180度回転さ
せ、ボトル１の表面を正面に向ける（図９）。ボトル１
の表面を検出したときには、昇降シリンダ６２Ａ、旋回
アクチュエータ６２Ｂともに不動作とする。

【００３２】(4) 上記(3) と同時に、昇降シリンダ７２
Ａによりクリーニングヘッド７２を下降し、クリーニン
グヘッド７２をボトル１の口部に嵌着させ、ボトル１の
内部のエアブローと吸引を行なう（図９）。

【００３３】(5) 昇降シリンダ６２Ａにより昇降旋回テ
ーブル６２を下降させて、ボトル保持具４を下搬送路１
１Ｂに戻すとともに、昇降シリンダ７２Ａによりクリー
ニングヘッド７２を上昇させて原位置に戻す。

【００３４】(6) 下搬送路１１Ｂに戻したボトル保持具
４を下搬送路１１Ｂにより搬出する。

【００３５】従って、充填包装設備１０による充填キャ
ッピング動作は以下の如くなされる。 (1) ボトル供給 上搬送路１１Ａ上のボトル保持具４が間欠送りされてボ
トル供給位置に停止せしめられると、ボトル供給機２０
が供給する空ボトル１がこのボトル保持具４に供給され
る。ボトル保持具４は、上搬送路１１Ａの最下流端で、
エレベータ１３により下搬送路１１Ｂに移送される。

【００３６】(2) ボトル処理 下搬送路１１Ｂ上のボトル保持具４がボトル処理位置に
停止せしめられると、ボトル処理装置６０のボトル表裏
判別修正装置６１、ボトル内クリーニング装置７１が空
ボトル１の表裏を判別して該ボトル１の表面を正面側に
向けるとともに、空ボトル１の内部をクリーニングす
る。ボトル保持具４は、下搬送路１１Ｂの最下流端で、
エレベータ１２により上搬送路１１Ａに移送される。

【００３７】(3) 充填 上搬送路１１Ａ上のボトル保持具４が充填位置に停止せ
しめられると、充填機３０により内容物が空ボトル１に
充填される。

【００３８】(4) キャップ供給 上搬送路１１Ａ上のボトル保持具４がキャップ締付位置
に停止せしめられると、キャップ供給機４０Ａが供給す
るノズルキャップ２がボトル１に螺着される。

【００３９】続いて、上搬送路１１Ａ上のボトル保持具
４がキャップ打込み位置に停止せしめられると、キャッ
プ供給機４０Ｂが供給するカバーキャップ３がボトル１
のノズルキャップ２まわりに打込まれる。

【００４０】(5) ボトル排出 上搬送路１１Ａ上のボトル保持具４０がボトル排出部５
０Ａに停止せしめられると、ボトル排出機５０がボトル
１をボトル搬出ライン５１に移載して、下工程へと搬出
する。

【００４１】本実施形態によれば、以下の作用がある。 充填包装設備１０のボトル搬送ライン１１に沿うレイ
アウトにおいて、ボトル供給機２０とキャップ供給機４
０Ａ、４０Ｂとを連続配置した。即ち、ボトル供給機２
０とキャップ供給機４０Ａ、４０Ｂとの間に充填機３０
が入らない。従って、ボトル供給機２０に対するボトル
補給位置とキャップ供給機４０Ａ、４０Ｂに対するキャ
ップ補給位置が充填機３０を挟んで離隔することがな
く、それらボトル１やキャップ２、３の包材補給作業エ
リアを含む充填包装設備１０全体としての占有エリアを
狭小化できる。

【００４２】ボトル搬送ライン１１を上搬送路１１Ａ
と下搬送路１１Ｂにより構成し、充填機３０、キャップ
供給機４０Ａ、４０Ｂ、ボトル供給機２０を上搬送路に
沿って配置し、下搬送路にボトル表裏判別修正装置６１
やボトル内クリーニング装置７１等のボトル処理装置６
０を配置した。従って、充填包装設備１０全体としての
占有エリアを狭小化できる。

【００４３】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【００４４】ボトルはキャップをセットし得る容器であ
れば広口ビン等の形態でも良く、キャップはノズルキャ
ップである必要はなく、ネジキャップ、及びカバーキャ
ップ以外に中栓等の打込みキャップでも良い。また、ボ
トルにセットするキャップが例えば、中栓及びネジキャ
ップである場合、キャップ締付機４６Ａの打込みヘッド
４７Ｂで中栓を打込み、続いてキャップ打込み機４６Ｂ
のチャック４７Ａでネジキャップを螺着することもでき
る。尚、キャップ供給機４０Ｂ、キャップ打込み機４６
Ｂを省略しても良く、或いはそれらを更に増設しても良
い。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、充填包装
設備全体のレイアウトのコンパクトを図り、充填包装設
備全体としての占有エリアの狭小化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は充填包装設備を示す斜視図である。

【図２】図２は充填包装設備を示す正面図である。

【図３】図３は充填包装設備を示す平面図である。

【図４】図４はボトル供給機を示す模式図である。

【図５】図５は充填機を示す模式図である。

【図６】図６はキャップ供給機を示す模式図である。

【図７】図７はボトル表裏判別修正機を示す模式図であ
る。

【図８】図８はボトル表裏判別修正機の表裏判別状態を
示す模式図である。

【図９】図９はボトル表裏判別修正機のボトル反転状態
を示す模式図である。

【図１０】図１０はボトル表裏判別修正機の表裏判別修
正状態を示す模式図である。

【図１１】図１１はボトル排出機を示す模式図である。

【図１２】図１２はボトルとボトル搬送具を示す模式図
である。

【符号の説明】

１ ボトル ２、３ キャップ １０ 充填包装設備 １１ ボトル搬送ライン １１Ａ 上搬送路 １１Ｂ 下搬送路 ２０ ボトル供給機 ３０ 充填機 ４０Ａ、４０Ｂ キャップ供給機 ５０ ボトル排出機 ５０Ａ ボトル排出部 ６０ ボトル処理装置 ６１ ボトル表裏判別修正装置 ７１ ボトル内クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−317494（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−13467（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−51087（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−85594（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67C 3/00 - 11/06 B67B 1/00 - 5/06 B65B 1/00 - 3/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボトルに内容物を充填してキャップを施
   す充填包装設備において、 ボトル搬送ラインに沿って、充填機、キャップ供給機、
   ボトル供給機を順に配置し、 ボトル搬送ラインのキャップ供給機とボトル供給機の間
   に、充填キャッピング済のボトル排出部を設けてなるこ
   とを特徴とする充填包装設備。
2. 【請求項２】 前記ボトル搬送ラインが上下に位置する
   上搬送路と下搬送路とを無端周回状をなすように連結し
   て構成され、 前記充填機、キャップ供給機、ボトル供給機を上搬送路
   に沿って順に配置し、 下搬送路に沿ってボトル処理装置を配置してなる請求項
   １記載の充填包装設備。
3. 【請求項３】 前記ボトル処理装置が、ボトルの表裏の
   判別と、その修正装置である請求項２記載の充填包装設
   備。
4. 【請求項４】 前記ボトル処理装置が、ボトル内のクリ
   ーニング装置である請求項２記載の充填包装設備。