JP3874173B2 - プリフォーム搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル等の成形容器を製造する場合に使用する、プリフォーム搬送装置、さらに詳言すれば、縦横に配列した複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機で成形したプリフォームを取出装置を介して受け取り、このプリフォームを単列化してブロー成形機等の次工程側に供給する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
飲料用ボトル等の幅広い分野で、その性能から2軸延伸ブロー成形された、たとえばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の熱可塑性樹脂からなる壜体等の容器体の用途が大きく広がっている。通常、このような成形容器は、射出成形機によってプラスチック材料を加熱溶融して試験管状のプリフォームを射出成形し、次いでこれをブロー成形機側に搬送し、しかる後ブロー成形機の金型内にプリフォームを導いてから、延伸ピンによる縦延伸とプリフォーム内への圧搾空気を吹き込む2軸延伸ブロー成形により製造される。
【0003】
このような容器体の製造の生産速度を上げるために、各工程においてさまざまな改良が試みられているが、縦横に配列した複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機で成形したプリフォームを受け取り、このプリフォームを単列化してブロー成形機側に搬送する工程については、従来、たとえば図6に示したようなプリフォーム搬送装置(以下単に搬送装置と記す)が用いられ、生産速度の向上が図られている。
【0004】
図6の搬送装置は、主としてコンベア部32と、円板の回転作用により、プリフォームPの向きを一定方向に揃える機能を有したプリフォームフィーダー33と、から構成され、複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機から取出装置31で取出した、多数のプリフォームPをコンベア部で受け取り、これをプリフォームフィーダー33に供給し、ここで円板の回転による遠心力を利用してプリフォームPの向きを揃え、単列化してブロー成形工程側に搬送するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、より生産速度を上げると、プリフォームを、温度がより高い状態で取り扱う必要があり、図6に示した従来の方法では、プリフォーム同士あるいは装置の部品類との衝突、擦れによりプリフォームに傷がつく、と云う問題がある。
【0006】
また、装置を構成する部品類が、プリフォーム表面と接触する機会が多く、プリフォーム表面に汚れが発生する頻度が高い、と云う問題もある。
【0007】
そこで、本発明は上記した従来法の問題に対応すべく創案されたもので、縦横に配列した複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機で成形したプリフォームを受け取り、このプリフォームを単列化してブロー成形機等の次工程側に供給する装置において、個々のプリフォームの他のプリフォームとの接触を無くし、また装置の部品類に接触する機会を最小限にしながら、多数のプリフォームを高速に単列化することを技術課題として、もって生産効率の高い搬送装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するための請求項1記載の発明の手段は、
縦横に配列した複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機で成形したプリフォームを、取出装置を介して受け取り、このプリフォームを単列化して次工程側に供給する装置あること、
架台上に、水平な一方向であるY方向へのスライドが可能にスライドテーブルを設置し、このスライドテーブル上に、取出装置の一つの縦列内のプリフォームの配列に対応するような配列位置に、個々のプリフォームを倒立した状態で保持する支持部を付設したスライド板を、少なくとも取出装置の縦列の数と同じ数だけ、この縦列の配列に対応するような間隔で、Y方向に直角な水平なX方向に平行に、個々にX方向へのスライドを可能に配列したプリフォーム配列部を有すること、
プリフォームを挟んだ状態で保持するための、ゴム状の軟質材料から形成されたグリップを有し、形成する搬送ラインを、その方向をX方向に沿わせて、下流部分を上方に持ち上げて傾斜させた状態で、上流端をプリフォーム配列部の上方に配置したグリップコンベアを有すること、
スライドテーブルのY方向へのスライドにより、順次各スライド板を、そのY方向の位置を、グリップコンベアが形成する搬送ラインのY方向の位置に合わせた状態で、このグリップコンベアの搬送速度と略同速度で、X方向にスライドさせて、このグリップコンベアの下方に移動させながら、個々のプリフォームをグリップコンベアに受け渡す構成としたこと、
にある。
【0009】
請求項1記載の上記構成により、まず、取出装置に縦横に配列した複数のプリフォームの縦列と同数のスライド板のX方向の位置を所定の位置に一致させることにより、この取出装置の縦横の配列に対応するような状態で、支持部が配列することになり、これにより取出装置の配列のまま、プリフォームを搬送装置に受け渡すことことになる。
【0010】
次に、スライドテーブルのY方向へのスライドにより、第1列目のスライド板を、そのY方向の位置をグリップコンベアが形成する搬送ラインのY方向の位置に合わせ、次いでグリップコンベアの搬送速度と略同速度で、X方向にスライドさせて、グリップコンベアの下方に移動させながら、個々のプリフォームをグリップコンベアに受け渡す。
【0011】
このプリフォームの受け渡しに際して、スライド板とグリップコンベアの搬送速度は略同速度であり、またグリップコンベアは、その下流部分が持ち上がった状態であるので、プリフォームは、その胴部が両側からグリップゴムにより挟まれ、上方に持ち上げられた状態で、支持部からスムーズに取り外され、スライド板からグリップコンベアへの受け渡しが達成される。
【0012】
このように、グリップコンベアに受け渡されたプリフォームは、ブロー成形工程側に搬送される。
【0013】
上記のような手順によりプリフォームが取り扱われるので、搬送工程中での、プリフォーム同士の衝突あるいは擦れが無く、またプリフォーム外表面への搬送装置の部品類の接触はゴム状の軟質材料から形成されるグリップでの挟持に限定することができ、プリフォームに傷がつくという問題、あるいはプリフォームの外表面が汚れるという問題は発生しない。
【0014】
また、ブロー成形工程等の次工程側にはプリフォームのみが移動する構成であり、支持部の次工程側への移動、搬送装置への返送および再配列が不要であるので、搬送装置を簡単な構造および取扱いとすることが可能である。
【0015】
請求項2記載の発明の手段は、請求項1の発明において、スライドテーブルを、架台に昇降可能に設置する、ことにある。
【0016】
取出装置の使用により射出成形機からプリフォームを取り出し、搬送装置に受け渡す際には,通常取出装置をプリフォームが倒立した姿勢になるように回転させ、さらにその高さ方向の位置を降下させ、プリフォームを支持部に近づけ、若干の高さ落下させ、各支持部に受け渡す。
【0017】
請求項2記載の構成では、スライドテーブルの昇降により支持部の高さ位置を適切な位置に設定することができるので、取出装置との間のプリフォームの受け渡しをよりスムーズに実施することが可能となり、また射出成形機と、取出装置と、搬送装置の配置の自由度を大きくすることができる。
【0018】
また、取出装置の動作と、スライドテーブルの昇降動作を組み合わせることにより、プリフォームの受け渡し時間に要する時間を短縮することが可能となる。
【0019】
請求項3記載の発明の手段は、請求項1または2記載の発明において、支持部を、口部からプリフォームに嵌入して、このプリフォームの姿勢を保持するヘッド部を有し、このヘッド部を、その姿勢の一定範囲の揺動が可能な構成とした、ことにある。
【0020】
支持部の構成として、例えばプリフォームの口部が嵌入する凹部を設けるあるいは、口部に嵌入する凸部を設ける等の方法を目的に応じて採用することが可能であるが、請求項3記載の上記構成によれば、取出装置から、支持部にプリフォームを受け渡す際に、若干の位置的なズレがあり、プリフォームの姿勢に若干の傾きがあっても、その分ヘッド部が傾いて対応できるので、スムーズな受け渡しを達成することが可能となり、装置の位置合わせの精度の許容範囲を広げ、装置の構成を簡単にでき、また位置調整に要する時間を短縮でき、生産速度を向上することが可能となる。
【0021】
また、プリフォームをスライド板上から、グリップコンベアに受け渡す際は、グリップコンベアの下流部を持ち上げて傾斜させて設置することにより、プリフォームを支持部から引上げて外すことができるが、ヘッド部の姿勢の揺動を可能にすることにより、よりスムーズにこの取り外しを実施することができ、生産トラブルを防止すると共に、ここでも装置の位置合わせの精度の許容範囲を広げ、装置の構成を簡単にでき、生産速度を向上することが可能となる。
【0022】
請求項4記載の発明の手段は、請求項1、2または3の発明において、グリップの材質、形状およびプリフォームを両側から挟持する両グリップ間の間隙を、一定範囲以上の負荷状態において、プリフォームとグリップとの間のすべりを可能に構成すること、にある。
【0023】
請求項4記載の上記構成により、グリップコンベアによるプリフォームの搬送において、何らかの原因によりプリフォームの移動ができなくなり、一定範囲以上の負荷が発生した場合には、グリップコンベアのみが移動可能となるので、生産トラブル時の対応等を容易に実施することができる。
【0024】
請求項5記載の発明の手段は、請求項4記載の発明において、グリップの形状を短角筒状とし、この短角筒状体の角形の形状を、グリップコンベアのチェーンに固定した基端辺に対して、この基端辺に対向し、プリフォームに当接するグリップ辺を、チェーンの進行方向と反対方向に平行にずらした平行四辺形とすること、にある。
【0025】
請求項5記載の上記構成により、何らかの原因によりプリフォームの移動ができなくなり、一定以上の負荷が発生した場合には、グリップの平行四辺形の形状がよりプリフォームの搬送方向と反対方向に潰れるようにして扁平になり、グリップとプリフォームとの間の滑りがより円滑となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の搬送装置の一実施形態について、図1〜図5を参照しながら説明する。
本発明の搬送装置は、プリフォーム配列部1とグリップコンベア21を有し、図1は、本発明の搬送装置の一実施形態の平面図であり、取出装置31からプリフォームPを受取る前の状態を示しており、各スライド板4(便宜上<1>〜<6>記号を付け各スライド板4を区別している。)のX方向の中心を位置X1に、また第1列目のスライド板4(ここでは<1>)のY方向の中心軸を後述する、グリップコンベア21の搬送ラインLのY方向の位置Ycに合わせた状態である。
【0027】
本一実施例は、プリフォームPを、縦16ケ、横6ケ、計96ヶのキャビティが配列した金型を用いて射出成形を実施し、このキャビティと同一の配列状態で取出装置31でプリフォームPを取り出し、搬送装置に受け渡すものであるが、6ケのスライド板4上にそれぞれ16ケの支持部11を配列して、各スライド板4を、上述のように位置X1および位置Ycに位置合わせすることにより、支持部11が取出装置31の配列状態に対応して配列する。
【0028】
ここで、スライドテーブル3は、架台2に設置された2本のY軸レール6y上に、その上面が水平になるように設置され、Y軸サーボモータ7yにより、Y軸レール6y上を移動可能であり、6ケのスライド板4を<1>〜<6>の順番に順次位置Ycに合わせた状態にすることができる。
【0029】
また、各スライド板4は、スライドテーブル3上に、X方向に沿って平行に6本のX軸レール6xを設置し、この6本のX軸レール6x上に、移動可能に設置スライダー5を設置し、このスライダー5の上に、その上面が水平になるように固定されている。
【0030】
図4は、本発明の搬送装置の一実施例に用いる、支持部11の部分的に縦断した側面図(a)および側面図(b)であり、スライド板4に形成した円形の孔に嵌入し螺合固定される固定部13と、口部P1の開口部からプリフォームP内部に嵌入して、プリフォームPを倒立姿勢に保持するためのヘッド部12と、軸ピン14と、スプリング15と、スプリング保持部16とから構成されている。
【0031】
ヘッド部12は、軸ピン14の上部に螺合組付き固定され、下端面は、球弧の一部のアール状の形状をしており、固定部13の上端面に当接し、その姿勢が保持される。
【0032】
軸ピン14は、スプリング保持部16を介して、スプリング15により下方に引っ張られた状態であり、この作用によりヘッド部12のアール形状である下端面は、固定部13の上端面に押圧状態で当接しており、アール形状およびスプリングの押圧作用により、ヘッド部12の姿勢は一定の範囲内で揺動が許容された状態となっている。
【0033】
図5は、本発明の搬送装置の一実施例に用いる、グリップコンベア21の要部を拡大して示した平面図であり、プリフォームPの胴部P2を両側からゴム製のグリップ部22で挟んだ状態で、チェーン部23を介して回転体24の回転によりプリフォームPを搬送する。
【0034】
このグリップコンベア21は、形成する搬送ラインLを、X方向に沿わせ、下流部分を上方に持ち上げて傾斜させた状態で、上流端をプリフォーム配列部1の上方に配置させている(図1、図3参照)。
【0035】
グリップ22の形状は、角形の形状が平行四辺形の短角筒状体であり、チェーン23に固定した基端辺25に対し、プリフォームPに当接するグリップ辺26を、チェーン23の進行方向と反対方向に平行にずらした形状にしている。
【0036】
グリップ22をこの様な形状とすることにより、何らかの原因でプリフォームPの移動ができなくなった場合でも、平行四辺形がさらにプリフォームPの搬送方向と反対方向に扁平に変形するので、プリフォームPとグリップ22の滑りが無理なく可能となり、トラブル発生時の対応が容易となる。
【0037】
次に、本発明の搬送装置の一実施例を用いたプリフォームPの搬送方法について、図1、2および3を用いて説明する。
図3は、本発明の一実施形態の側面図で、プリフォームPの取出装置31からスライド板4への、またスライド板4からグリップコンベア21への受け渡し方法が示されている。
【0038】
まず、通常、射出成形機の金型のキャビティからプリフォームPを取り出した際の取出装置31の状態はAに示す状態であり、このA状態から90°回転してBに示す状態、すなわち各プリフォームPが倒立した状態にし、高さ位置Z4のから位置Z3まで下降させる。
【0039】
一方、スライドテーブル3とスライド板4のX−Y平面における位置を、図1に示した状態にして、また、高さ方向においては、スライドテーブル3をシリンダー8により位置Z1から位置Z2まで上昇させ、支持部11のヘッド部12をプリフォームPの口部P1に若干嵌入した状態にしてから、各プリフォームPを若干の高さ落下させ、ヘッド部12で倒立した姿勢を保持しながら受取る。
【0040】
この際、位置Z1〜Z4は、射出成形機、取出装置、および搬送装置の配置、各工程に要する時間等により最適に決めることができ、またプリフォームPの支持部11への落下高さは、口部P1へのヘッド部12の確実な嵌入が可能なように決めるが、ヘッド部12の姿勢が揺動可能であるので、位置合わせにおける誤差をカバーすることができ、この工程をスムーズに実施することができる。
【0041】
なお、取出装置31においては、プリフォームPの保持および支持部への落下操作を実施する。
【0042】
また、一般には、スライドテーブル3の位置Z1からZ2への昇降移動は不要で、位置Z1に位置しているスライドテーブル3に対して、取付装置31が適正な位置まで下降してプリフォームPの受け渡しを行うのであるが、上述したように、プリフォームPの受け渡し速度を高める場合とか、プリフォームPの寸法が変更された場合等には、スライドテーブル3を昇降変位させる。
【0043】
次に、取出装置31およびスライドテーブル3は、それぞれ元の高さ位置Z4およびZ1に戻り、図1で示されるように、<1>のスライド板4のY方向の位置が、グリップコンベア21の搬送ラインL上の位置Ycとなり、この状態でX軸サボモータ7xの駆動により、スライダー5が位置X2方向にX軸レール6x上を移動し、スライド板4をグリップコンベア21の下方に移動させながら、個々のプリフォームPをグリップコンベア21に受け渡す。
【0044】
この際、スライド板4の位置X2方向への移動速度と、グリップコンベア21の搬送速度は同一にしており、またグリップコンベア21の下流部を持ち上げて傾けた状態で設置しているので、受け渡しの際に、プリフォームPの口部P1が支持部11のヘッド部12からスムーズに外れる。
【0045】
また、機械的な寸法精度の関係から多少の位置合わせがずれたり、プリフォームPの口部P1の内周面が多少ヘッド部12に当接しても、ヘッド部12の姿勢を一定の範囲で揺動可能とした構成としているので、このずれをヘッド部12の揺動により吸収し、スムーズにこの受け渡しを達成することができる。
【0046】
なお、本一実施例では、スライド板4の移動速度とグリップコンベア21の搬送速度を同一に設定し場合を説明したが、両者の速度に若干の相違を持たせることにより、プリフォームPの受け渡しを、さらにスムーズに達成できる場合もある。
【0047】
このように、<1>のスライド板4のプリフォームPの受け渡しが終了したら、次に、Y軸サーボモータ7yにより、スライドテーブル3を移動させて、<2>のスライド板4を位置Ycに合わせて、同様の操作を繰り返す。
【0048】
図2は、図1と同様の平面図で、<5>のスライド板4から、グリップコンベア21へのプリフォームPの受け渡しの状態を示したものであり、このようにして順次<1>〜<6>のスライド板4のプリフォームPをグリップコンベア21に受け渡し、縦横に配列した多数のプリフォームPを単列化して、ブロー成形工程等の次工程側に搬送することができる。
【0049】
<6>のスライド板4のプリフォームPの受け渡しが終了したら、スライドテーブル3およびスライド板4の位置を、図1の状態に戻し、射出成形機で成形されたプリフォームPを取出装置31から再び受取る。
【0050】
【発明の効果】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項1の発明にあっては、搬送工程中での、プリフォーム同士の衝突あるいは擦れを無くすことができ、またプリフォーム外表面と搬送装置の部品類との接触は、ゴム状の軟質材料で形成されたグリップゴムでの挟持に限定することができ、プリフォームに傷がつくという問題、あるいは外表面の汚れの問題を無くすことが可能となる。
【0051】
また、ブロー成形工程等の次工程側には、プリフォームのみが移動する構成であり、支持部の次工程側への移動、搬送装置への返送および、再配列が不用であるので、搬送装置を簡単な構造、取扱いとすることができる。
【0052】
請求項2の発明においては、スライドテーブルの昇降により、スライドテーブルを適切な高さに設定することができ、射出成形機から搬送装置へのプリフォームの受け渡しをスムーズに達成することができ、生産トラブルを抑制することができる。
【0053】
また、射出成形機と、取出装置と、プリフォーム搬送装置の配置の自由度を大きくすることができ、さらに取出装置の動作と、スライドテーブルの昇降動作を組み合わせることにより、プリフォームの受け渡し時間に要する時間を短縮することが可能となる。
【0054】
請求項3の発明においては、支持部のヘッド部を揺動可能としたので、プリフォームの取出装置から支持部への、および支持部からグリップコンベアへの受け渡しをよりスムーズに達成でき、生産トラブルを防ぐことができ、また、装置の位置合わせの精度の許容範囲を広げ、装置の構成を簡単にでき、さらに位置調整に要する時間を短縮でき、生産速度を向上することが可能となる。
【0055】
請求項4の発明においては、グリップの形状、材質、およびグリップ間の間隙を、一定以上の負荷状態におけるプリフォームとグリップゴムとのすべりを可能に構成することにより、何らかの原因によりプリフォームの移動ができなくなった場合に、コンベアのみが移動可能となるので、生産トラブル時の対応等を容易に実施することができる。
【0056】
請求項5の発明においては、グリップの平行四辺形の形状がよりプリフォームの搬送方向と反対方向に潰れるようにして扁平になることにより、グリップとプリフォームの滑りを、無理なく円滑なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す、全体平面図。
【図2】図1に示した実施例の、プリフォームの搬送の進行状態を示す、平面図。
【図3】図1に示した実施例の、プリフォームの搬送の進行状態を示す、側面図。
【図4】図1に示した実施例のプリフォーム支持部を示した、(a)一部縦断側面図、および(b)側面図
【図5】図1に示した実施例のグリップコンベアを要部拡大して示した、平面図。
【図6】従来のプリフォーム搬送装置の一例を示す、説明図。
【符号の説明】
1 ; プリフォーム配列部
2 : 架台
3 ; スライドテーブル
4 ; スライド板
5 ; スライダー
6x; X軸レール
6y; Y軸レール
7x; X軸サーボモータ
7y; Y軸サーボモータ
8 ; シリンダー
11; 支持部
12; ヘッド部
13; 固定部
14; 軸ピン
15; スプリング
16; スプリング保持部
21; グリップコンベア
22; グリップ
23; チェーン
24; 回転体
25; 基端辺
26; グリップ辺
31; 取出装置
32; コンベア部
33; プリフォームフィーダ
L ; 搬送ライン
P ; プリフォーム
P1; 口部
P2; 胴部
X1; 位置
X2; 位置
Yc; 位置
Z1; 位置
Z2; 位置
Z3; 位置
Z4; 位置
Claims (5)
- 縦横に配列した複数のプリフォーム成形用キャビティを有する射出成形機で成形したプリフォーム(P)を、取出装置(31)を介して受け取り、該プリフォーム(P)を単列化して次工程側に供給する装置あって、架台(2)上に、水平な一方向であるY方向へのスライドが可能にスライドテーブル(3)を設置し、該スライドテーブル(3)上に、前記取出装置(31)の一つの縦列内のプリフォーム(P)の配列に対応するような配列位置に、個々のプリフォーム(P)を倒立した状態で保持する支持部(11)を付設したスライド板(4)を、少なくとも前記取出装置(31)の縦列の数と同じ数だけ、該縦列の配列に対応するような間隔で、Y方向に直角な水平なX方向に平行に、個々にX方向へのスライドを可能に配列したプリフォーム配列部(1)と、前記プリフォーム(P)を挟んだ状態で保持するための、ゴム状の軟質材料から形成されたグリップ(22)を有し、形成する搬送ライン(L)を、その方向をX方向に沿わせて、下流部分を上方に持ち上げて傾斜させた状態で、上流端を前記プリフォーム配列部(1)の上方に配置したグリップコンベア(21)と、から成り、前記スライドテーブル(3)のY方向へのスライドにより、順次各スライド板(4)を、そのY方向の位置を、前記グリップコンベア(21)が形成する搬送ライン(L)のY方向の位置に合わせた状態で、該グリップコンベア(21)の搬送速度と略同速度で、X方向にスライドさせて、該グリップコンベア(21)の下方に移動させながら、個々のプリフォーム(P)をグリップコンベア(21)に受け渡す構成とした、プリフォーム搬送装置。
- スライドテーブル(3)を、架台(2)に昇降可能に設置した、請求項1記載のプリフォーム搬送装置。
- 支持部(11)を、口部(P2)からプリフォーム(P)に嵌入して、該プリフォーム(P)の姿勢を保持するヘッド部(12)を有し、該ヘッド部(12)を、その姿勢の一定範囲の揺動が可能な構成とした、請求項1または2記載のプリフォーム搬送装置。
- グリップ(22)の材質、形状、およびプリフォーム(P)を両側から挟持する前記グリップ(22)間の間隙を、一定範囲以上の負荷状態において前記プリフォーム(P)とグリップ(22)との間のすべりを可能に構成した、請求項1、2または3記載のプリフォーム搬送装置。
- グリップ(22)の形状を短角筒状体とし、該短角筒状体の角形の形状を、グリップコンベア(21)のチェーン(23)に固定した基端辺に対して、該基端辺(25)に対向し、プリフォームに当接するグリップ辺(26)をチェーン(23)の進行方向と反対方向に平行にずらした平行四辺形に構成した、請求項4記載のプリフォーム搬送装置。
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