JP3942396B2 - 容器の位置合わせ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器本体と、それに被せるキャップ（蓋）との位置を合わせるための装置に関する。より詳細には、本発明は、飲食物を充填した（例えば紙製の）容器本体に、材料シートから打ち抜かれて形成されたキャップを被せる際に、容器本体とキャップとの相対的な位置が所望の関係となる様に調節する容器の位置合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカップ入りヨーグルトの様に、飲食品が充填され、開封可能に密閉された容器は、通常紙等の素材からなる容器本体に、アルミニウム箔等の素材からなるキャップが貼付されている。該キャップは、通常一定方向に印刷されたアルミニウム箔を打ち抜きながら同時に充填された容器本体に溶着により貼付され、該容器を密封する。
このように、キャップは同一の方向に打ち抜かれて容器本体に貼付されるのに対し、容器本体は納入時点でバラバラの状態であるため、これまでキャップと容器本体の相対的な位置が揃うことは無かった。
しかしながら、キャップと容器本体の相対的な位置が正確であることは、製品のディスプレイ性を向上させることになり、また、製品管理に対する安心感を与えるものとして、近年ユーザーより強い要請がある。
更に、容器本体の継ぎ目は厚みがあり、溶着時に余計に圧力がかかり、周辺部に比べ強く接着されることになる。そのため、ベロ部が継ぎ目等に一致してしまった場合は、キャップの引き剥がしが困難になり、消費者に不快を感じさせることとなり、問題視されていた。
斯かる要請に応える為に、キャップに表示されているロゴと、容器本体に表示されているロゴとを、方向を合せて同一の平行線上に存在するようにキャップを貼付することが望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した要請に基づき提案されたもので、容器本体とキャップとの相対的な位置を高精度に調節することが出来る容器の位置合わせ装置の提供を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、容器本体Ｂをそれに被せるキャップに位置合せするための容器の位置合せ装置において、容器本体Ｂを保持孔１ａに保持して移動させるためのホルダープレート１と、そのホルダープレート１の下方に設けられ容器本体Ｂがその上を移動できるスライドプレート２と、そのスライドプレート２上を移動する容器本体Ｂが載置させられて容器本体Ｂを回転して位置を調整するためのターンテーブル３とを備え、そのターンテーブル３の容器本体Ｂが載置される表面３ａには滑り止め加工が施され、そのターンテーブル３に隣接するスライドプレート２の延長面に対して傾斜ψが付けられており、そしてターンテーブル３とスライドプレート２の前後面２ａ、２ｂはそれぞれ段部ｓ１、ｓ２が形成され、さらにターンテーブルＢの設けられている両側には容器本体Ｂを案内するカップガイド５、５が設けられ、それらのカップガイド５、５は容器本体Ｂを案内する内側端面５ａが尖った形状あるいは突出して曲線形状に形成されている。
【０００５】
ここで、ターンテーブルを回転駆動する回転手段としては、ステッピングモータを使用するのが好ましい。
【０００６】
また、前記滑り止め加工としては、容器本体が載置されるターンテーブルの表面にブラスト加工を施すことが好ましい。或いは、ターンテーブルの当該表面に、樹脂、ゴム等、摩擦係数の大きい材質を被覆しても良い。
【０００７】
上記した様に、キャップは一定方向に向け印刷された材料シートから型抜きして作成され、フィードされているのでキャップ側を一枚毎に貼付方向を調整することは困難である。
しかし、上記構成を具備する本発明の容器の位置合わせ装置によれば、ターンテーブルに載置された容器本体を回転することにより、キャップが溶着される位置に対して容器本体の位置を高精度に調節することが可能となる。
換言すれば、容器本体が載置されたターンテーブルを回転することにより、キャップと容器本体との相対的な位置を高精度にて調整することが出来る。
【０００８】
ここで、容器は紙製、ターンテーブルは金属製であり相対的なすべりが発生しやすい。特に、飲食物製造ラインは稼働中でも洗浄されるので、ターンテーブルに水滴が付着することがあり滑り易くなる可能性が高い。
【０００９】
これに対して本発明では、ターンテーブルの容器本体が載置させる表面に滑り止め加工により、摩擦係数を増大し、相対的なすべりを抑制している。このような滑り止め方法としては、テーブルが回転したとき、カップか振り飛ばない、または動かないようにできれば特に限定せず、例えばサンドブラスターで粗研ぎする方法や、ダイヤモンド粒子（工業用）を蒸着または電着させる方法等が挙げられる。
なお、サンドブラスター処理を採用する場合、そのショットの粒径は粒子番数として＃３２０〜＃６００であるのが好ましく、特に＃４００が好ましい。粒径があまり大きいと、容器本体の底に傷がつく恐れあり、見栄えが悪い。その一方、粒径があまり小さいと、すべり抑制が図れない。
【００１０】
また、ターンテーブルの容器本体が載置される表面に施される滑り止め加工として、ターンテーブルに樹脂、ゴム等、摩擦係数の大きい材質で被覆する事も可能である。
【００１１】
なお、本発明の実施に際して、容器本体は紙製のもののみならず、プラスチック製のカップを用いても良い。
その場合、紙に比較して、プラスチックは更にすべり易いので、ターンテーブルの滑り止め加工のみでは不充分な場合が存在する。
その様な場合に対処するべく、本発明の実施に際しては、ターンテーブルが回転する際に、容器本体を下方に向け押圧・保持する部材を設けることが好ましい。
【００１２】
その様に構成すれば、滑り易いプラスチック製の容器本体であっても、前記部材によってターンテーブルに対し押圧することにより容器本体とターンテーブルとの間の滑りが抑制され、容器本体の向きの調整が高精度で行われる。
【００１３】
本発明の実施に際して、ターンテーブルの回転速度は５０ｒｐｍ〜８０ｒｐｍが好ましい。
回転速度が遅いと位置合わせ作業に要する時間が長くなり、飲料品製造速度に悪影響を与えてしまう。一方、回転速度が９０ｒｐｍよりも速いと、ターンテーブルと容器との相対的なすべりが発生し易くなる。
【００１４】
また、本発明の実施に際して、ターンテーブルを隣接するスライドプレートの延長面に対して傾斜させ、ターンテーブルとスライドプレートとの境界部分に段部（例えば１ｍｍ程度）を形成するのが好ましい。
【００１５】
斯かる構成を具備する本発明によれば、容器本体は、前記段部からターンテーブル上に落ち込むので、容器本体はターンテーブル上に安定して載置され、位置決めが確実に行われる。
また、ターンテーブルの下流側（容器本体が移動する側）は、スライドブレートに対してターンテーブルが持ち上がっている。従って、（下流側に）移動する容器本体が、ターンテーブルの下流側端部に引っ掛かって移動が制限されてしまうという不都合は防止出来る。
【００１６】
さらに、ターンテーブルの傾斜が無いと、容器本体とカップホルダとは一部で接触する事になる。本体とホルダの摩擦力が大きいと、ターンテーブルの回転量に対して、容器本体が十分に回転しなくなる。
すなわち、ターンテーブルが傾斜していることにより、ホルダと容器本体との接触範囲（線接触）は、より狭くなる（図８参照）。その結果、容器本体とホルダとが全縁部で線接触する場合に比較して、ホルダと容器本体の摩擦力が小さくなり、ターンテーブルと容器本体とのすべりも抑制される。
【００１７】
ここで、前記傾斜は２゜以内であればよく、好ましくは０．５゜〜１．５゜に範囲内にあればよく、特に好ましくは０．６゜〜１．０°の範囲内にあるのがよい。或いは、前記段部におけるターンテーブルとスライドプレートとの最大段差は、１．０ｍｍ以内であればよく、好ましくは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍに範囲内にあればよく、特に好ましくは０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内にあるのがよい。
この上限値を超えると、ターンテーブルに容器本体が入る際に内容物がこぼれる恐れがある。容器本体がターンテーブルから出る際も同様である。一方、傾斜或いは段差が下限値を下回ると、（容器本体とカップホルダとの間の）摩擦の減少が図れなくなる。
【００１８】
本発明において、前記ターンテーブルを設けた個所にカップガイドを形成し、該カップガイドの容器本体側先端を尖った形状或いは曲線形状とすることが好ましい。
或いは、カップガイドの容器本体側先端に、摩擦係数の小さな材質を被覆しても良い。このような材質としては例えばニューライト（作新工業製）等の高分子ポリエチレン、デルリン（コニシ産業製）等のアセタール系樹脂、ポリエチラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、テフロン（登録商標）系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン系樹脂等が挙げられ、いずれも好適に使用できる。
斯かる構成にすれば、例え容器本体とカップガイドとが接触したとしても、カップガイド先端部と容器本体との摩擦によって容器本体とキャップとの位置合わせ精度に悪影響を与えるようなことが防止出来る。
【００１９】
さらに本発明において、前記容器本体の幅方向寸法が大きく且つ同一色彩の個所を検出するセンサ手段と、該センサ手段からの検出信号によりターンテーブルの回転量を決定する判断手段と、判断手段からの制御信号に応答してターンテーブルを回転駆動する回転手段、とを有しているのが好ましい。
【００２０】
斯かる構成を具備する場合には、容器本体の幅方向寸法が大きく且つ同一色彩の個所は合いマークとして作用し、合いマークの検出により容器本体の位置合わせを行うので、キャップと容器本体との位置合わせ精度を極めて高精度にすることが出来る
【００２１】。
ここで、幅方向寸法が大きく且つ同一色彩の個所であれば、認識し易いので、センサの誤認による誤作動の恐れを解消することが出来る。
またここで、容器本体上のその様な個所としては、例えばバーコード、特にバーが印刷されていない白い部分をセンサ手段が検出する合いマークとして使用するのが好適である。
【００２２】
バーコードのバーが印刷されていない白い部分を合いマークとして使用する場合には、認識し易いため、その他のラベルや白い部分と誤認が生じ難いという利点がある。
【００２３】
そして、従来、誤認の恐れがあるとして、合いマークを付けられない容器であっても、バーコードに合いマークとしての機能を付加することできる。
さらに、バーコードは幅寸法が比較的大きいので、通常の合いマークに比較して、センサの認識率が高く、従って、制御の精度が向上する。
【００２４】
上述した様に本発明によれば、容器とキャップとの位置合わせ精度を高精度にすることが出来る。その結果、紙製の容器本体の材料である紙が重なっている個所をキャップのベロ部分（つまむための突起部分）の反対側に配置して、当該紙が重なっている個所にキャップのベロ部が貼着されたことによって容器本体からキャップが剥がれ難いという事態の発生を防止することが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１および図２において、矢視Ｆ方向に順次移動するホルダープレート１に列設された保持孔１ａには、それぞれ容器本体Ｂが挿入されている。そして、その下方には流れＦの方向に延びるスライドプレート２が設けられ、後記にて詳述ターンテーブル３を頂部としてその前後には傾斜面２ａ、２ｂが形成されている。
【００２６】
ターンテーブル３は、その下方に縦置きされたステッピングモータ４で回転駆動されており、容器本体Ｂが載せられる表面３ａには、滑り止めが施されている。なお、この滑り止めには、サンドブラスター処理による滑り止め加工、あるいは樹脂・ゴム等の摩擦係数の大きい材質での被覆などいずれであってもよい。
【００２７】
そして、図３に示すように、ターンテーブル３は、その前後に相接するスライドプレート２の面に対して傾斜ψが付けられており、前後面２ａ、２ｂとはそれぞれｓ１、ｓ２（各１ｍｍ程度）の段差が付されている。
【００２８】
さらに、図４をも参照し、ターンテーブル３の設けられている両側には、容器本体Ｂを案内するカップガイド５、５が設けられている。そのカップガイド５は、容器本体Ｂを案内する内側端面５ａが図５に示すように先端が尖った形状あるいは突出した曲線形状に形成されており、容器本体Ｂが接触した際に摩擦を軽減するように配慮されている。なお、この構成は、摩擦係数の小さい材質を端面に被覆してもよい。
【００２９】
そして、容器本体Ｂの回転方向の位置を認識（下記にて詳述）するためのセンサ７が設けられており、その信号を判断しスッテッピングモータ４を制御する判断手段および回転手段（図示なし）が設けられている。
【００３０】
一方、図６に示すように容器本体Ｂの側面には、商品識別用にバーコードが印刷されており、このバーコード印刷面Ｂａ（特にバーが印刷されていない部分）は周囲の刷色に対し対照的に白く、且つ幅方向寸法が大きいのでセンサ７の検出用合いマークとして好適である。
【００３１】
次に、図７に示す実施形態は、容器本体Ｂ１が例えばプラスチック製のカップのようにすべりやすい材質で形成されている場合に対応した例で、ターンテーブル３の上方に、容器本体Ｂ１を下方に向けて押圧・保持する部材９が設けられている。
【００３２】
次に、作動について説明する。
図１から判るように、食品の充填された容器本体Ｂは、ホルダープレート１によって矢視Ｆ方向に移動し、その底部がスライドプレート２の斜面２ａに接触して順次持ち上げられ、ターンテーブル３上に載って位置合わせ後、再び斜面２ｂを下り、ホルダープレート１に保持されて搬送されている。
【００３３】
ここで、容器本体Ｂは、その側面が上方開のテーパ状に形成され、ホルダープレート１の保持孔１ａにその上端縁部または側面テーパ部で保持されており、スライドプレート２が底部に接触して持ち上げられると、孔１ａ内の断面直径が小さくなってターンテーブル３で回転させることが可能になる。
そして、位置合わせは、ターンテーブル３上でホルダープレート１が停止している間に、容器本体Ｂのバーコード部分Ｂａを合いマークとしてセンサ７が検出するまでステッピングモータ４に回転されて行われる。
【００３４】
その際、ターンテーブル表面３ａの滑り止め加工が相対滑りを抑制し、ターンテーブル３の傾斜がホルダープレートの挿入孔１ａと容器本体Ｂとを適正な間隔で保持し（図８参照）、また、カップガイド５が、容器本体Ｂのテーブル３上からの逸脱を防止する。
【００３５】
そして、容器本体Ｂの搬入・搬出に際し、スライドプレート２とターンテーブル３との間には適正な段差ｓ１、ｓ２が順次設けられており、スムースに移動できる。
【００３６】
本発明を実施した装置を充填装置に取り付け、ターンテーブルの角度を変えた場合のヒット率について試験したところ、以下の表に示す結果が得られた。
なお、ヒット率とは、装置通過本数に対するヒット本数の割合で示しており、ヒット本数は、キャップに表示されているロゴと、容器本体に表示されているロゴとが同一の平行線上に存在する製品を示すものである。

ターンテーブルの角度は５度以上では製品がこぼれて測定不能であった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以下に列挙する作用効果を奏する。
（１） ターンテーブルに滑り止めが施され、容器本体とターンテーブル間に相対滑りを生じることがなく、高精度で位置合わせ調節ができ、容器本体とキャップとのデザインの統一が図れる。
（２） この位置合わせ動作は、容器本体をターンテーブルに載せるだけで行われるので、時間の短縮、構造の簡易化が図れる。
（３） また、より滑りやすいプラスチック製の容器に対しても押圧・保持する部材を設けることで対応できる。
（４） ターンテーブルは、スライドプレートに対して傾斜し、境界部分には段部が形成されているので容器本体はターンテーブル上にスムースに載置され、また搬出される。
（５） カップガイドは、容器本体の接触する内方端面が尖った形状あるいは曲線形状に形成され、接触しても摩擦が少なく位置合わせのための容器本体の回転が阻害されることがない。
（６） 容器本体のバーコードの白い部分などの幅方向寸法が大きく且つ同一色彩の箇所をセンサが検出し、誤認の恐れなく確実に回転位置合わせが行われる。したがって、容器本体に特別に合いマークを設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置合わせ装置の一実施形態を示す側面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】ターンテーブルとスライドプレートとの関係を示す断面図。
【図４】ターンテーブルの近傍を示す平面図。
【図５】カップガイドの断面図。
【図６】位置認識用の合いマークを示す容器本体の側面図。
【図７】本発明の他の実施形態を示す正面図。
【図８】容器本体とホルダープレートとの関係を示す図。
【符号の説明】
Ｂ・・・容器本体
１・・・ホルダープレート
２・・・スライドプレート
３・・・ターンテーブル
４・・・ステッピングモータ
５・・・カップガイド
７・・・センサ

Claims (3)

1. 容器本体（Ｂ）をそれに被せるキャップに位置合せするための容器の位置合せ装置において、容器本体（Ｂ）を保持孔（１ａ）に保持して移動させるためのホルダープレート（１）と、そのホルダープレート（１）の下方に設けられ容器本体（Ｂ）がその上を移動できるスライドプレート（２）と、そのスライドプレート（２）上を移動する容器本体（Ｂ）が載置させられて容器本体（Ｂ）を回転して位置を調整するためのターンテーブル（３）とを備え、そのターンテーブル（３）の容器本体（Ｂ）が載置される表面（３ａ）には滑り止め加工が施され、そのターンテーブル（３）に隣接するスライドプレート（２）の延長面に対して傾斜（ψ）が付けられており、そしてターンテーブル（３）とスライドプレート（２）の前後面（２ａ、２ｂ）はそれぞれ段部（ｓ１、ｓ２）が形成され、さらにターンテーブル（Ｂ）の設けられている両側には容器本体（Ｂ）を案内するカップガイド（５、５）が設けられ、それらのカップガイド（５、５）は容器本体（Ｂ）を案内する内側端面（５ａ）が尖った形状あるいは突出して曲線形状に形成されていることを特徴とする容器の位置合せ装置。
2. 容器本体（Ｂ）をそれに被せるキャップに位置合せするための容器の位置合せ装置において、容器本体（Ｂ）を保持孔（１ａ）に保持して移動させるためのホルダープレート（１）と、そのホルダープレート（１）の下方に設けられ容器本体（Ｂ）がその上を移動できるスライドプレート（２）と、そのスライドプレート（２）上を移動する容器本体（Ｂ）が載置させられて容器本体（Ｂ）を回転して位置を調整するためのターンテーブル（３）とを備え、そのターンテーブル（３）の容器本体（Ｂ）が載置される表面（３ａ）には滑り止め加工が施され、そのターンテーブル（３）に隣接するスライドプレート（２）の延長面に対して傾斜（ψ）が付けられており、そしてターンテーブル（３）とスライドプレート（２）の前後面（２ａ、２ｂ）はそれぞれ段部（ｓ１、ｓ２）が形成され、さらにターンテーブル（Ｂ）の設けられている両側には容器本体（Ｂ）を案内するカップガイド（５、５）が設けられ、それらのカップガイド（５、５）は容器本体（Ｂ）を案内する内側端面（５ａ）が摩擦係数の小さな材質を被覆したことを特徴とする容器の位置合せ装置。
3. 前記容器本体の幅方向寸法が大きく且つ同一色彩の個所を検出するセンサ手段と、該センサ手段からの検出信号によりターンテーブルの回転量を決定する判断手段と、判断手段からの制御信号に応答してターンテーブルを回転駆動する回転手段、とを有している請求項１〜２の何れか１項の容器の位置合わせ装置。

Images