JP3942553B2 - 物品ホルダ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は充填やキャッピングを伴なう容器処理工程等において、容器等の物品を位置決め等のために保持する物品ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の物品ホルダは、物品を水平方向で保持する物品保持部材を備え、この物品保持部材による物品保持形状を変更し、物品の横断面形状の変更に対応可能としている(特開平4-279496)。
【0003】
しかしながら、上記従来の物品ホルダは、物品の高さの変更に対応できない。物品の高さの変更に対しては、新規の物品ホルダを用意するか、充填処理装置の側で対応する。
【0004】
そこで、本出願人は、物品の高さの変更に対応し得る物品ホルダを、特開平10-194388、特開平11-245996により開示している。
【0005】
特開平10-194388の図4と図8は容器高さが異なる袴の形態を描いており、図8の部材13、14を抜差しすることで袴の高さを替え、高さの異なる容器に対応させている。充填機やキャッパー等の高さ方向での調整が必要な製造設備に、高さの異なる容器を、簡易に対応させることができない。
【0006】
特開平11-245996のものは、親袴と子袴とで構成される物品保持具であり、容器の品種毎に子袴を取替えることで、多数の品種の物品に対応できる。しかし、この技術では、容器毎に子袴を取替える必要があり、子袴の保管場所が必要となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、物品の高さの変更に容易に対応できる物品ホルダを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、物品を収容する物品ホルダであって、該物品を高さ方向で受ける複数の物品受け部材を備え、該物品受け部材が形状記憶部材からなり、該物品受け部材自体の形状変形により物品受け高さを変更可能にしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1〜図3の物品ホルダ10は、例えば充填やキャッピングを伴なう容器処理ライン等で、容器等の物品1をコンベヤにより搬送し、充填機の充填ノズルやキャッピング装置のキャッピングヘッド等に、物品を高さ方向及び水平方向で位置付ける等に用いられる。
【0010】
物品ホルダ10は、図1に示す如く、ホルダ本体11の底部に着脱される底板12に、物品1を高さ方向で受ける複数個の物品受け部材13を接着又はビス止め等により固定されて備え、各物品受け部材13の物品受け高さHにより、各物品受け部材13に載置される物品1の高さ位置を設定可能とする。
【0011】
物品受け部材13は形状記憶部材により構成され、物品受け高さHを変更可能にする。形状記憶部材は、形状記憶樹脂又は形状記憶合金を用いることができ、(a)一定温度(ガラス転移温度Tg)より高温で初期記憶形状たる物品受け形状に戻り、かつ所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度(ガラス転移温度Tg)より低温の使用温度域(例えば常温)で、上記物品受け高さを形成する物品受け形状に固定化される。図1、図2の物品受け部材13は、パイプ状をなし、図3(A)の初期記憶形状の物品受け高さをH0、図3(B)の変形後の物品受け高さをH1とする。
【0012】
従って、低い物品1Aに対しては図3(A)の初期記憶形状の物品受け部材13を用い(図2(A))、高い物品1Bに対しては図3(B)の如くに変形させた物品受け部材13を用いることにより(図2(B))、物品ホルダ10に収容された各物品1A、1Bの上端の設定高さ位置を物品受け部材13の物品受け高さH0、H1に応じて調整し、結果として両物品1A、1Bの上端の設定高さ位置Lを同等に設定することができる。
【0013】
また、物品ホルダ10は、図1に示す如く、ホルダ本体11の上部に設けられる枠材14に、物品1を水平方向で保持する複数片の物品保持部材15をビス止めされて備え、相対する物品保持部材15により物品1の横断面の輪郭を挟持可能とする。
【0014】
物品保持部材15は形状記憶部材により構成され、物品保持形状を変更可能にする。形状記憶部材は、形状記憶樹脂又は形状記憶合金を用いることができ、(a)一定温度(ガラス転移温度Tg)より高温で初期記憶形状(例えば平板)に戻り、かつ物品モデルに衝合し得る物品保持形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度(ガラス転移温度Tg)より低温の使用温度域(常温)で、上記物品保持形状を固定化されて物品保持領域を形成する。
【0015】
従って、物品保持部材15の形状記憶部材に、保持対象物品と同一形状の物品モデル(所望の物品形状)を用いた物品保持形状を上記(a)、(b)により付与するものとすれば、形状記憶部材は物品保持領域の回りで物品の外形に沿う湾曲状に変形させた物品保持形状を得て物品1の外形を安定的に保持できる。
【0016】
本実施形態によれば以下の作用がある。
▲1▼物品受け部材13を構成する形状記憶部材がそれ自体の形状変形により各種の所望の物品設定高さ位置に対応する物品受け高さに多様に変更でき、この物品受け高さを固定化できる。物品受け部材13を形状記憶部材により構成するだけの簡易な構成により、多様な物品受け高さを形成でき、各種物品を所望の物品設定高さ位置に設定できる。
【0017】
物品ホルダ10に収容された物品1A、1Bの設定高さ位置Lを一定にすることにより、充填機やキャッパー等の高さ調整が不要になるし、充填機瓶台の昇降ストロークの変更機構が不要になる。
【0018】
▲2▼物品保持部材15を構成する形状記憶部材が各種の所望の物品横断面形状に対応する物品保持形状に多様に変更でき、この物品保持形状を固定化できる。物品保持部材を形状記憶部材により構成するだけの簡易な構成により、多様な物品保持形状を形成でき、各種横断面形状の物品を安定的に保持できる。
【0019】
以下、物品受け部材13の変形例を列挙する。
図4(A)は形状記憶部材からなる割りパイプ状の物品受け部材21の外周に多数の互いに平行をなすスリット21Aを設けたものである。スリットは変形容易性を増すために設けた。
【0020】
図4(B)は、形状記憶部材からなる片脚付円弧板状の物品受け部材22であり、脚22Aを底板12に固定される。図4(C)は、物品受け部材22の外周に多数の互いに平行をなすスリット22Bを設け、変形容易性を増したものである。
【0021】
図4(D)は、形状記憶部材からなる両脚付角板状の物品受け部材23であり、脚23Aを底板12に固定される。図4(E)は、物品受け部材23の外周に多数の互いに平行をなすスリット23Bを設け、変形容易性を増したものである。
【0022】
物品受け部材23(物品受け部材13、21、22も同じ)は、図5に示す如く、薄板状の形状記憶部材を治具により変形させることにより形成される。形状記憶部材としては、金属を用いることもできるが、樹脂の方が変形させ易い点で有利である。
【0023】
図6は、円筒状の形状記憶部材からなる物品受け部材24(直径D)である。物品受け部材24は、底板12に設けた幅W(W≒D)の溝12Aに押し込まれ、物品受け高さHを設定される。この物品受け高さHは押し込み力により調整される。
【0024】
図7は、底板12に植設した多数の棒状形状記憶部材からなる剣山状の物品受け部材25である。物品受け部材25の各棒状形状記憶部材25Aは、物品モデルの底面に倣うように折れ曲がり変形して所望の物品受け形状に自由に変形できる(図7(B))。
【0025】
図8、図9は、ホルダ本体11の底部に着脱される枠材31に、物品1を高さ方向で受ける複数片の物品受け部材32をビス止めして備え、各物品受け部材32の物品受け高さHにより、各物品受け部材32に載置される物品1の高さ位置を設定可能とする。
【0026】
物品受け部材32は物品受け部材13と同様の形状記憶部材により構成され、物品受け高さHを変更可能にし、(a)一定温度(ガラス転移温度Tg)より高温で初期記憶形状(例えば平板)に戻り(図8)、かつ物品モデルの底面に衝合し得る物品受け形状に自由に変形することにより、所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度(ガラス転移温度Tg)より低温の使用温度域(例えば常温)で、上記物品受け形状と物品受け高さを固定化される(図9)。
【0027】
以下、物品ホルダ10の変形例について説明する。
図10の物品ホルダ10は、ホルダ本体11に図8、図9で示した物品受け部材32(枠材31付き)と、図1で示した物品保持部材15(枠材14付き)を組込んだものである。この物品ホルダ10では、複数片の物品保持部材15の先端部を、物品1の横断面の外形(側面)に沿う湾曲状物品保持形状に変形するとともに、物品1の縦断面の外形(側面)に沿う傾斜状物品保持形状に変形した物品保持面15Aとする。また、物品ホルダ10は、複数片の物品受け部材32の先端部を、物品1の横断面の外形(側面)に沿う湾曲状物品支持形状に変形するとともに、物品1の縦断面の底部側の外形(側面及び底面)に沿う曲がり状の物品支持形状に変形した物品受け面32Aとする。
【0028】
図10の物品ホルダ10によれば、物品1は、物品保持部材15の傾斜状物品保持面15Aにより側面を保持されるとともに、物品受け部材32の曲り状物品受け面32Aにより側面及び底面を支持される。物品1を安定的に保持しながら、所望の設定高さ位置に設定できる。
【0029】
尚、図10の物品ホルダ10にあっては、物品保持部材15の物品保持面15Aの最上端である物品挿し入れ口15Bを角状に、物品受け部材32の物品受け面32Aの最上端である物品挿し入れ口32Bを角状にしている。
【0030】
図11の物品ホルダ10は、図10の物品ホルダ10における、物品保持部材15の物品挿し入れ口15Bにテーパ状又は丸味状(アール状)の物品導入案内面15Cを設け、物品受け部材32の物品挿し入れ口32Bにテーパ状又は丸味状(アール状)の物品導入案内面32Cを設けたものである。
【0031】
図11の物品ホルダ10によれば、物品1を手又は挿入機にて物品保持部材15の物品挿し入れ口15B、物品受け部材32の物品挿し入れ口32Bに挿入するとき、物品1をそれらの物品導入案内面15C、32Cによりスムースに案内して容易に挿入できる。
【0032】
図12の物品ホルダ10は、ホルダ本体11に図8、図9で示した物品受け部材32(枠材31付き)と、図1で示した物品保持部材15(枠材14付き)を組込み、複数片の物品保持部材15の先端部を、物品1の横断面の外形(側面)に沿う湾曲状物品保持形状に変形するとともに、物品1の縦断面の外形(側面)に沿う傾斜状物品保持形状に変形した物品保持面15Aとし、物品保持面15Aの物品挿し入れ口15Bにテーパ状又は丸味状の物品導入案内面15Cを設けたとき、物品保持面15Aの物品挿し入れ口15Bへの挿入をより容易にするため、物品保持面15A、物品挿し入れ口15Bと物品1の外面との間にクリアランスaを設けたものである。
【0033】
図12の物品ホルダ10は、物品1を容易に挿入できるものの、物品1のガタツキ、ブレを生じ易い。
【0034】
図13の物品ホルダ10は、図12の物品ホルダ10における、複数片の物品受け部材32の先端部を、物品1の横段面の外形(側面)に沿う湾曲状物品支持形状に変形するとともに、物品1の縦断面の底部側の外形(側面及び底面)に沿う曲がり状の物品支持形状に変形した物品受け面32Aとし、物品受け面32Aにより物品1の外周を包装機で自動生産できる範囲(例えば、充填機、キャッパーや画像検査機等)のガタツキやブレが発生しても保持可能(生産可能)にしたものである。物品受け部材32の物品受け面32Aの物品挿し入れ口32Bにテーパ状又は丸味状の物品導入案内面32Cを設けても良い。
【0035】
クリアランスaは上述のように物品1を挿入する際(例えば自由落下による挿入)、挿入を容易にするためのものである(例えばa=2〜3mm程度)。また、物品受け部材32には、物品1(例えば樹脂容器の場合)の成形条件による物品1の寸法のばらつき範囲内(例えばb=0.3〜1mm)のクリアランスbが許される。
【0036】
図13の物品ホルダ10は、物品1を容易に挿入可能にしながら、物品1をガタツキ、ブレなく安定的に保持し、かつ所望の設定高さ位置に設定できる。
【0037】
尚、本発明において、物品受け部材13(21、22、23、24、25、32)を構成する形状記憶部材は、第1の物品受け形状を初期記憶形状として記憶せしめられて第1の物品受け高さを形成するとともに、一定温度より高温で第2の物品受け高さを形成する第2の物品受け形状に変形でき、一定温度より低温の使用温度域で第2の物品受け形状を固定化して第2の物品受け高さを形成するものでも良い。
【0038】
また、物品保持部材15を構成する形状記憶部材は、第1の物品形状に衝合し得る第1の物品保持形状を初期記憶形状として記憶せしめられて第1の物品保持領域を形成するとともに、一定温度より高温で第1の物品保持形状から第2の物品保持形状に衝合し得る第2の物品保持形状に変形でき、一定温度より低温の使用温度域で第2の物品保持形状を固定化して第2の物品保持領域を形成するものでも良い。
【0039】
また、物品受け部材13(21、22、23、24、25、32)は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなるものでも良い。熱可塑性樹脂は、一定温度(熱可塑性樹脂の軟化点)より高温で軟化して所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に変形でき、一定温度(熱可塑性樹脂の軟化点)より低温の使用温度域(例えば常温)で上記物品受け形状を固定化される。
【0040】
また、物品保持部材15は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなるものでも良い。熱可塑性樹脂は、一定温度(熱可塑性樹脂の軟化点)より高温で所望の物品形状に衝合し得る物品保持形状に変形でき、一定温度(熱可塑性樹脂の軟化点)より低温の使用温度域(例えば常温)で上記物品保持形状を固定化される。
【0041】
物品受け部材や物品保持部材として熱可塑性樹脂を用いる場合には、構成をより簡易化できるし、物品ホルダが一定の高温域や高湿度環境下で使用されても、それらの物品受け形状や物品保持形状を喪失することがなく、長期的に安定使用できる。
【0042】
尚、物品ホルダに収容して搬送中の物品に印字する必要がある物品には、物品ホルダの底部や側壁に印字ヘッドが噴射するインクの通路となる貫通状開口部を設けることが好ましい。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、物品の高さの変更に容易に対応できる物品ホルダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は物品ホルダを示す模式図である。
【図2】図2は物品受け部材の高さ変更状態を示す模式図である。
【図3】図3は物品受け部材の変形前後の形状を示す模式図である。
【図4】図4は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図5】図5は物品受け部材の形状付与過程を示す模式図である。
【図6】図6は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図7】図7は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図8】図8は物品受け部材の変形前の形状を示す模式図である。
【図9】図9は物品受け部材の変形後の形状を示す模式図である。
【図10】図10は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図11】図11は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図12】図12は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図13】図13は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
10 物品ホルダ
13、21、22、23、24、25、32 物品受け部材
15 物品保持部材
15A 物品保持面
15B 物品挿し入れ口
15C 物品導入案内面
32A 物品受け面
32B 物品挿し入れ口
32C 物品導入案内面
Claims (10)
- 物品を収容する物品ホルダであって、該物品を高さ方向で受ける複数の物品受け部材を備え、該物品受け部材が形状記憶部材からなり、該物品受け部材自体の形状変形により物品受け高さを変更可能にした物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が割りパイプ状をなす請求項1に記載の物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が薄板状をなす請求項1に記載の物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が円筒状をなす請求項1に記載の物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が多数の互いに平行をなすスリットを設けた請求項2〜4のいずれかに記載の物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が多数の棒状体からなる剣山状をなす請求項1に記記載の物品ホルダ。
- 前記物品受け部材が物品の側面との間にクリアランスを有する請求項1に記載の物品ホルダ。
- 前記物品を水平方向で保持する物品保持部材を備え、該物品保持部材の変形により物品保持形状を変更可能にした請求項1〜7のいずれかに記載の物品ホルダ。
- 前記物品保持部材の物品挿し入れ口に丸味状の物品導入案内面を設けた請求項8に記載の物品ホルダ。
- 前記物品保持部材が形状記憶部材からなる請求項8又は9に記載の物品ホルダ。
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