JP3958019B2

JP3958019B2 - 容器供給装置

Info

Publication number: JP3958019B2
Application number: JP2001327029A
Authority: JP
Inventors: 了典川向; 隆夫西野; 浩之本田
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2003128234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄などの適宜処理が行われる容器処理装置内を走行するホルダ内に対して、搬入コンベヤを介して搬送されるびん等の容器を供給するための容器供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の容器処理装置において、処理対象である容器を搬入コンベヤにより容器処理装置の近傍まで搬送し、その容器処理装置内を走行するように設置されたホルダに移して所期の処理を行う作業形態は、従来から広く知られている。この場合、搬入コンベヤ上の容器を容器処理装置側のホルダに供給する方法として、略円弧状の方向変換部を有する導入ガイドを用い、ピックアップアームにより前記方向変換部に沿って容器を移動させる間に、搬入コンベヤ上を正立状態で搬送された容器を倒立状態に変換した上、他の押込み機構を用いて容器の底部を押圧してホルダ内に供給するという形態が広く採用されている（実公平７−５９０８号公報、実用新案第２５０２５７２号公報、特許第３０２４８５３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術は、ピックアップアームのほかに容器の底部を押圧する押込み機構が必要とされた。また、導入ガイドの略円弧状からなる方向変換部において容器を倒立状態に変換してからホルダへ押込む形態を採用していることから、コンベヤとホルダ走行機構の端部相互間に方向変換部を含む水平方向の所定間隔が必要とされ、延いては処理ラインとしての全長が長くなるという技術的な難点があった。本発明は、このような従来の技術的事情に鑑みて開発したものであり、ピックアップアームの動作のみにより搬入コンベヤから容器搬送用のホルダへ容器を供給できるように改良し、延いては搬入コンベヤとホルダ走行機構の端部相互間に従来必要とされた間隔を排除ないし軽減して、処理ラインの全長の縮小化にも有効な容器供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、前記コンベヤにより搬送された容器の底面を支持してホルダ内へ供給するピックアップアームと、そのホルダ内への容器の供給を案内する導入ガイドと、前記ピックアップアームを駆動する駆動手段と、該ピックアップアームによってホルダ内へ供給される容器の下流に配設され、そのホルダ内へ供給された容器の底面を支持案内するボトムガイドとを備え、前記駆動手段を、前記ピックアップアームに固定されたアーム回転軸と、該回転軸に取付けられた駆動アームと、該駆動アームに設けたカムフォロアと当接可能に配設されたカムと、該カムを回転させる回転手段とから構成するとともに、そのカムの形状により、前記ピックアップアームが上昇して容器をホルダ内に供給した後、その容器がボトムガイドへ移動するまで上昇位置のまま待機させるという技術手段を採用した。以上のように、本発明では、ピックアップアームを固定したアーム回転軸に駆動アームを取付け、その駆動アームに設けたカムフォロアが当接するカムの形状により、ピックアップアームが上昇して容器をホルダ内に供給した後、前記容器が移動してボトムガイドによって底面が支持されるまで上昇位置のまま待機するように構成したので、ピックアップアームの動作のみにより、搬入コンベヤ上の容器をホルダ内へ供給してボトムガイドに支持された状態に移行させることができる。なお、前記ピックアップアームをエアシリンダにより付勢することにより前記カムフォロアをカムに押付けるように構成し、前記ピックアップアームに過負荷がかかったことを検知した際には、前記エアシリンダのエアを制御してピックアップアームの付勢力を解除するように構成してもよい。この場合には、ピックアップアームに連結したエアシリンダを、前記カムフォロアのカムへの押付け手段及び破びん等による過負荷時の逃げ手段として兼用することが可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、各種の容器の処理装置に対する容器供給装置として広く適用することができる。ここで、処理対象としての容器は、びんに限らずホルダに収容して搬送可能な各種の容器に広く適用できる。また、容器の形状に関しても限定されず、種々の形状のものに広く適用できる。さらに、処理内容に関しても、洗浄や乾燥あるいは殺菌処理等の各種の処理形態に広く適用できる。カム機構は、１個のカムを使用して、そのカムの形状によりピックアップアームの上昇及び下降動作と上昇位置での待機動作を実行するように構成してもよいし、以下の実施例のように２個のカムを使用して、追加したカムによりピックアップアームを駆動するアーム回転軸自体を相対的に前後動させるように構成し、特にピックアップアームの下降動作時に他の部材との干渉を回避するように、後方に退避させながら下降動作を実行するように構成することも可能である。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明を容器洗浄装置に適用した場合の要部を示した全体構成図である。図中、１はホルダ式の搬送機構であり、その供給側近傍には搬入コンベヤ２が配設され、後述のピックアップアームの上昇動作により容器３を導入ガイド４に沿ってホルダ５側へ間欠的に供給するように構成されている。ホルダ５は、スプロケット６，７間に掛渡されたチェーン等からなる無端状走行帯８に所定ピッチで連続的に取付けられており、容器３の上下方向の向きはスプロケット６，７の周囲を移動しながら反転される。本実施例では、ホルダ式搬送機構１の上方の搬送経路中の下向きの容器３に対し、上下に配設した洗浄ノズル９，１０等からなる洗浄手段から洗浄液が噴射され、内外面に対する予備洗浄、本洗浄、仕上げ洗浄などの適宜の洗浄作業が実行される。洗浄が終了した容器３は、スプロケット７の周囲を移動しながら上向きに反転した後、排出ガイド１１に沿って搬出コンベヤ１２に隣接する所定位置に排出され、適宜の押圧機構により搬出コンベヤ１２上に押動され搬出されることになる。なお、容器３がスプロケット６，７の周囲を移動しながら向きを反転する際に、容器３の底部を支持案内するため、ボトムガイド１３，１４が配設されている。以上のホルダ式搬送機構１、搬入コンベヤ２及び搬出コンベヤ１２は洗浄室１５内に設置され、前記洗浄ノズル９，１０の下方には、洗浄液の種類に応じて区分し得るように仕切りを設けた洗浄液回収用の回収タンク１６が設置されている。
【０００７】
次に、本発明の特徴部分に関して説明する。図２及び図３は本発明に係る実施例の要部を示したものであり、図２は洗浄室１５の外壁部を除いて示した要部拡大図、図３は側面図である。図示のように、前記搬入コンベヤ２の前方には、容器３をホルダ５に案内する導入ガイド４が配設されており、調整機構１７により傾斜角等を調整可能に構成している。また、ホルダ５内へ供給された容器３の底面を支持案内し得るように下流側にボトムガイド１３を配設しており、支持機構１８により容器３の高さに応じて位置調整し得るように構成している。図３に示したように、洗浄室１５を形成する固定壁部１９に対して容器３のホルダ５内への供給動作と同期して回転駆動されるカム軸２０が設置されており、このカム軸２０に第１カム２１と第２カム２２が固定されている。また、図２及び図３に示したように、カム軸２０には、更に軸支持用アーム２３が回転自在に設置されており、この軸支持用アーム２３にアーム回転軸２４が回転自在に支持されている。前記固定壁部１９には、更に支軸２５が回転自在に設置されており、この支軸２５により支持された第１駆動アーム２６に設置したカムフォロア２７が前記第１カム２１の周面に当接している。さらに、第１駆動アーム２６の他部には、前記軸支持用アーム２３に形成した溝カム２８に遊嵌するカムフォロア２９が設置されており、第１カム２１の周面形状に応じて第１駆動アーム２６が回動すると、それらの溝カム２８とカムフォロア２９との係合を介して、軸支持用アーム２３がカム軸２０を中心に回動されるように構成されている。また、前記アーム回転軸２４には、ピックアップアーム３０と、前記第２カム２２の周面に当接するカムフォロア３１を備えた第２駆動アーム３２が固着されており、第２カム２２の周面形状に応じて第２駆動アーム３２が回動すると、アーム回転軸２４を介して、ピックアップアーム３０が回動するように構成されている。
【０００８】
以上のように、本実施例では、第１カム２１による第１駆動アーム２６の回動により、溝カム２８とカムフォロア２９との係合を介して、軸支持用アーム２３をカム軸２０を中心に回動することによって、アーム回転軸２４の位置を移動して各時点における主としてその前後方向の位置決めを行うとともに、第２カム２２による第２駆動アーム３２の回動により、ピックアップアーム３０を前記アーム回転軸２４を中心に回動することによって、ピックアップアーム３０の先端の動作軌跡を設定して、ホルダ５に対する容器３の供給動作及び復帰動作を目的の軌跡に沿わせるように構成されている。なお、ピックアップアーム３０には、図示のように取付板３３を介して適宜数のピックアップ爪３４が設置されており、導入ガイド４の間隙部から突出した先端部が容器３の底部に係止して容器３をホルダ５内へ供給するように構成している。さらに、図示のように、軸支持用アーム２３と固定壁部等の固定側との間、及びピックアップアーム３０と固定壁部等の固定側との間には、エアシリンダ３５，３６が配設されている。また、カムフォロア３１の第２駆動アーム３２に対する取付け位置を調整可能に構成し、後述の締付けハンドルを用いて固定するようにしてもよい。
【０００９】
次に、以上の実施例の動作に関して説明する。図４〜図７は以上の実施例の動作に関する要部を概略的に示した動作説明図である。図４は、搬入コンベヤ２上の容器３の底部に対してピックアップアーム３０の先端のピックアップ爪３４が係止した瞬間を示したものである。この動作状態では、第１駆動アーム２６は、第１カム２１の周面に当接したカムフォロア２７を介して図示のように傾斜した状態にあり、軸支持用アーム２３は、前記溝カム２８とカムフォロア２９との係合によりカム軸２０を中心に後方に傾斜した状態にある。他方、第２駆動アーム３２は、第２カム２２の周面に当接したカムフォロア３１を介して図示した傾斜状態にあり、前記軸支持用アーム２３に回転自在に支持されたアーム回転軸２４を介して、ピックアップアーム３０はほぼ水平に延び、その先端部に設けたピックアップ爪３４により容器３の底部を支持した状態にある。
【００１０】
図５はカム軸２０が図４に示した矢印方向に所定量回転した状態を示したものである。この動作状態では、第１駆動アーム２６は、図４とほぼ同様の傾斜状態にあり、したがって、軸支持用アーム２３もほぼ同様の傾斜状態にある。他方、第２駆動アーム３２は、第２カム２２の周面形状の変化によりカムフォロア３１がカム軸２０に接近するにつれて、軸支持用アーム２３に支持されたアーム回転軸２４を中心に右方向に回動する。この第２駆動アーム３２の右方向への回動に伴い、アーム回転軸２４に固定されたピックアップアーム３０も右方向へ回動する。その結果、図示のように、ピックアップアーム３０の先端部に設けたピックアップ爪３４は、容器３の底部に係止したまま上昇し、導入ガイド４に沿ってホルダ５内に供給することになる。
【００１１】
図６はカム軸２０が図５の状態から更に矢印方向に所定量回転した状態を示したものである。この動作状態においては、第１駆動アーム２６及び軸支持用アーム２３は、図５と同様の傾斜状態を保持する。また、第２駆動アーム３２も、図５の状態を状態を保持する。したがって、ピックアップアーム３０は、所定時間図５の状態を保持して待機することになる。この間に、ホルダ５側を次の位置に間欠的に移動すれば、ホルダ５内の容器３は、ピックアップアーム３０のピックアップ爪３４により支持されながら、図示のように前記ボトルガイド１３により底部が支持された状態に的確かつ安定的に移行することができる。
【００１２】
図７はカム軸２０が図６の状態から更に矢印方向に所定量回転した状態を示したものである。第１駆動アーム２６は、第１カム２１の周面形状の変化によりカムフォロア２７がカム軸２０から離間するにつれて支軸２５を中心に右方向へ回動する。この第１駆動アーム２６の右方向への回動に伴い、軸支持用アーム２３は、前記溝カム２８とカムフォロア２９との係合により、図示のようにカム軸２０を中心に更に後方に傾斜する。これにより、アーム回転軸２４を介してピックアップアーム３０が後退し、図示のようにピックアップ爪３４が導入ガイド４より後方に退避する。他方、第２駆動アーム３２も、第２カム２２の周面形状の変化によりカムフォロア３１がカム軸２０から離間するにつれて、前記軸支持用アーム２３に回転自在に支持されたアーム回転軸２４を中心に左方向に回動し、これに伴いピックアップアーム３０が左方向に回動する。この場合、ピックアップ爪３４は、図示のように導入ガイド４より後方に退避した状態において下降するので、次の容器３等に干渉することはない。しかして、この動作状態からカム軸２０が更に矢印方向に所定量回転すると、図４の動作状態に復帰して動作が一巡することになる。なお、前述のように、軸支持用アーム２３と固定壁部等の固定側との間、及びピックアップアーム３０と固定壁部等の固定側との間にはエアシリンダ３５，３６が配設されており、それらのエアシリンダ３５，３６に作用するエア圧により、カムフォロア２７、３１は、それぞれ第１カム２１あるいは第２カム２２に当接する側に付勢される。
【００１３】
図８はピックアップアーム３０に対する過負荷状態を検出する過負荷検出手段に関する実施例を示した要部拡大図であり、図９はそのＡ−Ａ断面図である。本実施例では、前記第２カム２２とカムフォロア３１との当接部近傍に過負荷検出手段を配設している。本実施例の過負荷検出手段は、カムフォロア３１を回転自在に支持する支軸３７に対して進退し得るようにスライド自在に配設され、バネ３８により第２カム２２と当接するように付勢された当接部材３９と、第２駆動アーム３２の端部に配設され、前記当接部材３９の端部に付設された検知用プレート４０との間隙を検出可能な非接触センサ４１から構成される。なお、正常な運転状態においては、カムフォロア３１は、前記エアシリンダ３６による付勢力により第２カム２２の周面に当接した状態を維持する。図中、４２はカムフォロア３１の位置調整用の締付けハンドル、４３は非接触センサ４１の取付け金具である。
【００１４】
しかして、例えば図５に示した容器３のホルダ５内への供給動作において、容器３の破損等のトラブルが発生し、ピックアップアーム３０の動作が阻害され、図８に示したようにカムフォロア３１が第２カム２２の周面から浮上がり、当接部材３９がバネ３８の付勢力により前進した場合には、非接触センサ４１により検知用プレート４０との間隙の拡大が検出され、ピックアップアーム３０に対する過負荷状態が検出される。したがって、この過負荷状態の検出により、前記エアシリンダ３６のエアを制御してピックアップアームに対する付勢力を解除するように構成すれば、ピックアップアーム３０に対する過負荷状態を早期に解消して、装置等に対する損傷を回避ないし軽減することが可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、ピックアップアームを固定したアーム回転軸に駆動アームを取付け、その駆動アームに設けたカムフォロアが当接するカムの形状により、ピックアップアームが上昇して容器をホルダ内に供給した後、前記容器が移動してボトムガイドによって底面が支持されるまで、上昇位置を保持して待機するように構成したので、ピックアップアームのみの動作により、搬入コンベヤ上の容器のホルダ内への供給動作と、ホルダ内へ供給した容器が下流側のボトムガイドに支持されるまでの支持動作とを併せて行うことが可能であり、構成の簡略化にきわめて有効である。また、ピックアップアームにより容器を上昇させてホルダ内に供給するとともに、そのピックアップアームの上昇位置での待機動作とボトムガイドとの協働作用により容器を支持案内しながら移送させる構成を採用したので、従来のように方向変換部の必要性がないため、ホルダに対する容器の供給位置に関する自由度が増大する。したがって、搬入コンベヤの端部とホルダ走行用のスプロケットとの水平方向の間隔を縮小したり、端部を上下に重合させて間隔を排除した形態も可能であり、処理ラインの全長の縮小化に有効である。さらに、ピックアップアームをエアシリンダにより付勢することによりカムフォロアをカムに押付けるように構成し、そのピックアップアームに過負荷がかかったことを検知した際には、前記エアシリンダのエアを制御してピックアップアームの付勢力を解除するように構成すれば、ピックアップアームに連結したエアシリンダを、前記カムフォロアのカムへの押付け手段及び破びん等による過負荷時の逃げ手段として兼用できるので、部品点数を削減して構成の簡略化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を容器洗浄装置に適用した場合の要部を示した全体構成図である。
【図２】本発明に係る実施例の要部を洗浄室の外壁部を除いて示した要部拡大図である。
【図３】同実施例の要部を示した側面図である。
【図４】同実施例の動作に関する要部を示した動作説明図である。
【図５】同実施例の動作に関する要部を示した動作説明図である。
【図６】同実施例の動作に関する要部を示した動作説明図である。
【図７】同実施例の動作に関する要部を示した動作説明図である。
【図８】ピックアップアームの過負荷検出手段に関する実施例を示した要部拡大図である。
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１…ホルダ式搬送機構、２…搬入コンベヤ、３…容器、４…導入ガイド、５…ホルダ、６，７…スプロケット、８…無端状走行帯、９，１０…洗浄ノズル、１１…排出ガイド、１２…搬出コンベヤ、１３，１４…ボトムガイド、１５…洗浄室、１６…回収タンク、１７…調整機構、１８…支持機構、１９…固定壁部、２０…カム軸、２１…第１カム、２２…第２カム、２３…軸支持用アーム、２４…アーム回転軸、２５…支軸、２６…第１駆動アーム、２７…カムフォロア、２８…溝カム、２９…カムフォロア、３０…ピックアップアーム、３１…カムフォロア、３２…第２駆動アーム、３３…取付板、３４…ピックアップ爪、３５，３６…エアシリンダ、３７…支軸、３８…バネ、３９…当接部材、４０…検知用プレート、４１…非接触センサ、４２…締付けハンドル、４３…取付け金具

Claims

スプロケット間に掛渡された無端状走行帯に取付けたホルダを前進させて洗浄等の適宜処理を行う容器処理装置と、この容器処理装置の近傍まで容器を搬送する搬入コンベヤとの間に配設され、前記搬入コンベヤによって搬送された容器を前記ホルダ内へ供給する容器供給装置において、
前記搬入コンベヤにより搬送された容器の底面を支持してホルダ内へ供給するピックアップアームと、
そのホルダ内への容器の供給を案内する導入ガイドと、
前記ピックアップアームを駆動する駆動手段と、
該ピックアップアームによってホルダ内へ供給される容器の下流に配設され、そのホルダ内へ供給された容器の底面を支持案内するボトムガイドとを備え、
前記駆動手段は、前記ピックアップアームに固定されたアーム回転軸と、該アーム回転軸に取付けられた駆動アームと、該駆動アームに設けたカムフォロアと当接可能に配設されたカムと、該カムを回転させる回転手段とを有し、
前記カムは、前記ピックアップアームが上昇して容器をホルダ内に供給した後、その容器がボトムガイドへ移動するまで上昇位置で待機する動作を行う形状としたことを特徴とする容器供給装置。
前記ピックアップアームをエアシリンダにより付勢することにより前記カムフォロアをカムに押付けるように構成し、前記ピックアップアームに過負荷がかかったことを検知した際には、前記エアシリンダのエアを制御してピックアップアームに対する付勢力を解除するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の容器供給装置。