JP4006285B2

JP4006285B2 - 容器搬送装置

Info

Publication number: JP4006285B2
Application number: JP2002217197A
Authority: JP
Inventors: 正志平林; 弘之長山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Food and Packaging Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004059189A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器を搬送する装置に関し、特に軽量のボトルを倒すことなく集合状態から単列化することのできる容器搬送装置および搬送コンベアのガイド等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器（以下、壜とする）に飲料等を充填するプラントにおいて、壜を搬送する形態として複数のチェーンコンベアを利用したコンベア搬送が知られている。飲料充填プラントでは充填機、検査機、包装機等が高速で運転されるようになってきている。これらの各機器では、壜を一本ずつ処理するため、壜を一列に並べて（以下、壜を一列に並べることを単列化と称する）供給する必要がある。
【０００３】
飲料充填プラントに納入された壜は、開梱されてパレタイザによって搬送される。そして壜は、パレタイザによって所定の数だけまとめてコンベアへと載せられる。まとまった状態（集合状態）の壜を単列化するためには、速度の異なるチェーンコンベア間での壜の乗り移り（移送）を行う。そのために、各々のチェーンコンベア間にまたがるように、ガイドが設けられている。コンベアに載せられた壜はガイドに衝突し、ガイドに沿って搬送および移送されながら単列化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
飲料等を充填する壜としては、ガラス壜、ペットボトルまたは缶等が用いられている。特に最近市場で急増しているペットボトルは、なるべく薄く、少ない材料を用いて、かつ圧力に耐え得るように設計されており、ガラス壜と比べて軽量である。また、ペットボトル等の壜は、略円筒状または略直方体のものを立てた状態でコンベア搬送されるため、搬送中における重心は比較的高い位置にある。つまり、軽量かつ重心位置の高い壜は、不安定な状態で搬送される。
このような壜がガイドに衝突する際に、壜が倒れてしまう（以下、壜が倒れることを倒壜とする）ことがある。そこで、複数のチェーンコンベアおよびガイドからなる単列化装置は、壜が衝突した際にも倒壜を起こすことがなく、かつ各々のチェーンコンベア間での壜の移送をスムーズに行い、単列化することができるように設計される。
【０００５】
従来より、比較的質量の大きなガラス壜を単列化するためのガイド設計が行われていた。このガイドの設計は、倒壜を起こさないようなガイドの形状等を主に経験的に把握することによって行われ、ペットボトル等の不安定な壜を単列化する際に用いられるガイドについても、上述した設計のガイドが流用されていた。容器搬送装置では多種多様の軽量かつ重心の位置が比較的高い壜を、倒壜させることなく、かつ効率良く搬送および移送する必要があり壜を単列化する際に倒壜が頻発する場合、コンベアの搬送方向に対するガイドの傾斜角度を小さくする安全側の措置がとられていた。しかしながら、これでは、単列化に要する距離が長くなってしまう問題があった。
【０００６】
また、壜をパレタイザから直接単列で取りだして搬送する方法も知られているが、省スペース化を図った構造だけに、一旦トラブルが発生すると修復に時間を要し、飲料充填プラントの稼動率を低下させる危険が大きい。
【０００７】
そこで、本発明は、コンベアの制御および全体構造を複雑化することなく、かつ倒壜を起こすことがないかまたは倒壜を抑制して搬送および移送を行い、集合状態で供給された壜を単列化することのできる容器搬送装置を提供することを目的とする。
また本発明は、コンベア上に設けられると共に、倒壜を起こすことがないかまたは倒壜を抑制した搬送路を形成することのできる搬送コンベアのガイドを提供することを他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
容器搬送装置において、倒壜の可能性がある部分は限られており、その部分において倒壜が発生する危険性を回避すれば、本発明の目的を達成することができる。それに伴い、最も効率良く容器を搬送および移送することのできる容器搬送装置を提供することができる。
そこで、本発明は、以上の課題を解決するために、次のように構成されたことを特徴とする容器搬送装置を提供する。この搬送速度の異なるコンベア間で容器を移送する容器搬送装置は、容器を集合状態で搬送する第１の搬送コンベアと、第１の搬送コンベアよりも下流側に設けられると共に、第１の搬送コンベアよりも搬送速度の速い第２の搬送コンベアと第１の搬送コンベアから第２の搬送コンベアにわたって容器の搬送路を形成するガイドとを有する。そして第２の搬送コンベアは、ｎを２以上の任意の整数とすると、第１のコンベアから第ｎのコンベアへと搬送路に沿って容器を搬送する多列のコンベアを有し、１列目のコンベアである第１のコンベアの搬送速度をｖ_１、ｎ列目のコンベアである第ｎのコンベアの搬送速度をｖ_ｎとすると、第１のコンベアから第ｎのコンベアにかけての搬送速度ｖ_１〜搬送速度ｖ_ｎは、略等差級数をなすように増加し、第ｎのコンベアに隣接し、かつ第ｎのコンベアよりも上流側に配設された第（ｎ−１）のコンベアの速度をｖ _ｎ−１、第ｎのコンベアに対するガイドの傾斜角度をθ _ｎ−１、第（ｎ−１）のコンベア上で容器が搬送路に沿って搬送される速度をｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１とし、第（ｎ−１）のコンベアに隣接する第ｎのコンベアの速度をｖ _ｎ、第ｎのコンベアに対するガイドの傾斜角度をθ _ｎ、第ｎのコンベア上で容器が搬送路に沿って搬送される速度をｖ _ｎｃｏｓθ _ｎとすると、第（ｎ−１）のコンベアおよび第ｎのコンベアが容器を、第（ｎ−１）のコンベアおよび第ｎのコンベアの搬送方向に対して垂直な方向（横断する方向）に移送する移送速度ｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１ｓｉｎθ _ｎ−１およびｖ _ｎｃｏｓθ _ｎｓｉｎθ _ｎを、ｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１ｓｉｎθ _ｎ−１ ≒ｖ _ｎｃｏｓθ _ｎｓｉｎθ _ｎとする。つまり、移送速度が略一定となるように、コンベアの搬送速度ｖ_ｎおよびガイドの傾斜角度θ_ｎが設定される。
ここで、第１のコンベアから第ｎのコンベアまでの速度分布は、第２の搬送コンベア全体における搬送速度の等差級数の差分に対するずれを、±１７％の範囲内とする。コンベアの速度分布が以上の範囲内であれば、容器の底部とコンベアとの間の摺動力とその作用時間が略一定となる。
より具体的には、第ｎのコンベアに隣接し、かつ第ｎのコンベアよりも上流側に配設された第（ｎ−１）のコンベアと第ｎのコンベアとの速度差を、０．１５ｍ／ｓ以下とする。そうすることによって、容器が急激に加速される危険がなくなる。
さらに、第（ｎ−１）のコンベア上における容器の移送速度ｖ_ｎ−１ｃｏｓθ_ｎ−１ｓｉｎθ_ｎ−１と、第ｎのコンベア上における容器の移送速度ｖ_ｎｃｏｓθ_ｎｓｉｎθとの差を、（−５）〜３０％の範囲内とする。隣接するコンベア上における移送速度の差が以上の範囲内であれば、容器の移送速度が多少異なっていても特定の容器に急激な摺動力変化を与えるのを防止することができる。
第１の搬送コンベアに対するガイドの平均傾斜角度θ_０は、第１のコンベアに対するガイドの傾斜角度θ_１よりも大きく設定され、第１の搬送コンベアの搬送速度ｖ_０は、第１のコンベアの搬送速度ｖ_１よりも遅く制御される。そうすることによって、集合状態で供給された容器を第２の搬送コンベアに一定量ずつスムーズに移送することができる。ただし、第１の搬送コンベアに対するガイドと第１のコンベアに対するガイドは滑らかにつなぐ必要があり、この間のガイド傾斜角度はθ_０からθ_１へと滑らかに移行する。また、第１の搬送コンベアに対するガイドの入り口部についても、多列で供給された容器をガイドに沿った動きに移行させるため、傾斜角度を０からθ_０に向けて、滑らかに変化させる必要がある。
更に、第１の搬送コンベアに対するガイドの傾斜角度θ_０は、３５°〜６０°の範囲内とする。搬送される容器の形状が多種多様なものであっても、ガイドの傾斜角度をこの範囲に設定することによって、第１の搬送コンベアの搬送速度に対して第２の搬送コンベア間への容器の移送速度を大きく取る事ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す本実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における容器搬送装置の平面図である。図示するように容器搬送装置は、矢印方向に移動して壜５０を搬送する供給コンベア２０と、それぞれ搬送速度が異なる複数のチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏによって構成された多列コンベア３０とを備える。チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏの搬送速度は、供給コンベア２０から遠ざかるにつれて速くなるように制御されるものとする。供給コンベア２０および多列コンベア３０上には、各々のコンベアにまたがるようにガイド１０が配設されている。供給コンベア２０より供給された壜５０はガイド１０に沿って搬送され、多列コンベア３０上をガイド１０に沿った方向（搬送方向と傾斜した方向）に移送されて単列化される。つまりガイド１０は、壜５０が搬送される搬送路を形成している。
【００１２】
図１の容器搬送装置において、供給コンベア２０の領域を壜５０が供給される供給領域４１とする。またチェーンコンベア３０ａ〜３０ｎにかけての領域を、壜５０が搬送方向に対して傾斜した方向に搬送されながら単列化される単列化領域４２とする。さらに単列化された壜５０が排出されるチェーンコンベア３０ｏの領域を単列化壜排出領域４３とする。また、供給領域４１から供給された壜５０がガイド１０に衝突して微小なバウンド（衝突と反発）を繰り返しながら搬送される領域をガイド１０の上流側１１、壜５０とガイド１０との間のバウンドが減衰し、壜５０がガイド１０と摺動しつつ搬送される領域をガイド１０の下流側１２として以下の説明を行う。
【００１３】
図２は、本実施の形態における容器搬送装置上の壜５０の流れを示す図である。図２（ａ）に示すように集合状態の壜５０は、パレタイザ等によって供給コンベア２０上に載せられ、供給領域４１から供給される。これらの壜５０はガイド１０に衝突し、またはガイド１０に衝突した他の壜５０からの干渉を受け、供給コンベア２０から多列コンベア３０へと移送される。多列コンベア３０上に移送された壜５０は、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、各々のチェーンコンベア上で搬送速度を速められながらガイド１０にて形成された搬送路に沿って搬送および移送される。集合状態の壜５０は、単列化領域４２において徐々にその列数を減少させられて、単列化される。図２（ｄ）に示すように、ガイド１０に沿って単列化壜排出領域４３まで搬送された壜５０は単列化されている。そして図２（ｅ）に示すように、単列化壜排出領域４３には単列化された壜５０が次々に搬送されてくる。
【００１４】
このとき、壜５０の径をＤとした場合、互いに隣接する壜同士の間隔は次工程において必要な間隔に応じて、例えば１．４Ｄ程度になるように設定される。そして単列化された壜５０は単列化壜排出領域４３より、次工程へと排出、搬送される。隣接する壜同士の間隔は、容器搬送装置の設計により任意に制御できる。ところで、ペットボトル等の壜５０は弾性体なので、壜５０がガイド１０と衝突した場合には反発してはね返り、倒壜のおそれがある。そこで本実施の形態の容器搬送装置は、以下のように設計されたガイド１０、供給コンベア２０および多列コンベア３０を備える。
【００１５】
本実施の形態による容器搬送装置は、以下の特徴を有している。供給コンベア２０により集合状態で搬送された壜５０がガイド１０に最初に衝突する供給領域４１における、ガイド１０と供給コンベア２０とがなす角度（以下、ガイド１０の傾斜角度とする）を所定の範囲内に定める。また多列コンベア３０を構成するチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏ部分では、隣接するチェーンコンベア同士の速度差をできるだけ小さくする。さらに、単列化領域４２におけるガイド１０の傾斜角度を各々のチェーンコンベアの速度に対応した角度に定める。そして、搬送方向に対して垂直方向に移送される速度（以下、移送速度とする）の差を所定の範囲内とする。さらに容器搬送装置に設けられるガイド１０の上流側１１では、壜５０の重心近傍あるいは重心よりもやや高い位置で、ガイド１０に衝突と共に、ガイド１０との間で微小にバウンドする壜５０の側面を支持する形状とする。一方、下流側１２では、できるだけ低い位置でガイド１０に摺動しながら搬送される壜５０の側面を支持する形状とする。そうすることによって、後述するように、壜５０が弾性体にて形成されたものであっても、壜５０とガイド１０との衝突および摺動に伴う転倒モーメントの作用を防止することができ、倒壜させることなく壜５０を搬送することができる。
【００１６】
図３は、ガイド１０の上流側１１付近の部分拡大図である。供給コンベア２０上に集合状態で載せられた壜５０は、速度ｖ₀で矢印方向に移動する供給コンベア２０によって搬送されてガイド１０に衝突する。速度ｖ₀で移動する供給コンベア２０に対するガイド１０の平均傾斜角度はθ₀である。そして壜５０は、それぞれ速度ｖ₁〜ｖ₈で矢印方向（搬送方向）に移動するチェーンコンベア３０ａ〜３０ｈによって搬送される。このとき壜５０は、既にガイド沿いに移動する壜５０の上から前方へ次々と入り込み、ガイド１０との間で微小なバウンドを繰り返しながら、ガイド１０によって搬送路を制御されて（搬送方向に対して垂直方向の力を受けて）各々のチェーンコンベアの搬送方向に対して所定角度傾斜した方向に搬送および移送される。速度ｖ₁〜ｖ₈で移動するチェーンコンベア３０ａ〜３０ｈに対するガイド１０の傾斜角度はθ₁〜θ₈である。
【００１７】
ガイド１０の、供給コンベア２０に対する傾斜が開始する部分の傾斜角度は、平均傾斜角度θ₀よりも小さくなるように設定される。そうすると、壜５０がガイド１０に衝突した際に倒壜するのを防止することができ、さらに壜５０の側面が損傷するのを防止することができる。また、供給コンベア２０の搬送速度ｖ₀は、多列コンベア３０の搬送速度よりも遅いものとする。これら平均傾斜角度θ₀および搬送速度ｖ₀によって移送速度ｖ₀ｃｏｓθ₀ｓｉｎθ₀が決まる。供給コンベア２０から多列コンベア３０への移送速度ｖ₀ｃｏｓθ₀ｓｉｎθ₀が遅くなるように規定すれば、壜５０を集合状態ではなく一定量ずつスムーズに移送することができる。そして壜５０が、供給コンベア２０と多列コンベア３０の搬送速度の変化による急激な加速を受けることがなくなるため、倒壜する危険性を回避または低減することができる。
【００１８】
供給領域４１において、壜５０は集合状態で搬送されてくるので、ガイド１０側からみて最前列の壜５０以外（ガイド１０から離れた位置の壜５０）は、ガイド１０に衝突しない。しかしながら図示するように、供給コンベア２０の幅が広く形成されているので、ガイド１０に対して最前列以外の壜５０は、ガイド１０に衝突・反発した最前列の壜５０からの干渉を受ける。したがって集合状態の壜５０が、ガイド１０または他の壜５０からの干渉を受けずに（移送速度を規定されることなく）いきなり多列コンベア３０上に押しだされ、加速されるのを防止することができる。
【００１９】
多列コンベア３０上で、壜５０’が搬送速度の異なるチェーンコンベア間（例えば隣接するチェーンコンベア３０ａ，３０ｂ間）にまたがって両方のチェーンコンベア上に載っている場合（隣接するチェーンコンベア間での移送が行われる場合）は、壜５０’と各々のチェーンコンベアとの間で摺動が生じる。壜５０’とチェーンコンベア３０ａ，３０ｂとが摺動している間は、倒壜の可能性がある。また隣接するチェーンコンベア３０ａ，３０ｂの速度ｖ₁，ｖ₂の差が大きいと、壜５０’との間で摺動する時間が長くなり、かつ移送の際に受ける摺動力が大きくなり、倒壜の危険性が増す。
そこで、隣接するチェーンコンベア同士の速度差が小さくなるように各々のチェーンコンベアの速度を制御する。また壜５０の移送の際に、壜５０の底部が略均一の摺動力を受けるようにするため、隣接するチェーンコンベア間における壜５０の移送速度の差が小さくなるように各々のチェーンコンベアの速度を制御すると共に、ガイド１０の傾斜角度を規定する。
【００２０】
図４は、チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏの速度ｖ₁〜ｖ₁₅の一例を示す図である。図示するように、１〜１５列目までの隣接するチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏ間の速度差は、ほぼ等しくなるように制御されている。また、チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏといったように、チェーンコンベアを多列に配置することで、隣接するチェーンコンベア間の速度差が小さくなっている。一方、チェーンコンベアを多列に配置することで、一列目のチェーンコンベア３０ａの速度ｖ₁と最終列のチェーンコンベア３０ｏの速度ｖ₁₅との速度差を大きくすることができる。各チェーンコンベアの速度を結ぶと、略直線状となる。つまり、多列コンベア３０における各々のチェーンコンベアの速度ｖ₁〜ｖ₁₅は、供給コンベア２０から遠ざかる（下流側１２となる）につれて増加する等差級数をなすように制御されている。
【００２１】
図示した速度分布は、ほぼ等差級数的に増加するが、実験データの平均値に基づいて判断すると、倒壜することなく壜５０を搬送することのできる隣接するチェーンコンベア同士の速度差は、約０．１ｍ／ｓ（６ｍ／ｍｉｎ）であった。このときの速度分布は等差級数的に増加し、その傾きは破線で示す通りである。また、壜５０と各々のチェーンコンベアとの摩擦係数、および壜５０の重心高さ、径等の条件によっては、隣接するチェーンコンベア同士の速度差を２点鎖線で示すように約０．１５ｍ／ｓ（９ｍ／ｍｉｎ）とすることができた。したがって、隣接するチェーンコンベアの速度分布がほぼ等差級数的に増加し、隣接するチェーンコンベア同士の速度差が０．１５ｍ／ｓ以下であれば、倒壜することなく壜５０の搬送および移送を行うことのできる許容範囲とすることができる。
本実施の形態では、１５列のチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏにて多列コンベア３０を形成する場合について例示するが、チェーンコンベアの列数はこれに限られるものではない。また、各々のチェーンコンベア間の速度差は、後に説明するガイド１０の傾斜角度を規定することにより適宜変更することができる。
【００２２】
さて、図３に示すように、チェーンコンベア３０ａは搬送方向に速度ｖ₁で移動するが、壜５０はガイド１０に摺動しながら搬送方向に対してｃｏｓθ₁だけ傾斜した方向に速度ｖ₁ｃｏｓθ₁で搬送される。それに伴い壜５０は、搬送方向に対して垂直方向（チェーンコンベア３０ｂ側）には、速度ｖ₁ｃｏｓθ₁ｓｉｎθ₁で移送される。またチェーンコンベア３０ｂ上で壜５０は搬送方向に対して垂直方向に速度ｖ₂ｃｏｓθ₂ｓｉｎθ₂で移送される。それ以降においても壜５０は、ガイド１０と摺動している間は同様に、搬送方向に対して垂直方向に速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nで移送される。この移送速度（搬送方向に対して垂直方向に移送される速度）ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nがばらつくと、壜５０が各々のチェーンコンベア間を移送される際に、摺動状態にもばらつきが生じる。
【００２３】
そこで、壜５０のチェーンコンベア３０ａ上における移送速度ｖ₁ｃｏｓθ₁ｓｉｎθ₁と、チェーンコンベア３０ｂ上における移送速度ｖ₂ｃｏｓθ₂ｓｉｎθ₂との差が所定の範囲内（所定の範囲内については後述する）となるようにガイド１０のそれぞれの部位における傾斜角度θ₁，θ₂を定める。つまり、チェーンコンベア３０ａにおける移送速度とチェーンコンベア３０ｂにおける移送速度の関係が、ｖ₁ｃｏｓθ₁ｓｉｎθ₁≒ｖ₂ｃｏｓθ₂ｓｉｎθ₂となるようにする。またチェーンコンベア３０ｂ〜３０ｏについても同様に、隣接するチェーンコンベア３０_n-1，３０_n間における移送速度がｖ_n-1ｃｏｓθ_n-1ｓｉｎθ_n-1≒ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nとなるように、傾斜角度θ_nの値を定める。つまり、隣接するチェーンコンベア間における移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差が所定の範囲内となるように傾斜角度θ_nの値を定める。このように、単列化領域４２における壜５０の移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nを制御すれば、壜５０と各々のチェーンコンベアとの間の摺動によって倒壜の可能性を低減することができる。
【００２４】
図５は、チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏによる移送速度の一例を示す図である。図示するように２〜１５列目までの隣接するチェーンコンベア同士の移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差は、約（−５）％〜２７％の範囲内となるように制御されている。チェーンコンベア３０ａ〜３０ｃについては、供給コンベア２０との間で壜５０の受け渡しを行う領域であり、ガイドから離れた位置でチェーンコンベアを横切る容器も多いことから移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差を極力小さくしている。また、チェーンコンベア３０ｄ〜３０ｊ間では単列化のために移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nにも差が生じてしまうが、単列化が完了する３０ｋ以降のチェーンコンベアにおいても、容器の搬送速度が高いことを考慮し移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差を極力小さくしている。本実施の形態における容器搬送装置にて搬送される壜５０が多種多様な形状のものであることを考慮すると、隣接するチェーンコンベア間における移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差は、（−５）％〜３０％の範囲内となるように制御することが望ましい。
【００２５】
図６は、ガイド１０とチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏがなす傾斜角度θ₁〜θ₁₅の一例を示す図である。図示するように、ガイド１０と１〜１５列目までのチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏとがなす傾斜角度θ_nは、図４および図５に示した速度ｖ₁〜ｖ₁₅に対応した角度となるように規定される。これらの傾斜角度θ_nは、各々のチェーンコンベアの速度に応じて適宜変更される。そうすることによって、隣接するチェーンコンベア間での移送速度ｖ_nｃｏｓθ_nｓｉｎθ_nの差を所定の範囲内とすることができる。
【００２６】
ガイド１０のチェーンコンベア３０ａ部分の傾斜角度θ₁は、供給コンベア２０の平均傾斜角度θ₀と比較してかなり小さい。これは、供給コンベア２０を横切る形でチェーンコンベア３０ａに移送される多列容器を、極力単列に近い形でチェーン搬送方向に送ろうとするためである。傾斜角度θ₁をこのようにすれば、供給コンベア２０からチェーンコンベア３０ａへと壜５０が移送される際に倒壜するのを回避または低減することができると共に、壜５０がガイド１０との衝突および摺動によって壜５０の側面が損傷するのを防止することができる。尚、本実施の形態ではθ₀を５０°になるようにガイド１０を設けたが、容器搬送装置にて搬送される壜５０が多種多様な形状のものであることを考慮し、傾斜角度θ₀は、壜５０の種類に応じて３５°〜６０°の範囲内で選定することが望ましい。
【００２７】
以下、図７を用いて、容器搬送装置の上流側１１および下流側１２におけるガイド１０形状について説明する。上述したように壜５０は、図７（ａ）に示す上流側１１でガイド１０に衝突し、微小なバウンドを繰り返す。また壜５０は、下流側１２で定常摺動状態となってガイド１０に沿って摺動しながら搬送される。壜５０の衝突に伴う転倒モーメントと、壜５０の摺動に伴う転倒モーメントとは異なるので、ガイド１０の上流側１１と下流側１２を以下のような形状とする。
【００２８】
図７（ｂ）は、ガイド１０の上流側１１のＡ−Ａ矢視断面図である。図示するように上流側１１のガイド１０は、多列コンベア３０または供給コンベア２０に対してほぼ垂直となるように配設された平板状の母材１０ａと、母材１０ａに取付けられると共に壜５０が衝突するレール１０ｂとから構成される。
多列コンベア３０または供給コンベア２０の力によって矢印方向（壜５０下部に図示）に搬送された壜５０は、矢印方向（壜５０の重心Ｇからガイド１０の方向）の慣性力にてレール１０ｂへと衝突する。そうすると壜５０は、白抜矢印方向（ガイド１０から壜５０の方向）のレール１０ｂからの反力（転倒モーメント）を受ける。そして壜５０はガイド１０との間で微小なバウンドを繰り返しつつ、搬送および移送される。
衝突に伴う転倒モーメントの発生を防止するためには、壜５０が重心Ｇの位置でレール１０ｂに衝突することが望ましい。しかしながら、重心Ｇの位置における壜５０の外周面にはラベルが貼られており、壜５０が重心Ｇの位置でレール１０ｂが衝突すると、ラベルが損傷するおそれがある。そもそも容器同志が接触する状態でラベルが損傷しないように、ラベル部分の容器径はその上下部の径より小さく作られている上、横断面の形状も種々あるため、ラベル部分はガイドを当てにくいという事情がある。従って、上流側１１においてレール１０ｂは、壜５０の重心Ｇよりも若干高い位置に設けられる。そうすることによって、壜５０とガイド１０との衝突に伴う転倒モーメントの作用を軽減することができる。反対に重心Ｇより低い位置で衝突する場合は、足元をすくわれる形の転倒モーメントが作用し倒壜発生の危険が大きいので、レール１０ｂは重心よりやや高めに設けておいた方がむしろ安全側と言える。
【００２９】
図７（ｃ）は、ガイド１０の下流側１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。図示するようにガイド１０の下流側１２では、多列コンベア３０に対してほぼ垂直となるように平板状の母材１０ａが配設されており、母材１０ａ下端部１２付近に壜５０が摺動するレール１０ｃが取付けられた構成となっている。
多列コンベア３０から矢印方向に摺動力を受けつつガイド１０に沿って搬送される壜５０は、下流側１２においてレール１０ｃとの間で定常摺動状態となる。そうすると壜５０は、白抜矢印方向のレール１０ｃから多列コンベア３０との摺動力に対する反力（転倒モーメント）を受ける。従って、多列コンベア３０にできるだけ近い位置にレール１０ｃを設ければ、摺動に伴う転倒モーメントの作用を軽減することができる。
レール１０ｂおよびレール１０ｃは一体に形成されるものとし、両者の接続部分は滑らかなカーブを描きながら垂直方向に変位するように形成されるものとする。
【００３０】
また、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示した以外にもガイド１０は、平板状の母材１０ａの上部および下部にレールをそれぞれ１本ずつ備えた構成とすることができる。上述のものと同様に、上部のレールは、壜５０の重心Ｇよりも若干高い位置に、下部のレールは、多列コンベア３０にできるだけ近い位置にそれぞれ設けられる。ガイド１０をこのような構成とした場合、上部のレールは、上流側１１では壜５０側に凸部を設けることにより壜５０と接触し、下流側１２では凸部をなくすことにより壜５０と接触しない形状とする。また、下部のレールは、上流側１１では壜５０と接触せず、下流側１２では壜５０側に設けられた凸部によって壜５０と接触する形状とする。そうすれば上述のものと同様の効果を得ることができる。
【００３１】
以上のように本実施の形態では、壜５０が集合状態で供給される供給コンベア２０から多列コンベア３０への移送速度を小さくしているので、多列コンベア３０への壜５０の供給量を一定量とし、かつスムーズに移送することができる。また、隣接するチェーンコンベア同士の速度差を所定の範囲内とし、その速度が等差級数的に増加するように制御することによって、壜５０と移送先のチェーンコンベアとの摺動力が急激に変化することがなくなり、倒壜の危険性を回避または低減することができる。さらに各々のチェーンコンベアによる移送速度の差を所定の範囲内とすることにより、倒壜の可能性のばらつきをも低減することができ、容器搬送装置の信頼性がさらに向上する。
またさらに、ガイド１０の上流側１１および下流側１２を、壜５０の衝突および摺動による転倒モーメントが発生しないような最適な形状とすることにより、壜５０とガイド１０との間の力が要因となって倒壜の危険性をも回避または低減することができる。
【００３２】
容器搬送装置を以上のような構成としたことによって、倒壜することなく、かつ効率良く壜５０を搬送および移送し、単列化することができる。その結果、従来用いられていた装置よりも、搬送方向の長さを２０〜３０％程短縮することができた。また、容器搬送装置に不具合が発生した場合においても、設計されたどの部位に問題があるかを計算することができるようになるので、復旧に要する時間を短縮することが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンベアの制御および全体構造を複雑化することなく、かつ倒壜を起こすことがないかまたは倒壜を制御して壜の搬送および移送を行い、壜を集合状態で供給された壜を単列化することのできる容器搬送装置を提供することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、コンベア上に設けられると共に、容器が衝突した際および容器が摺動搬送される際にも倒壜を起こすことがないかまたは倒壜を抑制した搬送路を形成することのできる搬送コンベアのガイドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における容器搬送装置の平面図である。
【図２】本実施の形態における容器搬送装置上の壜５０の流れを示す図である。
【図３】本実施の形態におけるガイド１０の上流側１１付近の部分拡大図である。
【図４】チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏの速度ｖ₁〜ｖ₁₅を示す図である。
【図５】チェーンコンベア３０ａ〜３０ｏによる移送速度の一例を示す図である。
【図６】ガイド１０とチェーンコンベア３０ａ〜３０ｏがなす傾斜角度θ₁〜θ₁₅を示す図である。
【図７】容器搬送装置の上流側１１および下流側１２におけるガイド１０形状を示す図である。
【符号の説明】
１０…ガイド、１０ａ…母材、１０ｂ…レール、１０ｃ…レール、１１…上流側、１２…下流側、２０…供給コンベア、３０…多列コンベア、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ，３０ｍ，３０ｎ，３０ｏ…チェーンコンベア、４１…供給領域、４２…単列化領域、４３…単列化壜排出領域、５０…壜

Claims

搬送速度の異なるコンベア間で容器を搬送する容器搬送装置であって、
前記容器を集合状態で搬送する第１の搬送コンベアと、
前記第１の搬送コンベアよりも下流側に設けられると共に、当該第１の搬送コンベアよりも搬送速度の速い第２の搬送コンベアと、
前記第１の搬送コンベアから前記第２の搬送コンベアにわたって前記容器の搬送路を形成するガイドと、を有し、
前記第２の搬送コンベアは、
ｎを２以上の任意の整数とすると、
第１のコンベアから第ｎのコンベアへと前記搬送路に沿って前記容器を搬送する多列のコンベアを有し、
１列目のコンベアである前記第１のコンベアの搬送速度をｖ_１、ｎ列目のコンベアである前記第ｎのコンベアの搬送速度をｖ_ｎとすると、
前記第１のコンベアから前記第ｎのコンベアにかけての搬送速度ｖ_１〜搬送速度ｖ_ｎは、略等差級数をなすように増加し、
前記第ｎのコンベアに隣接し、かつ当該第ｎのコンベアよりも上流側に配設された第（ｎ−１）のコンベアの速度をｖ _ｎ−１、当該第ｎのコンベアに対する前記ガイドの傾斜角度をθ _ｎ−１、当該第（ｎ−１）のコンベア上で前記容器が前記搬送路に沿って搬送される速度をｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１とし、
前記第（ｎ−１）のコンベアに隣接する前記第ｎのコンベアの速度をｖ _ｎ、当該第ｎのコンベアに対する前記ガイドの傾斜角度をθ _ｎ、当該第ｎのコンベア上で前記容器が前記搬送路に沿って搬送される速度をｖ _ｎｃｏｓθ _ｎとすると、
前記第（ｎ−１）のコンベアおよび前記第ｎのコンベアが前記容器を、当該第（ｎ−１）のコンベアおよび当該第ｎのコンベアの搬送方向に対して垂直な方向（横断する方向）に移送する移送速度ｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１ｓｉｎθ _ｎ−１およびｖ _ｎｃｏｓθ _ｎｓｉｎθ _ｎを、
ｖ _ｎ−１ｃｏｓθ _ｎ−１ｓｉｎθ _ｎ−１ ≒ ｖ _ｎｃｏｓθ _ｎｓｉｎθ _ｎ
とすることを特徴とする容器搬送装置。
前記第１のコンベアから前記第ｎのコンベアまでの速度分布は、前記第２の搬送コンベア全体における搬送速度の前記等差級数の差分に対するずれを、±１７％の範囲内とすることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
前記第（ｎ−１）のコンベアと当該第ｎのコンベアとの速度差を、０．１５ｍ／ｓ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
前記第（ｎ−１）のコンベア上における前記容器の移送速度ｖ_ｎ−１ｃｏｓθ_ｎ−１ｓｉｎθ_ｎ−１と、
前記第ｎのコンベア上における前記容器の移送速度ｖ_ｎｃｏｓθ_ｎｓｉｎθ_ｎとの差を、
（−５）〜３０％の範囲内とすることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
前記第１の搬送コンベアに対する前記ガイドの平均傾斜角度θ_０は、前記第１のコンベアに対する前記ガイドの傾斜角度θ_１よりも大きく設定され、
前記第１の搬送コンベアの搬送速度ｖ_０は、前記第１のコンベアの搬送速度ｖ_１よりも遅く制御されることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
前記第１の搬送コンベアに対する前記ガイドの平均傾斜角度θ_０は、
３５°〜６０°の範囲内とすることを特徴とする請求項５に記載の容器搬送装置。