JP4130745B2 - ボトル搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトルの搬送装置、詳しくはボトルのネック部をグリップして搬送するボトル搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂製のボトル、例えばいわゆるＰＥＴボトルに飲料などの液体を充填し、液体が充填されたボトルの開口部にキャップを締結して開口端部を閉塞する、ボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインは、広く知られ、実用化されている。この処理ラインには、ボトルに液体を充填する充填機、液体が充填されたボトルを受け取って搬送する回転式の中間ボトル搬送装置、中間ボトル搬送装置によって搬送されてきたボトルを受け取ってボトルの開口部にキャップを締結するキャッピング機などが配列されている。充填機には、ボトルを搬送する回転式のボトル搬送装置と、該ボトル搬送装置により搬送されるボトルに液体を充填する液体充填手段が備えられている。また、キャッピング機には、ボトルを搬送する回転式のボトル搬送装置と、該ボトル搬送装置により搬送されるボトルの開口端部にキャップを締結するキャッピング手段が備えられている。充填機及びキャッピング機に備えられた上記ボトル搬送装置、及び中間ボトル搬送装置には、それぞれ開閉式グリッパを含む複数のグリップ機構が配設されている。ボトルは、各搬送装置において、そのネック部がグリップ機構のグリッパにグリップされて吊り下げられた状態で搬送円軌道に沿って搬送される。
【０００３】
上記充填機及びキャッピング機においては、ボトルが上記したようにして搬送される間に、それぞれ、液体の充填処理及びキャップの締結処理が遂行される。また、充填機と中間ボトル搬送装置との間、中間ボトル搬送装置とキャッピング機との間においては、各装置におけるグリップ機構のグリッパの開閉動作により、ボトルの受け渡しがそれぞれ行なわれる。
【０００４】
図１２には、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間における、グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の一例が部分的に示されている。図１２において、例えばＰＥＴによりブロー成形されたボトル１０の開口端部の外周面には雄ねじ１１が形成されている。雄ねじ１１の下端の直下方には、環状の係止あご部１２が形成されている。係止あご部１２の下方には円筒部１３が形成され、円筒部１３の下方には、環状のフランジ１４が形成されている。フランジ１４の直下方には円筒部１５が形成され、円筒部１５の下方には胴部１６が形成されている。円筒部１５の下端から胴部１６の上端までは、下方に向かうに従って徐々に直径が拡大されている。ボトル１０の開口端から円筒部１５の下端までの領域は、ボトル１０のネック部をなす。
【０００５】
上記中間ボトル搬送装置のグリップ機構に含まれるグリッパ１７の各々の先端部の、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１３の外周面に整合する円弧形状をなす。キャッピング機のグリップ機構に含まれるグリッパ１８の各々の先端部の、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１５の外周面に整合する円弧形状をなす。ボトル１０は、渡し側のグリッパ１７の各々により、係止あご部１２の直下方の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて渡し位置まで移動させられる。渡し側のグリッパ１７の各々は、ボトル１０を渡すため渡し位置で把持力が解除される。受取側のグリッパ１８の各々は、受取位置まで移動させられて、渡し位置まで移動させられたボトル１０のフランジ１４の下方の円筒部１５を、フランジ１４に対し下方に間隔をおいた位置でグリップして受け取る。
【０００６】
図１３には、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間における、グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の他の例が部分的に示されている。図１３において、上記中間ボトル搬送装置のグリップ機構に含まれるグリッパ１９の各々の先端部は、所定の厚さを有する基部１９ａと、基部１９ａの上端及び下端からそれぞれ上下方向に間隔をおいて同じ方向に水平に延び出す上張出部１９ｂ及び下張出部１９ｃを備え、横断面がチャンネル形状をなす。グリッパ１９の各々のチャンネル形状の開放端は相互に対向させられている。グリッパ１９の各々の上張出部１９ｂの、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１３に整合する円弧形状をなし、下張出部１９ｃの相互に対向する先端面は、円筒部１５の外周面とほぼ同じ円弧形状をなす。下張出部１９ｃの、基部１９ａからの張出長さは、上張出部１９ｂの、基部１９ａからの張出長さより若干小さい。キャッピング機のグリップ機構に含まれるグリッパ１８の各々は、図１２に示されているものと同じである。ボトル１０は、渡し側のグリッパ１９の各々の上張出部１９ｂにより、係止あご部１２の直下方の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて渡し位置まで移動させられる。この状態で、下張出部１９ｃはフランジ１４の直下方に位置されかつ円筒部１５の外周面に隙間をおいて位置し、また、相互に対向する基部１９ａの内側面はフランジ１４の外周面に隙間をおいて位置付けられる。渡し側のグリッパ１９の各々は、ボトル１０を渡すために渡し位置で把持力が解除される。受取側のグリッパ１８の各々は、受取位置まで移動させられて、渡し位置まで移動させられたボトル１０のフランジ１４の下方の円筒部１５を、フランジ１４に対し下方に間隔をおいた位置でグリップして受け取る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１２及び図１３に示されるように、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間におけるボトル１０の受け渡しにおいて、円筒部１５を受取側のグリッパ１８の各々でグリップし、渡し側のグリッパ１７の各々又はグリッパ１９の各々による、円筒部１３に対する把持力を解除することにより、ボトル１０の受け渡しが行なわれる。しかしながら、渡し側のグリッパ１７の各々又はグリッパ１９の各々による、円筒部１３に対する把持力が解除された状態において、渡し側のグリッパ１７の各々におけるグリップ領域の周縁部の上面又はグリッパ１９の各々の上張出部１９ｂにおけるグリップ領域の周縁部の上面が、係止あご部１２の下側に位置してボトル１０の下方への移動を阻止する。また、グリッパ１９の各々の下張出部１９ｃにおける先端周縁部の上面が、フランジ１４の下側に位置してボトル１０の下方への移動を阻止する。このため、ボトル１０を下げることができず、したがってボトル１０のフランジ１４の高さを下げることができないので、ボトル１０のフランジ１４を受取側のグリッパ１８の各々の上面に着座させることができない場合がある。その結果、受け取ったボトル１０をグリッパ１８の各々によりグリップする高さ位置が不正確なものとなり、キャッピング機によるキャップの巻き締めを精度良く行なうことができなくなるおそれがある。また、他のボトル搬送装置と充填機のボトル搬送装置との間において、上記したのと同じ形態でボトル１０の受け渡しが行なわれる場合には、充填機による液体の充填を精度良く行なうことができなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、受け取ったボトルをグリップする高さ位置を正確なものとすることができる、新規なボトル搬送装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、雄ねじ及び雄ねじの下端に対し下方に間隔をおいて形成された環状のフランジを含むネック部を備えたボトルのネック部をグリップする一対のグリッパを含むグリップ機構を備えた回転式のボトル搬送装置であって、搬送方向上流側のボトル搬送装置により搬送されたボトルを受取位置においてグリップ機構により受け取って搬送方向下流に搬送する回転式のボトル搬送装置において、該搬送方向の、受取位置の直下流位置には着座位置が配設されかつ着座位置の直下流位置にはグリップ完了位置が配設され、グリップ機構のグリッパの各々は該フランジの下面が着座しうる着座上面を備え、グリップ機構は、受取位置においてグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップした後、着座位置においてグリッパの各々間に作用させる把持力をいったん緩めるか又は解除してボトルを自重により下降させることにより該フランジの下面をグリッパの各々の着座上面に着座させ、グリップ完了位置において再びグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップすることにより該グリップを完了する、ことを特徴とするボトル搬送装置、が提供される。
【００１０】
一対のグリッパは、第１グリッパと第２グリッパとから構成され、第１グリッパを開閉作動させる第１グリッパ開閉作動手段と、第２グリッパを開閉作動させる第２グリッパ開閉作動手段とが備えられ、第１グリッパ及び第２グリッパの各々間に作用させる把持力を、着座位置においていったん緩めるか又は解除する動作は、第１グリッパを第１グリッパ開閉作動手段により閉じを完了した状態に維持し、第２グリッパを第２グリッパ開閉作動手段により開作動させることにより行なわれる、ことが好ましい。第１グリッパは搬送方向下流側に配置され、第２グリッパは搬送方向上流側に配置される、ことが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１１を参照して、本発明に従って構成されたボトル搬送装置の一実施形態について詳細に説明する。なお、後述する本発明によるボトル搬送装置の実施形態によって搬送されるボトルであって、図２〜図１１に示されているボトルは、図１２及び図１３に示されているボトル１０と実質的に同じであるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００１２】
図１には、ボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインが簡略的に示されている。この処理ラインは、ボトル供給コンベア２０、入口ボトル搬送装置（入口タレット）３０、ノズルなどの液体充填手段（図示せず）によりボトル１０に液体を充填する充填機４０、中間ボトル搬送装置５０、充填機４０により液体が充填されたボトル１０の開口端部にキャップを締結して開口端を閉塞するキャッピング機１００、出口ボトル搬送装置（出口タレット）６０及び出口コンベア７０を備えている。充填機４０には、上記液体充填手段の外に、ボトル１０を搬送円軌道に沿って搬送する図示しない回転式のボトル搬送装置が備えられている。また、キャッピング機１００には、キャップを締結するキャッピング手段（いずれも図示せず）の外に、後述する、本発明による回転式のボトル搬送装置が備えられている。入口ボトル搬送装置３０、充填機４０に備えられたボトル搬送装置、中間ボトル搬送装置５０及び出口ボトル搬送装置６０には、それぞれ回転体が備えられ、回転体の周縁部には周方向に間隔をおいて複数の開閉式グリップ機構が配設されている（いぞれも図示せず）。グリップ機構の各々には一対の開閉式グリッパが備えられている。
【００１３】
ボトル供給コンベア２０により入口ボトル搬送装置３０に供給されたボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて入口ボトル搬送装置３０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、充填機４０に受け渡される。ボトル充填機４０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、フランジ１４の直下の円筒部１５がグリップされ、吊り下げられてボトル充填機４０におけるボトル搬送装置の搬送円軌道に沿って、図１において時計方向に搬送される。その間にボトル１０には、図示しない液体充填手段により液体が充填される。液体が充填されたボトル１０は、中間ボトル搬送装置５０に受け渡される。中間ボトル搬送装置５０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパ５２及び５４（図５参照）により、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて中間ボトル搬送装置５０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、キャッピング機１００に受け渡される。
【００１４】
キャッピング機１００において、ボトル１０は、後述するグリップ機構Ｇｒの第１グリッパ１０１及び第２グリッパ１０２によりフランジ１４の直下の円筒部１５がグリップされ、後述するボトル搬送装置１００Ａの搬送円軌道に沿って、図１において時計方向に搬送され、出口ボトル搬送装置６０に受け渡される。その間にボトル１０の開口端部には、キャッピング手段によりキャップが締結される（いずれも図示せず）。出口ボトル搬送装置６０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて出口ボトル搬送装置６０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、出口コンベア７０に搬出される。出口コンベア７０に搬出されたボトル１０は、出口コンベア７０によって所定の場所に搬送される。
【００１５】
次に、上記キャッピング機１００に配設されている、本発明によるボトル搬送装置１００Ａについて説明する。図２〜図４を参照して、ボトル搬送装置１００Ａはグリップ機構Ｇｒを備え、グリップ機構Ｇｒは、第１グリッパ１０１と、第１グリッパ１０１を開閉作動させる第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍと、第２グリッパ１０２と、第２グリッパ１０２を開閉作動させる第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍとを備えている。ボトル搬送装置１００Ａは静止基台１０４を備えている。静止基台１０４には主駆動軸１０６が鉛直方向に直立して回転自在に支持されている。主駆動軸１０６はギヤ等の駆動機構を介して駆動源である電動モータに駆動連結されている（いずれも図示せず）。静止基台１０４には、環状の上静止板部材１０８及び環状の下静止板部材１１０が、それぞれ主駆動軸１０６と共通の軸心を有するよう固着されている。下静止板部材１１０は、上静止板部材１０８よりも若干低い位置に存在し、下静止板部材１１０の内径は上静止板部材１０８の外径よりも大きい。下静止板部材１１０の上面には環状のカム溝１１１が形成されている。カム溝１１１は、上面に開放された矩形横断面を有し、かつ、所定の周方向角度位置において主駆動軸１０６の軸心に対し半径方向に変位するよう形成されている。上静止板部材１０８の外周面はカム面１０９をなす。カム面１０９は、所定の周方向角度位置において主駆動軸１０６の軸心に対し半径方向に変位するよう形成されている。
【００１６】
主駆動軸１０６には、上ディスク１１２及び下ディスク１１４が、それぞれ主駆動軸１０６と共通の軸心を有しかつ軸方向に間隔をおいて平行に延在するよう一体に固着されている。下ディスク１１４の外径は上ディスク１１２の外径よりも大きい。下ディスク１１４は、上静止板部材１０８に対し上方に間隔をおいて配置されている。上ディスク１１２及び下ディスク１１４には、第１駆動軸１１６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。第１駆動軸１１６は、上ディスク１１２に対しては軸受１１８を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受１２０を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。第１駆動軸１１６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、第１駆動軸１１６の上端部には、第１グリッパ１０１の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。第１駆動軸１１６は下ディスク１１４から下方に延び出し、第１駆動軸１１６の下端部には第１カムレバー１２２の一端部が相対回転できないよう一体に固着されている。第１カムレバー１２２の他端部には、軸１２３が該他端部の下面から下方に延び出すよう固着され、軸１２３の下端部には第１カムローラ１２４が回転自在に支持されている。第１カムローラ１２４はカム溝１１１に上方から嵌合され、カム溝１１１に沿って回転しながら移動することができる。
【００１７】
第１グリッパ１０１は、第１駆動軸１１６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、所定の厚さ及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。第１グリッパ１０１の先端部には、ボトル１０のネック部の外周面、実施形態においては環状フランジ１４の直下方における円筒部１５の周方向の一部領域に係合しうる第１グリップ領域１０１Ａが備えられている。第１グリップ領域１０１Ａは、他の領域よりも厚さが薄く形成されている。第１グリップ領域１０１Ａは、主駆動軸１０６の回転方向（図２において時計方向であって、ボトル１０の搬送方向）の、実質的に上流方向（図２において実質的に右方）に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。第１グリップ領域１０１Ａの円弧の半径は、ボトル１０の円筒部１５の外周面の半径と実質的に同じである。なお、上記カム溝１１１、第１カムローラ１２４、第１カムレバー１２２、第１駆動軸１１６などは、第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍを構成する。
【００１８】
上ディスク１１２及び下ディスク１１４にはまた、第２駆動軸１２６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。第２駆動軸１２６は、第１駆動軸１１６に対し、主駆動軸１０６の回転方向上流側の近傍に間隔をおいて配置されている。第２駆動軸１２６は、上ディスク１１２に対しては軸受１２８を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受１３０を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。第２駆動軸１２６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、第２駆動軸１２６の上端部には、第２グリッパ１０２の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。第２駆動軸１２６は下ディスク１１４から下方に延び出し、第２駆動軸１２６の下端部には、第２カムレバー１３２の長手方向中間部が相対回転できないよう一体に固着されている。第２カムレバー１３２の一端部には、軸１３３が該一端部の下面から下方に延び出すよう固着され、軸１３３の下端部には第２カムローラ１３４が回転自在に支持されている。第２カムレバー１３２の他端部には、ばね係止ピン１３７が該他端部の上面から上方に延び出すよう配設されている。下ディスク１１４の周縁部には、ばね係止ピン１３８が下ディスク１１４の下面から下方に延び出すよう配設されている。ばね係止ピン１３７とばね係止ピン１３８との間には引張コイルばね１３９が配設されている。第２カムレバー１３２は、引張コイルばね１３９のばね力によって、第２駆動軸１２６と一体に図２において反時計方向に回転するよう常時付勢されるので、第２カムローラ１３４はカム面１０９に常時圧接される。
【００１９】
第２グリッパ１０２は、第２駆動軸１２６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、所定の厚さ及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。第２グリッパ１０２の先端部には、ボトル１０のネック部の外周面、実施形態においては環状フランジ１４の直下方における円筒部１５の周方向の他の一部領域に係合しうる第２グリップ領域１０２Ａが備えられている。第２グリップ領域１０２Ａは、他の領域よりも厚さが薄く形成されている。第２グリップ領域１０２Ａは、主駆動軸１０６の上記回転方向の、実質的に下流方向に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。第２グリップ領域１０２Ａの円弧の半径は、ボトル１０の円筒部１５の外周面の半径と実質的に同じである。なお、上記カム面１０９、第２カムローラ１３４、第２カムレバー１３２、引張コイルばね１３９、第２駆動軸１２６などは、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍを構成する。
【００２０】
上記第１グリッパ１０１の、第１グリップ領域１０１Ａに沿った上縁領域における円弧状の上面１０１ａ（図６〜図１１参照）及び第２グリッパ１０２の、第２グリップ領域１０２Ａに沿った上縁領域における円弧状の上面１０２ａ（図６〜図１１参照）は、平坦に形成されかつ、グリップするボトル１０の鉛直軸線に対し直交する共通の水平面上に位置付けられている。これらの上面１０１ａ及び１０２ａは、ボトル１０のフランジ手段、実施形態においてはフランジ１４の下面が着座しうる着座上面を規定する。
【００２１】
図２〜図４を参照して、主駆動軸１０６が図示しない電動モータにより回転駆動されると、上及び下ディスク１１２及び１１４は図２において時計方向に回転させられる。第１及び第２駆動軸１１６及び１２６は、上及び下ディスク１１２及び１１４の回転に従って、上及び下ディスク１１２及び１１４と共にそれらの回転方向に移動させられる。第１駆動軸１１６と一体に連結された第１カムレバー１２２の第１カムローラ１２４はカム溝１１１に沿って移動させられる。カム溝１１１が半径方向外方に変位すると、第１駆動軸１１６が第１カムレバー１２２を介して図２において時計方向に旋回させられるので、第１グリッパ１０１は図２において時計方向の開方向に旋回させられる。逆にカム溝１１１が半径方向内方に変位すると、第１駆動軸１１６が第１カムレバー１２２を介して図２において反時計方向に旋回させられるので、第１グリッパ１０１は図２において反時計方向の閉方向に旋回させられる。
【００２２】
他方、第２駆動軸１２６に相対回転自在に支持された第２カムレバー１３２の第２カムローラ１３４は、引張コイルばね１３９のばね力によって常時圧接されているカム面１０９に追従して移動させられる。カム面１０９が半径方向内方に変位すると、第２駆動軸１２６は、引張コイルばね１３９のばね力の作用によって、第２カムレバー１３２を介して図２において反時計方向に旋回させられるので、第２グリッパ１０２は図２において反時計方向の開方向に旋回させられる。逆にカム面１０９が半径方向外方に変位すると、第２駆動軸１２６は、第２カムレバー１３２を介して、かつ引張コイルばね１３９のばね力に抗して図２において時計方向に旋回させられるので、第２グリッパ１０２は図２において時計方向の閉方向に旋回させられる。なお、図２及び図５において、線Ｌ１は、中間ボトル搬送装置５０における、ボトル１０の搬送円軌道の周方向の一部領域を示し、線Ｌ２は、キャッピング機１００における、ボトル１０の搬送円軌道の周方向の一部領域を示している。線Ｌ２は、キャッピング手段の円軌道の周方向の一部領域と一致する。また、線Ｌ１及び線Ｌ２は、平面から見て、搬送されるボトル１０の中心が通るラインの周方向の一部領域でもある。
【００２３】
次に上記のように構成されたキャッピング機１００におけるボトル搬送装置１００Ａの作動について説明する。図５を参照して、上記主駆動軸１０６の回転駆動により、図５において矢印Ａ方向に回転移動する、ボトル搬送装置１００Ａのグリップ機構Ｇｒが、ボトル搬送装置１００Ａの回転角度位置である閉作動開始位置Ｘ１に達すると、第１及び第２グリッパ開閉作動手段１０１Ｍ及び１０２Ｍの作動により閉作動を開始する。すなわち、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２は、所定の全開位置から閉じ完了位置（全閉位置）に向かって閉方向の旋回（図５において、第１グリッパ１０１は反時計方向の旋回、第２グリッパ１０２は時計方向の旋回）を開始する。中間ボトル搬送装置５０におけるグリップ機構におけるグリッパ５２及び５４は閉位置に位置付けられ、ボトル１０は、グリッパ５２及び５４により所定の把持力でグリップされ、吊り下げられた状態で中間ボトル搬送装置５０の搬送円軌道Ｌ１に沿って、図５において矢印Ｂ方向に回転搬送させられている。
【００２４】
図５と共に図６及び図７を参照して、グリップ機構Ｇｒが、ボトル１０の受取位置Ｘ２（ボトル搬送装置１００Ａにおいてはボトル１０の受取位置であるが、中間ボトル搬送装置５０においてはボトル１０の渡し位置である）に達すると、中間ボトル搬送装置５０におけるグリッパ５２及び５４間に作用する把持力が解除され、それぞれ、ボトル１０の係止あご部１２の直下方の円筒部１３の外周面に対し若干の隙間をおくように開かれる。ボトル搬送装置１００Ａのグリップ機構Ｇｒにおける第１グリッパ１０１は、第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍにより、第１グリップ領域１０１Ａが、ボトル１０のフランジ１４の下方に間隔をおいた位置で円筒部１５の外周面の一部領域に係合する位置で閉じを完了する。同時に、第２グリッパ１０２は、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより、第２グリップ領域１０２Ａが、ボトル１０のフランジ１４の下方に間隔をおいた位置で円筒部１５の外周面の他の一部領域に係合する位置で閉じを完了する。すなわち、グリップ機構Ｇｒは、受取位置Ｘ２において、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に把持力を作用させてボトル１０の円筒部１５をグリップする。ボトル１０は、中間ボトル搬送装置５０からボトル搬送装置１００Ａへ受け渡される。
【００２５】
次いで、グリップ機構Ｇｒは、ボトル１０の受取位置Ｘ２から、受取位置Ｘ２の直下流位置に配設された、ボトル１０の着座位置Ｘ３まで、わずかの角度だけ搬送下流方向に回転移動させられる（図５と共に図８及び図９参照）。この間、グリップ機構Ｇｒにおける第２グリッパ１０２が、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより開作動させられる。グリップ機構Ｇｒが着座位置Ｘ３に達すると、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍによる該開作動が停止させられる。第２グリッパ１０２は、第２グリップ領域１０２Ａが、円筒部１５の外周面の他の一部領域に対し、閉じを完了した状態に維持された第１グリッパ１０１との間で把持力が緩められるか又は把持力が働かないように係合された状態とされる。その結果、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に作用させる把持力は、着座位置Ｘ３においていったん緩められるか又は解除される（実施形態においては、図８及び図９に示されているように解除される）。他方、中間ボトル搬送装置５０におけるグリップ機構におけるグリッパ５２及び５４は、図９に示されているように、ボトル１０の係止あご部１２の直下方の円筒部１３の外周面から、係止あご部１２の外径よりも半径方向外方に離隔した位置まで開かれる。その結果、ボトル１０はその自重により下降させられ、フランジ１４の下面が第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々の着座上面１０１ａ及び１０２ａに着座させられる（図９参照）。ボトル１０は、フランジ１４の下面を基準とした所定の高さ位置に正確に、しかも正しい姿勢で位置付けられる。
【００２６】
続いて、グリップ機構Ｇｒは、ボトル１０の着座位置Ｘ３から、着座位置Ｘ３の直下流位置に配設された、ボトル１０のグリップ完了位置Ｘ４まで、わずかの角度だけ搬送下流方向に回転移動させられる（図５と共に図１０及び図１１参照）。この間に、グリップ機構Ｇｒにおける第２グリッパ１０２が、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより閉作動させられ、グリップ機構Ｇｒがグリップ完了位置Ｘ４に達すると、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍによる該閉作動が停止させられる。第２グリッパ１０２は、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより、第２グリップ領域１０２Ａがボトル１０の円筒部１５の上記他の一部領域に対し、閉じを完了した状態に維持された第１グリッパ１０１との間で所定の把持力が働くように係合させられて、閉じを完了する（図１０及び図１１参照）。すなわち、グリップ機構Ｇｒは、グリップ完了位置Ｘ４において再び第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に把持力を作用させて、ボトル１０の円筒部１５をしっかりとグリップすることにより該グリップを完了する。ボトル１０は、フランジ１４の下面を基準とした所定の高さ位置に正確に、しかも正しい姿勢でグリップされる。すなわち、本発明によれば、受け取ったボトル１０をグリップする高さ位置を正確なものとすることができるのである。
【００２７】
グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２により挟持され、吊り下げられたボトル１０は、キャッピング機１００におけるボトル搬送装置１００Ａの搬送円軌道Ｌ２に沿って搬送され、キャップの締結開始位置に達すると、図示しないキャッピング手段によるキャップの締結（巻締）が開始され、キャップの締結完了位置に達すると、図示しないキャッピング手段によるキャップの締結が終了する。先に述べたように、受け取ったボトル１０は、正確な高さ位置でしかも正しい姿勢で、グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２によりしっかりとグリップされているので、キャッピングは精度良く遂行される。キャッピングされたボトル１０は、ボトル搬送装置１００Ａから上記出口ボトル搬送装置６０へ受け渡され、出口ボトル搬送装置６０から出口コンベア７０に向けて搬送される。
【００２８】
以上、本発明によるボトル搬送装置を実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形あるいは修正が可能である。例えば、上記実施形態において、グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に作用させる把持力を、着座位置Ｘ３においていったん緩めるか又は解除する動作は、第１グリッパ１０１を第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍにより閉じ完了を維持した状態で、第２グリッパ１０２を第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより開作動させることにより行なわれるが、これに代えて、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２を、第１及び第２グリッパ開閉作動手段１０１Ｍ及び１０２Ｍによりそれぞれ開作動させることにより行なうようにしてもよい。そして特に、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の第１及び第２グリップ領域１０１Ａ及び１０２Ａが、円筒部１５の外周面の一部領域及び他の一部領域に対し、それぞれ適宜の隙間が形成される程度に、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２を開いた場合には、ボトル１０の成形時の誤差に起因して、フランジ１４直下の円筒部１５の外周面に形状誤差が存在したとしても、フランジ１４の下面は第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の着座上面１０１ａ及び１０２ａに確実に着座させられるので、その後、グリップ完了位置Ｘ４において、正確な高さ位置で円筒部１５をしっかりとグリップすることが可能になり、上記形状誤差の影響を受けにくい。
【００２９】
上記実施形態において、ボトル搬送装置１００Ａは、キャッピング機１００に備えられているが、充填機４０、あるいは図示しないリンス機（洗浄機）、反転機に備えられたものであってもよいし、また、中間ボトル搬送装置５０あるいは他のボトル搬送装置であってもよい。
【００３０】
上記実施形態において、上記グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２は、ボトル１０のネック部のフランジ１４の直下方における円筒部１５の外周面を相互に把持するよう構成されているが、必要に応じて、フランジ１４の外周面、又はフランジ１４の直上方における円筒部１３の外周面を相互に把持するよう構成してよい。この場合、グリッパとして、図１３に示されているグリッパ１９、あるいは他の形状のグリッパを使用してもよい。また、ボトル１０のネック部の係止あご部１２の外周面、又は係止あご部１２の直下方における円筒部１３の外周面を相互に把持するよう構成する他の実施形態もある。更にはまた、上記実施形態においては、本発明を合成樹脂製ボトルを例に説明したが、金属製ボトルあるいはガラス製ボトルなどにも適用可能であることはいうまでもない。またグリッパ機構Ｇｒも上記実施形態に限定されるものではなく、他のアクチュエータ、例えば流体圧シリンダ機構により開閉させられるグリッパを備えた他のグリッパ機構であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によるボトル搬送装置によれば、受け取ったボトルをグリップする高さ位置を正確なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたボトル搬送装置を備えたキャッピング機を含むボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインを簡略的に示す平面図。
【図２】本発明に従って構成されたボトル搬送装置において、グリップ機構が受取位置に移動させられた状態を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面概略図。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面概略図。
【図５】図２に示すグリップ機構が、閉作動開始位置、受取位置、着座位置及びグリップ完了位置に移動させられときの作動状態を、それぞれ上記した順序で概略的に示す平面図。
【図６】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、受取位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視断面図であって、渡し側のグリップ機構の作動状態をも合わせて示す同断面図。
【図８】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、着座位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図９】図８のＤ−Ｄ矢視断面図であって、渡し側のグリップ機構の作動状態をも合わせて示す同断面図。
【図１０】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、グリップ完了位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ矢視断面図。
【図１２】従来のボトル搬送装置間における、各グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の一例を部分的に示す縦断面概略図。
【図１３】従来のボトル搬送装置間における、各グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の他の例を部分的に示す縦断面概略図。
【符号の説明】
１０ ボトル
１１ 雄ねじ
１２ 係止あご部
１３、１５ 円筒部
１４ フランジ
５０ 中間ボトル搬送装置
５２、５４ グリッパ
１００ キャッピング機
１００Ａ ボトル搬送装置
１０１ 第１グリッパ
１０１Ａ グリップ領域
１０１ａ 着座上面
１０１Ｍ 第１グリッパ開閉作動手段
１０２ 第２グリッパ
１０２Ａ グリップ領域
１０２ａ 着座上面
１０２Ｍ 第２グリッパ開閉作動手段
Ｘ２ ボトルの受取位置
Ｘ３ ボトルの着座位置
Ｘ４ ボトルのグリップ完了位置
Ｇｒ グリップ機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトルの搬送装置、詳しくはボトルのネック部をグリップして搬送するボトル搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂製のボトル、例えばいわゆるＰＥＴボトルに飲料などの液体を充填し、液体が充填されたボトルの開口部にキャップを締結して開口端部を閉塞する、ボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインは、広く知られ、実用化されている。この処理ラインには、ボトルに液体を充填する充填機、液体が充填されたボトルを受け取って搬送する回転式の中間ボトル搬送装置、中間ボトル搬送装置によって搬送されてきたボトルを受け取ってボトルの開口部にキャップを締結するキャッピング機などが配列されている。充填機には、ボトルを搬送する回転式のボトル搬送装置と、該ボトル搬送装置により搬送されるボトルに液体を充填する液体充填手段が備えられている。また、キャッピング機には、ボトルを搬送する回転式のボトル搬送装置と、該ボトル搬送装置により搬送されるボトルの開口端部にキャップを締結するキャッピング手段が備えられている。充填機及びキャッピング機に備えられた上記ボトル搬送装置、及び中間ボトル搬送装置には、それぞれ開閉式グリッパを含む複数のグリップ機構が配設されている。ボトルは、各搬送装置において、そのネック部がグリップ機構のグリッパにグリップされて吊り下げられた状態で搬送円軌道に沿って搬送される。
【０００３】
上記充填機及びキャッピング機においては、ボトルが上記したようにして搬送される間に、それぞれ、液体の充填処理及びキャップの締結処理が遂行される。また、充填機と中間ボトル搬送装置との間、中間ボトル搬送装置とキャッピング機との間においては、各装置におけるグリップ機構のグリッパの開閉動作により、ボトルの受け渡しがそれぞれ行なわれる。
【０００４】
図１２には、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間における、グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の一例が部分的に示されている。図１２において、例えばＰＥＴによりブロー成形されたボトル１０の開口端部の外周面には雄ねじ１１が形成されている。雄ねじ１１の下端の直下方には、環状の係止あご部１２が形成されている。係止あご部１２の下方には円筒部１３が形成され、円筒部１３の下方には、環状のフランジ１４が形成されている。フランジ１４の直下方には円筒部１５が形成され、円筒部１５の下方には胴部１６が形成されている。円筒部１５の下端から胴部１６の上端までは、下方に向かうに従って徐々に直径が拡大されている。ボトル１０の開口端から円筒部１５の下端までの領域は、ボトル１０のネック部をなす。
【０００５】
上記中間ボトル搬送装置のグリップ機構に含まれるグリッパ１７の各々の先端部の、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１３の外周面に整合する円弧形状をなす。キャッピング機のグリップ機構に含まれるグリッパ１８の各々の先端部の、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１５の外周面に整合する円弧形状をなす。ボトル１０は、渡し側のグリッパ１７の各々により、係止あご部１２の直下方の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて渡し位置まで移動させられる。渡し側のグリッパ１７の各々は、ボトル１０を渡すため渡し位置で把持力が解除される。受取側のグリッパ１８の各々は、受取位置まで移動させられて、渡し位置まで移動させられたボトル１０のフランジ１４の下方の円筒部１５を、フランジ１４に対し下方に間隔をおいた位置でグリップして受け取る。
【０００６】
図１３には、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間における、グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の他の例が部分的に示されている。図１３において、上記中間ボトル搬送装置のグリップ機構に含まれるグリッパ１９の各々の先端部は、所定の厚さを有する基部１９ａと、基部１９ａの上端及び下端からそれぞれ上下方向に間隔をおいて同じ方向に水平に延び出す上張出部１９ｂ及び下張出部１９ｃを備え、横断面がチャンネル形状をなす。グリッパ１９の各々のチャンネル形状の開放端は相互に対向させられている。グリッパ１９の各々の上張出部１９ｂの、相互に対向するグリップ領域は、円筒部１３に整合する円弧形状をなし、下張出部１９ｃの相互に対向する先端面は、円筒部１５の外周面とほぼ同じ円弧形状をなす。下張出部１９ｃの、基部１９ａからの張出長さは、上張出部１９ｂの、基部１９ａからの張出長さより若干小さい。キャッピング機のグリップ機構に含まれるグリッパ１８の各々は、図１２に示されているものと同じである。ボトル１０は、渡し側のグリッパ１９の各々の上張出部１９ｂにより、係止あご部１２の直下方の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて渡し位置まで移動させられる。この状態で、下張出部１９ｃはフランジ１４の直下方に位置されかつ円筒部１５の外周面に隙間をおいて位置し、また、相互に対向する基部１９ａの内側面はフランジ１４の外周面に隙間をおいて位置付けられる。渡し側のグリッパ１９の各々は、ボトル１０を渡すために渡し位置で把持力が解除される。受取側のグリッパ１８の各々は、受取位置まで移動させられて、渡し位置まで移動させられたボトル１０のフランジ１４の下方の円筒部１５を、フランジ１４に対し下方に間隔をおいた位置でグリップして受け取る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１２及び図１３に示されるように、上記中間ボトル搬送装置とキャッピング機のボトル搬送装置との間におけるボトル１０の受け渡しにおいて、円筒部１５を受取側のグリッパ１８の各々でグリップし、渡し側のグリッパ１７の各々又はグリッパ１９の各々による、円筒部１３に対する把持力を解除することにより、ボトル１０の受け渡しが行なわれる。しかしながら、渡し側のグリッパ１７の各々又はグリッパ１９の各々による、円筒部１３に対する把持力が解除された状態において、渡し側のグリッパ１７の各々におけるグリップ領域の周縁部の上面又はグリッパ１９の各々の上張出部１９ｂにおけるグリップ領域の周縁部の上面が、係止あご部１２の下側に位置してボトル１０の下方への移動を阻止する。また、グリッパ１９の各々の下張出部１９ｃにおける先端周縁部の上面が、フランジ１４の下側に位置してボトル１０の下方への移動を阻止する。このため、ボトル１０を下げることができず、したがってボトル１０のフランジ１４の高さを下げることができないので、ボトル１０のフランジ１４を受取側のグリッパ１８の各々の上面に着座させることができない場合がある。その結果、受け取ったボトル１０をグリッパ１８の各々によりグリップする高さ位置が不正確なものとなり、キャッピング機によるキャップの巻き締めを精度良く行なうことができなくなるおそれがある。また、他のボトル搬送装置と充填機のボトル搬送装置との間において、上記したのと同じ形態でボトル１０の受け渡しが行なわれる場合には、充填機による液体の充填を精度良く行なうことができなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、受け取ったボトルをグリップする高さ位置を正確なものとすることができる、新規なボトル搬送装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、雄ねじ及び雄ねじの下端に対し下方に間隔をおいて形成された環状のフランジを含むネック部を備えたボトルのネック部をグリップする一対のグリッパを含むグリップ機構を備えた回転式のボトル搬送装置であって、搬送方向上流側のボトル搬送装置により搬送されたボトルを受取位置においてグリップ機構により受け取って搬送方向下流に搬送する回転式のボトル搬送装置において、該搬送方向の、受取位置の直下流位置には着座位置が配設されかつ着座位置の直下流位置にはグリップ完了位置が配設され、グリップ機構のグリッパの各々は該フランジの下面が着座しうる着座上面を備え、グリップ機構は、受取位置においてグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップした後、着座位置においてグリッパの各々間に作用させる把持力をいったん緩めるか又は解除してボトルを自重により下降させることにより該フランジの下面をグリッパの各々の着座上面に着座させ、グリップ完了位置において再びグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップすることにより該グリップを完了する、ことを特徴とするボトル搬送装置、が提供される。
【００１０】
一対のグリッパは、第１グリッパと第２グリッパとから構成され、第１グリッパを開閉作動させる第１グリッパ開閉作動手段と、第２グリッパを開閉作動させる第２グリッパ開閉作動手段とが備えられ、第１グリッパ及び第２グリッパの各々間に作用させる把持力を、着座位置においていったん緩めるか又は解除する動作は、第１グリッパを第１グリッパ開閉作動手段により閉じを完了した状態に維持し、第２グリッパを第２グリッパ開閉作動手段により開作動させることにより行なわれる、ことが好ましい。第１グリッパは搬送方向下流側に配置され、第２グリッパは搬送方向上流側に配置される、ことが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１１を参照して、本発明に従って構成されたボトル搬送装置の一実施形態について詳細に説明する。なお、後述する本発明によるボトル搬送装置の実施形態によって搬送されるボトルであって、図２〜図１１に示されているボトルは、図１２及び図１３に示されているボトル１０と実質的に同じであるので、同一部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００１２】
図１には、ボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインが簡略的に示されている。この処理ラインは、ボトル供給コンベア２０、入口ボトル搬送装置（入口タレット）３０、ノズルなどの液体充填手段（図示せず）によりボトル１０に液体を充填する充填機４０、中間ボトル搬送装置５０、充填機４０により液体が充填されたボトル１０の開口端部にキャップを締結して開口端を閉塞するキャッピング機１００、出口ボトル搬送装置（出口タレット）６０及び出口コンベア７０を備えている。充填機４０には、上記液体充填手段の外に、ボトル１０を搬送円軌道に沿って搬送する図示しない回転式のボトル搬送装置が備えられている。また、キャッピング機１００には、キャップを締結するキャッピング手段（いずれも図示せず）の外に、後述する、本発明による回転式のボトル搬送装置が備えられている。入口ボトル搬送装置３０、充填機４０に備えられたボトル搬送装置、中間ボトル搬送装置５０及び出口ボトル搬送装置６０には、それぞれ回転体が備えられ、回転体の周縁部には周方向に間隔をおいて複数の開閉式グリップ機構が配設されている（いぞれも図示せず）。グリップ機構の各々には一対の開閉式グリッパが備えられている。
【００１３】
ボトル供給コンベア２０により入口ボトル搬送装置３０に供給されたボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて入口ボトル搬送装置３０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、充填機４０に受け渡される。ボトル充填機４０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、フランジ１４の直下の円筒部１５がグリップされ、吊り下げられてボトル充填機４０におけるボトル搬送装置の搬送円軌道に沿って、図１において時計方向に搬送される。その間にボトル１０には、図示しない液体充填手段により液体が充填される。液体が充填されたボトル１０は、中間ボトル搬送装置５０に受け渡される。中間ボトル搬送装置５０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパ５２及び５４（図５参照）により、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて中間ボトル搬送装置５０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、キャッピング機１００に受け渡される。
【００１４】
キャッピング機１００において、ボトル１０は、後述するグリップ機構Ｇｒの第１グリッパ１０１及び第２グリッパ１０２によりフランジ１４の直下の円筒部１５がグリップされ、後述するボトル搬送装置１００Ａの搬送円軌道に沿って、図１において時計方向に搬送され、出口ボトル搬送装置６０に受け渡される。その間にボトル１０の開口端部には、キャッピング手段によりキャップが締結される（いずれも図示せず）。出口ボトル搬送装置６０において、ボトル１０は、グリップ機構のグリッパにより、係止あご部１２の直下の円筒部１３がグリップされ、吊り下げられて出口ボトル搬送装置６０の搬送円軌道に沿って、図１において反時計方向に搬送され、出口コンベア７０に搬出される。出口コンベア７０に搬出されたボトル１０は、出口コンベア７０によって所定の場所に搬送される。
【００１５】
次に、上記キャッピング機１００に配設されている、本発明によるボトル搬送装置１００Ａについて説明する。図２〜図４を参照して、ボトル搬送装置１００Ａはグリップ機構Ｇｒを備え、グリップ機構Ｇｒは、第１グリッパ１０１と、第１グリッパ１０１を開閉作動させる第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍと、第２グリッパ１０２と、第２グリッパ１０２を開閉作動させる第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍとを備えている。ボトル搬送装置１００Ａは静止基台１０４を備えている。静止基台１０４には主駆動軸１０６が鉛直方向に直立して回転自在に支持されている。主駆動軸１０６はギヤ等の駆動機構を介して駆動源である電動モータに駆動連結されている（いずれも図示せず）。静止基台１０４には、環状の上静止板部材１０８及び環状の下静止板部材１１０が、それぞれ主駆動軸１０６と共通の軸心を有するよう固着されている。下静止板部材１１０は、上静止板部材１０８よりも若干低い位置に存在し、下静止板部材１１０の内径は上静止板部材１０８の外径よりも大きい。下静止板部材１１０の上面には環状のカム溝１１１が形成されている。カム溝１１１は、上面に開放された矩形横断面を有し、かつ、所定の周方向角度位置において主駆動軸１０６の軸心に対し半径方向に変位するよう形成されている。上静止板部材１０８の外周面はカム面１０９をなす。カム面１０９は、所定の周方向角度位置において主駆動軸１０６の軸心に対し半径方向に変位するよう形成されている。
【００１６】
主駆動軸１０６には、上ディスク１１２及び下ディスク１１４が、それぞれ主駆動軸１０６と共通の軸心を有しかつ軸方向に間隔をおいて平行に延在するよう一体に固着されている。下ディスク１１４の外径は上ディスク１１２の外径よりも大きい。下ディスク１１４は、上静止板部材１０８に対し上方に間隔をおいて配置されている。上ディスク１１２及び下ディスク１１４には、第１駆動軸１１６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。第１駆動軸１１６は、上ディスク１１２に対しては軸受１１８を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受１２０を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。第１駆動軸１１６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、第１駆動軸１１６の上端部には、第１グリッパ１０１の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。第１駆動軸１１６は下ディスク１１４から下方に延び出し、第１駆動軸１１６の下端部には第１カムレバー１２２の一端部が相対回転できないよう一体に固着されている。第１カムレバー１２２の他端部には、軸１２３が該他端部の下面から下方に延び出すよう固着され、軸１２３の下端部には第１カムローラ１２４が回転自在に支持されている。第１カムローラ１２４はカム溝１１１に上方から嵌合され、カム溝１１１に沿って回転しながら移動することができる。
【００１７】
第１グリッパ１０１は、第１駆動軸１１６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、所定の厚さ及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。第１グリッパ１０１の先端部には、ボトル１０のネック部の外周面、実施形態においては環状フランジ１４の直下方における円筒部１５の周方向の一部領域に係合しうる第１グリップ領域１０１Ａが備えられている。第１グリップ領域１０１Ａは、他の領域よりも厚さが薄く形成されている。第１グリップ領域１０１Ａは、主駆動軸１０６の回転方向（図２において時計方向であって、ボトル１０の搬送方向）の、実質的に上流方向（図２において実質的に右方）に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。第１グリップ領域１０１Ａの円弧の半径は、ボトル１０の円筒部１５の外周面の半径と実質的に同じである。なお、上記カム溝１１１、第１カムローラ１２４、第１カムレバー１２２、第１駆動軸１１６などは、第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍを構成する。
【００１８】
上ディスク１１２及び下ディスク１１４にはまた、第２駆動軸１２６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。第２駆動軸１２６は、第１駆動軸１１６に対し、主駆動軸１０６の回転方向上流側の近傍に間隔をおいて配置されている。第２駆動軸１２６は、上ディスク１１２に対しては軸受１２８を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受１３０を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。第２駆動軸１２６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、第２駆動軸１２６の上端部には、第２グリッパ１０２の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。第２駆動軸１２６は下ディスク１１４から下方に延び出し、第２駆動軸１２６の下端部には、第２カムレバー１３２の長手方向中間部が相対回転できないよう一体に固着されている。第２カムレバー１３２の一端部には、軸１３３が該一端部の下面から下方に延び出すよう固着され、軸１３３の下端部には第２カムローラ１３４が回転自在に支持されている。第２カムレバー１３２の他端部には、ばね係止ピン１３７が該他端部の上面から上方に延び出すよう配設されている。下ディスク１１４の周縁部には、ばね係止ピン１３８が下ディスク１１４の下面から下方に延び出すよう配設されている。ばね係止ピン１３７とばね係止ピン１３８との間には引張コイルばね１３９が配設されている。第２カムレバー１３２は、引張コイルばね１３９のばね力によって、第２駆動軸１２６と一体に図２において反時計方向に回転するよう常時付勢されるので、第２カムローラ１３４はカム面１０９に常時圧接される。
【００１９】
第２グリッパ１０２は、第２駆動軸１２６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、所定の厚さ及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。第２グリッパ１０２の先端部には、ボトル１０のネック部の外周面、実施形態においては環状フランジ１４の直下方における円筒部１５の周方向の他の一部領域に係合しうる第２グリップ領域１０２Ａが備えられている。第２グリップ領域１０２Ａは、他の領域よりも厚さが薄く形成されている。第２グリップ領域１０２Ａは、主駆動軸１０６の上記回転方向の、実質的に下流方向に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。第２グリップ領域１０２Ａの円弧の半径は、ボトル１０の円筒部１５の外周面の半径と実質的に同じである。なお、上記カム面１０９、第２カムローラ１３４、第２カムレバー１３２、引張コイルばね１３９、第２駆動軸１２６などは、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍを構成する。
【００２０】
上記第１グリッパ１０１の、第１グリップ領域１０１Ａに沿った上縁領域における円弧状の上面１０１ａ（図６〜図１１参照）及び第２グリッパ１０２の、第２グリップ領域１０２Ａに沿った上縁領域における円弧状の上面１０２ａ（図６〜図１１参照）は、平坦に形成されかつ、グリップするボトル１０の鉛直軸線に対し直交する共通の水平面上に位置付けられている。これらの上面１０１ａ及び１０２ａは、ボトル１０のフランジ手段、実施形態においてはフランジ１４の下面が着座しうる着座上面を規定する。
【００２１】
図２〜図４を参照して、主駆動軸１０６が図示しない電動モータにより回転駆動されると、上及び下ディスク１１２及び１１４は図２において時計方向に回転させられる。第１及び第２駆動軸１１６及び１２６は、上及び下ディスク１１２及び１１４の回転に従って、上及び下ディスク１１２及び１１４と共にそれらの回転方向に移動させられる。第１駆動軸１１６と一体に連結された第１カムレバー１２２の第１カムローラ１２４はカム溝１１１に沿って移動させられる。カム溝１１１が半径方向外方に変位すると、第１駆動軸１１６が第１カムレバー１２２を介して図２において時計方向に旋回させられるので、第１グリッパ１０１は図２において時計方向の開方向に旋回させられる。逆にカム溝１１１が半径方向内方に変位すると、第１駆動軸１１６が第１カムレバー１２２を介して図２において反時計方向に旋回させられるので、第１グリッパ１０１は図２において反時計方向の閉方向に旋回させられる。
【００２２】
他方、第２駆動軸１２６に相対回転自在に支持された第２カムレバー１３２の第２カムローラ１３４は、引張コイルばね１３９のばね力によって常時圧接されているカム面１０９に追従して移動させられる。カム面１０９が半径方向内方に変位すると、第２駆動軸１２６は、引張コイルばね１３９のばね力の作用によって、第２カムレバー１３２を介して図２において反時計方向に旋回させられるので、第２グリッパ１０２は図２において反時計方向の開方向に旋回させられる。逆にカム面１０９が半径方向外方に変位すると、第２駆動軸１２６は、第２カムレバー１３２を介して、かつ引張コイルばね１３９のばね力に抗して図２において時計方向に旋回させられるので、第２グリッパ１０２は図２において時計方向の閉方向に旋回させられる。なお、図２及び図５において、線Ｌ１は、中間ボトル搬送装置５０における、ボトル１０の搬送円軌道の周方向の一部領域を示し、線Ｌ２は、キャッピング機１００における、ボトル１０の搬送円軌道の周方向の一部領域を示している。線Ｌ２は、キャッピング手段の円軌道の周方向の一部領域と一致する。また、線Ｌ１及び線Ｌ２は、平面から見て、搬送されるボトル１０の中心が通るラインの周方向の一部領域でもある。
【００２３】
次に上記のように構成されたキャッピング機１００におけるボトル搬送装置１００Ａの作動について説明する。図５を参照して、上記主駆動軸１０６の回転駆動により、図５において矢印Ａ方向に回転移動する、ボトル搬送装置１００Ａのグリップ機構Ｇｒが、ボトル搬送装置１００Ａの回転角度位置である閉作動開始位置Ｘ１に達すると、第１及び第２グリッパ開閉作動手段１０１Ｍ及び１０２Ｍの作動により閉作動を開始する。すなわち、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２は、所定の全開位置から閉じ完了位置（全閉位置）に向かって閉方向の旋回（図５において、第１グリッパ１０１は反時計方向の旋回、第２グリッパ１０２は時計方向の旋回）を開始する。中間ボトル搬送装置５０におけるグリップ機構におけるグリッパ５２及び５４は閉位置に位置付けられ、ボトル１０は、グリッパ５２及び５４により所定の把持力でグリップされ、吊り下げられた状態で中間ボトル搬送装置５０の搬送円軌道Ｌ１に沿って、図５において矢印Ｂ方向に回転搬送させられている。
【００２４】
図５と共に図６及び図７を参照して、グリップ機構Ｇｒが、ボトル１０の受取位置Ｘ２（ボトル搬送装置１００Ａにおいてはボトル１０の受取位置であるが、中間ボトル搬送装置５０においてはボトル１０の渡し位置である）に達すると、中間ボトル搬送装置５０におけるグリッパ５２及び５４間に作用する把持力が解除され、それぞれ、ボトル１０の係止あご部１２の直下方の円筒部１３の外周面に対し若干の隙間をおくように開かれる。ボトル搬送装置１００Ａのグリップ機構Ｇｒにおける第１グリッパ１０１は、第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍにより、第１グリップ領域１０１Ａが、ボトル１０のフランジ１４の下方に間隔をおいた位置で円筒部１５の外周面の一部領域に係合する位置で閉じを完了する。同時に、第２グリッパ１０２は、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより、第２グリップ領域１０２Ａが、ボトル１０のフランジ１４の下方に間隔をおいた位置で円筒部１５の外周面の他の一部領域に係合する位置で閉じを完了する。すなわち、グリップ機構Ｇｒは、受取位置Ｘ２において、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に把持力を作用させてボトル１０の円筒部１５をグリップする。ボトル１０は、中間ボトル搬送装置５０からボトル搬送装置１００Ａへ受け渡される。
【００２５】
次いで、グリップ機構Ｇｒは、ボトル１０の受取位置Ｘ２から、受取位置Ｘ２の直下流位置に配設された、ボトル１０の着座位置Ｘ３まで、わずかの角度だけ搬送下流方向に回転移動させられる（図５と共に図８及び図９参照）。この間、グリップ機構Ｇｒにおける第２グリッパ１０２が、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより開作動させられる。グリップ機構Ｇｒが着座位置Ｘ３に達すると、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍによる該開作動が停止させられる。第２グリッパ１０２は、第２グリップ領域１０２Ａが、円筒部１５の外周面の他の一部領域に対し、閉じを完了した状態に維持された第１グリッパ１０１との間で把持力が緩められるか又は把持力が働かないように係合された状態とされる。その結果、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に作用させる把持力は、着座位置Ｘ３においていったん緩められるか又は解除される（実施形態においては、図８及び図９に示されているように解除される）。他方、中間ボトル搬送装置５０におけるグリップ機構におけるグリッパ５２及び５４は、図９に示されているように、ボトル１０の係止あご部１２の直下方の円筒部１３の外周面から、係止あご部１２の外径よりも半径方向外方に離隔した位置まで開かれる。その結果、ボトル１０はその自重により下降させられ、フランジ１４の下面が第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々の着座上面１０１ａ及び１０２ａに着座させられる（図９参照）。ボトル１０は、フランジ１４の下面を基準とした所定の高さ位置に正確に、しかも正しい姿勢で位置付けられる。
【００２６】
続いて、グリップ機構Ｇｒは、ボトル１０の着座位置Ｘ３から、着座位置Ｘ３の直下流位置に配設された、ボトル１０のグリップ完了位置Ｘ４まで、わずかの角度だけ搬送下流方向に回転移動させられる（図５と共に図１０及び図１１参照）。この間に、グリップ機構Ｇｒにおける第２グリッパ１０２が、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより閉作動させられ、グリップ機構Ｇｒがグリップ完了位置Ｘ４に達すると、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍによる該閉作動が停止させられる。第２グリッパ１０２は、第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより、第２グリップ領域１０２Ａがボトル１０の円筒部１５の上記他の一部領域に対し、閉じを完了した状態に維持された第１グリッパ１０１との間で所定の把持力が働くように係合させられて、閉じを完了する（図１０及び図１１参照）。すなわち、グリップ機構Ｇｒは、グリップ完了位置Ｘ４において再び第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に把持力を作用させて、ボトル１０の円筒部１５をしっかりとグリップすることにより該グリップを完了する。ボトル１０は、フランジ１４の下面を基準とした所定の高さ位置に正確に、しかも正しい姿勢でグリップされる。すなわち、本発明によれば、受け取ったボトル１０をグリップする高さ位置を正確なものとすることができるのである。
【００２７】
グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２により挟持され、吊り下げられたボトル１０は、キャッピング機１００におけるボトル搬送装置１００Ａの搬送円軌道Ｌ２に沿って搬送され、キャップの締結開始位置に達すると、図示しないキャッピング手段によるキャップの締結（巻締）が開始され、キャップの締結完了位置に達すると、図示しないキャッピング手段によるキャップの締結が終了する。先に述べたように、受け取ったボトル１０は、正確な高さ位置でしかも正しい姿勢で、グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２によりしっかりとグリップされているので、キャッピングは精度良く遂行される。キャッピングされたボトル１０は、ボトル搬送装置１００Ａから上記出口ボトル搬送装置６０へ受け渡され、出口ボトル搬送装置６０から出口コンベア７０に向けて搬送される。
【００２８】
以上、本発明によるボトル搬送装置を実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形あるいは修正が可能である。例えば、上記実施形態において、グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の各々間に作用させる把持力を、着座位置Ｘ３においていったん緩めるか又は解除する動作は、第１グリッパ１０１を第１グリッパ開閉作動手段１０１Ｍにより閉じ完了を維持した状態で、第２グリッパ１０２を第２グリッパ開閉作動手段１０２Ｍにより開作動させることにより行なわれるが、これに代えて、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２を、第１及び第２グリッパ開閉作動手段１０１Ｍ及び１０２Ｍによりそれぞれ開作動させることにより行なうようにしてもよい。そして特に、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の第１及び第２グリップ領域１０１Ａ及び１０２Ａが、円筒部１５の外周面の一部領域及び他の一部領域に対し、それぞれ適宜の隙間が形成される程度に、第１及び第２グリッパ１０１及び１０２を開いた場合には、ボトル１０の成形時の誤差に起因して、フランジ１４直下の円筒部１５の外周面に形状誤差が存在したとしても、フランジ１４の下面は第１及び第２グリッパ１０１及び１０２の着座上面１０１ａ及び１０２ａに確実に着座させられるので、その後、グリップ完了位置Ｘ４において、正確な高さ位置で円筒部１５をしっかりとグリップすることが可能になり、上記形状誤差の影響を受けにくい。
【００２９】
上記実施形態において、ボトル搬送装置１００Ａは、キャッピング機１００に備えられているが、充填機４０、あるいは図示しないリンス機（洗浄機）、反転機に備えられたものであってもよいし、また、中間ボトル搬送装置５０あるいは他のボトル搬送装置であってもよい。
【００３０】
上記実施形態において、上記グリップ機構Ｇｒの第１及び第２グリッパ１０１及び１０２は、ボトル１０のネック部のフランジ１４の直下方における円筒部１５の外周面を相互に把持するよう構成されているが、必要に応じて、フランジ１４の外周面、又はフランジ１４の直上方における円筒部１３の外周面を相互に把持するよう構成してよい。この場合、グリッパとして、図１３に示されているグリッパ１９、あるいは他の形状のグリッパを使用してもよい。また、ボトル１０のネック部の係止あご部１２の外周面、又は係止あご部１２の直下方における円筒部１３の外周面を相互に把持するよう構成する他の実施形態もある。更にはまた、上記実施形態においては、本発明を合成樹脂製ボトルを例に説明したが、金属製ボトルあるいはガラス製ボトルなどにも適用可能であることはいうまでもない。またグリッパ機構Ｇｒも上記実施形態に限定されるものではなく、他のアクチュエータ、例えば流体圧シリンダ機構により開閉させられるグリッパを備えた他のグリッパ機構であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によるボトル搬送装置によれば、受け取ったボトルをグリップする高さ位置を正確なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたボトル搬送装置を備えたキャッピング機を含むボトルの液体充填及びキャッピングの処理ラインを簡略的に示す平面図。
【図２】本発明に従って構成されたボトル搬送装置において、グリップ機構が受取位置に移動させられた状態を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面概略図。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面概略図。
【図５】図２に示すグリップ機構が、閉作動開始位置、受取位置、着座位置及びグリップ完了位置に移動させられときの作動状態を、それぞれ上記した順序で概略的に示す平面図。
【図６】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、受取位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視断面図であって、渡し側のグリップ機構の作動状態をも合わせて示す同断面図。
【図８】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、着座位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図９】図８のＤ−Ｄ矢視断面図であって、渡し側のグリップ機構の作動状態をも合わせて示す同断面図。
【図１０】図５に示すグリップ機構の一部を拡大して示す図であって、グリップ完了位置に移動させられたグリップ機構の作動状態を示す拡大図。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ矢視断面図。
【図１２】従来のボトル搬送装置間における、各グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の一例を部分的に示す縦断面概略図。
【図１３】従来のボトル搬送装置間における、各グリップ機構によるボトルの受け渡し状態の他の例を部分的に示す縦断面概略図。
【符号の説明】
１０ ボトル
１１ 雄ねじ
１２ 係止あご部
１３、１５ 円筒部
１４ フランジ
５０ 中間ボトル搬送装置
５２、５４ グリッパ
１００ キャッピング機
１００Ａ ボトル搬送装置
１０１ 第１グリッパ
１０１Ａ グリップ領域
１０１ａ 着座上面
１０１Ｍ 第１グリッパ開閉作動手段
１０２ 第２グリッパ
１０２Ａ グリップ領域
１０２ａ 着座上面
１０２Ｍ 第２グリッパ開閉作動手段
Ｘ２ ボトルの受取位置
Ｘ３ ボトルの着座位置
Ｘ４ ボトルのグリップ完了位置
Ｇｒ グリップ機構
Claims (3)
- 雄ねじ及び雄ねじの下端に対し下方に間隔をおいて形成された環状のフランジを含むネック部を備えたボトルのネック部をグリップする一対のグリッパを含むグリップ機構を備えた回転式のボトル搬送装置であって、搬送方向上流側のボトル搬送装置により搬送されたボトルを受取位置においてグリップ機構により受け取って搬送方向下流に搬送する回転式のボトル搬送装置において、
該搬送方向の、受取位置の直下流位置には着座位置が配設されかつ着座位置の直下流位置にはグリップ完了位置が配設され、
グリップ機構のグリッパの各々は該フランジの下面が着座しうる着座上面を備え、
グリップ機構は、受取位置においてグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップした後、着座位置においてグリッパの各々間に作用させる把持力をいったん緩めるか又は解除してボトルを自重により下降させることにより該フランジの下面をグリッパの各々の着座上面に着座させ、グリップ完了位置において再びグリッパの各々間に把持力を作用させて該フランジの外周面又は該フランジの直下方位置における外周面又は該フランジの直上方位置における外周面をグリップすることにより該グリップを完了する、
ことを特徴とするボトル搬送装置。 - 一対のグリッパは、第１グリッパと第２グリッパとから構成され、第１グリッパを開閉作動させる第１グリッパ開閉作動手段と、第２グリッパを開閉作動させる第２グリッパ開閉作動手段とが備えられ、
第１グリッパ及び第２グリッパの各々間に作用させる把持力を、着座位置においていったん緩めるか又は解除する動作は、第１グリッパを第１グリッパ開閉作動手段により閉じを完了した状態に維持し、第２グリッパを第２グリッパ開閉作動手段により開作動させることにより行なわれる、請求項１記載のボトル搬送装置。 - 第１グリッパは搬送方向下流側に配置され、第２グリッパは搬送方向上流側に配置される、請求項２記載のボトル搬送装置。
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