JP4147626B2 - 容器供給量制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はラベラ等の容器処理装置に容器を供給する装置に係り、特に、その供給量を制御する容器供給量制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、充填ラインでは、フィラ(充填装置)において容器内に液体を充填し、次にキャッパにおいてキャッピングをした後、コンベヤによって搬送してラベラ、ケーサ等の容器処理装置に順次送って各種の処理を行なう。このように内容物が充填された実入りの容器をコンベヤによって搬送しラベラ等の装置に供給する場合に、コンベヤによって、多数の容器を互いに接触した状態で連続的に搬送すると、前方の容器に対し後続の容器からプレッシャがかかり、先頭の容器がスクリューに噛み込んだり、変形や破損をしてしまう場合があった。特にPET容器等のような軟質素材から成る容器の場合には、変形・破損し易いため、プレッシャを軽減する必要があった。
【0003】
そこで、コンベヤ上を連続的に搬送されている後続の容器からのプレッシャ全体が前方の容器にかからないようにするために、搬送コンベヤの途中にロータリホイールを設け、このロータリホイールよりも後方の容器を押さえることにより、前方の容器にかかるプレッシャを低減するようにした構成が従来から知られている(例えば、特公昭48−9630号公報)。この公報に記載された「回転式ストッパ」は、その第3図に示すように、びん7を連続的に搬送するコンベヤ(符号なし)の側部に、コンベヤの進行方向に向かって回転可能な星形車8と、星形車8の回転中心の軸10と、この軸10に固定されて星形車8と一体回転するラチェット9と、このラチェット9に噛合っている爪片19、および爪片19を常時引っ張ってラチェット9に噛み合わせ、星形車8が回転しないようにする引張りばね20等から構成されている。
【0004】
前述のようなフィラ、キャッパ、ラベラ等を備えた充填ラインでは、搬送コンベヤによって容器が供給されるラベラ等の容器処理装置の運転速度や、コンベヤの搬送速度あるいは容器の重量等の条件に応じて前記ロータリホイールのトルクを調整する必要があるが、前記公報に記載された発明のようなばねを用いた構成では、各種の条件に応じてトルクを調整することは不可能であった。
【0005】
そこで本出願人は、コンベヤ上の容器の滞留状態や、容器処理装置の運転速度等に応じて変化する後続容器の押し圧に対応できるように、制動トルクを制御することができる「ロータリホイールの制動トルク制御装置」を発明して出願した(特願平9−311192号)。
【0006】
前記出願に係る制動トルク制御装置の構成では、コンベヤ上の容器の数量を複数のセンサによって検出し、容器数量が増大すると、ロータリホイールに大きい制動トルクを付与し、また、ラベラの運転速度が高速になるに従ってロータリホイールの制動トルクが小さくなるように設定されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように容器の数量をセンサによって検出して制動トルクを制御する構成では、理論的には容器供給量を制御可能であるが、実際のライン制御においては計算値が多すぎて最適なトルク値を求めることが困難であった。例えば、各種容器の兼用ラインにおいて、径の大きい容器と径の小さい容器を同一の幅のガイド間を搬送すると、大きい径の容器の場合には、後続容器の押し圧のほとんどが前方の容器にかかるが、小さい容器の場合には、コンベヤ上で千鳥状の配列になってしまい、押し圧の一部がガイドにかかってしまうため、正確な制御が不可能であった。
【0008】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、ロータリホイールを介して容器処理装置に供給する容器の量を正確に制御することができる容器供給量制御装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器供給量制御装置は、容器を搬送するコンベヤと、このコンベヤによって搬送されてきた容器を所定のピッチに切離すインフィードスクリューと、これらの容器をインフィードスクリューから受取って容器処理装置内に供給する入口ホイールと、コンベヤの側部の前記インフィードスクリューよりも上流側に配置されたロータリホイールと、このロータリホイールを駆動する駆動手段と、ロータリホイールとインフィードスクリューとの間に配置されてコンベヤ上の容器の滞留量を検知するセンサとを備え、このセンサにより、滞留する容器の量が多くなったことを検知した際に、前記駆動手段の回転速度を減速するよう制御するコントローラとを備えたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係る容器供給量制御装置の構成を簡略化して示す平面図である。この例では、上流側(図1の左側)に配置された充填装置(図示せず)において内部に液体が充填された容器2を、搬送コンベヤ4によって連続的に搬送し、ラベラ6内に供給する。搬送コンベヤ4は、上流部4Aと下流部4Bとから構成されており、上流部4Aによって外部から搬入されてきた容器2は、両部分4A,4Bの接続部で下流部4B側に乗り移ってラベラ6へ搬送される。
【0011】
搬送コンベヤ4の下流端には、搬送コンベヤ4上を連続して搬送されてきた容器2を、所定の間隔に切離して入口スターホイール8に引渡すインフィードスクリュー10が設けられている。入口スターホイール8は、このインフィードスクリュー10から受取った容器2を、前記ラベラ6内に順次搬入する。ラベラ6でラベリングが行なわれた容器2は、出口スターホイール12を介して搬出コンベヤ14上に排出される。なお、インフィードスクリュー10,入口スターホイール8および出口スターホイール12は、ラベラ6と同一駆動により同期運転されるようになっている。
【0012】
前記搬送コンベヤ4の搬送経路の両側に、一対のロータリホイール16,18が配置されている。これら各ロータリホイール16,18の構成について、図2および図3により説明する。なお、図3はその右側の部分を省略して図示してあるが、左側の一方のロータリホイール16と対称の位置に同一の構成のロータリホイール18が配置されている。これら両ロータリホイール16,18は同一の構成であるので、その一方16についてだけ説明する。支持プレート20上に直立した回転軸22が回転自在に支持され、この直立した回転軸22の上部と下部にそれぞれ円板24,26が取付けられている。これら円板24,26の外周には、上下に対応する位置に、一定の間隔で複数の保持爪28,30が取付けられている。
【0013】
支持プレート20の搬送コンベヤ4寄りの下方側に筒体32が固定され、前記直立した回転軸22と平行な中間軸34が、この筒体32内に回転可能に支持されている。直立した回転軸22には大径のギア36が、中間軸34には小径のギア38がそれぞれ固定され互いに噛合っている。また、中間軸34の下端にはかさ歯車40が固定され、下方に配置された水平軸42の両端に固定された一対のかさ歯車44,45の一方44と噛合っている。
【0014】
この水平軸42の一端(図3の右端)がモータ48に接続されて回転駆動される。モータ48の運転によって水平軸42が回転すると、その回転がかさ歯車44,40を介して中間軸34に伝達され、さらに、小径のギア38および大径のギア36を介して回転軸22が回転し、前記保持爪28,30を備えたロータリホイール16が回転する。また、前記水平軸42の回転は、他方のかさ歯車45に噛合うかさ歯車41を介して、前記中間軸34と同様の中間軸35に伝えられ、同様にして図示しない小径ギア、大径ギアおよび回転軸を介して、他方のロータリホイール18を、前記ロータリホイール16と等速で逆方向に回転させる。なお、前記水平軸42の他端(図3の左端)側にはブレーキ46が設けられており、このブレーキ46により両ロータリホイール16,18の回転を停止させることができるようになっている。
【0015】
前記搬送コンベヤ4の下流端に設けられているインフィードスクリュー10の直前に、コンベヤ4上に出没可能なストッパ50が設けられており(図1参照)、搬送コンベヤ4に搬送されてインフィードスクリュー10内に導入される容器2を、その直前で強制的に停止させることができる。また、前記ロータリホイール16,18とこのストッパ50との間に、下流側(図1の右側)から順に、第1センサ52、第2センサ54および第3センサ56が設けられており、搬送コンベヤ4上のそれぞれの位置を通過する容器2を検出するようになっている。これら各センサ52,54,56からの信号はコントローラ58に入力され、この信号に応じて前記モータ48の駆動を制御する。
【0016】
さらに、ロータリホイール16,18の上流側には、搬送コンベヤ4の上流部4Aの走行速度を制御するための第4センサ60および第5センサ62が設けられており、これらセンサ60,62からの信号も前記コントローラ58に入力される。コントローラ58は、この信号に応じて搬送コンベヤ4のモータ(図示せず)を制御して搬送コンベヤ上流部4Aの走行速度を増減する。
【0017】
以上の構成に係る容器供給量制御装置の作用について説明する。前提条件として、ラベラ6、入口スターホイール8およびインフィードスクリュー10は、前述のように同一駆動により同期運転され、また、搬送コンベヤ4はインフィードスクリュー10および入口スターホイール8による搬送速度よりも速い速度で走行するようになっている。
【0018】
先ず、生産運転の開始時点では、ラベラ6の運転は停止しておき、さらに、ストッパ50を閉にして容器2がインフィードスクリュー10側に流れないようにするとともに、ロータリホイール16,18も停止させておく。この状態から、搬送コンベヤ4によって容器2の供給を開始するとともに、ラベラ6の運転を開始する。なお、この時点では、ストッパ50は閉、ロータリホイール16,18も停止状態のままなので容器2は供給されず、ラベラ6、入口スターホイール8およびインフィードスクリュー10が空運転している。
【0019】
容器2が搬送コンベヤ4の上流部4Aから搬入され、下流部4Bに乗り移って搬送され、先頭の容器2がロータリホイール16,18に到達すると、停止状態であるロータリホイール16,18の保持爪28,30に当たって停止する。後続の容器2はその前方の容器2に当たって停止し、ロータリホイール16,18の上流側に次第に容器2が溜まる。第4センサ60の位置まで容器2が貯留されると、この第4センサ60からの信号がコントローラ58に入力される。このコントローラ58の指令によってモータ48が駆動され、ロータリホイール16,18はラベラ6と同速で回転を開始する。すなわち、ラベラ6による処理速度と一致する速度で容器2を送り出す。このようにラベラ6の処理速度に対応するようにロータリホイール16,18が容器2を送り出す速度が、この装置におけるロータリホイール16,18の基準となる回転速度であり、後に説明するように、この速度を基準としてロータリホイール16,18の回転を加速しまたは減速するようになっている。
【0020】
ロータリホイール16,18が回転して容器2を下流側へ送り出すと、その容器2は搬送コンベヤ4によって搬送されて前進し、先頭の容器2はストッパ50に到達して停止する。後続の容器2も前方の容器2に当たって停止し、これら容器2が次第に滞留して第1センサ52の位置まで到達すると、この第1センサ52が連続的に容器2を検知した状態(例えば、センサが光電スイッチの場合であれば一定時間以上連続して遮光されている状態)になる。この状態からさらに、第2センサ54が容器2を検知すると、ストッパ50が開放されて容器2がインフィードスクリュー10内に送り込まれる。前後に接触した状態で停止していた容器2は、インフィードスクリュー10に送り込まれて所定の間隔に切離され、順次入口スターホイール8に引渡される。この入口スターホイール8からラベラ6内に導入された容器2は、ラベルが貼り付けられた後、出口スターホイール12を介して搬出コンベヤ14上に排出される。
【0021】
前記のようにロータリホイール16,18をラベラ6の処理速度と一致する基準速度で回転させている間に、容器2が次第に溜まって第2センサ54が常時容器2を検知した状態、すなわち第2センサ54の位置まで容器が2滞留して連続した状態になると、この第2センサ54からの信号を受けたコントローラ58が、モータ48に指令を送り、ロータリホイール16,18の回転を所定速度減速する。例えば、前記基準速度に対して数%速度を低下させる。このようにロータリホイール16,18の回転速度を遅くすることにより、このロータリホイール16,18から下流側に送り出される容器2の数が減少し、インフィードスクリュー10の前に溜まる容器2の数が少なくなり、前方の容器2に過大な押し圧が作用することを防止することができる。
【0022】
また、第2センサ54が、その前方を通過している容器2を一定の間隔で順次検知している場合、すなわち、第2センサ54の位置まで容器2が連続して溜まることなく所定の間隔で搬送されている場合には、ロータリホイール16,18を前記基準速度に対して所定速度(例えば数%)加速する。ロータリホイール16,18の速度を速くして下流側へ送り込む容器2の量を増加することにより、インフィードスクリュー10側に連続した状態で滞留する容器2の数が増えて、その容器2が常時第2センサ54に検知されるようになると、再度、前記のようにロータリホイール16,18の回転速度を減速する。このようにロータリホイール16,18の回転の加速および減速を繰り返すことにより、搬送コンベヤ4上に滞留する容器2の数が多すぎて前方の容器2に過大な押し圧が作用したり、ラベラ6内に供給する容器2の数が不足したりすることなく、常に必要量の容器2をラベラ6等の容器処理装置に供給することができる。
【0023】
前記のようにロータリホイール16,18の回転速度を、搬送コンベヤ4上の容器2の滞留具合に応じて増減することにより、第2センサ54の位置を基準として最適な量の容器2を貯留しつつ、ラベラ(容器処理装置)に供給することができるが、何らかの事情により搬送コンベヤ4上に滞留する容器2の量が増加して、第3センサ56が常時容器2を検知する状態、すなわち第3センサ56の位置まで連続的に容器2が滞留した状態になった場合には、前記ロータリホイール16,18を停止させ、ロータリホイール16,18の下流側への容器2の供給を一時中断する。その後、第3センサ56が容器2を検知しなくなると、再びモータ48を駆動してロータリホイール16,18を回転させ、容器2の供給を再開する。
【0024】
一方、ロータリホイール16,18の上流側では、搬送コンベヤ4による容器2の搬送量が、ロータリホイール16,18による下流側への送り出し量よりも多いと、次第に容器2が溜まっていく。この容器2が第5センサ62の位置まで滞留した場合には、搬送コンベヤ4の上流部4Aの走行速度を減速し、ロータリホイール16,18への搬送量を少なくする。また、搬送コンベヤ4の搬送量がロータリホイール16,18による送り出し量よりも少なく、第4センサ60の位置まで容器2が貯留されていない状態になると、逆に、搬送コンベヤ4の上流部4Aの走行速度を速くして容器2の搬送量を多くして、供給する容器2の量が不足しないようにする。
【0025】
前述のように、ロータリホイール16,18をモータ48により駆動し、その回転速度を第1ないし第3センサ52,54,56からの信号に応じて制御するようにしたので、ラベラ(容器処理装置)6への容器2の供給数量を正確に管理することができ、搬送コンベヤ4上で滞留している容器2に過大な押し圧が作用したり、供給数量が不足して、容器処理装置6への容器2の供給がとぎれる等のトラブルを防止することができる。また、ロータリホイール16,18をモータ48により駆動するようにしたので、前記出願の装置のようにパウダーブレーキによってロータリホイールの回転トルクを制御する場合よりも、停止時および送り出し時ともレスポンスが速く、より正確に容器2の供給量を制御することができる。
【0026】
なお、前記容器供給量制御装置は、PET容器等の軟質容器に限らず、変形容器等のように多数本溜めることができないものや、倒れやすい容器、傷つきやすいためにできるだけ押し圧をかけたくない容器等に適用しても効果的である。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容器を搬送するコンベヤと、このコンベヤによって搬送されてきた容器を所定のピッチに切離すインフィードスクリューと、これら容器を容器処理装置内に供給する入口ホイールと、コンベヤの側部の前記インフィードスクリューよりも上流側に配置されたロータリホイールと、このロータリホイールを駆動する駆動手段と、ロータリホイールとインフィードスクリューとの間に配置されてコンベヤ上の容器の滞留量を検知するセンサとを備え、このセンサにより、滞留する容器の量が多くなったことを検知した際に、前記駆動手段の回転速度を減速するよう制御するコントローラとを備えたことにより、容器処理装置に供給する容器量を正確に制御することができる。従って、インフィードスクリューの上流側に多数の容器が滞留したために、後方の容器の押し圧が前方の容器に作用しこれらの容器を傷付けたりインフィードスクリューに噛み込んだりしてしまうおそれがなく、また、容器処理装置に供給する容器が不足するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る容器供給量制御装置の全体を簡略化して示す平面図である。
【図2】前記容器供給量制御装置に用いられるロータリホイールの平面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
2 容器
4 コンベヤ
8 入口ホイール(入口スターホイール)
10 インフィードスクリュー
16 ロータリホイール
18 ロータリホイール
48 駆動手段(モータ)
52 センサ(第1センサ)
54 センサ(第2センサ)
56 センサ(第3センサ)
58 コントローラ
Claims (1)
- 容器を搬送するコンベヤと、このコンベヤによって搬送されてきた容器を所定のピッチに切離すインフィードスクリューと、これら容器を容器処理装置内に供給する入口ホイールと、コンベヤの側部の前記インフィードスクリューよりも上流側に配置されたロータリホイールと、このロータリホイールを駆動する駆動手段と、ロータリホイールとインフィードスクリューとの間に配置されてコンベヤ上の容器の滞留量を検知するセンサとを備え、このセンサにより、滞留する容器の量が多くなったことを検知した際に、前記駆動手段の回転速度を減速するよう制御するコントローラとを備えたことを特徴とする容器供給量制御装置。
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