JP4233090B2 - 容器排除装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器排除装置に係り、特に、コンベヤ上で搬送されるガラス壜やペットボトル等の容器の排除装置に関するものである。

液体が充填された容器または液体が充填されていない容器を搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤにプッシャで排除する容器排除装置がある。容器としてペットボトル、ガラス壜、缶等がある。プッシャはエアシリンダにより短いストロークで容器を加速して搬送コンベヤから押し出す。プッシャを短いストロークにするのは、プッシャが一往復するときに、次の容器に当たらないようにするためである。

上述の容器排除装置として、液体が充填されたペットボトル等の容器に好適な装置として特許文献１や特許文献２に記載された容器排除装置がある。特許文献１においては、プッシャの前面は樹脂材のチューブにより構成されている。プッシャの前面の樹脂材のチューブは撓みやすく反発力が小さいので、容器に当たったとき衝撃を吸収する。このため、容器の加速がスムーズになり、発進時のふらつきがないという利点がある。

また、特許文献２に記載の容器排除装置においては、プッシャは容器を押し出すための押し出し部材と、容器のふらつきを防止するためのサポート部材とを備え、前記押し出し部材およびサポート部材は樹脂材のチューブから構成されている。この容器排除装置においては、プッシャが容器を押し出す際に、押し出し部材が容器に接触した後に、サポート部材が容器に接触するように押し出し部材をサポート部材より前方に配置している。そのため、特許文献１に記載の容器排除装置に比べて容器発進時における容器のふらつき防止がさらに改良されている。

特開２０００−３８２１５号公報（特許第３３９３０８４号） 特開２００３−７２９４１号公報

上述した特許文献１および特許文献２に記載の容器排除装置においては、いずれもプッシャの前面は樹脂材のチューブで構成されているため、チューブが容器を押し出す際には、チューブは実質的に容器に線接触することになり、容器に加わる衝撃が大きく、変形しやすい容器の場合はチューブと接触する際に容器が変形してしまうという問題点がある。最近、ペットボトルの肉厚はますます薄くなる傾向にあり、チューブがこの薄い肉厚のペットボトルに接触する際に、ペットボトルが変形を起こしやすいという問題点がある。

本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、プッシャで容器を押し出す際に、容器に変形を生じさせないか、または容器の変形を最小限とすることができるプッシャ方式の容器排除装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明の容器排除装置は、液体を充填したペットボトルを搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤにプッシャで排除する容器排除装置において、前記プッシャの前面は樹脂材のブロックからなり、該ブロックは縦方向に貫通孔を有し、前記ブロックの前面は平面であり、前記貫通孔は少なくとも２つあり、隣接する貫通孔の間には壁部が形成され、前記プッシャがペットボトルを押し出す際に、前記ブロックの前面は、前記貫通孔の位置で大きく変形し、前記壁部の位置では変形量が少なく、前記ブロックの前面はペットボトルの外周面に倣うように面接触するようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、樹脂材からなるブロックに、容器の直立方向と同一方向に１または２以上の縦方向に延びる貫通孔を形成しているため、ブロックの全面が衝撃を吸収しやすく、そして容器とブロックとが面接触をするようにブロックが変形するので、容器が変形しやすい容器、例えば、薄肉のペットボトルであっても損傷しにくい。また、ブロックが容器と接触する際に、貫通孔が偏平状に変形して衝撃を吸収し、その後変形が回復する作用で容器を安定して押し出すことができる。

本発明によれば、ブロックが容器に接触すると、後方の貫通孔は偏平形状（略楕円形状）に変形する。このとき、隣接する貫通孔間には壁部が形成されているため、この壁部の前面は、例えば容器が円形だとすると、円形の容器の外周に倣った形状に変形する。すなわち、ブロックの前面は貫通孔の位置で大きく変形し、壁部の前面では変形量が少なく、この結果、ブロックの前面は円形の容器の外周面に沿った形になり、容器が押し出される瞬間では、容器とブロックとは広い面積で接触する面接触が達成される。

本発明の一態様によれば、前記ブロックはシリコンゴムからなる。
本発明の一態様によれば、前記シリコンゴムはショア硬度４０から７０である。

本発明によれば、プッシャの前面は樹脂材のブロックからなり、このブロックは縦方向に少なくとも１つの貫通孔を有しているため、ブロックは撓みやすく容器と接触したときに面接触の状態で接触する。そのため、容器を変形させることなく、または容器の変形を最小限とすることができる。また、ブロックが容器に接触したときに、容器とブロックとの接触面積が大きいため、容器のふらつきが抑えられ、安定した容器の押し出しが可能となる。

以下、本発明に係る容器排除装置の実施の形態を図１乃至図７を参照して説明する。
図１乃至図７に示す実施形態においては、液体を充填したペットボトルの場合を説明するが、本発明の容器排除装置は、液体が充填されたガラス壜や缶、および液体が充填されていないペットボトル、ガラス壜、および缶等への適用が可能であることは勿論である。

図１は、本実施形態である容器排除装置の基本構成を示す平面図であり、図１（ａ）はペットボトルが円形の場合であり、図１（ｂ）はペットボトルが角形の場合である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、符号１は液体が充填されたペットボトルを示し、複数のペットボトル１は搬送コンベヤ２によって直立した状態で搬送されている。搬送コンベヤ２に隣接して排出コンベヤ３が配設されている。搬送コンベヤ２の搬送速度は排出コンベヤ３の搬送速度より速く、その速度差は２：１に設定されている。

搬送コンベヤ２の直近には、ペットボトル１を搬送コンベヤ２から隣接の排出コンベヤ３に排除するプッシャ４が配置されている。プッシャ４はエアシリンダ１０により短いストロークで往復動可能になっている。また排出コンベヤ３上には、ガードレール２０が配設されている。ここで、ガードレール２０は、搬送コンベヤ２によるペットボトル１の進行方向に対して、角度αで傾いている。

図２は図１（ａ）のII−II線矢視図である。図２ではペットボトル１として、５００ｍｌペットボトルが図示されている。図２に示すように、プッシャ４の支持部５の先端部には樹脂材のブロック６が固定されている。プッシャ４のエアシリンダ１０（図１参照）の中心Ａ_Ｃは、ペットボトル１の重心Ｇよりやや下方に設定されている。また、ガードレール２０は支持部２１上に所定厚（１０ｍｍ）の独立発泡スポンジ２２を固定し、このスポンジ２２上にフッ素樹脂シート２３を貼付して形成されている。なお、独立発泡スポンジの代りに衝撃吸収ゴムを用いてもよい。

図３（ａ）はプッシャの先端部を示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII矢視図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、プッシャ４は、支持部５と、支持部５に固定された樹脂材のブロック６とから構成されている。樹脂材のブロック６は、概略直方体状に形成されており、ショア硬度４０から７０のシリコンゴムからなっている。樹脂材のブロック６は縦方向に２つの貫通孔６ａを有している。また、樹脂材のブロック６の前面６ｂは平面になっている。隣接する貫通孔６ａの間には壁６ｃが形成され、この壁６ｃによって容器を押し出す際のブロック前面６ｂの過大な変形を抑制するようにしている。

図４（ａ）乃至図４（ｄ）はプッシャが円形のペットボトルに接触して搬送コンベヤから押し出す状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、プッシャ４が前進してブロック６の先端が円形のペットボトル１に接触する瞬間では、ペットボトル１の中心Ｐ_ｃとプッシャの中心Ａ_ｃとは偏心位置にあり、またペットボトル１の中心Ｐ_ｃと貫通孔６ａの中心Ｈ_ｃとはｄだけ偏心位置にある。すなわち、ブロック６がペットボトル１に接触する位置は、後方の貫通孔６ａの中心Ｈ_ｃがペットボトル１の中心Ｐ_ｃからペットボトル１の進行方向Ａに対してｄだけ前方の位置にある。

図４（ｂ）に示すように、ブロック６がペットボトル１に接触すると、後方の貫通孔６ａは偏平形状（略楕円形状）に変形する。このとき、隣接する貫通孔６ａ間には壁６ｃが形成されているため、この壁６ｃの部分の前面は円形の容器１の外周に倣った形状に変形する。すなわち、ブロック６の前面は貫通孔６ａの位置で大きく変形し、壁６ｃの前面では変形量が少なく、この結果、ブロック６の前面６ｂは円形のペットボトル１の外周面に沿った形になり、ペットボトル１が押し出される瞬間では、ペットボトル１とブロック６とは広い面積で接触する面接触が達成される。ブロック６の貫通孔６ａの前面は、ペットボトル１の重心位置よりもやや下側に接してペットボトル１を押し出すので、ペットボトル１を転倒させる方向の力も同時に作用してペットボトル１の移動を不安定にさせるが、ブロック６の壁部６ｂの前面がふらついたペットボトル１の側面に倣うように接触してふらつきを止めるので、安定してペットボトル１を発進させることが可能となる。その後、図４（ｃ）に示すように、ペットボトル１が押し出されて、ブロック６の前面６ｂの変形が元に戻る。そして、図４（ｄ）に示すように、ペットボトル１はブロック６から離間して排出コンベヤ３に乗り移る。

本実施形態のプッシャ４によれば、概略直方体状のシリコンゴムからなるブロックに、ペットボトル１の直立方向と同一方向に１または２以上の縦方向に延びる貫通孔６ａを形成しているため、ブロック６の全面が衝撃を吸収しやすく、そしてペットボトル１とブロック６とが面接触をするようにブロック６が変形するので、変形しやすい薄肉のペットボトルであっても損傷しにくい。また、ブロック６がペットボトル１と接触する際に、貫通孔６ａが偏平状に変形して衝撃を吸収し、その後変形が回復する作用で容器を安定して押し出すことができる。

なお、上述の実施形態において、容器として９００ｍｌ以下の薄肉ペットボトルを排除する場合には、樹脂材のブロック６には、ショア硬度約４０のシリコンゴムを使用することが好ましい。また、９００ｍｌ以上の通常の厚みを有するペットボトル、または薄肉ペットボトルを排除する場合には、樹脂材のブロック６には、ショア硬度約６０のシリコンゴムを使用することが好ましい。さらに、液体が充填された缶（実缶）や液体が充填されたボトル缶（実ボトル缶）を排除する場合には、樹脂材のブロック６には、ショア硬度約４０のシリコンゴムを使用することが好ましい。

図５（ａ）および図５（ｂ）はプッシャが角形のペットボトルに接触して搬送コンベヤから押し出す状態を示す図である。図５（ａ）に示すように、プッシャ４が前進してブロック６の先端が角形のペットボトル１に接触する瞬間では、ペットボトル１の中心Ｐ_ｃとプッシャの中心Ａ_ｃとは偏心位置にあり、またペットボトル１の中心Ｐ_ｃと貫通孔６ａの中心Ｈ_ｃとはｄだけ偏心位置にある。すなわち、ブロック６がペットボトル１に接触する位置は、後方の貫通孔６ａの中心Ｈ_ｃがペットボトル１の中心Ｐ_ｃからペットボトル１の進行方向Ａに対してｄだけ前方の位置にある。

図５（ｂ）に示すように、ブロック６がペットボトル１に接触すると、後方の貫通孔６ａは偏平形状（略楕円形状）に変形する。このとき、隣接する貫通孔６ａ間には壁６ｃが形成されているため、この壁６ｃの部分の前面は角形の容器１の外周の面取りされた部分に倣った形状に変形する。すなわち、ブロック６の前面は貫通孔６ａの位置で大きく変形し、壁６ｃの前面では変形量が少なく、この結果、ブロック６の前面６ｂは角形のペットボトルの外周面に沿った形になり、ペットボトル１が押し出される瞬間では、ペットボトル１とブロック６とは広い面積で接触する面接触が達成される。ブロック６の貫通孔６ａの前面は、ペットボトル１の重心位置よりもやや下側に接してペットボトル１を押し出すので、ペットボトル１を転倒させる方向の力も同時に作用してペットボトル１の移動を不安定にさせるが、ブロック６の壁部６ｂの前面がふらついたペットボトル１の側面に倣うように接触してふらつきを止めるので、円形のペットボトルを押し出す場合と同様に、安定してペットボトル１を発進させることが可能となる。

図６は、プッシャ４とペットボトル１との接触位置を調整するための調整機構を示す模式図である。図６に示すように、プッシャ４のエヤシリンダ１０は、一方が空気圧Ｐ_１を有した圧力源に接続され、他方が電磁弁１１を介して空気圧Ｐ_２を有した圧力源に接続されており、この場合、Ｐ_２＞Ｐ_１に設定されている。

プッシャ４の上流側には、投受光器１２と、投受光器１２に対向して反射板１３とが配設されている。投受光器１２の検知信号は、タイマ１４に入力され、タイマ１４からの信号によって電磁弁１１が作動されるようになっている。即ち、ペットボトル１が到着して投受光器１２が遮光されると、投受光器１２より検知信号がタイマ１４に送られる。そして、タイマ１４で設定された遅延時間が経過すると、電磁弁１１が駆動され、プッシャ４が作動してペットボトル１を搬送コンベヤ２から押し出す。タイマ１４の遅延時間は、ペットボトル１とプッシャ４とが望ましい接触位置となるように設定される。このように、プッシャ４が前進して先端がペットボトル１に接触するとき、プッシャ４とペットボトル１とは最適位置になるように設定可能になっている。

図７はプッシャの他の実施形態を示す図であり、図７（ａ）はプッシャの先端部を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVII矢視図である。
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、プッシャ４は、支持部５と、支持部５に固定された樹脂材のブロック６とから構成されている。樹脂材のブロック６は、概略直方体状に形成されており、ショア硬度４０から７０のシリコンゴムからなっている。樹脂材のブロック６は縦方向に２つの貫通孔６ａを有している。また、樹脂材のブロック６の前面６ｂは円形の容器の側面に概略対応した円弧状の曲面になっている。隣接する貫通孔６ａの間には壁６ｃが形成され、この壁６ｃによって容器を押し出す際のブロック前面６ｂの過大な変形を抑制するようにしている。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すブロック６では、プッシャ４が前進してブロック６の前面がペットボトル１に接触するとき、プッシャ４とペットボトル１とは偏心位置にはなく、ペットボトル１の中心Ｐ_ｃとブロック６の中心Ａ_ｃとは同一直線上にある。従って、図６に示すタイマ１４の遅延時間は、ペットボトル１とブロック６とが図６に示すように同一直線上に位置するように設定される。このように、ブロック６とペットボトル１とが偏心位置にはなくペットボトル１の中心Ｐ_ｃとブロック６の中心Ａ_ｃとは同一直線上にあることにより、ペットボトル１がプッシャ４に押し出される際にペットボトル１は回転しないで前進することになる。しかしながら、プッシャ４の前面のブロック６は、貫通孔６ａの存在により撓みやすく反発力が小さいので、ペットボトル１に当たったとき衝撃を吸収する。このため、ペットボトルはほとんど変形しないので、ペットボトルは破損や損傷し難い。

本実施形態である容器排除装置の基本構成を示す平面図であり、図１（ａ）はペットボトルが円形の場合であり、図１（ｂ）はペットボトルが角形の場合である。 図１（ａ）のII−II線矢視図である。 図３（ａ）はプッシャの先端部を示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のIII矢視図を示す図である。 図４（ａ）乃至図４（ｄ）はプッシャが円形のペットボトルに接触して搬送コンベヤから押し出す状態を示す図である。 図５（ａ）および図５（ｂ）はプッシャが角形のペットボトルに接触して搬送コンベヤから押し出す状態を示す図である。 図６は、プッシャとペットボトルとの接触位置を調整するための調整機構を示す模式図である。 図７はプッシャの他の実施形態を示す図であり、図７（ａ）はプッシャの先端部を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVII矢視図である。

符号の説明

１ ペットボトル
２ 搬送コンベヤ
３ 排出コンベヤ
４ プッシャ
５ 支持部
６ 樹脂材のブロック
６ａ 貫通孔
６ｂ 前面
６ｃ 壁
１０ エアシリンダ
１４ タイマ
２０ ガードレール
２１ 支持部
２２ 独立発泡スポンジ
２３ フッ素樹脂シート
Ａ_ｃ プッシャの中心
Ｈ_ｃ 貫通孔の中心
Ｐ_ｃ ペットボトルの中心

Claims (3)

1. 液体を充填したペットボトルを搬送コンベヤから隣接の排出コンベヤにプッシャで排除する容器排除装置において、前記プッシャの前面は樹脂材のブロックからなり、該ブロックは縦方向に貫通孔を有し、
   前記ブロックの前面は平面であり、
   前記貫通孔は少なくとも２つあり、隣接する貫通孔の間には壁部が形成され、前記プッシャがペットボトルを押し出す際に、前記ブロックの前面は、前記貫通孔の位置で大きく変形し、前記壁部の位置では変形量が少なく、前記ブロックの前面はペットボトルの外周面に倣うように面接触するようにしたことを特徴とする容器排除装置。
2. 前記ブロックはシリコンゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の容器排除装置。
3. 前記シリコンゴムはショア硬度４０から７０であることを特徴とする請求項２に記載の容器排除装置。

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