JP4341958B2 - 容器排出装置 - Google Patents

Description

本発明は飲料等の容器の搬送ラインから容器を排出するための容器排出装置に関する。

飲料等の容器の搬送ラインには、容器の欠陥を検出する検査装置が設けられている。検査装置によって欠陥が検出された容器は、容器排出装置によって搬送ラインの外部へ排出される。このような容器排出装置として、回転駆動される排出部材がコンベア上を搬送される容器の移動範囲を横切るように配置され、排出部材と欠陥容器とを接触させることによって欠陥容器を搬送ラインから排除する装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−１９３４３８号公報

ところで、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ボトル等の軽量容器の搬送ラインとして、容器の首部のフランジを一対のレールで支持した、いわゆるネック搬送によって容器が搬送されるタイプが存在する。この種の搬送ラインでは、レールの側方に容器を取り出すためには、レールの一部を一時的に退避させて容器を取り出す通路を形成し、その通路を介して欠陥容器をレール外へ導く必要がある。しかしながら、これらの一連の動作をエアーシリンダ等のアクチュエータで個別に制御した場合には応答性が足りず、毎分１０００本を超える程の高速搬送に対応することは難しい。

そこで、本発明は高速でネック搬送される容器を確実に排出できる容器排出装置を提供することを目的とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の容器排出装置は、容器（２）の首部のフランジ（２ａ）を支持する一対のレール（５、６）を有し、一方のレール（５）には欠落部（１０）が設けられた搬送手段（７）と、前記一対のレールに沿った軸線（ＣＬ）を中心として回転可能に設けられ、前記軸線を中心とした所定方向への回転に伴って前記欠落部に対して出入りし、前記欠落部に入る際には前記容器の移動範囲を横切り、かつ前記欠落部に入った状態では前記一方のレールの一部として機能する容器排出部（１１）を有する回転体（８）と、前記回転体を前記軸線の回りに回転駆動する駆動源（９）と、前記容器排出部が前記欠落部に入って停止している状態を起点として、当該容器排出部が前記欠落部から脱出し、次に容器排出部が前記欠落部に入るまで前記回転体が前記所定方向に回転するように前記駆動源の動作を制御する制御手段（１５）とを備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

この発明によれば、欠落部に入り込んだ容器排出部が一方のレールの一部として機能することにより、欠落部が設けられた区間において、その容器排出部と他方のレールとで容器のフランジを支持することができる。回転体の回転に伴って容器排出部が欠落部から脱出することにより、欠落部が開口して容器を搬送手段の外部へ排出するための通路が一方のレール上に形成される。回転体がさらに所定方向へ回転して容器排出部が容器の移動範囲を横切ることにより、容器が欠落部を介してレール外へ押し出される。その後、次に容器排出部が欠落部に入ることにより、容器を排除する通路が閉じて一方のレールの一部が容器排出部にて代替される。以上に述べた動作は回転体を所定方向に回転させるのみで実現することができるので応答性が高く、搬送ラインの高速化に容易に対応することができる。

本発明の容器排出装置において、前記容器排出部が前記軸線の周りに複数設けられ、前記制御手段は、各容器排出部の間隔に相当する角度ずつ前記回転体が間欠的に回転するように前記駆動源の動作を制御してもよい（請求項２）。回転体が容器排出部を複数備えることにより、３６０°よりも小さい回転角で回転体による一回の排出動作を完了できる。これにより、搬送ラインの高速化にさらに容易に対応できる。

本発明の容器排出装置において、前記駆動源として、サーボモータ（９）が設けられてもよい（請求項３）。この場合、各容器排出部の周方向に関する間隔に相当する角度ずつ、高速でかつ精度よく回転体を間欠駆動することができる。

以上に説明したように、本発明の容器排出装置によれば、回転体の回転に伴って欠落部に対して出入りする容器排出部が、欠落部に入る際には容器の移動範囲を横切り、かつ欠落部に入った状態では一方のレールの一部として機能することにより、回転体の回転運動のみで容器の支持と排出とを実現できる。これにより、高速でネック搬送される容器を適切に排出することができ、搬送ラインの高速化に容易に対応できる。

図１は本発明の容器排出装置が適用された搬送ラインの要部を示している。図１に示すように、搬送ライン１は、連続的に搬送されるＰＥＴボトル（以下、ボトルと略称する。）２から欠陥のあるボトルを排出する容器排出装置３と、容器排出装置３の排出動作を制御する排出制御装置４とを備えている。

容器排出装置３は、ボトル２の首部のフランジ２ａを支持する一対のレール５、６を有する搬送装置７と、レール５、６に沿った軸線ＣＬを中心として回転可能に設けられた回転体８と、回転体８を軸線ＣＬの回りに回転駆動する駆動源としてのサーボモータ９とを備えている。

搬送装置７のレール５、６は金属材料によってそれぞれ形成されることにより、ボトル２を支持するために十分な剛性を備えている。一方のレール５には、レール５を幅方向の全長に亘って切り欠くようにして欠落部１０が設けられている。

回転体８には、レール５、６に沿う方向のボトル２の通過を許容する間隔で、複数（図１では４つ）の容器排出部１１ａ〜１１ｄ（これらを区別する必要がない場合は容器排出部１１と表現する。）が設けられている。容器排出部１１ａ〜１１ｄは互いに等しい形状及び大きさに成形されている。容器排出部１１ａ〜１１ｄの周方向に関するピッチは相互に等しく９０°に設定されている。図２に示すように、レール５の長手方向に関する容器排出部１１の先端部１２の幅Ｌ１は、同一方向に関する欠落部１０の幅Ｌ２より僅かに小さく設定されている。図１に示すように、回転体８は、軸線ＣＬを中心とした矢印Ｂ方向の回転に伴って各容器排出部１１ａ〜１１ｄが欠落部１０に対して順次出入りするように配置されている。図３に示したように、容器排出部１１が欠落部１０に入る際には容器排出部１１の回転軌跡（図３の二点鎖線）がボトル２の移動範囲を横切り、かつ容器排出部１１が欠落部１０に入った状態では容器排出部１１が欠落部１０を埋めてレール５の一部として機能する。回転体８は、樹脂材料によって一体で成形されている。但し、容器排出部１１にはレール５と同様にボトル２を支持するに十分な剛性が付与されている。

図１に戻って、サーボモータ９は、金属材料によって構成されたベース１３に着脱可能に取り付けられている。サーボモータ９の出力軸（不図示）の回転は、ベース１３に支持された不図示の回転伝達機構を介して回転体８に伝達される。

一方、排出制御装置４には、搬送装置７の途中に設けられ、ボトル２の搬送方向（図１の矢印Ａ方向）に関して欠落部１０より上流側に配置された不図示のカメラと、そのカメラと電気的に接続された検査制御装置１４と、検査制御装置１４及びサーボモータ９に電気的に接続されたサーボコントローラ１５とが設けられている。

検査制御装置１４は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なメモリ等の各種の周辺回路を備えたコンピュータとして構成されている。検査制御装置１４は、カメラ（不図示）から出力される画像情報に基づいてボトル２の欠陥の有無を判別し、ボトル２の欠陥が検出された場合にモータ駆動信号を出力する。このモータ駆動信号に応答して、サーボコントローラ１５は、欠陥と判定されたボトル２が欠落部１０に達する直前のタイミングで回転体８が矢印Ｂ方向に回転するようにサーボモータ９を駆動し、回転体８が９０°回転した時点でサーボモータ９を停止させる。

次に、以上の容器排出装置３によるボトル２の排出動作を図１及び図３を参照して説明する。図１に示すように、ボトル２は、そのフランジ２ａがレール５、６に支持された状態でエア噴流による推進力を利用して矢印Ａの方向に高速で搬送される。搬送されるボトル２はカメラ（不図示）により逐次撮影され、その画像情報は検査制御装置１４に入力される。検査制御装置１４では、この画像情報に基づいてボトル２の欠陥が判別される。欠陥が検出されると、検査制御装置１４からサーボコントローラ１５に対してモータ駆動信号が出力され、これに応答してサーボコントローラ１５によりサーボモータ９が駆動される。

サーボモータ９によって回転体８が矢印Ｂ方向に回転駆動されると、欠落部１０を埋めていたいずれか一つの容器排出部１１（ここでは仮に容器排出部１１ａとする）が欠落部１０から離れる。この状態で回転体８が矢印Ｂ方向にさらに回転駆動されることによって、欠落部１０が開口してボトル２を排出するための通路が形成されるとともに、次の容器排出部１１ｂがボトル２の移動範囲を横切る。このため、図３に矢印Ｃで示したように、容器排出部１１ｂによってボトル２が押し出され、その結果、ボトル２がレール５から欠落部１０を通過してレール５の側方に排除される。回転体８が９０°だけ矢印Ｂ方向に回転し、容器排出部１１ｂが欠落部１０に入った時点でサーボモータ９が停止する。これにより、欠陥が検出されたボトル２に続いて欠落部１０上を搬送されるボトル２は、容器排出部１１ｂの先端部１２とレール５とによって支持される。

上述したような回転体８の間欠的な回転運動によって、ボトル２の支持と排出とを欠落部１０にて繰り返し実現できる。駆動源としてサーボモータ９が設けられているので、高速でかつ精度よく回転体８を間欠駆動でき、ボトル２の搬送速度と同期して欠陥のあるボトル２だけを排出できる。また、回転体８を９０°だけ回転駆動することによって一回の排出動作が完了するので、搬送ライン１の高速化に容易に対応できる。

本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えばボトル２を搬送する搬送ライン１に適用されることに限定されず、ボトル２を成形する際の材料として利用されるプリフォームや流動性のある食品等を収容するスパウト付きパウチの搬送ライン等にも本発明は適用できる。駆動源はサーボモータ９に限らず、駆動量が制御可能であれば各種の駆動源を使用してよい。また、上述した形態では回転体８に四つの容器排出部１１ａ〜１１ｄが設けられているが、レール５、６に沿う方向のボトル２の通過を許容する間隔が確保されている限り、容器排出部１１の個数は適宜に設定してよい。例えば容器排出部が一本であっても本発明は実現可能である。

本発明の容器排出装置が適用された搬送ラインの要部を示す斜視図。 図１の容器排出装置を同図の矢印II方向から見た状態を示す図。 図１の容器排出装置を搬送方向の下流側から見た状態を示す図。

符号の説明

１ 搬送ライン
２ ボトル（容器）
２ａ フランジ
３ 容器排出装置
５、６ レール
７ 搬送装置（搬送手段）
８ 回転体
９ サーボモータ（駆動源）
１０ 欠落部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 容器排出部
１２ 先端部
ＣＬ 軸線

Claims (3)

1. 容器の首部のフランジを支持する一対のレールを有し、一方のレールには欠落部が設けられた搬送手段と、
   前記一対のレールに沿った軸線を中心として回転可能に設けられ、前記軸線を中心とした所定方向への回転に伴って前記欠落部に対して出入りし、前記欠落部に入る際には前記容器の移動範囲を横切り、かつ前記欠落部に入った状態では前記一方のレールの一部として機能する容器排出部を有する回転体と、
   前記回転体を前記軸線の回りに回転駆動する駆動源と、
   前記容器排出部が前記欠落部に入って停止している状態を起点として、当該容器排出部が前記欠落部から脱出し、次に容器排出部が前記欠落部に入るまで前記回転体が前記所定方向に回転するように前記駆動源の動作を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする容器排出装置。
2. 前記容器排出部が前記軸線の周りに複数設けられ、
   前記制御手段は、各容器排出部の間隔に相当する角度ずつ前記回転体が間欠的に回転するように前記駆動源の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の容器排出装置。
3. 前記駆動源として、サーボモータが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の容器排出装置。
   
   

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