JP4461990B2 - 角形物品の受け渡し装置 - Google Patents

Description

本発明は角形物品の受け渡し装置に係り、例えば、１８Ｌ缶（一斗缶）等の角形容器を搬送し、処理を行うロータリ式の処理装置において、その容器（角形物品）の受け渡しを行う角形物品の受け渡し装置に関するものである。

例えば、ロータリー式の充填装置で、一斗缶に油や甘味料等の液体を充填した後、スターホイール等の搬送手段を介してキャッピング装置に送りキャッピングを行うロータリー式の容器処理装置はすでに知られている。

一斗缶の場合には、液体が口部の近くまで充填されるので、充填を行った後キャッピング装置へ搬送してキャッピングが行われるまでの間に、僅かな衝撃でも加えられると液はねが生じて充填液が外部に飛び出してしまうという問題がある。そのため一斗缶の受け渡しには衝撃をできるだけ小さくする必要がある。

一般に、ロータリー式の処理装置では、スターホイールの外周に円周方向等間隔で形成されたポケット内に物品を保持して回転搬送し、次の処理装置に受け渡しを行うようになっているが、角形物品の場合にはスターホイールのポケットを広くする必要があり、グリッパなどに係合させて位置決めを行う際に、移動量が大きくなり、衝撃が起きやすい。そこで、角形物品であってもスターホイールを介して安定して搬送することを可能にした角形物品搬送装置が提案された（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に記載された角形物品搬送装置は、直線状の搬送コンベヤにより搬送される角形物品の一例である角形キャリアを、導入用のスターホイールを介して充填機等の処理装置に導入し、前記キャリアに収容された容器等に対して所定の処理操作を実行した後、排出スターホイールを介して搬送コンベヤの下流側に戻すように構成している。前記角形キャリアは、外径が略長方形に形成された角形部とその下方部に形成された円筒部から構成され、角形部の中央部には適宜形状の容器等を収容するための収容孔が形成されている。

前記導入用のスターホイールおよび排出用のスターホイールは、外周部に所定の間隔をあけて形成したポケット部に前記角形キャリアの円筒部を係合させることにより、その角形キャリアの中心位置を規制する中心規制用ホイールを備え、その上方には、ポケット部に係合した角形キャリアの角形部の内部側に当接する内側ガイドを形成した上下の自転規制用ホイールが一体的に結合した状態で配設されている。
特開２００１−８８９３８号公報（第３−４頁、図２）

前記従来の角形物品搬送装置では、角形物品（角形キャリア）をスターホイールを介して安定した状態で搬送を行うことができるが、この装置は、角形物品の一部に円筒部を形成しなければならず、一斗缶のように円筒部がない形状の物品には適用できないという問題があった。

本発明は、角形物品を収容可能なポケットが形成された供給ホイールと、この供給ホイールから角形物品が供給される物品載置プレートを有する回転体と、前記物品載置プレートに載せられた角形物品の回転方向後方側に配置された物品保持手段とを備え、前記物品保持手段を、物品載置プレート上の角形物品に係合可能な位置と係合しない位置とに移動可能とし、供給ホイールから角形物品が供給される際には係合しない位置に退避させ、供給後に係合可能な位置に移動させ、かつ、前記物品保持手段が角形物品に係合可能な位置に移動する個所よりも下流側に、前記物品に当接する位置と当接しない位置とに移動可能な当接部材を設け、搬送されてくる角形物品に当接してこの角形物品を前記物品保持手段側に押圧することを特徴とするものである。

本発明に係る角形物品の受け渡し装置は、一斗缶等の角形物品を受け渡して位置決めを行う際にこの物品に与える衝撃が小さいので、液はね等が生じることがなく、安定した搬送を行うことができる。

角形物品を供給ホイールのポケットから回転体の物品載置プレートに供給する際に、角形物品の回転方向後方側に係合して保持する物品保持手段を、この物品に係合しない位置に退避させておき、物品載置プレート上に物品が供給された後に物品に係合可能な位置に移動させるという構成により、液体充填後の一斗缶のような角形物品の受け渡しであっても、位置決め時における衝撃を抑えて液はねを防止することが可能になる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る角形物品の受け渡し装置の平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。この角形物品の受け渡し装置は、搬送コンベヤ１（図２参照、図１では図示を省略）によって搬送されてきた角形物品２（この実施例では１８Ｌ缶つまり一斗缶）を、供給ホイール（入口スターホイール）４のポケット６に保持して回転搬送し、キャッピング装置等の処理装置８内に導入する。角形物品２は、この処理装置８内を回転搬送される間にキャッピング等の所定の処理が行われ、その後、出口スターホイール１０のポケット１２に収容されて、この処理装置８から取り出され、前記搬送コンベヤ１の下流側に排出されて次の工程に送られる。

前記入口スターホイール４は、その外周側に円周方向等間隔で複数の係合爪１４が設けられ、これら各係合爪１４の間に角形物品２を収容するポケット６が形成されている。これらポケット６の底部には、角形物品２の内周側に位置する面に当接して支持する凸部６ａが形成されている。前記各係合爪１４は、スターホイール４の回転中心Ｏ１を通る放射方向の線に対してやや傾斜しており、この入口スターホイール４の接線方向に配置された搬送コンベヤ１によって搬送されてきた角形物品２をそのままの姿勢で受け取れるようになっている。

入口スターホイール４の外周側には、各ポケット６に保持されて回転搬送される角形容器２の外側の面を支持する円弧状のメインガイド１６が配置されている。この実施例では、メインガイド１６が、図２に示すように、縦方向の連結ピンで１６ａで連結された上下２枚の円弧状プレート１６ｂ、１６ｃを有しており、角形物品２の底部近くと、中間部付近を保持する。また、入口スターホイール４による角形物品２の搬送経路の下面側に支持プレート１７（図２参照）が配置されており、搬送される角形物品２はこの支持プレート１７上を滑って移動する。

入口スターホイール４から角形物品２を受け取る処理装置８は、中央の軸線Ｏ２を中心に回転する回転体１８を備えている。この回転体１８の下部側に設けられた回転テーブル２０上に、円周を等分に分割した扇状の物品載置プレート２２が複数個（この実施例では８個）設けられている。また、回転体１８の上部円板２４には、前記各物品載置プレート２２に対応して物品保持手段２６（容器グリッパ）が設けられている。これら容器グリッパ２６は、各角形物品２の上端部の搬送方向後方側で、かつ、回転体１８の内周側に位置する角部２ａに係合してその角形物品２を保持するようになっている。

前記容器グリッパ２６は、水平な状態で角形物品２に係合可能な位置と、上方へ立ち上がって角形物品２に係合しない位置との間で移動できるようになっている。図３および図４に示すように、容器グリッパ２６は基部２６ａ側が前記回転体１８の上部円板２４に支軸２８を介して取り付けられており、この支軸２８を支点にして上下に揺動可能である。この容器グリッパ２６の下面側に、垂直な取付部材３０を介してカムフォロア３２が取り付けられている。この処理装置８から角形物品２を排出する位置Ａ（図１参照）から、角形物品２をこの処理装置８内に供給する位置Ｂよりもやや下流側（図１中に符号Ｃで示す位置）に渡って、昇降カム３４が配置されており、前記カムフォロア３２が、昇降カム３４の上面（カム面）３４ａに沿って移動することにより、容器グリッパ２６が上下に揺動する。

前記昇降カム３４は、図４に示すように、上流端３４ｂが最も低く、下流端３４ｃに向かって次第に高くなっており、この昇降カム３４の傾斜したカム面３４ａ上をカムフォロア３２が走行しつつ上昇していくことにより、前記容器グリッパ２６が上方へ揺動して、角形物品２に係合しない位置に移動する。そして、カムフォロア３２がこの昇降カム３４の下流端３４ｃを通過すると（図１のＣ位置参照）、容器グリッパ２６が水平な位置に戻り、角形物品２の上端部に係合可能な状態になる。但し、この実施例では、容器グリッパ２６が下方に揺動したときに角形物品２の上面に干渉しないように、容器グリッパ２６と角形物品２との間には僅かの隙間が生ずるようになっている。

図５に示すように、昇降カム３４の上方には、前記カムフォロア３２を昇降カム３４の上面（カム面）３４ａに押さえ付ける押さえ部材３６が設けられている（なお、図４では図示を省略してある）。押さえ部材３６は、下面側に垂直なガイドピン３８が固定されている。一方、昇降カム３４が取り付けられている底部プレート４０には、ガイド筒４２が固定され、前記押さえ部材３６のガイドピン３８がこのガイド筒４２内を昇降可能に貫通している。底部プレート４０の下面と、ガイドピン３８の下端寄りに取り付けたばね座３８ａとの間にスプリング４４が介装され、ガイドピン３８を常時下方に付勢している。このスプリング４４の付勢力により、前記押さえ部材３６を下降させて、カムフォロア３２を昇降カム３２のカム面３４ａに押さえ付けている。

前記処理装置８の、入口スターホイール４からの角形物品２の受け渡し位置Ｂよりもやや下流側の外方に、容器載置プレート２２上の角形物品２を前記容器グリッパ２６に押し付けるブレーキローラ４６が配置されている（図１および図６参照）。このブレーキローラ４６は、ボス４８（図６では図示を省略）に回動自在に支持されているアーム５０の前記処理装置８側の先端５０ａに回転可能に取り付けられている。このアーム５０の後方側（処理装置８から遠い側）の端部５０ｂ寄りにスプリング５２が連結されて、アーム５０の後方側を常時引き付けており、前記ブレーキローラ４６を処理装置８の内部側に向けて付勢している。スプリング５２によって引き付けられるアーム５０の移動限は、取り付けプレート５４上に固定されたストッパ５６によって規制される。

前記ブレーキローラー４６が取り付けられているアーム５０の後部側の側部に、取付けプレート５４を介してエアシリンダ（ブレーキローラー４６を角形物品２に当接しない位置に移動させる移動手段）５８が取り付けられている。このエアシリンダ５８のピストンロッド５８ａは、前記アーム５０とほぼ直交する方向を向いており、ブレーキローラー４６を角形物品２に押し付けている間は、ピストンロッド５８ａを収縮させて、その先端に設けた押圧部材５８ｂをアーム５０から離隔させておき、ブレーキローラー４６を角形物品２に当接しない位置に退避させる際には、ピストンロッド５８ａを伸張させて押圧部材５８ｂによってアーム５０の後部側を押圧し、前記ボス４８を中心に揺動させる。

前記処理装置８には、回転体１８の回転位置を検出する位置検出手段（図示せず）が設けられており、この位置検出手段からの信号が入力される制御手段（図示せず）によって、前記エアシリンダ５８の作動が制御されるようになっている。なお、前記ブレーキローラー４６、アーム５０、スプリング５２およびエアシリンダ５８等により請求項に記載の当接部材６０を構成している。

角形物品２は、処理装置８の載置プレート２２上に載せられ、容器グリッパ２６に保持されて回転搬送される間に、キャッピング等の処理が行われた後、出口スターホイール１０によって前記搬送コンベヤ１の下流側に排出される。出口スターホイール１０は前記入口スターホイール４とほぼ同一の構成を有しており、外周側に円周方向等間隔で複数の係合爪６２が形成されて、これら各係合爪６２間にそれぞれ角形物品２を収容するポケット１２が設けられている。また、出口スターホイール１０の外周側には、回転搬送される角形物品２の外側を案内するメインガイド６４が設けられている。この出口スターホイール１０のメインガイド６４は、図示はしないが入口スターホイール４のメインガイド１６と同様の構成を有している。

以上の構成に係る角形物品の受け渡し装置の作動について説明する。上流側に設けられている充填装置（図示せず）で充填が行われ、搬送コンベヤ１によって所定の間隔で搬送されてきた角形物品２（この実施例では一般に一斗缶と呼ばれている１８Ｌ缶）は、入口スターホイール４の各ポケット６内に収容されて回転搬送される。入口スターホイール４のポケット６内に収容された角形物品２は、係合爪１４に押されて、下方の支持プレート１７上を滑りながら搬送される。

入口スターホイール４のポケット６内に収容された角形物品２は、外周側をメインガイド１６に案内されて処理装置８側に向かう。この角形物品２の底面を支持している支持プレート１７は、処理装置８の容器載置プレート２２と同一平面上にあり（図２参照）、支持プレート１７上の角形物品２は、入口スターホイール４の係合爪１４に背後から押されて容器載置プレート２２上に乗り移る。このように入口スターホイール４から処理装置８に受け渡される時点（図１中のＢ位置）では、処理装置８に設けられている容器グリッパ２６は、その下面に取り付けられているカムフォロア３２が昇降カム３４のカム面３４ａ上に載って上昇しているので、容器グリッパ２６は上方へ向けて回動し、角形物品２に係合しない位置に移動している。

角形物品２は、処理装置８の容器載置プレート２２上に乗り移り、回転体１８が回転するとともに、入口スターホイール４の係合爪１４に押されて移動する。この角形物品２が前記入口スターホイール４の前記係合爪１４から外れる位置付近で前記昇降カム３４が終了し（図１中のＣ位置）、容器グリッパ２６が下方へ揺動して、角形容器２の搬送方向後方側の角部２ａに近接した位置に移動する。この時点では、容器グリッパ２６は水平な状態になり角形物品２に係合可能な高さにあるが、角形物品２と容器グリッパ２６との間には若干の隙間が空いている。

容器載置プレート２２上に載った角形物品２は、その後、入口スターホイール４の係合爪１４から完全に外れて、処理装置８の回転体１８の回転によって搬送される。容器グリッパ２６が水平な状態になった位置（図１中のＣ位置）のやや下流側に、角形物品２の位置を矯正するブレーキローラ４６が回転可能に配置されている。ブレーキローラ４６は、アーム５０の後方側がスプリング５２に引かれて処理装置８の内部側に向けて付勢されており、角形物品２が搬送されてくると、この角形物品２の進行方向前方側で、かつ外周側の角部２ｂに当接する。この角部２ｂは、容器グリッパ２６が保持する角部２ａと対角線上に位置しており、ブレーキローラ４６がこの角部２ｂに当接して回転しながら押圧することにより、角形物品２を容器グリッパ２６に押し付けてその位置を規制する。

その後、回転体１８の回転によって角形物品２が所定の位置まで回転移動すると、図示しない回転位置検出手段からの信号によって制御手段がエアシリンダ５８を作動させ、ピストンロッド５８ａの先端に設けた押圧部材５８ｂによってアーム５０の後部側を押圧して、このアーム５０をスプリング５２に抗して揺動させ、ブレーキローラー４６を角形容器２の回転方向外周側の面２ｃから離す。この実施例では、ブレーキローラー４６が角形物品２の回転方向外周側の面２ｃのほぼ中央に到達した時点で、制御手段がエアシリンダ５８を作動させてブレーキローラー４６を角形物品２から離隔させる。このように容器グリッパ２６を角形物品２に係合する位置（水平な位置）と係合しない位置（上方に揺動した位置）とに移動可能にしたので、入口スターホイール４から処理装置８内に角形物品２を供給する時点では、容器グリッパ２６を退避させておくことで角形物品２に干渉することを避けることができ、従来の装置のように載置プレート上に供給される物品の位置から離して設ける必要がないので、容器グリッパ２６に押し付けて位置決めを行うために移動させる際の距離を短くでき、角形物品２に対する衝撃を小さくして安定した搬送を行うことができ、一斗缶等の角形容器２の場合でも液はねが発生することを防止できる。

前記のように載置プレート２２上の角形容器２をブレーキローラー４６で押圧して容器グリッパ２６に押しつけることにより確実に位置決めして安定した搬送を行うことができる。この状態で角形物品２を搬送しつつキャッピング等の処理を行った後、出口スターホイール１０によって搬送コンベヤ１上に排出し、次の工程に搬送する。

角形物品の受け渡し装置の全体の構成を示す平面図である。（実施例１） 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 容器保持手段の平面図である。 容器保持手段の側面図である。 図（ａ）は容器保持手段が上方へ揺動した状態を示し、図（ｂ）は下方へ揺動して角形物品に係合可能な状態になった時を示す。 当接部材を示す平面図である。

符号の説明

２ 角形物品
４ 供給ホイール
６ ポケット
１８ 回転体
２２ 物品載置プレート
２６ 物品保持手段（容器グリッパ）
４６ ローラー（ブレーキローラー）
５０ アーム
５２ 付勢手段（スプリング）
５８ 移動手段（エアシリンダ）
６０ 当接部材

Claims (4)

1. 角形物品を収容可能なポケットが形成された供給ホイールと、この供給ホイールから角形物品が供給される物品載置プレートを有する回転体と、前記物品載置プレートに載せられた角形物品の回転方向後方側に配置された物品保持手段とを備え、
   前記物品保持手段を、物品載置プレート上の角形物品に係合可能な位置と係合しない位置とに移動可能とし、供給ホイールから角形物品が供給される際には係合しない位置に退避させ、供給後に係合可能な位置に移動させ、かつ、前記物品保持手段が角形物品に係合可能な位置に移動する個所よりも下流側に、前記物品に当接する位置と当接しない位置とに移動可能な当接部材を設け、搬送されてくる角形物品に当接してこの角形物品を前記物品保持手段側に押圧することを特徴とする角形物品の受け渡し装置。
2. 前記角形物品が供給ホイールのポケットから解放された後に、前記物品保持手段を角形物品に係合可能な位置に移動させることを特徴とする請求項１に記載の角形物品の受け渡し装置。
3. 前記当接部材は、角形物品に当接するローラーと、このローラーが取り付けられているアームと、前記ローラーを角形物品方向へ付勢する付勢手段と、前記ローラーを角形物品に当接しない位置に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の角形物品の受け渡し装置。
4. 前記回転体の回転位置を検出する位置検出手段と、前記移動手段の作動を制御する制御手段とを設け、ローラーが角形物品の一側面に当接し、その側面全体を通過する前に当接しない位置に退避するように前記移動手段の作動を制御することを特徴とする請求項３に記載の角形物品の受け渡し装置。

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