JP4672936B2 - 容器追従式包装機システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装処理対象の容器に各種の包装処理を行う、例えば洗浄機、充填機、キャッパなどの複数の処理ステーションが容器を搬送する容器搬送路に沿って配設された容器追従式包装機システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、包装処理対象の容器を搬送するコンベアー（容器搬送装置）などの容器搬送路に沿って容器に各種の包装処理を行う、例えば容器を洗浄する洗浄機、容器内に液体を充填する充填機、容器の口元にキャップを装着するキャッパなどの複数の処理ステーションが順次配設されて容器追従式包装機システムが構成されている。
【０００３】
また、コンベアー上を等速で搬送されている容器にその容器の流れを妨げる事無く、液体充填、キャッピングなどの処理機能を行う充填機、キャッパー等のライン式追従型包装機ではコンベアーの容器搬送動作に追従して移動する追従装置が設けられている。この追従装置には容器に各種の包装処理を行う作業ユニット（ヘッド）がコンベアーの容器搬送方向に沿って直線状に複数セット並設された作業ユニット集合体が設けられている。
【０００４】
そして、この容器追従式包装機システムの製品製造ラインに供給される容器は、これらの各処理ステーションに自動的に順次、受け渡しされ、所定の包装作業の処理工程が行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、洗浄機や、充填機や、キャッパー等の各包装機械ではそれぞれ設備導入時に設定された設定能力のままの状態で運転されることが多い。そして、設備導入後の資材（充填液、キャップの形状、材質変化等）の変化によって製品製造ライン上の複数の処理ステーションのうちのいずれか機械の能力が要求されている処理能力を満足出来なくなった場合、その処理能力が低い機械に合わせて製品製造ライン上の容器の送り速度が設定されていた。そのため、処理能力が低い機械以外の他の機械では使用可能な処理能力よりも低い処理能力で運転されることになるので、製品製造ライン全体の能力を落として使用しなければならない問題がある。
【０００６】
また、ライン式追従型包装機では各処理ステーションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッド）の数は予め決まっている。そして、各処理ステーションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッド）の数に応じて追従装置の追従する距離が変化するので、追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッド）の数を増減させた場合には追従する距離が変化する。そのため、作業ユニット（ヘッド）の数を増減させる場合にはその処理ステーションの追従装置の追従する距離の変化に対応させて容器追従式包装機システム全体の駆動部の大幅な設計変更が必要となるので、設備導入後に容器追従式包装機システム内に組み込まれている各処理ステーションの追従装置に組み込まれる作業ユニット（ヘッド）の数を変更することは難しい問題がある。
【０００７】
従って、従来の容器追従式包装機システムでは処理能力が低い機械だけを簡単に能力アップすることができないので、処理能力が低い機械だけを簡単に能力アップできるような方法の開発が切望されているのが実情である。
【０００８】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、追従装置の作業ユニット（ヘッド）の増減に簡単に対応することができ、充填、キャッパー等の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を持たせることができる容器追従式包装機システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、包装処理対象の容器を搬送する容器搬送装置の容器搬送路に沿って前記容器に各種の包装処理を行う処理ステーションが複数、並設されるとともに、
前記各処理ステーションに前記容器搬送装置の容器搬送動作に追従して移動する追従装置が配設された容器追従式包装機システムにおいて、
前記容器に各種の包装処理を行う作業ユニットが前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って直線状に複数セット並設された作業ユニット集合体を少なくともいずれか１つの前記処理ステーションの前記追従装置に配設し、
前記作業ユニット集合体の前記作業ユニットの数を変更して前記処理ステーションの能力変更を可能にした処理ステーション能力変更部を設けるとともに、
前記処理ステーション能力変更部に前記作業ユニットの数に合わせて前記追従装置の移動ストロークを変更する移動ストローク変更手段を設けたことを特徴とする容器追従式包装機システムである。
そして、本請求項１の発明では、処理ステーション能力変更時には処理ステーション能力変更部によって作業ユニット集合体の作業ユニットの数を変更して処理ステーションの能力を変更させるとともに、処理ステーション能力変更部の移動ストローク変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置の移動ストロークを変更するようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、前記作業ユニット集合体を備えた処理ステーションは、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って延設され、前記追従装置の移動をガイドするガイドシャフトと、このガイドシャフトを支持するシャフト支持部材と、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って延設されたラックとを具備し、
前記追従装置は、前記ガイドシャフトにスライド可能に連結される軸受部と、前記ラックに噛合させたピニオンギアと、このピニオンギアを駆動する駆動モータとを具備し、
前記移動ストローク変更手段は、前記ガイドシャフトの長さを前記移動ストロークの長さに合わせて調整するガイドシャフトの長さ調整手段と、複数のシャフト支持部材構成部材を連結して前記シャフト支持部材を構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記シャフト支持部材構成部材の連結数を変更するシャフト支持部材長さ調整手段と、複数のラック構成部材を連結して前記ラックを構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記ラック構成部材の連結数を変更するラック長さ調整手段と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の容器追従式包装機システムである。
そして、本請求項２の発明では、移動ストローク変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置の移動ストロークを変更する作業時にはガイドシャフトの長さ調整手段によってガイドシャフトの長さを移動ストロークの長さに合わせて調整し、シャフト支持部材長さ調整手段によって移動ストロークの長さに合わせてシャフト支持部材の構成部材の連結数を変更するとともに、ラック長さ調整手段によって移動ストロークの長さに合わせてラック構成部材の連結数を変更するようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図８（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。図１および図２は本実施の形態の容器追従式包装機システム、すなわち包装処理対象の容器を搬送するコンベアー（容器搬送装置）などの容器搬送路に沿って容器に各種の包装処理を行う、例えば洗浄機、充填機、キャッパーなどの複数の処理ステーションが順次配設された包装処理ラインの一部を構成するライン式包装機、例えばキャッパー２の概略構成を示すものである。このキャッパー２は、後述する追従装置１８を支持するフレーム４を備えている。このフレーム４上には、容器８などのワークを搬送するコンベアー（容器搬送装置）６が設けられ、所定の間隔（ピッチ）に配置された容器８が一定の速度で搬送されている。
【００１２】
また、フレーム４上には、コンベアー６による容器８の搬送方向と平行に延設されたラック１２と、１対のガイドシャフト１３とが設けられている。これらガイドシャフト１３上には、コンベアー６の容器搬送動作に追従して移動する追従装置１８が滑り軸受１８ａを介して摺動可能に配設されている。さらに、図２に示すように各ガイドシャフト１３の両端部はそれぞれシャフトブロック１５及び長さ調整手段６９を介してフレーム４上に固定されている。そして、１対のガイドシャフト１３によってコンベアー６の容器搬送路と平行な適宜の長さ範囲の作業ユニット搬送路が形成されている。
【００１３】
また、追従装置１８には、第１のサーボモーター１６が配設され、その駆動軸が下方に向けられている。この駆動軸には、ピニオンギア１４が取り付けられ、このピニオンギア１４は、ラック１２に噛み合わせられている。
【００１４】
したがって、第１のサーボモーター１６によるピニオンギア１４の回転駆動時にはラック１２とピニオンギア１４との噛合部を介して伝達される駆動力によって追従装置１８がガイドシャフト１３に沿って移動されるようになっている。このとき、第１のサーボモーター１６が正方向に回転駆動される状態では追従装置１８は、コンベアー６の容器搬送動作に追従して１対のガイドシャフト１３による一定の移動範囲内でほぼ直線的に移動される。
【００１５】
また、第１のサーボモーター１６が逆向きに回転駆動されると、追従装置１８は、コンベアー６の容器搬送方向と反対方向にほぼ直線的に移動（戻し駆動）される。すなわち、追従装置１８は、ラック１２およびガイドシャフト１３に沿ってフレーム４上を一定の作業ユニット搬送路の範囲内で往復駆動されるようになっている。
【００１６】
また、この追従装置１８がコンベアー６の容器搬送動作に追従して移動する速度は、第１のサーボモーター１６によってフィードバック制御され、コンベアー６による容器８の搬送速度に合わせられる。さらに、ピニオンギア１４がラック１２の中央付近から端部近傍の所定の位置に到達した時点では、第１のサーボモーター１６が一旦停止されるように制御され、反対方向に回転されるか、または停止されるかが選択される。なお、この第１のサーボモーター１６による追従装置１８の駆動速度は、追従装置１８がコンベアー６の容器搬送動作に追従して移動する場合と、追従装置１８が戻し駆動される場合とでは、移動速度がほぼ同一でも大きく異なっていてもよい。
【００１７】
さらに、追従装置１８には、この第１のサーボモーター１６に隣接し、かつ、駆動軸が逆の方向（上方）に配置された第２のサーボモーター２０が取り付けられている。この第２のサーボモーター２０の駆動軸には、タイミングプーリ２２が取り付けられ、このタイミングプーリ２２には、タイミングベルト２４が噛み合わせられている。
【００１８】
また、追従装置１８の上方には、キャッピングヘッド（作業ユニット集合体）３４が配設されている。このキャッピングヘッド３４の前端部には、図２に示すように、下向きに延設された同一構成の３つのキャップチャックユニット（作業ユニット）３６が並設されている。これら３つのキャップチャックユニット３６はコンベアー６の容器搬送方向に沿って直線状に一列に並べて配置されている。
【００１９】
また、キャッピングヘッド３４の後端部には昇降駆動可能な昇降駆動部３２Ａが配設されている。この昇降駆動部３２Ａには上下方向に延設された昇降駆動用のボールねじ２６が取り付けられている。このボールねじ２６の下端部には第２のサーボモーター２０の駆動軸上のタイミングプーリ２２とほぼ同じ高さに配置されたタイミングプーリ２８が装着されている。そして、このタイミングプーリ２８に前記タイミングベルト２４が噛み合わせられている。
【００２０】
さらに、ボールねじ２６の上端には、軸受３０が設けられ、この軸受３０を介して追従装置１８のベース部材３２が取り付けられている。このため、サーボモーター２０の回転による回転トルクは、タイミングプーリ２２に伝達され、このタイミングプーリ２２に噛み合わせられたタイミングベルト２４に伝達される。さらに、この回転トルクがタイミングプーリ２８を介してボールねじ２６に伝達されて、このボールねじ２６が回転駆動される。このボールねじ２６の回転運動はボールねじ２６と軸受３０との噛合部を介してベース部材３２の昇降運動に変換されるようになっている。これにより、ボールねじ２６が所定の方向に回転されると、ベース部材３２を介してキャッピングヘッド３４全体が昇降駆動されるようになっている。そして、このキャッピングヘッド３４と一体に３つのキャップチャックユニット３６が直線的に昇降駆動される。
【００２１】
ここで、各キャップチャックユニット３６の昇降駆動時には、第２のサーボモーター２０がフィードバック制御されて上下動量（昇降量）が適宜制御される。
【００２２】
図１に示すようにこのキャップチャックユニット３６の軸心部にはスピンドル４１が配設されている。このスピンドル４１の上端には、タイミングプーリ３８が取り付けられ、下端には、開閉および回転可能なチャック部４０が設けられている。
【００２３】
さらに、キャッピングヘッド３４には、好ましくはサーボモーターからなる３つのモーター４２が図２に示すように３つのキャップチャックユニット３６の並び方向と平行に一列に並設されている。図１に示すようにこれらモーター４２の回転軸には、それぞれタイミングプーリ４４が取り付けられ、これらタイミングプーリ４４には、それぞれタイミングベルト４６が噛み合わせられている。これらタイミングベルト４６は、キャップチャックユニット３６の上端のタイミングプーリ３８にそれぞれ噛み合わせられている。このため、これらモーター４２が回転されると、各モーター４２の回転トルクがタイミングプーリ４４を介してタイミングベルト４６に伝達される。さらに、この回転トルクがタイミングプーリ３８を介してスピンドル４１に伝達されて、このスピンドル４１が回転されて、各キャップチャックユニット３６の下端のチャック部４０が回転される。
【００２４】
このチャック部４０は、モーター４２によってキャッピング時にキャップ４８が容器８に取り付けられたとき、キャップ４８の締まり具合が最適に制御されて施蓋される。
【００２５】
したがって、キャップチャックユニット３６は、自在なストロークで直線状に上下動されるとともに、キャップ４８が容器８に対して適宜な力でキャッピングされるように、回転される。
【００２６】
また、図２に示すように、キャッパー２のフレーム４には、キャップが供給されるキャップシュート５０（キャップ搬送路）が設けられている。このキャップシュート５０は、フレーム４の上面に配置されているとともに、その終端部がコンベアー６の容器搬送軌道上に沿ってコンベアー６の近傍位置に配置されている。そして、キャップ供給部（図示せず）から順次キャップシュート５０に送り出されたキャップ４８がこのキャップシュート５０に沿って整列されながら滑り落ちるように自然落下され、このキャップシュート５０の終端部側に搬送される。このキャップシュート５０の終端部側には、フレーム４の上面に対して平行なスクラッチピースユニット６０が離間して配置されている。このスクラッチピースユニット６０にはキャップチャックユニット３６と同数、本実施の形態では３つのスクラッチピース５８が載置されている。
【００２７】
このスクラッチピースユニット６０は、スクラッチピース搬送機構５２によって移動操作されるようになっている。そして、スクラッチピースユニット６０の移動にともないキャップシュート５０の終端部位置のキャップ４８が１つずつ３つのスクラッチピース５８にそれぞれ引っ掛けらて移載されるようになっている。
【００２８】
そして、キャッパー２の運転時には追従装置１８は１対のガイドシャフト１３によって形成される作業ユニット搬送路の始点位置（図２中でガイドシャフト１３の左端部位置）から終点位置（図２中でガイドシャフト１３の右端部位置）までコンベアー６の容器搬送動作に追従して移動し、この追従動作中にキャップチャックユニット３６の下端のチャック部４０によって容器８にキャップ４８を装着するなどの作業をコンベアー６の容器搬送動作に同期して行うようになっている。
【００２９】
さらに、追従装置１８は作業ユニット搬送路の終点位置に達するとコンベアー６の容器搬送動作への追従動作が停止されたのち、この追従動作と反対方向に戻し駆動されて作業ユニット搬送路の始点位置まで戻されるようになっている。そして、以後は上述したコンベアー６の容器搬送動作に追従して作業ユニット搬送路の始点位置から終点位置まで追従装置１８を搬送する追従装置１８の追従動作と、作業ユニット搬送路の終点位置で追従動作が停止されたのち、作業ユニット搬送路の始点位置まで追従装置１８を戻す戻し動作とが交互に繰り返されるようになっている。
【００３０】
また、本実施の形態のキャッパー２にはキャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数を標準数から変更してキャッパー２の能力変更を可能にしたキャッパー能力変更部６１と、このキャッパー能力変更部６１によって変更されたキャップチャックユニット３６の数に合わせて追従装置１８の移動ストロークを変更する移動ストローク変更手段６２とが設けられている。
【００３１】
ここで、キャッパー能力変更部６１には図７に示すように１つのキャップチャックユニット３６のチャック部４０と、このキャップチャックユニット３６用のモーター４２と、これらの間の動力伝達部とを一体的にユニット化した１つのヘッドユニット６３が設けられている。そして、このヘッドユニット６３が３つ並設された状態で連結されて図５に示すように３つのキャップチャックユニット３６を組み込んだ標準数のキャッピングヘッド３４が形成されている。
【００３２】
また、キャッパー能力変更部６１ではキャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数を図５に示す標準数の状態から変更することにより、キャッパー２の能力変更を可能にしている。例えば、キャッパー２の能力を増加させる場合には図６に示すように標準数の状態より多い数、例えば５つのヘッドユニット６３が連結されるようになっている。このキャップチャックユニット３６の連結数を増加させることにより、追従装置１８の移動ストロークも大きくなる状態に変化されるようになっている。
【００３３】
また、キャッピングヘッド３４のチャック固定ベース６４は図８（Ａ）に示すように取付板６５と、側板６６と、底板６７とにより構成されている。ここで、チャック固定ベース６４の取付板６５にはチャックユニット取付用穴６８が等間隔Ｌ２で開けられている。
【００３４】
そして、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数を５に変更する（ヘッド数が増える）場合はそれに合わせて図８（Ｂ）に示すようにチャック固定ベース６４の取付板６５ａ及び底板６７ａを追加するようになっている。このとき、チャックユニット３６を追加し、チャック固定ベース６４の取付板６５及び６５ａに取付けるようになっている。また、チャック固定ベース６４の取付板６５及び６５ａには等間隔Ｌ２で取付用穴６８が開けられている為、チャックユニット３６が偶数から奇数、又は奇数から偶数になった場合も取付け位置をずらして固定する事で組替えが可能となる。
【００３５】
さらに、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数を減らす場合にはそれ専用のチャック固定ベース６４の取付板６５ａ及び底板６７ａを取り外す事で、組み替えが可能となる。なお、ヘッド数が減る場合はチャックユニット取付用穴６８の穴位置をずらす事で取付板６５及び底板６７を製作しなくても対応が可能である。
【００３６】
また、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数の変化に応じて追従装置１８の移動ストロークも変更される。このとき、移動ストローク変更手段６２には、ガイドシャフト１３の長さを移動ストロークの長さに合わせて調整するガイドシャフト１３の長さ調整手段６９が設けられている。
【００３７】
このガイドシャフト１３の長さ調整手段６９はキャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数の変化に応じて適正な長さのガイドシャフト１３に変更するようになっている。このとき、ガイドシャフト１３は追従装置１８の移動ストロークに応じて適正な長さのリニアシャフトを製作する必要がある。なお、このガイドシャフト１３のリニアシャフトは市場性がある為、入手が容易でしかも安価となる。さらに、シャフトブロック１５は流用可能である。
【００３８】
また、移動ストローク変更手段６２にはシャフト支持部材長さ調整手段７０と、ラック長さ調整手段７１とが設けられている。ここで、シャフト支持部材長さ調整手段７０は図３および図４に示すようにガイドシャフト１３のシャフト支持部材７２を複数の構成部材７３に分割し、追従装置１８の移動ストロークの長さに合わせて連結されるシャフト支持部材構成部材７３の連結数を変更する構成になっている。例えば、キャッパー能力変更部６１によって変更されたキャップチャックユニット３６の数に合わせてシャフト支持部材構成部材７３の連結数が変更される。そして、追従装置１８の移動ストロークが比較的短い標準状態の場合には図３に示すように例えば３つのシャフト支持部材構成部材７３が連結され、この状態で標準状態の追従装置１８の移動ストロークが確保される状態でセットされるようになっている。
【００３９】
さらに、この標準状態よりも追従装置１８の移動ストロークが大きい場合には図４に示すように連結されるシャフト支持部材構成部材７３の数が増え、例えば４つのシャフト支持部材構成部材７３が連結され、この状態で標準状態よりも長い追従装置１８の移動ストロークが確保される状態でセットされるようになっている。なお、シャフト支持部材構成部材７３のフレームにはチャック固定ベース６４の取付板６５と同様に等間隔Ｌ１で取付穴７４が開けられている。
【００４０】
また、ラック長さ調整手段７１は図３および図４に示すようにラック１２を複数の構成部材７５に分割し、追従装置１８の移動ストロークの長さに合わせて連結されるラック構成部材７５の連結数を変更する構成になっている。例えば、キャッパー能力変更部６１によって変更されたキャップチャックユニット３６の数に合わせてラック構成部材７５の連結数が変更される。そして、追従装置１８の移動ストロークが比較的短い標準状態の場合には図３に示すように例えば３つのラック構成部材７５が連結され、この標準状態よりも追従装置１８の移動ストロークが大きい場合には図４に示すように例えば４つのラック構成部材７５が連結されるようになっている。なお、ラック１２は歯と端面の長さ寸法が管理され、各シャフト支持部材構成部材７３に取付けられている。
【００４１】
また、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数を増やす場合にはラック構成部材７５が取付けられた中間のシャフト支持部材構成部材７３を追加してフレームに取付けるようになっている。このとき、フレームには等間隔で取付穴７４が開けられている為、中間のシャフト支持部材構成部材７３の数が偶数から奇数、又は奇数から偶数になった場合も取付け位置をずらして固定する事で組替が可能になっている。
【００４２】
また、中間のシャフト支持部材構成部材７３は長さを管理して製作している為、中間のシャフト支持部材構成部材７３同士の端面を突き合わせて固定する事でラック構成部材７５同士の間隔も適正な寸法となる。
【００４３】
また、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数が減る場合には中間のシャフト支持部材構成部材７３を減らし、短いリニアシャフトにすることにより組み替えが可能である。なお、以後長い追従装置１８の移動ストロークを使用する予定がない、或いは型替迄に時間がない、型替えにかかる費用を削減したい等の場合は元々使用していたガイドシャフト１３を切断して使用する事も可能である。
【００４４】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態ではキャッパー２の能力変更時にはキャッパー能力変更部６１によって追従装置１８のキャップチャックユニット３６の数を変更してキャッパー２の能力を変更させるとともに、キャッパー能力変更部６１の移動ストローク変更手段６２によってキャップチャックユニット３６の数に合わせて追従装置１８の移動ストロークを変更するようにしている。そのため、充填、キャッパー等の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を持たせることができ、キャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数の増減に対応できる。
【００４５】
その結果、設備導入後の資材（充填液、キャップの形状、材質変化等）の変化によって製品製造ライン上の複数の処理ステーションのうちのいずれか機械の能力が要求されている処理能力を満足出来なくなった場合、その処理能力が低い機械の能力を簡単に増大させることができる。したがって、従来のように処理能力が低い機械に合わせて製品製造ライン上の容器の送り速度が設定される場合に比べて製品製造ライン全体の処理速度を高め、処理能力を高めることができるので、従来に比べて製品製造ライン全体の作業能率を高めることができる効果がある。
【００４６】
また、本実施の形態では移動ストローク変更手段６２によってキャッピングヘッド３４に組み込まれるキャップチャックユニット３６の数に合わせて追従装置１８の移動ストロークを変更する作業時にはガイドシャフト１３の長さ調整手段６９によってガイドシャフト１３の長さを移動ストロークの長さに合わせて調整し、シャフト支持部材長さ調整手段７０によって移動ストロークの長さに合わせてシャフト支持部材７２の構成部材７３の連結数を変更するとともに、ラック長さ調整手段７１によって移動ストロークの長さに合わせてラック構成部材７５の連結数を変更するようにしている。そのため、容器追従式包装機システム全体の中で、処理能力が低い機械だけを簡単に能力アップできる。
【００４７】
さらに、本実施の形態では追従装置１８の駆動系にラック１２とピニオンギア１４との噛合部を備えたラック＆ピニオン方式の駆動機構を設けたので、追従装置１８の移動ストロークを変更する場合、ラック１２の構成部材７５を継ぎ足すだけでストローク変更が可能となる。そのため、追従装置１８の駆動系にボールネジを使用する場合のように、ストローク変更時にネジ全てを交換する必要がないので、簡単に追従装置１８の移動ストロークを変更することができ、現地でも直ぐ対応できる。
【００４８】
また、図９乃至図１２（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図８（Ａ），（Ｂ）参照）のキャッパー２の追従装置１８の移動ストロークを変更する移動ストローク変更手段６２の変形例を示すものである。
【００４９】
すなわち、本実施の形態ではキャッパー２の駆動ベース８１に取り付けたオシレーティングドライブなどの回動軸８２を中心に揺動可能な揺動レバー８３が設けられている。この揺動レバー８３には半径方向に沿って複数の位置決め穴８４が設けられている。さらに、この揺動レバー８３のいずれかの位置の位置決め穴８４にはリンクアーム８５が連結ピン８６を介して回動可能に連結されている。このリンクアーム８５にもアームの軸方向に沿って複数の連結穴８７が並設されている。
【００５０】
また、図１０に示すようにリンクアーム８５は追従装置１８に回動可能に連結されている。そして、揺動レバー８３が回動軸８２を中心に揺動する動作にともないリンクアーム８５を介して追従装置１８が１対のガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動されるようになっている。これにより、追従装置１８を１対のガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる駆動機構８８が形成されている。ここで、追従装置１８をガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる際の追従装置１８の移動ストロークは揺動レバー８３が回動軸８２を中心に揺動する動作とリンクアーム８５が連結ピン８６を介して回動する動作とによって設定されている。
【００５１】
また、この駆動機構８８の揺動レバー８３の位置決め穴８４と、リンクアーム８５の連結穴８７との連結位置を変化させることにより、追従装置１８をガイドシャフト１３に沿って直線的に往復駆動させる際の追従装置１８の移動ストロークを変更させることができる。例えば、揺動レバー８３の最先端位置の位置決め穴８４にリンクアーム８５の一端部の連結穴８７とを連結することにより、図１１に示すように追従装置１８の移動ストロークを最大に変更させることができる。
【００５２】
なお、図１１ではキャッパー２の駆動ベース８１を基準に追従装置１８の移動ストロークを表しているが、実際は追従装置１８の移動方向と直交する方向には追従装置１８を移動させることはできないので、キャッパー２の駆動べース８１側をずらす必要がある。
【００５３】
また、本実施の形態の駆動機構８８の揺動レバー８３の駆動源としては駆動モータ８９が主に使用される。なお、この駆動モータ８９に替えて容器追従式包装機のカウンターシャフト９０から各処理ステーションに伝達される駆動力をタイミングプーリ９１、タイミングベルト９３を介してタイミングプーリ９４に伝達し、駆動機構８８の揺動レバー８３の駆動源として使用するベルト駆動式の駆動機構９５を設ける構成にしても良い。さらに、このベルト駆動式の駆動機構９５では図１２（Ａ），（Ｂ）に示すようにタイミングプーリ９２の位置を移動させることによりタイミングベルト９３を交換することなくタイミングベルト９３に適正なテンションを与えることが可能となる。
【００５４】
また、図１３は本発明の第３の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図６参照）のコンベアー６による容器８の搬送方向と平行にリンサー１０１、充填機１０２、キャッパー１０３等が並設された容器追従式包装機システムにおける電気制御回路を示すものである。図１３中、１０４は容器追従式包装機システムの中のメインとなるメイン駆動部（親機）で、本実施の形態ではコンベアー１０５が主軸として設定されている。このメイン駆動部１０４にはコンベアー駆動モータ１０６と、この駆動モータ１０６の回転軸に固定されたコンベアー駆動プーリー１０７と、レゾルバ１０８と、ＰＬＣ：プログラマブル・ロジック・コントローラー（シーケンサー）１０９とが設けられている。
【００５５】
さらに、リンサー１０１、充填機１０２、キャッパー１０３などの各子機にはそれぞれＰＬＣ１１０が内蔵されている。また、リンサー１０１、充填機１０２、キャッパー１０３などの各子機間と、メイン駆動部１０４との間は４つのケーブル１１０〜１１３を介して接続されている。ここで、第１のケーブル１１０はコンベアー駆動軸に取付けられているレゾルバからの回転信号の受け渡し用のケーブルである。さらに、第２のケーブル１１１は電源ケーブル、本実施の形態では例えば３相ＡＣ２００Ｖである。また、第３のケーブル１１２は各機械に内蔵されているＰＬＣ１０９、１１０間を接続し、ネットワーク化するためのケーブル、第４のケーブル１１３は機械タイミング信号、非常停止ボタン、ドア安全スイッチなどの信号のやりとり用のケーブルである。
【００５６】
そして、本実施の形態の容器追従式包装機システムの運転時には次の各工程の動作が行われる。
【００５７】
１．メイン駆動部１０４（メインコンベヤー装置）に▲１▼制御装置と▲２▼同期信号を供給する機器を搭載して、各処理ステーションに信号を分配する。このとき、▲１▼メイン駆動部１０４より与えられた同期信号に、個々の処理ステーションが同期して動作する。また、▲２▼メイン駆動部１０４からの信号により、個々の処理ステーションが運転される。
【００５８】
２．個々の処理ステーションの制御装置は、メイン装置と同じような形で接続されている。そのため、▲１▼容器追従式包装機システムを構成する処理ステーションが変更されても、同じようなインターフェース（ソフト、ハード共）で接続されているため、メイン駆動部１０４の改造する必要がない。▲２▼個々の処理ステーションからメイン駆動部１０４への信号は、同じような形となっているため、構成する処理ステーションのどれからも運転操作やモニターをすることが可能である。▲３▼構成する処理ステーションの接続は、ケーブルの接続のみで増設や撤去が可能である。
【００５９】
３．カムサーボを搭載しているためプログラマブルにカムを変更することが可能である。これにより、▲１▼構成する処理ステーションのヘッド数をビルトイン方式で追加したり減らした場合でも、制御装置の変更をすることなく、カムデータを入れ替えるだけで可能である。▲２▼ワークの変更による動作ストロークの変更などは、ティーチング方式により簡単に再設定することが可能である。
【００６０】
４．ハンディーターミナルのディスプレーを採用しているため、調整時には個々の処理ステーションに接続して操作することが可能である。
【００６１】
５．メイン装置に各種オプション機能の接続が可能である。▲１▼ワイヤレスリモコンにより離れた運転や停止、寸動調整操作。▲２▼生産情報データーの上位への伝送（シリアル伝送、MELSECNET、Ｅthernet、etc）。▲３▼電話回線による遠隔デバックモデムを接続可能。▲４▼ＦＡポケベルの接続により、異常通報や資材供給の予告指示が可能となる。
【００６２】
したがって、個々の処理ステーションは単体で調整可能なため、ライン構成をした直後から生産を立ち上げることが可能となった。また、ラインの構成が変わっても、接続をし直すだけで運転する事が可能で、制御装置の改造やプログラムの変更は不必要である。構成の変更は、若干の手間で終了するようになった。
【００６３】
これに対し、図１４に示す従来の方法のように機械的な駆動装置により複数台の処理ステーションを接続してラインを構成している場合、ライン全体の制御に関しては一括しておこなっているのが通例であった。この場合でライン構成が変わり、処理ステーションの交換、または、増設や撤去の場合は、構成の変更のため、制御装置の改造と配線などを引き直す必要があった。
【００６４】
また、電子的な同期方法により新たな処理ステーションを追加する場合は、直前の既設処理ステーションより信号を取り出して同期をとるが、ライン構成の中間に処理ステーションを増設する、または、撤去する場合には、同期を取り合う処理ステーションを変更するなどのために、構成のやり直しと配線の引き直しをする必要が発生する。
【００６５】
以上、どちらの場合にも構成のやりなおしにともなう制御装置の改造と配線工事、プログラムの修正などが不可欠で、大幅な制御の改造が必要となっており、改造作業にコストや時間が必要だった。
【００６６】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態では個々の処理ステーションはコンベヤー装置とセットであれば単体で調整可能なため、予め単体調整をしておけば、ライン構成をした直後から生産を立ち上げることが可能となった。また、ラインの構成が変わっても、接続をし直すだけで運転する事が可能で、制御装置の改造やプログラムの変更は不必要である。構成の変更は、若干の手間で終了するようになった。
【００６７】
さらに、本実施の形態では
１．単体で調整可能なためライン化した後の立ちあがりが早くなった。
【００６８】
２．ラインの構成が変化しても個々の処理ステーションの制御は変える必要がない。
【００６９】
３．従って、納入後のライン上での処理ステーションの増減が既設制御を変化させること無く容易にできるようになった。
【００７０】
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、処理ステーション能力変更時には処理ステーション能力変更部によって作業ユニット集合体の作業ユニットの数を変更して処理ステーションの能力を変更させるとともに、処理ステーション能力変更部の移動ストローク変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置の移動ストロークを変更するようにしたので、追従装置の作業ユニット（ヘッド）の増減に簡単に対応することができ、充填、キャッパー等の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を持たせることができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、移動ストローク変更手段によって作業ユニットの数に合わせて追従装置の移動ストロークを変更する作業時にはガイドシャフトの長さ調整手段によってガイドシャフトの長さを移動ストロークの長さに合わせて調整し、シャフト支持部材長さ調整手段によって移動ストロークの長さに合わせてシャフト支持部材の構成部材の連結数を変更するとともに、ラック長さ調整手段によって移動ストロークの長さに合わせてラック構成部材の連結数を変更するようにしたので、追従装置の作業ユニット（ヘッド）の増減に簡単に対応することができ、充填、キャッパー等の容器追従式包装機において能力の変更時の汎用性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の容器追従式包装機システムにおけるライン式キャッパー全体の概略構成を示す正面図。
【図２】第１の実施の形態のライン式キャッパー全体の概略構成を示す平面図。
【図３】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおける標準的なヘッド数の追従装置の駆動ユニットの概略構成図。
【図４】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけるヘッド数が増えた場合の追従装置の駆動ユニットの概略構成図。
【図５】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおける標準的なヘッド数の追従装置の駆動ユニットの概略構成を示す平面図。
【図６】第１の実施の形態のライン式キャッパーにおけるヘッド数が増えた場合の追従装置の駆動ユニットの概略構成を示す平面図。
【図７】第１の実施の形態のライン式キャッパーのキャップチャックユニットを示す斜視図。
【図８】（Ａ）は第１の実施の形態のライン式キャッパーにおける標準的なヘッド数のキャップチャックユニットのチャックユニット固定ベースの概略構成を示す斜視図、（Ｂ）はヘッド数が増えた場合のチャックユニット固定ベースの概略構成を示す斜視図。
【図９】本発明の第２の実施の形態のライン式キャッパーの要部の概略構成図。
【図１０】第２の実施の形態のライン式キャッパーにおける追従装置の駆動機構を示す概略構成図。
【図１１】第２の実施の形態のライン式キャッパーにおける追従装置の移動ストロークの変更状態を説明するための説明図。
【図１２】第２の実施の形態のライン式キャッパーのカウンター駆動時のベルトの長さ調整状態を示すもので、（Ａ）は駆動タイミングプーリと従動タイミングプーリとの距離が短い状態を示す概略構成図、（Ｂ）は駆動タイミングプーリと従動タイミングプーリとの距離が長い状態を示す概略構成図。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の容器追従式包装機システム全体の電気的な接続状態を示す概略構成図。
【図１４】従来の容器追従式包装機システム全体の機械的な駆動装置の接続状態を示す概略構成図。
【符号の説明】
２ キャッパー（処理ステーション）
６ コンベアー（容器搬送装置）
８ 容器
１３ ガイドシャフト
１８ 追従装置
３４ キャッピングヘッド（作業ユニット集合体）
３６ キャップチャックユニット（作業ユニット）
６１ キャッパー能力変更部
６２ 移動ストローク変更手段

Claims (2)

1. 包装処理対象の容器を搬送する容器搬送装置の容器搬送路に沿って前記容器に各種の包装処理を行う処理ステーションが複数、並設されるとともに、
   前記各処理ステーションに前記容器搬送装置の容器搬送動作に追従して移動する追従装置が配設された容器追従式包装機システムにおいて、
   前記容器に各種の包装処理を行う作業ユニットが前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って直線状に複数セット並設された作業ユニット集合体を少なくともいずれか１つの前記処理ステーションの前記追従装置に配設し、
   前記作業ユニット集合体の前記作業ユニットの数を変更して前記処理ステーションの能力変更を可能にした処理ステーション能力変更部を設けるとともに、
   前記処理ステーション能力変更部に前記作業ユニットの数に合わせて前記追従装置の移動ストロークを変更する移動ストローク変更手段を設けたことを特徴とする容器追従式包装機システム。
2. 前記作業ユニット集合体を備えた処理ステーションは、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って延設され、前記追従装置の移動をガイドするガイドシャフトと、このガイドシャフトを支持するシャフト支持部材と、前記容器搬送装置の容器搬送方向に沿って延設されたラックとを具備し、
   前記追従装置は、前記ガイドシャフトにスライド可能に連結される軸受部と、前記ラックに噛合させたピニオンギアと、このピニオンギアを駆動する駆動モータとを具備し、
   前記移動ストローク変更手段は、前記ガイドシャフトの長さを前記移動ストロークの長さに合わせて調整するガイドシャフトの長さ調整手段と、複数のシャフト支持部材構成部材を連結して前記シャフト支持部材を構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記シャフト支持部材構成部材の連結数を変更するシャフト支持部材長さ調整手段と、複数のラック構成部材を連結して前記ラックを構成し、前記移動ストロークの長さに合わせて前記ラック構成部材の連結数を変更するラック長さ調整手段と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の容器追従式包装機システム。

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