JP4779755B2 - 容器の方向規制装置 - Google Patents

Description

本発明は容器の方向規制装置に係り、特に、方向性のある容器を一定の方向を向けて揃える容器の方向規制装置に関するものである。

方向性のある容器に、ラベルを貼付する場合等には、全ての容器を所定の方向に位置決めしてラベラに供給しなければならない。このように供給スターホイール内で容器の方向を一定の方向に揃えてラベラに供給するようにした装置は、従来から知られている（特許文献１参照）。

特許文献１には、以下の構成の容器の方向規制装置（この文献に記載された発明の名称は容器の姿勢制御装置）が記載されている。すなわち、繰り入れ装置のスターホイール等の外周部位にこの繰り入れ装置によって移動される容器の移動軌跡に沿って無端状のベルトが配設されている。さらに、駆動モータによって回転駆動される駆動ローラによってこのベルトを駆動するベルト駆動機構が設けられている。また、繰り入れ装置のスターホイールには内側から容器を支持する一対の回転ローラおよびストッパがそれぞれ配置されている。そして、繰り入れ装置のスターホイール等によって保持されている容器が回転ローラによってベルトに押し付けられるようになっている。そのため、ベルトを駆動させることによって容器を回転（自転）させることができる

また、繰り入れ装置のスターホイール等の上の容器の自転時には、ストッパが容器の非円形状部分の外周面の外周円に沿って摺動し、ストッパの先端部が容器の取っ手部の一側部の係止部に突き当たった状態で係合する。ストッパが容器の取っ手部の一側部の係止部に当たると、容器の外周面とベルトとの間の接触部の摩擦抵抗に打ち勝って容器の回転は停止する。これ以後は、容器の外周面はベルトに沿って滑る状態で、受渡位置まで移動される。
特開２００２−３６２７３４号公報（第１１−１２頁、図１６）

前記特許文献１に記載された発明の構成のように、ベルトを容器に接触させて容器を回転させる場合には、ベルトの摩擦係数をある程度高くする必要があり、しかも、ストッパと容器の係止部が当接した後は、容器とベルトとが滑らなくてはならない。しかしながら、容器の表面状態が乾燥しているか湿っているか等の条件によって、容器がうまく回転しない場合があり、ストッパがうまく係止部に当接せずに乗り越えてしまったり、あるいはスターホイール側に過負荷が作用する等の問題が発生した。

また、前記引用文献１の図１６に示す構成では、ベルト駆動機構にクラッチは設けられていないが、仮に、クラッチ機構を介してベルトと駆動機構を接続して、負荷がかかった際に、駆動モータからの駆動の伝達を遮断する構成としたとしても、図１６の構成では、一本のベルトが、スターホイールが容器を受け取ってから次のホイールに引き渡すまでの搬送行程全体に亘って配置されており、スターホイールに４個以上の容器収容部（ポケット）がある場合には、一本のベルトに複数の容器が同時に接触し、個々の容器の状況に対応できないという問題がある。つまり、一つの容器の係合部にストッパが係合し、他の容器の係合部にはストッパが係合していない場合には、クラッチが切れてベルトがフリー回転する状態になると、ストッパに係合していない容器はうまく回転せず、方向規制ができない場合がある。

本発明は、複数の容器収容部を有するスターホイールと、前記各容器収容部に設けられ、容器に形成された位置決め部に係合するストッパと、前記容器収容部に収容された容器の搬送経路に沿って設けられた無端状のベルトとを備え、前記スターホイールの容器収容部に収容されて搬送される容器を前記無端状ベルトに当接させることにより自転させ、前記ストッパを位置決め部に係合させて容器の方向を規制する容器の方向規制装置において、前記無端状ベルトを、クラッチ機構を介して配置することにより、前記ストッパが位置決め部に係合するまでは、ベルトを回転させずにこのベルトとの摩擦力により容器を自転させ、前記ストッパが容器の位置決め部に係合した際には、クラッチが切れてベルトが回転するようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、前記無端状ベルトを複数配置し、一つのベルトの容器への当接区間を、同時に複数の容器が当接しない長さとしたことを特徴とするものである。

本発明に係る容器の方向規制装置は、無端状ベルトをクラッチによって回転を停止し、所定以上の負荷で回転するように配置したので、ベルトの摩擦係数を大きくして、容器の位置決め部とストッパとが係合するまでは容器の表面状態に影響されずに容器に回転力を伝達することができ、位置決め部とストッパとが係合した後は、クラッチを切ることにより過大な負荷がかかることを防止するという利点がある。

本発明は、複数の容器収容部を有するスターホイールの各容器収容部に、容器に形成された位置決め部に係合するストッパを設けるとともに、前記スターホイールに収容された容器の搬送経路に沿って無端状のベルトを配置し、さらにこの無端状ベルトを、クラッチの断接によって回転の停止または回転を可能に構成し、位置決め部にストッパが係合するまでは、容器を回転（自転）させるとともにベルトの回転を停止させ、位置決め部にストッパが係合した後は、クラッチを切って無端状ベルトを回転させるという構成により、容器をスムーズに回転させて方向規制を行い、かつ、方向規制を完了した後は大きい負荷がかからないようにするという目的を達成する。

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容器の方向規制装置を備えたラベラの全体の構成を示す平面図である。搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４が、供給スターホイール６を介してラベラ８に供給され、ラベリングが行われた後、排出スターホイール１０を介して前記搬送コンベヤ２上に排出されて次の工程に送られる。この実施例に係る容器の方向規制装置は、前記供給スターホイール６およびこの供給スターホイール６によって回転搬送される容器４の外側を案内するメインガイド１２に設けられている。

供給スターホイール６は、その外周部に円周方向等間隔で４箇所の容器収容部（ポケット）１４が形成されており、前記搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４を各ポケット１４に１本ずつ収容して回転搬送し、ラベラ８内に供給する。供給スターホイール６によって回転搬送される容器４は、前記メインガイド１２の円弧状ガイド面１２ａによって案内される。供給スターホイール６の各ポケット１４には、それぞれ２個の回転可能なローラ１６、１８が設けられており（図２参照）、収容した容器４が回転し易いようになっている。なお、メインガイド１２の排出スターホイール１０側にも、供給スターホイール６側と同様の円弧状ガイド面１２ｂが形成されており、排出スターホイール１０のポケット１１内に収容されてラベラ８から排出される容器４の外側を案内するようになっている。

この実施例に係る容器の方向規制装置によって方向が規制される容器４は、図２および図３（ｂ）に示すように、その外面の底部寄りに位置決め部（凹部）４ａが設けられている。そして、供給スターホイール６の各ポケット１４には、このポケット１４内に保持されている容器４の位置決め部４ａに係合可能なストッパ２０が設けられている。このストッパ２０の構成について、図２および図３（ａ）、（ｂ）により説明する。各ポケット１４の回転方向（図１および図２の矢印Ａ参照）前方側に、円板状のスターホイール６を上下に貫通するピン２２が、ベアリング２４によって回転自在に支持されている。この貫通ピン２２の下端部に、ロッド２６の先端に取り付けたストッパ２０が固定されている。このストッパ２０は、その先端の係合部２０ａが各ポケット１４のほぼ中央部に位置している。また、貫通ピン２２の上端に、前記ストッパ２０のロッド２６とほぼ直角な方向を向いたアーム２８が固定され、このアーム２８の先端にカムフォロア３０が取り付けられている。カムフォロア３０のアーム２８の途中にスプリング３２が連結されて、このアーム２８の先端に取り付けたカムフォロア３０を供給スターホイール６の回転中心方向へ引き付けている。従って、ストッパ２０は常時半径方向外方側へ、つまり、ポケット１４内に突出する方向に付勢されている。

供給スターホイール６の上方の、前記カムフォロア３０とほぼ同じ高さに、このカムフォロア３０が係合する円形カム３４が固定されており、供給スターホイール６の回転に伴ってカムフォロア３０がこの円形カム３４の外周面に沿って移動し、この円形カム３４の形状に応じて半径方向に揺動する。円形カム３４は、ほぼ半周が大径で、残りの半周が小径になっており、大径部３４ａではカムフォロア３０が半径方向外方へ押し出されることにより、ストッパ２０がポケット１４内に収容されている容器４に係合しない位置まで後退し、小径部３４ｂではカムフォロア３０が半径方向内方側へ移動することにより、ストッパ２０が半径方向外方へ振られてポケット１４内に突出し、容器４の位置決め部４ａに係合可能な状態になる。このようにストッパ２０を常時容器４に係合可能な位置に固定せず、揺動させるようにしたのは、ポケット１４内に容器４が収容される際に、容器２の方向によってはストッパ２０に位置決め部４ａが当たって容器４がスムーズに収容されない場合があるからであり、また、ポケット１４から容器４を排出する際に、ストッパ２０と位置決め部４ａとが衝突してせっかく方向を規制した容器４の方向がずれてしまう場合があるからである。

供給スターホイール６によって回転搬送される容器４の外側を案内するメインガイド１２は、搬送コンベヤ２から容器４を受け取る入口部から、ラベラ８に容器４を引き渡す出口部までに亘って円弧状ガイド面１２ａが形成されている。この円弧状ガイド面１２ａに沿って、２本の摩擦ベルト（第１摩擦ベルト３６および第２摩擦ベルト３８）が設けられている。

この摩擦ベルト３６、３８について図１および図４により説明する。なお、図４では第１摩擦ベルト３６だけを図示している。上下の取り付けプレート４０、４２間に、それぞれ２本の垂直な軸３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂが固定され、これら垂直軸３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂの周囲にプーリー（上流側プーリー３６ｃ、３８ｃおよび下流側プーリー３６ｄ、３８ｄ）が回転自在に支持されている。下流側のプーリー３６ｄ、３８ｄはフリーな状態で回転自在になっており、一方、上流側のプーリー３６ｃ、３８ｃにはクラッチ３６ｅ（図４参照、なお、第２摩擦ベルト３８のクラッチは図示を省略）が設けられており、通常は回転を規制され、所定以上の負荷がかかるとこのクラッチ３６ｅが切れて、上流側プーリー３６ｃ、３８ｃが回転するようになっている。なお、このクラッチ３６ｅの負荷の調整は、ナット３６ｆの締め付け量を調整することにより行う。

各摩擦ベルト３６、３８の２個のプーリー３６ｃ、３６ｄおよび３８ｃ、３８ｄの中間にそれぞれテンションプーリー３６ｇ、３８ｇが設けられている。このテンションプーリー３６ｇ、３８ｇは、上方の取り付けプレート４０の下面側に支持されて供給スターホイール６から遠ざかる方向に付勢されたアーム３６ｈ、３８ｈの先端に固定された垂直軸３６ｊ、３８ｊの外周に回転自在に支持されており、各摩擦ベルト３６、３８の容器４に接触しない外側の部分を外方へ押し出してテンションをかけている。

第１および第２の摩擦ベルト３６、３８は、供給スターホイール６のポケット１４に保持されている容器４に当接する部分の長さが、各ポケット１４間のピッチよりも短くなっており、一つの摩擦ベルト３６、３８に同時に２個の容器４が接触しないようになっている。

前記ストッパ２０のポケット１４内への出没のタイミングについて説明すると、ストッパ２０が半径方向内方側へ後退して、供給スターホイール６のポケット１４内に突出していない状態のときに、搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４が供給スターホイール６のポケット１４に収容される。その後、カムフォロア３０が円形カム３４の大径部３４ａから小径部３４ｂに移ることにより、ストッパ２０が半径方向外方側へ揺動してポケット１４内に突出し、その先端２０ａが容器４の位置決め部４ａに係合可能な状態になる。この状態になった後、容器４が第１の摩擦ベルト３６に当接を開始する。そして、容器４が第１摩擦ベルト３６から第２摩擦ベルト３８に移り、その後、容器４の第２摩擦ベルト３８への当接が解除された後、ストッパ２０が容器４に係合可能な位置から後退して係合しない位置に移動し、その後、容器４がポケット１４から排出される。

以上の構成に係る容器の方向規制装置の作動について説明する。搬送コンベヤ２によって搬送されてきた容器４は、供給スターホイール６の各ポケット１４内に収容されるとともに、半径方向外方側をメインガイド１２の円弧状ガイド面１２ａに支持されて搬送される。容器４がポケット１４に収容される時点では、このポケット１４のストッパ２０を揺動させるカムフォロア３０が円形カム３４の大径部３４ａ上を移動しており、ストッパ２０は半径方向内方側へ後退してポケット１４内に収容された容器４に係合しないようになっている。

供給スターホイール６の回転に伴って、カムフォロア３０が円形カム３４上を移動して大径部３４ａから小径部３４ｂに移ると、ストッパ２０が半径方向外方側へ振られてポケット１４内に突出し、容器４の位置決め部４ａに係合可能な状態になる。続いて、容器４は第１の摩擦ベルト３６に接触を開始する。容器４の位置決め部４ａがストッパ２０に係合していない状態では、容器４が二つのローラ１６、１８に支持されて自由に回転できる状態になっており、一方、第１摩擦ベルト３６は、上流側のプーリー３６ｃに設けられたクラッチ３６ｅによりロックされているので、第１摩擦ベルト３６は停止した状態であるとともに、この摩擦ベルト３６に当接した容器４が回転（自転）する。

容器４が最大限１回転する間に、その位置決め部４ａがポケット１４内に突出しているストッパ２０に係合する。位置決め部４ａがストッパ２０に係合すると容器４のそれ以上の回転が規制され、ストッパ２０の位置に対する容器４の方向が一定の方向に規制される。

容器４の位置決め部４ａがストッパ２０に係合して回転が停止すると、クラッチ３６ｅによって停止している摩擦ベルト３６との摩擦が大きくなり、所定以上の負荷が作用するとクラッチ３６ｅが切れて上流側プーリー３６ｃが回転し、摩擦ベルト３６が回転する。このように容器４の位置が規制された後は、クラッチ３６ｅが切れて摩擦ベルト３６が回転するので、容器４の位置決め部４ａとストッパ２０との間に大きな負荷がかかるおそれがない。

第１摩擦ベルト３６によって回転されることにより方向規制が行われた容器４は、この第１摩擦ベルト３６から外れて次の第２摩擦ベルト３８に当接を開始すると、第２摩擦ベルト３８の上流側プーリー３８ｃに設けられているクラッチ（図示せず）も直ちに切れて、第２摩擦ベルト３８が走行を開始し、容器４の位置決め部４ａとストッパ２０との間に大きな負荷をかけることがない。また、第１摩擦ベルト３６で方向規制が完了しなかった容器４は、クラッチが接になっている第２摩擦ベルト３８との摩擦力によって回転を継続し、その位置決め部４ａがストッパ２０に係合して停止して回転を停止する。すると、この第２摩擦ベルト３８との摩擦が大きくなり、第２摩擦ベルト３８のクラッチが切れて第２摩擦ベルト３８が走行する。

このようにクラッチ３６ｅを介して摩擦ベルト３６、３８を配置したので、摩擦ベルト３６、３８に充分な摩擦力を持たせることが可能になり、容器４の位置決め部４ａにストッパ２０が係合していない間は、充分な摩擦力により容器４をスムーズに回転させ、また、容器４の位置決め部４ａにストッパ２０が係合した後は、クラッチ３６ｅを切って摩擦ベルト３６を回転させて摩擦力を小さくすることにより、供給スターホイール６側に過負荷が作用することを防止できる。なお、この実施例に係る容器の方向規制装置は、２本の摩擦ベルト３６、３８を有し、各ベルト３６、３８には常に１個の容器４だけが当接するようになっているので、従来の装置（特許文献１に記載された発明）のように複数の容器が同時に一本のベルトに当接する場合のような不都合、つまり１個の容器がすでに方向規制が完了し、他方の容器はまだ回転を必要とする場合に発生する不具合等が起こるおそれがない。

容器の方向規制装置を備えたラベラの全体の構成を示す平面図である。（実施例１） 供給スターホイールの平面図である。 （ａ）図は供給スターホイールの縦断面図、（ｂ）図は容器にストッパが係合した状態を示す図である。 摩擦ベルトの縦断面図である。

符号の説明

４ 容器
４ａ 容器の位置決め部
６ スターホイール（供給スターホイール）
１４ 容器収容部（ポケット）
２０ ストッパ
３６ 無端状ベルト（摩擦ベルト）
３８ 無端状ベルト（摩擦ベルト）
３６ｅ クラッチ

Claims (2)

1. 複数の容器収容部を有するスターホイールと、前記各容器収容部に設けられ、容器に形成された位置決め部に係合するストッパと、前記容器収容部に収容された容器の搬送経路に沿って設けられた無端状のベルトとを備え、
   前記スターホイールの容器収容部に収容されて搬送される容器を前記無端状ベルトに当接させることにより自転させ、前記ストッパを位置決め部に係合させて容器の方向を規制する容器の方向規制装置において、
   前記無端状ベルトを、クラッチ機構を介して配置することにより、前記ストッパが位置決め部に係合するまでは、ベルトを回転させずにこのベルトとの摩擦力により容器を自転させ、前記ストッパが容器の位置決め部に係合した際には、クラッチが切れてベルトが回転するようにしたことを特徴とする容器の方向規制装置。
2. 前記無端状ベルトを複数配置し、一つのベルトの容器への当接区間を、同時に複数の容器が当接しない長さとしたことを特徴とする請求項１に記載の容器の方向規制装置

Images