JP4951767B2 - 飲料用容器保持装置及び該保持装置を用いた飲料容器受け渡し搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば樹脂製のペットボトルや金属製のボトル缶のような飲料容器を洗浄し飲料を充填する飲料充填工程で用いられ、搬送及び受け渡しを行う際に用いる容器保持装置及び該容器保持装置を用いた容器の受け渡し搬送装置に関し、特に口径の異なる飲料容器に対しても部品の交換、追加等の必要がなく使用することができる容器保持装置及び該容器保持装置を用いた容器の受け渡し搬送装置に関する。

近年、例えば清涼飲料、ビール等の容器としてペットボトルと呼ばれる樹脂製の容器や、ボトル缶と呼ばれる金属製のボトル状の容器が広く用いられている。これらの飲料容器は、容器が製造されてから飲料が充填されて出荷されるまでに、リンサで殺菌洗浄され、フィラで飲料を充填され、キャッパーでキャップを封緘される。これらのリンサ、フィラ、キャッパーは一般に回転式の容器処理装置が用いられ、また前記各回転式の容器処理装置への容器の供給及び排出も一般にスターホイールと呼ばれる回転式の容器搬送装置が用いられている。
このような回転式の装置は何れも、回転する回転体の外周部に円周方向に一定の間隔をおいて複数個の容器を保持する容器保持装置を設け、容器を所定の姿勢で保持して回転体が回転することで容器を搬送している。

このような回転式の装置として、従来より例えば、回転体の外周に複数の容器ポケットを設けて該容器ポケットによって飲料容器の胴部を把持するとともに、該飲料容器の胴部の外側をガイドする半円周形の固定ガイドバーを設けて回転体を回転させることにより、該飲料容器を搬送する装置が知られている。しかしながら、このような搬送装置では飲料容器のサイズや形状が異なると、前記容器ポケットの形状を変更する必要があるため、容器ポケットや固定ガイドバーを交換し、飲料容器に合わせた調整作業を行わなければならない。そのため、交換部品が多く、部品交換工数と調整に多大なコストがかかるという問題があった。

そのため特許文献１には、飲料容器の胴体と比較して異なる飲料容器間における径の差が小さい飲料容器の首部を、回転体に軸支されて開閉作動される一対のクランプアームで把持させて、飲料容器を吊り下げて搬送することで、前記部品の交換、調整作業を不要とした装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、飲料容器を把持したクランプアームを軸支させた回転体が回転すると、遠心力により飲料容器の下部が振られた状態となって、搬送中の飲料容器の姿勢が不安定になるという問題があった。特に２つの回転体が回動しながら飲料容器を受け渡しをするときには、安定した姿勢での受け渡しが困難となる。

そこで、特許文献２には、飲料容器が首部にフランジを有する飲料容器であり、前記飲料容器首部のフランジの上部を開閉することによってグリップ可能なグリッパと、該グリッパの下方に設けられてフランジよりも下方の外面に設けられて、フランジよりも下方の外面に当節する支持プレートを備えた装置が開示されている。

特開平４−１２９９２１号公報 特開平１１−２３６１２３号公報

しかしながら、特許文献２に開示された技術は、首部にフランジを設けた飲料容器にしか適用することができないため、首部にフランジを有しない容器、例えばボトル缶等には適用することができず、適用範囲が狭く限定されてしまう。またグリッパ手段としてグリッパ本体を固定ピン回りに回転して飲料容器を把持する構造としているので、飲料容器の口径が替わったときには、飲料容器の中心線が回転半径方向にずれるため、ボトルグリッパの取付け位置を調整しなければならない。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、部品の交換や、飲料容器を搬送する回転体の回転中心距離を調整しなくても、異なる口径サイズの容器に対応することができ、飲料容器の搬送中であっても容器の姿勢を保持することができる飲料容器保持装置を提供するとともに、該飲料容器保持装置を使用し、一つの回転体に取付けられた飲料容器保持装置で容器を保持して搬送することができ、他の回転体に取付けられた飲料容器保持装置へ確実容易に受け渡しが可能な飲料容器の受け渡し搬送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明においては、
回転式の飲料容器搬送装置を構成し、面内を定速回転する回転体の一定円周上に等ピッチで複数個取り付けられ、飲料容器を保持する飲料容器保持装置において、前記飲料容器保持装置は、前記回転体の半径方向に進退可能であり回転体外側方向に付勢されたアーム部材と、該アーム部材に対して間隔をもった対称位置に配設された一対の回転軸と、該一対の回転軸に夫々回転自在に軸支され、一先側側面に飲料容器を支持する容器支持部を備えた一対のグリップアームとから構成され、前記アーム部材は、先端部に飲料容器と当接して飲料容器を支持する当接部材を有するとともに、前記回転体内側方向に付勢方向に先広がり状のテーパ部を備えており、前記一対のグリップアームの前記回転軸に軸支される箇所に対して前記容器支持部と反対側に、前記アーム部材に対して対称にグリップアームの容器支持部が飲料容器と離接する方向に駆動させる駆動手段を設けるとともに、一対のグリップアーム夫々のアーム部材と対面する側にアーム部材に設けたテーパ部を係止する突起部を設け、前記駆動手段によって前記一対のグリップアームを容器支持部が飲料容器を支持するように駆動させるとともに、前記アーム部材のテーパ部を前記グリップアームに設けた突起部で係止して、一対のグリップアームの容器支持部及びアーム部材先端に設けた当接部材の３点で飲料容器を支持することを特徴とする。

一対のグリップアームの容器支持部及びアーム部材先端に設けた当接部材の３点で飲料容器を支持することで、容器保持装置が取り付けられている回転体が回転しても遠心力が作用して容器が振られて傾くことなく確実に容器を保持することができる。また、グリップアームに設けた突起部によってアーム部材に設けたテーパ部を係止するので、飲料容器径に応じたグリップアームの開き状態によって前記突起部とテーパ部の係止位置が決まり、飲料容器径が替わっても容器の中心位置が替わらずに容器を保持することができる。さらにアーム部材は回転体外側方向、即ち飲料容器側に付勢されているため、アーム部材の位置は自ずと決定し、従ってアーム部材位置を決定するために部品の交換や大がかりな装置が不要である。

また、前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、前記回転体の半径方向に進退可能な可動部材と、一端が前記可動部材に設けた軸部材に回転可能に軸支されるとともに、他端が前記一対のグリップアームの容器支持部と反対側の端部に設けた軸に回転可能に軸支された一対のリンクアーム部材とからなり、前記可動部材を回転体の半径方向に進退させることでグリップアームを駆動させることを特徴とする。
可動部材を回転体の半径方向へ進退運動させることで、可動部材は前記アーム部材と平行に設けることができ省スペース化が可能となる。さらに前記リンクアーム部材を用いることで、回転体の半径方向への可動部材の進退方向の運動をグリップアームの容器支持部への離接方向への運動へ容易に変換することができる。

また、前記一対のグリップアームは、夫々の容器保持部と反対側の端部が上下に位置するような端部形状であるとともに、前記上下に位置するグリップアームの端部に夫々孔部が設けられており、前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、前記回転体の半径方向に進退可能な可動部材と、前記可動部材に設けたピン部材とからなり、前記ピン部材を前記一対のグリップアームに設けた孔部に挿通し、前記可動部材を回転体の半径方向に進退させることでグリップアームを駆動させることを特徴とする。
可動部材を回転体の半径方向へ進退運動させることで、可動部材は前記アーム部材と平行に設けることができ省スペース化が可能となるともに、可動部材に設けたピン部材をグリップアームに設けた孔部に挿通することで、回転体の半径方向への可動部材の進退方向の運動をグリップアームの容器支持部への離接方向への運動へ容易に変換することができる。

また、前記可動部材を回転体の半径方向に進退させる手段は、前記回転体に固定されたカム手段と、前記可動部材の回転体内側端部に取り付けられ、前記カム手段と係合するカムフォロワーと、前記可動部材を回転体内側方向へ付勢するばね部材とからなることを特徴とする。
このことにより容易に可動部材に所定の往復運動をさせることができる。

また、前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、前記一対のグリップアームの容器支持部を容器方向へ付勢する圧縮ばねであることを特徴とする。
グリップアームを圧縮ばねで駆動することで、フレキシブルな動作が可能となり容器の受け渡し、受け取りが容易となる。

また、前記アーム部材先端部に設けた当接部材は、飲料容器支持時におけるアーム部材の撓みを吸収する回転体半径方向と直角方向の溝部を設けたことを特徴とする。
このことにより、アーム部材の撓みによる変形を防止することができる。

複数の回転式飲料容器搬送装置から構成され、回転式の飲料容器搬送装置を構成し面内を定速回転する回転体の一定円周上に等ピッチで複数個取り付けられた飲料容器を保持する飲料容器保持装置間の飲料容器を受け渡しと、回転体の回転によって容器を搬送する飲料容器受け渡し搬送装置において、容器を支持した上流側飲料容器保持装置と、容器を受け取る下流側飲料容器保持装置は請求項１〜６何れかに記載した飲料容器保持装置であり、前記上流側飲料容器保持装置と下流側飲料容器保持装置が同期するように上流側及び下流側の容器搬送装置の回転体を回転させ、
容器を受け渡す位置で、上流側飲料容器搬送装置のグリッパを開放するとともに、下流側飲料容器搬送装置のグリッパで容器を支持することを特徴とする。
このことにより、容器の受け渡しをスムースに行うことができる。

前記上流側飲料容器保持装置が請求項５に記載した飲料容器保持装置であり、前記圧縮ばねは、圧縮ばねによる容器保持力が下流側飲料容器保持装置の容器保持力よりも弱いことを特徴とする。
上流側飲料容器保持装置を請求項５に記載した飲料容器保持装置とし、圧縮ばねによる容器保持力が容器を下流側飲料容器保持装置の容器保持力よりも弱くすることで、容器の受け渡しの際に上流側飲料容器保持装置と下流側飲料容器保持装置の両方が飲料容器を保持した状態となると、上流側飲料容器保持装置の保持力は下流側飲料容器保持装置の保持力よりも弱いため、容器を放すこととなり、よりスムースな容器の受け渡しが可能となる。

以上記載のごとく本発明の飲料用容器保持装置及び該保持装置を用いた飲料容器受け渡し搬送装置によれば、部品の交換や、飲料容器を搬送する回転体の回転中心距離を調整しなくても、異なる口径サイズの容器に対応することができ、飲料容器の搬送中であっても容器の姿勢を保持することができる飲料容器保持装置を提供するとともに、該飲料容器保持装置を使用し、一つの回転体に取付けられた飲料容器保持装置で容器を保持して搬送することができ、他の回転体に取付けられた飲料容器保持装置へ確実容易に受け渡しが可能な飲料容器の受け渡し搬送装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本発明に係る飲料容器保持装置（以下グリッパと称する）を用いた飲料容器搬送装置を使用してペットボトルを搬送しながら飲料を充填する飲料充填ラインの平面レイアウト図である。まず、図１を用いて本実施例１における飲料充填ラインの全体構成を説明する。本実施例１においては飲料容器として樹脂製のペットボトルを用いた場合について説明するが、飲料容器はこれに限定されるものではなく、金属製のボトル缶等の他の飲料容器を使用することもできる。

図１に示す飲料充填ライン１において、２は空のペットボトル１２を連続的に搬送する供給コンベア、３は供給コンベア２で搬送された空のペットボトル１２を一定ピッチに割り出す割出スクリュー、４ａ〜４ｄは後述するグリッパ２０複数個を等間隔で回転体の外周部に取り付けたスターホイール、５は空のペットボトル１２の把持搬送用に後述するグリッパ２０複数個を等間隔で回転体の外周部に取り付けたリンサであり、該リンサ５は搬送中に空のペットボトル１２を倒立させ、ペットボトル１２の内外に洗浄水を噴射して洗浄し、ペットボトル１２を正立に戻す働きをする。また、６は後述するバネ式グリッパ６０複数個を等間隔で回転体の外周部に取り付けたスターホイール、７は後述するバネ式グリッパ６０複数個を等間隔で回転体の外周部に取り付けた充填機であり、該充填機７において空のペットボトル１２に飲料を充填する。８は充填機７で飲料を充填されたペットボトル１３をキャップで封緘するキャッパーであり、キャッパー８に備えた底板とボトルポケットによって搬送しながらペットボトル１３をキャップで封緘する。９は底板とボトルポケットとボトルガイドを備えたグリッパを使用しないスターホイールであり、１１は飲料を充填されたペットボトル１３を搬送する搬送コンベアである。

次に前記飲料充填ライン１の動作について説明する。図示しない前工程から供給された空のペットボトル１２は、供給コンベア２上で密接して連続搬送され、割出スクリュー３により一定ピッチに割り出される。前記割出スクリュー３で割り出された空のペットボトル１２は、ピッチ速度と同調して回動するスターホイール４ａに取り付けられた後述するグリッパ２０に把持され、スターホイール４ａの回転速度と同調して回動するリンサ５に引き渡される。リンサ５では空のペットボトル１２の洗浄を行い、洗浄された空のペットボトル１２はそれぞれ同調して回動するスターホイール４ｂ、スターホイール６、スターホイール４ｃを経て充填機７に供給されて、飲料が充填される。飲料が充填されたペットボトル１３は、スターホイール４ｄを経てキャッパー８に引き渡される。該キャッパー８においてキャッピングが行われたペットボトルは、スターホイール９を介して排出され、搬送コンベア１３によって次の工程に送られる。

図２は前記スターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びリンサ５の外周部に等間隔に取り付けられた複数個のグリッパ２０のうちの１つを表す上平面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は図２におけるＢ矢視方向の正面図、図５は図２におけるＣ−Ｃ断面図である。以下、図２〜図５によりグリッパ２０の構成と動作について説明する。

グリッパ２０は、グリッパ本体２４、グリップアーム２１、２２、センタリングアーム２８、及び前記グリップアーム２１、２２を開閉方向に駆動する駆動手段３０から主構成されている。また、グリッパ２０は、グリッパ本体２４に設けた取付部２４ａ及び２４ｂで例えばボルト等の取り付け手段によって、中心線が半径方向を向くようにスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びリンサ５に取り付けられている。また、グリッパ本体２４にはスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５の半径方向に向けた中心線に対称にセンタリンクアーム２８と離れた位置で一対の回転軸２３をその上部をグリッパ本体２４に圧入して取り付けている。また、該回転軸２３は上部をグリッパ本体２４に圧入され、その下部で後述のグリップアーム２１、２２を軸支し、下端部は支持部材４６に設けた穴４６ａに挿入されるとともにボルト１５により支持部材４６に固定されている。

また、グリップアーム２１及び２２はそれぞれ、前記グリッパ本体２４に取り付けられた回転軸２３のグリッパ本体２４よりも下部に回転可能に軸支されるとともに、前記グリッパ本体２４の中心線に対称な形状をしており、ペットボトル１２のフランジ部１２ａの上部の形状に合わせたグリップフィンガー２１ａ、２２ａと、後述するセンタリンクアーム２８の移動位置を静止する突起部２１ｂ、２２ｂを有している。

駆動手段３０は、前記グリッパ本体２４に取り付けられており、トグル機構によって前記グリップアーム２１、２２に設けたグリップフィンガー２１ａ、２２ａがペットボトル１２と離接する方向に駆動させる手段である。
駆動手段３０は、前記一対のグリップアーム２１、２２を駆動させるために、グリップアーム２１、２２を軸支している回転軸２３に対して前記グリップフィンガー２１ａ、２２ａと反対側の端部２１ｃ、２２ｃにピン２５ａ、２５ｂで一端がジョイント結合している一対のリンクアーム２６、２７と、端部にピン３８を用いて回転自在に回転体であるカムフォロワー３７が取り付けられ前記グリッパ本体２４の中心線に沿って設けられた摺動体３６と、グリッパ本体２４に一体化して固定設置されて前記摺動体３６をガイドする摺動体ガイド筒３４と、該摺動体ガイド筒３４と摺動体３６との間に摺動体３６をカムフォロワー３７方向へ付勢する圧縮ばね３５から主に構成され、前記摺動体３６は前記グリッパ本体２４の中心線方向に摺動自在であるとともに、前記リンクアーム２６、２７の前記グリップアームの端部２１ｃ、２２ｃにジョイント結合している端部と反対側の端部を、前記摺動体３６にピン４４で回転自在に取り付けられている。

また、センタリンクアーム２８は、前記グリッパ本体２４の中心線方向にグリッパ本体２４に摺動可能に取り付けられており、その先端にはペットボトル１２のフランジ部１２ａに接触するセンタリングピース３２がピンボルト３３を用いて取り付けられている。また、センタリングピース３２は耐水性、耐摩耗性の樹脂材から構成され、ペットボトル１２を押す方向の撓みを許容するように溝部３２ｃを設けて薄肉部を形成している。センタリングピース３２は、先端部３２ａで前記グリップフィンガー２１ａ、２２ａとともにペットボトル１２を支持し、テーパ部３２ｂで前記グリップアーム２１、２２の突起部２１ｂ、２２ｂに係止されて移動位置を静止されている。また、センタリンクアーム２８は圧縮ばね２９によってセンタリングピース３２をペットボトル１２方向へ付勢されている。なお、３９は止輪、３１はばね受けワッシャーである。

このようにして構成されたグリッパ２０がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５の外周部を回転すると、後述するスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５に設けた固定カム４８によってカムフォロワー３７がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５の外側方向に押され、圧縮ばね３５が圧縮されて摺動体３６はスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５外側方向に摺動する方向へ付勢される。このとき、摺動体３６にピン４４で取り付けたリンクアーム２６、２７の端部がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５外側方向に押されて移動するとともに、リンクアーム２６、２７の前記グリップアームの端部２１ｃ、２２ｃとジョイント結合している端部がそれぞれ摺動体３６方向に移動してリンクアーム２６、２７端部間の距離が小さくなる。このとき、グリップアーム２１、２２は端部２１ｃ、２２ｃでリンクアームとジョイント結合しているため、端部２１ｃ、２２ｃ間の距離が小さくなって、回転軸２３を中心に回転し、グリップフィンガー２１ａ、２２ａがペットボトル１２を放す方向へ作用する。
逆に、前記カムフォロワー３７を、圧縮ばね３５の圧縮による付勢力を解放する方向へ移動するとグリップフィンガー２１ａ、２２ａがペットボトル１２を把持する方向へ作用する。

図２〜図５ではグリッパ２０はペットボトル１２のフランジ部１２ａの上側を把持するようにしているが、ペットボトル１２のフランジ部１２ａの下側を把持するようにしてもよい。

次に、スターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びリンサ５に取り付けられ、前記グリッパ２０とは異なるグリッパ４０について図６〜図８を用いて構成と動作について説明する。グリッパ４０は一部又は全てを前記グリッパ２０に替えて用いることが可能である。
図６は前記スターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びリンサ５の外周部に等間隔に取り付けられた複数個のグリッパ４０のうちの１つを表す上平面図であり、図７は図６におけるＤ−Ｄ断面図、図８は図７におけるＥ矢視方向の正面図である。

グリッパ４０は、グリッパ本体２４、グリップアーム５１、５２、センタリンクアーム２８、及び前記グリップアーム５１、５２を開閉方向に駆動する駆動手段５０から主構成されている。グリッパ４０はグリップアーム５１、５２と駆動手段５０以外は前記グリッパ２０と同じ機構であり、同一部品は同一符号を付し、グリッパ２０と同じ機構については説明を省略する。

グリップアーム５１及び５２はそれぞれ、グリッパ本体２４に取り付けられた回転軸２３の下部に回転可能に軸支されるとともに、グリッパ本体２４の中心線に端部以外は対称な形状をしており、ペットボトル１２のフランジ部１２ａの上部の形状に合わせたグリップフィンガー５１ａ、５２ａと、センタリンクアーム２８の移動位置を静止する突起部５１ｂ、５２ｂを有している。また、グリップアーム５１及び５２は何れも前記グリップフィンガー５１ａ、５２ａと反対側の端部に切り欠き長孔５１ｃ及び５２ｃを有している。また、グリップアーム５１と５２は端部で互いに接触しないように上下位置をずらし、上方から見た平面上は互いに対象に配設している。

駆動手段５０は、前記一対のグリップアーム５１、５２を駆動させるために、端部にピン３８を用いて回転自在に回転体であるカムフォロワー３７が取り付けられ前記グリッパ本体２４の中心線に沿って設けられた摺動体３６と、グリッパ本体２４に一体化して固定設置されて前記摺動体３６をガイドする摺動体ガイド筒３４と、該摺動体ガイド筒３４と摺動体３６との間に設けられ摺動体３６をカムフォロワー３７方向へ付勢する圧縮ばね３５から主に構成されている。また、前記摺動体３６は、前記グリッパ本体２４の中心線方向に摺動自在であるとともに、前記カムフォロワー３７を取り付けた端部と反対側の端部にはピン５６が備えられており、該ピン５６は前記切り欠き長孔５１ｃ、５２ｃの幅と同径であって長孔５１ｃ、５２ｃを同時に挿通している。また、グリップアーム５１、５２と摺動体３６の間には前記ピン５６を囲堯するようにガイドローラ５７が設けられている。

このようにして構成されたグリッパ４０がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５の外周部を回転すると、後述するスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５に設けた固定カム４８によってカムフォロワー３７がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５の外側方向に押され、圧縮ばね３５が圧縮されて摺動体３６はスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５外側方向に摺動する方向へ付勢される。このとき、摺動体３６に取り付けたピン５６がスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５外側方向に押されて移動し、ピン５６の移動に伴って切り欠き長孔５１ｃ、５２ｃもスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５外側方向に移動する。そして、グリップアーム５１、５２は回転軸２３を中心に回転し、グリップフィンガー５１ａ、５１ｂがペットボトル１２を放す方向へ作用する。
逆に、前記カムフォロワー３７を、圧縮ばね３５の圧縮による付勢力を解放する方向へ移動するとグリップフィンガー５１ａ、５２ａがペットボトル１２を支持する方向へ作用する。

図６〜図８ではグリッパ２０はペットボトル１２のフランジ部１２ａの上側を把持するようにしているが、ペットボトル１２のフランジ部１２ａの下側を把持するようにしてもよい。

図９は前記スターホイール６及び充填機７の外周部に等間隔に取り付けられた複数個のグリッパ６０のうちの１つを表す上平面図であり、図１０は図９におけるＦ−Ｆ断面図である。以下、図９、図１０によりグリッパ６０の構成と動作について説明する。
グリッパ６０は前述のスターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ又はリンサ５に取り付けたグリッパ２０、４０と異なり、グリップアームは常時ばね力で付勢された状態であり、ばね力に抗してペットボトルの支持と開放を行うグリッパである。

グリッパ６０は、グリッパ本体６４、グリップアーム６１、６２、センタリンクアーム２８、及び前記グリップアーム６１、６２を開閉方向に駆動する圧縮ばね６７から主構成されている。また、グリッパ６０は、グリッパ本体６４に設けた取付部６４ａ及び６４ｂで例えばボルト等の取り付け手段によって、中心線が半径方向を向くようにスターホイール６及び充填機７に取り付けられている。また、グリッパ本体６４にはスターホイール６又は充填機７の半径方向に向けた中心線に対称に一対の回転軸６３をその上部をグリッパ本体６４に圧入して取り付けており、該回転軸６３は上部をグリッパ本体６４に圧入され、その下部で後述のグリップアーム６１、６２を軸支し、下端部は支持部材６８に設けた穴に挿入されるとともにボルト６５により支持部材６８に固定されている。

また、グリップアーム６１及び６２はそれぞれ、前記グリッパ本体６４に取り付けられた回転軸６３の下部に回転可能に軸支されるとともに、前記グリッパ本体２４の中心線に対称な形状をしており、ペットボトル１２のフランジ部１２ａの上部の形状に合わせたグリップフィンガー６１ａ、６２ａと、後述するセンタリンクアーム２８の移動位置を静止する突起部６１ｂ、６２ｂが設けられている。

圧縮ばね６７は、前記グリップアーム６１、６２のグリップフィンガー６１ａ、６２ａを設けた端部と反対側の端部６１ｃ、６２ｃ間に設けられており、グリップアームの端部６１ｃ、６２ｃが互いに離反する方向にばね力が付勢されている。前記圧縮ばね６７によって端部６１ｃ、６２ｃが互いに離反する方向に付勢することで、グリップフィンガー６１、６２は回転軸６３を中心に回転してグリップアーム６１ｃ、６２ｃがペットボトル１２を支持する方向に付勢されていることとなる。

また、センタリンクアーム２８は、前記グリッパ本体６４の中心線方向にグリッパ本体６４に摺動可能に取り付けられており、その構成、作用は前述のグリッパ２０、グリッパ４０を構成するセンタリンクアームと同じであるため説明を省略する。

このようにして構成されたグリッパ６０でペットボトル１２を支持する際には、ペットボトル１２はグリップフィンガー６１ａ、６２ａの先端部間から圧縮ばね６７による付勢力に抗して押し込まれ、グリップフィンガー６１ａ、６２ａ及び突起部６１ｂ、６２ｂで制止されたセンタリグピース３２の先端部３２ａの３点で支持される。

前記スターホイール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ及びリンサ５に取り付けられるグリッパ２０、グリッパ４０、前記スターホイール６及び充填機７に取り付けられるグリッパ６０は何れも、支持したペットボトル１２の口径が替わっても把持したペットボトル１２の中心位置は変わらない。このような機構について、グリッパ６０を例にして図１１により説明する。

図１１はグリッパ６０によって異なる大きさのペットボトルを支持したときのグリップアームの位置を示す作動位置図である。グリッパ６０は、グリップアーム６１、６２のグリップフィンガー６１ａ、６２ａがペットボトル１２を把持したとき、把持されるペットボトル口径が図１１に例えば１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで示したように替わっても、センタリンクアーム２８のセンタリングピース３２はＰＥＴボトル１２の中心線位置が変わらぬような位置に制止されるように、センタリングピース３２のテーパ部３２ｂのカム角度を決めることができる。グリッパ２０、グリッパ４０も同様である。
従って、一般に市場に流通しているペットボトルの標準口径、例えば口径２８ｍｍ、口径３３ｍｍ、口径３８ｍｍの何れのペットボトルに対してもグリッパ２０、グリッパ４０、グリッパ６０は兼用可能である。

図１２はスターホイール４ｂからスターホイール６、及びスターホイール６からスターホイール４ｃへのペットボトル１２の受け渡し搬送を行う状態を示した部分平面図である。

まず図１２に基づいて、スターホイール４ｂからスターホイール６へのペットボトル１２の受け渡しについて説明する。スターホイール４ｂに取り付けられたグリッパ２０に把持されてＧ方向から回動してきたペットボトル１２は、Ｉの位置からＩＩの位置へ回動する間に、グリッパ２０と同期して回動してきたスターホイール６に取り付けられたグリッパ６０に把持される。ＩＩの位置でグリッパ６０がペットボトル１２を完全に把持した後、さらにＩＩの位置からＩＩＩの位置までグリッパ２０が回動する間に固定カム４８によってカムフォロワー３７がスターホイール４ａの外側方向に押され、前述のグリッパ２０に設けた駆動装置３０の機構によりグリップアーム２１、２２が開いてペットボトル１２を放し、ペットボトル１２はグリッパ６０のみに把持された状態となって受け渡しが完全に完了する。

次に図１２に基づいて、スターホイール６からスターホイール４ｃへのペットボトル１２の受け渡しについて説明する。スターホイール６に取り付けられたグリッパ６０に把持されてＨ方向から回動してきたペットボトル１２は、ＩＩＩの位置からＩＩの位置へ回動する間に、グリッパ６０と同期して回動してきたスターホイール４ｃに取り付けられたグリッパ２０に把持される。このときグリッパ２０はＩＩＩの位置からＩＩの位置へ回動する間に固定カム４８によってカムフォロワー３７がスターホイール４ｃの内側方向に移動することでグリッパ２０に設けた駆動装置３０の機構によりグリップアーム２１、２２が閉じてペットボトルを把持する。ＩＩの位置からＩの位置へさらにスターホイール６及びスターホイール４ｃが回動を続けるとグリッパ６０はペットボトル１２を放し、ペットボトル１２はグリッパ２０のみに把持された状態となって受け渡しが完全に完了する。
このとき、ＩＩの位置からＩの位置の間にグリッパ２０でペットボトル１２を把持したままグリッパ６０がペットボトル１２を開放するためには、グリッパ６０のグリップアーム６１、６２の把持力が、グリッパ２０のグリップアーム２１、２２の把持力より小さくなるように圧縮ばね６７のばね力を選択する必要がある。

部品の交換や、飲料容器を搬送する回転体の回転中心距離を調整しなくても、異なる口径サイズの容器に対応することができ、飲料容器の搬送中であっても容器の姿勢を保持することができる飲料容器保持装置として利用することができるともに、該飲料容器保持装置を使用し、一つの回転体に取付けられた飲料容器保持装置で容器を保持して搬送することができ、他の回転体に取付けられた飲料容器保持装置へ確実容易に受け渡しが可能な飲料容器の受け渡し搬送装置として利用することができる。

本発明に係るグリッパを用いた飲料容器搬送装置を使用してペットボトルを搬送しながら飲料を充填する飲料充填ラインの平面レイアウト図である。 回転体の外周部に等間隔に取り付けられた複数個のグリッパのうちの１つを表す上平面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図２におけるＢ矢視方向の正面図である。 図２におけるＣ−Ｃ断面図である。 回転体の外周部に等間隔に取り付けられた別の形態の複数個のグリッパのうちの１つを表す上平面図である。 図６におけるＤ−Ｄ断面図である。 図７におけるＥ矢視方向の正面図である。 回転体の外周部に等間隔に取り付けられたさらに別の形態の複数個のグリッパのうちの１つを表す上平面図である。 図９におけるＦ−Ｆ断面図である。 グリッパによって異なる大きさの飲料容器を支持したときのグリップアームの位置を示す作動位置図である。 スターホイール間でペットボトルの受け渡し搬送を行う状態を示した部分平面図である。

符号の説明

１ 飲料充填ライン
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ スターホイール
５ リンサ
６ スターホイール
７ 充填機
１２ 空のペットボトル
２０ グリッパ（飲料容器保持装置）
２１、２２ グリップアーム
２１ｂ、２２ｂ 突起部
２３ 回転軸
２６、２７ リンクアーム
２８ センタリングアーム（アーム部材）
２９ 圧縮ばね
３２ センタリングピース（当接部材）
３２ｂ カム部
３２ｃ 溝部
３５ 圧縮ばね
３６ 摺動体（可動部材）
３７ カムフォロワー
４０ グリッパ（飲料容器保持装置）
４４ ピン（軸部材）
４８ 固定カム（カム手段）
５１、５２ グリップアーム
５１ｂ、５２ｂ 突起部
５１ｃ、５２ｃ 切り欠き長孔（孔部）
５６ ピン（ピン部材）
６０ グリッパ（飲料容器保持装置）
６１、６２ グリップアーム
６１ｂ、６２ｂ 突起部
６７ 圧縮ばね（ばね部材）

Claims (8)

1. 回転式の飲料容器搬送装置を構成し、面内を定速回転する回転体の一定円周上に等ピッチで複数個取り付けられ、飲料容器を保持する飲料容器保持装置において、
   前記飲料容器保持装置は、
   前記回転体の半径方向に進退可能であり回転体外側方向に付勢されたアーム部材と、
   該アーム部材に対して間隔をもった対称位置に配設された一対の回転軸と、
   該一対の回転軸に夫々回転自在に軸支され、一先側側面に飲料容器を支持する容器支持部を備えた一対のグリップアームとから構成され、
   前記アーム部材は、先端部に飲料容器と当接して飲料容器を支持する当接部材を有するとともに、前記回転体内側方向に付勢方向に先広がり状のテーパ部を備えており、
   前記一対のグリップアームの前記回転軸に軸支される箇所に対して前記容器支持部と反対側に、前記アーム部材に対して対称にグリップアームの容器支持部が飲料容器と離接する方向に駆動させる駆動手段を設けるとともに、一対のグリップアーム夫々のアーム部材と対面する側にアーム部材に設けたテーパ部を係止する突起部を設け、
   前記駆動手段によって前記一対のグリップアームを容器支持部が飲料容器を支持するように駆動させるとともに、前記アーム部材のテーパ部を前記グリップアームに設けた突起部で係止して、一対のグリップアームの容器支持部及びアーム部材先端に設けた当接部材の３点で飲料容器を支持することを特徴とする飲料容器保持装置。
2. 前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、
   前記回転体の半径方向に進退可能な可動部材と、
   一端が前記可動部材に設けた軸部材に回転可能に軸支されるとともに、他端が前記一対のグリップアームの容器支持部と反対側の端部に設けた軸に回転可能に軸支された一対のリンクアーム部材とからなり、
   前記可動部材を回転体の半径方向に進退させることでグリップアームを駆動させることを特徴とする請求項１記載の飲料容器保持装置。
3. 前記一対のグリップアームは、夫々の容器保持部と反対側の端部が上下に位置するような端部形状であるとともに、前記上下に位置するグリップアームの端部に夫々孔部が設けられており、
   前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、
   前記回転体の半径方向に進退可能な可動部材と、
   前記可動部材に設けたピン部材とからなり、
   前記ピン部材を前記一対のグリップアームに設けた孔部に挿通し、前記可動部材を回転体の半径方向に進退させることでグリップアームを駆動させることを特徴とする請求項１記載の飲料容器保持装置。
4. 前記可動部材を回転体の半径方向に進退させる手段は、
   前記回転体に固定されたカム手段と、
   前記可動部材の回転体内側端部に取り付けられ、前記カム手段と係合するカムフォロワーと、
   前記可動部材を回転体内側方向へ付勢するばね部材とからなることを特徴とする請求項２又は３記載の飲料容器保持装置。
5. 前記一対のグリップアームを駆動させる駆動手段は、
   前記一対のグリップアームの容器支持部を容器方向へ付勢する圧縮ばねであることを特徴とする請求項１記載の飲料容器保持装置。
6. 前記アーム部材先端部に設けた当接部材は、飲料容器支持時におけるアーム部材の撓みを吸収する回転体半径方向と直角方向の溝部を設けたことを特徴とする請求項１〜５何れかに記載の飲料容器保持装置。
7. 複数の回転式飲料容器搬送装置から構成され、回転式の飲料容器搬送装置を構成し面内を定速回転する回転体の一定円周上に等ピッチで複数個取り付けられた飲料容器を保持する飲料容器保持装置間の飲料容器を受け渡しと、回転体の回転によって容器を搬送する飲料容器受け渡し搬送装置において、
   容器を支持した上流側飲料容器保持装置と、容器を受け取る下流側飲料容器保持装置は請求項１〜６何れかに記載した飲料容器保持装置であり、
   前記上流側飲料容器保持装置と下流側飲料容器保持装置が同期するように上流側及び下流側の容器搬送装置の回転体を回転させ、
   容器を受け渡す位置で、上流側飲料容器搬送装置のグリッパを開放するとともに、下流側飲料容器搬送装置のグリッパで容器を支持することを特徴とする飲料容器受け渡し搬送装置。
8. 前記上流側飲料容器保持装置が請求項５に記載した飲料容器保持装置であり、前記圧縮ばねは、圧縮ばねによる容器保持力が下流側飲料容器保持装置の容器保持力よりも弱いことを特徴とする請求項７記載の飲料容器受け渡し搬送装置。

Images