JP4976628B2 - 容器反転装置、小物物品排出処理装置、及び小物物品排出処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばPETボトル用キャップ等の小物物品が多数収納された容器内から当該容器を反転させて小物物品を落下排出処理する際における容器反転装置、小物物品排出処理装置、及び小物物品排出処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、メーカー等では自社製品の製造に際して他社から供給される小物物品を使用することがある。例えば、飲料メーカーでは、清涼飲料等のボトル製品を製造する際に、飲料が充填されたPETボトル等の口部を閉栓するための小物物品として大量のキャップを他メーカーから仕入れて使用している。従来、このような小物物品は、当該小物物品の製造元で所定の容器(段ボール箱が主流)にバラ積み収納状態で梱包され、その容器単位(例えば、段ボール箱単位)で前記飲料メーカー等の各納品先メーカーへ供給されていた。そして、当該小物物品の供給を受けた各納品先メーカーでは、製造ラインに運び込んだ容器内から小物物品を人手により取り出し、所定の小物物品受入装置(ホッパー等)へ投入供給することで次工程での使用に供していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来は、小物物品をバラ積み収納する容器に段ボール箱等の小型容器を使用していたため、次のような問題があった。即ち、段ボール箱等は容器自体の容量が小さいため、容器(例えば、段ボール箱)の数量が増加してしまい、小物物品の排出処理作業が煩雑化するという問題があった。小物物品が供給される各メーカー側に限っても、多数の小型容器一つずつに梱包解除作業が要求され、それら各小型容器が段ボール箱である場合には、それらの廃棄処理も必要となり(また、当該段ボール箱が通い箱として使用されている場合は返送処理が必要となり)、その処理作業が膨大になるという問題があった。
【0004】
一方、小物物品をバラ積み収納する容器をコンテナ等の反復使用可能な材質で大型の容器にすれば、小物物品の排出処理作業に係る煩雑さは低減されるものの次のような新たな問題があった。即ち、容器の大型化は、当該容器自体の重量と当該容器内に収納される小物物品の総重量を増大させるため、容器を反転駆動させるための駆動力も大きなものが必要とされ、駆動源を含めて装置全体のコストアップを招くという問題があった。
【0005】
また、容器反転装置により反転させられた容器から落下排出される小物物品については、その落下排出位置(ほぼ反転高さ位置に等しい)から下方の小物物品受入装置までの落下距離が長いと、落下時の衝撃で変形・損傷等をしてしまい、小物物品の歩留まりを低下させてしまうという問題もあった。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、その目的は、容器内に多数収納された小物物品の排出処理作業を低コストな装置構成で小物物品の歩留まりを良好に維持しつつ行い得る容器反転装置、小物物品排出処理装置、及び小物物品排出処理方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、 飲料が充填されるボトルの口部を閉栓するキャップである小物物品が、シート袋体が介装されてバラ積み状態で収納される、上部に排出口が開口形成された有底箱状で、その外側面に突条が形成されたコンテナからなる容器本体を所定の反転高さ位置で反転させ、前記容器本体の上部に開口形成した排出口を介して容器本体内のシート袋体から小物物品を下方へ落下排出させる容器反転装置において、前記突条を把持する容器保持機構を備え、前記反転高さ位置で前記容器保持機構に保持された前記容器本体をその側方から串刺しする軸線を回転中心にして反転させる容器反転手段を備えたことを要旨とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の容器反転装置において、前記容器反転手段は前記反転高さ位置に対応する上昇位置とその下方の下降位置との間で昇降移動する昇降部材に対して一体装備されていることを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の容器反転装置において、前記容器反転手段には前記容器本体を反転途中も含めて保持可能な容器保持手段が設けられ、当該容器保持手段は前記容器本体の重心又は前記容器本体の側面視における形状中心が前記軸線と略一致する状態にして当該容器本体を保持可能な構成とされていることを要旨とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の容器反転装置において、前記容器反転手段には前記容器本体における排出口の少なくとも反転方向前側領域を被覆可能な蓋部材が設けられ、当該蓋部材は前記容器本体の反転途中に前記排出口からの小物物品の落下排出を規制する排出規制位置と落下排出を許容する排出許容位置との間で移動自在な構成とされていることを要旨とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の容器反転装置において、前記容器反転手段には前記蓋部材を前記排出規制位置と排出許容位置との間で往復移動させる移動案内機構が設けられ、当該移動案内機構は前記蓋部材の往復移動途中に当該蓋部材の前記排出口に対する開度を順次変化させる構成とされていることを要旨とする。
【0012】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の容器反転装置と、当該容器反転装置の容器反転手段により反転させられた容器本体の排出口から落下排出する小物物品をその落下排出位置の下方近傍にて順次受入処理する小物物品受入装置とを備えたことを要旨とする。
【0013】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の小物物品排出処理装置において、前記小物物品受入装置には、前記容器本体の排出口から落下排出される小物物品の落下軌跡に交差する受入位置と当該受入位置からは離間した前記落下軌跡に交差しない待機位置との間で往復移動する小物物品搬送機構と、当該搬送機構の移動軌跡よりも下方位置で小物物品搬送機構から小物物品の供給を受ける小物物品受入機構とが設けられ、前記小物物品搬送機構は前記受入位置への移動状態において当該搬送機構の始端側にて受入れた小物物品を当該搬送機構の終端から前記小物物品受入機構の受入口へ落下供給することを要旨とする。
【0014】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の小物物品排出処理装置において、前記小物物品受入装置には前記小物物品受入機構の受入口を被覆可能な遮蔽位置と前記受入口を被覆不能な開放位置との間で往復移動する落下塵埃遮蔽部材が設けられ、当該落下塵埃遮蔽部材は前記小物物品搬送機構が受入位置にあるときには前記開放位置に移動し、前記小物物品搬送機構が待機位置にあるときには前記遮蔽位置に移動することを要旨とする。
【0015】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の小物物品排出処理装置において、前記落下塵埃遮蔽部材は前記小物物品搬送機構の下側に配置され、当該小物物品搬送機構と共に進退移動することを要旨とする。
【0016】
請求項10に記載の発明は、飲料が充填されるボトルの口部を閉栓するキャップである小物物品が、シート袋体が介装されてバラ積み状態で収納される、上部に排出口が開口形成された有底箱状で、その外側面に断面四角形状をなす突条が周方向に形成されたコンテナからなる容器本体を前記突条を把持し、所定の反転高さ位置まで上昇移動させた後、その反転高さ位置で前記容器本体を当該容器本体の重心又は当該容器本体の側面視における形状中心に略一致する水平軸を回転中心にして反転させ、その反転に伴い容器本体の上部に開口した排出口からシート袋体内の小物物品を落下排出させ、落下排出される小物物品をその落下排出一の下方近傍にて受入処理するようにしたことを要旨とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を小物物品の搬送処理システムに具体化した一実施形態を図1〜図22に従って説明する。
【0018】
図1に示すように、本実施形態に係る搬送処理システムは、搬送方向の上流側から下流側(図1の右側から左側)へ、容器受入装置1、前処理装置2、小物物品排出処理装置3、及び容器排出装置4を備えている。また、前記各装置1〜4間には前後方向(図1では紙面と直交する方向、図2では左右方向)で一対の無端状搬送チェーン5が周回移動するように設けられ、当該チェーン5により容器本体としてのコンテナCをパレットP上に載置して上流側から下流側へ搬送するようになっている。
【0019】
前記コンテナCは上部に排出口6(図2,図4等参照)が開口形成された有底箱形状をなしており、当該コンテナC内には小物物品たるPETボトル用キャップ(以下、「キャップ」という。)がバラ積み状態で多数収納されている。ちなみに、前記コンテナCは、汎用の段ボール箱におけるキャップ収納容量が約5000個程度であるのに対し、約30000個程度の収納容量を有する大型容器であり、通常、その内側にはキャップ保護のためにシート袋体Sが介装される。また、本実施形態のコンテナCには、その外側面に当該コンテナCの重心よりも若干下方となる位置に断面四角形状をなす突条7が周方向(即ち、水平方向)へ連続形成されている。
【0020】
前記容器受入装置1は図示しない容器搬入手段(例えば、フォークリフト等)から前記コンテナCを搬送チェーン5上に受入れるための装置であり、この受入装置1にて受入れられたコンテナCは前記搬送チェーン5により下流側の前処理装置2へ移送される。また、前処理装置2は下流側の小物物品排出処理装置3が行うキャップ排出処理の前段階処理を行うための装置であり、外部操作に基づき空圧シリンダ8がパレットP上からコンテナCを上方へ押上支持すると、そのコンテナC内から前記シート袋体Sの袋口部が作業者により引き出し処理される。なお、最下流側に位置する容器排出装置4は上流側の小物物品排出処理装置3で既にキャップが排出処理された空コンテナCを図示しない容器回収手段(例えば、フォークリフト等)に受渡しするための装置である。
【0021】
次に、小物物品排出処理装置3について説明する。この小物物品排出処理装置3は、図2及び図3に示すように、容器反転装置9と小物物品受入装置10とから構成されている。容器反転装置9は上流側の前処理装置2からコンテナCを受入れて当該コンテナCを反転させるための装置であり、小物物品受入装置10は容器反転装置9により反転させられたコンテナCから落下排出されるキャップを受入れ処理するための装置である。まず、容器反転装置9について説明し、続いて小物物品受入装置10について説明する。
【0022】
さて、容器反転装置9は、その設置面域における前後左右四隅から上方へ立設された4本の支柱11a〜11dを備えている。各支柱11a〜11dの上端部間には矩形状の枠組をなすように前後左右4本の梁12a〜12dが架設され、前後の両梁12a,12c間には左右の各梁12b,12dに各々沿うようにして左右一対の駆動シャフト13a,13bが回動自在に架設支持されている。右側の駆動シャフト13aには後側の梁12cにブラケット14を介して位置決め支持された昇降駆動モータ15が作動連結されている。また、左右両駆動シャフト13a,13bには長手方向の相対応する位置にホイール16が取着され、左右各ホイール16間には無端状チェーン17が前記駆動モータ15の駆動力を伝達可能に掛装されている。
【0023】
一方、前記各梁12a〜12dにて形成される矩形状枠組の内側には、図4に示すように、前方が開放された平面視コ字状をなす昇降部材としての昇降フレーム18が配設されている。この昇降フレーム18は左フレーム18aと右フレーム18b及び左右両フレーム18a,18bの後端部間を連結する連結フレーム18cからなり、左右両フレーム18a,18bの各前端部及び連結フレーム18cの左右両端部には各々支持ブラケット19a〜19dが固定されている。そして、各支持ブラケット19a〜19dには前記駆動シャフト13a,13bに巻装されて垂れ下がる吊り下げチェーン20の下端が連結金具21を介して各々連結されている。また、前記各支柱11a〜11dのうち前側の左右両支柱11a,11dの互いに対向する内面側には上下方向へ延びるように案内レール22が各々設けられ、各レール22に沿って前側の左右両支持ブラケット19a,19dに取付けられた転動ローラ23が走行するようになっている。従って、前記昇降駆動モータ15が駆動されると、その正逆駆動に基づき前記昇降フレーム18は所定の上昇位置と下降位置との間で昇降移動する構成になっている。
【0024】
また、図2〜図4に示すように、前記昇降フレーム18の内側には、平面視において、前記コンテナCの外郭形状よりも若干大きめの内部空間を備えた矩形状枠組の反転枠体24が配設されている。この反転枠体24は、略四角環状に枠組形成された下段枠組25と中段枠組26及び前方が開放された平面視コ字状の上段枠組27とを備え、各段枠組25,26,27が各々縦方向の連結枠28により上下方向に互いに離間した状態で連結されている。また、前記中段枠組26の前後方向中間部からは左右一対の水平支軸29a,29bが中段枠組26の上面に取付固定された軸心設定部材29A,29Bから左右それぞれの方向へ突出するように設けられている。
【0025】
一方、前記昇降フレーム18における左右両フレーム18a,18bの前後方向各中間部には軸受30が各々設けられ、各軸受30に対して前記各支軸29a,29bが回動自在に挿入支持されている。また、図4に示すように、左側の支軸29aには昇降フレーム18の左フレーム18aにブラケット31を介して位置決め支持された反転駆動モータ32が作動連結されている。従って、この反転駆動モータ32が駆動されると、その正逆駆動に基づき前記反転枠体24は図2における反時計方向への反転回動及び時計方向への復帰回動をする構成になっている。そして、本実施形態では、前記反転枠体24、支軸29a,29b、軸受30、及び反転駆動モータ32により容器反転手段が構成されている。
【0026】
また、図4に示すように、前記反転枠体24における下段枠組25の左右方向中間部には前後一対の容器保持機構33が容器保持手段として設けられている。この容器保持機構33は、図5及び図6に示すように、前記下段枠組25の上面に取付固定された固定基板34と当該固定基板34の上側に配設された可動基板35とを備えている。そして、その可動基板35は両基板34,35間に設けられたアリ差し構造の摺動案内機構36を介して前後方向へ進退移動可能な構成とされている。また、可動基板35の上面略中央部にはクランプ装置37が設けられ、当該クランプ装置37を挟んだ左右両側にはそれぞれ駆動装置38が設けられている。さらに、当該各駆動装置38の左右方向外側にはそれぞれロック装置39が設けられている。
【0027】
前記クランプ装置37は、図5〜図7,図10に示すように、前記可動基板35の前縁に基端部が回動可能に支持されたフック部材40と、前記可動基板35の後縁に取付金具41を介して回動可能に支持されたシリンダ42とを備えている。前記フック部材40の先端部前面側は前記コンテナCの突条7に対して掛け止め係合可能な形状に形成され、その先端部は前記シリンダ42から前方へ突出するロッド43の先端部に回動自在に連結支持されている。また、前記駆動装置38は、図5,図6,図8に示すように、前記可動基板35の前縁に取付固定されたシリンダ44を備えている。そして、そのシリンダ44の後面側からは後方へ延びるようにロッド45が突出し、そのロッド45の先端が前記固定基板34の後縁に立設されたベース金具46の先端部に連結固定されている。また、前記ロック装置39は、図5,図6,図9に示すように、前記可動基板35の後縁に縦配置状態で取付固定されたシリンダ47と、固定基板34の上面前縁寄りに取付固定されたナット状の係止部材48とを備えている。そして、前記係止部材48の係止穴48aに対し前記可動基板35を貫通して伸縮動作するシリンダ47のロッド49が嵌合係止するように構成されている。
【0028】
また、図11〜図13に示すように、前記反転枠体24における上段枠組27の左右両外側面には、それぞれレール板50が前後方向へ延びるように取付固定されている。各レール板50の外側面には一条のレール溝51が設けられ、当該レール溝51はレール板50の前縁側(図12では右縁側)から長手方向の中途よりやや前側寄り付近までが後方へ上り勾配をなし、その後は水平方向へ延びるように形成されている。一方、前記上段枠組27の上面左右両側には前後方向へ延びるように一対のロッドレスシリンダ52が取付けられ、当該シリンダ52の各移動体53に対して前端側が幅狭に形成された略矩形状の蓋部材54が連結金具55を介して取付固定されている。なお、この蓋部材54の前後方向長さは前記コンテナCの排出口6の開口領域のうち前側ほぼ半分の領域を被覆可能な長さに構成されている。
【0029】
そして、図12及び図13に示すように、前記蓋部材54の幅狭に形成された前端部の左右両側からはコンテナCの上部外側面に沿うように矩形状のカバー片56が垂下支持されている。また、前記蓋部材54の幅広に形成された後端部側の左右両側からは下端縁が斜状をなす略台形状の支持板57が垂下固定され、当該支持板57の下端縁に沿う前後両端部には前記レール板50のレール溝51内を転動するように前後一対のローラ58が回動自在に支持されている。従って、図12に示すように、前記蓋部材54は前記ローラ58がレール溝51内を前端側から後端側へ転動すると、コンテナCの排出口6に対する開度が次第に大きくなるようになっている。そして、本実施形態では、前記レール溝51とローラ58及びロッドレスシリンダ52等により蓋部材54を排出許容位置と排出規制位置との間で移動案内する移動案内機構が構成されている。
【0030】
次に、前記小物物品受入装置10について説明する。小物物品受入装置10は容器反転装置9の前側(図2では下側、図3では左側)に配設され、その内部には小物物品受入機構を構成するホッパー59が設けられている。図2に示すように、前記ホッパー59の上端部は略正方形状の受入口61として形成され、当該受入口61を介してホッパー59内へキャップを受入れるようになっている。そして、ホッパー59内へ受入れられたキャップは当該ホッパー59の下部に配設された振動フィーダー62から斜め上方へ延びるコンベア機構63に受渡しされ、当該コンベア機構63より次工程の装置、例えばキャップ閉栓装置等へ移送される。
【0031】
一方、前記小物物品受入装置10の上部左右両側には、前後方向に沿うように左右一対のロッドレスシリンダ64が設けられている。この左右両ロッドレスシリンダ64は各移動体65が図3に示す位置を後退時の待機位置として前記容器反転装置9の近傍位置を前進時の受入位置として前後方向へ往復移動する構成になっている。そして、この左右両移動体65に対して小物物品搬送機構を構成する搬送コンベア66が設けられている。
【0032】
この搬送コンベア66は前後両端部にプーリ(図示しない)を回動可能に支持した本体フレーム67を備えてなり、その本体フレーム67の周りには無端状をなすベルト体68が周回可能に巻装されている。そして、その本体フレーム67の両側面下部には左右一対の連結フレーム67aが後端部を本体フレーム67から後方へ突出するようにして取付固定され、これら両連結フレーム67aの後端が前記ロッドレスシリンダ64の移動体65に連結金具69を介して係合連結されている。従って、搬送コンベア66は前記ロッドレスシリンダ64の移動体65が前記待機位置と受入位置との間で進退移動するときに当該移動体65と共に進退移動する構成になっている。そして、受入位置へ前進したときには、前記容器反転装置9により反転させられたコンテナCの排出口6から落下排出されるキャップをベルト体68により受けて、その搬送方向終端から前記ホッパー59の受入口61へ落下供給可能になっている。
【0033】
また、前記搬送コンベア66における左右両連結フレーム67aの下側には落下塵埃遮蔽部材としての平プレート70が取付固定されている。従って、この平プレート70も前記ロッドレスシリンダ64の移動体65が前記待機位置と受入位置との間で進退移動するときに当該移動体65と共に進退移動する構成になっている。即ち、この平プレート70は前記ホッパー59内へ塵埃等が入らないようにするためのものであり、前記受入口61よりも少し大きめの矩形状に形成されている。従って、前記平プレート70は、ロッドレスシリンダ64の移動体65が待機位置にあるときには前記受入口61を上方から被覆する遮蔽位置に位置する一方、前記移動体65が受入位置にあるときには受入口61の上方から退避した開放位置に位置するようになっている。
【0034】
次に、以上のように構成された本実施形態の搬送システムの作用について特に小物物品排出処理装置3の作用を中心にして説明する。
さて、図1に示すように、キャップがバラ積み状態で収納されたコンテナCが容器受入装置1により受入れられると、そのコンテナCは前処理装置2へ移送され、空圧シリンダ8でパレットP上からコンテナCのみが上方へ押上げられる。すると、作業者によりコンテナC内からキャップ群を包み込んでいるシート袋体Sの袋口部が排出口6から引き出され、その引き出し端がコンテナCの底面まで引き出し処理される。そして、空圧シリンダ8が下降してコンテナCがパレットP上に再び載置されると、当該コンテナCは小物物品排出処理装置3の容器反転装置9内へ移送され、図2に示す位置で停止する。
【0035】
すると、容器反転装置9では、容器保持機構33における駆動装置38のシリンダ44がロッド45を伸長動作させ、可動基板35を固定基板34の上方位置から前方へスライド移動させる。そして、この可動基板35のスライド移動時にクランプ装置37におけるシリンダ42のロッド43が伸長動作を開始し、そのフック部材40が図10に示す状態から図7に示す状態まで回動する。即ち、可動基板35は上面前縁がコンテナCの突条7に摺接する位置まで前進し、フック部材40は先端部前面がコンテナCの突条7に掛け止め係合する位置まで回動する。その結果、パレットP上のコンテナCは外側面の突条7が前記可動基板35とクランプ装置37のフック部材40との協働作用により保持される(図3及び図4参照)。なお、この保持状態において、本実施形態では、当該コンテナCの重心が反転枠体24の回転中心である前記支軸29a,29bの軸心に略一致する。
【0036】
すると次に、容器反転装置9では、図14に示す状態から昇降駆動モータ15が駆動され、駆動シャフト13a,13bが回転して吊り下げチェーン20が巻き上げられる。すると、この吊り下げチェーン20の巻き上げ動作に伴い、昇降フレーム18が図14に示す下降位置から図15に示す上昇位置まで移動する。従って、この昇降フレーム18と共に反転枠体24も上昇し、反転枠体24に装備された容器保持機構33にて保持されたコンテナCも同様に上昇して図15に示す反転高さ位置に至る。
【0037】
そして、この図15に示す状態において反転駆動モータ32が駆動されると、反転枠体24が前方へ(図14〜図22において反時計方向へ)反転し始める。なお、この反転枠体24の反転途中において、その反転角度は近接スイッチ等からなる反転状態検出手段71により検出され、その検出結果は図示しないCPUからなる排出処理制御手段に送られる。そして、排出処理制御手段は前記反転状態検出手段71からの検出信号入力に基づき、前記各駆動モータ15,32及びロッドレスシリンダ52,64等の駆動状態を制御する。
【0038】
即ち、前記反転枠体24の反転角度が60度(図16の状態)に達すると、前記反転駆動モータ32の駆動が一旦停止させられる。なお、この時点において、前記蓋部材54は未だコンテナCの排出口6の前側領域を覆った排出許容位置にある。そして、その状態から小物物品受入装置10側のロッドレスシリンダ64が駆動されると、搬送コンベア66及び平プレート70が当該ロッドレスシリンダ64の移動体65と共に容器反転装置9側の受入位置へ前進移動する(図17)。すると、前記蓋部材54が当該蓋部材54に作動連結されたロッドレスシリンダ52の駆動に基づき後方側へ移動し、その半開位置まで移動して停止する(図17)。
【0039】
すると、この蓋部材54の半開動作によりコンテナCの排出口6からコンテナC内のキャップ群のうち排出口6近傍にあるキャップが搬送コンベア66のベルト体68上に落下し、当該ベルト体68の周回運動に従い小物物品受入装置10側へ搬送される。そして、搬送コンベア66の終端まで達したキャップは下方に位置するホッパー59の受入口61に落下する。また、この状態がしばらく続いた後には、前記反転駆動モータ32が再駆動され、反転枠体24が90度まで反転して一旦停止すると共に、ロッドレスシリンダ52が再駆動され、蓋部材54は全開位置まで移動する(図18)。従って、コンテナCも90度まで反転した状態となり、さらにコンテナC内のキャップが搬送コンベア66のベルト体68上に落下排出される。
【0040】
すると次に、前記ロッドレスシリンダ64が再駆動され、前記搬送コンベア66と平プレート70が受入位置の最奥部まで前進して停止する(図19)。また、反転駆動モータ32が再駆動され、反転枠体24は160度まで反転して一旦停止する(図20)。従って、コンテナCも160度まで反転した状態となり、コンテナCの底部にあったキャップも全て搬送コンベア66のベルト体68上に落下排出される。なお、以上のようなコンテナCの反転時における回転中心は、当該コンテナCを側方から串刺しする水平軸であり且つ当該コンテナCの重心に軸心が一致した水平軸、即ち、前記反転枠体24の支軸29a,29bであることから、その反転動作のための必要スペースも小さなもので済む。
【0041】
そして、前記コンテナCからのキャップ排出が終了すると、即ち、図20の状態において所定時間が経過すると、前記反転駆動モータ32が逆転駆動されると共に、ロッドレスシリンダ64も逆方向に駆動される。従って、図21に示すように、反転枠体24は元の反転前の状態に復帰回動すると共に、搬送コンベア66及び平プレート70も待機位置及び遮蔽位置へ復帰する。そして、その後、昇降駆動モータ15が逆転駆動されることにより、図22に示すように、昇降フレーム18と共に反転枠体24が下降位置まで下がり、空コンテナCは元のパレットP上に載置される。そして、その状態から蓋部材54がロッドレスシリンダ52の逆方向への駆動に基づき全開位置から全閉位置まで復帰すると、図14に示す状態になる。
【0042】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、コンテナCを反転させるための手段として、コンテナCを容器保持機構33により保持して反転可能な反転枠体24を反転させる構造を採用した。従って、容器反転装置9の構造をコンパクトにできる。
【0043】
(2)しかも、コンテナCは回転中心が当該コンテナCを側方から串刺しする水平方向の軸線、即ち、反転枠体24の回動中心である支軸29a,29bの軸心とされているため、コンテナCの隅角部を回動支点として反転回動させる場合よりも、反転スペースが小さくできる。特に、本実施形態では、前記支軸29a,29bがコンテナCの重心に一致するように、コンテナCの突条7が容器保持機構33により保持される。従って、より一層、反転スペースがコンパクト化されると共に、反転駆動のための駆動力が小さなものですみ、反転駆動モータ32及び装置全体の低コスト化に貢献できる。
【0044】
(3)本実施形態では、昇降駆動モータ15の駆動に基づき昇降フレーム18によりコンテナCと共に反転枠体24を反転高さ位置まで上昇させ、その下方の受入位置へ搬送コンベア66を前進させる構成とした。従って、容器反転装置9と小物物品受入装置10からなる小物物品排出処理装置3全体の設置スペースをコンパクトにできる。
【0045】
(4)本実施形態では、コンテナCを反転させる際に容器保持機構33のクランプ装置37によりコンテナCの突条7を掛け止め係合して保持するようにすると共に、その保持状態をロック装置39によりロックするようにした。従って、反転枠体24によるコンテナCの反転時にコンテナCを確実に保持できる。
【0046】
(5)本実施形態では、コンテナCの反転時に蓋部材54がレール板50のレール溝51、ローラ58及びロッドレスシリンダ52等からなる移動案内機構により所定の排出規制位置から排出許容位置の間で移動するため、小物物品としてのキャップの落下排出状態を調節することができる。
【0047】
(6)しかも、前記排出規制位置から排出許容位置への移動時において、蓋部材54はコンテナCの排出口6に対する開度が次第に広がるように全閉状態から半開状態を経て全開状態へと変化する。そのため、落下排出時にキャップが蓋部材54の裏面側に擦れたりするおそれを極力なくすことができる。
【0048】
(7)また、コンテナCの反転高さ位置に対応した小物物品の落下排出位置の下方近傍で搬送コンベア66がコンテナCの排出口6から落下排出される小物物品を順次受入れる構成とされている。従って、落下排出される小物物品の落下距離が短くなり、落下時の衝撃等による小物物品の損傷を防止でき、その結果、小物物品の歩留まりを良好に維持できる。
【0049】
(8)また、容器反転装置9における昇降フレーム18の昇降領域に受入位置が設定されている搬送コンベア66はロッドレスシリンダ64の駆動に基づき昇降フレーム18の昇降時には前記昇降領域から退避した待機位置にある。従って、搬送コンベア66により反転枠体24及びコンテナCの上昇移動が阻害されることもない。
【0050】
(9)さらに、容器反転装置9側からキャップの受入処理を行っていない待機状態のときには、ホッパー59の受入口61が落下塵埃遮蔽部材たる平プレート70により覆われているため、ホッパー59内への塵埃の入り込みを極力防止することができる。
【0051】
(10)また、本実施形態のコンテナCについては、その排出口6を閉塞用蓋にて閉塞すると共に、当該コンテナCの材質を金属、合成樹脂等により構成して密閉構造のものにすれば、保管時に周囲温度(倉庫内温度等)が上昇した場合にも、コンテナC内の小物物品につき劣化防止を図り得る。
【0052】
なお、上記実施形態は以下のような別例に変更してもよい。
・ 上記実施形態では、ロッドレスシリンダ64の移動体65の進退移動に同期して、搬送コンベア66及び平プレート70が同時に進退移動する構成としたが、それぞれ別々に進退移動する構成にしてもよい。また、直線的な進退移動ではなく、回動移動や開閉移動により待機位置(遮蔽位置)と受入位置(開放位置)の間で移動する構成にしてもよい。
【0053】
・ 上記実施形態では落下塵埃遮蔽部材として平プレート70を採用したが、ホッパー59の受入口61を被覆可能な構成であれば、平プレート以外の部材構成も採用可能である。また、落下塵埃遮蔽部材(平プレート70等)は必ずしも設けなくてよい。
【0054】
・ 上記実施形態では搬送コンベア66からのキャップの落下供給をホッパー59により一旦受入れる構成としたが、ホッパー59を設けずに直接的に次工程へのコンベア機構63等に受入れる構成としてもよい。
【0055】
・ 上記実施形態では小物物品受入装置10をホッパー59等からなる小物物品受入機構と搬送コンベア66等からなる小物物品搬送機構とを備えた構成としたが、容器反転装置9側で反転させられるコンテナCの排出口6から落下排出されるキャップを受入処理する構成があるならば上記実施形態のものに限らない。
【0056】
・ 上記実施形態では、蓋部材54の開度変化がレール板50に形成されたレール溝51の溝形状により変化する構成としたが、蓋部材54の開閉軸にモータの駆動力を伝達することにより、当該モータの駆動に基づき変化させてもよい。
【0057】
・ また、前記蓋部材54はコンテナCにおける排出口6の開口領域のうち反転方向前側領域(半分)を覆う大きさ形状としたが、全領域を覆う大きさ形状等に変更してもよい。
【0058】
・ 上記実施形態では、コンテナCの重心に軸心が一致する支軸29a,29bにより反転枠体24を反転回動させたが、コンテナCを側方から串刺しする軸線に軸心が一致する支軸ならば、必ずしも重心に一致していなくてもよい。例えば、コンテナCの側面視における形状中心に軸心が一致する支軸により反転枠体24を反転させてもよい。
【0059】
・ 上記実施形態では、パレットP上から容器保持機構33によりコンテナCを保持した状態で反転枠体24が上昇してコンテナCを反転高さ位置まで上昇させたが、前処理装置2に設けられた空圧シリンダ8等の他の手段でコンテナCを所定の反転高さ位置まで押上げ、その位置で反転前に反転枠体24の容器保持機構33によりコンテナCを保持するようにしてもよい。
【0060】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想につき追記する。
(イ)小物物品を収納した容器本体を所定の反転高さ位置で反転させ、前記容器本体の上部に開口形成した排出口を介して容器本体内から小物物品を下方へ落下排出させる容器反転方法において、前記反転高さ位置で前記容器本体をその側方から串刺しする軸線を回転中心にして反転させる容器反転方法。
【0061】
(ロ)前記容器本体は、前記反転高さ位置に対応する上昇位置へ当該位置の下方の下降位置から上昇移動された後に反転させられる前記技術的思想(イ)に記載の容器反転方法。
【0062】
(ハ)前記容器本体は、当該容器本体の重心又は当該容器本体の側面視における形状中心が前記軸線と略一致する状態に保持されつつ、前記反転高さ位置で反転させられる前記技術的思想(イ)又は(ロ)に記載の容器反転方法。
【0063】
(ニ)前記容器本体は、当該容器本体における排出口の少なくとも反転方向前側領域を被覆可能に設けた蓋部材を当該容器本体の反転途中において前記排出口からの小物物品の落下排出を規制する排出規制位置と落下排出を許容する排出許容位置との間で移動させつつ、前記反転高さ位置で反転させられる前記技術的思想(イ)〜(ハ)のうち何れかに記載の容器反転方法。
【0064】
(ホ)前記蓋部材は、前記排出規制位置と排出許容位置との間を往復移動する途中に当該蓋部材の前記排出口に対する開度が順次変化させられる前記技術的思想(イ)〜(ニ)のうち何れかに記載の容器反転方法。
【0065】
(ヘ)前記容器本体の排出口から落下排出される小物物品を、当該小物物品の落下軌跡に交差する受入位置と当該受入位置からは離間した前記落下軌跡に交差しない待機位置との間で往復移動する小物物品搬送機構の前記受入位置への移動状態において当該搬送機構の始端側にて受入れ、その後、当該搬送機構の移動軌跡よりも下方位置に設けられた小物物品受入機構の受入口へ前記搬送機構の終端から落下供給する請求項10に記載の小物物品排出処理方法。
【0066】
(ト)前記小物物品は、前記小物物品受入機構の受入口を被覆可能な遮蔽位置と前記受入口を被覆不能な開放位置との間で往復移動可能に設けられた落下塵埃遮蔽部材が、小物物品搬送機構が受入位置にあるときには前記開放位置に移動し、前記小物物品搬送機構が待機位置にあるときには前記遮蔽位置に移動する状況下において、前記容器本体の排出口から落下排出される請求項10又は前記技術的思想(ヘ)に記載の小物物品排出処理方法。
【0067】
(チ)前記落下塵埃遮蔽部材は、前記小物物品搬送機構の下側に配置されつつ当該小物物品搬送機構と共に進退移動する前記技術的思想(ト)に記載の小物物品排出処理方法。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、容器内に収納された小物物品の排出処理作業を低コストな装置構成で小物物品の歩留まりを良好に維持しつつ行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る搬送処理システムの正面概略図。
【図2】 小物物品排出処理装置の平面概略図。
【図3】 図2のA−A線矢視概略図。
【図4】 図3のA−A線矢視概略図。
【図5】 容器保持機構の平面図。
【図6】 図5のA−A線矢視概略図。
【図7】 図6のA−A線矢視概略図。
【図8】 図6のB−B線矢視概略図。
【図9】 図6のC−C線矢視概略図。
【図10】クランプ装置の作動前状態を示す説明図。
【図11】反転枠体の平面概略部。
【図12】蓋部材と移動案内機構を示す説明図。
【図13】図12のA−A線矢視概略図。
【図14】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図15】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図16】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図17】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図18】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図19】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図20】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図21】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【図22】小物物品排出処理装置の作用説明図。
【符号の説明】
3…小物物品排出処理装置、6…排出口、9…容器反転装置、10…小物物品受入装置、18…昇降部材としての昇降フレーム、24…反転枠体、29a,29b…支軸、32…反転駆動モータ、33…容器保持手段としての容器保持機構、51…レール溝、52…ロッドレスシリンダ、54…蓋部材、58…ローラ、59…小物物品受入機構としてのホッパー、61…受入口、66…小物物品搬送機構としての搬送コンベア、70…落下塵埃遮蔽部材としての平プレート、C…容器本体としてのコンテナ。
Claims (10)
- 飲料が充填されるボトルの口部を閉栓するキャップである小物物品が、シート袋体が介装されてバラ積み状態で収納される、上部に排出口が開口形成された有底箱状で、その外側面に突条が形成されたコンテナからなる容器本体を所定の反転高さ位置で反転させ、前記容器本体の上部に開口形成した排出口を介して容器本体内のシート袋体から小物物品を下方へ落下排出させる容器反転装置において、
前記突条を把持する容器保持機構を備え、
前記反転高さ位置で前記容器保持機構に保持された前記容器本体をその側方から水平方向に串刺しする軸線を回転中心にして反転させる容器反転手段を備えた容器反転装置。 - 前記容器反転手段は前記反転高さ位置に対応する上昇位置とその下方の下降位置との間で昇降移動する昇降部材に対して一体装備されている請求項1に記載の容器反転装置。
- 前記容器反転手段には前記容器本体を反転途中も含めて保持可能な容器保持手段が設けられ、当該容器保持手段は前記容器本体の重心又は前記容器本体の側面視における形状中心が前記軸線と略一致する状態にして当該容器本体を保持可能な構成とされている請求項1又は請求項2に記載の容器反転装置。
- 前記容器反転手段には前記容器本体における排出口の少なくとも反転方向前側領域を被覆可能な蓋部材が設けられ、当該蓋部材は前記容器本体の反転途中に前記排出口からの小物物品の落下排出を規制する排出規制位置と落下排出を許容する排出許容位置との間で移動自在な構成とされている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の容器反転装置。
- 前記容器反転手段には前記蓋部材を前記排出規制位置と排出許容位置との間で往復移動させる移動案内機構が設けられ、当該移動案内機構は前記蓋部材の往復移動途中に当該蓋部材の前記排出口に対する開度を順次変化させる構成とされている請求項4に記載の容器反転装置。
- 請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の容器反転装置と、当該容器反転装置の容器反転手段により反転させられた容器本体の排出口から落下排出する小物物品をその落下排出位置の下方近傍にて順次受入処理する小物物品受入装置とを備えた小物物品排出処理装置。
- 前記小物物品受入装置には、前記容器本体の排出口から落下排出される小物物品の落下軌跡に交差する受入位置と当該受入位置からは離間した前記落下軌跡に交差しない待機位置との間で往復移動する小物物品搬送機構と、当該搬送機構の移動軌跡よりも下方位置で小物物品搬送機構から小物物品の供給を受ける小物物品受入機構とが設けられ、前記小物物品搬送機構は前記受入位置への移動状態において当該搬送機構の始端側にて受入れた小物物品を当該搬送機構の終端から前記小物物品受入機構の受入口へ落下供給する請求項6に記載の小物物品排出処理装置。
- 前記小物物品受入装置には前記小物物品受入機構の受入口を被覆可能な遮蔽位置と前記受入口を被覆不能な開放位置との間で往復移動する落下塵埃遮蔽部材が設けられ、当該落下塵埃遮蔽部材は前記小物物品搬送機構が受入位置にあるときには前記開放位置に移動し、前記小物物品搬送機構が待機位置にあるときには前記遮蔽位置に移動する請求項7に記載の小物物品排出処理装置。
- 前記落下塵埃遮蔽部材は前記小物物品搬送機構の下側に配置され、当該小物物品搬送機構と共に進退移動する請求項8に記載の小物物品排出処理装置。
- 飲料が充填されるボトルの口部を閉栓するキャップである小物物品が、シート袋体が介装されてバラ積み状態で収納される、上部に排出口が開口形成された有底箱状で、その外側面に断面四角形状をなす突条が周方向に形成されたコンテナからなる容器本体を前記突条を把持し、所定の反転高さ位置まで上昇移動させた後、その反転高さ位置で前記容器本体を当該容器本体の重心又は当該容器本体の側面視における形状中心に略一致する水平軸を回転中心にして反転させ、その反転に伴い容器本体の上部に開口した排出口からシート袋体内の小物物品を落下排出させ、落下排出される小物物品をその落下排出位置の下方近傍にて受入処理するようにした小物物品排出処理方法。
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