JP5222593B2 - 容器整列搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、壜詰ライン中の充実壜処理装置等の容器処理装置の下流側に設けるアキュームコンベア出口から、ラベラー或いは検壜機等の仕上げ装置への入口に至るまでの、壜等の容器整列搬送装置に関する。

従来のアキュームコンベアと排出（横引き）コンベアの組み合わせについては、特許文献１が公知である。この考案によれば、容器処理装置のコンベアと、当該コンベアと直列に接続された第２コンベア（通常は、高速供給コンベアとして機能し、非常時にはアキュームコンベアとして機能する。）と、第２コンベアの下流端に配設された前記排出コンベアと、コンベア上の容器の満杯センサ２式からなる装置が提案されている。
通常は、容器処理装置の広幅コンベア上に満杯状態の容器が、その密集状態（容器同士が密着し押せ押せ状態）から、高速で搬送する第２コンベア上に順次引き取られることにより、容器間ピッチが引き伸ばされることとなり、間隔を空けた状態で前記排出コンベア上に移載される。この移載時に、容器が不安定にならない範囲で排出コンベアの搬送速度を設定しておけば、排出コンベア上の容器は、複数列の間隔を空けた容器流となり下流に搬送されて行く。

何らかの理由で、前記排出（横引き）コンベア上に容器が満杯になると、前記第２コンベアは、高速搬送から容器処理装置のコンベア速度に等しい搬送に切り替るので、当該容器処理装置の広幅コンベア上の満杯状態がそのまま第２コンベアに移動して、アキュームコンベアとして機能する。この時には、前記排出コンベア出口から複数列の密着した容器流が下流に出て行くこととなる。
かかる非定常な容器流を、一定範囲内に平準化された容器流に整列させるために、従来技術（図４参照）においては、排出コンベア３に中間コンベア４を連結し、さらに集合装置制御コンベア５を前記中間コンベア４に連結して、その終端を集合装置６の入口へ連結するのが通常であった。１はアキュームコンベア、２はアキューム出口制御コンベア、７は片側案内板、８は単列コンベアを示す。

前記集合装置に係わる公知の技術は、例えば、特許文献２及び特許文献３等に開示されている。すなわち、未整列のままコンベア上を複数列で送られてくる容器を、第１列目が最も低速で、第２列目が若干増速してあり、第３列目は更に増速してあると言うように、順列に加速される多列平行コンベアの第１列目近辺に供給し、これを当該コンベア上にカーブして設けられる片側案内板に沿わせて滑動させることにより、順次コンベアの列番が増すと共に容器の滑動速度が上がるので、容器間のピッチ間隔が大きくなり、列外で伴走する容器を間に割り込ませ、一列に整列させる方法である。
この方法によれば、複数列の容器は、お互いに押し合うために容器間で小競り合いを繰り返しつつ、徐々に１列目に割り込んで前記片側案内板に沿った単列容器流となり、下流に位置するラベラー或いは検査機等の入口へ搬送されて行く。
実開平５−４４９１１号公報（図１） 特許第４００６２８５号公報（図１、図２） 特公平３−４４９６６号公報（第６図〜第８図）

特許文献１の排出（横引き）コンベアは、アキュームコンベア上の密集状態から、ランダム且つ間断なく供給される容器を、供給方向に対して直角に引取り搬送するため、容器の挙動は安定せず搬送量に斑ができやすい。特に断面形状が四角等の異形容器になるほどその傾向は強い。
一方、図４の様に下流に配設される集合装置６は供給される容器量が過剰であると、単列化しきれず溢れる（ジャミングを起こす）ため、入口には供給量を制限する集合装置制御コンベア５が必要である。また、当該制御コンベア５は、供給される容器量がある程度平準化されていることが必要であるから、容器供給量に斑の出やすい排出コンベア３と前記制御コンベア５の間に中間コンベア４を設ける構成が一般的である。

このため、従来技術においては、アキュームコンベア１から単列化までに大きな機器を、Ｌ字形のスペースに設置する必要があり、工場の限られたスペースの中で機器の配置には種々の制約があった。
また、特許文献２及び３に開示されているように、未整列のままコンベア上を複数列で送られてくる容器を、多列のコンベアの第１列目付近に供給する従来の集合装置では、前記制御コンベアと集合装置の接続部分において容器流が偏向されるため、当該流れの斑が拡大される傾向があり、容器のジャミング或いは単列化に不具合が生じ、関連コンベア及び仕上げラインの停止を招くことがあった。
容器集団の搬送経路に屈曲や方向変更を無くし、より広幅な搬送路で直線的な搬送経路を持ち、且つ円滑な単列化方法の案出が必要である。

上記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）容器処理装置の下流に設けられたアキュームコンベアと、アキューム出口制御コンベアと、ピッチ割りコンベアと、集合装置と、仕上げ装置に接続する単列コンベアとからなる容器整列搬送装置において、アキューム出口制御コンベア上を幅広且つ密集状態で搬送されてくる容器を、同一幅の比較的高速で搬送して容器を引き取るピッチ割りコンベアと、第１列目を最も低速で、第２列目を若干増速してあり、第３列目を更に増速するように、概ね順列に加速される多列平行コンベアを持ち、且つ、当該コンベア上に搬送幅を狭めるようにカーブして設けられた片側案内板を備える集合装置とで構成され、前記ピッチ割りコンベアは、前記容器の搬送方向を変えることなく、前記容器間のピッチを空けた状態で前記集合装置の前記多列平行コンベアに前記容器を直接供給して、前記第１列目以上の低番列の平行コンベア上にある容器が前記片側案内板に当接し、引き続き滑動搬送されて形成する基幹単列流に、前記低番列より番号の大きな番列の平行コンベアで搬送される容器が次々と追いつき複数箇所で合流し、当該集合装置出口まで搬送される間に、容器の単列流を円滑に形成させることを特徴とする。
（２）上記第１の手段の容器整列搬送装置において、前記ピッチ割りコンベアは、前記アキューム出口制御コンベアの搬送速度の数倍から十倍程度の搬送速度を持つことを特徴とする。

（３）上記第１の手段の容器整列搬送装置において、前記集合装置の前記多列平行コンベアの平均搬送速度は、前記ピッチ割りコンベアの搬送速度と同等或いは若干速めに定め、当該多列平行コンベアの中央列部に割り当てることを特徴とする。
（４）上記第１の手段の容器整列搬送装置において、搬送速度が最も大きくなる最大列目のコンベアには、容器が前記ピッチ割りコンベアから当該最大列目のコンベアに引き取られる際に不安定な姿勢にならない速度差を、前記ピッチ割りコンベア速度に加えた搬送速度を与え、最も搬送速度の遅い第１列目のコンベア速度は、容器が前記ピッチ割りコンベアから当該最低速コンベアに引き取られる際に不安定な姿勢にならず、且つ前記アキューム出口制御コンベアの搬送速度と同等或いは若干速めに設定することを特徴とする。

（５）上記第１の手段の容器整列搬送装置において、前記多列平行コンベアの各列の搬送速度については、最大列目のコンベアと中央列部のコンベアの間の各列には、前記平均搬送速度から最大速度までを概ね順列に増速した速度を与え、また、前記中央列部のコンベアと前記第１列目のコンベアの間の各列には、最低速度から前記平均搬送速度までを概ね順列に増速した速度を与えること、さらに、隣り合う二列のコンベア搬送速度の差は、容器が旋転して不安定にならない範囲で与えることを特徴とする。

請求項１に係わる発明は、搬送量に斑の発生し易い排出（横引き）コンベア、中間コンベア並びに集合装置制御コンベアを無くすことによって、当該ラインの容器搬送の安定性と信頼性を向上させる効果がある。また、当該ラインの設備費及びスペースの削減についても相当な効果が期待できる。
また、幅広且つ密集状態で搬送されてくる容器を搬送方向に分散させ、次いで、ピッチ間隔の空いた基幹単列容器流に、速度の大きい他の分散容器流が複数箇所で合流できるように改良し、より確実且つ容易に単列流となし得る集合装置を提供する効果がある。
請求項２、３及び４に係わる発明は、前記集合装置とピッチ割りコンベアの連結装置を、高能率で安定的に運転させ得る効果がある。

本発明の実施の形態をＰＥＴ壜に適用した場合について図に基づいて説明する。図１はピッチ割りコンベアと集合装置を組み入れた充実容器整列搬送ラインの模式平面図である。図２は、充実容器整列搬送ラインの平面配置図である。図３（ａ）〜（ｈ）は、アキュームコンベア・ピッチ割りコンベア・集合装置の連結搬送装置上を、密集容器が搬送されて順次整列されて行く様子を、時間を追って表した平面図である。
図１のアキュームコンベア１０とアキューム出口制御コンベア２０は、従来のものと同様に、１．５ｍの幅を持っているが、この寸法は一例に過ぎない。また、搬送速度Ｖａは本実施例として２．２ｍ／ｍｉｎとしているが、前記密集状態の充実容器５０を搬送速度Ｖａで、搬送方向を変えずに、同一幅のピッチ割りコンベア２０ａに供給する。ピッチ割りコンベア２０ａは、前記密集状態の充実容器５０を搬送速度Ｖｐ（Ｖｐ＝ｎ・Ｖａ、ｎは数倍から１０倍であり、本実施例ではｎ＝１０として、Ｖｐ＝２２ｍ／ｍｉｎとした。）で引き取り、その搬送方向を変えることなく、充実容器間の距離（ピッチ）を空けた状態で集合装置３０の多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊに供給する。

前記多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊは、第１列目３０ａが最も低速（Ｖｍｉｎ．）で、第２列目３０ｂが若干増速してあり、第３列目３０ｃは更に増速してあると言うように、順列に増速されるコンベアで、本実施例では１０列のコンベアの場合を説明するため、第１０列目３０ｊが最も大きな搬送速度（Ｖｍａｘ．）を持つこととなる。
しかしながら、実際には、充実容器５０のサイズと前記ピッチ割りコンベア２０ａの幅寸法と前記多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊの１列のコンベア幅の最適組合せによって、多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊの列数が決定されるもので、前記１０列と定めたのは一例に過ぎない。アキューム出口制御コンベア２０からピッチ割りコンベア２０ａへ供給されたピッチ間隔の空いた複数列の充実容器５０は、その幅方向の位置に相応した列の多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊが引き取り、列ごとに異なる搬送速度で充実容器５０を搬送する。

前記多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊには、搬送幅を次第に狭めるようにカーブして設けられている片側案内板３５が設けてあるので、前記第１列目３０ａ上の充実容器５０は即座に前記片側案内板３５に当接し、引続き滑動搬送されて形成する基幹単列流５０ｆの核となり、第２列目以下の平行コンベア３０ｂ〜３０ｊ上の充実容器５０が次々と複数箇所で合流し、整列コンベア３０ｒを経て当該集合装置出口の単列コンベア４０に移載されるまでには、図３（ｆ）〜図３（ｈ）の様な充実容器５０の基幹単列流５０ｆが円滑且つ整然と形成されている。整列コンベア３０ｒの搬送速度Ｖｒは、多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊの第１０列目３０ｊより速めに設定されている。
なお、前記集合装置３０の搬送能力が必要充分であるためには、その平均搬送速度Ｖｍを前記ピッチ割りコンベア２０ａの搬送速度と同等或いは若干速めに定め、前記多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊの中央列３０ｆを当該平均搬送速度Ｖｍとしている。

本実施例では、前記平均搬送速度Ｖｍを前記ピッチ割りコンベア２０ａの搬送速度Ｖｐ＝２２ｍ／ｍｉｎに若干の余裕を持たせたＶｍ＝２８ｍ／ｍｉｎとした。なお、ＶｍはＶｐと同等或いは若干速めに設定される。
また、搬送速度が最も大きくなる最大列目のコンベア３０ｊには、充実容器５０が前記ピッチ割りコンベア２０ａから当該最大列目のコンベア３０ｊに引き取られる際に不安定な姿勢にならない速度差を、前記ピッチ割りコンベア２０ａの速度に加えた搬送速度を与え、最も搬送速度の遅い第１列目のコンベア３０ａの速度は、充実容器５０が前記ピッチ割りコンベア２０ａから当該最低速コンベア３０ａに引き取られる際に不安定な姿勢にならず、且つ前記アキューム出口制御コンベア２０の搬送速度と同等或いは若干速めに設定するが、本実施例では最大速度Ｖｍａｘ．を持つ第１０列目のコンベア３０ｊの速度には、ピッチ割りコンベア２０ａの速度２２ｍ／ｍｉｎに、実際に使用する充実容器５０の事前テストで定める当該容器５０が不安定にならない乗り移り速度差の約６０％を加えた４０ｍ／ｍｉｎを採用している。
一方、最低速度Ｖｍｉｎ．を持つ第１列目のコンベア３０ａの速度Ｖｍｉｎ．には、前記アキューム出口制御コンベア２０の搬送速度Ｖａを約２．５倍にした５．０ｍ／ｍｉｎを採用した。
更に、前記特定の搬送速度Ｖｍ，Ｖｍａｘ，Ｖｍｉｎn.以外の搬送速度を持つ多列平行コンベア３０ｇ〜３０ｉ及び３０ｂ〜３０ｅの搬送速度は、それぞれＶｍａｘ．とＶｍの間の中間速度及びＶｍとＶｍｉｎ．の間の中間速度を概ね順列に増速（例えば比例配分）することとした。但し隣り合う二列のコンベア速度の差は、当該コンベアの境界線上にある充実容器５０が旋転して不安定にならないように、例えば１０ｍ／ｍｉｎを超えない範囲内で個々のコンベア速度をテストにより選定したが、これらの速度分布は一例に過ぎない。本実施例では、多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊを順列に増速させているが、場合によっては、部分的に順序を変えてもよい。

その結果は、図３（ａ）〜（ｈ）に運転開始以降の充実容器５０の整列状況を示したように、ピッチ間隔の空いた充実容器５０の基幹単列流５０ｆが急速に形成され、そのピッチの粗い単列流に上位列コンベアからの充実容器５０が次々と合流し、時間経過と共に安定的且つ円滑にピッチの密な充実容器５０の単列化が進行することが判る。即ち、運転開始後約２５〜３０秒経過すると安定した基幹単列流５０ｆが得られた。（図３（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）を参照）
また、充実容器５０の搬送様態についても、アキューム出口制御コンベア２０からピッチ割りコンベア２０ａへ、次いで集合装置３０の多列平行コンベア３０ａ〜３０ｊへと完全に直線経路を搬送されて来るために、充実容器５０は安定して合流整列できることが判る。
以上のことから、本実施例の容器整列搬送装置は、壜流の渋滞やジャミングが少なく安定して稼動し、稼動効率が高く品質的にも良好な充実ＰＥＴ壜の単列流を与えることが明らかである。

図２は、アキュームコンベア１０、アキューム出口制御コンベア２０、並びに本発明のピッチ割りコンベア２０ａと集合装置３０を組み入れた充実容器（壜）整列搬送ラインの平面配置図である。これを、図４に示す従来の充実容器（壜）整列搬送ラインの平面配置図と比較すると、本発明のピッチ割りコンベア出口から集合装置出口までの搬送経路長が、従来のアキューム出口制御コンベアから集合装置出口までの搬送経路長に比べて２／３程度と短く、且つ単純簡潔なこと、それによって本発明による整列搬送ラインは、整列搬送機能が安定しており、工場建屋を含めた設備費、運転費共に経済的で、操業が容易な合理的な構成となっていることが明らかである。なお、以上は容器として充実容器の場合について説明したが、未充填の空容器に対しても適用が可能である。

図１は、本発明の実施の形態に係るピッチ割りコンベアと集合装置を組み入れた充実容器整列搬送ラインの模式平面図である。 図２は、従来のアキュームコンベア、アキューム出口制御コンベア、並びに本発明のピッチ割りコンベアと集合装置を組み入れた充実容器整列搬送ラインの平面配置図である。 図３（ａ）〜（ｈ）は、図１に示す充実容器整列搬送ラインおいて、充実容器の幅広分散集団が、ピッチ割りコンベアから前記集合装置に移送され始めた状態から、搬送とともに整列されて単列流となる状態を、約５秒間隔で示した模式平面図である。 図４は、従来の充実容器整列搬送ラインの平面配置図である。

符号の説明

１０…アキュームコンベア、
２０…アキューム出口制御コンベア、
２０ａ…ピッチ割りコンベア、
３０…集合装置、
３０ａ…多列平行コンベアの第１列目、
３０ｂ…多列平行コンベアの第２列目、
３０ｃ…多列平行コンベアの第３列目、
３０ｄ…多列平行コンベアの第４列目、
３０ｅ…多列平行コンベアの第５列目、
３０ｆ…多列平行コンベアの第６列目、
３０ｇ…多列平行コンベアの第７列目、
３０ｈ…多列平行コンベアの第８列目、
３０ｉ…多列平行コンベアの第９列目、
３０ｊ…多列平行コンベアの第１０列目、
３０ｒ…整列コンベア、
３５…片側案内板、
４０…単列コンベア、
５０…充実容器、
５０ｆ…基幹単列流、
Ｖａ…アキュームコンベア搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、
Ｖｐ…ピッチ割りコンベア搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、
Ｖｍ…集合装置の平均搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、
Ｖｍａｘ．…多列コンベアの最大搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、
Ｖｍｉｎ．…多列コンベアの最低搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）、
Ｖｒ…整列コンベアの搬送速度（ｍ／ｍｉｎ）

Claims (5)

1. 容器処理装置の下流に設けられたアキュームコンベアと、アキューム出口制御コンベアと、ピッチ割りコンベアと、集合装置と、仕上げ装置に接続する単列コンベアとからなる容器整列搬送装置において、アキューム出口制御コンベア上を幅広且つ密集状態で搬送されてくる容器を、同一幅の比較的高速で搬送して容器を引き取るピッチ割りコンベアと、第１列目を最も低速で、第２列目を若干増速してあり、第３列目を更に増速するように、概ね順列に加速される多列平行コンベアを持ち、且つ、当該コンベア上に搬送幅を狭めるようにカーブして設けられた片側案内板を備える集合装置とで構成され、前記ピッチ割りコンベアは、前記容器の搬送方向を変えることなく、前記容器間のピッチを空けた状態で前記集合装置の前記多列平行コンベアに前記容器を直接供給して、前記第１列目以上の低番列の平行コンベア上にある容器が前記片側案内板に当接し、引き続き滑動搬送されて形成する基幹単列流に、前記低番列より番号の大きな番列の平行コンベアで搬送される容器が次々と追いつき複数箇所で合流し、当該集合装置出口まで搬送される間に、容器の単列流を円滑に形成させることを特徴とする容器整列搬送装置。
2. 請求項１に記載する容器整列搬送装置において、前記ピッチ割りコンベアは、前記アキューム出口制御コンベアの搬送速度の数倍から十倍程度の搬送速度を持つことを特徴とする容器整列搬送装置。
3. 請求項１に記載する容器整列搬送装置において、前記集合装置の前記多列平行コンベアの平均搬送速度は、前記ピッチ割りコンベアの搬送速度と同等或いは若干速めに定め、当該多列平行コンベアの中央列部に割り当てることを特徴とする容器整列搬送装置。
4. 請求項１に記載する容器整列搬送装置において、搬送速度が最も大きくなる最大列目のコンベアには、容器が前記ピッチ割りコンベアから当該最大列目のコンベアに引き取られる際に不安定な姿勢にならない速度差を、前記ピッチ割りコンベア速度に加えた搬送速度を与え、最も搬送速度の遅い第１列目のコンベア速度は、容器が前記ピッチ割りコンベアから当該最低速コンベアに引き取られる際に不安定な姿勢にならず、且つ前記アキューム出口制御コンベアの搬送速度と同等或いは若干速めに設定することを特徴とする容器整列搬送装置。
5. 請求項１に記載する容器整列搬送装置において、前記多列平行コンベアの各列の搬送速度については、最大列目のコンベアと中央列部のコンベアの間の各列には、前記平均搬送速度から最大速度までを概ね順列に増速した速度を与え、また、前記中央列部のコンベアと前記第１列目のコンベアの間の各列には、最低速度から前記平均搬送速度までを概ね順列に増速した速度を与えること、さらに、隣り合う二列のコンベア搬送速度の差は、容器が旋転して不安定にならない範囲で与えることを特徴とする容器整列搬送装置。

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