JP5638410B2 - 容器方向規制装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器グリッパによって容器のネック部を保持して容器を搬送する容器搬送装置に関する。

従来、容器搬送装置で断面形状が長方形や楕円形等の異形容器を搬送する際に、容器の方向を一定方向に揃える工夫がなされてきた。（特許文献１）

特開２００９−７３５９８号公報（図２）

近年、ＰＥＴボトルのような容器では、容器コスト削減等のために薄肉化の傾向にあり、薄肉容器になると、容器が変形しやすく、断面形状が長方形や楕円形等の異形容器の場合で、容器を一定の方向に揃える際に、従来技術では容器が潰れてしまうことがあるため、容器が潰れないようにする要求が高まっている。また、容器を搬送中に電子線照射して殺菌する電子線殺菌装置においては、電子線照射する容器面を一定の方向とする必要があり、容器の方向規制を確実に行えるようにする要求、また、容器の方向規制に際して容器の表面に傷が付かないようにする要求が出されている。

前記特許文献１によれば、充填機の入口スターホイールの外周に、異形容器の代表寸法に近い直径の軟質材から成る円板状の方向規制ガイドを設けて、該方向規制ガイドに容器を接触させて押し圧力と摩擦力によって容器の方向規制をするとしている。
しかしながら、前記特許文献１の技術では、容器がネック部を保持されたまま前記円板状の方向規制ガイドにより押し付けられるため、容器の方向規制が確実性に欠け、薄肉容器の場合には、容器が傷付き、また、変形回復出来ない程に潰れてしまう恐れがある。

本発明は、搬送体に設けられた容器グリッパによって容器のネック部を保持して容器を搬送する容器搬送装置において、断面形状が長方形や楕円形等の異形容器を方向規制する場合に、薄肉容器でも、容器の潰れ、容器の傷付きを発生させずに、確実に容器の方向規制ができる容器方向規制装置を提供することを目的としている。

前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段の容器方向規制装置は、搬送体に設けられた容器グリッパによって容器のネック部を保持して容器を搬送する容器搬送装置において、該容器搬送装置の所定の搬送領域（以下容器方向規制領域と称する）で、容器が前記容器グリッパから落下しないで回転自在な状態になるように前記容器グリッパの容器保持に緩みを持たせるグリップ保持緩み手段と、容器を搬送中に前記グリップ保持緩み手段によって前記回転自在にした状態で方向が一定の向きになるよう方向規制する容器方向規制手段とを設けて、容器を搬送中に方向規制するように構成したことを特徴とする。

（２）第２の手段の容器方向規制装置は、前記第１の手段の容器方向規制装置において、該容器方向規制装置を、容器の中味が空の状態で容器の方向規制をするようにしたことを特徴とする。

（３）第３の手段の容器方向規制装置は、前記第１および第２の手段の容器方向規制装置において、前記グリップ保持緩み手段を、前記容器方向規制領域で前記容器グリッパのグリッパ開閉機構部がカムと係合するようにして、該カムを前記容器方向規制領域では前記容器グリッパが容器回転自在の状態となるように作用し、前記容器方向規制領域以外では前記容器グリッパが容器保持の状態となるように作用するカム軌跡として構成したことを特徴とする。

（４）第４の手段の容器方向規制装置は、前記第１および第２の手段の容器方向規制装置において、前記グリップ保持緩み手段を、前記容器方向規制領域で前記容器グリッパのグリッパ開閉機構部が往復動式プッシャーと係合するようにして、該往復動式プッシャーを前記容器方向規制領域では前記容器グリッパが容器回転自在の状態となるように作用し、前記容器方向規制領域以外では前記容器グリッパが容器保持の状態となるように作用する作動制御で構成したことを特徴とする。

（５）第５の手段の容器方向規制装置は、前記第１から第４の手段の容器方向規制装置において、前記容器方向規制手段を、前記容器方向規制領域で容器が搬送される際に、該容器が所定の方向となっていない場合には、容器が接触して方向修正（方向規制）されるようなガイド形状の容器方向規制ガイドで構成したことを特徴とする。

請求項１に係わる本発明は、容器搬送装置の所定の容器方向規制領域で、容器が前記容器グリッパから落下しないで回転自在な状態になるように前記容器グリッパの容器保持に緩みを持たせるグリップ保持緩み手段と、容器を搬送中に前記グリップ保持緩み手段によって前記回転自在にした状態で方向が一定の向きになるよう方向規制する容器方向規制手段とを設けて、容器を搬送中に方向規制するように構成したことにより、方向規制される容器に無理な力が作用することを防止でき、薄肉容器でも、容器方向規制の際に容器の潰れ、容器の傷付きを発生させずに確実に容器を方向規制できるという効果を有する。
また、前記グリップ保持緩み手段を、前記容器方向規制領域で前記容器グリッパのグリッパ開閉機構部がカムではなくて往復動式プッシャーと係合するようにして、該往復動式プッシャーを前記容器方向規制領域では前記容器グリッパが容器回転自在の状態となるように作用し、前記容器方向規制領域以外では前記容器グリッパが容器保持の状態となるように作用する作動制御で構成したことにより、所謂カム軌跡を変更しなければならない場合において、カムを変更するのではなく、往復動式プッシャーを作動制御する制御装置のプログラム変更のみで容易に変更することができ、また、装置をコンパクトにできるという効果を有する。

請求項２に係わる本発明は、前記請求項１に記載する容器方向規制装置において、該容器方向規制装置を、容器の中味が空の状態で容器の方向規制をするようにしたので、容器の方向規制が効率よく容易に行えるという効果を有する。

請求項３に係わる本発明は、前記請求項１又は２に記載する容器方向規制装置において、前記容器方向規制手段を、前記容器方向規制領域で容器が搬送される際に、該容器が所定の方向となっていない場合には、容器が接触して方向修正（方向規制）されるようなガイド形状の容器方向規制ガイドで構成したことにより、容器の方向規制を簡素な装置で効率良く行えるという効果を有する。

本発明の参考例に係わる容器方向規制装置を取り入れた充填ラインを摸式的に示した平面図である。 本発明の参考例に係わる容器方向規制装置の平面図で、部分切断図としてある。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２に示す容器グリッパの詳細平面図で、容器保持の状態を示す図である。 容器グリッパの図４に相当する図で、グリップ保持緩みを説明する図である。 容器がスターホイールのポケットに受け渡された状態を説明する図で、（ａ）は正規方向の容器がスターホイールのポケットに正常に収納された状態を示し、（ｂ）は正規方向でない容器がスターホイールのポケットに押し込まれて潰れた状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる容器方向規制装置の平面図で、部分切断図としてあり、図２に相当する図である。

以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（参考例）
本発明の参考例を図１から図６に基づいて説明する。
図１は、本発明の参考例に係わる容器方向規制装置を取り入れた充填ラインを摸式的に示した平面図である。
図２は、本発明の参考例に係わる容器方向規制装置の平面図で、部分切断図としてある。
図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
図４は、図２に示す容器グリッパの詳細平面図で、容器保持の状態を示す図である。
図５は、容器グリッパの図４に相当する図で、グリップ保持緩みを説明する図である。
図６は、容器がスターホイールのポケットに受け渡された状態を説明する図で、（ａ）は正規方向の容器がスターホイールのポケットに正常に収納された状態を示し、（ｂ）は正規方向でない容器がスターホイールのポケットに押し込まれて潰れた状態を示す図である。

図１において、後述するネック部Ｐｎを有し、胴部の断面形状が異形で長方形（図示は長方形の角部を面取りした形状としている）の容器Ｐが、上流の矢印Ｆ１方向からネック搬送装置Ｃ１でネック部Ｐｎを保持されながら搬送されて、図示Ｓ点で容器転送装置（容器搬送装置。以下容器搬送装置を称する）１の後述する容器グリッパ２０に受け渡され、搬送中に容器方向規制装置１５で方向規制された後、矢印１ｆ方向に搬送されて図示Ｔ点で充填装置２の図示しない容器グリッパに受け渡され、矢印２ｆ方向の回転搬送中に充填装置２から液体を充填された後、矢印３ｆ方向に回転する容器転送装置３に受け渡され、次いで、容器Ｐに図示しないキャップを締めるキャッパ４に受け渡され、矢印４ｆ方向の回転中にキャップ締めされた後に、矢印５ｆ方向に回転する容器転送装置５で転送されて、後工程の矢印Ｆ２方向へコンベヤＣ２により搬出されるようになっている。

なお、ここでは、容器Ｐは、ネック搬送装置Ｃ１からキャッパ４までは、容器Ｐのネック部Ｐｎを保持されて搬送され、容器転送装置５ではネック部Ｐｎは保持されずにスターホイール５ｓのポケット５ｐに容器Ｐの胴部を収納され、容器Ｐの底部を搬送板５ｂ上に載置されながら搬送されるようになっており、さらに、コンベヤＣ２上では容器Ｐの底部を載置されながら搬送されるようになっている。

前記容器搬送装置１は、図２および図３に示すように、図示しない駆動装置で回転駆動される回転軸１ｃに固定された円板１ａにドーナッツ形状の円板（搬送体。以下搬送体と称する）１ｂが固定され、該搬送体１ｂに容器Ｐのネック部Ｐｎを保持する容器グリッパ２０がブラケット２９を介して円周等分に設けられている。
また、前記容器搬送装置１のＳ点からＴ点に向けての搬送中間部の容器方向規制領域Ｖ１に、容器Ｐの方向規制をする容器方向規制装置１５が設けられている。

前記容器方向規制装置１５は、カム１０と前記容器グリッパ２０の後述するグリッパ開閉機構部のローラ２４との係合によって、前記容器グリッパ２０から容器Ｐが落下しないで回転自在な状態になるように前記容器グリッパ２０の容器保持に緩みを持たせるグリップ保持緩み手段と、グリップ保持緩み状態の容器Ｐの方向規制をする容器方向規制ガイド１５ａと容器方向規制ガイド１５ｂから成る容器方向規制手段とにより構成されている。
なお、前記容器方向規制ガイド１５ａと容器方向規制ガイド１５ｂは、図２に示すように、容器方向規制領域Ｖ１の入口部では間隔が拡げられる等容器の方向修正に適した形状となっており、それぞれ図示しない固定のブラケットに取付けられている。
また、前記カム１０は、容器グリッパ２０が前記グリッパ保持緩み状態、容器保持状態になるようなカム軌跡となっており、固定の支持台１１に取付けられている。

さらに、前記容器搬送装置１には、図示Ｓ点で上流から搬送されてくる容器Ｐのネック部Ｐｎが前記容器グリッパ２０に受け渡されるように、後述するグリップアーム２１ａとグリップアーム２１ｂを開閉させるカム１ｄが固定の支持台１ｅに設けられている。同様に、図示Ｔ点にも容器Ｐのネック部Ｐｎが容器搬送装置１から充填装置２へ受け渡されるように、グリップアーム２１ａとグリップアーム２１ｂを開閉させるカムが設けられているが、重複する内容となるので、図示および詳細説明を省略する。

前記容器グリッパ２０は、図３、図４および図５に示すように、前記ブラケット２９に設けられた図示しない軸受に軸支された１対の軸２２ａおよび軸２２ｂにそれぞれグリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが固定されており、該グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂのグリップ部２１ａｇおよびグリップ部２１ｂｇが前記１対の軸２２ａおよび軸２２ｂとともに閉方向に揺動回転することにより、ネック部Ｐｎ（容器Ｐの鍔部Ｐｔの上方）を保持できるようになっているとともに、前記グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが、他端のばね受け部２１ａｈおよびばね受け部２１ｂｈがばね２７によって前記一対の軸２２ａおよび軸２２ｂの軸心を支点として押し広げられることにより、前記グリップ部２１ａｇとグリップ部２１ｂｇが閉方向に揺動回転してネック部Ｐｎを保持するようになっている。

さらに、前記グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂには、互いに噛合う半月状のギヤ２３ａおよびギヤ２３ｂが取付けられており、レバー２６に設けられた軸２５の周りを回転するローラ２４が前記カム１０に係合することによって、前記軸２２ａに取付けられた前記レバー２６の揺動回転に伴い、前記ばね２７の作用に抗して前記グリップ部２１ａｇとグリップ部２１ｂｇを開方向に揺動回転させるグリッパ開閉機構部となっていて、前記カム１０のカム軌跡により前記揺動回転量が規制されるようになっている。

次に、本発明の参考例に係わる容器方向規制装置１５の作用を説明する。
なお、図５において、グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが実線で示されているのは、容器グリッパ２０から容器Ｐが落下しないで回転自在な状態になるように前記容器グリッパ２０の前記グリップ保持に緩みを持たせた状態を示し、二点鎖線で示したグリップアームｗａおよびグリップアームｗｂは、Ｓ点およびＴ点で容器Ｐの受け渡しをする際にグリッパ開とした状態を示している。

容器Ｐがネック搬送装置Ｃ１から容器搬送装置１にＳ点で受け渡される際、容器グリッパ２０は図２に示すＳ点の手前のＲ点でローラ２４とカム１ｄとの係合によりグリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが開の状態となり、Ｓ点での受け渡し後、容器グリッパ２０はネック部Ｐｎをグリップ保持するように閉の状態となる。
ここでは、容器Ｐの断面の長手方向が、容器搬送装置１の搬送経路円１ｐに対して接線方向である状態を正規方向としているが、正規方向から外れて図示Ｐ１の二点鎖線のような状態である場合には、容器Ｐの方向修正、即ち方向規制が必要となる。

容器Ｐは、容器方向規制領域Ｖ１部に搬送されてくると、容器グリッパ２０の開閉機構部のローラ２４がカム１０と係合することによって、カム１０のカム軌跡により、軸２５、レバー２６、軸２２ａ、ギヤ２３ａおよびギヤ２３ｂを介して、グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが図５の実線で示す状態となって、グリップ保持緩み状態となる。
ここで、図示のように方向が正規方向から外れた容器Ｐ１は、搬送体１ｂの搬送により矢印１ｆ方向に進むと、容器Ｐ１の胴部が１対の容器方向規制ガイド１５ａおよび容器方向規制ガイド１５ｂに接触して、図示Ｐ２のように容器の方向が搬送円１ｐの接線方向に修正され、容器方向規制がなされる。
なお、容器Ｐが正規方向である場合には、容器Ｐは前記容器方向規制ガイド１５ａおよび容器方向規制ガイド１５ｂに接触することなく搬送される。

容器Ｐが容器方向規制領域Ｖ１を通過した後は、前記カム１０のカム軌跡により前記グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが、図４に示すように、ネック部Ｐｎを保持するようになり、容器Ｐは、グリップ保持状態で搬送され、Ｔ点の手前でグリッパ開となり、Ｔ点で充填装置２の図示しない容器グリッパへ正規方向のまま受け渡される。
なお、容器Ｐがキャッパ４から容器転送装置５に受け渡される際は、容器Ｐが正規方向でない状態の場合は、図６（ｂ）のＰｄで示すように、容器Ｐがスターホイール５ｓのポケット５ｐに押し込まれて潰れてしまう恐れがあるが、容器Ｐが正規方向の場合は、図６（ａ）に示すように、容器Ｐが前記ポケット５ｐに正常に収納されて、潰れ或いは傷付きが生じることはない。

なお、前記説明では、容器方向規制装置１５を容器搬送装置１に設けた場合を説明したが、この場合には容器Ｐは充填前の中味が空の状態であるので、容器重量が小さいため、容器方向規制を効率良く確実に行うことができる。
なお、容器方向規制装置を容器転送装置３に設けてもよいが、この場合には容器Ｐが充填後の中味入り容器で、重量が大きいため、容器方向規制を確実に行うには搬送速度を下げる必要が生じる恐れがある。

また、前記説明では、容器方向規制装置１５を、円周回転する容器搬送装置１に設けた場合を説明したが、容器方向規制装置を楕円周回転する容器搬送装置に設けてもよく、さらに、容器方向規制装置を直線搬送の容器搬送装置に設けてもよく、本発明による容器方向規制装置を設ける対象の容器搬送装置の形態に限りは無い。

（発明の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図７に基づいて説明する。
図７は、本発明の実施の形態に係わる容器方向規制装置の平面図で、部分切断図としてあり、図２に相当する図である。
図７において、図２と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略するが、容器搬送装置１ｔの容器方向規制装置１５ｔは、容器方向規制領域Ｖ２部で容器グリッパ２０のグリッパ開閉機構部のローラ２４と往復動式プッシャー装置３０との係合によって、前記容器グリッパ２０から容器Ｐが落下しないで容器回転自在の状態にするグリップ保持緩み手段と、グリップ保持緩み状態の容器Ｐを方向規制する容器方向規制ガイド１５ａと容器方向規制ガイド１５ｂから成る容器方向規制手段により構成されている。

前記往復動式プッシャー装置３０は、前記ローラ２４と係合するプッシャー３１がロッド３２を介してサーボシリンダ３３の作動によって往復動されるようになっており、前記プッシャー３１の往復動によりローラ２４、軸２５、レバー２６、軸２２ａ、ギヤ２３ａおよびギヤ２３ｂを介して前記グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが、それぞれ軸２２ａおよび軸２２ｂを支点として揺動回転することによって、ネック部Ｐｎを保持又は保持緩み、或いは開とするような構成になっている。
なお、前記サーボシリンダ３３は、図示しない制御装置からの指令により往復動の移動量および移動速度が作動制御されるようになっており、図示しない固定の支持台に設けられている。

前記往復動式プッシャー装置３０と同様の往復動式プッシャー装置が、上流のネック搬送装置Ｃ１から容器Ｐが受け渡されるＳ点近辺にも設けられており、容器Ｐのネック部Ｐｎを受け渡され、かつ、前記容器グリッパ２０のグリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂによりネック部Ｐｎが保持されるようになっている。
さらに、前記説明と同様の往復動式プッシャー装置が、容器Ｐを充填装置２に受け渡すＴ点近辺にも設けられているが、重複する内容であり、図示および詳細な説明は省略する。

次に、本発明の実施の形態に係わる容器方向規制装置１５ｔの作用を説明する。
容器Ｐがネック搬送装置Ｃ１から容器搬送装置１ｔにＳ点で受け渡される際、容器グリッパ２０はＳ点の手前のＲ点で前記プッシャー装置の作動制御によりグリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが開の状態となり、Ｓ点で受け渡された後、容器グリッパ２０はネック部Ｐｎを保持するように閉の状態となる。

容器Ｐが方向規制領域Ｖ２部に搬送されてくると、容器グリッパ２０のグリッパ開閉機構部のローラ２４が往復動式プッシャー装置３０のプッシャー３１と係合することにより、レバー２６等を介してグリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが図５の実線で示す状態となって、グリッパ保持緩み状態となる。
該グリップ保持緩み状態になった容器Ｐ１が搬送体１ｂの搬送により矢印１ｆ方向に進むと、容器Ｐ１の胴部が１対の容器方向規制ガイド１５ａおよび容器方向規制ガイド１５ｂに接触して、図示Ｐ２のように容器の方向が搬送円１ｐの接線方向に修正され、容器方向規制がなされる。
なお、容器Ｐが正規方向である場合には、容器Ｐは前記容器方向規制ガイド１５ａおよび容器方向規制ガイド１５ｂに接触することなく搬送される。

容器Ｐが容器方向規制領域Ｖ２を通過した後は、図示しない制御装置からの指令による前記サーボシリンダ３３の作動により、前記グリップアーム２１ａおよびグリップアーム２１ｂが、図４に示すように、ネック部Ｐｎを保持するようになり、容器Ｐは、グリップ保持状態で搬送され、Ｔ点の前方でグリッパ開となり、Ｔ点で充填装置２の図示しない容器グリッパへ正規方向のまま受け渡される。

前記本発明の参考例では、前記グリップ保持緩みを容器グリッパのグリップ開閉機構部とカムとの係合によって行っているため、カム軌跡を変更したい場合にカムを変更しなければならないが、本発明の実施の形態は、前記グリップ保持緩みを容器グリッパのグリップ開閉機構部と往復動式プッシャーとの係合によって行っているため、所謂カム軌跡を変更しなければならない場合において、カムを変更することなく、往復動式プッシャーを作動制御する制御装置のプログラム変更のみで容易に変更することができ、また、装置をコンパクトにできる。

１、１ｔ 容器搬送装置（容器転送装置）
２ 充填装置
３ 容器転送装置
４ キャッパ
５ 容器転送装置
１０ カム
１５、１５ｔ 容器方向規制装置
１５ａ、１５ｂ 容器方向規制ガイド
２０ 容器グリッパ
２１ａ、２１ｂ グリップアーム
２２ａ、２２ｂ 軸
２３ａ、２３ｂ ギヤ
２４ ローラ
２６ レバー
３０ 往復動式プッシャー装置
３１ プッシャー
３３ サーボシリンダ
Ｐ 容器
Ｐｎ （容器Ｐの）ネック部

Claims (3)

1. 搬送体に設けられた容器グリッパによって容器のネック部を保持して容器を搬送する容器搬送装置において、該容器搬送装置の所定の搬送領域（以下容器方向規制領域と称する）で、容器が前記容器グリッパから落下しないで回転自在な状態になるように前記容器グリッパの容器保持に緩みを持たせるグリップ保持緩み手段と、容器を搬送中に前記グリップ保持緩み手段によって前記回転自在にした状態で方向が一定の向きになるよう方向規制する容器方向規制手段とを設けて、容器を搬送中に方向規制するように構成し、
   前記グリップ保持緩み手段を、前記容器方向規制領域で前記容器グリッパのグリッパ開閉機構部が往復動式プッシャーと係合するようにして、該往復動式プッシャーを前記容器方向規制領域では前記容器グリッパが容器回転自在の状態となるように作用し、前記容器方向規制領域以外では前記容器グリッパが容器保持の状態となるように作用する作動制御で構成したことを特徴とする容器方向規制装置。
2. 請求項１に記載する容器方向規制装置において、該容器方向規制装置を、容器の中味が空の状態で容器の方向規制をするようにしたことを特徴とする容器方向規制装置。
3. 請求項１又は２に記載する容器方向規制装置において、前記容器方向規制手段を、前記容器方向規制領域で容器が搬送される際に、該容器が所定の方向となっていない場合には、容器が接触して方向修正（方向規制）されるようなガイド形状の容器方向規制ガイドで構成したことを特徴とする容器方向規制装置。

Images