JP6049387B2 - プリフォーム供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて供給する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢のプリフォームを検出する検出手段とを備え、前記検出手段による検出に応じて、異常姿勢のプリフォームを前記案内レールから排斥するプリフォーム供給装置に関する。

この種のプリフォーム供給装置に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたプリフォーム供給装置では、基本姿勢から逸脱した横向き姿勢のプリフォームを光学的に検出する１つのセンサが設けられており、このセンサによる検出結果に応じて、一方の案内レールの一部に設けられた可動部位を横向きに引退操作することで一種の落とし穴を一時的に形成し、横向き姿勢のプリフォームを下方に落下させることで、プリフォームが横向き姿勢のまま下流側に搬送されることを防止している。

特表２００７−５１５３５９号公報（００８１段落、００８５段落、図１、図５）

しかし、特許文献１に記されたプリフォーム供給装置では、横向き姿勢のプリフォームの検出手段として設けられたセンサが、プリフォームの円筒状の口部の下方に位置する大径のフランジ部の位置にしたがって横向き姿勢のプリフォームを検出する構成とされているので、プリフォームの形状によっては、横向き姿勢のプリフォームを精度良く検出できない虞があった。

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術が与える課題に鑑み、円筒状の口部の長さとフランジ部の直径との比率などが互いに異なる種々の形状のプリフォームに適用し易いプリフォーム供給装置を提供することにある。

本発明によるプリフォーム供給装置の特徴構成は、
樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、上下位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有すると共に、前記２つの光電センサの他に、基本姿勢のプリフォームの口部よりも上方の位置で遮光される上方光電センサを有し、
前記検出手段による前記検出に応じて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成される点にある。

上記の特徴構成を備えたプリフォーム供給装置では、上下位置の異なる少なくとも２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢が判定されるので、プリフォームの円筒状の口部の長さとフランジ部の直径との比率などが互いに異なる種々の形状のプリフォームについて、異常姿勢か否かの判定を、単一の光電センサによる検出結果から判定する構成に比べて比較的高い精度で行うことができる。
また、本構成であれば、光電センサを横切るプリフォームが、基本姿勢のプリフォームと横倒れ状の異常姿勢を取っているプリフォームの他に、プリフォームどうしが上下に積み重なった状態のプリフォームなども含む場合に、プリフォームどうしが上下に積み重なった状態のプリフォームをも検出し、排斥開口部で排斥することができる。

本発明によるプリフォーム供給装置の特徴構成は、
樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、上下方向において位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有し、
前記判定手段による前記判定に基づいて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成され、
前記排斥開口部に進入したプリフォームに下向きの空気流を吹き付ける排斥補助手段が設けられている点にある。

本構成であれば、プリフォームに下向きの空気流を吹き付けることによって排斥開口部からのプリフォームの落下を促すことができるので、排斥開口部を形成するだけの構成に比べて、排斥されるプリフォームが排斥開口部に滞留する時間を短縮でき、排斥開口部が保持される期間も短縮できるため、結果的に、プリフォームの搬送速度がより大きなプリフォーム供給装置への適用が可能になる。

本発明によるプリフォーム供給装置の特徴構成は、
樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、上下方向において位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有し、
前記判定手段による前記判定に基づいて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成され、
プリフォームに下向きの空気流を継続的に吹き付ける姿勢矯正手段が前記検出手段よりも上流側に設けられている点にある。

本構成であれば、異常姿勢として類別されるプリフォームの中でも比較的基本姿勢に近似する姿勢のプリフォームを、姿勢矯正手段から吹き付けられる下向きの空気流によって基本姿勢に修正できる場合が生じるので、排斥開口部で排斥する必要のあるプリフォームの比率が減少し、結果的に、プリフォーム供給装置の処理能力が向上する。

本発明の他の特徴構成は、前記２つの光電センサは、前記案内レール上に横向き姿勢で支持されたプリフォームによって遮光される中間光電センサと、前記案内レール上に横向き姿勢で支持されたプリフォームによって遮光されず、前記基本姿勢のプリフォームの前記本体部によって遮光される下方光電センサとからなる点にある。

本構成であれば、光電センサを横切るプリフォームが、主に基本姿勢のプリフォームと横倒れ状の異常姿勢を取っているプリフォームとからなる場合に、横倒れ状の異常姿勢を取っているプリフォームを高い精度で検出し、排斥開口部で排斥することができる。

本発明の他の特徴構成は、前記案内レールの一部として、プリフォームの前記次工程への案内を許す小開位置と、前記排斥開口部を形成する大開位置との間で切り換え操作される左右一対の開閉ゲートが設けられている点にある。

左右の案内レールの一方側のみに開閉ゲートが設けられている構成の場合には、開閉ゲートが大開位置に切り換えた際に、開閉ゲートと幅方向で対向する案内レールの部位によってプリフォームに回転力が与えられて回転しながら落下し易いために、落下地点に存在する物体と衝突する時の衝撃力が増し、プリフォームの表面が傷つく虞が高まる。しかし、本構成であれば、左右一対の開閉ゲートを左右均等に大開位置へと切り換えることで、プリフォームに不用意な回転力が加わり難くなるので、衝突時の衝撃力も抑制され、プリフォームの表面が傷つき難くなる。

本発明の他の特徴構成は、前記ゲート部材よりも上流側に、プリフォームを堰き止める遮断位置と、堰き止めを解除した解除位置との間で切り換え可能なストッパが設けられている点にある。

本構成であれば、異常姿勢のプリフォームを排斥するために開閉ゲートを大開位置に切り換えた後、ストッパを解除位置から遮断位置に切り換えてプリフォームをゲート部材よりも上流側で堰き止めることで、ゲート部材を大開位置から小開位置に戻す際に、プリフォームがゲート部材に挟み込まれて損傷を受けるなどの事態を防止できる。

本発明の他の特徴構成は、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢のプリフォームを検出する予備検出手段と、前記予備検出手段による検出に基づいて、前記案内レールの上方の位置において側方から排斥用の空気流を付与する予備排斥装置とが、前記検出手段よりも上流側に設けられている点にある。

本構成であれば、横倒れ状以外の異常姿勢のプリフォーム、特に案内レールから上方に突出した異常姿勢のプリフォームの少なくとも一部を、排斥開口部の検出手段よりも上流側の予備排斥装置で排斥できるので、排斥開口部まで到達する異常姿勢のプリフォームの比率が減少し、排斥開口部に掛かる負荷も減り、結果的に、プリフォーム供給装置の処理能力が向上する。

本発明の他の特徴構成は、前記案内レールの上流側端部にプリフォームを供給するコンベアと、前記案内レールの上流側端部におけるプリフォームの滞留を判定する補助判定手段とを備え、前記補助判定手段による滞留の判定に基づいて、前記コンベアが一時停止される点にある。

本構成であれば、案内レールの上流側端部にプリフォームが滞留し始めたらコンベアによるプリフォームの供給が停止されるので、プリフォーム供給装置に設けた排斥装置で排斥できない程の量のプリフォームが供給される事態を未然に防止できて、好都合である。

本発明に係るプリフォーム供給装置を示す斜視図である。 補助アンスクランブラの付近を示す斜視図である。 第２選択排斥装置の光電センサの取り付け位置を示す側面図である。 第２選択排斥装置付近におけるプリフォームの処理工程を示す断面図である。 第２選択排斥装置付近におけるプリフォームの処理工程を示す断面図である。 第２選択排斥装置付近におけるプリフォームの処理工程を示す断面図である。 第２選択排斥装置付近におけるプリフォームの処理工程を示す断面図である。 別実施形態による補助アンスクランブラの付近を示す斜視図である。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、樹脂製のボトルのプリフォーム１からボトルをブロー成形する製造ラインの一部を示している。
プリフォーム１は、外周に雄ネジ部を備えた円筒状の口部１Ｍと、口部１Ｍの下端から下方に延びた本体部１Ｂとを備え、口部本体１Ｍと本体部１Ｂとの境界付近には大径のネックリング１Ｒが設けられている。
ここでは、プリフォーム１はポリエチレンテレフタレート樹脂によって形成されているが、これに限らず、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などでもよい。

（プリフォーム供給装置の概略構成）
製造ラインには、ランダムな姿勢で供給された多数のプリフォーム１を、可及的に一定の姿勢で一列状に整列させて、下流側の工程に向けて搬送する整列化・搬送手段として、互いに直列状に連設され、いずれも下流側に向かって下降する緩い傾斜姿勢を取ったアンスクランブラ３と補助アンスクランブラ４を有する。

このうち、上流側のアンスクランブラ３は互いに逆向きに回転する左右一対の回転ローラ５（案内レールの一例）を備えており、補助アンスクランブラ４は、左右一対の長尺板状の搬送レール７（案内レールの一例）を備えている。ここでは、これらアンスクランブラ３と補助アンスクランブラ４とが本発明に係るプリフォーム供給装置に相当する。

製造ラインにコンテナなどで供給された多数のプリフォーム１をアンスクランブラ３に供給する手法としては種々の手法が可能であるが、ここでは、２つの概して水平に延びた供給コンベアＣ１、Ｃ２が用いられる。平面視では、下流側の第２供給コンベアＣ２はアンスクランブラ３に対して直線状に配置されているが、上流側の第１供給コンベアＣ１は第２供給コンベアＣ２に対して略直角に配置されている。

アンスクランブラ３では、基本的にプリフォーム１はネックリング１Ｒによって左右一対の回転ローラ５に支持され、口部１Ｍが上を向き、本体部１Ｂが概して真下に向いた安定した基本姿勢Ｆ０を取り易い。

補助アンスクランブラ４でも、同様に、プリフォーム１は基本的にネックリング１Ｒによって左右一対の板状の搬送レール７（案内レールの一例）に支持され、同様の基本姿勢Ｆ０で下流側に滑り降りていく。

補助アンスクランブラ４から一列状で排出されたプリフォーム１は、図１に例示するように、例えば、下流工程としてのリンサー５０に送られ、リンサー５０で洗浄操作を受けたプリフォーム１は、殺菌装置５１に送られて紫外線などにより殺菌処理され、次にブロー成形装置５２に供給され、ブロー成形装置５２でボトル状などに成形された容器（不図示）は充填装置５３で飲料などの中身の充填を受ける。

図１に示すように、アンスクランブラ３に設けられた一対の回転ローラ５の軸芯どうしは互いに平行で、次工程に向けて下向きとなるように傾斜配置されており、且つ、軸芯どうしと交差する垂線は概して水平とされている。

一対の回転ローラ５は、回転ローラ５の一端に配置されたモータなどの駆動機構（不図示）によって同速度で回転駆動されているが、回転ローラ５の回転方向は、矢印で示すように、一対の回転ローラ５どうしの互いに対向する周面がいずれも上方に向かって移動する逆向きとされている。

プリフォーム１が、口部１Ｍが上方を向き、本体部１Ｂが概して真下に向いた基本姿勢Ｆ０で、大径のネックリング１Ｒの外周下端を介して一対の回転ローラ５の間に吊下げられているとき、プリフォーム１のネックリング１Ｒ以外の箇所は基本的に回転ローラ５と接触しないように一対の回転ローラ５の間隔が設定されている。

一対の回転ローラ５の左右にはガイド体６が配置されている。ガイド体６は一対の回転ローラ５の全長に亘って概して連続的に延設されており、ガイド体６の断面は下方の開口部が一対の回転ローラ５の間隙部と連通するホッパ状を呈している。

また、アンスクランブラ３には、複数組（例えば３組）の姿勢矯正部材３０がプリフォーム１の搬送方向に沿って互いに離間した状態で設けられている。一組の姿勢矯正部材３０は、左右の各ガイド体６に設置された軸芯３１Ｐ回りで回転自在に支持された揺動アーム３１と、左右の各ガイド体６に固定されたストッパ３２とを有する。

各揺動アーム３１は自重によって反対側のガイド体６に向かって揺動しようとするが、ストッパ３２との当接によって、プリフォーム１と接触しない限り、揺動アーム３１の先端が一対の回転ローラ５の中間付近に達するほどの姿勢で維持されている。

また、一組の姿勢矯正部材３０を構成する左右一対の揺動アーム３１どうしは、プリフォーム１の搬送方向に沿って互いに僅かに変位して配置されている。
姿勢矯正部材３０の先端の高さは基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の上端よりも高い位置に設定されているので、基本姿勢Ｆ０で搬送されるプリフォーム１は姿勢矯正部材３０と接触することなく姿勢矯正部材３０の横を通過する。

しかし、例えば基本姿勢Ｆ０で搬送されるプリフォーム１の上に別のプリフォーム１が乗り上げた状態で搬送される場合のように、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の上端よりも上方に位置する状態の異常姿勢のプリフォーム１が搬送される場合は、これらの異常姿勢のプリフォーム１が揺動アーム３１の先端によって堰き止められることで、結果的に基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の上から除去され、場合によっては基本姿勢Ｆ０に矯正されて搬送される。

第２供給コンベアＣ２によってアンスクランブラ３の上流側端部付近に供給されたプリフォーム１は、ガイド体６及び姿勢矯正部材３０の作用で概して一対の回転ローラ５の上面に集められ、回転ローラ５の回転運動と次工程に向けて下向きとなる回転ローラ５の傾斜配置とから与えられる作用によって、下流側に概して一定速度で搬送される。

一対の回転ローラ５の上端付近に供給されたプリフォーム１は、左右のガイド体６の作用によって、基本的に１列状で下流側に一定速度で搬送されるが、表２に例示するように、搬送されるプリフォーム１は基本姿勢Ｆ０を含めた種々の姿勢をとる傾向がある。

基本姿勢Ｆ０以外の種々の異常姿勢のプリフォーム１を一対の回転ローラ５から排斥し、可及的に基本姿勢Ｆ０をとったプリフォーム１のみを次工程に供給するための排斥装置として、アンスクランブラ３には第１選択排斥装置Ｒ１が、補助アンスクランブラ４には第２選択排斥装置Ｒ２が設けられている。

尚、回転ローラ５の上流側の端部付近には、回転ローラ５の上端から更に所定長さだけ上方に位置するプリフォーム１を検出する第１光電センサ部Ｓ１（補助判定手段の一例）が設けられている。

第２供給コンベアＣ２によるプリフォーム１の供給速度が、一対の回転ローラ５に沿って下流側に流れるプリフォーム１の処理速度を越えると、回転ローラ５の上流側の端部付近に堆積されたプリフォーム１の量が過剰（滞留状態の一例）となるため、堆積したプリフォーム１の上端付近によって第１光電センサ部Ｓ１の光ビームが遮断され、後述する制御装置４０が、第１光電センサ部Ｓ１から送られる遮断信号に基づいて第２供給コンベアＣ２を同遮断信号が無くなるまで停止させる。

第１光電センサ部Ｓ１は、基本姿勢Ｆ０で搬送されるプリフォーム１よりも下方の位置に配置された発光素子Ｓ１Ａ及び受光素子Ｓ１Ｂと、プリフォーム１がこれらの素子Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂの上方に介在しない場合に、発光素子Ｓ１Ａから上方に出射された光ビームを受光素子Ｓ１Ｂに向けて反射させるべくガイド体６の上端付近の高さに配置された反射ミラーＳ１Ｒとで構成されている。ここでは、発光素子Ｓ１Ａと受光素子Ｓ１Ｂとは単一のモジュールとして一対の回転ローラ５の下方に一体的に設けられており、発光素子Ｓ１Ａから上方に出射された光ビームは一対の回転ローラ５の間を通過して反射ミラーＳ１Ｒに達し、反射ミラーＳ１Ｒで反射された光ビームは一対の回転ローラ５の間を通過して受光素子Ｓ１Ｂに達する。

（第１選択排斥装置の構成）
アンスクランブラ３の下流側端部付近に設けられた第１選択排斥装置Ｒ１は、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の上端よりも上方に位置する遮光体を検出する第２光電センサ対Ｓ２（予備検出手段の一例）と、第２光センサ対Ｓ２による遮光体の検出に応じて、回転ローラ５の上方の位置において回転ローラ５の側方から一対の回転ローラ５の上方を横断するような横向きの排斥用の空気流を付与するエア噴出機構９（予備排斥装置の一例）とを有する。

第２光電センサ対Ｓ２は、概して一対の回転ローラ５の間に形成された溝状のプリフォーム１の搬送経路を挟むように互いに対向配置された発光素子と受光素子とで構成され、発光素子から受光素子に向かって概して水平に照射される光ビームの高さは、一対の回転ローラ５の上端よりも僅かに上方に位置している。

エア噴出機構９は、プリフォーム１の搬送方向に沿って間隔を空けて配置された複数のエアノズル９Ａを有し、エアノズル９Ａの基端側には高圧空気発生手段（不図示）が接続されている。複数のエアノズル９Ａは一対の回転ローラ５の側方に配置されており、エアノズル９Ａの開口部は一対の回転ローラ５の上端よりも僅かに上方の空間に向けられている。

高圧空気発生手段は、エアポンプなどで形成された一定圧の高圧空気を貯留するための圧搾空気チャンバー（不図示）と、圧搾空気チャンバーとエアノズル９Ａの間に介装された開閉バルブ（不図示）とで構成することができる。

第１選択排斥装置Ｒ１では、特に後述する表２の８（ａ）に例示するように、１つのプリフォーム１の下端が別のプリフォーム１の口部に突き刺さったまま一対の回転ローラ５に上下向きに支持された異常姿勢パターンのプリフォーム１が、第２光センサ対Ｓ２の光ビームを一時的に遮断することで、受光素子Ｓ２Ｂから一定の遮断信号が制御装置４０に送られ、制御装置４０からエアノズル９Ａの前記開閉バルブに対して開放操作信号が送られ、前記開閉バルブが一定の時間長さだけ開放される。

その結果、前述した異常姿勢パターンのプリフォーム１が、各エアノズル９Ａから噴出される噴出エアによって、一対の回転ローラ５を挟んでエアノズル９Ａと反対側に設けられた排斥ダクト１０へと排斥される。

排斥ダクト１０に排斥されたプリフォーム１は、排斥ダクト１０の下方から概して斜め上向きに連設された回収コンベア１１と第３の水平なコンベアＣ３とによって、上流側の第１コンベアＣ１の一部に戻される。他方、第１選択排斥装置Ｒ１によって排斥されなかったプリフォーム１は、一対の回転ローラ５の下流側の端部から、下流側に隣接する補助アンスクランブラ４に供給される。

回収コンベア１１は、排斥ダクト１０の下方に始点を備えた概して水平な上流部１１Ａと、上流部１１Ａの下流側端部から急勾配で上向きに延びた中間部１１Ｂと、中間部１１Ｂの下流側端部から第３の水平なコンベアＣ３の上方まで概して水平に延びる下流部１１Ｃとを有する。
回収コンベア１１を構成するコンベアベルトの上面には、中間部１１Ｂの急勾配姿勢において幾つかのプリフォーム１を支持可能な板状などのブレード３５が搬送方向において等間隔で立設されている。

尚、プリフォーム１の搬送方向に関して第１選択排斥装置Ｒ１の第２光電センサ対Ｓ２よりも上流側には、プリフォーム１に下向きの空気流を継続的に吹き付ける第１補助エアノズル８（姿勢矯正手段の一例）が設けられている。第１補助エアノズル８からは概して真下向きの空気流が吹き付けられ、この空気流は、特に一対の回転ローラ５上を大きく基本姿勢Ｆ０から逸脱した姿勢で下流側に移動していくプリフォーム１を基本姿勢Ｆ０に近付ける作用や、一対の回転ローラ５上を基本姿勢Ｆ０に近い不完全な姿勢で下流側に移動していくプリフォーム１を可及的に真の基本姿勢Ｆ０に修正する作用を引き起こす。

（第２選択排斥装置の構成）
補助アンスクランブラ４に設けられた第２選択排斥装置Ｒ２は、基本姿勢Ｆ０から逸脱した異常姿勢で上流側の搬送レール７Ａ上を案内されるプリフォーム１を検出する検出手段として、上下位置の異なる３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lと、これら３組の光電センサＳ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォーム１の異常姿勢を判定する判定手段１４とを有し、案内レール７の途中には判定手段１４による判定に応じてプリフォーム１を下方に排斥可能な開閉ゲート１５とが設けられている。

開閉ゲート１５は、後述する左右のゲート部材１６の間を基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１が通過可能な小開位置と、左右のゲート部材１６が大きく離間した大開位置との間で切り換えられ、大開位置では光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lよりも下流側の案内レール７上に排斥開口部１５Ａが一時的に形成され、該当する異常姿勢のプリフォーム１は、排斥開口部１５Ａから下方のプリフォーム回収箱１２などに落下することで、上流側の搬送レール７Ａの搬送路から排斥される。

光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lは、いずれも案内レール７に沿って形成されているプリフォーム１の搬送経路を挟んで互いに対向した発光部と受光部とを備え、最も上方に配置された上方光電センサ対Ｓ３_H（上方光電センサの一例）と、中間的な高さに配置された中間光電センサ対Ｓ３_M（光電センサの一例）と、最も下方に配置された下方第３光電センサ対Ｓ３_L（光電センサの一例）とからなる。

上方光電センサ対Ｓ３_Hの光ビームは、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の口部１Ｍよりも上方の位置で、且つ、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１の口部１Ｍの上に横倒し状態で重なり合ったプリフォーム１によって遮光される高さに配置されている。
中間光電センサ対Ｓ３_Mの光ビームは、上流側の搬送レール７Ａ上に横向き姿勢で支持されたプリフォーム１によって遮光される高さに配置されている。
下方光電センサ対Ｓ３_Lの光ビームは、上流側の搬送レール７Ａ上に横向き姿勢で支持されたプリフォームによっては遮光されず、基本姿勢のプリフォーム１の本体部１Ｂによって遮光される高さに配置されている。

３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lは図２に示すように、プリフォーム１の搬送方向に関してほぼ同様の位置に配置することができる。
尚、図２に例示するように、上流側の搬送レール７Ａの幅方向の両端からは、プリフォーム１どうしが上下に積み重なった場合に、プリフォーム１が幅方向の外側から落下するのを防止するための縦壁部７Ｃが概して垂直上方に延出している。縦壁部７Ｃの一部には、ストッパ２１のアーム部材２１Ａの進入を許すスリット（不図示）が形成されており、さらに、３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lにおいて生成される光ビームの通過を許す貫通孔（不図示）も形成されている。

また、後述する下流側の搬送レール７Ｂの幅方向の両端からも同様の縦壁部７Ｃが上方に延出しており、第２選択排斥装置Ｒ２の付近にもプリフォーム１の落下を防止するための縦壁部（不図示）が概して垂直上方に立設されている。
尚、図２では縦壁部７Ｃの上流側端部付近のみが記載されており、図１及び図４−図７などにおいては、これらの縦壁部は省略されている。

開閉ゲート１５は、左右一対の矩形板状のゲート部材１６と、各ゲート部材１６を小開位置と大開位置との間で横向きに移動操作するための往復駆動機構１７とを有する。
小開位置では、ゲート部材１６の幅方向内側の端面と、案内レール７の幅方向内側の端面とが概して一直線状に揃った状態となることで、ゲート部材１６よりも上流側の案内レール７と、小開位置のゲート部材１６と、ゲート部材１６よりも下流側の案内レール７とが互いに協働して、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１を補助アンスクランブラ４よりも下流に送り出すことができる。

往復駆動機構１７は、概して直方体状の外形を有するシリンダ部材１７Ａと、シリンダ部材１７Ａから側方に出退移動可能なロッド部材１７Ｂとを有し、ロッド部材１７Ｂの先端は板状のジョイント部材１７Ｃを介してゲート部材１６の幅方向外側の端面に連結されている。

また、シリンダ部材１７Ａの背面側は図では板状に例示した支持部材１８を介して建屋側に固定されており、この支持部材１８とゲート部材１６との間には、ゲート部材１６の移動軌跡を概して案内レール７の幅方向に案内するための前後一対のガイド機構２０が設けられている。このガイド機構２０は、ゲート部材１６から幅方向外向きに延設された円筒状部材２０Ａと、一端が円筒状部材２０Ａ内に摺動自在に支持され、他端が支持部材１８に固定された補助ロッド２０Ｂとを有する。

往復駆動機構１７は種々の構成によって実現することが可能であるが、例えば、シリンダ部材１７Ａの内部をロッド部材１７Ｂの基端側と連結されたピストン部材（不図示）によって２室に気密状に分割し、これらの２室を各別のエア配管によって前述の圧搾空気チャンバー（不図示）等と連通させ、これらのエア配管に設けた開閉弁を制御装置４０によって交互に開閉制御して、前記ピストン部材を摺動移動させることで、左右のゲート部材１６を開閉操作することができる。

案内レール７上のプリフォーム１の搬送方向に関して光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lと開閉ゲート１５の間の位置には、ゲート部材１６を大開位置から小開位置に戻す際に、開閉ゲート１５よりも上流側のプリフォーム１を堰き止めるためのストッパ２１が設けられている。

図２に例示するように、ストッパ２１は、概して鉛直方向に延びた軸芯Ｘ回りで揺動自在に支持されたアーム部材２１Ａと、アーム部材２１Ａを遮断位置（二点鎖線で表示）と解除位置（実線で表示）との間で揺動操作するソレノイド式などのアクチュエータ２１Ｂとを有する。解除位置では、アーム部材２１Ａの先端はプリフォーム１と干渉しないように案内レール７の側方に引退されているが、遮断位置では、アーム部材２１Ａの先端部位が一対の案内レール７の間の空間内に進入することで、下流側に移動しようとするプリフォーム１を堰き止める。

また、第２選択排斥装置Ｒ２は、排斥開口部１５Ａの一部に向けて下向きの空気流を吹き出すための第２補助エアノズル２３（排斥補助手段）を備えている。第２補助エアノズル２３はゲート部材１６の上方に配置されており、そのノズルの先端はゲート部材１６の下流側端部よりも僅かに上流側に位置し、案内レール７に対して垂直よりも０°〜６０°の範囲で下流側に倒された傾斜姿勢で設置されている。

第２補助エアノズル２３からは、制御装置４０によって操作される電磁バルブなどの働きによって、ゲート部材１６が大開位置に切り換えられた直後に空気流が吹き出され始め、ゲート部材１６が小開位置に切り換えられた直後に空気流は停止される。第２補助エアノズル２３から吹き出される空気流は、形成された排斥開口部１５Ａ内に位置するプリフォーム１を積極的に落下させる役割を果たす。

尚、第２補助エアノズル２３に対して、下流側に向いた初速によって斜め下方に落下する傾向のあるプリフォーム１に対して上流側に押し戻す力を与えることで、プリフォーム１が下流側の搬送レール７Ｂの上流側端面と衝突するのを防ぐ役割を担保させてもよい。

（３組の光電センサ対の作用）
下記の表１は、第２選択排斥装置Ｒ２の３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lが示し得る検出結果（ＯＮまたはＯＦＦ）の全てのパターン（組み合わせ）と、各パターンに基づいて制御装置４０が行う処理の内容、すなわち、開閉ゲート１５によるプリフォーム１の排斥を実施するか否かを示している。

また、表１の後に示す表２は、３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lが示す検出結果（ＯＮまたはＯＦＦ）の各パターンを現出すると予測されるプリフォーム１の姿勢の例を、制御装置４０による処理の内容（表１と同一）と共に例示している。

表２に例示するように、上方光電センサ対Ｓ３_Hが遮光される（ＯＦＦ）場合（パターン５〜８）は、基本姿勢Ｆ０で搬送されるプリフォーム１の上端よりも十分に高い位置に別のプリフォーム１が様々な形態で積み重なった異常な状態の一種と見做されるので、中間光電センサ対Ｓ３_M及び下方光電センサ対Ｓ３_Lの検出結果（ＯＮ／ＯＦＦ）と無関係に、開閉ゲート１５はプリフォーム１を排斥可能な大開位置に切り換えられる。

また、表２のパターン３に例示するように、上方光電センサ対Ｓ３_Hが遮光されず（ＯＮ）、下方光電センサ対Ｓ３_Lも遮光されず（ＯＮ）、中間光電センサ対Ｓ３_Mのみが遮光される（ＯＦＦ）場合は、主に表２のパターン３（ａ），３（ｂ）に例示するように、プリフォーム１が案内レール７上に横倒れ状態になった異常な状態と推測されるので、開閉ゲート１５はプリフォーム１を排斥可能な大開位置に切り換えられる。

尚、パターン３の中には、表２のパターン３（ｃ）、３（ｄ）のように、基本姿勢Ｆ０に類似しており、必ずしも下流側におけるジャミングの原因とならない姿勢のプリフォーム１が稀に発生する可能性があるが、パターン３（ａ），３（ｂ）との区別が困難なため、大開位置に切り換えられた開閉ゲート１５によって排斥される。

表２のパターン４（ａ）に例示するように、基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１が３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lの間を正しい状態で通過する際には、上方光電センサ対Ｓ３_Hは遮光されず（ＯＮ）、中間光電センサ対Ｓ３_M及び下方光電センサ対Ｓ３_Lが遮光される（ＯＦＦ）ので、開閉ゲート１５は小開位置に保持され、プリフォーム１は下流側の搬送レール７Ｂを経て、リンサー５０へ供給される。

また、表２のパターン４（ｂ），４（ｃ）に例示するように、プリフォーム１の軸芯が鉛直方向に対して傾斜している場合も、その傾斜の程度が、上方光電センサ対Ｓ３_Hは遮光されず（ＯＮ）、中間光電センサ対Ｓ３_M及び下方光電センサ対Ｓ３_Lが遮光される（ＯＦＦ）範囲であれば、下流側でのジャミングの原因となる可能性が低いので、基本姿勢Ｆ０の範囲内として扱い、排斥されない。

尚、表２のパターン１に例示するように、如何なる姿勢のプリフォーム１も未だ３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lの間に達していない状態では、プリフォーム１の排斥は不要なため、開閉ゲート１５は小開位置に保持される。

以上のパターンの他に、表２のパターン２に例示するように、何らかの原因でプリフォーム１が基本姿勢Ｆ０から大きく傾斜し、本体部１Ｂの下端付近が下方光電センサ対Ｓ３_Lを遮光する状態も少なくとも理論的には考えられる。

このような姿勢のプリフォーム１は下流側でのジャミングの要因となる可能性があると考えられるので排斥すべきであるが、パターン１との区別が困難なため、開閉ゲート１５は小開位置に保持され、直ぐには排斥されない。但し、パターン２を示すプリフォーム１は次の瞬間には下流側への僅かな移動に基づいてパターン３（ｄ）などに移行し易いため、結局は無事に排斥されるものと推測される。

（第２選択排斥装置の作用）
図４から図７に、案内レール７上におけるプリフォーム１の種々の状況に対応した第２選択排斥装置Ｒ２の作用の例を示す。
図４は、案内レール７上を全てのプリフォーム１が基本姿勢Ｆ０で搬送されている場合を示す。３組の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lの検出結果はパターン４となるので、開閉ゲート１５は小開位置に保持されたままである。

図５に例示するように、１つのプリフォーム１が案内レール７上に横倒れ状態になった異常姿勢で搬送されてくると、上方光電センサ対Ｓ３_Hが遮光されず（ＯＮ）、下方光電センサ対Ｓ３_Lも遮光されず（ＯＮ）、中間光電センサ対Ｓ３_Mのみが遮光される（ＯＦＦ）。

そこで、制御装置４０の判定手段１４は、光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lから送られる各信号からパターン３と判定し、次の瞬間（例えば信号受信から０．１秒後など）には、図６に例示するように、開閉ゲート１５が大開位置に切り換えられ、該当するプリフォーム１が自重と第２補助エアノズル２３から吐出される空気流によって下方に落下、排斥される。

引き続き、開閉ゲート１５が大開位置に切り換えられた次の瞬間（例えば信号受信から０．１秒後など）には、図７に例示するように、ストッパ２１が解除位置から遮断位置に切り換えられることで、上流側のプリフォーム１を堰き止めた状態とし、直後に開閉ゲート１５が小開位置に戻され、図４の通常状態に復帰する。

判定手段１４による排斥の判定からゲート部材１６を大開位置に切り換えるまでの第１時間長さ、プリフォーム１の排斥のためにゲート部材１６を大開位置に保持しておく第２時間長さ、ゲート部材１６の大開位置への切り換えからストッパ２１の遮断位置への切り換えまでの第３時間長さ、ストッパ２１を遮断位置に保持しておく第４時間長さ、ゲート部材１６の小開位置への戻し操作からストッパ２１の解除位置への戻し操作までの第５時間長さなどは、制御装置４０と連結されたモニタ画面（不図示）に各別に表示されるレバー状などのアイコンをポインティングデバイスなどで操作することで、個別に自在に設定変更できるように構成することができる。

これらの第１〜第５の各時間長さの適切値は、光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lからゲート部材１６の上流側端部までの距離、搬送方向に沿ったゲート部材１６の長さ、案内レール７の傾斜角度によって異なるプリフォーム１の搬送速度、処理対象となるプリフォーム１の形状や質量、第２補助エアノズル２３から吐出される空気流の強さなどによって左右されることが予測される。

したがって、上述した第１〜第５の各時間長さを適切な値とすることで、異常姿勢のプリフォーム１の排斥率を高めることが可能となり、また、例えば、ゲート部材１６を大開位置に切り換えた際に、異常姿勢のプリフォーム１の前後に隣接する基本姿勢Ｆ０のプリフォーム１が異常姿勢のプリフォーム１と共に落下、排斥されてしまう傾向を抑制し、異常姿勢のプリフォーム１のみが排斥される好都合な状態に近付けることができる。

例えば、事前に実際のプリフォーム１を用いて行う試験的なプリフォーム処理によって、第１〜第５の各時間長さの適切値のデータをプリフォーム１の形状毎に収集しておき、モニタ画面上に示された複数のタイプのプリフォーム１の中から該当するものをポインティングデバイスなどで選択することで、簡単に第１〜第５の各時間長さが最も適切な値に設定されるように構成することが可能である。

（その他の光電センサ部）
尚、図１に示すように、第２選択排斥装置Ｒ２と重複する位置には、開閉ゲート１５の上流側に隣接する領域でプリフォーム１どうしが上下に重なり合った状態を検出するための第４光電センサ部Ｓ４が設けられており、第２選択排斥装置Ｒ２の下流側にも、この下流側領域でプリフォーム１どうしが上下に重なり合った状態を検出するための第５光電センサ部Ｓ５が設けられている。

第４光電センサ部Ｓ４は、第２選択排斥装置Ｒ２の一部を構成するストッパ２１のアーム部材２１Ａよりも僅かに下流側に配置されており、第１光電センサ部Ｓ１と同様に、単一のモジュール状の発光素子Ｓ４Ａ及び受光素子Ｓ４Ｂと、反射ミラーＳ４Ｒとからなるが、第１光電センサ部Ｓ１とは逆に、反射ミラーＳ４Ｒが下方に配置され、発光素子Ｓ４Ａ及び受光素子Ｓ４Ｂが上方に配置されている。仮にプリフォーム１がこれらの素子Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂの下方に存在しなければ、発光素子Ｓ５Ａから下方に出射された光ビームは一対の案内レール７Ｂの間を通過して反射ミラーＳ５Ｒに達し、反射ミラーＳ５Ｒで反射された光ビームは一対の案内レール７Ｂの間を通過して受光素子Ｓ５Ｂに達する。

第５光電センサ部Ｓ５は、例えば第４光電センサ部Ｓ４と同様に、上方に配置されたモジュール状の発光素子及び受光素子と、下方に配置された反射ミラーとで構成することができるが、図１に例示したように、案内レール７の上を基本姿勢Ｆ０で搬送されているプリフォーム１の上端よりも上方の高さにおいて、搬送方向に関する幅方向で互いに対向配置された発光素子と受光素子とで構成することも可能である。

第４光電センサ部Ｓ４及び第５光電センサ部Ｓ５は、例えば、上流側の第４光電センサ部Ｓ４は遮断されずに、下流側の第５光電センサ部Ｓ５のみが上下に積み重なったプリフォーム１によって遮断される（開閉ゲート１５付近でプリフォーム１の詰まりが生じた可能性が高い）と、警報を発して、手動による管理を促すなどの方法で使用される。

また、第４光電センサ部Ｓ４の遮断状態が一定時間以上にわたって続く場合（補助アンスクランブラ４の下流側端部の出口でプリフォーム１の詰まりが生じた可能性が高い）は、警報を発するように構成してもよい。

〔別実施形態〕
〈１〉例えば、第１選択排斥装置Ｒ１による排斥率が十分に高いために、表２のパターン５〜８に属する姿勢のプリフォーム１が補助アンスクランブラ４に殆ど供給されない場合などでは、図８に例示するように、上方光電センサ対Ｓ３_Hを省略し、第２選択排斥装置Ｒ２を構成する光電センサとして中間光電センサ対Ｓ３_Mと下方光電センサ対Ｓ３_Lのみを設けてもよい。

〈２〉上記の実施形態では、複数の光電センサ対Ｓ３_H，Ｓ３_M，Ｓ３_Lを備えた第２選択排斥装置Ｒ２を、一対の回転ローラ５を含まない補助アンスクランブラ４に設けているが、一対の回転ローラ５を含むアンスクランブラ３に設けてもよい。この後者の構成の場合には、例えば、光電センサ対の発光部から発された光ビームが回転ローラ５と干渉することを回避するべく、光ビームが斜め方向に通過する構成などとすればよい。

〈３〉開閉ゲート１５は、ゲート部材１６が概して水平に移動するスライド式の構成に限らず、ゲート部材１６がプリフォーム１の搬送方向と平行な軸芯回りなどで下向きに揺動されることで開口部を形成する揺動式の構成で実施してもよい。

〈４〉第１選択排斥装置Ｒ１において、光電センサ対の代わりに、プリフォーム１を撮像するＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラによる撮像画像からプリフォーム１の異常姿勢を判定する画像解析部とを設置することも可能である。

〈５〉アンスクランブラ３に一対の回転ローラ５を傾斜配置しているが、一対の回転ローラ５の代わりに、補助アンスクランブラ４と同様の左右の搬送レールを設け、同搬送レールに支持されたプリフォーム１を下流側に向けて空気流で送り出す機構を設けてもよい。

〈６〉第１選択排斥装置Ｒ１における、第２光電センサ対による検出結果に基づいてエア噴出機構９が駆動される構成は、消費するエネルギーを節約するために有効であるが、エネルギー事情などによっては、アンスクランブラ３の運転時にはエア噴出機構９を常に駆動させる構成としてもよい。

樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が下方に吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、基本姿勢から逸脱した異常姿勢で案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段と、検出手段によって検出された異常姿勢のプリフォームを案内レールから排斥する手段とを備えたプリフォーム供給装置に従来見られた課題を解決するための技術として利用可能な発明である。

Ｆ０ 基本姿勢
Ｒ１ 第１選択排斥装置
Ｒ２ 第２選択排斥装置
Ｓ１ 第１光電センサ部（補助判定手段）
Ｓ２ 第２光電センサ対（予備検出手段）
Ｓ３_H 上方光電センサ対（上方光電センサ）
Ｓ３_M 中間光電センサ対（光電センサ）
Ｓ３_L 下方光電センサ対（光電センサ）
１ プリフォーム
１Ｂ 本体部
１Ｍ 口部
１Ｒ ネックリング
２ プリフォーム搬入部
３ アンスクランブラ
４ 補助アンスクランブラ
５ 回転ローラ
７Ａ 搬送レール（案内レール）
８ 第１補助エアノズル（姿勢矯正手段）
９ エア噴出機構（予備排斥装置）
９Ａ エアノズル
１０ 排斥ダクト
１１ 回収ダクト
１４ 判定手段
１５ 開閉ゲート
１５Ａ 排斥開口部
１６ ゲート部材
２１ ストッパ
２３ 第２補助エアノズル（排斥補助手段）
４０ 制御装置

Claims (8)

1. 樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
   前記検出手段は、上下方向において位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有すると共に、前記２つの光電センサの他に、基本姿勢のプリフォームの口部よりも上方の位置で遮光される上方光電センサを有し、
   前記判定手段による前記判定に基づいて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成されるプリフォーム供給装置。
2. 樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
   前記検出手段は、上下方向において位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有し、
   前記判定手段による前記判定に基づいて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成され、
   前記排斥開口部に進入したプリフォームに下向きの空気流を吹き付ける排斥補助手段が設けられているプリフォーム供給装置。
3. 樹脂製ボトルのプリフォームをその口部の大径箇所を介して下方から支持することで、プリフォームの本体部が吊下げられた基本姿勢で次工程に向けて案内する左右一対の案内レールと、前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢で前記案内レール上を案内されるプリフォームを検出する検出手段とを備え、
   前記検出手段は、上下方向において位置の異なる少なくとも２つの光電センサと、前記２つの光電センサによる検出結果の組み合わせに基づいてプリフォームの異常姿勢を判定する判定手段とを有し、
   前記判定手段による前記判定に基づいて、プリフォームを下方に落下させる排斥開口部が前記光電センサよりも下流側の前記案内レールの一部に形成され、
   プリフォームに下向きの空気流を継続的に吹き付ける姿勢矯正手段が前記検出手段よりも上流側に設けられているプリフォーム供給装置。
4. 前記２つの光電センサは、前記案内レール上に横向き姿勢で支持されたプリフォームによって遮光される中間光電センサと、前記案内レール上に横向き姿勢で支持されたプリフォームによって遮光されず、前記基本姿勢のプリフォームの前記本体部によって遮光される下方光電センサとからなる請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリフォーム供給装置。
5. 前記案内レールの一部として、プリフォームの前記次工程への案内を許す小開位置と、前記排斥開口部を形成する大開位置との間で切り換え操作される左右一対の開閉ゲートが設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載のプリフォーム供給装置。
6. 前記開閉ゲートよりも上流側に、プリフォームを堰き止める遮断位置と、堰き止めを解除した解除位置との間で切り換え可能なストッパが設けられている請求項５に記載のプリフォーム供給装置。
7. 前記基本姿勢から逸脱した異常姿勢のプリフォームを検出する予備検出手段と、前記予備検出手段による検出に基づいて、前記案内レールの上方の位置において側方から排斥用の空気流を付与する予備排斥装置とが、前記検出手段よりも上流側に設けられている請求項１から６のいずれか一項に記載のプリフォーム供給装置。
8. 前記案内レールの上流側端部にプリフォームを供給するコンベアと、前記案内レールの上流側端部におけるプリフォームの滞留を判定する補助判定手段とを備え、前記補助判定手段による滞留の判定に基づいて、前記コンベアが一時停止される請求項１から７のいずれか一項に記載のプリフォーム供給装置。

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