JP6076334B2

JP6076334B2 - プリフォーム供給装置

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Publication number: JP6076334B2
Application number: JP2014512652A
Authority: JP
Inventors: 武田　慎也; 慎也武田
Original assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Current assignee: Nissei ASB Machine Co Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: CN104245276B; CN104245276A; JPWO2013161884A1; US9333697B2; WO2013161884A1; US20150118347A1

Description

本発明は、複数のプリフォームを整列しつつプリフォーム整列搬送ユニットに案内する整列誘導シュータを備えるプリフォーム供給装置に関する。

従来、容器製造工場や飲料工場等において、射出成形機で成形したＰＥＴ素材の有底のプリフォームをプリフォーム用コンテナに収納し、その後、コンテナに収納されたプリフォームを、ベルトコンベヤ等の手段で取り出して、プリフォーム整列搬送ユニットによって供給姿勢を揃えて単列状態でブロー成形機に供給するプリフォーム供給装置がある。

このようなプリフォーム供給装置の一例として、特許文献１には、ベルトコンベヤとプリフォーム整列搬送との間にプリフォーム誘導シュートが設けられた例が開示されている（特許文献１参照）。

日本国実用新案登録第３１３１８１３号

プリフォームの形状は、ブロー成形後に形成される容器の用途に応じて複数の種類がある。例えば、飲料用ボトルにブロー成形されるプリフォームとしては、胴に対して比較的に小さい口部を有する細長い円筒形状の細口のプリフォームが多く用いられる。一方、食品や化粧品等の容器にブロー成形されるプリフォームは様々な形状があり、例えば、胴に対して比較的に大きい口部を有する広口のプリフォームが用いられる。

しかしながら、特許文献１のプリフォーム誘導シュートによれば、細口のプリフォームについては、多くのプリフォームの流動姿勢を規制しつつ整列してプリフォーム整列搬送ユニットに案内することができるものの、広口のプリフォームについては重心が中央付近にあり流動姿勢が規制しにくいため、横転姿勢の状態でプリフォーム整列搬送ユニットの入口付近まで案内されてしまう場合があった。この場合、横転状態のプリフォームは、プリフォーム整列搬送ユニットの一対のローラの隙間に案内されずにその手前付近で溜まってしまう。プリフォームが搬送経路の途中で大量に溜まってしまうと、プリフォーム供給装置の動作を止め、溜まったプリフォームを取り除く作業が必要となり、供給効率が下がってしまう。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、広口のプリフォームであっても効率良くブロー成形機などの次工程用の機械に整列した状態で供給することが可能なプリフォーム供給装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のプリフォーム供給装置は、複数のプリフォームを傾斜により自重で滑らせてプリフォーム整列搬送ユニットに案内する案内部材を有する整列誘導シュータと、前記整列誘導シュータから案内されてきたプリフォームを、一列に整列した状態で搬送するプリフォーム整列搬送ユニットと、を備え、前記案内部材には傾斜方向に沿った溝部が形成され、当該溝部の内壁面は当該溝部内を滑り落ちるプリフォームを一列に整列させる形状を有するものである。

前記溝部の内壁面の形状は半円筒状であることが好ましい。

前記プリフォーム整列搬送ユニットは、搬送方向に沿って平行に延びる一対の整列ローラを有し、当該一対の整列ローラは前記整列誘導シュータから案内されてきたプリフォームの胴部を挟むように支持しつつ搬送することが好ましい。

前記整列誘導シュータは、前記溝部の下流側端部から前記整列ローラに向けてプリフォームが滑りおちる板状部材を有することが好ましい。

前記整列誘導シュータの上流側端部の上方には、複数のプリフォームが貯留されたコンテナから搬送されてきたプリフォームが落下して通過する落下シュータが設置され、前記落下シュータは、上方から落下してくるプリフォームと衝突するピンを有することが好ましい。

前記プリフォーム整列搬送ユニットは、不整列状態のプリフォームを前記プリフォーム整列搬送ユニットの搬送経路の外側まで吹き飛ばすエアジェット部を有することが好ましい。

前記プリフォーム整列搬送ユニットの下流側端部には、少なくとも２つ以上重なって搬送されてきたプリフォームを上流側に跳ね飛ばす羽根車が設置され、前記エアジェット部は、前記羽根車によって跳ね飛ばされたプリフォームを前記プリフォーム整列搬送ユニットの搬送経路の外側まで吹き飛ばすことが好ましい。

本発明のプリフォーム供給装置によれば、複数のプリフォームは、案内部材に形成された溝部の内壁面に沿って一列に整列されつつ滑り落ちるため、滑り落ちる際に他のプリフォームと干渉しにくい。そのため、滑り落ちるプリフォームの流動姿勢は、プリフォームの有底側（重心側）が下流側を向いた状態に揃えられ易くなる。すなわち、滑り落ちるプリフォームが横転状態のままプリフォーム整列搬送ユニットまで案内される頻度が減少する。

本実施形態に係るプリフォーム供給装置の外観を示す側面図である。倒立姿勢のプリフォームを示す側面図である。正立姿勢のプリフォームを示す側面図である。（ａ）は整列誘導シュータの平面図である。（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａ線の断面図である。（ｃ）は図４（ｂ）中の溝部にプリフォームが載置された状態を示す図である。（ａ）は落下シュータの縦断面図である。（ｂ）は第１の配向部材の正面図である。（ｃ）は第２の配向部材の正面図である。プリフォーム整列搬送ユニットの構造を概略的に示す斜視図である。羽根車の構造を詳細に示す正面図である。エアジェットユニットの配置を示す図である。プリフォーム整列搬送ユニットと整列誘導シュータとが連結された状態を上方から見た平面図である。整列誘導シュータの変形例を示す図である。整列誘導シュータの別の変形例を示す図である。スライドコンベアの変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、プリフォーム供給装置１３の概略構成を示している。図１に示されるように、プリフォーム供給装置１３は、プリフォーム整列搬送ユニット３９と、整列誘導シュータ８０とを備える。また、整列化能力をより向上させるため、さらに、落下シュータ９０が備えられている。プリフォーム供給装置１３は、プリフォーム用コンテナ６２に貯留されたプリフォームＰを取り出す傾斜コンベア５７と連結しており、傾斜コンベア５７から搬送されてきた方向不整の複数のプリフォームＰを整列化しつつ、反転装置ＲＭに供給するものである。

プリフォーム整列搬送ユニット３９は、所定の傾斜角で傾斜する整列路４１（搬送経路の一例）を備える。整列路４１は入口端４２と出口端４３とを備える。入口端４２は出口端４３よりも重力方向に高い位置に位置する。整列誘導シュータ８０から入口端４２に滑り降りてきた複数個のプリフォームＰが整列路４１に供給される。整列路４１でプリフォームＰは正立姿勢で一列に整列する。正立姿勢のプリフォームＰは１個ずつ出口端４３から吐き出される。

プリフォームＰは、図２に示されるように、有底の胴３５に対して比較的に大きい口部３６を備えることから、プリフォームＰは水平面ＨＲ上で倒立姿勢で自立することができる。口部３６は円筒体に形成される。口部の外周面にはねじ山が形成される。プリフォームＰの中心軸３７すなわち口部３６の中心軸３７は水平面ＨＲに直交する。しかも、口部３６の大きさに対して比較的に胴３５の高さは低く設定されることから、プリフォームＰは倒立姿勢で安定する。

その一方で、図３に示されるように、プリフォームＰの胴３５の底面は丸みを帯びることから、正立姿勢のプリフォームＰは水平面ＨＲ上で直立姿勢で自立することはできない。すなわち、正立姿勢のプリフォームＰは水平面ＨＲに対して口部３６の中心軸３７を直交させたまま水平面ＨＲ上で保持されることはできない。

プリフォームＰでは口部３６および胴３５の間にいわゆるサポートリングすなわちフランジ３８が形成される。フランジ３８は口部３６の中心軸３７に直交する平面に沿って外側に向かって広がる。所定の間隔で離れる水平面ＳＲにプリフォームＰがフランジ３８で支持されると、プリフォームＰの胴３５は水平面ＳＲ同士の間に入り込む。口部３６の中心軸３７は水平面ＳＲに直交することができる。ここで、図３ではフランジ３８がプリフォームＰの最大外径であり支持面を兼ねる例を示しているが、プリフォーム整列搬送ユニット３９が支持できる面が備わったプリフォームＰであればその形状は何でも良い。例えば、フランジ３８はねじ山より低くても良いし、ねじ山と胴３５の間に中心側にすぼむ凹部を備えた形状、ねじ山より上の口部端にフランジ３８を設けた形状のプリフォームＰでも良い。なお、倒立姿勢では口部３６は下向きに開口する。反対に、正立姿勢では口部３６は上向きに開口する。また、本例の広口のプリフォームＰは口径/全長（口部から底部までの長さ）の比率（全長に対する口部の直径の比率）が約１/２以上となり、５００ｍｌボトル成形で用いられる通常の細口プリフォームの値（例えば１/４）に比べて著しく大きい。さらに、細口プリフォームの重心は有底部側寄り、つまり、口部端面から離れた位置に形成されるのに対し、広口のプリフォームＰの重心は口部端面寄り、凡そ中心位置に形成される。そのため、単に傾斜面で広口のプリフォームＰを滑らせても、有底部下向きとした姿勢で整列しにくい。

図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、整列誘導シュータ８０は、中央に略半円筒状の溝を有するステンレス製の板状部材８３（案内部材の一例）と、板状部材８３の表面上（上側面上）に、板状部材８３の形状に沿って固定部材８６によって固定されたテフロン（登録商標）製のシート部材８４（案内部材の一例）とを備える。図４の（ｂ）に示すように、板状部材８３はその中心に向けて低くなるように傾斜している傾斜部８３ａと、略半円筒状の溝部８３ｂとを備える。シート部材８４は、板状部材８３の傾斜部８３ａに沿ってその中心に向けて低くなるように傾斜している傾斜部８４ａと、板状部材８３の溝部８３ｂに沿って下方に略半円筒状に撓んだ形状の溝部８４ｂとを有している。固定部材８６は長方形状の金属製の板状部材であり、板状部材８３との間にシート部材８４を挟みこむように固定する。

図４の（ｃ）は、図４の（ａ）中のＡ−Ａ線断面図でありシート部材８４にプリフォームＰが載置された状態を示している。板状部材８３の中央に形成された略半円筒状の溝部８３ｂの幅Ｌは、プリフォームＰの最大外径よりも大きいが、最大外径の２倍よりは小さい。従って、板状部材８３の形状に沿って固定されるシート部材８４の溝部８４ｂも板状部材８３の溝部８３ｂとほぼ同様の幅を有し、シート部材８４の溝部８４ｂの内部には１つのプリフォームが両側にわずかな隙間(２つのプリフォームが平行して流れることができない程度の幅)を有しつつ収容される。符号８５は板状部材８３を介して、シート部材８４の裏面側（プリフォームＰと接触しない面）からシート部材８４を支持する支持部材８５を示している。

シート部材８４の溝部８４ｂの表側面（上側面）は内壁面に相当するものであり、下流側へ滑り落ちるプリフォームＰと接触する面である。整列誘導シュータ８０は入口端８２と出口端８１を有しており、入口端８２が出口端８１より重力方向に高い位置に位置する。すなわち、整列誘導シュータ８０はプリフォームの搬送方向の下流側に向けて低くなるように傾斜しており、溝部８４ｂは傾斜方向に沿って形成されている。

整列誘導シュータ８０上に落下シュータ９０から落下してくる複数のプリフォームＰのうち、シート部材８４の傾斜部８４ａ上に落下したプリフォームＰは、自重により、シート部材８４の溝部８４ｂに向けて滑り落ち、溝部８４ｂに収容されたプリフォームＰは、自重により、溝部８４ｂの内壁面上を出口端８１に向けて滑り落ちていく。このようにして、落下してきた方向不整の複数のプリフォームＰは、一列に整列化されつつ、プリフォーム整列搬送ユニット３９まで案内されていく。

図５の（ａ）は、落下シュータ９０の縦断面図を示している。落下シュータ９０は整列誘導シュータ８０の上流側端部（入口端８２）付近の上方に設置されている（図１参照）。落下シュータ９０は、箱状の筺体９０ａと、筺体９０ａの内部に落下してきたプリフォームＰと衝突する第１の配向部材９２と第２の配向部材９３と備えている。筺体９０ａは、筺体９０ａの傾斜コンベア５７側の側面に形成された第１の開口部９１と、整列誘導シュータ８０の上流側の端部付近に向けて開口した第２の開口部９４と、を備えている。

図５の（ｂ）は、第１の配向部材９２を図５の（ａ）のＸ矢印の向きから見た図（正面図とも称する）である。第１の配向部材９２は樹脂のピンを複数個組み合わせて構成されたものであり、筺体９０ａに対して固定支持されるピン９２ｃと、支持ピン９２ｂに軸支された複数の配向ピン９２ａと有している。複数あるピンのうち配向ピン９２ａは、筺体９０ａの内部を落下していくプリフォームＰの落下経路上に配置される。複数の配向ピン９２ａが配置される間隔は、プリフォームＰの最大外径よりも大きくし、筺体９０ａの内部でプリフォームＰがつまった状態にならないようにする。

図５の（ｃ）は第２の配向部材９３を図５の（ａ）のＸ矢印の向きから見た図（正面図とも称する）である。第２の配向部材９３は樹脂のピンを複数個組み合わせて構成されたものであり、筺体９０ａに対して固定支持されるピン９３ｃと、支持ピン９３ｂに軸支された複数の配向ピン９３ａと有している。

傾斜コンベア５７から搬送されてきた方向不整の複数のプリフォームＰが落下シュータ９０の筺体９０ａの内部を通過する際に、配向ピン９２ａ，９３ａやその他のピンに衝突しながら落下していく。なお、第１の配向部材９２および第２の配向部材９３は配置や向き、本数が調整可能に設けられているため、プリフォームＰのサイズや形状、傾斜コンベア５７からの供給量に応じ、適宜変更することができる。

図１に戻り、傾斜コンベア５７は所定の傾斜角で傾斜する運搬路５８を備える。傾斜コンベア５７の傾斜角は地面に対して大きければ大きいほど傾斜コンベア５７の設置面積は縮小される。運搬路５８は終点５９で落下シュータ９０の第１の開口部９１に接続される。運搬路５８の始点６１はプリフォーム用コンテナ６２（コンテナの一例）の底に連結される。プリフォーム用コンテナ６２には複数のプリフォームＰが貯留される。傾斜コンベア５７はプリフォーム用コンテナ６２からプリフォームＰをすくい上げる。傾斜コンベア５７は、プリフォーム用コンテナ６２から落下シュータ９０と整列誘導シュータ８０を経由して、プリフォーム整列搬送ユニット３９にプリフォームＰを運搬する。このように、傾斜コンベア５７、落下シュータ９０、整列誘導シュータ８０、プリフォーム整列搬送ユニット３９、およびプリフォーム用コンテナ６２の組み合わせによれば、次工程のブロー成形機の前に人手によってプリフォームＰを予め一列に揃える必要がなく、人手の作業はできる限り回避され、作業効率は高められる。

次に、図６を参照しつつプリフォーム整列搬送ユニット３９の構造を簡単に説明する。プリフォーム整列搬送ユニット３９は一対のローラ６３（整列ローラの一例）を備える。ローラ６３は相互に平行に延びる。ローラ６３の軸心は共通のひとつの水平線に直交する。ローラ６３同士の間に間隔が形成される。間隔の大きさはプリフォームＰのフランジ３８の外径、すなわち、プリフォームの最大外径よりも小さく設定されれば良いが、本実施形態では、ローラ６３がプリフォームＰの胴部を挟みつつ搬送するように、間隔の大きさを設定する。そのため、フランジ３８が無いプリフォームＰであっても、プリフォーム整列搬送ユニット３９は搬送・整列処理が可能である。すなわち、ローラ６３は軸心回りで相互に反対向きに回転する。回転に応じてローラ６３の外面は上向きに間隔の空間をなぞる。ローラ６３は前述の整列路４１を形成する。プリフォームＰは整列路４１の入口端４２から出口端４３まで重力の働きで徐々に下降していく。下降中にローラ６３の回転の作用でプリフォームＰは姿勢を変化させる。しかも、ローラ６３の間隔はプリフォーム１個分に満たないことから、プリフォームＰはローラ６３同士の間に一列に並ぶ。

プリフォーム整列搬送ユニット３９は案内部６４を備える。案内部６４はローラ６３の上方に配置される。案内部６４はローラ６３の軸心に平行に広がる案内面６５を有する。案内面６５はローラ６３に近づくにつれて徐々に間隔を狭める。案内部６４はローラ６３同士の間隔に向かってプリフォームＰを案内する。

整列路４１の出口端４３手前には羽根車６６が配置される。羽根車６６は水平軸回りで回転する。羽根車６６は回転羽根６７を備える。回転羽根６７は例えば水平軸回りに等間隔で配置される。ここでは例えば１２枚の回転羽根６７が取り付けられる。回転羽根６７は、ローラ６３同士の間の空間を下から上に向かってなぞるように回転する。

個々の回転羽根６７は羽根本体６８を備える。回転羽根６７は羽根本体６８で水平軸すなわち回転軸に連結される。羽根本体６８は回転軸のひとつの放射線を含む仮想平面に沿って広がる。図７に示されるように、羽根本体６８には正面視で左右一対の第１爪部材６９が取り付けられる。第１爪部材６９は例えばねじで固定されればよい。第１爪部材６９同士は水平方向に所定の間隔で離される。第１爪部材６９同士は垂直面７１で相互に向き合わせられる。垂直面７１はローラ６３の軸心に平行に広がる平面で形成される。垂直面７１同士の間隔は、プリフォームＰの最大外径に所定の隙間を加えた大きさに設定される。したがって、仮に１つのプリフォームＰが正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入すれば、プリフォームＰは第１爪部材６９同士の間を通り抜けることができる。

個々の回転羽根６７では一対の第１爪部材６９にそれぞれ対応する補助爪部材７２が取り付けられる。補助爪部材７２は例えばねじで固定されればよい。補助爪部材７２の先端は対応の垂直面７１から相互に接近する方向に突出する。図７に示されるように、補助爪部材７２の先端は、正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入するプリフォームＰの輪郭から外側に配置される。したがって、仮に１つのプリフォームＰが正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入すれば、プリフォームＰは補助爪部材７２同士の間を通り抜けることができる。その一方で、補助爪部材７２の先端は、横転姿勢でローラ６３同士の間に進入するプリフォームＰ、すなわち、ローラ６３同士の間で支持されてローラ６３の軸心に平行に中心軸３７を配置するプリフォームＰの輪郭に接する。したがって、仮にプリフォームＰが横転姿勢でローラ６３同士の間に支持されれば、プリフォームＰは補助爪部材７２で跳ね上げられる。プリフォームＰは整列路４１の上流側に飛び上がる。

特定の回転羽根６７では羽根本体６８に１つの第２爪部材７３が取り付けられる。第２爪部材７３は例えばねじで固定されればよい。第２爪部材７３は、垂直面７１を含む仮想垂直面同士の間に配置される。第２爪部材７３は一対の爪７４を備える。第２爪部材７３は、正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入するプリフォームＰの輪郭から外側に配置される。したがって、仮に１つのプリフォームＰが正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入すれば、プリフォームＰは第２爪部材７３を通り抜けることができる。その一方で、爪７４の先端は、正立姿勢で重なった状態でローラ６３同士の間に進入するプリフォームＰに衝突する位置に配置される。したがって、たとえプリフォームＰが正立姿勢であっても２つ以上のプリフォームＰが重なった状態でローラ６３同士の間に保持されると、プリフォームＰは爪７４で跳ね上げられる。第２爪部材７３は例えば全ての回転羽根６７で取り付けられてもよく例えば１つおきに特定の回転羽根６７でのみ取り付けられてもよい。

このように、プリフォームＰが正立姿勢以外の姿勢でローラ６３同士の間に保持されると、プリフォームＰは羽根車６６の回転羽根６７で跳ね上げられる。プリフォームＰは整列路４１の上流側に飛び上がる。たとえプリフォームＰが正立姿勢であっても２つ以上のプリフォームＰが重なった状態でローラ６３同士の間に保持されると、プリフォームＰは羽根車６６の回転羽根６７で跳ね上げられる。こうしてプリフォームＰは再びローラ６３の作用に曝される。仮に１つのプリフォームＰが正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入すれば、プリフォームＰは回転羽根６７の下方を通り抜ける。回転羽根６７とプリフォームＰとの接触は回避される。プリフォームＰは整列路４１の出口端４３に行き着くことができる。

図８は、第１のエアジェットユニット１００（エアジェット部の一例）と第２のエアジェットユニット２００（エアジェット部の一例）の配置を示す図であり、プリフォーム整列搬送ユニット３９の下流側端部の部分拡大図である。図８に示されるように、プリフォーム整列搬送ユニット３９の羽根車６６の上側側手前付近には、第１のエアジェットユニット１００と第２のエアジェットユニット２００が設置されている。

第１のエアジェットユニット１００は、プリフォームＰの有無を検出するプリフォーム検出機構の一例として、発光素子（投光素子）と受光素子とを有する光学センサ１００ａと、整列路４１を挟んで光学センサ１００ａと対向するように設置される反射板１００ｂと、光学センサ１００ａの出力信号に応じて圧縮空気を噴出するエアジェット１００ｃとを備える。

光学センサ１００ａの発光素子は、反射板１００ｂに向かって水平に光を発光するものであり、この光がローラ６３から所定距離だけ上方の高さを通過するようにプリフォーム整列搬送ユニット３９に設置される。反射板１００ｂは、光学センサ１００ａの発光素子が発光した光を光学センサ１００ａの受光素子に向けて反射するものである。光学センサ１００ａは、発光素子から発光された光が反射板１００ｂを経由して受光素子まで戻ってきた場合は、エアジェット１００ｃを動作させるために出力信号（命令信号）を出力しない。一方、光学センサ１００ａは、発光素子から発光された光が途中で障害物（例えば、羽根車６６の上流側手前付近に方向不整に滞留した複数のプリフォームＰのかたまりや、不整列状態のまま、すなわち、胴３５がローラ６３の間に挟まれずにローラ６３の上を転がるように搬送されてきたプリフォームＰ）によって遮断され受光素子にまで戻ってこない場合、エアジェット１００ｃを動作させる出力信号（命令信号）をエアジェット１００ｃに出力する。なお、発光素子が発光する光が通過する経路は、ローラ６３によって正立姿勢で搬送されてきたプリフォームＰの最上端部よりも所定距離だけ上方を通過するものであり、正立姿勢で搬送されてきたプリフォームＰは光学センサ１００ａによっては検出されない。

また、第２のエアジェットユニット２００は、第１のエアジェットユニット１００より所定距離だけ上流側に設置されており、プリフォームＰの有無を検出するプリフォーム検出機構の一例として、発光素子（投光素子）と受光素子とを有する光学センサ２００ａと、整列路４１を挟んで光学センサ２００ａと対向するように設置される反射板２００ｂと、光学センサ２００ａの出力信号に応じて圧縮空気を噴出するエアジェット２００ｃとを備える。

光学センサ２００ａの発光素子は反射板２００ｂに向かって水平に光を発光するものであり、この光がローラ６３から所定距離だけ上方の高さを通過するようにプリフォーム整列搬送ユニット３９に設置される。反射板２００ｂは、光学センサ２００ａの発光素子が発光した光を光学センサ２００ａの受光素子に向けて反射するものである。光学センサ２００ａは、発光素子から発光された光が反射板２００ｂを経由して受光素子まで戻ってきた場合は、エアジェット２００ｃを動作させるために出力信号（命令信号）を出力しない。一方、光学センサ２００ａは、発光素子から発光された光が途中で障害物（例えば、羽根車６６によって跳ね飛ばされてきたプリフォームなど）によって遮断され受光素子にまで戻ってこない場合、エアジェット２００ｃを動作させる出力信号（命令信号）をエアジェット２００ｃに出力する。なお、発光素子が発光する光が通過する経路は、ローラ６３に正立姿勢で搬送されてきたプリフォームＰの最上端部よりも所定距離だけ上方を通過するものであり、正立姿勢で搬送されてきたプリフォームＰは光学センサ２００ａによっては検出されない。

上述のように、例えば、仮に１つのプリフォームＰが正しく正立姿勢でローラ６３同士の間に進入して搬送されてくれば、光学センサ１００ａと光学センサ２００ａは何も検出せず、エアジェット１００ｃとエアジェット２００ｃは動作しない。

また、２つのプリフォームＰが互いに同じ向きできつく重なった状態のもの（羽根車６６の爪７４によっても嵌合状態が解消されないもの。以下、嵌合状態プリフォームＰとも称する）で正立姿勢で搬送されてきた場合であっても、嵌合状態プリフォームＰは、光学センサ１００ａと光学センサ２００ａが発する光の経路の下方をくぐり抜け、羽根車６６まで到達する。そして、羽根車６６まで到達した嵌合状態プリフォームＰは、羽根車６６の回転羽根６７によって羽根車６６の上流側上方に向けて跳ね飛ばされる。跳ね飛ばされた嵌合状態プリフォームＰは、整列路４１に向けて落下する途中で、光学センサ２００ａの発光素子が発する光の経路を通過する場合がある。この場合、光学センサ２００ａは、エアジェット２００ｃに出力信号を出力し、エアジェット２００ｃは跳ね飛ばされた嵌合状態プリフォームＰに向けて圧縮空気を噴出する。

跳ね飛ばされた嵌合状態プリフォームＰに圧縮空気が命中すると、嵌合状態プリフォームＰは、プリフォーム整列搬送ユニット３９に設置された排出口案内部材１５０に向けて吹き飛ばされて、プリフォーム整列搬送ユニット３９の搬送経路から離脱させられる。

跳ね飛ばされた嵌合状態プリフォームＰに圧縮空気が命中しなかった場合、嵌合状態プリフォームＰは、ローラ６３の間に正立姿勢で挟まれた状態にはならずに、ローラ６３上を横転姿勢で再び下流側へ向けて搬送される。この場合、羽根車６６の上流側手前付近にプリフォームＰは滞留してしまう。滞留したプリフォームＰを放置しておくと、続々と搬送されてくるプリフォームＰの障害物となり、その結果、羽根車６６の手前付近に複数のプリフォームＰが山状に溜まってしまい、一度、プリフォーム供給装置１３を停止して山状に溜まったプリフォームＰを手作業で取り除く作業が必要となってしまう。しかし、本実施形態では、羽根車６６の上流側手前付近に、上述のように、第１のエアジェットユニット１００が設置されている。この構成により、第１のエアジェットユニット１００の光学センサ１００ａがローラ６３上で横転状態で滞留したプリフォームＰを検出し、光学センサ１００ａからの出力信号に応じてエアジェット１００ｃが滞留したプリフォームＰを排出口案内部材１５０に向けて吹き飛ばす。このように、第１のエアジェットユニット１００は、滞留したプリフォームＰをプリフォーム整列搬送ユニット３９の搬送経路から離脱させることができ、羽根車６６の手前付近に複数のプリフォームＰが山状に溜まってしまうことを防ぐことができる。

ところで、第１のエアジェットユニット１００および第２のエアジェットユニット２００のエアジェット１００ｃ、２００ｃ、およびプリフォーム検出機構は位置調整可能に据え付けられている。上述の方法でも設計通りの整列処理能力が達成されない場合もあるが、この場合、エアジェット２００ｃおよびプリフォーム検出機構の位置を調整し、プリフォームＰが羽根車６６に到達する前に第２のエアジェットユニット２００で除去しても良い。このようにすると、不整列状態のプリフォームＰ（特に嵌合状態プリフォームＰ）による羽根車６６前の滞留状態を解消できるため、整列処理能力の向上が期待できる。
なお、プリフォームＰの有無を検出するプリフォーム検出機構の一例として、発光素子と受光素子とを有する光学センサを用いる例を説明したがこれに限らず、例えば、羽根車６６の前にプリフォームＰが滞留したことを、滞留したプリフォームＰの重量を測定することで検出する機構や、滞留したプリフォームＰに接触する棒状の滞留検知スイッチを有し、そのスイッチの切り替えに応じてプリフォームＰが滞留したことを検出する機構であっても良い。

図９は、プリフォーム整列搬送ユニット３９と整列誘導シュータ８０とが連結された状態を上方から見た平面図である。図９に示されるように、整列誘導シュータ８０の出口端８１の部分は、プリフォーム整列搬送ユニット３９の入口端４２上方部分に重複した状態で連結されている。また、整列誘導シュータ８０のシート部材８４の溝部８４ｂの下流側端部から一対のローラ６３の間隔に向けてプリフォームＰが滑りおちる滑走面を有する板状部材１０１が設置されている。シート部材８４の溝部８４ｂの内壁面に沿って胴３５の底をローラ６３に向けて滑り落ちてきたプリフォームは、板状部材１０１を経由してローラ６３の間隔に胴３５が案内される。板状部材１０１は、例えば、フッ素樹脂の平板を用いればよい。なお、板状部材１０１の上流側端部は整列誘導シュータ８０とプリフォーム整列搬送ユニット３９の間に挟まれるように配置されており、図９ではその挟まれた部分を破線で示している。

図１に戻り、プリフォーム整列搬送ユニット３９には反転装置ＲＭが連結される。反転装置ＲＭは第１スライドコンベア４５、反転ユニット４６および第２スライドコンベア４７を備える。第１スライドコンベア４５は所定の傾斜角で傾斜するスライド面４８を備える。スライド面４８は入口端４９と出口端５１とを備える。入口端４９は出口端５１よりも重力方向に高い位置に位置する。スライド面４８は入口端４９で整列路４１の出口端４３に接続される。スライド面４８は例えば傾斜するひとつの平面内で広がる。スライド面４８は入口端４９から出口端５１まで延びる空隙で二分割される。空隙はスライド面４８の縁同士の間で均一幅で延びる。スライド面４８の縁は相互に平行に延びる直線上に規定される。スライド面４８同士の間隔はプリフォームＰの胴３５の外径よりも大きく設定される。ただし、スライド面４８同士の間隔はプリフォームＰのフランジ３８でスライド面４８に支持される。プリフォームＰの胴３５は空隙から吊り下がる。プリフォームＰは正立姿勢のまま１個ずつ第１スライドコンベア４５を滑り降りることができる。

第１スライドコンベア４５には反転ユニット４６が連結される。反転ユニット４６は回転体５２を備える。回転体５２は所定の傾斜角で傾斜する回転軸５３回りで回転する。回転体５２の回転軸５３の傾斜角は第１スライドコンベア４５のスライド面４８の傾斜角に合わせ込まれる。第１スライドコンベア４５から回転体５２に正立姿勢のプリフォームＰは供給される。回転体５２には規定の向きでプリフォームＰが一時的に保持される。回転体５２が１８０度の回転角で回転すると、プリフォームＰの姿勢は反転する。

反転ユニット４６には第２スライドコンベア４７が連結される。第２スライドコンベア４７はスライド面５４を備える。スライド面５４は入口端５５と出口端５６とを備える。入口端５５は出口端５６よりも重力方向に高い位置に位置する。スライド面５４は入口端５５で所定の傾斜角で傾斜する。この傾斜角は回転体５２の回転軸５３の傾斜角に合わせ込まれる。スライド面５４は出口端５６で水平面に沿って広がる。したがって、スライド面５４は傾斜姿勢から水平姿勢に緩やかに湾曲する。回転体５２から第２スライドコンベア４７に倒立姿勢のプリフォームＰは供給される。プリフォームＰは倒立姿勢のまま１個ずつ第２スライドコンベア４７を滑り降りることができる。こうして、ブロー成形機などの次工程の装置に１個ずつ倒立姿勢のプリフォームＰは引き渡される。

以上、説明したように、本実施形態のプリフォーム供給装置１３によれば、整列誘導シュータ８０上に落下シュータ９０から落下してくる複数のプリフォームＰは、シート部材８４が構成する溝部８４ｂに向けて滑り落ち、溝部８４ｂに収容されたプリフォームＰは、溝部８４ｂの内壁面上を出口端８１に向けて滑り落ちていく。溝部８４ｂは、略半円筒状の形状であり、１つのプリフォームがわずかな隙間を有しつつ収容される程度の幅を有するものであるため、プリフォームＰは、他のプリフォームと衝突することなく（干渉することなく）滑り落ちていく。この際、プリフォームＰの流動姿勢は、口部３６よりも有底の胴３５側に重心が位置するため、有底を出口端８１に向けた状態になる。つまり、滑り落ちるプリフォームＰの流動姿勢は、プリフォームの有底側（重心側）が下流側を向いた状態に揃えられ易い。このようにして、落下してきた方向不整の複数のプリフォームＰは、一列に整列化されつつ向きが揃えられながら、プリフォーム整列搬送ユニット３９まで案内されていく。換言すると、滑り落ちるプリフォームＰが横転状態のままプリフォーム整列搬送ユニット３９まで案内されることが抑制される。

なお、本実施形態では、プリフォームＰは広口の形状のものを例示し、シート部材８４は、そのプリフォームＰの口部３６の形状よりやや大きめの半円筒状の溝部８４ｂを有するものを例示したが、この例に限られない。シート部材８４の溝部８４ｂの形状は、プリフォームＰが他のプリフォームＰと干渉することなくスムーズに落下することができる形状であればよく、Ｖ字形状であっても凹形状であっても良い。シート部材８４の材料についても、プリフォームＰが他のプリフォームＰと干渉することなくスムーズに落下することができるものであれば良い。

また、本実施形態では、ステンレス製の板状部材８３の上にテフロン（登録商標）製のシート部材８４を固定し、板状部材８３の溝部８３ｂに沿わせてシート部材８４の一部を下方に撓ませて溝部８４ｂを形成する例を説明したがこの例にかぎられず、例えば、図１０に示す構成であっても良い。

図１０に示される整列誘導シュータは、ステンレス製の一対の板状部材１８４（案内部材の一例）と、一対の板状部材１８４同士の間に形成された空隙を塞ぐように、各々の板状部材１８４の空隙側の端部に固定されたテフロン（登録商標）製のシート部材１８３（案内部材の一例）とを備える。各々の板状部材１８４は前述の空隙側に向けて低くなるように傾斜している。シート部材１８３は、その両端部が板状部材１８４に固定され、板状部材１８４の空隙を塞ぐ部分は下方に撓んだ形状となっている。

シート部材１８３の撓んだ部分は略半円筒状の形状となり溝部を構成している。板状部材１８４同士の間に形成された空隙の幅は、プリフォームＰの最大外径よりも大きいが、口部３６の外径の２倍よりは小さい。従って、シート部材１８３の略半円筒状の溝部の内部には１つのプリフォームが両側にわずかな隙間を有しつつ収容される。符号８５はシート部材１８３の裏面側（プリフォームＰと接触しない面）からシート部材１８３を支持する支持部材１８５を示している。図１０に示される整列誘導シュータは、搬送方向の下流側に向けて低くなるように設置され、その溝部は傾斜方向に沿って形成されている。このように溝部を形成しても、上述の本実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１１に示すように、整列誘導シュータ８０のシート部材８４の表面側（プリフォームＰと接触する側）に、シート部材８４の溝部８４ｂに沿うようにテープ部材８７を貼り付けても良い。テープ部材８７は、例えば、プリフォームＰの搬送方向に沿って、整列誘導シュータ８０の入口端８２から出口端８１までシート部材８４に貼り付ければ良い。このテープ部材８７には、プリフォームＰの搬送方向に沿って延びる長尺状の突起部８７ａが、テープ部材８７の幅方向に所定間隔で複数形成されている。

突起部８７ａを有するテープ部材８７をシート部材８４上に設けることにより、搬送中のプリフォームＰとテープ部材８７との接触面積が減るため、出口端８１に向けてスムーズにプリフォームＰを落下させることができる。また、搬送方向に延びるように形成された複数の長尺状の突起部８７ｂによって、プリフォームＰを、プリフォームＰの有底側（重心側）が下流側を向くように案内することができる。このようにして、滑り落ちるプリフォームＰが横転状態のままプリフォーム整列搬送ユニット３９まで案内されることを抑制することができる。なお、テープ部材８７を、図１０に示したシート部材１８３の表面側に設ける構成であっても、同様の効果を得ることができる。

また、プリフォーム整列搬送ユニット３９の一対のローラ６３は、相互に平行に延び、ローラ６３同士の間に間隔が形成され、その間隔の大きさはローラ６３がプリフォームＰの胴部を挟みつつ搬送するように設定されている。従って、ローラ６３は、整列誘導シュータ８０から案内されてきたプリフォームＰを安定した状態で搬送することができる。

また、シート部材８４の溝部８４ｂの下流側端部から一対のローラ６３に向けてプリフォームが滑り落ちる滑走面を有する板状部材１０１が設置されている。溝部の内壁面に沿って底をローラ６３側に向けた状態で滑り落ちてきたプリフォームＰは、板状部材１０１を経由してローラ６３の間隔に胴３５が案内され、スムーズに胴３５がローラ６３で挟まれて搬送される状態に移行することができる。

また、整列誘導シュータ８０の上流側の端部（入口端８２）付近の上方に、落下シュータ９０が設置されている。落下シュータ９０の筺体９０ａの内部には、プリフォームＰの落下経路上に複数の配向ピン９２ａ、９３ａが配置されている。傾斜コンベア５７から搬送されてきた方向不整の複数のプリフォームＰは、落下シュータ９０の筺体９０ａの内部を通過する際に、配向ピン９２ａやその他のピンに衝突しながら落下していく。従って、衝突の際に、重なった状態のプリフォームＰはその重なりが解消して、一つ一つにバラバラになった状態で整列誘導シュータ８０上に落下させることができる。

また、プリフォームＰの落下速度はピンとの衝突によって遅くなるため、整列誘導シュータ８０上にプリフォームＰが落下する際に発生する衝突音を低減することができる。なお、配向ピン９２ａ、９３ａは、落下してくる全てのプリフォームＰと衝突する必要はない。例えば、傾斜コンベア５７から山状にかたまった状態の複数のプリフォームＰが搬送されてきた場合、整列誘導シュータ８０上に落下する前に、山状にかたまった状態の複数のプリフォームＰが、筺体９０ａ内の配向ピン９２ａ、９３ａと衝突することで、ある程度、均一でバラバラな状態となって整列誘導シュータ８０上に落下すれば良い。

また、プリフォーム整列搬送ユニット３９は、羽根車６６の上流側手前付近に、第１のエアジェットユニット１００と第２のエアジェットユニット２００とを有している。プリフォームＰが重なった状態や横転姿勢で搬送されてきて羽根車に６６によって跳ね飛ばされた場合、第２のエアジェットユニット２００は圧縮空気を噴出して、跳ね飛ばされたプリフォームＰを、排出口案内部材１５０に向けて吹き飛ばすことができる。また、羽根車６６の上流側手前付近に複数のプリフォームＰが滞留し始めた場合、第１のエアジェットユニット１００が圧縮空気を噴出して、滞留したプリフォームＰを排出口案内部材１５０に向けて吹き飛ばして、複数のプリフォームＰが山状に滞留するのを防ぐことができる。

このように、本実施形態のプリフォーム供給装置１３によれば、複数の手段によりプリフォームＰが搬送経路の途中で大量に溜まってしまうことを防ぐことができるため、広口のプリフォームＰであっても効率良くブロー成形機などの次工程用の機械に整列した状態で供給することができる。

また、図１２に示すように、第１スライドコンベア４５の入口端４９付近の裏面側に、シリンダ機構１５１を設けても良い。シリンダ機構１５１は、押圧位置と待機位置との間を移動可能な押圧部材１５１ａを有している。押圧位置とは、押圧部材１５１ａが、第１スライドコンベア４５に支持されるプリフォームＰと接触することが可能な位置である。待機位置とは、押圧位置よりも下方の位置であり、押圧部材１５１ａがプリフォームＰに届かない位置である。シリンダ機構１５１は、反転装置ＲＭ前に設けられたプリフォーム確認用センサ（光電センサ）の出力に応じてプリフォームＰが第１スライドコンベア４５上流で詰まったと判断された場合、押圧部材１５１ａを押圧位置に移動させ、詰まった状態のプリフォームＰの底部等を下方から押圧する。これにより、プリフォームＰの詰まりが解除するように促す。また、第１スライドコンベア４５上でプリフォームは詰まっていないと判断された場合、シリンダ機構１５１は、押圧部材１５１ａを待機位置に移動させる。

このように、シリンダ機構１５１を設けることにより、第１スライドコンベア４５の入口端４９付近においてプリフォームＰが詰まった状態が解除されるように促すことができる。

また、図１２に示すように、入口端４８と出口端５１との間において、第１スライドコンベア４５の例えば表面側に、振動機構１５２を設けても良い。振動機構１５２は、反転装置ＲＭに設けられたプリフォーム確認用センサ（光電センサ）の出力に応じてプリフォームＰが第１スライドコンベア４５上で詰まったと判断された場合、第１スライドコンベア４５を振動させる。この振動により、第１スライドコンベア４５上においてプリフォームＰが詰まった状態が解除されるように促すことができる。なお、振動機構１５２は、プリフォーム確認用センサ（光電センサ）の出力に関係なく、常時振動させても良い。

プリフォーム整列搬送ユニット３９と反転装置ＲＭとを連結する第１スライドコンベア４５上では、プリフォームＰの搬送中の姿勢が変化するため、プリフォームＰが詰まった状態が比較的発生しやすい。しかし、図１２に示すように、第１スライドコンベア４５に、シリンダ機構１５１と振動機構１５２の少なくとも一方を設けることにより、第１スライドコンベア上で発生したプリフォームＰが詰まった状態を解除し易くなる。また、フランジ径が小さいプリフォームはこの部位、つまり、傾斜角の変化点前後で詰まりやすいため、その解除策として特に有効である。

本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
本出願は、2012年4月24日出願の日本特許出願・出願番号2012-099253に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

３９：プリフォーム整列搬送ユニット、６３：ローラ、６６：羽根車、８０：整列誘導シュータ、８３：シート部材、８４：案内部材、９０：落下シュータ、９２ａ，９３ａ：配向ピン、１００：エアジェット部、１０１：板状部材、Ｐ：プリフォーム

Claims

複数のプリフォームを傾斜により自重で滑らせてプリフォーム整列搬送ユニットに案内する案内部材を有する整列誘導シュータと、
前記整列誘導シュータから案内されてきたプリフォームを、一列に整列した状態で搬送するプリフォーム整列搬送ユニットと、
を備え、
前記案内部材には傾斜方向に沿った溝部が形成され、当該溝部の内壁面は当該溝部内を滑り落ちるプリフォームを一列に整列させる形状を有し、
前記プリフォーム整列搬送ユニットは、搬送方向に沿って平行に延びる一対の整列ローラを有し、当該一対の整列ローラは前記整列誘導シュータから案内されてきたプリフォームの胴部を挟むように支持しつつ搬送するように構成され、
前記整列誘導シュータは、前記溝部の下流側端部から前記整列ローラに向けてプリフォームが滑りおちる板状部材を有することを特徴とするプリフォーム供給装置。
前記溝部の内壁面の形状は半円筒状であることを特徴とする請求項１に記載のプリフォーム供給装置。
前記整列誘導シュータの上流側端部の上方には、複数のプリフォームが貯留されたコンテナから搬送されてきたプリフォームが落下して通過する落下シュータが設置され、
前記落下シュータは、上方から落下してくるプリフォームと衝突するピンを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリフォーム供給装置。
複数のプリフォームを傾斜により自重で滑らせてプリフォーム整列搬送ユニットに案内する案内部材を有する整列誘導シュータと、
前記整列誘導シュータから案内されてきたプリフォームを、一列に整列した状態で搬送するプリフォーム整列搬送ユニットと、
を備え、
前記案内部材には傾斜方向に沿った溝部が形成され、当該溝部の内壁面は当該溝部内を滑り落ちるプリフォームを一列に整列させる形状を有し、
前記プリフォーム整列搬送ユニットは、不整列状態のプリフォームを前記プリフォーム整列搬送ユニットの搬送経路の外側まで吹き飛ばすエアジェット部を有し、
前記プリフォーム整列搬送ユニットの下流側端部には、少なくとも２つ以上重なって搬送されてきたプリフォームを上流側に跳ね飛ばす羽根車が設置され、
前記エアジェット部は、前記羽根車によって跳ね飛ばされたプリフォームを前記プリフォーム整列搬送ユニットの搬送経路の外側まで吹き飛ばすことを特徴とするプリフォーム供給装置。
前記溝部の内壁面の形状は半円筒状であることを特徴とする請求項４に記載のプリフォーム供給装置。
前記整列誘導シュータの上流側端部の上方には、複数のプリフォームが貯留されたコンテナから搬送されてきたプリフォームが落下して通過する落下シュータが設置され、
前記落下シュータは、上方から落下してくるプリフォームと衝突するピンを有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のプリフォーム供給装置。