JP6108386B2

JP6108386B2 - 容器供給装置

Info

Publication number: JP6108386B2
Application number: JP2013033203A
Authority: JP
Inventors: 規雄犬飼
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP2014162579A

Description

本発明は、外周面にポケット状の溝を螺旋状に形成したスクリューの前記溝に容器を係合させて、スクリューの回転により容器間隔を割り出して、容器を容器処理装置の入口部へ供給する容器供給装置に関する。

従来、外周面にポケット状の溝を螺旋状に形成したスクリューの前記溝に容器を係合させて、スクリューの回転により容器間隔を割り出して容器を容器処理装置の入口部へ供給する容器供給装置は、スクリューの溝ピッチ間隔を徐々に所定の容器搬送ピッチ間隔にして、前記容器が所定のタイミングで所定の搬送位置にくるように構成している。
このような容器供給装置においては、スクリューの回転をサーボモータで駆動して容器が所定のタイミングで所定の搬送位置にくるように工夫がなされている。（特許文献１）

特開２０００−１０９２１０号公報（図１）

前記特許文献１によれば、コンベヤによって搬送されてきた容器を、外周面にポケット状の溝を螺旋状に形成したスクリューの前記溝に係合させて、スクリューの回転により容器間隔を割り出して、所定の位置で次工程のスターホイールに受け渡す容器供給装置において、容器の大きさを変更した場合に、サーボモータで駆動するスクリューを交換しないで容器の大きさに対応してスクリューを長手（軸）方向に進退させることによって、前記溝に容器を係合させ、スクリューを交換することなく各種サイズの容器に兼用して容器の大きさ変更に伴う型替え時間を短縮するとしている。

しかしながら、前記特許文献１の技術では、スクリューの回転をサーボモータで駆動して、容器の大きさ、形状を変更する際の型替え時間の短縮については言及されているものの、製造運転中に異常が発生し、容器の供給を止めた後、運転再開する場合の対応技術については開示されていない。

スクリューの回転により容器間隔を割出す他の１例の従来の容器供給装置について、図２を基に説明する。
ここで、容器に飲料等の充填液を充填する製造ラインにおいては、容器に充填液を充填するロータリー式充填装置、充填後の容器にキャップを巻き締めするロータリー式キャッパ等の容器処理装置が使用されているが、以下の説明では、容器処理装置の１例としてロータリー式充填装置を取り上げることにする。
図２は、従来の容器供給装置の平面図である。
図２において、上流側からＦ方向に搬送されてくる容器Ｐは、従来の容器供給装置３０から後述するロータリー式充填装置の入口部である入口スターホイール（回転移送手段）５の容器グリッパ（容器保持部）５ｇを経由して図示二点鎖線のロータリー式充填装置（以下、単に充填装置と称することがある。図は一部省略図としている。）４の容器保持部（図示省略）へ受け渡されるようになっている。
なお、入口スターホイール５は、外周に等間隔で容器Ｐを保持（或いは収容。ここでは保持と称する。）する円弧状のポケットを有するスターホイールの場合、或いは、外周に等間隔で容器Ｐをグリップ保持するグリッパ式スターホイールの場合があるが、ここでは説明の便宜上グリッパ式スターホイールとして説明する。

容器供給装置３０は、搬送コンベヤ３２と容器Ｐの搬送間隔を適宜に割出して回転するスクリュー軸（スクリュー軸を以下スクリューと称することがある）３１によって主に構成されており、駆動装置３３ｄによって回転駆動されて容器Ｐの搬送間隔を割出すようになっており、スクリュー３１は、外周面にポケット状の溝部３１ｇを螺旋状に形成され、前記溝部３１ｇのピッチが上流側から下流側に向けて漸増となって、下流側の図示Ｑの位置で所定の容器搬送間隔になるように構成されている。
なお、一端が前記駆動装置３３ｄに支持されている前記スクリュー３１は、他端が従動装置３３ｒによって支持されている。
ここで、前記搬送コンベヤ３２と前記スクリュー３１によって搬送される容器Ｐは、容器搬送経路に対してスクリュー３１と反対側で図示しないフレームに固定して設けられたガイド３４によって案内されるようになっている。

前記容器Ｐは、図２に示す前記入口スターホイール５の図示一点鎖線の搬送軌道５ｓ上を矢印５ａの方向に搬送されて、図示Ｒの位置で容器グリッパ５ｇから前記充填装置４の図示しない容器グリッパに受け渡され、前記充填装置４の図示二点鎖線の搬送軌道４ｓ上を矢印４ａの方向に回転搬送されている間に図示しない充填ノズルから充填液を充填されるようになっている。

ここで、前記容器グリッパ５ｇは、入口スターホイール５に所定のピッチで円周等分に設けられ、図示Ｑの位置付近で図示しない開閉機構により開閉されて、容器Ｐを閉状態でグリップするようになっており、図示Ｒの位置付近では図示しない開閉機構により開状態となって容器Ｐが容器グリッパ５ｇから前記充填装置４の図示しない容器グリッパに受け渡されるようになっている。

なお、前記スクリュー３１の上流側には容器ストッパ３５が設けられていて、該容器ストッパ３５は図示しないアクチュエータの作動により図示矢印３５ｆの方向に往復動するようになっており、通常の運転中は図示実線の待避位置に待避している。
製造運転中に異常等が発生した場合には、図示しない制御装置からの指令で、前記容器ストッパ３５が図示二点鎖線のように前出して、上流から搬送されてくる容器Ｐをストップさせるようになっている。

また、前記充填装置４と入口スターホイール５およびスクリュー３１は同期して運転されるようになっていて、スクリュー３１によって搬送間隔を割出されている容器Ｐは、前記容器グリッパ５ｇ、前記充填装置４の図示しない容器グリッパに同期して受け渡されるようになっている。

次に、従来の容器供給装置３０の作用を説明する。
容器Ｐは、搬送コンベヤ３２によって搬送され、スクリュー３１が回転することによって搬送間隔を所定ピッチに割出されて、図２の図示Ｑの位置に到達するタイミングで、容器グリッパ５ｇに受渡し保持されて搬送軌道５ｓ上を搬送されていく。

製造運転中に異常等が発生すると、容器ストッパ３５の前出作動により、上流から搬送されてくる容器Ｐは容器ストッパ３５によりストップさせられる。この際、スクリュー３１から充填装置４の出口部までの間に残留している容器Ｐは通常運転のまま搬出されていく。
運転再開時には、前記容器ストッパ３５が待避位置に待避することによって、容器Ｐはスクリュー３１側へ搬送され、スクリュー３１の溝部３１ｇと係合して、搬送コンベヤ３２によって搬送されながらスクリュー３１の回転によって容器Ｐの搬送間隔を割出されていくが、運転再開に当ってスクリュー３１の回転は低速から徐々に通常運転の速度に増速されていき、それに伴って、前記入口スターホイール５の回転、前記充填装置４の回転も、同期して低速から徐々に通常運転の速度に向けて増速されていく。

即ち、運転再開時に、容器Ｐは、図２に示すスクリュー３１の山部３１ｔに高速の通常運転速度でいきなり接触すると、該山部３１ｔに乗り上げてしまうトラブルが発生することがあるので、前記説明のように、低速から徐々に通常運転の速度に向けて増速されるようになっている。

しかしながら、従来の容器供給装置３０の技術では、前記製造運転中に異常が発生し、容器の供給を止めた後、運転再開する際には、スクリュー３１が低速運転され、充填装置４も同期して低速運転されるので、運転再開時の先頭容器Ｐが通常運転速度まで達しない状態で充填装置４に供給されて内容物充填をされる恐れがあり、この場合には充填装置４での容器Ｐへの内容物充填の状況が通常運転の場合と変化することになって、充填製品の品質に異常が発生する恐れがある。
そのため、充填装置４の低速運転で充填された容器Ｐは、全て充填装置４から排出して、廃棄処理をすることになり、製品の無駄、廃棄処理に対するオペレータの作業負担の増加、運転時間の無駄が生じているという恐れがある。

本発明は、前記説明の事情に鑑み、製造運転中に異常が発生し、容器の供給を止めた後、運転再開する際に、製品廃棄の無駄、廃棄処理に対するオペレータの作業負担の増加、運転時間の無駄が生じないようにする容器供給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。
本発明の手段の容器供給装置は、外周面にポケット状の溝を螺旋状に形成したスクリューの前記溝に容器を係合させて、スクリューの回転により容器間隔を割り出して、容器をロータリー式充填装置の入口部へ供給する容器供給装置において、前記スクリューの回転を制御する制御装置を備え、前記スクリューは、前記制御装置からの指令に基づくモータの駆動によって回転し、前記ロータリー式充填装置の回転部には、回転数検出手段を備え、前記回転数検出手段から検出された情報は前記制御装置に送信され、前記制御装置は、通常運転時には、前記スクリューが前記ロータリー式充填装置と同期して回転するように回転速度を制御し、異常時には、容器ストッパによって前記スクリューへの前記容器の供給がストップされるとともに、前記スクリューの前記溝に係合している全ての前記容器が前記充填装置に受け渡された段階で運転が停止され、運転再開時には、前記容器ストッパによる前記スクリューへの前記容器の供給のストップが解除されるとともに、前記容器処理装置を通常回転速度のままで、前記スクリューは通常回転速度よりも遅い回転速度で容器を前記溝に導入し、前記容器ストッパによる前記スクリューへの前記容器の供給のストップの解除により新たに前記スクリューに供給された前記容器のうちの先頭の前記容器が前記入口部の受渡し地点へ到達するまでに前記ロータリー式充填装置の通常回転速度に対応する回転速度まで加速される制御を行うように、前記制御装置を構成したことを特徴とする。

請求項に係わる本発明は、前記製造運転中に異常が発生し、容器の供給を止めた後、運転再開する際には、前記容器処理装置を通常回転速度のままで、前記スクリューが通常回転速度よりも遅い回転速度で容器を溝部に導入して、先頭部容器の前記入口部の受渡し地点への到達時点までに前記容器処理装置の通常回転速度に対応する回転速度まで加速される制御を行うように制御装置を構成したことにより、前記容器処理装置が１例としてロータリー式充填装置の場合、容器への内容物充填が通常条件で行われ、充填製品の品質に異常を及ぼすことがないという効果を有する。

本発明の実施の形態に係わる容器供給装置の平面図である。従来の容器供給装置の平面図である。

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。

本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる容器供給装置の平面図である。
図１において、従来の容器供給装置３０について説明した図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。
本発明の実施の形態に係わる容器供給装置１は、スクリュー３１が制御装置１０からの指令（サーボ制御）に基づくサーボモータ３の駆動によって回転されるようになっているとともに、容器ストッパ３５が、制御装置１０からの指令に基づいて図示しないアクチュエータの作動によって図示矢印３５ｆの方向に往復作動をするようになっていて、製造運転中に異常等が発生した場合には、図示二点鎖線のように前出して、上流から搬送されてくる容器Ｐをストップし、通常運転時には図示実線のように待避して容器Ｐを搬送コンベヤによって前記スクリュー３１側に搬送するようになっている。
なお、一端が前記駆動装置３に支持された前記スクリュー３１は、他端が従動装置３３ｒによって支持されている。

制御装置１０にはロータリー式充填装置（容器処理装置）４の図示しない駆動部に設けた回転数検出手段４ｅからの信号が取り込まれるようになっている。
制御装置１０からの指令に基づいて、通常運転時においては、前記スクリュー３１は前記ロータリー式充填装置（以下、単に充填装置と称することがある）４と同期して運転され、製造運転中に異常等が発生した場合には、容器ストッパ３５が図示二点鎖線のように前出して閉となり、上流から搬送されてくる容器Ｐをストップするが、容器の供給を止めた後、運転再開する際には、前記充填装置４は通常運転時の速度を変えないまま、スクリュー３１が回転速度を落とされて、容器ストッパ３５を図示実線のように待避させて開として容器Ｐを搬送コンベヤ３２によって前記スクリュー３１側に搬送し、先頭部の容器Ｐがスクリュー３１の溝部３１ｇに係合してからスクリュー３１の回転を増速して、前記先頭部の容器Ｐが位置Ｑに到達するまでに通常運転時の回転速度にする制御がなされるようになっている。

次に、本発明の実施の形態の容器供給装置１の作用を説明する。
容器Ｐは、制御装置１０の制御によって、通常運転時においては、前記スクリュー３１の充填装置４と同期した回転速度で容器間隔を割出され、位置Ｑまで搬送されて入口スターホイール５の容器グリッパ５ｇに受け渡されて、入口スターホイール５の矢印５ａ方向への回転を介して位置Ｒで充填装置４の図示しない容器グリッパに受け渡されて、充填装置４の矢印４ａ方向の回転中に内容物充填がなされる。
製造運転中に異常が発生し、容器の供給を止めた後、運転再開する際には、前記充填装置４が通常運転時の速度のまま、ストッパ３５を開にして、容器Ｐは搬送コンベヤ３２によりスクリュー３１の入口部まで搬送され、低速回転となっている前記スクリュー３１の溝部３１ｇに安全に導入されて、その後位置Ｑに到達するまでに充填装置４の通常運転時の回転速度に対応する速度まで増速して、位置Ｑで入口スターホイール５の容器グリッパ５ｇに受け渡されて、入口スターホイール５の矢印５ａ方向への回転を介して充填装置４の図示しない容器グリッパに受け渡され、充填装置４で内容物充填がなされる。

即ち、運転再開時でも、充填装置４で内容物充填が通常運転状態のまま行われるので、従来の容器供給装置の場合のように、充填性能に影響することがない。

前記説明では、容器処理装置をロータリー式充填装置とした場合を説明したが、容器処理装置がロータリー式キャッパの場合でもよく、ロータリー式キャッパの場合も、従来は、運転再開時にスクリュー３１が低速運転され、ロータリー式キャッパも同期して低速運転されると、ロータリー式キャッパでの容器Ｐへのキャッピング状況が通常運転の場合と変化することになり、キャッピング品質に異常が発生する恐れがあるので、前記説明のロータリー式充填装置の場合と同様の作用、効果がある。

１容器供給装置
３サーボモータ（駆動装置）
４ロータリー式充填装置（容器処理装置）
４ｅ回転数検出手段
５入口スターホイール
５ｇ（入口スターホイールの）容器グリッパ
１０制御装置
３１スクリュー
３５容器ストッパ
Ｐ容器

Claims

外周面にポケット状の溝を螺旋状に形成したスクリューの前記溝に容器を係合させて、スクリューの回転により容器間隔を割り出して、容器をロータリー式充填装置の入口部へ供給する容器供給装置において、
前記スクリューの回転を制御する制御装置を備え、
前記スクリューは、前記制御装置からの指令に基づくモータの駆動によって回転し、
前記ロータリー式充填装置の回転部には、回転数検出手段を備え、
前記回転数検出手段から検出された情報は前記制御装置に送信され、
前記制御装置は、
通常運転時には、前記スクリューが前記ロータリー式充填装置と同期して回転するように回転速度を制御し、
異常時には、容器ストッパによって前記スクリューへの前記容器の供給がストップされるとともに、前記スクリューの前記溝に係合している全ての前記容器が前記充填装置に受け渡された段階で運転が停止され、
運転再開時には、前記容器ストッパによる前記スクリューへの前記容器の供給のストップが解除されるとともに、前記容器処理装置を通常回転速度のままで、前記スクリューは通常回転速度よりも遅い回転速度で容器を前記溝に導入し、前記容器ストッパによる前記スクリューへの前記容器の供給のストップの解除により新たに前記スクリューに供給された前記容器のうちの先頭の前記容器が前記入口部の受渡し地点へ到達するまでに前記ロータリー式充填装置の通常回転速度に対応する回転速度まで加速される制御を行うことを特徴とする容器供給装置。