JP6163086B2 - 物品搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば充填装置に容器等の物品を供給する物品搬送システムに関する。

従来、搬送コンベヤによって搬送されてくる容器を充填装置へ供給する際に、一対のインフィードスクリューを用いて容器間の間隔を広げる容器搬送システムが知られている（例えば特許文献１）。インフィードスクリューは搬送コンベヤと充填ラインの回転ホイールとの間に配設され、インフィードスクリューの外面に形成された螺旋溝のピッチは充填装置に近づくにしたがって次第に大きくなり、回転ホイールに近接した部位において、回転ホイールに設けられたグリッパのピッチにほぼ一致する。

特開２０００−２８９８４７号公報

インフィードスクリューの螺旋溝の形状は容器の形状に対応している。したがって従来の容器搬送システムでは、搬送される容器の大きさが変更される場合、インフィードスクリューを容器に合わせて交換しなければならず、この交換作業は面倒であり、また容器搬送システムのコストアップの要因となっていた。

本発明は、搬送される容器等の物品の大きさが変更された場合であっても、この変更に伴う交換作業等の処理が容易で、しかも構造が簡単な物品搬送システムを提供することを目的としている。

本発明に係る物品搬送システムは、供給位置に供給された物品を物品保持体によって保持し、物品保持体を排出位置まで搬送する搬送手段と、物品を一列で搬送する整列搬送手段と、整列搬送手段によって搬送される物品列の先頭の物品を切り出し、物品を前記供給位置に供給する切り出し手段とを備え、切り出し手段は、整列搬送手段上の所定位置において物品に係合して停止させるストッパと、物品保持体と同期して移動し、物品保持体が供給位置に供給された物品を保持する際に、ストッパに係合して、このストッパと物品の係合を解除するストッパ解除体とを備えることを特徴としている。

物品保持体は開閉可能な一対の把持体であってもよい。この場合、ストッパ解除体は、一対の把持体のうち、搬送手段の搬送方向前方に位置する把持体の先端に設けられ、また物品保持体は、ストッパ解除体をストッパに当接させて物品との係合を解除した後、一対の把持体を閉鎖して物品を保持する。

物品が首部にフランジが形成された容器である場合、整列搬送手段は、容器の首部のフランジ下面を支持するとともに容器の搬送経路を区画形成する一対の搬送ガイドを有する。また、この場合、ストッパは容器に係合する係合体と、係合体が容器に当接するように付勢する付勢部材とを有し、物品保持体が搬送経路から外れる方向に移動することにより、ストッパ解除体が係合体に当接し、係合体を付勢部材の付勢力に抗して搬送経路外に移動させ、ストッパによる容器の停止が解除される。

本発明によれば、搬送される物品の大きさが変更された場合であっても、この変更に伴う交換作業等の処理が容易で、しかも構造が簡単な物品搬送システムを得ることができる。

本発明の一実施形態である物品搬送システムの概略構成を示す平面図である。 搬送ガイドと容器底規制ガイドを示す側面図である。 物品搬送システムの供給位置における構成を示す平面図である。 搬送ガイドと補助ガイドとストッパとグリッパを示す平面図である。 ストッパが搬送経路の先頭に位置する容器に係合した状態を示す図である。 ストッパ解除体が係合体の角部に当接し、ストッパによる先頭の容器の停止が解除された状態を示す平面図である。 ストッパ解除体が係合体の角部から外れた状態を示す図である。 グリッパが先頭の容器を補助ガイドの内側縁部に移動させ始める状態を示す平面図である。 先頭の容器が補助ガイドに移動し、２番目の容器が係合体に当接して停止した状態を示す平面図である。

本発明の一実施形態である物品搬送システムを、図面を参照して説明する。
図１は物品搬送システムの概略構成を示している。この物品搬送システムはＰＥＴボトル等の容器Ｃを搬送するものであり、搬送コンベヤ１０は容器Ｃを一列で連続的に搬送し、一対の搬送ガイド２１、２２間に形成される搬送経路へ導く。搬送ガイド２１、２２は搬送コンベヤ１０によって搬送されてきた容器Ｃを導入スターホイール（搬送手段）３０へ案内する。すなわち搬送コンベヤ１０と搬送ガイド２１、２２は整列搬送手段を構成し、隣接する容器Ｃ同士の接触状態を保って直線状の経路に沿って搬送する。容器Ｃは、搬送ガイド２１、２２と導入スターホイール３０が近接する供給位置において、導入スターホイール３０に設けられたグリッパ（物品保持体）３１に供給される。導入スターホイール３０はグリッパ３１によって容器Ｃを保持し、図において反時計周りに回動し、グリッパ３１を排出位置まで搬送する。排出位置において容器Ｃは下流側スターホイール４０に受け渡される。

搬送コンベヤ１０は一対の無端状チェーン１１、１２を有する。一方のチェーン１１は駆動スプロケット１３と受動スプロケット１４、１５に掛け回され、他方のチェーン１２も同様に、駆動スプロケット１６と受動スプロケット１７、１８に掛け回される。駆動スプロケット１３、１６はそれぞれ、図示しないモータによって回転駆動される。

駆動スプロケット１３、１６に対して、受動スプロケット１４、１７は搬送コンベヤ１０の上流側に配置され、受動スプロケット１５、１８は下流側に配置される。チェーン１１は受動スプロケット１４から受動スプロケット１５へ向かって直線的に延び、チェーン１２は受動スプロケット１７から受動スプロケット１８へ向かって直線的に延びる。チェーン１１、１２は受動スプロケット１４、１７から受動スプロケット１５、１８にかけて平行に延び、その間隔は容器Ｃの首部の外径にほぼ等しい。

受動スプロケット１５の近傍には搬送ガイド２１が設けられ、受動スプロケット１８の近傍には搬送ガイド２２が設けられる。搬送ガイド２１、２２の内側縁部２１ａ、２２ａは平行であり、その間隔は、平行に延びるチェーン１１、１２の間隔と同様に、容器Ｃの首部の外径にほぼ等しい。容器Ｃは首部にフランジが形成されており、搬送ガイド２１、２２は、容器Ｃの首部のフランジ下面を支持するとともに容器Ｃの搬送経路を区画形成する。

図２は搬送ガイド２１、２２により支持される容器Ｃを水平方向から見た状態を示している。この図に示すように容器Ｃは、フランジＦが搬送ガイド２１、２２の上面に摺動自在に支持され、底面Ｂが容器底規制ガイド４１の上面に摺動自在に支持される。この状態において、隣接する容器Ｃ同士は接触しており、チェーン１１、１２によって搬送されてくる後続の容器によって押され、前方（図の左方）すなわち導入スターホイール３０側へ送り出される。

容器底規制ガイド４１は搬送ガイド２１、２２に平行に延びる板状部材である。容器底規制ガイド４１の入口部４２、すなわち図の右側に形成された傾斜板は搬送コンベヤ１０に向かって低くなり、また搬送ガイド２１、２２よりも搬送コンベヤ１０側に突出している。したがって搬送コンベヤ１０によって搬送されてくる容器Ｃは、入口部４２に係合して少し後方へ傾斜し、これによりフランジＦがスムーズに搬送ガイド２１、２２の上面に乗る。その後、容器Ｃは底部を容器底規制ガイド４１に支持され、首部を搬送ガイド２１、２２に支持されて前進する。このとき、容器底規制ガイド４１によって支持されることにより、容器Ｃの姿勢は垂直状態に安定し、首部を支点にして揺動することはない。

容器底規制ガイド４１は搬送される容器Ｃの高さに応じて、高さ調整を行うことができる。すなわち容器底規制ガイド４１はガイド調整機構４３の上に固定され、種々の高さのガイド調整機構４３を用意しておき、適当な高さのガイド調整機構４３を選択して設置する。なおガイド調整機構として、ボールネジ等を利用して無段階に高さ調整可能にしたものを設けてもよい。

図３に示すように、搬送ガイド２１、２２の下流側部分には補助ガイド２３、２４が連設される。補助ガイド２３、２４の内側縁部２３ａ、２４ａは導入スターホイール３０の外周縁に沿う円弧状を呈し、搬送ガイド２１、２２の内側縁部２１ａ、２２ａにそれぞれ連結する。搬送ガイド２１と補助ガイド２３の連結部分にはストッパ２５が設けられ、ストッパ２５は後述するように、搬送経路の所定位置において容器Ｃに係合して停止させる。ストッパ２５は容器Ｃに係合する板状の係合体２６を有し、係合体２６の第１縁部２６ａは搬送ガイド２１の内側縁部２１ａに沿って延び、係合体２６の第２縁部２６ｂは補助ガイド２３の内側縁部２３ａに沿って延びる。

係合体２６は支持軸２７によって搬送ガイド２１に揺動自在に支持される。係合体２６にはスリット２６ｃが形成され、スリット２６ｃ内には、搬送ガイド２１に立設されたピン２８が挿入され、ピン２８とスリット２６ｃの第１縁部２６ａ側の壁面との間にはバネ２９が設けられる。バネ２９は、係合体２６が搬送ガイド２１、２２によって支持される容器Ｃに当接するように付勢する付勢部材である。

導入スターホイール３０において、グリッパ３１は円周方向に沿って一定間隔毎に設けられ、開閉可能な一対の把持体３２、３３を有する。第１の把持体３２は導入スターホイール３０に固定され、径方向に延びて導入スターホイール３０から突出する。第２の把持体３３は支持軸３４を介して導入スターホイール３０に揺動自在に支持される。支持軸３４には連結部材３５の一方の端部が連結され、連結部材３５の他方の端部にはカムフォロア３６が設けられる。カムフォロア３６は、ピン３８と連結部材３５を連結するバネ３９によって常時、カム面３７に係合する。導入スターホイール３０の回転に伴ってカムフォロア３６がカム面３７上を転動し、これにより第２の把持体３２が揺動してグリッパ３１が開閉する。

第１の把持体３２の先端部の内側には、容器Ｃの首部に沿った円弧状の支持凹部３２ａが形成される。第２の把持体３３の先端部の内側にも同様に、容器Ｃの首部に沿った円弧状の支持凹部３３ａが形成されるが、第２の把持体３３の支持凹部３３ａの円弧の方が第１の把持体３２の支持凹部３２ａよりも長い。これは、後述するように、搬送ガイド２１、２２によって搬送されてくる容器Ｃを受け取って補助ガイド２３、２４に導くときに、第２の把持体３３によって容器Ｃの首部を安定的に支持するためである（図７参照）。

第２の把持体３３は第１の把持体３２よりも、導入スターホイール３０の径方向に突出しており、この突出した先端部分はストッパ解除体３３ｂである。ストッパ解除体３３ｂは、後述するようにグリッパ３１が供給位置に供給された容器Ｃを保持する際に、ストッパ２５に係合してストッパ２５と容器Ｃの係合を解除する。このようにストッパ２５とストッパ解除体３３ｂは搬送ガイド２１、２２によって搬送される容器列の先頭の容器Ｃを切り出し、その容器Ｃを供給位置に供給する切り出し手段を構成する。

図４を参照してストッパ２５の構成を詳述する。係合体２６の第１縁部２６ａの端面には、容器ＣのフランジＦが係合する第１案内溝２６ｄが形成される。第１案内溝２６ｄの入口側部分（図の右側半分）は、係合体２６の端部に近づくほど深くなるように、すなわち搬送ガイド２１の内側縁部２１ａから離間するように傾斜している。第１案内溝２６ｄの出口側部分の深さは一定、すなわち第１縁部２６ａに平行である。したがって第１案内溝２６ｄにおいて、入口側部分と出口側部分の間に角部（係止部）２６ｅが形成される。一方、係合体２６の第２縁部２６ｂの端面にも同様に、容器ＣのフランジＦが係合する第２案内溝２６ｆが形成される。第２案内溝２６ｆは第１案内溝２６ｄに連続しており、第２案内溝２６ｆの深さは第２縁部２６ｂに沿って一定である。

係合体２６の第１縁部２６ａが搬送ガイド２１の内側縁部２１ａに平行な状態に定められているとき、容器ＣのフランジＦは第１案内溝２６ｄの入口側部分を通って係止部２６ｅに当接し、ここにおいて容器Ｃは停止される。この状態から係合体２６が図４において時計方向に回動すると、係止部２６ｅがフランジＦから離間するので、容器Ｃは係合体２６から解放され、前進可能になる。

次に図５〜図９を参照して本実施形態の作用を説明する。
図５はストッパ２５が搬送経路の先頭に位置する容器Ｃに係合した状態を示し、後続の容器Ｃは隣接する容器Ｃに当接して停止している。すなわち係合体２６の第１縁部２６ａが搬送経路に臨んで、係止部２６ｅが先頭の容器ＣのフランジＦに係合し、バネ２９のバネ力により、搬送ガイド２２の内側縁部２２ａと協働して容器Ｃの首部を挟持している。このとき、グリッパ３１の第２の把持体３３の先端のストッパ解除体３３ｂは搬送経路内にあって、先頭の容器Ｃの首部に対向した位置にあり、係合体２６の第１縁部２６ａから離間している。

図５の状態から導入スターホイール３０（図１）が回動すると、グリッパ３１の第２の把持体３３が搬送経路から外れる方向に移動する。この結果、図６に示すように、第２の把持体３３の先端すなわちストッパ解除体３３ｂが係合体２６の第１縁部２６ａと第２縁部２６ｂの間の角部２６ｇに当接し、係合体２６の係止部２６ｅをバネ２９の付勢力に抗して搬送経路外に移動させる。これにより、ストッパ２５による先頭の容器Ｃの停止が解除され、チェーン１１、１２（図１）が後続の容器Ｃを前方へ押圧することによって、先頭の容器Ｃは搬送ガイド２１、２２の間の搬送経路から補助ガイド２３、２４の間の案内通路へ移動する。

次いでストッパ解除体３３ｂが係合体２６の角部２６ｇから外れて第２縁部２６ｂに係合するようになると、図７に示すように、先頭の容器Ｃが前進して第２の把持体３３の支持凹部３３ａに当接し、これと同時に他の容器Ｃも前進し始める。この後、係合体２６はバネ２９の付勢力によって、第１縁部２６ａが搬送ガイド２１の内側縁部２１ａに平行になるように回動し始める。

導入スターホイール３０がさらに回転すると、図８に示すように、グリッパ３１の第１の把持体３２の支持凹部３２ａが先頭の容器Ｃの首部に係合し、この容器Ｃは補助ガイド２３、２４の内側縁部２３ａ、２４ａに案内されて移動し始める。このとき２番目以降の容器Ｃはチェーン１１、１２（図１）の作用によってさらに前進する。

図８の状態の後、係合体２６の第１縁部２６ａが搬送ガイド２１の内側縁部２１ａに平行になると、係合体２６の係止部２６ｅが２番目の容器Ｃに当接可能な状態になり、図９に示すように２番目の容器Ｃは係合体２６の係止部２６ｅに当接し、後続の容器Ｃとともに停止する。さらに導入スターホイール３０（図１）が回転すると、第２の把持体３３はカム３７とカムフォロア３６（図２）の作用により第１の把持体３２側に回動し、容器Ｃを保持する（図１）。すなわち一対の保持体３２、３３は閉鎖して容器Ｃを保持し、下流側スターホイール４０側へ搬送する。

以上のように本実施形態は、搬送される容器の大きさに関係なく、先頭の容器を切り出してグリッパ３１に受け渡すことができる。また搬送される容器の高さが変更された場合には、必要に応じて、適当な高さのガイド調整機構４３を選択して設置すればよく、その作業は容易である。一方、ストッパ２５やストッパ解除体３３ｂ等の部品を交換することは通常不要であり、これらの部品は異なる形状の容器に対して共通に利用できるが、容器の首部が特殊な形状を有する場合には、その形状に応じて交換すればよい。

なお上記実施形態においてストッパ解除体３３ｂは、一対の把持体３２、３３のうち、導入スターホイール３０の搬送方向前方に位置する第２の把持体３３の先端に設けられていたが、グリッパ３１と同期して移動するものであればよく、グリッパ３１と別体であってもよい。

搬送される物品はＰＥＴボトル等の容器に限定されず、例えばプリフォーム（パリソン）も含まれる。また物品がキャップであり、物品保持体がキャッピングヘッドである場合にも本発明は適用可能である。

物品を搬送ガイド２１、２２まで搬送する装置はエアコンベヤであってもよい。

１０ 搬送コンベヤ（整列搬送手段）
２１、２２ 搬送ガイド（整列搬送手段）
２５ ストッパ（切り出し手段）
３０ 導入スターホイール（搬送手段）
３１ グリッパ（物品保持体）
３３ｂ ストッパ解除体（切り出し手段）
Ｃ 容器（物品）

Claims (3)

1. 供給位置に供給された物品を物品保持体によって保持し、前記物品保持体を排出位置まで搬送する搬送手段と、
   物品を一列で搬送する整列搬送手段と、
   前記整列搬送手段によって搬送される物品列の先頭の物品を切り出し、当該物品を前記供給位置に供給する切り出し手段とを備え、
   前記切り出し手段は、前記整列搬送手段上の所定位置において物品に係合して停止させるストッパと、前記物品保持体と同期して移動し、当該物品保持体が前記供給位置に供給された物品を保持する際に、前記ストッパに係合して、このストッパと物品の係合を解除するストッパ解除体とを備える
   ことを特徴とする物品搬送システム。
2. 前記物品保持体は開閉可能な一対の把持体を有し、
   前記ストッパ解除体は、前記一対の把持体のうち、前記搬送手段の搬送方向前方に位置する把持体の先端に設けられ、
   前記物品保持体は、前記ストッパ解除体を前記ストッパに当接させて物品との係合を解除した後、一対の把持体を閉鎖して物品を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の物品搬送システム。
3. 前記物品は首部にフランジが形成された容器であり、
   前記整列搬送手段は、前記容器の首部のフランジ下面を支持するとともに前記容器の搬送経路を区画形成する一対の搬送ガイドを有し、
   前記ストッパは、容器に係合する係合体と、前記係合体が前記容器に当接するように付勢する付勢部材とを有し、
   前記物品保持体が前記搬送経路から外れる方向に移動することにより、前記ストッパ解除体が前記係合体に当接し、前記係合体を前記付勢部材の付勢力に抗して前記搬送経路外に移動させ、前記ストッパによる容器の停止が解除される
   ことを特徴とする請求項２に記載の物品搬送システム。

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