JP6306409B2 - 回転式容器搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば樹脂製ボトル等の容器を把持して搬送するために、閉鎖方向に付勢されたグリッパを備えた回転式容器搬送装置に関する。

このような回転式容器搬送装置として、特許文献１や特許文献２に開示された構成が従来知られている。これらの装置において、グリッパはスプリング等の付勢手段によって閉鎖方向に付勢される一対のグリップ部材を備え、スプリング等のバネ力によって容器を把持するように構成されている。すなわち供給ホイールによって回転式容器搬送装置に搬送されてくる容器は、バネ力に抗してグリッパに押し込まれ、受け渡される。

特開２００９−１２０３５２号公報 特開平１１−３１４７５２号公報

スプリング等の付勢手段によって閉鎖方向に付勢される一対のグリップ部材を備えた回転式容器搬送装置に容器を受け渡す場合、容器が一方のグリップ部材に大きく干渉しながら受け渡されることになり、この干渉によって容器に傷付ききが発生するという問題があった。特に、口径や胴径のサイズが異なる容器を兼用する場合、付勢手段は小径のサイズに合わせた強さとなるため、大径の容器を受け渡す際の干渉時に大きな力がかかり、傷付きが発生しやすいという問題があった。

本発明は、スプリング等の付勢手段によって閉鎖方向に付勢される一対のグリップ部材を備えた回転式容器搬送装置に容器を受け渡す場合であっても、容器が片側のグリップ部材と大きく干渉することなく容器の受け渡しを行うことができる回転式容器搬送装置を得ることを目的としている。

本発明に係る第１の回転式容器搬送装置は、水平面に沿って回転する回転体の周縁に沿って設けられ、閉鎖方向に付勢されて容器を把持するグリッパと、回転体の回転方向の上流側から容器をグリッパへ供給する回転式の容器移送手段と、グリッパを水平面内で揺動させる駆動手段とを備え、駆動手段は、回転体に設けられ、グリッパが連結された回転軸と、回転体の回転に応じて回転軸を軸心周りに回転させる回転駆動機構とを有し、容器移送手段と回転体の接点において容器移送手段から容器を受け取る際には、グリッパの中心を通り水平面に沿って延びる中心線が容器移送手段によって移送されてくる容器を向くように、グリッパを、接点の上流側において進行方向に向けて傾斜させ、回転体の回転に伴いグリッパの傾斜角を徐々に小さくし接点においてゼロとなるように揺動させることを特徴としている。

本発明に係る第２の回転式容器搬送装置は、水平面に沿って回転する回転体の周縁に沿って設けられ、閉鎖方向に付勢されて容器を把持するグリッパと、回転体の回転方向の下流側において容器をグリッパから受け取る容器把持手段を設けた回転式の容器移送手段と、グリッパを水平面内で揺動させる駆動手段とを備え、駆動手段は、回転体に設けられ、グリッパが連結された回転軸と、回転体の回転に応じて回転軸を軸心周りに回転させる回転駆動機構とを有し、容器移送手段と回転体の接点において容器移送手段に容器を受け渡す際には、グリッパの中心を通り水平面に沿って延びる中心線が容器把持手段によって把持されている容器を向くように、グリッパを、回転体の回転に伴い接点から進行方向後方に向けて徐々に大きく傾斜するように揺動させることを特徴としている。

本発明によれば、スプリング等の付勢手段によって閉鎖方向に付勢される一対のグリップ部材を備えた回転式容器搬送装置に容器を受け渡す場合であっても、容器が片側のグリップ部材と大きく干渉することはなく、一対のグリップ部材と均等に干渉するので、受け渡し時に容器が傷付くことを抑えることができる。

本発明の一実施形態を適用した電子線殺菌装置の概略的な構成を示す平面図である。 実施形態の容器搬送装置を示し、供給ホイールから容器を受け渡される状態を示す断面図である。 グリッパを示す正面図である。 グリッパを揺動させる機構を示す平面図である。 本実施形態における供給ホイールから回転ホイールへの容器の受け渡し動作を示す平面図である。 従来技術における供給ホイールから回転ホイールへの容器の受け渡し動作を示す平面図である。 本実施形態における回転ホイールから排出ホイールへの容器の受け渡し動作を示す図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態である容器搬送装置を備えた電子線殺菌装置の概略的な構成を示す。電子線殺菌装置は殺菌チャンバー１０の側部に電子線照射装置２０を配置して構成される。電子線照射装置２０の照射面２１は殺菌チャンバー１０内に形成された電子線照射室（図示せず）に臨んでおり、この照射室に位置する容器Ｃに対して電子線を照射して殺菌する。

殺菌チャンバー１０において入口１１の近傍には供給ホイール１２（容器移送手段）が設けられ、出口１３の近傍には排出ホイール１４（容器移送手段）が設けられる。供給ホイール１２と排出ホイール１４の間には、回転ホイール（回転体）３０が設けられる。供給ホイール１２と排出ホイール１４と回転ホイール３０は水平面に沿って回転し、容器Ｃを搬送する。すなわち、供給ホイール１２は入口１１から供給された容器Ｃを矢印Ａ１の方向に回転して搬送し、回転ホイール３０に受け渡す。回転ホイール３０は、矢印Ａ２の方向に回転して容器Ｃを搬送し、この間に容器Ｃは電子線を照射され、排出ホイール１４に受け渡される。排出ホイール１４は矢印Ａ３の方向に回転して容器を搬送し、出口１３において排出コンベヤ（図示せず）に受け渡す。

図２〜４を参照して容器搬送装置の構成を説明する。
回転ホイール３０は、所定間隔を空けて同軸的に配置された一対の円板３１を有する。円板３１の外周縁に沿って、回転軸３２が一定間隔毎に設けられる。回転軸３２は円板３１の中心軸に平行、すなわち鉛直方向に延び、円板３１に取付けられた軸受３３に支持され、軸心周りに回転自在である。回転軸３２の下端部は下側の円板３１よりも下方に突出し、その突出端に設けられた支持板３４にはグリッパ４０が取付けられる。

グリッパ４０は、支持板３４の両側面に固定された一対の板バネ４１を有する。各板バネ４１は下側ほど幅が狭くなるような逆三角形状を呈し、各板バネ４１の下端には把持片４２が取付けられる。把持片４２は容器Ｃの首部の周囲に当接する複数の突起４３を有し、一対の把持片４２に形成された各突起４３の先端は容器Ｃの首部の外周面に均等に当接するよう、円周に沿っている。

容器Ｃは本実施形態では樹脂製ボトルであり、首部にはフランジＦが形成され、グリッパ４０の把持片４２は容器ＣのフランジＦの下側を把持する。容器Ｃは、供給ホイール１２からグリッパ４０に受け渡されるとき、フランジＦが把持片４２の上に乗るようにして、一対の把持片４２の間に供給され、板バネ４１のバネ力に抗して一対の把持片４２の間に押し込まれる。この把持状態において、把持片４２は板バネ４１のバネ力によって閉鎖方向に付勢されている。

供給ホイール１２は回転ホイール３０の回転方向の上流側（図１の矢印Ａ１方向）から容器Ｃをグリッパ４０へ供給するもので、公知の構成を有する。すなわち供給ホイール１２の外周縁には、容器Ｃの首部を把持する一対の把持部材５１が一定間隔毎に設けられる。一対の把持部材５１はそれぞれ、供給ホイール１２に取付けられた回転軸５２に固定され、これらの回転軸５２はギヤ５３を介して同時に回転し、これにより把持部材５１が開閉する。一方の回転軸５２の下端部に固定された連結部材５４の先端にはカムフォロア５５が設けられる。連結部材５４に立設されたピン５７と供給ホイール１２の下面に立設されたピン５８とはバネ５９により連結され、これによりカムフォロア５５は、供給ホイール１２の下側に設けられたカム５６は常時係合する。

グリッパ４０の一対の把持片４２は、水平面内で揺動可能である。すなわち把持片４２は、上述したように供給ホイール１２から容器Ｃを供給されるとき、板バネ４１のバネ力に抗して開放されるが、この開閉動作とは別に、一体的に揺動可能である。

把持片４２の揺動動作のため、回転軸３２の外周面にギヤ６１が形成され、このギヤ６１は一対の円板３１の間に設けられたセグメントギヤ６２に噛合する。セグメントギヤ６２は下側の円板３１に設けられた支持部材６３に揺動自在に支持される。セグメントギヤ６２にはカムフォロア６４が設けられ、またカムフォロア６４と同軸的にピン６５が設けられる。このピン６５と下側の円板３１に立設されたピン６６とはバネ６７により連結され、バネ６７のバネ力によって、カムフォロア６４は、一対の円板３１の間に設けられたカム６８に係合する。

したがって回転ホイール３０が軸心周りに回転すると、カムフォロア６４の形状に応じてセグメントギヤ６２が揺動し、これに応じて回転軸３２がその軸心周りに回動し、グリッパ４０すなわち一対の把持片４２が揺動する。このように、セグメントギヤ６２とカムフォロア６４とカム６８は、回転ホイール３０の回転に応じて回転軸３２を軸心周りに回転させる回転駆動機構を構成し、また回転軸３２と回転駆動機構は、グリッパ４０を揺動させる駆動手段を構成する。

次に図５と図６を参照して、供給ホイール１２からグリッパ４０へ容器Ｃを受け渡す動作を、従来技術と比較して説明する。これらの図において矢印Ｐはグリッパ１２の中心を通り水平面に沿って延びる中心線Ｌが向いている方向を示す。

本実施形態では、図５において矢印Ｐにより示すように、グリッパ４０は供給ホイール１２に接近すると、このグリッパ４０に供給されようとしている容器Ｃの中心を向く。すなわち、矢印Ｐの向きは供給ホイール１２と回転ホイール３０の接線に対して垂直な方向である。グリッパ４０は、容器Ｃの供給動作の完了まで、すなわち容器Ｃが一対の把持片４２によって完全に把持されるまで、その中心線Ｌが容器Ｃの中心を通るように、回転ホイール３０に対して相対的に揺動する。容器Ｃが供給された後、グリッパ４０は中心線Ｌが回転ホイール３０の径方向を向くようになり、回転ホイール３０に対して揺動しない。

このようにセグメントギヤ６２とカムフォロア６４とカム６８と回転軸３２の作用により、グリッパ４０が供給ホイール１２から容器Ｃを受け取る際、グリッパ１２の中心線Ｌが供給ホイール１２によって移送されてくる容器Ｃを向くように揺動することによって、容器Ｃは一対の把持片４２にスムーズに受け渡される。すなわち容器Ｃは把持片４２の一方に干渉することはなく、容器Ｃから両方の把持片４２に作用する力は均等である。

これに対して従来技術では、図６に示すようにグリッパ４０は常時、回転ホイール３０の径方向を向いており、回転ホイール３０に対して揺動しない。したがって、容器は供給時にグリッパ４０の進行方向前方に位置する把持片４２と干渉しながら供給されることになり、容器に傷つきが生じるおそれがある。

なおグリッパ４０の回転ホイール３０に対する揺動は、回転ホイール３０と供給ホイール１２の接点よりも３０度だけ上流側において開始され、この開始位置においてグリッパ４０は、回転ホイール３０の径方向に対して１５度だけ進行方向へ傾斜する。その後グリッパ４０は徐々に傾斜角を小さくしていき、供給ホイール１２との接点において傾斜角はゼロになる。

図７はホイール３０から排出ホイール１４へ容器Ｃを受け渡す動作を示している。排出ホイール１４の把持部材（容器把持手段）（図示せず）は、回転ホイール３０の回転方向の下流側においてグリッパ４０から容器Ｃを受け取る。このグリッパ４０から排出ホイール１４の把持部材への容器の受け渡しにおいて、グリッパ４０は排出ホイール１４の把持部材への容器Ｃ受け渡し動作が完全に終了するまで、受け渡された容器Ｃの中心を向いている。すなわち排出ホイール１４の把持部材によって容器Ｃが把持された後も、グリッパ４０は、その中心線Ｌが把持部材によって把持されている容器Ｃの中心を向くように、回転ホイール３０に対して相対的に揺動する。

したがって回転ホイール３０から排出ホイール１４へ容器Ｃが受け渡されるときも、供給動作と同様に、容器Ｃが排出ホイール１４の把持部材に干渉することはなく、容器Ｃはスムーズに受け渡される。

なお排出ホイール１４への受け渡し動作に関し、グリッパ４０の回転ホイール３０に対する揺動は、回転ホイール３０と排出ホイール１４の接点において開始される。グリッパ４０は、回転ホイール３０が１０度回転するまでに５度だけ後方に傾斜し、２０度回転するまでに１０度だけ後方へ傾斜する。その後グリッパ４０は徐々に傾斜角を元へ戻し、回転ホイール３０の径方向へ向ける。

上記実施形態においてグリッパ４０の把持片４２は、セグメントギヤ６２とカム６４とカムフォロア６４から成る回転駆動機構により回転軸３２を回転させることにより開閉していたが、これに代えて回転駆動機構はサーボモータによって回転軸３２の角度位置を制御するように構成されていてもよい。またグリッパ４０は容器ＣのフランジＦのすぐ下側の首部を把持するように構成されていたが、容器Ｃの胴部を把持するものであってもよい。

１２ 供給ホイール（容器移送手段）
１４ 排出ホイール（容器移送手段）
３０ 回転ホイール
３２ 回転軸
４０ グリッパ
Ｃ 容器
Ｌ 中心線

Claims (2)

1. 水平面に沿って回転する回転体の周縁に沿って設けられ、閉鎖方向に付勢されて容器を把持するグリッパと、
   前記回転体の回転方向の上流側から容器を前記グリッパへ供給する回転式の容器移送手段と、
   前記グリッパを水平面内で揺動させる駆動手段とを備え、
   前記駆動手段は、前記回転体に設けられ、前記グリッパが連結された回転軸と、前記回転体の回転に応じて前記回転軸を軸心周りに回転させる回転駆動機構とを有し、前記容器移送手段と前記回転体の接点において前記容器移送手段から容器を受け取る際には、前記グリッパの中心を通り水平面に沿って延びる中心線が前記容器移送手段によって移送されてくる容器を向くように、前記グリッパを、前記接点の上流側において進行方向に向けて傾斜させ、前記回転体の回転に伴い前記グリッパの傾斜角を徐々に小さくし前記接点においてゼロとなるように揺動させることを特徴とする回転式容器搬送装置。
2. 水平面に沿って回転する回転体の周縁に沿って設けられ、閉鎖方向に付勢されて容器を把持するグリッパと、
   前記回転体の回転方向の下流側において容器を前記グリッパから受け取る容器把持手段を設けた回転式の容器移送手段と、
   前記グリッパを水平面内で揺動させる駆動手段とを備え、
   前記駆動手段は、前記回転体に設けられ、前記グリッパが連結された回転軸と、前記回転体の回転に応じて前記回転軸を軸心周りに回転させる回転駆動機構とを有し、前記容器移送手段と前記回転体の接点において前記容器移送手段に容器を受け渡す際には、前記グリッパの中心を通り水平面に沿って延びる中心線が前記容器把持手段によって把持されている容器を向くように、前記グリッパを、前記回転体の回転に伴い前記接点から進行方向後方に向けて徐々に大きく傾斜するように揺動させることを特徴とする回転式容器搬送装置。

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