JP6398580B2 - 整列装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリフォーム等の本体の外周にフランジを備えた被搬送物を整列させる整列装置に関する。

従来、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのボトルのブロー成型に供される、プリフォーム等の本体の外周にフランジを備えた被搬送物を、整列された状態で高速で搬送して検査や処理等を行う場合がある。
そのための整列装置として、上流から下流に向けて傾斜させて被搬送物の本体より広く、フランジより狭い間隔で左右一対の回転駆動可能なガイドシャフトを配置し、被搬送物が回転駆動するガイドシャフト上を上流から下流に向かって垂下して滑り落ちる際に、フランジを左右一対のガイドシャフトで保持し、被搬送物を整列状態で搬送する整列装置が公知である（特許文献１、２等参照。）。

特許文献１の整列装置は、整列ユニット（整列用装置２８）を上流から下流に向けて傾斜して設け、プリフォーム（１０）の本体（胴部）より広く、フランジより狭い間隔で左右一対の回転駆動可能なガイドシャフト（整列用ローラ３８）を配置し、整列ユニット（整列用装置２８）から、下流側に設けられた排出ユニット（供給レール３０）にプリフォーム（１０）を整列させて供給している。
そして、前記排出ユニット（供給レール３０）には、不正な位置で排出ユニット（供給レール３０）まで達したプリフォーム（１０）を側方に排除する排出ホイール（４０）が設けられている。

一方、特許文献２の整列装置では、特許文献１の整列装置より長尺の回転駆動可能なガイドシャフト（整列用ローラ３８）を有し、ガイドシャフト（整列用ローラ３８）の下流側に、不正な位置でガイドシャフト（整列用ローラ３８）の下流まで達したプリフォーム（１０）を側方に排除する排出ホイール（４０）が設けられている。
また、前記排出ユニット（供給レール３０）には、排出ホイール（４０）で排除されない他の不正な位置のプリフォーム（１０）を側方に排除する、センサと可動レール（６０）で構成された選択的除去装置（３０）が設けられている。

特許４３１９２２６号公報 特表２００７−５１５３５９号公報

しかしながら、これらの公知の整列装置は、不正な位置の整列されていないプリフォーム（１０）を排除し、排除されたプリフォーム（１０）を回収する回収設備が必要となり、また、排除することにより下流に整列して排出するプリフォーム（１０）の本数が減少する。
一方、高速化のため、プリフォーム（１０）を整列装置に大量に供給した場合、不正な位置の整列されていないプリフォーム（１０）が増大し、それらが排除されることにより、整列して排出するプリフォーム（１０）の増加が阻害され、高速化が困難であるという問題があった。

さらに、整列して排出するプリフォーム（１０）を増加させるために、回転駆動可能なガイドシャフト（整列用ローラ３８）を長尺にすることも考えられるが、この場合、撓みや振動を生じ、ガイド間隔の精度を維持することができず、その長尺化には限界があった。
また、前記長尺化においては、ガイドシャフトの回転軸を支える軸受の負荷も大きくなり、ガイドシャフトの回転速度を速くし、長尺化に相応させて整列性能の向上を図ることは困難であった。

本発明は、これらの問題点を解決するものであり、高速化において大量に供給される被搬送物を、確実に整列して排出することができ、不正な位置の整列されていない被搬送物を排除する排出、あるいは除去装置を不要とした整列装置を提供することを目的とするものである。

本発明の整列装置は、被搬送物を整列させる整列ユニットと、前記整列ユニットに被搬送物を導入する導入ユニットと、前記整列ユニットにより整列された被搬送物を整列状態で下流に排出する排出ユニットとを有する整列装置であって、前記整列ユニットは、上流から下流に向けて傾斜する左右一対の整列ガイドを有し、前記整列ガイドは、左右それぞれの長手方向に配置した複数の回転駆動可能なガイドシャフトと、前記複数のガイドシャフトの間に配置した連結ガイド部材とを有し、前記複数のガイドシャフトは、個々に傾斜角度を独立して設定可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る整列装置によれば、左右一対の整列ガイドは、それぞれの長手方向に配置した複数の回転駆動可能なガイドシャフトと、前記複数のガイドシャフトの間に配置した連結ガイド部材とを有することにより、個々のガイドシャフトを長尺化することなく、全体として実質的にガイドシャフトを長尺化することができ、撓みや振動が防止され、また、回転軸を支える軸受にかかる負荷を増大させることなく、さらに、ガイドシャフトの高速回転が可能として、整列の高速化が可能となる。
前記したように、全体として実質的にガイドシャフトを長尺化することができ、不正な位置の整列されていない被搬送物が減少するため、排出、あるいは除去装置も不要となる。
また、複数のガイドシャフトは、個々に傾斜角度を独立して設定可能に構成されていることにより、被搬送物の形状、重さ、供給される量等の諸条件に応じて、それぞれの位置で最適な傾斜角を設定することが可能となり、また、左右で角度を僅かに異なるものとし捻りを加えたガイド経路を設定することも可能となり、さらに被搬送物を確実に整列させることが可能となる。

本請求項２に記載の構成によれば、複数のガイドシャフトは、個々に回転方向及び回転速度を独立して設定可能に構成されていることにより、被搬送物の形状、重さ、供給される量等の諸条件に応じて、それぞれの位置で最適な回転方向、回転数の組み合わせを設定することが可能となり、さらに被搬送物を確実に整列させることが可能となる。
本請求項３に記載の構成によれば、連結ガイド部材が、整列した被搬送物が通過する領域において、ガイドシャフトの表面と同一の断面形状の円弧形状に形成されていることにより、複数のガイドシャフトの間に不可避な間隔を円滑に繋いだガイド経路を構成することができ、ガイドシャフト間での被搬送物の詰まりが確実に排除される。
このため、被搬送物が滞留することなく、全体として実質的にガイドシャフトを長尺化することができる。

本請求項４に記載の構成によれば、導入ユニットが、導入コンベアと導入シュートとを有し、導入コンベアは、非整列状態の被搬送物を前記導入シュートに向けて搬送することにより、大量の被搬送物が間欠的に供給される場合でも、導入コンベアによって被搬送物をスムーズに整列ガイドに供給することができる。
また、導入シュートが傾斜して設けられ、整列コンベアから搬送された被搬送物を自重で移動させて整列ガイドに供給することにより、被搬送物の落下姿勢を制御しながらガイドシャフト上に供給でき、整列ユニットによる整列をより確実に行うことができる。
本請求項５に記載の構成によれば、導入シュートは、最下端部で被搬送物を前記整列ガイドの上流部に落下させる位置に配置されていることにより、被搬送物をガイドシャフト上の最適な位置に供給でき、整列ユニットによる整列をより確実に行うことができる。
本請求項６に記載の構成によれば、排出ユニットが、上流から下流に向けて傾斜して固定的に配置され、被搬送物を自重で下流に移動させる左右一対の排出ガイドを有することより、整列された被搬送物を、整列状態を崩すことなく高速で円滑に排出することが可能となる。
本請求項７に係る整列装置によれば、左右一対の整列ガイドは、それぞれの長手方向に配置した複数の回転駆動可能なガイドシャフトと、前記複数のガイドシャフトの間に配置した連結ガイド部材とを有することにより、複数のガイドシャフトを個々に傾斜角度を独立して設定することが可能となるとともに、個々のガイドシャフトを長尺化することなく、全体として実質的にガイドシャフトを長尺化することができ、撓みや振動が防止され、また、回転軸を支える軸受にかかる負荷を増大させることなく、さらに、ガイドシャフトの高速回転が可能として、整列の高速化が可能となる。
前記したように、全体として実質的にガイドシャフトを長尺化することができ、不正な位置の整列されていない被搬送物が減少するため、排出、あるいは除去装置も不要となる。

本発明の一実施形態に係る整列装置の側面図。 本発明の一実施形態に係る整列装置の平面図。 本発明の一実施形態に係る整列装置のガイドシャフト端部の正面及び側面説明図。 本発明の一実施形態に係る整列装置の導入ユニットの平面、側面及び正面説明図。

本発明の一実施形態に係る整列装置１００は、図１乃至図４に示すように、外周にフランジを備えたプリフォーム等の被搬送物を整列させる整列ユニット１０１と、整列ユニット１０１に被搬送物を導入する導入ユニット１０２と、整列ユニット１０１により整列された被搬送物を整列状態で下流に排出する排出ユニット１０３とを有する。
整列ユニット１０１は、左右一対の整列ガイド１１０、ガイド壁１１４、カバー部材１１５を整列ユニット基台１１６に設けて構成している。

左右一対の整列ガイド１１０は、上流から下流に向けて傾斜しており、左右それぞれの長手方向に配置した２本（上流側、下流側）の回転駆動可能なガイドシャフト１１１と、この長手方向に配置した２本のガイドシャフト１１１の間に配置した連結ガイド部材１１２とを有し、左右のガイドシャフト１１１、連結ガイド部材１１２の間隔が、被搬送物の本体より広く、フランジより狭く配置されている。
また、前述したガイドシャフト１１１は、個々に設けられたシャフト駆動手段１１３により回転方向、及び回転速度を独立して設定可能に構成され、また、図示しないが、シャフト支持プレート固定部等によって、個々に傾斜角度を独立して設定可能に構成されている。
そして、このように、回転駆動可能なガイドシャフト１１１を、左右それぞれの長手方向に２本（上流側、下流側）配置し、それぞれのガイドシャフト１１１を個々に設定可能とすることにより、被搬送物の整列の高速に対応させるガイドシャフトの長尺化に起因するガイドシャフト１１１の撓み、振動が防止されるとともに、そのガイド間隔の精度が維持され、また、ガイドシャフト１１１の回転軸を支える軸受の負荷も減少し、ガイドシャフト１１１の高速回転も可能となる。
さらに、ガイドシャフト１１１及び連結ガイド部材１１２の上方には、被搬送物の側方への落下を防止し、左右一対の整列ガイド１１０の中心に誘導するガイド壁１１４が設けられており、左右一対の整列ガイド１１０及びガイド壁１１４全体を覆うようにカバー部材１１５が設けられている。
なお、連結ガイド部材１１２は、整列した被搬送物が通過する領域において、ガイドシャフト１１１の表面と同一の断面形状の円弧形状に形成されている。

導入ユニット１０２は、図１、図２、図４に示すように、導入コンベア１２１と導入シュート１２２とを有している。
そして、導入コンベア１２１は、非整列状態の被搬送物を導入シュート１２２に向けて搬送するものであり、導入シュート１２２は傾斜して設けられ、下端側で左右の幅が狭くなるように構成されており、導入コンベア１２１から搬送される被搬送物を自重で移動させて、左右一対の整列ガイド１１０に供給する。
また、導入シュート１２２は、最下端部で被搬送物を左右一対の整列ガイド１１０の上流部に落下させる位置に配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、導入コンベア１２１と搬送方向が直交する上流導入コンベア１２３が配置されており、側方から被搬送物を搬送可能に構成されている。
さらに、排出ユニット１０３は、被搬送物の本体より広く、フランジより狭い間隔で上流から下流に向けて傾斜して配置された左右一対の排出ガイド１３０を有している。
左右一対の排出ガイド１３０は、被搬送物を自重で下流に移動させる傾斜で固定的に配置されている。
なお、本実施形態では、図２に示すように、排出ガイド１３０の最下流で搬送方向が９０°曲がっており、それより下流は、別途の搬送手段が設けられ、被搬送物を検査装置等に搬送するように構成されている。

以上のように構成された本発明の一実施形態に係る整列装置１００により、上流の射出成形装置（図示せず）により製造されたボトルのブロー成型用のプリフォームを、整列させて下流の検査装置（図示せず）に搬送する際の動作について説明する。
まず、射出成形装置によりプリフォームが多数本、間欠的に射出成形されて排出される。
この排出されたプリフォームは、適宜の手段で上流導入コンベア１２３搬送され、さらに、導入コンベア１２１に搬送されて、射出成形されたプリフォームが導入シュート１２２を介して整列装置１００に供給される。
そして、プリフォームは、導入コンベア１２１から導入シュート１２２に移動し、自重で左右一対の整列ガイド１１０の最上流側の中心付近に落下する。

次いで、左右一対の整列ガイド１１０に供給されたプリフォームは、整列ガイド１１０の長手方向に移動し、本体（胴部）が左右一対の回転駆動可能なガイドシャフト１１１の間から下に垂下し、フランジが左右一対のガイドシャフト１１１に保持され、上流側の一対のガイドシャフト１１１、連結ガイド部材１１２、及び下流側の一対のガイドシャフト１１１を経て、下流の排出ガイド１３０に排出される。
そして、左右一対の整列ガイド１１０を構成するガイドシャフト１１１、連結ガイド部材１１２は、ガイドシャフト１１１を回転させて整列状態のプリフォームを下方に移動するように傾斜（本実施形態では図１に示すα≒１２°）しており、かつ、左右の長手方向に２本のガイドシャフト１１１を配置することで、前述した撓み、振動等が防止され、そのガイド間隔の精度が維持されるため、整列を行う区間を長く設定できる。このため、整列ガイド１１０に供給されたプリフォームを、排出ガイド１３０へ排出するまでに確実に整列状態とすることできる。
なお、前述したガイドシャフト１１１は、左右それぞれの長手方向に２本（上流側、下流側）としたが、３本以上としてもよく、また、ガイドシャフト１１１を左右で異なる本数とし、連結ガイド部材１１２の一部、あるいは全部を左右非対称の位置に設けてもよい。

また、ガイドシャフト１１１及び連結ガイド部材１１２の上方には、前述したようにガイド壁１１４が設けられており、プリフォームの側方への落下を防止し、プリフォームを左右一対の整列ガイド１１０の中心に誘導するため、整列ガイド１１０に供給されるプリフォームの全数を、整列状態で下流の排出ガイド１３０に排出することができる。
なお、ガイドシャフト１１１は、個々に設けられたシャフト駆動手段１１３により回転方向及び回転速度を独立して設定可能に構成され、また、個々に傾斜角度を独立して設定可能に構成されている。このため、プリフォームの種類に応じて、回転方向、回転速度、傾斜角度に調整することが可能であり、条件の異なる左右、長手方向の上流側と下流側において、異なる設定を選択でき、確実にプリフォームを整列させることができる。

また、連結ガイド部材１１２は、ガイドシャフト１１１の表面と同一の断面形状の円弧形状に形成されているため、整列状態のプリフォームが上流側のガイドシャフト１１１から下流側のガイドシャフト１１１に円滑に乗り移り可能であり、このガイドシャフト１１１間でのプリフォームの詰まりが排除される。
また、前記連結ガイド部材１１２は、整列状態のプリフォームが自重で下方に移動しない傾斜を呈し、その距離が短いことから、上流側のガイドシャフト１１１からの整列状態のプリフォームの移動の慣性によって、詰まることなく下流側のガイドシャフト１１１に移動する。
さらに、前記連結ガイド部材１１２の表面を、上流側のガイドシャフト１１１の表面よりも僅かに低くすることにより、その段差を利用して整列状態のプリフォームの通過時に軽い衝撃を与え、積極的に詰まりを防止することも可能である。
さらにまた、連結ガイド部材１１２の距離や傾斜を最適に設定して、プリフォームがさらに確実に整列されるように設計することも可能である。

なお、前述した排出ガイド１３０は、プリフォームが自重で下流に移動する傾斜（本実施形態では図１に示すβ≒２２°）で固定的に配置されており、左右一対の整列ガイド１１０で整列状態となったプリフォームは、排出ガイド１３０によって自重で下流の検査装置、ブローマシン等に搬送される。
また、排出ガイド１３０のさらに下流には、別途の搬送機構を設けてもよい。
さらに、被搬送物は、プリフォームに限定されるものではなく、同様の形状で外周にフランジを備えたものであればいかなるものであってもよい。

本発明によれば、被搬送物を高速で確実に整列して排出することができ、不正な位置の整列されていない被搬送物を排除する排出、あるいは除去装置を不要とすることができるので、被搬送物の整列装置として利用性が高い。

１００ ・・・ 整列装置
１０１ ・・・ 整列ユニット
１０２ ・・・ 導入ユニット
１０３ ・・・ 排出ユニット
１１０ ・・・ 整列ガイド
１１１ ・・・ ガイドシャフト
１１２ ・・・ 連結ガイド部材
１１３ ・・・ シャフト駆動手段
１１４ ・・・ ガイド壁
１１５ ・・・ カバー部材
１１６ ・・・ 整列ユニット基台
１２１ ・・・ 導入コンベア
１２２ ・・・ 導入シュート
１２３ ・・・ 上流導入コンベア
１３０ ・・・ 排出ガイド

Claims (7)

1. 被搬送物を整列させる整列ユニットと、前記整列ユニットに被搬送物を導入する導入ユニットと、前記整列ユニットにより整列された被搬送物を整列状態で下流に排出する排出ユニットとを有する整列装置であって、
   前記整列ユニットは、上流から下流に向けて傾斜する左右一対の整列ガイドを有し、
   前記整列ガイドは、左右それぞれの長手方向に配置した複数の回転駆動可能なガイドシャフトと、前記複数のガイドシャフトの間に配置した連結ガイド部材とを有し、
   前記複数のガイドシャフトは、個々に傾斜角度を独立して設定可能に構成されていることを特徴とする整列装置。
2. 前記複数のガイドシャフトは、個々に回転方向及び回転速度を独立して設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の整列装置。
3. 前記連結ガイド部材が、整列した被搬送物が通過する領域において、前記ガイドシャフトの表面と同一の断面の円弧形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の整列装置。
4. 前記導入ユニットが、導入コンベアと導入シュートとを有し、
   前記導入コンベアは、非整列状態の被搬送物を前記導入シュートに向けて搬送し、
   前記導入シュートは傾斜して設けられ、前記導入コンベアから搬送された被搬送物を自重で移動させて前記整列ガイドに供給することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の整列装置。
5. 前記導入シュートは、最下端部で被搬送物を前記整列ガイドの上流部に落下させる位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の整列装置。
6. 前記排出ユニットが、上流から下流に向けて傾斜して固定的に配置され、被搬送物を自重で下流に移動させる左右一対の排出ガイドを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の整列装置。
7. 被搬送物を整列させる整列ユニットと、前記整列ユニットに被搬送物を導入する導入ユニットと、前記整列ユニットにより整列された被搬送物を整列状態で下流に排出する排出ユニットと、が、整列ユニット基台にそれぞれ設けられている整列装置であって、
   前記整列ユニットは、上流から下流に向けて傾斜する左右一対の整列ガイドを有し、
   前記整列ガイドは、左右それぞれの長手方向に配置した複数の回転駆動可能なガイドシャフトと、前記複数のガイドシャフトの間に配置した連結ガイド部材と、を有し、
   前記複数のガイドシャフトは、長手方向のそれぞれの回転軸が、個別に前記整列ユニット基台に対して支持されていることを特徴とする整列装置。