JP6840954B2 - 合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機に関するものである。

ブロー成形によって製造される合成樹脂製ボトルは、離型後の成形物に対して、バリ取り、余剰頭部の切断（ラフカット）、リーミング、チップブローなどの仕上げ処理を行って、製品ボトルを得ている。このような仕上げ処理を行う装置としては、コンベアによって整列状態でボトルを移送する過程で、ボトルを把持して底部のバリ取りと余剰頭部の切断を行う装置（下記特許文献１参照）や、回転式の切削刃を用いてボトル口部の内周面を仕上げ加工する装置（下記特許文献２参照）などが知られている。

特公昭５７−５０１７２号公報 特開２００２−１２２０９号公報

ブロー成形後のボトルに対する仕上げ処理は、前述したように、一般に複数の異なる処理が必要になる。このような仕上げ処理を全て自動で行う場合には、間欠的なボトル搬送装置の停止位置に、各処理ステーション（処理ユニット）を配備することがなされており、従来の仕上げ処理では、ボトル搬送装置として間欠ロータリ式のターレット搬送装置が用いられている。

ブロー成形後の仕上げ処理は、ボトルの製品仕様によって必要な処理が異なる場合があり、その際に、処理ステーション数の増加が必要な場合もある。そして、ボトル搬送装置として、間欠ロータリ式のターレット搬送を採用している従来技術では、ターレットに設けられるボトル保持部の数が決まっているので、処理ステーションの数を増加するためには、ターレットを含めた仕上げ処理機全体を設計変更せざるを得ず、多品種ボトルへの対応が困難な問題がある。また、処理ステーションの数の上限値に合わせてターレットにおけるボトル保持部の数を設定することは可能であるが、その場合には、ターレットのボトル保持部数を処理ステーション間の間隔を考慮して設けるため、ターレットを含めた仕上げ処理機の設置占有面積が大きくなってしまう問題がある。

本発明は、このような事情に対処することを課題とするものである。すなわち、合成樹脂製ボトルの成形後の仕上げ処理を行う仕上げ処理機において、処理の変更や処理ステーションの増設を簡易に行うことができるようにすると共に、設置スペースの効率化を可能にすること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明による合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機は、以下の構成を具備するものである。
ブロー成形後のボトルに仕上げ処理を施す仕上げ処理機であって、口部を下にしたボトルを把持して設定間隔毎に間欠直線移動させるボトル移送機構と、前記ボトル移送機構のボトル停止位置に対応して配置され、各停止位置で前記ボトル移送機構に把持されたボトルに異なる仕上げ処理を行う複数の処理ユニットと、前記ボトル移送機構を支持すると共に、前記複数の処理ユニットを直線的に配列支持する支持枠とを備えること特徴とする合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。

このような特徴を備えた合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機によると、直線的に配列した処理ユニットを適宜変更・増設することで、他品種ボトルの様々な仕上げ処理に対応することができ、処理ユニットの直線的な配置によって、設置占有面積の省スペース化が可能になる。

本発明の実施形態に係る仕上げ処理機の全体構成を示した説明図である。 本発明の実施形態におけるボトル移送機構の動作例を示した説明図である（（ａ）〜（ｃ）は、第１のボトルの搬入動作、（ｄ）〜（ｆ）は第２のボトルの搬入動作を示している。）。 本発明の実施形態におけるボトル移送機構の動作例を示した説明図である（（ａ）〜（ｃ）は、ボトルの搬出と搬入を繰り返す動作を示している。）。 本発明の実施形態に係る仕上げ処理機における複数の処理ユニットの具体例を示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

本発明の実施形態係る仕上げ処理機１は、ブロー成形された合成樹脂製ボトル（以下、ボトルという）に、ブロー成形後の仕上げ処理を施す処理機である。図１に示すように、仕上げ処理機１は、ボトル移送機構１０、支持枠２０、複数の処理ユニット２１〜２４を備えている。

ボトル移送機構１０は、口部を下にしたボトルＷを把持して設定間隔毎に間欠直線移動させる機構を備えており、支持枠２０に支持されている。ブロー成形後のボトルＷは、各種の搬送手段によって仕上げ処理機１の入口部２に搬入される。入口部２には、正立状態で搬入されたボトルＷを反転してボトル移送機構１０の搬入位置Ｔ０に供給するボトル反転供給手段（ロボットハンドなど）３を備えている。

ボトル移送機構１０は、ボトル停止位置で一体に開閉してボトルＷの口部周辺を把持する下側把持部１１と、ボトル停止位置で一体に開閉してボトルＷの胴部を把持する上側把持部１２を備えている。図１においては、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４がボトル停止位置になる。また、ボトル移送機構１０は、ボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４でボトルＷの底部を押圧する底部押圧手段１３を備えている。

入口部２からボトル移送機構１０の搬入位置Ｔ０に供給されたボトルＷは、ボトル停止位置Ｔ１から順次ボトル停止位置Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に送られ、搬出位置Ｔ５において、ボトル搬出手段４に把持されて搬出部５に送られる。図示の例では、ボトル搬出手段４は、口部を下にしたボトルＷを反転して搬出部５に正立状態で送る装置（ロボットハンドなど）である。ボトル移送機構１０は、各ボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４において、一定時間ボトルＷを保持して、次のボトル停止位置に移送する。

仕上げ処理機１は、ボトル移送機構１０のボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４に対応して複数の処理ユニット２１，２２，２３，２４を配置している。複数の処理ユニット２１〜２４は、支持枠２０によってボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４毎に直線的に配列、支持されており、ブロー成形後のボトルＷに対して、余剰頭部の切断（ラフカット処理）、口部の仕上げ切削（リーミング処理）、ボトル内部の屑の吹き出し（チップブロー処理）などの異なる仕上げ処理を行うための各処理ステーションを構成している。

このような仕上げ処理機１によると、ボトル移送機構１０の搬入位置Ｔ０に供給された一つのボトルＷは、先ず第１のボトル停止位置Ｔ１で、処理ユニット２１によって第１の仕上げ処理が行われ、第２のボトル停止位置Ｔ２に移送された後、そこで処理ユニット２２によって第２の仕上げ処理が行われ、第３のボトル停止位置Ｔ３に移送された後、そこで処理ユニット２３によって第３の仕上げ処理が行われ、第４のボトル停止位置Ｔ４に移送された後、そこで処理ユニット２４よって第４の仕上げ処理が行われる。そして、複数の異なる仕上げ処理が行われたボトルＷは、搬出位置Ｔ５から搬出部５に搬出される。

一つのボトルＷが第１のボトル停止位置Ｔ１から第２のボトル停止位置Ｔ２に移送される際に、第１のボトル停止位置Ｔ１には新たな未処理のボトルＷが供給され、ボトルＷが一つのボトル停止位置から次のボトル停止位置に移動する毎に新たな未処理のボトルＷがボトル移送機構１０に供給される。これによって、異なるボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４でそれぞれ把持されている複数のボトルＷに対しては、ボトルの停止時間内でそれぞれ異なる処理が行われる。

図２及び図３は、ボトル移送機構１０の動作例を示している。ここでは、具体的な機構を示していないが、サーボモータとボールネジとの組み合わせやサーボモータとリンク機構との組み合わせ、或いはエアシリンダなどで、下側把持部１１と上側把持部１２の直線的な移動を実現することができる。

下側把持部１１は、前述したボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４に対応して、一体に開閉動作する複数の把持部１１Ａを備えており、上側把持部１２は、一体に開閉動作すると共に、前述した複数の把持部１１Ａの配列方向に沿って往復移動する複数の把持部１２Ａを備えている。下側把持部１１の把持部１１Ａと上側把持部１２の把持部１２Ａは同じ間隔で配置されており、把持部１２Ａの数が把持部１１Ａの数より１つ多く設定されている。これにより、上側把持部１２は、搬入位置Ｔ０にあるボトルＷをボトル停止位置Ｔ１に取り込む機能を有すると共に、ボトル停止位置Ｔ４にあるボトルＷを搬出位置Ｔ５に送り出す機能を有している。

そして、下側把持部１１は、ボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４で一体に開閉してボトルの口部周辺を把持するのに対して、上側把持部１２は、処理ユニット２１〜２４の処理動作時に、下側把持部１１と共に閉じてボトルＷを把持し、下側把持部１１の開時にボトルＷを把持した状態で設定間隔だけボトルＷを移送させ、下側把持部１１の閉時に開いて設定間隔だけ戻る動作を行う。

図２（ａ）に示すように、第１のボトルＷが搬入位置Ｔ０に供給されると、上側把持部１２は、開いた状態で図示左側に移動し、図２（ｂ）に示すように、第１のボトルＷを搬入位置Ｔ０にて把持する。その後、図２（ｃ）に示すように、下側把持部１１が開いた状態になり、上側把持部１２は、図示右側に移動して、第１のボトルＷをボトル停止位置Ｔ１に移動する。次に、図２（ｄ）に示すように、第２のボトルＷが搬入位置Ｔ０に供給されると、下側把持部１１が閉じ、第１のボトルＷを把持した状態で、上側把持部１２は、再び開いた状態になる。そして、図２（ｅ）に示すように、上側把持部１２は、開いた状態で図示左側に移動し、搬入位置Ｔ０で第２のボトルＷを把持すると共に、ボトル停止位置Ｔ１で第１のボトルＷを把持する。このタイミングでボトル停止位置Ｔ１にて下側把持部１１及び上側把持部１２によって把持された第１のボトルＷに対して、第１の仕上げ処理が行われる。その後は、図２（ｆ）に示すように、下側把持部１１が開いた状態になり、上側把持部１２が図示右側に移動して、第１のボトルをボトル停止位置Ｔ２に移動すると共に、第２のボトルをボトル停止位置Ｔ１に移動する。

以下、通常運転時には、このような動作を繰り返し、ボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４にて下側把持部１１及び上側把持部１２によって把持されたボトルに対して、それぞれ第１〜第４の仕上げ処理が行われる。そして、図３（ａ）に示すように、仕上げ処理が終了し、上側把持部１２が把持して移動した搬出位置Ｔ５にあるボトルＷは、ボトル搬出手段４に把持され、ボトルＷが搬入位置Ｔ０に供給されると、上側把持部１２が開いた後にボトル搬出手段４から搬出部５に送られる。次に、図３（ｂ）に示すように、上側把持部１２によって搬入位置Ｔ０のボトルＷを把持し、下側把持部１１及び上側把持部１２によって把持したボトル停止位置Ｔ１〜Ｔ４のボトルＷに対して、第１〜第４の仕上げ処理が行われる。その後は、図３（ｃ）に示すように、下側把持部１１が開き、上側把持部１２によってボトルＷを把持して移動する。このように、前述した図２（ａ）〜（ｃ）と同様の動作が行われ、その後は、この動作が繰り返される。

図４は、各処理ユニットの具体例を示している。この例では、第１の処理ユニット２１として、ボトルＷの余剰頭部を切断する切断ユニット２１Ｐが配備され、第２の処理ユニット２２として、ボトルＷの口部を粗切削する粗切削ユニット２２Ｐが配備され、第３の処理ユニット２３として、ボトルＷの口部を仕上げ切削する仕上げ切削ユニット２３Ｐが配置され、第４の処理ユニット２４として、ボトルＷ内部の屑を吹き出す屑吹き出しユニット２４Ｐが配備されている。

この例では、１つのボトルＷに対して行われるリーミング処理として、粗切削ユニット２２Ｐによる第１リーミング処理と、その後行われる仕上げ切削ユニット２３Ｐによる第２リーミング処理とがなされる。また、粗切削ユニット２２Ｐの前段に切断ユニット２１Ｐを設けることで、リーミング処理に先立ってラフカット処理が行われ、仕上げ切削ユニット２３Ｐの後段に屑吹き出しユニット２４Ｐを設けることで、リーミング処理後にチップブロー処理が行われる。

図４に示した例でも、ボトル移送機構１０は、第１〜第４の処理ユニット２１〜２４が配置されるボトル停止位置でボトルＷの底部を上から押圧する底部押圧手段１３を備えている。このような底部押圧手段１３を設けることで、ボトルＷを安定した状態で位置決めして、精度良く各処理を行うことができる。

本発明の実施形態に係る仕上げ処理機１は、支持枠２０に対して直線的に配列される複数の処理ユニット２１〜２４を適宜の処理に対応させることで、様々なボトルに対して求められる異なる種類の仕上げ処理を任意に設定することができる。また、支持枠２０の支持スペースやボトル移送機構１０の把持部の数を適宜増設することで、処理ユニットの増設を簡易且つ省スペースで実現することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：仕上げ処理機，２：入口部，３：ボトル反転供給手段，
４：ボトル搬出手段，５：搬出部，
１０：ボトル移送機構，１１：下側把持部，１２：上側把持部，
１３：底部押圧手段，
２０：支持枠，２１〜２４：処理ユニット，
２１Ｐ：切断ユニット，２２Ｐ：粗切削ユニット，２３Ｐ：切削ユニット，
２４Ｐ：屑吹き出しユニット，
Ｗ：ボトル，Ｔ０：搬入位置，Ｔ１〜Ｔ４：ボトル停止位置，
Ｔ５：搬出位置

Claims (7)

1. ブロー成形後のボトルに仕上げ処理を施す仕上げ処理機であって、
   口部を下にしたボトルを把持して設定間隔毎に間欠直線移動させるボトル移送機構と、
   前記ボトル移送機構のボトル停止位置に対応して配置され、各停止位置で前記ボトル移送機構に把持されたボトルに異なる仕上げ処理を行う複数の処理ユニットと、
   前記ボトル移送機構を支持すると共に、前記複数の処理ユニットを直線的に配列支持する支持枠とを備えること特徴とする合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
2. 成形後のボトルが搬入される入口部と、
   仕上げ処理後のボトルを搬出する搬出部とを備え、
   前記入口部は、正立状態で搬入されたボトルを反転して前記ボトル移送機構に供給するボトル反転供給手段を備えることを特徴とする請求項１に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
3. 前記ボトル移送機構は、前記ボトル停止位置で一体に開閉してボトルの口部周辺を把持する下側把持部と、前記ボトル停止位置で一体に開閉してボトルの胴部を把持する上側把持部を備え、
   前記上側把持部は、前記処理ユニットの処理動作時に、前記下側把持部と共に閉じてボトルを把持し、前記下側把持部の開時にボトルを把持した状態で前記設定間隔だけボトルを移送させ、前記下側把持部の閉時に開いて前記設定間隔だけ戻る動作を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
4. 前記ボトル移送機構は、前記ボトル停止位置でボトルの底部を上から押圧する底部押圧手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
5. 前記複数の処理ユニットは、ボトルの口部を粗切削する粗切削ユニットと、前記粗切削後に仕上げ切削する仕上げ切削ユニットを少なくとも備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
6. 前記複数の処理ユニットは、前記粗切削ユニットの前段にボトルの余剰頭部を切断する切断ユニットを備えることを特徴とする請求項５に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。
7. 前記複数の処理ユニットは、前記仕上げ切削ユニットの後段にボトル内部の屑を吹き出す屑吹き出しユニットを備えることを特徴とする請求項５又は６に記載された合成樹脂製ボトルの仕上げ処理機。

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