JP6922416B2 - 容器処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、リテーナに保持されて搬送される容器を一旦リテーナから持ち上げ、その状態で、容器の開口部に蓋をシールするなどの処理を行う容器処理装置に関する。

従来、容器処理装置として特許文献１、２に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された装置では、リテーナが停止している間に、押上げ体が容器を上昇させて保持体に受け渡し、仮シール装置によって容器の開口部に蓋を仮シールした後、押上げ体が容器を保持体から下降させてリテーナに戻している。一方特許文献２に開示された装置では、容器をリテーナから保持体に受け渡し、容器の開口部に蓋を仮シールしてリテーナへ戻す動作を、リテーナが移動している間に行っている。

特許第４３７０１４１号公報 特許第４３７０１５５号公報

特許文献１の構成では、容器の上昇、仮シール、容器の下降という一連の仮シール動作は、間欠搬送されるリテーナが停止している間に行われる。この構成において、処理能力を上げるためにリテーナの停止時間を短くするには、容器の昇降速度を早くする必要がある。しかしながら、容器の昇降速度を速くすると昇降動作時において容器の中に収容されている具材などが容器から飛び出す恐れがあった。これに対して特許文献２の構成では、連続搬送されるリテーナに追従して仮シール動作を行うことができるので、特許文献１の装置と比較して装置の処理能力を上げることができるが、保持体と仮シール装置と押上げ体をリテーナの搬送動作に追従させる機構が必要であり、保持体と仮シール装置を追従させる機構および押上げ体を昇降追従させる機構が大掛かりで複雑であるという問題があった。

本発明は、従来の構成と比較して簡単な構成により、容器の昇降動作をリテーナの移動に追従させることができる容器処理装置を提供することを目的としている。

本発明に係る容器処理装置は、容器を保持するための保持孔を有するリテーナと、リテーナを搬送方向に沿って間欠的に移動させる搬送手段と、リテーナの下方に設けられ、保持孔に保持される容器に係合して昇降させる容器昇降手段と、リテーナの上方に設けられ、容器昇降手段によって持ち上げられた容器を把持する把持手段と、把持手段により把持された容器に所定の処理を施す処理手段とを備え、容器昇降手段は、搬送方向の上流側に配置された第１昇降プレートと搬送方向の下流側に配置された第２昇降プレートとを有し、第１および第２昇降プレートは搬送方向に沿って往復動可能であり、第１昇降プレートがリテーナの移動に追従しながら容器を持ち上げて把持手段に受け渡し、リテーナの停止中に処理手段によって容器に対して所定の処理を行うとともに、第２昇降プレートが把持手段から容器を受け取ってリテーナの移動に追従しながら下降させて保持孔へ戻すことを特徴としている。

本発明によれば、簡単な構成により、容器の昇降動作をリテーナの移動に追従させることができる容器処理装置を得ることができる。

本発明の一実施形態である容器処理装置を示す側面図である。 リテーナと一対の把持部材を示す平面図である。 第１および第２昇降プレートの駆動機構を示す平面図である。 第１および第２昇降プレートの駆動機構を示す正面図である。 第１昇降プレートが容器をリテーナから把持部材へ受け渡す動作を示す図である。 第２昇降部材が容器を把持部材からリテーナへ戻す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処理装置を示す側面図である。この図において、水平方向に延びるコンベヤチェーン（搬送手段）１０には複数のリテーナ１１が一定間隔毎に取付けられ、リテーナ１１は搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って移動する。リテーナ１１は板状部材であり、容器Ｃを保持するための保持孔１２が紙面に垂直な方向に沿って複数個形成される。なお本実施形態では、１枚のリテーナ１１に４つの保持孔１２が形成される（図３参照）。

リテーナ１１の上方には、一対の把持部材（把持手段）１３と仮シール装置（処理手段）１４が設けられる。把持部材１３は搬送方向に沿って拡縮し、容器Ｃを把持可能である。仮シール装置１４は後述するように、把持部材１３によって把持される容器Ｃの開口部に蓋Ｌを仮シールする。またリテーナ１１の上方には吸着ヘッド１５とマガジン１６が設けられる。マガジン１６はシート状の多数の蓋Ｌを積層状態で保持し、底部には、蓋Ｌを取出すための取出し開口１７が形成される。吸着ヘッド１５は紙面に垂直な軸周りに回動自在であり、取出し開口１７から１枚の蓋Ｌを吸着して取出すとともに把持部材１３側に移送し、把持部材１３に把持された容器Ｃの開口部に供給するように構成されている。把持部材１３の上面には、蓋Ｌの位置決めをするためのガイドピン１８が設けられる。

リテーナ１１の下方には第１および第２昇降プレート２１、２２が設けられる。第１および第２昇降プレート２１、２２は、リテーナ１１によって保持される容器Ｃに係合して昇降させる容器昇降手段である。第１昇降プレート２１は搬送方向の上流側（図１において左側）に配置され、第２昇降プレート２２は搬送方向チェーンの下流側（図１において右側）に配置される。コンベヤチェーン１０の搬送動作は間欠的であり、１つのリテーナ１１が一対の把持部材１３の中央付近に位置したとき、一時的に停止するように駆動される。第１および第２昇降プレート２１、２２はリテーナ１１の搬送方向に沿って往復動可能であり、後述するように、リテーナ１１の間欠的な搬送動作に連動して、容器Ｃをリテーナ１１から把持部材１３に受け渡し、あるいは把持部材１３から受取ってリテーナ１１へ戻す。

図２はリテーナ１１と一対の把持部材１３を示している。リテーナ１１において、保持孔１２は搬送方向（矢印Ａ方向）に垂直な方向に沿って等間隔毎に形成され、容器Ｃの水平断面に合致した円形を有する。把持部材１３には、リテーナ１１の保持孔１２に対応した位置に円弧状の切欠き１９が形成される。一対の把持部材１３は搬送方向に開閉自在であり、閉鎖状態において、切欠き１９によって容器Ｃを把持可能である。なお容器の水平断面が円形ではない場合、保持孔１２と切欠き１９はその水平断面に対応した形状に成形される。

把持部材１３の上面であって、各切欠き１９の近傍にはそれぞれ２つのガイドピン１８が設けられる。すなわち１枚の蓋Ｌは一対の把持部材１３が閉塞状態にあるとき、４本のガイドピン１８によってセンタリングされ、容器Ｃの開口部に対して位置決めされる。この位置決め状態において、仮シール装置１４は容器Ｃの開口部の１カ所において蓋Ｌを仮シールする。なお仮シールは、例えば蓋Ｌの表面から加熱して、蓋Ｌの一部を容器Ｃに接着する処理である。

図３、４を参照して、第１および第２昇降プレート２１、２２を駆動するための構成を説明する。第１昇降プレート２１は容器Ｃの底面形状に対応した円板を有し、リテーナ１１の搬送方向（矢印Ａ方向）に垂直な方向に延びる支持部材２３に支持される。支持部材２３の一方の端部にはスライダ２４が取付けられ、スライダ２４は、第１移動部材２５に固定され鉛直方向に延びる案内ロッド２６に摺動自在に嵌合する。第１移動部材２５の下面にはスライダ２７が設けられ、スライダ２７はリテーナ１１の搬送方向に沿って延びるレール２８に摺動自在に係合する。

支持部材２３の他方の端部にはナット３０が取付けられ、ナット３０は、第２移動部材３１に固定され鉛直方向に延びるボールネジ３２に螺合する。ボールネジ３２は第２移動部材３１に取付けられたサーボモータ３３によって回転駆動される。第２移動部材３１の下端に設けられた連結部材３４にはナット３５が取付けられ、ナット３５は、サーボモータ３６の出力軸に固定され搬送方向に延びるボールネジ３７に螺合する。

したがって、サーボモータ３６が駆動されることにより、第１昇降プレート２１はレール２８に沿って移動する。またサーボモータ３３が駆動されることにより、第１昇降プレート２１は案内ロッド２６に沿って昇降する。すなわちサーボモータ３３、３６の回転数を制御することにより、第１昇降プレート２１をリテーナ１１の移動に追従して昇降させることができる。

第２昇降プレート２２も第１昇降プレート２１と同様な構成を有する。すなわち第２昇降プレート２２はリテーナ１１の搬送方向に垂直な方向に延びる支持部材４０に支持される。支持部材４０の一方の端部にはスライダ４１が取付けられ、スライダ４１は、第３移動部材４２に設けられた案内ロッド４３に摺動自在に嵌合する。第３移動部材４２の下面にはスライダ４３が設けられ、スライダ４３はリテーナ１１の搬送方向に沿って延びるレール４４に摺動自在に係合する。

支持部材４０の他方の端部にはナット４５が取付けられ、ナット４５は、第４移動部材４６に設けられたボールネジ４７に螺合する。ボールネジ４７は第４移動部材４６に取付けられたサーボモータ４８によって回転駆動される。第４移動部材４６の下端に設けられた連結部材４９にはナット５０が取付けられ、ナット５０は、サーボモータ５１の出力軸に固定され搬送方向に延びるボールネジ５２に螺合する。

したがって、サーボモータ５１が駆動されることにより、第２昇降プレート２２はレール４４に沿って移動し、サーボモータ４８が駆動されることにより、第２昇降プレート２２は案内ロッド４３に沿って昇降する。すなわちサーボモータ４８、５１の回転数を制御することにより、第２昇降プレート２２をリテーナ１１の移動に追従して昇降させることができる。

図５、６を参照して本実施形態の作用を説明する。なお、これらの図において、矢印は各部材の移動方向を示す。
図５（ａ）は、第１昇降プレート２１が最下位置（図６（ｄ）参照）から、リテーナ１１と同じ速さで水平方向に移動しつつ上昇して、容器Ｃの底面に当接した直後の状態を示している。この状態において、第２昇降プレート２２は、リテーナ１１と同じ速さで水平方向に移動しつつ下降して、容器Ｃを下流側の把持部材１３の直下に位置するリテーナ１１に受け渡している。一方、吸着ヘッド１５はマガジン１６の最下位置にある蓋Ｌに吸着し、一対の把持部材１３は開放している。

この後、図５（ｂ）に示すように、第１昇降プレート２１は、リテーナ１１の移動に追従しながら容器Ｃを持ち上げるように斜め上方に移動し、これにより容器Ｃはリテーナ１１の保持孔１２から解放される。一方第２昇降プレート２２は容器Ｃの底面から離間した状態で、リテーナ１１と共に水平方向に移動している。また吸着ヘッド１５は回動して、マガジン１６から取り出した蓋Ｌを下方へ移送しつつある。すなわち、第１昇降プレート２１が容器Ｃを持ち上げつつ搬送方向の下流側へ移動するとき、第２昇降プレート２２は搬送方向の下流側へ水平に移動する。

第１昇降プレート２１が上昇して容器Ｃの上端が把持部材１３の高さ位置に達したとき、図５（ｃ）に示すように、第１昇降プレート２１はリテーナ１１の保持孔内に位置している。この状態において、リテーナ１１の搬送動作は停止しており、また第１および第２昇降プレート２１、２２の水平方向への移動も停止している。このとき、一対の把持部材１３が閉鎖して、第１昇降プレート２１によって持ち上げられた容器Ｃを把持する。また吸着ヘッド１５が下降して蓋Ｌを容器Ｃの開口部へ供給する。

蓋Ｌが容器Ｃの開口部へ載置されると、蓋Ｌはガイドピン１８によって位置決めされ、図５（ｄ）に示すように仮シール装置１４が下降して蓋Ｌに当接する。これと同時に、第１昇降プレート２１は搬送方向の上流側へ向かって斜め下方へ移動し、また第２昇降プレート２２は搬送方向の上流側へ向かって水平方向に移動する。すなわち、第１昇降プレート２１が下降しつつ搬送方向の上流側へ移動するとき、第２昇降プレート２２は搬送方向の上流側へ水平に移動する。

次いで、図６（ａ）に示すように、第１昇降プレート２１はリテーナ１１に保持されている容器Ｃの底面よりも若干下方まで下降すると、移動方向を水平方向に変換し、また第２昇降プレート２２は移動方向を斜め上方に変換する。一方、吸着ヘッド１５は上昇して容器Ｃ上の蓋Ｌから離間し、仮シール装置１４は蓋Ｌに当接した状態を維持する。すなわち、第２昇降プレート２２が上昇しつつ搬送方向の上流側へ移動するとき、第１昇降プレート２１は搬送方向の上流側へ水平に移動する。

第２昇降プレート２２は、把持部材１３に把持された容器Ｃの直下に達すると、図６（ｂ）に示すように移動方向を垂直上方へ変換する。このとき、第１昇降プレート２１は停止しており、吸着ヘッド１５は上方へ回動しつつあり、仮シール装置１４は蓋Ｌに当接した状態を維持する。

第２昇降プレート２２が容器Ｃの底面に当接すると、図６（ｃ）に示すように、第２昇降プレート２２はリテーナ１１の保持孔内に位置する。このとき仮シール装置１４が上昇して蓋Ｌから離間し、一対の把持部材１３は開放して容器Ｃから離間する。また吸着ヘッド１５は継続して回動しており、マガジン１６へ接近しつつある。

次いで、図６（ｄ）に示すようにリテーナ１１が搬送方向へ移動を開始し、これと同時に第１昇降プレート２１もリテーナ１１と共に水平方向へ移動する。また第２昇降プレート２２は搬送方向の下流側へ向かって斜め下方へ移動する。すなわち、第２昇降プレート２２が容器Ｃを下降させつつ搬送方向の下流側へ移動するとき、第１昇降プレート２１は搬送方向の下流側へ水平に移動する。

図６（ｄ）の状態の後、図５（ａ）に示すように、第２昇降プレート２２は容器Ｃをリテーナ１１に受け渡し、また第１昇降プレート２１は斜め上方に移動して、第２昇降プレート２２が係合する容器Ｃの後側に位置する容器Ｃの底面に当接する。以後、上述した動作が繰り返され、容器Ｃの開口部への蓋Ｌの仮シール動作が連続的に行われる。

以上のように本実施形態では、第１および第２昇降プレート２１、２２は共に、リテーナ１１の搬送方向に沿って同じ方向に移動し、第１昇降プレート２１がリテーナ１１の移動に追従しながら容器Ｃを持ち上げて把持部材１３に受け渡した後、第２昇降プレート２２が把持部材１３から容器Ｃを受け取って、リテーナ１１の移動に追従しながら下降させてリテーナ１１の保持孔１２へ受け渡している。

本実施形態によれば、間欠的に搬送されるリテーナ１１の移動中に容器Ｃの昇降動作を行うので、リテーナ１１の停止中に容器Ｃを昇降させる時間を無くすことができ、停止時間のほとんどが仮シールなどの処理に割り当てることができるとともに、停止時間自体も短くすることができる。また、２つの昇降プレート２１、２２をリテーナ１１の搬送動作に追従させ、第１昇降プレート２１によって容器Ｃを上昇させて把持部材１３に受け渡し、それから第２昇降プレート２２によって把持部材１３から容器Ｃを受け取って下降させるので、特許文献２のように１つの昇降プレートによって昇降追従させる構成に比較して、各昇降プレート２１、２２の移動距離を短くすることができ、駆動機構の簡素化を図ることができる。

なお第１昇降プレート２１および第２昇降プレート２２を昇降移動させる駆動機構は、本実施形態に限るものではなく、カムプレートとリンク機構を用いて１つの駆動源によって第１昇降プレート２１および第２昇降プレート２２を駆動させるなど、様々な構成が考えられる。

また、特許文献２のように連続搬送される容器に対して連続的に処理を行う装置にも本発明を採用することが可能である。

１０ コンベヤチェーン（搬送手段）
１１ リテーナ
１３ 把持部材（把持手段）
１４ 仮シール装置（処理手段）
２１ 第１昇降プレート（容器昇降手段）
２２ 第２昇降プレート（容器昇降手段）

Claims (1)

1. 容器を保持するための保持孔を有するリテーナと、
   前記リテーナを搬送方向に沿って間欠的に移動させる搬送手段と、
   前記リテーナの下方に設けられ、前記保持孔に保持される容器に係合して昇降させる容器昇降手段と、
   前記リテーナの上方に設けられ、前記容器昇降手段によって持ち上げられた容器を把持する把持手段と、
   前記把持手段により把持された容器に所定の処理を施す処理手段とを備え、
   前記容器昇降手段は、前記搬送方向の上流側に配置された第１昇降プレートと前記搬送方向の下流側に配置された第２昇降プレートとを有し、
   前記第１および第２昇降プレートは前記搬送方向に沿って往復動可能であり、
   前記第１昇降プレートが前記リテーナの移動に追従しながら容器を持ち上げて前記把持手段に受け渡し、前記リテーナの停止中に前記処理手段によって前記容器に対して所定の処理を行うとともに、前記第２昇降プレートが前記把持手段から容器を受け取って前記リテーナの移動に追従しながら下降させて前記保持孔へ戻すことを特徴とする容器処理装置。

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