JP7366839B2 - ピッチ測定機構 - Google Patents

Description

本発明は容器充填設備でチェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送する容器搬送機構におけるチェーンアタッチメントのピッチ測定機構に関するものである。

一般的に、容器充填設備で容器を搬送する容器搬送機構として、チェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送するものは公知である。
例えば、特許文献１には、缶巻締めラインの巻締ターレットから排出ターレットに受け渡された缶を、ドッグチェーンで拘束して排出コンベヤ上を等速等ピッチで抜き取り位置まで搬送する容器搬送機構が設けられた物品のサンプリング装置が記載されている。

この特許文献１に記載の物品のサンプリング装置のドッグチェーンは、巻締ターレットから缶を受け取る排出ターレットと同じ回転軸を持つ駆動スプロケットと、抜き取り位置に配置された従動側のチェーンスプロケットに掛け回されている。
また、このドッグチェーンは、ドッグチェーンを構成する外リンクプレートおよび内リンクプレートの各プレートから、所定の間隔でスプロケットの回転軸と直交する方向へ突出するように形成されたチェーンアタッチメントであるドッグの間に缶を受け入れることによって、排出コンベア上を等速等ピッチで抜き取り位置まで搬送することができるものである。

特開平１－２８５５２３号公報

特許文献１に記載のようなチェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送する容器搬送機構では、チェーンのピッチ誤差に起因して、容器のピッチにバラつきが生じるという問題があった。
チェーンは通常ピンとブッシュの間にクリアランスがある為、その構造からある程度のチェーンアタッチメントのピッチのバラつきは避けられない（新品でも１ピッチあたり±０．３ｍｍ程度）。

そこで、チェーンアタッチメントのピッチの一番短い箇所を特定し、そのチェーンアタッチメントを基準にターレットポケットとの位置関係をセットすることでチェーンアタッチメントのピッチのバラつきによる弊害を回避している。
しかしながら、チェーンアタッチメントの数は通常１００個以上となることから、一番短いピッチのチェーンアタッチメントを見つけるための測定は通常ノギスを使用し、運転を止めた状態で行う為に時間と手間がかかっていた。
また、チェーンの伸びが大きくなるとチェーンアタッチメントからターレットポケットへの受け渡し時のタイミングが遅れ、ターレットポケットに受け渡された際の容器の加速が増大して液こぼれや容器の損傷につながることから、チェーンが伸びると位置関係を調整してタイミングを再セットする必要がある。
さらに、チェーンの伸びが所定以上になると、再セットしても液こぼれや容器の損傷をなくすことが困難となることから、チェーンの交換が必要となる。
これらの監視のためのチェーンの伸びの確認は、定期的に最初のセッティングと同様に運転を止めた状態でノギスでの測定を行う必要があり、大変な時間と手間がかかっていた。

本発明は、上記課題を解決するものであり、簡単な構成で、運転状態でチェーンアタッチメントのピッチを測定可能で、初期セット、チェーンの伸びに伴うチェーンアタッチメントのピッチ変化の監視、再セットを容易に行うことができるピッチ測定機構を提供することを目的とするものである。

本発明のピッチ測定機構は、チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測し、設定時間と通過時間の差を演算する演算部とを有し、前記基準タイミングが、前記容器搬送機構が容器を受け渡す次段の搬送機構から発せられる信号に基づくことにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係るピッチ測定機構によれば、搬送路上でチェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングからアタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有することにより、運転状態で、複数のチェーンアタッチメントのぞれぞれの通過時間を計測することができる。
初期セット時に、チェーンの駆動スプロケットの位相を調整して通過時間を調整し、最も通過時間の短いチェーンアタッチメントを、許容できる最小の通過時間となるように調整することで、ノギス等を用いることなく、運転状態でのセットが可能となる。
また、通過時間を常に監視することで、運転状態でチェーンの伸びを監視でき、初期セットと同様に運転状態での再セットも可能となる。

また、基準タイミングを実際の稼働する装置で発生させることで、運転速度を変更しても別途調整することなく基準タイミングを得ることができる。
請求項２に係るピッチ測定機構によれば、搬送路上でチェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングからアタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有することにより、運転状態で、複数のチェーンアタッチメントのぞれぞれの通過時間を計測することができる。
初期セット時に、チェーンの駆動スプロケットの位相を調整して通過時間を調整し、最も通過時間の短いチェーンアタッチメントを、許容できる最小の通過時間となるように調整することで、ノギス等を用いることなく、運転状態でのセットが可能となる。
また、通過時間を常に監視することで、運転状態でチェーンの伸びを監視でき、初期セットと同様に運転状態での再セットも可能となる。
また、アタッチメント検出部が容器と干渉することなく、自由度の高い構造とすることができる。
請求項３に記載の構成によれば、通過時間と容器搬送機構の初期設定時に測定された通過時間を基に設定された設定時間とを比較することで、チェーンの伸びを検出することが可能となる。

請求項４に記載の構成によれば、チェーンの伸びが許容値以上となったことを検出することができる。

本発明の一実施形態に係るピッチ測定機構が適用される容器搬送機構１００を備えた容器充填設備Ｓの一例を示す概略図。 図１の容器搬送機構１００の近傍を示す概略図。 図１のチェーン１１０を示す斜視図。 図１のチェーン１１０を示す上面図。 図４のチェーン１１０のＡ－Ａ’断面図。 図１の容器搬送機構１００の近傍の一部分解概略図。 本発明の一実施形態に係るピッチ測定機構とチェーン１１０及びチェーンアタッチメント１１３の配置関係を示す拡大図。 基準ホール１２１を有するチェーンアタッチメント１１３の説明図。 生産装置Ｍのターレットの駆動系部分の説明図。

本発明の一実施形態に係るチェーンアタッチメントのピッチ測定機構を備えた容器搬送機構１００は、容器充填設備Ｓで容器Ｔを搬送するものであって、図１および図２に示すように、チェーン１１０と、チェーン１１０が巻き掛けられる駆動スプロケット１１９および従動スプロケット（図示しない）と、チェーン１１０に設けられたチェーンアタッチメント１１３によって正立状態の容器Ｔを押してチェーン１１０の進行方向に搬送可能な搬送路（図示しない）とを有している。

チェーン１１０は、図３乃至図５に示すように、左右一対の内リンクプレート１１１と、左右一対の外リンクプレート１１５とを有し、内リンクプレート１１１には、ブシュ１１７が圧入嵌合可能なブシュ孔１１２が２つ設けられ、外リンクプレート１１５には連結ピン１１８が嵌合可能なピン孔１１６が２つ設けられて、ガイドレール１２０上を摺動する。
駆動スプロケット１１９および従動スプロケットは水平方向に回転軸を設けており、チェーン１１０を上下方向に巻き掛けている。

左右一対の内リンクプレート１１１は、ブシュ孔１１２に圧入嵌合したブシュ１１７を介して互いの相対位置が変わらないように接続され、左右一対の外リンクプレート１１５は、ブシュ１１７に回転自在に嵌挿された連結ピン１１８をピン孔１１６に嵌合することで互いの相対位置が変わらないように接続されている。
また、隣接する内リンクプレート１１１と外リンクプレート１１５との間は、所定のクリアランスｔが設けられており、左右１対の内リンクプレート１１１と左右一対の外リンクプレートとは、ブシュ１１７と連結ピン１１８との相対回転によって互いに回転可能に構成されている。

左右一対の内リンクプレート１１１のうち、搬送路側の内リンクプレート１１１上面には、搬送路側に突出するチェーンアタッチメント１１３が形成されている。
チェーンアタッチメント１１３は、搬送路上で搬送される容器Ｔと接触して搬送方向へ押す接触辺１１４を有しており、接触辺１１４は、搬送路上で搬送される正立状態の容器Ｔの幅方向中央よりもチェーン１１０側に接触するように設けられるとともに、チェーン１１０に近づくほどチェーン１１０の進行方向側へ傾斜している。

なお、搬送路のチェーン１１０側と反対側の側方には、容器Ｔの搬送路からの脱落を防ぐ搬送ガイド（図示しない）が設けられている。
また、ガイドレール１２０の上面にはブッシュ１１７が摺接し、側面には左右一対の内リンクプレート１１１の内面側を摺接させて進路を案内する。

次に、本発明の一実施形態であるピッチ測定機構の構成及び動作について、図６乃至図９を基に説明する。

容器Ｔは容器搬送機構１００のチェーンアタッチメント１１３によって直線的に搬送され、円運動する生産装置Ｍのターレットの各ポケットに受け渡される。
このとき、チェーン１１０は生産装置Ｍと同期して動作しているため、チェーンアタッチメント１１３に搬送された容器Ｔは、容搬送路から生産装置Ｍ上に乗り移る受け渡しポイントに到達する一定のタイミングで受け渡し位置を通過し、円滑に生産装置Ｍのターレットのポケットに受け渡されるように構成されている。

図６、図７等に示すように、受け渡し位置の下流側にはアタッチメント検出部である光電センサ１５３が配置され、チェーンアタッチメント１１３の通過によって、光が遮られることでオンオフ信号を発するように構成されている。
また、図８に示すように、全てのチェーンアタッチメント１１３のうちの１つにだけ基準ホール１２１が設けられており、前記光電センサ１５３のオンオフ信号によって基準ホール１２１を検知することで、通過したチェーンアタッチメント１１３が基準ホール１２１を有するチェーンアタッチメント１１３（Ｎｏ．１アタッチメント）から何番目のチェーンアタッチメント１１３かを特定可能に構成されている。

容器搬送機構１００から容器Ｔが受け渡される生産装置Ｍのターレットは、図９に示すように、その駆動伝達系の適宜の場所にエンコーダ１６１が設けられ、ターレット軸１６０にドグ１６３が設けられ、ドグ１６３の通過を検知する近接センサ１６２が設けられている。
ターレットの駆動伝達系は歯車等で構成されており、実使用上、タイミングのズレが無視できるため、エンコーダ１６１の信号を、ターレットの各ポケットが受け渡し位置を通過する基準信号として扱うことができ、また、ターレット軸１６０に設けられたドグ１６３を検知することにより、受け渡し位置を通過するポケットがターレット上の何番目のポケットかを特定することができる。
ピッチ測定機構は、適宜の場所に電気的に結合されて、信号処理、及び比較演算等を行う演算部（図示せず）を有している。
演算部は、独立して設けてもよく、他の機器類の制御装置にその機能を備えてもよい。

初期設定時、実稼働の状態で測定可能であるが、本実施形態では、振動による測定誤差を小さくするために、通常生産時より運転速度を落として運転（例えば、１５０缶／分以下（チェーンのスピードで１５ｍ／分以下）が望ましい。）し、速度が一定になったら前述の特定のターレットのポケット位置（Ｎｏ．１位置）の信号を基準として、エンコーダ１６１の信号から得られる各ポケットの通過タイミングを基準タイミングとして、各基準タイミングから光電センサ１５３が各チェーンアタッチメントの検知信号を検出するまでの通過時間を測定する。
その結果、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントの通過時間が最適値となるように、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相関係をセッティングする。

その後のチェーンの伸びの監視は、初期設定時と同様に、特定のターレットのポケット位置（Ｎｏ．１位置）の信号を基準として、エンコーダ１６１の信号から得られる各ポケットの通過タイミングを基準タイミングとして、各基準タイミングから光電センサ１５３が各チェーンアタッチメントの検知信号を検出するまでの通過時間を測定することで、行うことができる。
通常生産時に常時監視してもよく、所定の間隔で測定してもよい。
また、監視時のみ、初期設定時と同様に通常生産時より運転速度を落として運転して測定してもよい。
測定した結果、通過時間が長くなっている場合、再度、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントの通過時間が最適値となるように、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相関係をセッティングする。
このとき、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントが初期設定時と異なる場合は、それに合わせて再セッティングすればよい。

ピッチの伸びに関わらず、上記再セッティングで受け渡しタイミングの最適化は可能であるが、所定以上（本実施形態では初期測定時より１ｍｍ以上）にピッチが伸びた場合、各チェーンアタッチメントのピッチのばらつきが大きくなり、液こぼれや容器の損傷を起こす可能性がある。
また、上流に位置する他の搬送機構からの受け取り位置は、複数ピッチ分受け渡し位置と離れているため複数のピッチの伸びが加算されてタイミングのズレが大きくなるため、所定以上（本実施形態では初期測定時より１ｍｍ以上）にピッチが伸びた場合、受け取り位置で許容誤差を超えてしまう。
チェーンアタッチメントの通過時間はピッチの伸びと比例することから、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相と通過時間から、実際のチェーンアタッチメントのピッチの伸びが計算できる。
そこで、チェーンアタッチメントのピッチが初期測定時より所定以上（本実施形態では初期測定時より１ｍｍ以上）の伸びに相当するチェーンアタッチメントが発生したらチェーンの寿命と判断できる。
なお、振動や幅方向の位置ズレによる測定値のブレがあるため、本実施形態では、チェーンアタッチメントのピッチが初期測定時より所定以上（本実施形態では初期測定時より１ｍｍ以上）の伸びに相当するチェーンアタッチメントが１０個以上になった場合は交換することとしている。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

上述した実施形態では、基準タイミングをエンコーダ１６１の信号から得ているが、ターレットの各ポケットを直接検出して基準タイミングの信号としてもよい。
また、チェーンアタッチメントは搬送路側の内リンクプレートに一体に形成されているものとしたが、チェーンアタッチメントの構成はこれに限定されず、例えば、内リンクプレートと別体で形成してもよく、左右一対の内リンクプレートの両方に接続されていてもよく、外リンクプレート、ピン等のチェーンの他の構成部材と一体あるいは接続されていてもよい。

１００ ・・・ 容器搬送機構
１１０ ・・・ チェーン
１１１ ・・・ 内リンクプレート
１１２ ・・・ ブシュ孔
１１３ ・・・ チェーンアタッチメント
１１４ ・・・ 接触辺
１１５ ・・・ 外リンクプレート
１１６ ・・・ ピン孔
１１７ ・・・ ブシュ
１１８ ・・・ 連結ピン
１１９ ・・・ 駆動スプロケット
１２０ ・・・ ガイドレール
１２１ ・・・ 基準ホール
１５０ ・・・ ピッチ測定機構
１５１ ・・・ アタッチメント検出部
１５３ ・・・ 光電センサ
１６０ ・・・ ターレット軸
１６１ ・・・ エンコーダ
１６２ ・・・ 近接センサ
１６３ ・・・ ドグ
Ｍ ・・・ 生産装置
Ｓ ・・・ 容器充填設備
Ｔ ・・・ 容器

Claims (4)

1. チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、
   前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有し、
   前記基準タイミングが、前記容器搬送機構が容器を受け渡す次段の搬送機構から発せられる信号に基づくことを特徴とするピッチ測定機構。
2. チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、
   前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有し、
   前記アタッチメント検出部は、次段の搬送機構に容器を受け渡す部分より下流側に配置されていることを特徴とするピッチ測定機構。
3. 前記演算部は、前記通過時間と前記容器搬送機構の初期設定時に測定された前記通過時間を基に設定された設定時間とを比較することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピッチ測定機構。
4. 前記演算部は、前記設定時間と前記通過時間の差が所定値より大きくなった際にチェーン伸びと判定することを特徴とする請求項３に記載のピッチ測定機構。

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