JP7463457B2 - 回転式マルチステーション生産システム - Google Patents

Description

本発明は生産システムに関し、特に回転式マルチステーション生産システムに関する。

消毒用アルコールボトル或いは瓶入り次亜塩素酸水などの瓶詰め製品は、従来からマルチステーション生産ラインを用いて製造されている。
瓶詰め製品は、最初のプリフォームから、ブロー成形ステーション、充填ステーション、キャッピングステーション、ラベル貼りステーションを順番に経る加工プロセスで製造される。

しかし、従来のマルチステーション生産ラインでは、すべてのワークステーションに一台の機器を対応させて加工を行う必要があった。
しかも、生産ライン全体は直線状の配列であるため、生産ライン全体の設置に大きな空間を必要とし、設置費用も高額であった。
さらに、各ワークステーションに人員を配置し、機器の操作と加工状況のモニターを行う必要があり、人的コストも莫大である。

さらに、各ワークステーションのライン交換作業は、人手によらなければならないため、生産ライン全体の作業効率が低く、しかもワークステーション間の距離が離れていることで、ライン交換の過程で汚染が起きやすく、製品の品質を低下させている。

前記先行技術には、各ワークステーションに一台ずつ機器を対応させ、生産ライン全体が直線状の配列であるため、生産ライン全体の設置に大きな空間を必要とし設置費用も高額で、しかも各ワークステーションに人員を配置する必要があるため、人的コストも高く、さらに各ワークステーションのライン交換作業は人手によるため、生産ライン全体の作業効率が低く、加えてワークステーション間の距離が離れていることで、ライン交換の過程で汚染が起きやすく製品の品質を低下させてしまうという欠点がある。

本発明は各ワークステーションの設置位置を、コンベア中心に変え、コンベアの周縁を取り囲んで設置し、さらにターンテーブルを通して容器の輸送を行い、これによって生産ライン全体の設置空間の縮小と、空間コスト引き下げの目的を達成する回転式マルチステーション生産システムに関する。

本発明による回転式マルチステーション生産システムは、瓶詰め製品の製造に用いられ、回転式マルチステーション生産システムはコンベア、複数のワークステーション、制御装置を有する。
コンベアは底台、ターンテーブルを有し、ターンテーブルは、底台上に回転するように設置される。
ターンテーブルは、入料位置、出料位置、複数の把持ユニットを有し、入料位置は、ターンテーブルの片側に設置され、出料位置は、入料位置とは異なる、ターンテーブルの片側に設置され、把持ユニットは、ターンテーブルの周縁に沿って、等間隔に設置され、しかも把持ユニットは、ターンテーブルに従い移動し、把持ユニットは、ターンテーブルの周縁に沿って、容器を入料位置から出料位置へと輸送する。
ワークステーションは、ターンテーブルの周縁外周に沿って、入料位置から出料位置へと順番に設置され、各ワークステーションは、容器に対して、対応する製造プロセスを実施する。
制御装置は、コンベア及び各ワークステーションに接続し、制御装置は、コンベア及び各ワークステーションの作動状態を制御する。

本発明による別種の実施形態中では、入料装置をさらに有し、入料装置は、ブロー成形装置及び入料位置に連接し、ブロー成形装置により、プリフォームはブロー成形ステップを経由し、容器へと製造され、入料装置を通して入料位置へと輸送される。

本発明による別種の実施形態中では、出料装置をさらに有し、出料装置は、ラベル印刷装置及び出料位置に連接し、出料装置は、容器をラベル印刷装置へと輸送し、ラベル印刷装置は、ラベル貼り印刷ステップを経て、容器は瓶詰め製品へと製造される。

以上より、本発明は各ワークステーションの設置位置を、コンベア中心に変え、コンベアの周縁を取り囲んで設置し、さらにターンテーブルを通して容器の輸送を行い、生産ライン全体の設置空間の縮小と、空間コストの引き下げを達成する。

さらに、本発明は相互に連接される入料装置、コンベア、出料装置を通して、各ワークステーション間が遠く、しかもライン交換に人手を必要とするため面倒であった従来構造の問題を解決でき、プリフォームから完成品まで、生産ライン全体が連続式の自動化輸送を実現し、こうして全体の作業効率を高め、製品が汚染される確率を低下させることができる。

本発明実施形態による回転式マルチステーション生産システムの立体模式図である。 本発明実施形態による回転式マルチステーション生産システムの別の側面の立体模式図である。 本発明実施形態による回転式マルチステーション生産システムの俯視模式図である。 本発明実施形態による回転式マルチステーション生産システムの局部拡大模式図であり、把持ユニットをエアブロー装置の位置へ輸送すれば、把持ユニットが回転可能であることを示す。

（一実施形態）
上述の発明内容において開示した中心の思想について説明するため、以下では具体的な実施形態を用いる。
実施形態中の各種物件は、説明に適した比率、大きさ、変形量或いは移動量で表示し、これは実際の部品の比率に基づいた表示でないことを、ここに明記する。

図１～図４に示す通り、本発明実施形態による回転式マルチステーション生産システム１００は、瓶詰め製品（図示なし）の生産に用いる。
回転式マルチステーション生産システム１００は、コンベア１０、複数のワークステーション２０、制御装置３０を有する。
回転式マルチステーション生産システム１００は、入料装置（入庫装置）４０及び出料装置（出庫装置）５０をさらに有する。
入料装置４０は、ブロー成形装置（図示なし）に連接する。
ブロー成形装置は、プリフォーム（図示なし）にブロー成形ステップを施し、容器２００に製造する。
更に、容器２００は、開口部２０１を有し、入料装置４０を通して、容器２００をコンベア１０へと送り込む。

コンベア１０は、底台１１及びターンテーブル１２を有し、ターンテーブル１２底台１１上に回転するように設置される。
ターンテーブル１２は、入料位置１２１、出料位置１２２、複数の把持ユニット１２３を有する。
入料位置１２１は、ターンテーブル１２の片側に設置される。
出料位置１２２は、入料位置１２１とは異なる、ターンテーブル１２の片側に設置される。
把持ユニット１２３は、ターンテーブル１２の周縁に沿って、等間隔に設置され、把持ユニット１２３は、ターンテーブル１２に従い移動する。
把持ユニット１２３は、ターンテーブル１２の周縁に沿って、容器２００を入料位置１２１から出料位置１２２へと輸送する。

図１～図４に示す通り、本発明の実施形態中において、コンベア１０は、転動ユニット（図示なし）及び回転ユニット１３をさらに有する。
把持ユニット１２３は、把持部１２３ａ及び作動部１２３ｂを有する。
回転ユニット１３は、送り込み部１３１、回転部１３２、送り出し部１３３を有する。
転動ユニットは、底台１１及びターンテーブル１２の間に設置され、ターンテーブル１２は、転動ユニットに回転するように設置される。
転動ユニットは、制御装置３０に接続する。
制御装置３０は、転動ユニットを制御でき、これによりターンテーブル１２の転動を制御する。

回転ユニット１３は、入料位置１２１と一つのワークステーション２０の間に設置され、送り出し部１３３は、送り込み部１３１の、入料位置１２１から離れた側に設置され、回転部１３２は、送り込み部１３１と送り出し部１３３の間に設置される。
把持部１２３ａは、作動部１２３ｂに回転するように設置される。
作動部１２３ｂが送り込み部１３１から回転部１３２へと進入すると、把持部１２３ａは回転し、これにより開口部２０１は下を向く。
作動部１２３ｂが回転部１３２から送り出し部１３３へ進入すると、把持部１２３ａは初期状態を回復し、これにより開口部２０１は上を向く。

転動ユニットは、モーターで、回転ユニット１３は、Ｕ型レール或いはクリップで、ターンテーブル１２は、円盤状である。
各把持ユニット１２３の間隔距離は、十六分の一弧長で、入料位置１２１及び出料位置１２２の間隔距離は、四分の一弧長であるが、これに限定されず、前述の間隔距離は、使用者のニーズに応じて調整可能である。

ワークステーション２０は、ターンテーブル１２の周縁外周に沿って、入料位置１２１から出料位置１２２へと順番に設置され、ワークステーション２０は、容器２００に対して、対応する製造プロセスを実施する。
図１～図４に示す通り、本発明の実施形態中において、ワークステーション２０は、エアブロー装置２１、充填装置２２、キャップセッティング装置２３、キャッピング装置２４を有する。
エアブロー装置２１、充填装置２２、キャップセッティング装置２３、キャッピング装置２４は、入料位置１２１から出料位置１２２へと順番にターンテーブル１２の周縁外周に設置され、容器２００に対して対応する製造プロセスを実施する。

図１及び図４に示す通り、エアブロー装置２１は、底台１１上に設置される。
エアブロー装置２１は、ジェットノズル２１１を有する。
回転ユニット１３は、エアブロー装置２１に対応し、底台１１上に設置される。
作動部１２３ｂが送り込み部１３１から回転部１３２へと進入すると、把持部１２３ａは回転し、これにより開口部２０１は下を向き、これによってジェットノズル２１１が、容器２００内のホコリを吹き飛ばす。
エアブロー装置２１は、静電気除去装置であるが、これに限定されない。
ジェットノズル２１１が容器２００の内部クリーニングを完了すると、作動部１２３ｂは、回転部１３２から送り出し部１３３へと進み、把持部１２３ａは初期状態を回復し、これにより開口部２０１が上を向く。
これにより、把持ユニット１２３は、容器２００を充填装置２２へと運び、対応する製造プロセスを継続する。

充填装置２２は、底台１１上に設置され、充填装置２２は、充填物（図示なし）を容器２００に充填する。
キャップセッティング装置２３は、蓋体２０２を、開口部２０１に被せて設置する。
キャッピング装置２４は、キャッピング部２４１を有し、キャッピング部２４１と把持ユニット１２３は、垂直に設置する。
キャッピング部２４１は、蓋体２０２を緊密に締める。
各ワークステーション２０は、各八分の一弧長で、順番に入料位置１２１から出料位置１２２へと、ターンテーブル１２の周縁外周に沿って設置されるが、これに限定されず、各ワークステーション２０の間隔距離は、使用者のニーズに応じて調整可能である。

制御装置３０は、コンベア１０及び各ワークステーション２０に接続する。
制御装置３０は、コンベア１０及びワークステーション２０の作動状態を制御する。
制御装置３０は、ターンテーブル１２の転動時間、及び容器２００が各ワークステーション２０に留まる停留時間を制御する。
さらに、制御装置３０は、使用者のニーズに応じて、各ワークステーション２０が、容器２００に対して製造プロセスを実施するかどうかを制御する。
使用者が空瓶の製造のみを必要とする場合には、使用者は、制御装置３０を通して充填装置２２を制御し作動を停止させる。
これにより、容器２００が、コンベア１０により充填装置２２の位置まで輸送されても、充填装置２２は充填物を容器２００に充填しない。

入料装置４０は、ブロー成形装置及び入料位置１２１に連接し、かつ制御装置３０に接続する。
ブロー成形装置は、ブロー成形ステップを通してプリフォームを容器２００に製造し、入料装置４０を通して、容器２００を入料位置１２１へと輸送する。
入料装置４０は、コンベアベルトであるが、これに限定されない。

出料装置５０は、ラベル印刷装置６０及び出料位置１２２に連接し、かつ制御装置３０に接続する。
容器２００は、各ワークステーション２０の製造プロセスを経た後、出料装置５０を通して、ラベル印刷装置６０へと輸送される。
これにより、ラベル印刷装置６０を通して、容器２００はラベル貼り印刷ステップを経由し、瓶詰め製品の製造は完成される。

上記のように、本発明は、各ワークステーション２０の設置位置を、コンベア１０を中心とするように変え、コンベア１０の周縁を取り囲んで設置し、さらにターンテーブル１２を通して容器２００の輸送を行う。これにより生産ライン全体の設置空間の縮小と、空間コスト引き下げの目的を達成する。

さらに、本発明は、相互に連接される入料装置４０、コンベア１０及び出料装置５０を通して、各ワークステーション間が遠く、しかもライン交換に人手を必要とするため面倒であった従来の構造の問題を解決でき、プリフォームから完成品まで、生産ライン全体が連続式の自動化輸送を実現し、これによって全体の作業効率を高め、製品が汚染される確率を低下させることができる。

上記では、最適な実施形態により本発明について説明したが、該項技術領域の習熟者は本発明の精神と範疇を離脱しない範囲内で各種形式の改変を行うことができる。
前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述する特許請求の範囲を基準とする。

１００ 回転式マルチステーション生産システム
２００ 容器
２０１ 開口部
２０２ 蓋体
１０ コンベア
１１ 底台
１２ ターンテーブル
１２１ 入料位置
１２２ 出料位置
１２３ 把持ユニット
１２３ａ 把持部
１２３ｂ 作動部
１３ 回転ユニット
１３１ 送り込み部
１３２ 回転部
１３３ 送り出し部
２０ ワークステーション
２１ エアブロー装置
２１１ ジェットノズル
２２ 充填装置
２３ キャップセッティング装置
２４ キャッピング装置
２４１ キャッピング部
３０ 制御装置
４０ 入料装置
５０ 出料装置
６０ ラベル印刷装置

Claims (7)

1. 瓶詰め製品の製造に用いられる回転式マルチステーション生産システムであって、
   コンベア、複数のワークステーション、制御装置を有し、
   前記コンベアは、底台、ターンテーブルを有し、
   前記ターンテーブルは、回転するように前記底台上に設置され、
   前記ターンテーブルは、入料位置、出料位置、複数の把持ユニットを有し、
   前記入料位置は、前記ターンテーブルの片側に設置され、
   前記出料位置は、前記入料位置とは異なる、前記ターンテーブルの片側に設置され、
   前記各把持ユニットは、前記ターンテーブルの周縁に沿って、等間隔に設置され、
   前記各把持ユニットは、前記ターンテーブルに従い移動し、
   前記各把持ユニットは、前記ターンテーブルの周縁に沿って、容器を前記入料位置から前記出料位置へと輸送し、
   前記複数のワークステーションは、エアブロー装置、充填装置、キャップセッティング装置、キャッピング装置を有し、
   前記エアブロー装置、前記充填装置、前記キャップセッティング装置、前記キャッピング装置は、前記入料位置から前記出料位置へと、順番に前記ターンテーブルの周縁外周に設置され、前記容器に対して、対応する製造プロセスを実施し、
   前記制御装置は、前記コンベア及び前記各ワークステーションに接続し、
   前記制御装置は、前記コンベア及び前記各ワークステーションの作動状態を制御し、
   前記コンベアは、回転ユニットを有し、
   前記回転ユニットは、前記エアブロー装置に対応し、前記底台上に設置され、
   前記回転ユニットは、送り込み部、回転部、送り出し部を有し、
   前記送り出し部は、前記送り込み部の片側に設置され、
   前記回転部は、前記送り込み部と前記送り出し部間に設置され、
   前記各把持ユニットは、把持部及び作動部を有し、
   前記把持部は、前記作動部に回転するように設置され、
   前記エアブロー装置は、ジェットノズルを有し、
   前記容器は、開口部を有し、
   前記作動部が、前記送り込み部から前記回転部へと進入すると、前記把持部は回転し、前記開口部に下を向かせ、これにより前記ジェットノズルは前記容器の内部に対してクリーニングを行い、
   前記ジェットノズルが、前記容器の内部クリーニングを完了すると、前記作動部は、前記送り出し部へと移動を継続し、これにより前記把持部は当初の状態を回復し、前記開口部に上を向かせることを特徴とする、
   回転式マルチステーション生産システム。
2. 前記キャップセッティング装置は、蓋体を前記容器にセッティングでき、
   前記キャッピング装置は、キャッピング部を有し、
   前記キャッピング部と前記各把持ユニットとは垂直に設置され、前記キャッピング部は前記蓋体を締結することを特徴とする、
   請求項１に記載の回転式マルチステーション生産システム。
3. 入料装置をさらに有し、
   前記入料装置は、ブロー成形装置及び前記入料位置に連接し、
   前記ブロー成形装置は、ブロー成形ステップを通してプリフォームを前記容器に製造し、前記入料装置を通して、前記容器を前記入料位置へと輸送することを特徴とする、
   請求項１に記載の回転式マルチステーション生産システム。
4. 出料装置をさらに有し、
   前記出料装置は、ラベル印刷装置及び前記出料位置に連接し、
   前記出料装置は、前記容器を前記ラベル印刷装置へと輸送し、
   前記ラベル印刷装置は、ラベル貼り印刷ステップを経て、前記容器を前記瓶詰め製品に製造することを特徴とする、
   請求項１に記載の回転式マルチステーション生産システム。
5. 前記ターンテーブルは、円盤状で、
   前記回転ユニットは、Ｕ型レールであることを特徴とする、
   請求項１に記載の回転式マルチステーション生産システム。
6. 前記各把持ユニットの間隔距離は、十六分の一弧長で、
   前記各ワークステーションは、各八分の一弧長で、
   前記入料位置から前記出料位置へと、前記ターンテーブルの周縁外周に沿って設置されることを特徴とする、
   請求項５に記載の回転式マルチステーション生産システム。
7. 前記入料位置及び前記出料位置の間隔距離は、四分の一弧長であることを特徴とする、
   請求項５に記載の回転式マルチステーション生産システム。

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