JP2005306567A - エアフロー式姿勢整理搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを正規姿勢に揃えることができ、かつ変形やキズを生じさせることなく安定的に下流側に移送することができるようにすることにある。
【解決手段】搬送面１１に形成された複数のエア噴出口１２ａから搬送方向Ａの下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、円筒部（筒状部）Ｃ１の一端が天面（端面部）Ｃ２によって閉塞され他端が開口されたキャップ（ワーク）Ｃを天面Ｃ２が搬送面１１側となる正規姿勢に整えながら下流側へ移送すべく構成し、搬送面１１は、２つ以上重なったキャップＣが下流側に移動するのを阻止し、単一のキャップＣが下流側に移動するの許容をすべく、下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜した構成になっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ボトルのキャップ等のワークをエアで正規姿勢に揃えながら下流側に搬送するエアフロー式姿勢整理搬送装置に関するものである。

例えば、ボトルの口をキャップで閉塞する工場のラインにおいては、キャッピングマシンにてボトルにキャップを取り付ける前の段階において、順次送られてくるキャップを姿勢調整装置で一定の姿勢に揃える必要がある。

上記姿勢調整装置としては、例えば、順次供給されるワークとしてのキャップに対して、下方からブロアでエアを吹き付けることにより、開口部が下方に向いたキャップを吹き飛ばして排除し、天面（端面部）が下方を向いた正規姿勢のキャップのみを残存させるように構成したものが知られている。

ところが、上記従来の姿勢調整装置においては、ブロアで吹き飛ばされたキャップを回収すると共に、この回収したキャップを再びブロアの位置に搬送する手段が必要であり、装置構成が複雑になる上、吹き飛ばした際にキャップに無用の変形やキズを生じさせるおそれがある等の問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークを正規姿勢に揃えることができると共に、変形やキズを生じさせることなく安定的に下流側に移送すことができるエアフロー式姿勢整理搬送装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、請求項１に記載のエアフロー式姿勢整理搬送装置は、搬送面に形成された複数のエア噴出口から搬送方向の下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、筒状部の一端が端面部によって閉塞され他端が開口されたワークを上記端面部が上記搬送面側となる正規姿勢に整えながら上記下流側へ移送するエアフロー式姿勢整理搬送装置であって、上記搬送面は、２つ以上重なった上記ワークが上記下流側に移動するのを阻止し、単一の上記ワークが上記下流側に移動するの許容をすべく、上記下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜されていることを特徴としている。

請求項２に記載のエアフロー式姿勢整理搬送装置は、搬送面に形成された複数のエア噴出口から搬送方向の下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、筒状部の一端が端面部によって閉塞され他端が開口されたワークを上記端面部が上記搬送面側となる正規姿勢に整えながら上記下流側へ移送するエアフロー式姿勢整理搬送装置であって、上記正規姿勢で搬送される単一の上記ワークが通過可能な高さで、かつ２つ重なった状態の上記ワーク及び筒状部の外周面が上記搬送面側を向いた横転状態の上記ワークが通過不能な高さに下限位置が設定された通過高さ制限手段を備えていることを特徴としている。

請求項３に記載のエアフロー式姿勢整理搬送装置は、請求項１に記載の発明において、上記正規姿勢で搬送される単一の上記ワークが通過可能な高さで、かつ２つ重なった状態の上記ワーク及び筒状部の外周面が上記搬送面側を向いた横転状態の上記ワークが通過不能な高さに下限位置が設定された通過高さ制限手段を備えていることを特徴としている。

請求項１〜３に記載の発明によれば、ワークを搬送面上に例えば投入によって供給すると、端面部がエアの噴出方向におけるエア噴出口側を少しでも向いているワークについては、搬送面に近づくに従って、端面部が搬送面側を向く正規姿勢に整えられ、最終的には端面部が搬送面に近接すると共に、当該端面部と搬送面との間にエアが下流側に高速で流れることになる。このため、正規姿勢のワークを搬送面に吸引した状態で下流側に搬送することができると共に、ワークに変形やキズを生させるおそれもない。

一方、開口された側がエアの噴出方向におけるエア噴出口側を少しでも向いているワークについては、エアに対する抵抗が大きいことから、より抵抗の少ない端面部側がエア噴出口側を向くように即座に変換されることになる。このため、このようなワークについても、正規姿勢に揃えながら搬送面に吸引した状態で下流側に搬送することができ、また変形やキズが生じるおそれもない。

また、搬送面の上流側から当該搬送面に沿って供給されるワークについても、端面部が搬送面側を向いていないものはエア噴出口から噴出するエアに対する抵抗が大きいことから一旦上方に移動し、降下するまでの間に端面部が搬送面側を向くことになる。このため、搬送面の上流側から供給されるワークについても、正規姿勢に整えながら、搬送面に吸引した状態で下流側に搬送することができると共に、変形やキズが生じるのを防止することができる。

従って、ワークを正規姿勢に揃えることができると共に、変形やキズを生じさせることなく安定的に下流側に移送すことができる。

また一方で、例えばワークの上方に向いた開口部に他のワークの一部が入るようにして２つ以上のワークが重なった状態で供給される場合があり得る。この場合通常は、搬送時の振動や、他のワークとの接触等によって、当該重なった状態が解除されることになる。ただし、搬送面上を移動する速度が速いことから、従来の場合にはその重なった状態のまま搬送面を通過することもあり得た。

しかし、請求項１に記載の発明によれば、２つ以上重なったワークが下流側に移動するのを阻止し、単一のワークが下流側に移動するの許容をすべく、搬送面が下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜しているので、重なった状態のワークが下流側に流出するのを防止することができる。また、２つ以上重なった状態のワークについては、搬送面上に滞留する間に、エアの噴出流による振動や、新たに供給される他のワークとの接触等によって、当該重なった状態が解除されることになる。従って、正規姿勢に整えられたワークのみを搬送面の下流側に安定的に搬出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ワークの通過高さ制限手段を備えているので、２つ以上重なった状態のワークや横転状態のワークが下流側に移動するのを防止することができる。また、通過高さ制限手段がこれらのワークに当接することによって、当該重なった状態や横転状態を解除することができる。そして、この解除によって不正規姿勢になったワークについては、搬送面から噴出するエアによって正規姿勢に変換することができる。従って、正規姿勢に整えられたワークのみを搬送面の下流側に安定的に搬出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、重なった状態や、横転状態のワークが傾斜する搬送面上を下流側に移送されることが万一あったとしても、これらの不正規姿勢のワークの通過を通過高さ制限手段によって、阻止することができる。従って、正規姿勢のワークのみを極めて確実かつ安定的に下流側に搬出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態としての一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

この実施の形態で示すエアフロー式姿勢整理搬送装置１０は、図１〜図５に示すように、搬送面１１に形成された複数のエア噴出口１２ａから搬送方向Ａの下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、円筒部（筒状部）Ｃ１の一端が天面（端面部）Ｃ２によって閉塞され他端が開口されたキャップ（ワーク）Ｃを天面Ｃ２が搬送面１１側となる正規姿勢に整えながら上記下流側へ移送するように構成されており、搬送面１１は、２つ以上重なったキャップＣが下流側に移動するのを阻止し、単一のキャップＣが下流側に移動するの許容をすべく、下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜されている。

ここで移送供給の対象とするキャップＣは、プラスチックやアルミニウム等で形成され、図示しないボトルの口を閉塞するためのものであるが、このキャップの概念には、円筒部Ｃ１及び天面Ｃ２を有するキャップ状の他のワークも含まれる。なお、円筒部Ｃ１の外周面は、多角筒状やその他の形状に形成されていてもよい。

搬送面１１は、図３に示すように、搬送板４２の上面によって平面状に形成されている。また、搬送板４２は、その搬送方向Ａの上流側端部及び下流側端部が漸次水平方向に延在すべく屈曲しており、この水平方向に延在する各端部の上面が平面状に形成されたサブ搬送面１１１、１１２になっている。搬送面１１と各サブ搬送面１１１、１１２とは、キャップＣの移送の妨げとならないように円弧状に湾曲する曲面状搬送面となっている。

エア噴出口１２ａは、搬送板４２に形成された複数のエア噴出流路１２の上端開口部によって形成されている。エア噴出流路１２は、直線状に延在する断面円形状の孔によって形成されており、搬送方向Ａの下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜している。また、エア噴出口１２ａは、一方のサブ搬送面１１１から搬送面１１を介して他方のサブ搬送面１１２までの全領域に、幅方向及び搬送方向Ａに格子状に複数形成されている。

ここで、図４に示すように、搬送面１１の水平方向に対する傾斜角をαとし、エア噴出口１２ａから噴出するエアの噴出方向に作用する流体力をＦとし、この流体力Ｆの鉛直方向に対する角度をθとし、キャップＣの重さをＷとすると、キャップＣを搬送方向Ａの下流側に前進させる推力Ｔ及びキャップＣを搬送方向Ａの上流側に後退させる抗力Ｄは、次のようになる。

Ｔ＝Ｆsin（α＋θ） …（１）
Ｄ＝（Ｗ−Ｆcosθ）sinα …（２）

また、キャップＣが単一のときには当該キャップＣが下流側に前進し、キャップＣが２つ重なったときには当該キャップＣが上流側に後退する条件は、次のようになる。

（Ｗ−Ｆcosθ）sinα ＜ Ｆsin（α＋θ） ＜ （２Ｗ−Ｆcosθ）sinα …（３）
従って、
Ｗsinα ＜ Ｆ（sin（α＋θ）＋sinαcosθ） ＜ ２Ｗsinα …（４）

また、角度θを所定の値以下とし、かつ流体力Ｆにおける垂直方向の上方に作用する力Ｆcosθを所定の値以上とすることによって、キャップＣを正規姿勢に変換することが可能になる。従って、キャップＣを正規姿勢に変換可能とする角度θ及び力Ｆcosθを維持しつつ、上記式（３）又は（４）の条件を満たす傾斜角α及び角度θを見つけることにより、２つ以上重なったキャップＣが下流側に移動するのを阻止し、単一のキャップＣが下流側に移動するの許容をすべく傾斜する搬送面１１を得ることが可能になる。

一例として、Ｆ＝０．７ｇ、Ｗ＝２．５ｇ、θ＝１５度の条件の下で、搬送面１１の傾斜角αを０〜２０度まで変化させたときのキャップＣの推力Ｔ、単一のキャップＣの抗力Ｄ１及び２つ重なった状態のキャップＣの抗力Ｄ２を示すと図５に示すようになる。なお、流体力Ｆ、キャップＣの重さＷ、推力Ｔ及び抗力Ｄ１、Ｄ２は、いずれも力の単位としてｇ（グラム）を用いている。また、推力Ｔ及び抗力Ｄ１、Ｄ２の傾斜角αに対する変化を図５に示すように直線で近似したが、傾斜角αが０〜２０度までの小さな角度範囲であることから、この直線で示したことによる誤差は小さい。

そして、この例では、搬送面１１の傾斜角αを約２．４〜９度の範囲に設定することにより、２つ以上重なったキャップＣが下流側に移動するのを阻止し、単一のキャップＣが下流側に移動するの許容することが可能となることがわかる。即ち、約２．４〜９度の傾斜角αの範囲が２つ以上重なったキャップＣの下流側への移動を阻止し、単一のキャップＣの下流側への移動を許容する適用範囲となる。なお、流体力Ｆは、エア噴出流路１２の中心線の延在する方向に作用するように構成している。

搬送板４２は、図３に示すように、エア供給源から加圧エアが導入されたプレナム室４０を構成する箱状体４１の天板部によって形成されている。

また、箱状体４１の上流側には、当該箱状体４１の下流端と同一の断面形状の箱状体５１が連結されるようになっている。箱状体５１は、その天板部がキャップＣを搬送するための搬送板５２になっており、その搬送板５２の上面に平面状に形成された搬送面２１が形成されている。そして、箱状体５１に対応する部分は、エアフロー式姿勢整理搬送装置１０から搬出されたキャップＣを目的地へ搬送するためのエアフロー式搬送装置２０となっている。

また、搬送板５２には、その搬送面２１に対応する領域に、搬送方向Ａの下流側に向かって漸次上方に位置すべく傾斜するエア噴出流路２２が複数形成されている。そして、エア噴出流路２２の搬送面２１側の開口部がエア噴出口２２ａとなっている。

更に、搬送面２１は、上流側の整列面部２１ａと、下流側の搬送面部２１ｂとによって形成されている。整列面部２１ａは、その上流端の幅が上述した搬送面１１の下流端の幅と同一に形成されていると共に、その上流端から下流端側に向かってキャップＣを一列に整列させるべく幅が徐々に狭まるように形成されている。搬送面部２１ｂは、整列面部２１ａで一列に整列されたキャップＣを当該一列の状態のまま下流に搬送する幅に形成されている。そして、エア噴出口２２ａは、整列面部２１ａにおいては幅方向及び搬送方向Ａに格子状に複数形成され、搬送面部２１ｂにおいては幅方向の中央に一定の間隔で複数形成されている。

一方、搬送板４２上には、図１及び図３に示すように、搬送面１１の上流端及び幅方向の各側縁に沿って、網、多孔質パネル、複数の棒状材等の通気性部材で構成されたガイド壁１３が設けられている。このガイド壁１３は、搬送面１１に投入されたキャップＣがエア噴出口１２ａから噴出するエアによって吹き上げられ、搬送面１１外に飛び出すのを防止するようになっている。

また、搬送板５２にも、搬送面２１の幅方向の各側縁に沿ってガイド壁２３が設けられている。

以上のように構成されたエアフロー式姿勢整理搬送装置１０によれば、天面Ｃ２がエアの噴出方向におけるエア噴出口１２ａ側を少しでも向いた状態でキャップＣが搬送面１１上に投入されると、当該キャップＣは搬送面１１に近づくに従って、天面Ｃ２が搬送面１１側を向く正規姿勢に整えられる。そして、最終的には天面Ｃ２が搬送面１１に近接すると共に、エア噴出口１２ａから噴出するエアが天面Ｃ２と搬送面１１との間を下流側に高速で流れることになる。このため、正規姿勢のキャップＣを搬送面１１に吸引した状態で下流側に高速で搬送することができると共に、キャップＣに変形やキズを生じさせるおそれがない。

一方、開口された側がエアの噴出方向におけるエア噴出口１２ａ側を少しでも向いた状態でキャップＣが搬送面１１上に投入されると、エア噴出口１２ａから噴出するエアに対するキャップＣの抵抗が大きいことから、当該キャップＣはより抵抗の少ない天面Ｃ２側がエア噴出口１２ａ側を向くように即座に変換されることになる。このため、このようなキャップＣについても、正規姿勢に整えながら、搬送面１１に吸引した状態で下流側に搬送することができ、また変形やキズが生じるおそれもない。

また、搬送面１１の上流端に設けたガイド壁１３を排除することにより、搬送面１１の上流側から当該搬送面１１に沿うようにキャップＣを供給することも可能である。そして、この場合においても、天面Ｃ２が搬送面１１側を向いていないキャップＣはエア噴出口１２ａから噴出するエアに対する抵抗が大きいことから一旦浮上し、降下するまでの間に天面Ｃ２が搬送面１１側を向くことになる。このため、搬送面１１に沿うように供給されるキャップＣについても、正規姿勢に整えながら、搬送面１１に吸引した状態で下流側に搬送することができると共に、変形やキズが生じるのを防止することができる。

従って、キャップＣを正規姿勢に揃えることができると共に、変形やキズを生じさせることなく安定的に下流側のエアフロー式搬送装置２０に搬出することができる。

また、キャップＣが例えば図４に示すように、その上方に向いた開口部に一部が入った状態で重なって供給される場合がある。この場合通常は、搬送時の振動や、他のキャップＣとの接触等によって、当該重なった状態が解除されることになる。ただし、搬送面１１上を移動する速度が速いことから、従来の場合には、その重なった状態のまま搬送面１１を通過することもあり得た。

しかし、この実施の形態においては、２つ以上重なったキャップＣが下流側に移動するのを阻止し、単一のキャップＣが下流側に移動するの許容をすべく、搬送面１１が下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜しているので、重なった状態のキャップＣがエアフロー式搬送装置２０側に流出するのを防止することができる。また、当該重なった状態のキャップＣについては、搬送面１１上に滞留する間に、エアの噴出流による振動や、新たに供給される他のキャップＣとの接触等によって、その重なった状態を解除することができる。従って、正規姿勢に整えられたキャップＣのみを搬送面１１の下流側に搬出することができる。

なお、搬送面１１の上流側の端部（斜め下方の端部）やサブ搬送面１１１に位置するエア噴出流路１２の中心線の方向をより垂直方向に近づける（上記角度θをより小さくする）ことにより、キャップＣの重なった状態をより効率よく解除するように構成してもよい。

また、上記実施の形態で示したエアフロー式姿勢整理搬送装置１０においては、図６に示すように、搬送面１１における上流側の端部に、正規姿勢で搬送される単一のキャップＣが通過可能な高さで、かつ２つ重なった状態のキャップＣ及び円筒部Ｃ１の外周面が搬送面１１側を向いた横転状態のキャップＣ（図中Ｃｔで示す）が通過不能な高さに下限位置が設定されたクロスバー（通過高さ制限手段）１４を設けるように構成してもよい。このクロスバー１４は、丸棒によって形成されており、水平方向に延在すべく設置されている。

上記クロスバー１４を設けた場合には、重なった状態や、横転状態のキャップＣが搬送面１１上を下流側に移送されることが万一あったとしても、これらの不正規姿勢のキャップＣが搬送面１１から下流側に搬出されるのをクロスバー１４によって、確実に阻止することができる。

また、クロスバー１４に当たることによって、不正規姿勢になったキャップＣについては、エア噴出口１２ａから噴出するエアによって正規姿勢に変換することができる。従って、正規姿勢のキャップＣのみを極めて確実にエアフロー式搬送装置２０に搬出することができる。

そして、クロスバー１４については、キャップＣを単に正規姿勢に変換することが可能でかつ正規姿勢に変換後のキャップＣを搬送方向Ａの下流側に移送することが可能な搬送面（例えば２つ以上重なったキャップＣでも下流側に搬送することが可能な搬送面）における下流側の端部に設けてもよい。

この場合にも、２つ以上重なった状態のキャップＣや横転状態のキャップＣがエアフロー式搬送装置２０に搬出されるのを防止することができる。しかも、クロスバー１４がこれらのキャップＣに当接することによって、当該重なった状態や横転状態を解除することができ、この解除によって不正規姿勢になったキャップＣについては、搬送面から噴出するエアによって正規姿勢に変換することができる。従って、正規姿勢に整えられたキャップＣのみを搬送面の下流側に搬出することができる。

本発明の一実施形態として示したエアフロー式姿勢整理搬送装置の斜視図で ある。 同エアフロー式姿勢整理搬送装置の要部斜視図である。 同エアフロー式姿勢整理搬送装置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ ）は側断面図である。 同エアフロー式姿勢整理搬送装置の要部断面図である。 同エアフロー式姿勢整理搬送装置における搬送面の傾斜角に対するキャップ の推力、単一のキャップの抗力及び２つ重なった状態のキャップの抗力を示す図であ る。 同エアフロー式姿勢整理搬送装置の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１１ 搬送面
１２ エア噴出流路
１２ａ エア噴出口
１４ クロスバー（通過高さ制限手段）
Ａ 搬送方向
Ｃ キャップ（ワーク）
Ｃ１ 円筒部（筒状部）
Ｃ２ 天面（端面部）
α 傾斜角

Claims (3)

1. 搬送面に形成された複数のエア噴出口から搬送方向の下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、筒状部の一端が端面部によって閉塞され他端が開口されたワークを上記端面部が上記搬送面側となる正規姿勢に整えながら上記下流側へ移送するエアフロー式姿勢整理搬送装置であって、
   上記搬送面は、２つ以上重なった上記ワークが上記下流側に移動するのを阻止し、単一の上記ワークが上記下流側に移動するの許容をすべく、上記下流側に向かって漸次上方に位置するように傾斜されていることを特徴とするエアフロー式姿勢整理搬送装置。
2. 搬送面に形成された複数のエア噴出口から搬送方向の下流側に向かって斜め上方に噴出するエアにより、筒状部の一端が端面部によって閉塞され他端が開口されたワークを上記端面部が上記搬送面側となる正規姿勢に整えながら上記下流側へ移送するエアフロー式姿勢整理搬送装置であって、
   上記正規姿勢で搬送される単一の上記ワークが通過可能な高さで、かつ２つ重なった状態の上記ワーク及び筒状部の外周面が上記搬送面側を向いた横転状態の上記ワークが通過不能な高さに下限位置が設定された通過高さ制限手段を備えていることを特徴とするエアフロー式姿勢整理搬送装置。
3. 上記正規姿勢で搬送される単一の上記ワークが通過可能な高さで、かつ２つ重なった状態の上記ワーク及び筒状部の外周面が上記搬送面側を向いた横転状態の上記ワークが通過不能な高さに下限位置が設定された通過高さ制限手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエアフロー式姿勢整理搬送装置。

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