JP2009215084A - 容器の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 グリッパの型替えを容易化すること。
【解決手段】 容器１００のネック部１０１をグリップするグリッパ４０をグリップベース３１に設けた容器１００の両持ちグリップユニット３０を用い、グリップユニット３０のグリップベース３１を搬送手段１０に対し上方から着脱自在に載置して両持ち支持可能にしたもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は容器の搬送装置に関する。

容器の充填キャッピングライン等を構成する搬送装置として、特許文献１に記載の如く、搬送手段を構成するチェーンにキャリヤを固定的に介装し、キャリヤに設けたＵ字型凹部に容器のネック部突起を載せて搬送するものがある。

他の容器の搬送装置としては、特許文献２に記載の如く、搬送手段を構成する回転ホイールに複数のグリッパを固定的に取付け、グリッパにより容器のネック部を吊下げた状態で搬送するものがある。

特開平5-278852 特開2000-289847

特許文献１の搬送装置では、キャリヤをチェーンに固定し、特許文献２の搬送装置では、グリッパを回転ホイールに固定しているために、以下の問題点がある。尚、特許文献１のキャリヤと特許文献２のグリッパは容器のネック部を保持する点で同一であり、以下両者を代表してグリッパと称する。また、チェーンと回転ホイールを搬送手段と称する。

(1)グリッパを搬送手段に固定的に取付けており、多品種少量生産ライン等で、グリッパの型替えが容易でない。

(2)グリッパを単一の搬送手段に固定化しており、グリッパを１つの搬送手段から他の搬送手段に移し替えて搬送方向を変換できない。

(3)グリッパの全数のものが単一の搬送手段に固定化されており、搬送手段の搬送経路に沿う一部の範囲で一部のグリッパを停止したり、変速（増速又は減速）することができない。

本発明の課題は、グリッパの型替えを容易化ないしは不要にすることにある。

請求項１の発明は、容器のネック部をグリップするグリッパをグリップベースに設けた容器の両持ちグリップユニットを用い、該両持ちグリップユニットのグリップベースを搬送手段に対し上方から着脱自在に載置して両持ち支持可能にした容器の搬送装置であって、前記グリッパが２本の互いに相対して開閉するアームの間に容器のネック部をグリップ可能にし、グリッパの２本のアームが、それら２本のアームにかけたばねにより閉じ状態に設定されるとともに、搬送手段の搬送経路に沿う必要位置に配置した開閉手段により開き状態に設定されるようにしたものである。

図１は送りベルトとグリップユニットを示す斜視図である。 図２は送りベルトとグリップユニットの着脱構造を示す斜視図である。 図３はグリッパの開閉手段を示す斜視図である。 図４はグリップユニットの変形例を示す斜視図である。 図５は容器搬送装置を示す斜視図である。 図６は充填機のヘッド間隔調整装置を示す斜視図である。

（実施例１）
図１の容器搬送装置１は、搬送手段１０を構成する送りベルト１１を搬送経路としての往路Ｌ1と復路Ｌ2に有し、往路Ｌ1の終端と復路Ｌ2の始端の間、復路Ｌ2の終端と往路Ｌ1の始端の間のそれぞれに、不図示のつなぎ路Ｌ3、Ｌ4を有する。容器搬送装置1は、往路Ｌ1、復路Ｌ2に沿う複数の搬送区分Ａ、Ｂ、Ｃ…（不図示）毎に、例えば容器投入ステーション、容器クリーニングステーション、容器１００への内容物充填ステーション、容器１００のキャッピングステーション、容器排出ステーション等を設ける。

送りベルト１１は無端周回状の左右の歯付きベルト１２Ａ、１２Ｂからなり、駆動モータ（不図示）を有する。

容器搬送装置１は、送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂに着脱自在に両持ち支持（グリップユニット３０の搬送方向に直交する方向の左右両側部を支持）されるグリップユニット３０を有する。グリップユニット３０は、図２に示す如く、グリップベース３１に２本のアーム４１Ａ、４１Ｂからなるグリッパ４０を有する。グリップユニット３０は、グリップベース３１に１個又は複数個（本実施例では２個）のグリッパ４０を有する。グリップユニット３０は、グリップベース３１の左右両側部を送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂ上に鉛直上方から着脱自在に載置して両持ち支持される。

グリッパ４０は、図３に示す如く、グリップベース３１の円形の容器挿入孔３１Ａの上部に配置され、２本のアーム４１Ａ、４１Ｂにかけたばね４２により閉じ状態に設定されるとともに、送りベルト１１の搬送経路に沿う必要位置に開閉手段５０を配置し、開閉手段５０の例えばソレノイド５１により駆動される押動子５２によって２本のアーム４１Ａ、４１Ｂに設けたカムフォロワ４３、４３を押し開いて開き状態に設定される。

グリッパ４０は、開き状態で、容器１００のネック部１０１（容器口部のキャッピング用おねじ部１０１Ａと容器肩部１０１Ｂとの間）を両アーム４１Ａ、４１Ｂの互いに相対するＶ字凹部間に、グリップベース３１の容器挿入孔３１Ａの孔軸方向に沿う上下方向（両Ｖ字凹部が囲む空間に直交する方向）から受け入れ、閉じ状態で、容器１００のネック部突起（例えば、正立容器１００におけるネック部１０１上の環状突部）を両アーム４１Ａ、４１ＢのＶ字凹部縁上に載せて該ネック部１０１をグリップする。

図４（Ａ）はグリップユニット３０の変形例である。このグリップユニット３０は、グリップベース３１の容器挿入孔３１Ａの外周のうち、グリッパ４０の２本のアーム４１Ａ、４１Ｂの両Ｖ字凹部が囲む空間の横向き開口に臨む部分を切欠部３１Ｂとした。グリッパ４０の開き状態で、容器１００のネック部１０１を両アーム４１Ａ、４１ＢのＶ字凹部間に、容器挿入孔３１Ａの孔軸方向に沿う上下方向からだけでなく、切欠部３１Ｂを経由して容器挿入孔３１Ａに至る横方向からも受け入れできる。

図４（Ｂ）は、グリップユニット３０の他の変形例である。このグリップユニット３０は、グリッパ４０の２本のアーム４１Ａ、４１Ｂのそれぞれをグリップユニット３０の搬送方向に沿う方向に延在し、両アーム４１Ａ、４１Ｂをグリップユニット３０の搬送方向に直交する方向の両側から閉じるようにした。容器１００のネック部１０１をグリップしているグリッパ４０の両アーム４１Ａ、４１Ｂが、グリップユニット３０の走行後の停止時における容器１００の慣性力に負けて開くことを防止できる。

容器搬送装置１は、往路Ｌ1、復路Ｌ2に沿う複数の搬送区分Ａ、Ｂ、Ｃ…毎に互いに独立をなす複数の送りベルト１１を設け、各送りベルト１１毎に駆動モータ（不図示）を設ける。駆動モータはサーボモータからなり、送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂに両持ち支持しているグリップユニット３０の停止位置、走行速度、走行加速度を適宜制御できる。これにより、容器搬送装置１は、往路Ｌ1、復路Ｌ2に沿う搬送区分毎に、グリップユニット３０を格別に停止制御、走行制御せしめる。

グリップユニット３０のグリップベース３１の下面（グリッパ４０の取付面の反対面）には、一定間隔をなす突条係合子３２が設けられ、グリップベース３１を送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂに着脱するとき、この係合子３２をベルト１２Ａ、１２Ｂの歯面の谷部に係脱可能にする。グリップベース３１は、係合子３２をベルト１２Ａ、１２Ｂの歯に係合する状態下で、送りベルト１１の回転力を付与されて送りベルト１１とともに移動する。

容器搬送装置１にあっては、容器１００に対応するグリッパ４０を持つグリップユニット３０を送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂに載置する。駆動モータによる送りベルト１１の駆動により、グリップユニット３０を往路Ｌ1、復路Ｌ2に沿う容器投入ステーション、内容物充填ステーション、キャッピングステーション、容器排出ステーション等の各搬送区分を順に移動する。容器投入ステーションでは開閉手段５０により開閉されるグリップユニット３０のグリッパ４０にて容器１００のネック部１０１をグリップする。充填ステーションでは充填機から容器１００に内容物が充填される。キャッピングステーションでは容器１００にキャップが締結される。容器排出ステーションでは、開閉手段５０により開かれるグリップユニット３０のグリッパ４０から解放された容器１００が排出される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(1)グリップユニット３０を構成するグリップベース３１を搬送手段１０を構成する送りベルト１１に対し着脱自在に両持ち支持可能にした。従って、多品種少量生産ライン等における、取扱い容器１００の変更等によるグリッパ４０の型替えを、グリッパ４０が設けられているグリップベース３１の送りベルト１１に対する着脱によって容易化できる。また、グリッパ４０は容器１００のネック部１０１の形状、寸法の変更がある程度の範囲内にある限り、変更容器１００のネック部１０１もグリップできるから、取扱い容器１００の変更等によるグリッパ４０の型替えをなしにすることもできる。

(2)搬送手段１０を送りベルト１１とし、送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂ上にグリップユニット３０のグリップベース３１の左右両側部を安定的に着脱できる。

(3)グリップユニット３０のグリップベース３１を送りベルト１１の左右のベルト１２Ａ、１２Ｂ上に着脱することにより、グリップユニット３０を１つの送りベルト１１から他の送りベルト１１に移し替えることができ、結果としてグリッパ４０の搬送方向を変換できる。

(4)送りベルト１１を搬送経路に沿う複数の搬送区分毎に互いに独立に設け、各送りベルト１１毎に駆動モータを設けた。従って、グリップユニット３０を各搬送区分毎に独立的に走行制御できる。これにより、搬送経路に沿う一部の範囲で一部のグリップユニット３０を停止したり、変速（増速又は減速）することができる。

また、容器搬送装置１にあっては、容器投入ステーション〜容器排出ステーションまでの全行程に渡り、単一のグリップユニット３０のグリッパ４０で、容器１００のネック部１０１をグリップし続けるから、容器１００のつかみ替えがなく、つかみ替えに伴う内容物の飛び跳ね等を生じない。

往路Ｌ1、復路Ｌ2に沿う複数の搬送区分毎に独立の送りベルト１１を設けるに際し、各送りベルト１１毎に駆動モータを備えず、全送りベルト１１に対し１個の駆動モータを設け、この駆動モータの出力を各送りベルト１１に分配するものとしても良い。このとき、駆動モータの出力が各送りベルト１１に分配される分配路にクラッチを設ければ、各送りベルト１１を互いに独立に駆動／停止でき、グリップユニット３０を各搬送区分毎に独立的に走行制御できる。

（実施例２）
図５の容器搬送装置１Ａは、第１搬送手段１０Ａ、第２搬送手段１０Ｂ、容器投入装置７０、容器クリーニング装置８０、反転装置９０、第３搬送手段１０Ｃを有する。

第１搬送手段１０Ａは、第１送りベルト１１Ａにて構成され、空のグリップユニット３０を搬送する。

第２搬送手段１０Ｂは、第１搬送手段１０Ａの第１送りベルト１１Ａに直列的に接続されるつなぎ送りローラ１５と、第１送りベルト１１Ａに直交配置される複数本の第２送りベルト１１Ｂを有し、第２送りベルト１１Ｂを不図示の昇降装置によりつなぎ送りローラ１５に対する下方待機位置と上方作業位置とに昇降する。第２搬送手段１０Ｂは、第１搬送手段１０Ａの第１送りベルト１１Ａが搬送してくるグリップユニット３０をつなぎ送りローラ１５に受け取り、下方待機位置から上方作業位置に上昇する第２送りベルト１１Ｂによりそのグリップユニット３０を持ち上げ載置せしめ、このグリップユニット３０を第２送りベルト１１Ｂによって容器投入装置７０に対応する容器投入位置と、容器クリーニング装置８０に対応するクリーニング位置と、反転装置９０に受け渡す位置のそれぞれに間欠的に位置付けるように、間欠移動する。

第３搬送手段１０Ｃは第３送りベルト１１Ｃにて構成される。
送りベルト１１Ａ〜１１Ｃは、実施例１の送りベルト１１と同様をなし、グリップユニット３０を左右の歯付きベルト１２Ａ、１２Ｂに載置する形態で着脱自在に両持ち支持する。グリップユニット３０は実施例１のグリップユニット３０と同様をなす。

容器投入装置７０は、容器１００を倒立状態で搬入する搬入コンベヤ７１と、搬入コンベア７１から複数の容器１００を一定の間隔を介して切出す送給コンベア７２を有する。送給コンベア７２は、第２搬送手段１０Ｂの容器投入ステーションに位置付けられた第２送りベルト１１Ｂの直上に配置され、相対するコンベアベルトの拡開により解放される容器１００を第２送りベルト１１Ｂに載置させてあるグリップユニット３０のグリッパ４０に受渡す。グリッパ４０と容器１００のネック部１０１をグリップする位置合わせは、例えば、容器口部を位置決めストッパに当接することによって行なう。

容器クリーニング装置８０は、第２搬送手段１０Ｂの容器クリーニングステーションに位置付けられた第２送りベルト１１Ｂの直下に配置され、第２送りベルト１１Ｂに載置されているグリップユニット３０のグリッパ４０がグリップしていると倒立容器１００の口部にクリーニングヘッドを挿入し、容器１００の内部をクリーニングする。

反転装置９０は、旋回板９１に不図示のチャック装置を有し、このチャック装置を第２搬送手段１０Ｂにおける第２送りベルト１１Ｂの出口に臨む位置に位置付けて第２送りベルト１１Ｂが受渡すグリップユニット３０をチャックするとともに、旋回板９１を180度回転し、かつこのグリップユニット３０を第３搬送手段１０Ｃが備える第３送りベルト１１Ｃに受渡す位置に位置付けるように、旋回及び該第３送りベルト１１Ｃに直交する方向（上下方向）に間欠往復移動する。

容器搬送装置１Ａは、第２搬送手段１０Ｂにおける第２送りベルト１１Ｂの容器投入位置に容器投入装置７０を有する容器投入ステーションを設け、第２送りベルト１１Ｂのクリーニング位置に容器クリーニング装置８０を有するクリーニングステーションを設け、第３搬送手段１０Ｃの第３送りベルト１１Ｃが延在される搬送経路に沿う複数の搬送区分毎に、容器１００への内容物充填ステーション、容器１００のキャッピングステーション、容器１００の排出ステーション等を設け、以下の如く動作する。

(1)第１搬送手段１０Ａの第１送りベルト１１Ａに載置された１個又は複数個つながって一団をなすグリップユニット３０（本実施例では一団をなす前後２個のグリップユニット３０）を搬入する。グリップユニット３０は第１送りベルト１１Ａの出口で第２搬送手段１０Ｂのつなぎ送りローラ１５に乗り移って停止する。つなぎ送りローラ１５は自走用駆動モータを有する。

(2)第２搬送手段１０Ｂの第２送りベルト１１Ｂを下方待機位置から上方作業位置に上昇させ、上述(1)のグリップユニット３０をつなぎ送りローラ１５から持ち上げ載置さしめる。第２送りベルト１１Ｂの間欠回転により、グリップユニット３０を容器投入ステーションの容器投入位置に位置付ける。容器投入装置７０の送給コンベア７２が倒立容器１００をグリップユニット３０のグリッパ４０に受渡す。グリッパ４０は、開閉手段５０により開かれて容器１００を受入れ、開閉手段５０により再び閉じられて容器１００のネック部１０１をグリップする。

(3)上述(2)の第２送りベルト１１Ｂを更に間欠回転し、グリップユニット３０を容器クリーニングステーションのクリーニング位置に位置付ける。容器クリーニング装置８０のクリーニングヘッドが上述(2)のグリップユニット３０のグリッパ４０にグリップされている倒立容器１００の口部に挿入され、容器１００をクリーニングする。

(4)上述(3)のグリップユニット３０は、第２送りベルト１１Ｂの更なる間欠回転により反転装置９０の旋回板９１のチャック装置に受渡される。反転装置９０の旋回板９１を180度回転して容器１００を正立させ、かつ反転装置９０の移動によってグリップユニット３０を第３搬送手段１０Ｃの第３送りベルト１１Ｃに受渡し、該送りベルト１１Ｃに載置させる。

(5)上述(4)のグリップユニット３０は、第３送りベルト１１Ｃの間欠回転により、第３送りベルト１１Ｃに沿う前述の内容物充填ステーションに一旦停止し、グリップユニット３０のグリッパ４０にグリップされている正立容器１００に内容物を充填する。グリップユニット３０は、第３送りベルト１１Ｃの更なる間欠回転により、第３送りベルト１１Ｃに沿う前述のキャッピングステーションに一旦停止し、グリップユニット３０のグリッパ４０にグリップされている容器１００にキャップを締結され、その後、容器排出ステーションに搬送され、開閉手段５０により開かれたグリッパ４０から容器１００が解放されて排出される。

即ち、容器搬送装置１Ａにあっては、第１搬送手段１０Ａに後続する第２搬送手段１０Ｂに容器投入ステーションと容器クリーニングステーションを並列配置し、第２搬送手段１０Ｂに後続する第３搬送手段１０Ｃに容器１００への内容物充填ステーション、キャッピングステーション、容器排出ステーションを直列配置した。

このとき、容器搬送装置１Ａの全長設置スペースを小型化するため、第２搬送手段１０Ｂと第３搬送手段１０Ｃを並置することとし、第２搬送手段１０Ｂと第３搬送手段１０Ｃの各ステーション間でグリップユニット３０を移載するものとする。

また、第２搬送手段１０Ｂの容器投入ステーション、容器クリーニングステーションでは2個のグリップユニット３０をつなげた一団として搬送制御し、第３搬送手段１０Ｃの内容物充填ステーション、キャッピングステーション、容器排出ステーションでは4個のグリップユニット３０をつなげた一団として搬送制御する。そして、第３搬送手段１０Ｃから第１搬送手段１０Ａへの戻り行程ではそれらのグリップユニット３０を急速走行させた後、第１搬送手段１０Ａのアキュムステーションにそれらのグリップユニット３０を一時貯留可能にする。グリップユニット３０は、第１搬送手段１０Ａのアキュムステーションから、第２搬送手段１０Ｂの容器投入ステーションが必要とする送給速度で容器投入ステーションに供給され得るものになる。

本実施例によれば、実施例１の作用効果に加え、反転装置９０によりグリップユニット３０のグリップベース３１を180度反転できる。

また、搬送手段１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの上下方向配置レベルを互いに異なるものにし、それらに付帯する各作業ステーションを３次元的に配置することにより、作業性の向上、占有スペース上のメリットを得ることができる。

本発明において、グリップユニットのグリッパは容器１００のネック部１０１をグリップするものであれば良く、容器１００のネック部突起を載せてグリップするものに限らない。

また、本発明の駆動モータは、サーボモータに限らず、ステッピングモータ、インバータモータ等であっても良い。

また、本発明の容器搬送装置は、搬送手段を直線状送りベルト等の直線経路方式によるものに限らず、曲線状送りベルト等による曲線経路方式、ロータリーテーブル等の旋回経路方式によるものにて構成しても良い。

また、本発明の容器搬送装置に投入される容器１００としては、ボトルに限らず、ネック部を備えた可撓袋であっても良い。

また、本発明の容器搬送装置において、多品種少量生産ライン等における取扱い容器１００の変更等により、グリップユニット３０の相隣るグリッパによりグリップされるべき容器間隔が変化せざるを得ないときには、(a)グリップユニットの相隣るグリッパ間隔を調整し、又はグリップユニットをグリッパ間隔の異なるものに交換し、(b)充填機２００（図６）（キャッピング機も同じ）の相隣る充填ヘッド２０１、２０１の間隔をヘッドピッチ調整装置２０２により変更して対処可能にする。図６のヘッドピッチ調整装置２０２は、モータ２０２Ａの出力軸に結合した送りねじ２０２Ｂに、各充填ヘッド２０１に一体の伝動子２０１Ａを螺着させてあり、モータ２０２Ａの回転制御により相隣る充填ヘッド２０１の間隔を自在に広狭調整できる。

１、１Ａ 容器搬送装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 搬送手段
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 送りベルト
１２Ａ、１２Ｂ ベルト
３０ グリップユニット
３１ グリップベース
３２ 係合子
４０ グリッパ
４１Ａ、４１Ｂ アーム
４３ カムフォロワ
５０ 開閉手段
５２ 押動子
９０ 反転装置
１００ 容器
１０１ ネック部

Claims (5)

1. 容器のネック部をグリップするグリッパをグリップベースに設けた容器の両持ちグリップユニットを用い、
   該両持ちグリップユニットのグリップベースを搬送手段に対し上方から着脱自在に載置して両持ち支持可能にした容器の搬送装置であって、
   前記グリッパが２本の互いに相対して開閉するアームの間に容器のネック部をグリップ可能にし、
   グリッパの２本のアームが、それら２本のアームにかけたばねにより閉じ状態に設定されるとともに、搬送手段の搬送経路に沿う必要位置に配置した開閉手段により開き状態に設定される、容器の搬送装置。
2. 前記グリッパが２本のアームの互いに相対するＶ字凹部の間に容器のネック部をグリップ可能にする請求項１に記載の容器の搬送装置。
3. 前記グリップベースが搬送手段に係脱する係合子を設けてなる請求項１又は２に記載の容器の搬送装置。
4. 前記搬送手段を搬送経路に沿う複数の搬送区分毎に互いに独立に設けた請求項１〜３のいずれかに記載の容器の搬送装置。
5. 開閉手段の押動子によって２本のアームに設けたカムフォロワを押すことで前記グリッパが開き状態に設定される請求項１〜４のいずれかに記載の容器の搬送装置。

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