JP2017114657A - 容器搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器を噛み込まずに、容器を高速で搬送することができる容器搬送装置を提供する。【解決手段】容器搬送装置は、回転可能な支持部材３０と、支持部材３０と一体に回転可能であり、かつ支持部材３０の回転中心Ｏから離れる方向および回転中心Ｏに近づく方向に移動可能であり、かつ容器１に接触可能な複数の可動部材３３と、複数の可動部材３３を回転中心Ｏから離れる方向にそれぞれ付勢する複数の付勢手段４０とを備える。【選択図】図８

Description

本発明は、ペットボトルや、その予備成形品であるプリフォームなどの容器を搬送するための容器搬送装置に係り、特に容器を高速で搬送することができる容器搬送装置に関するものである。

ペットボトルやプリフォームなどの容器の検査は、その外観を撮像装置で撮像する検査装置によって行われる。近年、容器の搬送速度は高速化しつつある。それに伴い、容器の検査装置にも高速運転が求められている。検査装置に到達した容器は、入口ガイドによってかき込みスターホイールに案内され、かき込みスターホイールの複数の爪によって１つずつ検査装置内に取り込まれる。

特開２００８−２９７０８３号公報

しかしながら、容器が高速で搬送されると、検査装置に到達した容器の姿勢が不安定になる。これに起因して、容器を検査装置に取り込む上記かき込みスターホイールが、容器を噛み込むことがある。容器の噛み込みが発生すると、かき込みスターホイールや入口ガイドなどにダメージを与えてしまう。

また、噛み込まれた容器を撤去する作業も発生し、その作業を行っている間は生産がストップする。さらには、バイパスラインに容器を流す必要が生じる。結果として、生産の歩留まりが低下し、容器の再検査などの作業が発生する。これに加え、噛み込まれた容器は、傷などのダメージを受けているので、廃棄処分しなければならない。

特許文献１には、入口ガイドの端部が開放可能な開閉部材から構成されている装置が開示されている。この装置によれば、被搬送物（ワーク）がスターホイール（回転テーブル）に接触すると、開閉部材が被搬送物に押されて開放され、被搬送物の噛み込みを発生させずに被搬送物がスターホイールに送られる。被搬送物がスターホイールに送られると、開閉部材は、ばねによって元の位置に戻される。

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、多数の被搬送物が高速かつ短い間隔で搬送されている場合には、開閉部材が元の位置に戻る前に次の被搬送物が開閉部材に到達してしまうために、次の被搬送物をスターホイールに送ることができない。

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、容器を噛み込まずに、容器を高速で搬送することができる容器搬送装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、回転可能な支持部材と、前記支持部材と一体に回転可能であり、かつ前記支持部材の回転中心から離れる方向および前記回転中心に近づく方向に移動可能であり、かつ容器に接触可能な複数の可動部材と、前記複数の可動部材を前記回転中心から離れる方向にそれぞれ付勢する複数の付勢手段とを備えたことを特徴とする容器搬送装置である。

本発明の好ましい態様は、前記支持部材に固定された複数の支持軸をさらに備え、前記複数の可動部材は、前記複数の支持軸にそれぞれ回動可能に支持されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、各可動部材の一端は、対応する前記支持軸に回動可能に支持されており、当該可動部材の他端は、隣接する可動部材を支持する支持軸に接触していることを特徴とする。

本発明によれば、可動部材が容器を噛み込みそうになったとき、可動部材は支持部材の内側に向かって逃げるので、容器の噛み込みは発生しない。結果として、容器の生産を停止することが回避され、容器をバイパスラインへ流す作業も不要となる。また、容器自体のダメージや、容器の噛み込みに起因した容器搬送装置の構成要素（例えば、入口ガイドなど）のダメージを防止することができる。さらには、複数の可動部材の各々が容器と接触することにより、１つの可動部材が逃げて１つの容器の噛み込みを防いだ場合に次の被搬送物を別の可動部材で搬送することができ、容器を噛み込まずに、容器を高速で搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る容器搬送装置を備えた容器検査装置を示す模式図である。 かき込みスターホイールを示す上面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 かき込みスターホイールの内部構造を示す上面図である。 かき込みスターホイールの可動爪を示す拡大図である。 可動爪がばねの力に抗って変位する様子を示す図である。 可動爪と入口ガイドと間にプリフォームが挟まれたときに、可動爪が支持部材の内側に逃げる様子を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に記載される実施形態では、容器としてプリフォームが使用されているが、本発明は以下の実施形態に限定されず、ペットボトルなどの他の容器にも本発明を適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る容器搬送装置を備えた容器検査装置を示す模式図である。図１に示すように、容器検査装置は、容器の一例であるプリフォーム１を搬送するための容器搬送装置２と、容器搬送装置２によって搬送されるプリフォーム１を検査する検査部３とを備えている。容器搬送装置２は、シュートレール４に接続されている。このシュートレール４の上流部は傾斜しており、プリフォーム１は、その首部に形成されたサポートリングがシュートレール４に支持された状態で、シュートレール４上を滑るようにして容器検査装置内に搬送される。シュートレール４の下流部は水平であり、下流部でのプリフォーム１はエアブロワ（図示せず）からの気流を受けてシュートレール４上を進む。

容器搬送装置２は、シュートレール４に接続された入口ガイド７と、入口ガイド７に進入したプリフォーム１を所定間隔で１つずつ送るかき込みスターホイール１０と、かき込みスターホイール１０からプリフォーム１を受け取り、プリフォーム１をさらに移送する転送スターホイール１２と、転送スターホイール１２から受け渡されたプリフォーム１の口部を吸着ヘッドで真空吸着した状態でプリフォーム１を移送するメインロータ１３と、プリフォーム１をメインロータ１３から出口シュート２１に移送する出口スターホイール２０とを備えている。

プリフォーム１は、シュートレール４を通って容器検査装置の入口ガイド７に移送される。入口ガイド７に進入したプリフォーム１は、かき込みスターホイール１０によって所定の間隔に整列され、入口ガイド７に沿ってかき込みスターホイール１０により送られる。プリフォーム１は、かき込みスターホイール１０から転送スターホイール１２に渡され、さらに転送スターホイール１２からメインロータ１３に渡される。

検査部３は、メインロータ１３に保持されたプリフォーム１を撮像し、その外観を検査する。より具体的には、メインロータ１３に保持されたプリフォーム１を、自転用タイミングベルト１５によって回転させながら、照明器１６によってプリフォーム１を照明し、この状態でプリフォーム１を、照明器１６の反対側からカメラなどの撮像手段１７で撮像することでプリフォーム１の外観を検査する。

検査後のプリフォーム１は出口スターホイール２０によって出口シュート２１に移送される。正常なプリフォームは出口スターホイール２０により吸着保持されて出口シュート２１に移送されるが、不良なプリフォームは不良品排出シュート２２の位置で出口スターホイール２０による吸着保持が解除され、不良品排出シュート２２を通じて排出される。

図２は、かき込みスターホイール１０を示す上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。かき込みスターホイール１０は、回転可能な支持部材３０と、支持部材３０の回転中心Ｏの周りに等間隔に配列された複数の可動爪（可動部材）３３と、これら複数の可動爪３３をそれぞれ独立に外方向に付勢する複数の付勢手段としての複数のばね４０とを備えている。本実施形態では、支持部材３０は、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂを有する。入口ガイド７の下流部は、かき込みスターホイール１０の周縁部に沿って延びている。

上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂは、互いに対向して配置されており、実質的に同じ形状を有している。上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂは、回転軸４１に固定されており、この回転軸４１と一体に回転するようになっている。したがって、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂの回転中心Ｏは、回転軸４１上に位置している。

複数の可動爪３３は、上側支持部材３０Ａと下側支持部材３０Ｂとの間に配置されている。上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂには、その回転中心Ｏの周りに配列された複数の支持軸４５が固定されている。支持軸４５は、回転中心Ｏの周りに等間隔に配列されていてもよい。各支持軸４５の上端は上側支持部材３０Ａに固定され、各支持軸４５の下端は下側支持部材３０Ｂに固定されている。各可動爪３３は各支持軸４５にそれぞれ回動可能に支持されている。支持軸４５の延びる方向は、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂに対して垂直（すなわち、回転軸４１の延びる方向と平行）である。

このような構成により、可動爪３３は、支持部材３０Ａ，３０Ｂの回転中心Ｏから離れる方向および回転中心Ｏに近づく方向に移動することが可能となっている。ばねホルダ４９は、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂに固定されている（図３参照）。ばねホルダ４９に保持されたばね４０は、可動爪３３を回転中心Ｏから離れる方向に付勢している。

図２に示すように、可動爪３３は、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂと一体に回転中心Ｏの周りを回転しながら、入口ガイド７に進入したプリフォーム１に接触し、プリフォーム１を１つずつ切り離し、そして、入口ガイド７に沿ってプリフォーム１を移送する。

図５は、かき込みスターホイール１０の内部構造を示す上面図である。図５では、上側支持部材３０Ａと下側支持部材３０Ｂの図示は省略されている。図５に示すように、複数の可動爪３３は、回転中心Ｏの周りに等間隔に配列されている。ばね４０の一端は、各可動爪３３に固定されたばねストッパ４８に接続されており、ばね４０の他端はばねホルダ４９に保持されている。

図５に示すように、ばね４０は、可動爪３３の数と同じ数だけ設けられ、一対一に対応付けられている。同様に、支持軸４５は、可動爪３３の数と同じ数だけ設けられ、一対一に対応付けられている。各ばね４０は、対応する可動爪３３を回転中心Ｏから離れる方向に向かって押圧している。この方向は、上側支持部材３０Ａおよび下側支持部材３０Ｂの半径方向外側に向かう方向に概ね一致する。以下の説明では、回転中心Ｏから離れる方向を単に外方向といい、回転中心Ｏに向かう方向を内方向という。

図６は、かき込みスターホイール１０の可動爪３３を示す拡大図である。図６に示すように、各可動爪３３の一方の端部３３ａは、対応する支持軸４５に回動可能に支持されており、各可動爪３３の他端（先端）３３ｂは、隣接する可動爪３３を支持する支持軸４５に当接している。より具体的には、可動爪３３の一方の端部３３ａは、支持軸４５の上半分に支持され、他端（先端）３３ｂは、隣接する可動爪３３を支持する支持軸４５の下半分に当接する（図４参照）。

このような構成により、ばね４０によって付勢された可動爪３３の外方向への移動は、隣接する可動爪３３を支持する支持軸４５によって制限される。本実施形態では、可動爪３３の外方向への移動を制限する制限部材は、隣接する可動爪３３を支持する支持軸４５によって構成されている。一実施形態では、可動爪３３の外方向への移動を制限する制限部材は、支持軸４５とは別の部材から構成されてもよい。

可動爪３３に大きな外力が加わると、図７に示すように、可動爪３３はばね４０の力に抗って内方向に変位する。ばね４０および支持軸４５は、可動爪３３の数と同じだけ設けられている。したがって、各可動爪３３は、他の可動爪３３から独立して動くことができる。本実施形態では、付勢手段として、安定した付勢力を発生でき、耐久性が高く、コストが低いなどの観点から、ばね４０が使用されているが、一実施形態では、付勢手段としてゴムなどの弾性材、またはエアシリンダを使用してもよい。

各可動爪３３は、プリフォーム１に接触する接触部３３ｃを有している。プリフォーム１の胴部は、この接触部３３ｃで押されることにより、入口ガイド７に沿って搬送される。本実施形態では、接触部３３ｃは、プリフォーム１の胴部の形状に沿った湾曲形状を有しているが、他の形状を有してもよい。

プリフォーム１が正常に搬送されているときは、プリフォーム１から受ける反力は小さいので、ばね４０の力はその反力に勝り、可動爪３３は外方向に押し出された状態を維持する。したがって、図５に示すように、かき込みスターホイール１０は、入口ガイド７に移送されたプリフォーム１を可動爪３３で１つずつ切り離しながら、入口ガイド７に沿ってプリフォーム１を１つずつ可動爪３３で搬送することができる。

図８に示すように、シュートレール４から搬送されるプリフォーム１の流れが悪くなるなどの理由により、プリフォーム１が入口ガイド７の導入部で停滞すると、プリフォーム１は、かき込みスターホイール１０の可動爪３３と入口ガイド７との間に挟まれる。このとき、プリフォーム１から受ける反力は通常よりも大きくなる。この反力がばね４０の力よりも大きくなったとき、可動爪３３はばね４０の力に抗して内方向に変位する。

このように、かき込みスターホイール１０がプリフォーム１を噛み込みそうになったとき、可動爪３３は内方向に逃げるので、プリフォーム１の噛み込みは発生しない。結果として、プリフォーム１の生産を停止することが回避され、プリフォーム１をバイパスラインへ流す作業も不要となる。また、プリフォーム１の噛み込みに起因したかき込みスターホイール１０および／または入口ガイド７などのダメージを防止することができる。さらには、可動爪３３が逃げることにより、プリフォーム１自体がダメージを受けることを防止することができる。

上述した実施形態では、容器としてのプリフォーム１に接触してプリフォーム１を搬送する可動部材は可動爪３３から構成されているが、本発明は上記実施形態には限定されず、可動部材が容器に接触して当該容器を搬送することができる形状であれば、可動部材は爪の形状でなくてもよい。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

１ プリフォーム
２ 容器搬送装置
３ 検査部
４ シュートレール
７ 入口ガイド
１０ かき込みスターホイール
１２ 転送スターホイール
１３ メインロータ
１５ 自転用タイミングベルト
１６ 照明器
１７ 撮像手段
２０ 出口スターホイール
２１ 出口シュート
３０ 支持部材
３０Ａ 上側支持部材
３０Ｂ 下側支持部材
３３ 可動爪（可動部材）
４０ ばね
４１ 回転軸
４５ 支持軸
４８ ばねストッパ
４９ ばねホルダ

Claims (3)

1. 回転可能な支持部材と、
   前記支持部材と一体に回転可能であり、かつ前記支持部材の回転中心から離れる方向および前記回転中心に近づく方向に移動可能であり、かつ容器に接触可能な複数の可動部材と、
   前記複数の可動部材を前記回転中心から離れる方向にそれぞれ付勢する複数の付勢手段とを備えたことを特徴とする容器搬送装置。
2. 前記支持部材に固定された複数の支持軸をさらに備え、
   前記複数の可動部材は、前記複数の支持軸にそれぞれ回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
3. 各可動部材の一端は、対応する前記支持軸に回動可能に支持されており、当該可動部材の他端は、隣接する可動部材を支持する支持軸に接触していることを特徴とする請求項２に記載の容器搬送装置。

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