JPH0471793B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、液体が充填された瓶を、順次、複数
本ずつまとめて、これらに順次キヤツプを被せて
螺着する瓶のキヤツピング装置に関する。

＜従来技術＞ 液体の充填された瓶に対して、１本ずつ順にキ
ヤツプを被せて行く装置は、たとえば飲料の自動
瓶詰め装置などによつて知られている。

しかるに、この種の瓶詰め装置は、同じ形状の
瓶に対してのみ適用可能であり、瓶の大きさや、
口の大きさに違いがあると、別の装置でなければ
キヤツプを被せることができない。

しかるに、例えば、電子産業などで用いられる
高純度の薬液は、いわゆるクリーンルームにおい
て瓶に充填されて、人手によつてキヤツプが被せ
られているのが現状であるが、その理由は、瓶の
大きさ、形が充填する薬液の種類によつて多種多
様であることによるもので、丁重な扱いを必要と
することから、キヤツピング作業は人手によらざ
るをえなかつた。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、薬液は、その種類によつて作業環境を
悪化させ、人手による作業を困難なものにしてお
り、この困難度は、今後益々増大する傾向にある
ため、キヤツピング作業の自動化が望まれてい
た。

本発明は、かかる要望に応えるため、作業環境
に左右されずに、あらゆる大きさ、形の瓶に適用
することのできる瓶のキヤツピング装置を提供す
ることを解決しようとする課題とするものであ
る。

発明の構成 ＜課題を解決するための手段＞ 本発明は前記課題を解決する手段として、ベル
トコンベアによつて搬送されて来る瓶を複数本ず
つ順次まとめて、定位置まで運ぶ瓶の間欠送り・
定置機構と、同機構によつて定位置まで運ばれる
瓶相当数のキヤツプを洗浄かつ乾燥して、前記瓶
口部相互間の距離相当の間隔をあけて整列待機さ
せるキヤツプの整列・待機機構と、水平方向に移
動するロボツトアームによつて支持された吸着部
で整列待機させた複数個のキヤツプを同時に吸着
して前記定位置まで運ばれた瓶の上方に導き、瓶
の口に被せた後、回転部材によつてキヤツプを回
わして螺着するキヤツプの搬送・回転機構の３機
構をもつて瓶のキヤツピング装置を構成し、所期
の目的を達成しようとするものである。

＜作用＞ ベルトコンベアによつて搬送されて来た瓶は、
瓶の間欠送り・定置機構のスターホイールによつ
て、複数本ずつ通過を規制されながら、同機構の
瓶クランプに達し、前記複数本の瓶を左右方向よ
り同時にクランプして定位置で停止させる。

他方において、キヤツプの整列・待機機構は供
給されたキヤツプを前記瓶の取出し本数と同数設
置したシユートに順次収容し、該シユート内にお
いて、キヤツプに洗浄後を吹きつけて洗浄を行な
い、つづいて、キヤツプを乾燥して、整列待機さ
せる。

前記瓶の間欠送り・定置機構の作用と前後し
て、キヤツプの搬送・回転機構ではロボツトアー
ムによつて支持されたキヤツプの一斉吸着部を前
記整列・待機機構のシユート上で整列待機する洗
浄乾燥済みのキヤツプ上に水平移動して吸着部を
作動し、定置瓶相当数を一斉に吸着して再度ロボ
ツトアームを水平移動し、該定置瓶の真上に運
び、つづいて一斉吸着部を瓶の口部に向けて降下
させて、キヤツプを一斉に瓶の口部に被せ、さら
に一斉吸着部を回転させて、キヤツプを瓶に螺着
し、後工程で抜気を要する場合には仮締めを行な
い、抜気を必要としない場合には本締めを行な
う。

キヤツプの螺着が終了すると、ロボツトアーム
によつて支持された一斉吸着部は再びキヤツプ整
列・待機機構の各シユートの上方に戻り、瓶間欠
送り・定置機構の瓶クランプは後退して瓶を開放
し、コンベア装置によつて瓶を移動させ、新たな
瓶を再び所要本数だけ瓶クランプによつて拘束し
て、次のキヤツピング作業に備える。

＜実施例＞ 図面は瓶の間欠送り・定置機構Ｘと、キヤツプ
の整列・待機機構Ｙと、キヤツプの搬送・回転機
構Ｚの３機構からなる本発明装置の１実施例を示
したもので、第１図は全体平面図を、第２図は側
面図を示す。

同図において、瓶の間欠送り・定置手段Ｘは、
キヤツピング位置に複数本ずつ順次まとめて間欠
的に送り込み、定位置でクランプするためのもの
で、瓶搬送用ベルトコンベア１に近接させて設置
されている。２はベルトコンベア１によつて連続
して供給される液体の充填された瓶Ｂ，Ｂ…を、
３本ずつに通過を規制しながら送ることのできる
間欠送り出し部で、キヤツピング位置の手前に設
置され、ベルトコンベア１の上方に位置させて向
き合わせたスターホイール２ａと直線ガイド２ｂ
を主体として構成されている。スターホイール２
ａは、ベルトコンベア１上をほぼ密着状態で搬送
されて来る瓶Ｂを、その回転によつて等間隔に１
本ずつ促えながら、直線ガイド２ｂに沿つて通過
させ、３本の瓶を通過させるたびに回転を停止す
るような構造を有している。３はキヤツピング位
置に設けた瓶ストツパで、ベルトコンベア１によ
つて搬送されて来る前記３本の瓶Ｂを停止させる
棒体３ａを有し、この棒体は垂直状態から水平状
態に回動して瓶ストツプ機能を果すように設けら
れている。

４は前記瓶ストツパ３の直前に設けた瓶クラン
プで、２枚のクランププレートを左右方向から対
向させて設け、同プレートの内面側に瓶Ｂの平断
面形状に対応する形状に間隔P1をもつて等間隔
に窪みを有している。第５図ａは瓶クランプ４の
詳細を示したもので、瓶Ｂに当接する部分には、
クランププレート４ａを対称位置に設け、クラン
プした瓶Ｂを後述するキヤツプＣに対して調心さ
せるために、圧縮コイルスプリングで瓶Ｂの中心
方向に付勢している。この瓶クランプ４は前記瓶
の間欠送り・定置機構によつてまとめて送り出さ
れる３本の瓶Ｂをベルトコンベア１の進行方向に
１列に挾持し、瓶ストツパ３によつて進行を阻止
された瓶Ｂを一斉にクランプすることができるよ
うに、クランプのタイミングがタイマーでセツト
され、キヤツピングが終わると、前記クランププ
レート４ａを開き、瓶を一斉に開放するようにな
つている。瓶ストツパ３は、瓶クランプ４が瓶を
クランプすると、棒体３ａが垂直状態になり、瓶
クランプ４が瓶を解放すると水平状態に復帰して
瓶Ｂの進行を阻止することができるようになつて
いる。なお、ベルトコンベア１は、通常、瓶クラ
ンプ４が瓶をクランプした後に停止し、キヤツピ
ングが終わると運転を再開するようになつている
が、クランプ状態の瓶Ｂは倒れることがないの
で、ベルトコンベア１を停止させずに瓶クランプ
４を起動させるようにしても良い。

次に、キヤツプ整列・待機機構Ｙはホツパー５
に収容されたキヤツプＣを図示しないバイブレー
タの作動により振動させてシユート５ａで落下さ
せ、そのキヤツプＣを、裏面を下向きに整えて一
列に送り出すキヤツプフイーダ６に設置されるも
ので、その主体であるキヤツプの複数列整列部９
は第３図に示すように、キヤツプＣを３列に区分
けするためのシユート９ｂを有し、シユート９ｂ
はその一端に前記瓶クランプ４のクランプ間隔
P1と同一の間隔をもつた３列の溝９ｄを備えて
おり、この溝９ｄに対交させてキヤツププツシヤ
ー９ａが設けられている。

キヤツププツシヤー９ａはシユート９ｂと前記
キヤツプフイーダ６との間に設けた細幅のベルト
コンベア８によつて送り込まれるキヤツプＣを、
確認センサー９ｃの信号に基いて受入れて、先頭
位置のものから３個ずつ、シユート９ｂの３列の
溝９ｄに対して夫々１個ずつ同時に押込むもの
で、キヤツププツシヤー９ａがキヤツプＣを３個
ずつ押込む作業を繰返すことにより、シユート９
ｂ上にはキヤツプＣが常に満杯状態に整列される
ようになつている。このキヤツプ整列・待機機構
Ｙのシユート９ｂの各溝９ｄの底部には、洗浄液
を噴射するノズル１０ａと温風を噴射するノズル
１０ｂを有するキヤツプ洗浄部１０が付設されて
いる。このキヤツプ洗浄部１０は、各溝９ｄの底
部にあけた孔１０ｃ，１０ｄの下方に設けられ、
洗浄液噴射ノズル１０ａは孔１０ｃの下方に位置
し、また、気体噴射ノズル１０ｂは、孔１０ｄの
下方に位置して設けられている。１０ｅと１０ｆ
は孔１０ｃ，１０ｄの周囲に設けた排出孔と抜気
孔で、排出孔１０ｅは洗浄の済んだ液を排出さ
せ、抜気孔１０ｆは乾燥にたずさわつた空気を吸
引排出させるものである。

なお、前記排出孔１０ｅと抜気孔１０ｆは、ス
リツト状に形成されたものでも良い。

７はキヤツプフイーダ６内のキヤツプＣの上限
量と下限量を検出するセンサーである。

キヤツプの搬送・回転機構Ｚは、キヤツプ保持
回転用ハンド（以下ハンドという）１１と、キヤ
ツプ搬送用ロボツトアーム（以下アームという）
１２とによつて構成され、アーム１２には、水平
運動形のロボツトアームが利用されている。第４
図は、アーム１２の先端１２ａに、ハンド１１を
昇降手段としてのシリンダ装置１３と２個のガイ
ドロツド１４とによつて昇降自在に支持した１例
を示したもので、前記アーム１２は、ハンド１１
をキヤツプの複数列整列部９のシユート９ｂの各
溝９ｄと、瓶クランプ４との間を、それらの真上
位置において往復動するように設けられている。
ハンド１１は、シユート９ｂの各溝９ｄの最前部
に位置している３個のキヤツプＣを上方に吸着す
る機能と、瓶クランプ４の上方において同位置に
待機させた３個の瓶ＢにキヤツプＣを被せ、か
つ、回転させるねじ込み機能とを備えている。こ
の点を更に詳しく述べると、ハンド１１は、シリ
ンダ装置１３によつて上下動するフレーム１１ａ
に、３本の中空回転軸１１ｂが等間隔をもつて垂
直に取付けられ、これらの中空軸１１ｂにプーリ
ー１１ｆが設けられており、このプーリー１１ｆ
に互いにベルト１１ｇが掛けられていてフレーム
１１ａに取付けられた図示しないモータでキヤツ
ピングＣのねじ込み方向に一斉に低速回転するよ
うになつている。また、キヤツピング時の上向き
の反力を吸収できるように支持されている。ま
た、各中空回転軸１１ｂの上端部にはロータリー
ジヨイント１１ｃを取付け、このロータリージヨ
イント１１ｃに接続したフレキシブルホースを介
して真空吸引ポンプ（いずれも図示せず）に接続
するとともに、下端部には吸着パツド１１ｄを個
別に設置して、前記シユート９ｂ上に並列させた
キヤツプＣの中、各溝９ｄの最前部に位置する３
個の一斉に吸引できるようになつている。なお、
吸着パツド１１ｄがキヤツプＣを水平状態に吸着
支持できるようにするため、吸着パツド１１ｄの
外周を被うように各中空回転軸１１ｂに形状安定
用のブロツク１１ｅが密着状態に設けられてい
る。また、前記ロータリージヨイント１１ｃは、
低速回転する中空回転軸１１ｂの回転をフレキシ
ブルホースに伝達させないようにするために設け
たものである。

次に、実施例の作用を説明する。

先ず、瓶の間欠送り・定置機構Ｘでは、瓶の送
出しに際して、瓶ストツパー３の棒体３ａが瓶搬
送用ベルトコンベア１の上面近くまで水平状態に
降りて、瓶クランプ４は開いた状態にあり、スタ
ーホイール２ａが停止している。次いで、ベルト
コンベア１を駆動させて、液体の入つた瓶Ｂを一
列状態で搬送すると、間欠回転するスターホイー
ル２ａとガイド２ｂとの協働作用によつて先頭の
瓶Ｂから順次通過間隔を規制されながら、３本単
位で瓶クランプ４に送り込まれ、瓶Ｂを３本通過
させると、スターホイーム２ａは回転を停止す
る。スターホイール２ａを通過した３本の瓶Ｂ
が、ベルトコンベア１によつてキヤツピング位置
まで送られると、瓶ストツパー３の棒体３ａで拘
束されて停止すると同時に、瓶クランプ４のクラ
ンププレート４ａで左右方向からクランプされ
る。瓶クランプ４が３本の瓶Ｂを同時にクランプ
すると、ストツパー３の棒体３ａは垂直状態に起
立し、この時、ベルトコンベア１は、停止する。

このようにして、瓶Ｂを３本ずつ順次送り出し
て、瓶クランプ４の作用でクランプし、キヤツピ
ング位置で待機させる。

次に、キヤツプの整列・待機機構Ｙにおいて
は、キヤツプＣをホツパー５に投入すると、ホツ
パー５内のキヤツプは振動によつて順次キヤツプ
フイーダ６に向けて送り出される。キヤツプフイ
ーダ６に所要のキヤツプＣが投入されたことがキ
ヤツプ量検出センサー７で検出されると、ホツパ
ー５はキヤツプフイーダ６に対するキヤツプＣの
供給を停止する。キヤツプフイーダ６は、裏返し
状態のキヤツプを瓶の口部に被せられるように表
裏を整えて細幅のベルトコンベア８上に一列状態
に送り出す。ベルトコンベア８は、キヤツプＣを
キヤツプ整列装置９に90°向きを変えて送り込む
ので、プツシヤー９ａが３個ずまとめてキヤツプ
Ｃをシユート９ｂの各溝９ｄに向けて押し込む。
キヤツプの複数列整列部９では、シユート９ｂの
各溝９ｄに〓間なくキヤツプＣが送り込まれる
と、センサー９ｃがこれを確認し、ベルトコンベ
ア８が停止する。このとき、プツシヤー９ａは後
退位置で待機している。

上記のようにしてシユート９ｂに押し込まれた
キヤツプＣはキヤツプ洗浄部１０の作用を受ける
ことになるが、キヤツプＣがシユート９ｂの各溝
９ｄの噴出孔１０ｃと排出孔１０ｅの位置に到達
すると、洗浄液噴射ノズル１０ａから噴射される
洗浄液が噴出孔１０ｃよりシユート９ｂ内に入つ
てキヤツプの内面を洗浄し、排液は排出孔１０ｅ
から排出されて回収される。また、噴出孔１０ｄ
と抜気孔１０ｆの位置に到達すると、温風噴出ノ
ズル１０ｂから吹き出す温風の作用でキヤツプの
内面は加熱乾燥され、抜気孔１０ｆより抜気され
る。

このようにして、洗浄され、乾燥されてシユー
ト９ｂの各溝９ｄ上で整列待機するキヤツプＣに
対して、次にキヤツプの搬送・回転機構Ｚが作動
する。

洗浄乾燥されたキヤツプＣに対して、その真上
に、水平旋回するアーム１２によつて支持された
ハンド１１が到達すると、ハンド１１は、３本の
中空回転軸１１ｂを降下させて、その下端部に設
けた吸着パツド１１ｄを３個のキヤツプＣに一斉
に接近させる。吸着パツド１１ｄがキヤツプＣの
上面に密着すると、図示しない真空ポンプの作用
で、キヤツプＣは３個は共に吸着され、つづい
て、ハンド１１が上昇し、かつ、水平方向に旋回
して、ハンド１１は瓶クランプ４の上方に到達す
る。

このようにして、ハンド１１で吸着した３個の
キヤツプＣを瓶クランプ４でクランプされた前記
３個の瓶Ｂの真上に移動させる。次いで、図示し
ないモータによつてハンド１１の３本の中空軸１
１ｂがベルト１１ｇを介して一斉回転を開始し、
シリンダ装置１３によつて中空回転軸１１ｂをフ
レーム１１ａとともに下降させ、３個のキヤツプ
Ｃをそれぞれ対応する瓶の口部に回転しながら押
付ける。このため、３個のキヤツプＣは瓶口部に
一斉に螺着される。ここで本締めとするか仮締め
とするかはキヤツプＣの螺着を開始してからの中
空回転軸１１ｂの回転数で決まり、仮締めとする
場合には本締めの場合よりも１〜２回転前に中空
回転軸１１ｂを上昇に転ずる。キヤツピングに当
たつて、瓶Ｂとハンド１１の中心が多少ずれてい
ても、瓶ＢとキヤツプＣのずれは、クランプ４の
前述した支持具４ａの弾発力でキヤツプの回転に
応じて自動的に調心される。また、キヤツプの螺
着開始の時間的なずれは、ハンド１１が反力を受
けたとき作用するクツシヨン作用によつて解消さ
れる。キヤツピングが終了して、中空回転軸１１
ｂが上昇すると、アーム１２は再び水平方向に旋
回して、キヤツプ整列・待機機構Ｙのシユート９
ｂ上に達し、ベルトコンベア１は再起動してキヤ
ツピングの済んだ瓶Ｂを搬送し、新たな瓶Ｂをス
ターホイール２ａで瓶クランプ４に送り込み、以
下この作用を繰り返す。

発明の効果 本発明は、キヤツプ洗浄と搬送並びに瓶の間欠
的な搬送、そして、キヤツプの吸着と回転の各工
程をコンベアに近接させて設けた３機構で、自動
的に行うことができるもので、複数本の瓶をまと
めて同時にキヤツピング処理することができるも
をであるから、キヤツピング作業の完全な省力化
と高能率化の実現に貢献し、無人操業を容易にす
ることができる。また、瓶の大きさ、形に違いが
あつても、例えばスターホイールやクランプな
ど、一部の備品を交換するだけで、多種多様の瓶
への利用ができるという優れた特長を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明装置の１実施例を示したもの
で、第１図は全体平面図、第２図は同じく全体側
面図、第３図はキヤツプ整列・待機機構の平面
図、第４図はキヤツプ搬送・回転機構の正面図、
第５図ａは瓶クランプの平面図、第５図ｂは第５
図ａｂ−ｂ線上で切断した断面図である。 Ｘ……瓶の間欠送り・定置機構、Ｙ……キヤツ
プの整列・待機機構、Ｚ……キヤツプの搬送・回
転機構、Ｂ……瓶、Ｃ……キヤツプ、１……瓶搬
送用ベルトコンベア、２……瓶の間欠送り出し
部、２ａ……スターホイール、２ｂ……ガイド、
３……瓶ストツパ、４……瓶クランプ、５……キ
ヤツプ供給ホツパー、８……キヤツプ搬送用細幅
ベルトコンベア、９……キヤツプの複数列整列
部、９ｂ……キヤツプシユート、１０……キヤツ
プ洗浄部、１１……キヤツプ保持回転用ハンド、
１１ａ……昇降フレーム、１１ｂ……中空回転
軸、１１ｄ……吸着パツド、１２……キヤツプ搬
送用ロボツトアーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベルトコンベアに近接させて設けられる瓶の
   間欠送り・定置機構と、キヤツプの整列・待機機
   構と、キヤツプの搬送・回転機構の３機構をもつ
   て構成され、前記瓶の間欠送り・定置機構は、瓶
   の取出し本数の整数倍の数の切欠面を外周部に持
   つスターホイールをベルトコンベアの上方部に位
   置させて、間欠回転可能に水平に支持して、瓶の
   取出し本数に相当する角度ずつ間欠回転する駆動
   源で間欠駆動させるとともに、前記コンベア上に
   おいて、スターホイールで通過を規制された複数
   本の瓶に対して、それを左右方向からクランプす
   る１対の瓶クランプと瓶ストツパを備え、また、
   前記キヤツプの整列・待機機構は、ホツパーより
   供給されたキヤツプを瓶の取出し本数に相当する
   数に、所要間隔をもつて整列待機させるシユート
   と、該シユート上のキヤツプを洗浄し、かつ、乾
   燥させるキヤツプ洗浄部を備え、さらに、キヤツ
   プの搬送・回転機構は、前記シユートと瓶クラン
   プの間を水平方向に往復動するロボツトアームに
   よつて支持された前記整列待機させた各キヤツプ
   の一斉吸着部と、該吸着部の回転軸を連動する一
   斉回転部材を備えている瓶のキヤツピング装置。