JPH0620935B2 - 容器の方向整列装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は容器の方向整列装置に関し、より詳しくは、ホ
ルダに収容された容器を回転させて位置決めするように
した容器の方向整列装置に関する。

「従来の技術」 従来、ホルダに収容された容器を回転させて位置決めす
るようにした容器の方向整列装置として、ホルダ自体を
間欠搬送手段に組込み、各ホルダに収容した容器の位置
決めを行う際には、ホルダの間欠的な停止位置において
該ホルダを回転させ、ホルダの回転に伴なって回転する
容器が所定の方向となったら、その容器の回転を停止さ
せるようにしたものが知られている（実公昭４９−４６
３８６号公報、特公昭６１−２５１号公報）。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、チューブ状の容器に充填物を充填する際に
は、予めキャップを螺着した容器をホルダに倒立させて
収容し、該容器の底部を開口させてそこから充填物を充
填するようにしている。そしてこの後、容器の底部を一
対の圧着部材で圧着するとともにヒータで加熱してその
部分を溶着するようにしている。この際、一般に容器の
表面には種々の印刷が施されているので、上記一対の圧
着部材で容器の底部を圧着する際には、上記印刷に合せ
て予め容器を所定の方向に位置決めしておく必要があ
る。また必要に応じて、容器の所定箇所へ印字やラベル
の貼着等の作業を行うこともある。

しかしながら、従来の容器の方向整列装置では、上述し
たようにホルダはその方向整列装置の一部を構成してい
るので、該方向整列装置からホルダを分離することがで
きず、また容器の位置決め状態を維持するには、該容器
もホルダから分離することができなかった。

その結果、容器の方向整列装置に上記充填装置、シール
装置、印字装置およびラベル貼着装置を一体的に組込む
必要があるので、装置全体が大型化し、その小型化を図
るためには容器を間欠的に搬送せざるを得ず、処理能力
が小さいという欠点があった。

「課題を解決するための手段」 本発明は、そのような事情に鑑み、ホルダに収容された
容器をホルダに対して所定方向に位置決めするようにし
た容器の方向整列装置を提供するものであって、 上記ホルダに、該ホルダの方向を位置決めする位置決め
部と、容器をホルダに固定支持する容器固定手段とを設
け、 また上記方向整列装置に、上記ホルダを搬送する搬送手
段と、上記ホルダに設けた位置決め部に係合し、上記搬
送手段によって搬送されるホルダの方向を所定の方向に
維持するガイド手段と、上記ホルダに収容された非固定
状態の容器を回転させて該容器をホルダに対して所定回
転位置に位置決めする容器回転機構と、さらにこの容器
回転機構によって位置決めされた非固定状態の容器と上
記容器固定手段とを係合させて該容器をホルダに固定さ
せる係合手段とを設けたことを特徴とするものである。

「作用」 上記構成によれば、上記ホルダを搬送手段によって、ガ
イド手段で所定の方向に向けた状態で搬送することがで
き、また、上記ホルダに収容した容器を容器回転機構に
よってホルダに対して回転させて所定回転位置に位置決
めするとともに、その位置決めした容器をホルダに設け
た容器固定手段で固定してその状態に保持することがで
きる。

このように、本発明においては、容器をホルダに対して
所定回転位置に位置決めするとともに、ホルダをガイド
手段で所定の方向に向けた状態で搬送するようにしてい
るので、上記ホルダは従来の容器の方向整列装置のよう
に該方向整列装置の一部を構成することはなく、該方向
整列装置から分離させても上記ガイド手段によってホル
ダを所定の方向に向けた状態で搬送するだけで、常にホ
ルダの方向を所定の方向に向けておくことが可能とな
る。

したがって、上記ガイド手段によってホルダを所定の方
向に向けた状態に維持すれば、例えば上記ホルダを従来
周知の容器の処理ラインと同様に、本発明に係る方向整
列装置から、それぞれ別体として構成した充填装置、シ
ール装置、キャッパ等に順次搬送してそれぞれの処理を
行わせることができるので、従来のようにそれら装置を
方向整列装置と一体に構成する必要がなく、装置全体を
小型に構成できるとともに、連続運転による高速処理が
可能となる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図、
第２図において、合成樹脂材料からなるチューブ状の容
器１は、その口部を下方としてホルダ２内に倒立状態で
挿入してあり、その状態のままホルダ２の搬送ち伴なっ
て搬送されるようになっている。上記容器１の口部には
予めキャップ３を螺着して密封してあり、他方、容器１
の底部を開放しそこから容器内に充填物を充填できるよ
うにしている。

上記ホルダ２は概略立方体形状に形成してあり、それに
よって水平断面を略矩形となるように形成し、その矩形
部の各表面を、ホルダ２を所定の回転方向に揃えるため
位置決め部2aとしている。例えば第３図に示すように、
コンベヤ４の両側に設けたガイド部材５でホルダ２の両
側対向位置の位置決め部2aを案内することにより、ホル
ダ２の回転を拘束した状態で搬送できるようにしてい
る。本実施例の場合、上記ホルダ２は90度毎の４種の回
転角度位置のうちの１つを取ることになるが、何れであ
ってもホルダ２の回転を拘束した状態で搬送できればよ
い。

上記ホルダ２の軸部には、第１図、第２図に示すよう
に、上下方向に段付の貫通孔６を穿設してあり、その上
方を容器１の外径と略同径の大径孔6aとし、また下方を
上記キャップ３と略同径の小径孔6bとしている。そして
上記ホルダ２に、上記容器１をホルダ２に固定支持する
容器固定手段７を設けている。

上記容器固定手段７は、図示実施例では、ホルダ２に水
平方向に形成して上記大径孔6aの下方部分に開口させた
横孔８と、この横孔８内に転動可能に収容したボール９
と、該ボール９を横孔８の開口部に向けて付勢するばね
10とを備えており、その開口部は上記ボール９が脱落し
ないように、ボール９の外径よりも僅かに小さくなるよ
うに形成してある。

上記ホルダ２内に倒立状態で挿入された容器１は、その
円周方向についての位置決めがなされる前の非固定状態
では、第１図に示すように肩部下面が大径孔6a内に突出
したボール９上に載置されるようになっており、他方、
位置決めが行われたら容器１はさらにホルダ２内に押込
まれ、それによって上記ボール９が容器１の肩部の外周
面を押圧するようになっている。この状態では、容器１
はボール９によってホルダ２に固定され、ホルダ２に対
して回転するのが阻止されるようになる。

上記容器１が収容されたホルダ２は、上記ガイど部材５
によって案内されながらコンベヤ４によって容器の方向
整列装置14まで搬送され、タイミングスクリュウ15およ
び供給側スターホイール16を介して上記方向整列装置14
の回転体17内に導入される。

この容器の方向整列装置14では、後に詳述するように、
ホルダ２を固定した状態でホルダ２に対して容器１を回
転させ、それによってキャップ３の増締めを行うととも
に容器１の回転方向の位置決めを行い、容器１が所定の
回転方向となったら回転を停止させて容器１を押下げ、
上述したように容器固定手段７のボール９によって容器
１をホルダ２に固定することができるようになってい
る。

このようにしてキャップ３の増締めを行い、かつホルダ
２に容器１を所定の方向に向けて固定したら、該ホルダ
２は排出側スターホイール18を介して再び上記コンベヤ
４上に排出され、かつコンベヤ４の両側に設けたガイド
部材５で両側を案内されるようになっている。したがっ
て、容器の方向整列装置14によって全てが同一方向とな
るように揃えられ、かつ排出側スターホイール18から排
出された容器１は、その状態のまま各ホルダ２に保持さ
れてコンベヤ４により搬送されるようになる。

上記コンベヤ４によって搬送される容器１は、次に図示
しない回転式充填装置内に搬入され、この充填装置によ
って容器１内に充填物が充填される。この間、ホルダ２
は自由に回転することができないように位置決めされて
おり、したがって該充填装置からコンベヤ19上に排出さ
れてガイド部材20によって両側が案内されたホルダ２お
よび該ホルダ２に保持された容器１は、全てが同一方向
となるように維持されている。また上記キャップ３は増
締めされているので、充填時にキャップの弛みによる充
填物の洩れが発生することはない。

さらに上記コンベヤ19によって搬送される容器１は、次
に回転式シール装置24のタイミングスクリュウ25および
供給側スターホイール26を介して該回転式シール装置24
の回転体27内に導入される。この回転式シール装置24で
はホルダ２を位置決めした状態で倒立状態の容器１の底
部を、すなわち上端部をシールすることができるように
なっている。

この際、容器１の上端部は図示しない一対の圧着部材に
よって圧着され、かつヒータによって加熱されてシール
されるが、容器１はホルダ２を介して所定の方向に揃え
られているので、容器１の印刷面に対して所定の方向で
シールを施すことができる。そしてこの後、容器１は排
出側スターホイール28を介して上記コンベヤ19上に排出
されるようになる。

このように、本実施例においては、ホルダ２に位置決め
した状態で容器１を固定し、かつホルダ２を位置決めし
た状態で搬送しているので、上記方向整列装置14、充填
装置およびシール装置24をそれぞれ別体として構成する
ことができ、それらを一体に構成するよりも製造が容易
となり、しかもそれぞれを連続運転することによって高
速処理が可能となる。

なお、上記実施例では方向整列装置14、充填装置および
シール装置24間にコンベヤ４、19とガイド部材５、20と
を設けるようにしているが、例えば方向整列装置14の排
出側ストーホイール18と充填装置の供給側スターホイー
ルとを共通とし、或いは両者を接続することによって、
上記排出側スターホイール18から直接充填装置の回転体
内にホルダ２を受渡し、或いは上記排出側スターホイー
ル18から充填装置の供給側スターホイールに容器を受渡
すようにしてもよい。この場合であっても、ホルダ２の
回転を拘束した状態で移送できることは明らかである。

次に、上記容器の方向整列装置14の具体的構成を説明す
ると、第４図に示すように、方向整列装置14は図示しな
い機枠に垂直方向に配設して固定した固定軸31と、この
固定軸31に複雑の軸受32を介して回転自在に軸支した前
述の回転体17とを備えており、この回転体17を図示しな
いモータによって一方向に回転駆動させることができる
ようにしている。

上記回転体17は下方位置にホルダ２を載置する回転テー
ブル34を一体に備えており、該回転テーブル34の上方内
周側に、上記ホルダ２をそれぞれ収容する多数のポケッ
ト35ａを形成したガイド手段としての保持スターホイー
ル35を取付け、上記供給側スターホイール16から供給さ
れたホルダ２を各ポケット35ａ内に順次収容できるよう
にしている。

また、上記回転テーブル34の外周側には、機枠36に固定
した円弧状のガイド部材37を配設してあり、上記ポケッ
ト35ａとガイド部材37とによってホルダ２を位置決めし
た状態で、すなわちホルダ２が回転テーブル34に対して
回転することがない状態で該ホルダ２を搬送することが
できるようにしている。

そして上記ポケット35ａとガイド部材37とによって位置
決めされた各ホルダ２の直上位置に、それぞれ容器１を
回転させる容器回転機構41を配設している。

上記各容器回転機構41は、第５図、第６図に示すよう
に、上記回転体17に立設した各２本の支柱42、43と、両
支柱42、43に昇降自在に取付けたブラケット44と、この
ブラケット44に設けたカムフォロワ45と、上記固定軸31
に一体的に連結した昇降カム46とを備えており、上記カ
ムフォロワ45を昇降カム46に係合させることにより、回
転体17の回転に伴なって上記ブラケット44を昇降させる
ことができるようにしている。これらカムフォロワ45お
よび昇降カム46等は、後の説明から理解されるように、
容器回転機構41によって位置決めされた非固定状態の容
器１をホルダ２内に押込んで容器固定手段７に係合さ
せ、該容器を固定手段７によってホルダ２に固定させる
係合手段47を構成している。

上記ブラケット44には鉛直方向に配設した筒状ハウジン
グ49を取付けてあり、この筒状ハウジング49の上方にブ
ラケット50を介してサーボモータ51を取付けている。こ
のサーボモータ51の駆動軸52は上記筒状ハウジング49の
軸線上に配設してあり、該駆動軸52に設けた歯車53を減
速機構54を介して筒状ハウジング49の軸部に回転自在に
軸支した中空軸55の歯車56に連動させている。

上記減速機構54は、筒状ハウジング49にその軸線と平行
に配設して固定した支持軸59と、この支持軸59に回転自
在に軸支した大径歯車60ａと小径歯車60ｂとを一体に有
する歯車60とを備えており、上記大径歯車60ａを上記駆
動軸52に設けた歯車53に、小径歯車60ｂを中空軸55の歯
車56にそれぞれ噛合させている。

上記筒状ハウジング49の下方には、筒状の軸受部材63を
昇降自在に設けてあり、この軸受部材63に回転軸64を回
転自在に軸支している。この回転軸64の上端部はボール
スプライン機構65を介して中空軸55の軸部に昇降可能
に、かつ一体回転するように連動させてあり、また回転
軸64の下端部に、容器１の開放された底部内に嵌合され
る截頭円錐状の嵌合部材66を設けている。この嵌合部材
66の上方所要位置に段部66ａを形成してあり、その段部
66ａによって容器１を押し下げることができるようにし
ている。

上記回転軸64は、これと中空軸55との間に弾装したばね
67によって下方に付勢してあり、また回転軸64および嵌
合部材66の軸部に、該嵌合部材66を容器１内から引抜く
際に容器１内にエアを供給するエア通路68を形成してい
る。このエア通路68は上記軸受部63の内周面に形成した
環状溝63ａに連通し、さらにその軸受部材63に連結した
半径方向のエアバイプ69を介して図示しない圧縮空気源
に連通している。上記エアパイプ69は筒状ハウジング49
に形成した上下方向のスリット49ａを介して軸受部材63
に連結しており、それによって軸受部材63と一体に昇降
できるようになっている。

さらに第４図において、上記回転体17には、上記ホルダ
２に収容された容器１の底部に、すなわち上端部に近接
した位置に支持プレート72を取付けてあり、該支持プレ
ート72に、各容器１の底部所定位置に予め設けた図示し
ないレジスタマークを検出する検出器73をそれぞれ設け
ている。各検出器73からの信号はマイクロコンピュータ
を有する制御装置74に入力させてあり、該制御装置74は
上記サーボモータ51を起動するとともに、各検出器73か
ら上記レジスタマークを検出した信号を入力した際にサ
ーボモータ51を停止させることができるようになってい
る。

また、上記回転テーブル34には、各ホルダ２に形成した
貫通孔６内に下方から挿入されて容器１のキャップ３に
当接する押圧ロッド77を昇降自在に設けている。各押圧
ロッド77にはカムフォロワ78を設けてあり、該カムフォ
ロワ78を上記回転テーブル34に形成したスリット34ａか
ら半径方向外方に突出させることにより、上記押圧ロッ
ド77が回転することがないようにしている。

上記各押圧ロッド77はばね79によってそれぞれ上方に付
勢してあり、機枠36に固定したカム部材80に上記カムフ
ォロワ78を係合させることにより、カム部材80のカム曲
線に従って押圧ロッド77を昇降作動させることができる
ようにしている。

以上の構成において、容器１を収容したホルダ２が供給
側スターホイール16を介して方向整列装置14の回転テー
ブル34上に搬入されると、該ホルダ２は保持スターホイ
ール35のポケット35ａ内に収容されるとともにガイド部
材37に保持され、回転テーブル34に対して回転するのが
規制された状態で該回転テーブル34の回転に伴なって搬
送される。

上記ホルダ２が回転テーブル34と一体的に搬送されるよ
うになると、押圧ロッド77がカム部材80によって上昇さ
れ、その上端部がホルダ２の貫通孔６内に下方から挿入
されて容器１のキャップ３に係合し、該容器１の肩部下
面が容器固定手段７のボール９から僅かに浮き上がる位
置まで上昇させる。

上記押圧ロッド77が容器１を容器固定手段７から僅かに
上昇させて確実に非固定状態とすると、これと同時に、
回転テーブル34の上方に設けられた容器回転機構41が昇
降カム46によって下降され、その下端部に設けた嵌合部
材66が容器１の開口部内に嵌合されるとともに、該嵌合
部材66に形成した段部66ａが容器１の開口部上端縁に当
接し、該段部66ａと押圧ロッド77とによて容器１を挟持
する。

この状態となると、回転テーブル34の回転角度位置を図
示しない検出器によって検出している制御装置74がサー
ボモータ51を起動させ、上記嵌合部材66を介して容器１
を、キャップ３を締付ける方向に回転させる。このと
き、キャップ３に当接している押圧ロッド77は回転する
ことができないので、もしキャップ３に弛みがある場合
には相対的にキャップ３が容器１に締付けられるように
なり、その締付け力が一定値を越えるとキャップ３と押
圧ロッド77との間に滑りが生じ、キャップ３は容器１と
一体に回転するようになる。

容器１が回転してこれに設けたレジスタマークが検出器
73によって検出されると、その信号が制御装置74に入力
されるが、該制御装置74は最初の検出信号の入力があっ
てもそれを無視し、２回目の検出信号を入力した際に上
記サーボモータ51の回転を停止させるようになってい
る。その結果、容器１は少なくとも１回転以上回転され
るようになり、それによって上記キャップ３の増締めを
確実に行うことができ、かつ全ての容器１を同一方向に
揃えることができる。

このようにしてキャップ３の増締めと容器の方向決めが
行われると、次に混合部材66および押圧ロッド77が一体
的に降下されて容器１の回転方向がずれないように維持
したまま容器１を降下させ、その容器１の肩部外周面に
ボール９を圧接させて該容器１をホルダ２に固定する。

この後、嵌合部材66が上昇されて容器１から引抜かれる
が、その際、エアパイプ69およびエア通路68を介して容
器１内に圧縮空気が供給されるので、その空気の圧力で
嵌合部材66を円滑に容器１から引抜くことができる。ま
た押圧ロッド77はホルダ２の貫通孔６から引抜かれ、こ
の状態になればホルダ２は排出側スターホイール18を介
してホルダ２の方向が位置決めされたままコンベヤ４上
に排出され、さらに前述したように、ガイド部材５によ
って位置決めされたまま図示しない充填装置に供給され
るようになる。

なお、上記実施例では、ホルダ２を搬送する搬送手段
は、コンベヤ４、19、或いは回転体17の回転テーブル34
によって構成され、またその搬送手段によって搬送され
るホルダ２の方向を所定の方向に維持するガイド手段
は、ガイド部材５、20、或いは保持スターホイール35の
ポケット35ａとガイド部材37とによって構成されてい
る。

また、上記実施例では容器固定手段７をボール９やばね
10から構成しているがこれに限定されるものではなく、
クランプ機構等、適宜のものが使用でき、係合手段47も
その容器固定手段７の構成に応じて適宜の構成ものが採
用できることは勿論である。例えば、容器固定手段７を
クランプ機構から構成する場合には、通常は該クランプ
機構をばねで閉じさせておき、容器は該クランプ機構上
に供給するようにする。そして容器回転機構により容器
をホルダに対して所定回転位置に位置決めする際には、
上記係合手段をクランプ機構に係合させて該クランブ機
構をばねに抗して強制的に開かせるようにし、それによ
って容器をクランプ機構内に落下させる。そして容器回
転機構により容器をホルダに対して回転させて所定回転
位置に位置決めしたら、上記係合手段をクランプ機構か
ら離脱させ、クランプ機構をばねによって閉じさせて容
器を該クランプ機構によって把持させる。これにより、
容器をクランプ機構すなわち固定手段によってホルダに
固定することができる。さらに、容器の位置決めもレジ
スタマークを用いたものに限定されるものではなく、容
器に設けた突起等の係合部をストッパに当接させて該容
器の位置決めを行うものであってもよく、また本発明を
ライン式の方向整列装置や間欠送り式の方向整列装置に
適用できることは勿論である。

さらに、ホルダに対して容器を所定回転位置に位置決め
した後は、常にホルダをガイド手段によって所定の方向
に向けておく必要はない。すなわち、ホルダに収容され
るように不安定な容器の位置決めを行うよりも、ホルダ
の位置決めを行うほうが遥かに容易なので、ホルダに対
して容器を所定回転位置に位置決めした後は、必要に応
じて上記ガイド手段によるホルダの案内を解除すること
ができ、その後の必要な箇所において比較的簡単な構成
のホルダの方向装置でホルダの位置決めを行なえば、そ
れによって同時に容器の位置決めを行うことができる。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、容器をホルダに位置決
めした後は、ガイド手段によってホルダを所定の方向に
向けた状態に維持することによって容器の方向を所定方
向に向けることができるので、ホルダを容器の方向整列
装置内に一体に組込む必要がなくなる。したがって、例
えば上記ホルダを従来周知の容器の処理ラインと同様
に、本発明に係る方向整列装置から、それぞれ別体とし
て構成した充填装置、シール装置、キャッパ等に順次搬
送してそれぞれの処理を行わせることができるので、従
来のようにそれら装置を方向整列装置と一体に構成する
必要がなく、装置全体を小型に構成できるとともに、連
続運転による高速処理が可能となるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
は容器１を収容したホルダ２を示す断面図、第２図は第
１図のII−II線に沿う断面図、第３図は本発明にかかる
容器の方向整列装置14を備えた容器処理ラインの概略平
面図、第４図は第３図に示す容器の方向整列装置14の縦
断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６
図は第５図のVI−VI線に沿って切断した第４図の要部の
拡大断面図である。 １……容器 ２……ホルダ 2a……位置決め部 ４、19……コンベヤ（搬送手段） ５、20、37……ガイド部材（ガイド手段） ７……容器固定手段 14……方向整列装置 17……回転体（搬送手段） 35……保持スターホイール（ガイド手段） 41……容器回転機構 47……クランプ手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホルダに収容された容器をホルダに対して
   所定方向に位置決めする容器の方向整列装置であって、 上記ホルダに、該ホルダの方向を位置決めする位置決め
   部と、容器をホルダに固定支持する容器固定手段とを設
   け、 また上記方向整列装置に、上記ホルダを搬送する搬送手
   段と、上記ホルダに設けた位置決め部に係合し、上記搬
   送手段によって搬送されるホルダの方向を所定の方向に
   維持するガイド手段と、上記ホルダに収容された非固定
   状態の容器を回転させて該容器をホルダに対して所定回
   転位置に位置決めする容器回転機構と、さらにこの容器
   回転機構によって位置決めされた非固定状態の容器と上
   記容器固定手段とを係合させて該容器をホルダに固定さ
   せる係合手段とを設けたことを特徴とする容器の方向整
   列装置。