JP7008570B2 - 多段アキューム装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料製造ラインなどに配置され、容器を一時的に貯留するアキューム装置に関する。

例えばシュリンクトンネル等のように容器に熱処理を行なう装置を備える飲料製造ラインにおいて、下流側の装置においてトラブルが発生したとき、製造ラインを止めると、熱処理中の容器が不良になってしまう。そこで、このような製造ラインでは、熱処理を行なう装置と下流装置との間にアキュームコンベヤを配置し、熱処理を行なう装置に下流側の装置に異常が発生したことを示す信号が入力されると、容器の供給を停止するとともに、シュリンクトンネル等における熱処理を完了させてから容器をアキュームコンベヤへ払い出している（例えば特許文献１、２）。

特許第４３１７９７０号公報 特許第４６３９６９９号公報

アキュームコンベヤのアキューム容量を多くするには、アキュームコンベヤの設置面積を拡大しなければならず、これにより製造ラインが大型化するという問題が生じる。

本発明は、シュリンクトンネル等の熱処理を行なう装置を備えた製造ラインに利用可能であり、設置面積を拡大することなく、多量の容器をアキュームすることができる多段アキューム装置を提供することを目的としている。

本発明に係る多段アキューム装置は、搬送手段により起立状態で搬送される容器を搬送手段から受取り、起立状態で把持する把持手段と、把持手段が円周方向に複数個配置され、軸心周りに回転して容器を回転搬送する回転体とを備え、把持手段は、容器を起立状態で把持する把持グリッパが上下方向に複数段にわたって配置された把持グリッパユニットと、把持グリッパユニットを昇降させるグリッパ昇降手段とを有し、把持グリッパユニットは、搬送手段から容器を受け取るとき、把持グリッパが所定の受け取り高さ位置に定められ、回転体による回転搬送の間に、グリッパ昇降手段により昇降されて、容器を把持していない把持グリッパが受け取り高さ位置に定められることを特徴としている。

容器は首部に外方へ突出するフランジが形成された樹脂容器であり、搬送手段が容器の底面が載置される支持プレートと、容器の上端を上方から押圧する押圧部材とを備え、支持プレートと押圧部材によって容器を上下方向に挟んで搬送し、把持グリッパが容器のフランジ下方を把持するように構成されていてもよい。

本発明によれば、シュリンクトンネル等の熱処理を行なう装置を備えた製造ラインに利用可能であり、設置面積を拡大することなく、多量の容器をアキュームすることができる多段アキューム装置を得ることができる。

本発明の一実施形態の多段アキューム装置を備えた飲料製造ラインの回転ホイールの配列を示す平面図である。 多段アキューム装置に設けられる把持グリッパユニットを示す平面図である。 多段アキューム装置と第３回転ホイールまたは第５回転ホイールとの間において容器を受け渡すための構成を示し、一部を断面とする側面図である。 多段アキューム装置の各プレートに設けられた把持グリッパを示す平面図である。 第３回転ホイールまたは第５回転ホイールにおいて容器を上下方向に挟む構成を示す側面図である。 多段アキューム装置の受け渡し区間において容器が最上段の把持グリッパに受け渡される状態を示す側面図である。 多段アキューム装置の受け渡し区間において容器が２段目の把持グリッパに受け渡される状態を示す側面図である。 容器を示す側面図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施形態である多段アキューム装置１０を備えた飲料製造ラインの回転ホイール（搬送手段）の配列を示している。第１回転ホイール１１の上流側には、シュリンクトンネル（図示せず）が設けられている。本実施形態において、容器Ｃは首部に外方へ突出するフランジＦが形成された樹脂容器であり（図８参照）、内容物が充填され口部にキャップが装着された容器Ｃは、筒状の樹脂フィルムであるラベルが被せられた状態でシュリンクトンネルを通過し、これによりラベルが熱収縮して容器Ｃの外面に密着する。

ラベルが装着された容器は、第１回転ホイール１１から第２回転ホイール１２に受け渡される。この製造ラインが正常に作動しているとき、第２回転ホイール１２に受け渡された容器は、第３～第７回転ホイール１３～１７の順に受け渡され、下流側の工程へ搬送される。これに対して例えば下流側の工程においてトラブルが発生した場合、上流側では、この製造ラインに対する空の容器の供給が停止されるとともに、シュリンクトンネル内に位置する全ての容器に対する熱処理が行われ、その後、上流側の工程が停止される。この間、第２回転ホイール１２まで搬送された容器は、第３回転ホイール１３から多段アキューム装置１０へ受け渡され、第４回転ホイール１４へは受け渡されない。

多段アキューム装置１０は製造ラインが正常に作動しているときも常時回転しており、後述するように、第３回転ホイール１３を介して受け渡される全ての容器をアキュームできる収容能力を備えている。なお、多段アキューム装置１０は常時回転させなくてもよく、多段アキューム装置１０に単独の駆動モータを配置して、容器をアキュームしない場合は停止させておくとともに、容器をアキュームする場合に回転させる構成としてもよい。また、第１～第７回転ホイール１１～１７は、製造ラインが正常に作動しているときは常時回転しているが、容器が第３回転ホイール１３から多段アキューム装置１０に受け渡される間、容器を搬送しない第４～第７回転ホイール１４～１７は停止させておいてもよい。

一方、上記トラブルが解消すると、多段アキューム装置１０に貯留されていた容器が第５回転ホイール１５を介して第６回転ホイール１６へ受け渡され、第７回転ホイール１７から下流の工程へ搬送される。多段アキューム装置１０が空になるタイミングに合わせて、上流側の全ての工程が再開され、第３回転ホイール１３により搬送される容器が第４回転ホイール１４へ受け渡されるように切替えられる。

なお、図３を参照して後述するように、第１、３、５、７回転ホイール１１、１３、１５、１７は容器を上下方向に挟んで起立状態で搬送する構造を有し、第２、４、６回転ホイール１２、１４、１６と多段アキューム装置１０は容器ＣのフランジＦの下方を把持して起立状態で搬送する構造を有する。すなわち容器がこれらの回転ホイールまたは多段アキューム装置との間において受け渡されるとき、上下方向に挟む搬送とフランジＦの下方を把持する搬送とが交互に繰り返される。

図２、３を参照して、多段アキューム装置１０の構成を説明する。多段アキューム装置１０は、垂直方向に延びる支持軸２０の上端に固定された支持板２１と、支持板２１の外周縁に固定され、支持軸２０に同軸的な筒状壁２２とを有する。支持軸２０は図示しない駆動モータに連結され、軸心周りに回転する。筒状壁２２には、容器Ｃを把持する把持機構（把持手段）３０が設けられる。把持機構３０は支持軸２０を中心とする円周方向に沿って等間隔毎に複数個配置され、したがって支持軸２０と支持板２１と筒状壁２２は、支持軸２０の軸心周りに回転して容器を回転搬送する回転体である。

筒状壁２２の外周側には垂直方向に延びるボールネジ２３が設けられ、ボールネジ２３には、ベース２４に設けられたナット５０（図４参照）が螺合する。ベース２４の下面に固定されて鉛直下方に延びるロッド２５には３枚のプレート２６が取り付けられ、各プレート２６には４つの把持グリッパ２７が設けられる。すなわち把持グリッパ２７は１本のロッド２５に上下方向に３段にわたって配置され、把持グリッパ２７は、容器ＣのフランジＦの下方を把持して容器Ｃを起立状態で把持する。なお、上下方向に配置される把持グリッパ２７の高さ方向における間隔は、扱う容器Ｃの高さよりも広く設定される。

ボールネジ２３の上端にはサーボモータ２８が設けられる。ボールネジ２３はサーボモータ２８により回転駆動され、これによりベース２４すなわち把持グリッパ２７が昇降する。したがってベース２４とロッド２５とプレート２６と把持グリッパ２７は把持グリッパユニットであり、ボールネジ２３とサーボモータ２８は把持グリッパユニットを昇降させるグリッパ昇降手段である。

支持軸２０の外側には、図示しない固定枠に固定された筒状体３１が嵌合され、筒状体３１の上端には水平方向に延びる支持板３２が設けられる。支持板３２の先端は筒状壁２２よりも外方へ延び、カム３３が取付けられる。カム３３は図４を参照して後述するように、平板状を呈し、その外周縁に形成された円弧状のカム面に、把持グリッパ２７に連結されたカムフォロア３４が係合可能である。またカム３３は、第３回転ホイール１３に近接した容器Ｃの受け取り区間および第５回転ホイール１５に近接した容器Ｃの受け渡し区間に設けられ、支持軸２０が回転することにより把持グリッパ２７がその位置に達すると、カムフォロア３４が係合することにより把持グリッパ２７が開放する。

次に図３、５を参照して、搬送手段である第３回転ホイール１３および第５回転ホイール１５が容器Ｃを支持する構造を説明する。第３回転ホイール１３と第５回転ホイール１５は同じ構造の容器把持手段を有しており、容器Ｃの底面が載置される支持プレート４０と、支持プレート４０に載置された容器Ｃの上端を上方から押圧する押圧部材４１とを備える。支持プレート４０は円環状を有し、その軸心周りに回転駆動される。支持プレート４０の上方には、支持プレート４０に平行な一対の回転プレート４２が設けられ、回転プレート４２は支持プレート４０と一体的に回転する。

回転プレート４２の外周縁には環状壁４３が設けられる。環状壁４３にはリンク機構４４が取付けられ、リンク機構４４には押圧部材４１が連結される。押圧部材４１は環状壁４３の外側に位置し、リンク機構４４の環状壁４３から内方へ突出した部分にはカムフォロア４５が設けられる。リンク機構４４は、環状壁４３の外壁面に固定されたバネ支持部材４６とリンク機構４４との間に設けられたバネ４７により常時下方に付勢され、これによりカムフォロア４５は一対の回転プレート４２の間に設けられたカム４８に係合する。

カム４８は、押圧部材４１が第２回転ホイール１２および多段アキューム装置１０の近傍では上方へ揺動し、その他の位置では水平状態に維持されて容器Ｃの上端を押圧するように成形されている。すなわち容器Ｃは、第２回転ホイール１２に近接した位置では押圧部材４１が上方に変位することにより（図５参照）、第２回転ホイール１２から第３回転ホイール１３へ受け渡し可能になり、押圧部材４１が下方へ変位することにより、支持プレート４０と押圧部材４１により上下方向に挟まれ、その後、第３回転ホイール１３により搬送される。容器Ｃが多段アキューム装置１０に近接すると、押圧部材４１が上方へ変位して容器Ｃは解放され（図９参照）、多段アキューム装置１０に受け渡し可能になる。

多段アキューム装置１０では、第３回転ホイール１３に近接した容器Ｃの受け取り区間および第５回転ホイール１５に近接した容器Ｃの受け渡し区間にカム３３が設けられており、後述するように把持グリッパ２７はカム３３の作用により開放する。容器Ｃの受け取り区間において、第３回転ホイール１３では押圧部材４１が上方へ変位しており、把持グリッパ２７が多段アキューム装置１０の回転動作によってカム３３との係合が外れて閉鎖され、これにより、容器Ｃのフランジ下方箇所が把持グリッパ２７によって把持され（図３、８参照）、容器Ｃは多段アキューム装置１０に受け渡される。また、容器Ｃの受け渡し区間において、第５回転ホイール１５では押圧部材４１が上方へ変位して開放されており、多段アキューム装置１０により把持されている容器Ｃは、多段アキューム装置１０の回転動作によって把持グリッパ２７がカム３３の作用により開放されるとともに、第５回転ホイール１５の押圧部材４１が下方へ変位することにより、第５回転ホイール１５の押圧部材４１と支持プレート４０に受け渡される。

図３、４を参照して、多段アキューム装置１０の各プレート２６に設けられた把持グリッパ２７の構成を説明する。上述したように、ベース２４に固定されたロッド２５には上下方向に３枚のプレート２６が取り付けられ、各プレート２６には４つの把持グリッパ２７が設けられる。またベース２４にはナット５０が固定され、ナット５０はボールネジ２３に螺合する。したがってベース２４はボールネジ２３に沿って昇降し、４つの把持グリッパ２７は一体的に昇降する。

各把持グリッパ２７は一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂを有する。一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂは回転軸により枢支され、回転軸に設けられたギヤ５１が噛合することにより、相互に連動して開閉する。一方のグリッパ片２７ａの回転軸には第１および第２レバー５２、５３が固定される。第１レバー５２の先端に設けられたピン５４とプレート２６に設けられたピン５５とはバネ５６により連結され、バネ５６のバネ力により、グリッパ片２７ａは常時閉鎖する方向へ付勢される。

また第２レバー５３の先端にはカムフォロア３４が設けられる。カムフォロア３４は上述したようにカム３３に係合し、これにより把持グリッパ２７が開放する。カム３３のカム面は図４に示されるように、回転方向の下流側（図の左側）において多段アキューム装置１０の回転軸側へ湾曲しており、この部分にカムフォロア３４が達すると、カムフォロア３４はカム３３から離間し、これにより把持グリッパ２７はバネ５６のバネ力によって閉鎖する。

図４～７を参照して、多段アキューム装置１０が容器Ｃを貯留する作用を説明する。図６は第３回転ホイール１３により搬送される容器Ｃが多段アキューム装置１０の受け取り区間に到達した状態を示し、多段アキューム装置１０では、最上段に位置する把持グリッパ２７が支持プレート４０上に載置された容器Ｃの首部に対応した受け取り高さ位置に定められている。

受け取り区間に到達したとき、容器Ｃは第３回転ホイール１３の支持プレート４０と押圧部材４１により上下方向に挟まれており、開放した一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂの間に位置している。多段アキューム装置１０と第３回転ホイール１３の回転に伴い、押圧部材４１が上方へ移動する（図５参照）とともに、一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂが閉鎖し、容器ＣのフランジＦの下方を把持する。

最上段のプレート２６に設けられた４つの把持グリッパ２７が容器Ｃを把持した状態になると、ベース２４が、支持軸２０と支持板２１と筒状壁２２から構成される回転体の回転搬送の間に、サーボモータ２８が駆動されることにより上昇し、２段目のプレート２６が受け取り高さ位置に定められる。すなわち、このベース２４に関し、最上段の把持グリッパ２７が容器Ｃを把持した状態になると、回転搬送の間にベース２４が上昇して、容器Ｃを把持していない把持グリッパ２７が受け取り高さ位置に定められる。

したがって、そのベース２４が再び受け取り区間に到達すると、図７に示すように２段目の把持グリッパ２７が支持プレート４０上に載置された容器Ｃのフランジ下方箇所に対応した受け取り高さ位置に定められているので、第３回転ホイール１３から容器Ｃを受け取ることができる。また、多段アキューム装置１０が容器Ｃを受け取る動作を行なっている間、容器Ｃを把持した把持グリッパ２７が第５回転ホイール１５に近接する受け渡し区間に到達する際には、当該把持グリッパ２７とその容器Ｃとが第５回転ホイール１５の押圧部材４１や支持プレート４０と干渉しない高さに定められて搬送される。

多段アキューム装置１０から第５回転ホイール１５へ容器Ｃを受け渡す動作は、第３回転ホイール１３との間の受け渡し動作とは逆である。すなわち、容器Ｃを把持した把持グリッパ２７が第５回転ホイール１５に近接する受け渡し区間において所定の受け渡し高さ位置に定められ、容器Ｃを把持する把持グリッパ２７がカム３３と係合することによって容器Ｃを開放するとともに、第５回転ホイール１５の押圧部材４１が下方へ変位することによって、容器Ｃは多段アキューム装置１０の把持グリッパ２７から第５回転ホイール１５の押圧部材４１と支持プレート４０へと受け渡される。この受け渡し動作の後、その把持グリッパ２７が回転移動する間にベース２４が昇降し、容器Ｃを把持している把持グリッパ２７が受け渡し高さ位置に定められる。

また、多段アキューム装置１０が容器Ｃを受け渡す動作を行なっている間、容器Ｃを把持した把持グリッパ２７が第３回転ホイール１３に近接する受け取り区間に到達する際には、当該把持グリッパ２７とその容器Ｃとが第３回転ホイール１３の押圧部材４１や支持プレート４０と干渉しない高さに定められて搬送される。

以上のように本実施形態では、円周方向に連続的に配置された多数の把持グリッパ２７が上下方向に複数段にわたって配置されているので、設置面積を拡大することなく、多量の容器をアキュームすることが可能になる。

なお本実施形態の把持グリッパ２７は、第２レバー５３の先端に設けたカムフォロア３４がカム３３に係合することにより把持グリッパ２７が開放するように構成されているが、これに替えて、カム３３とカムフォロア３４を除去し、一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂをバネによって常時閉鎖方向に付勢させ、容器Ｃがバネ力に抗して一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂの間に押し込まれ、またバネ力に抗して一対のグリッパ片２７ａ、２７ｂから取外される構成を採用してもよい。

１１～１７ 回転ホイール（搬送手段）
２０ 支持軸（回転体）
２１ 支持板（回転体）
２２ 筒状壁（回転体）
２３ ボールネジ（グリッパ昇降手段）
２４ ベース（把持グリッパユニット）
２５ ロッド（把持グリッパユニット）
２６ プレート（把持グリッパユニット）
２７ 把持グリッパ（把持グリッパユニット）
２８ サーボモータ（グリッパ昇降手段）
３０ 把持機構（把持手段）
Ｃ 容器

Claims (2)

1. 搬送手段により起立状態で搬送される容器を前記搬送手段から受取り、起立状態で把持する把持手段と、
   前記把持手段が円周方向に複数個配置され、軸心周りに回転して容器を回転搬送する回転体とを備え、
   前記把持手段は、容器を起立状態で把持する把持グリッパが上下方向に複数段にわたって配置された把持グリッパユニットと、前記把持グリッパユニットを昇降させるグリッパ昇降手段とを有し、
   前記把持グリッパユニットは、前記搬送手段から容器を受け取るとき、前記把持グリッパが所定の受け取り高さ位置に定められ、前記回転体による回転搬送の間に、前記グリッパ昇降手段により昇降されて、容器を把持していない把持グリッパが前記受け取り高さ位置に定められる
   ことを特徴とする多段アキューム装置。
2. 前記容器は首部に外方へ突出するフランジが形成された樹脂容器であり、
   前記搬送手段は、前記容器の底面が載置される支持プレートと、前記容器の上端を上方から押圧する押圧部材とを備え、前記支持プレートと押圧部材によって前記容器を上下方向に挟んで搬送し、
   前記把持グリッパは、前記容器のフランジ下方を把持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の多段アキューム装置。

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