特許 5678306 キャップ整列装置およびキャップ整列方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5678306

(24)【登録日】2015年1月16日

(45)【発行日】2015年3月4日

(54)【発明の名称】キャップ整列装置およびキャップ整列方法

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/064 20060101AFI20150212BHJP

【ＦＩ】

   B67B3/064

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-11345(P2011-11345)

(22)【出願日】2011年1月21日

(65)【公開番号】特開2012-153372(P2012-153372A)

(43)【公開日】2012年8月16日

【審査請求日】2013年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】390029090

【氏名又は名称】靜甲株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村 崎 真

【審査官】 尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】 西独国特許出願公告第１２１８３０４（ＤＥ，Ｂ）

【文献】 実公昭３５−００６７７０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２００４−０１０２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭３３−０１６９８５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平０７−２５１９１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６７Ｂ １／００− ６／００

Ｂ６５Ｂ ７／００− ７／２８

Ｂ６５Ｇ ４７／００−４７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャップが投入されるホッパー部の底部にあって傾斜して回転する内側ローターと、前記内側ローターの外側を回転する外側ローターとが設けられたキャップ選別装置において、
前記内側ローターから前記外側ローターに乗り移ったキャップに対して、開口部が横向き状態のキャップは前記ホッパー部に戻すようにガイドし、開口部が上向き状態のキャップと開口部が下向き状態のキャップを一列に整列させるキャップ整列部と、
前記キャップ整列部からのキャップを受けて、開口部が上向き状態のキャップを前記外側ローターの外周側の第１搬送路にガイドし、開口部が下向き状態のキャップを多角形カムで押し出して、前記外側ローターの内周側の第２搬送路にガイドするキャップ区分け部と、
前記第１搬送路に連続して、開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転して通過させるツイストシュートと、前記ツイストシュートと並列して設けられ前記第２搬送路に連続して、開口部が下向き状態のキャップをそのまま通過させるストレートシュートからなるキャップシュートと、
経路切換え部材をスライドさせて、前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートのいずれか一方の出口を下流の搬送路につなぐ経路切換え部と、が備えられることを特徴とするキャップ整列装置。

【請求項2】

前記経路切換え部は、切り換えの際、滞留しているキャップが多い方の前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートを選択することを特徴とする請求項１に記載のキャップ整列装置。

【請求項3】

前記経路切換え部には、キャップの移動を停止するストッパが設けられ、前記ストッパによって前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートの出口からのキャップの移動を停止した後に、経路切換え部材をスライドさせて切り換え動作が行なわれることを特徴とする請求項１に記載のキャップ整列装置。

【請求項4】

傾斜して回転する内側ローターでキャップを掻き上げ、内側ローターの外側を回転する外側ローターに移動させ、開口部が上向き状態のキャップと開口部が下向き状態のキャップを外側ローター上で一列に整列させる段階（Ｓ１）と、
整列されたキャップを受け、開口部が上向き状態のキャップをそのまま外側ローター上の外周側の第１搬送路に送ると共に、開口部が下向き状態のキャップを多角形カムで外側ローター上の内周側の第２搬送路に送り、キャップを向きに応じて区分けする段階（Ｓ２）と、
第１搬送路からのキャップをツイストシュートに送り、開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転して通過させ、これと並行して第２搬送路からのキャップを第２のストレートシュートに送り、そのまま通過させるキャップの向きを揃える段階（Ｓ３）と、
経路切換え部材で切り換えることにより、ツイストシュートまたはストレートシュートのいずれか一方の出口を下流の搬送路につなぐ段階（Ｓ４）と、が備えられることを特徴とするキャップ整列方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キャップ整列装置およびキャップ整列方法に係り、より詳細には、エアーを使用することなく多角形カムを使用して、開口部が上向き状態のキャップと下向き状態のキャップを分けて２つの搬送路にそれぞれ搬送し、一方の搬送路のキャップをツイストシュートで反転させ、他方の搬送路のキャップをストレートシュートに通し、ツイストシュートとストレートシュートを通過した向きの揃ったキャップを、切り換えながら下流の搬送路に送り出すことができるキャップ整列装置およびキャップ整列方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、キャップ整列装置では、キャップにエアーを吹き付けることにより、キャップの選別や送り出しを行なっている。しかしながら、エアーは周囲の埃や粉塵等を巻き上げることやエアーに水分や油分が含まれるとキャップを汚す恐れがあるので、エアーレスの装置が望まれている。エアーは、大きなエネルギーを必要とするのでエアーレスにより省エネ効果も期待されている。

【0003】

そこで本出願人は、エアーではなく多角形カムを使用して、キャップを選別する整列装置を提案（特願２００９−１６５７４３）した。この装置はキャップを選別する際、搬送路上のキャップをセンサで判別し、例えば開口部が上向き状態のキャップを下流の装置が必要としないなら、これを多角形カムでホッパー部に蹴り落とすようにしたものである。

【0004】

あらかじめホッパー部への投入されるキャップは、ランダムに開口部が上向き状態のキャップとなったり、下向き状態のキャップとなったりする。そのため、下流の装置が、上向き状態のキャップを必要とするなら、約半分の下向き状態のキャップが蹴り落とされホッパー部に戻されることになる。そのため、キャップの先入れ先出しができず、キャップが何度もホッパー部に戻されるならホッパー部の掻き混ぜや掻き上げにより、キャップに傷が付くとの問題がある。

【0005】

特許文献１のキャップ供給装置は、開口部が上向き状態のキャップを吸着によって選び出し、開口部が下向きのキャップはホッパー部に戻している。また、エアーが使用され、開口部が上向きのキャップは下向きとなるよう反転される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−１７９００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、エアーを使用せず、キャップがどちらの向きであってもホッパー部に戻さないようにしてキャップの損傷を防止できるキャップ整列装置およびキャップ整列方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によるキャップ整列装置は、キャップが投入されるホッパー部の底部にあって傾斜して回転する内側ローターと、前記内側ローターの外側を回転する外側ローターとが設けられたキャップ選別装置において、前記内側ローターから前記外側ローターに乗り移ったキャップに対して、開口部が横向き状態のキャップは前記ホッパー部に戻すようにガイドし、開口部が上向き状態のキャップと開口部が下向き状態のキャップを一列に整列させるキャップ整列部と、前記キャップ整列部からのキャップを受けて、開口部が上向き状態のキャップを前記外側ローターの外周側の第１搬送路にガイドし、開口部が下向き状態のキャップを多角形カムで押し出して、前記外側ローターの内周側の第２搬送路にガイドするキャップ区分け部と、前記第１搬送路に連続して、開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転して通過させるツイストシュートと、前記ツイストシュートと並列して設けられ前記第２搬送路に連続して、開口部が下向き状態のキャップをそのまま通過させるストレートシュートからなるキャップシュートと、経路切換え部材をスライドさせて、前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートのいずれか一方の出口を下流の搬送路につなぐ経路切換え部と、が備えられることを特徴とする。

【0009】

前記経路切換え部は、切り換えの際、キャップが滞留している前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートを選択することを特徴とする。

【0010】

前記経路切換え部には、キャップの移動を停止するストッパ部材が設けられ、前記ストッパ部材によって前記ツイストシュートまたは前記ストレートシュートの出口からのキャップの移動を停止した後に、経路切換え部材をスライドさせて切り換え動作が行なわれることを特徴とする。

【0011】

本発明によるキャップ整列方法は、開口部が上向き状態のキャップと開口部が下向き状態のキャップを第１搬送路上に一列に整列させる段階（Ｓ１）と、整列されたキャップを受け、開口部が上向き状態のキャップをそのまま第１搬送路に送ると共に、開口部が下向き状態のキャップを多角形カムで第２搬送路に送り、キャップの向きによって搬送路を分ける段階（Ｓ２）と、第１搬送路からのキャップをツイストシュートで受け、開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転して通過させ、これと並行して第２搬送路からのキャップを第２のストレートシュートで受けそのまま通過させるキャップの向きを揃える段階（Ｓ３）と、経路切換え部材で切り換えることにより、ツイストシュートまたはストレートシュートのいずれか一方の出口を下流の搬送路につなぐ段階（Ｓ４）と、が備えられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によるキャップ整列装置またはキャップ整列方法によれば、（１）開口部が下向き状態のキャップを外側ローターの内周側の第２搬送路に押し出す多角形カムを備えたので、エアーによるキャップ汚れを発生させることがない。（２）選別した開口部が上向き状態のキャップを下向き状態のキャップに反転せず、そのまま流すようにしたので、キャップに傷が付かない。（３）また、開口部が上向き状態のキャップをホッパー部に戻さないので、ホッパー部の掻き混ぜや掻き上げによるキャップの損傷が防止できる。（４）第１搬送路に送られた開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転するツイストシュートを設けたので、第２搬送路のキャップと同じ向きに揃えることができる。（５）ツイストシュートまたはストレートシュートのいずれか一方の出口を切り換えて下流の搬送路につなぐ経路切り換え部を設けたので、キャップの流れがスムーズにできる。Ｙ字型の合流地点でのキャップ詰まりが発生しない。（６）上向き状態のキャップと下向き状態のキャップの両方を取り出すので、ホッパー部に戻すキャップが非常に少なくなり、処理能力が向上できる。

【0013】

経路切り換え部は、切り換えの際、ツイストシュートまたはストレートシュートのキャップが滞留している方を選択するので、開口部が上向きまたは下向きのキャップが一方に偏っていても、ツイストシュートまたはストレートシュートがキャップであふれないようにできる。

【0014】

経路切り換え部に、キャップの移動を停止するストッパ部材を設けたので、キャップの進入がないようにした後、ツイストシュートまたはストレートシュートの出口を切り換えることにより、キャップを誤って挟み込むことがない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明による整列装置の平面図である。

【図2】キャップの向きを示す斜視図である。（Ａ）は開口部が上向き状態、（Ｂ）は開口部が下向き状態、（Ｃ）は開口部が横向き状態を示す。

【図3】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図4】図１のキャップシュート及び経路切換え部の側面図である。

【図5】図１のキャップシュート及び経路切換え部の平面図である。

【図6】図５の経路切換え部材を示しており、（Ａ）は経路切換え部材の平面図、（Ｂ）は経路切換え部材の右側面図である。

【図7】図１のキャップシュートの説明図で、（Ａ）はストレートシュートの部分斜視図、（Ｂ）はツイストシュートの部分斜視図である。

【図8】本発明によるキャップ整列方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、本発明によるキャップ整列装置とキャップ整列方法について詳しく説明する。

【実施例】

【0017】

図１は、本発明による整列装置の平面図である。キャップ整列装置１００は、傾斜して回転する円板である内側ローター３と、内側ローター３の上部の外側を同じ方向（ここでは時計回り）に回転する環状の外側ローター４を備えている。キャップ１は、キャップ投入口５から投入される。内側ローター３の周囲は円筒状に囲まれており、図１の左下側が深く右上側が浅い。そのため、内側ローター３の上部は多量のキャップ１が収容されるホッパー部２となる。ホッパー部２の底部が回転する内側ローター３となっている。

【0018】

キャップ１は、内側ローター３の回転による遠心力により外周方向に寄せられて上昇し、図１の上側付近から外側ローター４に乗り移る。乗り上げたキャップ１は、図２に示すように、開口部が下向き状態のキャップ１ａ、開口部が上向き状態のキャップ１ｂ、開口部が横向き状態のキャップ１ｃのいずれかとなる。図１に示すように、外側ローター４の上部には、進入阻止ガイド板７が吊り下げられている。進入阻止ガイド板７と外側ローター４の隙間は、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂは通過できるが、開口部が横向き状態のキャップ１ｃは通過できない高さに設定されている。そのため、外側ローター４の外周側には、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂが集まる。

【0019】

キャップ整列部６は、一列化第１ガイド板６ａによって、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂが、外側ローター４の内周側に寄せられる。また、一列化第２ガイド板６ｂによって、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂが一列とされ、再び外側ローター４の内周側に寄せられる。開口部が横向き状態のキャップ１ｃは、通過阻止ガイド板６ｃによりホッパー部２に落下して戻る。通過阻止ガイド板６ｃは、上から吊り下げられており、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂは通過できて、開口部が横向き状態のキャップ１ｃは通過できない高さに設定されている。

【0020】

キャップ区分け部８は、キャップ整列部６からの一列となったキャップ１を受けて、開口部が上向き状態のキャップ１ｂを外側ローター４の外周側の第１搬送路１１にそのまま進行するようガイドし、開口部が下向き状態のキャップ１ａは、三角カム９（多角形カムの一例）で押し出して、外側ローター４の内周側の第２搬送路１２にガイドする。キャップ１は、開口部が下向き状態のキャップ１ａかどうかセンサで検知される。開口部が下向き状態のキャップ１ａの場合、三角カム駆動モータ１０を作動させて、三角カム９を１２０度だけ回転させる。これにより、開口部が下向き状態のキャップ１ａが第２搬送路１２に押し出される。

【0021】

図１に示すように、キャップシュート１３は、第１搬送路１１に連続して開口部が上向き状態のキャップ１ｂを下向き状態に反転して通過させるツイストシュート１３ｂと、ツイストシュート１３ｂと並列して設けられ第２搬送路１２に連続して開口部が下向き状態のキャップ１ａをそのまま通過させるストレートシュート１３ａからなる。キャップ整列装置１００のキャップシュート１３は、キャップ１の向きを揃える。本実施例では、開口部が下向き状態のキャップ１ａとなるように揃えている。

【0022】

図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。内側ローター３は、傾斜して設けられ、駆動モータ１４で回転される。内側ローター３の上部には、キャップ掻き上げ部材１６が取り付けられており、ホッパー部２に投入されたキャップ１を掻き上げる。キャップ掻き上げ部材１６は、引出し円の中に示すように半径方向に沿って設けられた板状の部材である。キャップシュート１３は、取り付け角度を示すため仮に表示したものである。進入阻止ガイド板７は、円弧状（図１参照）に設けられ、進入阻止ガイド板７と外側ローター４の隙間は、開口部が下向き状態のキャップ１ａと開口部が上向き状態のキャップ１ｂが通過できる高さで、開口部が横向き状態では通過できない。

【0023】

図３に示すように、外側ローター４は、駆動モータ１５で駆動され内側ローター３より遅い速度（約７５％）で回転される。図３の右上はキャップ区分け部８である。向き検知センサ２６でキャップ１の開口部が上向き状態か下向き状態かを検出する。キャップ１が、開口部が下向き状態のキャップ１ａであれば、三角カム駆動モータ１０で駆動された三角カム９によって、外側ローター４の上の第２搬送路１２に移動される。外側ローター４の上の第１搬送路１１には、開口部が上向き状態のキャップ１ｂが残る。第１搬送路１１、第２搬送路１２は、上から吊り下げた仕切り板で区切られている。

【0024】

図４は、図１のキャップシュート１３及び経路切換え部１９の側面図である。キャップシュート１３は、始端側から終端側に向かって、下方に約３０度の角度で傾斜させている。このため、キャップシュート１３に送られたキャップ１は、図４の右上から左下に向かって自重で滑り落ちることができる。キャップ検知センサ１８は、ストレートシュート用の検知センサ１８ａとツイストシュート用の検知センサ１８ｂが設けられ、キャップ１の通過あるいは滞留を検知する。経路切換え部１９の下流側にもキャップ検知センサ１８ｃが設けられる。

【0025】

図５は、図１のキャップシュート１３及び経路切換え部１９の平面図である。キャップシュート１３は、ストレートシュート１３ａとツイストシュート１３ｂからなり、並行して設置される。キャップ１は、経路切換え部１９を経由して下流の搬送路２４に出る。第１搬送路１１の開口部が上向き状態のキャップ１ｂがツイストシュート１３ｂに搬送され、第２搬送路１２の開口部が下向き状態のキャップ１ａが、ストレートシュート１３ａに送られる。

【0026】

経路切換え部１９は、経路切換え部材２２、駆動シリンダ２０およびストッパ２１からなる。図５では、シリンダ２０のアームが伸びて、経路切換え部材２２がストレートシュート１３ａの出口と下流の搬送路２４をつないで、ツイストシュート１３ｂの出口を塞いでいる。シリンダ２０のアームが縮むと、経路切換え部材２２がスライドされ、ツイストシュート１３ｂの出口と下流の搬送路２４をつないで、ストレートシュート１３ａの出口を塞ぐ。

【0027】

ストッパ２１は、ストレートシュート出口用のストッパ２１ａとツイストシュート出口用のストッパ２１ｂで構成される。ストッパ２１は経路切換え部材２２を駆動シリンダ２０で動かす場合、経路切換え部材２２がキャップ１を噛み込まないようにできる。経路切換え部材２２を動かす場合、まず、ストッパ２１をキャップシュートの出口を遮る方向に動かす。ストッパ２１には傾斜板２５が突出しており、キャップ１を進行方向とは逆の方向にキャップ１を押し戻すことができる。このような状態にした後、経路切換え部材２２を動かす。なお、キャップ検知センサ１８ｃが、下流側でのキャップ１の滞留を検知しているなら、ストッパ２１ａ（２１ｂ）を動かして、キャップ１が経路切換え部１９に入らないようにしてもよい。

【0028】

経路切換え部材２２をスライドさせての経路の切り換えは、キャップ検知センサ１８ａ（１８ｂ）が、キャップシュート１３の内部のキャップ１を検知しているなら、キャップ１が滞留しているので、滞留しているストレートシュート１３ａまたはツイストシュート１３ｂの出口を下流の搬送路２４につなぐ。両方とも滞留しているか、または両方とも滞留していないなら適時に切り換えることができる。

【0029】

図６は、（Ａ）が経路切換え部材２２の平面図で、（Ｂ）は右側面図である。
経路切換え部材２２は、第１経路２７、第２経路２８、遮蔽板２３からなる。符号２２ａは、ストレートシュート出口との接続口である。符号２２ｂは、ツイストシュート出口との接続口である。符号２２ｃは、第１経路の出口で、符号２２ｄは第２経路の出口である。遮蔽板２３は、切り換えられて遮断されたキャップシュートの出口を塞ぐものである。

【0030】

図７は、（Ａ）がストレートシュート１３ａの部分斜視図、（Ｂ）がツイストシュート１３ｂの部分斜視図である。キャップシュート１３は、上下左右をそれぞれ２本のロッドで囲み、ロッドで囲まれた空間をキャップ１が滑って下降する。ストレートシュート１３ａのロッドはまっすぐに設けられ、ツイストシュート１３ｂのロッドは、中心軸を中心に外側を１８０度ねじったものである。キャップを反転させるには、半円弧状のシュートにすることもできるが、キャップの進行方向が出口端で逆になるため折り返す必要があり、キャップを滞留させることが難しく、キャップの動きも不連続となりやすい。

【0031】

図８は、本発明によるキャップ整列方法を示すフローチャートである。Ｓ１は、傾斜して回転する内側ローターでキャップを掻き上げ、内側ローターの外側を回転する外側ローターに移動させ、開口部が上向き状態のキャップと開口部が下向き状態のキャップを外側ローター上で一列に整列させる段階である。Ｓ２は、整列されたキャップを受け、開口部が上向き状態のキャップをそのまま外側ローター上の外周側の第１搬送路に送ると共に、開口部が下向き状態のキャップを三角カムで外側ローター上の内周側の第２搬送路に送り、キャップを向きに応じて区分けする段階である。Ｓ３は、第１搬送路からのキャップをツイストシュートに送り、開口部が上向き状態のキャップを下向き状態に反転して通過させ、これと並行して第２搬送路からのキャップを第２のストレートシュートに送り、そのまま通過させるキャップの向きを揃える段階である。Ｓ４は、ツイストシュートまたはストレートシュートのいずれか一方の出口を適時に経路切換え部材で切り換えて下流の搬送路につなぐ段階である。

【0032】

本実施例では、下流の装置に開口部が下向き状態のキャップを一列に整列させて送るとした。下流の装置に開口部が上向き状態のキャップを一列に整列させて送るのであれば、キャップ区分け部８で、第２搬送路１２に開口部が上向き状態のキャップ１ｂを選んで送り出すことで実現できる。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明によるキャップ整列装置およびキャップ整列方法は、エアーを使用せず、キャップに傷を付けることもないので、ボトリング設備などに適している。

【符号の説明】

【0034】

１ キャップ
１ａ 開口部が下向き状態のキャップ
１ｂ 開口部が上向き状態のキャップ
１ｃ 開口部が横向き状態のキャップ
２ ホッパー部
３ 内側ローター
４ 外側ローター
５ キャップ投入口
６ キャップ整列部
６ａ 一列化第１ガイド板
６ｂ 一列化第２ガイド板
６ｃ 通過阻止ガイド板
７ 進入阻止ガイド板
８ キャップ区分け部
９ 三角カム
１０ 三角カム駆動モータ
１１ 第１搬送路
１２ 第２搬送路
１３ キャップシュート
１３ａ ストレートシュート
１３ｂ ツイストシュート
１４ 駆動モータ
１５ 駆動モータ
１６ キャップ掻き上げ部材
１８ キャップ検知センサ
１９ 経路切り換え部
２０ 駆動シリンダ
２１ ストッパ
２１ａ ストレートシュート出口用のストッパ
２１ｂ ツイストシュート出口用のストッパ
２２ 経路切換え部材
２２ａ ストレートシュート出口との接続口
２２ｂ ツイストシュート出口との接続口
２２ｃ 第１経路の出口
２２ｄ 第２経路の出口
２３ 遮蔽板
２４ 下流の搬送路
２５ 傾斜板
２６ 向き検知センサ
２７ 第１経路
２８ 第２経路
１００ キャップ整列装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】