(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図1および
図2に示す第1実施形態の搬送装置1は、図示しない飲料製造ラインの主搬送路から移送された飲料用の容器2(
図2)を単列で搬送し、ラベラ3へと供給する。
本実施形態の容器2は、PET(ポリエチレンテレフタラート)から形成されたボトルである。容器2の内部に既に飲料が入れられている場合もあるし、容器2が空の場合もある。また、容器2は、図示のように断面円形に形成される場合もあれば、断面角形や多角形に形成される場合もある。
【0016】
搬送装置1は、複数のコンベヤ10,11,12と、スクリューピッチ割装置20とを備えている。コンベヤ10,11,12はそれぞれ、チェーンコンベヤであり、容器2を立てた状態で搬送する。
チェーンコンベヤは、細部の図示を省略するが、主動軸および従動軸の各々に固定されたスプロケットに、エンドレスチェーンを掛け回し、容器2を載せるプレートをエンドレスチェーンに設けたものである。チェーンコンベヤは、主動軸に設けられたモーターにより所定の速度で駆動される。
本明細書において、コンベヤの速度は、容器を載せるプレートの速度のことをいうものとする。
【0017】
コンベヤ10,11,12は直列に接続されており、コンベヤ10、コンベヤ11、コンベヤ12の順に容器2が移送される。
本明細書において、コンベヤとコンベヤとが「接続」されるとは、容器を移載可能にコンベヤ同士が隣り合って配置されることを意味する。
以下、コンベヤ10のことを上流コンベヤ10と称し、コンベヤ11のことを導入コンベヤ11と称し、コンベヤ12のことをラベラコンベヤ12と称する。
【0018】
図1に示すように、上流コンベヤ10の下流側10Bと、導入コンベヤ11の上流側11Aとは、いずれも直線的に延出しており、互いに平行で、所定の長さだけ隣り合うように(オーバーラップして)設置されている。上流コンベヤ10と導入コンベヤ11とが隣り合う区間には、コンベヤ10,11の延出方向に対して傾斜したガイド15が設けられている。
ラベラコンベヤ12は、ラベラ3に設けられており、ラベラ3に容器2を供給し、ラベラ3から容器2が排出される。供給側から排出側までラベラ3を貫通しているという意味でラベラコンベヤ12は貫通コンベヤと呼ばれる。
【0019】
ラベラ3は、
図1に示すように、容器2を把持してラベルを装着するラベリング装置30と、ラベラコンベヤ12から容器2を受け取りラベリング装置30へと供給する供給スターホイール31と、ラベリング装置30からラベラコンベヤ12へと容器2を排出する排出スターホイール32とを備えている。ラベルが装着された容器2はラインの主搬送路へと戻される。
【0020】
ラベラコンベヤ12からラベラ3へと順次供給された容器2は、ラベルが装着された後、ラベラコンベヤ12上に規定のピッチで並べられる。ラベラコンベヤ12の速度は、容器2のラベリング処理を経た後に容器2間に規定のピッチを確保することが可能な速度に定められている。ラベラコンベヤ12の速度は、それよりも上流側のコンベヤ10,11の速度よりも速い。ラベラコンベヤ12の速度は、容器2間のピッチが0の状態で搬送される速度を1倍速とすると、例えば、1.8倍速に設定されている。ライン全体の高速化によりラベラコンベヤ12の速度も高速化する。
【0021】
ラベラ3には、供給スターホイール31が容器2を順次把持することができるように、所定のピッチP(
図2)で容器2を供給する必要がある。
スクリューピッチ割装置20は、ラベラ3のために必要な所定のピッチを容器2間に割り出す。
スクリューピッチ割装置20は、一対のスクリュー21,22と、それらのスクリュー21,22を同期させて軸周りに回転させる図示しないモーターとを備えている。
【0022】
スクリュー21,22(
図2)は、導入コンベヤ11およびラベラコンベヤ12の上方に互いに平行に配置されており、スクリュー21,22の間に容器2が導入される。
スクリュー21,22の各々の溝のピッチは、容器2が導入されるスクリューピッチ割装置20の始端20Aから、容器2が排出されるスクリューピッチ割装置20の終端20Bに向かうにつれて次第に広くなっている。
スクリューピッチ割装置20は、スクリュー21,22の溝の内側に容器2を挟み込みながらスクリュー21,22を回転させることで、容器2同士の間隔を所定のピッチ(例えば1.8ピッチ)にまで強制的に広げる。
【0023】
本実施形態は、スクリューピッチ割装置20の始端20Aから終端20Bまでの間で、2つのコンベヤ11,12が容器2を移載可能に接続されていることを一つの特徴としている。
導入コンベヤ11に載せられた状態でスクリューピッチ割装置20内に導入された容器2が、スクリューピッチ割装置20により搬送される途中でラベラコンベヤ12に移載され、ラベラコンベヤ12に載せられた状態でスクリューピッチ割装置20から排出される。
【0024】
本実施形態では、
図2に示すように、いずれもカーブしている導入コンベヤ11の下流側11Bとラベラコンベヤ12の上流側12Aとにスクリューピッチ割装置20が跨って配置されている。
導入コンベヤ11の下流側11Bは、導入コンベヤ11の中央部11Cに対して平面視でカーブしている。下流側11Bは、位置C1から曲がり始める。
ラベラコンベヤ12の中央部12Cおよび下流側12B(
図1)と、導入コンベヤ11の中央部11Cとは、同一直線L上に位置している。ラベラコンベヤ12の上流側12Aは、直線Lに対して導入コンベヤ11の下流側11Bとは反対向きにカーブしている。上流側12Aは、位置C2から曲がり始める。
導入コンベヤ11の下流側11Bおよびラベラコンベヤ12の上流側12Aの各々のカーブの曲率は一致している。そのため、導入コンベヤ11の下流側11Bとラベラコンベヤ12の上流側12Aとは、それぞれのカーブの外側が隣り合うように配置される。
導入コンベヤ11の下流側11Bの端部は、直線L上に位置するラベラコンベヤ12の中央部12Cに平行に配置され、ラベラコンベヤ12の上流側12Aの端部は、直線L上に位置する導入コンベヤ11の中央部11Cに平行に配置されている。
導入コンベヤ11の下流側11Bとラベラコンベヤ12の上流側12Aとが直線Lに対して傾斜した状態で隣り合う区間に、スクリューピッチ割装置20のスクリュー21,22が直線Lに沿って直線的に延出している。
スクリュー21,22の間に容器2をスムーズに導入し、スクリュー21,22の間から容器2をスムーズに排出させるために、スクリュー21,22が、少なくとも、導入コンベヤ11の下流側11Bのカーブの起点である位置C1から、ラベラコンベヤ12の上流側12Aのカーブの起点である位置C2までの区間に亘り延出していると好ましい。さらに、
図2に示すように、スクリュー21,22が、位置C1よりも上流の直線Lに沿った位置から、位置C2よりも下流の直線Lに沿った位置まで延出していると、より好ましい。
なお、スクリュー21,22の上流側および下流側にそれぞれ連続するように、導入コンベヤ11およびラベラコンベヤ12に図示しないガイドが設けられる。それらのガイドとスクリュー21,22とは、直線Lに平行に配置されており、容器2を搬送方向にガイドする。
【0025】
本実施形態では、導入コンベヤ11の下流側11Bが
図2中で上方へとカーブし、ラベラコンベヤ12の上流側12Aが
図2中で下方へとカーブしているが、これとは逆に、導入コンベヤ11の下流側11Bが
図2中で下方へとカーブし、ラベラコンベヤ12の上流側12Aが
図2中で上方へとカーブしているように構成しても構わない。
【0026】
次に、ラベラ3へと供給される容器2の搬送について説明する。
上流コンベヤ10の速度は、例えば、1.0倍速に設定されている。その下流に位置する導入コンベヤ11の速度は、例えば1.0〜1.4倍速に設定されている。容器2は、上流コンベヤ10により1.0倍速で搬送された後、ガイド15により上流コンベヤ10から導入コンベヤ11へと斜行して移載される。そして、導入コンベヤ11により1.0〜1.4倍速の速度でスクリューピッチ割装置20に向けて搬送される。
【0027】
ここで、スクリューピッチ割装置20の手前では、容器2が一列で隙間なく並んでいる必要がある。スクリューピッチ割装置20の始端20Aにおけるスクリュー21,22の溝のピッチは1.0ピッチである。容器2は、スクリューピッチ割装置20の始端20Aに到達すると、
図3(a)に示すようにスクリュー21,22(スクリュー22のみを図示)の溝内に入る(容器2
A参照)。容器2
Aに続いて容器2
Bがスクリュー21,22の溝内に入る。これらのことが繰り返されることによって、容器2の各々が溝に確実に入るので、スクリュー21,22の間に噛み込むことを防ぐことができる。
スクリューピッチ割装置20の手前では、始端20Aにより進行が妨げられて減速した容器2が複数個密集しており、それらの容器2に対して後続の容器2が衝突する。
【0028】
スクリューピッチ割装置20に導入された容器2は、スクリュー21,22のピッチの増加に伴って容器2間のピッチを広げながら、ラベラコンベヤ12と同じ速度(例えば1.8倍速)にまで増速される。スクリュー21,22の溝の内側に容器2が挟まれている間は、導入コンベヤ11上およびラベラコンベヤ12上を容器2がすべり、スクリュー21,22により搬送される。スクリュー21,22により搬送される間に、容器2は導入コンベヤ11からラベラコンベヤ12へと乗り継ぐ。このときスクリュー21,22により、導入コンベヤ11からラベラコンベヤ12へと、直線Lに対して容器2が斜行して移載される。
【0029】
スクリューピッチ割装置20により所定のピッチが割り出された容器2は、ラベラコンベヤ12によりラベラ3へと供給される。
【0030】
上述のように、スクリューピッチ割装置20の手前では容器2が隙間なく並んでいる必要があるが、容器2同士の衝突速度が大きく、衝突荷重の反力で容器2が後方へとバウンドすると、容器2と容器2との間に隙間があくこととなる。
図3(b)に示すように、その隙間Sは容器2間にそのまま残り、容器2
Aがスクリューピッチ割装置20に導入されるタイミングが不定となるので、スクリュー21,22間に容器2
Aが噛み込むおそれがある。
したがって、容器2同士が衝突してもバウンド現象の発生を避けられるように、スクリューピッチ割装置20の手前で容器2を搬送する導入コンベヤ11の速度を抑えている。ラベラコンベヤ12の速度に比べて導入コンベヤ11の速度を低くしていることが本実施形態の特徴である。
また、容器2が衝突すると、バウンドに留まらず倒れるおそれもあるので、容器2の倒れを避ける意味でも、導入コンベヤ11の速度を抑えている。特に、容器2が空であると、軽量で不安定なために倒れ易い。
さらに、容器2の衝突時のバウンドや倒れには、弾性体である容器2の反発力も加担するので、容器2の反発力も考慮して導入コンベヤ11の速度を設定するとよい。
【0031】
ところで、製造ラインを構成するラベラ3等のステーションがスクリューピッチ割装置20を備える場合、典型的には、ステーションに設けられたコンベヤにより容器2がスクリューピッチ割装置20へと導入される。そして、上流側の低速のコンベヤと、ステーションに設けられたコンベヤとがスクリューピッチ割装置20の手前で接続される。その典型例に基づけば、ラベラコンベヤ12がスクリューピッチ割装置20の手前にまで延びていて、ラベラコンベヤ12と上流コンベヤ10とが直接接続される。
そうしたとしても、スクリューピッチ割装置20の手前で容器2を隙間なく並べることはできるが、衝突速度が大きいために容器2がバウンドして容器2間に隙間Sができたり容器2が倒れたりするおそれがある。隙間Sをなくそうと過大なプレッシャーを導入すると、そのプレッシャーで容器2が潰れてしまう。特に、肉厚が薄い容器2は潰れ易い。
ここでいうプレッシャーとは、数個の容器2の重さでスクリューピッチ割装置20の始端20Aに容器2を押し付ける押し圧のことである。
【0032】
本実施形態では、典型例とは異なり、スクリューピッチ割装置20に容器2を導入する導入コンベヤ11をラベラコンベヤ12とは別に設け、スクリューピッチ割装置20の途上で導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とを接続している。これにより、ラベラ3におけるラベリング処理および容器2間のピッチを成り立たせるために律速されるラベラコンベヤ12の速度に関わらず、スクリューピッチ割装置20の手前のコンベヤ速度を決めることができる。
したがって、スクリューピッチ割装置20の手前の速度を低く抑えて容器2の衝突速度を抑えることにより、容器2の倒れや、バウンドにより隙間Sができることによる問題を避けつつ押し圧も下げて、容器2が凹みにくい適切なプレッシャーで容器2を搬送することができる。
上述した各コンベヤ10,11,12の速度はあくまで一例である。導入コンベヤ11の速度を1.0倍速以上、1.4倍速未満に定める場合、ラベラコンベヤ12の速度を1.4倍速以上の速度に定めることができる。ラベラコンベヤ12の速度の上限としては、例えば、2.0倍速である。
【0033】
上記実施形態では、ラベラ3に容器2を供給し、ラベラ3から容器2が排出される貫通コンベヤであるラベラコンベヤ12を用いているが、ラベラ3に容器2を供給するコンベヤと、ラベラ3から容器2が排出されるコンベヤとを個別に構成することも可能である。本実施形態の搬送装置1は、容器2を搬送するコンベヤとして、ラベラ3に容器2を供給するラベラコンベヤと、そのラベラコンベヤよりも速度が小さく、スクリューピッチ割装置20に容器2を導入する導入コンベヤ11とを備えていれば足りる。その場合でも、ラベルを装着するために必要なピッチを容器2間に確保するために規定されるラベラコンベヤの速度に対して、導入コンベヤ11の速度を低くすることができるので、容器2のバウンド現象に起因するスクリュー21,22への容器2の噛み込みや容器2の倒れを防止することができる。
【0034】
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
以下、第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。
第1実施形態の搬送装置1(
図2)が、カーブしたラベラコンベヤ12と、それと反対向きにカーブした導入コンベヤ11と、直線状の上流コンベヤ10とを備えているのに対して、第2実施形態の搬送装置4は、
図4に示すように、カーブしたラベラコンベヤ12と、直線状の導入コンベヤ11と、直線状の上流コンベヤ10とを備えている。
第1実施形態と第2実施形態とにおいて、ラベラコンベヤ12の形状は同様であり、導入コンベヤ11および上流コンベヤ10の形状が相違している。
【0035】
上記に示したコンベヤ10,11,12の形状は、スクリューピッチ割装置20の付近における形状であり、それ以外の箇所におけるコンベヤ10,11,12の形状は、任意である。例えば、第2実施形態の上流コンベヤ10が、図よりも上流側ではカーブしていてもよい。
【0036】
第2実施形態の導入コンベヤ11は、カーブしたラベラコンベヤ12の上流側12Aに沿って設置される。
その導入コンベヤ11に沿って、上流コンベヤ10が設置される。
ラベラコンベヤ12の中央部および下流側は同一直線L上に位置している。
上流コンベヤ10および導入コンベヤ11は、いずれも、直線Lに対して傾斜している。上流コンベヤ10および導入コンベヤ11の各々の直線Lに対する傾斜角度θは一致している。
【0037】
第1実施形態と同様に、直線Lに沿って配置されたスクリューピッチ割装置20が、導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とに跨って配置されている。そのスクリュー21,22の各々の延長線上に、上流コンベヤ10から導入コンベヤ11へと容器2を移載するためのガイド15が設けられている。
そのガイド15と、スクリュー21,22と、ラベラコンベヤ12の直線部に設けられた図示しないガイドとにより、上流コンベヤ10から導入コンベヤ11およびスクリューピッチ割装置20を経てラベラコンベヤ12まで容器2がスムーズに搬送される。
【0038】
本実施形態においても、スクリューピッチ割装置20内の搬送路の途上で導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とが接続されている。上流コンベヤ10と導入コンベヤ11とは、スクリューピッチ割装置20の外部で接続されている。
【0039】
本実施形態のように、カーブしたラベラコンベヤ12の上流側12Aに対して、直線状の導入コンベヤ11の下流側11Bを沿わせていると、導入コンベヤ11およびラベラコンベヤ12のプレート同士の間に極力隙間が生じないようにすることができる。そのため、導入コンベヤ11からラベラコンベヤ12へと容器2をよりスムーズに移載することができる。
その他、第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【0040】
〔本発明の変形例〕
次に、本発明の変形例について説明する。
図5に示す変形例の搬送装置5では、直線状の導入コンベヤ11の下流側の端部112と、直線状のラベラコンベヤ12の上流側の端部121とがスクリューピッチ割装置20の始端20Aから終端20Bまでの間で接続されている。導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とが端部112,121同士を直接突き合わせるように接続されていてもよいし、端部112と端部121との間に板を渡し、その板を介して導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とが接続されていてもよい。
【0041】
以上で説明した各実施形態および変形例のいずれにおいても、スクリューピッチ割装置20の始端20Aから終端20Bまでの間で、導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12とが接続されているが、本発明は種々の改変が可能である。
【0042】
さらに、
図6に示すように、導入コンベヤ11とラベラコンベヤ12との間に、他のコンベヤ14が介在していてもよい。
【0043】
さらに、
図7(a)に示すように、直線状の導入コンベヤ11と、同じく直線状のラベラコンベヤ12とが、スクリューピッチ割装置20の始端20Aで接続されていたり、
図7(b)に示すように、始端20Aの付近で渡し板16を介して接続されていたりしてもよい。
【0044】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、本発明におけるスクリューピッチ割装置は、軸周りに回転される単一のスクリューと、そのスクリューと平行に配置される壁体とを備えて構成されていてもよい。
また、本発明の搬送装置により搬送される容器は、樹脂製のボトルに限らず、ガラス製の瓶や、金属製の缶などであってもよい。その容器の用途は、飲料用に限らず、食品用や薬品用であってもよい。
本発明の搬送装置により容器が供給されるステーションとしては、ラベラの他、殺菌機、充填機、検査機などを挙げることができる。