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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022149911
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】蓋体装着装置、及び蓋体装着方法
(51)【国際特許分類】
   B65B 7/28 20060101AFI20220929BHJP
【FI】
B65B7/28 P
B65B7/28 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021052256
(22)【出願日】2021-03-25
(71)【出願人】
【識別番号】521127479
【氏名又は名称】マルシン機工株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000140074
【氏名又は名称】株式会社羽根
(74)【代理人】
【識別番号】100177264
【弁理士】
【氏名又は名称】柳野 嘉秀
(74)【代理人】
【識別番号】100074561
【弁理士】
【氏名又は名称】柳野 隆生
(74)【代理人】
【識別番号】100124925
【弁理士】
【氏名又は名称】森岡 則夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141874
【弁理士】
【氏名又は名称】関口 久由
(74)【代理人】
【識別番号】100163577
【弁理士】
【氏名又は名称】中川 正人
(72)【発明者】
【氏名】吉村 栄
(72)【発明者】
【氏名】内山 潔輝
【テーマコード(参考)】
3E049
【Fターム(参考)】
3E049AA02
3E049AB02
3E049BA04
3E049CA03
3E049DA01
3E049EA01
(57)【要約】
【課題】一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器に用いられ、本体に蓋体を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる蓋体装着装置を提供する。
【解決手段】蓋体装着装置Aは、蓋体供給機Bと蓋体装着機Cを備える。蓋体供給機Bは、蓋体3を第1方向H1に押し出して蓋体装着機Cに蓋体3を供給する。蓋体装着機Cは、蓋体3を保持する蓋体保持部4と、蓋体保持部4を昇降させる昇降部5とを有する。蓋体3を保持した蓋体保持部4が昇降部5により下降することで蓋体3を本体2に装着する。蓋体保持部4は、蓋体供給機Bにより押し出された蓋体3の対辺である一対の第1方向H1の側面に沿う第1保持部及び第2保持部を有する。第1保持部及び第2保持部は、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置であって、
前記発泡容器は、平面視矩形状であり、
前記蓋体装着装置は、蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機は、前記蓋体を水平方向である第1方向に押し出して前記蓋体装着機に前記蓋体を供給し、
前記蓋体装着機は、前記蓋体を保持する蓋体保持部と、前記蓋体保持部を昇降させる昇降部とを有し、
前記蓋体を保持した前記蓋体保持部が前記昇降部により下降することで前記蓋体の嵌合部が前記本体の嵌合部に嵌合し、
前記蓋体保持部は、前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体の対辺である一対の前記第1方向の側面に沿う第1保持部及び第2保持部を有し、
前記第1保持部及び前記第2保持部は、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有する、
蓋体装着装置。
【請求項2】
前記昇降部は、直動型アクチュエータを有し、
前記直動型アクチュエータは、その出力を作用させる駆動体が、
前記蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態における前記蓋体保持部の、前記蓋体の平面視中央の上方を駆動し、
前記蓋体保持部は、
前記駆動体の平面視中央の周囲の4箇所が直動案内により昇降可能に案内される、
請求項1に記載の蓋体装着装置。
【請求項3】
前記直動案内に組み合わされる4本のシャフトの中心は、
前記駆動体の平面視中央を対象点として点対称である、
請求項1又は2に記載の蓋体装着装置。
【請求項4】
前記蓋体保持部の基体は水平板状であり、前記基体に前記第1保持部を設け、
前記第2保持部を、前記基体に対して前記第1方向に直交する水平方向である第2方向へ移動可能に支持するとともに、
前記第2保持部を前記第2方向へ進退させる直動型アクチュエータを備える、
請求項1~3の何れか1項に記載の蓋体装着装置。
【請求項5】
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法であって、
蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機により、前記蓋体を水平方向である第1方向に押し出す工程と、
前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体を、前記蓋体装着機が有する、前記蓋体の対辺である一対の側面に沿う第1保持部及び第2保持部を有する蓋体保持部に保持させる工程と、
前記蓋体装着機が有する昇降部により前記蓋体保持部を下降させて前記本体の嵌合部に前記蓋体の嵌合部を嵌合させる工程と、
前記蓋体保持部の前記第1保持部及び前記第2保持部の一方又は両方を、前記第1方向に直交する水平方向である第2方向へ前記第1保持部及び前記第2保持部間の間隔を広げるように移動させる工程と、
前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程と、
前記第2方向へ移動した前記第1保持部及び/又は前記第2保持部を元の位置へ戻す工程と、
を含む、
蓋体装着方法。
【請求項6】
前記第1保持部及び前記第2保持部は、鉛直軸まわりに回動する複数のローラを有する、
請求項5に記載の蓋体装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置、及び蓋体装着方法に関する。
【背景技術】
【0002】
青果、鮮魚、精肉などの生鮮食品の輸送には、軽量であるとともに断熱性に優れた発泡容器が広く用いられている。前記発泡容器は、平面視矩形状であり、上面開口を有する本体と、本体に嵌合する蓋体とからなる(例えば、特許文献1の図7参照)。
【0003】
発泡容器の本体に対して蓋体を人手で装着する場合、本体の上に蓋体を載せた状態で作業者が蓋体を強く押したり叩く作業を行って蓋体を本体に嵌合させる必要がある。このような人手による作業は、作業者の負担が大きいとともに作業効率が悪いという課題がある(例えば、特許文献1の段落[0004]~[0005]、及び特許文献2の[0002]参照)。
【0004】
前記課題を解決するために、発泡容器の本体への蓋体の装着を自動的に行う蓋体装着装置がある(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0005】
特許文献1の蓋体装着装置は、蓋体載置手段41と蓋体閉止手段40とからなる。
【0006】
蓋体載置手段41(図5-6)は、本体31の上縁に設けた凸部31bを、蓋体収納部42の最下部分にある蓋体32の側面に開口した凹部32aに当接させて嵌合させ、蓋体32を押し出すことにより蓋体32を蓋体収納部42から離脱させ、蓋体32を本体31上に載置するものである。
【0007】
蓋体閉止手段40(図5図1-4の包装装置10と同じ)は、搬送路11と上部ガイド部材12との間隔を搬送方向に向って狭めた構造を有し、本体31に蓋体32を載置した発泡容器30を通過させることで蓋体32を本体31に押し付けて徐々に下方へ加圧することにより、蓋体32を本体31に装着するものである。
【0008】
特許文献2の蓋体装着装置は、蓋送出機構5と蓋嵌合機構6とからなる。
【0009】
蓋送出機構5(図1-3、図6-8)は、本体搬送機構4によって搬送されている本体2の前部の凸部2aに蓋体3の前部の凹部3aを係合させるように蓋体3を送り出すものである。
【0010】
蓋嵌合機構6(図1-3、図9)は、蓋送出機構5を通過して本体2の前部の凸部2aに蓋体3の前部の凹部3aが係合した状態の発泡容器の蓋体3を押圧ローラ40,41により押圧することにより、蓋体3を本体2に装着するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平9-240606号公報
【特許文献2】特開2004-359286号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
特許文献1の蓋体載置手段41は、本体31の上縁に凸部31bを設けるとともに、蓋体32の側面に、凸部31bに嵌合する凹部32aを設ける必要がある。したがって、特殊な形状の発泡容器(図7のような形状のもの)以外の一般的な形状の発泡容器には用いることができない。
【0013】
また、特許文献1の蓋体載置手段41は、本体31の凸部31bを蓋体収納部42内の最下の蓋体32の凹部32aに当接させて嵌合させ、蓋体32を押し出して蓋体32を蓋体収納部42から離脱させ、それにより本体31上に蓋体32を載置する。したがって、本体31の搬送速度が速くなると、蓋体32を本体31の適切な位置に載置できない場合があり、その場合には蓋体閉止手段40により蓋体32を本体31に装着できなくなる。
【0014】
その上、搬送速度が速い本体31が蓋体32に衝突した際に、擦れてゴミが発生したり破損が生じるおそれがある。
【0015】
特許文献2の蓋送出機構5は、本体2の前部の凸部2aに蓋体3の前部の凹部3aを係合させるように蓋体3を送り出し、それにより本体2上に蓋体3を載置する。したがって、本体2の搬送速度が速くなると、蓋体3を本体2の適切な位置に載置できない場合があり、その場合には蓋嵌合機構6により蓋体3を本体2に装着できなくなる。
【0016】
その上、搬送速度が速い本体2が蓋体3に衝突した際に、擦れてゴミが発生したり破損が生じるおそれがある。
【0017】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器に用いることができ、前記発泡容器の本体に蓋体を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる蓋体装着装置、及び蓋体装着方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本願の発明者らは、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器の本体に蓋体を装着する作業の自動化について鋭意検討を行うとともに、試作機を製作して実際に評価を行った。本願の発明者らは、前記評価の結果に基づいて改良を重ねることにより本発明を完成するに至った。本発明の要旨は以下のとおりである。
【0019】
本発明に係る蓋体装着装置は、前記課題解決のため、
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置であって、
前記発泡容器は、平面視矩形状であり、
前記蓋体装着装置は、蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機は、前記蓋体を水平方向である第1方向に押し出して前記蓋体装着機に前記蓋体を供給し、
前記蓋体装着機は、前記蓋体を保持する蓋体保持部と、前記蓋体保持部を昇降させる昇降部とを有し、
前記蓋体を保持した前記蓋体保持部が前記昇降部により下降することで前記蓋体の嵌合部が前記本体の嵌合部に嵌合し、
前記蓋体保持部は、前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体の対辺である一対の前記第1方向の側面に沿う第1保持部及び第2保持部を有し、
前記第1保持部及び前記第2保持部は、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有する。
【0020】
このような蓋体装着装置によれば、蓋体供給機が押し出した蓋体を蓋体装着機が有する蓋体保持部が受け取り、蓋体装着機が有する昇降部により蓋体保持部を下降させ、蓋体の嵌合部を本体の嵌合部に嵌合させる。蓋体供給機は水平方向の動作を行い、蓋体装着機の蓋体保持部は昇降部により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、蓋体保持部が下降してから上昇するまでの間に、蓋体供給機における蓋体を押すプッシャを後退させて蓋体を押し出す準備をすることができる。
【0021】
その上、蓋体装着機の蓋体保持部の第1保持部及び第2保持部が鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有するので、蓋体供給機が蓋体を押し出す速度が速くても前記ローラが回転しながら確実に蓋体保持部が蓋体を受け取ることができるとともに、蓋体が擦れてゴミが出ることがない。
【0022】
ここで、前記昇降部は、直動型アクチュエータを有し、
前記直動型アクチュエータは、その出力を作用させる駆動体が、
前記蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態における前記蓋体保持部の、前記蓋体の平面視中央の上方を駆動し、
前記蓋体保持部は、
前記駆動体の平面視中央の周囲の4箇所が直動案内により昇降可能に案内されるのが好ましい実施態様である。
【0023】
また、前記直動案内に組み合わされる4本のシャフトの中心は、
前記駆動体の平面視中央を対象点として点対称であるのがより好ましい実施態様である。
【0024】
このような蓋体装着装置によれば、蓋体保持部が蓋体を保持した状態で、蓋体保持部の、蓋体の平面視中央の周囲の4箇所が直動案内により昇降可能に案内されているとともに、蓋体の平面視中央の上方が直動型アクチュエータの駆動体により駆動されて蓋体保持部が昇降する。そのため、蓋体を保持している蓋体保持部が安定かつ確実に昇降動作する。したがって、蓋体保持部に保持された蓋体が水平を保ちながら安定かつ確実に下降するので、下方に位置する本体の嵌合部に対して蓋体の嵌合部を安定かつ確実に嵌合させることができる。
【0025】
さらに、前記蓋体保持部の基体は水平板状であり、前記基体に前記第1保持部を設け、
前記第2保持部を、前記基体に対して前記第1方向に直交する水平方向である第2方向へ移動可能に支持するとともに、
前記第2保持部を前記第2方向へ進退させる直動型アクチュエータを備えるのが一層好ましい実施態様である。
【0026】
このような蓋体装着装置によれば、昇降部により蓋体保持部及び蓋体を下降させて本体の嵌合部に対して蓋体の嵌合部を嵌合させた後、昇降部により蓋体保持部を上昇させる前に、第2保持部を前記第2方向へ進退させる駆動装置により第2保持部を前記第2方向へ第1保持部から遠ざかる方向へ開くことができる。それにより、昇降部により蓋体保持部を高速で上昇させても、本体から蓋体を外す方向の力が作用しない。
【0027】
本発明に係る蓋体装着方法は、前記課題解決のため、
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法であって、
蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機により、前記蓋体を水平方向である第1方向に押し出す工程と、
前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体を、前記蓋体装着機が有する、前記蓋体の対辺である一対の側面に沿う第1保持部及び第2保持部を有する蓋体保持部に保持させる工程と、
前記蓋体装着機が有する昇降部により前記蓋体保持部を下降させて前記本体の嵌合部に前記蓋体の嵌合部を嵌合させる工程と、
前記蓋体保持部の前記第1保持部及び前記第2保持部の一方又は両方を、前記第1方向に直交する水平方向である第2方向へ前記第1保持部及び前記第2保持部間の間隔を広げるように移動させる工程と、
前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程と、
前記第2方向へ移動した前記第1保持部及び/又は前記第2保持部を元の位置へ戻す工程とを含む。
【0028】
ここで、前記第1保持部及び前記第2保持部は、鉛直軸まわりに回動する複数のローラを有するのが好ましい実施態様である。
【0029】
このような蓋体装着方法は、(1)蓋体供給機により蓋体を水平方向である第1方向に押し出す工程、(2)前記蓋体を、蓋体装着機が有する蓋体保持部に保持させる工程、(3)蓋体を保持した蓋体保持部を、蓋体装着機が有する昇降部により下降させて本体の嵌合部に蓋体の嵌合部を嵌合させる工程、(4)前記蓋体保持部の第1保持部及び第2保持部間の間隔を広げる工程、(5)前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程、(6)前記蓋体保持部の第1保持部及び第2保持部間の間隔を元へ戻す工程を含み、(1)~(6)の工程を繰り返す。搬送方向の上流側から蓋体装着機が有する蓋体保持部の下方の所定位置に搬送されて停止した本体に対して、(3)の工程で本体の嵌合部に蓋体の嵌合部を嵌合させる。(4)及び(5)の工程を行った後、閉蓋した発泡容器を搬送方向の下流側へ搬送するとともに、次の本体を前記所定位置に搬送して停止させた直後に(3)の工程を行う。本体の搬送と(1)~(6)の工程を繰り返すことにより、発泡容器の本体への蓋体の装着を自動的に連続して行う。
【0030】
このような蓋体装着方法によれば、(1)の工程で蓋体供給機が水平方向の動作を行い、(3)の工程で蓋体装着機の蓋体保持部が昇降部により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、(4)~(6)の工程の間に、蓋体供給機が(1)の工程を行う準備、すなわち蓋体供給機における蓋体を押すプッシャを後退させて蓋体を押し出す準備をすることができる。
【0031】
その上、蓋体装着機の蓋体保持部の第1保持部及び第2保持部が鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有するものである場合、(1)の工程で蓋体供給機が蓋体を押し出す速度が速くても、(2)の工程で前記ローラが回転しながら確実に蓋体保持部が蓋体を受け取ることができるとともに、蓋体が擦れてゴミが出ることがない。
【発明の効果】
【0032】
以上のとおり、本発明の蓋体装着装置、及び蓋体装着方法によれば、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器における蓋体の本体への装着に用いることができ、前記発泡容器の本体に蓋体を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図1】本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置を示す概略平面図である。
図2】前記蓋体装着装置の概略正面図である。
図3】前記蓋体装着装置の部分縦断面左側面図である。
図4A】発泡容器の斜視図である。
図4B】発泡容器の分解斜視図である。
図5A】蓋体供給機の押圧板が進出して段積みされた蓋体の下から2番目の蓋体を支持した状態を示す部分縦断面左側面図である。
図5B】蓋体供給機のプッシャが進出して一番下の蓋体を押し出し、蓋体装着機の蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態を示す部分縦断面左側面図である。
図5C】蓋体供給機の押圧板が後退して段積みされた蓋体が下降した状態を示す部分縦断面左側面図である。
図6】蓋体供給機のプッシャが進出して一番下の蓋体を押し出している状態を示す要部拡大縦断面左側面図である。
図7】蓋体装着機の蓋体保持部の斜視図である。
図8A】前記蓋体保持部が蓋体を保持していない状態を示す概略平面図である。
図8B】前記蓋体保持部が蓋体を保持している状態を示す概略平面図である。
図9A】蓋体装着機の蓋体保持部が蓋体を保持している状態を示す概略正面図である。
図9B】蓋体装着機の昇降部が下降して蓋体の嵌合部を本体の嵌合部に嵌合させた状態を示す概略正面図である。
図9C】第1保持部及び第2保持部間の間隔を広げるように第2保持部を移動させた状態を示す概略正面図である。
図9D】蓋体装着機の昇降部を上昇させるとともに、第1保持部及び第2保持部間の間隔を元に戻すように第2保持部を移動させた状態を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。床面(図2の符号U参照)に立って発泡容器の本体を搬送する方向(図2の矢印T参照)に向かって左から見た図(例えば、図2)を正面図とする。
【0035】
<蓋体装着装置>
図1の概略平面図、図2の概略正面図、及び図3の部分縦断面左側面図に示すように、本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置Aは、蓋体供給機Bと蓋体装着機Cとを備える。蓋体供給機Bは、蓋体装着機Cに対して発泡容器1の蓋体3を連続して供給する。蓋体供給機Bから蓋体3を受け取った蓋体装着機Cは、連続して搬送される発泡容器1の本体2に対して蓋体3を装着する。本体2は、例えば、青果、鮮魚、精肉などの生鮮食品を収容している。
【0036】
<発泡容器>
図4Aの斜視図、及び図4Bの分解斜視図に示すように、発泡容器1は、平面視矩形状であり、本体2と蓋体3とからなる。本体2は、前記生鮮食品を入れるための上面開口2Bを有する。本体2の上面開口2Bは、本体2の嵌合部2Aに蓋体3の嵌合部3Aを嵌合することで塞がれる。
【0037】
図4Aに示すように、蓋体3の上面外周部には凸部3Fがあり、それにより窪み3Gが形成される。凸部3Fには角部がなく、上端内周部を傾斜面aとしている。図4Bに示すように、蓋体3の下面には、嵌合部3Aを形成する外周壁3D及び内周壁3Eがあり、高さ方向の長さは、外周壁3Dよりも内周壁3Eの方が長い。内周壁3Eの下端には角部がなく、下端外周部を傾斜面bとし、下端内周部を傾斜面cとしている。
【0038】
傾斜面a,b,cは、蓋体供給機Bが蓋体3を押し出す方向(図1及び図3の矢印H1の方向)に蓋体3を押し出す際に、破損やゴミの発生を抑制するために設けている。傾斜面a,b,cは、水平方向H1に直交する平面に対する傾斜面であり、本実施の形態では平面であるが、曲面であってもよい。
【0039】
内周壁3E及び窪み3Gにより、図5A及び図6の部分縦断面左側面図のように蓋体3を段積みして蓋体群Fとした際に、下側の蓋体3の上面の窪み3G内に上側の蓋体3の内周壁3Eの下端部が係合する。したがって、蓋体群Fを搬送する際に蓋体3がずれることなく段積み状態が保持される。
【0040】
本体2及び蓋体3は、軽量であるとともに断熱性に優れた、発泡ポリスチレン系樹脂、発泡ポリエチレン系樹脂、発泡ポリプロピレン系樹脂等の発泡ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン変性発泡ポリエチレン等のポリスチレン変性発泡ポリオレフィン系樹脂、硬質発泡ウレタン系樹脂等の発泡合成樹脂製であり、主にコスト面から発泡ポリスチレンが好ましい。
【0041】
<蓋体供給機>
図1及び図3に示すように、蓋体供給機Bは、蓋体3を段積みした蓋体群Fの中の最下の蓋体3を、直動型アクチュエータM2のプッシャ14により水平方向である第1方向H1に押し出し、蓋体装着機Cに蓋体3を供給する。
【0042】
<蓋体装着機>
図2及び図3に示すように、蓋体装着機Cは、蓋体保持部4と昇降部5とを有する。蓋体保持部4は、蓋体供給機Bにより押し出された蓋体3を受け取って保持する。昇降部5は、例えば直動型アクチュエータM3により蓋体保持部4を昇降させる。蓋体3を保持した蓋体保持部4を昇降部5が下降させることにより、蓋体3の嵌合部3Aが本体2の嵌合部2Aに嵌合する。
【0043】
<本体の搬送>
図1及び図2に示すように、発泡容器1の本体2は、搬送コンベアD1,D2で搬送方向Tへ搬送される。
【0044】
<本体の位置決め、及び蓋体の装着>
本体2は、図3に示すサイドローラ19,20により搬送方向Tに直交する水平方向(本実施の形態では、第1方向H1)に位置決めされた状態で搬送される。図2の搬送コンベアD1で搬送されてきた本体2は、図示しないセンサにより蓋体装着機Cの昇降部5の動作と同期して搬送コンベアD2上に停止する。すなわち、図示しないセンサが本体2を検知すると、例えば図示しない位置決めストッパが突出して本体2を当て止めし、本体2を搬送方向Tに位置決めする。
【0045】
このように本体2を位置決めした状態で搬送コンベアD2を停止する。本体2が位置決めされて搬送コンベアD2上に停止した状態では、蓋体装着機Cの蓋体保持部4が蓋体3を保持している。蓋体装着機Cの昇降部5が、蓋体3を保持した蓋体保持部4を本体2に対して下降させ、本体2に蓋体3を装着する。
【0046】
<発泡容器の搬送>
本体2に蓋体3が装着された発泡容器1は、蓋体装着機Cの蓋体保持部4が上昇して蓋体3から離れた後、図2及び図3に示す搬送コンベアD2を駆動することで、図1及び図2に示す搬送コンベアD3へ受け渡される。
【0047】
<発泡容器の蓋体の供給>
蓋体供給機Bに蓋体3が無くなった場合、図2及び図3に示す蓋体供給コンベアE1,E2により蓋体3を蓋体供給機Bに供給する。すなわち、蓋体3を段積みしてなる蓋体群Fを、蓋体供給コンベアE1,E2により、例えば搬送方向Tに搬送して蓋体供給機Bに供給する。
【0048】
<蓋体の位置決め>
図1及び図2に示すように、蓋体群Fは、図示しないサイドローラ等により搬送方向Tに直交する水平方向に位置決めされた状態で、蓋体供給コンベアE1,E2により搬送される。蓋体供給コンベアE1から蓋体供給コンベアE2に載った蓋体群Fは、ガイド板15及びガイド支柱17とガイド板16及びガイド支柱18の間に入り、図示しないセンサにより検知される。蓋体群FをストッパS1に当て止めし、蓋体群Fを搬送方向Tに位置決めする。このように蓋体群Fを位置決めした状態で蓋体供給コンベアE2を停止する。
【0049】
<蓋体供給機による蓋体の中の一つの蓋体の押し出し>
図3及び図5A図5Cの部分縦断面左側面図に示す直動型アクチュエータM1,M2は、例えばガイド付きの電動シリンダであり、以下の機能を有する。すなわち、直動型アクチュエータM1は、押圧板13を図5A及び図5Bの位置まで第1方向H1へ進出させること、及び押圧板13を図5Cの位置まで第1方向H1と反対の方向へ後退させることができる。また、直動型アクチュエータM2は、プッシャ14を図5Aの位置から図5Bの位置まで第1方向H1へ進出させること、及びプッシャ14を図5Bの位置から図5Cの位置まで第1方向H1と反対の方向へ後退させることができる。
【0050】
図5A及び図5Bのように直動型アクチュエータM1により第1方向H1へ進出した押圧板13は、蓋体群Fの中の最下の蓋体3には当接しない。第1方向H1へ進出した押圧板13は、少なくとも最下の蓋体3の上の蓋体3に当接する。本実施の形態においては、最下の蓋体3の上方の三つの蓋体3に押圧板13を当接させる好ましい態様を示している。
【0051】
それにより、直動型アクチュエータM1で押圧板13を第1方向H1へ進出させた図5A及び図5Bの状態では、最下の蓋体3に対して、その上方に位置する最下の蓋体3以外の蓋体群Fの荷重が掛からない。したがって、直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、プッシャ14により最下の蓋体3を押し出す際における抵抗が小さくなる。
【0052】
また、前記のとおり、最下の蓋体3の上面の窪み3G内に上側の蓋体3の内周壁3Eの下端部が係合しているが、凸部3F(図4A図6)の上端内周部を傾斜面aとしており、内周壁3E(図4B図6)の下端外周部及び下端内周部を傾斜面b,cとしている。
【0053】
それにより、図5Aの位置から図5Bの位置まで直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、プッシャ14により最下の蓋体3を押し出す際に、最下の蓋体3の角部がある凸部が、上側の蓋体3の角部がある内周壁を乗り越える場合のような抵抗はない。すなわち、図6のように、最下の蓋体3の角部がない凸部3Fが、上側の蓋体3の角部がない内周壁3Eを乗り越えればよい。したがって、直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、プッシャ14により最下の蓋体3を押し出す際における抵抗が一層小さくなる。
【0054】
以上のとおり、直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、プッシャ14により最下の蓋体3を押し出す際に、抵抗が小さくなるとともに、上下の蓋部3,3の擦れが生じる部分に角部がないことから、直動型アクチュエータM2でプッシャ14を高速に駆動し、最下の蓋体3を高速で押し出しても動作が円滑になるとともに、角部が欠ける等の破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくい。
【0055】
直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、図5Bのようにプッシャ14により最下の蓋体3を押し出した後、直動型アクチュエータM2で図5Cのように第1方向H1と反対の方向へプッシャ14を後退させる。次に、直動型アクチュエータM1で図5Cのように第1方向H1と反対の方向へ押圧板13を後退させる。それにより、残りの蓋体群Fが図5Bの位置から図5Cの位置まで下降する。
【0056】
次に、直動型アクチュエータM1で押圧板13を第1方向H1へ進出させ、図5Aのように少なくとも最下の蓋体3の上の蓋体3に押圧板13を当接させる。次に、直動型アクチュエータM2でプッシャ14を第1方向H1へ進出させ、図5Bのようにプッシャ14により最下の蓋体3を押し出す。
【0057】
以上の動作を繰り返すことで、蓋体供給機Bにより、蓋体装着機Cに対して発泡容器1の蓋体3を連続して供給する。
【0058】
このように蓋体3を連続して供給する蓋体供給機Bの構造は、蓋体3を上下させるアクチュエータ等を備えて蓋体3を1個ずつ段ばらしする段ばらし装置と、ばらされた1個の蓋体3を押し出す装置とを組み合わせたものと比較して、機構が大幅に簡単になるので、製造コストを低減できる。
【0059】
<蓋体装着機の蓋体保持部>
図7の斜視図、並びに図8A及び図8Bの概略平面図に示すように、蓋体装着機Cの蓋体保持部4は、水平板状の基体6、支持板7、及び直動型アクチュエータM4等を有する。また、蓋体保持部4は、蓋体供給機Bにより押し出された蓋体3の対辺である一対の第1方向H1の側面3B,3Cに沿う第1保持部11及び第2保持部12を有する。蓋体供給機Bにより押し出された蓋体3は、図8BのようにストッパS2(図2及び図3も参照)に当て止めされた状態で位置決めされ、第1保持部11及び第2保持部12により保持される。
【0060】
基体6は第1保持部11を有し、第1保持部11は鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラR1を有する。支持板7は第2保持部12を有し、第2保持部12は鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラR2を有する。
【0061】
支持板7は、基体6により、例えばガイド付きの電動シリンダである直動型アクチュエータM4を介して支持されており、直動型アクチュエータM4により支持板7は第1方向H1に直交する水平方向である第2方向H2へ進退する。したがって、第2保持部12は、基体6に対して第1方向H1に直交する水平方向である第2方向H2へ移動可能に支持されており、第2保持部12は、直動型アクチュエータM4により第2方向H2へ進退する。
【0062】
蓋体装着機Cの蓋体保持部4の第1保持部11及び第2保持部12が、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラR1,R2を有するので、蓋体供給機Bが蓋体3を押し出す速度が速くても、ローラR1,R2が回転しながら確実に蓋体保持部4が蓋体3を受け取ることができるとともに、蓋体3が擦れてゴミが出ることがない。
【0063】
<蓋体装着機の蓋体保持部の支持構造>
図2図3図7及び図8Bに示すように、蓋体装着機Cの蓋体保持部4の基体6には、4本のシャフト8が立設しており、シャフト8は、架台Qに固定された、例えばリニアブッシュである直動案内Gにより昇降可能に支持される。シャフト8の上端部は固定具9により連結板10に固定される。
【0064】
<蓋体装着機の昇降部>
図2及び図3に示すように、蓋体装着機Cの昇降部5の直動型アクチュエータM3は、回転モータI、カップリングJ、ボールねじK、及びナットN等を備える。ボールねじKは軸受Lにより支持され、ボールねじKの上端部は、カップリングJを介して回転モータIの出力軸に接続される。したがって、回転モータIによりボールねじKを正方向及び逆方向に回転させることによりナットNが昇降する。ナットNは連結板10に固定されているので、ナットNが昇降すると、連結板10、シャフト8、基体6及び支持板7等、すなわち蓋体保持部4が昇降する。
【0065】
<駆動体の位置、蓋体保持部の支持位置>
ナットNは、直動型アクチュエータM3の出力を作用させる駆動体であり、図8Bに示す蓋体保持部4が蓋体3を保持した状態における蓋体保持部4の、蓋体3の平面視中央Oの上方を駆動する。駆動体であるナットNの平面視中央は、蓋体3の平面視中央Oである。
【0066】
直動案内Gに組み合わされる4本のシャフト8の中心P1~P4は、ナットN及び蓋体3の平面視中央Oを対象点として点対称である。すなわち、例えば図8Bにおいて、対象点Oを中心とした180°の回転に対して、P1が元のP3の位置に重なり、P2が元のP4の位置に重なるので、不変である。したがって、蓋体保持部4を昇降させるために駆動する位置と、蓋体保持部4を昇降可能に支持する位置とのバランスがとれている。
【0067】
また、シャフト8の中心P1~P4は、対象点Oから平面視矩形状である蓋体3の四辺に向かう方向ではなく、対象点Oから平面視矩形状である蓋体3の四隅に向かう方向の近くに、対象点Oからなるべく離れた位置にある。
【0068】
以上のような駆動体であるナットNの位置、蓋体保持部4の支持位置(シャフト8の位置)により、蓋体保持部4が蓋体3を保持した状態で、蓋体保持部4の、蓋体3の平面視中央の周囲の4箇所(シャフト8)が直動案内Gにより昇降可能に案内されるとともに、蓋体3の平面視中央Oの上方が直動型アクチュエータM3のナットNにより駆動されて蓋体保持部4が昇降する。そのため、蓋体3を保持している蓋体保持部4が安定かつ確実に昇降動作する。したがって、蓋体保持部4に保持された蓋体3が水平を保ちながら安定かつ確実に下降するので、下方に位置する本体2の嵌合部2Aに対して蓋体3の嵌合部3Aを安定かつ確実に嵌合させることができる。
【0069】
<発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法の説明>
以下、図9A図9Dの概略正面図等を参照して、本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法について説明する。本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法は、以下の(1)~(6)の工程を含む。
【0070】
(1)図5Aから図5Bのように、蓋体供給機Bにより蓋体3を水平方向である第1方向H1に押し出す。
【0071】
(2)図2図5C図8B及び図9Aのように、蓋体装着機Cが有する蓋体保持部4に蓋体3を保持させる。
【0072】
(3)図9Aから図9Bのように、蓋体3を保持した蓋体保持部4を、蓋体装着機Cが有する昇降部5により下降させ、本体2に蓋体3を装着する。
【0073】
(4)直動型アクチュエータM4により支持板7を図7の第2方向H2に進出させ、第2保持部12を第2方向H2へ移動させることにより、図9Cのように、蓋体3から第2保持部12を離す。
【0074】
なお、(4)の工程は、第1保持部11及び第2保持部12間の間隔を広げればよいので、蓋体保持部4の第1保持部11及び第2保持部12の一方又は両方を、第1保持部11及び第2保持部12間の間隔を広げるように移動させればよい。
【0075】
(4)の工程を備えることにより、(3)の工程で本体2に蓋体3を装着した後、下記の(5)の工程で蓋体保持部4を上昇させる前に、蓋体保持部4の第1保持部11及び第2保持部12間の間隔を広げられているので、下記の(5)の工程で昇降部5により蓋体保持部4を高速で上昇させても、本体2から蓋体3を外す方向の力が作用しない。
【0076】
(5)図9Dのように、昇降部5により蓋体保持部4を上昇させる。
【0077】
(6)直動型アクチュエータM4により支持板7を図7の第2方向H2の反対の方向へ後退させ、図9Dのように、第2保持部12を元の位置に戻す。それにより、蓋体保持部4の第1保持部11及び第2保持部12間の間隔を元へ戻す。
【0078】
本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法は、搬送方向Tの上流側から蓋体装着機Cが有する蓋体保持部4の下方の所定位置に搬送されて停止した本体2に対して、(3)の工程で本体2に蓋体3を装着する。(4)及び(5)の工程を行った後、閉蓋した発泡容器1を搬送方向Tの下流側へ搬送するとともに、次の本体2を前記所定位置に搬送して停止させた直後に(3)の工程を行う。本体2の搬送と(1)~(6)の工程を繰り返すことにより、発泡容器1の本体2への蓋体3の装着を自動的に連続して行う。
【0079】
このような蓋体装着方法によれば、(1)の工程で蓋体供給機Bが水平方向の動作を行い、(3)の工程で蓋体装着機Cの蓋体保持部4が昇降部5により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、(4)~(6)の工程の間に、蓋体供給機Bが(1)の工程を行う準備、すなわち蓋体供給機Bにおける蓋体3を押すプッシャ14を後退させて蓋体3を押し出す準備をすることができる。
【0080】
以上のような本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置A、及び蓋体装着装置Aを用いる本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法によれば、図4A及び図4Bのような一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器1における蓋体3の本体2への装着に用いることができ、発泡容器1の本体2に蓋体3を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる。
【0081】
以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。
【符号の説明】
【0082】
1 発泡容器
2 本体
2A 嵌合部
2B 上面開口
3 蓋体
3A 嵌合部
3B,3C 一対の側面
3D 外周壁
3E 内周壁
3F 凸部
3G 窪み
4 蓋体保持部
5 昇降部
6 基体
7 支持板
8 シャフト
9 固定具
10 連結板
11 第1保持部
12 第2保持部
13 押圧板
14 プッシャ
15,16 ガイド板
17,18 ガイド支柱
19,20 サイドローラ
A 蓋体装着装置
B 蓋体供給機
C 蓋体装着機
D1,D2,D3 搬送コンベア
E1,E2 蓋体供給コンベア
F 蓋体を段積みした蓋体群
G 直動案内
H1 第1方向
H2 第2方向
I 回転モータ
J カップリング
K ボールねじ
L 軸受
M1,M2,M3,M4 直動型アクチュエータ
N ナット(駆動体)
O 蓋体の平面視中央(駆動体の平面視中央)
P1~P4 シャフトの中心
Q 架台
R1,R2 ローラ
S1,S2 ストッパ
T 発泡容器の本体を搬送する方向
U 床面
a,b,c 傾斜面

図1
図2
図3
図4A
図4B
図5A
図5B
図5C
図6
図7
図8A
図8B
図9A
図9B
図9C
図9D