特開 2023-172242 取付装置、取付方法

(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】P2023172242

(43)【公開日】2023-12-06

(54)【発明の名称】取付装置、取付方法

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/12 20060101AFI20231129BHJP

【ＦＩ】

B67B3/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083902

(22)【出願日】2022-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】505045322

【氏名又は名称】サンワテクノス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107928

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正則

(74)【代理人】

【識別番号】110003362

【氏名又は名称】弁理士法人ｉ．ＰＡＲＴＮＥＲＳ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊浦 健

【テーマコード（参考）】

3E080

【Ｆターム（参考）】

3E080AA08

3E080CE02

3E080CE11

3E080CF15

3E080EE03

(57)【要約】

【課題】対象物に対して取付体を容易に取り付け可能な技術を提供する。
【解決手段】フランジＲ２をリングＲ１に近接するように保持する円筒ホルダ４３２と、フランジＲ２を、リングＲ１に当接させ押圧することにより該リングＲ１に取り付ける回転押圧部４３９と、を備え、回転押圧部４３９は、フランジＲ２の一部に当接する押圧突起４３９－１を有し、押圧突起４３９－１をフランジＲ２上で摺動させることによりフランジＲ２をリングＲ１に取り付けた。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取付体を取付対象物に近接するように保持する保持部と、
前記取付体を、前記取付対象物に当接させ押圧することにより該取付対象物に取り付ける押圧部と、
を備え、
前記押圧部は、前記取付体の一部に当接する当接部を有し、該当接部を前記取付体上で摺動させることにより前記取付体を前記取付対象物に取り付ける
ことを特徴とする取付装置。

【請求項2】

前記取付体は環状に形成されており、
前記押圧部は、前記当接部を前記取付体の形状に沿って環状に摺動させる
ことを特徴とする請求項１記載の取付装置。

【請求項3】

前記押圧部は、中心軸が上下方向を向き該中心軸周りに回転可能な円筒状の回転体を有し、
前記当接部は、前記回転体の下面に設けられた突起であり、前記回転体の回転に応じて前記取付体上を円運動するように摺動する
ことを特徴とする請求項２記載の取付装置。

【請求項4】

物品に対して取付対象物を取り付ける対象物取付部を更に備える
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項記載の取付装置。

【請求項5】

取付体を取付対象物に取り付ける取付装置による取付方法であって、
前記取付体を取付対象物に近接させ、
前記取付体の一部を前記取付対象物に向けて押圧し、前記取付体における押圧位置を前記取付体上で移動させることにより、前記取付体を前記取付対象物に取り付ける
ことを特徴とする取付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、対象物に対して、各種情報を示す取付体を取り付ける取付装置、取付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の取付体として、リテーナーが知られている。リテーナーは、主にボトル等の収容容器に取り付けられるものであり、当該収容容器に収容されている溶剤、薬剤、飲料などの収容物を示す文字が表面に印字または刻印された金属やプラスチック部材からなる。リテーナーは、リング状や方形状、円筒状などその形状は様々であるが、２つの部材から構成されることが多い。この場合、例えば、第１の部材を予め収容容器に取り付けておき、当該収容容器に収容物を充填および／または蓋締めした後に第１の部材に第２の部材を取り付けるといった方法が手動で行われている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

対象物に対して取付体を容易に取り付け可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上述した課題を解決するため、本発明の実施形態は、取付体を取付対象物に近接するように保持する保持部と、前記取付体を、前記取付対象物に当接させ押圧することにより該取付対象物に取り付ける押圧部と、を備え、前記押圧部は、前記取付体の一部に当接する当接部を有し、該当接部を前記取付体上で摺動させることにより前記取付体を前記取付対象物に取り付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0005】

本発明の実施形態によれば、対象物に対して取付体を容易に取り付け可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係るリテーナー取付システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係るリテーナーとボトルを説明するための図である。

【図3】実施形態に係るリテーナーを構成するリングを示す平面図である。

【図4】実施形態に係るリテーナーを構成するリングを示す底面図である。

【図5】実施形態に係るリテーナーを構成するリングを示す側面図である。

【図6】図５に示されるＡ－Ａ線断面図である。

【図7】実施形態に係るリテーナーを構成するフランジを示す底面図である。

【図8】実施形態に係るリテーナーを構成するフランジを示す平面図である。

【図9】図８に示されるＢ－Ｂ線断面図である。

【図10】実施形態に係るリングにフランジを取り付けた状態におけるフランジの内周面を平面状に展開した概略図である。

【図11】図１０のＣ－Ｃ線断面図である。

【図12】実施形態に係るリング取付装置、搬送装置、及び充填装着装置の構成を示す概略図である。

【図13】実施形態に係るリング取付装置、搬送装置、及び充填装着装置の動作を説明するための概略図である。

【図14】実施形態に係るフランジ取付装置の構成とその動作を示す概略斜視図である。

【図15】実施形態に係るフランジ取付装置の構成とその動作を示す概略斜視図である。

【図16】実施形態に係るフランジ供給ユニットの動作を説明するための図である。

【図17】実施形態に係る回転押圧部の構成を示す側面図である。

【図18】実施形態に係る回転押圧部の構成を示す下面図ある。

【図19】実施形態に係るフランジ押圧ユニットの動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0008】

本実施形態においては、液体を収容可能なボトルに対してリテーナーを取り付けるリテーナー取付システムに本実施形態に係る取付装置が組み込まれた場合を例にとり説明を行う。

【0009】

（装置構成）
図１は、本実施形態に係るリテーナー取付システムの構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本実施形態に係るリテーナー取付システム１は、リング取付装置１０と、搬送コンベア２０と、充填装着装置３０と、フランジ取付装置４０と、制御装置５０とを備える。本実施形態に係るリテーナー取付システム１は、リング取付装置１０によりリテーナーの一部であるリングをボトルに取り付け、当該ボトルを搬送コンベア２０により充填装着装置３０及びフランジ取付装置４０に搬送し、リングが取り付けられた状態にあるボトルに対し、充填装着装置３０により液体を充填すると共にキャップを装着し、キャップが取り付けられた状態にあるボトルのリングに対し、フランジ取付装置４０によりリテーナーの一部であるフランジを取り付ける。

【0010】

制御装置５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリ等の記憶装置とを有して作業者が操作可能な情報処理装置として構成されることが好ましい。制御装置５０は、詳細は後述する搬送コンベア２０、充填装着装置３０、及びフランジ取付装置４０が備えるモータや油空圧シリンダ等の駆動装置の制御を行う。制御装置５０は、不図示の制御盤を有しており、作業者は制御盤を操作することにより上記装置のＯＮ／ＯＦＦや各種設定の変更等を行うことができる。制御装置として、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いるようにしてもよい。

【0011】

リテーナー取付システム１の装置構成及び動作の詳細を説明する前に、本実施形態に係るリテーナーとボトルについて説明する。図２は、本実施形態に係るリテーナーとボトルを説明するための図である。図２では、ボトルおよびリテーナーの側面が模式的に示されている。図２（ａ）に示されるようにボトルＢは、底面が閉塞された略円筒状に形成されて内部に液体を収容可能なボトル本体Ｂ１と、ボトル本体Ｂ１の上部に連結されボトル本体Ｂ１よりも小径な中空円筒の首部Ｂ２と、一端がボトル本体Ｂ１に連結され他端が首部Ｂ２に連結された取手Ｂ３とを備える。ボトル本体Ｂ１の上部は上方に向かうにつれて漸次縮径する肩部Ｂ４となっており、肩部Ｂ４を介して首部Ｂ２がボトル本体Ｂ１と連結されている。

【0012】

図２（ｂ）には、リテーナーＲが取り付けられた後の状態にあるボトルＢが示されている。本実施形態においては、ボトルＢに液体が充填された後、首部Ｂ２の上端に形成された開口部（口部）がキャップＣにより閉塞される。キャップＣとリテーナーＲとが取り付けられたボトルＢは、箱詰め等がなされて出荷されることとなる。
リテーナーＲは、プラスチック等の弾性変形可能な部材により構成されており、ボトルＢの肩部Ｂ４上に位置して首部Ｂ２を囲繞する略筒状に形成されたリングＲ１と、リングＲ１よりも拡径しリングＲ１上部に連結された円盤状のフランジＲ２とを備える。

【0013】

（リングＲ１）
以下、リテーナーＲを構成するリングＲ１について図３～図５を用いて説明する。図３～図５は、それぞれ本実施形態に係るリテーナーを構成するリングを示す平面図、底面図、側面図であり、図６は図５に示されるＡ－Ａ線断面図である。

【0014】

図３～図５に示されるように、リングＲ１は、略円筒状に形成されたリング本体Ｒ１１を有する。リング本体Ｒ１１は、その周壁が例えば２ｍｍ程度の人手による弱い力で弾性変形が容易な厚みを有しており、周壁一部に下面まで連続する切り欠きＲ１２が形成されている。この切り欠きＲ１２にボトルＢの取手Ｂ３が挿通されることにより、リングＲ１はボトルＢに取り付けられた際、ボトルＢに対して中心軸周りに相対回転不能となる。また、リング本体Ｒ１１の内周面には、径方向内側に突出する複数の突出片Ｒ１３が設けられている。複数の突出片Ｒ１３は、それぞれ周方向に同一距離離間するように設けられており、本実施形態においては５つ設けられている。

【0015】

突出片Ｒ１３は、薄板状に且つ先細るように形成されることで少なくとも先端部分が可撓性を有しており、当該先端部分がリング本体Ｒ１１の周方向に沿って円弧状に形成されると共に上方を向くように傾斜している。複数の突出片Ｒ１３先端により画成される仮想円ＣＲ１の直径は、キャップＣの直径よりも小径となっており、したがってボトルＢにキャップＣが取り付けられた場合、ボトルＢからリングＲ１、延いてはリテーナーＲを容易に取り外すことが困難となる。したがって、少なくともリングＲ１はキャップＣが取り付けられる前にボトルＢに取り付けることが好ましい。なお、仮想円ＣＲ１の直径は、キャップＣを螺合するための雌ネジが首部Ｂ２の外周面上端に形成されている場合、その雌ネジ部分の直径よりも小径としてもよい。この際、リングＲ１をボトルＢに取り付ける、つまり首部Ｂ２をリングＲ１に挿通する場合、突出片Ｒ１３が首部Ｂ２の雌ネジ部分に引っ掛かることとなるが、可撓性を有しているため、容易に取り付けることが可能となる。

【0016】

リング本体Ｒ１１の外周面上端には、径方向外側に一様に突出する環状の係合突起Ｒ１４が設けられている。係合突起Ｒ１４は、下面が水平に延在すると共に上面が先端（径方向外側）に向かうにつれて漸次下方に傾斜することで縦断面三角形状となっている。係合突起Ｒ１４はリテーナーＲのフランジＲ２に形成された後述する係合片Ｒ２２と係合するものであり、当該係合によりリングＲ１とフランジＲ２とが連結する。なお、係合突起Ｒ１４が設けられる部分、つまりリング本体Ｒ１１の上端部は、少なくとも係合突起Ｒ１４分の厚みが増加することから、その他の部分と比較して高い剛性を有する。

【0017】

（フランジＲ２）
次に、リテーナーＲを構成するフランジＲ２について図７～図９を用いて説明する。図７及び図８は、それぞれ本実施形態に係るリテーナーを構成するフランジを示す底面図、平面図であり、図９は図８に示されるＢ－Ｂ線断面図である。

【0018】

図７～図９に示されるように、フランジＲ２は、その外径がリングＲ１よりも大きく形成された略中空円盤状のフランジ本体Ｒ２１を有する。フランジ本体Ｒ２１は、例えば５ｍｍ等の弱い力では変形がし難い厚みとなっている。本実施形態に係るフランジ本体Ｒ２１は、外周の一部が径方向外側に突出しており、この突出部分含めフランジ本体Ｒ２１上面にボトルの識別情報等が印字または刻印等がなされる。

【0019】

フランジ本体Ｒ２１の内周面下端には、径方向内側に突出する複数の係合片Ｒ２２が設けられており、同じく内周面上端には、径方向内側に係合片Ｒ２２よりも突出する複数の突出片Ｒ２３が設けられている。複数の係合片Ｒ２２は、それぞれ周方向に同一距離離間するように設けられており、本実施形態においては５つ設けられている。また、複数の突出片Ｒ２３は、それぞれ周方向に同一距離離間し且つ平面視で２つの突出片Ｒ２３の間にそれぞれが位置するように設けられており、本実施形態においては６つ設けられている。

【0020】

係合片Ｒ２２は、上面が水平に延在すると共に下面が先端（径方向外側）に向かうにつれて漸次上方に傾斜することで図９に示されるように側面視三角形状となっており、図７及び図８に示されるようにその先端部分が周方向に沿って円弧状に形成されている。係合片Ｒ２２の先端部分により画成される仮想円ＣＲ２の直径は、リング本体Ｒ１１の外周面（係合突起Ｒ１４含まず）よりも僅かに拡径したサイズとなっているが、係合突起Ｒ１４先端を含む径よりも小径となっており、係合片Ｒ２２の基部の径、つまりフランジ本体Ｒ２１の内周Ｒ２４の径は、係合突起Ｒ１４先端を含む径よりも拡径したサイズとなっている。これによりフランジＲ２をリングＲ１上に重ねた場合、係合片Ｒ２２の傾斜する下面と、係合突起Ｒ１４の傾斜する上面とが一様に当接することとなる。この状態においてフランジＲ２を下方に押圧することにより、リングＲ１に対してフランジＲ２を分離不能に取り付けることができる。

【0021】

なお、フランジＲ２は、本実施形態においてはフランジ本体Ｒ２１に突出部分が形成されると共に、上面がフラットな平面状に形成されているが、ボトルＢに充填された液体の種類等、その中身に応じて固有の形状に形成されることが好ましい。固有の形状としては、例えば、フランジ本体Ｒ２１に突出部分が形成されていない形状や、フランジ本体Ｒ２１の上面に多種多様な突起が形成される形状等が挙げられる。このような形状の差異があることにより、フランジＲ２を目視、またはカメラやセンサ等により形状を検知すれば容易にボトルＢの種類を識別することができる。

【0022】

図１０は、実施形態に係るリングにフランジを取り付けた状態におけるフランジの内周面を平面状に展開した概略図であり、図１１は、図１０のＣ－Ｃ線断面図である。図１０及び図１１に示されるように、リングＲ１に対してフランジＲ２を取り付けた状態では、リングＲ１の係合突起Ｒ１４の下面がフランジＲ２の係合片Ｒ２２の上面に一様に当接すると共に、リング本体Ｒ１１の上面が突出片Ｒ２３の下面に当接することとなる。これによりフランジＲ２はリングＲ１に対して上下方向に相対移動不能に取り付けられる。なお、この状態においてフランジＲ２は、リングＲ１に対して周方向に相対回転が可能となっている。

【0023】

以上のように構成されたリングＲ１に対してフランジＲ２を取り付ける場合、上述したように係合突起Ｒ１４と係合片Ｒ２２との位置が径方向において重複しているため、単にフランジＲ２をリングＲ１に向けて一様に押圧すると、リングＲ１の径が縮小するようにリングＲ１を歪ませると共に、径が拡径するようにフランジＲ２を歪ませる非常に強い押圧力が必要となる。また、このような非常に強い押圧力が加わると、係合突起Ｒ１４及び／又は係合片Ｒ２２の破損が生じる可能性もある。

【0024】

しかしながら、フランジＲ２をリングＲ１に対して僅かに傾斜させるように、フランジＲ２の上面における一部の係合片Ｒ２２近傍のみを押圧することで、さほどの押圧力を必要とせずに一部のみの係合突起Ｒ１４と係合片Ｒ２２とを係合させることができる。一部のみの係合突起Ｒ１４と係合片Ｒ２２とが係合した状態から、押圧する位置をフランジＲ２の形状に沿って、具体的には他の係合片Ｒ２２を辿るように移動させることにより、当該一部の係合範囲を徐々に拡大することができ、その結果、リングＲ１に対してフランジＲ２を完全に取り付けることが可能となる。本実施形態に係るリテーナー取付システム１は、この手法を用いてリングＲ１に対してフランジＲ２を取り付ける。

【0025】

次に、本実施形態に係るリテーナー取付システム１が備える各装置についての構成および動作について詳細に説明する。先ず、図１２及び図１３を用いてリング取付装置１０、搬送コンベア２０、及び充填装着装置３０の構成及び効果について説明する。図１２は、本実施形態に係るリング取付装置、搬送装置、及び充填装着装置の構成を示す概略図であり、図１３は、それら装置の動作を説明するための概略図である。図１２及び図１３に示される各装置は、説明上、その正面から見た状態が示されており、充填装着装置においては内部が示されている。

【0026】

（リング取付装置１０）
図１２に示されるように、リング取付装置１０は、ボトルＢを載置する載置台１１と、載置台１１から立設された支持壁１２と、ボトルＢを把持する把持部１３と、把持部１３の上方に位置するプレスシリンダ１４とを備える。

【0027】

把持部１３は、それぞれ一端が支持壁１２の下端近傍に接続されたＬ字状をなす一対の棒状部材を有し、それらの間にボトルＢが挿入されることで水平方向に対するボトルＢを移動不能に把持することができる。本実施形態においては、把持部１３へのボトルＢのセッティングは作業者によりなされ、そのセッティングの際には、首部Ｂ２の上端がリングＲ１に挿入される形でリングＲ１がボトルＢ上に載置される。

【0028】

プレスシリンダ１４は、支持壁１２に固定されており、把持部１３により把持された状態にあるボトルＢの真上に位置している。プレスシリンダ１４は、ピストンロッド１４１を上下に進退動可能に収容しており、ピストンロッド１４１の下方側先端には、リングＲ１の上面に当接可能な中空円筒状の押圧体１４２が設けられている。プレスシリンダ１４は、油圧または空圧式のシリンダであり、その駆動タイミングは、作業者によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるようにしてもよく、一定のタイミングで制御装置５０により制御されるようにしてもよい。

【0029】

図１３に示されるように、プレスシリンダ１４が駆動されると、ピストンロッド１４１と共に押圧体１４２が下降し、下方に位置するリングＲ１と当接する。当接後も継続して押圧体１４２が下降することにより、リングＲ１の突出片Ｒ１３が径方向外側に撓み、首部Ｂ２がリングＲ１を挿通し、リングＲ１の切り欠きＲ１２に取手Ｂ３が挿入され、肩部Ｂ４にリングＲ１が接触することとなる。この状態においてリングＲ１のボトルＢへの取り付けが完了となる。リングＲ１が取り付けられたボトルＢ（以後、ボトルＢＲと称する）は、作業者により載置台６０に運ばれる。

【0030】

なお、作業者が把持部１３にボトルＢをセッティングせず、自動にボトルＢを把持部１３が把持するように構成してもよい。例えば、載置台１１に代わりベルトコンベア等の搬送コンベアを用いて上流から順次リング取付装置１０にボトルＢを搬送し、把持部１３を水平方向に進退動可能に且つ互いに離間する一対の棒状部材を接離可能に構成して個々のボトルＢを自動に把持するようにしてもよい。この場合、把持部１３の進退移動及び一対の棒状部材の接離は制御装置５０によりなされることが好ましく、そのタイミングはボトルＢの位置をカメラやセンサにより検知することにより制御されることが好ましい。また、この場合、プレスシリンダ１４の駆動も制御装置５０により行われることが好ましく、更にリングＲ１の取り付け後、搬送コンベア上のボトルＢをそのまま載置台６０または充填装着装置３０に搬送するとよい。

【0031】

載置台６０は、リング取付装置１０と搬送コンベア２０との間に設置されており、複数のボトルＢＲを一時的に貯留する。載置台６０に載置されたボトルＢＲは、作業者により所定のタイミングで搬送コンベア２０上に載置される。なお、載置台６０から搬送コンベア２０に載置する作業は、作業者ではなく、油空圧シリンダ等を用いた押出装置を設けて自動で載置台６０上のボトルＢを搬送コンベア２０上に押し出すようにしてもよい。

【0032】

（搬送コンベア２０）
搬送コンベア２０は、充填装着装置３０からフランジ取付装置４０まで延在しており、無端状のタイミングベルトが不図示の駆動ローラに巻き掛けられてこれにより周回移動されることでベルト上のボトルＢＲを各装置を巡るように搬送する。駆動ローラは、制御装置５０に制御可能に接続される不図示のモータにより回転駆動される。制御装置５０は、ボトルＢＲに対して液体の供給やフランジＲ２の取り付け等の各種処理がなされるタイミングで搬送コンベア２０を止め、処理後に再び駆動するように制御する。

【0033】

（充填装着装置３０）
充填装着装置３０は、ボトルＢＲに対して液体の供給、キャップＣの装着が可能な既存の装置が用いられる。一例を挙げると、充填装着装置３０は、例えば図１２に示されるように、搬送コンベア２０が内部を通過する装置筐体３１と、装置筐体３１内に設けられ、搬送コンベア２０の上方に位置する液体供給部３２と、同じく装置筐体３１内に設けられ、搬送コンベア２０の上方且つ液体供給部３２の搬送方向下流に位置するキャップ装着部３３とから構成することができる。

【0034】

液体供給部３２は、不図示の貯留槽に液体を貯留しており、当該液体を供給管３２１から下方に位置付けられたボトルＢＲに供給する。液体供給部３２による液体の供給は、上方に貯留槽が設けられる場合は弁等による供給管３２１の開閉制御により実現してもよく、ポンプにより貯留槽から液体を汲み上げる形態としてもよい。また、液体供給のタイミングは、カメラやセンサ等によるボトルＢＲの位置の検知結果に基づいて、制御装置５０により制御されることが好ましい。

【0035】

キャップ装着部３３は、キャップＣを把持すると共に、上下方向に移動可能且つ水平方向に回転可能な把持部３３１を有する。キャップＣを把持した状態において、図１３に示されるように把持部３３１が下降することにより下方に位置付けられたボトルＢＲの首部Ｂ２にキャップＣを装着することができる。把持部３３１は、それぞれＬ字状をなす互いに接離可能な一対の棒状部材で構成し、これらの間にキャップＣを把持するように構成してもよく、真空ポンプ等を用いてキャップＣを吸引する形で把持するように構成してもよい。キャップＣは作業者により把持部３３１にセッティングされるようにしてもよく、不図示の搬送コンベアから搬送されるキャップＣを把持部３３１が順次把持するようにしてもよい。

【0036】

また、把持部３３１は、電力や油空圧等を用いた任意のアクチュエータにより駆動させればよく、その駆動タイミングは液体供給部３２における液体供給のタイミングと、液体供給部３２とキャップ装着部３３との距離とに基づいて、制御装置５０により制御されることが好ましい。

【0037】

（フランジ取付装置４０）
次に、図１４～図１８を用いて本実施形態に係るフランジ取付装置４０の構成及び動作について説明する。図１４及び図１５は、本実施形態に係るフランジ取付装置の構成とその動作を示す概略斜視図である。図１４に示されるように、本実施形態に係るフランジ取付装置４０は、ボトル取出しユニット４１と、フランジ供給ユニット４２と、フランジ押圧ユニット４３とを備える。

【0038】

（ボトル取出しユニット４１）
ボトル取出しユニット４１は、搬送コンベア２０に向けて進退動可能な２本のピストンロッド４１２を収容するシリンダ４１１を有しており、２本のピストンロッド４１２の先端には、ハンドユニット４１３が設けられている。ハンドユニット４１３は、それぞれ先端部がＬ字状をなす互いに接離可能な一対の棒状部材４１４が設けられており、これらを互いに接近させることでボトルＢＲを把持し、互いに離間させることで当該ボトルを解放することができる。

【0039】

シリンダ４１１は、油圧または空圧式として構成すればよく、ハンドユニット４１３は電力や油空圧等を用いた任意のアクチュエータにより駆動させればよい。これら装置の駆動タイミングは、制御装置５０により制御される。制御装置５０は、充填装着装置３０の処理時に取得したボトルＢの検知結果（検知位置）と、ボトル取出しユニット４１の位置とに基づいて当該タイミングを制御する。なお、別途フランジ取付装置４０の一部としてカメラやセンサを設け、搬送コンベア２０上のボトルＢＲの位置を検知し、その検知結果を用いるようにしてもよい。

【0040】

図１４では、シリンダ４１１によりハンドユニット４１３が搬送コンベア２０側に進出し、ボトルＢＲを把持した状態が示されている。ハンドユニット４１３により把持されたボトルＢＲは、図１５に示されるように、把持した状態でハンドユニット４１３が更に進出することで搬送コンベア２０の脇に設けられた取付台７０に移動される。移動されたボトルＢＲは、ハンドユニット４１３により把持された状態を維持して取付台７０上でフランジ押圧ユニット４３によりフランジＲ２が取り付けられる。

【0041】

（フランジ供給ユニット４２）
フランジ供給ユニット４２は、一方向（ここではフランジＲ２の搬送方向）に延在するスリット４２２が上面に形成されたフランジ台４２１を有し、そのスリット４２２の一端部上方にフランジ繰り出し装置４２３が設けられている。フランジ繰り出し装置４２３は、内部に複数積み重ねられたフランジＲ２が収容された略中空円筒状のホッパ４２３－１と、その下部に取り付けられてホッパ４２３－１内の複数のフランジＲ２を最下段のものから個別に下方に繰り出すフィーダ４２３－２とを有する。なお、フィーダ４２３－２は、個々にフランジＲ２を下方に繰り出し可能なものであればどのような装置を用いてもよい。その他、フィーダ４２３－２を排し、例えばホッパ４２３－１の下面に形成された開口の径を僅かにフランジＲ２よりも小径とすることでフランジＲ２の自然落下を規制し、最上段のフランジＲ２を油空圧シリンダ等により押圧することで最下段のフランジＲ２を個々に落下させるよう構成してもよい。

【0042】

フランジ台４２１上面には、一方の側面が内方に湾曲する搬送スライダ４２４が設けられている。搬送スライダ４２４の湾曲面は、フランジＲ２の周面一部に一様に当接可能に形成されている。搬送スライダ４２４は、フランジ台４２１内部に設けられたスライド装置４２５（図１６参照）によりスリット４２２に沿って往復動可能となっており、フランジ繰り出し装置４２３から繰り出されたフランジＲ２をフランジ押圧ユニット４３へのフランジ供給位置にまで搬送する。

【0043】

フランジ台４２１上面他端部には、昇降台４２６が設けられている。昇降台４２６は、搬送スライダ４２４により搬送されたフランジＲ２が載置可能なサイズに形成されており、フランジ台４２１内部に設けられた油圧または空圧式のシリンダ４２７（図１６参照）により上下方向に進退動可能に構成されている。また、昇降台４２６におけるフランジＲ２の搬送方向下流側近傍には、搬送スライダ４２４により搬送されたフランジＲ２が昇降台４２６上からずれて位置付けられることを防止するためのストッパ４２８が設けられている。ストッパ４２８は、フランジＲ２との当接面における略中央に窪みが設けられている。この窪みは、フランジ本体Ｒ２１に形成された突出部の形状に窪んでおり、当該突出部と係合可能となっている。当該突出部が窪みに係合することにより、フランジＲ２の姿勢、つまり突出部の位置が常に同一となる。

【0044】

フランジ繰り出し装置４２３、スライド装置４２５、及びシリンダ４２７等のフランジ供給ユニット４２が備える各種装置は、それぞれ制御装置５０により駆動制御されることが好ましい。

【0045】

フランジ供給ユニット４２の動作について図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態に係るフランジ供給ユニットの動作を説明するための図である。なお、図１６には、ボトルＢＲの搬送方向に直交する方向から見たフランジ供給ユニット４２が模式的に示されている。以後、搬送方向なる文言は、ボトルＢＲの搬送方向を指す。

【0046】

図１６（ａ）に示されるように、先ず搬送スライダ４２４が基準位置、つまり搬送方向の最上流側に位置した状態においてフランジ繰り出し装置４２３によりフランジＲ２が繰り出され、フランジ台４２１上に載置される。載置後、図１６（ｂ）に示されるように、搬送スライダ４２４下面に連結されたスリット４２２を挿通するスライダロッド４２５－１を介して、スライド装置４２５により搬送スライダ４２４が昇降台４２６に向けて移動され、これによりフランジＲ２が昇降台４２６上に移動される。

【0047】

移動後、図１６（ｃ）に示されるように、スライド装置４２５により搬送スライダ２４４が基準位置に戻され、昇降台４２６下面に連結されたピストンロッド４２７－１を介して、シリンダ４２７により昇降台４２６と共にフランジＲ２が上昇される。上昇されたフランジＲ２は、詳細は後述するフランジ押圧ユニット４３の円筒ホルダ４３２内に嵌合され、フランジ押圧ユニット４３に受け渡される。嵌合後、シリンダ４２７により昇降台４２６が下降して元の位置に戻ると共に、再びフランジ繰り出し装置４２３によりフランジＲ２が繰り出され、図１６（ａ）に示される状態となる。なお、フランジ押圧ユニット４３に受け渡されたフランジＲ２がボトルＢＲに取り付けられた後、フランジ押圧ユニット４３の円筒ホルダ４３２は、再びフランジＲ２を受け取るために昇降台４２６上方の受け渡し位置に戻ることとなる。

【0048】

（フランジ押圧ユニット４３）
フランジ押圧ユニット４３は、略Ｃ字状の支持フレーム４３１を有し、その下方側一端部には円筒ホルダ４３２が連結され、上方側他端部には油圧または空圧式のプレスシリンダ４３３が設けられている。支持フレーム４３１は、電力や油空圧等を用いた任意のアクチュエータ（不図示）により搬送方向及び上下方向に移動可能となっている。本実施形態において支持フレーム４３１は、フランジＲ２が受け渡される受け渡し位置と、ボトルＢＲにフランジＲ２を取り付ける取付位置とに移動する。図１５には、取付位置の上方にフランジ押圧ユニット４３が位置付けられた状態が示されており、この状態から下方に移動した位置、具体的には円筒ホルダ４３２が保持するフランジＲ２と取付台７０上に押し出されたボトルＢＲのリングＲ１とが近接または接触する位置が取付位置となる。

【0049】

円筒ホルダ４３２は、略中空円筒状に形成されており、その内部がフランジＲ２を収容可能に構成されている。具体的には、円筒ホルダ４３２は、その内径がフランジＲ２の外径と同一または僅かに小さく形成されており、昇降台４２６によりフランジＲ２が円筒ホルダ４３２内に嵌合された際に容易に落下しないようにされている。また、本実施形態においては、円筒ホルダ４３２の内周面にはフランジ本体Ｒ２１の突出部を受け入れ可能な窪みが形成されている。

【0050】

プレスシリンダ４３３は、支持フレーム４３１の上方他端部を貫通するピストンロッド４３３－１を上下方向に進退動可能に収容しており、ピストンロッド４３３－１の先端には支持プレート４３４が設けられている。支持プレート４３４は、一端部の下面に回転支軸４３５が相対回転可能に取り付けられ、他端部の上面に回転軸４３６－１を回転駆動可能なモータ等の駆動装置４３６が設けられている。

【0051】

回転軸４３６－１は、支持プレート４３４の他端部を貫通して下方に延在しており、その先端にローラ４３７が設けられている。ローラ４３７は、回転軸４３６－１と一体回転可能に構成されている。ローラ４３７と回転支軸４３５とには、回転ベルト４３８が巻き掛けられており、これにより駆動装置４３６による回転軸４３６－１の回転が回転ベルト４３８を介して回転支軸４３５に伝達し、回転支軸４３５が回転することとなる。

【0052】

回転支軸４３５の下端部には、回転押圧部４３９が一体回転可能に設けられている。図１７は、本実施形態に係る回転押圧部の構成を示す側面図であり、図１８は、その下面図である。回転押圧部４３９は、円筒ホルダ４３２の真上に位置しており、図１７及び図１８に示されるように中空円筒状に形成されている。回転押圧部４３９は、その外径が円筒ホルダ４３２の内径よりも小径に形成されており、その内径がボトルＢＲの首部Ｂ２やキャップＣが挿通可能な径に形成されている。これにより回転押圧部４３９は、支持プレート４３４及び回転支軸４３５を介してプレスシリンダ４３３により下降されると、円筒ホルダ４３２内を挿通することができると共に、内部をボトルＢＲの首部Ｂ２やキャップＣが挿通することができる。

【0053】

回転押圧部４３９のリング状をなす下面の一部には、下方に突出する押圧突起４３９－１が設けられている。押圧突起４３９－１は、回転押圧部４３９の下面における周方向に沿って形成されると共に、その先端面が曲面に形成される。フランジＲ２の取り付けの際、円筒ホルダ４３２にはフランジＲ２が保持されているため、回転押圧部４３９の下降により、押圧突起４３９－１はフランジＲ２の上面に当接する。この状態から更に回転押圧部４３９が下降されることにより、押圧突起４３９－１はフランジＲ２を押圧することができ、リングＲ１に取り付けることができる。

【0054】

支持フレーム４３１、プレスシリンダ４３３、及び駆動装置４３６等のフランジ押圧ユニット４３が備える各種装置は、それぞれ制御装置５０により駆動制御されることが好ましい。

【0055】

フランジ押圧ユニット４３の動作について図１４、図１５、及び図１９を用いて説明する。図１９は、本実施形態に係るフランジ押圧ユニットの動作を説明するための図である。なお、図１９には、ボトルＢＲの搬送方向に直交する方向から見たフランジ押圧ユニット４３が模式的に示されている。

【0056】

フランジ押圧ユニット４３は、図１４に示される受け渡し位置において円筒ホルダ４３２がフランジＲ２を受け取ると、支持フレーム４３１を移動させる上述した任意のアクチュエータにより搬送方向に沿って移動され、図１５に示されるボトルＢＲの真上の位置に位置付けられる。その後、図１９（ａ）に示されるように、フランジ押圧ユニット４３は下方に移動されて取付位置に位置付けられる。この時、円筒ホルダ４３２に保持されたフランジＲ２は、円筒ホルダ４３２の下降に応じて下降され、ボトルＢＲの首部Ｂ２及びキャップＣが挿通された状態でボトルＢＲのリングＲ１上面に近接または接触した状態となる。

【0057】

取付位置に位置付けられた後、図１９（ｂ）に示されるように、プレスシリンダ４３３により支持プレート４３４を介して回転押圧部４３９が下方に移動され、円筒ホルダ４３２内に挿入されると共に、回転押圧部４３９内にキャップＣ及び首部Ｂ２が挿入される。これに応じて押圧突起４３９－１は、フランジＲ２の上面に当接すると共に、これを下方に押圧する。この時、押圧突起４３９－１は、フランジＲ２の上面における一部のみをプレスシリンダ４３３の押圧力に応じて押圧することとなるため、その押圧位置の下方にある係合片Ｒ２２と、当該係合片Ｒ２２に当接する一部の係合突起Ｒ１４とを容易に係合させることができる。図１９（ｂ）では、一部の係合片Ｒ２２と、当該係合片Ｒ２２に当接する一部の係合突起Ｒ１４とが係合した結果、フランジＲ２がリングＲ１に対して僅かに傾斜した状態（及び／または撓んだ状態）となることが示されている。

【0058】

押圧後、図１９（ｃ）に示されるように、駆動装置４３６により回転軸４３６－１が回転され、ローラ４３７、回転ベルト４３８，及び回転支軸４３５を介して回転押圧部４３９がフランジＲ２を押圧した状態を維持して一方向に回転する。この回転により、押圧突起４３９－１はフランジＲ２上を円運動するように摺動し、そのフランジＲ２上の押圧位置が周方向に移動する。押圧突起４３９－１が摺動することにより、移動先に位置する係合片Ｒ２２の上面が押圧され、当該係合片Ｒ２２と、当該係合片Ｒ２２に当接する一部の係合突起Ｒ１４とが更に係合し、リングＲ１とフランジＲ２との係合範囲を拡大させることができる。

【0059】

回転が継続され、押圧突起４３９－１がフランジＲ２上を一周すると、図１９（ｄ）に示されるように、フランジＲ２における全ての係合片Ｒ２２とリングＲ１の係合突起Ｒ１４とが係合し、フランジＲ２を水平な状態でリングＲ１に完全に取り付けることができる。取り付け後、プレスシリンダ４３３により支持プレート４３４を介して回転押圧部４３９が上方に移動され、上述したアクチュエータによりフランジ押圧ユニット４３が受け渡し位置に戻される。この時、円筒ホルダ４３２からフランジＲ２が抜け、ボトル取出しユニット４１が基準位置に戻ることにより、フランジＲ２が取り付けられたボトルＢＲが再び搬送コンベア２０上に戻され、搬送方向に搬送されて箱詰めなどの作業がなされる。

【0060】

以上に説明した本実施形態によれば、回転押圧部４３９によりフランジＲ２の一部を押圧し、押圧状態を維持したまま押圧箇所を移動させることができるため、フランジＲ２を一様に押圧してリングＲ１に取り付ける場合と比較して弱い押圧力で容易に取り付けを行うことができる。また、弱い押圧力で取り付けができることから、強い押圧力を付与した場合に起こり得るフランジＲ２やリングＲ１の損傷を低減することができる。

【0061】

なお、本実施形態においては、フランジＲ２のリングＲ１への取り付け時に、円筒ホルダ４３２がフランジＲ２を保持し続けるが、フランジＲ２を押圧した段階でフランジＲ２が円筒ホルダ４３２から完全に抜け出るように、取付位置を調節してもよい。

【0062】

また、プレスシリンダ４３３により回転押圧部４３９を下方に移動させることで押圧突起４３９－１をフランジＲ２に当接させたが、取付台７０を上昇させることでこれを実現させてもよい。その場合、フランジ押圧ユニット４３を上下方向に移動させるアクチュエータを排除することができる。

【0063】

また、円筒ホルダ４３２は、フランジＲ２を保持できるのであればよいため、任意のハンドユニットにより把持させてもよい。例えば既存のスカラロボットによりフランジＲ２を把持し、プレスシリンダ４３３と回転押圧部４３９とをスカラロボットとは別体として構成し、プレスシリンダ４３３または回転押圧部４３９を駆動装置４３６により回転させるようにしても同様の効果を奏することができる。

【0064】

また、フランジ押圧ユニット４３は、制御装置５０により駆動制御されると説明したが、それぞれが独立して駆動制御されるようにしてもよく、一部が作業者によるＯＮ／ＯＦＦ制御により駆動するようにしてもよい。

【0065】

本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の各実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。

【符号の説明】

【0066】

１ リテーナー取付システム（取付装置）
１０ リング取付装置（対象物取付部）
４３ フランジ押圧ユニット（取付装置）
４３３ 円筒ホルダ（保持部）
４３９ 回転押圧部（押圧部、回転体）
４３９－１ 押圧突起（当接部）
Ｒ１ リング（取付対象物）
Ｒ２ フランジ（取付体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】