特開 2023-179241 カップスタック装置

(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】P2023179241

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】カップスタック装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 57/08 20060101AFI20231212BHJP

   B65G 57/20 20060101ALI20231212BHJP

   B65G 57/32 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

B65G57/08

B65G57/20

B65G57/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092435

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】武藤 英泰

(72)【発明者】

【氏名】南馬 孝之

(72)【発明者】

【氏名】土橋 希望

【テーマコード（参考）】

3F029

【Ｆターム（参考）】

3F029BA02

3F029CA21

(57)【要約】

【課題】装置の構造を複雑にすることなく、カップを安定してスタックできるカップスタック装置を提供する。
【解決手段】テーパ状の胴部１００と底部１１０とを備える有底テーパ状のカップＰを、複数積み重ねて移送するカップスタック装置４０であって、複数のカップＰを順次搬送するコンベア部２ｃと、コンベア部２ｃの端部から、底部１１０を下側へ向けた姿勢で落下するカップＰを、上下方向に積み重ねた状態で保持する上スタック部４１と、上スタック部４１の下側に配置され、上スタック部４１に保持された一定数のカップＰを、積み重ねた状態のユニットＵごと受け入れ可能な下スタック部４２と、ユニットＵを下スタック部４２から受け取り、後工程に移送する移送部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

テーパ状の胴部と底部とを備える有底テーパ状のカップを、複数積み重ねて移送するカップスタック装置であって、
複数の前記カップを順次搬送するコンベア部と、
前記コンベア部の端部から、前記底部を下側へ向けた姿勢で落下する前記カップを、上下方向に積み重ねた状態で保持する上スタック部と、
前記上スタック部の下側に配置され、前記上スタック部に保持された一定数の前記カップを、積み重ねた状態のユニットごと受け入れ可能な下スタック部と、
前記ユニットを前記下スタック部から受け取り、後工程に移送する移送部と、を備える、
カップスタック装置。

【請求項2】

前記コンベア部は、水平方向に沿って前記上スタック部に近づくに従い、上側へ向けて傾斜して延び、
前記カップは、前記底部を搬送方向の下流側へ向け、前記胴部の開口端部を搬送方向の上流側へ向けた姿勢で、前記コンベア部に搬送される、
請求項１に記載のカップスタック装置。

【請求項3】

前記コンベア部から前記上スタック部に搬送される前記カップの数を計測する計測部と、
前記上スタック部から前記下スタック部への前記カップの移動を規制するストッパーと、
前記計測部が一定数の前記カップを計測したときに、前記ストッパーによる規制を解除して、前記上スタック部から前記下スタック部に前記ユニットを移動させる制御部と、を備える、
請求項１または２に記載のカップスタック装置。

【請求項4】

前記上スタック部に配置され、前記カップを保持可能な保持部を備え、
前記制御部は、前記ストッパーによる規制を解除している間、前記保持部で前記カップを一時的に保持する、
請求項３に記載のカップスタック装置。

【請求項5】

前記下スタック部は、
上下方向に延びて配置され、前記上スタック部から前記ユニットを受け入れ可能な受け入れ位置と、
水平方向に延びて配置され、前記ユニットを前記移送部に受け渡す受け渡し位置と、の間で回動可能である、
請求項１または２に記載のカップスタック装置。

【請求項6】

前記移送部は、
前記下スタック部から供給された前記ユニットを、上側に移動させるリフト部と、
上側に移動した前記リフト部から前記ユニットが供給される移送台と、を有する、
請求項１または２に記載のカップスタック装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カップスタック装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に記載の容器用スタッカーが知られている。この容器用スタッカーでは、インスタント食品等に使用するカップ状の容器（ワーク）が、一定数スタックされ（積み重ねられ）、後工程に移送される。容器用スタッカーは、水平軸のまわりに回転可能に支持された吸着ドラムと、吸着ドラムに吸着支持されたワークを搬送路に送り出す平行コンベアと、平行コンベアと協働してワークをスタックさせるプッシャプレートと、スタックされたワークを搬送路から排出する排出手段と、を備えている。
また近年では、例えば特許文献２に記載されるような、胴部がテーパ状に形成された金属製カップへの需要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－１０４４３４号公報

【特許文献2】特表２０２０－５０８８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献２のようなカップを、装置の構造を複雑にすることなく、安定してスタックすることへの要望がある。

【0005】

本発明は、装置の構造を複雑にすることなく、カップを安定してスタックできるカップスタック装置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】

【0006】

本発明の態様１は、テーパ状の胴部と底部とを備える有底テーパ状のカップを、複数積み重ねて移送するカップスタック装置であって、複数の前記カップを順次搬送するコンベア部と、前記コンベア部の端部から、前記底部を下側へ向けた姿勢で落下する前記カップを、上下方向に積み重ねた状態で保持する上スタック部と、前記上スタック部の下側に配置され、前記上スタック部に保持された一定数の前記カップを、積み重ねた状態のユニットごと受け入れ可能な下スタック部と、前記ユニットを前記下スタック部から受け取り、後工程に移送する移送部と、を備える。

【0007】

本発明のカップスタック装置では、コンベア部の端部から上スタック部に落下するカップが、自重により上下方向に積み重ねられる（スタックされる）。一定数のカップをスタックするにあたり、従来使用されていた例えば上記特許文献１（特開平８－１０４４３４号公報）に記載の吸着ドラムやプッシャプレート等の部材は不要であり、装置の構造を簡素化しつつ、カップを安定してスタックできる。

【0008】

また、上スタック部に一定数のカップをスタックした後は、積み重ねた状態のカップ（積層カップ）をユニットごと下スタック部に移動させ、さらにユニットごと、移送部によって後工程に移送することができる。このため、スタックしたカップを安定して移送できる。
以上より、本発明によれば、装置の構造を複雑にすることなく、カップを安定してスタックできる。また、スタックしたカップユニットを安定して移送できる。

【0009】

本発明の態様２において、前記コンベア部は、水平方向に沿って前記上スタック部に近づくに従い、上側へ向けて傾斜して延び、前記カップは、前記底部を搬送方向の下流側へ向け、前記胴部の開口端部を搬送方向の上流側へ向けた姿勢で、前記コンベア部に搬送される、態様１に記載のカップスタック装置としてもよい。

【0010】

この場合、コンベア部は、カップを斜め上側へ向けて搬送する。カップの底部は搬送方向の下流側（斜め上側）へ向けられ、胴部の開口端部は搬送方向の上流側（斜め下側）へ向けられて、カップはコンベア部により搬送される。
上記構成では、底部よりも直径の大きい開口端部が斜め下側を向くため、コンベア部によって搬送されるカップの搬送姿勢がより安定する。このため、上スタック部内に落下するカップが、精度よく安定してスタックされる。

【0011】

また、上スタック部内を自然落下するカップが正立姿勢とされる。すなわち、カップが小径の底部から上スタック部内に挿入されるため、カップの開口端部などが上スタック部の内周壁に引っ掛かりにくくなり、スムーズにスタックされる。

【0012】

本発明の態様３は、前記コンベア部から前記上スタック部に搬送される前記カップの数を計測する計測部と、前記上スタック部から前記下スタック部への前記カップの移動を規制するストッパーと、前記計測部が一定数の前記カップを計測したときに、前記ストッパーによる規制を解除して、前記上スタック部から前記下スタック部に前記ユニットを移動させる制御部と、を備える、態様１または２に記載のカップスタック装置としてもよい。

【0013】

この場合、上スタック部に一定数のカップがスタックされたときに、この積層されたカップユニットを自動的に下スタック部に移動させることができる。このため、カップのスタックを効率よく行うことができる。

【0014】

本発明の態様４は、前記上スタック部に配置され、前記カップを保持可能な保持部を備え、前記制御部は、前記ストッパーによる規制を解除している間、前記保持部で前記カップを一時的に保持する、態様３に記載のカップスタック装置としてもよい。

【0015】

この場合、上スタック部にスタックされた積層カップのユニットを、ストッパーによる規制を解除して下スタック部に移動させるときに、コンベア部から上スタック部に新たにカップが供給されても、このカップが保持部によって一時的に保持される。このため、ユニットの下方移動時に、上スタック部に新たに供給されるカップが、意図せず下スタック部にまで進入（落下）するような不具合が抑制される。

【0016】

本発明の態様５において、前記下スタック部は、上下方向に延びて配置され、前記上スタック部から前記ユニットを受け入れ可能な受け入れ位置と、水平方向に延びて配置され、前記ユニットを前記移送部に受け渡す受け渡し位置と、の間で回動可能である、態様１から４のいずれか１つに記載のカップスタック装置としてもよい。

【0017】

この場合、下スタック部が上下方向に延びる受け入れ位置とされることで、下スタック部は、上スタック部から積層カップのユニットを安定して受け入れることができる。また、下スタック部が水平方向に延びる受け渡し位置とされることで、下スタック部が保持するユニットを、移送部に安定して受け渡すことができる。

【0018】

本発明の態様６において、前記移送部は、前記下スタック部から供給された前記ユニットを、上側に移動させるリフト部と、上側に移動した前記リフト部から前記ユニットが供給される移送台と、を有する、態様１から５のいずれか１つに記載のカップスタック装置としてもよい。

【0019】

この場合、下スタック部から移送部へと、低い位置で積層カップのユニットが受け渡されても、リフト部によってユニットを上側に移動して、高い位置に設けた移送台上でユニットを移送することができる。このため、ユニットを移送する際の作業性がよい。また、装置全体の高さ寸法を小さく抑えることが可能になり、装置を設置する際のレイアウトの自由度がより高められる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の前記態様のカップスタック装置によれば、装置の構造を複雑にすることなく、カップを安定してスタックできる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本実施形態のカップを示す側面図（半断面図）である。

【図2】図２は、本実施形態のカップ洗浄乾燥システムを示す上面図である。

【図3】図３は、本実施形態のカップスタック装置の一部を示す側面図である。

【図4】図４は、図３の一部を拡大して示す側面図である。

【図5】図５は、図４の矢視Ｖを示す正面図である。

【図6】図６は、図３の一部を拡大して示す側面図である。

【図7】図７は、本実施形態のカップスタック装置の一部を示す正面図である。

【図8】図８は、本実施形態のカップスタック装置の一部を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の一実施形態のカップ洗浄乾燥システム１、及びこれが備えるカップスタック装置４０について、図１～図８を参照して説明する。なお本明細書では、カップ洗浄乾燥システム１を単にシステムと呼んだり、カップスタック装置４０を単に装置と呼んだりする場合がある。

【0023】

カップ洗浄乾燥システム１は、図１に示すような有底テーパ状のカップＰを、洗浄、水切り、乾燥及びスタックするシステムである。なお、本実施形態でいう「スタック」とは、一のカップＰ内に他のカップＰを収容するように、複数のカップＰを積み重ねることを指す。カップＰは、金属製であり、具体的には、アルミニウム製やアルミニウム合金製等である。カップＰは、単一の部材により一体に形成されている。

【0024】

カップＰは、カップ洗浄乾燥システム１よりも前工程に設けられる図示しないボトルネッカー等のカップ製造装置（缶製造装置）において、所定のカップ形状に成形される。
詳しくは、カップ製造装置は、図示しない有底筒状のＤＩ缶（中間成形体の缶）に対して、ダイ加工及び回転加工を含む複数種類の成形加工を施すことにより、所定形状のカップＰを製造する。なお前記ＤＩ缶は、カップ製造装置よりも前工程において、アルミニウム製やアルミニウム合金製等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程（絞り工程）、ＤＩ工程（絞りしごき工程）、トリミング工程、印刷工程、塗装工程等を施すことにより、有底円筒状に形成されている。

【0025】

まず、図１を参照して、カップＰについて説明する。
本実施形態では、カップＰの中心軸をカップ軸Ａと呼ぶ。カップＰは、テーパ状の胴部１００と、底部１１０と、を備える。カップＰは、胴部１００の開口端部１００ａの直径寸法が最も大きくされている。本実施形態では、開口端部１００ａ（の後述するカール部１０５）の外径寸法が、例えばφ８６ｍｍ程度である。また、開口端部１００ａの内径寸法は、例えばφ８０ｍｍ程度である。
また本実施形態では、カップＰのカップ軸Ａに沿う高さ寸法（カップ高さ寸法）が、例えば、１４６ｍｍ程度である。なお、特に図示しないが、本実施形態の変形例のカップＰでは、カップ高さ寸法が、例えば、１１６ｍｍ程度や８５ｍｍ程度とされていてもよい。

【0026】

本実施形態では、カップ軸Ａが延びる方向をカップ軸方向と呼ぶ。カップ軸方向のうち、底部１１０から胴部１００の開口端部１００ａへ向かう方向を開口側と呼び、開口端部１００ａから底部１１０へ向かう方向を底部側と呼ぶ。
カップ軸Ａと直交する方向をカップ径方向と呼ぶ。カップ径方向のうち、カップ軸Ａに近づく方向をカップ径方向の内側と呼び、カップ軸Ａから離れる方向をカップ径方向の外側と呼ぶ。
カップ軸Ａ回りに周回する方向をカップ周方向と呼ぶ。

【0027】

胴部１００は、カップ軸Ａを中心とする略テーパ筒状である。胴部１００は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い直径寸法が大きくなる（拡径する）。
胴部１００は、底部側円筒部１０１と、底部側段部１０２と、開口側円筒部１０３と、開口側段部１０４と、カール部１０５と、テーパ部１０６と、を有する。

【0028】

底部側円筒部１０１は、胴部１００のうちカップ軸方向の底部側の端部に配置される。底部側円筒部１０１は、カップ軸Ａを中心とする円筒状である。底部側円筒部１０１は、胴部１００において最も小径とされている。底部側円筒部１０１の外径寸法は、例えば、φ６６ｍｍ程度である。

【0029】

底部側段部１０２は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。底部側段部１０２は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。底部側段部１０２は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の開口側に隣り合って配置される。底部側段部１０２は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の開口側の端部に接続する。

【0030】

開口側円筒部１０３は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。開口側円筒部１０３は、カップ軸Ａを中心とする円筒状である。開口側円筒部１０３の直径寸法は、底部側円筒部１０１の直径寸法よりも大きい。

【0031】

開口側段部１０４は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。開口側段部１０４は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。開口側段部１０４は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。開口側段部１０４は、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の底部側に隣り合って配置される。開口側段部１０４は、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の底部側の端部に接続する。

【0032】

カール部１０５は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。カール部１０５は、開口端部１００ａに、カップ径方向の外側に突出して形成されている。カール部１０５は、カップ軸Ａを中心とする円環状である。カール部１０５は、カップ周方向の全周にわたって延びている。カール部１０５は、胴部１００において最も大径とされている。カール部１０５は、そのカップ径方向の内端部が、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の開口側の端部に接続される。

【0033】

具体的に、カール部１０５は、開口端部１００ａにおけるカップ軸方向の開口側の端縁からカップ径方向の外側に向けて突出し、カップ軸方向の底部側からカップ径方向の内側に向けて折り返されている。カール部１０５は、カップ軸Ａに沿う縦断面の形状が、略円形リング状をなす。カール部１０５は、その縦断面に表される円形リング形状のうち、カップ径方向の内端部に位置する円周の一部が開口されており、この開口部分を通して、カール部１０５の内部と外部とは連通している。

【0034】

カール部１０５の幅寸法（カップ径方向の寸法）は、例えば、３～５ｍｍ程度である。カール部１０５の高さ寸法（カップ軸方向の寸法）は、例えば、２～４ｍｍ程度である。開口側円筒部１０３の外周面と、カール部１０５との間に設けられる隙間の寸法は、例えば、１～２ｍｍ程度である。

【0035】

テーパ部１０６は、胴部１００のうちカップ軸方向の両端部間に位置する中間部分に配置される。テーパ部１０６は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。テーパ部１０６は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。テーパ部１０６は、カップ軸方向において、底部側段部１０２と開口側段部１０４との間に配置される。テーパ部１０６のカップ軸方向の底部側の端部は、底部側段部１０２のカップ軸方向の開口側の端部と接続される。テーパ部１０６のカップ軸方向の開口側の端部は、開口側段部１０４のカップ軸方向の底部側の端部と接続される。

【0036】

本実施形態では、テーパ部１０６のカップ軸方向に沿う単位長さあたりのカップ径方向へ向けた変位量（つまりカップ軸Ａに対する傾き）が、底部側段部１０２の前記変位量及び開口側段部１０４の前記変位量よりも小さい。テーパ部１０６のカップ軸方向の寸法は、底部側円筒部１０１、底部側段部１０２、開口側円筒部１０３、開口側段部１０４及びカール部１０５の各カップ軸方向の寸法よりも、大きい。胴部１００の開口端部１００ａに配置される開口側段部１０４、開口側円筒部１０３及びカール部１０５は、テーパ部１０６よりもカップ径方向の外側に突出する。

【0037】

底部１１０は、カップ軸Ａを中心とする略円板状である。
底部１１０は、カップ軸方向の開口側へ向けて膨出するドーム部１１１と、ドーム部１１１の外周部に連なり、カップ軸方向の底部側へ向けて突出しカップ周方向に延びる環状凸部（リム部）１１２と、を有する。

【0038】

環状凸部１１２は、カップ軸Ａを中心とする円形リング状である。環状凸部１１２は、ドーム部１１１のカップ径方向の外側に隣り合って配置される。環状凸部１１２は、胴部１００のカップ軸方向の底部側に隣り合って配置される。
環状凸部１１２は、接地部（ノーズ部）１１５と、内周壁（カウンターシンク）１１３と、外周壁（ヒール部）１１４と、を有する。

【0039】

接地部１１５は、環状凸部１１２のうち最もカップ軸方向の底部側に位置する部分である。接地部１１５は、カップＰが正立姿勢（胴部１００の開口端部１００ａが鉛直方向の上側を向く姿勢）でテーブル上面等の載置面に載置されたときに、載置面と接触する。接地部１１５の直径寸法すなわち接地径は、例えば、φ５５ｍｍ程度である。

【0040】

内周壁１１３は、接地部１１５のカップ径方向の内側に隣り合って配置される。内周壁１１３は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。具体的に、内周壁１１３は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い縮径するテーパ状である。内周壁１１３のカップ軸方向の開口側の端部は、ドーム部１１１のカップ径方向の外側の端部と接続される。

【0041】

外周壁１１４は、接地部１１５のカップ径方向の外側に隣り合って配置される。外周壁１１４は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。具体的に、外周壁１１４は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径するテーパ状である。外周壁１１４のカップ軸方向の開口側の端部は、胴部１００のカップ軸方向の底部側の端部と接続される。すなわち、外周壁１１４は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の底部側の端部に接続される。

【0042】

次に、カップ洗浄乾燥システム１について、説明する。
図２に示すように、カップ洗浄乾燥システム１は、複数のカップＰを搬送方向Ｆに搬送する搬送部２と、搬送部２に搬送されるカップＰに水等の洗浄液を噴射し、カップＰを洗浄するカップ洗浄装置１０と、カップ洗浄装置１０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、搬送部２に搬送されるカップＰにエアを噴射し、カップＰを水切りするカップ水切り装置２０と、カップ水切り装置２０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、搬送部２に搬送されるカップＰに熱風を供給し、カップＰを乾燥するカップ乾燥装置３０と、カップ乾燥装置３０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、カップＰを複数積み重ねて移送するカップスタック装置４０と、を備える。

【0043】

搬送部２は、カップ洗浄装置１０、カップ水切り装置２０、カップ乾燥装置３０及びカップスタック装置４０にわたって延びて設けられている。本実施形態では搬送部２が、カップ洗浄装置１０、カップ水切り装置２０及びカップ乾燥装置３０にわたって、複数のカップＰを、胴部１００の開口端部１００ａが鉛直方向の下側を向く倒立姿勢で搬送方向Ｆに搬送する。また搬送部２は、複数のカップＰを、単列（一列）で搬送する。

【0044】

図３に示すように、カップスタック装置４０は、複数のカップＰを移送しつつ積み重ねてスタックする。本実施形態のカップスタック装置４０のスタック処理能力は、例えば、１００～１５０ｃｐｍである。なお「ｃｐｍ」とは、装置の１分間あたりの処理缶数（本実施形態ではスタック缶数）を表す単位である。

【0045】

カップスタック装置４０の前工程には、カップ洗浄装置１０、カップ水切り装置２０及びカップ乾燥装置３０が設けられている（図２を参照）。カップ洗浄装置１０では、カップＰを倒立姿勢として搬送しつつ、カップＰの外面及び内面等に水などの洗浄液を噴射して洗浄を行う。この洗浄の後、カップＰの外面及び内面等には、洗浄液の液滴（水滴）が付着している。カップ水切り装置２０では、カップＰを倒立姿勢のまま搬送しつつ、カップＰの外面及び内面等に付着した液滴をエアによって吹き飛ばす。カップ乾燥装置３０では、カップＰを倒立姿勢のまま搬送しつつ、水切り処理後のカップＰに残留した水分等を乾燥させて除去する。

【0046】

ここで、カップスタック装置４０における「方向の定義」について説明する。
本実施形態のカップスタック装置４０の説明では、ＸＹＺ直交座標系を設定して各構成を説明する。

【0047】

各図においてＸ軸方向は、水平方向のうちの所定方向であり、本実施形態ではこの所定方向を前後方向と呼ぶ。前後方向のうち、前側は－Ｘ側に相当し、後側は＋Ｘ側に相当する。
Ｙ軸方向は、水平方向のうち、Ｘ軸方向と直交する方向である。本実施形態ではＹ軸方向を、左右方向と呼ぶ。左右方向のうち、左側は－Ｙ側に相当し、右側は＋Ｙ側に相当する。
Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向であり、鉛直方向である。本実施形態ではＺ軸方向を、上下方向と呼ぶ。上下方向のうち、上側は＋Ｚ側に相当し、下側は－Ｚ側に相当する。

【0048】

図２に示すように、本実施形態では、カップスタック装置４０でカップＰが搬送されていく過程において、搬送方向Ｆが変化する。具体的な搬送方向Ｆについては、カップスタック装置４０の各構成の説明とともに、後述する。

【0049】

図２～図８に示すように、カップスタック装置４０は、コンベア部２ｃと、ガイド部２ｄと、上スタック部４１と、下スタック部４２と、計測部４３と、ストッパー４４と、制御部４５と、保持部４６と、移送部４７と、を備える。

【0050】

図３に示すように、コンベア部２ｃは、カップスタック装置４０に配置される搬送部２の一部を構成する。コンベア部２ｃは、前側（－Ｘ側）へ向かうに従い上側（＋Ｚ側）に向けて延びており、すなわち、水平方向及び鉛直方向と傾斜する方向に延びる。

【0051】

コンベア部２ｃの前側には、上スタック部４１が配置される。コンベア部２ｃは、水平方向（本実施形態では前後方向）に沿って上スタック部４１に近づくに従い、上側へ向けて傾斜して延びる。コンベア部２ｃの前端部は、上スタック部４１の上端部と隣接して配置される。

【0052】

コンベア部２ｃの後端部は、カップ乾燥装置３０における搬送部２の前端部と隣接して配置される。カップ乾燥装置３０の搬送部２により前側に搬送されるカップＰは、この搬送部２の前端部から落下することでコンベア部２ｃ上に載置され、コンベア部２ｃが延びる傾斜方向に沿って搬送される。コンベア部２ｃは、複数のカップＰを順次搬送する。

【0053】

コンベア部２ｃによって搬送されるカップＰの搬送方向Ｆは、前側（－Ｘ側）へ向かうに従い上側（＋Ｚ側）に向けて延びる傾斜方向である。カップＰは、底部１１０を搬送方向Ｆの下流側（前方斜め上側）へ向け、胴部１００の開口端部１００ａを搬送方向Ｆの上流側（後方斜め下側）へ向けた姿勢で、コンベア部２ｃに搬送される。

【0054】

図３～図５に示すように、本実施形態のコンベア部２ｃは、例えば樹脂製やゴム製等であり、無端環状をなしている。コンベア部２ｃは、少なくとも一対のスプロケット２ｅに巻き回されている。一対のスプロケット２ｅは、コンベア部２ｃが延びる傾斜方向において、互いに離れて配置される。

【0055】

図５に示すように、コンベア部２ｃは、複数設けられている。複数のコンベア部２ｃは、左右方向（Ｙ軸方向）に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態ではコンベア部２ｃが、搬送されるカップＰのカップ軸Ａの左側（－Ｙ側）と右側（＋Ｙ側）とに、一対配置される。一対のコンベア部２ｃ間の左右方向の距離は、カップＰの底部１１０の外径寸法よりも小さい。カップＰは、一対のコンベア部２ｃによって保持された状態で、搬送方向Ｆに搬送される。

【0056】

ガイド部２ｄは、左右方向においてコンベア部２ｃを間に挟むように、一対設けられる。一対のガイド部２ｄは、コンベア部２ｃの左側と右側とに配置される。ガイド部２ｄは、左右方向と略垂直な方向に拡がる板状であり、コンベア部２ｃに沿って傾斜方向に延びる。一対のガイド部２ｄ間の左右方向の距離は、カップＰの開口端部１００ａ（具体的には、カール部１０５）の外径寸法よりも大きい。

【0057】

カップ乾燥装置３０の搬送部２によって搬送されるカップＰは、この搬送部２の下流側の端部（前端部）からコンベア部２ｃ上に倒れ込んだ（落下した）ときに、一対のガイド部２ｄによって左右方向からガイドされる。これにより、カップＰは、一対のコンベア部２ｃ上に載置され、一対のコンベア部２ｃによって安定して保持されるとともに、底部１１０を搬送方向Ｆの下流側へ向け、胴部１００の開口端部１００ａを搬送方向Ｆの上流側へ向けた搬送姿勢とされる。

【0058】

図４及び図５に示すように、本実施形態の上スタック部４１は、上下方向に延びる円筒状の枠体である。ただしこれに限らず、特に図示しないが上スタック部４１は、例えば、上下方向に延びる円筒状の筒体等であってもよい。

【0059】

上スタック部４１の上部開口は、上側に開口されている。上スタック部４１の上部開口は、上側へ向かうに従い内径寸法が大きくなる。すなわち、上スタック部４１の上部開口は、上側へ向かうに従い拡径されている。上スタック部４１の下部開口は、ストッパー４４により開閉可能に塞がれている。

【0060】

上スタック部４１は、コンベア部２ｃの端部（前端部）から、底部１１０を下側へ向けた姿勢で落下するカップＰを、上下方向に積み重ねた状態で保持する。カップＰは、開口端部１００ａが上側を向く正立姿勢とされて、上スタック部４１の上端部から上スタック部４１の内部に自然落下により挿入（投入）される。すなわち、コンベア部２ｃによって搬送される複数のカップＰは、上スタック部４１の上部開口を通して上スタック部４１内に順次落下することにより、上スタック部４１の内部において積み重ねられる（スタックされる）。

【0061】

図６に示すように、下スタック部４２は、上下方向に延びる円筒状の枠体である。ただしこれに限らず、特に図示しないが下スタック部４２は、例えば、上下方向に延びる円筒状の筒体等であってもよい。

【0062】

下スタック部４２の上部開口は、上側に開口されている。下スタック部４２の上部開口は、上側へ向かうに従い内径寸法が大きくなる。すなわち、下スタック部４２の上部開口は、上側へ向かうに従い拡径されている。下スタック部４２の下端部は、塞がれている。

【0063】

また、下スタック部４２は、前後方向（Ｘ軸方向）に分割された半円筒状の一対の半割り体（分割体）によって構成されている。
詳しくは、図６に示すように下スタック部４２は、後述する受け入れ位置Ｓ１に位置している場合には、上下方向に延びる円筒状とされており、後述する受け渡し位置Ｓ２に位置している場合には、前後方向に延びる半円筒状とされる。すなわち、受け渡し位置Ｓ２において下スタック部４２の周壁は、下スタック部４２の中心軸（図７の後述する第２回動軸Ｒ２に相当）回りの略半周にわたって、前記中心軸と直交する径方向に開口される。

【0064】

下記の説明では、主に下スタック部４２が受け入れ位置Ｓ１に配置されている状態について述べる。下スタック部４２は、上スタック部４１の下側に配置される。上下方向から見て、上スタック部４１と下スタック部４２とは、互いに重なって配置される。具体的に、上スタック部４１の中心軸と、下スタック部４２の中心軸とは、互いに略同軸に配置されている。

【0065】

下スタック部４２は、上スタック部４１に保持された一定数のカップＰを、積み重ねた状態のユニットＵごと受け入れ可能である。すなわち、上スタック部４１内でスタックされたカップＰは、後述するストッパー４４による規制が解除されることで、下スタック部４２内へ向けてユニットＵごと搬送方向Ｆ（下側）に搬送される。

【0066】

なお、本実施形態において前記「一定数」（つまり所定の数量）とは、例えば、５０個等である。またユニットＵは、正立姿勢とされた複数のカップＰが互いのカップ軸Ａを一致させるように略同軸に積み重ねられることにより、構成されている。本実施形態では、このように積み重ねられた複数のカップＰの一体的なユニットＵを、カップユニットＵなどと呼ぶ場合がある。

【0067】

下スタック部４２は、エアシリンダや電動アクチュエータ等の回動手段４８に連結されている。回動手段４８は、本体部４８ａと、本体部４８ａに対して前後方向（Ｘ軸方向）に伸縮可能な伸縮部４８ｂと、を有する。回動手段４８は、伸縮部４８ｂを前後方向に伸縮させることにより、左右方向（Ｙ軸方向）に延びる第１回動軸Ｒ１を中心として、第１回動軸Ｒ１回りの所定角度（本実施形態では略９０°）の範囲内で、下スタック部４２を回動させる。

【0068】

下スタック部４２は、第１回動軸Ｒ１回りの所定角度の範囲内で回動させられることにより、図６に示す受け入れ位置Ｓ１と受け渡し位置Ｓ２との間で移動する。詳しくは、下スタック部４２は、上下方向に延びて配置され、上スタック部４１からユニットＵを受け入れ可能な受け入れ位置Ｓ１と、水平方向（本実施形態では前後方向）に延びて配置され、ユニットＵを移送部４７に受け渡す受け渡し位置Ｓ２と、の間で回動可能である。

【0069】

下スタック部４２が、受け入れ位置Ｓ１から受け渡し位置Ｓ２へと回動することで、下スタック部４２に保持されるカップユニットＵは、第１回動軸Ｒ１回りの搬送方向Ｆに搬送される。
このように、上スタック部４１及び下スタック部４２は、カップスタック装置４０に配置される搬送部２の一部を構成する。

【0070】

図４に示すように、計測部４３は、コンベア部２ｃから上スタック部４１に搬送されるカップＰの数を計測する。計測部４３は、例えばセンサ等であり、本実施形態ではコンベア部２ｃと左右方向に隣り合って配置される。すなわち、本実施形態においては計測部４３が、コンベア部２ｃ上を搬送されるカップＰの数を計測する。ただしこれに限らず、特に図示しないが、計測部４３は、例えば、コンベア部２ｃの前端部（上端部）から上スタック部４１内に落下する途中のカップＰの数を計測してもよいし、あるいは、上スタック部４１内のカップＰの数を計測してもよい。

【0071】

ストッパー４４は、上スタック部４１から下スタック部４２へのカップＰの移動を規制する。ストッパー４４は、上スタック部４１の下部開口と下スタック部４２の上部開口との間の連通を遮断可能に構成されている。ストッパー４４は、例えば、エアシリンダや電動アクチュエータ等である。

【0072】

ストッパー４４は、ストッパー本体４４ａと、ストッパー本体４４ａに対して前後方向（Ｘ軸方向）に移動可能な規制部４４ｂと、を有する。規制部４４ｂは、上下方向と垂直な方向に拡がる板体を有する。規制部４４ｂが、前後方向の移動範囲のうち前進端位置に配置されたときに、板体の上面には、上スタック部４１に保持されるカップユニットＵの最下端に位置するカップＰの底部１１０が接触する。

【0073】

詳しくは、ストッパー４４は、規制部４４ｂを前後方向に移動させることで、上スタック部４１の下部開口を閉状態または開状態とする。
規制部４４ｂが前進端位置に配置され、上スタック部４１の下部開口が閉状態とされることにより、上スタック部４１内に保持されるカップユニットＵの下スタック部４２への移動が規制される。
また、規制部４４ｂが後退端位置に配置され、上スタック部４１の下部開口が開状態とされることにより、上スタック部４１内に保持されるカップユニットＵは、下スタック部４２への移動が許容される。

【0074】

制御部４５は、少なくとも計測部４３及びストッパー４４と電気的に接続される。制御部４５は、計測部４３が一定数のカップＰを計測したときに、ストッパー４４による規制を解除して、上スタック部４１から下スタック部４２にユニットＵを移動させる。具体的に、本実施形態では制御部４５が、計測部４３が例えば５０個（一定数）のカップＰを計測したときに、ストッパー４４の規制部４４ｂを前進端位置から後退端位置へと後退移動させて、上スタック部４１内のカップユニットＵを下スタック部４２内に落下により移動させる。

【0075】

図４及び図５に示すように、保持部４６は、上スタック部４１に配置され、カップＰを保持可能である。具体的に、保持部４６は、上スタック部４１の上端部に設けられており、コンベア部２ｃから上スタック部４１に投入されるカップＰを一時的に保持可能に構成されている。

【0076】

より詳しくは、保持部４６は、左右方向（Ｙ軸方向）と垂直な方向に拡がる略板状をなしており、上スタック部４１の左側（－Ｙ側）と右側（＋Ｙ側）とに、一対設けられる。一対の保持部４６は、左右方向に互いに間隔をあけて対向配置されており、互いに接近離間可能に構成されている。

【0077】

一対の保持部４６が互いに接近移動することで、一対の保持部４６間に、１つまたは複数のカップＰを保持することが可能である。具体的に、一対の保持部４６が接近移動した状態で、一対の保持部４６間の左右方向の距離は、カップＰのカール部１０５の外径寸法よりも小さくされている。このため、上スタック部４１の上部開口から上スタック部４１内に供給されたカップＰは、カール部１０５が一対の保持部４６に引っ掛かることで、一対の保持部４６間に保持される。

【0078】

また、互いに接近移動した状態の一対の保持部４６が、互いに離間移動することで、一対の保持部４６間に保持された１つまたは複数のカップＰは解放され、上スタック部４１内で正立姿勢のまま自然落下する。具体的に、一対の保持部４６が離間移動した状態で、一対の保持部４６間の左右方向の距離は、カップＰのカール部１０５の外径寸法よりも大きくされる。

【0079】

図４において、制御部４５は、ストッパー４４による規制を解除している間、保持部４６でカップＰを一時的に保持する。具体的に、制御部４５は、ストッパー４４の規制部４４ｂが前進端位置から後退移動し、上スタック部４１の下部開口が開状態とされている間は、一対の保持部４６を接近移動させた状態とし、これらの保持部４６間にカップＰを一時的に保持する。

【0080】

また、制御部４５は、ストッパー４４の規制部４４ｂが後退端位置から前進移動し、上スタック部４１の下部開口が閉状態とされている間は、一対の保持部４６を離間移動させた状態とし、これらの保持部４６間にカップＰを通過させる。

【0081】

図２に示すように、移送部４７は、上側から見て、受け渡し位置Ｓ２に配置された下スタック部４２と左右方向（Ｙ軸方向）に並んで配置されるリフト部４７ａと、上側から見てリフト部４７ａと左右方向に並んで配置される移送台４７ｂと、を有する。

【0082】

本実施形態ではリフト部４７ａが、装置を上側から見た上面視で、受け渡し位置Ｓ２とされた下スタック部４２の右側（＋Ｙ側）に隣接して配置されている。また、移送台４７ｂが、前記上面視でリフト部４７ａの右側に隣接して配置されている。
移送部４７、すなわちリフト部４７ａ及び移送台４７ｂは、カップスタック装置４０に配置される搬送部２の一部を構成する。

【0083】

リフト部４７ａは、前後方向に延びる板状の台である。リフト部４７ａは、その上面にカップユニットＵを保持可能である。図７に示すように、リフト部４７ａは、上下方向（Ｚ軸方向）の所定範囲において、移動可能に構成されている。

【0084】

リフト部４７ａが最下端位置に配置されたときに、リフト部４７ａは、受け渡し位置Ｓ２の下スタック部４２の右側下方に位置する。この配置関係において、下スタック部４２が、例えば、図示しないモータ等の回動手段により第２回動軸Ｒ２回りに回動させられることで、下スタック部４２に保持されたカップユニットＵは、下スタック部４２の周壁の開口部分を通して、リフト部４７ａ上に移動させられる。

【0085】

リフト部４７ａ上にカップユニットＵが載置された状態で、リフト部４７ａが上側（＋Ｚ側）に移動することにより、カップユニットＵは上側に移送される。すなわち、リフト部４７ａは、下スタック部４２から供給されたユニットＵを、上側に移動させる。このため、リフト部４７ａによって搬送されるカップユニットＵの搬送方向Ｆは、上側とされる。

【0086】

図７に示すように、リフト部４７ａが最上端位置に配置されたときに、リフト部４７ａに載置されたカップユニットＵは、移送台４７ｂの上面（頂面）よりも上側に位置する。また、リフト部４７ａが上側へ移動し最上端位置に配置される過程において、リフト部４７ａの被係止片４７ｃは、移送台４７ｂの係止片４７ｄに下側から接触する。これにより、リフト部４７ａに設けられたねじりコイルばね等の付勢部材４７ｅの付勢力に抗して、リフト部４７ａは、前後方向（Ｘ軸方向）に延びる第３回動軸Ｒ３回りに回動させられる。

【0087】

リフト部４７ａが第３回動軸Ｒ３回りに回動させられることで、リフト部４７ａに保持されたカップユニットＵは、リフト部４７ａの上面の傾斜に沿って右側（＋Ｙ側）に転動し、移送台４７ｂの上面に移動させられる。このようにして、移送台４７ｂには、上側に移動したリフト部４７ａからユニットＵが供給される。

【0088】

移送台４７ｂの上面は、右側（＋Ｙ側）へ向かうに従い下側（－Ｚ側）に向けて傾斜している。このため、図７及び図８に示すように、カップユニットＵは、移送台４７ｂの上面において右側斜め下方へ向けた搬送方向Ｆへと、転動により搬送される。
このようにして移送部４７は、ユニットＵを下スタック部４２から受け取り、装置の後工程に移送する。カップスタック装置４０の後工程としては、例えば、カップユニットＵの袋詰めを行う梱包工程などが挙げられる。梱包工程は、例えば、図示しない梱包装置を用いて行ってもよいし、あるいは作業者が手作業で行ってもよい。

【0089】

以上説明した本実施形態のカップスタック装置４０では、コンベア部２ｃの端部（前端部）から上スタック部４１に落下するカップＰが、自重により上下方向に積み重ねられる（スタックされる）。一定数のカップＰをスタックするにあたり、従来使用されていた例えば上記特許文献１（特開平８－１０４４３４号公報）に記載の吸着ドラムやプッシャプレート等の部材は不要であり、装置の構造を簡素化しつつ、カップＰを安定してスタックできる。

【0090】

また、上スタック部４１に一定数のカップＰをスタックした後は、積み重ねた状態のカップＰ（積層カップＰ）をユニットＵごと下スタック部４２に移動させ、さらにユニットＵごと、移送部４７によって後工程に移送することができる。このため、スタックしたカップＰを安定して移送できる。
以上より、本実施形態によれば、装置の構造を複雑にすることなく、カップＰを安定してスタックできる。また、スタックしたカップユニットＵを安定して移送できる。

【0091】

また本実施形態では、図４に示すようにコンベア部２ｃが、水平方向（本実施形態では前後方向）に沿って上スタック部４１に近づくに従い、上側へ向けて傾斜して延びており、カップＰは、底部１１０を搬送方向Ｆの下流側（斜め上側、本実施形態では前方斜め上側）へ向け、胴部１００の開口端部１００ａを搬送方向Ｆの上流側（斜め下側、本実施形態では後方斜め下側）へ向けた姿勢で、コンベア部２ｃに搬送される。
上記構成では、底部１１０よりも直径の大きい開口端部１００ａが斜め下側を向くため、コンベア部２ｃによって搬送されるカップＰの搬送姿勢がより安定する。このため、上スタック部４１内に落下するカップＰが、精度よく安定してスタックされる。

【0092】

また、上スタック部４１内を自然落下するカップＰが正立姿勢とされる。すなわち、カップＰが小径の底部１１０から上スタック部４１内に挿入されるため、カップＰの開口端部１００ａなどが上スタック部４１の内周壁に引っ掛かりにくくなり、スムーズにスタックされる。

【0093】

また、本実施形態のカップスタック装置４０は、コンベア部２ｃから上スタック部４１に搬送されるカップＰの数を計測する計測部４３と、上スタック部４１から下スタック部４２へのカップＰの移動を規制するストッパー４４と、計測部４３が一定数のカップＰを計測したときに、ストッパー４４による規制を解除して、上スタック部４１から下スタック部４２にユニットＵを移動させる制御部４５と、を備える。
この場合、上スタック部４１に一定数のカップＰがスタックされたときに、この積層されたカップユニットＵを自動的に下スタック部４２に移動させることができる。このため、カップＰのスタックを効率よく行うことができる。

【0094】

また本実施形態では、制御部４５が、ストッパー４４による規制を解除している間、保持部４６でカップＰを一時的に保持する。
この場合、上スタック部４１にスタックされた積層カップＰのユニットＵを、ストッパー４４による規制を解除して下スタック部４２に移動させるときに、コンベア部２ｃから上スタック部４１に新たにカップＰが供給されても、このカップＰが保持部４６によって一時的に保持される。このため、ユニットＵの下方移動時に、上スタック部４１に新たに供給されるカップＰが、意図せず下スタック部４２にまで進入（落下）するような不具合が抑制される。

【0095】

また本実施形態では、図６に示すように、下スタック部４２が、上下方向に延びて配置され、上スタック部４１からユニットＵを受け入れ可能な受け入れ位置Ｓ１と、水平方向（本実施形態では前後方向）に延びて配置され、ユニットＵを移送部４７に受け渡す受け渡し位置Ｓ２と、の間で回動可能である。
この場合、下スタック部４２が上下方向に延びる受け入れ位置Ｓ１とされることで、下スタック部４２は、上スタック部４１から積層カップＰのユニットＵを安定して受け入れることができる。また、下スタック部４２が水平方向に延びる受け渡し位置Ｓ２とされることで、下スタック部４２が保持するユニットＵを、移送部４７に安定して受け渡すことができる。

【0096】

また本実施形態では、図７及び図８に示すように、移送部４７が、下スタック部４２から供給されたユニットＵを、上側に移動させるリフト部４７ａと、上側に移動したリフト部４７ａからユニットＵが供給される移送台４７ｂと、を有する。
この場合、下スタック部４２から移送部４７へと、低い位置で積層カップＰのユニットＵが受け渡されても、リフト部４７ａによってユニットＵを上側に移動して、高い位置に設けた移送台４７ｂ上でユニットＵを移送することができる。このため、ユニットＵを移送する際の作業性がよい。また、装置全体の高さ寸法を小さく抑えることが可能になり、装置を設置する際のレイアウトの自由度がより高められる。

【0097】

本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

【0098】

前述の実施形態では、保持部４６が一対設けられており、これらの保持部４６が左右方向（Ｙ軸方向）に互いに間隔をあけて対向配置される例を挙げたが、これに限らない。すなわち、一対の保持部４６は、例えば前後方向（Ｘ軸方向）などにおいて、互いに間隔をあけて対向配置されていてもよい。あるいは、保持部４６が、上スタック部４１の中心軸回りに３つ以上並んで設けられていてもよい。

【0099】

前述の実施形態では、受け渡し位置Ｓ２の下スタック部４２が、図示しないモータ等の回動手段により第２回動軸Ｒ２回りに回動させられることで、下スタック部４２に保持されたカップユニットＵがリフト部４７ａ上に移動させられる構成を一例として挙げたが、これに限らない。
特に図示しないが、例えば、下スタック部４２に被係止片と、ねじりコイルばね等の付勢部材と、を設け、移送台４７ｂの一部等に係止片を設けて、下スタック部４２が受け入れ位置Ｓ１から受け渡し位置Ｓ２に回動する過程で、前記被係止片が前記係止片に上側から接触し、これにより前記付勢部材の付勢力に抗して、下スタック部４２が第２回動軸Ｒ２回りに回動するように構成してもよい。

【0100】

また、最上端位置に配置されたリフト部４７ａを、図示しないモータ等の回動手段によって第３回動軸Ｒ３回りに回動させて、リフト部４７ａ上から移送台４７ｂ上へとカップユニットＵを移動させるように構成してもよい。

【0101】

本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態及び変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本発明のカップスタック装置によれば、装置の構造を複雑にすることなく、カップを安定してスタックできる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0103】

２ｃ…コンベア部、４０…カップスタック装置、４１…上スタック部、４２…下スタック部、４３…計測部、４４…ストッパー、４５…制御部、４６…保持部、４７…移送部、４７ａ…リフト部、４７ｂ…移送台、１００…胴部、１００ａ…開口端部、１１０…底部、Ｆ…搬送方向、Ｐ…カップ、Ｓ１…受け入れ位置、Ｓ２…受け渡し位置、Ｕ…ユニット（カップユニット）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】