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(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】
(24)【登録日】2023-10-13
(45)【発行日】2023-10-23
(54)【発明の名称】ピッチ測定機構
(51)【国際特許分類】
   B65G 17/32 20060101AFI20231016BHJP
【FI】
B65G17/32 A
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2020089861
(22)【出願日】2020-05-22
(65)【公開番号】P2021183539
(43)【公開日】2021-12-02
【審査請求日】2022-12-21
(73)【特許権者】
【識別番号】391035430
【氏名又は名称】東洋製罐グループエンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100153497
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 信男
(72)【発明者】
【氏名】高橋 和樹
(72)【発明者】
【氏名】徳永 康弘
(72)【発明者】
【氏名】小幡 一元
【審査官】宮部 菜苗
(56)【参考文献】
【文献】特開平06-072544(JP,A)
【文献】特開昭50-073661(JP,A)
【文献】特開平07-239229(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 43/02、17/32、19/02、47/84
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、
前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有し、
前記基準タイミングが、前記容器搬送機構が容器を受け渡す次段の搬送機構から発せられる信号に基づくことを特徴とするピッチ測定機構。
【請求項2】
チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、
前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有し、
前記アタッチメント検出部は、次段の搬送機構に容器を受け渡す部分より下流側に配置されていることを特徴とするピッチ測定機構。
【請求項3】
前記演算部は、前記通過時間と前記容器搬送機構の初期設定時に測定された前記通過時間を基に設定された設定時間とを比較することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のピッチ測定機構。
【請求項4】
前記演算部は、前記設定時間と前記通過時間の差が所定値より大きくなった際にチェーン伸びと判定することを特徴とする請求項3に記載のピッチ測定機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は容器充填設備でチェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送する容器搬送機構におけるチェーンアタッチメントのピッチ測定機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、容器充填設備で容器を搬送する容器搬送機構として、チェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送するものは公知である。
例えば、特許文献1には、缶巻締めラインの巻締ターレットから排出ターレットに受け渡された缶を、ドッグチェーンで拘束して排出コンベヤ上を等速等ピッチで抜き取り位置まで搬送する容器搬送機構が設けられた物品のサンプリング装置が記載されている。
【0003】
この特許文献1に記載の物品のサンプリング装置のドッグチェーンは、巻締ターレットから缶を受け取る排出ターレットと同じ回転軸を持つ駆動スプロケットと、抜き取り位置に配置された従動側のチェーンスプロケットに掛け回されている。
また、このドッグチェーンは、ドッグチェーンを構成する外リンクプレートおよび内リンクプレートの各プレートから、所定の間隔でスプロケットの回転軸と直交する方向へ突出するように形成されたチェーンアタッチメントであるドッグの間に缶を受け入れることによって、排出コンベア上を等速等ピッチで抜き取り位置まで搬送することができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平1-285523号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載のようなチェーンに設けられたチェーンアタッチメントによって容器を押して搬送する容器搬送機構では、チェーンのピッチ誤差に起因して、容器のピッチにバラつきが生じるという問題があった。
チェーンは通常ピンとブッシュの間にクリアランスがある為、その構造からある程度のチェーンアタッチメントのピッチのバラつきは避けられない(新品でも1ピッチあたり±0.3mm程度)。
【0006】
そこで、チェーンアタッチメントのピッチの一番短い箇所を特定し、そのチェーンアタッチメントを基準にターレットポケットとの位置関係をセットすることでチェーンアタッチメントのピッチのバラつきによる弊害を回避している。
しかしながら、チェーンアタッチメントの数は通常100個以上となることから、一番短いピッチのチェーンアタッチメントを見つけるための測定は通常ノギスを使用し、運転を止めた状態で行う為に時間と手間がかかっていた。
また、チェーンの伸びが大きくなるとチェーンアタッチメントからターレットポケットへの受け渡し時のタイミングが遅れ、ターレットポケットに受け渡された際の容器の加速が増大して液こぼれや容器の損傷につながることから、チェーンが伸びると位置関係を調整してタイミングを再セットする必要がある。
さらに、チェーンの伸びが所定以上になると、再セットしても液こぼれや容器の損傷をなくすことが困難となることから、チェーンの交換が必要となる。
これらの監視のためのチェーンの伸びの確認は、定期的に最初のセッティングと同様に運転を止めた状態でノギスでの測定を行う必要があり、大変な時間と手間がかかっていた。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するものであり、簡単な構成で、運転状態でチェーンアタッチメントのピッチを測定可能で、初期セット、チェーンの伸びに伴うチェーンアタッチメントのピッチ変化の監視、再セットを容易に行うことができるピッチ測定機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のピッチ測定機構は、チェーンと、前記チェーンが巻き掛けられる複数のスプロケットと、前記チェーンに設けられたチェーンアタッチメントを備え、前記チェーンアタッチメントによって正立状態の筒状の容器を押して前記チェーンの進行方向に搬送可能な搬送路とを有する容器搬送機構における前記チェーンアタッチメントのピッチ測定機構であって、前記ピッチ測定機構は、前記搬送路上で前記チェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングから前記アタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測し、設定時間と通過時間の差を演算する演算部とを有し、前記基準タイミングが、前記容器搬送機構が容器を受け渡す次段の搬送機構から発せられる信号に基づくことにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0009】
請求項1に係るピッチ測定機構によれば、搬送路上でチェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングからアタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有することにより、運転状態で、複数のチェーンアタッチメントのぞれぞれの通過時間を計測することができる。
初期セット時に、チェーンの駆動スプロケットの位相を調整して通過時間を調整し、最も通過時間の短いチェーンアタッチメントを、許容できる最小の通過時間となるように調整することで、ノギス等を用いることなく、運転状態でのセットが可能となる。
また、通過時間を常に監視することで、運転状態でチェーンの伸びを監視でき、初期セットと同様に運転状態での再セットも可能となる。
【0010】
また、基準タイミングを実際の稼働する装置で発生させることで、運転速度を変更しても別途調整することなく基準タイミングを得ることができる。
請求項2に係るピッチ測定機構によれば、搬送路上でチェーンアタッチメントの通過を検出するアタッチメント検出部と、基準タイミングからアタッチメント検出部からの検知信号が通知されるまでの通過時間を計測可能な演算部とを有することにより、運転状態で、複数のチェーンアタッチメントのぞれぞれの通過時間を計測することができる。
初期セット時に、チェーンの駆動スプロケットの位相を調整して通過時間を調整し、最も通過時間の短いチェーンアタッチメントを、許容できる最小の通過時間となるように調整することで、ノギス等を用いることなく、運転状態でのセットが可能となる。
また、通過時間を常に監視することで、運転状態でチェーンの伸びを監視でき、初期セットと同様に運転状態での再セットも可能となる。
また、アタッチメント検出部が容器と干渉することなく、自由度の高い構造とすることができる。
請求項3に記載の構成によれば、通過時間と容器搬送機構の初期設定時に測定された通過時間を基に設定された設定時間とを比較することで、チェーンの伸びを検出することが可能となる。
【0011】
請求項4に記載の構成によれば、チェーンの伸びが許容値以上となったことを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の一実施形態に係るピッチ測定機構が適用される容器搬送機構100を備えた容器充填設備Sの一例を示す概略図。
図2図1の容器搬送機構100の近傍を示す概略図。
図3図1のチェーン110を示す斜視図。
図4図1のチェーン110を示す上面図。
図5図4のチェーン110のA-A’断面図。
図6図1の容器搬送機構100の近傍の一部分解概略図。
図7】本発明の一実施形態に係るピッチ測定機構とチェーン110及びチェーンアタッチメント113の配置関係を示す拡大図。
図8】基準ホール121を有するチェーンアタッチメント113の説明図。
図9】生産装置Mのターレットの駆動系部分の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の一実施形態に係るチェーンアタッチメントのピッチ測定機構を備えた容器搬送機構100は、容器充填設備Sで容器Tを搬送するものであって、図1および図2に示すように、チェーン110と、チェーン110が巻き掛けられる駆動スプロケット119および従動スプロケット(図示しない)と、チェーン110に設けられたチェーンアタッチメント113によって正立状態の容器Tを押してチェーン110の進行方向に搬送可能な搬送路(図示しない)とを有している。
【0014】
チェーン110は、図3乃至図5に示すように、左右一対の内リンクプレート111と、左右一対の外リンクプレート115とを有し、内リンクプレート111には、ブシュ117が圧入嵌合可能なブシュ孔112が2つ設けられ、外リンクプレート115には連結ピン118が嵌合可能なピン孔116が2つ設けられて、ガイドレール120上を摺動する。
駆動スプロケット119および従動スプロケットは水平方向に回転軸を設けており、チェーン110を上下方向に巻き掛けている。
【0015】
左右一対の内リンクプレート111は、ブシュ孔112に圧入嵌合したブシュ117を介して互いの相対位置が変わらないように接続され、左右一対の外リンクプレート115は、ブシュ117に回転自在に嵌挿された連結ピン118をピン孔116に嵌合することで互いの相対位置が変わらないように接続されている。
また、隣接する内リンクプレート111と外リンクプレート115との間は、所定のクリアランスtが設けられており、左右1対の内リンクプレート111と左右一対の外リンクプレートとは、ブシュ117と連結ピン118との相対回転によって互いに回転可能に構成されている。
【0016】
左右一対の内リンクプレート111のうち、搬送路側の内リンクプレート111上面には、搬送路側に突出するチェーンアタッチメント113が形成されている。
チェーンアタッチメント113は、搬送路上で搬送される容器Tと接触して搬送方向へ押す接触辺114を有しており、接触辺114は、搬送路上で搬送される正立状態の容器Tの幅方向中央よりもチェーン110側に接触するように設けられるとともに、チェーン110に近づくほどチェーン110の進行方向側へ傾斜している。
【0017】
なお、搬送路のチェーン110側と反対側の側方には、容器Tの搬送路からの脱落を防ぐ搬送ガイド(図示しない)が設けられている。
また、ガイドレール120の上面にはブッシュ117が摺接し、側面には左右一対の内リンクプレート111の内面側を摺接させて進路を案内する。
【0018】
次に、本発明の一実施形態であるピッチ測定機構の構成及び動作について、図6乃至図9を基に説明する。
【0019】
容器Tは容器搬送機構100のチェーンアタッチメント113によって直線的に搬送され、円運動する生産装置Mのターレットの各ポケットに受け渡される。
このとき、チェーン110は生産装置Mと同期して動作しているため、チェーンアタッチメント113に搬送された容器Tは、容搬送路から生産装置M上に乗り移る受け渡しポイントに到達する一定のタイミングで受け渡し位置を通過し、円滑に生産装置Mのターレットのポケットに受け渡されるように構成されている。
【0020】
図6図7等に示すように、受け渡し位置の下流側にはアタッチメント検出部である光電センサ153が配置され、チェーンアタッチメント113の通過によって、光が遮られることでオンオフ信号を発するように構成されている。
また、図8に示すように、全てのチェーンアタッチメント113のうちの1つにだけ基準ホール121が設けられており、前記光電センサ153のオンオフ信号によって基準ホール121を検知することで、通過したチェーンアタッチメント113が基準ホール121を有するチェーンアタッチメント113(No.1アタッチメント)から何番目のチェーンアタッチメント113かを特定可能に構成されている。
【0021】
容器搬送機構100から容器Tが受け渡される生産装置Mのターレットは、図9に示すように、その駆動伝達系の適宜の場所にエンコーダ161が設けられ、ターレット軸160にドグ163が設けられ、ドグ163の通過を検知する近接センサ162が設けられている。
ターレットの駆動伝達系は歯車等で構成されており、実使用上、タイミングのズレが無視できるため、エンコーダ161の信号を、ターレットの各ポケットが受け渡し位置を通過する基準信号として扱うことができ、また、ターレット軸160に設けられたドグ163を検知することにより、受け渡し位置を通過するポケットがターレット上の何番目のポケットかを特定することができる。
ピッチ測定機構は、適宜の場所に電気的に結合されて、信号処理、及び比較演算等を行う演算部(図示せず)を有している。
演算部は、独立して設けてもよく、他の機器類の制御装置にその機能を備えてもよい。
【0022】
初期設定時、実稼働の状態で測定可能であるが、本実施形態では、振動による測定誤差を小さくするために、通常生産時より運転速度を落として運転(例えば、150缶/分以下(チェーンのスピードで15m/分以下)が望ましい。)し、速度が一定になったら前述の特定のターレットのポケット位置(No.1位置)の信号を基準として、エンコーダ161の信号から得られる各ポケットの通過タイミングを基準タイミングとして、各基準タイミングから光電センサ153が各チェーンアタッチメントの検知信号を検出するまでの通過時間を測定する。
その結果、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントの通過時間が最適値となるように、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相関係をセッティングする。
【0023】
その後のチェーンの伸びの監視は、初期設定時と同様に、特定のターレットのポケット位置(No.1位置)の信号を基準として、エンコーダ161の信号から得られる各ポケットの通過タイミングを基準タイミングとして、各基準タイミングから光電センサ153が各チェーンアタッチメントの検知信号を検出するまでの通過時間を測定することで、行うことができる。
通常生産時に常時監視してもよく、所定の間隔で測定してもよい。
また、監視時のみ、初期設定時と同様に通常生産時より運転速度を落として運転して測定してもよい。
測定した結果、通過時間が長くなっている場合、再度、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントの通過時間が最適値となるように、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相関係をセッティングする。
このとき、一番通過時間が短いチェーンアタッチメントが初期設定時と異なる場合は、それに合わせて再セッティングすればよい。
【0024】
ピッチの伸びに関わらず、上記再セッティングで受け渡しタイミングの最適化は可能であるが、所定以上(本実施形態では初期測定時より1mm以上)にピッチが伸びた場合、各チェーンアタッチメントのピッチのばらつきが大きくなり、液こぼれや容器の損傷を起こす可能性がある。
また、上流に位置する他の搬送機構からの受け取り位置は、複数ピッチ分受け渡し位置と離れているため複数のピッチの伸びが加算されてタイミングのズレが大きくなるため、所定以上(本実施形態では初期測定時より1mm以上)にピッチが伸びた場合、受け取り位置で許容誤差を超えてしまう。
チェーンアタッチメントの通過時間はピッチの伸びと比例することから、ターレットの回転とスプロケットの回転の位相と通過時間から、実際のチェーンアタッチメントのピッチの伸びが計算できる。
そこで、チェーンアタッチメントのピッチが初期測定時より所定以上(本実施形態では初期測定時より1mm以上)の伸びに相当するチェーンアタッチメントが発生したらチェーンの寿命と判断できる。
なお、振動や幅方向の位置ズレによる測定値のブレがあるため、本実施形態では、チェーンアタッチメントのピッチが初期測定時より所定以上(本実施形態では初期測定時より1mm以上)の伸びに相当するチェーンアタッチメントが10個以上になった場合は交換することとしている。
【0025】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0026】
上述した実施形態では、基準タイミングをエンコーダ161の信号から得ているが、ターレットの各ポケットを直接検出して基準タイミングの信号としてもよい。
また、チェーンアタッチメントは搬送路側の内リンクプレートに一体に形成されているものとしたが、チェーンアタッチメントの構成はこれに限定されず、例えば、内リンクプレートと別体で形成してもよく、左右一対の内リンクプレートの両方に接続されていてもよく、外リンクプレート、ピン等のチェーンの他の構成部材と一体あるいは接続されていてもよい。
【符号の説明】
【0027】
100 ・・・ 容器搬送機構
110 ・・・ チェーン
111 ・・・ 内リンクプレート
112 ・・・ ブシュ孔
113 ・・・ チェーンアタッチメント
114 ・・・ 接触辺
115 ・・・ 外リンクプレート
116 ・・・ ピン孔
117 ・・・ ブシュ
118 ・・・ 連結ピン
119 ・・・ 駆動スプロケット
120 ・・・ ガイドレール
121 ・・・ 基準ホール
150 ・・・ ピッチ測定機構
151 ・・・ アタッチメント検出部
153 ・・・ 光電センサ
160 ・・・ ターレット軸
161 ・・・ エンコーダ
162 ・・・ 近接センサ
163 ・・・ ドグ
M ・・・ 生産装置
S ・・・ 容器充填設備
T ・・・ 容器
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9