特許 7594166 容器処理装置

(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】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】容器処理装置

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/26 20060101AFI20241127BHJP

【ＦＩ】

B67B3/26

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020109606

(22)【出願日】2020-06-25

(65)【公開番号】P2022006991

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2023-06-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】細木 大輔

(72)【発明者】

【氏名】川上 望

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０６７３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３０１７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２６３１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０１３６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６７Ｂ ３／００

Ｂ６７Ｃ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体に固定されたメインシャフトと、
外周部に複数の容器保持部が設けられた第１回転体と、
それぞれ前記容器保持部に保持された容器に所定の処理を施す、前記容器保持部の数と同数の第１処理ヘッド、および前記容器保持部の数と同数の第２処理ヘッドとが円周方向に沿って交互に配置された第２回転体と、
前記第１処理ヘッドが前記容器に処理を施す処理位置に位置した第１処理状態と、前記第２処理ヘッドが前記容器に処理を施す処理位置に位置した第２処理状態とに切り換える切り換え手段と、を備えた容器処理装置であって、
前記第１回転体および前記第２回転体は、ともに前記メインシャフトの周りに回転自在に配置され、
前記切り換え手段は、前記第１回転体を回転させる第１モータと、前記第２回転体を回転させる第２モータとを有し、前記第１、第２モータの何れかまたは双方を駆動することにより、前記第１回転体と前記第２回転体を相対的に回転させ、前記容器保持部の各々の位置を前記第１処理ヘッドまたは第２処理ヘッドの一方の各々の位置に合わせるように変更することにより、前記第１処理状態の処理位置と前記第２処理状態の処理位置の切り換えを行い、
前記第１処理ヘッドを前記処理位置に位置させた状態で、前記第１モータと第２モータとを同期運転することにより前記第１処理状態を構成し、
前記第２処理ヘッドを前記処理位置に位置させた状態で、前記第１モータと第２モータとを同期運転することにより前記第２処理状態を構成する
ことを特徴とする容器処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持する容器に対して複数の処理が可能な容器処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の製品液を１台の回転式充填装置で充填する方法として、回転式充填装置に保持される各容器に対して、２種類の製品液に対応する２つのノズルとノズル切り換え手段を各々設ける構成が提案されている（特許文献１）。同装置では、ノズル切り換え手段により各容器に対応するノズルが選択的に切り換え可能である。すなわち、ノズル切り換え手段を操作することで、各容器に対向するノズルを充填したい製品液に対応するノズルに切り換えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５７７１４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の構成では、装置が保持する容器に対応する数のノズル切り換え手段が必要となる。そのため、ノズル切り換え手段の各部の重量やエア配管による重量増加が生じ、対荷重構造やモータ定格の大型化等により、製造コストが増大するという問題が生じる。

【0005】

本発明は、処理ヘッドを切り換えて使用可能な容器処理装置を低コストで提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である容器処理装置は、装置本体に固定されたメインシャフトと、外周部に複数の容器保持部が設けられた第１回転体と、それぞれ前記容器保持部に保持された容器に所定の処理を施す、前記容器保持部の数と同数の第１処理ヘッド、および前記容器保持部の数と同数の第２処理ヘッドとが円周方向に沿って交互に配置された第２回転体と、前記第１処理ヘッドが前記容器に処理を施す処理位置に位置した第１処理状態と、前記第２処理ヘッドが前記容器に処理を施す処理位置に位置した第２処理状態とに切り換える切り換え手段と、を備えた容器処理装置であって、前記第１回転体および前記第２回転体は、ともに前記メインシャフトの周りに回転自在に配置され、前記切り換え手段は、前記第１回転体を回転させる第１モータと、前記第２回転体を回転させる第２モータとを有し、前記第１、第２モータの何れかまたは双方を駆動することにより、前記第１回転体と前記第２回転体を相対的に回転させ、前記容器保持部の各々の位置を前記第１処理ヘッドまたは第２処理ヘッドの一方の各々の位置に合わせるように変更することにより、前記第１処理状態の処理位置と前記第２処理状態の処理位置の切り換えを行い、前記第１処理ヘッドを前記処理位置に位置させた状態で、前記第１モータと第２モータとを同期運転することにより前記第１処理状態を構成し、前記第２処理ヘッドを前記処理位置に位置させた状態で、前記第１モータと第２モータとを同期運転することにより前記第２処理状態を構成する
ことを特徴としている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、処理ヘッドを切り換えて使用可能な容器処理装置を低コストで提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態である容器処理装置の配置を示す平面図である。

【図2】図１の容器処理装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である容器処理装置の配置を示す平面図であり、図２は、図１の容器処理装置の縦断面図である。

【0010】

本実施形態の容器処理装置は、例えば複数の方式で容器にキャッピングを行うホイール式のキャッパ１０である。キャッパ１０は、例えばスクリュキャップのキャッピングとＰＰキャップのキャッピングを選択的に行うキャッパであり、複数のサーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド（第１処理ヘッド）１２と、複数のＰＰキャッパ用キャッピングヘッド（第２処理ヘッド）１４を備える。

【0011】

キャッパ１０には、容器／キャップ供給ホイール１６から容器ＶおよびＰＰキャップが供給可能であり、容器／キャップ供給ホイール１６に容器供給コンベヤ１８から容器Ｖが供給され、キャップ供給装置２０によって容器／キャップ供給ホイール１６が搬送する容器Ｖの口部にＰＰキャップをかぶせるようにして供給する。また、キャッパ１０の搬送経路において、容器／キャップ供給ホイール１６の上流側には、キャップディスク２２が配置され、サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２にスクリュキャップを供給する。

【0012】

キャッパ１０は、容器／キャップ供給ホイール１６から容器Ｖを受け取るとともに、容器／キャップ供給ホイール１６またはキャップディスク２２からＰＰキャップまたはスクリュキャップを受け取り、キャッピングを行った後、キャッピングされた容器Ｖを容器排出ホイール２４へと受け渡す。容器排出ホイール２４に受け渡された容器Ｖは、容器排出コンベヤ２６を通して下流側へと排出される。

【0013】

図２に示されるように、キャッパ１０は、固定されたメインシャフト２８と、メインシャフト２８の下部の周りに回転自在に配置される下部回転体（第１回転体）３０と、メインシャフト２８の上部の周りに回転自在に配置される上部回転体（第２回転体）３２とを備える。本実施形態のキャッパ１０では、サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２とＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４が、上部回転体３２の外周に沿って交互に同数配置される。

【0014】

下部回転体３０には、その外周に沿って容器Ｖを保持する容器保持部３４が配置される。容器保持部３４の数は、一方のキャッピングヘッドの数と同じ数だけ設けられる。図１では、キャッパ１０が、サーボスクリュキャッパとして機能する場合が示され、容器保持部３４は、各サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２の直下に配置される。なお、図２の縦断面図では、ホイール回転軸Ｌの左側にキャッパ１０がサーボスクリュキャッパとして機能する場合、右側にＰＰキャッパとして機能する場合におけるサーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２およびＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４が示される。

【0015】

図２に示されるように、キャッパ１０の下部回転体３０は、例えばメインシャフト２８の下端部の周囲に配置されたスラストベアリング３６Ａの上に載せられ、メインシャフト２８の周りに回転自在に配置される。下部回転体３０は、下方に回転テーブル３０Ａを備え、その周囲に、容器Ｖを載せるためのびん台（容器保持部）３８が配置される。

【0016】

また、下部回転体３０には、びん台３８に載せられた各容器Ｖの首部を把持するグリッパ４０が設けれる。グリッパ４０を構成する一対のグリッパ片は、各々垂直に配置される支持ロッド４２の下端に取り付けられる。支持ロッド４２は、下部回転体３０の上端部や中間部に設けられる支持ディスク３０Ｂ、３０Ｃにより回転自在に支持される。対となる支持ロッド４２は、図示しないギヤにより連結され、互いに反対向きに同量回転し、一方の支持ロッド４２の上端にはグリッパ開閉用のカムフォロワ４２Ａが設けられる。

【0017】

メインシャフト２８の中間部にあって、下部回転体３０の上端部の直ぐ上には、メインシャフト２８の外周部にカム保持部４４が一体的に設けられる。カム保持部４４の下端部と下部回転体３０の上端部の間には、スラストベアリング３６Ｂが介装される。すなわち、下部回転体３０は、上下のスラストベアリング３６Ａ、３６Ｂに挟まれて、メインシャフト２８の周りに回転自在に保持される。なお、下部回転体３０の下端部の周囲には、固定部に設置された下部回転体回転用モータ（第１モータ）４６の駆動ギヤ４６Ａと噛み合う受動ギヤ３０Ｄが設けられ、下部回転体３０は、下部回転体回転用モータ４６の回転によりメインシャフト２８（回転軸Ｌ）周りに回転する。

【0018】

また、カム保持部４４の周囲には、支持ロッド４２のカムフォロア４２Ａと係合するグリッパ開閉用のカム４４Ａが設けられる。下部回転体回転用モータ４６により下部回転体３０がメインシャフト２８周りに回転すると、カムフォロア４２Ａがカム４４Ａのカム面上を走行し、カム４４Ａの形状に合わせてグリッパ４０が所定のタイミングで開閉する。

【0019】

下部回転体３０の上方には、ベアリング４８Ａ、４８Ｂを介してメインシャフト２８の周囲に上部回転体３２が回転自在に取り付けられる。上部回転体３２は、サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２とＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４を外周に沿って交互に保持する。キャッピングヘッド１２、１４は、各々垂直に延在する支持ロッド５０の下端に取り付けられ、支持ロッド５０は、上部回転体３２の下段支持ディスク３２Ａを貫通し、支持ディスク３２Ａにより昇降自在かつ回転自在に支持される。

【0020】

支持ロッド５０の上端部側面には、カム保持部４４の周囲に設けられるキャッピングヘッド昇降用の溝カム４４Ｂに係合するカムフォロワ５０Ａが取り付けられる。上部回転体３２において、下段支持ディスク３２Ａの上方には上段支持ディスク３２Ｂが設けられる。上段支持ディスク３２Ｂには、支持ロッド５０、すなわち各キャッピングヘッド１２、１４を回転するためのモータ５２が配置される。モータ５２の回転軸５２Ａは、上段支持ディスク３２Ｂを挿通し、支持ロッド５０の上端部にスプライン係合する。

【0021】

また、メインシャフト２８の上端部には、上部回転体３２をメインシャフト２８（回転軸Ｌ）周りに回転させる上部回転体回転用モータ（第２モータ）５４が設けられる。上部回転体回転用モータ５４の回転軸は垂直に配置され駆動ギヤ５４Ａが取り付けられ、駆動ギヤ５４Ａは、上部回転体３２の上端部の内周に沿って配置される受動ギヤ３２Ｃに係合される。

【0022】

上記構成により、上部回転体回転用モータ５４により上部回転体３２が回転されると、キャッピングヘッド１２、１４のカムフォロワ５０Ａが溝カム４４Ｂに沿って走行し、キャッピングヘッド１２、１４は、溝カム４４Ｂの形状に従って周方向の所定の位置で昇降する。なお、図２の左側にはサーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２が上昇された状態が示され、右側にはＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４が下降され、キャップが容器Ｖの開口部に押接された状態が示される。

【0023】

なお、キャッピングヘッド回転用のモータ５２には、それぞれ上部回転体３２の上端部中心に設けられたロータリーコネクタ３２Ｄを介して、制御装置５６および電源から、制御信号および電力が供給される。また、本実施形態の制御装置５６は、下部回転体回転用モータ４６および上部回転体回転用モータ５４の駆動も制御する。

【0024】

本実施形態のキャッパ１０では、キャッパ１０をサーボスクリュキャッパとして用いるか（第１処理状態）、あるいはＰＰキャッパとして用いるか（第２処理状態）に応じて、下部回転体回転用モータ４６または上部回転体回転用モータ５４の何れか、あるいはその双方を駆動して、下部回転体３０と上部回転体３２を相対的に回転させることで、下部回転体３０のびん台３８の位置を、上部回転体３２のサーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２またはＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４の一方に位置に合わせる。すなわち、びん台３８の全てをキャッピングヘッド１２またはキャッピングヘッド１４の何れかの真下に配置する。

【0025】

びん台３８の位置が、サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド１２またはＰＰキャッパ用キャッピングヘッド１４の一方に合わせられると、下部回転体回転用モータ４６および上部回転体回転用モータ５４により、下部回転体３０と上部回転体３２は同期して一体的に回転される。キャッピングヘッド１２、１４は、上部回転体３２の回転すると溝カム４４Ｂの形状にしたがって各キャッピングヘッド１２、１４は順次昇降され、選択されたキャッピングヘッドに対応するキャッピングヘッド回転用のモータ５２は、上部回転体３２が所望の位置にくると所望の回転量回転し、びん台３８上の容器Ｖに対して、選択されキャッピングを行う。キャッピングが終了した容器Ｖは、前述したように容器排出ホイール２４へと受け渡される。

【0026】

以上のように、本実施形態によれば、容器を保持する回転体と、処理ヘッドを保持する回転体を異なるモータで回転駆動可能とすることで、処理用のヘッドを簡単に切り換えることができる。同構成によれば、処理ヘッド毎にヘッドを切り換えるための機構を設ける必要がなく、キャッパなどの容器処理装置を低コストで構成することができる。

【0027】

本実施形態では、２種類のキャッピングヘッドの間で処理ヘッドを切り換え可能としたが、３種以上のキャッピングヘッドを選択的に切り換えられる構成としてもよい。また、本実施形態では、サーボスクリュキャッパとＰＰキャッパを例に説明を行ったが、キャップを容器に打ち込む打栓キャッパなどを組み合わせて適用することもできる。

【0028】

本実施形態のキャッパでは、方式の異なるキャッピングを行う場合を例に説明を行ったが、大きさの異なる同じ種類キャッピングヘッドを切り換える構成にも適用できる。また、容器処理装置としてはキャッパに限らず、複数種類の充填バルブの間で切り換えを行うフィラ等にも適用できる。

【符号の説明】

【0029】

１０ キャッパ（容器処理装置）
１２ サーボスクリュキャッパ用キャッピングヘッド（第１処理ヘッド）
１４ ＰＰキャッパ用キャッピングヘッド（第２処理ヘッド）
３０ 下部回転体（第１回転体）
３２ 上部回転体（第２回転体）
３８ びん台（容器保持部）
４６ 下部回転体回転用モータ（第１モータ）
５４ 上部回転体回転用モータ（第２モータ）

【図1】

【図2】