(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを充填機構に連続供給するワーク連続供給装置であって、
前記ワークを前記充填機構に誘導する供給通路と、
前記供給通路にワークを供給するワーク送り部と、
前記ワーク送り部に補充する補充用ワークが設置される複数のワークスロットを有する補充ワーク設置部と、
前記ワークスロットを前記ワーク送り部の上方に順次移動させて、前記補充用ワークを前記ワーク送り部に補充する移動機構と、
前記供給通路と前記ワーク送り部との間に設けられ、前記補充用ワークが前記ワーク送り部に補充されるときに、前記供給通路と前記ワーク送り部との間を遮蔽するシャッターと、
前記ワーク送り部および前記供給通路に沿って移動可能に設けられ、前記ワークを前記供給通路に向かって押圧するプレッシャーと、
前記供給通路と前記ワーク送り部との間に突没自在に設けられ、前記ワーク送り部から補給される前記ワークの移動を規制して前記供給通路に誘導するガイドと、
を備え、
前記ガイドは、前記ワークの幅方向の移動を規制する側面部と、前記ワークの高さ方向の移動を規制する底面部とを有し、
前記ワーク送り部と前記供給通路とは離間しており、
前記プレッシャーが前記供給通路側に移動すると、前記シャッターが遮蔽され、
前記ワーク送り部から前記供給通路に前記ワークが供給されるときに、前記ワークが前記底面部に支持されつつ前記ワーク送り部から前記供給通路に移動するとともに前記プレッシャーが前記供給通路の上方に退避する
ことを特徴とするワーク連続供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク連続供給装置を備えたことを特徴とするワーク充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを連続して充填装置に供給するワーク連続供給装置及び供給されたワークを容器に充填するワーク充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂等で形成された広口の容器に、タブレット状のガムを充填したボトルタイプのガムが製造販売されている。上記容器に充填されるガムは、包装紙に包まれていないので、噛んだ後のガムを包んで捨てるために、捨て紙の束が通常ボトルごとに１束投入されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上記のような容器にガム等を充填する際には、各種のワーク充填装置が使用されている。例えば、特許文献２には、飴等のワークを計量して袋状の容器に充填する充填機構を複数備えたワーク充填包装装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−８９０５４号公報
【特許文献２】特開平７−１５６９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の捨て紙束は、充填されるガムとは形も大きさも異なるので、ガムと同一のワーク充填装置で充填することは困難である。また、捨て紙束自体は食品ではないので、ガムと同一のワーク充填装置で充填することは、衛生上の観点からも好ましくない。加えて、充填数が１つの容器に対して１束（すなわちワークとして１個）と少ないので、上記捨て紙束の充填は手作業で行われているのが現状である。
【０００５】
しかしながら、上記手作業は、人間が行うためスピードに上限がある。従って、他の工程のスピードを上げて製造効率を上げようとしても、当該手作業がボトルネックとなり、製造工程のトータルな効率化が容易でないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークを充填機構に自動的に連続供給することのできるワーク連続供給装置及びワーク充填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】
【０００７】
本発明は、ワークを充填機構に連続供給するワーク連続供給装置であって、前記ワークを前記充填機構に誘導する供給通路と、前記供給通路にワークを供給するワーク送り部と、前記ワーク送り部に補充する補充用ワークが設置される複数のワークスロットを有する補充ワーク設置部と、前記ワークスロットを前記ワーク送り部の上方に順次移動させて、前記補充用ワークを前記ワーク送り部に補充する移動機構と、前記供給通路と前記ワーク送り部との間に設けられ、前記補充用ワークが前記ワーク送り部に補充されるときに、前記供給通路と前記ワーク送り部との間を遮蔽するシャッターと、前記ワーク送り部および前記供給通路に沿って移動可能に設けられ、前記ワークを前記供給通路に向かって押圧するプレッシャーと、前記供給通路と前記ワーク送り部との間に突没自在に設けられ、前記ワーク送り部から補給される前記ワークの移動を規制して前記供給通路に誘導するガイドと、を備え、前記ガイドは、前記ワークの幅方向の移動を規制する側面部と、前記ワークの高さ方向の移動を規制する底面部とを有し、前記ワーク送り部と前記供給通路とは離間しており、前記プレッシャーが前記供給通路側に移動すると、前記シャッターが遮蔽され、前記ワーク送り部から前記供給通路に前記ワークが供給されるときに、前記ワークが前記底面部に支持されつつ前記ワーク送り部から前記供給通路に移動するとともに前記プレッシャーが前記供給通路の上方に退避することを特徴とする。
【０００８】
なお、「ワーク」とは、装置が取り扱う対象とする被対象物であって、例えば比較的大きさの小さい各種の部品や部材等を指す。
【０００９】
本発明のワーク連続供給装置は、ワーク送り部のワークが供給通路に供給されて少なくなると、補充用ワーク設置部のワークスロットから補充用ワークが順次ワーク送り部に補充され、連続的に充填機構にワークが連続供給される。
【００１１】
また、本発明のワーク充填装置は、本発明のワーク連続供給装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク連続供給装置によれば、長時間無人でワークを充填機構に連続供給することができる。
また、本発明のワーク充填装置によれば、長時間無人でワークを連続充填できるので、製造効率を大きく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態のワーク充填装置（以下、単に「充填装置」と称する。）及びワーク連続供給装置（以下、単に「供給装置」と称する。）について、図１から図１１を参照して説明する。
図１は、本実施形態の充填装置１を示す平面図である。充填装置１は図２に示すボトルタイプのガム用の捨て紙束（以下、「ワーク」と称する。）Ｗをガム充填後の容器Ｃに１個ずつ充填する充填装置である。充填装置１は、容器を運搬するメインコンベア２と、容器が取り込まれる充填部（充填機構）３と、充填部３にワークＷを供給する供給装置４を備えて構成されている。
【００１４】
図３は供給装置４の拡大平面図である。供給装置４は、ワークＷを充填部３に誘導する供給通路５と、供給通路５にワークＷを供給する第１コンベア（ワーク送り部）６と、第１コンベア６に補充される補充用ワークが設置される補充用ワーク設置部７とを備えて構成されている。
【００１５】
図４は、第１コンベア６、供給通路５、及び充填部３のつながりを示す図である。供給通路５は、図４に示すように、充填部３と連続する垂直部８と、垂直部８に連続する傾斜部９とを有する。傾斜部９は垂直部８に向かってなだらかに下降するように傾斜しており、その底面は、ワークＷを順次垂直部８に送り出す第２コンベア１０で構成されている。
【００１６】
第１コンベア６は、供給通路５の傾斜部９と同程度の傾斜を有して、傾斜部８に連続するように配置されている。第１コンベア６と第２コンベア１０との間には、各コンベアのプーリ６Ａ、１０Ａが回転可能なように、若干の隙間が設けられている。第１コンベア６の上方には、少なくなったワークＷを傾斜部９に押し込むプレッシャー１１が、第１コンベア６及び第２コンベア上を、図示しない移動機構によって前後移動可能に設けられている。
【００１７】
図３に示すように、補充用ワーク設置部７は、第１コンベア６と平行に配置された複数のスロットレール１２と、スロットレール１２の下に配置された底板１３と、スロットレール１２を回転させるスプロケット（移動機構）１４とを有している。各スロットレール１２はワークの幅と略同一の間隔をあけて配置されており、各スロットレール１２間の空間は、補充用ワークが設置されるワークスロット１５となっている。
【００１８】
図５は補充用ワーク設置部７及び第１コンベア６を、第２コンベア１０側からみた図である。各スロットレール１２は、長手方向の端部がそれぞれチェーン１６で連結されている。チェーン１６は走行方向の両端に設けられたスプロケット１４に巻きまわされている。スプロケット１４には、モータ等の図示しない駆動機構が取付けられている。
【００１９】
すなわち、各スロットレール１２及び各ワークスロット１５は、チェーン１６及びスプロケット１４によって順次第１コンベア６の上方に移動した後、第１コンベア６の下方を通って周回するように構成されている。スプロケット１４は、移動したワークスロット１５が必ず第1コンベア６の真上に位置するように、所定のピッチずつ回転するように調整されている。底板１３は、上側のスロットレール１２の下部であって、かつチェーン１６及び第１コンベア６より高い位置に配置されている。
【００２０】
図６は図５のＸ−Ｘ線における断面図である。図６に示すように、各スロットレール１２は、断面が逆Ｕ字状をしており、長手方向の端部１２Ａがチェーン１６に固定されている。底板１３は端部１２Ａ間の空間に配置されている。
【００２１】
図７は、第１コンベア６と第２コンベア１０との境界部付近の拡大平面図である。第１コンベア６と第２コンベア１０とが対向する部位の左右には、それぞれ、第１コンベア６から第２コンベア１０へワークを誘導するガイド１７が設けられている。各ガイド１７は、図示しない移動機構によって第１コンベア６側に先端が突没自在に構成されている。各ガイド１７は、ワークの幅方向の移動を規制する側面部１８と、ワークの高さ方向への落ち込み移動を規制する底面部１９とが一体となっている。側面部１８の第1コンベア６側の端部は、第１コンベア６の外側方向に若干広がっている。
また、第１コンベア６の供給通路５側端部の、第１コンベア６の移動方向に対して左側には、板状のシャッター２０が設けられている。シャッター２０は、図示しない移動機構によって第１コンベア６と第２コンベア１０の間を遮蔽可能に配置されている。
【００２２】
第１コンベア６の移動方向に対して右側かつ第２コンベア１０側の端部付近には、ワークの供給状態を監視する第１センサ２１が設けられている。第２コンベア１０の移動方向に対して右側かつ第１コンベア６側との境界部付近には、シャッター２０の動作タイミングをとる第２センサ２２が設けられている。第２センサ２２から所定の距離だけ垂直部８側の部位には、ワークの供給異常を検知する第３センサ２３が設けられている。第１センサ２１、第２センサ２２、及び第３センサ２３は、いずれも反射型、透過型等の公知のセンサで構成されている。
【００２３】
充填部３は、メインコンベア１から容器を取り込むスターホイール２４と、スターホイール２４の上部に設けられた仕切り板２５と、仕切り板２５の上部に設けられたワーク運搬部２６とを有する。
スターホイール２４には、図１に示すように、円柱形の樹脂等からなる部材に、平面視略半円形の切り欠き２７が複数外周に沿って設けられている。スターホイール２４の中心軸には、回転軸となる回転部材が固定されている。回転部材は図示しないモータ等の駆動機構と接続されており、スターホイール２４は回転部材２８を回転軸として、回転可能に構成されている。なお、図１はスターホイール２４の形状を見やすくするため、仕切り板２５及びワーク運搬部２６を除いて示している。
【００２４】
仕切り板２５は円盤の一部を切り取った、例えば半円状の部材であり、図４に示すように、スターホイール２４の上部に固定されている。仕切り板２５は、スターホイール２４及び回転部材２８のいずれにも固定されていないため、スターホイール２４が回転しても、ともに回転せず、図４に示す位置に固定されている。
【００２５】
ワーク運搬部２６は、ワークＷとほぼ同一の厚みをもった板状の部材であり、ワークＷが収容可能な大きさの貫通孔２９が、スターホイール２４の切り欠き２７と同数設けられている。各貫通孔２９は、各切り欠き２７の上部に１個の貫通孔２９が存在するような位置関係に配置されており、回転部材２８に固定されている。すなわち、スターホイール２４が回転すると、ワーク運搬部２６もともに回転する。
さらに、各貫通孔２９は、回転部材２８を中心とする同一円周上に並んでおり、当該円周上の一点の上部に垂直部８が配置されている。垂直部８が配置された位置では、貫通孔２９と切り欠き２７との間が仕切り板２５によって遮断されている。
【００２６】
上記のように構成された充填装置１及び供給装置５の動作について、図１から図１１を参照して説明する。
まず、作業者が底板１３上に位置する各ワークスロット１５に、補充用ワークの列を設置する。同時に、第１コンベア６及び供給通路５にもワークを設置する。
【００２７】
充填装置１を起動すると、第１コンベア６が始動し、ワークを供給通路５に送る。このとき、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、各ガイド１７は第１コンベア６側に突出しており、側面部１８及び底面部１９によって、ワークがスムーズに供給通路５に送られる。その後、図４に示すように、ワークＷは、第２コンベア１０によって、傾斜部９から垂直部８へ送られる。垂直部８の最下段のワークＷ１は、回転部材２８を中心として回転するワーク運搬部２６に設けられた貫通孔２９が垂直部８の下を通過する際に、貫通孔２９の内部に進入する。
【００２８】
貫通孔２９内部のワークＷ１は、ワーク運搬部２６の回転によって垂直部８に収容されたワーク列から離脱する。上述のように、貫通孔２９とスターホイール２４の切り欠き２７との間は仕切り板２５で遮断されているので、貫通孔２９内部のワークは、ワーク運搬部２６、スターホイール２４、及びメインコンベア２から切り欠き２７内に取り込まれたガム（不図示）充填済みの容器Ｃと一緒に回転する。
【００２９】
スターホイール２４及びワーク運搬部２６が仕切り板２５のない部位まで回転すると、貫通孔２９と切り欠き２７とが連通するので、ワークＷが容器Ｃ内に充填投入される。ワークＷが投入された容器Ｃは再びメインコンベア２に戻り、図示しない次工程に送られる。
【００３０】
次に、第１コンベア６にワークＷが補充されるときの供給装置４の動作について、図５から図１１を参照して説明する。
第１コンベア６上のワークが供給通路に送られて少なくなると、図７に示す第１センサ２１によってワークが検知されなくなる。第１センサがこの状態を検知すると、図示しない制御部に信号が発信される。
【００３１】
当該信号を受信した制御部は、図示しない移動機構を介してプレッシャー１１を動かして、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、傾斜部９のワークＷが後に倒れないようにワークＷの後側を押す。プレッシャー１１が所定の距離移動して第２センサ２２の前を通過すると、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、制御部はガイド１７を供給通路５側に移動する。続いてシャッター２０を第１コンベア６と供給通路５との間に移動して遮蔽する。
【００３２】
制御部は、スプロケット１４を所定のピッチ量だけ回転させて、図５に示すように、スロットレール１２及びワークスロット１５内の補充用ワークＷ２を第１コンベア６側に移動する。第１コンベア６に隣接したワークスロット１５Ａ内の補充用ワークＷ２は、第１コンベア６の真上まで移動して停止する。
【００３３】
このとき、ワークスロット１５Ａの下には底板１３が存在しないので、補充用ワークＷ２は下方に移動する。こうして、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、補充用ワークＷ２が第１コンベア６上に補充される。
【００３４】
第１コンベア６に補充されたワークＷは、第１コンベア６によってシャッター２０に向かって押し付けられる。すると、第１センサ２１によってワークＷが検知され、制御部に伝達される。
【００３５】
制御部は、図１１（ａ）に示すように、シャッター２０を元の位置に戻して第１コンベア６と第２コンベア１０との間を開通させると同時に、ガイド１７を元の位置に移動して第１コンベア６側に突出させる。
その後、ワークＷはガイド１７によって整列されながら第２コンベア１０に送られる。同時に、プレッシャー１１は、図１１（ｂ）に示すように、供給通路５の上方に退避し、所定の位置まで戻る。こうして、ワークＷの補充が完了する。
【００３６】
上記の一連の動作は、供給通路５のワークＷが残存する状態で完了するので、ワーク補充中に供給装置４が停止することはない。従って、充填装置１は、補充用ワーク設置部７に設置された補充用ワークＷ２がすべてなくなるまで、連続してワークの充填作業を行う。
【００３７】
また、万一ワーク供給装置４に何らかの異常が発生して、第２コンベア１０にワークＷが供給されない場合は、ワークＷがなくなったことが第３センサ２３に検知されて、制御部に供給異常を示す信号が伝達される。当該信号を受信した制御部は、充填装置１全体を停止する。これによってワークの充填されていない容器が次工程に送られるのを防ぐ。
【００３８】
本発明の供給装置４によれば、補充用ワーク設置部７に設置された補充用ワークが、自動的に第１コンベア６に補充され、供給通路５に連続供給される。従って、高速でワークを長時間充填装置１に連続供給することができる。また、本発明の充填装置１によれば、供給装置４からワークが長時間連続供給されるので、長時間無人で操業可能な充填装置を構成することができる。
【００３９】
また、第１コンベア６上のワークＷが少なくなった際に、第１センサ２１が自動検知し、プレッシャー１１によって少なくなったワークＷの後部が押さえられる。従って、ワークＷが第１コンベア６又は第２コンベア１０上で倒れることによる供給装置４の停止を防止することができる。
【００４０】
さらに、ワークＷが補充用ワーク設置部７から第１コンベア６に補充される際に、シャッター２０が補充されたワークの前方を支えて、倒れるのを防ぐ。従って、供給装置４の停止をより起こしにくくすることができるとともに、供給通路５への異物等の進入を防ぐことができる。
【００４１】
また、第１コンベア６と第２コンベア１０との間にガイド１７が橋渡しをするように設けられているので、ワークＷを供給通路５に補充する際に若干列が乱れても、ガイド１７の側面部１８によってスムーズに供給通路５にワークＷを誘導することができる。
【００４２】
さらに、ガイド１７には底面部１９が設けられているので、ワークＷが第１コンベア６と第２コンベア１０との間隙に落ち込んで挟まることが防止される。従って、ワークの詰まりが発生しにくい供給装置を構成することができる。
【００４３】
さらに、プレッシャー１１、シャッター２０、及びガイド１７の動作タイミングが、第１センサ２１及び第２センサ２２によって最適に調整されているので、ワークの補充をスムーズに完了することができる。
加えて、供給装置４に何らかの異常が発生して供給通路５へのワークの供給が途絶えた場合でも、第３センサ２３によって異常状態が検知され、充填装置１全体が停止するので、ワークの充填されていない容器が次工程に送られることによる不具合を防ぐことができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上述の実施形態においては、ガムの捨て紙束を供給、充填する装置の例を説明したが、ワーク運搬部の厚みやワークスロット幅等の設計値を変更することによって、他の板状のワークを充填するワーク連続供給装置及び充填装置として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態のワーク充填装置を示す平面図である。
【図２】同充填装置の対象である捨て紙束を示す図である。
【図３】同充填装置におけるワーク連続供給装置の拡大平面図である。
【図４】同充填装置における、第１コンベア、供給通路、及び充填部のつながりを示す図である。
【図５】同ワーク連続供給装置の補充用ワーク設置部及び第１コンベアを第２コンベア側から見た図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図７】同ワーク連続供給装置の、第１コンベアと供給通路との境界部周辺の拡大平面図である。
【図８】（ａ）は、第１コンベア上のワークが少なくなった状態を示す平面図、（ｂ）は同状態の正面図である。
【図９】（ａ）は、シャッターが閉じた状態を示す平面図、（ｂ）は同状態の正面図である。
【図１０】（ａ）は、補充用ワークが第１コンベアに充填された状態を示す平面図、（ｂ）は同状態の正面図である。
【図１１】（ａ）は、ワークの補充が完了した状態を示す平面図、（ｂ）は同状態の正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ワーク充填装置
３  充填部（充填機構）
４  ワーク連続供給装置
５  供給通路
６  第１コンベア（ワーク送り部）
７  補充用ワーク設置部
１４  スプロケット（移動機構）
１５、１５Ａ  ワークスロット
１７  ガイド
１８  側面部
１９  底面部
２０  シャッター
Ｗ、Ｗ１  捨て紙束（ワーク）
Ｗ２  補充用ワーク
【図１】
0005407115.tif 000002
【図２】
0005407115.tif 000003
【図３】
0005407115.tif 000004
【図４】
0005407115.tif 000005
【図５】
0005407115.tif 000006
【図６】
0005407115.tif 000007
【図７】
0005407115.tif 000008
【図８】
0005407115.tif 000009
【図９】
0005407115.tif 000010
【図１０】
0005407115.tif 000011
【図１１】
0005407115.tif 000012