(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列の容器をコンベヤ上で集合させて単列化する容器集合装置であって、
複数列の容器を供給する供給コンベヤと、
前記供給コンベヤに隣接して平行に配設されて下流側が順次高速化する入口加速コンベヤ及び前記入口加速コンベヤ上を斜めに横切って容器の進行を誘導する容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の入口加速ガイドから構成される入口加速装置と、
前記入口加速装置の下流に配設されて前記入口加速ガイドと容器進行方向に対して反対側に傾斜して容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の継続減速ガイド及び前記継続減速ガイドに対応する位置で下流側が順次低速化する継続減速コンベヤから構成される継続減速装置と、
前記継続減速装置の下流に設置され前記継続減速ガイドと容器進行方向に対して反対側に傾斜して容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の継続加速ガイド及び前記継続加速ガイドに対応する位置で下流側が順次高速化する継続加速コンベヤから構成される継続加速装置とを備えたことを特徴とする容器集合装置。
【請求項２】
請求項１において、入口加速装置の下流に前記継続減速装置と前記継続加速装置の組合せを２組以上５組以下備えたことを特徴とする容器集合装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の容器集合装置において、前記の入口加速コンベヤ、継続減速コンベヤ及び継続加速コンベヤの容器搬送面から容器底面を負圧空気で吸引する真空吸引装置を備えたことを特徴とする容器集合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数列の容器をコンベア上で集合して単列化する容器集合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から飲料充填ライン等において、複数列の容器をコンベヤ上で単列に集合して下流の装置に供給する技術は広く利用され、その基本となる技術は平行して順次加速する複数列のコンベヤ上で容器ガイドにより容器を順次高速側に誘導して加速させることにより、容器搬送列数を順次減少させて集合し単列化する技術であった。一方、最近のプラスチック容器の増加とその軽量薄肉化に伴いコンベヤ上での容器の不安定性が増大し、また生産ラインの運転能力が増大したため、その対応策として容器の転倒を防止しながら容器を高能力で集合する各種の容器集合技術が提案されるようになった。
【０００３】
従来の容器集合技術において集合コンベヤ上の容器ガイドの配置に関する先行文献には、例えば、特開平05-301624、特開平06-156689があり、コンベヤの容器搬送面から容器の底面を吸引する技術に関しては特開平11-059883が有る。しかしながら、いずれも近来の薄肉軽量化した容器、特にガス飲料用に使用される不安定なペタロイドびんや容器集合が困難な角びん等を、転倒させずに高能力かつ短距離で安定して単列に集合させることは困難であった。また、容器の加速集合部のガイドとして駆動されたベルトを使用した技術として米国特許5,551,551があるが、不安定な容器を高速で集合するための技術として充分な機能を発揮することができなかった。
【０００４】
これら従来技術の性能を改善して、不安定な容器を高能力においても転倒させることなく確実にされる手段として、本件発明出願人による特願２００３―３３１３５３が提案されている。即ち、容器の加速集合工程の後に容器減速工程を設けて容器列の搬送速度を低下させ、再度加速集合を行う手段であり、加えてコンベヤの容器搬送面から容器底面を負圧空気で吸引して容器を安定させる容器集合手段である。しかしながら、前記手段においてもさらなる高速運転において不安定な容器が対向する側のガイド部材に衝突する際に転倒する可能性があり、高能力において容器の転倒防止を図りながら集合コンベヤをさらに短縮するためには技術改善の余地があった。
【特許文献１】特開平05-301624（第5ページ、図1）
【特許文献２】特開平06-156689（第4ページ、図1）
【特許文献３】特開平11-059883（第6ページ、図1）
【特許文献４】米国特許5,551,551（第5ページ、ＦＩＧ.1）
【特許文献５】特願2003-331353（第11ページ、図1）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであって、コンベヤ上を複数列で搬送される容器を転倒させることなく、従来に較べて短い距離で、容器が安定する低い搬送速度で繰返し集合して確実に単列化すると共に、単列化した容器をより低い搬送速度で下流側に供給可能な容器集合装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、複数列の容器をコンベヤ上で集合させて単列化する容器集合装置であって、複数列の容器を供給する供給コンベヤと、前記供給コンベヤに隣接して平行に配設されて下流側が順次高速化する入口加速コンベヤおよび前記入口加速コンベヤ上を斜めに横切って容器の進行を誘導する容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の入口加速ガイドから構成される入口加速装置と、前記入口加速装置の下流に配設されて前記入口加速ガイドと容器進行方向に対して反対側に傾斜する容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の継続減速ガイド及び前記継続減速ガイドに対応する位置で下流側が順次低速化する継続減速コンベヤから構成される継続減速装置と、前記継続減速装置の下流に設置され、前記継続減速ガイドと容器進行方向に対して反対側に傾斜する容器の搬送方向に進行する駆動ベルト式の継続加速ガイド及び前記継続加速ガイドに対応する位置で下流側が順次高速化する継続加速コンベヤから構成される継続加速装置とを備えたことを特徴とする容器集合装置に係る。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、入口加速装置の下流に前記継続減速装置と前記継続加速装置の組合せを２組以上５組以下備えたことを特徴とする容器集合装置に係る。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の容器集合装置において、前記の入口加速コンベヤ、継続減速コンベヤ及び継続加速コンベヤの容器搬送面から容器底面を負圧空気で吸引する真空吸引装置を備えたことを特徴とする容器集合装置に係る。
【発明の効果】
【００１４】
請求項1に記載の発明によれば、供給コンベヤから供給された複数列の容器を入口加速コンベヤ上で高速側に誘導して容器を加速集合した後、部分的に広がった容器の間隔をつめる容器減速工程と再び加速集合させる容器加速工程とを、生産対象の容器形状や生産能力に応じて所定回数繰返すことにより従来技術に較べて容器集合の安定性を向上させるとともに容器集合の効率を高めることができる。また、前記の入口加速コンベヤ、継続減速コンベヤ及び継続加速コンベヤ上に傾斜して配設された容器の搬送方向に進行するベルト式の各ガイドが容器を少ない相対速度で誘導するため、容器は従来の固定式のガイドに比較してさらに安定して搬送される。この結果、容器の転倒を防止して各ガイドのコンベヤ進行方向に対する傾斜角度を従来に較べて大きくすることが可能となり、短い距離で容器の集合を実施出来る効果がある。
【００１５】
なお、従来の方法による場合、単に容器の集合部を延長するのみでは部分的に複列で搬送される容器の密着状態が解消されにくく、延長したコンベヤ長さに比例した容器の集合効果が得られにくいことが知られている。このため、加速集合工程で広がった容器の無駄な間隔を容器減速工程で搬送速度を低下させて間隔をつめ、合わせて前の加速集合後の容器配列状態と異なる容器配列状態を作って、再び加速集合することにより容器の集合効率をいちじるしく向上させることができる。また、容器減速工程への移動途上においても詳細後述の如く容器の集合が行われるため、さらに容器集合効率を高めることができる。
【００１６】
また、一度加速集合した際に発生する容器相互間の不必要な隙間を容器の減速工程で減らして再度容器を加速集合させるため、容器集合の最終段階までコンベヤの速度を必要以上に増大させることなく、従来の集合装置に比較してより低い搬送速度で容器の集合を行うことができる。このため、複数列で供給された容器は単列に集合されるまでの各工程において、必要最低限の搬送速度で処理され倒びんの少ない容器集合を実現することができる。また、次工程の搬送コンベヤに排出する際の単列化した容器列に無駄な隙間がないため、搬送方向前後の容器が相互に転倒を防止するとともに容器搬送速度が低減され下流装置の安定した稼動を実現できる効果がある。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、入口加速装置の下流に前記の継続減速装置と継続加速装置の組合せを指定する複数組備えることにより、容器の減速工程と加速工程の組合せを容器の種類や生産能力に応じた指定回数繰返して行うことのできため、生産ラインの条件に適合した容器集合装置の設計が可能となる効果がある。
【００１８】
請求項3に記載の発明によれば、前記容器集合工程および減速工程において容器の底面が搬送コンベヤの上面から負圧空気で吸引されているため、軽量薄肉化された不安定な容器も転倒せずに安定して集合される。この負圧空気による吸引の転倒防止効果は、前記容器集合工程および容器減速工程において、下流側の新たな容器ガイドに衝突する際に特に大きな転倒防止効果を発揮する。
【００１９】
また、容器底面が負圧空気で吸引されて容器が安定しているため、コンベヤ上に配置した傾斜するガイドの容器搬送方向に対する傾斜角度を従来の装置に比較して大きくすることが可能となり、ベルト式のガイド及びコンベヤの進行方向長さをさらに短くできる。この結果として、短いコンベヤ距離で容器の加速集合と減速を繰返して実施することが可能となり、従来技術に較べてより確実な容器の単列化を短い距離で安定して実現できる効果がある。
【００２６】
前述の総合効果として、不安定な容器も従来の容器集合手段に較べて転倒させることなく短い距離で集合させることができるため装置が小型化されて装置製作費用の低減が可能となると共に、生産ラインにおける容器集合装置配置スペースの問題を解消して狭いレイアウトスペースにおいても設置可能な高性能の容器集合装置を提供できる効果がある。また、本発明に係る容器集合装置により、従来に比較して低速度で搬送される容器が下流側の装置に転倒することなく確実に供給されることにより、生産ライン全体の稼働率がいちじるしく向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下添付の図１乃至図９に従ってこの発明を詳細に説明する。図１は本発明の容器集合装置の実施例を示す平面図、図２は図1の平面図においてコンベヤの負圧吸引領域を示す平面図、図３は真空吸引装置の構成を示す図2のＺ−Ｚ断面図、図４は図1のＸ矢視図、図５は図４のＹ矢視図、図６は容器Ｂが加速、減速を繰返して単列化される詳細状況を示す平面図、図７は供給コンベヤに複数列の容器Ｂを供給する別の実施例を示す平面図、図８は接続コンベヤを供給コンベヤに対して直角方向に配設した平面図、図９はカーブコンベヤを使用した容器集合装置の平面図である。
【００２８】
図1の平面図において、本発明の実施例としての容器集合装置1の構成および容器集合方法の概要を説明すると、容器集合装置1において図示省略のデパレタイザの出口等と接続する幅広コンベヤ2上から、複数列の容器Ｂは供給コンベヤ3上に直角方向に排出される。この時、供給コンベヤ3の搬送速度Ｖ3は幅広コンベヤ2の搬送速度Ｖ2より高速に設定されているため、供給コンベヤ3上の容器搬送列数は進行方向に対して例えば1.5列の如く幅広コンベヤ2上の搬送列数から大幅に削減される。
【００２９】
この後、例としての前記1．5列の容器Ｂは、供給コンベヤ3に隣接して下流側が順次高速化する入口加速コンベヤ4及び容器搬送方向に傾斜して配設された容器の搬送方向に進行するベルト式の入口加速ガイド5で構成される入口加速装置７において高速側に搬送されて加速集合される。このため1．5列の容器Ｂは入口加速装置７の出口において例えば1．2列に集合される。この時容器Ｂの列状態は、幅広コンベヤ2からの容器排出条件や入口加速ガイド5での集合条件の部分的なバラツキによって、容器Ｂの１部では2列状態の容器が搬送されているが、別の場所では1列の容器間に隙間ができた不均等な状態となっている。
【００３０】
この後、前記1.2列の容器Ｂは前記入口加速コンベヤ4の下流の搬送コンベヤ６ｃより高速の搬送コンベヤ6ｄ、6ｅに搬送され、次いで入口加速ガイド5と容器進行方向に対して反対側に傾斜する継続減速ガイド8と継続減速コンベヤ9で構成される継続減速装置10に誘導されて、入口加速コンベヤ4の下流部分を図示の如く反対方向に移動して減速される。この時、容器Ｂは容器間の隙間が減少して処によっては密着状態になり、また容器相対位置を変動させて下流に搬送される。なお、図1の実施例においては入口加速コンベヤ4の下流の該当部分は継続減速コンベヤ9として機能している。
【００３１】
そして、容器は継続減速コンベヤ9の下流に配置される継続減速ガイド8と反対側に傾斜する継続加速ガイド11に誘導されて、継続加速コンベヤ12上で再度加速集合され単列化の進展が図られる。ここで、継続加速ガイド11と継続加速コンベヤ12は継続加速装置13を構成し、図示の如く入口加速コンベヤ4の下流部が継続加速コンベヤ12として利用されている。容器はこの段階で単列化を完了することも有るが、図1に示す如く容器形状や高い運転能力等の条件によってこの位置で２列状態のままで流れる容器が残っている場合があり、さらに継続減速装置10ａと継続加速装置13ａの一組を追加配設して確実な単列化を図っている。
【００３２】
即ち、生産ラインの条件に応じて追加した継続減速装置10ａにより再度容器の隙間をつめて、追加した継続加速装置13ａにより容器の加速集合を行い確実に単列化を完了させて容器を接続する排出コンベヤ16に排出する。なお、取扱う対象容器の特性や生産ラインの能力等の条件に応じて、前記の継続減速装置10ａと継続加速装置13ａを省略することもできるし、必要に応じてさらに減速工程と容器集合工程を一組追加したレイアウト構成を採用することも可能である。
【００３３】
なお、図1の実施例において、前述の各加速装置及び減速装置は駆動装置Ｍ２乃至Ｍ６で駆動される搬送コンベヤ６ａ乃至６ｅの1部が使用されており、搬送コンベヤ６の構成要素としての搬送コンベヤ６ａ乃至６ｅの下流部はそれぞれの用途に応じて各ガイドの傾斜方向の工夫により減速コンベヤ又は加速コンベヤとして利用されている。しかしながら、搬送コンベヤ６ａ乃至６ｅの構成は本実施例の構成に限定されるものではなく、それぞれの搬送コンベヤの構造および駆動装置を独立させ、また各搬送コンベヤ速度を個々に指定した速度とするコンベヤ構成とすることも可能である。
【００３４】
図2は、図1の平面図において容器搬送面から容器底面を負圧で吸引する領域を示する平面図で、ハッチング部22は容器搬送面から容器底面を吸引する搬送コンベヤ6の領域を示す。また、図3はおいて、搬送コンベヤ6のフレーム２６内のチャンバ２７は図示省略の真空ポンプと吸引ダクト２８を介して接続されており、搬送コンベヤ6の下面にはコンベヤ走行部の全面にわたって邪魔板２３が配設され、図2のハッチング部22に対応する容器底面を吸引する領域に置いては、邪魔板２３が部分的に切り欠かれて切掛部１７としてコンベヤチエン２４の吸引用穴２５とチャンバ27を接続して指定した領域のみ効率的に容器底面を負圧空気で吸引する。なお、コンベヤチエン２４はチエン支持板19に固定された摺動板21に支持されて走行する。
【００３５】
前記の構成により容器の搬送領域において容器Ｂの底面が搬送コンベヤ6の上面から負圧空気で吸引されているため、軽量薄肉化したプラスチック容器も転倒せずに安定して集合される。この負圧空気による吸引は、各容器集合工程および減速工程を含めて本発明に係る容器集合装置の全容器搬送領域において転倒防止効果を発揮するが、一度容器ガイドから離れた容器が下流の新たな容器ガイドに接触即ち衝突する際に特に大きな転倒防止効果を発揮する。
【００３６】
また、容器底面が負圧空気で吸引され容器の転倒が防止されているため、コンベヤ上に配置した傾斜するガイドの容器搬送方向に対する傾斜角度が従来の装置に比較して大きくできるため、入口加速部以下の各減速部あるいは加速部においてそれぞれの容器ガイド及び搬送コンベヤの進行方向長さを短くできる。この結果として、短いコンベヤ距離で容器の加速集合と減速を繰返して実施することが可能となり、容器の転倒を防止した確実な単列化を短い距離で実現できる。なお、コンベヤ上の容器ハンドリングに際してガラス容器等安定度の高い容器に対しては、容器底面の負圧空気による吸引を搬送コンベヤ6の全面又は一部吸引不要部分に関して省略することもできる。
【００３７】
図４及び図５の矢視図には継続減速ガイド８が容器の搬送方向に進行するベルト式の容器ガイドの実施例と示されている。図示の如く、容器Ｂはコンベヤチエン２４上を直立して搬送され、容器Ｂの胴部には継続減速ガイド８を構成するサイドベルト２９及び固定ガイド３０配設され、サイドベルト２９は駆動モータ３１により駆動される。この時、サイドベルト２９の容器Ｂへの接触部における容器の搬送方向の進行速度は、サイドベルト２９を設置する部位の条件によって異なるが、通常該当部位における容器の搬送速度Ｖの６０〜９０％として容器搬送状況の安定化を図る。なお、固定ガイド３０は容器Ｂに対してやや後退して設置し容器Ｂの上部がガイド側に傾斜した際に転倒を防止する機能を有する。また、入口加速ガイド５以下継続加速ガイド１１の容器ガイドも基本的に同様の構成とする。
【００３８】
図６の容器が加速、減速を繰返して単列化される詳細状況を示す平面図において、入口加速装置7により例えば1.2列に集合された容器Ｂは、図示の如く入口加速装置7出口で大部分は単列化されて容器Ｂ相互間に隙間ができているが部分的には2列の状態にある。これら容器Ｂは継続減速装置10に移行する間に搬送コンベヤ6ｃより高速の搬送コンベヤ６ｄ，６ｅを通過するため、搬送コンベヤ６ｄ，６ｅ上で容器Ｂの間隔が広がり容器Ｂ1の如く２列状態の容器Ｂの１部はこの部分で単列化される。しかしながら容器Ｂ2、Ｂ3の如く２列のままで継続減速装置10の出口に至る容器Ｂも残っており、これら２列状態の容器Ｂは2列のままで搬送コンベヤ6ｃ、6ｂ、6ａ上で順次減速されて、図示の如く容器Ｂ全体としての隙間は略解消される。
【００３９】
従来の片側に連続する容器ガイドの配置では２列状態の角びん等の容器Ｂは集合コンベヤ上においてもそのまま密着状態で搬送されて２列状態が解消されにくい傾向があり、これを解消するために高速の容器をさらに高速化させ容器転倒を発生させることがあった。しかしながら本発明においては、図示の如く上流の入口加速ガイド５に対向して配置された継続減速ガイド8を備えた継続減速装置10により、容器列全体の速度をこの段階で減速させ、かつ２列の容器相互の位置関係を入口加速装置7出口の状態から変化させるため、継続加速装置13における集合が安定して行われ、また集合効率がいちじるしく改善される。なお、この段階で図示の如く容器Ｂの単列化が不完全な条件の生産ラインにおいては、レイアウト時に継続減速装置10ａ及び図示省略の継続加速装置13ａを下流に追加設置して、再度減速工程と加速工程を繰返す構成として容器の単列化をより確実化させることができる。
【００４０】
図７は供給コンベヤ3に複数列の容器Ｂを供給する別の実施例を示す平面図で、供給コンベヤ3に平行に配設された接続コンベヤ14から複数列の容器Ｂが供給されて、以下前記の説明と同様に入口加速装置7で容器Ｂを加速集合させた後、継続減速装置10及び継続加速装置13による容器の減速工程と加速工程を所定回数繰返して容器の単列化を行う。図示のコンベヤの構成はデパレタイザが本発明に係る容器集合装置1を含む生産ラインから離れて設置されている場合等に、その間をデパレタイザ出口の幅広コンベヤ２よりも幅の狭い接続コンベヤ14で接続して容器Ｂを移送する時に利用できる。
【００４１】
図８は接続コンベヤ14を供給コンベヤ3に対して直角方向に配設した実施例を示す平面図で、図示1に較べて幅広コンベヤ2の幅が狭くなった形態で接続コンベヤ14から供給コンベヤ3に容器を供給しており、技術構成としては基本的に図1と同じであるがデパレタイザが生産ラインから離れて設置されている場合等に利用できる。
【００４２】
なお、図９の平面図に示す如く、生産ラインのレイアウトに応じて容器集合装置の一部にカーブコンベヤ15を利用することも可能であり、本発明の主旨の範囲で各種の異なるレイアウトによる容器集合装置を利用することができる。
【００４３】
なお，前記説明は従来技術で集合が困難であったプラスチックの角びんに対して説明したが、円形断面形状の容器やプラスチックびん以外のガラスびん、缶、紙容器他各種の容器に対して転倒を防止して安定した集合を行うことができる。また、生産ラインの能力や取扱い容器の安定性に応じて容器底面の負圧による吸引を部分的又は全面的に省略して装置の簡略化を図ることができる。また、前記説明においては、すべて容器の搬送方向に進行するベルト式の容器ガイドを使用した構成を示したが、容器の種類や能力に応じて部分的に固定式の容器ガイドを利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の容器集合装置の実施例を示す平面図
【図２】図1の平面図において搬送コンベヤの負圧吸引領域を示す平面図
【図３】真空吸引装置の構成を示す図2のＺ−Ｚ断面図
【図４】図１の視図
【図５】図４のＹ矢視図
【図６】容器Ｂが加速、減速を繰返して単列化される詳細状況を示す平面図
【図７】供給コンベヤに複数列の容器Ｂを供給する別の実施例を示す平面図
【図８】接続コンベヤを供給コンベヤに対して直角方向に配設した平面図
【図９】カーブコンベヤを使用した容器集合装置の平面図
【符号の説明】
【００４５】
１    容器集合装置
２    幅広コンベヤ  
３    供給コンベヤ
４    入口加速コンベヤ
５    入口加速ガイド
６    搬送コンベヤ
７    入口加速装置
８    継続減速ガイド
９    継続減速コンベヤ
１０  継続減速装置
１１  継続加速ガイド
１２  継続加速コンベヤ
１３  継続加速装置
１４  接続コンベヤ
１５  カーブコンベヤ
１６  排出コンベヤ
１７  切掛部
１８  リターン受けローラ
１９  チエン支持板
２０  真空吸引装置
２１  摺動板
２２  ハッチング部分
２３  邪魔板
２４  コンベヤチエン
２５  吸引用穴
２６  フレーム
２７  内部チャンバ
２８  吸引ダクト
２９  サイドベルト
３０  固定ガイド
３１  駆動モータ
Ｂ    容器
Ｍ    駆動装置  
Ｖ    搬送速度
Ｖ2  搬送速度
Ｖ3  搬送速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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