(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォームを個々にコンテナ内に落下させて集積するプリフォーム集積方法であって、コンテナをリフター上の回転テーブルに載置して一定速度で回転させ、少なくともプリフォーム落し口では横姿勢となるようにプリフォームをグリップコンベヤで挾持して前記コンテナの回転軸心とずれた上方位置に搬送し、前記回転テーブルの回転軸心とずれた位置からプリフォームを横状態で落下させ、コンテナ内にプリフォームを集積するようにしたことを特徴とするプリフォーム集積方法。
【請求項２】
コンテナ内にプリォームを集積するに際して、コンテナ内のプリフォーム集積レベルと前記グリップコンベヤのプリフォーム落し口との距離が略一定となるようにコンテナを逐次下降させてプリフォームの落下距離を略一定に保つようにした請求項１記載のプリフォーム集積方法。
【請求項３】
前記グリップコンベヤに供給されるプリフォームを、冷却コンベヤでプリフォームのフランジを支持して懸垂状態で搬送して冷風によりプリフォームの表面温度を低下させてから前記グリップコンベヤに供給する請求項１又は２記載のプリフォーム集積方法。
【請求項４】
少なくとも落下位置ではプリフォームが横姿勢となるようにプリフォームを挾持して搬送するグリップコンベヤ装置、該グリップコンベヤの下流端下方位置にコンテナを支持して定速回転する回転テーブル装置、及び該回転テーブル装置を支持してコンテナ内へのプリフォームの落下距離が略一定となるように下降するリフター装置とからなり、前記グリップコンベヤのプリフォーム落し口が前記回転テーブルの回転軸心からずれて配置されていることを特徴とするプリォーム集積装置。
【請求項５】
前記グリップコンベヤの上流側に、プリフォームを搬送する搬送路の少なくとも一部に冷却空気を供給して搬送中のプリフォームを冷却する冷却区間を有するプリフォーム冷却コンベヤを配置した請求項４記載のプリフォーム集積装置。
【請求項６】
前記冷却コンベヤとグリップコンベヤ装置との中継部に切替コンベヤが設けられ、前記冷却コンベヤから搬送されてきたプリフォームの搬送路をグリップコンベヤとアキュムレートコンベヤに切り替えができるようにした請求項５記載のプリフォーム集積装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＥＴボトル製造工程等においてオフライン用のプリフォームを傷付けることなくコンテナ内に集積するプリフォーム集積方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＥＴボトルの製造において、プリフォームを成形するプリフォーム成形機とＰＥＴボトルをブロー成形するブロー成形機が対で対応しており、プリフォーム成形機で成形されたプリフォームは直接ブロー成形機に供給されてＰＥＴボトルを製造しているインライン方式が一般に採用されている。しかしながら、インライン方式の場合は、プリフォームの製造とＰＥＴボトルの製造速度が互いに拘束され、どちらか低い方の能力に合わせなければならず、またプリフォームの溜め生産ができないため、プリフォーム成形機の故障や調整等の場合はＰＥＴボトルの成形も停止しなければならない問題点がある。そのため、近時プリフォーム成形機とブロー成形機を切り離して、プリフォーム成形機で製造されたプリフォームを一旦コンテナに集積して、その後ブロー成形機に供給してＰＥＴボトルを製造するオフライン方式が提案されている。
【０００３】
その場合、プリフォーム成形機で成形されて排出されるプリフォームは、２本のロープでフランジを支えて懸垂状態で搬送するプリフォーム搬送コンベヤで搬送されながら、冷却ステーションで約６０℃程度まで冷却され、その後ゲートカッタ装置に供給されてゲート突起が切断除去される。ゲートカッタ装置から排出されたプリフォームは、直接又は再び懸垂状態で集積位置まで搬送して該位置に待機しているコンテナ内に落下させて集積している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ゲートカッタ装置から排出されるプリフォームは、まだ周面温度が高くて軟らかくくっ付き易く且つ傷付き易い状態にある。特に、プリフォーム搬送コンベヤからコンテナ内に落下する際に、落下による衝撃と共に、プリフォームがコンテナの１ヵ所に落下して落下位置にプリフォームの山ができ、それが次第に崩れ落ちるため、相互にぶつかり合って傷が発生し易い状況にある。そして、従来コンテナは一定位置に保持されているので、集積が進行するにつれてプリフォームの落下距離が違ってきて、個々のプリフォームが受ける衝撃も異なり、特に集積始めは落下距離が長く衝撃を受けやすい。また、プリフォームは、フランジがあるために積み重ねが不安定であり、しかもコンテナ内の１個所に落下して集積されるので、フランジ同士が干渉し合って集積が不均一となり、集積効率が悪いという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、オフライン方式によるＰＥＴボトル等の製造におけるプリフォームの取り扱い上の上記問題点を解決しようとするものであって、プリフォームを傷付けずにコンテナ集積位置まで搬送でき、しかも衝撃を与えることなくコンテナ内に落下供給することができ、さらに自動的に効率良く集積することができ、プリフォームを傷付けずに自動的に集積することができるプリフォーム集積方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する本発明のプリフォーム集積方法は、プリフォームを個々にコンテナ内に落下させて集積するプリフォーム集積方法であって、コンテナをリフター上の回転テーブルに載置して一定速度で回転させ、少なくともプリフォーム落し口では横姿勢となるようにプリフォームをグリップコンベヤで挾持して前記コンテナの回転軸心とずれた上方位置に搬送し、前記回転テーブルの回転軸心とずれた位置からプリフォームを横状態で落下させ、コンテナ内にプリフォームを集積するようにしたことを特徴とする。コンテナ内にプリォームを集積するに際して、コンテナ内のプリフォーム集積レベルと前記グリップコンベヤのプリフォーム落し口との距離が略一定となるようにコンテナを逐次下降させてプリフォームの落下距離を略一定に保つようにすることによって、プリフォームがコンテナ内により放射状に均一に集積され望ましい。また、前記グリップコンベヤに供給されるプリフォームを、冷却コンベヤでプリフォームのフランジを支持して懸垂状態で搬送しながら冷風により冷却してプリフォームの表面温度を低下させてから前記グリップコンベヤに供給することが望ましい。
【０００７】
また、上記集積方法を実施するための本発明に係るプリフォーム集積装置は、少なくとも落下位置ではプリフォームが横姿勢となるようにプリフォームを挾持して搬送するグリップコンベヤ装置、該グリップコンベヤの下流端下方位置にコンテナを支持して定速回転する回転テーブル装置、該回転テーブル装置を支持してコンテナ内へのプリフォームの落下距離が略一定となるように下降するリフター装置とからなり、前記グリップコンベヤのプリフォーム落し口が前記回転テーブルの回転軸心からずれて配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記グリップコンベヤの上流側に、プリフォームを搬送する搬送路の少なくとも一部に冷却空気を供給して搬送中のプリフォームを冷却する冷却区間を有するプリフォーム冷却コンベヤを配置することが望ましい。また、前記冷却コンベヤとグリップコンベヤ装置との中継部に切替コンベヤが設けられ、冷却コンベヤから搬送されてきたプリフォームの搬送路をグリップコンベヤとアキュムレートコンベヤに切り替えができるようにすることによって、コンテナを所定量集積済みのコンテナを空のコンテナに換える際も、プリフォーム成形装置の運転を停止させることなく、連続的にプリフォームの成形を続けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面をもとに詳細に説明する。
図１は本発明に係るプリフォーム集積装置のプリフォーム成形ラインでの配置を示している。図中、１はプリフォーム成形機、２はクーリング室であり、該クーリング室でプリフォームは約６０℃程度まで冷却される。３は２本の無端ロープでプリフォームのフランジを支持して搬送するプリフォーム搬送コンベヤであり、ゲートカット装置４に向けて昇り勾配で緩傾斜している。ゲートカット装置４で搬送されてくるプリフォームの成形の際形成されたゲート部を自動的に切断除去して、プリフォーム冷却コンベヤ５で以下に説明する集積装置に送出する。プリフォームは、前記プリフォーム搬送コンベヤ３と同様なコンベヤで形成されて下流側に向けて昇り勾配で緩傾斜して配置され、その搬送路の一部がトンネル状にカバー６で覆われ、該カバー内に冷却ダクト７から冷風を吹き込み該カバー内を通過し、所定温度以下となるように空冷される。
【００１０】
８はプリフォーム冷却コンベヤから搬送されてくるプリフォームを集積装置とアキュムレートコンベヤ９とに切替搬送する切替コンベヤである。該切替コンベヤは、図２に示すように、プリフォームのフランジを支持して搬送するシュート状に形成され、集積装置でコンテナを交換する間、アキュムレートコンベヤへの搬送路に切替ることができるように、ゲート１０を有し、該ゲートを開くことによって、プリフォームは集積装置への搬送シュート１１からその下方に分岐して配置されている分岐シュート１２に落下してアキュムレートコンベヤ９側に搬送されるようになっている。
【００１１】
次に、図３〜図７を中心に本発明のプリフォーム集積装置について説明する。この実施形態のプリフォーム集積装置は、前記切替コンベヤ８の主搬送シュート１１からプリフォームを略垂直状態（縦姿勢）で受け取り、縦姿勢から水平状態（横姿勢）に姿勢変換してコンテナへ落下させるグリップコンベヤ２１、該グリップコンベヤの下端下方にコンテナを支持して一定速度で回転する回転テーブル装置２２、該回転テーブル装置２２を支持してプリフォームの落下位置が一定となるように下降するリフター装置２３、及び該リフター上にコンテナを搬入・搬出するコンテナ搬送コンベヤ装置２４とからなる。
【００１２】
グリップコンベヤ２１は、図５に明示されているように、ゴム等の弾性材で形成されたグリップ片２５が多数並列に並べられて同期駆動される１対の無端コンベヤ２６、２６で構成され、１対のグリップ片２５でプリフォームの胴部を軽く挾持するようになっている。該グリップコンベア２１は、図２及び図５（ａ）に示すように、切替コンベヤ８の主搬送シート１１に続く傾斜区間と、該傾斜区間から円弧して垂直に下降する垂直区間からなり、垂直区間下端がプリフォーム落し口となっている。該プリフォーム落し口２７は、図２に明示されているように、該下部に位置する回転テーブルの回転軸線ｍからずれた位置になるように配設されている。
【００１３】
グリップコンベヤ２１の入口部には、図示しないプリフォーム検出器が設けられ、プリフォームの有無を検出するようになっている。また、垂直区間下端付近のコンベヤフレームには、コンテナ内に集積されたプリフォームの集積レベルまでの距離を検出する距離センサ（図示されてない）が取り付けられている。距離センサは、本実施形態では超音波センサを採用し、グリップコンベア最下端より上部へ約７０ｍｍの位置に取付け、そこより１３５ｍｍの位置、即ちグリップコンベヤ最下端より下部約６５ｍｍの位置が検出位置となるように設定してある。しかしながら、該距離は任意に選択でき、特に超音波センサの場合はその検出距離を超音波センサアンプ内にて簡単に任意に調整できる。そして、本実施形態では、後述するように、前記センサが１３５ｍｍ以下を５回検出することにより、集積レベルが設定距離を越えたと判断し、リフターがワンショット（約３０ｍｍ）下降するように設定しているが、この検出回数も超音波センサアンプ内のアベレージ機能により、任意に設定できる。なお、グリップコンベヤに適宜静電除去装置を設けておけば、プリフォームへの静電気帯電を抑制できて望ましい。
【００１４】
回転テーブル装置２２は、図６及び図７に示すように、リフター装置２３のリフターテーブル３１に固定され、モータ３２により定速回転駆動される駆動軸３３の頂端に固定された回転テーブル３４を有している。なお、図中３５は回転テーブルを支えてガイドするフリーローラであり、ベース３６上に９０°間隔で４個配置されている。
【００１５】
リフター装置２３は、リフターテーブル３１上に固定された回転テーブル装置２２の回転テーブル３４が、コンテナを搬出入するコンテナ搬送コンベヤ装置２４のチェーンコンベヤからなる第２コンベヤ４３上にあるコンテナを持ち上げて載せることができるように、該第２コンベヤ４３のチェーン３８、３８間の下方に設置されている。リフター装置は、図４に示すように、回転テーブル３４面が少なくともチェーン３８、３８の搬送面よりも下方となる最下降位置から、少なくとも空のコンテナの内底面と前記距離センサとの距離が該距離センサに設定した距離となる最上昇位置間を制御装置により上下駆動制御できるように、油圧シリンダ等の適宜の駆動装置で駆動される。
【００１６】
従って、リフターテーブル３１及び回転テーブル３４は、少なくとも幅方向長さが第２コンベヤのチェーン３８、３８間の間隔より短く形成されている。また、コンテナ４０は、本実施形態で図３に破線で示すように断面正方形状に形成されているが、少なくとも幅方向がチェーン３８、３８間の間隔よりも大きく形成され、第２コンベヤに支持されて搬送されるようになっている。なお、図４において、４１は第１コンベヤ４２から搬送されてくる空のコンテナ４０を、第２コンベヤ４３上で前記回転テーブルと軸心が一致する地点で位置決め停止させるための位置決めストッパーであり、図示しないシリンダ等の適宜のアクチュエータで作動される。また、４４はプリフォームが収納された実のコンテナを搬出する第３コンベヤである。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は該実施形態に限るものでなく、種々の設計変更が可能である。
【００１７】
本発明のプリフォーム成形装置は以上のように構成され、次のようにしてプリフォームがコンテナ内に集積される。
空のコンテナ４０は、第１コンベヤ４２を介して第２コンベヤ４３に搬入され、位置決めストッパ４１に位置決めされて停止し、その状態でリフター装置２３が作動することによって、回転テーブル装置２２の回転テーブル３４上にその軸心を回転テーブルの回転軸心ｍと一致させて移載される。リフターテーブルがさらに上昇することによって、図２及び図４に示すように、グリップコンベヤ２１の垂直区間がコンテナ内に位置し、該グリップコンベヤの下端部に設けてある距離センサがコンテナの内部底面との距離を検出し、予め設定してある所定距離に達したらリフターテーブル３１の上昇が停止し、その位置で待機する。
【００１８】
この時点でグリップコンベヤ２１の入口部に設けたプリフォーム検出センサがプリフォーム有りを検出すると、グリップコンベヤ２１の駆動が開始されると共に回転テーブル装置２２が駆動されて回転テーブル３４が回転を開始する。
【００１９】
一方、プリフォーム成形機で成形されたプリフォームｐは、クーリング室２を経てプリフォーム搬送コンベヤ３によりゲートカット装置に送給されて、射出成形時に形成されたゲートが切断除去される。ゲートカット装置４を通過したプリフォームｐは昇り状に緩傾斜したプリフォーム冷却コンベヤ５により、互いに密着しない程度の間隔を有して、カバー６に覆われてトンネル状に形成された冷却区間を通過する。冷却区間では冷却ダクト７から冷風がトンネル内に吹き込まれ、プリフォームが空冷される。本実施形態では、ダクト内温度を１９℃にして冷却区間を通過する冷却時間を２５秒にすることによって、プリフォームコンベヤ５の入口で表面温度が約４８℃を有するプリフォームを、冷却区間出口での表面温度を約３８℃まで冷却でき、プリフォーム同士のくっつきや傷付きの発生率を飛躍的に低減することができた。
【００２０】
プリフォーム冷却コンベヤ５で搬送されたプリフォームｐは、その出口端部でシュートからなる切替コンベヤ８に供給され、フランジが支持された状態で滑走してグリップコンベヤ２１の入口部に達する。グリップコンベヤ装置２１の１対の無端コンベヤ２６、２６は、その下流端のスプロケット２９、２９がモータ２８により駆動されることにより同期して回転し、グリップ片２５、２５でグリップコンベヤ装置の入口端部に達したプリフォームｐの胴部を図５（ｃ）に示すように軽く挾持して搬送する。プリフォームは、その状態では図５（ａ）に示すように傾斜状態に縦姿勢で保持されているが、円弧部を経て次第に横姿勢に倒れて垂直区間に至ると完全に横姿勢に変換されている状態となり、横姿勢でプリフォーム落し口２７に達し、該位置でグリップ片２５、２５の挾持から解放されてコンテナ内に落下する。
【００２１】
その時点では、前記のようにコンテナ４０はターンテーブル装置によって一定速度で回転しており、且つプリフォーム落し口がコンテナの回転軸心とずれた位置にあるので、落下するプリフォームはコンテナ内に放射状に集積される。その結果、全体としては円周状に集積され、従来のように１箇所に山状に集積されることはなく、プリフォームが滑り落ちることによる傷付きを防止することができる。さらに、本実施形態で距離センサが１３５ｍｍ以下の位置（即ち、プリフォーム落し口から６５ｍｍの位置）を５回検出することにより、リフターテーブル３９が１ショット（約３０ｍｍ）づつ下降するように設定してあるので、集積量が増えるに従ってコンテナが下降し、プリフォームの落下距離を常に一定に保つことができる。それにより全てのプリフォームは、集積中ほぼ同じ条件で落下し、しかも落下による衝撃も少なく且つ効率良く均一に集積される。
【００２２】
コンテナ内にプリフォームが集積完了位置まで集積されると、図示してない集積完了検出センサが作動してグリップコンベア２１が停止すると共に、リフターテーブル３１の下降が停止し、且つ回転テーブルの回転も停止する。次いで、リフターテーブル３１が所定の下端位置が検出されるまで下降し、回転テーブル面が第２コンベヤの搬送面より下降すると該回転テーブルに支持されているコンテナが第２コンベヤのチェーン３８、３８に載り、プリフォームが所定量充填されたコンテナ４５は第３コンベヤ上に搬出される。その間に、第１コンベヤ４２の上に待機していた空のコンテナが第２コンベヤ上に供給され、前記と同様にして次のコンテナへの集積作業が開始される。
【００２３】
一方、グリップコンベヤ２１の回転が停止すると共に、切替コンベヤ８のゲート１０が開き、プリフォームの搬送路を主搬送シュート１１から分岐シュート１２に切り替え、プリフォームは分岐シュート１１を経てアキュムレートコンベヤに搬送され、次回の集積動作が開始されるまでに搬送されてくるプリフォームをアキュムレートコンベヤに貯留する。コンテナ換えが終了し、コンテナが上昇して所定位置まで上昇すると再びゲート１０が切り替えられて次の積替え作業が自動的に開始される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、プリフォームをグリップコンベヤで軽く挾持して搬送するので、傷付けずに安定してコンテナ集積位置まで搬送でき、しかも横姿勢に変更して落下距離を一定に保ちながら集積するので、落下時の衝撃も少なく、プリフォームを傷付けずに自動的に集積することができる。しかも、コンテナを一定速度で回転させ偏心位置にプリフォームを落下させるので、落下位置がずれてプリフォームが均一に集積され効率良く集積することができ、従来のオフライン方式の問題点を効果的に解決することができた。
【００２５】
また、グリップコンベヤの上流側に、プリフォーム冷却コンベヤを配置することによって、プリフォームの表面温度を下げることができ、傷の発生率を低減させることができると共に、プリフォーム同士がくっつくことなく、確実に搬送できる。さらに、冷却コンベヤとグリップコンベヤ装置との中継部に切替コンベヤが設けることによって、コンテナ交換時もプリフォーム成形装置の運転を停止させることなく、連続的にプリフォームの成形を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリフォーム集積装置のプリフォーム成形ラインでの平面配置図である。
【図２】その正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリフォーム集積装置の平面図である。
【図４】その側面図である。
【図５】グリップコンベヤを示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図６】回転テーブル装置の側面図である。
【図７】その正面図である。
【符号の説明】
１  プリフォーム成形機        ３  プリフォーム搬送コンベヤ
４  ゲートカット装置          ５  プリフォーム冷却コンベヤ
６  カバー                    ７  冷却ダクト
８  切替えコンベヤ            ９  アキュムレートコンベヤ
１０  ゲート                  ２０  プリフォーム集積装置
２１  グリップコンベヤ        ２２  回転テーブル装置
２３  リフター装置            ２４  コンテナ搬送コンベヤ装置
２５  グリップ片              ２７  プリフォーム落し口
３１  リフターテーブル        ３４  回転テーブル
４０  コンテナ                ４１  位置決めストッパー
ｐ  プリフォーム
【図１】
0003550920.tif 000002
【図２】
0003550920.tif 000003
【図３】
0003550920.tif 000004
【図４】
0003550920.tif 000005
【図５】
0003550920.tif 000006
【図６】
0003550920.tif 000007
【図７】
0003550920.tif 000008