(57)【要約】【課題】小型で軽量の容器であっても安定的に排除することができ、また、容器が高速で搬送される場合であっても確実に容器を排除することができる容器排除装置を提供する。【解決手段】搬送される容器を搬送経路から排除する容器排除装置において、搬送される容器の高さ方向に延びる回転シャフト５４と、回転シャフト５４に取り付けられた接触部材５６，５８と、回転シャフト５４を中心に接触部材５６，５８を回転させて搬送経路２上に位置させ、搬送される容器を接触部材５６，５８に接触させて搬送経路２の外側へ移動させる回転機構４６とを備えた。容器を接触部材５６，５８に接触させて搬送経路の外側へ移動させている間は接触部材５６，５８を静止させる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される容器を搬送経路から排除する容器排除装置において、
前記搬送される容器の高さ方向に延びる回転シャフトと、
前記回転シャフトに取り付けられた接触部材と、
前記回転シャフトを中心に前記接触部材を回転させて前記搬送経路上に位置させ、前記搬送される容器を前記接触部材に接触させて前記搬送経路の外側へ移動させる回転機構とを備え、
前記容器を前記接触部材に接触させて前記搬送経路の外側へ移動させている間は、前記接触部材を静止させることを特徴とする容器排除装置。
【請求項２】
前記容器が前記接触部材に接触したことを検知するセンサを備え、
前記センサにより容器が前記接触部材に接触したことが検知された場合に、前記回転機構により前記接触部材を回転させて前記搬送経路の外側に位置させることを特徴とする請求項１に記載の容器排除装置。
【請求項３】
前記接触部材の位置を調整する位置調整機構を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器排除装置。
【請求項４】
前記接触部材の傾斜角度を調整する傾斜角度調整機構を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の容器排除装置。
【請求項５】
前記接触部材は弾性体により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の容器排除装置。
【請求項６】
前記接触部材は翼形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の容器排除装置。
【請求項７】
前記接触部材はブラシにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の容器排除装置。
【請求項８】
前記搬送経路は、容器を直線方向に搬送する搬送コンベヤからなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の容器排除装置。
【請求項９】
前記搬送コンベヤに隣接して前記排除された容器を搬出する排出コンベヤを備えたことを特徴とする請求項８に記載の容器排除装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送される容器を搬送経路から排除する容器排除装置に係り、特に不良容器を搬送コンベヤから隣接する排出コンベヤに排除する容器排除装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
搬送コンベヤに載置されて搬送される容器のうち、例えば不良容器を搬送コンベヤから隣接する排出コンベヤに排除する装置として容器排除装置がある。容器として、ペットボトル、ガラス壜、缶等があり、容器排除装置として、エアシリンダのピストンロッドにプッシャバー等を取り付けて容器を押し出すエアシリンダ方式のものがある。プッシャバーはエアシリンダにより短いストロークで容器を加速して搬送コンベヤから押し出すようになっている。短いストロークにするのはプッシャバーが一往復するときに、次の容器に当たらないようにするためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したエアシリンダ方式の容器排除装置では、プッシャバーを短いストロークで一往復させることにより、容器を搬送コンベヤから排除しているために、容器を高速で搬送コンベヤから排除することができず、搬送速度の高速化に十分対応できないという問題があった。また、例えば小容量の空壜などのように小型で軽量の容器を排除する場合には、容器の底部近傍を押し出さなければ、容器が転倒してしまうことがあった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、小型で軽量の容器であっても安定的に排除することができ、また、容器が高速で搬送される場合であっても確実に容器を排除することができる容器排除装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような従来技術における問題点を解決するために、本発明の一態様は、搬送される容器を搬送経路から排除する容器排除装置において、上記搬送される容器の高さ方向に延びる回転シャフトと、上記回転シャフトに取り付けられた接触部材と、上記回転シャフトを中心に上記接触部材を回転させて上記搬送経路上に位置させ、上記搬送される容器を上記接触部材に接触させて上記搬送経路の外側へ移動させる回転機構とを備え、上記容器を上記接触部材に接触させて上記搬送経路の外側へ移動させている間は、上記接触部材を静止させることを特徴とする容器排除装置である。
【０００６】
上述した構成によれば、接触部材が容器の高さ方向に延びる回転シャフトに取り付けられているため、容器の底部から容器の高さ方向に沿って接触部材を長くすることができる。したがって、小型で軽量の容器であっても容器の底部に接触部材を接触させることができ、容器を転倒させることなく確実に搬送経路の外側へ移動させることができる。また、容器の底部だけでなく、容器の高さ方向に沿ったいずれの位置にも接触部材を配置することができるので、容器の高さが変化した場合にも柔軟に対応することができる。更に、回転機構の回転角度を変えることにより、接触部材の搬送経路上の接触位置を変更することができるので、搬送速度に応じて上記接触位置を適切に設定することができ、容器の搬送速度の変化に柔軟に対応することができる。
【０００７】
また、搬送される容器に対して静止した接触部材により容器の進行方向を変えることで、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。すなわち、接触部材を静止させているため、接触時に容器に作用する力が一定となるので、容器が移動される距離及び速度を一定にすることができ、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。したがって、小容量の空壜などのように小型で軽量の容器であっても転倒させることなく、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。また、接触部材を静止させているため、容器が高速で搬送される場合であっても容器を安定して搬送経路の外側に移動させることができる。
【０００８】
本発明の好ましい一態様は、上記容器が上記接触部材に接触したことを検知するセンサを備え、上記センサにより容器が上記接触部材に接触したことが検知された場合に、上記回転機構により上記接触部材を回転させて上記搬送経路の外側に位置させることを特徴としている。このような構成により、接触部材を回転させるだけで、容器を排除する場合と排除しない場合とを高速に切り替えることができるので、容器が高速で搬送される場合であっても確実に容器を搬送経路の外側に移動させることができる。
【０００９】
また、上記接触部材の位置を調整する位置調整機構及び／又は上記接触部材の傾斜角度を調整する傾斜角度調整機構を更に備えることができる。これらの機構により、接触部材の容器への接触の度合（容器を押し出す押圧力に相当）及び位置を最適な状態に調整することができるので、容器押し出し時の容器の転倒をより効果的に防止することができる。
【００１０】
ここで、上記接触部材は、弾性体又はブラシにより構成することができる。このような接触部材によれば、ソフトタッチで容器を排出することができる。また、上記接触部材は、翼形状を有していてもよい。このような翼形状を有する接触部材により容器を接触部材の翼面に接触させて滑らかに排出することができる。
【００１１】
本発明の好ましい一態様は、上記搬送経路は、容器を直線方向に搬送する搬送コンベヤからなることを特徴としている。
【００１２】
本発明の好ましい一態様は、上記搬送コンベヤに隣接して上記排除された容器を搬出する排出コンベヤを備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る容器排除装置の実施形態について図１乃至図８を参照して詳細に説明する。なお、図１乃至図８において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態における容器排除装置の基本構成を示す平面図である。図１に示すように、例えばガラス壜からなる複数の容器１が、所定の間隔をおいて直立した状態で搬送コンベヤ２上に載置されており、これらの容器１は搬送コンベヤ２の駆動によって図１の矢印の方向に搬送されている。このように、本実施形態においては、容器を直線方向に搬送する搬送コンベヤ２によって容器の搬送経路が構成されている。この搬送コンベヤ２に隣接して不良容器１ａを排出する排出コンベヤ３が配設されており、これらの搬送コンベヤ２と排出コンベヤ３とは概略同一の搬送速度で駆動するように設定されている。また、搬送コンベヤ２に隣接して、不良容器１ａを搬送コンベヤ２から排出コンベヤ３に排除する容器排除装置４が設置されている。
【００１５】
図２は、図１の縦断面図である。図２に示すように、容器排除装置４は、搬送コンベヤ２を支持する支持フレーム５に上下動自在に取り付けられた第１フレーム４０と、水平方向に延びるロッド４２を介して第１フレーム４０に取り付けられた第２フレーム４４と、第２フレーム４４に保持された交流サーボモータ４６と、第２フレーム４４に取り付けられた回転部４８とを備えている。
【００１６】
回転部４８の内部には軸受５０，５２が収容されており、これらの軸受５０，５２を介して回転シャフト５４が回転自在に支承されている。この回転シャフト５４は、搬送される容器１の高さ方向（すなわち鉛直方向）に延びており、回転シャフト５４の下部には上下に２つのブレード（接触部材）５６，５８が取り付けられている。これらのブレード５６，５８は、例えば合成樹脂からなる弾性体により構成される。図３は図１に示すブレード５６，５８の平面図であり、図３に示すように、ブレード５６，５８は翼形状を有している。
【００１７】
回転シャフト５４の上端部にはプーリ６０が固定されており、サーボモータ４６の回転軸４６ａの上端にもプーリ６２が固定されている。プーリ６０とプーリ６２との間にはタイミングベルト６４が掛け渡されている。このような構成により、サーボモータ４６が駆動されると、タイミングベルト６４を介して回転シャフト５４が回転し、回転シャフト５４に取り付けられたブレード５６，５８が回転シャフト５４を中心に回転するようになっている。なお、サーボモータ４６のパルス間隔を調整することで、ブレード５６，５８の回転速度を調整することができ、パルス量を調整することで回転角度を調整することができる。
【００１８】
第１フレーム４０の下端部には、ブレード５６，５８の上下方向位置を調整する位置調整機構としての位置調整ハンドル６６が設けられている。この位置調整ハンドル６６を回転させることにより、第１フレーム４０及び第２フレーム４４を支持フレーム５に対して上下動させ、ブレード５６，５８の上下方向の位置を調整することができる。また、第１フレーム４０と第２フレーム４４とを接続するロッド４２の端部には、ブレード５６，５８の水平方向位置を調整する位置調整機構としての位置調整ハンドル６８が設けられている。この位置調整ハンドル６８を回転させることにより、第２フレーム４４を第１フレーム４１に対して水平方向に移動させ、ブレード５６，５８の水平方向の位置を調整することができる。
【００１９】
第２フレーム４４は、上部フレーム４４ａと下部フレーム４４ｂとから構成されており、これらの上部フレーム４４ａと下部フレーム４４ｂとは支軸７０により互いに連結されている。すなわち、上部フレーム４４ａは下部フレーム４４ｂに対して支軸７０を中心として回転可能に構成されている。また、下部フレーム４４ｂには、上部フレーム４４ａのロッド挿通部７２に挿通されたロッド７４の一端が回転自在に取り付けられている。このロッド７４の他端部には、ブレード５６，５８の傾斜角度を調整する傾斜角度調整機構としての傾斜角度調整ハンドル７６が設けられている。この傾斜角度調整ハンドル７６を回転させることにより、支軸７０を中心として上部フレーム４４ａを回転させ、ブレード５６，５８の傾斜角度を調整することができる。
【００２０】
図１に示すように、容器排除装置４の上流側には搬送コンベヤ２を挟んで１対の容器検知センサ６，６が配置されており、この容器検知センサ６，６により搬送される容器の位置が検出される。また、この容器検知センサ６，６の上流側には図示しない容器検査装置が設置されており、この容器検査装置において、搬送される容器が良品か不良品かの検査が行われる。
【００２１】
次に、上述のように構成された容器排除装置４の動作を説明する。搬送コンベヤ２の上流側に設置された容器検査装置から不良容器を排除する容器排除信号が容器排除装置４に入力されると、容器検知センサ６，６により不良容器の位置を検出し、サーボモータ４６を駆動する。サーボモータ４６の駆動により回転シャフト５４に取り付けられたブレード５６，５８を回転させ、ブレード５６，５８を搬送コンベヤ２上の接触位置Ａ（図１及び図３参照）に移動させる。ブレード５６，５８はこの接触位置Ａで静止させておく。
【００２２】
搬送コンベヤ２により搬送されてきた不良容器１ａは、静止したブレード５６，５８に接触して不良容器１ａとブレード５６，５８との間に作用する反発力により進行方向が変更され、搬送コンベヤ２に隣接して配置された排出コンベヤ３に移送される。特に、本実施形態では、翼形状を有するブレード５６，５８（図３参照）を用いているため、容器をブレード５６，５８の翼面に接触させて滑らかに排出できるようになっている。不良容器１ａがブレード５６，５８に接触してから一定時間が経過した後、サーボモータ４６を駆動し、ブレード５６，５８を回転させて搬送コンベヤ２の外方の待避位置Ｂ（図１及び図３参照）に移動する。通常の状態では、ブレード５６，５８はこの待避位置Ｂに位置しているため、不良容器でない場合は、容器はブレード５６，５８に接触することなく、容器排除装置４を通過してそのまま搬送コンベヤ２により搬送される。
【００２３】
本実施形態においては、ブレード５６，５８が容器の高さ方向に延びる回転シャフト５４に取り付けられているため、容器の底部から容器の高さ方向に沿ってブレード５６，５８を長くすることができる。したがって、小型で軽量の容器であっても容器の底部にブレード５６，５８を接触させることができ、容器を転倒させることなく確実に搬送経路の外側へ移動させることができる。また、容器の底部だけでなく、容器の高さ方向に沿ったいずれの位置にもブレード５６，５８を配置することができるので、容器の高さが変化した場合にも柔軟に対応することができる。更に、サーボモータ４６の回転角度を変えることにより、ブレード５６，５８の搬送経路上の接触位置を変更することができるので、搬送速度に応じて接触位置を適切に設定することができ、容器の搬送速度の変化に柔軟に対応することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、搬送される容器に対して静止したブレード５６，５８より容器の進行方向を変えているので、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。すなわち、ブレード５６，５８を静止させているため、接触時に容器に作用する力が一定となるので、容器が移動される距離及び速度を一定にすることができ、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。したがって、小容量の空壜などのように小型で軽量の容器であっても転倒させることなく、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。また、ブレード５６，５８を静止させているため、容器が高速で搬送される場合であっても容器を安定して搬送経路の外側に移動させることができる。
【００２５】
ここで、容器がブレード５６，５８に接触したことを検知するセンサを設けてもよい。この場合において、ブレード５６，５８を上記接触位置Ａに位置させておき、センサにより容器がブレード５６，５８に接触したことが検知された場合に、サーボモータ４６を駆動してブレード５６，５８を回転させて待避位置Ｂに移動させてもよい。このようにすれば、ブレード５６，５８を回転させるだけで、容器を排除する場合と排除しない場合とを高速に切り替えることができるので、容器が高速で搬送される場合であっても確実に容器を搬送コンベヤ２の外側に移動させることができる。このようなセンサとしては、例えば、プーリ６０に取り付けられた圧力センサを用いることができる。この圧力センサによりプーリ６０の圧力変動を検出することで容器がブレード５６，５８に接触したことを検知することができる。あるいは、サーボモータ４６に流れる電流を検出するセンサを設け、サーボモータ４６に流れる電流を検出することで容器がブレード５６，５８に接触したことを検知してもよい。
【００２６】
本実施形態の容器排除装置によれば、容器の搬送速度や質量、形状、材質等の変化に柔軟に対応することができる。すなわち、容器の搬送速度の変化に対しては、ブレード５６，５８を容器に接触させる位置（接触位置）をサーボモータ４６により制御し、ブレード５６，５８と容器との接触角度を調整することで対応することができる。また、これにより容器の移動距離も調整することができる。また、ブレード５６，５８は交換可能となっており、容器の質量や材質の変化に対しては、ブレード５６，５８の材質や形状を変えることにより対応することができる。更に、容器の形状の変化に対しては、上述した位置調整ハンドル６６，６８、傾斜角度調整ハンドル７６を用いて、ブレード５６，５８の上下方向位置、水平方向位置、及び傾斜角度を調整することにより対応することができる。このように、上下のブレード５６，５８の容器への接触の度合（容器を押し出す押圧力に相当）及び位置を最適な状態に調整することができるので、容器押し出し時の容器の転倒を防止することができる。
【００２７】
図４は本発明の第２の実施形態における容器排除装置の基本構成を示す平面図、図５は図４の縦断面図である。本実施形態においては、図４及び図５に示すように、接触部材としてのブラシ１５６，１５８を有する円筒状のブラシ保持体１５７，１５９が回転シャフト５４に取り付けられている。図４及び図５に示すように、ブラシ１５６，１５８は、ブラシ保持体１５７，１５９の軸心方向及び円周方向に所定の間隔をおいて植設されており、ブラシ保持体１５７，１５９の円周方向に略１８０゜の角度だけ設けられている。そして、ブラシ１５６，１５８の長さは、方向Ｃに沿って次第に短くなるように設定されており、ブラシ１５６，１５８の外周端は概略半楕円形状の輪郭線上に位置するようになっている。
【００２８】
搬送コンベヤ２の上流側に設置された容器検査装置から不良容器を排除する容器排除信号が容器排除装置４に入力されると、容器検知センサにより不良容器の位置を検出し、サーボモータ４６を駆動する。サーボモータ４６の駆動により回転シャフト５４に取り付けられたブラシ保持体１５７，１５９を回転させブラシ１５６，１５８を搬送コンベヤ２上の接触位置（図４に示す位置）に移動させる。ブラシ１５６，１５８はこの位置で静止させておく。
【００２９】
搬送コンベヤ２により搬送されてきた不良容器１ａは、静止したブラシ１５６，１５８に徐々に接触し始め、ブラシの長さが次第に長くなっているため、ブラシによる容器に作用する押圧力が次第に高まっていく。そして、ブラシの弾性により容器１ａはバネで押されるように衝撃を受けることなく排出コンベヤ３側にスムーズに移送される。
【００３０】
上述の第１及び第２の実施形態においては、容器を搬送経路の外側へ移動させている間は接触部材を静止させているが、容器を搬送経路の外側へ移動させている間に接触部材を回転させてもよい。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、上述の第１の実施形態において、ブレード５６，５８を矢印Ｄ方向に回転させて容器１ａを排出する例である。図６（ａ）においては、ブレード５６，５８を３６０°回転させて１つの容器１ａを排出する。また、図６（ｂ）における各ブレード５６，５８は、円周方向に１８０°の間隔をおいて配置された１対のブレード（５６ａと５６ｂ、５８ａと５８ｂ）を備えており、一方のブレード５６ａ，５８ａにより容器１ａを排出した後に、１８０°回転させて他方のブレード５６ｂ，５８ｂにより次の容器１ａを排出するようになっている。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、上述の第２の実施形態において、ブラシ１５６，１５８を矢印Ｅ方向に回転させて容器１ａを排出する例である。図７（ａ）においては、ブラシ１５６，１５８を３６０°回転させて容器１ａを排出する。また、図７（ｂ）においては、各ブラシ保持体１５７，１５９の四面に対称となるようにブラシ１５６，１５８が植設されており、９０°回転させることにより１つの容器１ａを排出するようになっている。低速で容器が搬送される場合など、接触部材との接触だけでは容器の進行方向が変わらないような場合には、このように接触部材を回転させることにより、容器を排出することができる。実験によれば、接触部材を静止させた場合が最も安定的に容器を排除することができた。これは、接触時に容器に作用する力が一定となるので、容器が移動される距離及び速度を一定にすることができるためと考えられる。
【００３１】
図８は、上述の第１の実施形態において、複数の排出コンベヤ３ａ，３ｂを設けた場合の平面図である。この例では、搬送コンベヤ２と排出コンベヤ３ａとの間に、容器排除装置４により排除された不良容器１ａを各排出コンベヤ３ａ，３ｂにガイドするためのガイドバー１００が配置されている。ガイドバー１００が待避位置（実線で示す位置）にあるときには容器１ａは排出コンベヤ３ａにより排出され、ガイドバー１００が突出位置（二点鎖線で示す位置）にあるときには容器１ａは排出コンベヤ３ｂにより排出される。
【００３２】
上述した各実施形態においては、搬送コンベヤによって搬送される容器を排出コンベヤに排除する装置に適用した例について説明したが、本発明は所定の搬送経路に沿って容器を搬送する装置であれば他の装置であっても適用可能である。例えば、容器検査機において良品と不良品を仕分けして分離するための分岐機構に適用可能である。
【００３３】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、接触部材が容器の高さ方向に延びる回転シャフトに取り付けられているため、容器の底部から容器の高さ方向に沿って接触部材を長くすることができる。したがって、小型で軽量の容器であっても容器の底部に接触部材を接触させることができ、容器を転倒させることなく確実に搬送経路の外側へ移動させることができる。また、容器の底部だけでなく、容器の高さ方向に沿ったいずれの位置にも接触部材を配置することができるので、容器の高さが変化した場合にも柔軟に対応することができる。更に、回転機構の回転角度を変えることにより、接触部材の搬送経路上の接触位置を変更することができるので、搬送速度に応じて上記接触位置を適切に設定することができ、容器の搬送速度の変化に柔軟に対応することができる。
【００３５】
また、搬送される容器に対して静止した接触部材により容器の進行方向を変えることで、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。すなわち、接触部材を静止させているため、接触時に容器に作用する力が一定となるので、容器が移動される距離及び速度を一定にすることができ、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。したがって、小容量の空壜などのように小型で軽量の容器であっても転倒させることなく、容器を安定的に搬送経路の外側に移動させることができる。また、接触部材を静止させているため、容器が高速で搬送される場合であっても容器を安定して搬送経路の外側に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における容器排除装置の基本構成を示す平面図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】図１に示すブレードの平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における容器排除装置の基本構成を示す平面図である。
【図５】図４の縦断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態における容器排除装置のブレードを回転させて容器を排出する場合を示す平面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２の実施形態における容器排除装置のブラシを回転させて容器を排出する場合を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態において複数の排出コンベヤを設けた場合の平面図である。
【符号の説明】
１　　容器
１ａ　不良容器
２　　搬送コンベヤ
３　　排出コンベヤ
４　　容器排除装置
５　　支持フレーム
６　　容器検知センサ
４０　　第１フレーム
４２，７４　　ロッド
４４　　第２フレーム
４６　　サーボモータ
４８　　回転部
５０，５２　　軸受
５４　　回転シャフト
５６，５８　　ブレード
６０，６２　　プーリ
６４　　タイミングベルト
６６，６８　　位置調整ハンドル
７０　　支軸
７２　　ロッド挿通部
１００　　ガイドバー
１５６，１５８　　ブラシ
１５７，１５９　　ブラシ保持体
【図１】
2004115205.tif 000003
【図２】
2004115205.tif 000004
【図３】
2004115205.tif 000005
【図４】
2004115205.tif 000006
【図５】
2004115205.tif 000007
【図６】
2004115205.tif 000008
【図７】
2004115205.tif 000009
【図８】
2004115205.tif 000010