(57)【要約】【課題】本発明は、位置決めヘッドの係止部に容器口元の雄ねじの螺合始端部の位置を当接させた後の位相ずれを防止でき、位置決めヘッドからの容器の抜け落ちを防ぐ容器方向整列装置およびその方法を提供することにある。【解決手段】位置決めヘッド７を挿入穴部８の部分で２つの分割要素１４ａ，１４ｂに分割させ、各分割要素１４ａ，１４ｂを開閉駆動する開閉駆動機構１７を設けるとともに、各分割要素１４ａ，１４ｂを閉方向に移動させることにより、容器本体５ａの口元部５ｂを把持するエアーチャック１８を設けたものである。【選択図】    図３
2004359420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏の方向性がある容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器が搬送される搬送路に介設され、前記容器本体の向きを一定方向に揃えた状態で整列させる容器方向整列部に前記容器本体の口元部が挿入される挿入穴部を備えた位置決めヘッドが設けられるとともに、
前記位置決めヘッドに前記容器の雄ねじ部の螺合始端部に当接して係止する係止部が設けられ、前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に前記容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させる容器方向整列装置において、
前記位置決めヘッドを前記挿入穴部の部分で複数の分割要素に分割させ、
前記各分割要素を開閉駆動する開閉駆動機構を設けるとともに、
前記各分割要素を閉方向に移動させることにより、前記容器本体の口元部を把持する把持手段を設けたことを特徴とする容器方向整列装置。
【請求項２】
前記位置決めヘッドは、前記雄ねじ部の螺合始端部に対して斜め下方から当接する傾斜面状の当接部が前記係止部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の容器方向整列装置。
【請求項３】
前記開閉駆動機構は、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に接近させた近接位置と、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に当接させて把持させる閉位置とにそれぞれ移動させる移動位置規制手段を有し、
前記容器方向整列部は、前記位置決めヘッドを軸回り方向に回転駆動するヘッド回転駆動機構と、
前記位置決めヘッドを昇降駆動する昇降駆動機構と、
前記搬送路上の前記容器本体をその軸線の軸回り方向に回転駆動する容器回転駆動機構と、
前記各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器回転駆動機構によって前記容器を回転させて前記位置決めヘッドの係止部に前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態と、
この螺合始端部位置決め状態で、前記各分割要素を閉位置に移動して前記各分割要素によって前記容器本体の口元部を把持させる把持状態と、
この把持状態で、前記位置決めヘッドを上昇させたのち、前記容器の向きを一定角度回動させて位置決めする容器位置決め状態と、
前記容器を位置決めした状態で、前記容器を前記搬送路上に移載したのち、前記各分割要素を近接位置に移動させた状態で、前記容器を前記螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離状態とにそれぞれ切換え制御する切換制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の容器方向整列装置。
【請求項４】
前記移動位置規制手段は、前記近接位置と、前記閉位置と、前記各分割要素を前記容器本体の口元部から離間させた開位置との３位置に切換える３位置切換え手段を有し、
前記切換制御手段は、前記容器を位置決めした状態で、前記容器を前記搬送路上に移載したのち、前記各分割要素を前記開位置に移動させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離手段を有することを特徴とする請求項３に記載の容器方向整列装置。
【請求項５】
表裏の方向性がある容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器を搬送させる搬送工程と、
この搬送工程で搬送される前記容器本体の口元部が挿入される挿入穴部を備えた位置決めヘッドの係止部に前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止する螺合始端部位置決め工程と、
前記位置決めヘッドを前記挿入穴部の部分で複数に分割させた各分割要素を閉方向に移動させることにより、前記容器本体の口元部を把持する把持工程と、
前記容器本体の口元部を前記位置決めヘッドの前記各分割要素によって把持させた状態で、前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に前記容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させる容器整列工程と
を具備することを特徴とする容器方向整列方法。
【請求項６】
前記容器整列工程は、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に接近させた近接位置に移動させる分割要素移動工程と、
前記容器を前記螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離工程と
を具備することを特徴とする請求項５に記載の容器方向整列方法。
【請求項７】
前記容器整列工程は、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、前記各分割要素を前記容器本体の口元部から離間させた開位置に移動させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離工程を具備することを特徴とする請求項５に記載の容器方向整列方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の包装システムにおける表裏の方向性がある容器の向きを一定方向に揃えた状態で整列させる容器方向整列装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、容器の包装システムにおいて、表裏を有する容器、例えば、その一側面にラベル面を有する容器では、そのラベル面を一定方向に揃えた状態で整列させる必要がある。例えば特許文献１には、容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器の方向を整列させる容器方向整列装置が示されている。
【０００３】
図８乃至図１０は第１の従来例を示す。この第１の従来例では、特許文献１のように簡単に容器ａの方向整列を行う容器方向整列装置ｅが示されている。ここでは、図８に示すように容器ａの口元部ｂに螺設した雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄと容器ａの位相関係が一定である事を利用して雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄと容器ａにおける整列したい方向（ラベル面ｘ（図１０（Ａ）〜（Ｄ）参照）の方向）とを常に一致させるようにしている。なお、図８に示す容器ａは、内容物の充填前のものであって、口元部ｂの頭部には製品では不要となる成形時の被覆部ｂ２が突設されている。
【０００４】
この容器方向整列装置ｅでは図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように容器ａが搬送される搬送路上に容器ホルダーｆが配設されている。この容器ホルダーｆに収容される容器ａの上方には位置決めヘッドｇが配置されている。この位置決めヘッドｇには容器ａの口元部ｂが挿入される挿入穴部ｈを備えたヘッド本体ｉが設けられている。前記した回転手段ｍには、一定の回転トルクを受けるとスリップして回転を非伝達状態とするトルクリミッタ等の非伝達手段ｍ１を内蔵させてある。
【０００５】
さらに、ヘッド本体ｉには容器ａの吸着手段ｊと、回転軸ｋと、この回転軸ｋの上端部に連結されたモータ等の回転手段ｍとが設けられている。また、このヘッド本体ｉは所定ストロークが得られる図示しない昇降機構に接続されている。
【０００６】
また、ヘッド本体ｉの挿入穴部ｈの内周面には円筒状の位置決め部材ｎが設けられている。この位置決め部材ｎの下端部には図９（Ａ）に示すように円筒の下面開口部の端縁部を切欠させて当接部ｎ１が形成されている。この位置決め部材ｎの当接部ｎ１には図９（Ｂ）に示すように容器ａの雄ねじ部ｃにおける螺合始端位置ｄを当接させるようになっている。
【０００７】
そして、この容器方向整列装置ｅの使用時には、搬送路によって搬送される容器ａが図１０（Ａ）に示すように、容器ホルダーｆ上に移載される。続いて、図１０（Ｂ）に示すように、昇降機構により位置決めヘッドｇを降下させ、位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内に容器ホルダーｆ上の容器ａの口元部ｂを挿入させる。この状態で、回転手段ｍにより位置決めヘッドｇを回転させる。この位置決めヘッドｇの回転中、位置決めヘッドｇの当接部ｎ１が、容器ａにおける雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄに当接されることにより、トルクリミッタ等の非伝達手段ｍ１によって回転が非伝達状態となり、位置決めヘッドｇのその時点以後の更なる回転が停止される。
【０００８】
このとき、吸着手段ｊを作動させて、容器ａを位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内に挿入させた状態で吸着保持させる。この状態で、昇降機構を作動させて、図１０（Ｃ）に示すように位置決めヘッドｇを上方に移動させる。これにより、位置決めヘッドｇと一緒に容器ａを上昇させて、ホルダーｆと干渉しない位置まで容器ａを移動させる。
【０００９】
この状態で、回転手段ｍを作動させて位置決めヘッドｇに吸着保持している容器ａを、図１０（Ｃ）中に矢印で示すように回転させる。このとき、位置決めヘッドｇの回転によって所定の回転角度が得られるように容器ａを回転させる。これにより、容器ａのラベル面ｘ（図１０（Ａ）〜（Ｄ）参照）の方向）の向きを雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄに一致させた状態で、図１０（Ｄ）に示すように、そのラベル面ｘを一定方向に揃えた状態で整列させることができ、簡単に容器ａの方向整列を行うようになっている。
【００１０】
また、図１３は第２の従来例を示すものである。これは、第１の従来例の容器方向整列装置ｅに容器分離用押し出しシリンダーｑを設けたものである。この押し出しシリンダーｑの内部にはピストンｑ１と、このピストンｑ１を押し出しシリンダーｑの上方向に付勢するばね部材ｑ２とが設けられている。さらに、ピストンｑ１には下向きに操作ロッドｑ３が突設されている。
【００１１】
また、位置決めヘッドｇの回転軸ｋの軸心部には押し出しシリンダーｑの内部に連通されたエアー通路ｒが設けられている。さらに、位置決めヘッドｇの回転軸ｋの上端部にはエアー配管が接続される配管接続部ｓが設けられている。この配管接続部ｓにはエアー通路ｒの上端部に連通する連結通路ｔが設けられている。この連結通路ｔにはソレノイドバルブｖを介してエアー源ｗに接続されている。そして、ソレノイドバルブｖの切換え操作にともない連結通路ｔへのエアーの供給状態が切換え制御されて押し出しシリンダーｑへのエアーの供給状態が切換え操作されるようになっている。
【００１２】
ここで、押し出しシリンダーｑへのエアーの供給がない場合には図１３に示すようにばね部材ｑ２のばね力によってピストンｑ１が押し出しシリンダーｑの上端部位置に押し付けられた状態で保持されている。このとき、ピストンｑ１の操作ロッドｑ３は容器ａの口元部ｂの被覆部ｂ２とは接触しない非接触位置で保持されている。また、押し出しシリンダーｑにエアーが供給される状態に切換えられた場合にはばね部材ｑ２のばね力に抗してピストンｑ１が押し出しシリンダーｑの下側に向けて押し出される。このとき、ピストンｑ１の操作ロッドｑ３は容器ａの口元部ｂの被覆部ｂ２を押圧する方向に移動され、この操作ロッドｑ３からの押圧力によって位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内で保持されている容器ａの口元部ｂが位置決めヘッドｇから分離されるようになっている。
【００１３】
このとき、ピストンｑ１の操作ロッドｑ３は容器ａの口元部ｂの被覆部ｂ２を押圧する方向に移動され、この操作ロッドｑ３からの押圧力によって位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内で保持されている容器ａの口元部ｂが位置決めヘッドｇから分離される。続いて、位置決めヘッドｇを上昇させる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−３１３５１９号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成の容器方向整列装置ｅでは図１１に示すように位置決めヘッドｇの当接部ｎ１は鉛直方向に平行な直線形状に形成されている。そして、容器ａの方向整列時には位置決め部材ｎの直線形状の当接部ｎ１に容器ａの雄ねじ部ｃにおける螺合始端位置ｄを当接させることにより、雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄと容器ａのラベル面ｘの方向とを一致させるようになっている。
【００１６】
また、容器ａの口元部ｂの雄ねじ部ｃには図９（Ｂ）に示すように口元部ｂのベース面ｂ１から螺旋状の雄ねじ形成用のねじ山部ｏが突設されている。このねじ山部ｏは図１２に示すように雄ねじ部ｃの両端間の中間部分では一定の太さの完全ねじ部ｏ１が形成されている。そして、雄ねじ部ｃの両端部（雄ねじ部ｃの螺合始端部ｄおよび図示しない螺合終端部）では先端側に向かうにしたがって完全ねじ部ｏ１よりも太さが細くなる先細状の不完全ねじ部ｏ２が形成されている。
【００１７】
しかしながら、上記従来構成の容器方向整列装置ｅでは容器ａの方向整列時に位置決め部材ｎの直線形状の当接部ｎ１に容器ａの雄ねじ部ｃにおける螺合始端位置ｄが当接した際に、図１２中にハッチング部分で示すように位置決め部材ｎの直線形状の当接部ｎ１の端縁部が雄ねじ部ｃの先細状の不完全ねじ部ｏ２の先端部分ｐに乗り上げ、この乗り上げ部分ｐを押し潰して止まる現象が発生する。そのため、位置決めヘッドｇの当接部ｎ１が、容器ａにおける雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄに当接された際に、雄ねじ部ｃの螺合始端位置ｄで位置決めヘッドｇの当接部ｎ１を正確には係止することができず、位置ずれが発生するおそれがある。
【００１８】
さらに、位置決め部材ｎの直線形状の当接部ｎ１の端縁部が雄ねじ部ｃの先細状の不完全ねじ部ｏ２の先端部分ｐに乗り上げ、この乗り上げ部分ｐを押し潰すことにより、雄ねじ部ｃのねじ山部ｏを損傷する可能性がある。
【００１９】
また、上記従来構成の容器方向整列装置ｅでは位置決めヘッドｇによって容器ａを吊り上げる際に、位置決めヘッドｇの吸着手段ｊにより容器ａの口元部ｂが吸着されて容器ａが支持されているだけなので、容器ａの支持強度が比較的小さい問題がある。そのため、容器ａが比較的重い場合、下部が振られ易く、容器ａの姿勢が不安定となり易い問題がある。これにより、位置決めされた後に容器ａの位相がずれたり、ひいては容器ａが位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内から抜け落ちてしまうおそれがある。
【００２０】
また、位置決め部材ｎの当接部ｎ１の形状を鉛直方向より水平方向に近い斜面状に形成し、位置決め部材ｎの当接部ｎ１に容器ａの雄ねじ部ｃにおける螺合始端位置ｄが当接した際に、位置決め部材ｎの当接部ｎ１の斜面を容器ａの雄ねじ部ｃの下面に当接させることにより、位置決め部材ｎの当接部ｎ１の斜面と容器ａの雄ねじ部ｃの下面とを係合させることも考えられる。
【００２１】
しかしながら、この場合には位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内から容器ａの口元部ｂを引き離す作業時に位置決めヘッドｇを逆回転させなければ位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内から容器ａの口元部ｂを引き離すことができない問題がある。そのため、この場合には位置決めヘッドｇに容器ａの口元部ｂを係止させたのち、位置決めヘッドｇの逆転動作が必要になるので、作業工程が増える問題がある。
【００２２】
さらに、位置決めヘッドｇの内部にばね材を設け、このばね材のばね力によって容器ａの雄ねじ部ｃを位置決め部材ｎの直線状の当接部ｎ１に圧接させることにより、位置決め後の容器ａのずれ防止対策を行なう方法もある。しかしながら、この場合にはヘッドｇの挿入穴部ｈ内から容器ａの口元部ｂを引き離す作業時に容器ａの口元部ｂが傷付き、破損することを防止することができない。
【００２３】
また、第２の従来例では位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内から容器ａの口元部ｂを引き離す作業時に押し出しシリンダーｑによって強制的に容器ａの上部を押し下げて分離する作業が行なわれる。この場合には容器ａを位置決めヘッドｇに挿入後、位置決めヘッドｇの逆転動作が不要になり、作業工程を簡略化できる。
【００２４】
しかしながら、この場合には位置決めヘッドｇの挿入穴部ｈ内から容器ａの口元部ｂを引き離す作業時に位置決めヘッドｇの当接部ｎ１の斜面と係合している容器ａの雄ねじ部ｃが破損するだけでなく、雄ねじ部ｃから口元部ｂの内壁まで貫通する穴が開いてしまう可能性があるので、包装製品としての品質が低下する問題がある。
【００２５】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、位置決めヘッドの係止部に容器口元の雄ねじの螺合始端部の位置を当接させて位置決めした後の位置決めヘッドと容器との位相がずれることを防止することができ、位置決めヘッドから容器が抜け落ちるおそれもない容器方向整列装置およびその方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、表裏の方向性がある容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器が搬送される搬送路に介設され、前記容器本体の向きを一定方向に揃えた状態で整列させる容器方向整列部に前記容器本体の口元部が挿入される挿入穴部を備えた位置決めヘッドが設けられるとともに、
前記位置決めヘッドに前記容器の雄ねじ部の螺合始端部に当接して係止する係止部が設けられ、前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に前記容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させる容器方向整列装置において、
前記位置決めヘッドを前記挿入穴部の部分で複数の分割要素に分割させ、
前記各分割要素を開閉駆動する開閉駆動機構を設けるとともに、
前記各分割要素を閉方向に移動させることにより、前記容器本体の口元部を把持する把持手段を設けたことを特徴とする容器方向整列装置である。
【００２７】
そして、本請求項１の発明では、容器の方向整列時には位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止することにより、容器の特定の面の向きを雄ねじ部の螺合始端位置に一致させる。このとき、把持手段によって位置決めヘッドの各分割要素を閉方向に移動させることにより、各分割要素間で容器本体の口元部を把持する。この状態で、容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、容器を一定方向に揃えた状態で整列させるようにしたものである。
【００２８】
請求項２の発明は、前記位置決めヘッドは、前記雄ねじ部の螺合始端部に対して斜め下方から当接する傾斜面状の当接部が前記係止部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の容器方向整列装置である。
【００２９】
そして、本請求項２の発明では、位置決めヘッドの係止部を容器の雄ねじ部の螺合始端部に当接させる際に、雄ねじ部の螺合始端部に対して斜め下方から当接させて係止するようにしたものである。
【００３０】
請求項３の発明は、前記開閉駆動機構は、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に接近させた近接位置と、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に当接させて把持させる閉位置とにそれぞれ移動させる移動位置規制手段を有し、
前記容器方向整列部は、前記位置決めヘッドを軸回り方向に回転駆動するヘッド回転駆動機構と、
前記位置決めヘッドを昇降駆動する昇降駆動機構と、
前記搬送路上の前記容器本体をその軸線の軸回り方向に回転駆動する容器回転駆動機構と、
前記各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器回転駆動機構によって前記容器を回転させて前記位置決めヘッドの係止部に前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態と、
この螺合始端部位置決め状態で、前記各分割要素を閉位置に移動して前記各分割要素によって前記容器本体の口元部を把持させる把持状態と、
この把持状態で、前記位置決めヘッドを上昇させたのち、前記容器の向きを一定角度回動させて位置決めする容器位置決め状態と、
前記容器を位置決めした状態で、前記容器を前記搬送路上に移載したのち、前記各分割要素を近接位置に移動させた状態で、前記容器を前記螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離状態とにそれぞれ切換え制御する切換制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１に記載の容器方向整列装置である。
【００３１】
そして、本請求項３の発明では、容器の方向整列時には切換制御手段によって、まず位置決めヘッドの各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器回転駆動機構によって容器を回転させて位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態に切換える。続いて、この螺合始端部位置決め状態で、各分割要素を閉位置に移動して各分割要素によって容器本体の口元部を把持させる把持状態に切換える。その後、この把持状態で、位置決めヘッドを上昇させたのち、容器の向きを一定角度回動させて位置決めする。さらに、この容器位置決め状態で、容器を搬送路上に移載したのち、各分割要素を近接位置に移動させ、この状態で、容器を螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる分離状態に切換え制御するようにしたものである。
【００３２】
請求項４の発明は、前記移動位置規制手段は、前記近接位置と、前記閉位置と、前記各分割要素を前記容器本体の口元部から離間させた開位置との３位置に切換える３位置切換え手段を有し、
前記切換制御手段は、前記容器を位置決めした状態で、前記容器を前記搬送路上に移載したのち、前記各分割要素を前記開位置に移動させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離手段を有することを特徴とする請求項３に記載の容器方向整列装置である。
【００３３】
そして、本請求項４の発明では、移動位置規制手段の３位置切換え手段によって、各分割要素を近接位置と、閉位置と、開位置との３位置に切換える。ここで、位置決めヘッドの各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器を回転させて位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態に切換える。続いて、この螺合始端部位置決め状態で、各分割要素を閉位置に移動して各分割要素によって容器本体の口元部を把持させる把持状態に切換える。その後、この把持状態で、位置決めヘッドを上昇させたのち、容器の向きを一定角度回動させて位置決めする。さらに、容器を位置決めした状態で、容器を搬送路上に移載したのち、切換制御手段の分離手段によって、各分割要素を開位置に移動させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させるようにしたものである。
【００３４】
請求項５の発明は、表裏の方向性がある容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器を搬送させる搬送工程と、
この搬送工程で搬送される前記容器本体の口元部が挿入される挿入穴部を備えた位置決めヘッドの係止部に前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止する螺合始端部位置決め工程と、
前記位置決めヘッドを前記挿入穴部の部分で複数に分割させた各分割要素を閉方向に移動させることにより、前記容器本体の口元部を把持する把持工程と、
前記容器本体の口元部を前記位置決めヘッドの前記各分割要素によって把持させた状態で、前記容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に前記容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させる容器整列工程と
を具備することを特徴とする容器方向整列方法である。
【００３５】
そして、本請求項５の発明では、容器方向整列時には、まず表裏の方向性がある容器本体の口元部外周面にキャップを螺着する雄ねじ部が形成された容器を搬送させる（搬送工程）。この搬送工程で搬送される容器本体の口元部が挿入される挿入穴部を備えた位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止する（螺合始端部位置決め工程）。続いて、位置決めヘッドを挿入穴部の部分で複数に分割させた各分割要素を閉方向に移動させることにより、容器本体の口元部を把持する（把持工程）。その後、容器本体の口元部を位置決めヘッドの各分割要素によって把持させた状態で、容器の雄ねじ部の螺合始端部を基準に容器本体の向きを予め設定された回転角度回動させることにより、容器を一定方向に揃えた状態で整列させる（容器整列工程）。これにより、容器の方向整列時には位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止し、容器の特定の面の向きを雄ねじ部の螺合始端位置に一致させた状態で、把持手段によって位置決めヘッドの各分割要素を閉方向に移動させて各分割要素間で容器本体の口元部を把持することにより、位置決めヘッドの係止部に容器口元の雄ねじの螺合始端部の位置を当接させて位置決めした後の位置決めヘッドと容器との位相がずれることを防止し、かつ位置決めヘッドから容器が抜け落ちることを防止するようにしたものである。
【００３６】
請求項６の発明は、前記容器整列工程は、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、前記各分割要素を前記容器本体の口元部に接近させた近接位置に移動させる分割要素移動工程と、
前記容器を前記螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離工程と
を具備することを特徴とする請求項５に記載の容器方向整列方法である。
【００３７】
そして、本請求項６の発明では、容器整列工程を行う際に、容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、各分割要素を容器本体の口元部に接近させた近接位置に移動させる（分割要素移動工程）。続いて、容器を螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる（分離工程）ようにしたものである。
【００３８】
請求項７の発明は、前記容器整列工程は、前記容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、前記各分割要素を前記容器本体の口元部から離間させた開位置に移動させて前記位置決めヘッドを前記容器本体の口元部から分離させる分離工程を具備することを特徴とする請求項５に記載の容器方向整列方法である。
【００３９】
そして、本請求項７の発明では、容器整列工程を行う際に、容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、各分割要素を容器本体の口元部から離間させた開位置に移動させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる（分離工程）ようにしたものである。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本実施の形態の容器方向整列装置（容器方向整列部）１の概略構成を示すものである。この容器方向整列装置１には回転軸２を中心に回転するターンテーブル３が設けられている。このターンテーブル３の外周部には容器ホルダー４を保持する複数のポケット部３ａが周方向に沿って並設されている。
【００４１】
そして、上流側の図示しないコンベヤー（搬送路）により容器５を挿入した容器ホルダー４が容器方向整列装置１に搬送され、スターホイールなどの繰入機構を介してターンテーブル３のポケット部３ａに順次繰り入れられるようになっている。なお、本実施の形態で方向整列される対象の容器５は、例えば一側面にラベル面（図１０参照）が形成され、表裏の方向性がある容器である。
【００４２】
図３に示すように表裏の方向性がある容器本体５ａの口元部５ｂの外周面には図示しないキャップを螺着する雄ねじ部５ｃが形成されている。ここで、容器５の口元部５ｂに螺設した雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄと容器本体５ａのラベル面ｘ（図１０（Ａ）〜（Ｄ）参照）の位相関係は常に一定である。さらに、図３に示す容器５は、内容物の充填前のものであって、口元部５ｂの頭部には製品では不要となる成形時の被覆部５ｂ２が突設されている。
【００４３】
また、ターンテーブル３の各ポケット部３ａの下部には各容器ホルダー４をその軸線の軸回り方向に回転駆動する容器回転駆動機構６が設けられている。この容器回転駆動機構６は例えば駆動モータなどの駆動源と、この駆動源の駆動力をベルト機構や、歯車機構などを介して各容器ホルダー４の回転軸に伝達する周知の動力伝達機構とによって構成されている。なお、この容器回転駆動機構６には一定の回転トルクを受けるとスリップして、回転力の伝達を遮断するトルクリミタ等の回転伝達遮断手段が内蔵されている。この回転伝達遮断手段は、例えば、数値制御が可能なサーボモータ等を用いて、回転の停止位置を正確に設定することができる場合には必ずしも設ける必要はない。
【００４４】
また、各容器ホルダー４の上方位置には円筒状の位置決めヘッド７が設けられている。この位置決めヘッド７には図３に示すように容器本体５ａの口元部５ｂが挿入される挿入穴部８が形成されている。そして、位置決めヘッド７の挿入穴部８に容器５の口元部５ｂが挿入されることにより、容器５の口元部５ｂのセンター出しが行われるようになっている。
【００４５】
さらに、位置決めヘッド７には略円筒状のヘッド本体９が設けられている。図４に示すようにこのヘッド本体９の筒内には金属材料で形成された円筒状の位置決め筒体１０が設けられている。
【００４６】
この位置決め筒体１０の下端部には図５に示すように周方向の１箇所に切欠された爪状の係止部１１が設けられている。この係止部１１には容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに対して斜め下方から当接する傾斜面状の当接部１１ａが設けられている。さらに、図６に示すように当接部１１ａの上端部にはこの当接部１１ａの傾斜角度よりも緩い傾斜角度で傾斜された傾斜辺１１ｂの上端部が連結されている。
【００４７】
そして、位置決めヘッド７の挿入穴部８に容器５の口元部５ｂが挿入された状態で、容器回転駆動機構６を駆動し容器ホルダー４を軸回り方向に回転させた際に、係止部１１の当接部１１ａが容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに対して斜め下方から当接するようになっている。これにより、位置決めヘッド７の係止部１１と容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄとの間が係止されて位置決めヘッド７の係止部１１と容器５との間の軸回り方向への回転が規制されるようになっている。
【００４８】
さらに、本実施の形態の容器方向整列装置１には位置決めヘッド７を軸回り方向に回転駆動するヘッド回転駆動機構１２と、位置決めヘッド７を昇降駆動する昇降駆動機構１３とが設けられている。
【００４９】
また、本実施の形態では図４に示すように位置決めヘッド７が挿入穴部８の部分で複数、本実施の形態では２つの分割要素１４ａ，１４ｂに２分割されている。ここで、２つの分割要素１４ａ，１４ｂ間の一方の分割線１５は図５および図６に示すように係止部１１の当接部１１ａの上端部と傾斜辺１１ｂの上端部との連結部と対応する位置に配置されている。
【００５０】
また、図３に示すように位置決めヘッド７を支持する位置決めヘッド支持部１６には各分割要素１４ａ，１４ｂを開閉駆動する開閉駆動機構１７が設けられている。この開閉駆動機構１７には両側の分割要素１４ａ，１４ｂを開閉する方向（図３中で左右方向）に移動させるエアーチャック（把持手段）１８が設けられている。
【００５１】
このエアーチャック１８には開閉可能な２つのフィンガ部材１９ａ，１９ｂと、これらのフィンガ部材１９ａ，１９ｂ間を開閉操作する図示しないエアーシリンダとが設けられている。そして、一方のフィンガ部材１９ａには一方の分割要素１４ａ、他方のフィンガ部材１９ｂには他方の分割要素１４ｂがそれぞれ固定されている。
【００５２】
また、エアーチャック１８のエアーシリンダはソレノイドバルブ２０を介してエアー源２１に接続されている。そして、ソレノイドバルブ２０の切換え操作にともないエアーチャック１８へのエアーの供給状態が切換え制御されて２つのフィンガ部材１９ａ，１９ｂ間が開閉操作されるようになっている。このとき、２つのフィンガ部材１９ａ，１９ｂ間が閉操作される動作によって各分割要素１４ａ，１４ｂが閉方向（両者間を接近させる方向）に移動され、各分割要素１４ａ，１４ｂで容器本体５ａの口元部５ｂを把持するようになっている。
【００５３】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態の容器方向整列装置１による容器方向整列時には、まず表裏の方向性がある容器５を容器ホルダー４に挿入し、上流側の図示しないコンベヤーによって搬送させる（搬送工程）。
【００５４】
そして、上流側の図示しないコンベヤーにより容器５を挿入された容器ホルダー４が容器方向整列装置１に搬送され、スターホイールなどの繰入機構を介してターンテーブル３の各ポケット部３ａに順次繰り入れられる。このとき、容器５の向きはばらばらである。
【００５５】
続いて、容器方向整列装置１の昇降駆動機構１３によって位置決めヘッド７が下降される。そして、この位置決めヘッド７の挿入穴部８に容器５の口元部５ｂが挿入される。このとき、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂは容器５の口元部５ｂに近接され、２つの分割要素１４ａ，１４ｂと容器５の口元部５ｂとの間に若干隙間が形成されている近接位置に移動された状態で保持される。
【００５６】
この状態で、ターンテーブル３の容器ホルダー４が容器回転駆動機構６によって回転駆動される。このとき、容器ホルダー４と一緒に回転する容器５の回転によって雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄを静止している位置決めヘッド７の係止部１１に当接させて係止する（螺合始端部位置決め工程）。ここで、本実施の形態では、容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄを位置決めヘッド７の係止部１１に当接させる際に、雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに対して位置決めヘッド７の傾斜面状の当接部１１ａを斜め下方から当接させて係止させる。これにより、容器５の特定の面の向きを雄ねじ部５ｃの螺合始端位置に一致させる。なお、容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄが位置決めヘッド７の係止部１１に係止された時点で、容器回転駆動機構６には回転伝達遮断手段が働いて容器回転駆動機構６の回転が停止される。
【００５７】
続いて、エアーチャック１８によって位置決めヘッド７の各分割要素１４ａ，１４ｂを閉方向に移動させる。これにより、各分割要素１４ａ，１４ｂ間で容器５の口元部５ｂを把持する（把持工程）。この状態で、昇降駆動機構１３を作動させて位置決めヘッド７を上方に移動させる。これにより、位置決めヘッド７と一緒に容器５を上昇させて、容器ホルダー４と干渉しない位置まで容器５を移動させる（図１０（Ｃ）参照）。
【００５８】
この状態で、容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄを基準に容器本体５ａの向きを予め設定された回転角度回動させることにより、容器５を一定方向に揃えた状態で整列させる（容器整列工程）。
【００５９】
このように容器５を位置決め後、昇降駆動機構１３を作動させて位置決めヘッド７を下降させ、容器ホルダー４に容器５を押し込む。その後、各分割要素１４ａ、１４ｂを開方向に移動させ、位置決めヘッド７を位置決め時と逆方向に回転させる。これにより、位置決めヘッド７の係止部１１を容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄから引き離す。
【００６０】
また、容器ホルダー４に挿入され、方向整列が終了した容器５はこの容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄの方向が狂わないように繰出され、コンベヤーにより次の工程に送り出される。
【００６１】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の容器方向整列装置１では位置決めヘッド７を２つの分割要素１４ａ，１４ｂに２分割するとともに、各分割要素１４ａ，１４ｂを開閉駆動する開閉駆動機構１７を設けている。そして、容器５の方向整列時には位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを容器５の口元部５ｂに近接させた近接位置に移動させ、２つの分割要素１４ａ，１４ｂと容器５の口元部５ｂとの間に若干隙間を形成させた状態で、ターンテーブル３の容器ホルダー４を容器回転駆動機構６によって回転させる。これにより、位置決めヘッド７の係止部１１の当接部１１ａに容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄを当接させて係止させ、容器５の特定の面の向きを雄ねじ部５ｃの螺合始端位置に一致させることができる。
【００６２】
その後、エアーチャック１８によって位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを閉方向に移動させて各分割要素１４ａ，１４ｂ間で容器５の口元部５ｂを把持するようにしている。そのため、この状態で、容器５の搬送や、押し込み等の移載作業を行うことにより、位置決めヘッド７の係止部１１に容器５の口元部５ｂにおける雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄの位置を当接させて位置決めした後の位置決めヘッド７と容器５との位相がずれることを防止することができるとともに、位置決めヘッド７から容器５が抜け落ちることを防止することができる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では位置決めヘッド７の位置決め筒体１０の下端部に容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに対して斜め下方から当接する傾斜面状の当接部１１ａを設けている。そのため、位置決めヘッド７の係止部１１を容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに当接させる際に、係止部１１の当接部１１ａを容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄに対して斜め下方から当接させることができる。その結果、容器５を移載中に容器５が位置決めヘッド７から落下する頻度を減らす事ができる。
【００６４】
また、位置決めヘッド７の係止部１１が容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄのねじ山に乗り上げることがなくなるので、容器５の位置決め精度を高めることができる。そのため、容器５の方向整列異常を低減させることができる。
【００６５】
さらに、位置決めヘッド７の係止部１１が容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄのねじ山に乗り上げることがなくなることにより、容器５の雄ねじ部５ｃのねじ山を破損する事がなくなる効果もある。
【００６６】
また、図７（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図６参照）の開閉駆動機構１７に、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂ間を図７（Ｂ）に示す近接位置と、図７（Ａ）に示す閉位置と、図７（Ｃ）に示すように各分割要素１４ａ，１４ｂを容器本体５ａの口元部５ｂから離間させた開位置との３位置に切換える例えばタンデムシリンダなどの３位置切換え手段を設けたものである。
【００６７】
さらに、本実施の形態の３位置切換制御手段では、容器５を位置決めした状態で、容器５を搬送路上に移載したのち、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを開位置に移動させることにより、位置決めヘッド７を容器本体５ａの口元部５ｂから分離させる分離手段を有する。
【００６８】
そして、本実施の形態では、開閉駆動機構１７の３位置切換え手段によって、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを図７（Ｂ）に示す近接位置と、図７（Ａ）に示す閉位置と、図７（Ｃ）に示す開位置との３位置に切換える。ここで、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを近接位置に移動させた状態で、容器５を回転させて位置決めヘッド７の係止部１１に容器５の雄ねじ部５ｃの螺合始端部５ｄを当接させる螺合始端部位置決め状態に切換える。
【００６９】
続いて、この螺合始端部位置決め状態で、位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂを閉位置に移動して各分割要素１４ａ，１４ｂによって容器本体５ａの口元部５ｂを把持させる把持状態に切換える。
【００７０】
その後、この把持状態で、位置決めヘッド７を上昇させたのち、容器５の向きを一定角度回動させて位置決めする。さらに、容器５を位置決めした状態で、容器５を搬送路上の容器ホルダー４に移載、挿入したのち、開閉駆動機構１７の分離手段によって、各分割要素１４ａ，１４ｂを開位置に移動させて位置決めヘッド７を容器本体５ａの口元部５ｂから分離させるようにしている。
【００７１】
そこで、本実施の形態では、第１の実施の形態の開閉駆動機構１７によって位置決めヘッド７の２つの分割要素１４ａ，１４ｂ間を図７（Ｃ）に示すように各分割要素１４ａ，１４ｂを容器本体５ａの口元部５ｂから離間させた開位置に切換え可能にしたものである。そのため、本実施の形態では容器５を位置決めし、移載した後、位置決めヘッド７を上昇させる際に、位置決めヘッド７を位置決め時と逆方向に回転させなくても容器５の分離が可能となり、工程及び処理時間を短縮できる効果がある。
【００７２】
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、容器本体５ａの口元部５ｂの内周面にねじがある場合にも口元部５ｂ内に位置決めヘッドを挿入する事により同様に対応が可能となる。
【００７３】
また、容器本体５ａの口元部５ｂの外周面に２条ねじが設けられ、かつ容器本体５ａの表、若しくは裏のどちらかに方向整列させれば良いという場合には、位置決め筒体１０に爪状の係止部１１を円周方向等間隔に２個設ければよい。この場合には位置決め筒体１０に１つの爪状の係止部１１を設けた場合に比較して螺合始端部に当接するまでの時間が短縮される。そのため、方向整列にかかる時間を短縮する事が可能となる。さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、位置決めヘッドを挿入穴部の部分で複数の分割要素に分割させ、各分割要素を開閉駆動する開閉駆動機構を設けるとともに、各分割要素を閉方向に移動させることにより、容器本体の口元部を把持する把持手段を設けたので、位置決めヘッドの係止部に容器口元の雄ねじの螺合始端部の位置を当接させて位置決めした後の位置決めヘッドと容器との位相がずれることを防止することができ、位置決めヘッドから容器が抜け落ちることを防止することができる。
【００７５】
請求項２の発明によれば、位置決めヘッドの係止部を容器の雄ねじ部の螺合始端部に当接させる際に、雄ねじ部の螺合始端部に対して斜め下方から当接させて係止することで容器落下の可能性を減らす事ができる。
【００７６】
請求項３の発明によれば、容器の方向整列時には切換制御手段によって、まず位置決めヘッドの各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器回転駆動機構によって容器を回転させて位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態に切換え、続いて、この螺合始端部位置決め状態で、各分割要素を閉位置に移動して各分割要素によって容器本体の口元部を把持させる把持状態に切換える。その後、この把持状態で、位置決めヘッドを上昇させたのち、容器の向きを一定角度回動させて位置決めし、さらに、この容器位置決め状態で、容器を搬送路上に移載したのち、各分割要素を近接位置に移動させ、この状態で、容器を螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる分離状態に切換え制御することができる。
【００７７】
請求項４の発明によれば、移動位置規制手段の３位置切換え手段によって、各分割要素を近接位置と、閉位置と、開位置との３位置に切換える。ここで、位置決めヘッドの各分割要素を近接位置に移動させた状態で、容器を回転させて位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させる螺合始端部位置決め状態に切換える。続いて、この螺合始端部位置決め状態で、各分割要素を閉位置に移動して各分割要素によって容器本体の口元部を把持させる把持状態に切換える。その後、この把持状態で、位置決めヘッドを上昇させたのち、容器の向きを一定角度回動させて位置決めする。さらに、容器を位置決めした状態で、容器を搬送路上に移載したのち、切換制御手段の分離手段によって、各分割要素を開位置に移動させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させることができる。
【００７８】
請求項５の発明によれば、容器の方向整列時には位置決めヘッドの係止部に容器の雄ねじ部の螺合始端部を当接させて係止し、容器の特定の面の向きを雄ねじ部の螺合始端位置に一致させた状態で、把持手段によって位置決めヘッドの各分割要素を閉方向に移動させて各分割要素間で容器本体の口元部を把持することにより、位置決めヘッドの係止部に容器口元の雄ねじの螺合始端部の位置を当接させて位置決めした後の位置決めヘッドと容器との位相がずれることを防止し、かつ位置決めヘッドから容器が抜け落ちることを防止することができる。
【００７９】
請求項６の発明によれば、容器整列工程を行う際に、容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、各分割要素を容器本体の口元部に接近させた近接位置に移動させる（分割要素移動工程）。続いて、容器を螺合始端部位置決め方向とは逆方向に回転させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる（分離工程）ことができる。
【００８０】
請求項７の発明によれば、容器整列工程を行う際に、容器を一定方向に揃えた状態で整列させた状態で、各分割要素を容器本体の口元部から離間させた開位置に移動させて位置決めヘッドを容器本体の口元部から分離させる（分離工程）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の容器方向整列装置の概略構成図。
【図２】第１の実施の形態の容器方向整列装置の位置決めヘッドとその周辺部の要部構成を示す縦断面図。
【図３】第１の実施の形態の容器方向整列装置における位置決めヘッドのエアーチャックを示す要部の縦断面図。
【図４】第１の実施の形態の容器方向整列装置における位置決めヘッドの平面図。
【図５】第１の実施の形態の容器方向整列装置における位置決めヘッドの位置決め部材の当接部を示す斜視図。
【図６】同側面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の容器方向整列装置を示すもので、（Ａ）は位置決めヘッドの分割要素間を閉じて容器の口元部を把持した状態を示す縦断面図、（Ｂ）は位置決めヘッドの分割要素間を容器の口元部の近接位置に配置した状態を示す縦断面図、（Ｃ）は位置決めヘッドの分割要素間を容器の口元部から離間させた開位置に移動した状態を示す縦断面図。
【図８】従来の容器方向整列装置の要部構成を示す縦断面図。
【図９】（Ａ）は位置決め部材の下端部の当接部を示す斜視図、（Ｂ）は容器の雄ねじ部における螺合始端位置を示す斜視図。
【図１０】従来の容器方向整列装置の容器方向整列動作を説明するもので、（Ａ）は容器ホルダー上に容器が移載された状態を示す側面図、（Ｂ）は位置決めヘッドの挿入穴部内に容器の口元部を挿入させた状態で位置決めヘッドを回転させた状態を示す側面図、（Ｃ）は位置決めヘッドを上方に移動させた状態を示す側面図、（Ｄ）は容器のラベル面を一定方向に揃えた状態で整列させた状態を示す側面図。
【図１１】位置決め部材の当接部を示す斜視図。
【図１２】位置決め部材の当接部の端縁部が雄ねじ部の不完全ねじ部の先端部分に乗り上げ、この乗り上げ部分を押し潰した状態を説明するための説明図。
【図１３】従来の他の構成の容器方向整列装置における位置決めヘッドの容器押し出し機構を示す要部の縦断面図。
【符号の説明】
５…容器、５ａ…容器本体、５ｂ…口元部、５ｃ…雄ねじ部、５ｄ…螺合始端部、７…位置決めヘッド、８…挿入穴部、１１…係止部、１４ａ，１４ｂ…分割要素、１７…開閉駆動機構、１８…エアーチャック（把持手段）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004359420.tif 000014
【図１３】
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