(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップの方向を揃えるキャップ整列手段と、
前記キャップ整列手段よりも高い位置に配置されたキャップ殺菌手段と、
前記キャップ整列手段から前記キャップ殺菌手段へキャップを搬送するキャップ搬送手段と、
前記キャップ殺菌手段の排出部に設けられ、殺菌が終了したキャップを下流のキャッパへ自重で移送するシュートとを備えたキャップ供給装置において、
前記キャップ搬送手段が、
前記キャップ整列手段からキャップを受け取ってキャップを水平方向に搬送する第１エアコンベヤと、
前記第１エアコンベヤと供給ホイールを介して接続されるとともに、前記供給ホイールによって間隔が空けられたキャップを保持しつつ上方へ搬送する上昇コンベヤと、
前記上昇コンベヤからキャップを受け取ってキャップを水平方向に搬送する第２エアコンベヤと
を備えることを特徴とするキャップ供給装置。
【請求項２】
前記上昇コンベヤの搬送経路上に設けられてキャップの方向を検出する検出手段と、
前記上昇コンベヤの搬送経路上の前記検出手段の下流に設けられたリジェクト手段と、
前記リジェクト手段を制御する制御手段とを備え、
不良キャップを前記上昇コンベヤの搬送経路上でリジェクト可能としたことを特徴とする請求項１に記載のキャップ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップの表裏をソータで揃えて上方に配置されたキャップ滅菌機へ搬送するキャップ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無菌充填ラインでは、一般にホッパに供給されたキャップをソータに送り、ソータでキャップの表裏を揃えた後、キャップ滅菌機で滅菌してキャッパへと供給する。
【０００３】
ホッパは、キャップを人手により供給する関係上、一般に１階に配置される。これに対してキャップ滅菌機からキャッパへのキャップ供給は、キャップの自重を利用してシュート内を滑らせて、または転がして供給するため、キャップ滅菌機はキャッパよりも高い場所に配置される。そのためソータからキャップ滅菌機へキャップを搬送する際には、垂直もしくは傾斜して設けられたエアコンベヤによってキャップを搬送する（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、表裏を揃えてキャップを搬送するキャップ供給装置では、ソータからの搬送中にキャップの向きを検出し、後処理に不適切な方向を向くキャップをリジェクトする構成が設けられる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７９１４７９号公報
【特許文献２】特許第５３４０１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、上方に配置されるキャップ滅菌機へソータからキャップを搬送する場合、ソータとキャップ滅菌機を連絡するエアコンベヤの傾斜が大きく垂直に近いほどキャップ供給装置全体の設置面積を小さくすることができる。しかし、エアコンベヤの傾斜が大きいとキャップを搬送するための風量が大きくなり、それに伴いキャップに掛かる負荷も大きくなる。そのため、装置全体の設置面積を小さくするためにエアコンベヤの傾斜を大きくするとキャップが傷付くという問題が発生する。
【０００７】
また、エアで搬送されるキャップの個別の位置を把握することはできないので、特許文献２の構成では、エアで搬送されるキャップを堰き止めてリジェクトしている。そのためこのような構成では連続的に搬送されるキャップの搬送が一旦停止され、効率が悪化する。
【０００８】
以上の問題に鑑み、本発明は、キャップ供給装置全体の設置面積を小さくしながらもキャップを傷つけずに搬送することができ、かつキャップの移送を停止することなく効率的な搬送を行うことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のキャップ供給装置は、キャップの方向を揃えるキャップ整列手段と、キャップ整列手段よりも高い位置に配置されたキャップ殺菌手段と、キャップ整列手段からキャップ殺菌手段へキャップを搬送するキャップ搬送手段と、キャップ殺菌手段の排出部に設けられ、殺菌が終了したキャップを下流のキャッパへ自重で移送するシュートとを備えたキャップ供給装置であって、キャップ搬送手段は、キャップ整列手段からキャップを受け取ってキャップを水平方向に搬送する第１エアコンベヤと、第１エアコンベヤと供給ホイールを介して接続されるとともに、供給ホイールによって間隔が空けられたキャップを保持しつつ上方へ搬送する上昇コンベヤと、上昇コンベヤからキャップを受け取ってキャップを水平方向に搬送する第２エアコンベヤとを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記キャップ供給装置は、上昇コンベヤの搬送経路上に設けられてキャップの方向を検出する検出手段と、上昇コンベヤの搬送経路上の検出手段の下流に設けられたリジェクト手段と、リジェクト手段を制御する制御手段とを備え、不良キャップを上昇コンベヤの搬送経路上でリジェクト可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、キャップ供給装置全体の設置面積を小さくしながらもキャップを傷つけずに搬送することができ、かつキャップの移送を停止することなく効率的な搬送を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャップ供給装置の全体のレイアウトを示す図である。
【図２】本実施形態で使用されるキャップ整列装置の構成を示す正面図である。
【図３】上昇コンベヤの構成を示す模式的な側面図である。
【図４】図３の上昇コンベヤのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】表裏検出部のセンサにカメラを用いた場合のリジェクト機構の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るキャップ供給装置の全体のレイアウトを示す図である。
【００１４】
本実施形態のキャップ供給装置１０は、例えば無菌充填ラインで使用され、キャップをホッパ１１からキャップ滅菌装置（キャップ殺菌手段）１９を介してキャッパ（２２）へと搬送する。樹脂製キャップは、例えば作業者により１階に配置されたホッパ１１に投入され、ホッパ１１に貯留される。ホッパ１１に貯留されたキャップは、キャップ整列装置（キャップ整列手段）１２により表裏が所定の向きに揃えられ、一列に整列された後、略水平に配置された第１エアコンベヤ１３へ供給される。第１エアコンベヤ１３へと供給されたキャップは、ブロア１４から第１エアコンベヤ１３に送り込まれるエアによりダクト内を搬送され、回転ホイール３０を通して搬送ピッチが整えられ、上昇コンベヤ（キャップ搬送手段）１５へと送り出される。
【００１５】
上昇コンベヤ１５は、第１エアコンベヤ１３から供給されたキャップを吸着、保持して略垂直に搬送し、略水平に配置された第２エアコンベヤ１６へと順次送り出す。第２エアコンベヤ１６に供給されたキャップは、ブロア１７から第２エアコンベヤ１６に送り込まれるエアによりダクト内を搬送され、シュート１８を介してキャップ滅菌装置１９に供給される。キャップ滅菌装置１９は、例えば中２階程度の高さの台２０の上に配置される。キャップ滅菌装置１９で滅菌されたキャップは、順次シュート２１に送り出され、シュート２１を通して１階に配置されるチャンバ２２内に収容されたキャッパ（不図示）へと供給される。
【００１６】
次に図２を参照して、本実施形態のキャップ供給装置１０で使用するキャップ整列装置１２の構成、および同装置によるキャップ整列動作について説明する。なお図２は、ホッパ１１内に配置されるキャップ整列装置１２の正面図である。
【００１７】
キャップ整列装置１２は、上下一対のプーリ（不図示）間に掛け回される桟付ベルト２５を備える。キャップ整列装置１２は、桟付ベルト２５が直立する状態から、搬送面（回転駆動時上昇される面）が僅かに上を向くように傾けられた状態で配置され、その下端はホッパ１１内に配置される。桟付ベルト２５のベルト搬送面には、多数の桟２６が一定の間隔で設けられ、各桟２６は、例えばベルト搬送方向に対して垂直に設けられる。そしてキャップ整列装置１２は、桟２６が略水平となるように配置される。
【００１８】
桟２６同士の間隔は、搬送されるキャップの直径よりも僅かに広く、桟付ベルト２５が回転駆動されると、ホッパ１１内に貯留されるキャップは、桟２６により掻き上げられる。このときキャップの頂面がベルト面に接するもの以外、例えばその側面や開口縁がベルト面に接するキャップは、その重心が桟２６よりも外側となり、桟２６からホッパ１１へと脱落する。すなわち、桟２６に支えられてキャップ整列装置１２の桟付ベルト２５により上方に移送されるキャップは、略全て頂面がベルト面に接した状態にあり、桟２６に沿って不等間隔で整列されている。
【００１９】
キャップ整列装置１２の上方にあって、桟付ベルト２５の搬送面側方には、当該位置の桟２６と平行となるように、第１エアコンベヤ１３へと連結される案内ガイド２７が配置される。また案内ガイド２７とは反対側の桟付ベルト２５の搬送面側方には、例えば３本のエアノズル２８が配置される。エアノズル２８は、桟２６により移送されるキャップを案内ガイド２７へと高圧エアで送り出すための装置であり、３本のエアノズル２８は、案内ガイド２７の位置に対応する一対の桟２６の間に高圧エアを吹き付けるように桟２６に平行に配置される。
【００２０】
すなわち、桟付ベルト２５の桟２６によって掻き上げられ、ホッパ１１から移送されるキャップは、案内ガイド２７の高さに来ると、エアノズル２８からの高圧エアにより案内ガイド２７へと送り出され、第１エアコンベヤ１３へと送られる。なお、第１エアコンベヤ１３のダクトには所定間隔で複数の開口部が設けられ、この開口部を介してブロア１４からエアが供給される。そしてキャップはダクト内を流れるエアにより、横に立てられた状態で転がるように搬送される。
【００２１】
次に図３、図４を参照して、上昇コンベヤ１５の構成、および上昇コンベヤ１５を用いた第１エアコンベヤ１３から第２エアコンベヤ１６へのキャップの搬送動作について説明する。なお図３は、上昇コンベヤ１５の模式的な側面図であり、図４は、図３の上昇コンベヤ１５のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００２２】
本実施形態の上昇コンベヤ１５は、例えばバキューム式垂直搬送コンベヤであり、上昇コンベヤ１５と第１エアコンベヤ１３との間には、供給ホイール３０が配置される。供給ホイール３０の周縁には、キャップＣに適合するポケット３０Ｐが一定の間隔で形成され、第１エアコンベヤ１３を搬送されてきたキャップＣは、回転する供給ホイール３０の各ポケット３０Ｐに１個ずつ収容され、供給ホイール３０の外周下半分を覆う弧状ガイド部材３０Ｃに沿って所定の間隔を空けて上昇コンベヤ１５に向けて回転移送され、上昇コンベヤ１５へと受け渡される。
【００２３】
また本実施形態において、弧状ガイド部材３０Ｃにより囲まれる供給ホイール３０の搬送経路上には、レーザセンサを用いてキャップの表裏を検出する表裏検出部３１が設けられる。表裏検出部３１は、所定位置のポケット３０Ｐに対し、キャップＣに向けてレーザを照射し、キャップＣの頂面からの反射を検出して、キャップＣの表裏を検出する。なお、検出結果は後述する上昇コンベヤ１５におけるキャップＣのリジェクト処理に用いられる
【００２４】
上昇コンベヤ１５は、チェーンに取り付けられた各プレート４０に所定間隔で開口部４０Ａが設けられたトップチェーンコンベヤであり、上方に配置された駆動スプロケット３２と、下方に配置された従動スプロケット３３に掛け回される。駆動スプロケット３２は、モータ３４により回転され、その回転量は、エンコーダ３５によりモニタされる。上昇コンベヤ１５のキャップ搬送面４０Ｃは供給ホイール３０の回転面に平行であり、供給ホイール３０は回転しながらポケット３０Ｐに収容されたキャップを上昇コンベヤ１５の搬送面上に１個ずつ供給する。
【００２５】
上昇コンベヤ１５のトップチェーンの内側にはダクト４１が配置され（図４）、ダクト４１には長手方向に沿って所定間隔で吸引用の配管３６が多数接続される。配管３６は、ブロア３７に接続され、ダクト４１内のエアが吸引される。プレート４０は、ダクト４１の両側にチェーン（不図示）に沿って延在する表裏それぞれ１対のレール４２により、その内側面が支持される。ダクト４１の搬送面側（図４において上側）の面には、開口４１Ａが設けられ、ダクト４１内の負圧によりキャップＣが開口部４０Ａを通してプレート４０に吸着される。また、上昇コンベヤ１５内には、搬送路に沿って、キャップの両側を支持するガイド部材４３が設けられる。
【００２６】
上昇コンベヤ１５の搬送路の途中には所定の位置に、リジェクト用エアノズル４４が設けられる。リジェクト用エアノズル４４は、プレート４０に吸着されて搬送されるキャップＣの側面に高圧エアを吹きかけて、例えば表裏が逆の状態にある不良キャップＣ’を搬送経路から排出する。したがって、上昇コンベヤ１５の側壁には、リジェクト用エアノズル４４から噴射されるエアを通すための開口１５Ａが設けられるとともに、その反対側の側壁には不良キャップＣ’を排出するための開口４５Ｂが設けられる。同様に、開口４５Ｂ側に位置するガイド部材４３の開口１５Ａに対応する位置には、排出される不良キャップＣ’を通すための切欠き４３Ａが設けられる。
【００２７】
上昇コンベヤ１５の第２エアコンベヤ１６への接続部には、搬送されてきたキャップＣの両側を支持して第２エアコンベヤ１６へと案内する一対の弧状ガイド部材４５が設けられる。弧状ガイド部材４５の上流側には、高圧エアで弧状ガイド部材４５に沿って、キャップＣを第２エアコンベヤ１６へと移送する押込用エアノズル４６が配置される。
【００２８】
また、上昇コンベヤ１５の下端側、回転ホイール３０の出口近くには、例えばカメラ４７が配置され、カメラ４７により搬送されるキャップＣの有無が検出される。すなわち、キャップＣは、回転ホイール３０のポケット３０Ｐにより、搬送ピッチが整えられるが、全てのポケット３０ＰにキャップＣが収容され、第１エアコンベヤ１３から上昇コンベヤ１５へと移送されるとは限らないので、カメラ４７は、このような抜けがないかを検出する。
【００２９】
回転ホイール３０の回転と上昇コンベヤ１５の回転は同期され、キャップＣが吸着されるプレート４０の位置は、エンコーダ３５の値をモニタすることにより検出できる。リジェクト用エアノズル４４は、表裏検出部３１、カメラ４７、およびエンコーダ３５からの信号に基づき表裏が逆の状態にある排出すべきキャップＣ’が、リジェクト用エアノズル４４に対応する位置まで来ると、高圧エアを噴出して、切欠き４３Ａを通してキャップＣ’を上昇コンベヤ１５から排出する。
【００３０】
以上のように本実施形態では、トップチェーンを用いたバキューム式搬送コンベヤを採用することで、表裏が略揃えられたキャップを略垂直に搬送することができ、キャップ供給装置全体の設置面積を小さくすることができる。また急勾配のエアコンベヤを用いる場合に比べキャップへ掛かる負荷が低減され、キャップが傷つくことが防止される。また、本実施形態の上昇コンベヤでは、回転ホイールでキャップの搬送ピッチを整えながらも各キャップの表裏を検知し、エンコーダでキャップの搬送位置を把握できるので、キャップの搬送を止めることなく効率的に表裏が逆のキャップを搬送経路から排出することができる。
【００３１】
なお、図５に示すように、図３の表裏検出部３１にカメラ５０を用いることも可能であり、この場合、カメラ５０で撮影された画像からキャップの表裏が識別される。また、カメラ５０を用いる場合には、その画像からキャップの変形や色違いなども他の状態も検出できるので、これらを合わせて不良キャップの判別を行ってもよい。すなわち、ＣＰＵ５１は、カメラ５０からの画像に基づき不良キャップの判別を行い、エンコーダ３５からの信号に基づき同キャップの位置をモニタし、不良キャップがリジェクト用エアノズル４４の前にくると、高圧エアを噴射して、同キャップを搬送経路から排出する。
【００３２】
なお、本実施形態では、上昇コンベヤにトップチェーンを用いたが、ベルトコンベヤを用いることも可能である。また、本実施形態ではコンベヤの駆動モータに接続されたエンコーダを用いてコンベヤの位置をモニタした。しかし、これはリジェクトすべきキャップの上昇コンベヤ内での位置を把握できればよく、同センサに限定されるものではない。また本実施形態ではキャップの排出（リジェクト）に、エアノズルを用いたが、搬送経路からの排出は、リジェクト用の部材を用いるなど他の方法を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  キャップ供給装置
１１  ホッパ
１２  キャップ整列装置（キャップ整列手段）
１３  第１エアコンベヤ
１４、１７、３７  ブロア
１５  上昇コンベヤ（キャップ搬送手段）
１６  第２エアコンベヤ
１８、２１  シュート
１９  キャップ滅菌装置（キャップ殺菌手段）
２０  台
２２  チャンバ
２５  桟付ベルト
２６  桟
２７  案内ガイド
２８  エアノズル
３０  供給ホイール
３０Ｐ  ポケット
３１  表裏検出部（検出手段）
３２  駆動スプロケット
３３  従動スプロケット
３４  モータ
３５  エンコーダ
３６  吸引用配管
４４  リジェクト用エアノズル（リジェクト手段）
４６  押込用エアノズル
４７、５０  カメラ
５１  ＣＰＵ
Ｃ  キャップ
Ｃ’  排出（不良）キャップ
【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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