(57)【要約】【課題】充填機等の処理装置のガイド部材を、作業者の感覚によることなく、客観的なデータに従って調整することを可能にする。【解決手段】計測装置１００は、処理装置（充填機）のスターホイール２０の突出部２５等に取り付けられるベース１１０と、回転中心２０ａの周りを回転可能にベース１１０に搭載された回転部１２０と、回転部１２０に搭載され、ガイド部材に向けて光を出射し、該ガイド部材側から戻ってくる光を受光し、これを利用してガイド部材の任意の箇所の位置を特定するためのデータを演算し表示器１４１に表示する計測器１４０とを有する。【選択図】図３
2005201685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧に沿って容器をガイドするガイド部材を備える処理装置の前記ガイド部材における任意の箇所の位置を特定するために使用される計測装置であって、
前記処理装置に取り付けられるベースと、
前記円弧を含む円の中心を回転中心として回動可能に前記ベースに搭載された回転部と、
前記回転部に搭載され、前記ガイド部材に向けて光を出射し、前記ガイド部材側から戻ってくる光を受光し、これを利用して前記ガイド部材の任意の箇所の位置を特定するためのデータを演算し表示する計測器と、
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記処理装置は、容器に液体を充填する充填部と、前記ガイド部材にガイドさせながら容器を前記充填部に連続的に供給するスターホイールとを備える充填機として構成されており、
前記ベースは、前記スターホイールの中心位置と同一位置を回転中心として前記回転部が回動するように前記回転部を支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記計測器の高さ方向の位置を調整する調整機構を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記計測器は、演算したデータを表示する表示器を有し、前記表示器の表示面は、光の出射方向に向いていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記ガイド部材に取り付け可能で、前記計測器からの光を前記計測器の方向に反射する反射部材を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記反射部材は、前記ガイド部材のガイド面に接触する接触面と、前記接触面が前記ガイド面に押しつけられるように前記反射部材を固定する固定機構とを有し、前記接触面は、前記ガイド面の曲率に適合した曲率を有することを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
前記計測器は、レーザー測長器を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド部材における任意の位置を特定するために使用される計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶等の容器にビールや清涼飲料等の液体を充填する充填機がある。図１は、充填機の概略的な構成を示す図である。図２は、図１から容器を取り除いた状態を示している。充填機は、主に、複数の容器１を公転させながら公転時間を使って各容器１にビール等の液体を充填する充填部１０と、充填部１０の回転台上に配置された複数の容器受け部に順に容器１を供給するスターホイール２０と、搬送路５０を通して送られてくる容器１をスターホイール２０の半円状に窪んだ係合部２１に係合させることによってスターホイール２０に渡すタイミングスクリュー４０とを備える。
【０００３】
スターホイール２０の外側には、スターホイール２０によって公転される容器１をガイドする円弧状の外側ガイド部材３１が配置され、外側ガイド部材３１の内側には、外側ガイド３１に沿うようにして内側ガイド部材３２が配置されている。すなわち、容器１は、外側ガイド部材３１と内側ガイド部材３２とによって両側をガイドされながらスターホイール２０によって円弧経路上を公転される。
【０００４】
充填部１０とスターホイール２０とが向き合う部分の近く（回転方向の下流側）には、スターホイール２０から充填部１０に渡された容器１が脱落することを防止するためのガイド部材３３が配置されている。充填部１０で液体が充填された容器１は、搬送路６０に送り出されて、次工程の装置、例えば、容器１に蓋を付けるシーマーに送られる。
【０００５】
なお、本出願人は、本発明に関連する先行技術文献を現時点で認識していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
外側ガイド部材３１や内側ガイド部材３２は、容器のサイズを変更する型替えや、定期又は不定期の点検の際に取り外され、その後、再装着されうる。外側ガイド部材３１や内側ガイド部材３２を充填機に再装着した場合には、これらの間隔（幅）Ｄ（図２参照）を適正に調整する必要がある。
【０００７】
従来は、ボディーゲージと呼ばれる校正具を作業者が外側ガイド部材３１と内側ガイド部材３２との間に挿入しこれを微動させながら専ら感覚に頼って外側ガイド部材３１と内側ガイド部材３２との間の間隔を調整していた。
【０００８】
しかしながら、上記のような作業者の感覚に頼った調整方法では、作業者によるばらつきが必然的に生じうるし、調整の正確性において問題があった。ガイド部材３１、３２間の間隔が不正確に調整された状態で充填機を動作させると、そこを通る容器１に傷を与えたり、タイミングスクリュー４０又は充填部１０との間で容器の受け渡しのタイミングずれが生じて容器１に損傷を与えたりすることがある。
【０００９】
また、ガイド部材３１、３２間の間隔だけを調整する方法では、ガイド部材３１、３２の位置自体は調整されないため、容器１の搬送不良を生じさせる可能性もある。
【００１０】
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、例えば、作業者の感覚によることなく、客観的なデータに従ってガイド部材を調整することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の計測装置は、円弧に沿って容器をガイドするガイド部材を備える処理装置の前記ガイド部材における任意の箇所の位置を特定するために使用される計測装置に係り、該計測装置は、前記処理装置に取り付けられるベースと、前記円弧を含む円の中心を回転中心として回動可能に前記ベースに搭載された回転部と、前記回転部に搭載され、前記ガイド部材に向けて光を出射し、前記ガイド部材側から戻ってくる光を受光し、これを利用して前記ガイド部材の任意の箇所の位置を特定するためのデータを演算し表示する計測器とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記処理装置は、例えば、容器に液体を充填する充填部と、前記ガイド部材にガイドさせながら容器を前記充填部に連続的に供給するスターホイールとを備える充填機として構成される。この場合において、前記ベースは、前記スターホイールの中心位置と同一位置を回転中心として前記回転部が回動するように前記回転部を支持することが好ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測装置は、前記計測器の高さ方向の位置を調整する調整機構を更に備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測器は、演算したデータを表示する表示器を有し、前記表示器の表示面は、光の出射方向に向いていることが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測装置は、前記ガイド部材に取り付け可能で、前記計測器からの光を前記計測器の方向に反射する反射部材を更に備えることが好ましい。ここで、前記反射部材は、前記ガイド部材のガイド面に接触する接触面と、前記接触面が前記ガイド面に押しつけられるように前記反射部材を固定する固定機構とを有し、前記接触面が、前記ガイド面の曲率に適合した曲率を有することが好ましい。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測器は、例えば、レーザー測長器を含みうる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の計測装置によれば、例えば、作業者の感覚によることなく、客観的なデータに従ってガイド部材を調整することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の計測装置は、缶や瓶等の容器に対して、ビールや清涼飲料等に代表される飲料や、液体、固体、粘性体若しくはそれらの混合物等の食品などの種々の製品を充填する充填機、そのような製品が充填された容器に蓋を付けるシーマー、容器にラベルを貼り付けるラベラーなどの種々の処理装置のためのガイド部材の調整に適用可能である。しかしながら、本発明の計測装置は、このような処理装置の中でも、重量が小さく外力に対して弱い缶を取り扱う処理装置のガイド部材の調整に特に有用である。このような缶は、ガイド部材の位置ずれ等の不具合に対して敏感であり、ガイド部材の位置ずれ等に起因して搬送の不具合や変形を起こし易いからである。
【００１９】
以下では、本発明を実施するための最良の形態として、図１及び図２を参照して説明した充填機のガイド部材３１、３２を調整する例を説明する。
【００２０】
図３は、本発明の好適な実施形態の計測装置の構成例を示す図である。図３に示す計測装置１００は、図１及び図２に例示的に示されている充填機のスターホイール２０の上、又は、スターホイール２０を支持する台２８の上に配置される。
【００２１】
計測装置１００は、スターホイール２０の中央に設けられた突出部２５、又は、スターホイール２０を支持する台２８に突出部（不図示）に計測装置１００を取り付けるためのベース１１０と、ベース１１０に対して回転可能に搭載された回転部１２０とを有する。ベース１１０は、スターホイール２０の中央の突出部２５及び台２８の突出部（不図示）に係合する形状、例えば円筒形状を有し、ボルト１１５等の固定手段によって、それらに固定されうる。ただし、ベース１１０は、それが取り付けられる処理装置の構造に応じて種々の構造を採りうる。
【００２２】
スターホイール２０の回転中心２０ａは、円弧状の外側ガイド部材３１、内側ガイド部材３２の各円弧を含む円の中心と一致している。ベース１１０は、回転部１２０の回転中心がスターホイール２０の回転中心２０ａ（或いは、前記円の中心）に一致するように回転部１２０を回転可能に支持する。回転部１２０は、ベース１１０に対して回転可能に係合するリング１２１と、リング１２１の上部に連結された上部プレート１２２とを有する。上部プレート１２２は、例えば円盤形状を有しうるが、他の形状を有してもよい。
【００２３】
回転部１２０の上部プレート１２２の上には、計測器１４０を支持する支持機構１３０が搭載されている。支持部１３０は、上部プレート１２２に固定された第１支持部１３１と、第１支持部１３１によって支持された昇降機構１３３と、昇降機構１３３によって昇降或いは支持され、計測器１４０を保持する第２支持部１３８とを有する。昇降機構１３３は、操作部１３５を有し、操作部１３５が作業者に回動されることによって第２支持部１３８を昇降させ、これによって計測器１４０を昇降させる。昇降機構１３３は、例えば、操作部１３５の回動に応じて回動するピニオンギアと、該ピニオンギアの回動に伴って上下方向に移動するラックとによって構成されうる。計測器１４０を昇降させる昇降機構１３３は、計測器１４０の計測軸（例えば、計測用の光の経路）の高さの変更の自由度を向上させる。これにより、計測器１４０とガイド部材３１、３２との間に存在しうる障害物を避けることが容易になり、また、ガイド部材３１、３２に設置する反射部の設計に自由度を与えることができる。
【００２４】
計測器１４０は、回転部１２０の回転中心から見て略半径方向に光を出射し、ガイド部材３１、３２に取り付けられる後述の反射部で反射されて戻ってくる光を受光して、反射部の位置、結果としてガイド部材３１、３２の任意の箇所（反射部が設置された調整対象部分）の位置を特定するデータを演算し、これを表示器１４１に表示する。ここで、ガイド部材３１、３２の位置を特定するデータは、所定の基準位置（例えば、計測器１４０における計測のための基準位置）からガイド部材３１、３２に取り付けられた反射部の反射面までの距離、又は、これにオフセット値を加算若しくは減算したデータとして与えられうる。ガイド部材３１、３２を調整する作業者は、ガイド部材３１、３２の円弧状の調整対象部分の全域にわたって表示器１４１に表示されるデータ（典型的には、距離等を示す数値）が許容範囲内に収まるようにガイド部材３１、３２を調整すればよい。すなわち、計測器１４０によって計測され表示されるデータは、必ずしも、円弧状のガイド部材３１、３２の曲率半径等を示すデータである必要はなく、ガイド部材３１、３２の調整対象部分の全域にわたって、調整のための指標となるデータであれば十分である。
【００２５】
計測器１４０としては、例えば、レーザー光を利用するレーザー計測器を採用することができる。レーザー計測器は、例えば、レーザー光の干渉を利用してレーザー光の光路長を計測することができる。
【００２６】
ガイド部材３１、３２の調整は、典型的には、別個になされうる。すなわち、典型的には、ガイド部材３１、３２のいずれか一方の調整を先に実施し、その後、他方の調整を実施する。また、内側ガイド部材３２の調整の際には、一般には、スターホイール２０が邪魔になるため、内側ガイド部材３２は、スターホイール２０を取り除いた状態で調整されうる。
【００２７】
計測器１４０の表示器１４１は、その表示面が計測用の光の経路（計測軸）１４０ｐの先、すなわち、回転部１２０の回転中心から見て略半径方向に向けて配置されることが好ましい。これにより、ガイド部材３１、３２を調整する作業者は、反射部を配置する部分、すなわち、調整対象部分の傍において表示器１４１に表示されるデータを容易に読み取ることができる。
【００２８】
次いで、ガイド部材に取り付ける反射部の構成例を説明する。図４は、外側ガイド部材３１の調整に好適な反射部２００の構成例を示す図である。図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は平面図である。反射部２００は、計測器１４０から出射された光を計測器１４０に向けて反射する反射面２２５ｓと、ガイド部材３１のガイド面に接触する接触面２２５ｃと、接触面２２５ｃをガイド面に押しつけるための押圧機構２２０とを有する。
【００２９】
接触面２２５ｃは、ガイド部材３１のガイド面の面形状に適合した形状（例えば、ガイド面に沿う円弧形状）を有することが好ましい。これにより、反射部２００を確実にガイド部材３１に固定することができる。
【００３０】
押圧機構２２０は、例えば、シリンダ２２２と、ピストン２２１と、ピストン２２１に連結されてガイド部材３１を押圧する押圧部２２４と、ピストン２２１を押し出すスプリング２２３とを有する。
【００３１】
図５は、内側のガイド部材３２の調整に好適な反射部２５０の構成例を示す図である。図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は平面図である。反射部２５０は、計測器１４０から出射された光を計測器１４０に向けて反射する反射面２７５ｓと、ガイド部材３２のガイド面に接触する接触面２７５ｃと、接触面２７５ｃをガイド面に押しつけるための押圧機構２７０とを有する。
【００３２】
接触面２７５ｃは、ガイド部材３２のガイド面の面形状に適合した形状（例えば、ガイド面に沿う円弧形状）を有することが好ましい。これにより、反射部２５０を確実にガイド部材３２に固定することができる。
【００３３】
押圧機構２７０は、例えば、シリンダ２７２と、ピストン２７１と、ピストン２７１に連結されてガイド部材３２を押圧する押圧部２７４と、ピストン２７１を押し出すスプリング２７３とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】充填機の概略的な構成を示す図である。
【図２】図１に充填機から容器を取り除いた図である。
【図３】本発明の好適な実施形態の計測装置の構成例を示す図である。
【図４】外側ガイド部材の調整に好適な反射部の構成例を示す図である。
【図５】内側ガイド部材の調整に好適な反射部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  容器
１０  充填部
２０  スターホイール
２０ａ  回転中心（回転軸）
２１  係合部
２５  突出部
２８  台
３１  外側ガイド部材
３２  内側ガイド部材
３３  ガイド部材
４０  タイミングスクリュー
５０、６０  搬送路
１００  計測装置
１１０  ベース
１１５  ボルト
１２０  回転部
１２１  リング
１２２  上部プレート
１３０  支持機構
１３１  第１支持部
１３３  昇降機構
１３５  操作部
１３８  第２支持部
１４０  計測器
１４０ｐ  計測用の光の経路（計測軸）
１４１  表示部
２００  反射部
２２０  押圧機構
２２１  ピストン
２２２  シリンダ
２２３  スプリング
２２４  押圧部
２２５ｓ  反射面
２２５ｃ  接触面
２５０  反射部
２７０  押圧機構
２７１  ピストン
２７２  シリンダ
２７３  スプリング
２７４  押圧部
２７５ｓ  反射面
２７５ｃ  接触面
【図１】
2005201685.tif 000003
【図２】
2005201685.tif 000004
【図３】
2005201685.tif 000005
【図４】
2005201685.tif 000006
【図５】
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