(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口端面を上方に向けた容器を間欠的に搬送する搬送装置と、薄板の素材からなる蓋を多数重ねて保持する蓋ストック装置と、この蓋ストック装置から吸着部により一枚の蓋を吸着保持し、前記搬送装置により搬送されてきた前記容器の開口端面の上側まで移送し、吸着保持の解除により前記蓋を前記開口端面上に供給する蓋供給機構とを備えた蓋の供給装置において、
前記搬送装置により搬送された容器の上にあって前記蓋が前記蓋吸着機構から離れて前記開口端面を覆うのを案内する蓋ガイド部と、この蓋ガイド部を、前記蓋供給機構による蓋の吸着保持の解除の直前に前記容器の開口端面と同一レベル位置まで移動させるガイド部移動機構と、を備え、前記蓋供給機構の吸着部は吸着保持の解除状態で下降することにより容器上の蓋を平らに保持するものとし、また前記蓋ガイド部はプレート体からなり、このプレート体に蓋のガイド孔を設けて、このガイド孔により蓋を容器の開口端面までガイドするようにするとともに、このプレート体にガイド孔に連続して形成されガイド孔同様にプレート体を貫通している凹部を形成して、この凹部を前記平らに保持される蓋を仮付けするヒータが下降するヒータ移動凹部としたことを特徴とする蓋の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乾燥麺等を収容する容器の開口部に蓋を自動的に供給する蓋の供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器に蓋を自動的に供給する供給装置として、蓋ストック装置に保持されている多数の蓋から、一枚の蓋を例えば吸着供給手段により吸着保持し、搬送装置により開口端面を上方に向けた状態で搬送されてくる容器の上方まで移送し、吸着の解除により蓋を開口端面の上に供給していく装置が知られている。
【０００３】
ここで、吸着供給手段から離れて落下する蓋は、容器の開口端面に向けて正常な供給が行われにくい。
そこで、例えば実開昭５５−１４８００１号公報に記載されている技術のように、搬送装置の容器を保持する複数のダイスに、蓋を容器の開口端面に案内するための案内部材を設けた構造が知られている。
【０００４】
前記ダイスは、開口端面を上方に向けた容器を支持するための容器支持穴を複数設けた板材であり、前記容器支持穴の周囲の上面に、案内部材としての案内ピンを複数配置している。各案内ピンは、容器支持穴に向けて傾斜する頭部を有した部材であり、板材内部に配設したばねでダイス内部に沈み込みが可能とされて支持されている。
【０００５】
この案内ピンを配置したことで、吸着供給手段により容器の上方まで供給されてきた蓋は、案内ピンにガイドされて容器の開口端面に正常に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した実開昭５５−１４８００１号公報の技術を採用すると、多数の案内ピンを各ダイス毎に配置しなければならないので、装置コスト、メンテナンスコストの面で問題がある。
また、蓋をしていない容器の開口端面近くに配置されている案内ピン及びばねは、最悪の場合、脱落して容器内に混入するというトラブルが発生するおそれもある。
【０００７】
さらに、前述した吸着供給手段は、蓋の中心に対して吸着部の中心がずれた状態で吸着保持する場合がある。このような状態で容器の開口端面に向けて蓋を供給すると、ダイスに案内ピンを設けていても正常に蓋が供給されない場合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、装置コスト、メンテナンスコストの低減化を図りながら、安全に、しかも蓋、容器の位置を矯正しながら高精度に容器の開口端面に蓋を供給することができる蓋の供給装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載の蓋の供給装置は、開口端面を上方に向けた容器を間欠的に搬送する搬送装置と、薄板の素材からなる蓋を多数重ねて保持する蓋ストック装置と、この蓋ストック装置から吸着部により一枚の蓋を吸着保持し、前記搬送装置により搬送されてきた前記容器の開口端面の上側まで移送し、吸着保持の解除により前記蓋を前記開口端面上に供給する蓋供給機構とを備えた蓋の供給装置において、前記搬送装置により搬送された容器の上にあって前記蓋が前記蓋吸着機構から離れて前記開口端面を覆うのを案内する蓋ガイド部と、この蓋ガイド部を、前記蓋供給機構による蓋の吸着保持の解除の直前に前記容器の開口端面と同一レベル位置まで移動させるガイド部移動機構と、を備え、前記蓋供給機構の吸着部は吸着保持の解除状態で下降することにより容器上の蓋を平らに保持するものとし、また前記蓋ガイド部はプレート体からなり、このプレート体に蓋のガイド孔を設けて、このガイド孔により蓋を容器の開口端面までガイドするようにするとともに、このプレート体にガイド孔に連続して形成されガイド孔同様にプレート体を貫通している凹部を形成して、この凹部を前記平らに保持される蓋を仮付けするヒータが下降するヒータ移動凹部とした装置とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、乾燥麺を収容するカップ麺容器に蓋を自動的に供給する蓋の供給装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態の装置を搬送方向から示した図であり、図２は、装置を右側から示した図、図３は本実施形態を構成する蓋ガイド部４０を示す平面図である。ここで、容器Ｎは、断熱性を揺する発泡スチロール等の合成樹脂材で碗状に形成されている。
【００１２】
本実施形態の装置は、乾燥麺を収容した容器Ｎを間欠的に搬送するチェーンコンベヤ２と、容器Ｎの開口端面よりやや大きい外形状の多数の蓋Ｒをストックしている蓋ストック装置４と、一枚の蓋Ｒを吸着して容器Ｎの開口端面に向けて供給する蓋供給機構６と、蓋Ｒを容器Ｎの開口端面近くでガイドする蓋ガイド装置８とを備えている。
【００１３】
チェーンコンベヤ２は、図１に示すように、案内部材１によって左右の水平方向に案内され、図示しない前端側及び後端側のスプロケットに巻回されて夫々搬送される無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒと、これら無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒ間に橋架された保持枠２２とで構成されており、保持枠２２の幅方向の中心位置には、４個の容器Ｎを保持する保持孔２４が長手方向に所定間隔をあけて形成されている。そして、前端側及び後端側のスプロケットを図示しないモータで定期的に回転駆動することにより、容器Ｎを保持して図１の紙面の表裏方向に移動してきた保持枠２２が、後述する蓋ガイド部４０の下方で停止するようになっている。
【００１４】
蓋ストック装置４は、図１に示すように、薄板の素材からなる蓋を多数重ねた４箇所のストック部２４ａ〜２４ｄを左右方向に離して設けた装置であり、各ストック部２４ａ〜２４ｄの最下部に位置する蓋から順に蓋供給機構６に吸着保持されるようになっている。
蓋供給機構６は、図１に示すように、各ストック部２４ａ〜２４ｄから最下部の一枚の蓋を吸着保持する４台の吸着部２６ａ〜２６ｄと、４台の吸着部２６ａ〜２６ｄを保持しているチャネル材３２ａとこのチャネル材の両端部に同軸に固着した棒体３２ｂとで構成され、棒体３２ｂが左右の支持枠２８ａ、２８ｂに形成した案内溝３０に入り込んで水平方向に配置されている吸着支持部３２と、図示しない駆動モータからチェーン及びスプロケット３４ａを介して回転駆動力が伝達される駆動軸３４と、一端部が駆動軸３４の両端部に固着している一対の回転杆３６と、これら回転杆３６の他端と吸着支持部３２の両端部との間に回動自在に連結し、駆動軸３４の回転が上下運動に変換される一対の駆動力伝達シャフト３８とを備えている。前記案内溝３０は、図２に示すように、上下方向に延在している上部溝３０ａ及び下部溝３０ｂの間に、上部溝３０ａ及び下部溝３０ｂの中心から幅方向にずれた位置に湾曲している湾曲溝３０ｃを設けた形状としている。
【００１５】
そして、駆動力伝達シャフト３８が最上部まで移動すると吸着支持部３２が最上部に位置し（図１のＡ位置）、上方を向く吸着部２６ａ〜２６ｄがストック部２４ａ〜２４ｄからそれぞれ一枚の蓋Ｒを吸着する。そして、駆動力伝達シャフト３８が下がり、吸着支持部３２の棒体３２ｂが案内溝３０の湾曲溝３０ｃまで移動すると、吸着部２６ａ〜２６ｄが９０°回転した方向を向き（図２のＢ位置）、さらに、駆動力伝達シャフト３８が最下部まで移動し、吸着支持部３２の棒体３２ｂが案内溝３０の下部溝３０ｂまで移動すると（図１のＣ位置）、吸着部２６ａ〜２６ｄが下方を向き、容器Ｎを保持した保持枠２２に向けて下降していく（図１のＤ位置）。
【００１６】
ここで、吸着部２６ａ〜２６ｄは、下方を向いた時点で蓋Ｒを吸着保持する状態が解除され、それらの下面が容器Ｎの開口端面と同一レベルになるまで下降していく。
また、蓋ガイド装置８は、蓋Ｒが吸着部２６ａ〜２６ｄから離れて容器Ｎの開口端面までの動作をガイドする蓋ガイド部４０を備えている。この蓋ガイド部４０は、図３に示すように、円形の蓋Ｒと略同一形状の４箇所のガイド孔４２ａ〜４２ｄと、後述する仮付けヒータ６２が下降してくることが可能なヒータ移動凹部４４ａ〜４４ｄを設けたプレート体であり、ガイド部移動機構４６の駆動によりチェーンコンベヤ２の上方、或いは容器Ｎの開口端面と同一レベルまで移動可能とされている。
【００１７】
ガイド部移動機構４６は、図１及び図２に示すように、蓋供給機構６の回転杆３６と同軸で駆動軸３４の両端部に固着している一対のカム４８と、これらカム４８の周面にコロ５０ａを介して下端が係合し、カム４８の回転により上下に往復運動する一対のクランク５２と、これらクランク５２の上部と前記蓋ガイド部４０の両端部とを連結する連結部材５４（図３参照）とで構成されている。
【００１８】
そして、駆動軸３４の回転によりカム４８の最大外周面４８ａ上をコロ５０ａが転動すると、クランク５２が上昇して蓋ガイド部４０がチェーンコンベヤ２の上方に位置し（図１のａ位置）、カム４８の最小外周面４８ｂ上をコロ５０ａが転動すると、クランク５２が下降して蓋ガイド部４０の下端が容器Ｎの開口端面と同一レベルまで下降する（図１のｂ位置：図２の状態）。
【００１９】
ここで、図１に示すように、蓋ガイド部４０の長手方向の両端側の下面には、ガイド孔位置矯正部材５６が設けられている。このガイド孔位置矯正部材５６は、図２に示すように、蓋ガイド部４０が下降したときに、チェーンコンベヤ２の無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒを構成しているローラの間に入り込むことで、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心を保持枠２２の各保持孔２４の中心に一致させる。すなわち、ガイド孔位置矯正部材５６は、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心を、容器Ｎの軸心に一致させる機能を有している。
【００２０】
また、支持フレーム６０に固定された４台の仮付けヒータ６２が、蓋ガイド装置８の上方の蓋ガイド部４０のヒータ移動凹部４４ａ〜４４ｄに臨む位置に配置されている。これら仮付けヒータ６２は、シリンダロッド部６２ａを鉛直下方に伸長させることで、ヒータ部６２ｂがヒータ移動凹部４４ａ〜４４ｄを通過して容器Ｎの開口端面の一部に接触するようになっている。
【００２１】
次に、上記実施形態の動作を、図１から図４を参照して説明する。
今、チェーンコンベヤ２が停止し、駆動力伝達シャフト３８が最上部に移動し、クランク５２の下部のコロ５０ａがカム４８の最大外周面４８ａに当接して容器Ｎを保持した保持枠２２の上方（図４の２点鎖線の位置）に蓋ガイド部４０が位置しているものとする。
【００２２】
そして、蓋ストック装置４から吸着部２６ａ〜２６ｄがそれぞれ一枚の蓋Ｒを吸着保持した後、駆動軸３４の回転力が回転杆３６に伝達されて駆動力伝達シャフト３８が下がってくると、案内溝３０の案内によって吸着部２６ａ〜２６ｄが、蓋Ｒを保持した状態で徐々に下方を向いていく。この動作に同期して、クランク５２の下部のコロ５０ａが、カム４８の最大外周面４８ａの転動から最小外周面３８ｂの転動に移るのでクランク５２が徐々に下降していき、蓋ガイド部４０も下降してその下端が容器Ｎの開口端面と同一レベルになる。その際、蓋ガイド部４０の下面に設けたガイド孔位置矯正部材５６が、無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒのローラの間に入り込み、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心を、容器Ｎの軸心に一致させる。
【００２３】
吸着部２６ａ〜２６ｄが下方を向いた時点で蓋Ｒの吸着状態を解除すると、図４に示すように、吸着部２６ａから離れた蓋Ｒは、その外周が蓋カイド部４０のガイド孔４２ａの内周に接触しながら落下していき、容器Ｎの軸心に一致しながら開口端面を確実に覆っていく。
次いで、吸着部２６ａ〜２６ｄが下降して容器Ｎ上の蓋Ｒを平らに保持した後に、図４の２点鎖線の位置に示すように、仮付けヒータ６２のヒータ部６２ｂを下降させて蓋Ｒの一部に接触させる。これにより、蓋Ｒの一部が、容器Ｎの開口端面に加熱溶着により仮接着される。
【００２４】
そして、駆動軸３４の回転により駆動力伝達シャフト３８が上昇すると案内溝３０の案内によって吸着部２６ａ〜２６ｄが回転しながら上方に移動していく。この動作に同期して、クランク５２の下部のコロ５０ａも、カム４８の最小外周面４８ｂの転動から最大外周面３８ａの転動に移ってクランク５２が徐々に上昇していき、蓋ガイド部４０も上昇してチェーンコンベヤ２の上方に位置し、初期の状態に復帰する。
【００２５】
そして、チェーンコンベヤ２を間欠的に移動した後に上述した動作を繰り返すことにより、容器Ｎの開口端面に対する蓋Ｒの自動供給が行われていく。
したがって、本実施形態の装置は、容器Ｎの開口端面近くまで移動してきた吸着部２６ａ〜２６ｄが蓋Ｒの吸着を解除する直前に、一台の蓋ガイド部４０を容器Ｎの開口端面と同一レベルにまで下降させて、吸着部２６ａ〜２６ｄから離れた蓋Ｒを容器Ｎの開口端面まで案内するようにしているので、搬送手段（ダイス）に多数の案内ピンを配置して蓋の案内をする従来装置と比較して部品点数の少ない装置となり、装置コスト、メンテナンスコストの低減化を図ることができる。
【００２６】
また、容器Ｎの開口端面の上方に配置した蓋ガイド部４０には、容器Ｎ内に脱落するおそれがある小さな部品が何等存在しないので、安全性を高めながら蓋Ｒの自動供給を行うことができる。
そして、蓋ガイド部４０は、蓋Ｒと略同一形状のガイド孔４２ａ〜４２ｄを設けただけのプレート体であり、しかも、この蓋ガイド部４０は、蓋供給機構６を駆動する駆動軸３４にカム４８、クランク５２を介して連動させるだけで降動作を行うので、簡便な装置構成を提供することができる。
【００２７】
また、蓋ガイド部４０の下面に設けたガイド孔位置矯正部材５６が、無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒのローラの間に入り込むことで蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心を容器Ｎの軸心に一致させるようにしているので、蓋Ｒを容器Ｎの開口端面に高精度に供給することができる。
また、例えば吸着部２６ａの中心に対して蓋Ｒの中心がずれた状態で吸着されて供給されてきても、蓋Ｒがガイド孔４２ａを通過するときに自身の中心位置が矯正されるので、この場合にも、蓋Ｒを容器Ｎの開口端面に高精度に供給することができる。
【００２８】
また、供給されてきた蓋Ｒが変形、例えばカール状に曲がっていたとしても、直前まで蓋Ｒを吸着保持していた吸着部２６ａ〜２６ｄが、それらの下面が容器Ｎの開口端面と同一レベルになるまで下降していくので、容器Ｎの開口端面に供給した蓋Ｒを上方から押し付けて平板状に矯正することができる。
さらに、容器Ｎの開口端面に供給した蓋Ｒは、仮付けヒータ６２によりその一部が容器Ｎの開口端面に加熱溶着によって仮接着されるので、次工程に搬送されても、蓋Ｒが開口端面の正常な位置からずれるおそれがない。
【００２９】
次に、図５に示すものは、第２実施形態の蓋の供給装置を示すものである。なお、図１に示した第１実施形態と同一構成の部分は、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態は、第１実施形態で示した駆動軸３４の両端部に固着している一対のカム４８と、カム４８の周面に係合して上下に往復運動するクランク５２を削除し、その替わりに、装置枠７２にガイド部移動シリンダ装置７４を固定し、このガイド部移動シリンダ装置７４の作動により蓋ガイド部４０を上下移動させる。
【００３０】
つまり、蓋ストック装置４から吸着部２６ａ〜２６ｄがそれぞれ一枚の蓋Ｒを吸着保持した後、駆動軸３４の回転力が回転杆３６に伝達されて駆動力伝達シャフト３８が下がってくるまで、ガイド部移動シリンダ装置７４は蓋ガイド部４０を上方に位置させ、吸着部２６ａ〜２６ｄが蓋Ｒを保持した状態で下方を向く直前に、ガイド部移動シリンダ装置７４が蓋ガイド部４０を下方に移動し、蓋ガイド部４０の下端が容器Ｎの開口端面と同一レベルまで下降させるようになっている。
【００３１】
これにより、第１実施形態と同様に、装置コスト、メンテナンスコストの低減化を図ることができるとともに、容器Ｎの開口端面の上方に配置した蓋ガイド部４０には、容器Ｎ内に脱落するおそれがある小さな部品が何等存在しないので、安全性を高めながら蓋Ｒの自動供給を行うことができる。
次に、図６に示すものは、第１実施形態のガイド孔位置矯正部材５６と同様の機能を備えた第３実施形態を示すものである。
【００３２】
本実施形態は、無端ローラチェーン２０Ｌ、２０Ｒ間に橋架された保持枠２２の長手方向の両端部に矯正孔７６が形成され、蓋ガイド部４０の長手方向の両端側の下面に、前記矯正孔７６に入り込む矯正突起７８が設けられている。
そして、蓋ガイド部４０が下降したときに、矯正突起７８が矯正孔７６に入り込むことで、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心が保持枠２２の各保持孔２４の中心に一致、すなわち、矯正孔７６及び矯正突起７８が、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心を、容器Ｎの軸心に一致させる機能を有している。なお、矯正孔７６及び矯正突起７８が、本発明のガイド孔位置矯正機構に相当している。
【００３３】
さらに、図７に示すものは、図６と異なる構造のガイド孔位置矯正機構を示すものである。
本実施形態は、保持枠２２の保持孔２４の上端開口周縁に取り付けた容器保持リング８０に矯正孔８２が形成されているとともに、蓋ガイド部４０の長手方向の両端側の下面に、前記矯正孔８２に入り込む矯正突起８４が設けられている。
【００３４】
そして、蓋ガイド部４０が下降したときに、矯正突起８４が矯正孔８２に入り込むことで、蓋ガイド部４０のガイド孔４２ａ〜４２ｄの中心が保持枠２２の各保持孔２４の中心に一致するようになっている。
なお、上記各実施形態では、カップ麺容器の製造ラインに適用する場合について説明したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、任意の包装容器に蓋を供給する場合に適用し得ることは勿論である。また、上記実施形態では、４個ずつの容器Ｎに対して蓋Ｒを同時に供給する装置を示したが、容器Ｎの数をこれに限定するわけではない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の蓋の供給装置によると、装置コスト、メンテナンスコストの低減化を図りながら、安全に、しかも蓋、容器の位置を矯正しながら高精度に容器の開口端面に蓋を自動的に供給することができる。
また、本発明によれば、供給されてきた蓋が変形していたとしても、直前まで蓋を吸着保持していた吸着部がさらに下降していくので、容器の開口端面に供給した蓋を上方から押し付けて平板状に矯正することができる。この状態に容器に供給された蓋は、ヒータ移動凹部を利用して仮付けヒータにより仮接着されるので、次工程に搬送されても蓋が開口端面の正常な位置からずれるおそれがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の蓋の供給装置を搬送方向から示した図である。
【図２】第１実施形態の蓋の供給装置を側面から示した概略図である。
【図３】第１実施形態の蓋の供給装置を構成している蓋ガイド部を示す平面図である
【図４】第１実施形態において供給されてきた蓋を容器の開口端面に案内する状態示す図である。
【図５】第２実施形態の蓋の供給装置を搬送方向から示した図である。
【図６】第２実施形態のガイド孔位置矯正機構を示す図である。
【図７】第３実施形態のガイド孔位置矯正機構を示す図である。
【符号の説明】
２    チェーンコンベヤ（搬送装置）
４    蓋ストック装置
６    蓋供給機構
８    蓋ガイド装置
２４ａ〜２４ｄ  ストック部
２６ａ〜２６ｄ  吸着部
３４  駆動軸
３６  回転杆
３８  駆動力伝達シャフト
４０  蓋ガイド部
４２ａ〜４２ｄ  ガイド孔
４６  ガイド部移動機構
４８  カム
５２  クランク
５６  ガイド孔位置矯正部材（ガイド孔位置矯正機構）
６２  仮付けヒータ（仮接着装置）
７４  ガイド部移動シリンダ装置
７６  矯正孔
７８  矯正突起
８０  容器保持リング
８２  矯正孔
８４  矯正突起
Ｎ    容器
Ｒ    蓋
【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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