(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列の容器を前後に密着させた状態で搬送し、下流側に配置された回転式容器処理機に供給する供給コンベヤと、進退動可能な容器停止用ストッパと、このストッパを容器の搬送方向に沿って移動させるサーボモータと、前記ストッパおよびサーボモータの作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、回転式容器処理機の回転部に設けられて容器の位相を検出する位相検出手段と、容器の進行に応じたストッパの移動パターンを記憶する記憶部とを備え、
前記制御手段に容器停止指令が入力されたときに、前記ストッパを前記位相検出手段が発生するパルス信号と前記回転式容器処理機の容器保持手段が１ピッチ分回転移動する毎に発生されるピッチ信号に基づいて移動パターンに従って移動させてから前進させて容器を保持した後、ストッパの移動速度を減速して容器を停止させる容器停止装置。
【請求項２】
前記ストッパは、供給コンベヤの両側に配置されるとともに、複数本の容器を同時に挟持可能であることを特徴とする請求項１に記載の容器停止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ビール等のボトリングラインにおいて、供給コンベヤ上を搬送される容器をストッパによって停止させる容器停止装置に係り、特に、ボトリングラインを減速することなく、高速で搬送中の容器を停止させることができる容器停止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビール等の飲料製造ラインでは、トラブル時には高速で搬送している容器の供給を停止しなければならない。しかも、供給コンベヤの搬送速度を減速することなく容器を停止させなければならない場合がある。例えば、ビール用のフィラでは、容器内に液（ビール）を充填した後、その液面上に残留している空気を除去するために、液面に空気を吹き付けて泡立てるジェットフォーマーを行っており、トラブル等が起こったときに、減速して徐々に停止させるとこのジェットフォーマーのタイミングがずれてしまうので、フィラを高速で運転したまま供給コンベヤ上を高速搬送されている容器を停止させ、フィラ内にすでに供給されている容器は処理をして排出した後に運転を停止しなければならない。
【０００３】
前記のように高速搬送されている容器を停止させる場合に、固定位置に設置したストッパによって強制的に停止させると、ストッパに係合した容器に後続の容器が次々に衝突して、騒音が発生したり、容器が転倒しあるいは破損等を招くという問題がある。そこで、ストッパを容器の搬送方向に移動させて衝撃を吸収しつつ容器を停止させるようにした容器停止装置がすでに提案されている（特許２６５５８９６号、特開平６−９０５７号）。
【０００４】
前者の公報（特許２６５５８９６号）に記載された装置では、びんストッパ用スターホイールとこのスターホイールの停止用エアシリンダとを取り付けたテーブルを、給びんコンベヤの側部に配置した取付台に搬送方向と平行に取り付けたガイド軸およびテーブル減速停止用エアシリンダに支持させて、搬送方向に沿って移動可能にしている。
【０００５】
そして、びん停止信号がスターホイール停止用エアシリンダに入力されると、このスターホイール停止用エアシリンダの作動によりびんストッパ用スターホイールの回転が停止する。すると、びんストッパ用スターホイールのポケットに入っているびんがストッパ用スターホイールおよびテーブルを停止位置の方向へ押圧し、テーブル、びんストッパ用スターホイール、このスターホイールのポケットに入っているびんおよび給びんコンベヤ上の後続のびん等が徐々に減速しながら停止位置方向へ移動し、停止位置に到達すると停止するようになっている。
【０００６】
また、後者の公報（特開平６−９０４７号）に記載された容器供給停止装置では、容器搬送用コンベヤに平行して移動式ストッパ装置が設けられ、この移動式ストッパ装置を摺動させる減速用シリンダが一端に設けられている。そして、移動式ストッパ装置の取付台にストッパ部材の進退動を行うストッパ用シリンダが設けられている。この容器供給停止装置に機械停止信号が入力されると、減速用シリンダが作動し容器の流れ速度とほぼ同速かあるいはそれ以上の速度で待機位置から停止位置の方向に移動を始める。その後、設定されたタイミングでストッパ用シリンダが作動しストッパ部材が出た後、減速用シリンダの移動速度を低下しながら停止位置に到達するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前者の公報に記載された装置では、ストッパ（びんストッパ用スターホイール）が回転を停止してから、びんの押し圧によって移動を開始するので、停止された時点で、びんに衝撃が作用し、軟質のびんの場合には変形を生じてしまうという問題があった。
【０００８】
また、後者の公報に記載された装置では、減速用シリンダの作動によりストッパ部材を移動させて停止させる容器の搬送速度に加速させた後、ストッパを前進させて容器間に挿入するようにしているが、軟質の容器ではタイミングの僅かのずれで傷を付けてしまうことになる。また、シリンダによる移動は擬似的なものであり、シリンダでは容器の搬送速度に合わせることが極めて困難である等種々の問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る容器停止装置は、一列の容器を前後に密着させた状態で搬送し、下流側に配置された回転式容器処理機に供給する供給コンベヤと、進退動可能な容器停止用ストッパと、このストッパを容器の搬送方向に沿って移動させるサーボモータと、前記ストッパおよびサーボモータの作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、回転式容器処理機の回転部に設けられて容器の位相を検出する位相検出手段と、容器の進行に応じたストッパの移動パターンを記憶する記憶部とを備え、前記制御手段に容器停止指令が入力されたときに、前記ストッパを前記位相検出手段が発生するパルス信号と前記回転式容器処理機の容器保持手段が１ピッチ分回転移動する毎に発生されるピッチ信号に基づいて移動パターンに従って移動させてから前進させて容器を保持した後、ストッパの移動速度を減速して容器を停止させるようにしたものである。
【００１０】
また請求項２に記載の発明は、前記ストッパが、供給コンベヤの両側に配置されるとともに、複数本の容器を同時に挟持可能であることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る容器停止装置の全体の構成を示す平面図、図２はその側面図、図３は拡大して示す横断面図である。この実施の形態に係る容器停止装置は、フィラ２に容器４を供給する容器搬送コンベヤ６上を、前後に密着した状態で一列で連続的に高速搬送されている容器４を停止させる。
【００１２】
容器搬送コンベヤ６は、その搬送面６ａ（図３参照）の上方両側に配置された上下のガイドバー８間に容器４を保持して搬送する。これら容器４は、一列で前後に密着した状態になって連続的に搬送され、インフィードスクリュー１０によって所定の間隔に切り離された後入口スターホイール１２に引き渡される。入口スターホイール１２は、外周に円周方向等間隔で容器４を保持するポケット（図示を省略）が形成されており、各ポケットに一個ずつ容器４を受け入れて回転搬送し、フィラ２に引き渡す。
【００１３】
フィラ２にも同様に円周方向等間隔で容器保持手段（図示を省略）が設けられており、これら各容器保持手段が、前記入口スターホイール１２から容器４を受け取って回転搬送する間にその容器４内に液体を充填する。前記インフィードスクリュー１０、スターホイール１２およびフィラ２は同期回転しており、フィラ２が容器保持手段の１ピッチ分容器４を回転移送すると、スターホイール１２も容器４をポケットの１ピッチ分回転移送し、インフィードスクリュー１０も容器４を外周に形成されているリード１ピッチ分前進させる。従って、容器搬送コンベヤ６上を前後に密着した状態で搬送されてくる容器４も、容器４の径１ピッチ分移動する。
【００１４】
前記容器搬送コンベヤ６の上方両側に、容器４を挟持して停止させる移動ストッパ１４が設けられている。これら一対の移動ストッパ１４は、図３に示すように、搬送コンベヤ６の両側および下方を囲む取付フレーム１８の上端に取付けられており、この取付フレーム１８とともに搬送コンベヤ６の進行方向に沿って移動する。取付フレーム１８の底面１８ａ上にはナット２０が固定され、一方、容器搬送コンベヤ６の下方には、この搬送コンベヤ６と平行にボール軸２２が配設されており（図２および図３参照）、前記ナット２０がこのボール軸２２に螺合している。従って、サーボモータ２４の駆動によってこのボール軸２２が回転すると、ナット２０および取付フレーム１８とともに移動ストッパ１４が搬送コンベヤ６の進行方向に移動する。
【００１５】
取付フレーム１８の底面１８ａ上に固定されたナット２０の両側に、凹溝２６ａが形成されたスライド部材２６が固定され、一方、搬送コンベヤ６の下部両側には、この搬送コンベヤ６の進行方向と平行に二本のレール２８が取付けられており、前記一対のスライド部材２６がこれら両レール２８にそれぞれ係合している。従って、前記サーボモータ２４の駆動により取付フレーム１８とともに移動ストッパ１４が移動する際には、スライド部材２６を介して両側のレール２８に案内される。
【００１６】
前記取付フレーム１８の両側部１８ｂの上端に、搬送コンベヤ６の進行方向と直交する方向を向いて、水平方向のエアシリンダ３０が対向して配置されており、前記両側の移動ストッパ１４は、これらエアシリンダ３０のピストンロッド３０ａにそれぞれ取り付けられている。両側の移動ストッパ１４は、各エアシリンダ３０の作動により互いに接近し、または離隔して、搬送コンベヤ６上の容器４を両側から挟持し、または解放する（図３は両移動ストッパ１４が前進して容器４を挟持した状態を示す）。前記両エアシリンダ３０には、コイルチューブ３２（図２参照）を介して作動用の圧縮エアが供給される。
【００１７】
移動ストッパ１４は、図５に示すように、複数本の容器４を同時に挟持できる長さを有しており、個々の容器４に対しては大きい力を作用させずに挟持することができる。この実施の形態では、４個の容器４を同時に挟持するようになっているが、４個に限るものではなく、２個以上の容器４を同時に挟持するものであれば、それぞれの容器４にかかる負荷を軽減して軟質容器の変形等を防止することができる。
【００１８】
前記容器搬送コンベヤ６上の、インフィードスクリュー１０の位置よりもやや上流側（図１の右側）に固定のストッパ３４が設けられており、エアシリンダ３６の作動により、搬送コンベヤ６の搬送面６ａ上に突出する位置（図１に示す状態）と突出しない位置とに進退動可能になっている。
【００１９】
前記移動ストッパを１４を移動させるサーボモータ２４の駆動、および移動ストッパ１４を搬送コンベヤ６の方向に向かって前進させるエアシリンダ３０の作動は、制御装置３８によって制御される。前記フィラ２の回転部には、エンコーダ４０が設けられており、このエンコーダ４０（位相検出手段）から出力されたパルス信号（図６の上段参照）が制御装置３８の演算部４２（図４参照）に入力される。パルス信号はフィラ２の容器保持手段が１ピッチ分回転する間にも非常に多く（例えば約２０００パルス）のパルス信号を発生するようになっており、容器４が１ピッチ分進む間の細かい位相も確認できるようになっている。また、フィラ２の回転部には、フィラ２の容器保持手段が１ピッチ分回転移動する毎にピッチ信号（図６の中段参照）を出力する電子式カムスイッチ４４が取り付けられており、そのピッチ信号は制御装置３８の演算部４２に入力される。電子式カムスイッチ４４のピッチ信号は停止指令が入力されてから移動ストッパ１４を移動させるスタートの合図であり、ピッチ信号の入力タイミングは容器径や処理能力によって調整可能となっている。
【００２０】
移動ストッパ１４は、容器搬送コンベヤ６上を搬送される容器４の進行に追いつくように加速し、容器４の搬送速度にほぼ一致した時点で前記エアシリンダ３０の作動により容器４を両側から挟持し、その後、減速して停止される。このように搬送コンベヤ６上を搬送されている容器４を追って加速し、ほぼ等速で移動しているときに両側から挟持した後、この容器４を停止させる移動ストッパ１４の移動曲線が、予め制御装置３８の移動曲線記憶部４６に記憶されており、これら移動ストッパ１４を移動させるサーボモータ２４の駆動は、前記エンコーダ４０からのパルス信号に基づいて、この移動曲線に従って制御される（図７参照）。
【００２１】
この実施の形態に係る容器停止装置は、上流側または下流側にトラブルがあった場合等に、制御装置３８に容器停止指令信号が入力されると、エンコーダ４０から入力されたパルス信号および電子式カムスイッチ４４から入力されたピッチ信号により、前記移動曲線記憶部４６に記憶されている移動曲線に従って移動ストッパ１４を作動させて搬送コンベヤ６上の容器を停止させる。
【００２２】
以上の構成に係る容器停止装置の作動について説明する。容器搬送コンベヤ６は、多数の容器４を一列で、前後に密着した状態で連続的に搬送する。これら密着して搬送された容器４は、インフィードスクリュー１０によって所定の間隔に切り離されて入口スターホイール１２の各ポケットに引き渡される。入口スターホイール１２によって回転搬送された容器４は、フィラ２内に導入され、各容器保持手段に保持されて回転搬送される間に内部に液体が充填される。
【００２３】
正常な運転が行われている状態では、前述のように容器４が流れて処理されて行くが、上流側で発生したトラブルにより容器４が不足した場合や、下流側のトラブルによって容器４が満杯状態になった場合、あるいは、オペレータの都合等によってフィラ１２を停止しなければならないとき等には、制御装置３８に容器停止指令信号が入力される（図６参照）。
【００２４】
容器停止指令信号が入力されてから、次のピッチ信号が入力されると（図６のＰ１参照）、制御装置３８からの指令により、サーボモータ２４が駆動して移動ストッパ１４の移動を開始する。移動ストッパ１４は、 パルス信号に応じて、予め設定されて移動曲線記憶部４６に記憶されている移動曲線に従って移動する（図７参照）。
【００２５】
すなわち、移動ストッパ１４は、前記サーボモータ２４の駆動によりスタート位置から移動を開始して、次第に加速し、搬送コンベヤ６上の容器４の進行速度とほぼ同じ速度に達する。移動ストッパ１４が、搬送中の容器４とほぼ等速になり併走して移動している状態の時に、制御装置３８からの指令によりエアシリンダ３０が作動して、両側の移動ストッパ１４が搬送コンベヤ６の進行方向と直交する方向に前進して容器４を両側から挟持する（図５に符号１４Ａで示す移動ストッパ参照）。なお、前記移動ストッパ１４の移動速度が容器４の搬送速度と完全に一致した状態で、エアシリンダ３０を作動させてこの移動ストッパ１４を前進させることが最も好ましいが、もしも移動ストッパ１４の移動速度が容器４の搬送速度を超えてしまうと、移動ストッパ１４が容器４を挟持した後、前方（下流側）の容器４に衝突してこの容器４を変形したり破損してしまうおそれがあるため、実際には、移動ストッパ１４を容器４の搬送速度よりも僅かに遅い速度（例えば、容器４の搬送速度よりも１０〜１５％程度低速）で移動させるようにしている。
【００２６】
前記容器停止装置では、エンコーダ４０からのパルス信号に応じてサーボモータ２４を制御しているので、容器４が１ピッチ分移動する間の細かい進行状況も検出でき、移動ストッパ１４の移動速度を、容器４の搬送速度に確実に一致させることができる。従って、搬送コンベヤ６上を高速で搬送されている容器４を正確に挟持することができる。また、正確に先頭の容器４から所定個数（この実施の形態では４個）の容器４を把持することができる。しかも、容器４を複数本同時に挟持するので、力が分散され、軟質容器でも変形を生じさせることなく挟持することが可能である。
【００２７】
容器４を両側から挟持した移動ストッパ１４は、前記移動曲線に従って次第に減速され、停止位置に到達して停止する（図５に符号１４Ｂで示す移動ストッパ参照）。停止時に、充分な減速区間をとって停止するので、衝撃がなく、不安定な容器４のふらつきや倒れを防止することができる。
【００２８】
移動ストッパ１４の作動により容器４を停止させた後、エアシリンダ３６により固定ストッパ３４を作動させる。この固定ストッパ３４によって容器４がフィラ２内に供給されないようにするとともに、フィラ２は、通常運転時の速度のまま処理を継続し、移動ストッパ１４によって停止された容器４よりも前方の容器４はすべて処理をした後払い出す。
【００２９】
トラブルの処置が済んで復帰する際には、本機の運転を低速で開始し、移動ストッパ１４の保持を解除した後、固定ストッパ３４を後退させる。なお、固定ストッパ３４の解除は、インフィードスクリュー１０の谷側に容器４が入るタイミングで行われる。
【００３０】
なお、移動ストッパ１４の形状は、前記実施の形態のものに限定されるものではなく、例えば、前記従来の装置（特開平６−９０４７号）のストッパのようなプレート状でも良い。また、前記実施の形態では、移動ストッパ１４が同時に複数本の容器４を挟持するものについて説明したが、一本の容器４だけを保持するようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、一列の容器を前後に密着させた状態で搬送し、下流側に配置された回転式容器処理機に供給する供給コンベヤと、進退動可能な容器停止用ストッパと、このストッパを容器の搬送方向に沿って移動させるサーボモータと、前記ストッパおよびサーボモータの作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、回転式容器処理機の回転部に設けられて容器の位相を検出する位相検出手段と、容器の進行に応じたストッパの移動パターンを記憶する記憶部とを備え、前記制御手段に容器停止指令が入力されたときに、前記ストッパを前記位相検出手段が発生するパルス信号と前記回転式容器処理機の容器保持手段が１ピッチ分回転移動する毎に発生されるピッチ信号に基づいて移動パターンに従って移動させてから前進させて容器を保持した後、ストッパの移動速度を減速して容器を停止させるようにしたので、高速で搬送している容器に衝撃を与えることなく、ストッパによって正確に挟持して停止させることができる。また、ストッパを予め記憶している移動パターンに応じてサーボモータによって移動させているので、容器の搬送能力が変化しても、確実に挟持することができる。しかも、サーボモータを使用しているので、容器の搬送状態や搬送能力が変化しても、加減速の大きさやタイミングが容易に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る容器停止装置の全体の構成を示す平面図である。
【図２】前記容器停止装置の側面図である。
【図３】前記容器停止装置の横断面図である。
【図４】制御装置の構成を示す図である。
【図５】移動ストッパの作動を説明する図である。
【図６】移動ストッパの作動を制御する信号を示す図である。
【図７】パルス信号に応じて移動を制御される移動ストッパの移動曲線を示す図である。
【符号の説明】
２    回転式容器処理機（フィラ）
４    容器
６    供給コンベヤ（容器搬送コンベヤ）
１４    ストッパ
２４    サーボモータ
３８    制御手段
４０    エンコーダ（位相検出手段）
４６    記憶部（移動曲線記憶部）
【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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