(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の受部が周方向に沿って複数並設された物品受け用の回転テーブルを備え、
前工程から搬送される物品を前記回転テーブルの物品受部に繰入れる繰入部と、前記物品に必要な処理を施す物品処理部と、処理済みの前記物品を前記回転テーブルから後工程に操出す操出部とが前記回転テーブルの周囲に順次配設され、前記回転テーブルの回転にともない前記物品処理部に搬送される前記物品の処理を連続的に行うロータリー式物品処理装置における物品把持装置において、
前記回転テーブル上の前記物品を上から下に押し付けて前記物品の底面を前記回転テーブルに押し付けた状態で密着させる底面密着手段を設け、
前記底面密着手段は、前記物品を上から下に押し付ける板状の押し付け部材と、この押し付け部材を上下方向に移動可能に支持する支持機構と、この支持機構に装着され、前記押し付け部材を前記物品を上から下に押し付ける方向に付勢する付勢手段と、少なくとも前記物品の受け渡し位置で前記押し付け部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記物品から引き離す方向に移動させる引き離し手段とを具備し、
前記押し付け部材の支持機構は、前記押し付け部材に上端部が固定された移動軸と、下端部が前記回転テーブルに固定され、前記移動軸を上下方向に移動自在に支持する支持部材と、前記移動軸に装着されたベース部材と、このベース部材に取付けられ、前記支持部材に対する前記移動軸の軸回り方向の回転を規制する回転規制部材と、前記ベース部材に略水平方向の回転軸を中心に回転自在に取付けられたローラとを有し、
前記引き離し手段は、前記回転テーブルの回転方向に沿って前記物品の受け渡し位置における前記操出部と前記繰入部との間の前記物品の非搬送区間と対応する略円弧形状に形成され、前記ローラの移動軌道上に配置された板状のカムと、
前記回転テーブルの回転方向に沿って前記繰入部と前記操出部との間の前記物品の搬送軌道上では前記押し付け部材を前記物品に押し付ける押し付け位置で保持し、
少なくとも前記物品の受け渡し位置で前記ローラが前記カムに乗り上げることで、前記押し付け部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記物品から引き離す方向に移動させるカム機構とを具備することを特徴とするロータリー式物品処理装置における物品把持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前工程から搬送される物品をロータリー式物品処理装置の回転テーブル上に載せて搬送する際に回転テーブル上の物品を把持するロータリー式物品処理装置における物品把持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ペットボトルなどの容器や、キャップなどの各種の物品を搬送する搬送ライン内に介設される物品処理装置として、物品の受部が周方向に沿って複数並設された物品受け用の回転テーブルを備えたロータリー式の物品処理装置が広く使用されている。このロータリー式の物品処理装置には前工程から搬送される物品を回転テーブルの物品受部に繰入れる繰入部と、物品に必要な処理を施す物品処理部と、処理済みの物品を回転テーブルから後工程に操出す操出部とが回転テーブルの周囲に順次配設され、回転テーブルの回転にともない物品処理部に搬送される物品の処理を連続的に行うようになっている。
【０００３】
また、この種のロータリー式の物品処理装置の一例として、例えばボトル容器内に混入している異物等を検査する検査装置がある。この検査装置には鏡面状の反射部材によって形成された台部（容器受部）が周方向に沿って複数並設された容器受け用の回転テーブルが設けられている。
【０００４】
さらに、前工程から搬送されるボトル容器を回転テーブルの台部に繰入れる繰入部と、ボトル容器の底面に向かって検査光を照射し、ボトル容器の内部を検査するボトル容器検査部と、検査済みのボトル容器を回転テーブルから後工程に操出す操出部とが回転テーブルの周囲に順次配設されている。また、ボトル容器検査部には台部の上からボトル容器の底面に向かって検査光を照射する検査光照射部と、この検査光照射部の近傍位置に配置され、ボトル容器内に混入した異物等を検査する検査用のカメラとが設けられている。
【０００５】
そして、回転テーブルの回転にともない容器検査部にボトル容器が搬送された時点で順次、ボトル容器の検査が連続的に行われるようになっている。このボトル容器の検査時には、容器検査部では検査光照射部から出射された照明光が反射性の台部から反射されてボトル容器内に照射される。このとき同時に検査用のカメラが駆動され、ボトル容器内に混入した異物等の検査を連続的に行うようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボトル容器内に混入した異物等を高精度に検査する為にはボトル容器の底面全体を回転テーブルの台部に密着させる必要がある。しかしながら、一般にボトル容器の成形精度は比較的悪く、図６（Ａ）に示すようにほとんどのボトル容器ａは自立させた状態でそのボトル容器ａの中心線Ｏ１の方向が鉛直方向（回転テーブルの台部の平面ｂと直交する方向）ＰＬに対して大きく傾いているのが現状である。このようにボトル容器ａが自立したままの状態でボトル容器ａの検査をする事が好ましい方法であるが、ボトル容器ａの検査を高速で行うようにすると遠心力によりボトル容器ａが回転テーブルの台部から飛び出してしまう問題がある。
【０００７】
そこで、回転テーブルの台部上のボトル容器の胴部を把持するボトル把持装置を設け、ボトル容器の胴部を把持して容器を固定することが従来から行われている。この従来から行われている通常のボトル把持方法では、図６（Ｂ）に示すようにボトル容器ａを両側から挟持する状態で把持するボトルグリッパーｃや、図示しないインナー・アウターガイド等を使用するようになっている。そして、図６（Ａ）に示すように自立状態においてボトル容器ａの中心線Ｏ１の方向が鉛直方向（回転テーブルの台部の平面ｂと直交する方向）ＰＬに対して傾いている場合にはボトルグリッパーｃでボトル容器ａを把持することにより、ボトル容器ａの中心線Ｏ１の方向を鉛直方向（回転テーブルの台部の平面ｂと直交する方向）ＰＬに向ける効果は有る。
【０００８】
しかしながら、回転テーブルの台部上のボトル容器ａをボトルグリッパーｃで把持させてボトル容器ａの中心線Ｏ１の方向を鉛直方向ＰＬに向けた場合には、図６（Ｂ）に示すようにボトル容器ａの底面ａ１の一部が斜めに浮いてしまい、テーブルの台部の平面ｂから離れてしまうことになる。そのため、この場合にはボトル容器ａの底面ａ１をテーブルの台部の平面ｂに密着させた正しい姿勢で保持することができないので、ボトル容器ａ内に混入した異物等を高精度に検査することができず、正確な検査が行なえない問題がある。
【０００９】
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、ロータリー式物品処理装置で遠心力により物品が回転テーブルの物品受部から飛び出してしまうことを確実に防止することができ、把持されている物品を正しい姿勢で確実に保持することができるロータリー式物品処理装置における物品把持装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、物品の受部が周方向に沿って複数並設された物品受け用の回転テーブルを備え、前工程から搬送される物品を前記回転テーブルの物品受部に繰入れる繰入部と、前記物品に必要な処理を施す物品処理部と、処理済みの前記物品を前記回転テーブルから後工程に操出す操出部とが前記回転テーブルの周囲に順次配設され、前記回転テーブルの回転にともない前記物品処理部に搬送される前記物品の処理を連続的に行うロータリー式物品処理装置における物品把持装置において、前記回転テーブル上の前記物品を上から下に押し付けて前記物品の底面を前記回転テーブルに押し付けた状態で密着させる底面密着手段を設け、前記底面密着手段は、前記物品を上から下に押し付ける板状の押し付け部材と、この押し付け部材を上下方向に移動可能に支持する支持機構と、この支持機構に装着され、前記押し付け部材を前記物品を上から下に押し付ける方向に付勢する付勢手段と、少なくとも前記物品の受け渡し位置で前記押し付け部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記物品から引き離す方向に移動させる引き離し手段とを具備し、前記押し付け部材の支持機構は、前記押し付け部材に上端部が固定された移動軸と、下端部が前記回転テーブルに固定され、前記移動軸を上下方向に移動自在に支持する支持部材と、前記移動軸に装着されたベース部材と、このベース部材に取付けられ、前記支持部材に対する前記移動軸の軸回り方向の回転を規制する回転規制部材と、前記ベース部材に略水平方向の回転軸を中心に回転自在に取付けられたローラとを有し、前記引き離し手段は、前記回転テーブルの回転方向に沿って前記物品の受け渡し位置における前記操出部と前記繰入部との間の前記物品の非搬送区間と対応する略円弧形状に形成され、前記ローラの移動軌道上に配置された板状のカムと、前記回転テーブルの回転方向に沿って前記繰入部と前記操出部との間の前記物品の搬送軌道上では前記押し付け部材を前記物品に押し付ける押し付け位置で保持し、少なくとも前記物品の受け渡し位置で前記ローラが前記カムに乗り上げることで、前記押し付け部材を前記付勢手段の付勢力に抗して前記物品から引き離す方向に移動させるカム機構とを具備することを特徴とするロータリー式物品処理装置における物品把持装置である。
【００１１】
そして、本請求項１の発明では、前工程から搬送され、繰入部から回転テーブルの物品受部に繰入れた物品を底面密着手段によって上から下に押し付けて物品の底面を回転テーブルに押し付けて密着させた状態で把持させる。このとき、支持機構によって板状の押し付け部材を上下方向に移動可能に支持させ、この支持機構に装着された付勢手段によって押し付け部材を物品を上から下に押し付ける方向に付勢するとともに、少なくとも物品の受け渡し位置で引き離し手段によって押し付け部材を付勢手段の付勢力に抗して物品から引き離す方向に移動させる。さらに、回転テーブルの回転方向に沿って繰入部と操出部との間の物品の搬送軌道上では支持機構に装着された付勢手段の付勢力によって押し付け部材を付勢して押し付け部材を物品に押し付ける押し付け位置で保持し、回転テーブルの回転方向に沿って物品の受け渡し位置における操出部と繰入部との間の物品の非搬送区間でローラがカム機構のカムに乗り上げることで、押し付け部材を付勢手段の付勢力に抗して物品から引き離す方向に移動させるようにしたものである。
【００１６】
【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５を参照して説明する。図１は図２に示すようにボトル容器（物品）１内に混入した異物等の検査を連続的に行う本実施の形態のロータリー式物品処理装置であるボトル容器検査装置２全体の概略構成を示すものである。
【００１７】
図１中で、３はボトル容器検査装置２にボトル容器１を供給するボトル容器供給用の搬送ライン、４はボトル容器検査装置２内で検査された検査済のボトル容器１を繰り出す繰り出し用の搬送ラインである。ここで、ボトル容器供給用の搬送ライン３にはボトル容器１の搬送路を形成するガイド部材３ａと、このガイド部材３ａに沿ってボトル容器１をボトル容器検査装置２側に圧送するスクリュー３ｂとが設けられている。そして、スクリュー３ｂの溝とガイド部材３ａとの間の空間にボトル容器１がセットされ、スクリュー３ｂの回転にともないボトル容器１がボトル容器検査装置２側に順次、供給されるようになっている。
【００１８】
さらに、繰り出し用の搬送ライン４にも同様にボトル容器１の搬送路を形成するガイド部材４ａと、このガイド部材４ａに沿ってボトル容器１を後工程に操出すスクリュー４ｂとが設けられている。そして、スクリュー４ｂの回転にともないボトル容器１を後工程に順次、操出すようになっている。
【００１９】
また、ボトル容器検査装置２の内部には、ボトル容器１内に混入した異物等を高精度に検査する検査部（物品処理部）５と、容器供給用の搬送ライン３から供給されるボトル容器１を検査部５に繰り入れる繰り入れ用のスターホイール（繰入部）６と、検査部５から繰り出される検査済のボトル容器１を繰り出し用の搬送ライン４に繰り出す繰り出し用のスターホイール（操出部）７とが設けられている。
【００２０】
また、ボトル容器１の検査部５には回転テーブル８が設けられている。この回転テーブル８の外周部にはボトル容器１の受部である台部９が周方向に沿って複数並設されている。ここで、回転テーブル８のテーブル本体８ａには図２に示すように各台部９と対応する部位に台部装着用凹部８ｂが形成されている。そして、各台部装着用凹部８ｂに台部９がそれぞれ挿入された状態で固定されている。なお、台部９は光を反射可能な鏡面状の材料で形成されていればよく、鏡以外の反射性材料、例えばメッキを施したプラスチック材料などでもよい。
【００２１】
また、図３に示すようにこの回転テーブル８の軸心部には回転軸１０が配設されている。そして、回転テーブル８はこの回転軸１０を中心に回転駆動されるようになっている。
【００２２】
さらに、ボトル容器１の検査部５には回転テーブル８上方にボトル容器１の内面を撮影する２つのボトル容器撮影部１１ａ，１１ｂが設けられている。各ボトル容器撮影部１１ａ，１１ｂは回転テーブル８の回転時における繰り入れ用のスターホイール６と、繰り出し用のスターホイール７との間のボトル容器１の移動軌道内に配置されている。
【００２３】
また、各ボトル容器撮影部１１ａ，１１ｂにはカメラ１２と、このカメラ１２による撮影用の照明光を照射するリングライト１３とが設けられている。ここで、カメラ１２は図２に示すように回転テーブル８の台部９の上面に離間対向配置される位置に固定されている。
【００２４】
さらに、本実施の形態のボトル容器検査装置２には回転テーブル８の台部９上のボトル容器１を上から下に押し付けてボトル容器１の底面１ａを回転テーブル８の台部９に押し付けた状態で密着させる底面密着機構（底面密着手段）１４が設けられている。この底面密着機構１４にはボトル容器１を上から下に押し付ける板状の押し付け部材１５と、この押し付け部材１５を上下方向に移動可能に支持する支持機構１６と、この支持機構１６に装着され、ボトル容器１を上から下に押し付ける方向に押し付け部材１５を付勢するコイルばね（付勢手段）１７と、少なくともボトル容器１の受け渡し位置で押し付け部材１５をコイルばね１７の付勢力に抗してボトル容器１から引き離す方向に移動させる引き離し機構（引き離し手段）１８とが設けられている。
【００２５】
さらに、押し付け部材１５の支持機構１６には、下端部が回転テーブル８に固定された筒状の支持部材１９と、この支持部材１９の筒内に上下方向に移動自在に挿入された移動軸２０とが設けられている。そして、支持部材１９によって移動軸２０が上下方向に移動自在に支持されている。この移動軸２０の上端部はベース部材２４を介して押し付け部材１５に固定されている。
【００２６】
また、支持部材１９の筒内には下部側にコイルばね１７の収容空間２１が形成されている。このコイルばね１７はこのばね収容空間２１内の上端部と、移動軸２０の下端部のばね受け部２２との間に架設されている。そして、このばね収容空間２１内のコイルばね１７によってボトル容器１を上から下に押し付ける方向に押し付け部材１５が付勢されている。さらに、支持部材１９の周壁部には上端部側に上下方向に向けてガイド溝２３が延設されている。
【００２７】
また、移動軸２０の上端部と押し付け部材１５との固定部にはベース部材２４が装着されている。このベース部材２４の一端部には下向きに屈曲された屈曲部２４ａが形成されている。この屈曲部２４ａの下端部には支持部材１９に対する移動軸２０の軸回り方向の回転を規制するカムフォロア（回転規制部材）２５が取付けられている。このカムフォロア２５は支持部材１９のガイド溝２３に沿って上下方向に移動自在に支持されている。さらに、ベース部材２４の他端部にはローラ２６が略水平方向の回転軸２７を中心に回転自在に取付けられている。
【００２８】
また、引き離し機構１８には回転テーブル８の回転時におけるローラ２６の移動軌道上に配置された板状のカム２８を備えたカム機構２９が設けられている。このカム２８は図１に示すように回転テーブル８の回転方向に沿って略円弧形状に形成されている。さらに、このカム２８は回転テーブル８の回転方向に沿ってボトル容器１の受け渡し位置における繰り出し用のスターホイール７と繰り入れ用のスターホイール６との間のボトル容器１の非搬送区間と対応する位置に配置されている。
【００２９】
そして、回転テーブル８の回転時には繰り入れ用のスターホイール６と繰り出し用のスターホイール７との間のボトル容器１の搬送軌道上では底面密着機構１４のローラ２６がカム２８と接触していない状態で保持される。この状態ではコイルばね１７の付勢力によって押し付け部材１５をボトル容器１に押し付ける押し付け位置で保持するようになっている。さらに、ボトル容器１の受け渡し位置で図２に示すようにローラ２６がカム２８に乗り上げることで、押し付け部材１５をコイルばね１７の付勢力に抗してボトル容器１から引き離す方向（図２中で上方向）に移動させるようになっている。したがって、繰り入れ用のスターホイール６と繰り出し用のスターホイール７との間のボトル容器１の搬送軌道上では押し付け部材１５によってボトル容器１が下向きに押し付けけられた状態で保持されるので、ボトル容器１は押し付け部材１５と回転テーブル８の台部９との間で把持された状態で保持されるようになっている。
【００３０】
また、本実施の形態のボトル容器検査装置２にはカム２８を上下方向に移動することでボトル容器１の非搬送区間における押し付け部材１５の高さ位置を調整する高さ調整装置３０が設けられている。ここで、ボトル容器検査装置２には図３に示すように水平方向に延設された支持フレーム３１が設けられている。この支持フレーム３１にはカム支持用の左右一対のステー３２が上向きに立設されている。
【００３１】
さらに、図５に示すように両ステー３２の上端部間にはチャンネル部材３３が架設されている。このチャンネル部材３３には上下方向に伸縮動作可能な左右一対の伸縮アーム３４ａ，３４ｂが設けられている。各伸縮アーム３４ａ，３４ｂの下端部には水平方向に延設されたカム支持部材３５の基端部が固定されている。このカム支持部材３５の先端部にはカム２８が固定されている。
【００３２】
また、一方の伸縮アーム３４ａの上端部には回転操作ハンドル３６が連結されている。そして、この回転操作ハンドル３６の回転操作にともない左右一対の伸縮アーム３４ａ，３４ｂが同時に上下方向に伸縮動作し、カム２８の高さ位置を調整するようになっている。なお、左右一対の伸縮アーム３４ａ，３４ｂにはロック機構３７が取付けられている。そして、このロック機構３７のロック解除時には左右一対の伸縮アーム３４ａ，３４ｂが上下方向に伸縮動作可能な状態で保持され、カム２８の高さ位置の調整後はこのロック機構３７によって伸縮アーム３４ａ，３４ｂが伸縮動作不能な状態にロックされるようになっている。
【００３３】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態のボトル容器検査装置２の使用時にはボトル容器供給用の搬送ライン３からボトル容器１がボトル容器検査装置２側に順次、供給される。さらに、ここで供給されるボトル容器１は繰り入れ用のスターホイール６を経て検査部５に供給される。
【００３４】
また、検査部５に供給されるボトル容器１は回転テーブル８の台部９側に移載される。このとき、ボトル容器１が台部９側に移載された時点で、底面密着機構１４の押し付け部材１５が下向きに移動され、この押し付け部材１５によってボトル容器１が下向きに押し付けけられる。これにより、ボトル容器１は押し付け部材１５と回転テーブル８の台部９との間で把持された状態で保持される。
【００３５】
続いて、この回転テーブル８の回転によってボトル容器１がボトル容器撮影部１１ａ，１１ｂの位置に移動すると、各ボトル容器撮影部１１ａ，１１ｂのカメラ１２によってボトル容器１の内面が撮影され、ボトル容器１内に混入した異物等の検査が連続的に行なわれる。このとき、台部９上のボトル容器１は押し付け部材１５によって上から下に押し付けられ、押し付け部材１５と回転テーブル８の台部９との間で把持された状態で保持されている。そのため、ボトル容器１の底面１ａを回転テーブル８の台部９に押し付けて密着させた状態で把持させることができるので、ボトル容器１内に混入した異物等を高精度に検査することができ、正確な検査を行なうことができる。
【００３６】
さらに、検査済みのボトル容器１は繰り出し用のスターホイール７を経て順次、繰り出し用の搬送ライン４に繰り出される。このとき、ボトル容器１がスターホイール７に移載されるボトル容器１の受け渡し位置の直前で、図２に示すようにローラ２６がカム２８に乗り上げる。これにより、押し付け部材１５がコイルばね１７の付勢力に抗してボトル容器１から引き離す方向（図２中で上方向）に移動される。そのため、ボトル容器１の拘束が解除されるので、ボトル容器１を円滑にスターホイール７に移載させることができる。
【００３７】
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、本実施の形態のボトル容器検査装置２では回転テーブル８の台部９上のボトル容器１を上から下に押し付けてボトル容器１の底面１ａを回転テーブル８の台部９に押し付けた状態で密着させる底面密着機構１４を設けている。そして、ボトル容器１が台部９側に移載された時点で、底面密着機構１４の押し付け部材１５を下向きに移動させ、この押し付け部材１５によってボトル容器１を下向きに押し付けることにより、ボトル容器１を押し付け部材１５と回転テーブル８の台部９との間で把持された状態で保持させることができる。そのため、ボトル容器検査装置２の駆動時に回転テーブル８の回転によって遠心力によりボトル容器１が回転テーブル８の台部９から飛び出してしまうことを確実に防止することができ、把持されているボトル容器１を正しい姿勢で確実に保持することができる。その結果、ボトル容器１が自立した状態（ボトル容器１の底面１ａを回転テーブル８の台部９に密着させた状態）で搬送させることができる。
【００３８】
また、押し付け部材１５によって上方からボトル容器１に力を加えるためにボトル容器１の底面１ａに多少の凸凹が形成されている場合であっても上方からの押圧力で強制的にボトル容器１の底面１ａを回転テーブル８の台部９に密着させる事ができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態のボトル容器検査装置２ではカム２８を上下方向に移動することでボトル容器１の非搬送区間における押し付け部材１５の高さ位置を調整する高さ調整装置３０を設けている。そのため、ボトル容器検査装置２での検査対象となるボトル容器１の高さが変化した場合にはボトル容器１の非搬送区間における押し付け部材１５の高さ位置を上下方向に調整する事により兼用が可能となる。その結果、ボトル形状の違いによる型替え部品が不要となるので、コストを低減すると同時に、交換部品の保管スペースも不要となり、新しい製品に対しても新たに交換部品を製作しなくとも対応できる効果がある。
【００４０】
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く、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。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ロータリー式物品処理装置で遠心力により物品が回転テーブルの物品受部から飛び出してしまうことを確実に防止することができ、把持されている物品を正しい姿勢で確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態のボトル容器検査装置を示す全体の概略構成図。
【図２】  第１の実施の形態のボトル容器検査装置における物品把持装置の要部構成を示す縦断面図。
【図３】  第１の実施の形態のボトル容器検査装置全体の側面図。
【図４】  第１の実施の形態のボトル容器検査装置の要部構成を示す縦断面図。
【図５】  第１の実施の形態のボトル容器検査装置におけるカム機構の位置調整機構を示す縦断面図。
【図６】  従来例を示すもので、（Ａ）はボトル容器検査装置における自立させた状態のボトル容器の中心線の方向が鉛直方向に対して傾いている状態を示すボトル容器の側面図、（Ｂ）はボトル容器をボトルグリッパーで胴部を挟持する状態で把持させた状態を示すボトル容器の側面図。
【符号の説明】
１    ボトル容器（物品）
１ａ    底面
５    検査部（物品処理部）
６    繰り入れ用のスターホイール（繰入部）
７    繰り出し用のスターホイール（操出部）
８    回転テーブル
９    台部（物品受部）
１１ａ，１１ｂ    ボトル容器撮影部
１４    底面密着機構（底面密着手段）
１５    押し付け部材
【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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