(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品に係合可能な突出部材が等ピッチで設けられ、これら突出部材間に物品を載置して搬送するコンベヤと、上流部に前記突出部材の間隔とほぼ等しい幅のポケットを有し、下流側に向かってこのポケットの幅を徐々に減少させるとともに、この減少量とほぼ等しい量ずつ前記ポケット間の山部の長さを増大させて成るスクリューとを備え、前記コンベヤ上を搬送される物品をスクリューのポケット内に受入れ、コンベヤの突出部材とスクリューの山部との間に物品を挾持して位置決めを行なうことを特徴とする物品導入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品処理装置に物品を導入する物品導入装置に係り、特に、コンベヤとスクリューとにより物品の位置決めをして物品処理装置へ導入する物品導入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、充填機等の容器処理装置では、容器に充填等の処理を行なうために、所定の位置に正確に位置決めして導入する必要がある。そこで、コンベヤによって搬送されてきた容器を、この容器処理装置の回転体と同期回転する入口スターホイールを介して受渡しを行なうようにしている。また、このスターホイールは外周に等間隔で容器を収容する円弧状の凹部が形成されており、コンベヤによって搬送されてきた容器を、これらスターホイールの円弧状凹部に順次挿入するために、コンベヤ上で正確なピッチに間隔を調整し位置決めをした状態で引渡すようになっている。
【０００３】
前記のようにコンベヤによる搬送中に容器を正確に位置決めしてスターホイールに引渡すために、容器搬送コンベヤとしてリフトリンクコンベヤを用いたものが従来から知られている。このリフトリンクコンベヤについて、図８より簡単に説明する。リフトリンクコンベヤ１０２は、図示しない無端状チェーンの各リンクにそれぞれスラット１１４が取付けられ、コンベヤの搬送面を構成している。そして、これら各スラットのうち、数個おき（この図では５個おき）のスラット（リフトプレート）１１６を、搬送面上に突出可能に構成している。
【０００４】
このリフトリンクコンベヤ１０２では、搬送面上に突出しているリフトプレート１１６間の５枚のスラット１１４上が容器１０６を収容する空間（キャリアゾーン）１２２になっており、この空間１２２内に容器１０６を載せて搬送するとともに、リフトリンクコンベヤ１０２の進行方向後方側のリフトプレート１１６に容器１０６を当接させることにより、各容器１０６のピッチを正確に維持している。そして、これらリフトプレート１１６によって位置決めされた容器１０６のセンターがスターホイール（図示せず）の円弧状凹部のセンターに一致するように、リフトリンクコンベヤ１０２とスターホイールとの位相を調整しておけば、確実に容器１０６の受渡しを行なうことができる。また、異なるサイズの容器１０６を容器処理装置に導入する場合には、その容器１０６が後方側のリフトプレート１１６に当接した状態で、そのセンターが前記スターホイールの円弧状凹部のセンターに一致するように、リフトリンクコンベヤ１０２の位相を調整することにより、各種容器１０６の兼用が可能である。
【０００５】
前記のようなリフトリンクコンベヤ１０２を用いて容器１０６を位置決めして搬送する構成では、容器処理装置が急停止した場合には、リフトリンクコンベヤ１０２も急停止することになるため、後方側のリフトプレート１１６に当接して位置決めされていた容器１０６が、前後のリフトプレート１１６間で滑って移動してしまい、リフトプレート１１６間の空間１２２内のどの位置にあるかわからなくなってしまう。この状態から再び運転を開始すると、容器１０６がスターホイールに噛み込んでしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで従来は、スターホイールの円弧状凹部を大きくして対処するか、あるいは、リフトリンクコンベヤの側部にブラシやガイド等を設け、容器に接触させて摩擦抵抗を与えることにより、この容器をリフトリンクコンベヤに対して相対的に後退させて後方のリフトプレートに当接させるようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにスターホイールのポケットを必要以上に大きくすると、容器の安定した搬送および容器処理装置への確実な引渡しができないという問題があり、また、ブラシやガイド等の位置補正具を設けた場合も、確実に設定位置に戻すことができない場合があった。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、容器等の物品を常に正確に位置決めして搬送し、物品処理装置内に導入することができ、しかも、各種サイズの物品に兼用することができる物品導入装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物品導入装置は、物品に係合可能な突出部材が等ピッチで設けられ、これら突出部材間に物品を載置して搬送するコンベヤと、上流部に前記突出部材の間隔とほぼ等しい幅のポケットを有し、下流側に向かってこのポケットの幅を徐々に減少させるとともに、この減少量とほぼ等しい量ずつ前記ポケット間の山部の長さを増大させて成るスクリューとを備え、前記コンベヤ上を搬送される物品をスクリューのポケット内に受入れ、コンベヤの突出部材とスクリューの山部との間に物品を挾持して位置決めを行なうようにしたものである。
【００１０】
【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物品導入装置の平面図、図２はその側面図、図３はＩＩＩ方向矢視図である。この物品導入装置（この実施の形態では、充填機等の容器処理装置に容器を導入する容器導入装置）は、リフトリンクコンベヤ２とタイミングスクリュー４とを備えており、これら両者２，４によってリフトリンクコンベヤ２上の容器６を正確に位置決めをして、容器処理装置のスターホイール８に引渡す。
【００１１】
先ず、リフトリンクコンベヤ２の構成について、図４および図５により説明する。リフトリンクコンベヤ２は、無端状チェーン１０の各リンク１２上にそれぞれスラット１４が取付けられており、さらに、この例では、６枚おきのスラット１６が、支持軸１８を中心に揺動可能な円弧状のアーム２０の上端に取付けられている。このスラット（リフトプレート）１６は通常は自重により下降して、リンク１２上に固定されている他のスラット１４と同一の平面を構成している。そして、チェーン１０の走行によりアーム２０が下方に配置したカム（図示せず）に当たると押し上げられて、リフトプレート１６が他のスラット１４により構成される搬送面の上方に突出し、搬送している容器６に係合可能な状態になる。なお、リフトプレートは必ずしも昇降可能なものに限らず、常時コンベヤ上に突出した状態で固定されたものであっても良い。
【００１２】
この実施例では、各スラット１４，１６の長さ（リフトリンクコンベヤ２の進行方向の前後の長さ）が１インチ（２５．４mm）であり、リフトプレート１６を含めた６枚一組のスラットの長さが６インチ（１５２．４mm）、容器６を載せるリフトプレート１６間の空間（キャリヤゾーン）２２の長さが５インチ（１２７mm）になっている。
【００１３】
前記リフトリンクコンベヤ２は、５枚おきのスラット（リフトプレート）１６が他のスラット１４よりも上方へ突出しており、これら２枚のリフトプレート１６，１６間の空間（キャリヤゾーン）２２内に容器６を載せて搬送する。このリフトリンクコンベヤ２によって搬送される容器６は、後に説明するように、進行方向後方側のリフトプレート１６に当接して位置決めされた状態でスターホイール８に引渡されるようになっており、この後方側のリフトプレート１６に当接した状態で、容器６のセンターＯ1 が、スターホイール８の外周に等間隔で形成された円弧状凹部（図１では図示を省略）のセンターＯ2 と一致するように、リフトリンクコンベヤ２の位相を調整し、かつ、スターホイール８と同期をとって駆動されるようになっている。なお、図示しないが、このリフトリンクコンベヤ２の駆動源には位相調整機構が設けられており、リフトプレート１６の位置を前進または後退させることができる。
【００１４】
タイミングスクリュー４は、図６に示すように、外周面に螺旋状の溝が設けられており、ポケット２４と山部２６とが交互に形成されている。このタイミングスクリュー４は、図６の最も左側に、前記リフトリンクコンベヤ２によって搬送されてきた容器６を受入れる導入部２４（２４Ａ）が形成されており、この導入部２４（２４Ａ）に続いて、リフトリンクコンベヤ２の各キャリヤゾーン２２の長さ、すなわちスラット１４の５枚分の長さとおなじ幅（タイミングスクリュー４の軸線方向の長さを幅と呼ぶ）を有する第１のポケット２４（２４Ｂ）が形成されている。
【００１５】
タイミングスクリュー４の各ポケット２４は、前記最も上流側に位置する第１ポケット２４（２４Ｂ）から下流側に向かって徐々に幅が狭くなっている。そして、これら各ポケット２４とその前方（下流側）にそれぞれ位置する山部２６とを加えた軸方向の長さ（図６中に符号Ｗ1 で示す）が、前記スラット１４の６枚分の長さと一致する同一の長さを有している。すなわち、ひとつの山部２６の前面と隣接する山部２６の前面との距離が常に同一（スラット６枚分の長さ）である。従って、各ポケット２４の幅が下流側に向かって次第に狭くなるとともに、山部２６の長さは、ポケット２４が狭くなった分だけ次第に大きくなっている。なお、この実施の形態では、ポケット２４とその前方の山部２６との軸方向の長さが６インチであり、最も上流側の第１ポケット２４（２４Ｂ）の幅はほぼ５インチになっている。そして、左から２番目のポケット２４（２４Ｃ）から４番目のポケット２４（２４Ｅ）に向かって順に幅が狭くなっている（２４Ｂ＞２４Ｃ＞２４Ｄ＞２４Ｅ）。このスクリュー４は、下流側の最も幅の狭いポケット２４（２４Ｅ）内に受入れ可能なサイズの容器６であれば、各種サイズの容器６に兼用可能である。
【００１６】
このタイミングスクリュー４も、位相調整可能な駆動装置によって回転駆動されるようになっており、容器６のサイズに応じて所定角度回転させることにより位相を調整することができ、かつ、前記スターホイール８と同期をとって駆動される。なお、タイミングスクリュー４の駆動装置は、充填機等の容器処理装置の駆動に連動させても良く、また、単独のモータによって駆動するようにしても良い。
【００１７】
前記リフトリンクコンベヤ２は、図１に示すように、スターホイール８の接線方向に配置され、その下流部２ａがスターホイール８への容器引渡しポジション２８に位置している。また、タイミングスクリュー４は、リフトリンクコンベヤ２の上方に、このコンベヤ２の進行方向に沿って配置されており、上流部はポケット２４の幅が最も広い等速域３０、その下流部がポケット２４の幅が次第に狭くなるピッチ修正域３２、下流端は容器６を位置決めした状態でスターホイール８に引渡す等速域３４となっている。
【００１８】
以上の構成に係る容器処理装置への容器導入装置の作動について、図７（ａ）により説明する。この例は、前記構成のリフトリンクコンベヤ２およびタイミングスクリュー４によって、直径１０５mmの容器６（６Ａ）を位置決めしてスターホイール８に引渡す場合である。リフトリンクコンベヤ２は、図示しない位相調整機構により、リフトプレート１６の前面に容器６を当接させた状態で、その容器６ＡのセンターＯ1 がスターホイール８の円弧状凹部のセンターＯ2 と一致するように、スターホイール８に対するリフトプレート１６の位置を調整する。また、タイミングスクリュー４は、最も幅が狭い下流側のポケット２４（２４Ｅ）内に容器６Ａが保持されているときに、この容器６Ａがリフトプレート１６の前面とタイミングスクリュー４の山部２６の後面との間に挾持された状態になるように、リフトリンクコンベヤ２に対するタイミングスクリュー４の位相を調整しておく。
【００１９】
以上の状態でリフトリンクコンベヤ２により容器６Ａを搬送する。容器６Ａはリフトリンクコンベヤ２の前後２枚のリフトプレート１６，１６の間のキャリヤゾーン２２内に載って搬送される。タイミングスクリュー４が設けられている位置に到達する前にリフトリンクコンベヤ２だけで搬送されている間は、容器６Ａは拘束されていないので、キャリヤゾーン２２のどこかに載っている。容器６Ａが搬送されてタイミングスクリュー４の位置に到達すると、キャリヤゾーン２２内の容器６Ａは、タイミングスクリュー４の導入部２４（２４Ａ）を経て第１のポケット２４（２４Ｂ）内に収容される。スクリュー４の上流側に位置する第１ポケット２４（２４Ｂ）は、リフトリンクコンベヤ２のキャリヤゾーン２２の長さとほぼ同一の幅（この例では５インチ）を有し、しかも、リフトリンクコンベヤ２とタイミングスクリュー４とが前述のように位相調整されているので、容器６Ａはタイミングスクリュー４の山部２６に干渉することなく必ずポケット２４内に収容される。
【００２０】
容器６Ａがリフトリンクコンベヤ２の２枚のリフトプレート１６，１６間のキャリヤゾーン２２上に載り、かつ、タイミングスクリュー４のポケット２４内に収容されて搬送されると、タイミングスクリュー４のポケット２４の幅が次第に狭くなるとともに山部２６が大きくなるので、リフトプレート１６の前面と山部２６の後面との距離が次第に接近する。そして、スターホイール８への引渡しポジション２８（図１参照）に到達する時点では、リフトプレート１６の前面と山部２６の後面との間に容器６Ａが挾持される。しかも、リフトプレート１６と山部２６とに挾持されている容器６ＡのセンターＯ1 は、スターホイール８の円弧状凹部のセンターＯ2 に一致するように、リフトリンクコンベヤ２とタイミングスクリュー４との位相が調整されているので、スターホイール８に確実に引渡される。
【００２１】
前記図７（ａ）では、比較的大型の容器６（６Ａ）を搬送し容器処理装置内に導入する場合について説明したが、同図（ｂ）に示すような直径８０mmの小型の容器６（６Ｂ）を搬送して容器処理装置に導入する場合には、その容器６Ｂのサイズに応じてリフトリンクコンベヤ２とタイミングスクリュー４の位相を変更する。先ず、その容器６Ｂがリフトプレート１６の前面に当接した状態で、容器６ＢのセンターＯ1 がスターホイール８の円弧状凹部のセンターＯ2 に合致するように、リフトリンクコンベヤ２の位相を変更する。この例では、処理する容器６を、直径１０５mmの容器６Ａから直径８０mmの容器６Ｂに変更したので、リフトリンクコンベヤ２のリフトプレート１６を直径の減少分（２５mm）の二分の一（１２．５mm）だけ進行方向前方側（図７の右方）へ移動させる。
【００２２】
次に、タイミングスクリュー４の位相も容器６Ｂのサイズに応じて変更する。タイミングスクリュー４の位相調整量は、以下の式（１）により求めることができる。例えば、一組のスラット１４，１６の枚数をＮ、一枚のスラットの長さをＬ、リフトリンクコンベヤ２の位相の調整量をＰとすると、タイミングスクリュー４の位相の変更量（回転角度）Ｒは、
Ｒ＝３６０°×Ｐ÷（Ｎ×Ｌ）              ……（１）
によって得ることができる。前記構成では、リフトリンクコンベヤ２のスラット１４，１６は６枚が一組となり、５枚おきにリフトプレート１６を有している。また、一枚のスラット１４，１６の長さが１インチ（２５．４mm）、リフトリンクコンベヤ２の位相調整量（前進量）が前述のように１２．５mmであるので、
Ｒ＝３６０°×１２．５mm÷（６×２５．４mm）≒３０°
となり、タイミングスクリュー２を約３０°回転させて、その山部２６の後面を後退させることにより、位置決めされた容器２のセンターＯ1 とスターホイール８の円弧状凹部のセンターＯ2 とを一致させることができる。このようにリフトリンクコンベヤ２とタイミングスクリュー４との、スターホイール８に対する位相を調整することにより、どのようなサイズの容器６でもリフトプレート１６の前面とスクリュー４の山部２６の後面との間に挾持して正確に位置決めをし、かつその位置がずれないようにすることができる。
【００２３】
なお、前記実施例では、リフトプレート１６の前面とタイミングスクリュー４の山部２６の後面との間に容器６を挾持して位置決めするようにしたが、その逆に、タイミングスクリュー４の山部２６の前面側とリフトプレート１６の後面側との間に容器６を挾持して位置決めするようにしても良い。この場合には、タイミングスクリューのポケットとその後方側の山部とを加えた長さが一定であり、後方側の山部が前方側へ向かって次第に拡大することによりその前方のポケットの幅を縮小する。また、前記実施例では、容器処理装置に容器６を受渡す手段としてスターホイール８を用いているが、グリッパホイール等の手段を用いることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、物品に係合可能な突出部材が等ピッチで設けられ、これら突出部材間に物品を載置して搬送するコンベヤと、上流部に前記突出部材の間隔とほぼ等しい幅のポケットを有し、下流側に向かってこのポケットの幅を徐々に減少させるとともに、この減少量とほぼ等しい量ずつ前記ポケット間の山部の長さを増大させて成るスクリューとを備え、前記コンベヤ上を搬送される物品をスクリューのポケット内に受入れ、コンベヤの突出部材とスクリューの山部との間に物品を挾持して位置決めを行なうようにしたことにより、物品を正確に位置決めして確実に物品処理手段等に導入することができる。しかも、コンベヤとスクリューの位相を調整することにより、各種サイズ、形状の容器に兼用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る物品導入装置の平面図である。
【図２】前記物品導入装置の側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】リフトリンクコンベヤの側面図である。
【図５】リフトリンクコンベヤの下面図である。
【図６】タイミングスクリューの平面図である。
【図７】リフトリンクコンベヤとタイミングスクリューとの作用を説明する図であり、（ａ）図は大径の容器を位置決めする場合、（ｂ）は小径の容器を位置決めする場合を示す平面図である。
【図８】従来の物品導入手段の一例を示す図である。
【符号の説明】
２    コンベヤ（リフトリンクコンベヤ）
４    スクリュー（タイミングスクリュー）
６    物品（容器）
１６    突出部材（リフトプレート）
２４    スクリューのポケット
２６    スクリューの山部
【図１】
0004161421.tif 000002
【図２】
0004161421.tif 000003
【図３】
0004161421.tif 000004
【図４】
0004161421.tif 000005
【図５】
0004161421.tif 000006
【図６】
0004161421.tif 000007
【図７】
0004161421.tif 000008
【図８】
0004161421.tif 000009