(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部にねじ山が形成され、その下方に順に円筒部とフランジとが形成された首部を有する樹脂ボトルを回転搬送する間に、樹脂ボトル内に充填を行うフィラと、このフィラから樹脂ボトルを受取り、首部を把持して吊下げた状態で回転搬送するホイールとを備えた樹脂ボトルの搬送処理システムにおいて、
前記フィラは前記フランジの下方で樹脂ボトルを把持してフランジの下面側を支持するグリッパを備えるとともに、前記ホイールには、前記フランジの上方の樹脂ボトルの前記円筒部を把持するグリッパが設けられ、前記フィラには、このフィラが備えるグリッパの上方に、樹脂ボトルのフランジよりも上方で、前記ホイールのグリッパが把持するよりも高い位置で樹脂ボトルに当接する支持体を設けたことを特徴とする樹脂ボトルの搬送処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂ボトルの搬送処理システムに係り、特に、ボトルの首の部分を保持して搬送する搬送処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フィラ、キャッパ等の回転式のボトル処理機に、樹脂製のボトルを順次受渡して、液体の充填およびキャッピング等を行なう樹脂ボトルの搬送処理システムが従来から広く用いられている。このような搬送処理システムでは、回転式の各ボトル処理機の間に中間ホイールを配置して、樹脂ボトルの受渡しを行なうようになっている。
【０００３】
回転式のフィラやキャッパ等の間でボトルの受渡しを行なう中間ホイールや、これらフィラ等のボトル処理機にボトルを供給する回転式の容器供給手段として、回転体の外周に円周方向等間隔で設けられた一対の開閉するアームによってボトルをグリップし、回転体の回転によってボトルを搬送し受渡しを行なうものが従来から広く用いられている。
【０００４】
一対のアームの開閉によりボトルをグリップして搬送する構成では、ボトルのサイズや形状が異なると、ボトルをグリップする位置や解放する位置が変化してしまうため、アタッチメントの交換その他の調整を行なう必要があるという問題があった。そこで、ボトルの胴部に比較して径の差が小さい首部をグリップするようにして、兼用性を向上させた搬送装置がすでに知られている（特開平４−１２９９２１号公報）。この公報に記載された構成では、デッドプレート上を滑らしてボトルを搬送する場合には、底面の摩擦によって傾いたり不安定であるため、ボトルの首部をグリップし、吊下げた状態で搬送するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載された従来の搬送装置のように、ボトルの首部をグリップして吊下げた状態で回転搬送すると、遠心力によってボトルの下部が振られた状態になり、搬送姿勢が不安定になってしまう。特に、回転式のボトル処理機と中間ホイールのように回転体同士でボトルの受渡しを行なう場合には、安定した姿勢での受渡しが極めて困難であった。さらに、フィラによって内溶液を充填した後のボトルを搬送する場合には、ボトルの重量が大きいため遠心力が強く作用し、一層不安定な搬送状態になってしまい、受渡しも不安定であった。また、高速搬送中に、ボトル処理機と中間ホイールとの間で、首部を吊下げた状態のボトルの受渡しを行なうことは特に困難であった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、複数のボトル処理機の間に設けられた中間ホイールによって樹脂ボトルの首部をグリップして回転搬送する際に、安定した姿勢でボトルの搬送をすることが可能であり、また、ボトル処理機と中間ホイールとの間でのボトルの受渡しを安定した状態ですることができ、しかも、内溶液が充填された後のボトルを高速搬送する場合でも、安定した搬送および受渡しが可能な樹脂ボトルの搬送処理システムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る樹脂ボトルの搬送処理システムは、口部にねじ山が形成され、その下方に順に円筒部とフランジとが形成された首部を有する樹脂ボトルを回転搬送する間に、樹脂ボトル内に充填を行うフィラと、このフィラから樹脂ボトルを受取り、首部を把持して吊下げた状態で回転搬送するホイールとを備えた樹脂ボトルの搬送処理システムにおいて、前記フィラは前記フランジの下方で樹脂ボトルを把持してフランジの下面側を支持するグリッパを備えるとともに、前記ホイールには、前記フランジの上方の樹脂ボトルの前記円筒部を把持するグリッパが設けられ、前記フィラには、このフィラが備えるグリッパの上方に、樹脂ボトルのフランジよりも上方で、前記ホイールのグリッパが把持するよりも高い位置で樹脂ボトルに当接する支持体を設けたものである。
【０００８】
【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樹脂ボトルの搬送処理システムの全体を示す平面図であり、この図により全体の構成を簡単に説明する。樹脂ボトルはエア搬送コンベヤ２により連続的に搬送され、供給側搬送ホイール４を介してフィラ（第１処理機）６に供給されて液体が充填される。液体が充填された樹脂ボトルは、中間ホイール８によって回転搬送されて第２処理機であるキャッパ１０に引渡される。このキャッパ１０においてキャッピングが行なわれた樹脂ボトルは、排出側の搬送ホイール１２を介して排出され、搬送コンベヤ１４によって次の工程に送られる。
【０００９】
樹脂ボトル１６は、図２および図３に示すように、上端の口部に、キャップが螺合されるねじ部１６ａが形成され、その下方に、ねじ部１６ａの底部の径と一致する小径の円筒部１６ｂが、さらにその下方に、フランジ部１６ｃが形成されている。このフランジ部１６ｃの下方は徐々に径を拡大する拡大部になっており、前記上端の口部から拡大部までを首部と呼ぶことにする。図２は、前記フィラ６から中間ホイール８に樹脂ボトル１６を受渡す受渡し部（図１のＡ参照）を拡大して示す縦断面図であり、図２の左側に位置するフィラ６には、樹脂ボトル１６の前記フランジ１６ｃの下面側を支持する支持部材１８と、胴部１６ｄを保持する胴保持部材２０とが設けられており、これら支持部材１８と胴保持部材２０とによって、樹脂ボトル１６を保持して回転搬送する。その回転搬送される間に、前記受渡し部Ａよりも上流側で、樹脂ボトル１６内に図示しない充填ノズルが挿入されて液体が充填される。
【００１０】
液体が充填された樹脂ボトル１６は、フィラ６の回転に伴って、前記受渡し部Ａまで搬送されると、フィラ６の支持部材１８から中間ホイール８のグリッパ２２に引渡される。中間ホイール８は、中央の回転軸２４の上端に回転体２６が固定されており、この回転体２６の外周寄りに円周方向等間隔で複数のグリッパ２２が設けられている。各グリッパ２２は、図２および図４に示すように、両側の支点軸２８に回転自在に支持された一対のアーム３０を備えており、これらアーム３０が、リンク３２，３４を介して、前記回転体２６の半径方向に進退動可能なロッド３６に連結されている。
【００１１】
このロッド３６の内部側（回転体２６の中央寄り）の端部にカムフォロア３８が取付けられており、このカムフォロア３８が回転体２６の内部に固定された円板状のカム４０に形成されたカム溝４０ａに係合し、回転体２６の回転に伴ってカム溝４０ａ内を移動することにより、ロッド３６を進退動させ、前記両アーム３０を開閉する。すなわち、前記フィラ６からの受渡し部Ａでこのロッド３６が前進することにより、両アーム３０を閉じて樹脂ボトル１６をグリップし（図４の状態）、この状態のままボトル１６を保持してキャッパ８への引渡し部Ｂ（図１参照）まで回転搬送する。キャッパ１０への引渡し部Ｂでは、ロッド３６が後退することにより両アーム３０を開いてボトルを解放する（図５の状態）。なお、キャッパ１０には、前記フィラ６と同様の支持部材またはその他のボトル支持手段が設けられており、このボトル支持手段によって中間ホイール８から樹脂ボトル１６を受取る。
【００１２】
グリッパ２２の両アーム３０は、樹脂ボトル１６の上端に形成されたねじ部１６ａとその下方のフランジ１６ｃとの間に形成されている円筒部１６ｂを両側から掴んでグリップするようになっている。すなわち、前記フィラ６の支持部材１８はフランジ１６ｃの下面側を支持し、中間ホイール８のグリッパ２２はフランジ１６ｃの上方を保持する（図２および図３参照）ことにより両者２２，１８が干渉しないようになっている。
【００１３】
なお、前記ロッド３６の先端と両側リンク３４とを連結するピン４２は、グリッパ２２の一部を拡大した図６に示すように、ロッド３６の長穴３６ａ内に挿通されており、ロッド３６の前後方向（図２の左右方向）に進退動できるようになっている。そして、ロッド３６の内部に挿入されたスプリング４４およびばね受け部材４６によって常時前方に向けて押圧されている。このピン４２の進退動を許容する機構は、グリッパ２２の両アーム３０を開こうとする外力が作用した場合の緩衝用である。
【００１４】
さらに、この実施の形態に係る樹脂ボトルの搬送処理システムでは、中間ホイール８の各グリッパ２２の下方にそれぞれ、樹脂ボトル１６のフランジ１６ｃよりも下方側の外面に当接して支持する支持プレート（支持体）４８が設けられている（図３参照）。支持プレート４８は、フランジ１６ｃよりも下方側に当接するようになっており、この例では、前記フィラ６の支持部材１８とほぼ同じ高さに設けられている。この支持プレート４８は、図８（後に説明する他の実施の形態を示す図である）に示すように、樹脂ボトル１６の首部を安定して支持するために、先端にＶ字状の当接面４８ａを有している。
【００１５】
前記構成に係る樹脂ボトルの搬送処理システムの作用について説明する。エア搬送コンベヤ２によって搬送されてきた樹脂ボトル１６が、供給側搬送ホイール４を介してフィラ６に受渡され、前記支持部材１８によって支持されて回転搬送される。この回転搬送される間に、図示しない充填ノズルによって液体の充填が行なわれる。内溶液が充填された樹脂ボトル１６は、受渡し部Ａにおいて、中間ホイール８のグリッパ２２に受渡される。中間ホイール８のグリッパ２２は、ロッド３６が後退して両アーム３０が開放した状態でこの受渡し部Ａまで移動し、両アーム３０間にフィラ６の支持部材１８に支持されているボトル１６が入った後、カム４０によってロッド３６を前進させて両アーム３０を閉じ、ボトル１６を把持する。また、グリッパ２２がボトル１６を把持するとともに、グリッパ２２の下方に設けられている支持プレート４８がボトル１６のフランジ１６ｃよりも下方側に当接する。
【００１６】
フィラ６によって回転搬送されているボトル１６には遠心力が作用するので、その下方が外側に振られる。特に、内溶液が充填された後のボトル１６は重量が大きいため大きい遠心力が作用する。このようにボトル１６の下部がフィラ６の外側へ振られた状態で中間ホイール８への受渡しを行なうと、受渡し部Ａでは、ボトル１６の下部が中間ホイール８の中心寄りに振られてしまい安定した姿勢でボトル１６の引渡しを行なえないが、支持プレート４８によってグリッパ２２よりも下方を押さえることにより、ボトル１６が中間ホイール８の中心方向へ振られることを防止して安定した姿勢で受渡しを行なうことができる。また、この例では、支持プレート４８がフィラ６の支持部材１８と同じ高さに設けられており、フランジ１６ｃの下面側に当接するので、グリッパ２２によって把持する際の高さ位置の規制が行なわれる。
【００１７】
フィラ６および中間ホイール８の回転につれて、ボトル１６はフィラ６の支持部材１８から離れ、中間ホイール８のグリッパ２２に把持されて吊下げられた状態で回転搬送される。内部に液体が充填された樹脂ボトル１６の首部だけを保持して回転搬送すると、遠心力によって振られてボトル１６が不安定な姿勢になるが、この搬送処理システムの構成では、支持プレート４８をボトル１６の外面のグリッパ２２よりも下側の位置に当接させ、特に、フランジ１６ｃの下面にも当接させて支持しているので、ボトル１６が傾斜することを防止して安定した姿勢で搬送することができる。
【００１８】
なお、支持プレート４８は、必ずしもフランジ１６ｃの下面に当接する位置に設けなくとも良く、フランジ１６ｃよりも僅かに下方に配置して、容器１６が遠心力によって振れようとした際に、フランジ１６ｃに接触して傾きを抑制するようにしても良い。また、支持プレート４８は、常に容器１６の外面に接触するものでなくとも良く、フランジ１６ｃのみに接触し、あるいは、傾いたときにフランジ１６ｃに当接するようにしても良い。
【００１９】
中間ホイール８によって回転搬送された樹脂ボトル１６は、キャッパ１０への引渡し部Ｂで、キャッパ１０に引渡され、回転搬送される間にキャッピングが行なわれる。前述のように、中間ホイール８では、ボトル１６がグリッパ２２とその下方の支持プレート４８とによって安定した姿勢で搬送されているので、キャッパ１０への引渡しも安定した状態で行なうことができる。その後、樹脂ボトル１６は排出側搬送ホイール１２を介して搬送コンベヤ１４上に排出されて次の工程に送られる。
【００２０】
なお、前期実施の形態では、フィラ６側は支持部材１８によって樹脂ボトル１６のフランジ１６ｃの下面側を支持して搬送するようになっていたが、フィラ６側にも支持部材１８と別の支持プレート（支持体）を設けることもできる。図７および図８はフィラ６側に支持プレート５０を設けた構成の一例を示すもので、この例では、フィラ６の支持プレート５０が、フランジ１６ｃの上方をグリップする中間ホイール８のグリッパ２２よりもさらに高い位置に当接してボトル１６を支持するようになっている。フィラ６でも、前記中間ホイール８と同様に二点で支持することにより、フィラ６が回転してボトル１６を搬送する際に作用する遠心力に対するガイドとなり、安定した姿勢でボトル１６を搬送することができる。
【００２１】
また、前記実施の形態では、フィラ１６側の支持部材１８がフィラ６の回転体５２（図２参照）に固定された構成であったが、前記中間ホイール８と同様に開閉するグリッパ５４によって保持するようにしても良い（図９参照）。但し、フィラ６の場合には、グリッパ５４の高さは、前記支持部材１８と同様にフランジ１６ｃの下方を把持するように設けられる。さらに、フィラ６側のボトル１６を支持する手段として、前記支持部材１８あるいはグリッパ５４に代えて、円板５６の周囲に円周方向等間隔でボトル１６を受入れる凹部５６ａが形成されたスターホイールを用いることもできる（図１０参照）。
【００２２】
前記各構成では、中間ホイール８側の支持プレート４８をフィラ６の支持部材１８と同一の高さに設けたが、必ずしも同一の高さでなくとも良く、フィラ６側の支持部材１８よりも下方に位置するように支持プレート５８を設けても良い（図１１参照）。特に、フィラ６側の支持部材１８が長い場合には、同一の高さに配置すると干渉してしまうために、フィラ６の支持部材１８よりも下方に設けてボトル１６のフランジ１６ｃよりも下方を支持させる必要がある。この構成の場合にも、フィラ６からの受渡し部Ａでボトル１６を受取る際に、ボトル１６の下部が中間ホイール８の中心側に振れることを防止することができる。
【００２３】
また、フィラ６側の支持部材６０（図１２参照）を左右（回転方向の前後）対称とせず、一方６０ａを長く、他方６０ｂを短かくした非対称の形状としても良い。この場合には、中間ホイール８の支持プレート６２を、前記支持部材６０に対応した非対称の形状とすることにより、支持手段６０による支持をより安定させることができる。
【００２４】
フィラ６から中間ホイール８が受取ったボトル１６は、回転搬送されて引渡し部Ｂでキャッパ１０に引渡される。このキャッパ１０にも、図１３に示すように、フィラ６と同様のまたは別の支持部材６４が設けられており、この支持部材６４が樹脂ボトル１６のフランジ１６ｃの下面側を支持する。
【００２５】
なお、前記各実施の形態では、第１処理機としてのフィラ６と第２処理機としてのキャッパ１０との間で樹脂ボトル１６の受渡しを行なう中間ホイール８について説明したが、第１処理機を容器の洗浄を行なうリンサとし、第２処理機をフィラとして、これらリンサとフィラとの間で樹脂ボトル１６の受渡しを行なう中間ホイールについても同様に適用することができる。この場合も、処理機側の支持部材は樹脂ボトル１６のフランジ１６ｃの下面側を支持し、中間ホイールのグリッパはフランジ１６ｃよりも上方で、かつ、ねじ山１６ａよりも下方の円筒部１６ｂを保持するように構成する。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、口部にねじ山が形成され、その下方に順に円筒部とフランジとが形成された首部を有する樹脂ボトルを回転搬送する間に、樹脂ボトル内に充填を行うフィラと、このフィラから樹脂ボトルを受取り、首部を把持して吊下げた状態で回転搬送するホイールとを備えた樹脂ボトルの搬送処理システムにおいて、前記フィラは前記フランジの下方で樹脂ボトルを把持してフランジの下面側を支持するグリッパを備えるとともに、前記ホイールには、前記フランジの上方の樹脂ボトルの前記円筒部を把持するグリッパが設けられ、前記フィラには、このフィラが備えるグリッパの上方に、樹脂ボトルのフランジよりも上方で、前記ホイールのグリッパが把持するよりも高い位置で樹脂ボトルに当接する支持体を設けたことにより、樹脂ボトルを安定した姿勢で搬送し、受渡しを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る樹脂ボトルの搬送処理システムの全体を示す平面図である。
【図２】前記樹脂ボトルの搬送処理システムの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】前記樹脂ボトルの搬送処理システムの要部の説明図である。
【図４】グリッパの作動を説明する図である。
【図５】グリッパの作動を説明する図である。
【図６】グリッパの要部の断面図である。
【図７】他の実施の形態を説明する要部の正面図である。
【図８】他の実施の形態を説明する要部の平面図である。
【図９】他の実施の形態を説明する要部の平面図である。
【図１０】他の実施の形態を説明する要部の平面図である。
【図１１】他の実施の形態を説明する要部の正面図である。
【図１２】他の実施の形態を説明する要部の平面図である。
【図１３】他の実施の形態を説明する要部の正面図である。
【符号の説明】
６    第１処理機（フィラ）
８    中間ホイール
１０    第２処理機（キャッパ）
１６    樹脂ボトル
１６ａ  樹脂ボトルのねじ山
１６ｂ  樹脂ボトルの円筒部
１６ｃ  樹脂ボトルのフランジ
１８    支持部材
２２    グリッパ
４８    支持体（支持プレート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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