(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポケットが周方向に並べて形成され、かつ軸線を中心に回転駆動されるスターホイールと、
前記スターホイールの外周に沿って設定された走行経路上で前記容器と接触する主駆動ベルトを有し、該主駆動ベルトを走行させることにより前記容器を前記ポケット内で所定方向に所定速度で自転させる容器主駆動機構と、
前記主駆動ベルトの前記走行経路よりも前記スターホイールの搬送方向の上流側にて前記容器を前記所定方向に前記所定速度よりも低速で自転させる容器予駆動機構と、
を備え、
前記容器予駆動機構は、前記主駆動ベルトの前記走行経路よりも前記スターホイールの上流側に偏って設定された走行経路上で前記容器と接触する予駆動ベルトを有し、該予駆動ベルトを前記主回転駆動機構の前記主駆動ベルトと同一方向かつ前記主駆動ベルトよりも低速で走行させることにより、前記容器を自転させ、
前記主駆動ベルトの走行経路と前記予駆動ベルトの走行経路とが前記スターホイールの周方向に関して部分的に重複していることを特徴とするスターホイール装置。
【請求項２】
前記スターホイールの周囲には、各ポケットに容器が取り込まれる搬入部、及び各ポケットから容器が取り出される搬出部が設定され、前記搬入部と前記搬出部との間には前記容器が検査装置の検査を受ける検査区間が設定され、前記主駆動ベルトが前記検査区間にある容器と接触するように当該主駆動ベルトの走行経路が設定され、前記容器予駆動機構は前記搬入部と前記検査区間との間にて前記容器を自転させるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスターホイール装置。
【請求項３】
前記主駆動ベルト及び前記予駆動ベルトのそれぞれの走行経路が重複する区間において、前記予駆動ベルトの走行経路の下流側の端部が前記主駆動ベルトの走行経路の上流側の端部よりも前記スターホイールの半径方向外側に後退していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスターホイール装置。
【請求項４】
前記予駆動ベルトが前記スターホイールの軸線方向に距離を空けて複数段設けられ、前記主駆動ベルトは前記軸線方向に関して前記予駆動ベルト間に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスターホイール装置。
【請求項５】
前記主駆動ベルト及び前記予駆動ベルトのうち、少なくともいずれか一方の駆動ベルトにおいては、前記容器と接触する当該駆動ベルトの背面に凹凸が付されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスターホイール装置。
【請求項６】
各駆動ベルトの前記走行経路における走行方向が前記スターホイールによる前記容器の搬送方向と同一に設定され、かつ各駆動ベルトの走行速度が前記スターホイールによる前記容器の搬送速度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のスターホイール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の搬送に使用されるスターホイール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器の検査装置に使用される搬送装置として、外周に複数のポケットが設けられたスターホイールをその軸線の回りに回転させつつ、各ポケットに容器を取り込んでこれを搬送するとともに、そのスターホイールの外周の一部の区間に沿って配置されたベルトをポケット内の容器と接触させ、そのベルトから容器に回転を伝えて容器を自転させるスターホイール装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１０６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
検査装置にて必要とされる容器の自転速度が高い場合、従来のスターホイール装置では、ポケットに取り込まれた容器がベルトと接した段階で急激に加速される。これにより、搬送中の容器の安定性が損なわれるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は容器の自転速度を必要な速度まで円滑に上昇させて搬送中の容器の安定性を高めることが可能なスターホイール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のスターホイール装置（３）は、複数のポケット（１０）が周方向に並べて形成され、かつ軸線（ＡＸ）を中心に回転駆動されるスターホイール（５）と、前記スターホイールの外周に沿って設定された走行経路上で前記容器と接触する主駆動ベルト（２４）を有し、該主駆動ベルトを走行させることにより前記容器を前記ポケット内で所定方向に所定速度で自転させる容器主駆動機構（７）と、前記主駆動ベルトの前記走行経路よりも前記スターホイールの搬送方向の上流側にて前記容器を前記所定方向に前記所定速度よりも低速で自転させる容器予駆動機構（６）とを備え、
前記容器予駆動機構は、前記主駆動ベルトの前記走行経路よりも前記スターホイールの上流側に偏って設定された走行経路上で前記容器と接触する予駆動ベルト（１８）を有し、該予駆動ベルトを前記主回転駆動機構の前記主駆動ベルトと同一方向かつ前記主駆動ベルトよりも低速で走行させることにより、前記容器を自転させ、前記主駆動ベルトの走行経路と前記予駆動ベルトの走行経路とが前記スターホイールの周方向に関して部分的に重複していることにより、上述した課題を解決する。
【０００６】
本発明によれば、ポケットに取り込まれた容器がまず容器予駆動機構によって駆動されて低速で所定方向に自転を開始する。その後、容器が主駆動ベルトに接触して同一方向に加速され、その自転速度が所定速度まで上昇する。従って、容器主駆動機構のみで容器を自転させる場合と比較して、容器を緩やかに加速させることができる。このため、容器の自転速度を必要な速度まで円滑に上昇させて搬送中の容器の安定性を高めることができる。また、予駆動ベルトを容器と接触させることにより、容器を予め所定方向に低速で自転させ、その後に、容器を主駆動ベルトと接触させてその自転速度を所定の速度域まで上昇させることができる。両走行経路に重複区間を設けることにより、予駆動ベルトによる低速の駆動状態から主駆動ベルトによる高速の駆動状態へと容器を切れ目なく移行させてその自転速度を円滑に上昇させることができる。
【０００７】
本発明の一形態において、前記スターホイールの周囲には、各ポケットに容器が取り込まれる搬入部（Ｂ）、及び各ポケットから容器が取り出される搬出部（Ｃ）が設定され、前記搬入部と前記搬出部との間には前記容器が検査装置（４）の検査を受ける検査区間（Ｄ）が設定され、前記主駆動ベルトが前記検査区間にある容器と接触するように当該主駆動ベルトの走行経路が設定され、前記容器予駆動機構は前記搬入部と前記検査区間との間にて前記容器を自転させるように設けられてもよい。この形態によれば、搬入部と検査区間との間において容器予駆動機構で容器を予め低速で自転させ、その後、主駆動ベルトにて容器を検査に必要な速度域まで円滑に加速させることができる。
【００１０】
前記主駆動ベルト及び前記予駆動ベルトのそれぞれの走行経路が重複する区間においては、前記予駆動ベルトの走行経路の下流側の端部が前記主駆動ベルトの走行経路の上流側の端部よりも前記スターホイールの半径方向外側に後退していてもよい。この形態によれば、スターホイールの周方向に隣接するポケット内の容器のうち、搬送方向上流側の容器（２Ａ）を予駆動ベルトに接触させ、搬送方向下流側の容器（２Ｂ）を主駆動ベルトに接触させることができる。これにより、スターホイールの回転に伴って、容器が予駆動ベルトから徐々に離れる一方で、主駆動ベルトに徐々に接するようになり、容器の自転速度がさらに円滑に上昇する。
【００１１】
前記予駆動ベルトは前記スターホイールの軸線方向に距離を空けて複数段設けられ、前記主駆動ベルトは前記軸線方向に関して前記予駆動ベルト間に位置していてもよい。この形態によれば、複数段設けられた予駆動ベルトにより、自転開始段階の容器を確実に支持してその安定性を高めることができる。
【００１２】
前記主駆動ベルト及び前記予駆動ベルトのうち、少なくともいずれか一方の駆動ベルトにおいては、前記容器と接触する当該駆動ベルトの背面（１８ｂ、２４ｂ）に凹凸が付されてもよい。この形態によれば、容器と駆動ベルトとの接触面積を減少させ、それにより容器と駆動ベルトとが貼り付くおそれを低減して、搬送中の容器の安定性をさらに高めることができる。
【００１３】
各駆動ベルトの前記走行経路における走行方向が前記スターホイールによる前記容器の搬送方向と同一に設定され、かつ各駆動ベルトの走行速度が前記スターホイールによる前記容器の搬送速度よりも高く設定されてもよい。この形態によれば、予駆動ベルトが主駆動ベルトよりも低速でかつスターホイールの搬送方向と同一方向に走行しているので、予駆動ベルトとスターホイールとの間に容器を円滑に取り込んでその自転を開始させることができる。
【００１４】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように、本発明においては、スターホイールの外周に沿って、第１の容器駆動ベルトと第２の容器駆動ベルトとを配置し、ポケットに取り込まれた容器をまず第１の容器駆動ベルトにて加速し、その後、第２の容器駆動ベルトにて容器を同一方向に加速するようにしたので、容器の自転速度を必要な速度まで円滑に上昇させて搬送中の容器の安定性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一形態に係るスターホイール装置が組み込まれた容器検査機の要部を示す平面図である。容器検査機１は、検査対象の容器２を搬送するスターホイール装置３と、そのスターホイール装置３にて搬送される容器２を検査する検査装置４とを備えている。容器２は、一例として飲料用の透明又は半透明なボトルである。検査装置４は、スターホイール装置３にて搬送される容器２を、複数のカメラ４ａ〜４ｄにて外周側あるいは底側から撮影し、得られた画像に基づいて欠陥や液中の異物の有無を検査する。スターホイール装置３は、スターホイール５と、容器予駆動機構６と、容器主駆動機構７と、回転停止機構８とを備えている。スターホイール５は概略円盤状に組み立てられた回転体であり、図示しないモータにより軸線ＡＸを中心として一定方向（図１の矢印Ａ方向）に回転駆動される。
【００１７】
スターホイール５の外周には、容器２を受け入れるための複数のポケット１０が周方向に等間隔で設けられている。スターホイール５の周囲には、搬入部Ｂ及び搬出部Ｃがスターホイール５の周方向に適宜の間隔（一例として１８０°程度）離して設定され、それらの搬入部Ｂと搬出部Ｃとの間には検査区間Ｄが設定されている。搬入部Ｂでは、スターホイール５の回転に同期して各ポケット１０に容器２が１本ずつ順次取り込まれる。各ポケット１０に取り込まれた容器２は、検査区間Ｄにて検査装置４による検査を受け、その後、搬出部Ｃに搬送される。搬出部Ｃでは、容器２がポケット１０から取り出されて次工程へと送られる。スターホイール５のポケット１０間には支持手段としてのローラ１１が回転自在に取り付けられている。ローラ１１は、その外周の一部がポケット１０内に突出するように設けられている。ポケット１０に取り込まれた容器２は、その胴部がポケット１０の両側のローラ１１と接することにより、自身の軸線の回りに自転可能な状態で半径方向に支持される。なお、スターホイール５の周囲に、容器２を搬送方向に案内するガイドレールが設けられてもよい。支持手段はローラ１１に限らず、容器２を自転可能な状態で支持できる限り適宜変更可能である。
【００１８】
容器予駆動機構６及び容器主駆動機構７は、ポケット１０に取り込まれた容器２をローラ１１と協働して支持しつつ、それらの容器２をポケット１０内で自転させるために設けられている。容器予駆動機構６は、駆動プーリ１５と、従動プーリ１６、１７と、それらのプーリ１５〜１７に巻き掛けられた上下一対の予駆動ベルト１８（図１では上段側の容器駆動ベルトのみ示す。）と、駆動プーリ１５を回転駆動する駆動装置（不図示）とを有している。従動プーリ１６、１７は搬入部Ｂと検査区間Ｄとの間にて予駆動ベルト１８をスターホイール５の外周に沿って走行させるように配置されている。従動プーリ１６、１７間の走行経路上において、予駆動ベルト１８は少なくとも１本の容器２と接触し、それによりベルト１８とローラ１１との間に容器２が挟み込まれる。ベルト１８と接触する容器２の本数は多くても数本で足りる。駆動プーリ１５は、従動プーリ１６、１７間の走行経路において、ベルト１８がスターホイール５による容器２の搬送方向と同一方向（矢印Ｅで示した方向）に走行するように回転駆動される。ベルト１８の走行速度は、スターホイール５による容器２の搬送速度よりも高く設定されている。よって、ローラ１１とベルト１８との間に挟まれた容器２は、ポケット１０内にて図１の時計方向に自転する。なお、ベルト１８にはアイドラ１９が押し付けられている。
【００１９】
容器主駆動機構７は、駆動プーリ２０と、従動プーリ２１、２２、２３と、それらのプーリ２０〜２３の間に巻き掛けられた容器駆動ベルト２４と、駆動プーリ２０を回転駆動する駆動装置２５とを有している。従動プーリ２２、２３は、ベルト２４が検査区間Ｄに位置している全ての検査対象の容器２と接触してベルト２４とローラ１１との間に挟み込まれるように位置決めされている。スターホイール５の軸線方向から見たときに、従動プーリ１６、１７間のベルト１８の走行経路は、従動プーリ２２、２３間のベルト２４の走行経路よりもスターホイール５の搬送方向上流側に偏っている。しかしながら、容器主駆動機構７の搬送方向上流側（搬入部Ｂに近い側）の従動プーリ２２は、容器予駆動機構６の搬送方向下流側の従動プーリ１７よりも搬送方向上流側に位置している。このため、両ベルト１８、２４の走行経路はスターホイール５の周方向に関して部分的に重複する。しかも、従動プーリ１７は、従動プーリ２２よりもスターホイール５の半径方向に関して幾らか外側に後退している。そのため、ベルト１８の走行経路の下流側の端部は、ベルト２４の走行経路の上流側の端部よりもスターホイール５の半径方向外側に後退している。この点は後に詳しく説明する。
【００２０】
駆動装置２５は、駆動源としての電動モータ２６から出力された回転をプーリ２７からベルト２８を介して駆動プーリ２０に伝達することにより、駆動プーリ２０を回転駆動する。駆動プーリ２０の回転方向は、従動プーリ２２、２３間の走行経路にてベルト２４がスターホイール５による容器２の搬送方向と同一方向（矢印Ｆで示した方向）に走行するように設定されている。ベルト２４の走行速度は、スターホイール５による容器２の搬送速度よりも高く設定されている。これにより、ローラ１１とベルト２４との間に挟まれた容器２が図１の時計方向に自転する。しかも、ベルト２４の走行速度は、ベルト１８のそれよりも高い。言い換えれば、ベルト１８の走行速度はベルト２４のそれよりも低速である。よって、ポケット１０に取り込まれて搬送される容器２は、まず容器予駆動機構６のベルト１８と接して自転を開始し、その後、容器主駆動機構７のベルト２４と接して加速されてより高い速度で自転する。ベルト１８がベルト２４よりも低速でかつスターホイール５の搬送方向と同一方向に走行しているので、ベルト１８とスターホイール５との間に容器２を円滑に導入してその自転を開始させることができる。ベルト１８、２４の走行経路が部分的に重複しているため、容器２が、予駆動ベルト１８による低速の駆動状態から、主駆動ベルト２４による高速の駆動状態へと切れ目なく移行する。
【００２１】
容器主駆動機構７による容器２の自転速度は検査装置４による容器２で要求される値に設定される。検査装置４が液中の異物を検査する場合、異物を容器２の外周に遠心力で集中させる必要があり、容器２に対して要求される自転速度も比較的高く設定される。このような場合でも、本形態のスターホイール装置３では、容器予駆動機構６及び容器主駆動機構７により容器２の自転速度を段階的に高めているので、容器主駆動機構７のベルト２４のみで容器２を自転させる場合と比較して、容器２の急加速を避けて容器２の自転軸のふらつき等の不安定な挙動を抑え、それにより搬送中の容器２の安定性を高めることができる。容器主駆動機構７のベルト２４のみで容器２を自転させた場合には、ベルト２４が容器２と接触を開始する時点で容器２がポケット１０内で静止し、あるいはガイドレールとの間の摩擦で反時計方向に自転しているので、ベルト２４の摩耗が早期に進行する。これに対して、容器予駆動機構６にて容器２を低速で自転させてから、容器主駆動機構７にて容器２を同一方向に加速して自転速度を所要の速度域まで上昇させているため、ベルト２４の摩耗も抑えることができる。
【００２２】
回転停止機構８は、検査区間Ｄを通過した容器２の自転を制動し停止させるために設けられている。回転停止機構８は、検査区間Ｄと搬出部Ｃとの間にてスターホイール５の周方向に間隔を空けて配置された一対のプーリ３０、３１と、それらのプーリ３０、３１の間に巻き掛けられた制動ベルト３２とを備えている。プーリ３０、３１の回転には抵抗が付されており、ポケット１０内の容器２はベルト３２と接して制動される。それにより、容器２の自転が搬出部Ｃに達する迄に停止する。
【００２３】
なお、スターホイール装置３には、ベルト１８、２４、３２とローラ１１との間で容器２が挟み込まれている区間において容器２を底側から支持する支持部材を設けてもよい。但し、検査装置４が容器２を底側から撮影し、あるいは照明する構成を有している場合には、少なくともその撮影範囲又は照明範囲において容器２の底側の支持部材を省略する必要がある。容器２に対するベルト２４の押し付け力は適宜に設定してよいが、例えば底側からの支持が十分でないといった理由で容器２の安定性をベルト２４で高める必要がある場合には、ベルト２４の押し付け力を強めて容器２の安定性を高めるようにしてもよい。容器２の底側を支持できない場合には、ベルト２４の押し付け力を特に強く設定して容器２をベルト２４とローラ１１との間でのみ支持してもよい。ベルト１８、３２の容器２に対する押し付け力に関しても同様である。一方、容器２が底側から支持される場合、ベルト１８、２４は容器２に対して自転のための回転力を伝達できる程度の押し付け力で容器２と接していれば足り、ベルト３２に関しては、容器２の自転を停止させるための抵抗を付与できる程度の押し付け力で容器２と接触していれば足りる。
【００２４】
図２は、スターホイール５の外周側から見たときのベルト１８、２４、３２の配置を示している。図２から明らかなように、主駆動ベルト２４及び制動ベルト３２は容器２の胴部２ａに対して高さ方向ほぼ中央付近で接するように配置されている。これに対して、一対の予駆動ベルト１８は主駆動ベルト２４を上下に挟むようにして配置されている。容器予駆動機構６に上下二段の予駆動ベルト１８を設けることにより、容器２を予駆動ベルト１８とスターホイール５とに挟まれた区間に円滑に導入して自転開始段階の容器２を確実に支持し、その転倒を防止することができる。また、二段の予駆動ベルト１８の間に主駆動ベルト２４を配置しているため、予駆動ベルト１８の走行経路と主駆動ベルト２４の走行経路とが一部重複していても、それらのベルト１８、２４が互いに干渉することはない。
【００２５】
図３は予駆動ベルト１８及び主駆動ベルト２４のそれぞれの走行経路が重複する区間を拡大した平面図である。図３から明らかなように、両ベルト１８、２４の走行経路が重複する区間において、予駆動ベルト１８の走行経路の下流側の端部（従動プーリ１７側の端部）が主駆動ベルト２４の走行経路に対してスターホイール５の半径方向外側に徐々に離れている。そのため、両ベルト１８、２４の走行経路が交差する位置の前後では、スターホイール５の周方向に隣接する２つのポケット１０内の容器２Ａ、２Ｂのうち、搬送方向上流側の容器２Ａが予駆動ベルト１８に接し、搬送方向下流側の容器２Ｂが主駆動ベルト２４に接している。従って、予駆動ベルト１８に接して自転する容器２は、予駆動ベルト１８から徐々に離れる一方で、主駆動ベルト２４に徐々に接するようになる。これにより、容器２の自転速度を、予駆動ベルト１８にて駆動されるときの低速域から、主駆動ベルト２４にて駆動されるときの高速域へとさらに円滑に上昇させることができる。
【００２６】
図３に示したように、予駆動ベルト１８及び主駆動ベルト２４のそれぞれは、プーリに対する巻き掛け面１８ａ、２４ａに噛み合い用の凹凸が付されたタイミングベルトとされている。さらに、容器２と接するベルト１８、２４の背面１８ｂ、２４ｂにも凹凸が付されている。図４に予駆動ベルト１８の一部を拡大した様子を示す。背面１８ｂの凹凸は、ベルト１８の幅方向全長に延びる突条１８ｃをベルト１８の長手方向に等ピッチで設けることにより実現されている。主駆動ベルト２４についても図４と同様にして凹凸が付与されている。背面１８ｂ、２４ｂに凹凸を設けることにより、ベルト１８、２４と容器２との間の接触面積が減少する。従って、仮に内容物の付着等によって容器２の外面、あるいはベルト１８、２４の背面１８ｂ、２４ｂがべたついても、容器２とベルト１８、２４とが貼り付き難い。よって、容器２の自転軸のふらつきが抑えられて容器２の安定性が高まる。回転停止機構８のベルト３２に関してもその容器２と接する背面３２ｂ（図１参照）に同様の凹凸形状が付される。これにより、自転制動時の摩擦で容器２とベルト３２とが貼り付くおそれを低減し、制動ベルト３２を容器２から円滑に離間させて容器２の搬送中における安定性を高めることができる。
【００２７】
なお、ベルト背面（容器と接する面）の凹凸は、図４に示した形態に限らず、種々変更可能である。例えば、図５に示すように、ベルト１８の背面１８ｂに、長手方向に沿って延びる複数の突条１８ｄを設けてもよいし、図６に示すように、ベルト１８の背面１８ｂに多数の孤立した突起１８ｅを設けてもよい。
【００２８】
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、容器予駆動機構は、容器主駆動機構と同一方向かつ低速で容器を自転させることができる限りにおいて、適宜に変更することができる。例えば、容器予駆動機構は、回転するローラを容器と接触させて容器を自転させるように構成されてもよい。複数の容器予駆動機構をスターホイールの搬送方向に並べて設け、容器主駆動機構に容器が至る前の段階で容器を複数段で加速してもよい。本発明のスターホイール装置に使用されるベルトは、上述した背面に凹凸が付されたものに限定されない。本発明のスターホイール装置は、容器検査装置と組み合わされる例に限らず、種々の用途のスターホイール装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一形態に係るスターホイール装置が組み込まれた容器検査機の要部を示す平面図。
【図２】スターホイールの外周側から見たときの各ベルトの配置を示す図。
【図３】予駆動ベルトと主駆動ベルトのそれぞれの走行経路が重複する区間を拡大した平面図。
【図４】ベルトの部分拡大斜視図。
【図５】ベルトの変形例を示す図。
【図６】ベルトのさらなる変形例を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  容器検査機
２  容器
２ａ  容器の胴部
３  スターホイール装置
４  検査装置
５  スターホイール
６  容器予駆動機構
７  容器主駆動機構
８  回転停止機構
１０  ポケット
１１  ローラ
１８  予駆動ベルト
１８ｂ  予駆動ベルトの背面
２４  主駆動ベルト
２４ｂ  主駆動ベルトの背面
３２  制動ベルト
３２ｂ  制動ベルトの背面
Ｂ  搬入部
Ｃ  搬出部
Ｄ  検査区間
【図１】
0005017732.tif 000002
【図２】
0005017732.tif 000003
【図３】
0005017732.tif 000004
【図４】
0005017732.tif 000005
【図５】
0005017732.tif 000006
【図６】
0005017732.tif 000007