説明

スイーパ装置およびこれを用いた容器搬送装置

【課題】作業員の手作業に頼ることなく、迅速に容器保持部材を交換することができ、生産効率も向上させることができるスイーパ装置及び容器搬送装置を提供すること。
【解決手段】搬送されてくる所定数の容器Caを整列した状態のまま移送するスイーパ装置3であって、整列した前記容器Caに対して搬送方向の下流側から接触する容器保持部材5と、前記搬送方向の側方から接触する側方ガイド部材9と、前記搬送方向の上流側から接触する押込み部材とを備え、前記容器保持部材5は少なくとも2つの異なる容器保持部5a,5bを有し、これら各容器保持部5a、5bのうち少なくとも1つには前記容器Caの整列状態を維持するための整列状態維持部材を備え、前記各容器保持部は前記容器の寸法に応じて切り替え可能となっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スイーパ装置およびこれを用いた容器搬送装置に係り、特に、容器搬送装置内を移動するバスケットなどに所定数の容器を収納する際に用いるスイーパ装置およびこれを用いた容器搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、容器搬送装置の例としては様々なものがあり、例えば、多数の缶容器を搬送して殺菌工程などに送り込む機構を備えているものがある。殺菌工程は、既に液体飲料などの内容物が充填された缶容器を、高温かつ高圧の殺菌釜内に収容して行われる。その際、殺菌釜の内部空間の大きさおよび形状において、缶容器を効率良く収容する必要がある。このため、所定数の缶容器を所定のバスケットなどに収納し、このバスケットを殺菌釜内に収容している。
【0003】
ここで、上記したように、バスケットには常に決まった数の缶容器を充填する必要がある。このため、所定数の缶容器をバスケットへ収納するための装置(以下、「スイーパ装置」という)が必要となる。スイーパ装置は、整列した状態で搬送されてくる所定数の缶容器をバスケットに収納するために、搬送方向の下流側及び上流側並びに左右両側方に缶容器と接触する部材を備える必要がある。これらの各部材によって缶容器を保持し、バスケット内へ移動させて収納するものである。このとき、搬送方向下流側の容器保持部材には、缶容器の配列に対応した整列状態維持部材が備えられている場合がある。これは例えば、缶の配列に応じて所定間隔で設けられた凹凸などである。そのような整列状態維持部材の一例としては、無端ベルトの下流側に配置される容器係止板の波板(特許文献1参照。)などがある。
【0004】
ところで、現在市販されている缶容器は様々な寸法のものがある。特に直径が異なる缶容器が存在している。缶容器の直径が異なる場合、整列したときに相互に隣接する缶容器同士の間隔も変化する。この場合、缶容器の整列状態を維持するためには、上記した整列状態維持部材の凹凸の間隔も変化させなければならない。このような要求に対応するために、従来のスイーパ装置では、異なる間隔の整列状態維持部材を備える少なくとも2組の容器保持部材を備えておき、缶の寸法に応じて作業員が手作業で交換するようにしていた。
【特許文献1】特開昭57−99833号公報(特に、図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記した容器保持部材自体は重量物であり、手作業で交換するのは大変な労力が必要となる。また、バスケットは缶容器を複数段に重ねて収容するため、構造上の理由からスイーパ装置は高所に設置される場合がある。その際にも、手作業による重力物の交換は煩雑である。更に、容器保持部材を手作業で交換するためには、容器搬送装置全体を長時間にわたって停止させなければならず、生産効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記各問題点を解消するものであり、搬送されてくる所定数の容器を整列した状態のまま移送するスイーパ装置であって、整列した前記容器に対して搬送方向の下流側から接触する容器保持部材と、前記搬送方向の側方から接触する側方ガイド部材と、前記搬送方向の上流側から接触する押込み部材とを備え、前記容器保持部材は少なくとも2つの異なる容器保持部を有し、これら各容器保持部のうち少なくとも1つには前記容器の整列状態を維持するための整列状態維持部材を備え、前記各容器保持部は前記容器の寸法に応じて切り替え可能となっている、という手段を採っている。
【0007】
また、前記容器保持部材には、前記各容器保持部を切り替えるための駆動機構が係合されている、という手段を採っている。
【0008】
また、前記駆動機構は、前記容器保持部の少なくとも1つを、整列した状態の前記容器に対して近接離間するように移動させる、という手段を採っている。
【0009】
また、前記整列状態維持部材によって前記容器に対向する側に形成される凹凸の間隔は、前記容器の寸法に応じて設定されている、という手段を採っている。
【0010】
また、前記整列状態維持部材の形状は三角形である、という手段を採っている。
【0011】
更に、缶容器を搬送するコンベアと、前記缶容器を所定のバスケット内に収納するスイーパ装置と、前記バスケットを駆動するバスケット駆動機構と、前記バスケットを搬送する搬送ラインとを備えた容器搬送装置において、前記スイーパ装置は上記スイーパ装置である、という手段を採っている。
【発明の効果】
【0012】
作業員の手作業に頼ることなく、迅速に容器保持部材を交換することができ、生産効率も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に、本発明の一実施形態に係るスイーパ装置及び容器搬送装置について図面を参照しながら説明する。
【0014】
[全体概要]
本実施形態にかかる容器搬送装置1及びスイーパ装置3の理解を助けるために、図1に基づいて、特徴部分であるスイーパ装置3が容器搬送装置1内でどのような位置づけにあるかを概説する。
【0015】
先ず、容器搬送装置1の最上流側には容器受入部51があり、前工程から搬送されてきた略円柱状の容器(例えば、缶容器)Cを受け入れる。容器受入部51の下流側には本発明の特徴部分であるスイーパ装置3が装備されている。スイーパ装置3の近傍にはバスケット61が搬送される搬送ライン71aが設けられている。そして、搬送ライン71aはバスケット61を下流側に向かって搬送する(図1における上方の後、右方へ)。搬送されたバスケット61は殺菌釜81に収容され、殺菌工程が行われるようになっている。
【0016】
殺菌工程が終わった容器Cが収納されたバスケット61は、殺菌釜81から排出されて、再度下流側の搬送ライン71bに戻される。そして、搬送ライン71b上に戻されたバスケット61は搬送され(図における左方の後、上方へ)、排出装置91及び容器排出部101を介して後工程に搬送されるようになっている。
【0017】
以下、各部の構造及び作用について詳細に説明する。
【0018】
[容器受入部]
容器搬送装置1の最も上流側には容器受入部51がある。容器受入部51は、前の工程で既に内容物が充填された容器Cを受け入れ、スイーパ装置3に向けて搬送する役割を有している。このため、容器Cを載置して搬送するためのコンベア機構55となっている。本実施形態では、細かなコマを多数組み合わせたメッシュコンベア55となっている。
【0019】
また、容器受入部51には容器整列部材53が設けられている。この容器整列部材53は、容器Cの搬送作業の最初の段階で、前工程から搬送されてきた容器Cの最前列を所望の配列状態にするためのものである。具体的には、メッシュコンベア55を横切るように、搬送方向に対して直角の方向に所定間隔で並んだ三角形の突起を有する部材である。この三角形の突起によって、搬送されてきた各容器Cは正しい位置関係に整列され、後続の容器Cも既に整列されている容器Cに倣って、次々と配列されてゆくようになっている。そして、有る程度の数の容器Cが整列されると、この容器整列部材53は待避(本実施形態ではメッシュコンベア55の上方に退避)して、整列された容器Cはスイーパ装置3に向かって搬送されてゆく。
【0020】
[スイーパ装置]
スイーパ装置は、容器保持部材と、側方ガイド部材と、押込み部材と、これらを支持するフレーム部材を備えている。
【0021】
[容器保持部材]
図2は、スイーパ装置3の詳細図であり、異なる直径の容器が配列されている状態を示している。ここで、図2(A)は直径の大きな容器Caが整列されている状態であり、図2(B)は直径が小さな容器Cbが配列されている状態を示している。各図に示すように、スイーパ装置3には、容器保持部材5が設けられ、この容器保持部材5には2つの容器保持部5a,5bが装備されている。これは、異なる直径の容器Ca、Cbに対応するためである。このうち、最初に、直径の大きな容器Ca用の容器保持部(第1の容器保持部)5aから説明する。第1の容器保持部5aは、搬送方向の下流側に装備されており、容器Caの搬送方向に対して直角、すなわちメッシュコンベア55を横切るように配置されている。そして、この第1の容器保持部5aは板状の保持部材本体5a1と、この保持部材本体の表面に設けられている整列状態維持部材5a2とからなる。
【0022】
保持部材本体5a1はメッシュコンベア55の幅とほぼ同等の幅を有しており、搬送されてくる容器Caを所定位置に止める機能を有している。このため、保持部材本体5a1は略板状の構造となっている。また、保持部材本体5a1の表面であって、メッシュコンベア55の上流側に向いた面には、平面形状が略三角形の複数の整列状態維持部材5a2が設けられている。この整列状態維持部材5a2は、容器Caの整列状態に対応して所定間隔で配置されている。具体的には、図2(A)に示すように、容器Caが隙間無く配列された場合の、その容器群の最前列の凹凸に対応するように配置されている。このため、容器Caが第1の容器保持部5aに接触すると、整列状態維持部材5a2の作用により、整列状態が維持されることとなる。
【0023】
一方、図2(B)に示すように、直径の小さな容器Cbを取り扱う場合には、第2の容器保持部5bが用いられる。第2の容器保持部5bを用いる場合には、図2(B)及び図3に示すように、第1の容器保持部5aが駆動機構としてのサーボモータ7aの駆動力により上方へ回転し、容器Caの搬送経路から退避する。これと同時に、駆動機構としてのサーボモータ7bの駆動力により、第2の容器保持部5bが前進して、所定の位置に停止する。ここでいう所定の位置とは、第1の容器保持部5aが位置決めされていた場所である。第2の容器保持部5bの構造は第1の容器保持部5aとほぼ同じであるが、隣接する整列状態維持部材5b2間の間隔が異なっている。すなわち、第2の容器保持部5bは小さな直径の容器Cbのためのものであるので、整列状態維持部材5b2の間隔は第1の容器保持部5aのそれよりも狭くなっている。これにより、整列状態を維持したまま、直径の小さな容器Cbを確実に保持することができる。ところで、各容器保持部5a,5bを移動させるための駆動機構としてはサーボモータを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなどの他の形式の駆動機構も用いることができる。
【0024】
尚、スイーパ装置3にはメッシュコンベア55の幅方向の両側に後述する側方ガイド部材9が設けられているので、整列した状態の容器Cbをメッシュコンベア55の左右両側から挟むことができる。このため、第1及び第2の容器保持部5a、5bの何れか一方は、整列状態維持部材を持たない単純な板状の部材であってもよい。また、整列状態維持部材は上記のような三角形の部材である必要はなく、容器の整列状態を維持できるものであれば、容器の円形外周面に対応するような波形の形状であってもよい。加えて、本実施形態の容器保持部材は2つの容器保持部5a,5bからなるが、取り扱う缶容器の寸法に応じて、3つ以上の容器保持部を設けてもよい。逆に、四角柱状の保持部材本体を1つ用い、各側面に間隔を異にする整列状態維持部材を設け、これを回転させることで異なる寸法の容器に対応するようにしてもよい。この場合、保持部材本体が四角柱であるため、4種類の寸法の容器に対応することができる。
【0025】
[側方ガイド部材]
側方ガイド部材は、図2に示すように、コンベアベルト55をその幅方向の両側から挟むように配置されており、容器Caの搬送方向に平行に向けられている。この側方ガイド部材9の長さは、後述するバスケットに入る容器群の搬送方向の長さにほぼ対応している。各側方ガイド部材9は、相互間距離が調整可能となっており、間に保持する容器Caの寸法に対応して変化するようになっている。
【0026】
側方ガイド部材9の相互間距離を調整する構造は種々のものが考えられるが、本実施形態では各側方ガイド部材9に駆動機構としてのサーボモータ11が係合され、このサーボモータ11の作用により相互間距離が調整されるようになっている。但し、側方ガイド部材9の調整機構としては、単純なネジ止め機構やいわゆるシムによって調整するようなものであってもよい。
【0027】
[押込み部材]
また、スイーパ装置3の搬送方向の上流側には、容器Caを下流側に押し込むための押込み部材13(図2、図4参照)が設けられている。この押込み部材13は、スイーパ装置3が後述するバスケット61に容器Caを収納する際に、容器Caの整列を維持したままバスケット61まで押し込むためのものである。形状としては単純な板状部材であるが、上記した容器保持部5aと同様に整列状態維持部材を設けるようにしてもよい。
【0028】
押込み部材13は、スイーパ装置3の一部として他の部材と一緒に移動し、メッシュコンベア55とバスケット61の間を往復運動する。但し、所定数の容器Caをスイーパ装置3内に配列する間は、メッシュコンベア55の上方に退避し、容器Caの搬送の障害にならないようになっている。
【0029】
[フレーム部材]
図2に示すように、上記した容器保持部5a,5b、側方ガイド部材8及び押込み部材13は、すべてフレーム部材15に係合されている。そして、このフレーム部材15に対してそれぞれの部材が移動できるようになっている。フレーム部材15は、スイーパ装置3内に所定数の容器Caが収容されと、バスケット61に向かって移動し、容器Caをバスケット61内に収納する。
【0030】
フレーム部材15の移動機構は様々なものが考えられるが、例えばメッシュコンベア55の搬送方向に平行なレール(図示略)などを設け、このレールに沿って移動できるように構成してもよい。その際に、移動のための駆動力として、電気モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ(全て、図示略)などの動力を用いることができる。
【0031】
[バスケット駆動機構]
次に、バスケット駆動機構63について説明する。バスケット駆動機構63は、スイーパ装置3の下流側に配置され、スイーパ装置3から容器Caを受け取ってバスケット61に収納し、後述する搬送ライン71aに向けてバスケット61を受け渡す機能を有している。図4は、スイーパ装置3が容器Caをバスケット61に収納する様子を示す図である。この図では、バスケット61内に既に容器Caが3段積み重ねられている状態を示している。
【0032】
[搬送ライン]
搬送ライン71aは複数のローラが装備されたローラコンベアであり、この搬送ライン上をバスケット61が搬送される。そして、バスケット61は後述する殺菌釜81まで搬送され、その後、殺菌釜81内に収容される。
【0033】
[殺菌釜]
搬送ライン71aの近傍には殺菌釜81が配置されている。本実施形態では2台の殺菌釜81が隣接して配置されている。殺菌釜81は高温・高圧の蒸気によって容器内部を殺菌する役割を有する圧力容器である。本実施形態では、図1に示すように同時に5台のバスケット61を一列に収納できる大きさとなっている。但し、殺菌釜81の形状や大きさは一例であり、図示されたものに限定されるものではない。尚、搬送ライン71aから殺菌釜81へのバスケット61の移し替えは、所定の移送機構(図示略)によって行われる。殺菌が完了したバスケット61は、殺菌釜81の入口とは反対側の出口から排出され、再び搬送ライン71bに送り出される。
【0034】
[排出装置及び容器排出部]
図1に示すように、搬送ライン71bの更に下流側には排出装置91が設けられている。排出装置91はバスケット61から容器Caを排出するためのものであり、スイーパ装置3と同様の構造のものであってもよいし、その他の構造のものでもよい。排出装置91の下流側は容器排出部101となっており、容器Caを後工程に向けて搬送する。
[作用]
次に、本実施形態の容器搬送装置1及びスイーパ装置3の作用を説明する。
【0035】
図1に示すように、容器受入部51に搬送されてきた容器Caは、整列部材53によって所望の配列状態へ整列される。そして、整列状態を維持したままメッシュコンベア55上をスイーパ装置3に向かって搬送される。スイーパ装置3の手前では図示しない縁切り手段によって所定数の容器Caが後続の容器Caと分離される。そして、所定数の容器Caがスイーパ装置3まで搬送されると、最前列の容器群が第1の容器保持部5aと接触する(図2(A)参照)。このとき、第1の容器保持部5aの表面に設けられた整列状態維持部材5a2が容器群の最前列の凹凸に対応して配置されているので、整列状態が乱れることはない。同時に、搬送方向の左右両側から側方ガイド部材9が近接しており、容器Caの整列が乱れるのを防止する。
【0036】
以上のような状態で、押込み部材13がメッシュコンベア55の表面近傍まで降下し、缶容器群の上流側から接触する。これによって、缶容器群が四方から保持されることとなる。そして、第1の容器保持部5a、側方ガイド部材9並びに押込み部材13がフレーム部材15の動きに応じて、バスケット61に向かって(図における右方)移動する。
【0037】
移動過程を詳述すると、図4に示すように、容器Caは第1の容器保持部5a、側方ガイド部材9並びに押込み部材13によって四方から保持された状態で、バスケット61に向かって移動する(図4(B)及び(C)参照)。このとき、既に収容されている容器の上にはパレット65が配置されているので、新たに収納される容器Caはそのパレット65上に配置される。そして、全ての容器Caがバスケット61内に収容されると(図4(D)参照)、スイーパ装置3が容器Caを開放すると共に、バスケット駆動機構63が容器Caを降下させる(図4(E)参照)。
【0038】
容器Caが降下すると、スイーパ装置3はメッシュコンベア55側(図の左方)に戻る。そして、次の容器群の保持のための手順を再開する。一方、所定数の容器Caが収容されたバスケット61は、搬送ライン71a(図1の上方)に向けて送り出される。そして、搬送ライン71aの近傍に配置された殺菌釜81内に収容され、殺菌作業が行われる。
【0039】
殺菌が完了して搬送ライン71bに戻されたバスケット61は、スイーパ装置3の近傍に配置された排出装置91まで搬送される。そして、この排出装置91によってバスケット61内の容器Caはメッシュコンベア55に移し替えられる。そして、メッシュコンベア55に移し替えられた容器Caは、容器排出部101を通ってメッシュコンベア55上を後工程に向かって搬送される。
【0040】
次に、寸法の異なる容器Cbを取り扱う場合について説明する。異なる寸法の容器Cbを扱う場合でも、多くの工程は上記したものと同様である。しかしながら、スイーパ装置3の動作が異なっている。即ち、寸法が異なる容器Cbが搬送されてきた場合には、図2(B)及び図3に示すように、容器保持部5a,5bが切り替わる。すなわち、第1の容器保持部5aは駆動機構としてのサーボモータ7aによって回転し、容器Cbの搬送経路から退避する。これと同時に、駆動機構としてのサーボモータ7bによって第2の容器保持部5bが容器群と接触するように前進することとなる。図2(B)に示す第2の容器保持部5bは小さな直径の容器を保持するためのものであるため、整列状態維持部材5b2の間隔は上記したものよりも狭くなっている。
【0041】
また、図2(B)に示すように、側方ガイド部材9も容器Cbの寸法に応じて調整され、容器群の左右両側から適切に保持するようになっている。これら側方ガイド部材9の調整もサーボモータ11などの駆動機構によって行われる。
【0042】
更に、大きな直径の容器の設定に戻す場合には、第2の容器保持部5aがサーボモータ7bによって退避し、これと同時に第1の容器保持部5aがサーボモータ7aによって所定の位置に戻る。また、側方ガイド部材9の間隔も再度調整される。
【0043】
以上のような、容器保持部5a,5b及び側方ガイド部材9並びに押込み部材13の制御は、図示しない制御部の機能によって行われる。即ち、容器の寸法が変更されたことを知らせる信号を制御部が受信し、この信号に基づいて容器保持部5a,5bと側方ガイド部材9を移動させるための駆動機構としてのサーボモータ7a,7b,11を制御する。
【産業上の利用可能性】
【0044】
整列している多数の容器を、整列状態のまま移送するようなスイーパ装置及び容器搬送装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の一実施形態に係る容器搬送装置を上方から見た全体概要図である。
【図2】図1に開示した容器搬送装置で用いられるスイーパ装置の詳細図であり、図2(A)は寸法(直径)の大きな容器を収納した状態の平面図であり、図2(B)は寸法の小さな容器を収納した状態の平面図である。
【図3】図2に開示したスイーパ装置で用いられる容器保持部材を示す図であって、第1の容器保持部材が搬送経路から退避している状態を示し、図3(A)は平面図であり、図3(B)は側面図である。
【図4】図1に開示したスイーパ装置の動作を説明する図であり、図4(A)はスイーパ装置がメッシュコンベア上に位置している状態の平面図を示し、図4(B)は図4(A)の状態の側面図を示し、図4(C)はスイーパ装置がバケットに部分的に移動した状態の側面図を示し、図4(D)はスイーパ装置がバスケット上に完全に移動した状態の側面図を示し、図4(E)はスイーパ装置がメッシュコンベア側に完全に戻った状態の側面図である。
【符号の説明】
【0046】
Ca,Cb 容器
1 容器搬送装置
3 スイーパ装置
5 容器保持部材
5a 第1の容器保持部
5a1 保持部材本体
5a2 整列状態維持部材
5b 第2の容器保持部
5b1 保持部材本体
5b2 整列状態維持部材
7a,7b 駆動機構(サーボモータ)
9 側方ガイド部材
11 駆動機構(サーボモータ)
13 押込み部材
15 フレーム部材
51 容器受入部
53 整列部材
55 コンベア機構(メッシュコンベア)
61 バスケット
71a,7ab 搬送ライン
81 殺菌釜
91 排出装置
101 容器排出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送されてくる所定数の容器を整列した状態のまま移送するスイーパ装置であって、
整列した前記容器に対して搬送方向の下流側から接触する容器保持部材と、前記搬送方向の側方から接触する側方ガイド部材と、前記搬送方向の上流側から接触する押込み部材とを備え、
前記容器保持部材は少なくとも2つの異なる容器保持部を有し、これら各容器保持部のうち少なくとも1つには前記容器の整列状態を維持するための整列状態維持部材を備え、
前記各容器保持部は前記容器の寸法に応じて切り替え可能となっていることを特徴とするスイーパ装置。
【請求項2】
前記容器保持部材には、前記各容器保持部を切り替えるための駆動機構が係合されていることを特徴とする、請求項1に記載のスイーパ装置。
【請求項3】
前記駆動機構は、前記容器保持部の少なくとも1つを、整列した状態の前記容器に対して近接離間するように移動させることを特徴とする、請求項1又は2に記載のスイーパ装置。
【請求項4】
前記整列状態維持部材によって前記容器に対向する側に形成される凹凸の間隔は、前記容器の寸法に応じて設定されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のスイーパ装置。
【請求項5】
前記整列状態維持部材の形状は三角形であることを特徴とする、請求項1〜4の何れか一項に記載のスイーパ装置。
【請求項6】
缶容器を搬送するコンベアと、前記缶容器を所定のバスケット内に収納するスイーパ装置と、前記バスケットを駆動するバスケット駆動機構と、前記バスケットを搬送する搬送ラインとを備えた容器搬送装置において、
前記スイーパ装置は請求項1〜5の何れか一項に記載のスイーパ装置であることを特徴とする容器搬送装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−87939(P2008−87939A)
【公開日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−272610(P2006−272610)
【出願日】平成18年10月4日(2006.10.4)
【出願人】(000001904)サントリー株式会社 (319)
【出願人】(504283714)九州サントリーテクノプロダクツ株式会社 (2)
【Fターム(参考)】