キャップ選別装置
【課題】簡便な構成で、部品点数も少なく、低コストであって、さらには、供給されるキャップのうち仰向け姿勢のキャップのみを効率よく選別し、次工程へ搬送する。
【解決手段】上面が傾斜した固定円板７の上面と共に、ロータ傾斜面１７を構成する回転環状板の外周部上面に、等間隔に配設された仕切り部材２２間の外周部を、選別収容部２４とすると共に、選別収容部２４には仰向け姿勢のキャップ２を載置させると共に、伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部内に位置して、係合可能とされた凸状部２１を形成し、更に選別収容部２４の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍に、仰向け姿勢のキャップ２の搬出部１８を配設し、筐体４の上側領域における選別収容部２４の円環状の回転移動経路に、伏せ置き姿勢のキャップ２と、凹状部との係合を解除する係合解除手段を配設する。
【解決手段】上面が傾斜した固定円板７の上面と共に、ロータ傾斜面１７を構成する回転環状板の外周部上面に、等間隔に配設された仕切り部材２２間の外周部を、選別収容部２４とすると共に、選別収容部２４には仰向け姿勢のキャップ２を載置させると共に、伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部内に位置して、係合可能とされた凸状部２１を形成し、更に選別収容部２４の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍に、仰向け姿勢のキャップ２の搬出部１８を配設し、筐体４の上側領域における選別収容部２４の円環状の回転移動経路に、伏せ置き姿勢のキャップ２と、凹状部との係合を解除する係合解除手段を配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢を一律に揃えたキャップのみを次工程へ供給するためのキャップ選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボトルなどの口元部にキャップを巻締める作業を行うキャップ巻締め装置などには、キャップの表裏をいずれかに揃えて供給する必要があるため、従来より、キャップの表裏をいずれかに揃えるようにキャップの姿勢を一律に揃えて次工程へ供給する装置が開発されている。
【０００３】
例えば、出願人も、ワーク収容部（本願のキャップ滞留部に相当）に供給されたキャップ本体の表裏を選別部によって選別し、選別された一方の姿勢のキャップのみを次工程へ搬送し、選別から外れた残りのキャップは前記ワーク収容部へ戻して再び前記選別部の選別に供するように構成したキャップ供給装置を提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、キャップ選別装置においても他の機械設備と同様、部品点数の削減、構成の簡略化、装置の小型化、選別能力の向上、並びに製造コストの削減は常に開発課題となる。
【０００６】
また、前述のように、選別から外れたキャップを再び前記選別部の選別に供すべく前記ワーク収容部へ戻す際に、該キャップを次の機会には選別されるように、キャップを反転させて、選別されるキャップ姿勢の状態で戻すことができれば、該キャップ選別装置の動作に無駄がなくなり、効率よくキャップを次工程へ搬送することができる。
【０００７】
本発明は前記した問題点を解決するためになされたもので、簡便な機構で、部品点数も少なく、低コストであって、さらには、供給されるキャップのうち仰向け姿勢のキャップのみを効率よく選別し、次工程（キャップ反転工程を含む）へ搬送することができ、兼用範囲も広く、汎用性があって、型替えも容易なキャップ選別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】
【０００８】
前記課題を解決する本発明のキャップの選別装置は、一面側に略平滑な天面を有し、他面側に凹部を有する筒体とされ、幅方向寸法が高さ方向寸法よりも大きく形成されたキャップであって前記天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップのみを選別し、次工程へ搬出するキャップ選別装置であって、円筒状の側壁を備えた筐体内に、上面を傾斜させて配置された固定円板と、駆動モータの駆動力によって回転自在に配置され、前記固定円板の外周に配設されて前記固定円板の上面と共にロータ傾斜面を構成する上面を有する回転環状板を脱着自在に支承するロータ部とが配設されており、前記回転環状板は、外周部上面に複数の仕切り部材が配設されており、隣位する仕切り部材間の領域における最外周部分は、選別に供されるキャップを１つずつ配置可能な選別収容部とされているとともに、各選別収容部を構成する回転環状板の外周には、仰向け姿勢のキャップを載置させるとともに、前記天面を上方に位置させた伏せ置き姿勢のキャップの凹部内に位置して係合可能とされた凸状部が、その先端と前記筐体の側壁との間に所定の間隙が設けられるようにして外周方向へ凸形成されており、前記筐体内には、前記ロータ傾斜面と共にキャップ滞留部を構成し、選別に供されるキャップのうち仰向け姿勢又は伏せ置き姿勢のキャップのみを前記筐体内の下側領域における選別収容部の回転移動経路へ向けて通過させるゲート部材が配設されており、前記選別収容部の円環状の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍には、仰向け姿勢のキャップを前記筐体外に搬出する搬出部が形成されており、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路には、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップと前記凸状部との係合を解除可能とされた係合解除手段が配設されていることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明のキャップ選別装置は、まずは、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップのみを前記ゲート部材を通過させることで、その他の姿勢のキャップから選別し、それらの選別されたキャップを筐体内の下側領域におけるキャップ収容領域において、回転環状板の仕切り部材間へ送り込み、最先端部に形成されている各選別収容部へ収納する。そして、各選別収容部に収納されたキャップを、筐体内において選別収容部の円環状の移動経路を搬出部へ移送し、各選別収容部における凸状部上に載置されていた仰向け姿勢のキャップのみを凸状部上を自由落下的に滑らせ、前記搬出部から筐体外へ送り出し、次工程へ供給する。また、各選別収容部における凸状部と係合して搬出部への滑り出しを阻止された、伏せ置き姿勢のキャップをそのまま移送する。そして、筐体の上側領域におけるキャップ回収領域において、伏せ置き姿勢のキャップと凸状部との係合を解除し、ロータ傾斜面を滑らせて、再度、キャップ滞留部へ戻し、選別に供する。
【００１０】
そして、このように構成され、作用する本発明のキャップ選別装置は、機構も簡便であり、隣位する仕切り部材間の幅寸法と各選別収容部内における凸状部の形状や位置を調整することで、１つの構成のキャップ選別装置の兼用の範囲を広く設定でき、形状、大きさの異なる各種のキャップの選別が可能である。また、ロータ部の回転環状板のみを交換することで、さらに、多くの異なる形状、大きさのキャップに対応することができ、部品交換やメンテナンスも簡便となる。
【００１１】
また、仰向け姿勢のキャップのみを選別して搬出部から搬出した後、その選別から漏れた伏せ置き姿勢のキャップを回転環状板の回転により筐体の上側領域におけるキャップ回収領域にまで移送し、そこで伏せ置き姿勢のキャップと凸状部との係合を解除することで、簡単かつ確実にキャップ滞留部に戻すことができる。この方法によれば、完全に、キャップの先入れ先出しができる。そして、係合が解除されたキャップがロータ傾斜面を滑落する際に回転すれば、キャップの姿勢を変えることができる。例えば、筐体（ロータ傾斜面）の傾斜角度を、係合が解除されたキャップがロータ傾斜面を滑落する際に回転し易いように設定したり、回転環状板の外周方向に位置するキャップの側壁の下端部を係合解除手段により瞬間的に押し上げるようにすることで、係合が解除されるキャップに回転力を付与することができる。このように、キャップ選別装置の動作に無駄を少なくし、キャップ選別の効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
さらには、ロータ傾斜面を構成する回転環状板の回転により、例えば、キャップ滞留部へ投入され、選別に供されるキャップが、その天面をロータ傾斜面に対し垂直に位置させた横向き姿勢となっているような場合に、該キャップを仰向け姿勢、あるいは、伏せ置き姿勢に変えることも期待できる。
【００１３】
さらに、本発明のキャップ選別装置は、前記ロータ傾斜面には、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路において、凸状部との係合が解除され、ロータ傾斜面を滑落する前記伏せ置き姿勢のキャップを捕捉し、前記キャップの滑落の慣性力の一部を回転力に変換させる姿勢変更誘導手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
このように、姿勢変更誘導手段を備えることで、筐体の上側領域において凸状部との係合が解除され、仕切り部材により仕切られた各領域内から個々別々に開放されてロータ傾斜面を滑落する伏せ置き姿勢のキャップを１つずつ捕らえ、その姿勢をさらに強制的に回転させてキャップ滞留部へ戻すことができる。これにより、伏せ置き姿勢のままで傾斜面を滑落する場合に比べ、極めて効率よく、すべてのキャップの姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することができる。
【００１５】
またさらに、本発明のキャップ選別装置は、前記係合解除手段は、前記回転環状板の凸状部先端と前記筐体の側壁との間隙に配設され、伏せ置き姿勢のキャップの側壁の下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面を有する間隙部材であることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された係合解除手段を備えることで、傾斜形成されたキャップ当接面により、移送される伏せ置き姿勢のキャップの側壁下端部を漸次押し上げることで、該キャップと前記凸状部との係合を解除することができる。そして、本発明のキャップ選別装置は、キャップと凸状部との係合解除に特段の動力を要せず、既存のモータ１つのみを用いて動作させることができ、極めてコンパクトな外形となる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明のキャップ選別装置によれば、簡便な機構で、部品点数も少なく、小型化することができ、低コストであって、さらには、供給されるキャップのうち仰向け姿勢のキャップのみを効率よく選別し、次工程へ搬送することができ、兼用範囲も広く、汎用性があって、型替えも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態のキャップ選別装置の全体の概略構成を示す断面図
【図２】本実施形態のキャップ選別装置で選別されるキャップの形状を説明する断面図
【図３】本実施形態のキャップ選別装置の筐体内の概略構成を示す図
【図４】本実施形態のキャップ選別装置における選別収容部の構成と、選別可能なキャップの寸法との関係を説明する説明図
【図５】図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図６】図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部に収容された仰向け姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図７】図３にＢで示すキャップ回収領域の上流端位置Ｂ’において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図８】図３にＢで示すキャップ回収領域の下流端位置Ｂ”において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図９】本発明のキャップ選別装置における回転環状板の選別収容部の別構成の一例を示す要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図８を参照して説明する。
【００２０】
図１にその全体の概略構成を示す本実施形態のキャップ選別装置１は、天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップ２のみを選別して次工程へ送り出すように構成されている。ここで、本実施形態のキャップ選別装置１によって選別されるキャップ２は、図２に示すように、円筒状のキャップ本体２ａの一端側を略平滑な天面２ｂにより閉塞し、反対側に凹部２ｃを形成して構成され、天面２ｂの延在方向となるキャップ２の径方向（幅）における最大寸法（以下、単に、幅方向寸法という）Ｗが、径方向に直交する高さ方向寸法Ｈよりも大きく、かつ、重心を高さ方向において天面２ｂ側に位置させて形成されている。
【００２１】
なお、前記「次工程」とは、ボトルなどの口元部にキャップ２を巻締める作業を行う巻締め工程のみを指すものではなく、例えば、一律に選別された仰向け姿勢のキャップ２を、天面２ｂを上方に位置させた伏せ置き姿勢にしたり、天面２ｂが横方向へ向いた姿勢にするような工程をも含む。
【００２２】
本実施形態のキャップ選別装置１は、基台３に、円筒形の筐体４が３０°程度に傾斜させて設けられており、筐体４の底板５も基台３に対して同じように傾斜された状態で固定されている。なお、筐体４の傾斜角度は大凡２０〜３０°程度が好ましいが、使用に合わせ、任意に変更可能である。底板５の略中央部位には支軸６が突設されており、支軸６の上端部には、円形とされた薄板状の固定円板７が、その中心を支軸６と同軸上に位置させて固定されている。支軸６には、固定円板７の上面と略面一となるように固定円板７の外周に配置される円環状の回転環状板８を支承するロータ部９が、上下の軸受１２ａ、１２ｂを介して回転自在に軸支されている。すなわち、回転環状板８を支承するロータ部９の中央下部には歯車１４が固定されており、筐体４の底板９には回転環状板８の駆動モータ１５が取付けられている。そして、駆動モータ１５の回転軸１５ａに固定されたピニオンギア１６は歯車１４に噛合されている。これにより、ロータ部９の回転環状板８は駆動モータ１５の駆動によって一方向（反時計方向）へ所定速度で連続回転可能とされている。
【００２３】
そして、本実施形態のキャップ選別装置１においては、固定円板７の上面及び回転環状板８の上面からなる傾斜面（ロータ傾斜面１７という。）の上位点を１２時方向に位置させた場合（以下、本明細書の方位表示においては同基準を用いる）における３時方向には、選別されたキャップ２を次工程へ向けて排出する搬出部１８が形成されている。搬出部１８は筐体４の側壁４ａに、ロータ傾斜面１７からキャップ２が滑り出し可能に、開口１９を形成することで形成されており、搬出部１８には、筐体４の開口１９に連続させて、公知の構成のシュータ２０が設けられている。
【００２４】
ここで、回転環状板８の外周部全周には、図３に示すように、平面形状略三角形の凸状部２１が等間隔に複数形成されている。凸状部２１は、その先端をキャップ２の凹部２ｃ内に臨んで位置させることが可能な形状とされており、回転環状板８は、凸状部２１の外方先端と筐体４の内周面との間に所定の間隙を形成するようにして設けられている。
【００２５】
また、回転環状板８の上面には、該回転環状板８の外周部全周を等分して、キャップ２をそれぞれに対応する凸状部２１が形成された外周方向へ案内する仕切り部材２３としての仕切り板２２が配設されている。すなわち、仕切り板２２は凸状部２１と同数が形成されており、隣位する仕切り板２２間に形成される各領域は、後述のキャップ滞留部２５から入り込む１乃至２個程度のキャップ２を仕切り板２２に沿って収納可能とされている。各領域の外周端部には、特に、仰向け姿勢のキャップ２であるか否かの選別に供されるそれぞれ１個のキャップ２を収納可能とされた選別収容部２４として形成されている。
【００２６】
各選別収容部２４には、凸状部２１がそれぞれ１つずつ配置されており、仰向け姿勢のキャップ２は凸状部２１の上面に載置されて選別収容部２４からの滑り出し自在な状態で移送され、また、伏せ置き姿勢のキャップ２は外周方向へ向かって前傾し、凸状部２１の先端を凹部２ｃ内に位置させた状態で係合され、選別収容部２４内における位置を規制された状態で移送されるように構成されている。
【００２７】
また、仕切り板２２は、薄板片を長手方向中央部の折曲部２２ａで折り曲げ、平面形状く字状に形成された仕切り板本体２２ｂを有しており、折曲部２２ａを回転環状板８の回転方向へ位置させるとともに、仕切り板本体２２ｂの外周側の端部をそれぞれ隣位する凸状部２１間に位置させて配設されている。さらに言えば、仕切り板２２は、各選別収容部２４において反回転方向に位置する仕切り板２２により移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃ内に、凸状部２１の先端を臨ませることが可能なように、外周側の端部の位置を調整して配設されている。本実施形態において、仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部は、それぞれ折曲部２２ａと回転環状板８の回転軸とを結ぶ仮想ラインよりも反回転方向に位置させて配設されている。
【００２８】
図４は、本実施形態のキャップ選別装置１における選別収容部２４の構成と、該キャップ選別装置１で選別可能なキャップ２の幅方向寸法Ｗ（さらに正しくは、キャップ２の凹部２ｃにおける幅方向寸法）との関係を説明する説明図である。図４中には、幅方向寸法Ｗ（φ）３０ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ１とその重心点ＣＰ１、幅方向寸法Ｗ（φ）３５ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ２とその重心点ＣＰ２、並びに、幅方向寸法Ｗ（φ）４５ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ３とその重心点ＣＰ３を示している。
【００２９】
この図に示すように、伏せ置き姿勢のキャップ２は、重心が図中破線で示すキャップ受けラインよりも外周方向において凸状部上に位置することで、自重により外周方向へ前傾し、その凹部２ｃ内に凸状部２１の先端を位置させた状態で係合する。このように、隣位する仕切り板２２間の幅寸法と各選別収容部内における凸状部の形状や位置を調整することで、１つの構成のキャップ選別装置１をいろいろな寸法のキャップ２の選別に兼用することが可能となっている。
【００３０】
また、本実施形態において、仕切り板本体２２ｂの長手方向寸法はキャップ２の径方向（幅）寸法の略倍の長さとされており、その中央部に折曲部２２ａが形成されている。また、仕切り板２２は、折曲部２２ａより反外周側に位置する仕切り板本体２２ｂの下端辺に連接され、仕切り板本体２２ｂの面方向に延在する不図示の持ち出し部と、この持ち出し部に連接され、仕切り板本体２２ｂの面方向に直交する方向に延在する取付部２２ｃとを備えて構成されている。そして、回転環状板８の上面に仕切り板本体２２ｂを配置させた状態で回転環状板８に形成された不図示の開口部内に持ち出し部を嵌挿又は係合により位置させ、取付部２２ｃを回転環状板８の裏面にねじ止めにより固定して配設されている。
【００３１】
また、本実施形態のキャップ選別装置１の筐体４内には、ロータ傾斜面１７とともにキャップ滞留部２５を構成し、キャップ滞留部２５に滞留するキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを外周方向へ、後述のキャップ収容領域へ向かって通過させ、それ以外の姿勢（例えば、天面２ｂをロータ傾斜面１７に対し垂直に位置させた横向き姿勢）のキャップ２を留め置く、ゲート部材２６としてのフード２７が配設されている。
【００３２】
本実施形態において、フード２７は、回転環状板８に形成された各仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部を結ぶ仮想円より大径で、各仕切り板本体２２ｂの折曲部２２ａを結ぶ仮想円より小径の円形枠状に形成されている。そして、フード２７は、固定円板７の上面及び回転環状板８の上面からなるロータ傾斜面１７との間にキャップ２の高さ方向寸法Ｈ以上で幅方向寸法Ｗよりも小さい間隙を形成するようにして、固定部材２８により筐体４に取り付けられている。
【００３３】
ここで、本実施形態のキャップ選別装置１において、筐体４内へランダム状態で多数投入されるキャップ２を滞留させるキャップ滞留部２５として、傾斜して配置された筐体４内の約１／３以下の空間を用いる。よって、例えば、回転環状板８に形成された各仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部を結ぶ仮想円より大径とされた円弧状の枠体を、筐体４の下側領域（大凡９時方向から３時方向までの間）において、該筐体４の側壁に沿わせるようにして配設してもよい。フード２７は、必ずしも筐体４に固定されていなくてもいい。例えば、固定円板７に固定することも可能である。また、本実施形態のように、円筒状のフード２７は、回転環状板８に固定し、回転環状板８の回転に伴って回転するように構成してもよい。さらに、フード２７のロータ傾斜面１７上の寸法は、選別に供するキャップ２の寸法等に合わせて調整することにより、汎用性を有するものとなる。
【００３４】
そして、本実施形態においては、駆動モータ１５によってロータ部の回転環状板８が一方向（反時計方向）へ所定速度で連続回転駆動することで、フード２７の下を通過し、仕切り板２２で仕切られた各選別収容部２４に収まった仰向け姿勢あるいは伏せ置き姿勢のキャップ２は、反回転方向に位置して各選別収容部２４を構成する仕切り板２２で押されながら、選別収容部２４の円環状の移動経路を上方へ移送されることとなる。
【００３５】
その際、前述のように、凸状部２１の上面に載置され、選別収容部２４からの滑り出し自在な状態で移送されている仰向け姿勢のキャップ２は、３時方向に形成された搬出部１８に至ると、反回転方向に位置して各選別収容部２４を構成する仕切り板２２の傾斜に沿ってスライドし、開口１９から筐体４外へ放出される。一方、凸状部２１の先端を凹部２ｃ内に位置させた状態で係合し、選別収容部２４内における位置を規制された状態で移送されている伏せ置き姿勢のキャップ２は、３時方向に形成された搬出部１８に至っても前記係合が解除されず、そのままさらに上方へ、すなわち、筐体４の上側領域へ移送される。
【００３６】
ここで、キャップ選別装置１には、キャップ２の移送経路の搬出部１８を通過して尚も移送される伏せ置き姿勢のキャップ２に作用し、キャップ２の凹部２ｃと、凸状部２１との係合を、筐体４の上側領域（ロータ傾斜面１７の上位領域）において解除する、係合解除手段２９が配設されている。
【００３７】
本実施形態において、係合解除手段２９は、回転環状板８と筐体４の側壁４ａとの間隙に配設される円環状の間隙部材（以下、環状間隙部材という）３０であり、環状間隙部材３０は、その上面にキャップ当接面３１を備えている。このキャップ当接面３１は、回転環状板８の回転方向において、図３の右上に矢印で示す（線の太さは回転環状板８の上面からの突出量に比例する）ように、３時方向に形成された搬出部１８の下流側となる大凡２時方向の位置から、筐体ロータ傾斜面１７の上位領域である１時方向に至るまで、（特に、大凡１時方向から１２時方向までの間では、）回転環状板８の上面よりも高位に位置し、搬送経路の搬出部１８を通過して尚も傾斜の上部へ移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の側壁２ｄの下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面として形成されている。
【００３８】
これにより、回転環状板８の凸状部２１に凹部２ｃを係合させた前傾状態で搬出部１８を通過してきたキャップ２は、回転環状板８の回転によってその側壁２ｄの下端部をロータ傾斜面１７に当接させたあと摺接させつつ、選別収容部２４の移動経路を移送されることにより、筐体４内の上部領域において回転環状板８の上面よりも高位に位置するキャップ当接面３１により、凸状部２１と筐体４との間の間隙に落とし込んでいたその側壁２ｄの下端部を押上げられ、係合が解除されてロータ傾斜面１７を滑落し、再びキャップ滞留部２５へ戻ることとなる。
【００３９】
なお、本実施形態において、環状間隙部材３０のキャップ当接面３１は、回転環状板８の回転方向において、ロータ傾斜面１７の１時から３時方向までの間、特に、キャップ滞留部２５に滞留するキャップ２が選別収容部２４に収納され、搬出部１８に至るまでの移送が行われうる８時方向から３時方向までの間においては、キャップ２に当接して係合を阻害することがないように、回転環状板８の上面よりも低位に位置し、回転環状板８と筐体４の側壁４ａとの間隙を埋める間隙部材として作用する。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、キャップ滞留部２５から搬出部１８までに対応するフード２７の下端部には、選別収容部２４の円環状の移動経路の上方へ延出させて姿勢規制庇３５が連接されている。この姿勢規制庇３５により、選別収容部２５に収納されたキャップ２が何かの衝撃で飛び出したり、その姿勢を変化させることを規制する。
【００４１】
また、本実施形態において、固定円板７におけるキャップ滞留部２５の上位には、上位の搬送経路から、係合が解除されて傾斜を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２を係合させる姿勢変更誘導手段３７が形成されている。姿勢変更誘導手段３７は、滑落するキャップ２を係合させることで、該キャップ２の重心やこのキャップ２に作用する滑落の慣性力を利用し、該キャップ２の姿勢を滑落方向と略直交する仮想回転軸で回動させ、その姿勢を変化させるように作用する。
【００４２】
凸状部２１との係合が解除された伏せ置き姿勢のキャップ２が、そのまま滑落する場合には、該キャップ２が次に選別収容部２４に収納される際に、同じように伏せ置き姿勢である可能性は大きく、仰向け姿勢で選別収容部２４に収納される可能性は極めて小さい。しかしながら、この伏せ置き姿勢のキャップ２に回動力を付与し、伏せ置き姿勢を一旦キャンセルすることで、次に選別収容部２４に収納される際に仰向け姿勢となる可能性を高めることができる。よって、姿勢変更誘導手段３７は、例えば、ピン状の突起であってもよい。ピン状の突起に係合することで、キャップ２が滑落の慣性力により反転乃至回転し、伏せ置き姿勢を一旦、回転させれば、次に選別収容部２４に収納される際に仰向け姿勢となる確率は、そのまま滑落してキャップ滞留部２５へ戻るよりも高くなる。
【００４３】
本実施形態においては、姿勢変更誘導手段３７として、キャップ２の滑落方向下流側の側壁先端を落とし込ませることが可能な溝部３８が形成されている。溝部３８は、搬出部１８からより離れた位置へキャップ２を誘導するように、ロータ傾斜面１７における上側領域における伏せ置き姿勢のキャップ２の回収が予定される位置、更に言えば、キャップ滞留部２５へ回収されるキャップ２の予想滑落経路に対応させて、選別収容部２４の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路側の端部を、最上位点から最下位点へ向かう経路側の端部よりも上位に位置させて約１５°で傾斜させて、滑落するキャップ２の滑落方向下流端部が溝内に落ち込んだときに、ロータ傾斜面１７の溝部３８角に側壁を当接させ、この当接部分を回動支点として回動可能な幅を有する長溝として形成されている。
【００４４】
このように構成された本実施形態のキャップ選別装置１は、筐体４内において、回転環状板８に形成された選別収容部２４は円環状の移動経路を移動する。キャップ２はこの移動経路を移送される。よって、筐体４内の下側領域における選別収容部２４の移動経路の一部はキャップ収容領域として利用し、筐体４内の上側領域における選別収容部２４の移動経路の一部はキャップ回収領域として利用する。
【００４５】
つまり、本実施形態のキャップ選別装置１においては、以下のようにしてキャップ２の選別を行う。
【００４６】
フード２７内へ投入されたキャップ２は、自重によりロータ傾斜面１７を滑り、様々な姿勢でのフード２７内下方のキャップ滞留部２５へ移動する。このとき、駆動モータの駆動力がギアを介してロータ部へ伝達されることにより、回転環状板８は所定方向へ回転している。よって、キャップ滞留部２５の下方に位置しているキャップ２は、回転環状板８の回転による移送力に抗しつつ、自重でキャップ滞留部２５に滞留している。
【００４７】
そして、本実施形態においては、図３中Ａに示す筐体４の下側領域（大凡８時方向から４時方向の領域）をキャップ収容領域として利用し、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２のみをロータ傾斜面１７を滑らせて、フード２７とロータ傾斜面１７との間に形成された間隙を通過させ、回転環状板８の仕切り板２２間へ送り込み、最先端部に形成されている各選別収容部２４へ案内する。すなわち、キャップ滞留部２５となるフード２７とロータ傾斜面１７との間に形成された間隙は、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２と、それ以外のキャップ２とを選別する第１の選別部として作用する。
【００４８】
なお、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢の以外の姿勢のキャップ２は、ロータ傾斜面１７に対し、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２よりも不安定な姿勢でキャップ滞留部２５に位置しているので、回転環状板８の回転によって上方へ移送される際に、現在の姿勢を崩し、変化させることができる。これを繰り返すことにより、やがては、天面２ｂをロータ傾斜面１７に対し平行に位置させる伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢となる。
【００４９】
回転環状板８の外周に形成された選別収容部２４に収納されたキャップ２は、回転環状板８が回転する際に、それぞれの選別収容部２４を構成する反回転方向に位置する仕切り板２２に押されながら、選別収容部２４の移動経路を筐体４内の下方から上方へ移送される。
【００５０】
そのとき、各選別収容部２４内においては、仰向け姿勢のキャップ２は、凸状部２１の上面に載置された状態で収まる（図６参照）。また、伏せ置き姿勢のキャップ２は、回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、凸状部２１先端と筐体４側壁との間に形成され、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方にキャップ当接面３１が配置された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させた状態で収まる（図５参照）。なお、図５は、図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。また、図６は、図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部２４に収容された仰向け姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。
【００５１】
この状態で回転環状部の選別収容部２４に収まり、回転環状板８の回転により筐体４内の下方から上方へ移送されるキャップ２は、筐体４の３時方向形成された搬出部１８に至ると、仰向け姿勢のキャップ２は、く字状に形成された仕切り板２２の傾斜に沿って凸状部２１上面を滑り、搬送部から筐体４外へ搬出される。特に、本実施形態においては，く字状の仕切り板２２の折曲部２２ａを回転方向へ向けて配設しているので、３時方向においては、各選別収容部２４は仰向け姿勢のキャップ２を仕切り板２２に沿わせ、自重により下方へ滑らせることができる。さらに、回転環状板８が回転することにより、キャップ２に遠心力も作用し、仰向け姿勢のキャップ２の筐体４外への送り出しを補助する。
【００５２】
一方の伏せ置き姿勢のキャップ２は、未だ、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方にキャップ当接面３１が配置された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させた状態であるので、搬出部１８においても選別収容部２４内から搬出されることなく、そのままの状態で更に上方へ移送されることとなる。すなわち、選別収容部２４に形成された凸状部２１は、伏せ置き姿勢のキャップ２と仰向け姿勢のキャップ２との選別する第２の選別部として作用する。
【００５３】
このとき、仮に、隣位する仕切り板２２間に２個以上のキャップ２が送り込まれていたとしても、それらが仰向け姿勢のキャップ２であれば、搬出部１８において選別収容部２４から筐体４外へ搬出される。また、伏せ置き姿勢のキャップ２であれば、搬出部１８においては、調整部のキャップ当接面３１は、未だ、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方に配置されているので、伏せ置き姿勢のキャップ２は回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、凸状部２１先端と筐体４側壁との間に形成された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させて、筐体４外への搬出が阻止される。
【００５４】
このようにして、本実施形態のキャップ選別装置１は仰向け姿勢のキャップ２のみを選別して次工程へ供給することがでできる。回転環状板８は連続して回転しているので、選別収容部２４に収納されるキャップ２を次々と選別に供することができる。
【００５５】
そして、搬出部１８において、搬出が阻止された伏せ置き姿勢のキャップ２はそのまま、回転環状板８の回転により、更に筐体４内の上方へ移送される。筐体４内の上方において選別収容部２４内に収まっているキャップ２は、自重により、その凹部２ｃ内に凸状部２１先端を引っかけるようにして移送される。その際、本実施形態においては、搬出部１８から上方へ移送される経路途中においては、漸次上昇するロータ傾斜面１７として形成された前記調整部のキャップ当接面３１に対し、伏せ置き姿勢のキャップ２の回転環状板８の外周方向に位置する側壁２ｄの下端部を摺接させる（図７および図８参照）。そして、筐体４内の上側領域（大凡１時方向から１２時方向の領域が望ましい）をキャップ回収領域として利用し、伏せ置き姿勢のキャップ２の回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、摺接するキャップ当接面３１によりロータ傾斜面１７の上面よりも高く押し上げるようにすることで、伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃと凸状部２１先端との係合を解除する。これにより、凸状部２１先端との係合が解除され、自由移動可能とされた伏せ置き姿勢のキャップ２は、選別収容部２４内から仕切り板２２に沿ってロータ傾斜面１７を滑りつつ、キャップ２貯留部へ戻され、再度の選別に供される。図７は、図３にＢで示すキャップ回収領域の上流端位置Ｂ’において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。また、図８は、図３にＢで示すキャップ回収領域の下流端位置Ｂ”において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。
【００５６】
このとき、本実施形態においては、筐体４内の上側領域において、伏せ置き姿勢のキャップ２の回収が予定される位置、更に言えば、キャップ滞留部２５へ回収されるキャップ２の予想滑落位置に対応させて形成された、姿勢変更誘導手段としての溝部３８に、ロータ傾斜面１７を滑落するキャップ２の先端側を落とし込ませ、外溝部３８を用いてキャップ２を滑落方向へ前傾させ、この前傾を契機としてキャップ２を回転させる。
【００５７】
特に、本実施形態においては、前記キャップ当接面３１のロータ傾斜面１７よりも高く位置することとなる領域に対応させ、滑落経路を予想して、長尺な溝部３８を傾斜させて形成したことにより、ロータ傾斜面１７を滑落するキャップ２を溝部３８で捕らえ、その滑落のエネルギーを回転のエネルギーに換えてキャップ２を回転させる。
【００５８】
その際、前記溝部３８に滑落方向下流側を落下させて前傾した伏せ置き姿勢のキャップ２は、図１及び図３中にキャップ２の反転状態を示すように、滑落の慣性力が働いた状態で溝部３８内に嵌合し、滑落方向下流側側壁を溝部３８を構成する下方の辺部に当接させ、その当接点を回転の支点として回動し、その後は、重心のある天面２ｂ側を下にした仰向け状態でロータ傾斜面１７に着座することが予想される。
【００５９】
このようにして、元の伏せ置き姿勢を一旦クリアさせてキャップ２をキャップ滞留部２５へ戻すことにより、伏せ置き姿勢のままでロータ傾斜面１７を滑落する場合に比べ、効率よく、すべてのキャップ２の姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することが可能となる。
【００６０】
このような本発明のキャップ選別装置１は、モータ１つのみを用いて駆動させることができ、筐体４内へ搬出されるキャップ２は、選別されたキャップ２とすることができるので、選別のために筐体４以外の装置を必要とせず、小型化されている。
【００６１】
また、ロータ部の回転環状板のみを交換することができるように、ねじ止めにてロータ部に固定するようにすれば、選別するキャップ２として、形状、大きさの異なるキャップ２を用いる場合（型替え）場合にも、ロータ部の回転環状板のみを交換することで対応でき、部品交換やメンテナンスも簡便となる。
【００６２】
そして、仰向け姿勢のキャップ２のみを選別し、搬出部１８から搬出した後、その選別から漏れた伏せ置き姿勢のキャップ２は、筐体４の上側領域に形成されたキャップ２回収領域において、ロータ傾斜面１７よりも高い位置においてキャップ２の側壁下端部に当接して、伏せ置き姿勢のキャップ２と選別収容部２４の凸状部２１との係合を解除することで、簡単に、キャップ滞留部２５に戻すことができる。
【００６３】
また、キャップ滞留部２５においては、キャップ滞留部２５の底面を構成するロータ傾斜面１７の回転環状板が回転していることで、キャップ滞留部２５内のキャップ２を攪拌し、姿勢を変えさせることができる。
【００６４】
特に、ロータ傾斜面１７にロータ傾斜面１７を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２の滑落のエネルギー（慣性力）の一部を回転力に換える姿勢変更誘導手段３７を設けたことで、ロータ傾斜面１７を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２の姿勢を強制的に一旦、回転させて、キャップ滞留部２５へ戻すことにより、伏せ置き姿勢のままでロータ傾斜面１７を滑落する場合に比べ、効率よく、すべてのキャップ２の姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することができる。
【００６５】
なお、発明は前述の実施形態に何等制限されるものでなく、本発明の要旨に反しない限り本発明に包含される。
【００６６】
例えば、仕切り板本体２２ｂは、図９に示すように、その反外周側の端部を、それぞれ折曲部２２ａと回転環状板８の回転軸とを結ぶ仮想ライン上における反回転方向に位置させて配設させてもよい。また、同じく図９に示すように、回転環状板８の外周は、凸状部２１を連続させて形成されていてもよい。凸状部２１は、例えば、回転環状板８の外周をＶ字状に切り欠くことで形成することができる。また、仕切り板２２は回転環状板８の上面に座ぐり部を形成しておき、取付部２２ｃを座ぐり部に配置し、回転環状板８の上面が面一となるようにねじ止めにより固定してもよい。なお、仕切り部材２３としては、本実施形態のような薄板状の仕切り板に限らず、要は、回転環状板８の外周部全周を分割し、キャップ２を外周方向へ案内することができれば、例えば、ブロック体のようなものであってもよい。
【００６７】
また、ゲート部材２６としては、本実施形態のフード２７の構成に限らず、要は、選別に供されるキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを外周方向の後述のキャップ収容領域へ向かって、ロータ傾斜面１７を滑らせ、通過させるように構成されていればよい。例えば、前記フード２７に代えて、キャップ滞留部２５に対応する筐体４の側壁内側に、平面視において仕切り板２２を覆い隠すようにフランジ状に張り出し、その開放先端部のロータ傾斜面１７からの高さ寸法を、キャップ２の高さ方向寸法Ｈ以上で幅方向寸法Ｗよりも小さい間隙寸法となるように調整された庇部材を採用することも可能である。該庇部材は、その開放先端部において、選別に供されるキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを選別して通過させるゲート部材２６として作用する。さらには、キャップ滞留部２５に対応する筐体４の側壁内側において、平面視において仕切り板２２を覆い隠すようにフランジ状に張り出して配設された該庇部材により、隣位する仕切り板２２間を通過せずに、キャップ２が選別収容部２４に収容されることを確実に防止することができる。その場合においては、前述の選別収容部２４の円環状の移動経路の上方へ延出させた姿勢規制庇３５の配設は省略することができる。
【００６８】
また、本実施形態における係合解除部材２９を構成するキャップ当接面３１は、前述のように、回転環状板８の回転方向において、３時方向に形成された搬出部１８の直下流側の位置から、ロータ傾斜面１７の上位領域までの間に配設されていればよい。
【００６９】
さらには、この係合解除手段２９も、本実施形態の環状間隙部材３０に限らず、要は、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃと凸状部２１との係合を筐体４の上側領域において解除可能に構成され、配設されていればよい。例えば、別の機構を要することとはなるが、筐体４の上側領域において伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃ内に向けてジェットエアを噴射可能なエア噴射装置を別途配設し、前記ジェットエアによりキャップ２を噴き上げることにより、キャップ２の凹部２ｃと凸状部２１との係合を解除するように構成してもよい。
【００７０】
そして、キャップ選別装置１で選別するキャップ２の形状は、幅方向寸法Ｗが、高さ方向寸法Ｈよりも大きい筒体のキャップ２であって、一面側に天面２ｂが形成され、他面側に略円筒状の凹部２ｃが形成されていれば、外形状は特に円筒状にこだわるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１ キャップ選別装置
２ キャップ
２ａ 本体
２ｂ 天面
２ｃ 凹部
２ｄ 側壁
３ 基台
４ 筐体
４ａ 側壁
５ 底板
６ 支軸
７ 固定円板
８ 回転環状板
９ ロータ部
１２ 軸受
１４ 歯車
１５ 駆動モータ
１５ａ 回転軸
１６ ピニオンギア
１７ ロータ傾斜面
１８ 搬出部
１９ 開口
２０ シュータ
２１ 凸状部
２２ 仕切り板
２２ａ 折曲部
２２ｂ 仕切り板本体
２３ 仕切り部材
２４ 選別収容部
２５ キャップ滞留部
２６ ゲート部材
２７ フード
２８ 固定部材
２９ 係合解除手段
３０ 環状間隙部材
３１ キャップ当接面
３５ 姿勢規制庇
３７ 姿勢変更誘導手段
３８ 溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢を一律に揃えたキャップのみを次工程へ供給するためのキャップ選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボトルなどの口元部にキャップを巻締める作業を行うキャップ巻締め装置などには、キャップの表裏をいずれかに揃えて供給する必要があるため、従来より、キャップの表裏をいずれかに揃えるようにキャップの姿勢を一律に揃えて次工程へ供給する装置が開発されている。
【０００３】
例えば、出願人も、ワーク収容部（本願のキャップ滞留部に相当）に供給されたキャップ本体の表裏を選別部によって選別し、選別された一方の姿勢のキャップのみを次工程へ搬送し、選別から外れた残りのキャップは前記ワーク収容部へ戻して再び前記選別部の選別に供するように構成したキャップ供給装置を提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、キャップ選別装置においても他の機械設備と同様、部品点数の削減、構成の簡略化、装置の小型化、選別能力の向上、並びに製造コストの削減は常に開発課題となる。
【０００６】
また、前述のように、選別から外れたキャップを再び前記選別部の選別に供すべく前記ワーク収容部へ戻す際に、該キャップを次の機会には選別されるように、キャップを反転させて、選別されるキャップ姿勢の状態で戻すことができれば、該キャップ選別装置の動作に無駄がなくなり、効率よくキャップを次工程へ搬送することができる。
【０００７】
本発明は前記した問題点を解決するためになされたもので、簡便な機構で、部品点数も少なく、低コストであって、さらには、供給されるキャップのうち仰向け姿勢のキャップのみを効率よく選別し、次工程（キャップ反転工程を含む）へ搬送することができ、兼用範囲も広く、汎用性があって、型替えも容易なキャップ選別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】
【０００８】
前記課題を解決する本発明のキャップの選別装置は、一面側に略平滑な天面を有し、他面側に凹部を有する筒体とされ、幅方向寸法が高さ方向寸法よりも大きく形成されたキャップであって前記天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップのみを選別し、次工程へ搬出するキャップ選別装置であって、円筒状の側壁を備えた筐体内に、上面を傾斜させて配置された固定円板と、駆動モータの駆動力によって回転自在に配置され、前記固定円板の外周に配設されて前記固定円板の上面と共にロータ傾斜面を構成する上面を有する回転環状板を脱着自在に支承するロータ部とが配設されており、前記回転環状板は、外周部上面に複数の仕切り部材が配設されており、隣位する仕切り部材間の領域における最外周部分は、選別に供されるキャップを１つずつ配置可能な選別収容部とされているとともに、各選別収容部を構成する回転環状板の外周には、仰向け姿勢のキャップを載置させるとともに、前記天面を上方に位置させた伏せ置き姿勢のキャップの凹部内に位置して係合可能とされた凸状部が、その先端と前記筐体の側壁との間に所定の間隙が設けられるようにして外周方向へ凸形成されており、前記筐体内には、前記ロータ傾斜面と共にキャップ滞留部を構成し、選別に供されるキャップのうち仰向け姿勢又は伏せ置き姿勢のキャップのみを前記筐体内の下側領域における選別収容部の回転移動経路へ向けて通過させるゲート部材が配設されており、前記選別収容部の円環状の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍には、仰向け姿勢のキャップを前記筐体外に搬出する搬出部が形成されており、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路には、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップと前記凸状部との係合を解除可能とされた係合解除手段が配設されていることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明のキャップ選別装置は、まずは、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップのみを前記ゲート部材を通過させることで、その他の姿勢のキャップから選別し、それらの選別されたキャップを筐体内の下側領域におけるキャップ収容領域において、回転環状板の仕切り部材間へ送り込み、最先端部に形成されている各選別収容部へ収納する。そして、各選別収容部に収納されたキャップを、筐体内において選別収容部の円環状の移動経路を搬出部へ移送し、各選別収容部における凸状部上に載置されていた仰向け姿勢のキャップのみを凸状部上を自由落下的に滑らせ、前記搬出部から筐体外へ送り出し、次工程へ供給する。また、各選別収容部における凸状部と係合して搬出部への滑り出しを阻止された、伏せ置き姿勢のキャップをそのまま移送する。そして、筐体の上側領域におけるキャップ回収領域において、伏せ置き姿勢のキャップと凸状部との係合を解除し、ロータ傾斜面を滑らせて、再度、キャップ滞留部へ戻し、選別に供する。
【００１０】
そして、このように構成され、作用する本発明のキャップ選別装置は、機構も簡便であり、隣位する仕切り部材間の幅寸法と各選別収容部内における凸状部の形状や位置を調整することで、１つの構成のキャップ選別装置の兼用の範囲を広く設定でき、形状、大きさの異なる各種のキャップの選別が可能である。また、ロータ部の回転環状板のみを交換することで、さらに、多くの異なる形状、大きさのキャップに対応することができ、部品交換やメンテナンスも簡便となる。
【００１１】
また、仰向け姿勢のキャップのみを選別して搬出部から搬出した後、その選別から漏れた伏せ置き姿勢のキャップを回転環状板の回転により筐体の上側領域におけるキャップ回収領域にまで移送し、そこで伏せ置き姿勢のキャップと凸状部との係合を解除することで、簡単かつ確実にキャップ滞留部に戻すことができる。この方法によれば、完全に、キャップの先入れ先出しができる。そして、係合が解除されたキャップがロータ傾斜面を滑落する際に回転すれば、キャップの姿勢を変えることができる。例えば、筐体（ロータ傾斜面）の傾斜角度を、係合が解除されたキャップがロータ傾斜面を滑落する際に回転し易いように設定したり、回転環状板の外周方向に位置するキャップの側壁の下端部を係合解除手段により瞬間的に押し上げるようにすることで、係合が解除されるキャップに回転力を付与することができる。このように、キャップ選別装置の動作に無駄を少なくし、キャップ選別の効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
さらには、ロータ傾斜面を構成する回転環状板の回転により、例えば、キャップ滞留部へ投入され、選別に供されるキャップが、その天面をロータ傾斜面に対し垂直に位置させた横向き姿勢となっているような場合に、該キャップを仰向け姿勢、あるいは、伏せ置き姿勢に変えることも期待できる。
【００１３】
さらに、本発明のキャップ選別装置は、前記ロータ傾斜面には、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路において、凸状部との係合が解除され、ロータ傾斜面を滑落する前記伏せ置き姿勢のキャップを捕捉し、前記キャップの滑落の慣性力の一部を回転力に変換させる姿勢変更誘導手段が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
このように、姿勢変更誘導手段を備えることで、筐体の上側領域において凸状部との係合が解除され、仕切り部材により仕切られた各領域内から個々別々に開放されてロータ傾斜面を滑落する伏せ置き姿勢のキャップを１つずつ捕らえ、その姿勢をさらに強制的に回転させてキャップ滞留部へ戻すことができる。これにより、伏せ置き姿勢のままで傾斜面を滑落する場合に比べ、極めて効率よく、すべてのキャップの姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することができる。
【００１５】
またさらに、本発明のキャップ選別装置は、前記係合解除手段は、前記回転環状板の凸状部先端と前記筐体の側壁との間隙に配設され、伏せ置き姿勢のキャップの側壁の下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面を有する間隙部材であることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された係合解除手段を備えることで、傾斜形成されたキャップ当接面により、移送される伏せ置き姿勢のキャップの側壁下端部を漸次押し上げることで、該キャップと前記凸状部との係合を解除することができる。そして、本発明のキャップ選別装置は、キャップと凸状部との係合解除に特段の動力を要せず、既存のモータ１つのみを用いて動作させることができ、極めてコンパクトな外形となる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明のキャップ選別装置によれば、簡便な機構で、部品点数も少なく、小型化することができ、低コストであって、さらには、供給されるキャップのうち仰向け姿勢のキャップのみを効率よく選別し、次工程へ搬送することができ、兼用範囲も広く、汎用性があって、型替えも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態のキャップ選別装置の全体の概略構成を示す断面図
【図２】本実施形態のキャップ選別装置で選別されるキャップの形状を説明する断面図
【図３】本実施形態のキャップ選別装置の筐体内の概略構成を示す図
【図４】本実施形態のキャップ選別装置における選別収容部の構成と、選別可能なキャップの寸法との関係を説明する説明図
【図５】図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図６】図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部に収容された仰向け姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図７】図３にＢで示すキャップ回収領域の上流端位置Ｂ’において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図８】図３にＢで示すキャップ回収領域の下流端位置Ｂ”において選別収容部に収容された伏せ置き姿勢のキャップと、キャップ当接面および凸状部の関係を示す説明図
【図９】本発明のキャップ選別装置における回転環状板の選別収容部の別構成の一例を示す要部平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図８を参照して説明する。
【００２０】
図１にその全体の概略構成を示す本実施形態のキャップ選別装置１は、天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップ２のみを選別して次工程へ送り出すように構成されている。ここで、本実施形態のキャップ選別装置１によって選別されるキャップ２は、図２に示すように、円筒状のキャップ本体２ａの一端側を略平滑な天面２ｂにより閉塞し、反対側に凹部２ｃを形成して構成され、天面２ｂの延在方向となるキャップ２の径方向（幅）における最大寸法（以下、単に、幅方向寸法という）Ｗが、径方向に直交する高さ方向寸法Ｈよりも大きく、かつ、重心を高さ方向において天面２ｂ側に位置させて形成されている。
【００２１】
なお、前記「次工程」とは、ボトルなどの口元部にキャップ２を巻締める作業を行う巻締め工程のみを指すものではなく、例えば、一律に選別された仰向け姿勢のキャップ２を、天面２ｂを上方に位置させた伏せ置き姿勢にしたり、天面２ｂが横方向へ向いた姿勢にするような工程をも含む。
【００２２】
本実施形態のキャップ選別装置１は、基台３に、円筒形の筐体４が３０°程度に傾斜させて設けられており、筐体４の底板５も基台３に対して同じように傾斜された状態で固定されている。なお、筐体４の傾斜角度は大凡２０〜３０°程度が好ましいが、使用に合わせ、任意に変更可能である。底板５の略中央部位には支軸６が突設されており、支軸６の上端部には、円形とされた薄板状の固定円板７が、その中心を支軸６と同軸上に位置させて固定されている。支軸６には、固定円板７の上面と略面一となるように固定円板７の外周に配置される円環状の回転環状板８を支承するロータ部９が、上下の軸受１２ａ、１２ｂを介して回転自在に軸支されている。すなわち、回転環状板８を支承するロータ部９の中央下部には歯車１４が固定されており、筐体４の底板９には回転環状板８の駆動モータ１５が取付けられている。そして、駆動モータ１５の回転軸１５ａに固定されたピニオンギア１６は歯車１４に噛合されている。これにより、ロータ部９の回転環状板８は駆動モータ１５の駆動によって一方向（反時計方向）へ所定速度で連続回転可能とされている。
【００２３】
そして、本実施形態のキャップ選別装置１においては、固定円板７の上面及び回転環状板８の上面からなる傾斜面（ロータ傾斜面１７という。）の上位点を１２時方向に位置させた場合（以下、本明細書の方位表示においては同基準を用いる）における３時方向には、選別されたキャップ２を次工程へ向けて排出する搬出部１８が形成されている。搬出部１８は筐体４の側壁４ａに、ロータ傾斜面１７からキャップ２が滑り出し可能に、開口１９を形成することで形成されており、搬出部１８には、筐体４の開口１９に連続させて、公知の構成のシュータ２０が設けられている。
【００２４】
ここで、回転環状板８の外周部全周には、図３に示すように、平面形状略三角形の凸状部２１が等間隔に複数形成されている。凸状部２１は、その先端をキャップ２の凹部２ｃ内に臨んで位置させることが可能な形状とされており、回転環状板８は、凸状部２１の外方先端と筐体４の内周面との間に所定の間隙を形成するようにして設けられている。
【００２５】
また、回転環状板８の上面には、該回転環状板８の外周部全周を等分して、キャップ２をそれぞれに対応する凸状部２１が形成された外周方向へ案内する仕切り部材２３としての仕切り板２２が配設されている。すなわち、仕切り板２２は凸状部２１と同数が形成されており、隣位する仕切り板２２間に形成される各領域は、後述のキャップ滞留部２５から入り込む１乃至２個程度のキャップ２を仕切り板２２に沿って収納可能とされている。各領域の外周端部には、特に、仰向け姿勢のキャップ２であるか否かの選別に供されるそれぞれ１個のキャップ２を収納可能とされた選別収容部２４として形成されている。
【００２６】
各選別収容部２４には、凸状部２１がそれぞれ１つずつ配置されており、仰向け姿勢のキャップ２は凸状部２１の上面に載置されて選別収容部２４からの滑り出し自在な状態で移送され、また、伏せ置き姿勢のキャップ２は外周方向へ向かって前傾し、凸状部２１の先端を凹部２ｃ内に位置させた状態で係合され、選別収容部２４内における位置を規制された状態で移送されるように構成されている。
【００２７】
また、仕切り板２２は、薄板片を長手方向中央部の折曲部２２ａで折り曲げ、平面形状く字状に形成された仕切り板本体２２ｂを有しており、折曲部２２ａを回転環状板８の回転方向へ位置させるとともに、仕切り板本体２２ｂの外周側の端部をそれぞれ隣位する凸状部２１間に位置させて配設されている。さらに言えば、仕切り板２２は、各選別収容部２４において反回転方向に位置する仕切り板２２により移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃ内に、凸状部２１の先端を臨ませることが可能なように、外周側の端部の位置を調整して配設されている。本実施形態において、仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部は、それぞれ折曲部２２ａと回転環状板８の回転軸とを結ぶ仮想ラインよりも反回転方向に位置させて配設されている。
【００２８】
図４は、本実施形態のキャップ選別装置１における選別収容部２４の構成と、該キャップ選別装置１で選別可能なキャップ２の幅方向寸法Ｗ（さらに正しくは、キャップ２の凹部２ｃにおける幅方向寸法）との関係を説明する説明図である。図４中には、幅方向寸法Ｗ（φ）３０ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ１とその重心点ＣＰ１、幅方向寸法Ｗ（φ）３５ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ２とその重心点ＣＰ２、並びに、幅方向寸法Ｗ（φ）４５ｍｍのキャップ２の予想線Ｃ３とその重心点ＣＰ３を示している。
【００２９】
この図に示すように、伏せ置き姿勢のキャップ２は、重心が図中破線で示すキャップ受けラインよりも外周方向において凸状部上に位置することで、自重により外周方向へ前傾し、その凹部２ｃ内に凸状部２１の先端を位置させた状態で係合する。このように、隣位する仕切り板２２間の幅寸法と各選別収容部内における凸状部の形状や位置を調整することで、１つの構成のキャップ選別装置１をいろいろな寸法のキャップ２の選別に兼用することが可能となっている。
【００３０】
また、本実施形態において、仕切り板本体２２ｂの長手方向寸法はキャップ２の径方向（幅）寸法の略倍の長さとされており、その中央部に折曲部２２ａが形成されている。また、仕切り板２２は、折曲部２２ａより反外周側に位置する仕切り板本体２２ｂの下端辺に連接され、仕切り板本体２２ｂの面方向に延在する不図示の持ち出し部と、この持ち出し部に連接され、仕切り板本体２２ｂの面方向に直交する方向に延在する取付部２２ｃとを備えて構成されている。そして、回転環状板８の上面に仕切り板本体２２ｂを配置させた状態で回転環状板８に形成された不図示の開口部内に持ち出し部を嵌挿又は係合により位置させ、取付部２２ｃを回転環状板８の裏面にねじ止めにより固定して配設されている。
【００３１】
また、本実施形態のキャップ選別装置１の筐体４内には、ロータ傾斜面１７とともにキャップ滞留部２５を構成し、キャップ滞留部２５に滞留するキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを外周方向へ、後述のキャップ収容領域へ向かって通過させ、それ以外の姿勢（例えば、天面２ｂをロータ傾斜面１７に対し垂直に位置させた横向き姿勢）のキャップ２を留め置く、ゲート部材２６としてのフード２７が配設されている。
【００３２】
本実施形態において、フード２７は、回転環状板８に形成された各仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部を結ぶ仮想円より大径で、各仕切り板本体２２ｂの折曲部２２ａを結ぶ仮想円より小径の円形枠状に形成されている。そして、フード２７は、固定円板７の上面及び回転環状板８の上面からなるロータ傾斜面１７との間にキャップ２の高さ方向寸法Ｈ以上で幅方向寸法Ｗよりも小さい間隙を形成するようにして、固定部材２８により筐体４に取り付けられている。
【００３３】
ここで、本実施形態のキャップ選別装置１において、筐体４内へランダム状態で多数投入されるキャップ２を滞留させるキャップ滞留部２５として、傾斜して配置された筐体４内の約１／３以下の空間を用いる。よって、例えば、回転環状板８に形成された各仕切り板本体２２ｂの反外周側の端部を結ぶ仮想円より大径とされた円弧状の枠体を、筐体４の下側領域（大凡９時方向から３時方向までの間）において、該筐体４の側壁に沿わせるようにして配設してもよい。フード２７は、必ずしも筐体４に固定されていなくてもいい。例えば、固定円板７に固定することも可能である。また、本実施形態のように、円筒状のフード２７は、回転環状板８に固定し、回転環状板８の回転に伴って回転するように構成してもよい。さらに、フード２７のロータ傾斜面１７上の寸法は、選別に供するキャップ２の寸法等に合わせて調整することにより、汎用性を有するものとなる。
【００３４】
そして、本実施形態においては、駆動モータ１５によってロータ部の回転環状板８が一方向（反時計方向）へ所定速度で連続回転駆動することで、フード２７の下を通過し、仕切り板２２で仕切られた各選別収容部２４に収まった仰向け姿勢あるいは伏せ置き姿勢のキャップ２は、反回転方向に位置して各選別収容部２４を構成する仕切り板２２で押されながら、選別収容部２４の円環状の移動経路を上方へ移送されることとなる。
【００３５】
その際、前述のように、凸状部２１の上面に載置され、選別収容部２４からの滑り出し自在な状態で移送されている仰向け姿勢のキャップ２は、３時方向に形成された搬出部１８に至ると、反回転方向に位置して各選別収容部２４を構成する仕切り板２２の傾斜に沿ってスライドし、開口１９から筐体４外へ放出される。一方、凸状部２１の先端を凹部２ｃ内に位置させた状態で係合し、選別収容部２４内における位置を規制された状態で移送されている伏せ置き姿勢のキャップ２は、３時方向に形成された搬出部１８に至っても前記係合が解除されず、そのままさらに上方へ、すなわち、筐体４の上側領域へ移送される。
【００３６】
ここで、キャップ選別装置１には、キャップ２の移送経路の搬出部１８を通過して尚も移送される伏せ置き姿勢のキャップ２に作用し、キャップ２の凹部２ｃと、凸状部２１との係合を、筐体４の上側領域（ロータ傾斜面１７の上位領域）において解除する、係合解除手段２９が配設されている。
【００３７】
本実施形態において、係合解除手段２９は、回転環状板８と筐体４の側壁４ａとの間隙に配設される円環状の間隙部材（以下、環状間隙部材という）３０であり、環状間隙部材３０は、その上面にキャップ当接面３１を備えている。このキャップ当接面３１は、回転環状板８の回転方向において、図３の右上に矢印で示す（線の太さは回転環状板８の上面からの突出量に比例する）ように、３時方向に形成された搬出部１８の下流側となる大凡２時方向の位置から、筐体ロータ傾斜面１７の上位領域である１時方向に至るまで、（特に、大凡１時方向から１２時方向までの間では、）回転環状板８の上面よりも高位に位置し、搬送経路の搬出部１８を通過して尚も傾斜の上部へ移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の側壁２ｄの下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面として形成されている。
【００３８】
これにより、回転環状板８の凸状部２１に凹部２ｃを係合させた前傾状態で搬出部１８を通過してきたキャップ２は、回転環状板８の回転によってその側壁２ｄの下端部をロータ傾斜面１７に当接させたあと摺接させつつ、選別収容部２４の移動経路を移送されることにより、筐体４内の上部領域において回転環状板８の上面よりも高位に位置するキャップ当接面３１により、凸状部２１と筐体４との間の間隙に落とし込んでいたその側壁２ｄの下端部を押上げられ、係合が解除されてロータ傾斜面１７を滑落し、再びキャップ滞留部２５へ戻ることとなる。
【００３９】
なお、本実施形態において、環状間隙部材３０のキャップ当接面３１は、回転環状板８の回転方向において、ロータ傾斜面１７の１時から３時方向までの間、特に、キャップ滞留部２５に滞留するキャップ２が選別収容部２４に収納され、搬出部１８に至るまでの移送が行われうる８時方向から３時方向までの間においては、キャップ２に当接して係合を阻害することがないように、回転環状板８の上面よりも低位に位置し、回転環状板８と筐体４の側壁４ａとの間隙を埋める間隙部材として作用する。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、キャップ滞留部２５から搬出部１８までに対応するフード２７の下端部には、選別収容部２４の円環状の移動経路の上方へ延出させて姿勢規制庇３５が連接されている。この姿勢規制庇３５により、選別収容部２５に収納されたキャップ２が何かの衝撃で飛び出したり、その姿勢を変化させることを規制する。
【００４１】
また、本実施形態において、固定円板７におけるキャップ滞留部２５の上位には、上位の搬送経路から、係合が解除されて傾斜を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２を係合させる姿勢変更誘導手段３７が形成されている。姿勢変更誘導手段３７は、滑落するキャップ２を係合させることで、該キャップ２の重心やこのキャップ２に作用する滑落の慣性力を利用し、該キャップ２の姿勢を滑落方向と略直交する仮想回転軸で回動させ、その姿勢を変化させるように作用する。
【００４２】
凸状部２１との係合が解除された伏せ置き姿勢のキャップ２が、そのまま滑落する場合には、該キャップ２が次に選別収容部２４に収納される際に、同じように伏せ置き姿勢である可能性は大きく、仰向け姿勢で選別収容部２４に収納される可能性は極めて小さい。しかしながら、この伏せ置き姿勢のキャップ２に回動力を付与し、伏せ置き姿勢を一旦キャンセルすることで、次に選別収容部２４に収納される際に仰向け姿勢となる可能性を高めることができる。よって、姿勢変更誘導手段３７は、例えば、ピン状の突起であってもよい。ピン状の突起に係合することで、キャップ２が滑落の慣性力により反転乃至回転し、伏せ置き姿勢を一旦、回転させれば、次に選別収容部２４に収納される際に仰向け姿勢となる確率は、そのまま滑落してキャップ滞留部２５へ戻るよりも高くなる。
【００４３】
本実施形態においては、姿勢変更誘導手段３７として、キャップ２の滑落方向下流側の側壁先端を落とし込ませることが可能な溝部３８が形成されている。溝部３８は、搬出部１８からより離れた位置へキャップ２を誘導するように、ロータ傾斜面１７における上側領域における伏せ置き姿勢のキャップ２の回収が予定される位置、更に言えば、キャップ滞留部２５へ回収されるキャップ２の予想滑落経路に対応させて、選別収容部２４の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路側の端部を、最上位点から最下位点へ向かう経路側の端部よりも上位に位置させて約１５°で傾斜させて、滑落するキャップ２の滑落方向下流端部が溝内に落ち込んだときに、ロータ傾斜面１７の溝部３８角に側壁を当接させ、この当接部分を回動支点として回動可能な幅を有する長溝として形成されている。
【００４４】
このように構成された本実施形態のキャップ選別装置１は、筐体４内において、回転環状板８に形成された選別収容部２４は円環状の移動経路を移動する。キャップ２はこの移動経路を移送される。よって、筐体４内の下側領域における選別収容部２４の移動経路の一部はキャップ収容領域として利用し、筐体４内の上側領域における選別収容部２４の移動経路の一部はキャップ回収領域として利用する。
【００４５】
つまり、本実施形態のキャップ選別装置１においては、以下のようにしてキャップ２の選別を行う。
【００４６】
フード２７内へ投入されたキャップ２は、自重によりロータ傾斜面１７を滑り、様々な姿勢でのフード２７内下方のキャップ滞留部２５へ移動する。このとき、駆動モータの駆動力がギアを介してロータ部へ伝達されることにより、回転環状板８は所定方向へ回転している。よって、キャップ滞留部２５の下方に位置しているキャップ２は、回転環状板８の回転による移送力に抗しつつ、自重でキャップ滞留部２５に滞留している。
【００４７】
そして、本実施形態においては、図３中Ａに示す筐体４の下側領域（大凡８時方向から４時方向の領域）をキャップ収容領域として利用し、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２のみをロータ傾斜面１７を滑らせて、フード２７とロータ傾斜面１７との間に形成された間隙を通過させ、回転環状板８の仕切り板２２間へ送り込み、最先端部に形成されている各選別収容部２４へ案内する。すなわち、キャップ滞留部２５となるフード２７とロータ傾斜面１７との間に形成された間隙は、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２と、それ以外のキャップ２とを選別する第１の選別部として作用する。
【００４８】
なお、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢の以外の姿勢のキャップ２は、ロータ傾斜面１７に対し、伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢のキャップ２よりも不安定な姿勢でキャップ滞留部２５に位置しているので、回転環状板８の回転によって上方へ移送される際に、現在の姿勢を崩し、変化させることができる。これを繰り返すことにより、やがては、天面２ｂをロータ傾斜面１７に対し平行に位置させる伏せ置き姿勢あるいは仰向け姿勢となる。
【００４９】
回転環状板８の外周に形成された選別収容部２４に収納されたキャップ２は、回転環状板８が回転する際に、それぞれの選別収容部２４を構成する反回転方向に位置する仕切り板２２に押されながら、選別収容部２４の移動経路を筐体４内の下方から上方へ移送される。
【００５０】
そのとき、各選別収容部２４内においては、仰向け姿勢のキャップ２は、凸状部２１の上面に載置された状態で収まる（図６参照）。また、伏せ置き姿勢のキャップ２は、回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、凸状部２１先端と筐体４側壁との間に形成され、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方にキャップ当接面３１が配置された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させた状態で収まる（図５参照）。なお、図５は、図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。また、図６は、図３にＡで示すキャップ収容領域内の位置において選別収容部２４に収容された仰向け姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。
【００５１】
この状態で回転環状部の選別収容部２４に収まり、回転環状板８の回転により筐体４内の下方から上方へ移送されるキャップ２は、筐体４の３時方向形成された搬出部１８に至ると、仰向け姿勢のキャップ２は、く字状に形成された仕切り板２２の傾斜に沿って凸状部２１上面を滑り、搬送部から筐体４外へ搬出される。特に、本実施形態においては，く字状の仕切り板２２の折曲部２２ａを回転方向へ向けて配設しているので、３時方向においては、各選別収容部２４は仰向け姿勢のキャップ２を仕切り板２２に沿わせ、自重により下方へ滑らせることができる。さらに、回転環状板８が回転することにより、キャップ２に遠心力も作用し、仰向け姿勢のキャップ２の筐体４外への送り出しを補助する。
【００５２】
一方の伏せ置き姿勢のキャップ２は、未だ、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方にキャップ当接面３１が配置された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させた状態であるので、搬出部１８においても選別収容部２４内から搬出されることなく、そのままの状態で更に上方へ移送されることとなる。すなわち、選別収容部２４に形成された凸状部２１は、伏せ置き姿勢のキャップ２と仰向け姿勢のキャップ２との選別する第２の選別部として作用する。
【００５３】
このとき、仮に、隣位する仕切り板２２間に２個以上のキャップ２が送り込まれていたとしても、それらが仰向け姿勢のキャップ２であれば、搬出部１８において選別収容部２４から筐体４外へ搬出される。また、伏せ置き姿勢のキャップ２であれば、搬出部１８においては、調整部のキャップ当接面３１は、未だ、ロータ傾斜面１７の上面よりも下方に配置されているので、伏せ置き姿勢のキャップ２は回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、凸状部２１先端と筐体４側壁との間に形成された間隙に落とし込ませ、キャップ２の凹部２ｃ内に凸状部２１先端を位置させ、係合させて、筐体４外への搬出が阻止される。
【００５４】
このようにして、本実施形態のキャップ選別装置１は仰向け姿勢のキャップ２のみを選別して次工程へ供給することがでできる。回転環状板８は連続して回転しているので、選別収容部２４に収納されるキャップ２を次々と選別に供することができる。
【００５５】
そして、搬出部１８において、搬出が阻止された伏せ置き姿勢のキャップ２はそのまま、回転環状板８の回転により、更に筐体４内の上方へ移送される。筐体４内の上方において選別収容部２４内に収まっているキャップ２は、自重により、その凹部２ｃ内に凸状部２１先端を引っかけるようにして移送される。その際、本実施形態においては、搬出部１８から上方へ移送される経路途中においては、漸次上昇するロータ傾斜面１７として形成された前記調整部のキャップ当接面３１に対し、伏せ置き姿勢のキャップ２の回転環状板８の外周方向に位置する側壁２ｄの下端部を摺接させる（図７および図８参照）。そして、筐体４内の上側領域（大凡１時方向から１２時方向の領域が望ましい）をキャップ回収領域として利用し、伏せ置き姿勢のキャップ２の回転環状板８の外周方向に位置する側壁下端部を、摺接するキャップ当接面３１によりロータ傾斜面１７の上面よりも高く押し上げるようにすることで、伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃと凸状部２１先端との係合を解除する。これにより、凸状部２１先端との係合が解除され、自由移動可能とされた伏せ置き姿勢のキャップ２は、選別収容部２４内から仕切り板２２に沿ってロータ傾斜面１７を滑りつつ、キャップ２貯留部へ戻され、再度の選別に供される。図７は、図３にＢで示すキャップ回収領域の上流端位置Ｂ’において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。また、図８は、図３にＢで示すキャップ回収領域の下流端位置Ｂ”において選別収容部２４に収容された伏せ置き姿勢のキャップ４と、キャップ当接面３１および凸状部２１の関係を示す。
【００５６】
このとき、本実施形態においては、筐体４内の上側領域において、伏せ置き姿勢のキャップ２の回収が予定される位置、更に言えば、キャップ滞留部２５へ回収されるキャップ２の予想滑落位置に対応させて形成された、姿勢変更誘導手段としての溝部３８に、ロータ傾斜面１７を滑落するキャップ２の先端側を落とし込ませ、外溝部３８を用いてキャップ２を滑落方向へ前傾させ、この前傾を契機としてキャップ２を回転させる。
【００５７】
特に、本実施形態においては、前記キャップ当接面３１のロータ傾斜面１７よりも高く位置することとなる領域に対応させ、滑落経路を予想して、長尺な溝部３８を傾斜させて形成したことにより、ロータ傾斜面１７を滑落するキャップ２を溝部３８で捕らえ、その滑落のエネルギーを回転のエネルギーに換えてキャップ２を回転させる。
【００５８】
その際、前記溝部３８に滑落方向下流側を落下させて前傾した伏せ置き姿勢のキャップ２は、図１及び図３中にキャップ２の反転状態を示すように、滑落の慣性力が働いた状態で溝部３８内に嵌合し、滑落方向下流側側壁を溝部３８を構成する下方の辺部に当接させ、その当接点を回転の支点として回動し、その後は、重心のある天面２ｂ側を下にした仰向け状態でロータ傾斜面１７に着座することが予想される。
【００５９】
このようにして、元の伏せ置き姿勢を一旦クリアさせてキャップ２をキャップ滞留部２５へ戻すことにより、伏せ置き姿勢のままでロータ傾斜面１７を滑落する場合に比べ、効率よく、すべてのキャップ２の姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することが可能となる。
【００６０】
このような本発明のキャップ選別装置１は、モータ１つのみを用いて駆動させることができ、筐体４内へ搬出されるキャップ２は、選別されたキャップ２とすることができるので、選別のために筐体４以外の装置を必要とせず、小型化されている。
【００６１】
また、ロータ部の回転環状板のみを交換することができるように、ねじ止めにてロータ部に固定するようにすれば、選別するキャップ２として、形状、大きさの異なるキャップ２を用いる場合（型替え）場合にも、ロータ部の回転環状板のみを交換することで対応でき、部品交換やメンテナンスも簡便となる。
【００６２】
そして、仰向け姿勢のキャップ２のみを選別し、搬出部１８から搬出した後、その選別から漏れた伏せ置き姿勢のキャップ２は、筐体４の上側領域に形成されたキャップ２回収領域において、ロータ傾斜面１７よりも高い位置においてキャップ２の側壁下端部に当接して、伏せ置き姿勢のキャップ２と選別収容部２４の凸状部２１との係合を解除することで、簡単に、キャップ滞留部２５に戻すことができる。
【００６３】
また、キャップ滞留部２５においては、キャップ滞留部２５の底面を構成するロータ傾斜面１７の回転環状板が回転していることで、キャップ滞留部２５内のキャップ２を攪拌し、姿勢を変えさせることができる。
【００６４】
特に、ロータ傾斜面１７にロータ傾斜面１７を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２の滑落のエネルギー（慣性力）の一部を回転力に換える姿勢変更誘導手段３７を設けたことで、ロータ傾斜面１７を滑落する伏せ置き姿勢のキャップ２の姿勢を強制的に一旦、回転させて、キャップ滞留部２５へ戻すことにより、伏せ置き姿勢のままでロータ傾斜面１７を滑落する場合に比べ、効率よく、すべてのキャップ２の姿勢を仰向け姿勢として次工程へ供給することができる。
【００６５】
なお、発明は前述の実施形態に何等制限されるものでなく、本発明の要旨に反しない限り本発明に包含される。
【００６６】
例えば、仕切り板本体２２ｂは、図９に示すように、その反外周側の端部を、それぞれ折曲部２２ａと回転環状板８の回転軸とを結ぶ仮想ライン上における反回転方向に位置させて配設させてもよい。また、同じく図９に示すように、回転環状板８の外周は、凸状部２１を連続させて形成されていてもよい。凸状部２１は、例えば、回転環状板８の外周をＶ字状に切り欠くことで形成することができる。また、仕切り板２２は回転環状板８の上面に座ぐり部を形成しておき、取付部２２ｃを座ぐり部に配置し、回転環状板８の上面が面一となるようにねじ止めにより固定してもよい。なお、仕切り部材２３としては、本実施形態のような薄板状の仕切り板に限らず、要は、回転環状板８の外周部全周を分割し、キャップ２を外周方向へ案内することができれば、例えば、ブロック体のようなものであってもよい。
【００６７】
また、ゲート部材２６としては、本実施形態のフード２７の構成に限らず、要は、選別に供されるキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを外周方向の後述のキャップ収容領域へ向かって、ロータ傾斜面１７を滑らせ、通過させるように構成されていればよい。例えば、前記フード２７に代えて、キャップ滞留部２５に対応する筐体４の側壁内側に、平面視において仕切り板２２を覆い隠すようにフランジ状に張り出し、その開放先端部のロータ傾斜面１７からの高さ寸法を、キャップ２の高さ方向寸法Ｈ以上で幅方向寸法Ｗよりも小さい間隙寸法となるように調整された庇部材を採用することも可能である。該庇部材は、その開放先端部において、選別に供されるキャップ２のうち、伏せ置き姿勢、仰向け姿勢の両姿勢のキャップ２のみを選別して通過させるゲート部材２６として作用する。さらには、キャップ滞留部２５に対応する筐体４の側壁内側において、平面視において仕切り板２２を覆い隠すようにフランジ状に張り出して配設された該庇部材により、隣位する仕切り板２２間を通過せずに、キャップ２が選別収容部２４に収容されることを確実に防止することができる。その場合においては、前述の選別収容部２４の円環状の移動経路の上方へ延出させた姿勢規制庇３５の配設は省略することができる。
【００６８】
また、本実施形態における係合解除部材２９を構成するキャップ当接面３１は、前述のように、回転環状板８の回転方向において、３時方向に形成された搬出部１８の直下流側の位置から、ロータ傾斜面１７の上位領域までの間に配設されていればよい。
【００６９】
さらには、この係合解除手段２９も、本実施形態の環状間隙部材３０に限らず、要は、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃと凸状部２１との係合を筐体４の上側領域において解除可能に構成され、配設されていればよい。例えば、別の機構を要することとはなるが、筐体４の上側領域において伏せ置き姿勢のキャップ２の凹部２ｃ内に向けてジェットエアを噴射可能なエア噴射装置を別途配設し、前記ジェットエアによりキャップ２を噴き上げることにより、キャップ２の凹部２ｃと凸状部２１との係合を解除するように構成してもよい。
【００７０】
そして、キャップ選別装置１で選別するキャップ２の形状は、幅方向寸法Ｗが、高さ方向寸法Ｈよりも大きい筒体のキャップ２であって、一面側に天面２ｂが形成され、他面側に略円筒状の凹部２ｃが形成されていれば、外形状は特に円筒状にこだわるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１ キャップ選別装置
２ キャップ
２ａ 本体
２ｂ 天面
２ｃ 凹部
２ｄ 側壁
３ 基台
４ 筐体
４ａ 側壁
５ 底板
６ 支軸
７ 固定円板
８ 回転環状板
９ ロータ部
１２ 軸受
１４ 歯車
１５ 駆動モータ
１５ａ 回転軸
１６ ピニオンギア
１７ ロータ傾斜面
１８ 搬出部
１９ 開口
２０ シュータ
２１ 凸状部
２２ 仕切り板
２２ａ 折曲部
２２ｂ 仕切り板本体
２３ 仕切り部材
２４ 選別収容部
２５ キャップ滞留部
２６ ゲート部材
２７ フード
２８ 固定部材
２９ 係合解除手段
３０ 環状間隙部材
３１ キャップ当接面
３５ 姿勢規制庇
３７ 姿勢変更誘導手段
３８ 溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に略平滑な天面を有し、他面側に凹部を有する筒体とされ、幅方向寸法が高さ方向寸法よりも大きく形成されたキャップであって前記天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップのみを選別し、次工程へ搬出するキャップ選別装置であって、
円筒状の側壁を備えた筐体内に、
上面を傾斜させて配置された固定円板と、
駆動モータの駆動力によって回転自在に配置され、前記固定円板の外周に配設されて前記固定円板の上面と共にロータ傾斜面を構成する上面を有する回転環状板を脱着自在に支承するロータ部とが配設されており、
前記回転環状板は、外周部上面に複数の仕切り部材が配設されており、隣位する仕切り部材間の領域における最外周部分は、選別に供されるキャップを１つずつ配置可能な選別収容部とされているとともに、各選別収容部を構成する回転環状板の外周には、仰向け姿勢のキャップを載置させるとともに、前記天面を上方に位置させた伏せ置き姿勢のキャップの凹部内に位置して係合可能とされた凸状部が、その先端と前記筐体の側壁との間に所定の間隙が設けられるようにして外周方向へ凸形成されており、
前記筐体内には、選別に供されるキャップのうち仰向け姿勢又は伏せ置き姿勢のキャップのみを前記筐体内の下側領域における選別収容部の回転移動経路へ向けて通過させるゲート部材が配設されており、
前記選別収容部の円環状の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍には、仰向け姿勢のキャップを前記筐体外に搬出する搬出部が形成されており、
筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路には、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップと前記凸状部との係合を解除可能とされた係合解除手段が配設されていることを特徴とするキャップ選別装置。
【請求項２】
前記ロータ傾斜面には、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路において、凸状部との係合が解除されてロータ傾斜面を滑落する前記伏せ置き姿勢のキャップを捕捉し、前記キャップの滑落の慣性力の一部を回転力に変換させる姿勢変更誘導手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ選別装置。
【請求項３】
前記係合解除手段は、前記回転環状板の凸状部先端と前記筐体の側壁との間隙に配設され、伏せ置き姿勢のキャップの側壁の下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面を有する間隙部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャップ選別装置。
【請求項１】
一面側に略平滑な天面を有し、他面側に凹部を有する筒体とされ、幅方向寸法が高さ方向寸法よりも大きく形成されたキャップであって前記天面を下方に位置させた仰向け姿勢のキャップのみを選別し、次工程へ搬出するキャップ選別装置であって、
円筒状の側壁を備えた筐体内に、
上面を傾斜させて配置された固定円板と、
駆動モータの駆動力によって回転自在に配置され、前記固定円板の外周に配設されて前記固定円板の上面と共にロータ傾斜面を構成する上面を有する回転環状板を脱着自在に支承するロータ部とが配設されており、
前記回転環状板は、外周部上面に複数の仕切り部材が配設されており、隣位する仕切り部材間の領域における最外周部分は、選別に供されるキャップを１つずつ配置可能な選別収容部とされているとともに、各選別収容部を構成する回転環状板の外周には、仰向け姿勢のキャップを載置させるとともに、前記天面を上方に位置させた伏せ置き姿勢のキャップの凹部内に位置して係合可能とされた凸状部が、その先端と前記筐体の側壁との間に所定の間隙が設けられるようにして外周方向へ凸形成されており、
前記筐体内には、選別に供されるキャップのうち仰向け姿勢又は伏せ置き姿勢のキャップのみを前記筐体内の下側領域における選別収容部の回転移動経路へ向けて通過させるゲート部材が配設されており、
前記選別収容部の円環状の回転移動経路における最下位点から最上位点へ向かう経路の中間点近傍には、仰向け姿勢のキャップを前記筐体外に搬出する搬出部が形成されており、
筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路には、選別収容部に収納されて移送される伏せ置き姿勢のキャップと前記凸状部との係合を解除可能とされた係合解除手段が配設されていることを特徴とするキャップ選別装置。
【請求項２】
前記ロータ傾斜面には、筐体の上側領域における前記選別収容部の円環状の回転移動経路において、凸状部との係合が解除されてロータ傾斜面を滑落する前記伏せ置き姿勢のキャップを捕捉し、前記キャップの滑落の慣性力の一部を回転力に変換させる姿勢変更誘導手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のキャップ選別装置。
【請求項３】
前記係合解除手段は、前記回転環状板の凸状部先端と前記筐体の側壁との間隙に配設され、伏せ置き姿勢のキャップの側壁の下端部に対して下方から当接し、漸次押し上げ可能な傾斜面を有する間隙部材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャップ選別装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０３７８５（Ｐ２０１３−１０３７８５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７２８５（Ｐ２０１１−２４７２８５）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（３９００２９０９０）靜甲株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（３９００２９０９０）靜甲株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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