ボトルの把手組付装置
【課題】 ブロー成形ボトルの把手取付用凹溝に把手を組み付ける簡単な機構の把手組付装置を提案すること。
【解決手段】把手組付装置１００は、把手１０を背面が上に向いた横置き状態で配列したストッカ１１０を有し、ここから送り出された把手１０がリフト機構１５０に１個ずつ引き渡され、前傾姿勢となるように持ち上げられ、次に、把手位置決め機構１６０のグリッパ１６１によって前傾姿勢のまま把手１０をグリップし、９０度旋回させて、前方の把手差込位置１２２に待機しているボトル１の把手取付用凹溝６に、その上端部分を位置決めし、把手押込機構１８０を駆動して把手１０の下端部分をボトル中心側に押し込む。次に、ボトル１を支持板押込位置１２３に搬送し、支持板押込機構１９０により、支持板１４をボトル中心側に押し込み、その先端１４ａを上側腕部１２の先端係合溝１２ｂに嵌めて、把手１０の組付け作業が終了する。
【解決手段】把手組付装置１００は、把手１０を背面が上に向いた横置き状態で配列したストッカ１１０を有し、ここから送り出された把手１０がリフト機構１５０に１個ずつ引き渡され、前傾姿勢となるように持ち上げられ、次に、把手位置決め機構１６０のグリッパ１６１によって前傾姿勢のまま把手１０をグリップし、９０度旋回させて、前方の把手差込位置１２２に待機しているボトル１の把手取付用凹溝６に、その上端部分を位置決めし、把手押込機構１８０を駆動して把手１０の下端部分をボトル中心側に押し込む。次に、ボトル１を支持板押込位置１２３に搬送し、支持板押込機構１９０により、支持板１４をボトル中心側に押し込み、その先端１４ａを上側腕部１２の先端係合溝１２ｂに嵌めて、把手１０の組付け作業が終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製のボトルに形成されている把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組み付けるために用いるボトルの把手組付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食用油などを入れる合成樹脂製の大型ボトル等は重いので、持ち運びを簡単に行うことができるように、その胴部外周面部分に把手が取り付けられている。把手の取付方法としては、把手取付用凹部を外周面に備えた形状のボトルを二軸延伸ブロー成形し、しかる後に当該把手取付用凹部に、別個に成形しておいた把手を取り付ける後付け方法が知られている。
【０００３】
この方法により把手が取り付けられたボトルは、例えば、下記の特許文献１、２に開示されている。これらの特許文献に開示されている把手は、ボトル上下方向に長い握り部と、そのボトル上下方向の端から突出している腕部と、上側の腕部から下側の腕部に向けて延びている支持板とを備えた構造となっている。いずれの把手においても、ボトル側に形成されている把手取付用凹部に上下の腕部を強制的に嵌め込み、しかる後に支持板を強制的に押し込み、その先端部を下側の腕部の先端部に係合させるようになっている。支持板が下側の腕部に係合すると、下側の腕部が上側に撓むことが阻止され、上下の腕部の間隔が一定に保持されるので、把手が把手取付部に取り付けられた状態に保持される。
【特許文献１】特許第３５０８８９７号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５６８９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、成形後のボトルの把手取付用凹部に把手を組み付ける作業を効率良く行うことのできるボトルの把手組付装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は、ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組付けるボトルの把手組付装置であって、
前記把手は、握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、前記支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端を前記腕部先端に係合可能となっており、
把手差込位置を経由してボトルを搬送するボトル搬送機構と、
前記把手差込位置にボトルを保持する第１ボトル保持機構と、
前記把手差込位置よりも下流側に位置する支持板押込位置にボトルを保持する第２ボトル保持機構と、
前記把手を、その握り部背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカと、
前記ストッカから供給される把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と、
持ち上げられた前傾姿勢状態の把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手差込位置で待機しているボトルの把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態となるように位置決めする位置決め機構と、
上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態の前記把手の下端部分、当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構と、
前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に押し込まれている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構とを有していることを特徴としている。
【０００６】
ストッカは、把手が背面を上にして横並び状態で収納されており、これらが押し出されるようになっている。したがって、縦に並べてストックしている場合などとは異なり、把手がストッカ内で滞留して、把手の供給動作が円滑に行われないなどの弊害を解消できる。
【０００７】
ここで、前記ストッカは、前記把手が横並び状態で収納されている収納部と、当該収納部内の把手を前方に向けて付勢している付勢部材を備え、前記リフト機構は、前記収納部の前端開口から押し出される把手の前側の側面が当たる前側端面を備えた１個分の把手のみを受け入れ可能な幅の把手受入部と、当該把手受入部を水平姿勢から傾斜姿勢となるように旋回させる旋回部とを備え、当該把手受入部が旋回中の状態では、当該把手受入部の後側端面によって、前記収納部の前記前端開口から把手が押し出されることが阻止されるようになっている。
【０００８】
この構成によれば、把手受入部によってストッカから把手が押し出されることを阻止できるので、把手の送り出しを規制するための別個の部材を配置する必要がない。
【０００９】
前記位置決め機構は、前記把手受入部によって前傾姿勢に保持されている把手の握り部背面側部分を両側から挟持するグリッパと、当該グリッパを所定角度旋回させる旋回部と、旋回後のグリッパを待機中のボトルの把手取付用凹部に向けて送り出す送り出し部とを備えており、前記旋回部は、前記グリッパの送り出し動作を利用して当該グリッパを旋回させるカム機構から構成されている。
【００１０】
カム機構を用いて、グリッパの送り出し動作を利用してグリッパを旋回させるようにしているので、把手を前傾姿勢で掴み、旋回させて、待機しているボトルに向けて送り出す機構を簡単かつコンパクトに構成できる。
【００１１】
次に、前記支持板押込機構は、前記把手における前記握り部および前記支持板の間の下端位置に側方から差し込まれる押込部材と、この押込部材を前記支持板の背面に沿って引上げる引上げ部と、前記押込部材の引き上げ動作を利用して当該押込部材を回転させることにより前記支持板を前方に押し込むカム機構とを備えている。
【００１２】
この場合においても、カム機構を用いて、支持板押込部材の引き上げ動作を利用して当該支持板押込部材を回転させて支持板を引き上げ方向に直交する方向に押し込むようにしているので、当該動作を行う支持板押込機構を、簡単かつコンパクトな構成とすることができる。
【００１３】
ここで、同時に多数個の把手の組付作業を行うためには、前記ボトル搬送経路に沿って、Ｎ箇所(Ｎは２以上の整数)に前記把手差込位置および前記支持板押込位置を配置し、各把手差込位置に対応して、前記のストッカ、第１ボトル保持機構、リフト機構、位置決め機構、および把手押込機構を配置し、各支持板押込位置に対応して、前記第２ボトル保持機構および支持板押込機構を配置すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の把手組付装置においては、把手を背面を上にした横並び状態にストッカに収納し、これを幅方向に押し出して、次段の位置決め機構に供給するようにしている。したがって、縦並び状態で把手を送り出す場合などとは異なり、把手がストッカ内で詰まるなどの弊害が起きずに、円滑かつ確実に把手を供給できる。また、把手をボトルに位置決めする動作、および支持板を押し込む動作を行う機構に、カム機構を採用しているので、これらの機構を簡単かつコンパクトに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明により把手を組付可能なボトルの例および、本発明を適用したボトルの把手組付装置の例を説明する。
【００１６】
（把手付きボトルの例）
図１(ａ)は把手付きボトルを示す側面図であり、図１(ｂ)は把手を示す側面図である。また、図２(ａ)は把手付きボトルの縦断面図であり、図２(ｂ)は横断面図である。これらの図を参照して説明すると、本例の把手付きボトル１のボトル本体２は、小径の口部３と、その下側に連続している底付きの全体として円筒状の胴部４とを備えており、胴部外周面には面外剛性を高めるための凹凸状のリブが形成されている。胴部４における上側の外周面部分には、上下方向に所定幅の把手取付用凹部５が形成されている。この形状のボトル本体２は二軸延伸ブロー成形により成形されたものであり、成形後に、その把手取付用凹部５に、別個に成形しておいた合成樹脂製の把手１０が固定されている。
【００１７】
ボトル本体２に形成されている把手取付用凹部５は、凹部底面を規定しているほぼ平坦な胴部側面部分６と、この胴部側面部分６の上端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ上側端面７と、胴部側面部分６の下端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ下側端面８によって規定されている。胴部側面部分６の中央にはボトル上下方向に延びる一定幅の浅い凹溝６ａが形成され、さらに、当該凹溝６ａの中心にはボトル上下方向に延びるリブ溝６ｂが形成されている。
【００１８】
上側端面７は、下側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、上方に窪んでいる細幅の上側嵌め込み溝７ａとなっている。当該上側端面７のボトル外周側の端(開口縁部分)を形成している円弧面部分には、ボトル中心側に窪んでいる差込溝７ｂが形成されている。下側端面８は、上側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、下方に窪んでいる細幅の下側嵌め込み溝８ａとなっている。
【００１９】
この形状の把手取付用凹部５に固定されている合成樹脂製の把手１０は、上側端面７の開口縁から下側端面８の開口縁まで延びている縦長の握り部１１と、この握り部１１の上下の端部からボトル中心側に突出している上側腕部１２および下側腕部１３と、下側腕部１３の先端部からボトル上方に延びている撓み防止板１４(支持板)とを備えている。上側腕部１２は上下方向に撓み可能な可撓腕部であり、下側腕部１３は上下方向には撓むことのない剛性腕部である。取付状態においては、撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２の先端から外れないように、当該先端に形成した先端係合溝１２ｂに係合しており、当該撓み防止板１４によって上側腕部１２の撓みが阻止されている。
【００２０】
各部の形状を詳細に説明すると、握り部１１は、一定幅および厚さの縦長の円弧状の外板部分１１ａと、これよりも幅の狭い一定厚さの直線状の内板部分１１ｂとが、縦リブ１１ｃによって連結された形状をしている。外板部分１１ａの上端は内側に鋭角に折れ曲がり、内板部分１１ｂの上端は内側に円弧状に曲がり、これらが合流して、一定厚さの上側腕部１２に連続している。
【００２１】
外板部分１１ａの上端の内側表面部分には、ボトル側に形成されている差込溝７ｂに差し込まれている突起１５が一体形成されている。また、上側腕部１２の上側当接面１２ａは下側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には、上方に一定幅および一定厚さで突出した上側突起１６が一体形成されている。この上側突起１６がボトル側の上側端面７の上側嵌め込み溝７ａに下側から嵌っている。
【００２２】
上側腕部１２の下側面は平坦な面であり、その先端側の部位には、先端側に向けて突出量の多くなるくさび状の爪部分１７が形成されている。この爪部分１７の端面１７ａと下側面の先端部分とによって、先端係合溝１２ｂが形成されている。この先端係合溝１２ｂに撓み防止板１４の先端１４ａが嵌っている。
【００２３】
次に、握り部１１の外板部分１１ａの下端は90度よりも小さな角度で内側に折れ曲がって、下側腕部１３の下板部分１３ａに連続している。内板部分１１ｂの下端も内側に円弧状に曲がり、下側腕部１３の上板部分１３ｂに連続している。下側腕部１３は、上板部分１３ｂと下板部分１３ａがボトル中心側の先端において合流した山形形状をしており、これらの間が三角形の縦リブ１３ｃによって連結されている。したがって、上下方向の剛性が高く、上下方向には撓まない剛性腕部となっている。
【００２４】
下側腕部１３の下側当接面１３ｄは全体として上側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には下方に一定幅で突出した下側突起１８が一体形成されており、これが、ボトル側の下側端面８の下側嵌め込み溝８ａに上側から嵌っている。
【００２５】
この構成の下側腕部１３の先端は円弧状にほぼ直角に湾曲して、撓み防止板１４に連続している。撓み防止板１４は一定幅で一定厚さの縦長の矩形板であり、その内側の表面の中心には上下方向に延びる補強用リブ１４ｂが形成されている。撓み防止板１４は、ボトル側の凹溝に装着され、その補強用リブ１４ｂも凹溝に形成したリブ溝６ｂに嵌った状態となっている。
【００２６】
（把手の組付手順）
図３は把手１０をボトル本体２に組み付ける手順を示してある。図３(ａ)に示すように、取付前の把手１０は、撓み防止板１４の先端１４ａが上側腕部１２の爪部分１７よりも握り部１１の側に位置している。先端１４ａは内側が円弧面となっており、爪部分１７に容易に乗り上げ可能となっている。
【００２７】
まず、図３(ａ)に示すように、ボトル本体２に取り付けた状態に対して把手１０を所定角度だけ前傾姿勢にして、その上側腕部１２の上側当接面１２ａを、ボトル本体２の把手取付用凹部５の上側端面７に押し当て、突起１５が差込溝７ｂに差し込まれ、上側突起１６が上側嵌め込み溝７ａに位置決めされた状態を形成する。
【００２８】
この状態で、把手１０の握り部１１の下側部分を把手取付用凹部５に向けて強制的に押し込む。この結果、上側腕部１２における撓み防止板１４の先端１４ａが当っている部分の先端側が下方に撓み、また、ボトル本体側の下側端面８が撓むことにより、把手１０の下側腕部１３の下側突起１８を下側嵌め込み溝８ａに押し込むことができる。
【００２９】
図３(ｂ)の実線はこの状態を示してある。この後は、撓み防止板１４をボトル中心側に強制的に押し込む。撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２を強制的に上側に撓めながら、爪部分１７を乗り越える。爪部分１７を乗り越えると、先端１４ａは先端側の先端係合溝１２ｂに嵌り、上側腕部１２は再び下側に戻る。この結果、撓み防止板１４は、図３(ｂ)において想像線で示すように、上側腕部１２に対して外れることのない状態で係合して、把手１０の組付状態が形成される。
【００３０】
下側腕部１３は剛性腕部であり、可撓性の上側腕部１２は撓み防止板１４によって撓みが阻止される。よって、上側腕部１２の上側突起１６および下側腕部１３の下側突起１８がそれぞれ、上側嵌め込み溝７ａおよび下側嵌め込み溝８ａに嵌った状態に保持され、また、上側の突起１５も差込溝７ｂに嵌った状態に保持されるので、把手１０がボトル本体２に固定された状態になる。
【００３１】
（ボトルの把手組付装置）
（全体構成）
図４は本例の把手組付装置の全体構成および概略動作を示す概念図である。この図を参照して、把手組付装置の概要を説明する。本例の把手組付装置１００は、多数個の把手１０を、その握り部１１の背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカ１１０を有し、収納されている把手１０はその最も後端側から付勢板１１８によって常に前方に向けて付勢されている。
【００３２】
ストッカ１１０における把手１０の送り出し方向の前方には、把手送り出し方向に直交する水平方向の搬送経路１２１に沿ってボトル１を正立状態で搬送するボトル搬送機構１２０が配置されている。搬送経路１２１におけるストッカ１１０の前方側の位置が把手１０をボトル１に組み込むための把手差込位置１２２とされており、これよりも搬送経路１２１の下流側の位置が、差し込まれた把手１０の支持板１４を押し込むための支持板押込位置１２３とされている。
【００３３】
把手差込位置１２２には、当該位置にボトル１を保持するための第１ボトル保持機構１３０が配置されている。同様に、支持板押込位置１２３にも、当該位置にボトル１を保持するための第２ボトル保持機構１４０が配置されている。
【００３４】
ストッカ１１０の前側には、当該ストッカ１１０から送り出された把手１０を横置き状態から所定角度だけ傾斜した前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構１５０が配置されている。リフト機構１５０の側方位置には、リフト機構１５０から把手１０を受け取って、把手差込位置１２２に待機しているボトル１の把手取付用凹部５に把手１０の上端側部分を差し込むための把手位置決め機構１６０が配置されている。把手位置決め機構１６０は、持ち上げられた前傾姿勢状態の把手１０における握り部１１の背面側部分を両側から挟持するグリッパ１６１を備えており、このグリッパ１６１が待機しているボトル１の側に旋回して、待機しているボトル１の把手取付用凹部６に向けて送り出され、グリッパ１６１に保持されている当該把手１０の上端部分が把手取付用凹部６に位置決めされる。
【００３５】
把手差込位置１２２におけるストッカ１１０側の近傍位置には、上端部分が把手取付用凹部６に差し込まれた状態の把手１０の下端部分を当該把手取付用凹部６に押し込むための把手押込機構１８０が配置されている。把手１０の全体がボトル１の把手取付用凹部６に差し込まれた後は、ボトル搬送機構１２０によって当該ボトル１は支持板押込位置１２３に向けて搬送され、当該位置１２３において第２ボトル保持機構１４０によって保持される。
【００３６】
支持板押込位置１２３の近傍には支持板押込機構１９０が配置されている。当該支持板押込機構１９０によって、ボトル１の把手取付用凹部５に押し込まれている把手１０の支持板１４の先端１４ａがボトル中心側に押し込まれて、当該先端１４ａが上側腕部１２の先端係合溝１２ｂに係合し、これによって、把手１０の組み付け作業が終了する。支持板押込機構１９０は、ボトル１の側方から把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差し込まれる押込部材１９４を備えており、この押込部材１９４を引き上げながら支持板１４をボトル中心側に押し込むことにより、支持板１４の先端１４ａを上側の腕部１２の先端係合溝１２ｂにはめ込むようになっている。
【００３７】
以下に述べるように、本例の把手組付装置１００は、ボトル搬送経路１２１に沿って４箇所に把手差込位置１２２および支持板押込位置１２３がそれぞれ配置されており、各把手押込位置１２１に対応して、ストッカ１１０、第１ボトル保持機構１３０、リフト機構１５０、位置決め機構１６０、および把手押込機構１８０が配置されている。同様に、各支持板押込位置１２３に対応して、第２ボトル保持機構１４０および支持板押込機構２１０が配置され、４個のボトルに対する把手の組付動作を同時に行うように構成されている。勿論、１個ずつ把手の組付動作を行うことも可能であり、２個、３個あるいは５個以上のボトルに対して同時に把手の組付動作を行うことも可能である。
【００３８】
（各部の構成）
次に、図５〜図９を参照して、把手組込装置１００の各部の構成を詳細に説明する。図５は把手組込装置１００の概略平面図であり、図６はそのVI−VI線で切断した場合の概略断面図であり、図７は把手差込機構の部分を示す部分概略平面図であり、図８は把手差込機構の部分(図７のVIII−VIII線で切断した断面部分)を示す概略断面図であり、図９は支持板押込機構の部分(図５のIX−IX線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【００３９】
まず、ボトル搬送機構１２０は水平に配置したベルトコンベヤ１２５から構成されている。ベルトコンベヤ１２５は、無端ベルト１２６の両側が端板１２７、１２８によって封鎖されている。これらによって囲まれている内部空間には負圧が供給され、無端ベルト１２６にはその搬送方向に向けて一定間隔で吸引用スリット１２６ａが形成されている。したがって、無端ベルト１２６の上流側の端に正立状態で供給されたボトル１は、吸引用スリット１２６ａに吸引され、倒れることなく、また、位置ずれが生ずることなく、搬送可能である。本例では、ボトル１が間歇搬送され、４個のボトル１(１)〜１(４)が各把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)および各支持板押込位置１２３(１)〜１２３(４)に搬送され、それぞれの位置において把手差込動作および支持板押込動作が行われる。
【００４０】
次に、ボトル１を把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)に保持するための第１ボトル保持機構１３０は、図６に示すように、装置架台１０１に取り付けた水平支持板１３１から垂下しているエアーシリンダ１３２と、その伸縮ロッド１３３の下端に取り付けた段付き差込コア１３４とを有している。各ボトル１が各把手差込位置１２２に到った後に、段付き差込コア１３４を降下させ、ボトル１の口部に差し込むと共に、その段面でボトル１を押し付けることにより、当該位置にボトル１が確実に保持された状態が形成される。ボトル１を支持板押込位置１２３(１)〜１２３(４)に保持するための第２ボトル保持機構１４０も同様な構成であり、図９に示すように、装置架台(図示せず)に取り付けた水平支持板１４１から垂下しているエアーシリンダ１４２と、その伸縮ロッド１４３の下端に取り付けた段付き差込コア１４４とを有している。
【００４１】
なお、各位置１２２(１)〜１２２(４)および各位置１２３(１)〜１２３(４)においては各ボトル１を無端ベルト１２６に吸引する吸引動作が解除され、段付き差込コア１３４、１４４によるボトル１の位置決めが円滑に行われるようになっている。
【００４２】
次に、各把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)に対応して配置されている４組のストッカ１１０(１１０(１)〜１１０(４))は、装置テーブル１０２上において、ボトル搬送経路１２１に直交する方向に向けて水平に配置されている。各ストッカ１１０は同一構成であり、図８に示すように、平行に配置した左右一対の水平レール１１１、１１２により規定される底面と、垂直な側板１１３、１１４によって規定される両側面と、水平天板１１５によって部分的に覆われた天面からなる把手収納部１１６を備えている。左右の側板１１３、１１４の間隔は、把手１０を、その握り部背面側を上に向けて横置き状態で挿入可能な寸法とされている。
【００４３】
水平レール１１１、１１２の下方には、これらのレールと平行に延びるエアー駆動式のリニアアクチュエータ１１７が配置されており、このリニアアクチュエータ１１７に取り付けた付勢板１１８によって、収納部１１６に収納されている把手１０の後端が前方(送り出し方向)に向けて常に一定の力で押されている。収納部１１６の前端は開口しており、この前端開口部１１６ａから把手１０が押し出されて、リフト機構１５０に引き渡される。
【００４４】
リフト機構１５０は、ストッカ１１０の前端開口部１１６ａから把手１０を受け取る把手受入部１５１と、この把手受入部１５１を上下方向に旋回させる旋回部１５２とを備えている。図６、８を参照して説明すると、把手受入部１５１の後側の端面１５１ａは、収納部１１６の前端開口部１１６ａと同一形状の開口部となっており、また、当該把手受入部は１個の把手１０のみを受入可能な幅とされ、その前側の端面が端板１５３によって封鎖されている。
【００４５】
把手受入部１５１は旋回軸１５５を中心に上下に旋回可能である。旋回部１５２は、エアーシリンダ１５６を備え、その伸縮ロッド１５６ａの先端が把手受入部１５１の底面に連結されている。伸縮ロッド１５６ａを伸長すると、水平状態の把手受入部１５１が図８に示すように、旋回軸１５５を中心として持ち上がり、そこに保持されている把手１０を所定角度の前傾姿勢にすることができる。
【００４６】
ここで、把手受入部１５１のＬ形の端面１５１ａは、旋回状態においては、常に、ストッカ１１０の収納部の前側開口部１１６ａの一部を遮っている。したがって、旋回中に、収納部１１６の前側開口部１１６ａから把手１０が押し出されてしまうことがない。
【００４７】
次に、把手位置決め機構１６０は、前傾姿勢で把手受入部１５１に保持されている把手１０の握り部１１の背面側の部分を両側からグリップするグリッパ１６１を備えている。グリッパ１６１は、グリッパ支持部１６２によって開閉可能な状態で支持されており、当該グリッパ支持部１６２に内蔵のエアーシリンダ(図示せず)によって開閉駆動される。グリッパ１６１は、開状態で、前傾姿勢となるように持ち上げられた把手１０が位置する部位に待機しており、把手受入部１５１が持ち上げられ、そこに保持されている把手１０がグリッパ１６１の間に位置すると、当該グリッパ１６１が閉じて、前傾姿勢の把手１０をグリップした状態になる。
【００４８】
グリッパ１６１の支持部１６２は垂直な旋回軸１６３の下端に取り付けられている。この旋回軸１６３の上端部は回転自在の状態でスライダ１６４によって支持されている。スライダ１６４は、スライドレール１６５に沿って、ボトル搬送経路１２０に直交する方向に直線往復移動可能である。スライダ１６４は、エアーシリンダ１６６からなる駆動機構によって駆動されるようになっている。
【００４９】
ここで、旋回軸１６３の上端には旋回中心軸線から半径方向に延びる腕１６３ａが形成されており、この腕１６３ａの先端にはローラからなるカムフォロワ１６７が取り付けられている。カムフォロワ１６７は、スライダ１６４の移動方向に延びる直線状部分とその後端から円弧状に直角に折れ曲がっている湾曲部分とを備えたカム溝１６８にスライド可能な状態で嵌っている。図７から分かるように、スライダ１６４によってグリッパ１６１が前方に送り出されると、カムフォロワ１６７がカム溝１６８の後端の湾曲部分から直線状部分にスライドし、旋回軸１６３を90度回転させる。よって、旋回軸１６３の下端に取り付けられているグリッパ１６１は送り出しの初期の段階で90度旋回して、前向き状態になり、この状態のままで前方に送り出される。
【００５０】
このように、本例では、前傾姿勢の把手１０をグリップしたグリッパ１６１を、カム溝１６８およびカムフォロワ１６７からなるカム機構を利用して、前向き状態となるように90度旋回させ、その状態のままで前方に送り出すようにしている。したがって、簡単な構成により、ストッカ１１０から受け取って前傾姿勢にした把手１０を前方に90度旋回させて、送り出して待機しているボトル１の把手取付用凹溝５に差し込む機構を構築できる。
【００５１】
次に、把手押込機構１８０は、図６に示すように、ストッカ１１０とボトル搬送経路１２１の間の位置に配置されている。この把手押込機構１８０は、水平な押込みバー１８１を備え、この押込みバー１８１の両端には直交方向に延びる旋回腕１８２、１８３が取り付けられており、旋回腕１８２、１８３の下端の間には、旋回軸１８４が水平に架け渡されており、この旋回軸１８４の外周には同軸状態でピニオン１８５が形成されている。ピニオン１８５の側方には、当該ピニオン１８５に噛み合っているラック１８６が垂直方向に移動可能な状態で配置され、ラック１８６の昇降は、エアーシリンダからなる駆動機構１８７によって行われる。押込みバー１８１は、図６の実線で示す待機位置から、上方に旋回可能であり、その旋回軌跡上に、ボトル１に上端部分が位置決めされた把手１０の握り部１１の背面下端部分が位置するように設定されている。
【００５２】
グリッパ１６１を前方に送り出して、前傾姿勢の把手１０の上端部分をボトル１の把手取付用凹部５の上端面７に位置決めした後に、把手押込機構１８０を駆動して、押込みバー１８１を旋回させる。これと同期させて、グリッパ１６１による把手１０のグリップを解除する。押込みバー１８１によって押されて、把手１０の下端部分が押し込まれ、把手１０が把手取付用凹部５に全体的に差し込まれた状態になる。
【００５３】
次に、図９を参照して説明すると、支持板押込機構１９０は、装置架台１０３に支持されている支持台１９１によって、ボトル搬送経路１２１に直交する方向にスライド可能に支持されている前後スライダ１９２と、このスライダ１９２によってボトル搬送経路１２１に平行な方向にスライド可能に支持されている左右スライダ１９３と、このスライダ１９３によって昇降可能な状態で支持されている支持板押込部材１９４とを備えている。
【００５４】
ボトル１が支持板押込位置１２３に到ると、前後スライダ１９２によって支持板押込部材１９４が前方に送り出され、支持板押込部材１９４は、ボトル１の下流側から、把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差込可能な位置に位置決めされる。次に、左右スライダ１９３によって搬送方向の上流側に送り出されて、支持板押込部材１９４は、握り部１１と支持板１４の間の下端部分に差し込まれた状態になる。次に、支持板押込部材１９４は、エアーシリンダからなる昇降機構１９５によって上方に引上げられ、支持板１４をボトル中心側に押し込み、その先端１４ａを、上側腕部１２の先端の先端係合溝１２ｂに押し込む。
【００５５】
ここで、支持板押込部材１９４は、旋回軸１９６の先端部に取り付けられており、旋回軸中心から一方の側に突出した外周面輪郭形状のものである。旋回軸１９６は垂直支持板１９７によって回転自在の状態で支持されている。また、旋回軸１９６の後端部には旋回軸中心から半径方向に延びる腕が取り付けられており、腕の先端にはローラからなるカムフォロワ１９８が取り付けられている。カムフォロワ１９８はカム溝１９９にスライド自在の状態で嵌っている。カム溝１９９は、垂直に延びる溝部分と、その上端から後方に円弧状に直角に折れ曲がった湾曲部分とを備えている。昇降機構１９５によって支持板押込部材１９４が下端から引上げられると、カムフォロワ１９８およびカム溝１９９からなるカム機構によって、旋回軸１９６が回転し、その先端に取り付けられている支持板押込部材１９４も回転して、その半径方向に突出している部分が支持板１４の側に回転しながら、当該支持板１４を押し込む。支持板押込部材１９４が上端に到ると、90度回転して、その突出部分がボトル中心側に90度回転した状態になる。
【００５６】
このように、本例では、カム機構によって、支持板押込部材１９４の引き上げ動作を利用して、当該支持板押込部材１９４を90度回転させて、支持板１４をボトル中心側に押し込むことができる。よって、簡単な構成により、確実に支持板１４を押込み、その先端１４ａを上側腕部１２の先端係合溝１２ｂにはめ込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を適用した把手付きボトルの側面図および把手の側面図である。
【図２】図１のボトルの縦断面図および横断面図である。
【図３】ボトルに把手を取り付ける手順を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した把手組付装置の全体構成および概略動作を示す概念図である。
【図５】本発明を適用した把手組付装置の概略平面図である。
【図６】図５のVI−VI線で切断した場合の概略断面図である。
【図７】図５の装置の把手差込機構の部分を示す部分概略平面図である。
【図８】図５の装置の把手差込機構の部分(図７のVIII−VIII線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【図９】図５の装置の支持板押込機構の部分(図５のIX−IX線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 把手付きボトル、２ ボトル本体、３ 口部、４ 胴部、５ 把手取付用凹部、６ 外周側面、７ 上側端面、８ 下側端面、７ａ 上側嵌め込み溝、８ａ 下側嵌め込み溝、７ｂ 差込溝、１１ 握り部、１２ 上側腕部、１２ｂ 先端係合溝、１３ 下側腕部、１４ 支持板、１４ａ 先端、１５ 突起、１６上側突起、１７ 爪部分、１８ 下側突起 １００ 把手組付装置、１１０ ストッカ、１２０ ボトル搬送機構、１２１ ボトル搬送経路、１３０、１４０ ボトル保持機構、１５０ リフト機構、１６０ 位置決め機構、１８０ 把手押込機構、２１０ 支持板押込機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製のボトルに形成されている把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組み付けるために用いるボトルの把手組付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食用油などを入れる合成樹脂製の大型ボトル等は重いので、持ち運びを簡単に行うことができるように、その胴部外周面部分に把手が取り付けられている。把手の取付方法としては、把手取付用凹部を外周面に備えた形状のボトルを二軸延伸ブロー成形し、しかる後に当該把手取付用凹部に、別個に成形しておいた把手を取り付ける後付け方法が知られている。
【０００３】
この方法により把手が取り付けられたボトルは、例えば、下記の特許文献１、２に開示されている。これらの特許文献に開示されている把手は、ボトル上下方向に長い握り部と、そのボトル上下方向の端から突出している腕部と、上側の腕部から下側の腕部に向けて延びている支持板とを備えた構造となっている。いずれの把手においても、ボトル側に形成されている把手取付用凹部に上下の腕部を強制的に嵌め込み、しかる後に支持板を強制的に押し込み、その先端部を下側の腕部の先端部に係合させるようになっている。支持板が下側の腕部に係合すると、下側の腕部が上側に撓むことが阻止され、上下の腕部の間隔が一定に保持されるので、把手が把手取付部に取り付けられた状態に保持される。
【特許文献１】特許第３５０８８９７号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５６８９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、成形後のボトルの把手取付用凹部に把手を組み付ける作業を効率良く行うことのできるボトルの把手組付装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は、ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組付けるボトルの把手組付装置であって、
前記把手は、握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、前記支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端を前記腕部先端に係合可能となっており、
把手差込位置を経由してボトルを搬送するボトル搬送機構と、
前記把手差込位置にボトルを保持する第１ボトル保持機構と、
前記把手差込位置よりも下流側に位置する支持板押込位置にボトルを保持する第２ボトル保持機構と、
前記把手を、その握り部背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカと、
前記ストッカから供給される把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と、
持ち上げられた前傾姿勢状態の把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手差込位置で待機しているボトルの把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態となるように位置決めする位置決め機構と、
上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態の前記把手の下端部分、当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構と、
前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に押し込まれている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構とを有していることを特徴としている。
【０００６】
ストッカは、把手が背面を上にして横並び状態で収納されており、これらが押し出されるようになっている。したがって、縦に並べてストックしている場合などとは異なり、把手がストッカ内で滞留して、把手の供給動作が円滑に行われないなどの弊害を解消できる。
【０００７】
ここで、前記ストッカは、前記把手が横並び状態で収納されている収納部と、当該収納部内の把手を前方に向けて付勢している付勢部材を備え、前記リフト機構は、前記収納部の前端開口から押し出される把手の前側の側面が当たる前側端面を備えた１個分の把手のみを受け入れ可能な幅の把手受入部と、当該把手受入部を水平姿勢から傾斜姿勢となるように旋回させる旋回部とを備え、当該把手受入部が旋回中の状態では、当該把手受入部の後側端面によって、前記収納部の前記前端開口から把手が押し出されることが阻止されるようになっている。
【０００８】
この構成によれば、把手受入部によってストッカから把手が押し出されることを阻止できるので、把手の送り出しを規制するための別個の部材を配置する必要がない。
【０００９】
前記位置決め機構は、前記把手受入部によって前傾姿勢に保持されている把手の握り部背面側部分を両側から挟持するグリッパと、当該グリッパを所定角度旋回させる旋回部と、旋回後のグリッパを待機中のボトルの把手取付用凹部に向けて送り出す送り出し部とを備えており、前記旋回部は、前記グリッパの送り出し動作を利用して当該グリッパを旋回させるカム機構から構成されている。
【００１０】
カム機構を用いて、グリッパの送り出し動作を利用してグリッパを旋回させるようにしているので、把手を前傾姿勢で掴み、旋回させて、待機しているボトルに向けて送り出す機構を簡単かつコンパクトに構成できる。
【００１１】
次に、前記支持板押込機構は、前記把手における前記握り部および前記支持板の間の下端位置に側方から差し込まれる押込部材と、この押込部材を前記支持板の背面に沿って引上げる引上げ部と、前記押込部材の引き上げ動作を利用して当該押込部材を回転させることにより前記支持板を前方に押し込むカム機構とを備えている。
【００１２】
この場合においても、カム機構を用いて、支持板押込部材の引き上げ動作を利用して当該支持板押込部材を回転させて支持板を引き上げ方向に直交する方向に押し込むようにしているので、当該動作を行う支持板押込機構を、簡単かつコンパクトな構成とすることができる。
【００１３】
ここで、同時に多数個の把手の組付作業を行うためには、前記ボトル搬送経路に沿って、Ｎ箇所(Ｎは２以上の整数)に前記把手差込位置および前記支持板押込位置を配置し、各把手差込位置に対応して、前記のストッカ、第１ボトル保持機構、リフト機構、位置決め機構、および把手押込機構を配置し、各支持板押込位置に対応して、前記第２ボトル保持機構および支持板押込機構を配置すればよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の把手組付装置においては、把手を背面を上にした横並び状態にストッカに収納し、これを幅方向に押し出して、次段の位置決め機構に供給するようにしている。したがって、縦並び状態で把手を送り出す場合などとは異なり、把手がストッカ内で詰まるなどの弊害が起きずに、円滑かつ確実に把手を供給できる。また、把手をボトルに位置決めする動作、および支持板を押し込む動作を行う機構に、カム機構を採用しているので、これらの機構を簡単かつコンパクトに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明により把手を組付可能なボトルの例および、本発明を適用したボトルの把手組付装置の例を説明する。
【００１６】
（把手付きボトルの例）
図１(ａ)は把手付きボトルを示す側面図であり、図１(ｂ)は把手を示す側面図である。また、図２(ａ)は把手付きボトルの縦断面図であり、図２(ｂ)は横断面図である。これらの図を参照して説明すると、本例の把手付きボトル１のボトル本体２は、小径の口部３と、その下側に連続している底付きの全体として円筒状の胴部４とを備えており、胴部外周面には面外剛性を高めるための凹凸状のリブが形成されている。胴部４における上側の外周面部分には、上下方向に所定幅の把手取付用凹部５が形成されている。この形状のボトル本体２は二軸延伸ブロー成形により成形されたものであり、成形後に、その把手取付用凹部５に、別個に成形しておいた合成樹脂製の把手１０が固定されている。
【００１７】
ボトル本体２に形成されている把手取付用凹部５は、凹部底面を規定しているほぼ平坦な胴部側面部分６と、この胴部側面部分６の上端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ上側端面７と、胴部側面部分６の下端縁と胴部外周面部分４ａを結ぶ下側端面８によって規定されている。胴部側面部分６の中央にはボトル上下方向に延びる一定幅の浅い凹溝６ａが形成され、さらに、当該凹溝６ａの中心にはボトル上下方向に延びるリブ溝６ｂが形成されている。
【００１８】
上側端面７は、下側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、上方に窪んでいる細幅の上側嵌め込み溝７ａとなっている。当該上側端面７のボトル外周側の端(開口縁部分)を形成している円弧面部分には、ボトル中心側に窪んでいる差込溝７ｂが形成されている。下側端面８は、上側に凸の凸曲面形状をしており、そのボトル中心側の端は、下方に窪んでいる細幅の下側嵌め込み溝８ａとなっている。
【００１９】
この形状の把手取付用凹部５に固定されている合成樹脂製の把手１０は、上側端面７の開口縁から下側端面８の開口縁まで延びている縦長の握り部１１と、この握り部１１の上下の端部からボトル中心側に突出している上側腕部１２および下側腕部１３と、下側腕部１３の先端部からボトル上方に延びている撓み防止板１４(支持板)とを備えている。上側腕部１２は上下方向に撓み可能な可撓腕部であり、下側腕部１３は上下方向には撓むことのない剛性腕部である。取付状態においては、撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２の先端から外れないように、当該先端に形成した先端係合溝１２ｂに係合しており、当該撓み防止板１４によって上側腕部１２の撓みが阻止されている。
【００２０】
各部の形状を詳細に説明すると、握り部１１は、一定幅および厚さの縦長の円弧状の外板部分１１ａと、これよりも幅の狭い一定厚さの直線状の内板部分１１ｂとが、縦リブ１１ｃによって連結された形状をしている。外板部分１１ａの上端は内側に鋭角に折れ曲がり、内板部分１１ｂの上端は内側に円弧状に曲がり、これらが合流して、一定厚さの上側腕部１２に連続している。
【００２１】
外板部分１１ａの上端の内側表面部分には、ボトル側に形成されている差込溝７ｂに差し込まれている突起１５が一体形成されている。また、上側腕部１２の上側当接面１２ａは下側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には、上方に一定幅および一定厚さで突出した上側突起１６が一体形成されている。この上側突起１６がボトル側の上側端面７の上側嵌め込み溝７ａに下側から嵌っている。
【００２２】
上側腕部１２の下側面は平坦な面であり、その先端側の部位には、先端側に向けて突出量の多くなるくさび状の爪部分１７が形成されている。この爪部分１７の端面１７ａと下側面の先端部分とによって、先端係合溝１２ｂが形成されている。この先端係合溝１２ｂに撓み防止板１４の先端１４ａが嵌っている。
【００２３】
次に、握り部１１の外板部分１１ａの下端は90度よりも小さな角度で内側に折れ曲がって、下側腕部１３の下板部分１３ａに連続している。内板部分１１ｂの下端も内側に円弧状に曲がり、下側腕部１３の上板部分１３ｂに連続している。下側腕部１３は、上板部分１３ｂと下板部分１３ａがボトル中心側の先端において合流した山形形状をしており、これらの間が三角形の縦リブ１３ｃによって連結されている。したがって、上下方向の剛性が高く、上下方向には撓まない剛性腕部となっている。
【００２４】
下側腕部１３の下側当接面１３ｄは全体として上側に僅かに湾曲した湾曲面であり、その先端側の部位には下方に一定幅で突出した下側突起１８が一体形成されており、これが、ボトル側の下側端面８の下側嵌め込み溝８ａに上側から嵌っている。
【００２５】
この構成の下側腕部１３の先端は円弧状にほぼ直角に湾曲して、撓み防止板１４に連続している。撓み防止板１４は一定幅で一定厚さの縦長の矩形板であり、その内側の表面の中心には上下方向に延びる補強用リブ１４ｂが形成されている。撓み防止板１４は、ボトル側の凹溝に装着され、その補強用リブ１４ｂも凹溝に形成したリブ溝６ｂに嵌った状態となっている。
【００２６】
（把手の組付手順）
図３は把手１０をボトル本体２に組み付ける手順を示してある。図３(ａ)に示すように、取付前の把手１０は、撓み防止板１４の先端１４ａが上側腕部１２の爪部分１７よりも握り部１１の側に位置している。先端１４ａは内側が円弧面となっており、爪部分１７に容易に乗り上げ可能となっている。
【００２７】
まず、図３(ａ)に示すように、ボトル本体２に取り付けた状態に対して把手１０を所定角度だけ前傾姿勢にして、その上側腕部１２の上側当接面１２ａを、ボトル本体２の把手取付用凹部５の上側端面７に押し当て、突起１５が差込溝７ｂに差し込まれ、上側突起１６が上側嵌め込み溝７ａに位置決めされた状態を形成する。
【００２８】
この状態で、把手１０の握り部１１の下側部分を把手取付用凹部５に向けて強制的に押し込む。この結果、上側腕部１２における撓み防止板１４の先端１４ａが当っている部分の先端側が下方に撓み、また、ボトル本体側の下側端面８が撓むことにより、把手１０の下側腕部１３の下側突起１８を下側嵌め込み溝８ａに押し込むことができる。
【００２９】
図３(ｂ)の実線はこの状態を示してある。この後は、撓み防止板１４をボトル中心側に強制的に押し込む。撓み防止板１４の先端１４ａは、上側腕部１２を強制的に上側に撓めながら、爪部分１７を乗り越える。爪部分１７を乗り越えると、先端１４ａは先端側の先端係合溝１２ｂに嵌り、上側腕部１２は再び下側に戻る。この結果、撓み防止板１４は、図３(ｂ)において想像線で示すように、上側腕部１２に対して外れることのない状態で係合して、把手１０の組付状態が形成される。
【００３０】
下側腕部１３は剛性腕部であり、可撓性の上側腕部１２は撓み防止板１４によって撓みが阻止される。よって、上側腕部１２の上側突起１６および下側腕部１３の下側突起１８がそれぞれ、上側嵌め込み溝７ａおよび下側嵌め込み溝８ａに嵌った状態に保持され、また、上側の突起１５も差込溝７ｂに嵌った状態に保持されるので、把手１０がボトル本体２に固定された状態になる。
【００３１】
（ボトルの把手組付装置）
（全体構成）
図４は本例の把手組付装置の全体構成および概略動作を示す概念図である。この図を参照して、把手組付装置の概要を説明する。本例の把手組付装置１００は、多数個の把手１０を、その握り部１１の背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカ１１０を有し、収納されている把手１０はその最も後端側から付勢板１１８によって常に前方に向けて付勢されている。
【００３２】
ストッカ１１０における把手１０の送り出し方向の前方には、把手送り出し方向に直交する水平方向の搬送経路１２１に沿ってボトル１を正立状態で搬送するボトル搬送機構１２０が配置されている。搬送経路１２１におけるストッカ１１０の前方側の位置が把手１０をボトル１に組み込むための把手差込位置１２２とされており、これよりも搬送経路１２１の下流側の位置が、差し込まれた把手１０の支持板１４を押し込むための支持板押込位置１２３とされている。
【００３３】
把手差込位置１２２には、当該位置にボトル１を保持するための第１ボトル保持機構１３０が配置されている。同様に、支持板押込位置１２３にも、当該位置にボトル１を保持するための第２ボトル保持機構１４０が配置されている。
【００３４】
ストッカ１１０の前側には、当該ストッカ１１０から送り出された把手１０を横置き状態から所定角度だけ傾斜した前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構１５０が配置されている。リフト機構１５０の側方位置には、リフト機構１５０から把手１０を受け取って、把手差込位置１２２に待機しているボトル１の把手取付用凹部５に把手１０の上端側部分を差し込むための把手位置決め機構１６０が配置されている。把手位置決め機構１６０は、持ち上げられた前傾姿勢状態の把手１０における握り部１１の背面側部分を両側から挟持するグリッパ１６１を備えており、このグリッパ１６１が待機しているボトル１の側に旋回して、待機しているボトル１の把手取付用凹部６に向けて送り出され、グリッパ１６１に保持されている当該把手１０の上端部分が把手取付用凹部６に位置決めされる。
【００３５】
把手差込位置１２２におけるストッカ１１０側の近傍位置には、上端部分が把手取付用凹部６に差し込まれた状態の把手１０の下端部分を当該把手取付用凹部６に押し込むための把手押込機構１８０が配置されている。把手１０の全体がボトル１の把手取付用凹部６に差し込まれた後は、ボトル搬送機構１２０によって当該ボトル１は支持板押込位置１２３に向けて搬送され、当該位置１２３において第２ボトル保持機構１４０によって保持される。
【００３６】
支持板押込位置１２３の近傍には支持板押込機構１９０が配置されている。当該支持板押込機構１９０によって、ボトル１の把手取付用凹部５に押し込まれている把手１０の支持板１４の先端１４ａがボトル中心側に押し込まれて、当該先端１４ａが上側腕部１２の先端係合溝１２ｂに係合し、これによって、把手１０の組み付け作業が終了する。支持板押込機構１９０は、ボトル１の側方から把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差し込まれる押込部材１９４を備えており、この押込部材１９４を引き上げながら支持板１４をボトル中心側に押し込むことにより、支持板１４の先端１４ａを上側の腕部１２の先端係合溝１２ｂにはめ込むようになっている。
【００３７】
以下に述べるように、本例の把手組付装置１００は、ボトル搬送経路１２１に沿って４箇所に把手差込位置１２２および支持板押込位置１２３がそれぞれ配置されており、各把手押込位置１２１に対応して、ストッカ１１０、第１ボトル保持機構１３０、リフト機構１５０、位置決め機構１６０、および把手押込機構１８０が配置されている。同様に、各支持板押込位置１２３に対応して、第２ボトル保持機構１４０および支持板押込機構２１０が配置され、４個のボトルに対する把手の組付動作を同時に行うように構成されている。勿論、１個ずつ把手の組付動作を行うことも可能であり、２個、３個あるいは５個以上のボトルに対して同時に把手の組付動作を行うことも可能である。
【００３８】
（各部の構成）
次に、図５〜図９を参照して、把手組込装置１００の各部の構成を詳細に説明する。図５は把手組込装置１００の概略平面図であり、図６はそのVI−VI線で切断した場合の概略断面図であり、図７は把手差込機構の部分を示す部分概略平面図であり、図８は把手差込機構の部分(図７のVIII−VIII線で切断した断面部分)を示す概略断面図であり、図９は支持板押込機構の部分(図５のIX−IX線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【００３９】
まず、ボトル搬送機構１２０は水平に配置したベルトコンベヤ１２５から構成されている。ベルトコンベヤ１２５は、無端ベルト１２６の両側が端板１２７、１２８によって封鎖されている。これらによって囲まれている内部空間には負圧が供給され、無端ベルト１２６にはその搬送方向に向けて一定間隔で吸引用スリット１２６ａが形成されている。したがって、無端ベルト１２６の上流側の端に正立状態で供給されたボトル１は、吸引用スリット１２６ａに吸引され、倒れることなく、また、位置ずれが生ずることなく、搬送可能である。本例では、ボトル１が間歇搬送され、４個のボトル１(１)〜１(４)が各把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)および各支持板押込位置１２３(１)〜１２３(４)に搬送され、それぞれの位置において把手差込動作および支持板押込動作が行われる。
【００４０】
次に、ボトル１を把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)に保持するための第１ボトル保持機構１３０は、図６に示すように、装置架台１０１に取り付けた水平支持板１３１から垂下しているエアーシリンダ１３２と、その伸縮ロッド１３３の下端に取り付けた段付き差込コア１３４とを有している。各ボトル１が各把手差込位置１２２に到った後に、段付き差込コア１３４を降下させ、ボトル１の口部に差し込むと共に、その段面でボトル１を押し付けることにより、当該位置にボトル１が確実に保持された状態が形成される。ボトル１を支持板押込位置１２３(１)〜１２３(４)に保持するための第２ボトル保持機構１４０も同様な構成であり、図９に示すように、装置架台(図示せず)に取り付けた水平支持板１４１から垂下しているエアーシリンダ１４２と、その伸縮ロッド１４３の下端に取り付けた段付き差込コア１４４とを有している。
【００４１】
なお、各位置１２２(１)〜１２２(４)および各位置１２３(１)〜１２３(４)においては各ボトル１を無端ベルト１２６に吸引する吸引動作が解除され、段付き差込コア１３４、１４４によるボトル１の位置決めが円滑に行われるようになっている。
【００４２】
次に、各把手差込位置１２２(１)〜１２２(４)に対応して配置されている４組のストッカ１１０(１１０(１)〜１１０(４))は、装置テーブル１０２上において、ボトル搬送経路１２１に直交する方向に向けて水平に配置されている。各ストッカ１１０は同一構成であり、図８に示すように、平行に配置した左右一対の水平レール１１１、１１２により規定される底面と、垂直な側板１１３、１１４によって規定される両側面と、水平天板１１５によって部分的に覆われた天面からなる把手収納部１１６を備えている。左右の側板１１３、１１４の間隔は、把手１０を、その握り部背面側を上に向けて横置き状態で挿入可能な寸法とされている。
【００４３】
水平レール１１１、１１２の下方には、これらのレールと平行に延びるエアー駆動式のリニアアクチュエータ１１７が配置されており、このリニアアクチュエータ１１７に取り付けた付勢板１１８によって、収納部１１６に収納されている把手１０の後端が前方(送り出し方向)に向けて常に一定の力で押されている。収納部１１６の前端は開口しており、この前端開口部１１６ａから把手１０が押し出されて、リフト機構１５０に引き渡される。
【００４４】
リフト機構１５０は、ストッカ１１０の前端開口部１１６ａから把手１０を受け取る把手受入部１５１と、この把手受入部１５１を上下方向に旋回させる旋回部１５２とを備えている。図６、８を参照して説明すると、把手受入部１５１の後側の端面１５１ａは、収納部１１６の前端開口部１１６ａと同一形状の開口部となっており、また、当該把手受入部は１個の把手１０のみを受入可能な幅とされ、その前側の端面が端板１５３によって封鎖されている。
【００４５】
把手受入部１５１は旋回軸１５５を中心に上下に旋回可能である。旋回部１５２は、エアーシリンダ１５６を備え、その伸縮ロッド１５６ａの先端が把手受入部１５１の底面に連結されている。伸縮ロッド１５６ａを伸長すると、水平状態の把手受入部１５１が図８に示すように、旋回軸１５５を中心として持ち上がり、そこに保持されている把手１０を所定角度の前傾姿勢にすることができる。
【００４６】
ここで、把手受入部１５１のＬ形の端面１５１ａは、旋回状態においては、常に、ストッカ１１０の収納部の前側開口部１１６ａの一部を遮っている。したがって、旋回中に、収納部１１６の前側開口部１１６ａから把手１０が押し出されてしまうことがない。
【００４７】
次に、把手位置決め機構１６０は、前傾姿勢で把手受入部１５１に保持されている把手１０の握り部１１の背面側の部分を両側からグリップするグリッパ１６１を備えている。グリッパ１６１は、グリッパ支持部１６２によって開閉可能な状態で支持されており、当該グリッパ支持部１６２に内蔵のエアーシリンダ(図示せず)によって開閉駆動される。グリッパ１６１は、開状態で、前傾姿勢となるように持ち上げられた把手１０が位置する部位に待機しており、把手受入部１５１が持ち上げられ、そこに保持されている把手１０がグリッパ１６１の間に位置すると、当該グリッパ１６１が閉じて、前傾姿勢の把手１０をグリップした状態になる。
【００４８】
グリッパ１６１の支持部１６２は垂直な旋回軸１６３の下端に取り付けられている。この旋回軸１６３の上端部は回転自在の状態でスライダ１６４によって支持されている。スライダ１６４は、スライドレール１６５に沿って、ボトル搬送経路１２０に直交する方向に直線往復移動可能である。スライダ１６４は、エアーシリンダ１６６からなる駆動機構によって駆動されるようになっている。
【００４９】
ここで、旋回軸１６３の上端には旋回中心軸線から半径方向に延びる腕１６３ａが形成されており、この腕１６３ａの先端にはローラからなるカムフォロワ１６７が取り付けられている。カムフォロワ１６７は、スライダ１６４の移動方向に延びる直線状部分とその後端から円弧状に直角に折れ曲がっている湾曲部分とを備えたカム溝１６８にスライド可能な状態で嵌っている。図７から分かるように、スライダ１６４によってグリッパ１６１が前方に送り出されると、カムフォロワ１６７がカム溝１６８の後端の湾曲部分から直線状部分にスライドし、旋回軸１６３を90度回転させる。よって、旋回軸１６３の下端に取り付けられているグリッパ１６１は送り出しの初期の段階で90度旋回して、前向き状態になり、この状態のままで前方に送り出される。
【００５０】
このように、本例では、前傾姿勢の把手１０をグリップしたグリッパ１６１を、カム溝１６８およびカムフォロワ１６７からなるカム機構を利用して、前向き状態となるように90度旋回させ、その状態のままで前方に送り出すようにしている。したがって、簡単な構成により、ストッカ１１０から受け取って前傾姿勢にした把手１０を前方に90度旋回させて、送り出して待機しているボトル１の把手取付用凹溝５に差し込む機構を構築できる。
【００５１】
次に、把手押込機構１８０は、図６に示すように、ストッカ１１０とボトル搬送経路１２１の間の位置に配置されている。この把手押込機構１８０は、水平な押込みバー１８１を備え、この押込みバー１８１の両端には直交方向に延びる旋回腕１８２、１８３が取り付けられており、旋回腕１８２、１８３の下端の間には、旋回軸１８４が水平に架け渡されており、この旋回軸１８４の外周には同軸状態でピニオン１８５が形成されている。ピニオン１８５の側方には、当該ピニオン１８５に噛み合っているラック１８６が垂直方向に移動可能な状態で配置され、ラック１８６の昇降は、エアーシリンダからなる駆動機構１８７によって行われる。押込みバー１８１は、図６の実線で示す待機位置から、上方に旋回可能であり、その旋回軌跡上に、ボトル１に上端部分が位置決めされた把手１０の握り部１１の背面下端部分が位置するように設定されている。
【００５２】
グリッパ１６１を前方に送り出して、前傾姿勢の把手１０の上端部分をボトル１の把手取付用凹部５の上端面７に位置決めした後に、把手押込機構１８０を駆動して、押込みバー１８１を旋回させる。これと同期させて、グリッパ１６１による把手１０のグリップを解除する。押込みバー１８１によって押されて、把手１０の下端部分が押し込まれ、把手１０が把手取付用凹部５に全体的に差し込まれた状態になる。
【００５３】
次に、図９を参照して説明すると、支持板押込機構１９０は、装置架台１０３に支持されている支持台１９１によって、ボトル搬送経路１２１に直交する方向にスライド可能に支持されている前後スライダ１９２と、このスライダ１９２によってボトル搬送経路１２１に平行な方向にスライド可能に支持されている左右スライダ１９３と、このスライダ１９３によって昇降可能な状態で支持されている支持板押込部材１９４とを備えている。
【００５４】
ボトル１が支持板押込位置１２３に到ると、前後スライダ１９２によって支持板押込部材１９４が前方に送り出され、支持板押込部材１９４は、ボトル１の下流側から、把手１０の握り部１１と支持板１４の間に差込可能な位置に位置決めされる。次に、左右スライダ１９３によって搬送方向の上流側に送り出されて、支持板押込部材１９４は、握り部１１と支持板１４の間の下端部分に差し込まれた状態になる。次に、支持板押込部材１９４は、エアーシリンダからなる昇降機構１９５によって上方に引上げられ、支持板１４をボトル中心側に押し込み、その先端１４ａを、上側腕部１２の先端の先端係合溝１２ｂに押し込む。
【００５５】
ここで、支持板押込部材１９４は、旋回軸１９６の先端部に取り付けられており、旋回軸中心から一方の側に突出した外周面輪郭形状のものである。旋回軸１９６は垂直支持板１９７によって回転自在の状態で支持されている。また、旋回軸１９６の後端部には旋回軸中心から半径方向に延びる腕が取り付けられており、腕の先端にはローラからなるカムフォロワ１９８が取り付けられている。カムフォロワ１９８はカム溝１９９にスライド自在の状態で嵌っている。カム溝１９９は、垂直に延びる溝部分と、その上端から後方に円弧状に直角に折れ曲がった湾曲部分とを備えている。昇降機構１９５によって支持板押込部材１９４が下端から引上げられると、カムフォロワ１９８およびカム溝１９９からなるカム機構によって、旋回軸１９６が回転し、その先端に取り付けられている支持板押込部材１９４も回転して、その半径方向に突出している部分が支持板１４の側に回転しながら、当該支持板１４を押し込む。支持板押込部材１９４が上端に到ると、90度回転して、その突出部分がボトル中心側に90度回転した状態になる。
【００５６】
このように、本例では、カム機構によって、支持板押込部材１９４の引き上げ動作を利用して、当該支持板押込部材１９４を90度回転させて、支持板１４をボトル中心側に押し込むことができる。よって、簡単な構成により、確実に支持板１４を押込み、その先端１４ａを上側腕部１２の先端係合溝１２ｂにはめ込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を適用した把手付きボトルの側面図および把手の側面図である。
【図２】図１のボトルの縦断面図および横断面図である。
【図３】ボトルに把手を取り付ける手順を示す説明図である。
【図４】本発明を適用した把手組付装置の全体構成および概略動作を示す概念図である。
【図５】本発明を適用した把手組付装置の概略平面図である。
【図６】図５のVI−VI線で切断した場合の概略断面図である。
【図７】図５の装置の把手差込機構の部分を示す部分概略平面図である。
【図８】図５の装置の把手差込機構の部分(図７のVIII−VIII線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【図９】図５の装置の支持板押込機構の部分(図５のIX−IX線で切断した断面部分)を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 把手付きボトル、２ ボトル本体、３ 口部、４ 胴部、５ 把手取付用凹部、６ 外周側面、７ 上側端面、８ 下側端面、７ａ 上側嵌め込み溝、８ａ 下側嵌め込み溝、７ｂ 差込溝、１１ 握り部、１２ 上側腕部、１２ｂ 先端係合溝、１３ 下側腕部、１４ 支持板、１４ａ 先端、１５ 突起、１６上側突起、１７ 爪部分、１８ 下側突起 １００ 把手組付装置、１１０ ストッカ、１２０ ボトル搬送機構、１２１ ボトル搬送経路、１３０、１４０ ボトル保持機構、１５０ リフト機構、１６０ 位置決め機構、１８０ 把手押込機構、２１０ 支持板押込機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組付けるボトルの把手組付装置であって、
前記把手は、握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、前記支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端を前記腕部先端に係合可能となっており、
把手差込位置を経由してボトルを搬送するボトル搬送機構と、
前記把手差込位置にボトルを保持する第１ボトル保持機構と、
前記把手差込位置よりも下流側に位置する支持板押込位置にボトルを保持する第２ボトル保持機構と、
前記把手を、その握り部背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカと、
前記ストッカから供給される把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と、
持ち上げられた前傾姿勢状態の把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手差込位置で待機しているボトルの把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態となるように位置決めする位置決め機構と、
上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態の前記把手の下端部分を当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構と、
前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に押し込まれている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構とを有していることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ストッカは、前記把手が横並び状態で収納されている収納部と、当該収納部内の把手を前方に向けて付勢している付勢部材を備え、
前記リフト機構は、前記収納部の前端開口から押し出される把手の前側の側面が当る前側端面を備えた１個分の把手のみを受け入れ可能な幅の把手受入部と、当該把手受入部を水平姿勢から傾斜姿勢となるように旋回させる旋回部とを備えており、
当該把手受入部が旋回中の状態では、当該把手受入部の後側端面によって、前記収納部の前記前端開口から把手が押し出されることが阻止されることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記位置決め機構は、前記把手受入部によって前傾姿勢に保持されている把手の握り部背面側部分を両側から挟持するグリッパと、当該グリッパを所定角度旋回させる旋回部と、旋回後のグリッパを待機中のボトルの把手取付用凹部に向けて送り出す送り出し部とを備えており、
前記旋回部は、前記グリッパの送り出し動作を利用して当該グリッパを旋回させるカム機構から構成されていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記支持板押込機構は、前記把手における前記握り部および前記支持板の間の下端位置に側方から差し込まれる押込部材と、この押込部材を前記支持板の背面に沿って引上げる引上げ部と、前記押込部材の引き上げ動作を利用して当該押込部材を回転させることにより前記支持板を前方に押し込むカム機構とを備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記ボトル搬送経路に沿って、Ｎ箇所（Ｎは２以上の整数）に前記把手差込位置および前記支持板押込位置を配置し、
各把手差込位置に対応して、前記のストッカ、第１ボトル保持機構、リフト機構、位置決め機構、および把手押込機構を配置し、
各支持板押込位置に対応して、前記第２ボトル保持機構および支持板押込機構を配置し、
Ｎ個の把手組付動作を同時に行うことを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項１】
ブロー成形された合成樹脂製のボトルの把手取付用凹部に、合成樹脂製の把手を組付けるボトルの把手組付装置であって、
前記把手は、握り部の両端から同一方向に腕部が突出し、一方の腕部の先端からは支持板が他方の腕部まで延び、前記支持板の先端を前記握り部の側から前記腕部の先端側に押し込むと、当該先端を前記腕部先端に係合可能となっており、
把手差込位置を経由してボトルを搬送するボトル搬送機構と、
前記把手差込位置にボトルを保持する第１ボトル保持機構と、
前記把手差込位置よりも下流側に位置する支持板押込位置にボトルを保持する第２ボトル保持機構と、
前記把手を、その握り部背面を上に向けて横並び状態で収納するストッカと、
前記ストッカから供給される把手を所定角度の前傾姿勢となるまで持ち上げるリフト機構と、
持ち上げられた前傾姿勢状態の把手における握り部背面側部分を挟持し、前傾姿勢のまま、前記把手差込位置で待機しているボトルの把手取付用凹部に向けて送り出し、当該把手の上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態となるように位置決めする位置決め機構と、
上端部分が前記把手取付用凹部に差し込まれた状態の前記把手の下端部分を当該把手取付用凹部に押し込む把手押込機構と、
前記支持板押込位置に待機しているボトルの前記把手取付用凹部に押し込まれている前記把手の前記支持板の先端をボトル中心側に押し込み、当該先端を腕部先端に係合させる支持板押込機構とを有していることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ストッカは、前記把手が横並び状態で収納されている収納部と、当該収納部内の把手を前方に向けて付勢している付勢部材を備え、
前記リフト機構は、前記収納部の前端開口から押し出される把手の前側の側面が当る前側端面を備えた１個分の把手のみを受け入れ可能な幅の把手受入部と、当該把手受入部を水平姿勢から傾斜姿勢となるように旋回させる旋回部とを備えており、
当該把手受入部が旋回中の状態では、当該把手受入部の後側端面によって、前記収納部の前記前端開口から把手が押し出されることが阻止されることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記位置決め機構は、前記把手受入部によって前傾姿勢に保持されている把手の握り部背面側部分を両側から挟持するグリッパと、当該グリッパを所定角度旋回させる旋回部と、旋回後のグリッパを待機中のボトルの把手取付用凹部に向けて送り出す送り出し部とを備えており、
前記旋回部は、前記グリッパの送り出し動作を利用して当該グリッパを旋回させるカム機構から構成されていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記支持板押込機構は、前記把手における前記握り部および前記支持板の間の下端位置に側方から差し込まれる押込部材と、この押込部材を前記支持板の背面に沿って引上げる引上げ部と、前記押込部材の引き上げ動作を利用して当該押込部材を回転させることにより前記支持板を前方に押し込むカム機構とを備えていることを特徴とするボトルの把手組付装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記ボトル搬送経路に沿って、Ｎ箇所（Ｎは２以上の整数）に前記把手差込位置および前記支持板押込位置を配置し、
各把手差込位置に対応して、前記のストッカ、第１ボトル保持機構、リフト機構、位置決め機構、および把手押込機構を配置し、
各支持板押込位置に対応して、前記第２ボトル保持機構および支持板押込機構を配置し、
Ｎ個の把手組付動作を同時に行うことを特徴とするボトルの把手組付装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１３１２５９（Ｐ２００６−１３１２５９Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２２０７６（Ｐ２００４−３２２０７６）
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（５９４０８２６４８）株式会社フロンティア (34)
【Ｆターム（参考）】
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