充填物容器反転装置及び該装置に使用する充填物容器
【課題】充填物容器をストッパなどに衝突させることなく充填物を容器から排出し、それにより騒音の発生を防止して良好な作業環境を実現し、併せて容器の破損を避け、包装容器内への異物の混入を防止できる充填物容器反転装置を提供する。
【解決手段】１８０度づつ間欠回転する主回転軸７に、二本の支軸９、１０が自転可能に挿入支持されている。一対の挟持部材１６、１７がそれぞれ支軸に取付けられている。支軸内を摺動軸１２が挿通され、挟持部材開閉カム２５の作用により挟持部材を開閉する。挟持部材は挟持停止位置で容器を挟持する。主回転軸が回転し、支軸も一緒に公転する。支軸に取付けられたカムレバー３５上のカムローラ３６が溝カム３７のカム溝３８に嵌っている。反転停止位置に対応する位置の前後でカム溝の幅が大きくなっており、カムローラがそこに位置すると、支軸は自転する。位置調節可能なストッパ機構４５が設けられ、それにより、挟持部材は反転停止位置に停止させられる。挟持位置へ戻る途中で挟持部材は開かれ、空容器を空容器搬出装置へ引き渡す。
【解決手段】１８０度づつ間欠回転する主回転軸７に、二本の支軸９、１０が自転可能に挿入支持されている。一対の挟持部材１６、１７がそれぞれ支軸に取付けられている。支軸内を摺動軸１２が挿通され、挟持部材開閉カム２５の作用により挟持部材を開閉する。挟持部材は挟持停止位置で容器を挟持する。主回転軸が回転し、支軸も一緒に公転する。支軸に取付けられたカムレバー３５上のカムローラ３６が溝カム３７のカム溝３８に嵌っている。反転停止位置に対応する位置の前後でカム溝の幅が大きくなっており、カムローラがそこに位置すると、支軸は自転する。位置調節可能なストッパ機構４５が設けられ、それにより、挟持部材は反転停止位置に停止させられる。挟持位置へ戻る途中で挟持部材は開かれ、空容器を空容器搬出装置へ引き渡す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は袋詰め包装機等に使用される充填物容器反転装置及び該装置に使用する充填物容器に関する。さらに詳細にいえば、食品などを包装袋等の包装容器に包装する際に、包装容器に充填する充填物を収納した容器を正立状態から倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置と、該装置に使用して好適な、充填物を収納するための容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等を自動包装する際に、包装容器に充填する食品等充填物を所定量収納した容器を順次供給し、この容器を例えば一対の接離自在な挟持部材で挟持し、この挟持部材を垂直面内で回転させることにより容器を正立状態から反転させ、容器内の充填物を下方に配置した包装容器内へ落下させ、充填することが行われている。この種の反転装置の例が、例えば実公平７−２０００７号公報に記載されている。
【０００３】
この公報に記載された反転装置においては、容器を回転するアーム先端に取付けられた挟持部材で保持し、アームを略１８０度回転させることにより容器を正立状態から倒立状態に反転させ、その反転位置で加速状態のままで容器を解放する。そして、ストッパ板などに容器を衝突させ、その衝撃で中の充填物を下方へ放出するようになっている。したがってその衝突の際に大きな衝撃音が発生し、作業環境悪化の一因となっている。また、衝突時における衝撃により容器の一部が欠け、その欠けらが充填物に混じって包装容器内へ混入してしまう問題もあった。（容器は樹脂製の場合が多い。）
【０００４】
特許第２９２９４７６号においては、そのストッパの部分にゴム等の緩衝材を設けており、衝撃音は多少小さくなるが未だ充分とはいえない。また、繰返される衝突のため、容器のみならず緩衝材のゴム材も摩耗して充填物に混入する場合がある。さらに、緩衝材にのクッション作用により、比較的に粘性の高い充填物の場合、充填物の容器からの排出が不完全になる場合もある。
【０００５】
実用新案登録第２５３９２４６号では、アームを１８０度回転した位置で停止し、慣性を利用して容器内の充填物を下方へ放出し、その後容器を解放して落下させ、ストッパ板に当てて停止させている。従って、上記2例に比して衝撃による問題は緩和されるものの、未だ完全な解決とはなっていない。また、この装置において処理能力の向上、容器内からの充填物の完全な排出を達成しようとして反転速度を高めると、アーム停止時に容器から排出される充填物が真下へ落下せず、むしろアームの回転軌跡に沿った方向へ放出される傾向が見られ、そのためガイド側壁に付着するなどして、包装容器内へ充填物が確実に充填されないという問題も生じる。
【０００６】
一方、上記の例も含めて従来の充填物容器の反転装置に使用されている容器は、その外周面や上下端面は凹凸のない平滑のものが使用され、これに対応して、容器を挟持する一対の挟持部材の容器との当接面も平滑に形成されている。従って、容器を反転させる際に挟持部材から容器が滑って抜け落ちることなどのないように、相当強い力で挟持する必要がある。容器の外周面に充填物が付着する場合もあり、特に充填物に油分が含まれる場合には、挟持する力の大きさを一層大きく設定しなければならない。従って、容器の摩耗が激しく、耐久性にも乏しい。また、摩耗により生じる異物が充填物に混入する可能性もある。
【０００７】
【特許文献１】実公平７−２０００７号公報
【特許文献１】特許第２９２９４７６号公報
【特許文献１】実用新案登録第２５３９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、充填物容器をストッパなどに衝突させることなく充填物を容器から排出し、それにより騒音の発生を防止して良好な作業環境を実現し、併せて容器の破損を避け、容器の欠けらなどが充填物に混入することのない充填物容器反転装置を提供することを目的とする。
【０００９】
充填物の種類、性状及び量などに関わらず、処理能力の向上が図れ、包装容器内への充填物の充填を確実に行える充填物容器反転装置を提供することも本願発明の目的である。
【００１０】
さらに、従来ほどに強い挟持力を必要とせず、容器の摩耗、耐久性を改善できる充填物容器反転装置を提供することも本発明の目的である。
【００１１】
さらに本発明は、上記の充填物容器反転装置に好適に使用することができる充填物容器を提供することをもその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置においては、反転手段と、反転停止位置調節手段と、空容器搬出手段と、挟持部材開閉手段とを備えている。
【００１３】
その反転手段は、軸心周りに回転可能な主回転部材を備え、該主回転部材を一定の方向に間欠回転し、第１と第２の位置で停止させる回転手段と、該回転手段に取付けられ、互いに向かって接離可能で、前記容器を挟持して保持可能な一対の挟持部材とを備え、前記挟持部材は、前記主回転部材が前記第１と第２の位置に停止したときにそれぞれ、前記正立状態で供給された容器を挟持できる挟持停止位置と、前記容器を略倒立させた状態で保持する反転停止位置とに停止する。
【００１４】
反転停止位置調節手段は、前記挟持部材の前記反転停止位置を調節する。
【００１５】
空容器搬出手段は、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記挟持停止位置へ復帰する途中に設けられた空容器放出位置に配置され、充填物が排出された空容器を受入れ、後工程へ搬送する。
【００１６】
挟持部材開閉手段は、前記挟持停止位置において前記挟持部材を閉じて容器を挟持させ、前記空容器放出位置で前記挟持部材を開いて空容器を空容器搬出手段へ向けて放出する。
【００１７】
上記の構成を備えるので、容器を挟持部材で挟持して回転し、容器を反転させて停止する反転停止位置で慣性力を利用して容器内の充填物を排出し、反転後も空容器をそのまま挟持部材で挟持し、挟持停止位置へ復帰する途中において容器搬出手段に向けて放出するので、従来の如く容器とストッパ板との直接の衝突がなく、包装容器内への異物混入、作業環境の悪化の問題が生じない。
【００１８】
また、反転停止位置調節手段により反転停止位置を任意に調節できるので、充填物の性状、充填量、処理速度などに応じて反転停止位置調節し、充填物が確実に真下の包装容器内へ落下するようにできる。
【００１９】
ある実施の形態では、主回転部材は１８０度ずつ一方向に間欠回転する主回転軸からなり、前記回転手段はさらに、前記主回転軸により前記主回転軸と軸方向平行に支持され、且つ自己の軸心周りで、初期位置と回動位置との間で往復回動可能とされた支軸を備えている。そして、前記充填物容器反転装置はさらに、前記支軸を回転させる支軸回転手段を備え、前記反転停止位置調節手段は、前記支軸の前記回動位置を調節し、前記一対の挟持部材は前記支軸の一端に取り付けられている。
【００２０】
上記構成においては、支軸回転手段が支軸を回転させて主回転軸との回転方向での相対位置を変更するようになっているので、挟持部材を二組設け、これを反転手段により１８０度づつ間欠回転させる場合でも、挟持停止位置を一定にしたまま、反転停止位置を変更することができる。
【００２１】
また、反転中に支軸を回転させるが、その回転の態様を適宜に設定することにより、例えば反転初期には容器を余り傾けず、反転の終期に一気に反転をさせるなど、反転中の容器の傾き状態を、充填物の種類、性状、量並びに反転速度に応じて、途中で容器内から充填物が飛び出さないように設定することができる。
【００２２】
他の実施の形態では、前記支軸は中空状に形成され、前記挟持部材開閉装置は、前記支軸の中空部に軸方向移動自在に挿入され、一端において前記挟持部材に連結された摺動軸を備え、前記挟持部材は前記摺動軸の軸方向移動に連動して開閉するようになっている。
【００２３】
上記構成によれば、摺動軸が支軸内に配置されているので、装置の反転機構周辺のコンパクト化が図れ、清掃性も向上する。
【００２４】
さらに他の実施の形態では、前記支軸回転手段は、前記主回転軸の軸心を中心として固定配置された溝カムと、前記支軸の他端に固定されたレバーと、該レバーに装着され、前記溝カムに形成された溝内を転動するカムローラとを備え、前記溝カムの溝の幅は、前記支軸の回動位置に対応する位置の前後所定の範囲で、少なくとも内径が該溝の他の部分より小さく形成されて前記ローラの直径より幅が大きくなっており、前記反転停止位置調節手段は、前記反転停止位置において前記レバーに当接して位置決めするストッパーと、該ストッパーの位置を調節するストッパー位置調節手段とを備えている。
【００２５】
上記構成によれば、ストッパーの位置を調整するだけで反転停止位置を変更でき、反転停止位置を変更しても挟持停止位置は変わらないため、調整作業が容易に行える。
【００２６】
さらに他の実施の形態では、前記支軸は前記主回転軸の軸心を対称軸として対称に二本設けられ、それぞれに前記一対の挟持部材が設けられている。これにより、装置の処理能力を上げることができる。
【００２７】
さらに他の実施の形態では、前記挟持部材は前記容器の外周面を挟持し、前記容器の外周面には円周方向全周に伸びる凸条又は溝が形成されており、前記挟持部材の前記容器に対面する挟持面には、前記容器の凸状或いは溝に嵌合する溝或いは凸条が形成されている。これにより、容器の挟持が確実に行え、容器が挟持部材から外れることがない。従って過度に強い力で容器を挟持する必要がなく、容器の破損等を防止できる。さらに、凸条、溝を断面略円形或いは台形にすることにより、容器と挟持部材との凸条、溝の嵌合が確実且つ安定する。また、容器側に溝を形成する構成とすることにより、容器に凸条を形成したときに生じ得る凸条同士の衝突による容器破損を防止できる。
【００２８】
さらに他の実施の形態では、前記主回転部材の回転速度は少なくとも２段に変化し、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記容器放出位置まで移動する第１の移動期間の間は低速であり、その後挟持停止位置へ移動する第２の移動期間の間は第１の移動期間より高速である。これにより、空容器を確実に空容器搬出手段へ引き渡すとともに、充填物の確実な排出も実現できる。
【００２９】
本発明はさらに、上述した充填物容器反転装置に使用して好適な充填物容器を提供する。その容器は、その外周面に、周方向全周に渡って伸びている溝或いは凸条が形成されている。
【００３０】
ある実施の形態では、前記溝或いは凸条の断面形状は略半円形或いは台形である。
【発明の効果】
【００３１】
上記の通り、本発明によれば、使用中における容器の破損を防止でき、包装容器内への異物の混入を防止できる。また、騒音の発生も低減でき、作業環境を良好にできる。また、充填物が途中で容器から飛び出すのを防止するとともに、反転位置で確実に真下の包装容器内へ落下するようにできる。その為の調節も容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る充填物容器反転装置１（以下単に「装置１」という）を示す、一部を断面とした正面図、図２は平面断面図、図３は一部を断面とした側面図、図４は要部の背面図である。なお、本実施の形態では、後述するように、容器Ｙを挟持して反転させる機構が二組設けられている。
【００３３】
装置１は機台２を備え、機台２の上にはスタンド３が立設されて、その上に概略箱型のフレーム４が固定して取り付けられている。フレーム４には２個の垂直な壁部分が、図２においてフレーム４の下側の部分で上下に、平行に形成され、主回転軸７の支持部５、６となっている。主回転軸７は、両端に配された軸受け８、８を介して支持されている。主回転軸７には、その中心を挟んで左右対称の位置に貫通孔が形成され、それぞれに支軸９、１０が挿通され、それぞれ主回転軸７の端部に配された軸受け１１を介して回転可能に支持されている。（説明の便宜上、図２に示された状態で左側に示されたものを第１の支軸９、右側に示されたものを第２の支軸１０とするが、区別の必要がない場合、或いは明らかな場合は単に支軸９、或いは支軸１０という。）支軸９、１０とそれらに付属する部材及びその構成は同じであるので、以下主として、支軸９とそれに関連する部材についてのみ説明する。なお、図において支軸９及びそれに関連した部材は容器Ｙを挟持可能な挟持停止位置に、支軸１０とそれに関連した部材は容器Ｙを略倒立状態に反転させた位置である反転停止位置にある。容器Ｙは、本実施の形態では有底円筒形の容器であり、供給コンベア７１により順次図示の位置へ供給される。
【００３４】
支軸９には貫通孔が形成され、その貫通孔に摺動軸１２が挿通されている。摺動軸１２は軸方向移動は可能であるが、回転はできないようになっている。摺動軸１２の一端側（図２において下側）は支軸９から突出し、その突出した部分には、支軸９の端部に形成されたフランジ部９ａに固着された挟持部材支持ブロック１３の基部に形成された円筒部１４が嵌っている。支持ブロック１３は、二股部１５を備え、その先端部には、それぞれ支点軸１６ａ、１７ａと一体に回転する左挟持部材１６と右挟持部材１７とが取り付けられている。
【００３５】
摺動軸１２の挟持部材支持ブロック１３の円筒部１４から突出した端部にはリンク連結部材１８が固定して取付けられいる。そして円筒部１４の下面側においてその連結部材１８にリンク１８ａの一端が回動自在に取付けられ（図２において第２の支軸１０側参照）、リンク１８ａの他端には、右挟持部材１７の連結用アーム部１７ｂの端部が回動自在に連結されている。右挟持部材１７の連結用アーム部１７ｂに略直交する方向に伸びて形成された係合用アーム部１７ｃには係合ピン１９が植えられ、それに左挟持部材１６の係合用アーム部１６ｂに形成された長孔１６ｃが嵌り、両挟持部材１６、１７間で運動を伝達するようになっている。
【００３６】
摺動軸１２の挟持部材支持ブロック１３の円筒部１４内に位置する部分に径の大きくなったバネ受け部１２ａが形成され、この受け部１２ａと支持ブロック１３の円筒部１４端部内面との間に圧縮バネ２０が配設されている。従って、左右挟持部材１６、１７を閉じる方向に付勢している。
【００３７】
摺動軸１２の反対側の端部には、取付け軸２２を介してローラ２１が取り付けられている。そしてこのローラ２１に対して、取付用ブラケット２３を介してフレーム４に取付けられたエアーシリンダ２４のロッドの先端に固定して取付けられた挟持部材開閉カム２５が配置されている。開閉カム２５は略半円環状の部材であり（図４参照）、ローラ２１に向い合う面は、平坦部２５ａと、端部に向かってローラ２１から遠去かる方向に傾斜する傾斜部２５ｂとからなっている（図２、４参照、図示の状態で第１の支軸９側のローラ２１が平坦部２５ａに載っており、第２支軸１０側のローラ２１はカム２５から外れている）。主回転軸７が停止し、第１の支軸９及びその摺動軸１２が図２の位置にあるときに、エアシリンダ２４が作動してそのロッドが引っ込み、カム２５を後退させると、挟持部材１６、１７は閉じて容器Ｙを挟持する。そして主回転軸が回転を開始し（本実施の形態では図１において時計方向、図４において反時計方向に回転する）、第１支軸９側のローラ２１がカム２５から外れると、エアシリンダ４が逆方向に作動し、カムを元の位置に戻す。そして、後述するように、主回転軸７が容器Ｙを反転させた反転停止位置で停止（図において第２の支軸１０がその位置にある）した後、挟持停止位置へ復帰すべく同方向へ回転を再開すると、その途中でローラ２１がカム２５の傾斜部２５ｂに載り、次いで平端部２５ａに載り、挟持部材１６、１７は再度開かれる。これについては再度後述する。
【００３８】
ここで図７を参照して、容器Ｙと挟持部材１６、１７の挟持面の構成に付いて説明する。すなわち、容器Ｙは、従来の容器の如く外周面が平滑なものではなく、図７（イ）に示されるようにその外周面には円周方向に延びる断面略半円状の溝Ｙａが形成され、それに対応して挟持部材１６、１７の容器Ｙを挟持する内側の面には細い帯状の断面略半円状の突起１６ｄ，１７ｄが形成されている。挟持部材１６、１７で容器Ｙを挟持する際にはこの突起１６ｄ、１７ｄが溝Ｙａに嵌るので、従来の容器に比して確実に挟持することが可能であり、容器が挟持部材から外れることがない。従って、容器Ｙを過大な力で挟持する必要がない。溝及び突起の形状はこの半円の形状に限られない。例えば図７（ロ）に示すように断面台形状にしてもよい。また、容器側に突起を、挟持部材側に溝を形成しても良い。なお、本実施の形態では溝Ｙａは、容器の高さ方向で真中より下側に形成されている。
【００３９】
次に、再度図１乃至４を主として参照しながら、容器Ｙを反転させる機構について説明する。符号３１はフレーム４の主回転軸支持部６に取付けられたモータである（図２参照）。モータ３１の出力軸３２は支持部６を貫通して伸び、その先端には支持部５、６の間に位置する駆動ギヤ３３が固定されている。この駆動ギヤ３３は、前述の主回転軸７に固定された被動ギヤ３４に噛合っている。本実施の形態では、モータ３１は同一方向に間欠回転し、主回転軸７を１８０度づつ、図１において時計回り、図４において反時計周りに回転させる。その際、支軸９、１０も一体に主回転軸７の軸芯周りに公転することとなる。
【００４０】
図２において主回転軸７から上側に突出した支軸９、１０の端部には、それぞれカムレバー３５がその一端部において固定して取付けられている（図４参照）。そしてその他端部には、カムローラ３６が取り付けられている。そして、これらのカムローラ３６に対応して１個の溝カム３７が主回転軸支持部６に固定されている。溝カム３７にはカムローラ３６がその中に嵌って転動する溝３８が形成されている。そして、溝３８の内側壁３９、外側壁４０が、主回転軸７の軸心を中心とする同心円となっていて、その部分での溝３８の幅がカムローラ３６の直径に略対応した寸法となっている均一部３８ａと、幅が大きくなった一部の拡大部３８ｂとからなっている。すなわち、内側壁３９は、同心円部３９ａと、図４において左上側から下側の部分にかけての、反時計方向周りで径が次第に小さくなり、又次第に大きくなる変位部３９ｂとを備えている。また、外側壁４０は、同心円部４０ａと、上側で次第に径が大きくなって再び小さくなる変位部４０ｂとを備えている。従ってカムローラ３６が均一部３８ａに位置している間は支軸９、１０は自転できないこととなるが、拡大部３８ｂではそれが可能となる。
【００４１】
そして、図４において、第２の支軸１０に取付けられたカムレバー３５のカムローラ３６が取り付けられている側の端部に対応して、このカムレバー３５従って第２の支軸１０側に取り付けられている挟持部材１６、１７の停止位置すなわち反転停止位置を調節するためのストッパ機構４５が設けられている。
【００４２】
図４に加え、図５及び６をも参照しながら説明すると、図５はストッパ機構４５の詳細を示す平面図、図６はその右側面図である。符号４６はストッパ機構４５のレールであり、フレーム４の主回転軸支持部６に固定されている。レール４６にはスライド部材４７が図４、５において左右方向に移動可能に取り付けられている。スライド部材４７上にはスライドプレート４８が一体に固定され、このスライドプレート４８には、図５において左側端部に支持軸４９によりストッパローラ５０が取り付けられ、その右側には後述のショックアブソーバ５２に当接する当接部５１が立設されている。一方当接部５１に対応させて、ショックアブソーバ５２が取付けブラケット５４を介して主回転軸支持部６に取り付けられている。そして、その当接軸５３にスライドプレート４８の当接部５１が当接するようになっている。なお、このショックアブソーバ５２の位置は当接軸５３の軸方向に調節可能となっている。
【００４３】
図１等に図示の状態から主回転軸７が回転を開始すると、第１の支軸９は、最初のうちはそれに取付けられたカムレバー３５上のカムローラ３６が溝カム３７の溝３８の幅が均一な部分を転動するので、自転することはできず、主回転軸７と一体に主回転軸７の軸心の周りを回転（公転）するのみである。そして、カムローラ３６が溝３８の外側壁４０の変位部４０ｂの部分、さらに内側壁の変位部分３９ｂの部分に至ると溝３８の幅がカムローラ３６の径より大きくなるが、支軸９に係る負荷の為、カムローラ３６が内側壁３９ｂ上を転動する形で移動し、その際カムレバー３５及び支軸９はその軸周りに図４において時計方向へ自転する。すなわち、カムレバー３５とそれに取付けられた挟持部材１６、１７は主回転軸７に対して僅かに遅れたような状態で回動する。そして主回転軸７が１８０度回転して停止すると、慣性で挟持部材１６、１７が運動をそのまま続けることによりカムレバー３５と支軸９とは今度は反時計方向へ自転する。そしてカムレバー３５のカムローラ３６が取付けられている側の端部が前述のストッパローラ５０に衝突し、ショックアブソーバ５２により衝撃を吸収されながら、カムレバー３５が、従って支軸９が停止する。図１乃至４における第２の支軸１０とそれに取り付けられた部材がその状態に対応している。そしてこの時に、容器Ｙは図１に示されるように略反転した状態で急停止し、中の充填物を下方のガイド筒５６内へ放出する。この時図示の様に、容器Ｙは完全に倒立した状態とはなっていない。これは、従来技術の説明において言及した、容器Ｙ内部の充填物が容器Ｙの急停止の際に放出される方向を考慮したものである。この放出方向は、前述のストッパ機構４５のショックアブソーバ５２の位置を調節して挟持部材１６、１７の最終停止位置すなわち反転停止位置を調節することにより、最適な状態を得ることが可能である。
【００４４】
次に、所定のタイミングで主回転軸７が再度同じ方向へ回転を再開し、図中で反転停止位置にある第２の支軸１０が、第１の支軸９が位置する前述の挟持停止位置へ復帰する動作を開始する。主回転軸７が回転するにつれて、最初はカムレバー３５がストッパローラ５０を介してショックアブソーバ５２を押すような状態で支軸１０が主回転軸７と一緒に回動し、カムレバー３５がストッパローラ５０との係合を外れる。そして、溝カム３７の溝３８の内側壁３９の変位部３９ｂの径が漸次大きくなる部分をカムローラ３６が転動することにより、支軸１０は先と反対方向へ所定角度自転し、支軸１０と主回転軸７との位置関係は元の状態に戻る。
【００４５】
一方で、この復帰工程において主回転軸７が回転すると、前述の摺動軸１２に取付けたローラ２１が、これも前述した挟持部材開閉カム２５の傾斜部２５ｂに載り、次いで所定の回転位置で平坦部２５ａへ乗り上げて挟持部材１６、１７を開き、挟持していた容器Ｙを放出するようになっている。この位置が容器放出位置であり、ここには、空となった容器Ｙを受入れ、後工程へ搬送する容器搬出装置６１が配置されている（図１、３参照）。なお、この容器Ｙを放出する動作は、主回転軸７が回転を続けたまま行われる。
【００４６】
容器搬出装置６１は、空容器回収コンベア６２を備え、その受入れ側端部と、ガイド筒５６に形成された挟持部材１６、１７に挟持された容器Ｙの通過が可能な切欠き５６ａとの間に伸びる容器回収ガイド６３がブラケット６４によりスタンド３に取り付けられている。挟持部材１６、１７が開いて放出された空の容器Ｙは空容器回収ガイド６３の上に受止められ、コンベア６２の上に移動し、ガイド棒６５によりガイドされながら後工程へ搬送される。主回転軸７はそのまま回転を続け、１８０度回転して停止し、挟持部材１６、１７は、開いた状態で挟持停止位置に復帰する。
【００４７】
なお、本実施の形態ではモータ３１の回転速度は一動作の間にその速度が２段に変化するようになっている。すなわち、空となった容器Ｙを余りに高速状態で放出することには問題が生じるので、その放出が完了するまでの段階は比較的に低速とし、放出後に高速に変え、これにより反転停止位置での容器Ｙからの充填物の排出も確実、完全に行うようにしている。
【００４８】
上記の実施の形態では主回転軸に２本の支軸を設けて二組の挟持部材を使用したが、一組の挟持部材を使用する際には、主回転軸に直接挟持部材を取付けるようにすることができる。その際、モータとしてはサーボモータを使用し、それにより挟持停止位置から反転停止位置までの回転角度、反転停止位置から挟持停止位置までの復帰回転角度を適宜に調節するようにすれば、上記した実施の形態で使用したストッパ機構を用いる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の具体的実施の形態に係る充填物容器反転装置の一部断面とした正面図。
【図２】一部断面とした平面図。
【図３】一部断面とした右側面図。
【図４】要部の背面図。
【図５】ストッパ機構の平面図
【図６】ストッパ機構の要部の右側面図。
【図７】容器の側断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１：充填容器反転装置 ７：主回転軸 ９：第１支軸 １０：第２支軸
１２：摺動軸 １６：左挟持部材 １７：右挟持部材 ２４：エアシリンダ
２５：挟持部材開閉カム ３１：モータ ３３：駆動ギヤ ３４：被動ギヤ
３５：カムレバー ３６：カムローラ ３７：溝カム ４５：ストッパ機構
５２：ショックアブソーバ ５６：ガイド筒 ６１：空容器搬出装置
６２：コンベア ６３：空容器回収ガイド
【技術分野】
【０００１】
本願発明は袋詰め包装機等に使用される充填物容器反転装置及び該装置に使用する充填物容器に関する。さらに詳細にいえば、食品などを包装袋等の包装容器に包装する際に、包装容器に充填する充填物を収納した容器を正立状態から倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置と、該装置に使用して好適な、充填物を収納するための容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等を自動包装する際に、包装容器に充填する食品等充填物を所定量収納した容器を順次供給し、この容器を例えば一対の接離自在な挟持部材で挟持し、この挟持部材を垂直面内で回転させることにより容器を正立状態から反転させ、容器内の充填物を下方に配置した包装容器内へ落下させ、充填することが行われている。この種の反転装置の例が、例えば実公平７−２０００７号公報に記載されている。
【０００３】
この公報に記載された反転装置においては、容器を回転するアーム先端に取付けられた挟持部材で保持し、アームを略１８０度回転させることにより容器を正立状態から倒立状態に反転させ、その反転位置で加速状態のままで容器を解放する。そして、ストッパ板などに容器を衝突させ、その衝撃で中の充填物を下方へ放出するようになっている。したがってその衝突の際に大きな衝撃音が発生し、作業環境悪化の一因となっている。また、衝突時における衝撃により容器の一部が欠け、その欠けらが充填物に混じって包装容器内へ混入してしまう問題もあった。（容器は樹脂製の場合が多い。）
【０００４】
特許第２９２９４７６号においては、そのストッパの部分にゴム等の緩衝材を設けており、衝撃音は多少小さくなるが未だ充分とはいえない。また、繰返される衝突のため、容器のみならず緩衝材のゴム材も摩耗して充填物に混入する場合がある。さらに、緩衝材にのクッション作用により、比較的に粘性の高い充填物の場合、充填物の容器からの排出が不完全になる場合もある。
【０００５】
実用新案登録第２５３９２４６号では、アームを１８０度回転した位置で停止し、慣性を利用して容器内の充填物を下方へ放出し、その後容器を解放して落下させ、ストッパ板に当てて停止させている。従って、上記2例に比して衝撃による問題は緩和されるものの、未だ完全な解決とはなっていない。また、この装置において処理能力の向上、容器内からの充填物の完全な排出を達成しようとして反転速度を高めると、アーム停止時に容器から排出される充填物が真下へ落下せず、むしろアームの回転軌跡に沿った方向へ放出される傾向が見られ、そのためガイド側壁に付着するなどして、包装容器内へ充填物が確実に充填されないという問題も生じる。
【０００６】
一方、上記の例も含めて従来の充填物容器の反転装置に使用されている容器は、その外周面や上下端面は凹凸のない平滑のものが使用され、これに対応して、容器を挟持する一対の挟持部材の容器との当接面も平滑に形成されている。従って、容器を反転させる際に挟持部材から容器が滑って抜け落ちることなどのないように、相当強い力で挟持する必要がある。容器の外周面に充填物が付着する場合もあり、特に充填物に油分が含まれる場合には、挟持する力の大きさを一層大きく設定しなければならない。従って、容器の摩耗が激しく、耐久性にも乏しい。また、摩耗により生じる異物が充填物に混入する可能性もある。
【０００７】
【特許文献１】実公平７−２０００７号公報
【特許文献１】特許第２９２９４７６号公報
【特許文献１】実用新案登録第２５３９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、充填物容器をストッパなどに衝突させることなく充填物を容器から排出し、それにより騒音の発生を防止して良好な作業環境を実現し、併せて容器の破損を避け、容器の欠けらなどが充填物に混入することのない充填物容器反転装置を提供することを目的とする。
【０００９】
充填物の種類、性状及び量などに関わらず、処理能力の向上が図れ、包装容器内への充填物の充填を確実に行える充填物容器反転装置を提供することも本願発明の目的である。
【００１０】
さらに、従来ほどに強い挟持力を必要とせず、容器の摩耗、耐久性を改善できる充填物容器反転装置を提供することも本発明の目的である。
【００１１】
さらに本発明は、上記の充填物容器反転装置に好適に使用することができる充填物容器を提供することをもその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置においては、反転手段と、反転停止位置調節手段と、空容器搬出手段と、挟持部材開閉手段とを備えている。
【００１３】
その反転手段は、軸心周りに回転可能な主回転部材を備え、該主回転部材を一定の方向に間欠回転し、第１と第２の位置で停止させる回転手段と、該回転手段に取付けられ、互いに向かって接離可能で、前記容器を挟持して保持可能な一対の挟持部材とを備え、前記挟持部材は、前記主回転部材が前記第１と第２の位置に停止したときにそれぞれ、前記正立状態で供給された容器を挟持できる挟持停止位置と、前記容器を略倒立させた状態で保持する反転停止位置とに停止する。
【００１４】
反転停止位置調節手段は、前記挟持部材の前記反転停止位置を調節する。
【００１５】
空容器搬出手段は、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記挟持停止位置へ復帰する途中に設けられた空容器放出位置に配置され、充填物が排出された空容器を受入れ、後工程へ搬送する。
【００１６】
挟持部材開閉手段は、前記挟持停止位置において前記挟持部材を閉じて容器を挟持させ、前記空容器放出位置で前記挟持部材を開いて空容器を空容器搬出手段へ向けて放出する。
【００１７】
上記の構成を備えるので、容器を挟持部材で挟持して回転し、容器を反転させて停止する反転停止位置で慣性力を利用して容器内の充填物を排出し、反転後も空容器をそのまま挟持部材で挟持し、挟持停止位置へ復帰する途中において容器搬出手段に向けて放出するので、従来の如く容器とストッパ板との直接の衝突がなく、包装容器内への異物混入、作業環境の悪化の問題が生じない。
【００１８】
また、反転停止位置調節手段により反転停止位置を任意に調節できるので、充填物の性状、充填量、処理速度などに応じて反転停止位置調節し、充填物が確実に真下の包装容器内へ落下するようにできる。
【００１９】
ある実施の形態では、主回転部材は１８０度ずつ一方向に間欠回転する主回転軸からなり、前記回転手段はさらに、前記主回転軸により前記主回転軸と軸方向平行に支持され、且つ自己の軸心周りで、初期位置と回動位置との間で往復回動可能とされた支軸を備えている。そして、前記充填物容器反転装置はさらに、前記支軸を回転させる支軸回転手段を備え、前記反転停止位置調節手段は、前記支軸の前記回動位置を調節し、前記一対の挟持部材は前記支軸の一端に取り付けられている。
【００２０】
上記構成においては、支軸回転手段が支軸を回転させて主回転軸との回転方向での相対位置を変更するようになっているので、挟持部材を二組設け、これを反転手段により１８０度づつ間欠回転させる場合でも、挟持停止位置を一定にしたまま、反転停止位置を変更することができる。
【００２１】
また、反転中に支軸を回転させるが、その回転の態様を適宜に設定することにより、例えば反転初期には容器を余り傾けず、反転の終期に一気に反転をさせるなど、反転中の容器の傾き状態を、充填物の種類、性状、量並びに反転速度に応じて、途中で容器内から充填物が飛び出さないように設定することができる。
【００２２】
他の実施の形態では、前記支軸は中空状に形成され、前記挟持部材開閉装置は、前記支軸の中空部に軸方向移動自在に挿入され、一端において前記挟持部材に連結された摺動軸を備え、前記挟持部材は前記摺動軸の軸方向移動に連動して開閉するようになっている。
【００２３】
上記構成によれば、摺動軸が支軸内に配置されているので、装置の反転機構周辺のコンパクト化が図れ、清掃性も向上する。
【００２４】
さらに他の実施の形態では、前記支軸回転手段は、前記主回転軸の軸心を中心として固定配置された溝カムと、前記支軸の他端に固定されたレバーと、該レバーに装着され、前記溝カムに形成された溝内を転動するカムローラとを備え、前記溝カムの溝の幅は、前記支軸の回動位置に対応する位置の前後所定の範囲で、少なくとも内径が該溝の他の部分より小さく形成されて前記ローラの直径より幅が大きくなっており、前記反転停止位置調節手段は、前記反転停止位置において前記レバーに当接して位置決めするストッパーと、該ストッパーの位置を調節するストッパー位置調節手段とを備えている。
【００２５】
上記構成によれば、ストッパーの位置を調整するだけで反転停止位置を変更でき、反転停止位置を変更しても挟持停止位置は変わらないため、調整作業が容易に行える。
【００２６】
さらに他の実施の形態では、前記支軸は前記主回転軸の軸心を対称軸として対称に二本設けられ、それぞれに前記一対の挟持部材が設けられている。これにより、装置の処理能力を上げることができる。
【００２７】
さらに他の実施の形態では、前記挟持部材は前記容器の外周面を挟持し、前記容器の外周面には円周方向全周に伸びる凸条又は溝が形成されており、前記挟持部材の前記容器に対面する挟持面には、前記容器の凸状或いは溝に嵌合する溝或いは凸条が形成されている。これにより、容器の挟持が確実に行え、容器が挟持部材から外れることがない。従って過度に強い力で容器を挟持する必要がなく、容器の破損等を防止できる。さらに、凸条、溝を断面略円形或いは台形にすることにより、容器と挟持部材との凸条、溝の嵌合が確実且つ安定する。また、容器側に溝を形成する構成とすることにより、容器に凸条を形成したときに生じ得る凸条同士の衝突による容器破損を防止できる。
【００２８】
さらに他の実施の形態では、前記主回転部材の回転速度は少なくとも２段に変化し、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記容器放出位置まで移動する第１の移動期間の間は低速であり、その後挟持停止位置へ移動する第２の移動期間の間は第１の移動期間より高速である。これにより、空容器を確実に空容器搬出手段へ引き渡すとともに、充填物の確実な排出も実現できる。
【００２９】
本発明はさらに、上述した充填物容器反転装置に使用して好適な充填物容器を提供する。その容器は、その外周面に、周方向全周に渡って伸びている溝或いは凸条が形成されている。
【００３０】
ある実施の形態では、前記溝或いは凸条の断面形状は略半円形或いは台形である。
【発明の効果】
【００３１】
上記の通り、本発明によれば、使用中における容器の破損を防止でき、包装容器内への異物の混入を防止できる。また、騒音の発生も低減でき、作業環境を良好にできる。また、充填物が途中で容器から飛び出すのを防止するとともに、反転位置で確実に真下の包装容器内へ落下するようにできる。その為の調節も容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る充填物容器反転装置１（以下単に「装置１」という）を示す、一部を断面とした正面図、図２は平面断面図、図３は一部を断面とした側面図、図４は要部の背面図である。なお、本実施の形態では、後述するように、容器Ｙを挟持して反転させる機構が二組設けられている。
【００３３】
装置１は機台２を備え、機台２の上にはスタンド３が立設されて、その上に概略箱型のフレーム４が固定して取り付けられている。フレーム４には２個の垂直な壁部分が、図２においてフレーム４の下側の部分で上下に、平行に形成され、主回転軸７の支持部５、６となっている。主回転軸７は、両端に配された軸受け８、８を介して支持されている。主回転軸７には、その中心を挟んで左右対称の位置に貫通孔が形成され、それぞれに支軸９、１０が挿通され、それぞれ主回転軸７の端部に配された軸受け１１を介して回転可能に支持されている。（説明の便宜上、図２に示された状態で左側に示されたものを第１の支軸９、右側に示されたものを第２の支軸１０とするが、区別の必要がない場合、或いは明らかな場合は単に支軸９、或いは支軸１０という。）支軸９、１０とそれらに付属する部材及びその構成は同じであるので、以下主として、支軸９とそれに関連する部材についてのみ説明する。なお、図において支軸９及びそれに関連した部材は容器Ｙを挟持可能な挟持停止位置に、支軸１０とそれに関連した部材は容器Ｙを略倒立状態に反転させた位置である反転停止位置にある。容器Ｙは、本実施の形態では有底円筒形の容器であり、供給コンベア７１により順次図示の位置へ供給される。
【００３４】
支軸９には貫通孔が形成され、その貫通孔に摺動軸１２が挿通されている。摺動軸１２は軸方向移動は可能であるが、回転はできないようになっている。摺動軸１２の一端側（図２において下側）は支軸９から突出し、その突出した部分には、支軸９の端部に形成されたフランジ部９ａに固着された挟持部材支持ブロック１３の基部に形成された円筒部１４が嵌っている。支持ブロック１３は、二股部１５を備え、その先端部には、それぞれ支点軸１６ａ、１７ａと一体に回転する左挟持部材１６と右挟持部材１７とが取り付けられている。
【００３５】
摺動軸１２の挟持部材支持ブロック１３の円筒部１４から突出した端部にはリンク連結部材１８が固定して取付けられいる。そして円筒部１４の下面側においてその連結部材１８にリンク１８ａの一端が回動自在に取付けられ（図２において第２の支軸１０側参照）、リンク１８ａの他端には、右挟持部材１７の連結用アーム部１７ｂの端部が回動自在に連結されている。右挟持部材１７の連結用アーム部１７ｂに略直交する方向に伸びて形成された係合用アーム部１７ｃには係合ピン１９が植えられ、それに左挟持部材１６の係合用アーム部１６ｂに形成された長孔１６ｃが嵌り、両挟持部材１６、１７間で運動を伝達するようになっている。
【００３６】
摺動軸１２の挟持部材支持ブロック１３の円筒部１４内に位置する部分に径の大きくなったバネ受け部１２ａが形成され、この受け部１２ａと支持ブロック１３の円筒部１４端部内面との間に圧縮バネ２０が配設されている。従って、左右挟持部材１６、１７を閉じる方向に付勢している。
【００３７】
摺動軸１２の反対側の端部には、取付け軸２２を介してローラ２１が取り付けられている。そしてこのローラ２１に対して、取付用ブラケット２３を介してフレーム４に取付けられたエアーシリンダ２４のロッドの先端に固定して取付けられた挟持部材開閉カム２５が配置されている。開閉カム２５は略半円環状の部材であり（図４参照）、ローラ２１に向い合う面は、平坦部２５ａと、端部に向かってローラ２１から遠去かる方向に傾斜する傾斜部２５ｂとからなっている（図２、４参照、図示の状態で第１の支軸９側のローラ２１が平坦部２５ａに載っており、第２支軸１０側のローラ２１はカム２５から外れている）。主回転軸７が停止し、第１の支軸９及びその摺動軸１２が図２の位置にあるときに、エアシリンダ２４が作動してそのロッドが引っ込み、カム２５を後退させると、挟持部材１６、１７は閉じて容器Ｙを挟持する。そして主回転軸が回転を開始し（本実施の形態では図１において時計方向、図４において反時計方向に回転する）、第１支軸９側のローラ２１がカム２５から外れると、エアシリンダ４が逆方向に作動し、カムを元の位置に戻す。そして、後述するように、主回転軸７が容器Ｙを反転させた反転停止位置で停止（図において第２の支軸１０がその位置にある）した後、挟持停止位置へ復帰すべく同方向へ回転を再開すると、その途中でローラ２１がカム２５の傾斜部２５ｂに載り、次いで平端部２５ａに載り、挟持部材１６、１７は再度開かれる。これについては再度後述する。
【００３８】
ここで図７を参照して、容器Ｙと挟持部材１６、１７の挟持面の構成に付いて説明する。すなわち、容器Ｙは、従来の容器の如く外周面が平滑なものではなく、図７（イ）に示されるようにその外周面には円周方向に延びる断面略半円状の溝Ｙａが形成され、それに対応して挟持部材１６、１７の容器Ｙを挟持する内側の面には細い帯状の断面略半円状の突起１６ｄ，１７ｄが形成されている。挟持部材１６、１７で容器Ｙを挟持する際にはこの突起１６ｄ、１７ｄが溝Ｙａに嵌るので、従来の容器に比して確実に挟持することが可能であり、容器が挟持部材から外れることがない。従って、容器Ｙを過大な力で挟持する必要がない。溝及び突起の形状はこの半円の形状に限られない。例えば図７（ロ）に示すように断面台形状にしてもよい。また、容器側に突起を、挟持部材側に溝を形成しても良い。なお、本実施の形態では溝Ｙａは、容器の高さ方向で真中より下側に形成されている。
【００３９】
次に、再度図１乃至４を主として参照しながら、容器Ｙを反転させる機構について説明する。符号３１はフレーム４の主回転軸支持部６に取付けられたモータである（図２参照）。モータ３１の出力軸３２は支持部６を貫通して伸び、その先端には支持部５、６の間に位置する駆動ギヤ３３が固定されている。この駆動ギヤ３３は、前述の主回転軸７に固定された被動ギヤ３４に噛合っている。本実施の形態では、モータ３１は同一方向に間欠回転し、主回転軸７を１８０度づつ、図１において時計回り、図４において反時計周りに回転させる。その際、支軸９、１０も一体に主回転軸７の軸芯周りに公転することとなる。
【００４０】
図２において主回転軸７から上側に突出した支軸９、１０の端部には、それぞれカムレバー３５がその一端部において固定して取付けられている（図４参照）。そしてその他端部には、カムローラ３６が取り付けられている。そして、これらのカムローラ３６に対応して１個の溝カム３７が主回転軸支持部６に固定されている。溝カム３７にはカムローラ３６がその中に嵌って転動する溝３８が形成されている。そして、溝３８の内側壁３９、外側壁４０が、主回転軸７の軸心を中心とする同心円となっていて、その部分での溝３８の幅がカムローラ３６の直径に略対応した寸法となっている均一部３８ａと、幅が大きくなった一部の拡大部３８ｂとからなっている。すなわち、内側壁３９は、同心円部３９ａと、図４において左上側から下側の部分にかけての、反時計方向周りで径が次第に小さくなり、又次第に大きくなる変位部３９ｂとを備えている。また、外側壁４０は、同心円部４０ａと、上側で次第に径が大きくなって再び小さくなる変位部４０ｂとを備えている。従ってカムローラ３６が均一部３８ａに位置している間は支軸９、１０は自転できないこととなるが、拡大部３８ｂではそれが可能となる。
【００４１】
そして、図４において、第２の支軸１０に取付けられたカムレバー３５のカムローラ３６が取り付けられている側の端部に対応して、このカムレバー３５従って第２の支軸１０側に取り付けられている挟持部材１６、１７の停止位置すなわち反転停止位置を調節するためのストッパ機構４５が設けられている。
【００４２】
図４に加え、図５及び６をも参照しながら説明すると、図５はストッパ機構４５の詳細を示す平面図、図６はその右側面図である。符号４６はストッパ機構４５のレールであり、フレーム４の主回転軸支持部６に固定されている。レール４６にはスライド部材４７が図４、５において左右方向に移動可能に取り付けられている。スライド部材４７上にはスライドプレート４８が一体に固定され、このスライドプレート４８には、図５において左側端部に支持軸４９によりストッパローラ５０が取り付けられ、その右側には後述のショックアブソーバ５２に当接する当接部５１が立設されている。一方当接部５１に対応させて、ショックアブソーバ５２が取付けブラケット５４を介して主回転軸支持部６に取り付けられている。そして、その当接軸５３にスライドプレート４８の当接部５１が当接するようになっている。なお、このショックアブソーバ５２の位置は当接軸５３の軸方向に調節可能となっている。
【００４３】
図１等に図示の状態から主回転軸７が回転を開始すると、第１の支軸９は、最初のうちはそれに取付けられたカムレバー３５上のカムローラ３６が溝カム３７の溝３８の幅が均一な部分を転動するので、自転することはできず、主回転軸７と一体に主回転軸７の軸心の周りを回転（公転）するのみである。そして、カムローラ３６が溝３８の外側壁４０の変位部４０ｂの部分、さらに内側壁の変位部分３９ｂの部分に至ると溝３８の幅がカムローラ３６の径より大きくなるが、支軸９に係る負荷の為、カムローラ３６が内側壁３９ｂ上を転動する形で移動し、その際カムレバー３５及び支軸９はその軸周りに図４において時計方向へ自転する。すなわち、カムレバー３５とそれに取付けられた挟持部材１６、１７は主回転軸７に対して僅かに遅れたような状態で回動する。そして主回転軸７が１８０度回転して停止すると、慣性で挟持部材１６、１７が運動をそのまま続けることによりカムレバー３５と支軸９とは今度は反時計方向へ自転する。そしてカムレバー３５のカムローラ３６が取付けられている側の端部が前述のストッパローラ５０に衝突し、ショックアブソーバ５２により衝撃を吸収されながら、カムレバー３５が、従って支軸９が停止する。図１乃至４における第２の支軸１０とそれに取り付けられた部材がその状態に対応している。そしてこの時に、容器Ｙは図１に示されるように略反転した状態で急停止し、中の充填物を下方のガイド筒５６内へ放出する。この時図示の様に、容器Ｙは完全に倒立した状態とはなっていない。これは、従来技術の説明において言及した、容器Ｙ内部の充填物が容器Ｙの急停止の際に放出される方向を考慮したものである。この放出方向は、前述のストッパ機構４５のショックアブソーバ５２の位置を調節して挟持部材１６、１７の最終停止位置すなわち反転停止位置を調節することにより、最適な状態を得ることが可能である。
【００４４】
次に、所定のタイミングで主回転軸７が再度同じ方向へ回転を再開し、図中で反転停止位置にある第２の支軸１０が、第１の支軸９が位置する前述の挟持停止位置へ復帰する動作を開始する。主回転軸７が回転するにつれて、最初はカムレバー３５がストッパローラ５０を介してショックアブソーバ５２を押すような状態で支軸１０が主回転軸７と一緒に回動し、カムレバー３５がストッパローラ５０との係合を外れる。そして、溝カム３７の溝３８の内側壁３９の変位部３９ｂの径が漸次大きくなる部分をカムローラ３６が転動することにより、支軸１０は先と反対方向へ所定角度自転し、支軸１０と主回転軸７との位置関係は元の状態に戻る。
【００４５】
一方で、この復帰工程において主回転軸７が回転すると、前述の摺動軸１２に取付けたローラ２１が、これも前述した挟持部材開閉カム２５の傾斜部２５ｂに載り、次いで所定の回転位置で平坦部２５ａへ乗り上げて挟持部材１６、１７を開き、挟持していた容器Ｙを放出するようになっている。この位置が容器放出位置であり、ここには、空となった容器Ｙを受入れ、後工程へ搬送する容器搬出装置６１が配置されている（図１、３参照）。なお、この容器Ｙを放出する動作は、主回転軸７が回転を続けたまま行われる。
【００４６】
容器搬出装置６１は、空容器回収コンベア６２を備え、その受入れ側端部と、ガイド筒５６に形成された挟持部材１６、１７に挟持された容器Ｙの通過が可能な切欠き５６ａとの間に伸びる容器回収ガイド６３がブラケット６４によりスタンド３に取り付けられている。挟持部材１６、１７が開いて放出された空の容器Ｙは空容器回収ガイド６３の上に受止められ、コンベア６２の上に移動し、ガイド棒６５によりガイドされながら後工程へ搬送される。主回転軸７はそのまま回転を続け、１８０度回転して停止し、挟持部材１６、１７は、開いた状態で挟持停止位置に復帰する。
【００４７】
なお、本実施の形態ではモータ３１の回転速度は一動作の間にその速度が２段に変化するようになっている。すなわち、空となった容器Ｙを余りに高速状態で放出することには問題が生じるので、その放出が完了するまでの段階は比較的に低速とし、放出後に高速に変え、これにより反転停止位置での容器Ｙからの充填物の排出も確実、完全に行うようにしている。
【００４８】
上記の実施の形態では主回転軸に２本の支軸を設けて二組の挟持部材を使用したが、一組の挟持部材を使用する際には、主回転軸に直接挟持部材を取付けるようにすることができる。その際、モータとしてはサーボモータを使用し、それにより挟持停止位置から反転停止位置までの回転角度、反転停止位置から挟持停止位置までの復帰回転角度を適宜に調節するようにすれば、上記した実施の形態で使用したストッパ機構を用いる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の具体的実施の形態に係る充填物容器反転装置の一部断面とした正面図。
【図２】一部断面とした平面図。
【図３】一部断面とした右側面図。
【図４】要部の背面図。
【図５】ストッパ機構の平面図
【図６】ストッパ機構の要部の右側面図。
【図７】容器の側断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１：充填容器反転装置 ７：主回転軸 ９：第１支軸 １０：第２支軸
１２：摺動軸 １６：左挟持部材 １７：右挟持部材 ２４：エアシリンダ
２５：挟持部材開閉カム ３１：モータ ３３：駆動ギヤ ３４：被動ギヤ
３５：カムレバー ３６：カムローラ ３７：溝カム ４５：ストッパ機構
５２：ショックアブソーバ ５６：ガイド筒 ６１：空容器搬出装置
６２：コンベア ６３：空容器回収ガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置において、
軸心周りに回転可能な主回転部材を備え、該主回転部材を一定の方向に間欠回転し、第１と第２の位置で停止させる回転手段と、該回転手段に取付けられ、互いに向かって接離可能で、前記容器を挟持して保持可能な一対の挟持部材とを備え、前記挟持部材は、前記主回転部材が前記第１と第２の位置に停止したときにそれぞれ、前記正立状態で供給された容器を挟持できる挟持停止位置と、前記容器を略倒立させた状態で保持する反転停止位置とに停止する、反転手段と、
前記挟持部材の前記反転停止位置を調節する反転停止位置調節手段と、
前記挟持部材が前記反転停止位置から前記挟持停止位置へ復帰する途中に設けられた空容器放出位置に配置され、充填物が排出された空容器を受入れ、後工程へ搬送する空容器搬出手段と、
前記挟持停止位置において前記挟持部材を閉じて容器を挟持させ、前記空容器放出位置で前記挟持部材を開いて空容器を空容器搬出手段へ向けて放出する挟持部材開閉装置とを備えてなる、充填物容器反転装置。
【請求項２】
請求項１記載の充填物容器反転装置において、前記主回転部材は１８０度ずつ一方向に間欠回転する主回転軸からなり、前記回転手段はさらに、前記主回転軸により前記主回転軸と軸方向平行に支持され、且つ自己の軸心周りで、初期位置と回動位置との間で往復回動可能とされた支軸を備え、前記充填物容器反転装置はさらに、前記支軸を回転させる支軸回転手段を備え、前記反転停止位置調節手段は、前記支軸の前記回動位置を調節し、前記一対の挟持部材は前記支軸の一端に取り付けられている、充填物容器反転装置。
【請求項３】
請求項２記載の充填物容器反転装置において、前記支軸は中空状に形成され、前記挟持部材開閉装置は、前記支軸の中空部に軸方向移動自在に挿入され、一端において前記挟持部材に連結された摺動軸を備え、前記挟持部材は前記摺動軸の軸方向移動に連動して開閉する、充填物容器反転装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の充填物容器反転装置において、前記支軸回転手段は、前記主回転軸の軸心を中心として固定配置された溝カムと、前記支軸の他端に固定されたレバーと、該レバーに装着され、前記溝カムに形成された溝内を転動するカムローラとを備え、前記溝カムの溝の幅は、前記支軸の回動位置に対応する位置の前後所定の範囲で、少なくとも内径が該溝の他の部分より小さく形成されて前記ローラの直径より幅が大きくなっており、前記反転停止位置調節手段は、前記反転停止位置において前記レバーに当接して位置決めするストッパーと、該ストッパーの位置を調節するストッパー位置調節手段とを備えている、充填物容器反転装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記支軸は前記主回転軸の軸心を対称軸として対称に二本設けられ、それぞれに前記一対の挟持部材が設けられている、充填物容器反転装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記挟持部材は前記容器の外周面を挟持し、前記容器の外周面には円周方向全周に伸びる凸条又は溝が形成されており、前記挟持部材の前記容器に対面する挟持面には、前記容器の凸状或いは溝に嵌合する溝或いは凸条が形成されている、充填物容器反転装置。
【請求項７】
請求項７記載の充填物容器反転装置において、前記凸条或いは溝は断面が略半円形或いは台形となっている、充填物容器反転装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の充填物容器反転装置において、、前記容器には前記溝が、前記挟持部材には前記凸条が形成されている、充填物容器反転装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記主回転部材の回転速度は少なくとも２段に変化し、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記容器放出位置まで移動する第１の移動期間の間は低速であり、その後挟持停止位置へ移動する第２の移動期間の間は第１の移動期間より高速である、充填物容器反転装置。
【請求項１０】
順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置において使用する容器において、該容器の外周面には、周方向全周に渡って伸びている溝或いは凸条が形成されている、容器。
【請求項１１】
請求項１０記載の容器において、前記溝或いは凸条の断面形状は略半円形或いは台形である、容器。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の容器において、前記容器の外周面には、周方向全周に渡って伸びている溝が形成されている、容器。
【請求項１】
順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置において、
軸心周りに回転可能な主回転部材を備え、該主回転部材を一定の方向に間欠回転し、第１と第２の位置で停止させる回転手段と、該回転手段に取付けられ、互いに向かって接離可能で、前記容器を挟持して保持可能な一対の挟持部材とを備え、前記挟持部材は、前記主回転部材が前記第１と第２の位置に停止したときにそれぞれ、前記正立状態で供給された容器を挟持できる挟持停止位置と、前記容器を略倒立させた状態で保持する反転停止位置とに停止する、反転手段と、
前記挟持部材の前記反転停止位置を調節する反転停止位置調節手段と、
前記挟持部材が前記反転停止位置から前記挟持停止位置へ復帰する途中に設けられた空容器放出位置に配置され、充填物が排出された空容器を受入れ、後工程へ搬送する空容器搬出手段と、
前記挟持停止位置において前記挟持部材を閉じて容器を挟持させ、前記空容器放出位置で前記挟持部材を開いて空容器を空容器搬出手段へ向けて放出する挟持部材開閉装置とを備えてなる、充填物容器反転装置。
【請求項２】
請求項１記載の充填物容器反転装置において、前記主回転部材は１８０度ずつ一方向に間欠回転する主回転軸からなり、前記回転手段はさらに、前記主回転軸により前記主回転軸と軸方向平行に支持され、且つ自己の軸心周りで、初期位置と回動位置との間で往復回動可能とされた支軸を備え、前記充填物容器反転装置はさらに、前記支軸を回転させる支軸回転手段を備え、前記反転停止位置調節手段は、前記支軸の前記回動位置を調節し、前記一対の挟持部材は前記支軸の一端に取り付けられている、充填物容器反転装置。
【請求項３】
請求項２記載の充填物容器反転装置において、前記支軸は中空状に形成され、前記挟持部材開閉装置は、前記支軸の中空部に軸方向移動自在に挿入され、一端において前記挟持部材に連結された摺動軸を備え、前記挟持部材は前記摺動軸の軸方向移動に連動して開閉する、充填物容器反転装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の充填物容器反転装置において、前記支軸回転手段は、前記主回転軸の軸心を中心として固定配置された溝カムと、前記支軸の他端に固定されたレバーと、該レバーに装着され、前記溝カムに形成された溝内を転動するカムローラとを備え、前記溝カムの溝の幅は、前記支軸の回動位置に対応する位置の前後所定の範囲で、少なくとも内径が該溝の他の部分より小さく形成されて前記ローラの直径より幅が大きくなっており、前記反転停止位置調節手段は、前記反転停止位置において前記レバーに当接して位置決めするストッパーと、該ストッパーの位置を調節するストッパー位置調節手段とを備えている、充填物容器反転装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記支軸は前記主回転軸の軸心を対称軸として対称に二本設けられ、それぞれに前記一対の挟持部材が設けられている、充填物容器反転装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記挟持部材は前記容器の外周面を挟持し、前記容器の外周面には円周方向全周に伸びる凸条又は溝が形成されており、前記挟持部材の前記容器に対面する挟持面には、前記容器の凸状或いは溝に嵌合する溝或いは凸条が形成されている、充填物容器反転装置。
【請求項７】
請求項７記載の充填物容器反転装置において、前記凸条或いは溝は断面が略半円形或いは台形となっている、充填物容器反転装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の充填物容器反転装置において、、前記容器には前記溝が、前記挟持部材には前記凸条が形成されている、充填物容器反転装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１に記載の充填物容器反転装置において、前記主回転部材の回転速度は少なくとも２段に変化し、前記挟持部材が前記反転停止位置から前記容器放出位置まで移動する第１の移動期間の間は低速であり、その後挟持停止位置へ移動する第２の移動期間の間は第１の移動期間より高速である、充填物容器反転装置。
【請求項１０】
順次供給される充填する充填物を収納した容器を正立状態から略倒立状態に反転し、容器内の充填物を下方に配置した包装容器に向けて落下させて充填する充填物容器反転装置において使用する容器において、該容器の外周面には、周方向全周に渡って伸びている溝或いは凸条が形成されている、容器。
【請求項１１】
請求項１０記載の容器において、前記溝或いは凸条の断面形状は略半円形或いは台形である、容器。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の容器において、前記容器の外周面には、周方向全周に渡って伸びている溝が形成されている、容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７６５５（Ｐ２００６−２７６５５Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８３６０（Ｐ２００４−２０８３６０）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００２２２７２７）東洋自動機株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００２２２７２７）東洋自動機株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
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