容器突き上げ装置
【課題】容器突き上げ装置における不良検出機構を簡略化し、メンテナンス性の向上を図る。
【解決手段】突き上げパンチ１０は、載置台８に対応して設けられ、載置台８の上に載置されたボトルの反転部を反転させる。昇降機構１１は、突き上げパンチ１０を昇降させる。付勢部材１５は、突き上げパンチ１０を上方に付勢することによって、突き上げパンチ１０の昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサ５は、ターンテーブル２における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチ１０が通過する毎に、この突き上げパンチ１０の昇降位置を検出する。また、不良検出センサ５は、突き上げパンチ１０の昇降位置として、増幅テコ１２によって増幅された二次変位量を検出する。
【解決手段】突き上げパンチ１０は、載置台８に対応して設けられ、載置台８の上に載置されたボトルの反転部を反転させる。昇降機構１１は、突き上げパンチ１０を昇降させる。付勢部材１５は、突き上げパンチ１０を上方に付勢することによって、突き上げパンチ１０の昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサ５は、ターンテーブル２における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチ１０が通過する毎に、この突き上げパンチ１０の昇降位置を検出する。また、不良検出センサ５は、突き上げパンチ１０の昇降位置として、増幅テコ１２によって増幅された二次変位量を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置に係り、特に反転部の不良検出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の液状内容物を収容する容器には様々な材質のものがあるが、その一種として、合成樹脂製ボトル、例えばポリエチレンテレフタレート製のブロー成形ボトル（ＰＥＴボトル）が知られている。この種のボトルでは、加温封入された内容物が冷却すると、内容物の体積の減少等によってボトル内が減圧状態になり、容器胴部が若干萎んだ状態になってしまうことがある。このような外観上好ましくないボトルの変形を抑制するために、特許文献１には、ボトル底部の一部を下方に突出させた可撓性の反転部を有するボトルが開示されている。反転部付きボトル内への内容物の充填は、反転部がボトル底部より外側に突出した状態で行われる。そして、ボトル口部をキャップで封止した後に、外側に突出した反転部を押し込んでボトルの内側に反転させる。この反転による容積の減少によってボトル内が加圧され、内容物の冷却に伴う減圧分が相殺されるので、ボトルの変形が有効に抑制される。また、特許文献２には、このような反転部付きボトルの底部凹入装置が開示されている。
【０００３】
また、反転部の反転不良を検出する不良検出機構も従来より知られている。図１０は、従来の不良検出機構の説明図である。内容物が充填密封されたボトル３０が保持されている状態で、可動式の突き上げパンチ３１を用いて、ボトル３０の底部に設けられた反転部３０ａを突き上げる。このアクチベート加工によって、ボトル３０の底部から下方に突出した反転部３０ａが変形して反転し、ボトル３０の内部に押し込まれる。スプリング等の追従機構３２は、突き上げパンチ３１を上方に常時付勢することによって、突き上げパンチ１０の昇降位置を反転部３０ａの形状に追従させる。ここで、突き上げパンチ３１の下端には、反転部３０ａの反転不良、すなわち押し込み不足を検出する機構として、不良検出センサ３３が設けられている。同図（ａ）に示すように、反転部３０ａが適切に反転して、ボトル内に十分に押し込まれている場合、反転部３０ａの形状に追従して、突き上げパンチ３１が適切に上方へ変位する。この場合、突き上げパンチ３１の下端は、不良検出センサ３３と接触しないか、接触したとしてもその程度は僅かである。図示しないスプリング等によって上方に常時付勢された不良検出センサ３３のストローク量（下方への変位量）が所定のしきい値未満の場合には、反転部３０ａの反転が良（正常）と判定される。一方、同図（ｂ）に示すように、反転部３０ａの反転が不十分で、ボトル内に十分に押し込まれていない場合、反転部３０ａの形状に追従して、突き上げパンチ３１の上方への変位量も不十分となる。この場合、突き上げパンチ３１の下端が不良検出センサ３３と接触し、上方への付勢力に抗して不良検出センサ３３を下方に押し下げられる。そして、不良検出センサ３３のストローク量が所定のしきい値以上の場合には、反転部３０ａの反転が不良と判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５０１１０９号公報
【特許文献２】特開２００９−０９６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の不良検出機構では、不良検出の対象となるボトル毎に不良検出センサを設けているため、センサおよびこれに付帯するスプリングといった機械部品が多数必要となる。例えば、ターンテーブルに収容されるボトル数が２０個の場合、センサおよび機械部品等が各２０個必要になるといった如くである。また、センサ数が増えるほど、消耗品の交換に要する労力が増えるとともに、センサの誤動作や故障の頻度も増大するので、生産ラインの稼働停止による生産性の低下も懸念される。さらに、反転部の良／不良判定は、センサの微妙なストローク量（例えば０．５mm単位）で行うため、センサ数が増えるほど、その調整に要する労力も増大する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、容器突き上げ装置における不良検出機構を簡略化し、メンテナンス性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決すべく、第１の発明は、複数の載置台と、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。複数の載置台は、それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに容器が載置される。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、搬送路における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。
【０００８】
第２の発明は、回転自在なターンテーブルと、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。ターンテーブルには、容器が載置される載置台が周方向に複数設けられている。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、ターンテーブルにおける所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。
【０００９】
ここで、第１または第２の発明において、載置台のそれぞれに対応して設けられ、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる複数の増幅テコをさらに設けてもよい。この場合、不良検出センサは、昇降位置として、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出することが好ましい。また、不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された端部と対向しているか否かを検出する非接触センサであってもよい。さらに、不良検出センサは、反転部を反転させる前の搬送位置、および、反転部を反転させた後の搬送位置の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。
【００１０】
第３の発明は、複数の載置台と、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、複数の増幅テコと、少なくとも一つの不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。複数の載置台は、それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに容器が載置される。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、搬送路における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。複数の増幅テコは、突き上げパンチのそれぞれに対応して設けられており、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる。少なくとも一つの不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出する。
【００１１】
第４の発明は、回転自在なターンテーブルと、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、複数の増幅テコと、少なくとも一つの不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。ターンテーブルには、容器が載置される載置台が周方向に複数設けられている。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。複数の増幅テコは、突き上げパンチのそれぞれに対応して設けられており、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる。少なくとも一つの不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出する。
【００１２】
ここで、第３または第４の発明において、上述した第１または第２の発明に係る下位概念的な構成を適用してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
第１または第２の発明によれば、所定の搬送位置に設けられた不良検出センサによって、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置が検出される。したがって、不良検出センサを載置台毎に設ける必要がなく共有化できるので、センサの個数、これに付帯する機械部品の点数、不良センサに接続される信号線の本数等が削減され、不良検出機構を簡略化できる。それとともに、消耗品の交換、センサの動作不良またはセンサの調整に関する労力を軽減できるので、メンテナンス性の向上も図れる。
【００１４】
第３または第４の発明によれば、突き上げパンチの変位が増幅テコによって増幅されるので、突き上げパンチの変位自体が微小であっても不良検出センサで正確に検出することができる。これにより、高価なセンサを用いなくても、或いは、センサの調整に必要以上の労力を掛けなくても、反転部の不良を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】搬送機構の構成図
【図２】容器の一例であるボトルの外観図
【図３】容器突き上げ装置の構成図
【図４】容器突き上げ装置の要部拡大図
【図５】アクチベート加工のタイミングチャート
【図６】アクチベート加工前の正常状態を示す図
【図７】アクチベート加工前の不良状態を示す図
【図８】アクチベート加工後の正常状態を示す図
【図９】アクチベート加工後の不良状態を示す図
【図１０】従来の不良検出機構の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本実施形態に係る容器突き上げ装置が実装された搬送装置の上面図である。この搬送装置１は、回転自在なターンテーブル２を主体とし、これに容器を投入する投入機構３と、そこから容器を排出する排出機構４とを備えている。ターンテーブル２の外周には、複数の収容部２ａが所定の間隔で設けられおり、それぞれの収容部２ａに容器が収容される。そして、ターンテーブル２の回転によって容器が搬送される過程において、それぞれの収容部２ａに対応して設けられた後述する容器突き上げ装置によって、収容部２ａに収容された容器に対するアクチベート加工が連続的に行われる。投入機構３は、投入路３ａと、スクリューコンベア３ｂと、投入ターレット３ｃとによって構成されている。上流（前工程）から搬送された投入路３ａ上の容器は、スクリューコンベア３ｂの回転によって投入ターレット３ｃに送り込まれ、投入ターレット３ｃを経てターンテーブル２の収容部２ａに投入される。一方、排出機構４は、排出ターレット４ａと、排出コンベア４ｂとによって構成されている。ターンテーブル２の収容部２ａから排出された容器は、排出ターレット４ａを経て排出コンベア４ｂに送り出され、排出コンベア４ｂによって下流（後工程）に搬送される。
【００１７】
同図に示したように、ある収容部２ａへの容器の投入は、この収容部２ａの回転角θが９０°よりも前の所定の投入位置（θ＝θin）で行われる。また、収容部２ａからの容器の排出は、回転角θが２７０°よりも後の所定の排出位置（θ＝θout）で行われる。したがって、θin≦θ≦θoutの範囲内がターンテーブル２における実質的な搬送路となる。そして、この範囲内を容器が移動する過程において、それぞれの容器に対して一連のアクチベート加工が行われる。
【００１８】
ターンテーブル２の外周と近接した所定の搬送位置には、不良検出センサ５ａ，５ｂが設けられている。一方の不良検出センサ５ａは、アクチベート加工が行われる前の所定の搬送位置（θ＝θ3）に設けられており、反転部６ｅ（図２参照）を反転させる前の状態における容器の良／不良を判定する。また、他方の不良検出センサ５ｂは、アクチベート加工行われた後の所定の搬送位置（θ＝θ8）に設けられており、反転部６ｅを反転させた後の状態における容器の良／不良を判定する。本実施形態の特徴の一つは、従来技術として言及したように収容部２ａ毎にセンサを個別に設けるのではなく、すべての収容部２ａで不良検出センサ５ａ，５ｂを共有化し、収容部２ａが搬送位置θ3，θ8を通過する毎に、その収容部２ａに収容された容器の不良検査を随時行う点にある。不良検出センサ５ａ，５ｂとしては、例えば、検出対象となる部材（例えば金属部材）が近接するとオンになる非接触センサ（例えば、光電センサ、近接センサ、レーザセンサ等）を用いることができる。しかしながら、他の部材との接触による摩耗等を考慮しないのであれば、周知の接触型センサ（例えば、Ｍｅｔｒｏｌ社製タッチセンサ等）を用いてもよい。また、本実施形態では、アクチベート加工の前後のそれぞれで不良検出を行うために、２つの不良検出センサ５ａ，５ｂを用いているが、不良検出の対象が加工前および加工後の一方だけの場合には、不良検出センサ５ａ，５ｂの一方のみを用いれば足りる。
【００１９】
本実施形態では、アクチベート加工が施される容器の一例として、図２に示すようなボトルが用いられる。このボトル６は、例えばポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂をブロー成形したＰＥＴボトルであり、アクチベート加工に先立ち、飲料等の液状内容物が充填・密封される。ボトル６は、ボトル胴部６ａと、ボトル肩部６ｂと、ボトル口部に取り付けられたキャップ６ｃと、ボトル底部６ｄの中央に形成された反転部６ｅとを有する。反転部６ｅは、ボトル６の材質に起因した可撓性より、ボトル底部６ｄから外側に突出した突出状態からボトル６の内側に陥没した陥没状態に反転可能であり、ターンテーブル２に投入される時点では突出状態になっている。反転部６ｅは、キャップ６ｃで密閉されたボトル６の内圧を高めるために設けられている。液状内容物が加温充填されている場合、密閉後の冷却によって内容物の体積が減少する。これにより、ボトル６の内部が減圧状態になるため、ボトル胴部６ａ等が若干萎んだ状態になってしまう。これを防ぐために、ボトル６の密閉後に、突出状態の反転部６ｅを陥没状態に反転させて、ボトル６内を加圧する。その結果、内容物の冷却に起因した減圧分が相殺されるので、ボトル６の変形が有効に抑制される。なお、内容物は加圧充填されたもののみならず、常温充填されたものであってもよい。反転部６ｅによってボトル６の内圧を高めることで、ボトル６の形状の保持等に寄与するからである。
【００２０】
図３は、容器突き上げ装置の構成図である。この容器突き上げ装置７は、ターンテーブル２の収容部２ａ毎に個別に取り付けられている。容器突き上げ装置７は、載置台８と、保持機構９と、突き上げパンチ１０と、昇降機構１１と、増幅テコ１２と、付勢部材１５とを主体に構成されている。載置台８は、ターンテーブル２に形成された開口部内に昇降自在に取り付けられている。載置台８の内部には、スプリング等の付勢部材１３が設けられており、この付勢部材１３によって、載置台８が上方に常時付勢される。載置台８が上昇している状態では、載置台８の上面がターンテーブル２のそれと略面一になる。載置台３は、ボトル６の外径に対応した略円形状を有する。載置台８へのボトル６の投入、および、載置台８からのボトル７の排出は、載置台３が上昇位置にある状態で行われる。
【００２１】
保持機構９は、それぞれの載置台８に対応してターンテーブル２に固定されており、載置台８上に載置されたボトル６を保持する。この保持機構９は、上下方向に延在する昇降棒９ａと、これを昇降させる油圧シリンダ等の駆動部９ｂと、昇降棒９ａの先端に取り付けられた押さえ部材９ｃと、保持アーム９ｄとを有する。押さえ部材９ｃは、載置台８の中央直上に配置されており、駆動部９ｂの駆動によって昇降する。押さえ部材９ｃは、その先端形状に応じて、ボトル６のキャップ６ｃまたはボトル肩部６ｂと係合する。押さえ部材９ｃが下降すると、付勢部材１３による上方への付勢力に抗して、載置台８がボトル６と共に押し下げられる。載置台８が下降位置に下降した状態では、ボトル底部６ｄがターンテーブル２内に嵌り込むとともに、側方に延在する保持アーム９ｄによってボトル胴部６ａも把持される。この把持によって、下降状態のボトル６が安定的に保持される。ボトル６に対するアクチベート加工は、このようにしてボトル６が安定的に保持された状態で行われる。押さえ部材９ｃを上昇させると、付勢部材１３の上方への付勢力（復帰力）によって、載置台８が上昇位置に復帰する。
【００２２】
突き上げパンチ１０は、それぞれの載置台８に対応して設けられており、載置台８の中央直下に位置する。この突き上げパンチ１０は、載置台８を上下に貫通する貫通孔に挿入自在であり、上下方向、すなわちボトル６の高さ方向に直線状に延在している。突き上げパンチ１０の先端は、載置台８上に載置されたボトル６の底部に設けられた反転部６ｅと対向する。突き上げパンチ１０は、載置台８の下方に配置された基部１４に取り付けられており、所定の可動範囲内を可動自在である。突き上げパンチ１０の長さは、載置台８上におけるボトル６のスライドを阻害しないように、上昇位置にある載置台８の上面から突出しない長さに抑えられている。基部１４は、剛性の高い金属部材を単独または複数組み合わせて構成されており、上下に延在するスライド棒１６に摺動自在に取り付けられている。また、突き上げパンチ１０の外周と基部１４の内周との隙間には、スプリング等の付勢部材１５が介装されており、これによって、突き上げパンチ１０が上方に常時付勢される。この付勢力によって、突き上げパンチ１０の昇降位置は、ボトル６の反転部６ｅの形状に追従する。すなわち、反転部６ｅの下方への突出量が小さくなるほど突き上げパンチ１０は上昇する一方、突出量が大きくなるほど突き上げパンチ１０は下降する。突き上げパンチ１０が上昇して可動範囲の上限に到達すると、突き上げパンチ１０は反転部６ｅと離間する。載置台８上に載置されたボトル６の反転部６ｅは、載置台８に対して相対変位する突き上げパンチ１０によって突き上げられる。
【００２３】
昇降機構１１は、ターンテーブル２の回転にともない、収容部２ａ毎に設けられた突き上げパンチ１０を昇降させる。本実施形態では、ガイドレール１１ａと、ローラ１１ｂとによって、昇降機構１１が実現される。ガイドレール１１ａは、ターンテーブル２と隣接して配置され、ターンテーブル２の周方向に延在している。また、ガイドレール１１ａは、突き上げパンチ１０の昇降位置を規定するための起伏を有する。一方、ローラ１１ｂは、基部１４に取り付けられているとともに、ガイドレール１１ａと係合している。ガイドレール１１ａに沿ってローラ１１ｂが移動すると、ガイドレール１１ａの起伏に応じてローラ１１ｂが変位する。これによって、基部１４に取り付けられた突き上げパンチ１０が昇降する。なお、このようなガイドレール１１ａおよびローラ１１ｂの機械的なリンクに代えて、油圧シリンダ等で昇降制御を行ってもよい。
【００２４】
増幅テコ１２は、載置台８のそれぞれに設けられており、テコの原理によって突き上げパンチ１０の変位を増幅させる。図４は、容器突き上げ装置７の要部拡大図である。増幅テコ１２の支点１２ａは、基部１４に取り付けられている。また、増幅テコ１２の一端１２ｂ（左端）は、突き上げパンチ１０と近接しており、突き上げパンチ１０の下降によって押し下げられる。また、増幅テコ１２の他端１２ｃ（右端）は、不良検出センサ５（上述した５ａ，５ｂの総称）と近接している。支点１２ａから他端１２ｃに至る増幅テコ１２の長さは、支点１２ａから一端１２ｂに至るそれよりも長くなっている。これにより、突き上げパンチ１０の昇降に起因した一端１２ｂ側の一次変位よりも、他端１２ｃ側の二次変位の方が大きくなる。また、増幅テコ１２の他端１２ｃ側には、スプリング等の付勢部材１７が取り付けられており、増幅テコ１２が水平になるように常時付勢される。
【００２５】
なお、本実施形態では、突き上げパンチ１０の昇降位置をボトル６の反転部６ｅの形状に追従させるための手段として、突き上げパンチ１０そのものを直接付勢する付勢部材１５を用いているが、これに代えて、或いは、これと併用して、増幅テコ１２に取り付けられた付勢部材１７を用いてもよい。なぜなら、付勢部材１７も増幅テコ１２を介して突き上げパンチ１０を間接的に付勢しているからである。
【００２６】
同図に示したように、２つの不良検出センサ５ａ，５ｂの配置は異なっている。アクチベート加工前の不良判定のための不良検出センサ５ａは、右上がりになった増幅テコ１２の他端１２ｃと対向するように取り付けられている。アクチベート加工前は、反転部６ｅが下方に突出した状態が正常である。この場合、反転部６ｅの突出によって突き上げパンチ１０が下降して、増幅テコ１２が十分に押し下げられた状態になると、不良検出センサ５ａがオンする。これに対して、アクチベート加工後の不良判定のための不良検出センサ５ｂは、水平になった増幅テコ１２の他端１２ｃと対向するように取り付けられている。この場合、反転部６ｅの陥没によって突き上げパンチ１０が上昇して、増幅テコ１２が殆ど押し下げられていない状態になると、不良検出センサ５ｂがオンする。
【００２７】
図５は、ある一つの収容部２ａに着目したアクチベート加工のタイミングチャートである。まず、ターンテーブル２の回転にともない収容部２ａが投入位置（θ＝θin）に到達すると、図１に示した投入ターレット３ｃから収容部２ａ内にボトル６が投入される。投入されたボトル６は、この収容部２ａにおける載置台８上にセットされる。上述したように、この時点では、ボトル６には内容物が充填済であり、かつ、反転部６ｅがボトル底部６ｄから下方に突出した状態になっている。その後、ターンテーブル２が更に回転して、収容部２ａの回転角θ（搬送位置）がθ1に到達すると、この収容部２ａの押さえ部材９ｃが下降して、載置台８上のボトル６が押し下げられる。これによって、ターンテーブル２の上面から陥没した載置台８の周囲と、保持アーム９ｄの把持とによって、ボトル６が保持される。
【００２８】
収容部２ａの回転角θがθ2に到達すると、ガイドレール１１ａが徐々に隆起し始める。これによって、ガイドレール１１ａと係合したローラ１１ｂと連動して基部１４および突き上げパンチ１０が上方に変位し、アクチベート加工の準備状態になる。この準備状態において、突き上げパンチ１０の先端は反転部６ｅの極近傍まで上昇するが、反転部６ｅの突き上げるまでには至らない。
【００２９】
収容部２ａの回転角θがθ3に到達すると、この位置θ3に設けられた不良検出センサ５ａを用いて、アクチベート加工前の不良検査（ボトム検査）が行われる。図６に示すように、ボトル６の反転部６ｅが適切に突出している正常状態では、反転部６ｅと接触した突き上げパンチ１０が付勢部材１５の付勢力に抗して下降し、増幅テコ１２の一端１２ｂを押し下げる。これによって、水平だった増幅テコ１２は右上がりの状態に変化する。増幅テコ１２が右上がりになると、増幅テコ１２の他端１２ｃが不良検出センサ５ａと対向する。これにより、不良検出センサ５ａがオンになる。不良検出センサ５ａがオンの場合には、ボトム検査の判定結果が良（正常）とされる。これに対して、図７に示すように、反転部６ｅが適切に突出していない異常状態（完全または不完全な陥没状態）では、付勢部材１５の付勢力によって突き上げパンチ１０が正常状態よりも上昇し、増幅テコ１２は正常状態よりも水平に近い状態に留まる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃが不良検出センサ５ａと対向しないので、不良検出センサ５ａがオフになる。不良検出センサ５ａがオフの場合には、ボトム検査の判定結果が不良とされる。このように、増幅テコ１２を用いることによって、その一端１２ｂ側の一次変位量ａ１が微小であっても、不良検出センサ５ａの検出対象となる他端１２ｃ側の二次変位量ａ２が十分に大きくなる。例えば、テコの長さ比が１：５の場合、２ｍｍ程度の一次変位量ａ１は１０ｍｍ程度の二次変位量ａ２に増幅される。増幅された二次変位量ａ２を検出対象とすることで、アクチベート加工前におけるボトム検査を精度よく行うことができる。
【００３０】
その後、θ4からθ5までの範囲において、突き上げパンチ１０を例えば１０ｍｍ程度上昇させるとともに、θ6からθ7までの範囲において、突き上げパンチ１０を数ｍｍ程度下降させる。これにより、アクチベート加工が行われ、ボトル６の反転部６ｅが突き上げパンチ１０によって突き上げられる。
【００３１】
その後、収容部２ａの回転角θがθ8に到達すると、この位置θ8に設けられた不良検出センサ５ｂを用いて、アクチベート加工後の不良検査（反転検査）が行われる。図８に示すように、ボトル６の反転部６ｅが適切に陥没している正常状態では、付勢部材１５の付勢力によって突き上げパンチ１０が上昇し、増幅テコ１２が水平になる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃは不良検出センサ５ｂと対向するので、不良検出センサ５ｂがオンになる。不良検出センサ５ｂがオンの場合には、判定結果が良（正常）とされる。これに対して、図９に示すように、反転部６ｅが適切に陥没していない異常状態では、反転部６ｅと接触した突き上げパンチ１０が付勢部材１５の付勢力に抗して下降し、増幅テコ１２の一端１２ｂを押し下げる。これによって、増幅テコ１２は右上がりの状態になる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃは不良検出センサ５ｂと対向しないので、不良検出センサ５ｂがオフになる。不良検出センサ５ｂがオフの場合には、判定結果が不良とされる。上述したボトム検査と同様、増幅テコ１２によって増幅された二次変位量ａ２を検出対象とすることで、アクチベート加工後の反転検査を精度よく行うことができる。
【００３２】
そして、収容部２ａの回転角θ（搬送位置）がθ9に到達すると、この収容部２ａにおける押さえ部材９ｃが上昇して、載置台８が上昇位置に復帰する。最後に、収容部２ａが排出位置（θ＝θout）に到達すると、収容部２ａ内のボトル６が図１に示した排出ターレット３ｃに送り出され、これによって一連のアクチベート加工が終了する。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、反転部６ｅの状態不良を検出するための不良検出センサ５ａ，５ｂを突き上げパンチ１０毎に個別に設けるのではなく、すべての突き上げパンチ１０で共有化し、突き上げパンチ１０が所定の搬送位置θ3，θ8を通過する毎に、突き上げパンチ１０の昇降位置がその都度検出される。不良検出センサ５ａ，５ｂの検出タイミングは、ターンテーブル２の回転速度と、収容部２ａの間隔とが既知であることを前提に、制御上一義的に特定される。したがって、不良検出センサ５ａ，５ｂによる不良検出は、ターンテーブル２の回転と同期したタイミングで連続して行うことができる。不良検出センサ５ａ，５ｂの共有化を図ることで、センサやこれに付帯するスプリング等の機械部品の点数、センサに接続される信号線の本数等が削減され、これにより不良検出機構を簡略化できる。それとともに、消耗品の交換、センサの動作不良またはセンサの調整に関する労力を軽減できるので、メンテナンス性の向上も図れる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、突き上げパンチ１０自身の一次変位量ａ1が増幅テコ１２によって増幅されるので、突き上げパンチ１０の変位が微小であっても不良検出センサ５ａ，５ｂで正確に検出することができる。これにより、高価なセンサを用いなくても、或いは、センサの調整に必要以上の労力を掛けなくても、反転部６ｅの不良検出を精度よく行うことができる。なお、この効果に着目する場合には、不良検出センサ５ａ，５ｂを共有化することは必須ではなく、従来技術で述べたような収容部毎（突き上げパンチ毎）に設けられたセンサであっても適用することができる。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、搬送路としてターンテーブル２を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、直線状を含む任意の搬送路であっても同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明に係る不良検出機構は、上述したボトルに限定されるものではなく、反転部が設けられた様々な形状の容器に対して広く適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 搬送装置
２ ターンテーブル
３ 投入機構
４ 排出機構
５，５ａ，５ｂ 不良検出センサ
６ ボトル
７ 容器突き上げ装置
８ 載置台
９ 保持機構
１０ 突き上げパンチ
１１ 昇降機構
１２ 増幅テコ
１３，１５，１７ 付勢部材
１４ 基部
１６ スライド棒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置に係り、特に反転部の不良検出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の液状内容物を収容する容器には様々な材質のものがあるが、その一種として、合成樹脂製ボトル、例えばポリエチレンテレフタレート製のブロー成形ボトル（ＰＥＴボトル）が知られている。この種のボトルでは、加温封入された内容物が冷却すると、内容物の体積の減少等によってボトル内が減圧状態になり、容器胴部が若干萎んだ状態になってしまうことがある。このような外観上好ましくないボトルの変形を抑制するために、特許文献１には、ボトル底部の一部を下方に突出させた可撓性の反転部を有するボトルが開示されている。反転部付きボトル内への内容物の充填は、反転部がボトル底部より外側に突出した状態で行われる。そして、ボトル口部をキャップで封止した後に、外側に突出した反転部を押し込んでボトルの内側に反転させる。この反転による容積の減少によってボトル内が加圧され、内容物の冷却に伴う減圧分が相殺されるので、ボトルの変形が有効に抑制される。また、特許文献２には、このような反転部付きボトルの底部凹入装置が開示されている。
【０００３】
また、反転部の反転不良を検出する不良検出機構も従来より知られている。図１０は、従来の不良検出機構の説明図である。内容物が充填密封されたボトル３０が保持されている状態で、可動式の突き上げパンチ３１を用いて、ボトル３０の底部に設けられた反転部３０ａを突き上げる。このアクチベート加工によって、ボトル３０の底部から下方に突出した反転部３０ａが変形して反転し、ボトル３０の内部に押し込まれる。スプリング等の追従機構３２は、突き上げパンチ３１を上方に常時付勢することによって、突き上げパンチ１０の昇降位置を反転部３０ａの形状に追従させる。ここで、突き上げパンチ３１の下端には、反転部３０ａの反転不良、すなわち押し込み不足を検出する機構として、不良検出センサ３３が設けられている。同図（ａ）に示すように、反転部３０ａが適切に反転して、ボトル内に十分に押し込まれている場合、反転部３０ａの形状に追従して、突き上げパンチ３１が適切に上方へ変位する。この場合、突き上げパンチ３１の下端は、不良検出センサ３３と接触しないか、接触したとしてもその程度は僅かである。図示しないスプリング等によって上方に常時付勢された不良検出センサ３３のストローク量（下方への変位量）が所定のしきい値未満の場合には、反転部３０ａの反転が良（正常）と判定される。一方、同図（ｂ）に示すように、反転部３０ａの反転が不十分で、ボトル内に十分に押し込まれていない場合、反転部３０ａの形状に追従して、突き上げパンチ３１の上方への変位量も不十分となる。この場合、突き上げパンチ３１の下端が不良検出センサ３３と接触し、上方への付勢力に抗して不良検出センサ３３を下方に押し下げられる。そして、不良検出センサ３３のストローク量が所定のしきい値以上の場合には、反転部３０ａの反転が不良と判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５０１１０９号公報
【特許文献２】特開２００９−０９６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の不良検出機構では、不良検出の対象となるボトル毎に不良検出センサを設けているため、センサおよびこれに付帯するスプリングといった機械部品が多数必要となる。例えば、ターンテーブルに収容されるボトル数が２０個の場合、センサおよび機械部品等が各２０個必要になるといった如くである。また、センサ数が増えるほど、消耗品の交換に要する労力が増えるとともに、センサの誤動作や故障の頻度も増大するので、生産ラインの稼働停止による生産性の低下も懸念される。さらに、反転部の良／不良判定は、センサの微妙なストローク量（例えば０．５mm単位）で行うため、センサ数が増えるほど、その調整に要する労力も増大する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、容器突き上げ装置における不良検出機構を簡略化し、メンテナンス性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決すべく、第１の発明は、複数の載置台と、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。複数の載置台は、それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに容器が載置される。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、搬送路における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。
【０００８】
第２の発明は、回転自在なターンテーブルと、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。ターンテーブルには、容器が載置される載置台が周方向に複数設けられている。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、ターンテーブルにおける所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。
【０００９】
ここで、第１または第２の発明において、載置台のそれぞれに対応して設けられ、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる複数の増幅テコをさらに設けてもよい。この場合、不良検出センサは、昇降位置として、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出することが好ましい。また、不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された端部と対向しているか否かを検出する非接触センサであってもよい。さらに、不良検出センサは、反転部を反転させる前の搬送位置、および、反転部を反転させた後の搬送位置の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。
【００１０】
第３の発明は、複数の載置台と、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、複数の増幅テコと、少なくとも一つの不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。複数の載置台は、それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに容器が載置される。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。不良検出センサは、搬送路における所定の搬送位置に設けられており、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置を検出する。複数の増幅テコは、突き上げパンチのそれぞれに対応して設けられており、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる。少なくとも一つの不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出する。
【００１１】
第４の発明は、回転自在なターンテーブルと、複数の突き上げパンチと、昇降機構と、付勢部材と、複数の増幅テコと、少なくとも一つの不良検出センサとを有し、容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、容器の内側に反転させる容器突き上げ装置を提供する。ターンテーブルには、容器が載置される載置台が周方向に複数設けられている。複数の突き上げパンチは、載置台のそれぞれに対応して設けられ、載置台の上に載置された容器の反転部を個別に反転させる。昇降機構は、突き上げパンチのそれぞれを昇降させる。付勢部材は、突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、突き上げパンチの昇降位置を反転部の形状に追従させる。複数の増幅テコは、突き上げパンチのそれぞれに対応して設けられており、突き上げパンチの変位を個別に増幅させる。少なくとも一つの不良検出センサは、増幅テコによって変位が増幅された位置を検出する。
【００１２】
ここで、第３または第４の発明において、上述した第１または第２の発明に係る下位概念的な構成を適用してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
第１または第２の発明によれば、所定の搬送位置に設けられた不良検出センサによって、所定の搬送位置を突き上げパンチが通過する毎に、この突き上げパンチの昇降位置が検出される。したがって、不良検出センサを載置台毎に設ける必要がなく共有化できるので、センサの個数、これに付帯する機械部品の点数、不良センサに接続される信号線の本数等が削減され、不良検出機構を簡略化できる。それとともに、消耗品の交換、センサの動作不良またはセンサの調整に関する労力を軽減できるので、メンテナンス性の向上も図れる。
【００１４】
第３または第４の発明によれば、突き上げパンチの変位が増幅テコによって増幅されるので、突き上げパンチの変位自体が微小であっても不良検出センサで正確に検出することができる。これにより、高価なセンサを用いなくても、或いは、センサの調整に必要以上の労力を掛けなくても、反転部の不良を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】搬送機構の構成図
【図２】容器の一例であるボトルの外観図
【図３】容器突き上げ装置の構成図
【図４】容器突き上げ装置の要部拡大図
【図５】アクチベート加工のタイミングチャート
【図６】アクチベート加工前の正常状態を示す図
【図７】アクチベート加工前の不良状態を示す図
【図８】アクチベート加工後の正常状態を示す図
【図９】アクチベート加工後の不良状態を示す図
【図１０】従来の不良検出機構の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本実施形態に係る容器突き上げ装置が実装された搬送装置の上面図である。この搬送装置１は、回転自在なターンテーブル２を主体とし、これに容器を投入する投入機構３と、そこから容器を排出する排出機構４とを備えている。ターンテーブル２の外周には、複数の収容部２ａが所定の間隔で設けられおり、それぞれの収容部２ａに容器が収容される。そして、ターンテーブル２の回転によって容器が搬送される過程において、それぞれの収容部２ａに対応して設けられた後述する容器突き上げ装置によって、収容部２ａに収容された容器に対するアクチベート加工が連続的に行われる。投入機構３は、投入路３ａと、スクリューコンベア３ｂと、投入ターレット３ｃとによって構成されている。上流（前工程）から搬送された投入路３ａ上の容器は、スクリューコンベア３ｂの回転によって投入ターレット３ｃに送り込まれ、投入ターレット３ｃを経てターンテーブル２の収容部２ａに投入される。一方、排出機構４は、排出ターレット４ａと、排出コンベア４ｂとによって構成されている。ターンテーブル２の収容部２ａから排出された容器は、排出ターレット４ａを経て排出コンベア４ｂに送り出され、排出コンベア４ｂによって下流（後工程）に搬送される。
【００１７】
同図に示したように、ある収容部２ａへの容器の投入は、この収容部２ａの回転角θが９０°よりも前の所定の投入位置（θ＝θin）で行われる。また、収容部２ａからの容器の排出は、回転角θが２７０°よりも後の所定の排出位置（θ＝θout）で行われる。したがって、θin≦θ≦θoutの範囲内がターンテーブル２における実質的な搬送路となる。そして、この範囲内を容器が移動する過程において、それぞれの容器に対して一連のアクチベート加工が行われる。
【００１８】
ターンテーブル２の外周と近接した所定の搬送位置には、不良検出センサ５ａ，５ｂが設けられている。一方の不良検出センサ５ａは、アクチベート加工が行われる前の所定の搬送位置（θ＝θ3）に設けられており、反転部６ｅ（図２参照）を反転させる前の状態における容器の良／不良を判定する。また、他方の不良検出センサ５ｂは、アクチベート加工行われた後の所定の搬送位置（θ＝θ8）に設けられており、反転部６ｅを反転させた後の状態における容器の良／不良を判定する。本実施形態の特徴の一つは、従来技術として言及したように収容部２ａ毎にセンサを個別に設けるのではなく、すべての収容部２ａで不良検出センサ５ａ，５ｂを共有化し、収容部２ａが搬送位置θ3，θ8を通過する毎に、その収容部２ａに収容された容器の不良検査を随時行う点にある。不良検出センサ５ａ，５ｂとしては、例えば、検出対象となる部材（例えば金属部材）が近接するとオンになる非接触センサ（例えば、光電センサ、近接センサ、レーザセンサ等）を用いることができる。しかしながら、他の部材との接触による摩耗等を考慮しないのであれば、周知の接触型センサ（例えば、Ｍｅｔｒｏｌ社製タッチセンサ等）を用いてもよい。また、本実施形態では、アクチベート加工の前後のそれぞれで不良検出を行うために、２つの不良検出センサ５ａ，５ｂを用いているが、不良検出の対象が加工前および加工後の一方だけの場合には、不良検出センサ５ａ，５ｂの一方のみを用いれば足りる。
【００１９】
本実施形態では、アクチベート加工が施される容器の一例として、図２に示すようなボトルが用いられる。このボトル６は、例えばポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂をブロー成形したＰＥＴボトルであり、アクチベート加工に先立ち、飲料等の液状内容物が充填・密封される。ボトル６は、ボトル胴部６ａと、ボトル肩部６ｂと、ボトル口部に取り付けられたキャップ６ｃと、ボトル底部６ｄの中央に形成された反転部６ｅとを有する。反転部６ｅは、ボトル６の材質に起因した可撓性より、ボトル底部６ｄから外側に突出した突出状態からボトル６の内側に陥没した陥没状態に反転可能であり、ターンテーブル２に投入される時点では突出状態になっている。反転部６ｅは、キャップ６ｃで密閉されたボトル６の内圧を高めるために設けられている。液状内容物が加温充填されている場合、密閉後の冷却によって内容物の体積が減少する。これにより、ボトル６の内部が減圧状態になるため、ボトル胴部６ａ等が若干萎んだ状態になってしまう。これを防ぐために、ボトル６の密閉後に、突出状態の反転部６ｅを陥没状態に反転させて、ボトル６内を加圧する。その結果、内容物の冷却に起因した減圧分が相殺されるので、ボトル６の変形が有効に抑制される。なお、内容物は加圧充填されたもののみならず、常温充填されたものであってもよい。反転部６ｅによってボトル６の内圧を高めることで、ボトル６の形状の保持等に寄与するからである。
【００２０】
図３は、容器突き上げ装置の構成図である。この容器突き上げ装置７は、ターンテーブル２の収容部２ａ毎に個別に取り付けられている。容器突き上げ装置７は、載置台８と、保持機構９と、突き上げパンチ１０と、昇降機構１１と、増幅テコ１２と、付勢部材１５とを主体に構成されている。載置台８は、ターンテーブル２に形成された開口部内に昇降自在に取り付けられている。載置台８の内部には、スプリング等の付勢部材１３が設けられており、この付勢部材１３によって、載置台８が上方に常時付勢される。載置台８が上昇している状態では、載置台８の上面がターンテーブル２のそれと略面一になる。載置台３は、ボトル６の外径に対応した略円形状を有する。載置台８へのボトル６の投入、および、載置台８からのボトル７の排出は、載置台３が上昇位置にある状態で行われる。
【００２１】
保持機構９は、それぞれの載置台８に対応してターンテーブル２に固定されており、載置台８上に載置されたボトル６を保持する。この保持機構９は、上下方向に延在する昇降棒９ａと、これを昇降させる油圧シリンダ等の駆動部９ｂと、昇降棒９ａの先端に取り付けられた押さえ部材９ｃと、保持アーム９ｄとを有する。押さえ部材９ｃは、載置台８の中央直上に配置されており、駆動部９ｂの駆動によって昇降する。押さえ部材９ｃは、その先端形状に応じて、ボトル６のキャップ６ｃまたはボトル肩部６ｂと係合する。押さえ部材９ｃが下降すると、付勢部材１３による上方への付勢力に抗して、載置台８がボトル６と共に押し下げられる。載置台８が下降位置に下降した状態では、ボトル底部６ｄがターンテーブル２内に嵌り込むとともに、側方に延在する保持アーム９ｄによってボトル胴部６ａも把持される。この把持によって、下降状態のボトル６が安定的に保持される。ボトル６に対するアクチベート加工は、このようにしてボトル６が安定的に保持された状態で行われる。押さえ部材９ｃを上昇させると、付勢部材１３の上方への付勢力（復帰力）によって、載置台８が上昇位置に復帰する。
【００２２】
突き上げパンチ１０は、それぞれの載置台８に対応して設けられており、載置台８の中央直下に位置する。この突き上げパンチ１０は、載置台８を上下に貫通する貫通孔に挿入自在であり、上下方向、すなわちボトル６の高さ方向に直線状に延在している。突き上げパンチ１０の先端は、載置台８上に載置されたボトル６の底部に設けられた反転部６ｅと対向する。突き上げパンチ１０は、載置台８の下方に配置された基部１４に取り付けられており、所定の可動範囲内を可動自在である。突き上げパンチ１０の長さは、載置台８上におけるボトル６のスライドを阻害しないように、上昇位置にある載置台８の上面から突出しない長さに抑えられている。基部１４は、剛性の高い金属部材を単独または複数組み合わせて構成されており、上下に延在するスライド棒１６に摺動自在に取り付けられている。また、突き上げパンチ１０の外周と基部１４の内周との隙間には、スプリング等の付勢部材１５が介装されており、これによって、突き上げパンチ１０が上方に常時付勢される。この付勢力によって、突き上げパンチ１０の昇降位置は、ボトル６の反転部６ｅの形状に追従する。すなわち、反転部６ｅの下方への突出量が小さくなるほど突き上げパンチ１０は上昇する一方、突出量が大きくなるほど突き上げパンチ１０は下降する。突き上げパンチ１０が上昇して可動範囲の上限に到達すると、突き上げパンチ１０は反転部６ｅと離間する。載置台８上に載置されたボトル６の反転部６ｅは、載置台８に対して相対変位する突き上げパンチ１０によって突き上げられる。
【００２３】
昇降機構１１は、ターンテーブル２の回転にともない、収容部２ａ毎に設けられた突き上げパンチ１０を昇降させる。本実施形態では、ガイドレール１１ａと、ローラ１１ｂとによって、昇降機構１１が実現される。ガイドレール１１ａは、ターンテーブル２と隣接して配置され、ターンテーブル２の周方向に延在している。また、ガイドレール１１ａは、突き上げパンチ１０の昇降位置を規定するための起伏を有する。一方、ローラ１１ｂは、基部１４に取り付けられているとともに、ガイドレール１１ａと係合している。ガイドレール１１ａに沿ってローラ１１ｂが移動すると、ガイドレール１１ａの起伏に応じてローラ１１ｂが変位する。これによって、基部１４に取り付けられた突き上げパンチ１０が昇降する。なお、このようなガイドレール１１ａおよびローラ１１ｂの機械的なリンクに代えて、油圧シリンダ等で昇降制御を行ってもよい。
【００２４】
増幅テコ１２は、載置台８のそれぞれに設けられており、テコの原理によって突き上げパンチ１０の変位を増幅させる。図４は、容器突き上げ装置７の要部拡大図である。増幅テコ１２の支点１２ａは、基部１４に取り付けられている。また、増幅テコ１２の一端１２ｂ（左端）は、突き上げパンチ１０と近接しており、突き上げパンチ１０の下降によって押し下げられる。また、増幅テコ１２の他端１２ｃ（右端）は、不良検出センサ５（上述した５ａ，５ｂの総称）と近接している。支点１２ａから他端１２ｃに至る増幅テコ１２の長さは、支点１２ａから一端１２ｂに至るそれよりも長くなっている。これにより、突き上げパンチ１０の昇降に起因した一端１２ｂ側の一次変位よりも、他端１２ｃ側の二次変位の方が大きくなる。また、増幅テコ１２の他端１２ｃ側には、スプリング等の付勢部材１７が取り付けられており、増幅テコ１２が水平になるように常時付勢される。
【００２５】
なお、本実施形態では、突き上げパンチ１０の昇降位置をボトル６の反転部６ｅの形状に追従させるための手段として、突き上げパンチ１０そのものを直接付勢する付勢部材１５を用いているが、これに代えて、或いは、これと併用して、増幅テコ１２に取り付けられた付勢部材１７を用いてもよい。なぜなら、付勢部材１７も増幅テコ１２を介して突き上げパンチ１０を間接的に付勢しているからである。
【００２６】
同図に示したように、２つの不良検出センサ５ａ，５ｂの配置は異なっている。アクチベート加工前の不良判定のための不良検出センサ５ａは、右上がりになった増幅テコ１２の他端１２ｃと対向するように取り付けられている。アクチベート加工前は、反転部６ｅが下方に突出した状態が正常である。この場合、反転部６ｅの突出によって突き上げパンチ１０が下降して、増幅テコ１２が十分に押し下げられた状態になると、不良検出センサ５ａがオンする。これに対して、アクチベート加工後の不良判定のための不良検出センサ５ｂは、水平になった増幅テコ１２の他端１２ｃと対向するように取り付けられている。この場合、反転部６ｅの陥没によって突き上げパンチ１０が上昇して、増幅テコ１２が殆ど押し下げられていない状態になると、不良検出センサ５ｂがオンする。
【００２７】
図５は、ある一つの収容部２ａに着目したアクチベート加工のタイミングチャートである。まず、ターンテーブル２の回転にともない収容部２ａが投入位置（θ＝θin）に到達すると、図１に示した投入ターレット３ｃから収容部２ａ内にボトル６が投入される。投入されたボトル６は、この収容部２ａにおける載置台８上にセットされる。上述したように、この時点では、ボトル６には内容物が充填済であり、かつ、反転部６ｅがボトル底部６ｄから下方に突出した状態になっている。その後、ターンテーブル２が更に回転して、収容部２ａの回転角θ（搬送位置）がθ1に到達すると、この収容部２ａの押さえ部材９ｃが下降して、載置台８上のボトル６が押し下げられる。これによって、ターンテーブル２の上面から陥没した載置台８の周囲と、保持アーム９ｄの把持とによって、ボトル６が保持される。
【００２８】
収容部２ａの回転角θがθ2に到達すると、ガイドレール１１ａが徐々に隆起し始める。これによって、ガイドレール１１ａと係合したローラ１１ｂと連動して基部１４および突き上げパンチ１０が上方に変位し、アクチベート加工の準備状態になる。この準備状態において、突き上げパンチ１０の先端は反転部６ｅの極近傍まで上昇するが、反転部６ｅの突き上げるまでには至らない。
【００２９】
収容部２ａの回転角θがθ3に到達すると、この位置θ3に設けられた不良検出センサ５ａを用いて、アクチベート加工前の不良検査（ボトム検査）が行われる。図６に示すように、ボトル６の反転部６ｅが適切に突出している正常状態では、反転部６ｅと接触した突き上げパンチ１０が付勢部材１５の付勢力に抗して下降し、増幅テコ１２の一端１２ｂを押し下げる。これによって、水平だった増幅テコ１２は右上がりの状態に変化する。増幅テコ１２が右上がりになると、増幅テコ１２の他端１２ｃが不良検出センサ５ａと対向する。これにより、不良検出センサ５ａがオンになる。不良検出センサ５ａがオンの場合には、ボトム検査の判定結果が良（正常）とされる。これに対して、図７に示すように、反転部６ｅが適切に突出していない異常状態（完全または不完全な陥没状態）では、付勢部材１５の付勢力によって突き上げパンチ１０が正常状態よりも上昇し、増幅テコ１２は正常状態よりも水平に近い状態に留まる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃが不良検出センサ５ａと対向しないので、不良検出センサ５ａがオフになる。不良検出センサ５ａがオフの場合には、ボトム検査の判定結果が不良とされる。このように、増幅テコ１２を用いることによって、その一端１２ｂ側の一次変位量ａ１が微小であっても、不良検出センサ５ａの検出対象となる他端１２ｃ側の二次変位量ａ２が十分に大きくなる。例えば、テコの長さ比が１：５の場合、２ｍｍ程度の一次変位量ａ１は１０ｍｍ程度の二次変位量ａ２に増幅される。増幅された二次変位量ａ２を検出対象とすることで、アクチベート加工前におけるボトム検査を精度よく行うことができる。
【００３０】
その後、θ4からθ5までの範囲において、突き上げパンチ１０を例えば１０ｍｍ程度上昇させるとともに、θ6からθ7までの範囲において、突き上げパンチ１０を数ｍｍ程度下降させる。これにより、アクチベート加工が行われ、ボトル６の反転部６ｅが突き上げパンチ１０によって突き上げられる。
【００３１】
その後、収容部２ａの回転角θがθ8に到達すると、この位置θ8に設けられた不良検出センサ５ｂを用いて、アクチベート加工後の不良検査（反転検査）が行われる。図８に示すように、ボトル６の反転部６ｅが適切に陥没している正常状態では、付勢部材１５の付勢力によって突き上げパンチ１０が上昇し、増幅テコ１２が水平になる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃは不良検出センサ５ｂと対向するので、不良検出センサ５ｂがオンになる。不良検出センサ５ｂがオンの場合には、判定結果が良（正常）とされる。これに対して、図９に示すように、反転部６ｅが適切に陥没していない異常状態では、反転部６ｅと接触した突き上げパンチ１０が付勢部材１５の付勢力に抗して下降し、増幅テコ１２の一端１２ｂを押し下げる。これによって、増幅テコ１２は右上がりの状態になる。この場合、増幅テコ１２の他端１２ｃは不良検出センサ５ｂと対向しないので、不良検出センサ５ｂがオフになる。不良検出センサ５ｂがオフの場合には、判定結果が不良とされる。上述したボトム検査と同様、増幅テコ１２によって増幅された二次変位量ａ２を検出対象とすることで、アクチベート加工後の反転検査を精度よく行うことができる。
【００３２】
そして、収容部２ａの回転角θ（搬送位置）がθ9に到達すると、この収容部２ａにおける押さえ部材９ｃが上昇して、載置台８が上昇位置に復帰する。最後に、収容部２ａが排出位置（θ＝θout）に到達すると、収容部２ａ内のボトル６が図１に示した排出ターレット３ｃに送り出され、これによって一連のアクチベート加工が終了する。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、反転部６ｅの状態不良を検出するための不良検出センサ５ａ，５ｂを突き上げパンチ１０毎に個別に設けるのではなく、すべての突き上げパンチ１０で共有化し、突き上げパンチ１０が所定の搬送位置θ3，θ8を通過する毎に、突き上げパンチ１０の昇降位置がその都度検出される。不良検出センサ５ａ，５ｂの検出タイミングは、ターンテーブル２の回転速度と、収容部２ａの間隔とが既知であることを前提に、制御上一義的に特定される。したがって、不良検出センサ５ａ，５ｂによる不良検出は、ターンテーブル２の回転と同期したタイミングで連続して行うことができる。不良検出センサ５ａ，５ｂの共有化を図ることで、センサやこれに付帯するスプリング等の機械部品の点数、センサに接続される信号線の本数等が削減され、これにより不良検出機構を簡略化できる。それとともに、消耗品の交換、センサの動作不良またはセンサの調整に関する労力を軽減できるので、メンテナンス性の向上も図れる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、突き上げパンチ１０自身の一次変位量ａ1が増幅テコ１２によって増幅されるので、突き上げパンチ１０の変位が微小であっても不良検出センサ５ａ，５ｂで正確に検出することができる。これにより、高価なセンサを用いなくても、或いは、センサの調整に必要以上の労力を掛けなくても、反転部６ｅの不良検出を精度よく行うことができる。なお、この効果に着目する場合には、不良検出センサ５ａ，５ｂを共有化することは必須ではなく、従来技術で述べたような収容部毎（突き上げパンチ毎）に設けられたセンサであっても適用することができる。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、搬送路としてターンテーブル２を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、直線状を含む任意の搬送路であっても同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明に係る不良検出機構は、上述したボトルに限定されるものではなく、反転部が設けられた様々な形状の容器に対して広く適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 搬送装置
２ ターンテーブル
３ 投入機構
４ 排出機構
５，５ａ，５ｂ 不良検出センサ
６ ボトル
７ 容器突き上げ装置
８ 載置台
９ 保持機構
１０ 突き上げパンチ
１１ 昇降機構
１２ 増幅テコ
１３，１５，１７ 付勢部材
１４ 基部
１６ スライド棒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、前記容器の内側に反転させる容器突き上げ装置において、
それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに前記容器が載置される複数の載置台と、
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記載置台の上に載置された前記容器の前記反転部を個別に反転させる複数の突き上げパンチと、
前記突き上げパンチのそれぞれを昇降させる昇降機構と、
前記突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、前記突き上げパンチの昇降位置を前記反転部の形状に追従させる付勢部材と、
前記搬送路における所定の搬送位置に設けられており、当該所定の搬送位置を前記突き上げパンチが通過する毎に、当該突き上げパンチの昇降位置を検出する不良検出センサと
を有することを特徴とする容器突き上げ装置。
【請求項２】
容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、前記容器の内側に反転させる容器突き上げ装置において、
前記容器が載置される載置台が周方向に複数設けられた回転自在なターンテーブルと、
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記載置台の上に載置された前記容器の前記反転部を個別に反転させる複数の突き上げパンチと、
前記突き上げパンチのそれぞれを昇降させる昇降機構と、
前記突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、前記突き上げパンチの昇降位置を前記反転部の形状に追従させる付勢部材と、
前記ターンテーブルにおける所定の搬送位置に設けられており、当該所定の搬送位置を前記突き上げパンチが通過する毎に、当該突き上げパンチの昇降位置を検出する不良検出センサと
を有することを特徴とする容器突き上げ装置。
【請求項３】
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記突き上げパンチの変位を個別に増幅させる複数の増幅テコをさらに有し、
前記不良検出センサは、前記昇降位置として、前記増幅テコによって変位が増幅された位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載された容器突き上げ装置。
【請求項４】
前記不良検出センサは、前記増幅テコによって変位が増幅された端部と対向しているか否かを検出する非接触センサであることを特徴とする請求項３に記載された容器突き上げ装置。
【請求項５】
前記不良検出センサは、前記反転部を反転させる前の搬送位置、および、前記反転部を反転させた後の搬送位置の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された容器突き上げ装置。
【請求項１】
容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、前記容器の内側に反転させる容器突き上げ装置において、
それぞれが搬送路上を移動し、それぞれに前記容器が載置される複数の載置台と、
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記載置台の上に載置された前記容器の前記反転部を個別に反転させる複数の突き上げパンチと、
前記突き上げパンチのそれぞれを昇降させる昇降機構と、
前記突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、前記突き上げパンチの昇降位置を前記反転部の形状に追従させる付勢部材と、
前記搬送路における所定の搬送位置に設けられており、当該所定の搬送位置を前記突き上げパンチが通過する毎に、当該突き上げパンチの昇降位置を検出する不良検出センサと
を有することを特徴とする容器突き上げ装置。
【請求項２】
容器の底部から外側に突出した反転部を突き上げて、前記容器の内側に反転させる容器突き上げ装置において、
前記容器が載置される載置台が周方向に複数設けられた回転自在なターンテーブルと、
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記載置台の上に載置された前記容器の前記反転部を個別に反転させる複数の突き上げパンチと、
前記突き上げパンチのそれぞれを昇降させる昇降機構と、
前記突き上げパンチのそれぞれを上方に付勢することによって、前記突き上げパンチの昇降位置を前記反転部の形状に追従させる付勢部材と、
前記ターンテーブルにおける所定の搬送位置に設けられており、当該所定の搬送位置を前記突き上げパンチが通過する毎に、当該突き上げパンチの昇降位置を検出する不良検出センサと
を有することを特徴とする容器突き上げ装置。
【請求項３】
前記載置台のそれぞれに対応して設けられ、前記突き上げパンチの変位を個別に増幅させる複数の増幅テコをさらに有し、
前記不良検出センサは、前記昇降位置として、前記増幅テコによって変位が増幅された位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載された容器突き上げ装置。
【請求項４】
前記不良検出センサは、前記増幅テコによって変位が増幅された端部と対向しているか否かを検出する非接触センサであることを特徴とする請求項３に記載された容器突き上げ装置。
【請求項５】
前記不良検出センサは、前記反転部を反転させる前の搬送位置、および、前記反転部を反転させた後の搬送位置の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された容器突き上げ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４０９３１（Ｐ２０１１−２４０９３１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１１８４３（Ｐ２０１０−１１１８４３）
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（３０９００７９１１）サントリーホールディングス株式会社 (307)
【出願人】（５０８２３１２１２）サントリービバレッジプロダクツ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（３０９００７９１１）サントリーホールディングス株式会社 (307)
【出願人】（５０８２３１２１２）サントリービバレッジプロダクツ株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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