JP7276765B2

JP7276765B2 - 整立機

Info

Publication number: JP7276765B2
Application number: JP2019052233A
Authority: JP
Inventors: 利希田村
Original assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd; Yakult Honsha Co Ltd
Current assignee: Shikoku Kakoki Co Ltd; Yakult Honsha Co Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP2020152511A

Description

本発明は，例えば乳酸菌飲料容器等の容器の製造現場において，容器の開口を上向きに配置する整立機に関する。

整立機は，乱雑に配置された複数の容器（例えば乳酸菌飲料容器）を，開口部が上方に向けた状態に整列せしめて搬送装置上に載置して搬送させる機能を有している（例えば特許文献１参照）。
しかし，整立機に対して容器が過剰に供給されてしまった場合には，整立機の内部で容器が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）となり，容器が下流側に供給されないという恐れがある。

特公昭５３－１７２２８号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり，整立機内部で容器が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）となることを防止することが出来る整立機の提供を目的としている。

本発明の整立機は，容器（例えば乳酸菌飲料容器５０）を開口部が上方に向けた状態に整列せしめて搬送装置（搬送ライン７０：例えばコンベア）上に載置して搬送する整立機（６）において，
整立機（６）内に設定値よりも多くの容器（５０）が供給されているか否かを感知するセンサ（容器減少検出センサ８：第１のセンサ）を設け，
前記センサ（８）の感知部に圧縮空気を噴射する噴射装置（例えばノズル９）が設けられており，当該噴射装置（９）は（本発明の製立機６に設けられている）圧縮空気源（例えばコンプレッサー２０）に連通する配管（圧縮空気チューブＬａ１）（例えばその端部）に取り付けられており，整立機（６）の内部で浮遊している樹脂粉が前記センサ（８）の光照射部或いは受光部に付着して前記センサ（８）の検知能力を阻害するのに必要かつ十分な時間よりも短い時間に設定された所定時間が経過すると，前記センサの感知部に付着した合成樹脂粉末を除去する程度の圧力及び流量で空気を噴射する機能を有し，
前記圧縮空気源（２０）に連通した第２の圧縮空気用配管（Ｌａ０，Ｌａ２）と，第２の圧縮空気用配管（Ｌａ２）（例えばその端部）に設けられた第２の噴射装置（例えばノズル１０）が設けられており，当該第２の噴射装置（１０）は，整立機６のターンテーブル（６１）のレール（図示せず）に沿って整立機（６）内を進行する容器（５０）が２個以上重なった場合に，第２の噴射装置（１０）から噴射される圧縮空気により前記２個以上重なった容器の上方の容器（５０）を吹き落とすことが出来る様に，当該上方の容器（５０）に対して圧縮空気を噴射することを特徴としている。
ここで前記センサ（８）は，（整立機６内部の）所定の検知位置に存在する容器（５０）の垂直方向の最上位置（容器のレベル）を検出する機能を有しているのが好ましい。そして，容器（５０）の垂直方向の最上位置を検出する際にセンサ（８）から光を照射する機能と，当該照射された光が容器により反射された反射光を受信する機能とを備えていることが好ましい。

上述の構成を具備する本発明によれば，整立機（６）内に設定値よりも多くの容器（例えば乳酸菌飲料容器５０）が供給されているか否かを感知するセンサ（容器減少検出センサ８）が設けられているので，整立機（６）内に設定値よりも多くの容器（５０）が供給されてしまった場合には，容器（５０）が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）になる可能性が高いと判断することが出来る。
ここで，容器（５０）が合成樹脂製である場合，整立機（６）内に多数供給された容器（５０）から大量の合成樹脂粉末が剥離し，剥離した合成樹脂粉末が前記センサ（８）の感知部に付着して，前記センサ（８）を誤作動させてしまう恐れや，前記センサ（８）が作動不能となる恐れが存在する。そして，前記センサ（８）が誤作動してしまうと，整立機（６）の内部で容器（５０）が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）となってしまう。

しかし本発明によれば，前記センサ（８）の感知部に圧縮空気を噴射する噴射装置（例えばノズル９）が設けられており，当該噴射装置（９）は（本発明の製立機６に設けられている）圧縮空気源（例えばコンプレッサー２０）に連通する配管（圧縮空気チューブＬａ１）の端部に取り付けられており，前記センサ（８）の感知部に付着した合成樹脂粉末を除去する程度の圧力及び流量で空気を噴射する機能を有しているので，前記センサ（８）の感知部に付着した合成樹脂粉末は直ちに除去される。
そのため，前記センサ（８）を誤作動させてしまう恐れや，前記センサ（８）が作動不能となることは無く，整立機（６）の内部で容器（５０）が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）となってしまうことが防止される。

本発明において，前記圧縮空気源（２０）に連通した第２の圧縮空気用配管（Ｌａ０，Ｌａ２）と，第２の圧縮空気用配管（Ｌａ２）の端部に設けられた第２の噴射装置（例えばノズル１０）が設けられており，当該第２の噴射装置（１０）は，整立機６のターンテーブル（６１）のレール（図示せず）に沿って整立機（６）内を進行（上昇）する容器（５０）が２個以上重なった場合に上方の容器（５０）に向かって圧縮空気を噴射する機能を有していれば，整立機（６）内でレールに沿って上昇する容器（５０）が２個以上重なり合って進行している場合に，上方の容器（５０）に対して第２の噴射装置（１０）から圧縮空気が吹き付けられるので，他の容器（５０）の上に重なっている容器（５０）は圧縮空気により落下する。そのため，整立機（６）のレール上で，容器（５０）の上に容器（５０）が重なってしまうことが抑制される。

本発明の実施形態に係る整立機を含む領域を示すブロック図である。実施形態における第１のセンサの説明図である。図２におけるＡ矢視図である。実施形態において，第1のセンサを正常に機能させる制御のフローチャートである。実施形態において，整立機に対して過剰な容器が供給された場合の制御を示すフローチャートである。

以下，添付図面を参照して，本発明の実施形態について説明する。
図１を参照して，整立機を含む領域（整立機の上流側の容器供給側～整立機の下流側の容器検査領域）に設けられた機器について説明する。
図示の実施形態において，容器として乳酸菌飲料用の容器が例示されているが，それに限定される訳ではない。
また，図１では明示されていないが，整立機６の上流側のボトルストレージタンク１内には，容器成形エリア（図示せず）から，図示しない機構及び空気流により容器が供給される。

図１において，ボトルストレージタンク１の底部はテーパー状に構成され，当該テーパー状の下部開口近傍にはバイブレータ２が装備されている。そして，ボトルストレージタンク１の下部開口（符号省略）の直下には，横送りコンベア３が配置されている。
図１の例では，上述の機器が２セット装備され，当該２セットの機器類は左右対称に配置されている。

向き合った２機の横送りコンベア３は，横置きダクト４によって覆われており，横置きダクト４の底部中央には漏斗状の連通ダクト５が接続している。そして，連通ダクト５の下端には整立機６が配置されている。上述した様に，整立機６は，搬送された容器を正立した状態（開口部が上方に位置しており且つ立った状態）にするための機器である。
整立機６内部の底部近傍には，ターンテーブル６１が設けられている。ターンテーブル６１は図示しないギアモーターを駆動源としており，図示しないギアモーターは，制御用ケーブルＬ１を介して容器供給装置制御盤７と接続されている。そして容器供給装置制御盤７は，制御用ケーブルＬ２により，横送りコンベア３の図示しない駆動部と接続している。

整立機６の内部には，第１のセンサ８，第１の高圧エア噴射ノズル９，第２の高圧エア噴射ノズル１０が設けられている。
第１のセンサ８は容器減少検出センサであり，整立機６内部に供給された容器５０が過剰か否かを検知する機能を有している。詳細には，第１のセンサ８は，整立機６内部の所定の検知位置に存在する容器の最上位置（ターンテーブル６１のテーパー面に対する直交方向における最上位置）を光学的な機構により計測する機能を有しており，図示の実施形態では，「光学的な機構」として容器５０の反射光を受信する機構を採用している。
明確には図示されていないが，整立機６のターンテーブル６１にはレール（図示せず）が設けられている。そして，第１のセンサ８は，図示しないレール以外の箇所に溜まっている容器５０における過剰や不足の有無を検出する機能を有しているが，容器の数を数える機能は有していない。

整立機６内部における第１のセンサ８の態様を示す図２，図３において，第１のセンサ８は，投光面８１と受光面８２とを有している。そして第１のセンサ８は，カバー部材８５を備えたブラケット８７に取り付けられており，ブラケット８７は，ステイ８９を介して整立機６の最外周である円筒部６２に取り付けられている。
第１のセンサ８は光を照射して反射光を受光して計測するタイプの光学センサであり，第１のセンサ８の照射光及びその反射光は，図２において直線ＬＢで示されている。そして照射光ＬＢは，整立機６のターンテーブル６１のテーパー面と直交する方向に照射される。
しかし，容器５０の上に別の容器５０が重なっている場合には，第１のセンサ８の照射光は別の容器５０によって反射して，受光面８２には到達しない。すなわち，第１のセンサ８の照射光が受光面８２には到達しない場合に，容器５０の上に別の容器５０が重なっている状態を感知することが出来る。

整立機６内に大量の容器５０が供給され（容器５０が過剰に供給され），容器５０のレベルが所定の高さを超えた場合には，整立機６内で容器５０が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）になる可能性が高い。また，ターンテーブル６１の図示しないレール以外の領域において容器５０の上に別の容器５０が重なり，第１のセンサ８の照射光が受光面８２には到達しない場合には，整立機６内で容器５０が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）になる可能性が高いと判断することが出来る。
第１のセンサ８の検出結果により整立機６内で容器５０が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）になる可能性が高いと判断された場合には，例えば，供給コンベア３の速度を制御して整立機６内に供給される容器５０の数量を減少することが出来る。或いは，供給コンベア３を停止して整立機６内に容器５０が供給されない様に調節することも出来る。

ここで，整立機６の内部は，容器の材料の一部である樹脂粉が浮遊している。かかる樹脂粉は，例えば成形されたばかりの容器５０に付着している。
整立機６の内部で樹脂粉が浮遊している状態では，第１のセンサ８の光照射部或いは受光部に樹脂粉が付着することにより，第１のセンサ８の検知能力は著しく劣化する。
第１のセンサ８の検知能力を維持するため，図示の実施形態では，整立機６内部に，第１の高圧エア噴射ノズル９（第１のエアノズル）が設けられている。第１のエアノズル９は，そこから噴射される高圧エアが，第１のセンサ８の投光面８１及び受光面８２（第１のセンサ８における光照射部或いは受光部）に吹き付けられる様に配置されている（図１参照）。
そのため，第１のセンサ８の投光面８１及び受光面８２に樹脂粉が付着しても，第１のエアノズル９から噴射される高圧エア（空気噴流）により，付着した樹脂粉を除去して，第１のセンサ８の検知能力を必要なレベルに維持することが出来る。

整立機６は，図１に示すように，高圧エアの供給源（例えば，エアコンプレッサ等）２０と，第１の開閉弁３０と，第２の開閉弁３５と，開閉弁３０，３５を制御するコントロールユニット４０を備えている。コントロールユニット４０にはタイマー（図示せず）が内蔵されている。
整立機６の内部には，第１のエアノズル９に加えて，第２の高圧エア噴射ノズル１０（第２のエアノズル）が設けられている。
高圧エアの供給源２０は，エア供給ラインＬａ０により，第１の開閉弁３０及び第２の開閉弁３５と連通している。
そして，第１の開閉弁３０は，エア供給ラインＬａ１により，第１のエアノズル９と連通している。一方，第２の開閉弁３５は，エア供給ラインＬａ２により，第２のエアノズル１０と連通している。

図１において，整立機６の出口（図示せず）と検査装置８０は搬送ライン７０で接続されており，整立機６で正立された（開口が上方を向いた状態で立ち上がった）容器５０は，順次，検査装置８０内に送り込まれる。
整立機６の第１のセンサ８は，入力信号ラインＬｓｉ１を介して，コントロールユニット４０に接続している。
コントロールユニット４０は出力信号ラインＬｓｏ１を介して第１の開閉弁３０と接続し，出力信号ラインＬｓｏ２を介して第２の開閉弁３５と接続し，信号ラインＬｓを介して容器供給装置制御盤７と接続している。

次に主として図４を参照して，第１のノズル９の高圧エア噴射に関わる制御について説明する。
コントロールユニット４０（図１参照）に内蔵された図示しないタイマーにより，第１のノズル９から高圧エアが噴射されてから経過した時間が計測されている。図４のステップＳ１では，（図示しないタイマーによって計測された）第１のノズル９から高圧エアが噴射されてから経過した時間が，所定時間（例えば，１５分）が経過したか否かを，コントロールユニット４０により判断する。ここで，所定時間は，第１のエアノズル９から高圧エアを噴射した後，第１のセンサ８の感知部８１，８２（光照射部或いは受光部）に合成樹脂材料粉末その他の異物が付着しない様に，ケース・バイ・ケースに設定されている。
所定時間が経過したならば（ステップＳ１がＹＥＳ）ステップＳ２に進み，所定時間が経過していなければ（ステップＳ１がＮＯ）図示しないタイマーによる時間計測を繰り返す（ステップＳ１がＮＯのループ）。
所定時間は，整立機６の内部で浮遊している樹脂粉が，第１のセンサ８の光照射部或いは受光部に付着して第１のセンサ８の検知能力を阻害するのに必要かつ十分な時間よりも短い時間に設定される。この様に設定することにより，樹脂粉が第１のセンサ８の光照射部或いは受光部に付着することを抑制できる。ただし，個別，具体的には，状況に応じてケース・バイ・ケースで設定される。

ステップＳ２では，コントロールユニット４０は，第１の開閉弁３０を開放することにより第１のエアノズル９から高圧エアを噴射して，ステップＳ３に進む。第１のエアノズル９から高圧エアを噴射することにより，第１のセンサ８の感知部８１，８２に合成樹脂材料粉末その他の異物が付着していたとしても，当該異物は直ちに除去される。
上述した通り，所定時間は，整立機６の内部で浮遊している樹脂粉が，第１のセンサ８の光照射部或いは受光部に付着して第１のセンサ８の検知能力を阻害するのに必要かつ十分な時間よりも短い時間に設定されているので，ステップＳ２で高圧エアを噴射して異物を除去すれば，第１のセンサ８の感知部８１，８２は，必要なレベルの検知能力を維持することが出来る。
ステップＳ３では，第１の開閉弁３０に関わる制御を終了するか否かを判断する。第１の開閉弁３０に関わる制御を終了するのであれば（ステップＳ３がＹＥＳ），そのまま制御を終える。一方，整立機６の運転が続行され，ステップＳ１～Ｓ３までの制御を続行する必要がある場合（ステップＳ１３がＮＯ）には，ステップＳ１に戻り，ステップＳ１～Ｓ３を繰り返す。

図示の実施形態では，図４の制御と平行して，図５の制御が実行されている。
図５において，ステップＳ１１では，ターンテーブル６１の図示しないレール上で容器５０が重なった状態であるか否かをチェックする。当該チェックは，ステップＳ１２において，図示しない各種センサ等を用いて実行される。
ターンテーブル６１の図示しないレール上で容器５０が重なっている場合（ステップＳ１２がＹＥＳ）にはステップＳ１５に進む。
ターンテーブル６１の図示しないレール上で容器５０が重なっていなければ（ステップＳ１２がＮＯ），ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１５（レール上で容器５０が重なっている場合：ステップＳ１２がＹＥＳ）では，第２の開閉弁３５を開放して第２のエアノズル１０から高圧エアを噴射して，容器５０の上に重なった他の容器５０をターンテーブル６１上に吹き落とし，ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では，コントロールユニット４０は，コントロールユニット４０に内蔵するタイマーによって，第２のエアノズル１０が高圧エアを噴射してから経過した時間を計測すると共に，所定時間が経過したか否かを判断する。
ステップＳ１６の経過時間は，容器５０の上に重なった他の容器５０を第２のエアノズル１０から噴射される高圧エアで吹き落とすのに十分な時間として設定されている。

第２のエアノズル１０が高圧エアを噴射してから所定時間が経過したならば（ステップＳ１６がＹＥＳ），ステップＳ１１に戻り，再び（図示しない）レール上で容器５０が重なり合っていないか否かをチェックする。
所定時間が経過していないのであれば第２のエアノズル１０から高圧エアを噴射し続ける（ステップＳ１６がＮＯのループ）。

ステップＳ１７（レール上で容器５０は重なっていないと判断された場合：ステップＳ１２がＮＯ）では第２のエアノズル１０から高圧エアを噴射せず，ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８で，コントロールユニット４０は，整立機６の運転及び制御を終了するのか或いは続行するのかを判断する。
整立機６の運転及び制御を終了するのであれば（ステップＳ１８がＹＥＳ），運転及び制御が終了する。一方，整立機６の運転を続行するのであれば（ステップＳ１８がＮＯ），ステップＳ１１に戻り，ステップＳ１１以降を繰り返す。

図示の実施形態によれば，第１のセンサ８の感知部８１，８２に圧縮空気を噴射する第１のエアノズル９が設けられており，第１のエアノズル９から高圧エアが噴射されるので，第１のセンサ８の感知部８１，８２に付着した合成樹脂粉末は直ちに除去される。
そのため，第１のセンサ８を誤作動させてしまう恐れや，第１のセンサ８が作動不能となることは無く，整立機６の内部で容器５０が滞留して移動できない状態（いわゆる「詰まった」状態）となってしまうことが防止される。
また図示の実施形態によれば，ターンテーブル６１のレールにおいて，容器５０が他の容器５０上に重なってしまった場合には，第２のエアノズル１０から高圧エアを噴射して，当該重なり合った状態を解消することが出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり，本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・ボトルストレージタンク
２・・・バイブレータ
３・・・横送りコンベア
４・・・横置きダクト
６・・・整立機
７・・・容器供給装置制御盤
８・・・第１のセンサ
９・・・第１のエアノズル
１０・・・第２のエアノズル
２０・・・高圧エア供給源
３０・・・第１の開閉弁
３５・・・第２の開閉弁
４０・・・コントロールユニット
５０・・・容器
７０・・・搬送ライン

Claims

容器を開口部が上方に向けた状態に整列せしめて搬送装置上に載置して搬送する整立機において，
整立機内に設定値よりも多くの容器が供給されているか否かを感知するセンサを設け，
前記センサの感知部に圧縮空気を噴射する噴射装置が設けられており，当該噴射装置は圧縮空気源に連通する配管に取り付けられており，整立機の内部で浮遊している樹脂粉が前記センサの光照射部或いは受光部に付着して前記センサの検知能力を阻害するのに必要かつ十分な時間よりも短い時間に設定された所定時間が経過すると，前記センサの感知部に付着した合成樹脂粉末を除去する程度の圧力及び流量で空気を噴射する機能を有し，
前記圧縮空気源に連通した第２の圧縮空気用配管と，第２の圧縮空気用配管に設けられた第２の噴射装置が設けられており，当該第２の噴射装置は，整立機６のターンテーブルのレールに沿って整立機内を進行する容器が２個以上重なった場合に，第２の噴射装置から噴射される圧縮空気により前記２個以上重なった容器の上方の容器を吹き落とすことが出来る様に，当該上方の容器に対して圧縮空気を噴射することを特徴とする整立機。
前記センサは，所定の検知位置に存在する容器の垂直方向の最上位置を検出する機能を有している請求項１の整立機。
前記センサは，容器の垂直方向の最上位置を検出する際にセンサから光を照射する機能と，当該照射された光が容器により反射された反射光を受信する機能とを備えている請求項２の整立機。