JP3252113B2 - 充填包装設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器にシャンプー
等の内容物を充填してキャップを施す充填包装設備に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の充填包装設備として、容器搬送ラ
インを構成するコンベヤに沿って、充填機、キャッピン
グ機を順に配置し、容器に内容物を充填してキャップを
施すものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来の充
填包装設備では、容器搬送ラインを構成するコンベヤに
対し、充填機やキャッピング機を別体にしており、以下
の問題点がある。 充填包装対象としての容器の品種替えのために、容器
搬送ラインに対し例えばカバーキャップ用のキャッピン
グ機を増設する計画がある場合には、容器搬送ラインの
側傍に当該カバーキャップ用のキャッピング機が据付け
可能となるスペースを予め確保しておく必要があり、容
器搬送ラインの全長が定常的に長大になる。このこと
は、容器搬送ラインを循環使用される容器搬送具の該ラ
インへの投入数が多大となることを意味し、容器の品種
替え時には容器搬送具の型替え部品／工数も多大にな
る。

【０００４】容器品種替えに応じて、例えばカバーキ
ャップ用のキャッピング機を容器搬送ラインに着脱する
場合には、キャッピング機のキャッピング作業センター
を容器搬送ラインの容器口部設定位置に合致させる必要
があり、この位置合せに多大な困難を伴ない生産性が悪
い。

【０００５】本発明の課題は、多品種の容器に対応し得
る充填包装設備において、コンパクトで生産性の高い多
品種対応ラインを構成することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、容器搬送ラインに沿って充填機、キャンピング機を
順に配置し、容器に内容物を充填してキャップを施す充
填包装設備において、キャッピング機に容器搬送コンベ
ヤを内蔵し、該キャッピング機に内蔵の容器搬送コンベ
ヤを容器搬送ラインに設置される他の容器搬送コンベヤ
に接続し得るように着脱可能にし、それらの相接続され
る容器搬送コンベヤ同士を位置決め装置により位置決め
して結合可能となるようにしたものである。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記充填機も容器搬送コンベ
ヤを内蔵し、該充填機に内蔵の容器搬送コンベヤも容器
搬送ラインに設置される他の容器搬送コンベヤに接続し
得るように着脱可能にし、それらの相接続される容器搬
送コンベヤ同士を位置決め装置により位置決めして結合
可能となるようにしたものである。

【０００８】請求項３に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の本発明において更に、前記容器搬送コンベヤ
をサーボモータにより駆動可能とし、このサーボモータ
をコントローラにより制御可能としてなるようにしたも
のである。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば下記、の
作用がある。キャッピング機に容器搬送コンベヤを内
蔵し、該キャッピング機に内蔵の容器搬送コンベヤを容
器搬送ラインに設置される他の容器搬送コンベヤに接続
し得るように着脱可能にし、それらの相接続される容器
搬送コンベヤ同士を位置決め装置により位置決めして結
合可能とした。従って、容器の品種替えのために、容器
搬送ラインに対し例えばカバーキャップ用のキャッピン
グ機を挿入する場合には、該搬送ラインを構成している
容器搬送コンベヤの中間部を切り開いてそのカバーキャ
ップ用のキャッピング機のための据付けスペースを形成
し、その据付けスペースに当該キャッピング機に内蔵の
コンベヤを挿入することにて対応できるものとなる。こ
のため、容器搬送ラインの全長をその時点のライン構成
機器のために必要な長さの範囲に留めてコンパクト化
し、予め徒らに長大なラインを設けておく必要を排除で
きる。このため、容器搬送ラインを循環しようさせる容
器搬送具の該ラインへの投入数を必要最小限とし、容器
の品種替え時の容器搬送具の型替え部品／工数も低減で
きる。

【００１０】容器品種替えに応じて、例えばカバーキ
ャップ用のキャッピング機を容器搬送ラインに着脱する
場合には、キャッピング機に内蔵のコンベヤの搬送ライ
ンを隣接する他のコンベヤの搬送ラインに合致させるだ
けで、それらのコンベヤ同士を位置決め装置により簡易
確実に位置決めして結合できる。キャッピングのキャッ
ピング作業センターを容器搬送ラインの容器口部設定位
置に合致させるものに比して、簡易で生産性を向上でき
る。

【００１１】請求項２に記載の本発明によれば下記の
作用がある。充填機内に容器搬送コンベヤを内蔵し、
該充填機に内蔵の容器搬送コンベヤも容器搬送ラインに
設置される他の容器搬送コンベヤに接続し得るように着
脱可能にし、それらの相接続される容器搬送コンベヤ同
士を位置決め装置により位置決めして結合可能としたか
ら、キャッピング機内に容器搬送コンベヤを内蔵したこ
とによる上記、と同様に、コンパクトで生産性の高
い多品種対応ラインを構成できる。

【００１２】請求項３に記載の本発明によれば下記〜
の作用がある。 容器搬送コンベヤを駆動するサーボモータの制御によ
り容器の搬送速度を任意に設定し得る。このため、容器
の搬送速度を高速化しても、容器の停止から搬送への加
速時、或いは搬送から停止への減速時の衝撃を緩和して
液はねを回避できる。

【００１３】上記により、容器を高速搬送しながら
液はねを回避でき、充填包装ラインを多列化せずに充填
包装の生産性を上げることができるから、充填機とキャ
ッピング機の作業ヘッド数を少なく、容器の搬送に用い
られる容器搬送具の使用個数も少なくでき、容器の品種
替えに伴うそれらの作業ヘッドや容器搬送具の型替え部
品／工数等を低減できる。

【００１４】上記の如く、容器の品種替えに際して
の型替え部品／工数等を低減できるため、多品種生産ラ
インにおいても高い生産性を維持できる。また、容器搬
送コンベヤを間欠駆動するサーボモータの制御により容
器の停止位置も任意に設定できるから、容器の口部が容
器本体に対して偏心している容器（以下、偏心容器と記
す）において、充填機、キャッピング機に対する容器の
停止位置をその偏心量に応じて確実且つ容易に調整で
き、偏心容器を含む多品種生産ラインにおいても高い生
産性を維持できる。

【００１５】尚、本発明で用いるサーボモータとは、
（株）オーム社発行の電気工学ポケットブック（ＪＲ
版）第３版８章に記載の如くの、「制御量が位置又は角
度であるような追値フィードバック制御であるサーボ機
構の中で機械的出力をもつ制御要素」を言う。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は充填包装設備を示す斜視
図、図２は充填包装設備を示す正面図、図３は充填包装
設備を示す平面図、図４はボトル供給機を示す模式図、
図５は充填機を示す模式図、図６はキャップ供給機を示
す模式図、図７はボトル表裏判別修正機を示す模式図、
図８はボトル表裏判別修正機の表裏判別状態を示す模式
図、図９はボトル表裏判別修正機のボトル反転状態を示
す模式図、図１０はボトル表裏判別修正機の表裏判別修
正状態を示す模式図、図１１はボトル排出機を示す模式
図、図１２は充填包装設備の制御系統図、図１３はボト
ル搬送具を示す模式図、図１４は充填包装設備の構成分
解図、図１５はキャッピング機の結合状態を示す模式
図、図１６はボトル搬送コンベヤの位置決め構造を示す
模式図、図１７は図１６の位置決め装置を示す模式図、
図１８は充填包装設備のレイアウトの変形例を示す模式
図、図１９は充填包装設備のレイアウトの変形例を示す
模式図である。

【００１７】充填包装設備１０は、図１〜図３に示す如
く、ボトル１にシャンプー等の内容物を充填してスプレ
ーキャップ２、カバーキャップ３（図１３）を施すもの
である。ボトル１はボトル供給機２０により供給され、
内容物は充填機３０により充填され、スプレーキャップ
２はキャッピング機４０Ａにより供給され、カバーキャ
ップ３はキャッピング機４０Ｂにより供給される。

【００１８】充填包装設備１０は、ボトル搬送ラインを
構成するボトル搬送コンベヤ１１を上下の上搬送路１１
Ａと下搬送路１１Ｂからなる２層構造とし、ボトル搬送
コンベヤ１１の最上流端で上搬送路１１Ａと下搬送路１
１Ｂとをエレベータ１２により連結し、ボトル搬送コン
ベヤ１１の最下流端で上搬送路１１Ａと下搬送路１１Ｂ
とをエレベータ１３により連結し、結果として、上搬送
路１１Ａと下搬送路１１Ｂとを無端周回状をなすように
連結して構成している。

【００１９】充填包装設備１０は、ボトル搬送コンベヤ
１１の上搬送路１１Ａに沿って、最上流側から最下流側
に向けて順に、充填機３０、キャッピング機４０Ａ、４
０Ｂ、ボトル供給機２０を配置している。そして、充填
包装設備１０は、キャッピング機４０Ｂとボトル供給機
２０との間のボトル排出部５０Ａに、充填キャッピング
済のボトル排出機５０を設けている。５１はコンベヤか
らなるボトル搬出ラインである。

【００２０】充填包装設備１０は、ボトル搬送コンベヤ
１１の下搬送路１１Ｂに沿ってボトル処理装置６０を配
置している。ボトル処理装置６０は、ボトル表裏判別修
正装置６１と、ボトル内クリーニング装置７１とからな
っている。

【００２１】尚、ボトル搬送コンベヤ１１は、両側２条
の搬送ベルト１４、１４により構成されるベルトコンベ
ヤであり、ボトル１を保持した袴状のボトル搬送具４を
搬送ベルト１４、１４により搬送可能とする。ボトル搬
送具４は例えば図１３に示す如く、第１と第２のベース
部材８１、８２と、高さ調節用部材８３と、ボトル保持
部材８４とを有して構成され、ボトル保持部材８４によ
りボトル１を保持可能とする。

【００２２】充填包装設備１０にあっては、図１２に示
す如く、ラインコントローラ１００により、搬送コンベ
ヤコントローラ１０１を介してボトル搬送コンベヤ１１
を制御し、充填コントローラ１０２を介して充填機３０
を制御し、キャッピングコントローラ１０３を介してキ
ャッピング機４０Ａ、４０Ｂを制御し、ボトル供給コン
トローラ１０４を介して、ボトル供給機２０を制御し、
ボトル排出コントローラ１０５を介してボトル排出機５
０を制御する。

【００２３】以下、ボトル搬送コンベヤ１１、ボトル供
給機２０、充填機３０、キャッピング機４０Ａ、４０
Ｂ、ボトル排出機５０、ボトル処理装置６０のそれぞれ
について説明する。

【００２４】（ボトル搬送コンベヤ１１）（図２〜図
４） ボトル搬送コンベヤ１１は、ボトル供給機２０の前面に
設置されるボトル搬送コンベヤ１１１と、充填機３０に
内蔵されるボトル搬送コンベヤ１１２と、キャッピング
機４０Ａ（キャップ締付機４６Ａ）、キャッピング機４
０Ｂ（キャップ打込機４６Ｂ）のそれぞれに内蔵される
ボトル搬送コンベヤ１１３と、ボトル排出機５０に内蔵
されるボトル搬送コンベヤ１１４とを、後述する位置決
め装置１１５により互いに搬送ライン上に位置決めされ
て結合されるものである（図１５〜図１７）。そして、
ボトル搬送コンベヤ１１は、ボトル搬送具４内のボトル
１に対しボトル供給機２０、充填機３０、キャッピング
機４０Ａ、４０Ｂ、ボトル処理装置６０のそれぞれが所
定の作業を付与し得るように一定のタイミングで、ボト
ル搬送具４を間欠送りする。

【００２５】このとき、ボトル搬送コンベヤ１１は、図
２、図３、図１２に示す如く、ボトル搬送具４をボトル
供給機２０、充填機３０、キャッピング機４０Ａ、４０
Ｂ、ボトル排出機５０、ボトル処理装置６０のそれぞれ
に順次間欠的に位置付けるための駆動部をボトル搬送用
サーボモータＭ１とし、このサーボモータＭ１を搬送コ
ンベヤコントローラ１０１の速度制御部と位置制御部に
より制御し、ボトル搬送具４の搬送速度、停止位置を制
御可能としている。これにより、ボトル搬送コンベヤ１
１は、例えば充填機３０からキャッピング機４０Ａへの
移動区間で、初期区間を加速域に、中間区間を等速域
に、終期区間を減速域に設定し、充填機３０から緩やか
に発進し、キャッピング機４０Ａに緩やかに位置付けら
れて停止するように、ボトル搬送具４の搬送速度を制御
する。また、ボトル搬送コンベヤ１１は、(a) ボトル１
が対称ボトルのとき、機械センター、例えばキャッピン
グ機４０Ａにおいてはキャップセット装置４７センター
に対しボトル搬送具４のセンターが合致して停止するよ
うにボトル搬送具４の停止位置を制御し、(b) ボトル１
が偏心ボトル（偏心量ｅ）のとき、例えばキャッピング
機４０Ａのキャップセット装置４７センターに対しボト
ル４のセンターが停止する位置をその偏心量ｅだけずら
した状態となるように、ボトル搬送具４の停止位置を制
御する。

【００２６】また、ボトル搬送コンベヤ１１は、図２、
図３に示す如く、前述したエレベータ１２、１３のため
の駆動部をサーボモータＭ２、Ｍ３とし、下搬送路１１
Ｂにおける充填機３０の手前から後述するボトル昇降装
置３４を回避するためのボトル前移動用駆動部をサーボ
モータＭ４、上搬送路１１Ａにおける充填機３０の手前
から後述するボトル昇降装置３４を回避するためのボト
ル後移動用駆動部をサーボモータＭ５とし、それらのサ
ーボモータＭ２〜Ｍ５もコンベヤコントローラ１０１の
速度制御部と位置制御部により制御可能としている。

【００２７】（ボトル供給機２０）（図１、図４） ボトル供給機２０は、図１、図４に示す如く、空ボトル
供給ホッパ２１と、空ボトル供給コンベヤ２２と、空ボ
トル供給ロボット２３とを有している。ボトル供給機２
０は、空ボトル供給コンベヤ２２により送られてくる空
ボトル１を、空ボトル供給ロボット２３のチャック２３
Ａによりチャックし、この空ボトル１を上搬送路１１Ａ
上のボトル供給位置に停止しているボトル搬送具４に供
給する。

【００２８】ボトル供給機２０の前面には、ボトル搬送
コンベヤ１１を構成する上搬送路１１Ａ、下搬送路１１
Ｂをボトル搬送コンベヤ１１１として配置してある。

【００２９】このとき、ボトル供給機２０は、図４、図
１２に示す如く、空ボトル供給ロボット２３のＸ軸方向
駆動部、Ｙ軸方向駆動部、Ｚ軸方向駆動部、回転軸駆動
部のそれぞれをサーボモータＭ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９と
し、それらのサーボモータＭ６〜Ｍ９をボトル供給コン
トローラ１０４の速度制御部と位置制御部により制御可
能としている。

【００３０】（充填機３０）（図５） 充填機３０は、図５に示す如く、給液配管３１と、ピス
トン部３２と、充填ノズル３３と、ボトル昇降装置３４
とを有している。充填機３０は、上搬送路１１Ａ上の充
填位置に停止しているボトル搬送具４をボトル昇降装置
３４により上昇させることにより、このボトル搬送具４
が保持しているボトル１内に充填ノズル３３を挿入す
る。そして、充填ノズル３３からボトル１へと内容物の
充填を開始するとともに、ボトル昇降装置３４によりボ
トル搬送具４を下降させ、ボトル１への内容物の充填を
完了した時点でボトル搬送具４を再び上搬送路１１Ａの
上に預ける。

【００３１】充填機３０は、ボトル搬送コンベヤ１１を
構成する上搬送路１１Ａ、下搬送路１１Ｂをボトル搬送
コンベヤ１１２として内蔵してある。

【００３２】このとき、充填機３０は、図５、図１２に
示す如く、ボトル昇降装置３４の駆動部をボトル昇降用
サーボモータＭ１０、ピストン部３２の駆動部を充填ピ
ストン用サーボモータＭ１１とし、これらのサーボモー
タＭ１０、Ｍ１１を充填コントローラ１０２の速度制御
部と位置制御部により制御し、ボトル１に対する充填液
面、充填量（例えば、ボトル形状に応じた液面、充填
量）を制御可能としている。

【００３３】（キャッピング機４０Ａ、４０Ｂ）（図
１、図６） キャッピング機４０Ａ（４０Ｂ）は、図６に示す如く、
キャップ供給ホッパ４１と、キャップ供給コンベヤ４２
と、キャップ供給ロボット４３と、キャップフィーダ４
４と、キャップ供給ヘッド４５を有している。

【００３４】キャッピング機４０Ａは、キャップ締付機
４６Ａを、キャッピング機４０Ｂはキャップ打込み機４
６Ｂを付帯的に備えている。尚、キャップ締付機４６Ａ
とキャップ打込み機４６Ｂは実質的に同一構成としてい
る。キャップ締付機４６Ａ（キャップ打込み機４６Ｂ）
は、キャップセット装置４７を有している。

【００３５】キャッピング機４０Ａは、キャップ供給コ
ンベヤ４２により送られてくるスプレーキャップ２を、
キャップ供給ロボット４３のチャック４３Ａによりチャ
ックし、このスプレーキャップ２をキャップフィーダ４
４に整列して移載する。そして、キャップフィーダ４４
により送られてくるスプレーキャップ２をキャップ供給
ヘッド４５のチャック４５Ａによりチャックし、このス
プレーキャップ２をキャップ締付機４６Ａのキャップセ
ット装置４７に供給する。キャップ締付機４６Ａのキャ
ップセット装置４７は、キャッピング機４０Ａのキャッ
プ供給ヘッド４５から供給されたスプレーキャップ２を
チャック４７Ａに受取り、このスプレーキャップ２を上
搬送路１１Ａ上のキャップ締付位置に停止しているボト
ル搬送具４内のボトル１に螺着する。

【００３６】尚、キャッピング機４０Ａは、ディップチ
ューブ付スプレーキャップ２のディップチューブを上端
側から下端側にかけてしごいてストレート状にし、この
ディップチューブをボトル１にスムースに挿入可能とす
るためのしごきチャック４８も備えている。

【００３７】キャッピング機４０Ｂは、キャップ供給コ
ンベヤ４２により送られてくるカバーキャップ３を、キ
ャップ供給ロボット４３のチャック４３Ａによりチャッ
クし、このカバーキャップ３をキャップフィーダ４４に
整列して移載する。そして、(A) キャップフィーダ４４
により送られてくるカバーキャップ３をキャップ供給ヘ
ッド４５のチャック４５Ａによりチャックし、このカバ
ーキャップ３を上搬送路１１Ａ上のキャップ打込み位置
に停止しているボトル搬送具４内のボトル１のスプレー
キャップ２まわりに載せ、続いてキャップ打込み機４６
Ｂのキャップセット装置４７の打込みヘッド４７Ｂによ
りボトル１のスプレーキャップ２まわりに打込む。或い
は、(B) キャップフィーダ４４により送られてくる打込
みキャップ３をキャップ供給ヘッド４５のチャック４５
Ａにチャックし、この打込みキャップ３をキャップ供給
ヘッド４５によりチャックしたまま上搬送路１１Ａ上の
キャップ打込み位置に停止しているボトル搬送具４内の
ボトル１のスプレーキャップ２まわりに保持し、続い
て、キャップ打込み機４６Ｂのキャップセット装置４７
の打込みヘッド４７Ｂによりボトル１のスプレーキャッ
プ２回りに打込む。

【００３８】キャッピング機４０Ａのキャップ締付機４
６Ａ、キャッピング機４０Ｂのキャップ打込み機４６Ｂ
は、ボトル搬送コンベヤ１１を構成する上搬送路１１
Ａ、下搬送路１１Ｂをボトル搬送コンベヤ１１３として
内蔵している。

【００３９】このとき、キャッピング機４０Ａ（４０
Ｂ）は、図６、図１２に示す如く、キャップ供給ロボッ
ト４３のＸ軸方向駆動部、Ｙ軸方向駆動部、Ｚ軸方向駆
動部、回転軸駆動部のそれぞれをサーボモータＭ１２、
Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１５とし、それらのサーボモータＭ
１２〜Ｍ１５をキャッピングコントローラ１０３の速度
制御部と位置制御部により制御可能としている。

【００４０】また、キャッピング機４０Ａ（４０Ｂ）
は、キャップフィーダ４４の駆動部をサーボモータＭ１
６とし、このサーボモータＭ１６をキャッピングコント
ローラ１０３の速度制御部と位置制御部により制御可能
としている。

【００４１】また、キャッピング機４０Ａ（４０Ｂ）
は、キャップ供給ヘッド４５の昇降駆動部と横行駆動部
をサーボモータＭ１７、Ｍ１８とし、それらのサーボモ
ータＭ１７、Ｍ１８をキャッピングコントローラ１０３
の速度制御部と位置制御部により制御可能としている。

【００４２】また、キャッピング機４０Ａは、キャップ
セット装置４７の昇降駆動部をサーボモータＭ１９、チ
ャック４７Ａのローラ回転装置１１３のためのモータ１
２１をサーボモータＭ２０、しごきチャック４８の昇降
駆動部と横行駆動部をサーボモータＭ２１、Ｍ２２と
し、それらのサーボモータＭ１９〜Ｍ２２をキャッピン
グコントローラ１０３の速度制御部と位置制御部により
制御可能としている。

【００４３】（ボトル排出機５０）（図１〜図３、図１
１） ボトル排出機５０は、図１１に示す如く、ボトル移載ロ
ボット５２を有している。ボトル排出機５０は、上搬送
路１１Ａ上のボトル排出部５０Ａに停止しているボトル
搬送具４内の充填キャッピング済のボトル１をボトル移
載ロボット５２のチャック５２Ａによりチャックし、こ
のボトル１をボトル搬出ライン５１に移載する。

【００４４】ボトル排出機５０は、ボトル搬送コンベヤ
１１を構成する上搬送路１１Ａ、下搬送路１１Ｂをボト
ル搬送コンベヤ１１４として内蔵してある。

【００４５】このとき、ボトル排出機５０は、図１１、
図１２に示す如く、ボトル移載ロボット５２のＸ軸方向
駆動部、Ｙ軸方向駆動部のそれぞれをサーボモータＭ２
３、Ｍ２４とし、これらのサーボモータＭ２３、Ｍ２４
をボトル排出コントローラ１０５の速度制御部と位置制
御部により制御可能としている。

【００４６】（ボトル処理装置６０）（図２、図７〜図
１０） ボトル処理装置６０は、前述した如く、ボトル表裏判別
修正装置６１とボトル内クリーニング装置７１とを有す
る。

【００４７】ボトル表裏判別修正装置６１は、下搬送路
１１Ｂ上のボトル処理位置に昇降旋回テーブル６２を有
し、このボトル処理位置に停止するボトル搬送具４に保
持されているボトル１の正面側にカラーマークセンサ６
３、背面側に反射板６４を設けている。昇降旋回テーブ
ル６２は、下搬送路１１Ｂのコンベヤ直下に配置され、
昇降シリンダ６２Ａ、旋回アクチュエータ６２Ｂを有す
るとともに、ボトル搬送具４のベース部材８１の下面に
設けられている位置決め孔８１Ｅに係脱できる位置決め
ピン６２Ｃを備えている。カラーマークセンサ６３は、
ボトル処理位置にボトル１がないことを反射板６４の反
射光量による強明彩度の検出にて判別し、例えば、ボト
ル１の表面を弱明彩度にて判別し、ボトル１の裏面を中
明彩度にて判別する。

【００４８】カラーマークセンサ６３がボトル１の不在
とボトル１の表面を検出したとき、昇降旋回テーブル６
２は不動作とする。カラーマークセンサ６３がボトル１
の裏面を検出したとき、昇降シリンダ６２Ａによりテー
ブル６２を上昇させて、テーブル６２の位置決めピン６
２Ｃをボトル搬送具４の位置決め孔８１Ｅに係合させて
ボトル搬送具４を下搬送路１１Ｂの搬送ベルト１４の上
に持ち上げ、続いて旋回アクチュエータ６２Ｂによりボ
トル搬送具４を 180度回転させた後、昇降シリンダ６２
Ａによりテーブル６２を下降させてボトル搬送具４を下
搬送路１１Ｂの搬送ベルト１４の上に戻し、ボトル１の
表面を正面側に向けるように表裏修正する。

【００４９】ボトル内クリーニング装置７１は、下搬送
路１１Ｂの上のボトル処理位置で、このボトル処理位置
に停止するボトル搬送具４に保持されているボトル１の
直上に配置されるクリーニングヘッド７２を有する。ク
リーニングヘッド７２は、昇降シリンダ７２Ａにより下
降されてボトル１の口部に嵌着し、エアブロー通路７２
Ｂと、エア吸引通路７２Ｃとを有する。ボトル内クリー
ニング装置７１は、昇降シリンダ７２Ａによりクリーニ
ングヘッド７２を下降させて、クリーニングヘッド７２
をボトル１の口部に嵌着し、ボトル１内の異物を除去す
るためのエアブローと吸引とを行なう。

【００５０】即ち、ボトル処理装置６０は、以下の如く
動作する。 (1) 下搬送路１１Ｂを搬送されてくるボトル１をボトル
処理位置で停止させる（図８）。

【００５１】(2) カラーマークセンサ６３によりボトル
１の表裏を判別する。

【００５２】(3) 上記(2) と同時に、昇降シリンダ７２
Ａによりクリーニングヘッド７２を下降し、クリーニン
グヘッド７２をボトル１の口部に嵌着させ、ボトル１の
内部のエアブローと吸引を行なう（図９）。

【００５３】(4) ボトル１の裏面を検出したとき、昇降
シリンダ６２Ａにより昇降旋回テーブル６２を上昇させ
てボトル搬送具４を下搬送路１１Ｂから離し、旋回アク
チュエータ６２Ｂによりテーブル６２を 180度回転さ
せ、ボトル１の表面を正面に向ける（図９）。尚、この
とき、クリーニングヘッド７２は、ボトル１の口部に嵌
着したまま、上記(3) の動作を行なう。ボトル１の表面
を検出したときには、昇降シリンダ６２Ａ、旋回アクチ
ュエータ６２Ｂともに不動作とする。

【００５４】(5) 昇降シリンダ６２Ａにより昇降旋回テ
ーブル６２を下降させて、ボトル搬送具４を下搬送路１
１Ｂに戻すとともに、昇降シリンダ７２Ａによりクリー
ニングヘッド７２を上昇させて原位置に戻す。

【００５５】(6) 下搬送路１１Ｂに戻したボトル搬送具
４を下搬送路１１Ｂにより搬出する。

【００５６】従って、充填包装設備１０による充填キャ
ッピング動作は以下の如くなされる。 (1) ボトル供給 ボトル搬送コンベヤ１１の搬送制御により、上搬送路１
１Ａ上のボトル搬送具４が間欠送りされてボトル供給位
置に停止せしめられると、ボトル供給機２０が供給する
空ボトル１がこのボトル搬送具４に供給される。ボトル
搬送具４は、上搬送路１１Ａの最下流端で、エレベータ
１３により下搬送路１１Ｂに移送される。

【００５７】(2) ボトル処理 ボトル搬送コンベヤ１１の搬送制御により、下搬送路１
１Ｂ上のボトル搬送具４がボトル処理位置に停止せしめ
られると、ボトル処理装置６０のボトル表裏判別修正装
置６１、ボトル内クリーニング装置７１が空ボトル１の
表裏を判別して該ボトル１の表面を正面側に向けるとと
もに、空ボトル１の内部をクリーニングする。ボトル搬
送具４は、下搬送路１１Ｂの最下流端で、エレベータ１
２により上搬送路１１Ａに移送される。

【００５８】(3) 充填 ボトル搬送コンベヤ１１の搬送制御により、上搬送路１
１Ａ上のボトル搬送具４が充填位置に停止せしめられる
と、充填機３０により内容物が空ボトル１に充填され
る。

【００５９】(4) キャップ供給 ボトル搬送コンベヤ１１の搬送制御により、上搬送路１
１Ａ上のボトル搬送具４がキャップ締付位置に停止せし
められると、キャッピング機４０Ａが供給するスプレー
キャップ２がボトル１に螺着される。

【００６０】続いて、上搬送路１１Ａ上のボトル搬送具
４がキャップ打込み位置に停止せしめられると、キャッ
ピング機４０Ｂが供給するカバーキャップ３がボトル１
のスプレーキャップ２まわりに打込まれる。

【００６１】(5) ボトル排出 ボトル搬送コンベヤ１１の搬送制御により、上搬送路１
１Ａ上のボトル搬送具４０がボトル排出部５０Ａに停止
せしめられると、ボトル排出機５０がボトル１をボトル
搬出ライン５１に移載して、下工程へと搬出する。

【００６２】尚、上記(1) 〜(5) の充填キャッピング動
作の実行に際しては、ラインコントローラ１００は今回
の充填包装対象としてのボトル１の品種に応じた数値制
御データを用い、各コントローラ１０１、１０２、１０
３等を介してボトル搬送コンベヤ１１、ボトル供給機２
０、充填機３０、キャッピング機４０Ａ、４０Ｂ、ボト
ル排出機５０の前述したサーボモータＭ１〜Ｍ２４を前
述した如くに制御する。ボトル搬送コンベヤ１１、ボト
ル供給機２０、充填機３０、キャッピング機４０Ａ、４
０Ｂ、ボトル排出機５０のために各種ボトル品種に応じ
て予め定めてある数値制御データは、ラインコントロー
ラ１００にメモリされるものに限らず、各コントローラ
１０１、１０２、１０３等にメモリされても良く、或い
はラインコントローラ１００に対する上位コンピユータ
にメモリされていても良い。

【００６３】然るに、充填包装設備１０にあっては、前
述した如く、ボトル搬送コンベヤ１１を、ボトル供給機
２０の前面に設置されるボトル搬送コンベヤ１１１と、
充填機３０に内蔵されるボトル搬送コンベヤ１１２と、
キャッピング機４０Ａのキャップ締付機４６Ａ、キャッ
ピング機４０Ｂのキャップ打込み機４６Ｂのそれぞれに
内蔵されるボトル搬送コンベヤ１１３と、ボトル排出機
５０に内蔵されるボトル搬送コンベヤ１１４とに分離分
割してある（図１４）。そして、充填機３０、キャッピ
ング機４０Ａのキャップ締付機４６Ａ、キャッピング機
４０Ｂのキャップ打込み機４６Ｂ、ボトル排出機５０の
それぞれをボトル搬送ラインに着脱し、それらが内蔵す
るコンベヤ１１２〜１１４を相隣接する他のコンベヤ１
１に結合してボトル搬送ラインを構成するものとしてい
る。図１５は２基のキャップ締付機４６Ａ同士をボトル
搬送ラインに挿入し、それらのコンベヤ１１３同士を位
置決め装置１１５により位置決めして結合したものであ
る。位置決め装置１１５は、相結合されるコンベヤ１１
３（１１１〜１１４）を互いに搬送ライン上に位置決め
するものであり、図１６に示す如く、コンベヤ１１１〜
１１４の両側端面に設けられる。そして、位置決め装置
１１５は、図１７に示す如く、相結合されるコンベヤ１
１３の間に必要によりスペーサ１１６を挟み、両コンベ
ヤ１１３の一方のコンベヤ１１３に固定してあるロック
プレート１１７、ガイドプレート１１８Ａの保持してあ
る位置決めピン１１９を他方のコンベヤ１１３に固定し
てあるガイドプレート１１８Ｂに係入し、該位置決めピ
ン１１９の操作ハンドル１１９Ａをロックプレートのロ
ック凹部１１７Ａに係入ロックし、それらコンベヤ１１
３同士の位置決めを完了するものである。

【００６４】尚、充填包装設備１０にあっては、ボトル
搬送ライン１１を構成するボトル搬送コンベヤ１１１〜
１１４を搬送ライン上に位置決めした後、例えば、図１
５、図１６に示す如く、サーボモータＭ１の出力軸に固
定してある歯付車１２０に巻き回した歯付ベルト１２１
を、相結合された一方のコンベヤ１１３の駆動歯付車１
２２と他方のコンベヤ１１３の駆動歯付車１２２とに巻
き回し、両コンベヤ１１３、１１３（１１１〜１１４）
の速度制御、位置制御の同期を図るものとしている。こ
の同一のサーボモータＭ１によるコンベヤ１１１〜１１
４の同期化構造は、充填機３０、キャッピング機４０
Ａ、４０Ｂ、ボトル排出機５０のボトル１に対する作業
が順次連続的に行なわれるそれらの上搬送路１１Ａで採
用されることに格別の意味がある。下搬送路１１Ｂのサ
ーボモータＭ１は、各コンベヤ１１３（１１１〜１１
４）毎に独立使用し、両コンベヤ１１３、１１３の同期
化を図ることを必ずしも採用する必要がない（図１５、
図１６）。

【００６５】充填包装設備１０にあっては、充填機３
０、キャッピング機４０Ａのキャップ締付機４６Ａ、キ
ャッピング機４０Ｂのキャップ打込み機４６Ｂ、ボトル
排出機５０のそれぞれに前述の如く、ボトル搬送コンベ
ヤ１１２〜１１４を内蔵し、それらの充填機３０、キャ
ップ締付機４６Ａ、キャップ打込み機４６Ｂ、ボトル排
出機５０をボトル搬送ラインに着脱可能としたから、充
填包装設備１０をボトル１の品種に応じて極めて簡易に
以下の如くに変更できる。このとき、充填機３０、キャ
ッピング機４０Ａのキャップ締付機４６Ａ、キャッピン
グ機４０Ｂのキャップ打込み機４６Ｂ、ボトル排出機５
０は、それらの底部に据付脚部１３１（図５）、１３２
（図６）、１３３（図１１）を備えて床面との間に一定
の間隙を有しており、フォークリフトのフォークをこの
間隙に挿入して容易に、ボトル搬送ラインの内外に移動
できる。それらの据付脚部１３１〜１３３を、移動車輪
（キャスタ）に代えることもできる。

【００６６】(A) ２キャップライン（図１〜図３） ボトル１の品種により、ボトル１にスプレーキャップ２
とカバーキャップ３の如くに２種のキャップを施す場合
には、図１〜図３に既に示した如くの、ボトル搬送ライ
ンにスプレーキャップ２のためのキャッピング機４０Ａ
（キャップ締付機４６Ａ）とカバーキャップ３のための
キャッピング機４０Ｂ（キャップ打込み機４６Ｂ）の両
者を挿入する。

【００６７】(B) １キャップライン（図１８、図１９） ボトル１の品種により、ボトル１にスプレーキャップ２
だけを施し、カバーキャップ３を不要とする場合には、
上述(A) の充填包装設備１０からキャッピング機４０Ｂ
（キャップ打込み機４０Ｂ）を撤去し、この撤去部分に
単体のコンベヤ１１３Ａを挿入することができる（図１
８）。或いは、コンベヤ１１３を用いず、キャッピング
機４０Ｂ（キャップ打込み機４６Ｂ）を撤去した充填包
装設備１０において、充填機３０とキャッピング機４０
Ａ（キャップ締付機４６Ａ）とボトル排出機５０を互い
に直結して短縮ライン化することもできる（図１９）。

【００６８】(C) ３キャップライン ボトル１の品種により、ボトル１に中栓と、キャップ
と、カバーキャップの如くに３種のキャップを施す場合
には、ボトル搬送ラインに３種のキャッピング機を挿入
するものとなる。

【００６９】尚、ボトル１の品種により、内容物攪拌用
ボール装填機を用いる必要があれば、ボトル搬送ライン
にこのボール装填機も挿入するものとなる。このとき、
ボトル装填機がボトル搬送コンベヤを内蔵しているもの
であれば、ボトル搬送ラインに対し以上のキャッピング
機と同様に簡易に搬入できるものとなる。

【００７０】従って、本実施形態によれば以下の如くの
作用がある。 キャッピング機４０Ａ、４０Ｂにボトル搬送コンベヤ
１１３を内蔵し、該キャッピング機４０Ａ、４０Ｂをボ
トル搬送ラインに着脱可能とした。従って、ボトルの品
種替えのために、ボトル搬送ラインに対し例えばカバー
キャップ用のキャッピング機４０Ｂを挿入する場合に
は、該搬送ラインを構成しているボトル搬送コンベヤ１
１の中間部を切り開いてそのカバーキャップ用のキャッ
ピング機４０Ｂのための据付けスペースを形成し、その
据付けスペースに当該キャッピング機４０Ｂに内蔵のコ
ンベヤ１１３を挿入することにて対応できるものとな
る。このため、ボトル搬送ラインの全長をその時点のラ
イン構成機器のために必要な長さの範囲に留めてコンパ
クト化し、予め徒らに長大なラインを設けておく必要を
排除できる。このため、ボトル搬送ラインを循環しよう
させるボトル搬送具４の該ラインへの投入数を必要最小
限とし、ボトル１の品種替え時のボトル搬送具４の型替
え部品／工数も低減できる。

【００７１】ボトル品種替えに応じて、例えばカバー
キャップ用のキャッピング機４０Ｂをボトル搬送ライン
に着脱する場合には、キャッピング機４０Ａ、４０Ｂに
内蔵のコンベヤの搬送ラインを隣接する他のコンベヤ１
１の搬送ラインに合致させるだけで足りる。キャッピン
グ機４０Ｂのキャッピング作業センターをボトル搬送ラ
インのボトル口部設定位置に合致させるものに比して、
簡易で生産性を向上できる。

【００７２】充填機３０内にボトル搬送コンベヤ１１
２を内蔵し、該充填機３０をボトル搬送ラインに着脱可
能としたから、キャッピング機４０Ａ、４０Ｂ内にボト
ル搬送コンベヤ１１３を内蔵したことによる上記、
と同様に、コンパクトで生産性の高い多品種対応ライン
を構成できる。

【００７３】ボトル搬送コンベヤ１１（１１１〜１１
４）を駆動するサーボモータＭ１の制御によりボトル１
の搬送速度を任意に設定し得る。このため、ボトルの搬
送速度を高速化しても、ボトル１の停止から搬送への加
速時、或いは搬送から停止への減速時の衝撃を緩和して
液はねを回避できる。

【００７４】上記により、ボトル１を高速搬送しな
がら液はねを回避でき、充填包装ラインを多列化せずに
充填包装の生産性を上げることができるから、充填機３
０とキャッピング機４０Ａ、４０Ｂの作業ヘッド数を少
なく、ボトル１の搬送に用いられるボトル搬送具４の使
用個数も少なくでき、ボトル１の品種替えに伴うそれら
の作業ヘッドやボトル搬送具の型替え部品／工数等を低
減できる。

【００７５】上記の如く、ボトル１の品種替えに際
しての型替え部品／工数等を低減できるため、多品種生
産ラインにおいても高い生産性を維持できる。また、ボ
トル搬送コンベヤ１１３を間欠駆動するサーボモータＭ
１の制御によりボトル１の停止位置も任意に設定できる
から、偏心ボトルにおいて、充填機３０、キャッピング
機４０Ａ、４０Ｂに対するボトル１の停止位置をその偏
心量に応じて確実且つ容易に調整でき、偏心ボトルを含
む多品種生産ラインにおいても高い生産性を維持でき
る。

【００７６】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、多品種の
容器に対応し得る充填包装設備において、コンパクトで
生産性の高い多品種対応ラインを構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は充填包装設備を示す斜視図である。

【図２】図２は充填包装設備を示す正面図である。

【図３】図３は充填包装設備を示す平面図である。

【図４】図４はボトル供給機を示す模式図である。

【図５】図５は充填機を示す模式図である。

【図６】図６はキャップ供給機を示す模式図である。

【図７】図７はボトル表裏判別修正機を示す模式図であ
る。

【図８】図８はボトル表裏判別修正機の表裏判別状態を
示す模式図である。

【図９】図９はボトル表裏判別修正機のボトル反転状態
を示す模式図である。

【図１０】図１０はボトル表裏判別修正機の表裏判別修
正状態を示す模式図である。

【図１１】図１１はボトル排出機を示す模式図である。

【図１２】図１２は充填包装設備の制御系統図である。

【図１３】図１３はボトル搬送具を示す模式図である。

【図１４】図１４は充填包装設備の構成分解図である。

【図１５】図１５はキャッピング機の結合状態を示す模
式図である。

【図１６】図１６はボトル搬送コンベヤの位置決め構造
を示す模式図である。

【図１７】図１７は図１６の位置決め装置を示す模式図
である。

【図１８】図１８は充填包装設備のレイアウトの変形例
を示す模式図である。

【図１９】図１９は充填包装設備のレイアウトの変形例
を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ボトル（容器） ２、３ キャップ １０ 充填包装設備 １１、１１１〜１１４ ボトル搬送コンベヤ（容器搬送
コンベヤ） ３０ 充填機 ４０Ａ、４０Ｂ キャッピング機１１５ 位置決め装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 秀典 愛知県豊橋市明海町４−51 花王株式会 社 工場内 (56)参考文献 特開 平８−175598（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−290801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−77843（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−164199（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 7/28 B65C 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器搬送ラインに沿って充填機、キャン
   ピング機を順に配置し、容器に内容物を充填してキャッ
   プを施す充填包装設備において、キャッピング機に容器
   搬送コンベヤを内蔵し、該キャッピング機に内蔵の容器
   搬送コンベヤを容器搬送ラインに設置される他の容器搬
   送コンベヤに接続し得るように着脱可能にし、それらの
   相接続される容器搬送コンベヤ同士を位置決め装置によ
   り位置決めして結合可能としたことを特徴とする充填包
   装設備。
2. 【請求項２】 前記充填機も容器搬送コンベヤを内蔵
   し、該充填機に内蔵の容器搬送コンベヤも容器搬送ライ
   ンに設置される他の容器搬送コンベヤに接続し得るよう
   に着脱可能にし、それらの相接続される容器搬送コンベ
   ヤ同士を位置決め装置により位置決めして結合可能とし
   た請求項１記載の充填包装設備。
3. 【請求項３】 前記容器搬送コンベヤをサーボモータに
   より駆動可能とし、このサーボモータをコントローラに
   より制御可能としてなる請求項１又は２記載の充填包装
   設備。