JP2004203454A - フィルム嵌挿装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多数のラベルオープナ20及びラベル嵌挿ヘッド30と、ボトル載置台17に載置されたボトルBを、対応するラベルオープナ20及びラベル嵌挿ヘッド30の直下に保持するボトル保持手段40とを備えている。ボトル保持手段40は、ボトル載置台17に載置されたボトルBを把持する胴部把持機構41と、ボトルBの口部を閉塞するスクリューキャップの天面部分を上方から押圧することで、ボトルBを支持する上部支持機構45とから構成されており、胴部把持機構41は、ボトルBの胴部を把持する開閉可能な一対の把持アームと、この把持アームを開閉させる開閉機構部と、一対の把持アームの開閉支点間距離を変更する変更機構部とを備えている。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトル容器等の被嵌挿体にラベル等の筒状フィルムを嵌挿するフィルム嵌挿装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、シュリンクフィルムによって形成された筒状のラベルをPETボトルの胴部に嵌挿するラベル嵌挿装置としては、シート状に折り畳まれた状態のラベル及びPETボトルを受け取って、そのラベルを開口しながらPETボトルに嵌挿する複数のラベル嵌挿ヘッドを有するロータリ型のラベル嵌挿ユニットを搭載したものがあり、各ラベル嵌挿ヘッドは、図17(a)〜(c)に示すように、シート状に折り畳まれた状態のラベルLを筒状に開口するラベルオープナ61と、このラベルオープナ61によって筒状に開口されたラベルLをPETボトルBの胴部より大きく拡開する、4本の開閉杆62aを有するマンドレル62と、このマンドレル62によって拡開されたラベルLを、マンドレル62から押し下げることによって、マンドレル62の直下に位置しているPETボトルBにラベルLを嵌挿するラベルポジショナ63とを備えている。
【0003】
また、ラベル嵌挿ユニットに次々と供給されるPETボトルBは、同図(a)〜(c)に示すように、スターホイール64に嵌り込むことによって、または、図18(a)〜(c)に示すように、一対の把持アーム65で把持されることによって、各ラベル嵌挿ヘッドの直下に位置決めされるようになっており、これによって、PETボトルBに対するラベルLの嵌挿動作が円滑に行われることになる。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−227730号公報
【特許文献2】
特開2000−238726号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなラベル嵌挿装置において、ラベルLを嵌挿しようとするPETボトルBが、これまでとは形状やサイズが異なるPETボトルBに変更された場合は、変更されたPETボトルBに応じて、図19(a)、(b)に示すように、PETボトルBが嵌り込む位置決め凹部64aの大きさや形状が異なるスターホイール64に交換したり、図20(a)、(b)に示すように、PETボトルBの形状やサイズに合わせて、把持部65aの形状が異なる把持アーム65に交換したりする必要があり、こういったラベル嵌挿装置では、PETボトルBの変更に伴う調整を簡単に行うことができなかった。
【0006】
特に、多数のラベル嵌挿ヘッドを有するロータリ型のラベル嵌挿ユニットを備え、しかも、把持アーム65によってPETボトルBを把持するタイプのラベル嵌挿装置では、ラベル嵌挿ユニットに搭載された各ラベル嵌挿ヘッド毎に一対の把持アーム65が設けられているので、PETボトルBの変更に伴う調整を行う際は、各ラベル嵌挿ヘッドに対応する多数の把持アーム65を全て交換しなければならず、調整作業に手間と時間がかかるといった問題があった。
【0007】
そこで、この発明の課題は、上述した問題点に鑑み、被嵌挿体の大きさや形状の変更に伴う調整を簡単に行うことができる筒状フィルムの嵌挿装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、保持手段によって保持された被嵌挿体に、筒状フィルムを嵌挿するフィルム嵌挿装置において、前記保持手段は、前記被嵌挿体を把持する開閉可能な把持アームと、前記把持アームにおける開閉支点間距離を変更する変更機構とを備えていることを特徴とするフィルム嵌挿装置を提供するものである。
【0009】
以上のように、このフィルム嵌挿装置では、被嵌挿体を把持する把持アームにおける開閉支点間距離を変更する変更機構を備えているので、被嵌挿体の形状やサイズが変更された場合は、従来のフィルム嵌挿装置のように、変更された被嵌挿体に応じて把持アーム自体を交換しなくても、変更機構を用いて把持アームの開閉支点間距離を変更するだけで、同一の把持アームによって被嵌挿体を確実に把持することができる。
【0010】
従って、例えば、多数のフィルム嵌挿ヘッドを有するロータリ型のフィルム嵌挿装置のように、各フィルム嵌挿ヘッド毎に把持アームを備えている場合であっても、把持アーム自体を交換する必要がないので、被嵌挿体の変更に伴う調整を短時間で簡単に行うことが可能となる。
【0011】
特に、被嵌挿体に筒状フィルムを嵌挿する複数のフィルム嵌挿ヘッドを備え、それぞれのフィルム嵌挿ヘッド毎に被嵌挿体を保持する保持手段が設けられたフィルム嵌挿装置については、請求項2にかかる発明のように、前記変更機構が、それぞれの前記保持手段における前記把持アームの開閉支点間距離の変更動作を相互に連動させるようにしておくと、作業者が、各フィルム嵌挿ヘッドに対応するそれぞれの保持手段毎に把持アームの開閉支点間距離を個別に変更させる必要がないので、被嵌挿体の変更に伴う調整をさらに効率良く行うことができるという効果が得られる。
【0012】
また、全長が長い筒状フィルムを、被嵌挿体における把持アームによる把持位置まで嵌挿させなければならないような場合は、筒状フィルムを被嵌挿体に嵌挿する際、把持アームによる被嵌挿体の把持を一時的に解除しなければならず、その時点で被嵌挿体の姿勢が崩れたり、被嵌挿体が転倒したりするおそれがあるので、請求項3にかかる発明のフィルム嵌挿装置のように、前記保持手段に、前記把持アームが前記被嵌挿体の把持を解除したときに、前記被嵌挿体の上部を支持する上部支持機構を設けておくことが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、ボトルBの胴部にシュリンクフィルムによって形成された筒状のラベルLを嵌挿するためのラベル嵌挿装置1を示しており、このラベル嵌挿装置1は、ベルトコンベア7、スクリュー2a及びスターホイール2bからなるボトル供給ユニット2と、基材繰出部3aによって基材ロールから繰り出された長尺のラベル形成基材Mを順次切断しながらラベルLを形成し、そのラベルLを第1受渡位置αに順次供給するラベル供給ユニット3と、このラベル供給ユニット3によって第1受渡位置αに供給されたラベルLを受け取って第2受渡位置βに搬送するラベル受渡ユニット4と、ボトル供給位置γにおいて前記ボトル供給ユニット2から供給されたボトルBを受け取り、ボトル送出位置δまで搬送すると共に、前記ラベル受渡ユニット4によって搬送されてきたラベルLを第2受渡位置βにおいて受け取り、ボトルBをボトル供給位置γからボトル送出位置δまで搬送する間にラベルLをボトルBに嵌挿するロータリ型のラベル嵌挿ユニット5と、ボトルBに嵌挿されたラベルLを熱収縮させるための加熱ユニット(図示せず)にラベルLが嵌挿されたボトルBを搬送する、ベルトコンベア7及び多数のボトル把持アームが搭載されたボトル受渡手段6aとを備えたボトル搬送ユニット6とから構成されている。
【0014】
前記ラベル受渡ユニット4は、同図に示すように、第1受渡位置αと第2受渡位置βとを通るように一定の回転速度で回転する複数本のテイクアップ部材4aを備えており、シート状に折り畳まれた状態で第1受渡位置αに供給されるラベルLを、テイクアップ部材4aが吸引保持することによって受け取って、第2受渡位置βまで搬送するようになっている。
【0015】
前記ラベル嵌挿ユニット5は、図2に示すように、複数の支持アーム12を介して回転軸11に支持された支持プレート16の上面に取り付けられた円環状のボトル載置台17と、回転軸11から放射状に張り出した複数の支持アーム13、14、15を介して、円環状のボトル載置台17に沿うように、その上方に一定間隔で取り付けられた多数のラベルオープナ20及びラベル嵌挿ヘッド30と、ボトル載置台17に載置されたボトルBを、対応するラベルオープナ20及びラベル嵌挿ヘッド30の直下に保持するボトル保持手段40とを備えており、第2のラベル受渡位置βにおいて受け取ったシート状に折り畳まれた筒状のラベルLが、ラベルオープナ20によって開口された後、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBがボトル送出位置δまで搬送される途中で、ラベル嵌挿ヘッド30によって、ボトルBの胴部に嵌挿されるようになっている。
【0016】
前記ラベルオープナ20は、図2に示すように、先端に把持部が取り付けられた開閉可能な一対の揺動アーム21と、把持面に形成された吸引口から吸引することで、シート状に折り畳まれた状態のラベルLの両面をそれぞれ把持部に吸引保持させる図示しない吸引手段と、一対の揺動アーム21を開閉させる開閉駆動手段22とから構成されており、ラベル受渡ユニット4のテイクアップ部材4aに片面が吸引保持された状態で搬送されてきたシート状に折り畳まれたラベルLを、第2のラベル受渡位置βにおいて、図4(a)に示すように、一対の揺動アーム21の把持部が把持することによって受け取った後、同図(b)に示すように、ラベルLの両面を把持部にそれぞれ吸引保持した状態で、その揺動アーム21を開いてラベルLの両面を相互に離間させることにより、ラベルLを筒状に開口するようになっている。
【0017】
前記ラベル嵌挿ヘッド30は、図2及び図3に示すように、ラベルオープナ20によって筒状に開口されたラベルLを、ボトルBの外径より大きく拡開する4本の開閉杆31aからなるマンドレル31と、このマンドレル31によって拡開されたラベルLを押し下げることで、ボトル保持手段40によって保持されたボトルBに嵌挿するラベルポジショナ32とを備えており、図4(c)に示すように、ラベルオープナ20によって開口されたラベルLに閉じた状態のマンドレル31が挿入され、続いて、同図(d)に示すように、マンドレル31が開くことによってラベルLがボトルBの外径より大きく拡開され、その後、同図(e)〜(h)に示すように、ボトル供給位置γにおいて受け取ったボトルBがラベル嵌挿ヘッド30の直下に保持された状態で、マンドレル31によって拡開されたラベルLが、ラベルポジショナ32によって押し下げられ、ボトルBの胴部に嵌挿されるようになっている。
【0018】
前記ボトル保持手段40は、図2及び図3に示すように、ボトル載置台17に載置されたボトルBの胴部を側方から把持する胴部把持機構41と、ボトルBの口部を閉塞しているスクリューキャップの天面部分を上方から押圧することで、ボトルBを支持する上部支持機構45とから構成されており、上部支持機構45は、胴部把持機構41がボトルBの把持を解除したときに、ボトルBを補完的に支持するようになっている。
【0019】
前記胴部把持機構41は、図2及び図5〜図9に示すように、ボトル載置台17に載置されたボトルBの胴部を把持する、開閉可能な一対の把持アーム421a、421bと、この把持アーム421a、421bを開閉させる開閉機構部43と、把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を変更する変更機構部44とを備えており、変更機構部44は、各ラベルオープナ20及びラベル嵌挿ヘッド30毎にそれぞれ設けられた一対の把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を同時に変更することができるようになっている。
【0020】
前記支持プレート16の下側には、円環状の上側可動プレート422及び下側可動プレート423が上下2段に配設されており、この上側可動プレート422及び下側可動プレート423は、内輪部分が支持プレート16の下面にそれぞれ取り付けられた軸424a、424bに固定され、外輪部分が上側可動プレート422及び下側可動プレート423の内周面及び外周面にそれぞれ形成されたV字状の周溝422b、423bに嵌り込む複数のベアリング425a、425bによって、支持プレート16に対してそれぞれ相対回転可能に垂直方向及び水平方向に支持されている。これによって、上側可動プレート422及び下側可動プレート423を小さな力でスムーズに回転させることができる。
【0021】
一対の把持アーム421a、421bは、図8及び図9に示すように、上側可動プレート422及び下側可動プレート423に、軸受部材426a、426bを介して、回転可能に支持された支持軸427a、427bにそれぞれ取り付けられており、支持プレート16、上側可動プレート422及び下側可動プレート423には、軸受部材426a、426bを挿通する開口部16a、422a、423aがそれぞれ形成されている。
【0022】
前記開閉機構部43は、図5及び図7〜図10に示すように、把持アーム421a、421bを支持している支持軸427a、427bの下端部に取り付けられたアーム431a、431bに回転可能に支持されたカムフォロア432a、432b及びこのカムフォロア432a、432bが当接するカム面を有する円環状のカム板433a、433bからなるカム機構と、一のラベル嵌挿ヘッド30に対応する一対の把持アーム421a、421bを、他のラベル嵌挿ヘッド30に対応する把持アーム421b、421aに順次連結することで、各対の把持アーム421a、421bを常時、閉方向に付勢するコイルばね434とによって構成されており、回転軸11を中心として、支持プレート16が回転すると、上述したカム機構によって、アーム431a、431bが揺動し、これに伴って、支持軸427a、427bが回転するので、把持アーム421a、421bが開閉するようになっている。
【0023】
前記変更機構部44は、図6及び図11〜図13に示すように、支持部材442によって、支持プレート16に定位置回転可能に支持されたねじ棒441と、このねじ棒441の一端に取り付けられた操作ハンドル443と、ねじ棒441に螺合するナット444と、両端部がナット444及び上側可動プレート422にそれぞれピン結合された上下一対の連結アーム445と、両端部がナット444及び下側可動プレート423にそれぞれピン結合された上下一対の連結アーム446とを備えており、操作ハンドル443を回転操作すると、ナット444がねじ棒441に沿って進退し、これに伴って、連結アーム445、446が揺動するので、上側可動プレート422と下側可動プレート423とが周方向に相対移動し、上側可動プレート422に対する連結アーム445のピン結合点と、下側可動プレート423に対する連結アーム446のピン結合点とが、接近離反するようになっている。
【0024】
従って、このボトル保持手段40では、操作ハンドル443を適宜回転操作することによって、図14(a)、(b)に示すように、軸受部材426aを介して、把持アーム421aを上側可動プレート422に支持している支持軸427aと、軸受部材426bを介して、把持アーム421bを下側可動プレート423に支持している支持軸427bとの間の距離、即ち、各対の把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を、上側可動プレート422及び下側可動プレート423にそれぞれ形成された開口部422a、423aを貫通している軸受部材426a、426bの移動可能な範囲内で自由に変化させることができ、しかも、把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を変化させた場合でも、把持アーム421a、421bによって把持されるボトルBの軸心がラベル嵌挿ヘッド30の軸心からずれることもない。
【0025】
なお、上側可動プレート422と下側可動プレート423とは、図15に示すように、把持アーム421a、421bを閉方向に付勢するコイルばね434による上側可動プレート422及び下側可動プレート423間の相対引張方向とは逆方向に、上側可動プレート422及び下側可動プレート423を相互に引っ張るコイルばね447によって連結されており、コイルばね434による上側可動プレート422及び下側可動プレート423間の引張力が、コイルばね447による上側可動プレート422及び下側可動プレート423間の引張力によって相殺されるので、特に、コイルばね434の引張力に対向して移動させる際、大きな力を加えなくても、円滑に、操作ハンドル443を回転操作することができるようになっている。
【0026】
前記上部支持機構45は、図2及び図3に示すように、ラベル嵌挿ヘッド30に搭載されたマンドレル31における開閉杆31aを支持している基部31bの中心部を昇降可能に貫通する操作軸451と、この操作軸451を昇降させる駆動シリンダ452と、操作軸451の下端部に取り付けられた押圧部453とを備えており、駆動シリンダ452によって操作軸451を降下させると、ラベル嵌挿ヘッド30の直下に位置しているボトルBにおけるスクリューキャップの天面部分が、押圧部453によって押圧されるようになっている。
【0027】
このラベル嵌挿装置1では、ボトルBの胴部を、その略全長にわたって覆うフルラベルをボトルBに嵌挿する場合があることを考慮して、ラベルポジショナ32によってマンドレル31からラベルLを押し下げる際は、図4(f)に示すように、胴部把持機構41における把持アーム421a、421bによるボトルBの把持を一時的に解除するようになっているが、把持アーム421a、421bによるボトルBの把持を解除する直前から、把持アーム421a、421bによるボトルBの把持を再開するまでの間は、同図(e)〜(g)に示すように、ボトルBにおけるスクリューキャップの天面部分が、上部支持機構45における押圧部453によって押圧されることで、ボトルBが補完的に支持されるので、把持アーム421a、421bによるボトルBの把持を解除している間にボトルBの姿勢が崩れたり、ボトルBが転倒したりすることがなく、ラベルLをボトルBの胴部に円滑かつ確実に嵌挿することができる。
【0028】
以上のように、このラベル嵌挿装置1に搭載されたボトル保持手段40では、胴部把持機構41を構成している変更機構部44によって、ボトルBを把持する一対の把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を変更することができるようになっているので、ボトルBの形状やサイズが変更された場合であっても、図16(a)、(b)に示すように、変更機構部44の操作ハンドル443を適宜回転操作することによって、把持アーム421a、421bの開閉支点間距離(L1、L2)を変更するだけで、同一の把持アーム421a、421bによって変更後のボトルBを確実に把持することができる。従って、従来のラベル嵌挿装置のように、変更されたボトルの形状やサイズに応じて把持アーム自体を交換する必要がなく、ボトルBの変更に伴う調整を短時間で簡単に行うことが可能となる。
【0029】
特に、この変更機構部44は、操作ハンドル443を回転操作することによって、多数のラベル嵌挿ヘッド30毎に設けられた多数対の把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を同時に変更することができるようになっているので、作業者が、各ラベル嵌挿ヘッド30に対応する各対の把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を個別に変更させる必要がなく、ボトルBの変更に伴う調整をさらに効率良く行うことができる。
【0030】
なお、上述した実施形態では、把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を変更する際、変更機構部44の操作ハンドル443を手動で回転操作するようになっているが、これに限定されるものではなく、モータによってねじ棒441を回転させることによって、把持アーム421a、421bの開閉支点間距離を変更するようにしてもよい。
【0031】
また、上述した実施形態では、多数のラベル嵌挿ヘッド30を有するロータリ型のラベル嵌挿ユニット5を備えたラベル嵌挿装置1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、開閉可能な一対の把持アームでボトルBを把持することによって、ボトルBを所定位置に保持するようになっている種々のラベル嵌挿装置に適用することができる。
【0032】
また、上述した実施形態では、筒状のラベルLをボトルBの胴部に嵌挿するためのラベル嵌挿装置1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、筒状のフィルムを種々の被嵌挿体に嵌挿する場合に適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるフィルム嵌挿装置の一実施形態であるラベル嵌挿装置を示す概略構成図である。
【図2】同上のラベル嵌挿装置におけるラベル嵌挿ユニットを示す概略図である。
【図3】同上のラベル嵌挿ユニットに搭載されているラベル嵌挿ヘッドを示す詳細図である。
【図4】(a)〜(h)は同上のラベル嵌挿ユニットに搭載されたラベル嵌挿ヘッド、ラベルオープナ及びボトル保持手段の動作を示す動作説明図である。
【図5】同上のボトル保持手段を構成している胴部把持機構を示す部分拡大平面図である。
【図6】同上の胴部把持機構を構成している上側可動プレート及び下側可動プレートを示す全体平面図である。
【図7】同上の胴部把持機構を構成している把持アームの開閉機構部を示す全体平面図である。
【図8】同上の胴部把持機構における一方の把持アーム側を示す断面図である。
【図9】同上の胴部把持機構における他方の把持アーム側を示す断面図である。
【図10】同上の開閉機構部を示す部分拡大平面図である。
【図11】同上の胴部把持機構を構成している把持アームの開閉支点間距離を変更する変更機構部を示す詳細図である。
【図12】同上の変更機構部を示す断面図である。
【図13】同上の変更機構部を示す断面図である。
【図14】(a)、(b)は把持アームの開閉支点間距離の変更動作を説明するための動作説明図である。
【図15】同上の変更機構部を構成しているコイルばねの取付状態を示す側面図である。
【図16】(a)、(b)はサイズの異なるボトルを同一の把持アームによってそれぞれ把持している状態を示す図である。
【図17】(a)〜(c)は従来のラベル嵌挿装置に搭載されているラベル嵌挿ヘッド、ボトル保持手段及びその動作を示す概略図である。
【図18】(a)〜(c)は従来のラベル嵌挿装置に搭載されている他のボトル保持手段及びその動作を示す概略図である。
【図19】(a)、(b)は図17に示すラベル嵌挿装置に採用されているボトル保持手段の問題点を説明するための説明図である。
【図20】(a)、(b)は図18に示すボトル保持手段の問題点を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 ラベル嵌挿装置(フィルム嵌挿装置)
2 ボトル供給ユニット
3 ラベル供給ユニット
4 ラベル受渡ユニット
5 ラベル嵌挿ユニット
6 ボトル搬送ユニット
16 支持プレート
17 ボトル載置台
20 ラベルオープナ
30 ラベル嵌挿ヘッド
31 マンドレル
32 ラベルポジショナ
40 ボトル保持手段
41 胴部把持機構
421a、421b 把持アーム
422 上側可動プレート
423 下側可動プレート
425a、425b ベアリング
426a、426b 軸受部材
427a、427b 支持軸
43 開閉機構部
431a、431b アーム
432a、432b カムフォロア
433a、433b カム板
434 コイルばね
44 変更機構部
441 ねじ棒
443 操作ハンドル
444 ナット
445、446 連結アーム
447 コイルばね
45 上部支持機構
451 操作軸
452 駆動シリンダ
453 押圧部
B ボトル
L ラベル
Claims (3)
- 保持手段によって保持された被嵌挿体に、筒状フィルムを嵌挿するフィルム嵌挿装置において、
前記保持手段は、前記被嵌挿体を把持する開閉可能な把持アームと、前記把持アームにおける開閉支点間距離を変更する変更機構とを備えていることを特徴とするフィルム嵌挿装置。 - 前記被嵌挿体に前記筒状フィルムを嵌挿する複数のフィルム嵌挿ヘッドを備え、
前記保持手段は、それぞれの前記フィルム嵌挿ヘッド毎に設けられており、
前記変更機構は、それぞれの前記保持手段における前記把持アームの開閉支点間距離の変更動作を相互に連動させるようになっている請求項1に記載のフィルム嵌挿装置。 - 前記保持手段は、前記把持アームが前記被嵌挿体の把持を解除したときに、前記被嵌挿体の上部を支持する上部支持機構を備えている請求項1または2に記載のフィルム嵌挿装置。
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