JP2012046280A - 容器搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器を挟持して搬送する一対の搬送ベルトにタイミングベルトを使用し、搬送ベルトの容器挟持面の反対側の面をローラで支えるようにした構造の容器搬送装置であって、搬送ベルトの振動を抑制することができる容器搬送装置を提供する。
【解決手段】容器１の胴部を対向する無端状の搬送ベルト１１，１１で挟持して容器１を搬送する容器搬送装置１０において、対向する無端状の搬送ベルト１１，１１をタイミングベルトで構成し、対向する搬送ベルト１１，１１における容器１を挟持する面１１ａの反対側に、ベルト支え１５を搬送ベルト１１に沿って配列し、搬送ベルト１１とベルト支え１５との間に、搬送ベルト１１の歯面１１ｇと噛み合わせる状態で無端状のタイミングベルト１６を配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス壜等の容器の胴部を一対の搬送ベルトにより挟持して容器を搬送する容器搬送装置に関するものである。また、本発明は上記容器搬送装置を備えた容器検査装置に関するものである。

従来から、ガラス壜等の容器に飲料等の液体を充填した後に容器の底部又は底部付近に異物が沈殿しているか否かの検査を行っている。一般に、容器底部の異物検査装置においては、容器の上方から容器内を照明し、容器の下方からＣＣＤカメラにより容器の底部を透過した透過光を撮影し、得られた画像を画像処理装置により処理して容器の底部又は底部付近に存在する異物を検出している。この場合、容器をロータリ式搬送機構によって円形軌道に沿って搬送している間に容器の下方からＣＣＤカメラにより撮影する場合と、容器を直線搬送機構によって直線搬送しながら容器の下方からＣＣＤカメラにより撮影する場合とがある。ロータリ式搬送機構を用いて容器を円形軌道に沿って搬送した場合には、容器に遠心力が加わり容器の底部に沈殿していた異物が浮遊して異物を見逃すおそれがあるため、容器底部の異物検査においては直線搬送機構を用いることが好ましい。

直線搬送機構を用いた検査装置は、容器の底部を支持して搬送する上流側コンベヤと下流側コンベヤの間に容器の胴部を挟持して搬送する一対の搬送ベルトを設け、一対の搬送ベルトによって搬送される容器の上方に照明を配置し、容器の下方にＣＣＤカメラを配置している。これにより、上流側コンベヤから供給された容器は、走行する一対の搬送ベルトにより挟持されて上流側から下流側に直線搬送され、この搬送中に照明とＣＣＤカメラにより容器の底部が撮影される。撮影後に、容器は一対の搬送ベルトから下流側コンベヤに受け渡され、下流側コンベヤにより次工程に搬送される。

特表２０００−５０８４２０号公報

上述した検査装置において、容器の胴部を一対の搬送ベルトで挟持して搬送するためには、容器と接するベルトの反対面（背面）を樹脂や金属などからなる支持板等のベルト支えで支える必要がある。しかしながら、搬送ベルトはベルト支えと摺接して所定の速度で走行し、かつ搬送ベルトが容器を挟持している部分では搬送ベルト側からベルト支え側に比較的大きな力が加わることになる。そのため、搬送ベルトとベルト支えとの間に大きな摩擦抵抗が生じ発熱するという問題がある。摩擦抵抗を低減するために、ローラをベルト支えとして用い、搬送ベルトの背面に沿って多数のローラを配置することも行われている。
また、一対の搬送ベルトの張力を高め、ベルト支えを使用せずにベルトの張力だけで容器を挟持して搬送することも行われているが、容器が軽量の場合に限られ、またベルトの長さも短い場合に限られ、汎用性が無いという問題がある。

ところで、飲料等の液体が充填された容器を一対の搬送ベルトで挟持して搬送する場合には、搬送する容器の重量が重いことから、確実な駆動力が得られるタイミングベルトを使用することが好ましい。しかしながら、タイミングベルトを使用すると、凹凸のある歯面をベルト支えで支えることになるため、ベルト支えにローラを用いた場合には、タイミングベルトの走行中にタイミングベルトの凹凸の歯面がローラと摺接することになり、タイミングベルトが振動するという問題がある。そのため、一対のタイミングベルトによって挟持された容器および容器内の液体も振動し、検査に影響を及ぼすという問題がある。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、容器を挟持して搬送する一対の搬送ベルトにタイミングベルトを使用し、搬送ベルトの容器挟持面の反対側の面をベルト支え、例えば、複数のローラで支えるようにした構造の容器搬送装置であって、搬送ベルトの振動を抑制することができる容器搬送装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記容器搬送装置を備えることにより、搬送時の容器および容器内の液体の振動を抑制し、容器の検査を精密に行うことができる容器検査装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の容器搬送装置は、容器の胴部を対向する無端状の搬送ベルトで挟持して容器を搬送する容器搬送装置において、前記対向する無端状の搬送ベルトをタイミングベルトで構成し、前記対向する搬送ベルトにおける容器を挟持する面の反対側に、ベルト支えを前記搬送ベルトに沿って配列し、前記搬送ベルトと前記ベルト支えとの間に、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる状態で無端状のタイミングベルトを配置したことを特徴とする。

本発明によれば、供給された容器は、駆動手段によって駆動される一対の搬送ベルトによって挟持されて上流側から下流側に搬送される。一対の搬送ベルトの駆動に伴い、一対の搬送ベルトの内側にあって一対の搬送ベルトの歯面に噛み合っているタイミングベルトが同期して走行する。そして、タイミングベルトの走行は、各タイミングベルトの歯面の背面側にあるベルト支えにより案内される。タイミングベルトの歯面の背面側は平らな面になっているため、タイミングベルトはベルト支えにより振動することなく滑らかに案内され、これにより、搬送ベルトは振動することなく安定して走行する。そして、一対の搬送ベルトにより容器を挟持することにより搬送ベルトに加わる力は、タイミングベルトを介してベルト支えにより支持される。したがって、容器内に液体が充填され且つ容器サイズが大きい場合のように、容器が重量物であっても、容器を高速で安定して搬送することができる。

本発明の好ましい態様は、前記ベルト支えは、回転可能な複数のローラからなることを特徴とする。
本発明によれば、タイミングベルトの走行は回転可能な複数のローラにより案内される。

本発明の好ましい態様は、前記搬送ベルトと、該搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトとは、歯形が同一であり、前記タイミングベルトの歯のピッチが前記搬送ベルトの歯のピッチと同一であるかまたは複数倍であることを特徴とする。
本発明によれば、搬送ベルトと、搬送ベルトの歯面と噛み合わせるタイミングベルトとは、同一歯形で同一ピッチまたはタイミングベルトのピッチが搬送ベルトの複数倍の歯付ベルトを用いているため、搬送ベルトの歯面とタイミングベルトの歯面は、互いに緊密に噛み合い、搬送ベルトの駆動に伴い、タイミングベルトが搬送ベルトに同期して駆動され、搬送ベルトとタイミングベルトとの間にはタイミングずれやスリップなどが生ずることはない。

本発明の好ましい態様は、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトは、前記ベルト支えと平らな面で接することを特徴とする。
本発明によれば、搬送ベルトの歯面と噛み合わせるタイミングベルトは、歯面の背面が平らな面になっており、この平らな面にベルト支えが接する。したがって、タイミングベルトはベルト支えにより振動することなく滑らかに案内され、これにより、搬送ベルトは振動することなく安定して走行する。
本発明の好ましい態様は、前記複数のローラから離間した位置に、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトにテンションを加えるテンションローラを配置したことを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる無端状の前記タイミングベルトは、外周側に歯面を有することを特徴とする。
本発明によれば、市販品又は汎用品の無端状のタイミングベルトは、内周側に歯面を有しているが、この市販品又は汎用品の無端状のタイミングベルトを内周側と外周側とを反転するだけで外周側に歯面を有したタイミングベルトを構成することができる。

本発明の容器検査装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の容器搬送装置と、前記容器搬送装置により搬送される容器に投光する照明と、容器からの光を撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、上記容器搬送装置を備えることにより、搬送時の容器の振動および容器内の液体の振動を抑制することができるため、容器の検査、特に容器内の液体中に存在する異物の検査を精密に行うことができる。なお、容器検査装置は容器自体の欠陥を検査する検査装置であってもよい。

本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
（１）本発明の容器搬送装置によれば、容器の胴部を挟持する一対の搬送ベルトにタイミングベルトを用い、搬送ベルトの歯面と噛み合わせる状態で搬送ベルトの内側にタイミングベルトを配設し、このタイミングベルトの背面をベルト支え、例えば、複数のローラで支えるようにしているため、搬送ベルトの振動を抑制することが可能である。したがって、容器の振動がない容器搬送が可能となる。
（２）本発明の容器搬送装置によれば、一対の搬送ベルトにより容器を挟持することにより搬送ベルトに加わる力を搬送ベルトの内側に配置されたタイミングベルトを介してベルト支え、例えば、複数のローラにより支えることができるため、容器内に液体が充填され且つ容器サイズが大きい場合のように、容器が重量物であっても、容器を高速で安定して搬送することができる。
（３）本発明の容器検査装置によれば、容器搬送装置を備えることにより、搬送時の容器の振動および容器内の液体の振動を抑制することができるため、容器の検査、特に容器内の液体中に存在する異物の検査を精密に行うことができる。なお、容器検査装置は容器自体の欠陥を検査する検査装置であってもよい。

図１は、本発明に係る容器搬送装置を示す模式的平面図である。 図２は、本発明に係る容器搬送装置を示す模式的斜視図である。 図３は、搬送ベルトに噛み合うタイミングベルトおよびタイミングベルトの背面を支持するローラの詳細を示す平面図である。 図４は、図３のＩＶ部を拡大した拡大図である。 図５は、図１乃至４に示す容器搬送装置の変形例を示す模式的平面図である。 図６は、上記容器搬送装置を備えた容器検査装置を示す模式的斜視図である。

以下、本発明に係る容器搬送装置の実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。図１乃至図６において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１および図２は、本発明の容器搬送装置の基本構成を示す図である。図１は容器搬送装置を示す模式的平面図であり、図２は容器搬送装置を示す模式的斜視図である。図１および図２に示すように、ガラス壜やペットボトル等の容器１の底部を支持して搬送する上流側コンベヤ２と下流側コンベヤ３とが設置されている。容器１には飲料等の液体が充填されている。上流側コンベヤ２と下流側コンベヤ３とは、所定距離だけ離間して設置されている。

本発明の容器搬送装置は、上流側コンベヤ２と下流側コンベヤ３間で容器１を上流側から下流側に搬送するために設置されている。図１および図２に示すように、本発明の容器搬送装置１０は、直立状態の容器１の胴部を挟持して容器１を搬送する一対の無端状の搬送ベルト１１，１１と、一対の搬送ベルト１１，１１の前方端に配置され搬送ベルト１１，１１を駆動する駆動プーリ１２，１２と、一対の搬送ベルト１１，１１の後方端に配置された従動プーリ１３，１３とを備えている。２つの駆動プーリ１２，１２は、モータ等の駆動手段に連結されており、同一速度で回転駆動されるようになっている。

前記各搬送ベルト１１は、歯付ベルトであるタイミングベルトから構成されており、プーリ１２，１３と凹凸のある歯面で噛み合うようになっている。タイミングベルトからなる搬送ベルト１１は、搬送する容器１の重量が重い場合でもプーリ１２，１３との間でスリップがなく、プーリの駆動力を確実にベルトに伝達できる。

図１に示すように、各搬送ベルト１１の容器１を挟持する面（容器挟持面）１１ａの背面側には、ベルト支え用の多数のローラ１５が搬送ベルト１１と並列して配置されている。各ローラ１５は、フリーローラであって垂直方向の軸心の回りに回転可能な回転体である。そして、搬送ベルト１１とベルト支え用の一列のローラ１５との間には、搬送ベルト１１の歯面と噛み合わせる状態で、無端状のタイミングベルト１６が配設されている。タイミングベルト１６は、搬送ベルト１１と同型のタイミングベルトである。すなわち、外側の搬送ベルト１１と内側のタイミングベルト１６とは、同一歯形で同一ピッチの歯付ベルトを用いている。また、一列のローラ１５と間隔を置いてフリーローラ１７が配置されており、一列のローラ１５とフリーローラ１７との間にタイミングベルト１６が巻回されている。フリーローラ１７はタイミングベルト１６にテンションをかけるためのテンションローラとして機能する。

図３は、搬送ベルト１１に噛み合わせるタイミングベルト１６およびタイミングベルト１６の背面を支持するローラ１５の詳細を示す平面図である。図３においては、搬送ベルト１１の歯面とタイミングベルト１６の歯面とが図示されている。図３に示すように、搬送ベルト１１の歯面１１ｇとタイミングベルト１６の歯面１６ｇとは、互いに噛み合っている。搬送ベルト１１の歯面１１ｇの背面は、容器１を挟持する容器挟持面１１ａになっている。タイミングベルト１６の歯面１６ｇの背面の平らな面には、間隔を置いて一列に配置されたローラ１５が接触している。

図４は、図３のＩＶ部を拡大した拡大図である。図４に示すように、搬送ベルト１１と、搬送ベルト１１に噛み合わせるタイミングベルト１６とは、同一歯形で同一ピッチの歯付ベルトを用いている。すなわち、搬送ベルト１１の略台形状の歯１１ｔとタイミングベルト１６の略台形状の歯１６ｔは、同一歯形になっており、搬送ベルト１１の歯間のピッチとタイミングベルト１６の歯間のピッチは、同一ピッチに設定されている。したがって、搬送ベルト１１の歯面１１ｇとタイミングベルト１６の歯面１６ｇは、互いに緊密に噛み合うようになっている。そして、タイミングベルト１６の歯面１６ｇの背面は平らな面１６ｆになっており、この平らな面１６ｆにローラ１５が接触している。なお、タイミングベルト１６の歯のピッチは、搬送ベルト１１の歯のピッチの複数倍、例えば２倍であってもよい。

図３および図４に示すように構成することにより、駆動手段により搬送ベルト１１をＡ方向に駆動すると、搬送ベルト１１に噛み合っているタイミングベルト１６が搬送ベルト１１に同期して駆動され、搬送ベルト１１とタイミングベルト１６との間にはタイミングずれやスリップなどが生ずることはない。そして、タイミングベルト１６の歯面１６ｇの背面の平らな面１６ｆには、列状に配置された多数のローラ１５が接するようになっている。したがって、タイミングベルト１６はローラ１５により振動することなく滑らかに案内され、これにより、搬送ベルト１１は振動することなく安定して走行する。また、搬送ベルト１１が容器１を保持する際に搬送ベルト１１に加わる力は、タイミングベルト１６を介してローラ１５により受けることができる。

次に、図１乃至図４に示すように構成された容器搬送装置の作用を説明する。
図１に示すように、駆動手段を駆動して駆動プーリ１２，１２を回転駆動すると、一対の搬送ベルト１１，１１は矢印Ａ方向に同一速度で走行する。上流側コンベヤ２から供給された容器１は、走行する一対の搬送ベルト１１，１１によって挟持されて上流側から下流側に搬送される。一対の搬送ベルト１１，１１の矢印Ａ方向への走行に伴い、一対の搬送ベルト１１，１１の歯面１１ｇ，１１ｇに噛み合っているタイミングベルト１６，１６が同期して走行する（図１および図３参照）。タイミングベルト１６の歯面１６ｇの背面側は平らな面１６ｆになっているため（図４参照）、タイミングベルト１６はローラ１５により振動することなく滑らかに案内され、これにより、搬送ベルト１１は振動することなく安定して走行する。そして、一対の搬送ベルト１１，１１により容器１を挟持することにより搬送ベルト１１に加わる力は、タイミングベルト１６を介してローラ１５により支持される。したがって、容器１内に液体が充填され且つ容器サイズが大きい場合のように、容器１が重量物であっても、容器１を高速で安定して搬送することができる。
なお、搬送ベルト１１の上下方向の幅が広い場合には、搬送ベルト１１に噛み合わせるタイミングベルト１６を上下に２本配置してもよい。

図５は、図１乃至４に示す容器搬送装置の変形例を示す模式的平面図である。図５に示す容器搬送装置においては、一列のローラ１５の前後に、ローラ１５より小径の補助ローラ１８を配置している。このように、補助ローラ１８を適所に配置することにより、搬送ベルト１１とプーリ１２，１３により囲まれた空間を有効に利用して無端状のタイミングベルト１６を自由に張設することができる。補助ローラ１８は、回転可能なフリーローラであってもよいし、回転しないタイプのものであってもよい。

次に、図１乃至図５に示す容器搬送装置１０を備え、容器の底部又は底部付近に異物が沈殿しているか否かを光学的に検査する容器検査装置について図６を参照して説明する。
図６に示すように、容器搬送装置１０により搬送される容器１の上方には、容器１の上方から容器１内を照明する照明２１が配置されている。照明２１は多数のＬＥＤを配列することにより構成されている。容器１の下方には、容器１の底部を透過した透過光を撮影するＣＣＤカメラからなる撮像手段２２が配置されている。

図６に示すように構成された容器検査装置において、容器１は一対の搬送ベルト１１，１１により挟持されて搬送される。この搬送中に、容器１は照明２１と撮像手段２２の間を通過する。このとき、照明２１からの光は容器１の肩部１ｓを透過して容器１内に入射し、容器１の内側から容器底部１ａを透過する。そして、容器底部１ａを透過した透過光は撮像手段２２により撮影される。容器底部１ａに異物が存在する場合には、容器底部１ａを透過した光の一部は、異物により遮光されるので、この異物に対応した位置から撮像手段２２に入射する光は存在しない。そのため、撮像手段２２で得られた画像中では所定の明るさの背景の中に暗い点（または領域）となって映る。この暗い点（または領域）を画像処理によって判別することにより異物を検出することができる。
なお、図６においては、照明２１を搬送される容器１の上方に配置し、撮像手段２２を搬送される容器１の下方に配置したが、照明２１を搬送される容器１の下方に配置し、撮像手段２２を搬送される容器１の上方に配置し、容器１の検査方法および検査部位を適宜変えてもよい。

本発明の容器検査装置によれば、容器搬送装置１０を備えることにより、搬送時の容器１の振動および容器１内の液体の振動を抑制することができるため、容器１の検査、特に容器１内の液体中に存在する異物の検査を精密に行うことができる。なお、容器検査装置は容器自体の欠陥を検査する検査装置であってもよい。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

１ 容器
１ａ 容器底部
１ｓ 肩部
２ 上流側コンベヤ
３ 下流側コンベヤ
１０ 容器搬送装置
１１ 搬送ベルト
１１ａ 容器挟持面
１１ｇ 歯面
１１ｔ 歯
１２ 駆動プーリ
１３ 従動プーリ
１５ ローラ
１６ タイミングベルト
１６ｆ 平らな面
１６ｇ 歯面
１６ｔ 歯
１７ フリーローラ
１８ 補助ローラ
２１ 照明
２２ 撮像手段

Claims (7)

1. 容器の胴部を対向する無端状の搬送ベルトで挟持して容器を搬送する容器搬送装置において、
   前記対向する無端状の搬送ベルトをタイミングベルトで構成し、
   前記対向する搬送ベルトにおける容器を挟持する面の反対側に、ベルト支えを前記搬送ベルトに沿って配列し、
   前記搬送ベルトと前記ベルト支えとの間に、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる状態で無端状のタイミングベルトを配置したことを特徴とする容器搬送装置。
2. 前記ベルト支えは、回転可能な複数のローラからなることを特徴とする請求項１記載の容器搬送装置。
3. 前記搬送ベルトと、該搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトとは、歯形が同一であり、前記タイミングベルトの歯のピッチが前記搬送ベルトの歯のピッチと同一であるかまたは複数倍であることを特徴とする請求項１記載の容器搬送装置。
4. 前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトは、前記ベルト支えと平らな面で接することを特徴とする請求項１記載の容器搬送装置。
5. 前記複数のローラから離間した位置に、前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる前記タイミングベルトにテンションを加えるテンションローラを配置したことを特徴とする請求項２記載の容器搬送装置。
6. 前記搬送ベルトの歯面と噛み合わせる無端状の前記タイミングベルトは、外周側に歯面を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の容器搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の容器搬送装置と、前記容器搬送装置により搬送される容器に投光する照明と、容器からの光を撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とする容器検査装置。

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