JP3942553B2 - 物品ホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充填やキャッピングを伴なう容器処理工程等において、容器等の物品を位置決め等のために保持する物品ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の物品ホルダは、物品を水平方向で保持する物品保持部材を備え、この物品保持部材による物品保持形状を変更し、物品の横断面形状の変更に対応可能としている（特開平4-279496）。
【０００３】
しかしながら、上記従来の物品ホルダは、物品の高さの変更に対応できない。物品の高さの変更に対しては、新規の物品ホルダを用意するか、充填処理装置の側で対応する。
【０００４】
そこで、本出願人は、物品の高さの変更に対応し得る物品ホルダを、特開平10-194388、特開平11-245996により開示している。
【０００５】
特開平10-194388の図４と図８は容器高さが異なる袴の形態を描いており、図８の部材１３、１４を抜差しすることで袴の高さを替え、高さの異なる容器に対応させている。充填機やキャッパー等の高さ方向での調整が必要な製造設備に、高さの異なる容器を、簡易に対応させることができない。
【０００６】
特開平11-245996のものは、親袴と子袴とで構成される物品保持具であり、容器の品種毎に子袴を取替えることで、多数の品種の物品に対応できる。しかし、この技術では、容器毎に子袴を取替える必要があり、子袴の保管場所が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、物品の高さの変更に容易に対応できる物品ホルダを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、物品を収容する物品ホルダであって、該物品を高さ方向で受ける複数の物品受け部材を備え、該物品受け部材が形状記憶部材からなり、該物品受け部材自体の形状変形により物品受け高さを変更可能にしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図３の物品ホルダ１０は、例えば充填やキャッピングを伴なう容器処理ライン等で、容器等の物品１をコンベヤにより搬送し、充填機の充填ノズルやキャッピング装置のキャッピングヘッド等に、物品を高さ方向及び水平方向で位置付ける等に用いられる。
【００１０】
物品ホルダ１０は、図１に示す如く、ホルダ本体１１の底部に着脱される底板１２に、物品１を高さ方向で受ける複数個の物品受け部材１３を接着又はビス止め等により固定されて備え、各物品受け部材１３の物品受け高さＨにより、各物品受け部材１３に載置される物品１の高さ位置を設定可能とする。
【００１１】
物品受け部材１３は形状記憶部材により構成され、物品受け高さＨを変更可能にする。形状記憶部材は、形状記憶樹脂又は形状記憶合金を用いることができ、(a)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より高温で初期記憶形状たる物品受け形状に戻り、かつ所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より低温の使用温度域（例えば常温）で、上記物品受け高さを形成する物品受け形状に固定化される。図１、図２の物品受け部材１３は、パイプ状をなし、図３（Ａ）の初期記憶形状の物品受け高さをＨ0、図３（Ｂ）の変形後の物品受け高さをＨ1とする。
【００１２】
従って、低い物品１Ａに対しては図３（Ａ）の初期記憶形状の物品受け部材１３を用い（図２（Ａ））、高い物品１Ｂに対しては図３（Ｂ）の如くに変形させた物品受け部材１３を用いることにより（図２（Ｂ））、物品ホルダ１０に収容された各物品１Ａ、１Ｂの上端の設定高さ位置を物品受け部材１３の物品受け高さＨ0、Ｈ1に応じて調整し、結果として両物品１Ａ、１Ｂの上端の設定高さ位置Ｌを同等に設定することができる。
【００１３】
また、物品ホルダ１０は、図１に示す如く、ホルダ本体１１の上部に設けられる枠材１４に、物品１を水平方向で保持する複数片の物品保持部材１５をビス止めされて備え、相対する物品保持部材１５により物品１の横断面の輪郭を挟持可能とする。
【００１４】
物品保持部材１５は形状記憶部材により構成され、物品保持形状を変更可能にする。形状記憶部材は、形状記憶樹脂又は形状記憶合金を用いることができ、(a)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より高温で初期記憶形状（例えば平板）に戻り、かつ物品モデルに衝合し得る物品保持形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より低温の使用温度域（常温）で、上記物品保持形状を固定化されて物品保持領域を形成する。
【００１５】
従って、物品保持部材１５の形状記憶部材に、保持対象物品と同一形状の物品モデル（所望の物品形状）を用いた物品保持形状を上記(a)、(b)により付与するものとすれば、形状記憶部材は物品保持領域の回りで物品の外形に沿う湾曲状に変形させた物品保持形状を得て物品１の外形を安定的に保持できる。
【００１６】
本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼物品受け部材１３を構成する形状記憶部材がそれ自体の形状変形により各種の所望の物品設定高さ位置に対応する物品受け高さに多様に変更でき、この物品受け高さを固定化できる。物品受け部材１３を形状記憶部材により構成するだけの簡易な構成により、多様な物品受け高さを形成でき、各種物品を所望の物品設定高さ位置に設定できる。
【００１７】
物品ホルダ１０に収容された物品１Ａ、１Ｂの設定高さ位置Ｌを一定にすることにより、充填機やキャッパー等の高さ調整が不要になるし、充填機瓶台の昇降ストロークの変更機構が不要になる。
【００１８】
▲２▼物品保持部材１５を構成する形状記憶部材が各種の所望の物品横断面形状に対応する物品保持形状に多様に変更でき、この物品保持形状を固定化できる。物品保持部材を形状記憶部材により構成するだけの簡易な構成により、多様な物品保持形状を形成でき、各種横断面形状の物品を安定的に保持できる。
【００１９】
以下、物品受け部材１３の変形例を列挙する。
図４（Ａ）は形状記憶部材からなる割りパイプ状の物品受け部材２１の外周に多数の互いに平行をなすスリット２１Ａを設けたものである。スリットは変形容易性を増すために設けた。
【００２０】
図４（Ｂ）は、形状記憶部材からなる片脚付円弧板状の物品受け部材２２であり、脚２２Ａを底板１２に固定される。図４（Ｃ）は、物品受け部材２２の外周に多数の互いに平行をなすスリット２２Ｂを設け、変形容易性を増したものである。
【００２１】
図４（Ｄ）は、形状記憶部材からなる両脚付角板状の物品受け部材２３であり、脚２３Ａを底板１２に固定される。図４（Ｅ）は、物品受け部材２３の外周に多数の互いに平行をなすスリット２３Ｂを設け、変形容易性を増したものである。
【００２２】
物品受け部材２３（物品受け部材１３、２１、２２も同じ）は、図５に示す如く、薄板状の形状記憶部材を治具により変形させることにより形成される。形状記憶部材としては、金属を用いることもできるが、樹脂の方が変形させ易い点で有利である。
【００２３】
図６は、円筒状の形状記憶部材からなる物品受け部材２４（直径Ｄ）である。物品受け部材２４は、底板１２に設けた幅Ｗ（Ｗ≒Ｄ）の溝１２Ａに押し込まれ、物品受け高さＨを設定される。この物品受け高さＨは押し込み力により調整される。
【００２４】
図７は、底板１２に植設した多数の棒状形状記憶部材からなる剣山状の物品受け部材２５である。物品受け部材２５の各棒状形状記憶部材２５Ａは、物品モデルの底面に倣うように折れ曲がり変形して所望の物品受け形状に自由に変形できる（図７（Ｂ））。
【００２５】
図８、図９は、ホルダ本体１１の底部に着脱される枠材３１に、物品１を高さ方向で受ける複数片の物品受け部材３２をビス止めして備え、各物品受け部材３２の物品受け高さＨにより、各物品受け部材３２に載置される物品１の高さ位置を設定可能とする。
【００２６】
物品受け部材３２は物品受け部材１３と同様の形状記憶部材により構成され、物品受け高さＨを変更可能にし、(a)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より高温で初期記憶形状（例えば平板）に戻り（図８）、かつ物品モデルの底面に衝合し得る物品受け形状に自由に変形することにより、所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に自由に変形できる。そして、(b)一定温度（ガラス転移温度Ｔｇ）より低温の使用温度域（例えば常温）で、上記物品受け形状と物品受け高さを固定化される（図９）。
【００２７】
以下、物品ホルダ１０の変形例について説明する。
図１０の物品ホルダ１０は、ホルダ本体１１に図８、図９で示した物品受け部材３２（枠材３１付き）と、図１で示した物品保持部材１５（枠材１４付き）を組込んだものである。この物品ホルダ１０では、複数片の物品保持部材１５の先端部を、物品１の横断面の外形（側面）に沿う湾曲状物品保持形状に変形するとともに、物品１の縦断面の外形（側面）に沿う傾斜状物品保持形状に変形した物品保持面１５Ａとする。また、物品ホルダ１０は、複数片の物品受け部材３２の先端部を、物品１の横断面の外形（側面）に沿う湾曲状物品支持形状に変形するとともに、物品１の縦断面の底部側の外形（側面及び底面）に沿う曲がり状の物品支持形状に変形した物品受け面３２Ａとする。
【００２８】
図１０の物品ホルダ１０によれば、物品１は、物品保持部材１５の傾斜状物品保持面１５Ａにより側面を保持されるとともに、物品受け部材３２の曲り状物品受け面３２Ａにより側面及び底面を支持される。物品１を安定的に保持しながら、所望の設定高さ位置に設定できる。
【００２９】
尚、図１０の物品ホルダ１０にあっては、物品保持部材１５の物品保持面１５Ａの最上端である物品挿し入れ口１５Ｂを角状に、物品受け部材３２の物品受け面３２Ａの最上端である物品挿し入れ口３２Ｂを角状にしている。
【００３０】
図１１の物品ホルダ１０は、図１０の物品ホルダ１０における、物品保持部材１５の物品挿し入れ口１５Ｂにテーパ状又は丸味状（アール状）の物品導入案内面１５Ｃを設け、物品受け部材３２の物品挿し入れ口３２Ｂにテーパ状又は丸味状（アール状）の物品導入案内面３２Ｃを設けたものである。
【００３１】
図１１の物品ホルダ１０によれば、物品１を手又は挿入機にて物品保持部材１５の物品挿し入れ口１５Ｂ、物品受け部材３２の物品挿し入れ口３２Ｂに挿入するとき、物品１をそれらの物品導入案内面１５Ｃ、３２Ｃによりスムースに案内して容易に挿入できる。
【００３２】
図１２の物品ホルダ１０は、ホルダ本体１１に図８、図９で示した物品受け部材３２（枠材３１付き）と、図１で示した物品保持部材１５（枠材１４付き）を組込み、複数片の物品保持部材１５の先端部を、物品１の横断面の外形（側面）に沿う湾曲状物品保持形状に変形するとともに、物品１の縦断面の外形（側面）に沿う傾斜状物品保持形状に変形した物品保持面１５Ａとし、物品保持面１５Ａの物品挿し入れ口１５Ｂにテーパ状又は丸味状の物品導入案内面１５Ｃを設けたとき、物品保持面１５Ａの物品挿し入れ口１５Ｂへの挿入をより容易にするため、物品保持面１５Ａ、物品挿し入れ口１５Ｂと物品１の外面との間にクリアランスａを設けたものである。
【００３３】
図１２の物品ホルダ１０は、物品１を容易に挿入できるものの、物品１のガタツキ、ブレを生じ易い。
【００３４】
図１３の物品ホルダ１０は、図１２の物品ホルダ１０における、複数片の物品受け部材３２の先端部を、物品１の横段面の外形（側面）に沿う湾曲状物品支持形状に変形するとともに、物品１の縦断面の底部側の外形（側面及び底面）に沿う曲がり状の物品支持形状に変形した物品受け面３２Ａとし、物品受け面３２Ａにより物品１の外周を包装機で自動生産できる範囲（例えば、充填機、キャッパーや画像検査機等）のガタツキやブレが発生しても保持可能（生産可能）にしたものである。物品受け部材３２の物品受け面３２Ａの物品挿し入れ口３２Ｂにテーパ状又は丸味状の物品導入案内面３２Ｃを設けても良い。
【００３５】
クリアランスａは上述のように物品１を挿入する際（例えば自由落下による挿入）、挿入を容易にするためのものである（例えばａ＝2〜3mm程度）。また、物品受け部材３２には、物品１（例えば樹脂容器の場合）の成形条件による物品１の寸法のばらつき範囲内（例えばｂ＝0.3〜1mm）のクリアランスｂが許される。
【００３６】
図１３の物品ホルダ１０は、物品１を容易に挿入可能にしながら、物品１をガタツキ、ブレなく安定的に保持し、かつ所望の設定高さ位置に設定できる。
【００３７】
尚、本発明において、物品受け部材１３（２１、２２、２３、２４、２５、３２）を構成する形状記憶部材は、第１の物品受け形状を初期記憶形状として記憶せしめられて第１の物品受け高さを形成するとともに、一定温度より高温で第２の物品受け高さを形成する第２の物品受け形状に変形でき、一定温度より低温の使用温度域で第２の物品受け形状を固定化して第２の物品受け高さを形成するものでも良い。
【００３８】
また、物品保持部材１５を構成する形状記憶部材は、第１の物品形状に衝合し得る第１の物品保持形状を初期記憶形状として記憶せしめられて第１の物品保持領域を形成するとともに、一定温度より高温で第１の物品保持形状から第２の物品保持形状に衝合し得る第２の物品保持形状に変形でき、一定温度より低温の使用温度域で第２の物品保持形状を固定化して第２の物品保持領域を形成するものでも良い。
【００３９】
また、物品受け部材１３（２１、２２、２３、２４、２５、３２）は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなるものでも良い。熱可塑性樹脂は、一定温度（熱可塑性樹脂の軟化点）より高温で軟化して所望の物品受け高さを形成する物品受け形状に変形でき、一定温度（熱可塑性樹脂の軟化点）より低温の使用温度域（例えば常温）で上記物品受け形状を固定化される。
【００４０】
また、物品保持部材１５は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂からなるものでも良い。熱可塑性樹脂は、一定温度（熱可塑性樹脂の軟化点）より高温で所望の物品形状に衝合し得る物品保持形状に変形でき、一定温度（熱可塑性樹脂の軟化点）より低温の使用温度域（例えば常温）で上記物品保持形状を固定化される。
【００４１】
物品受け部材や物品保持部材として熱可塑性樹脂を用いる場合には、構成をより簡易化できるし、物品ホルダが一定の高温域や高湿度環境下で使用されても、それらの物品受け形状や物品保持形状を喪失することがなく、長期的に安定使用できる。
【００４２】
尚、物品ホルダに収容して搬送中の物品に印字する必要がある物品には、物品ホルダの底部や側壁に印字ヘッドが噴射するインクの通路となる貫通状開口部を設けることが好ましい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、物品の高さの変更に容易に対応できる物品ホルダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は物品ホルダを示す模式図である。
【図２】図２は物品受け部材の高さ変更状態を示す模式図である。
【図３】図３は物品受け部材の変形前後の形状を示す模式図である。
【図４】図４は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図５】図５は物品受け部材の形状付与過程を示す模式図である。
【図６】図６は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図７】図７は物品受け部材の変形例を示す模式図である。
【図８】図８は物品受け部材の変形前の形状を示す模式図である。
【図９】図９は物品受け部材の変形後の形状を示す模式図である。
【図１０】図１０は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図１１】図１１は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図１２】図１２は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【図１３】図１３は物品ホルダの変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 物品ホルダ
１３、２１、２２、２３、２４、２５、３２ 物品受け部材
１５ 物品保持部材
１５Ａ 物品保持面
１５Ｂ 物品挿し入れ口
１５Ｃ 物品導入案内面
３２Ａ 物品受け面
３２Ｂ 物品挿し入れ口
３２Ｃ 物品導入案内面

Claims (10)

1. 物品を収容する物品ホルダであって、該物品を高さ方向で受ける複数の物品受け部材を備え、該物品受け部材が形状記憶部材からなり、該物品受け部材自体の形状変形により物品受け高さを変更可能にした物品ホルダ。
2. 前記物品受け部材が割りパイプ状をなす請求項１に記載の物品ホルダ。
3. 前記物品受け部材が薄板状をなす請求項１に記載の物品ホルダ。
4. 前記物品受け部材が円筒状をなす請求項１に記載の物品ホルダ。
5. 前記物品受け部材が多数の互いに平行をなすスリットを設けた請求項２〜４のいずれかに記載の物品ホルダ。
6. 前記物品受け部材が多数の棒状体からなる剣山状をなす請求項１に記記載の物品ホルダ。
7. 前記物品受け部材が物品の側面との間にクリアランスを有する請求項１に記載の物品ホルダ。
8. 前記物品を水平方向で保持する物品保持部材を備え、該物品保持部材の変形により物品保持形状を変更可能にした請求項１〜７のいずれかに記載の物品ホルダ。
9. 前記物品保持部材の物品挿し入れ口に丸味状の物品導入案内面を設けた請求項８に記載の物品ホルダ。
10. 前記物品保持部材が形状記憶部材からなる請求項８又は９に記載の物品ホルダ。

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