JP7340505B2 - 容器搬送装置 - Google Patents

Description

本開示は、食品飲料などが充填される容器を把持して搬送する容器搬送装置に関するものである。

容器に飲料製品を充填する充填装置は、搬送装置により搬送される容器（例えば、ペットボトルなど）に飲料を充填し、容器の口部にキャップ（蓋）を装着して容器製品とする。このとき、容器は、グリッパ装置に把持された状態で、各種の工程を搬送される。例えば、飲料充填機は、回転テーブルを有し、回転テーブルは、外周部に周方向に沿って均等間隔でグリッパ装置が設けられる。回転テーブルは、各グリッパ装置が容器を把持した状態で回転し、回転中の容器に飲料が充填される。飲料が充填された容器は、転送ホイールを介してキャッパ装置に搬送される。キャッパ装置は、飲料が充填された容器の口部にキャップを装着する。

キャッパ装置は、キャッパホイールを有する。転送ホイールとキャッパホイールは、同様の構成をなす。転送ホイールとキャッパホイールは、それぞれ外周部に周方向に沿って均等間隔でグリッパ装置が設けられる。転送ホイールは、グリッパ装置が飲料充填機から受け取った容器を把持して搬送し、キャッパホイールは、グリッパ装置が転送ホイールのグリッパ装置が把持した容器を受け取って搬送する。このような技術としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特開平１１－１０００９６号公報 特開平０８－１６９４９３号公報

上述した転送ホイールやキャッパホイールは、飲料が充填された容器の上部をグリッパ装置が把持して回転することから、搬送される容器は、遠心力が作用し、下部が各ホイールの外側に移動するような傾斜状態となる。転送ホイールとキャッパホイールは、外周部が隣接して配置される。そのため、容器が転送ホイールのグリッパ装置からキャッパホイールのグリッパ装置に受け渡されるとき、容器に作用する遠心力の向きが逆になるため、容器の傾斜方向が反対になる。すると、容器の変動による液面揺動（以下、スロッシングと称する。）が発生し、飲料が外部へ飛跳ねる現象が発生する。従来、飲料の外部への飛跳ね現象を防止するため、転送ホイールやキャッパホイールの回転速度を低下せざるを得ず、作業効率の低下を招いてしまうという課題がある。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、内容物の外部への飛跳ねを抑制する容器搬送装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の容器搬送装置は、鉛直方向に沿う第１回転軸により回転可能な第１回転体と、長手方向の一端部が前記第１回転体の外周部に支持されて他端部が容器の首部を把持可能な第１グリッパ装置と、鉛直方向に沿う第２回転軸により回転可能な第２回転体と、長手方向の一端部が前記第２回転体の外周部に支持されて他端部が前記第１グリッパ装置から受け渡される前記容器の首部を把持可能な第２グリッパ装置と、前記容器を前記第１グリッパ装置から前記第２グリッパ装置に受け渡す容器受け渡し位置より前記第１回転体の回転方向の上流側の第１所定位置から前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の径方向に沿って移動して前記容器受け渡し位置を含む第１移動領域で前記第１グリッパ装置が把持した前記容器を直線移動させる第１グリッパ移動装置と、を備える。

本開示の容器搬送装置によれば、内容物の外部への飛跳ねを抑制することができる。

図１は、本実施形態の容器充填装置の配置を表す概略平面図である。 図２は、本実施形態の容器搬送装置としての転送ホイールとキャッパホイールとの配置を表す要部平面図である。 図３は、転送ホイールとキャッパホイールとの配置を表す要部側面図である。 図４は、容器搬送装置の作動を表す概略図である。 図５は、グリッパ装置の要部を表す平面図である。 図６は、グリッパ装置の断面を表す図５のVI－VI断面図である。 図７は、グリッパ装置の断面を表す図５のVII－VII断面図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

＜容器充填装置の構成＞
図１は、本実施形態の容器充填装置の配置を表す概略平面図である。

本発明の容器充填装置は、食品容器に食品飲料を充填するものである。ここで、食品容器とは、飲料や調味料などの食品として使用されるスラリーや粒子状、粉末状などを含む流体が充填される容器である。また、飲料としては、清涼飲料、水、茶、コーヒー、紅茶、ココア、果汁飲料、牛乳、健康飲料、酒類などがあり、調理料としては、醤油、酢、料理酒、みりん、油、各種ソース、塩、砂糖などがある。また、食品容器としては、プラスチックボトル（ペットボトル）、ガラス瓶、金属製の缶、紙製の容器などがある。

図１に示すように、第１実施形態の容器充填装置１０は、容器検査機１１と、容器洗浄機１２と、容器殺菌装置１３と、容器すすぎ装置１４と、飲料充填機１５と、キャッパ装置１６と、キャップ殺菌機１７とを備える。

容器検査機１１は、容器（食品容器）の損傷を検査するものである。容器洗浄機１２は、容器の内部を洗浄するものである。容器殺菌装置１３は、容器の内部を殺菌するものである。容器すすぎ装置１４は、容器の内部をすすぐものである。飲料充填機１５は、容器の内部に飲料を充填するものである。キャッパ装置１６は、飲料が充填された容器にキャップ（蓋）を装着するものである。キャップ殺菌機１７は、容器に装着されたキャップを殺菌するものである。

飲料充填機１５は、回転テーブル２１と、グリッパ装置２２とを有する。回転テーブル２１は、外周部に周方向に沿って均等間隔でグリッパ装置２２が設けられる。回転テーブル２１は、所定の速度で回転可能である。グリッパ装置２２は、容器すすぎ装置１４から供給された容器を把持可能である。飲料充填機１５とキャッパ装置１６との間に転送ホイール２３が配置される。転送ホイール２３は、外周部に周方向に沿って均等間隔でグリッパ装置２４が設けられる。転送ホイール２３は、所定の速度で回転可能である。グリッパ装置２４は、飲料充填機１５から供給された容器を把持可能である。キャッパ装置１６は、キャッパホイール２５と、グリッパ装置２６とを有する。キャッパホイール２５は、外周部に周方向に沿って均等間隔でグリッパ装置２６が設けられる。キャッパホイール２５は、所定の速度で回転可能である。グリッパ装置２６は、転送ホイール２３から供給された容器を把持可能である。

＜転送ホイールおよびキャッパホイール＞
図２は、本実施形態の容器搬送装置としての転送ホイールとキャッパホイールとの配置を表す要部平面図、図３は、転送ホイールとキャッパホイールとの配置を表す要部側面図である。

図２および図３に示すように、容器３０は、容器本体３１と、口部３２と、首部３３とを有する。容器本体３１は、円筒形状をなし、長手方向の下部が閉塞した底部（図示略）が設けられる。容器本体３１は、上端部の外径が小さくなって首部３３が設けられる。容器本体３１は、上端に口部３２が設けられる。口部３２は、開口部であって、飲料を充填可能である。また、容器本体３１は、首部３３にねじ部３４とネックリング３５が設けられる。ねじ部３４は、雄ねじであって、キャップ（図示略）の雌ねじが螺合する。ネックリング３５は、首部３３の外周面から外方に突出したリング形状をなす。

転送ホイール２３は、円板形状をなし、鉛直方向（図２にて、紙面直交方向）に沿う回転軸により回転自在に支持される。転送ホイール２３は、図示しない駆動装置により図２にて時計回り方向に駆動回転可能である。転送ホイール２３は、外周部にグリッパ装置２４が設けられる。グリッパ装置２４は、容器３０の首部３３を把持可能である。キャッパホイール２５は、円板形状をなし、鉛直方向（図２にて、紙面直交方向）に沿う回転軸により回転自在に支持される。キャッパホイール２５は、図示しない駆動装置により図２にて反時計回り方向に駆動回転可能である。キャッパホイール２５は、外周部にグリッパ装置２６が設けられる。グリッパ装置２６は、容器３０の首部３３を把持可能である。

転送ホイール２３とキャッパホイール２５とは、水平方向に所定間隔を空けて配置される。転送ホイール２３とキャッパホイール２５とは、同じ速度（周速）で同期回転する。転送ホイール２３のグリッパ装置２４とキャッパホイール２５のグリッパ装置２６とは、ほぼ同様の構成をなす。転送ホイール２３は、グリッパ装置２４が容器３０を把持した状態で回転することで、容器３０を周方向に沿って搬送する。転送ホイール２３のグリッパ装置２４とキャッパホイール２５のグリッパ装置２６とが対向する位置、つまり、容器受け渡し位置に到達したとき、転送ホイール２３のグリッパ装置２４が保持した容器３０をキャッパホイール２５のグリッパ装置２６に受け渡す。

＜容器搬送装置＞
本実施形態の容器搬送装置は、転送ホイール（第１回転体）２３と、グリッパ装置（第１グリッパ装置）２４と、キャッパホイール（第２回転体）２５と、グリッパ装置（第２グリッパ装置）２６と、グリッパ移動装置（第１グリッパ移動装置）２７と、グリッパ移動装置（第２グリッパ移動装置）２８とを備える。

グリッパ装置２４は、転送ホイール２３の径方向（図２および図３にて、左右方向）に沿って配置される。グリッパ装置２４は、一対のグリッパ部材４１，４２を有する。グリッパ部材４１，４２は、転送ホイール２３の周方向に並んで配置され、それぞれ長手方向の中間部が鉛直方向に沿う支持軸４３，４４により支持部材４５に回動自在に支持される。

グリッパ部材４１，４２は、長手方向の一端部に把持部４１ａ，４２ａがそれぞれ設けられる。把持部４１ａ，４２ａは、円弧形状をなし、容器３０の首部３３を把持可能である。そのため、把持部４１ａ，４２ａは、容器３０の首部３３の外周部に密着できる円弧形状となっている。このとき、把持部４１ａ，４２ａは、容器３０の首部３３におけるネックリング３５の上方の位置を把持する。グリッパ部材４１，４２は、長手方向の他端部にばね受部４１ｂ，４２ｂがそれぞれ設けられる。ばね受部４１ｂ，４２ｂの間に圧縮コイルばね４６が装着される。圧縮コイルばね４６は、グリッパ部材４１，４２に対してばね受部４１ｂ，４２ｂが離間する方向に付勢力を付与する。

そのため、図２にて、一方のグリッパ部材４１は、圧縮コイルばね４６の付勢力により支持軸４３を中心に時計回り方向に付勢支持される。他方のグリッパ部材４２は、圧縮コイルばね４６の付勢力により支持軸４４を中心に反時計回り方向に付勢支持される。すると、グリッパ部材４１，４２は、圧縮コイルばね４６の付勢力により把持部４１ａ，４２ａが接近する方向に付勢支持される。グリッパ部材４１，４２は、圧縮コイルばね４６の付勢力により把持部４１ａ，４２ａが容器３０の首部３３を挟み込むように把持可能となる。

グリッパ部材４２は、レバー４７の一端部が連結される。レバー４７は、グリッパ部材４２における他端部側からグリッパ部材４１側に延出される。レバー４７は、他端部にカムローラ４８が回転自在に装着される。転送ホイール２３は、下方にカム４９が配置される。カム４９は、容器受け渡し位置の近傍に固定される。カムローラ４８とカム４９とは、鉛直方向のほぼ同位置に配置され、カムローラ４８がカム４９に接触可能である。なお、グリッパ部材４１とグリッパ部材４２とは、図示しない連動機構（例えば、歯車機構）により連動可能となっている。

そのため、カムローラ４８がカム４９に接触していないとき、グリッパ部材４１，４２は、圧縮コイルばね４６の付勢力により把持部４１ａ，４２ａが容器３０の首部３３を把持可能である。一方、転送ホイール２３が回転し、カムローラ４８がカム４９に接触すると、グリッパ部材４２は、圧縮コイルばね４６の付勢力に抗して支持軸４４を中心に図２の時計回り方向に回動する。このとき、グリッパ部材４２の回動動作が連動機構を介してグリッパ部材４１に伝達される。グリッパ部材４１は、圧縮コイルばね４６の付勢力に抗して支持軸４３を中心に図２の反時計回り方向に回動する。すると、グリッパ部材４１，４２は、把持部４１ａ，４２ａが容器３０の首部３３から離れ、容器３０の把持が解除される。

一方、グリッパ装置２６は、グリッパ装置２４とほぼ同様の構成をなす。グリッパ装置２６は、キャッパホイール２５の径方向（図２および図３にて、左右方向）に沿って配置される。グリッパ装置２６は、一対のグリッパ部材５１，５２を有する。グリッパ部材５１，５２は、転送ホイール２３の周方向に並んで配置され、それぞれ長手方向の中間部が鉛直方向に沿う支持軸５３，５４により支持部材５５に回動自在に支持される。

グリッパ部材５１，５２は、長手方向の一端部に把持部５１ａ，５２ａがそれぞれ設けられる。把持部５１ａ，５２ａは、円弧形状をなし、容器３０の首部３３を把持可能である。そのため、把持部５１ａ，５２ａは、容器３０の首部３３の外周部に密着できる円弧形状となっている。このとき、把持部５１ａ，５２ａは、容器３０の首部３３におけるネックリング３５の下方の位置を把持する。グリッパ部材５１，５２は、長手方向の他端部にばね受部５１ｂ，５２ｂがそれぞれ設けられる。ばね受部５１ｂ，５２ｂの間に圧縮コイルばね５６が装着される。圧縮コイルばね５６は、グリッパ部材５１，５２に対してばね受部５１ｂ，５２ｂが離間する方向に付勢力を付与する。

そのため、図２にて、一方のグリッパ部材５１は、圧縮コイルばね５６の付勢力により支持軸５３を中心に反時計回り方向に付勢支持される。他方のグリッパ部材５２は、圧縮コイルばね５６の付勢力により支持軸５４を中心に時計回り方向に付勢支持される。すると、グリッパ部材５１，５２は、圧縮コイルばね５６の付勢力により把持部５１ａ，５２ａが接近する方向に付勢支持される。グリッパ部材５１，５２は、圧縮コイルばね５６の付勢力により把持部５１ａ，５２ａが容器３０の首部３３を挟み込むように把持可能となる。

グリッパ部材５１は、レバー５７の一端部が連結される。レバー５７は、グリッパ部材５１における他端部側からグリッパ部材５２側に延出される。レバー５７は、他端部にカムローラ５８が回転自在に装着される。キャッパホイール２５は、下方にカム５９が配置される。カム５９は、容器受け渡し位置の近傍に固定される。カムローラ５８とカム５９とは、鉛直方向のほぼ同位置に配置され、カムローラ５８がカム５９に接触可能である。なお、グリッパ部材５１とグリッパ部材５２とは、図示しない連動機構（例えば、歯車機構）により連動可能となっている。

そのため、カムローラ５８がカム５９に接触していないとき、グリッパ部材５１，５２は、圧縮コイルばね５６の付勢力により把持部５１ａ，５２ａが容器３０の首部３３を把持可能である。一方、キャッパホイール２５が回転し、カムローラ５８がカム５９に接触すると、グリッパ部材５１は、圧縮コイルばね５６の付勢力に抗して支持軸５３を中心に図２の時計回り方向に回動する。このとき、グリッパ部材５１の回動動作が連動機構を介してグリッパ部材５２に伝達される。グリッパ部材５２は、圧縮コイルばね５６の付勢力に抗して支持軸５４を中心に図２の反時計回り方向に回動する。すると、グリッパ部材５１，５２は、把持部５１ａ，５２ａが容器３０の首部３３から離れ、容器３０の把持が解除される。

グリッパ移動装置（第１グリッパ移動装置）２７は、容器３０をグリッパ装置２４からグリッパ装置２６に受け渡す容器受け渡し位置より転送ホイール２３の回転方向の上流側の第１所定位置からグリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向に沿って移動して容器受け渡し位置を含む第１移動領域でグリッパ装置２４が把持した容器３０を直線移動させるものである。

グリッパ移動装置２７は、ガイド部材６１と、引張コイルばね（付勢部材）６２と、カム機構６３とを有する。転送ホイール２３は、外周部の下面部にガイド部材６１が固定される。ガイド部材６１は、転送ホイール２３の径方向に沿って一対の案内溝６４が設けられる。グリッパ部材４１，４２が支持された支持部材４５は、一対の支持ピン６５が固定される。各支持ピン６５は、ガイド部材６１の各案内溝６４に移動自在に支持される。そのため、グリッパ部材４１，４２は、支持部材４５およびガイド部材６１を介して転送ホイール２３の径方向に沿って移動自在に支持される。

転送ホイール２３は、ガイド部材６１より回転中心側（図２および図３にて、右側）に取付片６６が固定される。引張コイルばね６２は、一端部が支持部材４５に連結され、他端部が取付片６６に連結される。そのため、グリッパ部材４１，４２は、支持部材４５およびガイド部材６１を介して転送ホイール２３の回転中心側に付勢支持される。

カム機構６３は、グリッパ部材４１，４２を転送ホイール２３の径方向の外方に移動可能である。カム機構６３は、レバー６７と、カムローラ６８と、カム６９（図４参照）とを有する。支持部材４５は、側部にレバー６７が固定され、レバー６７にカムローラ６８が回転自在に支持される。転送ホイール２３は、下方にカム６９が配置される。カム６９は、容器受け渡し位置より転送ホイール２３の回転方向の上流側に固定される。カムローラ６８とカム６９とは、鉛直方向のほぼ同位置に配置され、カムローラ６８がカム６９に接触可能である。

そのため、カムローラ６８がカム６９に接触していないとき、グリッパ部材４１，４２が支持された支持部材４５は、引張コイルばね６２の付勢力により転送ホイール２３の回転中心側に付勢支持される。一方、転送ホイール２３が回転し、カムローラ６８がカム６９に接触すると、グリッパ部材４１，４２が支持された支持部材４５は、引張コイルばね６２の付勢力に抗して転送ホイール２３の径方向の外方に移動する。すると、グリッパ部材４１，４２が把持した容器３０を転送ホイール２３の径方向の外方に移動可能となる。

一方、グリッパ移動装置２８は、容器受け渡し位置から容器受け渡し位置よりキャッパホイール２５の回転方向の下流側の第２所定位置までグリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向に沿って移動して容器受け渡し位置を含む第２移動領域でグリッパ装置２６が把持した容器３０を直線移動させるものである。

グリッパ移動装置（第２グリッパ移動装置）２８は、グリッパ移動装置２７とほぼ同様の構成をなす。グリッパ移動装置２７は、ガイド部材７１と、引張コイルばね（付勢部材）７２と、カム機構７３とを有する。キャッパホイール２５は、外周部の下面部にガイド部材７１が固定される。ガイド部材７１は、キャッパホイール２５の径方向に沿って一対の案内溝７４が設けられる。グリッパ部材５１，５２が支持された支持部材５５は、一対の支持ピン７５が固定される。各支持ピン７５は、ガイド部材７１の各案内溝７４に移動自在に支持される。そのため、グリッパ部材５１，５２は、支持部材５５およびガイド部材７１を介してキャッパホイール２５の径方向に沿って移動自在に支持される。

キャッパホイール２５は、ガイド部材７１より回転中心側（図２および図３にて、左側）に取付片７６が固定される。引張コイルばね７２は、一端部が支持部材５５に連結され、他端部が取付片７６に連結される。そのため、グリッパ部材５１，５２は、支持部材５５およびガイド部材７１を介してキャッパホイール２５の回転中心側に付勢支持される。

カム機構７３は、グリッパ部材５１，５２をキャッパホイール２５の径方向の外方に移動可能である。カム機構７３は、レバー７７と、カムローラ７８と、カム７９（図４参照）とを有する。支持部材５５は、側部にレバー７７が固定され、レバー７７にカムローラ７８が回転自在に支持される。キャッパホイール２５は、下方にカム７９が配置される。カム７９は、容器受け渡し位置よりキャッパホイール２５の回転方向の下流側に固定される。カムローラ７８とカム７９とは、鉛直方向のほぼ同位置に配置され、カムローラ７８がカム７９に接触可能である。

そのため、カムローラ７８がカム７９に接触していないとき、グリッパ部材５１，５２が支持された支持部材５５は、引張コイルばね７２の付勢力によりキャッパホイール２５の回転中心側に付勢支持される。一方、キャッパホイール２５が回転し、カムローラ７８がカム７９に接触すると、グリッパ部材５１，５２が支持された支持部材５５は、引張コイルばね７２の付勢力に抗してキャッパホイール２５の径方向の外方に移動する。すると、グリッパ部材５１，５２が把持した容器３０をキャッパホイール２５の径方向の外方に移動可能となる。

＜グリッパ移動装置の作動＞
図４は、容器搬送装置の作動を表す概略図である。

図２から図４に示すように、容器３０をグリッパ装置２４からグリッパ装置２６に受け渡す容器受け渡し位置３０Ａは、転送ホイール２３の回転中心Ｏ１とキャッパホイール２５の回転中心Ｏ２とを結ぶ中心線Ｌ１上に位置する。グリッパ移動装置２７は、容器受け渡し位置３０Ａより転送ホイール２３の回転方向の上流側の第１所定位置３０Ｂからグリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向に沿って移動する。すなわち、まず、グリッパ移動装置２７は、グリッパ装置２４が第１所定位置３０Ｂから第１中間位置３０Ｃに移動する角度α１の領域で、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向の外方に向けて移動する。次に、グリッパ移動装置２７は、グリッパ装置２４が第１中間位置３０Ｃから容器受け渡し位置３０Ａに移動する角度α２の領域で、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向の内方（回転中心Ｏ１側）に向けて移動する。

このとき、グリッパ装置２４が第１所定位置３０Ｂから容器受け渡し位置３０Ａに移動する角度α１，α２の領域で、グリッパ装置２４の移動量を調整する。すると、グリッパ装置２４が第１中間位置３０Ｃから容器受け渡し位置３０Ａに移動する角度α２の領域で、グリッパ装置２４に把持された容器３０が直線移動することとなる。グリッパ装置２４の移動量の調整は、カム機構６３のカム６９の形状により調整される。ここで、グリッパ装置２４が把持した容器３０の直線移動は、中心線Ｌ１に沿う第１水平方向に直交する第２水平方向に沿う中心線Ｌ２に沿った移動である。中心線Ｌ２は、容器受け渡し位置３０Ａに位置する容器３０の中心位置Ｏ３を通る。グリッパ装置２４に把持された容器３０が直線移動する領域は、中心線Ｌ２に沿った容器受け渡し位置３０Ａを含む第１移動領域Ｌαである。

また、グリッパ移動装置２８は、容器受け渡し位置３０Ａからキャッパホイール２５の回転方向の下流側の第２所定位置３０Ｄまでグリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向に沿って移動する。すなわち、まず、グリッパ移動装置２８は、グリッパ装置２６が容器受け渡し位置３０Ａから第２中間位置３０Ｅに移動する角度β１の領域で、グリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向の外方に向けて移動する。次に、グリッパ移動装置２８は、グリッパ装置２６が第２中間位置３０Ｅから第２所定位置３０Ｄに移動する角度β２の領域で、グリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向の内方（回転中心Ｏ２側）に向けて移動する。

このとき、グリッパ装置２６が容器受け渡し位置３０Ａから第２所定位置３０Ｄに移動する角度β１，β２の領域で、グリッパ装置２６の移動量を調整する。すると、グリッパ装置２６が容器受け渡し位置３０Ａから第２中間位置３０Ｅに移動する角度β１の領域で、グリッパ装置２６に把持された容器３０が直線移動することとなる。グリッパ装置２６の移動量の調整は、カム機構７３のカム７９の形状により調整される。ここで、グリッパ装置２６が把持した容器３０の直線移動は、中心線Ｌ２に沿った移動である。グリッパ装置２６に把持された容器３０が直線移動する領域は、中心線Ｌ２に沿った容器受け渡し位置３０Ａを含む第２移動領域Ｌβである。第１移動領域Ｌαと第２移動領域Ｌβは、中心線Ｌ２に沿った直線である。

なお、グリッパ移動装置２７，２８は、上述した構成に限定されるものではない。例えば、グリッパ装置２４，２６を転送ホイール２３やキャッパホイール２５の径方向に沿って移動する構成として、エアシリンダや油圧シリンダなどの流体シリンダ、ボールねじ機構などを適用してもよい。

また、グリッパ移動装置２７，２８によるグリッパ装置２４，２６が把持した容器３０の直線移動を、中心線Ｌ２に沿った移動としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、グリッパ移動装置２７，２８によるグリッパ装置２４，２６が把持した容器３０の直線移動を、中心線Ｌ２に対して回転中心Ｏ１側や回転中心Ｏ２側に所定角度だけ傾斜した直線に沿った移動としてもよい。つまり、グリッパ移動装置２７，２８によるグリッパ装置２４，２６が把持した容器３０の直線移動は、容器３０に対して転送ホイール２３やキャッパホイール２５から遠心力が作用しない直線移動であればよい。

＜グリッパ装置＞
図５は、グリッパ装置の要部を表す平面図、図６は、グリッパ装置の断面を表す図５のVI－VI断面図、図７は、グリッパ装置の断面を表す図５のVII－VII断面図である。

図５から図７に示すように、転送ホイール２３に設けられたグリッパ装置２４は、開閉可能な一対のグリッパ部材４１，４２を有する。グリッパ部材４１，４２は、長手方向の一端部に把持部４１ａ，４２ａがそれぞれ設けられる。把持部４１ａ，４２ａは、円弧形状をなし、容器３０の首部３３を把持可能である。

グリッパ部材４１，４２は、各把持部４１ａ，４２ａにおける先端部側の対向する位置に第１緩衝部材８１，８２がそれぞれ装着される。また、グリッパ部材４１，４２は、各把持部４１ａ，４２ａにおける基端部側の位置に第２緩衝部材８３，８４がそれぞれ装着される。第１緩衝部材８１，８２および第２緩衝部材８３，８４は、クッション性を有する弾性部材が好ましく、例えば、ゴム、ゲル状物質、スポンジ状物質などが適用される。

グリッパ装置２４は、グリッパ部材４１，４２の把持部４１ａ，４２ａが容器３０の首部３３を把持するとき、第１緩衝部材８１，８２は、容器３０の首部３３におけるネックリング３５の上方の位置に接触し、第２緩衝部材８３，８４は、容器３０のネックリング３５に接触する。

なお、図２に示すように、キャッパホイール２５に設けられたグリッパ装置２６も、同様に、開閉可能な一対のグリッパ部材５１，５２を有し、グリッパ部材５１，５２は、長手方向の一端部に把持部５１ａ，５２ａがそれぞれ設けられる。そのため、グリッパ部材５１，５２の各把持部５１ａ，５２ａに第１緩衝部材や第２緩衝部材を装着してもよい。

そのため、転送ホイール２３のグリッパ装置２４が容器３０を把持すると、グリッパ部材４１，４２の把持部４１ａ，４２ａに設けられた第１緩衝部材８１，８２が容器３０の首部３３に接触し、第２緩衝部材８３，８４がネックリング３５に接触する。このとき、第１緩衝部材８１，８２および第２緩衝部材８３，８４が弾性変形することから、グリッパ部材４１，４２による容器３０の把持力を高めることで、容器３０の首部３３を損傷させることなく、容器３０を適正に把持することができる。グリッパ装置２４により容器３０が適正に把持されるため、遠心力により容器３０が傾斜することが抑制される。

転送ホイール２３が回転することでグリッパ装置２４に把持された容器３０が搬送されるとき、容器３０は、傾斜することなく鉛直方向に沿った姿勢となる。そのため、容器３０が転送ホイール２３のグリッパ装置２４からキャッパホイール２５のグリッパ装置２６に受け渡されるとき、容器３０の変動が抑制される。また、グリッパ装置２４の把持が解除された容器３０をグリッパ装置２６が把持したとき、第１緩衝部材８１，８２や第２緩衝部材８３，８４により把持の衝撃が緩和され、容器３０の変動が抑制される。その結果、容器３０の変動によるスロッシングの発生が抑制される。

なお、上述の説明にて、グリッパ部材４１，４２の把持部４１ａ，４２ａの先端部に第１緩衝部材８１，８２を設け、基端部に第２緩衝部材８３，８４を設けたが、第１緩衝部材８１，８２だけを設けたり、第２緩衝部材８３，８４だけを設けたりしてもよい。また、把持部４１ａ，４２ａの全域に緩衝部材を設けてもよいし、グリッパ部材４１，４２を緩衝部材により構成してもよい。

＜容器搬送装置の作動＞
図２から図４に示すように、転送ホイール２３のグリッパ装置２４が容器３０の首部３３を把持し、転送ホイール２３が回転すると、搬送される容器３０に対して遠心力が作用する。そのため、グリッパ装置２４に把持された容器３０は、首部３３を支点して下部が転送ホイール２３の径方向の外方に移動した傾斜状態で搬送される。グリッパ装置２４に把持された容器３０が第１所定位置３０Ｂに到達すると、角度α１の領域で、カム機構６３によりグリッパ装置２４が転送ホイール２３の径方向の外方に移動する。そして、グリッパ装置２４に把持された容器３０が第１中間位置３０Ｃに到達すると、角度α２の領域で、カム機構６３によりグリッパ装置２４が転送ホイール２３の径方向の内方に移動する。容器３０は、第１中間位置３０Ｃから容器受け渡し位置３０Ａまで移動する第１移動領域Ｌαにて、中心線Ｌ２に沿って直線移動する。そのため、容器３０が第１中間位置３０Ｃから容器受け渡し位置３０Ａまで直線移動する第１移動領域Ｌαでは、搬送される容器３０に対して遠心力が作用することはなく、グリッパ装置２４に把持された容器３０は、鉛直方向に沿った状態で搬送される。

一方、キャッパホイール２５のグリッパ装置２６は、容器受け渡し位置３０Ａで容器３０の首部３３を把持する。転送ホイール２３のグリッパ装置２４は、容器受け渡し位置３０Ａでグリッパ装置２６が容器３０を把持すると、容器３０の把持を解除する。グリッパ装置２６が容器受け渡し位置３０Ａで容器３０を把持すると、角度β１の領域で、カム機構７３によりグリッパ装置２６がキャッパホイール２５の径方向の外方に移動する。そして、グリッパ装置２６に把持された容器３０が第２中間位置３０Ｅに到達すると、角度β２の領域で、カム機構７３によりグリッパ装置２６がキャッパホイール２５の径方向の内方に移動する。容器３０は、容器受け渡し位置３０Ａから第２中間位置３０Ｅまで移動する第２移動領域Ｌβにて、中心線Ｌ２に沿って直線移動する。そのため、容器３０が容器受け渡し位置３０Ａから第２中間位置３０Ｅまで直線移動する第２移動領域Ｌβでは、搬送される容器３０に対して遠心力が作用することはなく、グリッパ装置２６に把持された容器３０は、鉛直方向に沿った状態で搬送される。

そのため、容器３０が容器受け渡し位置３０Ａで転送ホイール２３のグリッパ装置２４からキャッパホイール２５のグリッパ装置２６に受け渡されるとき、容器３０は、鉛直方向に沿った状態で受け渡される。そのため、容器３０が転送ホイール２３からキャッパホイール２５に受け渡されるとき、容器３０に遠心力が作用しないために容器３０の姿勢の変動が最小限に抑えられ、容器３０の変動によるスロッシングの発生が抑制され、容器３０の外部へ飲料の飛跳ねる現象の発生が抑制される。

なお、上述した実施形態では、容器３０が第１中間位置３０Ｃから第２中間位置３０Ｅまで移動する第１移動領域Ｌαおよび第２移動領域Ｌβで、容器３０を直線移動するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、容器３０が第１中間位置３０Ｃから容器受け渡し位置３０Ａまで移動する第１移動領域Ｌαだけで、容器３０を直線移動するように構成してもよい。

また、図４にて、角度α２および角度β１は、グリッパ装置２４，２６の径方向直進動作の最大値を転送ホイール２３およびキャッパホイール２５の半径と仮定することで、最大値６０°を幾何的に求めることができる。一方、グリッパ装置２４が動作を開始する位置（第１所定位置３０Ｂ）は、回転テーブル２１から容器３０が受け渡された位置以降であればよい。一方、グリッパ装置２６が動作を終了する位置（第２所定位置３０Ｄ）は、キャッパ装置１６の動作に影響を与えない位置、つまり、キャッピングが始まる位置となる場合が角度β１＋角度β２の最大値となる。

また、上述した実施形態では、グリッパ装置２４が把持した容器３０を第１所定位置３０Ｂで転送ホイール２３における径方向の外方に移動し、第１中間位置３０Ｃで転送ホイール２３における径方向の内方に移動したが、この構成に限定されるものではない。例えば、グリッパ装置２４が把持した容器３０を転送ホイール２３における径方向の外方に位置した状態で転送ホイール２３を回転し、第１中間位置３０Ｃで転送ホイール２３における径方向の内方に移動してもよい。

＜本実施形態の作用効果＞
第１の態様に係る容器搬送装置は、鉛直方向に沿う回転中心（第１回転軸）Ｏ１により回転可能な転送ホイール（第１回転体）２３と、長手方向の一端部が転送ホイール２３の外周部に支持されて他端部が容器３０の首部３３を把持可能なグリッパ装置（第１グリッパ装置）２４と、鉛直方向に沿う回転中心（第２回転軸）Ｏ２により回転可能なキャッパホイール（第２回転体）２５と、長手方向の一端部がキャッパホイール２５の外周部に支持されて他端部がグリッパ装置２４から受け渡される容器３０の首部３３を把持可能なグリッパ装置（第２グリッパ装置）２６と、容器３０をグリッパ装置２４からグリッパ装置２６に受け渡す容器受け渡し位置３０Ａより転送ホイール２３の回転方向の上流側の第１所定位置３０Ｂからグリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向に沿って移動して容器受け渡し位置３０Ａを含む第１移動領域Ｌαでグリッパ装置２４が把持した容器３０を直線移動させるグリッパ移動装置（第１グリッパ移動装置）２７とを備える。

第１の態様に係る容器搬送装置は、グリッパ移動装置２７は、グリッパ装置２４が第１所定位置３０Ｂから容器受け渡し位置３０Ａまで移動するとき、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向に沿って移動することで、第１移動領域Ｌαでグリッパ装置２４が把持した容器３０を直線移動させる。すると、このとき、第１移動領域Ｌαに入るときにグリッパ装置２４に把持された容器３０に作用する遠心力の変動が小さくなり、液面変動が小さく抑えられる。また、第１移動領域Ｌαでは、容器３０に作用する遠心力がほとんどない。そのため、グリッパ装置２４に把持された容器３０は、鉛直方向に沿った適正な姿勢で搬送され、容器３０がグリッパ装置２４からグリッパ装置２６に受け渡されるとき、容器の変動が抑制される。その結果、容器３０の変動によるスロッシングの発生が抑制され、容器３０の外部への飲料の飛跳ねを抑制することができる。

第２の態様に係る容器搬送装置は、グリッパ移動装置２７は、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向の外方から回転中心Ｏ１側に向けて移動するとき、グリッパ装置２４が把持した容器３０を直線移動させる。これにより、転送ホイール２３の回転によって容器３０に作用する遠心力がグリッパ装置２４の回転中心Ｏ１側への移動によりが打ち消され、容器３０を鉛直方向に沿った適正な姿勢で搬送することができる。

第３の態様に係る容器搬送装置は、グリッパ移動装置２７は、転送ホイール２３の回転中心Ｏ１とキャッパホイール２５の回転中心Ｏ２とを結ぶ第１水平方向の中心線Ｌ１に直交する第２水平方向の中心線Ｌ２に沿ってグリッパ装置２４が把持した容器３０を直線移動させる。これにより、容器３０を転送ホイール２３とキャッパホイール２５との間で直線移動させることができる。なお、中心線Ｌ１に直交する中心線Ｌ２に沿って容器３０を直線移動させたが、容器３０の直線移動方向は、容器受け渡し位置３０Ａにおける容器３０の中心Ｏ３を通る方向であればよい。

第４の態様に係る容器搬送装置は、グリッパ移動装置２７は、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向に沿って移動自在に支持するガイド部材６１と、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の回転中心Ｏ１側に付勢する引張コイルばね（付勢部材）６２と、グリッパ装置２４を転送ホイール２３の径方向の外方に移動するカム機構６３とを有する。これにより、装置の簡素化を図ることができる。

第５の態様に係る容器搬送装置は、容器受け渡し位置３０Ａから容器受け渡し位置３０Ａよりキャッパホイール２５の回転方向の下流側の第２所定位置３０Ｄまでグリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向に沿って移動して容器受け渡し位置３０Ａを含む第２移動領域Ｌβでグリッパ装置２６が把持した容器３０を直線移動させるグリッパ移動装置２８を有する。これにより、グリッパ移動装置２８は、グリッパ装置２６が容器受け渡し位置３０Ａから第２所定位置３０Ｄまで移動するとき、グリッパ装置２６をキャッパホイール２５の径方向に沿って移動することで、第２移動領域Ｌβでグリッパ装置２６が把持した容器３０を直線移動させる。すると、このとき、第２移動領域Ｌβから出るときにグリッパ装置２６に把持された容器３０に作用する遠心力の変動が小さくなり、液面変動が小さく抑えられる。また、第２移動領域Ｌβでは、容器３０に作用する遠心力がほとんどない。そのため、グリッパ装置２６に把持された容器３０は、鉛直方向に沿った適正な姿勢で搬送され、容器３０がグリッパ装置２４からグリッパ装置２６に受け渡されるとき、容器の変動が抑制される。その結果、容器３０の変動によるスロッシングの発生が抑制され、容器３０の外部への飲料の飛跳ねを抑制することができる。

第６の態様に係る容器搬送装置は、グリッパ装置２４は、開閉可能な一対のグリッパ部材４１，４２を有し、一対のグリッパ部材４１，４２は、長手方向の一端部に首部３３を把持可能な円弧形状をなす把持部４１ａ，４２ａがそれぞれ設けられ、各把持部４１ａ，４２ａにおける先端部側の対向する位置に第１緩衝部材８１，８２がそれぞれ装着される。これにより、グリッパ部材４１，４２が容器３０の首部３３を把持するとき、把持部４１ａ，４２ａに設けられた第１緩衝部材８１，８２が首部３３に接触することとなり、グリッパ装置２４が容器３０の首部３３をがたつくことなく適正に把持することができる。また、グリッパ装置２４の把持した容器３０をグリッパ装置２６に受け渡すとき、第１緩衝部材８１，８２による容器３０の把持の衝撃が緩和され、容器の変動を抑制することができる。そのため、容器３０を鉛直方向に沿った適正な姿勢で搬送することが可能となり、容器３０の受け渡し時における容器３０の変動によるスロッシングの発生を抑制することができる。

第７の態様に係る容器搬送装置は、一対のグリッパ部材４１，４２は、把持部４１ａ，４２ａにおける基端部側の位置に第２緩衝部材８３，８４が装着される。これにより、グリッパ部材４１，４２が容器３０の首部３３を把持するとき、把持部４１ａ，４２ａに設けられた第１緩衝部材８１，８２および第２緩衝部材８３，８４が首部３３に接触することとなり、容器３０の首部を３点以上で適正に把持することができる。その結果、グリッパ装置２４が容器３０の首部３３をがたつくことなく適正に把持することができると共に、容器３０の把持の衝撃が緩和され、容器の変動を抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、本発明の回転体を転送ホイール２３とキャッパホイール２５に適用して説明したが、回転テーブル２１とキャッパホイール２５などに適用してもよい。

１０ 容器充填装置
１１ 容器検査機
１２ 容器洗浄機
１３ 容器殺菌装置
１４ 容器すすぎ装置
１５ 飲料充填機
１６ キャッパ装置
１７ キャップ殺菌機
２１ 回転テーブル
２２ グリッパ装置
２３ 転送ホイール（第１回転体）
２４ グリッパ装置（第１グリッパ装置）
２５ キャッパホイール（第２回転体）
２６ グリッパ装置（第２グリッパ装置）
２７ グリッパ移動装置（第１グリッパ移動装置）
２８ グリッパ移動装置（第２グリッパ移動装置）
３０ 容器
３０Ａ 容器受け渡し位置
３０Ｂ 第１所定位置
３０Ｃ 第１中間位置
３０Ｄ 第２所定位置
３０Ｅ 第２中間位置
３１ 容器本体
３２ 口部
３３ 首部
３４ ねじ部
３５ ネックリング
４１，４２，５１，５２ グリッパ部材
４１ａ，４２ａ，５１ａ，５２ａ 把持部
４１ｂ，４２ｂ，５１ｂ，５２ｂ ばね受部
４３，４４，５３，５４ 支持軸
４５，５５ 支持部材
４６，５６ 圧縮コイルばね
４７，５７ レバー
４８，５８ カムローラ
４９，５９ カム
６１，７１ ガイド部材
６２，７２ 引張コイルばね（付勢部材）
６３，７３ カム機構
６４，７４ 案内溝
６５，７５ 支持ピン
６６ 取付片
６７，７７ レバー
６８，７８ カムローラ
６９，７９ カム
８１，８２ 第１緩衝部材
８３，８４ 第２緩衝部材
Ｌ１，Ｌ２ 中心線
Ｌα 第１移動領域
Ｌβ 第２移動領域
Ｏ１ 回転中心（第１回転軸）
Ｏ２ 回転中心（第２回転軸）
Ｏ３ 中心位置
α１，α２，β１，β２ 角度

Claims (6)

1. 上端に開口部が設けられて内部に流体が充填された容器を搬送する容器搬送装置において、
   鉛直方向に沿う第１回転軸により回転可能な第１回転体と、
   長手方向の一端部が前記第１回転体の外周部に支持されて他端部が前記容器の首部を把持可能な第１グリッパ装置と、
   鉛直方向に沿う第２回転軸により回転可能な第２回転体と、
   長手方向の一端部が前記第２回転体の外周部に支持されて他端部が前記第１グリッパ装置から受け渡される前記容器の首部を把持可能な第２グリッパ装置と、
   前記容器を前記第１グリッパ装置から前記第２グリッパ装置に受け渡す容器受け渡し位置より前記第１回転体の回転方向の上流側の第１所定位置から前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の径方向に沿って移動して前記容器受け渡し位置を含む第１移動領域で前記第１グリッパ装置が把持した前記容器を直線移動させる第１グリッパ移動装置と、
   を備え、
   前記第１グリッパ移動装置は、前記第１回転体の回転中心と前記第２回転体の回転中心とを結ぶ第１水平方向に直交する第２水平方向に沿って前記第１グリッパ装置が把持した前記容器を直線移動させる、
   容器搬送装置。
2. 前記第１グリッパ移動装置は、前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の径方向の外方から回転中心側に向けて移動するとき、前記第１グリッパ装置が把持した前記容器を直線移動させる、
   請求項１に記載の容器搬送装置。
3. 前記第１グリッパ移動装置は、前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の径方向に沿って移動自在に支持するガイド部材と、前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の回転中心側に付勢する付勢部材と、前記第１グリッパ装置を前記第１回転体の径方向の外方に移動するカム機構とを有する、
   請求項１または請求項２に記載の容器搬送装置。
4. 前記第１グリッパ装置は、開閉可能な一対のグリッパ部材を有し、前記一対のグリッパ部材は、長手方向の一端部に前記首部を把持可能な円弧形状をなす把持部がそれぞれ設けられ、前記把持部における先端部側の対向する位置に第１緩衝部材がそれぞれ装着される、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の容器搬送装置。
5. 前記一対のグリッパ部材は、前記把持部における基端部側の位置に第２緩衝部材が装着される、
   請求項４に記載の容器搬送装置。
6. 前記容器受け渡し位置から前記容器受け渡し位置より前記第２回転体の回転方向の下流側の第２所定位置まで前記第２グリッパ装置を前記第２回転体の径方向に沿って移動して前記容器受け渡し位置を含む第２移動領域で前記第２グリッパ装置が把持した前記容器を直線移動させる第２グリッパ移動装置を有する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の容器搬送装置。
   

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