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JP4034075B2 - Insulated container manufacturing equipment - Google Patents

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JP4034075B2
JP4034075B2 JP2002005587A JP2002005587A JP4034075B2 JP 4034075 B2 JP4034075 B2 JP 4034075B2 JP 2002005587 A JP2002005587 A JP 2002005587A JP 2002005587 A JP2002005587 A JP 2002005587A JP 4034075 B2 JP4034075 B2 JP 4034075B2
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裕一 平井
洋一 望月
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器本体の外周にスリーブを組み付けて断熱容器を完成する製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱湯等の注入に適した紙容器として、例えば実開昭52−97282号、特開平4−201840号公報に記載されているように、容器本体の外周にスリーブを被せて断熱性を向上させたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した断熱容器を製造する場合、熱湯等の注入物の適量位置を示すピーター線や容器本体を補強するリブの加工、あるいは容器本体のカール部をフィルム状の蓋材の接着に適した形状に加工する等の種々の処理が必要であり、それらの一連の作業を効率よく処理できる装置の開発が望まれている。
【0004】
本発明は、上述した断熱容器を効率よく製造できる装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0012】
請求項の発明は、容器本体(2)の外周にスリーブ(3)を組み合わせて断熱容器(1)を製造する製造装置であって、前記容器本体を上下に反転させた状態で保持する容器保持具(100)と、前記容器保持具に保持された前記容器本体の外周に、当該容器本体の上方から前記スリーブを被せるスリーブ供給装置(50)と、前記容器本体に被せられた前記スリーブを前記容器本体に向かって押し込むスリーブ合わせ装置(60)とを具備し、前記スリーブ合わせ装置は、前記容器本体に被せられたスリーブの上端部と対向する合わせ治具(61)と、前記合わせ治具を前記容器保持具に向かって駆動する治具駆動手段(62)とを具備し、前記合わせ治具には、前記スリーブの上端部に当接可能な押し込み部(610b)を有する治具本体(610)と、前記押し込み部による前記スリーブの押し込みに先行して前記スリーブと係合し、当該スリーブを前記容器本体と芯が合うように半径方向に変位させる芯合わせ部材(612)とが設けられ、前記芯合わせ部材は、前記治具本体に対して同軸かつ前記スリーブの押し込み方向に移動可能に設けられ、前記芯合わせ部材の前記スリーブと対向する端部の外周には、前記スリーブ側に向かうほど径が減少する芯出し面(612a)が設けられていることを特徴とする断熱容器の製造装置により、上述した課題を解決する。
【0013】
この発明によれば、容器本体の外周に被せられたスリーブを、芯合わせ部材の芯出し面により容器本体の半径方向に変位させて容器本体と芯合わせした上で、容器本体側へ押し込むことができる。これにより、スリーブと容器本体との芯がずれたままスリーブが押し込まれて製造不良が生じるおそれが減少する。芯合わせ治具の治具本体に対して芯合わせ部材が同軸に設けられているため、芯合わせ部材を治具本体に対して円滑に案内してその芯合わせ作用の確実性を高めることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は本発明により製造される断熱容器としての紙カップを、図2はその紙カップの製造手順の概略をそれぞれ示している。
【0017】
これらの図に示すように、紙カップ1は、容器本体としてのカップ本体2とその外周を覆うスリーブ3とを組み合わせて構成される。カップ本体2は側壁2aと底部2bとを有する略円錐台形に形成される。カップ本体2の口部には外側に向かってカール部2cが形成される。カール部2cの成形後、側壁2aにリブ2d,2eがそれぞれカップ本体2の半径方向内側または外側に膨らむように形成される。リブ2dはカップ本体2への注入物(例えば湯)の適量位置を示すピーター線として設けられている。一方、リブ2eはカップ本体2を補強するために設けられる。リブ2eはリブ2dよりも幾らか大きく形成される。リブ2d,2eはスリーブ3の内面と接触しないようにそれぞれの突出量が定められる。カップ本体2の素材には例えば坪量150〜400g/m2の紙が使用され、少なくともその内面は耐熱性や耐水性を高めるための被覆層(例えばポリエチレン層)にて覆われる。なお、リブ2dはカップ本体2の外側に突出させてもよく、リブ2eはカップ本体2の内側に突出させてもよい。
【0018】
スリーブ3は紙カップ1の断熱性を高めるために設けられる。図2から明らかなように、扇形のブランク3′の両端部3c、3cを貼り合わせ、下端に内向きのカール部3aを形成してスリーブ3が形成される。そして、カップ本体2のカール部2cの直下に設定された所定の接着範囲(図2のハッチング領域)BDに接着剤4を塗布してカップ本体2とスリーブ3とを組み合わせ、スリーブ3の上端部3bとカップ本体2の側壁2aとを相互に接着して紙カップ1が形成される。なお、リブ2dがカップ本体2の半径方向外側に膨らむ場合には、接着範囲BDがリブ2dを含まないように設定される。スリーブ3の素材には例えば坪量150〜400g/m2の紙が用いられる。スリーブ3が湯や水に触れるおそれがない場合、カップ本体2のような被覆層をスリーブ3に設ける必要はない。
【0019】
図3に示すように、カール部2cの断面形状は、真円をカップ2の軸線方向(図3の上下方向)に押し潰したような形状、換言すればカップ2の軸線方向と直交する方向に扁平な形状であり、その外周端には罫線2fが薄く生じている。そして、カップ本体2の厚さをtとしたとき、カール部2cの軸線方向の高さAと、それに直交する方向の幅Bとの間には下式(1)の関係がある。
【0020】
【数1】
2t<A<B ……(1)
すなわち、カール部2cの高さAは、カップ本体2の厚さtの2倍よりも大きくカール部2cの幅Bよりも小さい。このようにカール部2cを扁平な形状に形成すれば、カール部2cにフィルム状の蓋材7を貼り付けるとき、カール部2cと蓋材7とが接着剤4を介して接合される幅Cを拡大して蓋材7を所定の強度で確実に接合することができる。なお、接合強度の好適範囲はカップ本体2の内部に収容される物品の種類に応じて変化する。一例として、即席麺のように蓋材7を一部剥がした状態でカップ本体2内に熱湯を注ぎ、一定時間経過後に蓋材7を取り除く場合には、蓋材7を剥離する力が400〜900gf/15mm幅となるように接合強度を設定するとよい。
【0021】
図4〜図6は、図2に示した紙カップ1の製造工程のうち、カップ本体2に対するリブ2d,2eの成形と、カップ本体2に対するスリーブ3の組み付けとを行う装置を示しており、図4は平面図、図5は図4のV方向からの側面図、図6は図5のVI方向からの側面図である。
【0022】
装置10は、工場の床面上に設置されるフレーム11と、フレーム11上に支持されたターンテーブル12と、ターンテーブル12をその中心線の周りに水平に回転させる駆動機構13とを有している。駆動機構13は、例えば原動機14の回転運動をチェーンやギア等の伝達手段を用いて減速しつつターンテーブル12まで伝達する。ターンテーブル12の外周には、容器保持具として、12個のカップ保持具100…100が周方向に等しい間隔をおいて取り付けられている。カップ保持具100はカップ本体2をその内側から上下に反転させた状態で保持する。詳細は後述する。
【0023】
駆動機構13は、一回につき30°の割合でターンテーブル12を図4の矢印F方向に間欠的に駆動する。これにより、ターンテーブル12の周囲にはカップ保持具100と同数のステーション(保持具100の停止位置)ST…STが規定される。そして、幾つかのステーションSTには、カップ1の製造に必要な装置として、カップ供給装置20、加工装置30A,30B、糊付け装置40、スリーブ供給装置50、スリーブ合わせ装置60、検査装置70および排出装置80が設けられている。各装置20〜80はターンテーブル12の回転駆動に同期してそれぞれの装置に割り当てられた作業を実行する。各装置の概略は次の通りである。
【0024】
カップ供給装置20は、ターンテーブル12が停止してその下方に空のカップ保持具100が繰り出されると、それに同期してマガジン21(図6参照)の下端から1個のカップ本体2を取り出してカップ保持具100に供給する。なお、マガジン21に装着されるカップ本体2はリブ2d,2eがなく、かつカール部2cがほぼ真円の断面形状を有しているものである。
【0025】
加工装置30A,30Bは、ターンテーブル12が停止すると、その前方に供給された保持具100上のカップ本体2に対してリブ2dまたは2eを形成する。また、加工装置30Aはカール部2cの加工も行う。糊付け装置40は、カップ本体2とスリーブ3とを接合するための接着剤4(図2参照)をカップ本体2の外周の所定位置に吹き付ける。スリーブ供給装置50は、糊が付されたカップ本体2の外周にスリーブ3を供給する。スリーブ合わせ装置60は、カップ本体2に被せられたスリーブ3をカップ本体2に対して芯合わせしつつカップ本体2の開口端側に押し込む。検査装置70はカップ本体2とスリーブ3とが正しく組み合わされているか否か、およびスリーブ3が正しく成形されているか否かを検査する。そして、排出装置80は、カップ保持具100から紙カップ1を取り外して装置外へ送り出す。
【0026】
図7および図8はカップ供給装置20の詳細を示している。カップ供給装置20は、カップ本体2を蓄積する上述したマガジン21と、マガジン21の下端に配置された3つの取り出しローラ22…22と、各ローラ22をそれぞれの軸線の周りに回転駆動する駆動機構23とを有している。マガジン21は、ベース210の貫通孔210aの周囲に6本のロッド211…211を取り付けて構成され、その内部にはカップ本体2が上下方向に反転させた状態で重ね合わせて収容される(図6参照)。ローラ22は、貫通孔210aから一部を突出させた状態でベース210に取り付けられている(図8参照)。マガジン21の下端に収容されたカップ本体2のカール部2cがローラ22の上面に乗り上げてマガジン21内のカップ本体2が上下方向に支持される。
【0027】
駆動機構23は、駆動源としてのモータ230と、そのモータ230の出力軸230aに取り付けられた1次プーリ231と、ベース210に回転自在に取り付けられた2次プーリ232およびアイドラー233とを有している。プーリ231,232およびアイドラー233の間にはベルト234が巻き掛けられ、2次プーリ232はベース210に回転自在に支持された連結軸235を介してローラ22と同軸に連結される。
【0028】
ターンテーブル12が回転して空のカップ保持具100が供給装置20の下方に繰り出されると、モータ230の出力軸230aが所定量回転駆動される。この回転に連動して各ローラ22は同一方向に同一速度で一定量回転する。ローラ22が回転すると、それらローラ22上に支持されていたカップ本体2のカール部2cが各ローラ22の外周に形成された螺旋溝220に係合し、それによりカップ本体2がマガジン21から引き出され、貫通孔210aからその下方のカップ保持具100へと供給される。
【0029】
図9は、加工装置30Aおよびカップ保持具100の詳細を示している。カップ保持具100は、ターンテーブル12の外周に取り付けられて鉛直方向に延びる支持軸101と、その支持軸101の外周に取り付けられた回転筒(回転体)102と、その回転筒102の外周に取り付けられたスペーサ103およびカラー104,105とを有している。回転筒102は不図示のベアリングを介して支持軸101に取り付けられて支持軸101の周りに自由に回転可能である。カラー104,105は回転筒102と一体に回転可能である。回転筒102の下端には、カール受け部材として機能する円盤状のホイール106が一体に設けられている。ホイール106の上面にカップ本体2のカール部2cが当接してカップ本体2が上下方向に支持される。カラー104,105の外周にはフランジ104a,105aが一体に設けられている。フランジ104a,105aの外周はリブ2d,リブ2eの形成位置にてカップ本体2の側壁2aにほぼ接触し、これにより、カップ本体2が半径方向に支持される。すなわち、フランジ104a,105aは、それぞれ側壁受け部材として機能する。なお、支持軸101の上端は回転筒102の上方に突出する。そして、支持軸101の中心には、支持軸101を軸線方向に貫通するエアー流路(不図示)が形成されている。
【0030】
図9および図10に示すように、加工装置30Aには、カップ保持具100に装着されたカップ本体2を回転させるための回転駆動機構31と、その回転中のカップ本体2をフランジ105aに押し付けてリブ2eを加工するためのリブ加工機構32と、加工中のカップ本体2の抜けを防止する抜け止め機構33と、カール部2cをホイール106に押さえ付けて図3に示したように変形させるカール部加工機構34とが設けられる。
【0031】
回転駆動機構31は、駆動源としてのモータ310と、それによって回転駆動される駆動ホイール311とを備えている。ターンテーブル12が回転してカップ保持具100が加工装置30Aの前面に繰り出されると、駆動ホイール311がカップ保持具100のホイール106に接触してカップ保持具100の回転筒102が支持軸101の周りに回転駆動される。
【0032】
リブ加工機構32は、型駆動手段としてのエアーシリンダ320と、そのエアーシリンダ320によりカップ保持具100の半径方向に駆動される型押しローラ(型押し部材)321とを備えている。型押しローラ321は、エアーシリンダ320のピストンロッド320aに取り付けられたホルダ322によって鉛直方向の軸323の周りに回転自在に支持されている。図11(a)に示したように、型押しローラ321の外周にはフランジ105aの外周と相補的な断面形状を有する凹溝321aが設けられている。
【0033】
カップ保持具100の回転筒102が回転駆動機構31により回転駆動されると、それに同期してエアーシリンダ320により型押しローラ321が駆動されてカップ本体2の側壁2aに押し付けられる。これにより、図11(a)に示すように側壁2aの一部がフランジ105aと型押しローラ321との間に挟まれて側壁2aにリブ2eが徐々に形成される。型押しローラ321が側壁2aを少なくとも一周すると型押しローラ321がカップ本体2から離されてリブ2eの加工が終了する。
【0034】
抜け止め機構33は、エアーシリンダ330と、そのエアーシリンダ330により上下方向に駆動される抜け止めプレート331とを備えている。抜け止めプレート331はエアーシリンダ330のピストンロッド330aにベアリング332を介して取り付けられ、ピストンロッド330aの中心線の周りに回転自在である。リブ加工機構32の型押しローラ321がカップ本体2に向かって駆動されると、それに同期して抜け止めプレート331が下方に駆動されてカップ本体2の糸尻2g(図1参照)に当接する。これにより、リブ加工機構32によるリブ2eの形成中、カップ保持具100に対するカップ本体2の浮き上がりが防がれる。リブ2eの形成が終了すると抜け止めプレート331が上方へ駆動される。
【0035】
カール部加工機構34は、プレス駆動手段としてのエアーシリンダ340と、そのエアーシリンダ340により上下方向に駆動されるプレス部材としてのプレスローラ341とを有している。エアーシリンダ340のピストンロッド340aにはローラホルダ342が取り付けられている。このローラホルダ342により、プレスローラ341は保持具100上のカップ本体2の半径方向に延びる軸線の周りに回転自在に支持されている。プレスローラ341とカール部2cとの接触位置は、型押しローラ321と側壁2aとの接触位置に対してカップ本体2の周方向にほぼ180°ずれている。換言すれば、プレスローラ341とカール部2cとの接触位置は、型押しローラ321と側壁2aとの接触位置に対してカップ本体2の半径方向反対側に設定されている。
【0036】
リブ加工機構32の型押しローラ321がカップ本体2の側壁2aに押し当てられるとき、それに同期して図12に示すようにプレスローラ341がエアーシリンダ340により下方に駆動されてカール部2cに押し付けられる。これにより、カール部2cがプレスローラ341とホイール106との間に挟み込まれる。この状態でカップ本体2が回転することにより、カール部2cが図3に示す断面形状へと徐々に変形する。プレスローラ341がカール部2cを一周以上すると、エアーシリンダ340によりプレスローラ341が上方へ駆動されてカール部2cの加工が終了する。
【0037】
なお、プレスローラ341は図13に示すように複数設けてもよい。プレスローラ341をモータ等の駆動手段にて回転駆動してもよい。プレスローラ341をエアーシリンダ340以外の型駆動手段にて駆動してもよい。但し、エアーシリンダ340をプレス駆動手段として利用した場合には、カップ本体2の側壁2aの貼り合わせ部分に連なるカール部2cの段差をプレスローラ341が乗り越える際に、エアーシリンダ340の内部に蓄えられた空気がピストンロッド340aに対してクッションとして働いてプレスローラ341がカール部2cから遠ざかる方向に微小量変位できるため、そのカール部2cの段差部分に過剰な押し付け力が作用せず、カール部2cが必要以上に潰されるおそれがない。従って、エアーシリンダ340以外の手段にてプレスローラ341を駆動する場合には、ばね等をその駆動力の伝達経路に介在させることにより、プレスローラ341がカール部2cの段差を乗り越える際の変位を許容することが望ましい。
【0038】
加工装置30Bは、リブ加工機構32の型押しローラ321がカップ本体2をフランジ104aに押し付けてリブ2dを形成するように調整されている点、およびカール部加工機構34が省略されている点を除いて加工装置30Aと同一である。なお、リブ2dはカップ本体2の内側に膨らむため、図11(b)に示すように加工装置30Bの型押しローラ321の外周にはリブ2dを形成するための突条321bが、フランジ104aの外周にはその突条321bと相補的な断面形状を有する凹溝104bがそれぞれ形成される。
【0039】
図14は糊付け装置40の詳細を示している。糊付け装置40は、カップ本体2の側壁2aの接着範囲BDに向けて接着剤4(図2参照)を吹き付けるスプレーガン41と、そのスプレーガン41のノズル410から接着剤4が正常にスプレーされているか否かを検査するための検査装置42とを有している。なお、図14ではカップ本体2のカール部2cを真円状に簡略化して描いている。
【0040】
検査装置42は、ノズル410とカップ本体2の側壁2aとの間に設定された撮影範囲420におけるスプレーパターンを撮影するカメラ421と、そのカメラ421から出力されるアナログ信号を所定の条件に従ってデジタル信号に変換するAD変換器422と、AD変換器422から出力された信号に基づいて所定の演算を行う演算回路423と、その演算回路423の演算結果に基づいてスプレーパターンの良否を判定する判定回路424と、その判定回路424の判定結果を表示するモニタ425とを有している。
【0041】
スプレーガン41から吐出される接着剤4が白色のため、撮影範囲420の背後には黒色の背景板(不図示)が設置されている。AD変換器422において、カメラ421から出力される撮影範囲420の画像データが適当な閾値で二値化されることにより、背景板の像が黒、接着剤4の像が白として区別されて演算回路423に入力される。演算回路423は、カメラ421が撮影した撮影範囲420の画像内に占める白色部分の割合を演算する。
【0042】
ここで、ノズル410から不適切な方向に接着剤4が吐出された場合を不良として検出するため、撮影範囲420は、接着剤420が正しい吐出方向に対して上下にずれたときに白色部分の面積が減るようスプレー幅よりも僅かに大きい程度に設定される。従って、ノズル410から適正量の接着剤4が適正な方向に吐出された場合には演算回路423で演算される白色部分の割合が適正範囲となり、それ以外のときは白色部分の割合が不足するかまたは過剰となる。そして、判定回路424は、白色部分の割合が所定の許容範囲にあればスプレーパターンが良好と判断し、そうでなければスプレーパターンが不良と判断する。スプレーパターンが不良と判断された場合、その時点で糊付け装置40に供給されているカップ本体2は後方のNG品排除装置によりカップ1の生産ラインから排除される。
【0043】
なお、ノズル410に付着した接着剤4やカップ本体2が撮影範囲420に含まれると検出誤差となるため、撮影範囲420は両者から離して設定することが望ましい。糊付け装置40には、カップ保持具100の回転筒102を回転させる機構が設けられていない。加工装置30Bから糊付け装置40へカップ保持具100が搬送された後、暫くの間は惰性により回転筒102が回転しており、その惰性回転を利用して接着範囲BDの全周に均等に接着剤4を吹き付けることができるためである。
【0044】
図15に示すように、スリーブ供給装置50は、スリーブ3を上下に反転させた状態で搬送するコンベア51と、そのコンベア51の終端に設けられた一対のシャッタ機構52,52と、押し出し機構53とを有している。シャッタ機構52は、コンベア51の終端の搬出口510上に突出するように保持された一対のシャッタ520,520をエアーシリンダ521,521によりコンベア51の搬送方向と直交する方向に動作させて排出口510を開閉する。押し出し機構53は、エアーシリンダ530と、そのピストンロッド530aに取り付けられた円盤状の押し出し部材531とを有している。なお、図15(a)は断面図であり、(b)はコンベア51の終端付近の平面図である。
【0045】
糊付け装置40にて接着剤4が塗布されたカップ本体2がターンテーブル12の回転によって搬出口510の直下まで搬送されると、エアーシリンダ521,521によりシャッタ520,520が開かれるとともに、エアーシリンダ530が起動されて押し出し部材531が下方へ駆動される。これにより、コンベア51の終端まで搬送されたスリーブ3が下方へ押し出され、カップ保持具100に支持されたカップ本体2の外周に被さるように落下する。スリーブ3の供給後、シャッタ520,520は瞬時に閉じられる。押し出し部材531はシャッタ520よりも下までは移動しない。従って、押し出し部材531とシャッタ520とが干渉するおそれはない。
【0046】
図16はスリーブ合わせ装置60の詳細を示している。スリーブ合わせ装置60は、カップ保持具100上に保持されたカップ本体2の糸尻2gと対向して配置された合わせ治具61と、その合わせ治具61を上下方向に駆動するエアーシリンダ62とを有している。図17に示したように、合わせ治具61は、下端が開口する円筒型の治具本体610と、その治具本体610の中心に取り付けられる案内軸611と、治具本体610の中空部610aに収容され、案内軸611に沿って摺動可能な円盤状の芯合わせ部材612と、案内軸611の外周に装着されて芯合わせ部材612を案内軸611の下端のストッパ611aに押し付けるコイルばね613とを有している。治具本体610の下端にはフランジ610bが設けられている。芯合わせ部材612の下端外周には、テーパ面状の芯出し面612aと、その芯出し面612aの基端(図では上端)を取り囲むように設けられた段部612bとが設けられている。案内軸611の上端には拡大部611bが設けられ、その拡大部611bおよび治具本体610がエアーシリンダ62の可動部620(図16参照)に固定される。
【0047】
ターンテーブル12の回転により、スリーブ合わせ装置60の下方にカップ本体2およびスリーブ3が繰り出されると、エアーシリンダ62が起動されて合わせ治具61が下方へ駆動される。この段階で、芯合わせ部材612は中心線CLの右側に示したように、ストッパ611aに押し付けられ、その外周の芯出し面612aおよび段部612bが治具本体610のフランジ610bの下方に突出する。従って、図17に想像線で示したように、スリーブ3がカップ本体2に対して芯がずれた状態で被せられてカール部3aがカップ本体2の糸尻2gに乗り上げていても、まず、芯合わせ部材612の芯出し面612aがカール部3aに接触してスリーブ3がカップ本体2と芯合わせされる。
【0048】
この後、合わせ治具61がさらに下降することにより、段部612bがカップ本体2の糸尻2gに突き当たって芯合わせ部材612が治具本体610内に押し込まれる。そして、治具本体610のフランジ610bがスリーブ3のカール部3aと接触し、スリーブ3がカップ本体2のカール部2c側へ適正量だけ押し込まれる。これにより、カップ本体2とスリーブ3とが接着範囲BDにて確実に接触して両者が正しく接合される。芯合わせ治具61が所定位置まで降下すると、次のカップ本体2とスリーブ3との組み合わせに備えて芯合わせ治具61が元の位置まで引き上げられる。なお、スリーブ3のカール部3aをカップ本体2の糸尻2gよりも上方(カール部2cの側)に位置させるため、芯合わせ部材612を治具本体612内に最大限に押し込んだときに段部612bはフランジ610bよりも上方に後退する。
【0049】
図18は検査装置70の詳細を示している。検査装置70は、回転駆動機構71と、スリーブ3がカップ本体2に対して正しく装着されているか否かを検査するための透過型のフォトセンサ72と、スリーブ3が正しく組み立てられているか否かを検査するためのレーザ測距センサ73とを有している。回転駆動機構71は上述した加工装置30Aのものと同様であり、モータ710にて回転駆動される駆動ホイール711をカップ保持具100のホイール106に接触させてカップ保持具100の回転筒102を回転させる。
【0050】
フォトセンサ72は、カップ本体2の半径方向に対向して配置された一対の発光部720と、受光部721とを有している。発光部720は、カップ本体2の糸尻2gに向かって所定幅の帯状の検査光(図中のハッチング部分)を射出する。受光部721はその検査光の受光量に応じた信号を判定装置74に出力する。上述した合わせ装置60によるスリーブ3の芯合わせが失敗すると、スリーブ3が糸尻2gよりも突出して発光部720からの検査光が正常な場合よりも大きく遮られる。そこで、判定装置74は受光部721からの信号に基づいて検査光の受光量の変化を監視し、その変化が所定の許容範囲よりも大きいとスリーブ3の組み付け不良と判断してモニタ75にその結果を表示する。
【0051】
また、レーザ測距センサ73は、スリーブ3の外周に向けて細く絞られたレーザ光を照射し、その反射光が検出されるまでのタイムラグに応じた信号を出力する。スリーブ3が、ブランク3′の貼り合わせの失敗等により、所定のテーパ形状に形成されていないと外周に歪みが生じるため、レーザ光が跳ね返ってくるまでの時間がスリーブ3の回転に伴って大きく変動するようになる。そこで、判定装置74は、レーザ光の反射が検出されるまでの時間の変化を監視し、その変化が所定の許容範囲よりも大きいとスリーブ3の成形不良と判断してモニタ75にその結果を表示する。
【0052】
検査装置70にてスリーブ3の組み付けまたは成形が不良と判断された場合、その時点で検査装置70に供給されているカップ1は後方のNG品排除装置によりカップ1の生産ラインから排除される。
【0053】
図19および図20は排出装置80の詳細を示している。排出装置80は、ギアボックス81と、そのギアボックス81の出力軸810を中心として回転可能なマガジン82を有している。マガジン82には、カップ1が嵌合可能なテーパ孔820aを有するポット820が、マガジン82の回転方向に90°ずつ間隔をおいて取り付けられている。ギアボックス81の入力軸811にはスプロケット812が取り付けられている。スプロケット812はチェーン840等を組み合わせた伝達機構84を介してターンテーブル12の駆動機構13と連結されている(図5および図6参照)。ターンテーブル12が30°回転駆動されると、マガジン82が図19の矢印R方向に90°回転して空のポット820がカップ保持具100の真上に繰り出されるようにターンテーブル12の回転とマガジン82の回転とが関連付けられている。
【0054】
ポット820の直下には、カップ保持具100の支持軸101の中心線上に設けられたエアー流路の下端開口部と接続されてそのエアー流路に圧縮空気を供給するエアー供給装置(不図示)が設けられている。支持軸101内に供給された圧縮空気は支持軸101の上端から吹き出してカップ1をその上方に繰り出されたポット820のテーパ孔820aに送り込む。これにより、カップ保持具100からポット820へとカップ1が移される。
【0055】
ポット820に保持されたカップ1は、マガジン82が90°ずつ3回転することによりカップ集積装置85へ送られる。カップ集積装置85は、カップ1のカール部2cと係合する爪850をアクチュエータ851にて水平方向に動作させることにより、カップ1をポット820から抜き取ってマガジン853内に集積させる。
【0056】
なお、図19に示したように、マガジン82のカップ集積装置85に対してマガジン82を挟んで反対側の位置にはカップ1の内面検査装置90が設けられる。内面検査装置90は、ポット820に保持されたカップ1の内面をリング状の照明灯91にて照射しつつその画像をカメラ92で撮影し、カメラ92から出力される画像データを画像処理装置93で所定の処理を施してカップ1の内面の汚れや形状不良の有無を検査する。
【0057】
本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば、リブ加工機構32とカール部加工機構34とは別々のステーションに設けてもよい。検査装置42や70は省略してもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の製造装置によれば、リーブ合わせ装置を設けた場合には、スリーブと容器本体との芯ずれによる組み合わせ不良を解消して断熱容器を製造する際の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって製造される断熱容器としての紙カップの断面図。
【図2】図1の紙カップの製造手順の概略を示す図。
【図3】図1の紙カップを構成するカップ本体のカール部の拡大断面図。
【図4】図1の紙カップの製造装置の平面図。
【図5】図4の矢印V方向からの装置の側面図。
【図6】図5の矢印VI方向からの装置の側面図。
【図7】図4の装置に設けられたカップ供給装置の断面図。
【図8】図7のカップ供給装置の平面図。
【図9】図4の装置に設けられた加工装置の要部を示す図。
【図10】図9の矢印X方向からの背面図。
【図11】図9の装置によりカップ本体の側壁にリブを加工する様子を示す図。
【図12】図9の加工装置によりカップ本体のカール部を加工している様子を示す図。
【図13】複数のプレスローラを使用してカップ本体のカール部を加工する例を示す図。
【図14】図4の装置に設けられた糊付け装置の要部を示す図。
【図15】図4の装置に設けられたスリーブ供給装置の要部を示す図。
【図16】図4の装置に設けられたスリーブ合わせ装置の全体を示す図。
【図17】図16の装置の要部を示す図。
【図18】図4の装置に設けられた検査装置の構成を示す図。
【図19】図4の装置に設けられた排出装置の構成を示す図。
【図20】図19の矢印XX方向からの排出装置の側面図。
【符号の説明】
1 紙カップ(断熱容器)
2 カップ本体
2a 側壁
2c カール部
2d,2e リブ
3 スリーブ
4 接着剤
10 製造装置
11 フレーム
12 ターンテーブル(搬送装置)
13 駆動機構(搬送装置)
20 カップ供給装置
30A,30B 加工装置
31 回転駆動機構(回転駆動手段)
32 リブ加工機構(リブ加工装置)
33 抜け止め機構
34 カール部加工機構(カール加工装置)
40 糊付け装置
41 スプレーガン
42 検査装置
50 スリーブ供給装置
60 スリーブ合わせ装置
61 合わせ治具
62 エアーシリンダ(治具駆動手段)
70 検査装置(組み合わせ検査装置、スリーブ検査装置)
71 回転駆動機構
72 フォトセンサ(高さ情報検出手段)
73 レーザ測距センサ(距離情報検出手段)
74 判定装置(判定手段、成形判定手段)
75 モニタ
80 排出装置
90 内面検査装置
100 カップ保持具(容器保持具)
102 回転筒(回転体)
610 治具本体
610b フランジ(押し込み部)
612 芯合わせ部材
612a 芯出し面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing apparatus for completing a heat insulating container by assembling a sleeve around the outer periphery of a container main body.
[0002]
[Prior art]
As a paper container suitable for injecting hot water or the like, for example, as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 52-97282 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-201840, the outer periphery of the container body is covered with a sleeve to improve heat insulation. Things are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When manufacturing the above-mentioned heat insulation container, processing of the rib which reinforces the Peter line which shows the appropriate amount position of injections, such as hot water, and a container body, or the shape of a curl part of a container body is suitable for adhesion of a film-like lid Various processes such as processing are required, and development of an apparatus capable of efficiently processing such a series of operations is desired.
[0004]
An object of this invention is to provide the apparatus which can manufacture the heat insulation container mentioned above efficiently.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0012]
Claim 1 This invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a heat-insulating container (1) by combining a sleeve (3) with the outer periphery of a container body (2), and a container holder for holding the container body upside down ( 100), a sleeve supply device (50) for covering the outer periphery of the container main body held by the container holder from above the container main body, and the sleeve applied to the container main body to the container main body A sleeve aligning device (60) that pushes in toward the container, and the sleeve aligning device includes an aligning jig (61) that faces the upper end of the sleeve that is placed on the container body, and the aligning jig is placed in the container. And a jig body (6) having a pushing portion (610b) capable of coming into contact with the upper end portion of the sleeve. 0) and a centering member (612) that engages with the sleeve prior to the pushing of the sleeve by the pushing-in portion and displaces the sleeve in a radial direction so that the core is aligned with the container body. The centering member is provided coaxially with the jig body and movably in the pushing direction of the sleeve. The outer periphery of the end of the centering member facing the sleeve faces the sleeve. The above-described problem is solved by a heat-insulating container manufacturing apparatus characterized in that a centering surface (612a) having a diameter that decreases as it is provided.
[0013]
According to this invention, the sleeve placed on the outer periphery of the container body can be displaced in the radial direction of the container body by the centering surface of the centering member and aligned with the container body, and then pushed into the container body side. it can. Thereby, the possibility that the sleeve is pushed in while the cores of the sleeve and the container body are out of alignment and manufacturing defects occur is reduced. Since the centering member is coaxially provided with respect to the jig body of the centering jig, the centering member can be smoothly guided to the jig body to increase the reliability of the centering action. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a paper cup as a heat insulating container manufactured according to the present invention, and FIG. 2 shows an outline of a manufacturing procedure of the paper cup.
[0017]
As shown in these drawings, the paper cup 1 is configured by combining a cup body 2 as a container body and a sleeve 3 covering the outer periphery thereof. The cup body 2 is formed in a substantially truncated cone shape having a side wall 2a and a bottom portion 2b. A curled portion 2 c is formed at the mouth portion of the cup body 2 toward the outside. After forming the curled portion 2c, ribs 2d and 2e are formed on the side wall 2a so as to swell radially inward or outward of the cup body 2, respectively. The rib 2d is provided as a Peter line indicating an appropriate amount position of an injection (for example, hot water) to the cup body 2. On the other hand, the rib 2e is provided to reinforce the cup body 2. The rib 2e is formed somewhat larger than the rib 2d. The ribs 2d and 2e are determined to protrude so as not to contact the inner surface of the sleeve 3. For example, paper having a basis weight of 150 to 400 g / m @ 2 is used as the material of the cup body 2, and at least the inner surface thereof is covered with a coating layer (for example, a polyethylene layer) for improving heat resistance and water resistance. The rib 2d may be protruded outside the cup body 2, and the rib 2e may be protruded inside the cup body 2.
[0018]
The sleeve 3 is provided to improve the heat insulation of the paper cup 1. As is apparent from FIG. 2, both ends 3c and 3c of the fan-shaped blank 3 'are bonded together to form an inwardly curled portion 3a at the lower end, whereby the sleeve 3 is formed. Then, an adhesive 4 is applied to a predetermined adhesion range (hatched area in FIG. 2) BD set immediately below the curled portion 2 c of the cup body 2 to combine the cup body 2 and the sleeve 3, and the upper end of the sleeve 3. 3b and the side wall 2a of the cup body 2 are bonded to each other to form the paper cup 1. When the rib 2d swells outward in the radial direction of the cup body 2, the adhesion range BD is set so as not to include the rib 2d. For example, the basis weight of the sleeve 3 is 150 to 400 g / m. 2 Paper is used. When the sleeve 3 is not likely to come into contact with hot water or water, it is not necessary to provide the sleeve 3 with a coating layer like the cup body 2.
[0019]
As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the curled portion 2 c is a shape in which a perfect circle is crushed in the axial direction of the cup 2 (vertical direction in FIG. 3), in other words, a direction orthogonal to the axial direction of the cup 2. The ruled line 2f is thinly formed at the outer peripheral end. When the thickness of the cup body 2 is t, there is a relationship of the following formula (1) between the height A in the axial direction of the curled portion 2c and the width B in the direction perpendicular thereto.
[0020]
[Expression 1]
2t <A <B (1)
That is, the height A of the curled portion 2c is larger than twice the thickness t of the cup body 2 and smaller than the width B of the curled portion 2c. If the curled portion 2c is formed in a flat shape in this way, the width C at which the curled portion 2c and the lid material 7 are bonded via the adhesive 4 when the film-like lid material 7 is attached to the curled portion 2c. And the lid member 7 can be reliably bonded with a predetermined strength. In addition, the suitable range of joining strength changes according to the kind of articles | goods accommodated in the inside of the cup main body 2. FIG. As an example, when pouring hot water into the cup body 2 with the lid member 7 partially peeled off like instant noodles and removing the lid member 7 after a lapse of a certain time, the force for peeling the lid member 7 is 400 to The bonding strength may be set so that the width is 900 gf / 15 mm.
[0021]
4 to 6 show an apparatus for forming the ribs 2d and 2e on the cup body 2 and assembling the sleeve 3 on the cup body 2 in the manufacturing process of the paper cup 1 shown in FIG. 4 is a plan view, FIG. 5 is a side view from the V direction in FIG. 4, and FIG. 6 is a side view from the VI direction in FIG.
[0022]
The apparatus 10 includes a frame 11 installed on the floor of a factory, a turntable 12 supported on the frame 11, and a drive mechanism 13 that rotates the turntable 12 horizontally around its center line. ing. For example, the drive mechanism 13 transmits the rotational motion of the prime mover 14 to the turntable 12 while decelerating using a transmission means such as a chain or a gear. Twelve cup holders 100... 100 are attached to the outer periphery of the turntable 12 at equal intervals in the circumferential direction as container holders. The cup holder 100 holds the cup body 2 in an inverted state from the inside to the top. Details will be described later.
[0023]
The driving mechanism 13 intermittently drives the turntable 12 in the direction of arrow F in FIG. As a result, the same number of stations (stop positions of the holder 100) ST ... ST as the cup holder 100 are defined around the turntable 12. In some stations ST, the cup supply device 20, the processing devices 30A and 30B, the gluing device 40, the sleeve supply device 50, the sleeve aligning device 60, the inspection device 70, and the discharge are provided as devices necessary for manufacturing the cup 1. A device 80 is provided. Each apparatus 20-80 performs the work assigned to each apparatus in synchronization with the rotational drive of the turntable 12. The outline of each device is as follows.
[0024]
When the turntable 12 is stopped and the empty cup holder 100 is fed below the cup supply device 20, the cup supply device 20 takes out one cup body 2 from the lower end of the magazine 21 (see FIG. 6) in synchronization with it. Supply to cup holder 100. The cup body 2 attached to the magazine 21 has no ribs 2d and 2e, and the curled portion 2c has a substantially circular cross-sectional shape.
[0025]
When the turntable 12 stops, the processing devices 30A and 30B form ribs 2d or 2e on the cup body 2 on the holder 100 supplied to the front thereof. The processing apparatus 30A also processes the curled portion 2c. The gluing device 40 sprays an adhesive 4 (see FIG. 2) for joining the cup body 2 and the sleeve 3 to a predetermined position on the outer periphery of the cup body 2. The sleeve supply device 50 supplies the sleeve 3 to the outer periphery of the cup body 2 to which glue has been applied. The sleeve aligning device 60 pushes the sleeve 3 placed on the cup body 2 into the open end side of the cup body 2 while aligning the core 3 with the cup body 2. The inspection device 70 inspects whether or not the cup body 2 and the sleeve 3 are correctly combined and whether or not the sleeve 3 is correctly molded. Then, the discharge device 80 removes the paper cup 1 from the cup holder 100 and sends it out of the device.
[0026]
7 and 8 show details of the cup supply device 20. The cup supply device 20 includes the above-described magazine 21 that accumulates the cup body 2, three take-out rollers 22 ... 22 arranged at the lower end of the magazine 21, and a drive mechanism that rotationally drives each roller 22 around its own axis. 23. The magazine 21 is configured by attaching six rods 211... 211 around the through-hole 210a of the base 210, and the cup body 2 is accommodated in a state where the cup body 2 is inverted in the vertical direction (see FIG. 6). The roller 22 is attached to the base 210 with a part protruding from the through hole 210a (see FIG. 8). The curled portion 2c of the cup body 2 housed at the lower end of the magazine 21 rides on the upper surface of the roller 22, and the cup body 2 in the magazine 21 is supported in the vertical direction.
[0027]
The drive mechanism 23 includes a motor 230 as a drive source, a primary pulley 231 attached to the output shaft 230a of the motor 230, a secondary pulley 232 and an idler 233 that are rotatably attached to the base 210. ing. A belt 234 is wound between the pulleys 231 and 232 and the idler 233, and the secondary pulley 232 is coaxially connected to the roller 22 via a connecting shaft 235 rotatably supported by the base 210.
[0028]
When the turntable 12 rotates and the empty cup holder 100 is drawn out below the supply device 20, the output shaft 230a of the motor 230 is rotated by a predetermined amount. In conjunction with this rotation, each roller 22 rotates by a certain amount in the same direction at the same speed. When the rollers 22 rotate, the curled portion 2c of the cup body 2 supported on the rollers 22 engages with the spiral groove 220 formed on the outer periphery of each roller 22, whereby the cup body 2 is pulled out from the magazine 21. Then, it is supplied to the cup holder 100 below the through hole 210a.
[0029]
FIG. 9 shows details of the processing apparatus 30 </ b> A and the cup holder 100. The cup holder 100 is attached to the outer periphery of the turntable 12 and extends in the vertical direction, a rotating cylinder (rotating body) 102 attached to the outer periphery of the supporting shaft 101, and the outer periphery of the rotating cylinder 102. It has a spacer 103 and collars 104 and 105 attached. The rotary cylinder 102 is attached to the support shaft 101 via a bearing (not shown) and can freely rotate around the support shaft 101. The collars 104 and 105 can rotate together with the rotary cylinder 102. A disc-shaped wheel 106 that functions as a curl receiving member is integrally provided at the lower end of the rotating cylinder 102. The curled portion 2c of the cup body 2 comes into contact with the upper surface of the wheel 106, and the cup body 2 is supported in the vertical direction. Flanges 104 a and 105 a are integrally provided on the outer periphery of the collars 104 and 105. The outer periphery of the flanges 104a and 105a substantially contacts the side wall 2a of the cup body 2 at the positions where the ribs 2d and 2e are formed, whereby the cup body 2 is supported in the radial direction. That is, the flanges 104a and 105a each function as a side wall receiving member. Note that the upper end of the support shaft 101 protrudes above the rotating cylinder 102. An air flow path (not shown) that penetrates the support shaft 101 in the axial direction is formed at the center of the support shaft 101.
[0030]
As shown in FIGS. 9 and 10, the processing device 30A includes a rotation drive mechanism 31 for rotating the cup body 2 mounted on the cup holder 100, and the rotating cup body 2 pressed against the flange 105a. The rib processing mechanism 32 for processing the rib 2e, the retaining mechanism 33 for preventing the cup body 2 from being removed during processing, and the curled portion 2c are pressed against the wheel 106 and deformed as shown in FIG. A curl processing mechanism 34 is provided.
[0031]
The rotational drive mechanism 31 includes a motor 310 as a drive source and a drive wheel 311 that is rotationally driven by the motor 310. When the turntable 12 rotates and the cup holder 100 is fed out to the front surface of the processing apparatus 30 </ b> A, the drive wheel 311 comes into contact with the wheel 106 of the cup holder 100 and the rotating cylinder 102 of the cup holder 100 is attached to the support shaft 101. Driven around.
[0032]
The rib processing mechanism 32 includes an air cylinder 320 as a mold driving unit, and a mold pressing roller (mold pressing member) 321 that is driven in the radial direction of the cup holder 100 by the air cylinder 320. The embossing roller 321 is rotatably supported around a vertical axis 323 by a holder 322 attached to the piston rod 320a of the air cylinder 320. As shown in FIG. 11A, a concave groove 321a having a cross-sectional shape complementary to the outer periphery of the flange 105a is provided on the outer periphery of the embossing roller 321.
[0033]
When the rotary cylinder 102 of the cup holder 100 is rotationally driven by the rotary drive mechanism 31, the die pressing roller 321 is driven by the air cylinder 320 and pressed against the side wall 2 a of the cup body 2 in synchronization therewith. Accordingly, as shown in FIG. 11A, a part of the side wall 2a is sandwiched between the flange 105a and the embossing roller 321, and the rib 2e is gradually formed on the side wall 2a. When the embossing roller 321 goes around the side wall 2a at least once, the embossing roller 321 is separated from the cup body 2 and the processing of the rib 2e is completed.
[0034]
The retaining mechanism 33 includes an air cylinder 330 and a retaining plate 331 that is driven vertically by the air cylinder 330. The retaining plate 331 is attached to the piston rod 330a of the air cylinder 330 via a bearing 332, and is rotatable around the center line of the piston rod 330a. When the embossing roller 321 of the rib machining mechanism 32 is driven toward the cup body 2, the retaining plate 331 is driven downward in synchronism with it and comes into contact with the thread tail 2g (see FIG. 1) of the cup body 2. . This prevents the cup body 2 from being lifted with respect to the cup holder 100 during the formation of the rib 2e by the rib processing mechanism 32. When the formation of the rib 2e is completed, the retaining plate 331 is driven upward.
[0035]
The curl processing mechanism 34 includes an air cylinder 340 as a press driving means and a press roller 341 as a press member that is driven in the vertical direction by the air cylinder 340. A roller holder 342 is attached to the piston rod 340 a of the air cylinder 340. By this roller holder 342, the press roller 341 is rotatably supported around an axis extending in the radial direction of the cup body 2 on the holder 100. The contact position between the press roller 341 and the curled portion 2c is shifted by approximately 180 ° in the circumferential direction of the cup body 2 with respect to the contact position between the mold pressing roller 321 and the side wall 2a. In other words, the contact position between the press roller 341 and the curled portion 2c is set on the opposite side in the radial direction of the cup body 2 with respect to the contact position between the mold pressing roller 321 and the side wall 2a.
[0036]
When the die pressing roller 321 of the rib machining mechanism 32 is pressed against the side wall 2a of the cup body 2, the press roller 341 is driven downward by the air cylinder 340 and is pressed against the curled portion 2c in synchronization with the pressing roller 321 as shown in FIG. It is done. As a result, the curled portion 2 c is sandwiched between the press roller 341 and the wheel 106. When the cup body 2 rotates in this state, the curled portion 2c is gradually deformed into the cross-sectional shape shown in FIG. When the press roller 341 makes one or more rounds of the curled portion 2c, the press roller 341 is driven upward by the air cylinder 340, and the processing of the curled portion 2c is completed.
[0037]
A plurality of press rollers 341 may be provided as shown in FIG. The press roller 341 may be rotationally driven by a driving means such as a motor. The press roller 341 may be driven by mold driving means other than the air cylinder 340. However, when the air cylinder 340 is used as a press driving means, it is stored inside the air cylinder 340 when the press roller 341 gets over the step of the curled portion 2c connected to the bonded portion of the side wall 2a of the cup body 2. The air acts as a cushion against the piston rod 340a and the press roller 341 can be displaced by a small amount in the direction away from the curled portion 2c, so that excessive pressing force does not act on the stepped portion of the curled portion 2c, and the curled portion 2c. There is no risk of being crushed more than necessary. Therefore, when the press roller 341 is driven by means other than the air cylinder 340, the displacement when the press roller 341 gets over the step of the curled portion 2c is made by interposing a spring or the like in the driving force transmission path. It is desirable to allow.
[0038]
The processing device 30B is that the embossing roller 321 of the rib processing mechanism 32 is adjusted so as to press the cup body 2 against the flange 104a to form the rib 2d, and the curl processing mechanism 34 is omitted. Except for the processing apparatus 30A. Since the rib 2d swells inside the cup body 2, as shown in FIG. 11B, a protrusion 321b for forming the rib 2d is formed on the outer periphery of the embossing roller 321 of the processing apparatus 30B. A concave groove 104b having a cross-sectional shape complementary to the protrusion 321b is formed on the outer periphery.
[0039]
FIG. 14 shows details of the gluing device 40. The gluing device 40 has a spray gun 41 that sprays the adhesive 4 (see FIG. 2) toward the bonding range BD of the side wall 2a of the cup body 2, and the adhesive 4 is normally sprayed from the nozzle 410 of the spray gun 41. And an inspection device 42 for inspecting whether or not there is. In FIG. 14, the curled portion 2c of the cup body 2 is depicted in a simplified circle shape.
[0040]
The inspection device 42 is a digital camera that shoots a spray pattern in a photographing range 420 set between the nozzle 410 and the side wall 2a of the cup body 2 and an analog signal output from the camera 421 in accordance with a predetermined condition. An AD converter 422 for converting the signal into the signal, an arithmetic circuit 423 for performing a predetermined calculation based on a signal output from the AD converter 422, and a determination circuit for determining whether the spray pattern is good or not based on the calculation result of the arithmetic circuit 423 424 and a monitor 425 for displaying the determination result of the determination circuit 424.
[0041]
Since the adhesive 4 discharged from the spray gun 41 is white, a black background plate (not shown) is installed behind the imaging range 420. In the AD converter 422, the image data of the photographing range 420 output from the camera 421 is binarized with an appropriate threshold value, so that the background plate image is distinguished as black and the adhesive 4 image is distinguished as white. Input to the circuit 423. The arithmetic circuit 423 calculates the ratio of the white portion in the image of the photographing range 420 taken by the camera 421.
[0042]
Here, in order to detect a case where the adhesive 4 is discharged from the nozzle 410 in an inappropriate direction as a failure, the photographing range 420 is a white area when the adhesive 420 is shifted up and down with respect to the correct discharge direction. It is set to be slightly larger than the spray width so that the area is reduced. Accordingly, when a proper amount of the adhesive 4 is discharged from the nozzle 410 in a proper direction, the ratio of the white portion calculated by the arithmetic circuit 423 is within the proper range, and in other cases, the ratio of the white portion is insufficient. Or excessive. Then, the determination circuit 424 determines that the spray pattern is good if the ratio of the white portion is within a predetermined allowable range, and otherwise determines that the spray pattern is bad. When it is determined that the spray pattern is defective, the cup body 2 supplied to the gluing device 40 at that time is removed from the production line of the cup 1 by the rear NG product removal device.
[0043]
In addition, since the detection error occurs when the adhesive 4 or the cup body 2 attached to the nozzle 410 is included in the imaging range 420, it is desirable to set the imaging range 420 apart from both. The gluing device 40 is not provided with a mechanism for rotating the rotating cylinder 102 of the cup holder 100. After the cup holder 100 is conveyed from the processing device 30B to the gluing device 40, the rotating cylinder 102 is rotated by inertia for a while, and the inertia rotation is used to evenly bond to the entire circumference of the bonding range BD. This is because the agent 4 can be sprayed.
[0044]
As shown in FIG. 15, the sleeve supply device 50 includes a conveyor 51 that conveys the sleeve 3 while being inverted up and down, a pair of shutter mechanisms 52 and 52 provided at the end of the conveyor 51, and an extrusion mechanism 53. And have. The shutter mechanism 52 operates a pair of shutters 520 and 520, which are held so as to protrude on the carry-out port 510 at the end of the conveyor 51, in a direction perpendicular to the conveying direction of the conveyor 51 by the air cylinders 521 and 521, thereby discharging the outlet. 510 is opened and closed. The extrusion mechanism 53 includes an air cylinder 530 and a disk-shaped extrusion member 531 attached to the piston rod 530a. 15A is a cross-sectional view, and FIG. 15B is a plan view near the end of the conveyor 51. FIG.
[0045]
When the cup body 2 to which the adhesive 4 is applied by the gluing device 40 is conveyed to the position immediately below the carry-out port 510 by the rotation of the turntable 12, the shutters 520 and 520 are opened by the air cylinders 521 and 521, and the air cylinder 530 is activated and the pushing member 531 is driven downward. As a result, the sleeve 3 conveyed to the end of the conveyor 51 is pushed downward and falls so as to cover the outer periphery of the cup body 2 supported by the cup holder 100. After supplying the sleeve 3, the shutters 520 and 520 are instantaneously closed. The pushing member 531 does not move below the shutter 520. Therefore, there is no possibility that the pushing member 531 and the shutter 520 interfere with each other.
[0046]
FIG. 16 shows details of the sleeve aligning device 60. The sleeve aligning device 60 includes an aligning jig 61 disposed to face the thread tail 2g of the cup body 2 held on the cup holder 100, and an air cylinder 62 that drives the aligning jig 61 in the vertical direction. have. As shown in FIG. 17, the aligning jig 61 includes a cylindrical jig main body 610 having an open lower end, a guide shaft 611 attached to the center of the jig main body 610, and a hollow portion 610a of the jig main body 610. A disc-shaped centering member 612 that is slidable along the guide shaft 611 and a coil spring 613 that is attached to the outer periphery of the guide shaft 611 and presses the centering member 612 against the stopper 611a at the lower end of the guide shaft 611. And have. A flange 610 b is provided at the lower end of the jig body 610. On the outer periphery of the lower end of the centering member 612, a tapered centering surface 612a and a step portion 612b provided so as to surround the proximal end (upper end in the drawing) of the centering surface 612a are provided. An enlarged portion 611b is provided at the upper end of the guide shaft 611, and the enlarged portion 611b and the jig body 610 are fixed to the movable portion 620 (see FIG. 16) of the air cylinder 62.
[0047]
When the cup body 2 and the sleeve 3 are drawn out below the sleeve aligning device 60 by the rotation of the turntable 12, the air cylinder 62 is activated and the aligning jig 61 is driven downward. At this stage, as shown on the right side of the center line CL, the centering member 612 is pressed against the stopper 611a, and the outer circumferential centering surface 612a and the stepped portion 612b protrude below the flange 610b of the jig body 610. . Therefore, as shown by an imaginary line in FIG. 17, even if the sleeve 3 is covered with the center of the cup body 2 being shifted and the curled portion 3a is riding on the thread bottom 2g of the cup body 2, The centering surface 612a of the centering member 612 contacts the curled portion 3a, and the sleeve 3 is centered with the cup body 2.
[0048]
Thereafter, when the aligning jig 61 is further lowered, the stepped portion 612b abuts against the thread tail 2g of the cup body 2, and the centering member 612 is pushed into the jig body 610. Then, the flange 610b of the jig body 610 contacts the curled portion 3a of the sleeve 3, and the sleeve 3 is pushed into the curled portion 2c side of the cup body 2 by an appropriate amount. Thereby, the cup main body 2 and the sleeve 3 are reliably in contact with each other in the adhesion range BD, and both are correctly joined. When the centering jig 61 is lowered to a predetermined position, the centering jig 61 is pulled up to the original position in preparation for the next combination of the cup body 2 and the sleeve 3. Since the curled portion 3a of the sleeve 3 is positioned above the thread tail 2g of the cup body 2 (on the curled portion 2c side), the step is performed when the centering member 612 is pushed into the jig body 612 to the maximum extent. The part 612b recedes upward from the flange 610b.
[0049]
FIG. 18 shows details of the inspection apparatus 70. The inspection device 70 includes a rotation drive mechanism 71, a transmission type photosensor 72 for inspecting whether or not the sleeve 3 is correctly attached to the cup body 2, and whether or not the sleeve 3 is correctly assembled. And a laser distance sensor 73 for inspecting. The rotation drive mechanism 71 is the same as that of the processing apparatus 30A described above, and the drive wheel 711 driven to rotate by the motor 710 is brought into contact with the wheel 106 of the cup holder 100 to rotate the rotating cylinder 102 of the cup holder 100. Let
[0050]
The photo sensor 72 includes a pair of light emitting units 720 and a light receiving unit 721 that are arranged to face each other in the radial direction of the cup body 2. The light emitting unit 720 emits strip-shaped inspection light (hatched portion in the drawing) having a predetermined width toward the thread tail 2g of the cup body 2. The light receiving unit 721 outputs a signal corresponding to the amount of inspection light received to the determination device 74. If the alignment of the sleeve 3 by the above-described aligning device 60 fails, the sleeve 3 protrudes beyond the yarn bottom 2g, and the inspection light from the light emitting unit 720 is blocked more than when normal. Therefore, the determination device 74 monitors the change in the amount of received light of the inspection light based on the signal from the light receiving unit 721. Display the results.
[0051]
Further, the laser distance measuring sensor 73 emits a laser beam narrowed toward the outer periphery of the sleeve 3 and outputs a signal corresponding to a time lag until the reflected light is detected. If the sleeve 3 is not formed in a predetermined taper shape due to failure of bonding of the blank 3 ′ or the like, the outer periphery is distorted. Therefore, the time until the laser beam rebounds increases with the rotation of the sleeve 3. It will fluctuate. Therefore, the determination device 74 monitors a change in time until the reflection of the laser beam is detected. If the change is larger than a predetermined allowable range, the determination device 74 determines that the sleeve 3 is poorly formed and displays the result on the monitor 75. indicate.
[0052]
When the inspection device 70 determines that the assembly or molding of the sleeve 3 is defective, the cup 1 supplied to the inspection device 70 at that time is removed from the production line of the cup 1 by the rear NG product removal device.
[0053]
19 and 20 show details of the discharge device 80. FIG. The discharge device 80 includes a gear box 81 and a magazine 82 that can rotate around an output shaft 810 of the gear box 81. A pot 820 having a tapered hole 820a into which the cup 1 can be fitted is attached to the magazine 82 at intervals of 90 ° in the rotation direction of the magazine 82. A sprocket 812 is attached to the input shaft 811 of the gear box 81. The sprocket 812 is connected to the drive mechanism 13 of the turntable 12 through a transmission mechanism 84 combined with a chain 840 and the like (see FIGS. 5 and 6). When the turntable 12 is rotated 30 °, the turntable 12 is rotated so that the magazine 82 is rotated 90 ° in the direction of arrow R in FIG. 19 and the empty pot 820 is drawn out directly above the cup holder 100. The rotation of the magazine 82 is associated with the rotation.
[0054]
Immediately below the pot 820 is an air supply device (not shown) that is connected to the lower end opening of the air flow path provided on the center line of the support shaft 101 of the cup holder 100 and supplies compressed air to the air flow path. Is provided. The compressed air supplied into the support shaft 101 blows out from the upper end of the support shaft 101 and feeds the cup 1 into the tapered hole 820a of the pot 820 fed upward. As a result, the cup 1 is transferred from the cup holder 100 to the pot 820.
[0055]
The cup 1 held in the pot 820 is sent to the cup accumulating device 85 by the magazine 82 rotating three times by 90 °. The cup accumulating device 85 extracts the cup 1 from the pot 820 and accumulates it in the magazine 853 by operating the claw 850 engaged with the curled portion 2 c of the cup 1 in the horizontal direction by the actuator 851.
[0056]
As shown in FIG. 19, an inner surface inspection device 90 for the cup 1 is provided at a position on the opposite side of the magazine 82 from the cup accumulating device 85 of the magazine 82. The inner surface inspection device 90 shoots the image with the camera 92 while irradiating the inner surface of the cup 1 held in the pot 820 with the ring-shaped illumination lamp 91, and the image data output from the camera 92 is image processing device 93. Then, a predetermined process is performed to inspect the inner surface of the cup 1 for dirt and shape defects.
[0057]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and may be implemented in various forms. For example, the rib machining mechanism 32 and the curl machining mechanism 34 may be provided at different stations. The inspection devices 42 and 70 may be omitted.
[0058]
【The invention's effect】
As explained above, according to the manufacturing apparatus of the present invention, The In the case where the leave aligning device is provided, it is possible to improve the yield when manufacturing the heat insulating container by eliminating the combination failure due to the misalignment between the sleeve and the container main body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a paper cup as an insulated container manufactured according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a manufacturing procedure of the paper cup of FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a curled portion of a cup body that constitutes the paper cup of FIG. 1. FIG.
4 is a plan view of the paper cup manufacturing apparatus of FIG. 1; FIG.
5 is a side view of the device from the direction of arrow V in FIG. 4;
6 is a side view of the device from the direction of arrow VI in FIG. 5. FIG.
7 is a cross-sectional view of a cup supply device provided in the apparatus of FIG. 4;
8 is a plan view of the cup supply device of FIG. 7;
FIG. 9 is a view showing a main part of a processing apparatus provided in the apparatus of FIG.
10 is a rear view from the direction of arrow X in FIG. 9;
11 is a view showing a state in which a rib is processed on the side wall of the cup body by the apparatus of FIG. 9;
12 is a view showing a state in which the curled portion of the cup body is processed by the processing apparatus of FIG. 9;
FIG. 13 is a diagram showing an example of processing a curled portion of a cup body using a plurality of press rollers.
14 is a view showing a main part of a gluing device provided in the apparatus of FIG. 4;
15 is a view showing a main part of a sleeve supply device provided in the apparatus of FIG. 4;
16 is a diagram showing an entire sleeve aligning device provided in the apparatus of FIG. 4;
17 is a view showing a main part of the apparatus shown in FIG.
18 is a diagram showing a configuration of an inspection apparatus provided in the apparatus of FIG.
19 is a diagram showing a configuration of a discharge device provided in the apparatus of FIG. 4;
20 is a side view of the discharging device from the direction of arrow XX in FIG. 19;
[Explanation of symbols]
1 Paper cup (insulated container)
2 cup body
2a side wall
2c curl
2d, 2e rib
3 Sleeve
4 Adhesive
10 Manufacturing equipment
11 frames
12 Turntable (transport device)
13 Drive mechanism (conveyance device)
20 cup feeder
30A, 30B processing equipment
31 Rotation drive mechanism (rotation drive means)
32 Rib processing mechanism (rib processing device)
33 Retaining mechanism
34 Curling part machining mechanism (curling machine)
40 Gluing device
41 spray gun
42 Inspection equipment
50 Sleeve supply device
60 Sleeve alignment device
61 Alignment jig
62 Air cylinder (jig driving means)
70 Inspection equipment (combination inspection equipment, sleeve inspection equipment)
71 Rotation drive mechanism
72 Photosensor (height information detection means)
73 Laser ranging sensor (distance information detecting means)
74 Determination device (determination means, molding determination means)
75 monitors
80 Discharge device
90 Inner surface inspection equipment
100 cup holder (container holder)
102 Rotating cylinder (Rotating body)
610 Jig body
610b Flange (Pushing part)
612 Centering material
612a Centering surface

Claims (1)

容器本体の外周にスリーブを組み合わせて断熱容器を製造する製造装置であって、A manufacturing apparatus for manufacturing a heat insulating container by combining a sleeve on the outer periphery of a container body,
前記容器本体を上下に反転させた状態で保持する容器保持具と、  A container holder for holding the container body in an inverted state;
前記容器保持具に保持された前記容器本体の外周に、当該容器本体の上方から前記スリーブを被せるスリーブ供給装置と、  A sleeve supply device that covers the sleeve from above the container body on the outer periphery of the container body held by the container holder;
前記容器本体に被せられた前記スリーブを前記容器本体に向かって押し込むスリーブ合わせ装置とを具備し、  A sleeve aligning device that pushes the sleeve over the container body toward the container body;
前記スリーブ合わせ装置は、前記容器本体に被せられたスリーブの上端部と対向する合わせ治具と、前記合わせ治具を前記容器保持具に向かって駆動する治具駆動手段とを具備し、  The sleeve aligning device comprises an aligning jig facing the upper end of the sleeve placed on the container body, and a jig driving means for driving the aligning jig toward the container holder,
前記合わせ治具には、前記スリーブの上端部に当接可能な押し込み部を有する治具本体と、前記押し込み部による前記スリーブの押し込みに先行して前記スリーブと係合し、当該スリーブを前記容器本体と芯が合うように半径方向に変位させる芯合わせ部材とが設けられ、  The aligning jig is engaged with the sleeve prior to the pushing of the sleeve by the pushing portion, the jig main body having a pushing portion capable of coming into contact with the upper end portion of the sleeve, and the sleeve is connected to the container. A centering member that is displaced in the radial direction so that the body and the core are aligned,
前記芯合わせ部材は、前記治具本体に対して同軸かつ前記スリーブの押し込み方向に移動可能に設けられ、前記芯合わせ部材の前記スリーブと対向する端部の外周には、前記スリーブ側に向かうほど径が減少する芯出し面が設けられていることを特徴とする断熱容器の製造装置。The centering member is provided coaxially with the jig body and movable in the pushing direction of the sleeve, and the outer periphery of the end of the centering member facing the sleeve is closer to the sleeve. An apparatus for manufacturing a heat insulating container, characterized in that a centering surface having a reduced diameter is provided.
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