JP7583384B2 - 蓋体装着装置、及び蓋体装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置、及び蓋体装着方法に関する。

青果、鮮魚、精肉などの生鮮食品の輸送には、軽量であるとともに断熱性に優れた発泡容器が広く用いられている。前記発泡容器は、平面視矩形状であり、上面開口を有する本体と、本体に嵌合する蓋体とからなる（例えば、特許文献１の図７参照）。

発泡容器の本体に対して蓋体を人手で装着する場合、本体の上に蓋体を載せた状態で作業者が蓋体を強く押したり叩く作業を行って蓋体を本体に嵌合させる必要がある。このような人手による作業は、作業者の負担が大きいとともに作業効率が悪いという課題がある（例えば、特許文献１の段落［０００４］～［０００５］、及び特許文献２の［０００２］参照）。

前記課題を解決するために、発泡容器の本体への蓋体の装着を自動的に行う蓋体装着装置がある（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１の蓋体装着装置は、蓋体載置手段４１と蓋体閉止手段４０とからなる。

蓋体載置手段４１（図５－６）は、本体３１の上縁に設けた凸部３１ｂを、蓋体収納部４２の最下部分にある蓋体３２の側面に開口した凹部３２ａに当接させて嵌合させ、蓋体３２を押し出すことにより蓋体３２を蓋体収納部４２から離脱させ、蓋体３２を本体３１上に載置するものである。

蓋体閉止手段４０（図５、図１－４の包装装置１０と同じ）は、搬送路１１と上部ガイド部材１２との間隔を搬送方向に向って狭めた構造を有し、本体３１に蓋体３２を載置した発泡容器３０を通過させることで蓋体３２を本体３１に押し付けて徐々に下方へ加圧することにより、蓋体３２を本体３１に装着するものである。

特許文献２の蓋体装着装置は、蓋送出機構５と蓋嵌合機構６とからなる。

蓋送出機構５（図１－３、図６－８）は、本体搬送機構４によって搬送されている本体２の前部の凸部２ａに蓋体３の前部の凹部３ａを係合させるように蓋体３を送り出すものである。

蓋嵌合機構６（図１－３、図９）は、蓋送出機構５を通過して本体２の前部の凸部２ａに蓋体３の前部の凹部３ａが係合した状態の発泡容器の蓋体３を押圧ローラ４０，４１により押圧することにより、蓋体３を本体２に装着するものである。

特開平９－２４０６０６号公報 特開２００４－３５９２８６号公報

特許文献１の蓋体載置手段４１は、本体３１の上縁に凸部３１ｂを設けるとともに、蓋体３２の側面に、凸部３１ｂに嵌合する凹部３２ａを設ける必要がある。したがって、特殊な形状の発泡容器（図７のような形状のもの）以外の一般的な形状の発泡容器には用いることができない。

また、特許文献１の蓋体載置手段４１は、本体３１の凸部３１ｂを蓋体収納部４２内の最下の蓋体３２の凹部３２ａに当接させて嵌合させ、蓋体３２を押し出して蓋体３２を蓋体収納部４２から離脱させ、それにより本体３１上に蓋体３２を載置する。したがって、本体３１の搬送速度が速くなると、蓋体３２を本体３１の適切な位置に載置できない場合があり、その場合には蓋体閉止手段４０により蓋体３２を本体３１に装着できなくなる。

その上、搬送速度が速い本体３１が蓋体３２に衝突した際に、擦れてゴミが発生したり破損が生じるおそれがある。

特許文献２の蓋送出機構５は、本体２の前部の凸部２ａに蓋体３の前部の凹部３ａを係合させるように蓋体３を送り出し、それにより本体２上に蓋体３を載置する。したがって、本体２の搬送速度が速くなると、蓋体３を本体２の適切な位置に載置できない場合があり、その場合には蓋嵌合機構６により蓋体３を本体２に装着できなくなる。

その上、搬送速度が速い本体２が蓋体３に衝突した際に、擦れてゴミが発生したり破損が生じるおそれがある。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器に用いることができ、前記発泡容器の本体に蓋体を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる蓋体装着装置、及び蓋体装着方法を提供する点にある。

本願の発明者らは、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器の本体に蓋体を装着する作業の自動化について鋭意検討を行うとともに、試作機を製作して実際に評価を行った。本願の発明者らは、前記評価の結果に基づいて改良を重ねることにより本発明を完成するに至った。本発明の要旨は以下のとおりである。

本発明に係る蓋体装着装置は、前記課題解決のため、
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置であって、
前記発泡容器は、平面視矩形状であり、
前記蓋体装着装置は、蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機は、前記蓋体を水平方向である第１方向に押し出して前記蓋体装着機に前記蓋体を供給し、
前記蓋体装着機は、前記蓋体を保持する蓋体保持部と、前記蓋体保持部を昇降させる昇降部とを有し、
前記蓋体を保持した前記蓋体保持部が前記昇降部により下降することで前記蓋体の嵌合部が前記本体の嵌合部に嵌合し、
前記蓋体保持部は、前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体の対辺である一対の前記第１方向の側面に沿う第１保持部及び第２保持部を有し、
前記第１保持部及び前記第２保持部は、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有する。

このような蓋体装着装置によれば、蓋体供給機が押し出した蓋体を蓋体装着機が有する蓋体保持部が受け取り、蓋体装着機が有する昇降部により蓋体保持部を下降させ、蓋体の嵌合部を本体の嵌合部に嵌合させる。蓋体供給機は水平方向の動作を行い、蓋体装着機の蓋体保持部は昇降部により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、蓋体保持部が下降してから上昇するまでの間に、蓋体供給機における蓋体を押すプッシャを後退させて蓋体を押し出す準備をすることができる。

その上、蓋体装着機の蓋体保持部の第１保持部及び第２保持部が鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有するので、蓋体供給機が蓋体を押し出す速度が速くても前記ローラが回転しながら確実に蓋体保持部が蓋体を受け取ることができるとともに、蓋体が擦れてゴミが出ることがない。

ここで、前記昇降部は、直動型アクチュエータを有し、
前記直動型アクチュエータの出力を作用させる駆動体が、
前記蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態における前記蓋体保持部の、前記蓋体の平面視中央の上方を駆動し、
前記蓋体保持部は、
前記駆動体の平面視中央の周囲の４箇所が直動案内により昇降可能に案内されるのが好ましい実施態様である。

また、前記直動案内に組み合わされる４本のシャフトの中心は、
前記駆動体の平面視中央を対象点として点対称であるのがより好ましい実施態様である。

このような蓋体装着装置によれば、蓋体保持部が蓋体を保持した状態で、蓋体保持部の、蓋体の平面視中央の周囲の４箇所が直動案内により昇降可能に案内されているとともに、蓋体の平面視中央の上方が直動型アクチュエータの駆動体により駆動されて蓋体保持部が昇降する。そのため、蓋体を保持している蓋体保持部が安定かつ確実に昇降動作する。したがって、蓋体保持部に保持された蓋体が水平を保ちながら安定かつ確実に下降するので、下方に位置する本体の嵌合部に対して蓋体の嵌合部を安定かつ確実に嵌合させることができる。

さらに、前記蓋体保持部の基体は水平板状であり、前記基体に前記第１保持部を設け、
前記第２保持部を、前記基体に対して前記第１方向に直交する水平方向である第２方向へ移動可能に支持するとともに、
前記第２保持部を前記第２方向へ進退させる直動型アクチュエータを備えるのが一層好ましい実施態様である。

このような蓋体装着装置によれば、昇降部により蓋体保持部及び蓋体を下降させて本体の嵌合部に対して蓋体の嵌合部を嵌合させた後、昇降部により蓋体保持部を上昇させる前に、第２保持部を前記第２方向へ進退させる駆動装置により第２保持部を前記第２方向へ第１保持部から遠ざかる方向へ開くことができる。それにより、昇降部により蓋体保持部を高速で上昇させても、本体から蓋体を外す方向の力が作用しない。

本発明に係る蓋体装着方法は、前記課題解決のため、
発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法であって、
蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
前記蓋体供給機により、前記蓋体を水平方向である第１方向に押し出す工程と、
前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体を、前記蓋体装着機が有する、前記蓋体の対辺である一対の側面に沿う第１保持部及び第２保持部を有する蓋体保持部に保持させる工程と、
前記蓋体装着機が有する昇降部により前記蓋体保持部を下降させて前記本体の嵌合部に前記蓋体の嵌合部を嵌合させる工程と、
前記蓋体保持部の前記第１保持部及び前記第２保持部の一方又は両方を、前記第１方向に直交する水平方向である第２方向へ前記第１保持部及び前記第２保持部間の間隔を広げるように移動させる工程と、
前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程と、
前記第２方向へ移動した前記第１保持部及び／又は前記第２保持部を元の位置へ戻す工程とを含み、
前記第１保持部及び前記第２保持部は、鉛直軸まわりに回動する複数のローラを有する。

このような蓋体装着方法は、（１）蓋体供給機により蓋体を水平方向である第１方向に押し出す工程、（２）前記蓋体を、蓋体装着機が有する蓋体保持部に保持させる工程、（３）蓋体を保持した蓋体保持部を、蓋体装着機が有する昇降部により下降させて本体の嵌合部に蓋体の嵌合部を嵌合させる工程、（４）前記蓋体保持部の第１保持部及び第２保持部間の間隔を広げる工程、（５）前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程、（６）前記蓋体保持部の第１保持部及び第２保持部間の間隔を元へ戻す工程を含み、（１）～（６）の工程を繰り返す。搬送方向の上流側から蓋体装着機が有する蓋体保持部の下方の所定位置に搬送されて停止した本体に対して、（３）の工程で本体の嵌合部に蓋体の嵌合部を嵌合させる。（４）及び（５）の工程を行った後、閉蓋した発泡容器を搬送方向の下流側へ搬送するとともに、次の本体を前記所定位置に搬送して停止させた直後に（３）の工程を行う。本体の搬送と（１）～（６）の工程を繰り返すことにより、発泡容器の本体への蓋体の装着を自動的に連続して行う。

このような蓋体装着方法によれば、（１）の工程で蓋体供給機が水平方向の動作を行い、（３）の工程で蓋体装着機の蓋体保持部が昇降部により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、（４）～（６）の工程の間に、蓋体供給機が（１）の工程を行う準備、すなわち蓋体供給機における蓋体を押すプッシャを後退させて蓋体を押し出す準備をすることができる。

その上、蓋体装着機の蓋体保持部の第１保持部及び第２保持部が鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有するものである場合、（１）の工程で蓋体供給機が蓋体を押し出す速度が速くても、（２）の工程で前記ローラが回転しながら確実に蓋体保持部が蓋体を受け取ることができるとともに、蓋体が擦れてゴミが出ることがない。

以上のとおり、本発明の蓋体装着装置、及び蓋体装着方法によれば、一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器における蓋体の本体への装着に用いることができ、前記発泡容器の本体に蓋体を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる。

本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置を示す概略平面図である。 前記蓋体装着装置の概略正面図である。 前記蓋体装着装置の部分縦断面左側面図である。 発泡容器の斜視図である。 発泡容器の分解斜視図である。 蓋体供給機の押圧板が進出して段積みされた蓋体の下から２番目の蓋体を支持した状態を示す部分縦断面左側面図である。 蓋体供給機のプッシャが進出して一番下の蓋体を押し出し、蓋体装着機の蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態を示す部分縦断面左側面図である。 蓋体供給機の押圧板が後退して段積みされた蓋体が下降した状態を示す部分縦断面左側面図である。 蓋体供給機のプッシャが進出して一番下の蓋体を押し出している状態を示す要部拡大縦断面左側面図である。 蓋体装着機の蓋体保持部の斜視図である。 前記蓋体保持部が蓋体を保持していない状態を示す概略平面図である。 前記蓋体保持部が蓋体を保持している状態を示す概略平面図である。 蓋体装着機の蓋体保持部が蓋体を保持している状態を示す概略正面図である。 蓋体装着機の昇降部が下降して蓋体の嵌合部を本体の嵌合部に嵌合させた状態を示す概略正面図である。 第１保持部及び第２保持部間の間隔を広げるように第２保持部を移動させた状態を示す概略正面図である。 蓋体装着機の昇降部を上昇させるとともに、第１保持部及び第２保持部間の間隔を元に戻すように第２保持部を移動させた状態を示す概略正面図である。

以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。床面（図２の符号Ｕ参照）に立って発泡容器の本体を搬送する方向（図２の矢印Ｔ参照）に向かって左から見た図（例えば、図２）を正面図とする。

＜蓋体装着装置＞
図１の概略平面図、図２の概略正面図、及び図３の部分縦断面左側面図に示すように、本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置Ａは、蓋体供給機Ｂと蓋体装着機Ｃとを備える。蓋体供給機Ｂは、蓋体装着機Ｃに対して発泡容器１の蓋体３を連続して供給する。蓋体供給機Ｂから蓋体３を受け取った蓋体装着機Ｃは、連続して搬送される発泡容器１の本体２に対して蓋体３を装着する。本体２は、例えば、青果、鮮魚、精肉などの生鮮食品を収容している。

＜発泡容器＞
図４Ａの斜視図、及び図４Ｂの分解斜視図に示すように、発泡容器１は、平面視矩形状であり、本体２と蓋体３とからなる。本体２は、前記生鮮食品を入れるための上面開口２Ｂを有する。本体２の上面開口２Ｂは、本体２の嵌合部２Ａに蓋体３の嵌合部３Ａを嵌合することで塞がれる。

図４Ａに示すように、蓋体３の上面外周部には凸部３Ｆがあり、それにより窪み３Ｇが形成される。凸部３Ｆには角部がなく、上端内周部を傾斜面ａとしている。図４Ｂに示すように、蓋体３の下面には、嵌合部３Ａを形成する外周壁３Ｄ及び内周壁３Ｅがあり、高さ方向の長さは、外周壁３Ｄよりも内周壁３Ｅの方が長い。内周壁３Ｅの下端には角部がなく、下端外周部を傾斜面ｂとし、下端内周部を傾斜面ｃとしている。

傾斜面ａ，ｂ，ｃは、蓋体供給機Ｂが蓋体３を押し出す方向（図１及び図３の矢印Ｈ１の方向）に蓋体３を押し出す際に、破損やゴミの発生を抑制するために設けている。傾斜面ａ，ｂ，ｃは、水平方向Ｈ１に直交する平面に対する傾斜面であり、本実施の形態では平面であるが、曲面であってもよい。

内周壁３Ｅ及び窪み３Ｇにより、図５Ａ及び図６の部分縦断面左側面図のように蓋体３を段積みして蓋体群Ｆとした際に、下側の蓋体３の上面の窪み３Ｇ内に上側の蓋体３の内周壁３Ｅの下端部が係合する。したがって、蓋体群Ｆを搬送する際に蓋体３がずれることなく段積み状態が保持される。

本体２及び蓋体３は、軽量であるとともに断熱性に優れた、発泡ポリスチレン系樹脂、発泡ポリエチレン系樹脂、発泡ポリプロピレン系樹脂等の発泡ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン変性発泡ポリエチレン等のポリスチレン変性発泡ポリオレフィン系樹脂、硬質発泡ウレタン系樹脂等の発泡合成樹脂製であり、主にコスト面から発泡ポリスチレンが好ましい。

＜蓋体供給機＞
図１及び図３に示すように、蓋体供給機Ｂは、蓋体３を段積みした蓋体群Ｆの中の最下の蓋体３を、直動型アクチュエータＭ２のプッシャ１４により水平方向である第１方向Ｈ１に押し出し、蓋体装着機Ｃに蓋体３を供給する。

＜蓋体装着機＞
図２及び図３に示すように、蓋体装着機Ｃは、蓋体保持部４と昇降部５とを有する。蓋体保持部４は、蓋体供給機Ｂにより押し出された蓋体３を受け取って保持する。昇降部５は、例えば直動型アクチュエータＭ３により蓋体保持部４を昇降させる。蓋体３を保持した蓋体保持部４を昇降部５が下降させることにより、蓋体３の嵌合部３Ａが本体２の嵌合部２Ａに嵌合する。

＜本体の搬送＞
図１及び図２に示すように、発泡容器１の本体２は、搬送コンベアＤ１，Ｄ２で搬送方向Ｔへ搬送される。

＜本体の位置決め、及び蓋体の装着＞
本体２は、図３に示すサイドローラ１９，２０により搬送方向Ｔに直交する水平方向（本実施の形態では、第１方向Ｈ１）に位置決めされた状態で搬送される。図２の搬送コンベアＤ１で搬送されてきた本体２は、図示しないセンサにより蓋体装着機Ｃの昇降部５の動作と同期して搬送コンベアＤ２上に停止する。すなわち、図示しないセンサが本体２を検知すると、例えば図示しない位置決めストッパが突出して本体２を当て止めし、本体２を搬送方向Ｔに位置決めする。

このように本体２を位置決めした状態で搬送コンベアＤ２を停止する。本体２が位置決めされて搬送コンベアＤ２上に停止した状態では、蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４が蓋体３を保持している。蓋体装着機Ｃの昇降部５が、蓋体３を保持した蓋体保持部４を本体２に対して下降させ、本体２に蓋体３を装着する。

＜発泡容器の搬送＞
本体２に蓋体３が装着された発泡容器１は、蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４が上昇して蓋体３から離れた後、図２及び図３に示す搬送コンベアＤ２を駆動することで、図１及び図２に示す搬送コンベアＤ３へ受け渡される。

＜発泡容器の蓋体の供給＞
蓋体供給機Ｂに蓋体３が無くなった場合、図２及び図３に示す蓋体供給コンベアＥ１，Ｅ２により蓋体３を蓋体供給機Ｂに供給する。すなわち、蓋体３を段積みしてなる蓋体群Ｆを、蓋体供給コンベアＥ１，Ｅ２により、例えば搬送方向Ｔに搬送して蓋体供給機Ｂに供給する。

＜蓋体の位置決め＞
図１及び図２に示すように、蓋体群Ｆは、図示しないサイドローラ等により搬送方向Ｔに直交する水平方向に位置決めされた状態で、蓋体供給コンベアＥ１，Ｅ２により搬送される。蓋体供給コンベアＥ１から蓋体供給コンベアＥ２に載った蓋体群Ｆは、ガイド板１５及びガイド支柱１７とガイド板１６及びガイド支柱１８の間に入り、図示しないセンサにより検知される。蓋体群ＦをストッパＳ１に当て止めし、蓋体群Ｆを搬送方向Ｔに位置決めする。このように蓋体群Ｆを位置決めした状態で蓋体供給コンベアＥ２を停止する。

＜蓋体供給機による蓋体の中の一つの蓋体の押し出し＞
図３及び図５Ａ～図５Ｃの部分縦断面左側面図に示す直動型アクチュエータＭ１，Ｍ２は、例えばガイド付きの電動シリンダであり、以下の機能を有する。すなわち、直動型アクチュエータＭ１は、押圧板１３を図５Ａ及び図５Ｂの位置まで第１方向Ｈ１へ進出させること、及び押圧板１３を図５Ｃの位置まで第１方向Ｈ１と反対の方向へ後退させることができる。また、直動型アクチュエータＭ２は、プッシャ１４を図５Ａの位置から図５Ｂの位置まで第１方向Ｈ１へ進出させること、及びプッシャ１４を図５Ｂの位置から図５Ｃの位置まで第１方向Ｈ１と反対の方向へ後退させることができる。

図５Ａ及び図５Ｂのように直動型アクチュエータＭ１により第１方向Ｈ１へ進出した押圧板１３は、蓋体群Ｆの中の最下の蓋体３には当接しない。第１方向Ｈ１へ進出した押圧板１３は、少なくとも最下の蓋体３の上の蓋体３に当接する。本実施の形態においては、最下の蓋体３の上方の三つの蓋体３に押圧板１３を当接させる好ましい態様を示している。

それにより、直動型アクチュエータＭ１で押圧板１３を第１方向Ｈ１へ進出させた図５Ａ及び図５Ｂの状態では、最下の蓋体３に対して、その上方に位置する最下の蓋体３以外の蓋体群Ｆの荷重が掛からない。したがって、直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、プッシャ１４により最下の蓋体３を押し出す際における抵抗が小さくなる。

また、前記のとおり、最下の蓋体３の上面の窪み３Ｇ内に上側の蓋体３の内周壁３Ｅの下端部が係合しているが、凸部３Ｆ（図４Ａ、図６）の上端内周部を傾斜面ａとしており、内周壁３Ｅ（図４Ｂ、図６）の下端外周部及び下端内周部を傾斜面ｂ，ｃとしている。

それにより、図５Ａの位置から図５Ｂの位置まで直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、プッシャ１４により最下の蓋体３を押し出す際に、最下の蓋体３の角部がある凸部が、上側の蓋体３の角部がある内周壁を乗り越える場合のような抵抗はない。すなわち、図６のように、最下の蓋体３の角部がない凸部３Ｆが、上側の蓋体３の角部がない内周壁３Ｅを乗り越えればよい。したがって、直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、プッシャ１４により最下の蓋体３を押し出す際における抵抗が一層小さくなる。

以上のとおり、直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、プッシャ１４により最下の蓋体３を押し出す際に、抵抗が小さくなるとともに、上下の蓋部３，３の擦れが生じる部分に角部がないことから、直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を高速に駆動し、最下の蓋体３を高速で押し出しても動作が円滑になるとともに、角部が欠ける等の破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくい。

直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、図５Ｂのようにプッシャ１４により最下の蓋体３を押し出した後、直動型アクチュエータＭ２で図５Ｃのように第１方向Ｈ１と反対の方向へプッシャ１４を後退させる。次に、直動型アクチュエータＭ１で図５Ｃのように第１方向Ｈ１と反対の方向へ押圧板１３を後退させる。それにより、残りの蓋体群Ｆが図５Ｂの位置から図５Ｃの位置まで下降する。

次に、直動型アクチュエータＭ１で押圧板１３を第１方向Ｈ１へ進出させ、図５Ａのように少なくとも最下の蓋体３の上の蓋体３に押圧板１３を当接させる。次に、直動型アクチュエータＭ２でプッシャ１４を第１方向Ｈ１へ進出させ、図５Ｂのようにプッシャ１４により最下の蓋体３を押し出す。

以上の動作を繰り返すことで、蓋体供給機Ｂにより、蓋体装着機Ｃに対して発泡容器１の蓋体３を連続して供給する。

このように蓋体３を連続して供給する蓋体供給機Ｂの構造は、蓋体３を上下させるアクチュエータ等を備えて蓋体３を１個ずつ段ばらしする段ばらし装置と、ばらされた１個の蓋体３を押し出す装置とを組み合わせたものと比較して、機構が大幅に簡単になるので、製造コストを低減できる。

＜蓋体装着機の蓋体保持部＞
図７の斜視図、並びに図８Ａ及び図８Ｂの概略平面図に示すように、蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４は、水平板状の基体６、支持板７、及び直動型アクチュエータＭ４等を有する。また、蓋体保持部４は、蓋体供給機Ｂにより押し出された蓋体３の対辺である一対の第１方向Ｈ１の側面３Ｂ，３Ｃに沿う第１保持部１１及び第２保持部１２を有する。蓋体供給機Ｂにより押し出された蓋体３は、図８ＢのようにストッパＳ２（図２及び図３も参照）に当て止めされた状態で位置決めされ、第１保持部１１及び第２保持部１２により保持される。

基体６は第１保持部１１を有し、第１保持部１１は鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラＲ１を有する。支持板７は第２保持部１２を有し、第２保持部１２は鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラＲ２を有する。

支持板７は、基体６により、例えばガイド付きの電動シリンダである直動型アクチュエータＭ４を介して支持されており、直動型アクチュエータＭ４により支持板７は第１方向Ｈ１に直交する水平方向である第２方向Ｈ２へ進退する。したがって、第２保持部１２は、基体６に対して第１方向Ｈ１に直交する水平方向である第２方向Ｈ２へ移動可能に支持されており、第２保持部１２は、直動型アクチュエータＭ４により第２方向Ｈ２へ進退する。

蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４の第１保持部１１及び第２保持部１２が、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラＲ１，Ｒ２を有するので、蓋体供給機Ｂが蓋体３を押し出す速度が速くても、ローラＲ１，Ｒ２が回転しながら確実に蓋体保持部４が蓋体３を受け取ることができるとともに、蓋体３が擦れてゴミが出ることがない。

＜蓋体装着機の蓋体保持部の支持構造＞
図２、図３、図７及び図８Ｂに示すように、蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４の基体６には、４本のシャフト８が立設しており、シャフト８は、架台Ｑに固定された、例えばリニアブッシュである直動案内Ｇにより昇降可能に支持される。シャフト８の上端部は固定具９により連結板１０に固定される。

＜蓋体装着機の昇降部＞
図２及び図３に示すように、蓋体装着機Ｃの昇降部５の直動型アクチュエータＭ３は、回転モータＩ、カップリングＪ、ボールねじＫ、及びナットＮ等を備える。ボールねじＫは軸受Ｌにより支持され、ボールねじＫの上端部は、カップリングＪを介して回転モータＩの出力軸に接続される。したがって、回転モータＩによりボールねじＫを正方向及び逆方向に回転させることによりナットＮが昇降する。ナットＮは連結板１０に固定されているので、ナットＮが昇降すると、連結板１０、シャフト８、基体６及び支持板７等、すなわち蓋体保持部４が昇降する。

＜駆動体の位置、蓋体保持部の支持位置＞
ナットＮは、直動型アクチュエータＭ３の出力を作用させる駆動体であり、図８Ｂに示す蓋体保持部４が蓋体３を保持した状態における蓋体保持部４の、蓋体３の平面視中央Ｏの上方を駆動する。駆動体であるナットＮの平面視中央は、蓋体３の平面視中央Ｏである。

直動案内Ｇに組み合わされる４本のシャフト８の中心Ｐ１～Ｐ４は、ナットＮ及び蓋体３の平面視中央Ｏを対象点として点対称である。すなわち、例えば図８Ｂにおいて、対象点Ｏを中心とした１８０°の回転に対して、Ｐ１が元のＰ３の位置に重なり、Ｐ２が元のＰ４の位置に重なるので、不変である。したがって、蓋体保持部４を昇降させるために駆動する位置と、蓋体保持部４を昇降可能に支持する位置とのバランスがとれている。

また、シャフト８の中心Ｐ１～Ｐ４は、対象点Ｏから平面視矩形状である蓋体３の四辺に向かう方向ではなく、対象点Ｏから平面視矩形状である蓋体３の四隅に向かう方向の近くに、対象点Ｏからなるべく離れた位置にある。

以上のような駆動体であるナットＮの位置、蓋体保持部４の支持位置（シャフト８の位置）により、蓋体保持部４が蓋体３を保持した状態で、蓋体保持部４の、蓋体３の平面視中央の周囲の４箇所（シャフト８）が直動案内Ｇにより昇降可能に案内されるとともに、蓋体３の平面視中央Ｏの上方が直動型アクチュエータＭ３のナットＮにより駆動されて蓋体保持部４が昇降する。そのため、蓋体３を保持している蓋体保持部４が安定かつ確実に昇降動作する。したがって、蓋体保持部４に保持された蓋体３が水平を保ちながら安定かつ確実に下降するので、下方に位置する本体２の嵌合部２Ａに対して蓋体３の嵌合部３Ａを安定かつ確実に嵌合させることができる。

＜発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法の説明＞
以下、図９Ａ～図９Ｄの概略正面図等を参照して、本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法について説明する。本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法は、以下の（１）～（６）の工程を含む。

（１）図５Ａから図５Ｂのように、蓋体供給機Ｂにより蓋体３を水平方向である第１方向Ｈ１に押し出す。

（２）図２、図５Ｃ、図８Ｂ及び図９Ａのように、蓋体装着機Ｃが有する蓋体保持部４に蓋体３を保持させる。

（３）図９Ａから図９Ｂのように、蓋体３を保持した蓋体保持部４を、蓋体装着機Ｃが有する昇降部５により下降させ、本体２に蓋体３を装着する。

（４）直動型アクチュエータＭ４により支持板７を図７の第２方向Ｈ２に進出させ、第２保持部１２を第２方向Ｈ２へ移動させることにより、図９Ｃのように、蓋体３から第２保持部１２を離す。

なお、（４）の工程は、第１保持部１１及び第２保持部１２間の間隔を広げればよいので、蓋体保持部４の第１保持部１１及び第２保持部１２の一方又は両方を、第１保持部１１及び第２保持部１２間の間隔を広げるように移動させればよい。

（４）の工程を備えることにより、（３）の工程で本体２に蓋体３を装着した後、下記の（５）の工程で蓋体保持部４を上昇させる前に、蓋体保持部４の第１保持部１１及び第２保持部１２間の間隔を広げられているので、下記の（５）の工程で昇降部５により蓋体保持部４を高速で上昇させても、本体２から蓋体３を外す方向の力が作用しない。

（５）図９Ｄのように、昇降部５により蓋体保持部４を上昇させる。

（６）直動型アクチュエータＭ４により支持板７を図７の第２方向Ｈ２の反対の方向へ後退させ、図９Ｄのように、第２保持部１２を元の位置に戻す。それにより、蓋体保持部４の第１保持部１１及び第２保持部１２間の間隔を元へ戻す。

本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法は、搬送方向Ｔの上流側から蓋体装着機Ｃが有する蓋体保持部４の下方の所定位置に搬送されて停止した本体２に対して、（３）の工程で本体２に蓋体３を装着する。（４）及び（５）の工程を行った後、閉蓋した発泡容器１を搬送方向Ｔの下流側へ搬送するとともに、次の本体２を前記所定位置に搬送して停止させた直後に（３）の工程を行う。本体２の搬送と（１）～（６）の工程を繰り返すことにより、発泡容器１の本体２への蓋体３の装着を自動的に連続して行う。

このような蓋体装着方法によれば、（１）の工程で蓋体供給機Ｂが水平方向の動作を行い、（３）の工程で蓋体装着機Ｃの蓋体保持部４が昇降部５により上下方向の動作を行う。水平方向の動作と上下方向の動作を個別の機構が行うので、水平方向の動作と上下方向の動作を同時に進行させることができる。例えば、（４）～（６）の工程の間に、蓋体供給機Ｂが（１）の工程を行う準備、すなわち蓋体供給機Ｂにおける蓋体３を押すプッシャ１４を後退させて蓋体３を押し出す準備をすることができる。

以上のような本発明の実施の形態に係る蓋体装着装置Ａ、及び蓋体装着装置Ａを用いる本発明の実施の形態に係る蓋体装着方法によれば、図４Ａ及び図４Ｂのような一般的な形状である平面視矩形状の発泡容器１における蓋体３の本体２への装着に用いることができ、発泡容器１の本体２に蓋体３を装着する工程のサイクルタイムを短縮しても、破損が生じず、擦れによるゴミが発生しにくく、高い信頼性で前記工程を確実に行うことができる。

以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

１ 発泡容器
２ 本体
２Ａ 嵌合部
２Ｂ 上面開口
３ 蓋体
３Ａ 嵌合部
３Ｂ，３Ｃ 一対の側面
３Ｄ 外周壁
３Ｅ 内周壁
３Ｆ 凸部
３Ｇ 窪み
４ 蓋体保持部
５ 昇降部
６ 基体
７ 支持板
８ シャフト
９ 固定具
１０ 連結板
１１ 第１保持部
１２ 第２保持部
１３ 押圧板
１４ プッシャ
１５，１６ ガイド板
１７，１８ ガイド支柱
１９，２０ サイドローラ
Ａ 蓋体装着装置
Ｂ 蓋体供給機
Ｃ 蓋体装着機
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 搬送コンベア
Ｅ１，Ｅ２ 蓋体供給コンベア
Ｆ 蓋体を段積みした蓋体群
Ｇ 直動案内
Ｈ１ 第１方向
Ｈ２ 第２方向
Ｉ 回転モータ
Ｊ カップリング
Ｋ ボールねじ
Ｌ 軸受
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 直動型アクチュエータ
Ｎ ナット（駆動体）
Ｏ 蓋体の平面視中央（駆動体の平面視中央）
Ｐ１～Ｐ４ シャフトの中心
Ｑ 架台
Ｒ１，Ｒ２ ローラ
Ｓ１，Ｓ２ ストッパ
Ｔ 発泡容器の本体を搬送する方向
Ｕ 床面
ａ，ｂ，ｃ 傾斜面

Claims (5)

1. 発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着装置であって、
   前記発泡容器は、平面視矩形状であり、
   前記蓋体装着装置は、蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
   前記蓋体供給機は、前記蓋体を水平方向である第１方向に押し出して前記蓋体装着機に前記蓋体を供給し、
   前記蓋体装着機は、前記蓋体を保持する蓋体保持部と、前記蓋体保持部を昇降させる昇降部とを有し、
   前記蓋体を保持した前記蓋体保持部が前記昇降部により下降することで前記蓋体の嵌合部が前記本体の嵌合部に嵌合し、
   前記蓋体保持部は、前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体の対辺である一対の前記第１方向の側面に沿う第１保持部及び第２保持部を有し、
   前記第１保持部及び前記第２保持部は、鉛直軸まわりに回動可能な複数のローラを有する、
   蓋体装着装置。
2. 前記昇降部は、直動型アクチュエータを有し、
   前記直動型アクチュエータの出力を作用させる駆動体が、
   前記蓋体保持部が前記蓋体を保持した状態における前記蓋体保持部の、前記蓋体の平面視中央の上方を駆動し、
   前記蓋体保持部は、
   前記駆動体の平面視中央の周囲の４箇所が直動案内により昇降可能に案内される、
   請求項１に記載の蓋体装着装置。
3. 前記直動案内に組み合わされる４本のシャフトの中心は、
   前記駆動体の平面視中央を対象点として点対称である、
   請求項２に記載の蓋体装着装置。
4. 前記蓋体保持部の基体は水平板状であり、前記基体に前記第１保持部を設け、
   前記第２保持部を、前記基体に対して前記第１方向に直交する水平方向である第２方向へ移動可能に支持するとともに、
   前記第２保持部を前記第２方向へ進退させる直動型アクチュエータを備える、
   請求項１～３の何れか１項に記載の蓋体装着装置。
5. 発泡容器の本体に蓋体を装着する蓋体装着方法であって、
   蓋体供給機と蓋体装着機とを備え、
   前記蓋体供給機により、前記蓋体を水平方向である第１方向に押し出す工程と、
   前記蓋体供給機により押し出された前記蓋体を、前記蓋体装着機が有する、前記蓋体の対辺である一対の側面に沿う第１保持部及び第２保持部を有する蓋体保持部に保持させる工程と、
   前記蓋体装着機が有する昇降部により前記蓋体保持部を下降させて前記本体の嵌合部に前記蓋体の嵌合部を嵌合させる工程と、
   前記蓋体保持部の前記第１保持部及び前記第２保持部の一方又は両方を、前記第１方向に直交する水平方向である第２方向へ前記第１保持部及び前記第２保持部間の間隔を広げるように移動させる工程と、
   前記昇降部により前記蓋体保持部を上昇させる工程と、
   前記第２方向へ移動した前記第１保持部及び／又は前記第２保持部を元の位置へ戻す工程と、
   を含み、
   前記第１保持部及び前記第２保持部は、鉛直軸まわりに回動する複数のローラを有する、
   蓋体装着方法。
   

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