JP2005029225A

JP2005029225A - ボトルグリップ装置

Info

Publication number: JP2005029225A
Application number: JP2003272092A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Narimatsu; 忠明成松
Original assignee: Toyo Food Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】ボトルネックサイズの異なるボトルの搬送装置に適用でき、ボトルを安定に把持できるボトルグリップ装置を提供する。
【解決手段】回転式のボトル搬送装置により搬送されるボトルのボトルネック部を、連動して所定角度範囲で開閉する前後一対の対向するグリッパ１１，１２で把持するボトルグリップ装置５０Ａであって、前記一対のグリッパが、異なる径のボトルネック部Ｎに対応して当接して把持する異なる半径のグリップ領域１１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ１，１１Ｂ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フランジ手段を含むボトルネック部をグリップするグリップ機構を備えた回転式のボトルグリップ装置であって、ボトル搬送装置により搬送されたボトルを受取り位置においてグリップ機構により受け取って搬送方向下流に搬送する回転式のボトルグリップ装置に関する。
より詳しくは、所定形状に成形されたボトルネック部を把持して、液充填、キャッピングなどの処理を施して次工程に搬送するためのボトルグリップ装置に関する。

いわゆるＰＥＴボトルに飲料水などの液体を充填し、液体が充填されたボトルの開口部にキャップを締結する処理ラインには、ボトルに液体を充填する充填機、液体が充填されたボトルの受け取りや受け渡しをする回転搬送式の中間ボトル搬送装置、ボトルの開口部にキャップを締結するキャッピング機などが配設されている。これらの装置はいずれも回転体を有し、回転体の周縁には周方向に間隔をおいて複数のグリップ機構が備えられている。
グリップ機構の各々には一対の開閉式グリッパが備えられ、ボトルは、各搬送装置において、ボトルネック部がグリップ機構のグリッパに挟持されて吊り下げられた状態で搬送円軌道に沿って搬送される。
上記各搬送装置においては、ボトルが搬送される間に、各装置間でのボトルの受け渡し及び受け取りが、各装置が備えたグリップ機構のグリッパの開閉動作によりそれぞれ行われる。
従来、このようなボトル搬送装置に関連して、例えば、以下のような技術のものが開示されている。

（ａ）特許文献１には、ボトルを把持する一対の捕捉アーム（グリッパ）の一方の支点軸部にワンウェイクラッチを挿持させると共に、支点軸を固持しうる回転止め機構を設け、ボトルを捕捉する際には回転止め機構によって支点軸を固持した状態でグリッパを閉じる方向へのみ回転自在にしてボトルを捕捉し、ボトルを捕捉状態から解放する際には回転止め機構による支点軸の固持を解放するようにした異円径物品の捕捉搬送方法が記載されている。

（ｂ）特許文献２には、センターターレットのボトルのネックに対応する位置にネックの鍔と係合する溝を有する固定グリッパと、ネックの鍔と係合する溝を有する回転グリッパとを設け、固定グリッパと回転グリッパとでボトルのネックの鍔を保持させ、回転グリッパとそれを作動する環状カムの間に圧縮皿バネを介在させ、回転グリッパの作動時に固定グリッパと回転グリッパ間に保持力を与えるようにしたキャッピング装置におけるボトルの保持器が記載されている。

特開平１０−２５０８３８号公報特開２００１−２８７７９０号公報

しかしながら、前記従来の技術では、以下のような問題があった。
（ａ）特許文献１に記載のワンウェイクラッチを挿持させたグリッパを用いる搬送方法では、グリッパの開き角度を調整することでボトルネック部のそれぞれの径が異なるボトルを把持しているが、ボトルを把持するグリッパのボトルネック把持面の曲率が一定であるため、いずれか一方の径のボトルではグリッパとの密着度が不足する場合があり、当接面積が少なくなったり、支持状態が不安定となったりし易い。このため、搬送中のボトルの振れやボトルネック部へのグリッパの噛み込みなどを生じて、比較的柔らかいボトル表面を損傷して歩留りを低下させ、結果として異なる大きさのボトルを搬送する都度、グリッパをそのボトルネック部の曲率に合わせた専用のものに交換する工程を生じて、型換えのための作業時間と手間がかかりすぎて生産性に欠けるという問題があった。
（ｂ）特許文献２に記載の回転グリッパとそれを作動させる環状カムの間に圧縮皿バネを介在させたボトルの保持器では、前記同様にボトルネック部のサイズに応じてグリッパのボトルネック把持面を適正に密着させる適応性が不足する上に、一方のグリッパが固定されるので、グリッパ間の中心位置がボトルサイズ毎にずれるために大量ボトル処理の制御性や迅速性に欠けるという問題があった。また、固定されるグリッパが障害となって、対となるグリッパ間の開き角度をボトルサイズに応じて大きくするのが困難となる場合があるという問題があった。

本発明は前記従来の問題を解決するためになされたもので、グリッパを型換えすることなくボトルネックサイズの異なるボトルの搬送装置に適用でき生産効率性に優れると共に、そのボトルネック部におけるグリッパとの密着性や把持位置の正確性を良好にしてボトルを安定に把持でき、大量のボトル搬送処理における制御性や迅速性に優れたボトルグリップ装置を提供することを目的とする。

（１）前記問題を解決する請求項１のボトルグリップ装置は、回転式のボトル搬送装置により搬送されるボトルのボトルネック部を、連動して所定角度範囲で開閉する前後一対の対向するグリッパで把持するボトルグリップ装置であって、前記一対のグリッパが、異なる径のボトルネック部に対応して当接して把持する異なる半径のグリップ領域をそれぞれ備えていることを特徴とする。

これによって、グリッパがそれぞれ大小異なる径を有するボトルネック部に対応したグリップ領域を備えるので、グリッパを型換えすることなく適用でき、生産効率性に優れたボトルグリップ装置を提供できる。また、そのボトルネック部におけるグリッパとの密着性や把持位置の正確性を良好にしてボトルを安定に把持でき、大量のボトル搬送処理における制御性や迅速性に優れている。
また、グリッパを型換えすることなく大きさの異なるボトルネック部の径に対応できるので、作業の手間と時間を大幅に削減でき、しかも換型部品保管の為の心配もない。また、部品交換無しで、兼用化ラインとしても部品点数の増加を抑えることができる。

（２）請求項２のボトルグリップ装置は、前記（１）において、前記一対のグリッパの基部に、その開閉作動面に対してそれぞれ立設された前方グリッパ回転軸及び後方グリッパ回転軸と、前記前方グリッパ回転軸及び後方グリッパ回転軸と同軸に設けられ互いに噛合される一対の第１歯車及び第２歯車と、が備えられ、前記一対の歯車によって、前方グリッパ及び後方グリッパが連動して開閉されるようにしたことを特徴とする。
各グリッパを開閉自在に支持する前方グリッパ回転軸及び後方グリッパ回転軸に同軸に設けられ互いに噛合される一対の歯車を有するので、カムレバーを所定角度で回動させることによって両グリッパを連動して開閉させることができる。

（３）請求項３のボトルグリップ装置は、前記（１）又は（２）において、前記グリッパ回転軸の端部にカムレバーを嵌着し、該カムレバーを延び出させた端部に固定軸を設け、該固定軸と同軸に、外周面の外径が上下方向で異なった段付きのカムフォロアを回転自在に設けると共に、該カムフォロアと環状カムとを相対的に上下動することにより、前記一対のグリッパが閉状態の時の角度を変えるようにしたことを特徴とする。
これによって、一対のグリッパ間の中心位置を変えることなく開閉させて、ボトルネック部の径サイズが異なる場合でも、ボトルの受け入れ受け渡しを定位置で行うことができ、ボトル搬送の安定性を高めて生産性を向上させることができる。
また、型替えなどの煩雑な工程を要することなく、部品交換無しでカムフォロアと環状カムとを相対的に上下動するなどの操作によって、ボトルネック部の径が異なったボトルの搬送に迅速に対応することができる。

本発明のボトルグリップ装置によれば、グリッパが大径グリップ領域と小径グリップ領域とを備えるので、グリッパを型換えすることなく適用でき、生産効率性に優れたボトルグリップ装置を提供できる。また、そのボトルネック部におけるグリッパとの密着性や把持位置の正確性を良好にしてボトルを安定に保持でき、大量のボトル搬送処理における安定性や迅速性に優れる。
また、ボトルネック部の径が異なる場合でも、ボトルの受け入れ受け渡しをほぼ定位置で行うことができ、ボトル搬送の安定性を高めてさらに生産性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明に従って構成されたボトルグリップ装置の一実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のボトルグリップ装置の概略について説明した斜視図である。
図２は、本発明のボトルグリップ装置の概略について説明した平面図である。
図３は、本発明のボトルグリップ装置のグリッパについて説明した平面図である。
図４は、グリッパに形成されている小径グリップ領域及び大径グリップ領域について説明した平面図である。
先ず、図１０を参照して、後述する本発明のボトルグリップ装置が用いられるボトル搬送装置によって搬送される容器であるボトルの形態について説明する。例えば、搬送されるボトル１００としては、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂素材を用いてブロー成形された樹脂ボトルがもっとも汎用的に搬送対象となるが、ボトル１００の開口端１９０の外周面には雄ねじ１１０が形成され、雄ねじ１１０の下端の直下方には、環状の係止あご部１２０が形成されている。

さらに、係止あご部１２０の下方には円筒部１３０が形成され、円筒部１３０の下方には、環状のフランジ１４０が形成されている。環状フランジ１４０の直下方には円筒部１５０が形成され、円筒部１５０の下方には胴部１６０が形成されている。円筒部１５０の下端から胴部１６０の上端までは、下方に向かうに従って徐々に直径が拡大されている。
円筒部１３０と円筒部１５０の外径はほぼ同径をなし、それぞれの軸方向長さは比較的短い。ボトル１００の開口端１９０から円筒部１５０の下端までの領域は、ボトル１００のボトルネック部Ｎをなす。

次に、図１１を用いて、本発明のボトルグリップ装置が用いられるボトル搬送装置を簡略的に説明する。
ボトル搬送装置は、ボトル供給コンベア２０、入口ボトル搬送装置（入口ターレット）３０、ボトル１００に液体を充填するボトル充填機４０、中間ボトル搬送装置５０、ボトル充填機４０により液体が充填されたボトル１００の開口端部にキャップを締結して開口端を閉塞するキャッピング機６０、出口ボトル搬送装置（出口ターレット）７０、出口コンベア８０などを備えている。
これらの入口ボトル搬送装置３０、ボトル充填機４０、中間ボトル搬送装置５０、キャッピング機６０には、それぞれ回転体（センターターレット）が備えられ、回転体の周縁部には周方向に間隔をおいて複数の、本発明のボトルグリップ装置が用いられている。
さらに、ボトルグリップ装置には、開閉式グリップ機構が配設されていると共に、グリップ機構の各々には一対の開閉式グリッパが備えられており、ボトル１００を一対の開閉式グリッパによって把持して、搬送円軌道に沿って搬送する。

ボトル供給コンベア２０により入口ボトル搬送装置３０に供給されたボトル１００は、グリップ機構のグリッパにより、ボトルネック部Ｎにおける係止あご部１２０の直下の円筒部１３０がグリップされ、吊り下げられて入口ボトル搬送装置３０の搬送円軌道に沿って、図１１において反時計方向に搬送され、ボトル充填機４０に受け渡される。
ボトル充填機４０において、ボトル１００は、ボトルグリップ装置のグリッパ４２及び４４（図８参照）により、ボトルネック部Ｎにおける環状フランジ１４０の直下の円筒部１５０が挟持され、吊り下げられてボトル充填機４０におけるボトル搬送装置の搬送円軌道に沿って、図１１において時計方向に搬送される。その間にボトル１００には、図示しない液体充填手段により液体が充填される。液体が充填されたボトル１００は、中間ボトル搬送装置５０に受け渡される。
中間ボトル搬送装置５０において、ボトル充填機４０に設けられているボトルグリップ装置のグリッパ４２及び４４（図８参照）により、ボトルネック部Ｎにおける環状フランジ１４０の直下の円筒部１５０をグリップされ吊り下げられているボトル１００を、後述するボトルグリップ装置の後方グリッパ１１及び前方グリッパ１２により、ボトルネック部Ｎにおける係止あご部１２０の直下の円筒部１３０をグリップして受け取り、中間ボトル搬送装置５０の搬送円軌道に沿って、図１１において反時計方向に搬送し、キャッピング機６０に受け渡す。

キャッピング機６０において、ボトル１００は、ボトルグリップ装置のグリッパにより、ボトルネック部Ｎにおける環状フランジ１４０の直下の円筒部１５０がグリップされ、キャッピング機６０の搬送円軌道に沿って、図１１において時計方向に搬送され、出口ボトル搬送装置７０に受け渡される。その間にボトル１００の開口端部には、キャッピング手段によりキャップが締結される（図示せず）。
出口ボトル搬送装置７０において、ボトル１００は、ウエアプレートとターレットによって出口ボトル搬送装置７０の搬送円軌動に沿って、図１１において反時計方向に搬送され、出口コンベア８０に搬出される。
出口コンベア８０に搬出されたボトル１００は、出口コンベア８０によって所定の場所に搬送される。

次に、図１〜図４を参照して、上記中間ボトル搬送装置５０等のボトル搬送装置に配設されている、本発明のボトルグリップ装置５０Ａについて説明する。
本発明のボトルグリップ装置５０Ａは、開閉式グリップ機構を備え、グリップ機構は、後方グリッパ１１と、前方グリッパ１２と、両グリッパの開閉作動面に対して立設するようにその基部にそれぞれ設けられた後方グリッパ回転軸１６、前方グリッパ回転軸２６とを備えている。
後方グリッパ回転軸１６及び前方グリッパ回転軸２６には、それぞれの回転軸と同軸上に第１歯車１１Ｇ、第２歯車１２Ｇとが設けられ、互いに噛み合うようにされており、後方グリッパ１１の回動に連動して前方グリッパ１２が後方グリッパ１１とは反対の方向に回動するようになっている。

また、後方グリッパ回転軸１６及び前方グリッパ回転軸２６のそれぞれの下方は、延び出した後方グリッパ軸受部１６ｂ、前方グリッパ軸受部２６ｂが設けられており、後方グリッパ軸受部１６ｂの下端部にはカムレバー２２が嵌着されており、カムレバー２２は、主駆動軸１０６（図５参照）を軸芯とする半径方向内方にかつ主駆動軸１０６の回転方向上流側に向かって水平に延び出している。

カムレバー２２の他端部には固定軸２３が該他端部の下面から下方に延び出すように固着され、固定軸２３の下端部にはカムフォロア（カムローラー）２４が固定軸２３と同軸状に回転自在に支持されている。
カムフォロア２４は、その外周面の外径が、上下方向で異なった段付きの円筒形状を呈した、大径周面２４ａと小径周面２４ｂとを備えている。環状カム１８のカム面１９と当接するカムフォロア２４の外周面部を切り替えることで、両グリッパの閉じた時の角度を変え、ボトルネック部の径の異なったボトルに対応させて両グリッパを開き、ボトルネック部Ｎの大小に対応した全開状態の角度とすることができる。

すなわち、環状カム１８のカム面１９がカムフォロア２４の上段に形成されている大径周面２４ａと当接する場合は、ボトルネック部Ｎの径が小さいボトルに対応させて、カムフォロア２４を半径方向外方に突き出した位置に設定され、これにより、カムレバー２２が反時計方向に回転すると共に、後方グリッパ１１も反時計方向に回転して、グリッパが閉の状態で閉じているように設定される。

一方、環状カム１８のカム面１９がカムフォロア２４の下段に形成されている小径周面２４ｂと当接する場合は、ボトルネック部Ｎの径が大きいボトルに対応させて、カムフォロア２４を半径方向内方に引っ込めた位置に設定され、これにより、カムレバー２２が時計方向に回転すると共に、後方グリッパ１１も時計方向に回転して、グリッパが閉の状態で少しの角度（本実施形態では、５．３度）開いているように設定される。

環状カム１８のカム面１９が当接するカムフォロア２４の周端面の位置によって、両グリッパが閉の状態での開度を変え、閉の状態から同一の開閉角度（本実施形態の場合は、１１度）を有するように設定することにより、ボトルネック部Ｎの径の大小に対応させている。
すなわち、図３（ａ）に示す場合が、ボトルネック部Ｎの径が小の場合に対応した、グリッパの開閉状態を示し、（ｂ）に示す場合が、ボトルネック部Ｎの径が大の場合に対応した、グリッパの開閉状態を示す。

次に、図４を用いて、グリッパに形成されているグリップ領域について説明する。
図４（ａ）は、後方グリッパ１１についての小径グリップ領域１１Ａ及び大径グリップ領域１１Ｂ１，１１Ｂ２について詳細説明図であり、図４（ｂ）は、前方グリッパ１２についての小径グリップ領域１２Ａ及び大径グリップ領域１２Ｂ１，１２Ｂ２について詳細説明図である。
まず、後方グリッパについて説明する。後方グリッパ１１の先端部には、ボトル１００のボトルネック部Ｎの外周面と係合する、実施形態においては係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の周方向の一部領域と係合する小径グリップ領域１１Ａが備えられている。小径グリップ領域１１Ａは、中間ボトル搬送装置５０の主駆動軸１０６の回転方向（図１１において反時計方向であって、ボトル１００の搬送方向）の、実質的に下流方向（図４（ａ）において実質的に左方）に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。小径グリップ領域１１Ａの円弧の半径は、ボトル１００の円筒部１３０の外周面の半径と実質的に同じである。

更に、後方グリッパ１１の先端部には、小径グリップ領域１１Ａの円弧の両側に、分離された状態で、小径グリップ領域１１Ａの円弧の半径よりも大きな半径を有する大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２が、小径グリップ領域１１Ａの両端部に２カ所備えられ、グリッパの先端側に設けられている大径グリップ領域１１Ｂ２も、ボトルネック部Ｎに係合するように曲率を有している。
大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２は、小径グリップ領域１１Ａと同様に、主駆動軸１０６の回転方向（図１１において反時計方向であって、ボトル１００の搬送方向）の、実質的に下流方向（図４（ａ）において実質的に左方）に向いた側面に形成されているが、平面から見て円弧形状をなす大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２の円弧の半径は、ボトル１００の円筒部１３０の外周面の半径よりも大きな半径で、ボトルネック部Ｎの径が大きなものに対応できるようになっている。
すなわち、図３（ａ）に示すように、ボトルネック部の径が小さいボトルネック部に対しては、グリッパの小径グリップ領域１１Ａに当接させて挟持し、ボトルネック部の径が大きいボトルネック部に対しては、図３（ｂ）に示すように、グリッパの両端部２カ所の大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２に当接させて挟持するように、ボトルネック部の径の大小によってグリップで把持するグリップ領域を使い分けるようにされている。
なお、大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２は、小径グリップ領域１１Ａの両端部に２カ所形成されているので、ボトルネック部Ｎの外周面の２カ所の領域と係合して把持されるので、大径ボトルであっても安定してボトルを把持することができる。

本実施形態では、このような、平面から見て円弧形状をなす小径グリップ領域１１Ａの円弧の中心は、図４（ａ）において、両グリッパが閉状態の中心線Ｃ上にあり、一方、平面から見て円弧形状をなす大径グリップ領域１１Ｂ１、１１Ｂ２の円弧の中心は、図４（ａ）において、両グリッパが閉状態の中心線Ｃから円弧の半径方向外側（前方グリッパ側）、かつ図４（ａ）において下方（後方グリッパ回転軸１６方向）に位置している。このように中心を設定することによって、先端部に形成した大径グリップ領域１１Ｂ２の向きを後方グリッパ回転軸１６方向に設定することができ、基部に形成した大径グリップ領域１１Ｂ１と併せて大きなボトルネック部Ｎの形状に沿って把持することができる。

次に、図４（ｂ）を用いて、前方グリッパに形成されている小径グリップ領域１２Ａ及び大径グリップ領域１２Ｂ１，１２Ｂ２について詳細に説明する。
前方グリッパ１２の先端部には、ボトル１００のボトルネック部Ｎの外周面と係合する、実施形態においては係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の周方向の他の一部領域に係合しうる小径グリップ領域１２Ａが備えられている。
小径グリップ領域１２Ａは、中間ボトル搬送装置５０の主駆動軸１０６の回転方向（図１１において反時計方向であって、ボトル１００の搬送方向）の、実質的に上流方向（図４（ｂ）において実質的に右方）に向いた側面に形成され、平面から見て円弧形状をなす。小径グリップ領域１２Ａの円弧の半径は、ボトル１００の円筒部１３０の外周面の半径と実質的に同じである。

更に、前方グリッパ１２の先端部には、小径グリップ領域１２Ａの円弧の両側に、分離された状態で、小径グリップ領域１２Ａの円弧の半径よりも大きな半径を有する大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２が、小径グリップ領域１２Ａの両端部に２カ所備えられ、グリッパの先端側に設けられている大径グリップ領域１２Ｂ２も、ボトルネック部Ｎに係合するように曲率を有している。
大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２は、小径グリップ領域１２Ａと同様に、主駆動軸１０６の回転方向（図１１において反時計方向であって、ボトル１００の搬送方向）の、実質的に上流方向（図４（ｂ）において実質的に右方）に向いた側面に形成されているが、平面から見て円弧形状をなす大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２の円弧の半径は、ボトル１００の円筒部１３０の外周面の半径よりも大きな半径で、ボトルネック部Ｎの径が大きなものに対応できるようになっている。
すなわち、図３（ａ）に示すように、ボトルネック部の径が小さいボトルネック部に対しては、グリッパの小径グリップ領域１２Ａに当接させて挟持し、ボトルネック部の径が大きいボトルネック部に対しては、図３（ｂ）に示すように、グリッパの両端部２カ所の大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２に当接させて挟持するように、ボトルネック部の径の大小によってグリップで把持するグリップ領域を使い分けるようにされている。
なお、大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２は、小径グリップ領域１２Ａの両端部に２カ所形成されているので、ボトルネック部Ｎの外周面の２カ所の領域と係合して把持されるので、大径ボトルであっても安定してボトルを把持することができる。

本実施形態では、このような、平面から見て円弧形状をなす小径グリップ領域１２Ａの円弧の中心は、図４（ｂ）において、前後両グリッパが閉状態の中心線Ｃ上にあり、一方、平面から見て円弧形状をなす大径グリップ領域１２Ｂ１、１２Ｂ２の円弧の中心は、図４（ｂ）において、両グリッパが閉状態の中心線Ｃから円弧の半径方向外側（後方グリッパ側）、かつ図４（ｂ）において下方（前方グリッパ回転軸２６方向）に位置している。このように中心を設定することによって、先端部に形成した大径グリップ領域１２Ｂ２の向きを前方グリッパ回転軸２６方向に設定することができ、基部に形成した大径グリップ領域１２Ｂ１と併せて大きなボトルネック部Ｎの形状に沿って把持することができる。

次に、後方グリッパ１１とカムレバー２２は、図２に示すように、平面から見て、鈍角（本実施形態では、１３５度）をなすよう後方グリッパ回転軸１６から延び出している。
また、カムレバー２２の、カムフォロア２４の位置は、後方グリッパ１１の、小径グリップ領域１１Ａの円弧の中心に対し、主駆動軸１０６の回転方向上流側に位置し、したがってボトル１００の搬送方向上流側であって主駆動軸１０６を中心とする半径方向内側に位置している。

次に、図５を用いて、本実施形態のボトルグリップ装置５０Ａが、ボトル搬送装置に取り付けられる一実施形態を示す。
図５において、ボトルグリップ装置５０Ａは静止基台１０４を備えている。静止基台１０４には主駆動軸１０６が鉛直方向に直立して回転自在に支持されている。主駆動軸１０６は、歯車等の駆動機構を介して駆動源である電動モータに駆動連結されている（いずれも図示せず）。
静止基台１０４には、環状の上静止板部材（環状カム）１８が、主駆動軸１０６と共通の軸心を有するよう固着されている。環状カム１８の外周面はカム面１９をなす。環状カム１８のカム面１９は、所定の周方向角度位置において主駆動軸１０６の軸心を中心とする半径が変化して、大径部１８ａと小径部１８ｂとなるよう形成されている（図７参照）。

主駆動軸１０６には、上ディスク１１２及び下ディスク１１４が、それぞれ主駆動軸１０６と共通の軸心を有するよう、軸方向に間隔をおいて平行に延在するよう一体に固着されている。下ディスク１１４の外径は上ディスク１１２の外径よりも大きい。下ディスク１１４は、環状カム１８に対し上方に間隔をおいて配置されている。
上ディスク１１２及び下ディスク１１４には、後方グリッパ回転軸１６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。
後方グリッパ回転軸１６は、上ディスク１１２に対しては軸受１１８を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受１１９を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。
後方グリッパ回転軸１６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、後方グリッパ回転軸１６の上端部には、後方グリッパ１１の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。
後方グリッパ回転軸１６は下ディスク１１４から下方に延び出し、後方グリッパ回転軸１６の下端部にはカムレバー２２の一端部が相対回転できないよう一体に固着されている。

後方グリッパ１１の一端部である基部は、後方グリッパ回転軸１６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、ほぼ一定の厚さ（後方グリッパ回転軸１６の軸方向と一致する方向の厚さ）及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。

カムレバー２２の他端部２２ｂ（カムフォロア２４とは反対側）には、ばね係止ピン３７が他端部２２ｂの上面から上方に延び出すよう配設されている。下ディスク１１４の周縁部には、ばね係止ピン３８が下ディスク１１４の下面から下方に延び出すよう配設されている。
ばね係止ピン３８は、カムレバー２２の他端部２２ｂよりも、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外側であって、かつ主駆動軸１０６の回転方向上流側に間隔をおいた位置に配設されている（図７参照）。
ばね係止ピン３７とばね係止ピン３８との間には引張コイルばね３９が配設されている。
カムレバー２２は、引張コイルばね３９のばね力によって、後方グリッパ回転軸１６まわりに図７において時計方向に回転するよう常時付勢されるので、カムレバー２２の一端部に配設されたカムフォロア２４は、環状カム１８のカム面１９に常時圧接されている。
また、カムレバー２２の一端に設けられているカムフォロア２４の位置は、後方グリッパ１１の、小径グリップ領域１１Ａの円弧の中心に対し、後方グリッパ回転軸１６を挟んだ、主駆動軸１０６を中心とする半径方向内側位置であって、主駆動軸１０６の回転方向上流側、したがってボトル１００の搬送方向上流側に位置している。

図６は、環状カム１８の位置を下降させて、カムフォロア２４の小径周面２４ｂと当接させて、ボトルネック部Ｎが大径の場合に対応した場合を示している。

次に、図７を併せて用いて、前方グリッパ１２について説明する。
上デイスク１１２及び下デイスク１１４には、また、前方グリッパ回転軸２６が、上ディスク１１２及び下ディスク１１４を貫通して主駆動軸１０６と平行に延びるよう配設されている。前方グリッパ回転軸２６は、後方グリッパ回転軸１６に対し、主駆動軸１０６の回転方向下流側の近傍に間隔をおいてかつ後方グリッパ回転軸１６とほぼ平行の位置に配置されている。
このように配置された前方グリッパ回転軸２６は、上ディスク１１２に対しては軸受（図示せず）を介して回転自在であり、また下ディスク１１４に対しては軸受（図示せず）を介して回転自在に、かつ上下方向への相対移動が阻止されるよう支持されている。
前方グリッパ回転軸２６の上端部は上ディスク１１２の上面から上方に延び出し、前方グリッパ回転軸２６の上端部には、前方グリッパ１２の一端部である基部が相対回転できないよう一体に固着されている。
前方グリッパ回転軸２６は、下ディスク１１４の上位置に第２歯車１２Ｇが配設され、後方グリッパ回転軸１６に設けられた第１歯車１１Ｇと噛み合っている。

前方グリッパ１２の一端部である基部は、前方グリッパ回転軸２６の上端部を覆うよう嵌合されかつ該上端部に固着された基部から、ほぼ一定の厚さ（前方グリッパ回転軸２６の軸方向と一致する方向の厚さ）及び適宜の幅をもって、実質的に、主駆動軸１０６を軸心とする半径方向外方に水平に延び出すよう配設されている。

次に、図８を併せて参照して、本実施形態のボトルグリップ装置の動作を説明する。主駆動軸１０６が図示しない電動モータにより回転駆動されると、上ディスク１１２及び下ディスク１１４は図８において反時計方向に回転させられる。後方グリッパ回転軸１６及び前方グリッパ回転軸２６は、上ディスク１１２及び下ディスク１１４の回転に従って、上ディスク１１２及び下ディスク１１４と共にそれらの回転方向に移動させられる。

後方グリッパ回転軸１６に嵌着されたカムレバー２２のカムフォロア２４は、引張コイルばね３９のばね力によって常時圧接されている環状カム１８のカム面１９に追従して移動させられる。
カムフォロア２４と当接するカム面１９が小径部１８ｂとなり、カムフォロア２４が半径方向内方に変位すると、後方グリッパ回転軸１６は、引張コイルばね３９のばね力の作用によって、カムレバー２２を介して、図７、図８において時計方向に旋回させられるので、後方グリッパ回転軸１６に一体に連結された後方グリッパ１１は、図７、図８において時計方向の開方向に旋回させられる。
逆に、カムフォロア２４と当接するカム面１９が大径部１８ａとなり、カムフォロア２４が半径方向外方に変位すると、後方グリッパ回転軸１６は、カムレバー２２を介して、かつ引張コイルばね３９のばね力に抗して、図７、図８において反時計方向に旋回させられるので、後方グリッパ回転軸１６に一体に連結された後方グリッパ１１は、図７、図８において反時計方向の閉方向に旋回させられる。
なお、図８において、線Ｌ１は、ボトル充填機４０における、ボトル１００の搬送円軌道の周方向の一部領域を示し、線Ｌ２は、中間ボトル搬送装置５０における、ボトル１００の搬送円軌道の周方向の一部領域を示している。また、線Ｌ１及び線Ｌ２は、平面から見て、搬送されるボトル１００の中心が通るラインの周方向の一部領域でもある。

次に、上記のように構成された中間ボトル搬送装置５０におけるボトルグリップ装置５０Ａの作動について説明する。
図８を参照して、上記主駆動軸１０６の回転駆動により、図８において矢印Ａ方向に回転移動する、ボトルグリップ装置５０Ａが、ボトルグリップ装置５０Ａの回転角度位置である閉作動開始位置Ｘ１に達すると、カムフォロア２４と当接するカム面１９が大径部１８ａとなり、カムフォロア２４が半径方向外方に変位すると、後方グリッパ回転軸１６は、カムレバー２２を介して、かつ引張コイルばね３９のばね力に抗して、図８において反時計方向に旋回させられるので、後方グリッパ回転軸１６に一体に連結された後方グリッパ１１は、図８において反時計方向の閉方向に旋回させられる。
すなわち、後方グリッパ１１及び前方グリッパ１２は、所定の全開位置から閉じ完了位置（全閉位置）に向かって閉方向の旋回（図８において、後方グリッパ１１は反時計方向の旋回、前方グリッパ１２は時計方向の旋回）を開始する。
一方、ボトル充填機４０におけるボトルグリップ装置のグリッパ４２及び４４は閉位置に位置付けられ、ボトル１００は、グリッパ４２及び４４により吊り下げられた状態でボトル充填機４０の搬送円軌道Ｌ１に沿って、図８において矢印Ｂ方向に回転搬送させられている。

さらに、ボトルグリップ装置５０Ａが、ボトル１００の受取位置Ｘ２（中間ボトル搬送装置５０においてはボトル１００の受取位置であるが、ボトル充填装置４０においてはボトル１００の受渡位置である）に達すると、ボトル充填装置４０におけるグリッパ４２及び４４は、それぞれ、ボトル１００のボトルネック部Ｎにおける環状フランジ１４０の直下方の円筒部１５０の外周面から若干の隙間をおくように開かれる。
ボトルグリップ装置５０Ａの後方グリッパ１１は、小径グリップ領域１１Ａが、ボトル１００のボトルネック部の係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の外周面の一部領域に係合する位置で閉じを完了する。
同時に、前方グリッパ１２は、第１歯車１１Ｇと噛み合っている第２歯車１２Ｇの回転により、小径グリップ領域１２Ａが、ボトル１００のボトルネック部の係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の外周面の他の一部領域に対し、後方グリッパ１１とで把持するように係合させられる。
この時点で、ボトル充填４０から中間ボトル搬送装置５０のボトルグリップ装置５０Ａへのボトル１００の受け渡しが行なわれることになる。

上記説明から明らかなように、ボトルグリップ装置５０Ａにおけるボトル１００の受取位置Ｘ２において、受け取り側である、ボトルグリップ装置５０Ａにおける前方グリッパ１２の小径グリップ領域１１Ａが、受渡し側のボトル充填４０からのボトル１００の進入方向に対向して位置付けられると共に、ボトル１００の円筒部１３０の外周面の一部領域に係合する位置で閉じを完了し、前方グリッパ１２の、小径グリップ領域１２Ａに対応する上面領域が、ボトル１００の係止あご部１２０の下面の、該一部領域に対応する周方向の一部領域を把持する。
同時に、小径グリップ領域１１Ａが、ボトル１００のボトルネック部の係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の外周面の他の一部領域に対し、少なくとも前方グリッパ１２とで把持するように係合させられると共に、後方グリッパ１１の、小径グリップ領域１１Ａに対応する上面領域が、ボトル１００の係止あご部１２０の下面の、該他の一部領域に対応する周方向の一部領域を把持する。その結果、ボトル１００を受け取る側でのボトル１００の位置ずれが防止され、ボトル１００の位置決めが正確に行なわれると共に、ボトルグリップ装置５０Ａの搬送円軌道Ｌ２における遠心力に起因する、ボトル１００の半径方向外方への移動及び芯振れを最小限に止めることが可能となり、傾動のない安定した姿勢での搬送が保証されるのである。

次いで、ボトルグリップ装置が、上記状態に維持されたまま、あるいは後方グリッパ１１による閉作動を継続しながら、ボトル１００の受取位置Ｘ２からボトル１００のグリップ完了位置Ｘ３に達すると、前方グリッパ１２は閉じ完了位置に保持され、後方グリッパ１１は、小径グリップ領域１１Ａがボトル１００のボトルネック部の上記他の一部領域に対し、前方グリッパ１２との間で所定の把持力が働くように係合させられて、閉じを完了する。
先に述べたように、前方グリッパ１２は、第１歯車１１Ｇと噛み合う第２歯車１２Ｇを備えているので、前方グリッパ１２の小径グリップ領域１２Ａは、ボトル１００のボトルネック部の上記他の一部領域をしっかりと把持する。
ボトル１００のボトルネック部の円筒部１３０の外周面の、実質的に搬送方向両側の領域は、後方グリッパ１１の小径グリップ領域１１Ａ及び前方グリッパ１２の小径グリップ領域１２Ａにより、しっかりと挟持され、後方グリッパ１１及び前方グリッパ１２によるボトル１００のボトルネック部に対する把持力は最大となる。この把持力は、上記実施形態において、上記ボトルグリップ装置の後方グリッパ１１と前方グリッパ１２が、ボトル１００のボトルネック部Ｎの環状フランジ１４０の直下方における円筒部１５０の外周面を相互に把持するよう構成した場合にも得ることができ、前述のグリッパ４２及び４４に代えてボトル充填機４０に備えたり、キャッピング機６０に採用した場合、ボトル充填手段またはキャッピング手段における作業においてもボトル保持に十分耐える大きさである。

次に、図９を用いて、ボトルグリップ装置５０Ａが、次のキャッピング機６０にボトルを受け渡す動作を説明する。
先に述べたように、ボトル１００の受取位置においてボトル１００は実質的に傾動のない安定した姿勢（直立した姿勢）で受け取られ、安定した姿勢で搬送されるので、中間搬送、ボトル充填、キャッピング等も円滑かつ確実に遂行される。
中間ボトル搬送装置５０のボトルグリップ装置が、開作動開始位置Ｘ４に達すると、後方グリッパ１１は、閉位置から開位置に向かって開方向の旋回（図９において時計方向の旋回）を開始する。
ボトルグリップ装置５０Ａが、ボトル１００の受渡直前位置Ｘ５ａに達すると、中間ボトル搬送装置５０からキャッピング機６０へのボトル１００の受け渡しが行なわれる。同時に、後方グリッパ１１及び前方グリッパ１２は、開作動を開始する。
すなわち、カムフォロア２４と当接する環状カム１８のカム面１９が、小径部１８ｂとなることにより、後方グリッパ１１は、閉位置から開位置に向かって開方向の旋回（図９において時計方向の旋回）を開始し、また、前方グリッパ１２は、閉直前位置から開位置に向かって開方向の旋回（図９において反時計方向の旋回）を開始する。
ボトルグリップ装置５０Ａが、ボトル１００の受渡位置Ｘ５から開作動完了位置Ｘ６に達すると、後方グリッパ１１及び前方グリッパ１２は、所定の開位置に位置付けられる。
ボトルグリップ装置５０Ａは、円軌道Ｌ２に沿って閉作動開始位置Ｘ１に向かって回転移動させられ、次のボトル１００の受け取りに備えられる。
このようにして、最終的に出口ボトル搬送装置７０に受け渡されたボトル１００は、ウエアプレートとターレットによって、出口ボトル搬送装置７０の搬送円軌動に沿って、図１１において反時計方向に搬送され、出口コンベア８０に搬出される。
出口コンベア８０に搬出されたボトル１００は、出口コンベア８０によって所定の場所に搬送される。

以上、本発明によるボトル搬送装置を実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形あるいは修正が可能である。例えば、上記実施形態において、ボトルグリップ装置５０Ａは、中間ボトル搬送装置５０に備えられているが、入口ボトル搬送装置３０、ボトル充填機４０、キャッピング機６０、出口ボトル搬送装置７０、あるいは図示しないリンス機（洗浄機）、反転機に備えられたものであってもよいし、また、他のボトル搬送装置であってもよい。
本実施の形態では、前方グリッパ及び後方グリッパに、それぞれ２つの大小グリッパ領域を有しているが、３つ、４つの円弧径を異ならせたグリッパ領域を設け、３種又は４種類のボトルに対応させることも可能である。
また、このようなグリッパ領域の種類数に対応してカムフォロアにも、径を異ならせた３段、４段の外周端面を設けて、環状カムのカム面との当接面を切り替えて、異なるボトルネック部径のボトルの把持に対応させることができる。
また、上記実施形態において、上記ボトルグリップ装置の後方グリッパ１１と前方グリッパ１２は、ボトル１００のボトルネック部Ｎの係止あご部１２０の直下方における円筒部１３０の外周面を相互に把持するよう構成されているが、必要に応じて、ボトル１００のボトルネック部の環状フランジ１４０の直下方における円筒部１５０の外周面を相互に把持するよう構成する他の実施形態、あるいは、ボトル１００のボトルネック部の環状フランジ１４０の外周面を相互に把持するよう構成する更に他の実施形態もある。
なお、ボトル１００のボトルネック部の係止あご部１２０の外周面を相互に把持するよう構成する、更に他の実施形態もある。
更にはまた、上記実施形態においては、本発明を合成樹脂製ボトルを例に説明したが、金属製ボトルあるいはガラス製ボトルなどにも適用可能である。

本発明のボトルグリップ装置の概略について説明した斜視図である。本発明のボトルグリップ装置の概略について説明した平面図である。本発明のボトルグリップ装置のグリッパについて説明した平面図である。グリッパに形成されている小径グリップ領域及び大径グリップ領域について説明した平面図である。ボトルグリップ装置が、ボトル搬送装置に取り付けられる一実施形態を示す説明図である。環状カムの位置を下降させて、カムフォロアの小径周面と当接させて、ボトルネック部が大径の場合に対応した説明図である。グリッパの開閉動作を説明する平面図である。本実施形態のボトルグリップ装置の動作を説明する概略説明図である。ボトルグリップ装置が、次のキャッピング機にボトルを受け渡す動作を説明する概略説明図である。搬送される容器であるボトルの形態についての説明図である。ボトルグリップ装置が用いられるボトル搬送装置を簡略的説明図である。

符号の説明

１１：後方グリッパ
１１Ａ，１２Ａ：小径グリップ領域
１１Ｂ１，１１Ｂ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２：大径グリップ領域
１１Ｇ：第１歯車
１２：前方グリッパ
１２Ａ：小径グリップ領域
１２Ｇ：第２歯車
１６：後方グリッパ回転軸
１６ｂ：後方グリッパ軸受部
１８：上静止板部材（環状カム）
１８ａ：大径部
１８ｂ：小径部
１９：カム面
２０：ボトル供給コンベア
２２：カムレバー
２２ｂ：他端部
２３：固定軸
２４：カムフォロア（カムローラー）
２４ａ：大径周面
２４ｂ：小径周面
２６：前方グリッパ回転軸
２６ｂ：前方グリッパ軸受部
３０：入口ボトル搬送装置（入口ターレット）
３７，３８：ばね係止ピン
３９：引張コイルばね
４０：ボトル充填機
４２，４４：グリッパ
５０Ａ：ボトルグリップ装置
５０：中間ボトル搬送装置
６０：キャッピング機
７０：出口ボトル搬送装置（出口ターレット）
８０：出口コンベア
１００：ボトル
１０４：静止基台
１０６：主駆動軸
１１２：上ディスク
１１４：下ディスク
１１８，１１９：軸受
Ｃ：中心線
Ｎ：ボトルネック部
Ｌ１，Ｌ２：搬送円軌道
Ｘ１：閉作動開始位置
Ｘ２：受取位置
Ｘ３：グリップ完了位置
Ｘ４：開作動開始位置
Ｘ５：受渡位置
Ｘ５ａ：受渡直前位置
Ｘ６：開作動完了位置
１１０：雄ねじ
１２０：係止あご部
１３０，１５０：円筒部
１４０：環状フランジ
１６０：胴部
１９０：開口端

Claims

回転式のボトル搬送装置により搬送されるボトルのボトルネック部を、連動して所定角度範囲で開閉する前後一対の対向するグリッパで把持するボトルグリップ装置であって、前記一対のグリッパが、異なる径のボトルネック部に対応して当接して把持する異なる半径のグリップ領域をそれぞれ備えていることを特徴とするボトルグリップ装置。
前記一対のグリッパの基部に、その開閉作動面に対してそれぞれ立設された前方グリッパ回転軸及び後方グリッパ回転軸と、前記前方グリッパ回転軸及び後方グリッパ回転軸と同軸に設けられ互いに噛合される一対の第１歯車及び第２歯車と、が備えられ、前記一対の歯車によって、前方グリッパ及び後方グリッパが連動して開閉されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のボトルグリップ装置。
前記グリッパ回転軸の端部にカムレバーを嵌着し、該カムレバーを延び出させた端部に固定軸を設け、該固定軸と同軸に、外周面の外径が上下方向で異なった段付きのカムフォロアを回転自在に設けると共に、該カムフォロアと環状カムとを相対的に上下動することにより、前記一対のグリッパが閉状態の時の角度を変えるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボトルグリップ装置。