JPH11322067A - グリップ式容器搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 把持力を調整できクランプアーム停止位置を
規制して安定したクランプを可能としたグリップ式容器
搬送装置を提供する。 【解決手段】 互いに反対方向に回転するグリップアー
ム１１，１２、グリップアーム１１を回す操作アーム１
４、この操作アーム１４を動かすエアシリンダ１５、グ
リッパ１０の閉位置を規制するストッパピン３７、グリ
ッパ１０間のセンタリングセッタ１３とこの移動に係る
溝カム板２６、開度を規制する規制カム１６若しくはグ
リッパ開閉カムの調整機構５１、５２、５１ａ等を備え
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体の充填ライン
において、容器をコンベアから充填機等の機能機械設備
に受け渡すとき、容器の各種サイズ、形状に対応して容
器保持位置を調整する機能を備え、正しい保持ピッチ径
で容器を安定に保持して搬送できるグリップ式容器搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、容器コンベアから機能装置へ容器
受け渡し搬送するときは、コンベアの走行方向に平行に
設置された容器ピッチ割り出し用のタイミングスクリュ
と、一定の容器を嵌め込む一定ピッチの半円状のポケッ
トを有して水平回転するスターホイールと、外部固定の
容器ガイドとを使用していた。しかしこの方式では、直
径の異なる容器を取り扱う複数種類容器兼用できる充填
機を備えた液充填ラインにおいては、一定容器に対応す
るスターホイールを交換する必要があり、そのための手
間が多くかかっていた。

【０００３】この問題を解決するために、前述のポケッ
トの代りに複数種類容器兼用できるように水平の円板の
外周に一定ピッチに取付けられた対になったクランプア
ームを外部固定のカムにより開閉させて、必要な区間だ
け容器を掴み支えるクランプ式容器搬送装置が種々開発
されている。それらの内、特開平２−１４７５１６号に
開示されたクランプ式容器搬送装置は、容器を掴む方法
として２辺のクランプアームを互いに反対方向に開閉す
るだけであるが、このクランプアームの開閉だけの場
合、容器の直径が異なるときには、容器をクランプでき
たとしても容器の中心が変化して正確な位置決めが出来
ず、兼用のための調整の範囲も狭いという欠点があっ
た。この欠点を無くして容器中心位置を決めるために、
２辺のクランプアームの中心線に沿って装置の半径方向
に容器を位置決めする手段を備えた容器を３点保持する
構成の搬送装置が特開平６−１８３５５１号や、実開平
４−８８４２７号に開示されている。この装置の容器の
半径方向位置決め手段は、クランプアームの移動とは無
関係に位置決め調整ができ、直径の異なった容器、断面
角形容器、断面楕円容器等に対し適用（兼用）可能と謳
われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の装置に
おいては、２辺のクランプアームの開閉はオープンカム
により行われ、容器クランプ力はクランプアーム軸に備
えられた捩りばねのトルクによって与えられているた
め、クランプアームが大きく開いたときはクランプ力は
大きく、クランプアームの開きが少ないときのクランプ
力は小さくなり、容器の重量や剛性に対して把持力を調
整できない。

【０００５】また、クランプアームの開きはオープンカ
ムにより行われ、クランプアームの閉は捩りばねのトル
クに依存しているため、容器が欠如しているとき、クラ
ンプアームの停止位置が定まらないので、クランプアー
ムの先端が送行ラインからはみ出す恐れがあるという問
題もある。

【０００６】本発明は、上述の問題に鑑み、把持力を調
整でき、またクランプアーム停止位置を規制し、容器の
サイズに対応してクランプアームの閉のタイミングを調
整して、安定したクランプを可能としたグリップ式容器
搬送装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対し本発
明は、次の発明特定事項を有する。つまり、対になった
軸を中心にして互いに反対方向に回転する２本のグリッ
プアームよりなる複数のグリッパが水平に回転する回転
体の円周に等角配置され、回転体の角度位置に対応して
開閉して容器を把持、解放するグリップ式容器搬送装置
において、上記軸に備えられたピニオンのかみ合いにて
互いに反対方向に回転するグリップアームを有するグリ
ッパと、片方のグリップアームに連結されて上記ピニオ
ンを回す操作アームと、この操作アームを動かすエアシ
リンダとを円周に等角配置し、更に、各グリッパの閉位
置を規制するストッパピンを等角配置したリング状スト
ッパ板と、上記対のグリップアーム間にて容器の半径方
向位置を決めるセンタリングセッタを半径方向に移動可
能に等角配置したリング状の溝カム板と、上記グリップ
アームの開度を規制する規制カムと、を有することを特
徴とする。

【０００８】また、上記のグリップ式容器搬送装置にお
いて、容器首部に係合する半円切り欠き部を等角配置し
た容器首部支え円板と、前記円板と同じ高さ位置に取付
けた弧状の容器首ガイドを加設することにより、容器の
搬送を安定化すればより好適な課題解決の手段となる。

【０００９】また、上記のグリップ式容器搬送装置にお
いて、グリップ式容器搬送装置において、グリップアー
ムの開閉を規制する開閉カムは、前記回転体の回転軸を
中心として配置された円形の固定部材に沿って回動可能
とししかもこの回動により前記グリップアームの動きを
規制するカムプロフィルの位置が変化し、前記回動は前
記開閉カムの円周に沿って形成したラックと前記固定部
材に軸支されてこのラックとかみ合うピニオンとの相互
位置調整によることにより容器の大きさにかかわらず、
好適な受け渡しタイミングがえられ、より好適な課題解
決の手段となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のグリップ式容器搬送装置
の第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１は本例のグリップ式容器搬送装置の概略平面図であ
り、図２は図１のＡ−Ａ断面を示す側面断面図、図３は
図２のＩ矢視、II−II断面、III −III 断面、IV−IV断
面を容器のピッチ毎に示した各平面図、図４は図３のＢ
−Ｂ断面を示す側面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面を示す
側面図、図６は図３のＤ−Ｄ断面を示す側面図、図７は
図３のＥ−Ｅ断面を示す側面図である。

【００１１】図１において、１は容器５を互いに接する
状態で送る容器コンベアで、２は容器コンベア１と平行
に設置され、容器コンベア１からの容器５を決められた
一定間隔（ピッチ）に広げるタイミングスクリュ、３は
グリップ式容器搬送装置であり、４は容器５に液体を充
填するフィラーである。

【００１２】グリップ式容器搬送装置３は、図２に示す
ように、床に設置される固定部材３１に垂直の回転軸１
７が軸受けを介して回転可能に支えられ、回転軸１７は
その下部において図示略の動力装置によりタイミングス
クリュと同調した回転に駆動される。回転軸１７の上部
には回転体１８が固設され、回転体１８には円板１９
と、この円板１９と平行に下側円板２０が一体に取付け
られ回転軸１７により水平に回転駆動される。グリッパ
機構１０はこの円板１９と下側円板２０とに取付けられ
る。

【００１３】グリッパ機構１０の構成を説明すると、図
３，図４及び図５に示したように、回転体１８に取付け
られた円板１９と下側円板２０の外周側に、対になった
縦方向の軸３５と軸３６が同一半径、同一ピッチに回転
可能に配設されている。軸３５に第１のグリップアーム
１１が突き通しピン等を用いて固設され、軸３６には第
２のグリップアーム１２が同様の方法で固設されてい
る。軸３５，３６を中心にして、第１のグリップアーム
１１に備えられたピニオン１１ａと、第２のグリップア
ーム１２に備えられたピニオン１２ａは互いに噛み合っ
ており、互いに反対方向に回転するようになっている。

【００１４】軸３５の延長軸の端部にストッパアーム１
４ａを備えた操作アーム１４が突き通しピン等を用いて
一体に固設される。操作アーム１４にはカムフォロワ２
９が取付けられる。また、操作アーム１４はピンジョイ
ントを介して、グリッパにグリップ力を加えるエアシリ
ンダ１５の作動ロッドの先端に結合され、エアシリンダ
１５のシリンダ側は、回転体１８に固設された支え台３
２にピンジョイント結合される。エアシリンダ１５内に
は、常時調整されたエア圧力がかけられ、グリッパの動
作中はこの圧力によってグリップ力を一定に保つことが
できる。円板１９の下部に放射状にセッタガイド２４が
固設され、センタリングセッタ１３がこのセッタガイド
２４にガイドされて、第１のグリップアーム１１と第２
のグリップアーム１２中間を半径方向に移動可能に設け
られ搬送する容器５の半径方向位置を規制する。センタ
リングセッタ１３の下面にはカムフォロワ２５が取付け
られている。

【００１５】このような構成の多数のグリッパ機構１０
が水平に回転する回転体１８の円周に等角配置される。
また、回転体１８にリング状のストッパ板２７が同心に
嵌め込まれ、ガイド円環２８で挟んで、回動可能に設け
られる。ストッパ板２７にはグリッパ１０と同数のスト
ッパピン３７を等角配置してあり、ストッパピン３７は
グリッパ１０の閉位置を規制する。ストッパ板２７の外
周の一部に、円周に沿って歯型ラックが加工され、スト
ッパ板２７の外周の歯型ラックに噛み合うピニオン３９
ａを備えた（図７に示すように、円板１９と下側円板２
０とで支えられている）第２のピニオン軸３９を回すこ
とにより、回転体１８と相対的に回転してグリッパの開
限度位置を調整し、第２のピニオンの軸３９を円板１９
に対してロックナットでロックすることにより調整位置
決めすることができる。

【００１６】回転体１８に同心にリング形状の溝カム板
２６が嵌め込まれ、回転体１８と下側円板２０で挟んで
回動可能に設けられる。この溝カム板２６には斜め溝カ
ム２６ａがグリッパ１０と同数等角配置してある。斜め
溝カム２６ａには、前述の各センタリングセッタ１３の
カムフォロワ２５が係合する。溝カム板２６の外周の一
部には円周に沿って歯型ラックが加工され、図６に示す
ように、円板１９と下部円板２０とで支えられた第１の
ピニオン軸３８を回すことにより、各センタリングセッ
タ１３を同じ半径方向の位置に同時にセットでき、この
第１のピニオン軸３８を円板１９に対してロックナット
により止めることにより、回転体１８との間の移動を相
対的にロックすることができる。

【００１７】外部固定部材に備えられた回転体１８と同
心の円筒部にグリッパ開規制カム１６が固設され、グリ
ップアームと連携しているカムフォロワ２９と係合して
グリッパを開位置及び開き区域を規制する。グリッパ開
規制カム１６の谷側の半径はグリッパが十分閉じて狭く
なるまで小さくしてあり、グリッパの閉位置の規制は、
前述のように、グリッパ１０と同数のストッパピン３７
を備えたストッパ板２７の回動位置調整によって行われ
る。

【００１８】回転体１８の上部にジョイント支台４５が
固設され、ジョイント支台４５には加圧エアをグリップ
式容器搬送装置３の回転部に送るためのロータリジョイ
ント４１の回転側ジョイント４１ａが取付けられる。ロ
ータリジョイント４１の固定側ジョイント４１ｂには加
圧エア供給配管４４のエアが（図示略の外部の操作パネ
ルに固定設置された）調圧弁４２によって調整された圧
力のエアがエア配管４３を通して送られ、ロータリジョ
イント４１からエア分配配管４６により各エアシリンダ
１５に送られる。

【００１９】回転体１８の上部に回転体１８と同心の容
器首部に係合する半円切り欠き部を等角配置した容器首
部支え円板２１が複数の支柱２３を介して取付けられ、
また、外部固定部材に円板２１と同じ高さ位置に弧状の
容器首ガイド２２が取付けられ、容器５の搬送をより安
定にする。なお、容器５の形状、サイズが替わっても容
器口部の形状と口径は変わらなければ、このグリップ式
容器搬送装置３は容器５の中心線の送りピッチは同一に
なるように調整できるので、容器首部支え円板２１と容
器首ガイド２２は共用可能である。

【００２０】このようにして、回転体１８の角度位置に
対応して開閉して容器５を把持、解放する。図３III −
III に示すように、容器５が実線で示した大径の容器で
あっても、点線で示した小径の容器であっても、また３
点鎖線で示したような４角容器であっても、容器をグリ
ッパに受け入れたとき、センタリングセッタ１３の突き
出し位置を調整することにより容器５の正しい保持ピッ
チ径を確保し、対になったグリッパアーム１１，１２の
先端とセンタリングセッタ１３の先端部の３点で容器５
を安定に保持し、容器の重量、強度が種々であっても、
エアシリンダ１５の作動エア圧調整によりグリップ力を
調整することができる。

【００２１】本発明のグリップ式容器搬送装置の第２の
実施の形態を図８ないし図１０に基づいて説明する。第
２の実施の形態の容器搬送装置は第１の実施の形態の装
置と大部分は共通であるが、更にグリッパ開閉カムのタ
イミング調整機構を追加した。従って、図８は、容器搬
送装置の側面断面図であるが、図２に示した第１の実施
の形態の側面断面図とは図２に示す規制カムの代りにグ
リッパ開閉カムの調整機構の部分の５１，５２，５３等
を設けたことのみが異なっている。図９は、図８のＶ−
Ｖ断面の平面図と、第１の実施の形態で共通な図２のＩ
矢視、III −III 断面平面図を併記した図である。

【００２２】図８及び図９において、第１グリップアー
ム１１は軸３５を介して操作アーム１４と一体に固設さ
れる。操作アーム１４にはカムフォロワ２９が取付けら
れる。また、操作アーム１４にはピンジョイントを介し
てエアシリンダ１５のピストンロッドに連結されて引き
力が加えられ、グリッパにグリップ力を与える。グリッ
プ力を一定に保つようにエアシリンダ１５のロッド側室
内には、常時調整されたエア圧力がかけられている。

【００２３】装置中心の回転軸と一体に回転する回転体
１８と同心の固定部材３１の円板部３１ａの円周に沿っ
て、回動可能にグリッパ開閉カム５１が取付けられてい
る。操作アーム１４上のカムフォロワ２９はこのグリッ
パ開閉カム５１と係合しており、グリッパ開閉カム５１
はこのカムフォロワ２９と係合するカムプロフィル５１
ａの変化により第１グリップアーム１１、第２グリップ
アーム１２の開位置及び開き区域を変化可能に規制す
る。グリッパ開閉カム５１のカムプロフィル５１ａによ
る谷側の半径はグリッパが十分閉じて狭くなるまで小さ
くしてある。

【００２４】この開閉カム５１にはその内円周に沿って
ラック５１ｃが加工して設けられ、また開閉カム５１の
両脇には円周に沿って２カ所に長孔５１ｂが設けられて
いる。開閉カム５１はこの長孔５１ｂの範囲において円
周方向に移動できて任意の角度位置で調整され、適宜位
置にて締付ボルト５４により固定される。ラック５１ｃ
にかみ合うピニオン５２は、円板部３１ａとボルト５５
で取付けられた支持部材５３に軸支される。

【００２５】開閉カム５１の角度位置を調整するとき
は、手動又は寸動で回転体１８を回しながら、回転体１
８に固設された円板１９に明けた孔１９ａ、溝カム板２
６に明けた孔２６ｂ、下側円板２０に明けた孔２０ａ、
ガイド円環２８に明けた孔２８ａを、締付ボルト５４の
位置、ピニオン５２の位置に一致させ、これらの孔を突
き通して工具を差し込み、締付ボルト５４をゆるめ、ピ
ニオン５２の軸を回して、開閉カム５１の位置を適宜調
整し、締付ボルト５４で開閉カム５１を再び締め付ける
ことにより、グリッパの開閉のタイミングを調整可能と
なる。３点支持による容器５の受け渡しは、カム機構に
より第１，第２グリップアーム１１，１２を開閉して行
っているが、前述した第１の実施の形態のグリッパ開規
制カム１６のように、プロフィル位置が固定している
と、容器５のサイズが代わったとき、受け渡しのタイミ
ングがずれてくるが、この第２の実施の形態の機構のよ
うにピニオン５２を回してグリッパ開閉カム５１のプロ
フィル５１ａの位置を調整すれば、受け渡しのタイミン
グ（グリッパ閉じのタイミング）を最適の位置とするこ
とができる。従って、容器を代える都度、グリッパ開閉
カムを取り替える必要はなくなる。この場合、プロフィ
ル５１ａにより、図１０の如く容器５のサイズに応じて
その調整位置を最適位置にすることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
効果を奏する。対になった軸を中心にして互いに反対方
向に回転する２本のグリップアームよりなる複数のグリ
ッパが水平に回転する回転体の円周に等角配置され、回
転体の角度位置に対応して開閉して容器を把持、解放す
るグリップ式容器搬送装置において、上記軸に備えられ
たピニオンのかみ合いにて互いに反対方向に回転するグ
リップアームを有するグリッパと、片方のグリップアー
ムに連結されて上記ピニオンを回す操作アームと、この
操作アームを動かすエアシリンダとを円周に等角配置
し、更に、各グリッパの閉位置を規制するストッパピン
を等角配置したリング状ストッパ板と、上記対のグリッ
プアーム間にて容器の半径方向の位置を決めるセンタリ
ングセッタを半径方向に移動可能に等角配置したリング
状の溝カム板と、上記グリップアームの開度を規制する
規制カムとを有することにより、容器把持対応部材を３
点保持の構成要素にし、容器の半径方向位置決め対のグ
リップアームを対称に動かすことにより、容器のセンタ
リングが確保でき、従来不可能であった多品種の容器の
兼用が可能（例えば、５０ｍｍ円形断面〜８０ｍｍ×１
０５ｍｍの角形容器）であるので、部品交換の必要な
く、この設備だけで全てを取り扱うことができる。ＰＥ
Ｔ等の軟質容器については、把持具ストッパにより容器
を潰すような力を与えず位置が決められ、硬質容器、重
量の変化に対しては、シリンダの設定圧力により任意に
可変設定ができる。このように、このグリップ式容器搬
送装置は種々の容器に対して一定ピッチ、一定半径位置
に高さを揃えて容器を保持することができるので、充填
ノズルを上下動して充填する方式の液体充填装置の容器
保持搬送機構にそのまま利用することが可能である。ま
た、容器首部に係合する半円切り欠き部を等角配置した
容器首部支え円板と、前記円板と同じ高さ位置に取付け
た弧状の容器首ガイドを加設することにより、容器の搬
送をより安定にすることができる。上記のグリップ式容
器搬送装置において、グリッパ開閉カムのプロフィル位
置が固定していると、容器のサイズが代わったとき、受
け渡しのタイミングがずれてくるが、グリップアームの
開閉を規制する開閉カムは、前記回転体の回転軸を中心
として配置された円形の固定部材に沿って回動可能とし
しかもこの回動により前記グリップアームの動きを規制
するカムプロフィルの位置が変化し、前記回動は前記開
閉カムの円周に沿って形成したラックと前記固定部材に
軸支されてこのラックとかみ合うピニオンとの相互位置
調整によることとすることにより、ピニオンを回してグ
リッパ開閉カムのプロフィルの位置を移動し、グリップ
の開閉のタイミングを調整可能にできて、受け渡しのタ
イミングを最適とすることができる。従って、容器を代
える都度、グリッパ開閉カムを取り替える必要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る容器搬送装置の概略
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す側面断面図である。

【図３】図２のＩ矢視、II−II断面、III −III 断面、
IV−IV断面を容器のピッチ毎に示した各平面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面を示す側面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ断面を示す側面図である。

【図６】図３のＤ−Ｄ断面を示す側面図である。

【図７】図３のＥ−Ｅ断面を示す側面図である。

【図８】第２の実施の形態に係わる容器搬送装置の側面
断面図である。

【図９】図８のＶ−Ｖ断面を示す平面図である。

【図１０】カムプロフィルの位置変化を示す図である。

【符号の説明】

１ 容器コンベア ２ タイミングスクリュ ３ 容器搬送装置 ４ フィラー ５ 容器 １１ 第１グリップアーム １２ 第２グリップアーム １３ センタリングセッタ １４ カムフォロワ １５ エアシリンダ １６ グリッパ開規制カム １８ 回転体 ２１ 容器首部支え円板 ２２ 容器首ガイド ２４ センタリングセッタガイド ２５ カムフォロワ ２６ 溝カム板 ２６ａ 溝カム ２７ ストッパ板 ３１ 固定部材 ３７ ストッパピン ４１ ロータリジョイント ４２ エア調圧弁 ５１ グリッパ開閉カム ５１ａ カムプロフィル ５１ｃ 内周ラック ５２ ピニオン ５４ 締付ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石倉 真治 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者 高田 幸雄 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地−１ 中菱エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対になった軸を中心にして互いに反対方
   向に回転する２本のグリップアームよりなる複数のグリ
   ッパが水平に回転する回転体の円周に等角配置され、回
   転体の角度位置に対応して開閉して容器を把持、解放す
   るグリップ式容器搬送装置において、 上記軸に備えられたピニオンのかみ合いにて互いに反対
   方向に回転するグリップアームを有するグリッパと、片
   方のグリップアームに連結されて上記ピニオンを回す操
   作アームと、この操作アームを動かすエアシリンダとを
   円周に等角配置し、 更に、各グリッパの閉位置を規制するストッパピンを等
   角配置したリング状ストッパ板と、上記対のグリップア
   ーム間にて容器の半径方向位置を決めるセンタリングセ
   ッタを半径方向に移動可能に等角配置したリング状の溝
   カム板と、上記グリップアームの開度を規制する規制カ
   ムと、を有するグリップ式容器搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するグリップ式容器搬送
   装置において、容器首部に係合する半円切り欠き部を等
   角配置した容器首部支え円板と、前記円板と同じ高さ位
   置に取付けた弧状の容器首ガイドを加設することによ
   り、容器の搬送をより安定にしたことを特徴とするグリ
   ップ式容器搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載するグリップ式容器搬送
   装置において、グリップアームの開閉を規制する開閉カ
   ムは、前記回転体の回転軸を中心として配置された円形
   の固定部材に沿って回動可能とししかもこの回動により
   前記グリップアームの動きを規制するカムプロフィルの
   位置が変化し、前記回動は前記開閉カムの円周に沿って
   形成したラックと前記固定部材に軸支されてこのラック
   とかみ合うピニオンとの相互位置調整によることを特徴
   とするグリップ式容器搬送装置。