(57)【要約】【課題】  回転する質量が小さく、把持ヘッドの突出および後退動作が正確で再現性の高い、品物を揺動搬送する中空ガラス成形ＩＳ機用のプッシャシステムを達成する。【解決手段】  それぞれ、１つまたはそれ以上の品物Ｐを移動コンベア１の横の第１位置から移動コンベア１の上の第２位置に、第１電気モータ９に駆動される揺動によって搬送可能な複数のプッシャ装置を含むプッシャ式のシステムであって、プッシャ装置は、揺動搬送を実行する回転構造体６上に移動可能に取り付けられ、往復動作する把持ヘッド３を含む。把持ヘッド３の往復直線動作は、固定支持構造体に不動に取り付けられた第２電気モータ２６により、機械的伝動装置を介して駆動される。機械的伝動装置は、第２電気モータ２６の出力シャフトの回転動作を、前記回転構造体６に対する把持ヘッド３の直線動作に変換する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ、１つまたはそれ以上の品物（Ｐ）を移動コンベア（１）の横の第１位置か、前記移動コンベア（１）の上の第２位置に、第１電気モータ（９）に駆動される揺動によって搬送可能な複数のプッシャ装置を含む中空ガラス品成型ＩＳ機用のプッシャシステムであって、
前記プッシャ装置は、それぞれ、
固定支持構造体（８）と、
前記固定支持構造体（８）上に回転可能に取り付けられ、前記第１電気モータ（９）に駆動され、前記品物（Ｐ）の揺動搬送を実行する回転構造体（６）と、
前記回転構造体（６）上に移動可能に取り付けられ、それぞれ、機械的伝動装置を介して第２電気モータ（２６）に駆動され、往復動作する把持ヘッド（３）とを含み、
前記機械的伝動装置は、前記揺動搬送の始点および終点において、搬送する前記品物（Ｐ）に対して前記把持ヘッド（３）を当接または離隔させるために、前記第２電気モータ（２６）の回転を前記把持ヘッド（３）の直線動作に変換するプッシャシステムにおいて、
前記第２電気モータ（２６）は、前記固定支持構造体（８）に取り付けられていることを特徴とするプッシャシステム。
【請求項２】
前記第２電気モータ（２６）に結合された前記機械的伝動装置は、前記第２電気モータ（２６）に駆動されて回転可能であり、軸が前記回転構造体（６）の回転軸（７）に一致するように配置された第１シャフト（２４）を含むことを特徴とする請求項１に記載のプッシャシステム。
【請求項３】
さらに、前記機械的伝動装置は、互いに咬合し合い、それぞれ、前記第１シャフト（２４）と、前記第１シャフト（２４）に直交する第２シャフト（１９）とに取り付けられた１対の歯車（２２，２３）を含み、
前記第２シャフト（１９）は、送りねじ（１９）と内ねじ（１８）とからなるねじ送り機構を介して、前記把持ヘッド（３）の直線動作を駆動することを特徴とする請求項２に記載のプッシャシステム。
【請求項４】
前記互いに咬合する１対の歯車（２２，２３）は、円錐歯車であることを特徴とする請求項３に記載のプッシャシステム。
【請求項５】
前記歯車（２３）は、前記第１シャフト（２４）に対して、継手（３２）を介して取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のプッシャシステム。
【請求項６】
前記回転構造体（６）の揺動は、前記第２電気モータ（２６）に駆動される前記第１シャフト（２４）と同心の中空シャフト（１２）を含む機械的伝動装置を介して、前記第１電気モータ（９）に駆動されることを特徴とする請求項５に記載のプッシャシステム。
【請求項７】
前記中空シャフト（１２）は、着脱可能な方法で、前記回転構造体（６）に堅固に接続されていることを特徴とする請求項６に記載のプッシャシステム。
【請求項８】
前記中空シャフト（１２）は、前記回転構造体（６）にねじ（３３）で接続されていることを特徴とする請求項７に記載のプッシャシステム。
【請求項９】
前記第２電気モータ（２６）は、前記回転構造体（６）の回転によって生じる前記２つの円錐歯車（２２，２３）の間の相対動作によって引き起こされる前記把持ヘッド（３）のずれを補償するように、前記第１電気モータ（９）による揺動搬送の間も、電子制御手段（３１）に制御されていることを特徴とする請求項４に記載のプッシャシステム。
【請求項１０】
前記把持ヘッド（３）は、該把持ヘッド（３）が移動する長手方向および前記長手方向に対して水平な交差方向のいずれにも調節可能な把持指（４）を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のプッシャシステム。
【請求項１１】
前記第１電気モータ（９）および前記第２電気モータ（２６）に駆動される動作を制御するために、独立した位置センサ（２９，３０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプッシャシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ、１つ以上の品物を移動コンベアの横の第１位置から、前記コンベア上の第２位置まで、電気モータにより駆動される揺動機構によって搬送可能な複数のプッシャ装置を含む、中空ガラス成形ＩＳ機用の「プッシャ」システムと呼ばれるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、前記タイプのシステムにおいて、それぞれの前記プッシャ装置が、
固定支持構造体と、
前記固定支持構造体上に回転可能に取り付けられ、前記第１電気モータに駆動され、前記品物の揺動搬送（angular movement）を実行する回転構造体と、
前記回転構造体上に移動可能に取り付けられ、それぞれ機械的伝動装置を介して第２電気モータに駆動され、往復動作する把持ヘッドとを含み、
前記機械的伝動装置は、前記揺動搬送の始点および終点において、搬送する前記品物に対して前記把持ヘッドを当接または離隔させるために、前記第２電気モータの回転を前記把持ヘッドの直線動作に変換するものに関する。
【０００３】
上記特徴を全て有するシステムは、例えば特許文献１によって公知である。
【特許文献１】欧州特許第０４９８６３５Ｂ１号明細書
【０００４】
上記タイプの公知のシステムは、仕上げモールドからの排出部において冷却板（または口板（dead plate））の上に位置する完成品を機械の前に配置したコンベアベルト上に搬送するために、中空ガラス成型ＩＳ機に使用される。さらに常套的なシステムにおいて、把持ヘッドは、空圧シリンダによる復動で直線的に駆動される。この空圧シリンダはシリンダの軸に直角な軸の周りに約９０°の角度だけ電気モータで回転させられる。一度、品物が冷却板の上に置かれると、空圧シリンダは、品物に当接するように把持ヘッドの突出を駆動する。そして、電気モータは、駆動され、約９０°回転することでコンベアベルトの移動載置場所の上に品物を運び、品物は把持ヘッドの戻り動作により解放される。上記従来の構成は、システムの立面および平面を示す添付図の図１，２に図示する。符号１は、冷却板２上の待機位置から来る品物Ｐを受け取るコンベアベルトを示す。符号３は、固定支持構造体８上の軸７周りに回転可能に取り付けられた回転構造体６に支持された空圧シリンダ５により駆動される把持指４が設けられた把持ヘッド全体を示す。冷却板２上の待機位置からコンベヤベルト１上の終端位置への品物Ｐの揺動搬送は、固定支持構造体８の中に配置した電気モータ９によりタイミングベルト伝動機構１０およびシャフト１２によって、回転構造体６に与えられる。
【０００５】
上記の、把持ヘッドの直線動作を駆動する空圧シリンダを使用する従来のシステムは、一連の問題を有する。
【０００６】
第１に、速度制御は流量調節弁に任されているにもかかわらず、駆動は外部の駆動電磁弁によってなされることに起因する品物の把持指の突出／後退動作における再現性の低さがある。把持指の突出時間と後退時間とが同じであるようにＩＳ機の全ての部分を調整することは、もし不可能でなくても非常に困難である。
【０００７】
加えて、圧縮空気の物理パラメータ（圧力、水分、温度）および摩擦抵抗が変化する度に、操作の変更が行われる。言い換えると、空圧シリンダの使用は、移動部材の正確性と再現性を与えることができない。
【０００８】
さらに、高速なコンベアベルトの場合、ベルト速度の関数になる所定の速度の空圧シリンダの回転により品物に遠心力が作用する結果として、品物をコンベアに完璧に整列した位置に届けるには問題が発生する。遠心力は、品物を把持ヘッドから離脱させるように作用する。一方、コンベアベルトの速度Ｖｎは、製造に拘束される固定されたパラメータであり、シリンダの回転速度は、搬送動作の間、品物の周速をベルト速度に実質的に一致させるように設定される。それ故、シリンダの回転中に品物に作用する遠心力は、Ｆｃ＝（Ｍ×Ｖｎ２）／Ｒと等しい。ここで、Ｍは品物の質量、Ｒは移動経路の半径である。同じ接線方向の周速で遠心力を低減するには、回転半径を大きくする必要がある。しかしながら、そのような結論は、回転する空圧シリンダの使用にはふさわしくない。
【０００９】
さらにもう一つの従来のシステムの問題は、機械によって製造される品物の径が変わった場合、把持ヘッドが最大突出位置にあるとき、常に、把持指がほぼ品物の側部に接触することを確実にするために、把持指のストロークまたはシリンダの位置のいずれでも変更するためにプッシャメカニズムを手動で調整する必要がある。これらの調整は、製品切り換えの際、無視できない時間の浪費を招く。
【００１０】
本明細書の序段に記載の、添付の請求項１の冒頭部分に記載されている特徴を有するプッシャシステムは、特許文献１から知得できる。そのような公知の解決策において、空圧シリンダは、ラックアンドピニオンシステムにより把持ヘッドの直線動作を駆動する電気モータに置き換えられている。把持ヘッドの直線動作を駆動する電気モータは、回転可能な構造体に取り付けられ、それにより、品物の揺動搬送の間そのような構造体と共に回転する。これは、回転動作の間の無視できない質量の移動によるいくつかの短所をもたらし、電気エネルギーを回転可能な構造体に取り付けた駆動源に供給する必要に関する困難性を伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、品物を揺動搬送する中空ガラス成形ＩＳ機用のプッシャシステムであって、回転する質量が小さく、把持ヘッドの突出および後退動作が正確で再現性の高いプッシャシステムを達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を達成するために、本発明は、上記のタイプのプッシャシステムであって、さらに、上述の各プッシャ装置の把持ヘッドの直線動作を駆動する電気モータが固定支持構造体の上に不動に取り付けられていることを特徴とするプッシャシステムを意図する。
【００１３】
この特徴の効果により、本発明のシステムは、一方で、把持ヘッドの直線動作を駆動する空圧シリンダを使用する従来の解決策に対して適当に、全ての問題を克服し、他方で、品物の揺動搬送の間、把持ヘッドの直線動作を駆動する電気モータが回転構造体と共に回転する特許文献１の問題をも解決する。
【００１４】
本発明の好ましい態様において、前記第２電気モータの回転を把持ヘッドの直線動作に変換する機械的伝動装置は、前記第２電気モータにより回転させられ、回転構造体の回転軸と同軸に配置された第１シャフトを含む。さらに、好ましくは、前述の機械的伝動装置は、それぞれ、互いに咬合し、前記第１シャフトおよび第１シャフトに直交する第２シャフトに取り付けた、送りねじと内ねじによるねじ送り装置を介して把持ヘッドの直線動作を駆動する１対の歯車を含む。前記２つの歯車は、好ましくは、コニカル接続を形成する２つの円錐歯車である。
【００１５】
前記の配置は、一方で、固定支持構造体に固定して取り付けた電気モータを通じて把持ヘッドの直線動作の駆動を可能にする利点と、他方で、簡単で信頼性の高い構造であることとを示す。
【００１６】
上述の好ましい態様において、回転構造体の回転動作が把持ヘッドの伝動の作動を一定に維持しながら駆動されたとき、第１シャフトに取り付けた円錐歯車上で前記第２シャフトに取り付けた円錐歯車の「転動」が発生し、把持ヘッドの直線移動を引き起こす。このために、本発明のさらなる特徴によれば、把持ヘッドの直線動作を駆動する第２電気モータは、回転構造体の回転により生じる把持ヘッドのずれを補償可能な電子制御システムが設けられる。それ故、第２電気モータは、第１電気モータにより駆動される揺動搬送の間も動作する。
【００１７】
そのために、本発明によるシステムには空圧部品がなく、揺動搬送動作および把持ヘッドの当接／離隔の直線動作は、共に、それぞれの電気モータによって制御される。２つの駆動源（モータ）は、回転の間、把持ヘッドの位置を調節するように同時に制御される。これは、コンベア上での品物の整列の誤差を補償できるように、特に、多数の型穴を有する機械（いわゆる「３個取り（triple drop）４個取り（quadruple drop）ＩＳ機」）において、冷却板上の始点からのコンベアベルトの載置場所上の品物の到達点までの回転軸を少し変更することができる。把持ヘッドの駆動モータの位置決めにおける電子制御の使用は、再現性、正確性および把持指の速度制御に不安のある空圧制御に対して疑いのない利点をもたらす。特に、１つのコンベアベルトが機械によって製造される全てのボトル（毎分７２０〜７６０本）を集める多区分（１８−２０−２４区分）「ＩＳ」機械の制御において、この必要性が感じられる。このような機械において、プッシャ機構は製造された品物をおよそ６０〜６５ｍ／分で移動するベルトの上の部分に送り届け、これらの品物を既にベルト上にある他の品物（やってくるものと既に過ぎ去ったもの）の間に挿入しなければならず、品物と品物の間隔が僅か２０〜３０ｍｍであり得るため、品物の把持ヘッドの後退の正確性と再現性は非常に重要である。
【発明の効果】
【００１８】
従来のプッシャ機構において、把持ヘッドの直線動作を駆動する空圧シリンダは、１つまたは２つの電磁弁により制御され、把持ヘッドの突出および後退の速度制御は圧空流量レギュレータによって実行される。このように１つの機械に存在して互いに同調する１０−２０−２４の機構の調整は、実施することが完全に経験的で高度に複雑であることが容易に理解できる。実際に、機械の全ての機構を正確に同じに調整することは不可能である。それ故、本発明によるシステムは、以下の、
高速および「直列」機械のコンベアベルトへの載荷において結果的に優位な、機械の全てのプッシャ機構の間で把持ヘッドの突出／後退動作の完全な再現性と、
コンベアベルトの載置場所上への正確な品物の載置に関して結果的に優位な、把持ヘッドの後退の速度の増加と動作速度変化の調整の可能性と、
結果的に、特にコンベア上での品物の整列誤差を矯正する可能性のある、揺動搬送の間を含めた把持ヘッドの位置の調整の可能性がある機構の向上した柔軟性と、
把持ヘッドの始点と到達点がプログラム可能（シリンダがシリンダを動かす必要がある場合）であるので、把持ヘッドが品物を把持する位置の機械に代わる電子的な制御と、
機構の固定支持構造体の上の把持ヘッドの電気モータの駆動の性質の長所による、揺動搬送の間の移動質量の減少と配線の多大なる容易さという利点を獲得した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のさらなる特徴と利点は、限定的例ではない添付図面を参照してする以下の記載から示される。
【００２０】
図３〜８において、図１，２に示す部品に対応する部品には同じ符号を付する。本発明にかかる実施形態においても、プッシャ装置は、冷却板２から移動するコンベアベルト１への品物の揺動搬送を実行するために、その上に回転構造体６が垂直な回転軸７周りに回転可能に取り付けられた固定支持構造体８を含む。この場合も、回転構造体６は駆動ベルト１０を介して第１電気モータ９によって駆動される。図３に示す場合、第１電気モータ９と駆動ベルト１０との間には公知の種類の減速ギアアセンブリが介設されている。駆動ベルト１０は、回転構造体６の回転軸７に軸が一致する中空シャフト１２を回転させる。中空シャフト１２は玉軸受１３を介して固定支持構造体８に回転可能に支持されている。それは、前記回転構造体６に、キー１４が介在することによって不動に接続され、回転可能に取り付けられている。
【００２１】
本発明の場合も、それぞれ把持指４を有する把持ヘッド３は、往復動作の直線移動をするように回転構造体６に取り付けられている。図示する実施形態に関し、把持ヘッド３の直線動作は、それぞれ把持ヘッド３の構造体に堅固に接続された一端を有し、それぞれ回転構造体６を形成する中空の本体の端壁１６に設けられた開口（不図示）により互いに平行に摺動可能に延伸する２つの円形断面（図３および５〜７参照）の柄１５により駆動される。把持ヘッド３から反対側に位置する柄１５の端部は、回転構造体６の中空の本体の内側に直線動作可能に取り付けられた可動部材１７に固定されている。可動部材１７は、送りねじ（第２シャフト）１９、好ましくはボールねじまたは遊星ローラタイプの上に係合する内側にねじが切られたブッシングまたは内ねじ１８を含む。送りねじ１９は回転構造体６の中空の本体の内側に、ベアリング２０を介して回転軸７に直交する軸２１に沿って回転可能に取り付けられ、把持ヘッド３の直線動作の方向を定める。
【００２２】
さらに図示する例を参照すると、送りねじ１９により形成されるシャフトの上に円錐歯車２２が圧入されている。円錐歯車２２は、こちらは軸が垂直な回転軸７に一致し、中空シャフト１２の中空構造の中に延伸する第１シャフト２４に圧入された第２円錐歯車２３と係合する。第１シャフト２４は、中空シャフト１２の中にベアリング２５によって回転可能に支持されている。
【００２３】
第１シャフト２４の下端は、固定支持構造体８に不動に取り付けられた第２電気モータ２６により駆動される。
【００２４】
さらに、把持ヘッド３を支持する構造体に関して、把持ヘッド３を支える柄１５の軸方向の移動は、回転構造体６の空洞の中に延伸し、反対側の端部が前記回転構造体６の反対側の端壁に固定され、可動部材１７の貫通穴に摺動可能に係合する案内棒２７により保証される。案内棒２７は、ブッシングまたは内ねじ１８の回転を防止する機能も果たし、送りねじ１９の回転を可動部材１７の直線動作に変換する。
【００２５】
位置制御のため、第１電気モータ９によって駆動される回転動作に関して、および、第２電気モータ２６によって駆動される把持ヘッド３の直線動作に関して、いずれにも、それぞれ第１シャフト２４および中空シャフト１２の位置を検出するように配置された近接センサ２９，３０（図４参照）が使用される。
【００２６】
運転操作において、品物Ｐは、冷却板２からコンベアベルト１に、第１電気モータ９によって駆動される回転構造体６の回転軸７周りの回動によって搬送される。回転軸７周りの回転構造体６の揺動と独立して、第２電気モータ２６は、揺動搬送が開始される前の製品Ｐへの当接と、一度コンベアベルト１上に搬送された製品Ｐからの離隔を可能にする把持ヘッド３の往復直線動作を駆動する。
【００２７】
回転構造体６の回転軸７周りの揺動は、第１電気モータ（駆動源）９により、伝動装置１０と回転構造体６の本体に回転可能に接続された中空シャフト１２とを介して駆動される。把持ヘッド３の直線動作は、中空シャフト１２の中に延伸する第１シャフト２４と、円錐歯車対２３，２２と送りねじ１９とを用いて、固定支持構造体８の不動位置に配置された第２電気モータ２６によって駆動される。送りねじ１９の回転は案内棒２７により回転不能なブッシング１８の直線動作を発生させる。ブッシング１８の直線移動は可動部材１７および柄１５によって把持ヘッド３の構造体に伝達される。
【００２８】
図示した実施形態の場合、第２電気モータ２６を固定したままでの第１電気モータ９の通電は、把持ヘッド３の直線動作を発生させる。実際、回転構造体６の回転軸７周りの回転は、円錐歯車２２の円錐歯車２３上での「転動」を導き、それにより、対応する送りねじ１９の回転および把持ヘッド３の直線移動を定める。このため、図示した実施形態において、回転構造体６の回転軸７周りの回転により発生するコニカル接続された２つの歯車２２，２３の間の相対動作によりもたらされる把持ヘッド３のずれを補償する目的で、駆動源（第２電気モータ）２６の電子制御手段３１（図３に略式的に図示）が用意され、負の帰還をかけて駆動源２６を制御する。こうして、駆動源２６は駆動源（第１電気モータ）９により駆動される揺動搬送の間も作動する。
【００２９】
さらに、図５〜７に関し、それらに図示した実施形態の例において、回転構造体６およびそこに収容された構成要素で形成されたアセンブリは、把持ヘッド３と共に、装置の残りの部分から容易に取り外しできる。このために、円錐歯車２３はシャフトの一部２４ａに圧入され、シャフトの一部２４ａは第１シャフト２４の残り部分とソケット継手３２によって接続可能になっている。さらに、中空シャフト１２は、回転構造体６の本体の側部フランジ３４（図７参照）と中空シャフト１２の端部フランジとを貫通するねじ３３によって、回転構造体６の本体に堅固に接続される。
【００３０】
さらに、図３および図８に関し、把持ヘッド３は、把持ヘッド３の移動する長手方向および前記長手方向に対して水平な交差方向の両方に手動で位置調節可能な把持指４を含む。このため、各把持指４は、前記長手方向に対して横断方向に方向付けられ、柄１５に固定されたフレーム３９に取り付けた型材（draw piece）３８で構成された突出部材にねじ３５で固定されたフレーム４ａに支持される。ねじ３５は、型材３８の長溝３６に係合し、長手方向および横断方向の調整を可能にするために、型材３８の長手の空洞内の所望の位置に配置可能な内ナット３７に螺合する。
【００３１】
以上の記載により、本発明にかかるシステムが、回転構造体６の回転軸７周りの揺動と、品物Ｐに対して接離するための把持ヘッド３の直線動作との両方を正確で再現性のある方法で、簡単な手段で制御できることが明らかである。そのような直線動作を制御する第２電気モータ２６は、回転構造体６の上に設置されずに、固定支持構造体８の不動位置に配置されており、先に開示した利点を有する。
【００３２】
さらに、本発明の原則に偏見を抱くことなく、詳細構造および実施形態は、本発明の範囲から逸脱せずに、単なる例として説明して図示したものに対して広範に変更することができることが明白である。
【００３３】
例えば、第２電気モータ２６の出力シャフトの回転を把持ヘッド３の直線動作に変換する機械的伝動装置は、上述の円錐歯車対を有する伝動装置と異なるものであってもよい。例として、ラックアンドピニオンを含む伝動装置、または、他の如何なる種類の適当な伝動機構も使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のシステムの部分的に切除した立面図。
【図２】図１のシステムの部分的に切除した平面図。
【図３】本発明によるプッシャ装置の好ましい実施形態の縦断面図。
【図４】図３の装置の詳細部分断面図。
【図５】揺動搬送を行う装置部分だけの断面図。
【図６】図５のアセンブリの平面図。
【図７】図５のVII−VII線断面図。
【図８】図３の装置の平面図。
【符号の説明】
【００３５】
１  コンベア
３  把持ヘッド
４  把持指
６  回転構造体
７  回転軸
８  固定支持構造体
９  第１電気モータ
１２  中空シャフト
１８  内ねじ
１９  送りねじ（第２シャフト）
２２  円錐歯車
２３  円錐歯車
２４  第１シャフト
２６  第２電気モータ（駆動源）
２９  位置センサ
３０  位置センサ
３１  電子制御手段
３２  継手
３３  ねじ
Ｐ  品物
【図１】
2006069884.tif 000003
【図２】
2006069884.tif 000004
【図３】
2006069884.tif 000005
【図４】
2006069884.tif 000006
【図５】
2006069884.tif 000007
【図６】
2006069884.tif 000008
【図７】
2006069884.tif 000009
【図８】
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