(57)【要約】【解決手段】  グリッパは一対の把持部材を有するとともに、各把持部材における容器の所要部分を把持する把持面に、当該容器の外面に係合して容器の回転を阻止する回転防止部を備えている。  上記グリッパによる容器の受け取り位置に、上記容器を押圧する補助把持手段を設け、上記グリッパが上記受け取り位置において容器を受け取る際、上記把持部材が閉鎖されて上記回転防止部が容器の外面に係合するのに先行して、上記補助把持手段が容器を押圧して、当該補助把持手段と把持部材との間で容器を保持するようにする。【効果】  グリッパへの容器の確実な受け渡しを行うことができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給手段によって所要の受け取り位置に供給される容器を把持するグリッパと、グリッパの上方に設けられて当該グリッパが把持した容器の口部にキャップを螺着するキャッピングヘッドとを備え、
上記グリッパは一対の把持部材を有するとともに、各把持部材における容器の所要部分を把持する把持面に、当該容器の外面に係合して容器の回転を阻止する回転防止部を形成したキャッパにおいて、
上記受け取り位置に供給された上記容器に係合して上記グリッパによる把持を補助する補助把持手段を設け、
上記グリッパが上記受け取り位置において容器を受け取る際、上記把持部材が閉鎖されて上記回転防止部が容器の外面に係合するのに先行して、上記補助把持手段が容器に係合することにより、当該補助把持手段と把持部材との間で容器を保持することを特徴とするキャッパ。
【請求項２】
上記グリッパの把持部材は、各把持部材の基部がそれぞれ回転可能に設けられた回転軸に保持され、各把持部材が揺動することで上記把持面が接離するように設けられ、
上記把持補助手段は、上記受け取り位置において上記容器における把持部材の先端側に位置する部分に当接して、当該容器を上記把持部材の先端側から基部側に向けて押圧することを特徴とする請求項１に記載のキャッパ。
【請求項３】
上記把持補助手段は、上記回転軸のうち少なくとも一方の回転軸に対して揺動可能に設けられ、上記容器における把持部材の先端側に位置する部分と接触する接触部が形成された少なくとも一つの腕状部材からなることを特徴とする請求項２に記載のキャッパ。
【請求項４】
上記腕状部材を上記把持部材に対して閉鎖方向に付勢する付勢手段を設け、
上記把持部材が閉鎖動作を開始して上記腕状部材が同期して閉鎖動作を行うと、最初に上記腕状部材の接触部が上記容器における把持部材の先端側に位置する部分に接触し、
さらに把持部材が閉鎖されると、上記腕状部材が上記付勢手段の付勢力に抗しながら開放方向に揺動して、上記把持部材の上記回転防止部が容器の外面に係合することを特徴とする請求項３に記載のキャッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャッパに関し、詳しくは供給手段によって所要の受け取り位置に供給される容器を把持するグリッパと、グリッパの上方に設けられて当該グリッパが把持した容器の口部にキャップを螺着するキャッピングヘッドとを備えたキャッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、供給手段によって所要の受け取り位置に供給される容器を把持するグリッパと、グリッパの上方に設けられて当該グリッパが把持した容器の口部にキャップを螺着するキャッピングヘッドとを備えたキャッパが知られている（特許文献１）。
そして特許文献１のグリッパは、カム機構により開閉可能に設けられた一対の把持部材を有するとともに、各把持部材における容器の所要部分を把持する把持面には、当該容器の外面に係合して容器の回転を阻止する回転防止部としての回転防止突起が形成されている。
また上記キャッパの上流側には容器を供給する供給手段が設けられており、この供給手段には一対の把持部材をカム機構により開閉させて容器を把持する供給グリッパが設けられている。
そして上記受け取り位置では、上記供給手段の供給グリッパが容器を開放するとともに、キャッパのグリッパが当該容器を把持して、当該容器の受け取りが行われるようになっている。
その際、上記グリッパの把持部材が閉鎖されると、上記把持面が容器の外面に沿って接触し、さらに上記回転防止突起が当該容器の外面に係合するため、その後上記キャッピングヘッドによってキャップを容器の口部に取り付ける際に、容器がキャップと供回りしないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２３２４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような供給手段とキャッパとの間で理想的な容器の受け渡しを行うためには、上記供給手段による容器の中心の移動軌跡と、上記キャッパによる容器の中心の移動軌跡とが相互に接した位置を受け渡し位置とすると、当該受け渡し位置において、供給手段の供給グリッパとキャッパのグリッパとが同時に容器を把持すれば、受け渡しの際の容器のがたつきがなくなり、確実な受け渡しをすることができる。
しかしながら、一般的なキャッパのグリッパと上記供給手段の供給グリッパとは、それぞれカム機構によって開閉するようになっており、図６〜図８で説明するように、実際には受け渡し位置の上流側で供給グリッパは開放動作を開始しており、一方で上記グリッパが完全に閉鎖されるのは受け渡し位置の下流側となっている。
つまり、上記受け渡し位置において、容器は両グリッパによって完全に把持された状態になく、上記受け渡し位置において容器のずれが生じてしまうと、その後キャッパのグリッパが完全に閉鎖された際に、当該容器の中心が上記理想的な移動軌跡よりずれ、キャッピングヘッドによるキャッピング不良が発生する恐れがある。
このとき、容器が比較的に硬質なＰＥＴ樹脂製であれば、上記受け渡し位置において容器が理想的な容器の移動軌跡からずれていても、グリッパが閉鎖される際に回転防止突起が容器表面を滑りながら食い込むため、容器が理想的な移動軌跡上に修正される場合がある。
しかしながら、容器が軟質なＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）樹脂製の容器の場合、回転防止突起が容器表面を滑らずにそのままの位置で食い込むため、容器は理想的な移動軌跡からずれたまま把持されてしまうこととなる。
このように、容器の中心が理想的な移動軌跡からずれてしまうと、容器の中心とキャッピングヘッドの回転軸のずれによるキャッピング不良が発生したり、また回転防止突起の一部しか容器に係合しない状態となるため、キャップの供回りを防止できないという問題が生じてしまう。
さらに、製造誤差によって容器の直径が設計上の寸法よりも小径となってしまった場合、グリッパの把持部材の開閉量は設計上の容器の寸法に対応して定められているため、設計上の寸法の容器を把持した場合に比べて、グリッパによる容器の把持力が低下することとなる。
このような場合においても、上記受け渡し位置において容器を受け渡す際における容器のぐらつきが大きくなるため、上述したような芯ずれやキャッピング不良が生じる可能性が生じてしまう。
このような問題に鑑み、容器の受け渡しを確実に行うことが可能なキャッパを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１の発明にかかるキャッパは、供給手段によって所要の受け取り位置に供給される容器を把持するグリッパと、グリッパの上方に設けられて当該グリッパが把持した容器の口部にキャップを螺着するキャッピングヘッドとを備え、
上記グリッパは一対の把持部材を有するとともに、各把持部材における容器の所要部分を把持する把持面に、当該容器の外面に係合して容器の回転を阻止する回転防止部を形成したキャッパにおいて、
上記受け取り位置に供給された上記容器に係合して上記グリッパによる把持を補助する補助把持手段を設け、
上記グリッパが上記受け取り位置において容器を受け取る際、上記把持部材が閉鎖されて上記回転防止部が容器の外面に係合するのに先行して、上記補助把持手段が容器に係合することにより、当該補助把持手段と把持部材との間で容器を保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記請求項１の発明によれば、上記グリッパの把持部材が閉鎖される際、最初に上記補助把持手段が上記容器を押圧することで、その後把持部材の把持面が閉鎖されて回転防止部が容器の外面に係合する際における容器のぐらつきを抑制するようになっている。
つまり、上記受け渡し位置においてグリッパが完全に容器を把持できない場合があったとしても、上記補助把持手段によってあらかじめ容器を押圧することで、上記容器を理想的な容器の移動軌跡にとどめ、上記グリッパが適切に容器を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例を示す全体の平面図。
【図２】容器の側面図。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩ部の断面図。
【図４】グリッパの平面図。
【図５】グリッパの側面図。
【図６】平均的な外径を有する容器を把持する際の動作説明図。
【図７】平均的な外径を有する容器を把持する際の動作説明図。
【図８】平均的な外径を有する容器を把持する際の動作説明図。
【図９】小径な容器を把持する際の動作説明図。
【図１０】小径な容器を把持する際の動作説明図。
【図１１】小径な容器を把持する際の動作説明図。
【図１２】従来のキャッパにおいて小径な容器を把持する際の動作説明図。
【図１３】第２実施例にかかるグリッパの平面図。
【図１４】第２実施例にかかるグリッパの側面図。
【図１５】第３実施例にかかるグリッパの平面図。
【図１６】第３実施例にかかるグリッパの側面図。
【図１７】第４実施例にかかるグリッパの平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図示実施例について説明すると、図１は容器１にキャップ２を装着するキャッパ３の平面図を示し、当該キャッパ３の上流側には、あらかじめ液体が充填された容器１を供給する供給手段４が設けられ、下流側にはキャップ２の装着された容器１を排出する排出手段５が設けられている。
これらキャッパ３、供給手段４、排出手段５はそれぞれ同期して回転する回転体３Ａ、４Ａ、５Ａを備え、上記供給手段４の回転体４Ａとキャッパ３の回転体３Ａとが接する受け取り位置Ａと、上記キャッパ３の回転体３Ａと排出手段５の回転体５Ａとが接する排出位置Ｂとでは、容器１の受け渡しが行われている。
【０００９】
図２に示すように、上記容器１は液体が充填される胴部１ａと、その上端に形成された口部１ｂと、胴部１ａから口部１ｂにかけて縮径する首部１ｃと、上記口部１ｂと首部１ｃとの間に形成されて容器１の外方に向かって突出するフランジ部１ｄとから構成されている。
上記口部１ｂにはキャップ２が上方から螺合されて装着され、上記キャッパ３では上記フランジ部１ｄの下方の首部１ｃが把持され、また上記供給手段４では上記口部１ｂにおけるフランジ部１ｄの上部に隣接した部分が把持されるようになっている（図４参照）。
また上記容器１は合成樹脂製となっており、本実施例ではＰＥＴ素材よりも軟質なＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）製の容器１を処理するようになっている。
上記ＨＤＰＥ製の容器１は、軟質であるため変形しやすく、また製造誤差等によって上記口部１ｂ、首部１ｃ、フランジ部１ｄの直径が、設計上の直径に対して大径とあったり小径となったりすることがある。
【００１０】
図３は図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部の断面図を示しており、上記キャッパ３の回転体３Ａは、支持軸１１に対して回転可能に設けられるとともに、回転体の下方に設けられた歯車１２を介して、サーボモータ１３の駆動力によって水平に回転するようになっている。
また上記供給手段４の回転体４Ａおよび排出手段５の回転体５Ａも、図示しない支持軸に対して回転可能に設けられており、図示しない歯車を介してそれぞれ別個のサーボモータの駆動力によって回転するようになっている。
そして、上記回転体３Ａ、４Ａ、５Ａのサーボモータを同期運転することにより、上記回転体３Ａ、４Ａ、５Ａが同期して回転し、上記受け取り位置Ａと排出位置Ｂとにおいて容器の受け渡しが行われるようになっている。
上記供給手段４の回転体４Ａには容器１を把持する供給グリッパ１４（図５参照）が等間隔に設けられており、上記キャッパ３の回転体３Ａには上記供給グリッパ１４から上記受け取り位置Ａにおいて容器１を受け取るグリッパ１５が等間隔に設けられており、上記排出手段５の回転体５Ａには上記排出位置Ｂにおいて上記グリッパ１５から容器１を受け取る支持テーブル１６が等間隔に設けられている。
【００１１】
上記キャッパ３における各グリッパ１５の上方には、上記回転体３Ａと一体的に回転するキャッピングヘッド１７が設けられており、このキャッピングヘッド１７は公知のカム機構によって昇降するようになっている。
キャッピングヘッド１７は、図１に示す受け取り位置Ａでは上記グリッパ１５の上方に退避しており、図１に示す装着位置Ｃの部分で下降してグリッパ１５に把持された容器１にキャップ２を装着するようになっている。
またキャッピングヘッド１７は上記排出位置Ｂにおいて再度下降し、図示しないキャップ供給手段が上記支持テーブル１６に供給したキャップ２を受け取るようになっている。
【００１２】
図４、図５に示すように、上記グリッパ１５は、開閉可能に設けられて上記容器１の首部１ｃを把持する一対の把持部材２１と、本発明にかかる補助把持手段としての、上記把持部材２１と同期して開閉する一対の腕状部材２２とを備えている。なお、図４は上記グリッパ１５が容器１を把持した閉鎖状態を示している。
上記把持部材２１および腕状部材２２の基部は上記回転体３Ａに対して回転可能に設けられた回転軸２３に保持されており、このうち上記把持部材２１は回転軸２３に対して回転しないように固定され、上記腕状部材２２は回転軸２３に対して回転可能に軸支されている。
図３に示すように、上記２本の回転軸２３は回転体３Ａの下方に突出し、これら回転軸２３の下端部近傍に設けられた歯車２３ａが相互に噛合することで、一方の回転軸２３が回転すると他方の回転軸２３が連動して回転し、上記把持部材２１が開閉されるようになっている。
また一方の回転軸２３の下端にはアーム２３ｂおよび当該アーム２３ｂの先端に設けられたカムフォロア２３ｃが設けられており、上記カムフォロア２３ｃは上記支持軸１１に固定されたカム２４に当接しながら回転体３Ａの内方および外方へと移動し、これにより上記アーム２３ｂを揺動させて回転軸２３を回転させ、上記把持部材２１を開閉させるものとなっている。
【００１３】
次に、上記把持部材２１における相互に相対した部分には、上記容器１の首部１ｃの外径に合わせてアーチ状の把持面２５が形成されており、この把持面２５には回転防止部としての複数の回転防止突起２６が形成されている。
上記把持面２５は金属製の部材で構成され、図４の上部に示すように、把持部材２１が閉鎖状態となると、上記把持面２５は上記容器１の首部１ｃ（２点鎖線で示す）の外周に沿って接触するようになっている。
なお、後述するように回転防止突起２６が存在するため、厳密に言えば上記把持面２５は全面が首部１ｃに接触するわけではないが、便宜上、閉鎖状態における把持面２５は首部１ｃに接触していると表現する。
このようにして把持面２５が首部１ｃの外周に沿って適切に接触すると、容器１の口部１ｂの中心が上記グリッパ１５の上方に位置する上記キャッピングヘッド１７の回転軸と一致するようになっている。
上述したように、グリッパ１５は上記カム２４によって開閉するため、その開閉量はあらかじめ設定されており、特に上記把持部材２１を閉鎖状態とした場合における上記把持面２５の位置は、設計上の寸法で製造された容器１をがたつきなく把持して、容器１の中心とキャッピングヘッド１７の回転軸とが一致するような位置に設定されている。
【００１４】
また上記把持面２５における、把持部材２１の基部側、すなわち回転体３Ａの内方に位置した部分には、相互に接近する方向に延長された延長部２５ａが形成され、上記供給手段４の供給グリッパ１４から容器１を受け取る際に、容器１の外面が上記延長部２５ａと接触するようになっている。
上記回転防止突起２６は、上記把持面２５に等間隔に形成されており、図４の上部に示すように、把持部材２１が閉鎖されて上記把持面２５が容器１の首部１ｃの外面と接触すると、当該回転防止突起２６の全てが首部１ｃの外面に係合する（食い込む）ようになっている。
このように回転防止突起２６が上記首部１ｃの外面に係合すると、上記キャッピングヘッド１７によってキャップ２を装着する際に容器１がキャップ２と供回りしないよう、容器１の回転を阻止するようになっている。
【００１５】
上記腕状部材２２は、上述したように上記回転軸２３に対して揺動可能に設けられており、上記回転軸２３に固定された把持部材２１に対して回転可能となっている。また図５に示すように上記腕状部材２２は上記容器１のフランジ部１ｄの高さに設けられている。
上記腕状部材２２における相互に相対した部分には、アーチ状の逃げ部２２ａと、当該逃げ部２２ａよりも先端側に形成されて上記フランジ部１ｄにおける、上記把持部材２１の先端側、すなわち回転体３Ａの外方の部分に接触する接触部２２ｂとが形成されている。
さらに、上記把持部材２１および上記腕状部材２２にはそれぞればね受け２１ａ、２２ｃが形成されており、これらばね受け２１ａとばね受け２２ｃとの間には付勢手段としてのばね２７が弾装され、これにより上記腕状部材２２は上記把持部材２１に対して閉鎖する方向に付勢されている。
一方、上記腕状部材２２の側面にはプレート２８が設けられており、図５に示すように上記プレート２８の下端部が上記把持部材２１の側面に当接するように形成されている。
【００１６】
図４の図示上方は、グリッパ１５が容器１を把持していない場合に、上記ばね２７が上記腕状部材２２を把持部材２１に対して閉鎖方向に付勢し、上記プレート２８が把持部材２１に当接してこれ以上腕状部材２２が閉鎖できない状態を示している。
一方、図４の図示下方に示すように、グリッパ１５が容器１を把持する場合、上記腕状部材２２の上記接触部２２ｂがフランジ部１ｄに回転体３Ａの外方から当接するが、上記ばね２７の付勢力に抗して把持部材２１がさらに閉鎖方向に回転して上記把持面２５が容器の首部１ｃに当接することで、腕状部材２２が把持部材２１に対して開いた状態となる。
逆に、上記把持部材２１が開放方向に移動すると、上記プレート２８を介して腕状部材２２が押圧され、これにより把持手段２１と腕状部材２２とが同期して開放方向に移動することとなる。
【００１７】
上記供給手段４の供給グリッパ１４は、図６に示すように開閉可能に設けられて上記容器１の口部１ｂを把持する一対の把持部材３１と、上記把持部材３１を回転可能に保持した回転軸３２とを備え、上記把持部材３１は図５に示すように上記容器１の口部１ｂにおける上記フランジ部１ｄに隣接した位置を把持するようになっている。
図３に示すように、上記供給グリッパ１４の把持部材３１も、上記グリッパ１５と同様、上記回転軸３２の下方に設けられた歯車３２ａが噛合することによって開閉するようになっており、また一方の回転軸３２の下端に設けられたアーム３２ｂおよびカムフォロア３２ｃがカム３３に沿って移動することで開閉するようになっている。
このように、供給グリッパ１４は上記カム３３によって開閉し、その開閉量はあらかじめ設定されているが、上記把持部材３１が閉鎖状態となった際における寸法は、設計上の寸法で製造された容器１をがたつきなく把持するような寸法となっている。
【００１８】
上記排出手段５の支持テーブル１６は、上記容器１を下方から支持するとともに、当該容器１の首部１ｃにおける上記フランジ部１ｄの上方の部分を支持して、容器１の脱落を防止するようになっている。
上記排出位置Ｂでは、上記キャッパ３のグリッパ１５が開放動作を行うようになっており、これにより上記グリッパ１５に把持された容器が支持テーブル１６上に載置されて受け渡されるようになっている。
またこの支持テーブル１６の上方にはキャップ２が載置されるキャップテーブル１６Ａが設けられており、図示しないキャップ供給手段が排出手段５におけるキャップ供給位置Ｄにおいて上記キャップテーブル１６Ａにキャップ２を載置するようになっている。
このキャップテーブル１６Ａが上記排出位置Ｂに到達すると、上記キャッピングヘッド１７が下降して、当該キャップテーブル１６Ａに載置されたキャップ２を受け取るようになっている。
【００１９】
以下、上記構成を有するキャッパ３の動作について説明すると、まず、上記供給手段４には図示しない充填装置において飲料等が充填された容器１が供給され、上記供給グリッパ１４は容器１の口部１ｂを把持しながら、上記供給手段４とキャッパ３とが接する受け取り位置Ａまで搬送する。
図６〜図８は、上記容器１が設計上の寸法で製造された場合における、上記受け取り位置Ａでの上記供給手段４の供給グリッパ１４とキャッパ３のグリッパ１５の動作を説明するものとなっている。
またこれらの図には、供給手段４の供給グリッパ１４が理想的な状態で容器１を把持した場合における、当該容器１の中心が移動する移動軌跡Ｌｓと、キャッパ３のグリッパ１５が理想的な状態で容器１を把持した場合における、当該容器１の中心が移動する移動軌跡Ｌｃとを示している。
そして図７は、上記供給手段４における容器１の移動軌跡Ｌｓとキャッパ３における容器１の移動軌跡Ｌｃとが接した受け渡し位置Ａに、上記供給グリッパ１４およびグリッパ１５が位置した状態を示している。
これに対し、図６は図７に対して供給グリッパ１４とグリッパ１５とが上記受け渡し位置Ａよりも回転方向上流側に位置した状態を示し、図８は図７に対して供給グリッパ１４とグリッパ１５とが上記受け渡し位置Ａよりも回転方向下流側に位置した状態を示している。
【００２０】
まず、図示しないが、図６の状態よりもさらに回転方向上流側において、上記供給手段４の供給グリッパ１４は閉鎖状態となって容器１を把持しており、上記キャッパ３のグリッパ１５は完全に開放された状態となっている。
そして、上記各回転体４Ａ、５Ａが回転して、上記グリッパ１５と供給グリッパ１４とが接近すると、上記供給グリッパ１４によって把持された容器１が、上記グリッパ１５における上記把持部材２１および腕状部材２２の間に挿入されるようになっている。
【００２１】
図６は、上記供給グリッパ１４が開放動作を開始し、上記グリッパ１５が閉鎖動作を開始し、これにより上記グリッパ１５における上記腕状部材２２の接触部２２ｂが容器１のフランジ部１ｄに接触した状態を示している。
具体的に説明すると、まず上記供給グリッパ１４は開放動作の途中であるため、依然として容器１の口部１ｂに接触しており、また容器１は上記供給グリッパ１４の移動軌跡Ｌｓに位置している。
一方、上記キャッパ３のグリッパ１５が閉鎖動作を開始すると、上記把持部材２１と腕状部材２２とは一体的に閉鎖動作を行うが、上記腕状部材２２に形成した接触部２２ｂが、上記把持部材２１の把持面２５が容器１の首部１ｃに接触するのに先行してフランジ部１ｄに当接する。
つまり、グリッパ１５の把持部材２１は完全に閉鎖されていないことから、上記把持面２５は容器１の首部１ｃに密着しておらず、また回転防止突起２６も首部１ｃに係合していない状態となっている。
【００２２】
図７は、図６の状態からさらに上記供給グリッパ１４が開放され、上記グリッパ１５がさらに閉鎖された状態を示し、また上記容器１の中心が上記受け渡し位置Ａに位置した状態を示している。
図７の状態では、供給グリッパ１４の把持部材３１は完全に開放しきっておらず、またキャッパ３のグリッパ１５の把持部材２１も完全に閉鎖しきっていない。
すなわち、容器１の口部１ｂとグリッパ１５の把持面２５との間には、ほんの僅かな隙間があり、このため容器１が把持面２５に対してぐらつくと、当該容器１が上記グリッパ１５による移動軌跡Ｌｃからずれてしまう可能性がある。
しかしながら、補助把持手段を構成する腕状部材２２の接触部２２ｂが、容器１のフランジ部１ｄにおける把持部材２２の先端側（回転体３Ａの外方）に接触する。
すると、上記接触部２２ｂが容器１を把持部材２１の先端側から基部側（回転体３Ａの内方）へと押圧し、これにより首部１ｃにおける把持部材２１の基部側の部分が把持部材２１の把持面２５に形成された延長部２５ａに当接する。
その結果、上記腕状部材２２によって押圧された容器１は、上記把持部材２１の延長部２５ａとの間でがたつきなく保持され、かつ当該容器１の中心を上記グリッパの移動軌跡Ｌｓ上に位置させることができる。
【００２３】
図８は、図７の状態から供給グリッパ１４が完全に開放状態となって容器１を解放し、一方でグリッパ１５が完全に閉鎖状態となって容器１を把持して、容器１が供給手段４による移動軌跡Ｌｓからキャッパ３による移動軌跡Ｌｃへと移行し、容器１の受け渡しが完了した状態となっている
上述したように、図７の状態において、腕状部材２２と把持部材２１とによってがたつきなく保持され、容器１の中心が上記移動軌跡Ｌｓ近傍に位置していることから、この状態でグリッパ１５の把持部材２１が閉鎖すると、上記把持面２５が容器１の首部１ｃに沿って接触し、上記回転防止突起２６が首部１ｃの外面に略均等に係合することとなる。
また図７の状態から図８の状態となる間、上記腕状部材２２はそれ以上容器１を押圧することができず、閉鎖動作を継続できないため、把持部材２１はばね２７の付勢力に抗して閉鎖動作を継続し、腕状部材２２は把持部材２１に対してさらに開く方向に回転している。
【００２４】
このように、容器１の首部１ｃに沿って把持部材２１の把持面２５が接触した状態では、当該容器１の中心と上記キャッピングヘッド１７の回転軸とが一致し、上記装着位置Ｃにおいてキャッピングを行うことができる。
一方、上記供給グリッパ１４は開放状態となって容器１から離隔しているため、その後供給手段４及びキャッパ３の回転体４Ａ、５Ａがそれぞれ回転を継続すると、上記供給グリッパ１４は上記グリッパ１５に把持された容器１に接触することなく容器１から離脱することとなる。
以上のように、上記補助把持手段としての腕状部材２２によって容器１がグリッパ１５の基部側もしくは先端側への移動を規制するため、図６の状態において、仮に機械的誤差により供給グリッパ１４の開放が図示したよりも開いており、より容器１のがたつきが発生しやすい場合であっても、容器１を上記グリッパ１５による移動軌跡Ｌｃに位置させることができ、確実な受け渡しを行うことができる。
【００２５】
上述のとおり、上記図５〜図７は、上記容器１が設計上の寸法で製造された場合における、当該容器１の受け渡しを説明したものとなっており、これに対し、容器１の製造誤差によって、上記口部１ｂ、フランジ部１ｄ、首部１ｃの各寸法が、上記設計上の寸法に対して大径や小径となった容器１も存在する。
特に、容器１がＨＤＰＥ製である場合であって、かつ上記首部１ｃの直径が設計上の直径よりも小径となった場合には、後述するように上記受け取り位置Ａでの受け渡し不良が発生し、これに伴って上記キャッピングヘッド１７によるキャッピング不良が発生することがあった。
このような問題に対し、本実施例のキャッパ３によれば、このような首部１ｃの直径が小径となっている容器１であっても、確実に容器１の受け渡しを行い、キャッピングを行うことが可能となっている。
ここでは、例えば設計上の寸法に対して、上記首部１ｃ、フランジ部１ｄ、口部１ｂの直径がそれぞれ９５％程度に小径となった容器１の受け渡しについて説明する。
【００２６】
図９〜図１１は、首部１ｃの直径が設計上の寸法よりも小径であった容器１を、供給グリッパ１４からグリッパ１５へと受け渡す様子を示したものであり、それぞれ上記図６〜図８に対応した状態を示している。
なお、図９〜図１１において、供給グリッパ１４およびグリッパ１５の動作は上記図６〜図８の動作と同じであり、首部１ｃが小径となった容器１を把持するために特別な制御等は必要としない。
図９は、上記グリッパ１５が閉鎖動作を開始した状態であるが、図６と異なり、上記容器１のフランジ部１ｄが小径であることから、供給グリッパ１４による容器の把持力は、設計上の寸法の直径を有する容器１を把持する場合よりも相対的に低下している。またこのとき、上記腕状部材２２の接触部２２ｂは容器１のフランジ部１ｄに接触していない。
【００２７】
そして図１０の状態では、供給グリッパ１４が図９の状態からさらに開放されるが、容器１が小径である分だけ、供給グリッパ１４の把持部材３１と容器１の口部１ｂとの間の隙間は図７の状態よりもさらに広がってしまい、容器１の把持部材３１に対するぐらつき量が大きくなる。
しかしながら、図１０の状態まで把持部材２１と腕状部材２２とが閉鎖すると、上記腕状部材２２の接触部２２ｂが容器１のフランジ部１ｄに接触して、容器１を回転体３Ａの外方から内方へと押圧し、当該容器１を把持部材２１ににおける把持面２５の延長部２５ａとの間で保持するため、容器１のぐらつきが阻止され、グリッパ１５による容器１の理想的な移動軌跡Ｌｃに容器１の中心を略一致させることができる。
そして、この状態から図１１に示すようにグリッパ１５が完全に閉鎖状態となると、上記把持面２５が首部１ｃに沿って接触され、また全ての回転防止突起２６を首部１ｃの外面に均等に係合させることができる。
【００２８】
このように、本実施例のキャッパ３によれば、製造誤差等によって首部１ｃの径が小径であった場合であっても、キャッパ３のグリッパ１５において上記容器１の首部１ｃの中心をキャッピングヘッド１７の回転軸に一致させた状態で把持することができる。
これに対し、図１２に示す、上記腕状部材２２を備えない従来のキャッパ１０３においては、上記首部１ｃが小径の容器１を受け渡す際に以下のような受け渡し不良が発生する。
図１２は本実施例における図８、図１１にそれぞれ対応した状態を示し、ここで従来のキャッパ１０３の把持部材１２１と供給グリッパ１１４の把持部材１３１とは、本実施例と同様の動作をするようになっている。
図１０で示したように、図１２の直前の状態において、上記供給グリッパ１１４は完全に開放されておらず、容器１は小径であることから、容器の口部１ｂとの間に隙間が生じており、容器１が把持部材１３１に対してぐらつきが生じている。
図１２は、容器１がグリッパ１１５の移動軌跡Ｌｃに対して把持部材１２１の先端側にずれた状態で把持された状態を示しており、回転防止突起１２６のうち把持部材１２１の先端側に位置したものだけが係合している。
容器１が比較的硬質なＰＥＴ素材である場合、図１２の状態から把持部材１２１が閉鎖されても、回転防止突起１２６が容器１の表面を滑り、容器１が上記理想的な移動軌跡Ｌｃ上に移動する場合がある。
これに対し、容器１が軟質なＨＤＰＥ製の場合、図１２の状態から把持部材１２１が閉鎖されると、容器１が把持部材１２１によって挟持されて変形し、また把持面１２５における先端側の回転防止突起１２６が首部１ｃに食い込むことから、容器１が上記理想的な移動軌跡Ｌｃからずれたまま把持されてしまうこととなる。
このように容器１が理想的な移動軌跡Ｌｃからずれ、回転防止１２６が部分的に係合した状態のまま、キャップ２の装着位置Ｃまで搬送されると、回転防止突起１２６による把持が不十分となり、キャッピングヘッド１７からのトルクを受けきれずにキャップ２と容器１とが供回りすることがある。
その場合、供回りによるキャップ２と容器１との相対的な回転数が不足することでキャッピング不良が発生することとなる。
また、容器１の中心がグリッパ１１５の移動軌跡Ｌｃよりずれた状態では、容器１の中心とキャッピングヘッド１７の中心とが偏倚することになるため、供回りが生じなかった場合でも、ベレーキャップ等のキャッピング不良が生じるという問題が発生する恐れがある。
【００２９】
図１３、１４は本発明にかかる第２実施例を示し、上記実施例のように補助把持手段としての上記腕状部材２２が容器１のフランジ部１ｄを押圧するのに対し、それ以外の部分に当接する実施例となっている。なお、以下の説明において上記第１実施例と共通する構成については当該構成の符号に対して２００を加算した符号を用いることとする。
本実施例の腕状部材２２２は、上記把持部材２２１の上方に設けられるとともに上記回転軸２２３に対して回転可能に設けられた揺動部２２２Ａと、上記把持部材２２１の下方に設けられて上記接触部２２２ｂの形成された腕部２２２Ｂと、上記揺動部２２２Ａと腕部２２２Ｂとを連結するステー２２９とから構成されている。
上記腕部２２２Ｂは、上記容器１の胴部１ａにおける最大径の部分に設けるのが望ましく、上記実施例と同様、上記接触部２２２ｂは容器１における把持部材２２１の先端側に接触するようになっている。
【００３０】
次に、図１５、図１６は、本発明にかかる第３実施例を示しており、上記第１、第２実施例では上記キャッパ３のグリッパ１５に補助把持手段としての腕状部材２２、２２２を設けているのに対し、本実施例では補助把持手段を供給手段３０４の各供給グリッパ３１５にそれぞれ設けたものとなっている。なお、以下の説明において上記第１実施例と共通する構成については当該構成の符号に対して３００を加算した符号を用いることとする。
まず、本実施例におけるキャッパ３０３のグリッパ３１５は、上記腕状部材２２、２２２が設けられていない以外、第１、第２実施例のグリッパ１５、２１５と同じ構成を有し、また上記供給手段３０４における供給グリッパ３１４の把持部材３３１も、上記第１、第２実施例の把持部材３１、２３１と同様の構成を有している。
そして、これらグリッパ３１５の把持部材３２１と供給グリッパ３１４の把持部材３３１とは、上記第１、第２実施例と同様のタイミングで開閉するようになっている。
上記補助把持手段３４１は、上記供給グリッパ３１４に把持される容器３０１よりも回転体３０４Ａの内方に設けられたプッシャ３４２と、当該プッシャ３４２を常時回転体３０４Ａの外方に付勢するばね等の付勢手段３４３とから構成されている。
上記プッシャ３４２は上記供給グリッパ３１４の把持部材３３１が把持する容器３０１の首部３０１ｃのさらに上方に接触し、上記供給グリッパ３１４に容器３０１が把持されている間、上記付勢手段３４３の付勢力によって当該容器３０１を常時回転体３０４Ａの外方に押圧するようになっている。
【００３１】
上記構成によると、供給手段３０４の供給グリッパ３１４とキャッパ３０３のグリッパ３１５とが、これらの移動軌跡Ｌｓ、Ｌｃが接する受け渡し位置Ａに位置し、上記供給グリッパ３１４の把持部材３３１およびグリッパ３１５の把持部材３２１が若干開いた状態において、上記補助把持手段３４１のプッシャ３４２が付勢手段３４３の付勢力によって容器３０１を上記把持部材３３１の先端側から基部側へと押圧する。
これにより、容器３０１は上記プッシャ３４２によって閉鎖動作中のグリッパ３１５の把持部材３２１に形成された把持面３２５の延長部３２５ａに当接し、これにより容器３０１のぐらつきが解消されて、グリッパ３１５の移動軌跡Ｌｃ上に保持されることとなる。
その後、上記グリッパ３１５が完全に閉鎖されることで、容器３０１に上記把持面３２５に形成された回転防止突起３２６が係合し、容器３０１がグリッパ３１５によって適切に把持されることとなる。
【００３２】
図１７は第４の実施例を説明する図であり、上記第１〜第３実施例に対し、上記供給手段４０４およびキャッパ４０３はそれぞれ回転体を備えておらず、供給手段４０４は容器４０１をその上面に載置してこれを間欠的に搬送するベルトコンベヤとなっている。なお、以下の説明において上記第１実施例と共通する構成については当該構成の符号に対して４００を加算した符号を用いることとする。
上記キャッパ４０３は所定の搬送経路に沿ってグリッパ４１５を移動させるとともに、図に示す受け渡し位置Ａにおいて、当該グリッパ４１５の搬送経路から上記ベルトコンベヤ４０４上に突出して、当該ベルトコンベヤ４０４上の容器４０１を把持するものとなっている。
また上記グリッパ４１５は、第１〜第３実施例と同様、先端部に把持面４２５が形成された一対の把持部材４２１を有しており、上記把持面４２５には延長部４２５ａおよび回転防止突起４２６が形成されている。
そしてグリッパ４１５は、把持部材４２１が開放された状態で上記ベルトコンベヤ４０４上の受け渡し位置Ａに移動し、その状態でカム機構やサーボモータ等によって閉鎖されると、上記把持面４２５が容器４０１を把持し、回転防止突起４２６が容器４０１の首部４０１ｃに係合するようになっている。
【００３３】
そして本実施例においては、上記受け渡し位置Ａにおける上記グリッパ４１５とは反対側の位置に、上記補助把持手段４４１を設けたものとなっており、当該補助把持手段４４１は、上記容器４０１を押圧するプッシャ４４２と、当該プッシャ４４２を上記ベルトコンベヤ４０１の搬送方向に対して直交する方向に往復動させるエアシリンダー等の移動手段４４３とによって構成されている。
上記プッシャ４４２は上記容器４０１における胴部４０１ａの高さに位置しており、容器４０１をグリッパ４１５の先端側から基部側へと押圧するようになっている。
【００３４】
本実施例において、上記ベルトコンベヤ４０４は間欠的に容器４０１を搬送して、当該容器４０１を上記受け渡し位置Ａに停止させる。この時、容器４０１は上記グリッパ４１５が理想的な状態で把持した仮想の容器４０１の位置に対して、搬送方向前後方向や直交方向に位置ずれが生じている場合がある。
搬送方向前後方向へのずれは、上記把持部材４２１が閉鎖されることによって上記把持面４２５が容器４０１を適正な位置に移動させるため問題とならないが、容器４０１が搬送方向に対して直交方向にずれていた場合、把持部材４２１が閉鎖された際に把持面４２５が首部４０１ｃの外面に密着せず、回転防止部材４２６の一部だけが係合する場合がある。
そこで本実施例では、上記容器４０１が受け渡し位置Ａで停止し、上記グリッパ４１５が閉鎖されるのに先立ち、上記補助把持手段４４１が作動して上記プッシャ４４２が容器４０１に接触し、これを把持手段４２１の先端側から基部側へと押圧する。
プッシャ４４２に押圧された容器４０１は、上記把持部材４２１における把持面４２５の延長部４２５ａに当接し、これにより容器４０１はがたつきなく保持されることとなる。
その後、上記把持部材４２１が閉鎖されて、上記把持面４２５が容器４０１の首部４０１ｃに密着し、また回転防止突起４２６が首部４０１ｃの外面に係合することで、容器４０１がグリッパ４１５によって適切に把持され、その後キャッピングされる。
【００３５】
なお、第１、第２実施例、すなわちキャッパ３、２０３のグリッパ１５、２１５に補助把持手段としての腕状部材２２、２２２を設けた構成において、上記一対の腕状部材２２、２２２のうち、いずれか一方を省略してもよい。
すなわち、一つの腕状部材であっても、当該腕状部材の接触部によって容器を把持部材の先端側から基部側に移動させることができれば、その後把持部材によって容器を適切に把持することが可能となる。
さらに、上記各実施例において、上記グリッパの把持面には回転防止部として回転防止突起を形成しているが、上記把持面をゴムなどの高摩擦係数の素材によって構成し、当該把持面の表面自体で回転防止部を構成してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  容器                    １ｂ  口部
１ｃ  首部                  １ｄ  フランジ部
３  キャッパ                ４  供給手段
１４  供給グリッパ          １５  グリッパ
２１  把持部材              ２２  補助把持部材
２２ｂ  接触部              ２５  把持面
２６  回転防止突起          Ｌｃ、Ｌｓ  容器の理想的な移動軌跡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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