(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的又は間欠的に回転する移送部材の周りに等間隔に複数対設置され、袋の両側縁部を挟持し、前記移送部材とともに一定の環状経路に沿って回転する自動充填機のグリッパーであり、前記移送部材に取り付けられた左右一対の揺動レバーと、基部が各揺動レバーに固定されたグリッパーアームと、各グリッパーアームの先端部に内向きに対向配置されたチャック部と、前記チャック部の開閉を行うチャック開閉機構からなり、前記チャック部が、挟持部を前記グリッパーアームの基部とは反対側に向けて前記グリッパーアームの先端部に固定された固定側チャックと、前記グリッパーアームの先端部に回動自在に設置された可動側チャックからなり、前記チャック開閉機構が前記可動側チャックを回動させて前記チャック部の開閉を行うグリッパーにおいて、前記グリッパーアームが筒状をなし、前記チャック開閉機構として、前記グリッパーアームの筒内にピストンロッドを前記グリッパーアームの先端側に向けて設置された復動型エアシリンダと、前記グリッパーアームの筒内において前記エアシリンダのピストンロッドと前記可動側チャックとを連結する連結機構部を備え、前記グリッパーアームの下部に穴と長溝状の切り欠き部が形成され、前記エアシリンダの２つのエア出入り口に、エア配管につながる管継ぎ手が前記穴と切り欠き部を通して接続され、前記ピストンロッドの進退に伴い前記可動側チャックが回動することを特徴とする自動充填機のグリッパー。
【請求項２】
前記自動充填機において、移送部材が間欠回転するテーブルであり、前記グリッパーが袋を吊り下げ状に挟持するものであり、前記テーブルが一回転する間に、前記グリッパーに袋が供給され、前記グリッパーにより挟持された袋に対し順次袋口の開口、内容物の充填等の各充填工程が行われることを特徴とする請求項１に記載された自動充填機のグリッパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋の両側縁部を挟持する自動充填機のグリッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば間欠回転テーブル式充填機は、間欠回転するテーブルと、その周りに等間隔に複数対設置され該テーブルとともに間欠回転するグリッパーを備え、前記テーブルが一回転する間に、前記グリッパーに袋が供給され、前記グリッパーにより両側縁部を挟持され吊り下げられた袋に対し順次袋口の開口、内容物の充填、及び必要に応じて袋口シール等の各充填工程が行われる。
【０００３】
間欠回転テーブル式充填機のグリッパーとして、例えば特許文献１には、間欠回転テーブルに取り付けられた左右一対の揺動レバーと、基部が各揺動レバーに固定されたグリッパーアームと、各グリッパーアームの先端部に内向きに対向配置されたチャック部と、前記チャック部の開閉を行うチャック開閉機構からなるグリッパーが記載されている。前記チャック部は、挟持部をグリッパーアームの基部とは反対側に向けて前記グリッパーアームの先端部に固定された固定側チャックと、グリッパーアームの先端部に回動自在に設置された可動側チャックからなり、前記チャック開閉機構は、充填機の架台の適所（例えば空袋供給工程位置、充填済みの袋の排出工程位置）に設置された駆動機構、グリッパーアームに設置されて前記駆動機構の動力を可動側チャックに伝達する受動部材やロッド、リンク機構等からなる連結機構部、及びグリッパーアームに設置されて可動側チャックを常時閉方向に付勢するバネ等を備える。 
【０００４】
しかし、このチャック開閉機構には、次のような問題点がある。（１）複数の駆動機構をテーブルの下部周囲に設置する必要があるため、スペースをとり、構造が複雑化、コストアップし、清掃性及びメンテナンス性が低下する、（２）不良袋排出工程や持ち替え計量工程等を追加する場合、その工程位置でチャックを一度開閉させる必要があるが、そのためにはチャック開閉機構の駆動機構をメインの（回転テーブル等）の駆動機構と機械的に（カム等を介して）連動させる必要があり、新たに駆動機構を設置するための設計変更や改造工事が煩雑であり、また架台上のスペースが不足する場合は前記工程を追加すること自体が困難である、（３）袋の材質や厚み、被充填物の充填量等に応じてチャックの挟持力を変更することが望ましいが、バネを交換する作業は極めて煩雑で熟練者でも時間を要する。
【０００５】
特許文献２には、バネに変えてトグル式の連結機構部を有するチャック開閉機構が記載されているが、これも同様の問題点を有する。
一方、特許文献３，４には、可動側チャックを単動式のエアシリンダで駆動するようにした充填機が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１５６４４０号公報
【特許文献２】特公平７−３７２５１号公報
【特許文献３】実開昭５８−４９７０６号公報
【特許文献４】特開昭５５−２０１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３に記載された充填機は間欠回転テーブル式充填機であるが、エアシリンダが間欠回転テーブル上の各グリッパーアームの横のスペースに設置されることから、各グリッパー対の占めるスペースが大きくなり、テーブル上に設置できるグリッパー対の数が限られ、グリッパー対を増やそうとすればテーブル（充填機全体も）が大型化せざるを得ない。また、引用文献３には袋の供給に関する記載がないが、固定側チャックを可動側チャックの外側（テーブルの中心側からみて）に設置したため、前記テーブルの外周側から袋を供給する際に固定側チャックと袋の干渉を防ぐには、グリッパーアームを開閉する必要があり、それにより発生する時間ロスにより生産性が低下するという問題がある。また、エアシリンダ及びチャックとの連結機構部が露出しているためゴミが溜まりやすく、清掃性及びメンテナンス性に劣る。
【０００８】
特許文献４は固定式の充填機に関するもので、可動側チャックを単動式のエアシリンダで駆動することが記載されている。この充填機では、空袋供給装置側に固定側チャックを設置しているため、現実的には袋の供給の際に固定側チャックと袋が干渉するおそれが高く、それを避けるには摺動体１７（グリッパーアームに相当する部位）を開閉する必要があると考えられ、従って特許文献４の技術を例えば間欠回転テーブル式充填機に適用すると、特許文献３と同様の問題が生じる可能性がある。また、エアシリンダとチャックの間にラック・ピニオン機構（チャックとの連結機構部に相当する部位）が介在し、これが露出しているためゴミが溜まりやすく、清掃性及びメンテナンス性に劣る。
【０００９】
本発明は、特許文献１に記載されたようなグリッパーにおいて、チャック開閉機構の設置スペースを減らし、必要に応じて不良袋排出工程や持ち替え計量工程のようなチャックを開閉する工程を追加することが容易にでき、必要に応じてチャックの挟持力を変更することが容易にでき、しかも、特許文献３，４で予測されるような生産性の低下や、装置の大型化、清掃性及びメンテナンス性の低下という問題の生じないグリッパーを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動充填機のグリッパーは、連続的又は間欠的に回転する移送部材の周りに等間隔に複数対設置され、袋の両側縁部を挟持し、前記移送部材とともに一定の環状経路に沿って回転するグリッパーであり、前記移送部材に取り付けられた左右一対の揺動レバーと、基部が各揺動レバーに固定されたグリッパーアームと、各グリッパーアームの先端部に内向きに対向配置されたチャック部と、前記チャック部の開閉を行うチャック開閉機構からなり、前記チャック部が、挟持部を前記グリッパーアームの基部とは反対側に向けて前記グリッパーアームの先端部に固定された固定側チャックと、前記グリッパーアームの先端部に回動自在に設置された可動側チャックからなり、前記チャック開閉機構が前記可動側チャックを回動させて前記チャック部の開閉を行うようにしたグリッパーの改良に係わる。
本発明に係るグリッパーは、前記グリッパーアームが筒状をなし、前記チャック開閉機構として、前記グリッパーアームの筒内にロッドを前記グリッパーアームの先端側に向けて設置された復動型エアシリンダと、前記グリッパーアームの筒内において前記エアシリンダのピストンロッドと前記可動側チャックとを連結する連結機構部を備え、前記グリッパーアームの下部に穴と長溝状の切り欠き部が形成され、前記エアシリンダの２つのエア出入り口に、エア配管につながる管継ぎ手が前記穴と切り欠き部を通して接続され、前記ピストンロッドの進退に伴い前記可動側チャックが回動し、前記固定側チャック側に回動したとき両チャック部が閉じ、その反対側に回動したとき両チャック部が開くようになっていることを特徴とする。
【００１２】
前記グリッパーが適用される自動充填機の形態として、移送部材が間欠回転するテーブルであり、前記グリッパーが袋を吊り下げ状に挟持するものであり、前記テーブルが一回転する間に、前記グリッパーに袋が供給され、前記グリッパーにより挟持された袋に対し順次袋口の開口、内容物の充填、必要に応じて袋口のシール等の各充填工程が行われる自動充填機を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特許文献１に記載されたようなグリッパーにおいて、チャック開閉機構を簡素化するとともに設置スペースを減らし、必要に応じて不良袋排出工程や持ち替え計量工程のようなチャック部を開閉する工程を追加することが容易にでき、必要に応じてチャックの挟持力を変更することが容易にでき、また、特許文献３，４で予測されるような生産性の低下や、装置の大型化、清掃性及びメンテナンス性の低下という問題の生じないグリッパーを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図３を参照して、本発明に係る自動充填機のグリッパーについて具体的に説明する。
図１〜図３に示すグリッパーは、特許文献１に記載されたグリッパーと同様の間欠回転テーブル式充填機に適用されたもので、間欠回転するテーブル（図示せず）に等間隔に複数対設置されたものの１つ（一対）である。このグリッパーは、前記テーブルに水平面内で揺動自在に取り付けられた左右一対の揺動レバー１と、基端に形成されたブラケット２ａにおいて各揺動レバー１に固定された筒状のグリッパーアーム２と、各グリッパーアーム２の先端部に設置されたチャック部３と、各グリッパーアーム２の筒内に設置されたチャック開閉機構４からなる。
なお、一対の揺動レバー１，１は、バネ５により内向きに付勢され、実用新案登録第２５７２９５４号公報に記載された公知の機構により、所定のタイミングで水平面内で対称的に揺動し、グリッパーアーム２，２を水平面内で開閉し、これにより両チャック部３，３間の間隔が公知の形態で調整される。
【００１５】
チャック部３，３は、各グリッパーアーム２，２の先端に内向きに対向配置されており、それぞれ、挟持部６ａをグリッパーアーム２の基部（前記テーブル側）とは反対側に向けてグリッパーアーム２の先端部に固定された固定側チャック６と、固定側チャック６の挟持部６ａとの間で袋の側縁を挟持する挟持部７ａを有し、基端がグリッパーアーム２の先端部に設置された軸８により軸支され、水平面内で回動自在に設置された可動側チャック７からなる。軸８はグリッパーアーム２の先端部外側に一体的に形成した支持部９に設置されている。可動側チャック７が固定側チャック６側に回動したときチャック部３が閉じ、その反対側に回動したときチャック部３が開く。
【００１６】
チャック開閉機構４は、グリッパーアーム２の筒内に設置されたエアシリンダ１１と、エアシリンダ１１のピストンロッド１２と可動側チャック７とを連結する連結機構部１３からなる。エアシリンダ１１は復動型で、グリッパーアーム２の下部に形成された穴１４及び長溝状の切り欠き部１５を通して、前後のエア出入り口に管継ぎ手１６，１７が螺入接続され、各管継ぎ手１６，１７につながるエア配管１８，１９は、図示しない切換弁等を介して圧力エア供給源に接続されている。管継ぎ手１６のエア出入り口との接続部分に回り止め用スペーサ２１が嵌められて穴１４内に嵌入され、グリッパーアーム２の筒内に設置されたエアシリンダ１１の前端位置を規定する位置決め用スペーサ２２が、グリッパーアーム２の筒内に設置されている。なお、長溝状の切り欠き部１５を形成したことで、エアシリンダ１１のサイズ（長さ）が変わっても管継ぎ手１７を設置することができる。
【００１７】
連結機構部１３は、ピストンロッド１２の先端に螺合する連結部材２３と、連結部材２３と可動側チャック７をピン２４，２５を介して連結するリンク２６、及び前記ピン２４，２５からなる。リンク２６は一端がピン２４により連結部材２３の先端に、他端がピン２５により可動側チャック７の中間位置に連結され、ピストンロッド１２の進退に伴い、連結機構部１３を介して可動側チャック７が回動（チャック部３が開閉）する。具体的には、ピストンロッド１２が後退すると可動側チャック７が固定側チャック６側に回動してチャック部３が閉じ、ピストンロッド１２が前進すると可動側チャック７が反対側に回動してチャック部３が開く。
チャック部３が開いたとき、可動側チャック７は前方側（前記テーブルの反対側）に開いていることから、袋を前方側からグリッパーに供給するとき、特許文献１と同様にグリッパーアーム２自体を水平面内で開閉しなくても、袋と可動側チャック７が干渉することはない。従って、袋の供給時にグリッパーアーム２を開閉することに伴う時間ロスがなく、生産性が低下するおそれもない。
【００１８】
上記グリッパーでは、チャック開閉機構４としてエアシリンダ１１を用いたため、特許文献１に記載されたグリッパーの開閉機構のようなスペースが必要でなく、構造自体も簡素化する。そして、切換弁の作動により前記テーブルが一回転する間のどの位置でもチャック部３を開閉することができるので、不良袋排出工程や持ち替え計量工程等を追加する場合などに容易に対応でき、しかも開閉のための余分な設計変更や改造工事等は必要でない。また、挟持力の変更も容易である。
【００１９】
上記グリッパーでは、チャック開閉機構（エアシリンダ１１及び連結機構部１３）をグリッパーアーム２の筒内に収容したため、グリッパーアーム２周りがスッキリとしたものとなり、清掃性、メンテナンス性も優れる。そして、チャック開閉機構４の駆動源としてエアシリンダ１１を用いても、一対のグリッパーの占めるスペースは、特許文献１に記載されたグリッパーと同等かむしろ減少し、前記テーブルの大型化が防止できる。
【００２０】
上記グリッパーでは、復動型のエアシリンダ１１を用いたが、これに換えて単動型のエアシリンダを用いることもできる。単動型エアシリンダを用いる場合は、エア圧により一方向に作動したピストンロッドを例えばバネの付勢力で反対方向に復帰させることになるが、可動側チャック７を閉じるときエアシリンダの加圧力を用い、可動側チャック７が開くときバネの付勢力を用いるように構成することが望ましい。チャック部３の挟持力の調整が容易に行えるからである。この場合、上記バネもグリッパーアーム２の筒内に設置されることになる。しかし、単動型の場合、バネの強度が不足すると復帰不良となること、及び必要な挟持力を発生させるためバネの強度の分だけ高いエア圧を必要とすることから、復動型のエアシリンダを用いることが望ましい。
【００２１】
なお、上記グリッパーでは、ピストンロッド１２が後退すると可動側チャック７が固定側チャック６側に回動してチャック部３が閉じ、ピストンロッド１２が前進すると可動側チャック７が反対側に回動してチャック部３が開くが、ピストンロッド１２の進退と可動側チャック７の回動の向きを逆に設定することも可能である。
また、上記グリッパーは、間欠回転テーブル型充填機に適用したが、本発明のグリッパーは、連続回転テーブル式充填機や、環状経路に沿って回転するチェーンを移送部材とする充填機（例えば特開平２００２−３０２２２７号公報参照）、あるいは袋を縦に吊り下げるのではなく横に寝かせた状態で移送し、移送の過程で充填操作を行う横型充填機（例えば特開平０６−１４４４０３号公報参照）などにも適用できる。
【００２２】
図４に別のグリッパー（参考例）を示す。図４のグリッパーにおいて、図１〜３に示すグリッパーと実質的に同じ部位には同じ参照番号を付与した。
図４に示すグリッパーは、エアシリンダ１１がグリッパーアーム２自体をシリンダ筒としている点で、図１〜図３に示すグリッパーと異なり、他の点で実質的に同じである。図４に示すように、エアシリンダ１１のピストン２７がグリッパーアーム２の筒内（シリンダ筒２８の内部）に前後摺動可能に嵌り、グリッパーアーム２の後端が閉じられ（後端壁２９）、グリッパーアーム２の中間部にピストンロッド１２が通過する穴３１を有する隔壁３２が形成され、ピストンロッド１２と穴３１の間をＯ−リング３３がシールし、グリッパーアーム２の後端壁２９と隔壁３２の間の筒状壁部（シリンダ筒２８の壁部）に２つのエア出入り口（ねじ付き穴）が開けられ、そこに加圧エアを導入するための管継ぎ手１６，１７が螺入接続されている。ピストンロッド１２はグリッパーアーム２の筒内に配置された連結機構部１３を介して可動側チャック７に連結されている。なお、３４はＯ−リングである。
このグリッパーは、グリッパーアーム２自体がエアシリンダ１１のシリンダ筒２８となっていることにより、部品点数が減少し、さらに構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るグリッパーの一部断面平面図である。
【図２】その側面断面図である。
【図３】その側面図である。
【図４】参考例に係るグリッパーの側面断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  揺動レバー
２  グリッパーアーム
３  チャック部
４  チャック開閉機構
６  固定側チャック
７  可動側チャック
１１  エアシリンダ
１３  連結機構部
【図１】
0005177403.tif 000002
【図２】
0005177403.tif 000003
【図３】
0005177403.tif 000004
【図４】
0005177403.tif 000005