(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に設けた回転体と、この回転体に回転自在に軸支した回転軸と、上記回転体の回転に伴って上記回転軸を往復回転させる駆動機構と、上記回転軸の往復回転に連動して開閉作動される一対のクランプアームとを備えたクランプ式容器搬送装置において、
上記回転体に一対のスライド部材を該回転体の接線方向にそれぞれ往復動自在に設けるとともに上記回転軸を回転体の半径方向に向けて配置して該回転軸にピニオンを設け、各スライド部材に設けたラックを、上記ピニオンの往復回転により各スライド部材が互いに逆方向に進退動するように上記ピニオンに噛合させ、さらに上記一対のクランプアームを各スライド部材に設け、
さらに、上記一対のクランプアームが把持した容器の内方側の外周面に当接する位置決め部材と、上記回転軸の軸部に摺動自在に貫通されて先端部に上記位置決め部材を取付けたスライド軸と、このスライド軸の他端に連動して上記位置決め部材を回転体の半径方向に変位させる支持位置調整手段とを設けたことを特徴とするクランプ式容器搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一対のクランプアームで容器を把持して搬送するクランプ式容器搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クランプ式容器搬送装置として、回転自在に設けた回転体と、この回転体に回転可能に設けられるとともに互いに逆方向に回転される一対のクランプ軸と、各クランプ軸に設けられてその回転動作により開閉される一対のクランプアームと、上記クランプ軸の回転量を調整してクランプアームの開閉位置を調整する開閉位置調整手段と、このクランプアームと同じ位置に設けられ、かつ半径方向に移動可能に設けられて、容器の内方側の外周面に係合して該容器の半径方向の位置決めを行なう位置決め部材とを備えたものは知られている（特開平６−１８３５５１号公報）。
この種のクランプ式容器搬送装置では、上記位置決め部材により方向性のない丸びんは勿論、方向性のある楕円びんおよび角びん等の変形容器であっても常に一定方向を向けた状態で搬送することができるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記公報のクランプ式容器搬送装置では、開閉位置調整手段によりクランプアームの開閉量を調整可能に構成されているが、クランプアームはクランプ軸を中心として揺動回転して開閉するように構成されているため、上記支持位置調整手段により位置決め部材の停止位置を調整して容器の半径方向の位置を修正しても、楕円びんや角びん等の変形容器の場合には種類が異なったり、または同じ種類の容器であっても大きさが異なると、容器がクランプアームの所定のグリップ部分から外れてしまうため、それにより一定方向に向けた状態で搬送することはできなかった。
このため従来では、変形容器の大きさおよび種類に合わせて予め複数のクランプアーム或はクランプアームに取付けるアタッチメントを準備しておき、処理する容器が変わるとそれに合わせてそれらも同時に交換しなければならず、汎用性が低いといった指摘があった。
本発明はそのような事情に鑑み、丸びんは勿論、種類又は大きさの異なる変形容器であってもクランプアームもしくはアタッチメントの交換なしに搬送することができる汎用性の高いクランプ式容器搬送装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、回転自在に設けた回転体と、この回転体に回転自在に軸支した回転軸と、上記回転体の回転に伴って上記回転軸を往復回転させる駆動機構と、上記回転軸の往復回転に連動して開閉作動される一対のクランプアームとを備えたクランプ式容器搬送装置において、
上記回転体に一対のスライド部材を該回転体の接線方向にそれぞれ往復動自在に設けるとともに上記回転軸を回転体の半径方向に向けて配置して該回転軸にピニオンを設け、各スライド部材に設けたラックを、上記ピニオンの往復回転により各スライド部材が互いに逆方向に進退動するように上記ピニオンに噛合させ、さらに上記一対のクランプアームを各スライド部材に設け、
さらに、上記一対のクランプアームが把持した容器の内方側の外周面に当接する位置決め部材と、上記回転軸の軸部に摺動自在に貫通されて先端部に上記位置決め部材を取付けたスライド軸と、このスライド軸の他端に連動して上記位置決め部材を回転体の半径方向に変位させる支持位置調整手段とを設けたものである。
【０００５】
【作用】
上述したクランプ式容器搬送装置の構成によれば、一対のスライド部材およびこれに取付けた一対のクランプアームはラックとこれに連動する回転軸のピニオンとによって接線方向に直線的に開閉するので、上記支持位置調整手段によって処理する容器に合わせて位置決め部材の半径方向の停止位置を調整することで、丸びんは勿論、楕円びんや角びん等の変形容器における種類または大きさが変わっても、常に容器をクランプアームの所定のグリップ部分で把持することができるので、それにより常に容器の方向を一定にした状態で搬送することができる。
したがって、従来に比較してクランプ式容器搬送装置の汎用性を向上させることができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は一対のクランプアーム２Ａ、２Ｂにより容器を把持して搬送するクランプ式容器搬送装置である。
上記クランプ式容器搬送装置１は、フレーム３に固定した円筒部材４に軸受け５を介して回転自在に軸支した鉛直方向のシャフト６と、このシャフト６の上端部に連結固定した回転体７とを備えており、上記シャフト６の下端部に連結固定したギヤ８を図示しないモータのギヤに連動させている。また、上記回転体７は、シャフト６の上端に固定した円板状の上部板１０と、この上部板１０の下方に配設したリング状の下部板１１と、両部材１０、１１を連結する複数の連結部材１２とから構成している。
上記回転体７の外周部等間隔位置には容器１３（図３参照）を把持して搬送する上記クランプアーム２Ａ、２Ｂが設けられるとともに、さらにこれと同じ位置には容器１３を半径方向において位置決めする位置決め部材１４を設けてあり、これら各位置決め部材１４は後に詳述する支持位置調整手段１５によって容器１３の支持位置を一斉に調整されるようになっている。
【０００７】
上記各位置決め部材１４は、上記各クランプアーム２Ａ、２Ｂを開閉させる中空の回転軸２０内に摺動自在に貫通されて半径方向に移動するスライド軸２１の外方側の端部に直交させて取付けられている。
他方、上記位置決め部材１４を半径方向に移動させる支持位置調整手段１５は、上記上部板１０の同軸上に複数のボルト２２により固定された支持部材２３の外周に軸受け２４を介して回転自在に設けられた筒状部材２５と、この筒状部材２５の上端にボルト２６により連結されて半径方向外方に伸びるリング状のカム板２７とを備えており、このカム板２７の円周方向等間隔位置には上記位置決め部材１４と同数の螺旋状のカム溝２８を穿設してあり、このカム溝２８内に上記スライド軸２１の内方側の端部に上方にむけて取付けた係合ピン２９を貫通させることにより係合させている。
また図３に示すように、上記カム板２７が取付けられる筒状部材２５の下端外周には円周方向に沿ってギヤ３０を形成してあり、このギヤ３０の近接する上部板１０の外方位置には、大径のセクタギヤ３１を位置させて当該ギヤ３０に噛合させている。
そして、上記大径のセクタギヤ３１が上端に一体に取付けられるとともに上部板１０を貫通して下方に突出させた軸部材３２の下端外周には、円周方向に沿ってギヤ３３を形成してあり、このギヤ３３に後に詳述するカム機構３４によって駆動される小径のセクタギヤ３５を噛合させている。
上記小径のセクタギヤ３５は、上部板１０に固定されて下方に突出する支持軸４０に回転自在に軸支してあり、該セクタギヤ３５の基部下端から半径方向外方に伸びる揺動レバー４１の先端に上記カム機構３４の一部を構成するカムフォロワ４２を取付けている。
上記カムフォロワ４２は、上部板１０に揺動可能に設けられて筒状部材２５のギヤ３０に噛合するセクタギヤ４３と上部板１０に固定されたロッド４４とに弾装した付勢ばね４５により、真円のカム部材４６の円錐状のカム面に半径方向外方側から当接係合されている。
上記カム部材４６は、円筒部材４の外周に昇降自在に設けてあり、後に詳述する昇降機構４７により昇降されるが、円筒部材４に対して回転しないようになっている。
上記昇降機構４７は、鉛直方向に配設してカム部材４６の内方側にねじ結合させ、かつ上記円筒部材４にその両端を回転自在に軸支したねじ軸４８と、図示しないがこのねじ軸４８の下端に取付けた歯車とこれに噛合させた複数の歯車と、さらに末端の歯車を回転させるモータとを備えており、このモータにより上記ねじ軸４８を所要量だけ正逆回転させることにより、上記カム部材４６を昇降させることができるようになっている。
このような構成によれば、上記昇降機構４７によりカム部材４６を想像線で示す下方に位置させたときには、カムフォロワ４２がカム部材４６の円錐面の上方部分に当接して最も半径方向内方側に変位しているので、それによりカム板２７は大径のセクタギヤ３１によって図３に示すように時計方向に最も回転した状態で位置決め停止されている。この状態では、各係合ピン２９は一斉に各カム溝２８の半径方向内方側に移動しており、各位置決め部材１４は一斉に最も半径方向内方側に後退した位置に移動して位置決めされるようになる。
これに対し、上記昇降機構４７によりカム部材４６を実線で示す上方に位置させたときには、カムフォロワ４２がカム部材４６の円錐面の下方部分に当接して最も半径方向外方に変位している。このときには、カム板２７は図示しないが前回とは逆に反時計方向に最も回転した状態で位置決めされるようになる。この状態では、各係合ピン２９は一斉に各カム溝２８の半径方向外方側に移動するようになるので、各位置決め部材１４は一斉に最も半径方向外方側に前進した位置に移動されて位置決めされるようになる。
したがって、上記昇降機構４７によってカム部材４６を昇降位置を調整することにより、各位置決め部材１４の半径方向の停止位置を容器１３に合わせて適宜調整することができる。
【０００８】
次に、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂを回転体７の接線方向において直線的に開閉させる構成について説明する。
すなわち、図２、図４に示すように、筒状の連結部材５３を介して上部板１０から上方に離隔させて取付けたハウジング５４と、このハウジング５４内に回転体７に対して半径方向にむけて配設されるとともに、軸受け５５を介して回転可能に軸支された上記回転軸２０と、この回転軸２０の軸方向中間位置に固定されるとともに、後に詳述する駆動軸５６の上端に取付けたマイタギヤ５７に噛合するマイタギヤ５８と、上記回転軸２０の先端外周に形成されたピニオン５９と、上記回転軸２０の上下に同一距離を開けてハウジング５４に水平、かつ平行させて配設した一対のレール６０、６０と、各レール６０、６０に摺動自在に貫通されてそれぞれ往復動自在に設けられたスライド部材６１、６２と、このスライド部材６１、６２に連結固定されるとともに、上記ピニオン５９に噛合するラック６３、６３とを備えており、上記スライド部材６１、６２とにそれぞれ半径方向外方に湾曲して伸びる二股状のクランプアーム２Ａ、２Ｂとを取付けている。そしてこのクランプアーム２Ａ、２Ｂの先端部を互いに平行するグリッパ部２Ａ’、２Ｂ’としている。
したがって、上記駆動軸５６を後に詳述する駆動機構７０により正逆方向に往復回転させることにより、上記回転軸２０およびピニオン５９、ラック６３、６３を介して、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂを上述するように回転体７の接線方向において直線的に開閉させることができるようにしている。
なお、このとき上記回転軸２０はその内部を貫通する支持位置調整手段１５のスライド軸２１により回転を妨げられることはない。
【０００９】
次に上記駆動軸５６は、連結部材５３に回転自在に軸支されるとともに、上端に上記マイタギヤ５７を有する第１軸部７１と、上部板１０に回転自在に軸支されて上記第１軸部７１に連動するとともに、その下端面の右側部分（図２参照）から下方に伸びる断面扇状（図５参照）の係合部７２Ａを有する第２軸部７２と、上記下部板１１に回転自在に軸支されるとともに、その上端面の左側部分（図２参照）から上方に伸びる断面半円状（図５参照）の係合部７３Ａを有する第３軸部７３とを備えており、これにより第３軸部７３は第２軸部７２に対して両係合部７２Ａ、７３Ａの間隙だけ反時計方向に回転することができるようになっている。
そして上記第２軸部７２と第３軸部７３との係合部分には、円筒状のスリーブ７４を嵌装して、該第２軸部７２と第３軸部７３とを同軸上に一致させるようにしている。
また上記第２軸部７２に連結固定したリング７５Ａと第３軸部７３に連結固定したリング７５Ｂには、該第３軸部７３に対して第２軸部７２を、図５に示すように二点鎖線の矢印で示す反時計方向に付勢する付勢ばね７６を弾装してあり、この付勢ばね７６により通常は第２軸部７２の係合部７２Ａの左側端面を第３軸部７３の係合部７３Ａの右側端面に当接係合させている。
さらに上記第３軸部７３と下部板１１には、該第３軸部７３を、図５に示すように実線の矢印で示す時計方向、具体的にはクランプアーム２Ａ、２Ｂを開放する方向に付勢するリターンスプリング７７を弾装している。
そして上記第３軸部７３の下端には半径方向斜め外方に伸びる揺動レバー７８の一端を取付けてあり、該揺動レバー７８の他端に上記駆動機構７０の一部を構成するカムフォロワ７９を取付けている。
【００１０】
上記カムフォロワ７９は、上記駆動軸５６を時計方向に付勢するリターンスプリング７７により、カム部材８０の円錐状のカム面に半径方向外方側から当接係合されている。
図示しないが、上記カム部材８０は従来と同様に半径方向外方側に位置する山部と、この山部に連設されて半径方向内方側に位置する谷部とから構成してあり、上記カムフォロワ７９が谷部に係合した際には、該カムフォロワ７９と揺動レバー７８とがリターンスプリング７７の弾発力により半径方向内方に変位するので、それにより上記第３軸部７３とこの第３軸部７３に係合部７２Ａを介して係合した第２軸部７２、およびこの第２軸部７２に連動する第１軸部７１とが時計方向に回転するようになる。
この状態では、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂは、時計方向に回転した第１軸部７１、およびこれに連動する回転軸２０、ピニオン５９とラック６３を介して容器１３の胴部よりも所定量だけ大きく開放するようになっている。
これに対し、カムフォロワ７９が上記山部に係合した際には、該カムフォロワ７９と揺動レバー７８とがリターンスプリング７７に抗して半径方向外方に変位するので、それにより上記第３軸部７３とこの第３軸部７３に付勢ばね７６を介して連動する第２軸部７２、およびこの第２軸部７２に連動する第１軸部７１とが反時計方向に回転するようになる。
この状態では、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂは、反時計方向に回転した第１軸部７１、およびこれに連動する回転軸２０、ピニオン５９とラック６３を介して容器１３の胴部よりも所定量だけ小さく閉鎖するようになっている。
この閉鎖時、上記第２軸部７２はクランプアーム２Ａ、２Ｂが容器１３に当接するまでは付勢ばね７６の弾発力によって図５の状態を保持して第３軸部７３と実質的に一体に回転するが、クランプアーム２Ａ、２Ｂが容器１３に当接してからは第２軸部７２（第１軸部７１）はそのままに付勢ばね７６が捩れて第３軸部７３だけが閉鎖する方向に回転するようになっている。この際、第２軸部７２の係合部７２Ａと第３軸部７３の係合部７３Ａは離隔している。
ところで上記駆動機構７０による回転量だけでは、上記ピニオン５９とラック６０、６０とを介してクランプアーム２Ａ、２Ｂの開閉ストローク（スライド量）を充分に大きくすることができないため、本実施例では第１軸部７１と第２軸部７２との間に第１軸部７１の回転量を増幅する変速機構８１を設けている。
上記変速機構８１は、第２軸部７２の軸部から偏心した外方側に等間隔を開けて立設した３本の支持軸８２にそれぞれ回転自在に軸支した遊星ギヤ８３と、上記第１軸部７１の下端外周部に円周方向に沿って形成されて各遊星ギヤ８３に噛合するギヤ８４と、さらに上記連結部材５３の内周面に円周方向に沿って形成されて各遊星ギヤ８３に噛合するギヤ８５とから構成されている。
このような構成によれば、上記第２軸部７２が連結部材５３に対して回転されると、該連結部材５３のギヤ８５に噛合する遊星ギヤ８３が第２軸部７２の回転よりも多く回転するので、この遊星ギヤ８３によって回転される第１軸部７１の回転数を第２軸部７２に対して所定量だけ増幅することができる。
【００１１】
また上記カム部材８０は、上記円筒部材４の外周に昇降自在に設けてあり、後に詳述する昇降機構８６により昇降されるとともに、該円筒部材４に対して回転するのを防止されている。
上記カム部材８０を昇降させる昇降機構８６は、鉛直方向に配設してカム部材８０の内方側にねじ結合させ、かつ上記円筒部材４にその両端を回転自在に軸支したねじ軸８７と、このねじ軸８７の下端に取付けたギヤ８８に噛合する複数のギア８９〜９３を介して駆動源としての図示しないモータに連動させてあり、このモータによりねじ軸８７を正逆回転させることにより、上記カム部材８０を昇降させることができるようになっている。
このような構成によれば、上記昇降機構８６によりカム部材８０を実線で示す上方に位置させたときには、カム部材８０の円錐面の下方部分にカムフォロワ７９が当接するようになるので、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂは最も大きく開放した状態から閉鎖されて最も大きく離隔した閉鎖状態で停止するので、それにより相対的に大きな容器および幅の広い容器を把持することができる。
これに対し、上記昇降機構８６によりカム部材８０を想像線で示す下方に位置させたときには、カム部材８０の円錐面の上方部分にカムフォロワ７９が当接するようになるので、上記クランプアーム２Ａ、２Ｂは最も小さく開放した状態から閉鎖されて最も小さく離隔した閉鎖状態で停止するので、相対的に小さな容器および幅の狭い容器を把持することができる。
上述したように本実施例では、円錐状に形成されたカム部材８０とこれを昇降させる昇降機構８６により実質的にクランプアーム２Ａ、２Ｂの開放量と閉鎖量を調整する把持位置調整手段を構成している。
なお上述した駆動機構７０および昇降機構８６の構成は、実公平７−４３０５２号公報に記載されて既に周知である。
【００１２】
上述した構成によれば、クランプアーム２Ａ、２Ｂは、図３の矢印で示すように回転体７の接線方向において直線的に開閉するので、それにより容器１３が外径が異なる丸びんの場合だけでなく、大きさが異なる楕円びんや角びん等の変形容器であってもクランプアームを交換したり、或はアタッチメントを付け替えることなしに容器の方向を一定にした状態で搬送することができる。
すなわち、処理する容器１３が楕円びんの場合には、上記昇降機構８６（把持位置調整手段）によって楕円びんの長い方の幅に合わせて全てのクランプアーム２Ａ、２Ｂの開放量および閉鎖量を一斉に調整すると同時に、このクランプアーム２Ａ、２Ｂの調整とは独立して上記支持位置調整手段１５によって楕円びんの短い方の幅に合わせて全ての位置決め部材１４の半径方向の停止位置を一斉に調整することで、図３に示すように楕円びんの大きさが異なってもグリッパ部２Ａ’、２Ｂ’で楕円びんを把持することができるので、それにより常に楕円びんを一定方向にむけた状態で搬送することができる。
また処理する容器１３が角びんの場合には、上記昇降機構８６（把持位置調整手段）によって角びんの長い方の幅に合わせて全てのクランプアーム２Ａ、２Ｂの開放量および閉鎖量を一斉に調整すると同時に、このクランプアーム２Ａ、２Ｂの調整とは独立して上記支持位置調整手段１５によって角びんの短い方の幅に合わせて全ての位置決め部材１４の半径方向の停止位置を一斉に調整することで、図３に示すように角びんの大きさが異なってもグリッパ部２Ａ’、２Ｂ’で角びんを把持することができるので、それにより常に角びんを一定方向に向けた状態で搬送することができる。
そして処理する容器１３が方向性のない丸びんの場合であっても、上記昇降機構８６（把持位置調整手段）によって丸びんの外径に合わせて全てのクランプアーム２Ａ、２Ｂの開放量および閉鎖量を一斉に調整すると同時に、このクランプアーム２Ａ、２Ｂの調整とは独立して上記支持位置調整手段１５によって丸びんの外径に合わせて全ての位置決め部材１４の半径方向の停止位置を一斉に調整することで、図３の中央に示すように大きさが異なる丸びんもグリッパ部２Ａ’、２Ｂ’で把持した状態で搬送することができる。
したがって、変形容器の大きさや種類に合わせて予め多数のクランプアームやアタッチメントを付け替えて搬送するようにしていた従来に比較して、汎用性を向上させることができる。
なお図３では、種類の異なる楕円びん、角びん、丸びんを混合して把持している状態を示しているが、それは本発明を理解し易くするためであり、実際の搬送状態を示すものではない。
【００１３】
なお上記実施例では、常開タイプのクランプ式容器搬送装置１に本発明を適用したがこれに限定されるものではなく、常閉タイプのクランプ式容器搬送装置に本発明を適用してもよいことは勿論である。
また上記実施例では、回転軸２０を回転体７の放射方向に配置していたがこれに限定されるものではなく、例えば鉛直方向に配設した回転軸に対してスライド部材を半径方向の外方側と内方側とに配設することによってもクランプアームを回転体の接線方向に開閉するように構成することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来のクランプ式容器搬送装置に比較して、汎用性を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】クランプアーム２Ａ、２Ｂの拡大断面図。
【図３】図１の要部を示す平面断面図。
【図４】クランプアーム２Ａ、２Ｂの側面図。
【図５】第２軸部７２の係合部７２Ａと第３軸部７３の係合部７３Ａを示す断面図。
【符号の説明】
１…クランプ式容器搬送装置      ２Ａ、２Ｂ…クランプアーム
７…回転体                      １３…容器
１４…位置決め部材                １５…支持位置調整手段
２０…回転軸                      ２１…スライド軸
５６…駆動軸                      ５９…ピニオン
６１、６２…スライド部材          ６３…ラック
７０…駆動機構                    ８１…変速機構
【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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