JP2005510433A - チューブコンポーネントの組立装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、チューブコンポーネント、特に本体（１）と肩とを組立てるための組立装置に関するものであって、
連続的に配置された以下の要素：直線コンベヤ（４）と、該本体（１）に対する角度を９０°変更するようになっているトランスファ装置（７）と、該肩を該本体（１）へ固定するための組立ユニット（８）とを具備している組立装置において、
該トランスファ装置（７）は、該本体グリップ装置（９）と、該本体を方向変換するための方向変換装置（１７）とから構成されていて、該方向変換装置が、該直線コンベヤ（４）の方向に対して直角の角度で配置されているコンベヤベルトタイプのベルトコンベヤ（１７）を具備しており、該ベルトコンベヤ（１７）は、該直線コンベヤ（４）の方向に対して約４５°の角度となる方向の周囲を回転しているベルト（１８，１９）を具備していて、該ベルト（１８，１９）が該本体を把持するための把持要素（１５）を具備しており、該把持要素（１５）の形状は、最初に該本体が該ベルトコンベヤ（１７）における一方の側面に該直線コンベヤ（４）の方向に対して平行な方向で把持され、続いて該本体が該ベルトコンベヤ（１７）における他方の側面へ通過する場合９０°の方向変換を受けるようになっていることを特徴とする、組立装置。

Description

本発明は、本体又は肩又はキャップのようなチューブコンポーネントの組立装置に関する。
より詳しくは、本体を肩に固定するために本体を搬送するための装置に関する。

一般に、チューブの組立装置は、プラスチックシートから本体を準備する第一ユニットを備えている。続いて本体は、直線コンベヤにより運搬され、そして本体の方向を変換するトランスファ装置に到達し、９０°の方向変換が可能となっている。この操作が行なわれてしまうと、肩が本体の端部に固定される。

特許文献１がトランスファ装置を開示していて、その装置において、本体を把持するベベルホイールにより方向変換が行なわれている。ホイールが回転する際に、本体は９０°より大きな角度で方向変換を受けるようになっている。

従来技術における装置は、サイズが大きいにもかかわらず、毎分当り多数のチューブ、例えば毎分３００本のチューブを処理することはできない。このことは、本体が肩に固定される前に本体の方向が変換されねばならないという事実の結果である。

欧州特許第１７５６４２号明細書

本発明の概要
本発明の目的は、前述の問題を改善することである。

本発明は、チューブコンポーネント、特に本体と肩とを組立てるための組立装置関するものであって、
連続的に配置された以下の要素：直線コンベヤと、該本体に対する角度を９０°変更するようになっているトランスファ装置と、該肩を該本体へ固定するための組立ユニットとを具備している組立装置において、
該トランスファ装置は、該本体グリップ装置と、該本体を方向変換するための方向変換装置とから構成されていて、該方向変換装置が、該直線コンベヤの方向に対して直角の角度で配置されているコンベヤベルトタイプのベルトコンベヤを具備しており、該ベルトコンベヤは、該直線コンベヤの方向に対して約４５°の角度となる方向の周囲を回転しているベルトを具備していて、該ベルトが該本体を把持するための把持要素を具備しており、該把持要素の形状は、最初に該本体が該ベルトコンベヤにおける一方の側面に該直線コンベヤの方向に対して平行な方向で把持され、続いて該本体が該ベルトコンベヤにおける他方の側面へ通過する場合９０°の方向変換を受けるようになっていることを特徴とする、組立装置である。

本発明における好適な実施態様において、該把持要素がほぼ平行六面体形状であって、その一つの面である把持面は、凸面であって、かつ吸引装置と接続された少なくとも一つの開口部を備えていて、該把持面の湾曲は該本体の外表面の湾曲とほぼ一致しており、該把持要素は、該ベルトの表面と約４５°の角度となる方向に向けられている。

好ましくは、高速な処理速度を得るために、該ベルトコンベヤが平行に配置された二つのベルトを備えていて、該ベルト各々は本体把持要素の一群を具備しており、該ベルトコンベヤは、該本体把持要素の一群が対向する位相で配置されるようになっている。

当然のことであるが、多数のベルトが平行に配置されていてもよい。

利点のあることに、該本体グリップ装置が、多数のグリップ要素を備えたホイールを具備していて、直線コンベヤは、該ホイールに正接して近傍に配置され、従って該本体がグリップされる場所に相当する領域が形成されており、該グリップ要素は、該直線コンベヤの方向と平行な方向に配置されている。

本発明における別の実施態様において、該把持要素及び／又は該グリップ要素が、吸引と選択的にブローイングとを実行することを可能にする手段を備えていて、このことが該本体に対して効果的に固定（吸引）あるいは解放（ブロー）することを可能にしている。

本発明における組立装置は、従来技術における装置にまさる、以下の利点を提供していて：
・組立装置全体として比較的コンパクトである。
・チューブ処理速度が高速化されている。組立装置の構成により、毎分３００本をうわまわるチューブを処理することができる。
・処理操作中に、チューブと接触する部品数が少なくて、従ってチューブの汚染あるいは変形のリスクが低減されている。
・運転の信頼性に優れている。重力による搬送がないので、装置の詰りが減少し、対応して無駄が省かれている。
・チューブはチューブ軸に対して角度方向の乱れもなく進行する。このことがキャップの正確な位置決めを可能にしていて、キャップの外周が（例えばタグを有している場合）本体のタグに対して対称になっている。
本発明における多数の実施例が添付図面を用いて以下に説明されている。

本体１は、リールからのほとんどの場合多層のプラスチック帯板から成形される。管端において、内部マンドレルを用いて段階的に成形することにより、かつ横向きに溶接することにより、エンドレスチューブ２が得られる（図１参照）。この方法は連続プロセスであって、プラスチック帯板は、ベルトにより種々のプロセスステーションを通過して移動し、そのベルトはエンドレスチューブ２の外表面に接触していて、一方エンドレスチューブ２は内部マンドレルを囲んでいる。回転式カッタ３がエンドレスチューブを切断し、本体１を形成する。

続いて、本体１は、エンドレスチューブ２の移動速度より高速の一定速度で、水平な直線コンベヤ４により駆動されていて、コンベヤ４に沿って移動する場合、スペース５だけ離間している。この原理を利用してチューブを生産する機械６は、ボデーマシンあるいはボデー製造機として公知である。

後述するように、トランスファ装置７は下流側で本体１を組立機械８へ送り込んでいる。連続作動している直線コンベヤ４と異なって、組立機械８は、インデックシング（indexing）により断続的に作動する。各インデックシングにおいて、組立機械６はチューブを作る要素を組立てていて、その組立は、回転式多角形２５に沿って設置されたワークステーションにおいて行なわれる。図１に概略的に図示するように、組立機械は以下の操作を連続的に実行する：
Ａ．肩のローディング
Ｂ．本体のローディング
Ｃ．肩の予熱
Ｄ．本体への肩の溶接
Ｅ．肩のオリフィスを閉止する薄膜の溶接
Ｆ．キャップの取りつけ
Ｇ．キャップの締めつけ
Ｈ．完成チューブのアンローディング

トランスファ装置７を通過する場合、本体１の軸は、方向が９０°変更される。直線コンベヤ４において、本体１は直線コンベヤ４の搬送方向と平行に移動していて、本体１が組立機械８にある場合、本体１はこの搬送方向に対して直角に移動する。

この結果、特にトランスファ装置７において、装置は以下の要求に合致しなければならない：
すなわち一定速度で移動しているチューブは、プロセス装置（組立ステーション８）に所定の速度で順次規則正しく到達し、そのプロセス装置は、チューブをこの場合四つのグループで処理していて、それは、肩が取りつけられることを可能にするために、本体１の角度を９０°変更した後に行なわれる。この要求から、以下のことが推論でき、四本のチューブを同時に処理するための組立機械８は、直線コンベヤ４からトランスファ装置７へ到着する本体１の速度の四倍より遅い必要性がある。この要求からの他の結果は以下のとうりであって、この場合組立機械８は、本体１がトランスファ装置７へ到着する周期より四倍小さな周期のサイクル数で運転されねばならない。

前述の要求は以下の構成により満足することができる：トランスファ装置がｎ個のグリップ要素１０を有するホイール９を備えていて、そのグリップ要素１０は、ホイール９周囲を回転する場合、直線コンベヤの方向と平行な方向を維持するように固定されている。グリップ要素１０各々が、一群の吸引カップ２４を備えた長手方向ピースから構成されていて、その吸引カップ２４は吸引装置とブローイング装置とに接続されている。グリップ要素１５が、水平位置に保持され、同時に固定された中心チェーンホイール１１と、チェーン１２と、回転軸受１４に収容されたチェーンホイール１３とにより円形通路で回転されていて、グリップ要素はチェーンホイール１３に取りつけられている。

本体１がグリップ要素により正しく保持されることを保証するために、ホイール９の、より詳しくはグリップ要素の接像速度は、本体１が直線コンベヤ４に沿って移動するように本体１の直線速度と等速である必要がある。本体１は、六時の位置に保持されている。（ホイール９は時計の文字板とリンクされている）。三時位置において（図２参照）、本体１は、ベルトコンベヤ１７のベルト１８，１９に配列された把持要素１５により把持されていて、把持要素１５は方向変換装置として作用している。以下に説明する。

ホイール９の接線速度及び直線コンベヤ４の速度と同様に、この点において、ベルト１８，１９の移動速度は、ホイールの接続速度と同一である。ホイール９とベルトコンベヤ１７との二つのグリップ装置は、吸引／ブローイング反転バルブを介して真空ポンプと接続されている。一方のグリップ装置から次のグリップ装置への通路と、ベルトコンベヤ１７から組立機械８への本体の移動とは、吸引運転モードあるいはブローイング運転モードの間の非常に精密な切替により最適化されていて、その運転モードは、一方のグリップ装置から他方のグリップ装置への反転である。実際のところ、即時の移動が小さなタイムウィンドの中に近接している三時位置において、グリップ装置が幾何学的に重なっている場合、一方のグリップ装置における及びその逆に他方のグリップ装置における吸引モードからブローイングモードへの切替が行なわれる。当然ながら、二つのグリップ装置の配置構成は、グリップ装置１０が三時位置を通過するごとに、把持要素１５がそれと反対側にあるようになっている必要がある。

直線コンベヤ４に形成される方向に対して直角に配置されたベルトコンベヤ１７は、本体１を組立機械８へ搬送する。ベルトコンベヤ１７の二つのベルト１８，１９は、直線コンベヤ４の方向に対して４５°の角度となる方向の周囲を回転している。

各ベルト１８，１９は、お互いに近接して配列された四つの把持要素１５の一群を備えている。図３及び４からわかるように、二つのベルト１８，１９はお互いに中継するようになっていて、把持要素１５の一群は、位相が対向するようになっており、即ち、四つの把持要素１５を備えた一方のベルト１８，１９が静止している場合、組立機械８側において、本体１が組立機械８のマンドレルにローディングされ、他方のベルト１９，１８はホイール９から供給される本体の収集プロセスにある。

ベルトコンベヤ１７の方向、特にその周囲でベルト１８，１９がターンする方向が重要である。前述の角度４５°は本体１の９０°の角度変更を達成することを可能にしている。

把持要素１５を図５に示めす。その形状は、ほぼ長方形の平行六面体であって、その一つの面である把持面２２は凸面である。その湾曲は本体１の外表面の湾曲とほぼ同一であり、それぞれの表面は密接するようになっている。把持面２２が二つの開口部２３を有していて、その二つの開口部２３は、把持要素１５が取りつけられる点においてベルト１８，１９を貫通して穴があけられ、吸引装置とブローイング装置とに接続されている。本体１を把持要素１５に固定しなければならない場合、開口部２３を介して真空とするために、または本体１を把持要素１５から解放しなければならない場合に開口部２３を介してブローするために、コンベヤベルト１７の内側に二つのシールされたコンパートメントがあって、各コンパートメントはベルト１８，１９即ち把持要素１５の群と連通するように配置されており、コンパートメントは、コンベヤベルト１７の側面に設置された開口部２０を介して、吸引装置とブローイング装置とに接続されている。

従って把持要素１５の一方の群が本体１を保持している場合、各把持要素１５は真空になっている。同時に、把持要素１５の他方の群が本体を解放している場合、ブローイングが各把持要素１５に行なわれている。

言うまでもなく、本発明は前述した例に限定されるものではない。例えば、吸引時に作動する把持装置を使用する必要はない。

同様にホイールが、本体をベルトの把持要素へ搬送することを可能にする、他のいずれのグリップ装置に取りかえられてもよい。

ベルト自身は、把持要素が固定されているチェーン装置に取りかえられてもよい。

図１は、本発明による装置の正面図である。 図２は、グリップ装置と方向変換装置との間のチューブの搬送の概略図である。 図３は、特定位置における方向変換装置の平面図である。 図４は、他の特定位置における方向変換装置の平面図である。 図５は、把持要素を示めしている。

符号の説明

１…本体
２…エンドレスチューブ
３…回転式カッタ
４…本体用直線コンベヤ
５…直線コンベヤにおける二つの本体間スペース
６…本体製作機械
７…トランスファ装置
８…組立装置
９…グリップ装置
１０…グリップ要素
１１…固定された中心チェーンホイール
１２…チェーン
１３…チェーンホイール
１４…回転軸受
１５…把持要素
１６…チューブローディングステーション
１７…ベルトコンベヤ
１８…第一ベルト
１９…第二ベルト
２０…ベルトコンベヤ開口部
２１…直線コンベヤと把持装置との間のトランスファ領域
２２…把持面
２３…把持面の開口部
２４…吸引カップ
２５…回転式多図形

Claims (12)

1. チューブコンポーネント、特に本体（１）と肩とを組立てるための組立装置であって、
   連続的に配置された以下の要素：直線コンベヤ（４）と、該本体（１）に対する角度を９０°変更するようになっているトランスファ装置（７）と、該肩を該本体（１）へ固定するための組立ユニット（８）とを具備している組立装置において、
   該トランスファ装置（７）は、該本体グリップ装置（９）と、該本体を方向変換するための方向変換装置（１７）とから構成されていて、該方向変換装置が、該直線コンベヤ（４）の方向に対して直角の角度で配置されているコンベヤベルトタイプのベルトコンベヤ（１７）を具備しており、該ベルトコンベヤ（１７）は、該直線コンベヤ（４）の方向に対して約４５°の角度となる方向の周囲を回転しているベルト（１８，１９）を具備していて、該ベルト（１８，１９）が該本体を把持するための把持要素（１５）を具備しており、該把持要素（１５）の形状は、最初に該本体が該ベルトコンベヤ（１７）における一方の側面に該直線コンベヤ（４）の方向に対して平行な方向で把持され、続いて該本体が該ベルトコンベヤ（１７）における他方の側面へ通過する場合９０°の方向変更を受けるようになっていることを特徴とする、組立装置。
2. 該把持要素（１５）がほぼ平行六面体形状であって、その一つの面である把持面（２２）は、凸面であって、かつ吸引装置と接続された少なくとも一つの開口部（２３）を備えていて、該把持面（２２）の湾曲は該本体（１）の外表面の湾曲とほぼ一致しており、該把持要素（１５）は、該ベルト（１８，１９）の表面と約４５°の角度となる方向に向けられていることを特徴とする、請求項１に記載の組立装置。
3. 該開口部（２３）が、ブローイング装置とも接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の組立装置。
4. 該ベルトコンベヤ（１７）が平行に配置された二つのベルト（１８，１９）を備えていて、該ベルト（１８，１９）各々は本体把持要素（１５）の一群を具備しており、該ベルトコンベヤ（１７）は、該本体把持要素（１５）の一群が対向する位相で配置されるようになっていることを特徴とする、請求項１−３のいずれか一項に記載の組立装置。
5. 該本体グリップ装置が、多数のグリップ要素（１０）を備えたホイールを具備していて、直線コンベヤ（４）は、該ホイール（９）に正接して近傍に配置され、従って該本体（１）がグリップされる場所に相当する領域（２１）が形成されており、該グリップ要素（１０）は、該直線コンベヤ（４）の方向と平行な方向に配置されていることを特徴とする、請求項１−４のいずれか一項に記載の組立装置。
6. 該グリップ要素（１０）が、吸引装置と接続された多数の吸引カップ（２４）を備えていることを、特徴とする、請求項１−５のいずれか一項に記載の組立装置。
7. 該吸引カップ（２４）は、ブローイング装置にも接続されていることを特徴とする、請求項１−６のいずれか一項に記載の組立装置。
8. 請求項５−７のいずれか一項に記載のグリップ装置。
9. 請求項１−３のいずれか一項に記載の方向変換装置。
10. 該直線コンベヤ（４）の搬送速度が、該ホイール（９）の接線速度とほぼ等しいことを特徴とする、請求項５−７のいずれか一項に記載の組立装置の運転方法。
11. 該グリップ要素（１０）及び該把持要素（１５）が同期されていて、従って、該本体が該ホイール（９）とベルトコンベヤ（１７）との間で搬送される場合、該グリップ要素（１０）はブローされ、かつ該把持要素（１５）は吸引されていることを特徴とする、請求項３−７のいずれか一項に記載の組立装置の運転方法。
12. 該種々のユニットの速度は、該組立装置が毎分少なくとも３００本のチューブを処理できるように設定されていることを特徴とする、請求項１−７，１０，１１のいずれか一項に記載の組立装置の運転方法。

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