JP2010510943A - 物体の搬送方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、空又は充填されたペットボトルなどの軽い物体２３、２３．１を搬送する方法であって、物体２３、２３．１は、レール１、１．１、１．２に沿って移動する把持アーム搬送部２、２．１、２．２、２．３、２．４の把持アーム３．１、３．２の２つの把持具５、６の間に受容されていることを特徴とする。

Description

本発明は、特に、空又は充填されたペットボトルなどの軽い物体を搬送する方法及び搬送装置に関する。

多くの産業分野において、物体を加工工程から次の工程又は包装工程などへの搬送する必要がある。本発明は、あらゆる物体に適用できるが、特に同じ開口部及び同じ形状のネックリングを有する物体に適している。本発明は、特にペット容器に適している。包装産業において、ペット産業は高度の技術を有する加工分野であり、急速な発展を遂げてきていることから、ペット容器の利点は明らかである。様々な形状、大きさ及び色のペットボトルが使用されている。このため通常は、プリフォームが製造されて冷間及び／又は熱間のブロー成形工程へと送られる。このブロー成形工程において、ペットボトルの形状が決まる。次いで、ラベルが貼られ、充填され、閉栓されて梱包又はパレットに積み上げるため次の工程に搬送される。空のボトルは、気流によって搬送されることが多い。この搬送では、ボトルのネックリングが滑走レール上に置かれ、気流により搬送される。この方法は、多大のエネルギーを要するのでコスト高となる。更に、濾過した大量の空気を必要とする。また、（ボトルの頭部の径が異なるため）あるボトルから別のボトルへの切換えに多大な時間を要し、また自動化すると経費が増大する。そのため、数百メートルの２つの搬送ラインを設置せざるを得ないこともあった。

従来のシステムでは物体、すなわちペットボトルはその頸部を把持されて水平に搬送されていた。把持装置は、強固に連結されたリンクにより構成されるチェーンに配置されている。システムには大きな力が作用して磨耗を受けていた。システムの速度は制限され、物体を滞留させることはできなかった。

本発明の課題は、単純化された、低コストで逆送も可能な確実に構築可能な、開口部又はネックリングを利用して空又は充填されたペットボトルなどの物体を柔軟に搬送できる装置を開発、提供することにある。

レール上を移動する把持アーム搬送部の把持アームの２つの把持具の間に物体を把持させることにより上記課題が解決される。

本発明では、２つの部材から把持装置が構成される。すなわち、ボトルを引渡す際にボトルの開口部内へ降下させる内部把持具並びにボトルのネックリングを下から支える外部把持具を閉じることによりボトルが脱落しない装置が構成される。

このため、把持アーム搬送部は鋏のように２つのアームを有する構造が好ましい。鋏と同様に、２つの把持アームは回転軸により連結され、一方のアームに物体を他方のアーム又は把持具に押圧する開閉バネを備えてもよい。これにより、物体を安定に搬送できる。この構成及び後述する把持保証機構により、把持装置が開放されないので、把持アーム搬送部の突然の停止にも対応が保証され、搬送すべき物体は確実に保持される。更に、物体を水平又は垂直とか空間のあらゆる方向に搬送できる。このことは、物体を加工場から別の場所への搬送が柔軟にできることを意味する。

２つの把持アームは、鋏状の平らな片であることが好ましい。把持アーム搬送部の背面を形成する把持アームは主アームと称され、他方の把持アームは従アームとも称される。例えば、外部把持具は主アームに備えられまた内部把持具は従アームに備えられている。しかし、例えば、固定された把持アーム搬送部に外部から操作可能な把持具を配置するなど、本発明の範囲において別の配置も考えられる。

本発明では、物体の引渡しを自動化することに注力している。そのため、把持アーム搬送部に備えた部材がレールと共動するように構成される。レールは、所定の高さを有する簡単な平面状の素材の条により構成されることが好ましい。レールの高さを変更することにより、２つの把持アームが開放される。本発明による好適な実施例では、把持アーム搬送部の３つのローラによりこの開放が実行される。レールの上縁を走行するローラは、主アームと従アームの回転軸に据付けられている。主アームに連結されたローラはレールの下縁を走行し、同じくレールの下縁を走行する第３のローラは、従アームに連結されている。このようにして、３つのローラの回転軸は三角形を形成する。レールの高さを変えると把持アームが開放されるように動くので、レールの下縁を走行する２つレールの間隔が変わる。高さが低くなるように元に戻すと、レールの下縁を走行する２つのローラの回転軸の間隔が広くなり、上述の開閉バネにより把持装置を閉じて物体を挟むように外部把持具と内部把持具が共動する。

この動作においては、２つの把持アームを操作／作動させるためにはレール自体並びにその輪郭が重要である。そのため、把持具を動かすのに、曲線状のレール（切換え装置）を必要としない。

好適な実施形態では、把持アーム搬送部に物体の搬送中に把持アームが開かないように保証する把持保証機構を備えている。上述の開閉バネにより、物体を把持アームの間に確実に保持できるようになる。しかし、速度の変化又は遠心力を生ずる加速度により、ペットボトルのような細長い物体では、開閉バネの力では加速により生ずるトルクに対応するには十分ではなく、把持装置の開放が可能となる。しかし、２つのアーム、即ち主アーム及び従アームは、加速の間固定されているので、この固定（ロック）が生ずるトルクを吸収するので、物体は把持装置から分離されることはない。簡単な実施例では、主アームと従アームは球により固定される。球は、板バネにより、主アームの開口部を通って従アームの当接面に押圧される。この当接面は球の直径よりも僅かに小さな直径を規定する。それに対して、主アームの開口部は球の直径よりもやや大きな直径を有する。これにより、球は当接面にきちんと保持され２つのアームが係止される。

把持具を開放するには、把持アームを解除する必要がある。即ち、球を係止位置から動かす必要がある。この解除は、例えばレールに備えられた板バネの力に抗して球を外方へと押圧する切換え装置により行なわれる。そのため、従アームの開口部の縁部に上述の当接部としての斜面を形成し、開放する際に、球が縁部に沿って滑り従アームの開口部から押出される。これにより、２つのアームの係止は解除され、必要な開閉操作が行なわれる。

この係止方法は極めて効果的であり、実際に解除の際に摩擦力が生じない。

各々の把持アーム搬送部には識別標を備えることが好ましい。識別は、例えばバーコード又は必要ならば２次元バーコードでもよい。レーザにより、個々の搬送部又は物体の位置を推論することができる。本発明によれば、各々の物体を個別の把持アーム搬送部により搬送できるので、コード化された搬送部上の個々の物体の識別も可能となる。この識別を利用して、例えばシステム内を流れている物体からの欠陥品を取除くことも可能となる。異なったタイプのボトルを同じ設備に搬送又は供給することもできるが、把持アーム搬送部の識別ができるので、適当な位置で再度分離することも可能である。更にこの識別により、個々の搬送部の走行時間・操作時間の識別も可能となるので、個々の搬送部の損耗が推定できる。このことは、予防保全の必要条件である。個々に識別させることはペット包装業界では完全に新規のことである。

多数の把持アーム搬送部を連結できることも、本発明の好ましい特徴である。例えばコストが掛かるので、特に湾曲部においてベルトなどによる駆動は行なわず、個々の搬送部が湾曲部を通して互いに押したり引いたりできるように連結することがよく行なわれている。滑走湾曲部においては、最後部の搬送部は、最前部の搬送部が駆動機構に達し駆動されるまで、前方の搬送部を押していく。そのため、前方の搬送部は湾曲部により後方の搬送部を引き寄せることになる。

簡単な実施例においては、前方の搬送部のバネと共動する磁石により連結が行なわれる。バネを用いると、隣の搬送部との衝突による衝撃が緩和されるとの利点がある。

搬送中又は保存中並びに充填前は、ペットボトルを清潔に保つ必要がある。即ち、ボトル内に異物が入り込まないことが必要である。そのため、搬送すべき物体の開口部を覆って発生する塵を捕捉する覆いが、把持アーム搬送部に備えられている。いわゆる無菌が要求される特殊な場合には、搬送中の物体は完全に密封する必要がある。内部把持具に備えられた栓により密閉が行なわれる。ボトルを受ける際に、ボトルの内部が外部からの影響を受けないように、この栓を開口部内に降下させて完全に密閉する。

更に、例えばペットボトルを受ける際に、ボトルの圧力に対応できるように弾性の覆いが適切であることが判明した。そのため、覆いはコイルバネにより支えられることが好ましい。

再度、レールに関して説明する。上述のように、レールの断面は長方形であることに意味がある。この形状には幾つかの利点がある。先ず、簡単で低コストで、特にレールが数百メートルと長い場合に重要である。長方形の断面では、低コストで所望の形状に曲げられるので、簡単にアーチ状又は螺旋状が実現できる。レールの断面形状により、搬送部の状態が規定され、更にシステム又は搬送部にトルクが生ずる。

実際に、個々の搬送及び識別を行なうために、転轍器を用いて分離した方が好ましい。効率的、動的且つ省エネルギーのシステムを実現するには、転轍器を迅速に切換えることが重要である。切換え時間は連結すべき切換え路に関連するので、切換え路を短くすることが重要である。切換え路を必要最小限とするために、本発明では、転轍器が作用する領域は、可能な限り薄く形成される。

転轍器は、本来のレールに連結するレール条から構成されることが好ましい。どの搬送部の方向転換を行なうかに応じて、転轍器は、ある案内レールから別の案内レールへと動かされる。転轍器は、空気圧か又は磁石によって駆動されて動かされる。異なった厚さのレール又は転轍器を用いなくて済ますためには、レール及び案内レール並びに転轍器の厚さを、連結区域において薄くして併せた厚さがレールの本来の厚さを越えないようすることが適切であることが判明した。薄くする代わりにストッパーを用いてもよい。

本発明の転轍器の変形例は、片状ではなく、多数の層状の板バネにより構成されている。個々の板バネは互いに擦れ合い、曲げると長軸方向に動くので、転轍器を構成する柔軟性のあるレール条を所望の方向に変形できるので迅速な切換えが可能となる。切換えに要する力も小さくて済む。このような構成では、異なった材料を互いに重ね合わせて、固さ、力、最小の摩擦に関与する複数の遊び空間を生成することが可能となる。可能な材料として、バネ鋼以外には合成樹脂、ガラス繊維、複合材及び炭素繊維が考えられる。

転轍器の第二の変形例では、レール条は例えば、複合材、炭素繊維又はガラス繊維製の一体物として構成されている。

転轍器の第三の変形例では、芯材に針金を巻いた構成である。そのため、レール条は弾性を有する。芯材の無い針金を巻いただけのレール条も考えられる。清浄な面及び縁を得るために、必要ならば針金を研磨してもよい。

空のボトルを搬送する場合には、ボトルの開口部に当接する２つの縁部を有する加圧部を内部把持具に付加することが適切であることが判明した。このような加圧部は、複数の異なった径の開口部に適用できる。

加圧部に対応して、ボトルを加圧部に押圧する対向バネを外部把持具に備えることが好ましい。これにより、把持アーム搬送部に物体が確実に保持される。

充填されたボトルの搬送に対しては、内部把持具をもう一つの外部把持具と交換する必要がある。それ以外には、同じ原則が適用できる。

把持アーム搬送部の駆動機構として多くの可能性が考えられる。一例として、噛合う駆動機構が考えられる。この場合、個々の搬送部は駆動歯車のスリットと連動するピンが備えられている。このようにして搬送部は一つずつか又は間引かれるが、移動していく。一定の間隔でスリットを備えた回転する駆動歯車により、搬送部が押される。

摩擦輪を用いて駆動機構を形成することも可能である。把持アーム搬送部の背面壁及び頭部が平面状に形成されているため、搬送部をレールに沿って移動させる駆動機構としてこの摩擦輪を利用することができる。特に、保証機構のない通常位置よりも摩擦の大きな位置において重要な意味を持つ。摩擦輪を用いることにより、区間毎に駆動機構を備えなくても搬送部を押して搬送する可能性が開ける。更に、滞留させることも可能となる。

特に保護が要求される場合には、物体に触れる案内手段の突出部を設ける必要がある。案内手段を動かすと、物体は突出部と噛合い動かされる。

好適な実施例では、案内手段は、例えば合成樹脂製の外皮で囲まれ内部に引き綱を備えた円形ベルトである。この合成樹脂の外皮上及び／又は内部に突出部が備えられる。この突出部は鋼製のコイルバネでもよい。

円形ベルトは、空間内にレールを任意に配置できることである。レールは、湾曲させてもよい。更に、円形ベルトが作動しても、システム全体を滞留、即ち搬送部を停止しておくことができる。搬送部を滞留させる必要がある場合に、全体の駆動系を停止させずに、ベルトは物体に沿って滑る。このことは、全体の駆動系ではなく、滞留した物体のみを加速させればよいので、省エネルギー及び時間管理の点において意義がある。新たに装置を追加しなくても必要な滞留圧が得られるので、物体を循環させる必要がある位置では滞留させることに大きな利点がある。駆動系全体を停止させる必要はないので、例えば転轍器より前に停止させることも重要である。

延性の芯材の有無にかかわらず、円形ベルトは、曲げ径が小さく且つ最小の僅かな力で曲げられる三次元の案内ベルトを可能とする極めて硬くしかも柔軟な外皮を備えている。これにより、効率的に作動する。例えば、物体が２つの円形ベルト間に挟持されて移動可能となる。コイルバネは過度の摩擦を防ぐので、搬送設備全体の寿命を延ばす。またコイルバネは摩擦を最小限に下げ、そのため連結による汚染も少ないので、食品の包装業界に採用されている。

更に別の実施例では、物体と案内手段の間に磁性の連結部材が備えられている。この場合、物体は案内手段に直接に連結されるか、又はその間に物体の搬送部などを接続してもよい。

案内手段は、搬送部とは直接に連結されず、磁力を介して連結されることが好ましい。これにより、搬送部の搬送が柔軟に構成でき、特に、大きな設備において必要な搬送部の滞留が可能となる。例えば、加工装置が突然に故障した場合、物体は加工装置に入る前に停止させる必要がある。従来は、システム全体が停止されるので、望ましいことではないが、故障していない装置内の物体の処理もできなくなった。

強磁性の材料で構成された案内手段か又は強磁性の素子又は材料で被覆した手段と、搬送部に備えられた永久磁石と共動させることもできる。

更に、別の実施例では、円形ベルトの代わりに平面状の歯形ベルトを備えている。歯型ベルトは空間的な湾曲ではなく、平面上のレールに沿って追随するとの短所はあるが、円形ベルトよりも安定した高い磁気密度が得られるので、搬送部の上方へと垂直な移動が改善され制動性も好適となる。従って、三次元の搬送はできない。

駆動装置としてスチールベルトを使う場合も同様のことが当てはまる。

本発明による装置を変形すれば任意の物体を移動させることができる。特に、プリフォームを射出成形機からブロー成形機へと移動させるのに好適である。更に、充填又は空のペットボトルを搬送するのにも好適である。

本発明による物体を搬送する装置の一部を示す図 図１の装置の裏面図 本発明による装置へのペットボトルの引渡しを示す図 本発明による装置において複数の把持アーム搬送部が互いに連結された状態を示す図 主把持アーム３．１の裏面図 図５のＶＩ−ＶＩ断面図 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図 本発明による把持アーム搬送部の別の実施例を示す図 本発明による把持アーム搬送部の別の実施例を示す図 本発明による物体を搬送する装置の点轍部を示す図 層状の板バネにより構成されたレール条の斜視図 別の形態のレール条の斜視図 本発明による物体を搬送する装置の駆動機構を示す斜視図 本発明による物体を搬送する装置の別の駆動機構を示す斜視図 本発明による円形ベルトを備えた物体を搬送する装置の部分側面図 図１４の装置の円形ベルトの拡大図 本発明による装置により搬送されるペットボトルの状態を示す図 本発明による歯形ベルトを備えた物体を搬送する装置の部分側面図 本発明によるスチールベルトを備えた物体を搬送する装置の部分側面図 本発明によるプリフォームを搬送する装置の部分斜視図 本発明によるキャリッジを搬送する装置の部分斜視図

以下、本発明の利点、特徴及び詳細について、図面を用いて説明する。

図１には、２つの把持アーム搬送部２．１、２．２が走行するレール１が示されている。２つの把持アーム搬送部は同一に形成されているので、以下においては一方についてのみ説明する。

それぞれの把持アーム搬送部２．１、２．２は、回転軸４を介して互いに連結された２つの把持アーム３．１、３．２を備えている（図２参照）。回転軸４の周りを回転させると、把持アーム３．１と３．２は鋏状に開いて、右側に図示された把持アーム搬送部２．２からわかるように、外部把持具５が内部把持具６から離される。

外部把持具５は、図２から判るように平板状の素材から形成されている主アームとも称される把持アーム３．１に背面壁７（図５参照）と共に一体的に連結されることが好ましい。

内部把持具６も同様に、従アームとも称される平板状の素材から形成された把持アーム３．２と一体的に連結されている。内部把持具６には、外部把持具５の対向バネ９と共動する加圧部８が備えられている。内部把持具６には、覆い１０も備えられている。

把持アーム３．１と把持アーム３．２の間の凹部に開閉バネ１１が配置されて、外部把持具５と内部把持具６とが連結しやすく構成されている。更に、不図示のネジで把持アーム３．１に連結され把持アーム３．２の湾曲した長孔１３に貫通されたボルト１２により、把持アーム３．１及び把持アーム３．２は確実に案内される。

回転軸４には、レール１の上縁１５を走行する溝付ローラ１４が装着されている。このローラ１４は、それぞれがレール１の下縁１８を走行する２つの溝付ローラ１６、１７と共動する。ローラ１６の回転軸１９は把持アーム３．１に連結され、ローラ１７の回転軸２０は把持アーム３．２に連結されている（図２参照）。回転軸１９と回転軸２０は回転軸４と共に三角形を形成しており、後述するように、回転軸１９と回転軸２０の間隔は可変である。

レール１の上方において把持アーム３．１には連結用磁石２１及び連結用バネ２２も備えられている。

レール１は高さｈを有しているが、把持アーム３．１、３．２を開く必要がある区域では高さＨへと変化する。

以下、本発明の作用につき図３を用いて詳細に説明する。

把持アーム搬送部２は、ローラ１４、１６及び１７と共にレール１を走行するが、通常の状態では把持アーム３．１、３．２は閉じている。図３に示される引渡し位置に達すると、レールの高さｈがＨへと大きくなる。これにより、２つのローラ１６、１７のそれぞれの回転軸１９と回転軸２０の間隔が狭められ、把持アーム３．１又は３．２が開いて外部把持具５が内部把持具６から遠ざかり開閉バネ１１が押圧される。

図３に示された引渡し位置において、物体２３例えばペットボトルはブロー成形機の把持具により１つずつ供給され滑走面２４へと搬送される。滑走面２４は例えば物体２３のネックリング２５を下から支える２つの平行なレールから構成されている。

把持アーム搬送部２は、ブロー成形機の直後にレール１に沿って滑走面２４へと上方から導かれるので、内部把持具６は、ブロー成形機から供給される物体２３の開口部２６の内部へ潜り込むことができる。次いで、レール１の高さはｈへと低くなるのでローラ１６と１７の回転軸１９と２０間の間隔が広くなり把持アーム３．１と３．２が閉じられる。その際、外部把持具５は、歯２７（図１参照）によりネックリングを下から支え、対向バネ９が物体の開口域を加圧部８へと押圧する。この加圧部８は対向バネ９に対してほぼ平に形成され、２つの縁部は物体２３の内部開口域に当接している。すなわち加圧部８は、物体２３の開口部の幅が異なっても対応できるように、２つの線状の部材で構成されている。

図３の右端に示される物体２３を伴った把持アーム搬送部２は、物体２３を把持し滑走面２４から離れた状態を示している。不図示の滑走面又は把持装置への受け渡しも同様に行なわれる。

図４に示されるように、多数の把持アーム搬送部２は列を成してレール１上を走行させることもできる。これにより、把持アーム搬送部列が構成される。連結磁石２１及び連結バネ２２により把持アーム搬送部が連結されている。ここで、連結バネは２つの把持アーム搬送部が衝突する際の衝撃を緩和させる役割も有している。このことは滞留が生ずる際に重要となる。

本発明においては、図５〜７に示す把持を保証する機構も必要である。把持保証機構は、把持アーム３．１及び３．２を開放しないと把持が解除されないようにすることが必要である。また、把持保証機構は自動的に簡単に開放させることも必要である。このため、主把持アーム３．１の後方壁７には、円形の開口部２８が形成されている。保証状態では、図６に示されるようにこの開口部２８と従把持アーム３．２の開口部２９とは一致している。開口部２９の直径ｄ_１は、球３０の直径ｄよりも小さいが、開口部２８の直径ｄ_２は球３０の直径ｄより僅かに大きい。更に、開口部２９は、後方壁７に向かって拡がる斜面４１を有している。これにより、開口部２９の縁部３１が球３０と接する。

更に、板バネ３２により球３０は後方壁７の開口部２８に保持される。板バネ３２には、球３０を受容する球３０よりも僅かに径の小さい開口部３３が備えられている。

次に、把持保証機構の作用を説明する。

保証状態では、球３０は板バネ３２に加圧されて開口部２８及び２９内に在る。開口部２９の縁部３１の径ｄ_１は球３０の径ｄより僅かに小さいので、球は開口部２９から外れることはない。

図３に示される引渡し位置では、把持保証状態を解除する必要があるので、楔状の切換え装置３４が備えられ、図７に示されるように、球３０が開口部２９から外れ開口部２８から部分的に押出されるように作用する。この作用は、板バネ３２の圧力に抗して行なわれる。

把持アーム３．１及び３．２を開放させる場合には、２つのアームが相対的に移動して開口部２９の縁部３１が球３０に衝突する。縁部として形成することにより、縁部は球３０をより強く板バネ３２へと押圧し最終的には開口部２９から外れて球３０の頂点３５は従把持アーム３．２の内面３６内に在る。これにより、把持保証状態が解除され、２つの把持アーム３．１及び３．２は開閉可能となる。閉鎖するためには、開口部２９を再度開口部２８と一致させて、球３０が縁部３１に完全に接するように切換え装置３４により球３０を押圧する。

図８ａには、本実施例による把持アーム搬送部２．３が示されている。この搬送器は、充填されボトルの開口部がキャップ３７で閉じられた物体２３．１を搬送するのに供される。本実施例では、内部把持具の代わりに第一の外部把持具５と共動する歯２７．１によりネックリング２５を下から支える第二の外部把持具５．１が備えられている。

更に、図８ｂには覆い１０．１がループバネ５０を介して内部把持具６に連結されている実施例が示されている。この覆い１０．１は、コイルバネ５１を介して把持アーム３．２を支えている。これにより覆い１０．１が加圧されてボトルの開口部近辺を押圧することができる。

図９に示されるように、把持アーム搬送部２を案内するレール１に点轍器を設けてもよい。この転轍器により、把持アーム搬送部はレール１から案内レール１．１又は１．２へと引き渡される。そのためレール１は、空気圧シリンダー３９又は電磁石により変位するレール条３８が連結されている。当然のことながら、レール条３８は別の手段により変位させてもよい。この空気圧シリンダー３９はレール条３８又はその自由端４０を案内レール１．１又は１．２へと移動させる。

円滑に引渡しができるように、レール１、案内レール１．１及び１．２は引渡し域において薄く形成されており、レール条３８の厚さｅは薄い部分の厚さに相当する。

異なった方法によりレール条３８を構築することも可能である。図１０には、レール条が一つの片ではなく複数の層状の板バネによる構成が示されている。層状とすることにより、固さ、力、最小の摩擦などに関与する複数の遊び空間の生成が可能となる。バネ鋼以外に合成樹脂、ガラス繊維、複合材及び炭素繊維が材料の対象として考えられる。

不図示ではあるが、一つの片によりレール条３８を構成してもよい。この場合の材料としては、ガラス繊維、複合材及び炭素繊維が考えられる。

図１１に示される芯材４２の周りに針金４３を巻いたレール条３８．２の構成もある。このレール条３８．２は極めて弾力的である。レール条はコイル状の針金のみの芯材を省いた構成でもよい。必要にならば、清浄な表面及び縁部とするために巻いた針金を研磨してもよい。

把持アーム搬送部２は、種々の方法により駆動可能である。２つの可能性を図１２及び図１３に例示する。図１２に示される駆動機構４４は、把持アーム搬送部２のピン４６と噛合う駆動歯車４５を含んで構成される。ピン４６は駆動歯車４５内のスリット４７と連動される。図１３に示される駆動機構４４．１の例では、把持アーム搬送部２に摩擦輪４８が備えられている。摩擦輪４８は、摩擦抵抗のある材料製の環４９により被覆されている。

図１４の実施例には、レール５２に沿って走行する把持アーム搬送部５３が示されている。把持アーム搬送部５３には、回転軸５５によって連結された２つの把持アーム５４．１及び５４．２が備えられている。回転軸５５の周りを回転させることにより、把持アーム５４．１、５４．２が開放されて外部把持具５６が内部把持具５７から離される。

回転軸５５には、レール５２の上縁５９を走行するローラ５８が装着されている。ローラ５８は、レール５２の下縁６２を走行する２つのローラ６０、６１と共動する。ローラ６０の回転軸６３は把持アーム５４．１に備えられ、ローラ６１の回転軸６４は把持アーム５４．２に連結されている。回転軸６３及び６４は回転軸５５と三角形を形成し、回転軸６４と６５の間隔は可変に構成されている。これにより、把持アーム５４．１と５４．２は開閉可能となる。

把持アーム搬送部５３には、円形ベルト６７と共動して把持アーム搬送部５３を駆動する永久磁石６６が載置されている。図１５は、円形ベルト６７の一部の拡大図である。円形ベルト６７は、３つの部材から構成されている。内部には芯材としての例えば、金属又はケブラー（登録商標）製の引き綱６８が備えられている。この引き綱６８の周りには、常磁性の材料製のコイルバネ７０が巻かれた合成樹脂製の外皮６９が配置されている。このコイルバネを合成樹脂製の外皮で覆うか合成樹脂中に浸漬してもよい。

次に、図１６を用いて作用を説明する。レール５２に多数の把持アーム搬送部５３が上方へ走行するように配置されている。この把持アーム搬送部は、物体６５、すなわちペットボトルを搬送する。

円形ベルト６７は、レール５２に追随している。この図から分かるように、レール５２の湾曲部の前後において、ペットボトル６５を滞留させることができる。円形ベルト６７により、把持アーム搬送部５３はレール５２の所望の位置に連行される。

図１７に示される例では、円形ベルト６７の代わりに歯形ベルト７１が備えられている。歯形ベルトには、円形ベルトの場合よりも高い磁力を生成する永久磁石６６が備えられている。このことは、把持アーム搬送部は湾曲部を走行しないが、把持アーム搬送部を上方へ移動させるか制動を掛ける際に利点がある。図１８に示されるスチールベルトでも同様のことが当てはまる。

図１９には、図１５に示すような２本の円形ベルト６７．１及び６７．２によりプリフォーム６５．１が案内レール７３．１及び７３．２に沿って動く例が示されている。この場合、円形ベルト６７．１及び６７．２は磁気による駆動ではなく摩擦力により動かされる。２つの円形ベルト６７．１及び６７．２はプリフォーム６５．１のネック部に接している。コイルバネ７０の螺旋の摩擦力によりプリフォーム６５．１は案内レール７３．１及び７３．２に沿って連行される。

図２０に示されるように、本実施例では複数のキャリッジ７５が台座７４上を移動する。この移動は台座７４の溝７６内の円形ベルト６７．１及び６７．２により行なわれる。更に、キャリッジ７５の下側には対応する嵌合溝７７が形成されている。円形ベルト６７．１及び６７．２は双方向矢印に沿って移動することによりキャリッジ７５を連行する。この場合にはむしろ噛合った状態で連行される。

１ レール
２ 把持アーム搬送部
３ 把持アーム
４ 回転軸
５ 外部把持具
６ 内部把持具
７ 背面壁
８ 加圧部
９ 対向バネ
１０ 覆い
１１ 開閉バネ
１２ ボルト
１３ 長孔
１４ ローラ
１５ 上縁
１６ ローラ
１７ ローラ
１８ 下縁
１９ 回転軸
２０ 回転軸
２１ 連結磁石
２２ 連結バネ
２３ 物体
２４ 滑走面
２５ ネックリング
２６ 開口部
２７ 歯
２８ 背面壁７の開口部
２９ 従把持アーム３．２の開口部
３０ 球
３１ 縁部
３２ 板バネ
３３ 開口部
３４ 切換え装置
３５ （球３０の）頂点
３６ （従把持アーム）の内面
３７ キャップ
３８ レール条
３９ 空気圧シリンダー
４０ レール条３８の自由端
４１ 斜面
４２ 芯材
４３ 針金
４４ 駆動機構
４５ 駆動歯車
４６ ピン
４７ スリット
４８ 摩擦輪
４９ 環
５０ ループバネ
５１ コイルバネ
５２ レール
５３ 把持アーム搬送部
５４ 把持アーム
５５ 回転軸
５６ 外部把持具
５７ 内部把持具
５９ 上縁
６０ ローラ
６１ ローラ
６２ 下縁
６３ 回転軸
６４ 回転軸
６５ ペットボトル
６６ 永久磁石
６７ 円形ベルト
６８ 引き綱
６９ （樹脂製）外皮
７０ コイルバネ
７１ 歯形ベルト
７２ スチールベルト
７３ 案内レール
７４ 台座
７５ キャリッジ
７６ 溝
７７ 嵌合溝
ｄ 球３０の径
ｄ_１ 開口部２９の径
ｅ レール条３８の厚さ
ｈ レール１の高さ
Ｈ レール１の高さ

Claims (55)

1. 空又は充填されたペットボトルなどの軽い物体（２３、２３．１）を搬送する方法であって、
   物体（２３、２３．１）は、レール（１、１．１、１．２）に沿って移動する把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）の把持アーム（３．１、３．２）の２つの把持具（５、６）の間に受容されていることを特徴とする搬送方法。
2. レール（１）により、２つの把持アーム（３．１、３．２）の鋏状の開閉運動が実行されることを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
3. ２つの把持アーム（３．１、３．２）の前記開閉運動が実行されるようにレール（１）の高さ（ｈ、Ｈ）が変更されることを特徴とする請求項２に記載の搬送方法。
4. 把持アーム（３．２）の内部把持具（６）は物体（２３）の開口部（２６）内へ挿入され、他方の把持アーム（３．１）の外部把持具（５）はネックリング（２５）を下から支えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の搬送方法。
5. ネックリング（２５）を下から把持している外部把持具（５）は物体（２３）を内部把持具（６）に押圧していることを特徴とする請求項４に記載の搬送方法。
6. 物体（２３、２３．１）が搬送されている間は、把持保証機構により２つの把持アーム（３．１、３．２）の開放運動が阻止されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の搬送方法。
7. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）が個々に識別できることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の搬送方法。
8. 多数の把持アーム搬送部（２）が連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の搬送方法。
9. 物体（２３）の搬送中は、その開口部（２６）が覆われていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の搬送方法。
10. 空又は充填されたペットボトルなどの軽い物体（２３、２３．１）を搬送する装置であって、
    物体（２３、２３．１）を保持する把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）は、レール（１、１．１、１．２）を走行することを特徴とする搬送装置。
11. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）は２つの把持アーム（３．１、３．２）を備え、それぞれの把持アーム（３．１、３．２）には１つの把持具（５、６）が配置されて２つの把持アーム（３．１、３．２）は回転軸（４）により鋏状に互いに連結されていることを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置。
12. ２つの把持アーム（３．１、３．２）は開閉バネ（１１）により互いに支えられていることを特徴とする請求項１１に記載の搬送装置。
13. 前記２つの把持アームは、それぞれが主アーム及び従アームとしての鋏状の平板片により形成されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の搬送装置。
14. 主アーム（３．１）には外部把持具（５）が備えられ且つ従アーム（３．２）には内部把持具（６）が備えられていることを特徴とする請求項１３に記載の搬送装置。
15. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）がレール（１）を走行できるように、該搬送部には少なくとも３つのローラ（１４、１６、１７）が備えられていることを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれか１項に記載の搬送装置。
16. １つのローラ（１４）はレール（１）の上縁（１５）を走行し、他の２つのローラ（１６、１７）はレール（１）の下縁（１８）を同一方向か逆方向に走行することを特徴とする請求項１５に記載の搬送装置。
17. レール（１）の上縁（１５）を走行するローラは、主アーム（３．１）及び従アーム（３．２）の回転軸（４）に据付けられていることを特徴とする請求項１６に記載の搬送装置。
18. レール（１）の下縁（１８）を走行する一方のローラ（１６）は主アーム（３．１）に備えられ、他方のローラ（１７）は従アーム（３．２）に備えられていることを特徴とする請求項１７に記載の搬送装置。
19. ３つのローラ（１４、１６、１７）の回転軸（４、１９、２０）が三角形を形成していることを特徴とする請求項１５ないし請求項１８のいずれか１項に記載の搬送装置。
20. レール（１）は異なった高さ（ｈ、Ｈ）域を備えていることを特徴とする請求項１０ないし請求項１９のいずれか１項に記載の搬送装置。
21. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）が物体（２３、２３，１）を引取るか又は引渡すレール（１）域の高さ（Ｈ）は他のレール域の高さよりも大きいことを特徴とする請求項２０に記載の搬送装置。
22. 物体（２３）の開口壁に面する内部把持具（６）が加圧部（８）を備え、外部把持具（５）が対向バネ（９）を備えていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２１のいずれか１項に記載の搬送装置。
23. 物体（２３）の開口部（２６）を少なくとも部分的に閉鎖するために、内部把持具（６）に付勢された覆い（１０、１０．１）又は栓が備えられていることを特徴とする請求項１４ないし請求項２２のいずれか１項に記載の搬送装置。
24. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）同士を連結するために、前記把持アーム搬送部に連結部材（２１、２２）が備えられていることを特徴とする請求項１０ないし請求項２３のいずれか１項に記載の搬送装置。
25. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）の一端に連結磁石（２１）を備え、他端に連結バネ（２２）又は強磁性体を備えていることを特徴とする請求項２４に記載の搬送装置。
26. ２つの把持アーム（３．１、３．２）に把持保証機構が備えられていることを特徴とする請求項１１ないし請求項２５のいずれか１項に記載の搬送装置。
27. 前記把持保証機構には、２つの把持アーム（３．１、３．２）の同心の開口部（２８、２９）に収まり把持保証バネ（３２）に保持された球（３０）が備えられていることを特徴とする請求項２６に記載の搬送装置。
28. 球（３０）の保証効果を高めるために、レール（１）に切換え装置（３４）を備えていることを特徴とする請求項２７に記載の搬送装置。
29. 少なくとも球（３０）が収まっている開口部（２９）は広がった斜面（４１）を有し且つ前記球に接する縁部（３１）を備え、開口部（２９）の縁部（３１）の直径（ｄ_１）は球（３０）の直径（ｄ）よりも小さいことを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載の搬送装置。
30. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）に識別標を備えていることを特徴とする請求項１０ないし請求項２９のいずれか１項に記載の搬送装置。
31. 前記把持アーム搬送部を識別するために、バーコード及び／又は２次元バーコード及び／又はＩＣチップが備えられていることを特徴とする請求項３０に記載の搬送装置。
32. 開口部が閉鎖され充填された物体を搬送するために、２つの把持アームのそれぞれにネックリング（２５）を下から支える外部把持具（５、５．１）が備えられていることを特徴とする請求項１１ないし請求項３１のいずれか１項に記載の搬送装置。
33. レール（１）と２つの案内レール（１．１、１．２）の間に転轍器としてのレール条（３８、３８．１、３８．２）が挿入されていることを特徴とする請求項１０ないし請求項３２のいずれか１項に記載の搬送装置。
34. レール条（３８、３８．１、３８．２）は転轍器への受渡し域のレール（１）又は案内レール（１．１、１．２）の厚さに適合する厚さ（ｅ）を有し且つ／又はストッパーを備えていることを特徴とする請求項３３に記載の搬送装置。
35. レール条（３８．１）は複数の板バネ層により構成されていることを特徴とする請求項３３又は請求項３４に記載の搬送装置。
36. 前記板バネは、合成樹脂、バネ鋼、ガラス繊維、複合材又は炭素繊維から構成されていることを特徴とする請求項３５に記載の搬送装置。
37. レール条（３８．２）は、巻かれた針金（４３）により構成されていることを特徴とする請求項３３又は請求項３４に記載の搬送装置。
38. 針金（４３）は芯材（４２）の周りに巻かれていることを特徴とする請求項３７に記載の搬送装置。
39. 把持アーム搬送部（２、２．１、２．２、２．３、２．４）に駆動機構（４４、４４．１）が配置されていることを特徴とする請求項１０ないし請求項３８のいずれか１項に記載の搬送装置。
40. 駆動機構（４４）は噛合い式の駆動機構であることを特徴とする請求項３９に記載の搬送装置。
41. 駆動機構（４４）の駆動歯車（４５）は、前記把持アーム搬送部のピン（４７）と共動するスリット（４７）を備えていることを特徴とする請求項４０に記載の搬送装置。
42. 駆動機構（４４．１）は、摩擦輪（４８）を備えていることを特徴とする請求項３９に記載の搬送装置。
43. 移動する案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）を用いた物体（５３、６５、６５．１）の移動装置であって、
    物体（５３、６５、６５．１）と少なくとも部分的に適合するコイルバネ（７０）が案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）から突出していることを特徴とする移動装置。
44. 移動する案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）を用いる物体（５３、６５、６５．１）の移動装置であって、
    物体（５３、６５、６５．１）と案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）との間に磁性連結部材が形成されていることを特徴とする移動装置。
45. 物体（５３、６５、６５．１）又は案内手段（６７、７１、７２）に少なくとも１つの永久磁石が備えられ、物体（５３、６５、６５．１）又は案内手段（６７、７１、７２）に備えられた強磁性物素材又は素子と共動することを特徴とする請求項４４に記載の移動装置。
46. 案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）は直線状に伸張しあらゆる方向に可動であることを特徴とする請求項４３ないし請求項４５のいずれか１項に記載の移動装置。
47. 前記案内手段は、円形ベルト（６７．６７．１、６７．２）であることを特徴とする請求項４６に記載の移動装置。
48. 前記円形ベルトのコイルバネ（７０）は部分的に外皮（６９）内に浸漬されていることを特徴とする請求項４７に記載の移動装置。
49. 前記円形ベルトの引き綱（６８）は、展伸性に乏しい金属又はケブラー（登録商標）製であることを特徴とする請求項４８に記載の移動装置。
50. コイルバネ（７０）は鋼製であることを特徴とする請求項４８又は請求項４９に記載の移動装置。
51. 前記案内手段は歯形ベルト（７１）であることを特徴とする請求項４８に記載の移動装置。
52. 前記歯形ベルトの内部に強磁性の素子が備えられていることを特徴とする請求項５１に記載の移動装置。
53. 前記案内手段はスチールベルト（７２）であることを特徴とする請求項４８に記載の移動装置。
54. 移動すべき物体はプリフォーム（６５．１）又はペットボトル（６５）であり、案内手段（６７．１、６７．２）は前記プリフォーム又は前記ペットボトルのネック部の両側に接していることを特徴とする請求項４３ないし請求項５３のいずれか１項に記載の移動装置。
55. 物体（６５、６５．１）は、案内手段（６７、６７．１、６７．２、７１、７２）により移動されるキャリッジ又は把持アーム搬送部（５３）に配置されていることを特徴とする請求項４３ないし請求項５３のいずれか１項に記載の移動装置。

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