JP2011026099A

JP2011026099A - グリッパ搬送装置

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Publication number: JP2011026099A
Application number: JP2009176270A
Authority: JP
Inventors: Akio Sato; 彰郎佐藤
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP5476837B2

Abstract

【課題】過負荷が加わった場合にはこれを回避することができるとともに、その回避状態を保持できるようにすることで、原因の追求を容易に行うことができるグリッパ搬送装置を提供すること。
【解決手段】移動搬送体にアーム部１１を介して取り付けられ円筒体であるプリフォームＰを把持する開閉可能なグリッパ部２１を有するグリッパ搬送装置で、グリッパ部２１を開閉平面と垂直な軸部１３を介してアーム部１１に回動可能に設けるとともに、この軸部１３に過負荷による回動を許容するとともに、回動変位状態を保持可能な回動規制手段３１を設けることで、回動規制手段３１によってグリッパ部２１を開閉平面に垂直な軸部１３に対して回動を許容して過負荷による損傷を回避するようにし、その変位状態を保持することで、復帰しないようにして過負荷による変位が生じたことを知るようにしている。
これにより、自動復帰することによる他の箇所への損傷を防止し、異常品に気づかず搬送を続行することを防止するようにしている。
【選択図】図３

Description

この発明は、グリッパ搬送装置に関し、ＰＥＴボトルや成形前のプリフォームのネック部の円筒体を一対のグリッパで把持して搬送する場合に、過負荷による変位を許容するとともに、変位状態を保持することで、過負荷が生じたことを容易に確認できるようにするとともに、過負荷対策を容易にできるようにしたものである。

従来、飲料などを内容物とする容器としてＰＥＴボトルなどのボトルが使用されており、ボトルの成形工程や、成形後のボトルへの内容物の充填工程では、成形前のプリフォームやボトルを搬送する必要があり、通常、プリフォームやボトルのネック部に設けられたキャップ巻き締め用のカブラ(円筒体)やサポート用のネックリング(円筒体)あるいはそれらの近傍（上または下にある筒状部）を把持して搬送することが行われている。

このようなプリフォームやボトルのネック部を把持して行う搬送には、開閉可能な一対のフォークを備えたグリッパが用いられており、回転する搬送ホイールの周囲の複数の各ポケットにグリッパを設けて円周上を搬送したり、スプロケット間に巻き掛けた無端の搬送用チェーンに複数のグリッパを設けて直線上を搬送することが行われており、ボトルのネック部のネックリングまたはネックリング下筒状部での把持とカブラまたはカブラ下筒状部での把持を繰り返すことで受け渡しが行われて各工程の搬送が行われる。

このようなグリッパを用いる搬送装置では、プリフォームやボトルなどを受け渡す際に、変形プリフォームによるつまりや、機械のタイミングずれによって搬送不良が発生した場合、グリッパやその支持部に、主にグリッパの開閉方向あるいはプリフォームなどの搬送方向側から過大な力が加わり破損する恐れがある。また、プリフォームやボトルなどの搬送品に傷をつけ、異常品にしてしまう恐れがある。
このようなグリッパやその支持部が破損すると、破損部品の交換や修理に時間と費用を要することになる。

そこで、過大な力が加わる場合のグリッパの損傷を防止するため、グリッパを弾性体を介して支持部に支持することで、回避可能とする装置が種々提案されている（特許文献１、２参照）。
例えば特許文献１の搬送装置には、図７に示すように、支持体１と、ばね２の力に抗して回転軸３，３の周りに凹部４，４を介してたわみ揺動可能に支持された、搬送物品のための受取開口が設けられている１対の受取要素５，５とを備え、容器またはパリソンＰを搬送するための星形車６の形態をした搬送装置において、前記ばね２の力が搬送方向Ｆに対してほぼ直角に作用するように構成されている。

特表２００５−５１７６０９号公報実開平１−６８３２２号公報

ところが、このようなグリッパでは、過負荷が作用した場合には、ばね２の力に抗して変位することで、過負荷による損傷を防止することができるものの、過負荷から開放された後、弾性体であるばね２の復元力によってもとの位置に自動復帰できるようになっており、グリッパに異常が起こったことがそのまま保存されず、異常検知できないままになる恐れがある。
このため、正規の受け渡しが行われないまま搬送装置の運転が続行されて他の箇所に大きな損傷を引き起こしたり、異常品を気づかずに下流側に搬送してしまうという問題がある。
特に、上記特許文献２の搬送装置では、過負荷で変位した状態でわずかな復元力が加わると、直ちに元の状態に戻ってしまう構造であり、正規の位置からずれたままとなる恐れもあって過負荷状態が生じたことを把握できない事態が生じるという問題がある。

この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、過負荷が加わった場合にはこれを回避することができるとともに、その回避状態を保持できるようにすることで、原因の追求を容易に行うことができるグリッパ搬送装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、この発明の請求項１に記載のグリッパ搬送装置は、移動搬送体にアーム部を介して取り付けられ円筒体を把持する開閉可能なグリッパ部を有するグリッパ搬送装置であって、前記グリッパ部を、軸部を介して前記アーム部に回動可能に設けるとともに、この軸部に過負荷による前記回動を許容するとともに、回動変位状態を保持可能な回動規制手段を設けたことを特徴とするものである。

この発明の請求項２に記載のグリッパ搬送装置は、請求項１に記載の構成に加え、前記回動規制手段を、前記軸部と前記アーム部とのいずれか一方に凹部を、いずれか他方に凸部を備えて互いを付勢する付勢手段を設けて構成したことを特徴とするものである。

この発明の請求項３に記載のグリッパ搬送装置は、請求項２に記載の構成に加え、前記回動規制手段を、前記過負荷による変位状態となる位置の前記アーム部に、前記軸部の凹部または凸部と対応する凸部または凹部を設けて構成したことを特徴とするものである。

この発明の請求項４に記載のグリッパ搬送装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記軸部がグリッパ部の開閉平面と垂直であることを特徴とするものである。

この発明の請求項１に記載のグリッパ搬送装置によれば、移動搬送体にアーム部を介して取り付けられ円筒体を把持する開閉可能なグリッパ部を有するグリッパ搬送装置であって、前記グリッパ部を、軸部を介して前記アーム部に回動可能に設けるとともに、この軸部に過負荷による前記回動を許容するとともに、回動変位状態を保持可能な回動規制手段を設けたので、回動規制手段によってグリッパ部を軸部に対して回動を許容することで、過負荷による損傷を回避するとともに、その変位状態を保持することで、復帰しないようにして過負荷による変位が生じたことを知ることができる。
これにより、自動復帰することによる他の箇所への損傷を防止できるとともに、異常品に気づかず搬送を続行することを防止することができる。

この発明の請求項２に記載のグリッパ搬送装置によれば、前記回動規制手段を、前記軸部と前記アーム部とのいずれか一方に凹部を、いずれか他方に凸部を備えて互いを付勢する付勢手段を設けて構成したので、凹部と凸部と、これらを付勢する付勢手段により凹部から凸部が外れるまでの抵抗を調整することで、通常動作中の誤動作を防止できるとともに、過負荷が加わる場合には、これを回避することができる。

この発明の請求項３に記載のグリッパ搬送装置によれば、前記回動規制手段を、前記過負荷による変位状態となる位置に前記アーム部に前記軸部の凹部または凸部と対応する凸部または凹部を設けて構成したので、過負荷により変位した状態となる位置でも、凹部と凸部とで係止することができ、一層確実に過負荷が加わった状態を保持することができる。

この発明の請求項４に記載のグリッパ搬送装置によれば、前記軸部がグリッパ部の開閉平面と垂直になるように配設する構成としたため、大きな力が加わりやすいグリッパ部の開閉方向に近い方向からの過大な力を効果的に逃がすことを可能とすることができる。

この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用した一実施の形態にかかる平面図および正面図である。この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用した一実施の形態にかかる水平断面図およびグリッパ部の平面図である。この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用した一実施の形態にかかるグリッパ部の変位途中および変位後の状態の説明断面図である。この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用した他の一実施の形態にかかるグリッパ部の平面図である。この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用したさらに他の一実施の形態にかかるグリッパ部の変位前および変位後の状態の説明断面図である。この発明のグリッパ搬送装置をＰＥＴボトル用のプリフォームの搬送に適用した他の一実施の形態にかかる正面図である。従来のグリッパの過負荷を回避する機構の説明図である。

以下、この発明の一実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
このグリッパ搬送装置１０は、例えば移動搬送体であるターレットに複数設けられて、ボトルの成形工程などの前工程のターレットのグリッパ部から後工程のターレットのグリッパ部に円筒体であるプリフォームを受け渡しながら搬送するためのものである。

このグリッパ搬送装置１０は、移動搬送体であるターレットに固定されて一体に移動（回転）搬送される図示しない固定フレームに取り付けられるアーム部１１およびこのアーム部１１を介して円筒体であるプリフォームＰを把持する開閉可能なグリッパ部２１が備えられる。

このアーム部１１は、ブロック状のアーム部本体１２を備え、アーム部本体１２に対向する円弧状の回動ガイド部１２ａが形成されるとともに、先端部に平行なスライドガイド部１２ｂがそれぞれ形成してある。
この回動ガイド部１２ａには、グリッパ部２１が開閉する開閉平面と垂直な軸部１３が装着され、上端部の支持リング１３ａを介して止めねじ１３ｂで締め付けることで、回動ガイド部１２ａに回動可能に取り付けてある。

このアーム部本体１２に回動自在に装着された軸部１３の下端部には、グリッパ部２１が取り付けられ、一対のグリッパ２１ａ，２１ａが取付軸２１ｂ，２１ｂで開閉可能に取り付けてある。
この一対のグリッパ２１ａ，２１ａには、例えば図１（ｂ）に示すように、プリフォームＰのネック部に形成されたキャップ巻き締め用のカブラＰ１とサポート用のネックリングＰ２との間の筒状部を把持する凹部を構成する略半円弧状の把持部２２ａ、２２ａが対向して形成され、一対のグリッパ２１ａ，２１ａを閉じた状態とすることで、プリフォームＰのネック部を把持できるようにしてある。なお、把持部２２ａ，２２ａはこの例に限らずカブラＰ１，ネックリングＰ２，およびこれらの上または下の筒状部を含めて把持できるようにしても良い。
これら把持部２２ａ、２２ａの先端部には、プリフォームＰのネック部が押し当てられたときに、その押圧力をグリッパ２１ａ，２１ａを押し開く方向に作用させる誘導テーパ面が内側に対向して形成されて略半円弧状の把持部２２ａ，２２ａに連続するようになっている。

また、一対のグリッパ２１ａ，２１ａの取付軸２１ｂ，２１ｂには、これら取付軸２１ｂ，２１ｂを中心とする同心円弧上に噛み合い歯２１ｃ，２１ｃが形成されて互いに噛み合わせてあり、一対のグリッパ２１ａ，２１ａが同一角度回動することで均一に開閉し、プリフォームＰを両側から挟むようにして把持部２２ａ、２２ａの中心にプリフォームＰの中心軸を合わせるなど所定位置に位置決めして把持できるようにしてある。

さらに、この一対のグリッパ２１ａ，２１ａには、把持部２２ａ，２２ａを閉じる方向に付勢する付勢手段として引張コイルばね２３が取付軸２１ｂ，２１ｂと把持部２２ａ、２２ａとの間に配置されて互いを引き寄せるようにしてある。これにより、把持部２２ａ、２２ａの先端部の誘導テーパ面に、プリフォームＰのネック部が押し当てられると、その押圧力によってグリッパ２１ａ，２１ａを押し開く方向に作用させてプリフォームＰを把持部２２ａ、２２ａに装着でき、引張コイルばね２３によって自動的に確実かつ強固に把持状態を保持することができる。

なお、この一対のグリッパ２１ａ，２１ａには、図４に示すように、把持部２２ａ，２２ａを閉じる方向に付勢する付勢手段として引張コイルばね２３の代わりに、圧縮コイルばね２３’を用いるようにし、取付軸２１ｂ，２１ｂを挟んでグリッパ２１ａ，２１ａの把持部２２ａ、２２ａと反対側の位置に設置してもよく、互いを押し開くようにしてある。これにより、把持部２２ａ、２２ａの先端部の誘導テーパ面に、プリフォームＰのネック部が押し当てられると、その押圧力によってグリッパ２１ａ，２１ａを押し開く方向に作用させてプリフォームＰを把持部２２ａ、２２ａに装着でき、圧縮コイルばね２３’によって自動的に確実かつ強固に把持状態を保持することができる。

このような把持部２２ａ、２２ａを備えた一対のグリッパ２１ａ，２１ａに過負荷が作用した場合に退避させるとともに、退避状態を保持するため、回動規制手段３１が設けられ、アーム部本体１２のスライドガイド部１２ｂに沿ってスライド可能に回動規制部材３２が装着され、その先端部がグリッパ部２１を回動可能に支持する軸部１３の外周面に当接されるようにしてあり、アーム部本体１２の左右両側に配置した付勢手段を構成する引張コイルばね３３で回動規制部材３２を軸部１３に押圧するようにしてある。

なお、回動規制手段３１としては、引張コイルばね３３の取り付け方や配置の変更などによって引張コイルばね３３の本数変更が可能であり、引張コイルばねに代えて圧縮コイルばねなどへの変更も可能である。
例えば、回動規制手段３１´として、図５に示すように、回動規制部材３２´の一端部をピン３８で回動可能に支持し、この回動規制部材３２´の他端部に引張コイルばね３３を連結した機構とし、てこの原理を活用して回動規制部材３２´を軸部１３へ押圧するようにしてもよい。

このような回動規制手段３１、３１´によれば、引張コイルばね３３で回動規制部材３２、３２´を軸部１３に押し付ける押圧力より大きな力がグリッパ部２１に加わると、グリッパ部２１が軸部１３を中心に回動して、一対のグリッパ２１ａ，２１ａを退避させ、過負荷状態を回避することができる。
そして、引張コイルばね３３による付勢力（押圧力）を調整することで、グリッパ２１ａ，２１ａに加わる力（過負荷）の大きさによる退避開始を調整することができる。

さらに、この回動規制手段３１では、通常状態位置の回動規制部材３２と軸部１３との間に互いを係止する凸部３４と凹部３５が設けてあり、例えば回動規制部材３２に凸部３４が形成され、軸部１３に凹部３５が形成してある。
これら凸部３４および凹部３５の形状は、図２中に拡大して示すように、円弧状の曲面で構成され、凸部３４の曲率半径を凹部３５の曲率半径より大きくすることで、２点で互いが接触するようにしてあり、摩耗などの影響を受けずに確実に係止できるようにしてある。また、凹部３５の両端部には傾斜面３６が形成され、凸部３４が円滑に乗り越えることができるようにしてある。

さらに、この回動規制手段３１では、過負荷によって変位した位置の回動規制部材３２と軸部１３との間に互いを係止する凹部または凸部を設けると好ましく、例えば図３（ｂ）に示すように、軸部１３の変位した位置（退避位置）に凹部３７が設けてあり、通常状態の凹部３５が過負荷によって凸部３４を乗り越えた後、変位状態で凸部３４が凹部３７に係止されることで、グリッパ部２１の変位状態を確実に保持することができるようになる。

なお、この回動規制手段３１では、図３（ｂ）に示すように、凹部３５の片側に凹部３７を設けた例で説明したが、凹部３５の両側に凹部３７を設けても良く、凹部３５の両側のいずれの方向からの過負荷による変位にも対応することが可能となる。

なお、変位した状態を保持するための凹部３７の形状は、一旦凸部３４が係止された後は、乗り越えて回動し難くするため、両端部の傾斜面を省略した形状としても良い。
また、変位状態を保持する凸部３４を、回動を規制する凸部と兼用するようにしたが、凸部を別に設け、互いを係止する凸部および凹部の形状を円弧状などの曲面とせずに矩形などの平面による形状とし、一旦凸部が凹部に係止された後は、簡単に係止状態を開放できないようにしても良い。

このように構成したグリッパ搬送装置１０によれば、移動搬送体にアーム部１１を介して取り付けられ円筒体であるプリフォームＰを把持する開閉可能なグリッパ部２１を有するグリッパ搬送装置で、グリッパ部２１を開閉平面と垂直な軸部１３を介してアーム部１１に回動可能に設けるとともに、この軸部１３に過負荷による回動を許容するとともに、回動変位状態を保持可能な回動規制手段３１を設けたので、回動規制手段３１によってグリッパ部２１を開閉平面に垂直な軸部１３に対して回動を許容することで、過負荷による損傷を回避することができるとともに、その変位状態を保持することで、復帰しないようにして過負荷による変位が生じたことを知ることができる。
これにより、自動復帰することによる他の箇所への損傷を防止できるとともに、異常品に気づかず搬送を続行することを防止することができる。

また、このグリッパ搬送装置１０によれば、回動規制手段３１を、軸部１３とアーム部１１とのいずれか一方に凹部３５を、いずれか他方に凸部３４を備えて互いを付勢する付勢手段として引張コイルばね３３を設けて構成したので、凹部３５と凸部３４と、これらを付勢する引張コイルばね３３により凹部３５から凸部３４が外れるまでの抵抗を調整することで、通常動作中の誤動作を防止できるとともに、過負荷が加わる場合には、これを回避してアーム部１１を退避させることができる。

さらに、このグリッパ搬送装置１０によれば、回動規制手段３１を、過負荷による変位状態となる位置のアーム部１１に、軸部１３の凸部３４（または凹部）と対応する（凸部または）凹部３７を設けて構成したので、過負荷により変位した状態となる位置でも、凹部３７と凸部３４とで係止することができ、一層確実に過負荷が加わった状態を保持することができる。

なお、上記実施の形態では、グリッパ搬送装置をターレットに複数も受けてプリフォームを搬送する場合を例に説明したが、これに限らずチェーン式の搬送装置に設けて構成することもできる。

また、回動規制手段の凹部と凸部は、アーム部と軸部のどちらにいずれかを設け、互いを係止できれば良いものである。

さらに、上記実施の形態では、軸部１３をグリッパ部２１が開閉する開閉平面と垂直になるように配設したが、これに限らず過大な力から退避可能な方向に回動できる向きであればいずれの向きであっても良く、例えばグリッパ部の開閉方向と平行方向に軸部を配設しても良い。

また、互いに直交する方向の軸部を２つ組み合わせて、例えば図６に示すように、グリッパ部２１のかわりに軸体を接続して構成したり（図中、１１´はアーム部、１２´はアーム部本体、１３´は軸部である。）、２つ以上異なる方向の軸部を組み合せるようにしても良い。

１０…グリッパ搬送装置
１１…アーム部
１２…アーム部本体
１２ａ…回動ガイド部
１２ｂ…スライドガイド部
１３…軸部
１３ａ…支持リング
１３ｂ…止めねじ
２１…グリッパ部
２１ａ…グリッパ
２１ｂ…取付軸
２１ｃ…噛み合い歯
２２ａ…把持部
２３…引張コイルばね
３１…回動規制手段
３２…回動規制部材
３３…引張コイルばね
３４…凸部
３５…凹部
３６…傾斜面
３７…凹部
３８…ピン
Ｐ…プリフォーム
Ｐ１…カブラ（円筒体）
Ｐ２…ネックリング（円筒体）

Claims

移動搬送体にアーム部を介して取り付けられ円筒体を把持する開閉可能なグリッパ部を有するグリッパ搬送装置であって、
前記グリッパ部を、軸部を介して前記アーム部に回動可能に設けるとともに、この軸部に過負荷による前記回動を許容するとともに、回動変位状態を保持可能な回動規制手段を設けたことを特徴とするグリッパ搬送装置。
前記回動規制手段を、前記軸部と前記アーム部とのいずれか一方に凹部を、いずれか他方に凸部を備えて互いを付勢する付勢手段を設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載のグリッパ搬送装置。
前記回動規制手段を、前記過負荷による変位状態となる位置の前記アーム部に、前記軸部の凹部または凸部と対応する凸部または凹部を設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載のグリッパ搬送装置。
前記軸部がグリッパ部の開閉平面と垂直であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のグリッパ搬送装置。