JP2012121730A - 容器保持搬送装置および容器保持搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の保持搬送を安定して行う。
【解決手段】円周経路Rに沿って旋回移動して容器を保持搬送する容器保持部20に、左右一対の開閉軸31R,31Lに開閉自在に支持された左右のクランプアーム21R,21Lを設け、クランプアーム21R,21Lの遊端側に、容器Bの胴部を把持可能な２つの把持面25o,25iを有する把持爪25を揺動軸23を中心に開閉自在に設け、把持爪25を開動方向に付勢する開放コイルばね24と、把持爪25の閉止限となる閉止ストッパ26とを設け、左右の揺動軸23の軸心を結ぶ直線が円周経路Rより外側に位置するように揺動軸23を配置し、左右の把持爪25間から容器保持位置P側に押し込まれる容器Bが、揺動軸23の軸心を結ぶ直線を越え、クランプアーム21R,21Lの閉動力により把持爪25を閉動させて容器Bを４つの把持面25o,25iで容器Bの胴部を抱き込むように保持し容器保持位置P迄移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば液体充填設備などにおいて、搬入コンベヤや充填装置、キャッパー装置、搬出コンベヤやこれらを互いに接続する中間搬送装置に設置される容器保持搬送装置および容器保持搬送方法に関し、一対のクランプアームにより、胴部外径の異なる複数種の容器を把持可能なものである。

左右一対のクランプアームにより胴部外径の異なる複数種の容器を把持可能な容器保持装置は、たとえば特許文献１に開示されている。この容器保持装置は、左右のクランプアームの遊端側の対向面に、Ｖ字形に折り曲げられた前後の挟持面を形成し、これらクランプアームにより、前後の挟持面の２等分線上に容器を把持するようにしたものである。
特開平１−２６７２１４号公報

しかし、上記従来構成では、保持搬送時には、容器が４つの挟持面で把持されるが、容器をクランプアーム間に搬入する時やクランプアーム間から排出する時には、容器は２つの挟持面で係止されているだけで、容器が不安定になりやすく、容器を安定して受け渡しすることができないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決して、容器の搬送および受け渡しを安定して行うことができる容器保持搬送装置および容器保持搬送方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
旋回テーブル(14)の外周部に周方向に一定間隔ごとに配置される容器保持部(20)に、搬入経路(L1)から供給される容器(B)を受け取り保持して円周経路(R)に沿って搬送する容器保持装置(10)であって、
容器保持部(20)に、旋回テーブル(14)の旋回軸心(O1)を中心とする半径方向で容器保持位置(OP)を通る保持軸心(Lc)に等間隔あけて配置された左右一対の開閉軸(31R,31L)と、これら各開閉軸(31R,31L)を介して開閉自在にそれぞれ設けられた左右一対のクランプアーム(21R,21L)と、これら左右のクランプアーム(21R,21L)の遊端部に前記開閉軸(31R,31L)と平行な揺動軸(23)を中心に開閉自在に支持されるとともに、容器(B)の側部を把持し得る２つの把持面(25o,25i)がそれぞれ所定の把持角(α)を有して形成された左右一対の把持爪(25)と、前記左右のクランプアーム(21R,21L)にそれぞれ設けられて把持爪(25)を開動方向に付勢する開放付勢部材(24)と、前記左右のクランプアーム(21R,21L)にそれぞれ設けられて把持爪(25)の閉止源を規制する閉止ストッパ(26)と、前記左右のクランプアーム(21R,21L)を前記開閉軸(31R,31L)を介して開閉駆動するアーム開閉機構(30)とを具備し、
且つ前記左右の揺動軸(23)の軸心同士を結ぶ直線が円周経路(R)の外側に位置するように当該左右の揺動軸(23)を配置し、
搬入経路(L1)上の容器(B)が左右の把持爪(25)間に入り、左右の把持爪(25)の４つの把持面(25o,25i)で容器(B)が把持され前記直線から円周経路(R)上の容器保持位置(P)に移動される際に、前記左右のクランプアーム(21R,21L)の閉動と、左右の揺動軸(23)を結ぶ前記直線が円周経路(R)の外側に位置されていることにより、左右の把持爪(25)がそれぞれ閉動されて、前記４つの把持面(25o,25i)のうち、旋回軸心(01)の外周側の２つの把持面(25o)を互いに接近させるように前記４つの把持面(25o,25i)で容器(B)を抱き込んで把持し旋回軸心(01)側に移動させ保持するものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、
クランプアーム(21R,21L)の閉止ストッパ(26)に、把持爪(25)の閉止限を調整可能な閉止調整具(27)を設けたものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、
アーム開閉機構(30)は、
クランプアーム(21R,21L)がそれぞれ固定された左右の前記開閉軸(31R,31L)を互いに逆方向に回転するように連動して左右のクランプアーム(21R,21L)を開閉する連動部材(32)と、旋回テーブル(14)の周方向に配置されて少なくとも容器保持位置(P)の円周経路(R)上で容器(B)を把持するクランプ位置(Pc)に対応して配置される閉動カム(35B)および円周経路(R)上で容器(B)を解放するアンクランプ位置(Pu)に対応して配置される開動カム(35A)と、前記アーム開閉機構(30)は左右一方の前記開閉軸(31R,31L)にカムレバー(34)を介して設けられて前記閉動カム(35A)および前記開動カム(35B)に当接されるカムフォロワ(33)と、クランプアーム(21R,21L)を閉動方向に付勢するとともにカムフォロワ(33)を前記閉動カム(35A)および前記開動カム(35B)にそれぞれ当接させる拘束付勢部材(36)とを有し、
前記開動カム(35A)および前記閉動カム(35B)を水平面内でそれぞれ変位させてクランプアーム(21R,21L)の開度を調整可能な開度調整機構(41,51)を、閉動カム軸(Ca)を中心に閉動カム(35A)を回動してクランプ位置(Pc)に対応する閉動カム(35A)の閉動カム面(35Af)を容器(B)の外径に対応して変位させる閉動カム調整駆動部(44)と、開動カム軸(Cb)を中心に開動カム(35B)を回動してアンクランプ位置(Pu)に対応する開動カム(35B)の開動カム面(35Bd)を容器(B)の外径に対応して変位させる開動カム調整駆動部(54)とを有する回動変位式としたものである。

請求項４記載の発明は、
容器(B)を、搬入経路(L1)から旋回テーブル(14)の外周部で円周経路(R)に沿って一定間隔ごとに配置された容器保持部(20)に供給し、
前記容器保持部(20)に具備された、旋回テーブル(14)の旋回軸心(O1)を中心とする半径方向の保持軸心(Lc)に等間隔をあけて配置された左右一対の開閉軸(31R,31L)と、当該開閉軸(31R,31L)を介して開閉自在にそれぞれ設けられた左右のクランプアーム(21R,21L)と、当該左右のクランプアーム(21R,21L)の遊端側にそれぞれ前記開閉軸(31R,31L)と平行に配置され、互いの軸心を結ぶ直線が円周経路(R)の外側に位置する揺動軸(23)と、当該左右の揺動軸(23)に開閉自在に支持されて、容器(B)の側部を把持し得る２つの把持面(25o,25i)がそれぞれ所定の把持角αを有して形成された左右一対の把持爪(25)と、前記左右のクランプアーム(21R,21L)にそれぞれ設けられて把持爪(25)を開動方向に付勢する開放付勢部材(24)と、前記左右のクランプアーム(21R,21L)にそれぞれ設けられて把持爪(25)の閉止限を規制する閉止ストッパ(26)と、を使用し、前記直線より旋回軸心(O1)側に設定された円周経路(R)上の容器保持位置(P)で、前記左右のクランプアーム(21R,21L)により把持爪(25)を介して容器(B)を保持し搬送する容器の保持搬送方法であって、
搬入経路(L1)上の容器(B)が円周経路(R)に接近して、開放状態から閉動される前記左右のクランプアーム(21R,21L)の把持爪(25)間に送り込まれ、当該把持爪(25)の４つの前記把持面(25o,25i)が容器(B)の胴部にそれぞれ当接して保持し、
容器(B)が搬入経路(L1)上を移動されるに従って容器(B)が容器保持位置(P)に向かって押し込まれ、揺動軸(23)の軸心を結ぶ前記直線を越えて移動される際に、クランプアーム(21R,21L)の閉動と、当該直線より左右の揺動軸(23)が円周経路(R)の外側に位置されていることにより、左右の把持爪(23)がそれぞれ閉動されて、前記４つの前記把持面(25o,25i)のうち、旋回軸心(O1)の外周側の２つの把持面(25o)が互いに接近するように前記４つの前記把持面(25o,25i)で容器(B)を抱き込んで把持し容器保持位置(P)まで移動させて保持するものである。

なお、括弧内の符号は、参考のために、実施の形態の部材に対応する符号を付したものである。

請求項１および４記載の発明によれば、左右のクランプアームの遊端部に、開閉自在に支持されて開放付勢部材により開動方向に付勢された把持爪をそれぞれ設けたので、容器の受け取り時や送り出し時に、左右の把持爪の４つの把持面で容器の胴部を把持することができ、安定して容器を受け渡しすることができる。また、クランプアームの遊端部より、把持爪を広く開放することができ、胴部外径の大きい容器を受け渡しできる。

さらに、容器が、前記直線を越えて容器保持位置側に容器が供給されると、左右の揺動軸の軸心を結ぶ直線が円周経路より外側に位置するため、クランプアームの閉動力により把持爪が閉動されて、把持爪の４つの把持面のうち外周側の把持面が互いに接近されるように、４つの把持面で容器を抱き込んで容器の胴部を保持しつつ容器保持位置まで移動させることができ、安定して容器を受け渡しできるとともに、容器保持位置で安定して容器を把持することができる。

請求項２記載の発明によれば、閉止調整具で把持爪の閉止姿勢を調整することにより、胴部外径の異なる容器であっても容器保持位置に高精度で把持させることができる。

請求項３記載の発明によれば、開度調整機構により、クランプ位置に対応する開動カムを開動カム軸を中心に回動させて水平面内で変位させるとともに、アンクランプ位置に対応する閉動カムを閉動カム軸を中心に回動させて水平面内で変位させることにより、容器の胴部外径に対応して、クランプ位置およびアンクランプ位置におけるクランプアームの開度を精度良く調整することができる。

以下、本発明に係る容器保持装置の実施の形態を説明する。
［実施の形態１］
充填設備に設けられて容器保持装置を有する供給搬送装置について、図面を参照して説明する。

［充填設備］
図６に示すように、この充填設備は、搬送用のスクリュー軸１ａを有する入口コンベヤ（容器搬入装置）１から供給される容器を、供給搬送装置２を介して充填装置（容器搬出装置）３に供給して容器内に液を充填する。ついで容器を充填装置３から第１中間搬送装置４を介して王冠キャッパー５に供給して容器Ｂの口部にキャップを装着する。さらに容器を、王冠キャッパー５から第２中間搬送装置６を介して増締キャッパー７に供給して容器Ｂのキャップを増締する。さらに容器を増締キャッパー７から排出搬送装置８を介して出口コンベヤ９に排出するものである。

上記供給搬送装置２、第１中間搬送装置４、第２中間搬送装置６および排出搬送装置８の各回転体の外周部に、本発明に係る容器保持装置を有する容器保持部２０が設けられている。

［供給搬送装置］
供給搬送装置２を参照して容器保持装置を説明する。
図２および図３に示すように、この供給搬送装置２は、テーブル旋回装置１５により回転駆動される旋回テーブル１４の外周部に一定間隔ごとに配置された容器保持部２０を具備し、これら容器保持部２０に容器保持装置１０がそれぞれ設けられている。そして入口コンベヤ１の搬入経路ＬＩからスクリュー軸１ａを介して順次搬入される少なくとも胴部が円形の容器Ｂを、クランプ位置Ｐｃで容器保持装置１０により容器保持部２０に受け取り、円周経路Ｒに沿って容器Ｂを搬送した後、アンクランプ位置Ｐｕで容器保持装置１０から充填装置３の保持装置（図示せず）に容器Ｂを受け渡すように構成されている。充填装置３では、容器Ｂを充填経路ＬＯに沿って搬送しつつ容器Ｂに充填液を充填する。

この供給搬送装置２は、基台１１の旋回軸心Ｏ１上に貫設された軸受スリーブ１２に、軸受を介して旋回軸１３が回転自在に立設され、旋回軸１３の上端部に旋回テーブル１４が取り付けられている。旋回テーブル１４を旋回駆動するテーブル旋回装置１５は、旋回軸１３の下端部に取り付けられた入力ギヤ１５ａと、この入力ギヤ１５ａに噛み合う出力ギヤ１５ｂと、この出力ギヤ１５ｂを減速機を介して回転駆動するテーブル駆動モータ１５ｃとを具備し、このテーブル駆動モータ１５ｃにより旋回テーブル１４が所定速度で回転駆動される。

［容器保持部］
容器保持部２０に設けられた容器保持装置１０は、スターホイールやアウターガイドなどを使用しないで、左右一対のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌにより、胴部外径の異なる容器Ｂを把持可能なものである。容器保持部２０は、旋回テーブル１４に旋回軸心Ｏ１を中心とする円周経路Ｒ上に沿って一定間隔ごとに配置されている。図１，図４および図５に示すように、旋回テーブル１４に、旋回軸心Ｏ１を中心とする半径方向で容器保持位置Ｐを通る保持軸心Ｌｃに等しい離間距離Ｌｓをあけて左右一対の開閉軸３１Ｒ，３１Ｌが軸受スリーブ１６を介して回転自在に支持され、これら開閉軸３１Ｒ，３１Ｌの上部にクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌがそれぞれ固定されている。また開閉軸３１Ｒ，３１Ｌの下部に、開閉軸３１Ｒ，３１Ｌを互いに異なる方向に回転させてクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開閉させる連動ギヤ（連動部材）３２が互いに噛合するように取り付けられている。また、左（または右）の開閉軸３１Ｌの下端部に、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開閉するカムレバー（カム受動部材）３４が取り付けられ、カムレバー３４の遊端部にカムフォロア（カム受動部材）３３が開閉軸３１Ｒ，３１Ｌに平行な支持ピン３４ａを介して回転自在に設けられている。さらに、カムレバー３４の支持ピン３４ａと旋回テーブル１４の下面に突設された支持ボルトとの間に、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを閉動方向に付勢する拘束付勢部材である拘束コイルばね３６が連結されている。そして旋回テーブル１４の下部で旋回軸心Ｏ１の周囲に、カムフォロア３３を介してクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開閉する開閉カムである閉動カム３５Ａと開動カム３５Ｂとが配設されている。これら連動ギヤ３２、カムレバー３４、カムフォロア３３、拘束コイルばね３６、閉動カム３５Ａおよび開動カム３５Ｂにより、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開閉するアーム開閉機構３０が構成される。

また、旋回テーブル１４の旋回方向で閉動カム３５Ａから開動カム３５Ｂまでの間(後述する保持経路部Ｒｂ)は、カムが削除されており、この保持経路部Ｒｂでは、拘束コイルばね３６のばね力によりクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが閉止されて容器Ｂが把持される。この時、必要以上の加圧力がクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌから容器Ｂに負荷されないように、各容器保持部２０には、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの閉止限を規制する閉止限調整部３７が設けられている。この閉止限調整部３７は、旋回テーブル１４の下面に突設されたストッパピン３７ａと、カムレバー３４の雌ねじ穴に出退位置調整自在に嵌合されて先端部がストッパピン３７ａに当接される調整ボルト３７ｂとで構成されている。なお、容器Ｂを把持する際にクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの加圧力が大きいと、樹脂製の容器などでは変形するおそれがあり、この場合には、拘束コイルばね３６に替えて、加圧力を調整可能なエアシリンダやロータリーアクチュエータなどの加圧調整具に付け替えることもできる。

左右のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌは、図１に示すように、各開閉軸３１Ｒ，３１Ｌから外周側に互いに広がり中間位置から半径方向に折れ曲がる平面視「くの字形」のアーム本体２２と、左右のアーム本体２２の遊端部にそれぞれ開閉軸３１Ｒ，３１Ｌに平行な揺動軸２３を介して開閉自在に支持された把持爪２５と、アーム本体２２の内面凹部と把持爪２５の内周側凹部との間に介装されて把持爪２５を開動方向に付勢する開放付勢部材である開放コイルばね２４と、把持爪２５の閉止限を規制する閉止ストッパ２６とを具備し、前記閉止ストッパ２６は、把持爪２５の内周側外面に形成された係止面２６ａと、アーム本体２２の中間部内面に形成された閉止受面２６ｂとで構成されている。

またこれら把持爪２５は平面視Ｖ字形に形成されており、互い対向する内面に、容器Ｂの胴部で旋回軸心Ｏ１から遠い外周側に当接する平坦な外把持面２５ｏと、容器Ｂの胴部で旋回軸心Ｏ１に近い内周側に当接する平坦な内把持面２５ｉとが所定の把持角α(図ではα≒９０°)隔てて形成されている。

このクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌでは、把持爪２５の回動中心となる左右の揺動軸２３が、容器保持位置Ｐから距離Ｌａだけ円周経路Ｒの外周側にそれぞれ配置されている。これは、搬入経路ＬＩに沿って外周側からクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌ間に搬入される容器軸心Ｏ２が、保持軸心Ｌｃに沿って移動し、左右の揺動軸２３の軸心を結ぶ直線との交点Ｐｏより内周側に移動すると、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの閉動力で、開放コイルばね２４に抗して把持爪２５を閉動側に回動させ、４つの把持面２５ｏ，２５ｉのうち、外周側の把持面２５ｏが接近されるように４つの把持面２５ｏ，２５ｉで容器Ｂの胴部を抱き込んで保持しつつ容器保持位置Ｐまで引き込ませることができるためであり、この所謂、ドックルジョイントを用いたクランプ機構により、４つの把持面２５ｏ．２５ｉをすべて容器Ｂの胴部に当接させて、安定して容器Ｂを受け渡しすることができ、かつ容器保持位置Ｐで容器Ｂを安定して把持することができる。

これら左右のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌのうち、左のクランプアーム２１Ｌが、左の開閉軸３１Ｌに上下方向に所定の空間部３８をあけて上下２本が取り付けられ、右のクランプアーム２１Ｒが、前記空間部３８に対応して左の開閉軸３１Ｌに１本取り付けられている。これにより、図２に示すように、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開放時に、隣接する容器保持部２０のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌとの干渉を防止することができて、十分な開放角を確保することができ、胴部外径が大きい容器Ｂを受け渡しすることができる。また旋回テーブル１４における容器保持部２０の配設ピッチを小さくすることができ、１つの旋回テーブル１４に多くの容器保持部２０を配置できることにより、高速搬送に対応することができる。

なお、この実施の形態１では、閉止ストッパ２６を固定式している。これは、開閉軸３１Ａ，３１Ｂや揺動軸２３の位置、アーム本体２２の長さ、把持爪２５の外把持面２５ｏと内把持面２５ｉの形成位置や把持角αなどの設定により、容器の胴部外径が異なっても、容器保持位置Ｐの位置ずれを小さい範囲に留めることができるためである。しかし、固定式の閉止ストッパ２６では、閉止限におけるアーム本体２２に対する把持爪２５の把持姿勢が一定であるため、胴部外径の異なる容器Ｂでは、容器保持位置Ｐに対して少なからず位置ずれが生じることがある。このため、図１０に示すように、アーム本体２２に対する把持爪２５の閉止限の姿勢を調整可能な閉止調整具２７をアーム本体２２に設けてもよい。たとえばこの閉止調整具２７は、アーム本体２２に形成した雌ねじ穴に調整ボルト２７ａを嵌合し、調整ボルト２７ａの先端部を把持爪２５に当接するように構成している。この調整ボルト２７ａを出退して、把持爪２５の閉止限におけるアーム本体２２に対する閉止姿勢を調整することにより、図１０に示すように、胴部外径Ｄ１〜Ｄ３の異なる容器Ｂであっても、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌにより、高精度で容器保持位置Ｐに容器Ｂを把持することが可能となる。

［円周経路と開閉動カム］
図２に示すように、旋回軸心Ｏ１を中心とし容器保持位置Ｐを通る円周経路Ｒは、クランプ位置Ｐｃからアンクランプ位置Ｐｕに旋回移動方向に沿って、加圧経路部Ｒａと保持経路部Ｒｂと減圧経路部Ｒｃとが順次設けられ、またアンクランプ位置Ｐｕからクランプ位置Ｐｃに旋回移動方向に沿って、開動経路部Ｒｄと復帰経路部Ｒｅと閉動経路部Ｒｆとが順次設けられている。

前記閉動カム３５Ａは、図２に示すように、復帰経路部Ｒｅの中間部から閉動経路部Ｒｆ、クランプ位置Ｐｃおよび加圧経路部Ｒａを含むように配置され、カムフォロワ３３が当接されてクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開放→閉動→クランプ→加圧把持を行う。また前記開動カム３５Ｂは、減圧経路部Ｒｃからアンクランプ位置Ｐｕ、開動経路部Ｒｄを介して復帰経路部Ｒｅの中間部にわたって配置され、復帰経路部Ｒｅの中間部では、開動カム３５Ｂと閉動カム３５Ａとが上下方向に重なって配置されている。そして、カムフォロワ３３が当接されて、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの減圧把持→アンクランプ(保持)→開動→開放を行う。

すなわち、図８に示すように、復帰経路部Ｒｅでは、カムフォロワ３３が閉動カム３５Ａの開放カム面３５Ａｅを転動してクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが開放状態に維持される。ついで閉動経路部Ｒｆに入りクランプ位置Ｐｃまでの間は、把持爪２５間に容器Ｂが送り込まれるとともに、カムフォロワ３３が閉動カム３５Ａの閉動カム面３５Ａｆを転動し、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが開放状態から閉動されて、クランプ位置Ｐｃでは把持爪２５により容器Ｂが無加圧状態で保持される。さらに加圧経路部Ｒａでは、カムフォロワ３３が閉動カム３５Ａの加圧カム面３５Ａａを転動して拘束コイルばね３６のばね力がクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌに漸次作用され、把持爪２５を介して容器Ｂの胴部が所定の加圧力で挟圧把持される。さらにまた保持経路部Ｒｂでは、閉止限調整部３７によりカムレバー３４の閉止限が規制され、拘束コイルばね３６のばね力による適正な加圧力が、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌから把持爪２５に伝達されて容器Ｂの胴部が把持される。

ついで、容器保持部２０が減圧経路部Ｒｃからアンクランプ位置Ｐｕに移動される間は、カムフォロワ３３が開動カム３５Ｂの減圧カム面３５Ｂｃを転動して、拘束コイルばね３６のばね力が漸次作用しなくなり、アンクランプ位置Ｐｕになると、把持爪２５により無加圧状態で容器Ｂの胴部が保持される。さらにアンクランプ位置Ｐｕからの開動経路部Ｒｄでは、カムフォロワ３３が開動カム３５Ｂの開動カム面３５Ｂｄを転動してクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが急激に開動される。これにより容器Ｂが充填経路ＬＯに送り出される。さらに復帰経路部Ｒｅでは、カムフォロワ３３が開動カム３５Ｂの開放カム面３５Ｂｅから閉動カム３５Ａの開放カム面３５Ａｅを転動してクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが開放状態に維持される。

［開度調整機構］
図３、図８、図９に示すように、この供給搬送装置２には、容器Ｂの胴部外径に対応して、閉動カム３５Ａおよび開動カム３５Ｂをそれぞれ水平面内で変位させてクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を調整する開動用開度調整機構４１と閉動用開度調整機構５１とが設けられている。これら開動用・閉動用開度調整機構４１，５１は、クランプ位置Ｐｃおよびアンクランプ位置Ｐｕにおけるカムフォロワ３３のカム面当たり位置で、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を、把持爪２５の４つの把持面２５ｏ，２５ｉが無加圧状態で容器Ｂに当接して保持できるように調整可能に構成したことに特徴を有している。これら開動用・閉動用開度調整機構４１，５１では、たとえば閉動カム３５Ａを閉動カム軸Ｃａを中心に回動してカム面を水平面内で変位させるとともに、開動カム３５Ｂを開動カム軸Ｃｂを中心に回動してカム面を水平面内で変位させる回動変位式に構成されている。

すなわち、閉動用開度調整機構４１は、クランプ位置Ｐｃにおいて、閉動カム３５Ａを回動させる閉動カム軸Ｃａを、クランプ位置Ｐｃにある容器保持装置１０で(カムレバーを取り付けた)左の開閉軸３１Ｌの下方位置か、またはその周囲近傍のカム軸設置域（イ）内に設定している。これにより、閉動カム３５Ａを閉動カム軸Ｃａを中心に、実線位置から一点鎖線位置に矢印ａで示す円弧方向に所定角度だけ回動させることにより、クランプ位置Ｐｃの容器保持装置１０におけるカムフォロワ３３のカム面当たり位置を、左の開閉軸３１Ｌを中心とするカムフォロワ３３の略円弧軌跡に沿って変位量γａだけ変位させ、容器Ｂの胴部外径に対応してクランプ位置Ｐｃにおけるクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を拡大することができる。また閉動カム３５Ａの開放カム面３５Ａｅの全域を外周側に変位させて、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開放角を拡大することができる。

また閉動用開度調整機構５１は、アンクランプ位置Ｐｕにおいて、開動カム３５Ｂを回動させる開動カム軸Ｃｂを、開動カム３５Ｂの入り口側で開動カム３５Ｂを含む外周側のカム軸設置域（ロ）内に設定している。これにより、開動カム３５Ｂを開動カム軸Ｃｂを中心に、実線位置から一点鎖線位置に矢印ｂで示す円弧方向に所定角度だけ回動させることにより、アンクランプ位置Ｐｕにおけるカムフォロワ３３のカム面当たり位置を、左の開閉軸３１Ｌを中心とするカムフォロワ３３の略円弧軌跡に沿って変位量γｂだけ変位させ、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を容器Ｂの胴部外径に対応して拡大させることができる。また開動カム３５Ｂの開放カム面３５Ｂｅ全体を外周側に変位させて、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開放角を拡大することができる。

閉動用開度調整機構４１の閉動カム調整駆動部４４と、開動用開度調整機構５１の開動カム調整駆動部５４とを、図３、図９を参照して説明する。
閉動用開度調整機構４１は、カム軸設置域（イ）に、それぞれ基台１１を貫通する軸受スリーブ４２を介して回転自在に立設された閉動カム軸Ｃａと、閉動カム軸Ｃａの上端部に取り付けられて閉動カム３５Ａを支持するカム取付ベース４３と、閉動カム軸Ｃａを回動させる閉動カム調整駆動部４４とを具備し、この閉動カム調整駆動部４４は、閉動カム軸Ｃａの下端部に取り付けられた受動タイミングギヤ４５と、減速機付き開度調整モータ（サーボモータ）４６により回転駆動される駆動タイミングギヤ４７と、受動タイミングギヤ４５と駆動タイミングギヤ４７との間に巻張されたタイミングベルト４８とを有している。

開動用開度調整機構５１は、カム軸設置域（ロ）に、基台１１を貫通する軸受スリーブ５２を介して回転自在に配置された開動カム軸Ｃｂと、開動カム軸Ｃｂの上端部に取り付けられて開動カム３５Ｂを支持するカム取付ベース５３と、開動カム軸Ｃｂを回動させる開動カム調整駆動部５４とで構成されている。この開動カム調整駆動部５４は、開動カム軸Ｃｂの下端部に取り付けられた受動タイミングギヤ５５と、減速機付き開度調整モータ（サーボモータ）５６により回転駆動される駆動タイミングギヤ５７と、受動タイミングギヤ５５と駆動タイミングギヤ５７との間に巻張されたタイミングベルト５８とを有している。

［搬送動作］
クランプ位置Ｐｃで容器Ｂを容器保持部２０に受け取る時は、図７（ａ）に示すように、閉動経路部Ｒｆでは、入口コンベヤ１のスクリュー軸１ａにより搬入経路ＬＩに沿って送り込まれる容器Ｂが、開放状態のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌ間に搬入されるとともに、カムフォロワ３３が閉動カム３５Ａの開放カム面３５Ａｅから閉動カム面３５Ａｆに転動して、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが開放限から閉動される。そして、容器Ｂが把持爪２５間に送り込まれて内把持面２５ｉに当接すると、開放コイルばね２４に抗して容器Ｂが把持爪２５を押し込み閉動させる。

図７（ｂ）に示すように、左右の把持爪２５の外把持面２５ｏが容器Ｂの胴部にそれぞれ当接されて、４つの把持面２５ｏ，２５ｉで容器Ｂが保持され、さらに保持軸心Ｌｃに沿って容器保持位置Ｐ側に押し込まれる。

図７（ｃ）に示すように、容器軸心Ｏ２が保持軸心Ｌｃ上で左右の揺動軸２３を結ぶ直線との交点Ｐｏを通過すると、所謂ドックルジョイントを用いたクランプ機構により、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの閉動力が把持爪２５に作用し開放コイルばね２４に抗して把持爪２５を閉動させ、把持爪２５の４つの把持面２５ｏ，２５ｉで容器Ｂの胴部を抱き込むように保持しつつ容器保持位置Ｐまで取り込む。

図７（ｄ）に示すように、容器保持位置Ｐでは、把持爪２５により４つの把持面２５ｏ，２５ｉにより無加圧状態で容器Ｂの胴部に当接されて保持される。
さらに加圧経路部Ｒａでは、カムフォロワ３３が加圧カム面３５Ａａを転動して拘束コイルばね３６のばね力がクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌに作用し把持爪２５により容器Ｂの胴部が挟圧把持される。そして、閉止限調整部３７によりカムレバー３４が係止されて、拘束コイルばね３６による適正な加圧力で把持爪２５により容器Ｂの胴部が把持される。

保持経路部Ｒｂでは、閉止限調整部３７によりカムレバー３４を介してクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが閉止限で係止され、ドックルジョイントを用いたクランプ機構であるクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌにより、把持爪２５を介して容器Ｂが安定して把持され搬送される。

減圧経路部Ｒｃでは、カムフォロワ３３が開動カム３５Ｂの減圧カム面３５Ｂｃに乗り上げることにより、拘束コイルばね３６による加圧作用が軽減されて、アンクランプ位置Ｐｕで加圧しなくなり、把持爪２５の外内把持面２５ｏ，２５ｉが無加圧状態で胴部に当接されて容器Ｂが保持される。

開動経路部Ｒｄになると、カムフォロワ３３が開動カム３５Ｂの開動カム面３５Ｂｄに沿って転動されてクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが急激に開動されるとともに、開放コイルばね２４の作用により把持爪２５が開動されて、容器Ｂが２つの内把持面２５ｉで係止されて円周経路Ｒから充填経路ＬＯに送り出される。

上記実施の形態１によれば、
１）クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの遊端部に、開放コイルばね２４により開動方向に付勢された把持爪２５をそれぞれ開閉自在に設けたので、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開放した時に把持爪２５をクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌより大きく開放することができ、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌが小さい開放角であっても、把持爪２５により胴部外径の大きい容器Ｂを受け渡しすることができる。

２）容器Ｂの受け取り時や送り出し時に、左右の把持爪２５の４つの把持面２５ｏ，２５ｉで容器Ｂの胴部を保持することができ、安定して容器Ｂを受け渡しすることができる。

３）把持爪２５の揺動軸２３を容器保持位置Ｐより旋回軸心Ｏ１の外周側に配置したので、揺動軸２３を結ぶ直線の交点Ｐｏより容器保持位置Ｐ側に押し込まれた容器Ｂを、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの閉動力により把持爪２５で抱き込んで保持し容器保持位置Ｐ側に引き込むことができ、また容器保持位置Ｐで容器Ｂを安定して把持することができる。

４）複数の容器保持部２０を旋回テーブル１４の外周部に配置し、左右の開閉軸３１Ｒ，３１Ｌに取り付けられるクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを上下方向に位置ずれして配置することにより、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌを開放した時に、隣接する容器保持部２０のクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌとの干渉を防止することができ、容器保持部２０の配設ピッチを小さくして、旋回テーブル１４に多くの容器保持部２０を設置することができ、高速搬送が可能となる。

５）閉止ストッパ２６に、容器保持位置Ｐで容器Ｂを把持する把持爪２５の閉止姿勢を調整可能な閉止調整具２７に設けることにより、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌにより把持爪２５を介して胴部外径の異なる容器Ｂを高精度で容器保持位置Ｐに高精度で把持させることができる。これにより、排出搬送装置８などで容器Ｂに対する作業を高精度で行うことができる。

６）閉動用・開動用開度調整機構４１，５１に設けられた閉動カム・開動カム位置調整駆動部４４，５４により、閉動カム３５Ａと開動カム３５Ｂとをそれぞれ水平面内で回動させて、開放カム面３５Ａｅ，３５Ｂｅと閉動カム面３５Ａｆと開動カム面３５Ｂｄとをそれぞれ変位させることにより、容器Ｂの胴部外径に対応して、クランプ位置Ｐｃおよびアンクランプ位置Ｐｕを基準としてクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を調整することができ、胴部外径の異なる容器Ｂを精度良く保持することができる。

７）閉動用開度調整機構４１において、カム軸設置域（イ）に配置された閉動カム軸Ｃａを中心に閉動カム３５Ａを回動させるとともに、開動用開度調整機構５１において、カム軸設置域（ロ）に配置された開動カム軸Ｃｂを中心に開動カム３５Ｂを回動させることにより、閉動カム３５Ａと開放カム３５Ｂの開放カム面３５Ａｅ，３５Ｂｅと、閉動カム３５Ａの閉動カム面３５Ａｆのクランプ位置Ｐｃにおけるカムフォロワ３３の当たり面と、開動カム３５Ｂの開動カム面３５Ｂｄのアンクランプ位置Ｐｕにおけるカムフォロワ３３の当たり面とを精度良く変位させることができ、容器Ｂの胴部外径に対応して、クランプ位置Ｐｃやアンクランプ位置Ｐｕにおけるクランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を、無加圧で容器Ｂの胴部を保持できるように精度良く調整することができる。

なお、上記実施の形態１において、閉動用・開動用開度調整機構４１，５１を、閉動カム軸Ｃａを中心に閉動カム３５Ａを所定角度、水平面内で回動させるとともに、開動カム３５Ｂを開動カム軸Ｃｂを中心に所定角度、水平面内で回動させる回動変位式としたが、図１１に示すように、水平面内で直線移動させるスライド式開度調整機構６１としてもよい。このスライド式開度調整機構６１は、クランプ位置Ｐｃに対応してスライド自在に配置された閉動カム６５Ａと、アンクランプ位置Ｐｕに対応してスライド自在に配置された開動カム６５Ｂと、開動経路部Ｒｄに固定して配置されて開度調整の必要のない開放用の固定カム６５Ｃと、クランプ位置Ｐｃでカムフォロワ３３の回動軌跡の接線δ１方向に閉動カム６５Ａを所定距離δａだけスライドさせる閉動カム移動装置(図示せず)と、アンクランプ位置Ｐｕでカムフォロワ３３の回動軌跡の接線δ２方向に開動カム６５Ｂを所定距離δｂだけスライドさせる開動カム移動装置(図示せず)を具備し、先の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。前記閉動カム移動装置および開動カム移動装置は、閉動カム３５Ａおよび開動カム３５Ｂをそれぞれリニアモーションベアリングなどのガイド部材を介して接線δ１，δ２方向にスライド自在に配置し、図示しない流体圧シリンダやアクチュエータなどの駆動装置を設ければよい。

上記スライド式開度調整機構６１によれば、クランプ位置Ｐｃおよびアンクランプ位置Ｐｕで、カムフォロワ３３の回動軌跡の接線δ１，δ２方向に、閉動カム６５Ａおよび開動カム６５Ｂをそれぞれ容器Ｂの外径に対応して所定距離δａ，δｂだけスライドさせることにより、閉動カム６５Ａと開動カム６５Ｂの開放カム面と、閉動カム６５Ａの閉動カム面と、開動カム６５Ｂの開放カム面とを容易に変位させて、容器Ｂの胴部外径に対応して、クランプアーム２１Ｒ，２１Ｌの開度を精度よく調整することができる。

本発明に係る容器保持装置の実施の形態１を示す平面図で、（ａ）はクランプ状態を示し、（ｂ）はアンクランプ状態を示す。 容器保持装置を具備した供給搬送装置を示す平面図である。 供給搬送装置の横断面図である。 容器保持装置の横断面図である。 図４に示すＡ−Ａ端面図である。 充填設備の概略平面図である。 クランプアームのクランプ動作を説明する平面図で、（ａ）乃至（ｄ）は容器の搬入からクランプに至る動作を示す。 アーム開閉機構の閉動カムと開動カムのカム軸設置域を示す平面図である。 アーム開閉機構の調整駆動部を示す概略平面図である。 閉止調整具を設けたクランプアームの平面図で、（ａ）は大径容器の把持状態、（ｂ）は中径容器の把持状態、（ｃ）は小径容器の把持状態を示す。 開度調整機構の他の実施の形態を示し、スライド式開度調整機構を示す平面図である。

Ｏ１ 旋回軸心
Ｏ２ 容器軸心
Ｒ 円周経路
Ｂ 容器
Ｐ 容器保持位置
Ｐｃ クランプ位置
Ｐｕ アンクランプ位置
（イ） カム軸設置域
（ロ） カム軸設置域
１ 入口コンベヤ
２ 供給搬送装置
３ 充填装置
１０ 容器保持装置
１３ 旋回軸
１４ 旋回テーブル
１５ テーブル旋回装置
２０ 容器保持部
２１Ｒ，２１Ｌ クランプアーム
２２ アーム本体
２３ 揺動軸
２４ 開放コイルばね（開放付勢部材）
２５ 把持爪
２５ｏ 外把持面
２５ｉ 内把持面
２６ 閉止ストッパ
２７ 閉止調整具
３０ アーム開閉機構
３１Ｒ，３１Ｌ 開閉軸
３２ 連動ギヤ（連動部材）
３３ カムフォロワ（受動カム部材）
３４ カムレバー（受動カム部材）
３５Ａ 閉動カム（開閉カム）
３５Ｂ 開動カム（開閉カム）
３６ 拘束コイルばね（拘束付勢部材）
３７ 閉止限調整部
３７ａ ストッパピン
３７ｂ 調整ボルト
３８ 空間部
Ｃａ 閉動カム軸
Ｃｂ 開動カム軸
４１ 閉動用開度調整機構
４４ 閉動カム調整駆動部
５１ 開動用開度調整機構
５４ 開動カム調整駆動部
６１ スライド式開度調整機構
６５Ａ 閉動カム
６５Ｂ 開動カム
６５Ｃ 固定カム

Claims (4)

1. 旋回テーブルの外周部に周方向に一定間隔ごとに配置される容器保持部に、搬入経路から供給される容器を受け取り保持して円周経路に沿って搬送する容器保持搬送装置であって、
   容器保持部に、旋回テーブルの旋回軸心を中心とする半径方向で容器保持位置を通る保持軸心に等間隔あけて配置された左右一対の開閉軸と、これら各開閉軸を介して開閉自在にそれぞれ設けられた左右一対のクランプアームと、これら左右のクランプアームの遊端部に前記開閉軸と平行な揺動軸を中心に開閉自在に支持されるとともに、容器の側部を把持し得る２つの把持面がそれぞれ所定の把持角を有して形成された左右一対の把持爪と、前記左右のクランプアームにそれぞれ設けられて把持爪を開動方向に付勢する開放付勢部材と、前記左右のクランプアームにそれぞれ設けられて把持爪の閉止限を規制する閉止ストッパと、前記左右のクランプアームを前記開閉軸を介して開閉駆動するアーム開閉機構とを具備され、
   且つ前記左右の揺動軸の軸心同士を結ぶ直線が円周経路の外側に位置するように当該左右の揺動軸を配置し、
   搬入経路上の容器が左右の把持爪間に入り、前記左右のクランプアームの閉動により左右の把持爪の４つの把持面で容器が把持され前記直線から円周経路上の容器保持位置に移動される際に、前記左右のクランプアームの閉動と、左右の揺動軸を結ぶ前記直線が円周経路の外側に位置されていることにより、左右の把持爪がそれぞれ閉動されて、前記４つの把持面のうち、旋回軸心の外周側の２つの把持面が互いに接近するように前記４つの把持面で容器を抱き込んで把持し旋回軸心側に移動させる
   ことを特徴とする容器保持搬送装置。
2. クランプアームの閉止ストッパに、把持爪の閉止限を調整可能な閉止調整具を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の容器保持搬送装置。
3. アーム開閉機構は、
   クランプアームがそれぞれ固定された左右の開閉軸を互いに逆方向に回転するように連動して左右のクランプアームを開閉する連動部材と、旋回テーブルの周方向に配置されて少なくとも容器保持位置の円周経路上で容器を把持するクランプ位置に対応して配置される閉動カムおよび円周経路上で容器を解放するアンクランプ位置に対応して配置される開動カムと、左右一方の前記開閉軸にカムレバーを介して設けられて前記閉動カムおよび前記開動カムに当接されるカムフォロワと、クランプアームを閉動方向に付勢して前記カムフォロワを前記開動カムおよび前記閉動カムに当接させる拘束付勢部材とを有し、
   前記開動カムおよび前記閉動カムを水平面内でそれぞれ変位させてクランプアームの開度を調整可能な開度調整機構を設け、
   当該開度調整機構を、閉動カム軸を中心に閉動カムを回動してクランプ位置に対応する閉動カムの閉動カム面を容器の外径に対応して変位させる閉動カム調整駆動部と、前記開動カム軸を中心に開動カムを回動してアンクランプ位置に対応する開動カムの開動カム面を容器の外径に対応して変位させる開動カム調整駆動部とを有する回動変位式とした
   ことを特徴とする請求項１または２記載の容器保持搬送装置。
4. 容器を、搬入経路から旋回テーブルの外周部で円周経路に沿って一定間隔ごとに配置された容器保持部に供給し、
   前記容器保持部に具備された、旋回テーブルの旋回軸心を中心とする半径方向の保持軸心に等間隔をあけて配置された左右一対の開閉軸と、当該開閉軸を介して開閉自在にそれぞれ設けられた左右のクランプアームと、当該左右のクランプアームの遊端側にそれぞれ前記開閉軸と平行に配置され、互いの軸心を結ぶ直線が円周経路の外側に位置する揺動軸と、当該左右の揺動軸に開閉自在に支持されて、容器の側部を把持し得る２つの把持面がそれぞれ所定の把持角αを有して形成された左右一対の把持爪と、前記左右のクランプアームにそれぞれ設けられて把持爪を開動方向に付勢する開放付勢部材と、前記左右のクランプアームにそれぞれ設けられて把持爪の閉止限を規制する閉止ストッパと、を使用し、前記左右のクランプアームにより把持爪を介して円周経路上の容器保持位置で容器を保持し搬送する容器の保持搬送方法であって
   搬入経路上の容器が円周経路に接近して、開放状態から閉動される前記左右のクランプアームの把持爪間に送り込まれ、当該把持爪の４つの前記把持面が容器の胴部にそれぞれ当接して保持し、
   容器が搬入経路上を移動されるに従って容器が容器保持位置に向かって押し込まれ、揺動軸の軸心を結ぶ前記直線を越えて移動される際に、クランプアームの閉動と、当該直線より左右の揺動軸が円周経路の外側に位置されていることにより、左右の把持爪がそれぞれ閉動されて、前記４つの把持面のうち、旋回軸心の外周側の２つの把持面が互いに接近するように前記４つの把持面で容器を抱き込んで把持し容器保持位置まで移動させて保持する
   ことを特徴とする容器保持搬送方法。
   

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