JP3209252B2

JP3209252B2 - クランプ式容器搬送装置のクランプアーム

Info

Publication number: JP3209252B2
Application number: JP26837093A
Authority: JP
Inventors: 秀雄田中
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH0797044A

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、容器を把持する一対の
クランプアームを備えるクランプ式容器搬送装置に関す
る。

【従来の技術】従来、クランプ式容器搬送装置として、
フレームに回転自在に設けられた回転体と、この回転体
の円周方向等間隔位置に軸支されて相互に逆方向に回転
される一対のクランプ軸と、各クランプ軸に設けられ、
その回転動作により開閉されて容器を把持する一対のク
ランプアームと、上記クランプ軸を回転させる駆動機構
とを備えたものが知られている。

【発明が解決しようとする課題】上記クランプアーム
は、一般的には、容器の円柱状胴部を確実に把持できる
ように製造されており、該クランプアームでテーパ状の
胴部や、円柱状容器であってもテーパ状となっている肩
部を把持させると、クランプアームと容器との接触部が
点接触や線接触となるので、確実な把持が行なえないと
いう欠点がある。他方、上記クランプアームを、容器の
テーパ状部分を確実に把持できるように製造すると、円
柱状の胴部を把持する際にはクランプアームと容器との
接触部が点接触や線接触となるので、やはり確実な把持
が行なえないという欠点が生じる。その結果、従来は容
器の把持部分の形状に応じて専用のクランプアームを多
数用意しなければならないという欠点があった。本発明
はそのような事情に鑑み、把持すべき部分が円柱状であ
ってもテーパ状であっても確実に把持することができる
クランプ式容器搬送装置のクランプアームを提供するも
のである。

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
クランプアームを、上記クランプ軸に設けられてその回
転動作により揺動されるアーム部と、このアーム部の先
端部に、該アーム部の長手方向を回転軸として回転自在
に取付けたグリップ部とから構成し、かつ上記クランプ
アームに、上記グリップ部の回転を規制するストッパ機
構を設けたものである。

【作用】以上の構成によれば、例えば上記クランプアー
ムで容器のテーパ状胴部を把持する際には、上記グリッ
プ部がテーパ状胴部に接触するとそのテーパ形状に倣っ
てアーム部に対して回転し、グリップ部の接触面が斜め
となってその接触面全体がテーパ状胴部に最も安定して
接触するようになる。したがって、容器を上記グリップ
部で確実に把持することができる。他方、上記クランプ
アームで容器の円柱状胴部を把持する際にも、上記グリ
ップ部はアーム部に対して回転可能となっているので、
該グリップ部の接触面全体が円柱状胴部に最も安定して
接触することができ、やはり容器を確実に把持すること
ができる。

【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は容器にキャップをキャッピング
するキャッパ（図２参照）であり、コンベヤ２によって
搬送されてきた容器３は図示しないタイミングスクリュ
ウによってキャッパ１の回転に同期され、供給側スター
ホイール４によりキャッパ１内に搬入されてクランプ装
置５で把持固定される。上記クランプ装置５で把持され
た容器３は、キャッパ１を構成する回転体６の反時計方
向の回転に伴って搬送され、その間に容器３にキャップ
がキャッピングされるようになっている。そしてキャッ
プがキャッピングされた容器３は、上記クランプ装置５
による把持が解放された後、排出側スターホイール７に
よってコンベヤ２上に排出されるようになる。上記キャ
ッパ１は、図２に示すように、フレーム８に鉛直方向に
向けて固定した固定軸９を備えており、この固定軸９の
中間部から下部にかけてその外周に回転軸１０を回転自
在に軸支し、該回転軸１０を図示しないモータによって
一方向に回転駆動できるようにしている。上記回転体６
は、回転軸１０の上方に固定した第１円板１１と、下方
に固定した回転テーブル１２と、上記第１円板１１の上
方に複数本のロッド１４を介して連結した第２円板１５
とを備えており、この第２円板１５の軸部は上記固定軸
９の上端部に回転自在に軸支している。上記第１円板１
１の外周部等間隔位置に複数本のスピンドル１６を鉛直
方向に配設してある。各スピンドル１６は、円筒体の内
周面にスプラインを形成した第１スピンドル１６ａと、
この第１スピンドル１６ａにスプライン嵌合した第２ス
ピンドル１６ｂとを備えており、各第２スピンドル１６
ｂの上端部を第２円板１５に取付けたサーボモータ１７
にそれぞれ連結している。他方、第１スピンドル１６ａ
の軸方向中央部にはブラケット１８の一端を回転自在に
取付けるとともに、該ブラケット１８の他端を隣接した
ロッド１４に昇降自在に取付けることにより、ブラケッ
ト１８が第１スピンドル１６ａと共に回転しないように
している。そして各ブラケット１８にカムフォロワ１９
を取付け、各カムフォロワ１９を上記固定軸９に逆カッ
プ状のカバー２０を介して固定した昇降カム２１に係合
させることにより、回転軸１０の回転に伴って上記昇降
カム２１により第１スピンドル１６ａを昇降させること
ができるようにしている。さらに、上記第１スピンドル
１６ａの下端部にキャッピングヘッド２２を取付けてあ
り、上記サーボモータ１８により第２スピンドル１６ｂ
を回転させた際には、該第２スピンドル１６ｂにスプラ
イン嵌合されている第１スピンドル１６ａを介してキャ
ッピングヘッド２２を回転させて、キャッピングヘッド
２２に把持したキャップ２４を容器３にキャッピングす
ることができるようにしている。上記キャッピングヘッ
ド２２は、例えば従来公知のエアチャック式のキャッピ
ングヘッドから構成してあり、図示しない圧縮空気源か
ら電磁弁を介して圧縮空気が供給された際に、上記キャ
ップ２４を把持することができるようになっている。次
に、上記回転体６を構成する下方の回転テーブル１２の
外周部等間隔位置に、上記キャッピングヘッドと同数の
上述したクランプ装置５を設けてあり、各クランプ装置
５は、回転テーブル１２に鉛直方向に軸支した一対のク
ランプ軸２５Ａ、２５Ｂと（図３参照）、各クランプ軸
２５Ａ、２５Ｂに取付けた歯車２６、２６とを備え、両
歯車２６、２６を相互に噛合させることにより、一方の
クランプ軸２５Ａを正逆方向に回転させた際に他方のク
ランプ軸２５Ｂを逆方向に回転させることができるよう
にしている。上記各一対のクランプ軸２５Ａ、２５Ｂに
はそれぞれ各一対のクランプアーム２７、２８を各クラ
ンプ軸のそれぞれと一体的に揺動回転するように設けて
あり、一対のクランプ軸２５Ａ、２５Ｂを上記歯車２
６、２６を介して互いに逆方向に回転させることによ
り、上記各一対のクランプアーム２７、２８を開閉作動
させることができるようにしている。このとき、上記各
一対のクランプ軸２５Ａ、２５Ｂの下部に半径方向外方
に突出する揺動アーム３０の一端を連結してあり、各揺
動アーム３０の先端部に、各クランプ軸２５Ａ、２５Ｂ
と平行に配設した補強ロッド３１Ａ、３１Ｂを固定して
いる。そして一方のクランプ軸２５Ａと補強ロッド３１
Ａとに一方のクランプアーム２７を取付け、他方のクラ
ンプ軸２５Ａと補強ロッド３１Ｂとに他方のクランプア
ーム２８を取付けている。上記各一対のクランプ軸２５
Ａ、２５Ｂのうち、図２に示すように、一方のクランプ
軸２５Ａの下端部には揺動レバー３２の一端を固定して
あり、該揺動レバー３２の他端に駆動機構としてのカム
機構３３の一部を構成するカムフォロワ３４を取付けて
いる。そして各揺動レバー３２と回転テーブル１２との
間にリターンスプリング３５を弾装し、該リターンスプ
リング３５によって上記揺動レバー３２を一方向に、す
なわちクランプ軸２５Ａ、２５Ｂを介してクランプアー
ム２７、２８を閉じる方向に回転付勢している。上記カ
ム機構３３は、上記フレーム１０に固定したカム部材３
６を備えており、上記リターンスプリング３５により上
記揺動レバー３２を上述した一方向に付勢することによ
り、上記カムフォロワ３４をカム部材３６の外周カム面
に係合させている。したがって、上記カム部材３６によ
りリターンスプリング３５に抗して揺動レバー３２を上
述したのとは逆方向に移動させることにより、クランプ
アーム２７、２８を開かせることができる。図３、図４
に示すように、上記クランプアーム２７、２８は、それ
ぞれクランプ軸２５Ａ、２５Ｂの回転動作に連動して揺
動するアーム部２７Ａ、２８Ａと、各アーム部２７Ａ、
２８Ａの先端部に回転可能に設けたグリップ部２７Ｂ、
２８Ｂとの２部材から構成している。本実施例では、各
グリップ部２７Ｂ、２８Ｂの互いに対向する面をく字形
に形成し、その部分を容器３との接触面２７ｂ、２８ｂ
としている。上記クランプアーム２７、２８は実質的に
同一の構成を有しているので一方のクランプアーム２８
の構成を説明すると、該クランプアーム２８のアーム部
２８Ａの先端部にその軸方向に有底の嵌合孔２８ａを形
成してあり、この嵌合孔２８ａ内に軸受３７、３７を介
して支持軸３８を回転自在に軸支している。そして上記
支持軸３８の先端部に固定ピン４０によりグリップ部２
８Ｂを固定することにより、該グリップ部２８Ｂを、ア
ーム部２８Ａの長手方向に配置した上記支持軸３８を回
転軸として回転することができるようにしている。ま
た、上記アーム部２８Ａとグリップ部２８Ｂとの間にリ
ターンスプリング４１を設け、このリターンスプリング
４１により上記グリップ部２８Ｂを一方向に、すなわち
図４において時計方向に回転付勢している。そして上記
アーム部２８Ａの先端部にグリップ部２８Ｂに向けて突
出する係合部４２を形成するとともに、これに対向する
グリップ部２８Ｂに円弧状の切欠き部２８ｃを形成し、
上記リターンスプリング４１により係合部４２と切欠き
部２８ｃの端部とを当接させた状態では、上記接触面２
８ｂが鉛直方向となるようにしている。他方のクランプ
アーム２７の図示しないリターンスプリングはグリップ
部２７Ｂを上記グリップ部２８Ｂとは逆方向に回転させ
るようになっており、図５の想像線で示すように、各ク
ランプアーム２７、２８の係合部４２と切欠き部２８ｃ
の端部とが当接した状態では、両グリップ部２７Ｂ、２
８Ｂの接触面２７ｂ、２８ｂは互いに鉛直方向となって
対向するようになっている。そして図５の実線で示すよ
うに、容器３のテーパ状の肩部を把持する際には、その
肩部の形状に倣ってリターンスプリング４１に抗して互
いに逆方向に回転することができるようになっている。
さらに、上記各クランプアーム２７、２８には各グリッ
プ部２７Ｂ、２８Ｂの回転を規制するストッパ機構４４
をそれぞれ設けている。上記ストッパ機構４４は、アー
ム部２８Ａに固定ピン４５によって固定した固定側スト
ッパ４６と、上記支持軸３８の外周に固定ピン４７で固
定した回転側ストッパ４８とを備えている。そして上記
固定側ストッパ４６と回転側ストッパ４８との間に２つ
のピストン５０、５１を配置し、両ピストン５０、５１
をばね５２により一体的に固定側ストッパ４６に向けて
付勢することにより、通常はピストン５１が回転側スト
ッパ４８に当接することがないようにしている。この状
態では、グリップ部２８Ｂはアーム部２８Ａに対して回
転することができるようになっている。図６に示すよう
に、上記ピストン５０、５１のうち一方のピストン５０
には突起５０ａを、他方のピストン５１には凹部５１ａ
を形成してあり、それら突起５０ａと凹部５１ａとを互
いに係合させることにより、両ピストン５０、５１を、
相互に軸方向に移動することはできるが、回転方向には
一体となるように連結している。そして両ピストン５
０、５１の間を圧力室とするとともに、上記アーム部２
８Ａにその圧力室に圧縮空気を供給するエア孔２８ｅを
穿設し、このエア孔２８ｅを図示しない導管や電磁弁を
介して圧縮空気供給源に接続している。したがって、上
記ピストン５０、５１間の圧力室に圧縮空気を供給した
際には、両ピストン５０、５１は互いに離隔する方向に
移動されて固定側ストッパ４６と回転側ストッパ４８と
に圧接されてそれぞれ摩擦力により固定される。そして
両ピストン５０、５１は上記突起５０ａと凹部５１ａと
により回転方向に一体に連結されているので、この状態
ではグリップ部２８Ｂはアーム部２８Ａと一体となり、
アーム部２８Ａに対して回転することができなくなる。
またこの状態から上記圧力室内の圧力を排出すれば、回
転側ストッパ４８に圧接されていたピストン５１がばね
５２により他方のピストン５０に向けて移動され、該ピ
ストン４８が回転側ストッパ４８から離隔するので、グ
リップ部２８Ｂはアーム部２８Ａに対して回転すること
ができるようになる。以上の構成において、容器３が供
給側スターホイール４を介してキャッパ１の回転テーブ
ル１２上に搬入される際には、一対のクランプアーム２
７、２８は、上記カム機構３３により一対のクランプ軸
２５Ａ、２５Ｂを介して全開位置となっている。また上
記両ピストン５０、５１間の圧力室には圧縮空気は導入
されておらず、したがってグリップ部２７Ｂ、２８Ｂは
アーム部２７Ａ、２８Ａに対して回転することができる
ようになっており、かつ各グリップ部２７Ｂ、２８Ｂの
接触面２７ｂ、２８ｂは互いに鉛直方向となって対向し
ている。この状態で、上記一対のクランプアーム２７、
２８の間に容器３が搬入されると、クランプアーム２
７、２８がリターンスプリング３５により閉じる方向に
揺動され、上記容器３のテーパ状の肩部を把持する。こ
の際、上記グリップ部２７Ｂ、２８Ｂの下端縁が先に容
器３の肩部に当接すると、各グリップ部２７Ｂ、２８Ｂ
はリターンスプリング４１に抗して回転傾斜されるよう
になり、その接触面２７ｂ、２８ｂ全体がテーパ状肩部
に最も安定して接触するようになる。これにより、容器
３をグリップ部２７Ｂ、２８Ｂで確実に把持することが
できる。この状態となると、上記ストッパ機構４４を構
成するピストン５０、５１間の圧力室に圧縮空気が供給
され、前述したようにグリップ部２７Ｂ、２８Ｂをアー
ム部２７Ａ、２８Ａに対して固定する。他方、上記キャ
ッピングヘッド２２は昇降カム２１により上昇端位置に
保持されており、この状態で図示しないキャップ供給機
構によりキャッピングヘッド２２にキャップ２４が供給
されて保持されると、サーボモータ１７によってキャッ
ピングヘッド２２が回転されるとともに上記昇降カム２
１によって降下され、保持したキャップ２４を容器３の
口部にキャッピングする。この際、グリップ部２７Ｂ、
２８Ｂはストッパ機構４４によりアーム部２７Ａ、２８
Ａに対して固定されているので、キャップ２４を容器３
の口部にキャッピングする際のトルクによって、容器３
を介してグリップ部２７Ｂ、２８Ｂがアーム部２７Ａ、
２８Ａに対して回転されてしまうことがなく、確実なキ
ャッピングを行なうことができる。この後、キャッピン
グヘッド２２によるキャップ２４の保持力が解除されて
キャッピングヘッド２２が上昇されると、上記クランプ
アーム２７、２８が開かれて容器３の把持を解放し、該
容器３は排出側スターホイール８によってコンベヤ２上
に排出される。また、上記ピストン５０、５１間の圧力
室に供給されていた圧縮空気が排出され、それによって
グリップ部２７Ｂ、２８Ｂはアーム部２７Ａ、２８Ａに
対して回転可能となる。なお、上記グリップ部２７Ｂ、
２８Ｂによって容器の円柱状胴部を把持させることがで
きることは明らかである。また上記実施例では容器の把
持と解放とのたびにストッパ機構４４を作動させるよう
にしているが、容器が所定の精度で製造されている場合
には、最初にグリップ部２７Ｂ、２８Ｂを容器の形状に
倣わせた後は、ストッパ機構４４によってグリップ部２
７Ｂ、２８Ｂを常にアーム部２７Ａ、２８Ａに対して固
定するようにしてもよい。さらに上記実施例ではグリッ
プ部２７Ｂ、２８Ｂをリターンスプリング４１で回転付
勢しているが、これに限定されるものではなく、グリッ
プ部側とアーム部側に異極の磁石を設けてもよく、或い
はリターンスプリング４１や磁石を省略してもよい。さ
らに上記実施例では正確にアーム部２７Ａ、２８Ａの長
手方向がグリップ部２７Ｂ、２８Ｂの回転軸となってい
るが、概略長手方向であればよい。

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、容器が
円柱状であってもテーパ状であっても、クランプアーム
を交換することなく確実に把持す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】本実施例の一実施例を示す概略平面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。

【図３】クランプアーム２７、２８を拡大して示す部分
断面図。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。

【図５】容器を把持した状態を示す正面図。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。

【符合の説明】

１…キャッパ３…容器５…クランプ装置６…回転体１１…第１円板１２…回転テーブ
ル１５…第２円板２５Ａ、２５Ｂ…クランプ軸２７、２８…クランプアーム２７Ａ、２８Ａ…アー
ム部２７Ｂ、２８Ｂ…グリップ部３３…
カム機構３８…支持軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームに回転自在に設けた回転体と、
この回転体の円周方向等間隔位置に軸支されて相互に逆
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、その回転動作により開閉されて容器を把持す
る一対のクランプアームと、上記クランプ軸を回転させ
る駆動機構とを備えたクランプ式容器搬送装置におい
て、上記クランプアームを、上記クランプ軸に設けられてそ
の回転動作により揺動されるアーム部と、このアーム部
の先端部に、該アーム部の長手方向を回転軸として回転
自在に取付けたグリップ部とから構成し、かつ上記クラ
ンプアームに、上記グリップ部の回転を規制するストッ
パ機構を設けたことを特徴とするクランプ式容器搬送装
置のクランプアーム。