JP3702066B2

JP3702066B2 - 異円径物品の捕捉搬送方法および装置

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Publication number: JP3702066B2
Application number: JP05652397A
Authority: JP
Inventors: 利行辻井; 鈴木　　誠; 三郎井田; 博樹北田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH10250838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の捕捉アームにより、直径の異なる複数の円形物品（容器等；以下、このような物品を異円径物品と呼ぶ）を捕捉して搬送するための、異円径物品の捕捉搬送方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一対のクランプアーム機構による容器の把持搬送装置については種々提供されているが、その一例である、特開平１−２６７２１４号公報に開示された技術の概要について、図８および図９を参照しながら説明する。
図８に示すように、兼用型クランプ装置００４は、フレーム００８に軸受００９を介して回転自在に軸支された鉛直方向の回転軸０１０と、この回転軸０１０の上端部に連結固定された回転体００６とをそなえ、回転軸０１０の下端部は図示しないモータに連結されており、このモータにより回転軸０１０が回転駆動されるようになっている。
【０００３】
回転体００６は、回転軸０１０の上端に固定された円板状の上部板００６ａと、この上部板００６ａの下方に配設されたリング状の下部板００６ｂと、これらの上部板００６ａと下部板００６ｂとを連結する円筒部材００６ｃとから構成されている。
この回転体００６には、その外周部等間隔位置に複数のクランプ機構０１２が設けられている。各クランプ機構０１２は、図８および図９に示すように、回転体００６の上部板００６ａの周縁部において鉛直方向に軸支された一対のクランプ軸０１３ａ，０１３ｂと、これらのクランプ軸０１３ａ，０１３ｂの下部にそれぞれ取り付けられて相互に噛合する歯車０１４ａ，０１４ｂと、クランプ軸０１３ａ，０１３ｂの上部にそれぞれ取り付けられたクランプアーム００５ａ，００５ｂとをそなえて構成されている。
【０００４】
従って、一方のクランプ軸０１３ａを正逆方向に回転駆動することにより、歯車０１４ａ，０１４ｂを介して一対のクランプ軸０１３ａ，０１３ｂを相互に逆方向へ同期回転させることができ、それによって、一対のクランプアーム００５ａ，００５ｂを開閉作動させることができる。
さらに、回転体００６の下部板００６ｂには、駆動軸０１５が回転自在に軸支されており、この駆動軸０１５とクランプ軸０１３ａとがばね０１６を介して連結されるとともに、駆動軸０１５が後述するカム機構０１７によって回転駆動されるように構成されている。
【０００５】
そして、クランプ軸０１３ａの下端部と駆動軸０１５の上端部とには、ばね０１６を囲む連結管０１８ａ，０１８ｂがそれぞれ取り付けられるとともに、上方の連結管０１８ａの下端面と下方の連結管０１８ｂの上端面とのそれぞれに櫛刃状の凹凸が形成され、一方の凸部０１９ａを他方の凹部０１９ｂ内に円周方向に所定の間隔をあけて嵌合させ、且つ、ばね０１６の捩れ力により連結管０１８ａと連結管０１８ｂとを逆方向に、クランプアーム００５ａ，００５ｂが円形容器００２ａ（または００２ｂ）を把持する方向に回転付勢することにより、通常は凸部０１９ａを他方の凹部０１９ｂの壁面に弾接させた初期状態に保持している。
【０００６】
また、駆動軸０１５の下端部には、カムフォロワ０２１を装着された揺動レバー０２０の一端が取り付けられており、駆動軸０１５は、連結管０１８ｂと下部板００６ｂとの間に設けたリターンスプリング０２２によって、クランプアーム００５ａ，００５ｂを開放する方向に付勢され、且つ、カムフォロワ０２１をカム部材０２３の円錐状カム面に半径方向から当接係合させている。
【０００７】
なお、カム部材０２３は、図９に示すように、回転軸０１０の周囲に配設されて、フレーム００８に固定された筒状部材０２４に昇降自在に設けられており、円形容器００２ａ（または００２ｂ）の外径寸度の差異により、クランプアーム００５ａ，００５ｂの開閉角度を対応させるため、大径円弧状部０２３ａと小径円弧状部０２３ｂとを有している。
【０００８】
次に、クランプアーム００５ａ，００５ｂについて、図９を参照しながら説明する。クランプアーム００５ａ，００５ｂは、クランプ軸０１３ａ，０１３ｂの中間点Ｒを通り、回転体００６の半径方向に延びる中央線Ｚを中心として対称位置に配設されるとともに線対称状に形成されている。また、各クランプアーム００５ａ，００５ｂによる円形容器００２ａ（または００２ｂ）の挟持面０３５はそれぞれＶ字形に成形され、２種の直径の異なる円形容器００２ａ，００２ｂを把持した際に、２種の円形容器の中心が各Ｖ字形挟持面０３５の２等分線の交点ｔ上に位置するように設定している。
【０００９】
前記交点ｔは当然に中央線Ｚ上に位置するようになるが、クランプアーム００５ａ，００５ｂの挟持面０３５で、上記２種とは直径の異なる中間の基準直径を有する円形物品を把持した場合には、交点ｔは、クランプアーム００５ａ，００５ｂ間の開き角度に応じて、中央線Ｚ上をクランプ軸０１３ａ，０１３ｂ側に近接する方向に最も移動するようになる。
【００１０】
そして、その最大芯ずれの値は、円形容器００２ａ，００２ｂの半径の寸度（寸法）に依存することは当然である。
また、従来の円筒容器の充填装置等としては、スターホイールとガイドとによる容器搬送手段が用いられることが一般的であるが、その説明は省略する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
外径寸法（寸度）の異なる複数種の容器に対応する、従来の兼用型クランプ式の搬送装置は、上述したように、２種の容器とは異なる中間基準径での容器センタリングの芯ずれを極力少なくした、開閉クランプアーム００５ａ，００５ｂをそなえたものであるが、２種の容器間の兼用範囲を拡大すればする程、中間基準径での容器のセンタリングの芯ずれ値が増大する矛盾は常に付きまとうことになる。
【００１２】
また、型替え（容器の変更）の際には、クランプアーム００５ａ，００５ｂの開閉角度を調整するためのカム部材０２３の昇降操作を必要し、機械的にクランプ機構０１２および昇降手段の構造が複雑であり、サニタリー的にも問題がある。さらに、軟弱なＰＥＴ容器の挟持（クランプ）にあたってはその挟持力によっては容器変形の可能性があるほか、容器の兼用範囲を拡大する場合、カム部材等の型替作業が必要となる。また、スターホイールを用いた搬送手段においては、容器の外径に対応するポケットサイズの異なるスターホイールとガイドとを複数用意する必要があり、型替時間を要し生産性・コスト的にも問題がある。
【００１３】
従来から、複数種の異円径容器を扱う回転式搬送手段において、型替えをなくしてセンタリングを確実にする搬送手段が求められている。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、直径の異なる容器への兼用範囲を拡大しながら、型替時の部品交換など型替のための操作を一切不要とし、さらに、簡素な構造で低コストかつサニタリー性の向上をはかった、異円径物品の捕捉搬送方法および装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の異円径物品の捕捉搬送方法（請求項１）は、回転する円板外周に複数の物品捕捉機構を等間隔に配設し、各物品捕捉機構が、歯車の噛合によって相互に逆方向へ回動して開閉する一対の捕捉アームを有して構成され、一対の捕捉アームにより外径の異なる円形物品を捕捉して搬送するものであって、一対の捕捉アームのいずれか一方の支点軸部にワンウェイクラッチを挿持させるとともに、支点軸を固持しうる回転止め機構を設け、円形物品を捕捉する際には、回転止め機構によって支点軸を固持した状態で、一対の捕捉アームを閉じる方向へのみ回転自在として円形物品を捕捉し、円形物品を捕捉状態から解放する際には、回転止め機構による支点軸の固持を解放することにより、一対の捕捉アームを開く方向へ回転可能とし、円形物品を解放することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の異円径物品の捕捉搬送装置（請求項２）は、回転する円板外周に複数の物品捕捉機構を等間隔に配設し、各物品捕捉機構が、歯車の噛合によって相互に逆方向へ回動して開閉する一対の捕捉アームを有して構成され、一対の捕捉アームにより外径の異なる円形物品を捕捉して搬送するものにおいて、一対の捕捉アームのいずれか一方の支点軸部にワンウェイクラッチを挿持させるとともに、支点軸を固持しうる回転止め機構を設け、この回転止め機構を、支点軸に固着した鋸歯車と、この鋸歯車と係合しうる爪レバーとから構成し、円形物品を捕捉する際には、鋸歯車と爪レバーとの係合によって支点軸を固持した状態で、一対の捕捉アームを閉じる方向へのみ揺動自在とし、円形物品を捕捉状態から解放する際には、鋸歯車と爪レバーとの係合を解除して、一対の捕捉アームを開く方向へ回転可能とすることを特徴としている。
【００１６】
このとき、一対の捕捉アームにおいて、捕捉対象の円形物品の円直径範囲を細分化した範囲毎または捕捉対象の複数種容器群の中で隣り合う大径の円形物品と小径の円形物品との接触した、それぞれの接線点と容器中心とを結んだ中心角が常に同一となる、３面以上の捕捉面を折り曲げ形成してもよい（請求項３）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面（図１〜図７）を参照して本発明の実施の形態を説明する。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１〜図５は本発明の第１実施形態に係る異円径物品の捕捉搬送装置を示すもので、図１はその要部を示す分解斜視図、図２はそのレイアウトを示す平面図、図３はその要部を示す縦断面図、図４はその捕捉アームの閉作用を示す平面図、図５はその捕捉アームの開作用を示す平面図である。
【００１８】
図２に示すように、給壜コンベヤ１によって連続的に搬送されてきた容器（異円径物品）２は、タイミングスクリュ３によって所定間隔に割り出しされる。
捕捉搬送装置４には、複数個の捕捉装置（物品捕捉機構）５が等間隔に配設され、タイミングスクリュ３で割り出された容器２は、捕捉装置５を成す一対の捕捉アーム１８，１９によって容器２の胴部が捕捉され、容器２の底部は、図示省略の摺動板上を摺動しながら移送され、回転式充填装置８の充填ユニット９の中心位置に搬入される。なお、給壜コンベヤ１と摺動板の上面および充填ユニット９の容器受け面は同一レベルに配置されている。
【００１９】
そして、図３に示すように、本実施形態の捕捉搬送装置４においては、フレーム１０に軸受（図示省略）を介して回転軸１１が軸支され、この回転軸１１は、図示省略の駆動手段によって、回転式充填装置８に同期して回転駆動されるようになっている。この回転軸１１の上端部には、固定金具１２を介して回転板１３が固設されている。回転板１３は、固定金具１２を介して回転軸１１の上端に固定された円板状の上部板１４と、この上部板１４の下方に配設されたリング状の下部板１５と、これらの上部板１４と下部板１５とを連結する連結筒１６とを一体的に連結して形成されており、この回転板１３（上部板１４および下部板１５）の外周部には、複数の捕捉装置５が等間隔に配設されている。
【００２０】
捕捉装置５は、以下のように、一対の捕捉アーム１８，１９と、これらの捕捉アーム１８，１９それぞれの支点軸２０，２１と、鋸歯車２２および爪レバー２３と、カム機構２４とから構成されている。
捕捉アーム１８，１９は、それぞれ、上部板１４および下部板１５を貫通する支点軸２０，２１により軸支され、ナット３３を支点軸２０，２１の下端に締め付けて支点軸２０，２１を回転板１３に固定することにより、回転板１３に揺動自在に保持されている。
【００２１】
カム機構２４は、回転軸１１軸芯の外周におけるフレーム１０上面に固定され、その外周上（図５の位置Ｂ付近）には、爪レバー２３を鋸歯車２２から開放するための開放カム２４ｂが設けられ、また、弾力的作動をする揺動カム２６が、図４の位置Ｄ付近に支持ピン２７によって支持されている。
捕捉装置５は、図１に示すように、容器２を捕捉センタリングする一対の捕捉アーム１８，１９を有し、支点軸２０，２１に一体形成された歯車１８ａ，１９ａの噛合によって相互に逆方向へ回動して開閉作動（同期）するものである。一方の捕捉アーム１９においては、容器捕捉部１９ｂ（上下二段）と、歯車１９ａおよび閉レバー１９ｃとが一体的に形成されている。他方の捕捉アーム１８においては、容器捕捉部１８ｂと、歯車１８ａおよびレバー１８ｃとが一体的に形成されている。
【００２２】
また、歯車１８ａの軸芯上部にはワンウェイクラッチ２８が挿着されている。このワンウェイクラッチ２８は、捕捉アーム１８が反時計方向（開方向）に回転する場合のみ、支点軸２０と共に回転する構造のものである。なお、容器保持部１８ｂと１９ｂとは、開閉作動する際に、上下方向では相互にまたその他の部材と干渉しない形状となっている。
【００２３】
捕捉アーム１８および１９は、歯車１８ａと１９ａとの噛合する軸間隔をもって、それぞれ回転板１３に支点軸２０および２１を介して保持されている。レバー１８ｃおよび閉レバー１９ｃにはピン３０，３０がそれぞれ突設され、これらのピン３０，３０相互間にスプリング３１が装架されており、このスプリング３１の付勢力により、捕捉アーム１８および１９は、通常、開放状態に保たれている。なお、下部板１５には図示省略のストッパ等がそなえられており、捕捉アーム１８，１９の開放限度を規制している。
【００２４】
支点軸２０下端の角軸部２０ａには、鋸歯車２２の角穴部２２ａが嵌合され、支点軸２０と鋸歯車２２とは共に回転し、爪レバー２３の爪部２３ａを鋸歯車２２に噛合させることにより、支点軸２０の反時計方向の回転は積極的に固持されるように構成されている。また、爪レバー２３は、ピン３２によって回転板１３の下部板１５に揺動自在に保持されるとともに、下部板１５の下面に図示省略のスプリングを設け、このスプリングにより、爪レバー２３の爪部２３ｄを鋸歯車２２に噛み合わせる方向へ付勢している。
【００２５】
次に、上述のごとく構成された本実施形態の捕捉搬送装置４（捕捉装置５）による容器（異円径容器）２の捕捉・搬送作用について、図４および図５を参照しながら説明する。
タイミングスクリュ３によって等間隔に割り出された容器２を、位置Ａにおいて、捕捉装置５の捕捉アーム１８，１９の閉作動によって完全に捕捉する。上流の位置Ｃでの開状態のままから、位置Ｄにおいて図４に示すごとく揺動カム２６と捕捉アーム１９の閉レバー１９ｃとが当接を始める。この時、スプリング３１の付勢力に抗して閉レバー１９ｃとレバー１８ｃとが離れ始める。即ち、捕捉アーム１８，１９は、各々反対方向に回動して閉動作を開始進行する。そして、揺動カム２６による当接量が更に進み、位置Ａにおいてタイミングスクリュ３によって、等間隔に割り出されたままの状態の容器２の外形に当接するまで、捕捉アーム１８，１９は閉じられて完全な捕捉が完了する。
【００２６】
その時、揺動カム２６による適宜な当接力により、捕捉アーム１８，１９による容器２の捕捉がソフトタッチで可能となる。また、揺動カム２６を用いることにより、取り扱い容器２の外径範囲に対応した捕捉アーム１８，１９の必要な回転角度が得られ、且つ、スプリング３１の付勢力よりも大きい力で、捕捉アーム１８，１９が閉作動し捕捉アーム１８，１９が容器２に対して適宜な当接力を作用させることができるようになっている。なお、このような作用を得られるものであれば、揺動カム２６に限定されるものではなく他の機構を用いてもよい。一方、スプリング３１については、揺動カム２６による力とのバランス上から付勢力の設定が可能で、容器サイズの異なる軟弱なＰＥＴ容器であっても、捕捉時に捕捉アーム１８，１９によって挟持されて変形するようなことはない。
【００２７】
また、捕捉アーム１８の支点軸２０は、下端に挿着されている鋸歯車２２に、爪レバー２３の爪部２３ａを噛合させ図示省略のスプリングによって、反時計方向回転を固持したままの状態であるが、捕捉アーム１８の閉作動は、ワンウェイクラッチ２８の特性から、支点軸２０の外周部を摺動しながら時計方向にはスムーズに回転し、開放方向（反時計方向）には、ワンウェイクラッチ２８の作用、および、鋸歯車２２と爪部２３ａとの積極的噛合により、支点軸２０を固持したままであり、捕捉アーム１８は、容器２を捕捉する一方向のみに作動することになる。なお、このとき、捕捉アーム１９は、歯車１８ａと１９ａとの噛合によって、捕捉アーム１８と対称的な作動を行なうことは言うまでもない。
【００２８】
一方、位置Ａにおいて容器２が一旦捕捉されれば、捕捉アーム１９の閉レバー１９ｃの先端が揺動カム２６から外れても、前記の如く捕捉アーム１８に挿着されたワンウェイクラッチ２８と、鋸歯車２２および爪部２３ａとの作用により、捕捉アーム１８，１９は開くことなく容器２は捕捉状態を維持されたまま搬送されるため、揺動カム２６の作動範囲位置は実質的に位置Ｄから位置Ａ付近までの比較的短い工程でよい。従って、閉作動の開始から完了までシンプルな揺動カム２６で簡単に実施できる。
【００２９】
引き続いて、位置Ｂまで安定して捕捉搬送された容器２は、同調している回転式充填機８の充填ユニット９によって拘束され始めると、捕捉装置５の捕捉アーム１８，１９は開作動を開始し、位置Ｃにおいて容器２は捕捉アーム１８，１９による捕捉状態を完全に解除され、容器２は正しく同期されて充填ユニット９へ乗り移り、図示省略の液充填工程に搬送される。
【００３０】
まず、位置Ｂでは、充填ユニット９側によって容器２が拘束され始めると同時に（または直前に）、爪レバー２３の摺動部２３ｂ（図１参照）を開放カム２４ｂに当接させて速やかに爪レバー２３の爪部２３ａを鋸歯車２２から離脱せしめ、およそ位置Ｃまでその状態を続行させる。捕捉アーム１８，１９のレバー１８ｃと閉レバー１９ｃとの間に架けられた、スプリング３１の付勢力と充填ユニット９側からの拘束による容器２の外力とにより、捕捉アーム１８，１９自体が速やかに相互に開放され、捕捉アーム１８，１９による容器２の拘束は完全に解除され、容器２は捕捉アーム１８，１９から解放される。
【００３１】
その時、爪レバー２３の摺動部２３ｂと開放カム２４ｂとが当接中の位置Ｃ付近まで、爪レバー２３は二点鎖線の状態に維持されたままで、即ち爪レバー２３の爪部２３ａと鋸歯車２２とは完全に離脱状態のままであるため、捕捉アーム１８は、ワンウェイクラッチ２８，支点軸２０と一体で、回転自在の状態にある。当然その時、捕捉アーム１８，１９の前記外力による開放動作開始から完了までの範囲以上、開放カム２４ｂとの当接による、鋸歯車２２の開放を持続させていることは言うまでもない。このようにして、位置Ｃでの容器２の充填ユニット９への受渡しは完全に終了する。
【００３２】
前述のごとく、位置Ｃでは、爪レバー２３の摺動部２３ｂは開放カム２４ｂとの当接が外れ、スプリング（図示省略）の付勢力により再び爪部２３ａが鋸歯車２２と噛合し、支点軸２０は固持され、開状態のままの捕捉アーム１８，１９は、スプリング３１の付勢力により位置Ｃから位置Ｄまで遠心力その他の外力に妨げられることなくそのままの状態で移動する。そして、位置Ｄからは前述と同様の動作が繰り返され、このサイクルが複数の捕捉装置５毎に行なわれる。
【００３３】
〔２〕第２実施形態の説明
図６および図７は本発明の第２実施形態に係る捕捉アームを示すもので、図６はその形状を示す平面図、図７はその捕捉面の形状を説明するための図である。図６に示す捕捉アーム１８，１９は、３種類の異なる外径をもつ容器２ａ，２ｂ，２ｃに対して兼用可能としたもので、それぞれの容器２ａ〜２ｃを捕捉した時のセンタリング芯ずれを０としたものである。
【００３４】
捕捉アーム１８，１９の捕捉面は左右対称であり、それぞれに捕捉面１８ｍ，１８ｎ，１８ｋと１９ｍ，１９ｎ，１９ｋを設けて、容器２ａを捕捉する場合は捕捉面１８ｍ，１８ｋと１９ｍ，１９ｋの片側２面の接触によって捕捉し、容器２ｂを捕捉する場合は捕捉面１８ｍ，１８ｎ，１８ｋと１９ｍ，１９ｎ，１９ｋの片側３面の接触によって捕捉し、容器２ｃを捕捉する場合は捕捉面１８ｍ，１８ｎと１９ｍ，１９ｎの片側２面の接触によって捕捉することで、容器２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれを捕捉した時、容器２ａ〜２ｃの中心点は全てずれることなく点Ｏ₁で同位置にすることができるようになっている。
【００３５】
次に、図７を参照しながら、捕捉アーム１８，１９の捕捉面形状の一例をより具体的に説明する。ハンドリングする捕捉対象物品を前述のごとく３種類の異なる外径である容器２ａ，２ｂ，２ｃとした場合、まず最大径容器２ａと中間径容器２ｂとにおいて、最大径容器２ａの半径をＲ_a、中間径容器２ｂの半径をｒ_b、容器中心点をＯ₁、捕捉アーム１８，１９の一方の支点をＯ₂とした場合、捕捉アーム１８，１９の捕捉面ｋ，ｍと容器２ａ，２ｂとの接線点を各々Ｐ_Ra，Ｐ_rbとすれば、各々、Ｐ_RaとＯ₁、Ｐ_rbとＯ₁を結んで得られる点Ｏ₁での２つの中心角は等しくなりその値はθ_a,bとなる。
【００３６】
同様に中間径容器２ｂと最小径容器２ｃとにおいては、中間径容器２ｂの半径をＲ_b，最小径容器２ｃの半径をｒ_cとし、捕捉アームの捕捉面ｍ，ｎと容器２ｂ，２ｃとの接線点を各々Ｐ_Rb，Ｐ_rcとすれば、各々Ｐ_RbとＯ₁，Ｐ_rcとＯ₁とを結んだ点Ｏ₁での２つの中心角は等しくなり、その値はθ_b,cとなる。
捕捉面ｍ，ｎを合成して捕捉アーム１８，１９の折り曲げ形成された、捕捉面ｋ，ｍ，ｎが完成する。このような捕捉面を有する捕捉アーム１８，１９で異なる外径である容器２ａ，２ｂ，２ｃを捕捉した時、各々の容器２ａ〜２ｃの中心点は全てずれることなく点Ｏ₁にあって、上述した実施形態の如くタイミングスクリュ３から充填ユニット９まで、捕捉・搬送される容器２ａ，２ｂ，２ｃの搬送中の容器芯ずれは何れも全て生じない。
【００３７】
上述した実施形態は、図示のごとく３種類の異なる外径を持つ容器２ａ〜２ｃを、捕捉アーム１８，１９の捕捉面ｋ，ｍ，ｎ（１８ｋ，１８ｍ，１８ｎ，１９ｋ，１９ｍ，１９ｎ）で捕捉するものであるが、捕捉する容器数や支点Ｏ₂の位置や他の諸元についても限定されるものでなく、また、捕捉面の折り曲げ形成数についても３面に限定されるものではなく、その捕捉面を例えば４面以上で形成しても本発明の思想から逸脱するものではない。
【００３８】
本発明思想の基本となる、異なる外径の複数種容器の内、互いに隣り合う２つの異なる外径容器の相互間で、容器芯ずれが全く生じないための捕捉面の形状に関しての一般的関係式は下記の通りとなる。
Ｒ_n：隣り合う２つの異なる外径容器の内、大径容器の半径（上述の実施形態ではＲ_a，Ｒ_b）
ｒ_n：隣り合う２つの異なる外径容器の内、小径容器の半径（上述の実施形態ではｒ_a，ｒ_c）
ｌ_n，ａ，ｂ，ｃ：図７における計算上の値（上述の実施形態ではｌ_n＝ｌ₁，ｌ₂）
上述のような数値設定時、２つの等しい中心角θ_{n ,n}は、
θ_{n ,n}＝ Sin ^-1（Ｒ_n／ｃ）＋Sin ^-1（ｒ_n／ｃ）
そして、ｒ_n ＜ｒ＜Ｒ_n の任意半径ｒの容器を捕捉した場合、容器の芯ずれ量δ_rは次の式で求めることができる。
【００３９】
δ_r＝ａ−〔｛ｌ_n−ｒ・tan （θ_{n ,n}／２）｝²＋ｒ²−ｂ²〕^1/2
その時：最大芯ずれが生じる時のｒは、次の式で得られる。
ｒ＝（ｌ_n・sin θ_{n ,n}）／２＝（ｒ_n＋Ｒ_n）／２
図７に示す実施形態は、初期設計条件として捕捉面ｍを捕捉アームの一方の支点Ｏ₂と結んだ場合であるが、この捕捉面ｍを必ずしもＯ₂と結んだものでなくても、捕捉面ｍの容器との接線の勾配は設計的に任意に設定可能である。
【００４０】
一方、この発明思想の応用として、予め定められた取り扱う外径の異なる複数種容器のみを限定対象とするものではなく、取り扱う容器外径範囲を大きく設定した上でその外径範囲を細分割し、分割された範囲毎に対応した捕捉面を定めてゆくことで、各々の細分割径での容器の芯ずれを０とすることに加えて、細分割径以外の任意の径の容器を捕捉した場合でも、その容器の芯ずれを極力小さくすることもできる。その時の芯ずれ量は上記式で求められる。換言すれば、そのずれの値を実用的に可能な値以下とするべく、逆に細分割方法と数を定めることも可能である。
【００４１】
上述したように、本発明の実施形態によれば、直径の異なる容器２（２ａ〜２ｃ）への兼用範囲を一段と拡大するとともに、従来方式の型替時の部品交換，型替のための操作が一切不要となり、且つ、構造がシンプルで安価となり高サニタリー性を発揮できる。
そして、予め定められた複数種の容器２ａ〜２ｃを捕捉する場合、対象となる容器２ａ〜２ｃの芯ずれを全て０とし、それ以外の任意の径の容器を捕捉する場合でも、容器の芯ずれを極力少なくして実用上の問題をなくし、一段と拡大された兼用容器を問題なく捕捉・搬送することが可能になる。
【００４２】
また、摩擦力等の外力に拮抗しながらの捕捉であるため、従来技術の如く積極的捕捉力を発生させず、軟弱なＰＥＴ容器等を取り扱う場合でも捕捉時に容器変形等が生じる可能性はない。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の異円径物品の捕捉搬送方法および装置によれば、以下のような効果ないし利点を得ることができる。
（１）直径の異なる容器への兼用範囲を一段と拡大するとともに、従来方式の型替時の部品交換，型替のための操作が一切不要となり、且つ、構造がシンプルで安価となり高サニタリー性を発揮できる。
【００４４】
（２）予め定められた複数種容器を捕捉する場合、対象となる容器の芯ずれを全て０とし、それ以外の任意の径の容器を捕捉する場合でも、容器の芯ずれを極力少なくして実用上の問題がなくなり、一段と拡大された兼用容器を問題なく捕捉・搬送することが可能となる。
（３）摩擦力等の外力に拮抗しながらの捕捉であるため、積極的捕捉力を発生させず、軟弱なＰＥＴ容器等を取り扱う場合でも捕捉時に容器変形等が生じる可能性はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異円径物品の捕捉搬送装置の要部を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る異円径物品の捕捉搬送装置のレイアウトを示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る異円径物品の捕捉搬送装置の要部を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る捕捉アームの閉作用を示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る捕捉アームの開作用を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る捕捉アームの形状を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る捕捉アームの捕捉面の形状を説明するための図である。
【図８】従来の物品搬送装置（兼用型クランプ装置）を示す縦断面図である。
【図９】従来の物品搬送装置（兼用型クランプ装置）を示す平面図である。
【符号の説明】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ容器（異円径物品）
４捕捉搬送装置
５捕捉装置（物品捕捉機構）
１３回転板
１８，１９捕捉アーム
１８ａ，１９ａ歯車
２０，２１支点軸
２２鋸歯車（回転止め機構）
２３爪レバー（回転止め機構）
２８ワンウェイクラッチ

Claims

回転する円板外周に複数の物品捕捉機構を等間隔に配設し、各物品捕捉機構が、歯車の噛合によって相互に逆方向へ回動して開閉する一対の捕捉アームを有して構成され、該一対の捕捉アームにより外径の異なる円形物品を捕捉して搬送する、異円径物品の捕捉搬送方法であって、
該一対の捕捉アームのいずれか一方の支点軸部にワンウェイクラッチを挿持させるとともに、該支点軸を固持しうる回転止め機構を設け、
該円形物品を捕捉する際には、該回転止め機構によって該支点軸を固持した状態で、該一対の捕捉アームを閉じる方向へのみ回転自在として該円形物品を捕捉し、
該円形物品を捕捉状態から解放する際には、該回転止め機構による該支点軸の固持を解放することにより、該一対の捕捉アームを開く方向へ回転可能とし、該円形物品を解放することを特徴とする、異円径物品の捕捉搬送方法。
回転する円板外周に複数の物品捕捉機構を等間隔に配設し、各物品捕捉機構が、歯車の噛合によって相互に逆方向へ回動して開閉する一対の捕捉アームを有して構成され、該一対の捕捉アームにより外径の異なる円形物品を捕捉して搬送する、異円径容器の捕捉搬送装置において、
該一対の捕捉アームのいずれか一方の支点軸部にワンウェイクラッチを挿持させるとともに、該支点軸を固持しうる回転止め機構を設け、該回転止め機構を、該支点軸に固着した鋸歯車と、該鋸歯車と係合しうる爪レバーとから構成し、
該円形物品を捕捉する際には、該鋸歯車と該爪レバーとの係合によって該支点軸を固持した状態で、該一対の捕捉アームを閉じる方向へのみ揺動自在とし、該円形物品を捕捉状態から解放する際には、該鋸歯車と該爪レバーとの係合を解除して、該一対の捕捉アームを開く方向へ回転可能とすることを特徴とする、異円径物品の捕捉搬送装置。
該一対の捕捉アームにおいて、捕捉対象の円形物品の円直径範囲を細分化した範囲毎または捕捉対象の複数種容器群の中で隣り合う大径の円形物品と小径の円形物品との接触した、それぞれの接線点と容器中心とを結んだ中心角が常に同一となる、３面以上の捕捉面が折り曲げ形成されていることを特徴とする、請求項２記載の異円径物品の捕捉搬送装置。