JP3833476B2 - 物体を受取り移送するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、物体、好ましくは平たい形状の物体を受取りそして移送するための装置に関し、当該装置は、互いに対向して置かれかつ同期して駆動する少なくとも一対の平行のチェーンまたはベルトを有し、ここで該チェーンまたはベルトは、互いの間に、そこを通って該物体を移送するための空間を規定し、各チェーンまたはベルトは、少なくとも１つのグリッパーを有し、かつチェーンまたはベルトの各グリッパーは、他方のチェーンまたはベルトの各グリッパーと向かい合うものであり、各グリッパーは、該チェーンまたはベルトの移動方向に対して横切る方向に向いたピボット軸の周りをピボット回転可能であるように、該チェーンまたはベルトにマウントされており、各グリッパーは、該ピボット軸に対し間隔を置いた関係にある延長部を有し、ここで該延長部は案内プレートの案内経路に沿って移動され得、各チェーンまたはベルトは案内経路と関係しており、かつ各案内経路は、該物体が受取られる地点において該物体の運搬方向に対して傾斜した経路セクションを有し、それゆえ、チェーンまたはベルトが移動しているときに、グリッパーの延長部は、傾斜した経路セクションに沿って向きを変え、よって、グリッパーに、チェーンまたはベルトによって引き起こされる並進運動を相殺する回転運動が与えられるものである。
【０００２】
DE 31 46 931 A1 は、棒状材料を送ることを意図した装置を開示している。そこでは、エンドレス駆動のトラクション部材がフレーム上に配置されており、この部材は、その周囲に棒状材料用のクランプを複数携えており、それらのクランプは、それらが移動している間、フレーム上に固定された案内プレートと協働する。各クランプは、水平面内で回転可能であるように配置され、かつエンドレスなトラクション部材の移動方向と反対の方向にばねで留められた、一対のダブルアームレバーからなる。それらの回転軸に対して偏心した、セルフ・ロックするプロフィールが、互いに向かい合うレバーアーム上に形成され、そしてトラクション部材の移動の間に棒状材料と協働する。レバーの対向するアームは、案内プレートと協働するよう適合されている。しかしながら、案内プレートの直線状部分のため、クランプと棒状材料との間の相対速度はゼロではなく、これによって正確な機械加工が不可能となり、加工速度が低下する結果となる。
【０００３】
DE 30 38 425 A1 は、平坦な形状の物体（絶縁窓ガラス）を運搬するための装置を教示しており、運搬チェーン上に配置されたグリッパーによって物体は保持されかつ運搬される。
【０００４】
さらに、工業生産では、自動製造運転の間、移送距離に沿って移送される物体は、それを加工ステップに供するために、停止しなければならない、という問題にしばしば直面する。この加工ステップが完了した後、物体は、再度移送システムによって受取られ、次の加工ステーションまで移動しなければならない。
【０００５】
上記生産運転の実際の例は、サックの生産に見られる。この間では、筒状の材料ウェブがドラムからサック製造設備に連続的に送られる。材料ウェブのこの連続的な移動は、適当な長さのサック本体を切断できるように、断続的な移動に変換されなければならない。次いで、静止して横たわるサック本体は、ミシン、サック底部の折り畳み閉鎖機ならびに印刷機のようなさらなる加工ステーションに移送される。この製造プロセスの間、サック本体を一時停止させ、そして再度移動させることが何度も必要であり、その上、方向の変化も必要である。
【０００６】
移送システムにおいて物体を受取り、それらを運搬するための、２つの基本的なタイプの装置が当該分野で公知である。第１のタイプは、不連続操作運搬ベルトのタイプである。ここでは、移送される物体は、ベルトが移動していない間に適切な手段によってベルトにクランプされ、続いてベルトが加速される。サックの生産の場合、サック本体は都合のよいことには、真空によってベルトに付けられる。
【０００７】
このタイプの根本的に不利な点は、ストップアンドゴー運転であり、個々のコンポーネントの摩耗が高くなり、エネルギー消費が高くなり、それゆえ運転費用が高くなる。このような装置は、頻繁なメンテナンスを必要とし、加えてその運転はかなり不正確であり、これによって、サックの製造の場合、例えばミシンまたは印刷機では、サック本体の正確な位置決めが必要不可欠であるので、不合格の割合が高くなる。
【０００８】
物体を受取り移送するための、第２の公知のタイプの装置は、連続的に移動するアームを有し、グリップ爪で物体をグリップし、好ましくはその物体を運搬ベルトまで運送するものである。従って、サックの生産の場合、大きな質量を移動させる必要がなく、これによって装置のエネルギー消費が減少する。しかしながら、精巧な電子制御が必要であり、不可避の分力および嵌め合い時の許容差のため、ならびに摩耗のため、この機械は極めて頻繁に再調整しなければならない。１分あたり数ダースのサックの処理速度（これはサックの生産には典型的である）は、何分の１秒以内でグリップ爪がサック本体に調和して係合することを必要とするが、これは達成するのが困難である。従って、しばしばサック本体が直線から曲がって運搬システムに引っ張り込まれ、これによって不合格の割合が高くなる。
【０００９】
従って、物体、特に平面形状の物体（例えば、サック本体）を受取りかつ移送するための装置であり、丈夫で、高精度で稼動し、どんなメンテナンスおよび再調整もほとんど必要とせず、さらに高い加工速度を可能にする装置を提供できることが望ましい。
【００１０】
この目的は、本発明に従って、各案内プレートの案内経路の傾斜した経路セクションが、受取り地点で湾曲している様な、上記種類の装置を開発することによって達成される。グリッパーの係合端部に与えられた円周速度の成分（これは物体の移送速度とは反対に向いている）が一定ではなく加速を受けるものであり、その結果として、グリッパーの係合端部と物体との間の相対移動は、受取り時点でゼロに近くなる。
【００１１】
本発明によるこの装置は、運転の間に複雑な調整を必要とするパーツや誤調整される傾向にあるパーツを含まないので、非常に丈夫である。案内プレートは、重い金属プレート製であってもよく、それによってグリッパーの延長部のスライド動作による案内経路の摩耗は無視できる。案内プレートは装置上に固定してマウントされているので、案内経路の位置は常に同じままである。異なるサイズの物体を移送するために、案内プレートは簡単に交換される。従って、当該装置は、それほど訓練していない人員が操作してもよく、これによって運転費用が大いに低減される。グリップされる物体の方へ向かう並進運動に比べて、グリッパーによって行われる回転運動は、次の主要な利点を有する。即ち、移送方向で見られるように、グリッパーの係合端部と物体との間の相対運動が、受取り時点でゼロに近づき、高い移送速度であっても、グリッパーによる同期したグリップを確実にするという利点である。
【００１２】
物体の移送距離すべてに沿って、グリッパーによる均一な係合力を確実にするために、それぞれの案内プレートの案内経路は、受取り地点後、物体の移送方向に対して平行に延ばす。
【００１３】
物体が解放される地点で、各案内プレートの案内経路は、都合のよいことには、受取り地点での案内経路の傾きに対し反対方向に傾斜した、好ましくは湾曲した経路セクションを有する。
【００１４】
本発明の１つの実施態様では、グリッパーはチェーンまたはベルト上のベアリングシューにマウントされている。
【００１５】
受取り地点において、グリッパーが物体をグリップするために移動する距離をできるだけ短くするために、各案内プレートの案内経路は、受取り地点の上流の送りゾーンにおいてチェーンまたはベルトに対してある距離をおいて延びており、ここで各グリッパーはその延長部によって物体に近づくよう予め向きを変えられる。
【００１６】
グリッパーは、ばね手段によって非運転位置へバイアスされており、グリッパーの係合端部は、受取られる物体から距離をおいているのが都合がよい。
【００１７】
本発明の好ましい態様は、各グリッパーの延長部が、互いに向かい合う２つの、好ましくは略平行な案内経路の間に沿って移動され得ることを特徴とする。よって、グリッパーは物体に向かうようにおよび物体から離れるように向きを変えられることができ、グリッパーに働く偏位力は、ばね手段によって働く復原力よりもずっと大きいが、案内経路外の規定の位置（即ち、チェーンが戻っているところ）に対してグリッパーをバイアスするために、追加のばね手段を用いることは可能である。
【００１８】
物体のグリップを改善するために、グリッパーは、エラストマー材料からなる係合ジョーを有することが有利である。
【００１９】
グリッパーの向きを変えるための延長部と案内プレートの案内経路との間の摩擦を最少にするために、延長部は自由に回転可能なローラーを備えていてもよい。
【００２０】
所望のテコ比を得るために、グリッパーの向きを変えるための延長部は、グリッパーの片持ち梁のアーム上に位置する。
【００２１】
チェーンまたはベルトが物体の移送距離に沿ってたわむ（これによってグリッパーの係合力が低下する）のを防止するために、チェーンまたはベルトに近接して支持構造体を備えてもよく、そこで、チェーンまたはベルト、およびグリッパーのベアリングシューのそれぞれが、休止（レスト）してもよい。
【００２２】
添付の図面を参照して、本発明を例によってより詳細に説明する。
【００２３】
図１は、物体を受取りそして移送するための本発明による装置の概略的な側面図を示す。この装置は、鏡面反転であるように、かつ反対の回転方向（矢印Ｂを参照）に同期して駆動されるように配置された、回転チェーンの２つのシステム１、１を有する。２つのシステムは互いの鏡像を形成するので、参照番号による記述および明示は、１つのシステムに限定してもよく、一方、必要な変更を加えて第２のシステムにも適用してもよい。
【００２４】
２つのギアホイール３、４が、図示していない機械本体に、回転可能にマウントされており、これらのうちの少なくとも１つはドライブ（図示せず）によって回転する。チェーン２は、ギアホイールの周りを矢印Ｂによって示される方向に動く。２つのグリッパー１０は、それぞれから等距離でチェーン２上にピボット回転可能にマウントされている。各グリッパーは、それぞれのベアリングシュー８によってチェーンに固定されており、このベアリングシューは、チェーン上に固定してマウントされ、かつチェーンの長手方向延長線に対して横切る方向に延びるピボット軸１１を有しており、このピボット軸上にグリッパー１０がピボット回転可能にマウントされている。グリッパーのピボット動作は、一方の側でピン１６によって制限されている。グリッパーは、ばね（図示せず）によって、予め規定された休止（レスト）ポジションに対してバイアスされていてもよい。各グリッパーは、ピボット軸ベアリングとは反対側の自由係合端部に、適切な材料、特にエラストマー材料からなる係合ジョー１５を有する。グリッパー１０の長手方向に対して略直角に、かつピボット軸から離れて間隔をおいて、アーム１２がグリッパーから突出しており、このアームは、チェーンの移動方向Ｂに対して横切る方向に延びる延長部１３を有する。図１の例示では、この延長部１３は図面から外へ延びる。延長部１３は、回転可能ローラー１４のための回転軸を形成する。
【００２５】
２つのシステム１、１は、互いに向かい合い、かつ互いに間隔をおくように配置され、その結果、物体（図示した場合ではサック本体７）がそこを通って矢印Ａの方向に移送することができる。この目的のためには、サック本体は、受取り地点で各システムのそれぞれのグリッパーによってグリップされ、次いで運搬距離に沿って保持され引張り続けられ、最終的に解放地点でグリッパーによって解放されなければならない。この目的のためには、各システム１、１について１つの案内プレート６が機械本体（図示せず）上にマウントされており、それぞれの反対側のシステム１に向いたそのサイドエッジが案内経路になり、各グリッパー１０の延長部１３のローラー１４は、移送方向（矢印Ａ）への移動の間、この案内経路上に休止し、そして、この案内経路に沿って、該ローラーは、チェーン２による、一方の側で強制的にガイドされた動きをして移動する。案内プレート６の案内経路は、送りセクション６１からなり、ここで、グリッパーがギアホイール４からギアホイール３へ戻り移動を終了しかつ前進移動を開始する際、グリッパー１０のローラー１４は案内経路上にタッチダウンし、チェーンに対して弧状の動作をして予め向きを変えられる。チェーン２に対するローラー１４の弧状の動作は、レバーアーム１２を介してローラー１４に接続されたグリッパー１０に起因しており、該レバーアームはローラーが向きを変えられる際、そのピボット軸１１の周りを回転し、それが、グリッパーを、その休止ポジションから、続いて受取られるサック本体７から短い垂直距離だけ離れた位置まで動かす。送りセクション６１の次にセクション６２（サック本体７の規定された受取り地点から始まってチェーンから離れるように湾曲している）が続く。案内経路のこの湾曲は、このセクションに沿って移動するグリッパーのローラー１４に、およびそれゆえ連結したグリッパー１０と特にその係合ジョー１５にも、大いに加速された円周運動を与え、この円周運動はチェーン２の並進運動（矢印Ａ）を相殺する。この、案内経路のセクション６２にあるグリッパーの状態は、図面において想像線（ファントム）で示されている。休止ポジションにあるグリッパーとの比較は、該グリッパーは、その休止ポジションから、受取られるサック本体７に向かって、並進運動に抗して既に回転している、ということを実例で示している。案内プレートの案内経路の湾曲は、じっと横たわるサック本体７とグリッパーの係合ジョー１５との間の接触の瞬間に、係合ジョーの、反対の方向の並進運動と円周運動とが実質的に互いに相殺し、従って、サック本体と係合ジョーとの間の相対運動が実質的に存在しないようにする。サック本体がグリッパーによってグリップされた後にのみ、グリッパーのローラー１４が案内経路の直線状セクション６３に進行し、この直線状セクションはチェーン２から一定の距離にあり、それゆえ、グリッパーはもはや回転運動を受けず、従って、チェーン２の並進運動は、再度グリッパーに伝達され、その結果として、互いに向かい合うグリッパー間にクランプされたサック本体に作用する。
【００２６】
上述のように、物体、すなわちサック本体７は、対向するシステム１、１のグリッパー間にクランプされる。両方のシステムのチェーンは同じ速度で移動し、かつグリッパーは、一方のシステムのそれぞれのグリッパーが他方のシステムのそれぞれのグリッパーと向かい合い、さらに案内プレートの案内経路が互いの鏡像を形成するように、チェーン上に配置されているので、物体が、同時に対向する側にあるグリッパーによってグリップされかつそれに沿って引っ張られることを確実とする。技術の現状で遭遇するような同期に伴なう問題は生じず、システムの再調整も必要ではない。
【００２７】
移送される物体のサイズおよびその性質によっては、数対のグリッパー間に物体を保持することが必要であるかもしれない。この目的のためには、同様の数対のシステム１、１が平行に並んで配置され、すべてのそれらのグリッパーの位置は調和する。図１に示すサック本体の移送例では、２対のシステムが通常使用され、それゆえ、各サック本体が同時に２つの地点でグリップされる。しかしながら、これを見る人から見て、第２の対は、前方のシステム対のちょうど背後にあるので、図面は前方のシステム対１、１のみを示している。グリッパーと物体との間の相対速度が受取り時点で実質的にゼロであるとき、重い物体が、それらの前方端部においてだけでなく加えてそれらの後方端部においてもグリップされることも考えられる。この目的のためには、一方のチェーン上のグリッパー間の距離が物体の長さよりも短いように調整することのみが必要である。
【００２８】
サック本体が受取られた後、グリッパーが案内経路のセクション６３にある間は、サック本体は、チェーンの速度によって与えられる速度で移送される。ギアホイール３、４間のチェーン２の不可避なたわみによってグリッパーのクランプ力が低下するのを防止するために、低摩擦表面を有する支持ビーム９がチェーンに近接してかつそれと平行に与えられ、サック本体の移送の間にベアリングシュー８がその上に休止してもよい。
【００２９】
サック本体の規定された解放地点では、案内プレート６の案内経路は、再度湾曲セクション６４を有するが、この湾曲セクションはチェーンに向かって傾斜しており、それゆえ、案内プレートは、グリッパー１０のローラー１４上に、グリッパーをサック本体に対して押し付けるどんな力ももはや付与しない。代わりに、ベアリングシュー８内のばねの復原力によって、グリッパーがその休止ポジションに動かされ、サック本体が解放される。サック本体はじっと横たわっており、さらなる加工工程を受けてもよい。
【００３０】
図２は、本発明による装置の第１の態様の変形を示しており、この変形は、案内プレート６に加えて、さらに案内プレート６ａが各システム１、１に対して使用され、サイドエッジが、案内プレート６によって形成される案内経路と向かい合う案内経路を形成しているという点でのみ、図１に示す態様とは異なる。両方の案内プレートの案内経路は、グリッパー１０のローラー１４の直径よりも幾分か長い距離をおいて互いにほぼ平行に延びており、そして溝２０を形成し、ローラー１４は、両側で案内される移動において、この溝を通って移動する。言い換えれば、サック本体の移送距離に沿ってグリッパーがチェーン２と共に移動する間、グリッパーに連結したローラー１４は、溝内を強制的に案内され、そしてチェーンによって生じる並進運動に加えて、溝２０の進路に依存してチェーンから離れまたはチェーンに向かうピボット移動を行う。この態様では、解放地点でグリッパーがサック本体を解放するのを促進させるために、ベアリングシュー内のばねは必要ではないが、その機能は案内プレート６ａによって実行される。それでもやはり、グリッパーが受取り地点に戻る間に、グリッパーを休止ポジションにバイアスするために、ベアリングシュー８内のばねは都合がよく、そしてばねは第１の態様よりも実質的に小さく作製されている。あるいは、グリッパーは、その戻りの間、案内プレートによって規定された休止ポジションに保持してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明による装置の第１の実施態様の概略側面図である。
【図２】 図２は、本発明による装置の第２の実施態様の概略側面図である。

Claims (11)

1. 物体（７）、好ましくは平たい形状の物体を受取り移送するための装置であって、
   当該装置は、互いに対向して置かれかつ同期して駆動される少なくとも一対の平行のチェーン（２）またはベルトを有し、該チェーンまたはベルトは、互いの間に、そこを通って該物体を移送するための空間を規定し、各チェーンまたはベルトは、少なくとも１つのグリッパー（１０）を有し、かつ、チェーンまたはベルトの各グリッパー（１０）は、他方のチェーンまたはベルトのグリッパーと向かい合い、かつ、その向かい合ったグリッパー（１０）は、同時に偏位することで互いの方へ動くことができ、それによって物体を受取りそして移送することが可能となっており、各グリッパー（１０）は、それぞれのチェーンまたはベルトの移動方向に対して横切る方向に向いたピボット軸（１１）の周りをピボット回転可能であるように、該チェーンまたはベルトにマウントされており、各グリッパーは、該ピボット軸（１１）に対し間隔を置いた関係にある延長部（１３）を有し、該延長部は案内プレート（６）の案内経路（６１、６２、６３、６４）に沿って移動され得、各チェーン（２）またはベルトは案内経路と関係しており、かつ、各案内経路が、該物体（７）が受取られる地点において該物体の運搬方向に対して傾斜した経路セクション（６２）を有し、それゆえ、チェーンまたはベルトが移動しているときに、グリッパー（１０）の延長部（１３）は、傾斜した経路セクション（６２）に沿って向きを変え、よって、グリッパーに、チェーンまたはベルトによって引き起こされる並進運動（矢印Ａ）を相殺する回転運動が与えられており、その特徴が、
   案内プレート（６）の案内経路の、傾斜した経路セクション（６２）が、受取り地点で湾曲しており、その湾曲が、静止する物体（７）とグリッパー（１０）の係合端部との接触の瞬間において、前記並進運動とそれに対向するグリッパーの回転運動とが実質的に互いに相殺する様に湾曲していることである、
   物体を受取り移送するための装置。
2. 各案内プレート（６）の案内経路セクション（６３）が、受取り地点後、物体（７）の搬送方向（矢印Ａ）に対して平行に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 物体（７）が解放される地点で、各案内プレート（６）の案内経路が、受取り地点での案内経路セクション（６２）の傾斜に対して反対方向に傾斜した経路セクション（６４）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. グリッパー（１０）が、チェーン（２）またはベルト上のベアリングシュー（８）内にピボット回転可能にマウントされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 案内プレート（６）の案内経路が、送りゾーン（６１）を有し、該送りゾーンは、物品（７）の受取り地点の上流で、チェーン（２）またはベルトに対してある距離をおいて延びており、各グリッパー（１０）がその延長部（１３）によって、物体（７）に近づくようにして予め向きを変えられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. 各グリッパー（１０）が、ばね手段によって休止（レスト）ポジションに向かってバイアスされており、該グリッパー（１０）の係合端部が、受取られる物体（７）からある距離をおいていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. 各グリッパー（１０）の延長部（１３）が、互いに向かい合う案内プレート（６、６ａ）の、２つの好ましくは略平行な案内経路間に沿って移動し得ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
8. グリッパー（１０）が、エラストマー材料からなる係合ジョー（１５）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
9. グリッパーの向きを変えるための延長部（１３）に自由回転可能なローラー（１４）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
10. グリッパー（１０）の向きを変えるための延長部（１３）が、該グリッパー（１０）の片持アーム（１２）上に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
11. チェーンまたはベルトが物体（７）から離れるようにたわむのを防止するための支持構造体（９）が、該物体（７）の運搬距離に沿って、チェーン（２）またはベルトに近接して備えられてもよいことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。

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