JP4225901B2 - 容器移送装置の作動制御方法、作動装置、およびこのように制御される移送装置 - Google Patents

Description

本発明は容器移送装置の作動制御方法に関し、本発明はまたこの方法によって制御されるようになされた作動装置、さらにはこのように制御される容器の移送装置にも関するものである。本発明は、とりわけ、一列に配置され互いに規則的に間隔を隔てられた容器を同時に移動させ、容器間距離に等しい距離を所定の移動路に沿って段階的に変位させることによって各段階で各々の容器がその列の前を行く容器と同じ位置とされるような方式の移送装置に関して開発された。

前記の方式の移動装置は、容器が一連の予め定められ、移動路に沿って配置された位置、またはステーションに順次に達するようにしなければならない設備に使用される。そのような装置は、例えば、内部に流体製品を注入するために配置されている塗料および着色剤配給機械の下側を、最初は空の容器が順次に運ばれる塗料またはニスの生産ラインに使用される。この形式の設備では、容器はしばしば非常に長い移動路に沿って運ばれねばならず、さらに特定の位置へ正確に移動しなければならない。個々の移動段階における各容器の位置決めにおける小さな誤差があると、或る回数の段階の後には、予測される最終位置から容器位置のズレおよび変位を生じることになり、それらの変位は各段階での個々の誤差の合計であることからかなりの値になることも容易に理解できる。それらの問題を解決するために、従来技術の多くの移送装置は各送り段階後の容器の正確な位置決めを保証するために多少とも複雑な位置調整手段を備えている。

とりわけ有効であると立証されている容器移送装置は、同一出願人の特許出願ＰＣＴ／ＩＴ０１／０００６６の主題である。その移送装置では、容器はモジュール構成とされた支持構造体に配置され、この支持構造体は容器が移動しなければならない移動路に沿って延在する。前記の支持構造モジュールの各々は、容器を一列に整列して載置する固定部分と、その固定部分から容器を上昇させ、所定の距離、好ましくは容器間間隔（ピッチ）に等しい距離を前進させるように移送し、そして新たなサイクルが開始される初期位置へ戻る前に再び固定部分に容器を載置するように作動することのできる可動部分とを含む。

周知の形式の移送装置では、カムまたは連結ロッド／クランク・ユニットを含む装置によって容器の移動が行われる。カムを有するこの作動手段は一般に製造が困難であり、カムの輪郭形状を変更しなければ移送装置の作動を変更することは不可能である。さらに、カムが次第に摩耗して移送装置の作動精度を相応に低下させ、容器の位置決めに関して前記の悪い結果をもたらすことになる。

連結ロッド／クランク装置により作動される移送装置は、容器の効果的な送りを行うために必要な速度およびストロークを得るために、一般に非常に大型の装置を必要とする。

本発明の目的は、前記の欠点を解消または防止する移送装置であって、とりわけ、各段階における各容器の予想位置からのズレや意図しない変位が生じることなく正確な所定距離につき容器を移動させることを可能にする移送装置の作動方法を提供することである。本発明の他の目的は、簡単且つ経済的に実行できる方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、製造および保守が簡単であり、また小型で前記の作動方法による容器移送装置の作動の融通のきく調整を可能にする作動装置を提供することである。

本発明の他の目的は、前記の方法によって制御されるようになされ、前記の形式の作動装置を含む移送装置を提供することである。

前記の目的を達成するために、本発明は特許請求の範囲に定められているような方法、作動装置および移送装置を主題とする。

他の特徴および利点は、単に非限定例として与えられている添付図面を参照して以下の好ましい実施例の説明から明白となるであろう。

図面を参照すれば、特許出願ＰＣＴ／ＩＴ０１／０００６６の主題である形式の容器移送装置は、例えば脚１２で地上に設置されるか固定される固定部分１１を有する支持構造体１０を含むことが好ましいが、これに限られることはない。固定部分１１の上に容器１３が載置されており、容器１３は互いに所定の間隔すなわちピッチＰを隔てて一直線に配置されている。

支持構造体１０は、好ましくは、互いに独立するか互いに組合って作動できる別個の移動装置を用いて、実質的に直角な二つの方向Ｘ，Ｙに移動するようになされた可動部分１４をさらに含む。さらに、方向Ｘは容器１３の送り方向Ａに実質的に平行であり、便宜的に送り方向Ａは図１〜図４では右方向とする。

可動部分１４を固定部分１１に節動可能に連結する装置、また可動部分１４を方向Ｚへ持ち上げる手段と同様に、支持構造体１０を製造する詳細は本発明の主題でなく、従ってこれ以上詳細に説明しない。方向Ｘに可動部分１４を移動させる手段に関しては、一例が図５に示されている作動装置１５で構成されており、これは方向Ｘに移動する台車１８を滑走可能に取付ける二つの直線ガイド１７を備えた基部枠体１６を含む。台車１８は、例えば棒１９や他の機能的な類似手段によって、さまざまな方法で支持構造体１０の可動部分１４に連結できる。

台車１８には、電気モーターであることが好ましいモーター２３に直接または伝達装置を介在して連結されているクランク２２に対して連結された往復部材２１または同様の手段のための横方向ガイド２０が備えられており、モーター２３の速度は例えばインバータ（図示せず）または同様装置によって調整することができる。クランク２２はモーター２３により実質的に鉛直な軸線Ｋのまわりに矢印Ｒの方向に回転作動される。純粋に説明のために記載するが、この作動装置１５はクランク２２の一定の回転が台車１８を速度Ｖ_Ｘ で方向Ｘへ往復滑走させるように設計されており、この速度は、図６の線図において支持構造体１０の可動部分１４の送り方向Ａに関する台車１８の完全な後退位置に実質的に対応する起点Ｏから始まる点線Ｖで示されるように、時間経過と共に正弦波曲線に沿って変化する。

図１に示した状態に相当する初期の基準状態では、容器１３は支持構造体１０の固定部分１４に、方向Ｘに沿って整列して互いに所定の間隔Ｐを隔て載置されている。この状態では、幾つかの容器１３は移送装置が意図される作動の終端にて最適位置となる。例えば、塗料を生産する設備の場合は、幾つかの容器は着色剤を導入する配給機械の下側に位置される。他の容器は設備の形式およびレイアウトに従って混合装置、ラベル取付け装置、計量装置または包装装置などに位置される。

図１の初期状態では、可動部分１４は容器１３と干渉しない領域にて固定部分１１の下側に位置される。距離Ｐで容器１３を前進させる必要があるときに、このために配置されている周知の作動手段によって、まず最初に可動部分１４は方向Ｚへ押上げられ、これにより容器１３を固定部分１１から垂直方向へ上昇させて図２に示される位置へ移動させる。ここで、方向Ｘへ移動させる手段、とりわけ、図５の作動装置１５の作動により、図３に示された状態になるまで、可動部分１４が実質的に水平に送り方向Ａへ容器間隔Ｐに等しい距離だけ移動される。

その時点で、可動部分１４は方向Ｚへ降下されて図４に示される位置に移動され、容器１３は再び固定部分１１に載置される。この状態で、各々の容器１３は直線的に並んだ直前の容器１３がそれまで占めていた位置と同一の位置を占める。作動装置１５の更なる作動により可動部分１４は図１の初期位置へ戻される。

図２の位置から図３の位置へ可動部分１４を運ぶ、送り方向Ａへの作動装置１５の作動は、方向Ｘへの可動部分１４の速度が、可動部分１４の移動開始位置と移動終了位置のそれぞれにおいてそれぞれ徐々に加速および減速する連続曲線Ｖ_１ で指し示される速度に実質的に等しいという原理によって得られる速度となるように行われる。モーター２３を制御するインバータの調整によって得られることが好ましいこの特定の速度曲線は、容器１３が慣性によって可動部分１４の所定位置からの滑りまたは変位が生じることを防止する。さらに、可動部分１４の移動は、可動部分１４が容器１３を固定部分１１から完全に持上げたときにのみ行われる。

同様に、可動部分１４が図２に示される前進終了位置に達すると、方向Ｘへ移動させる手段は、可動部分１４が降下されて容器１３が固定部分１１に配置されるのに十分な時間ｔ_１ （図６参照）にわたって作動解除され、これは容器１３が方向Ｘへ向けて滑りまたは変位を生じる危険がないように行われる。初期位置への可動部分１４の戻りは、送り速度Ｖ_１ の原理、またはモーター２３を一定回転で作動させることにより得られる一層簡単な正弦波曲線に沿って変化する速度Ｖ_２ の原理に類似したいずれかの速度原理に従って行うことができる。

最後に、方向Ｚにおける可動部分１４の実質的に鉛直方向の昇降の作動の間、方向Ｘへ作動させる手段は作動解除され、正確に決定された水平方向の位置に可動部分１４を保持することに役立つことが好ましい。一方、方向Ｘ、とりわけ容器１３の送り方向Ａにおける可動部分１４の移動は、その移動の両端で徐々に加速または減速されると同時に、方向Ｚにおける固定された可動部分の鉛直方向の位置を保持して行われる。

前記の容器移送装置およびその作動制御方法は、容器の移送路が非常に長い場合においても容器の位置決め部材を備えることを必要とせずに、送り方向Ａにおける容器１３の非常に正確な移動を達成できるようにする。

本発明の原理を変化することなく、製造実施例およびその詳細は、本発明の範囲から逸脱せずに説明し図示した内容に従って勿論のことながら広く変更することができる。

一列に並んだ容器を移動させる多段階に対応する四つの異なる位置の一つにおける移送装置の図解。 一列に並んだ容器を移動させる多段階に対応する四つの異なる位置の他の一つにおける移送装置の図解。 一列に並んだ容器を移動させる多段階に対応する四つの異なる位置のさらに他の一つにおける移送装置の図解。 一列に並んだ容器を移動させる多段階に対応する四つの異なる位置のさらに他の一つにおける移送装置の図解。 先の図面の移送装置を作動させるために適当な作動装置の図解的な斜視図。 本発明により制御される移送装置の可動部分の基本的な移動方向における好ましい速度曲線を示す線図。

Claims (8)

1. 容器移送装置の作動制御方法であって、該容器移送装置が、少なくとも一つの固定部分（１１）および可動部分（１４）を有する支持構造体を含み、容器（１３）が前記固定部分（１１）に一列に、互いに所定の間隔（Ｐ）を隔てて配置される、容器移送装置の作動制御方法において、
   前記固定部分（１１）から前記容器（１３）を上昇させるために第一の方向（Ｚ）に平行に前記可動部分（１４）を上昇させる段階と、
   徐々に加速および減速させて前進移動をそれぞれ開始および終了させることにより、所定の距離（Ｐ）を第二の方向（Ｘ）に平行に前記可動部分（１４）を前進させる段階と、
   前記容器（１３）を再び前記固定部分（１１）に載置させるために第一の方向（Ｚ）に平行に前記可動部分（１４）を降下させる段階と、
   前記可動部分（１４）を引き戻す段階とを含み、
   前記可動部分（１４）を前進させる段階が、作動装置（１５）により制御され、前記作動装置が、
   容器の移送装置の可動部分（１４）に連結されるようになされた、長手方向軸線（Ｘ）に沿って水平方向に移動できる可動装置（１８）と、
   前記可動装置（１８）のための第一の直線ガイド手段（１７）および前記第一の直線ガイド手段（１７）に対して実質的に直角方向に前記可動装置（１８）に配置された第二の直線ガイド手段（２０、２１）を有する支持構造部（１６）と、
   前記第二の直線ガイド手段（２０、２１）に片側が連結され、モーター（２３）に他側が連結されたクランク手段（２２）と、
   前記クランク手段（２２）に作動連結された出力シャフトを有する前記モーター（２３）とを含み、
   前記作動装置が、前記モーター（２３）の出力シャフトの一定した円運動を、長手方向軸線（Ｘ）における実質的に正弦波曲線に沿って変化する速度を有する、前記可動装置（１８）の調和往復運動に変換することにより、前記可動部分（１４）の第二の方向（Ｘ）における制御を行う、容器移送装置の作動制御方法。
2. 第一の方向（Ｚ）が実質的に鉛直方向で、第二の方向（Ｘ）が実質的に水平方向である請求項１に記載された容器移送装置の作動制御方法。
3. 前記可動部分（１４）の所定の送り距離が前記容器（１３）の間の間隔（Ｐ）に実質的に等しい請求項１又は請求項２に記載された容器移送装置の作動制御方法。
4. 支持構造体（１０）と少なくとも二つの別個の作動手段とを含む容器移送装置において、
   前記支持構造体（１０）が、固定部分（１１）および可動部分（１４）を含み、前記可動部分が、少なくとも二つの別個の作動手段により二つの異なる方向（Ｘ，Ｚ）に制御され、第二の方向（Ｘ）が容器（１３）の所定の送り方向（Ａ）に実質的に平行であり、
   前記第二の方向（Ｘ）に前記容器を制御する作動手段（１５）が、
   前記容器移送装置の可動部分（１４）に連結されるようになされた、長手方向軸線（Ｘ）に沿って水平方向に移動できる可動装置（１８）と、
   前記可動装置（１８）のための第一の直線ガイド手段（１７）および前記第一の直線ガイド手段（１７）に対して実質的に直角方向に前記可動装置（１８）に配置された第二の直線ガイド手段（２０、２１）を有する支持構造部（１６）と、
   前記第二の直線ガイド手段（２０、２１）に片側が連結され、モーター（２３）に他側が連結されたクランク手段（２２）と、
   前記クランク手段（２２）に作動連結された出力シャフトを有する前記モーター（２３）とを含み、
   前記作動部材が、前記モーター（２３）の出力シャフトの一定した円運動を、長手方向軸線（Ｘ）における実質的に正弦波曲線に沿って変化する速度を有する、前記作動手段の可動装置（１８）の調和往復運動に変換するようになされており、それにより徐々に加速および減速させて前進移動をそれぞれ開始および終了させて、所定の距離（Ｐ）につき前記可動部分（１４）を前進させることによって、前記可動部分（１４）の第二の方向（Ｘ）における制御を行うようになっている、容器移送装置。
5. 前記作動手段（１５）がインバータで制御される電気モーター（２３）を含む請求項４に記載された容器移送装置。
6. 作動装置（１５）が前記可動部分（１４）に連結されて、
   電気モーター（２３）の一定の回転によって、可動部分（１４）が第二の方向（Ｘ）における実質的に正弦波曲線に沿って変化する速度で動くように、前記作動装置（１５）が形成され、
   少なくとも第二の方向（Ｘ）への前記可動部分（１４）の作動中は前記電気モーター（２３）の回転速度が一定となるように、前記電気モーター（２３）が使用時に作動される請求項５に記載された容器移送装置。
7. 容器移送装置に使用される作動装置であって、前記容器移送装置が、支持構造体（１０）と少なくとも二つの別個の作動手段とを含み、前記支持構造体（１０）が、固定部分（１１）および可動部分（１４）を含み、前記可動部分が、少なくとも二つの別個の作動手段により二つの異なる方向（Ｘ、Ｚ）に制御され、第二の方向（Ｘ）が容器（１３）の所定の送り方向（Ａ）に実質的に平行である、容器移送装置に使用される作動装置において、前記作動装置が、
   容器の移送装置の可動部分（１４）に連結されるようになされた、長手方向軸線（Ｘ）に沿って水平方向に移動できる可動装置（１８）と、
   前記可動装置（１８）のための第一の直線ガイド手段（１７）および前記第一の直線ガイド手段（１７）に対して実質的に直角方向に前記可動装置（１８）に配置された第二の直線ガイド手段（２０，２１）を有する支持構造部（１６）と、
   前記第二の直線ガイド手段（２０、２１）に片側が連結され、モーター（２３）に他側が連結されたクランク手段（２２）と、
   前記クランク手段（２２）に作動連結された出力シャフトを有する前記モーター（２３）とを含み、
   前記作動装置が、前記モーター（２３）の出力シャフトの一定した円運動を、長手方向軸線（Ｘ）における実質的に正弦波曲線に沿って変化する速度を有する、前記可動装置（１８）の調和往復運動に変換するようになされている、容器移送装置の作動装置。
8. 前記モーター（２３）がインバータで制御される電気モーターである請求項７に記載された容器移送装置の作動装置。

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