JP4261510B2 - 包装体の引き渡し装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装体を送り込み機構から取ってきて送り出し装置に引き渡すためのつかみ部材を備えた、包装体の引き渡し装置に関する。

このような、受け渡しシステムとしても知られた装置は、実際の使用上、高度の要求がなされる。このような装置は、例えば、熱成形装置と、包装機械の箱詰め装置との間の連結部に配置されるからである。特には、製薬産業に導入されており、種々の配置様式に適したものとし、また、包装体の導入部の高さと排出部の高さとに適したものとしなければならないからである。このような公知の装置にあっては、包装体が昇降機構によりコンベアーベルト上に載せられ、次いで、下方から、吸着ベルトへと送り込まれる。このような引き渡しにあたり、包装体は、繰り返し、解き放たれた状態となる。したがって、位置決めされ制御されることなしに、送り込み機構から送り出し装置へと送られる。そのため、摩擦なしでの製品の駆動を妨げる要因となる。

本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べたような装置について、包装体の寸法や形式の変更を考慮して高度の可変性を保障しつつ、送り込み機構から送り出し装置への包装体の制御された引き渡しが確実に実現されるように構成することである。

冒頭で述べた、包装体の引き渡し装置において、上記課題は、以下により解決される。駆動装置でもって駆動滑車を回転駆動可能であり、この駆動滑車には、中心から逸れて駆動シャフトが回転可能に取り付けられている。駆動シャフトには、第１のレバーアームとともに、ナックルレバーが回転不能に取り付けられており、このナックルレバーは、ナックルジョイントを介して第１のレバーアームに接続する第２のレバーアームを備える。この第２のレバーアームの自由端には、つかみ部材を支持・搭載するつかみ部シャフトが回転可能に取り付けられている。また、包装体の引き渡し装置には、第１のレバーアームと第２のレバーアームとがなす開き角度を調節する手段、及び、ナックルレバーに対するつかみ部材の回転方向の位置・姿勢を調節する手段が備えられている。

この装置は、次のような利点につながる。送り込み機構上にある包装体がつかみ部材によりつかまれて、直接に、搬送手段を切り替えることなしに、送り出し装置へと引き渡し可能である。この際、開き角度を調節する手段により、包装体のつかみとりの際の送り込み機構との同期、及び、包装体の引渡しの際の送り出し装置との同期をとるための簡単な実施態様が与えられる。開き角度を調節する手段は、両レバーアームの相互の位置・姿勢に影響を与え、次のような態様を可能にするからである。両レバーアームが延びる位置・姿勢を適宜に操作することにより、つかみ部材の高さ位置の他にも、該つかみ部材についての送り込み及び送り出しの方向への動きに影響を与えることができるという態様を可能にする。これにより、つかみ部材の回転方向の位置・姿勢を制御する手段は次のことを確実にする。駆動シャフトが駆動滑車とともに回転する際、包装体のつかみ取り、及び、送り込み装置からの引き離しを可能にするのに求められる回転方向の位置・姿勢を、つかみ部材が常に確実にとるようにするのである。

本発明の枠内において、次のようであるならば特に好ましい。開き角度を調節するための手段が、第１の調節カム面を有する第１のカム板を備え、この第１の調節カム面に沿って、ナックルレバーのヒンジシャフトに割り当てられた第１のカムローラーが周回するならば特に好ましい。このような形態であると、嵌合または係合により、非常に高い駆動の確実性が保証される。ここで、第１の調節カム面の形態により、駆動滑車が小さな角度だけ回転した際にも、上記開き角度を大きく変化させることができ、この結果として、両レバーアームの位置・姿勢を大きく変化させることができる。

この際、第２のレバーアームがヒンジシャフトに対して回転不能に接続されるならば合目的であることが知られる。このようであると、第１のカムローラー及び第１の調節カム面によるヒンジシャフトの強制回転により、第２のレバーアームの振れ動きが引き起こされる。

本発明についての、さらなる好ましい実施態様によると、上記の開き角度を調節する手段が、第２の調節カム面を有する第２のカム板を備え、この第２の調節カム面に沿って、駆動シャフトに割り当てられた第２のカムローラーが周回する。このような実施態様は、以下の利点に結びついている。駆動滑車が、ある角度だけ回転を行う際、開き角度に、この回転よりも大きい変化をもたらすことができる。第２のレバーアームの位置・姿勢を適宜に変化させるのみならず、第１のレバーアームが回転不能に取り付けられた駆動シャフトをも適宜回転させるからである。そのため、２つのレバーアームの間の開き角度を変動させ、第２のレバーアームに対する第１のレバーアームの相対的な位置・姿勢に影響を与えるための、２つのパラメーターを利用可能である。

第２のカムローラーが第２の調節カム面に沿って、忠実に案内されるようにするとともに、迅速な位置・姿勢の変更を達成するためには、第２の調節カム面が、第２のカム板に設けられたカムレールとして形成され、第２のカムローラーが２個組みで設けられており、これら２つのカムローラーが、カムレールの両面に沿って周回する。本発明の装置についてコンパクトな構造とするためには、第１のカム板と第２のカム板とが駆動滑車から見て互いに逆側に配置される。そして、駆動シャフトは、駆動滑車を貫通し、つかみ部材の逆側にて第２のカムローラーを支持・搭載する。

本発明の枠内において、さらに次のことが想定されている。回転方向の位置・姿勢を調節する手段が、駆動滑車に共軸に配置された固定軸を備え、駆動シャフト、ヒンジシャフト及びつかみ部シャフトには、回転可能な調節ローラーが取り付けられ、これら調節ローラーが、相互間と、固定の軸との間にて駆動ベルトを介して駆動連結されているということが想定されている。このような実施態様であると、駆動滑車の回転により、つかみ部材の所要の回転が行われる。そのため、駆動滑車の回転位置と、ナックルレバーの２つのレバーアームの角度位置とに関らず、つかみ部材が常に垂直下方を向くようにするということが簡単な構造仕様により達成される。

包装体を確実につかむことが保障されるようにするためには、本発明によると、つかみ部材が、吸引部を有する吸引チャックとして構成される。また、吸引部が、複数、くし歯状の吸引部材、すなわち吸引くし歯として設けられることで、作動の確実性がさらに高められている。そして、送りだし装置が吸着コンベアーとして具現されており、相互に間隔を置いて配される数個の吸着バンドを備え、これらの間に吸引くし歯が導かれるならば、好適である。このようであると、送り込み機構から送りだし装置への包装体の引き渡しを、失敗や欠陥なしに確実に行うことができる。

本発明の装置の作動効率は、駆動シャフト及びナックルレバー、及びつかみ部シャフトについて、複数、駆動滑車の回りに均等に分布するように配置することで、簡単に向上させることができる。

駆動装置が、制御されるサーボ駆動機構を備えるということも、より確実な駆動、及び、変更・調整が可能な駆動方式のために役立つ。

本発明の装置を導入するための可能な形態は、包装体が既に個別のものに分離されて送り込み機構により送り込まれる場合に限定されない。むしろ、送り込み機構が、走行する帯から包装体を打ち抜く打ち抜き器を備え、つかみ部材が打ち抜き工程に同期して包装体をつかむという場合、引き渡し装置そのものの予め設定された構造に基づき、導入可能である。そのため、本発明の装置は、次のような実施形態のために役立つ。第１の調節カム面及び第２の調節カム面は、つかみ部材が包装体をつかみ取り、該包装体が打ち抜き器により打ち抜かれた後、つかみ部材が打ち抜き器に実質上垂直の方向に持ち上げ動作を行うように構成されているという実施形態のために役立つ。このようであると、打ち抜かれた包装体と打ち抜き器との間で妨げとなるような相互作用が生じない。また、第１の調節カム面及び第２の調節カム面は、包装体が、送り込み機構に同期してつかみ取られた後、送り出し装置に同期して該送り出し装置に引き渡されるように構成するならば、さらに好ましい。

制御可能なサーボ駆動機構により、打ち抜き及び引き渡しのストロークの間の期間内における駆動装置の角速度が、送り出し方向における包装体の寸法に合わせるべく可変であるという実施形態も容易に実現することができる。

図面に描かれた装置１は、フィーダー３からコンベア装置４へと包装体２を引き渡すのに役立つものである。包装体２は、フィーダー３でもって帯５の状態で打ち抜き器６へと送り込まれ、打ち抜き器６内にて打ち抜かれ、そして、吸引チャック８として設けられたつかみ部材７によってつかみ取られる。図示の実施例において、つかみ部材７ごとに、吸引くし歯９として形作られた都合３つの吸引部１１が備えられる。つかみ部材７によってつかみ取られた包装体２は、吸着コンベアーとして具現されているコンベア装置４に送り込まれる。コンベア装置４は、相互に間隔を空けて配される数個の吸着ベルト１０を備え、吸引くし歯９の吸引部１１が該吸着ベルト１０の間にまで到達する。同時に、フィーダー３は、一定の速度Ｖ１で包装体２を搬送し、他方、送り出し装置４は、一定ではあるが、より大きい速度Ｖ２で包装体２を運び出す（図３）。フィーダー３に同期させて包装体２をつかみ取るとともに、コントロールされ、かつ同期が取られた状態で送り出し装置４に引き渡すことができるようにすべく、制御されるサーボ駆動機構を有する駆動装置１２が備えられる。このサーボ駆動機構によって駆動滑車１３を回転駆動可能である。駆動滑車１３には、中心から逸れた箇所に、駆動シャフト１４が回転可能に取り付けられ、この駆動シャフト１４には、第一のレバーアーム１５並びにナックルレバー１６が回転不能に取り付けられている。ナックルレバー１６は、ナックルジョイント１７を介して第１のレバーアームに接続される第２のレバーアーム１８を備える。第２のレバーアーム１８の自由端には、つかみ部材７を吊って支持するつかみ部シャフト１９が回転可能に取り付けられている。また、第１のレバーアーム１５と第２のレバーアーム１８とがなす開き角度を調節する手段、及び、ナックルレバー１６に対するつかみ部材７の回転方向の位置・姿勢を調節する手段が備えられる。

開き角度を調節する手段は、第１の調節カム面２１を有する第１のカム板２０を備えている。第１の調節カム面２１に沿って、ナックルジョイント１７のヒンジシャフト２２に割り当てられた第１のカムローラー２３が周回する。第２のレバーアーム１８は、ヒンジシャフト２２に回転不能に接続されている。また、第２の調節カム面２５を有する第２のカム板２４があって、この第２のカム板２４に接して、駆動シャフト１４に割り当てられた第２のカムローラー２６が周回する。第２の調節カム面２５は、第２のカム板２４に配置されたカム曲線レール２７として形成されている。そのため、２個の組みで設けられた第２のカムローラー２６が、カム曲線レール２７の両側面に接して周回するということが可能である。第１のカム板２０及び第２のカム板２０は、駆動滑車１３から見て互いに逆側に配置されている。ここで、駆動シャフト１４は、駆動滑車１３を突き抜けており、つかみ部材７の逆側で、第２のカムローラー２６を支持している。

回転方向の位置・姿勢を調節する手段は、駆動滑車１３に共軸に配置された固定シャフト２８を備えている。また、ヒンジシャフト２２と、駆動シャフト１４と、つかみ部シャフト１９とには、各調節ローラー２９が回転可能に取り付けられている。これら調節ローラー２９は、駆動ベルト３０により、相互に連結されるとともに、固定シャフト２８に駆動連結されている。

第１の調節カム面２１及び第２の調節カム面２５は、図３に描かれているように、次のように構成されている。つかみ部材７が包装体２をつかみ取って打ち抜き器６でもって打ち抜いた後、打ち抜き器６に実質上直角に、持ち上げ動作が行われる。そして、フィーダー３に同期して行われるつかみ取りの後、包装体２は、速度Ｖ２にてコンベア装置４に同期して動かされ、該コンベア装置４に引き渡される。

具体例においては、ブリスタ−パッケージ(blister package；印刷台紙等の上に内容物をおき、該内容物の形に沿って湾曲形成されたプラスチックのシートまたはフィルムを、ヒートシール等により被せて密封したもの)を、帯状のシートまたはフィルムから打ち抜くとういものに関して、本発明が示されている。コストの理由から、また、廃棄物の発生を防ぐために、打ち抜き器は、廃棄物を生成しない。すなわち、ブリスタ−パッケージング包装体が、直接に接して隣り合っている。フィーダーが包装体２を一定の速度Ｖ１で送り込んでいるので、単位時間あたりに必要な打ち抜き及び引き渡しストロークの数は、搬送方向における包装体２の寸法、すなわち打ち抜き寸法の幅に依存する。図１１〜１３は、制御可能なサーボ駆動機構により実現される適宜の調整について示す。この調整は、駆動滑車の角速度の変更や修正により得られる。打ち抜き及び引き渡しのストロークの最中には、駆動シャフト１４が、打ち抜き及びつかみの際、及び、引き渡しの際における、速度Ｖ１及びＶ２にそれぞれ適合する一定の速度で回転する。一方、これらのストロークの中間では、ブリスターパッケージの幅に応じて、角速度が増大または低減する。注目すべきことには、第１の調節カム面２１及び第２の調節カム面２５の形状に依存して、角速度一定の段階の期間中には、つかみ部材７が、フィーダー３に平行に、かつ同期して動かされる。一方、第２のつかみ部材７は、コンベア装置４に平行に、かつ同期して動かされる。

以下では、特には図５〜１０を参照して、装置１の作動について述べる。ここで、図５〜１０には、駆動シャフト１４、つかみ部材７を備えるナックルレバー１６、第１のカムローラー２３及び第２のカムローラー２６が、簡単に描かれている。装置１の作動効率を向上させるためには、これらの構成部材について、図１に示すように複数が、駆動滑車１３の回りに均等に分布するように配置することができる。

図５は、引き渡し工程の始まりを示す。このとき、包装体２は、つかみ部材７により吸着されて、打ち抜き器６により打ち抜かれる。包装体２が打ち抜き器６に衝突するのを防ぐために、第１の調節カム面２１及び第２の調節カム面２５は、つかみ部材７が、図示の軌跡Ｔに沿って、急勾配の持ち上げ動作を行うように構成されている。つかみ部材７は、この後、搬送方向に実質上平行に動かされる（図６）。図７には、包装体２をコンベア装置４に引き渡すサイクル段階を示す。この後、つかみ部材７は、再度、急勾配で持ち上げられ、これにより、複数の吸着バンド１０上の包装体２が、つかみ部材７から外される。図８〜１０には、つかみ部材７が、その周回サイクルにおいて、さらに動かされて、図５の初期の位置・姿勢に戻っていく様子を示す。ここで、図５〜１０には、装置１の個々の構成部分の協力ないし組み合わせに基づく動きについて示す。装置１の個別の構成部分の動きについては、図２に基づいて説明する。

駆動装置１２によって、駆動滑車１３が、均等な回転を行う。駆動滑車１３は、駆動シャフト１４を受け入れる凹部を都合４つだけ備える。この凹部は、駆動滑車１３の駆動軸に対して偏心して配置される。したがって、駆動滑車１３の回転により、駆動滑車１３の駆動軸の周りの円周経路を進む。このような円周経路上の回転運動は、第２のカムローラー２６を通じてこれと第２のカム面２５との組み合わせによる作用を受け、駆動シャフト１４がその軸の周りに行う駆動シャフトの本来の回転と重ねあわされる。これにより、ナックルレバー１６の第１のレバーアーム１５が振れ動く。第１のカムローラー２３と第１のカム面２１とにより、ヒンジシャフト２２の本来の回転が影響を受け、そのため、ナックルレバー１６の第２のレバーアーム１８が振れ動く。そして、これにより、簡単な態様により、第１の調節カム面２１と第２の調節カム面２５との形状によって、ナックルレバー１６の開き角度、及び、第１のレバーアーム１５と第２のレバーアームとの位置・姿勢が制御可能となっている。そのため、駆動シャフト１４を備える駆動滑車１３が回転しヒンジシャフト２２が周回する際、つかみ部材７が常に垂直下方を向くように、駆動ベルト３０を介してつかみ部シャフト１９に駆動連結された固定軸２８が、必要な回転を行う。

本発明の装置の斜視図である。 見通しを良くするために、駆動部、駆動滑車、駆動シャフト、並びに、ナックルレバー及びつかみ部材を備えた、上記発明の装置の部分について限定して示す斜視図である。第１のカム板及び第２のカム板と、送り込み機構及び送り出し機構は描かれていない。 図１の装置の側面図である。見通しを良くするために、２つのナックルレバーと２つのつかみ部材とだけが描かれており、第１のカム板は、第２のカム面を有する第２のカム板が見えるように空いている。 図示の２つのつかみ部材についての、第１の調節カム面と第２の調節カム面とにより与えられる軌跡を模式的に描いた側面図である。 第１の調節カム面と、第２の調節カム面とを、つかみ部材の軌跡とともに、まとめて描いた図である。つかみ部材は、打ち抜き機中にて、包装体をつかみ取る位置・姿勢にある。 送り込み機構から送り出し装置へと、つかみ部材でもって不図示の包装体を搬送する段階にある場合の、図５に対応するまとめ図である。 つかみ部材から送り出し装置へと包装体を引き渡す段階にある場合の、図５に対応するまとめ図である。 つかみ部材が送り出し装置から送り込み装置へと戻っていく段階にある場合の、図５に対応するまとめ図である。 つかみ部材の周回における、図８よりも後の時点についての、図５に対応するまとめ図である。 つかみ部材の周回における、図９よりもさらに後の時点についての、図５に対応するまとめ図である。 打ち抜き及び引き渡しの際の駆動滑車の角速度が、搬送方向における包装体の寸法に依存する様子について示すための模式図（１）である。グラフは、縦軸に角速度を、横軸には目安となる角度をとっている。 打ち抜き及び引き渡しの際の駆動滑車の角速度が、搬送方向における包装体の寸法に依存する様子について示すための模式図（２）である。 打ち抜き及び引き渡しの際の駆動滑車の角速度が、搬送方向における包装体の寸法に依存する様子について示すための模式図（３）である。

符号の説明

１ 引き渡し装置 ２ 包装体 ３ フィーダー
７ つかみ部材 １２ 駆動装置 １３ 駆動滑車
１４ 駆動シャフト １５ 第１のレバーアーム
１６ ナックルレバー １７ ナックルジョイント
１８ 第２のレバーアーム

Claims (19)

1. 送り込み機構(３)の包装体を(２)をつかみ取って送り出し装置(４)に引き渡すつかみ部材(７)を備えた、包装体(２)の引き渡し装置において、
   駆動滑車(１３)が駆動装置(１２)によって回転駆動可能であり、この駆動滑車(１３)には、中心から逸れた箇所に、駆動シャフト(１４)が回転可能に取り付けられ、この駆動シャフト(１４)には、第１のレバーアーム(１５)並びにナックルレバー(１６)が回転不能に取り付けられ、このナックルレバー(１６)は、ナックルジョイント(１７)を介して第１のレバーアーム(１５)に接続する第２のレバーアーム(１８)を備え、この第２のレバーアーム(１８)の自由端には、つかみ部材(７)を支持・搭載するつかみ部シャフト(１９)が回転可能に取り付けられており、
   第１のレバーアーム(１５)と第２のレバーアーム(１８)とがなす開き角度を調節する手段、及び、ナックルレバー(１６)に対するつかみ部材(７)の回転方向の位置・姿勢を調節する手段を備え、
   回転方向の位置・姿勢を調節する手段は、駆動滑車(１３)に共軸に配置された回転可能な固定軸(２８)と、駆動シャフト(１４)、ヒンジシャフト(２２)及びつかみ部シャフト(１９)のそれぞれに回転可能に取り付けられた調節ローラー(２９)と、これら調節ローラー(２９)の相互間、及び、調節ローラー(２９)と固定軸(２８)との間にて、それぞれ駆動連結を行う駆動ベルト(３０)とからなることを特徴とする包装体(２)の引き渡し装置。
2. 開き角度を調節する手段が、第１の調節カム面(２１)を有する第１のカム板(２０)を備え、第１の調節カム面(２１)に沿って、ナックルジョイント(１７)のヒンジシャフト(２２)に割り当てられたカムローラー(２３)が周回することを特徴とする請求項１に記載の引き渡し装置。
3. 第２のレバーアーム(１８)がヒンジシャフト(２２)に回転不能に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の引き渡し装置。
4. 開き角度を調節する手段が、第２の調節カム面(２５)を有する第２のカム板(２４)を備え、第２の調節カム面(２５)に沿って、駆動シャフト(１４)に割り当てられた第２のカムローラー(２６)が周回することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の引き渡し装置。
5. 第２の調節カム面(２５)が、第２のカム板(２４)に配置されたカムレール(２７)により形成され、第２のカムローラー(２６)が２個組みで設けられており、これら２つのカムローラー(２６)が、カムレール(２７)の両面に沿って周回することを特徴とする請求項４に記載の引き渡し装置。
6. 第１のカム板(２０)と第２のカム板(２４)とが駆動滑車(１３)から見て互いに逆側に配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の引き渡し装置。
7. 駆動シャフト(１４)は、駆動滑車(１３)を貫通し、つかみ部材(７)の逆側にて第２のカムローラー(２６)を支持していることを特徴とする請求項６に記載の引き渡し装置。
8. 駆動滑車(１３)が回転しヒンジシャフト(２２)が周回する際、つかみ部材(７)が常に垂直下方を向くように、駆動ベルト(３０)を介してつかみ部シャフト(１９)に駆動連結された固定軸(２８)が、必要な回転を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の引き渡し装置。
9. つかみ部材(７)が、吸引部(１１)を有する吸引チャック(８)として構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の引き渡し装置。
10. 吸引部(１１)が、複数、吸引くし歯として設けられたことを特徴とする請求項９に記載の引き渡し装置。
11. 送り出し装置(４)が吸着コンベヤーであり、互いに間隔を空けて配置される複数の吸着バンド(１０)を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の引き渡し装置。
12. 駆動シャフト(１４)及びナックルレバー(１６)並びにつかみ部シャフト(１９)が、複数、駆動滑車(１３)の周方向に均等に分布するように備えられたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の引き渡し装置。
13. 駆動装置(１２)が、制御されたサーボ駆動機構を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の引き渡し装置。
14. 送り込み機構(３)が、走行する帯(５)から包装体(２)を打ち抜くための打ち抜き器(６)を備え、つかみ部材(７)の動きが、打ち込みストロークの最中には、包装体(２)をつかむように同期されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の引き渡し装置。
15. 第１の調節カム面(２１)及び第２の調節カム面(２５)は、つかみ部材(７)が包装体(２)をつかみ取り、該包装体(２)が打ち抜き器(６)により打ち抜かれた後、つかみ部材(７)が打ち抜き器(６)に実質上垂直の方向に持ち上げ動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の引き渡し装置。
16. 第１の調節カム面(２１)及び第２の調節カム面(２５)は、包装体(２)が、送り込み機構(３)に同期してつかみ取られた後、送り込み装置(４)に同期して該送り込み装置に引き渡されることを特徴とする請求項４〜１５のいずれかに記載の引き渡し装置。
17. 制御可能なサーボ駆動機構により、打ち抜き及び引き渡しのストロークの間の期間内における駆動装置(１３)の角速度が、送り出し方向における包装体(２)の寸法に合わせるべく可変であることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の引き渡し装置。
18. 第１の調節カム面(２１)が、駆動軸まわりの円周における送り込み側の端部と、下端との間にて、径の大きい膨出領域を有している経路を構成していることを特徴とする請求項２〜１７のいずれかに記載の引き渡し装置。
19. 第２の調節カム面(２５)は、駆動軸から、上方へと偏心した円周が、該円周の送り込み側の端部と、下端との間にて、径の大きい膨出領域を有する経路を構成していることを特徴とする請求項４〜１８のいずれかに記載の引き渡し装置。