JP4454159B2 - チューブ充填装置用フィーダ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は空のパッケージングチューブで出発し、これ等チューブを充填し、シ−ルすることを含む処理を機械内で、これ等のチューブに加え、次にこれ等チューブを高い生産能力で、機械から送出する機械ラインに関するものであり、もっと的確に言えば、本発明はそのような生産性の高い機械の主要な構成部分を構成するようにしたフィーダに関するものである。
【０００２】
先行技術
チューブ充填ラインにおいて、単位時間当たり生産されるチューブの数を増大するため多数の種々の考えが提案された。
実際、間けつ的な作動ラインは長年にわたり、チューブを処理するための基礎を形成してきた。このようなラインは作動について信頼性があり、これ等のラインは生産規模、シ−ルの形式、チューブの寸法等に関する実際の要求に対しては、或る限度内で、比較的容易に転換させることができる。
【０００３】
間けつ的に作動する機械の有利な形式は２個の直線部分を有する連続するコンベヤの原理に基づいている。チューブを処理するステーションは一方の直線部分に沿って配置されており、他方の直線部分は空のチューブを導入するために使用され、或る場合には、充填したチューブを排出するために使用される。処理ステーションにおける作動ツールの作動、及び制御の手順は直線路に沿って、比較的簡単に配置することができる。例えば、この直線路の長さを自由に適合させることが可能であり、多数の同一のステーションを同時に作動させて、例えば、チューブをシ−ルするというような同一の操作を多数のチューブに対して実施することができる。このような直線部の延長、及び多数のステーションの設置は生産規模を増大させる。
【０００４】
コンベヤの前進速度を増大することによっても、単位時間当たりの生産規模を増大させることができることはもちろんである。しかし、これも、種々のステーションにおける処理のために必要な時間は制約されるから、制限なしに生産規模を増大させることはできない。更に、加速、及び減速のために、装置が耐えなければならない制約がある。
【０００５】
また、多数の種々の考えが提案されており、チューブ処理ラインの間けつ的な作動を一部維持しながら、単位時間当たり、生産されるチューブの数を増大するように試みられた。
【０００６】
このような考えにおいて、連続的に作動する充填ステーションを選択し、このステーションは充填されたチューブの次の処理のために必要なステーションから分離されている。コンベヤから独立した充填器において、チューブが一旦、充填されると、次の処理ステーションにチューブを運ぶため、昔からある間けつ的に作動するコンベヤが使用されている。
【０００７】
このように、連続作動と間けつ作動との組み合わせにおいて、一方では空のチューブのためのマガジンと充填器との間に、他方では充填器と処理ステーションへのコンベヤとの間にプログラミング可能なロボットを使用することが提案されている。
【０００８】
この考えにおける問題点は、マガジン、充填器、及びコンベヤ間にチューブを移送する問題への簡単で適合可能な解決策が無いということである。
【０００９】
チューブの充填器に関連するフィーダ、特に、空のチューブをマガジンからコンベヤまで移送するための移送装置として、使用される装置は多数のチューブをマガジンから捕集し、これ等チューブを分離するため、装置上、通常コンベヤ上に、これ等チューブを設置する原理で作動するフィーダであるが、その後、正しい相互の間隔になったチューブを実際のチューブ充填器のコンベヤ上のホルダ内に、最終的に押し込むことができるように、これ等チューブを９０°回転させるための別個の装置が必要である。
【００１０】
その構造に関し、既知のフィーダは大部分をチューブ充填器に結合された状態であり、今まで造られたもの以外の環境に、そのようなフィーダが導入される可能性は非常に限定されている。
【００１１】
発明の目的
本発明の目的はチューブ処理ラインにおけるロボットの概念を発展させ、生産規模、及び生産ライン設計における要求に容易に適合でき、高い生産能力があるチューブフィーダに使用し得るロボットのための構成を提供するにある。
【００１２】
本発明
本発明の特許請求の範囲の請求項１の特徴とするの部分の特殊な要旨を有する請求項１のフィーダによって上記の本発明の目的は達成される。
【００１３】
本発明の有利な発展的要旨は特許請求の範囲の従属項に記載されている。
【００１４】
図示の実施例
図１は毎分４００〜６００個のチューブまでの高い生産速度を有するチューブ処理装置のレイアウトを示す。
【００１５】
この機械は間けつ的に作動する連続コンベヤ１０を有し、この連続コンベヤ１０は水平平面内にあって、２個の直線部分１０ａ、１０ｂを有し、偏向プーリ１０ｃ、１０ｄの周りに移動する。このコンベヤに沿って、２列のチューブホルダ１１、１２（図２参照）が存在する。それぞれの対をなすチューブホルダは１つのユニットを形成しており、図示の実施例では、各対のチューブホルダの中心を結ぶ線が移送方向に直角な平面内にあって、明確な離間距離（中心線間の距離）を維持している。
【００１６】
ここに説明しているケースでは、この間けつ的な作動は上記の２個の間隔の長さづつ、段歩的にコンベヤが前進する。この機械が毎分当たり、１００サイクルで駆動され、全てのチューブホルダが使用し得るものと仮定すると、これにより、毎分２×２×１００＝４００個のチューブの生産能力となる。
【００１７】
図１に示すレイアウトにおいて、２個の捕集部１３、１４があり、ここで、移送パッケージ１５、１６内の配列された列の中に配置されているチューブの中から直接、空のチューブをつまみ上げ、また、ここで、所定の中心距離にチューブを配置する。１個の移送パッケージが空になると直ちに、次の１個の移送パッケージを矢印１７、１８の方向に、それぞれの捕集ステーション１３、１４に前進させる。
【００１８】
空の移送パッケージは矢印１９、２０の方向に排出される。
ビームの構造の形状のフィーダ２３、２４（後に説明する）を有する２個のプログラミングできるロボット２１、２２は捕集ステーションにある移送パッケージから空のチューブを集め、これ等のチューブをコンベヤ１０上のチューブホルダ１１、１２内に挿入する。
【００１９】
ロボット２２の作動範囲を破線２５によって線図的に示し、ロボット２１の作動範囲を破線２５′によって線図的に示す。
【００２０】
このようにして、コンベヤの直線部分１０ａにおいて、これ等のチューブはホルダ１１、１２内に挿入され、上記の間けつ的な方法によって、矢印２６、２７の方向に前進する。
【００２１】
チューブを清掃し、装飾のためのチューブの方向付けのためのセクション（図示せず）をコンベヤの半円形部１０ｄに沿って配置する。次に、チューブは充填ステーション２８に到達する。ここに説明している段歩的な前進にとって、必要な数の充填ノズル、この場合、４個の充填ノズルを充填ステーション２８は具えている。
【００２２】
充填ステーション２８と、（チューブの端部を予熱するための）熱作用ステーション２９との間には、欠陥があるチューブを識別し、除去するための装置（図示せず）を有するセクションを設ける。
【００２３】
熱作用ステーション２９において、チューブに熱作用を加えた後、これ等のチューブはクランプエンボスステーションに到着し、ここでチューブの端部を最終的にシ−ルする。
【００２４】
この次には、欠陥があるチューブの排除ステーション（図示せず）がある。
充填され、欠陥が無いと認められたチューブは矢印３０の方向に、引渡しステーションに最終的に引き渡され、引渡しコンベヤによって、矢印３１の方向に運ばれる。
【００２５】
図２は送りロボット２１、２２が作動する原理を単純化した斜視図で示す。ロボット２１のアーム上には、ビーム装置３４（図１の装置２３）を設ける。このビーム装置３４は直線主ビーム３６と、この直線主ビームとほぼ同一の長さの２個の直線ビーム部３７、３８とから成る。ビーム部３８は主ビーム３６に平行な回転軸線３９の周りに、ピストンシリンダ装置（図示せず）によって回転することができる。ビーム部３８に、他方のビーム部と同様、把持装置４１（図４参照）を設ける。この把持装置４１はチューブ４０を内側から把持し、それぞれのビーム上でチューブを釈放可能に運ぶ。図２においては、ビーム部３８は主ビーム、及びその上の把持装置４１と共に示されており、コンベヤの平面に対し直角な位置から、軸線３９の周りに約９０°回転する。このコンベヤの平面は２列の平行なチューブホルダの垂直中心軸線に直角な平面に合致しているか、又は平行である。
【００２６】
ビーム部３８においても、他方のビーム部におけると同様、各把持装置４１をホルダ板４２によって支持する。このホルダ板４２はビームの縦方向に延在する案内装置４３上に摺動可能に支持されている。隣接するホルダ板の間に或る所定のベルト長さを有するベルト４４によって、ホルダ板は相互に連結されている。
【００２７】
ホルダ板４２が相互に圧着する位置に、ホルダ板４２が駆動された時、一方の端部位置において、案内装置の縦方向のホルダ板の拡がりは把持部材、即ち把持装置４１の間に一層狭い第１中心距離を画成する。送りステーション１７、１８内の移送パッケージ内のチューブの列の中の隣接するチューブの間の中心距離に対応するように、この一層狭い第１中心距離を選択する。
【００２８】
ベルト４４が隣接するホルダ板４２の間で完全に伸長した時、第２端部位置において、ベルト４４は把持装置４１間に、一層長い第２中心距離を画成する。この一層長い第２中心距離はコンベヤ上のチューブホルダ１１、１２の間の中心距離に対応している。
【００２９】
上記第１端部位置と第２端部位置との間でのホルダ板４２の上記の変換は１対のピストンシリンダ装置４５、４６の助けを借りて行われる。案内装置４３上にホルダ板４２を設定する際、突出した各ピストンロッド端が外側のホルダ板４２のうちの一つをそれぞれ操作する。
【００３０】
軸線３９の周りのビーム部３８の回転運動は別個のピストンシリンダ装置（図示せず）によって行われる。
【００３１】
図４から明らかなように、各把持装置４１を縦方向に分割し、チューブの内側に掛合する部分がこのベース平面内の直径的に延びる軸線の周りに、回動し得るようにする。把持装置の一部のこの回動は各把持装置に属する空気シリンダ装置４７によって生ずる。
【００３２】
ロボット２２はロボット２１と同一であり、ロボット２２はそのロボットアーム上に、ロボット２１のビーム装置３４と同一のビーム装置３５を有する。
【００３３】
図２に示す作動段階では、ロボット２２上の両方のビーム部の把持装置４１は最小中心離間距離になるよう、共に駆動され、ロボットアーム３３は関連する移送パッケージ１５、１６の外にそれぞれ２列のチューブを上昇させるプロセスにある。
【００３４】
同時に、ロボット２１上のビーム装置２４のビーム部３７はコンベヤ上のチューブホルダ１２の外側の列の中に、１組のチューブを下降させるプロセスにある。
【００３５】
把持装置４１はここではベルト４４によって決定される画成された一層大きな離間距離になるよう、離れるように駆動される。
【００３６】
ビーム部上の１組のチューブがホルダの外側の列のホルダ１２内に押し込まれると、多数の離間間隔で、この場合２個の離間間隔で、コンベヤは段歩的に前進する。同時に、把持装置４１とその上にあるチューブ４０とが垂直に指向する位置まで、ビーム部３８がその回動軸線３９の周りに回転する。その後、上記の段歩的な前進が完了するや直ちに、一組のチューブはホルダ１１の内側の列の関連するホルダ内に押し込まれる。この後、ロボットアーム３２は捕集ステーション２１までのその復帰運動を開始する。
【００３７】
ロボット２２のロボットアーム３３は徐々にチューブ送り位置まで進み、ホルダ板４４は離間するように駆動され、ビーム部３８は図２に示す位置まで回転する。この時間中、チューブホルダ１１、１２は十分に前進し、前の段階中に（ロボット２１によって）チューブが既に挿入されているチューブホルダに直ぐ続くチューブホルダ内に、把持装置４１上の全部のチューブの組を挿入させる。
【００３８】
開始の時に、送りのため、手による助けを必要とするかも知れない。その理由は、処理ステーションを設置しているコンベヤの直線部分１０ｂ上には、処理が開始される前には、全てのチューブホルダ内、特に第１チューブホルダ内にいつでもチューブがあるべきであるからである。
【００３９】
２列のチューブホルダに関連して本発明を説明したが、本発明フィーダ装置はこの例に限定されず、一般に適用することができ、その基本的構造によって、要求に応じて、容易に変更を加えることができる。従って、本発明は特許請求の範囲の記載のみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明フィーダを有するチューブ処理ラインのレイアウトを示す線図である。
【図２】 図１のライン内でフィーダが作用する作動方法を示し、本発明フィーダを有する２個のロボットを斜視図で示す線図である。
【図３】 図２の構成を僅かに異なる角度で示す図である。
【図４】 挿入のための位置にあるビーム上のチューブ処理部材、及びこのチューブ処理部材を位置決めするために使用する手段とを一層詳細に示す図である。
【図５】 チューブ処理部材、及び空のチューブを捕集する位置にあるビームを示す図である。

Claims (5)

1. チューブホルダを設けた連続するコンベヤ（１０）に沿う順次のステーション内で、パッケージングチューブ（４０）に充填を行い、シ−ルする処理を含め、パッケージングチューブ（４０）を処理するように設計され、前記コンベヤは直線部分（１０ａ）を有し、少なくとも１個のロボット装置（２１、２２）によって、空のパッケージングチューブをマガジン（１３、１４）から前記コンベヤの前記直線部分（１０ａ）に取り上げ、前記マガジン内の隣接するチューブ間の中心距離より一層大きく前記コンベヤ上に所定の相互離間距離を有するチューブホルダ（１１、１２）内に、前記ロボットによって前記パッケージングチューブを挿入するようにしたチューブ充填装置用フィーダにおいて、少なくとも１個の細長い直線ビーム（３７、３８）を具えるビーム装置（３４、３５）を設けたアーム（３２、３３）を前記少なくとも１個のロボット装置に設け、１組のチューブ処理部材（４１）を前記直線ビームに配置し、各前記チューブ処理部材にとって特定の第１位置に、及び前記直線ビームに沿う各前記チューブ処理部材にとって特定の第２位置に各前記チューブ処理部材を位置決めする手段（４５、４６）を設け、前記第１位置における隣接する前記チューブ処理部材間の距離が前記コンベヤ上の前記チューブホルダ（１１、１２）間の間隔に相当しており、前記第２位置における隣接する前記チューブ処理部材間の距離が前記マガジン（１３、１４）内の隣接するチューブ間の中心距離に相当していることを特徴とするチューブ充填装置用フィーダ。
2. 前記ビーム装置は２個の細長い直線状の基本的に平行なビーム（３７、３８）を具え、各前記ビームには１組のチューブ処理部材（４１）を設け、前記ビームの少なくとも一つをその縦軸線（３９）の周りに回転させる手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のフィーダ。
3. 前記チューブ処理部材が内側からチューブを把持する部材（４１）であることを特徴とする請求項２に記載のフィーダ。
4. ２個のロボット（２１、２２）を前記マガジン（１３、１４）と前記直線部分（１０ａ）との間に配置し、前記フィーダによって前記マガジンからチューブを交互に捕集し、前記フィーダによって前記チューブを移送し、これ等チューブを前記チューブホルダ（１１、１２）内に挿入するよう前記ロボットをプログラミングし得るよう構成したことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィーダを具えるチューブ処理ライン。
5. 前記コンベヤ（１０）が２列のチューブホルダ（１１、１２）を有し、各前記フィーダはそれぞれ自身のチューブ処理部材（４１）の組を有する２個のビーム部（３７、３８）を有し、その第１組のチューブ処理部材は第１列のチューブホルダ内にチューブを挿入するように配置され、第２組のチューブ処理部材は第２列のチューブホルダ内にチューブを挿入するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載のチューブ処理ライン。

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