JP4784884B2 - Container gripping device and container holder insertion system equipped with the device - Google Patents
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本発明は、複数個の角型又は扁平形状の軟質容器のそれぞれへ所定内容物を逐次自動的に充填・包装できるように、予め各軟質容器を容器ホルダーに挿入するに際して、容器を破損することなく確実に挿入する容器把持装置に関する。詳しくは、上流部の容器整列装置から、容器底部を下にして、もし扁平容器の時はその扁平位相方向を合わせて整列した軟質容器に適合する把持装置を用いて自動的にその容器を、容器ホルダー整列コンベア上にある各容器ホルダーへ所定速度で連続的に確実に挿入するシステムに関する。 In the present invention, when each soft container is inserted into a container holder in advance so that predetermined contents can be automatically and sequentially filled and packaged in each of a plurality of rectangular or flat-shaped soft containers, the containers are damaged. The present invention relates to a container gripping device that can be surely inserted. Specifically, from the upstream container aligning device, the container bottom is turned down, and if it is a flat container, the container is automatically used by using a gripping device adapted to the soft container aligned in the flat phase direction. The present invention relates to a system that reliably and continuously inserts each container holder on a container holder alignment conveyor at a predetermined speed.
従来から、容器を容器ホルダーに挿入する各種容器ホルダー挿入機構が開示されていた(特許文献1)。また、その挿入前の工程である扁平容器の扁平方向(位相)を合わせて整列させて移送コンベア上に整列させる容器整列装置も提案されていた(特許文献2)。 Conventionally, various containers holder insertion mechanism for inserting the containers into the container holders have been disclosed (Patent Document 1). In addition, a container alignment device has also been proposed that aligns and aligns the flat direction (phase) of the flat container, which is a process before insertion, on the transfer conveyor (Patent Document 2).
しかしながら、その容器整列装置により整列させられた各偏平容器の偏平方向、すなわち位相を正確に揃えることは困難であるため、容器整列装置の容器ホルダーへ挿入の際に渡される偏平容器の位置には「ばらつき」により、位相がずれた偏平容器を容器ホルダーに挿入しようとした際にその「ズレ」を吸収することができず、そのズレた容器が容器ホルダーに挿入されずに空の容器ホルダーが列中に生じたり、容器を破損して工程歩留りを悪化させる問題があった。この例では軟質容器を例にとったが、底面が角形容器、円形に近い楕円形容器などにも同様の問題があった。 However, since it is difficult to accurately align the flat direction, i.e., phase, of the flat containers aligned by the container aligning device, the position of the flat container that is passed to the container holder of the container aligning device is by "variation", can not absorb the "deviation" when trying to insert a flat container whose phases are shifted to the container holder, the deviation was container empty container holder without being inserted into the container holder There are problems that occur in the row or damage the container to deteriorate the process yield. In this example, a soft container is taken as an example, but there are similar problems in a rectangular container having a bottom surface or an elliptic container having a nearly circular shape.
なお、位相を正確に揃えればよいが、一容器当たりの処理速度を早くしたロータリー式容器ホルダー挿入機では、その位相の精度を向上させることは非常に高価な精密機構を組入れることとなる。例えば、特許文献1の容器ホルダーには、対向爪調整機構、可動底面調整機構などにより容器の形状に対応して容器挿入が確実に処理できるようにしている。
Although it is only necessary to align the phases accurately, in a rotary container holder insertion machine with a high processing speed per container , it is necessary to incorporate a very expensive precision mechanism to improve the accuracy of the phase. For example, in the container holder of
そこで上流部から渡される前記軟式容器の位相がばらついている場合でも、それら容器を前述のような高度な機構を備えない通常の容器ホルダーに確実に挿入することが可能となる、位相のズレを吸収する容器把持装置と、その装置を備える容器ホルダー挿入システムが切望されていた。 Therefore, even when the phases of the soft containers delivered from the upstream part vary, it is possible to reliably insert the containers into a normal container holder that does not have the advanced mechanism as described above. There has been a need for a container gripping device that absorbs and a container holder insertion system comprising the device.
本発明は、前述の問題を解決するため、上流の容器整列機から渡される容器の向き(位相)にズレがあっても、そのまま容器ホルダーの上部の入口すりばち形状部に乗り上げないように、容器が乗り上げたとき受ける力を利用して入口形状の位相に合うように容器が自在に回転できる容器把持装置を提供することが第1の課題である。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is designed so that even if there is a deviation in the direction (phase) of the container delivered from the upstream container aligner, the container does not get on the entrance slip-off shape portion at the upper part of the container holder. It is a first problem to provide a container gripping device in which the container can freely rotate so as to match the phase of the inlet shape by using the force received when the vehicle rides.
また、上記のような「位相ズレ吸収機構を有する容器把持装置」を使用し、容器ホルダーに容器が故障なく挿入され高い稼働率で動作が安定し、調整も殆ど不要で、機構がコンパクトである容器ホルダー挿入システムを提供することを課題とする。 In addition, using the “container gripping device having a phase shift absorption mechanism” as described above, the container is inserted into the container holder without failure, operation is stable at a high operating rate, adjustment is almost unnecessary, and the mechanism is compact. It is an object to provide a container holder insertion system.
前記課題を解決するため、本発明の容器把持装置は、角形又は扁平形状底面の軟質容器(以下容器という)を、容器ホルダー移送コンベア上の容器ホルダー列へそれぞれ挿入する際の容器把持装置であって、前記容器の口部を上側からチャック板で挟むチャック開閉機構を備えた容器ホールド部と、その容器ホールド部に容器を挟んで所定のタイミングで降下し、容器を離して上昇させる上下スライド機構を備えた上部シャフト部と、それらの間を接続するチャックホルダーが設けられた接続部と、から構成され、その接続部の容器ホールド部側は、チャックホルダーにネジ留された中空円筒壁に所定の3次元形状溝を有するカム溝部を設け、該接続部の上部シャフト部側は、前記中空円筒壁内周部へすべり軸受部を介して上部シャフトの端がスライド自在に収容され、前記上部シャフトの終端にはその円筒面からカムフォロアとなるローラを前記上部シャフトの軸に軸方向に対して垂直に埋込んで設け、前記容器が容器ホルダーに乗り上げていない時または外力を受けないフリーな時に、容器ホールド部が常に一定の位置に保持されるように3次元形状の溝の頂点である安定点にローラが収まるようにカム溝部を上から押し付けるクッションスプリングを設け、前記容器が容器ホルダーに乗り上げた時には、前記スプリング長を縮めて3次元形状の溝からローラが離れ、自由に左右に回転できるようになり、容器が容器ホルダーの入口のすりばち形状に合うように自動的に回転しスムーズに容器ホルダーに挿入されることを特徴とする。
To solve the above problems, a container gripping device of the present invention, there in the container gripping device when inserting each flexible container prismatic or flat shape bottom (hereinafter referred to as containers), the container holder column on the container holder conveyor belts A container holding portion having a chuck opening / closing mechanism that sandwiches the mouth portion of the container from above with a chuck plate, and a vertical slide mechanism that lowers the container at a predetermined timing with the container sandwiched between the container holding portion and lifts the container apart And a connecting portion provided with a chuck holder for connecting between them, and the container holding portion side of the connecting portion is predetermined on a hollow cylindrical wall screwed to the chuck holder. A cam groove portion having a three-dimensional shape groove, and the upper shaft portion side of the connecting portion is connected to the inner peripheral portion of the hollow cylindrical wall through the end of the upper shaft via a slide bearing portion. A roller that is slidably accommodated and is provided at the end of the upper shaft as a cam follower from its cylindrical surface embedded in the axis of the upper shaft perpendicular to the axial direction, and when the container does not ride on the container holder Or provide a cushion spring that presses the cam groove from above so that the roller fits in the stable point that is the apex of the three-dimensional groove so that the container hold part is always held at a fixed position when free from external force When the container rides on the container holder, the length of the spring is shortened so that the roller moves away from the three-dimensional groove so that it can freely rotate to the left and right so that the container fits the shape of the slot at the entrance of the container holder. It is automatically rotated and smoothly inserted into the container holder.
また、本発明の把持装置を備えた容器ホルダー挿入システムは、角形又は扁平形状底面の軟質容器(以下容器という)を、容器ホルダー移送コンベア上で移動する容器ホルダーにそれぞれ挿入するシステムであって、上流部の容器整列装置により、容器底部を下側にして、さらに進行方向に容器の向きを揃えて、容器移送コンベア上に整列した軟質容器列に所定の第1の接触位置で外接する回転自在な円板部材の周縁部に、チャック板で容器口部を挟む複数M組の第1のチャック機構が少なくとも配設され、第1の接触位置から順次第1のチャック機構で容器の軸に垂直方向に口部を挟まれた容器列を形成する中間ホイールと、所定の第2の接触位置で外接する回転自在の円板部材の周縁部に容器ネック部を挟むチャック板を有する複数N組の第2のチャック機構が少なくとも配設された本体ホイールと、いずれもが前記本体ホイールの上側で同軸・同角速度で回転する降下制御ホイール並びに上部円板と、容器ホルダー挿入位置で降下した容器を受け入れる容器ホルダーの列を移動させる容器ホルダー移送コンベアホイールを備え、前記中間ホイールは、配設される各第1のチャック機構の開閉制御のため、その円板周縁部に設けられ、互いに噛合う2枚の対歯車と、それらの歯車にそれぞれ設けられた並行するチャック用板と、中間ホイールと同軸に設けられ、前記第1の接触位置で開いているチャック用板を閉め、前記第2の接触位置で閉じているチャック用板を開く開閉カム曲面を有する第1のチャック機構用開閉カムと、そのカム曲面をトレースし、対歯車に接続したトレース板とからなる第1のカム機構を備え、前記本体ホイールは、配設された各第2のチャック機構の開閉制御のため、前記降下制御ホイールの周縁部との間にN組設けられ、互いに噛合う対歯車を上端に有してそれぞれの対歯車に接続されるチャック用板を有する回転自在のペア軸と、前記第2の接触位置で開いているチャック用板を閉め、前記容器ホルダー挿入位置で閉じているチャック用板を開く開閉カム曲線を有する第2のチャック機構用開閉カムと、そのカム曲面をトレースして歯車に接続したトレース板となる第2のカム機構を備え、前記降下制御ホイールに配設された容器把持装置は、各口部チャック・容器ホルダー挿入機構の2段階の降下と1段階の上昇制御のため、前記降下制御ホイールと前記上部円板の周縁部間に形成する円筒外壁部の外側周辺に沿ってN組の2本の対スピンドルガイドを配設し、対スピンドルガイドに沿ってそれぞれ上下自在に移動するリニアベアリングの間にスピンドルホルダーを設けて、降下または上昇制御用のスピンドルの上端側に該スピンドルホルダーを接続し、そのスピンドルの下端側にチャックホルダーを接続し、さらに、そのチャックホルダーにエアチャックを接続し、そのエアチャックの先端には2枚のチャック板を備え、そのエアチャックへのエアのON・OFFにより、2枚のチャック板が開閉するエアチャック開閉機構を備え、各第2のチャック機構において、容器のネック部が挟まれた状態で容器口部チャック位置に回転したとき、前記スピンドルを口部の上側の位置から、容器のネック部より上の部分である口部の長さだけ降下させ、前記口部チャック・容器ホルダー挿入機構によりエアにより口部を挟み、さらに回転して前記容器ホルダー挿入位置で第2のカム機構によりチャック用板が開き、次に前記スピンドルを降下させ、容器を容器ホルダーの中に挿入すると共にエアにより口部のチャック板を開き、前記スピンドルを上昇させることを特徴とする。
In addition, the container holder insertion system provided with the gripping device of the present invention is a system for inserting a rectangular or flat bottom flexible container (hereinafter referred to as a container) into a container holder that moves on a container holder transfer conveyor, the upstream portion of the container alignment device, and the container bottom on the lower side, further align the traveling direction in the container orientation, rotatably circumscribing the first contact position of a predetermined soft container rows aligned on the container transport conveyor A plurality of M sets of first chuck mechanisms sandwiching the container mouth portion with the chuck plate are disposed at the periphery of the circular disk member, and are perpendicular to the container axis by the first chuck mechanism sequentially from the first contact position. a plurality N of sets having an intermediate wheel which forms a container sequence flanked mouth portion in a direction, the chuck plate sandwiching the container neck portion to the peripheral portion of the rotatable disc member circumscribed by a predetermined second contact position Accept a body wheel second chuck mechanism is at least provided, both the upper coaxially, same rotates at an angular velocity descent control wheel as well as the upper disk of said body wheel, the container has dropped by container holder insertion position A container holder transporting conveyor wheel for moving a row of container holders is provided, and the intermediate wheel is provided at the peripheral edge of the disk for controlling opening and closing of each first chuck mechanism disposed, and two pieces meshing with each other The pair of cogwheels, the parallel chuck plates provided on these gears, and the chuck plate provided coaxially with the intermediate wheel and opened at the first contact position, and the second contact position. DOO in which the first chuck mechanism for opening and closing cam having a closing cam curve to open the chuck plate is closed, to trace the cam curve, and connected to the pair gear Comprising a first cam mechanism consisting of the over scan plates, said body wheel, for opening and closing control of each of the second chuck mechanism disposed, provided N sets between the periphery of the drop control wheel , closing a rotatable pair shaft having a chuck plate which is connected to a respective pair gear having an upper end engaging with pairs gear together, plate for the second chuck is open in the contact position of the container e Bei a second chuck mechanism for opening and closing cam having a closing cam curve to open the chuck plate is closed by the holder insertion position, the second cam mechanism to trace the cam curve serves as a trace plate connected to gears The container gripping device disposed on the lowering control wheel has a peripheral part of the lowering control wheel and the upper disk for two-step lowering and one-step lifting control of each mouth chuck / container holder insertion mechanism. Form between N pairs of spindle guides are arranged along the outer periphery of the cylindrical outer wall, and a spindle holder is provided between the linear bearings that move up and down along the spindle guides. The spindle holder is connected to the upper end of the control spindle, the chuck holder is connected to the lower end of the spindle, an air chuck is connected to the chuck holder, and two chucks are attached to the tip of the air chuck. Provided with an air chuck opening / closing mechanism that opens and closes two chuck plates by ON / OFF of air to the air chuck, and in each second chuck mechanism, the container neck portion is sandwiched between the containers. when rotated in the mouth chuck position, the spindle from a position above the mouth portion, the mouth portion is a portion above the neck portion of the container It is lowered by a length, the mouth is sandwiched by air by the mouth chuck / container holder insertion mechanism, and further rotated to open the chuck plate by the second cam mechanism at the container holder insertion position, and then the spindle The spindle is lowered, the container is inserted into the container holder, the chuck plate at the mouth is opened by air, and the spindle is raised.
また、前記降下制御ホイールに配設された容器把持装置の前記N個のスピンドルホルダーは、それぞれローラフォロアに接続され、前記降下制御ホイールと前記上部円板の2枚の円板周縁部間に形成した円筒外壁部に設けたスピンドル上下用カムにより、そのローラフォロアはトレースされ上下することを特徴とする。
Further, the N spindle holders of the container gripping device disposed on the lowering control wheel are each connected to a roller follower, and formed between the two disk peripheral parts of the lowering control wheel and the upper disk. The roller follower is traced up and down by a spindle up / down cam provided on the cylindrical outer wall.
また、前記チャックホルダーは、下方側に前記スピンドルの下端側にネジ留したストッパー板にスピンドル軸に対して垂直方向からネジ留したカムフォロアを通常時は所定の位置に保持するためのカム溝部を少なくとも備え、一方、上方側に前記スピンドルの下端側を内側に収容してスライドさせるスライド部を備えたスピンドル接続部と、そのスピンドル接続部の外側に設けられ前記カムフォロアが収まるように前記溝カム部を上から押し付けるクッションスプリングとを少なくとも備え、容器を前記容器ホルダーに挿入する際に、容器底面の向きのばらつきがあって、容器の底面が容器ホルダーの上部に衝突しても、その圧力がクッションスプリングに抗して、カムフォロアがカム溝部から離れて、回転の自由度を得て、底面の向きが容器ホルダーの上部に合うように回転して挿入されることを特徴とする。
Further, the chuck holder has at least a cam groove portion for holding a cam follower screwed from a direction perpendicular to the spindle axis on a stopper plate screwed on the lower end side of the spindle on a lower side in a normal position. On the other hand, on the upper side, the spindle connecting portion provided with a slide portion that accommodates and slides the lower end side of the spindle inside, and the groove cam portion provided outside the spindle connecting portion so that the cam follower is accommodated. A cushion spring that is pressed from above, and when the container is inserted into the container holder, even if there is a variation in the orientation of the bottom surface of the container and the bottom surface of the container collides with the top of the container holder, the pressure of the cushion spring The cam follower moves away from the cam groove and gains freedom of rotation. Characterized in that it is inserted to rotate to match the top of the holder.
本発明の容器把持装置は以下に述べる効果を奏する。すなわち本発明の容器把持装置を使用すれば、容器を容器ホルダーに挿入する際に、上流側の容器整列装置から出力される容器列の各容器の配列方向の位相にズレがあっても、その位相ズレを自動的に吸収するので、容器整列装置から出力される容器の配列機構に高い精度を要求しなくてもよく、且つ調整も簡単なものとすることができる効果を呈する。 The container gripping device of the present invention has the following effects. That is, if the container gripping device of the present invention is used, even when the container is inserted into the container holder , even if there is a deviation in the phase in the arrangement direction of each container in the container row output from the upstream container alignment device, Since the phase shift is automatically absorbed, there is an effect that it is not necessary to require high accuracy in the arrangement mechanism of the containers output from the container alignment device, and the adjustment can be simplified.
また、容器ホルダーに、容器の位置ズレを吸収させる高度な各種機構を設ける必要もなく、そのため装置がコンパクトとなり、安定に動作させることができる。さらに、この位相ズレ吸収機構を備える容器把持装置を用いた容器ホルダー挿入システムは、全体としての機構も小型化することができ、しかもトラブルが非常に小さく、稼働率を高めることができる効果を呈する。 In addition, it is not necessary to provide the container holder with various advanced mechanisms for absorbing the displacement of the container, so that the apparatus becomes compact and can be operated stably. Furthermore, the container holder insertion system using the container gripping device including this phase shift absorption mechanism can reduce the overall mechanism, and has the effect that the trouble is extremely small and the operating rate can be increased. .
またさらに、本システムは、調整が楽であり、設置稼動までの期間を短縮することができる。 Furthermore, this system is easy to adjust and can shorten the period until installation and operation.
本発明の容器把持装置及びその装置を用いた容器ホルダー挿入システムについて、図に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の装置で扱う軟質容器の形状を示し、(a)は正面図、(b)は底面図或いは底面に平行する容器断面図である。 The container gripping device of the present invention and a container holder insertion system using the device will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the shape of a soft container handled by the apparatus of the present invention, where (a) is a front view and (b) is a bottom view or a container cross-sectional view parallel to the bottom.
この図において1は、角形状軟質容器を示す。角形は比較的正方形に近い形状であり、又比較的円形に近い楕円形状も含む。2は、扁平形状軟質容器を示す。底面断面は、長径と短径の比が大きい扁平に近い楕円形状である。 In this figure, 1 shows a square-shaped soft container. A square is a shape that is relatively close to a square, and includes an elliptical shape that is relatively close to a circle. 2 shows a flat soft container. The bottom section has an elliptical shape close to a flat shape with a large ratio of the major axis to the minor axis.
なお、これらの軟質容器で、1a、2aは口部を、1b、2bはネック部を、1c、2cは底部を示す。 In these soft containers, 1a and 2a indicate mouth portions, 1b and 2b indicate neck portions, and 1c and 2c indicate bottom portions.
図2は、本発明の容器把持装置の構造を示す正面図で、図3は、図2の側面図である。 FIG. 2 is a front view showing the structure of the container gripping device of the present invention, and FIG. 3 is a side view of FIG.
図において、44は、容器ホールド部を示し、44bはチャック板、44aは2枚のチャック板44bのエアチャック開閉機構を示す。この実施例ではチャック開閉機構44aはエアチャックを示す。
In the figure,
42は、容器ホールド部44に容器1、2を挟んで所定のタイミングで降下させ、容器を離して上昇させる上下スライド機構を備えた上部シャフトであるスピンドルである。
上部シャフトであるスピンドル42には、その上端にスピンドルホルダー41cが以下のように設けられている。
A
スピンドルホルダー41cは、円板周縁部20c、40a(図5参照)間に形成する円筒外壁部41の外側周辺に沿ってN組設けられる対スピンドルガイド41aを、それぞれスライド自在に移動できる2個のリニアベアリング41bを連結するように設けられている。
The
このスピンドルホルダー41cは、図3に示すように円筒外壁部41にあるローラフォロア41dに接続され、スピンドル上下用カム41eによりスピンドル42を上下させる上下スライド機構を構成する。なお、スピンドル上下用カム41eについての詳細は後述する。
As shown in FIG. 3, the
次に、前記容器ホールド部44とスピンドル42との接続部を説明する。その接続部の容器ホールド部44側は、チャックホルダー43にネジ留された中空円筒壁に所定の3次元形状溝を有するカム溝部43dが設けられている。
Next, a connection part between the
一方、その接続部の上部シャフト部のスピンドル42側は、前記中空円筒壁内周部へすべり軸受部43aを介して前記スピンドル42端がスライド自在に収容され、そのスピンドル42終端の先端部には、その円筒面から内側へカムフォラオア43cとなるローラを、スピンドル軸に垂直方向に埋込んで固定(例えばネジ留め)して設ける。
On the other hand, on the
さらに容器1、2が容器ホルダー3に乗り上げていない時、外力を受けないでフリーな時は、いずれの場合も、容器ホールド部44は常に同じ一定の位置に保持されるように3次元形状の溝の頂点である安定点にカムフォロア43cが収まるように溝カム部43dを上から押し付けるクッションスプリング43bを設ける。
Further, when the
なお、このときの最適な押し圧は以下のように設定する。すなわち、容器1、2が容器ホルダー3に乗り上げていない時(フリーな時)に容器ホールド部44は常に一定の位置に保持されなければならないので、3次元形状のカム溝43dの頂点にローラのカムフォロア43cがくる様にカム溝部43dを上から押すスプリング43bを設けるが、そのスプリング43bの押し圧は強すぎると容器1、2が容器ホルダーに乗り上げた時に容器が自由に回転しなくなってしまい、一方弱すぎるとカム溝部43dにローラを押し付けることができなくなり安定しなくなるで、これらを考慮した最適な押し圧となるように設定する。
The optimum pressing pressure at this time is set as follows. That is, when the
以上により、容器1、2が容器ホルダー3に乗り上げたときには、スプリング43b長を縮めて3次元形状の溝からローラ43cが離れ、自由に左右に回転できる自由度を得るので、挿入しようとする容器ホルダー3の入口すりばち形状にその位相を自動的に合わせるように回転して、スムーズに挿入される。
Container above the
なお、ここで3次元形状溝のカム溝部43dは、材料に特殊鋼(S43C)を使用し、高周波焼入れ処理を行った部材であれば前述の回転動作の信頼度を上げることができる。
Here, the
また、スピンドル42に対して容器ホールド部44が上下スライドに加え、左右回転もスムーズに動作できるように、スライド部のすべり軸受部43aに4フッ化エチレン樹脂層を使用する。
Further, a tetrafluoroethylene resin layer is used for the
図4は容器把持装置の動作を説明する図で、(a)は通常時、(b)は乗り上げ時を示す正面図である。図4(b)に示すように、容器1、2が容器ホルダー3(図示せず)に乗り上げ時には、dだけスプリング43bが圧縮されて、ローラ41dがdだけ下に離れて、左右に回転できるようになる状態を示している。
4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the container gripping device, where FIG. 4A is a front view and FIG. As shown in FIG. 4B, when the
次に、図5から図8を用いて本発明の容器把持装置を備える容器ホルダー挿入システムの構成を詳細に説明する。図5は、容器ホルダー挿入システムの正面図、図6は平面図、図7は側面図である。 Next, the configuration of the container holder insertion system including the container gripping device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a front view of the container holder insertion system, FIG. 6 is a plan view, and FIG. 7 is a side view.
これらの容器ホルダー挿入システムの図中において、10は中間ホイールであり、前記軟質容器1、2を上流部にある容器整列装置100により、その容器底部1c、2cを下側にして、さらに角形或いは扁平の位相方向を合わせて容器移送コンベア100a上に整列した(図6右側参照)軟質容器列と所定の第1の接触位置X点で外接する。
In the drawings of these container holder insertion systems,
その中間ホイール10は、回転自在の円板部材であり、その周縁部に複数M組の第1のチャック機構11が少なくとも配設されている。その第1のチャック機構は第1の接触位置X点から順次、容器移送コンベア100a上の容器1、2の口部1a、2aを挟み、円周に沿って容器列を形成し、矢印の方向に回転させていく。
The
前記第1のチャック機構11は、中間ホイール10にM組配設されており、開閉制御のため、中間ホイール10の円板周縁部にM組設けられ、互いに噛合う2枚の対歯車12aと、それらの歯車12aにそれぞれ設けられた並行するチャック用板11aと、中間ホイール10と同軸に設けられた第1のチャック機構用開閉カム12cと、そのカム曲面をトレースし、対歯車12aに接続したトレース板12dとからなる。
The
そのカム曲面により、第1の接触位置X点で開いているチャック用板11aを閉め、第2の接触位置Y点で閉じているチャック用板11aを開く。
The chuck curved
図において、20はシステム本体ホイールであり、中間ホイール10の円周に沿った容器列と所定の第2の接触位置Y点で外接する。その外接する本体ホイール20は回転自在の円板部材であり、その周縁部に複数N組の第2のチャック機構21が配設され、それぞれの第2のチャック機構21は容器ネック部1b、2bを挟むチャック板21aを有する。
In the figure,
第2の接触位置Y点で容器を本体ホイール20側へ確実に移動させるために容器の把持位置を口部1a、2aからネック部1b、2bに変えている。
In order to move the container to the
40は、降下制御ホイールであり、40aはその上部円板である。本体ホイール20で、第2の接触位置Y点から順次第2のチャック機構21でネック部1b、2bを容器1、2の軸に対して垂直方向に挟まれて形成する円周に沿う容器列に対して、所定の容器口部チャック位置Wで口部をチャックし、さらに回転して所定の容器ホルダー挿入位置Zで降下させて、前記容器ホルダー3に容器1、2を挿入する複数N組の口部チャック・容器ホルダー挿入機構を、本体ホイール20の上側に同軸、同角速度で回転する2枚の降下制御ホイール40及び上部円板40aの周縁部間に形成する円筒外壁部41の外側周辺に沿って容器把持装置4がN組が配設されている。
ここで、N組の容器把持装置4はその実施例を図2から図4に示したものである。
Here, the N sets of container
図5の50は、容器ホルダー移送コンベアホイールであり、容器ホルダー移送コンベアホイール50は、本体ホイール20と同軸、同角速度で回転する。容器ホルダー移送コンベアホイール50の周縁部上には容器ホルダー3の列を載せる容器ホルダー移送コンベア50aを形成する。図5、図6に示すように前記容器ホルダー挿入位置Z点で丁度その点に来た容器把持装置4から前記口部チャック・容器ホルダー挿入機構により容器ホルダー3へ容器が挿入される。それを受入れた容器ホルダー列は、容器ホルダー移送コンベア50aに乗って回転し、所定の位置から次の下流側のベルトコンベアへ移ることとなる。なお、充填処理され空となった容器ホルダー3は再びベルトコンベアに乗って容器ホルダー移送コンベア50aに所定の位置で移り、これを繰り返す。
5 denotes a container holder transfer conveyor wheel. The container holder
なお、円筒外壁部41は、基板部90にその基底から起立された中心固定円筒部91に図示するように固定され、当然回転はしない。
The cylindrical
後述するが容器ホルダー移送コンベアホイール50と、システム本体ホイール20、降下制御ホイール40、その上部円板40a、それらのホイールの重力を支える本体側駆動歯車29は、回転自在であり、その駆動歯車29は本体ホイール動力伝達部23を介して駆動され、その回転駆動によりホイール50、20、40、40aが回転することとなる。
As will be described later, the container holder
一方、駆動歯車29により噛合っている中間駆動歯車19は反対方向に回転し、その回転駆動により中間ホイール10が回転する。一方その上側にある第1のカム機構12はその支持部材12bにより支持されているので当然回転はしない。(図7の支持部材12bの構造図参照)
On the other hand, the
以下に、さらに詳しくそれら各ホイールの動作について説明する。 The operation of each wheel will be described in more detail below.
中間ホイール10に配設されたM組の第1のチャック機構11は、その開閉制御のため、その円板部材周縁部10aに設けられ互いに噛合う2枚の対歯車12aと、それらの歯車12aにそれぞれ設けられた並行チャック用板11aと、中間ホイール10と同軸に設けられた第1のチャック機構開閉カム12cと、そのチャック機構開閉カム12cの曲面をトレースし、対歯車12aに接続したトレース板12dとから構成されている。この構成は図5および図6の右側に図示されている。
The M sets of
システム本体ホイール20に配設されたN組の第2のチャック機構21は、その開閉制御のために互いに噛合う2枚の対歯車22aを上端に設け、それぞれ対歯車に接続するチャック用板21aを有する回転自在のペア軸22bが本体ホイール20とその上側の所定の高さに設けられている降下制御ホイール40との間にN組設ける。(このホイール40とは別に上部補助円板20bとして設けてもよい)
The N sets of
また、その第2のカム機構22は、前記本体ホイール20と同軸に設けられた第2のチャック機構21と、開閉カム22cと、そのカム曲面或いは曲線をトレースして歯車に接続したトレース板22dとからなる。
The second cam mechanism 22 includes a
第2の接触位置Y点で開いているチャック用板21aを閉め、容器ホルダー挿入位置Zで閉じているチャック用板21aを開く開閉カム曲線とする。図8はその実施例を示す。
The
次に、降下制御ホイール40に配設された容器把持装置4について述べる。それぞれの容器把持装置4の各口部チャック・容器ホルダー挿入機構の2段降下/上昇制御のため、以下のような構造とされている。
Next, the container
前述した2枚の円板周縁部間、すなわち降下制御ホイール40とその上部円板40aの間に形成する円筒外壁部41の外側周辺に沿ってN組の2本の対スピンドルガイド41aが配設されている。
N pairs of two
その、対スピンドルガイド41aに沿って、それぞれ上下自在に移動するリニアベアリング41b、41bの間にスピンドルホルダー41cを設ける。
A
そのN個のスピンドルホルダー41cは、それぞれ前記2段降下/上昇制御用に使用されるスピンドル42の上端側に接続される。
Each of the
また、そのスピンドル42の下端側にはチャックホルダー43が接続され、さらにそのチャックホルダー43にエアチャック44aと2枚のチャック板44bを備える。
A
そのエアチャック44aへのエアのON・OFFにより2枚のチャック板44bが開閉するエアチャック開閉機構を備える。
An air chuck opening / closing mechanism is provided that opens and closes the two
次に、第2のチャック機構21と、降下制御ホイール40の口部チャック・容器ホルダー挿入機構40bとの動作のタイミングについて以下に説明する。
Next, the operation timing of the
本体ホイール20の周縁にある各第2のチャック機構21は、第2の接触位置Y点において中間ホイール10より、容器1、2のネック部1b、2bが挟まれた閉状態で図6及びそのタイミング状態を示した図9に示される容器口部チャック位置W点に回転したとき、前記スピンドル42を容器口部1a、2aの長さdだけ降下させ、エアにより(エアチャックによりチャック板を閉とする)口部1a、2aをチャック板4abで上側から挟む。
Each of the
さらに、その状態(容器が口部とネック部を同時に挟まれた状態)のまま、所定回転速度で回転して、容器ホルダー挿入位置Z点を中心とする容器挿入区間(図9参照)に入る直前で容器チャック機構21を(閉→開)に移行させる。
Further, in this state (a state in which the container is sandwiched between the mouth portion and the neck portion), the container rotates at a predetermined rotation speed and enters the container insertion section (see FIG. 9) centering on the container holder insertion position Z. Immediately before, the
この第2のチャック機構21の(閉→開)の移行は、前述した第2のカム機構によりチャック用板21aを開く。
In the transition from (closed to open) of the
次に、容器挿入区間に回転して入ると、スピンドル42が、後述するスピンドル上下用カム41eにより降下し、丁度、容器ホルダー挿入位置Z点までにDの長さだけ降下して、容器底部が容器ホルダー3の中に挿入される。丁度、位置Z点で同時にエアチャック44aは開区間になるようにエアが制御された後にD+dの長さだけ上昇し、容器挿入区間を終了する。容器は口部とネック部が同時に解除されているので容器ホルダー3の中に残ることとなる。
Next, when the
次に、スピンドル上下用カム41eについて説明する。降下制御ホイール40に配設された容器把持装置4のN個のスピンドルホルダー41cは、それぞれローラフォロア41dを接続し、前記降下制御ホイール40と上部円板40aの2枚の円板周縁部間に形成した円筒外壁部41に設けたスピンドル上下用カム41eにより前記ローラフォロア41dはトレースして上下する。
Next, the spindle up / down
降下制御ホイール40の各容器把持装置4の上下の2段降下(1段目d長降下、2段目D長降下)/上昇(d+D長上昇)のタイミングと、口元部、エアチャック開閉区間と容器ネック部チャック開閉区間の切替タイミングの関係は図9に示されている。
The upper and lower two-stage lowering (first stage d-length lowering, second stage D-long lowering) / upward (d + D length rising) timing of each
X 第1の接触位置
Y 第2の接触位置
Z 容器ホルダー挿入位置
W 容器口部チャック位置
1、2 軟質容器
1a、2a 口部
1b、2b ネック部
1c、2c 底部
3 容器ホルダー
4 容器把持装置
10 中間ホイール
10a 円板部材周縁部
11 第1のチャック機構
11a チャック用板
12 第1のカム機構
12a 対歯車
12b カム支持部材
12c 開閉カム
12d トレース板
19 中間駆動歯車
20 システム本体ホイール
20a 円板部材周縁部
20c 円板周縁部
21 第2のチャック機構
21a チャック用板
22 第2のカム機構
22a 対歯車
22b ペア軸
22c 開閉カム
22d トレース板
23 本体ホイール動力伝達部
29 本体側駆動歯車
40 降下制御ホイール
40a 上部円板
40b 口部チャック・容器ホルダー挿入機構
41 円筒外壁部(円板40,40a周縁部間に形成する)
41a 対スピンドルガイド
41b リニアベアリング
41c スピンドルホルダー
41d ローラフォロア
41e スピンドル上下用カム
42 スピンドル
43 チャックホルダー
43a すべり軸受部
43b クッションスプリング
43c カムフォロア
43d カム溝部
44 容器ホールド部、エアチャック開閉機構
44a エアチャック
44b チャック板
50 容器ホルダー移送コンベアホイール
50a 容器ホルダー移送コンベア
90 基板部
91 中心固定円筒部
100 容器整列装置
100a 容器移送コンベア
X 1st contact position Y 2nd contact position Z container holder insertion position W container mouth
Claims (4)
前記容器の口部を上側からチャック板で挟むチャック開閉機構を備えた容器ホールド部と、
その容器ホールド部に容器を挟んで所定のタイミングで降下し、容器を離して上昇させる上下スライド機構を備えた上部シャフト部と、
それらの間を接続するチャックホルダーが設けられた接続部と、から構成され、
その接続部の容器ホールド部側は、チャックホルダーにネジ留された中空円筒壁に所定の3次元形状溝を有するカム溝部を設け、
該接続部の上部シャフト部側は、前記中空円筒壁内周部へすべり軸受部を介して上部シャフトの端がスライド自在に収容され、前記上部シャフトの終端にはその円筒面からカムフォロアとなるローラを前記上部シャフトの軸に軸方向に対して垂直に埋込んで設け、
前記容器が容器ホルダーに乗り上げていない時または外力を受けないフリーな時に、容器ホールド部が常に一定の位置に保持されるように3次元形状の溝の頂点である安定点にローラが収まるようにカム溝部を上から押し付けるクッションスプリングを設け、
前記容器が容器ホルダーに乗り上げた時には、前記スプリング長を縮めて3次元形状の溝からローラが離れ、自由に左右に回転できるようになり、容器が容器ホルダーの入口のすりばち形状に合うように自動的に回転しスムーズに容器ホルダーに挿入されることを特徴とする容器把持装置。
The flexible container of rectangular or flat shape bottom (hereinafter referred to as containers), a container gripping device when inserted respectively into the container holder column on the container holder conveyor belts,
A container holding part having a chuck opening and closing mechanism for sandwiching the mouth part of the container from above with a chuck plate;
An upper shaft portion provided with a vertical slide mechanism that descends at a predetermined timing with the container sandwiched between the container holding portions and lifts the container apart.
A connecting portion provided with a chuck holder for connecting between them, and
The container holding part side of the connecting part is provided with a cam groove part having a predetermined three-dimensional shape groove on a hollow cylindrical wall screwed to the chuck holder,
The upper shaft portion side of the connecting portion is slidably accommodated at the end of the upper shaft via a slide bearing portion to the inner peripheral portion of the hollow cylindrical wall, and a roller that becomes a cam follower from the cylindrical surface at the end of the upper shaft Embedded in the axis of the upper shaft perpendicular to the axial direction,
When the container is not riding on the container holder or free of being subjected to external force, the roller is placed in a stable point that is the apex of the three-dimensional groove so that the container holding part is always held at a fixed position. Cushion spring is provided to press the cam groove from above.
When the container rides on the container holder, the length of the spring is shortened so that the roller moves away from the three-dimensional groove so that it can freely rotate to the left and right, and the container automatically fits the shape of the slot at the entrance of the container holder. Container holding device, wherein the container gripping device is smoothly rotated and smoothly inserted into the container holder.
上流部の容器整列装置により、容器底部を下側にして、さらに進行方向に容器の向きを揃えて、容器移送コンベア上に整列した軟質容器列に所定の第1の接触位置で外接する回転自在な円板部材の周縁部に、チャック板で容器口部を挟む複数M組の第1のチャック機構が少なくとも配設され、第1の接触位置から順次第1のチャック機構で容器の軸に垂直方向に口部を挟まれた容器列を形成する中間ホイールと、
所定の第2の接触位置で外接する回転自在の円板部材の周縁部に容器ネック部を挟むチャック板を有する複数N組の第2のチャック機構が少なくとも配設された本体ホイールと、
いずれもが前記本体ホイールの上側で同軸・同角速度で回転する降下制御ホイール及び上部円板と、
容器ホルダー挿入位置で降下した容器を受け入れる容器ホルダーの列を移動させる容器ホルダー移送コンベアホイールを備え、
前記中間ホイールは、配設される各第1のチャック機構の開閉制御のため、その円板周縁部に設けられ、互いに噛合う2枚の対歯車と、
それらの歯車にそれぞれ設けられた並行するチャック用板と、
中間ホイールと同軸に設けられ、前記第1の接触位置で開いているチャック用板を閉め、前記第2の接触位置で閉じているチャック用板を開く開閉カム曲面を有する第1のチャック機構用開閉カムと、
そのカム曲面をトレースし、対歯車に接続したトレース板とからなる第1のカム機構を備え、
前記本体ホイールは、配設された各第2のチャック機構の開閉制御のため、前記降下制御ホイールの周縁部との間にN組設けられ、互いに噛合う対歯車を上端に有してそれぞれの対歯車に接続されるチャック用板を有する回転自在のペア軸と、
前記第2の接触位置で開いているチャック用板を閉め、前記容器ホルダー挿入位置で閉じているチャック用板を開く開閉カム曲線を有する第2のチャック機構用開閉カムと、
そのカム曲面をトレースして歯車に接続したトレース板となる第2のカム機構を備え、
前記降下制御ホイールに配設された容器把持装置は、各口部チャック・容器ホルダー挿入機構の2段階の降下と1段階の上昇制御のため、前記降下制御ホイールと前記上部円板の周縁部間に形成する円筒外壁部の外側周辺に沿ってN組の2本の対スピンドルガイドを配設し、対スピンドルガイドに沿ってそれぞれ上下自在に移動するリニアベアリングの間にスピンドルホルダーを設けて、降下または上昇制御用のスピンドルの上端側に該スピンドルホルダーを接続し、そのスピンドルの下端側にチャックホルダーを接続し、さらに、そのチャックホルダーにエアチャックを接続し、そのエアチャックの先端には2枚のチャック板を備え、そのエアチャックへのエアのON・OFFにより、2枚のチャック板が開閉するエアチャック開閉機構を備え、
各第2のチャック機構において、容器のネック部が挟まれた状態で容器口部チャック位置に回転したとき、前記スピンドルを口部の上側の位置から、容器のネック部より上の部分である口部の長さだけ降下させ、前記口部チャック・容器ホルダー挿入機構によりエアにより口部を挟み、さらに回転して前記容器ホルダー挿入位置で第2のカム機構によりチャック用板が開き、次に前記スピンドルを降下させ、容器を容器ホルダーの中に挿入すると共にエアにより口部のチャック板を開き、前記スピンドルを上昇させることを特徴とする把持装置を備えた容器ホルダー挿入システム。
A system for inserting a soft container (hereinafter referred to as a container) having a rectangular or flat bottom surface into a container holder that moves on a container holder transfer conveyor,
The upstream portion of the container alignment device, and the container bottom on the lower side, further align the traveling direction in the container orientation, rotatably circumscribing the first contact position of a predetermined soft container rows aligned on the container transport conveyor A plurality of M sets of first chuck mechanisms sandwiching the container mouth portion with the chuck plate are disposed at the periphery of the circular disk member, and are perpendicular to the container axis by the first chuck mechanism sequentially from the first contact position. An intermediate wheel that forms a row of containers with the mouth sandwiched in the direction;
A main body wheel in which a plurality of N sets of second chuck mechanisms each having a chuck plate sandwiching the container neck portion at the periphery of a rotatable disk member circumscribing at a predetermined second contact position are disposed;
Both of the lowering control wheel and the upper disk rotating coaxially and at the same angular speed on the upper side of the main body wheel,
A container holder transfer conveyor wheel for moving a row of container holders for receiving containers lowered at the container holder insertion position ;
The intermediate wheel is provided at the peripheral edge of the disk for opening / closing control of each first chuck mechanism disposed, and two counter gears meshing with each other;
Parallel chuck plates respectively provided on the gears;
For the first chuck mechanism which is provided coaxially with the intermediate wheel and has an open / close cam curved surface which closes the chuck plate opened at the first contact position and opens the chuck plate closed at the second contact position . An opening and closing cam;
The cam curved surface is traced, and a first cam mechanism comprising a trace plate connected to a counter gear is provided,
The main body wheel is provided with N sets between the lower wheel and the peripheral edge of the lowering control wheel for opening / closing control of the respective second chuck mechanisms, and has a pair of gears meshing with each other at the upper end. a rotatable pair shaft having a chuck plate which is connected to the pair gear,
A second open / close cam for the chuck mechanism having an open / close cam curve for closing the open chuck plate at the second contact position and opening the closed chuck plate at the container holder insertion position;
E Bei the second cam mechanism including a trace plate connected to the gear to trace the cam curve,
The container gripping device disposed on the lowering control wheel is provided between the lowering control wheel and the peripheral portion of the upper disk for two-step lowering and one-step lifting control of each mouth chuck / container holder insertion mechanism. N sets of two pairs of spindle guides are arranged along the outer periphery of the cylindrical outer wall formed in the cylinder, and a spindle holder is provided between the linear bearings that move vertically along the pair of spindle guides. Alternatively, the spindle holder is connected to the upper end side of the spindle for lifting control, the chuck holder is connected to the lower end side of the spindle, the air chuck is connected to the chuck holder, and two pieces are attached to the tip of the air chuck. An air chuck opening and closing mechanism that opens and closes two chuck plates by turning air on and off to the air chuck. For example,
In each of the second chuck mechanisms, when the container neck portion is sandwiched and rotated to the container mouth portion chuck position , the spindle is a portion above the neck portion of the container from the position above the mouth portion. Is lowered by the length of the portion, the mouth portion is sandwiched by air by the mouth chuck / container holder insertion mechanism, and further rotated to open the chuck plate by the second cam mechanism at the container holder insertion position. A container holder insertion system comprising a gripping device, wherein the spindle is lowered, the container is inserted into the container holder, the chuck plate at the mouth is opened by air, and the spindle is raised.
The N spindle holders of the container gripping device disposed on the lowering control wheel are respectively connected to a roller follower, and are formed between the two disk peripheral portions of the lowering control wheel and the upper disk. 3. The container holder insertion system with a gripping device according to claim 2, wherein the roller follower is traced up and down by a spindle up and down cam provided on an outer wall.
一方、上方側には前記スピンドルの下端側を内側に収容してスライドさせるスライド部を備えたスピンドル接続部と、そのスピンドル接続部の外側に設けられ、前記カムフォロアが収まるように前記溝カム部を上から押し付けるクッションスプリングとを少なくとも備え、
容器を前記容器ホルダーに挿入する際に、容器底面の向きのばらつきがあって、容器の底面が容器ホルダーの上部に衝突しても、その圧力がクッションスプリングに抗して、カムフォロアがカム溝部から離れて、回転の自由度を得て、底面の向きが容器ホルダーの上部に合うように回転して挿入されることを特徴とする請求項2又は3記載の把持装置を備えた容器ホルダー挿入システム。
The chuck holder includes at least a cam groove portion for holding a cam follower screwed from a direction perpendicular to the spindle axis on a stopper plate screwed on the lower end side of the spindle at a predetermined position on the lower side. ,
On the other hand, the upper side and the spindle connecting portion having a sliding portion for sliding accommodating the lower end of the spindle on the inside, are found provided on the outside of the spindle connecting portion, wherein as the cam follower falls grooved cam And at least a cushion spring for pressing from above ,
When the container is inserted into the container holder, even if there is a variation in the orientation of the bottom surface of the container and the bottom surface of the container collides with the top of the container holder, the pressure resists the cushion spring, and the cam follower moves from the cam groove. 4. A container holder insertion system comprising a gripping device according to claim 2, wherein the container holder insertion system is provided so as to be separated and rotated so that the orientation of the bottom surface is aligned with the upper part of the container holder. .
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