JP5785163B2 - 移送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、物体を移送する装置に関し、特に、パリソンやボトルなどの物体を移送する装置に関する。該装置は、実質的に垂直な軸を中心に回転するとともに、少なくとも1つのピックアップアームを支持する支持部を有し、アームは、パリソンやボトルを保持して移動する少なくとも1つのグリッパを有する。
周知のように、上記のような移送装置は容器をブロー成形する機械に用いられており、当該機械は、延伸やブロー工程により容器を生成するようにパリソンを受容する金型を有する。
具体的には、上記装置は、回転式のブロー成形機械に用いられ、容器を生成する金型は、垂直軸を中心に回転する回転台によって支持され、パリソン搭載ステーションと容器解放ステーションとの間位置する。パリソン搭載ステーションではパリソンが金型に挿入され、容器解放ステーションでは形成された容器が金型から取り外されて次のステーションに移送される。
金型を支持する回転台および金型は、連続的な回転運動で移動するため、上記移送装置は、2つの異なった操作、つまり、パリソンを金型に搭載すること、および形成された容器を金型からピックアップすること、を実行しなければならない。
上記操作を実行するために、グリッパを有するピックアップアームは、金型と干渉することなく金型の回転運動を追従するように、移送運動および回転運動を行うとともに、パリソンを搭載し、かつ容器を取り外すように機能しなければならない。
上記の移送運動および回転運動を実行するため、支持装置はカムを備え、カムは、サポートアームの自由度によって異なる複数のトラックを有する。
サポートアームは、カム追従(フォロア)ホイールを有し、各ホイールは、グリッパが追従する軌道に対応して回転かつ移動するように各トラックとそれぞれ係合するように構成される。
周知のように、移送装置は予熱オーブンからパリソンをピックアップし、移送装置の回転によりパリソンが金型に挿入される。
具体的には、金型が1つのキャビティを有し、キャビティが、1つの容器を形成すべく1つのパリソンを受けるように構成されている場合、ピックアップアームは、オーブンからのパリソンを保持して金型に挿入するように構成された1つのグリッパを有する。アームが1つのグリッパを有する場合、アームは、正確に金型を追従するために少なくとも2つの自由を有する必要がある。
金型が2つのキャビティを有し、キャビティが2つの容器を形成すべく2つのパリソンを受けるように構成されている場合、ピックアップアームは、2つのグリッパを有する。アームが2つのグリッパを有する場合、アームは、正確に金型を追従するために少なくとも3つの自由を有する必要がある。
従来の装置では、1つの金型を有する構成から、2つの金型を有する構成へと移送装置全体またはピックアップアーム全体を常に交換しなければならなかった。
特に、金型が1つの場合、移送装置は、2つのトラックを有するカムを具備する(グリッパの2つの自由度を付与する)。他方、金型が2つの場合、移送装置は、3つのトラックを有するカムを具備する(グリッパの3つの自由度を付与する)。
カムの重量が50kg以上であるため、カムの交換作業には時間と労力を要する。
従来の装置では、パリソン搭載ステーションについても問題点があった。
金型が2つの場合、オーブンは、単位時間あたり2倍の数のパリソンを供給しなければならない。したがって、金型が一定の速度で回転し続けるため、移送装置は、回転速度を変えずに2倍の数のパリソンをピックアップしなければならない(2つのキャビティを有していても金型の回転速度は上昇しない)。
このため、ピックアップステーションでは、グリッパ先端部の速度は、1つのパリソンが供給される場合に比べてより早くなければならない。
この先端速度を変えるために、ピックアップアームガイドカムを交換しなければならない。
本発明の目的は、時間と労力を非常に要する交換作業を必要とせず、1つの金型および2つの金型によるボトルの生成を容易に可能にする移送装置を提供することである。
本発明によると、上記目的は、1つまたは複数の特許請求の範囲に記載の技術的特徴を有するブロー金型ブロー成形装置によって実現される。
本発明により構成された第1の構造を具備する装置を用いるボトルブロー成形プラントを示し、明瞭に示すためその一部を取り除いたプラントの上面図。 本発明により構成された第1の構造を具備する複数の構成部分を示し、明瞭に示すためその一部を取り除いた概略的な側面図。 本発明により構成された第2の構造を具備する複数の構成部分を示し、明瞭に示すためその一部を取り除いた概略的な側面図。 図3の構成部分を異なる角度で示した概略図。 本発明により構成された装置の細部を示す分解上面図。 図5に示す装置の底面図。 図5,6に示す装置の分解底面図。 明瞭に示すためその一部を取り除いた本発明の装置の細部を示す概略的な側面図。 本発明により構成された第2の構造を具備する装置を用いるボトルブロー成形プラントを示し、明瞭に示すためその一部を取り除いたプラントの上面図。
添付の図面および特に図1において、本発明による物体を移送する装置全体1を示す。
特に、装置1は、プラスチックボトル2をブロー成形するプラント105において、ブロー成形されるPETパリソン3および成形されたボトル2を移送するために使用される。
装置1は、図1に概略的に示すように、軸Aを中心に回転するブロー成形ホイール4において有利に適用される。
具体的には、装置1は、パリソン搭載ステーション5およびボトルピックアップステーション6において、ブロー成形ホイール4の上流および下流で使用されることが好ましい。
パリソン搭載ステーション5において、装置1は、パリソン予熱オーブン7から移送されるパリソン3を次々にピックアップし、このパリソン3を金型9のキャビティ8に挿入する。金型9はブロー成形ホイール4によって回転する。
金型9に受容されたパリソン3は、ボトル2となるまで送風(ブロー)される。
金型9において形成されたボトル2は、ブロー成形ホイール4に隣接する第2の装置1によってピックアップステーション6においてピックアップされる。
図1,8に図示するように、装置1は、軸Xを中心に回転する回転台10を有する。
回転台10は、シャフト11に取り付けられる。
シャフト11は、周知のタイプの電気モータ(図示せず)により回転駆動される。
図2〜4および図8に示すように、装置1は、シャフト11に接続されたカム12およびカム内に配設されたベアリング13を有する。これにより、カム12はシャフト11によって回転しない。カムは、図1に示す回転防止ロッド106によって静止状態で所定の位置に保持される。
有利には、図8に示すように、カム12は、以下に示す目的のため、回転台10の上方に位置する。
装置1は、パリソン3およびボトル2のための複数のピックアップエレメント14を有する。
添付の図面において、簡略化のため、装置1の1つピックアップエレメント14のみを示す。
ピックアップエレメントは、少なくとも1つのグリッパ15を有する。
装置1は任意の数のピックアップエレメント14を有していてもよい。
具体的には、ピックアップエレメント14は、単一のパリソン3または単一のボトル2を保持する単一のグリッパ15(図2参照)を有していてもよく、あるいは一対のパリソン3または一対のボトル2を同時に保持する2つのグリッパ15、つまり第1および第2のグリッパ15a、15b(図3,4参照)を有していてもよい。
特に、単一のグリッパ15または2つのグリッパ15a、15bを有するピックアップエレメント14の構成は、ブロー成形ホイール4に用いられる金型9の形式によって異なる。
単一のキャビティ8を有する金型9を用いる場合、1つのパリソン3を金型9に挿入して1つのボトル2を形成するため、ピックアップエレメント14は、単一のグリッパ15を有する。
2つのキャビティ8を有する金型9を用いる場合、2つのパリソン3を金型9に同時に挿入して2つのボトル2を形成するため、ピックアップエレメント14は、2つのグリッパ15を有するように構成される。
装置1は、ピックアップエレメント14を支持するアーム16と、アーム16を回転台10に接続する回転支持部17と、を有する。
アーム16は、スライダ18とともに回転支持部17に接続される。
回転支持部17は、回転台10の外周に形成された凹部19にベアリング20とともに受容される。
このように、アーム16は、回転台10に対して自由に移動し、かつ回転台10に対して軸を中心に自由に回転する。
ピックアップエレメント14は、ヒンジ100によりアーム16の端部21においてアーム16に接続される。
スライダ18、ベアリング20およびヒンジ100は、回転台10に対するエレメント14およびアーム16のため動的な接続部101を形成する。
そのため、ピックアップエレメント14は、軸Yを中心にアーム16に対して自由に回転する。
さらに、ピックアップエレメント14は、アーム16によって画定される軸Dに沿って回転台10に対して自由に移動し、かつ回転支持部17の回転軸Xを中心に回転台10に対して回転する。
基本的に、ピックアップエレメント14は、回転台10に対して3つの程度の自由度を有する。これにより、以下に説明するように、回転台10の回転中、ピックアップエレメント14は、カム12に案内されて所定の経路に沿って移動する。
図2〜4および図6,7に示すように、カム12は、3つのトラック、つまり第1のトラック22、第2のトラック23および第3のトラック24を有する。
また、カム12は、上面12aおよび下面12bを有する。トラック22,23,24は、カム12の下面12bに設けられ、下面12bは地面に面している。
各トラック22,23,24は、ループ状のトラックであり、上記経路に沿ってピックアップエレメント14を案内するように形成された所定の形状を有する。
具体的には、ピックアップエレメント14の経路は、移動、つまり、回転台10の軸Xを中心とした回転中のアーム16に対するピックアップエレメント14の回転と、回転台10に対するアーム16の回転によって画定される。
上記の移動はカム12により制御される。
特に、回転支持部17は、第1のトラック22と係合するように設計されたカム追従(フォロア)ホイール17aを有する。
アーム16は、第2のトラック23に係合し、アーム16を移動させるように設計された対のホイール16aを有する。
ピックアップエレメント14は、第3のトラック24に係合し、アーム16に対するピックアップエレメント14の回転を制御するように設計されたホイール14aを有する。
有利には、カム12の形状は、ピックアップエレメント14が単一のグリッパ15または2つのグリッパ15を有する双方の場合に、ピックアップエレメント14を正確に移動させるように形成される。
具体的には、ピックアップエレメント14が単一のグリッパ15を有する場合、グリッパ15は、パリソン3を金型9に搭載する間、装置1にパリソン3を搭載するようにオーブン7から送られたパリソン3に正確に追従し、かつボトル2を金型9からピックアップする間、金型9に正確に追従するように、所定の第1の軌道T1に沿って移動しなければならない。
ピックアップエレメント14が2つのグリッパ15を備える場合、各グリッパ15a、15bは、各軌道、特に第2の軌道T2および第3の軌道T3を追従しなければならない。この2つの軌道は、各パリソン3を挿入するため又はボトル2をピックアップするため、グリッパ15a、15bがオーブン7からのパリソン3を正確に追従し、かつ各金型9のキャビティ8を追従するように構成される。
3つのトラック22,23,24は、ピックアップエレメント14に設けられたグリッパ15又は2つのグリッパ15a、15bが、回転台10の回転中に正確に各軌道T1,T2,T3を追従して、パリソン3およびボトル2を保持または解放するような形状を有する。
有利には、単一のカム12は、手間のかかるカムの交換をすることなく、単一のグリッパ15を有するピックアップエレメント14および2つのグリッパ15a、15bを有するピックアップエレメント14の双方に用いることができる。
ピックアップエレメント14が単一のグリッパ15を有する場合、グリッパ15は第1の点103を画定する。
ピックアップエレメント14が2つのグリッパ15a、15bを有する場合、グリッパ15aは第2の点102を画定し、グリッパ15bは第3の点104を画定する。
ピックアップエレメント14がグリッパ15a、15bを有する場合、第2および第3の点102,104はグリッパ15a、15bの瞬間的な回転中心となる。
ピックアップエレメント14が単一のグリッパ15を有する場合、第1の点103はグリッパ15の瞬間的な回転中心となる。
3つの点102,103,104の各々は、基本的に、装置1の回転中、各グリッパ15が追従する経路を画定する。
所定の経路に沿ったピックアップエレメントのトラック22,23,24は、3つの点102,103,104が所定の独立した3つの軌道T1,T2,T3を画定し、金型9の移動を追跡するように、経路に沿ってピックアップエレメント14を案内する形状をなす。
金型9を追従するとは、各グリッパ15の瞬間的な回転中心102,103,104が、所定のブロー成形ホイール4の回転角により、ボトル2やパリソン3の軸に重なること、または実質的に重なることであり、これにより、金型9に対するボトル2やパリソン3の移動が向上する。
このようにして、単一のカム12で各グリッパ15を独立して制御することができ、したがって、単一のグリッパまたは2つのグリッパを有する双方の装置に単一のカム12を使用することができる。
図6,7に示すように、カム12は、回転台10に対するアーム16の回転を案内する内側トラック22と、回転台10に対するアーム16の移動およびアーム16に対するピックアップエレメント14の回転を制御する2つの外側トラック23,24と、を有する。
また、カム12は、固定された第1の部分25および取り外し可能な第2の部分(取外し可能部分)26を有する。
取り外し可能な第2の部分26は、所定の形状を有し、異なる形状を有する他の取り外し可能な部分と交換され得る。
取り外し可能な第2の部分26は、外側トラック23,24の延伸(ストレッチ)部分を含んだカムの外側部分である。
取り外し可能な第2の部分26は、固定された第1の部分25に差し込まれて該部分に接続(スロット接続)され得る形状を有する。
有利には、カム12の取り外し可能な第2の部分26は、パリソン搭載ステーション5に位置する装置1に適用され得る。
取り外し可能な第2の部分26は、以下に説明する目的のために、パリソン予熱オーブン7に隣接して配置される。
金型9が単一のキャビティ8を有する場合、ピックアップエレメント14は単一のグリッパ15を有するように構成される。
オーブン7は、予熱された一連のパリソン3を供給する。
パリソン搭載ステーション5に位置する移送装置1は、オーブン7から送られた1つのパリソン3をピックアップし、このパリソン3をブロー成形ホイール4に移送して、パリソン3を金型のキャビティ8に配置する。
金型9は一定の速度で回転する。各ピックアップエレメント14は、グリッパ15と金型9とを干渉させることなく、パリソン3を挿入するため金型9を追従しなければならない。
そのため、ピックアップエレメント14は、回転台10に対して移動しかつ回転するように構成される。
具体的には、金型9が単一のキャビティ8を有する構成の場合、ピックアップエレメント14は、パリソン3を金型に正確に挿入できるように、回転台10に対して2つの自由度を有していなければならない。
金型9が2つのキャビティ8を有する構成の場合、ピックアップエレメント14は、パリソン3を金型に正確に挿入できるように、回転台10に対して3つの自由度を有していなければならない。
ピックアップエレメント14の自由度は、スライダ18および回転支持部17を介した、ピックアップエレメント14とアーム16の間、およびアーム16と回転台10の間の動的な接続により画定される。
回転台10の回転中にピックアップエレメント14が追従する経路Pは、トラック22,23,24によって画定される。
有利には、トラック22,23,24の形状により、ピックアップエレメント14が単一のグリッパ15を有する構成、および第2のグリッパ15a、15bを有する構成の双方の場合でも、該エレメント14が正確な経路Pを追従することができる。
単一のグリッパを有する構成であっても、ピックアップエレメント14は、カムの形状により、3つの自由度を有し、第3の自由度は、軌道T1に沿ったグリッパ15の正確の移動に影響を及ぼすことはない。
具体的には、単一のカム12は、点103が追従する軌道T1に対応した単一のグリッパ15の移動、および点102,104が追従する軌道T2,T3に対応した2つのグリッパ15a、15bの移動の双方を制御することができ、これにより、双方の構成において、ピックアップエレメント14がパリソン3を金型9に挿入し、かつ金型9からボトル2をピックアップすることが可能となる。
カム12の形状は、単一のカム12を種々の工場の設備に使用可能とし、これにより、50kg以上もあるカム全体を交換しなければならないオペレータの負担の減少およびコストの削減がもたらされるため非常に有利である。
図9に示すように、金型9が2つのキャビティ8を有する場合、単一のグリッパ15は2つのグリッパ15a、15bに交換される。
この構成においても、金型9の回転速度は同じであるが、各金型9におけるパリソン3の数は2倍になる。
したがって、オーブン7が移送装置1に供給し、移送装置1が金型9に移送するパリソン3の数は2倍になる。
オーブン7の速度が増加し、単位時間あたりに装置1がピックアップするパリソン3の数は2倍となる。
これに対して、ブロー成形ホイール4を追従する装置1の回転速度は増加しない。これは、ブロー成形ホイール4における金型の数は同じであるものの、金型のキャビティ数が2倍となるため、該ホイール4の回転速度が増加せず一定であるためである。
このため、オーブン7からのパリソン3をピックアップする箇所では、各ピックアップエレメント14の相対的な速度は増加する。
したがって、オーブン7からのパリソン3をピックアップする箇所において、カム12の形状を変更する必要がある。
本発明によると、カム12が2つの部分25,26を有し、部分26が取り外し可能であり、この取外し可能部分26が、パリソン3をピックアップする箇所におけるピックアップエレメント14の相対的な速度を変更するため、トラック23,24の延伸(ストレッチ)部分の形状が異なる他の取外し可能部分と容易に交換可能であり、これにより、オーブン7に隣接するピックアップエレメント14のグリッパ15a、15bの相対的な速度が増加するため、非常に有利である。
したがって、本発明により、カム全重量に比べて軽くて小さなカム12の構成要素を交換するだけでよくなる。
さらに、本発明によると、小売店等は、2つのカム12を用意する必要はなく、カム12の一部である取り外し可能部分だけを用意すればよいため、経費を削減することができる。
取り外し可能部分26の形状が、カム12の固定部分25に挿入して接続するように構成されているため、取り外し可能部分26の交換は非常に簡単である。

Claims (10)

  1. 所定の軸(X)を中心に回転する回転台(10)と、
    物体(2,3)用のピックアップエレメント(14)と、
    回転台(10)に接続されたピックアップエレメント(14)用のサポートアーム(16)と、
    サポートアーム(16)およびピックアップエレメント(14)を案内するカム(12)と、
    を備えるパリソン(3)およびボトル(2)等の物体を移送する装置であって、
    ピックアップエレメント(14)は、単一の物体(2,3)を保持する単一の第1のグリッパ(15)と、一対の物体(2,3)を同時に保持する第2のグリッパおよび第3のグリッパ(15a,15b)と、を二者択一的に備えるように構成され、
    カム(12)は、前記単一の第1のグリッパ(15)又は前記第2および第3のグリッパ(15a,15b)をそれぞれ有するピックアップエレメント(14)を移動させ、かつ作動させる形状を有し、
    ピックアップエレメント(14)は、所定の軸(Y)を中心にサポートアーム(16)に対して自由に回転するとともに、サポートアーム(16)により画定される軸(D)に沿って回転台(10)に対して自由に移動し、かつ前記所定の軸(X)を中心に回転台(10)に対して回転し、これにより、ピックアップエレメント(14)は、回転台(10)に対する少なくとも3つの自由度を有し、
    カム(12)は、ループ状をなすとともに、所定の経路に沿ってピックアップエレメント(14)を移動させるため、内側トラック(22)および2つの外側トラック(23,24)を有し、
    カム(12)は、固定部分(25)と、該固定部分に接続される少なくとも1つの取り外し可能部分(26)と、を有し、
    取り外し可能部分(26)は、所定の第1のトラック形状を形成するように、2つの外側トラック(23,24)の2つのセグメントを有し、
    取り外し可能部分(26)は、他の取り外し可能部分と交換可能であり、
    前記他の取り外し可能部分は、所定の第2のトラック形状を形成するように、2つの外側トラック(23,24)の2つのセグメントを有し、
    前記第1のトラック形状と前記第2のトラック形状とは形状が異なっており、
    前記第1のトラック形状は、単一のグリッパ(15)を有するピックアップエレメント(14)のための経路を画定し
    前記第2のトラック形状は、前記第2および第3のグリッパ(15a、15b)を有するピックアップエレメント(14)のための経路を画定し、
    前記取り外し可能部分の双方は、パリソン搭載ステーションに位置することを特徴とする装置。
  2. 取り外し可能部分(26)は、固定部分(25)に挿入されて接続される形状を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. カム(12)は、サポートアーム(16)およびピックアップエレメント(14)の上方に位置することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の装置。
  4. カム(12)は、上面(12a)と、地面に面する下面(12b)と、を有し、下面(12b)に少なくとも3つトラック(22,23,24)が設けられることを特徴とする請求項に記載の装置。
  5. ピックアップエレメント(14)は、単一の物体(2,3)を保持する単一のグリッパ(15)と、一対の物体(2,3)を同時に保持するグリッパ(15a,15b)と、を二者択一的に備えるように構成され、
    カム(12)は、単一のグリッパ(15)およびグリッパ(15a,15b)をそれぞれ有するピックアップエレメント(14)を移動させ、かつ作動させる形状を有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の装置。
  6. ピックアップエレメント(14)は、3つの動的な接続部分(101)により回転台(10)に接続され、
    ピックアップエレメント(14)が単一のグリッパ(15)を備えて構成されるときは、該グリッパ(15)は第1の点(103)を画定し、ピックアップエレメント(14)が2つのグリッパ(15a,15b)を備えて構成されるときは、一方のグリッパ(15a)は第2の点(102)を画定し、他方のグリッパ(15b)は第3の点(10)を画定し、これにより、ピックアップエレメント(14)は、3つの点(102,103,104)を画定する3つの端部を有し、
    カム(12)は、経路に沿ってピックアップエレメント(14)を案内する3つのトラック(22,23,24)を有し、3つのトラック(22,23,24)の形状は、3つの点(102,103,104)が3つの所定の独立した軌道を画定するように、ピックアップエレメント(14)を所定の経路に沿って案内すべく構成されることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の装置。
  7. 動的な接続部分(101)は、ヒンジ(100)、回転支持部(17)およびスライダ(18)を有し、
    ヒンジ(100)は、ピックアップエレメント(14)がサポートアーム(16)に対して回転するように、ピックアップエレメント(14)をサポートアーム(16)にヒンジ式に接続し、
    回転支持部(17)は、サポートアーム(16)が回転台(10)に対して回転するように、サポートアーム(16)を回転台(10)に接続し、
    スライダ(18)は、サポートアーム(16)が回転支持部(17)および回転台(10)に対して移動するように、回転支持部(17)とサポートアーム(16)の間に配設されることを特徴とする請求項に記載の装置。
  8. ピックアップエレメント(14)は、単一の物体(2,3)を保持する単一のグリッパ(15)と、一対の物体(2,3)を同時に保持するグリッパ(15a,15b)と、を二者択一的に備えるように構成され、
    グリッパ(15)は、所定の軌道(T1)を追従し、グリッパ(15a)は、第2の軌道(T2)を追従し、グリッパ(15b)は、第3の軌道(T3)を追従し、
    サポートアーム(16)およびピックアップエレメント(14)を案内するカム(12)は、所定の経路に沿ってピックアップエレメント(14)を移動させる所定の形状を有し、カム(12)の形状は、上記2つの構成の各々におけるピックアップエレメント(14)の移動を可能にし、これにより、ピックアップエレメント(14)が単一のグリッパ(15)を有するときに、グリッパ(15)が所定の軌道(T1)に沿って移動し、ピックアップエレメント(14)が2つのグリッパ(15a,15b)を有するときに、グリッパ(15a)が第2の軌道(T2)に沿って移動し、グリッパ(15b)が第3の軌道(T3)に沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  9. カム(12)は、サポートアーム(16)およびピックアップエレメント(14)を案内するように構成された3つのトラック(22,23,24)を有し、
    トラック(22,23,24)は、ピックアップエレメント(14)が単一のグリッパ(15)を有する構成および2つのグリッパ(15a,15b)を有する構成をなす双方の場合にピックアップエレメント(14)を案内する形状を有し、これにより、単一のグリッパ(15)を有する構成では、グリッパ(15)を所定の軌道(T1)に沿って移動させ、2つのグリッパ(15a,15b)を有する構成では、2つのグリッパ(15a,15b)を第2の軌道(T2)および第3の軌道(T3)に沿ってそれぞれ移動させることを特徴とする請求項に記載の装置。
  10. カム(12)は回転台(10)の上方に位置することを特徴とする請求項またはに記載の装置。
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