JP6965134B2

JP6965134B2 - センタリング保持装置

Info

Publication number: JP6965134B2
Application number: JP2017234872A
Authority: JP
Inventors: 喜代司河▲崎▼
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: JP2019098492A

Description

本発明は、円形底を有する容器を保持しつつセンタリングする、センタリング保持装置に関するものである。

円形底と側面とで構成された容器（いわゆる、円筒容器）の底面や側面の内側（いわゆる、内面）に付着した異物の検査を行う装置が種々提案されている（例えば、特許文献１，２等）。そして、これら円筒容器を検査するために、人手やローラコンベア等により円筒容器を所定位置へ運び、保持（セット）される。そして、所定の検査が済めば円筒容器の保持が解除（リリース）され、人手やローラコンベア等により運び出される。

一方、円板状のワークを、その中心がターンテーブルの回転中心に一致するように、芯出しするためのセンタリング装置が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開平９−２８８０６７号公報特開平７−２４００３７号公報

円筒容器内に付着した異物の個数や付着位置を正確に検出するには、円筒容器を所定の姿勢で保持するだけではなく、中心基準でセンタリングする必要がある。

さらに、円筒容器の運搬を人手で行う場合、円筒容器のセット／リリースに際して、予め保持機構を保持状態／保持解除状態に切り替える必要があり、作業者にとっては不便であった。また、円筒容器は中が空洞であるが故に、セット時の衝撃で大小問わず異音が発生したり反響したりするため作業者のストレス要因となっていた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、円筒容器のセット／リリースに際して、予め保持機構を保持状態／保持解除状態に切り替える必要が無く、セット時の衝撃で異音が発生等することを防ぎ、所望の精度でセンタリング保持できる装置を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
円形底を有する容器を保持しつつセンタリングするセンタリング保持装置において、
容器の底部を所定位置で支えるベース支持部と、
容器の外側面を取り囲むようにベース支持部に複数配置された誘導保持部と、
複数配置された誘導保持部を、容器の中心側に向かって付勢させつつ、容器の中心基準で同心状に開閉させる同心開閉機構とを備え、
誘導保持部は、容器を所定位置に誘導する誘導部と、当該容器の外側面を押し付け合うことで当該容器を保持する当接部とを有し、
誘導部は、当接部と連続した面又は稜部を有し、ベース支持部から離れるにつれて容器の外側面よりも外側に拡がるように傾斜したテーパ形状をしており、
同心開閉機構は、
誘導保持部を容器の外側面の内側ないし外側に揺動させる揺動アーム部と、
誘導保持部が容器の中心基準で同心状に揺動するように、揺動アーム部の揺動角度を規制する連結アーム部と、
揺動アーム部に取り付けられた弾性体の復元力または圧力付与手段の付勢力により、誘導保持部を容器の中心側に向かって付勢させる付勢部とを備えた
ことを特徴としている。

上記のセンタリング保持装置によれば、円筒容器のセット／リリースに際して、予め保持機構を保持状態／保持解除状態に切り替える必要が無く、セット時の衝撃で異音が発生等することを防ぎ、所望の精度でセンタリング保持できる。

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。本発明を具現化する形態の一例の容器を保持していない状態を示す平面図である。本発明を具現化する形態の一例の容器を保持している状態を示す平面図である。本発明を具現化する形態の要部の変形例を示す平面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。

なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特に、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係るセンタリング保持装置１の斜視図が示されている。

センタリング保持装置１は、円形底を有する容器Ｗを保持しつつセンタリングするものであり、ベース支持部２、誘導保持部３、同心開閉機構部４等を備えている。

ベース支持部２は、容器Ｗの底部Ｗｂを所定位置で支えるものである。具体的には、ベース支持部２は、容器Ｗの底部と接する上面が水平に配置されている。

誘導保持部３は、容器Ｗの底部Ｗｂをベース支持部２に誘導しつつ、容器Ｗの外側面Ｗｓを保持するものである。具体的には、誘導保持部３は、容器Ｗの外側面を取り囲むように等間隔で３ヶ所に配置されている。また、誘導保持部３は、誘導部３０ａ〜ｃと、当接部３１ａ〜ｃとを有している。

誘導部３０ａ〜ｃは、容器Ｗを前記所定位置に誘導するものである。当接部３１ａ〜ｃは、容器Ｗの外側面Ｗｓを押し付け合うことで容器Ｗを保持するものである。さらに、誘導部３０ａ〜ｃは、当接部３１ａ〜ｃと連続した面又は稜部を有し、ベース支持部２から離れるにつれて容器Ｗの外側面Ｗｓよりも外側に拡がるように傾斜したテーパ形状をしている。

この様な構成をしているため、容器Ｗが載置される際（つまり、上方から下方に向かって移動する際）、容器Ｗの底部Ｗｂが水平方向に位置ずれしていたとしても、誘導保持部３の誘導部３０ａ〜ｃにより底部Ｗｂがセンタリングされながらベース支持部２の上面に近づき、所定位置へと誘導される。そして、容器Ｗの底部Ｗｂがベース支持部２に支持された状態（着底とも言う）になれば、容器Ｗの外側面Ｗｓを当接部３１ａ〜ｃで押し付け合うことで容器Ｗを保持することができる。

同心開閉機構部４は、複数配置された誘導保持部３を、容器Ｗの中心側に向かって付勢させつつ、容器Ｗの中心Ｗｃ基準で同心状に開閉させるものである。

具体的には、同心開閉機構部４は、揺動アーム部４１ａ〜ｃ、連結アーム部４２ａ〜ｃ、付勢部４３ａ〜ｃ、支柱４４ａ〜ｃ、連結ピン４５ａ〜ｃ、長孔部４６ａ〜ｃ、スライドピン４７ａ〜ｃ、ストッパ部４８ａ〜ｃ等を備えている。

揺動アーム部４１ａ〜ｃは、誘導保持部３を容器Ｗの外側面Ｗｓの内側ないし外側に揺動させるものである。具体的には、揺動アーム部４１ａ〜ｃは、所定の長さを有する板状の部材で構成されており、中央部に誘導保持部３が取り付けられている。

連結アーム部４２ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃが独立して揺動しないように互いを規制し合い、揺動アーム部４１ａ〜ｃに取り付けられた誘導保持部３を容器Ｗの中心Ｗｃ基準で同心状に開閉させるものである。

付勢部４３ａ〜ｃは、揺動アーム部４２ａ〜ｃに取り付けられた弾性体の復元力により、誘導保持部３を容器Ｗの中心Ｗｃ側に向かって付勢させるものである。具体的には、付勢部４３ａ〜ｃは、揺動アーム部４２ａ〜ｃに取り付けられた側とは反対側の端部が、ベース支持部２に取り付けられている。ここで言う弾性体としては、コイルバネや板バネ等が例示できる。また、弾性体の復元力としては、コイルバネや板バネ等が引っ張り伸ばされて（又は、押し縮められて）弾性変形している状態から元に戻ろうとする力を意味する。そして、この弾性体の復元力が、当接部３１ａ〜ｃで容器Ｗの外側面Ｗｓを保持する際の保持力として作用する。

支柱４４ａ〜ｃは、揺動アーム部４２ａ〜ｃをベース支持部２の上面と平行に支えつつ、揺動アーム部４２ａ〜ｃが回転（つまり、揺動）する際の中心となるものである。具体的には、支柱ａ〜ｃは、例えば円柱状部材からなり、下端部がベース支持部２に取り付けられている。一方、支柱ａ〜ｃの上端部には、ベアリングや軸受等を介して、揺動アーム部４２ａ〜ｃが取り付けられている。

連結ピン４５ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃが揺動する力を連結アーム部４２ａ〜ｃに伝える（又は、連結アーム部４２ａ〜ｃの往復動作する力を揺動アーム部４１ａ〜ｃに伝える）ものである。具体的には、連結ピン４５ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃと連結アーム部４２ａ〜ｃとを回転可能に連結するものでありる。より具体的には、揺動アーム部４１ａ〜ｃの端部と連結アーム部４２ａ〜ｃの端部の一方又は双方に設けられた孔部にすきま嵌めされた、フランジ付きボルト・ナットやリベット等が例示できる。

長孔部４６ａ〜ｃとスライドピン４７ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃが揺動する力を連結アーム部４２ａ〜ｃに伝える（又は、連結アーム部４２ａ〜ｃの往復動作する力を揺動アーム部４１ａ〜ｃに伝える）ものである。具体的には、長孔部４６ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃに設けられており、スライドピン４７ａ〜ｃは、連結アーム部４２ａ〜ｃの端部に取り付けられている。より具体的には、スライドピン４７ａ〜ｃは、長孔部４６ａ〜ｃにすきま嵌めされてスライド可能な、フランジ付きボルト・ナットやリベット等が例示できる。

ストッパ部４８ａ〜ｃは、揺動アーム部４１ａ〜ｃの揺動を規制するものである。具体的には、ストッパ部４８ａ〜ｃは、例えば円柱状部材からなり、下端部がベース支持部２に取り付けられている。そして、ストッパ部４８ａ〜ｃの側面は、揺動アーム部４１ａ〜ｃの側面と当接する高さに設定されている。より具体的には、揺動アーム部４１ａ〜ｃに付勢力が作用しても、誘導部３０ａ〜ｃの面又は稜部が容器Ｗの外側面Ｗｓよりも外側に配置されるよう、ストッパ部４８ａ〜ｃが配置されている。

図２は、本発明を具現化する形態の一例の容器を保持していない状態を示す平面図である。図２には、容器Ｗを載置する前の状態であるため、同心開閉機構４が閉状態にある様子が示されている。

図３は、本発明を具現化する形態の一例の容器を保持している状態を示す平面図である。図３には、容器Ｗが載置された状態であるため、同心開閉機構４が開状態にあり、当接部３１ａ〜ｃで容器Ｗの外側面Ｗｓを中心Ｗｃ側に向かって押し付け合っている様子が示されている。

この様な構成をしているため、容器Ｗが載置される際（つまり、上方から下方に向かって移動する際）、容器Ｗの底部Ｗｂが水平方向に位置ずれしていたとしても、同心開閉機構部４が誘導保持部３の誘導部３０ａ〜ｃ及び当接部３１ａ〜ｃを容器Ｗの中心Ｗｃ基準で同心状に開閉させるので、底部Ｗｂがセンタリングされながらベース支持部２の上面に近づき、所定位置へと誘導される。そして、容器Ｗの底部Ｗｂがベース支持部２に支持された状態（着底とも言う）になれば、容器Ｗの外側面Ｗｓを当接部３１ａ〜ｃで押し付け合うことで容器Ｗを保持することができる。

一方、容器Ｗを所定位置から取り出す際（つまり、下方から上方に向かって移動する際）、作業者が容器Ｗを傾けたり水平方向にずらしたりすれば、同心円状に誘導保持部３が外側に移動する（つまり、同心開閉機構部４が開く）ため、当接部３１ａ〜ｃで押し付け合っていた容器Ｗを保持する力が解除される。

本発明に係るセンタリング保持装置１は、この様な構成をしているため、容器Ｗのセット／リリースに際して、予め保持機構を保持状態／保持解除状態に切り替える必要が無く、セット時の衝撃で異音が発生等することを防ぎ、所望の精度でセンタリング保持できる。
［変形例］
なお上述では、付勢部４３ａ〜ｃとして、コイルバネや板バネ等の弾性体を例示し、弾性変形からの復元力により誘導保持部３を容器Ｗの中心Ｗｃ側に向かって付勢させる構成を例示した。

しかし、付勢部４３ａ〜ｃは、この様な構成に限らず、他の構成であっても良い。例えば、揺動アーム部４１ａ〜ｃに取り付けられた圧力付与手段の付勢力により、誘導保持部３を容器Ｗの中心Ｗｃ側に向かって付勢させるものである。具体的には、圧力付与手段としては、エアシリンダや油圧シリンダ、電動アクチュエータ等が例示でき、これらのピストンやロッド等による押付力が付勢力として作用する。

［変形例］
なお上述では、本発明に係るセンタリング保持装置１として、誘導保持部３が、容器Ｗの外側面を取り囲むように等間隔で３ヶ所に配置された構成を例示した。誘導保持部３が、容器Ｗの外側面Ｗｓの周囲に対して等間隔で３ヶ所に配置されていれば、当接部３１ａ〜ｃが容器Ｗの外側面を中心側に向かって押し合う力がそれぞれ均等になるため、センタリングしやすくなるので好ましい。

しかし、本発明を具現化する上で、センタリング保持装置に係る誘導保持部は、この様な構成・配置に限定されず、下述の様な構成・配置であっても良い。

図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明を具現化する形態の要部の変形例を示す平面図であり、図４（ａ）〜（ｄ）には、容器Ｗに対する誘導保持部３の構成・配置の変形例が示されている。

図４（ａ）（ｂ）には、容器Ｗの中心Ｗｃに対して、誘導保持部３がそれぞれ異なる角度θ１，θ２，θ３で配置されている構成が例示されている。

また誘導保持部３は、図４（ｃ）に例示するように、４ヶ所であっても良いし、それ以上であってもよい。
。

また誘導保持部３は、図４（ｄ）に例示するように、容器Ｗの中心Ｗｃを挟んで対向する位置に、２ヶ所配置し、それぞれの誘導部および当接部が、容器Ｗの外側面の曲率に添うように湾曲した形状であっても良い。

なお、図４（ａ）〜（ｄ）には、容器Ｗに対する誘導保持部３の構成・配置について例示したが、同心開閉機構４を構成する揺動アーム部や連結アーム部等は、個数や配置、長さ、角度等を適宜設定しておく。

１センタリング保持装置
２ベース支持部
３誘導保持部
４同心開閉機構
３０ａ〜ｃ誘導部
３１ａ〜ｃ当接部
４１ａ〜ｃ揺動アーム部
４２ａ〜ｃ連結アーム部
４３ａ〜ｃ付勢部
４４ａ〜ｃ支柱（揺動中心）
４５ａ〜ｃ連結回転部（リンク用）
４６ａ〜ｃ長孔部（リンク／逃げ用）
４７ａ〜ｃピン（長孔をスライドする）
４８ａ〜ｃストッパ部
Ｗ円筒容器
Ｗｂ底部
Ｗｓ外側面
Ｗｃ中心

Claims

円形底を有する容器を保持しつつセンタリングするセンタリング保持装置において、
前記容器の底部を所定位置で支えるベース支持部と、
前記容器の外側面を取り囲むように前記ベース支持部に複数配置された誘導保持部と、
複数配置された前記誘導保持部を、前記容器の中心側に向かって付勢させつつ、前記容器の中心基準で同心状に開閉させる同心開閉機構とを備え、
前記誘導保持部は、前記容器を前記所定位置に誘導する誘導部と、当該容器の外側面を押し付け合うことで当該容器を保持する当接部とを有し、
前記誘導部は、前記当接部と連続した面又は稜部を有し、前記ベース支持部から離れるにつれて前記容器の外側面よりも外側に拡がるように傾斜したテーパ形状をしており、
前記同心開閉機構は、
前記誘導保持部を前記容器の前記外側面の内側ないし外側に揺動させる揺動アーム部と、
前記誘導保持部が前記容器の中心基準で同心状に揺動するように、前記揺動アーム部の揺動角度を規制する連結アーム部と、
前記揺動アーム部に取り付けられた弾性体の復元力または圧力付与手段の付勢力により、前記誘導保持部を前記容器の中心側に向かって付勢させる付勢部とを備えた
ことを特徴とする、センタリング保持装置。
前記誘導保持部は、前記容器の外側面を取り囲むように等間隔で３ヶ所に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のセンタリング保持装置。