JPH01267214A - 兼用型クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、物品を把持する一対のクランプアームを備え
た兼用型クランプ装置に関し、より詳しくは、上記一対
のクランプアームで直径の異なる円形物品を把持するよ
うにした兼用型クランプ装置に関する。

「従来の技術」 従来、兼用型クランプ装置として、回転自在に軸支され
て相互に逆方向に同期回転される一対のクランプ軸と、
各クランプ軸に設けられて開閉作動される一対のクラン
プアームとを備え、この−対のクランプアームで直径の
異なる円形物品を把持できるようにしたものが知られて
いる。

「発明が決しようとする課題」 しかるに、この種の兼用型クランプ装置において、直径
の異なる円形物品を把持する場合には、上記一対のクラ
ンプアームの開閉作動は上記クランプ軸の回転中心を中
心とした円弧運動となるので、円形物品の直径に応じて
当該円形物品の中心が上記クランプ軸側に近接し又は離
隔する方向に位置ずれするようになり、従来、その位置
ずれは一定の方向にほぼ直線的に生ずると考えられてい
た。

そして、上記クランプアームで把持した円形物品の中心
がその直径の大きさによってクランプ軸側に近接し又は
離隔する方向に位置ずれすると、例えば回転体に設けた
クランプアームで円形容器を把持し、その回転体の回転
に伴なって該円形容器を回転移送して下流側の回転式充
填機に受渡すようにした場合には、その受渡し位置が回
転式充填機の半径方向に位置ずれすることになる。

したがって上記位置ずれ量が過大となると、充填ノズル
の直下の所定位置に円形容器を搬入することができなく
るため、兼用する円形容器の直径が大きく異なる場合に
は、従来は、各円形容器の直径に応じた複数種のクラン
プアームを用意していた。そして、容器を変更した際に
はその都度その容器の直径に応じたクランプアームに交
換していたため、その交換作業が煩雑であった。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上述した兼用型クラン
プ装置において、上記各クランプアームによる円形物品
の挟持面をそれぞれＶ字形に形成して、直径の異なる円
形物品を把持した際に各円形物品の中心が各Ｖ字形挟持
面の２等分線の交点上に位置するように設定し、かつ、
上記交点が上記クランプ軸側に最も近接した際の両クラ
ンプアームの開き角度を基準角度として、該基準角度よ
り大きな開き角度で大径の円形物品を把持させるととも
に、小さな開き角度で小径の円形物品を把持させるよう
に設定したものである。

「作用」 上記構成によれば、上述した基準角度で円形物品を把持
した際に該物品の中心が上記クランプ軸側に最も近接し
た位置となり、それよりも大径の物品の中心も小径の物
品の中心も共に上記クランプ軸側に最も近接した位置か
ら離隔した位置となる。

したがスて本発明においては、上記基準角度よりも大き
な開き角度で把持される円形物品の直径を順次小さくす
るに従って、その円形物品の中心はクランプ軸側に近接
する方向に位置ずれし、上記基準角度で最もクランプ軸
側に近接した後、クランプ軸側から離隔する方向に位置
ずれするようになる。その結果、円形物品の直径を小さ
くするに従ってその円形物品の中心がクランプ軸側に近
接し又は離隔する方向にのみ位置ずれしていた従来装置
に比較して、大径物品と小径物品間の位置ずれ量を低減
することができ、従来に比較して円形物品の兼用範囲を
拡大することができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、供給コンベヤ１によって搬送されてきた円形容
器２は、タイミングスクリュウ３によって本発明に係る
゛兼用型クランプ装置４の作動に同期されて搬送され、
所定の把持位置Ｘにおいて一対のクランプアーム５ａ、
５ｂで把持される。

そして一対のクランプアーム５ａ、５ｂで把持されだ円
形容器２は兼用型クランプ装置４を構成する回転体６の
回転に伴なって回転移送され、所定の解放位置Ｙでクラ
ンプアーム５ａ、５ｂから解放され、回転式充填機７の
図示しない充填ノズルの直下位置に搬入される。

上記兼用型クランプ装置４は、第２図に示すように、フ
レーム８に軸受９を介して回転自在に軸支した鉛直方向
の回転軸１０と、この回転軸１０の上端部に連結固定し
た回転体６とを備えており、上記回転軸ＩＯの下端部を
図示しないモータに連動させている。また、上記回転体
６は、回転軸１０の上端に固定した円板状の上部板６ａ
と、この上部板６ａの下方に配設したりレグ状の下部板
６ｂと、両者を連結する円筒部材６ｃとから構成してい
る。

上記回転体６にはその外周部等間隔位置に複数のクラン
プ機構１２を設けてあり（第１図参照）、第２図、第３
図に示すように、各クランプ機構１２は、回転体６の上
部板６ａに鉛直方向に軸支した一対のクランプ軸１：Ｉ
ａ　、　１３ｂと、各クランプ軸の下部に取付けて相互
に噛合させた歯車１４ａ　、１４ｂと、さらに各クラン
プ軸の上部に取付けたクランプアーム５ａ、５ｂと備え
ている。

したがって、一方のクランプ軸１３ａを正逆方向に回転
駆動することにより、上記歯車１４ａ　、１４ｂを介し
て両クランプ軸１３ａ　、　１３ｂを相互に逆方向に同
期回転させることができ、それによって一対のクランプ
アーム５ａ、５ｂを開閉作動させることができる。

さらに、上記回転体６の下部板６Ｃには、上記−方のク
ランプ軸１３ａと同一軸線上において駆動軸１５を回転
自在に軸支してあり、該駆動軸１５と上記クランプ＠１
３ａとをばね１６を介して連結するとともに、上記駆動
軸１５を後述するカム機構１７によって回転駆動できる
ようにしている。

そして、上記クランプ軸１３ａの下端部と駆動軸１５の
上端部に上記ばね１６を囲む連結管１８ａ　、１８ｂを
取付けるとともに、上方の連結管１８ａの下端面と下方
の連結管１８ｂの上端面とのそれぞれに櫛刃状の凹凸を
形成し、一方の凸部１９ａを他方の凹部１９ｂ内に円周
方向に所定の間隙をあけて嵌合させ、かつ上記ばね１６
の捩れ力により連結管１８ａと連結管１８ｂとを逆方向
に、上記クランプアーム５ａ、５ｂが円形容器２を把持
する方向に回転付勢することにより、通常は上記凸部１
９ａを他方の凹部１９ｂの壁面に弾接させた初期状態に
保持している。

また、上記駆動軸１５の下端部には揺動レバー２０の一
端を取付けてあり、該揺動レバー２０の他端に上述した
カム機構１７の一部を構成するカムフォロワ２１を取付
けている。該駆動軸１５は、下方の連結管１８ｂと下部
板６Ｃとの間に設けたリターンスプリング２２によって
上記クランプアーム５ａ、５ｂを開放する方向に付勢さ
れ、かつ上記カムフォロワ２１をカム部材２３の円錐状
のカム面に半径方向外方から当接係合させている。

上記カム部材２３は、第３図に示すように、大径円弧状
部２３ａと小径円弧状部２３ｂとを備えており、大径円
弧状部２３ａにおいて上記カムフォロワ２Ｉを半径方向
外方に変位させてクランプアーム５ａ、　５ｂを閉じさ
せ、また小径円弧状部２３ｂにおいてカムフォロワ２１
を半径方向内方に変位させてクランプアーム５ａ、５ｂ
を開放させるようにしている。

したがって、上記カム機構１７により駆動軸１５がリタ
ーンスプリング２２に抗してクランプアーム５ａ、５ｂ
を閉じる方向に回転駆動された際には、上述した初期状
態を維持したまま連結管１８ａ、１８ｂ、クランプ＠１
３ａ　、　１３ｂおよびクランプアーム５ａ、５ｂが一
体的に回転されるようになる。そして、該クランプアー
ム５ａ、５ｂが円形容器２を把持してその回転が停止し
た状態で、上記駆動軸１５がさらにクランプアーム５ａ
、５ｂを閉じる方向に回転駆動された際には上述した凸
部１９ａと凹部１９ｂとが離隔するようになり、上記ば
ね１６の上記初期状態からの捩れの増加によって駆動軸
１５の継続した回転が許容されるようになる。

他方、その状態から、上記駆動輪１５がクランプアーム
５ａ、５ｂを開く方向に回転駆動された際に、何等かの
理由によりクランプアーム５ａ、　５ｂが円形容器２に
接着して該容器２から離隔されないような場合であフて
も、上述した初期状態となると上記凸部１９ａと凹部１
９ｂとが相互に係合してクランプ軸１３ａと駆動軸１５
とを機械的に連結させるので、上記クランプアーム５ａ
、５ｂをリターンスプリング２２の弾撥力によりて容器
２から強制的に離隔させることができる。

次に、上記カム部材２３は、第２図に示すように、上記
回転軸ＩＯの周囲に配設してフレーム８に固定した筒状
部材２４の外周に昇降自在に設けてあり、このとき、上
記筒状部材２４に設けたキ一部材２５によってカム部材
２３の昇降は許容するが回転するのは阻止するようにし
ている。

上記カム部材２３を昇降させる昇降機構２６は、鉛直方
向に配設して上記カム部材２３にねし結合させ、かつ上
記筒状部材２４に回転自在に軸支したねじ軸２７と、こ
のねじ軸２７に取付けた平歯車２８に噛合する平歯車２
９と傘歯車３０とを設けた垂直歯車軸３１と、さらに上
記傘歯車３０に噛合する傘歯車３２を設けた水平駆動軸
３３とを備えており、該水平駆動軸９を図示しないモー
タによって正逆転させることにより、上記カム部材２３
を昇降させることができるようにしている。

したがって、兼用型クランプ装置４で大径の円形容器２
ａを把持して搬送させる際には、上記昇降機構２Ｂによ
りカム部材２３を第２図の想像線で示す下方位置に位置
させる。この際には、カムフォロワ２１はカム部材２３
の傾斜した円錐カム面によりリターンスプリング２２の
弾撥力によって第３図の時計方向に回転されるので、一
対のクランプアーム５ａ、５ｂの間隔が広くなる。

これに対し、小径の円形容器２ｂを把持させる際には、
上記昇降機構２６によりカム部材２３を第２図の実線で
示す上方位置に位置させる。この状態では、カムフォロ
ワ２！はカム部材２３の傾斜した円錐カム面によりリタ
ーンスプリング２２の弾撥力に抗して第３図の反時計方
向に回転されるので、一対のクランプアーム５ａ、５ｂ
の間隔が狭くなる。

その結果、上記カム部材２３の昇降位置を適切な位置に
調整すれば、大径の円形容器２ａと小径の円形容器２ｂ
とを共に上述した所定の把持位置Ｘにおいて把持し、か
つ所定の解放位置Ｙで解放することができる。

然して、第４図に示すように、上記クランプアーム５ａ
、５ｂは、クランプ軸１３ａ　、　１３ｂの中間点Ｒを
通り、回転体６の半径方向に延びる中央線Ｚを中心とし
て対称位置に配設するとともに線対称形状に形成してあ
り、かつ各クランプアーム５ａ、５ｂによる円形容器２
の挟持面３５をそれぞわＶ字形に形成して、直径の異な
る円形物品を把持した際に、各円形物品の中心が各Ｖ字
形挟持面３５の２等分線の交点を上に位置するように設
定している。

上記交点ｔは当然に上記中央線Ｚ上に位置するようにな
り、また上記クランプアーム５ａ、５ｂの挟持面３５で
直径の異なφ円形物品を把持した際には、上記交点ｔは
クランプアーム５ａ、　５ｂ間の開き角度に応じて上記
中央線Ｚ上をクランプ軸１３ａ、１３ｂ側に近接する方
向、又はそれらから離隔する方向に移動するようになる
。

次に、上記クランプアーム５ａ、５ｂ間の開き角度と、
円形容器２の直径を変更した際の上記交点ｔの変位量と
の関係゛を説明する。第４図において、上記クランプ軸
１３ａの中心点をｐ、クランプアーム５ａの挟持面３５
のＶ字形頂点をＱ、線分ＰＱ間の距離をし、線分ＰＲの
距離を１とする。また、上記Ｖ字形挟持面３５の２等分
線と上記中央線Ｚとを直角に交わらせた際の、上記線分
ＰＱ、と中心点Ｐを通って中心線Ｚに平行な線とのなす
角度をθＳとする。

この状態を基準として、そこから△θだけクランプアー
ム５ａを回転させた際の交点ｔと上記クランプ軸１３ａ
　、　１３ｂの中間点Ｒとの距離をＳとすると、下記の
関係式が得られる。

５＝Ｌ−ｃｏｓ（θＳ−Δθ）−ｔａｎ△θ　（２＋Ｌ
−ｓｉｎ（θＳ−△θ）） これをグラフで示すと、第５図のようになる。

同図から理解されるように、上述した角度θＳで把持さ
れる円形容器２の直径を最大とし、その状態から円形容
器２の直径を徐々に減少させると、つまり両クランプア
ーム５ａ、５ｂを閉方向に回転させて上記角度Δθを変
動させると、最初は上記距芝Ｓが減少するが、極小点ｔ
ｘを越えると再び増大するようになる。

つまり、円形容器２の中心ｔは、直径が減少するに従っ
てクランプ軸１３ａ　、　１３ｂ側に近接し、上記極小
点ｔｘを越えるとそれらから離隔する方向に移動するよ
うになる。

そして本実施例では、上記極小点し×が得られるクラン
プアームの開き角度θＸを基準角度として、該基準角度
θＸより大きな開き角度θ工で大径の円形物品を把持さ
せるとともに、小さな開き角度θ２で小径の円形物品を
把持させるように設定している。

その結果、大径物品と小径物品との直径の差△ｒが大き
くても、円形容器の中心ｔの位置ずれ量δは小さくなり
、したがって所定の許容位置ずれ量δに対して直径の差
△ｒを拡大することができるので、兼用容器の範囲を拡
大することができる。

これに対し従来は、上記極小点ｔｘを含まない範囲で使
用していたため、同一位置ずれ量δに対する大径物品と
小径物品との直径の差へｒ′は極めて小さくなり、した
がフて円形容器の直径を大きく変更した際にはその都度
そ九に適合したクランプアームに交換せざるを得なかっ
た。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、大径物品と小径物品間
の位置ずれ量を低減することができるので、従来に比較
して円形物品の兼用範囲を拡大することができ、したが
って物品を変更した際のクランプアームの交換作業を低
減することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の要部の断面図、第３図は第２図の要部の平面図、第
４図はクランプアーム５ａ、５ｂ間の開き角度と、円形
容器２の直径を変更した際の交点ｔの変位量との関係を
説明するための平面図、第５図はその関係を示すグラフ
である。 ２．２ａ２ｂ−円形物品　４−兼用型クランプ装置５ａ
、５ｂ−クランプアーム　　６・−回転体１２−・・ク
ランプ機構　　１３ａ　、１３ｂ−クランプ軸３５−Ｖ
字形挟持面　　を−交点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転自在に軸支されて相互に逆方向に同期回転される一
   対のクランプ軸と、各クランプ軸に設けられて開閉作動
   される一対のクランプアームとを備え、この一対のクラ
   ンプアームで直径の異なる円形物品を把持するようにし
   た兼用型クランプ装置において、 上記各クランプアームによる円形物品の挟持面をそれぞ
   れＶ字形に形成して、直径の異なる円形物品を把持した
   際に各円形物品の中心が各Ｖ字形挟持面の２等分線の交
   点上に位置するように設定し、かつ、上記交点が上記ク
   ランプ軸側に最も近接した際の両クランプアームの開き
   角度を基準角度として、該基準角度より大きな開き角度
   で大径の円形物品を把持させるとともに、小さな開き角
   度で小径の円形物品を把持させるように設定したことを
   特徴とする兼用型クランプ装置。