KR101690900B1

KR101690900B1 - 용기 그리퍼

Info

Publication number: KR101690900B1
Application number: KR1020157021649A
Authority: KR
Inventors: 노리오 이누카이
Original assignee: 미쯔비시 쥬우꼬오 쇼구힌호오소오기까이 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2016-12-28
Also published as: WO2014156554A1; KR20150106437A; CN105073627A; JP2014193727A; TW201507955A; EP2980009A4; CN105073627B; EP2980009B1; EP2980009A1; TWI522305B; JP6016690B2

Abstract

용기를 제1 그리퍼(8)로부터 제2 그리퍼(4)로 교대로 파지 전환하여 전달하는 용기 그리퍼(1)에 있어서, 제1 그리퍼(8)의 파지부는, 머리부에 마련된 목부에 적합한 파지 형상으로 목부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 파지편(8a, 8b)을 구비하고, 제2 그리퍼(4)의 파지부는, 머리부에 마련된 수나사부의 홈부에 걸어맞춰져 홈부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 상부 파지편(5), 및 목부의 하부에 걸어맞춰져 하부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 하부 파지편(6)을 구비한다.

Description

용기 그리퍼 {CONTAINER GRIPPER}

본 발명은, 보틀캔의 반송 전달에 이용되는 용기 그리퍼에 관한 것이다. 본원은, 2013년 3월 28일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2013-070200호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 보틀캔의 반송 전달에 이용되는 용기 그리퍼에 대해서는, 보틀캔의 머리부를 파지할 수 있는 그리퍼가 알려져 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-197021호

상기 특허문헌 1의 장치는, 보틀캔의 수나사부의 하부에 마련된 목부(neck part)의 하부를 잡아 파지하는 그리퍼와, 상기 목부의 상부를 잡아 파지하는 그리퍼로 구성되는 그리퍼쌍을 구비하고 있다. 특허문헌 1의 장치에서는, 보틀캔의 세정, 보틀캔 내에 대한 액충전, 캡 포장 액충전 포장라인에 있어서, 각 반송 회전체에 그리퍼쌍을 교대로 장착하고 있다. 이와 같이, 일정한 크기의 회전체의 원주 상에서 동일 피치로 반송되는 보틀캔은, 수나사부의 하부에 마련된 목부의 상부와 하부를 교대로 바꿔잡음으로써, 넥(neck) 반송된다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 기술에서는, 보틀캔의 목부의 상부를 파지하는 경우, 캔의 구면부를 파지하기 때문에 캔의 자세가 수직이 되지 않아, 반송 불량이 발생할 가능성이 있다. 또, 보틀캔의 목부의 하부를 파지하는 경우, 대구경캔에 대해서는 파지부의 접촉폭이 좁기 때문에 캔의 자세가 수직이 되지 않아, 반송 불량이 발생할 가능성이 있다. 또, 용기의 상하의 차이를 규제하는 위치 결정 부재 및, 용기의 직경방향의 위치를 조정하기 위하여 돌출량을 변경할 수 있는 조정기구와 안내 가이드가 필요하기 때문에, 파지기구가 복잡해져, 비용이 높아질 가능성이 있다.

본 발명은, 용기(보틀캔)의 머리부를 파지하는 경우에, 돌출량의 변경을 수반하는 위치 결정 부재가 불필요한 용기 그리퍼를 제공한다. 또, 용기의 상하의 위치 결정이나 용기의 파지자세를 안정화시킬 수 있는 용기 그리퍼를 제공한다. 또, 파지편의 용기 파지부가 마모되기 어렵고, 또한, 용기의 파지 개소를 손상시키지 않고 용기를 파지할 수 있는 용기 그리퍼를 제공한다. 또한, 머리부의 구경이 대구경인 경우에도 소구경인 경우에도 겸용할 수 있는 용기 그리퍼를 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 용기 그리퍼는, 상대적인 이동에 의하여 개폐 가능하게 배치되는 한 쌍의 파지편으로 구성되며, 개방 시에는 용기의 머리부가 출입 가능하게 됨과 함께, 폐쇄 시에는 상기 머리부를 구속 가능하게 되는 파지부를 가지는 그리퍼를 구비하고, 용기를 제1 그리퍼로부터 제2 그리퍼로 교대로 파지 전환하여 전달한다. 상기 제1 그리퍼의 상기 파지부는, 상기 머리부에 마련된 목부에 적합한 파지 형상으로 목부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 파지편을 구비한다. 상기 제2 그리퍼의 상기 파지부는, 상기 머리부에 마련된 수나사부의 홈부에 걸어맞춰져 홈부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 상부 파지편, 및 상기 목부의 하부에 걸어맞춰져 하부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 하부 파지편을 구비한다.

상기 서술한 바와 같은, 교대로 파지 전환하여 용기를 전달하는 용기 그리퍼에 의하면, 제1 그리퍼의 용기 파지부는, 용기의 머리부에 마련된 목부에 적합한 파지 형상으로 목부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 파지편을 구비하고, 제2 그리퍼의 용기 파지부는, 용기 머리부에 마련된 수나사부의 홈부에 걸어맞춰져 홈부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 상부 파지편, 및 목부의 하부에 걸어맞춰져 하부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 하부 파지편을 구비한다. 이로써, 제1 그리퍼의 파지편이 목부에 적합한 파지 형상으로 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기의 상하의 위치 결정을 하여 용기를 파지하고, 제2 그리퍼가 상부 파지편과 하부 파지편의 2개소에서 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기를 파지하여, 홈부와의 걸어맞춤에 의하여 용기의 상하의 위치 결정을 할 수 있는 점에서, 안정된 용기 반송을 실현할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 의하면, 상기 제1 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상부 파지편과 하부 파지편의 개폐기구가, 각각 독립하여 폐쇄 작동할 수 있도록 구성된다.

이와 같은 용기 그리퍼에 의하면, 상부 파지편과 하부 파지편의 개폐기구를, 각각이 독립하여 폐쇄 작동할 수 있도록 구성함으로써, 용기 파지 시의 상기 파지편의 폐쇄도를 용기 직경에 추종시킬 수 있다. 또, 상부 파지편에서의 용기 직경과 하부 파지편에서의 용기 직경이 각각 상이해도 확실히 용기 파지를 할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 의하면, 상기 제1 또는 제2 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상부 파지편이, 상기 홈부에 걸어맞춰지는 돌기부를 가진다.

이와 같은 용기 그리퍼에 의하면, 상부 파지편이, 용기 머리부에 마련된 나사부의 홈부에 걸어맞춰지는 돌기부를 가지는 구성으로 함으로써, 파지된 용기의 상하방향의 위치 결정을 할 수 있다.

본 발명의 제4 양태에 의하면, 상기 제1 내지 제3 중 어느 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상기 용기가 보틀캔이다.

본 발명의 제5 양태에 의하면, 상기 제4 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상기 제1 그리퍼의 파지편의 용기 파지부, 상기 제2 그리퍼의 상부 파지편의 용기 파지부, 및 상기 제2 그리퍼의 하부 파지편의 용기 파지부를 구성하는 재료가, 엔지니어링 플라스틱스이다.

본 발명의 제6 양태에 의하면, 상기 제4 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상기 제1 그리퍼의 파지편의 용기 파지부, 상기 제2 그리퍼의 상부 파지편의 용기 파지부, 및 상기 제2 그리퍼의 하부 파지편의 용기 파지부를 구성하는 재료가, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스이다.

본 발명의 제7 양태에 의하면, 상기 제6 양태의 용기 그리퍼에 있어서, 상기 재료의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스가 폴리에터에터케톤(PEEK)이다.

이와 같은 용기 그리퍼에 의하면, 용기가 금속제(알루미늄제 또는 스틸제)인 경우이더라도, 제1 그리퍼의 파지편, 또는 제2 그리퍼의 상부 파지편이나 하부 파지편의 용기 파지부를 구성하는 재료를, 엔지니어링 플라스틱스 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스, 나아가서는, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스의 폴리에터에터케톤(PEEK)으로 함으로써, 제1 그리퍼의 파지편 및 제2 그리퍼의 파지편의 용기 파지부의 내마모성, 내구성을 양호하게 할 수 있다. 또, 그리퍼의 파지에 의한, 용기의 파지 개소의 손상을 억제할 수 있다.

상기 서술한 용기 그리퍼에 의하면, 제1 그리퍼의 파지편이 목부에 적합한 파지 형상으로 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기의 상하 위치 결정을 하여 용기를 파지하고, 제2 그리퍼가 상부 파지편과 하부 파지편의 2개소에서 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기를 파지하며, 홈부와의 걸어맞춤에 의하여 용기의 상하 위치 결정을 할 수 있는 점에서, 안정된 용기 반송을 실현할 수 있다.

도 1은 용기를 설명하는 도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 용기 그리퍼의 평면도이다.
도 3은 도 2의 단면 III-III도이다.
도 4에 있어서, 4A는 그리퍼의 용기 파지부의 상세를 설명하는 확대도이며, 상부 파지편이 가지는 파지편의 평면도이다. 4B는 그리퍼의 용기 파지부의 상세를 설명하는 확대도이며, 하부 파지편이 가지는 파지편의 평면도이다. 4C는 그리퍼의 용기 파지부의 상세를 설명하는 확대도이며, 상부 파지편과 하부 파지편의 조립 상태를 나타내는 정면도이다.

이하, 이 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 다만, 이 실시형태에 의하여 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 하기 실시형태에 있어서의 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 혹은 실질적으로 동일한 것이 포함된다.

(본 발명의 실시형태)

본 발명의 실시형태를 도 1부터 도 4C에 근거하여 설명한다.

도 1은, 용기를 설명하는 도이다.

도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 용기 그리퍼의 평면도이다.

도 3은, 도 2의 단면 III-III도이다.

도 4A~도 4C는, 그리퍼의 용기 파지부의 상세를 설명하는 확대도이다.

도 1에 있어서, 용기(B)의 머리부(Bm)는, 도시하지 않은 캡이 돌려져 체결되는 수나사부(이하 간략하게 “나사부”라고 함)(M1)와, 나사부(M1)의 홈부(M2)와, 목부(M3)와, 목부(M3)의 하부(M4)로 구성되어 있다.

도 2 및 도 3에 있어서, 용기 그리퍼(1)는, 그리퍼(제1 그리퍼(8) 및 제2 그리퍼(4))를 구비하고 있다. 제1 그리퍼(8)는, 용기(B)의 머리부(Bm)의 목부(M3)(도 1 참조)를 목부(M3)에 적합한 파지 형상으로 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b)으로 구성된다. 제2 그리퍼(4)는, 나사부(M1)의 홈부(M2)(도 1 참조)에 걸어맞춰져 홈부(M2)의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)으로 구성되는 상부 파지편(5), 및 상부 파지편(5)과 마찬가지로, 상기 목부(M3)의 하부(M4)(도 1 참조)에 걸어맞춰져 하부(M4)의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)으로 구성되는 하부 파지편(6)을 구비한다.

상기 제1 그리퍼(8)는, 축(31)을 지점으로 하여, 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b)이, 도시한 화살표(8af) 및 화살표(8bf) 방향으로, 또는 역방향으로 요동 가능하게 되도록 구성되어 있다. 축(31)은, 지주(34)에 의하여 조립된 그리퍼 본체 상측(30) 및 그리퍼 본체 하측(38)의 사이에 배치되며, 축(31)의 축단은, 그리퍼 본체 상측(30)과 그리퍼 본체 하측(38)에 끼워맞춰져 있다.

상기 파지편(8a)과 파지편(8b)은, 원호형상의 절결(8ac)과 원호형상의 절결(8bc)을 가진다.

축체(36)의 일단에 장착된 축(41)의 둘레로 회전하는 캠 팔로워(42)와 도시하지 않은 캠의 걸어맞춤에 의하여, 축체(36)는, 화살표(36f) 방향으로 베어링(39)에 대하여 슬라이딩하여 이동한다. 이 때, 축체(36)의 타단에 장착된 핀(37)은, 상기 원호형상의 절결(8ac) 및 원호형상의 절결(8bc)과 걸어맞춰지면서 화살표(37f) 방향으로 밀린다. 이 때, 파지편(8a)과 파지편(8b)은, 축(31)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(8af) 및 화살표(8bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B)의 머리부(Bm)가 출입 가능하게 된다.

또, 축체(36)의 상기 캠 팔로워(42)와 도시하지 않은 캠의 걸어맞춤이 해제되면, 상기 그리퍼 본체 하측(38)의 외통부(38t)에 안내되는 압축 스프링(40)의 부세에 의하여, 축체(36)는, 화살표(36f)와 역방향으로 이동한다. 이 때, 상기 핀(37)은, 상기 원호형상의 절결(8ac) 및 원호형상의 절결(8bc)과 걸어맞춰지면서 화살표(37f)와 역방향으로 밀린다. 이 때, 파지편(8a)과 파지편(8b)은, 축(31)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(8af) 및 화살표(8bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B)의 머리부(Bm)의 목부(M3)는, 둘레 길이의 절반 이상이 파지되어 구속된다.

다만, 슬라이딩판(33)은, 상기 파지편(8a, 8b)과, 그리퍼 본체 상측(30)의 사이에 배치되어 있다. 슬라이딩판(35)은, 상기 파지편(8a, 8b)과, 그리퍼 본체 하측(38)의 사이에 배치되어 있다. 상기 파지편(8a)과 파지편(8b)은, 슬라이딩판(33)과 슬라이딩판(35) 사이에서, 상기 요동을 하도록 구성되어 있다.

상기 제2 그리퍼(4)의 상부 파지편(5)은, 축(11)을 지점으로 하여, 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)이, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf) 방향으로, 또는 역방향으로 요동 가능하게 되도록 구성되어 있다. 축(11)은, 지주(14)에 의하여 조립된 그리퍼 본체 상측(10)과 그리퍼 본체 하측(18)의 사이에 배치되며, 축(11)의 축단은, 그리퍼 본체 상측(10)과 그리퍼 본체 하측(18)에 끼워맞춰져 있다.

또, 상기 제2 그리퍼(4)의 하부 파지편(6)은, 상기 상부 파지편(5)과 마찬가지로, 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)이, 상기 축(11)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf)와 동일한 방향으로, 또는 역방향으로 요동 가능하게 되도록 구성되어 있다.

상기 하부 파지편(6)에 대하여 상세하게 설명하면, 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)은, 상기 제1 그리퍼(8)의 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b)에서의 설명과 마찬가지로, 원호형상의 절결(6ac)과 원호형상의 절결(6bc)을 가진다.

축체(16)의 일단에 장착된 축(21)의 둘레로 회전하는 캠 팔로워(22)와 도시하지 않은 캠의 걸어맞춤에 의하여, 축체(16)는, 화살표(16f) 방향으로 베어링(19)에 대하여 슬라이딩하여 이동한다. 이 때, 축체(16)의 타단에 장착된 핀(17)은, 상기 원호형상의 절결(6ac) 및 원호형상의 절결(6bc)과 걸어맞춰지면서 화살표(17f) 방향으로 밀린다. 이 때, 파지편(6a)과 파지편(6b)은, 축(11)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B)의 머리부(Bm)가 출입 가능하게 된다.

또, 축체(16)의 상기 캠 팔로워(22)와 도시하지 않은 캠의 걸어맞춤이 해제되면, 상기 그리퍼 본체 하측(18)의 외통부(18t)에 안내되는 압축 스프링(20)의 부세에 의하여, 축체(16)는, 화살표(16f)와 역방향으로 이동한다. 이 때, 상기 핀(17)은, 상기 원호형상의 절결(6ac) 및 원호형상의 절결(6bc)과 걸어맞춰지면서 화살표(17f)와 역방향으로 밀린다. 이 때, 파지편(6a)과 파지편(6b)은, 축(11)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B) 머리부(Bm)의 목부(M3)의 하부(M4)는, 둘레 길이의 절반 이상이 파지되어 구속될 수 있다.

다만, 슬라이딩판(15)은, 상기 파지편(6a, 6b)과, 그리퍼 본체 하측(18)의 사이에 배치되어 있다. 상기 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)은, 슬라이딩판(15)에 대하여 슬라이딩하여, 상기 요동을 하도록 구성되어 있다.

상기 상부 파지편(5)에 대하여 상세하게 설명하면, 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)은, 원호형상의 절결(5ac)과 원호형상의 절결(5bc)을 가진다.

상기 핀(17)은, 상기 원호형상의 절결(5ac) 및 원호형상의 절결(5bc)과 걸어맞춰지면서 화살표(17f) 방향으로 밀린다. 이 때, 파지편(5a)과 파지편(5b)은, 축(11)을 지점으로 하여, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B)의 머리부(Bm)가 출입 가능하게 된다. 또, 상기 핀(17)이 화살표(17f)와 역방향으로 이동하여, 상기 원호형상의 절결(5ac)과 원호형상의 절결(5bc)이 핀(17)의 걸어맞춤으로부터 해방된 경우, 상기 파지편(5a)과 파지편(5b)은, 후술하는 압축 스프링(7)의 부세에 의하여, 도시한 화살표(5af) 및 화살표(5bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다. 그 결과, 용기(B) 머리부(Bm)의 나사부(M1)의 홈부(M2)는, 상기 파지편(5a)과 파지편(5b)의 후술하는 돌기부(5p)에 걸어맞춰져, 둘레 길이의 절반 이상이 파지되어 구속된다.

다만, 슬라이딩판(13)은, 상기 파지편(5a, 5b)과, 그리퍼 본체 상측(10)의 사이에 배치되어 있다. 슬라이딩판(15a)은, 상기 파지편(5a, 5b)과, 하부 파지편(6)의 사이에 배치되어 있다. 상기 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)은, 슬라이딩판(13)과 슬라이딩판(15a) 사이에서, 상기 요동을 하도록 구성되어 있다.

다만, 도 3에서는, 상부 파지편(5)이, 상기 돌기부(5p)에 더하여, 나사부(M1)의 외경부를 파지할 수 있는 통부(5t)도 가지고 있는 경우를 나타내고 있다.

또, 상기 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b), 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b), 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)의 용기 파지부를 구성하는 재료는, 파지하는 대상의 머리부(Bm)가 금속제인 경우, 파지 개소가 마모되기 쉽다. 이로 인하여, 용기 파지부를 구성하는 재료는, 엔지니어링 플라스틱스 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스를 선택하며, 특히, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스 중에서도 폴리에터에터케톤(PEEK)을 선택하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 상부 파지편(5)과 하부 파지편(6), 및 제1 그리퍼(8)에 대하여, 도 4A~도 4C를 근거로 상세 설명한다.

도 4A는, 파지편(5a)의 평면도이며, 설명의 편의상, 3점 쇄선으로 나타내는 파지편(6a) 및 2점 쇄선으로 나타내는 압축 스프링(7)과의 조립을 일부 표시하여, 대구경의 머리부(Bb)를 일점 쇄선으로, 소구경의 머리부(Bs)를 2점 쇄선으로 나타내고 있다.

도 4B는, 파지편(6a)을 3점 쇄선으로 나타낸 평면도이며, 대구경의 머리부(Bb)를 일점 쇄선으로, 소구경의 머리부(Bs)를 2점 쇄선으로 나타내고 있다.

도 4C는, 머리부(Bm)를 파지하고 있는 파지편(5a)(실선으로 나타냄)과 파지편(6a)(3점 쇄선으로 나타냄)의 조립 상태의 정면도이다.

도 4A에 있어서, 파지편(5a)의 일단의 머리부(Bm)의 파지부는, 머리부(Bm)의 구경이 대구경인 머리부(Bb)와 소구경인 머리부(Bs)에 대하여 겸용할 수 있도록 하는 곡선 형상을 형성하고 있다. 상기 파지부는, 대구경의 머리부(Bb)에 대해서는, 도시(Bs1)의 개소 및 도시(Bb1부터 Bb2까지)의 사이에서 접촉하도록 구성되어 있다. 상기 파지부는, 소구경의 머리부(Bs)에 대해서는, 도시(Bs1부터 Bb1까지)의 사이에서 접촉하도록 구성되어 있다.

도 4A에서는 도시를 생략하고 있지만, 도 2에 나타내는 파지편(5b)에 대해서도 파지편(5a)과 대칭의 위치 및 형상을 형성하고 있다. 파지편(5a)과 마찬가지로, 머리부 파지부가, 머리부(Bm)의 구경이 대구경인 머리부(Bb)와 소구경인 머리부(Bs)에 대하여 겸용할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 파지편(6a)과 파지편(6b)에 대해서도, 또한, 도시를 생략하고 있지만, 제1 그리퍼(8)의 파지편(8a) 및 파지편(8b)에 대해서도, 상기 파지편(5a) 및 파지편(5b)과 마찬가지로, 머리부 파지부가, 머리부(Bm)의 구경이 대구경인 머리부(Bb)와 소구경인 머리부(Bs)에 대하여 겸용할 수 있도록 구성되어 있다.

다만, 머리부 파지부의 상기 곡선 형상은, 파지편(5a) 및 파지편(5b)으로, 또, 파지편(6a)과 파지편(6b)으로, 또한, 파지편(8a) 및 파지편(8b)으로, 머리부(Bm)를 파지했을 때에, 소구경과 대구경에 대하여 머리부(Bm)의 중심이 동일(동심원)하게 되도록 형상을 형성하고 있다.

이와 같이 하여, 머리부(Bm)는, 소구경과 대구경에 대하여, 파지편(5a)과 파지편(5b)에 의하여, 또, 파지편(6a)과 파지편(6b)에 의하여, 또한, 파지편(8a) 및 파지편(8b)에 의하여, 둘레 길이의 절반 이상을 파지하도록 구성되어 있다.

또, 도 4A부터 도 4C에 있어서, 파지편(5a)의 타단에는, 스프링 수용좌(5s)가 마련되어 있다. 한편, 파지편(6a)에도, 상기 스프링 수용좌(5s)에 대응하는 개소에 스프링 수용좌(6s)가 마련되어 있다. 스프링 수용좌(5s)는, 스프링 수용좌(6s)에 대하여 압축 스프링(7)을 통하여 밀리고 있다. 파지편(5a)은, 구멍(5h)의 내주면에 접하는 축(11)(도 2 참조)을 지점으로 하여, 도 2에 나타내는 화살표(5af)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동하도록, 압축 스프링(7)에 의하여 부세되고 있다.

즉, 상기 하부 파지편(6)은, 도 2에 나타내는 핀(17)을 화살표(17f) 방향으로 압입함으로써, 축(11)(도 2 참조)을 지점으로 요동한다. 이 때, 파지편(6a, 6b)은 화살표(5af, 5bf) 방향으로 이동하며, 축(11)은 구멍(6h)의 내주면에 접해 있다. 또, 하부 파지편(6)은, 압축 스프링(20)의 부세에 의하여, 핀(17)이 화살표(17f) 방향과 역방향으로 이동함으로써, 축(11)을 지점으로 요동한다. 이 때, 파지편(6a, 6b)은, 화살표(5af, 5bf) 방향과는 역방향으로 이동한다.

한편, 상기 상부 파지편(5)은, 도 2에 나타내는 핀(17)을 화살표(17f) 방향으로 압입함으로써, 상기 하부 파지편(6)과 함께 요동한다. 이 때, 파지편(5a, 5b)은, 화살표(5af, 5bf) 방향으로 이동한다. 또, 상부 파지편(5)은, 핀(17)이 화살표(17f) 방향과 역방향으로 이동한 후, 하부 파지편(6)에 대한 압축 스프링(7)의 부세에 의하여, 축(11)을 지점으로 요동한다. 이 때, 파지편(5a, 5b)은, 화살표(5af 및 5bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 이동한다.

즉, 상부 파지편(5)과 하부 파지편(6)은, 각각 독립하여 폐쇄하도록 구성되어 있다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관한 용기 그리퍼(1)의 작용을 설명한다.

용기(B)는, 제1 그리퍼(8)로부터 제2 그리퍼(4)로 교대로 파지 전환되어 전달된다.

제1 그리퍼(8)에서는, 축체(36)가 화살표(36f) 방향으로 이동하여, 핀(37)에 의하여 원호형상의 절결(8ac)과 원호형상의 절결(8bc)이 화살표(37f) 방향으로 압입됨으로써, 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b)이, 축(31)을 지점으로 하여, 화살표(8af) 및 화살표(8bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 이로 인하여, 전공정으로부터의, 또는 후공정으로의 전달에 있어서, 용기(B) 머리부(Bm)의 목부(M3)의 출입이 가능한 상태가 된다.

또, 제1 그리퍼(8)에서는, 압축 스프링(40)의 부세에 의하여, 상기 축체(36)가 화살표(36f)와 역방향으로 이동한다. 이에 따라 핀(37)이 화살표(37f)와 역방향으로 이동되어, 원호형상의 절결(8ac)과 원호형상의 절결(8bc)이 화살표(37f)와 역방향으로 밀린다. 이로 인하여, 축(31)을 지점으로, 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b)이, 화살표(8af) 및 화살표(8bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다.

이와 같이 하여, 제1 그리퍼(8)는, 전공정으로부터 전달된 용기(B)의 머리부(Bm)의 목부(M3)에 적합한 파지 형상으로 목부(M3)를 파지 구속하여, 용기의 상하방향의 위치 결정을 한다.

제2 그리퍼(4)에서는, 축체(16)가 화살표(16f) 방향으로 이동하여, 핀(17)에 의하여 원호형상의 절결(6ac)과 원호형상의 절결(6bc)이 화살표(17f) 방향으로 압입됨으로써, 하부 파지편(6)의 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)이, 축(11)을 지점으로 하여, 화살표(5af) 및 화살표(5bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 이로 인하여, 전공정으로부터의, 또는 후공정으로의 전달에 있어서, 용기(B) 머리부(Bm)의 목부(M3)의 하부(M4)의 출입이 가능한 상태가 된다.

또, 제2 그리퍼(4)에서는, 압축 스프링(20)의 부세에 의하여, 상기 축체(16)가 화살표(16f)와 역방향으로 이동한다. 이에 따라 핀(17)이 화살표(17f)와 역방향으로 이동되어, 원호형상의 절결(6ac)과 원호형상의 절결(6bc)이 화살표(17f)와 역방향으로 밀린다. 이로 인하여, 축(11)을 지점으로, 하부 파지편(6)의 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)이, 화살표(5af) 및 화살표(5bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다.

이와 같이 하여, 제2 그리퍼(4)는, 전공정으로부터 전달된 용기(B) 머리부(Bm)의 목부(M3)의 하부(M4)를 파지 구속한다.

또, 제2 그리퍼(4)에서는, 축체(16)가 화살표(16f) 방향으로 이동하여, 핀(17)에 의하여 원호형상 절결(5ac)과 원호형상 절결(5bc)이 화살표(17f) 방향으로 압입됨으로써, 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)이, 축(11)을 지점으로 하여, 화살표(5af) 및 화살표(5bf) 방향(개방방향)으로 요동한다. 이로 인하여, 전공정으로부터의, 또는 후공정으로의 전달에 있어서, 용기(B) 머리부(Bm)의 나사부(M1)의 출입이 가능 상태가 된다.

또, 제2 그리퍼(4)에서는, 상기 축체(16)가 화살표(16f)와 역방향으로 이동하여, 이 이동에 따른 핀(17)의 화살표(17f)와 역방향으로의 이동에 의하여, 원호형상 절결(5ac)과 원호형상 절결(5bc)이 상기 압입으로부터 해방된다. 이로 인하여, 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)은, 압축 스프링(7)의 부세에 의하여, 화살표(5af) 및 화살표(5bf)와 역방향(폐쇄방향)으로 요동한다.

이와 같이 하여, 제2 그리퍼(4)는, 전공정으로부터 전달된 용기(B)의 머리부(Bm)의 나사부(M1)를 파지 구속한다.

여기에서, 상기 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)이, 용기(B)의 머리부(Bm)의 나사부(M1)를 파지하는 경우, 돌기부(5p)가 나사부(M1)의 홈부(M2)와 걸어맞춰짐으로써, 파지된 용기(B)의 상하방향의 위치 결정을 할 수 있다. 또, 상기 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)이, 용기(B)의 머리부(Bm)의 나사부(M1)를 파지하는 경우, 돌기부(5p)가 나사부(M1)의 홈부(M2)와 걸어맞춰지는 것에 더하여, 상기 돌기부(5p)의 하방의 통부(5t)가 나사부(M1)의 외경부를 파지함으로써, 파지된 용기(B)의 상하방향의 위치 결정을 할 수 있다.

상기 설명에서는, 통부(5t)가 나사부(M1)의 외경부를 파지하는 경우를 설명했지만, 돌기부(5p)가 나사부(M1)의 홈부(M2)와 걸어맞춰지는 경우만으로 해도 된다.

다만, 제2 그리퍼(4)의 하부 파지편(6)의 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)의 요동(개폐) 작동과, 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)의 요동(개폐) 작동은, 개방 작동의 경우, 동일한 핀(17)에 의한 압입기구로 작동하지만, 폐쇄 작동의 경우, 각각 압축 스프링(20)과 압축 스프링(7)의 부세에 의한 폐쇄 기구로 작동한다. 즉, 하부 파지편(6)과 상부 파지편(5)의 폐쇄 작동은 독립되어 있기 때문에, 하부 파지편(6)과 상부 파지편(5)의 머리부(Bm)의 파지부의 직경이 상이해도 적절히 파지할 수 있다.

또, 제2 그리퍼(4)는, 하부 파지편(6)과 상부 파지편(5)에 의하여, 목부(M3)의 하부(M4)와 상기 하부(M4)로부터 상방으로 떨어진 나사부(M1)의 홈부(M2)의 상하방향 2개소를 파지하므로, 파지된 용기(B)의 자세가 안정되게 되어, 안정된 용기 반송을 실현할 수 있다.

또한, 머리부(Bm)의 구경이 대구경인 보틀캔의 경우, 도 4C에 나타내는 상기 하부(M4)의 파지폭(W4)이 좁은 형상으로 되어 있기 때문에, 보틀캔의 파지가 안정되지 않아, 파지자세가 수직이 되지 않는 경우가 있다. 그러나, 제2 그리퍼(4)는, 상부 파지편(5)과 하부 파지편(6)에 의하여 머리부(Bm)를 파지할 수 있으므로, 머리부(Bm)의 구경이 대구경인 보틀캔의 경우에도 파지된 용기(B)의 자세가 안정된다.

또한, 제1 그리퍼(8)의 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b), 제2 그리퍼(4)의 하부 파지편(6)의 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b), 제2 그리퍼(4)의 상부 파지편(5)의 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b)의 머리부(Bm)의 파지부가, 대구경의 머리부(Bb)와 소구경의 머리부(Bs)에 대하여 겸용할 수 있게 되어 있으므로, 형교체 없이 대응할 수 있다.

또, 한 쌍의 파지편(8a)과 파지편(8b), 한 쌍의 파지편(5a)과 파지편(5b), 한 쌍의 파지편(6a)과 파지편(6b)의 머리부(Bm)의 파지부를 구성하는 재료를, 엔지니어링 플라스틱스 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스, 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스 중에서도 폴리에터에터케톤(PEEK)으로 함으로써, 용기(B)의 머리부(Bm)를 파지하는 경우, 내마모성, 내구성을 양호하게 할 수 있다. 이로 인하여, 용기의 파지 개소를 손상시키지 않도록, 용기를 파지할 수 있다.

특히, 파지하는 대상의 머리부(Bm)가 금속제(알루미늄제 또는 스틸제)의 보틀캔인 경우에는, 상기 파지의 반복에 의하여 상기 파지 개소도 마모에 대한 영향이 크지만, 폴리에터에터케톤(PEEK)을 선택함으로써, 내마모성, 내구성이 뛰어난 파지편이 된다.

산업상 이용가능성

이 용기 그리퍼에 의하면, 제1 그리퍼의 파지편이 목부에 적합한 파지 형상으로 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기의 상하의 위치 결정을 하여 용기를 파지하고, 제2 그리퍼가 상부 파지편과 하부 파지편의 2개소에서 용기 자세가 수직인 채 그대로 용기를 파지하며, 홈부와의 걸어맞춤에 의하여 용기의 상하의 위치 결정을 할 수 있기 때문에, 안정된 용기 반송을 실현할 수 있다.

1 용기 그리퍼
4 제2 그리퍼(그리퍼)
5 상부 파지편
5a, 5b 파지편
6 하부 파지편
6a, 6b 파지편
7 압축 스프링
8 제1 그리퍼(그리퍼)
8a, 8b 파지편
11, 31 축
16, 36 축체
17, 37 핀
20, 40 압축 스프링
B 용기
Bm (용기의) 머리부
M1 (수)나사부
M2 홈부
M3 목부
M4 (목부의) 하부

Claims

상대적인 이동에 의하여 개폐 가능하게 배치되는 한 쌍의 파지편으로 구성되며, 개방 시에는 용기의 머리부가 출입 가능하게 됨과 함께, 폐쇄 시에는 상기 머리부를 구속 가능하게 되는 파지부를 가지는 그리퍼를 구비하고, 용기를 제1 그리퍼로부터 제2 그리퍼로 교대로 파지 전환하여 전달하는 용기 그리퍼로서,
상기 제1 그리퍼의 상기 파지부는, 상기 머리부에 마련된 목부의 형상에 대응하는 파지 형상으로 목부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하는 파지편을 구비하고,
상기 제2 그리퍼의 상기 파지부는, 상기 머리부에 마련된 수나사부의 홈부에 걸어맞춰져 홈부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하고, 제1 압축 스프링이 마련된 상부 파지편, 및 상기 목부의 하부에 걸어맞춰져 하부의 둘레 길이의 절반 이상을 파지하고, 제2 압축 스프링이 마련된 하부 파지편을 구비하고,
상기 상부 파지편의 개폐 기구는, 상기 제1 압축 스프링의 부세에 의해, 폐쇄 작동하고,
상기 하부 파지편의 폐쇄 기구는, 상기 제2 압축 스프링의 부세에 의해, 상기 상부 파지편과는 독립하여 폐쇄 작동할 수 있도록 구성되는 용기 그리퍼.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상부 파지편이, 상기 홈부에 걸어맞춰지는 돌기부를 가지는 용기 그리퍼.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 용기가 보틀캔인 용기 그리퍼.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 그리퍼의 파지편의 용기 파지부, 상기 제2 그리퍼의 상부 파지편의 용기 파지부, 및 상기 제2 그리퍼의 하부 파지편의 용기 파지부를 구성하는 재료가, 엔지니어링 플라스틱스인 용기 그리퍼.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 그리퍼의 파지편의 용기 파지부, 상기 제2 그리퍼의 상부 파지편의 용기 파지부, 및 상기 제2 그리퍼의 하부 파지편의 용기 파지부를 구성하는 재료가, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스인 용기 그리퍼.
청구항 6에 있어서,
상기 재료의 슈퍼 엔지니어링 플라스틱스가 폴리에터에터케톤인 용기 그리퍼.