WO2008007414A1 - Dispositif de retenue - Google Patents

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WO2008007414A1
WO2008007414A1 PCT/JP2006/313657 JP2006313657W WO2008007414A1 WO 2008007414 A1 WO2008007414 A1 WO 2008007414A1 JP 2006313657 W JP2006313657 W JP 2006313657W WO 2008007414 A1 WO2008007414 A1 WO 2008007414A1
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clamp
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container
gripping device
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Inventor
Shizuo Kayama
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Shizuo Kayama
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/46Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G29/00Rotary conveyors, e.g. rotating discs, arms, star-wheels or cones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/84Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
    • B65G47/846Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
    • B65G47/847Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2201/00Indexing codes relating to handling devices, e.g. conveyors, characterised by the type of product or load being conveyed or handled
    • B65G2201/02Articles
    • B65G2201/0235Containers
    • B65G2201/0244Bottles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0006Conveying; Synchronising

Definitions

  • the present invention relates to a gripping device that grips a cylindrical article such as a bottle with a pair of clamp arms that open and close as the rotating shaft rotates.
  • a gripping device shown in Patent Document 1 is a pair of rotating shafts that are coaxial and rotate in opposite directions, and a pair of clamping arms (rotating) that are attached to the rotating shafts and have symmetrical shapes. Arm).
  • this gripping device when a pair of clamp arms are closed and a cylindrical container is gripped, two points on the opposing surface of each clamp arm (four points in total) are brought into contact with the container (see FIG. 6 of the same document). .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-330516
  • the container cannot be accurately positioned, which may cause the following problems.
  • the gripping device when used for positioning the container at the filling station, the filling nozzle cannot be inserted into the mouth when filling the contents of the container, and normal filling cannot be performed.
  • this gripping device when this gripping device is used for positioning at a caving station, the lid and the container mouth cannot be tightened when the lid of the container is tightened.
  • An object of the present invention is to hold a container having a simple mechanism and an arbitrary outer diameter. It is another object of the present invention to provide a gripping device in which the container center is not relatively displaced.
  • the present invention also includes a pair of rotating shafts that are separated in the radial direction, a first clamp arm attached to one rotating shaft, and a second clamp arm force attached to the other rotating shaft.
  • a gripping device that grips a cylindrical article on the opposing surface of each clamp arm by closing the pair of clamp arms, the pair of clamp arms has an arbitrary outer diameter arranged at a fixed position.
  • the cylindrical article has a facing surface shape that always ensures a contact point at two points on the first clamp arm and one point on the second clamp arm.
  • the pair of rotating shafts are separated from each other in the radial direction, so that each rotating shaft can be rotated in the reverse direction by a simple mechanism to open and close the clamp arm.
  • the opposing surface shape of the clamp arm is formed so as to hold the cylindrical article having an arbitrary outer diameter in a fixed position. be able to.
  • a concave portion is formed on the first clamp arm, and a convex portion is formed on the second clamp arm, for a total of three points: two points on the concave portion and one point on the convex portion.
  • a clamp type conveying device that arranges the gripping devices at equal intervals in the circumferential direction on the rotating disk and grips and transfers the cylindrical article with the rotation of the rotating disk has an arbitrary outer diameter. Since the cylindrical article can be held at a fixed position, it can be suitably used for a process that requires holding at an accurate position.
  • the center of the container when the container having an arbitrary outer diameter is gripped can be made coincide with each other with a simple mechanism.
  • FIG. 1 is a plan view showing an outline of a process for transferring a container P.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the clamp-type transfer device 101 on the carry-in side in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of portion E in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a clamp type conveying apparatus 101.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which the clamp arms 20 and 30 are opened and closed by the cam 42.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state where the container P is gripped by the clamp arms 20 and 30.
  • FIG. 7 is a plan view showing a state in which containers having different outer diameters are gripped by the clamp arm of the example (a diagram) and the clamp arm of the comparative example (b diagram).
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a process of transferring a cylindrical container P using the clamp-type transport apparatuses 101 and 102 in which the gripping apparatus 1 of the present invention is incorporated.
  • the container P transferred from the direction of the arrow A is transferred to the process W by the clamp-type transfer device 101 on the carry-in side.
  • the process W for example, the contents of the container P are filled and the opening of the container P is closed while the container P is transferred in the direction of the arrow B on the circumference.
  • the container P that has completed the process W is transferred in the direction of arrow C by the clamp-type transfer device 102 on the carry-out side.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the clamp-type transfer device 101 on the carry-in side in FIG.
  • This clamp type conveying device 101 includes gripping devices 1 at eight circumferentially equidistant locations on a rotating disk (not shown).
  • the gripping device 1 includes a pair of clamp arms including a first clamp arm 20 formed in a substantially “ ⁇ ” shape and a second clamp arm 30 formed in a substantially linear shape. These gripping devices 1 rotate in the direction of arrow D around the rotating disk center O together with the rotating disk.
  • the first clamp arm 20 is disposed on the leading side in the rotational direction D with respect to the second clamp arm 30.
  • FIG. 3 shows the relationship between the first clamp arm 20 and the container P in the E part of FIG.
  • containers P to be transferred in the direction of arrow B are indicated in order by P-l, P-2, P-3, and the first clamp arm 20 in each state is indicated as 20-1, 1, 20-2, 20-3. It shows with.
  • the clamp-type transfer apparatuses 101 and 102 according to the present embodiment are designed so that the container P and the first clamp arm 20 do not interfere with each other.
  • the container P and the first clamp arm 20 interfere with each other, increase the circumferential pitch interval of the container P in the process W and the circumferential pitch interval of the gripping device 1 in the clamp-type transport devices 101 and 102. Interference can be avoided. Alternatively, increase the maximum opening angle of the first clamp arms 20 and 30. Therefore, interference can be avoided.
  • FIG. 4 shows a longitudinal sectional view of the clamp-type transfer device 101 on the carry-in side.
  • the left half of this vertical cross-sectional view shows a cross-sectional view of one rotary shaft 21, and the right half shows a cross-sectional view of the other rotary shaft 31.
  • the left side of FIG. 4 shows a state where a container P having a relatively large outer diameter is gripped
  • the right side shows a state where a container P having a relatively small outer diameter is gripped.
  • the rotating shaft 21 shown in the left side view and the rotating shaft 31 shown in the right side make a pair, and these are connected by the spring S (see FIG. 5).
  • the clamp-type transport device 101 mainly includes a rotation side 10 and a fixed side 40.
  • the rotating side 10 includes a main shaft 11, a rotating plate 12 fixed to the main shaft 11 with bolts, and a plurality of (eight in this embodiment) gripping devices provided at equal intervals in the circumferential direction on the rotating plate 12. With.
  • the gripping device 1 includes a pair of rotating shafts 21 and 31, and the first clamp arm 20 is fixed to one rotating shaft 21 and the second clamp arm 30 is fixed to the other rotating shaft 31.
  • the rotary shafts 21 and 31 are provided with gears 22 and 32, respectively. When these gears are brought together, the rotary shafts 21 and 31 are interlocked to rotate in opposite directions.
  • One rotating shaft 21 is provided with a roller 24 via a connecting body 23.
  • the rotary shafts 21 and 31 are rotatably inserted through bearings on the same circumference on the rotary plate 12.
  • a pair of rotating shafts 21 and 31 are connected by a spring S. Due to the elastic force of the spring S, a force in the direction in which the clamp arms 20 and 30 are closed is always applied to the pair of rotating shafts 21 and 31 ( (See Figure 5).
  • the fixed side 40 includes a support portion 41 that supports the main shaft 11 and an annular cam 42 provided on the outer periphery of the support portion 41.
  • FIG. 5 schematically shows how the pair of clamp arms 20 and 30 are opened and closed by the cam 42.
  • the cam 42 has a large diameter portion 42a and a small diameter portion 42b on the outer peripheral portion.
  • the roller 24 and the cam 42 are always in contact with each other, and the minimum opening angle of the clamp arms 20 and 30 (the angle when the clamp arms 20 and 30 are most closed) is controlled by the small diameter portion 42b. is doing.
  • a stopper may be provided between the clamp arms 20 and 30, and the minimum opening angle of the clamp arms 20 and 30 may be controlled by this stopper.
  • the roller 24 is attached to the other rotating shaft 21 side, and the roller 24 is attached to the other rotating shaft 31 side to give a rotational driving force to the rotating shaft 31.
  • the shape of the cam 42 is not limited to that shown in FIG. 5, and may be formed in an appropriate shape according to the time for opening and closing the clamp arms 20 and 30 and the opening and closing angle.
  • FIG. 6 shows a state in which the container P is gripped by the pair of clamp arms 20 and 30 of the gripping device 1.
  • the first clamp arm 20 is formed relatively long, and has a substantially “ ⁇ ”-shaped concave surface portion 20a.
  • the second clamp arm 30 is formed relatively short and has a spherical convex surface portion 30a at the tip.
  • the concave surface portion 20a is formed in a shape that always ensures a contact point at two points with respect to a cylindrical container having an arbitrary outer diameter at a fixed position in relation to the rotation shafts 21 and 31.
  • the concave portion 20a abuts on the container P at two points 20al and 20a2, and when holding the container P ′ having a smaller outer diameter than the container P, the two points 20al ′ and 20a2 ′ are applied. Touch. Further, when gripping the container P ′ ′ having a smaller outer diameter, the concave surface portion 20a comes into contact with the container P at 20al ′ ′, 20a2 ′ ′. On the other hand, the convex surface portion 30a of the second clamp arm 30 contacts the containers P, P, and P, at one point 30al, 30al, and 30al, respectively. As a result, the pair of clamp arms 20 and 30 always come into contact with the containers P, P ′, and P ′ at three points.
  • an example of setting values such as dimensions is as follows: Shown in If the dimensions of each part of the grasping device 1 shown in FIG. 6 are set as follows, a cylindrical container having a diameter of 50 mm (container P ′ ′ in FIG. 6) or more and 106 mm (container P in FIG. 6) or less is The center of the container can be matched and gripped. Although the center of the container P can theoretically be matched by the present invention, it may not be completely matched practically due to other mechanical design factors such as backlash of gears 22 and 32. There is also. However, this gap is only a slight difference and there is almost no problem in the work process.
  • FIG. 7 shows a comparative diagram for explaining the effect of the present invention.
  • FIG. 7 (a) shows a state where cylindrical containers Pa, Pb, Pc, and Pd having different outer diameters are gripped by the clamp arms 20 and 30 of the gripping device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 (b) shows a state in which each container Pa to Pd is gripped by a pair of clamp arms 120 and 130 that are attached to a pair of radially separated rotating shafts 121 and 131 and open and close symmetrically. Shown (comparative example). In this comparative example, each container is in contact with the clamp arms 120 and 130, and two points on each clamp arm (4 points in total). [0028] As shown in FIG.
  • each part of the gripping device 1 are not limited to the above, and may be set as appropriate according to the outer diameter of the container to be gripped and the intended use of the gripping device 1. For example, when holding a cylindrical container with a diameter of 50 mm or more and 106 mm or less, the dimensions can be set as follows.
  • the gripping device 1 of the present invention separates the pair of rotating shafts 21 and 31 in the radial direction, the mechanism can be simplified compared to the case where they are provided concentrically. it can. Therefore, the holding device 1 can be reduced in size, and can be suitably used when it is incorporated in a moving system (the rotating disk 12) like the above-described clamp type conveying device 101.
  • the gripping device 1 may be used in a stationary system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Description

明 細 書
把持装置
技術分野
[0001] 本発明は、回転軸の回転に伴って開閉する一対のクランプアームで、ボトル等の円 筒状物品を把持する把持装置に関する。
背景技術
[0002] 例えば、特許文献 1に示されている把持装置は、同軸で互いに逆方向に回転する 一対の回転軸と、各回転軸に取り付けられ、対称な形状を有する一対のクランプア一 ム(回転アーム)とを備える。この把持装置では、一対のクランプアームが閉じて円筒 状の容器を把持する際、各クランプアームの対向面上の 2点 (計 4点)を容器に当接 させる(同文献の図 6参照)。
[0003] 特許文献 1 :特開平 5— 330516号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、同心状に設けた一対の回転軸を互いに逆方向に回転させるには、複雑な 機構を要するため、装置の大型化や耐久性の低下等の不具合を招く。一方、一対の 回転軸を径方向で離隔させると、同心状に設けるよりも簡易な機構でこれらを互いに 逆方向に回転させることができる。しかし、上記のような対称形状を有する一対のクラ ンプアーム上の 4点で容器と当接する把持装置において、回転軸を離隔させると、異 なる外径を有する容器を把持した際、容器の中心が回転軸に対して相対的に変位し てしまう(同文献の図 8参照)。このように把持した容器の中心がずれると、容器を正 確に位置決めすることができないため、次のような不具合を招く恐れがある。例えば 把持装置を充填ステーションでの容器の位置決めに使用する場合、容器の内容物を 充填する際に充填ノズルを壜口に挿入できず、正常な充填を行うことができなくなる。 また、この把持装置をキヤッビングステーションでの位置決めに使用する場合、容器 の蓋を締める際に蓋と容器の壜口とがずれて締めることができなくなる。
[0005] 本発明の課題は、簡略な機構を有し、且つ任意の外径を有する容器を把持した際 に容器中心が相対的に変位しない把持装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 前記課題を解決するため、本発明は、径方向に離隔した一対の回転軸と、一方の 回転軸に取り付けた第 1クランプアーム及び他方の回転軸に取り付けた第 2クランプ アーム力もなる一対のクランプアームとを備え、一対のクランプアームが閉じることに より各クランプアームの対向面で円筒状物品を把持する把持装置において、一対の クランプアームが、定位置に配置した任意の外径を有する円筒状物品に対して、第 1 クランプアーム上の 2点及び第 2クランプアーム上の 1点で当接点を常に確保する対 向面形状を有することを特徴とする。
[0007] このように本発明の把持装置では、一対の回転軸が径方向で離隔するため、簡略 な機構で各回転軸を逆方向に回転させ、クランプアームを開閉することができる。ま た、一対のクランプアームと円筒状物品とを 3点で当接させることにより、クランプア一 ムの対向面形状を、任意の外径を有する円筒状物品を定位置で把持するように形成 することができる。これにより、外径が異なる様々な円筒状物品を把持する際、各円 筒状物品の中心を一致させることが可能となり、円筒状物品の中心が回転軸に対し て相対的に変位することによる不具合を回避することができる(図 7参照)。
[0008] この把持装置において、例えば、第 1クランプアームに凹面部を形成すると共に、 第 2クランプアームに凸面部を形成し、凹面部上の 2点及び凸面部上の 1点の計 3点 で、円筒状物品と当接させるようにすると、上記のような対向面形状を得ることができ る。
[0009] また、例えば、各回転軸に互いに嚙合うギヤを設けると共に、何れか一方の回転軸 に回転駆動力を与えることにより、一対の回転軸を連動して回転させると、簡略な機 構で一対のクランプアームを開閉させることができる。
[0010] また、この把持装置を回転盤上の円周方向等間隔に配し、回転盤の回転に伴って 円筒状物品を把持して移送するクランプ式搬送装置は、任意の外径寸法を有する円 筒状物品を定位置で把持することができるため、正確な位置での把持が要求される 工程にお!ヽて好適に使用できる。
発明の効果 [0011] このように、本発明の把持装置によれば、簡略な機構で、任意の外径を有する容器 を把持した際の容器中心を一致させることができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]容器 Pを移送する工程の概略を示す平面図である。
[図 2]図 1における搬入側のクランプ式搬送装置 101付近の拡大図である。
[図 3]図 1における E部分の拡大図である。
[図 4]クランプ式搬送装置 101の断面図である。
[図 5]カム 42によりクランプアーム 20、 30が開閉する様子を示す平面図である。
[図 6]クランプアーム 20、 30で容器 Pを把持した状態を示す平面図である。
[図 7]異なる外径を有する容器を、実施例のクランプアーム (a図)及び比較例のクラン プアーム (b図)で把持した状態を示す平面図である。
符号の説明
[0013] 1 把持装置
20 第 1クランプアーム
20a 凹面部
21 回転軸
22 ギヤ
24 ローラ
30 第 2クランプアーム
30a 凸面部
31 回転軸
32 ギヤ
42 カム
42a 大径部
42b 小径部
101、 102 クランプ式搬送装置
S スプリング
P 容器(円筒状物品) 発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
[0015] 図 1は、本発明の把持装置 1が組み込まれたクランプ式搬送装置 101、 102を用い て、円筒状の容器 Pを移送する工程を示す概略図である。まず、矢印 Aの方向から移 送されてきた容器 Pを、搬入側のクランプ式搬送装置 101で工程 Wに移送する。この 工程 Wでは、容器 Pを円周上矢印 Bの方向に移送しながら、例えば容器 Pの内容物 の充填や、容器 Pの開口部の閉栓等が行われる。その後、工程 Wを終えた容器 Pを 搬出側のクランプ式搬送装置 102で矢印 Cの方向へ移送する。
[0016] 図 2に、図 1における搬入側のクランプ式搬送装置 101付近の拡大図を示す。この クランプ式搬送装置 101は、図示しない回転盤上の円周方向等間隔の 8箇所に、把 持装置 1を備える。把持装置 1は、略「く」の字形状に形成された第 1クランプアーム 2 0と、略直線状に形成された第 2クランプアーム 30とからなる一対のクランプアームを 備える。これらの把持装置 1は、回転盤と共に回転盤中心 Oを中心として矢印 Dの方 向に回転する。本実施形態では、第 1クランプアーム 20が第 2クランプアーム 30に対 して、回転方向 Dの先行側に配される。把持装置 1が図 2に Xで示す円周方向位置を 通過する際、一対のクランプアーム 20、 30が閉じて容器 Pを把持する。また、把持装 置 1が Yで示す円周方向位置を通過する際に、一対のクランプアーム 20、 30が開い て容器 Pを解放する。
[0017] 把持装置 1で容器 Pを把持、解放する円周方向位置 X、 Y付近では、クランプア一 ム、特に比較的長く形成されている第 1クランプアーム 20が、容器 Pと干渉する恐れ がある。図 3に、図 1の E部分における第 1クランプアーム 20と容器 Pとの関係を示す。 図 3において、矢印 Bの方向に移送される容器 Pを順に P—l、 P— 2、 P— 3で示し、 各状態における第 1クランプアーム 20を 20— 1、 20- 2, 20— 3で示す。本実施形 態のクランプ式搬送装置 101、 102は、図 3で示すように、容器 Pと第 1クランプアーム 20とが干渉しないようにが設計されている。もし、容器 Pと第 1クランプアーム 20とが 干渉する場合は、工程 Wにおける容器 Pの円周方向ピッチ間隔、及びクランプ式搬 送装置 101、 102における把持装置 1の円周方向ピッチ間隔を広げることで干渉を 回避することができる。あるいは、第 1クランプアーム 20、 30の最大開き角を大きくす ることによつても、干渉を回避することができる。
[0018] 図 4に、搬入側のクランプ式搬送装置 101の縦断面図を示す。この縦断面図の左 半分は一方の回転軸 21における断面図を示し、右半分は他方の回転軸 31における 断面図を示す。また、図 4の左側図では外径寸法が比較的大きい容器 Pを把持し、 右側図では外径寸法が比較的小さい容器 Pを把持した状態を示している。尚、左側 図に示す回転軸 21と右側図に示す回転軸 31とは対を成すものであり、これらはスプ リング Sにより連結されて 、る(図 5参照)。
[0019] クランプ式搬送装置 101は、主に回転側 10と固定側 40とからなる。回転側 10は、 主軸 11と、主軸 11にボルトで固定された回転盤 12と、回転盤 12上の円周方向等間 隔に備えられた複数 (本実施形態では 8機)の把持装置 1とを備える。
[0020] 把持装置 1は、一対の回転軸 21、 31を備え、一方の回転軸 21に第 1クランプア一 ム 20が固定されると共に、他方の回転軸 31に第 2クランプアーム 30が固定される。ま た、各回転軸 21、 31にはそれぞれギヤ 22、 32が設けられ、これらが嚙合うことにより 回転軸 21、 31が連動し、互いに逆方向に回転する。また、一方の回転軸 21には、 連結体 23を介してローラ 24が備えられる。各回転軸 21、 31は、回転盤 12上の同一 円周上にベアリングを介して回転可能に挿入される。一対の回転軸 21、 31はスプリ ング Sで連結され、このスプリング Sの弾性力により、一対の回転軸 21、 31には、常に クランプアーム 20、 30が閉じる方向の力が加えられている(図 5参照)。
[0021] 固定側 40は、主軸 11を支持する支持部 41と、支持部 41の外周に設けられた環状 のカム 42を備える。図 5に、カム 42によって一対のクランプアーム 20、 30が開閉する 様子を模式的に示す。カム 42は、外周部に大径部 42aおよび小径部 42bを有する。 第 1クランプアーム 20に設けられたローラ 24力 カム 42の小径部 42bと接触している とき、一対のクランプアーム 20、 30は、スプリング Sの弾性力により閉じている(図 5の 下側の把持装置 1で示す)。回転側 10が回転し、ローラ 24がカム 42の大径部 42aと 接触すると、ローラ 24が外径方向へ押し出されることにより、一方の回転軸 21に回転 駆動力が与えられる。一対の回転軸 21、 31はギヤ 22、 32によって連動しているため 、一方の回転軸 21が回転すると、他方の回転軸 31は逆方向に回転し、一対のクラン プアーム 20、 30が開く(図 5の上側の把持装置 1で示す)。さらに回転側 10が回転し 、ローラ 24が再び小径部 42bと接触すると、スプリング Sの弾性力により一対のクラン プアーム 20、 30が閉じる。このように、一対の回転軸 21、 31をギヤ 22、 32で連動し て回転させることで、簡略な機構で一対のクランプアーム 20、 30を開閉させることが できる。
[0022] 尚、図 5では、ローラ 24とカム 42とが常に接触し、小径部 42bによりクランプアーム 2 0、 30の最小開き角(クランプアーム 20、 30が最も閉じた状態の角度)を制御してい る。これに限らず、例えば、クランプアーム 20、 30の間にストッパーを設け、このストッ パーでクランプアーム 20、 30の最小開き角を制御することもできる。また、本実施形 態では、ローラ 24がー方の回転軸 21側に取り付けられている力 これとは逆に他方 の回転軸 31側に取り付けて、回転軸 31に回転駆動力を与えてもよい。また、カム 42 の形状は図 5に示すものに限らず、クランプアーム 20、 30を開閉させる時間や開閉 角度等に応じて適宜の形状に形成すればよい。
[0023] 図 6に、把持装置 1の一対のクランプアーム 20、 30で容器 Pを把持する様子を示す 。第 1クランプアーム 20は、比較的長く形成され、略「く」の字型の凹面部 20aを有す る。第 2クランプアーム 30は、比較的短く形成され、先端部に球面状の凸面部 30aを 有する。凹面部 20aは、回転軸 21、 31との関係で定位置にある任意の外径を有する 円筒状の容器に対して、常に 2点で当接点を確保する形状に形成される。すなわち 、容器 Pを把持する場合、凹面部 20aは 2点 20al及び 20a2で容器 Pと当接し、容器 Pより外径の小さい容器 P'を把持する場合は、 2点 20al '及び 20a2'で当接する。さ らに外径の小さい容器 P' 'を把持する場合、凹面部 20aは、 20al ' '、 20a2' 'で容 器 Pと当接する。一方、第 2クランプアーム 30の凸面部 30aは、容器 P、 P,、及び P,, とそれぞれ 1点 30al、 30al,、及び 30al,,で当接する。これにより、一対のクランプ アーム 20、 30は、容器 P、 P'、及び P',と常に 3点で当接する。
[0024] このように、一対のクランプアーム 20、 30を容器 Pと 3点で当接させることにより、任 意の外径を有する容器 Pを把持した際、常に凹面部 20a上に容器と当接する 2点が 独立して形成されるように、凹面部 20aの形状を形成することが可能となる。これによ り、任意の外径寸法を有する容器 Pを把持した際に、これらの中心を一致させること ができる。 [0025] また、上記のように、一対の回転軸 21、 31をギヤ 22、 32で連動させた場合、ギヤ 2 2の歯数 N1をギヤ 32の歯数 N2よりも少なく設定することにより、第 1クランプアーム 2 0の摇動量を第 2クランプアーム 30よりも大きくすることができる。これにより、凹面部 2 Oaの形状の設計を実現化することができる。
[0026] また、上記のように、異なる外径の容器 P、 P'、及び P' 'を把持した際の容器中心を 一致させるには、凹面部 20aの形状だけでなぐ他の要素も影響する。例えば、第 2ク ランプアーム 30に設けられた球面状の凸面部 30aの直径 d、ギヤ 22の歯数 N1及び ギヤ 32の歯数 N2、一対の回転軸 21、 31間の位置関係、容器 Pの中心と一方の回 転軸 21の中心との距離 Dl、等を適宜設定する必要がある。図 6に示すように、容器 Pの中心と一方の回転軸 21の中心とが回転盤 12上の同一円周方向位置にある状態 を基準とした場合、各寸法等の設定値の一例を以下に示す。図 6に示す把持装置 1 の各部位の寸法を以下のように設定すると、直径が 50mm (図 6の容器 P' ' )以上、 1 06mm (図 6の容器 P)以下の円筒状容器を、容器中心を一致させて把持することが できる。尚、本発明により、理論上は容器 Pの中心を一致させることができるが、ギヤ 2 2、 32のバックラッシュ等、機械設計上の他の要因により、現実的に完全に一致しな い場合もある。しかし、このずれは微差に過ぎず、作業工程上問題となることはほとん どない。
d= 10mm、 Nl = 18、 N2 = 22、 Dl = 100mm、
回転軸 21、 31の各中心 O、 O間の距離 D2=40mm、
1 2
回転軸 21、 31の各中心 O、 Oを結ぶ線 L1と、回転軸 21の中心 Oにおける回転盤
1 2 1
12の円周上の接線 L2とが成す角度 0 = 9°
[0027] 図 7に、本発明の効果を説明するための比較図を示す。図 7 (a)に、本発明の実施 例に係る把持装置のクランプアーム 20、 30で、異なる外径を有する円筒状の容器 P a、 Pb、 Pc、及び Pdを把持した様子を示す。一方、図 7 (b)に、径方向に離隔した一 対の回転軸 121、 131に取り付けられ、左右対称に開閉する一対のクランプアーム 1 20、 130で各容器 Pa〜Pdを把持する様子を示す (比較例)。この比較例では、各容 器とクランプアーム 120、 130と力 各クランプアーム上の 2点ずつ(計 4点)で当接し ている。 [0028] 図 7 (b)に示すように、比較例では各容器の中心を一致させることができない。具体 的には、最大外径を有する容器 Paを把持した状態(図 7 (b)の左端図)を基準とした 場合、容器 Pb、 Pc、及び Pdを把持した際には基準線 LOより、それぞれ x、 y、 zだけ ずれる。これに対し、本発明の実施例では、図 7 (a)に示すように、各容器 Pa〜Pdの 中心を一致させることができる。
[0029] 本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明す る。尚、上記の実施形態と同一の構成、機能を有する部位には同一符合を付し、説 明を省略する。
[0030] 把持装置 1の各部位の寸法は、上記に限られず、把持する容器の外径寸法や、把 持装置 1の使用用途に応じて適宜設定すればよい。例えば、上記と同様に、直径が 50mm以上、 106mm以下の円筒状容器を把持する場合、各寸法を以下のように設 定することちでさる。
d= 10mm、 Nl = 17、 N2 = 22、 Dl = 100mm、
回転軸 21、 31の各中心 O、 O間の距離 D2 = 39mm、
1 2
回転軸 21、 31の各中心 O、 Oを結ぶ線 L1と、回転軸 21の中心 Oにおける回転盤
1 2 1
12の円周上の接線 L2とが成す角度 0 = 11°
[0031] また、本発明の把持装置 1は、一対の回転軸 21、 31を径方向に離隔させているた め、これらを同心状に設けた場合と比べ、機構を簡略ィ匕することができる。よって、把 持装置 1の小型化が可能となり、上記のクランプ式搬送装置 101のように、移動系( 回転盤 12)に組み込む場合に好適に使用できる。もちろん、この把持装置 1を静止 系で使用してもよい。
[0032] また、上記の実施形態では、容器 Pの軸方向 1箇所を把持する場合を示して!/ヽるが 、例えば、 2対のクランプアームを用いて、容器 Pの軸方向に離隔した 2箇所を把持し ても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 径方向に離隔した一対の回転軸と、一方の回転軸に取り付けた第 1クランプアーム 及び他方の回転軸に取り付けた第 2クランプアーム力 なる一対のクランプアームと を備え、一対のクランプアームが閉じることにより各クランプアームの対向面で円筒状 物品を把持する把持装置において、
一対のクランプアームが、一対の回転軸との関係で定位置にある任意の外径を有 する円筒状物品に対して、第 1クランプアーム上の 2点及び第 2クランプアーム上の 1 点で当接点を常に確保する対向面形状を有することを特徴とする把持装置。
[2] 第 1クランプアームに凹面部を形成すると共に、第 2クランプアームに凸面部を形成 し、この凹面部上の 2点及び凸面部上の 1点で円筒状物品と当接させるようにした請 求項 1記載の把持装置。
[3] 各回転軸に互いに嚙合うギヤを設けると共に、何れか一方の回転軸に回転駆動力 を与えることにより、一対の回転軸を連動して回転させるようにした請求項 1記載の把 持装置。
[4] 請求項 1〜3の何れかに記載の複数の把持装置と、前記複数の把持装置を円周方 向等間隔に配した回転盤とを備え、回転盤の回転に伴って円筒状物品を把持して移 送するクランプ式搬送装置。
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