JP2012126426A - 吸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着体を移動自在に支持すると共に、吸着体から被吸着物への吸着力を確保することのできる吸着装置を提供する。
【解決手段】本吸着装置１は、直線的に延びる筒状の吸引ノズル２５と、該吸引ノズル２５の上壁に設けた長手方向に延びる溝部２７と、吸引ノズル２５の溝部２７を塞ぐように張設される薄板状バネ鋼２７と、吸引ノズル２５内と連通し薄板状バネ鋼２７に沿って移動自在の吸着体２と、を備えているので、吸着体２を吸引ノズル２５により移動自在に支持できると共に、吸着体２から被吸着物への吸着力を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、包装用の袋の端部を開口する際に、該端部を吸着する吸着装置に関するものである。

例えば、特許文献１に係る自動包装機の開袋装置には、袋の上側に左右一対の上吸い口が上下動するように設けられ、袋の下側に下吸い口が設けられており、コンベヤにて搬入されてきた扁平状の袋の下側を下吸い口で吸着すると共に袋の上側を各上吸い口で吸着して、各上吸い口を上昇させることにより袋の開口部が開かれ、しかも、各上吸い口の間隔が、袋の大きさによって変えられる吸着装置が採用されている。

特許第３６２２０９２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に係る開袋装置に採用された吸着装置では、各上吸い口に、吸引用ホースがそれぞれ連結されているために、各吸引用ホースの取り扱いが煩雑であり改善する余地がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吸着体を移動自在に支持すると共に、吸着体から被吸着物への吸着力を確保することのできる吸着装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、直線的に延びる筒状の吸引ノズルと、該吸引ノズルの周壁に設けた長手方向に延びる溝部と、前記吸引ノズルの前記溝部を塞ぐように張設される板状バネ鋼と、前記吸引ノズル内と連通し前記板状バネ鋼に沿って移動自在の吸着体と、を備えたことを特徴とするものである。
請求項１の発明では、吸着体は吸引ノズルの溝部を塞ぐ板状バネ鋼に沿って案内されるので、吸着体は吸引ノズルにより移動自在に支持されると共に、吸引ノズルから吸着体への吸引力を確保することができる。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記吸引ノズル内には、前記吸着体が螺合され、一端にサーボモータの回転軸が連結されるシャフトが設けられることを特徴とするものである。
請求項２の発明では、シャフトを回転駆動させることで、吸着体を吸引ノズルの長手方向に延びる溝部に沿って移動させることができる。

請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明において、前記吸着体は、前記吸引ノズル内にスライド可能に配置され、前記シャフトのねじ部に螺合される筒状の螺合本体部と、該螺合本体部と前記板状バネ鋼を介して連結されると共に前記吸引ノズル外に配置され、前記螺合本体部内と連通される複数の吸口を有する吸口部とからなることを特徴とするものである。
請求項３の発明では、吸着体をシャフトの回転駆動によって移動自在にすると共に、吸引ノズルからの吸引力を低下させることなく吸着体の吸口部の吸口に伝達することができる。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した発明において、前記各吸口は、前記吸口部に設けた隆起部の上面に設けられ、該隆起部には、該隆起部の高さより高いゴム輪が嵌合されることを特徴とするものである。
請求項４の発明では、各吸口による被吸着物への吸着力を高めることができる。

請求項５に記載した発明は、請求項２〜４のいずれかに記載した発明において、前記吸引ノズルには、その一端に前記サーボモータの本体部が連結され、その他端に吸引用ホースが連結されることを特徴とするものである。
請求項５の発明では、吸着体を移動自在に支持する吸引ノズルの端部に吸引用ホースを連結するので、構造が複雑化しない。

請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれかに記載した発明において、前記吸着体は、前記板状バネ鋼に沿って、互いに接離自在に左右一対設けられることを特徴とするものである。
請求項６の発明では、包装機の開袋装置に採用される吸着装置として最適となる。

本発明の吸着装置では、吸着体を吸引ノズルにより移動自在に支持できると共に、吸着体から被吸着物への吸着力を確保することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る吸着装置の分解斜視図である。 図２は、吸着体の螺合本体部の斜視図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４は、吸着体の吸口部の斜視図である。 図５は、図４の吸口部の上面図である。 図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図７は、図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図８は、吸着体が板状バネ鋼に沿って配置された状態を示す斜視図である。 図９は、本吸着装置が採用された開袋装置の斜視図である。 図１０は、本吸着装置により袋の端部が吸着されて開口される様子を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図１０に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る吸着装置１は、図１に示すように、直線的に延びる筒状の吸引ノズル２５と、該吸引ノズル２５の周壁に設けた長手方向に延びる溝部２６と、吸引ノズル２５の溝部２６を塞ぐように張設される薄板状バネ鋼２７と、吸引ノズル２５内と連通し薄板状バネ鋼２７に沿って移動自在の吸着体２とを備えており、本実施の形態では、例えば、吸引ノズル２５の溝部２６に張設される薄板状バネ鋼２７に沿って左右一対の吸着体２、２が互いに接離自在に移動されるように構成される。
なお、本発明の実施の形態に係る吸着装置１では、必要に応じて、１個、または３個以上の吸着体２を吸引ノズル２５の溝部２６に張設された薄板状バネ鋼２７に沿って任意の位置に移動自在にする構成を採用することも勿論可能である。

吸引ノズル２５は、図１に示すように、断面矩形の筒状で直線的に延び、その上壁の長手方向全域にスリット状の溝部２６が形成される。吸引ノズル２５の溝部２６には、該溝部２６を塞ぐように薄板状バネ鋼２７が配設される。吸引ノズル２５の内部にはシャフト３０が延びる。該シャフト３０には、螺旋方向が互いに反対方向である雄ねじ部（図示略）がそれぞれ形成される。シャフト３０の一端には連結部材３２を介して吸着体移動用サーボモータ３３の回転軸３３ａが連結される。また、吸引ノズル２５の両端には蓋部材３５ａ、３５ｂがそれぞれ嵌合される。一方の蓋部材３５ａに吸着体移動用サーボモータ３３の本体部が固定され、その回転軸３３ａが蓋部材３５ａの開口部３６ａに挿入されて連結部材３２を介してシャフト３０の一端に連結される。他方の蓋部材３５ｂには吸引用の開口部３６ｂが備えられ、該開口部３６ｂに吸引用ホース６４が連結される。

吸着体２は、図１に示すように、合成樹脂製で形成され、吸引ノズル２５内にスライド可能に配置され、シャフト３０の雄ねじ部に螺合される筒状の螺合本体部３７と、該螺合本体部３７に薄板状バネ鋼２７を介して連結されると共に吸引ノズル２５外に配置され、螺合本体部３７内と連通される複数の吸口６０を有する吸口部３８とを連結して構成される。

螺合本体部３７は、図１〜図３に示すように、所定長さの筒状に形成され、一端の内部にシャフト３０の雄ねじ部に螺合される雌ねじ部４０を有する円板状の螺合部４１が回転不能に、且つ軸方向に移動不能に嵌合される。該螺合部４１はその中央に雌ねじ部４０が形成され、該雌ねじ部４０の周りに通気のための湾曲状の開口部４２、４２が２箇所設けられる。なお、円形状の開口部４２を複数設けてもよい。該螺合部４１の外周面には回り止めのための平面部４３、４３が対向して設けられる。一方、螺合本体部３７の、螺合部４１の嵌合部位にも螺合部４１の各平面部４３、４３が当接する平面部４４、４４が対向して形成される。螺合本体部３７の上部には所定幅で軸方向に沿ってなだらかな山状に突起する突起部４５が形成される。該突起部４５の幅は、吸引ノズル２５の溝部２６の幅よりも狭く薄板状バネ鋼２７の幅と略同一に設定される。該突起部４５の内部は螺合本体部３７の内壁面から凹設４８されている。該突起部４５には、凹設部分４８を横切り幅方向に向かって貫通する貫通孔４６、４６が支柱４７、４７を境に前後に２箇所設けられている。このようにして、突起部４５の各貫通孔４６、４６が螺合本体部３７の内部と連通するようになる。

吸口部３８は、図１、図４〜図７に示すように、所定厚の板状に形成される。吸口部３８の水平面５０上には平面視矩形状の隆起部５５が隆起される。該隆起部５５の内部には空間５６が形成され、該空間５６は吸口部３８本体に至るまで連続される。吸口部３８の下面には、螺合本体部３７の突起部４５を収容する軸方向になだらかな山状を呈する凹部５７が形成される。該山状の凹部５７の両壁面にはそれぞれ開口部５８が形成され、図６から解るように、各開口部５８が前記空間５６に連通される。隆起部５５の上壁部５９には内部の空間５６に連通する複数の吸口６０が形成される。このようにして、螺合本体部３７の凹部５７の両壁面に設けた開口部５８、５８と、隆起部５５の各吸口６０とが空間５６を介して連通するようになる。また、吸口部３８には、長手方向に間隔を置いて２箇所幅方向に向かって貫通する貫通孔５１、５１が形成される。該貫通孔５１、５１は各開口部５８及び凹部５７を横切るように貫通される。隆起部５５の外周面には全周に亘って延びる環状突起６１が上下方向に間隔を置いて複数形成される。該隆起部５５にはゴム輪６２が嵌合される。ゴム輪６２の高さは隆起部５５の高さよりも高く形成される。なお、隆起部５５の外周面に設けた複数の環状突起６１によりゴム輪６２を強固に隆起部５５に嵌合することが可能になる。

そして、図１に示すように、吸引ノズル２５の内部にシャフト３０の各雄ねじ部に螺合された螺合本体部３７をそれぞれスライド自在に配置して、各螺合本体部３７の突起部４５を吸引ノズル２５の溝部２６から外部に露出させる。このとき、各吸着体２、２を、その吸口部３８に設けた隆起部５５が互いに近接するように配置する。
また、薄板状バネ鋼２７は、各螺合本体部３７の突起部４５に沿い、且つ吸引ノズル２５の溝部２６を覆うように配置され、薄板状バネ鋼２７の両端部が吸引ノズル２５の両端部に嵌合された各蓋部材３５ａ、３５ｂと抑え部材６３、６３との間に固定される。そして、各螺合本体部３７と各吸口部３８とを、螺合本体部３７の突起部４５と吸口部３８の凹部５７との間に薄板状バネ鋼２７を介装して連結する。詳しくは、図８に示すように、適宜図２及び図４も参照しながら、吸口部３８の一側面に開口した貫通孔５１、５１から取付ネジ６５、６５をそれぞれ挿入し、螺合本体部３７の突起部４５に設けた貫通孔４６、４６を挿通して吸口部３８の他側面に開口した貫通孔５１、５１から各取付ネジ６５、６５の先端ねじ部を突出させる。続いて、各取付ネジ６５、６５の先端ねじ部を、吸口部３８の他側面に当接された矩形状の取付プレート６６の両端部に設けたねじ孔にそれぞれ螺合すると共に、さらに各取付ネジ６５、６５の先端ねじ部にナット６８、６８をそれぞれ螺合することで、螺合本体部３７と吸口部３８とを連結する。その結果、各螺合本体部３７の突起部４５に設けた各貫通孔４６、４６と、各吸口部３８の凹部５７の両壁面に設けた各開口部５８、５８とが連通することで、各螺合本体部３７内、ひいては吸引ノズル２５内と各吸口部３８の各吸口６０とが連通する。

これにより、吸着体移動用サーボモータ３３が回転駆動されると、シャフト３０が回転され、左右一対の吸着体２、２が薄板状バネ鋼２７に沿って接離自在に移動する。この時、吸引ノズル２５の溝部２６は、薄板状バネ鋼２７により閉塞されるので、吸引ノズル２５から各吸着体２への吸引力を確保することができる。

上述した本発明の実施の形態に係る吸着装置１は、例えば、図９に示すように、搬入されてきた袋１００（図１０参照）を開口する包装機の開袋装置に採用される。以下に詳細を説明するが、説明の便宜上、図９において、図視右方を後方、図視左方を前方として説明する。

例えば、開袋装置は、図９に示すように、前後方向にそれぞれ延びる左右一対の長手側棒材４、４と、左右方向にそれぞれ延びる前後一対の短手側棒材５、５とからなる上面視長方形の枠体６を備えている。該各長手側棒材４、４の上面にそれぞれ設けたレール４ａ、４ａ上に上部板７が掛け渡されている。上部板７の両端部には支柱１０、１０がそれぞれ垂設される。また、一方の長手側棒材４の前方寄りには上部板７と共に各支柱１０、１０を前後方向に移動させる前後移動用サーボモータ１１が配置される。該前後移動用サーボモータ１１の回転力は、複数の従動プーリ１２ａ及び伝達ベルト１３ａに伝達される。該伝達ベルト１３ａの途中部位が上部板７の両端に設けた係合部１５、１５に係合される。これにより、前後移動用サーボモータ１１が回転駆動すると、複数の従動プーリ１２ａ及び伝達ベルト１３ａが回転して上部板７が各レール４ａ、４ａ上を前後方向に沿って移動する共に各支柱１０、１０が前後方向に移動する。

上部板７の両端部からそれぞれ垂設させた支柱１０、１０の前面に、本発明の実施形態に係る吸着装置１、１が上下一対掛け渡されている。上部板７上で、前後移動用サーボモータ１１が配置される一端側に、上下一対の吸着装置１、１を互いに接離自在に移動させる上下移動用サーボモータ１６が配置される。該上下移動用サーボモータ１６の回転力は、複数の従動プーリ１２ｂ及び伝達ベルト１３ｂに伝達される。なお、各吸着装置１、１が伝達ベルト１３ｂの支柱１０の前面側にそれぞれ係合されるが、その係合機構は、伝達ベルト１３ｂの移動に対して上下一対の吸着装置１、１が接離自在となるように構成される。これにより、上下移動用サーボモータ１６が回転駆動すると、複数の従動プーリ１２ｂ及び伝達ベルト１３ｂが回転して上下一対の吸着装置１、１が接離自在に移動する。

前側の短手側棒材５には、搬入されて来た袋１００（図１０参照）を支持する支持部材１７が固定されている。該支持部材１７は、前側の短手側棒材５に上端が固定される左右一対の棒材１８、１８と、各棒材１８、１８の下端を連結する第１連結棒材１９と、各棒材１８、１８の下端から前後方向にそれぞれ延びる各第２連結棒材２０、２０と、第１連結部材１９及び各第２連結部材２０、２０上に固定される支持板材２１とからなる。なお、支持板材２１上には、前後方向に延びるＬ字状ガイド部材２１ａが左右方向に間隔を置いて２箇所固定されている。

そして、開袋装置では、まず、袋１００の大きさに合せて、本発明の実施の形態に係る吸着装置１、１の左右一対の吸着体２、２の間隔を調整する。調整する際には、吸着体移動用サーボモータ３３を駆動させて、左右一対の吸着体２、２をそれぞれ任意の位置にスライドさせる。

次に、上下移動用サーボモータ１６及び前後移動用サーボモータ１１が駆動されると共に吸引ノズル２５内への吸引が開始される。そして、図１０に示すように、支持部材１７の支持板材２１上に袋１００が搬入されるが、袋１００はその端部１０１が支持板材２１の後端から若干突出する状態で搬入される。その後、上下一対の吸着装置１、１が前方に向かって移動しながら互いに接近して、上下一対の吸着装置１、１の各吸着体２、２（吸口部３８、３８）の隆起部５５、５５が袋１００の端部１０１を上下から挟み込み、袋１００の端部１０１を各吸口部３８、３８（隆起部５５、５５）の各吸口６０から吸引することで、袋１００の端部１０１が各吸着体２、２に吸着される。なお、各吸着体２、２の吸口部３８、３８の隆起部５５には該隆起部５５の高さよりも高いゴム輪６２が嵌合されているために、各吸口６０への袋１００の吸着力を高めることができる。

ところで、吸引ノズル２５内からの吸引力は、各吸着体２の螺合本体部３７内から螺合本体部３７の突起部４５に設けた各貫通孔４６及び吸口部３８内の空間５６を経由して隆起部５５の上壁部５９に設けた各吸口６０まで伝達される。

次に、図１０に示すように、各吸口６０からの吸引を維持しながら、上下一対の吸着装置１、１が後方に向かって移動しながら互いに遠退させると、袋１００の端部１０１が開口する。その後、次の工程で袋１００の中に製品の詰め込みが行われる。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る吸着装置１によれば、各吸着体２、２は、吸引ノズル２５と連通し該吸引ノズル２５により移動自在（接離自在）に支持されると共に、吸引ノズル２５の溝部２６を塞ぐように張設された薄板状バネ鋼２７に沿って案内されるので、各吸着体２、２にそれぞれ吸引用ホースを連結する必要がなく、各吸着体２、２から被吸着物、ここでは袋１００への吸着力を確保することができる。また、各吸着体２、２の吸口部３８には上面に複数の吸口６０を有する隆起部５５が設けられ、該隆起部５５に、該隆起部５５の高さより高いゴム輪６２が嵌合されるので、各吸口６０への袋１００の吸着力を高めることができる。

さらに、本発明の実施の形態に係る吸着装置１を包装機の開袋装置に採用して、互いに接離自在の左右一対の吸着体２、２を備えた本吸着装置１、１を、互い接離自在に上下一対設ければ、袋１００の大きさが異なった場合でも容易に対応することができる。

１ 吸着装置，２ 吸着体，２５ 吸引ノズル，２７ 薄板状バネ鋼，３０ シャフト，３３ 吸着体移動用サーボモータ，３７ 螺合本体部，３８ 吸口部，４０ 雌ねじ部，４１ 螺合部，５５ 隆起部，６０ 吸口，６２ ゴム輪，６４ 吸引用ホース

Claims (6)

1. 直線的に延びる筒状の吸引ノズルと、
   該吸引ノズルの周壁に設けた長手方向に延びる溝部と、
   前記吸引ノズルの前記溝部を塞ぐように張設される板状バネ鋼と、
   前記吸引ノズル内と連通し前記板状バネ鋼に沿って移動自在の吸着体と、
   を備えたことを特徴とする吸着装置。
2. 前記吸引ノズル内には、前記吸着体が螺合され、一端にサーボモータの回転軸が連結されるシャフトが設けられることを特徴とする請求項１に記載の吸着装置。
3. 前記吸着体は、前記吸引ノズル内にスライド可能に配置され、前記シャフトのねじ部に螺合される筒状の螺合本体部と、該螺合本体部と前記板状バネ鋼を介して連結されると共に前記吸引ノズル外に配置され、前記螺合本体部内と連通される複数の吸口を有する吸口部とからなることを特徴とする請求項２に記載の吸着装置。
4. 前記各吸口は、前記吸口部に設けた隆起部の上面に設けられ、該隆起部には、該隆起部の高さより高いゴム輪が嵌合されることを特徴とする請求項３に記載の吸着装置。
5. 前記吸引ノズルには、その一端に前記サーボモータの本体部が連結され、その他端に吸引用ホースが連結されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の吸着装置。
6. 前記吸着体は、前記板状バネ鋼に沿って、互いに接離自在に左右一対設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の吸着装置。

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