JPH0640571A - 瓶類取り出し装置およびそのハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多品種少量生産の化粧用の瓶類を、瓶類の変
更、段ボールケースの形態の変化に柔軟に対応して、効
率よく取り出す瓶類取り出し装置およびそのハンドを実
現する。 【構成】 一個又は二個以上のハンド１を有するハンド
ピッチ拡縮装置２のアームを互いにパントグラフ機構に
より連結し、そのハンド１は先端に先細着脱式ノズルを
具備し、中間部に吸い込みチューブ１２を連結した吸い
込みノズル１１が緩衝スプリング１５介してアーム２１
に保持されており、また、先細着脱式ノズルの先端に弾
性物質１３を装着し、このノズルの先端を着脱可能な円
錐形拡大部１４を装着可能な構造とし、ハンドと独立的
に取り付け可能な吸い込みチューブライン１２に真空破
壊弁を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス・陶磁器、その
他の材料で作られた瓶類を梱包用段ボールケースから取
り出す瓶類取り出し装置およびそのハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】大量生産品に属する飲料・医薬品用瓶類
をハンドリングする生産ラインでは、瓶の形状・大き
さ、段ボールケースの瓶類の収納本数も一定であるた
め、長時間の連続運転も可能である。そして、瓶類を段
ボールケースから取り出す技術は一応完成され、アンケ
ーサと称する取り出し装置として実用化されている。こ
の種自動機における瓶類の把持手段としては、（１）グ
リッパーにより把持する手段、（２）瓶口の内側または
外側から膨張したエアチューブを密着して把持する手
段、（３）天面が平らなキャップ付き瓶を真空パットで
吸着把持する手段等が知られている。一方、化粧用の瓶
類、梱包用段ボールケースは、次の点で飲料・医薬品用
瓶類とは違った取り扱い上の特徴がある。 （１）瓶の大きさ・形状に関して種類が極めて多い。
（２）デザイン面の改良、流行性などから、将来の化粧
瓶デザイン傾向の把握が困難である。（３）大量生産品
の瓶と比較してサイズが小さい。（４）瓶の肌は損傷し
やすい刷りガラス製が大部分を占め、取り扱いが難し
い。すなわち、瓶同士が押し合って搬送される、いわゆ
る「押せ押せ」の搬送方式は採れない。（５）段ボール
ケース中の瓶類は瓶の大きさにより収納本数が異なり、
また、瓶相互の接触による損傷を避けるため、一本ずつ
紙で仕切り、収納されている。従って、このような特徴
を有する多品種少量生産の化粧用の瓶類の取り出しに上
記実用化されているアンケーサを適用すると、次のよう
な問題点があった。 （１）ハンド構造と適用ワークの関係としては、ハン
ド構造がインナーグリップ方式、インナーエアチューブ
方式のものは、比較的大型の瓶類で限定された瓶口サイ
ズに対してのみ有効であり、瓶口サイズの小さいものに
は不向きである。ハンド構造がメカニカル方式のもの
は、瓶が高さ方向に揃っていることを前提としているた
め、瓶の高さが不揃いのものには適用できない。ハン
ド構造がバキューム方式のものは、天面が広く平らなキ
ャップ付き瓶類に用途が限定される。そして、ハンド
構造がインナーグリツプ方式、インナーエアチューブ方
式、メカニカル方式のものに共通することとして、瓶の
大きさの変化に柔軟に対応できず、また、ハンド構造が
複雑かつコスト高となる。更に、一般に構造上の制約か
ら外形寸法が大きく、段ボールケースの個別仕切り紙が
障害となる。 （２）ハンドのセンターピッチ拡縮方法の問題点として
は、段ボールケースに収納された瓶の配列に合わせて
ハンドのピツチを調整する場合、従来のスプリング方式
利用の拡縮装置は誤差が大きい。スプリング方式では
拡縮範囲の設定が固定的となり、頻繁な段取替えや運転
中にリアルタイムに拡縮範囲を設定・変更することはで
きない。それ故、化粧瓶をハンドリングするラインにア
ンケーサを導入しても、瓶種の多さ、段取り替えの煩雑
さから効果は期待できず、人手作業に頼っているのが実
情である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多品
種少量生産の化粧用の瓶類をハンドリングするラインに
おいて、瓶類の変更、段ボールケースの形態（ケースの
大きさ、瓶の高さ、瓶の並べ方、収納本数）の変化、す
なわち、段取り替えに柔軟に対応してラインの稼働率を
向上し、過大な人手作業を必要としない瓶類取り出し装
置およびそのハンドを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、一個又は二
個以上のハンドを有するハンドピッチ拡縮装置のアーム
を互いにパントグラフ機構により連結し、そのハンドは
先端に先細着脱式ノズルを具備し、中間部に吸い込みチ
ューブを連結した吸い込みノズルが緩衝スプリングを介
してアームに保持されており、また、先細着脱式ノズル
の先端に弾性物質を装着し、このノズルの先端を着脱可
能な円錐形拡大部を装着可能な構造とし、吸い込みチュ
ーブラインに真空破壊弁を具備することにより、達成さ
れる。

【０００５】

【作用】ノズル（又は空気式ホルダー）を保持するアー
ムがパントグラフ機構に連結されているので、このパン
トグラフ機構を拡縮することにより、ノズルピッチ（又
は空気式ホルダーのピッチ）を柔軟に調整し、瓶ピッチ
に適合させる。また、ハンドのノズル（又は空気式ホル
ダー）は着脱可能とし、段ボールケースのサイズ、瓶の
並び本数に適切に対応させる。更に、ノズル（又は空気
式ホルダー）自体のサイズを変更して、瓶口外形サイズ
の変化に対応させる。特に、胴体との寸法差が小さい瓶
口に対しては着脱式ノズル（又は空気式ホルダー）の口
径を変更して対応する。また、瓶取り出しのとき、ハン
ドはノズルが瓶肩部に接触するまで（又はホルダーが瓶
口に充分入るまで）降下するので、ハンドのノズル（又
はホルダー）には衝突避けの緩衝機構（スプリング）を
装着することによって、瓶高さの変化に対応させる。ま
た、ノズルの先端に装着した弾性物質は、吸着時のノズ
ル内部の負圧度を高めて吸引把持力を増大する。更に、
ノズルの先端部に取り付けた円錐形状等の先細着脱式ノ
ズルは、段ボールケース内の仕切り紙を左右前後に押し
広げて瓶を取り出す。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を図面により詳細に説明す
る。図１は、本発明の瓶類取り出し装置の正面図であ
り、図２は、図１の装置におけるハンドピッチ拡縮装置
の構造を示す（尚、構造を明確にするため、一部の部材
を省略している）。図３は、瓶類取り出し装置のハンド
構造図である。図４は、図３のハンドのノズルに替えて
空気圧式ホルダーを取り付けたピッチ拡縮機構を示す。
図１および図２において、１はハンド、１’は把持され
た瓶、２はパントグラフ機構のハンドピッチ拡縮機構、
３は可動支持体、４は固定枠、５は電動、ニューマチッ
ク等のロボツト装置、６は可動軸、７は化粧瓶類、８は
化粧瓶等の収納用ダンボールケース、９は収納用ダンボ
ールケースの架台、２１はパントグラフ機構のアーム、
２２はパントグラフ機構のリンク交点である。収納用ダ
ンボールケース８の化粧瓶類７の取り出しに際しては、
ロボット装置５を駆動して可動支持体３を下方に移動
し、該可動支持体３に取り付けられているハンドピッチ
拡縮機構２を移動し、これに伴って複数のハンド１を化
粧瓶類７の瓶口に接触させ、瓶を吸引把持（接触把持）
した後、ロボット装置５を再び駆動して可動支持体３を
上方に移動する。これにより化粧瓶類７の取り出しを完
了する。取り出した化粧瓶類７をベルトコンベア等の他
の機器上に移載する必要がある場合は、ロボット装置５
により、その方向に駆動する。瓶の大きさや配列態様に
より段ボールケース８に収納されている化粧瓶類７の配
列ピッチが変化する場合は、ハンド１のノズル（又は空
気圧式ホルダー）の間隔を拡縮する必要がある。その時
は、パントグラフ機構を有するハンドピッチ拡縮機構２
のアーム２１の拡縮を調整することにより、パントグラ
フ機構のリンク交点２２に取り付けられているハンド１
のノズル（又は空気圧式ホルダー）の間隔を調整する。

【０００７】次に、ハンド１の構造を図３によって説明
する。１１は吸い込みノズル、１２は吸い込みチュー
ブ、１３はスポンジ等の弾性物質、１４は着脱式ノズル
先端拡大部、１５は緩衝スプリング、１６は固定ボルト
である。ハンド１はハンドピッチ拡縮機構２に固着され
ており、この結果、可動支持体３の上下方向への移動に
伴って上下動することになる。また、吸い込みチューブ
１２はハンドと独立的に取り付ける。吸い込みノズル１
１は、対象とする瓶口をノズルに挿入して、吸い込みチ
ューブ１２を介してエア吸い込み時に発生する負圧を利
用して瓶類を吸引する。吸い込みにはブロワ（ファン）
を用いる。ノズル先端部が瓶肩部に密着して吸引状態に
なったときのノズル内圧（負圧）は、−１００ｍｍＨｇ
程度あれば十分であり、このときの吸引力として１ｋｇ
以上の力が期待できる。ここで、吸い込みノズル１１
は、吸引把持する対象に接近し、瓶に対しては瓶口をノ
ズル内に挿入して吸引把持し、また、広口容器に対して
は容器底面にノズル先端部を吸着させて吸引把持する動
作を行うものである。スポンジ等の弾性物質１３は、ノ
ズル内面の先端部に薄く貼付してノズル先端部と瓶の肩
部の間の空隙を埋めることにより、吸着時のノズル内部
の負圧度を高めて吸引把持力の増大を図るためのもので
ある。また、瓶同士の接触による擦れ傷の発生を防止す
るため、段ボールケースは瓶一個ずつ厚手の紙で仕切ら
れている。これにより瓶を密に収納できることになる
が、瓶の取り出しに支障をきたす。そこで、各ノズルの
先端部に円錐形状等の着脱式ノズル先端拡大部１４を取
り付けて、上記仕切り紙を左右前後に押し広げて瓶の取
り出しの容易化を図っている。吸い込みノズル１１の上
端部に設けられた緩衝スプリング１５は、ノズル軸方向
の衝撃力を吸収してノズルの衝突による瓶類の破損を防
止する。そして、固定ボルト１６により緩衝スプリング
１５のスプリングバネ力の調整が自由になされる。更
に、取り出した瓶類を所定位置まで移動させたとき、そ
の位置で瓶を切り離すためにノズル内圧（＝負圧）を常
圧まで瞬時に回復させる必要がある。その目的のため、
ノズルに図示してない電磁式大気開放弁からなる真空破
壊弁を設けている。他にも、ノズルが一旦取り出した瓶
を移動中に脱落し、または、取り出し損ねた場合、ノズ
ルの把持力が十分に得られない。そこで、使用している
ノズルの先端に瓶が吸い寄せられているか否かを図示し
ていない圧力センサで検知して、ノズルに装置した上記
電磁弁を作動させ、閉止する機能が設けられている。こ
の実施例においては、ノズルの先端部を円錐形状にした
が、ノズルおよびノズル先端形状部の断面を四角形とし
てもよいし、また、ノズルの先端部切口が平面以外の形
状を必要とする特殊形状の瓶の場合、瓶肩部の形状にフ
ィットした切口形状のノズルとすることも可能である。
更に、ノズルの配列も一列に限らず複数列に並べて面配
列としたハンドとして構成することもできる。

【０００８】次に、図４により、空気圧式ホルダーを保
持したピッチ拡縮機構を説明する。このピッチ拡縮機構
は、図３のハンド１の着脱式ノズル１４に替えて空気式
ホルダー１７を採用し、この空気式ホルダー１７をアー
ム先端部にエアーシリンダー（又は緩衝スプリング）１
９を介して取り付けた点が図３と相違する。パンタグラ
フ１８は、図１及び図２のハンドピッチ拡縮機構２と同
一構造、同一機能を有し、また、エアーシリンダー（又
は緩衝スプリング）１９は、同じく図３の緩衝スプリン
グ１５に相当し、エアーチューブ接続口２０には図３の
吸い込みチューブ１２が接続される。ここで、空気式ホ
ルダー１７の機能は、図３のハンド１の着脱式ノズル１
４と同様であり、また、ホルダー１７の先端部の形状
は、円錐形状あるいはその断面を四角形としてもよい
し、また、ホルダー１７の先端部切口が平面以外の形状
を必要とする特殊形状の瓶の場合、瓶肩部の形状にフィ
ットした切口形状のホルダーとすることも可能である。
更に、ホルダーの配列も一列に限らず複数列に並べて面
配列として構成することもできる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の瓶類取り
出し装置とそのハンドは、ノズル（又は空気式ホルダ
ー）を設置したパントグラフ機構を拡縮することによ
り、ノズルピッチ（又はホルダーピッチ）を柔軟に調整
でき、ピッチに適合させることができる。また、ハンド
のノズル（又は空気式ホルダー）を着脱可能としたの
で、段ボールケースのサイズ、瓶の並び本数に適切に対
応させることができる。更に、ノズル（又は空気式ホル
ダー）自体のサイズを変更することにより、瓶口外形サ
イズの変化に対応させることができる。特に、胴体との
寸法差が小さい瓶口に対しては着脱式ノズル（又は空気
式ホルダー）の口径を変更して対応できる。また、瓶取
り出しのとき、ノズルが瓶肩部に接触するまで降下する
ので、ハンドのノズルに衝突避けの緩衝機構（スプリン
グ）を装着するので、瓶高さの変化に対応させることが
できる。他にも、段ボールケースに１本ずつ仕切り収納
されている場合の取り出し障害を克服でき、段ボールケ
ース中の瓶類の整列状態が悪い場合でも取り出しが可能
となる。そして、装置が簡単なため設備が低廉ですみ、
段取り替え工数の削減が可能となり、省力化を図ること
ができる等の多くの効果を奏するものである。なお、瓶
一列（１〜１５個）を把持するに要する時間は１秒以内
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の瓶類取り出し装置の正面図である。

【図２】図１の装置におけるハンドピッチ拡縮装置の構
造を示す。

【図３】瓶類取り出し装置のハンド構造図である。

【図４】空気圧式ホルダーを保持したピッチ拡縮機構を
示す。

【符号の説明】

１ ハンド ２ パントグラフ機構のハンドピッチ拡縮機構 ３ 可動支持体 ４ 固定枠 ５ 電動、ニューマチック等のロボツト装置 ６ 可動軸 ７ 化粧瓶類 ８ 化粧瓶等の収納用ダンボールケース ９ 収納用ダンボールケースの架台 １１ 吸い込みノズル １２ 吸い込みチューブ １３ スポンジ等の弾性物質 １４ 着脱式ノズル先端拡大部 １５ 緩衝スプリング １６ 固定ボルト １７ 空気式ホルダー ２１ パントグラフ機構のアーム ２２ パントグラフ機構のリンク交点

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 次に、図４により、空気圧式ホルダーを
保持したピッチ拡縮機構を説明する。このピッチ拡縮機
構は、図３のハンド１の着脱式ノズル１４に替えて空気
圧式ホルダー１７を採用し、この空気式ホルダー１７を
アーム先端部にエアーシリンダー（又は緩衝スプリン
グ）１９を介して取り付けた点が図３と相違する。パン
タグラフ１８は、図１及び図２のハンドピッチ拡縮機構
２と同一構造、同一機能を有し、また、エアーシリンダ
ー（又は緩衝スプリング）１９は、同じく図３の緩衝ス
プリング１５に相当し、エアーチューブ接続口２０には
圧縮空気のチューブが接続される。ここで、空気圧式ホ
ルダー１７の機能は、図３のハンド１の着脱式ノズル１
４と同様であり、また、ホルダー１７の先端部の形状
は、円錐形状あるいはその断面を四角形としてもよい
し、また、ホルダー１７の先端部切口が平面以外の形状
を必要とする特殊形状の瓶の場合、瓶肩部の形状にフィ
ットした切口形状のホルダーとすることも可能である。
更に、ホルダーの配列も一列に限らず複数列に並べて面
配列として構成することもできる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一個又は二個以上のハンドを有するアー
   ムが互いにパントグラフ機構により連結されていること
   を特徴とする瓶類取り出し装置。
2. 【請求項２】 先端に先細着脱式ノズルを具備し、中間
   部に吸い込みチューブを連結した吸い込みノズルが緩衝
   スプリングを介してアームに保持されていることを特徴
   とする瓶類取り出し装置のハンド。
3. 【請求項３】 吸い込みノズルは、先細着脱式ノズルで
   あり、その先端に弾性物質を装着したことを特徴とする
   請求項２に記載の瓶類取り出し装置のハンド。
4. 【請求項４】 吸い込みチューブはハンドと独立的に取
   り付けられたことを特徴とする請求項２または請求項３
   に記載の瓶類取り出し装置のハンド。
5. 【請求項５】 吸い込みチューブラインに真空破壊弁を
   具備することを特徴とする請求項２から請求項４のいず
   れかに記載の瓶類取り出し装置のハンド。
6. 【請求項６】 アーム先端部に空気式ホルダーがエアシ
   リンダーないしは緩衝スプリングを介して保持されるこ
   とを特徴とする瓶類取り出し装置のハンド。