JPH07276279A

JPH07276279A - 自己完結型物品把持装置

Info

Publication number: JPH07276279A
Application number: JP7081761A
Authority: JP
Inventors: Andrew E Mojden; エリックモイデンアンドリュー; Richard P Hoinacki; ポールホイナッキリチャード; Wayne Muhr; ムアーウェイン; Robert L Reinhardt; リンラインハルトロバート
Original assignee: Fleetwood Systems Inc
Current assignee: Fleetwood Systems Inc
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1995-10-24
Also published as: CA2143891A1; EP0671351B1; US5524947A; AU1349495A; DE69502522D1; AU677142B2; DE69502522T2; EP0671351A1

Abstract

(57)【要約】【目的】整列された缶エンド等の物品の集合体を取り扱
うための新規な自己完結型物品把持装置を提供する。【構成】フレーム（６０）と、フレームに取り付けられ
た昇降装置（１６）と、その昇降装置から吊り下がって
おり、かつ、長手方向の軸線（２０）を中心に回動自在
な長軸（１８）と、その軸に操作可能に取り付けられ、
物品の集合体を把持、釈放する把持部材（１４）と、カ
ム（８０）とカムフォロワ（５２、５４）を備えた把持
部材（１４）の開閉手段とによって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、缶エンド等の物品を
取り扱うための物品取扱装置に関し、より詳言すれば、
重ね合わされた缶エンド等の物品集合体を或る場所から
他の場所へ選択的に搬送する新規な自己完結型摘かみ置
き装置つまり物品把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】缶エンド等を取り扱う物品取扱装置で
は、比較的大量の物品を、比較的高速で製造工程、包装
工程及び物品を利用する装置等の種々の場所間を搬送す
ることが要求される。缶エンド等の物品は、垂直に整列
した状態で所定数のグループとして取り扱う場合があ
り、多くの場合、こうしたグループまたはしばしばグル
ープと呼ばれる缶エンドの「スティック」を、平行でか
つ相互に離間した関連する物品取扱装置の物品搬送レー
ン間で移動することが必要となる。

【０００３】従来から、種々の設計の物品把持装置が、
缶エンドのスティックのグループまたはスタックされた
物品の同様のグループを搬送するために用いられてい
る。一つの用途において、それらの物品は収納トレイに
対して交互に搬入、搬出される。また、他の用途におい
ては、缶エンドは、単一の把持装置により缶エンドの包
装装置へ向けて設けられた複数のレーン間に移送され
る。前者は、例えば出願人が所有する１９９０年１２月
２５日にモイデン等(Mojden et al.) に付与されたアメ
リカ特許第４、９７９、８７０号、及び出願人が所有す
る「自動物品取扱装置」に関する１９９２年１１月２０
日出願のアメリカ特許出願第０７／９８４，１８１号及
び「物品取り扱いシステムの搬入装置」に関する１９９
３年１月２９日出願のアメリカ特許出願第０８／０１
１，３８１号に示され、後者は、出願人が所有する１９
９２年６月９日にモイデン等に付与されたアメリカ特許
第５，１１９，６１７号に示されている。

【０００４】上記の特許及び特許出願に示された装置に
は、複数の把持装置が、物品取扱装置の複数のレーンに
対して動作するように設けられているものがある。この
ように、ある場合には、複数の相互に異なる把持装置
が、複数のレーンに対して移動可能に設けられており、
いかなる場合にも二以上の把持装置が移送動作を行うこ
とが出来るようにしている。複数のレーンを持つ袋詰め
装置においては、装置の複数のレーンに対して移送動作
を行う単一の把持装置が示されている。また、ある場合
には、把持装置を各レーンに対して開閉する作動手段ま
たは作動機構が、関連してまたはレーン自体に隣接して
物理的に取り付けられており、作動手段または作動機構
が、関連するレーンと同様に、複数のそれぞれに異なる
把持装置の顎または物品把持手段の開閉動作を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の特許
及び特許出願に記載された装置を、デザイン的及び構造
的に優れたものとする、新規で、改良された物品把持装
置を提供しようとするものである。

【０００６】本発明の第２の目的は、整列された缶エン
ド等の物品の集合体を取り扱うための新規な物品把持装
置を提供することにある。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明による物品把持装
置は、物品を重ね合わせた長尺集合体を把持し、持ち上
げ、置き、解放する装置であって、その装置が、フレー
ムと、そのフレームに取り付けた昇降機構と、その昇降
機構から吊り下がり、かつ、長手方向の軸線を中心にし
て回動自由な長軸と、前記物品集合体を把持し、放すた
めに、前記長軸に操作可能に取り付けた把持機構とから
成り、前記昇降機構によって前記長軸が前記フレームに
対して昇降することにより、前記把持機構に昇降及び位
置決めが生じることを特徴とするものである。

【０００８】更に、本発明のによる物品把持装置は、物
品を重ね合わせた長尺集合体を把持し、解放する装置で
あって、その装置が、長手方向の軸線を中心にして回動
自由な長軸と、前記物品集合体を把持するための一対の
長尺把持部材と、前記長軸に回転自由に取り付けられて
いる一方、前記把持部材に連結して、把持部材の少くと
も一方を動かして前記物品集合体を把持するための一対
のアームと、前記把持部材の少くとも一方を動かす方向
にまわすために前記アームを付勢する付勢手段と、前記
把持部材を開放位置と閉止位置との間で動かすためにカ
ム軸に支持されたカムと、前記アームに取り付けられた
カムフォロワとを備えたカム機構とから成り、前記カム
が把持部材開放位置にあるときに、前記把持部材を開放
位置に動かす方向に前記アームの少くとも一方を回動さ
せて前記付勢手段に抗して前記カムフォロワをカムに応
動させ、前記カムが把持部材閉止位置にあるときに、前
記把持部材の少くとも一方を閉止位置に動かす方向に前
記アームを回動させるための前記付勢手段による付勢を
許容する、ことを特徴とするものである。

【０００９】更に、本発明による物品把持装置は、前記
長軸に昇降装置を連結して、前記長軸が長手方向の軸線
に対して略垂直に昇降するようにしたものを提供する。

【００１０】

【作用】この発明では、回動自由な長軸に回動可能な一
対の把持部材が取り付けられ、更に、それらの把持部材
にカムフォロワが取り付けられている一方、軸線の長手
方向に延びるカム軸に一乃至複数のカムが取り付けられ
ているため、それらのカムの動作にカムフォロワが応動
することによって、把持部材が開閉し、その閉止により
部品がその間に把持され、その解放により物品が釈放さ
れる。

【００１１】更に、この把持手段には可動フレームに合
うように寸法が調整された昇降手段が搭載されており、
その昇降手段は、カム機構と連動するから、一乃至複数
のレーン及び／またはトレイ内の物品に対して把持部材
を昇降させることができるばかりでなく、それらの物品
を把持することができ、更に、それらの物品をレーン及
び／またはトレイ内の複数の位置に動かすことができ
る。

【００１２】

【実施例】図について説明すれば、図１及び図２で示す
ように、自己完結型物品把持装置１０は、整列された缶
エンド等の物品の細長い集合体１２（図２の破線で表
示）を包囲した状態で把持し、釈放する機能を有し、整
列された缶エンドで構成される集合体は、しばしば「ス
ティック」と呼ばれる。一般に、把持装置１０は、二つ
の装置で構成されており、これらのうちの第一の装置
は、把持・釈放装置１４であり、第二の装置は、昇降装
置１６である。前者の把持・釈放装置１４は、物品１２
のスティックまたはグループを交互に包囲して係合把持
し、これ釈放するように構成され、昇降装置１６は、物
品を搬入、搬出するレーンまたは収納トレイもしくはこ
れらと同様の装置に対して、把持・釈放装置１４を昇降
させる。

【００１３】残りの図面（とりわけ図５）を参照すれ
ば、把持・釈放装置１４は、長軸１８を有し、この長軸
１８は、長手方向の軸線２０に沿って設けられている。
図示の実施例において、長軸１８は、本質的に中央構造
部材または物品把持・釈放装置１４の「基本構造」を規
定する。一対の、略対称に形成、配置されたアーム２２
及び２４で構成されるアーム手段は、長手方向の軸線２
０を中心として双方向に回動可能に長軸１８に取り付け
られる。これらのアーム２２及び２４には、長尺把持部
材または物品把持具２６及び２８が取り付けられてお
り、これらは、物品の集合体１２を包囲して把持し得る
形状及び配置となっている。

【００１４】圧縮スプリング５１で構成される第一の付
勢手段は、各アーム２２及び２４の上向き延長部間に配
置され、長尺把持部材２６及び２８を相互に接近させる
方向に移動するようにアームを付勢して、図３及び図４
に示すように、長尺把持部材２６及び２８によって物品
を把持する。

【００１５】図示の実施例において、三対の回動アーム
２２及び２４及びそれぞれに関連する圧縮スプリング５
１は、長軸１８の長手方向に沿って離間して取り付けら
れ、離間配置された長尺把持部材２６及び２８と同様に
結合されて、長尺把持部材２６及び２８を支持し、アー
ムが長軸１８に対して回動する時に、これらを互いに近
接及び離間する方向に回動させる。図１において、第二
及び第三の回動アームは、それぞれ全体を参照符号２２
ａ及び２２ｂで示されている。図示の実施例において、
アーム２２及び２４は、比較的剛性の（好ましくはスチ
ール製の）プレート３０、３２に取り付けられ、長尺把
持部材２６及び２８は、適当な係止具３４、３６等によ
り取り付けられる。図示のように、好ましくは金属また
はスチールプレート３８、４０で構成する細長い剛性部
材は、長尺把持部材２６及び２８の上側部分に剛性を付
加するとともに、プレート３０及び３２を介してアーム
２２及び２４に結合される。

【００１６】長尺把持部材２６及び２８は、好ましくは
剛性のプラスチック材料で形成される細長く、平坦な矩
形部材であり、図示の実施例においては、好ましくは透
明であり、オペレータがこれを通してスティックまたは
他の物品の把持、釈放状態を観察できるように構成す
る。物品またはスティック１２の把持及び持ち上げを容
易にするために、長尺把持部材２６及び２８の下端部に
は、内向き湾曲または折曲面４２、４４が形成されてい
る。さらに、長尺把持部材２６及び２８内において、物
品の集合体またはスティックの軸方向の両端を保持する
ために、付加的な端部保持部材または端部保持プレート
４６、４８が、各長尺把持部材２６及び２８の両軸線方
向の端部近傍に取付固定される。

【００１７】本発明のもう一つの特徴によれば、カム手
段またはカム装置５０は、カム軸６１に動作可能に取り
付けられ、把持部材開放位置（図示せず）と把持部材閉
止位置（図３及び図４参照）との間を移動する。このカ
ム装置５０とともに動作するために、カムフォロア手段
が、アーム２２、２４にそれぞれ取り付けられる。図示
の実施例において、カムフォロア手段は、一対のカムフ
ォロアローラ部材５２、５４で形成され、これらのそれ
ぞれは各アーム２２、２４に取り付けられる。これらの
カムフォロアローラ部材５２、５４は、カム手段５０に
追随しまたは応動してアーム２２、２４を回動変位させ
る。従って、カム手段５０が把持部材の開放位置にある
時に、カムフォロアローラ部材５２、５４は、把持部材
２６、２８を離間する方向に第一の付勢手段５１に抗し
て変位させる。カムフォロアローラ部材５２、５４は、
カム手段５０が把持部材閉止位置にあるときに、これに
応じて、付勢手段またはスプリング５１によって、アー
ム２２、２４を図３及び図４に示す相互に接近した位置
に変位させる。

【００１８】第一のアクチュエータまたはカムアクチュ
エータ手段もしくは装置５６は、回動軸１８により支持
され、カム軸６１を介して、カム手段または装置５０を
把持部材開放位置と把持部材閉止位置の間で変位させ
る。好ましくは、第一のアクチュエータ５６は、ピスト
ン及びシリンダで構成され、カム手段を以下の要領で移
動させる。

【００１９】カム手段または装置５０の動作について説
明すれば、カム手段または装置５０は、細長いカム軸６
１を有し、このカム軸６１は、ベアリングブロック部材
６８により長軸１８に取り付けられ、または、長軸１８
から懸架される。好ましくは、二つのベアリングブロッ
ク部材６８を近接して把持部材１４の軸方向端部の両側
に配置する。なお、カムフォロア手段またはローラ５
２、５４は、上述のように把持部材１４の長さ方向に沿
って離間して配置される三対のアーム２２、２４のそれ
ぞれについて設けられる。

【００２０】少なくとも一つ、図示の例において実質的
に同一な三つのカム部材８０は、カム軸の長手方向に離
間されてカム軸６１に取り付けられ、それぞれが三対の
アーム２２、２４のそれぞれに連関するカムフォロアロ
ーラ５２、５４にそれぞれ動作可能に係合している。図
示の実施例において、各カム部材８０は、第一及び第二
の軸線方向に離間し、円筒状部分８２、８４によって規
定されるカム面を有しているとともに、二つの円筒状部
分８２、８４の間を連結する円錐台状部８６を有してい
る。

【００２１】動作において、カムフォロアローラ５２、
５４は、小径部８２から大径部８４に向かってカム部材
８０に追随すると、アーム２２、２４はそれぞれ逆方
向、外向きに回動され、各スプリング５１の付勢力に抗
して把持部材２６、２８を開放して、物品またはスティ
ック１２の装入を可能とする。一方、カムフォロアロー
ラ５２、５４が大径部８４から小径部８２に向かってカ
ム面８０を移動すると、アームは、スプリング５１の付
勢力により閉止位置に復帰して、図３及び図４に示すよ
うに物品またはスティック５１に係合する。

【００２２】昇降装置１６は、長軸１８に動作可能に結
合し、長軸１８を双方向に移動可能として、把持装置１
４全体を長軸１８の長手方向軸線２０に対して垂直な方
向に移動させる。図示の実施例において、昇降装置１６
は、フレーム部材または部分６０を有しており、このフ
レーム部材６０には、実質的に同一で離間配置されるベ
アリングブロック装置５９、６３の各対の第一または固
定部材６２が取り付けられる。ベアリングブロック部材
の各対には、相対的に摺動可能な部材６４が設けられ
る。相対的に摺動可能な部材６４は、長軸１８の軸線２
０に対してほぼ垂直な方向（矢印６５で示す）に双方向
に摺動可能に取り付けられる。

【００２３】各ベアリングブロック装置の相対的摺動部
材６４は、長軸１８に動作可能に結合される。図示の実
施例において、この結合は、それぞれブラケット６６及
びベアリングブロック６８により形成される。前述のよ
うに、各ベアリングブロック６８は、各長軸１８とカム
装置５０の軸部６１を収容するための平行で、離間した
貫通孔を有している。

【００２４】第二のアクチュエータまたは昇降アクチュ
エータ手段または装置７１は、ピストン及びフレーム６
０に一端が取り付け固定されたシリンダ７０を有し、こ
のシリンダ７０の他端は、矢印７５で示すように細長い
軸７４を移動させるように結合される。軸７４の両端
は、一対の略Ｌ字状のクランクアーム部材７６のそれぞ
れの一端に結合されている。各クランクアーム部材７６
はその中間部においてフレーム６０に回動可能に結合さ
れ、フレーム６０に対して回動する（矢印７７参照）。
クランクアーム部材７６の両端は、ベアリングブロック
装置の可動部材６４に結合され、軸７４の水平方向の動
作に応じてこれらの部材を垂直方向に移動させる。リン
ク７２、軸７４及びクランクアーム７６は、全体として
ピストンとシリンダを可動摺動部材６４または各ベアリ
ングブロック装置に結合するリンク手段または装置を構
成する。従って、昇降装置１６は、本発明の把持装置１
０の搭載型または自立型パーツを構成する。

【００２５】このカム面８０のカムフォロアローラ５
２、５４に対する移動は、カムアクチュエータ手段また
は装置５６によって行われ、このカムアクチュエータ手
段５６は、上述のようにピストンとシリンダによって構
成される。ピストン及びシリンダ５６は、ブラケット８
８に取り付けられ、一方ブラケット８８は、長軸１８の
端部から懸架される。ピストン及びシリンダ５６のピス
トン部は、カム軸６１の軸方向端部に結合される。

【００２６】好ましくは、昇降装置１６のカム軸６１及
び軸部７４の双方には、フェイルセーフ位置決め手段が
設けられている。このフェイルセーフ位置決め手段は、
ピストン及びシリンダ５６及び７０の一方に対する動力
が失われた時に、軸６１、７４を所定のフェイルセーフ
位置に配置する。カム軸６１の場合、フェイルセーフ位
置は、アーム２２、２４の閉止位置である。この結果、
把持部材２６、２８も閉止位置となり、物品またはステ
ィック１２（把持されている場合）を保持する。これ
は、カム軸６１を包囲し、カム軸６１に結合された固定
カラー９２と、ベアリングブロック６８および圧縮スプ
リング９０との間に介挿された付加カラーまたはスペー
サ９３との間に圧力を付与する圧縮スプリング９０とに
よって行われる。これにより、軸は、各対のカムフォロ
アローラ５２、５４の間の小径のカム面８２に向かって
移動される。これにより、各対のアーム２２、２４と関
連する圧縮スプリング５１により閉止位置に付勢するこ
とが可能となる。

【００２７】軸７４の場合、同様の圧縮スプリング９４
が、軸７４に固定されたカラー９６と、軸７４を移動自
在に収容する孔を形成するとともに、ピストン及びシリ
ンダ７０のシリンダ部の固定端部を昇降フレーム６０に
取り付けるブラケット９８のフェイス面との間に取り付
けられる。

【００２８】従って、ピストン及びシリンダ５６は、付
勢スプリング９０の動作に抗して、カム軸６１を駆動す
る。同様に、ピストン及びシリンダ７０は、軸７４をス
プリング９４の付勢力に抗して駆動する。昇降装置１６
の場合、付勢スプリング９４は、軸７４が把持装置１４
を上昇させる方向、すなわち図１の上向き方向に上昇さ
せるように付勢される。

【００２９】上記に本発明の特定の実施例を詳細に説明
したが、本発明は、種々の点において本発明の広義な範
囲を逸脱することなく種々に変更、変形可能であること
は自明である。従って、本発明の範囲は、実施例や特定
の構成に限定されるものではなく特許請求の範囲の記載
に従って規定されるべきものである。従って、特許請求
の範囲は、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけるすべ
ての変更、変形を包含するものである。

【００３０】

【発明の効果】この発明では、回動自由な長軸に回動可
能な一対の把持部材が取り付けられ、更に、それらの把
持部材にカムフォロワが取り付けられている一方、軸線
の長手方向に伸びるカム軸に一乃至複数のカムが取り付
けられているため、それらのカムの動作にカムフォロワ
が応動することによって、把持部材が開閉し、その閉止
により物品がその間に把持され、その解放により物品が
釈放される。

【００３１】更に、この把持手段には可動フレームに合
うように寸法が調整された昇降手段が搭載されており、
その昇降手段は、カム機構と連動するから、一乃至複数
のレーン及び／または収納トレイ内の物品に対して把持
部材を昇降させることができるばかりでなく、それらの
物品を把持することができ、更にそれらの物品をレーン
及び／またはトレイ内の複数の位置に動かすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自己完結型物品移送装置の側面
図、

【図２】図１の装置の部分拡大側面図、

【図３】図２の３ー３線断面図、

【図４】図２の４ー４線断面図、

【図５】図２の５ー５線断面図、

【図６】図２の６ー６線断面図、

【図７】図２の７ー７線断面図。

【符号の説明】

１０自己完結型物品把持装置１２物品の集合体またはスティック１４物品把持・釈放装置１６昇降装置１８長軸２０長手方向軸線２２、２４アーム２６、２８物品把持部材３０、３２プレート３４、３６係止具３８、４０金属プレート４２、４４内向き湾曲または折曲面４６、４８端部保持プレート５０カム手段５１第一の付勢手段、スプリング５２、５４カムフォロア部材５６第一のアクチュエーター装置６０フレーム部材６１カム軸５９、６３ベアリングブロック装置６２固定部材６４摺動部材６５矢印（垂直方向の）６６ブラケット６８ベアリングブロック部材７０シリンダー７１第２のアクチュエータ手段７２リンク７４軸７５矢印７６クランクアーム部材７７矢印８０カム部材８２小径部８３大径部８６円錐台状部８８ブラケット９０圧縮スプリング９２固定カラー９３付加カラー又はスペーサ９４圧縮スプリング９６固定カラー９８ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者リチャードポールホイナッキアメリカ合衆国 60453 イリノイ州オークローンウエストナインティサードストリート 6424 (72)発明者ウェインムアーアメリカ合衆国 60516 イリノイ州ダウナースグローブメインストリートナインエス 611 (72)発明者ロバートリンラインハルトアメリカ合衆国 60462 イリノイ州オーランドパークウエストワンハンドレッドサーティセブンスストリート 9201

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品を重ね合わせた長尺集合体（１２）を
把持し、持ち上げ、置き、解放する装置（１０）であっ
て、その装置（１０）が、フレーム（６０）と、そのフレームに取り付けた昇降機構（１６）と、その昇降機構から吊り下がり、かつ、長手方向の軸線
（２０）を中心にして回動自由な長軸（１８）と、前記物品集合体（１２）を把持し、放すために、前記長
軸（１８）に操作可能に取り付けた把持機構（１４）
と、から成り、前記昇降機構（１６）によって前記長軸（１８）が前記
フレーム（６０）に対して昇降することにより、前記把
持機構（１４）に昇降及び位置決めが生じることを特徴
とする自己完結型物品把持装置。
【請求項２】物品を重ね合わせた長尺集合体（１２）を
把持し、解放する装置（１０）であって、その装置（１
０）が、長手方向の軸線（２０）を中心にして回動自由な長軸
（１８）と、前記物品集合体（１２）を把持するための一対の長尺把
持部材（２６、２８）と、前記長軸（１８）に回転自由
に取り付けられている一方、前記把持部材（２６、２
８）に連結して、把持部材の少くとも一方を動かして前
記物品集合体（１２）を把持するための一対のアーム
（２２、２４）と、前記把持部材の少くとも一方を動かす方向にまわすため
に前記アーム（２２、２４）を付勢する付勢手段（５
１）と、前記把持部材を開放位置と閉止位置との間で動かすため
にカム軸（６１）に支持されたカム（８０）と、前記ア
ーム（２２、２４）に取り付けられたカムフォロワ（５
２、５４）とを備えたカム機構（５０）と、から成り、前記カム（８０）が把持部材開放位置にあるときに、前
記把持部材（２６、２８）を開放位置に動かす方向に前
記アーム（２２、２４）の少くとも一方を回動させて前
記付勢手段（５１）に抗して前記カムフォロワをカム
（８０）に応動させ、前記カム（８０）が把持部材閉止位置にあるときに、前
記把持部材（２６、２８）の少くとも一方を閉止位置に
動かす方向に前記アーム（２２、２４）を回動させるた
めの前記付勢手段（５１）による付勢を許容する、ことを特徴とする自己完結型物品把持装置。
【請求項３】前記長軸（１８）に昇降装置（１６）を連
結して、前記長軸（１８）が長手方向の軸線（２０）に
対して略垂直に昇降するようにした請求項２に記載の自
己完結型物品把持装置。