(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム缶等の容器の缶口に対してキャップ状のプロテクタを１個ずつ冠装するプロテクタ供給装置を備えたプロテクタ装着装置において、同プロテクタ供給装置は、前記缶口に向かって上下方向に下降できる昇降板と、略水平面内での位置を自由に調整できる状態として前記昇降板に対して支持されかつプロテクタを吸着できる供給ヘッドをもつ装着手段を下面中心部に有する位置調整板とを備え、同位置調整板には、前記供給ヘッドを取り囲んだ状態として前記供給ヘッドの求心方向に移動可能に作動手段で支持されかつ求心方向に移動される際下端周面を前記缶口の周面に接触できる複数のセンタリングロッドが設けられると共に、前記昇降板と前記位置調整板との間には、新たなプロテクタが前記供給ヘッドに吸着される際に昇降板に対する位置調整板の水平面内での位置を特定させるロック手段が設けられたことを特徴とするプロテクタ装着装置。
【請求項２】
前記ロック手段は、前記供給ヘッドに対して同心的に前記昇降板に形成された口径の大きな位置決め孔と、前記センタリングロッドが前記作動手段により求心方向とは逆向きに移動された際同位置決め孔の内面に接触できる前記各センタリングロッドの上端の従動ローラとから構成され、前記昇降板及び前記位置調整板の容器に対する下限位置は、容器天板に接触できるように前記昇降板に固定された支持ロッドの端部の下限ストッパで定められ、同下限ストッパは前記缶口に近接した容器天板位置に接触されることを特徴とする請求項１記載のプロテクタ装着装置。
【請求項３】
前記プロテクタ供給装置は、前記缶口から水平方向及び上方に隣り合いかつ多数のプロテクタを収容する垂直方向のプロテクタマガジンからプロテクタを１個ずつ取り出す切り出し位置、及び、この切り出し位置に対して水平方向に隣り合いかつ前記供給ヘッドにプロテクタを吸着させる前記プロテクタ供給装置の待機位置に対応したプロテクタ転送位置を取ることができるプロテクタ切り出し装置と組み合わされ、このプロテクタ切り出し装置は、前記プロテクタマガジンの下部周囲に配置されかつプロテクタマガジンに収容された最下位のプロテクタの落下を止める進退可能な複数のストッパと、前記切り出し位置と前記プロテクタ転送位置との間を移動できる可動台に対して上下動可能に支持されかつ前記最下位のプロテクタの抜き取りを可能とするプロテクタ受リングと、このプロテクタ受リングの中心部に上下動可能に支持されかつ同プロテクタ受リングが切り出し位置にある時最下位のプロテクタを吸着しかつ前記プロテクタ受リングが前記プロテクタ転送位置にある時前記待機位置にある前記供給ヘッドに前記プロテクタを吸着させる切り出しヘッドとを備えることを特徴とする請求項１記載のプロテクタ装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばドラム缶等の容器の缶口にプロテクタを装着するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体等を収容するドラム缶等の容器においては、液体等を充填して缶口を栓で密封した後、同缶口に薄い金属板で成形したキャップ状のプロテクタを装着カシメて、未だ開栓していない新たな容器であることを表示する場合がある。即ち、図９は缶口Ｘを栓Ｙで封止した液体充填後のドラム缶Ｚを示し、このドラム缶Ｚの缶口Ｘには引き手ｐをもつキャップ状の金属製プロテクタＰがカシメられることになる。
【０００３】
ところで、このような目的に用いるプロテクタＰは、薄い金属板を用いて有底のキャップ状にプレス加工されるため、装着される缶口Ｘの外径とプロテクタＰの口径との間に非常に僅かの公差しか存在しない。そして、使用される実際のドラム缶Ｚ自体は、使用中に外径や天板ｘ２  が変形している可能性が大きいので、その缶口Ｘを予め定めた厳密な位置に位置決めすることが難しい問題がある。
【０００４】
このため、従来では、プロテクタＰと缶口Ｘとの間の公差の点及び缶口Ｘの位置決めの困難性の点とを考慮し、プロテクタＰが手作業で缶口Ｘに装着され、プロテクタＰの装着後に、プロテクタシーマを用いて同缶口ＸにプロテクタＰをカシメている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のプロテクタＰの手作業による装着方法では、プロテクタＰの装着のために作業員を必要とし、全工程の無人化による液体充填作業の合理化が困難になっている。
本発明の目的は、以上に述べたような従来の缶口に対するプロテクタの装着工程の問題に鑑み、大体の位置を特定された缶口に対して僅かの公差しかないプロテクタを自動的に装着できるプロテクタ装着装置を得るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、ドラム缶等の容器の缶口に対してキャップ状のプロテクタを１個ずつ冠装するプロテクタ供給装置を備えたプロテクタ装着装置において、同プロテクタ供給装置は、前記缶口に向かって上下方向に下降できる昇降板と、略水平面内での位置を自由に調整できる状態として前記昇降板に対して支持されかつプロテクタを吸着できる供給ヘッドをもつ装着手段を下面中心部に有する位置調整板とを備え、同位置調整板には、前記供給ヘッドを取り囲んだ状態として前記供給ヘッドの求心方向に移動可能に作動手段で支持されかつ求心方向に移動される際下端周面を前記缶口の周面に接触できる複数のセンタリングロッドが設けられると共に、前記昇降板と前記位置調整板との間には、新たなプロテクタが前記供給ヘッドに吸着される際に昇降板に対する位置調整板の水平面内での位置を特定させるロック手段が設けられたプロテクタ装着装置を提案するものである。
【０００７】
また、本発明の後述する実施例の説明においては、前記ロック手段は、前記供給ヘッドに対して同心的に前記昇降板に形成された口径の大きな位置決め孔と、前記センタリングロッドが前記作動手段により求心方向とは逆向きに移動された際同位置決め孔の内面に接触できる前記各センタリングロッドの上端の従動ローラとから構成され、前記昇降板及び前記位置調整板の容器に対する下限位置は、容器天板に接触できるように前記昇降板に固定された支持ロッドの端部の下限ストッパで定められ、同下限ストッパは前記缶口に近接した容器天板位置に接触される構造として説明される。
そして、同実施例の説明においては、前記プロテクタ供給装置は、前記缶口から水平方向及び上方に隣り合いかつ多数のプロテクタを収容する垂直方向のプロテクタマガジンからプロテクタを１個ずつ取り出す切り出し位置、及び、この切り出し位置に対して水平方向に隣り合いかつ前記供給ヘッドにプロテクタを吸着させる前記プロテクタ供給装置の待機位置に対応したプロテクタ転送位置を取ることができるプロテクタ切り出し装置と組み合わされたものとして例示され、このプロテクタ切り出し装置は、前記プロテクタマガジンの下部周囲に配置されかつプロテクタマガジンに収容された最下位のプロテクタの落下を止める進退可能な複数のストッパと、前記切り出し位置と前記プロテクタ転送位置との間を移動できる可動台に対して上下動可能に支持されかつ前記最下位のプロテクタの抜き取りを可能とするプロテクタ受リングと、このプロテクタ受リングの中心部に上下動可能に支持されかつ同プロテクタ受リングが切り出し位置にある時最下位のプロテクタを吸着しかつ前記プロテクタ受リングが前記プロテクタ転送位置にある時前記待機位置にある前記供給ヘッドに前記プロテクタを吸着させる切り出しヘッドとを備える構造として実施できる。
【０００８】
【実施例】
以下、図１から図８についてドラム缶の全自動液体充填機に施された実施例の詳細を説明する。
図１及び図２において、液体充填を終了して栓Ｙで缶口Ｘを閉じられたドラム缶Ｚは缶口Ｘの向きを略揃えた状態としてプロテクタ装着ステーションに位置されることになる。このプロテクタ装着ステーションには、本発明によるプロテクタ装着装置が設けられるけれども、同プロテクタ装着装置は、多数のプロテクタＰを装填されるプロテクタマガジン１からプロテクタＰを１個ずつ取り出すプロテクタ切り出し装置２及びこのプロテクタ切り出し装置２から同プロテクタＰを引き取って前記缶口ＸにプロテクタＰを装着するプロテクタ供給装置３で構成してある。
【０００９】
即ち、前記缶口Ｘから水平方向に偏位した前記ドラム缶Ｚの上方に架設される架台４中に位置するプロテクタ切り出し装置２の切り出しヘッド５に吸着されたプロテクタＰは、図１の矢印Ａで示すように、待機位置にあるプロテクタ供給装置３の直下まで水平方向に移動され、同切り出しヘッド５の上昇により矢印Ｂ方向に上昇され、前記プロテクタ供給装置３の供給ヘッド６に吸着された後、矢印Ｃ方向へのプロテクタ供給装置３の移動により前記缶口Ｘの上方に移行される。この後、詳細を後述する昇降シリンダ７の操作によりプロテクタ供給装置３が矢印Ｄ方向に下降されるが、プロテクタＰが前記缶口Ｘの直上に到達すると、プロテクタ供給装置３で缶口Ｘに対してプロテクタＰの中心が標準され、供給ヘッド６の下降運動によりドラム缶Ｚの缶口ＸにプロテクタＰが冠装され、ドラム缶Ｚが後続のプロテクタシームステーション（図示せず）に移動されてプロテクタＰが缶口Ｘにカシメられることになる。
【００１０】
図３及び図４は前述したプロテクタ切り出し装置２の詳細を示し、前記架台４は垂直方向のプロテクタマガジン１を取り付けることができる切り出し部定盤１０及び切り出し部取付板１２を備え、同切り出し部定盤１０にはプロテクタ切り出し口１４及びプロテクタ取り出し口１５が形成されている。そして、前記プロテクタ切り出し口１４の周囲にはプロテクタマガジン１中に収容されたプロテクタＰの最下位のプロテクタＰの落下を防止する複数のストッパ１７が配置され、これらのストッパ１７は後述するプロテクタ受リング１９で最下位のプロテクタＰが受承されるとき、ストッパシリンダ２１の作用により一時的にプロテクタ切り出し口１４から退却される（図４）。
また、プロテクタ切り出し装置２は前記切り出し部取付板１２上に据え付けられるマグネット型ロッドレスシリンダ２３で図３の左右方向に移動される可動台２５を備えており、この可動台２５には垂直方向のリング操作シリンダ２７で前記プロテクタ切り出し口１４まで上昇されるプロテクタ受リング１９が支持してある。つまり、圧力空気で操作される周知構造のマグネット型ロッドレスシリンダ２３は、圧力空気で操作されるマグネットピストン（図示せず）を内部に位置されたシリンダ２９を有するもので、少なくとも一部を強磁性体で構成される前記可動台２５がガイドロッド３１に沿って前記マグネットピストンの運動に追従される形式のものである。
なお、前記プロテクタ受リング１９の上部周面には前記ストッパ１７に対応した切欠き３３が形成されるから、同プロテクタ受リング１９が図４に示すようにプロテクタ切り出し口１４の内部まで上昇された時、プロテクタマガジン１の内部の最下位のプロテクタＰを下方から支持してストッパ１７の退却を許容することになる。
【００１１】
前記可動台２５には垂直方向の切り出しヘッドシリンダ３５が固定され、この切り出しヘッドシリンダ３５のロッド３５ａの上端には前記プロテクタ受リング１９の中心部に位置した切り出しヘッド５が固定され、真空圧が作用される同切り出しヘッド５の下降運動により前記プロテクタマガジン１から最下位のプロテクタＰが１個ずつ取り出される。したがって、プロテクタ切り出し装置２の可動台２５が図３及び図４に示した切り出し位置に位置される際に切り出しヘッド５によりプロテクタマガジン１からプロテクタＰが１個ずつ切り出され、同可動台２５がプロテクタ取り出し口１５に対応したプロテクタ転送位置に位置された際、切り出しヘッド５の上昇運動により待機位置にあるプロテクタ供給装置３の供給ヘッド６に同プロテクタＰが引き渡されることになる。
【００１２】
図１及び図２に戻って、本発明によるプロテクタ装着装置は、前記ドラム缶Ｚの上方で水平方向に延長した状態として機体フレーム３７に対して架設される横行レール３９を備え、この横行レール３９には横行シリンダ４１により移動できるキャリア４３が支持させてある。このキャリア４３の垂下部４３ａには垂直方向の案内ロッド４５に沿って昇降シリンダ７で上下動される水平向きの支持板４７が支持され、この支持板４７の複数本の支持ロッド４９には水平状態に保たれた昇降板５１が固定される。これらの支持ロッド４９の下端には、プロテクタ供給装置３が図５に示す待機位置にある時に前記切り出し部定盤１０の上面に接触できる下限ストッパ５３が固定されるが、これらの下限ストッパ５３は、プロテクタ供給装置３が前記缶口Ｘの上に下降された時に缶口Ｘに近接したドラム缶Ｚの天板ｘ２  の部分に接触してプロテクタ供給装置３の高さを決定する。
【００１３】
図５から図７は前述したプロテクタ供給装置３の詳細を示し、支持ロッド４９により支持板４７に固定される水平な昇降板５１には、同昇降板５１に沿って水平面内で自由に動ける位置調整板５５が４本の連結ボルト５７で支持される。即ち、位置調整板５５の連結孔５９を貫通する同連結ボルト５７はその外径よりも充分に口径の大きな融通孔６１に貫通され、昇降板５１と位置調整板５５との間に摩擦係数の小さな樹脂ワッシャ６３を介装した状態としてナット６５により前記連結孔５９からの抜け出しを防止してある。また、前記位置調整板５５には対応支持ロッド４９が貫通できる口径の大きな大径孔６７が形成してあるから、昇降板５１に対して位置調整板５５が水平面内で相対的に移動しても、支持ロッド４９が位置調整板５５に接触することはない。
【００１４】
前記位置調整板５５の下面中心部には装着シリンダ６９が取付ねじ７１によって固定してあり、同装着シリンダ６９から下方に伸びたロッド６９ａの下端部に真空圧が作用される供給ヘッド６が固定され、この供給ヘッド６によりプロテクタＰを吸着できる。
【００１５】
また、前記装着シリンダ６９及び供給ヘッド６の周囲には、缶口Ｘに対する水平面内での位置調整板５５の中心、即ち供給ヘッド６に吸着されたプロテクタＰの中心位置を定める４本のセンタリングロッド７３が配置される。即ち、これらのセンタリングロッド７３の支持のため、前記位置調整板５５の下面には、前記供給ヘッド６の直径方向に対向した一対のセンタリングシリンダ７５（作動手段）が固定され、これらのピストンロッドの先端の取付ブラケット７７には組にされた２本の前記センタリングロッド７３がそれぞれ固定される。図７に示すように、位置調整板５５に形成する長孔７９に貫通される垂直方向の各センタリングロッド７３の上端部にはボールベアリングで構成された従動ローラ８１が固定され、これらの従動ローラ８１は前記装着シリンダ６９と同心の位置決め孔８３中に位置されている。
【００１６】
そして、各センタリングロッド７３の下端周面７３ａは、前記下限ストッパ５３が天板ｘ２  に接触された際に、ドラム缶Ｚの缶口Ｘと同じ水平面内に位置するレベルで終端されているから、各装着シリンダ６９でセンタリングロッド７３が装着シリンダ６９に向かって移動されると、センタリングロッド７３の下端周面７３ａが缶口Ｘの外周面に強く押し当てられることになる。
また、各装着シリンダ６９でセンタリングロッド７３が装着シリンダ６９とは反対方向に移動されると、各センタリングロッド７３の従動ローラ８１が図６の仮想線示のように位置決め孔８３の内面にそれぞれ接触された状態に位置調整板５５の水平面内での位置が自動調整され、位置決め孔８３の中心と供給ヘッド６の中心が一致された状態、つまり昇降板５１に対して位置調整板５５が一時的に鎖錠されるロック状態におかれることになる。
【００１７】
図示実施例における従動ローラ８１と位置決め孔８３からなるロック手段は、昇降板５１に対する位置調整板５５の水平面内での位置を一時的に初期位置に戻す目的であるから、本発明では、昇降板５１と位置調整板５５との間に設ける一時的な他のロック手段として変形実施することもできる。
また、図示実施例は、プロテクタ切り出し装置２を用いてプロテクタ供給装置３にプロテクタＰを供給する構造であるけれども、待機位置にあるプロテクタ供給装置３の下部にパーツフィーダから導いたシュートを設け、同シュートから供給ヘッド６でプロテクタＰを吸着する形態としてもよい。
【００１８】
図示実施例によるプロテクタ装着装置は、以上のような構造であるから、次のような工程によりプロテクタマガジン１に収容されたプロテクタＰがドラム缶Ｚの缶口Ｘに装着されることになる。
まず、プロテクタ切り出し装置２が図１の切り出し位置に、また、プロテクタ供給装置３が図１の待機位置におかれ、リング操作シリンダ２７によりプロテクタ受リング１９がプロテクタ切り出し口１４まで図４に示すように上昇され、プロテクタマガジン１の最下位のプロテクタＰがプロテクタ受リング１９で受けられると同時に、同プロテクタＰが切り出しヘッド５に吸着され、ストッパ１７がプロテクタ切り出し口１４から退却される。この後、プロテクタ受リング１９及び切り出しヘッド５が下降されるけれども、切り出しヘッド５がプロテクタＰの１枚分の高さまで下降された際、ストッパシリンダ２１によりストッパ１７が旧位置に戻され、次の最下位のプロテクタＰがストッパ１７で受けられ、プロテクタマガジン１からのプロテクタＰの落下が防止される。
【００１９】
次に、プロテクタ切り出し装置２は、マグネット型ロッドレスシリンダ２３の働きにより図１の仮想線で示すプロテクタ転送位置に移動され、プロテクタＰを吸着している切り出しヘッド５が切り出しヘッドシリンダ３５で待機位置にあるプロテクタ供給装置３に向かって上昇されることになる。この場合、待機位置にあるプロテクタ供給装置３は切り出し部定盤１０の上面に対する下限ストッパ５３の接触によりプロテクタ切り出し装置２に対する高さを特定されており、センタリングロッド７３がセンタリングシリンダ７５により装着シリンダ６９から離れる向きに移動されるから、図６の仮想線で示すように、これらのセンタリングロッド７３の従動ローラ８１の全てが位置決め孔８３の内周面に接触され、昇降板５１と位置調整板５５との関係が特定の位置決め状態にロックされている。
したがって、プロテクタ転送位置にあるプロテクタ切り出し装置２の切り出しヘッド５の中心と待機位置にあるプロテクタ供給装置３の供給ヘッド６の中心とが完全に一致した状態にあるから、装着シリンダ６９の動作により供給ヘッド６を下降して同供給ヘッド６に対して同心的にプロテクタＰを吸着保持できる。
【００２０】
続いて、昇降シリンダ７によりプロテクタ供給装置３が僅かに上昇された後、プロテクタ供給装置３を支持するキャリア４３が横行シリンダ４１の働きにより図１の仮想線示の位置まで水平方向に移動され、プロテクタ供給装置３の供給ヘッド６に保持されたプロテクタＰがドラム缶Ｚの缶口Ｘの上下方向に略対向した状態におかれる。
そして、昇降シリンダ７により支持板４７及び昇降板５１が下降されるけれども、支持板４７に支持されたプロテクタ供給装置３は昇降シリンダ７が缶口Ｘの近くの天板ｘ２  に接触して停止し、この下降位置ではセンタリングロッド７３の下端周面７３ａがドラム缶Ｚの缶口Ｘと同じ水平面内に位置することになる。天板ｘ２  に対する昇降シリンダ７の同接触位置は、歪みのあるドラム缶Ｚの天板ｘ２  の傾きの影響を受けずに缶口Ｘを検出する点で特に重要であるが、下限ストッパ５３によるプロテクタ供給装置３の停止の後、センタリングシリンダ７５が動作されセンタリングロッド７３が装着シリンダ６９の求心方向に向かって移動を開始し、従動ローラ８１による拘束から位置調整板５５が自由になり、昇降板５１に対して自由に位置調整板５５が動ける状態となる。
【００２１】
引き続きセンタリングロッド７３が装着シリンダ６９及び供給ヘッド６の求心方向に移動すると、一部のセンタリングロッド７３の下端周面７３ａが缶口Ｘの外周面に接触するから、この下端周面７３ａに対する反作用力で位置調整板５５が水平面内で反対方向に位置調整され、この結果、ドラム缶Ｚの缶口Ｘの中心と供給ヘッド６及び同供給ヘッド６に保持されたプロテクタＰの中心が完全に一致される。
図８（イ）はＹ方向に距離ｙ及びＸ方向に距離ｘだけ缶口Ｘに対して供給ヘッド６に保持されたプロテクタＰの中心位置がずれている場合を示し、この場合、センタリングシリンダ７５による求心方向へのセンタリングロッド７３の移動により一部のセンタリングロッド７３の下端周面７３ａが缶口Ｘの外周面に接触すると、位置決め孔８３で代表された位置調整板５５が缶口Ｘからの反作用力で水平面内で移動されることになる。
このような位置調整板５５の位置調整運動は、全部のセンタリングロッド７３の下端周面７３ａが缶口Ｘの外周面に接触するまで続くから、最終的には、図８（ロ）に示すように、供給ヘッド６に吸着されたプロテクタＰの中心と缶口Ｘの中心とが完全に一致した状態となる。
したがって、この状態を保ったまま、装着シリンダ６９により供給ヘッド６を下降させると、プロテクタＰが缶口Ｘに冠装され、供給ヘッド６に加えられた真空圧力を解除した後、供給ヘッド６が上昇され、プロテクタ供給装置３が待機位置に復旧されることになる。
【００２２】
勿論、缶口ＸにプロテクタＰを装着されたドラム缶Ｚは、次のプロテクタシームステーションに移動され、同プロテクタシームステーションで缶口ＸにプロテクタＰがカシメられることになる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、缶口に対する公差の小さな金属板製のプロテクタを確実に缶口に自動装着できるから、プロテクタの装着工程の完全自動化を図ることができる。
そして、本発明によるプロテクタ供給装置はプロテクタマガジンからプロテクタを自動的に切り出すプロテクタ切り出し装置と組み合わせることにより変形し易いプロテクタの効率的な装着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプロテクタ装着装置の全体断面図である。
【図２】同プロテクタ装着装置の全体上面図である。
【図３】同プロテクタ装着装置に用いるプロテクタ切り出し装置の断面図である。
【図４】同プロテクタ切り出し装置の図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】同プロテクタ装着装置に用いるプロテクタ供給装置の断面図である。
【図６】一部を切欠いて示す同プロテクタ供給装置の図５の６−６線に沿う断面図である。
【図７】同プロテクタ供給装置の図５の７−７線に沿う断面図である。
【図８】（イ），（ロ）は同プロテクタ供給装置のセンタリング作用の説明図である。
【図９】従来のドラム缶の缶口とプロテクタとの関係を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｐ    プロテクタ
Ｘ    缶口
ｘ２    天板
Ｙ    栓
Ｚ    ドラム缶
１    プロテクタマガジン
２    プロテクタ切り出し装置
３    プロテクタ供給装置
５    切り出しヘッド
６    供給ヘッド
７    昇降シリンダ
１７  ストッパ
１９  プロテクタ受リング
２５  可動台
５１  昇降板
５５  位置調整板
６９  装着シリンダ
７３  センタリングロッド
８１  従動ローラ
８３  位置決め孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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