(57)【要約】      （修正有）【課題】容器を搬送しつつ充填を行う際に、サンプリングを、簡単な構造で、しかも、短時間で行えるようにする。【解決手段】搬送レール４上の容器２をバックガイドで支持するとともに、トランスファレーク６によって間欠的に搬送する。充填ステーションＦには、容器２の数に対応する充填ノズル２８が設置されるとともに、この部分の搬送レール４Ａを昇降可能にする。各充填ノズル２８に対応してロードセル１６に連結された計量台１２が配置されている。これら計量台１２は、搬送レール４Ａが上昇しているときには容器２と接触せず、下降すると容器２を支持する状態になり、ロードセル１６で容器２の重量を計測できる。通常の充填運転時には、搬送レール４Ａを上昇させたまま容器２を搬送し、充填を行う。サンプリング時には、搬送レール４Ａを下降させて容器２を計量台１２に載せた状態で充填を行いつつ、計量する。【選択図】図１
2005082222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送レール上に載っている容器に係合して間欠的に搬送する搬送手段と、容器の搬送経路に設けられ、容器内に液体を充填する充填手段と、充填手段による充填量を計測する計測手段と、充填手段の液バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、前記計測手段によって計測しつつ容器内に所定量の液体を充填する充填装置において、
前記搬送レールを昇降させる昇降手段と、前記搬送手段を容器に係合する位置と係合しない位置とに移動させる移動手段と、前記充填手段の位置に対応して配置され、前記搬送レールが下降した際に容器を載置し、搬送レールが上昇したときには容器に接触しない高さに位置する計量台と、この計量台に連結された重量検出手段とを設け、
通常の充填時には、前記搬送レールを上昇させて容器を支持した状態で充填を行い、サンプリング時には、前記搬送レールを下降させて計量台に容器を載せ、前記計測手段によって容器内に充填された液体の重量を前記重量検出手段によって検出することを特徴とする充填装置。
【請求項２】
搬送される容器の胴部を支持するガイドを進退動可能に設け、サンプリング時には、このガイドを容器から離隔した位置に退避させることを特徴とする請求項１に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填装置に係り、特に、サンプリング機構を備えた充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充填装置は、充填バルブ内に設けられた充填液通路の液バルブを開放して、充填液タンクから供給された液体を容器内に充填し、計量手段によって所定量の充填液が充填されたことを検出すると、前記液バルブを閉鎖して充填を終了するようになっている。このような充填装置では、各充填バルブによる充填精度を確認するために、サンプリングによって容器内への充填重量を計測するようにしている。このようなサンプリング機構を備えた充填装置はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載されたサンプリング装置は、搬送手段によって容器を連続的に搬送し、充填位置において、複数の充填ノズルを備えた充填機構によって充填を行うようにした充填装置に設けられており、前記充填機構の上流側と下流側にそれぞれ設けた風袋計測手段と実容器計測手段とによって充填前後の容器の重量を計測する。これら風袋計測手段と実容器計測手段は、それぞれ前記搬送手段によって搬送されている容器をグリッパによって抜き取り、重量計に引き渡して重量を計測した後、再び、搬送手段に引き渡すようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３６２５０２号公報（第３−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載されたサンプリング装置の構成では、容器を搬送し充填を行う本ラインから、容器を抜き取り、計量をした後戻す装置が必要であり、装置が複雑で大型化し、大きなスペースを必要とするとともに、コスト高であるという問題があった。また、本ラインから抜き取って戻す作業を行うためにサンプリングに時間がかかるという問題があった。特に、複数本ずつ間欠的に搬送し、複数本同時に充填を行う構成の場合には、ノズルの数だけの回数繰り返してサンプリングを行う必要があるため、サンプリングに要する時間が非常に長くなってしまう。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、容器を搬送しつつ充填を行う本ラインから容器を抜き取る必要がなく、構造が簡単で、しかも短時間でサンプリングを行うことができる充填装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、搬送レール上に載っている容器に係合して間欠的に搬送する搬送手段と、容器の搬送経路に設けられ、容器内に液体を充填する充填手段と、充填手段による充填量を計測する計測手段と、充填手段の液バルブの開閉を制御する制御手段とを備え、前記計測手段によって計測しつつ容器内に所定量の液体を充填する充填装置において、前記搬送レールを昇降させる昇降手段と、前記搬送手段を容器に係合する位置と係合しない位置とに移動させる移動手段と、前記充填手段の位置に対応して配置され、前記搬送レールが下降した際に容器を載置し、搬送レールが上昇したときには容器に接触しない高さに位置する計量台と、この計量台に連結された重量検出手段とを設け、通常の充填時には、前記搬送レールを上昇させて容器を支持した状態で充填を行い、サンプリング時には、前記搬送レールを下降させて計量台に容器を載せ、前記計測手段によって容器内に充填された液体の重量を前記重量検出手段によって検出することを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、搬送される容器の胴部を支持するガイドを進退動可能に設け、サンプリング時には、このガイドを容器から離隔した位置に退避させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
容器を搬送しつつ充填を行う本ラインから容器を抜き取って計測する必要がなく、従って、本ラインに戻す工程も必要もないため、これらの操作を行うグリッパ等の装置が不要であり、構造を簡素化しコストダウンを図ることができる。しかも、サンプリング時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
容器の搬送ラインから容器を抜き出し、再び搬送ラインに戻すという工程を行うことなく、簡単な構成で短時間でサンプリングを行うという目的を、重量検出手段に連結された計量台を、充填手段の位置に対応して配置するとともに、この計量台に対して昇降する搬送レールを設け、通常の充填時には、搬送レールを上昇させて容器を支持させた状態で搬送し、サンプリング時には、搬送レールを下降させて容器を計量台上に載せ、充填された液体の重量を計測するという簡単な構成で実現する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る充填装置の全体の構成を示す概略構成図、図２はこの充填装置の要部の平面図、図３は要部の正面図である。
【００１１】
多数の容器２を一列の状態で搬送する容器搬送ライン（全体として符号１で示す）には、容器２の底面を支持する搬送レール４と、この搬送レール４上に載った容器２に係合して容器２を間欠的に前進させる搬送手段（トランスファレーク）６と、このトランスファレーク６によって容器２を前進させる際にその容器２の背後を支持するバックガイド８とが設けられている。トランスファレーク６は、容器２のの進行方向に沿って往復移動（図２の左右方向の移動）が可能であるとともに、容器搬送ライン１の容器２（つまり前記搬送レール４上の容器２）に向かっての進退動（図２の上下方向の移動）ができるようになっており、搬送ライン１から後退した位置から搬送レール４方向に前進して容器２に係合し、そのまま下流側へ移動して容器２を搬送した後、搬送ライン１から離れる方向へ後退し、上流側へ戻るようになっており、これらの動作を繰り返すことにより容器２を間欠的に搬送する。この実施例では、トランスファレーク６が一度に８本の容器２に係合し、搬送レール４上を滑らせて８本分の容器２の距離ずつ前進させる。トランスファレーク６の前面側には、容器２に確実に係合するように、Ｖ字状の切り込み６ａが搬送する容器２の本数分（この実施例では８個）形成されている。なお、トランスファレーク６は、図示を省略してあるが、図２に示すものと同様の構成のものが連続して配置されており、これら複数のトランスファレーク６が一体的に動作して、一列の容器全体を前記距離ずつ前進させるようになっている。
【００１２】
前記容器搬送ライン１の途中に充填ステーションＦが設けられている。この充填ステーションＦでは、搬送レール４（充填ステーション４に配置されている部分を符号４Ａで示す）が、その上流側および下流側の部分４と分割されており、この部分４Ａだけ昇降できるようになっている。この昇降可能な搬送レール４Ａは、上流端と下流端がそれぞれ、垂直に設置された昇降用シリンダ１０のロッド１０ａ上に連結されており、通常の充填運転時には上昇位置のままで容器２を支持し、後に説明するサンプリング時には、これらエアシリンダ１０の作動によって下降するようになっている。
【００１３】
充填ステーションＦに設けられている昇降可能な搬送レール４Ａの下方に、各容器２の充填位置に対応してそれぞれ計量台１２が設置されている。この実施例では容器２が８本ずつ搬送され、８本同時に充填が行われるようになっており、計量台１２も充填される各容器２に対応して８台設けられている。これら計量台１２は、図４および図５に示すように、断面がコ字状をしており、その開口部を上方に向けて配置され、前記昇降可能な搬送レール４Ａが、この計量台１２のコ字状凹部内にその内面と接触しないように嵌合している。
【００１４】
各計量台１２は、それぞれ、ロードセルアーム１４を介して下方のロードセル１６に接続されており、容器２を計量台１２に乗せたときにこの容器２の重量を計測できるようになっている。前述のように、充填ステーションＦの搬送レール４Ａは昇降可能であり、上昇している状態では、図４に示すように、搬送レール４Ａの上面が計量台１２よりも上方へ突出し、容器２は搬送レール４Ａに支持されて計量台１２には接触しないようになっている。また、搬送レール４Ａを下降させると、図５に示すように、この搬送レール４Ａが、計量台１２のコ字状凹部内に計量台１２の内面と接触しない状態で嵌合し、容器２は搬送レール４Ａから離れて計量台１２の上に載せられる。なお、ロードセル１６を支持しているベース１８は、充填装置本体２０と独立して配置されており、充填装置本体２０の影響を受けないようになっている。
【００１５】
搬送される容器２の背後を支持するバックガイド８も、この充填ステーションＦに配置されている部分８Ａが、上流側および下流側の部分８（８Ｂ、８Ｃ）と分離されており、上流部８Ｂと下流部８Ｃは固定であるが、充填ステーションＦに位置する部分８Ａは、水平に配置されたエアシリンダ２２のロッド２２ａに連結されて、前記容器２の搬送ライン１と直交する方向に進退動できるようになっている。また、この可動バックガイド８Ａの容器２を挟んだ逆側には、センタリングガイド２４が設けられている。このセンタリングガイド２４も、エアシリンダ２６のロッド２６ａに連結されて、前記容器搬送ライン１と直交する方向に進退動可能である。また、このセンタリングガイド２４の前面側には、前記トランスファレーク６と同様のＶ字状の切り込み２４ａが形成されている。
【００１６】
前記充填ステーションＦの上方には、この充填ステーションＦに停止している容器２に液体を充填する充填ノズル２８が設けられている。この実施例では、容器２が８本ずつ搬送され、８本同時に充填されるようになっており、各容器２の停止位置に対応して８本の充填ノズル２８が設けられている。これら８本の充填ノズル２８は、前記充填装置本体２０に支持されて一体的に昇降するようになっている。各充填ノズル２８には、貯留タンク３０内に貯留された充填液が、マニホールド３２を介して分岐された供給管３４を介して供給される。各充填ノズル２８に充填液を供給する供給管３４にはそれぞれ液バルブ３６が設けられており、この液バルブ３６の開閉により、供給管３４内の液通路を開閉して充填を行う。
【００１７】
この実施例では、タイマー充填方式を採用しており、制御装置３８により前記液バルブの開閉を制御して所定量の充填を行う。前記貯留タンク３０には加圧手段４０が接続されており、貯留タンク３０内を所定圧力に加圧している。この貯留タンク３０から充填ノズル２８に送られる充填液の圧力をマニホールド３２内に設けた圧力センサ４２によって検出しており、検出信号が前記制御装置３８に入力される。制御装置３８には、予め定めた圧力−時間関数が記憶されており、前記圧力センサ４２からの検出信号から充填時間を演算し、前記液バルブ３６の開閉を制御する。この実施例では、充填液経路に設けられた圧力センサ４２から圧力を検出し、予め記憶している圧力−時間係数により、液バルブ３６を制御するタイマー充填方式が計測手段に相当する。なお、充填方式は、この実施例のようなタイマー充填に限るものではなく、流量計を用いて充填液の流量を計測しながら液バルブを制御する流量式充填、ピストンを移動させることによりシリンダ内に所定量の充填液を計測しつつ充填を行うシリンダピストン式充填等その他の方式を用いても良く、流量式充填の場合は流量計、シリンダピストン式充填の場合はシリンダピストンが計測手段に相当する。
【００１８】
以上の構成に係る充填装置の作動について説明する。搬送レール４上に一列で載せられた多数の容器２が、トランスファレーク６の後退位置（搬送レール４から離れた位置）からの前進動作によりバックガイド８との間に挟まれて保持され、さらにトランスファレーク６の下流方向（図２の左方向）への移動によって、容器２の８本分の距離ずつ前進する。トランスファレーク６によって順次搬送された容器２は、８本ずつ充填ステーションＦ内に搬入される。
【００１９】
充填ステーションＦには可動のバックガイド８（８Ａ）とセンタリングガイド２４が向かい合わせに配置されている。容器２が充填ステーションＦに搬入される時点では、可動のバックガイド８Ａは前進して容器２に接する位置にあり、その向かい側のセンタリングガイド２４は容器２に係合しない位置に後退している。充填ステーションＦに容器２が搬入されると、センタリングガイド２４が前進して前記バックガイド８Ａとの間に容器２を挟み込む（図４参照）。
【００２０】
この充填装置は充填ステーションＦに搬入された８本の容器２に対応して８本の充填ノズル２８を備えており、容器２が停止すると、充填ノズル２８が下降されて先端がそれぞれ容器２内に挿入される。充填ノズル２８が容器２内に挿入された後、液バルブ３６を開放して充填を開始する。この実施例では前述のようにタイマー充填を行っている。つまり、液バルブ３６の開閉を制御する制御装置３８が、予め定めた圧力−時間関数を記憶しており、マニホールド３２内に設置された圧力センサ４２からの信号により充填時間を演算し、液バルブ３６の開閉を制御する。
【００２１】
所定時間充填を行った後、液バルブ３６を閉じて充填を終了する。充填が終了すると、センタリングガイド２４が後退し、トランスファレーク６の作動により容器２が充填ステーションＦから下流側に排出される。この通常の運転時には、充填ステーションＦに設けられている昇降可能な搬送レール４Ａは上昇位置にあり、上流側および下流側の搬送レール４と同じ高さのままで、容器２の底面を支持している。従って、通常の充填運転の際には、充填ステーションＦの容器２は計量台１２に接触せず、ロードセル１６による計量は行われない。
【００２２】
前記制御装置３８によって液バルブ３６の開閉を制御することにより充填された液体の量が正確かどうか確認するためサンプリングを行う。サンプリングは、例えば、１５分に１回、あるいは３０分に１回等、必要に応じて適宜設定された時間ごとに行う。サンプリング信号が入力されると、トランスファレーク６によって充填ステーションＦに容器２が搬入された時点で、センタリングガイド２４およびバックガイド４Ａを後退させて、これらガイド２４、４Ａが容器２に接触しない状態にする。なお、サンプリング時には、前記充填運転時よりも運転速度を遅くすることが好ましい。
【００２３】
続いて、昇降可能な搬送レール４Ａを下降させて容器２を計量台１２上に載せる（図５参照）。ここで先ず容器２の風袋を計量する。この風袋の計測は、風袋の重量を検出することが目的ではなく、ロードセル１６が安定した状態で零リセットするために行われる。ロードセル１６を零リセットした後、液バルブ３６を開放して充填を開始するとともに、ロードセル１６によって充填重量を計測する。この実施例ではタイマー充填が行われており、所定時間が経過すると液バルブ３６が閉じられて充填が終了する。ロードセル１６による計測結果は制御装置３８に送信され、充填重量が所定範囲を逸脱していると、下流側に配置されているリジェクト装置（図示せず）に信号を送る。その容器２は、後にリジェクト装置に到達したときに搬送ライン１からリジェクトされる。サンプリングが終了すると、搬送レール４Ａを上昇させるとともに、バックガイド８Ａを前進させ、容器２を下流へ搬送する。
【００２４】
以上のようにこの実施例に係る充填装置では、通常の充填を行う搬送ライン１上で、一時的に搬送レール４Ａを下降させてロードセル１６による計測を可能な状態にして充填を行うだけで、サンプリングが可能なので、サンプリングのための各種機構を設ける必要がなく、構造が簡単でローコストであり、しかも、サンプリングのための余分なスペースを必要としない。また、充填ステーションＦで通常の充填を行う場合と同様に、充填ノズル２８の本数分だけ同時にサンプリングを行うことができるので、サンプリングに要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】充填装置の全体の構成を示す概略構成図である。（実施例１）
【図２】前記充填装置の要部（搬送手段および充填ステーション）の平面図である。
【図３】前記充填装置の要部（充填ステーション）の正面図である。
【図４】前記充填装置の作動を説明する図であり、通常の充填運転時を示す。
【図５】前記充填装置の作動を説明する図であり、サンプリング時を示す。
【符号の説明】
【００２６】
２    容器
４    搬送レール
６    搬送手段（トランスファレーク）
１０    搬送レールの昇降手段
１２    計量台
１６    重量検出手段（ロードセル）
２８    充填手段（充填ノズル）
３８    制御手段（制御装置）
【図１】
2005082222.tif 000003
【図２】
2005082222.tif 000004
【図３】
2005082222.tif 000005
【図４】
2005082222.tif 000006
【図５】
2005082222.tif 000007