(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填位置に載置されている容器に、その口部の直上方に設置された昇降式充填ノズルを、ノズル先端が一定高さ位置にあるノズル下降開始位置から容器内のノズル下降限位置まで下降させて液体を充填する方法において、充填位置の容器載置部に荷重センサーを設置し、充填ノズルを、ノズル下降開始位置からノズル先端が容器の口部に突入する若干手前側の所定位置まで急速下降し、この位置からノズル先端が容器の口部内に突入する口部突入位置までは減速下降させ、上記口部突入位置からノズル下降限位置までは再び急速下降させると共に、上記減速下降中にノズル先端が容器口部に接触した時は荷重センサーからの信号により充填ノズルをノズル下降開始位置へ上昇復帰させるようにすることを特徴とする液体充填方法。
【請求項２】
ノズル先端が容器口部に接触した時は、荷重センサーからの信号により充填ノズルをノズル下降開始位置へ上昇復帰させると同時に、警報を発するようにすることを特徴とする請求項１に記載の液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填位置に載置されている容器に、その口部の直上方に設置された昇降式充填ノズルを、ノズル先端が一定高さ位置にあるノズル下降開始位置から容器内のノズル下降限位置まで下降させて液体を充填する方法に関するもので、例えば、所定の充填位置へ容器を１個ずつ間欠的に搬送しながら、その充填位置に来た容器に対して上記昇降式充填ノズルによって所要液体の充填を連続的に行う場合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように充填位置へ容器を１個ずつ搬送して、その充填位置に来た各容器に昇降式充填ノズルによって液体を充填する場合には、充填作業能率を上げるために、充填ノズルを、ノズル下降開始位置から容器内のノズル下降限位置まで、例えば秒速１５０ｍｍ〜２００ｍｍで急速下降させて、充填を行うのが通例となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような昇降式充填ノズルによる液体の充填作業において、充填位置にある容器の位置が正規位置に対しずれていると、ノズル下降時にノズル先端が容器の口部に衝当して、容器あるいは装置が破損することがある。
【０００４】
本発明は、上記のようなノズル下降時における容器等の破損を防止する液体充填方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る液体充填方法は、図１に示すように、充填位置に載置されている容器９に、その口部９ａの直上方に設置された昇降式充填ノズル１を、ノズル先端が一定高さ位置にあるノズル下降開始位置Ｐs から容器９内のノズル下降限位置Ｐ3 まで下降させて液体を充填する方法において、充填位置の容器載置部に荷重センサー８を設置し、充填ノズル１を、ノズル下降開始位置Ｐs からノズル先端が容器９の口部９ａに突入する若干手前側の所定位置Ｐ1 まで急速下降し、この位置Ｐ1 からノズル先端が容器９の口部９ａ内に突入する口部突入位置Ｐ2 までは減速下降させ、この口部突入位置Ｐ2 からノズル下降限位置Ｐ3 までは再び急速下降させると共に、上記減速下降中にノズル１の先端が容器口部９ａに接触した時は荷重センサー８からの信号により充填ノズル１をノズル下降開始位置Ｐs へ上昇復帰させるようにすることを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、請求項１に記載の液体充填方法において、ノズル先端が容器口部９ａに接触した時は、荷重センサー８からの信号により充填ノズル１をノズル下降開始位置Ｐs へ上昇復帰させると同時に、警報を発するようにすることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１の▲１▼〜▲４▼は、本発明に係る液体充填方法を段階的に図示したもので、図１の▲１▼には、昇降式充填ノズル１及びこれを昇降駆動する機構を示している。充填ノズル１の上端部はノズル取付ブロック２に連結され、このブロック２はナット部材３を有し、このナット部材３は、サーボモーター４によって正逆回転駆動される螺軸５に回転不能状態に螺合されている。しかして、モーター４の駆動による螺軸５の回転によってノズル取付ブロック２が充填ノズル１と一体に昇降駆動するようになっている。ノズル取付ブロック２には、充填ノズル１に液体を供給する可撓性の液体供給ホース６が連通連結され、この液体供給ホース６は、液体供給源（図示せず）に接続されている。
【０００８】
また図１に示すように、充填ノズル１の下方に充填位置が設けられ、この充填位置に荷重センサー８が設置されていて、この荷重センサー８上に、液体を充填する円筒状の容器９が、充填ノズル１と同軸線状に載置されるようになっている。この荷重センサー８は、一般にロードセルと称されている歪ゲージ式荷重センサーからなるものである。図１において、Ｐo は充填ノズル１の上昇限位置、Ｐs はノズル下降開始位置である。また、Ｐ1 はノズル１の先端が容器９の口部９ａに突入する若干手前のノズル口部上位置であり、Ｐ2 はノズル１の先端が容器９の口部９ａ内に突入するノズル口部下位置であり、そしてＰ3 は、容器９の内部のノズル下降限位置である。
【０００９】
上記のように充填位置に設置されたロードセル８上の容器９に、上記昇降式充填ノズル１によって液体を充填する方法について、図１の▲１▼〜▲４▼を参照して説明すると、先ず、同図の▲１▼及び▲２▼に示すように、充填ノズル１を、ノズル下降開始位置Ｐs からノズル１の先端が容器９の口部９ａに突入する若干手前側のノズル口部上位置Ｐ1 までは速度Ｖ1 で急速下降させ、このノズル口部上位置Ｐ1 からノズル口部下位置Ｐ2 までは十分に減速した遅い速度Ｖ2 で下降させ（同図の▲３▼参照）、ノズル口部下位置Ｐ2 から容器９内部のノズル下降限位置Ｐ3 までは例えば下降開始時と同じ速度Ｖ1 で再び急速下降させ、このノズル下降限位置Ｐ3 でノズル１による液体の充填を行う。
【００１０】
しかして、例えば、充填位置に載置されている容器９が充填ノズル１に対し偏心して位置ずれしている場合には、上記ノズル口部上位置Ｐ1 からの減速下降中に、図２の▲１▼に示すように、ノズル１の先端が容器９の口部９ａに接触した時は、その接触によって瞬間的に容器７にかかる負荷が荷重センサー８により検出されて、その荷重センサー８からの計量信号が、前記モーター４を制御する制御部（図示せず）に送られ、それによりモーター４が停止した後、逆転して、充填ノズル１を所要速度で上昇させ、ノズル下降開始位置Ｐs で停止させる（同図の▲２▼参照）。従って、この場合には、図２の▲２▼に仮想線で示すように、荷重センサー８上にずれて載置されている容器９を、手動により又は機械的手段によって充填ノズル１に対し同心状となるように配置し直せばよい。
【００１１】
また、容器９は充填位置に適正に配置されているが、充填ノズル１が充填位置上の容器９に対してずれている場合も、上記同様に、ノズル口部上位置Ｐ1 からの減速下降中に、ノズル１の先端が容器９の口部９ａに接触し、荷重センサー８からの計量信号によって、下降中の充填ノズル１を元のノズル下降開始位置Ｐs へ上昇させる。従って、この場合には、充填ノズル１の位置を容器９に対して適正に修正すればよい。
【００１２】
このような方法によると、下降するノズル１の先端が容器口部９ａに接触しても、ノズル下降速度が遅いから、容器９やノズル１あるいはノズル昇降機構等を破損することがなく安全であり、また位置ずれを修正した後の充填作業を速やかに行うことができる。
【００１３】
また、上記のように充填ノズル１の先端が容器口部９ａに接触した時は、荷重センサー８からの信号によって充填ノズル１をノズル下降開始位置Ｐs へ上昇復帰させると同時に、ブザー等によって警報を発するようにしてもよく、そうすることによって容器９又はノズル１の位置ずれの確認が容易となり、その後の対応処理を迅速に行うことができる。
【００１４】
図３は、図１の▲１▼〜▲４▼に示す充填方法において、充填ノズル１が、ノズル下降開始位置Ｐs からノズル口部上位置Ｐ1 まで下降する間のノズル速度Ｖ1 （所要時間ｔ１）、ノズル口部上位置Ｐ1 からノズル口部下位置Ｐ2 まで下降する間のノズル速度Ｖ2 （所要時間ｔ２−ｔ１）、及びノズル口部下位置Ｐ2 からノズル下降限位置Ｐ3 まで下降する間のノズル速度Ｖ1 （所要時間ｔ３−ｔ２）を示すグラフである。ここで、充填ノズル１の口径を１２ｍｍ、容器口部９ａの口径を２３ｍｍ、ノズル下降開始位置Ｐs からノズル口部上位置Ｐ1 までの距離を約７０ｍｍ、ノズル口部上位置Ｐ1 からノズル口部下位置Ｐ2 までの距離を約３０ｍｍ、ノズル口部下位置Ｐ2 からノズル下降限位置Ｐ3 までの距離を約１４０ｍｍとした場合、急速下降速度Ｖ1 は約２００ｍｍ／秒、減速下降速度Ｖ2 は約２１ｍｍ／秒程度にするとよい。この場合、ｔ１≒０．３５秒、ｔ２−ｔ１≒１．４秒、ｔ３−ｔ２≒０．７秒となる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の液体充填方法によれば、充填ノズルを、ノズル下降開始位置からノズル先端が容器口部に突入する若干手前側の所定位置まで急速下降し、その位置からノズル先端が容器の口部内に突入する位置までは減速下降させ、上記口部突入位置から容器内部のノズル下降限位置までは再び急速下降させ、しかして上記減速下降中にノズル先端が容器口部に接触した時は荷重センサーからの計量信号により充填ノズルをノズル下降開始位置へ上昇復帰させるようにするから、容器位置又はノズル位置が正規の位置に対しずれていて、下降するノズルの先端が容器に接触しても容器や装置が破損することがなく安全であると共に、位置ずれを修正した後の充填作業を速やかに行うことができる。
【００１６】
請求項３のように、ノズル先端が容器口部に接触した時、荷重センサーからの信号により下降中の充填ノズルをノズル下降開始位置へ上昇復帰させると同時に、警報を発するようにすれば、容器又はノズルの位置ずれを容易に確認できて、その後の対応処理を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ▲１▼〜▲４▼は本発明の液体充填方法を段階的に示す説明図である。
【図２】  ▲１▼及び▲２▼はノズルが下降中に容器に接触した場合の状態を示す説明図である。
【図３】  液体充填時におけるノズルの下降速度を示すグラフである。
【符号の説明】
１              昇降式充填ノズル
８              荷重センサー
９              容器
９ａ            容器の口部
Ｐs             ノズル下降開始位置
Ｐ1             ノズル口部上位置
Ｐ2             ノズル口部下位置
Ｐ3             ノズル下降限位置
Ｖ1             ノズルの急速下降速度
Ｖ2             ノズルの減速下降速度
【図１】
0003960680.tif 000002
【図２】
0003960680.tif 000003
【図３】
0003960680.tif 000004