(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する有底筒状の主容器と、常時は閉じられた開閉自在な粉体の排出口を有底筒状の底部に有し開口部が該主容器の開口部に着脱自在に取付けられる蓋容器と、該主容器にこの蓋容器を取付けた合体容器を上下反転させる反転機とを備え、
開口部を上にした該主容器に、粉体の封入された袋を、該主容器の開口部分を開封した状態で収容し、該蓋容器を取付け、この合体容器を該反転機によって該排出口を下にして粉体供給先の上に位置付け、排出口を開閉して粉体を排出するとともに、
該蓋容器は、該主容器内の袋内に延びる先端がＴ字型に形成されたノズルを備え、
このノズルによって、粉体が所定量あるいは全量排出された袋内の気体を吸引及び／又は袋内に気体を噴射する、
ことを特徴とする粉体のハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体のハンドリング装置、さらに詳しくは、粉体の封入された袋を開封し、粉体を取り出し、搬送し、あるいは貯蔵し、供給先に所定量供給する一連の作業、設備などを簡素化した、粉体のハンドリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体の封入された袋から粉体を取り出して、所定量を供給先に供給する典型的な方法は、
（１）パレット上に積み重ねられた粉体の封入された袋を取り出し、
（２）開袋機によって開封し、
（３）袋内の粉体を空気輸送装置によってサイロに輸送し、
（４）サイロに貯蔵し、
（５）必要に応じてサイロから排出装置によって粉体を取り出し、
（６）定量供給機、秤、計量用容器などによって所定量を計量し、
（７）輸送管路あるいは容器によって搬送し、
（８）供給先に供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したとおりの従来の粉体のハンドリング方法及び装置には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００４】
（１）多くの手間、装置、装置設置空間が必要：
袋に封入された粉体を、開袋して取り出し、貯蔵し、供給先に所定量供給するには、上述のように、多くの手間、装置、そして装置設置空間が必要である。
【０００５】
（２）袋内の粉体の残量の処置が困難：
粉体の排出された空袋の、袋内の残存粉体の清掃などの作業が、袋内の角部などの残留粉体の清掃がしにくいため、袋を処理する際に粉塵が発生するなどによって困難である。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、袋に封入された粉体を取り出して供給先に所定量供給するための、ハンドリングの手間、装置、装置設置空間などを簡素化できるようにした、粉体のハンドリング装置を提供することである。また他の技術的課題は、粉体を排出した後の空袋の清掃、処置などを容易にし、また残った粉体の保管を容易にする、粉体のハンドリング装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記の技術的課題を解決する粉体のハンドリング装置として、開口部を有する有底筒状の主容器と、常時は閉じられた開閉自在な粉体の排出口を有底筒状の底部に有し開口部が該主容器の開口部に着脱自在に取付けられる蓋容器と、該主容器にこの蓋容器を取付けた合体容器を上下反転させる反転機とを備え、開口部を上にした該主容器に、粉体の封入された袋を、該主容器の開口部分を開封した状態で収容し、該蓋容器を取付け、この合体容器を該反転機によって該排出口を下にして粉体供給先の上に位置付け、排出口を開閉して粉体を排出するとともに、該蓋容器は、該主容器内の袋内に延びる先端がＴ字型に形成されたノズルを備え、このノズルによって、粉体が所定量あるいは全量排出された袋内の気体を吸引及び／又は袋内に気体を噴射する、ことを特徴とする粉体のハンドリング装置が提供される。
【０００９】
そして、粉体をその袋を開封した状態で着脱自在な一対の容器からなる排出口を有した合体容器の主容器内に収容し、この状態で粉体を、保管し、搬送し、所定量を供給先に排出する一連の作業を行い、粉体のハンドリング装置を簡素化する。
【００１２】
そして、袋内に空気を噴射して清掃を容易にし、また不活性ガスを袋内に充填して残った粉体の変質を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による粉体のハンドリング装置の一実施形態について、さらに詳細に説明する。
【００１４】
先ず粉体のハンドリング装置（以下単にハンドリング装置と呼ぶことがある）の概要について説明する。ハンドリング装置は、図１及び図２に示された、下側に位置付けられた主容器である主カセット２及びその上側に位置付けられた蓋容器である蓋カセット４を着脱自在に一体にした合体容器である合体カセット６を備えている。合体カセット６内には、粉体の封入された袋８が開封された状態で収容されている。ハンドリング装置はまた、合体カセット６の上下を反転させる、図３に示された反転機１０を備えている。ハンドリング装置はさらに、粉体を排出する位置において合体カセット６の重量を計測する、図５に示された計測手段１２を備えている。ハンドリング装置はまた、少なくとも主カセット２、蓋カセット４、及び一体になった合体カセット６を、吊り下げ、あるいはつかんで移動させる、図６に示されたアームロボット１４を備えている。
【００１５】
図１及び図２を参照して説明すると、主カセット２は、開口部３を有した略矩形断面の有底筒状の本体２ａと、開口部３の周縁に設けられたフランジ２ｂと、底部の端の外側に間隔を置いて立設された一対の支持板２ｃ、２ｃと、本体２ａの外側のフランジ２ｂの近傍の両側に同一軸線Ｘ上に配設された一対の反転用ボス２ｄ、２ｄとを備えている。支持板２ｃは、主カセット２あるいは合体カセット６を、平坦な所に縦置き（図１、図２の状態）するための直線状の座部２ｅと、吊り用のフック孔２ｆを備えている。主カセット２の内面には、粉体を収容した袋８あるいは粉体を直接収容するための、伸縮自在な、例えば合成ゴムにより成形された収容袋１６が、その開口を開口部３に固定して取付けられている。
【００１６】
主カセット２の本体２ａは、例えばポリウレタンゴム、ポリエチレンのごときフレキシブルな材料を用い適宜に補強フレーム（図示していない）を追加して形成されている。ポリウレタンゴム、ポリエチレンのごとき材料を用いることにより、軽量にでき、内部に粉体が付着しにくくし、内部の状態が見えるようにし、また外部から内部の袋又は粉体に力を加えることができる。
【００１７】
粉体の封入された袋８は主カセット２に、主カセット２の開口部３を上にした状態（図１の状態）で収容され、開口部３において周知の開袋機（図示していない）によって開封される。図１において主カセット２の本体２ａは、粉体が封入された袋８を収容したときにその開封端が開口部３から突出する大きさ、形状に形成されているが、袋８全体を収容する大きさ、形状であってもよい。
【００１８】
蓋カセット４は、開口部５を有した略矩形断面の有底筒状の本体４ａと、開口部５の周縁に設けられたフランジ４ｂと、底部の端の外側に立設された一対の支持板４ｃ、４ｃと、常時は閉じられた開閉自在な弁体であるコーン１８を内部に有して底部に設けられた粉体の排出口４ｄとを備えている。本体４ａを主カセット２の本体２ａと同様に、ポリウレタンゴム、ポリエチレンのごときフレキシブルな材料を用いて形成してもよい。支持板４ｃは、蓋カセット４あるいは合体カセット６を、平坦な所に縦置きするための直線状の座部４ｅと、吊り用のフック孔４ｆを備えている。蓋カセット４はまた、その開口部５から突出し主カセット２内の袋８内にその開封端から貫入する、袋８内の気体を吸引及び／又はその中に気体を噴射するためのノズル２０を備えている。
【００１９】
粉体の入った袋８が収容された主カセット２には、図１及び図２に示すごとくその開口部３のフランジ２ｂに、蓋カセット４が上方から、そのノズル２０を袋８内に差し込み、その開口部５のフランジ４ｂが当接され、フランジ２ｂ、４ｂ同士がクランプ手段（図示していない）あるいはボルトナットの締結手段（図示していない）などによって挟持され、主カセット２と蓋カセット４は合体カセット６に組立てられる。
【００２０】
蓋カセット４の排出口４ｄのコーン１８は、底面が開放された中空の円錐体状に形成されている。開放された底面の外周縁には排出口４ｄに接離自在に当接するシール部材であるコーンシール１８ａが取付けられている。コーン１８はその頂部が、蓋カセット４の本体４ａ内に張り出された支持部材４ｇの軸受部４ｈを摺動自在に貫通するコーンロッド２２の一端に連結されている。コーン１８は、その頂部と軸受部４ｈとの間に設けられた圧縮コイルばね２４によって常時は排出口４ｄに向けて押圧され、排出口４ｄを閉じている。
【００２１】
コーン１８の内部には、中空ボス２６が、一端をコーン１８の頂部においてコーンロッド２２に連結して、他端にマグネットチャック２８を有して、一体的に備えられている。
【００２２】
コーンロッド２２は中空状に形成され、その中空孔は上述の中空ボス２６の中空孔に連通し、他端は袋８内の底部にまで延び、その先端部にノズル２０が取付けられている。コーンロッド２２にはまた、その長手方向の途中２個所に羽根部材２３が取付けられている。この羽根部材２３は四方に延びた羽根を備えており、コーン１８開閉時にコーンロッド２２の動きに合わせて袋（８）内で粉体内を移動し、粉体の排出を促進させる。ノズル２０は、袋８の長手幅方向に延びたＴ字型に分岐して形成されている。ノズル２０は、コーンロッド２２の中空孔に連通した気体の噴射／吸引口を備え、粉体を吸わないように多孔質の材料によって形成されている。噴射／吸引口は、袋８の角部に空気を噴射できるようにＴ字型に分岐した端部に主として設けられている。
【００２３】
図３を参照して反転機１０について説明する。反転機１０は、間隔を置いて配設された一対のブラケット１０ａ、１０ａと、ブラケット１０ａ、１０ａの間に位置付けられる合体カセット６の反転用ボス２ｄ、２ｄそれぞれに相対回転を止めてその軸線Ｘ方向に進退自在に係合される一対のピン１０ｂ、１０ｂと、ピン１０ｂそれぞれをチェーン１０ｃを介し回転させる電動モータ１０ｄ、１０ｄを備えている。
【００２４】
そして、図１及び図２に示した状態の合体カセット６を、一対のブラケット１０ａ、１０ａの間に位置付け、反転用ボス２ｄ、２ｄとピン１０ｂ、１０ｂとを係合させ、電動モータ１０ｄを駆動することにより、合体カセット６は、主カセット２を下にした図３に二点鎖線で示された状態から、主カセット２を上に蓋カセット４を下にした図３に実線で示された状態に反転される。
【００２５】
図４及び図５を参照して説明を続けると、反転された合体カセット６は、計量用移動台車３０上に移動され、蓋カセット４の支持板４ｃによって支持され載置される。計量用移動台車３０は、二本のレール３２上を走行する車輪３４が取付けられた走行台３０ａと、上述の支持板４ｃを保持する保持台３０ｂと、走行台３０ａに取付けられたエアシリンダ３０ｃと保持台３０ｂの間に前述の計測手段としての、前後に各２個計４個設けられたロードセル３６とを備えている。計量用移動台車３０はケーブルベア３１によって移動される。計量用移動台車３０の中央の、合体カセット６の下方には、排出空間Ｓが形成され、この排出空間Ｓに粉体供給先であるタンク３８の粉体受入シュート４０が位置付けられる。計量用移動台車３０一台に、複数個の合体カセット６を計測手段１２と共に配置してもよい。
【００２６】
かくして、合体カセット６は計量用移動台車３０の上で、収容された粉体と共にその重量がロードセル３６によって計測される。
【００２７】
タンク３８の粉体受入シュート４０は、上方が蓋カセット４の排出口４ｄよりも大径に形成され下方が小径に形成されタンク３８に連結された漏斗状のシュート本体４０ａと、シュート本体４０ａ内の中央に設けられエアシリンダ４０ｂによって上下動されるマグネットチャック４０ｃを備えている。マグネットチャック４０ｃは、蓋カセット４の排出口４ｄのコーン１８の端部のマグネットチャック２８に接離自在に連結すると共に、気体の給排源４２に接続する管路４３が連結されている。シュート本体４０にはまた、シュート本体４０ａ内の粉塵を吸引する集塵管路４０ｄ、及びシュート本体４０ａ内に空気を噴射するエアノズル４０ｆが取付けられている。
【００２８】
合体カセット６からタンク３８への粉体の排出について、図５を参照して説明する。タンク３８の上に位置付けられた合体カセット６の、排出口４ｄのコーン１８のマグネットチャック２８に、タンク３８の粉体受入シュート４０内のエアシリンダ４０ｂを伸張させそのマグネットチャック４０ｃを合体させる。そしてさらにエアシリンダ４０ｂを伸張させると、コーン１８は排出口４ｄから二点鎖線で示す上方に移動され離されて、合体カセット６内の粉体は粉体受入シュート４０を介してタンク３８に排出される。
【００２９】
このとき粉体の所定量の排出は、計測手段１２のロードセル３６により計測される合体コンテナ６の荷重を、粉体を排出する前と比較しモニタしながら行う。すなわち所定量は、所定の重量、あるいは所定の容積を粉体の密度との積である重量によって確認する。荷重が所定量に相当する大きさになったら、エアシリンダ４０ｂを縮めて、圧縮コイルばね２４により押圧されているコーン１８を下げ排出口４ｄを閉じて粉体の排出を止める。
【００３０】
気体の給排源４２は、マグネットチャック４０ｃにより連結されたコーンロッド２２の先端のノズル２０（図１参照）を介して、袋８内に圧縮空気を噴射したり、袋８内の空気を吸引してそこに窒素ガスなどの不活性ガスを充填する。この噴射／吸引／充填についてはさらに後に述べる。
【００３１】
上述の一連の作業において、主カセット２、蓋カセット４、及び合体カセット６は、図６に示すアームロボット１４のハンドリング用のアーム１４ａによって、例えば主カセット２、蓋カセット４それぞれに設けられた支持板２ｃ、４ｃのフック孔２ｆ、４ｆの部分をつかんで移動される。図６はアームロボット１４によってパレット４４上の粉体の封入された袋８を主コンテナ２に移動させるために取り出す状態を示しているが、アームロボット１４は、アーム１４ａの先端のハンド１４ｂを周知の、吊り手段、つかみ手段、開袋手段などに取り換えて、あるいは専用にそれらを設けて設置される。
【００３２】
所定量の粉体が排出され粉体が残った合体コンテナ６は、図５と共に図１及び図２を参照して説明すると、給排源４２につながったノズル２０を介してその中の空気が吸引され、代わりに窒素ガスのごとき不活性ガスが充填され、保管場所に移動される。粉体が全量排出された合体コンテナ６は、給排源４２につながったノズル２０を介して噴射された空気によってその中の残存付着粉体が清掃される。その後主カセット２と蓋カセット４を分離して空の袋８を取り出し、適宜に処置される。
【００３３】
上述のハンドリング装置による粉体のハンドリング方法について、順を追ってまとめると：
【００３４】
（１）袋の取り出し：
図６に示されているように、パレット４４上に積み重ねられた粉体の封入された袋８をアームロボット１４によって取り出す。
【００３５】
（２）粉体の収容：
取り出した袋８を、図１に示されているように主カセット２にその開口部３を上にした状態でアームロボット１４によって収容し、開口部３にて開袋機によって袋８を開封する。この開封は他のアームロボットのアームに設けた開袋機によって行う。
【００３６】
（３）蓋カセットの取付け：
主カセット２の開口部３に、図１に示されているように蓋カセット４を取付けて合体カセット６にする。蓋カセット４の移動、位置付けはアームロボットによって行う。
【００３７】
（４）合体カセットの反転：
合体カセット６をアームロボットによって図３に示されているように反転機１０に取付け、合体カセット６を上下反転させる。
【００３８】
（５）計量用移動台車に設置：
反転した合体カセット６をアームロボットによって、図４に示されているように計量用移動台車３０上の所定の位置に載置する。
【００３９】
（６）粉体の排出：
図４及び図５に示されているように、計量用移動台車３０をケーブルベア３１によって移動させ合体カセット６の排出口４ｄをタンク３８の粉体受入シュート４０の上に位置付ける。排出口４ｄの弁体であるコーン１８を開けて、計測手段１２により合体カセット６の重量をモニタしながら、合体カセット６から粉体を粉体受入シュート４０を介してタンク３８に排出する。排出量は、コーン１８の開閉ストローク及び開閉時間を制御することにより、またノズル２０からの噴射空気の有無及び量により変化させることができる。
【００４０】
（７）残った粉体の保管：
所定量の粉体が排出され粉体の残った合体カセット６には、図１及び図２に示されているノズル２０によって、袋８内の空気を吸引しそこに不活性ガスを充填し、合体カセット６を所定の保管場所にアームロボットによって移動する。この不活性ガスによって残った粉体の変質が防止される。
【００４１】
（８）袋内の清掃：
粉体が全量排出された袋８内には、図１及び図２に示されているノズル２０によって空気を噴射し、付着し残った粉体を取り除き袋内を洗浄する。
【００４２】
上述したとおりの粉体のハンドリング方法及び装置の作用について説明する。
【００４３】
（１）方法及び装置の簡素化：
粉体は、着脱自在な一対のカセットからなる排出口を有した合体カセットの中に収容され、この状態で、保管され、搬送され、所定量が計量され供給先に排出されるので、粉体のハンドリング方法及び装置が簡素化される。そして、ロボットと組み合わせることにより、設備増設及び改造時の費用が軽減され、設備増設及び改造時の時間が少なくてすみ、また輸送機の必要がない。
【００４４】
（２）袋内の粉体の残量の処置が容易：
また粉体が全量排出された袋内に差し込んだノズルにより空気を噴射して、袋内の角部などに残留した粉体の清掃を容易に行うことができる。そして、残留付着した粉体が容易に清掃されるので、粉塵の発生もなくなり、空袋の処置が容易になる。ノズルは袋の長手幅方向にＴ字型にしたので、袋のずれの防止やノズル先端から左右に空気を噴出することにより袋の角の粉体も容易に清掃できる。
【００４５】
（３）残った粉体の保管が容易：
所定量の粉体を排出し粉体の残った合体カセットには、ノズルによって袋内の空気を吸引しそこに窒素ガスなどの不活性ガスを充填し、合体カセットの状態で所定の保管場所にアームロボットにより移動保管できるので、残った粉体の保管が容易であると共に、不活性ガスによって残った粉体の変質が防止される。
【００４６】
（４）粉体の排出が容易：
粉体排出時にノズルから空気を噴射させると、排出された粉体のスペースがこの空気により置換され、粉体の排出が促進される。また、袋内に延びるノズルに備えた羽根部材は、粉体のブリッジの発生を防止し、粉体の排出を促進させる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に従って構成された粉体のハンドリング装置によれば、袋に封入された粉体を取り出して供給先に所定量供給するための、ハンドリングの手間、装置、装置設置空間などを簡素化でき、また粉体を排出した後の空袋の清掃、処置を容易にし、さらに残った粉体の保管を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された粉体のハンドリング装置の一実施形態における、主カセット及び蓋カセットを一体にした合体カセットの状態で示した断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢印方向に見た側面図。
【図３】合体カセットを上下反転させる反転機の側面図。
【図４】合体カセットを載置した計量用移動台車を粉体供給先の上に位置付けた状態で示した側面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢印方向に見た拡大断面図。
【図６】粉体の封入された袋をパレット上から取り出す状態で示したアームロボットの側面図。
【符号の説明】
２：主カセット（主容器）
３：開口部
４：蓋カセット（蓋容器）
４ｄ：排出口
５：開口部
６：合体カセット（合体容器）
８：袋
１０：反転機
１２：計測手段
１４：アームロボット
１８：コーン
２０：ノズル
２３：羽根部材
３０：計量用移動台車
３８：タンク（粉体供給先）
【図１】
0004316844.tif 000002
【図２】
0004316844.tif 000003
【図３】
0004316844.tif 000004
【図４】
0004316844.tif 000005
【図５】
0004316844.tif 000006
【図６】
0004316844.tif 000007