(57)【要約】【課題】装置のコンパクト化を図って、設置スペースが少なくて済むうえ、収容容器への投入作業の向上を図れる充填装置を得る。【解決手段】収容対象物を収容容器２に投入するパイプ２３と、パイプ２３での投入位置まで収容容器２を搬送し、また収容対象物が充填された収容容器２を送り出すコンベア２１と、収容容器２が投入位置に至ると蓋体６を開閉操作する蓋開閉手段２２とを備え、コンベア２１と蓋開閉手段２２とをフレーム体２５に組み付ける。蓋開閉手段２２が、収容容器２の蓋体６を捕捉する捕捉部３１と、収容容器２の蓋体６の開閉操作を行う下方の捕捉位置と収容容器２および蓋体６のコンベア２１による搬送軌跡から退避する上方の退避位置との間で捕捉部３１を姿勢変位させる昇降駆動部３２と、捕捉部３１で捕捉した蓋体６が上面開口５を封止する閉位置と蓋体６による上面開口５の封止状態を解除する開位置との間で、昇降駆動部３２ごと捕捉部３１を移動させる往復駆動部３６とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容容器（２）を搬送するライン（５０）上の中途部に配されて、該収容容器（２）に対する収容対象物の投入・充填動作を担う充填装置であって、
収容対象物を収容容器（２）に投入するパイプ（２３）と、該パイプ（２３）による投入位置まで上流側のライン（５０ａ）から受けた収容容器（２）を搬送するとともに、収容対象物が充填された収容容器（２）を下流側のライン（５０ｂ）に向けて送り出すコンベア（２１）と、該収容容器（２）が投入位置に至ったときに、該収容容器（２）の上面開口（５）を封する蓋体（６）を開閉操作する蓋開閉手段（２２）とを備え、少なくともコンベア（２１）および蓋開閉手段（２２）が、フレーム体（２５）に組み付けられたユニット装置として構成されており、
蓋開閉手段（２２）が、収容容器（２）の蓋体（６）を捕捉する捕捉部（３１）と、収容容器（２）の蓋体（６）の開閉操作を行う下方の捕捉位置と収容容器（２）および蓋体（６）のコンベア（２１）による搬送軌跡から退避する上方の退避位置との間で、捕捉部（３１）を姿勢変位させる昇降駆動部（３２）と、捕捉部（３１）で捕捉された蓋体（６）が上面開口（５）を封止する閉位置と蓋体（６）による上面開口（５）の封止状態が解除される開位置との間で、昇降駆動部（３２）ごと捕捉部（３１）を移動させる往復駆動部（３６）とを含むことを特徴とする充填装置。
【請求項２】
パイプ（２３）は、その投入口（２３ａ）が、上面開口（５）から収容容器（２）内に差し込まれる導入姿勢と、該導入姿勢よりも上方の待機姿勢との間で姿勢変位可能に構成されており、
収容容器（２）がコンベア（２１）により投入位置に至ったとき、投入口（２３ａ）が、待機姿勢から導入姿勢に姿勢変位されるようになっている請求項１記載の充填装置。
【請求項３】
パイプ（２３）の下方には、待機姿勢におけるパイプ（２３）内の残留物を受け止めるための受皿（４５）が設けられており、該受皿（４５）は、収容容器（２）の上面開口（５）の上方位置にあって残留物を受け止める受位置と、収容容器（２）の上面開口（５）の上方位置から退避する退避位置との間で往復移動可能に構成されており、
パイプ（２３）による収容容器（２）内への収容対象物の投入に先立って、受皿（４５）が受位置から退避位置に移動し、パイプ（２３）による収容容器（２）内への投入動作が終了すると、受皿（４５）が退避位置から受位置に移動するようになっている請求項２記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉状体や粒状体等の収容対象物を収容容器内へ投入・充填するための充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の充填装置の従来例としては、例えば特許文献１を挙げることができる。そこでは、収容容器の上面に設けた上面開口から蓋を取り外したうえで、収容対象物投入用のパイプを介して収容容器の上面開口から収容容器内に収容対象物を投入している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５５１０４号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、収容容器からの蓋の取り外しと、収容容器内への収容対象物の投入と、収容容器への蓋の取り付けとを別々の場所で行っており（特許文献１の図１参照）、その分だけ収容容器内への収容対象物の収容に要するスペースが大きくなり、装置の設置スペースが大きくならざるを得ない。しかも、収容容器からの蓋の取り外し場所と、収容容器内への収容対象物の投入場所と、収容容器への蓋の取り付け場所との間での収容容器を搬送する必要があり、作業効率が悪い。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、装置のコンパクト化を図って、設置スペースが少なくて済み、しかも収容容器に対する投入作業の向上を図ることができる充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る充填装置１は、図１および図２に示すように、収容容器２を搬送するライン５０上の中途部に配されて、該収容容器２に対する収容対象物の投入・充填動作を担う充填装置であって、収容対象物を収容容器２に投入するパイプ２３と、該パイプ２３による投入位置まで上流側のライン５０ａから受けた収容容器２を搬送するとともに、収容対象物が充填された収容容器２を下流側のライン５０ｂに向けて送り出すコンベア２１と、該収容容器２が投入位置に至ったときに、該収容容器２の上面開口５を封する蓋体６を開閉操作する蓋開閉手段２２とを備え、少なくともコンベア２１および蓋開閉手段２２が、フレーム体２５に組み付けられたユニット装置として構成されており、蓋開閉手段２２が、収容容器２の蓋体６を捕捉する捕捉部３１と、収容容器２の蓋体６の開閉操作を行う下方の捕捉位置と収容容器２および蓋体６のコンベア２１による搬送軌跡から退避する上方の退避位置との間で、捕捉部３１を姿勢変位させる昇降駆動部３２と、捕捉部３１で捕捉された蓋体６が上面開口５を封止する閉位置と蓋体６による上面開口５の封止状態が解除される開位置との間で、昇降駆動部３２ごと捕捉部３１を移動させる往復駆動部３６とを含むことを特徴とする。
【０００７】
ここでの往復駆動部３６は、昇降駆動部３２ごと捕捉部３１をガイドレール３３に沿ってスライド移動させて、蓋体６を前記閉位置と前記開位置との間でスライド移動させるものであってもよく、昇降駆動部３２ごと捕捉部３１を回転移動させて、蓋体６を前記閉位置と前記開位置との間で揺動させるものであってもよい。収容対象物は、粉状体や粒状体や液体状等のものが含まれる。蓋開閉手段２２の捕捉部３１は、収容容器２の蓋体６を掴んで捕捉するものや、収容容器２の蓋体６を吸盤等で吸着して捕捉するものや、収容容器２の蓋体６を電磁石等で吸引して捕捉するもの等が含まれる。充填装置１は、ライン５０上に複数個配する場合も含まれる。ライン５０には、貨物トラックの荷台等も含まれ、貨物トラックの荷台から充填装置１のコンベア２１へ直接搬送する場合や、充填装置１のコンベア２１から貨物トラックの荷台へ直接送り出す場合等も含まれる。下流側のライン５０ｂには上流側のライン５０ａも含まれ、充填装置１のコンベア２１から下流側のライン５０ｂとしての上流側のライン５０ａへ送り出すことも含まれる。
【０００８】
具体的には、パイプ２３は、図３および図４に示すように、その投入口２３ａが、上面開口５から収容容器２内に差し込まれる導入姿勢と、該導入姿勢よりも上方の待機姿勢との間で姿勢変位可能に構成されており、収容容器２がコンベア２１により投入位置に至ったとき、投入口２３ａが、待機姿勢から導入姿勢に姿勢変位されるようになっている。
【０００９】
パイプ２３の下方には、待機姿勢におけるパイプ２３内の残留物を受け止めるための受皿４５が設けられており、該受皿４５は、収容容器２の上面開口５の上方位置にあって残留物を受け止める受位置と、収容容器２の上面開口５の上方位置から退避する退避位置との間で往復移動可能に構成されており、パイプ２３による収容容器２内への収容対象物の投入に先立って、受皿４５が受位置から退避位置に移動し、パイプ２３による収容容器２内への投入動作が終了すると、受皿４５が退避位置から受位置に移動するようになっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の充填装置１によれば、収容容器２内に収容対象物を投入するパイプ２３と収容容器２の蓋体６を開閉操作する蓋開閉手段２２とを集約配置したので、収容容器２に収容対象物の投入・充填動作を担うための充填装置１のコンパクト化が促進でき、その分だけ充填装置１の設置スペースを小さくできる。また、これらを集約配置したので、各手段間で収容容器２を搬送する時間を省いて作業効率の向上を図ることができる。しかも、蓋開閉手段２２を、蓋体６を捕捉して、これを移動操作するだけのものとしたから、構成の簡素化を図ることができ、これにより、信頼性に優れた装置を得ることができる。
【００１１】
パイプ２３の投入口２３ａが、上面開口５から収容容器２内に差し込まれた状態で収容対象物を投入されると、収容対象物が飛散することを効果的に防止することができる。
【００１２】
受皿４５で待機姿勢におけるパイプ２３内の残留物を受け止めるようにすると、残留物が収容容器２の周辺に飛散して収容容器２の外面を汚すことを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１ないし図７に、本発明に係る充填装置の実施形態を示す。この充填装置１は、収容容器２を搬送するライン５０上の中途部に配されて、該収容容器２に対する収容対象物の投入・充填動作を担うものである。収容容器２は、粉状体や粒状体等の収容対象物を収容するための容器本体３と、該容器本体３を囲むように直方体状に枠組みされて容器本体３を保持する枠体４とを有する。容器本体３は、図８および図９に示すように、その上面に開口５を備え、容器本体３の上端には、蓋体６によって上面開口５を開閉する開閉部７を備える。容器本体３は、その下部が直方体状の有底箱型に形成されており、上部が上面開口５側に向かうに従って漏斗状に窄まる四角錐台状に形成されている。
【００１４】
収容容器２の開閉部７は、蓋体６を水平方向にスライド移動可能に、しかも蓋体６を揺動可能に支持する。つまり、開閉部７は、前記蓋体６と、蓋体６の一方の縁に当接して蓋体６の揺動を規制するロック機構１０と、蓋体６において前記一方の縁の反対側の縁に配置した揺動軸１１と、前記揺動軸１１を着脱自在に支持する一対の軸受け部１２・１２とを有する。収容容器２の蓋体６の下面側の周縁には、パッキン１３が配置されている。収容容器２のロック機構１０は、ロックアーム１５と引っ張りばね１６とローラ１７とを有しており、蓋体６が上面開口５を閉塞した常態において、引っ張りばね１６の付勢力でロックアーム１５を介してローラ１７を蓋体６の一方の縁部の上面に押し付けて、蓋体６の揺動を規制している。ロック機構１０のロックアーム１５を押し下げたときには、ローラ１７が蓋体６から離れて蓋体６が揺動可能になる。
【００１５】
収容容器２の各軸受け部１２の周壁には、蓋体６の揺動軸１１の挿入係合および抜け外れを許す切欠部１９が収容容器２の上面開口５側へ凹入形成されている。そして、収容容器２の各軸受け部１２の切欠部１９に、蓋体６の揺動軸１１が挿入係合して軸支されることで、蓋体６が揺動可能に支持される。この状態で、蓋体６を水平方向にスライド移動したときには、そのスライド移動に伴って、蓋体６の揺動軸１１が各軸受け部１２の切欠部１９から抜け外れる。そして、蓋体６が水平方向にスライド移動することで、容器本体２の上面開口５が開閉される。
【００１６】
充填装置１は、図１および図２に示すように、収容対象物を収容容器２に投入するパイプ２３と、該パイプ２３による投入位置まで上流側のライン５０ａから受けた収容容器２を搬送するとともに、収容対象物が充填された収容容器２を下流側のライン５０ｂに向けて送り出すコンベア２１と、該収容容器２が投入位置（図１および図２の位置）に至ったときに、該収容容器２の上面開口５を封する蓋体６を開閉操作する蓋開閉手段２２とを備え、パイプ２３、コンベア２１および蓋開閉手段２２が、フレーム体２５に組み付けられたユニット装置として構成されている。コンベア２１は、図３および図４に示すように、収容容器２の搬入出方向に２列に並べた状態でフレーム体２５に対して回転可能に支持された複数本の搬送ローラ２６と、各搬送ローラ２６を回転駆動するための駆動モータ２７と、複数本のベルト２８等から成って駆動モータ２７の回転駆動力を各搬送ローラ２６に伝達する動力伝達手段２９等を有している。
【００１７】
蓋開閉手段２２は、図５および図６に示すように、収容容器２の蓋体６を捕捉する捕捉部３１と、収容容器２の蓋体６の開閉操作を行う下方の捕捉位置（図６の位置）と収容容器２および蓋体６のコンベア２１による搬送軌跡から退避する上方の退避位置（図５の位置）との間で、捕捉部３１を姿勢変位させる昇降駆動部３２と、捕捉部３１で捕捉された蓋体６が上面開口５を封止する閉位置と蓋体６による上面開口５の封止状態が解除される開位置との間で、昇降駆動部３２ごと捕捉部３１をガイドレール３３に沿ってスライド移動させる往復駆動部３６とを含む。
【００１８】
捕捉部３１は、収容容器２の蓋体６の揺動軸１１を捕捉するための一対の爪３１ａ・３１ａを有している。そして、爪３１ａ・３１ａどうしの対向間隔を狭めることで収容容器２の蓋体６の揺動軸１１を捕捉することができ、爪３１ａ・３１ａの対向間隔を広げることで収容容器２の蓋体６の揺動軸１１の捕捉状態を解除することができる。蓋開閉手段２２の昇降駆動部３２は、基台３５に対して立直姿勢で支持されたシリンダ３７を有しており、そのシリンダ３７のロッド３７ａの先端が捕捉部３１に連結されている。往復駆動部３６は、収容容器２の蓋体６のスライド移動方向に沿う姿勢でフレーム体２５に支持されたシリンダ３９を有しており、そのシリンダ３９のロッド３９ａの先端が基台３５に連結されている。
【００１９】
そして、収容容器２の上面開口５を閉じた蓋体６の揺動軸１１の上側に捕捉部３１が臨む位置（図５の位置）で、昇降駆動部３２のシリンダ３７のロッド３７ａが下方に進出し、これによって捕捉部３１が下降して、捕捉部３１の爪３１ａ・３１ａの間に収容容器２の揺動軸１１が入り込む。この状態で、爪３１ａ・３１ａを閉操作することによって収容容器２の揺動軸１１が捕捉される。次いで、往復駆動部３６のシリンダ３９のロッド３９ａが進出することで、捕捉部３１によって収容容器２の蓋体６が水平方向にスライド移動し、収容容器２の上面開口５が開かれる（図６の状態）。
【００２０】
収容容器２の上面開口５を閉じるときには、往復駆動部３６のシリンダ３９のロッド３９ａが後退して収容容器２の蓋体６が水平方向にスライド移動し、収容容器２の上面開口５が閉じられる。次いで、爪３１ａ・３１ａの対向間隔が広がる方向に閉操作することにより、爪３１ａ・３１ａによる収容容器２の揺動軸１１の捕捉状態が解除される。この後、昇降駆動部３２のシリンダ３７のロッド３７ａが上方に後退して捕捉部３１が上昇する。
【００２１】
パイプ２３は、その投入口２３ａを上下方向に進退する進退駆動部４０に接続されていて、パイプ２３の投入口２３ａは進退駆動部４０を介してフレーム体２５に支持される。パイプ２３は、その投入口２３ａが、上面開口５から収容容器２内に差し込まれる導入姿勢（図７の姿勢）と、該導入姿勢よりも上方の待機姿勢（図６の姿勢）との間で姿勢変位可能に構成されており、収容容器２がコンベア２１により投入位置に至ったとき、投入口２３ａが、待機姿勢から導入姿勢に姿勢変位される。
【００２２】
進退駆動部４０は、フレーム体２５に対して立直姿勢で支持された複数本のシリンダ４１を有しており、各シリンダ４１のロッド４１ａの下端が、それぞれパイプ２３の投入口２３ａ部分に連結されている。そして、収容容器２の上面開口５が開いているときに、進退駆動部４０の各シリンダ４１のロッド４１ａがそれぞれ下方に進出することで、図７に示すように、パイプ２３の投入口２３ａが待機姿勢から導入姿勢に姿勢変位される。この姿勢で、収容対象物がパイプ２３を介して収容容器２の容器本体３内に投入される。パイプ２３による収容容器２内への収容対象物の投入終了後に、進退駆動部４０の各シリンダ４１のロッド４１ａがそれぞれ上方に後退することで、パイプ２３の投入口２３ａが導入姿勢から待機姿勢に姿勢変位される。
【００２３】
進退駆動部４０の下端には、図７に示すように、パッキン４２が配置されていて、パイプ２３の投入口２３ａが導入姿勢のとき、進退駆動部４０の下端のパッキン４２が、収容容器２の上面開口５の周縁に密着する（図７の状態）。これにより、収容対象物が、収容容器２の上面開口５の周縁と進退駆動部４０との間から漏れることを防ぐことができる。
【００２４】
パイプ２３の下方には、図５および図６に示すように、待機姿勢におけるパイプ２３内の残留物を受け止めるための受皿４５が設けられている。受皿４５は、収容容器２の上面開口５の上方位置にあって残留物を受け止める受位置（図５の位置）と、収容容器２の上面開口５の上方位置から退避する退避位置（図６の位置）との間でレール４６に沿って往復移動可能に構成されており、パイプ２３による収容容器２内への収容対象物の投入に先立って、受皿４５が受位置から退避位置に移動し、パイプ２３による収容容器２内への投入動作が終了すると、受皿４５が退避位置から受位置に移動する。
【００２５】
図３および図４に示すように、コンベア２１での収容容器２の搬入方向（図４では左方向）の先端側には、一対のストッパ４７・４７が配置される。各ストッパ４７の下端は、フレーム体２５に対して立直姿勢で支持されたシリンダ４９のロッド４９ａにそれぞれ連結されている。そして、シリンダ４９のロッド４９ａが上方に進出したときには、各ストッパ４７が、それぞれコンベア２１の上側に突出して収容容器２の搬入方向への移動を規制する。収容容器２内への収容対象物の投入終了後に各ストッパ４７が下降する。シリンダ３７・３９・４１・４９は、それぞれエアーシリンダ又は油圧シリンダ等から成る。
【００２６】
充填装置１の動作を説明すると、上面開口５が蓋体６で閉じられた状態の空の収容容器２が、上流側のライン５０ａからパイプ２３による投入位置まで搬送される。そして、不図示のセンサの検出結果に応じて充填装置１のコンベア２１が減速したのち、収容容器２が投入位置で停止する。次いで、蓋開閉手段２２の捕捉部３１が捕捉位置に下降して、爪３１ａ・３１ａによって収容容器２の揺動軸１１が捕捉され、そのまま収容容器２の蓋体６を開位置に移動させて、収容容器２の上面開口５を開く。また、受皿４５が受位置から退避位置に移動し、その後にパイプ２３の投入口２３ａが導入姿勢に姿勢変位して、収容対象物が収容容器２の容器本体３内に投入される。この際、不図示の重量検出センサによって収容容器２の重量が測定されており、収容対象物の投入によって収容容器２の重量が所定の重量に達したことが検出されると、収容対象物の投入が停止する。
【００２７】
続いて、パイプ２３の投入口２３ａが導入姿勢から待機姿勢に姿勢変位する。また、蓋開閉手段２２の捕捉部３１によって収容容器２の蓋体６が閉位置に移動して、収容容器２の蓋体６の揺動軸１１が軸受け部１２の切欠部１９に係合し、蓋体６によって収容容器２の上面開口５が閉じられる。次いで、捕捉部３１による収容容器２の揺動軸１１の捕捉状態が解除されて、捕捉部３１が退避位置に上昇する。この後、各ストッパ４７が下降し、コンベア２１が駆動されることで、収容対象物が充填された収容容器２が下流側のライン５０ｂに送り出される。その収容容器２は、貨物トラック等で所定の収容対象物取り出し場所まで運搬され、収容容器２の容器本体３内の収容対象物が取り出される。
【００２８】
往復駆動部３６が昇降駆動部３２ごと捕捉部３１をガイドレール３３に沿ってスライド移動させる構成に代えて、往復駆動部３６が昇降駆動部３２ごと捕捉部３１を回転移動する構成と、ロック機構１０のロックアーム１５を押し下げ操作する構成とを設け、ロックアーム１５を押し下げて蓋体６を揺動可能な状態にして、捕捉部３１によって蓋体６を前記閉位置と前記開位置との間で揺動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る充填装置の正面図である。
【図２】充填装置の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】収容容器の上面開口を開いた状態を示す図５相当図である。
【図７】収容容器内にパイプを差し込んだ状態を示す縦断面図である。
【図８】収容容器の開閉部を示す縦断面図である。
【図９】収容容器の平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  充填装置
２  収容容器
５  容器本体の上面開口
６  蓋体
７  開閉部
２２  蓋開閉手段
２３  パイプ
２５  フレーム体
３１  捕捉部
３２  昇降駆動部
３３  ガイドレール
３５  基台
３６  往復駆動部
４０  進退駆動部
４５  受皿
５０  ライン
【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】
2009073511.tif 000009
【図８】
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【図９】
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