JP2002255104A - コンテナへの粉粒体充填装置およびコンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 充填作業を無人化でき環境汚染を防止でき
て作業能率を高めうるコンテナへの粉粒体充填装置およ
びこれに適合したコンテナを提供する。 【解決手段】 着脱可能な蓋付きの粉粒体充填用コンテ
ナ１を搬送する搬送手段２、コンテナの蓋4aを取り外す
脱蓋装置６、計量した粉粒体を脱蓋後のコンテナへ集塵
しつつ装入する装入装置20、コンテナ充填物の上部表面
を均す均し装置７、均し後のコンテナに蓋を被せる着蓋
装置6A、取り外された蓋を搬送する蓋コンベア５を有す
る充填装置。脱蓋装置６と着蓋装置6Aを蓋脱着装置13に
代え、蓋コンベア５省略も可。コンテナは、筒状胴部4b
の上端に着脱可能な蓋4bを、下端に着脱可能な又は固着
し若しくは回動可能に軸着した底板4cを設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配合プラントで生
産される配合製品（配合飼料、配合食品、セメント、肥
料等）のような粉粒体をコンテナに充填し、保管後、注
文に応じて出荷する工程のなかで使用され、省力、効
率、衛生の各面で有利なコンテナへの粉粒体充填装置お
よびこれに適合したコンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】配合製品のような粉粒体の充填、保管、
出荷工程では、従来、例えば図７（ａ）および図８に示
すように、種類別に配合された製品を計量し、容器（ト
ランスバッグ、トレー等）12に充填した後、一旦保管庫
（棚ボックス、倉庫等）３で保管し、該保管した容器12
のうちから注文に合ったものを出荷位置に取り出して出
荷するという方法が広く行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の方
法では、計量機８により計量された製品を容器12へ充填
する際の、充填位置へ容器12をセットしてから充填後に
異物混入防止措置を施すまでの作業は、すべて人手に依
存しているために、時間がかかり非効率的である。ま
た、配合製品の場合、粉粒体を扱うことが多く、製品を
容器12へ充填するときに粉塵が発生するため衛生面、環
境面においても問題がある。

【０００４】そこで、本発明は、充填作業を無人化でき
環境汚染を防止できて作業能率を高めうるコンテナへの
粉粒体充填装置およびこれに適合したコンテナを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、図７（ｂ）に示すように、従来の容器12に代え
て蓋付きのコンテナ１を用い、該コンテナ１および蓋を
循環使用すれば前記目的が達成されることに想到し、か
かる循環使用方法の装置化を工夫して、以下の要旨構成
になる本発明をなした。

【０００６】すなわち、本発明は、着脱可能な蓋を有す
るコンテナへ粉粒体を充填する装置であって、前記コン
テナを搬送する搬送手段と、該搬送手段上のコンテナの
蓋を取り外す脱蓋装置と、粉粒体を計量し、計量された
粉粒体を前記脱蓋されたコンテナへ装入するとともに、
装入に際して発生する粉塵を集塵する集塵機能を備えた
装入装置と、該装入後のコンテナ充填物の上部表面を均
す均し装置と、該均し後のコンテナに蓋を被せる着蓋装
置と、前記取り外された蓋を搬送する蓋コンベアとを有
することを特徴とするコンテナへの粉粒体充填装置であ
る。

【０００７】また、本発明は、着脱可能な蓋を有するコ
ンテナへ粉粒体を充填する装置であって、前記コンテナ
を搬送する搬送手段と、該搬送手段上のコンテナの蓋の
取り外し及び取り付けを行う蓋脱着装置と、粉粒体を計
量し、計量された粉粒体を前記脱蓋されたコンテナへ装
入するとともに、装入に際して発生する粉塵を集塵する
集塵機能を備えた装入装置と、該装入後のコンテナ充填
物の上部表面を均す均し装置とを有することを特徴とす
るコンテナへの粉粒体充填装置である。

【０００８】また、本発明は、前記本発明の充填装置に
よって粉粒体を充填されるのに適したコンテナであっ
て、筒状の胴部と、該胴部の上開口部を着脱可能に覆う
蓋と、前記胴部の下開口部を覆う底板とを有し、該底板
が着脱可能であるかまたは前記胴部に固着もしくは回動
可能に軸着されていることを特徴とする粉粒体充填用コ
ンテナである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の充填装置は、例えば図７
（ｂ）の充填位置の範囲内に配置され、粉粒体を搬送手
段２上のコンテナ１へ充填するのに使用され、例えば図
１に示すように、コンテナ１を搬送する搬送手段２と、
該搬送手段２上のコンテナ１の蓋4aを取り外す脱蓋装置
６と、該脱蓋後のコンテナ１へ計量した粉粒体を集塵し
ながら装入する装入装置20と、該装入後のコンテナ充填
物の上部表面を均す均し装置７と、該均し後のコンテナ
１に蓋4aを被せる着蓋装置6Aと、前記取り外された蓋4a
を搬送する蓋コンベア５とを有するものである。

【００１０】また、本発明の充填装置は、例えば図９に
示すように、コンテナ１（充コンテナ1a又は空コンテナ
1b）を搬送する搬送手段２と、該搬送手段２上のコンテ
ナ１の蓋4aの取り外し及び取り付けを行う蓋脱着装置13
と、蓋4aを取り外された空コンテナ1bへ計量した粉粒体
を集塵しながら装入する装入装置20と、該装入後のコン
テナ充填物の上部表面を均す均し装置７とを有するもの
である。

【００１１】前記搬送手段２としては、コンベア、フォ
ークリフト、台車等のいずれも好ましく用いうる。以下
では、搬送手段２としてコンベアを用いた場合を例に挙
げて本発明を説明する。先ずコンテナについて説明す
る。本発明では、コンテナ１は粉塵の外部飛散を防止す
るために蓋を有するものに限られる。また、コンテナ製
作コスト面から、この蓋は着脱可能なもの、すなわち、
蓋以外のコンテナ部分との間に蝶番等の機械的連結子が
なく、単に上から被せるだけのものに限られる。

【００１２】コンテナの容量は、顧客側の要求量と生産
者側の出荷ロットとの兼ね合いで決定されるもので本発
明では特に限定しないが、例えば配合飼料プラント内で
使用する場合、500 〜1000kg程度の製品が入る容量とす
ると、小ロットへの対応が容易であり、数十トン単位の
出荷に対してもコンテナの数を増やすことで容易に対応
でき、好適である。

【００１３】コンテナの材質は、鉄、ステンレス鋼等の
金属、および、プラスチック、木材等の非金属のいずれ
を採用してもよいが、繰り返し使用されるため金属の方
が好ましい。また、コンテナは、保有個数が多くなるた
め（例えば配合飼料等の保管の場合、通常は約1000〜20
00個程度が必要）、極力簡素化し製作コストを抑えるべ
く、手間のかかる溶接等による接合部を少なくしたも
の、すなわち、図２に示すような、筒状の胴部4bと、該
胴部4bの上開口部を着脱可能に覆う蓋4aと、前記胴部4b
の下開口部を覆う底板4cとを有するコンテナ４であっ
て、底板4cが、着脱可能（図2(a)；第１型）であるか、
または、胴部4bに固着（図2(b)；第２型）もしくは回動
可能に軸着（図2(c)；第３型）されたものが好ましい。
なお、図2(b)中の4dは底板4cの補強用足枠であり、図2
(c)中の4eは底板4cを胴部4bに回動可能に軸着する支軸
である。

【００１４】コンテナの製作コスト面では、接合部が最
少の第１型が最善、これに支軸4eが加わった第３型が次
善、接合部が最多の第２型が第三善である。充填物の排
出に際しては、第１型では、例えば胴部を保持したまま
底板をその直下のコンベア部分に固定（電磁力等で）し
該コンベア部分を下方に傾転させる方法により、充填物
を落下させうる。第３型では第１型の方法において底板
のコンベア部分への固定を省略した方法を採用しうる。
ただし、第１型、第３型では、排出場所以外で充コンテ
ナを吊持する必要がある場合には底板の落下または傾転
を防止する底板保持手段を別途設ける必要がある。第２
型ではかかる底板保持手段は必要ないが、他方、充填物
の排出にあたり充コンテナ反転手段を別途設ける必要が
ある。コンテナを第１型〜第３型のいずれとするかは、
上記のような長所短所を勘案して決定すればよい。

【００１５】なお、コンテナの胴部は、保管庫のデッド
スペースを最小にして保管効率を高める観点から、四角
筒状とするのが好ましいが、本発明の構成を確保できれ
ば、円筒状、多角形筒状等種々の形状を用いることがで
きる。次に、充填装置について説明する。本発明では、
コンベア２上で複数のコンテナが相互干渉するのを回避
する観点から、コンベア２による搬送路を、図１のよう
に、保管庫３から発して充填位置を迂回してその入側に
到達しそこから充填位置の範囲内を経由して保管庫３に
帰還するようなループ状の路線とするのが好ましい。コ
ンベア２および蓋コンベア５は、従来の搬送機（チェー
ンコンベア、ローラコンベア等）のうちの適宜なものを
用いて構成することができ、これらの搬送機によれば、
搬送対象を搬送路内の任意の位置に停止させることがで
きる。

【００１６】本発明の充填装置のうち、脱蓋装置と着蓋
装置と蓋コンベアとを有するものによれば、保管庫３か
ら出た空コンテナ1b（着蓋状態）を、コンベア２によっ
て脱蓋装置６→装入装置20→均し装置７→着蓋装置6Aの
順に搬送し、各装置のところに停止させてそこの装置で
処理したうえで、保管庫３に戻すことができる。装入前
の空コンテナ1bは装入後に充コンテナ1aとなる。一方、
脱蓋装置６により着蓋状態の空コンテナ1bから取り外さ
れた蓋4aは、これを蓋コンベア５により着蓋装置6Aのと
ころに搬送し、当該着蓋装置6Aによってそこに停止中の
均し後の脱蓋状態の充コンテナ1aに被せることができ
る。

【００１７】脱蓋装置６は、着蓋状態の空コンテナ1bか
ら蓋4aを取り外すことができ、装入装置20は、脱蓋状態
の空コンテナ1b内に配合工程の産物（粉粒体）を計量か
つ集塵しながら装入することができ、均し装置７は、脱
蓋状態の充コンテナ1a内の充填物の上面を均すことがで
き、着蓋装置6Aは、充填物の上面を均された脱蓋状態の
充コンテナ1aに蓋4aを被せることができる。なお、脱蓋
装置６の具体例を図３〜図４に、装入装置20の具体例を
図５に、均し装置７の具体例を図６に、それぞれ示す。
着蓋装置6Aは脱蓋装置６と同様に構成して動作順序のみ
違えればよい。これら具体例については実施例の項で説
明する。

【００１８】また、本発明の充填装置のうち、蓋脱着装
置を有し蓋コンベアを有さないものによれば、保管庫３
から出た空コンテナ1b（着蓋状態）を、コンベア２によ
って蓋脱着装置13→装入装置20→均し装置７→蓋脱着装
置13の順に搬送し、各装置のところに停止させてそこの
装置で処理したうえで、保管庫３に戻すことができる。
装入前の空コンテナ1bは装入後に充コンテナ1aとなる。
一方、蓋4aは、蓋脱着装置13によりコンテナから取り外
した後、再度コンテナに取り付けることができる。蓋脱
着装置13は着蓋状態の空コンテナ1bから蓋4aを取り外
し、そのままの状態で保持し、装入（充填）均しを終え
て戻ってきた充コンテナ1aに、保持していた蓋4aを被せ
ることができる。なお、蓋脱着装置13の具体例を図10に
示す。この具体例については実施例の項で説明する。

【００１９】さらに、本発明では、搬送路の要所要所に
リミットスイッチやフォトセンサ等の通過センサを配置
してコンテナや蓋の到着を検出し、その検出信号を用い
てコンベア２、蓋コンベア５、脱蓋装置６もしくは蓋脱
着装置13、装入装置20、均し装置７の所為動作を制御す
るようにしているので、全自動運転が可能である（な
お、このような自動運転制御系は、通常の技術に則って
容易に設計されるものであるため、それの細部の説明は
省略する）。

【００２０】よって、本発明の充填装置によれば、コン
テナの脱蓋から製品装入、充填物均し、着蓋、保管庫へ
の搬送までの一連の作業を全て自動で行うことができる
ので、目的とした作業員の省力化（無人化）、作業効率
の向上、作業環境の改善（衛生面の向上）を一挙に達成
することができる。

【００２１】

【実施例】図３は、脱蓋装置６または着蓋装置6Aの具体
例を示す側面模式図であり、また、図４は、図３のＡＡ
矢視図である。脱蓋装置６および着蓋装置6Aは、コンベ
ア２と蓋コンベア５を跨ぐように配設した門型の架台6a
と、該架台6aの上梁部に設置したレール6bと、該レール
6bに沿って往復走行可能な台車6fと、該台車6fに支持さ
れてチェーン6eを介して前記往復走行を駆動するモータ
6dと、前記上梁部に支持されかつ前記台車6fに連結され
て前記往復走行を安定化させるケーブルラック6jと、蓋
4aに着脱自在に吸着する電磁石6hと、該電磁石6hを吊持
するワイヤロープ6gと、前記台車6fに回転可能に軸着さ
れて前記ワイヤロープ6gを巻回させるドラム6iと、前記
台車6fに支持されて前記ドラムの回転を駆動するモータ
6cとを有してなる。

【００２２】モータ6dの正逆回転により台車6fが往復走
行し、また、モータ6cの正逆回転により電磁石6hが昇降
し、また、電磁石電源（図示省略）のオン・オフにより
電磁石6hの吸着力が生成・消失する。なお、コンベア２
は、コンテナ４を搬送するローラ2aと、該ローラ2aを回
転可能に支持する軸受2bと、該軸受2bを支持する架台2c
とを有する。一方、蓋コンベア５は、蓋4aを搬送するロ
ーラ5aと、該ローラ5aを回転可能に支持する軸受5bと、
該軸受5bを支持する架台5cとを有する（駆動装置は図示
省略）。

【００２３】この具体例を脱蓋装置６に用いる場合、次
の順序で運転すれば、蓋4aがコンテナ４から蓋コンベア
５へ移される。 ・台車6fをコンベア２上のコンテナ４直上位置に移動さ
せる ⇒電磁石6hを下降させ蓋4aに吸着させる ⇒電磁石6hを上昇させ蓋4aを吊り上げる ⇒台車6fを蓋コンベア５の直上位置に移動させる ⇒電磁石6hを下降させ蓋4aから解離させる また、この具体例を着蓋装置6Aに用いる場合、次の順序
で運転すれば、蓋4aが蓋コンベア５からコンテナ４へ移
される。 ・台車6fを蓋コンベア５上の蓋4a直上位置に移動させる ⇒電磁石6hを下降させ蓋4aに吸着させる ⇒電磁石6hを上昇させ蓋4aを吊り上げる ⇒台車6fをコンベア２上のコンテナ４直上位置に移動さ
せる ⇒電磁石6hを下降させ蓋4aから解離させる なお、モータ6c,6d は電動式、流体圧動式のいずれであ
ってもよく、また、電磁石の代わりに真空吸盤を用いて
もよい。真空吸盤とすれは電磁石に比べて蓋材質の選択
肢が多くなる。

【００２４】図５は、装入装置20の具体例を示す側面模
式図である。装入装置20は、粉粒体（例：配合工程の産
物）を上方から随時受容し蓄積し下方に払出（はらいだ
し）するバッファタンク10と、前記払出された粉粒体を
計量しコンテナ４内に投下する計量機８と、前記投下さ
れる粉粒体から発生する粉塵を吸引する集塵機９とを有
する。

【００２５】バッファタンク10は粉粒体を受けるホッパ
10a と前記ホッパ10a の下部の出口を開閉するゲート10
b とを有する。計量機８は、バッファタンク10から払出
された粉粒体を受けるホッパ8bと、該ホッパ8bが受けた
粉粒体を計量するロードセル8aと、該ロードセル8aの計
量結果に応じて前記ホッパ8bの出口を開閉するゲート8c
と、前記ホッパ8bの出口から出た粉粒体をコンテナ４に
誘導案内する案内管8dとを有する。

【００２６】集塵機９は、前記案内管8dと交叉孔にて交
叉しコンテナ４上方を覆うフード9bと、該フード9bの壁
に設けた開口9fを吸引口とするダクト9dと、該ダクト9d
の排出口から吸引する吸引ファン9eと、前記フード9bを
前記計量機８に連結しかつ昇降させるアクチュエータ9a
（電動式、流体圧動式のいずれでも可）と、前記案内管
8d下部と前記交叉孔とを伸縮自在に覆うジャバラ9cとを
有する。

【００２７】コンテナ４が案内管8dの直下位置に到着す
ると、アクチュエータ9aが順作動してフード9bが下降し
コンテナ４に覆いかぶさる。次いで、吸引ファン9eが作
動してフード9b内を吸引排気する。次いで、ゲート10b
を開きバッファタンク10から粉粒体が払出されてホッパ
8b内に落下する。ロードセル8aの計量結果が計量目標値
に達すればゲート10b を閉め、計量を完了する。計量完
了後ゲート8cを開き粉粒体が案内管8dを通ってコンテナ
４内に断続的に落下する。この落下の間中、落下物から
舞い上がる粉塵は集塵機９により吸引され続けるから、
周囲環境は衛生的に保たれる。

【００２８】ロードセル8aの計量結果が充填目標値に達
すると、ゲート8cが閉じてコンテナ４への充填が完了す
る。充填完了後は、吸引ファン9eが動作を停止し、アク
チュエータ9aが逆作動してフード9bが上昇し元の位置に
復帰する。なお、計量完了後、フード9bを下降させても
よい。図６は、均し装置７の具体例を示す正面模式図で
ある。均し装置７は、コンテナ４内の充填物の上面を平
らに均す均し板7cと、該均し板7cを昇降させるアクチュ
エータ7a（電動式、流体圧動式のいずれでも可）と、該
アクチュエータ7aを支持する架台7bとを有する。

【００２９】コンテナ４が均し板7cの直下位置に到着す
ると、アクチュエータ7aが順作動して均し板7cが下降
し、充填物上面が均される。その後、アクチュエータ7a
が逆作動して均し板7cが上昇し元の位置に復帰する。図
10は、蓋脱着装置13の具体例を示す側面模式図である。
同図に示されるように、蓋脱着装置13は、例えばコンベ
ア２上の蓋脱着位置に配置され、蓋4aを吸着かつ解放可
能な吸着ヘッド13c と、該吸着ヘッド13c を上昇・下降
させるアクチュエータ13b と、該アクチュエータ13b を
支持する架台13a とを有してなる。吸着ヘッド13c は電
磁石または真空吸盤などにより構成することができる。
アクチュエータ13b は電動式・流体圧力式のいずれでも
よい。

【００３０】この蓋脱着装置13は次のように運転され
る。 （蓋脱着位置へコンテナ４到着⇒）アクチュエータ13b
を下降させる⇒吸着ヘッド13c を「吸着」または「解
放」にする（空コンテナ（蓋付き）の場合は蓋4aを吸
着、充コンテナ（蓋無し）の場合は蓋4aを解放）⇒アク
チュエータ13b を上昇させる（⇒コンテナ４を次工程へ
移送）

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、粉粒体
製品の充填から保管までの作業を全て自動で行うことが
可能となり、作業効率が大幅に向上すると共に、衛生、
環境面の問題も解消されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充填装置の例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明のコンテナの例を示す断面図である。

【図３】脱蓋装置または着蓋装置の具体例を示す正面模
式図である。

【図４】図３のＡＡ矢視図である。

【図５】装入装置の具体例を示す側面模式図である。

【図６】均し装置の具体例を示す側面模式図である。

【図７】粉粒体の充填・保管・出荷工程（ａ：従来，
ｂ：本発明）の例を示すブロック図である。

【図８】粉粒体充填作業の従来例を示す正面模式図であ
る。

【図９】本発明の充填装置のもう１つの例を示すブロッ
ク図である。

【図10】蓋脱着装置の具体例を示す側面模式図である。

【符号の説明】

１ コンテナ 1a 充コンテナ 1b 空コンテナ ２ 搬送手段（例：コンベア） 2a ローラ 2b 軸受 2c 架台 ３ 保管庫 ４ コンテナ 4a 蓋 4b 胴部 4c 底板 4d 補強用足枠 4e 支軸 ５ 蓋コンベア 5a ローラ 5b 軸受 5c 架台 ６ 脱蓋装置 6A 着蓋装置 6a 架台 6b レール 6c モータ 6d モータ 6e チェーン 6f 台車 6g ワイヤロープ 6h 電磁石 6i ドラム 6j ケーブルラック ７ 均し装置 7a アクチュエータ 7b 架台 7c 均し板 ８ 計量機 8a ロードセル 8b ホッパ 8c ゲート 8d 案内管 ９ 集塵機 9a アクチュエータ 9b フード 9c ジャバラ 9d ダクト 9e 吸引ファン 9f 開口 10 バッファタンク 10a ホッパ 10b ゲート 11 輸送車 12 容器 12a 充容器 12b 空容器 13 蓋脱着装置 13a 架台 13b アクチュエータ 13c 吸着ヘッド（電磁石または真空吸盤） 20 装入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池崎 博 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 根本 博 東京都台東区蔵前２丁目17番４号 川鉄マ シナリー株式会社内 (72)発明者 国兼 敏博 東京都文京区後楽１丁目１番５号 川鉄エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大藪 吉郁 東京都文京区後楽１丁目１番５号 川鉄エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3E049 AA02 AB02 BA03 CA04 DA01 EA01 EA07 3E070 AA25 AB11 CA04 CB10 CC07 GA10 HA07 HB10 PA06 QA01 WH02 3F075 AA08 AA09 BA02 BB01 CA06 CB01 CB14 CB16 DA18 DA26 DA28 DA29

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着脱可能な蓋を有するコンテナへ粉粒体
   を充填する装置であって、前記コンテナを搬送する搬送
   手段と、該搬送手段上のコンテナの蓋を取り外す脱蓋装
   置と、粉粒体を計量し、計量された粉粒体を前記脱蓋さ
   れたコンテナへ装入するとともに、装入に際して発生す
   る粉塵を集塵する集塵機能を備えた装入装置と、該装入
   後のコンテナ充填物の上部表面を均す均し装置と、該均
   し後のコンテナに蓋を被せる着蓋装置と、前記取り外さ
   れた蓋を搬送する蓋コンベアとを有することを特徴とす
   るコンテナへの粉粒体充填装置。
2. 【請求項２】 着脱可能な蓋を有するコンテナへ粉粒体
   を充填する装置であって、前記コンテナを搬送する搬送
   手段と、該搬送手段上のコンテナの蓋の取り外し及び取
   り付けを行う蓋脱着装置と、粉粒体を計量し、計量され
   た粉粒体を前記脱蓋されたコンテナへ装入するととも
   に、装入に際して発生する粉塵を集塵する集塵機能を備
   えた装入装置と、該装入後のコンテナ充填物の上部表面
   を均す均し装置とを有することを特徴とするコンテナへ
   の粉粒体充填装置。
3. 【請求項３】 筒状の胴部と、該胴部の上開口部を着脱
   可能に覆う蓋と、前記胴部の下開口部を覆う底板とを有
   し、該底板が着脱可能であるかまたは前記胴部に固着も
   しくは回動可能に軸着されていることを特徴とする粉粒
   体充填用コンテナ。