JP2003300593A - ドラム缶蓋自動開閉装置、ドラム缶内容物処理システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓋付きドラム缶への充填等の内容物処理のた
めに要する全体の時間を短縮する。 【解決手段】 バンド締めドラム缶の蓋を自動的に開閉
するドラム缶蓋自動開閉装置において、ａ）バンドのボ
ルトナットを取り外さずに弛めた状態で蓋を開けて蓋と
バンドとを一体的にドラム缶から分離する蓋開動作；蓋
とバンドとを一体的に保持する蓋保持動作；及び、保持
を解除する蓋保持解除動作を自動的に行う蓋開用ハンド
ユニット（ＨＵ）と、蓋開用ＨＵを自動的に移動させる
手段とを有する蓋開装置、並びにｂ）蓋とバンドとを一
体的に保持する蓋保持動作；保持を解除する蓋保持解除
動作；及び、蓋とバンドとを一体的にドラム缶に取り付
け、ボルトナットを締め付けて蓋をドラム缶に固定する
蓋閉動作を自動的に行う蓋閉用ＨＵと、蓋閉用ＨＵを自
動的に移動させる手段とを有する蓋閉装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天部に蓋を有して
いるオープンドラム缶を用いる分野で、蓋の開閉を自動
で行なうドラム缶蓋自動開閉装置に関する。また、蓋付
きドラム缶を開けた後、ドラム缶への充填処理や内容物
の払い出し処理等の内容物処理を行い、再度蓋を閉める
ドラム缶内容物処理システムおよびドラム缶内容物処理
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドラム缶は広く産業界において使われて
いる。ドラム缶には天部の蓋が胴体と例えば溶接などに
より密に固定され閉じられた形式のもの（クローズドド
ラム）と、蓋が取り付け取り外し可能になっていて、取
り外した場合には開放形式となるもの（オープンドラ
ム）がある。

【０００３】クローズドドラムは蓋自身の開閉操作を行
なうことはないが、液の出し入れのための栓を開け閉め
して、液の入れ替えを行なう。

【０００４】一方、オープンドラムは栓の代わりに蓋自
体を取り外して、内部へ製品を入れこんだり、または、
内部の製品を払い出したりする。特殊な用途として、天
部の蓋に液出し入れのために、栓が１ないし２個設けら
れているものがある。

【０００５】オープンドラムとクローズドドラムの使い
分けは、種々の要因で決定される。液体で粘度の低いさ
らさらしたものは、多くはクローズドドラムが用いられ
ることが多く、さらに、毒性や危険物を扱うような場合
には、クローズドドラムが用いられる。

【０００６】一方、栓を用いると出し入れに時間がかか
るような粘性が大きい液体もの、粉もの、ペレット状の
ものについては、オープンドラムが用いられることが多
い。また、ドラム缶を再利用して使う場合には、その内
部を完全に洗浄する必要があり、この洗浄作業を容易に
行なうためにオープンドラムが用いられる。

【０００７】さらに、製品性状によっては、プラスチッ
クなどで出来た内袋をドラム缶の内側に用いて、該内袋
に製品を移し保管するが、このような場合には、オープ
ンドラムが用いられる。また、内容物の形状が定形では
なく、不定形のものや大小のものが混在するような場合
や、液体ではない固形物など（例えば、産業廃棄物な
ど）の場合には、オープンドラムが用いられる。

【０００８】オープンドラムの用途はこのように多岐に
渡っている。以下、この種のオープンドラムの一般的な
蓋の取り付け構造について図１０を用いて説明する。

【０００９】ドラム缶７０の開口部縁（起立したドラム
缶の上部、折り曲げられた縁）に蓋７８の周縁部をかぶ
せ、同部分を締めつけバンド７６で巻き回して挟み込ん
で締め付ける。このバンドはリング状で、断面はくの字
状、Ｕ字状、またはＶ字状になっている。リングには切
れ目があり、その両端部にはＳ字環部７７が溶接などで
取りつけられている。このＳ字環部にボルト７２を差し
込み、反対側でボルトにナット７４をセットし、このナ
ットを締め込んでいくことで、バンドを締め上げる。こ
れにより、締めつけバンドは円に近づき（両端部の間隔
が狭まる）、くの字形状等の断面は円の中心側へと移動
して、くの字状等の形状により、蓋周縁部と容器上部縁
のお互いを引き寄せ接近せしめる。蓋周縁部内側には、
シール部材７９が設けられているので、この引き寄せ接
近により、蓋と容器の間のシールを実現している。蓋の
取り外しにおいては、逆の動作が行なわれている。

【００１０】蓋を締め付ける際に、蓋に取り付いている
シール部材７９に適切な締め付け力を均一に与えるため
には、従来はプラスチックハンマーなどで蓋７８の内側
周辺部を叩く必要があり、騒音などが生じ、作業環境的
な問題を抱えていた。

【００１１】これらの蓋の取りつけ取り外し作業におい
ては、多くは人手にて作業が行なわれているのが現状で
ある。

【００１２】昨今の人手不足から、この種の作業を自動
化しようとする試みがなされている。このため、従来よ
り、オープンドラム缶の蓋開閉装置については各種の先
行技術が提案されている。典型的な先行技術として、
１）実用新案登録２５７４４４９号公報、２）特公平７
−３５１９２号公報、３）特開平５−１７８３９６号公
報に記載される例が知られている。

【００１３】上記１）にはバンド締めドラム缶蓋の自動
開閉装置に関する技術が記載される。この技術では、ボ
ルト、ナットを取り除いた後、バンド押し拡げ手段によ
ってバンドを押し拡げ、次いで周囲に配置したバンド掴
み爪にて保持し、バンド掴み爪を放射状に移動させて、
バンドを十分に拡げ、続いてドラム缶蓋をドラム缶蓋吸
着手段に吸着させて、これを昇降装置により上昇させる
ことで、ドラム缶と蓋を分離する。ドラム缶に蓋を装着
する場合には、バンド押し拡げ動作を解除してバンド押
し拡げ手段を取り除き、上記と逆の順序で動作させると
されている。

【００１４】２）には、ドラム缶の蓋を切断することな
く自動的に開封するドラム缶蓋自動開封機に関する技術
が記載される。この技術では、蓋を胴部から強制的に引
き離すために、ドラム缶の蓋の耳部少し下方から食い込
んでいく爪を用いるもので、同爪は作動時には環状に連
続して外周を囲むように配置されおり、かつ蓋板天面を
押圧盤で押し付けている状態で、これらの爪が上昇させ
られるようになっているので、蓋の耳部は全周にわたっ
てこじ上げられ、強制的に外される。

【００１５】３）には、ドラム缶の蓋を切断することな
く自動的に開封するドラム缶蓋自動開封機に関する技術
が記載される。この技術では、ドラム缶の胴体を挟み込
み、蓋板を吸着装置で吸着し、その吸着状態のままで天
蓋を引き上げるようにしながら、エアーハンマでドラム
缶の胴体上部および下部を連続的に叩いて衝撃を与え
て、天蓋の引き上げ力と連続叩きによる衝撃で、蓋を胴
部から強制的に引き離すものである。

【００１６】しかしながら、これらの先行技術は以下の
ような点で、問題を有している。

【００１７】１）については、バンドを押し広げる前
に、ボルトおよびナットを取り除いておく必要がある。
一般にボルトナットを取り除くと、バンドの復元性によ
り、バンドのＳ字環部位が変形する。このために、バン
ド押し拡げ装置をＳ字環部位に挿入して動作しようとし
ても、位置決めが上手く行えず、確実性に欠ける問題が
ある。

【００１８】また、蓋を開けた後は、押し拡げバンド掴
み爪でバンドを保持し、かつ蓋吸着装置で蓋を保持した
ままとしておき、開封されたドラム缶に中味を充填等し
た後、蓋を閉める際には、蓋およびバンドを保持したそ
の装置内へ、ドラム缶を再度搬入する必要がある。

【００１９】２）については、蓋をこじ開けるための技
術であって、再度蓋を閉めることが考慮されておらず、
自動的に蓋の開閉を行う用途に適した技術ではない。ま
た、蓋を開ける前に、バンドを事前に十分に弛めておく
必要がある。確実に爪が蓋耳部の下部に食い込むために
は、バンドが均等に開いている必要があり、このために
はバンドの押し広げ装置が必要となる。また、再生缶の
ように、ドラム缶側の寸法公差が大きくなると、蓋耳部
下部とドラム缶上部縁との隙間が均一ではなくなり、爪
のかかりが不均一になる可能性がある。

【００２０】３）についても、蓋を開けるための技術で
あって、再度蓋を閉めることが考慮されておらず、自動
的に蓋の開閉を行う用途に適した技術ではない。また、
バンドを用いて蓋をドラム缶に取り付けているタイプの
ものについて、蓋を開ける前にバンドを事前に十分に弛
めておく必要がある。さらに、連続的に、衝撃的なエア
ーハンマーによっているので、作業現場での騒音が問題
となる。多数のドラム缶を連続的に処理するような状況
では、作業者に与える負担が大きくなる。

【００２１】上記例を含め、従来技術では次のような課
題があった。

【００２２】ａ）上記１）のように、従来のドラム缶蓋
自動開閉装置においては、蓋を取り外した後、蓋は自動
開閉装置に保持されたままとされ、ドラム缶は例えば内
容物を充填する場所などに移動されて、充填後に缶が戻
ってきた段階で、今まで保持されていた蓋が当該自動開
閉装置において再度取りつけられる。このため、例えば
ドラム缶内部に製品を充填するような場合に用いようと
すると、充填側で待ち時間が生じてしまい、全体の生産
時間に影響を及ぼす。また、生産設備全体のコストに影
響を及ぼす。

【００２３】すなわち、このような状況では、充填装置
側は連続的に充填作業を進めたいのであるが、ドラム缶
が蓋開閉装置と充填装置の間で出入りし、開閉装置にお
いて、蓋の取り外し、取り付けバンドの締め込み作業が
行なわれるために、充填設備はこの間待機の状態になっ
てしまう。このために、充填設備が十分に使われないだ
けではなく、充填のしかかり時間が増えることとなる。
これにより、全体として生産時間が余計にかかってしま
い、生産時間の短縮は望めない。

【００２４】このため、次から次へと製品を充填する必
要があるような場合（通常はこのような場合が多い）に
は、蓋開閉装置から充填装置に次から次へとドラムを送
り込んで生産時間を短縮する必要がある。このことを実
現するためには、開閉装置を複数台設置して、連動して
ドラム缶を充填装置へ次から次へと送り込むことが必要
とされ、このための開閉装置から充填装置までの搬送ラ
インの切り替えシステムが大掛かりとなり、複数台の開
閉装置のコスト、必要設置エリアが多くなるだけではな
く、缶の出入りのための切替え搬送ラインが大きくなる
など、生産システム全体への波及効果が大きい。

【００２５】一方、この蓋保持の時間の間（ドラム缶に
充填等を行っている間）は、開閉装置自体がアイドリン
グ状態となるだけではなく、次の順番のドラム缶は待機
状態となる。よって、工程に無駄時間が発生してしま
う。

【００２６】ｂ）ドラム缶が新しく製造された缶（新
缶）に限定されることが多く、通常多く出まわっている
再生ドラム缶には適さない。再生ドラム缶は、新缶に比
して、コストも安いので、例えば企業間で通い箱のよう
にして使われることが多い。

【００２７】新缶は寸法の精度が高く、自動化には適す
るが、再生ドラム缶は何回か流通されているために、凹
みなどがあり、また再生工程における熱加工などによ
り、寸法精度が新缶ほどには高くなく、また、寸法のバ
ラツキが大きくでやすい。例えば再生ドラム缶胴部の図
面上の寸法公差は±３ｍｍとされることが多いが、実際
の再生ドラム缶においては寸法のバラツキが±２０ｍｍ
程度に達することもある。このために、自動化する場合
にはこのバラツキを吸収する必要があり、自動化する上
での課題となっていた。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蓋付
きドラム缶への充填処理や内容物の払い出し処理等の内
容物処理のために要する全体の時間を短縮することを可
能とするドラム缶内容物処理システムおよび方法を提供
することであり、このために好適に用いることのできる
ドラム缶蓋自動開閉装置を提供することである。

【００２９】本発明の別の目的は、新造ドラム缶のみな
らず再生ドラム缶であっても使用可能なドラム缶蓋自動
開閉装置を提供することであり、このドラム缶蓋自動開
閉装置を用い、胴部寸法のバラツキが±２０ｍｍ程度の
再生ドラム缶も使用できるドラム缶内容物処理システム
及び方法を提供することである。

【００３０】ドラム缶から蓋を取り外し、再度取りつけ
る場合には、取り外した容器に取り外された蓋を取りつ
けることが行なわれている。つまり、ドラム缶と蓋の間
では一対一の関係性を保持している。一対一の関係性を
無視して、アトランダムに蓋を取りつけることも可能で
あるが、取りつけの際に再度閉まりにくい、シールしに
くいなどの不確定要因が増すことになり、通常は１対１
の関係性を保持するようにするのが、技術的に望まし
い。さらに、ドラム缶から内容物の一部を取り出して再
度蓋を取り付けるような場合、蓋とドラム缶との間で一
対一の関係がないと、中身へのコンタミネーションなど
が生じる可能性が高くなる。

【００３１】本発明は、ドラム缶と蓋との間の１対１の
関係性を保持しながら、上記目的を達成しようとするも
のである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ドラム缶の開
口部縁と蓋の周縁部とを挟み込むように巻き回されてな
る締め付けバンドの両端部が互いにボルトナットによっ
て締め付けられることにより蓋がドラム缶に固定された
バンド締めドラム缶の蓋を自動的に開閉するドラム缶蓋
自動開閉装置において、 ａ）締め付けバンドのボルトナットを取り外すことなく
弛めた状態で蓋を開けて該蓋と締め付けバンドとを一体
的にドラム缶から分離する蓋開動作；蓋と締め付けバン
ドとを一体的に保持する蓋保持動作；および、該保持を
解除する蓋保持解除動作を自動的に行う蓋開用ハンドユ
ニットと、該蓋開用ハンドユニットを自動的に移動させ
る蓋開用ハンドユニット移動手段とを有する蓋開装置、
ならびに ｂ）蓋と締め付けバンドとを一体的に保持する蓋保持動
作；該保持を解除する蓋保持解除動作；および、蓋と締
め付けバンドとを一体的にドラム缶に取り付け、該ボル
トナットを締め付けて蓋をドラム缶に固定する蓋閉動作
を自動的に行う蓋閉用ハンドユニットと、該蓋閉用ハン
ドユニットを自動的に移動させる蓋閉用ハンドユニット
移動手段とを有する蓋閉装置を備えることを特徴とする
ドラム缶蓋自動開閉装置である。

【００３３】このドラム缶蓋自動開閉装置において、該
蓋開用ハンドユニットが、該ボルトナットを弛めおよび
締め付けるナットランナー；該締め付けバンドの両端部
の間隔を拡げる開閉爪；該締め付けバンドの一部に引っ
掛かり、蓋および締め付けバンドを昇降させるバンド昇
降用フック；該締め付けバンドおよび蓋を、該バンド昇
降用フックに押し付けるバンド押し付け用板；ならび
に、弛められた該締め付けバンドに当接し、締め付けバ
ンドの変形の偏りを抑止する変形拘束板を有し、該蓋閉
用ハンドユニットが、該ナットランナー；該開閉爪；該
バンド昇降用フック；該バンド押し付け用板；該変形拘
束板；および、該蓋を閉めるために蓋をドラム缶に押し
付ける蓋押し付け手段を有する形態とすることができ
る。

【００３４】本発明はまた、上記のドラム缶蓋自動開閉
装置を有し、かつ、蓋と締め付けバンドが分離されたド
ラム缶を搬送するドラム缶搬送手段；該ドラム缶搬送手
段の途中に設けられた、ドラム缶の内容物を処理する内
容物処理手段；蓋と締め付けバンドとを一体的に搬送す
る蓋搬送手段；該ドラム缶蓋自動開閉装置の蓋開装置
が、ドラム缶から一体的に分離された蓋と締め付けバン
ドとを該蓋搬送手段に移載可能な位置に配された蓋開ス
テーション；ならびに、該ドラム缶蓋自動開閉装置の蓋
閉装置が、該蓋搬送手段で一体的に搬送された蓋と締め
付けバンドとを、該ドラム缶搬送手段で搬送されたドラ
ム缶に移載可能な位置に配された蓋閉ステーションを有
することを特徴とするドラム缶内容物処理システムであ
る。

【００３５】このドラム缶内容物処理システムにおい
て、前記蓋搬送手段が、前記蓋と締め付けバンドとを一
体的に載置するためのパレットを備えることができる。

【００３６】本発明はまた、ドラム缶の開口部縁と蓋の
周縁部とを挟み込むように巻き回されてなる締め付けバ
ンドの両端部が互いにボルトナットによって締め付けら
れることにより蓋がドラム缶に固定されたバンド締めド
ラム缶の蓋を自動的に開閉するドラム缶蓋自動開閉方法
において、請求項１または２に記載のドラム缶蓋自動開
閉装置を用い、蓋を開けるための蓋開ステーションにお
いて、前記蓋開用ハンドユニットにより、蓋が固定され
たドラム缶の締め付けバンドのボルトナットを取り外す
ことなく弛め、該蓋を開けて該蓋と締め付けバンドとを
一体的にドラム缶から分離し、該蓋と締め付けバンドと
を一体的に保持し、前記蓋開用ハンドユニット移動手段
により、該蓋開用ハンドユニットを、蓋と締め付けバン
ドとを一体的に搬送する蓋搬送手段の上に移動させ、該
蓋開用ハンドユニットの保持を解除して蓋と締め付けバ
ンドとを一体的に蓋搬送手段に載せ、該蓋搬送手段によ
り、蓋と締め付けバンドとを一体的に、蓋を閉めるため
の蓋閉ステーションに搬送し、蓋と締め付けバンドとが
分離された該ドラム缶について内容物処理を行い、次い
で該蓋閉ステーションに搬送し、該蓋閉ステーションに
おいて、前記蓋閉用ハンドユニットにより、該一体的に
搬送された蓋と締め付けバントとを保持し、前記蓋閉用
ハンドユニット移動手段により、該蓋閉用ハンドユニッ
トを、該設置されたドラム缶の上に移動させ、該蓋閉ハ
ンドユニットの保持を解除して蓋と締め付けバンドとを
一体的に該ドラム缶に載せ、該蓋閉用ハンドユニットに
よって該締め付けバンドのボルトナットを締め付けるこ
とによりドラム缶に蓋を固定することを特徴とするドラ
ム缶内容物処理方法である。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下本発明の一形態につき、図を
用いて詳細に説明する。

【００３８】〔ドラム缶蓋自動開閉装置〕本発明のドラ
ム缶蓋自動開閉装置は蓋開装置と蓋閉装置との二つの装
置を備え、これらを組み合わせて蓋の開閉を自動的に行
う。組み合わせの形態として、次のドラム缶内容物処理
システムを挙げることができ、このシステムの説明の中
で、ドラム缶蓋自動開閉装置についてもあわせて説明す
る。

【００３９】〔ドラム缶内容物処理システム概要〕図１
は、本発明のドラム缶内容物処理システムの一形態につ
き、全体のシステムの流れを表す図である。この搬送レ
イアウト、装置レイアウトは一例であり、設置場所の制
約などに鑑み、適宜変更することができる。

【００４０】本システムは、ドラム缶蓋自動開閉装置の
蓋開装置が配置された、ドラム缶の蓋を開けるための固
定式の蓋開ステーション１０、ドラム缶蓋自動開閉装置
の蓋閉装置が配置された、ドラム缶の蓋を閉めるための
固定式の蓋閉ステーション３０、蓋および締め付けバン
ドを載置するためのパレット８０、パレットを蓋開ステ
ーションと蓋閉ステーションとの間で搬送するための蓋
搬送手段（コンベアーライン６２）、蓋と締め付けバン
ドが分離されたドラム缶を蓋開ステーションから蓋閉ス
テーションへと搬送するドラム缶搬送手段（コンベアー
ライン６０）を有する。また、内容物処理として充填を
行うために、蓋開ステーション１０と蓋閉ステーション
３０との間に、内容物処理手段の一例として、充填ステ
ーション２０が設けられ、充填ステーションには充填手
段が設けられる。内容物処理は、ドラム缶内に内容物を
収容すること、およびドラム缶内に収容されている内容
物を取り出すことの両方が含まれる。内容物処理手段は
このような内容物処理を行うために、公知技術により適
宜設計できる。さらに、蓋開ステーションの手前に、蓋
開ステーションに設置されるドラム缶の位置決めを行う
位置決めステーション４０を設けることもできる。

【００４１】このシステムに投入されるドラム缶７０は
公知技術のコンベアーライン６８にて搬送されてくる。

【００４２】まず、ドラム缶は、ドラム缶の向きを決め
るためのドラム缶位置決めステーション４０に送られ
る。次いで、蓋及び締め付けバンドをドラム缶から取り
去るための蓋開ステーション１０に搬送される。

【００４３】ここで、ドラム缶から一体的に分離された
蓋７８および締め付けバンドは、ドラムを搬送するため
のコンベアーラインとは別のコンベアーライン６２で閉
ステーション３０に運ばれる。蓋および締め付けバンド
は、搬送用のパレット８０に載置されて運ばれる。蓋お
よびバンドを取り除かれたドラム缶は、コンベアーライ
ン６０にて充填装置２０に送られる。

【００４４】蓋と締め付けバンドに関し、一体的とは、
締め付けバンドが蓋の周縁部に巻き回されている状態で
あることを意味する。

【００４５】充填装置２０では、図示しない計量装置と
連動して充填作業が行なわれる。所定量の充填が終了し
てからは、ドラム缶は充填ステーションを離れて、蓋閉
ステーション３０へ送られる。充填物の性状によって、
必要に応じ、充填の前に内袋がドラム缶に挿入される。

【００４６】蓋を被せて閉める前に、必要に応じて、充
填された製品にゴミなどが入らないようにするために、
保護シートを被せる事が行なわれることがある。ドラム
缶は所望により、シート被せ手段（図示していない）に
送られて、シートの被せが行なわれる。これが終了した
後に、ドラム缶は蓋閉ステーション３０へ送られる。

【００４７】そこでは、蓋開ステーションから連動して
送られてきている蓋および締め付けバンドが再度ドラム
缶に取り付けられて、締め付けが行なわれる。

【００４８】この後、蓋が閉じられたドラム缶は、バン
ドに取り付いているＳ字環の遊離を検出するためのＳ字
環遊離検出ステーション（図示せず）を経由して、コン
ベアーライン６９により、システム外の別の工程、例え
ば、ラベリングセクションへ送られる。

【００４９】シート被せ手段、Ｓ字環遊離検出ステーシ
ョンなどは充填される内容物や保護対策の要否などによ
り、必要に応じて設置されるものである。また、充填で
はなくドラム缶から内容物をとりだす場合には、その作
業に必要な設備が適宜設置される。コンベアーライン
は、ドラム缶自動搬送に用いられる公知のローラコンベ
アーでよく、また、別の形態の物でもよい。

【００５０】〔蓋開ステーション〕蓋開ステーション１
０は、ドラム缶蓋に取付いた締め付けバンドを緩め、蓋
と締め付けバンドとをドラム缶から引き離すことを行な
うステーションである。

【００５１】蓋開ステーションの正面図を図２に、平面
図および側面図を図３に示す。蓋開ステーションには、
ドラム缶蓋自動開閉装置の蓋開装置が配されるが、蓋開
装置はドラム缶から蓋を分離し、蓋搬送手段に移載可能
な位置に配される。

【００５２】〔蓋開装置〕蓋開装置は、蓋開用ハンドユ
ニット１００と、蓋開用ハンドユニット移動手段を備
え、ドラム缶に取り付いた締め付けバンドおよび蓋をド
ラム缶から取りさり、蓋搬送手段（ここでは搬送用パレ
ット８０）に移しかえる一種のロボットシステムであ
る。これらは一つのフレーム１０１内に収容されてい
る。

【００５３】蓋開用ハンドユニットは、締め付けバンド
のボルトナットを取り外すことなく弛めた状態で蓋を開
けて該蓋と締め付けバンドとを一体的にドラム缶から分
離する蓋開動作；蓋と締め付けバンドとを一体的に保持
する蓋保持動作；および、該保持を解除する蓋保持解除
動作を自動的に行うものである。

【００５４】蓋開用ハンドユニット移動手段は、蓋開用
ハンドユニットを自動的に移動させるものであり、ここ
ではハンドユニットスライド機構部２００およびハンド
ユニット昇降機構部３００を有する。ハンドユニットス
ライド機構部２００は、ハンドユニット１００を、送ら
れてきたドラム缶の上とコンベアーライン６２の上との
間で水平方向に移動させるものである。ハンドユニット
昇降機構部３００は、ハンドユニット１００をドラム缶
の上やコンベアーライン６２の上で昇降させるためのも
のである。

【００５５】〔蓋開用ハンドユニット〕図４および５に
示すように、次に述べる蓋開用ハンドユニットの各要素
は、一つのフレーム構造である躯体１９０に収納され
る。

【００５６】なお、ハンドユニット１００は、以下の各
要素の各動作を行なうための空気シリンダー類や空気モ
ータ類などが必要に応じて設けられており、一つのロボ
ットユニットとなっている。

【００５７】（１）ナットランナー１１０：（図５参
照） ナットランナーは、空気モータ、電動モータなどにより
回転トルクを発生することができ、ナットを緩めたり、
締め込んだりするための手段である。図５に示すよう
に、ドラム缶に蓋を締結させているボルト７２およびナ
ット７４があるが、このナットに食らいついてナット７
４を回転させることにより、バンド７６を弛めて蓋７８
を取り外したり、バンドを締め上げて蓋をドラム缶に密
着させる作業を行なわせしめるためのナットランナー１
１０が取り付けられている。ナットランナーの先端に、
ナットの形状に合わせたジグを取付けることにより、い
ろいろな大きさのナットに対応することができる。

【００５８】ドラム缶に蓋を取り付けているバンド７６
は、一部に切り欠き部があり、バンドの両端にはボルト
７２を通すためのＳ字環７７が取り付けられている。六
角頭付きボルト７２は、この２つのＳ字環７７に通さ
れ、片側でナット７４がセットされる。ナットランナー
によってこのナットを回すことにより、二つのＳ字環の
間の距離を狭めることでバンド７６を締め上げたり、二
つのＳ字環の間の距離が拡がることを可能とすることで
バンドを緩い状態にすることを可能とする。図示しない
が、六角頭付きボルトは、共回りを防ぐための爪部を有
し、Ｓ字環の一部に引っかかることができる。

【００５９】この動作を自動で行なうためには、ナット
７４にナットランナー１１０が自動的に喰い付く必要が
ある。ところが、再生のドラム缶であれ、新造のドラム
缶であれ、ドラム缶製造工場での蓋締め動作において
は、このナット締めが人手で行われており、ナットの取
り付け最終位置は必ずしも一定ではない。従って、ドラ
ム缶製造工場から内容物処理手段のある工場までドラム
缶が送られてくる場合など、このナット位置の不確定な
状況にナットランナーが対応できるようにすることが好
ましい。このため、蓋開装置でナットランナーがナット
に食らいつくときには、フレキシブルにナットランナー
側が対処することが好ましい。このために、ナットラン
ナーにはフレキシブルジョイントを用いたり、ナットラ
ンナー部分が遊動したりすることが出来るようにしてお
くことが好ましい。また、ナットランナーの先端にはテ
ーパー状のガイドコーンを取り付けることも好ましい。

【００６０】（２）開閉爪１２０：（図５参照） 上記のナットランナー１１０で、ナット７４を緩めたと
しても、必ずしも二つのＳ字環７７の間隔が追随して拡
がって行くわけではない。間隔はそのままになっている
場合もあるので、このような場合に対応するために、強
制的に間隔を広げていく。このために、図５に示すよう
に、開閉爪１２０が設けられており、これは、図示しな
いが左右対称にそれぞれ動き、互いに開いたり閉じたり
する二つの爪を有する。図４に示すように、開閉爪は概
横Ｕ状になっている。

【００６１】この開閉爪をＳ字環間７７の隙間部分に差
込み、さらに、ナットが緩んだ後に、左右に開閉爪を均
等に開くための駆動装置１２２（例えば、モータ）が付
属させられている。開閉爪１２０の移動量などを確認す
るために、適宜センサーが取り付けられる。

【００６２】なお、開閉爪が概横Ｕ字状であるため、Ｓ
字環にボルトが通った状態でも、開閉爪は二つのＳ字環
の間の隙間に差し込むことができる。また、この爪はＳ
字環の間の隙間に差し込むために、その厚みは出来るだ
け薄い方が好ましいが、適当な強度がないと開閉動作の
際に変形してしまうので、これらを勘案して適宜設計さ
れる。

【００６３】爪を均等に開くための駆動装置としては、
代表的にはモータであるが、使われる環境（例えば、防
爆構造を要するな作業環境）によっては、空気モータな
どが好適である。

【００６４】（３）バンド昇降用フック１３０：（図４
参照） バンドを緩めた後に、蓋を持ち上げるために、バンドの
一部を掴んで上に持ち上げる必要がある。図４に示すよ
うに、このためのフック１３０がナットランナー１１０
の対面側に設けられている。

【００６５】このフックは、バンドに引っかかる形状で
あれば良く、例えば断面が略コ字状または横Ｕ字状とす
るのが好ましい。該フックはバンドに引っかかるための
円弧運動と持ち上げるための直線運動を行なうために、
リンク機構に接続されている。この駆動においては、例
えば空気シリンダー１３２’および１３２”が用いられ
る。

【００６６】（４）バンド押し付け用板１４０：（図４
参照） ナットを緩めた後に、バンドおよび蓋全体をバンド昇降
用フック１３０側に押し付けると、蓋がドラム缶から容
易に離れる。このためにバンド押し付け板１４０が設け
られる。押し付け板の駆動源としては、例えば空気シリ
ンダー１４２が用いられる。

【００６７】（５）バンド均等開のための変形拘束板１
６０：（図３および図５参照） バンド７６を開閉爪１２０で強制的に開いていくとき
に、Ｓ字環７７側から見て左右均等に開くのが望まし
い。均等に開かずに、片側に寄って開いてしまうと、バ
ンドの縁とドラム缶開口部縁との隙間が狭くなる部位が
生じ、蓋を持ち上げるときに干渉してしまう傾向がある
という点で不利であるためである。これを防止するため
に、ハンドユニット１００にはＳ字環側から見て左右両
側に変形拘束板１６０が設けられることが好ましい。一
方で片寄ってバンドが開となったとしても、この方が先
に拘束板にあたり、これ以降はもう一方の側が開いてい
くことを可能ならしめる。ここでは変形拘束板として矩
形状の板を用いているが、上記機能を有するものであれ
ば、他の形状でも良い。

【００６８】変形拘束板はエアシリンダーなどの駆動手
段により前進後退可能とすることが好ましい。蓋および
締め付けバンドを容易に挟むことができるからである。

【００６９】〔ハンドユニットスライド機構部〕蓋開ス
テーションのハンドユニットスライド機構部は、蓋開用
ハンドユニット１００をドラム缶の上と、コンベアーラ
イン６２の上との間で横移動させるための機構部であ
る。ハンドユニットスライド機構部２００には、次のも
のが含まれる。

【００７０】図３に示すように、蓋開ステーション１０
全体は、一つのフレーム１０１に納められているが、そ
のフレーム上部に、スライド移動を容易にするための直
線ガイド機構部１７０、空気シリンダーなどのスライド
移動駆動装置部１８０、ストッパー１８５などが設けら
れている。空気ケーブル、電気ケーブルなどは、ケーブ
ルベア−（登録商標）に適宜収納されている。

【００７１】〔ハンドユニット昇降機構部〕ハンドユニ
ット昇降機構部３００は、ハンドユニット１００をドラ
ム缶の上で昇降させたり、パレット搬送用コンベアー６
２の上で昇降させたりするためのものである。ハンドユ
ニット昇降機構部３００には、次のものが含まれている
(図３および図４を参照）。

【００７２】昇降させるための手段としては、代表的に
は空気シリンダー３１０である。空気シリンダーのみで
あると、ハンドユニットをドラム缶直上に降ろしてくる
ときに衝撃的にあたるので、クッション機能を持たせた
りすることが望ましい。このためには、バネ３３０を設
けたり、逆方向に作動する空気シリンダー３２０を設け
たり、もしくは併用することができる。

【００７３】〔その他の蓋開ステーションの要素〕蓋開
ステーション１０でドラム缶に取り付けられていた蓋お
よびバンドを取り去るための作業をスムーズにおこなう
ためには、ハンドユニット１００とドラム缶の間で芯出
しが行われていることが肝要で、ドラム缶は自動的に位
置決め固定しておくことが好ましい。

【００７４】このために例えば次のようにすることがで
きる。ドラム缶はコンベアーラインで送られてくるが、
蓋開ステーションでの所定の場所に位置するようにスト
ッパーピンがコンベアーラインから出入りして停止す
る。次に、両側の押さえ金具６６（図２）にて位置決め
される。この両側の押さえ金具は、凹み形状のものであ
り、中央部分はガイドテーパーを持っている。このため
に、これらの金具でドラム缶の底部を両側から挟み込む
ことで底部を基準とする芯が決められる。

【００７５】さらに、蓋を完全に取り去るときには、締
め付けバンドは弛んでいるとはいえ、ドラム缶の開口部
の縁をこすりながら持ち上がる事となる。このためにド
ラム缶自体も持ちあがろうとするが、これを確実に防止
するためには、ドラム缶が持ちあがらないようにする手
段を設けることが好ましい。これは特にドラム缶が空で
ある場合に有効である。ドラム缶が内容物を収容して重
くなっている場合は、特に持ち上がり防止の手段がなく
ても、その自重によってドラム缶が持ち上がらずにすむ
場合もある。よって、持ち上がり防止の手段は、必要に
応じ蓋開ステーション、蓋閉ステーションに設置すれば
よい。

【００７６】このために、図２に示す蓋開ステーション
では、ドラム缶の上部および下部に出入り自由の押え金
具６６が取り付けられている。その先端には傷をつけな
いようにするためや、蓋回転を許容させるために、ロー
ラを介在させる場合もある。これらの出入りは直進シリ
ンダーにて動作させることができる。出入り量、作動さ
せるタイミングは適宜決められる。押さえ金具は、同様
の機能を実現できるものであれば公知の技術を用いるこ
とができる。なお、ここに示した押さえ金具６６は、前
記位置決めの手段と、ドラム缶の持ち上がりを防止する
手段を兼ねている。

【００７７】〔蓋閉ステーション〕蓋閉ステーション３
０は、ドラム缶に蓋を取り付けるためのステーションで
ある。蓋搬送手段によって運ばれてきた蓋と締め付けバ
ンドを持ち上げ、例えば充填済みのドラム缶の上にセッ
トし、バンドを締め付け、蓋とドラム缶を締結状態とす
ることが行なわれる。

【００７８】蓋閉ステ−ションでは、蓋開ステーション
とほぼ逆の動作をすることになるので、蓋閉ステーショ
ンの基本構成、基本動作およびハンドユニットの構造な
どは略同じである。

【００７９】蓋閉ステーションには、ドラム缶蓋自動開
閉装置の蓋閉装置が配される。その位置は、蓋搬送手段
で一体的に搬送された蓋と締め付けバンドとを、ドラム
缶搬送手段で搬送されたドラム缶に移載可能な位置であ
る。

【００８０】蓋閉ステーションにおいては、蓋を取り付
けバンドを締める作業を行なう時に、蓋板全体をドラム
缶側に押し付けて、蓋の縁に設けたシール部材を変形さ
せて、バンドを確実に締めるようにするために、ハンド
ユニットに蓋押し付け手段が付加されており、また蓋閉
ステーションにこの蓋押し付け手段を駆動する手段が付
加されている。

【００８１】蓋板の外周には、ドラム缶との間でシール
するためのシール部材７９（図１０参照）が設けられて
いる。このシール部材は、弾力性のあるもので製造され
る。このため、蓋をドラムにはめ込み、バンドをドラム
缶上部縁に添わせてセットしたとしてもそれだけでは、
必ずしも密閉状態を確保することはできない。このため
に、蓋板を鉛直方向の力で押し付けて、シール部材を一
旦変形させておき、この間にバンドに取り付いたボルト
ナットを締め上げ、蓋を最終的な位置にもたらす方法を
取ることができる。この鉛直方向の力は、一般的に用い
られているシール部材の場合、実験によれば、８００ｋ
ｇｆ（７８４０Ｎ）以上が好ましく、好ましくは１００
０ｋｇｆ（９８００Ｎ）以上がより好ましい。

【００８２】このために、蓋を取り付けてバンドを締め
付ける前に、鉛直方向の力を蓋円周方向に均一に付加し
て、シール部材を変形させて、バンド締め付けを容易に
することを自動的に行うことが好ましい。

【００８３】従って、蓋閉ステーションのハンドユニッ
トでは、蓋開ステーションでのハンドユニットの構造に
加えて、この鉛直方向の力を蓋円周方向に均一に作用さ
せるための蓋押し付け手段、例えば円環状の押し付け板
１５０が取り付けられている（図７および図８を参
照）。図８は、蓋閉ステーションにおけるハンドユニッ
トの躯体と円環状押し付け板の関係を平面的に説明する
たのめの図である。

【００８４】ハンドユニット内に設けられる円環状押し
付け板１５０は、昇降可能となるように、スライドガイ
ド１５２を介して躯体１９０に取り付けられる。必要が
ない時には、上部位置になるように不図示のバネで上方
向に付勢されている。押付け力そのものは、蓋閉ステー
ションのフレーム１０１に別途に設けられた押付けシリ
ンダー１２３（図６を参照）等の駆動手段により発生さ
せられる。この押付力発生用シリンダーは、強度などの
点から、ハンドユニット内に設けるより、蓋閉ステーシ
ョンのフレーム１０１に設けた方がよい。押し付けシリ
ンダ−は、代表的には空気シンリンダー１２３である。
同シリンダーのストロークする先に円環状押し付け板側
の当て板１５４（図７参照）が位置するようにしてお
き、押し付けシリンダーがこの当て板を押すことによ
り、円環状押し付け板がドラム缶の蓋を押し付けるよう
にすることができる。

【００８５】従来、シール部材に適切な締め付け力を均
等に与えるために、締め付けバンドを締め上げながらハ
ンマーなどで蓋の上部の周辺部を叩く必要があった。こ
れは、バンドと蓋周縁部／ドラム缶開口部縁との滑り具
合が周方向で異なり、バンドが部分的には十分に食い込
まずに、シール部材のつぶれ（すなわちシール力）が場
所によって違っていたためである。このために、騒音の
発生とういう問題も生じていた。本発明では、蓋押し付
け手段によりシール部材を一旦均一につぶしてから、締
め付けバンドを締め上げることができ、また、バンドを
締め上げている間にも押し付け手段で押し付けたままに
できるので、周方向にわたって均一なバンド食い込みを
実現できるため、ハンマーなどで蓋を叩かずにすむ。

【００８６】また、蓋閉ステーションのフレーム１０１
は、上記押し付け作業が行なわれるために十分な剛性を
持つよう設計する。

【００８７】蓋閉ステーションにおいて、上記以外の点
は、蓋開ステーションと同じとすることができる。例え
ば、蓋閉ステーションにおけるハンドユニットスライド
機構部、ハンドユニット昇降機構部は、蓋開ステーショ
ンと同じとすることができる。

【００８８】〔蓋搬送用のパレット〕蓋開ステーション
で一体的に取り外された蓋板および締め付けバンドは、
蓋開用ハンドユニットに一体的に保持されたまま、蓋開
ステーションのフレーム１０１内を横移動して、コンベ
アーライン（蓋搬送手段）の真上に移動する。

【００８９】そこで、ハンドユニット昇降機構部によ
り、ハンドユニットはコンベアーライン側に降りて、蓋
板およびバンドを搬送するためのパレット上にセットす
る。このセットする動作においては、いままで掴んでい
たフック１３０（図４）を開放することで、蓋およびバ
ンドをパレット上の所定の位置に置く。

【００９０】パレットは、例えば図９に示すように、次
のものから構成することができる。

【００９１】・コンベアー搬送ベース８２：パレット全
体がコンベア−上を搬送できるようにするための、コン
ベアーに接触する平面状台板である。アルミなどの材質
で、製作され、位置決めなどを考慮して、正方形などの
形状とすることが好ましい。

【００９２】・蓋板ホルダー８４：コンベアー搬送ベー
スの上に、蓋板および締め付けバンドの外形寸法に応じ
て円周上に均等に、例えば、４等分の位置毎に、蓋板を
受けるホルダーを設ける。このホルダーの材質は、例え
ばプラスティックなどで製作される。ホルダーの上部
は、締め付けバンド及び蓋板が上部から降りてセットさ
れる動作の際のガイド機構となりえるように、テーパー
８１部分が設けられていることが好ましい。

【００９３】・Ｓ字環間隔保持用爪およびその駆動機
構：蓋７８およびバンド７６をパレット８０に設置した
後に、搬送中にＳ字環７７の間隔が元に戻らないように
するために、Ｓ字環の間隔を保持しておくことが好まし
い。このために、パレット上にはＳ字環間隔保持用爪８
７およびその駆動機構が設けられている。駆動機構は回
転軸８６、回転を直進に変換するネジ機構部８８、軸受
け８５などで構成できる。これらが配置される位置は、
パレット内で適宜設計される。

【００９４】この駆動機構を動作させるために、パレッ
ト上にこの爪駆動を行なうためのアクチュエータを別個
に専属的に設けるか、ステーション側にアクチュエータ
を設け何らかの動力伝達部分を介して、動力を伝える方
法などが採用できる。コスト的には、ステーション側に
駆動機構および動力伝達部分を設けるのがよい。

【００９５】コンベアーラインのステーション側にアク
チュエータ（図示しない）、アクチュエータ前進後退機
構（図示しない）を設けるような場合、アクチュエータ
軸の先端部にはカップリング（メス）を設けておき、図
９に示すように、パレット側の回転軸８６の先端に動力
伝達のためのカップリングオス８３を設けることができ
る。このような構成にすることにより、コンベアーライ
ンのステーション側に設けたアクチュエータおよびカッ
プリングメスを前進後退させて、カップリングオスと結
合させた後に、アクチュエータを回転させて、爪開閉駆
動軸を回転させることができる。

【００９６】このパレット８０には蓋７８およびバンド
７６がセットされるが、ハンドユニットの昇降の際に、
ハンドユニットとの間で相対位置を適正に維持しておく
ことも自動化のために好ましい。このために、蓋搬送用
のコンベアーラインが蓋開または蓋閉ステーションに入
り込んだ位置では、パレットの位置決めを適宜行うこと
ができる。具体的にはガイドピンなどによることができ
る。

【００９７】〔蓋搬送手段〕蓋開ステーション１０で取
り外された蓋およびバンドは、パレット８０にセットさ
れた後に、コンベアーライン６２を経由して、蓋閉ステ
ーション３０に送られる（図１）。蓋閉ステーションで
は、パレット上に蓋閉用ハンドユニットが降りてきて、
蓋およびバンドを掴みなおして、内容物処理を終えたド
ラム缶上部に蓋などをセットして、蓋閉動作に移ること
となる。

【００９８】蓋およびバンドをドラム缶にセットし直す
と、パレットには何も搭載していない状態となる。この
空のパレットを再度開ステーション側へ戻し繰り返し利
用することが望ましい。もちろん、パレットを蓋開ステ
ーションに戻さないで、一方向のみの流れとすることは
可能であるが、パレットの数を多量に用意する必要があ
ること、パレットの廃棄などの処理が必要となり、コス
ト的にも無駄が生じることとなるという点で不利であ
る。よって、パレットを再利用できる形態として、蓋閉
ステーションにて空になった後に、蓋開ステーションに
搬送して循環させて用いるのが、経済的な視点からも好
ましい。

【００９９】このような目的のために、蓋開および蓋閉
ステ−ションをむすぶコンベアーライン６２は、往きと
戻りの２つのラインが循環的に構成される。

【０１００】このようなコンベアーラインの構成として
は、平面的に別々のラインとして構成されても良く、あ
るいは設置場所の制約からして、上下の２段のコンベア
ーライン形式として構成されても良い。図２および図６
は上下２段の構造とする場合の図である。上下の一方
を、蓋開ステーションから蓋閉ステーションへの搬送用
６２′とし、他の一方を蓋閉ステーションから蓋開ステ
ーションへの搬送用６２″とすることができる。

【０１０１】設置場所の制約などで、蓋搬送方向を変え
る必要がある場合には、方向変換部６５（図１）を適宜
設備する。

【０１０２】また、上下構造とする場合には、下のコン
ベアーラインを経由して戻ってきたパレットを再度コン
ベアーラインの所定の位置にセットするためのリフター
６４などを適宜設備する。

【０１０３】なお、有機溶剤を扱うような環境において
は、コンベアーラインに用いる材料として、例えばべル
トなどには、静電スパークの発生を防ぐために帯電防止
材から構成されるのが好ましい。

【０１０４】〔位置決めステーション〕蓋開ステーショ
ン１０、蓋閉ステーション３０、搬送コンベアーライン
６２の他に、蓋開ステーションにドラム缶が７０供給さ
れる前に、締め付けバンドにとり付いているボルトナッ
トの位置を検出するためのドラム缶位置決めステーショ
ン４０を設けることが、自動化のために好ましい（図1
参照）。これは、ナットランナーが食らいつくためのボ
ルトおよびナットの位置を予め自動的に決めておけば、
その後の蓋開動作が自動的にスムーズに行えるからであ
る。

【０１０５】蓋開および蓋閉ステーションにおいて、ド
ラム缶、パレットおよびハンドユニットはガイド機構、
ストッパーピンなど公知の技術により、自動的に位置決
めできる。また蓋および締め付けバンドはパレット上
で、テーパー等のガイド機構により自動的に位置決めで
きる。したがって、蓋開ステーションにおいてボルトナ
ットの位置が定まっていれば、その後のドラム缶、パレ
ット、ハンドユニット、蓋および締め付けバンドの位置
決めは自動的にスムーズに行うことができる。位置決め
ステーションは、このためのものである。

【０１０６】この方法の一つとしては、ドラム缶を回転
させ、ボルトナットを停止板にぶつけて停止させて、位
置を検出する方式がある。このために、例えば、ドラム
缶を回転させる設備、停止板を出し入れするための駆動
装置などを設けることができる。ボルトナットの位置を
特定するには、この他にも、公知の自動化設備で用いら
れている方法、構成によることができる。

【０１０７】＜ドラム缶搬送手段＞ドラム缶搬送手段
は、蓋開ステーションから蓋閉ステーションにドラム缶
を搬送する手段であり、コンベアーライン６０など、機
械加工組みたて工場などの自動化に広く用いられている
汎用のタイプのものでよく、公知の技術を適宜採用する
ことができる。

【０１０８】＜内容物処理手段＞ドラム缶搬送手段の途
中に、蓋が開けられたドラム缶に対して内容物処理を行
う内容物処理手段が設けられる。内容物処理手段は、目
的に応じて公知技術を利用して適宜設計すれば良いが、
自動化された手段を用いることが好ましい。内容物処理
システム全体を自動化できるからである。

【０１０９】〔ドラム缶蓋自動開閉装置の動作〕以下、
ドラム缶蓋自動開閉装置の動作について詳述する。

【０１１０】＜蓋開装置の動作＞蓋開動作においては、
蓋を取り付けているバンドを緩めるという動作と、蓋と
締め付けバンドを一体的にドラム缶から引き離すという
動作がある。上記のフレーム１０１に設けられた構成部
品を用いた場合につき、これらの動作を説明する。

【０１１１】まず、ハンドユニットスライド機構部２０
０および昇降機構部３００を用いて、ハンドユニット１
００をドラム缶上へセッティングする。次いで、ハンド
ユニット１００に内蔵された前記ナットランナーなどの
構成部品を用いてバンドが緩められる。この場合ナット
はボルト弛み端まで弛めるのみとし、ボルトから外す事
はしない。このようにしてボルトナットを取り外すこと
なく弛めておくことにより、ボルト付きバンドと蓋を一
体ものとして、ドラム缶から取り外したり、また、次に
取り付けたりすることを可能とし、自動化を容易にする
ためである。次に、Ｓ字環部分の間隔を強制的に押し広
げるために、左右に移動する開閉爪１２０を引き続いて
環の隙間に差し込んで移動させて、広げる。

【０１１２】なお、締め付けバンドは弛められ、またド
ラム缶との密着が解放されるにつれて変形するが、締め
付けバンドは所定の位置に設けられた変形拘束板に当接
し、Ｓ字環からフックに向かって左右均等になるように
変形する。

【０１１３】バンドが十分に緩んだ後、蓋を持ち上げる
必要があるが、二つのＳ字環部分の間隔が拡がっただけ
では、蓋を持ち上げることができるとは限らない。蓋と
ドラム缶上部縁との隙間が十分でないことがあるからで
ある。持ち上げを容易にするためにはこの隙間を作り出
すことが好ましい。

【０１１４】そのために先ず、蓋をＳ字環とは反対側の
方向へ押して、蓋を持ち上げるときの隙間を取りやすく
するようにすることが好ましい。このために、図４に示
すようなプッシャーの役割をするバンド押し付け板１４
０を用いる。この板は例えば空気シリンダー１４２など
の駆動手段で駆動される。

【０１１５】さらに、Ｓ字環７７とは反対側の位置で、
蓋の一部を引っ掛けて持ち上げるためのバンド昇降用フ
ック１３０が設けられている。これは例えば、空気シリ
ンダー１３２’、１３２”などの駆動手段で駆動され
る。先のバンド押し付け板１４０で位置が横（図４中、
右方向）にずれた蓋の一端を、空気シリンダーの先端に
取り付いているフック１３０で引っ掛けた後に、このフ
ックを水平方向に移動させながら上昇させ、蓋を持ち上
げる。

【０１１６】これにより、十分に弛んだバンドと蓋を同
時に持ち上げて、ドラム缶上部の巻端をかわして、蓋開
動作を実現するとともに、蓋および締め付けバンドを一
体的に保持する蓋保持動作も実現される。

【０１１７】次に、蓋および締め付けバンドを保持した
蓋開用ハンドユニットを、ハンドユニット昇降機構部３
００により上方に移動させ、ハンドユニットスライド機
構部２００により、蓋搬送手段であるコンベアーライン
６２の端部に待機しているパレット８０上にセットし、
ここで上記保持を解除する蓋保持解除動作を行い、蓋と
締め付けバンドとをパレットに移載する。

【０１１８】この後、蓋が分離されたドラム缶はドラム
缶搬送手段により内容物処理を経て蓋閉ステーションに
自動的に送られ、一方、蓋と締め付けバンドはパレット
に一体的に保持された状態で蓋閉ステーションに自動的
に送られる。両者とも、途上、適宜方向転換などがなさ
れる。また、ドラム缶の上部には、必要に応じて、成形
シートなどが被せられて、内部の物質を保護することが
行なわれる場合もある。シートの要否は物質の性状に応
じて適宜選択される。

【０１１９】＜蓋閉装置の動作＞蓋閉ステーションで
は、概ね蓋開ステーションと逆の動作が行なわれる。

【０１２０】蓋開ステーションにおいて、蓋と締め付け
バンドとは一体的にパレットに移しかえられるが、その
際にパレット上のＳ字環間隔保持用爪８７でＳ字環間隔
が拡げられた状態が保持され、その状態でパレットが閉
ステーションに移送されてくる。

【０１２１】図６に示すように、搬送コンベアーライン
６２の一方の端が蓋閉ステーション３０内にあるので、
送られてきたパレット上にある蓋および締め付けバンド
を、蓋閉ステ−ション側のハンドユニットがつかみなお
す。

【０１２２】つまり蓋閉用ハンドユニットが蓋閉用ハン
ドユニット移動手段により、パレット上に一体的に載せ
られている蓋および締め付けバンドの上に降りてくる。
そして、ハンドユニットの開閉爪１２０のＵ字溝部が、
Ｓ字環７７の間にのぞいているボルト７２に差し込まれ
る。この段階では開閉爪１２０は閉じた状態であり、パ
レットのＳ字環間隔保持用爪８７は図９に示すように鉛
直方向上向きに取り付けられているため、開閉爪１２０
はＳ字環間隔保持用爪８７に対して直角に入り込み、開
閉爪１２０とＳ字環間隔保持用爪８７は干渉することな
く、ボルト７２に同時に接することができる。同時にバ
ンド昇降用フック１３０が締め付けバンドと蓋に掛けら
れる。そしてバンド昇降用フックが持ち上げられ、同時
にバンド押付け用板１４０が動作され、バンド昇降用フ
ック側へ締め付けバンドを押し付けて、締め付けバンド
がドラム缶の開口縁にかかりやすくする。これにより蓋
は少し斜めの状態となる。

【０１２３】この後、蓋閉用ハンドユニット移動手段に
より、ハンドユニットが上昇し、蓋および締め付けバン
ドがパレットから取り外される。その後、開閉爪は開状
態まで開けられる。これは締め付けバンドの戻りを防止
するためである。

【０１２４】そして、ハンドユニットがさらに上昇し、
蓋閉ステーション内を横に移動し、下降して、内容物処
理を終えてドラム缶搬送手段で送られ、位置決めされた
ドラム缶の上に移動される。蓋は少し斜めにされたまま
の状態を維持しながら、降りてきて、まずＳ字環側から
ドラムにセットされる。ついでバンド昇降用フックを下
げて蓋を完全に降ろしきる。次いで、変形拘束板１６０
がエアシリンダーにより前進され、バンドを拘束押し付
けすることでフック側への変形を容易にする。

【０１２５】この段階で、このまま締め付けバンドを締
めても蓋とドラム缶を密着させることが出来るとは限ら
ない。蓋の周囲には、ドラム缶との間でのシール機能を
果たすためのシール部材が外周部に設けられているが、
これを一旦つぶせば、蓋をドラム缶に密着させて閉める
ことができる。このために、前述の蓋押し付け手段を用
いて、取り付けられた蓋を上部から下方向に押し付けて
シール部材をつぶしつつ、締め付けバンドを締め上げる
ことが好ましい。すなわち、押付けシリンダー１２３を
作動させ、円環状押し付け板１５０で蓋を押し付ける。
これで十分な押し付け力が得られるので、シール部材が
変形して蓋がドラム缶に押し付けられることにより、締
め付けバンドと蓋の間で隙間ができることになる。

【０１２６】これらの後に、駆動手段によりナットラン
ナー１１０が移動し、Ｓ字環にセットされているボルト
ナットのナット部に食らいつく。ナットランナーは柔軟
に変位できるようになっているので、ボルトが傾いてい
ても食らいつくことができる。

【０１２７】そして、所定のトルク設定値に設定したナ
ットランナーでナットを締めて、締め付けバンドを寄せ
て締め上げる。この際、ボルトの供回りを防止するため
に、ボルト頭についている爪がＳ字環にあたる。所定の
トルク値に達するとナットランナーは停止し、駆動手段
によりナットから抜き去られる。

【０１２８】そして、蓋と締め付けバンドの保持が解除
され、蓋および締め付けバンドがドラム缶にセットされ
てハンドユニットからは分離される。

【０１２９】ナット位置のバラツキに対応して、ナット
ランナー１１０が再度ナットに食らいつくために、前述
のフレキシブルジョイントや遊動方式、ガイドコーンな
どが効果的なのは前記と同様である。

【０１３０】ナットランナーの設定トルクは適宜決定さ
れるが、緩みが起こらないように十分な値に設定する。
かといって、過剰なトルクは、締め過ぎをおこし、ボル
トの変形や極端にはボルトの破断をもたらすので、実験
などで確認することが好ましい。充填されたドラム缶
は、多くはトラックなどで輸送されるので、輸送時点で
のナットの緩みを勘案して余裕を持たせてトルクを設定
するのがよい。

【０１３１】〔ドラム缶内容物処理システムの動作〕次
に、このような機能と構成を持つ開ステーション１０、
閉ステーション３０、搬送システム６２、蓋７８および
バンド７６を保持して搬送するためのパレット８０を用
い、蓋を自動で開閉する生産システムについて、その運
用を順番に説明する。

【０１３２】１）蓋付きドラム缶は待機場所から、コン
ベアーライン６８などに積載されて、搬入されてくる。

【０１３３】２）蓋付きドラム缶は位置決めステーショ
ン４０で、一回転させられ、この間にストッパーが固定
ステーション側から突き出て、ボルト７２と突き当たり
停止させられる。これで、ボルトおよびナット７４の位
置が特定されることとなる。

【０１３４】３）次いで、蓋付きドラム缶は蓋開ステー
ションへコンベアーライン６８で送られる。この時に、
ボルト及びナットの位置がずれる（回転する）こともあ
り得る。このような場合に備えて、開ステーションでは
再度、ボルト押し機構を設けて、位置出しを行なうのが
好ましい。

【０１３５】４）蓋開ステ−ション１０では、フレーム
内で既に到着して待機している蓋開用ハンドユニットが
ハンドユニット昇降機構部により、ドラム缶７０の上部
にセットされる。

【０１３６】５）次いで、開閉爪１２０がＳ字環７７の
間のスペースに差し込まれる。さらに、ナットランナー
１１０がナットに食らいつく。

【０１３７】６）開閉爪を押しこむ際には、そのままで
はドラム缶は横に移動してしまうことがある。これを確
実に防ぐために、押え金具６６を設置してドラム缶の横
移動を押さえ、ドラム缶の位置を保持し、固定してお
く。

【０１３８】７）ナットランナーを用いてナットを緩め
る。

【０１３９】８）開閉爪を左右に広げて、バンド７６を
広げる。このとき、変形拘束板を駆動手段により前進さ
せて締め付けバンドに当てる。開閉用の爪を広げ過ぎ
て、ナットを落としてしまうことのないように、センサ
ーなどを用いて、動作の終点を設定することが好まし
い。

【０１４０】９）締め付けバンドを十分に広げた後に、
バンド押し付け板１４０にて蓋自体をＳ字環とは反対方
向に押す。このことにより、蓋を容易に開けることがで
きるようになる。

【０１４１】１０）次いで、バンド昇降用フック１３０
を作動させて、フックを蓋に引っ掛けると同時に、空気
シリンダーでフックを上昇させて蓋の一端側を持ち上げ
る。

【０１４２】１１）バンドが十分にかつ均等に広がって
いること、バンド昇降用フック側で十分に持ち上げるこ
とで、バンドとドラム缶上部巻き端との間で隙間が生じ
て、スムーズに蓋があけられ、蓋および締め付けバンド
が一体的にドラム缶から分離されることとなる。

【０１４３】１２）次いで、蓋およびバンドを一体的に
保持したハンドユニットは、ハンドユニット昇降機構部
により上昇し、ハンドユニットスライド機構部によりフ
レーム内を横移動して、搬送コンベアーライン６２の一
端側に位置する。

【０１４４】１３）ハンドユニット昇降機構部より、ハ
ンドユニットを下に降ろして、パレット８０上の蓋板ホ
ルダー８４に蓋をセットして、バンド昇降用フック１３
０などを解放する。これで、蓋はパレットに搭載され
る。

【０１４５】１４）搬送コンベアーラインの脇に設けら
れているアクチュエータ（図示しない）が前進して、パ
レット上にある爪開閉駆動用の回転軸８６の先端にオス
メスの関係ではまり込む。

【０１４６】１５）その後、アクチュエータ回転させら
れて、Ｓ字環間隔保持用爪８７を開き位置まで移動させ
た後に、アクチュエータを停止する。タイマー等で設定
するなどの方法がとられる。ついでアクチュエータは後
退させられる。

【０１４７】１６）次いで、パレットはコンベアーライ
ン６２を通して、蓋閉ステーション３０に送られる。設
置場所の関係などで方向転換などが必要に応じてなされ
る。

【０１４８】１７）蓋閉ステ−ションに送られたパレッ
トは、位置決めされる。

【０１４９】１８）待機状態にあった蓋閉ステーション
のハンドユニットが下りてきて、パレット上にかぶる。

【０１５０】１９）次いで、ハンドユニット内のバンド
昇降用フック１３０などが前進動作をして、蓋７８およ
びバンド７６を保持する。

【０１５１】２０）保持した状態で、ハンドユニットは
ハンドユニット昇降機構部により、上部へ上がり、この
とき蓋およびバンドはパレットから離れ、ついでハンド
ユニットスライド機構部により、充填等の内容物処理済
みのドラム缶７０の上に位置される。

【０１５２】２１）ドラム缶の上に位置したハンドユニ
ットは、ハンドユニット昇降機構部により下がり、ドラ
ム缶の上にかぶさることとなる。

【０１５３】２２）次いで、蓋外周部に設けられている
シール部材を変形させるために、蓋押し付け手段によ
り、蓋が鉛直方向に十分な押し付け力で押し付けされ
る。ナットランナー１１０により、ナット７４が締めこ
まれる。ナットランナーは締め付けトルクが適宜設定管
理されている。

【０１５４】２３）蓋閉ステーション３０にて、蓋およ
びバンドが無くなり空になったパレット８０はコンベア
ー６２″に乗り、蓋開ステーション１０側へ搬送され
る。

【０１５５】なお、本発明においては、システムに投入
された順に蓋がドラム缶から外され、ドラム缶と蓋はそ
れぞれ外された順に並び、その順に蓋がドラム缶に取り
付けられる。従って、蓋とドラム缶の一対一の相関が自
然に保たれる。内容物処理工程などでドラム缶の順序が
狂う可能性がある場合には、蓋およびドラム缶にＩＤ
（認識）タグを付与しておき、蓋開ステーションでそれ
を読み込んでおき、閉ステーションでそれらを照合確認
し、一対一の相関を保つこともできる。

【０１５６】〔自動化〕本発明のドラム缶蓋自動開閉装
置は、コンピュータ等の制御手段を利用して自動化する
ことができる。また本発明のドラム缶内容物処理システ
ムも、少なくとも内容物処理手段以外はコンピュータ等
の制御手段を利用して自動化することができる。内容物
処理の形態にもよるが、内容物処理手段が同様に自動化
することができれば、システム全体を自動化することが
可能となり、本発明によって全自動のドラム缶内容物処
理方法が提供される。

【０１５７】

【実施例】図１〜９に示した装置により、開口径５７０
ｍｍのバンド締めドラム缶の新缶（開口径のバラツキ±
３ｍｍ）１０個および再生缶（開口径のバラツキ±２０
ｍｍ）１０個の合計２０個のドラム缶を用い、上記ドラ
ム缶内容物処理方法に示した１）〜２３）の手順に従
い、粘性の高い液体の充填処理を行った。

【０１５８】蓋をした状態の新缶と再生缶をランダムに
ドラム缶内容物処理システムに導入し、ドラム缶の蓋を
取り外し、粘性の高い液体を充填後、ドラム缶の蓋を閉
める作業を行なった結果、いずれの場合においても、供
給された蓋付きドラム缶の蓋開、充填、蓋閉の一連の動
作をスムーズに行うことができた。つまり、充填と蓋開
閉とのタイミングを合わせ、一方が他方に待たされるこ
となく、蓋とドラム缶の一対一の対応を保ちつつ、一連
の動作を行うことができた。また蓋を閉めた状態を目視
で確認したところ、それぞれのドラム缶に最初について
いた蓋が取りつけられていることが確認された。また、
ドラム缶の締め付けバンドを締め付けているボルトナッ
トの締め付けトルクを確認したところ設定した締め付け
トルクであり、蓋がドラム缶に十分に固定されているこ
とが確認され、本発明の有効性が確認された。

【０１５９】

【発明の効果】本発明によれば、ドラム缶の蓋開閉を伴
う充填等の内容物処理において、ドラム缶と蓋との間の
１対１の関係性を保持しながら、蓋開閉動作と内容物処
理動作の待ち時間を抑え、全体の処理時間を短縮するこ
とを可能とするドラム缶内容物処理システムおよび方法
が提供される。また、このような内容物処理に好適に用
いることができるドラム缶蓋開閉装置が提供される。さ
らに、再生缶等の寸法のバラツキが大きいドラム缶であ
っても自動的に蓋の開閉を行うことのできるドラム缶蓋
自動開閉装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドラム缶内容物処理システムの一形態
につき、その概要を示す図である。

【図２】本発明における蓋開ステーションの一形態を表
す全体正面図である。

【図３】本発明における蓋開ステーションの一形態の平
面図および側面図である。

【図４】本発明における蓋開ステーションの一形態につ
き、ハンドユニットおよび昇降機構部などを表す側面図
である。

【図５】本発明における蓋開ステーションの一形態につ
き、ハンドユニットを表す概略平面図である。

【図６】本発明における蓋閉ステーションの一形態を表
す全体正面図である。

【図７】本発明における蓋閉ステーションの一形態につ
き、ハンドユニットおよび昇降機構部などを表す側面図
である。

【図８】本発明における蓋閉ステーションの一形態につ
き、ハンドユニットの躯体と円環状押し付け板部を示す
概略平面図である。

【図９】本発明における搬送のためのパレットを説明す
る図である。

【図１０】蓋およびバンドのドラム缶への取り付け状態
の例を表す図である。

【符号の説明】

１０ 蓋開ステーション ２０ 充填ステーション ３０ 蓋閉ステーション ４０ 位置決めステーション ６０ コンベアーライン（ドラム缶搬送手段） ６２ コンベアーライン（蓋搬送手段） ６４ リフター ６５ 方向変換部 ６６ 押え金具 ７０ ドラム缶 ７２ ボルト ７４ ナット ７６ 締め付けバンド ７７ Ｓ字環 ７８ 蓋 ７９ シール部材 ８０ パレット ８１ テーパー部分 ８２ コンベアー搬送ベース ８３ カップリングオス ８４ 蓋板ホルダー ８５ 軸受け ８６ 回転軸 ８７ Ｓ字環間隔保持用爪 ８８ ネジ機構部 １００ ハンドユニット １０１ フレーム １１０ ナットランナー １２０ 開閉爪 １２２ 駆動装置 １２３ 押付けシリンダー（空気シリンダー） １３０ バンド昇降用フック １３２′ 空気シリンダー １３２″ 空気シリンダー １４０ バンド押付け用板 １４２ 空気シリンダー １５０ 円環状押し付け板 １５２ スライドガイド １５４ 当て板 １６０ 変形拘束板 １７０ 直線ガイド機構部 １８０ スライド移動駆動装置部 １８５ ストッパー １９０ 躯体 ２００ ハンドユニットスライド機構部 ３００ ハンドユニッド昇降機構部 ３１０ 空気シリンダー ３２０ 空気シリンダー ３３０ バネ

フロントページの続き (72)発明者 坂本 恵二 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 島 一己 千葉県佐倉市江原台２丁目24−19 (72)発明者 川田 久 東京都墨田区墨田２丁目39−１ Ｆターム(参考） 3E030 AA01 BC03 CA10 DA06 DA08 EA01 GA05 3E079 AB03 FF01 FG01 GG02 GG04 3E081 AA13 AB03 AC01 BB60 BC03 DD02 EE02 EE06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラム缶の開口部縁と蓋の周縁部とを挟
   み込むように巻き回されてなる締め付けバンドの両端部
   が互いにボルトナットによって締め付けられることによ
   り蓋がドラム缶に固定されたバンド締めドラム缶の蓋を
   自動的に開閉するドラム缶蓋自動開閉装置において、 ａ）締め付けバンドのボルトナットを取り外すことなく
   弛めた状態で蓋を開けて該蓋と締め付けバンドとを一体
   的にドラム缶から分離する蓋開動作；蓋と締め付けバン
   ドとを一体的に保持する蓋保持動作；および、該保持を
   解除する蓋保持解除動作を自動的に行う蓋開用ハンドユ
   ニットと、該蓋開用ハンドユニットを自動的に移動させ
   る蓋開用ハンドユニット移動手段とを有する蓋開装置、
   ならびに ｂ）蓋と締め付けバンドとを一体的に保持する蓋保持動
   作；該保持を解除する蓋保持解除動作；および、蓋と締
   め付けバンドとを一体的にドラム缶に取り付け、該ボル
   トナットを締め付けて蓋をドラム缶に固定する蓋閉動作
   を自動的に行う蓋閉用ハンドユニットと、該蓋閉用ハン
   ドユニットを自動的に移動させる蓋閉用ハンドユニット
   移動手段とを有する蓋閉装置を備えることを特徴とする
   ドラム缶蓋自動開閉装置。
2. 【請求項２】 該蓋開用ハンドユニットが、該ボルトナ
   ットを弛めおよび締め付けるナットランナー；該締め付
   けバンドの両端部の間隔を拡げる開閉爪；該締め付けバ
   ンドの一部に引っ掛かり、蓋および締め付けバンドを昇
   降させるバンド昇降用フック；該締め付けバンドおよび
   蓋を、該バンド昇降用フックに押し付けるバンド押し付
   け用板；ならびに、弛められた該締め付けバンドに当接
   し、締め付けバンドの変形の偏りを抑止する変形拘束板
   を有し、該蓋閉用ハンドユニットが、該ナットランナ
   ー；該開閉爪；該バンド昇降用フック；該バンド押し付
   け用板；該変形拘束板；および、該蓋を閉めるために蓋
   をドラム缶に押し付ける蓋押し付け手段を有する請求項
   １記載のドラム缶蓋自動開閉装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のドラム缶蓋自動
   開閉装置を有し、かつ、蓋と締め付けバンドが分離され
   たドラム缶を搬送するドラム缶搬送手段；該ドラム缶搬
   送手段の途中に設けられた、ドラム缶の内容物を処理す
   る内容物処理手段；蓋と締め付けバンドとを一体的に搬
   送する蓋搬送手段；該ドラム缶蓋自動開閉装置の蓋開装
   置が、ドラム缶から一体的に分離された蓋と締め付けバ
   ンドとを該蓋搬送手段に移載可能な位置に配された蓋開
   ステーション；ならびに、該ドラム缶蓋自動開閉装置の
   蓋閉装置が、該蓋搬送手段で一体的に搬送された蓋と締
   め付けバンドとを、該ドラム缶搬送手段で搬送されたド
   ラム缶に移載可能な位置に配された蓋閉ステーションを
   有することを特徴とするドラム缶内容物処理システム。
4. 【請求項４】 前記蓋搬送手段が、前記蓋と締め付けバ
   ンドとを一体的に載置するためのパレットを備える請求
   項３記載のドラム缶内容物処理システム。
5. 【請求項５】 ドラム缶の開口部縁と蓋の周縁部とを挟
   み込むように巻き回されてなる締め付けバンドの両端部
   が互いにボルトナットによって締め付けられることによ
   り蓋がドラム缶に固定されたバンド締めドラム缶の蓋を
   自動的に開閉するドラム缶蓋自動開閉方法において、請
   求項１または２に記載のドラム缶蓋自動開閉装置を用
   い、蓋を開けるための蓋開ステーションにおいて、前記
   蓋開用ハンドユニットにより、蓋が固定されたドラム缶
   の締め付けバンドのボルトナットを取り外すことなく弛
   め、該蓋を開けて該蓋と締め付けバンドとを一体的にド
   ラム缶から分離し、該蓋と締め付けバンドとを一体的に
   保持し、前記蓋開用ハンドユニット移動手段により、該
   蓋開用ハンドユニットを、蓋と締め付けバンドとを一体
   的に搬送する蓋搬送手段の上に移動させ、該蓋開用ハン
   ドユニットの保持を解除して蓋と締め付けバンドとを一
   体的に蓋搬送手段に載せ、該蓋搬送手段により、蓋と締
   め付けバンドとを一体的に、蓋を閉めるための蓋閉ステ
   ーションに搬送し、蓋と締め付けバンドとが分離された
   該ドラム缶について内容物処理を行い、次いで該蓋閉ス
   テーションに搬送し、該蓋閉ステーションにおいて、前
   記蓋閉用ハンドユニットにより、該一体的に搬送された
   蓋と締め付けバントとを保持し、前記蓋閉用ハンドユニ
   ット移動手段により、該蓋閉用ハンドユニットを、該設
   置されたドラム缶の上に移動させ、該蓋閉ハンドユニッ
   トの保持を解除して蓋と締め付けバンドとを一体的に該
   ドラム缶に載せ、該蓋閉用ハンドユニットによって該締
   め付けバンドのボルトナットを締め付けることによりド
   ラム缶に蓋を固定することを特徴とするドラム缶内容物
   処理方法。