JP2023095901A - 充填施栓装置及び容器供給・回収機構 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の装置で多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応することができる充填施栓装置を提供すること。【解決手段】充填物を充填する前の容器Ｖを整列状態で収容したラックＲから、列毎に容器Ｖを突き上げる突上機構８１と、突き上げられた容器Ｖを摘まみ上げて搬送機構９の供給路９１に供給する挟持・移送機構８２とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、充填施栓装置に関し、特に、ボトル、バイアル、シリンジ等の容器、例えば、ネスト式容器に、液体や粉末の充填物を充填し、施栓するための充填施栓装置及び充填施栓装置との間で容器の供給・回収を行う容器供給・回収機構に関するものである。

従来、ボトル、バイアル、シリンジ等の容器に、液体や粉末の充填物を充填し、施栓するための装置が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１～２参照。）。

ところで、特許文献１～２に開示された充填施栓装置は、特定の形状の容器及び特定の充填物を対象とするものであって、汎用性を有するものではなく、このため、１台の装置で多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応することができなかったり、多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応するために、その都度、装置の改変が必要になったりするという問題があった。

特開平８－１０５７８６号公報 特開２０１０－１３１３４号公報

本発明は、上記従来の充填施栓装置の有する問題点に鑑み、１台の装置で多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応することができる充填施栓装置及び容器供給・回収機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の充填施栓装置は、容器に充填物を充填し、施栓するための充填施栓装置において、前記容器を挟持するための爪部材のうちの一方の第１爪部材を等角度間隔に設けた上テーブル及び他方の第２爪部材を等角度間隔に設け、上テーブルに重ねて配置した下テーブルからなる回転テーブルと、該回転テーブルの上テーブル及び下テーブルをそれぞれ独立して回転駆動することで容器の挟持及び解放並びに爪部材によって挟持された容器の搬送を行う回転駆動機構と、回転テーブルの所定の回転位置で容器に対して充填物を充填する充填物充填機構と、回転テーブルの所定の回転位置で充填物を充填した容器に対して施栓する施栓機構とを備えてなることを特徴とする。

この場合において、回転テーブルの所定の回転位置で充填物を充填する前後の容器の重量を計量する計量機構を備えてなるようにすることができる。

また、回転テーブルの下方に、容器を下から支持する支持テーブルを配置してなるようにすることができる。

また、同じ目的を達成するため、本発明の容器供給・回収機構は、充填物を充填する前の容器を整列状態で収容したラックから、列毎に容器を突き上げ、突き上げられた容器を摘まみ上げて充填施栓装置（回転テーブル）に向けて供給するとともに、充填施栓装置（回転テーブル）から送出される充填物を充填し、施栓した後の容器をラックの空いた位置に戻すようにしてなることを特徴とする。

この場合において、容器を列毎に突き上げる突上機構が、モータによって回転駆動される回転軸と、該回転軸の軸方向に間隔をあけて取付角度を変えて取り付けた複数の突上突起と、該突上突起によって昇降される昇降部材とからなるようにすることができる。

また、容器を列毎に突き上げる突上機構を、容器及び該容器を整列状態で収容するラックに応じて、交換するようにしてなるようにすることができる。

本発明の部品整列装置及び容器供給・回収機構によれば、１台の装置で多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応することができる。

本発明の充填施栓装置及び容器供給・回収機構の一実施例を示す平面図である。 本発明の充填施栓装置の回転テーブルを示し、（ａ）は上テーブルの一部を省略した回転テーブルの平面図、（ｂ）は回転テーブルの正面断面図、（ｃ）は回転テーブル及び支持テーブルの要部に正面断面図、（ｄ）は爪部材の説明図である。 本発明の充填施栓装置の第１使用例を示す説明図である。 本発明の充填施栓装置の第２使用例を示す説明図である。 本発明の充填施栓装置の第３使用例を示す説明図である。 本発明の容器供給・回収機構を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側面断面図、（ｄ）は容器の一例を示す説明図である。 本発明の容器供給・回収機構を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は駆動機構を示す正面断面図、（ｄ）は側面断面図である。 本発明の容器供給・回収機構に用いる容器を整列状態で収容するラックを示す説明図である。

以下、本発明の充填施栓装置及び容器供給・回収機構の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１～図５に、本発明の充填施栓装置の一実施例を示す。
この充填施栓装置は、容器Ｖに充填物を充填し、施栓するためのもので、容器Ｖを挟持するための爪部材２のうちの一方の第１爪部材２１を等角度間隔に設けた上テーブル１１及び他方の第２爪部材２２を等角度間隔に設け、上テーブル１１に重ねて配置した下テーブル１２からなる回転テーブル１と、回転テーブル１の上テーブル１１及び下テーブル１２をそれぞれ独立して回転駆動することで容器Ｖの挟持及び解放並びに爪部材２によって挟持された容器Ｖの搬送を行う回転駆動機構３と、回転テーブル１の所定の回転位置で容器に対して充填物を充填する充填物充填機構５と、回転テーブル１の所定の回転位置で充填物を充填した容器Ｖに対して施栓する施栓機構６と、回転テーブル１の所定の回転位置で充填物を充填する前後の容器Ｖの重量を計量する計量機構７とを備えるようにしている。

この場合において、回転テーブル１の上テーブル１１及び下テーブル１２を回転駆動する回転駆動機構３は、２台のＡＣサーボモータ（図示省略）を備え、これによって、上テーブル１１及び下テーブル１２をそれぞれ独立して回転駆動することができるようにしている。
そして、上テーブル１１及び下テーブル１２の相対的な回転角度を所定角度θ１異ならせることによって、容器Ｖの挟持及び解放を行うようにしたり、上テーブル１１及び下テ
ーブル１２を同時に所定角度θ２ずつ間欠的に回転させることによって、爪部材２によって挟持された容器Ｖの搬送を行うようにすることができるようにしている。
この場合において、角度θ１は、容器Ｖの形状（直径）に合わせて設定するようにすることで、図２（ｄ）に示すように、形状（直径）の異なる容器Ｖに対応できるようにしている。
また、所定角度θ２は、爪部材２を設ける角度間隔に合わせて設定するようにする。

ところで、爪部材２による容器Ｖの挟持力は、回転駆動機構３の２台のＡＣサーボモータの回転制御によって調節することができるが、本実施例においては、回転テーブル１の下方に、容器Ｖを下から支持する支持テーブル４を配置するようにしている。
これにより、容器Ｖを支持テーブル４上を滑らせながら移動するようにすることで、大きな挟持力を要することなく、容器Ｖの搬送を行うことができるようにするとともに、回転駆動機構３の２台のＡＣサーボモータの回転制御を簡易に行うことができるようにしている。
また、本実施例においては、後述のように、受渡機構９３から容器Ｖを１個ずつ回転テーブル１の爪部材２に受け入れるとともに、回転テーブル１の爪部材２から容器Ｖを１個ずつ受渡機構９４に受け渡すために、上テーブル１１及び下テーブル１２を同時に所定角度θ２ずつ間欠的に回転させた所定の停止位置で、上テーブル１１及び下テーブル１２の相対的な回転角度を所定角度θ１異ならせることによって、すべての容器Ｖの挟持及び解放を行うようにしているが、一時的に解放された容器Ｖは、開放された爪部材２の間で支持されるとともに、支持テーブル４によって下から支持することができるようにしている。

回転テーブル１の所定の回転位置で容器に対して充填物を充填する充填物充填機構５は、液体充填物充填機構５１と、粉体充填物充填機構５２とを選択的に入れ替えて適用できるようにしている。

回転テーブル１の所定の回転位置で充填物を充填した容器Ｖに対して施栓する施栓機構６は、真空打栓機構６１と、ゴム栓打栓機構６２と、アルミキャップ施栓機構６３と、樹脂キャップ打栓機構６４と、シーマ６５とを、回転テーブル１の外周に沿って順に設置するようにしている。

回転テーブル１の所定の回転位置で充填物を充填する前後の容器Ｖの重量を計量する計量機構７は、充填物を充填する前の容器Ｖの重量を計量する計量機構７１と、充填物を充填した後の容器Ｖの重量を計量する計量機構７２とを、回転テーブル１の外周に沿って順に設置するようにしている。
ここで、計量機構７１、７２は、上テーブル１１及び下テーブル１２の相対的な回転角度を所定角度θ１異ならせることによって一時的に解放された容器Ｖの重量を計量するようにしている。

この充填施栓装置は、これにより、１台の装置で、ボトル、バイアル、シリンジ等の多品種の容器、例えば、ネスト式容器に、液体や粉末の異なる充填物を充填し、施栓することができるようにしているが、具体的な使用例を図３～図５に示す。

図３に示す第１使用例は、容器Ｖとしてのシリンジに液体を充填し、施栓するもので、液体充填物充填機構５１、真空打栓機構６１及び計量機構７１、７２を用いるようにしている。

図４に示す第２使用例は、容器Ｖとしてのバイアルに液体を充填し、施栓するもので、液体充填物充填機構５１、ゴム栓打栓機構６２、アルミキャップ施栓機構６３、シーマ６
５及び計量機構７１、７２を用いるようにしている。

図５に示す第３使用例は、容器Ｖとしてのバイアルに粉体を充填し、施栓するもので、粉体充填物充填機構５２、ゴム栓打栓機構６２、樹脂キャップ打栓機構６４及び計量機構７１、７２を用いるようにしている。

そして、充填物を充填する前の容器Ｖを整列状態で収容したラックＲから、列毎に容器Ｖを突き上げ、突き上げられた容器Ｖを摘まみ上げて回転テーブル１に向けて供給するとともに、回転テーブル１から送出される充填物を充填し、施栓した後の容器ＶをラックＲの空いた位置に戻す容器供給・回収機構８と、容器供給・回収機構８と回転テーブル１との間で容器Ｖを搬送する搬送機構９とを備えるようにしている。

図１及び図６～図８に、本発明の容器供給・回収機構の一実施例を示す。
この容器供給・回収機構８は、図６及び図７に示すように、充填物を充填する前の容器Ｖを整列状態で収容したラックＲから、列毎に容器Ｖを突き上げる、突上機構８１と、突き上げられた容器Ｖを摘まみ上げて搬送機構９の供給路９１に供給する挟持・移送機構８２とを備えるようにしている。

突上機構８１は、ＡＣサーボモータ８１ｆによって回転駆動される２本の回転軸８１ａの軸方向に間隔をあけて複数の突上突起８１ｂを取付角度を変えて取り付け、回転軸８１ａを回転駆動することで、突上突起８１ｂによって、回転軸８１ａの上方に昇降自在に配設した昇降部材８１ｃを順に上昇させ、昇降部材８１ｃの上端部で、ラックＲから列毎に容器Ｖを突き上げることができるようにしている。
ここで、突上突起８１ｂの先端部には、昇降部材８１ｃの下面に当接して昇降部材８１ｃを円滑に昇降させるためにローラ部材８１ｄを配設するようにしている。
また、回転軸８１ａの回転角度の制御は、ロータリーエンコーダ８１ｅによって行うようにしている。
これにより、突上突起８１ｂ（図示Ａ～Ｆ）に対応するラックＲの列（図示ａ～ｆ）に収容されている容器Ｖを列毎に突き上げることができるようにしている。

ここで、図６に示す容器供給・回収機構８の突上機構８１は、容器Ｖがシリンジの場合を、図７に示す容器供給・回収機構８の突上機構８１は、容器Ｖがバイアルの場合を、それぞれ示しているが、容器供給・回収機構８の突上機構８１の上部構造体Ｘ（図６（ｂ）、図７（ｃ）参照。）を、容器Ｖ及び該容器Ｖを整列状態で収容するラックＲに応じて、交換することができるようにしている。
これにより、図８に示すように、種類及び本数の異なる容器Ｖを整列状態で収容するラックＲ（図８（ａ）は１００本のバイアル用のラックＲ、図８（ｂ）は４８本のバイアル用のラックＲ、図８（ｃ）は１６０本のシリンジ用のラックＲ、図８（ｄ）は１００本のシリンジ用のラックＲ、図８（ｅ）は６４本のシリンジ用のラックＲ）に対応することができる。

ここで、突上機構８１及び挟持・移送機構８２は、充填物を充填し、施栓した後の容器Ｖを搬送機構９の回収路９２から回収し、ラックＲの空いた位置に戻す機能を併せ持つようにしているが、例えば、挟持・移送機構８２を２組備えるようにし、容器Ｖの供給路９１への供給と回収路９２からの回収を個別に行うようにすることもできる。

搬送機構９は、図１に示すように、容器供給・回収機構８と回転テーブル１との間で容器Ｖを搬送する供給路９１と、供給路９１から容器Ｖを１個ずつ回転テーブル１の爪部材２に受け渡す受渡機構９３と、回転テーブル１と容器供給・回収機構８との間で容器Ｖを搬送する回収路９２と、回転テーブル１の爪部材２から容器Ｖを１個ずつ回収路９２に受
け渡す受渡機構９４とを備えるようにしている。

このように、容器供給・回収機構８は、容器Ｖを整列状態で収容するラックＲを用いて、容器Ｖの供給・回収を効率よく行うことができる。

以上、本発明の充填施栓装置及び容器供給・回収機構について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、回転テーブル１等から構成される充填施栓装置と、容器供給・回収機構８との組み合わせ以外の他の充填施栓装置や容器供給・回収機構と組み合わせて構成することができる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の充填施栓装置及び容器供給・回収機構は、１台の装置で多品種の容器や性状の異なる充填物（液体や粉末）に対応することができることから、ボトル、バイアル、シリンジ等の容器、例えば、ネスト式容器に、液体や粉末の充填物を充填し、施栓するための用途に好適に用いることができるほか、種々の容器に充填物を充填し、施栓するための用途に広く用いることができる。

１ 回転テーブル
１１ 上テーブル
１２ 下テーブル
２ 爪部材
２１ 第１爪部材
２２ 第２爪部材
３ 回転駆動機構
３１ 上テーブル用回転駆動機構
３２ 下テーブル用回転駆動機構
４ 支持テーブル
５ 充填物充填機構
５１ 液体充填物充填機構
５２ 粉体充填物充填機構
６ 施栓機構
６１ 真空打栓機構
６２ ゴム栓打栓機構
６３ アルミキャップ施栓機構
６４ 樹脂キャップ打栓機構
６５ シーマ
７ 計量機構
７１ 計量機構（充填前）
７２ 計量機構（充填後）
８ 容器供給・回収機構
８１ 突上機構
８１ａ 回転軸
８１ｂ 突上突起
８１ｃ 昇降部材
８１ｄ ローラ部材
８１ｅ ロータリーエンコーダ
８１ｆ ＡＣサーボモータ
８２ 挟持・移送機構
９ 搬送機構
９１ 供給路
９２ 回収路
９３ 受渡機構
９４ 受渡機構
Ｒ ラック
Ｖ 容器
Ｘ 容器供給・回収機構の突上機構の上部構造体

Claims (6)

1. 容器に充填物を充填し、施栓するための充填施栓装置において、前記容器を挟持するための爪部材のうちの一方の第１爪部材を等角度間隔に設けた上テーブル及び他方の第２爪部材を等角度間隔に設け、上テーブルに重ねて配置した下テーブルからなる回転テーブルと、該回転テーブルの上テーブル及び下テーブルをそれぞれ独立して回転駆動することで容器の挟持及び解放並びに爪部材によって挟持された容器の搬送を行う回転駆動機構と、回転テーブルの所定の回転位置で容器に対して充填物を充填する充填物充填機構と、回転テーブルの所定の回転位置で充填物を充填した容器に対して施栓する施栓機構とを備えてなることを特徴とする充填施栓装置。
2. 回転テーブルの所定の回転位置で充填物を充填する前後の容器の重量を計量する計量機構を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の充填施栓装置。
3. 回転テーブルの下方に、容器を下から支持する支持テーブルを配置してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の充填施栓装置。
4. 充填物を充填する前の容器を整列状態で収容したラックから、列毎に容器を突き上げ、突き上げられた容器を摘まみ上げて充填施栓装置に向けて供給するとともに、充填施栓装置から送出される充填物を充填し、施栓した後の容器をラックの空いた位置に戻すようにしてなることを特徴とする容器供給・回収機構。
5. 前記容器を列毎に突き上げる突上機構が、モータによって回転駆動される回転軸と、該回転軸の軸方向に間隔をあけて取付角度を変えて取り付けた複数の突上突起と、該突上突起によって昇降される昇降部材とからなることを特徴とする請求項４に記載の容器供給・回収機構。
6. 前記容器を列毎に突き上げる突上機構を、容器及び該容器を整列状態で収容するラックに応じて、交換するようにしてなることを特徴とする請求項４又は５に記載の容器供給・回収機構。

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