JP2773405B2 - バラ物自動充填装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明のバラ物自動充填装置は、セメントや食品，肥
料等化学品などのバラ物をサイロより紙袋，プラスチッ
ク袋やフレコンバック（フレキシブル・コンテナ・バッ
グ）等袋類へ一定容量を自動的に充填し、かつ、充填後
に袋口をミシン目により縫取り密封し移送して荷役する
装置に関するものである。

［従来の技術］ 上記したバラ物の充填・密封作業は主として人手によ
りサイロ下で袋類をサイロの排出口に当接して排出口の
開閉器を手動または電動操作により一定量落下投入せし
め、満杯になった時点で該袋類をひもや麻ロープでくく
りつけて密封していた。また、袋とサイロの排出口との
密着が不充分なため粉塵が回りに飛散し作業環境の悪化
を招いていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの充填作業を行なうには、粉塵
の発生が多く、暑いなど作業環境が悪く、しかも重量物
である袋類の移動で体力の消耗は著しく、かつ、単純繰
返し作業という労働条件を有しており、若年労働者の深
刻な人手不足で作業者の充当が難しく、加えて、現在就
労している高年齢者の退職が年々増大して労働人員の確
保が思うにまかせないという悩みが現存している。これ
らの対策として、現在自動充填化が種々検討されている
が、現在のところ適切な機器が無く、安価で取扱いの容
易な自動化設備の到来が待望されているのが実状であっ
た。

［課題を解決するための手段］ そこで、これらのバラ物を効率よく、安全に、かつ、
自動的に充填および密封作業を可能とするために、本発
明のバラ物自動充填装置においては、 バラ物を貯蔵されたサイロの直下と荷役場との間に布
設された走行レール上を往復動可能な電動台車と、該電
動台車に設けられ前記サイロ排出口に嵌装される上下動
自在な受入口および該受入口と連通し空袋の取入口が嵌
装される袋口取付口を有するパッカと、空袋を電動台車
上のバラ物充填位置に移動させる袋類装填機と、前記走
行レール途中に懸架されて設けられたバラ物が充填され
た袋の取入口を縫合するミシン装置と、該電動台車の往
復動の運転停止、該パッカの受入口の上下動の運転停
止、該袋類装填機の機動停止ならびに該ミシン装置の縫
合動作を制御する制御盤とで構成されるバラ物自動充填
装置であって、 該電動台車に設けられるパッカは、 上部に空袋の吊手を懸架するパッカが動力手段により
傾動可能にピン接合されて備えられ、下端が電動台車の
下部で枢着され、袋内へのバラ物充填の際に互いに電動
台車の内側に傾動する一対の吊手コラムと、 該空袋の取入口を前記受入口と連通した袋口取付口に
装着把持するクランプ機構と、該受入口と、該受入口を
前記サイロ排出口に密着させる動力手段と、該袋口取付
口と、該袋口取付口を空袋の取入口に嵌装させる動力手
段をそれぞれ上端に具備し、下端を電動台車の下部に枢
着されて該上端が電動台車の空袋へのバラ物の充填位置
とそれから外れる位置との間で往復動可能なように傾動
可能に設けられた装着コラムと、からなり、 前記袋類装填機は、 空袋格納庫と、 先端に二叉のフックを備え水平軸回りに動力手段によ
り回動して該空袋格納庫の一端出口で空袋の吊手を下側
から上側に向けすくい上げて懸垂する左右一対の揺動レ
バーを具備し、かつ、空袋を該空袋格納庫と電動台車の
該吊手コラムの取付位置部分での空袋へのバラ物の充填
位置との間で水平に回動自在な回動レバーを備えた空袋
取出機と、 サイロ直下に配設され、それぞれ、水平方向前進後退
可能で該空袋の取入口を挟んで該取入口の側面を吸引す
る吸盤を具備し、半円状に開くように回動自在に設けら
れた左右一対のアームを有する開口機と、からなり、 前記吊手コラムは、そのフックを電動台車上に該バラ
物充填位置で該空袋取出機の揺動レバーの先端の二叉フ
ックに懸垂された空袋の吊手を該二叉フックの空間部を
通して上昇回動させることにより該吊手コラムのフック
に移行させて懸垂させることにより、空袋の吊手を電動
台車上に懸架する構成とした。

［作用］ 本発明のバラ物自動充填装置では、電動台車をサイロ
近くの停止位置まで移送し、紙袋，プラスチック袋，フ
レコン・バック等の袋類（以下袋類という）の空袋を袋
類装填機により取り出し空袋の吊手を電動台車のパッカ
の吊手コラムのフックに懸架したあと、電動台車をサイ
ロ直下の停止位置まで移動する。そして、空袋の取入口
を円形（または正方形）に開口し、装着コラムの上部に
配設されたクランプ機構により空袋の取入口をパッカの
袋口取付口に装着把持し、上部受入口を上昇させてサイ
ロ排出口に当接密着した後、サイロの開閉弁を開いてバ
ラ物を袋内へ落下投入させる。充填が完了すると開閉弁
は閉じクランプ機構が解除されて袋の取入口はパッカの
袋口取付口から離脱され、電動台車は移動を開始し走行
レールの途中に設けたミシン装置の位置まで移動し停止
する。このときミシン装置の縫合部が上方から袋の取入
口の上端高さまで下降しており、ミシン装置の案内ガイ
ドならびにガイドローラに導かれて円形もしくは正方形
の取入口は真一文字に合致され、ミシン装置の縫合部で
縫合される。

この作業が完了した後、密封された袋類は電動台車に
積載されたまま走行レールの終端の荷役場まで移送さ
れ、ここでトラック等輸送車の荷台へフォークリフトま
たはクレーン装置にて荷卸しされ、目的地へ発送され
る。空になった電動台車は再びサイロ方向へ移動し、サ
イロ手前で袋類装填機により空袋がパッカの袋口取入口
に装着される。

［実施例］ 第１図〜第９図は本発明の実施例に係り、第１図は全
体側面図、第２図は全体平面図、第３図はミシン装置の
要部斜視図、第４図（ａ）は空袋格納庫および空袋取出
機の平面図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＸ−Ｘ視の
要部正面図、第４図（ｃ）は第４図（ｂ）のＹ−Ｙ視の
平面図、第４図（ｄ）は第４図（ａ）のＺ−Ｚ視の正面
図、第４図（ｅ）は電動台車および吊手コラムの正面
図、第４図（ｆ）は電動台車およびパッカの側面図、第
５図は開口機の平面図で、第５図（ａ）は空袋取入口を
挾んだ状態を示し、第５図（ｂ）は空袋取入口を円形に
開口した状態を示す。第６図はサイロ直下における要部
断面側面図、第７図は要部拡大断面図、第８図は第７図
VIII−VIII視の平面図、第９図はバラ物自動充填作業の
工程図である。

図において、１はバラ物を貯蔵するサイロ、1aは外皮
がゴムで被覆された排出口、２はバラ物自動充填装置、
３は走行レール、４は電動台車、５は電動台車のサイロ
位置におけるストッパであり、5aは非常用ストッパ、5b
は荷卸し地におけるストッパ、６はミシン装置、７は袋
類装填機、８は制御盤、９は荷役場、10はミシン装置昇
降用の油圧シリンダ、11は台車、12は天井走行レール、
40はパッカ、60は空袋格納庫、70は空袋取出機、80は開
口機、100はフレコン・バックである。

本発明のバラ物自動充填装置は、ほぼ全自動的に50kg
〜約１トンに及ぶバラ物を袋詰し、密封処理して能率良
く輸送可能であるので、第２図に示すように、たとえ
ば、４つのサイロを結んだ地点で処理後の袋詰めバラ物
をトラック等の輸送機へ能率良く輸送処理できる。

以下、図面に基づいて各部分の詳細を説明する。

パッカ40は、第６図に示すように、上記受入口48aお
よび袋口取付口48cならびにその中間にあり上下に伸縮
自在な蛇腹管48bからなる受入口48と、上部受入口48aお
よび袋口取付口48cの各々に油圧シリンダ（またはエア
シリンダ）46a,46bを介して受入口48と連結された上部
平面板46と、上端で上部平面板46とピン接合され下端で
電動台車とピン接合される平行四辺形型のリンクを形成
する装着コラム45,45と、前記上部平面板46の下方に配
設され、サイロ中心線を対称に対向する左右一対のクラ
ンプ47と、電動台車４の中央に中心振分けに立設され、
かつ、上端近くに中心方向に突出し傾動可能なフック44
を配設した中心方向へ傾動可能な左右一対の吊手コラム
41からなる。

すなわち、吊手コラム41はフレコン・バッグの吊手10
0bを懸架するフック44をピン支点44a回りに油圧シリン
ダ43にて傾動可能とされており、かつ、台車４の床近傍
でヒンジにて油圧シリンダ42を介して傾動可能に立設さ
れる。第４図（ｅ）中の２点鎖線はバラ物の充填に伴い
吊手コラム41が傾動して吊手100bの高さが低くなった状
態を示す。

また、装着コラム45は本実施例では平行四辺形リンク
を構成しており、上端の２ピン支点により上部平面板46
とピン接合されるとともに、下端の電動台車４の床近接
でもピン接合され、油圧シリンダ45aの作用により傾動
可能とされる。そして、受入口48は、中間に伸縮自在な
蛇腹管48bを介在して上部受入口48aおよび下部の袋口取
付口48cが上下に連結され、袋口取付口48cの外周には、
ゴム等弾性体47aを内嵌した、ほぼ半円形に２分割され
た一対のクランプ47がエアシリンダ47bにより前進後退
し、フレコンバック100の取入口100aを袋口取付口48cへ
着脱係止する。クランプ47の内周には弾性を有するゴム
体が固設されている。さらに袋口取付口48cおよびクラ
ンプ47は油圧シリンダ46bにより昇降できるだけでな
く、上部受入口48aも油圧シリンダ46aを介して昇降でき
るよう構成される。

一方、袋類装填機７は、空袋格納庫60と空袋取出機70
と開口機80から構成される。空袋格納庫60は第２図に示
すとおりサイロの近傍に固設され、第４図（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、空袋100の吊手1
00bを懸垂するフック61を内側に突設したエンドレスの
ローラチエン62は長手方向両端でケーシング60aに配設
した軸受63に軸支されたチエンホイール62aを駆動用の
チエンホイール64,ローラチエン，チエンホイール65を
介して減速電動機66で回転駆動できるように構成され
る。

また、空袋取出機70は、空袋格納庫の１端出口のＡ点
（第４図（ａ）の記載）から電動台車４の停止位置のＢ
点まで略直角に可逆転モータ79,回転軸78を介して回動
する回動レバー77の１端から柱76を介して懸垂されたフ
ック装置74から構成され、フック装置74は先端が二叉に
分かれた左右一対のフック71a,71aを有しピン72回りに
垂直面内でピン73によって連結されたエアシリンダ75の
ピストンロッドの進退動により揺動する揺動レバー71,7
1を配設したものであり、前記したＡ点（空袋格納庫の
１端出口）およびＢ点（電動台車中心位置）の停止位置
においては、フック71aの二叉空間部に丁度前記のフッ
ク61やフック44が上下に貫通できるよう設定されてい
る。

したがって、Ａ点では空袋格納庫60の出口端のフック
61に懸垂されている空袋の吊手100bは、第４図（ｂ），
（ｃ）のとおり空袋取出機70の二叉のフック71aが下側
から上側に揺動レバー71の揺動によりすくいあげられ
る。また、Ｂ点では逆に二叉のフック71aに懸垂された
吊手100bは第４図（ｄ）に二点鎖線で示すフック44の上
昇回動および揺動レバー71の下降回動の同時操作により
フック71aからフック44へ移行し、フック44に懸垂され
る。

これら１回の空袋の移送の都度、前記したローラチエ
ン62に突設されたフック61はローラチエン62の前進によ
り１ピッチ分だけ前方へ送られ、次位の空袋が縁端に配
置される。このようにして空袋は１枚ずつ空袋格納庫60
から電動台車４上のパッカ40の吊手44へ移される。

一方、開口機80はサイロ１直下に配設され、第５図〜
第７図に示すように、偏平な空袋の取入口100aを円形
（または正角形）に拡げるためのもので、空袋を挾んだ
左右一対の、開口アーム80aと開口アーム80aの両端でピ
ン接合された旋回アーム80b,80bと開口アーム80aを支持
するサポート81とエアシリンダ82および旋回アーム80b,
80b進退動用のエアシリンダ83,83からなり、開口アーム
80a、旋回アーム80b,80bの空袋に当接する側面には吸引
溝80cが設けられ、真空ポンプで空気を吸引するエア吸
入管84が設けられている。エアシリンダ82は垂直回転軸
86回りに回転する回動レバー85に剛接される。

そして、第５図（ａ）に示すように、回動レバー85の
旋回とエアシリンダ82の前進により、空袋の取入口100a
を開口機80が両側より挾圧すると同時に開口アーム80a
で吸引すると空袋の左右中央部は開口アーム80aに密着
して図るような状態となる。その後、開口アーム80aは
サポート81とともに取入口100aより後退するとともにエ
アシリンダ83,83のピストンロッドが前進して第５図
（ｂ）の状態で停止し、開口アーム80aおよび両側の旋
回アーム80bは半円形の状態を保持したままで旋回アー
ム80bの側面でも吸引を行なうことにより、空袋の取付
口100aは円形（または正辺形）に保持される。開口アー
ム80aおよび旋回アーム80bは第５図（ｂ）に示すように
伸開状態では半円形となるよう曲面で構成される。

次に、ミシン装置６について説明する。第３図に示す
ように、電動台車４で満杯になった袋の取入口100aの上
端が左右一対の平面ハの字形に開いた案内ガイド6aおよ
びガイドローラ6bを通過すると同時に、油圧シリンダ6d
によって押圧される左右一対の袋口押え機6cによって真
一文字に閉じた状態にされる。電動台車４が停止したあ
と、油圧シリンダ10のピストンロッド10aが下降し、真
一文字に合致した袋の取入口100aの上端が縫合部の逆凹
溝へはまり込む高さで停止する。その後、ミシン装置６
は台車11がサイロ方向へ微速進行することにより袋の取
入口100aの上端が糸によって縫合される。

以上のように構成された本発明のバラ物充填装置の作
動について説明する。

まず、空袋を空袋取出機70によって空袋格納庫60の縁
端よりフック71aですくいあげ、回動アーム77を約90度
水平回動して停止した電動台車４の所定位置まで移送す
る。その後、フック44を下降状態から上昇し水平状態に
すると同時に、揺動レバー71を下降回動し空袋の吊手10
0bをフック71aからフック44に移す。

その後、電動台車４をサイロ直下の停止位置まで移動
する。次に、袋口取付口48cを油圧シリンダ46bの作動に
より下降させ袋の取入口100aの上端内面へ袋口取付口48
cを嵌入し、エアシリンダ47bを作動させてクランプ47で
密着把持させる（第７図の状態）。次に、上部受入口48
aを上昇し排出口1aへ密着当接させる。以上の準備がで
きた後、開口機80を離脱後退させたうえ、サイロの開閉
弁を開いて所要時間経過するとバラ物は充填満量され
る。このとき吊手コラム41は傾動しやがて満杯の袋は電
動台車４の床上に直立し、吊手100bもフック44の傾動に
よりフック44と離脱する。充填中の袋内の空気はエア管
1bおよびフィルタ1cを介して外部へ逃げる。その後、上
部受入口48aを下げ、クランプ47を拡径して離脱したあ
とで袋口取付管48cを上げ、装置コラム45が第６図２点
鎖線に示すように前部へ傾動後退すると、満量した袋10
0とパッカ40とは無縁となる。

次に電動台車４はミシン装置６の位置まで前進し、室
内ガイド6a,ガイドローラ6bおよび袋口押え機6cにより
袋口が真一文字に合わされたうえ縫合される。縫合作業
が完了するとミシン装置６は上方へ移動待避する。

その後電動台車４は終端の荷役場９まで移動し、ここ
で充満袋はトラック等の輸送車へ荷役され、目的地へ運
ばれる。

以上の作業を整理すると第９図に示す工程通りとな
る。

なお、ミシン装置６による縫合動作では電動台車４が
停止しミシン装置６が逆移動したが、電動台車４を微速
前進させ、ミシン装置６は停止させて縫合動作させても
よい。

本発明のバラ物自動充填装置２はパッカ40にセットさ
れた空袋にバラ物を自動的に充填処理できるほか、充填
袋のミシン縫合などほぼ全自動操作が可能で、複数のサ
イロの同時処理荷役も可能であるから、荷役作業の集約
化、作業能率の向上を図ることができる。

本発明では、サイロ１の直下にバラ物自動充填装置を
設置したが、サイロと該装置間にホッパスケールを介在
させることもできる。

なお、制御盤８は上記した各種動力手段の作動の運
転，停止，順序起動を実施させ、プログラム制御により
自動運転を行なわせることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のバラ物自動充填装置に
よれば、僅少な監視者のみを充当するだけで、ほぼ全自
動で空袋の充填、バラ物の充填、密封縫合、移送、荷役
が可能となるうえ、作業の安全性が向上するとともに、
複数台設置による集約化により作業能率が向上し、荷役
費用の大幅な低減を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の実施例に係り、第１図は全体
側面図、第２図は全体平面図、第３図はミシン装置の要
部斜視図、第４図（ａ）は空袋格納庫および空袋取出機
の平面図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＸ−Ｘ視の要
部正面図、第４図（ｃ）は第４図（ｂ）のＹ−Ｙ視の平
面図、第４図（ｄ）は第４図（ａ）のＺ−Ｚ視の正面
図、第４図（ｅ）は電動台車および吊手コラムの正面
図、第４図（ｆ）は電動台車およびパッカの側面図、第
５図は開口機の平面図で、第５図（ａ）は空袋取入口を
挾んだ状態を示し、第５図（ｂ）は空袋取入口を円形に
開口した状態を示す。第６図はサイロ直下における要部
断面側面図、第７図は要部拡大断面図、第８図は第７図
VIII−VIII視の平面図、第９図はバラ物自動充填作業の
工程図である。 １……サイロ、 ２……バラ物自動充填装置、 ３……走行レール、４……電動台車、 ５……ストッパ、６……ミシン装置、 ７……袋類装填機、８……制御盤、 ９……荷役場、10……油圧シリンダ、 11……台車、12……天井走行レール、 40……パッカ、41……吊手コラム、 44……フック、45……装着コラム、 46……上部水平板、47……クランプ、 48……受入口、48a……上部受入口、 48b……蛇腹管、48c……袋口取付口、 60……空袋格納庫、60a……ケーシング、 61……フック、62……ローラチエン、 62a……チエンホイール、 63……軸受、 64,65……チエンホイール、 66……減速電動機、70……空袋、 71……揺動レバー、71a……フック、 72……ピン、74……フック装置、 75……エアシリンダ、77……回動レバー、 78……回転軸、79……可逆転モータ、 80……開口機、80a……開口アーム、 80b……旋回アーム、80c……吸引溝、 81……サポート、82……エアシリンダ、 83……エアシリンダ、84……エア吸入管、 85……回動レバー、86……垂直回転軸、 100……袋類、100a……袋の取入口、 100b……吊手。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バラ物を貯蔵されたサイロの直下と荷役場
   との間に布設された走行レール上を往復動可能な電動台
   車と、該電動台車に設けられ前記サイロ排出口に嵌装さ
   れる上下動自在な受入口および該受入口と連通し空袋の
   取入口が嵌装される袋口取付口を有するパッカと、空袋
   を電動台車上のバラ物充填位置に移動させる袋類装填機
   と、前記走行レール途中に懸架されて設けられたバラ物
   が充填された袋の取入口を縫合するミシン装置と、該電
   動台車の往復動の運転停止、該パッカの受入口の上下動
   の運転停止、該袋類装填機の機動停止ならびに該ミシン
   装置の縫合動作を制御する制御盤とで構成されるバラ物
   自動充填装置であって、 該電動台車に設けられるパッカは、 上部に空袋の吊手を懸架するパッカが動力手段により傾
   動可能にピン接合されて備えられ、下端が電動台車の下
   部で枢着され、袋内へのバラ物充填の際に互いに電動台
   車の内側に傾動する一対の吊手コラムと、 該空袋の取入口を前記受入口と連通した袋口取付口に装
   着把持するクランプ機構と、該受入口と、該受入口を前
   記サイロ排出口に密着させる動力手段と、該袋口取付口
   と、該袋口取付口を空袋の取入口に嵌装させる動力手段
   をそれぞれ上端に具備し、下端を電動台車の下部に枢着
   されて該上端が電動台車の空袋へのバラ物の充填位置と
   それから外れる位置との間で往復動可能なように傾動可
   能に設けられた装着コラムと、からなり、 前記袋類装填機は、 空袋格納庫と、 先端に二叉のフックを備え水平軸回りに動力手段により
   回動して該空袋格納庫の一端出口で空袋の吊手を下側か
   ら上側に向けすくい上げて懸垂する左右一対の揺動レバ
   ーを具備し、かつ、空袋を該空袋格納庫と電動台車の該
   吊手コラムの取付位置部分での空袋へのバラ物の充填位
   置との間で水平に回動自在な回動レバーを備えた空袋取
   出機と、 サイロ直下に配設され、それぞれ、水平方向前進後退可
   能で該空袋の取入口を挟んで該取入口の側面を吸引する
   吸盤を具備し、半円状に開くように回動自在に設けられ
   た左右一対のアームを有する開口機と、からなり、 前記吊手コラムは、そのフックを電動台車上の該バラ物
   充填位置で該空袋取出機の揺動レバーの先端の二叉フッ
   クに懸垂された空袋の吊手を該二叉フックの空間部を通
   して上昇回動させることにより該吊手コラムのフックに
   移行させて懸垂させることにより、空袋の吊手を電動台
   車上に懸架する構成とした、 バラ物自動充填装置。