JP3603094B2 - 容器内包材取り出し装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、包材を容器から取り出す容器内包材取り出し装置及びその装置に使用する包材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体原料等をドラム缶に保管する場合、通常、内部に包材を介してドラム缶内面に直接粉体原料が触れないようにして収納される。この包材は、粉体原料を保護する内袋と、内袋の保護及び包材の強度を維持する外袋の二重構造とされている。
【０００３】
そして、上記のドラム缶より粉体原料を取り出す際には、包材ごと取り出すのではなく、例えば、作業者Ａが粉体原料の入った上記包材の口を開けて、外袋をドラム缶の外側へ折り返し、このままドラム缶傾転機にセットする。作業者Ｂがドラム缶傾転機を作動させてドラム缶を傾転させながら、作業者Ａは内袋を揺すって粉体原料を払い出す、というような手作業により、包材をドラム缶の内部に保持したまま、粉体原料の取り出し作業を行っている。
【０００４】
尚、粉体原料が人体に有害な物質であったり、舞い上がった粉塵などを吸引したりすると、作業者の安全衛生の面からも問題があるので、作業者は粉体原料に直接接触しないように人体をすっぽり被いそこに空気導入パイプが接続される作業着、いわゆるエアーラインスーツを着用して上記作業を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、包材をドラム缶の内部に保持したまま、手作業によって粉体原料を取り出す従来の方法では、粉体原料が保管時の振動や経時変化によって固結、凝集などしているので、それをほぐすのに手間がかかり、非常に効率が悪いものとなっている。
【０００６】
また、上記のように、作業者はエアーラインスーツを着用して作業をするという、通常の作業よりも負担が増大している状態で、作業者自身が直接、ドラム缶のような重量物を扱わねばならず、さらに、その状況下で、作業者Ａの粉体原料取り出し量に応じて作業者Ｂはドラム缶を適切に傾転させることが必要であり、労働環境として非常に厳しいものとなっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の容器内包材取り出し装置は、容器内に収納された包材を掴む掴持装置により、包材を容器上方より取り出す容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置には、掴持装置下面に平行に設けられた軸を中心に円弧形状とされる爪の一端が上記軸から延びる腕により支持され、他の一端が尖端化されるとともに、通常時には掴持装置内に格納される一方、掴持を行う際には、上記の軸を中心として爪が回動して掴持装置下面より突出する爪突出機構が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１記載の容器内包材取り出し装置において、上記包材に、内袋と外袋の二重構造を有し、その外袋の上部構造が円筒形の胴部と円形の上面部とによって形成され、上面部の中央に開口部が設けられる一方、上面部が包材の中心に対して放射状に切り開かれるとともに、上記開口部に対して貼着自在とされる重なり部を有する蓋部により、外袋が封着される包材が用いられることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１又は２記載の容器内包材取り出し装置において、掴持装置の中心を中心とする円周上に少なくとも３つの上記爪突出機構が等間隔に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２又は３記載の容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置に、掴持された包材を計量する計量器が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２、３又は４記載の容器内包材取り出し装置において、爪を突き刺すときの容器内包材の上面の状態を一定に保つため、爪が突出する部位近辺にスパイクが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
請求項１記載の構成によれば、容器内からの包材の取り出しは容器の上方から、包材を掴んで持ち上げる際に、掴持装置の下面から突出する爪により、包材の上面を引っ掛けて包材の掴持を行うので、包材の上面の状況にかかわらず包材の掴持が確実に行える。しかも、爪は上記爪の円弧形状と同じ軌跡をたどって突出するので、包材側には爪の断面積に相当する面積だけしか破れを生じない。
【００１３】
従って、必要以上に包材上部の強度が低下しないので、例えば、上記の穴を起点にして穴が拡大するようなことが避けられ、確実な包材の掴持が可能となる。また最低限の破れしか生じないので、内容物が洩れにくい。上記のように確実な保持ができるので、容器からの包材の取り出しが確実に行える。包材を取り出してしまえば、そこからの内容物を取り出すことは容器から直接取り出すより容易に行える。
【００１４】
請求項２記載の構成によれば、外袋の口止め方式が、いわゆる菊座式によって行われるので、包材の上面を平らにすることが可能となる。従って、容器内における包材の充填効率が向上するとともに、上記の掴持を行う際の包材の上面の状態が一定状態に保たれるので、上記掴持装置により安定した掴持が行える。
【００１５】
請求項３記載の構成によれば、包材を掴持する爪が掴持装置の少なくとも３箇所に設けられているので、包材の姿勢が掴持前後で変化しにくくなる。その結果、包材が斜め吊りとなることが防止されるので、包材が容器に引っ掛からずに包材の上方への取り出しが容易に出来る。
【００１６】
請求項４記載の構成によれば、掴持装置により掴持される重量が検知される。その結果、包材の所定重量と異なる負荷を検知して異常を認識することが可能となる。例えば、容器との接触による斜め吊りが発生すれば、所定重量より多い重量を検知することになるので、その場合、掴持をやり直す判断基準とすることができる。
【００１７】
請求項５記載の構成によれば、容器内の包材の上面と包材の内容物との間に空間が存在していても、掴持の際に上面を内容物に押し付けるので、爪によって包材上部に開孔される穴の位置が常に一定となる。その結果、包材の上面の状態に係わらず、安定して確実な掴持が行える。
【００１８】
【実施例】
本発明の一実施例について図１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１９】
尚、本実施例で扱う包材の内容物は粉体原料であり、ドラム缶８内にワンウェイバッグ７を介して保管されている。
【００２０】
本実施例のドラム缶自動投入装置は、図２及び図３に示す構成となっている。すなわち、図２に示すように、搬入コンベア１、準備エリア２、待機エリア３、開袋エリア４、洗浄エリア５、搬出コンベア６から構成されている。これらは待機エリア３、準備エリア２、洗浄エリア５が一直線上に配置されるとともに、待機エリア３に隣接して開袋エリア４が設けられている。そして、ドラム缶８を搬入する搬入コンベア１が準備エリア２に接続され、一方、ドラム缶８を搬出する搬出コンベア６が洗浄エリア５に接続されている。
【００２１】
そして、準備エリア２には受取コンベア１２とドラム缶８の搬送方向を変更する方向転換コンベア１３が設けられており、待機エリア３には開袋エリア４に跨がって２本平行に敷設されるレール１５・１５とその上を移動する移動台車１４が設けられている。
【００２２】
また、開袋エリア４にはワンウェイバッグ７を掴むキャッチャー装置１９が昇降アーム２８を介して昇降装置２７に取り付けられている。さらに、図３に示すように、その下方には開袋機３６と粉体原料が投入される反応槽１１とが配置されている。
【００２３】
一方、洗浄エリア５には受取コンベア５５とドラム缶８の搬送方向を変更する方向転換コンベア５６とが設けられるとともに、図６に示す洗浄ノズル５７…が設けられている。
【００２４】
尚、ドラム缶８搬入時以外は、各エリア間に設けられるシャッター１０ａ〜１０ｅは閉じられており、各エリアの雰囲気は他のエリアから遮断されている。
【００２５】
そして、上記ドラム缶８は図２に示す、上記各エリアの配置に対して、搬入コンベア１→準備エリア２→待機エリア３→開袋エリア４→待機エリア３→準備エリア２→洗浄エリア５→搬出コンベア６の順に搬送され、その間にドラム缶８の開缶、ワンウェイバッグ７取り出し、粉体原料の排出、ワンウェイバッグ７収納、ドラム缶８の閉缶、ドラム缶８洗浄が行われる。
【００２６】
さらに、図１及び図４ないし図１２に基づいて、上記構成の詳細と動作とを説明する。
【００２７】
図４に示すように、ドラム缶８の蓋８ａを固定する図示しないバンドが外されたドラム缶８が搬入コンベア１に載せられて、準備エリア２に搬送される。
【００２８】
準備エリア２では、上記の受取コンベア１２が搬入コンベア１により搬入されるドラム缶８を受け取り、さらに、方向転換コンベア１３により移動方向が変換されて、待機エリア３へ搬送される。
【００２９】
待機エリア３には上記のレール１５と移動台車１４の他にドラム缶８の蓋８ａを着脱する蓋着脱装置１６とが設けられている。
【００３０】
そして、準備エリア２より搬送されるドラム缶８は、移動台車１４上に積載されて、固定される。図７に示すように、上記蓋着脱装置１６には、真空パッド１７・１７とエアシリンダ１８とが設けられており、エアシリンダ１８により真空パッド１７・１７は下降して、蓋８ａを真空吸着する。蓋８ａを真空吸着した真空パッド１７・１７はエアシリンダ１８により上昇し、上記動作に伴って、ドラム缶８が開缶される。
【００３１】
待機エリア３で開缶されたドラム缶８は移動台車１４上に固定されたまま、上記レール１５・１５上を移動して開袋エリア４に運搬され、図４のドラム缶８の中心とキャッチャー装置１９の中心が一致する２点鎖線で示された位置に停止する。
【００３２】
開袋エリア４には、上記のキャッチャー装置１９、昇降アーム２８、昇降装置２７、キャッチャー装置１９と同軸上に配置される開袋機３６に加えて、排出された粉体原料の塊を所定の大きさ以下にほぐすための塊砕機４７が設けられている。さらに、図５に示すように、開封前に粉体原料の固結や凝集をほぐしたり、開封後に粉体原料を完全に排出するためにワンウェイバッグ７を叩く袋ほぐし機３３が上記レール１５・１５間に設けられている。また、ここでは図示されていないが、移動台車１４上のドラム缶８の上面の高さより少し上方にその下面を有するガイド３２・３２を可動可能とする空袋ガイド開閉装置３１（図１２（ａ）（ｂ））が、やはり同軸上に設けられている。
【００３３】
上記のようにドラム缶８がキャッチャー装置１９の下方で停止すると、キャッチャー装置１９は昇降アーム２８を介して取り付けられた昇降装置２７によって下降する。
【００３４】
ここで、ワンウェイバッグ７の上面を一定状態に保持し、掴持を確実に行うために、以下のような動作により、ワンウェイバッグ７の上面を粉体原料に押し付けている。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、このキャッチャー装置１９の下部には、ガイド部２５とエアシリンダ２４により爪収納ボックス１９ａが上下動可能に設けられている。このとき爪収納ボックス１９ａの下部はドラム缶８の内径よりも小さいものとされているので、キャッチャー装置１９の下降に伴って、開缶されたドラム缶８（図示せず）に嵌入する。そして、爪収納ボックス１９ａの下面がワンウェイバッグ７（図示せず）の上面と接触し停止する。
【００３６】
さらに、昇降装置２７が下降を続けると、爪収納ボックス１９ａは、ガイド部２５により、キャッチャー装置１９本体に対して相対的に上昇し始めることになる。そして、このガイド部２５にはリミットスイッチ（図示せず）が取り付けられており、所定の位置まで来るとリミットスイッチが作動し、昇降装置２７は停止する。
【００３７】
この状態では、ワンウェイバッグ７の上面が爪収納ボックス１９ａの自重により押し付けられている状態である。また、爪収納ボックス１９ａの自重による押し付け力が不足する場合には、エアシリンダ２４を作動させて、掴持するときの押し付け力を付加させることも可能である。
【００３８】
このように、ワンウェイバッグ７内の充填物の量が変化していたとしてもキャッチャー装置１９はワンウェイバッグ７を常に一定の押し付け力で押し付けることができるので、確実にワンウェイバッグ７を掴持することが可能である。
【００３９】
さらに、ワンウェイバッグ７の掴持方法を図１に基づいて、説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、爪収納ボックス１９ａ下面に平行とされた回動軸２０ａとその回動軸２０ａに回動可能とされるアーム２１が設けられ、このアーム２１と、上記回動軸２０ａを中心とする１／３円弧状に２本平行して設けられる爪２０・２０の一端とが固定されている。そして上記爪２０の他の一端は尖端化されており、上記アーム２１を回動させるアクチュエータ２２により、爪２０・２０が回動し、爪収納ボックス１９ａの下面から上記の爪２０・２０の尖端が弧を描いて突出する爪突出装置２３…が設けられている。
【００４０】
また、爪収納ボックス１９ａの下面の上記爪２０が突出する部位には、それぞれスパイク２６…が設けられている。このスパイク２６…は、爪収納ボックス１９ａがワンウェイバッグ７に押しつけられるときに、ワンウェイバッグ７の上部と粉体原料の上面を密着させて、爪２０が突き刺さるときのワンウェイバッグ７の上面の状態を一定に保ち、爪２０による安定した掴持動作を実現する。
【００４１】
尚、安定した掴持状態を確保するために、図１（ｂ）に示すように爪収納ボックス１９ａの中心を中心とする円周上に等間隔で上記の爪突出装置２３が３個設けられている。これにより、ワンウェイバッグ７の掴持前後における姿勢が変化しにくく、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しを容易なものとしている。
【００４２】
上記のように、キャッチャー装置１９によって掴持されたワンウェイバッグ７はキャッチャー装置１９とともに昇降装置２７によって上昇させられる。ドラム缶８とキャッチャー装置１９がその中心を同じくするとともに、上記の爪突出装置２３の配置により、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しは通常容易に行えるが、場合によっては、ワンウェイバッグ７が斜め吊り状態とされ、取り出しがスムーズにできずにドラム缶８を引っ掛けた状態で吊り上げる恐れがある。
【００４３】
そこで、ワンウェイバッグ７を支持する上記キャッチャー装置１９内にはロードセル２９が内蔵されており、ワンウェイバッグ７の取り出し時に、予め記憶された粉体原料とワンウェイバッグ７とキャッチャー装置１９の合計の重量と、吊り上げ重量とを比較しながら上記吊り上げを行う。
【００４４】
もし、上記のようにドラム缶８が引っ掛かっていると、所定の重量にくわえてドラム缶８の重量が付加されるので、ロードセル２９は異常を検知して、一度、ワンウェイバッグ７を降ろして、再度、掴持作業からやり直すことになる。もちろん、所定の重量を検知した場合は、昇降装置２７による吊り上げ作業は続行される。
【００４５】
一方、ワンウェイバッグ７が取り出された後の空のドラム缶８は一度、待機エリア３に搬送され、粉体原料の排出が終了するまで、待機エリア３で待機している。
【００４６】
ドラム缶８から取り出されたワンウェイバッグ７の中の粉体原料は、保管するドラム缶８の振動や粉体原料自体の経時変化などによって、固結あるいは凝集などして、排出されにくい状態となっていることが多く、そのままで開封を行っても、スムーズな排出は期待できない。そこで、開封前に、上記した袋ほぐし機３３を用いて、粉体原料の固結や凝集を予めほぐして、排出が容易に行えるようにしておくことが必要である。
【００４７】
図８（ａ）（ｂ）に示すように袋ほぐし機３３には、粉体原料のほぐしを行う円弧状の回動アーム３４・３４と回動アーム３４・３４の軸を左右方向に移動させる移動用シリンダ３５…が設けられている。上記回動アーム３４・３４はそれぞれの可動軸３４ａ・３４ａを中心として上半分側を回動可能とされており、ワンウェイバッグ７のほぐしを行う際に、回動アーム３４・３４は回動させてワンウェイバッグ７側に突出状態で固定しておき、移動用シリンダ３５…を前後に往復させることにより行う。この袋ほぐし機３３は、前記のレール１５・１５間に設けられており、昇降装置２７によってワンウェイバッグ７を下動させながら粉体原料のほぐしを行っている。
【００４８】
上記袋ほぐし機３３により、粉体原料がほぐされた後、ワンウェイバッグ７はキャッチャー装置１９の下方にキャッチャー装置１９と同軸上に設けられた開袋機３６で底部を開封される。
【００４９】
開袋機３６は図９に示すように、固定された開袋刃３８が設けられるとともに、その開袋刃３８にワンウェイバッグ７を導く投入部４３と、内部洗浄用のシャワーノズル４５…と、内部の粉塵を排出する集塵口４４とが設けられている。そして、上記の開袋刃３８は四角錐の稜線状に上方に刃を向けて配置された４枚の刃物４１…が、中央部の刃物固定軸３９と、四方に配置される刃物ホルダー４２…とにより固定される構成となっている。また、上記刃物固定軸３９はその先端が尖端化され、ワンウェイバッグ７の開封を容易にしている。
【００５０】
図５に示すように、昇降装置２７によりワンウェイバッグ７は下降する。そして、図９に示すように、ワンウェイバッグ７底部の中央に刃物固定軸３９の尖端が当たるように投入部４３で位置が修正される。そのまま下降させていくと、ワンウェイバッグ７の自重により、刃物固定軸３９の尖端が底部に当たって穴が開く。さらに下降させていくと刃物４１…により、ワンウェイバッグ７の底部が十字状に開封されることになる。
【００５１】
上記のように開封は、基本的に、ワンウェイバッグ７の自重によって行われるが、開封に十分な重量が得られないときは、昇降装置２７によって、ワンウェイバッグ７を開袋刃３８に押しつけて開封が行われる。
【００５２】
ここで、固定された開袋刃３８を用いて、ワンウェイバッグ７の自重により開封された底部から粉体原料を排出する構成に加えて、上記投入部４３の下方の開袋刃３８付近の構成を棒状部材とし、開封された包材からの粉体原料の排出を容易にするとともに、発生する粉塵を上記集塵口４４より迅速に吸引することにより、開袋エリア４上部に飛散する粉塵を抑えることができる。また上記の固定された開袋刃３８は、可動部がないので、粉塵雰囲気下にあっても故障しない。
【００５３】
開封が行われると、粉体原料は上記袋ほぐし機３３によりほぐされているのでワンウェイバッグ７より排出されやすい状態となっているが、上記のほぐし機構のみでは充分ではなく、粉体原料がワンウェイバッグ７内部に残留してしまうことがある。このとき前記のキャッチャー装置１９に内蔵されたロードセル２９によって、予め記憶された空のワンウェイバッグ７の重量と開封後のワンウェイバッグ７の重量とを比較することによって、粉体原料が残留しているかどうかを確認することができる。ここで、もし所定の重量より重い場合は、上記の袋ほぐし機３３を用いて、先程は固定して用いた回動アーム３４・３４を回動させて、ワンウェイバッグ７を叩くことにより、粉体原料の排出を完全に行うことができる。
【００５４】
そして、図９に示すように、ワンウェイバッグ７より排出された粉体原料は開袋機３６の下方に配置された塊砕機４７に投入される。
【００５５】
図１０に示す、上記塊砕機４７には、半径方向に突出する塊砕爪４９が十字状に複数設けられる塊砕ローラ４８が２本平行に設けられており、互いの塊砕ローラ４８・４８間に位置する塊砕爪４９…が当接しないように配置されている。上記塊砕ローラ４８・４８を互いに逆の方向に回転させることにより、粉体原料の塊をさらに小さく分割する。そして、塊砕ローラ４８下方には、図１１に示す金網５２が設けられており、網目の大きさ以下とされた粉体原料のみが網目を通り抜けて、ホッパー５１へ投入される。
【００５６】
一方、図６に示すように、粉体原料の排出を完了したワンウェイバッグ７は昇降装置２７により再び上昇させられ、待機エリア３に退避していたドラム缶８が移動台車１４とともに、開袋エリア４内の２点鎖線の位置に搬送される。昇降装置２７が下降するとともに爪２０がキャッチャー装置１９に収納され、ワンウェイバッグ７を解放してドラム缶８内にワンウェイバッグ７が入る。
【００５７】
このとき、粉体原料を排出後のワンウェイバッグ７はドラム缶８の内径よりも膨らんだ状態となっていることが多いので、図１２に示すような空袋ガイド開閉装置３１が設けられている。
【００５８】
上記空袋ガイド開閉装置３１はワンウェイバッグ７をドラム缶８に収納する際に、ワンウェイバッグ７をドラム缶８の内径より小さく絞ることにより、ワンウェイバッグ７のドラム缶８への確実な収納を可能としている。ここでは、２つの円弧状とされたガイド３２・３２が左右に位置し、ワンウェイバッグ７を挟み込むような状況で、ドラム缶８の内径より小さく絞るものとしているが、このガイド３２・３２は、初期のワンウェイバッグ７外形に準ずる大きさとされた環状の一体物であってもよい。
【００５９】
上記のように空となったワンウェイバッグ７が収納されたドラム缶８は再び待機エリア３に搬送され、ここで、上記の蓋着脱装置１６により閉缶される。
【００６０】
さらに、準備エリア２の上記の受取コンベア１２と方向転換コンベア１３とを介して、洗浄エリア５へと搬送される。
【００６１】
洗浄エリア５には、準備エリア２からのドラム缶８を受け取る受取コンベア５５と、洗浄後に搬出コンベア６への搬送を行う方向転換コンベア５６とが設けられるとともに、ドラム缶８の洗浄を行う洗浄ノズル５７…が設けられている。そして、洗浄時及び乾燥時には、ドラム缶８を回転させてやることにより、ドラム缶８外面の洗浄及び乾燥が均等に行われるようにしている。洗浄と乾燥が終了すると洗浄エリア５から搬出コンベア６によりドラム缶８が搬出される。
【００６２】
尚、上記において、ドラム缶８を回転させて洗浄を行うものとしたが、代わりに洗浄ノズル５７…側を回転させてもよい。
【００６３】
搬出されたドラム缶８は図示されないバンドにより蓋８ａが固定され、焼却炉に運搬され、ワンウェイバッグ７ごと焼却処理が行われる。
【００６４】
尚、本実施例の粉体ドラム缶自動投入装置においては、準備エリア２を２度通過する構成となっているが、本装置が粉体の処理量が少ない場合を前提とし、本装置の占有空間を小さくするように構成されているためであり、処理量が多い場合には、上記準備エリア２を２箇所設けることにより、上記工程を１列に配置して大量の処理を行うことも可能である。
【００６５】
以上のように、上記キャッチャー装置１９により、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しが確実に行え、容易に自動化が可能である。
【００６６】
次に、本実施例で用いたワンウェイバッグ７の構成について説明する。
【００６７】
上記のワンウェイバッグ７は、上部を爪２０で突き刺して引っ掛けることから上面の材質は丈夫なものであることが必要である。また、底部は、粉体原料の重量を支えるとともに、開封時には容易に切り開らけることが望ましい。
【００６８】
ワンウェイバッグ７は、図１３（ａ）に示すように、繊維により補強されたポリエチレン製の外袋５９とポリエチレン製の内袋６０との二重構造とされている。そして、外袋５９は円筒形状とされた胴部６１に、円形の上面部６３が取り付けられ、さらに、底部６２の端を上方に立ち上げて、立ち上げ部６２ａを形成するとともに、胴部６１の下端部よりも少し高い位置で縫合部５９ａにより底部６２の立ち上げ部６２ａを縫い付ける構成となっている（以下、底立ち上げ方式と呼ぶ）。そして、図１３（ｂ）に示されるように、外袋５９の上面部６３には、中央に開口部６３ｂが設けられるとともに、十字に切り開かれ、４枚の切片６３ａ…が形成されている。上記切片６３ａ…と開口部６３ｂを被う蓋部６８との間には重なり部６４…が設けられ、切片６３ａの内の１枚と蓋部６８とが縫いつけられ、他の３枚の切片６３ａ…との重なり部６４…にはマジックテープ（登録商標）が取りつけられており、このマジックテープ（登録商標）を貼着することにより外袋が封着される、いわゆる菊座式の開閉方式を採用している。また、外袋５９の胴部６１の上方には非常用の吊り輪６９が２箇所に取り付けられている。
【００６９】
一方、内袋６０は、円筒形状とされた胴部６６に同様に端を上方に立ち上げた底部６７を胴部６６に接着するものとしている。そして、内袋６０の上部は巾着状に縛ることによって閉じられている。
【００７０】
上記菊座式は、ワンウェイバッグ７の上面を平坦化しドラム缶８における粉体原料の充填効率を高めるとともに、本実施例で採用しているキャッチャー装置１９による吊り上げ時に、ワンウェイバッグ７の上面状態を一定化し、掴持条件を安定させ、また、粉体原料充填後の口止め作業の簡便化が可能となる。
【００７１】
さらに、上記のように底立ち上げ方式を採用しており、底部６２に縫合部５９ａがないので、開封時に開袋刃３８によって、上記縫合部５９ａが切断されることがなく、糸屑等が粉体原料に混入することがない。また、切り開かれた底部６２は、図１３（ａ）に示す縫合部５９ａを支点として拡がるので、粉体原料がワンウェイバッグ７に引っ掛かることなく排出される。
【００７２】
上記のように、ドラム缶８の蓋８ａを固定するバンドの取り外しから取り付けまでの間、作業者が粉体原料に直接接触する機会がなく、作業者はエアーラインスーツを着用する必要がない。また、作業者自身が直接、ドラム缶８のような重量物を扱う作業を少なくすることができ危険作業が減少する。従って、作業者の負担が減少するとともに、省力化が可能である。
【００７３】
本実施例では、ドラム缶内に収納された包材について述べたが、この包材を収納する容器はドラム缶に特定されるものではなく、ファイバードラム等の類似容器に適用することも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１記載の容器内包材取り出し装置は、容器内に収納された包材を掴む掴持装置により、包材を容器上方より取り出す容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置には、掴持装置下面に平行に設けられた軸を中心に円弧形状とされる爪の一端が上記軸から延びる腕により支持され、他の一端が尖端化されるとともに、通常時には掴持装置内に格納される一方、掴持を行う際には、上記の軸を中心として爪が回動して掴持装置下面より突出する爪突出機構が設けられている構成である。
【００７５】
これにより、包材の上面の状況にかかわらず包材の掴持が行える。しかも、爪の構成により、包材側には爪の断面積に相当する面積だけしか破れを生じないため、必要以上に包材上部の強度が低下せず、確実な包材の掴持が可能となる。また、最低限の破れしか生じないので、内容物が洩れにくくなるという効果を奏する。
【００７６】
請求項２記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１記載の容器内包材取り出し装置において、上記包材に、内袋と外袋の二重構造を有し、その外袋の上部構造が円筒形の胴部と円形の上面部とによって形成され、上面部の中央に開口部が設けられる一方、上面部が包材の中心に対して放射状に切り開かれるとともに、上記開口部に対して貼着自在とされる重なり部を有する蓋部により、外袋が封着される包材が用いられる構成である。
【００７７】
上記包材の外袋の口止め方式が、いわゆる菊座式によって行われるので、これにより、包材の上面を平らにすることが可能となり、上記の掴持を行う際の包材の上面の状態が一定状態に保たれるので、安定した掴持が行えるという効果を奏する。
【００７８】
請求項３記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１又は２記載の容器内包材取り出し装置において、掴持装置の中心を中心とする円周上に少なくとも３つの上記爪突出機構が等間隔に設けられている構成である。
【００７９】
これにより、包材の姿勢が掴持前後で変化しにくくなるので、包材が斜め吊りとなることが防止されて、包材の取り出しが容易に出来るという効果を奏する。
【００８０】
請求項４記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２又は３記載の容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置に、掴持された包材を計量する計量器が設けられている構成である。
【００８１】
これにより、包材の所定重量と異なる負荷を検知して異常を認識できるという効果を奏する。
【００８２】
請求項５記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２、３又は４記載の容器内包材取り出し装置において、爪を突き刺すときの容器内包材の上面の状態を一定に保つため、爪が突出する部位近辺にスパイクが設けられている構成である。
【００８３】
これにより、容器内の包材の上面と包材の内容物との間に空間が存在していても、掴持の際に上面を内容物に押し付けるので、爪によって包材上部に開孔される穴の位置が常に一定となる。その結果、包材上面の状態に係わらず安定して確実な掴持が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャッチャー装置の詳細を示すものであり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の一実施例における粉体ドラム缶自動投入装置の平面図である。
【図３】開袋エリアと待機エリアを示す、図２のＡ−Ａ縦断面図である。
【図４】開封作業におけるワンウェイバッグの掴持までの流れ図である。
【図５】図３以降、ワンウェイバッグ底部開封までの流れ図である。
【図６】図４以降、空となったドラム缶の搬出までの流れ図である。
【図７】蓋着脱装置を示す図である。
【図８】袋ほぐし機の詳細を示すものであり、同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図９】開袋エリアにおける開袋機及び塊砕機を示す図である。
【図１０】塊砕機の詳細を示すものであり、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】塊砕機の下方に設置された金網を示すものであり、図９のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】空袋ガイド装置を示す図であり、同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】本実施例で用いるワンウェイバッグを示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
２ 準備エリア
３ 待機エリア
４ 開袋エリア
５ 洗浄エリア
７ ワンウェイバッグ（包材）
８ ドラム缶（容器）
１０ａ〜ｅ シャッター
１１ 反応槽
１９ キャッチャー装置（掴持装置）
２０ 爪
２０ａ 回動軸（軸）
２１ アーム（腕）
２３ 爪突出機構
２９ ロードセル
３１ 空袋ガイド開閉装置
３３ 袋ほぐし機
３６ 開袋機
４７ 塊砕機
５９ 外袋
６０ 内袋
６１ 胴部
６３ 上面部
６３ｂ 開口部
６４ 重なり部
６８ 蓋部
【産業上の利用分野】
本発明は、包材を容器から取り出す容器内包材取り出し装置及びその装置に使用する包材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体原料等をドラム缶に保管する場合、通常、内部に包材を介してドラム缶内面に直接粉体原料が触れないようにして収納される。この包材は、粉体原料を保護する内袋と、内袋の保護及び包材の強度を維持する外袋の二重構造とされている。
【０００３】
そして、上記のドラム缶より粉体原料を取り出す際には、包材ごと取り出すのではなく、例えば、作業者Ａが粉体原料の入った上記包材の口を開けて、外袋をドラム缶の外側へ折り返し、このままドラム缶傾転機にセットする。作業者Ｂがドラム缶傾転機を作動させてドラム缶を傾転させながら、作業者Ａは内袋を揺すって粉体原料を払い出す、というような手作業により、包材をドラム缶の内部に保持したまま、粉体原料の取り出し作業を行っている。
【０００４】
尚、粉体原料が人体に有害な物質であったり、舞い上がった粉塵などを吸引したりすると、作業者の安全衛生の面からも問題があるので、作業者は粉体原料に直接接触しないように人体をすっぽり被いそこに空気導入パイプが接続される作業着、いわゆるエアーラインスーツを着用して上記作業を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、包材をドラム缶の内部に保持したまま、手作業によって粉体原料を取り出す従来の方法では、粉体原料が保管時の振動や経時変化によって固結、凝集などしているので、それをほぐすのに手間がかかり、非常に効率が悪いものとなっている。
【０００６】
また、上記のように、作業者はエアーラインスーツを着用して作業をするという、通常の作業よりも負担が増大している状態で、作業者自身が直接、ドラム缶のような重量物を扱わねばならず、さらに、その状況下で、作業者Ａの粉体原料取り出し量に応じて作業者Ｂはドラム缶を適切に傾転させることが必要であり、労働環境として非常に厳しいものとなっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の容器内包材取り出し装置は、容器内に収納された包材を掴む掴持装置により、包材を容器上方より取り出す容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置には、掴持装置下面に平行に設けられた軸を中心に円弧形状とされる爪の一端が上記軸から延びる腕により支持され、他の一端が尖端化されるとともに、通常時には掴持装置内に格納される一方、掴持を行う際には、上記の軸を中心として爪が回動して掴持装置下面より突出する爪突出機構が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１記載の容器内包材取り出し装置において、上記包材に、内袋と外袋の二重構造を有し、その外袋の上部構造が円筒形の胴部と円形の上面部とによって形成され、上面部の中央に開口部が設けられる一方、上面部が包材の中心に対して放射状に切り開かれるとともに、上記開口部に対して貼着自在とされる重なり部を有する蓋部により、外袋が封着される包材が用いられることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１又は２記載の容器内包材取り出し装置において、掴持装置の中心を中心とする円周上に少なくとも３つの上記爪突出機構が等間隔に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２又は３記載の容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置に、掴持された包材を計量する計量器が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２、３又は４記載の容器内包材取り出し装置において、爪を突き刺すときの容器内包材の上面の状態を一定に保つため、爪が突出する部位近辺にスパイクが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
請求項１記載の構成によれば、容器内からの包材の取り出しは容器の上方から、包材を掴んで持ち上げる際に、掴持装置の下面から突出する爪により、包材の上面を引っ掛けて包材の掴持を行うので、包材の上面の状況にかかわらず包材の掴持が確実に行える。しかも、爪は上記爪の円弧形状と同じ軌跡をたどって突出するので、包材側には爪の断面積に相当する面積だけしか破れを生じない。
【００１３】
従って、必要以上に包材上部の強度が低下しないので、例えば、上記の穴を起点にして穴が拡大するようなことが避けられ、確実な包材の掴持が可能となる。また最低限の破れしか生じないので、内容物が洩れにくい。上記のように確実な保持ができるので、容器からの包材の取り出しが確実に行える。包材を取り出してしまえば、そこからの内容物を取り出すことは容器から直接取り出すより容易に行える。
【００１４】
請求項２記載の構成によれば、外袋の口止め方式が、いわゆる菊座式によって行われるので、包材の上面を平らにすることが可能となる。従って、容器内における包材の充填効率が向上するとともに、上記の掴持を行う際の包材の上面の状態が一定状態に保たれるので、上記掴持装置により安定した掴持が行える。
【００１５】
請求項３記載の構成によれば、包材を掴持する爪が掴持装置の少なくとも３箇所に設けられているので、包材の姿勢が掴持前後で変化しにくくなる。その結果、包材が斜め吊りとなることが防止されるので、包材が容器に引っ掛からずに包材の上方への取り出しが容易に出来る。
【００１６】
請求項４記載の構成によれば、掴持装置により掴持される重量が検知される。その結果、包材の所定重量と異なる負荷を検知して異常を認識することが可能となる。例えば、容器との接触による斜め吊りが発生すれば、所定重量より多い重量を検知することになるので、その場合、掴持をやり直す判断基準とすることができる。
【００１７】
請求項５記載の構成によれば、容器内の包材の上面と包材の内容物との間に空間が存在していても、掴持の際に上面を内容物に押し付けるので、爪によって包材上部に開孔される穴の位置が常に一定となる。その結果、包材の上面の状態に係わらず、安定して確実な掴持が行える。
【００１８】
【実施例】
本発明の一実施例について図１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１９】
尚、本実施例で扱う包材の内容物は粉体原料であり、ドラム缶８内にワンウェイバッグ７を介して保管されている。
【００２０】
本実施例のドラム缶自動投入装置は、図２及び図３に示す構成となっている。すなわち、図２に示すように、搬入コンベア１、準備エリア２、待機エリア３、開袋エリア４、洗浄エリア５、搬出コンベア６から構成されている。これらは待機エリア３、準備エリア２、洗浄エリア５が一直線上に配置されるとともに、待機エリア３に隣接して開袋エリア４が設けられている。そして、ドラム缶８を搬入する搬入コンベア１が準備エリア２に接続され、一方、ドラム缶８を搬出する搬出コンベア６が洗浄エリア５に接続されている。
【００２１】
そして、準備エリア２には受取コンベア１２とドラム缶８の搬送方向を変更する方向転換コンベア１３が設けられており、待機エリア３には開袋エリア４に跨がって２本平行に敷設されるレール１５・１５とその上を移動する移動台車１４が設けられている。
【００２２】
また、開袋エリア４にはワンウェイバッグ７を掴むキャッチャー装置１９が昇降アーム２８を介して昇降装置２７に取り付けられている。さらに、図３に示すように、その下方には開袋機３６と粉体原料が投入される反応槽１１とが配置されている。
【００２３】
一方、洗浄エリア５には受取コンベア５５とドラム缶８の搬送方向を変更する方向転換コンベア５６とが設けられるとともに、図６に示す洗浄ノズル５７…が設けられている。
【００２４】
尚、ドラム缶８搬入時以外は、各エリア間に設けられるシャッター１０ａ〜１０ｅは閉じられており、各エリアの雰囲気は他のエリアから遮断されている。
【００２５】
そして、上記ドラム缶８は図２に示す、上記各エリアの配置に対して、搬入コンベア１→準備エリア２→待機エリア３→開袋エリア４→待機エリア３→準備エリア２→洗浄エリア５→搬出コンベア６の順に搬送され、その間にドラム缶８の開缶、ワンウェイバッグ７取り出し、粉体原料の排出、ワンウェイバッグ７収納、ドラム缶８の閉缶、ドラム缶８洗浄が行われる。
【００２６】
さらに、図１及び図４ないし図１２に基づいて、上記構成の詳細と動作とを説明する。
【００２７】
図４に示すように、ドラム缶８の蓋８ａを固定する図示しないバンドが外されたドラム缶８が搬入コンベア１に載せられて、準備エリア２に搬送される。
【００２８】
準備エリア２では、上記の受取コンベア１２が搬入コンベア１により搬入されるドラム缶８を受け取り、さらに、方向転換コンベア１３により移動方向が変換されて、待機エリア３へ搬送される。
【００２９】
待機エリア３には上記のレール１５と移動台車１４の他にドラム缶８の蓋８ａを着脱する蓋着脱装置１６とが設けられている。
【００３０】
そして、準備エリア２より搬送されるドラム缶８は、移動台車１４上に積載されて、固定される。図７に示すように、上記蓋着脱装置１６には、真空パッド１７・１７とエアシリンダ１８とが設けられており、エアシリンダ１８により真空パッド１７・１７は下降して、蓋８ａを真空吸着する。蓋８ａを真空吸着した真空パッド１７・１７はエアシリンダ１８により上昇し、上記動作に伴って、ドラム缶８が開缶される。
【００３１】
待機エリア３で開缶されたドラム缶８は移動台車１４上に固定されたまま、上記レール１５・１５上を移動して開袋エリア４に運搬され、図４のドラム缶８の中心とキャッチャー装置１９の中心が一致する２点鎖線で示された位置に停止する。
【００３２】
開袋エリア４には、上記のキャッチャー装置１９、昇降アーム２８、昇降装置２７、キャッチャー装置１９と同軸上に配置される開袋機３６に加えて、排出された粉体原料の塊を所定の大きさ以下にほぐすための塊砕機４７が設けられている。さらに、図５に示すように、開封前に粉体原料の固結や凝集をほぐしたり、開封後に粉体原料を完全に排出するためにワンウェイバッグ７を叩く袋ほぐし機３３が上記レール１５・１５間に設けられている。また、ここでは図示されていないが、移動台車１４上のドラム缶８の上面の高さより少し上方にその下面を有するガイド３２・３２を可動可能とする空袋ガイド開閉装置３１（図１２（ａ）（ｂ））が、やはり同軸上に設けられている。
【００３３】
上記のようにドラム缶８がキャッチャー装置１９の下方で停止すると、キャッチャー装置１９は昇降アーム２８を介して取り付けられた昇降装置２７によって下降する。
【００３４】
ここで、ワンウェイバッグ７の上面を一定状態に保持し、掴持を確実に行うために、以下のような動作により、ワンウェイバッグ７の上面を粉体原料に押し付けている。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、このキャッチャー装置１９の下部には、ガイド部２５とエアシリンダ２４により爪収納ボックス１９ａが上下動可能に設けられている。このとき爪収納ボックス１９ａの下部はドラム缶８の内径よりも小さいものとされているので、キャッチャー装置１９の下降に伴って、開缶されたドラム缶８（図示せず）に嵌入する。そして、爪収納ボックス１９ａの下面がワンウェイバッグ７（図示せず）の上面と接触し停止する。
【００３６】
さらに、昇降装置２７が下降を続けると、爪収納ボックス１９ａは、ガイド部２５により、キャッチャー装置１９本体に対して相対的に上昇し始めることになる。そして、このガイド部２５にはリミットスイッチ（図示せず）が取り付けられており、所定の位置まで来るとリミットスイッチが作動し、昇降装置２７は停止する。
【００３７】
この状態では、ワンウェイバッグ７の上面が爪収納ボックス１９ａの自重により押し付けられている状態である。また、爪収納ボックス１９ａの自重による押し付け力が不足する場合には、エアシリンダ２４を作動させて、掴持するときの押し付け力を付加させることも可能である。
【００３８】
このように、ワンウェイバッグ７内の充填物の量が変化していたとしてもキャッチャー装置１９はワンウェイバッグ７を常に一定の押し付け力で押し付けることができるので、確実にワンウェイバッグ７を掴持することが可能である。
【００３９】
さらに、ワンウェイバッグ７の掴持方法を図１に基づいて、説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、爪収納ボックス１９ａ下面に平行とされた回動軸２０ａとその回動軸２０ａに回動可能とされるアーム２１が設けられ、このアーム２１と、上記回動軸２０ａを中心とする１／３円弧状に２本平行して設けられる爪２０・２０の一端とが固定されている。そして上記爪２０の他の一端は尖端化されており、上記アーム２１を回動させるアクチュエータ２２により、爪２０・２０が回動し、爪収納ボックス１９ａの下面から上記の爪２０・２０の尖端が弧を描いて突出する爪突出装置２３…が設けられている。
【００４０】
また、爪収納ボックス１９ａの下面の上記爪２０が突出する部位には、それぞれスパイク２６…が設けられている。このスパイク２６…は、爪収納ボックス１９ａがワンウェイバッグ７に押しつけられるときに、ワンウェイバッグ７の上部と粉体原料の上面を密着させて、爪２０が突き刺さるときのワンウェイバッグ７の上面の状態を一定に保ち、爪２０による安定した掴持動作を実現する。
【００４１】
尚、安定した掴持状態を確保するために、図１（ｂ）に示すように爪収納ボックス１９ａの中心を中心とする円周上に等間隔で上記の爪突出装置２３が３個設けられている。これにより、ワンウェイバッグ７の掴持前後における姿勢が変化しにくく、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しを容易なものとしている。
【００４２】
上記のように、キャッチャー装置１９によって掴持されたワンウェイバッグ７はキャッチャー装置１９とともに昇降装置２７によって上昇させられる。ドラム缶８とキャッチャー装置１９がその中心を同じくするとともに、上記の爪突出装置２３の配置により、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しは通常容易に行えるが、場合によっては、ワンウェイバッグ７が斜め吊り状態とされ、取り出しがスムーズにできずにドラム缶８を引っ掛けた状態で吊り上げる恐れがある。
【００４３】
そこで、ワンウェイバッグ７を支持する上記キャッチャー装置１９内にはロードセル２９が内蔵されており、ワンウェイバッグ７の取り出し時に、予め記憶された粉体原料とワンウェイバッグ７とキャッチャー装置１９の合計の重量と、吊り上げ重量とを比較しながら上記吊り上げを行う。
【００４４】
もし、上記のようにドラム缶８が引っ掛かっていると、所定の重量にくわえてドラム缶８の重量が付加されるので、ロードセル２９は異常を検知して、一度、ワンウェイバッグ７を降ろして、再度、掴持作業からやり直すことになる。もちろん、所定の重量を検知した場合は、昇降装置２７による吊り上げ作業は続行される。
【００４５】
一方、ワンウェイバッグ７が取り出された後の空のドラム缶８は一度、待機エリア３に搬送され、粉体原料の排出が終了するまで、待機エリア３で待機している。
【００４６】
ドラム缶８から取り出されたワンウェイバッグ７の中の粉体原料は、保管するドラム缶８の振動や粉体原料自体の経時変化などによって、固結あるいは凝集などして、排出されにくい状態となっていることが多く、そのままで開封を行っても、スムーズな排出は期待できない。そこで、開封前に、上記した袋ほぐし機３３を用いて、粉体原料の固結や凝集を予めほぐして、排出が容易に行えるようにしておくことが必要である。
【００４７】
図８（ａ）（ｂ）に示すように袋ほぐし機３３には、粉体原料のほぐしを行う円弧状の回動アーム３４・３４と回動アーム３４・３４の軸を左右方向に移動させる移動用シリンダ３５…が設けられている。上記回動アーム３４・３４はそれぞれの可動軸３４ａ・３４ａを中心として上半分側を回動可能とされており、ワンウェイバッグ７のほぐしを行う際に、回動アーム３４・３４は回動させてワンウェイバッグ７側に突出状態で固定しておき、移動用シリンダ３５…を前後に往復させることにより行う。この袋ほぐし機３３は、前記のレール１５・１５間に設けられており、昇降装置２７によってワンウェイバッグ７を下動させながら粉体原料のほぐしを行っている。
【００４８】
上記袋ほぐし機３３により、粉体原料がほぐされた後、ワンウェイバッグ７はキャッチャー装置１９の下方にキャッチャー装置１９と同軸上に設けられた開袋機３６で底部を開封される。
【００４９】
開袋機３６は図９に示すように、固定された開袋刃３８が設けられるとともに、その開袋刃３８にワンウェイバッグ７を導く投入部４３と、内部洗浄用のシャワーノズル４５…と、内部の粉塵を排出する集塵口４４とが設けられている。そして、上記の開袋刃３８は四角錐の稜線状に上方に刃を向けて配置された４枚の刃物４１…が、中央部の刃物固定軸３９と、四方に配置される刃物ホルダー４２…とにより固定される構成となっている。また、上記刃物固定軸３９はその先端が尖端化され、ワンウェイバッグ７の開封を容易にしている。
【００５０】
図５に示すように、昇降装置２７によりワンウェイバッグ７は下降する。そして、図９に示すように、ワンウェイバッグ７底部の中央に刃物固定軸３９の尖端が当たるように投入部４３で位置が修正される。そのまま下降させていくと、ワンウェイバッグ７の自重により、刃物固定軸３９の尖端が底部に当たって穴が開く。さらに下降させていくと刃物４１…により、ワンウェイバッグ７の底部が十字状に開封されることになる。
【００５１】
上記のように開封は、基本的に、ワンウェイバッグ７の自重によって行われるが、開封に十分な重量が得られないときは、昇降装置２７によって、ワンウェイバッグ７を開袋刃３８に押しつけて開封が行われる。
【００５２】
ここで、固定された開袋刃３８を用いて、ワンウェイバッグ７の自重により開封された底部から粉体原料を排出する構成に加えて、上記投入部４３の下方の開袋刃３８付近の構成を棒状部材とし、開封された包材からの粉体原料の排出を容易にするとともに、発生する粉塵を上記集塵口４４より迅速に吸引することにより、開袋エリア４上部に飛散する粉塵を抑えることができる。また上記の固定された開袋刃３８は、可動部がないので、粉塵雰囲気下にあっても故障しない。
【００５３】
開封が行われると、粉体原料は上記袋ほぐし機３３によりほぐされているのでワンウェイバッグ７より排出されやすい状態となっているが、上記のほぐし機構のみでは充分ではなく、粉体原料がワンウェイバッグ７内部に残留してしまうことがある。このとき前記のキャッチャー装置１９に内蔵されたロードセル２９によって、予め記憶された空のワンウェイバッグ７の重量と開封後のワンウェイバッグ７の重量とを比較することによって、粉体原料が残留しているかどうかを確認することができる。ここで、もし所定の重量より重い場合は、上記の袋ほぐし機３３を用いて、先程は固定して用いた回動アーム３４・３４を回動させて、ワンウェイバッグ７を叩くことにより、粉体原料の排出を完全に行うことができる。
【００５４】
そして、図９に示すように、ワンウェイバッグ７より排出された粉体原料は開袋機３６の下方に配置された塊砕機４７に投入される。
【００５５】
図１０に示す、上記塊砕機４７には、半径方向に突出する塊砕爪４９が十字状に複数設けられる塊砕ローラ４８が２本平行に設けられており、互いの塊砕ローラ４８・４８間に位置する塊砕爪４９…が当接しないように配置されている。上記塊砕ローラ４８・４８を互いに逆の方向に回転させることにより、粉体原料の塊をさらに小さく分割する。そして、塊砕ローラ４８下方には、図１１に示す金網５２が設けられており、網目の大きさ以下とされた粉体原料のみが網目を通り抜けて、ホッパー５１へ投入される。
【００５６】
一方、図６に示すように、粉体原料の排出を完了したワンウェイバッグ７は昇降装置２７により再び上昇させられ、待機エリア３に退避していたドラム缶８が移動台車１４とともに、開袋エリア４内の２点鎖線の位置に搬送される。昇降装置２７が下降するとともに爪２０がキャッチャー装置１９に収納され、ワンウェイバッグ７を解放してドラム缶８内にワンウェイバッグ７が入る。
【００５７】
このとき、粉体原料を排出後のワンウェイバッグ７はドラム缶８の内径よりも膨らんだ状態となっていることが多いので、図１２に示すような空袋ガイド開閉装置３１が設けられている。
【００５８】
上記空袋ガイド開閉装置３１はワンウェイバッグ７をドラム缶８に収納する際に、ワンウェイバッグ７をドラム缶８の内径より小さく絞ることにより、ワンウェイバッグ７のドラム缶８への確実な収納を可能としている。ここでは、２つの円弧状とされたガイド３２・３２が左右に位置し、ワンウェイバッグ７を挟み込むような状況で、ドラム缶８の内径より小さく絞るものとしているが、このガイド３２・３２は、初期のワンウェイバッグ７外形に準ずる大きさとされた環状の一体物であってもよい。
【００５９】
上記のように空となったワンウェイバッグ７が収納されたドラム缶８は再び待機エリア３に搬送され、ここで、上記の蓋着脱装置１６により閉缶される。
【００６０】
さらに、準備エリア２の上記の受取コンベア１２と方向転換コンベア１３とを介して、洗浄エリア５へと搬送される。
【００６１】
洗浄エリア５には、準備エリア２からのドラム缶８を受け取る受取コンベア５５と、洗浄後に搬出コンベア６への搬送を行う方向転換コンベア５６とが設けられるとともに、ドラム缶８の洗浄を行う洗浄ノズル５７…が設けられている。そして、洗浄時及び乾燥時には、ドラム缶８を回転させてやることにより、ドラム缶８外面の洗浄及び乾燥が均等に行われるようにしている。洗浄と乾燥が終了すると洗浄エリア５から搬出コンベア６によりドラム缶８が搬出される。
【００６２】
尚、上記において、ドラム缶８を回転させて洗浄を行うものとしたが、代わりに洗浄ノズル５７…側を回転させてもよい。
【００６３】
搬出されたドラム缶８は図示されないバンドにより蓋８ａが固定され、焼却炉に運搬され、ワンウェイバッグ７ごと焼却処理が行われる。
【００６４】
尚、本実施例の粉体ドラム缶自動投入装置においては、準備エリア２を２度通過する構成となっているが、本装置が粉体の処理量が少ない場合を前提とし、本装置の占有空間を小さくするように構成されているためであり、処理量が多い場合には、上記準備エリア２を２箇所設けることにより、上記工程を１列に配置して大量の処理を行うことも可能である。
【００６５】
以上のように、上記キャッチャー装置１９により、ドラム缶８からのワンウェイバッグ７の取り出しが確実に行え、容易に自動化が可能である。
【００６６】
次に、本実施例で用いたワンウェイバッグ７の構成について説明する。
【００６７】
上記のワンウェイバッグ７は、上部を爪２０で突き刺して引っ掛けることから上面の材質は丈夫なものであることが必要である。また、底部は、粉体原料の重量を支えるとともに、開封時には容易に切り開らけることが望ましい。
【００６８】
ワンウェイバッグ７は、図１３（ａ）に示すように、繊維により補強されたポリエチレン製の外袋５９とポリエチレン製の内袋６０との二重構造とされている。そして、外袋５９は円筒形状とされた胴部６１に、円形の上面部６３が取り付けられ、さらに、底部６２の端を上方に立ち上げて、立ち上げ部６２ａを形成するとともに、胴部６１の下端部よりも少し高い位置で縫合部５９ａにより底部６２の立ち上げ部６２ａを縫い付ける構成となっている（以下、底立ち上げ方式と呼ぶ）。そして、図１３（ｂ）に示されるように、外袋５９の上面部６３には、中央に開口部６３ｂが設けられるとともに、十字に切り開かれ、４枚の切片６３ａ…が形成されている。上記切片６３ａ…と開口部６３ｂを被う蓋部６８との間には重なり部６４…が設けられ、切片６３ａの内の１枚と蓋部６８とが縫いつけられ、他の３枚の切片６３ａ…との重なり部６４…にはマジックテープ（登録商標）が取りつけられており、このマジックテープ（登録商標）を貼着することにより外袋が封着される、いわゆる菊座式の開閉方式を採用している。また、外袋５９の胴部６１の上方には非常用の吊り輪６９が２箇所に取り付けられている。
【００６９】
一方、内袋６０は、円筒形状とされた胴部６６に同様に端を上方に立ち上げた底部６７を胴部６６に接着するものとしている。そして、内袋６０の上部は巾着状に縛ることによって閉じられている。
【００７０】
上記菊座式は、ワンウェイバッグ７の上面を平坦化しドラム缶８における粉体原料の充填効率を高めるとともに、本実施例で採用しているキャッチャー装置１９による吊り上げ時に、ワンウェイバッグ７の上面状態を一定化し、掴持条件を安定させ、また、粉体原料充填後の口止め作業の簡便化が可能となる。
【００７１】
さらに、上記のように底立ち上げ方式を採用しており、底部６２に縫合部５９ａがないので、開封時に開袋刃３８によって、上記縫合部５９ａが切断されることがなく、糸屑等が粉体原料に混入することがない。また、切り開かれた底部６２は、図１３（ａ）に示す縫合部５９ａを支点として拡がるので、粉体原料がワンウェイバッグ７に引っ掛かることなく排出される。
【００７２】
上記のように、ドラム缶８の蓋８ａを固定するバンドの取り外しから取り付けまでの間、作業者が粉体原料に直接接触する機会がなく、作業者はエアーラインスーツを着用する必要がない。また、作業者自身が直接、ドラム缶８のような重量物を扱う作業を少なくすることができ危険作業が減少する。従って、作業者の負担が減少するとともに、省力化が可能である。
【００７３】
本実施例では、ドラム缶内に収納された包材について述べたが、この包材を収納する容器はドラム缶に特定されるものではなく、ファイバードラム等の類似容器に適用することも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１記載の容器内包材取り出し装置は、容器内に収納された包材を掴む掴持装置により、包材を容器上方より取り出す容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置には、掴持装置下面に平行に設けられた軸を中心に円弧形状とされる爪の一端が上記軸から延びる腕により支持され、他の一端が尖端化されるとともに、通常時には掴持装置内に格納される一方、掴持を行う際には、上記の軸を中心として爪が回動して掴持装置下面より突出する爪突出機構が設けられている構成である。
【００７５】
これにより、包材の上面の状況にかかわらず包材の掴持が行える。しかも、爪の構成により、包材側には爪の断面積に相当する面積だけしか破れを生じないため、必要以上に包材上部の強度が低下せず、確実な包材の掴持が可能となる。また、最低限の破れしか生じないので、内容物が洩れにくくなるという効果を奏する。
【００７６】
請求項２記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１記載の容器内包材取り出し装置において、上記包材に、内袋と外袋の二重構造を有し、その外袋の上部構造が円筒形の胴部と円形の上面部とによって形成され、上面部の中央に開口部が設けられる一方、上面部が包材の中心に対して放射状に切り開かれるとともに、上記開口部に対して貼着自在とされる重なり部を有する蓋部により、外袋が封着される包材が用いられる構成である。
【００７７】
上記包材の外袋の口止め方式が、いわゆる菊座式によって行われるので、これにより、包材の上面を平らにすることが可能となり、上記の掴持を行う際の包材の上面の状態が一定状態に保たれるので、安定した掴持が行えるという効果を奏する。
【００７８】
請求項３記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１又は２記載の容器内包材取り出し装置において、掴持装置の中心を中心とする円周上に少なくとも３つの上記爪突出機構が等間隔に設けられている構成である。
【００７９】
これにより、包材の姿勢が掴持前後で変化しにくくなるので、包材が斜め吊りとなることが防止されて、包材の取り出しが容易に出来るという効果を奏する。
【００８０】
請求項４記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２又は３記載の容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置に、掴持された包材を計量する計量器が設けられている構成である。
【００８１】
これにより、包材の所定重量と異なる負荷を検知して異常を認識できるという効果を奏する。
【００８２】
請求項５記載の容器内包材取り出し装置は、請求項１、２、３又は４記載の容器内包材取り出し装置において、爪を突き刺すときの容器内包材の上面の状態を一定に保つため、爪が突出する部位近辺にスパイクが設けられている構成である。
【００８３】
これにより、容器内の包材の上面と包材の内容物との間に空間が存在していても、掴持の際に上面を内容物に押し付けるので、爪によって包材上部に開孔される穴の位置が常に一定となる。その結果、包材上面の状態に係わらず安定して確実な掴持が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャッチャー装置の詳細を示すものであり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の一実施例における粉体ドラム缶自動投入装置の平面図である。
【図３】開袋エリアと待機エリアを示す、図２のＡ−Ａ縦断面図である。
【図４】開封作業におけるワンウェイバッグの掴持までの流れ図である。
【図５】図３以降、ワンウェイバッグ底部開封までの流れ図である。
【図６】図４以降、空となったドラム缶の搬出までの流れ図である。
【図７】蓋着脱装置を示す図である。
【図８】袋ほぐし機の詳細を示すものであり、同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は側面図である。
【図９】開袋エリアにおける開袋機及び塊砕機を示す図である。
【図１０】塊砕機の詳細を示すものであり、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】塊砕機の下方に設置された金網を示すものであり、図９のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】空袋ガイド装置を示す図であり、同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】本実施例で用いるワンウェイバッグを示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
２ 準備エリア
３ 待機エリア
４ 開袋エリア
５ 洗浄エリア
７ ワンウェイバッグ（包材）
８ ドラム缶（容器）
１０ａ〜ｅ シャッター
１１ 反応槽
１９ キャッチャー装置（掴持装置）
２０ 爪
２０ａ 回動軸（軸）
２１ アーム（腕）
２３ 爪突出機構
２９ ロードセル
３１ 空袋ガイド開閉装置
３３ 袋ほぐし機
３６ 開袋機
４７ 塊砕機
５９ 外袋
６０ 内袋
６１ 胴部
６３ 上面部
６３ｂ 開口部
６４ 重なり部
６８ 蓋部
Claims (3)
- 容器内に収納された包材を掴む掴持装置により、包材を容器上方より取り出す容器内包材取り出し装置において、上記掴持装置には、掴持装置下面に平行に設けられた軸を中心に円弧形状とされる爪の一端が上記軸から延びる腕により支持され、他の一端が尖端化されるとともに、通常時には掴持装置内に格納される一方、掴持を行う際には、上記の軸を中心として爪が回動して掴持装置下面より突出する爪突出機構、爪が突出する部位近辺に爪を突き刺すときの容器内包材の上面の状態を一定に保つためのスパイク、および掴持された包材を計量する計量器が設けられていることを特徴とする容器内包材取り出し装置。
- 上記包材に、内袋と外袋の二重構造を有し、その外袋の上部構造が円筒形の胴部と円形の上面部とによって形成され、上面部の中央に開口部が設けられる一方、上面部が包材の中心に対して放射状に切り開かれるとともに、上記開口部に対して貼着自在とされる重なり部を有する蓋部により、外袋が封着される包材が用いられることを特徴とする請求項１記載の容器内包材取り出し装置。
- 掴持装置の中心を中心とする円周上に少なくとも３つの上記爪突出機構が等間隔に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の容器内包材取り出し装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1994248153A JP3603094B6 (ja) | 1994-10-13 | 容器内包材取り出し装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1994248153A JP3603094B6 (ja) | 1994-10-13 | 容器内包材取り出し装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08113221A JPH08113221A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3603094B2 true JP3603094B2 (ja) | 2004-12-15 |
| JP3603094B6 JP3603094B6 (ja) | 2005-03-02 |
Family
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08113221A (ja) | 1996-05-07 |
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