JP6673709B2 - 液体充填設備 - Google Patents

Description

本発明は、液体を容器に充填し、キャップ等を取り付ける液体充填設備に関する。

食品や洗剤等の液体を容器に充填し、キャップ（閉塞部材）を取り付けるための液体充填設備がある。このような液体充填設備には、例えば、特許文献１に開示されているような技術が採用されている。特許文献１によれば、充填装置（液体充填設備）は、ボトル整列供給機と、キャップ整列供給機と、充填機と、キャップ装着機と、ボトル固定装置と、キャップ固定装置と、から主に構成されている。ボトル整列供給機は、ボトルを一定の供給姿勢に整列させてボトル固定装置に供給し、キャップ整列供給機は、キャップを一定の供給姿勢に整列させてキャップ固定装置に供給する。ボトル固定装置に固定されているボトルには、充填機により液体が充填され、その後キャップ固定装置に保持されているキャップを受け取ったキャップ装着機により、キャップが装着される。このようにして、充填装置は、液体を充填した後ボトルを閉栓できるようになっている。

例えば、容器内への異物の混入に対して特に注意が必要な半導体用のフォトレジスト液や医薬品等の液体を充填する液体充填設備においては、クリーンルーム内において、容器内を清浄に維持するために容器を密封しているキャップを取り外して開栓し、その状態で液体を充填した後、再度容器を密封するためにキャップを取り付けて閉栓することにより、容器が開栓されている状態を短くし、容器内への異物の混入を防ぐ工夫がなされている。尚、充填される液体の種類、容器の種類、ユーザの要求等により、閉栓の工程におけるキャップの取り扱いとして、開栓時に取り外したキャップを再度用いる取り扱いと、新たなキャップを用いる取り扱いとが必要とされており、液体充填設備において開栓時に取り外されるキャップの取り扱いと、閉栓用に供給されるキャップの取り扱いとがそれぞれ異なっている。

特開平６−２９３３８５号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１のような充填装置の技術を利用した場合、上述したように異なるキャップの取り扱いに対して開栓、充填、閉栓の工程を行おうとすると、異なるキャップの取り扱いに１つの充填装置で対応することができないため、複数の充填装置を設置しなければならないという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、容器に対して開栓、充填、閉栓の工程を行う液体充填設備において、異なる閉塞部材の取り扱いに対応できる液体充填設備を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の液体充填設備は、
容器を搬送可能な容器搬送装置（容器搬送コンベア４）と、容器から閉塞部材（キャップ３）を取り外して容器を開栓する開栓装置（アンキャッパ６）と、開栓された容器に液体を充填する充填装置（充填機７）と、充填後の容器に閉塞部材を取り付けて容器を閉栓する閉栓装置（キャッパ８）と、を備え、容器に対して開栓、充填、閉栓の工程を順に行う液体充填設備であって、
前記容器搬送装置に沿うように形成され前記開栓装置により容器から取り外された閉塞部材を所定の位置（キャップ供給部５ｂ）に搬送可能な第１の搬送装置（搬送カセット５１および当該搬送カセット５１を搬送するキャップ搬送コンベア５）と、貯蔵装置（カセットストッカ５３）に貯蔵された閉塞部材を所定の位置に搬送可能な第２の搬送装置（搬送カセット５２および当該搬送カセット５２を搬送するキャップ搬送コンベア５）と、前記開栓装置により容器から取り外された閉塞部材を前記第１の搬送装置に選択的に移載する開栓用移載手段（キャップ受渡装置６１）と、前記所定の位置から閉塞部材を前記閉栓装置に移載する閉栓用移載手段（キャップ移載装置６２）と、を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、開栓装置によって容器から取り外された閉塞部材が移載手段により第１の搬送装置に移載され、第１の搬送装置により所定の位置まで搬送される閉塞部材の搬送態様と、開栓装置によって容器から取り外された閉塞部材が移載手段により第１の搬送装置に移載されず、貯蔵装置に貯蔵された閉塞部材が第２の搬送装置により所定の位置まで搬送される閉塞部材の搬送態様とを選択的に切替えることができ、容器に対して開栓、充填、閉栓の工程を行う１つの液体充填設備においてコンパクトな構成で異なる閉塞部材の取り扱いを行うことができる。

前記所定の位置において、前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置が合流していることを特徴としている。
この特徴によれば、閉栓装置は、異なる閉塞部材の取り扱いに関わらず、同じ動作で所定の位置から閉塞部材を受け取って容器を閉栓することができるので、閉栓動作の制御を簡素化することができる。

前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、両者の搬送経路を共有する共有搬送部を備え、
前記第１の搬送装置から搬送されてくる閉塞部材と前記第２の搬送装置から搬送されてくる閉塞部材は、前記共有搬送部により前記所定の位置に搬送されることを特徴としている。
この特徴によれば、第１の搬送装置及び第２の搬送装置は、両者の搬送経路を共有する共有搬送部により閉塞部材を所定の位置まで搬送することができるので、液体充填設備全体をコンパクトにすることができる。

前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、閉塞部材を下向きで複数載置した状態で搬送可能な搬送部材（搬送カセット５１、搬送カセット５２）をそれぞれ備えることを特徴としている。
この特徴によれば、搬送部材により搬送される閉塞部材の供給姿勢や配置の調整が不要となるので、第１の搬送装置及び第２の搬送装置の構造や搬送動作の制御を簡素化することができる。

実施例における液体充填設備を示す上面図である。 アンキャッパの構造を示す側面図である。 キャッパの構造を示す側面図である。 アンキャッパによる第１の開栓動作と、搬送カセットによる再利用キャップの搬送態様と、キャッパによる閉栓動作とを示す模式図である。 アンキャッパによる第２の開栓動作と、搬送カセットによる貯蔵キャップの搬送態様と、キャッパによる閉栓動作とを示す模式図である。

本発明に係る液体充填設備を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る液体充填設備につき、図１から図５を参照して説明する。以下、図１の画面右側を液体充填設備の前方側とし、図１の画面左側を液体充填設備の後方側とし、その前方側から見たときの上下左右方向を基準として説明する。

図１に示されるように、本実施例の液体充填設備１は、例えば、容器２内への異物の混入に対して特に注意が必要な半導体用のフォトレジスト液や医薬品等の液体を容器２に充填し、キャップ３を取り付けるための設備であり、クリーンルーム内に設けられ、容器２内を清浄に維持するために予め容器２を密封しているキャップ３を取り外して開栓し、液体を充填した後、再度容器２を密封するためにキャップ３を取り付けて閉栓することにより、充填工程において容器２が開栓されている状態をできる限り短くして容器２内への異物の混入を防ぐ工夫がなされている。本実施例における液体充填設備１は、予めキャップ３により密封されている容器２に対して開栓、充填、閉栓の工程を順に行うものである。

このような液体充填設備１では、液体が充填される容器２の種類によって開栓及び閉栓の工程におけるキャップ３の取り扱いが異なっている。具体的には、ガラス製の容器２に液体を充填する場合には、液体充填前の容器２に取り付けられた清浄なキャップ３を一旦取り外し、液体充填後の容器２に当該キャップ３を再度取り付けている。また、図５に示されるように、プラスチック製の容器２に液体を充填する場合には、製造時に容器２を密封するために取り付けられたダミーキャップ３’を取り外して廃棄し、液体充填後の容器２に新しいキャップ３１を取り付けるようになっている。

図１に示されるように、液体充填設備１は、液体が充填される容器２を連続して搬送するための容器搬送コンベア４（容器搬送装置）と、該容器搬送コンベア４の後方に並列に設けられ、容器２を密封するキャップ３（閉塞部材）を搬送するためのキャップ搬送コンベア５（第１の搬送装置，第２の搬送装置）と、容器搬送コンベア４により搬送される容器２に対して開栓の工程を行うアンキャッパ６（開栓装置）と、充填の工程を行う充填機７（充填装置）と、閉栓の工程を行うキャッパ８（閉栓装置）と、から主に構成されている。以下に記述される上流とは、容器搬送コンベア４における容器２の搬送方向の上流（図１におけるアンキャッパ６側）のことであり、同じく下流とは、容器搬送コンベア４における容器２の搬送方向の下流（図１におけるキャッパ８側）のことである。

容器２の搬送を行う容器搬送コンベア４について説明する。図１に示されるように、容器搬送コンベア４は、ベルトコンベアやローラコンベア等から構成され、図示しない駆動部の駆動を受けて複数の容器２を一方向に連続して搬送できるようになっている。また、容器搬送コンベア４上におけるアンキャッパ６、充填機７、キャッパ８の配設位置の下流側には、搬送ガイド４０がそれぞれ設けられている。搬送ガイド４０は、前後に対向する２つのガイド部材４０ａ，４０ａから構成され、搬送ガイド４０の上流側開口の幅寸法が容器２の直径よりも大きく形成されており、下流側に向かって容器２の直径と略同寸となるように漸次減縮した形状を成すことにより、容器搬送コンベア４上の容器２が予め定められた搬送位置を正しく搬送されるように調整できるようになっている。

また、容器搬送コンベア４上におけるアンキャッパ６、充填機７、キャッパ８の上流側入口には、搬送されてくる容器２を停止させるためのストッパ装置４１がそれぞれ並設されている。ストッパ装置４１は、油圧・水圧・空気圧及び電動等を動力とする動力シリンダ４１ａと、動力シリンダ４１ａによる伸縮駆動を受けて容器搬送コンベア４上に出退するストッパ部材４１ｂと、から構成されている。ストッパ装置４１は、容器搬送コンベア４の所定位置に設けられるセンサ４２により検出される容器２の位置情報に基づいて容器搬送コンベア４上にストッパ部材４１ｂを出退させるタイミングを制御することにより、連続して搬送されてくる容器２の搬送間隔を下流側で行われる工程に合わせて適切に調整できるようになっている。

図１及び図２に示されるように、アンキャッパ６は、キャップ取外し装置６０と、キャップ受渡装置６１（開栓用移載手段）と、キャップ移載装置６２（開栓用移載手段）と、ダミーキャップ廃棄装置６３と、から主に構成されている。

キャップ取外し装置６０は、上下方向に移動可能なアーム６０ａ（図２参照）から構成され、アーム６０ａの先端には、キャップ３を上方から把持可能なチャック部６０ｂが形成されており、チャック部６０ｂが容器２に予め取り付けられているキャップ３を把持した状態で所定方向に回転しながら上方向に移動することにより容器２からキャップ３を取り外して開栓できるようになっている。また、アーム６０ａは、容器２から取り外されたキャップ３をチャック部６０ｂが保持したままの状態で上下方向に移動できるようになっている。さらに、開栓時には、容器搬送コンベア４に対して前後方向からそれぞれ出退する容器固定装置６４，６４により容器２の胴部を挟持するようにして所定位置に固定した状態でキャップ３の取り外しを行うようになっており、キャップ取外し装置６０による容器２からのキャップ３の取外し精度が高められている。

キャップ受渡装置６１は、前後方向に移動可能なアーム６１ａ（図２参照）から構成され、アーム６１ａの先端には、キャップ３を下方から支持可能な支持部６１ｂが形成されており、アーム６１ａを前方に移動させて上述したキャップ取外し装置６０のチャック部６０ｂにより保持されているキャップ３の直下に支持部６１ｂを配置できるようになっている。この状態からキャップ取外し装置６０のアーム６０ａを下方向に移動させ、支持部６１ｂによりキャップ３を支持可能な所定の受け渡し位置で停止させるとともに、キャップ取外し装置６０のチャック部６０ｂによる把持を解除することにより、キャップ受渡装置６１がキャップ取外し装置６０からキャップ３を受け取ることができるようになっている。また、支持部６１ｂによりキャップ３が支持された状態でアーム６１ａを後方向に移動させ、所定の受け渡し位置で停止させることにより後述するキャップ移載装置６２にキャップ３を受け渡すことができるようになっている。

キャップ移載装置６２は、水平に１８０°回動可能なアーム６２ａ（図１参照）から構成され、アーム６２ａの先端には、キャップ３を上方から把持可能なチャック部６２ｂが形成されており、上述したキャップ受渡装置６１の支持部６１ｂにより支持されているキャップ３をチャック部６２ｂで把持することによりキャップ受渡装置６１からキャップ３を受け取ることができるようになっている。また、チャック部６２ｂによりキャップ３を把持した状態でアーム６２ａを水平に１８０°回動させるとともに、チャック部６２ｂによる把持を解除することによりキャップ移載装置６２から後述するキャップ搬送コンベア５のキャップ移載部５ａにキャップ３を移載することができるようになっている。

これによれば、アンキャッパ６は、キャップ取外し装置６０と、キャップ受渡装置６１と、キャップ移載装置６２との協働により、ガラス製の容器２に予め取り付けられキャッパ８における閉栓の工程に再利用されるキャップ（以下、再利用キャップ３０と呼ぶ）をキャップ搬送コンベア５のキャップ移載部５ａに移載する第１の開栓動作を行うことができる。

また、ダミーキャップ廃棄装置６３は、水平に１８０°回動可能なアーム６３ａ（図１参照）と廃棄の必要があるキャップ３（以下、ダミーキャップ３’と呼ぶ）を貯留する廃棄部６３ｂと、から構成され、アーム６３ａの先端には、ダミーキャップ３’を下方から支持可能且つ前方に傾斜可能な支持部６３ｃが形成されており、アーム６３ａを回動させて上述したキャップ取外し装置６０のチャック部６０ｂにより保持されているダミーキャップ３’の直下に支持部６３ｃを配置できるようになっている。この状態からキャップ取外し装置６０のアーム６０ａを下方向に移動させ、支持部６３ｃによりダミーキャップ３’を支持可能な所定の受け渡し位置で停止させるとともに、キャップ取外し装置６０のチャック部６０ｂによる把持を解除することによりダミーキャップ廃棄装置６３がキャップ取外し装置６０からダミーキャップ３’を受け取ることができるようになっている。さらに、アーム６３ａを回動させて支持部６３ｃを廃棄部６３ｂの正面に配置した状態で支持部６３ｃを前方に傾斜させることにより、支持部６３ｃから廃棄部６３ｂ内にダミーキャップ３’を滑り落とすようにして投入してダミーキャップ３’を廃棄できるようになっている。

これによれば、アンキャッパ６は、キャップ取外し装置６０と、ダミーキャップ廃棄装置６３との協働により、プラスチック製の容器２に予め取り付けられ廃棄が必要なダミーキャップ３’を廃棄部６３ｂに廃棄する第２の開栓動作を行うことができる。

このように、アンキャッパ６は、容器搬送コンベア４により搬送される容器２の種類に基づいてキャップ取外し装置６０、キャップ受渡装置６１、キャップ移載装置６２、ダミーキャップ廃棄装置６３の動作制御を切替ることにより上述した第１の開栓動作及び第２の開栓動作を選択的に行うことができる。尚、アンキャッパ６を構成する各装置の動作制御の切替えは、容器搬送コンベア４により搬送される容器の種類を形状、重さ等に基づいて判別することにより自動で切替えるようなものであってもよいし、容器の種類に応じてタッチパネル等により手動で切替えるようなものであってもよい。

図１に示されるように、充填機７は、容器搬送コンベア４における容器２の搬送方向に沿って等間隔に４台配設されており、各充填機７に対応して制御パネル７０がそれぞれ設けられている。制御パネル７０は、容器２への充填量の調整や容器搬送コンベア４により搬送されてきた容器２を充填機７の所定の充填位置まで搬送する引入用コンベア７１に誘導するための分岐装置７２の動作制御等を行っている。

本実施例における充填の工程は、４台の充填機７が４つの容器２に対して同時に充填を行うようになっている。容器搬送コンベア４を連続して搬送される容器２は、前述した搬送ガイド４０及びストッパ装置４１により搬送間隔が調整され、４つの容器２が各充填機７に対応する引入用コンベア７１の正面で停止され、容器搬送コンベア４上に出退可能に設けられた分岐装置７２により引入用コンベア７１に向かって誘導される。容器２は、引入用コンベア７１により所定の充填位置まで搬送され、各充填機７により液体の充填が行われる。充填後、容器２は、引入用コンベア７１により容器搬送コンベア４上に戻された後、下流に搬送される。

図１及び図３に示されるように、キャッパ８は、キャップ移載装置８０（閉栓用移載手段）と、キャップ受渡装置８１（閉栓用移載手段）と、キャップ取付け装置８２と、キャップ検査装置８３と、から主に構成されている。

キャップ移載装置８０は、水平に１８０°回動可能なアーム８０ａ（図１参照）から構成され、アーム８０ａの先端には、キャップ３を上方から把持可能なチャック部８０ｂが形成されており、後述するキャップ搬送コンベア５のキャップ供給部５ｂまで搬送されてきたキャップ３をチャック部８０ｂで把持することによりキャップ３を受け取ることができるようになっている。また、チャック部８０ｂによりキャップ３を把持した状態でアーム８０ａを水平に１８０°回動させるとともに、チャック部８０ｂによる把持を解除することによりキャップ移載装置８０から後述するキャップ受渡装置８１の支持部８１ｂにキャップ３を移載することができるようになっている。

キャップ受渡装置８１は、前後方向に移動可能なアーム８１ａ（図３参照）から構成され、アーム８１ａの先端には、キャップ３を下方から支持可能な支持部８１ｂが形成されており、上述したキャップ移載装置８０のチャック部８０ｂにより保持されているキャップ３の直下に支持部８１ｂを配置できるようになっている。この状態からキャップ移載装置８０のチャック部８０ｂによる把持を解除することにより、キャップ受渡装置８１がキャップ移載装置８０からキャップ３を受け取ることができるようになっている。また、支持部８１ｂによりキャップ３が支持された状態でアーム８１ａを前方向に移動させ、所定の受け渡し位置で停止させることにより後述するキャップ取付け装置８２にキャップ３を受け渡すことができるようになっている。

キャップ取付け装置８２は、上下方向に移動可能なアーム８２ａ（図３参照）から構成され、アーム８２ａの先端には、キャップ３を上方から把持可能なチャック部８２ｂが形成されており、上述したキャップ受渡装置８１の支持部８１ｂにより支持されているキャップ３を把持することによりキャップ受渡装置８１からキャップ３を受け取れるようになっている。また、アーム８２ａは、キャップ３をチャック部８２ｂが保持したままの状態で上下方向に移動できるようになっており、容器搬送コンベア４により搬送されてきた充填後の容器２に対して所定方向に回転しながら下方向に移動することによりキャップ３を取り付け、容器２を閉栓できるようになっている。また、閉栓時には、容器搬送コンベア４に対して前後方向からそれぞれ出退する容器固定装置８４，８４により容器２の胴部を挟持するようにして所定位置に固定した状態でキャップ３の取り付けを行うようになっており、キャップ取付け装置８２による容器２へのキャップ３の取付け精度が高められている。

これによれば、キャッパ８は、キャップ移載装置８０と、キャップ受渡装置８１と、キャップ取付け装置８２との協働により、容器２にキャップ３を取り付ける閉栓動作を行うことができる。また、キャッパ８において閉栓された容器２は、キャッパ８の下流側に設けられたキャップ検査装置８３を通過する際に、検出器８３ａにより容器２へのキャップ３の取り付けが適切に行われているかどうかの検査が行われ、キャップ３の取付け状態に不具合がある場合には、容器搬送コンベア４上に出退可能に設けられたストッパ部材８３ｂにより該当する容器２の搬送が停止されるようになっている。

次いで、キャップ３の搬送を行うキャップ搬送コンベア５について説明する。図１に示されるように、キャップ搬送コンベア５は、ベルトコンベアやローラコンベア等から構成され、キャップ搬送コンベア５上の後方側には、上流から下流に向かってキャップ３を搬送可能な搬送路Ａが形成され、キャップ搬送コンベア５上の前方側には、下流から上流に向かってキャップ３を搬送可能な搬送路Ｂが形成されている。尚、搬送路Ａ及び搬送路Ｂは、図示しない独立した駆動部の駆動を受けてキャップ３を双方向に同時搬送できるようになっている。

また、キャップ搬送コンベア５は、キャップ３を下向きで複数載置可能な搬送カセット５１（第１の搬送装置，搬送部材）及び搬送カセット５２（第２の搬送装置，搬送部材）が搬送路Ａ及び搬送路Ｂを搬送されることにより複数のキャップ３をまとめて搬送できるようになっている。尚、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、キャップ３をそれぞれ下向きに載置できるため、移載時及び搬送時にキャップの内面に対する異物の付着を防ぐことができる。さらに尚、キャップ搬送コンベア５上において搬送カセット５１及び搬送カセット５２が同時に動作することはない。言い換えると、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、独立して動作するものであるが、以下、冗長な説明を省くために構造や動作等で同一の部分については両者をまとめて併記して説明する。

搬送カセット５１により搬送されるキャップ３は、上述したアンキャッパ６により容器搬送コンベア４上の容器２から取り外された再利用キャップ３０であり、搬送カセット５１は、２個の再利用キャップ３０，３０が載置された状態でキャップ搬送コンベア５を搬送される。また、搬送カセット５２により搬送されるキャップ３は、後述するカセットストッカ５３（貯蔵装置）に予め貯蔵されたキャップ（以下、貯蔵キャップ３１と呼ぶ）であり、搬送カセット５２は、１２個の貯蔵キャップ３１，３１，…が載置された状態でキャップ搬送コンベア５を搬送される。このように、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、再利用キャップ３０または貯蔵キャップ３１が複数個載置された状態でキャップ搬送コンベア５によりそれぞれ搬送されるので、各キャップが１個ずつ搬送される場合と比べてキャップの搬送効率を向上させることができる。尚、再利用キャップ３０と貯蔵キャップ３１は、構造的に略同一のものであり、キャッパ８による閉栓の工程において取り扱いに違いはないものとする。

また、図４に示されるように、搬送路Ａと搬送路Ｂの上流側の端部には、搬送路Ｂから搬送路Ａに搬送カセット５１を移載するための移載装置５５が設けられるとともに、搬送路Ａと搬送路Ｂの下流側の端部には、搬送路Ａから搬送路Ｂに搬送カセット５１を移載するための移載装置５６が設けられており、搬送カセット５１は、キャップ搬送コンベア５上を所定方向（反時計回り）に循環するように搬送されるようになっている。

キャップ搬送コンベア５の下流側の端部には、貯蔵キャップ３１を載置した搬送カセット５２が貯蔵されるカセットストッカ５３が連設されている。カセットストッカ５３は、キャップ搬送コンベア５上に設けられ、搬送路Ａ及び搬送路Ｂの上方にそれぞれ図示しないカセット昇降装置が配設されている。カセット昇降装置は、それぞれ搬送カセット５２を上下方向に複数積載可能になっているとともに、前方側の搬送路Ｂの上方に配設されたカセット昇降装置は、積載された搬送カセット５２を搬送路Ｂに１つずつ自動的に供給でき、後方側の搬送路Ａの上方に配設されたカセット昇降装置は、搬送路Ａを走行して戻ってきた空の搬送カセット５２を１つずつ自動的に積載できるようになっている。尚、カセットストッカ５３に対する搬送カセット５２の補充または取り出しが行えるようになっている。

キャップ搬送コンベア５のキャッパ８に対向する部位は、キャッパ８において閉栓に使用される再利用キャップ３０または貯蔵キャップ３１をキャップ移載装置８０が１８０°キャップ搬送コンベア５側に回動する位置（所定の位置）に供給する機能を有しており、この部位をキャップ供給領域５４と称す。キャップ供給領域５４における搬送路Ｂの下流側（図１のキャッパ８側であって、この「下流」はキャップ搬送コンベア５の上下方向を基準として説明している。）は、搬送路Ａから移載装置５６により搬送路Ｂに移載された搬送カセット５１が進入可能なキャップ供給領域５４の入口部分となっており、また、当該部分は、搬送カセット５２がカセットストッカ５３から進入可能なキャップ供給領域５４の入口部分となっている。上述したように、当該入口部分近傍には、キャップ移載装置８０により把持されて移載される各キャップが配置される位置（所定の位置）であるキャップ供給部５ｂが設けられている。

また、キャップ供給領域５４におけるキャップ搬送コンベア５は、キャップを所定の位置まで送り、且つ所定の位置で保持させる機能を有しており、この部分を送り装置５４ａと称する。搬送路Ｂを搬送される搬送カセット５１及び搬送カセット５２がキャップ供給領域５４の入口部分から進入し、キャップ供給部５ｂに差し掛かると、送り装置５４ａにより搬送カセット５１及び搬送カセット５２に対して搬送と停止が交互に行われることによって、搬送カセット５１及び搬送カセット５２が上流側に少しずつ送り出されるようになっている。すなわち、キャップ供給領域５４において、搬送路Ｂを搬送される搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、送り装置５４ａによりキャップ供給部５ｂを通過する際に、キャップ移載装置８０の移載動作に合わせて各搬送カセットにそれぞれ載置されたキャップの載置間隔に対応する量だけ搬送カセット５１及び搬送カセット５２を送り出す動作を繰り返すことによって、搬送カセット５１及び搬送カセット５２に載置された複数のキャップをキャップ移載装置８０がキャップ供給部５ｂにおいて１個ずつ正確に把持して移載できるようになっている。

また、図５に示されるように、キャップ供給領域５４において、搬送カセット５２は、全ての貯蔵キャップ３１をキャッパ８に供給して空になった段階で、図示しない移載装置により搬送路Ｂから搬送路Ａに移載され、搬送路Ａを搬送されてカセットストッカ５３に戻るようになっている。

次いで、液体充填設備１全体におけるキャップの搬送態様について説明する。図４に示されるように、再利用キャップ３０が予め取り付けられたガラス製の容器２が搬送されてきた場合、先ず、アンキャッパ６において、キャップ取外し装置６０と、キャップ受渡装置６１と、キャップ移載装置６２との協働により容器２から再利用キャップ３０を取り外し、当該再利用キャップ３０をキャップ搬送コンベア５のキャップ移載部５ａに待機している搬送カセット５１に移載する第１の開栓動作が行われる。尚、後述する第２の開栓動作では、容器２から取り外されたダミーキャップ３’は、キャップ搬送コンベア５のキャップ移載部５ａに待機している搬送カセット５１に移載されずに廃棄される。すなわち、アンキャッパ６により取り外されたキャップは、容器２の種類により選択的にキャップ搬送コンベア５に移載されるようになっている。

次に、再利用キャップ３０が２個載置された搬送カセット５１は、キャップ搬送コンベア５の上流側の端部に設けられた移載装置５５により搬送路Ｂから搬送路Ａに移載される。搬送路Ａに移載された搬送カセット５１は、搬送路Ａを上流から下流に向かって搬送され、キャップ搬送コンベア５の下流側の端部に設けられた移載装置５６の位置まで到達すると、移載装置５６により搬送路Ａから搬送路Ｂに移載される。搬送路Ｂに移載された搬送カセット５１は、搬送路Ｂを下流から上流に向かって搬送され、キャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂの位置に再利用キャップ３０が配置された状態で停止する。

次に、キャッパ８において、キャップ移載装置８０と、キャップ受渡装置８１と、キャップ取付け装置８２との協働により、キャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂに停止している搬送カセット５１から再利用キャップ３０を受け取り、充填機７により液体が充填され容器搬送コンベア４を搬送されてきた容器２に当該再利用キャップ３０を取り付ける閉栓動作が行われる。キャッパ８に再利用キャップ３０を２個受け渡した搬送カセット５１は、搬送路Ｂを下流から上流に向かって搬送され、キャップ搬送コンベア５のキャップ移載部５ａの位置まで戻って停止する。

これによれば、液体充填設備１において、アンキャッパ６のキャップ取外し装置６０によって容器２から取り外された再利用キャップ３０がキャップ受渡装置６１及びキャップ移載装置６２により搬送カセット５１に移載され、搬送カセット５１によって当該再利用キャップ３０がキャップ搬送コンベア５上をキャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂまで搬送されるキャップの搬送態様が可能となり、キャッパ８により液体充填後の容器２に再利用キャップ３０を取り付けることができるようになっている。

また、図５に示されるように、ダミーキャップ３’が予め取り付けられたプラスチック製の容器２が搬送されてきた場合、先ず、アンキャッパ６において、キャップ取外し装置６０と、ダミーキャップ廃棄装置６３との協働により容器２からダミーキャップ３’を取り外し、当該ダミーキャップ３’を廃棄部６３ｂに廃棄する第２の開栓動作が選択的に行われる。

次に、キャップ搬送コンベア５の下流側の端部に設けられたカセットストッカ５３から貯蔵キャップ３１が載置された搬送カセット５２が搬送路Ｂに供給され、搬送路Ｂに供給された搬送カセット５２は、搬送路Ｂを下流から上流に向かって搬送され、キャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂの位置に貯蔵キャップ３１が配置された状態で停止する。

次に、キャッパ８において、キャップ移載装置８０と、キャップ受渡装置８１と、キャップ取付け装置８２との協働により、キャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂに停止している搬送カセット５２から貯蔵キャップ３１を受け取り、充填機７により液体が充填され、容器搬送コンベア４を搬送されてきた容器２に当該貯蔵キャップ３１を取り付ける閉栓動作が行われる。

これによれば、液体充填設備１において、アンキャッパ６のキャップ取外し装置６０によって容器２から取り外されたダミーキャップ３’がダミーキャップ廃棄装置６３により廃棄部６３ｂに廃棄され、カセットストッカ５３に貯蔵された貯蔵キャップ３１が搬送カセット５２によってキャップ搬送コンベア５上をキャップ供給領域５４のキャップ供給部５ｂまで搬送されるキャップの搬送態様が可能となり、キャッパ８により液体充填後の容器２に貯蔵キャップ３１を取り付けることができるようになっている。

以上説明したように、本実施例における液体充填設備１は、キャップの搬送態様を選択的に切替えることができ、容器２に対して開栓、充填、閉栓の工程を行う１つの液体充填設備においてコンパクトな構成で異なるキャップの取り扱いを行うことができる。

また、図４及び図５に示されるように、キャップ搬送コンベア５上を搬送される搬送カセット５１及び搬送カセット５２の搬送経路は、少なくともキャップ搬送コンベア５においてキャップ移載装置８０が搬送カセット５１及び搬送カセット５２から各キャップを受け取るキャップ供給部５ｂで合流するようになっているため、キャッパ８は、異なるキャップの取り扱いに関わらず同じ動作でキャップ供給部５ｂに搬送されてくる搬送カセット５１及び搬送カセット５２から各キャップを受け取り、容器２を閉栓することができるので、閉栓動作の制御を簡素化することができる。

また、図４及び図５に示されるように、キャップ搬送コンベア５上において所定方向に循環するように搬送される搬送カセット５１のループ状の搬送経路と、キャップ搬送コンベア５上においてカセットストッカ５３を発着点として搬送される搬送カセット５２の上面視コ字状の搬送経路とは、両者の搬送経路及びその搬送方向が一部重なるようにして共有されており、少なくともキャップ搬送コンベア５においてキャップ移載装置８０が搬送カセット５１及び搬送カセット５２から各キャップを受け取る搬送路Ｂ上のキャップ供給部５ｂがコンベアを共有しているので、液体充填設備１全体をコンパクトにすることができる。

また、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、再利用キャップ３０及び貯蔵キャップ３１を下向きで複数載置した状態で搬送可能となっているので、再利用キャップ３０及び貯蔵キャップ３１の供給姿勢や配置の調整が不要となるので、フィーダ等を設ける必要がなく、キャップ搬送コンベア５及びキャップ供給領域５４の構造や搬送動作の制御を簡素化することができる。

また、搬送カセット５１における再利用キャップ３０の載置可能数（２個）を搬送カセット５２における貯蔵キャップ３１の載置可能数（１２個）よりも少なくすることにより、搬送カセット５１に載置され、キャップ搬送コンベア５上を循環しながらキャップ移載部５ａからキャップ供給部５ｂまで搬送される再利用キャップ３０については、搬送スピードを優先することができるとともに、搬送カセット５２に載置され、キャッパ８の配設位置に近いキャップ搬送コンベア５の下流側の端部に連設されるカセットストッカ５３からキャップ供給部５ｂまで搬送される貯蔵キャップ３１については、カセットストッカ５３における貯蔵数及び搬送効率を優先することができる。これによれば、キャッパ８は、異なるキャップの取り扱いに関わらず搬送カセット５１及び搬送カセット５２によりキャップ供給部５ｂに効率よく搬送されてくる各キャップを絶えず受け取り閉栓動作を行うことができるので、容器搬送コンベア４によりキャッパ８に搬送されてくる容器２の滞留を防ぐことができる。

尚、本実施例では、２台の搬送カセット５１がそれぞれ２個の再利用キャップ３０を載置した状態でキャップ搬送コンベア５上を循環することにより、再利用キャップ３０を搬送する態様として説明したが、これに限られず、搬送カセット５１の台数や再利用キャップ３０の載置数は、アンキャッパ６、充填機７、キャッパ８における開栓、充填、閉栓の工程の所要時間に応じてキャッパ８に対する再利用キャップ３０の供給が間に合うものであれば自由に構成されてよい。

また、本実施例では、キャップ搬送コンベア５は、液体充填設備１全体をコンパクトに構成するために容器搬送コンベア４に沿って前後に略平行となるように形成される態様として説明したが、これに限られず、キャップ搬送コンベア５は、容器搬送コンベア４に対して上下に略平行となるように形成されてもよい。

また、本実施例では、キャップ搬送コンベア５は、ベルトコンベアやローラコンベア等から構成され、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、ベルトコンベアやローラコンベア等の駆動を受けて搬送面上を搬送される態様として説明したが、これに限られず、搬送カセット５１及び搬送カセット５２は、それぞれが駆動部を備え自走することによりキャップをそれぞれ搬送するようなものであってもよい。

また、本実施例では、異なるキャップの取り扱いとして、ガラス製の容器２に取り付けられる再利用キャップ３０の取り扱いと、プラスチック製の容器２に取り付けられるダミーキャップ３’及び貯蔵キャップ３１の取り扱いとを例に挙げて説明したが、これに限られず、容器の種類や容器とキャップの組み合わせ等は自由に構成されてよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、アンキャッパ６及びキャッパ８は、キャップの取り外しや取り付けを行う装置と、キャップの移載や廃棄を行う装置とが個別に設けられ、それぞれが協働する態様として説明したが、これに限られず、アンキャッパ６及びキャッパ８において行われる全ての動作をそれぞれ１つの装置が行うようなものであってもよい。

１ 液体充填設備
２ 容器
３ キャップ（閉塞部材）
３' ダミーキャップ
４ 容器搬送コンベア（容器搬送装置）
５ キャップ搬送コンベア
５ａ キャップ移載部
５ｂ キャップ供給部
６ アンキャッパ（開栓装置）
７ 充填機（充填装置）
８ キャッパ（閉栓装置）
３０ 再利用キャップ
３１ 貯蔵キャップ
５１ 搬送カセット
５２ 搬送カセット
５３ カセットストッカ（貯蔵装置）
５４ キャップ供給領域
５４ａ 送り装置
５５，５６ 移載装置
６０ キャップ取外し装置
６１ キャップ受渡装置（開栓用移載手段）
６２ キャップ移載装置（開栓用移載手段）
６３ ダミーキャップ廃棄装置
６３ｂ 廃棄部
６４ 容器固定装置
８０ キャップ移載装置（閉栓用移載手段）
８１ キャップ受渡装置（閉栓用移載手段）
８２ キャップ取付け装置
８３ キャップ検査装置
８４ 容器固定装置
Ａ，Ｂ 搬送路

Claims (4)

1. 容器を搬送可能な容器搬送装置と、容器から閉塞部材を取り外して容器を開栓する開栓装置と、開栓された容器に液体を充填する充填装置と、充填後の容器に閉塞部材を取り付けて容器を閉栓する閉栓装置と、を備え、容器に対して開栓、充填、閉栓の工程を順に行う液体充填設備であって、
   前記容器搬送装置に沿うように形成され前記開栓装置により容器から取り外された閉塞部材を所定の位置に搬送可能な第１の搬送装置と、貯蔵装置に貯蔵された閉塞部材を所定の位置に搬送可能な第２の搬送装置と、前記開栓装置により容器から取り外された閉塞部材を前記第１の搬送装置に選択的に移載する開栓用移載手段と、前記所定の位置から閉塞部材を前記閉栓装置に移載する閉栓用移載手段と、を備えることを特徴とする液体充填設備。
2. 前記所定の位置において、前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置が合流していることを特徴とする請求項１に記載の液体充填設備。
3. 前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、両者の搬送経路を共有する共有搬送部を備え、
   前記第１の搬送装置から搬送されてくる閉塞部材と前記第２の搬送装置から搬送されてくる閉塞部材は、前記共有搬送部により前記所定の位置に搬送されることを特徴とする請求項１または２に記載の液体充填設備。
4. 前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、閉塞部材を下向きで複数載置した状態で搬送可能な搬送部材をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体充填設備。

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