JPH0314424A - 液体自動充填機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一産業上の利用分野一 本発明は液体を容器に自動充填するための液体自動充填
機に関し、特に、折畳まれたブロー容器とダンボールカ
ートンからなるカートン人ブロー容器に液体を充填する
ための液体自動充填機に関する。

一従来の技術一 最近、腐食性のある液体等においては、第１５図に示し
たようなカートン人ブロー容器が使用される場合がある
。このカートン人ブロー容器は、耐腐食製の樹脂よりブ
ロー成形されるブロー容器Ｘと、このブロー容器Ｘを収
容できかつ所謂“バラ積み“可能な状態に剛性をもたせ
たカートンＹとからなる。即ち、ブロー容器Ｘは図示の
ように下側一側を対角方向に折込んだ折畳状態におかれ
かつ液体充填により仮想線示のように膨出するもので、
その上壁部の口部はキャップＺで閉しられる。また、ダ
ンボールで作られるカートンＹは前記ブロー容器Ｘの首
部×１に対応する部分に切欠ｙ１を形成された一対の内
側フラップｙ２及び一対の外側フラップｙ３を備えるも
−ので、折線に沿ってこれらのフラップを折畳むことに
よりブロー容器Ｘを完全に梱包状態におくことができる
。なお、前記首部Ｘ，に対応する外側フラップｙ３の切
取線ｙ４は、カートンＹ中にブロー容器Ｘを入れたまま
にキャップＺ及び首部×１を引出すための口部切取線で
ある。

一発明が解決しようとする課題一 ところで、前述したようなカートン人ブロー容器は、多
用されている石油缶等の他の容器に比較して、耐腐食性
、耐衝撃性、バラ積み性等の点で優れ、多様な用途に使
用できる可能性を含んでいるが、従来では、このような
構造のカートン人ブロー容器を用いた液体自動充填作業
の自動化や省力化は不可能視されていた。つまり、ブロ
ー容器Ｘは自立できないので、その口部に液体充填ノズ
ルを確実に挿入できず、液体充填後に不安定な口部をキ
ャップＺで閉じる必要があること、液体充填されたブロ
ー容器ＸをカートンＹ中に完全に納める必要があること
等の点から、液体充填工程の自動化がむずかしく、未だ
、同カートン人ブロー容器を用いた液体自動充填機は得
られていない。

本発明の目的は、ブロー容器を車に積上げるだけで、ブ
ロー容器及びカートンの供給からＺ夜体充填のための準
備状態までの工程を完全に自動化できる液体自動充填機
を得るにある。

一問題点を解決するための千段一 本発明によれば、前述した目的は、多数のブロー容器を
収容したブロー容器マガジンからブロー容器を取出す吸
着板を有しかつ取出したブロー容器の口部を垂直向きと
するブロー容器取出装置と、このブロー容器取出装置か
らブロー容器を引取りかつ一対の抑え板で挟んでブロー
容器の首部を突出させると共に同ブロー容器をブロー容
器挿入装置まで移動させる首出し装置と、ブロー容器の
口部をくわえる口部チャックを有しかつ前記首出し装置
から受取ったブロー容器を待機するカートンの内部に挿
入するブロー容器挿入装置と、カートンの内部にブロー
容器が収容された後にカートンの内側フラップを折る装
置と、充填ノズルによる液体充填及びキャップの締付け
の間ブロー容器の口部フランジを案内支持する案内レー
ル装置とを備える液体充填機を得るにある。

実施例 以下、第１図から第１４図について本発明の実施例の詳
細を説明する。

詳細な説明の前に先立って、第２図についき本発明の液
体自動充填機の概略を説明すると、ブロー容器Ｘは符号
”　Ａ”で示す容器供給ステーションから一個ずつ機内
へ取入れられて首部Ｘ，を引出され、カートン・容器組
合わせステーションＢで、別のカートン供給ステーショ
ンＣから供給されるカートンＹ中に挿入される。そして
、待機ステーションＤを通過した後、ブロー容器Ｘに対
しては大充填ステーションＥ及び小充填ステーション−
Ｆで液体が充填され、キャッピングステーションＧにお
いてブロー容器Ｘの口部にキャップＺがねじ込まれ、次
に首部押込ステーションＨでブロー容器Ｘの首部Ｘ，が
内部に押込まれ、取出ステーションｒに充填を完了した
容器が取出される。

図示実施例の液体自動充填機は、必要に応じて１０リッ
トル容器または１８リットル容器の充填作業に対応でき
るように設計してある。即ち、第１図に示すように、機
体フレーム１の下部には支持基台ＩＡに設ける高さ調整
カム２により上下動される基板テーブル３が搭載され、
この基板テーブル３の高さ調整によりカートンＹ及びブ
ロー容器Ｘを載せるローラコンベアの高さを使用容器の
寸法に調整できる。この高さ調整のため、支持基台ＩＡ
と前記高さ調整カム２の間には高さ調整カム２を強制的
に回勤させる高さ調整シリンダ装置４が設けられる。

容器供給ステーションＡの詳細は、第 １図、第２図、第４図に示されており、第２図の左右方
向に延長された軌道レール５には、第２図の左右方向に
隣合った２基のブロー容器マガジン６を上部に備えたマ
ガジン台車７が騎乗される。各ブロー容器マガジン６は
前記マガジン台車７の上面に固定されかつ内部に折畳状
態のブロー容器Ｘが一列状態で堆積されるマガジン本体
８を備え、これらのマガジン本体８の上部には最上位の
ブロー容器Ｘを他のブロー容器Ｘから分離できる分離爪
９Ａ，９Ｂ（第４図示）が固定される。

そして、各ブロー容器マガジン６はマガジン本体８の内
部に位置して収容ブロー容器Ｘを受ける上昇台１０を有
し、これらの上昇台１０の上部には対向する一対の三角
板からなる容器支持部材１１が固定され、同容器支持部
材１１に折畳状態のブロー容器Ｘを被せることにより多
数のブロー容器Ｘが一列の堆積状態におかれる。また、
前記上昇台１０は、第４図から理解されるように、水平
面に対してθなる角度だけ傾けられる。図示例の場合、
水平面に対する上昇台１０の角度θは、約２０度だけ傾
斜されるけれども、この理由は、堆積状態におかれるブ
ロー容器Ｘの首部ｘ１が図示のように引込んだ状態にあ
りかつ折畳状態のブロー容器Ｘの重心位置が偏心してい
るので、水平な上昇台１０では、多数のブロー容器Ｘを
整然と堆積状態におくことができない理由によるが、本
発明者の実験結果によれば、この角度θは１０〜３５度
の範囲によれば同様目的を達成できる。

前述した各上昇台１０は垂直方向の容器送りねじ１２に
より上昇される。即ち、これらの容器送りねじ１２は駆
動ピニオン１３及び従動歯車１４を介して容器上昇モー
タ１５により駆動されるが、この容器上昇モータ１５は
最上位のブロー容器Ｘの高さ方向の位置を検出する位置
検出器（図示せず）により制御され、したがって、最上
位のブロー容器Ｘの高さが常に一定状態に保たれる。

前記ブロー容器マガジン６の上方には一方のブロー容器
マガジン６からブロー容器Ｘを一個ずつ取出すブロー容
器取出装置１６が設けられる。第５図に詳細を図示され
た同ブロー容器取出装置１６は図示を省略する移動シリ
ンダにより前後方向ロッド１８に沿って送られる取出装
置可動台１９を備え、この取出装置可動台１９の下部に
は上下動シリンダ２０により上下方向に移動される支持
ブラケット２１が支持される．この支持ブラケット２１
には支点軸２２を中心として傾動シリンダ２３により傾
動される吸着板２４が支持される。この吸着板２４は、
第５図に仮想線で示した最下降位置にあるとき、ブロー
容器マガジン６に収容された最上位のブロー容器Ｘのみ
を扶持して真空吸着できる。したがって、上下動シリン
ダ２０により支持ブラケット２１を上昇させた後、傾動
シリンダ２３を動作させると、吸着板２４に吸着された
ブロー容器Ｘの口部が垂直向きの状態になるから、前後
方向ロッド１８に沿って取出装置可動台１９を後退させ
ると、取出されたブロー容器Ｘを首出し装置２５に引渡
すことができる。

第５図に詳細を示す首出し装置２５は、機体フレーム１
の上部に配置されるものであって、ロータリシリンダ２
６により水平面内で１８０度回動できるロータリ軸２７
の下部に取付板２８が固定される。この取付板２８内に
は２本の送りねじ棒２９をそれぞれ回転駆動する抑えモ
ータ３０，３１が組込まれ、各送りねじ棒２９は抑え軸
３２．３３によりそれぞれ取付板２８に軸支された一対
の抑え板３４．３５に係合してある。したがって、各送
りねじ棒２９を回転すると、各印え板３４．３５は、第
５図の矢印方向にそれぞれ回動されるから、これらの抑
え板３４．３５の扶持により引込められていたブロー容
器Ｘの首部ｘ１が強制的に外部に突出されることになる
。この後、抑え板３４．３５によりブロー容器Ｘを挟持
したまま、ロータリシリンダ２６を動作させると、ブロ
ー容器Ｘは第２図の矢印で示すように、ブロー容器挿入
装置３６の直下まで移動される。

詳細を第５図及び第６図に示されたブロー容器挿入装置
３６は前述したカートン・容器組合わせステーションＢ
の上部に設けられるものであって、第２図に略示した下
降シリンダ３７により下降される上下方向の上下動ロッ
ド３８を備え、この上下動ロンド３８の下部には口部チ
ャック３９が固定される。この口部チャック３９は複数
のチャック爪４０を動作させるチャックシリンダ４１及
びブロー容器Ｘの口部中に挿入されるヘッド４２を備え
、このヘッド４２には、ヘッド４２が完全にブロー容器
Ｘの口部中に挿入されたか否かを検出する光学ファイバ
が付設される。つまり、光学ファイバはフォトカブラの
発光トランジスタからの光をブロー容器Ｘの口部内面に
照射し、同口部内面からの反射光．をフォトカブラの受
光素子に入射させるから、同受光素子からの信号により
チャックシリンダ４１を動作させて、第６図の仮想線で
示す状態にあるチャック爪４０を実線示の状態に回動し
てブロー容器Ｘの口部カラーｘ２を掴むことができる。

また、前記カートン・容器組合わせステーションＢの上
部には、ブロー容器挿入装置３６の口部チャック３９に
保持されたブロー容器Ｘの下降を案内する側部案内装置
４３が設けられる。この側部案内装置４３は退避シリン
ダ４４により口部チャック３９に支持されたブロー容器
Ｘの運動軌跡外に退避できる側部案内板４５を備え、こ
の側部案内板４５は、ブロー容器Ｘが上下動ロッド３８
の下降により待機するカートンＹ中へ向って下降される
とき、ブロー容器Ｘの傾きを防止する。

前記カ一トン・容器組合わせステーションＢにはカート
ン供給ステーションＣから供給された整列状態のカート
ンＹが供給されるが、これらのカートンＹは内側フラッ
プｙ２及び外側フラップｙ，を折らない状態、つまり上
部を開放させた状態におかれる。これらの内側フラップ
ｙ２を折線から直角に折るため、カートン・容器組合わ
せステーションＢの両側には第７図に示したフラップ折
ユニット４６及び可動レール装置４７が配置される。即
ち、フラップ折ユニット４６は、図示するようにカート
ンＹの本体よりも僅かに高い水準に設けるもので、フラ
ップシリンダ４８で進退されるフラップヘッド４９を有
している。また、第７図及び第８図に詳細を示した可動
レール装置４７は、作動シリンダ５０により取付軸５１
を中心として俯仰可能なレール取付板５２を備え、この
レール取付板５２には、一対のレール駆動シリンダ５３
Ａ，５３Ｂにより第７図の紙面と直角な方向に移動され
る一対の第１案内レール５４が支持される。したがって
、ブロー容器挿入装置３６により、ブロー容器Ｘがカー
トン・容器組合わせステーションＢに待機するカートン
Ｙ中に挿入される際、フラップ折ユニット４６は第７図
の実線示の状態にかつ可動レール装置４７は第７図の仮
想線示の状態におかれ、ブロー容器ＸがカートンＹ中に
挿入された後、フラップシリンダ４８及び作動シリンダ
５０が作動されるので、両内側フラップｙ２が図示のよ
うに直角に折られる。このあと、ブロー容器Ｘの口部か
ら退却されていた第１案内レール５４がレール駆動シリ
ンダ５３Ａ．５３Ｂにより第８図の実線示の状態になる
から、ブロー容器Ｘの口部フランジｘ３が第１案内レー
ル５４によって支持され、ブロー容器挿入装置３６の口
部チャック３９がブロー容器Ｘの口部から外されること
になる。

よって、この状態では、第１案内レール５４による案内
によりブロー容器Ｘの口部の位置が非常に安定しかつブ
ロー容器Ｘ中に液体を充填しても、カートンＹ中への収
容のために自立可能な状態となるため、カートン・容器
組合わせステーションＢのＩｌ１部に設けたプッシャシ
リンダ５５で動作するブッシャ５６での押出しによりカ
ートンＹ′ＥＬびブロー容器Ｘは待機ステーションＤに
送られる。

待機ステーションＤ１大充填ステーションＥ１小充填ス
テーションＦ１キャツビングステーションＧには、前述
した第１案内レール５４と同一水準に配置された第２案
内レール５７、第３案内レール５８、第４案内レール５
９、第５案内レール６０が配置されるから、これらの各
ステーションでは、これらの案内レールにブロー容器Ｘ
の口部フランジｘ３が順に引取られることになる。また
、待機ステーションＤ１大充填ステーションＥ１小充填
ステーションＦ１キャツビングステーションＧのローラ
コンベア上に位置したカートンＹ及びブロー客器Ｘは、
第２図に示す歩進シリンダ６１で動作する歩道送り部材
６２により一定送り量だけ歩道的に送られるが、この歩
道送り部材６２は周知であるので、詳細な説明は省略す
る。

前記大充填ステーションＥ及び小充填ステーションＦに
はブロー容器Ｘ中に充填する液体を注入する充填ノズル
６３．６４が設けられる。即ち、大充填ステーションＥ
及び小充填ステーションＦでの充填量測定は、重量式ま
たは容積式充填のいずれでもよいが、大充填ステーショ
ンＥにおいては、全充填量の約９０％程度の充填が急速
に行なわれ、また、小充填ステーションＦｅおいては、
残る１０％程度の充填が徐々に行なわれるから、液体の
運動エネルギによる計測誤差の少ない充填を行なうこと
ができる。

前記キャッピングステーションＧの側部にはブロー容器
Ｘの口部に冠装するキャップＺを整列状態で供給するキ
ャップシュート６５が設けられ、このキャップシュート
６５の先端から一個ずつのキャップＺがキャッピングス
テーションＧに供給される。

このキャッピングステーションＧの上部には、第３図に
略示するねじ込ヘッド６６が設けられ、垂直シリンダ６
７で上下動されるねじ込ヘッド６６、ねじ込モータ６９
。により、キャップシュート６５から供給されたキャッ
プＺを充填を終了したブロー容器Ｘの口部にきつくねじ
込む。

キャッピングステーションＧに続ずく首部押込ステーシ
ョンＨの上部には、押込みシリンダ７０が設けられ、こ
の押込みシリンダ７０に支持する押込みヘッド７１によ
りブロー容器Ｘの首部ｘ１が先に折られた両内側フラッ
プｙ２の内部に引込められる。したがって、取出ステー
ションＩに排出されたカートンＹの外側フラップｙ，を
折り、同外側フラップｙ，間をガムテープで張るだけで
、梱包を完了できるわけである。

次に、前述した液体自動充填装置での各ステーションで
の動作を第９図から第１４図を参照しながら説明する． 先ず、容器供給ステーションＡでは、一方のブロー容器
マガジン６からブロー容器Ｘが一個ずつ取出されるわけ
であるが、この取出工程の間を利用して、他方の待機ス
テーションＤに新たなブロー容器Ｘを堆積状態におくこ
とができる。ブロー容器マガジン６に堆積状態におかれ
たブロー容器Ｘ及びブロー容器取出装置１６によって同
ブロー容器マガジン６から取出されたブロー容器Ｘは、
第９図示のように首部Ｘｌを引込めた状態にあるが、同
ブロー容器Ｘを首出し装置２５に引取らせると、首出し
装置２５の抑え板３４．３５の扶持により第１０図示の
ように、首部Ｘ，が外部へ押出され、同首出し装置２５
のロータリシリンダ２６により前後方向の向きを１８０
度換えられる。

次に、ブロー容器Ｘはブロー容器挿入装置３６の口部チ
ャック３９に引取られ、この口部チャック３９を支持す
る上下動ロッド３８の下降により、カートン・容器組合
わせステーションＢで待機するカートンＹの内部に挿入
される。つまり、カートン・容器組合わせステーション
Ｂにあっては、カートン供給ステーションＣから供給さ
れたカートンＹが第１１図のような状態で待機するので
、上部を開放したカートンＹの内部にブロー容器Ｘを上
方から挿入できる。また、カートンＹ中にブロー容器Ｘ
が完全に挿入されると、フラップ折ユニット４６及び可
動レール装置４７が動作され、第１２図のように、カー
トンＹの内側フラップｙ２が折られるが、この状態では
、ブロー容器Ｘの首部ｘ１が内側フラップｙ２の切欠ｙ
１から外部へ突出した状態におかれる。

したがって、組合わされたカートンＹ及びブロー容器Ｘ
は案内レールに口部フランジｘ３を支持かつ案内された
状態で待機ステーションＤ１大充填ステーションＥ５小
充填ステーションＦに送られるけれども、大充填ステー
ションＥでブロー容器Ｘの内部に液体が充填されると、
この充填の進行に伴って、ブロー容器Ｘの内部でブロー
容器Ｘが第１３図示のように次第に膨出する。このため
、ブロー容器Ｘは自立可能な状態となるが、ブロー容器
Ｘの口部にキャップＺをねじ込んだ後、首部押込ステー
ションＨでブロー容器Ｘの首部Ｘｌを内側フラップｙ２
の切欠ｙ１中に押込むと、第１４図示のような状態が得
られることになる。

−発明の効果一 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ブロ
ー容器マガジン中にブロー容器を単に積上げるだけで、
別に供給するカートン中に同ブロー容器を挿入しかつ案
内レールにブロー容器の口部を支持させた液体充填の準
備段階を全く自動化できる。したがって、本発明の液体
自動充填機によれば、従来では不可能視されていたカー
トン人ブロー容器の凍体自勅充填作業を完全に自動化し
て、液体充填工程の著しい省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による７夜体自動充填機の正面図、第２
図は同液体自動充填機の上面図、第３図は同液体自動充
填機の右側面図、第４図は同液体自動充填機に用いるブ
ロー容器マガジンの断面図、第５図は第２図の■一ｖ線
に沿う断面図、第６図は口部チャックの拡大図、第７図
は第２図の■一■線に沿う断面図、第８図は可動レール
装置の上面図、第９図から第１４図は各工程でのブロー
容器とカートンとの関係を示す工程説明図、第１５図は
従来のカートン人ブロー容器の分解斜視図である。 Ａ・・・容器供給ステーション、 Ｂ・・・カートン・容器組合わせステーションＥ・・・
大充填ステーション、 Ｇ・・・キャッピングステーション、 Ｘ・・・ブロー容器、 Ｙ・・・カートン、 Ｚ・・・キャップ、 ６・・・ブロー容器マガジン、 １６・・・ブロー容器取出装置、 ２４・・・吸着板、 ２５・・・首出し装置、 ３４．３５・・・抑え板、 ３６・・・ブロー容器挿入装置、 ３９・・・口部チャック、 ４６・・・フラップ折ユニット、 ４７・・・可動レール装置、 ５４．５７〜６０・・・案内レール。 第６図 ） 第７図 第８図 第９口 第１１図 第１０図 ｘ３ 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）多数のブロー容器を収容したブロー容器マガジンか
   らブロー容器を取出す吸着板を有しかつ取出したブロー
   容器の口部を垂直向きとするブロー容器取出装置と、こ
   のブロー容器取出装置からブロー容器を引取りかつ一対
   の抑え板で挟んでブロー容器の首部を突出させると共に
   同ブロー容器をブロー容器挿入装置まで移動させる首出
   し装置と、ブロー容器の口部をくわえる口部チャックを
   有しかつ前記首出し装置から受取ったブロー容器を待機
   するカートンの内部に挿入するブロー容器挿入装置と、
   カートンの内部にブロー容器が収容された後にカートン
   の内側フラップを折る装置と、充填ノズルによる液体充
   填及びキャップの締付けの間ブロー容器の口部フランジ
   を案内支持する案内レール装置とを備える液体充填機。