JPH0737250B2 - 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
袋やフレコンバッグ（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、厚いなど作業環境が悪く、しかも貴重物で
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、若干労働者の深刻
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、これらのバラ物を能率良く、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まで布設された走行レ
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
び袋口取付口を有するパッカと該パッカの袋口取付口に
空袋の開口部を装着する袋類装填機と前記走行レール途
中に設けられたフレコンバッグ縫合用のミシン装置と該
電動台車の往復動の運動停止、該パッカの受入口の上下
動の運転停止、該袋類装填機の起動停止、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、 前記パッカは空袋の取入口を前記袋口取付口に装着把持
するクランプ機構ならびに該受入口を前記サイロ排出口
に密着させる動力手段を上端で具備し下端で枢着されて
傾動可能な装着コラムからなり、 前記袋類装填機は、空袋を重畳して格納する空袋格納庫
と、先端に吸盤を有し該空袋格納庫の上面より空袋を吸
引浮上したうえ空袋内に空気を封入する空気封入機を備
え空気封入後の空袋を電動台車上へ直立し移送する空袋
取出機と、電動台車上に立設され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た半円状のア
ームを直径方向水平に進退自在に配設した左右一対の保
持機とからなる構成とした。

［作用］ 本発明のバラ物自動充填装置では、電動台車をサイロ手
前の停止位置まで移送し、紙袋またはフレコン・バッグ
（以下袋類という）の空袋を空袋格納庫より空袋取出機
で吸引浮上させ空袋内部へ空気封入機で空気を封入して
直立させ、電動台車上へ移送する。電動台車上では空気
を封入された空袋の取入口を保持機で支承したあと、空
気封入機を上昇および水平回動動作で空袋より離脱後退
させる。その後、電動台車はサイロ直下の停止位置まで
移動し、パッカの袋口取付口を下降させ、袋口取付口を
空袋の取入口内へ嵌装したあと、クランプ機構により空
袋の取入口と袋口取付口とを密着把持する。そして、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
手前の袋類装填機により空袋が電動台車上に移送され
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）は袋類装填機の平面図、第４図
（ｂ）は空袋格納庫の斜視図、第４図（ｃ）は空気封入
機の平面図、第４図（ｄ）は空袋取出機の要部拡大平面
図、第４図（ｅ）および第４図（ｆ）は空気封入機の作
動を説明するための縦断面図、第４図（ｅ）は空気封入
前の状態を示し、第４図（ｆ）は空気封入後の状態を示
す。第５図は保持機の平面図、第６図はパッカの要部断
面側面図、第７図は要部拡大縦断面図、第８図は第７図
VIII−VIIIの平面図、第９図はバラ物自動充填作業の行
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は保持
機、100はフレコン・バッグ、100aはフレコン・バッグ
等の取入口である。

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搬送処理できる。

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、上部受入口48aおよ
び袋口取付口48cならびにその中間にあり上下に収縮自
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
面図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、サイロ中止線を対称に対向する左右一対のクラン
プ47とから構成される。袋口取付口48c付近の詳細は第
７図に示される。

さらに詳細には、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
の床近傍でもピン接合され、油圧シリンダ45aの作動に
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、フレコンバッグ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
保持機80とから構成され、空袋取出機70は後述する空気
封入機75を具備する。

空袋格納庫60は第４図（ａ），（ｂ）に示すようにサイ
ロ１手前に設置され、空袋を２つ折りにした形状の凹部
に２つ折り空袋を重畳して積重ねて入れるようになって
いる。

空袋取出機70は、先端に真空ポンプで吸引できる凹溝72
x,72y,72zを下面にもつ吸引板（吸盤）72bをサポート72
a,72aを介して支える支持環72と、支持環72を貫通し、
支持環72と１体的に回転する回転軸71および減速電動機
76と、該回転軸71の１端に固設された油圧シリンダ73の
ピストンロッド73aに固設され回転軸71回りに回動する
レバー74と、レバー74の先端に油圧シリンダ74aを介し
て進退動する空気封入機75と、油圧シリンダ79により上
下方向昇降自在な架台78aに固設された減速電動機78の
出力軸77によって回転され前記減速電動機76を固定する
ボス76aとから構成されている。したがって、空気封入
機75は第４図（ａ）の状態から軸方向に前進後退できる
だけでなく、減速電動機76により垂直面内で回動できる
とともに減速電動機78の回転によりボス76a以降の各機
器とともに垂直起立することもできるし、垂直起立後に
油圧シリンダ79のピストンロッドの進退動によって上下
方向にも昇降可能である。

空気封入機75の１実施例は第４図（ｃ）に示され、油圧
シリンダ74aのピストンロッド74bには中心軸に圧縮エア
を供給するパイプ75bとノズル75cを有し、フレキシブル
管75eに接続されたヘッダ75aが取り付けられ、このヘッ
ダ75a以降のパイプ75bの周囲を覆うように弾性に富んだ
ゴム袋75dが配設される。そして、このゴム袋75d内にも
所定の圧力および容量の圧縮エアがフレキシブル管75f
により供給または排出できるようになっており、圧縮エ
アの供給，排出に応じてその直径が拡縮できるようにな
っている。

一方、保持機80は、電動台車４に立設される左右一対の
コラム83,83に各々水平内側に向けて取り付けた油圧シ
リンダ82のピストンロッド82aの先端に略半円形のアー
ム81が水平に配設され、アーム81の内側面にはフレキシ
ブル管84および通路81bを経由して真空ポンプで吸引さ
れる吸引溝81aが設けられている。そして、ピストンロ
ッド82aの前進限では左右一対のアームの内面は空袋の
取入口の外径に相当する真円を形成する大きさとされ
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、電動台車４をサイロ１手前の所定の停止位置まで
移動し停止する。次に空袋取出機70の吸引板72bを空袋
格納庫60の積重ねられた空袋のうち最上段の空袋に当接
する（第４図（ａ）のとおり）。その後、油圧シリンダ
79の駆動にて約50cmほど上昇させると空袋は第４図
（ｅ）の状態となる。そこで、油圧シリンダ74aを前進
させ空気封入機75のゴム袋75dを持ち上げられて略三角
形状となっている空袋の取入口の中へ挿入する。さら
に、第４図（ｄ）に示す吸引溝72z,72zの吸引を止め吸
引溝72yの吸引を続行しながら、空気封入機75のゴム袋7
5d内へ所定の圧力の圧縮エアを所定量封入するとゴム袋
75dと空袋の取入口100bとは密着し円形となる（第４図
（ｆ）の状態）。

この状態が完了した後、フレキシブル管75fを介してノ
ズル75cより空袋内へたとえば約0.5〜3kg/cm²の範囲の
うち適当に選定された所定圧の圧縮エアを封入して空袋
をふくらんた状態にする。次に、減速電動機78の回転に
より空袋や空気封入機75を鉛直に起立させる。その後、
減速電動機76の回転によりレバー74を90°水平に回転し
第４図（ａ）のＡ点からＢ点へ空袋を移送し、空袋を電
動台車４上に起立させた状態とする。このとき上下方向
の調整は必要に応じて油圧シリンダ79の進退動で行な
う。

さらに、Ｂ点では保持機80の油圧シリンダ82を前進させ
てアーム81を空袋の取入口100aに当接させた後、フレキ
シブル管84を介して真空ポンプで吸引させると空袋の外
側面はアーム81に吸着され保持される。そのあと、空気
封入機75のゴム袋75b内の圧縮エアを排気して上方へ移
動，離脱したうえ第４図（ａ）に示した状態に戻す。こ
のようにして、電動台車４上に保持機80で直立保持され
た空袋を搭載された状態で、電動台車４をサイロ直下へ
移動し停止する。

サイロ直下では第６図に示す状態となっており、パッカ
40の袋口取付口48cを円形に開口された空袋の取入口100
a内へ下降して嵌入し、エアシリダ47bを作動させてクラ
ンプ47で空袋取入口100aと空袋取付口48cとを密着把持
させる（第７図の状態）。

次に、上部受入口48a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、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。このとき保
持機80は離脱後退させておく。やがて満杯の袋は電動台
車４の床上に直立する。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
で袋口取付口48cを上げ、装着コラム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100
とパッカ40とは無縁になる。

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は上方へ移動待避する。

なお、満量した袋をミシン装置まで移送する際、袋の取
入口100aがたおれないようにするため再び保持機80をミ
シン装置へ到着するまで作動（袋の取入口側面を吸引す
る）させてもよい。

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。

なお、本発明の空気封入機75の実施例では、圧縮エアの
封入・排出により拡縮するゴム袋を採用したが、このほ
か傘状に伸縮するタイプのものや円錐台形状のものの前
進後退を利用するタイプのものであっても良い。

［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、空袋に剛性がなく軟らかいヘナヘナしたものであ
っても、また、吊手がついていないものであっても、こ
れを自動的にサイロ排出口へ取付けることができるの
で、僅少な監視者のみを充当するだけで、ほぼ全自動で
空袋の装填、バラ物の充填、密封縫合、移送、荷役が可
能となるうえ、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）は袋類装填機の平面図、第４図
（ｂ）は空袋格納庫の斜視図、第４図（ｃ）は空気封入
機の平面図、第４図（ｄ）は空袋取出機の要部拡大平面
図、第４図（ｅ）および第４図（ｆ）は空気封入機の作
動を説明するための縦断面図、第４図（ｅ）は空気封入
前の状態を示し、第４図（ｆ）は空気封入後の状態を示
す。第５図は保持機の平面図、第６図はパッカの要部断
面側面図、第７図は要部拡大縦断面図、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、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、70……空
袋取出機、71……回転軸、72……支持環、72a……サポ
ート、72b……吸引盤（吸盤）、72c……袋取入口吸盤、
72x……吸引溝、72y……吸引溝、72z……吸引溝、73…
…油圧シリンダ、72a……ピストンロッド、74……レバ
ー、74a……油圧シリンダ、74b……ピストンロッド、75
……空気封入機、75a……ヘッダ、75b……パイプ、75c
……ノズル、75d……ゴム袋、75e,75f……フレキシブル
管、80……保持機、81……アーム、82……油圧シリン
ダ、83……コラム、84……フレキシブル管、100……袋
類、100a……袋の取入口。

Claims (1)

【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まで布設
   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
   な受入口および袋口取付口を有するパッカと該パッカの
   袋口取付口に空袋の開口部を装着する袋類装填機と前記
   走行レール途中に設けられたフレコンバッグ縫合用のミ
   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、該袋類装填機の起動停止、
   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、 前記パッカは空袋の取入口を前記袋口取付口に装着把持
   するクランプ機構ならびに該受入口を前記サイロ排出口
   に密着させる動力手段を上端で具備し下端で枢着されて
   傾動可能な装着コラムからなり、 前記袋類装填機は、空袋を重畳して格納する空袋格納庫
   と、先端に吸盤を有し該空袋格納庫の上面より空袋を吸
   引浮上したうえ空袋内に空気を封入する空気封入機を備
   え空気封入後の空袋を電動台車上へ直立し移送する空袋
   取出機と、電動台車上に立設され該空袋の取入口を挾ん
   で該取入口の側面を吸引する吸盤を具備した半円状のア
   ームを直径方向水平に進退自在に配設した左右一対の保
   持機とからなるバラ物自動充填装置。