JPH08318915A - 粉粒体の自動投入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取り扱う粉粒体をなるべく大気に晒さないよ
うに、また作業員の皮膚に極力触れないように、作業現
場に粉粒体が飛散して環境を汚染しないように、また粉
粒体を高精度に計量できるように粉粒体を投入できる粉
粒体の自動投入装置をうることを目的とするものであ
る。 【構成】 二重管構造の投入管の外管であるダクトに接
続した把持管先端に付設する把持チューブを膨張せしめ
てロードセル上に載置された袋管体の袋口内壁を圧接し
て密閉状態に把持したうえで投入管の内管から粉粒体を
計量しながら投入するものであって、投入が終了する
と、袋体内の空気を強制的に排気して袋体内を浮遊する
粉粒体を吸い取る粉粒体の自動投入装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体の自動投入装
置、更に詳しくは大気や作業員の皮膚に触れたりしたら
好ましくないような粉粒体を合成樹脂製や紙製などの袋
体に投入する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体を主として紙製の袋体（以下袋体
と略称する）へ連続的に自動投入する装置は既に幅広く
実用に供されている。例えば、図２、図３は典型的な袋
体への自動投入装置の説明図であって、図２は粉粒体を
袋体へ投入する前の段階を示し、図３は粉粒体を袋体へ
投入している状態を示すものである。架台（２９）に規
則正しく折畳まれた紙袋（２８）は、袋体吸着用昇降・
回転シリンダー（２３）の杆先端に付設する吸着パット
（２７）で１枚宛吸着・把持し、９０°転回して投入口
（３１）の真下に位置決めする。そして、前記したシリ
ンダー（２３）に対面する袋体吸着シリンダー（２４）
の杆先端に付設する吸着パット（２６）を延伸し、シリ
ンダー（２３）の杆先端の吸着パットが吸着した袋体の
壁面の反対側の壁面を吸着・把持し、該シリンダー（２
３）・（２４）の杆をそれぞれ後退せしめて紙袋（２
８）の袋入口を開口する。その時点で、投入口昇降シリ
ンダー（２５）が作動して該シリンダーの杆先端に横設
する投入口（３１）が下降して投入口（３１）先端が紙
袋の袋口に臨み、所定量の粉粒体が紙袋に投入される。
そして所定量の粉粒体が投入された紙袋は架台（３０）
上のコンベアで次の工程へ搬出されるものである。もち
ろん、これらの装置には計量精度の向上、吸着強度の確
保、袋体の転倒防止、粉粒体の袋体への均一な投入など
の点について種々の改善策や改良策が施されているが、
基本的には上記した以外の機能を有する装置は存在しな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術には 粉粒体の飛散防止 粉粒体の大気との接触防止
袋体内の空気の抜きなどの問題点が未解決のまま残って
いた。そこで、本発明は上記した問題点に鑑み、取り扱
う粉粒体をなるべく大気に晒さないように、また作業員
の皮膚に極力触れないように、作業現場に粉粒体が飛散
して環境を汚染しないように、また粉粒体を高精度に計
量できるように粉粒体を袋体に投入できる粉粒体の自動
投入装置をうることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような目
的を達成するために次のような粉粒体の自動投入装置を
提供するものである。すなわち、袋体に給気したり、袋
体から排気したりすることのできるダクトに粉粒体の投
入管を二重管構造に内装し、その粉粒体の投入管からの
袋体への粉粒体の投入時、ダクトにセットした袋体を開
口状態のまま外気から袋体内を遮断できる密封装置をダ
クトの袋口セット位置に設けたことを特徴とする粉粒体
の自動投入装置であり、その密封装置がフレキシブルダ
クトに接続した昇降自在な把持管の先端に付設した膨張
収縮可能な把持チューブで構成され、その膨張時、把持
管に支持された袋口を開口状態で密封できるようにする
と共に、収縮時、袋口を解放できるように構成されたも
のであり、かつ袋体が計量装置上に載置できるように構
成されたものである。

【０００５】

【作用】本発明に係わる粉粒体の自動投入装置は、二重
管構造の投入管の外管である把持チューブ先端に付設す
る把持チューブを膨張せしめてロードセル上に載置され
た袋体の袋口内壁を圧接して密閉状態に把持したうえで
投入管の内管から粉粒体を計量しながら投入するもので
あって、投入にあたり粉粒体の投入量に同調して袋体内
の空気を逐次排気していき、所定量投入後は袋体内の空
気を強制的に排気して袋体の袋口を密閉状態に閉止する
ものである。

【０００６】

【実施例】以下図面に示す実施例について説明する。本
発明は袋体に給気したり、袋体から排気したりすること
のできるダクトに粉粒体の投入管を二重管構造に内装
し、その粉粒体の投入管からの袋体への粉粒体の投入
時、ダクトにセットした袋体を開口状態のまま外気から
袋体内を遮断できる密封装置をダクトの袋口セット位置
に設けたことを特徴とするもので、その密封装置がフレ
キシブルダクトに接続した昇降自在な把持管の先端に付
設した膨張収縮可能な把持チューブで構成されたもので
ある。具体的にはロードセル上に載置した袋体の開口部
を把持具で吊り上げ、袋体の袋口に挿入した把持チュー
ブを膨張せしめて袋体の袋口内壁と密接状態にして把持
したうえ、粉粒体を投入し、その投入に当たっては袋体
内の空気を逐次排気してゆき、粉粒体を所定量投入した
後、袋体内の空気を強制的に排気して袋体の袋口を閉止
する粉粒体の自動投入装置を特徴とするものである。こ
れにより本発明では粉粒体を大気に晒さないようにする
ことができ、また、作業員の皮膚に粉粒体が極力触れな
いようにすることができる。又、作業現場で粉粒体が飛
散して環境を汚染しないようにすることができ、粉粒体
を高精度に計量できるように粉粒体を袋体に投入できる
ものである。図１は袋体の袋口が把持具と把持チューブ
で密閉状態に把持され、該袋口に挿入された投入管から
粉粒体が投入されている状態を示し、粉粒体の投入作業
が終了すると、袋体内の空気を強制的に排気して袋体の
袋口を閉止し、把持具による袋口の把持を解除して該袋
体は次の工程へ運ばれて、その袋口はシールされるもの
である。

【０００７】図において（１）は合成樹脂製、あるいは
紙製の袋体で、これらの袋体は通常段ボールなどに規則
正しく折り畳まれた状態で収納されているので、作業員
が該袋体を１枚宛取り出し把持板（２）の底部から垂設
する複数本の把持具（３）で袋体（１）の袋口先端を把
持する。把持具（３）は別に限定するものではなく、把
持力のあるクリップ状のもので差し支えない。上記の把
持板（２）は長方形状となし、その側端中央部は開口し
て二重管構造の外管である円筒状の把持管（４）が貫通
して固着している。該把持管（４）は耐食性に富んだ金
属、例えばステンレスなどで製作されており、その先端
の外周には円環状でゴムなどの弾性質の材料で製作され
たチューブ（５）が付設している。（９ｃ）は把持チュ
ーブ（５）と連通するフレキシブルチューブで、その後
端は圧気装置（１２）と接続している。把持管（４）の
後端は例えば繊維製のフレキシブルダクト（６）と、該
フレキシブルダクト（６）の後端はフランジを介して投
入管（７）とそれぞれ連結し、該投入管（７）の後端は
粉粒体の貯留タンクなどと連通している。（８）は例え
ば大・中・小の三つの弁体が内設している、既に公知の
カットゲートであって、該カットゲートは大・中・小の
弁をそれぞれ開・閉することにより粉粒体の投入量を調
節して投入時間の短縮と投入量の計量精度を高めるもの
である。（７ａ）は前記の投入管（７）とフランジを介
して連通して二重管構造の内管を構成する投入管で、該
投入管（７ａ）は前記したフレキシブルタクト（６）と
把持管（４）の内側に垂設している。

【０００８】（２２）は架台（２０）上に敷設された既
に公知のロードセルで、（１９）は該ロードセル（２
２）に載置された荷台、（１８）は該荷台（１９）の４
個所の隅部に立設する支柱、（１７）は４本の支柱の頂
部に敷設され、中央部が開孔した支持板である。（２
１）は荷台（１９）の上部に付設するコンベアで、粉粒
体が投入された袋体（１）を次の工程へ搬出するための
ものである。（１４）は前記支持板（１７）に垂設する
エアシリンダーで、該エアシリンダー（１４）のピスト
ン杆先端は上記した長方形状の把持板（２）の端部と連
結している。（１５）は把持管（４）を挟んで把持板
（２）に固設して垂設する円筒形状の複数基のガイド
で、前記支持板（１７）に立設する複数のガイド軸（１
６）がガイド（１５）にそれぞれ嵌合している。したが
ってエアシリンダー（１４）を作動すると、該シリンダ
ー杆先端は把持板（２）に固設しているので、該把持板
（２）はガイド軸（１６）に沿って昇降自在となし、把
持板（２）は二重管構造をなす投入管（７ａ）の外管で
ある把持管（４）と固設し、把持管（４）の後端はフレ
キシブルダクト（６）と連結しているので、把持管
（４）は把持板（２）と同調して自在に昇降するもので
ある。（１０）．（１１）は二重管構造をなす投入管
（７）の外管であるフレキシブルダクト（６）側壁とフ
レキシブルチューブ（９ａ）（９ｂ）を介して連通する
吸排気装置であり、（１３）は上記したエアシリンダー
（１４）とフレキシブルチューブ（９ｄ）を介して連通
する圧気装置である。

【０００９】本発明になる粉粒体の自動投入装置は以上
の構成になっているので、以下その動作について説明す
る。通常袋体（１）は折り畳まれて収納されているの
で、作業員が袋体（１）を１枚宛取り出し、その袋口を
複数の把持具（３）で把持する。その時、袋体（１）の
底部がコンベア（２１）と充分に接触するようにエアシ
リンダー（１４）を作動させて把持板（２）は下降して
いる。続いて圧気装置（１２）を作動してエアを供給す
ると、円環状の把持チューブ（５）は全円周上にわたっ
て膨張して袋体（１）の袋口の内壁を圧接し、該袋口は
満開状態となって密閉される。続いて吸排気装置（１
０）を作動してフレキシブルチューブ（９ａ）を経てエ
アを袋体（１）内に供給して該袋体（１）を膨らませた
後、カットゲート（８）を作動して、例えば大弁・中弁
・小弁の順に各弁体を順次開にして粉粒体を投入してい
く。そして粉粒体の投入に同調して袋体内の空気は吸排
気装置から排気される。袋体（１）が変形せずに粉粒体
が該袋体（１）内に均一に投入されるように、粉粒体の
投入量に応じてエアシリンダー（１４）を作動して把持
板（２）を間歇的に持ち上げていくのが好ましい。

【００１０】一方、袋体（１）が載置しているコンベア
（２１）は荷台（１９）を介してロードセル（２２）上
に配設され、該ロードセル（２２）は荷台（１９）、コ
ンベア（２１）、支柱（１８）、支持板（１７）、エア
シリンダー（１４）、把持板（２）、把持具（３）など
の重量が直接かかっている。そして投入管（７）給排気
装置（１０）・（１１）、圧気装置（１２）・（１３）
などはいずれもフレキシブルダクト（６）、フレキシブ
ルチューブ（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）（９ｄ）を介して
本体と接続・連結しているので、これらの重量は直接ロ
ードセル（２２）にかからない。したがって、袋体
（１）が空袋のときのロードセル（２２）の目盛りを起
点として、ロードセル（２２）が所定重量を指針したと
きにカットゲート（８）を全停にすることにより袋体
（１）には所定量の粉粒体が高精度に投入されるもので
ある。実際には、カットゲート（８）と投入管（７ａ）
先端との落差（Ｈ）を補正しなければならないので、粉
粒体の比重・密度、落差（Ｈ）、投入管（７ａ）の内径
などを考慮してカットゲート（８）の小弁を開にしたと
きの落差（Ｈ）内の落下中の量をあらかじめ計算してお
き、その計算結果を織り込んでカットゲート（８）とロ
ードセル（２２）とを連動してタイムラグを補正するこ
とにより粉粒体を高精度に計量することができる。

【００１１】袋体（１）内への粉粒体の投入が終了する
と、吸排気装置（１１）を作動して袋体（１）内のエア
を強制的に排気する。その結果、袋体内のエアは抜かれ
て袋体内を浮遊する粉粒体は吸い取られ、また把持チュ
ーブ（５）が圧接している袋体（１）の袋口の側壁より
下位の側壁部が収縮し、互いにくっついて袋体（１）は
シールされた状態となる。吸排気装置で排気されたエア
は系外に導かれて処理される。次に圧気装置（１２）を
作動して把持チューブ（５）内のエアを排出して該チュ
ーブを収縮せしめ、次にエアシリンダー（１４）を作動
して把持板（２）を若干下降させてから把持具（３）と
袋体（１）の袋口との把持を解除する。そしてコンベア
（２１）を作動して袋体（１）はその袋口を密閉するた
めに次の工程へ搬出されていく。その結果、袋体内には
エアは全然入らないし、また次工程で袋体の袋口のシー
ル作業が容易におこなうことができるものである。

【００１２】本実施例では粉粒体の投入量をロードセル
で計量しているが、ロードセルを敷設せずに投入管に流
量計を付設して計量しても構わない。また、把持板
（２）底部に垂設した把持具（３）は移動可能であり、
把持チューブ（５）は所定径まで膨張可能なので、袋体
のサイズが変更しても袋体（１）の袋口の把持・シール
については充分に対応することができる。本実施例では
袋体（１）の密閉作業を次の工程で行っているが、シー
ラなどを取り付ければ粉粒体の投入終了直後にシールす
ることができる。吸排気装置・圧気装置・カットゲート
・エアシリンダー・ロードセルなどはＣＰＵとそれぞれ
接続し、制御されているので生産性の向上に寄与し、そ
のうえ粉粒体は飛散しないので作業環境は大いに改善さ
れるものである。好ましい実施態様は膨張収縮可能な把
持チューブを有する把持管を給排気可能なフレキシブル
ダクトに接続すると共に、該把持管を袋体の袋口を把持
する把持具と共に把持板に固定し、更に該把持板は昇降
自在であり、前記把持具及び把持チューブで把持された
袋体は計量装置付荷台上に搭載可能とした粉粒体の自動
投入装置で、粉粒体の投入量に応じて昇降装置で把持板
を間歇的に持ち上げて行くことができるので、粉粒体を
均一に袋体に投入できるという目的を達成できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明になる粉粒体の自動投入装置は、
ダクトの袋口セット位置にある密封装置で、袋体内を外
気と遮断して粉粒体の飛散を防止できるので、大気に接
したり、作業員の皮膚などに触れたら好ましくないよう
な粉粒体を自動的に計量しながら袋体に投入することが
できるものであり、完全自動化で粉粒体の投入速度を上
げることを目的とするよりは、むしろ粉粒体を安全に、
そして確実に袋体に投入しかつ該粉粒体を極力大気に晒
さないように、また作業員の皮膚などに触れないように
粉粒体を投入するのが目的の装置であって、本装置の出
現で、生産性は著しく向上し、また従来、とかく労働環
境上問題があった粉粒体の投入作業が改善されて労働衛
生上好ましい作業環境を実現することができるので、業
界に及ぼす効果は著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を示す説明図

【図２】従来装置の粉粒体を袋体へ投入する前の説明図

【図３】従来装置の粉粒体を袋体へ投入する状態を示す
説明図

【符号の説明】

１ 袋体 ２ 把持板 ３ 把持具 ４ 把持管 ５ 把持チューブ ６ フレキシブルダクト ７ 投入管 ８ カットゲート 9a フレキシブルチューブ 9b フレキシブルチューブ 9c フレキシブルチューブ 9d フレキシブルチューブ 10 吸排気装置 11 吸排気装置 12 圧気装置 13 圧気装置 14 エアシリンダー 15 ガイド 16 ガイド軸 17 支持板 18 支柱 19 荷台 20 架台 21 コンベア 22 ロードセル 23 紙袋吸着昇降回転シリンダー 24 紙袋吸着シリンダー 25 投入口昇降シリンダー 26 吸着パット 27 吸着パット 28 紙袋 29 架台 30 架台 31 投入口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 袋体に給気したり、袋体から排気したり
   することのできるダクトに粉粒体の投入管を二重管構造
   に内装し、その粉粒体の投入管からの袋体への粉粒体の
   投入時、ダクトにセットした袋体を開口状態のまま外気
   から袋内を遮断できる密封装置をダクトの袋口セット位
   置に設けたことを特徴とする粉粒体の自動投入装置。
2. 【請求項２】 密封装置がフレキシブルダクトに接続し
   た昇降自在な把持管の先端に付設した膨張収縮可能な把
   持チューブで構成され、その膨張時、把持管に支持され
   た袋口を開口状態で密封できるようにすると共に、収縮
   時、袋口を解放できるように構成された請求項１記載の
   粉粒体の自動投入装置。
3. 【請求項３】 袋体が計量装置上に載置できるように構
   成された請求項１又は２の何れかに記載された粉粒体の
   自動投入装置。