JPH10185091A - 液化ガス自動充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液化ガスを充填するガスボンベのガス充填口
と、ガス充填機のガス充填ノズルの向きを位置合わせす
ると共に、該ガス充填ノズルをガス充填口に自動的に挿
入できる液化ガス自動充填装置を提供する。 【解決手段】 ガスボンベのガス充填口の向きを検出
し、該検出信号により該ガスボンベを回動し、該ガス充
填口の向きを前記ガス充填機のガス充填ノズルのある側
で、該ガス充填ノズルの向きを中心として左方向に若干
ずれた位置と右方向に若干ずれた位置とが形成する角度
α内に仮位置決めするガス充填口位置決め手段を備えた
ボンベ搬入ラインと、前記ガス充填ノズルの向きを前記
ガス充填口位置決め機で位置決めしたガスボンベのガス
充填口の向きに合わせるためにガス充填ノズルを回動さ
せるノズル位置決め手段を備えたガス充填ラインを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス自動充填
装置に係り、より詳細には、液化ガスを充填するガスボ
ンベのガス充填口と、ガス充填機のガス充填ノズルの向
きを位置合わせすると共に、該ガス充填ノズルをガス充
填口に自動的に挿入できる液化ガス自動充填装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液化ガス自動充填装置としては、
種々のものが提案されている。この充填装置において
は、液化ガスを充填するガスボンベのガス充填口と、ガ
ス充填機のガス充填ノズルの向きを位置合わせすること
が最も重要である。従来の充填装置におけるガス充填口
と、ガス充填機におけるガス充填ノズルの位置合わせ
は、次の２種類の形態に分類することができる。 ガス充填機のガス充填ノズルの向きを規定して、該
ガス充填ノズルの軸線上にガスボンベのガス充填口の軸
線が位置するように、該ガスボンベを回動させる形態
（特開平６−２０１０９５号公報、同７−９１５９８号
公報等参照）。 ガスボンベのガス充填口の位置を検出して、該ガス
充填口の軸線上にガス充填機のガス充填ノズルの軸線が
位置するように、該ガス充填機を回動させる形態（特開
平３−１８６６９８号、同７−１９０２９８号公報等参
照）。

【０００３】すなわち、これらの従来の液化ガス自動充
填装置は、ガスボンベの液化ガス充填・排出バルブの形
状を、カメラで撮像し、この撮像データを画像処理し
て、ガス充填口の向きを検出したり、あるいは光センサ
ー、検知ピンその他各種センサーを用いてガス充填口の
向きを検出した後、ガスボンベあるいはガス充填機のガ
ス充填ノズル部を所定角度だけ回動して、ガス充填機の
ガス充填ノズルの軸線と、ガスボンベのガス充填口の軸
線を一致させると共に、該ガス充填ノズルをガス充填口
に挿入し、所定量、液化ガスを充填するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した液化
ガス自動充填装置の場合、いずれもガス充填機のガス充
填ノズル部とガスボンベのいずれか一方の位置（向き）
を規定しておき、この向きに他方を合致させる形態から
なるので、次のような課題がある。すなわち、 そのガス充填口の向きによっては、ガスボンベある
いはガス充填機のガス充填ノズル部を、３６０°近く回
動させる必要があり、その作業効率が悪い。 ガスボンベのガス充填口の向きを搬入ラインで位置
決めした場合、ガス充填ラインのガス充填機のガス充填
ノズルを挿入するまでの過程で、何らかの原因によって
位置ずれを生じることがあり、その調整が難しい。 等の課題がある。

【０００５】本発明は、以上のような課題に対処して創
作したものであって、その目的とする処は、液化ガスを
充填するガスボンベのガス充填口と、ガス充填機のガス
充填ノズルの向きを位置合わせすると共に、該ガス充填
ノズルをガス充填口に自動的に挿入できる液化ガス自動
充填装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記課題を解決
するための手段としての本発明の請求項１の液化ガス自
動充填装置は、ボンベ高さ方向上端にバルブハンドルを
有し、該バルブハンドルの下部で該ボンベ高さ方向軸線
と直交する方向にガス充填口を有する液化ガス充填・排
出バルブを備えたガスボンベに液化ガス充填機を用い、
該液化ガス充填機のガス充填ノズルから液化ガスを自動
充填するガス充填ラインと、該ガス充填ラインに該ガス
ボンベを搬入するボンベ搬入ライン、および該ガス充填
ラインで液化ガスを充填したガスボンベを搬出するボン
ベ搬出ラインを有する液化ガス自動充填装置において、
該ボンベ搬入ラインは、ボンベ搬入コンベアと、該ガス
ボンベのガス充填口の向きを検出し、該検出信号により
該ガスボンベを回動し、該ガス充填口の向きを前記ガス
充填機のガス充填ノズルのある側で、該ガス充填ノズル
の向きを中心として左方向に若干ずれた位置と右方向に
若干ずれた位置とが形成する角度α内に仮位置決めする
ガス充填口位置決め手段、および前記ガス充填ラインへ
のボンベ搬入機を有し、前記ガス充填ラインは、液化ガ
ス充填機と、前記ボンベ搬出ラインに排出するボンベ搬
出機を有し、該液化ガス充填機は、ガス充填ノズル部
と、前記バルブハンドルを開閉するハンドル開閉部、お
よび該ガス充填ノズル部の充填ノズルの向きを前記ガス
充填口位置決め機で位置決めしたガスボンベのガス充填
口の向きに合わせるためにガス充填ノズルを回動させる
ノズル位置決め手段を有することを特徴とする。

【０００７】請求項２の液化ガス自動充填装置は、前記
請求項１の発明において、前記ガス充填口位置決め手段
におけるガスボンベのガス充填口の仮位置決め角度α
が、９０°未満の角度であることを特徴とする。また、
請求項３の液化ガス自動充填装置は、前記請求項１また
は２の発明において、前記ガスボンベが、前記ガス充填
口の反対側にガス安全弁を有し、かつ該ガス安全弁とガ
ス充填口との間には、安全弁上端が充填口上端より下方
に位置する段差を有し、前記ガス充填口位置決め機は、
前記ガス充填口の仮位置決め角度αを外れた近傍部分を
通過する光路Ｌ₁を有する第１センサーと、該ガス充填
口とガス安全弁との段差部分を通過する光路Ｌ₂ を有す
る第２センサー、および前記ガスボンベを載置して回動
させるガスボンベ回動台を有し、第１センサーと第２セ
ンサーは、その光路Ｌ₁ と光路Ｌ₂が交差する位置関係
に設けてあり、前記ガスボンベ回動台を回動させた際、
第１センサーの光路Ｌ₁ と第２センサーの光路Ｌ₂ が開
放状態のとき、該ガスボンベ回動台を停止して位置決め
する手段を有することを特徴とする。

【０００８】請求項４の液化ガス自動充填装置は、前記
請求項１〜３の発明において、前記ノズル位置決め部
は、前記ガスボンベの液化ガス充填・排出バルブをクラ
ンプ材によりクランプしながらガス充填ノズルを強制的
に回動させ、該クランプを完了した際、前記ガスボンベ
のガス充填口と該ガス充填ノズルの軸線が共通垂直面内
に位置する手段を有することを特徴とする。請求項５の
液化ガス自動充填装置は、前記請求項１〜４の発明にお
いて、前記クランプ材と、前記ガス充填機のガス充填ノ
ズルが、直交する向きに設けてあることを特徴とする。
請求項６の液化ガス自動充填装置は、前記請求項１〜５
の発明において、前記ガス充填機は、前記ガス充填ノズ
ル部とノズル位置決め部を、保持部材を介して昇降およ
び回動自在に保持する支柱部を有することを特徴とす
る。

【０００９】ここで、液化ガスとは、ＬＰＧその他のガ
スをいう。前記ボンベ搬入ライン、ボンベ搬出ライン
は、通常、ローラーコンベア等の搬送装置で構成されて
いて、ボンベ搬入ラインは、キャップ取り外し部、不良
ボンベ検出部、重量計量部、不良ボンベ排出部、ボンベ
のガス充填口位置決め部、およびボンベのガス充填ライ
ン搬入部を有し、またボンベ搬出ラインは、ガス充填ラ
インからのボンベ搬出部、不良ボンベ検出部、重量計量
部、不良ボンベ排出部、キャップ装着部、キャップシー
ル装着部を有している。また、ガス充填ラインは、ター
ンテーブルと、このターンテーブルに載せられた複数個
のガス充填機を有している。しかし、これらは、一般的
なガス自動充填装置のシステム構成であるが、前記キャ
ップ装着脱、キャップシール等の各部については、省略
したシステム構成のものもある。該ガス充填機がターン
テーブルに載せられていない形態のものもある。

【００１０】そして、本発明の液化ガス自動充填装置
は、ガス充填を行うガスボンベを順次連続してボンベ搬
入ラインに供給すると、該ボンベ搬入ラインのガス充填
口位置決め機で、該ガスボンベのガス充填口の向き、お
よびガスボンベの高さを検出し、該検出信号により該ガ
スボンベを回動させて、該ガス充填口の向きを、前記ガ
ス充填機のガス充填ノズルのある側で、該ガス充填ノズ
ルの向きを中心として左方向に若干ずれた位置と右方向
に若干ずれた位置とが形成する角度α内に仮位置決めし
た後、ボンベ搬入機によりガス充填ラインに搬入し、ガ
ス充填機のガス充填箇所に載せる。そして、該ガス充填
機のノズル位置決め部により、該ガスボンベのガス充填
口の向きを検出し、該ガス充填口の向きにガス充填ノズ
ルを回動させて、そのガス充填ノズルの軸線を、ガス充
填機のガス充填口の軸線に一致させて、該ガス充填機の
ガス充填ノズルをガスボンベのガス充填口に挿入する。
ガス充填ラインで、ガスボンベにガス充填機により所定
量のガスの充填を終えると、該ガスボンベは、ボンベ搬
出ラインにボンベ搬出機により搬出される。これによ
り、所定量のガスが自動的に充填することができる。

【００１１】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の請求項１の液化ガス自動充填装置によれば、ガスボン
ベのガス充填口の向きと、ガス充填機のガス充填ノズル
の向きの位置決めを、ボンベ搬入ラインでガスボンベを
回動させて、ガス充填口の向きを所定の範囲内に仮位置
決めする仮位置決め手段と、該仮位置決めしたガス充填
口にガス充填機のガス充填ノズルの向きを合わせるため
に、該ガス充填機のガス充填ノズルを回動させて位置決
めするノズル位置決め手段の、２つの位置決め手段でも
って、両者の位置決めを行うため、その位置ずれの発生
を少なくできるという効果を有する。

【００１２】請求項２の液化ガス自動充填装置によれ
ば、前記ガス充填口位置決め手段におけるガスボンベの
ガス充填口の仮位置決め角度αが、９０°未満の角度と
しているので、前記効果に加えて、ガスボンベ、ガス充
填ノズルの回動角度を小さくすることができ、その回動
機構を簡略化することができるという効果を有する。

【００１３】請求項３の液化ガス自動充填装置によれ
ば、前記ガス充填口の仮位置決め角度αを外れた近傍部
分を通過する光路Ｌ₁ を有する第１センサーと、該ガス
充填口とガス安全弁との段差部分を通過する光路Ｌ₂ を
有する第２センサーでもって、ガス充填口の向きを検出
するので、前記各効果に加えて、ガスボンベのガス充填
口の向きを正確に検出できると共に、最適の回動範囲内
で、該ガスボンベを回動させてスムーズな位置決めを行
うことができるという効果を有する。

【００１４】請求項４の液化ガス自動充填装置によれ
ば、前記液化ガス充填機の支柱部に、前記ガス充填ノズ
ル部とノズル位置決め部が、保持部材を介して昇降およ
び回動自在に保持されているので、前記効果に加えて、
液化ガス充填・排出バルブのクランプとノズル位置決め
が同時に行え、その操作性が向上するという効果を有す
る。請求項５の液化ガス自動充填装置によれば、液化ガ
ス充填・排出バルブをクランプ材によりクランプしなが
らガス充填ノズルを強制的に回動させ、該クランプを完
了した際、前記ガスボンベのガス充填口と該ガス充填ノ
ズルの軸線が共通垂直面内に位置する手段を有するの
で、前記各効果に加えて、ガス充填ノズルを正確にガス
ボンベのガス充填口の向きに一致させることができると
いう効果を有する。また請求項６の液化ガス自動充填装
置によれば、前記クランプ材と、前記ガス充填機のガス
充填ノズルが、直交する向きに設けてあるので、前記各
効果に加えて、ガス充填機の形態をコンパクト化するこ
とができ、その回動をスムーズに行わせることができ、
かつガスボンベの液化ガス充填・排出バルブを的確に保
持できるという効果を有する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を具体化した好ましい実施形態について説明する。こ
こに、図１〜図７は、本発明の一実施形態を示し、図１
はガス自動充填装置のシステム構成を示す概略平面図、
図２はガスボンベのガス充填口位置決め装置の説明図、
図３はガス充填ラインにおけるガス充填機の側面図、図
４はノズル位置決め部の正面図、図５は図４の側面図、
図６は図４の平面図、図７はガスボンベの正面図であ
る。

【００１６】本実施形態の液化ガス自動充填装置は、図
１に示すように、概略すると、ボンベ搬入ライン１と、
ガス充填ライン２と、ボンベ搬出ライン３、およびキャ
ップ移送ライン４の４つのラインからなる。ボンベ搬入
ライン１は、ＬＰＧ等の液化ガスをガスボンベａにガス
充填機５で所定量充填するための前段階操作を行うため
のライン、ガス充填ライン２は、ガスボンベａにガスを
充填するためのライン、ボンベ搬出ライン３は、ガス充
填ライン２で充填したガスボンベａを搬出するためのラ
インで、本実施形態の装置は、これらの操作を自動的に
行うためのシステムからなる。また、キャップ移送ライ
ン４は、ボンベ搬入ライン１で取り外したキャップｂを
ボンベ搬出ライン３で再び装着するために移送させるた
めのラインである。ここで、ガスボンベａは、図７に示
すように、ボンベ高さ方向上端にバルブハンドルｂを有
し、バルブハンドルｂの下部でボンベ高さ方向軸線と直
交する方向にガス充填口ｃを有し、またガス充填口ｃの
反対側に安全弁ｄを有する液化ガス充填・排出バルブｅ
を備えている。ここで、液化ガス充填・排出バルブｅの
縦方向軸線ｏから液化ガス充填・排出バルブｅの短幅方
向端部ｐまでの距離をｔ₁ とし、縦方向軸線ｏからガス
充填口先端部ｑまでの距離をｔ₂ とし、縦方向軸線ｏか
らガス安全弁先端部ｒまでの距離をｔ₃ とし、またバル
ブハンドルｂのハンドル上端部ｓとガス充填口下端部ｍ
までの距離をｔ₄ とし、ハンドル上端部ｓとガス安全弁
下端部ｎまでの距離をｔ₅ とする。

【００１７】ボンベ搬入ライン１は、ボンベ搬入コンベ
ア１１と、キャップ取り外し部１２、不良ボンベ検出部
１３、ガスボンベ重量計量部１４、不良ボンベ排出部１
４ａ、ボンベ位置決め部１５、およびガス充填ライン搬
入部１６を備えている。ボンベ搬入コンベア１１は、ロ
ーラーコンベア、その他の搬送手段を用いている。キャ
ップ取り外し部１２は、ガスボンベａの到達を検出する
センサーと、ガスボンベａの高さを検出するセンサー
と、この両センサーによる検出信号で、昇降すると共
に、ガスボンベａの外方からガスボンベａの周囲を挟持
するボンベ保持部材と、該ボンベ保持部材によりガスボ
ンベａを保持した状態で、昇降してキャップを掴むキャ
ップ保持手段、および該キャップｆとガスボンベａを相
対的に回動させてキャップを開けるキャップ開封・取り
出し手段からなる。不良ボンベ検出部１３は、前記高さ
検出用センサーで検出した検出信号によりガスボンベａ
に貼着等してあるボンベの製造年月日、ボンベ種類等の
履歴が表示してあるバーコード等の履歴表示を検出する
履歴検出用センサーを備えている。ガスボンベ重量計量
部１４は、ロードセルで構成されている。また不良ボン
ベ排出部１４ａは、不良ボンベ検出部１３における履歴
検出用センサーによる不良ボンベの検出信号で不良ボン
ベとされたガスボンベを分別排出する手段を備えてい
る。

【００１８】ボンベ位置決め部１５は、不良ボンベ検出
・排出部１４で良品として検出されたガスボンベａのガ
ス充填口ｃの向きをガス充填機５のガス充填ノズル３９
のある側で、ガス充填ノズル３９の向きを中心として左
方向に若干ずれた位置と右方向に若干ずれた位置とが形
成する角度α内に仮位置決めするための部分で、ガスボ
ンベ回転台１７と、３つの第１〜第３センサー１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ、および回転台駆動制御部１９を有す
る。ガスボンベ回転台１７は、ガスボンベａを載せて所
定角度回動させるための回転台であって、第１，第２セ
ンサー１８ａ，１８ｂの検出信号により回転台駆動制御
部１９を介して回動する。第１センサー１８ａは、ガス
ボンベａのガス充填口ｃの仮位置決め角度αを外れた近
傍部分を通過する光路Ｌ₁ を有するセンサーである。第
２センサー１８ｂは、ガス充填口ｃとガス安全弁ｄとの
段差空間ｇを通過する光路Ｌ₂ を有するセンサーであ
る。両センサー１８ａ，１８ｂは、その光路Ｌ₁ と光路
Ｌ₂ とが交差、好ましくは直交するように取りつけてあ
る。第１センサー１８ａは、ガス充填口ｃの外側端ｃ′
の延長軸線ｘが予め設定している仮位置決め角度α内に
位置するか否を検出する。ガスボンベａは、そのガス充
填・排出バルブｅの縦方向軸線ｏから液化ガス充填・排
出バルブｅの短幅方向端部ｐまでの距離ｔ₁ が、縦方向
軸線ｏからガス充填口先端部ｑまでの距離ｔ₂ または縦
方向軸線ｏからガス安全弁先端部ｒまでの距離ｔ₃ より
短いため、第１センサー１８ａの光路Ｌ₁ の開放、遮断
によってガス充填口ｃの外側端ｃ′の延長軸線ｘが仮位
置決め角度α内に位置するか否を検出することができ
る。また第２センサー１８ｂは、液化ガス充填・排出ノ
ズルｅのガス充填口ｃとガス安全弁ｄが、裏表位置にあ
り、かつその下端間に段差空間ｇが形成されていること
から、光路Ｌ₂ が、この段差空間ｇを通過するときは、
少なくともガス充填口ｃ側が、予め設定しているガス充
填ノズル３９側に位置し、反対に光路Ｌ₂ が遮断される
ときは、光路Ｌ₂ 側にガス充填口ｃがガス充填ノズル３
９側に背を向けた状態（換言すれば、ガス安全弁ｄがガ
ス充填ノズル３９側に位置する状態）であることを検出
することができる。これにより、ガス充填口ｃの向きを
検出でき、該検出信号でもって、ガスボンベａを回動さ
せることで、予め設定した範囲内に位置決めができる。
そして、ボンベ位置決め部１５は、第１センサーの光路
Ｌ₁ が開放され、かつ第２センサー１８ｂの光路Ｌ₂ が
開放状態のとき、回転台駆動制御部１９により、ガスボ
ンベ回動台１７を停止することができる構成からなる。

【００１９】ここで、前記ガス充填口ｃの仮位置決め角
度αは、後述するガス充填ノズル３９による本位置決め
でのガス充填ノズル３９の回動範囲を狭めるためには、
この仮位置決め角度αは、小さい角度に設定することが
好ましく、９０°未満の角度、好ましくは、４５°未満
の角度、より好ましくは５°未満の角度がよい。また前
記第１センサー１８ａの光路Ｌ₁ は、設定したガス充填
口ｃの仮位置決め角度αの端から、例えば、１〜５ｃｍ
程度の近傍位置を通過するように設定することが好まし
い。これによりガス充填口ｃが仮位置決め角度α内にあ
ることを容易に検出できる。また、第３センサー１８ｃ
は、液化ガス充填・排出バルブｅの中心を通る光路Ｌ₃
を備え、ガスボンベａの高さを検出するセンサーであ
る。なお、このセンサーは、キャップ取り外し部１２に
おけるボンベ高さ検出用センサーで兼用してもよい。

【００２０】ガス充填ライン搬入部１６は、ボンベ位置
決め部１５でガス充填口ｃの向きが仮位置決めされたガ
スボンベａをガス充填ライン２に載り移らせる部分で、
ガスボンベａの外周を保持した状態で、ガス充填ライン
２のターンテーブル２１に設置されているガス充填機５
が所定位置に到達した際、搬入する構成からなる。これ
により、ガスボンベａのガス充填口ｃの向きが仮位置決
めされた状態で、ガス充填機５のガス充填個所に移載で
きる。

【００２１】ガス充填ライン２は、ターンテーブル２１
と、電源供給・信号伝達部２２、および複数個のガス充
填機５の、３つの部分からなる。ターンテーブル２１
は、ボンベ搬入ライン１の後端に接続されていて、その
中央部２１ａに電源供給・信号伝達部２２が設けられ、
周囲に所定間隔でガス充填機５が設置してある。電源供
給・信号伝達部２２は、ガス充填機５を作動させるため
に電源供給し、また信号伝達するための制御部分であ
る。ここで、２３はターンテーブル回転駆動部で、ター
ンテーブル２１を間欠駆動、あるいは低速回転駆動す
る。

【００２２】ガス充填機５は、それぞれ台秤部２４と、
ガスボンベ保持部２５と、ガス充填部２６と、バルブ開
閉ヘッド部２７、およびノズル位置決め部２８を有して
いる。台秤部２４は、ガスボンベａの重量を計量するた
めの計量秤で、その表面には、ボンベ搬入ライン１の後
端部からガスボンベａを台秤部２４に移載するための複
数個のローラー２４ａが設けてある。該計量秤は、ロー
ドセルを用いている。なお、台秤部２４を設けることな
く、単に、ローラー２４ａからなるガスボンベ設置台の
みを配置した構成とすることもある。この場合は、ガス
充填部２６でボンベ搬入ライン１でのガスボンベ重量計
量部１４で計量した値に見合うガス量を充填する構成と
なる。ガスボンベ保持部２５は、台秤部２４の後端部に
立設されている支柱２９にクランプガイド軸２９ａを介
して昇降自在に保持されているガスボンベ保持用クラン
プ３０を有している。ガスボンベ保持用クランプ３０
は、ガスボンベａの外周を挟んで保持する左右一対のク
ランプ３１，３１からなる。本実施形態では、ガスボン
ベａの上下位置を把持するために、上下方向に２個のク
ランプが設けてあり、ガスボンベａと接触する部位にロ
ーラー３２が設けてある。そして、クランプ３１，３１
は、支柱２９側を支軸にして、ガスボンベａにおける軸
線ｘ方向に水平移動自在で、該水平移動した際、ガスボ
ンベａを左右方向から挟持する構成としている。また、
支柱２９にはガス充填部２６とバルブ開閉ヘッド部２７
およびノズル位置決め部２８を保持部材３３を介して昇
降自在にガイドするガイド軸２９ｂが設けてある。

【００２３】ガス充填機５のガス充填部２６と、バルブ
開閉ヘッド部２７、およびノズル位置決め部２８は、ベ
アリング３３ａを介して水平回動（揺動）自在にガス充
填機保持枠３５に取り付けられ、また、ガス充填機保持
枠３５は保持部材３３の上方に保持され、かつスプリン
グ３３ｂにより引っ張られ、両者間の位置の平衡が保持
されている。すなわち、ガス充填部２６とバルブ開閉ヘ
ッド部２７およびノズル位置決め部２８は、垂直枠体３
５ａで一体的に配置され、垂直枠体３５ａはベアリング
３３ａを介してガス充填機保持枠３５に接続され、ガス
充填機保持枠３５に対して水平回動（揺動）自在の構成
とされている。ガス充填部２６は、ガス充填ノズル３９
と、このガス充填ノズル３９を垂直枠体３５ａに保持さ
せるための枠材２６ａ、およびガス充填ノズル３９をガ
スボンベａのガス充填口ｃに挿入するために枠材２６ａ
を介して前後動させるためのエアシリンダ３６を有して
いる。また、枠体２６ａには、ガス充填ノズル３９とガ
スボンベａのガス充填口ｃを共通平面上に位置させるた
めに、ガスボンベａのバルブハンドルｂの上端ｓを検出
するための第４センサー２０を設けている。この第４セ
ンサー２０の受光部はガス充填機保持枠３５に取りつけ
てある。またバルブ開閉ヘッド部２７は、ヘッド３７
と、ヘッド回転用エアモータ等からなるヘッド回転駆動
部３８、およびヘッド昇降用エアシリンダ５９を有し、
ヘッド３７は、ガス充填機保持枠３５に対して昇降、回
転自在の構成とされている。

【００２４】ノズル位置決め部２８は、前後２つのクラ
ンプ４３と、クランプ作動用エアシリンダ４４からな
り、このクランプ４３は、上アーム４３ａ、下アーム４
３ｂ、およびクランプ片４３ｃで形成されている。上ア
ーム４３ａの上端は、垂直枠体３５ａに、ガス充填機保
持枠３５に対して揺動自在に取りつけられ、その下端が
下アーム４３ｂの上端と軸支され、また下アーム４３ｂ
の下端が垂直枠体３５ａに軸支されたリンク機構で構成
されている。また、この下アーム４３ｂの下端には、ク
ランプ片４３ｃが設けられている。クランプ片４３ｃ
は、その下部がガスボンベａの液化ガス充填・排出バル
ブｅの短幅方向を左右方向からクランプできる形態から
なる。上アーム４３ａはクランプ作動用エアシリンダ４
４で形成され、一端が垂直枠体３５ａに上下方向に揺動
自在に取りつけられ、そのロッドの伸縮により、クラン
プ片４３ｃを開閉させることができる。

【００２５】このノズル位置決め部２８のクランプ４３
は、ガス充填部２６のガス充填ノズル３９の軸線３９ａ
と、水平方向に９０°の角度で、保持部材３３に直接ま
たは間接的に取りつけられている。これにより、クラン
プ４３のクランプ片４３ｃが、スイングして液化ガス充
填・排出バルブｅの短幅方向をクランプすると共に、ガ
ス充填部２６も同時に回動（揺動）して、ガス充填部２
６のガス充填ノズル３９の軸線３９ａがガスボンベａの
ガス充填口ｃの軸線と一致することになる。

【００２６】ボンベ搬出ライン３は、ガス充填ライン２
でガスを充填したガスボンベａを搬出するためのライン
で、ボンベ搬出部５０と、ガスボンベ計量部５１、およ
びキャップ装着部５２からなる。ボンベ搬出部５０は、
ガスを充填したガスボンベａをターンテーブル２１から
ボンベ搬出ライン３の搬出コンベア５３に移送するため
の部分であって、ターンテーブル２１上のガスボンベａ
を払い出す払い出しバー５０ａと、矢印方向に移動させ
る駆動部５０ｂを備えている。ガスボンベ計量部５１
は、ボンベ搬入ライン１におけるガスボンベ重量計量部
１４と同じ構造からなる。そして、重量不足の場合は、
不良ボンベとして搬出する不良ボンベ搬出部５６を備え
ている。キャップ装着部５２は、ボンベ搬入ライン１の
キャップ取り外し部１２で外したキャップｆをガスボン
ベａに装着するための部位である。そして、このキャッ
プｆが装着されたガスボンベａは、ガス搬出ライン３か
ら搬出されることになる。

【００２７】キャップ移送ライン４は、ボンベ搬入ライ
ン１のキャップ取り外し部１２で外したキャップｆをボ
ンベ搬出ライン３のキャップ装着部５２に搬送するため
の部位でエンドレスコンベア５７によって構成されてい
る。キャップ取り外し部１２で取り外されたキャップｆ
は、エンドレスコンベア５７でキャップ装着部５２に搬
送され、ガスの充填されたガスボンベａに再装着され
る。

【００２８】このような構成からなる本実施形態の液化
ガス自動充填装置は、まず、空のガスボンベａをボンベ
搬入ライン１に搬入する。ボンベ搬入ライン１では、ガ
スボンベａがボンベ搬入コンベア１１でキャップ取り外
し部１２に搬送されて、液化ガス充填・排出バルブｅの
カバーであるキャップｆが取り外される。この取り外さ
れたキャップｆはキャップ移送ライン４によりボンベ搬
出ライン３のキャップ装着部５２に搬送される。続い
て、キャップｆが取り外されたガスボンベａは、ガスボ
ンベ重量計量部１４で計量され、また不良ボンベ検出部
１３で耐用年数経過等の不良ボンベ検出がされ、該不良
ボンベが取り除かれ、またボンベ位置決め部１５のガス
ボンベ回転台１７上に移送される。

【００２９】このボンベ位置決め部１５では、ガスボン
ベ回転台１７が回転台駆動制御部１９によって回動し、
また第１〜第３センサー１８ａ，１８ｂ，１８ｃが作動
し、第１センサー１８ａによって、液化ガス充填・排出
バルブｅのガス充填口ｃのガス充填口ｃの外縁端ｃ′ま
たはガス安全弁ｄの外縁端ｄ′が、予め設定している仮
位置決め角度α内に位置するか否が検出され、また第２
センサー１８ｂによって、ガス充填口ｃあるいはガス安
全弁ｄが、予め設定してあるガス充填ノズル３９の向き
に対面する側に位置するか否が検出される。そして、第
１センサーの光路Ｌ₁ が開放で、かつ第２センサーの光
路Ｌ₂ が開放状態を検出した時、回転台駆動制御部１９
により、ガスボンベ回動台１７が停止する。これによっ
て、ガスボンベａの仮位置決めが完了する。ここで、同
時に第３センサー１８ｃによって、ガスボンベａの高さ
検出も行う。これによって、ガスボンベａのガス充填口
ｃの向き、およびガスボンベａの高さを検出し、検出信
号によりガスボンベａを回動させて、ガス充填口ｃの向
きをガス充填ライン２における液化ガス充填機５のガス
充填ノズル部３９の充填ノズル３９ａの向きを中心にし
て左右方向にそれぞれ９０°未満の角度の範囲内に仮位
置決めする。そして、ボンベ搬入機１６によりガス充填
ライン２に搬入し、ガス充填機５のガス充填箇所に載せ
る。

【００３０】次に、ガスボンベａがガス充填ライン２の
ターンテーブル２１の所定位置に設置されているガス充
填機５の台秤部２４に載せられると、第４センサー２０
のボンベ検出（通常、ボンベ高さ検出）信号で、ガスボ
ンベａを検出した後、左右一対のクランプ３１，３１が
ガスボンベａの左右方向からクランプする。その後、ガ
イド軸２９ｂに沿い、保持部材３３、ガス充填機保持枠
３５を介して、ガス充填機５のガス充填部２６とバルブ
開閉ヘッド部２７およびノズル位置決め部２８が所定位
置に昇降する。そして、ノズル位置決め部２８の前後２
つのクランプ４３のクランプ片４３ｃがガスボンベａの
ガス充填・排出部ｅを掴む。ここで、クランプ４３は、
上アーム４３ａを形成するエアシリンダで軽く付勢され
ているが、フリーの状態とされているので、このクラン
プ片４３ｃがガス充填・排出部ｅを掴む方向にスイング
し、その下端がガス充填・排出部ｅに接すると、ガス充
填機５のガス充填部２６とバルブ開閉ヘッド部２７およ
びノズル位置決め部２８が、一体として、クランプ片４
３ｃの下動力によって、ガス充填機保持枠３５に対し、
ベアリング３３ａを介して水平方向に揺動（スリップ）
して、ガス充填・排出部ｅの短幅方向に位置した処で、
該揺動が停止した際、クランプが完了する。ここで、こ
のクランプ片４３ｃとガス充填部２６のガス充填ノズル
３９は、直交する向きに固定されているため、クランプ
片４３ｃのクランプと同時に、その軸線３９ａがガスボ
ンベａのガス充填口ｃの軸線と一致することになる。こ
のように、本実施形態では、ボンベ搬入ライン１でガス
ボンベを回動して、そのガス充填口ｃの向きを仮位置決
めした後、ボンベ充填ライン２で、ガス充填ノズル３９
の向きの位置決めを行うため、そのガス充填ライン２で
ガスボンベａを回動させることなく、ガス充填部２６の
ガス充填ノズル３９を回動させて、その本位置決めを行
うことができる。

【００３１】このガスボンベａのガス充填口ｃと、ガス
充填部２６のガス充填ノズル３９の位置決めが完了し、
その軸線が一致した後、エアシリンダ３６が作動してガ
ス充填部２６のガス充填ノズル３９が枠材２６ａを介し
てガスボンベａのガス充填口ｃに挿入・嵌合する。次に
バルブ開閉ヘッド部２７のヘッド昇降用エアシリンダ５
９によりヘッド３７を下降させて、ガスボンベａのバル
ブハンドルｂと嵌合させると共に、ヘッド回転用エアモ
ータ等からなるヘッド回転駆動部３８を駆動させ、バル
ブハンドルｂを通じてガス充填口ｃが開き、ガスの充填
がされて、所定量充填されると、ガス充填口ｃが閉じ
る。そして、再び、ヘッド回転駆動部３８を駆動させ、
バルブハンドルｂを締めた後、ヘッド昇降用エアシリン
ダ３９によりヘッド３７を上昇させると共に、ガス充填
ノズル３９をガス充填口ｃから離脱させる。このガス充
填機５がターンテーブル２１の回動によって、ボンベ搬
出ライン３の対応個所に到達すると、ボンベ搬出部５０
が作動し、クランプ５４によって搬出コンベア５３上に
移送される。次に、ガスボンベ計量部５１でガスボンベ
ａの重量が計量され、ガス充填量不足等の不良ボンベが
分別排出され、適正量充填されたガスボンベａは、キャ
ップ装着部５２で、ガス充填・排出バルブｅにキャップ
ｆが被せられ、このキャップｆが装着されたガスボンベ
ａは、ガス搬出ライン３から搬出される。そして、本実
施形態の液化ガス自動充填装置では、この充填作業が、
連続してボンベ搬入ライン１から搬入されるガスボンベ
ａについて行われる。

【００３２】従って、本実施形態の液化ガス自動充填装
置では、ガスボンベａのガス充填口ｃの向きと、ガス充
填機５のガス充填ノズル３９の向きの位置決めを、ボン
ベ搬入ライン１でガスボンベａを回動させて、ガス充填
口ｃの向きを所定の範囲内に仮位置決めし、該仮位置決
めしたガス充填口ｃにガス充填機５のガス充填ノズル３
９の向きを合わせるために、ガス充填ノズル３９を回動
させて位置決めするため、ガスボンベａ、ガス充填ノズ
ル３９の回動角度を小さくすることができることから、
回動機構を簡略化することができると共に、その位置ず
れの発生を少なくできる。

【００３３】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で
変形実施できる構成を含む。因みに、前述した実施形態
においては、ボンベ搬入ラインでのガス充填口の仮位置
決めを、請求項３に記載した構成で説明したが、この検
出手段に限られるものでなく、種々の手段を採用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すガス自動充填装置の
システム構成を示す概略平面図である。

【図２】ガスボンベのガス充填口位置決め装置の説明図
である。

【図３】ガス充填ラインにおけるガス充填機の正面図で
ある。

【図４】ノズル位置決め装置の正面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図４の平面図である。

【図７】ガスボンベの正面図である。

【符号の説明】

１・・・ボンベ搬入ライン、２・・・ガス充填ライン、
３・・・ボンベ搬出ライン、４・・・キャップ移送ライ
ン、５・・・ガス充填機、ａ・・・ガスボンベ、ｂ・・
・バルブハンドル、ｃ・・・ガス充填口、ｄ・・・安全
弁、ｅ・・・ガス充填・排出バルブ、ｆ・・・キャッ
プ、１１・・・ボンベ搬入コンベア、１２・・・キャッ
プ取り外し部、１３・・・不良ボンベ検出部、１４・・
・ガスボンベ重量計量部、１４ａ・・・不良ボンベ排出
部、１５・・・ボンベ位置決め部、１６・・・ガス充填
ライン搬入部、１７・・・ガスボンベ回転台、１８ａ・
・・第１センサー、１８ｂ・・・第２センサー、１８ｃ
・・・第３センサー、１９・・・回転台駆動制御部、２
０・・・第４センサー、２１・・・ターンテーブル、２
２・・・電源供給・信号伝達部、２３・・・ターンテー
ブル駆動部、２４・・・台秤部、２５・・・ガスボンベ
保持部、２６・・・ガス充填部、２７・・バルブ開閉ヘ
ッド部、２８・・・ノズル位置決め部、２９・・・支
柱、２９ａ・・・クランプガイド軸、３０・・・ガスボ
ンベ保持用クランプ、３１・・・クランプ、２９ａ・・
・ガイド軸、３３・・・保持部材、３３ａ・・・ベアリ
ング、３５・・・ガス充填機保持枠、３３ｂ・・・スプ
リング、３５ａ・・・垂直枠体、２６ａ・・・枠材、３
９・・・ガス充填ノズル、３６・・・エアシリンダ、３
７・・・ヘッド、３８・・・ヘッド回転駆動部、３９・
・・ヘッド昇降用エアシリンダ、４３・・・前後２つの
クランプ、４４・・・クランプ作動用エアシリンダ、４
３ａ・・・上アーム、４３ｂ・・・下アーム、４３ｃ・
・・クランプ片、３９ａ・・・ガス充填ノズル３９の軸
線、５０・・・ボンベ搬出部、５１・・・ガスボンベ計
量部、５２・・・キャップ装着部、５３・・・搬出コン
ベア、５６・・・不良ボンベ搬出部、５７・・・エンド
レスコンベア、５９・・・ヘッド昇降用エアシリンダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボンベ高さ方向上端にバルブハンドルを
   有し、該バルブハンドルの下部で該ボンベ高さ方向軸線
   と直交する方向にガス充填口を有する液化ガス充填・排
   出バルブを備えたガスボンベに液化ガス充填機を用い、
   該液化ガス充填機のガス充填ノズルから液化ガスを自動
   充填するガス充填ラインと、該ガス充填ラインに該ガス
   ボンベを搬入するボンベ搬入ライン、および該ガス充填
   ラインで液化ガスを充填したガスボンベを搬出するボン
   ベ搬出ラインを有する液化ガス自動充填装置において、 該ボンベ搬入ラインは、ボンベ搬入コンベアと、該ガス
   ボンベのガス充填口の向きを検出し、該検出信号により
   該ガスボンベを回動し、該ガス充填口の向きを前記ガス
   充填機のガス充填ノズルのある側で、該ガス充填ノズル
   の向きを中心として左方向に若干ずれた位置と右方向に
   若干ずれた位置とが形成する角度α内に仮位置決めする
   ガス充填口位置決め手段、および前記ガス充填ラインへ
   のボンベ搬入機を有し、 前記ガス充填ラインは、液化ガス充填機と、前記ボンベ
   搬出ラインに排出するボンベ搬出機を有し、該液化ガス
   充填機は、ガス充填ノズル部と、前記バルブハンドルを
   開閉するハンドル開閉部、および該ガス充填ノズル部の
   充填ノズルの向きを前記ガス充填口位置決め機で位置決
   めしたガスボンベのガス充填口の向きに合わせるために
   ガス充填ノズルを回動させるノズル位置決め手段を有す
   る、 ことを特徴とする液化ガス自動充填装置。
2. 【請求項２】 前記ガス充填口位置決め手段におけるガ
   スボンベのガス充填口の仮位置決め角度αが、９０°未
   満の角度である請求項１に記載の液化ガス自動充填装
   置。
3. 【請求項３】 前記ガスボンベが、前記ガス充填口の反
   対側にガス安全弁を有し、かつ該ガス安全弁とガス充填
   口との間には、安全弁上端が充填口上端より下方に位置
   する段差を有し、前記ガス充填口位置決め機は、前記ガ
   ス充填口の仮位置決め角度αを外れた近傍部分を通過す
   る光路Ｌ₁ を有する第１センサーと、該ガス充填口とガ
   ス安全弁との段差部分を通過する光路Ｌ₂ を有する第２
   センサー、および前記ガスボンベを載置して回動させる
   ガスボンベ回動台を有し、第１センサーと第２センサー
   は、その光路Ｌ₁ と光路Ｌ₂ が交差する位置関係に設け
   てあり、前記ガスボンベ回動台を回動させた際、第１セ
   ンサーの光路Ｌ₁ と第２センサーの光路Ｌ₂ が開放状態
   のとき、該ガスボンベ回動台を停止して位置決めする手
   段を有する請求項１または２に記載の液化ガス自動充填
   装置。
4. 【請求項４】 前記ガス充填機は、前記ガス充填ノズル
   部とノズル位置決め部を、保持部材を介して昇降および
   水平回動自在に保持する支柱部を有する請求項１〜３の
   いずれかに記載の液化ガス自動充填装置。
5. 【請求項５】 前記ノズル位置決め部は、前記ガスボン
   ベの液化ガス充填・排出バルブをクランプ材によりクラ
   ンプしながらガス充填ノズルを一体的に回動させ、該ク
   ランプを完了した際、前記ガスボンベのガス充填口と該
   ガス充填ノズルの軸線が共通垂直面内に位置する手段を
   有する請求項１〜４のいずれかに記載の液化ガス自動充
   填装置。
6. 【請求項６】 前記クランプ材と、前記ガス充填機のガ
   ス充填ノズルが、直交する向きに設けてある請求項１〜
   ５のいずれかに記載の液化ガス自動充填装置。