JPH10203600A - 充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 簡単な機構で、ノズルを上下方向にも固定で
きるようにする。 【解決手段】 上下移動アーム片１０はスライドシャフ
ト１４に沿って移動可能に支持され、エアーシリンダ１
６により上下方向に駆動される。先端側のアーム片８ｃ
の先端にはスライドシャフト２２がピン２０によって水
平面内で回転可能に取りつけられて、スライドシャフト
２２にはスライドフレーム２６が上下方向に移動可能に
取りつけられ、スライドフレーム２６にノズル２が固定
されている。ノズル２をスライドシャフト２２に沿った
所望の位置で位置決めして固定するために、スライドシ
ャフト２２に沿って固定用穴２８が複数個あけられてお
り、スライドフレーム２６にはストッパとしてその穴２
８に差し込んでスライドフレーム２６を位置決め固定す
る固定ピン３０が挿脱可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は化学薬品や石油など
の液体又は粉体など（これらを総称して流体という）を
ノズルから吐出してタンクなどの容器に充填するための
充填装置に関するものであり、特にそのノズルを容器に
移送する機構に特徴をもつ充填装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】容器に化学薬品や石油などの液体を供給
してその容器を充填する充填装置は、貯蔵タンクからポ
ンプにより供給されてきた液体を吐出するノズルを備え
ている。ノズルを容器の位置まで移送する機構として種
々の機構が用いられている。

【０００３】ノズルを手動で容器まで持っていくもので
は特に移送機構というものは必要としないが、自動充填
機構をもつ充填装置ではノズルを上下及び左右に移動さ
せる作動機構を備えており、ノズルを任意の位置に位置
決めし固定することができるようになっている。他にロ
ーディングアームやバランサー機構も使用されており、
そのような機構でもノズルを位置決めし固定することが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】手動でノズルを充填容
器へ持っていく方法では、ノズルを固定することはでき
ず、流体を吐出している間は作業者がノズルを持ってい
る必要があり、充填作業に手数を要する。自動充填機構
は装置が大型で、かつ複雑なものとなる。

【０００５】ローディングアームやバランサー機構は、
ノズルを容器の位置まで自由に移送することはできる
が、上下方向の位置を固定することができないため、や
はり充填作業中は作業者がノズルをもっている必要があ
る。そこで、本発明は比較的簡単な機構で、しかも上下
方向の固定もできるようにすることにより、ノズルから
容器への充填作業を容易にすることを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の充填装置は、少
なくとも３つの可動アーム片が水平面内で回転可能に順
次連結されたアーム機構と、そのアーム機構の基端部を
垂直方向に移動可能に支持する第１の案内部と、そのア
ーム機構を第１の案内部に沿って上下方向に移動させる
駆動部と、そのアーム機構の先端部に設けられ、流体を
吐出して容器に充填するためのノズルと、そのアーム機
構の先端部でノズルを垂直方向に移動可能に支持する第
２の案内部と、ノズルを第２の案内部に沿った所望の位
置で固定するストッパとを備えている。

【０００７】ノズルには流体吐出終了後に、ノズルの先
端部に残った流体を吸引して除去するたれ防止機構が設
けられていることが好ましい。そのようなノズルの一例
では、ノズル先端に設けられた流体出口を開閉する弁が
設けられ、その弁の表面で、その弁が前記流体出口を閉
じた状態で外部に露出している部分には、残った流体を
回収する穴が複数個あけられ、それらの穴が負圧により
流体を吸引する流路につながっている。

【０００８】

【実施例】図１は一実施例の正面図、図２は平面図であ
る。化学薬品など充填しようとする流体は、貯蔵タンク
からポンプで送られ、流量計で流量が一定にされてノズ
ル２からタンクなどの容器４へ吐出される。吐出量はノ
ズル２に至る流路（図示略）に設けられた定量弁によ
り、設定された量になるように制御される。

【０００９】ノズル２を容器４の位置に移送するための
機構として、ノズル２を水平面内で容器４上の位置へ位
置決めするアーム機構６を備えている。アーム機構６は
３つの可動アーム片８ａ〜８ｃと基端部の上下移動アー
ム片１０からなる４つのアーム片を備え、各アーム片間
が順次連結されている。各アーム片間は回転用のピン１
２と連結板１３を用いて水平面内で回転可能に枢着され
ている。

【００１０】支持台１５には第１の案内部である垂直方
向に延びるスライドシャフト１４が固定され、アーム機
構６の基端部の上下移動アーム片１０はそのスライドシ
ャフト１４に沿って移動可能に支持されている。アーム
片１０の下面には駆動部であるエアーシリンダ１６のロ
ッド１８の先端が取りつけられ、そのエアーシリンダ１
６によりスライドシャフト１４に沿って垂直方向の上下
方向に駆動される。

【００１１】先端側のアーム片８ｃの先端には第２の案
内部としての垂直方向に延びるスライドシャフト２２が
ピン２０によって水平面内で回転可能に取りつけられて
いる。そのスライドシャフト２２には、上下にスプリン
グ２４ａ，２４ｂをそれぞれ介在させてスライドフレー
ム２６が上下方向に移動可能に取りつけられている。ノ
ズル２はそのスライドフレーム２６固定されている。

【００１２】ノズル２をスライドシャフト２２に沿った
所望の位置で位置決めして固定するために、スライドシ
ャフト２２に沿って設けられた板にはスライドシャフト
２２に沿って固定用穴２８が複数個あけられており、ス
ライドフレーム２６にはストッパとしてその穴２８に差
し込んでスライドフレーム２６を位置決めし固定する固
定ピン３０が挿脱可能に設けられている。

【００１３】アーム機構６の可動アーム片８ａ〜８ｃ
は、アーム片８ａと８ｃが同じ長さに設定され、アーム
片８ｂはそれよりも短かく設定されている。アーム機構
６は、アーム片８ａ〜８ｃを直線状に伸ばした状態で基
端部を中心とする円内であればノズル２を任意の位置に
移送することができる。図３はアーム片８ａと８ｂの連
結部を詳細に示したものであるが、いま、アーム片８ａ
と８ｃのピン１２が差し込まれる穴間の長さをＣ、アー
ム片８ｂの同じく穴間の長さをＡ、各アーム片の水平面
内での幅をＢとしたとき、 Ａ≧２Ｂ ３Ａ≦Ｃ の関係が成立するように、各アーム片の長さを設定する
と、アーム機構６をコンパクトに構成することができ
る。

【００１４】アーム機構６の高さはエアーシリンダ１６
により位置決めされ、ノズル２を容器４に入れたり容器
４から取り出すための上下方向の短かい距離の移動はノ
ズル２をスライドシャフト２２に沿って手動で動かすこ
とによりなされる。

【００１５】次に、この実施例の動作について説明する
と、充填しようとする容器４をアーム機構６の移動範囲
内におき、エアーシリンダ１６でアーム機構６の高さを
固定する。ノズル２を手で持って水平面内で移動させ、
ノズル２を容器４上へ位置決めする。アーム機構６はア
ーム片間の枢着により水平面内で自由に移送することが
できる。ノズル２が容器４上に来たところで、ノズル２
をスライドシャフト２２に沿って下げて、ノズル２の先
端を容器４に挿入し、その高さの位置で固定ピン３０を
穴２８に差し込んでノズル２の高さを固定する。その状
態で制御盤からバルブを開け、所定量の流体を容器４に
吐出する。容器４への充填終了後、固定ピン３０を抜
き、再びノズル２を手で持って上に移動させ、容器４か
ら取り出す。

【００１６】充填されるものが化学薬品など液体である
場合には、充填作業を終えてバルブを閉じてもノズル２
の先端から液が垂れることがある。そのため、ノズル２
としてはノズル先端に付着した液体を回収するたれ防止
機構を備えたものを使用するのが好ましい。

【００１７】図４はそのようなたれ防止機構を備えたノ
ズル２の具体的な構造を示したものである。図４（Ａ）
は流体を吐出する状態を示したもの、（Ｂ）はノズルを
閉じた後、先端に付着した液体を回収する状態を示した
ものである。ノズル本体４０の先端には流体入口４２か
ら供給された流体が吐出される流体出口４４が設けられ
ており、流体出口４４にはノズル本体４０の軸方向に沿
って上下方向に移動して流体出口４４を開閉する弁４６
が設けられている。弁４６はノズル本体４０の中心軸を
中心とする回転体である。弁４６はその側部の周囲にＯ
リング４８が設けられ、弁４６が引き上げられることに
よって流体出口４６をそのＯリング４８で閉じ、弁４６
が押し下げられることによって流体出口４４が開かれ
る。

【００１８】弁４６を上下方向に移動させるために、弁
が取りつけられている軸５０にはシリンダ５６内を移動
するピストン５２が設けられている。シリンダ５６内で
ビストン５２はエアーポートにつながる空気出入口５４
ａと５４ｂの間のストロークを移動する。空気出入口５
４ａから圧縮空気を供給することにより弁４６が押し下
げられて下降し、空気出入口５４ｂから圧縮空気を供給
することにより弁４６が引き上げられて上昇する。

【００１９】弁４６により流体出口４４を閉じた後、ノ
ズル２の先端に付着した流体を回収するために、たれ回
収用連絡通路５８が軸５０の中心を通って設けられてお
り、その通路５８は弁４６の先端まで貫通し、その先端
で開口が広がっている。また、弁４６の先端部で、回転
体状の弁４６の先端付近の周面には円周に沿ったスリッ
ト６０が設けられており、そのスリット６０につながる
複数の回収穴６２が通路５８に通じるように設けられて
いる。弁４６での通路５８の先端の広がり部と円周状の
スリット６０により、（Ｂ）のように流体出口４４が閉
じられた状態で、ノズル先端部に回収ホールを構成する
ことができる。シリンダ５６の付近には圧縮空気が漏れ
るのを防ぐためのＯリング６４，６６，６８が設けられ
ている。

【００２０】次に、このノズル２の動作について説明す
る。流体を容器に供給するときは、図４（Ａ）のように
弁４６が下げられてノズル先端の流体出口４４が開き、
流体入口４２から流体が供給されて容器に吐出される。
流体の供給を停止するときは、空気出入り口５４ｂから
圧縮空気が供給されて弁４６が引き上げられ、図４
（Ｂ）の状態となって流体出口４４が閉じられる。その
後、連絡通路５８がポンプやシリンダなどの吸引手段に
よって負圧にされ、ノズル先端部に残っていた流体がス
リット６０から回収穴６２を経て、又は連絡通路５８の
先端部から吸引され、連絡通路５８を経て回収される。

【００２１】

【発明の効果】本発明では少なくとも３つの可動アーム
片を備えてノズルを水平面内の任意の位置に移送できる
アーム機構をもうけ、そのアーム機構の上下方向の移動
及び固定と、アーム機構の先端部でのノズルの上下方向
の移動と固定により、ノズルを水平面内での任意の位置
と所望の高さ位置とに固定できるようにしたので、簡単
な機構でありながらノズルを充填容器の位置まで自在に
移送し、しかも上下方向の位置も固定できるので、充填
作業中はノズルを作業者が抑えている必要もなくなり、
作業が容易になる。また、ノズルには流体吐出終了後
に、ノズル内の流路に残った流体を吸引して除去するた
れ防止機構を設けた場合には、吐出終了後のたれにより
環境が汚されるのを防ぐことができるようになる。ノズ
ルとして、ノズル先端に設けられた流体出口を開閉する
弁が設けられ、その弁の表面で、その弁が流体出口を閉
じた状態で外部に露出している部分に、残った流体を回
収する穴が複数個あけられ、それらの穴が負圧により流
体を吸引する流路につながっているものを用いることに
より、たれ防止機構を容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す正面図である。

【図２】同実施例の平面図である。

【図３】同実施例におけるアーム片の連結部を示す分解
斜視図である。

【図４】たれ防止機構を備えたノズルを示す断面図であ
り、（Ａ）は流体を供給する状態、（Ｂ）はたれを回収
する状態である。

【符号の説明】

２ ノズル ６ アーム機構 ８ａ〜８ｃ，１０ アーム片 １２ 回転用ピン １４，２２ スライドシャフト １６ エアーシリンダ ２８ 固定用穴 ３０ 固定ピン ４２ 流体入口 ４４ 流体出口 ４６ 弁 ５６ シリンダ ５８ たれ回収用連絡通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも３つの可動アーム片が水平面
   内で回転可能に順次連結されたアーム機構と、 前記アーム機構の基端部を垂直方向に移動可能に支持す
   る第１の案内部と、 前記アーム機構を前記第１の案内部に沿って上下方向に
   移動させる駆動部と、 前記アーム機構の先端部に設けられ、流体を吐出して容
   器に充填するためのノズルと、 前記アーム機構の先端部で前記ノズルを垂直方向に移動
   可能に支持する第２の案内部と、 前記ノズルを前記第２の案内部に沿った所望の位置で固
   定するストッパと、を備えたことを特徴とする充填装
   置。
2. 【請求項２】 前記ノズルには流体吐出終了後に、ノズ
   ルの先端部に残った流体を吸引して除去するたれ防止機
   構が設けられている請求項１に記載の充填装置。
3. 【請求項３】 前記ノズルにはノズル先端に設けられた
   流体出口を開閉する弁が設けられ、その弁の表面で、そ
   の弁が前記流体出口を閉じた状態で外部に露出している
   部分には、残った流体を回収する穴が複数個あけられ、
   それらの穴が負圧により流体を吸引する流路につながっ
   ている請求項２に記載の充填装置。