JPS5882889A

JPS5882889A - 定量充填装置

Info

Publication number: JPS5882889A
Application number: JP56176732A
Authority: JP
Inventors: 茂吉田; 英昭広瀬
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1981-11-04
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1983-05-18
Also published as: JPS6366754B2

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】本発明は容器内に一定量の充填液を充填する定量充填装
置に関する。

一般に定量充填装置はシリンダとこれに嵌合したピスト
ンとからなるシリンダ装置を備え、その給排動作によっ
て充填液タンク内の充填液を容器内に充填するようにし
ている。容器内への充填液の充填量を変更し若しくは微
調整するには、上記ピストンのストロークを変更するか
、或いはビストンストロークを一定としたまま上記シリ
ンダ内に容積ｍ整ロッド等の調整部材を突出させ、かつ
その突出量を調整することによって行なっている。

両者はそれぞれ同様な目的で使用されるが、両者を備え
た定量充填装置もあり、そめ場合にはビストンストロー
クの変更によって充填鍍を大きく変更させ、上記調整部
材の突出量で微調整を行うようにするのが一般である。

しかるに、上記内容積の調整手段は、いずれも容器内に
充填される充填液の体積を調整するものであって、光＠
敲のボ社ではない。論理的には、充填液の比重が一定で
あれは体積の調整は重量の調整と等しいが、充填の条件
として所定の充填重量が要求されるときには、直接にそ
の充填重量を検出することが望ましい。このため従来は
、上記調整手段によって内容積を調整した後に容器内に
充填を行ない、その容器をライン上から抜き取って充填
液の重量検査を行ない、その重量が設定値と異なる場合
には上記内容積を再調整してから再度同様な検査を行な
っており、その作業が煩雑であった。

本発明はこのような点に鑑み、定量充填機構によって充
填が行なわれた容器の重量を検出するウェイトチェッカ
ーを設けるとともに、このウェイ。

トチエラカーからの検出値と設定値とを比較し、その検
出値が所定誤差範囲外のときにシリンダ装置の内容積を
調整する容積調整機構を作動させて上記重量を設定値に
一致させる制御装置とを設けた定量充填装置を提供する
ものである。

以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、（１）は回転式の定量充填装置、（２）はこの
定量充填装置（１）内に容器ＣＢ）を搬入し、或いは搬
出するコンベア、（３）はタイミングスクリュウ、（４
）はタイミングスクリュウ（３）によって同期された容
器を上記定量充填装置（１）の壜台（５）上に順次供給
するスターホイールで、定量充填装置（１）で定量充填
が行なわれた容器（Ｂ）ンペア（２）上に排出され、次
のに程へ搬送される。

そして本実施例においては、タイミングスクリュウ（３
）とスターホイール（４）との間に空容器の重量を検出
するウェイトチェッカー（７）を設けるとともに、排出
側のスターホイール（６）の下流側に、充填液が充填さ
れた容器のｉｌｊ　ｈｋを検出するウェイトチェッカー
（８）を設けている。

然して、上記定量充填装置（］）は、第２図に示すよう
に、機枠（１１）の垂直軸（１２）に回転自在に軸支し
た回転テーブル（１３）と、この同転テーブルの外周部
等間隔位置に設けられた前述の明白（５）とを備えてお
り、各縁台（５）は第２図に部分的に示したカム機構（
１４）によって昇降されるようになっている。上記回転
テーブル（１３）のヒカにはこれと一体回動する充填欣
タンク白５）を支持部材（１６）を介して固定し、上記
各壜台（５）のそれぞれに対応する光堝商タンク（１５
）のＩＪ’ｎ　ｔｍ外周部位置に定量充填機構（１７）
を取付けている。

各定量充填機構（１７）は、各壜台（５）の直上位置に
配設されて各壜台（５）上に搬入される容器内に充填液
を注入するノズル（１８）と、充填液タンク（１５）内
の充填液を吸込み、その吸込んだ充填液を上記ノズル（
１８）に吐出するシリンダ装Ｍ（＋９）とを備えている
。このシリンダ装］＋９）は、第３図に詳細に示すよう
に、ピストン（２０）の下降時には、上述したように充
填液タンク（１５）内の充填液を通路（２１）、ボール
（２２）とウェイト（２３）とから成る逆止弁（２４）
、および通路（２５）、（２６）を介してシリンダ室（
２７）内に吸込み、更にピストン（２０）の上昇時には
そのシリンダ室（２７）内の充填液を通路（２６）、）（２８）、ボール（２９）とウェイト（３０）とから成
る逆止弁（３１）および通路（３２）を介して上記ノズ
ル（１８）から容器（Ｂ）内に充填させる。

さらに各定量充填機構（１７）のシリンダ装置（１９）
にはそれぞれ上記シリンダ室（２７）内の容積を調整す
る第１の容積調整機構（４０）・を設けている。この調
整機構（４０）は、後述の第２の容積調整機構に対して
個々のシリンダ装置（＋９）の微調整を行うためのもの
で、シリンダ装置（１９）のケーシング（４１）にその
軸線上で欣密を保って摺動自在に密嵌した容積調整ロッ
ド（４２）を備えており、この調整ロッド（４２）の下
端を上記シリンダ室（２７）内に突出させて上記ピスト
ン（２０）と当接する位置に配置するとともに、−ヒ端
は上記ケーシング（旧）に固定した面状体（４３）の軸
部（’４３ａ）をｍ動自在に貫通させて上方に突出させ
ている。そしてこの調整ロッド（４２）の上方への突出
端にストッパ（４４）を取付けるとともに、−上記面状
体（４３）の内部上端面と調整ロッド（４２）に設けた
段部（４２ａ　）との間にはね（４５）を弾装し、その
調整ロッド（４２）を常時下方に附勢している。

上記筒状体（４３）の動部（４３ａ）には調整ロッド（
４２）をＷ通させたリング状の調整ギヤ（４６）を螺合
し、この調整ギヤ（４６）の上端部に上記ストッパ（４
４）を上記はね（４５）の弾溌力により弾接させている
。そしてこのギヤ（４６）にはｌ　を己充填液タンク（
１５）に取付けたブラケット（４７）に軸支したアイド
ルギヤ（４８）を噛合させ、このアイドルギヤ（４８）
はブラケット（４７）に固定したサーボモータ（４９）
の駆動ギヤ（５０）に噛合させている。

上記構成゛の第１の容積調整機構（４０）において、シ
リンダ装置（１９）から容器（Ｂ）内に供給される充Ｉ
Ｊｌ液の充填量はシリンダ室（２７）内から吐出される
量に一致し、その吐出量はシリンダ室（２７）内への充
填液の吸込量に一致することは明らかである。

シリンダ室（２７）内への充填液の吸込みはピストン（
２０）が最下方位置まで降下することによって終了する
が、そのときの吸込量すなわちシリンダ室（２７）内の
容積は調整ロッド（４２）のシリンダ室（２７）内への
突出量によって調整することができる。調整ロッド（４
２）の突出量を調整するにはサーボモータ（４９）によ
り駆動ギヤ（５０）を正転又は逆転させればよく、駆動
ギヤ（５０）が回転されるとこの回転はアイドルギヤ（
４８）を介して調整ギヤ（４６）に伝達され、調整ギヤ
（４６）が回転されると面状体（４３）の軸部（４３ａ
）との螺合によりそれ自体が上下に変位するので、これ
に弾接するストッパ（４４）の位置が、したがって調整
ロッド（４２）の突出量が変化される。

なお、上記ピストン（２０）はその上昇工程中に前記調
整ロッド（４２）に当接するが、この調整ロッド（４２
）はケーシング（４１）に慴動自（ｆに設けられている
ので、ピストン（２０）は調整ロツｌ−’（４２）をば
ね（４５）に抗して上昇させることになり、ピストン（
２０）の作動が阻害されることはない。

次に、上記各ピストン（２０）は、第１図に示すように
、そのピストンストローブを自由に変更することのでき
る第２の容積調整機構（６０）としての揺＃１式カム８
１溝に連動している。この揺動式カム機構（６０）は全
てのシリンダ装置（１９）の内容積を大幅に、かつ−律
に変更するためのもので、上記回転テーブル（１３）の
Ｆ力に配設してあり、実質的に前記垂直軸（１２）の軸
芯を中心とするリング状の揺動枠（６１）と、この揺動
枠（６１）の外周に玉軸受（６２）を介して回転自在に
設けた回転枠（６３）とを備えている。上記揺動枠（６
Ｉ）は、第４図に示すように、綴棒（ＩＩ）の一部を構
成する固定台（ＩＩ、Ａ）上に設けた一対のブラケット
（６４）の軸（６５）によって軸支し、揺動枠（６１）
の中心（０）を通りかつ揺動枠の平面に平行な上記一対
の軸（６５）を結ぶ軸線ＦＡ）を中心として、左右に揺
動できるようにしている。

この揺動枠（６１）の下端には、上記軸線（Ａ）と直交
する位置にジヤツキ（７０）のねじ棒（７４）を連結し
、このジヤツキ（７４）によって揺動枠（６１）の水平
４而に対する揺動角度を調整できるようにしている。第
５図ないし第７図はそのジヤツキ（７０）の詳細を示し
た図で、ジヤツキの本体（７１）は一対のブラケット（
７２）により機枠（１１）に揺動可能に軸承している。

この本体（７Ｉ）内にはウオームホイール（７３）を回
転自在に軸支し、このウオームホイール（７３）の軸部
に上述のねじ棒（７４）を螺合してウオームホイール（
７３）の回転によりそのねじ棒（７４）を昇降可能とし
、さらにこのねじ棒（７４）の上端部をビン（７５）を
介して回動可能に上記ｆ＠動枠（６１）に連結している
。

上記ウオームホイール（７３）にはウオーム（７６）を
噛合させ、このウオーム（７６）は本体（７１）に軸支
した水平方向の軸（７７）に取付けている。そしてこの
軸（７７）を、一対のユニバーサルジョンント（７８）
およびスプライン嵌合部（７９）を介してｄ枠（１１）
上の原動機（８０）に連動させている。したがって、原
動機（８０）によりウオーム（７６）を回転駆動させれ
ば、ウオームホイール（７３）を介してねじ棒（７４）
が昇降されるので、これにより揺動枠（６１）の傾斜角
度を調整することができる。

他方、前記回転枠（６３）には、第２図、第４図に示す
ように、その外周面対向位置にローラ（８１）を設け、
各ローラ（８１）を回転テーブル（１３）の下面に一体
に設けたカム溝（８２）内にそれぞれ係合させている。

各カム溝（８２）は揺動枠（６１）を揺動させた際のロ
ーラ（８１）の移動軌跡に沿う形状を有しており、した
がって揺動枠（６１）はローラ（８１）がカム溝（８２
）内を移動し得る範囲内でＩ自由に揺動することができ
、しかも回転テーブル（１３）が回動された際には、回
転枠（６３）は、揺動枠（６１）に伴なう傾斜角度位置
に拘らず、上記カム溝（８２）およびローラ（８１）を
介して回転テーブル（Ｉ３）と一体に回転することとな
る。なお、回転テーブル（目）は、第２図に示すように
、回転テーブル（１３）のＦ面に固定したメインギヤ（
８３）、これに噛合す″る駆動キヤ（８４）、およびこ
の駆動ギヤ（８４）と前記スターホイール（４）とを駆
動する駆動軸（８５）を介して図示しない駆動諒に連動
され、またこの駆動詠は他の駆動軸（８６）を介して前
記タイミングスクリュウ（３）に連動してＱ）る。そし
てこれにより、タイミングスクリュウ（３）、スターホ
イール（４）および回転テーブル（＋３）は相互に同期
して作動されるようになっている。

さらに、上記回転枠（６３）の外周には前記定量充填機
構（１７）と同数の突出杆（８７）を取付け、各突出杆
（８７）と各定量充填機構（１７）を構成するシリンダ
装置（１９）のピストン（２０）とを、連結杆（８８）
によりそれぞれ枢支連結している。

然して本実施例においては、第２図に示すように充填液
タンク（１５）内の充填液温度を検出する温度センサ（
９０）を設けるとともに、第７図に示すように軸（７７
）の回転方向と回転角度とを検出する回転トランスジュ
ーサ（９１）とを設け、第１図に示すように、上記温度
センサ（９０）と回転トランスジューサ（９１）、並び
に前述のウェイトチェッカー（７）、（８）をそれぞれ
基本的にマイクロコンピュータから成る制御装置＋９２
）の入力ボートに接続し、また（　７０）　（７）原動
機（８０）、および各ｉｈｔ光ｔｆｌｆｉ構（１７）の
サーボモータ（４９）のそれぞれに接続している。なお
、上記回転トランスジューサ（９１）は従来既に周知で
あるのでその構成についての説明は有略する。

以上の構成において、定１ｉ光用装置の運転開始時には
、制御装置（９２）に容器の種類を指示すると、その制
御装ｆＭ　（９２）は予め記憶されたその容器の充填量
に応じて原動機（８０）を駆動し、回転トランスジュー
サ（９１）からのフィードバック信号を受けつつ、揺動
枠（６Ｉ）を所定のピストン（２０）のストロークが得
られる傾斜角度に傾斜させる。これと同時に、充填液が
油の場合、例えば＋００１）ｃｃの一定体積で充填を行
うことにしたとき、その油の温度が５℃であれば重置、
ｉは９３１ｇ、　４５°Ｃであれば９０１ｇとなり、両
者間に３０ｇもの市獣差が生じてしまうので、上記制御
装置（９２）はｒ！Ａ度センサ（９０）により充填液の
温度を検出し、その温度がｙ、４１＝度と異なる場合に
は、両者の温度差から上記揺動枠（６１）の傾斜角度を
補正し、常に上記基準１Ｍ度に換算した際に一定となる
充填液の体積すなわち一定重臘を得られるようにしてい
る。

この状態から図示しない駆動源によりタイミングスクリ
ュウ（３）、スターホイール（４）、（６）、回転テー
ブル（１３）等を同期して駆動させると、容器ｆＢ）は
タイミングスクリュウ（３）によってスターホイール（
４）に同期された後、そのスターホイール（４）によっ
て各壜台（５′）上に１つずつ順次搬入される。壜台（
５）上に搬入された容器は上記カム機構（１４）による
壜台（５）の上昇に伴なって上昇され、これにより相対
的にノズル口８）が容器内に挿入されると、充填液の充
填が開始される。そして充填の終了した容器は元の高さ
位置まで降下された後、排出側のスターホイール（６）
により前記コンベア（２）上に排出される。

この間、上記制ｗＪ装置（９２）は、ウェイトチェ・ツ
カ−（７）による空容器ｆＢ）の重量と、この空容器に
充填液を充填する定量充填機ｆｉｌｌ（１７）の番号と
、さらに当該容器の充填後のウェイトチェッカー（８）
による重量とを監視しており、両ウェイトチェッカ＝（
７Ｌ（８）の検出値の追から得られる充填液の重量が、
上記温度補正をして得られた所定の設定重量と異なる場
合には、当該番号の定量充填機構（１７）におけるサー
ボモータ（４９）を作動させ、容積調整機構（４０）に
よって実際の光１口液の重量を上記設定重量に一致させ
る。これを、各定量充填機構（１７）毎に行なえば、全
ての充填重量が上記設定重量に一致することは明らかで
ある。

この後充填液に温度変化が生じた際には、制御装置（９
２）は揺動枠（６１）の傾斜角度を調整して全体的なビ
ストンストロークを調整すると同時に、個々の容積調整
機構（４０）を制御して、全ての充填重量を一定に保つ
。

上記実施例は本発明の最も好ましい実施例であるが、特
に構成の簡素化という観点から、種々の構成の変更や有
略を行うことができる。

第１に、上記実施例では充填液の温度を検出して補正を
行っているが、これは光ｔａ液の比重を検出して補正を
行ってもよく、或いは充填液の温度が一定に管理され又
は変動が少ない等の場合には、温度センサ（９０）を省
略してもよい。

第２に、上記実施例では制御装置ｌ！＋９２）によって
制御される２つの容積調整機構（４０３、（６０）を設
けているが、いずれか一方を上記ＭＪａ装置１ｔ（９２
）から切り雛し、その切り離した方の機構を手動操作と
することによって構成の簡素化を図ることができ、より
構成の簡素化を図るには、その切り離した機構を完全に
省略してもよい。ただし揺動式カム機構（６０）を省略
した場合には、ピストン（２０）を作動させるための固
定カムやシリンダ装置等を設ける必要がある。

第３に、容ｆｆ（Ｂ）の重量にばらつきが少ないときに
は、供給側のウェイトチェッカー（７）を省略してもよ
い。

なお、上記実施例は回転式定量充填装置に本発明を適用
したものであるが、ライン式の定量充填装置＆；適用で
きることは勿論である。

以上のように、本発明によれば自動的に充填重量を設定
重量に一ヌさせることができるという効果が得られる。

第１図は本発明の一実施例を示す概略の平面図、第２図
は第１図のＩＩ−Ｗ線に沿う断面図、第３図は第２図の
定量ｙ５填機構で１７）の拡大縦断面図、第４図は第２
図の揺動式カム機構（６ｏ）の部分断面平面図、第５図
は第２図のジヤツキ（７ｏ）の拡大図、第６図、第７図
はそれぞれ第５図の■−■線、■−■線に沿う断面図で
ある。

（７）、（８）・・ウェイトチェッカー（１５）・・充
填液タンク　（１７）・・定量充填機構（１８）・・ノ
ズル　　　　（１９）・・シリンダ装置（２０）・・ピ
ストン　　（４（＋＞、（６０）・・容積調整機構【４
２）・・容積調整ロンド　　（４９）・・サーボモータ
（９２）・・制裸装置

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダ装置の給排動作により所定量の充填液を容器内
に充填する定量充填機構と、上記シリンダ装置の内容積
を変更して上記容器内に充填する充填量を変更する容積
調整機構と、上記定量充填機構により充填液が充填され
た容器の重量を検出するウェイトチェッカーと、このウ
ェイトチェ・ツカ−からの検出値と設定値とを比較し、
その検出値が所定誤差範囲外のときに上記容積調整機構
を作動させて上記重量を設定値に一致させる制御装置と
を具備することを特徴とする定量充填袋＠。