JPS6366754B2 - - Google Patents

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
給排動作によつ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、或いはピス
トンストロークを一定としたまま上記シリンダ内
に容積調整ロツ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つて行なつてい
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、その場合には
ピストンストロークの変更によつて充填量を大き
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
であつて、充填液の重量ではない。論理的には、
充填液の比重が一定であれば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
調整手段によつ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つ
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つており、その作業が煩雑で
あつた。

本発明はこのような点に鑑み、定量充填機構に
よつて充填が行なわれた容器の重量を検出するウ
エイトチエツカーを設けるとともに、このウエイ
トチエツ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その容器に
充填液を充填した定量充填機構における容積調整
機構を作動させて、全ての定量充填機構から容器
内へ充填する充填液の重量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Ｂ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ユ
ウ、４はタイミングスクリユウ３によつて同期さ
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は排出側のスターホイ
ール６により再び上記コンベア２上に排出され、
次の工程へ搬送される。そして本実施例において
は、タイミングスクリユウ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エイトチエツ
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重量
を検出するウエイトチエツカー８を設けている。

然して、上記定量充填装置１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、この回転テーブルの外
周部等間隔位置に設けられた前述の壜台５とを備
えており、各壜台５は第２図に部分的に示したカ
ム機構１４によつて昇降されるようになつてい
る。上記回転テーブル１３の上方にはこれと一体
回動する充填液タンク１５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充
填液タンク１５の底面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置１９とを備えて
いる。このシリンダ装置１９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２
１、ボール２２とウエイト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２６，２
８、ボール２９とウエイト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１９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
その軸線上で液密を保つて摺動自在に密嵌した容
積調整ロツド４２を備えており、この調整ロツド
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、上端は上記ケーシング４１に固定した筒状
体４３の軸部４３ａを摺動自在に貫通させて上方
に突出させている。そしてこの調整ロツド４２の
上方への突出端にストツパ４４を取付けるととも
に、上記筒状体４３の内部上端面と調整ロツド４
２に設けた段部４２ａとの間にばね４５を弾装
し、その調整ロツド４２を常時下方に附勢してい
る。

上記筒状体４３の軸部４３ａには調整ロツド４
２を貫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の上端面に上記ストツパ４
４を上記ばね４５の弾撥力により弾接させてい
る。そしてこのギヤ４６には上記充填液タンク１
５に取付けたブラケツト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
ラケツト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内に供給される充填
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２
０が最下方位置まで降下することによつて終了す
るが、そのときの吸込量すなわちシリンダ室２７
内の容積は調整ロツド４２のシリンダ室２７内へ
の突出量によつて調整することができる。調整ロ
ツド４２の突出量を調整するにはサーボモータ４
９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が回転されると筒状体４３の軸部４
３ａ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ツパ４４の位置が、した
がつて調整ロツド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
整ロツド４２に当接するが、この調整ロツド４２
はケーシング４１に摺動自在に設けられているの
で、ピストン２０は調整ロツド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クを自由に変更する
ことのできる第２の容積調整機構６０としての揺
動式カム機構に連動している。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、かつ一律に変更するためのもので、上記回転
テーブル１３の下方に配設してあり、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６１は、第４図に示すように、機
枠１１の一部を構成する固定台１１Ａ上に設けた
一対のブラケツト６４の軸６５によつて軸支し、
揺動枠６１の中心Ｏ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Ａを中心とし
て、左右に揺動できるようしている。

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によつて揺動枠６１の水平面に
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は一対のブラケツ
ト７２により機枠１１に揺動可能に軸承してい
る。この本体７１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の上端部をピン７５
を介して回動可能に上記揺動枠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ヨイント７８お
よびスプライン嵌合部７９を介して機枠１１上の
原動機８０に連動させている。したがつて、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、したがつて揺動枠６１はローラ８１がカム８
２内を移動し得る範囲内で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１３と一体に回転すること
となる。なお、回転テーブル１３は、第２図に示
すように、回転テーブル１３の下面に固定したメ
インギヤ８３、これに噛合する駆動ギヤ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源
に連動され、またこの駆動源は他の駆動軸８６を
介して前記タイミングスクリユウ３に連動してい
る。そしてこれにより、タイミングスクリユウ
３、スターホイール４および回転テーブル１３は
相互に同期して作動されるようになつている。

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
転トランスジユーサ９１とを設け、第１図に示す
ように、上記温度センサ９０と回転トランスジユ
ーサ９１、並びに前述のウエイトチエツカー７，
８をそれぞれ基本的にマイクロコンピユータから
成る制御装置９２の入力ポートに接続し、またこ
の制御装置９２の出力ポートは上記ジヤツキ７０
の原動機８０、および各定量充填機構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ユーサ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省略する。

以上の構成において、定量充填装置の運転開始
時には、制御装置９２の容器の種類を指示する
と、その制御装置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
ンスジユーサ９１からのフイードバツク信号を受
けつつ、揺動枠６１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1000c.c.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℃であれば重量は931ｇ、45℃であれば901ｇ
となり、両者間に30ｇもの重量差が生じてしまう
ので、上記制御装置９２は温度センサ９０により
充填液の温度を検出し、その温度が基準温度と異
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、常に上記基準温度に換算し
た際に一定となる充填液の体積すなわち一定重量
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
グスクリユウ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Ｂは
タイミングスクリユウ３によつてスターホイール
４に同期された後、そのスターホイール４によつ
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の上昇に伴なつて上昇され、これにより相対
的にノズル１８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、上記制御装置９２は、ウエイトチエツ
カー７による空容器Ｂの重量と、この空容器に充
填液を充填する定量充填機構１７の番号と、さら
に当該容器の充填後のウエイトチエツカー８によ
る重量とを監視しており、両ウエイトチエツカー
７，８の検出値の差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によつて実際の充填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９２は揺動枠６１の傾斜角度を調整して全体
的なピ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
構成の変更や省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
て補正を行つているが、これは充填液の比重を検
出して補正を行つてもよく、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９２によつて
制御される２つの容積調整機構４０，６０を設け
ているが、全体の充填量を調整する容積調整機構
６０すなわち揺動式カム機構６０を上記制御装置
９２から切り離し、これを手動操作とすることに
よつ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揺動式カム機構６０を完
全に省略してもよい。ただしその場合には、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、容器Ｂの重量にばらつきが少ないとき
には、供給側のウエイトチエツカー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
装置に適用できることは勿論である。

以上のように、本発明によれば個々の定量充填
機構におけるシリンダ装置の内容積にバラツキが
あつても自動的に全ての充填重量を設定重量に一
致させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

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−線に沿う断面図、第
３図は第２図の定量充填機構１７の拡大縦断面
図、第４図は第２図の揺動式カム機構６０の部分
断面平面図、第５図は第２図のジヤツキ７０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……ウエイトチエツカー、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、
４０，６０……容積調整機構、４２……容積調整
ロツド、４９……サーボモータ、９２……制御装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器の搬送軌跡に沿つて複数個配設され、そ
   れぞれ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複数の定量充填機構と、
   各定量充填機構におけるシリンダ装置の内容積を
   それぞれ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、上記定量充填機構の下
   流側に配置され、定量充填機構により充填液が充
   填された容器の重量を順次検出する各定量充填機
   構に対して共通のウエイトチエツカーと、このウ
   エイトチエツ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その容
   器に充填液を充填した定量充填機構を演算選定す
   るとともにその選定した定量充填機構における容
   積調整機構を作動させて、全ての定量充填機構か
   ら容器内へ充填する充填液の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
   量充填装置。