KR20010069190A

KR20010069190A - 웨이트 필러

Info

Publication number: KR20010069190A
Application number: KR1020000023619A
Authority: KR
Inventors: 니시노유키노부; 나카다타츠히로; 나카토시아키
Original assignee: 시부야 히로토시; 시부야 코교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 2000-05-03
Publication date: 2001-07-23
Also published as: DE60016514T2; JP4452904B2; KR100363391B1; EP1072511A1; JP2001039493A; EP1072511B1; DE60016514D1; US6399901B1

Abstract

용기(16)의 목부(neck)(16a)를 그립하여서 반송이 가능한 웨이트필러(6)를 제공하는 것을 목적으로 한다. 로드셀(58)을 수직방향의 가중을 검출하도록 회전체(54)의 외주에 부착한다. 이 로드셀(58)에서 반경방향 바깥방향을 향해서 수평한 로드(하중인가부)(64)를 돌촐시킨다. 이 로드(64)의 선단(64a)에 인장용수철(82)의 탄성력에 의해서 용기(16)를 파지하는 그리퍼(50)를 설치한다. 이 그리퍼(50)는, 로드(64)의 돌출하는 방향과 역방향으로부터 용기(16)가 밀어 넣어지면, 인장용수철(82)에 저항해서 열린 후 닫혀서 용기(16)의 목부(16a)를 파지한다. 그리퍼(50)에 파지된 용기(16)의 상방에는 충전노즐(52)이 설치되어 있고, 이 충전노즐(52)에서 용기(16)로 액체를 충전한다. 충전중에는 로드셀(58)에 의해서 하중량을 검출하고 있고, 이 검출값에 따라서 소정량의 충전을 행한다.

Description

웨이트필러{WEIGHT FILLER}

본 발명은 로드셀에 의해 중량을 계측하면서 병내로 충전을 행하는 웨이트필러에 관한 것이다.

종래의 웨이트필러는 회전체의 외주로 원주방향 등간격으로 설치한 복수의 병대와, 상기 회전체에 설치되고, 이들 병대에 각각 연결되어서 병대 위의 병의 중량을 계측하는 복수의 로드셀과, 각 병대의 상방에 각각 설치한 충전노즐 등을 구비하고 있고, 각 병대 위에 한 병 씩 공급한 병을 회전체의 회전에 따라서 회전 반송하고 있는 사이에, 로드셀에 의해서 중량의 계측을 하면서 충전노즐로부터 병내로 액체의 충전을 행하도록 되어 있다.(예를들면, 특개평 4-154501호 공보 참조)

그런데, 액체를 충전하는 용기로써, 근래에 널리 이용되고 있는 수지제의 패트병 등은, 극히 경량으로 불안정하기 때문에, 일반적으로의 콘베이어 등에 의해서 고속반송하기 어려우므로, 병의 목부에 형성된 플랜지부를 하면측에서 지지하고, 또한, 그리퍼(?)에 의해 목부를 파지하여서 반송하는 목반송이 일반적으로 행하여지고 있다.

이와 같은 목반송을 하면서 충전을 행하는 처리시스템에서는, 예를들면, 에어반송콘베이어에 의해서 반송하여 온 병을, 도입호일의 그리퍼에 의해 목을 파지하여 필러의 그리퍼에 인도하고, 필러에 있어서 회전반송하는 사이에 충전노즐에서 병내로 액체의 충전을 행하고, 또한, 중간호일 등을 통해서 목반송을 하면서 병마개기 등의 용기처리장치로 순서대로 주고받는 처리를 행하고, 소정의 처리가 종료한 후 배출 콘베이어상으로 배출하고, 다음의 공정으로 보내도록 되어 있다.

상기 목반송에 의한 처리시스템에서는, 수지병의 목부를 유지하고, 이 목부의 높이를 기준으로 하여 반송을 하고 있기 때문에, 다른 크기의 병에 겸용하는 경우에도 각 처리장치나 콘베이어, 호일 등의 높이를 조정할 필요가 없고, 겸용성이 우수하다. 그러나, 상기한 바와 같이, 종래의 웨이트필러는 로드셀으로 연결한 병대에 병을 올려서 측량하면서 충전을 행하도록 되어 있었기 때문에, 이 시스템에 종래의 웨이트필러를 사용하면, 목반송을 하여 온 병을 한 번 병대 상에 내리지 않으면 안된다고 하는 문제가 생긴다. 따라서, 종래의 웨이트필러를 사용한 상기 반송처리시스템을 다른 크기의 병에 겸용하려 하면, 콘베이어 등의 높이의 조정을 해야하기 때문에 대응이 어려웠다.

본 발명의 목적은, 병의 목부(목)를 파지하여 반송하면서 병 내에 액체의 충전을 행하는 것을 가능하게 한 웨이트필러를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 웨이트필러를 포함하는 충전시스템의 전체의 구성을 간략화하여서 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 관한 웨이트필러의 주요부의 종단면도이다.

도 3은 도 2의 평면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

(2) ‥‥ 용기공급 콘베이어 (4) ‥‥ 도입호일

(6) ‥‥ 웨이트필러 (8) ‥‥ 중간호일

(10) ‥‥ 병마개기 (12) ‥‥ 배출호일

(16) ‥‥ 수지병 (16a) ‥‥ 목부

(16b) ‥‥ 목부(작은지름의 원통부) (16c) ‥‥ 플랜지

(50) ‥‥ 그리퍼 (52) ‥‥ 충전노즐

(54) ‥‥ 회전체 (56) ‥‥ 부착프레임

(58) ‥‥ 로드셀 (60) ‥‥ 상자

(62) ‥‥ 고정대 (64) ‥‥ 로드

(68) ‥‥ 그러피부착블록 (70) ‥‥ 지지축

(72) ‥‥ 목지프레임 (76) ‥‥ 지점축

(78) ‥‥ 암 (80) ‥‥ 베어링

(82) ‥‥ 인장스프링

이러한 목적은, 수직방향의 하중을 검출하도록 설치된 로드셀과, 이 로드셀로부터 수평하게 돌출시킨 하중인가부와, 이 하중인가부에 부착되고, 하중인가부의 로드셀로부터의 돌출방향과 역방향으로부터 삽입된 병의 목부를 탄성력에 의해 파지하는 그립수단과, 그립수단에 파지되어 있는 병내로 액체를 충전하는 충전노즐를 구비하고, 상기 로드셀에 의해서 하중을 검출하면서, 그립수단에 파지되어 있는 병 내로 소정량의 액체의 충전을 행하는 것에 의해 달성된다.

또한, 상기 발명의 목적은 로드셀로부터 돌출시켜서 설치한 하중인가부와, 이 하중인가부에, 수평방향으로 회전 가능하게 부착되고, 병의 목부를 탄성력에 의해 파지하는 그립수단과, 하중인가부와 그립수단을 소정의 위치 관계로 유지하여 회전을 규제함과 동시에, 소정 이상의 하중에 이해 그 규제를 해제하는 회전규제수단과, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 액체를 충전하는 충전노즐를 구비하고, 상기 로드셀에 의해서 하중을 검출하면서, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 소정량의 액체의 충전을 행하는 것에 의해 달성된다.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명에 관한 웨이트필러에 대해서 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 의해서 전체의 구성을 간단히 설명한다. 에어반송 등에 의한 용기공급 콘베이어(2)에 의해서 반송되어 온 수지병(16)(도 2참조)은 도입호일(4)의 그리퍼(84)에 의해서 목부(목)(16b)가 파지되어서 회전반송되고, 주고받는 위치(C)에 있어서 웨이트필러(6)의 그리퍼(50)로 인도된다. 웨이트필러(6)의 그리퍼(50)는, 다음에 설명하듯이. 병(16)의 목부(16a)에 형성된 플랜지(16c)의 하측을 탄성력에 의해 파지하여서, 이 용기(16)를 매달아 내린 상태에서 회전반송한다,

웨이트필러(6)에서는, 그리퍼(50)가 수지병(16)의 플랜지부(16c)의 하측을 파지하여서 반송하는 사이에, 그리퍼(50)로 파지되어 있는 각 수지병(16)의 상방에위치하도록 설치된 충전노즐(52)로부터 수지병(16)내로 액체가 충전된다. 내부에 액체가 충전된 수지병(16)은, 중간호일(8)을 통해서 병마개기(10)로 인도되고, 병마개기가 행해진 후, 배출호일(12)를 통해서 배출콘베이어(14)상으로 배출되고, 다음의 공정으로 보내진다. 또한, 중간호일(8), 병마개기(10) 및 배출호일(12)에서도, 각각 수지병(16)의 목부(작은지름의 원통부(16b))를 파지하고, 또는 목부(16b)에 설치된 플랜지부(16c)의 하면측을 지지해서 반송하는 목반송이 행해진다.

다음으로, 도 2 및 도 3에 의해 웨이트필러(6)에 대해서 상세하게 설명한다. 웨이트필러(6)는, 도면에 나타내지 않은 수직축선(도 2의 오른쪽에 위치한다)을 중심으로 수평면내에서 회전하는 회전체(54)를 구비하고 있고, 이 회전체(54)의 외주 근처에, 수직한 부착프레임(56)을 통해서 로드셀(58)이 부착되어 있다. 이 수직한 부착프레임(56)의 상부에는 상자(60)가 부착되고, 이 상자(60)내의 수평한 고정대(62)상에, 로드셀(58)의 한 끝(회전체(54)의 반경방향 안쪽의 끝부)(58a)이 고정되고, 다른 끝(58b)이 고정대(62) 상에 뜬 상태로 지지되고 있다. 이 로드셀(58)의 다른 끝(58b)에는, 상기 회전체(54)의 방사방향의 선 위를 따라서 수평방향으로 돌출하는 로드(하중인가부)(64)가 설치되어 있고, 이 로드(64)의 선단(64a)에 부하되는 수직방향의 하중을 검출하도록 되어 있다. 또한, 상자(60)의 전면에는, 로드(64)가 휜 경우에도 간섭하는 것이 없도록 큰 개구부(60a)가 설치되어 있고, 이 개구부(60a)는 부츠(boot)(66)에 의해 덮여져 있다.

상기 로드(64)의 선단(64a)에, 그리퍼 부착블록(68)에 고정되고, 또한, 이 부착블록(68)의 하면에 수직방향의 지지축(70)의 한 끝이 삽입 고정되어 있다. 이지지축(70)의 하단측에, 목지지프레임(72)이 회전 가능하게 연결되어 있다. 이 목지지프레임(72)의 전면측에는, 용기(16)의 나사부(16a)의 외경과 거의 일치하는 내경을 보유하는 반원호형상의 오목부(72a)(도 3 참조)가 형성되어 있다. 또한, 상기 그리퍼 부착블록(68)의 하면과, 지지프레임(72)의 상면 사이에, 전단핀(shear pin)(74)이 삽입 통과되어서 이 양자(68,72)의 상대 회전이 구제되어 있다. 이 새핑(74)는, 목지지프레임(72)에 대해서, 소정이상의 크기의 회전방향의 부하가 가해지면 파단하여서 지지프레임(72)의 회전을 허용하도록 되어 있다.

목지지프레임(72)의 하면측에는, 이 프레임(72)의 중심을 통하는 선 O₁(도 3 참조)의 양측의 대칭위치에, 두 개의 수직한 지점축(76)이 고정되어 있다.

이들 각 지점축(76)에는, 각각 암(78)의 기부가 베어링(80)을 통해서 회동이 가능하게 지지되어 있다. 이 양 암(78)은, 인장스프링(82)에 의해서 서로 접근하는 방향으로 항상 끌어 당겨지고 있다. 양 암(78)의 선단부(78a)는, 수지병(16)의 목부(정확하게는 플랜지부(16c)의 하부)를 이 양 암(78) 사이로 삽입하기 쉽게 테이퍼형상으로 잘라 놓고, 또한, 이 선단 절결부(78a)에 이어서, 수지병(16)의 목부(플랜지부(16c)의 하부)를 외경으로 거의 일치하는 내경의 원호형상부(78b)가 설치되어 있다. 이 양 암(78,78), 인장스프링(82) 및 지점축(76,76)에 의해서 수지병(16)을 파지하는 그립수단으로서의 그리퍼(50)가 구성되고 있다.

상기 각 그리퍼(50)에 의해서 파지된 수지병 (16)의 상방에 위치하도록, 각각 충전노즐(52)이 설치되어 있고, 그리퍼(50)에 의해서 파지되고 있는 수지병(16)이, 회전체(54)의 회전에 따라서 회전하는 사이에, 도면에 나타내지 않은 충전노즐을 개방하여서 이 충전노즐(52)에서 수지병(16)내로 액체를 충전하도록 되어 있다.

이상의 구성에 관한 웨이트필러(6)의 작동에 대해서 설명한다. 공급콘베이어(2)에 의해서 반송되어 온 수지병(16)은, 도입호일(4)의 외주 근처에 설치되어 있는 그리퍼(84)에 파지된다. 도 2에 나타내듯이, 도입호일(4)의 그리퍼(84)는, 수지병(16)의 목부에 설치되어 있는 플랜지부(16c)보다도 위쪽을 파지한다. 도입호일(4)의 회전에 의해서 수지병(16)을 지지하고 있는 그리퍼(84)가 웨이트필러(6)의 그리퍼(50)의 양 암(78) 선단에 설치된 테이퍼면(78a)에 따라서 점점 반경방향내방측으로 밀어 넣어진다.

수지병(16)의 목부(플랜지부(16c)의 하부)가 테이퍼면(78a)을 따라서 밀어 넣어지면, 양 암(78)은 인장용수철(82)에 저항하여 제차 밀려 넓어지고, 양 암(78)의 내면의 원호형상부(78b) 내에 수지병(16)의 목부가 끼워 넣어진다. 그러면, 양 암은(78) 또한 인장용수철(82)에 의해서 잡아당겨지고, 그 탄성력에 의해서 수지병(16)의 목부를 양측에서 파지한다. 그리퍼(50)가 수지병(16)의 목부를 파지하면, 이 그리퍼(50)의 상방에 설치되어 있는 목지지판(72)의 선단면에 형성되어 있는 원호형상의 오목부(72a)가, 수지병(16)의 목부의 플랜지(16c)보다도 상방에 접하여서, 이 수지병(16)을 안정되게 지지한다. 이 실시예에서는, 웨이트필러(6)의 그리퍼(50)는, 수지병(16)의 목부에 형성된 플랜지(16c)의 하면측을 파지하도록 되어 있고, 또한, 그리퍼(50)의 상방에 설치되어 있는 목지지판(72)은, 도입호일(48)의 그리퍼(84)가 파지하고 있는 위치보다도 상부에 접하여 지지한다.

상기한 바와 같이, 수지병(16)을 하중인가부로서의 로드(64)가 로드셀(58)에서 돌출하고 있는 방향과 거의 역방향으로부터, 그리퍼(50) 내로 밀어 넣어져서 파지시키도록 하였기 때문에, 로드셀(58)에 작용하는 편하중과 모멘트를 감소시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 목 반송이 가능한 웨이트필러(6)를 얻을 수 있기 때문에, 웨이트필러(6)를 이용한 충전시스템 전체를 목을 기준으로 한 반송계에 의해 구성할 수 있다.

또한, 상기 웨이트필러(6)에서는, 로드셀(58)을 수직방향의 하중을 검출하도록 설치하는 것에 의해, 이 로드셀(58)이 상하방향으로 휘도록 함과 동시에, 수평방향으로 돌출한 하중인가부(64)에, 돌출방향과 역방향으로부터 밀어 넣기 하중을 부여하도록 하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 용기를 주고받을 시에 로드셀(58)이 휘는 것을 방지할 수 있다. 가령, 로드셀(58)이 휘어서, 이 휨이 반발에 의해 진동으로 바뀌면, 중량의 계측에 영향을 미치지만, 본 발명의 구성으로는, 수지병(16)의 주고받음 시에 로드셀(58)의 휨이 일어나지 않기 때문에, 그 후의 충전중량의 계측에 영향을 미칠 우려가 없다고 하는 효과도 얻어진다.

또한, 도입호일(4)과 중간호일(8)의 수지병(16)의 주고받음 시에, 수지병(16)이 걸리는 등에 의해 그리퍼(50)의 인도가 잘 되지 않고, 그리퍼(5)에 회전방향의 하중이 걸리는 경우에는, 지지판(72)의 선단면에 형성된 원호형상의 오목부(72a)내에 수지병(16)의 목부가 안정되지 않고, 이 지지판(72)에 대해서도 회전방향의 큰 하중이 가해지게 되지만, 소정이상의 편하중이 가해지면 상기전단핀(74)이 굽어져서 지지판(72)이 회전할 수 있도록 되어 있기 때문에, 로드셀(58)을 손상하는 등의 우려가 없다. 또한, 소정이상의 하중이 작용하기까지는 지지판(72) 및 그리퍼(50)의 회전을 규제하는 회전규제수단은, 상기 전단핀(74)에 한정되지 않고, 그밖에 종래 주지의 수단, 예를들면, 그리퍼 부착블록(68)의 하면에 위치결정용의 오목부를 형성하는 것과 동시에, 목지지판(72)에는, 스프링에 의해서 힘이 가해진 호일을 그 상면에 돌출가능하게 설치하여, 상기 오목부에 탄성적으로 접하도록 한 볼플런저(ball plunger)에 의해서, 회전의 규제 및 그 해제를 행할 수도 있다.

Claims

수직방향의 하중을 검출하도록 설치된 로드셀과, 이 로드셀로부터 수평으로 돌출시킨 하중인가부과, 이 하중인가부에 부착되고, 하중인가부의 로드셀로부터의 돌출방향과 역방향에서 밀어 넣어진 병의 목부를 탄성력에 의해 파지하는 그립수단과, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 액체를 충전하는 충전노즐를 구비하고, 상기 로드셀에 의해서 하중을 검출하면서, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 소정량의 액체의 충전을 행하는 것을 특징으로 하는 반송처리시스템에 이용할 수 있는 웨이트필러.
로드셀에서 돌출시켜서 설치한 하중인가부와, 이 하중인가부에 수평방향으로 회전가능하게 부착되고, 병의 목부를 탄성력에 의해 파지하는 그립수단과, 하중인가부와 그립수단을 소정의 위치관계로 유지하여 회전을 규제함과 동시에, 소정이상의 하중에 의해 그 규제를 해제하는 회전규제수단과, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 액체를 충전하는 충전노즐을 구비하고, 상기 로드셀에 의해서 하중을 검출하면서, 그립수단에 파지되어 있는 병 내에 소정량의 액체의 충전을 행하는 것을 특징으로 하는 반송처리시스템에 이용할 수 있는 웨이트필러.
제2항에 있어서, 상기 회전규제수단은 상기 하중인가부측과 그립수단측을 연결함과 동시에, 소정이상의 회전방향의 하중에 의해 절단되는 핀인 것을 특징으로하는 반송처리시스템에 이용할 수 있는 웨이트필러.
제3항에 있어서, 상기 하중인가부에 부착블록이 고정되고, 또한, 이 부착블록에, 수평방향으로 회전가능하게 목지지판이 지지되고, 상기 그립수단은 이 목지지판을 통해서 상기 하중인가부에 부착되어 있고, 상기 핀은 상기 부착블록과 목지지판을 연결하고 있는 것을 특징으로 하는 반송처리시스템에 이용할 수 있는 웨이트필러.
제2항에 있어서, 상기 회전규제수단이 상기 하중인가부측과 그립수단측의 어느 한 쪽에 위치결정용의 오목부를 설치함과 동시에, 다른 쪽에, 스프링에 의해서 힘을 가한 볼(ball)을 돌출가능하게 설치하여, 상기 오목부에 탄성적으로 접하게 한 볼플런저인 것을 특징으로 하는 반송처리시스템에 이용할 수 있는 웨이트필러.