JPH02152602A - 粉粒体の定量充填方法及び装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カセットを用いて粉粒体容器を搬送しながら
、その容器に粉粒体を計量充填するようにした粉粒体の
定量充填方法及び装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、洗剤等の粉粒体は通常厚紙型の容器（カート
ン〕に充填して販売されているが、包装形態の多様化に
伴い、合成樹脂等を利用した各種形態の容器も用いられ
るようになってきた。このような合成樹脂製または厚紙
と合成樹脂とを併用した容器においては、その容器の形
態が全体として直方体状でないのが通例であり、例えば
合成樹脂を用いた容器では１通常、成形時に覆を抜く必
要があるため、容器の各側壁が若干上に開いたテーパー
状をなしている。そのため、厚紙からなる直方体状の容
器の場合と同様に、コンベアにより容器を連接状態で、
即ち各容器が先の容器を順次押す状態で連続的に送給し
なから粉粒体の充填を行うことができず、容器を複雑な
形状のボトル等と同様に扱う必要がある。

一方、従来の直方体状をなす厚紙型の容器を用いる場合
には、充填に際して容器を連接状態で簡易に送給するこ
とが可能であるが、各容器へ定量の充填を行うには、予
め計量した粉粒体を容器に充填し、少なくともその充填
後には、−旦容器の連接状態を解除して重量のチエツク
を行う必要がある。これに対し、上述した連設が困難な
形態の容器を用いる場合には、各容器を互いに接触しな
い独立状態におくため、それを利用して、予め計１した
定ｌの粉粒体を充填することなく、充填量の重量％ェッ
クを行いながら充填することが可能となり、従って、定
量の充填及び重量％ェックのための機構を容器の形態や
送給機構に適合させて、簡易化することが望まれる。

（発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、上述した連設が困難な形状の容
器に粉粒体を充填するため、各容器を互いに接触しない
独立状態で送給するに際し、そのような送給に適した簡
易な充填及び計量のための手段を得ることにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の定量充填方法は、粉
粒体を充填すべき容器を、カセットに一定の配列で設け
られてその内定に重量測定のための孔を有する凹部に装
填して、コンベアによりそれに沿って設けられた各セク
ション毎に停止させ梗から移送し、上記コンベアに沿う
多数のセクションに対応して配設される容器供給機構に
おいて、該カセットにおける凹部に容器を装填し、計量
充填部において該容器に粉粒体の計量充填を行い、蓋被
着部において充填された容器に対して蓋の被着を行い、
アンロード機構においてカセット上から容器を取り出す
に際し１上記計量充填部において、粉粒体を充填装置か
らそこに停止しているカセット内の容器に定常流下させ
ながら、その容器の重量を、重量測定器で支持された支
持体をカセットの凹部内底の孔を通して上昇させること
により、下方から容器を若干持ち上げて計測し、その測
定器出力に基づいて容器への充填量の計測、及び充填装
置の駆動制御を行うことを特徴とするものである。

また、上記方法を実施するための本発明の定量充填装置
は、粉粒体を充填すべき容器を一定の配列で装填する凹
部を備え、凹部の内底に容器の重量測定のための孔を設
けたカセットと、上記カセットを載置して、各セクショ
ン毎に停止しながらそれを移送するコンベアと、上記コ
ンベアに沿う多数のセクションに対応して配設される機
能ユニットであって、該カセットにおける凹部に容器を
装填する容器供給機構、該容器に粉粒体の充填を行う計
量充填部、充填された容器に対して蓋の被着を行う蓋被
着部、並びにカセット上から容器を取り出すアンロード
機構とを備えることにより構成され、上記容器に粉粒体
の充填を行う計量充填部として、粉粒体を定常流下させ
ることが可能なオーガ一方式の充填装置を設置すると共
に、重量測定器によって支持され支持体を、昇降装置に
よりカセットの凹部内底の孔を通して下方がら容器を若
干持ち上げる程度に昇降可能に設け、その出力に基づい
て容器への充填量の計測、及び充填装置の駆動制御を行
うように構成したことを特徴とするものである。

［−作　用］ この方法及び装置は、包装形態の多様化に対応し、洗剤
等の粉粒体を合成樹脂等からなる各種形態の容器、特に
、コンベアにより各容器が先の容器を順次押す状態で連
続的に送給することができない容器を用いる場合に適す
るもので、その容器を前記カセットの凹部に収容するこ
とにより。

定の配列で移送することが可能になる。

このようにして容器を移送する場合には、各容器へ定量
の粉粒体の充填を行うのに、予め粉粒体の重量を計測し
てから充填する必要はなく、各容器が互いに接触しない
独立状態におかれるため、充填量の重量％ニックを行っ
て充填装置を制御しなから粉粒体を充填することが可能
になる。

上述した方法及び装置は、このような充填を行うため、
計量充填部において、粉粒体を充填装置から容器に定常
流下させながら、その容器を重量測定器で支持された支
持体により下方から若干持ち上げ、この状態で容器の重
量を計測器で計測し、その測定器出力に基づいて充填装
置の駆動制御が行われる。

［実施例］ 第１図ないし第６図は、本発明に基づいて第７図及び第
８図に示すような容器に粉粒体の定量充填を行う装置の
実施例を示している。

この定量充填装置は、概略的には、第１図及び第２図に
示すように、粉粒体を充填すべき容器１（第７図及び第
８図参照）を収容するカセッ）１１（第５図及び第６図
参照）を移送するためのコンベア１０を機枠上に備えて
いる。このコンベア１０は、一連である必要はなく、複
数連を直列に連結することにより構成することができる
。また、第１図においては図示を一部省略しているが、
このコンベア１０による移送の経路に沿って、ブロック
ビルド方式により、充填、蓋の被着等の各種処理を行う
機器が配設される。

−まず、この定量充填装置において粉粒体の充填を行う
容器１は、第７図及び第８図に例示するような構成を有
するものである。同図に示す容器１は、胴部２を主とし
て厚紙により形成し、その胴部２に部分的に縦方向に設
けた補強部３１口部４、底部５等を合成樹脂により形成
したものである。この容器１は、合成樹脂部分の成形時
に塁を抜く必要があるため、容器の各側壁が若干上に開
いたテーパー状をなしている。また、この容器１には、
その口縁部に密嵌する蓋６を被着するようにしている。

なお、図示していないが、容器口部４における左右の凸
部には提げ手が取付けられる。

このような形状の容器は、厚紙からなる直方体状の容器
のように、コンベアにより連接状態で連続的に送給する
ことができないため、第５図及び第６図に示すようなカ
セッ）Ｉｔを用いてコンベア１０により移送される。こ
のカセットＩＩは、繊維強化プラスチック等により形成
した四角形状のｌ１ｉ１２に、容器１を収容するための
複数（この実施例では８偏）の凹部１３を設けたもので
、これらの凹部１３は１口縁にテーパ一部Ｉ４を設けて
容器１を容易に収容可能にすると共に、その凹部１３の
内底周囲に容器１の位置決めを正確にするための段部１
５を設け、さらに、その凹部１３の内底の中央部に、容
器１の重量測定及びロフトナンバー等の印字のために利
用する孔１８を設けている。なお、上記段部１５の内側
面１７には、若干の上に開いたテーパーを付し、それに
よって、後述する重量測定のために内底の孔１８から後
述の支持体を挿入して容器１を若干持ち上げたときに、
容器ｌがカセットｌ＋と接触して計測が不正確になるの
を防止している。

各種形状の容器に対する粉粒体の充填にこの定量充填装
置を適用する場合には、カセット１１の凹部１３の形状
が各容器ごとに相違することになるため、上記力セント
１１は各種容器ごとに専用のものと−して構成される。

カセ・ント１１を移送するためのコンベア１０に沿った
充填処理ラインにおいては、第１図及び第２図に示すよ
うに、容器ｌを装填したカセットｌｌを順次移送する多
数のセクションが設定され、カセット１１がコンベアｌ
Ｏによりこれらのセクシズンを順次移送されながら、後
述するように、容器１への粉粒体の充填、蓋の被着等が
行われる。第２図には、この実施例の２２のセクション
における動作を示し、これらのセクションの番号をＯ付
きの数字によって示している。

上記力セント１１を移送するためのコンベア１゜は、第
２１番目のセクションにあるカセットが図示しないスト
ッパに係合して停止した状態において、それに続くカセ
ー７ト１１が移動中のコンベア１０上を滑ることにより
所定のセクションに停止状態にあるようにし、ストー／
パの係合を解除することにより各カセット１１がコンベ
ア１ｏによって移送されるようにするのが望ましく、そ
のためには、コンベア１０として適当な滑りを生じるチ
ェーン・コンベア等が用いられる。これによって、コン
ベア目体の駆動を制御することなく、ストッパの係脱に
よりカセットの駆動を制御することができる。

カセッ）１１の駆動をこのようにして制御すると、スト
ッパに係合しているカセットを先頭にして多数のカセッ
トが後から押している状態において、各容器が所要のセ
クションに停止している必要があり、従って、カセッ）
１１の進行方向の長さは、充填、蓋の被着等の各種処理
を行うセクションの長さ（一定）に対応せしめられる。

勿論、複数のカセットｌｌの長さを単一のセクションに
対応させたり、隣接するセクタ、ンの間に予備のセクシ
璽ンを配置することもできる。

また、第２２番目のセクションにはエレベータ２２が設
けられており、このセクションに押出されたカセットは
、エレベータ２２により下段に降ろされる−０そして、
上記コンベア１０の下方には、その終端に達したカセッ
ト１１をコンベア１０の始端に戻すための図示しない呼
戻用コンベアが配設され、エレベータ２２により下段に
降ろされたカセット１１は、下段のブツシャ（図示省略
）により呼戻用コンベア上に載せられる。呼戻用のコン
ベアは容器を載置していないカセット１１のみを搬送す
るので、簡単な構造で、しかも速い速度で駆動される。

一方、コンベア１０の始端側でも、エレベータ２１でカ
セット１１を上昇させ、ブツシャ２２でコンベア１０上
に移送される。エレベータ２１によってカセット１１を
上昇させている間、呼戻用コンベアによって移送されて
きたカセット１１はストッパで停止させておく。

コンベア１０の終端と始端のエレベータ２２．２１は同
じ構造を有し、エアシリンダ等により上下位置の間を駆
動子るように構成される。

上述したところから明らかなように、コンベア１０及び
呼戻用コンベアは自由に回転させ、両コンベアに付設す
るストッパ、各ブツシャ、及びエレベータを同期駆動す
ることにより、カセット１１に所要の動作を与えること
ができる。

コンベアのラインに沿うセクションには、粉粒体の充填
、蓋の被着等の各種処理を行う各種機能ユニットが選択
的に取付可能に構成され、各機能ユニットが独立に駆動
制御される０、ここではその主たる機能ユニットについ
て説明する。

まず、コンベア１ｏの始端側における第２番目のセクシ
ョンには、ロードのための機能ユニットとして、通函か
ら取り出した容器１をカヤ−２ト１１に装填する容器供
給機構３０を備えている。この供給機構３０は、通函に
所定配列で収容した状態で供給された前述の容器１を自
動的に取出し、ロボットの保持へラド３１により保持し
て、コンベア１０上のカセット１１に配列設置された凹
部１３に装填するもの−である。

第４番目のセクションに設けた容器検出のための機能ユ
ニットにおいては、光ビーム等を用いて容器ｌが所定の
状態に装填されているか否かが検出される。

第５〜９番目のセクションに設けた粉粒体の充填を行う
計量充填部においては、オーガ一方式によって粉粒体を
定常流下させる充填装置３３を設置している。この充填
装置３３は、第３図に示すように、粉粒体が供給される
ファネル３４内の中心において回転するオーガー３４を
設け、そのオーガー３４の下端に皿状のスピナー３５を
取付けている。従って、オーガー３４を回転駆動すると
、そのオーガーに設けたねじ部によってファネル３６内
に充填された粉粒体が下方に送られ、スピナー３５の回
転によってその周囲に定常的に送出される。この粉粒体
は、スピナー３５の周囲に設けたコネクタファネル３７
において集められ、その下方に位置する容器１内に充填
される。なお、図中、３日は低速回転可能にしたアジテ
ータブレードを示している。

このオ・−が一方式の充填装置３３は、オーガー３４及
びスピナー３５の回転速度を一定に保つことにより、粉
粒体の単位時間当りの供給量をほぼ一定に保つことがで
き、またその回転速度の制御により粉粒体の供給量を調
節することが可能なものである。そのため、粉粒体の充
填に際しては、最初にオーガー３４を高速回転させて短
時間に多量の粉粒体の充填を行い、所要の充填量に近づ
いてから回転速度の低下により供給量を少なくして、正
確な充填を行うように制御される。

上記充填装置３３による各容器１への粉粒体の充填量を
計測するため、その充填のためのカセット１１の停止位
置においては、カセット１１の各凹部１３の内底に設け
た孔！８を通して下方から容器ｌを若干持ち上げる支持
体４０を設けている（第６図参照）、この支持体４ｏは
、ロードセル等の重量測定器４１によって支持されると
共に、充填装置３３と同期駆動される昇降装置（図示せ
ず）により昇降可能に設置されたものである。

この重量測定器４１は、最終的な容器への充填量を計測
して、その量が不適なものを抽出するための信号を出力
すると同時に、各容器への充填量を常に監視して、最初
にオーガー３４を高速回転させる場合の回転数または回
転時間、及びその後にオーガー３４を低速回転させる場
合の回転数または回転時間を調整し、常に適正な充填量
が得られるように制御するものである。

また、上記力セラ）１１の凹部１３の内底に設けた段部
１５は、前述したように、その内側面１７を若干上に開
いたテーパー状に形成しているが、これは上記重層測定
のために支持体４０により容器ｌを若干持ち上げたとき
に、容器ｌがカセッ）１１における上記内側面１７と接
触して計測が不正確になるのを防止している。

このような充填ラインにおいて、上記オーガー方式の充
填装置３３を用いると、−船釣に容器ｌよりも充填装置
３３の平面形状が大きくなるため、カセット１１におけ
る各容器ｌの対応位置に充填装置３３のコネクタファネ
ルａ７の流出口を対応させることは困難である。

そこで、上述したように、第５〜９番という複数のセク
ションを粉粒体の充填に割当て、例えば第６セクシ、ン
にはカセ、ト１１における前から第１列と第３列の容器
に対応する充填装置を設け、第８セクシヨンにはカセッ
ト１１における第２列と第４列の容器に対応する充填装
置をそれぞれ設けることにより、２段階でカセッ）＋１
内の各容器に粉粒体が充填される。この場合に、第６及
び第８セクシヨンに設けた各容器に対応するそれぞれの
充填装置３３のオーガー３４を、前述したように、最初
に高速で、その後に低速で回転させることもできるが、
充填のためのセクションに余裕がある場合には、各容器
に対応する高速回転のための充填装置とは別個に、低速
回転のための充填装置をラインの下流側に設けることが
できる。なお、この両売填装置を設けた場合には、それ
ぞれの充填装置に対応して重量測定器を設け、必要な制
御を行わせることになる。

上記粉粒体の計量充填部に続く第１０番目のセクション
には、容器ｌに充填した粉粒体が山状をなすのが通例で
あることから、その表面を掻きならし部材の往復動によ
ってならすようにしている。

また、第１１セクシヨンにおいては、粉粒体（洗剤等）
の使用時に必要量を計量するための計量カップを１個づ
つ投入する機能ユニー／　トが、第１２セクシヨンにお
いては、容器内の粉粒体における計量カップ投入位置に
棒状物を突き挿した場合の抵抗力により計量カップが投
入されたことを検出する機能ユニットが設けられている
。

第１４〜１８番目のセクションにおいては、カセット１
１上の容器１に対して前述の蓋６を被着するための蓋被
滲部を設けている。この機能ユニットにおいては、蓋６
を供１給する蓋供給部において通函からマガジンへ自動
的に取り出された蓋６を、そのマガジンから４個づつ供
給され、その蓋の８個を受は取ってカセット１１上の容
器配列に対応した所定のパターンに整列させ、それらを
真空吸着パッドで吸着して、ライン上のカセット１１に
収容した容器１上に移送される。

これらのＭ６を容器１上に移送した後、それらの蓋は吸
着パッドに吸着されたまま、蓋装着シリンダにより押下
げられ、カセッ）１１上の容器の口部に圧着して被着さ
れる。この場合に、容器１の口部は比較的変形し易いも
のであるため、容器１０部と蓋８とを正確に対向させる
必要があり、そのため、容器口部をシリンダ駆動の保持
子によって保持し、それによって蓋との位置の対応が正
確になるようにしている０Ｍの被着のために設定した複
数のセクションは、蓋の押圧動作の繰返しによってＭ６
の被着を確実化し、あるいはカセット１１における各容
器への蓋の被着を同時に行うと全体的には非常に大きな
力で押圧することになるので、それを複数回に分散して
行うために利用するものである。

蓋被着部に続く第１７番目のセクションの蓋チエツク部
では、光ビーム等を用いて、蓋の被着の有無、圧入状態
の確認、蓋の方向のチエツク等を行い、それらについて
の適・不適の信号を出力させる。

第２０番目のセクションに設けた印字のための機能ユニ
ットにおいては、前述した容器１の底部に設けた孔１８
を通して、インクジェットにより、ロントナンバーその
他の必要事項の印字が行われる。

また、コンベア１０の終端の第２１番目のセクションに
は、アンロード機構４５が配設される。このアンロード
機構４５は、前述した容器１の供給機構３０において容
器をカセット１１上に配列させたのに対し、それとは逆
にカセッ）Ｉｔ上から製品収納箱内に容器１を収容する
ものであり、従って、供給機構３０において用いたのと
同様なロボットを逆の動作を行うように制御して用いれ
ばよい。

コンベア１０の終端におけるアンロード機構４５により
容器ｌが製品収容箱に入れられた後、カセット１１は空
の状態で湯度用コンベア１８に載せ換えて、上記コンベ
アｌＯの始端に戻されるが、一部の容器ｌが重量その他
において不良であることがチエツクされた場合には、そ
れが製品のラインから除去される。

上記定量充填装置の制御は、それぞれのセクションにお
いて、所定の位置に容器等がくることにより処理の準備
が完了した状態を検出して動作を開始し１図示しない動
作制０４装置を通して得られる各セクションの処理が完
了した旨の信号が全て揃った状態で、カセット１１が１
セクシヨンだけ移送される。従って、特に異常が検出さ
れない限りは、はぼ一定時間で各部の動作が制御される
。

第４図は、特に粉粒体の充填に関する制御のタイムサイ
クルを示すものである。同図について説明すると、まず
、カセット移動（第１段）では、コンベア１０によりカ
モ−２ト１１が全体的に１セクシ、ンだけ移動せしめら
れ、続くカセット移動（第２段）では、！＠２１番目の
セクションのアンロード機構４５から第２２番目のセク
ションに送り出されたカヤ−２ト１１が、その第２２番
目のセクションにおけるエレベータ２２上に押し出され
る。またこのカセット移動（第２段）の間を利用して、
容器Ｉを計量するための支持体４０が昇降機構により上
昇せしめられ、それによって容器ｌが若干持ち上げられ
る。容器の持ち上ばか完了した後、粉粒体の投入を行う
以前で、重量測定器４１における計量値が安定した段階
では、測定器４１の作動により風袋重量の計測が行われ
る。その後、オーガー３４の高速回転により容器１内へ
の粉粒体の急速な充填が行わ、れ１次いでオーガー３４
の低速回転により緩速で充填される。オーガー３４の低
速回転による充填は、充填装置から容器ｌに至る間で落
下中の粉粒体の重量を勘案して、所定の重量に達する少
し手前で停止され、その後、測定器４１出力が安定する
のを待って、最終的な重量の計測を行い、支持体４０を
降下させて容器１をカセット１１内に戻し、タイムサイ
クルを完了する。

［発明の効果］ このような本発明の定量充填方法及び装置によれば、連
続的に移送することが困難な形状の容器に粉粒体を充填
するに際し、各容器を互いに接触しない独立状態で送給
可能にすると同時に、それに適した簡易な充填及び計量
のための手段を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

勿１図は本発明に係る定量充填装置の実施例の全体の概
要を示す平面図、第２図は上記定量充填装置における各
セクションについての説明図、第３図は上記定量充填装
置において用いるオーガー方式の充填装置の断面図、第
４図は上記充填に関する制御のタイムサイクルを示す説
明図、第５図は上記定量充填装置において用いるカセッ
トの一例を示す一部切欠平面図、第６図は同要部断面図
、第７図は上記充填装置によって粉粒体の充填を行う容
器及びその蓋の半断面図、第８図は同容器の第７図とは
直交する位置での断面図である。 １・・容器、　　　　　６時−蓋、 １１−−カセット、　　　　１０・・コンベア、１３・
・凹部、　　　　　　１８拳・孔。 ３０　・ 容器供給機構、 ３３φ 充填装置、 ４０・ ・重量測定器、 ４１ψ 支持体、 ４５アンロー ド機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉粒体を充填すべき容器を、カセットに一定の配列
   で設けられてその内定に重量測定のための孔を有する凹
   部に装填して、コンベアによりそれに沿って設けられた
   各セクション毎に停止させながら移送し、上記コンベア
   に沿う多数のセクションに対応して配設される容器供給
   機構において、該カセットにおける凹部に容器を装填し
   、計量充填部において該容器に粉粒体の計量充填を行い
   、蓋被着部において充填された容器に対して蓋の被着を
   行い、アンロード機構においてカセット上から容器を取
   り出すに際し、 上記計量充填部において、粉粒体を充填装置からそこに
   停止しているカセット内の容器に定常流下させながら、
   その容器の重量を、重量測定器で支持された支持体をカ
   セットの凹部内底の孔を通して上昇させることにより、
   下方から容器を若干持ち上げて計測し、その測定器出力
   に基づいて容器への充填量の計測、及び充填装置の駆動
   制御を行う、 ことを特徴とする粉粒体の定量充填方法。 ２、粉粒体を充填すべき容器を一定の配列で装填する凹
   部を備え、凹部の内底に容器の重量測定のための孔を設
   けたカセットと、 上記カセットを載置して、各セクション毎に停止しなが
   らそれを移送するコンベアと、 上記コンベアに沿う多数のセクションに対応して配設さ
   れる機能ユニットであって、該カセットにおける凹部に
   容器を装填する容器供給機構、該容器に粉粒体の充填を
   行う計量充填部、充填された容器に対して蓋の被着を行
   う蓋被着部、並びにカセット上から容器を取り出すアン
   ロード機構と、 を備えることにより構成され、 上記容器に粉粒体の充填を行う計量充填部として、粉粒
   体を定常流下させることが可能なオーガー方式の充填装
   置を設置すると共に、重量測定器によって支持され支持
   体を、昇降装置によりカセットの凹部内底の孔を通して
   下方から容器を若干持ち上げる程度に昇降可能に設け、
   その出力に基づいて容器への充填量の計測、及び充填装
   置の駆動制御を行うように構成した、 ことを特徴とする粉粒体の定量充填装置。