特許 6351386 液体充填装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351386

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】液体充填装置

(51)【国際特許分類】

   B67C 3/02 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   B67C3/02 Z

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-116317(P2014-116317)

(22)【出願日】2014年6月5日

(65)【公開番号】特開2015-229509(P2015-229509A)

(43)【公開日】2015年12月21日

【審査請求日】2016年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】桝本 富和

【審査官】 小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１５３３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０９１７０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−０４５１７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 登録実用新案第３１２３０７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−０７１０１７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６７Ｃ ３／０２

Ｂ６７Ｂ ３／０６

Ｂ６５Ｂ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を所定位置で容器に対して自動的に充填する液体充填装置であって、
充填対象としての容器を、所定の縦軸心を中心として回転して搬送するよう構成し、
回転搬送経路に充填ステーションを設け、
容器が搬入される搬入ステーションと容器が搬出される搬出ステーションとが隣り合うように配置し、
容器が角型であり、前記縦軸心に近い容器の角部を上下から把持して回転させる回転把持機構が設けられ、
容器への充填重量を計量する計量装置に設けられた載置台が、前記回転把持機構により把持する角部を除く領域を、下方から支持するように構成されている
ことを特徴とする液体充填装置。

【請求項2】

搬入ステーションに対して、複数の方向から選択して搬入コンベアを接続可能に構成し、搬出ステーションに対して、複数の方向から選択して搬出コンベアを接続可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の液体充填装置。

【請求項3】

前記回転把持機構は、昇降装置と、回転駆動装置と、昇降装置による昇降動作を利用して把持動作を行わせるリンク機構と、を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体充填装置。

【請求項4】

前記昇降装置および前記回転駆動装置が、液体が排出される箇所の高さよりも上方に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の液体充填装置。

【請求項5】

液体を所定位置で容器に対して自動的に充填する液体充填装置であって、
充填対象としての容器を、所定の縦軸心を中心として回転して搬送するよう構成し、
回転搬送経路に充填ステーションを設け、
容器が搬入される搬入ステーションと容器が搬出される搬出ステーションとが隣り合うように配置し、
前記容器を上下から把持して回転させる回転把持機構が設けられ、
前記回転搬送経路に、容器の開口部にキャップを自動的に装着するキャップ装着ステーションが設けられ、
キャップを装着するキャップ装着装置に、キャップを縦向きで収納するとともにキャップを周方向に回転させながら装着部近傍箇所まで搬送する収納搬送部と、この装着部近傍箇所のキャップの向きを縦向きから横向きに回動させて変更する回動装置と、横向きに変更されたキャップを装着箇所の上方まで移送する移送装置と、キャップを装着箇所の上方まで移送されたキャップを容器に装着する装着機と、が設けられ、
前記収納搬送部におけるキャップを収納するとともに搬送する通路が、下方に傾斜しながら横方向に延び、端部で反対側に折り返す状態で配設されており、前記収納搬送部の上部が、前記収納搬送部の下部に対して着脱自在とされている
ことを特徴とする液体充填装置。

【請求項6】

前記回動装置は、キャップを磁石で吸着して横向きに回動させることを特徴とする請求項５に記載の液体充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体充填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

所定位置で容器に対して液体を自動的に充填し、容器に設けられた開口部に対してキャップを自動的に装着する液体充填装置は、例えば、特許文献１などに開示されている。従来のこの種の液体充填装置（いわゆる自動液体充填装置）は、直線状のラインに沿って、容器を搬送するとともに液体充填部やキャップ装着部が順に配設されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６２−１７４０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の液体充填装置（いわゆる自動液体充填装置）では、直線状のラインに沿って、容器を搬送するとともに液体充填部やキャップ装着部が順に配設されているため、直線状に長い設置領域を要していた。

【0005】

本発明は上記課題を解決するもので、設置領域を小さくすることができる液体充填装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明は、液体を所定位置で容器に対して自動的に充填する液体充填装置であって、充填対象としての容器を、所定の縦軸心を中心として回転して搬送するよう構成し、回転搬送経路に充填ステーションを設け、容器が搬入される搬入ステーションと容器が搬出される搬出ステーションとが隣り合うように配置し、容器が角型であり、前記縦軸心に近い容器の角部を上下から把持して回転させる回転把持機構が設けられ、容器への充填重量を計量する計量装置に設けられた載置台が、前記回転把持機構により把持する角部を除く領域を、下方から支持するように構成されていることを特徴とする。

【0007】

上記構成によれば、充填対象としての容器を回転して搬送するよう構成したため、容器を直線搬送経路に沿って搬送する場合と比較して、比較的小さい長さの設置範囲内に充填ステーションを良好に配設できる。また、搬入ステーションと搬出ステーションとを隣り合うように配置したことにより、回転搬送経路を小さい半径で設けた場合でも経路長さを長くとることができて、種々の装置を支障なく配設できる。また、この構成によれば、回転把持機構により縦軸心に近い容器の角部を上下から把持するので、例えば、回転把持機構により容器の中心部を上下から把持する構成とした場合などと比較して、回転把持機構を小型化することができ、ひいては液体充填装置の設置領域を小さくすることが可能となる。また、この構成によれば、前記回転把持機構を前記載置台と干渉することなく配置できて、良好に計量できながら、液体充填装置の設置領域をより小さくすることができる。

【0008】

また、本発明は、搬入ステーションに対して、複数の方向から選択して搬入コンベアを接続可能に構成し、搬出ステーションに対して、複数の方向から選択して搬出コンベアを接続可能に構成したことを特徴とする。この構成により、搬入ステーションや搬出ステーションに対して、搬入コンベアや搬出コンベアの接続方向を複数の方向から選択して接続できるので、搬入コンベアや搬出コンベアの向きを変更できて選択可能なレイアウトが多くなる。

【0011】

また、本発明は、前記回転把持機構は、昇降装置と、回転駆動装置と、昇降装置による昇降動作を利用して把持動作を行わせる把持リンク機構と、を備えていることを特徴とする。この構成により、比較的簡単な構造で当該液体充填装置を構成できる。また、この場合に、前記昇降装置および前記回転駆動装置を、液体が排出される箇所の高さよりも上方に配設すると好ましい。この構成により、排出された液体が、前記昇降装置や前記回転駆動装置にかかるおそれを最小限に抑えることができる。

【0012】

また、本発明は、液体を所定位置で容器に対して自動的に充填する液体充填装置であって、充填対象としての容器を、所定の縦軸心を中心として回転して搬送するよう構成し、回転搬送経路に充填ステーションを設け、容器が搬入される搬入ステーションと容器が搬出される搬出ステーションとが隣り合うように配置し、前記容器を上下から把持して回転させる回転把持機構が設けられ、前記回転搬送経路に、容器の開口部にキャップを自動的に装着するキャップ装着ステーションが設けられ、キャップを装着するキャップ装着装置に、キャップを縦向きで収納するとともにキャップを周方向に回転させながら装着部近傍箇所まで搬送する収納搬送部と、この装着部近傍箇所のキャップの向きを縦向きから横向きに回動させて変更する回動装置と、横向きに変更されたキャップを装着箇所の上方まで移送する移送装置と、キャップを装着箇所の上方まで移送されたキャップを容器に装着する装着機と、が設けられ、前記収納搬送部におけるキャップを収納するとともに搬送する通路が、下方に傾斜しながら横方向に延び、端部で反対側に折り返す状態で配設されており、前記収納搬送部の上部が、前記収納搬送部の下部に対して着脱自在とされていることを特徴とする。この構成によれば、キャップが縦向きで周方向に回転しながら搬送されるため、スライドさせて搬送させる方式と比べて、キャップが詰まるなどの不具合を防止できる。また、キャップを装着する従来の方法としては、キャップを厚み方向に重ねた状態で貯留部に溜め、最下部のキャップを送り出して装着する方法も用いられているが、この場合には、積み重ねられたキャップ同士が引っ掛かるなどして、キャップが貯留部において良好に落下せずに詰まったり、最下部のキャップの送り出し不良を招いたりすることがあった。これに対して、本発明では、キャップが周方向に回転しながら搬送されるため、キャップ同士が引っ掛かることが最小限に抑えられて詰まることや送り出し不良を招いたりすることを防止できる。また、この構成により、キャップを収納するとともに搬送する通路を、単に下方に傾斜しながら横方向に延びる横方向に長い通路形状とした場合と比べて、比較的小さな領域に多数のキャップを収納できる。また、下流端のキャップにそれよりも上流側のキャップの重量が作用し難い構造となり、最下部（下流端）のキャップの送り出し不良をより生じ難くなる。また、前記収納搬送部のキャップの収納数が少なくなった場合には、前記収納搬送部の上部を下部から取り外して、前記上部にキャップを補充し、下部に取り付けることで、充填作業を中断することなく、キャップの補充作業を行うことができる。

【0013】

また、本発明のキャップの回動装置は、キャップを磁石で吸着して横向きに回動させることを特徴とする。この構成によれば、比較的簡単な構成でキャップの姿勢を良好に変更することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、充填対象としての容器を回転して搬送するよう構成したことにより、比較的小さい長さの設置範囲内に充填ステーションなどを良好に配設できる。また、搬入ステーションと搬出ステーションとを隣り合うように配置したことにより、回転搬送経路を小さい半径で設けた場合でも経路長さを長くとることができて、種々の装置を支障なく配設でき、ひいては、当該液体充填装置の設置領域をコンパクトにすることができる。また、搬入ステーションや搬出ステーションに対して、搬入コンベアや搬出コンベアの接続方向を複数の方向から選択して接続できるので、搬入コンベアや搬出コンベアの向きを変更できて選択可能なレイアウトが多くなり、利便性が向上する。

【0016】

また、本発明によれば、容器が角型であり、前記縦軸心に近い容器の角部を上下から把持して回転させる回転把持機構を設けることにより、回転把持機構を小型化することができ、ひいては液体充填装置の設置領域を小さくすることが可能となる。

【0017】

また、容器への充填重量を計量する計量装置に設けられた載置台により、前記回転把持機構により把持する角部を除く領域を、下方から支持するように構成することにより、前記回転把持機構を前記載置台と干渉することなく配置できて、良好に計量できながら、液体充填装置の設置領域をより小さくすることができる。

【0018】

また、本発明は、前記回転把持機構は、昇降装置と、回転装置と、昇降装置による昇降動作を利用して把持動作を行わせる把持リンク機構と、を備えることにより、当該液体充填装置を比較的簡単な構造とすることができ、ひいては製造コストの低減化を図ることができる。また、この場合に、前記昇降装置および前記回転駆動装置を、液体が排出される箇所の高さよりも上方に配設することにより、排出された液体が、前記昇降装置や前記回転駆動装置にかかるおそれを最小限に抑えることができ、ひいては、当該液体充填装置の信頼性を向上させることができる。

【0019】

また、キャップを装着するキャップ装着装置に、キャップを縦向きで収納するとともにキャップを周方向に回転させながら装着部近傍箇所まで搬送する収納搬送部と、この装着部近傍箇所のキャップの向きを縦向きから横向きに回動させて変更する回動装置とを設けることにより、キャップを送る際に詰まったり送り出し不良を招いたりするなどの不具合の発生を防止でき、これによっても当該液体充填装置の信頼性を向上させることができる。

【0020】

また、キャップを磁石で吸着して横向きに回動させることにより、比較的簡単な構成でキャップの姿勢を変更することができる。

【0021】

また、キャップ装着装置の前記収納搬送部におけるキャップを収納するとともに搬送する通路を、下方に傾斜しながら横方向に延び、端部で反対側に折り返す状態で配設することにより、比較的小さな領域に多数のキャップを収納でき、ひいては当該液体充填装置の設置領域を小さくすることができる。また、前記収納搬送部の上部を、前記収納搬送部の下部に対して着脱自在とすることにより、充填作業を中断することなく、キャップの補充作業を良好に行うことができて、作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態に係る液体充填装置の平面図（下方寄り箇所の平面図）である。

【図2】同液体充填装置の平面図（上方寄り箇所の平面図）である。

【図3】（ａ）および（ｂ）は同液体充填装置による充填対象としての容器の正面図および平面図である。

【図4】同液体充填装置の正面断面図である。

【図5】同液体充填装置の右側面断面図である。

【図6】同液体充填装置の要部右側面断面図である。

【図7】同液体充填装置の要部左側面断面図である。

【図8】同液体充填装置の回転把持機構を説明するための右側面図で、容器を把持する前の状態を示す。

【図9】同液体充填装置の回転把持機構を説明するための右側面図で、容器を把持した状態を示す。

【図10】同液体充填装置の回転把持機構を説明するための右側面図で、容器を把持して持ち上げた状態を示す。

【図11】同液体充填装置の回転テーブルの平面図である。

【図12】同液体充填装置の要部右側面断面図で、容器を予備充填ステーションに引き込む状態を示している。

【図13】同液体充填装置の要部平面図で、容器を予備充填ステーションに引き込む状態を示している。

【図14】同液体充填装置のキャップ装着装置の正面図である。

【図15】同液体充填装置のキャップ装着装置の平面図である。

【図16】同液体充填装置のキャップ装着装置の要部背面図である。

【図17】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ同液体充填装置のキャップ装着装置の側面図である。

【図18】本発明の他の実施の形態に係る液体充填装置の平面図である。

【図19】本発明のその他の実施の形態に係る液体充填装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態に係る液体充填装置を図面に基づき説明する。なお、以下においては、左右とは、図１、図２の紙面における左側から右側に向いた状態を正面とした図４の紙面における左右の方向と同じ方向であるとして説明する。また、図１、図２の紙面における左側を前側（手前側）、右側を後側（奥側）として説明する。

【0024】

図１、図２に示すように、本発明の実施の形態に係る液体充填装置１は、液体を容器Ｙに大流量で迅速に充填する予備充填ステーションＳ１と、この後に、液体を大流量と小流量とに切り換えながら正確に充填する本充填ステーションＳ２と、液体が充填された容器Ｙの充填用開口部にキャップＣを自動的に装着するキャップ装着ステーションＳ３と、充填された容器Ｙが搬出される搬出ステーションＳ４とが設けられている。ここで、図３に示すように、この実施の形態における、液体を充填する充填対象としての容器Ｙは、１８リットル缶（いわゆる一斗缶）からなる角型の容器である。

【0025】

そして、所定の縦軸心Ｏを中心として容器Ｙを回転して搬送するよう構成されており、所定の縦軸心Ｏを中心として周方向に形成される回転搬送経路Ｋに、予備充填ステーションＳ１および本充填ステーションＳ２からなる充填ステーションと、キャップ装着ステーションＳ３と、搬出ステーションＳ４とが設けられている。予備充填ステーションＳ１は、容器Ｙが回転搬送経路Ｋ内に搬入される搬入ステーションとしても兼用され、搬出ステーションＳ４と隣り合う位置に配設されている。なお、当該液体充填装置１は、この実施の形態においては平面視略正方形状とされ、図４〜図６などにも示すように、外枠２として金属製の複数の縦枠２ａや横枠２ｂが配設されているが、これに限るものではない。

【0026】

図１、図２、図４、図５などに示すように、外枠２の正面に設けられた右側中央（上下方向の略中央）開口部における、搬入ステーションとしても兼用されている予備充填ステーションＳ１の近傍箇所（手前側箇所）は、容器Ｙが搬入される搬入口３とされている。この搬入口３と予備充填ステーションＳ１との間の領域の下方には、搬入コンベア４からの容器Ｙを受ける搬入補助コンベア５が配設されている。搬入コンベア４は、フリーローラコンベアなどからなり、この搬入コンベア４には、キャップＣが取り外された容器Ｙが順次搬入される。また、図１に示すように、搬入ステーションとしても兼用されている予備充填ステーションＳ１には、搬入補助コンベア５に続く位置に、予備充填ステーションＳ１に導入される容器Ｙの底面における左辺手前寄り部分を下方から受ける搬入容器第１受部１８と、容器Ｙの底面における右辺部を下方から受ける搬入容器第２受部１９とが設けられ、さらに、予備充填ステーションＳ１に搬入された容器Ｙの底部寄り奥側の面を受ける搬入容器第３受部２０が設けられている。

【0027】

さらに、搬入補助コンベア５の両側部上方には、搬入コンベア４からの容器Ｙを搬入補助コンベア５上位置から予備充填ステーションＳ１位置まで良好に導くように、搬入ガイド６、７が配設されている。このようにして、搬入補助コンベア５上の位置（前搬入ステーションＳ５）を介して、搬入コンベア４に予備充填ステーションＳ１が接続されている。搬入補助コンベア５は、複数のローラが順次並べられたものが左右に分割されて配設されており、図５に示すように、それぞれ予備充填ステーションＳ１側が少し下方となるように傾斜して配設され、搬入補助コンベア５上に載せられた容器Ｙは、自重により予備充填ステーションＳ１側に移動可能な状態で載置されている。

【0028】

図５、図６に示すように、搬入口３の上方箇所には、搬入口３から搬入される容器Ｙの搬入補助コンベア５上の箇所（以下、前搬入ステーションＳ５とも称す）への移動規制と保持とを行う搬入規制部材１５が上下に揺動可能な状態で配設されている。この搬入規制部材１５は、前後方向に延びる金属板の前端部１５ａと後端部１５ｂとを下方に屈曲させた形状とされており、横枠２ｂに固定された支持材１３に設けられた揺動軸１４（図４、図７などを参照）を中心として前端部１５ａと後端部１５ｂとがそれぞれ上下に揺動可能な状態で支持されている。搬入規制部材１５は、搬入口３上方の横枠２ｂに取り付けられた揺動エアシリンダ１７により、揺動リンクを介して揺動され、前端部１５ａ側が下方となる傾斜姿勢（図５において仮想線で示す）と、後端部１５ｂ側が下方となる傾斜姿勢（図５、図６において実線で示す）とに、その姿勢が切り換えられる。そして、搬入規制部材１５の前端部１５ａ側が下方となる傾斜姿勢とされた場合には、容器Ｙが搬入規制部材１５の前端部１５ａに当接して容器Ｙが搬入補助コンベア５上箇所である前搬入ステーションＳ５へ導入されることが規制される。一方、搬入規制部材１５の後端部１５ｂ側が下方となる傾斜姿勢とされた場合には、容器Ｙが搬入規制部材１５の後端部１５ｂに当接して容器Ｙが予備充填ステーションＳ１へ導入されることが規制される。

【0029】

図１、図２、図４、図７などに示すように、外枠２の正面に設けられた左側中央開口部における、搬出ステーションＳ４の近傍箇所（手前側箇所）は、容器Ｙが搬出される搬出口８とされている。この搬出口８と搬出ステーションＳ４との間の領域の下方には、容器Ｙが載せられた状態で順次搬出されるフリーローラコンベアなどからなる搬出コンベア９に容器Ｙを送り出し可能とされた搬出補助コンベア１０が配設されている。また、搬出補助コンベア１０の両側部上方には、搬出ステーションＳ４からの容器Ｙを搬出補助コンベア１０上に良好に導くように、搬出ガイド１１、１２が配設されている。そして、この搬出補助コンベア１０を介して、搬出ステーションＳ４に搬出コンベア９が接続されている。搬出補助コンベア１０は複数のローラが順次並べられたもの（フリーローラコンベア）で構成されており、搬出補助コンベア１０上に載せられた容器Ｙは、後述する搬出装置８５により搬出コンベア９側に順次搬出される。

【0030】

また、図８〜図１１などに示すように、本発明の実施の形態に係る液体充填装置１には、前記縦軸心Ｏを中心として容器Ｙを回転して搬送する回転把持機構５０が設けられており、この回転把持機構５０は、前記縦軸心Ｏに近い容器Ｙの角部Ｙ１を上下から把持して回転させるよう構成されている。回転把持機構５０は、縦軸心Ｏに沿って配設され、軸受５２、５３により昇降自在かつ回転自在に支持された駆動回転軸５１と、平面視略八角形状（これに限るものではない）で、駆動回転軸５１の下部に固定され、周方向９０度毎に設けられた三つの角部に容器Ｙの前記角部Ｙ１を下方および両側方から保持する下保持部５５（５５ａ、５５ｂ）がそれぞれ取り付けられ回転テーブル５４（図１１参照）と、駆動回転軸５１における回転テーブル５４よりも上方箇所に回転自在かつ昇降自在に配設された昇降回転支持枠５６と、昇降回転支持枠５６の上部に設けられた枢支部５６ａを中心として回動可能に支持され、先端部で、容器Ｙの前記角部Ｙ１の上面部を押さえて、容器Ｙを前記下保持部５５と協働して把持する容器押さえアーム５７と、容器押さえアーム５７の基端部５７ｂと駆動回転軸５１に取付けられた取付枠５８とに渡って連結する連結リンク５９と、昇降回転支持枠５６を下方に付勢する下方付勢ばね６０と、軸心のずれを吸収するオルダム継手などの軸継手６１を介して、駆動回転軸５１を回転するエアシリンダからなる回転駆動装置６４と、回転駆動装置６４およびこの回転駆動装置６４を保持する保持枠６２を昇降するエアシリンダからなる昇降装置６３と、などを備えている。なお、この実施の形態では、昇降回転支持枠５６、容器押さえアーム５７、連結リンク５９、取付枠５８により把持リンク機構が構成されている。また、縦枠２ａの一部に取り付けられた取付枠２５および支持枠２６を介して、昇降回転支持枠５６に下方から当接可能とされた下位置規制ローラ２７が取り付けられ、昇降回転支持枠５６は、その下面部が下位置規制ローラ２７に当接する位置までしか下降しないよう構成されている。また、回転テーブル５４の中心寄り箇所には、その先端部が位置調整可能な状態で上方に突出された当接ボルト６５が取り付けられており、この当接ボルト６５は、昇降回転支持枠５６の下面部に当接可能な姿勢で配設されている。

【0031】

そして、外枠２の上端部に昇降装置６３が取り付けられ、昇降装置６３の昇降動作により、昇降装置６３の昇降ロッド６３ａを介して下方に取り付けられた保持枠６２より下方の部分である回転駆動装置６４や駆動回転軸５１、昇降回転支持枠５６、回転テーブル５４などが全体的に昇降されるよう構成されている。また、昇降装置６３のすぐ下方に配設された回転駆動装置６４により、駆動回転軸５１（縦軸心Ｏ）を中心として、昇降回転支持枠５６、回転テーブル５４、容器押さえアーム５７などが全体的に回転される。したがって、昇降装置６３および回転駆動装置６４は、液体が排出される箇所の高さよりも上方に配設されている。

【0032】

なお、図８〜図１０に示すように、回転テーブル５４の各下保持部５５に対応して、この下保持部５５の上方に容器押さえアーム５７の先端部が位置するように配設されている（すなわち、容器押さえアーム５７も周方向に対して９０度間隔毎に三箇所に設けられている）。そして、容器押さえアーム５７の先端部には、容器１の角部Ｙ１の上面の鍔状部（エッジ部）に内側から当接して嵌り込むような略台形形状の把持補助材５７ａが取り付けられている。

【0033】

さらに、図１、図５、図１２、図１３などに示すように、駆動回転軸５１の下端部には、半径方向に延びる引き込み用アーム３１が取り付けられている。この引き込み用アーム３１は、搬入補助コンベア５上に載せられた容器Ｙを予備充填ステーションＳ１側に移動させる引き込みレバー３２を移動させる連結リンク３３に接続されている。引き込みレバー３２は、この引き込みレバー３２を、横軸心を中心として回動可能に支持する支持ブラケット３４が、奥行方向に移動自在な状態で支持されているとともに、容器Ｙの底面部における奥側の辺に下方から係合可能とされている。そして、駆動回転軸５１の回動動作に伴って、引き込みレバー３２が容器Ｙに係合して容器Ｙを前搬入ステーションＳ５から予備充填ステーションＳ１へ引き込むよう構成されている。なお、引き込みレバー３２は、前搬入ステーションＳ５側から予備充填ステーションＳ１側へ移動する際には立設姿勢を維持して容器Ｙを予備充填ステーションＳ１に良好に引き込むが、予備充填ステーションＳ１側から前搬入ステーションＳ５側へ移動（後退）する際には傾倒（回動）可能とされ、容器Ｙに対して係合せず、容器Ｙを移動しないよう構成されている。

【0034】

図４、図６に示すように、外枠２における搬入口３に臨む横枠２ｂの一部には、搬入されてくる容器Ｙが、キャップＣが装着されるべき充填用の開口部が正しい位置となるようにセットされていることを確認する開口部位置確認装置３５が取り付けられている。図６に示すように、開口部位置確認装置３５は、昇降自在とされて容器Ｙの上面部に当接可能とされた上面検知部３６と、上面検知部３６とともに昇降自在とされて、容器Ｙの充填用開口部に突入可能とされた開口部検知部３７とを有している。そして、開口部検知部３７の先端（下端）には昇降自在の検知端子を有しており、充填用の開口部が正しい位置となるように容器Ｙがセットされていない場合（誤セット状態の場合）には、開口部検知部３７の先端部が容器Ｙの上面に当接することでこの誤セット状態が検知され、警報が発せられたり警告表示がされたりするとともに、搬入規制部材１５の前端部１５ｂが下方になった姿勢が維持されて、容器Ｙの前搬入ステーションＳ５側への移動が規制される。

【0035】

また、図２、図５などに示すように、予備充填ステーションＳ１の上方箇所には、容器Ｙに対して液体を大流量で充填する予備充填装置３８が配設されている。そして、予備充填ステーションＳ１に容器Ｙが搬入されると、大流量で迅速に容器Ｙに液体が充填される。なお、この際には、計量されることなく、例えば、目標充填量よりも少ない量となるように、例えば所定時間だけ大流量で迅速に液体が充填される。

【0036】

また、図１、図５に示すように、本充填ステーションＳ２の下方箇所には計量装置４０が配設され、図２、図５に示すように、本充填ステーションＳ２の上方箇所には本充填装置４１が配設されている。そして、本充填ステーションＳ２では、液体が充填された容器Ｙの重量を測定しながら、充填量が目標重量に達するように大流量と小流量とに切り換えながら正確に充填されるよう構成されている。

【0037】

次に、回転把持機構５０の把持動作などについて説明する。
図８は、昇降装置６３により、駆動回転軸５１や保持枠６２などが下端位置まで下げられた状態を示す。この状態では、回転テーブル５４の下保持部５５が、容器Ｙの下面よりも下方に離れた状態とされている。また、容器押さえアーム５７の支点となる枢支部５６ａよりも容器押さえアーム５７の基端部５７ｂが下方に位置するため、容器押さえアーム５７の先端部（把持補助材５７ａが取り付けられている箇所）が上方に開いた状態とされている。

【0038】

この状態から、昇降装置６３により、駆動回転軸５１や保持枠６２などが上昇されると、図９に示すように、回転テーブル５４の下保持部５５が容器Ｙの下面に当接して容器Ｙが下保持部５５により下方から支持される。また、駆動回転軸５１の上昇に伴って容器押さえアーム５７の基端部５７ｂが上方に移動するため、容器押さえアーム５７の先端部（把持補助材５７ａが取り付けられている箇所）が下方に閉じた状態となり、これにより、容器１の角部Ｙ１が、容器押さえアーム５７と回転テーブル５４の下保持部５５（図１１参照）とにより上下から把持される。なお、この際、当接ボルト６５が昇降回転支持枠５６の下面部に当接する。

【0039】

昇降装置６３により、駆動回転軸５１や保持枠６２などがさらに上昇されると、図１０に示すように、容器押さえアーム５７と回転テーブル５４の下保持部５５とにより容器Ｙが上下から把持された状態のまま上昇される。そして、この高さを維持した状態で、回転駆動装置６４により、駆動回転軸５１や回転テーブル５４、容器押さえアーム５７などが一体的に縦軸心Ｏを中心として平面視して左回りに９０度回転される。この後、昇降装置６３により、駆動回転軸５１や回転テーブル５４、保持枠６２などが下降される。この結果、予備充填ステーションＳ１にあった容器Ｙは本備充填ステーションＳ２に搬送され、本備充填ステーションＳ２にあった容器Ｙはキャップ装着ステーションＳ３に搬送され、キャップ装着ステーションＳ３にあった容器Ｙは搬出ステーションＳ４に搬送される（図１、図２参照）。なお、この際、容器Ｙは、予備充填ステーションＳ１に般有された容器の底部寄り奥側の面を受ける搬入容器第３受部２０や、後述するガイド枠４２、４４、挟持枠４５などよりも上方の位置で、これらの搬入容器第３受部２０やガイド枠４２、４４、挟持枠４５などを乗り越えた高さで搬送される。

【0040】

ここで、本充填ステーションＳ２には、上述したように計量装置４０が配設され、この計量装置４０の計量部４０ａ上に容器Ｙが載せられるが、図１に示すように、容器Ｙは計量装置４０上に底面全体が載せられずに、容器Ｙの前記角部Ｙ１と、この角部Ｙ１と反対側の対角線上の角部Ｙ２とを除く中央寄り領域の箇所を、下方から支持する状態で載せられる。また、この容器Ｙの載置姿勢を良好に維持できるよう、計量装置４０の計量部４０ａ上には、「ハ」の字形状のガイド枠４２が対となって取り付けられている。なお、充填時には、駆動回転軸５１とともに回転テーブル５４も下降されているため、回転テーブル５４の下保持部５５も容器Ｙから離反しており、容器Ｙは良好に計量されながら充填（本充填）される。

【0041】

また、キャップ装着ステーションＳ３にも、同様に容器Ｙを載せる載置台４３が配設されているとともに、載置台４３上に、「ハ」の字形状のガイド枠４４と、側方から出退可能な挟持枠４５とが対となって取り付けられており、容器Ｙは載置台４３上に底面全体が載せられずに、容器Ｙの前記角部Ｙ１と、この角部Ｙ１と反対側の対角線上の角部Ｙ２とを除く中央寄り領域の箇所が、下方から支持された状態で載せられて挟持される。しかし、この箇所（キャップ装着ステーションＳ３）では計量装置などは設けられておらず、単に載置台４３上に載置されるだけである。

【0042】

図１、図２、図７などに示すように、キャップ装着ステーションＳ３には、充填済みの容器に対してキャップを装着するキャップ装着装置７０が配設されている。図１４〜図１７に示すように、キャップ装着装置７０は、多数のキャップＣを縦向きで収納するとともにキャップＣを周方向に回転させながら装着部近傍箇所まで搬送する収納搬送部７１と、縦向きに搬送されてきたキャップＣを縦向きから横向きに回動させて変更するとともに回動装置７２と、横向きに変更されたキャップＣを装着箇所の上方まで移送する移送装置７７と、装着箇所の上方まで移送されたキャップＣを容器Ｙに装着する装着機７３とを備えている。

【0043】

ここで、図１４、図１５に示すように、収納搬送部７１は、背面部７１ａと、この背面部７１ａからキャップＣの厚み寸法に対応する空間を開けた状態で配置され、透明な材料で形成された前面部７１ｂと、背面部７１ａと前面部７１ｂとの間を左側または右側に傾斜しながら延び、端部で屈曲して反対側に延びる、いわゆるジグザグ状に転動用レール７１ｃとを有する構成とされている。すなわち、収納搬送部７１において、キャップＣを収納するとともに搬送する通路が、下方に傾斜しながら横方向に延び、端部で反対側に折り返す状態で配設されており、キャップＣは、転動用レール７１ｃ上を回転しながら回動装置７２の近傍箇所まで搬送される。また、この収納搬送部７１の上部（補充収納搬送部７１ｇ）は、収納搬送部７１の下部（収納搬送部本体７１ｆ）に対して着脱自在とされている。これにより、収納搬送部７１の下部（収納搬送部本体７１ｆ）に溜められたキャップＣの数が少なくなった場合には、収納搬送部７１の上部の補充収納搬送部７１ｇを一時的に外して、補充収納搬送部７１ｄ内にキャップＣを補充し、補充収納搬送部７１ｄを収納搬送部７１の下部（収納搬送部本体７１ｆ）に取り付けることで、キャップＣの装着動作を含めた充填動作を中断することなく行えるよう構成されている。なお、補充収納搬送部７１ｇの下端部片側には、収納搬送部本体７１ｆへの通過用開口部を開閉可能な開閉体７８も設けられており、キャップＣの補充時には、一時的に、前記通過用開口部からキャップＣが外部に出ないよう防止できるよう構成されている。

【0044】

図１５、図１７に示すように、収納搬送部７１の最下端のキャップＣの配設箇所７１ｈは、前面部７１ｂおよび背面部７１ａが開口されている。また、図１７に示すように、前記回動装置７２として、この最下端のキャップＣを磁石で吸着した状態でキャップＣを縦向きから横向きに変更する回動アーム７４と、この回動アーム７４を、リンク部を介して回動させる回動エアシリンダ７２ｓとを有している。なお、回動アーム７４の裏面には磁石が取り付けられて、回動アーム７４に臨む箇所に移動されてきたキャップＣが、回動アーム７４に磁着される。また、回動アーム７４には、収納搬送部７１の最下端のキャップＣが移動されている際に、この最下端位置に次のキャップＣが侵入することを阻止する湾曲部７４ａが取り付けられており、回動アーム７４が元の位置に戻った際に、次のキャップＣが最下端の位置に移動して回動アーム７４に吸着（磁着）されるよう構成されている。

【0045】

また、図１５、図１７に示すように、キャップ装着装置７０の移送装置７７には、回動装置と、回動装置７２の回動アーム７４により横向きにされたキャップＣが載置されるキャップ載置部７５と、このキャップ載置部７５上に載置されたキャップＣを、キャップ載置部７５ごと、キャップＣの装着箇所の上方箇所へ押し出すエアシリンダからなる出退部７６とが設けられている。そして、この出退部７６によりキャップ載置部７５ごと押し出された箇所の上方に、エアシリンダや付勢ばねなどを有する装着機７３が配設され、この装着機７３は、キャップＣを上方から吸着し（下端部裏面に磁石が取り付けられて磁着し）、その後、キャップ載置部７５を後退させた状態で、下方に移動するとともに押圧して、容器Ｙの充填開口部にキャップＣを装着するよう構成されている。

【0046】

また、図７に示すように、搬出ステーションＳ４の上方箇所には、搬出されてきた容器ＹにキャップＣが装着されていることを確認するキャップ装着状態確認装置８０と、搬出ステーションＳ４に搬出されてきた容器Ｙを搬出コンベア９側へ搬出する搬出装置８５とが設けられている。キャップ装着状態確認装置８０は、昇降自在とされて容器Ｙの上面部に当接可能とされた上面検知部８１と、上面検知部８１とともに昇降自在とされて、搬出された容器ＹにキャップＣが装着されていない場合に容器Ｙの充填用開口部に突入可能とされたキャップ検知部８２とを有している。そして、キャップ検知部８２の先端（下端）には、昇降自在の検知端子を有しており、キャップＣが誤って装着されていない場合には、キャップ検知部８２の先端部がキャップＣに当接しないことでこの非装着状態が検知され、警報が発せられたり警告表示がされたりして、搬出装置８５による容器Ｙの搬出コンベア９側への搬出動作が規制される。

【0047】

搬出装置８５は、容器Ｙの後面上部に当接する姿勢と当接しない姿勢とに渡って切り換え自在とされた当接アーム８６と、この当接アーム８６を、搬出ステーションＳ４の上方箇所から搬出コンベア９の上方箇所に移動させる搬出エアシリンダ８７とを有し、搬出ステーションＳ４の容器Ｙを搬出コンベア９側に搬出可能に構成されている。

【0048】

また、図１、図２などに示すように、外枠２における搬出ステーションＳ４の外側箇所には、各種の動作を指示する指示計９０と、各種のエアシリンダや検知センサなどのシーケンス動作を行わせるエアシーケンス装置９１とが取り付けられ、この実施の形態では、各種の動作が圧縮空気を用いたエアシーケンスにより行われるよう構成されており、例えば、充填する液体が引火性を有する場合などにも対応可能とされているが、これに限るものではない。また、各ステーションＳ１〜Ｓ５などには、容器Ｙの存在を検知する検知センサなどがそれぞれ設けられ、この実施の形態では検知センサがエアにより駆動される構成とされているが、これに限るものではない。

【0049】

また、図４などに示すように、本発明の実施の形態に係る液体充填装置１においては、外枠２の四つ角となる脚部の下面には、回転可能な状態と回転しない状態とに切り替え可能な車部を有するキャスター９５が取り付けられ、キャスター９５に設けられた車部が回動可能な状態に切り替えることで、液体充填装置１全体を移動可能に構成されている。

【0050】

また、以上の実施の形態では、本発明の実施の形態に係る液体充填装置１においては、予備充填ステーションＳ１に接続される前搬入ステーションＳ５に配設される搬入補助コンベア５が容器Ｙを前後方向に流れる向きに配設し、搬入口３が前面に臨む位置にある場合を述べたが、これに限るものではなく、図１８、図１９に示すように、搬入補助コンベア５が右側面の前部寄り箇所に搬入口３を設けるとともに、容器Ｙが右側方から予備充填ステーションＳ１に流れる向きに搬入補助コンベア５を配設することも可能に構成されている。なお、これに対応して搬入規制部材１５や引込みアーム３１の位置も対応して変更される。また、この場合には、搬入コンベア４が液体充填装置１に対して右側方に延びるように配設される。

【0051】

また、以上の実施の形態では、本発明の実施の形態に係る液体充填装置１においては、搬出ステーションＳ４に続く位置に配設される搬出補助コンベア１０が容器Ｙを前後方向に流れる向きに配設し、搬出口８が前面に臨む位置にある場合を述べたが、これに限るものではなく、図１９に示すように、搬出補助コンベア１０が左側面の前部寄り箇所に搬出口８を設けるとともに、容器Ｙが、搬出補助コンベア１０が設けられている箇所から左側方に流れる向きに搬出補助コンベア１０を配設することも可能に構成されている。なお、これに対応して搬出装置８５の位置も対応して変更される。また、この場合には、搬出コンベア９が液体充填装置１に対して左側方に延びるように配設される。

【0052】

上記構成において、搬入コンベア４から前搬入ステーションＳ５に容器Ｙが搬入されてくると、開口部位置確認装置３５により容器Ｙの開口部が正しい位置となるようにセットされていることが確認され、この後、容器Ｙは引き込みアーム３１などにより予備充填ステーションＳ１に搬入され、液体が大流量で所定時間充填される。次に、回転把持機構５０の昇降装置６３による下降動作が行われて、容器Ｙの角部Ｙ１が容器押さえアーム５７と下保持部５５とにより上下から把持された後、回転駆動装置６４による回転駆動動作が行われ、さらに、回転把持機構５０の昇降装置６３による上昇動作が行われて、容器Ｙが予備充填ステーションＳ１から本充填ステーションＳ２に搬送される。

【0053】

本充填ステーションＳ２に搬送された容器Ｙは、計量装置４０によりその重量が測定された状態で大流量と小流量とに切り換えながら規定重量まで正確に充填される。そして、容器Ｙはキャップ装着ステーションＳ３に搬送されて、キャップＣが装着され、この後、搬出ステーションＳ４に搬送されてキャップＣが装着されていることが確認された後、搬出コンベア９上に搬出される。

【0054】

上記構成によれば、充填対象としての容器Ｙを回転して搬送するよう構成したため、容器Ｙを直線搬送経路に沿って搬送する場合と比較して、比較的小さい長さの設置範囲内に、予備充填ステーションＳ１、本充填ステーションＳ２、キャップ装着ステーションＳ３および搬出ステーションＳ４を良好に配設できる。また、搬入ステーションとしての予備充填ステーションＳ１と搬出ステーションＳ４とを隣り合うように配置したことにより、回転搬送経路Ｋを小さい半径で設けた場合でも経路長さを長くとることができて、種々の装置を支障なく配設できる。これにより、当該液体充填装置１の設置領域をコンパクトにしても支障をきたすことがなく、従来よりも狭い設置領域に対しても当該液体充填装置１を良好に設置することが可能となる。

【0055】

また、上記構成によれば、図１、図１８、図１９に示すように、搬入ステーションとしての予備充填ステーションＳ１や搬出ステーションＳ４に対して、搬入コンベア４や搬出コンベア９の接続方向を複数の方向から選択して接続できるので、搬入コンベア４や搬出コンベア９の向きを変更できて選択可能なレイアウトが多くなり、利便性が向上する。

【0056】

また、上記構成によれば、回転把持機構５０によって縦軸心Ｏに近い容器Ｙの角部Ｙ１を上下から把持して回転させる構成としたので、例えば、回転把持機構により容器の中心部を上下から把持する構成とした場合などと比較して、回転把持機構５０を小型化することができ、ひいては液体充填装置１の設置領域を小さくすることが可能となる。

【0057】

また、上記構成によれば、容器Ｙへの充填重量を計量する計量装置４０の載置台４３により、回転把持機構５０により把持する角部Ｙ１を除く領域を下方から支持するように構成したので、容器Ｙの角部Ｙ１を把持する回転把持機構５０を計量装置４０の載置台４３と干渉することなく配置できて、良好に計量できながら、液体充填装置１の設置領域をより小さくすることができる。

【0058】

また、上記構成によれば、昇降回転支持枠５６、容器押さえアーム５７、連結リンク５９、取付枠５８により回転把持機構５０の把持リンク機構を構成し、昇降装置６３による昇降動作を利用して把持動作を行わせるよう構成したので、比較的簡単な構造で当該液体充填装置１を構成でき、ひいては当該液体充填装置１の製造コストを低減することができる。また、この場合に、昇降装置６３および回転駆動装置６４を、液体が排出される箇所の高さよりも上方に配設しているため、排出された液体が、昇降装置６３や回転駆動装置６４にかかって故障するなどする可能性を最小限に抑えることができ、これにより信頼性が向上する。

【0059】

また、上記構成によれば、キャップＣを装着するキャップ装着装置７０に、キャップＣを縦向きで収納するとともにキャップＣを周方向に回転させながら装着部近傍箇所まで搬送する収納搬送部７１と、この装着部近傍箇所のキャップＣの向きを縦向きから横向きに変更する回動装置７２とを設けている。この構成によれば、キャップＣが縦向きで周方向に回転しながら搬送されるため、スライドさせて搬送させる方式と比べて、キャップＣが途中の送り通路などで詰まるなどの不具合を防止できる。また、キャップＣを装着する従来の方法としては、キャップＣを厚み方向に重ねた状態で貯留部に溜め、最下部のキャップを送り出して装着する方法も用いられているが、この場合には、積み重ねられたキャップ同士が引っ掛かるなどして、キャップが貯留部において良好に落下せずに詰まったり、最下部のキャップの送り出し不良を招いたりすることがあった。これに対して、本発明の実施の形態では、キャップＣが周方向に回転しながら搬送されるため、キャップＣ同士が引っ掛かることが最小限に抑えられて詰まることや送り出し不良を招いたりすることを防止でき、これによっても当該液体充填装置１の信頼性を向上させることができる。

【0060】

また、上記構成によれば、キャップＣの回動装置７２により、キャップＣを磁石で吸着して横向きに回動させる構成としたので、比較的簡単な構成でキャップＣの姿勢を良好に変更することができる。

【0061】

また、上記構成によれば、キャップ装着装置７０の収納搬送部７１におけるキャップＣを収納するとともに搬送する通路が、下方に傾斜しながら横方向に延び、端部で反対側に折り返す状態で配設されている。この構成により、キャップＣを収納するとともに搬送する通路を、単に下方に傾斜しながら横方向に延びる横方向に長い通路形状とした場合と比べて、比較的小さな領域に多数のキャップＣを収納できる。また、下流端のキャップＣにそれよりも上流側のキャップＣの重量が作用し難い構造となり、最下部（下流端）のキャップＣの送り出し不良をより生じ難くなる。また、収納搬送部７１のキャップＣの収納数が少なくなった場合には、収納搬送部７１の上部を下部から取り外して、前記上部にキャップＣを補充し、下部に取り付けることで、充填作業を中断することなく、キャップＣの補充作業を行うことができ、作業能率が向上する。

【0062】

なお、上記実施の形態では、容器Ｙとして、１８リットル缶（いわゆる一斗缶）からなる角型の容器である場合を述べたが、これに限るものではなく、他の容量の角型の容器に対しても対応可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0063】

１ 液体充填装置
２ 外枠
３ 搬入口
４ 搬入コンベア
５ 搬入補助コンベア
８ 搬出口
９ 搬出コンベア
１０ 搬出補助コンベア
１５ 搬入規制部材
２７ 下位置規制ローラ
３１ 引き込み用アーム
３２ 引き込みレバー
３３ 連結リンク
３５ 開口部位置確認装置
３６ 上面検知部
３７ 開口部検知部
３８ 予備充填装置
４０ 計量装置
４１ 本充填装置
４２ ガイド枠
４４ ガイド枠
４５ 挟持枠
５０ 回転把持機構
５１ 駆動回転軸
５４ 回転テーブル
５５ 下保持部
５６ 昇降回転支持枠
５７ 容器押さえアーム
５８ 取付枠
５９ 連結リンク
６０ 下方付勢ばね
６２ 保持枠
６３ 昇降装置
６４ 回転駆動装置
６５ 当接ボルト
７０ キャップ装着装置
７１ 収納搬送部
７２ 回動装置
７３ 装着機
７７ 移送装置
８０ キャップ装着状態確認装置
８１ 上面検知部
８２ キャップ検知部
８５ 搬出装置
Ｃ キャップ
Ｋ 回転搬送経路
Ｏ 縦軸心
Ｓ１ 予備充填ステーション
Ｓ２ 本充填ステーション
Ｓ３ キャップ装着ステーション
Ｓ４ 搬出ステーション
Ｙ 容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】