JP7244902B2

JP7244902B2 - 充填包装機

Info

Publication number: JP7244902B2
Application number: JP2019001891A
Authority: JP
Inventors: 久人伊賀; 篤井柳; 剛亘湯浅
Original assignee: 靜甲株式会社
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: JP2020111347A

Description

本発明は、容器に対して充填物を充填する作業工程と、その後に施蓋する等の充填包装の少なくとも１つの作業工程を実行するべく、充填対象の容器を間欠搬送する機構を備えた充填包装機であって、容器に対する充填物の充填を、容器に充填された充填物の重量の計測結果に基づいて行う重量充填により調整して完了させる充填包装機に関する。

特許文献１には、液体等の充填物を容器に充填する際に充填量のバラツキを無くすとともに、その充填時間を短縮することを目的として、まず、所定充填量の内の大部分を計量しないで粗充填することで充填時間を短縮し、その後、計量器で容器ごと計量して、その重量値と、定量充填量の充填物が充填された容器の所定重量値との差（不足重量）を足し増しする充填方法やそのための装置が開示されている。

特開２００２－２７４５０３号公報

しかしながら、この従来の充填方法によると、粗充填の際の充填精度次第で不足重量の足し増し量に大きな差が生じるため、結局は不足重量の足し増しの為の時間を十分に確保する必要が生じ、充填時間の短縮の効果を得られないことがあった。

また、移動と停止を繰り返す間欠搬送は、大きな加速度が間欠的に発生する。よって、液体充填の際には、液面が大きく揺れてしまうので正確な重量の計測が困難である。つまり、正確な重量の計測の為には液面の状態が安定するのを待つ必要があり、迅速な測量が叶わなかった。そして、搬送されている容器に対し、充填しながらその重量を計測する装置は提案されていなかった。

さらに、この従来の方法は、容器自体の重量に差が無いことが前提となっており、例えば、個々の重量にバラツキがあることも想定される容器（例えば、硝子瓶）を用いる場合には、充填量にも差が生じることが懸念されていた。

またさらに、従来より、間欠搬送される容器に対して時間充填による粗充填を行った後に、その搬送経路の最終領域の間欠搬送停止位置に配設された計測手段を用いた計測結果に基づいて、所定重量に至る残量を重量充填によって充填する充填包装機も知られている。しかしながら、この充填包装機によると、前記計測手段による計測時に、粗充填された充填物が秤を乱さないように落ち着くまで待つ時間が必要であった。また、充填包装機が複数の充填ヘッドを同時に作動させて複数の容器に対して同時に充填を行う構成のものである場合には、時間充填においては、各充填ヘッドの個体差を考慮すると、複数の充填ヘッドの内、最も充填速度の遅い充填ヘッドに合わせて充填を行う必要が生じ、その調整も簡単ではなかった。前記充填速度は充填物の粘度等によっても変化するため、特に、時間充填による粗充填の初期設定の調整は難しい。

そして、搬送経路の最終領域の間欠搬送停止位置に配設された計測手段を用いて充填前に容器自体の重量を計測することが出来ず、容器自体の重量差を考慮することができなかった。勿論、搬送経路の最終領域の間欠搬送停止位置以外の停止位置にも計測手段を配設することは可能であるが、コストが掛かることは言うまでも無い。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、容器に対する充填物の充填を、充填エリアにおいて容器を搬送させながら容器に充填された充填物の重量を計測し、適正な充填量として充填を完了させることにより、充填時間を短縮し、充填量の精度を向上させることができる、構造と動作も簡便な充填包装機を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明の充填包装機は、容器に対して充填包装を行うための複数工程のうちの、充填物を充填する充填作業工程と、前記充填作業工程後の少なくとも１つの作業工程を、前記容器を搬送しながら実行する充填包装機であって、搬送方向の上流に設けられた前記容器の受取位置から下流に設けられた前記容器の送り出し位置までの間に、前記充填作業工程を実行する充填エリアと前記充填作業工程後の少なくとも１つの作業工程を実行する作業エリアを配した第１移動経路において、前記容器を保持する容器保持部が間欠移動することにより前記容器を間欠搬送可能とされた第１容器搬送機構と、前記充填エリアにおける前記第１移動経路と平面視で並設させた第２移動経路において前記容器を連続搬送可能とされた第２容器搬送機構と、前記第１移動経路と前記第２移動経路との間で前記容器を受渡しする容器受渡機構と、前記第２移動経路を移動する容器にノズルを介して充填物を充填可能な充填手段と、を備え、前記第１移動経路は、円筒軸状の第１回転体を回転中心として間欠回転可能に水平配置されたホイールの外周縁に形成されている前記容器保持部の周回経路であり、前記第２移動経路は、前記第１移動経路の外側、かつ、前記第１移動経路と同心の円周上に形成されており、前記第２容器搬送機構は、少なくとも充填中から充填完了までの容器とその充填物との重量を計測可能な計測手段を有し、制御部は終始、前記計測手段の計測結果に基づいて充填を行う重量充填により充填量を調整して充填を行うように前記計測手段並びに前記充填手段を制御することを特徴とする。

本発明の充填包装機は、充填エリアにおいては、容器受渡手段により、容器を第１移動経路から第２移動経路へ受渡し、第２移動経路において第２容器搬送機構により連続搬送をしている間に充填を行ない、しかも、計測手段による計測によって充填を完了させ、充填完了後に容器受渡機構により、容器を第２移動経路から第１移動経路へ受渡し、その後、第１移動経路において第１容器搬送機構により充填済みの容器を次の作業エリアへ間欠搬送する。充填エリアの次の作業エリアとしては、例えば、間欠搬送による一時停止の間に封栓を行う封栓作業エリアや、製造年月日等を刻印するプリントエリアなどを想定することができる。

このように、本発明の充填包装機によれば、充填包装機の全体としての容器搬送を間欠搬送で行う機構であっても、充填エリアにおいては連続搬送を行いながら測量することができるので、間欠搬送の加速度が充填物に影響することもなく、迅速に測量することができ、充填時間も短縮することができる。

さらに、本発明の充填包装機によれば、前記第２容器搬送機構を前記計測手段と兼用することで、装置の構造と作動が簡便なものとなる。また、充填開始から充填終了まで充填量を計量しながら充填することが可能となるので、充填量のバラツキを無くし、極めて精度の良好な充填を行うことが可能となる。例えば、ネックグリップを備える容器搬送機構に吊り秤を採用することで、ネックグリッパに吊下する容器とその充填量の重量を計測することができる。

そして、前記第２容器搬送機構は、充填エリアにおいてボトルを吊下させて保持するボトル吊下手段を備えており、前記計測手段は前記ボトル吊下手段に配設されており、前記容器受渡機構は、前記ボトル吊下手段と、前記ボトル吊下手段を水平に進退移動させるスライド手段ならびに前記ボトル吊下手段の高さ方向の位置を調整する吊下手段昇降機構により構成されていることを特徴とする。

本発明の充填包装機によれば、前記容器搬送機構を前記容器受渡機構と兼用することで、装置の構造と作動が簡便なものとなる。

そして、前記制御部は、充填開始前に容器自体の重量を前記計測手段により計測し、その計測結果を反映させて所定の充填量を充填するように、前記計測手段並びに前記充填手段を制御することを特徴とする。

本発明の充填包装機によれば、個々の容器の重量にバラツキがあることが想定される場合であっても、その充填量に差が生じることなく、正しく充填することができる。

このように、本発明の充填包装機によれば、構造や動作が簡便で、充填時間を短縮し、充填量の精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その１）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ－Ａ線による要部縦断面図。本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その２）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ－Ａ線による要部縦断面図。本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その３）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ－Ａ線による要部縦断面図。本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その４）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ’－Ａ’線による要部縦断面図。本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その５）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ’－Ａ’線による要部縦断面図。本発明の一実施形態の包装充填機の要部構成と充填作業における動作（その６）を説明するための（１）は概略平面図（一部透過図）、（２）は（１）のＡ－Ａ線による要部縦断面図。

図１乃至図６は、容器としてのボトルBに液体を充填し、キャップを巻締めする本実施形態の充填包装機１の一実施形態の構成と動作を説明するための図である。各図の（１）に示す概略平面図は、本実施形態の充填包装機における充填を行うための各種機構の位置やボトルＢとの対応関係等を説明するために必要な部分を透過させて開示している。また各図の（２）に示す要部縦断面図は、充填エリアにおける充填作業時の本実施形態の充填包装機における充填を行うための各種機構やボトルＢの位置を説明するものであり、他の作業エリアにおける図示説明は省略している。

本実施形態の充填包装機１は、ボトルＢを保持する容器保持部としてのポケット１１が外周縁に複数個（本実施形態においては２４個）形成された円形状のホイール１２を水平配置し、このホイール１２を間欠的に回転駆動させて容器保持部としてのポケット１１を間欠移動させることによりボトルＢを間欠搬送可能とされた第１容器搬送機構１０を備えている。このホイール１２のポケット１１の周回経路は第１移動経路Ｒ１とされており、上流に配設された搬送手段１０２から供給されるボトルＢを受取位置ＩＰで受取り、下流に配設された搬送手段１０３へ送出し位置ＯＰから送出すまでの間に、ボトルＢに対する充填物の充填作業を行う充填エリア、充填状態の検査や検品を行う検査エリア、ボトルＢに対してキャップを施す巻締めエリア等の作業エリアが配置されている。

また、本実施形態の充填包装機１は、第１移動経路Ｒ１の充填エリアの外側に平面視において並設させてボトルＢを連続搬送可能とされた第２容器搬送機構３０と、第１移動経路Ｒ１と第２移動経路との間でボトルＢを受渡しする容器受渡機構６０とを備えており、この第２容器搬送機構３０によってボトルＢが搬送される経路は第２移動経路Ｒ２とされている。

以下、詳説すると、本実施形態の充填包装機１は、円筒軸状の第１回転体１３が、ステージ２から立設させた円筒状の支持部材３に軸挿されて支承されつつ、ステージ２内に配設された駆動源としての第１サーボモータ１４により任意の速度並びに回転角度で平面視時計回り（正方向）へ間欠回転可能に配設されている。

第１回転体１３には、ステージ２の上方において水平配置される略円形状のホイール１２が、その回転中心を接続させて固定されており、このホイール１２の外周縁にはボトルＢを保持する容器保持部として、ボトルＢの外形に合わせた平面視円孤状の切欠きからなるポケット１１が第１回転体１３の中心から等寸法、かつ、隣位のポケット１１間を等間隔に２４個形成されている。また、ポケット１１の周回経路は第１移動経路Ｒ１とされるが、ステージ２には、第１移動経路Ｒ１を搬送されるボトルＢを下方から支えるとともに、ボトルＢの底部を摺動させる円環状の搬送テーブル１５が立設されている。

ホイール１２が固定された第１回転体１３、第１サーボモータ１４、搬送テーブル１５等は、制御部（不図示）の制御によって第１サーボモータ１４を間欠駆動させることにより、ホイール１２を所定の速度並びに回転角度（２４個のポケット１１を備える本実施形態においては、１５°づつ）で間欠的に回転させ、ポケット１１を間欠移動させることにより、そのポケット１１に保持されたボトルＢを搬送テーブル１５上で間欠搬送させる第１容器搬送機構１０として作用する。

また、本実施形態の充填包装機１は、軸状の第２回転体３１が、円筒軸状の第１回転体１３内に軸挿されて支承されつつ、ステージ２内に配設された駆動源としての第２サーボモータ３２により任意の速度で任意の領域（本実施形態においては、第１移動経路Ｒ１の充填エリアに対応する領域）を正逆双方向へ連続回転可能に配設されている。

第２回転体３１には、充填エリアにおいてボトルＢを吊下させて保持するボトル吊下手段３３を支承するとともに、ボトル吊下手段３３の高さ方向の位置を調整する吊下手段昇降機構３４が設けられている。

本実施形態において、吊下手段昇降機構３４は、上下に対向配置された底板３５と天板３６との間に軸受を以て回転自在に鉛直状に配設された１本のねじ軸３７と、ねじ軸３７を回転させるモータ３８と、ねじ軸３７に対して第１回転体１３の径方向の両側方に並行に配設された２本のガイド軸３９と、ねじ軸３７と２本のガイド軸３９との間に基端を支持されて片持ち状に第１回転体１３（および第２回転体３１）の中心から放射方向へ水平に延出させて配設された支承部材４０とを有している。

支承部材４０は平面視扇面状領域４０ａとその基部に連接された基部領域４０ｂとを有する板状部材とされている。基部領域４０ｂにはねじ軸３７に螺合するナットを備えたハウジング４１と、それぞれのガイド軸３９を挿通させて配設されるガイド部４２とを備えており、モータ３８を駆動させてねじ軸３７を回転させることにより、ねじ軸３７に螺合するナットを備えたハウジング４１がねじ軸３７に沿って昇降することで、ガイド部４２に補助されつつ昇降するように構成されている。

本実施形態においては、充填エリアにおいては一度に６本のボトルＢを対象として充填液の充填を行うように形成されている。よって、本実施形態においては、６組の充填を行うための各種機構が支承部材４０の平面視扇面状領域４０ａに対し、第１移動経路Ｒ１を搬送される６本のボトルＢにそれぞれ対応可能に第１回転体１３（および第２回転体３１）の中心から放射状に配列させて設けられている。

さらに説明すると、本実施形態において、支承部材４０の平面視扇面領域４０ａの中間部には、６組の充填を行うための各種機構のそれぞれのボトル吊下手段３３が支承されている。

各ボトル吊下手段３３は、水平配置された一対のアーム４５を開閉させることにより一対のアーム４５間にボトルＢの口頚部を配置させることでボトルＢを吊り下げ可能とされたチャック４６と、一対のアーム４５を開閉させるアーム開閉用アクチュエータ（不図示）とを備えている。一対のアーム４５の開口部は第１回転体１３（および第２回転体３１）の反中心方向へ向けて設けられている。そして、各ボトル吊下手段３３は支承部材４０に配置されたスライド用アクチュエータ（不図示）等を有するスライド手段４８を介して、第１回転体１３（および第２回転体３１）の中心から放射方向へ水平に進退移動させるように形成されている。、

さらに、本実施形態において、支承部材４０の平面視扇面状領域４０ａにおける径方向端部には、６組の充填を行うための各種機構のそれぞれの充填手段４９のノズル５０の高さ方向の位置を調整するためのノズル昇降用アクチュエータ５１を有するノズル昇降手段５２が設けられている。ノズル５０には、充填手段４９の貯留液槽（不図示）に貯留されている充填液の流路となるチューブ５３が連接されている。

第２サーボモータ３２により第２回転体３１が第１移動経路Ｒ１の充填エリアに対応する領域を正逆双方向へ連続回転する際に、スライド手段４８の前記スライド用アクチュエータを駆動させてボトル吊下手段３３を進出させ、チャック４６で吊り下げたボトルＢをノズル５０により充填可能な位置に進出させ、保持した状態で、当該ボトルＢが移動する軌跡が第２移動経路Ｒ２となる。

ボトルＢを第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間で受渡しする容器受渡機構６０を要するが、本実施形態においては、ボトルＢを吊り下げるボトル吊下手段３３と、このボトル吊下手段３３を水平に進退移動させるスライド手段４８ならびにボトル吊下手段３３を支承するとともに、ボトル吊下手段３３の高さ方向の位置を調整する吊下手段昇降機構３４により、容器受渡機構６０を構成する。

このように、第２回転体３１、第２サーボモータ３２、支承部材４０を有する吊下手段昇降機構３４、支承部材４０に設けられたボトル吊下手段３３、スライド手段４８、ノズル昇降手段５２等は、制御部の制御によって第２サーボモータ３２を正逆駆動させることにより、第２回転体３１を所定の速度（変速させる場合も含む）で回動させ、吊下手段昇降機構３４を正逆方向に回動させることにより、ボトル吊下手段３３のチャック４６により保持されたボトルＢを、前記充填エリアにおいて、平面視で前記第１移動経路Ｒ１の外側に並設するように、前記第１移動経路Ｒ１と同心の円周上に設けられた第２移動経路Ｒ２において連続搬送可能とされた第２容器搬送機構３０として作用する。

そして、第２容器搬送機構３０は、少なくとも充填中から充填完了までのボトルＢとその充填物との重量を計測可能な計測手段５５を有している。具体的には、本実施形態においては、ボトル吊下手段３３には、計測手段５５としてのデジタル式の吊り秤が配設されており、チャック４６で吊り下げたボトルＢの重量を計測し、そのデータを制御部へ送信可能とされ、制御部において、計測手段５５の計測結果に基づいて充填を行う「重量充填」によって充填量を調整して充填を完了させるように計測手段５５並びに充填手段４９を制御する。

また、本実施形態においては、ステージ２から立設された搬送ガイド壁５７が、第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を隔てる位置（上昇位置）と、開放する位置（下降位置）とをステージ２内に配設された駆動源としてのモータ５８により進退可能に配設される。

次に、本実施形態の容器充填機における動作と、その駆動制御（充填方法）について説明する。

ホイール１２のポケット１１の周回経路となる第１移動経路Ｒ１は、前述のように、２４個のポケット１１が１５°づつで間欠的に回転する。よって、第１移動経路Ｒ１上には１５°づつ２４箇所のポケット１１の停止位置が設けられる。そして、図１のように、６時方向の停止位置を第１停止位置とし、そこから時計回りに第２４停止位置まで設けた場合、この第１停止位置は、上流に配置された搬送手段１０２から供給されるボトルＢを受け取る受取位置ＩＰであり第１移動経路Ｒ１における最上流となる。また、第２４停止位置は、下流に配設された搬送手段１０３へのボトルＢの受渡位置ＯＰであり、第１移動経路Ｒ１における最下流となる。

また、一度に６本のボトルＢを対象として充填液の充填を行う本実施形態において、充填エリアは第３停止位置から第１３停止位置までの間とされており、第２移動経路Ｒ２は平面視において第１移動経路Ｒ１の外周に沿って円弧状に設けられている。

そして、図１乃至図６に示す本実施形態において、第１７停止位置はキャップ供給機１０４が配設されたキャップ供給エリア、第１９停止位置及び第２０停止位置は巻締め装置１０５が配設された巻締めエリア、第２２停止位置は検査装置１０６が配設された検査エリアとされている。

受取位置ＩＰから第１移動経路Ｒ１内へ供給された各ボトルＢは、第１サーボモータ１４の駆動により第１回転体１３とともにホイール１２が任意の速度で１５°ずつ時計回りに間欠回転することにより、第１停止位置から１停止位置ずつ順に時計回りに移動する。

制御部は、第２サーボモータ３２の駆動を制御し、この度の充填対象の６本のボトルのうち最初のボトルＢ１が充填エリア内の第８停止位置に移動し、６番目のボトルＢ６が第３停止位置に移動したとき、６基の吊下手段昇降機構３４が６基のボトル吊り下げ手段３３を各々のボトルＢ１：Ｂ６に対応するように、第２回転体３１を回転させておく。また、搬送ガイド壁５７は、第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を隔てる上昇位置に位置させておく（図１参照）。

そして、最初のボトルＢ１が充填エリア内の第８停止位置に移動し、６番目のボトルＢ６が第３停止位置に移動したことを契機に、制御部は、吊下手段昇降機構３４のモータ３８を駆動させてねじ軸３７を回転させ、支承部材４０をねじ軸３７とガイド部４２に沿わせて下降させることで、ボトルＢの口頚部を保持可能に一対のアーム４５間を開放させたボトル吊下手段３３のチャック４６を、第３停止位置乃至第８停止位置に停止しているボトルＢ１：Ｂ６の口頚部の高さ位置に位置させるとともに、搬送ガイド壁５７を第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を開放する下降位置に位置させる（図２参照）。

続いて、制御部は、一対のアーム４５を開閉させる前記アーム開閉用アクチュエータを駆動させ、一対のアーム４５間を閉じてチャック４６でボトルＢの口頚部を保持し、さらに、スライド手段４８の前記スライド用アクチュエータを駆動させ、それぞれのボトルＢ１：Ｂ６を保持したボトル吊下手段３３を第２回転体３１の中心から放射方向へ前進させるとともに、吊下手段昇降機構３４のモータ３８を駆動させてねじ軸３７を回転させ、支承部材４０をねじ軸３７とガイド部４２に沿わせて上昇させ、ボトルＢ１：Ｂ６を第２移動経路Ｒ２上に吊下させる。また、搬送ガイド壁５７は第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を隔てる上昇位置に位置させる。

このように、吊下されたボトルＢ１：Ｂ６が第２移動経路Ｒ２に受け渡され、吊下された段階で、制御部は、第１サーボモータ１４を駆動させ、第１回転体１３とともにホイール１２を任意の速度で１５°ずつ時計回りに間欠回転させる。このとき、ホイール１２のボトルＢ１：Ｂ６が保持されていたポケット１１も第１移動経路Ｒ１上を間欠移動し、ボトルＢ６の次位には次の充填に供される６本のボトルＢのうちの先頭のボトルＢ１’が受取位置ＩＰから第１移動経路Ｒ１内へ供給される（ボトルＢの供給はその後も順次続く）。

そして、ボトルＢ１が保持されていたポケット１１が充填エリア内の第１３停止位置に移動し、６番目のボトルＢ６が保持されていたポケット１１が第８停止位置に間欠移動するまでの５停止位置を移動する間に、第２移動経路Ｒ２においては、連続搬送されるボトルＢ１：Ｂ６に対して充填液の充填を行う。

すなわち、制御部は、支承部材４０の端部に設けられたノズル昇降手段５２のノズル昇降用アクチュエータ５１を駆動させ、当該充填包装機１の近傍に設けた充填手段４９の貯留液槽（不図示）に貯留されている充填液を供給するチューブ５３が連結されたノズル５０を、その待機位置から下降させてボトルＢ１：Ｂ６内に挿入し、充填手段４９の供給弁（不図示）の開閉を制御して充填を行う（図３参照）。

その際、本実施形態においては、制御部は、ボトル吊下手段３３に設けられた計測手段５５の吊り秤により計測した各ボトルＢ１の重量のデータに基づき、充填手段４９を制御して重量充填を行う。このように、連続搬送を行いながら充填量の計測を行い、充填をする本実施形態の充填によれば、ボトルＢを間欠搬送する際の加速度が充填物に影響することもなく、迅速に測量することができ、充填時間も短縮することができる。

充填の制御は、ボトルＢ等の風袋の重量と所定の充填量の総重量を計測してその充填を制御してもよいし、各ボトルＢを吊下した段階でそれぞれの風袋の重量を計測し、各ボトルＢに対し、必ず同量の充填液の充填が実行されるように制御してもよい。後者の充填方法によれば、個々のボトルＢの重量にバラツキがあることが想定される場合であっても、その充填量に差が生じることなく、正しく充填することができる。

また、制御部は、第２移動経路Ｒ２において、まずは「時間充填」による粗充填により、所定の充填量に少し足りない量を充填してしまい、その後に、残量を計測手段５５の計測結果に基づく重量充填による調整充填を行うように、計測手段５５並びに充填手段４９を制御してもよい。

この充填方法によれば、最初に目的重量よりも少し少ない分を粗充填する際の充填に要する時間を短縮し、残量の充填に必要十分な時間をかけて重量充填による調整充填を行うことができるので、充填量の精度を向上させることができる。

本実施形態においては、制御部は、ノズル昇降用アクチュエータ５１を駆動させ、充填済み量に応じて、ボトルＢ１：Ｂ６内に挿入されたノズル５０を上昇させ、充填完了後には、ボトルＢ１：Ｂ６内から抜いて待機位置へ戻す制御を行う。また、充填完了時には、搬送ガイド壁５７を第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を開放する下降位置に位置させる（図４参照）。なお、搬送ガイド壁５７は、第１移動経路Ｒ１のアウターガイドとして機能する。

各ボトルＢ１：Ｂ６は、第１移動経路Ｒ１の充填エリア内の第１３停止位置乃至第８停止位置に対応する第２移動経路Ｒ２の位置へ移動するまでの間に充填を完了させる。各ボトルＢ１：Ｂ６が、第１移動経路Ｒ１の充填エリア内の第１３停止位置乃至第８停止位置に対応する第２移動経路Ｒ２の位置へ移動したとき、第１移動経路Ｒ１においては、ボトルＢ１が保持されていたポケット１１が充填エリア内の第１３停止位置に移動し、６番目のボトルＢ６が保持されていたポケット１１が第８停止位置に間欠移動している。よって、制御部は、スライド手段４８のスライド用アクチュエータを駆動させ、それぞれのボトルＢ１：Ｂ６を保持したボトル吊下手段３３を第２回転体３１の中心方向へ後退させるとともに、吊下手段昇降機構３４のモータ３８を駆動させてねじ軸３７を回転させ、支承部材４０をねじ軸３７とガイド部４２に沿わせて下降させ、ボトルＢ１：Ｂ６をぞれぞれ第１移動経路Ｒ１上に間欠搬送された元のポケット１１に戻す（図５参照）。

なお、充填が完了した各ボトルＢ１：Ｂ６は、第１サーボモータ１４の駆動により第１回転体１３とともにホイール１２が任意の速度で１５°ずつ時計回りに間欠回転することにより第１移動経路Ｒ１上を移動し、第１７停止位置においてはキャップ供給装置１０４により各ボトルＢの口部にキャップが一次的に被せられ、第１９停止位置、第２０停止位置においては巻締め装置１０５によりキャップを巻締めされ、第２２停止位置においては、検査装置１０６により最終的な検品がされた後、第２４停止位置において下流に配設された搬送手段１０３の送出し位置ＯＰへ排出される。

また、充填が完了したボトルＢ１：Ｂ６をぞれぞれ第１移動経路Ｒ１上に間欠搬送された元のポケット１１に戻したあと、制御部は、第２サーボモータ３２の駆動を制御し、６基の吊下手段昇降機構３４が、再び、第１移動経路Ｒ１における第８停止位置から第３停止位置に搬送され、次の充填対象の６本のボトルＢ１’：Ｂ６’を保持可能に、第２回転体３１を逆回転させ、搬送ガイド壁５７を第１移動経路Ｒ１と第２移動経路Ｒ２との間を隔てる上昇位置に位置させて、元に戻す（図６、図１参照）。

このように構成された本実施形態の充填包装機１１によれば、構造や動作が簡便で、充填時間を短縮し、充填量の精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できる。

例えば、第２移動経路Ｒ２の位置は、本実施形態のように第１移動経路Ｒ１の外周上方に限らず、例えば、第１移動経路Ｒ１の水平方向であってもよい。また、ボトルＢの搬送を行う第１移動経路Ｒ１、第２移動経路Ｒ２は本実施形態のように円状、円孤状に形成されていなくてもよい。

１充填包装機
２ステージ
３支持部材
１０第１容器搬送機構
１１容器保持部（ポケット）
１２ホイール
１３第１回転体
１４第１サーボモータ
１５搬送テーブル
３０第２容器搬送機構
３１第２回転体
３２第２サーボモータ
３３ボトル吊下手段
３４吊下手段昇降機構
３５底板
３６天板
３７ねじ軸
３８モータ
３９ガイド軸
４０支承部材
４１ハウジング
４２ガイド部
４５アーム
４６チャック
４８スライド手段
４９充填手段
５０ノズル
５１ノズル昇降用アクチュエータ
５２ノスル昇降手段
５３チューブ
５５計測手段
５７搬送ガイド壁
６０容器受渡機構
１０２搬送手段
１０３搬送手段
１０５巻締め装置
１０６検査装置
Ｂボトル
Ｒ１第１移動経路
Ｒ２第２移動経路
ＩＰ受取位置
ＯＰ送出し位置

Claims

容器に対して充填包装を行うための複数工程のうちの、充填物を充填する充填作業工程と、前記充填作業工程後の少なくとも１つの作業工程を、前記容器を搬送しながら実行する充填包装機であって、
搬送方向の上流に設けられた前記容器の受取位置から下流に設けられた前記容器の送り出し位置までの間に、前記充填作業工程を実行する充填エリアと前記充填作業工程後の少なくとも１つの作業工程を実行する作業エリアを配した第１移動経路において、前記容器を保持する容器保持部が間欠移動することにより前記容器を間欠搬送可能とされた第１容器搬送機構と、
前記充填エリアにおける前記第１移動経路と平面視で並設させた第２移動経路において前記容器を連続搬送可能とされた第２容器搬送機構と、
前記第１移動経路と前記第２移動経路との間で前記容器を受渡しする容器受渡機構と、
前記第２移動経路を移動する容器にノズルを介して充填物を充填可能な充填手段と、
を備え、
前記第１移動経路は、円筒軸状の第１回転体を回転中心として間欠回転可能に水平配置されたホイールの外周縁に形成されている前記容器保持部の周回経路であり、
前記第２移動経路は、前記第１移動経路の外側、かつ、前記第１移動経路と同心の円周上に形成されており、
前記第２容器搬送機構は、少なくとも充填中から充填完了までの容器とその充填物との重量を計測可能な計測手段を有し、
制御部は終始、前記計測手段の計測結果に基づいて充填を行う重量充填により充填量を調整して充填を行うように前記計測手段並びに前記充填手段を制御することを特徴とする充填包装機。
前記第２容器搬送機構は、充填エリアにおいてボトルを吊下させて保持するボトル吊下手段を備えており、
前記計測手段は前記ボトル吊下手段に配設されており、
前記容器受渡機構は、前記ボトル吊下手段と、前記ボトル吊下手段を水平に進退移動させるスライド手段ならびに前記ボトル吊下手段の高さ方向の位置を調整する吊下手段昇降機構により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の充填包装機。
前記制御部は、充填開始前に容器自体の重量を前記計測手段により計測し、その計測結果を反映させて所定の充填量を充填するように、前記計測手段並びに前記充填手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充填包装機。