JP4597818B2 - ドラム缶のプラグ装着装置及び装着方法 - Google Patents
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Description
プラグは、一般に、円筒状の側壁部と底面とを有しており、側壁部の外周面に雄ネジが形成されたものである。
したがって、プラグの装着を確実に行うためには、口金部の軸線とプラグの軸線とを一致させる必要があり、従来、位置センサを利用した位置合わせなどが行われている(特許文献1参照)。
しかしながら、このようにガスをドラム缶内に注入した場合には、ガスを充填した時点でドラム缶の天板が上方に膨らむように変形して口金部が傾斜してしまうことになる。すると、口金部にプラグを安定して装着することができなくなってしまう。
このプラグ装着装置は、回転自在な上部回転軸と、この上部回転軸に自在継ぎ手によって連結された下部回転軸とを有しており、この下部回転軸を軸支する外筒と、この外筒に収容されて軸方向に伸縮可能な内筒とが備えられ、内筒の下端に口金部の外周に当接される傾斜面を有するプラグガイドとプラグを吸着・保持するプラグ保持部とが設けられたものである。
また、装置自体の構造が非常に複雑であるため、このプラグ装着装置の製作コストが高くなるといった問題や、メンテナンス作業に多くの時間と労力を有するとともに取り扱いが困難であるといった問題があった。
ここで、球面軸受を中心として傾動する部分がプラグ保持部、摺動部材及びプラグ回転部材であり、その重量及びサイズが小さく、しかも球面軸受と口金部との距離が小さいので、口金部の傾斜に対する追従性が良く、口金部の傾斜角度とプラグ保持部の傾斜角度を精度よく一致させることができる。
ここで、リング溝内を摺動して移動する部分がプラグ保持部及び摺動部材であり、その重量及びサイズが小さく、しかもリング溝と口金部との距離が小さいので、口金部の位置ずれに対する追従性が良く、口金部の位置とプラグ保持部の位置を精度よく一致させることができる。
また、口金部の外周部に当接させる部分がないので、口金部外周部に付着物があった場合や外周部が変形していた場合であっても、プラグを確実に装着することができる。
さらに、プラグをねじ込み方向と逆方向に回転しつつ、口金部にプラグを当接させるので、プラグに形成された雄ネジ部のネジ切り出し位置と、口金部に形成された雌ネジ部のネジ切り出し位置との位置合わせが行われ、プラグの装着をさらに確実に行うことができる。
この構成のプラグ装着装置では、口金部周辺を筒状部材で覆った状態でこの筒状部材の内周部にガスを注入することにより、ドラム缶内の圧力を大気圧よりも高くして、ドラム缶の温度低下による変形を防止することができる。また、ドラム缶の内圧上昇によってドラム缶の天板が上方に膨らむように変形して口金部が傾斜しても確実にプラグを装着することができる。
この構成のプラグ装着方法では、ドラム缶内部へのガス注入を確実に行うことができるとともに、天板が膨らむように変形した場合であっても口金部に確実にプラグを装着することができる。
本実施例によるプラグ装着装置10は、底面1Aと円筒状の側壁部1Bとを有するプラグ1をドラム缶2の天板2Aに形成された口金部3に装着するものである。プラグ1の側壁部1B外周に雄ネジが形成されており、口金部3の内周面に形成された雌ネジと螺合させることによりプラグ1が口金部3に装着される構成とされている。
プラグ装着装置10は、図6に示すように、支持フレーム11がガイド軸7に支持されており、昇降手段(図示せず)によって、プラグ装着装置10全体が上下動できるように構成されている。
また、スプライン軸12の上端側には、スプライン軸12の下方側への移動範囲を規制するストッパ15が備えられている。
ハウジング部13の下端面から突出したスプライン軸12の下方側には、スプライン軸12の軸線O方向に対して略直角に延びる円板状部材19が固定されており、円板状部材19とハウジング部13の下端面との間には、スプリング20が配置されている。このスプリング20の上端面及び下端面には、上部リング部材21及び下部リング部材22が配置されている。
この複数の切欠溝19Aには回転伝達ロッド23がそれぞれ挿通されており、これら4本の回転伝達ロッド23はそれぞれ径方向に延びる切欠溝19A内を移動可能とされている。
この回転伝達ロッド23の下端側には、下方に向かうにしたがい漸次縮径するテーパ面25Aを有するプラグ回転部材25が固定されている。このテーパ面25Aがプラグ1の側壁部1B内周面に接する当接面とされている。
プラグ吸着部27の上方側には、このプラグ吸着部27の軸線に対して直角に延びるディスク部28が形成されており、これらプラグ吸着部27とディスク部28とが一体となって、球面軸受26を中心として傾動できるように構成されている。
円板状部材19、スプリング20、上部リング部材21、下部リング部材22、回転伝達ロッド23及びプラグ回転部材25の上端部分は、ハウジング部13の下端面に接続されたケーシング部30に収容されており、このケーシング部30の下端面からプラグ回転部材25のテーパ面25A部分が突出されているのである。
そして、ケーシング部30の側面には、ケーシング部30及び筒状部材31の内部にガスを供給する給気口34が形成されている。
前工程でドラム缶2内に内容物が充填され、プラグ1がドラム缶2の口金部3に仮置きされたドラム缶2がコンベア4によって移送される。
所定位置まで移送されたドラム缶2は、ドラム缶2の胴体部に当接された回転ロール5によって回転され、位置センサ6によって口金部3を検出し、口金部3がプラグ装着装置10の下方に位置するようにしてドラム缶2が載置される。
また、プラグ1の軸線と口金部3とが位置ずれしている場合には、プラグ吸着部27と一体に移動するディスク部28がプラグ回転部材25のリング溝29内を摺動して移動することにより、プラグ1の軸線と口金部3の位置が一致される。
この状態でスプライン軸12をねじ込み方向に回転させることにより、プラグ1が口金部3にねじ込まれて、トルクリミッタ14によって所定のトルクでプラグ1が口金部3に装着される。
したがって、過度な力でプラグ1を口金部3に押し付けることがなく、口金部3及びプラグ1の変形等を防止することができる。また、口金部3の側壁部の高さが変化した場合でも、プラグ1が口金部3に押し付けられる力が大きく変化せず、安定してプラグ1の装着を行うことができる。
さらに、口金部3の外周部に当接させる部分がないので、口金部3の外周部に付着物があった場合や外周部が変形していた場合であっても、プラグ1を確実に装着することができる。
例えば、ドラム缶の内部に窒素ガスを注入した後にプラグを装着するもので説明したが、これに限定されることはなく、ガス注入をせずにプラグのみを装着するものでも良い。運搬等によって変形したドラム缶であってもプラグを確実に装着できるため、効果的である。
また、プラグが口金部に仮置きされたドラム缶のプラグ装着方法として説明したが、プラグをストック部等から取り出して口金部に装着するものであっても良い。
さらに、スプリングを配置したもので説明したが、これに限定されることはなく、スプリングを有しないものであっても良い。
2 ドラム缶
3 口金部
8 回転駆動手段
10 プラグ装着装置
12 スプライン軸(軸部)
19 円板状部材(受け部材)
23 回転伝達ロッド(回転伝達部材)
25 プラグ回転部材
26 球面軸受
27 プラグ吸着部(プラグ保持部)
28 ディスク部(摺動部材)
29 リング溝
31 筒状部材
34 給気口
Claims (3)
- ドラム缶に形成された口金部にプラグを装着するドラム缶のプラグ装着装置であって、
回転駆動手段を備え、該回転駆動手段による回転力を伝達可能であるとともに上下方向に移動可能な軸部を有し、
該軸部の下端側には、該軸部の軸方向に対して略直角に延びて前記軸部とともに回転する受け部材が備えられ、
前記軸部の下端面には、前記プラグを保持するプラグ保持部と該プラグ保持部の軸線に直角に延びる摺動部材とが球面軸受を介して接続され、
これらプラグ保持部及び摺動部材の外周側には、前記プラグを正逆回転させるプラグ回転部材が設けられ、該プラグ回転部材部の内周側には前記摺動部材が摺動可能なリング溝が形成されており、
前記プラグ回転部材と前記受け部材の間には、前記受け部材の回転力を前記プラグ回転部材へと伝達する回転伝達部材が配置され、前記プラグ回転部材は、前記プラグ保持部及び前記摺動部材とともに前記球面軸受を中心として傾動可能とされていることを特徴とするドラム缶のプラグ装着装置。 - 前記ドラム缶の前記口金部を覆う筒状部材が備えられ、前記筒状部材の内周側に向けてガスを注入する給気機構が備えられている請求項1に記載のドラム缶のプラグ装着装置。
- 請求項2に記載のドラム缶のプラグ装着装置を用いて、ドラム缶に形成された口金部にプラグを装着するドラム缶のプラグ装着方法であって、
前記筒状部材を下降して前記天板部に密着させることにより前記口金部周辺を覆い、前記給気機構によって前記筒状部材の内周側に向けて前記ガスを注入し、前記口金部を介して前記ドラム缶内部に前記ガスを充填した後に、前記プラグを前記口金部に装着する構成とされ、
前記プラグを前記プラグ保持部で保持した状態で、前記軸部を前記プラグのねじ込み方向と逆方向に回転しつつ前記口金部に向けて下降させて、
前記プラグを前記口金部に当接させることにより、前記プラグの軸線を前記口金部の軸線に倣わせるとともに、前記口金部に形成された雌ネジ部のネジ切り出し位置と前記プラグに形成された雄ネジ部のネジ切り出し位置との位置合わせをした後に、
前記プラグをねじ込み方向に回転することにより、前記プラグを前記口金部に装着することを特徴とするドラム缶のプラグ装着方法。
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