JP2001122390A - キャップ装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容器の種類変更に伴うキャップの押付け圧の変
更を迅速に行う。 【解決手段】容器Ｂの口部Ｐ上方で昇降駆動手段により
昇降移動されるキャッピングヘッド２１に、装着用回転
駆動装置４２により回転駆動される固定軸部４３ａと、
この固定軸部４３ａに軸心方向にのみ移動自在に嵌合さ
れて下端部にキャップ保持部５４を有する可動軸部４３
ｂとからなる回転軸４３を垂下し、前記可動軸部４３ｂ
に回転のみ自在に外嵌された中間筒４７にピストン部４
８を全周にわたって突設し、この中間筒４７に軸心方向
にスライド自在に外嵌されたケーシング４１を設けると
ともに、このケーシング４１に前記ピストン部４８が摺
動自在に収容されるシリンダ室５１を形成した。シリン
ダ室へのエア圧を変更してキャップの押付け圧を調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充填後の容器の口
部にキャップ（蓋）を取り付けるキャップ装着装置（キ
ャッパー）に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液充填ラインの液充填装置の下
流側に配置されて充填後の容器の口部にキャップ（蓋）
を取り付けるキャッパーは、旋回テーブルの外周部に一
定間隔毎にキャッピングヘッドが配設されており、側部
に配置されたキャップ供給装置からキャッピングヘッド
にキャップを受取り、キャップを容器の口部に押し付け
つて回転させることにより、容器にキャップを装着する
ものである。

【０００３】従来のキャッピングヘッドを昇降駆動させ
てキャップを容器の口部まで下降させる昇降機構は、た
とえばキャッピングヘッドの側部にカムホロワを取付
け、このカムホロワを固定側に設けられたカム溝に係合
させ、カム溝を所定部位で下降するように変形して構成
され、またキャップを口部に押し付ける機構には、内蔵
された押付け用ばねが採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
では、容器が変更されてキャップの押付け圧を変更した
い場合には、内蔵された押付け用ばねを交換する必要が
あり、時間を要するという問題があった。本発明は上記
問題点を解決して、キャップの押付け圧の変更が迅速に
行えるキャップ装着装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、容器の口部上方で昇降駆動手
段により昇降移動されるキャッピングヘッドに、装着用
回転駆動装置により回転駆動される固定軸部と、この固
定軸部に軸心方向にのみ移動自在に嵌合されて下端部に
キャップ保持部を有する可動軸部とからなる回転軸を垂
下し、前記可動軸部に回転のみ自在に外嵌された中間筒
にピストン部を全周にわたって突設し、この中間筒に軸
心方向にスライド自在に外嵌されたケーシングを設ける
とともに、このケーシングに前記ピストン部が摺動自在
に収容されるシリンダ室を形成したものである。

【０００６】上記構成によれば、回転軸を中心として中
間筒の周囲に形成されたシリンダ室により、周方向にわ
たって均一な押圧力をピストン部から中間筒、可動軸部
に伝達してキャップ保持部を下方に押し下げ、適正な圧
力でかつモーメントが負荷されることなくキャップを容
器の口部に押付けることができ、装着用回転駆動装置の
回転力により適正に装着することができる。したがっ
て、容器の種類が変更されることがあっても、シリンダ
室に供給される流体圧を変更し、装着用回転駆動装置の
回転トルクを調整するだけで、容易かつ迅速に対応する
ことができる。

【０００７】また請求項２記載の発明は、上記構成にお
いて、所定速度で垂直軸心周りに旋回駆動される旋回部
材に、キャッピングヘッドを周方向一定間隔毎に配設
し、少なくともシリンダ室への駆動流体を制御するとと
もに、装着用回転駆動装置を制御する制御装置を旋回部
材に配置したものである。上記構成によれば、従来では
固定側に置かれた制御装置からスリップリング等の回転
部連結部材を介して制御信号を出力しており、スリップ
リング等による信号の精度低下が懸念されていたが、旋
回部材側に制御装置を設けることにより、制御装置から
直接に信号を出力することができ、信頼性を向上させる
ことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るロータリー
式キャップ装着設備の実施の形態を図１〜４に基づいて
説明する。このキャップ装着設備は、図２に示すよう
に、キャップ装着装置１とキャップ・容器供給装置２と
が具備されている。このキャップ装着装置１は、基台３
に設けられた軸受ハウジング４に旋回筒５を介して昇降
可能な中心軸６が立設されており、基台３の下部に配置
された高さ調整装置７により、取り扱う容器Ｂに対応し
て高さギヤユニット８およびねじ部９を介して中心軸６
が所定範囲で昇降移動される。また旋回筒５の下端部に
設けられた受動ギヤ１０には、図示しない旋回用ギヤを
介して減速機付き旋回駆動モータ（旋回駆動装置）が連
結連動されている。

【０００９】前記旋回筒５には、下方から容器Ｂを支持
する容器保持部１２にそれぞれ容器保持アーム１３を具
備した旋回テーブル（旋回部材）１１が配設され、さら
に旋回筒５の上部にスライド筒１４が軸心方向にのみス
ライド自在に外嵌されている。このスライド筒１４に
は、下部に容器Ｂのネック部Ｎを保持するネック保持ア
ーム１５が容器保持部１２毎に設けられ、上部に旋回ボ
ックス１６が設けられている。この旋回ボックス１６に
は、容器保持部１２にそれぞれ対応してキャッピングヘ
ッド２１が昇降ガイド部材２２を介して昇降自在にそれ
ぞれ配設されている。なお、基台３上に容器Ｂの移動を
案内する容器ガイドレール１８が支柱１９を介して配設
されている。

【００１０】この旋回ボックス１６内でスライド筒１４
の上部には、中心軸６に固定された固定筒２３が配置さ
れ、この固定筒２３とキャッピングヘッド２１との間
に、キャッピングヘッド２１を図１左側の装着位置と図
１右側の待機位置との間で昇降させる昇降駆動手段２４
が介在されている。この昇降駆動手段２４は、固定筒２
３の外周面に形成されたカム溝２５と、キャッピングヘ
ッド２１に設けられてこのカム溝２５に係合するカムホ
ロワ２６とで構成されている。

【００１１】このキャップ装着装置１の近傍に配設され
たキャップ・容器供給装置２は、同一の基台３に設けら
れた供給用軸受ハウジング３１に供給用旋回筒３２を介
して昇降可能な供給用中心軸３３が立設されており、キ
ャップ装着装置１の高さ調整装置７に連動されたギヤユ
ニットおよびねじ部からなる高さ調整装置３４により、
供給用中心軸３３が所定範囲で昇降駆動される。このキ
ャップ・容器供給装置２は、供給用旋回筒３２の上部に
容器支持具３５を有する供給テーブル３６が設けられて
おり、供給用中心軸３３の上部にキャップ保持アーム３
７が設けられている。そして、前記供給用旋回筒３２
は、前記受動ギヤ１０と噛み合う中間ギヤ３８を介して
旋回テーブル１１と連結連動されている。

【００１２】前記キャッピングヘッド２１は、図１に示
すように、旋回ボックス１６に容器保持部１２にケーシ
ング４１が下方に貫設固定され、このケーシング４１上
に減速機付きの装着用回転駆動装置（サーボモータ）４
２が配設されている。ケーシング４１内に収容された回
転軸４３は、装着用回転駆動装置４２の出力軸に連結さ
れた固定軸部４３ａと、この固定軸部４３ａに軸心方向
にのみ移動自在に連結された可動軸部４３ｂから構成さ
れる。すなわち、可動軸部４３ｂの上部で、図４に示す
ように、外周部に一定角度ごとに略三角形断面の凸条部
４４が軸心方向に突設されており、固定軸部４３ａに形
成されたガイド穴４５には、凸条部４４を軸心方向に案
内する複数組のガイドボール４６が介装されている。こ
れにより可動軸部４３ｂをスムーズに軸心方向に出退さ
せるとともに、回転力を良好に伝達することができる。

【００１３】また可動軸部４３ｂの中間位置から下部
に、軸受４７ａを介して中間筒４７が回転のみ自在に外
嵌されており、この中間筒４７にピストン部４８が全周
囲にわたって突設されている。そして、前記ケーシング
４１には、中間筒４７を軸心方向に移動自在に案内する
スライド穴４９が形成されるとともに、このスライド穴
４９内にピストン部４８を収容するシリンダ室５１が全
周囲にわたって形成されている。さらにケーシング４１
には、シリンダ室５１の上部でピストン部４８を下方に
付勢する加圧室５１ａに、加圧用エアを供給するエア供
給孔５２が形成されている。なお、固定軸部４３ａの外
周部には、ケーシング４１と中間筒４７の間で回転むら
（バタツキ）を防止するためのコイルバネ５３が介装さ
れている。そして、可動軸部４３ｂの下端部には、キャ
ップＣを着脱可能なキャップ保持部５４が設けられてい
る。

【００１４】なお、旋回ボックス１６の上部には、図
２，図３に示すように、キャップ装着用の制御装置６１
を内蔵した制御ボックス６２が配置され、さらに中心軸
６の上部に、制御ボックス１６に電源を供給するととも
に制御信号を送受するスリップリング６３が配置され、
また駆動流体である高圧エアを供給するカップリング６
４が設けられている。この制御装置６１は、駆動制御盤
６５からスリップリング６３を介して送られた電源を装
着用回転駆動装置４２に送ると共にそれを制御し、シリ
ンダ室５１に送る作動エアの供給・排出を制御する電磁
弁６６を操作するように構成される。ここで、制御装置
６１からの制御信号をスリップリングを介在させること
なく直接送受することから、極めて信頼性が高い。

【００１５】上記構成において、キャップ・容器供給装
置２からキャップ装着装置１の旋回テーブル１１上で容
器保持部１２に容器Ｂが順次供給され、同時にキャップ
保持アーム３７からキャップＣがキャップ保持部５４に
供給される。容器Ｂが容器保持アーム１３とネック保持
アーム１５に容器Ｂが保持されるとともに、容器ガイド
レール１８に案内されて旋回移動され、所定位置に達す
ると、昇降手段２４であるカム溝２５とカムホロワ２６
の作用によりキャッピングヘッド２１が待機位置から装
着位置まで下降される。さらに制御装置６１からの信号
により電磁弁６６がオンされて、所定圧の作動エアがシ
リンダ室５１に供給され、ピストン部４８を介して可動
軸部４３ｂが押し下げられ、キャップ保持部５４のキャ
ップＣが所定圧で容器Ｂの口部Ｐに押し付けられる。

【００１６】さらに、制御装置６１からの信号により装
着用回転駆動装置４２が起動されて回転軸４３が回転さ
れ、キャップ保持部５４に保持されたキャップＣが所定
の回転トルクで容器Ｂの口部Ｐに螺合される。キャップ
Ｃの回転抵抗が一定に達すると、装着用回転駆動装置４
２が停止され、カム溝２５とカムホロワ２６の作用によ
りキャッピングヘッド２１が装着位置から待機位置まで
上昇され、キャップ保持部５４がキャップＣから離脱さ
れる。

【００１７】さらにキャップ装着後の容器Ｂが旋回移動
されて所定の排出位置に達すると、図示しない容器排出
装置により容器Ｂが排出される。上記実施の形態によれ
ば、中間筒４７の外周部に形成されたリング形断面のシ
リンダ室５１により、均一な押圧力をピストン部４８か
ら中間筒４７、可動軸部４３ｂに伝達してキャップ保持
部５４を下方に付勢し、適正な圧力でキャップＣを容器
Ｂの口部Ｐに均一に押付けるので、キャップＣにモーメ
ントが負荷されることなく、口部Ｐに片当たりすること
がない。これにより装着用回転駆動装置４２の回転力が
適正に伝達されてキャップＣを正確に容器Ｂの口部Ｐに
装着することができる。また容器Ｂの種類が変更される
ことがあっても、シリンダ室５１に供給される作動エア
の圧力を電磁弁６６などにより変更するだけで、容易か
つ迅速に対応することができる。

【００１８】さらにサーボモータからなる装着用回転駆
動装置４２により、容器Ｂに対応してトルクセットが容
易に行えると共に、締付け精度を上げることができる。
また装着用回転駆動装置４２や電磁弁６６を制御する制
御装置６１を旋回ボックス１６に配置したので、制御信
号を直接送受することができ、信頼性が高い。

【００１９】

【発明の効果】以上に述べたごとく請求項１記載の発明
によれば、回転軸を中心として中間筒の周囲に形成され
たシリンダ室により、周方向にわたって均一な押圧力を
ピストン部から中間筒、可動軸部に伝達してキャップ保
持部を下方に押し下げ、適正な圧力でかつモーメントが
負荷されることなくキャップを容器の口部に押付け、装
着用回転駆動装置の回転力により適正に装着することが
できる。したがって、容器の種類が変更されることがあ
っても、シリンダ室に供給される流体圧を変更し、装着
用回転駆動装置の回転トルクを調整するだけで、容易か
つ迅速に対応することができる。

【００２０】また請求項２記載の発明によれば、従来で
は固定側に置かれた制御装置からスリップリング等の回
転部連結部材を介して制御信号を出力しており、スリッ
プリング等による信号の精度低下が懸念されていたが、
旋回部材側に制御装置を設けることにより、制御装置か
ら直接に信号を出力することができ、信頼性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキャップ装着装置の実施の形態を
示し、キャッピングヘッドの縦断面図である。

【図２】同ロータリー式キャップ装着設備を示す側面断
面図である。

【図３】同ロータリー式キャップ装着設備の概略構成図
である。

【図４】図１に示すＡ部の拡大平面断面図である。

【符号の説明】

Ｂ 容器 Ｐ 口部 Ｃ キャップ １ キャップ装着装置 ２ キャップ・容器供給装置 ５ 旋回筒 ６ 中心軸 １１ 旋回テーブル １２ 容器保持部 １６ 旋回ボックス ２１ キャッピングヘッド ２２ 昇降ガイド部材 ２４ 昇降駆動手段 ２５ カム溝 ２６ カムホロワ ４１ ケーシング ４２ 装着用回転駆動装置 ４３ 回転軸 ４３ａ 固定軸 ４３ｂ 可動軸部 ４７ 中間筒 ４８ ピストン部 ４９ スライド孔 ５１ シリンダ室 ５２ エア供給孔 ５３ コイルばね ５４ キャップ保持部 ６１ 制御装置

フロントページの続き (72)発明者 下條 学 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 長谷川 哲郎 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 井口 敏晴 大阪府大阪市住之江区南港北１丁目７番89 号 日立造船株式会社内 Ｆターム(参考） 3E080 AA07 CC01 CD01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器の口部上方で昇降駆動手段により昇降
   移動されるキャッピングヘッドに、装着用回転駆動装置
   により回転駆動される固定軸部と、この固定軸部に軸心
   方向にのみ移動自在に嵌合されて下端部にキャップ保持
   部を有する可動軸部とからなる回転軸を垂下し、 前記可動軸部に回転のみ自在に外嵌された中間筒にピス
   トン部を全周にわたって突設し、 この中間筒に軸心方向にスライド自在に外嵌されたケー
   シングを設けるとともに、このケーシングに前記ピスト
   ン部が摺動自在に収容されるシリンダ室を形成したこと
   を特徴とするキャップ装着装置。
2. 【請求項２】所定速度で垂直軸心周りに旋回駆動される
   旋回部材に、キャッピングヘッドを周方向一定間隔毎に
   配設し、 少なくともシリンダ室への駆動流体を制御するととも
   に、装着用回転駆動装置を制御する制御装置を旋回部材
   に配置したことを特徴とする請求項１記載のキャップ装
   着装置。