JP2002068373A - ボトル容器の蓋装着装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ボトル容器の口元部へキャップを巻
締めする作業時に、キャップの適正トルクでの施蓋を確
実に行うことができ、キャップの巻締め不足などを防止
することができるボトル容器の蓋装着装置およびその方
法を提供することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】蓋装着作業機構１５によるボトル容器１の
口元部へのキャップ２の蓋装着作業中に、歪センサ２４
によってキャップ２の巻締めトルクを検出し、歪センサ
２４からの検出データに基いて蓋装着作業機構１５のク
ラッチ２５を制御し、巻締め終了位置Ｅで、歪センサ２
４からの検出データＴが予め設定された所定の設定値Ｔ
ｓに達した場合にコントローラ２８によってキャップ２
の巻締めトルクを遮断するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボトル容器の口元
部へキャップを自動的に装着するボトル容器の蓋装着装
置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えばガラス瓶や、ペットボト
ルなどのボトル容器の口元部へキャップを自動的に装着
するボトル容器の蓋装着装置には蓋装着作業用のボトル
容器を搬送するボトル搬送ラインと、ボトル容器の口元
部に施蓋されるキャップを保持するキャッピングヘッド
（キャップ保持体）と、このキャッピングヘッドに保持
されているキャップをボトル容器の口元部に巻締める蓋
装着作業機構とが設けられている。

【０００３】また、蓋装着作業機構にはキャッピングヘ
ッドを回転駆動する主軸と、この主軸を回転駆動する回
転駆動手段と、ボトル搬送ラインによって移動中のボト
ル容器の口元部に対してキャッピングヘッドを接離する
方向に移動させる移動機構と、キャップの巻締めトルク
が予め設定された所定の設定トルクに達するとキャップ
の巻締めが終了するように制御するトルク調整機構とが
それぞれ設けられている。このトルク調整機構は、例え
ば主軸とキャッピングヘッドとの間に介設され、キャッ
プの巻締めトルクが予め設定された所定の設定トルクに
達すると主軸とキャッピングヘッドとの間で滑りを発生
させ、主軸からキャッピングヘッドへの回転の伝達を遮
断する構成になっている。

【０００４】そして、キャップの巻締め作業時には蓋装
着作業機構の回転駆動手段によって主軸が回転駆動さ
れ、この主軸とともにキャッピングヘッドが回転される
ようになっている。さらに、この蓋装着作業機構の駆動
時にはボトル搬送ラインによって移動されるボトル容器
の移動に合わせてキャッピングヘッドを同一軌道に沿っ
て走行させるとともに、このボトル容器の移動中に、キ
ャッピングヘッドをボトル容器の口元部に接離する方向
に移動させる。このとき、ボトル容器の移動軌道の始端
位置（入り口側）でキャッピングヘッドをボトル容器の
口元部に接近させ、キャッピングヘッドで保持されてい
るキャップをボトル容器の口元部に巻締める作業が開始
される。そして、ボトル容器が移動軌道に沿って移動す
る動作中にキャップの巻締め作業が行われ、ボトル容器
の移動軌道の終端位置（出口側）に達する前にキャップ
の巻締め作業が終了することにより、ボトル容器の口元
部へキャップを自動的に装着して施蓋するようになって
いる。

【０００５】また、キャップの巻締め作業中はキャップ
の巻締めトルクが予め設定された所定の設定トルクに達
するとトルク調整機構によってキャップの巻締めが終了
するように制御されている。このキャップの巻締めが終
了時には、蓋装着作業機構の主軸は回転状態で保持され
ているので、キャップの巻締めトルクが予め設定された
所定の設定トルクに達すると主軸とキャップを保持する
キャッピングヘッドとの連結部間で滑りが発生し、主軸
からキャッピングヘッドへの回転の伝達が遮断されるよ
うになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成のものにあってはキャップの巻締め作業時にはキャッ
プの巻締め開始時点から巻締め終了時点までキャップの
回転数は予め設定されている。そして、キャップの巻締
め開始後、キャップの回転数が設定回転数に達した時点
でキャップの巻締め作業が終了するように制御されてい
る。

【０００７】しかしながら、キャップの巻締め作業中に
キャップとボトル容器の口元部との螺合部の噛み込み
（引っ掛かり）などが生じた場合にはこの螺合部の噛み
込み部分によって局部的に大きな力が作用するので、主
軸とキャッピングヘッドとの連結部間で滑りが発生し、
主軸からキャッピングヘッドへの回転の伝達が遮断され
る。そのため、この場合にはキャップの巻締めトルクが
予め設定された所定の設定トルクに達する前にキャップ
の巻締め作業が終了することになるので、キャップの巻
締め作業終了後のキャップの巻締め状態は正しい巻締め
状態よりも緩い巻締め不足となり、例えばボトル容器内
の液漏れなどが発生するおそれがある。

【０００８】なお、キャップの巻締め作業終了後のキャ
ップの巻締め状態が正しい巻締め状態よりも強い場合に
はボトル容器の口元部からキャップを取外す際に大きな
力が必要になり、使い難くなる問題が発生する。

【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、ボトル容器の口元部へキャップを巻締
めする作業時に、キャップの適正トルクでの施蓋を確実
に行うことができ、キャップの巻締め不足などを防止す
ることができるボトル容器の蓋装着装置およびその方法
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、蓋装
着作業用のボトル容器を搬送するボトル搬送ラインと、
前記ボトル容器の口元部に施蓋されるキャップを保持す
るキャップ保持体と、前記キャップ保持体に保持されて
いるキャップを前記ボトル搬送ラインによって搬送され
る前記ボトル容器の口元部に巻締め、または押し込みの
少なくともいずれか一方で装着する蓋装着作業機構と、
この蓋装着作業機構による前記ボトル容器の口元部への
前記キャップの蓋装着作業中に、前記キャップの巻締め
トルク、または押し込み圧力を検出する検出手段と、前
記蓋装着作業機構に設けられ、前記キャップの巻締めト
ルク、または押し込み圧力を遮断するクラッチと、前記
検出手段からの検出データに基いて前記クラッチを制御
し、前記検出手段からの検出データが予め設定された所
定の設定値に達した時点で前記キャップの巻締めトル
ク、または押し込み圧力を遮断する制御手段とを具備し
たことを特徴とするボトル容器の蓋装着装置である。そ
して、本請求項１の発明では、ボトル容器の口元部に施
蓋されるキャップの蓋装着作業時にはキャップの巻締め
トルク、または押し込み圧力を検出手段によって検出
し、この検出手段からの検出データが予め設定された所
定の設定値に達した時点で制御手段によってクラッチを
駆動してキャップの巻締めトルク、または押し込み圧力
を遮断するようにしたものである。

【００１１】請求項２の発明は、前記キャップは、前記
ボトル容器の口元部の内部側に押し込まれて挿入される
中栓、または前記ボトル容器の口元部の外周面側に螺着
される外栓の少なくともいずれか一方であることを特徴
とする請求項１に記載のボトル容器の蓋装着装置であ
る。そして、本請求項２の発明では、ボトル容器の口元
部に施蓋されるキャップの蓋装着作業時にはキャップの
中栓をボトル容器の口元部の内部側に押し込んで挿入さ
せ、または外栓をボトル容器の口元部の外周面側に螺着
させるようにしたものである。

【００１２】請求項３の発明は、前記ボトル搬送ライン
は、前記蓋装着作業機構による前記キャップの蓋装着作
業の終了時に、前記検出手段からの検出データに基いて
前記ボトル容器の蓋装着状態が前記キャップの巻締めト
ルク、または押し込み圧力が前記設定値に達していない
状態が検出された場合にその不良品を排除する不良品排
除手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
ボトル容器の蓋装着装置である。そして、本請求項３の
発明では、蓋装着作業機構によるキャップの蓋装着作業
の終了時に、検出手段からの検出データに基いてボトル
容器の蓋装着状態がキャップの巻締めトルクの設定値に
達していない状態が検出された場合、または押し込み圧
力の設定値に達していない状態が検出された場合に不良
品排除手段によってその不良品を排除するようにしたも
のである。

【００１３】請求項４の発明は、前記クラッチは、ソレ
ノイドバルブ等の電気的制御機器によって駆動されるも
のであることを特徴とする請求項１に記載のボトル容器
の蓋装着装置である。そして、本請求項４の発明では、
ソレノイドバルブ等の電気的制御機器によってクラッチ
を駆動させるようにしたものである。

【００１４】請求項５の発明は、前記クラッチは、メカ
ニカルバルブ等の機械的制御装置によって駆動されるも
のであることを特徴とする請求項１に記載のボトル容器
の蓋装着装置である。そして、本請求項５の発明では、
メカニカルバルブ等の機械的制御装置によってクラッチ
を駆動させるようにしたものである。

【００１５】請求項６の発明は、蓋装着作業用のボトル
容器を搬送するボトル搬送工程と、前記ボトル容器の口
元部に施蓋されるキャップをキャップ保持体に保持させ
るキャップ保持工程と、前記キャップ保持体に保持され
ているキャップを前記ボトル搬送ラインによって搬送さ
れる前記ボトル容器の口元部に巻締め、または押し込み
の少なくともいずれか一方で装着する蓋装着作業工程
と、この蓋装着作業工程による前記ボトル容器の口元部
への前記キャップの蓋装着作業中に、前記キャップの巻
締めトルク、または押し込み圧力を検出する検出工程
と、前記検出手段からの検出データが予め設定された所
定の設定値に達した時点で前記キャップの巻締めトル
ク、または押し込み圧力を遮断するクラッチを制御して
前記キャップの蓋装着状態を制御する蓋装着状態制御工
程とを具備したことを特徴とするボトルキャップの蓋装
着方法である。そして、本請求項６の発明では、ボトル
搬送工程で蓋装着作業用のボトル容器を搬送し、このボ
トル容器の口元部に施蓋されるキャップをキャップ保持
工程によってキャップ保持体に保持させる。その後、蓋
装着作業工程によってキャップ保持体に保持されている
キャップをボトル搬送ラインによって搬送されるボトル
容器の口元部に巻締め、または押し込みの少なくともい
ずれか一方で装着する。さらに、この蓋装着作業工程に
よるボトル容器の口元部へのキャップの蓋装着作業中
に、キャップの巻締めトルク、または押し込み圧力を検
出工程によって検出し、この検出工程からの検出データ
が予め設定された所定の設定値に達した時点で蓋装着状
態制御工程によってキャップの巻締めトルク、または押
し込み圧力を遮断するクラッチを制御してキャップの蓋
装着状態を制御するようにしたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図５を参照して説明する。図２は例えば液体
商品が充填されたボトル容器１にキャップ２を被せる蓋
装着作業を自動的に行なうオートメーションの蓋装着装
置３が組み込まれたボトル容器１の搬送ラインの要部の
概略構成を示すものである。ここで、ボトル容器１の口
元部には雄ねじ部、キャップ２にはこのボトル容器１の
口元部の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部がそれぞれ形成さ
れている。

【００１７】また、本実施の形態の蓋装着装置３には図
２に示すようにロータリー式の蓋装着装置本体４が設け
られている。さらに、蓋装着装置本体４の近傍には、ボ
トル容器供給用の搬送ライン５から供給される蓋装着前
のボトル容器１を蓋装着装置本体４の入り口部に連続的
に繰り入れるスターホイール等の繰り入れ装置６と、蓋
装着装置本体４の出口部から繰り出される蓋装着処理済
のボトル容器１を繰り出し用の搬送ライン７に繰り出す
スターホイール等の繰り出し装置８とが設けられてい
る。

【００１８】また、本実施の形態の蓋装着装置本体４に
は軸心部に本体駆動軸９が配設されている。この本体駆
動軸９の下部には円板状の回転テーブル１０が固定され
ている。この回転テーブル１０には複数のボトル容器受
け１１が適宜の間隔を存してリング状に並設されてい
る。なお、各ボトル容器受け１１には図示しない容器グ
リッパが装着されている。そして、各ボトル容器受け１
１には搬送ライン５から繰り入れ装置６を経てボトル容
器１が次々と供給され、図示しない容器グリッパにより
ボトル容器１が安定的に保持されるようになっている。

【００１９】さらに、図１に示すように蓋装着装置本体
４の本体駆動軸９には、サーボモータ等の駆動装置１２
が歯車機構を介して連結されている。そして、この駆動
装置１２によって本体駆動軸９が回転駆動され、この本
体駆動軸９の回転にともない回転テーブル１０が同時に
回転（公転）駆動されるようになっている。なお、この
回転テーブル１０によって蓋装着作業用のボトル容器１
を図２中に矢印で示す円形軌道Ｌに沿って搬送するボト
ル搬送ラインが構成されている。

【００２０】また、蓋装着装置本体４には回転テーブル
１０のボトル容器受け１１と同数の蓋装着作業機構１５
が設けられている。さらに、本体駆動軸９の上部には各
蓋装着作業機構１５を支持する上下２段の支持テーブル
１６，１７が固定されている。そして、上側の支持テー
ブル１６には各蓋装着作業機構１５の主軸１８を回転
（自転）駆動するサーボモータ等の回転駆動手段１９が
固定されている。

【００２１】また、各蓋装着作業機構１５の主軸１８
は、下側の支持テーブル１７に形成されたガイド用の挿
通孔を介して下方に延出されている。そして、各主軸１
８の下端部にボトル容器１の口元部に施蓋されるキャッ
プ２を保持するキャッピングヘッド（キャップ保持体）
２０が連結されている。ここで、各キャッピングヘッド
２０には、ボトル容器１の口元部に施蓋されるキャップ
２を係脱可能に係止するリンク・くさび等によるメカニ
カル式や、バキューム式、エアーチューブ式等の周知の
図示しないチャック機構が設けられている。なお、蓋装
着装置本体４にはキャップ２を各キャッピングヘッド２
０に供給するキャップ供給装置３２が設けられている。
そして、このキャップ供給装置３２から送られるキャッ
プ２は各キャッピングヘッド２０のチャック機構により
把持されて保持される。

【００２２】また、上下２段の支持テーブル１６，１７
間にはボトル搬送ラインによって移動中のボトル容器１
の口元部に対してキャッピングヘッド２０を接離する方
向に移動させる移動機構２１が設けられている。この移
動機構２１には、本体駆動軸９に配設された略円筒状の
スピンドルカム２２と、各主軸１８に蓋装着装置本体４
の内部側に向けて突設された突設部材２３とが設けられ
ている。さらに、スピンドルカム２２の外周面には各主
軸１８の上下動作をガイドするカム溝２２ａが形成され
ている。このカム溝２２ａには各主軸１８の突設部材２
３の先端部が挿入されている。そして、カム溝２２ａに
沿って各主軸１８の突設部材２３の先端部が移動する動
作にともない各主軸１８を介してキャッピングヘッド２
０が上下動作され、ボトル容器１の口元部に対してキャ
ッピングヘッド２０を接離する方向に移動させる動作が
行われるようになっている。このとき、各主軸１８はそ
の回転を阻害されることなく、移動機構２１により所定
ストロークの昇降が行えるようになっている。

【００２３】そして、キャップ２の巻締め作業時には蓋
装着作業機構１５の回転駆動手段１９によって主軸１８
が回転駆動され、この主軸１８とともにキャッピングヘ
ッド２０が回転されるようになっている。さらに、この
蓋装着作業機構１５の駆動時にはボトル搬送ラインの回
転テーブル１０によって移動されるボトル容器１の移動
に合わせてキャッピングヘッド２０を同一軌道に沿って
走行させるとともに、このボトル容器１の移動中に、キ
ャッピングヘッド２０をボトル容器１の口元部に接離す
る方向に移動させる。このとき、ボトル容器１の移動軌
道Ｌの始端（入り口側）位置の近傍の巻締め開始位置Ｓ
でキャッピングヘッド２０をボトル容器１の口元部に接
近させ、キャッピングヘッド２０で保持されているキャ
ップ２をボトル容器１の口元部に巻締める作業が開始さ
れる。そして、ボトル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動
する動作中にキャップ２の巻締め作業が行われ、ボトル
容器１の移動軌道Ｌの終端位置（出口側）に達する前の
巻締め終了位置Ｅでキャップ２の巻締め作業が終了する
ようになっている。これにより、ボトル容器１の移動軌
道Ｌの巻締め開始位置Ｓと巻締め終了位置Ｅとの間の範
囲Ｒ内でキャップ２の巻締め作業が行われ、ボトル容器
１の口元部へキャップ２を自動的に装着して施蓋するよ
うになっている。

【００２４】また、各蓋装着作業機構１５の主軸１８に
は、図３に示すように蓋装着作業機構１５によるボトル
容器１の口元部へのキャップ２の蓋装着作業中に、キャ
ップ２の巻締めトルクを検出する歪センサ（検出手段）
２４と、キャップ２の巻締めトルクを遮断するクラッチ
２５とが設けられている。

【００２５】さらに、歪センサ２４にはアンテナなどの
信号発信機２６が接続されている。そして、歪センサ２
４から出力された検出信号は信号発信機２６に入力さ
れ、この信号発信機２６から電波信号として出力される
ようになっている。このとき、信号発信機２６から出力
される電波信号は、各蓋装着作業機構１５毎に個別の固
有の無線周波数の信号として送出される。そのため、各
蓋装着作業機構１５毎の信号が識別できるようにしてあ
る。

【００２６】また、各蓋装着作業機構１５にはクラッチ
２５の作動を制御する例えばソレノイドバルブが組み込
まれたクラッチ駆動部２７が設けられている。このクラ
ッチ駆動部２７はコントローラ（制御手段）２８に接続
されている。このコントローラ２８には信号受信機２９
が接続されている。そして、信号発信機２６から出力さ
れる電波信号が信号受信機２９に受信され、コントロー
ラ２８に供給されるようになっている。これにより、コ
ントローラ２８ではキャップ２の巻締め作業中、歪セン
サ２４からの検出データ（トルク値Ｔ）に基いてクラッ
チ駆動部２７に制御信号を出力するようになっている。
なお、コントローラ２８には巻締め終了位置Ｅでキャッ
プ２の巻締めに必要な蓋装着作業機構１５の主軸１８の
トルクの設定値Ｔｓが予め設定されている。そして、キ
ャップ２の巻締め作業中、巻締め終了位置Ｅに達する前
の位置では、歪センサ２４からの検出トルク値Ｔが予め
設定された所定の設定トルク値Ｔｓよりも小さい（Ｔ＜
Ｔｓ）場合にはクラッチ２５が接続状態で保持され、キ
ャッピングヘッド２０にキャップ２の巻締めトルクが伝
達される状態で保持されるようになっている。ここで、
歪センサ２４からの検出トルク値Ｔが予め設定された所
定の設定トルク値Ｔｓ以上（Ｔ≧Ｔｓ）に達した場合に
はクラッチ２５を作動させてキャップ２の巻締めトルク
を遮断する状態に制御するようになっている。

【００２７】さらに、巻締め終了位置Ｅで、歪センサ２
４からの検出トルク値Ｔが予め設定された所定の設定ト
ルク値Ｔｓに達している場合にはクラッチ２５を作動さ
せてキャップ２の巻締めトルクを遮断する状態に制御す
るようになっている。なお、巻締め終了位置Ｅで、歪セ
ンサ２４からの検出トルク値Ｔが予め設定された所定の
設定トルク値Ｔｓに達していない場合にはキャップ２の
雌ねじ部の巻締め状態は不正巻締状態と判断されるよう
になっている。

【００２８】また、蓋装着処理済のボトル容器１を繰り
出す繰り出し用の搬送ライン７には不良品を排出する排
出ライン３０が並設されている。さらに、この搬送ライ
ン７の入口部には搬送ライン７上の不良品を排出ライン
３０側に取出す取出手段３１が配設されている。ここ
で、コントローラ２８には、あらかじめ、キャップ２の
巻締トルクの設定トルク値Ｔｓが入力されている。例え
ば、図４に示すように、巻締め終了位置Ｅで歪センサ２
４からの検出トルク値Ｔが設定トルク値Ｔｓに達してい
る場合には、そのボトル容器１の口元部の雄ねじ部に螺
合されたキャップ２の雌ねじ部の巻締め状態は適正と判
断される。また、巻締め終了位置Ｅでコントローラ２８
に歪センサ２４からの検出トルク値Ｔが設定トルク値Ｔ
ｓよりも小さいデータが受信された場合には、不正巻締
処理、いわゆる、巻締めが不良であると判断されて、取
出手段３１が駆動され、搬送ライン７上の不良品が排出
ライン３０側に取出されるようになっている。

【００２９】なお、信号受信機２９が受信した信号は、
コントローラ２８に送られて所定の記憶部や演算回路等
を経てモニター等に表示され、作業者は、各ボトル容器
１に施されたキャップ２の巻締状態が把握される。ま
た、歪センサ２４とコントローラ２８との間のデーター
転送は電波以外にも、赤外線やレーザ光線等の無線によ
る情報伝達・受信手段であってもよい。さらに、歪セン
サ２４とコントローラ２８との間のデーター転送は無線
信号に限定されるものではなく、有線のデーター転送手
段に変更しても良い。

【００３０】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態のオートメーションの蓋装着装置３の駆動
時にはボトル容器供給用の搬送ライン５から蓋装着前の
ボトル容器１がスターホイール等の繰り入れ装置６を経
てロータリー式の蓋装着装置本体４側に連続的に順次、
供給される。

【００３１】また、蓋装着装置本体４に供給される蓋装
着前のボトル容器１は回転テーブル１０のボトル容器受
け１１に受け渡しされる。このとき、回転テーブル１０
のボトル容器受け１１に受け渡されたボトル容器１は回
転テーブル１０の回転（公転）動作にともない図２中に
矢印で示す円形軌道Ｌに沿って後工程のスターホイール
等の繰り出し装置８側への受け渡し位置まで搬送される
（ボトル搬送工程）。そして、このボトル容器１の搬送
中に、ボトル容器１の口元部にキャップ２を施蓋する蓋
装着作業が行われる。

【００３２】この蓋装着作業時には各蓋装着作業機構１
５の回転駆動手段１９および移動機構２１がそれぞれ駆
動されるとともに、ボトル容器１の口元部に施蓋される
キャップ２がキャップ供給装置３２から各キャッピング
ヘッド２０に送られ、各キャッピングヘッド２０にキャ
ップ２が保持される（キャップ保持工程）。

【００３３】また、回転駆動手段１９によって各蓋装着
作業機構１５の主軸１８が回転（自転）駆動され、この
主軸１８とともにキャッピングヘッド２０が回転され
る。さらに、この蓋装着作業機構１５の駆動時にはボト
ル搬送ラインの回転テーブル１０によって移動されるボ
トル容器１の移動に合わせてキャッピングヘッド２０を
同一軌道に沿って走行させるとともに、このボトル容器
１の移動中に、移動機構２１によってキャッピングヘッ
ド２０をボトル容器１の口元部に接離する方向に移動さ
せる。

【００３４】ここで、ボトル容器１の移動軌道Ｌの始端
（入り口側）位置の近傍の巻締め開始位置Ｓでキャッピ
ングヘッド２０をボトル容器１の口元部に接近させるこ
とにより、ボトル容器１の口元部の雄ねじ部にキャップ
２の雌ねじ部が螺合し始める。これにより、キャッピン
グヘッド２０で保持されているキャップ２をボトル容器
１の口元部に巻締める作業が開始される。そして、ボト
ル容器１が移動軌道Ｌに沿って移動する動作中にキャッ
プ２の巻締め作業が行われ、ボトル容器１の移動軌道Ｌ
の終端位置（出口側）に達する前の巻締め終了位置Ｅで
キャップ２の巻締め作業が終了するように制御される。
これにより、ボトル容器１の移動軌道Ｌの巻締め開始位
置Ｓと巻締め終了位置Ｅとの間の範囲Ｒ内でキャップ２
の巻締め作業が行われ、ボトル容器１の口元部へキャッ
プ２が自動的に装着されて施蓋される（蓋装着作業工
程）。

【００３５】また、この蓋装着作業工程によるボトル容
器１の口元部へのキャップ２の装着作業中に、歪センサ
２４によってキャップ２の巻締めトルクが検出される
（検出工程）。そして、歪センサ２４から出力された検
出信号は信号発信機２６に入力され、この信号発信機２
６から電波信号として出力される。このとき、信号発信
機２６から出力される電波信号は、各蓋装着作業機構１
５毎に個別の固有の無線周波数の信号として送出され
る。

【００３６】また、信号発信機２６から出力される電波
信号は信号受信機２９に受信され、コントローラ２８に
供給される。これにより、キャップ２の巻締め作業中、
歪センサ２４からの検出データ（トルク値Ｔ）に基いて
コントローラ２８からクラッチ駆動部２７に制御信号が
出力される。

【００３７】図５はこのときのコントローラ２８による
クラッチ駆動部２７の制御状態を説明するためのフロー
チャートである。すなわち、蓋装着作業工程によるボト
ル容器１の口元部へのキャップ２の装着作業中に、ステ
ップＳ１で歪センサ２４によって巻締め終了位置Ｅで蓋
装着作業機構１５の主軸１８のトルク値Ｔ（キャップ２
の巻締めトルク）が検出されると、次のステップＳ２
で、この検出トルク値Ｔがコントローラ２８に予め設定
された所定の設定トルク値Ｔｓ以上か否かが判断され
る。このとき、歪センサ２４からの検出トルク値Ｔが予
め設定された所定の設定トルク値Ｔｓよりも小さい（Ｔ
＜Ｔｓ）場合にはキャップ２の雌ねじ部の巻締め状態は
不正巻締状態と判断される。そのため、この場合には次
のステップＳ３に進み、取出手段３１が駆動され、搬送
ライン７上の不良品が排出ライン３０側に取出される。

【００３８】また、ステップＳ２で、歪センサ２４から
の検出トルク値Ｔがコントローラ２８に設定トルク値Ｔ
ｓ以上（Ｔ≧Ｔｓ）の場合にはキャップ２の雌ねじ部の
巻締め状態は適正巻締状態と判断される。そのため、こ
の場合には次のステップＳ４に進み、クラッチ２５を作
動させてキャップ２の巻締めトルクを遮断する状態に制
御される（蓋装着状態制御工程）。これにより、キャッ
プ２の巻締め作業が終了する（ステップＳ５）。

【００３９】さらに、所定のキャップ２の装着作業が終
了すると、蓋装着装置本体４の出口部から繰り出される
蓋装着処理済のボトル容器１がスターホイール等の繰り
出し装置８により取り出されて繰り出し用の搬送ライン
７に繰り出される。

【００４０】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態ではボトル容器１
の口元部に施蓋されるキャップ２の装着作業時にはキャ
ップ２の巻締めトルクを歪センサ２４によって検出し、
巻締め終了位置Ｅで、歪センサ２４からの検出データ
（トルク値Ｔ）が予め設定された所定の設定トルク値Ｔ
ｓに達した場合にはコントローラ２８によってクラッチ
２５を駆動してキャップ２の巻締めトルクを遮断するよ
うにしたので、ボトル容器１の口元部へキャップ２を巻
締めする作業時に、キャップ２の適正トルクでの施蓋を
確実に行うことができ、キャップ２の巻締め不足などを
防止することができる。

【００４１】さらに、本実施の形態では各蓋装着作業機
構１５の主軸１８に歪センサ２４を取付け、この歪セン
サ２４から出力された検出信号に基いてコントローラ２
８によってクラッチ２５の作動を制御することにより、
キャップ２の巻締めトルクを高精度に管理することがで
きるので、キャップ２の巻締め作業終了後のキャップの
巻締め状態が適正な巻締め状態よりも強い状態に巻締め
られるおそれがない。そのため、従来のようにボトル容
器１の口元部からキャップ２を取外す際に大きな力が必
要になり、使い難くなることを防止することができる。

【００４２】また、本実施の形態では歪センサ２４にア
ンテナなどの信号発信機２６を接続し、歪センサ２４か
らの検出信号を信号発信機２６から電波信号として出力
してコントローラ２８に接続されている信号受信機２９
に受信される構成にしたので、各蓋装着作業機構１５に
は複雑な電気系統の接続手段が不要となり、構成の簡素
化を図ることができる。そのため、既設の蓋装着装置へ
の改造変更を簡単に行うことができる。

【００４３】なお、本実施の形態ではキャッピングヘッ
ド２０に保持されている例えば外栓（巻締キャップ）な
どのキャップ２をボトル搬送ラインＬによって搬送され
るボトル容器１の口元部に巻締めて装着する構成を示し
たが、ボトル容器１の口元部に挿入される例えば中栓
（押込キャップ）をキャッピングヘッド２０に保持さ
せ、キャッピングヘッド２０によってボトル容器１の口
元部に押し込み操作によって装着する構成にしてもよ
い。この場合には各蓋装着作業機構１５の主軸１８に圧
力センサを取付け、この圧力センサから出力された検出
信号に基いてコントローラ２８によってクラッチ２５の
作動を制御するようになっている。

【００４４】そして、本変形例では各蓋装着作業機構１
５の主軸１８の圧力センサによって各蓋装着作業機構１
５の主軸１８に作用する押し込み圧力を検出し、検出さ
れた押し込み圧が必要圧力に達した時点でクラッチ駆動
部２７に制御信号を出力してクラッチ２５を作動させて
キャップ２の押し込み圧を遮断する状態に制御するよう
になっている。そのため、この場合も各蓋装着作業機構
１５の主軸１８に作用する押し込み圧力を高精度に管理
することができ、ボトル容器１の口元部に挿入される中
栓の施蓋を適正な押し込み圧力で確実に行うことができ
る。

【００４５】また、第１の実施の形態で示したようにボ
トル容器１の口元部に螺着される外栓などのキャップ２
と、ボトル容器１の口元部に押し込み操作によって挿入
される中栓とを組み合わせたキャップユニットを使用す
る場合も同様に各蓋装着作業機構１５の主軸１８に歪セ
ンサ２４と圧力センサとを取付け、各センサから出力さ
れた検出信号に基いてコントローラ２８によってクラッ
チ２５の作動を制御する構成にしてもよい。本変形例で
は中栓を押し込みながら同時に外栓などのキャップ２の
巻締めを行う場合、或いは中栓を押し込んだ後、外栓な
どのキャップ２の巻締めを行う等の複合作業が行われ
る。

【００４６】そして、本変形例では各蓋装着作業機構１
５の主軸１８の圧力センサによって各蓋装着作業機構１
５の主軸１８に作用する押し込み圧力を検出し、検出さ
れた押し込み圧が必要圧力に達した時点でクラッチ駆動
部２７に制御信号を出力してクラッチ２５を作動させて
キャップ２の押し込み圧を遮断する状態に制御するとと
もに、各蓋装着作業機構１５の主軸１８の歪センサ２４
から出力された検出信号に基いてコントローラ２８によ
ってクラッチ２５の作動を制御することにより、キャッ
プ２の巻締めトルクを高精度に管理するようになってい
る。そのため、この場合もボトル容器１の口元部に螺着
される外栓などのキャップ２と、ボトル容器１の口元部
に押し込み操作によって挿入される中栓とを組み合わせ
たキャップユニットの複合的な装着作業を高精度に管理
することができ、ボトル容器１の口元部に挿入される外
栓などのキャップ２と、中栓とを組み合わせたキャップ
ユニットの施蓋を適正な巻締めトルクおよび押し込み圧
力で確実に行うことができる。

【００４７】さらに、第１の実施の形態では、ボトル容
器１の口元部外周面に雄ねじ部、外栓などのキャップ２
にはこのボトル容器１の口元部の雄ねじ部に螺合する雌
ねじ部がそれぞれ形成されている構成を示したが、ボト
ル容器１の口元部に雌ねじ部、キャップ２にはこのボト
ル容器１の口元部の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を設け
る構成にしても良い。なお、ボトル容器１の口元部に押
し込み操作によって挿入される中栓は、ボトル容器１の
口元部の外周面に外嵌状態で連結される構成にしても良
い。

【００４８】また、上記実施の形態では歪センサ２４か
らの検出トルク値Ｔが予め設定された所定の設定トルク
値Ｔｓ以上（Ｔ≧Ｔｓ）に達した場合にはクラッチ２５
を作動させてキャップ２の巻締めトルクを遮断する状態
に制御する構成を示したが、歪センサ２４からの検出ト
ルク値Ｔに基いてキャップ２の巻締め作業中の巻締めト
ルクパターンを検出し、この巻締めトルクパターンから
外れたトルクパターン行程を行った場合に、不正巻締処
理と判断されて、取出手段３１が駆動され、搬送ライン
７上の不良品が排出ライン３０側に取出される構成にし
ても良い。

【００４９】また、図６は本発明の第２の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図
１乃至図５参照）のボトル容器１の蓋装着装置３の構成
を次の通り変更したものである。

【００５０】すなわち、第１の実施の形態ではロータリ
ー式の蓋装着装置３に本発明を適用した例を示したが、
本実施の形態では直線式の蓋装着装置４１を設けたもの
である。

【００５１】本実施の形態の直線式蓋装着装置４１には
第１の実施の形態の回転テーブル１０に代えて直線状の
ボトル搬送ライン４２が構成されている。さらに、本実
施の形態の直線式の蓋装着装置４１には第１の実施の形
態の移動機構２１におけるスピンドルカム２２のカム溝
２２ａに代えて昇降ガイドレール４３が設けられてい
る。この昇降ガイドレール４３には第１の実施の形態の
各蓋装着作業機構１５の移動機構２１がスライド可能に
装着されている。

【００５２】そして、この昇降ガイドレール４３に沿っ
て第１の実施の形態の各蓋装着作業機構１５の移動機構
２１がスライド駆動され、各蓋装着作業機構１５のスラ
イド動作にともない各主軸１８を介してキャッピングヘ
ッド２０が上下動作され、ボトル容器１の口元部に対し
てキャッピングヘッド２０を接離する方向に移動させる
動作が行われるようになっている。さらに、本実施の形
態でも第１の実施の形態と同様に各蓋装着作業機構１５
の主軸１８に歪センサ２４を取付け、この歪センサ２４
から出力された検出信号に基いてコントローラ２８によ
ってクラッチ２５の作動を制御する構成になっている。

【００５３】そこで、本実施の形態でも、第１の実施の
形態と同様にボトル容器１の口元部に施蓋されるキャッ
プ２の装着作業時にはキャップ２の巻締めトルクを歪セ
ンサ２４によって検出し、巻締め終了位置Ｅで、歪セン
サ２４からの検出データ（トルク値Ｔ）が予め設定され
た所定の設定トルク値Ｔｓに達した場合にはコントロー
ラ２８によってクラッチ２５を駆動してキャップ２の巻
締めトルクを遮断するようにしたので、ボトル容器１の
口元部へキャップ２を巻締めする作業時に、キャップ２
の適正トルクでの施蓋を確実に行うことができ、キャッ
プ２の巻締め不足などを防止することができる。さら
に、その他、第１の実施の形態と同様の効果が得られ
る。

【００５４】さらに、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
々変形実施できることは勿論である。

【００５５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ボトル容器の
口元部に施蓋されるキャップの蓋装着作業時にはキャッ
プの巻締めトルク、または押し込み圧力を検出手段によ
って検出し、この検出手段からの検出データが予め設定
された所定の設定値に達した時点で制御手段によってク
ラッチを駆動してキャップの巻締めトルク、または押し
込み圧力を遮断するようにしたので、ボトル容器の口元
部へキャップを巻締めする作業時に、キャップの適正ト
ルクでの施蓋を確実に行うことができ、キャップの巻締
め不足などを防止することができる。

【００５６】請求項２の発明によれば、ボトル容器の口
元部に施蓋されるキャップの蓋装着作業時にはキャップ
の中栓をボトル容器の口元部の内部側に押し込んで挿入
させ、または外栓をボトル容器の口元部の外周面側に螺
着させることができる。

【００５７】請求項３の発明によれば、蓋装着作業機構
によるキャップの蓋装着作業の終了時に、検出手段から
の検出データに基いてボトル容器の蓋装着状態がキャッ
プの巻締めトルクの設定値に達していない状態が検出さ
れた場合、または押し込み圧力の設定値に達していない
状態が検出された場合に不良品排除手段によってその不
良品を排除することができる。

【００５８】請求項４の発明によれば、ソレノイドバル
ブ等の電気的制御機器によってクラッチを駆動させるこ
とができる。

【００５９】請求項５の発明によれば、メカニカルバル
ブ等の機械的制御装置によってクラッチを駆動させるこ
とができる。

【００６０】請求項６の発明によれば、ボトル搬送工程
で蓋装着作業用のボトル容器を搬送し、このボトル容器
の口元部に施蓋されるキャップをキャップ保持工程によ
ってキャップ保持体に保持させた後、蓋装着作業工程に
よってキャップ保持体に保持されているキャップをボト
ル搬送ラインによって搬送されるボトル容器の口元部に
巻締め、または押し込みの少なくともいずれか一方で装
着する。さらに、この蓋装着作業工程によるボトル容器
の口元部へのキャップの蓋装着作業中に、キャップの巻
締めトルク、または押し込み圧力を検出工程によって検
出し、この検出工程からの検出データが予め設定された
所定の設定値に達した時点で蓋装着状態制御工程によっ
てキャップの巻締めトルク、または押し込み圧力を遮断
するクラッチを制御してキャップの蓋装着状態を制御す
るようにしたので、ボトル容器の口元部へキャップを巻
締めする作業時に、キャップの適正トルクでの施蓋を確
実に行うことができ、キャップの巻締め不足などを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のボトル容器の蓋装
着装置の要部の概略構成を示す正面図。

【図２】第１の実施の形態のボトル容器の蓋装着装置の
概略構成を示す平面図。

【図３】第１の実施の形態のボトル容器の蓋装着装置の
要部の概略構成図。

【図４】第１の実施の形態のボトル容器の蓋装着装置に
おけるボトル容器の口元部へのキャップの巻締め作業時
のトルク変動波形を示す特性図。

【図５】第１の実施の形態のボトル容器の蓋装着装置に
おける制御部の作用を説明するためのフローチャート。

【図６】本発明の第２の実施の形態のボトル容器の蓋装
着装置の要部の概略構成を示す正面図。

【符号の説明】 １ ボトル容器 ２ キャップ ３ 蓋装着装置 １０ 回転テーブル（ボトル搬送ライン） １５ 蓋装着作業機構 １８ 主軸 ２０ キャッピングヘッド（キャップ保持体） ２４ 歪センサ（検出手段） ２５ クラッチ ２８ コントローラ（制御手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蓋装着作業用のボトル容器を搬送するボ
   トル搬送ラインと、 前記ボトル容器の口元部に施蓋されるキャップを保持す
   るキャップ保持体と、 前記キャップ保持体に保持されているキャップを前記ボ
   トル搬送ラインによって搬送される前記ボトル容器の口
   元部に巻締め、または押し込みの少なくともいずれか一
   方で装着する蓋装着作業機構と、 この蓋装着作業機構による前記ボトル容器の口元部への
   前記キャップの蓋装着作業中に、前記キャップの巻締め
   トルク、または押し込み圧力を検出する検出手段と、 前記蓋装着作業機構に設けられ、前記キャップの巻締め
   トルク、または押し込み圧力を遮断するクラッチと、 前記検出手段からの検出データに基いて前記クラッチを
   制御し、前記検出手段からの検出データが予め設定され
   た所定の設定値に達した時点で前記キャップの巻締めト
   ルク、または押し込み圧力を遮断する制御手段とを具備
   したことを特徴とするボトル容器の蓋装着装置。
2. 【請求項２】 前記キャップは、前記ボトル容器の口元
   部の内部側に押し込まれて挿入される中栓、または前記
   ボトル容器の口元部の外周面側に螺着される外栓の少な
   くともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に
   記載のボトル容器の蓋装着装置。
3. 【請求項３】 前記ボトル搬送ラインは、前記蓋装着作
   業機構による前記キャップの蓋装着作業の終了時に、前
   記検出手段からの検出データに基いて前記ボトル容器の
   蓋装着状態が前記キャップの巻締めトルク、または押し
   込み圧力が前記設定値に達していない状態が検出された
   場合にその不良品を排除する不良品排除手段を備えてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のボトル容器の蓋装
   着装置。
4. 【請求項４】 前記クラッチは、ソレノイドバルブ等の
   電気的制御機器によって駆動されるものであることを特
   徴とする請求項１に記載のボトル容器の蓋装着装置。
5. 【請求項５】 前記クラッチは、メカニカルバルブ等の
   機械的制御装置によって駆動されるものであることを特
   徴とする請求項１に記載のボトル容器の蓋装着装置。
6. 【請求項６】 蓋装着作業用のボトル容器を搬送するボ
   トル搬送工程と、前記ボトル容器の口元部に施蓋される
   キャップをキャップ保持体に保持させるキャップ保持工
   程と、 前記キャップ保持体に保持されているキャップを前記ボ
   トル搬送ラインによって搬送される前記ボトル容器の口
   元部に巻締め、または押し込みの少なくともいずれか一
   方で装着する蓋装着作業工程と、 この蓋装着作業工程による前記ボトル容器の口元部への
   前記キャップの蓋装着作業中に、前記キャップの巻締め
   トルク、または押し込み圧力を検出する検出工程と、 前記検出手段からの検出データが予め設定された所定の
   設定値に達した時点で前記キャップの巻締めトルク、ま
   たは押し込み圧力を遮断するクラッチを制御して前記キ
   ャップの蓋装着状態を制御する蓋装着状態制御工程とを
   具備したことを特徴とするボトルキャップの蓋装着方
   法。