JP2004123109A - Cap tightening method and apparatus therefor - Google Patents

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JP2004123109A
JP2004123109A JP2002285945A JP2002285945A JP2004123109A JP 2004123109 A JP2004123109 A JP 2004123109A JP 2002285945 A JP2002285945 A JP 2002285945A JP 2002285945 A JP2002285945 A JP 2002285945A JP 2004123109 A JP2004123109 A JP 2004123109A
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cap
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bottle
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Masao Sakamoto
坂本 征男
Tadashi Inomata
猪俣 正
Akira Miwa
三輪 章
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KUROISUTAA CHEMICALS KK
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KUROISUTAA CHEMICALS KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cap tightening method and an apparatus therefor, which are inexpensive and suitable for a production line for producing a variety of articles in a small amount. <P>SOLUTION: The cap tightening apparatus comprises a chuck 2 for chucking a cap 1b temporarily fitted on a bottle body 1a, an actuator 3 for turning the chuck 2 to screw the cap 1b onto the bottle body 1a, a torque limiter 4 for cutting off a torque transmitted from the actuator 3 to the chuck 2 when the turn resistance of the chuck 2 exceeds a preset value following the fitting of the cap 1b on the bottle body 1a, and a sensor 5 for detecting the stoppage of a rotating shaft 12 and releasing the chucking of the chuck 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置に関する。更に詳述すると、本発明は、ボトル本体にキャップを所定のトルクでねじ込んで締め付けるキャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ボトル本体にキャップをねじ込んで装着する装置として自動キャッパーがある。この自動キャッパーは、チャックの下方にボトル本体をクランプしておくと共に、キャップをチャッキングしたチャックを下降させ且つ回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するもので、電動モータ等のアクチュエータの回転によってチャックを回転させている。自動キャッパーでは、キャップやボトル本体の損傷を防止するために、チャックを所定の回転トルクよりも大きなトルクで回転させないようにしている。
【0003】
チャックの回転トルクが所定値よりも大きくなるのを防止する手段としては、例えば、電動モータとチャックの間の回転軸に歪みセンサを設けて回転トルクを検出し、検出した回転トルクが所定値以上にならないように電動モータを制御する方法がある。また別の手段として、チャックを回転させるサーボモータの電流値を検出し、サーボモータの電流値が所定値以上にならないように制御する方法もある。
【0004】
この自動キャッパーは取り扱うキャップの種類が変わるとチャックを別のものと交換する必要があり、多品種少量生産のラインでの使用には適していない。このため、多品種少量生産のラインでは手作業でキャップをボトル本体にねじ込んで装着することが多かった。つまり、生産ラインの種類に応じて自動キャッパーと手作業とを使い分けていた。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−145391号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の自動キャッパーは、チャックの回転トルクが所定値以上になるのを防止するためにモータの回転を制御するので、高価なモータやその制御装置が必要となり、製造コストを増加させていた。
【0007】
また、手作業によるキャップ装着作業は力がいる重労働であり、作業内容の改善、作業者の作業ローテーション計画の立案の容易化、生産性の向上等の観点から、多品種少量生産においても機械を導入したいとの要請があった。また、キャップ装着を手作業で行うとキャップの締め付けトルクにばらつきが生じ易く液漏れを起こす要因にもなっていた。これらの点を改善するという観点からも機械を導入したいとの要請があった。
【0008】
本発明は、安価に提供することができ、しかも多品種少量生産のラインへの導入に適したキャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項1記載の発明は、ボトル本体にキャップを仮装着した後、キャップをキャップ締め付け装置のチャックにチャッキングさせ、アクチュエータによってチャックを回転させてキャップをボトル本体にねじ込んで装着するキャップの締め付け方法において、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータからチャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャックのチャッキングを解くと共にアクチュエータの出力を停止させるようにしている。
【0010】
なお、ここで、「チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅い」ことには、チャックの回転は続いているがその速度が設定速度よりも遅くなった場合の他に、チャックの回転が停止した場合も含まれる。即ち、チャックの回転が遅くなったことの検出により、チャックのチャッキングを解き、アクチュエータの出力を停止するようにしても良く、また、チャックの回転が停止したことの検出により、チャックのチャッキングを解き、アクチュエータの出力を停止するようにしても良い。
【0011】
チャックを回転させて仮装着してあるキャップをボトル本体の所定位置までねじ込むと、それ以上のねじ込みが困難になるのでチャックの回転抵抗が上昇する。そして、チャックの回転抵抗が所定値よりも大きくなると、アクチュエータからチャックに伝達される回転がトルクリミッタによって遮断される。つまり、キャップをボトル本体の所定位置までねじ込んで回転抵抗が所定値よりも大きくなると、チャックの回転速度が遅くなり停止する。これにより、所定の大きさの締め付けトルクでキャップがボトル本体に装着される。即ち、チャックの回転トルク(回転抵抗)を検出するセンサを設けてアクチュエータの回転制御を行わなくても、所定の大きさの締め付けトルクでキャップを装着することができる。そして、チャックの回転速度が設定速度よりも遅くなったことが検出されると、チャックがキャップを解放し、アクチュエータがその出力を停止するので、ボトルを取り外すことができる。
【0012】
また、請求項2記載のキャップの締め付け方法は、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止するものである。
【0013】
何らかの原因によりキャップがボトル本体にねじ込まれずに空回りを続けている状態では、チャックをいくら回転させてもキャップを締め付けることはできない。キャップを正常に締め付けるのに要する時間はほぼ決まっているので、この時間を大幅に過ぎてもチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くならなければ、キャップが空回りしていると考えられる。したがって、チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止することで、キャップが空回りしている場合等に作業を中止することができる。
【0014】
また、請求項3記載のキャップ締め付け装置は、ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、チャックを回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータからチャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えるものである。
【0015】
したがって、アクチュエータがチャックを回転させると、仮装着されていたキャップがボトル本体にねじ込まれる。キャップをボトル本体の所定位置までねじ込むと、キャップのねじ込みが困難になるのでチャックの回転抵抗が上昇する。そして、チャックの回転抵抗が所定値よりも大きくなると、トルクリミッタが作動し、アクチュエータからチャックに伝達されていた回転を遮断する。つまり、キャップがボトル本体の所定位置までねじ込まれると、チャックの回転が停止し、アクチュエータを空回りさせる。これにより、所定の大きさの締め付けトルクでキャップがボトル本体に装着される。即ち、チャックの回転トルク(回転抵抗)を検出するセンサを設けてアクチュエータの回転制御を行わなくても、所定の大きさの締め付けトルクでキャップを装着することができる。
【0016】
また、請求項4記載のキャップ締め付け装置は、チャックの回転状態を検出するセンサを備え、トルクリミッタがアクチュエータからチャックに伝達される回転を断った後のチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサが検出すると、チャックはキャップを解放し、アクチュエータはその出力を停止するものである。
【0017】
したがって、キャップがボトル本体に所定の締め付けトルクで装着されるとチャックがキャップを解放するので、ボトルを取り外すことができる。
【0018】
また、請求項5記載のキャップ締め付け装置は、チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、爪部によってキャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うものである。
【0019】
したがって、チャックは複数、例えば3本の爪でキャップを囲むようにして狭持する。このため、キャップの径が異なるものであってもキャップを挟持することができ、しかも、キャップの中心軸をチャックの中心軸に一致させながら挟持することができる。
【0020】
また、請求項6記載のキャップ締め付け装置は、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えるものである。
【0021】
何らかの原因によりキャップがボトル本体にねじ込まれずに空回りを続けている状態では、チャックをいくら回転させてもキャップを締め付けることはできない。キャップを正常に締め付けるのに要する時間はほぼ決まっているので、この時間を大幅に過ぎてもチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くならなければ、キャップが空回りしていると考えられる。タイマーはチャックを回転させている時間を計測し、この時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させる。したがって、キャップが空回りしている場合等に作業を中止することができる。
【0022】
さらに、請求項7記載のキャップ締め付け装置は、ボトル本体に仮装着したキャップをチャックに導くガイドを備えるものである。したがって、キャップをチャックに正確且つ迅速に案内することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【0024】
図1に、本発明を適用したキャップ締め付け装置の実施形態の一例を示す。このキャップ締め付け装置は、ボトル1のボトル本体1aに仮装着したキャップ1bをチャッキングするチャック2と、チャック2を回転させることでキャップ1bをボトル本体1aにねじ込んで装着するアクチュエータ3と、キャップ1bがボトル本体1aに装着されてチャック2の回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータ3からチャック2に伝達される回転を断つトルクリミッタ4を備えるものである。本実施形態では、チャック2の回転状態を検出するセンサ5を備えており、トルクリミッタ4がアクチュエータ3からチャック2に伝達される回転を断った後のチャック2の回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサ5が検出すると、チャック2はキャップ1bを解放し、アクチュエータ3はその出力を停止する。
【0025】
キャップ締め付け装置は、例えば作業テーブル6の上に設置されて使用される。アクチュエータ3は台座21の上に固定されたフレーム7にブラケット8を介して取り付けられている。アクチュエータ3は、例えばクラッチ・ブレーキ付きギアドモータ(以下、ギアドモータ3という)で、図示しない減速機、クラッチ、ブレーキが組み込まれている。ギアドモータ3の出力軸の回転はプーリ9→タイミングベルト10→プーリ11→トルクリミッタ4→回転軸12→チャック2へと伝達される。回転軸12は、一対の軸受け13,14によってフレーム7に回転自在に支持されている。
【0026】
トルクリミッタ4は、プーリ11の回転を回転軸12に伝達する一方、回転軸12を回転させるのに必要な回転トルク、即ち回転軸12の回転抵抗が所定値よりも大きくなると回転伝達を遮断する。即ち、チャック2の回転抵抗が所定値よりも大きくなると回転伝達を遮断しプーリ11を空回りさせるクラッチである。
【0027】
センサ5は、例えば回転軸12の回転を検出する回転センサで、トルクリミッタ4の下方に配置されている。回転センサ5はフレーム7にブラケット15を介して取り付けられており、回転軸12に対向している。回転センサ5は、例えば回転軸12に付された黒線と白線の縦縞模様を検出する反射型の光センサで、白線を検出するとオン信号を出力するが、黒線を検出しても信号を出力しない。回転軸12が回転して縦縞模様が移動すると黒線と白線が交互に回転センサ5に対向するので、回転センサ5はオンオフを繰り返してオン信号を間欠的に出力する。これに対し、回転軸12が停止すると回転センサ5に対して縦縞模様は静止しているので、回転センサ5はオン状態又はオフ状態に維持される。したがって、回転センサ5からオン信号が出力された状態又は回転センサ5オン信号を出力していない状態が一定時間(例えば0.05秒)以上継続すると、回転軸12が停止していると判断することができる。
【0028】
チャック2は径方向に移動する複数の爪部2aを有し、爪部2aによってキャップ1bを径方向から挟むことでチャッキングを行うものである。本実施形態では、チャック2は、例えば図2に示すように、3本の爪部2aを有しており、3方向からキャップ1bを狭持する。3本の爪部2aはエアシリンダ機構によって駆動される。
【0029】
チャック2の断面を図3に示す。3本の爪部2aは、ハウジング2dの底面に径方向にスライド可能に取り付けられている。爪部2aの内側面には、図4に示すように、横断面形状がT字状の溝24が形成されており、当該溝24には楔片2cの外周面に形成された横断面形状がT字状の凸部25に摺動自在に嵌め込まれている。溝24及び凸部25は、楔片2cの傾斜面に沿って配置されている。したがって、楔片2cの上下方向(図3の上下方向)の移動により、爪部2aが径方向に移動する。楔片2cにはピストン2bが取り付けられている。圧縮空気によってピストン2bが下方に移動されると、楔片2cによって爪部2aが径方向外側に押し出される。即ち、爪部2aが開きチャッキングが解放される。また、圧縮空気によってピストン2bが上方に移動されると、楔片2cによって爪部2aが径方向内側に移動する。即ち、爪部2aが閉じチャッキングが行われる。
【0030】
このように3本の爪部2aが径方向に移動し、キャップ1bを囲むようにして挟持する(チャッキングする)ので、異なる径のキャップ1bをチャッキングすることができ、しかもキャップ1bの中心軸とチャック2の中心軸とを一致させることができる。爪部2aのキャップ狭持面にはゴム板16が固着されており、滑りを防止してキャップ1bを確実に狭持すると共に、キャップ1bの損傷防止を図っている。
【0031】
なお、回転軸12には、チャック2に圧縮空気を供給するために2本の通路22(片方のみ図示)が形成されている。2本の通路22のうち、片方の通路22はチャック2の上側圧力室2eに、もう片方の通路22はチャック2の下側圧力室2fにそれぞれ接続されている。2本の通路22へは図示しない圧力源からコントロールバルブ26とロータリジョイント23を介して圧縮空気が供給される(図1)。即ち、コントロールバルブ26の流路切換によってチャック2の上側圧力室2eに圧縮空気を供給すると、ピストン2bが下方に移動し、チャック2が開く。一方、コントロールバルブ26の流路切換によってチャック2の下側圧力室2fに圧縮空気を供給すると、ピストン2bが上方に移動し、チャック2が閉じる。なお、コントロールバルブ26は圧縮空気を供給しない通路22を大気に開放し、ピストン2bの移動によって狭くなる圧力室2e,2f内の空気を抜く。コントロールバルブ26は、回転軸12の上端部を支持するアーム27に取り付けられている。
【0032】
チャック2の側方には、ボトル1の有無を検出するセンサ17が配置されている。このセンサ17はフレーム7に取り付けられている。
【0033】
このキャップ締め付け装置は、第1及び第2のタイマーを備えている。第1のタイマーは、センサ17によってボトル1を検出した後、ある程度の時間をおいてチャッキングが行われるようにするためのものである。また、第2のタイマーは、ボトル1をチャッキングした後、ある程度の時間をおいてチャック2が回転するようにするためのものである。また、このキャップ締め付け装置は、少なくともチャック2を回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータ3の出力を停止させる第3のタイマーを備えている。本実施形態の第3のタイマーは、センサ17がボトル1を検出してからの経過時間が所定時間に達すると、アクチュエータ3の出力を停止させる。
【0034】
次に、キャップ1bの締め付け方法について説明する。
【0035】
この方法は、ボトル本体1aにキャップ1bを仮装着した後、キャップ1bをキャップ締め付け装置のチャック2にチャッキングさせ、アクチュエータ3によってチャック2を回転させてキャップ1bをボトル本体1aにねじ込んで装着するキャップ1bの締め付け方法であって、キャップ1bがボトル本体1aに装着されてチャック2の回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータ3からチャック2に伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャック2の回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャック2のチャッキングを解くと共に、アクチュエータ2の出力を停止させるものである。
【0036】
本実施形態では、例えば図7に示す手順でキャップ1bをボトル本体1aに装着する。なお、作業者は予めボトル本体1aにキャップ1bを少しだけねじ込んでおくことでキャップ1bを仮装着しておき、ボトル1としてボトル本体1aとキャップ1bを一体化させておく。
【0037】
まず最初に、機械が停止している状態でチャック2が回転しないように作業者が手でチャック2をおさえてトルクリミッタ4の回転伝達を遮断するトルクの値を設定する(ステップS31)。即ち、所定の値でトルクリミッタ4が作動するようにトルクリミッタ4を調整する。ここで設定したトルクがキャップ1bの締め付けトルクとなる。次に、ギアドモータ3のスイッチをオン操作する(ステップS32)。この状態では、ギアドモータ3のクラッチは切断(オフ)状態となっており、ギアドモータ3のブレーキはオンとなっている。ギアドモータ3のスイッチをオン操作することで、ギアドモータ3が回転する(ステップS33)。
【0038】
次に、作業者はキャップ1bを仮装着したボトル本体1aを掴み、ボトル1をチャック2の下から各爪部2aの中心に挿入する(ステップS33)。キャップ締め付け装置はボトル1が各爪部2a間に挿入されるまでステップS34を繰り返し実行しボトル1の挿入を待つ。そして、ボトル1の挿入をセンサ17が検知してオン状態になると、ステップS35からステップS36に進み、第1のタイマーを作動させて所定時間、例えば0.2秒の経過を待つ。即ち、作業者がボトル1を爪部2aの中心に挿入するのと同時にキャップ1bのチャッキングが行われるのを防止するため、ある程度の時間をおいてからチャッキングするようにしている。その後、ステップS37に進んでチャック2でキャップ1bをチャッキングする。次のステップS38では、第2のタイマーを作動させて所定時間、例えば0.1秒の経過を待つ。ボトル1のキャップ1bをチャッキングした後、チャック2が回転し始めるまである程度の時間をおくことで、作業の安全性をより高めている。この後、ギアドモータ3のクラッチが接続(オン)され、且つブレーキをオフする(ステップS39)。なお、キャップ1bのチャッキングにより作業者がボトル本体1aから手を離してもボトル1が落下することはないが、作業者はそのままボトル本体1aを掴んで支持しておき、チャック2の回転に伴ってボトル本体1aが回転するのを防止してキャップ1bがボトル本体1aにねじ込まれるようにする。
【0039】
ギアドモータ3のクラッチの接続とブレーキの解除によってギアドモータ3の出力軸の回転がプーリ9に伝達され、プーリ9からタイミングベルト10→プーリ11→トルクリミッタ4→回転軸12→チャック2へと伝達される。即ち、チャック2が回転し、キャップ1bをボトル本体1aにねじ込んで締め付ける(ステップS40)。そして、キャップ1bがボトル本体1aの所定位置までねじ込まれると、それ以上のねじ込みが困難になるので、チャック2の回転抵抗が上昇し所定値よりも大きくなる。これにより、トルクリミッタ4が作動し、回転軸12をプーリ11から切り離してプーリ11を空回りさせる。つまり、キャップ1bがボトル本体1aの所定位置まで所定の締め付けトルクで締め付けられると、チャック2の回転速度が減少し、その回転が停止する。
【0040】
そして、チャック2即ち回転軸12の回転速度が設定値より遅くなったのを回転センサ5が検出すると、ステップS41からステップS42に進み、キャップ1bのチャッキングを解除すると共に、ギアドモータ3のクラッチを切断(オフ)し、ブレーキをオンする(ステップS42)。これによりギヤドモータ3の出力が停止、即ち出力軸の回転が止まり、キャップ1bを装着したボトル1をキャップ締め付け装置から取り外すことが可能になり、作業者はボトル1を交換してキャップ装着作業を繰り返し行う(ステップS43→ステップS34)。
【0041】
一方、キャップ装着作業を終了する場合には、ギアドモータ3のスイッチをオフして(ステップS44)作業を終了する。
【0042】
なお、ステップS36〜S41の処理と並行してステップS45を実行する。ステップS45では第3のタイマーがセンサ17によるボトル1の検出からの経過時間を計測しており、ボトル1の検出から所定時間、例えば2.5秒経過すると、ステップS42に進む。このようにすることで、キャップ1bがボトル本体1aにねじ込まれず空回りを続けることがないようにすることができる。
【0043】
このように、本発明では、トルクリミッタ4を使用してキャップ1bをボトル本体1aに所定の締め付けトルクで締め付けるようにしているので、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムが不要になり、キャップ締め付け装置を安価に提供することができる。
【0044】
また、チャック2は爪部2aを径方向に移動させてキャップ1bを囲むように挟持するので、異なる径のキャップ1bをチャッキングすることができ、しかもキャップ1bの中心軸とチャック2の中心軸とを一致させることができる。このため、同一のチャック2で多くの種類のボトル1のキャップ装着を行うことが可能になり、キャップ締め付け装置の汎用性を向上させることができる。即ち、多品種少量生産のラインでの使用は勿論のこと、少品種多量生産のラインでの使用にも適したキャップ締め付け装置を提供することができる。
【0045】
さらに、キャップ1bを装着したボトル1をキャップ締め付け装置から取り外す場合に、ギアドモータ3のクラッチを切断し、ブレーキをオンして、ギアドモータ3の出力を停止させるようにしているので、安全性をより一層高くすることができる。
【0046】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれ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において種々変形実施可能である。
【0047】
例えば、チャック2の爪部2a間へのボトル挿入を容易にするためのガイド18を設けても良い。図8にガイド18の例を示す。ガイド18は、ボトル1よりも大径の孔19aが中央に形成された取付板19に固着されている。取付板19は、例えば円板である。チャック2を囲むカバー20の下端に取付板19を取り付け、ガイド18をチャック2の下方に配置している。取付板19の孔19aに下からボトル1を挿入すると、ガイド18がボトル1を案内するので、ボトル1をチャック2の爪部2a間の正しい位置に挿入するのが容易になる。なお、上述の説明では、取付板19は円板であったが、円板に限るものではなく、例えば四角板等であっても良い。
【0048】
また、台座21に対してフレーム7を傾斜させることができるように取り付けても良い。即ち、チャック2及びトルクリミッタ4を例えば前後方向や左右方向に傾斜させることができるようにしても良い。チャック2及びトルクリミッタ4を傾斜させることができるようにすることで、作業者の体格や作業環境等に応じてチャック2の角度を変えることが可能になり、作業を行いやすくすることができる。例えば、チャック2及びトルクリミッタ4を、垂直に対して前後方向に40度ずつ傾動可能にしても良い。
【0049】
また、チャック2及びトルクリミッタ4の高さを調整可能にしても良い。このようにすることで、作業者の体格や作業環境等に応じてチャックの高さを変えることが可能になり、作業を行いやすくすることができる。
【0050】
また、上述の説明では、ステップS35からステップS36に進むときに第3のタイマーを移動させるようにしていたが、例えば、ステップS37からステップS38に進むときに第3のタイマーを作動させるようにしても良く、あるいは図39からステップS39からステップS40に進むときに、第3のタイマーを作動させるようにしても良い。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載のキャップの締め付け方法では、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータからチャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャックのチャッキングを解くと共にアクチュエータの出力を停止させるようにしているので、所定の大きさの締め付けトルクでボトル本体にキャップを装着することができる。即ち、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムを用いることなく、キャップの締め付けトルクを一定にすることができるので、キャップ装着に要するコストを下げることができる。
【0052】
また、請求項2記載のキャップの締め付け方法では、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止するので、キャップが空回りして締め付けることが出来ない場合等に作業を中止することができる。
【0053】
また、請求項3記載のキャップ締め付け装置では、ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、チャックを回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータからチャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えているので、所定の大きさの締め付けトルクでボトル本体にキャップを装着することができる。このため、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムを用いる必要がなくなり、キャップ締め付け装置の製造コストを大幅に下げることができる。
【0054】
また、請求項4記載のキャップ締め付け装置では、チャックの回転状態を検出するセンサを備え、トルクリミッタがアクチュエータからチャックに伝達される回転を断った後のチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサが検出すると、チャックはキャップを解放し、アクチュエータはその出力を停止するようにしているので、キャップの装着が終了すると自動的にチャックがキャップを解放し、ボトルを取り外すことができる。
【0055】
また、請求項5記載のキャップ締め付け装置では、チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、爪部によってキャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うので、同一のチャックで多くの種類のボトルのキャップ装着を行うことが可能になり、キャップ締め付け装置の汎用性を向上させることができる。即ち、多品種少量生産のラインでの使用は勿論のこと、少品種多量生産のラインでの使用にも適したキャップ締め付け装置を提供することができる。
【0056】
また、請求項6記載のキャップ締め付け装置では、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えているので、キャップが空回りして締め付けることが出来ない場合等に作業を中止することができる。
【0057】
さらに、請求項7記載のキャップ締め付け装置では、ボトル本体に仮装着したキャップをチャックに導くガイドを備えているので、キャップをチャックに正確且つ迅速に案内することができ、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したキャップ締め付け装置の実施形態の一例を示す正面図である。
【図2】同キャップ締め付け装置のチャックの底面図である。
【図3】同キャップ締め付け装置のチャックの断面図である。
【図4】同チャックの爪部の溝と楔片の凸部の断面図である。
【図5】同チャックを作動させる圧縮空気の通路を示す断面図である。
【図6】同チャックを作動させる圧縮空気の通路を示し、その一部を拡大した断面図である。
【図7】本発明を適用したキャップの締め付け方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【図8】同キャップ締め付け装置に取り付けるガイドを示す斜視図である。
【符号の説明】
1a ボトル本体
1b キャップ
2 チャック
2a 爪部
3 ギアドモータ(アクチュエータ)
4 トルクリミッタ
5 チャックの回転停止状態を検出するセンサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cap tightening method and a cap tightening device. More specifically, the present invention relates to a cap tightening method and a cap tightening device for screwing a cap into a bottle body with a predetermined torque to tighten the cap.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, there is an automatic capper as a device for screwing a cap into a bottle main body. This automatic capper clamps the bottle main body below the chuck, and lowers and rotates the chuck with the cap chucked so that the cap is screwed into the bottle main body and mounted. The chuck is rotated by rotation. In the automatic capper, in order to prevent the cap and the bottle main body from being damaged, the chuck is not rotated with a torque larger than a predetermined rotation torque.
[0003]
As means for preventing the rotation torque of the chuck from being larger than a predetermined value, for example, a distortion sensor is provided on a rotation shaft between the electric motor and the chuck to detect the rotation torque, and the detected rotation torque is equal to or more than a predetermined value. There is a method of controlling the electric motor so as not to be out of order. As another means, there is a method of detecting a current value of a servomotor for rotating a chuck and controlling the current value of the servomotor so as not to exceed a predetermined value.
[0004]
This automatic capper requires that the chuck be replaced with another one when the type of cap to be handled changes, and is not suitable for use in a high-mix low-volume production line. For this reason, in many kinds of small-lot production lines, the cap was often screwed into the bottle body by hand. In other words, the automatic capper and the manual operation were used properly according to the type of the production line.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-145391
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned automatic capper controls the rotation of the motor in order to prevent the rotation torque of the chuck from exceeding a predetermined value, so that an expensive motor and its control device are required, and the manufacturing cost is increased. .
[0007]
In addition, manual cap mounting work is a powerful and heavy labor.From the viewpoint of improving work contents, facilitating worker rotation planning, and improving productivity, etc. There was a request to introduce it. In addition, when the cap is manually attached, the tightening torque of the cap tends to vary, which causes a liquid leakage. There was a request to introduce a machine from the viewpoint of improving these points.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cap tightening method and a cap tightening apparatus which can be provided at a low cost and which is suitable for introduction into a line for high-mix low-volume production.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is to temporarily attach a cap to a bottle body, then chuck the cap to a chuck of a cap tightening device, rotate the chuck by an actuator, and screw the cap into the bottle body. When the cap is attached to the bottle body and the rotation resistance of the chuck becomes larger than the set value, the rotation transmitted from the actuator to the chuck is cut off by the torque limiter, and the rotation speed of the chuck is reduced. When it is detected that the speed is lower than the preset speed, the chucking of the chuck is released and the output of the actuator is stopped.
[0010]
Here, "the rotation speed of the chuck is lower than the preset speed" means that the rotation of the chuck is continued but the speed is lower than the set speed. This also includes the case of stopping. That is, the chucking of the chuck may be released by detecting that the rotation of the chuck has slowed, and the output of the actuator may be stopped. Also, the chucking of the chuck may be detected by detecting that the rotation of the chuck has stopped. And the output of the actuator may be stopped.
[0011]
If the cap, which is temporarily mounted, is screwed to a predetermined position of the bottle body by rotating the chuck, it becomes difficult to further screw the cap, and the rotation resistance of the chuck increases. Then, when the rotation resistance of the chuck becomes larger than a predetermined value, the rotation transmitted from the actuator to the chuck is cut off by the torque limiter. That is, when the cap is screwed to a predetermined position of the bottle main body and the rotation resistance becomes larger than a predetermined value, the rotation speed of the chuck becomes slow and stops. As a result, the cap is mounted on the bottle body with a predetermined tightening torque. That is, the cap can be mounted with a predetermined tightening torque without providing a sensor for detecting the rotational torque (rotational resistance) of the chuck and controlling the rotation of the actuator. When it is detected that the rotation speed of the chuck has become lower than the set speed, the chuck releases the cap and the actuator stops its output, so that the bottle can be removed.
[0012]
Further, in the cap fastening method according to the second aspect, the operation is stopped when at least the time during which the chuck is rotated reaches a preset time.
[0013]
In a state where the cap keeps running idle without being screwed into the bottle body for some reason, the cap cannot be tightened no matter how much the chuck is rotated. Since the time required for normally tightening the cap is almost fixed, if the rotation speed of the chuck does not become slower than a preset speed even after a long time, it is considered that the cap is idle. Therefore, when the time during which the chuck is rotated reaches a preset time, the operation is stopped, so that the operation can be stopped when the cap is idle.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cap tightening device for chucking a cap temporarily attached to a bottle body, an actuator for screwing the cap into the bottle body by rotating the chuck, and attaching the cap to the bottle body. When the rotation resistance of the chuck becomes larger than a set value, a torque limiter for interrupting the rotation transmitted from the actuator to the chuck is provided.
[0015]
Therefore, when the actuator rotates the chuck, the temporarily mounted cap is screwed into the bottle body. If the cap is screwed into a predetermined position of the bottle body, it becomes difficult to screw the cap, so that the rotational resistance of the chuck increases. Then, when the rotation resistance of the chuck becomes larger than a predetermined value, the torque limiter operates to cut off the rotation transmitted from the actuator to the chuck. That is, when the cap is screwed to a predetermined position of the bottle main body, the rotation of the chuck stops and the actuator idles. As a result, the cap is mounted on the bottle body with a predetermined tightening torque. That is, the cap can be mounted with a predetermined tightening torque without providing a sensor for detecting the rotational torque (rotational resistance) of the chuck and controlling the rotation of the actuator.
[0016]
Further, the cap tightening device according to claim 4 includes a sensor for detecting a rotation state of the chuck, and the rotation speed of the chuck after the torque limiter stops the rotation transmitted from the actuator to the chuck is higher than a preset speed. When the sensor detects the delay, the chuck releases the cap and the actuator stops its output.
[0017]
Therefore, when the cap is attached to the bottle body with a predetermined tightening torque, the chuck releases the cap, and the bottle can be removed.
[0018]
Further, in the cap tightening device according to the fifth aspect, the chuck has a plurality of claw portions that move in the radial direction, and performs chucking by sandwiching the cap from the radial direction with the claw portions.
[0019]
Therefore, the chuck is sandwiched by a plurality of, for example, three claws so as to surround the cap. For this reason, even if the caps have different diameters, the cap can be clamped, and the cap can be clamped while the center axis of the cap coincides with the center axis of the chuck.
[0020]
Further, the cap tightening device according to claim 6 includes a timer for stopping the output of the actuator when at least the time during which the chuck is rotated reaches a preset time.
[0021]
In a state where the cap keeps running idle without being screwed into the bottle body for some reason, the cap cannot be tightened no matter how much the chuck is rotated. Since the time required for normally tightening the cap is almost fixed, if the rotation speed of the chuck does not become slower than a preset speed even after a long time, it is considered that the cap is idle. The timer measures the time during which the chuck is rotating, and when this time reaches a preset time, stops the output of the actuator. Therefore, the work can be stopped when the cap is idle.
[0022]
Further, the cap tightening device according to claim 7 includes a guide for guiding the cap temporarily mounted on the bottle body to the chuck. Therefore, the cap can be accurately and quickly guided to the chuck.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on the best mode shown in the drawings.
[0024]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of a cap tightening device to which the present invention is applied. The cap tightening device includes a chuck 2 for chucking a cap 1b temporarily attached to a bottle body 1a of a bottle 1, an actuator 3 for screwing the cap 1b into the bottle body 1a by rotating the chuck 2, and a cap 1b. Is provided with a torque limiter 4 that cuts off the rotation transmitted from the actuator 3 to the chuck 2 when the rotation resistance of the chuck 2 becomes larger than a set value when the rotation resistance of the chuck 2 becomes larger than a set value. In the present embodiment, a sensor 5 for detecting the rotation state of the chuck 2 is provided, and the rotation speed of the chuck 2 after the torque limiter 4 stops the rotation transmitted from the actuator 3 to the chuck 2 is higher than a preset speed. When the sensor 5 detects that the speed has become too late, the chuck 2 releases the cap 1b and the actuator 3 stops its output.
[0025]
The cap tightening device is used, for example, installed on the work table 6. The actuator 3 is mounted on a frame 7 fixed on a base 21 via a bracket 8. The actuator 3 is, for example, a geared motor with a clutch / brake (hereinafter, referred to as a geared motor 3), and incorporates a reducer, clutch, and brake (not shown). The rotation of the output shaft of the geared motor 3 is transmitted to the pulley 9 → the timing belt 10 → the pulley 11 → the torque limiter 4 → the rotary shaft 12 → the chuck 2. The rotating shaft 12 is rotatably supported by the frame 7 by a pair of bearings 13 and 14.
[0026]
The torque limiter 4 transmits the rotation of the pulley 11 to the rotation shaft 12, and cuts off the rotation transmission when the rotation torque required to rotate the rotation shaft 12, that is, the rotation resistance of the rotation shaft 12 becomes larger than a predetermined value. . That is, the clutch is a clutch that shuts off the rotation transmission and causes the pulley 11 to run idle when the rotation resistance of the chuck 2 becomes larger than a predetermined value.
[0027]
The sensor 5 is, for example, a rotation sensor that detects the rotation of the rotating shaft 12 and is arranged below the torque limiter 4. The rotation sensor 5 is attached to the frame 7 via a bracket 15, and faces the rotation shaft 12. The rotation sensor 5 is, for example, a reflection-type optical sensor that detects a vertical stripe pattern of a black line and a white line attached to the rotation axis 12, and outputs an ON signal when a white line is detected. Do not output. When the rotating shaft 12 rotates and the vertical stripe pattern moves, the black line and the white line alternately face the rotation sensor 5, so that the rotation sensor 5 repeats on and off to output an on signal intermittently. On the other hand, when the rotation shaft 12 stops, the vertical stripe pattern is stationary with respect to the rotation sensor 5, so that the rotation sensor 5 is maintained in the on state or the off state. Therefore, if the state where the ON signal is output from the rotation sensor 5 or the state where the rotation sensor 5 ON signal is not output continues for a predetermined time (for example, 0.05 seconds) or more, it is determined that the rotating shaft 12 is stopped. be able to.
[0028]
The chuck 2 has a plurality of claws 2a that move in the radial direction, and chucks the cap 1b by clamping the cap 1b from the radial direction. In the present embodiment, the chuck 2 has three claws 2a, for example, as shown in FIG. 2, and holds the cap 1b from three directions. The three claws 2a are driven by an air cylinder mechanism.
[0029]
FIG. 3 shows a cross section of the chuck 2. The three claw portions 2a are attached to the bottom surface of the housing 2d so as to be slidable in the radial direction. As shown in FIG. 4, a groove 24 having a T-shaped cross section is formed on the inner side surface of the claw portion 2a, and the cross section formed on the outer peripheral surface of the wedge piece 2c is formed in the groove 24. Are slidably fitted in the T-shaped convex portion 25. The groove 24 and the protrusion 25 are arranged along the inclined surface of the wedge piece 2c. Therefore, the claw portion 2a moves in the radial direction due to the vertical movement (the vertical direction in FIG. 3) of the wedge piece 2c. A piston 2b is attached to the wedge piece 2c. When the piston 2b is moved downward by the compressed air, the claw portion 2a is pushed radially outward by the wedge piece 2c. That is, the pawl 2a is opened to release the chucking. When the piston 2b is moved upward by the compressed air, the claw 2a is moved radially inward by the wedge piece 2c. That is, the claws 2a are closed and chucking is performed.
[0030]
As described above, the three claw portions 2a move in the radial direction and are sandwiched (chucked) so as to surround the cap 1b, so that caps 1b having different diameters can be chucked, and the center axis of the cap 1b and The central axis of the chuck 2 can be matched. A rubber plate 16 is fixed to the cap holding surface of the claw portion 2a to prevent slippage, securely hold the cap 1b, and prevent damage to the cap 1b.
[0031]
The rotary shaft 12 has two passages 22 (only one is shown) for supplying compressed air to the chuck 2. Of the two passages 22, one passage 22 is connected to the upper pressure chamber 2 e of the chuck 2, and the other passage 22 is connected to the lower pressure chamber 2 f of the chuck 2. Compressed air is supplied to the two passages 22 from a pressure source (not shown) via a control valve 26 and a rotary joint 23 (FIG. 1). That is, when compressed air is supplied to the upper pressure chamber 2e of the chuck 2 by switching the flow path of the control valve 26, the piston 2b moves downward and the chuck 2 opens. On the other hand, when compressed air is supplied to the lower pressure chamber 2f of the chuck 2 by switching the flow path of the control valve 26, the piston 2b moves upward and the chuck 2 closes. The control valve 26 opens the passage 22 to which the compressed air is not supplied to the atmosphere, and removes the air in the pressure chambers 2e and 2f which are narrowed by the movement of the piston 2b. The control valve 26 is attached to an arm 27 that supports the upper end of the rotating shaft 12.
[0032]
A sensor 17 for detecting the presence or absence of the bottle 1 is arranged on a side of the chuck 2. This sensor 17 is attached to the frame 7.
[0033]
This cap fastening device includes first and second timers. The first timer is for performing chucking after a certain period of time after the detection of the bottle 1 by the sensor 17. The second timer is for rotating the chuck 2 after a certain time after the bottle 1 is chucked. Further, the cap tightening device includes a third timer that stops the output of the actuator 3 when at least the time during which the chuck 2 is rotated reaches a preset time. The third timer of the present embodiment stops the output of the actuator 3 when the elapsed time from the detection of the bottle 1 by the sensor 17 reaches a predetermined time.
[0034]
Next, a method of fastening the cap 1b will be described.
[0035]
In this method, after the cap 1b is temporarily mounted on the bottle body 1a, the cap 1b is chucked to the chuck 2 of the cap tightening device, and the chuck 2 is rotated by the actuator 3 to screw the cap 1b into the bottle body 1a. A method of tightening the cap 1b, wherein when the cap 1b is mounted on the bottle body 1a and the rotational resistance of the chuck 2 becomes larger than a set value, the rotation transmitted from the actuator 3 to the chuck 2 is cut off by a torque limiter; When it is detected that the rotation speed of the chuck 2 has become slower than a preset speed, the chucking of the chuck 2 is released and the output of the actuator 2 is stopped.
[0036]
In the present embodiment, for example, the cap 1b is attached to the bottle main body 1a according to the procedure shown in FIG. The operator temporarily attaches the cap 1b by screwing the cap 1b slightly into the bottle body 1a in advance, and integrates the bottle body 1a and the cap 1b as the bottle 1.
[0037]
First, an operator sets the torque value at which the rotation of the torque limiter 4 is interrupted by holding the chuck 2 by hand so that the chuck 2 does not rotate while the machine is stopped (step S31). That is, the torque limiter 4 is adjusted so that the torque limiter 4 operates at a predetermined value. The torque set here is the tightening torque of the cap 1b. Next, the switch of the geared motor 3 is turned on (step S32). In this state, the clutch of the geared motor 3 is in a disconnected (off) state, and the brake of the geared motor 3 is on. Turning on the switch of the geared motor 3 rotates the geared motor 3 (step S33).
[0038]
Next, the operator grasps the bottle main body 1a to which the cap 1b is temporarily attached, and inserts the bottle 1 from below the chuck 2 into the center of each claw 2a (step S33). The cap tightening device repeats step S34 until the bottle 1 is inserted between the claws 2a, and waits for the bottle 1 to be inserted. When the sensor 17 detects the insertion of the bottle 1 and turns on, the process proceeds from step S35 to step S36, in which the first timer is operated to wait for a predetermined time, for example, 0.2 seconds. That is, in order to prevent the worker from inserting the bottle 1 into the center of the claw portion 2a and chucking the cap 1b at the same time, chucking is performed after a certain period of time. Thereafter, the process proceeds to step S37, where the chuck 1 chucks the cap 1b. In the next step S38, the second timer is operated to wait for a predetermined time, for example, 0.1 second. After the cap 1b of the bottle 1 is chucked, a certain period of time is required until the chuck 2 starts to rotate, thereby further enhancing the safety of the operation. Thereafter, the clutch of the geared motor 3 is connected (turned on) and the brake is turned off (step S39). The bottle 1 does not fall even if the worker releases his / her hand from the bottle body 1a due to the chucking of the cap 1b. However, the worker holds the bottle body 1a as it is and supports it. The cap 1b is screwed into the bottle main body 1a by preventing the bottle main body 1a from rotating accordingly.
[0039]
By connecting the clutch of the geared motor 3 and releasing the brake, the rotation of the output shaft of the geared motor 3 is transmitted to the pulley 9, and transmitted from the pulley 9 to the timing belt 10, the pulley 11, the torque limiter 4, the rotary shaft 12, and the chuck 2. . That is, the chuck 2 rotates, and the cap 1b is screwed into the bottle main body 1a and tightened (step S40). When the cap 1b is screwed to a predetermined position of the bottle main body 1a, it is difficult to further screw the cap 1b, so that the rotational resistance of the chuck 2 increases and becomes larger than a predetermined value. As a result, the torque limiter 4 is operated, and the rotating shaft 12 is separated from the pulley 11 to make the pulley 11 idle. That is, when the cap 1b is tightened to the predetermined position of the bottle main body 1a with the predetermined tightening torque, the rotation speed of the chuck 2 decreases, and the rotation stops.
[0040]
When the rotation sensor 5 detects that the rotation speed of the chuck 2, that is, the rotation shaft 12 has become slower than the set value, the process proceeds from step S 41 to step S 42 to release the chucking of the cap 1 b and release the clutch of the geared motor 3. Disconnect (turn off) and turn on the brake (step S42). As a result, the output of the geared motor 3 stops, that is, the rotation of the output shaft stops, and the bottle 1 with the cap 1b mounted thereon can be removed from the cap tightening device. The operator replaces the bottle 1 and repeats the cap mounting operation. (Step S43 → Step S34).
[0041]
On the other hand, when ending the cap mounting operation, the switch of the geared motor 3 is turned off (step S44), and the operation ends.
[0042]
Step S45 is executed in parallel with the processing of steps S36 to S41. In step S45, the third timer measures the elapsed time from the detection of the bottle 1 by the sensor 17, and when a predetermined time, for example, 2.5 seconds, has elapsed since the detection of the bottle 1, the process proceeds to step S42. By doing so, it is possible to prevent the cap 1b from being screwed into the bottle body 1a and continuing to run idle.
[0043]
As described above, in the present invention, the cap 1b is tightened to the bottle main body 1a with the predetermined tightening torque by using the torque limiter 4, so that an expensive servomotor and a control system including sensors are not required. Thus, the cap tightening device can be provided at low cost.
[0044]
Further, since the chuck 2 moves the claw portion 2a in the radial direction and sandwiches the cap 1b so as to surround the cap 1b, it is possible to chuck the caps 1b having different diameters. And can be matched. For this reason, it becomes possible to mount caps of many types of bottles 1 with the same chuck 2, and the versatility of the cap tightening device can be improved. That is, it is possible to provide a cap tightening device that is suitable not only for use in a high-mix low-volume production line but also for use in a low-mix high-volume production line.
[0045]
Further, when the bottle 1 with the cap 1b is removed from the cap tightening device, the clutch of the geared motor 3 is disconnected, the brake is turned on, and the output of the geared motor 3 is stopped. Can be higher.
[0046]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0047]
For example, a guide 18 for facilitating insertion of the bottle between the claw portions 2a of the chuck 2 may be provided. FIG. 8 shows an example of the guide 18. The guide 18 is fixed to a mounting plate 19 in which a hole 19a having a larger diameter than the bottle 1 is formed at the center. The mounting plate 19 is, for example, a disk. A mounting plate 19 is attached to a lower end of a cover 20 surrounding the chuck 2, and a guide 18 is arranged below the chuck 2. When the bottle 1 is inserted into the hole 19a of the mounting plate 19 from below, the guide 18 guides the bottle 1, so that it is easy to insert the bottle 1 at a correct position between the claw portions 2a of the chuck 2. In the above description, the mounting plate 19 is a disk, but is not limited to a disk, and may be, for example, a square plate.
[0048]
Further, the frame 7 may be attached so that the frame 7 can be inclined with respect to the pedestal 21. That is, the chuck 2 and the torque limiter 4 may be tilted, for example, in the front-rear direction or the left-right direction. Since the chuck 2 and the torque limiter 4 can be tilted, the angle of the chuck 2 can be changed according to the physical size and working environment of the worker, and the work can be performed easily. For example, the chuck 2 and the torque limiter 4 may be tiltable by 40 degrees in the front-rear direction with respect to the vertical.
[0049]
Further, the heights of the chuck 2 and the torque limiter 4 may be adjustable. By doing so, the height of the chuck can be changed according to the physique and working environment of the worker, and the work can be performed easily.
[0050]
In the above description, the third timer is moved when the process proceeds from step S35 to step S36. However, for example, the third timer is operated when the process proceeds from step S37 to step S38. Alternatively, when the process proceeds from step S39 to step S40 from FIG. 39, the third timer may be operated.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, in the method for tightening the cap according to the first aspect, the torque transmitted from the actuator to the chuck when the cap is mounted on the bottle body and the rotation resistance of the chuck becomes larger than the set value is set by the torque limiter. When detecting that the rotation speed of the chuck has become slower than the preset speed, the chucking is released and the output of the actuator is stopped, so that the bottle body is tightened with a predetermined tightening torque. Can be fitted with a cap. That is, since the cap tightening torque can be kept constant without using a control system including expensive servomotors and sensors, the cost required for mounting the cap can be reduced.
[0052]
In the method for tightening the cap according to the second aspect, the work is stopped when at least the time during which the chuck is rotated reaches a preset time. Can be stopped.
[0053]
Further, in the cap tightening device according to the third aspect, the chuck for chucking the cap temporarily attached to the bottle main body, the actuator for screwing the cap into the bottle main body by rotating the chuck, and the cap being attached to the bottle main body. When the rotation resistance of the chuck becomes larger than a set value, a torque limiter for interrupting the rotation transmitted from the actuator to the chuck is provided, so that the cap can be attached to the bottle body with a predetermined tightening torque. For this reason, it is not necessary to use a control system including expensive servomotors and sensors, and the manufacturing cost of the cap tightening device can be significantly reduced.
[0054]
Further, the cap tightening device according to claim 4 includes a sensor for detecting a rotation state of the chuck, and the rotation speed of the chuck after the torque limiter stops the rotation transmitted from the actuator to the chuck is higher than a preset speed. When the sensor detects that it is late, the chuck releases the cap and the actuator stops its output, so when the cap is completed the chuck automatically releases the cap and removes the bottle. Can be.
[0055]
In the cap tightening device according to the fifth aspect, the chuck has a plurality of claw portions that move in the radial direction, and chucking is performed by sandwiching the cap from the radial direction with the claw portions. Caps can be attached to different types of bottles, and the versatility of the cap tightening device can be improved. That is, it is possible to provide a cap tightening device that is suitable not only for use in a high-mix low-volume production line but also for use in a low-mix high-volume production line.
[0056]
Further, in the cap tightening device according to claim 6, since the timer for stopping the output of the actuator when at least the time during which the chuck is rotated reaches a preset time is provided, the cap can idle and be tightened. If not, the work can be stopped.
[0057]
Furthermore, in the cap tightening device according to the seventh aspect, since the guide that guides the cap temporarily mounted on the bottle body to the chuck is provided, the cap can be accurately and quickly guided to the chuck, and the workability is improved. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of a cap tightening device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a bottom view of a chuck of the cap tightening device.
FIG. 3 is a sectional view of a chuck of the cap tightening device.
FIG. 4 is a sectional view of a groove of a claw portion of the chuck and a convex portion of a wedge piece.
FIG. 5 is a sectional view showing a passage of compressed air for operating the chuck.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a passage of compressed air for operating the chuck and enlarging a part thereof.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of an embodiment of a method for tightening a cap to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a perspective view showing a guide attached to the cap tightening device.
[Explanation of symbols]
1a Bottle body
1b cap
2 chuck
2a claw
3 Geared motor (actuator)
4 Torque limiter
5 Sensor that detects the rotation stop state of the chuck

Claims (7)

ボトル本体にキャップを仮装着した後、前記キャップをキャップ締め付け装置のチャックにチャッキングさせ、アクチュエータによって前記チャックを回転させて前記キャップを前記ボトル本体にねじ込んで装着するキャップの締め付け方法において、前記キャップが前記ボトル本体に装着されて前記チャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合に前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、前記チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出すると前記チャックのチャッキングを解くと共に前記アクチュエータの出力を停止させることを特徴とするキャップの締め付け方法。After the cap is temporarily mounted on the bottle main body, the cap is chucked to a chuck of a cap tightening device, the chuck is rotated by an actuator, and the cap is screwed into the bottle main body, and the cap is tightened. When the rotation resistance of the chuck is greater than a set value when attached to the bottle main body, the rotation transmitted from the actuator to the chuck is cut off by a torque limiter, and the rotation speed of the chuck is lower than a preset speed. A method for tightening the cap, wherein when the delay is detected, the chucking of the chuck is released and the output of the actuator is stopped. 少なくとも前記チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止することを特徴とする請求項1記載のキャップの締め付け方法。2. The method according to claim 1, wherein the operation is stopped when at least a time during which the chuck is rotated reaches a preset time. ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、前記チャックを回転させることで前記キャップを前記ボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、前記キャップが前記ボトル本体に装着されて前記チャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなると前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えることを特徴とするキャップ締め付け装置。A chuck for chucking a cap temporarily attached to the bottle body, an actuator for screwing the cap onto the bottle body by rotating the chuck, and a rotation resistance of the chuck when the cap is attached to the bottle body. A torque limiter for interrupting the rotation transmitted from the actuator to the chuck when is larger than a set value. 前記チャックの回転状態を検出するセンサを備え、前記トルクリミッタが前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転を断った後の前記チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを前記センサが検出すると、前記チャックは前記キャップを解放し、前記アクチュエータはその出力を停止することを特徴とする請求項3記載のキャップ締め付け装置。A sensor for detecting a rotation state of the chuck, wherein the sensor detects that a rotation speed of the chuck after the torque limiter has stopped rotation transmitted from the actuator to the chuck has become lower than a preset speed. 4. The cap tightening device according to claim 3, wherein when a is detected, the chuck releases the cap, and the actuator stops its output. 前記チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、前記爪部によって前記キャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うことを特徴とする請求項3又は4記載のキャップ締め付け装置。5. The cap tightening device according to claim 3, wherein the chuck has a plurality of claw portions that move in a radial direction, and chucks the cap by clamping the cap from the radial direction with the claw portions. 6. 少なくとも前記チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると前記アクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えることを特徴とする請求項3から5のいずれかに記載のキャップ締め付け装置。The cap tightening device according to any one of claims 3 to 5, further comprising a timer for stopping the output of the actuator when at least a time during which the chuck is rotated reaches a preset time. 前記ボトル本体に仮装着したキャップを前記チャックに導くガイドを備えることを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載のキャップ締め付け装置。The cap tightening device according to any one of claims 3 to 6, further comprising a guide for guiding a cap temporarily attached to the bottle body to the chuck.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770366A (en) * 2010-02-22 2012-11-07 花王株式会社 Cap fastening device
KR20190084225A (en) * 2019-07-04 2019-07-16 차은화 A Holder for Fixing a Cap and an Apparatus for Securing to a Container with the Same
CN112299338A (en) * 2020-10-20 2021-02-02 王金林 Bottled water bottle lid fixed point roll-off device
CN113443595A (en) * 2021-06-07 2021-09-28 安徽泽升科技有限公司 Multi-model reagent bottle capping system and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770366A (en) * 2010-02-22 2012-11-07 花王株式会社 Cap fastening device
KR20190084225A (en) * 2019-07-04 2019-07-16 차은화 A Holder for Fixing a Cap and an Apparatus for Securing to a Container with the Same
KR102062496B1 (en) 2019-07-04 2020-01-03 차은화 A Holder for Fixing a Cap and an Apparatus for Securing to a Container with the Same
CN112299338A (en) * 2020-10-20 2021-02-02 王金林 Bottled water bottle lid fixed point roll-off device
CN112299338B (en) * 2020-10-20 2022-03-29 淮北平坤锂电池科技有限公司 Bottled water bottle lid fixed point roll-off device
CN113443595A (en) * 2021-06-07 2021-09-28 安徽泽升科技有限公司 Multi-model reagent bottle capping system and method

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