JP2007015726A - Capping apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャップを容器の口部に装着するキャッピング装置に関する。 The present invention relates to a capping device for attaching a cap to a mouth of a container.
従来、この種のキャッピング装置としては、特許文献1または2に記載されたものが知られている。特許文献1では、キャッピングヘッドを公転させるメインモータと、キャッピングヘッドを自転させるサーボモータを備えており、サーボモータの速度とトルクが制御されるようになっている。また、特許文献2では、1本のカムトラックに装着されたスピンドルにキャッピングヘッドを着脱可能とし、ピルファープルーフキャップ及びスクリューキャップの両方の装着を可能としている。 Conventionally, as this type of capping device, one described in Patent Document 1 or 2 is known. In Patent Document 1, a main motor that revolves the capping head and a servo motor that rotates the capping head are provided, and the speed and torque of the servo motor are controlled. In Patent Document 2, a capping head can be attached to and detached from a spindle attached to one cam track, and both a pill fur proof cap and a screw cap can be attached.
しかしながら、特許文献1では、主としてスクリューキャップに適用することを考慮しているものの、ピルファープルーフキャップに適用する場合については考慮されていないという問題がある。 However, Patent Document 1 has a problem that although it is mainly considered to be applied to a screw cap, it is not considered to be applied to a pilfer proof cap.
また、特許文献2では、ピルファープルーフキャップ及びスクリューキャップの両方の装着について、着脱可能なキャッピングヘッドを取り替えることで対応しているが、キャッピングヘッドの自転は、いずれの装着の場合であってもキャッピングヘッドの公転の回転を利用しており、従って、キャップを装着する際の速度やトルクを適切に制御することが困難であるという問題がある。 Further, in Patent Document 2, both the pilfer proof cap and the screw cap are mounted by replacing the detachable capping head. However, the capping head rotates in any case. Therefore, there is a problem that it is difficult to appropriately control the speed and torque when the cap is mounted.
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、ピルファープルーフキャップ及びスクリューキャップといった異なる種類のキャップの装着に対して適用することができ、キャップを装着する際の速度やトルクを適切に制御することができるキャッピング装置を提供することを、その目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and can be applied to mounting of different types of caps such as a pilfer-proof cap and a screw cap, and appropriately controls speed and torque when the cap is mounted. It is an object of the present invention to provide a capping device that can perform the above.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、キャップを容器の口部に装着するキャッピング装置において、
サーボモータと、
サーボモータによってそれぞれ回転可能であり、同心状に配置される内軸及び外筒と、
サーボモータからの回転を選択的に切り替えて内軸及び外筒のいずれかに伝達する回転力伝達切替機構と、
内軸及び外筒の先端に設けられ、少なくとも2種類のキャッピングヘッドが着脱可能に取付可能となったヘッド取付部と、
を備え、内軸及び外筒のいずれかに伝達された回転力をキャッピングヘッドに伝達して、少なくとも2種類のキャップを選択的に容器に装着可能となったことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present invention provides a capping device for attaching a cap to a mouth of a container.
A servo motor,
An inner shaft and an outer cylinder, which can be rotated by a servo motor, and are arranged concentrically;
A rotational force transmission switching mechanism for selectively switching the rotation from the servo motor and transmitting it to either the inner shaft or the outer cylinder;
A head mounting portion provided at the tip of the inner shaft and the outer cylinder, wherein at least two types of capping heads can be detachably mounted;
The rotational force transmitted to either the inner shaft or the outer cylinder is transmitted to the capping head, and at least two kinds of caps can be selectively attached to the container.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の前記回転力伝達切替機構が、遊星歯車機構を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that the rotational force transmission switching mechanism according to claim 1 includes a planetary gear mechanism.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の前記回転力伝達切替機構が、遊星歯車機構の異なる構成歯車に設けられた複数の回り止めピンと、該回り止めピンに選択的に係合可能となった回り止め手段と、を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the rotational force transmission switching mechanism according to the second aspect can be selectively engaged with a plurality of detent pins provided on different constituent gears of the planetary gear mechanism, and the detent pins. And anti-rotation means.
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の前記キャッピングヘッドには、スクリューキャッピングヘッドと、ピルファープルーフキャッピングヘッドとがあり、これらが選択的且つ着脱可能に内軸の先端または外筒の先端に設けられたヘッド取付部に取り付けられることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the capping head according to any one of the first to third aspects includes a screw capping head and a pill fur proof capping head, which are selectively and detachably mounted. It is attached to the head attachment part provided in the front-end | tip of an axis | shaft, or the front-end | tip of an outer cylinder.
本発明によれば、内軸及び外軸の先端に設けられたヘッド取付部に所望のキャッピングヘッドを取り付け、且つ、回転力伝達切替機構によって、サーボモータからの回転を選択的に内軸と外筒へと伝達するようにしたために、所望のキャッピングヘッドに合致した内軸及び外筒の回転を可能にして、異なる種類のキャップの容器への装着を可能にすることができる。そしてサーボモータによって回転速度及びトルクを制御することにより、所望のキャップ装着を行なうことができるようになる。 According to the present invention, a desired capping head is attached to the head attaching portion provided at the tip of the inner shaft and the outer shaft, and the rotation from the servo motor is selectively switched from the inner shaft to the outer shaft by the rotational force transmission switching mechanism. Since it is transmitted to the cylinder, it is possible to rotate the inner shaft and the outer cylinder in conformity with a desired capping head, so that different types of caps can be attached to the container. Then, by controlling the rotation speed and torque by the servo motor, it becomes possible to perform a desired cap attachment.
請求項2記載の発明によれば、回転力伝達切替機構が遊星歯車機構を含むために、減速機能を合わせ持ち、簡単に回転力を切り替えることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the rotational force transmission switching mechanism includes the planetary gear mechanism, the rotational force can be easily switched with a reduction function.
請求項3記載の発明によれば、回り止め手段を手動または任意の駆動源からの駆動力により駆動して、回り止めピンに選択的に係合させて、遊星歯車機構の中の構成歯車を選択的に回り止めすることにより、選択的に回転力を取り出すことができるようになる。また、サーボモータによって遊星歯車機構の構成歯車を任意の位置に停止させることができるために、回り止ピンと回り止め手段との位置合せを簡単に行なうことができる。 According to the third aspect of the present invention, the rotation preventing means is driven manually or by a driving force from an arbitrary driving source and selectively engaged with the rotation preventing pin, so that the constituent gear in the planetary gear mechanism is By selectively preventing rotation, the rotational force can be selectively extracted. In addition, since the constituent gears of the planetary gear mechanism can be stopped at an arbitrary position by the servo motor, it is possible to easily align the rotation stop pin and the rotation stop means.
請求項4記載の発明によれば、スクリューキャップ及びピルファープルーフキャップのいずれのキャップの装着にも適用することができる。スクリューキャップを装着するときには内軸を回転させ、ピルファープルーフキャップを装着するときには外筒を回転させるとよい。 According to invention of Claim 4, it can apply also to mounting | wearing with any cap of a screw cap and a pill fur-proof cap. The inner shaft may be rotated when the screw cap is attached, and the outer cylinder may be rotated when the pilfer proof cap is attached.
以下図面につき本発明の第一の実施の形態を詳細に説明する。 The first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態にかかるキャッピング装置の全体断面図である。図において、10はキャッピング装置であり、キャッピング装置10は、上部回転板12、中部回転板14及び下部回転板16に、ブッシュ15及び17を介して支持されており、図示しない駆動源によって公転される。公転軸を中心として、周方向に離間して複数のキャッピング装置10が配置されるが、ここでは、1つのキャッピング装置を表している。
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a capping device according to an embodiment of the present invention. In the figure,
上部回転板12には、サーボモータ18が支持されており、サーボモータ18の出力軸18aは、上部回転板12よりも下方に延びて、遊星歯車機構20のサンギヤ22に連結される。
A
遊星歯車機構20は、サンギヤ22と、リングギヤ24と、サンギヤ22及びリングギヤ24と同時に噛み合うピニオンギヤ26を回転可能に支持するピニオンキャリア28、29とを有している。
The
リングギヤ24には、さらに、下方に伸びる第1外筒30が一体的に連結される。また、第1外筒30にはキー31を介して相対回転不能且つ軸方向に移動可能に第2外筒32が連結される。さらに第2外筒32の下部には第3外筒34が一体的に連結される。
Further, a first
一方、ピニオンキャリア29には、第1内軸38が一体的に連結され、さらに、第1内軸38の下部には第2内軸40が相対回転不能且つ軸方向に移動可能に連結される。
On the other hand, the first
前記第1外筒30、第2外筒32及び第3外筒34によって外筒が構成され、第1内軸38及び第2内軸40によって内軸が構成される。第2内軸40は、第3外筒34の内径側を伸びており、第2内軸40と第3外筒34との間には、その上部にラジアル軸受41が、その下部にスラスト軸受42がそれぞれ設けられており、これによって、第2内軸40と第3外筒34とは同心的に配置されると共に、相対回転可能且つ軸方向に一体的に移動可能となっている。
The first
第3外筒34の外周側には、カムフォロア筒44が配設される。カムフォロア筒44には従動カムローラ46が取り付けられており、従動カムローラ46は、キャッピング装置10の公転軌跡に沿って設けられるカムトラック48にはめ込まれている。このカムトラック等については例えば、特開平7−232795号公報等に記載されたものとすることができ、公転角度に従ってカムフォロア筒44は上下動する。第3外筒34とカムフォロア筒44との間には、その上部にラジアル軸受43が、その下部にスラスト軸受45がそれぞれ設けられている。これによって、カムフォロア44と第3外筒34とは、相対回転可能且つ軸方向に一体的に移動可能となっている。
A
第2内軸40の先端は非円形断面をした取付軸40bとなっている。また、第3外筒34の先端は取付フランジ34cとなっており、複数の取付孔34dが形成されている。この第2内軸40の取付軸40b及び第3外筒34の取付フランジ34cはキャッピングヘッドを選択的に装着可能なヘッド取付部を構成し、スクリューキャッピングヘッド50とピルファープルーフキャッピングヘッド52とが取付可能となっている。
The tip of the second
図2に示すように、遊星歯車機構20を含み、サーボモータ18からの回転を選択的に切り替えて内軸及び外筒に伝達する回転力伝達切替機構60が設けられる。具体的には、回転力伝達切替機構60は、遊星歯車機構20と、遊星歯車機構20のピニオンキャリア28に設けられた回り止めピン28aと、リングギヤ24に設けられた回り止めピン24aと、回り止めピン28a、24aと係合可能となった回り止め部材62と、回り止め部材62にピストンロッドの先端が連結されて回り止め部材62を上下駆動する駆動源としてのシリンダ66とから構成される。回り止め部材62は、詳細には、回り止めピン28aが嵌め込み可能となった切欠62cを有するプレート部62aと、プレート62aの下面からL字状をなして伸び回り止めピン24aが嵌め込み可能となった切欠を有するアーム部62bとを有している。図3にも示したように、公転軸を中心として複数配置される全てのキャッピング装置10に対して、回り止め部材62を共通として、1つのプレート部62aに各キャッピング装置10に対応した切欠62cとアーム部62bとを設けて、1つのシリンダ66で1つの回り止め部材62を駆動するようにしてもよい。勿論、各キャッピング装置10ごとにプレート部62aとアーム62bとをそれぞれ別個にシリンダ66によって駆動するようにしてもよいが、一体とすることによって構成を簡単にすることができる。
As shown in FIG. 2, a rotational force
回り止めピン28a及び回り止めピン24aが所定停止位置にあるときに、図2(a)に示すように、シリンダ66が回り止め部材62を下方に駆動することにより、プレート部62aの切欠62cが回り止めピン28aを拘束し、ピニオンキャリア28が回転不能となる。または、図2(b)に示すように、シリンダ66が回り止め部材62を上方に駆動することにより、アーム部62bの切欠が回り止めピン24aを拘束し、リングギヤ24が回転不能となる。こうして、回転力伝達切替機構60は、選択的にリングギヤ24かピニオンキャリア28のいずれかの回転だけを許容することができるようになっている。
When the
以上のように構成されるキャッピング装置10において、容器の口部にスクリューキャップの装着を行うときには、まず、予め図4に示すように、スクリューキャッピングヘッド50を第2内軸40の取付軸40b及び第3外筒34の取付フランジ34cに取り付けておく。そして、回転力伝達切替機構60を動作させて、回り止め部材62を上動して、リングギヤ24を回転不能にする。尚、このときに、遊星歯車機構20はサーボモータ18により予め所定停止位置にまで回転されているものとする。
In the
以上の準備後に、キャッピング装置10を公転させていくと、カムトラック48に沿って従動カムローラ46が上下動し、これに連動して第3外筒34及び第2内軸40が上下動する。また、公転角度に応じてサーボモータ18を回転する。サーボモータ18の出力軸18aの回転は、ピニオンキャリア28に減速されて出力され、第1内軸38を介して第2内軸40に伝達して、第2内軸40の取付軸40bからスクリューキャッピングヘッド50の中心軸上に配置される中心回転軸50aを回転させる。スクリューキャッピングヘッド50の中心回転軸50aの先端に設けられたキャップ装着部50bが、容器に被着されたキャップに嵌合して、キャップを容器に対して回転させることによって容器に装着させる。このときに、サーボモータ18への速度指令信号及びトルク制限指令信号を制御することによって、所望の速度及びトルクでスクリューキャッピングヘッド50の中心回転軸50aを回転させることができ、キャッピング装置10の公転と共に、所望の締め付け制御をすることができる。尚、一連の動作において、外筒は自転しない。
When the
次に、ピルファープルーフキャップの装着を行うときには、まず、予め図5に示すように、ピルファープルーフキャッピングヘッド52を内軸40の取付軸40bと第3外筒34の取付フランジ34cに取り付ける。このときに、プレッシャブロック52bが下部に設けられる中心軸52aを内軸40の取付軸40bに、スレッドローラ52c及びスカートローラ52dが下部に設けられる取付ブロック52eを第3外筒34の取付フランジ34cに取り付ける。そして、回転力伝達切替機構60を動作させて、回り止め部材62を下動して、ピニオンキャリア28を回転不能にする。尚、このときに、遊星歯車機構20はサーボモータ18により予め所定停止位置にまで回転されているものとする。
Next, when attaching the pilfer proof cap, first, the pilfer
以上の準備後に、キャッピング装置10を公転させていくと、カムトラック48に沿って従動カムローラ46が上下動し、これに連動して第3外筒34及び第2内軸40が上下動する。また、公転角度に応じてサーボモータ18を回転する。サーボモータ18の出力軸18aの回転は、リングギヤ24に減速されて出力され、第1、第2外筒30、32を介して第3外筒34に伝達して、ピルファープルーフキャッピングヘッド52の取付ブロック52eを回転させて、スレッドローラ52c及びスカートローラ52dを回転させる。スレッドローラ52c及びスカートローラ52dは、容器に被着されたキャップの周囲を回転すると共に、取付ブロック52eの下方に設けられたカム機構の作動により容器に接近して、公知のようにキャップに螺旋溝を形成すると共にキャップ下端部を折曲して巻締めを行う。このときに、サーボモータ18への速度指令信号及びトルク制限指令信号を制御することによって、所望の速度及びトルクでスレッドローラ52c及びスカートローラ52dを回転させることができ、キャッピング装置10の公転と共に、所望の締め付け制御をすることができる。尚、一連の動作において、プレッシャブロック52bは自転せずに、キャップ上面に圧接している。
When the
こうして、スクリューキャッピングヘッド50及びピルファープルーフキャッピングヘッド52を適宜交換することにより、両方のキャッピングに対応することができ、いずれのキャッピングにおいても各キャッピングに適したサーボモータの速度及びトルク制御によってキャッピングヘッド50,52を制御することができる。
Thus, by appropriately replacing the
また、回転力伝達切替機構60で切替えることにより、ヘッド取付部の回転を、装着するキャッピングヘッドの動作に合致したものとすることができる。回転力伝達切替機構として、遊星歯車機構20を利用することにより、簡単に切替を行うことができ、減速機能も兼用することができる。
Further, by switching with the rotational force
また、図示した例では、シリンダ66により回り止め部材62を駆動して切替えを行っていたが、他の任意の駆動源または手動によって切替えを行ってもよい。
In the illustrated example, the
10 キャッピング装置
18 サーボモータ
20 遊星歯車機構
22 サンギヤ
24 リングギヤ
24a 回り止めピン
26 ピニオンギヤ
28,29 ピニオンキャリア
28a 回り止めピン
30 第1外筒(外筒)
32 第2外筒(外筒)
34 第3外筒(外筒)
34c 取付フランジ(ヘッド取付部)
38 第1内軸(内軸)
40 第2内軸(内軸)
40b 取付軸(ヘッド取付部)
50 スクリューキャッピングヘッド
52 ピルファープルーフキャッピングヘッド
60 回転力伝達切替機構
62 回り止め部材(回り止め手段)
66 シリンダ(駆動源)
DESCRIPTION OF
32 Second outer cylinder (outer cylinder)
34 Third outer cylinder (outer cylinder)
34c Mounting flange (head mounting part)
38 1st inner shaft (inner shaft)
40 Second inner shaft (inner shaft)
40b Mounting shaft (head mounting part)
50
66 cylinder (drive source)
Claims (4)
サーボモータと、
サーボモータによってそれぞれ回転可能であり、同心状に配置される内軸及び外筒と、
サーボモータからの回転を選択的に切り替えて内軸及び外筒のいずれかに伝達する回転力伝達切替機構と、
内軸及び外筒の先端に設けられ、少なくとも2種類のキャッピングヘッドが着脱可能に取付可能となったヘッド取付部と、
を備え、内軸及び外筒のいずれかに伝達された回転力をキャッピングヘッドに伝達して、少なくとも2種類のキャップを選択的に容器に装着可能となったキャッピング装置。 In a capping device for attaching a cap to the mouth of a container,
A servo motor,
An inner shaft and an outer cylinder, which can be rotated by a servo motor, and are arranged concentrically;
A rotational force transmission switching mechanism for selectively switching the rotation from the servo motor and transmitting it to either the inner shaft or the outer cylinder;
A head mounting portion provided at the tip of the inner shaft and the outer cylinder, wherein at least two types of capping heads can be detachably mounted;
And a capping device capable of selectively attaching at least two types of caps to the container by transmitting the rotational force transmitted to either the inner shaft or the outer cylinder to the capping head.
The capping head includes a screw capping head and a pill fur proof capping head, which are selectively and detachably attached to a head mounting portion provided at the tip of the inner shaft or the tip of the outer cylinder. The capping device according to any one of claims 1 to 3.
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- 2005-07-07 JP JP2005199118A patent/JP4546887B2/en active Active
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