JP2009103621A - Can opening force measuring instrument, and can opening force measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、缶蓋のプルタブの開缶力の測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the opening force of a pull tab of a can lid.
従来、ステイオンタブ方式の缶蓋の開缶力を測定する方法としては、プルタブを垂直に引き上げてスコア部を開封する際の力を測定していた。しかし、この測定方法によると、垂直方向の分力を測定しているに過ぎないこと、及びスコア部を完全に開封することができないという問題があった。したがって、プルタブの開けやすさ、開け難さの結果が必ずしも人が実際に缶蓋のプルタブを開ける際の開けやすさ、開け難さと一致することは限らなかった。 Conventionally, as a method for measuring the opening force of a steion tab type can lid, the force at the time of opening the score portion by pulling the pull tab vertically was measured. However, according to this measurement method, there are problems that only the component force in the vertical direction is measured and the score portion cannot be completely opened. Therefore, the result of the ease of opening and difficulty of opening the pull tab does not necessarily coincide with the ease of opening and difficulty of opening when the person actually opens the pull tab of the can lid.
そこで、開缶力を正確に測ることを目的として、開缶力測定装置が開発された(例えば、特許文献1又は2を参照。)。
Therefore, for the purpose of accurately measuring the can opening force, a can opening force measuring device has been developed (see, for example,
特許文献1に記載された測定装置によれば、タブの引き上げる時の力(缶蓋の開缶力)を正確に測定できるとされている。しかし、同文献の図1〜図3を参照すると、特に図3において載置台52の回転軸方向と缶蓋のプルタブ‐リベット‐スコアを通る軸とが一致していることから、載置台52の回転軸を回転させることによって、プルタブはひねりを加えられながら上に引き上げられ、開缶される。したがって、人がプルタブの先端を引き上げるときの開缶力は測定せずに、プルタブの側面を引き上げるときの開缶力を測定することとなる。また、測定項目はプルタブの開缶終了時の開缶力を測定するのみで、プルタブの引き上げ前から開缶終了までの、プルタブの回転角度に対応したプルタブにかかるトルクの関係を連続的に測定することができない。したがって、実際に蓋を開けている途中での缶の開けやすさ又は開け難さを客観的に判断できるデータを得ることができない。
According to the measuring apparatus described in
特許文献2に記載された測定装置によれば、人間が指で缶を開封した場合とほぼ同様の動作でプルタブを開封することができるとされる。しかし、缶胴体を縦回転させると共に、プルタブに引っ掛けるフックを円弧状に動かすことから、缶胴体の縦回転及びフックの回転の角度が大きくなるにつれてプルタブの引き上げ量は二乗で増加する。また、プルタブ全体を引き上げる力が働きうる。したがって人が蓋を開ける軌跡に近いものとなっても同一の軌跡にはならなかった。また、特許文献1の場合と同様に、プルタブの引き上げ前から開缶終了までの、プルタブの回転角度に対応したプルタブにかかるトルクの関係を連続的に測定することができない。
According to the measuring apparatus described in Patent Document 2, it is said that the pull tab can be opened by substantially the same operation as when a can is opened by a human finger. However, since the can body is rotated in the vertical direction and the hook hooked on the pull tab is moved in an arc shape, the pull-up amount of the pull tab increases by a square as the angle of the vertical rotation of the can body and the rotation of the hook increases. Moreover, the force which pulls up the whole pull tab can work. Therefore, even if it was close to the trajectory of the person opening the lid, it did not become the same trajectory. Similarly to the case of
そこで本発明の目的は、人が実際に缶蓋を開ける動作に近い状態でプルタブにかかるトルクを正確に測定すると共に、プルタブを開ける初期状態から開缶終了時までのプルタブの回転角度とそのとき必要なトルクの両方を測定し、開缶後だけでなく実際に蓋を開けている途中での缶の開けやすさ又は開け難さを客観的に判断できるデータを測定することである。 Therefore, the object of the present invention is to accurately measure the torque applied to the pull tab in a state close to the operation of actually opening the can lid, and the rotation angle of the pull tab from the initial state of opening the pull tab to the end of opening the can It is to measure both necessary torques and to measure data that can objectively determine the ease of opening or difficulty of opening the can not only after opening the can but also while actually opening the lid.
本発明者は、ビール、発泡酒、その他炭酸ガスを含む飲料や無炭酸のステイオンタブ方式の飲料用缶において、缶を開ける為に注ぎ口に設けられたプルタブを強制的に開ける爪が固定されたアームを、爪が円弧状を描くように、回転させ、このとき爪の回転軸上にプルタブの回転中心を位置させることによって、爪の動きと開缶時のプルタブの動きとを一致させて正確な開缶力(トルク)が測定できること、及び、プルタブを開ける初期状態から開缶終了時までのプルタブの回転角度とそのとき必要なトルクの両方を連続的に測定することで、開缶終了後だけでなく実際に蓋を開けている途中での缶の開けやすさ又は開け難さを客観的に判断できるデータを測定できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る開缶力測定装置は、ステイオンタブ方式の缶蓋の上面に取り付けられたプルタブを引き上げることによってスコア部を押し下げて開缶するときに要する力を測定する開缶力測定装置において、前記缶蓋を固定する缶蓋固定部と、前記プルタブの先端に引っ掛けるための爪が固定されたアーム部と、該アーム部を回転させる回転用モーターと、該回転用モーターにかかるトルクを計測するトルク計測器と、前記アーム部の回転角度を測定するロータリエンコーダと、前記爪の回転軸上に前記プルタブの開缶時の支点を位置合わせする位置調整部と、を有することを特徴とする。 The present inventor fixed a claw that forcibly opens a pull tab provided in the spout for opening a can in beer, sparkling liquor, other beverages containing carbon dioxide gas or a carbonated steion tab beverage can Rotate the arm so that the claw draws an arc shape, and at this time, position the rotation center of the pull tab on the rotation axis of the claw so that the movement of the claw and the movement of the pull tab when opening the can are matched. Can measure the opening force (torque) accurately and continuously measure both the rotation angle of the pull tab from the initial state of opening the pull tab to the end of the opening and the torque required at that time. The present invention has been completed by finding that it is possible to measure data that can objectively determine the ease of opening or difficulty of opening a can during the actual opening of the lid as well as after completion. That is, the can opening force measuring apparatus according to the present invention measures the force required to open the can by pushing down the score portion by pulling up the pull tab attached to the upper surface of the steion tab type can lid. In the apparatus, a can lid fixing portion for fixing the can lid, an arm portion to which a claw for hooking the tip of the pull tab is fixed, a rotation motor for rotating the arm portion, and a torque applied to the rotation motor A torque measuring instrument that measures the rotation angle, a rotary encoder that measures the rotation angle of the arm part, and a position adjustment part that aligns a fulcrum when the pull tab is opened on the rotation axis of the claw. And
本発明に係る開缶力測定装置では、前記缶蓋固定部が、缶蓋が缶胴に巻き締められた密封缶を固定する冶具であるか、或いは、巻き締め前の缶蓋を保持した缶蓋ホルダーを固定する冶具であることが好ましい。缶胴体が缶蓋で密封された缶と缶胴体に巻き締めされる前の缶蓋自体の両方を対象として測定することができる。 In the can opening force measuring apparatus according to the present invention, the can lid fixing part is a jig for fixing a sealed can in which the can lid is wound around the can body, or a can holding the can lid before being tightened A jig for fixing the lid holder is preferable. It can be measured for both the can sealed with a can lid and the can lid itself before being wrapped around the can body.
本発明に係る開缶力測定装置では、前記プルタブの開缶時の支点が、リベット又は前記プルタブに設けられたU字切り込み部の先端又はこれらに挟まれた領域にあることが好ましい。爪の動きとプルタブの動きをほぼ一致させることができる。 In the can opening force measuring apparatus according to the present invention, it is preferable that a fulcrum when the pull tab is opened is at a tip of a rivet or a U-shaped cut portion provided on the pull tab or a region sandwiched between them. The movement of the nail and the movement of the pull tab can be substantially matched.
本発明に係る開缶力測定方法は、ステイオンタブ方式の缶蓋の上面に取り付けられたプルタブを引き上げることによってスコア部を押し下げて開缶するときに要する力を測定する開缶力測定方法において、前記プルタブの先端に爪を引っ掛け、前記爪を、前記プルタブの開缶時の支点を回転軸として円弧状に、缶蓋を開け終わる位置まで回転させながら移動させ、前記爪を移動させる動作に伴うトルクを測定することを特徴とする。 The can opening force measuring method according to the present invention is a can opening force measuring method for measuring a force required to open a can by pushing down a score portion by pulling up a pull tab attached to the upper surface of a steion tab type can lid. The hook is hooked on the tip of the pull tab, and the claw is moved in an arc shape with the fulcrum at the time of opening the pull tab as a rotation axis to the position where the can lid is completely opened to move the claw. The accompanying torque is measured.
本発明に係る開缶力測定方法では、前記爪の回転角度と前記爪にかかるトルクを、前記プルタブの引き上げ前から開缶終了まで連続的に測定することが好ましい。開缶途中のトルクの変化が把握でき、開けやすさ、開け難さの客観的な情報を入手できる。 In the can opening force measuring method according to the present invention, it is preferable that the rotation angle of the claw and the torque applied to the claw are continuously measured from before the pull tab is pulled up to the end of the can opening. It is possible to grasp the change in torque during the opening of the can and obtain objective information on ease of opening and difficulty of opening.
本発明に拠れば、人が実際に缶蓋を開ける動作に近い状態でプルタブにかかるトルクを正確に測定できる。また、プルタブを開ける初期状態から開缶終了時までのプルタブの回転角度とそのとき必要なトルクの両方を測定することで、開缶終了時のみならず、開缶途中での缶の開けやすさ又は開け難さを客観的に判断できるデータを入手できる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure the torque applied to the pull tab in a state close to the operation of the person actually opening the can lid. Also, by measuring both the rotation angle of the pull tab from the initial state of opening the pull tab to the end of opening of the can and the torque required at that time, it is easy to open the can not only at the end of opening the can but also during the opening of the can. Alternatively, data that can objectively determine the difficulty of opening can be obtained.
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example of the configuration of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. Various modifications may be made as long as the effects of the present invention are achieved.
まず、本実施形態に係る開缶力測定装置について説明する。図1は、本実施形態に係る開缶力測定装置の斜視概略図を示している。本実施形態に係る開缶力測定装置は、図1に示すように、ステイオンタブ方式の缶蓋の上面に取り付けられたプルタブを引き上げることによってスコア部を押し下げて前記爪を移動させる動作に伴うトルクを測定する開缶力測定装置であり、缶蓋を固定する缶蓋固定部1と、プルタブの先端に引っ掛けるための爪11が固定されたアーム部12と、アーム部12を回転させる回転用モーター21と、回転用モーター21にかかるトルクを計測するトルク計測器31と、アーム部12の回転角度を測定するロータリエンコーダ41と、爪11の回転軸X上にプルタブの開缶時の支点を位置合わせする位置調整部13と、を有する。
First, the can opening force measuring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view of a can opening force measuring apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the can opening force measuring apparatus according to the present embodiment is accompanied by an operation of moving the nail by pushing down the score portion by pulling up the pull tab attached to the upper surface of the steion tab type can lid. A can opening force measuring device for measuring torque, a can lid
缶蓋を固定する缶蓋固定部1は、例えば2つの形態がある。まず、巻き締め前の缶蓋の開缶力を測定する場合である。図2は、缶蓋を保持した缶蓋ホルダーの斜視概略図を示している。図2において、巻き締め前の缶蓋50が缶蓋ホルダー1aに保持されている。缶蓋ホルダー1aは、例えば缶胴(350ml缶や500ml缶)とほぼ同じ形状に見立てたダミーの缶胴体である。缶蓋ホルダー1aは、金属で形成してもよいがハンドリング性を向上させるために樹脂製としてもよい。ただし、蓋を強固に固定する必要があることから例えばMCナイロンで形成する。缶蓋ホルダー1aによって、缶蓋のみでも缶形状を擬似的に作り出すことができるので開缶測定ができる。図3は、本実施形態に係る開缶力測定装置に缶蓋を保持した缶蓋ホルダーを装着した様子を説明する斜視概略図を示している。図2の缶蓋ホルダー1aを使用する場合、缶蓋ホルダー1aに缶蓋50を載置し、位置調整部13の係止部1bで缶蓋ホルダー1aを保持する際に、位置調整部13の係止部1bで同時に缶蓋50を押えつけ固定している。このように、缶蓋固定部1は、缶蓋ホルダー1aと位置調整部13の係止部1bとからなる。
The can lid fixing
次に缶蓋が缶胴に巻き締められた密封缶を測定する場合がある。図4は、缶胴体が缶蓋で密封された缶を缶蓋ホルダーの代わりに装着した様子を説明する斜視概略図を示している。缶胴体55が缶蓋50で密封された缶56を、図3の缶蓋ホルダー1aに代わりに装着している。位置調整部13の係止部1bで缶蓋50を押えつけることで、缶56を固定している。このように、缶蓋固定部1は、位置調整部13の係止部1bからなる。
Next, a sealed can with a can lid wound around the can body may be measured. FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating a state in which a can whose body is sealed with a can lid is mounted instead of the can lid holder. A
図5は、プルタブに爪を引っ掛けたときの様子を説明する縦断面図を示している。プルタブ51の先端51aに引っ掛けるための爪11は、アーム部12にネジ止めされている。アーム部12は、コ字形状をしており、図1に示すように回転用モーター21の回転軸Xを中心にその周りを爪11が円弧状に回転するように、取り付けられている。アーム部12には、回転用モーター21を安定させるために、回転軸Xを支点として釣り合うようにバランス用錘12a,12bを取り付けることが好ましい。回転用モーター21を回転させることによって、アーム部12が回転軸Xを中心に回転し、この動作に伴って図5に示すように爪11が回転軸Xを中心に円弧軌道Sで回転する。ここで、円弧軌道Sの中心をプルタブ51の開缶時の支点Yとほぼ一致するように位置決めすることが好ましい。すなわち、回転軸X上にプルタブ51の開缶時の支点Yを位置させる。そして、プルタブ51の開缶時の支点Yは、リベット52又はプルタブ51に設けられたU字切り込み部の先端(図2の符号54)又はこれらに挟まれた領域(図2の符号55)とすることが好ましい。厳密に言うならば、プルタブ51の開缶時の支点Yは、領域55にあるリベットの端辺、すなわち、プルタブの折れ曲がれ位置になることが多い。爪11が円弧軌道Sを描くように動かすことによってプルタブ51が回転し、スコア部53が下方に押し下げられ開缶する。図6は、開缶が終了したときの様子を説明する斜視概略図を示している。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view for explaining a state when a claw is hooked on the pull tab. A
位置調整部13は、図5に示すように、回転軸X上にプルタブ51の開缶時の支点Yを位置させるための取り付け調整機構である。回転軸Xに対して、前後・上下・左右の各々の方向に位置調整して、缶蓋ホルダー1a若しくは缶56を係止部1bによって取り付ける。なお、缶のサイズ(例えば350ml缶と500ml缶など)によって胴長が異なる場合に備え、上下方向に調整が行なわれる。なお、缶56の開缶力を測定する場合、350ml等の胴長が短い場合、載置台(不図示)の上に缶を載せて測ってもよい。また、プルタブ51の形状、位置、大きさは各種存在し異なるので、位置調整部13によって爪11をプルタブの位置、形状、大きさに合わせ、回転軸と直角の前後方向にアジャストすることができる。
As shown in FIG. 5, the
トルク計測器31は、回転用モーター21とアーム部12との間に回転軸Xを介して連結されている。回転用モーター21の回転に伴って、爪11が移動し、プルタブ51が円弧軌道Sを描き、開缶動作を行なう。このとき、トルク計測器31は、プルタブ51の開缶動作に伴うトルク値を計測する。
The
ロータリエンコーダ41は、アーム部11に対して、トルク計測器31とは反対側に回転軸Xを介して連結されている。回転用モーター21の回転角度、すなわち、アーム部12の回転角度を測定する。アーム部12の回転角度を測定することで、爪11の回転角度、すなわち、プルタブ51の開缶動作に伴う引き上げ角度が求まる。
The
回転用モーター21に制御回路を設けることが好ましい。爪11の回転が開缶方向を正転、開缶終了後に初期状態に戻すための反転方向を逆転とすると、開缶(OPEN)時のトルク値が所定の値になったときに回転用モーター21の回転を停止する。
The
また、フォトセンサ等によってリレー回路が作動して、正逆方向を反転する制御回路を備えているため、アーム部12の回転機構は、センサ不良や断線等の事態を考慮し、またオーバーラン防止として、当初から、爪11を差し込んだ初期位置(トルクをまだかけていない未開封の位置)を基準に135度の範囲、好ましくは120度の範囲に稼動を制限することが好ましい。
In addition, since a relay circuit is activated by a photo sensor or the like to provide a control circuit that reverses the forward / reverse direction, the rotation mechanism of the
次に本実施形態に係る開缶力測定装置を用いて、開缶力の測定方法について説明する。本実施形態に係る開缶力測定装置に、図3に示すように缶蓋を装着した缶蓋ホルダー1aか、図4に示すように缶胴体55に缶蓋50が巻き締められた缶56を装置の測定部にセットする。
Next, a method for measuring a can opening force will be described using the can opening force measuring apparatus according to the present embodiment. In the can opening force measuring apparatus according to the present embodiment, a can lid holder 1a equipped with a can lid as shown in FIG. 3 or a
測定部にセットされた缶蓋は、位置調整部13で位置を調整しながら、図5で示したように、プルタブ51の先端51aに爪11を引っ掛ける。このとき、爪11が引っかかったときにおいてもプルタブ51には負荷がかからないように位置調整部13で調整することが好ましい。すなわち、トルク計測器31で読み取られるトルク値がゼロを示すように調整を行なう。この状態を初期状態とする。
As shown in FIG. 5, the can lid set on the measurement unit is hooked on the
位置調整部13は、アジャストボルトによって初期状態を固定する。したがって、一端位置調整を行なえば、その後、同一形状のプルタブに関して再調整は不要となる。
The
次に、爪11を開缶する方向に回転させるため、回転用モーター21でアーム部12を円弧軌道状に動かす。爪11はプルタブ51の開缶時の支点を回転軸として円弧状に移動する。このとき、回転用モーター21の回転速度は、例えば図示しない減速機を介して3回転/分以下、好ましくは2.2回転/分とし、徐々に開缶動作を進める。開缶動作中に開缶角度(回転角度)をロータリエンコーダ41で測定し、POP値(缶のスコア部53が容器内に入る際の開缶角度)を経由し、OPEN値(実際に缶蓋が開け終わる時点での開缶角度)に至るまで、開缶角度を測定する。同時に、トルク計測器31で、開缶開始時から終了時までの一連のトルク値を測定する。測定終了後、アーム部12は一旦停止し、その後逆回転をし、初期状態に復帰する。もちろん制御回路を自動から手動に変更し手動動作によって逆回転ボタンを押してもよい。
Next, in order to rotate the
図7に、このようにして得られた開缶角度とトルク値の関係の一例を示す。図7からは、OPEN値におけるトルク値のみならず、POP値におけるトルク値、開缶終了時の開缶角度、更には開缶開始時から開缶終了時までのトルク値の変化プロファイルを把握することができる。しかも、この測定におけるプルタブの軌跡は、人間の手による開缶動作時とおなじの軌跡を描くため、より、実際に則した蓋の開けやすさ、開け難さの判断材料となる客観的なデータである。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the can opening angle and the torque value thus obtained. From FIG. 7, not only the torque value at the OPEN value, but also the torque value at the POP value, the opening angle at the end of the opening of the can, and the change profile of the torque value from the start of the opening to the end of the opening of the can. be able to. In addition, the pull tab trajectory in this measurement draws the same trajectory as when the can was opened by a human hand, so objective data that can be used to determine how easily the lid can be opened and how difficult it is to open. It is.
1缶蓋固定部
1a缶蓋ホルダー
1b位置調整部の係止部
11爪
12アーム部
12a,12bバランス用錘
13位置調整部
21回転用モーター
31トルク計測器
41ロータリエンコーダ
50缶蓋
51プルタブ
51aプルタブの先端
52リベット
53スコア部
54U字切り込み部の先端
55缶胴体
56缶
S円弧軌道
X回転軸
Yプルタブの開缶時の支点
1 can lid fixing portion 1a can
Claims (5)
前記缶蓋を固定する缶蓋固定部と、前記プルタブの先端に引っ掛けるための爪が固定されたアーム部と、該アーム部を回転させる回転用モーターと、該回転用モーターにかかるトルクを計測するトルク計測器と、前記アーム部の回転角度を測定するロータリエンコーダと、前記爪の回転軸上に前記プルタブの開缶時の支点を位置合わせする位置調整部と、を有することを特徴とする開缶力測定装置。 In the can opening force measuring device that measures the force required to open the can by pushing down the score part by pulling up the pull tab attached to the upper surface of the can lid of the steion tab method,
A can lid fixing portion for fixing the can lid, an arm portion to which a claw for hooking the pull tab is fixed, a rotation motor for rotating the arm portion, and a torque applied to the rotation motor are measured. An opening comprising: a torque measuring device; a rotary encoder for measuring a rotation angle of the arm portion; and a position adjusting portion for aligning a fulcrum when the pull tab is opened on the rotation shaft of the claw. Can force measuring device.
前記プルタブの先端に爪を引っ掛け、前記爪を、前記プルタブの開缶時の支点を回転軸として円弧状に、缶蓋を開け終わる位置まで回転させながら移動させ、前記爪を移動させる動作に伴うトルクを測定することを特徴とする開缶力測定方法。 In the can open force measuring method for measuring the force required to open the can by pushing down the score part by pulling up the pull tab attached to the upper surface of the can lid of the steion tab method,
Accompanying the operation of hooking a claw on the tip of the pull tab and moving the claw while rotating the claw in a circular arc shape with the fulcrum at the time of opening the pull tab as a rotation axis to a position where the can lid is completely opened. A can opening force measuring method characterized by measuring torque.
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CN108106833A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-01 | 国网山东省电力公司潍坊供电公司 | Disconnecting link folding force tester |
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