JP2017171339A - 自動キャップ供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平姿勢のキャップを瓶（容器）の開口部上に高精度に垂直落下させることが可能な小型で簡単な構成の自動キャップ供給装置を提供することができる。【解決手段】自動キャップ供給装置は、容器を搬送路に沿って搬送する搬送部と、キャップ落下用孔部を備えた下板部と、キャップ入力用孔部が形成された上板部と、水平姿勢のキャップを積み重ねられた状態で保持可能なキャップ保持部と、上板部と下板部との間に水平回転自在に配置され、キャップ収容用孔部が形成された回転円板部と、容器位置検出部により容器がキャップ落下用孔部の下方に位置することを検出した場合に、搬送部による容器の搬送を停止させた状態で、挟持部により容器の側面部を挟持させ、且つ、キャップ落下用孔部とキャップ収容用孔部とが重なるように回転円板部を回転円板駆動部により回転駆動させる処理を行う制御部と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、自動キャップ供給装置に関する。

キャップシュートの先端に水平面に対して傾斜した状態で保持されているキャップを、瓶などの容器の開口部に被せるキャップ供給装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、キャップを順次送り出すキャップシュートから取り出したキャップを、キャッピング装置に受け渡す装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１２−１８８１５２号公報 特開２０１５−１５１１５４号公報 特開２００３−１２８１８５号公報

しかしながら、キャップを水平面に対して傾斜した状態で瓶の開口部に被せた場合、キャップの下端部の内側に突出した部分（ラグ）が瓶の上端に引っ掛かり、瓶の開口部上にキャップが斜めに載置される虞がある。キャップが斜めに載置された状態で、キャッピング装置により瓶上のキャップが締め付けられた場合、不完全な密封となる、キャップの内側に突出した部分が折れる、などの不具合が生じる虞がある。

本発明の自動キャップ供給装置は、少なくとも以下の構成を具備するものである。
容器の上部に形成された開口部上にキャップを供給する自動キャップ供給装置であって、
容器の開口部を上方に向けた状態で該容器を、自動キャップ供給装置の本体部に設けられた搬送路に沿って搬送する搬送部と、
前記搬送路の上方に位置するキャップ落下用孔部を備え、前記本体部に対して支持部材により支持された下板部と、
前記下板部の上方に配置され、前記キャップ落下用孔部に対してずれた位置にキャップ入力用孔部が形成された上板部と、
前記上板部の上面側に設けられ、前記キャップ入力用孔部に水平姿勢のキャップを該キャップの開口部を下方に向けて積み重ねられた状態で保持可能なキャップ保持部と、
前記上板部と前記下板部との間に水平回転自在に配置され、回転中心から所定距離離れた位置に、前記上板部の前記キャップ入力用孔部を介して一つのキャップを収容可能なキャップ収容用孔部が形成された回転円板部と、
前記回転円板部を回転駆動する回転円板駆動部と、
前記搬送路に沿って搬送される容器が前記キャップ落下用孔部の下方に位置するか否かを検出する容器位置検出部と、
前記キャップ落下用孔部の下方に位置する容器の側面部を挟持可能な挟持部と、
前記容器位置検出部により容器が前記キャップ落下用孔部の下方に位置することを検出した場合に、前記搬送部による前記容器の搬送を停止させた状態で、前記挟持部により前記容器の側面部を挟持させ、且つ、前記キャップ落下用孔部と前記キャップ収容用孔部とが重なるように前記回転円板部を前記回転円板駆動部により回転駆動させる処理を行う制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、水平姿勢のキャップを瓶などの容器の開口部上に高精度に垂直落下させることが可能な小型で簡単な構成の自動キャップ供給装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の一例を示す正面図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の一例を示す上面（平面）の概念図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の一例を示す側面の概念図。 自動キャップ供給装置の上板部と回転円板部と下板部の分解斜視図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の電気的構成の一例を示すブロック図。 自動キャップ供給装置の動作の一例を示す断面図、（ａ）はキャップが積層される前の状態の一例を示す側面断面図、（ｂ）は上板部の供給用孔部とキャップ保持部にキャップが積層された状態の一例を示す側面断面図、（ｃ）は上板部のキャップ入力用孔部と回転円板部のキャップ収容用孔部とが重なり、キャップ収容用孔部にキャップが収容された状態の一例を示す側面断面図、（ｄ）は回転円板部のキャップ収容用孔部がキャップを収容した状態で水平移動する動作の一例を示す側面断面図。 自動キャップ供給装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は回転円板部の孔部と下板部の孔部とが平面視でずれた状態（待機状態）の一例を示す断面図、（ｂ）は回転円板部の孔部と下板部の孔部とが平面視でずれている状態の一例を示す断面図、（ｃ）は水平姿勢のキャップが下板部の孔部を介して垂直に落下する状態の一例を示す断面図、（ｄ）は空き状態の回転円板部の孔部が水平移動した状態の一例を示す断面図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の容器位置検出部を説明するための図、（ａ）は容器がキャップ落下位置の下方に位置していない場合、（ｂ）は搬送された容器がキャップ落下位置の下方に位置していることを容器位置検出部により検出された場合をそれぞれ示す図。 自動キャップ供給装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は回転円板部の孔部が下板部の孔部に対して僅かにずれた位置で待機した状態を示す図、（ｂ）は下板部の孔部の直下に位置する容器がアクチュエータにより挟持された状態を示す図。 自動キャップ供給装置の動作の一例を示す図、（ａ）は回転円板部を回転駆動して回転円板部の孔部と下板部の孔部とが平面視で一致した状態の一例を示す平面図、（ｂ）は容器に対して離間したアクチュエータの一例を示す平面図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の動作の一例を説明するための図、（ａ）は一対のアクチュエータが容器を挟持した状態の一例を示す側面図、（ｂ）は容器に対してアクチュエータが離間した状態の一例を示す側面図。 本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の動作の一例を示すフローチャート。 自動キャップ供給装置の動作の一例を示す図、（ａ）は容器の開口部上に配置されたキャップと仮締め部とが当接する前の状態の一例を示す図、（ｂ）は容器の開口部上に配置されたキャップに当接した仮締め部の一例を示す図、（ｃ）は容器の開口部上に配置されたキャップが仮締め部の当接により生じた力で回転して仮締めされた状態の一例を示す図、（ｄ）は（ｃ）に示した容器の開口部上に配置されたキャップに当接した仮締め部の一例を示す平面図。

本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置は、容器の上部に形成された開口部上にキャップを供給する。詳細には、自動キャップ供給装置は、容器の開口部を上方に向けた状態で該容器を、自動キャップ供給装置の本体部に設けられた搬送路に沿って搬送する搬送部と、搬送路の上方に位置するキャップ落下用孔部を備え、本体部に対して支持部材により支持された下板部と、下板部の上方に配置され、キャップ落下用孔部に対してずれた位置にキャップ入力用孔部が形成された上板部と、上板部の上面側に設けられ、キャップ入力用孔部に水平姿勢のキャップを該キャップの開口部を下方に向けて積み重ねられた状態で保持可能なキャップ保持部と、上板部と下板部との間に水平回転自在に配置され、回転中心から所定距離離れた位置に、上板部のキャップ入力用孔部を介して一つのキャップを収容可能なキャップ収容用孔部が形成された回転円板部と、回転円板部を回転駆動する回転円板駆動部と、を有する。
また、自動キャップ供給装置は、搬送路に沿って搬送される容器がキャップ落下用孔部の下方に位置するか否かを検出する容器位置検出部と、キャップ落下用孔部の下方に位置する容器の側面部を挟持可能な挟持部と、制御部と、を有する。
制御部は、容器位置検出部により容器がキャップ落下用孔部の下方に位置することを検出した場合に、搬送部による容器の搬送を停止させた状態で、挟持部により容器の側面部を挟持させ、且つ、キャップ落下用孔部とキャップ収容用孔部とが重なるように回転円板部を回転円板駆動部により回転駆動させる処理を行う。
キャップ収容用孔部に収容された水平姿勢のキャップが、キャップ落下用孔部を介して瓶などの容器の開口部上に垂直落下することにより、容器の開口部上にキャップが載置される。

以下、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の一例を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。尚、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。

本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０により供給されるキャップとしては、例えばツイストキャップ、スクリューキャップなどの各種キャップを挙げることができる。ツイストキャップは、開口部を下方に向けた状態で、キャップ下端部の内側に突出した４個〜５個程度のラグ（突出部）を有する。このツイストキャップは瓶などの容器の開口部上に載置され、１／４〜１／６回転で開閉可能に構成されている。スクリューキャップは、内側面にネジ山部が形成されている。本実施形態では、自動キャップ供給装置１０により供給されるキャップとしては、ツイストキャップを採用している。

図１〜図５に示したように、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、本体部１０ａ、キャップＣを積層して保持するキャップ保持部２１０、上板部２１、回転円板部２２，下板部２３、支持部材３、容器Ｂを搬送する搬送部６１、などを有する。本体部１０ａには所定箇所に保護用のカバーＣＶが設けられている。

本体部１０ａには、搬送部６１の搬送路６１１が設けられている。本実施形態では、搬送部６１は回転軸６１１ａと回転軸６１１ｂとが離れて配置され、回転軸６１１ａと回転軸６１１ｂに無端ベルトが回転自在に設けられている。また、搬送部６１はコンベア用モータ１６１を有し、コンベア用モータ１６１が駆動することにより、無端ベルトが回転して容器Ｂを搬送路６１１に沿って搬送可能に構成されている。

搬送路６１１の両サイドには、長尺の一対の壁部６が設けられている。搬送路６１１の幅は幅調整部７により調整可能に構成されている。

自動キャップ供給装置１０の本体部１０ａの前面側には、各種スイッチやボタンなどの入力部１３、表示部１４１や発音部１４２などの出力部１４が設けられている。

本体部１０ａの上方には、下板部２３が配置され、下板部２３が支持部材３により支持されている。また、自動キャップ供給装置１０は、本体部１０ａと下板部２３との間の距離（高さ）が調整可能に構成されており、例えば、容器Ｂにキャップを載置した状態の高さと同じ又は僅かに高く、その距離が設定される。

上板部２１の上方に下板部２３が設けられ、上板部２１と下板部２３との間に、回転円板部２２が水平回転自在に配置されている。図４等に示したように、下板部２３の中央部に突出部２３ｔが設けられている。回転円板部２２は中央部に円形状の孔部２２ｈが形成され、その孔部２２ｈが下板部２３に対して回転自在に嵌合するように構成されている。また、下板部２３の突出部２３ｔの上面部は上板部２１に固定されている。すなわち、上板部２１と下板部２３は突出部２３ｔを介して固定されており、回転円板部２２は、上板部２１と下板部２３との間に配置された状態で、上板部２１と下板部２３に対して水平回転可能に構成されている。
また、回転円板部２２の外周部には外歯が形成され、回転円板駆動部である円板用モータ１５１に回転自在に設けられた回転軸５の先端部に形成された歯車５ａの外歯と噛合するように構成されている。つまり、円板用モータ１５１の回転に応じて、回転円板部２２が回転するように構成されている。

下板部２３には、一つのキャップ落下用孔部２３ａ（キャップ出力用孔部）が形成されている。この下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａは、搬送部６１の搬送路６１１と重なる位置に配置されている。本実施形態では、下板部２３は円板状に形成されている。下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの内径は、キャップＣの直径と略同じ大きさに設定されている。

回転円板部２２は、回転中心から所定の距離だけ離れた位置に複数のキャップ収容用孔部２２ａが形成されている。複数のキャップ収容用孔部２２ａは、周方向に沿って所定の間隔で配置されている。本実施形態では、回転円板部２２は、５つのキャップ収容用孔部２２ａを有する。このキャップ収容用孔部２２ａの内径は、キャップＣの直径と略同じ大きさに設定されている。
また、各キャップ収容用孔部２２ａは、回転円板部２２が回転した場合、所定の位置で、下板部２３のキャップ収容用孔部２２ａと平面視で重なるように形成されている。

上板部２１は、複数のキャップ入力用孔部２１ａを有する。本実施形態では、上板部２１に形成されているキャップ入力用孔部２１ａは、下板部２３のキャップ収容用孔部２２ａの個数よりも一つだけ少ない。詳細には、本実施形態では、キャップ入力用孔部２１ａは、４つのキャップ入力用孔部２１ａを有する。具体的には、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａに対応する位置以外の位置に、上板部２１の複数のキャップ入力用孔部２１ａが形成されている。

本実施形態では、回転円板部２２に形成された複数のキャップ収容用孔部２２ａのうち一つのキャップ収容用孔部２２ａ（２２ａａ）が、下板部２３に形成されたキャップ落下用孔部２３ａと同軸上に位置するように配置された場合に、回転円板部２２の複数のキャップ収容用孔部２２ａのうち、上記キャップ収容用孔部２２ａ（２２ａａ）を除く他のキャップ収容用孔部２２ａそれぞれに対応する位置に、上板部２１の各キャップ入力用孔部２１ａが形成されている。すなわち、キャップＣが下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａを介して垂直落下するときに、キャップＣが上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介して回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａに収容される。

キャップ保持部２１０は、柱状の複数の保持部材２１１が上板部２１の各キャップ入力用孔部２１ａの周囲に立設され、複数のキャップＣが積み重ねてセットされる。柱状の保持部材２１１の上部付近には、各柱の間隔を一定に保つ連結部材２１１ａが設けられている。上板部２１の各キャップ入力用孔部２１ａに、キャップＣの開口部を下方に向けた水平姿勢のキャップＣが複数積み重ねた状態でセットされる。

円板用モータ１５１の近傍には、円板用回転位置検出部１８４が設けられている。この円板用回転位置検出部１８４は、回転円板部２２の回転角度（回転位置）を検出する。本実施形態では、円板用回転位置検出部１８４は、円板用モータ１５１の回転軸５に設けられた金属製の突出部１８４ｂと、金属を検知する近接センサ１８４ａを有する。つまり、円板用回転位置検出部１８４は、円板用モータ１５１の回転数、円板用モータ１５１に設けられた歯車５ａの外歯の数、回転円板部２２の外歯の数などに基づいて、回転円板部２２の回転角度（回転位置）を検出することができる。

図５に示したように、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、制御部１１（ＣＰＵ）、記憶部１２、入力部１３、出力部１４、円板駆動回路１５、円板用モータ１５１、コンベア駆動回路１６、コンベア用モータ１６１、アクチュエータ駆動部１７、検出部１８、及びインタフェース１９（Ｉ／Ｆ）などを有する。

制御部１１は、記憶部１２、入力部１３、出力部１４、インタフェース１９（Ｉ／Ｆ）と電気的に接続されている。円板駆動回路１５、コンベア駆動回路１６、アクチュエータ駆動部１７、及び検出部１８は、インタフェース１９を介して制御部１１などと電気的に接続されている。

制御部１１（ＣＰＵ）は、自動キャップ供給装置の各構成要素を統括的に制御する。制御部１１は、例えば、記憶部１２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の各機能を実現する。制御部１１の詳細な機能、動作等に関して後述する。

記憶部１２は、自動キャップ供給装置に関する各種設定情報やパラメータなどを記憶する。また、記憶部１２は制御部１１により所定の情報などが書き込み可能に構成され、記憶部１２に記憶されている所定の情報などを読み出し可能に構成されている。また、記憶部１２は、制御プログラムを記憶する。また、記憶部は、作業用メモリとして機能する。記憶部１２は、例えば、ＲＡＭ１２１、ＲＯＭ１２２などにより構成される。

入力部１３は、スイッチ、ボタン、タッチパネル式入力装置などの入力装置であり、その入力装置に対する操作に応じた信号を制御部１１に入力する。

出力部１４は、表示部１４１や発音部１４２などを有する。表示部１４１は、例えば、ＬＥＤ表示部、発光素子、液晶表示装置などの表示装置であり、制御部１１の制御により所定の表示を行う。例えば、制御部１１は、自動キャップ供給装置の始動時やエラー時などに所定の発光や表示に関する処理を行う。

発音部１４２は、スピーカ、発音回路、増幅回路などを有し、制御部１１の制御により所定の発音を行う。例えば、制御部１１は、エラー時などにエラー音を発音部１４２に発音させる処理を行う。

円板駆動回路１５は、制御部１１の制御により、円板用モータ１５１を回転駆動させる信号を出力する。
円板用モータ１５１は、円板駆動回路１５からの信号に応じて回転し、回転円板部２２を回転させる。

コンベア駆動回路１６は、制御部１１の制御により、搬送部としてのコンベアを回転させる駆動源のコンベア用モータ１６１を回転駆動させる信号を出力する。
コンベア用モータ１６１は、コンベア駆動回路１６からの信号に応じて回転し、搬送部としてのコンベアを所定の方向に回転させる。

アクチュエータ駆動部１７は、制御部１１の制御により、挟持部としてのアクチュエータ１７１（クランプ）を駆動する。本実施形態では、アクチュエータ１７１として、エア駆動式アクチュエータを採用している。詳細には、自動キャップ供給装置は、エアーコンプレッサやエアタンクなどのエア供給源（不図示）、レギュレータ、電磁弁（方向切替弁）、アクチュエータとしてのエアーシリンダなどを有する。

後述するように、搬送路６１１を挟むように配置された一対のアクチュエータ１７１の可動部１７１ａが、本体部１７１ｂ側から搬送路６１１側へ移動して、搬送路６１１上の容器Ｂの側面を挟持可能に構成されている（図９参照）。
尚、搬送部により搬送される瓶などの容器を規定位置に位置決めするために、その容器を挟持可能な挟持部としてのアクチュエータ１７１は、モータ駆動式アクチュエータであってもよい。

検出部１８は、容器位置検出部１８１、キャップ残量検出部１８２、アクチュエータ可動部位置検出部１８３、円板用回転位置検出部１８４、などを有する。

容器位置検出部１８１は、搬送路６１１に沿って搬送される容器Ｂが、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの下方に位置するか否かを検出する。容器位置検出部１８１としては、例えば、金属製の金属を検知する近接センサなどを採用することができる。本実施形態の容器位置検出部１８１の詳細については後述する。

キャップ残量検出部１８２は、キャップ保持部２１０により保持されている積層されたキャップＣの残量が少ない場合に、その旨を示す信号を制御部１１に出力する。金属製のキャップＣを採用する場合、キャップ残量検出部１８２としては金属を検出する近接センサを用いてもよい。

アクチュエータ可動部位置検出部１８３は、挟持部としてのアクチュエータ１７１（クランプ）の可動部の位置、例えば可動部が本体部に対して突出した位置、元の位置に戻った位置を検出し、検出信号を制御部１１に出力する。制御部１１は、その検出信号に基づいてアクチュエータの可動部の位置を検出することができる。
円板用回転位置検出部１８４については、上述したので説明を省略する。
尚、容器位置検出部１８１，キャップ残量検出部１８２、円板用回転位置検出部１８４としては、発光素子と、その発光素子からの光を受光可能な受光素子とを有する光センサなどの各種センサを採用してもよい。

また、自動キャップ供給装置は、他のコンピュータなどと通信可能な通信部を有していてもよい。このコンピュータは、自動キャップ供給装置を遠隔で操作したり、処理数のモニタなど各種の管理を行ってもよい。

図６に示したように、上板部２１には、キャップ入力用孔部２１ａが設けられている。回転円板部２２には、キャップ収容用孔部２２ａが設けられている。上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａの周囲には、積層されるキャップＣを保持するための柱状の保持部材２１１が複数設けられている。尚、本実施形態では、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａの下方には、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａ（不図示）が設けられていない。

図６（ａ）、図６（ｂ）に示したように、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａと、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａとが僅かにずれている場合、キャップＣを上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａに配置したとしても、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａへは移動しない。

図６（ｃ）に示したように、回転円板部２２の回転によりキャップ収容用孔部２２ａが移動して、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａと、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａとが同軸上に位置する場合、キャップＣが上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａに嵌合した位置から、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａへ移動して、キャップ収容用孔部２２ａ内に収容され、保持される。

図６（ｄ）に示したように、回転円板部２２の更なる回転により、キャップ収容用孔部２２ａにキャップＣを保持した状態で移動する。

図７（ａ）に示したように、待機状態では、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとが僅かにずれ状態となっている。保持されたキャップＣは、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａに収容され、保持された状態である。本実施形態では、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとのずれ量は、数１０ｍｍ程度である。

搬送部により搬送路に沿って搬送された容器が、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの下方に位置した場合、図７（ｂ）に示したように、回転円板部２２が回転し、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとが同軸上に一致させるように制御部により制御される。

図７（ｃ）に示したように、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａに保持されていたキャップＣが水平姿勢の状態で、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａを介して垂直に下方に落下する。

そして、図７（ｄ）に示したように、回転円板部２２の更なる回転により、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａが空の状態で移動する。

次に、図８を参照しながら、容器位置検出部１８１の動作の一例を説明する。
容器位置検出部１８１は、搬送部により搬送された容器Ｂが、キャップ落下位置用孔の下方に位置するか否かを検出する。本実施形態では、容器位置検出部１８１は、金属を検出する近接センサと、搬送部の搬送路に設けられた金属部材とを有し、搬送部により搬送された容器がキャップ落下位置に位置した場合、容器と当接した金属片が変形し、それを近接センサにより検出されるように構成されている。

詳細には、容器位置検出部１８１は、初期状態では、図８（ａ）に示したように、可撓性の金属部材１８１ａと、近接センサ１８１ｂとを有する。
金属部材１８１ａは、図８に示したように、長尺板状に形成され、一方の端部が搬送路に沿って配置され、他方の端部には、一部分搬送路上に重なるように凸形状部が形成されている。図８（ｂ）に示したように、搬送部の搬送路に沿って移動してきた瓶などの容器Ｂが、金属部材１８１ａの凸形状部に当接した場合、金属部材１８１ａが撓み、近接センサ１８１ｂにより金属部材が検出されることにより、瓶などの容器がキャップ落下位置に位置したことを検出するように構成されている。

また、キャップが容器Ｂ上に供給され、容器Ｂがキャップ落下位置を通過した後、図８（ａ）に示したように、金属部材１８１ａの凸形状部が初期位置に戻るように構成されている。

尚、容器位置検出部１８１は、上記実施形態に限られるものではなく、容器位置検出部１８１には、近接センサや光センサなどを採用してもよい。

次に、待機状態では、図９（ａ）に示したように、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａが、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａに対して僅かにずれた位置（孔のずれ量は数１０ｍｍ程度）で待機している。

図８（ｂ）に示したように、搬送部６１により搬送路６１１に沿って移動した容器Ｂが、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの直下に位置した場合、制御部は、搬送部による容器Ｂの搬送を停止し、図９（ｂ）に示したように、搬送路６１１を挟むように配置された一対のアクチュエータ１７１の可動部１７１ａが、本体部１７１ｂ側から搬送路６１１側へ移動して、搬送路６１１上の容器Ｂを挟持し、容器Ｂを下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの直下位置に保持する。

次に、制御部は、一対のアクチュエータ１７１により容器Ｂを挟持した状態で、図１０（ａ）に示したように、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａと、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａとが同軸上に配置されるように、円板板用モータを駆動して回転円板部２２を回転駆動する制御を行い、孔部２２ａ、孔部２３ａが同軸上に一致した状態で回転円板部２２の回転を停止する制御を行う。

次に、キャップがキャップ収容用孔部２２ａから孔部２３ａを介して水平姿勢で垂直落下し、キャップが容器Ｂの開口部上に開口部を塞ぐように配置される。

次に、制御部は、上述した回転円板部２２の回転停止状態から予め規定された所定時間（数１００ｍ秒〜１秒程度）経過後、詳細には、上述した回転円板部２２の回転停止状態からキャップが落下して、容器上にキャップが配置されるまでの時間を経過した後、図１０（ｂ）に示したように、一対のアクチュエータ１７１の可動部１７１ａを容器Ｂから離間させる。そして、制御部１１は、搬送部により容器Ｂを所定の方向へ搬送する。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示したように、アクチュエータ１７１の可動部１７１ａは本体部１７１ｂに対して可動自在に形成されており、所定のタイミングで容器Ｂを挟持可能に構成されている。
可動部１７１ａの先端部は、側面視Ｌ字形状に形成されており、中央部よりも上部が突出した形状に形成されており、容器Ｂを挟持時に、容器Ｂの側面部の一部分に当接するとともに、容器Ｂの上端の開口部の周囲を囲む形状に形成されている。
また、可動部１７１ａの先端部は、容器Ｂから離間している場合、搬送路６１１の近傍位置で待機するように構成されており、短いストロークで容器Ｂを挟持することができる。つまり、アクチュエータ１７１（クランプ）は、短時間で容器Ｂを挟持または離間するように構成されている。

次に、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置の動作の一例を、図１２に示したフローチャート等を参照しながら説明する。

ステップＳ１において、制御部１１は自動キャップ供給装置に関する初期設定を行う。詳細には、制御部１１は、回転円板部の回転に関するパラメータなどの各種パラメータの初期設定などを行う。
また、柱状の複数の保持部材２１１を備えるキャップ保持部２１０に、複数のキャップＣが積み重ねてセットされる。詳細には、上板部２１の各キャップ入力用孔部２１ａに、キャップＣの開口部を下方に向けた水平姿勢のキャップＣが複数積み重ねた状態でセットされる（図６（ａ）、図６（ｂ）等参照）。

ステップＳ２において、入力部１３のスタートボタンなどが操作された場合、制御部１１は、自動キャップ供給装置のキャップ供給に関する処理を開始する。

ステップＳ３において、制御部１１は、円板用モータ１５１などの回転円板駆動部の駆動制御により、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａとが平面視で重なるように回転させる（図２等参照）。キャップＣが上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介してキャップ収容用孔部２２ａに収容される（図６等参照）。所定時間後、制御部１１は、円板用モータ１５１などの回転円板駆動部の駆動制御により、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａが待機位置に位置するように回転させた後、回転円板部の回転を停止する処理を行う（図６（ｄ）、図７（ａ）、図９（ａ）等参照）。待機位置は、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとが平面視で僅かにずれた位置である。

ステップＳ４において、制御部１１は、搬送部６１のコンベア用モータ１６１を駆動処理する処理を行う。詳細には、搬送部６１の回転軸６１１ａ，６１１ｂに無端ベルトが搬送路６１１に沿って設けられており、搬送部６１のコンベア用モータ１６１が回転することにより、無端ベルトが搬送路に沿って回転する。
搬送路６１１の上流側に、瓶などの容器Ｂが開口部Ｂａを上方に向けた状態で載置され、搬送路６１１に沿って搬送される。本実施形態では、容器Ｂに内容物が収容されている。
例えば、充填装置（不図示）が容器Ｂに内容物を充填し、容器供給装置（不図示）が内容物を収容した容器Ｂを自動キャップ供給装置１０に供給する。尚、ユーザが、自動キャップ供給装置１０の搬送路６１１の上流側に容器Ｂを載置してもよい（図１等参照）。

ステップＳ５において、制御部１１は容器位置検出部１８１からの信号に基づいて、搬送部により搬送路６１１に沿って搬送されてきた容器Ｂが、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの下方の位置（規定位置）に位置するか否かを判別し（図８等参照）、判別の結果、容器Ｂが規定位置に検出された場合、ステップＳ６の処理に進み、それ以外の場合にステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ６において、制御部１１は搬送停止処理を行う。詳細には、制御部１１は、容器Ｂが上述した規定位置に検出された場合、コンベア用モータ１６１の駆動を停止する。容器Ｂが下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａの下方に停止する。次に、制御部１１は、その容器Ｂの側面部を一対のアクチュエータ１７１により挟持する処理を行う（図９（ｂ）等参照）。

ステップＳ７において、制御部１１は、円板用モータ１５１（回転円板駆動部）の駆動により、キャップＣを収容した回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとが平面視で重なるように回転円板部２２を回転させた後、停止させる処理を行う（図１０（ａ）等参照）。

ステップＳ８において、開口部を下方に向いた状態で水平姿勢のキャップＣが回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａから下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａを介して垂直に落下し、容器Ｂの開口部Ｂａ上に載置される（図７（ｂ）、図７（ｃ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）等参照）。
本実施形態では、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａと下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとが平面視で重なった場合、回転円板部２２の他のキャップ収容用孔部２２ａと、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａとが平面視で重なるように、上板部２１、回転円板部２２、下板部２３が構成されている（図２、図４等参照）。このため、キャップＣがキャップ落下用孔部２３ａを介して落下するタイミングと略同じタイミングで、キャップ保持部に積み重ねられているキャップＣのうちの一つが、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介して、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａに収容される（図６（ｂ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）等参照）。

ステップＳ９において、制御部１１は、アクチュエータ駆動部１７により、アクチュエータ１７１を容器Ｂから離間させる処理を行う（図１０（ｂ）、図１１（ｂ）等参照）。

ステップＳ１０において、制御部１１は、円板用モータ１５１（回転円板駆動部）の駆動により、キャップＣが収容されている回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａを待機位置まで回転駆動する処理を行う（図７（ａ）、図９（ａ）等参照）。

ステップＳ１１において、制御部１１は、搬送部６１のコンベア用モータ１６１を駆動処理する処理を行う。容器Ｂが水平姿勢のキャップＣを開口部Ｂａ上に載置された状態で、搬送路６１１に沿って搬送される。
そして、図１３に示したように、キャップ仮締め部３０は、上板部２１の端部（搬送路の下流側の端部）付近に設けられており、当接部３１と、当接部３１を支持する断面略Ｌ字形状の支持部３２と、支持部３２を軸支する固定部３３とを有する。当接部３１の下端部の上流側部分には、面取り処理が施された傾斜部３１ａが形成されている。支持部３２には当接部３１の下端位置を調節可能な調節部材３２ａ（調節ネジ）が設けられている。
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示したように、キャップ仮締め部３０の当接部３１が、容器Ｂの開口部Ｂａ上に載置されたキャップＣの上面の回転中心からずれた位置に当接した状態で、その容器Ｂが搬送部６１により搬送路６１１に沿って搬送されて移動することにより、キャップＣが容器Ｂに対して閉まるように回転する。
また、キャップＣが回転することにより、キャップＣの位置が低くなった場合であっても、その位置の変化に追従して、当接部３１が下方に下がるように構成されている。このため、簡単な構造により、容易にキャップを仮締めすることができる。

ステップＳ１２において、制御部１１は、エラーが生じているか否かを判別し、エラーが生じていると判別した場合にステップＳ１３の処理に進み、それ以外の場合にステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１３において、制御部１１は、エラーに応じて所定のエラー処理（例えば、エラーを解消する処理）などを行う。詳細には、例えば、キャップ保持部により保持されているキャップの残量が規定数よりも少ない場合、制御部１１は、表示部や発音部によりその旨を示す報知を行う。
また、例えば、緊急停止ボタンなどが操作された場合、制御部１１は、搬送部や回転円板部、アクチュエータなどの動作を停止される処理を行う。
尚、ステップＳ１２のエラー検出やステップＳ１３のエラー処理については、自動キャップ供給装置１０の動作中のいずれかのタイミングで行ってもよい。

ステップＳ１４において、制御部１１は、例えば、入力部の終了ボタンなどが操作されたか否かを判別し、終了ボタンが操作されたと判別した場合、自動キャップ供給装置の一連の処理を終了し、それ以外の場合にステップＳ４の処理に進み、搬送部を駆動制御する。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、容器Ｂの上部に形成された開口部Ｂａ上にキャップＣを供給する。詳細には、自動キャップ供給装置１０は、容器Ｂの開口部Ｂａを上方に向けた状態でその容器Ｂを、自動キャップ供給装置１０の本体部１０ａに設けられた搬送路６１１に沿って搬送する搬送部６１と、搬送路６１１の上方に位置するキャップ落下用孔部２３ａを備え、本体部１０ａに対して支持部材３により支持された下板部２３と、下板部２３の上方に配置され、キャップ落下用孔部２３ａに対してずれた位置にキャップ入力用孔部２１ａが形成された上板部２１と、上板部２１の上面側に設けられ、キャップ入力用孔部２１ａに水平姿勢のキャップＣを該キャップＣの開口部を下方に向けて積み重ねられた状態で保持可能なキャップ保持部２１０と、上板部２１と下板部２３との間に水平回転自在に配置され、回転中心から所定距離離れた位置に、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介して一つのキャップＣを収容可能なキャップ収容用孔部２２ａが形成された回転円板部２２と、回転円板部２２を回転駆動する回転円板駆動部（円板用モータ１５１）と、を有する。
詳細には、本実施形態では、下板部２３の中央部には円形状の突出部２３ｔが形成されている。回転円板部２２は中央部に円形状の孔部２２ｈが形成され、その孔部２２ｈが下板部２３に対して回転自在に嵌合するように構成されている。また、下板部２３の突出部２３ｔの上面部は上板部２１に固定されている。
また、回転円板部２２の外周部には外歯が形成され、回転円板駆動部の円板用モータ１５１に回転自在に設けられた歯車と噛合するように構成されている。
すなわち、上板部２１と下板部２３は突出部２３ｔを介して固定されており、回転円板部２２は、上板部２１と下板部２３との間に配置された状態で、上板部２１と下板部２３に対して水平回転可能に構成されている。
また、自動キャップ供給装置１０は、搬送路６１１に沿って搬送される容器Ｂがキャップ落下用孔部２３ａの下方に位置するか否かを検出する容器位置検出部１８１と、キャップ落下用孔部２３ａの下方に位置する容器Ｂの側面部を挟持可能な挟持部（アクチュエータ１７１）と、容器位置検出部１８１により容器Ｂがキャップ落下用孔部２３ａの下方に位置することを検出した場合に、搬送部６１による容器Ｂの搬送を停止させた状態で、挟持部（アクチュエータ１７１）により容器Ｂの側面部を挟持させ、且つ、キャップ落下用孔部２３ａとキャップ収容用孔部２２ａとが平面視で重なるように回転円板部２２を回転円板駆動部（円板用モータ１５１）により回転駆動させる処理を行う制御部１１と、を有する。
すなわち、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａから、水平姿勢のキャップＣを瓶などの容器Ｂの開口部Ｂａ上に高精度に垂直落下させることが可能な小型で簡単な構成の自動キャップ供給装置を提供することができる。

また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０の制御部１１は、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａに、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介して入力されたキャップＣを収容した状態で、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａが下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａに対して平面視で僅かに（例えば、数１０ｍｍ程度）ずれた位置で待機するように、回転円板駆動部（円板用モータ１５１）を制御する。
すなわち、例えば、キャップ収容用孔部２２ａがキャップ落下用孔部２３ａに対して数１０ｍｍ程度ずれた位置で待機しているので、容器Ｂがキャップ落下用孔部２３ａの下方に位置した場合に、すばやく、下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａとキャップ落下用孔部２３ａとが重なるように回転円板部を回転駆動することができ、短時間にキャップＣを容器Ｂ上に供給することができる。また、所定時間内で容器にキャップを載置する処理数が多い。

また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０の上板部２１は、複数のキャップ入力用孔部２１ａを有する。詳細には、上記実施形態では、上板部２１は４個のキャップ入力用孔部２１ａを有する。また、回転円板部２２は、周方向に沿って所定の間隔だけ離れて形成された複数のキャップ収容用孔部２２ａを有する。そして、回転円板部２２の複数のキャップ収容用孔部２２ａのうち一つのキャップ収容用孔部２２ａ（２２ａａ）が下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａと平面視で重なった状態で、他のキャップ収容用孔部２２ａそれぞれと平面視で重なる位置に、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａが設けられている。
すなわち、回転円板部２２のキャップ収容用孔部２２ａ（２２ａａ）に収容された水平姿勢のキャップＣが下板部２３のキャップ落下用孔部２３ａを介して垂直落下して、容器Ｂの開口部Ｂａを覆うように開口部Ｂａ上に載置されるタイミングと、回転円板部２２の空き状態のキャップ収容用孔部２２ａ（２２ａａ）に、上板部２１のキャップ入力用孔部２１ａを介してキャップＣが収容されるタイミングが同じとなるように構成されている。ゆえに、短時間で大量の容器が搬送部により搬送された場合であっても、各容器にキャップを、漏れなく、確実に供給することができる。

また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、搬送部６１により搬送路６１１に沿って搬送される容器Ｂの開口部Ｂａ上に載置されたキャップＣの仮締めを行うキャップ仮締め部３０を有する。このキャップ仮締め部３０は、容器Ｂの開口部Ｂａ上に載置されたキャップＣを締める方向に回転させるように、キャップの回転中心からずれた位置に当接可能な当接部３１と、当接部３１を上板部２１に対して上下動自在に支持する支持部３２と、を備える。詳細には、当接部３１はシリコン樹脂などの大きい摩擦抵抗を有する弾性体を備える。また、キャップ仮締め部３０は、当接部３１と支持部３２の自重により、キャップＣを下方向に押圧するように構成されている。
すなわち、本実施形態では、キャップ仮締め部３０の当接部３１が、容器Ｂの開口部Ｂａ上に載置されたキャップＣの上面の回転中心からずれた位置に当接した状態で、その容器Ｂが搬送部により搬送されて移動することにより、キャップＣが容器Ｂに対して閉まるように回転する。キャップＣを仮締めすることにより、容器Ｂに収容された内容物が漏れることが低減される。また、振動などの外力が容器ＢやキャップＣに加えられた場合であっても、容器ＢからキャップＣが落ち難くなる。

また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、キャップを容器上に供給する処理を短時間に大量に行うことができる。
また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、高精度にキャップを容器上に供給することができ、キャップ供給の歩留まりが良好である。

また、本発明の実施形態に係る自動キャップ供給装置１０は、タワー状のキャップ保持部によりストックされているキャップの残量が少ない場合、キャップ残量が少ないことが報知されるように構成されているので、容易にキャップを補充することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

３…支持部材
１０…自動キャップ供給装置（キャップ供給装置）
１１…制御部
１２…記憶部
１３…入力部
１４…出力部
１５…円板駆動回路（円板回転駆動部）
１６…コンベア駆動回路
１７…アクチュエータ駆動部
１８…検出部
１９…インタフェース（Ｉ／Ｆ）
２１…上板部
２１ａ…キャップ入力用孔部
２２…回転円板部
２２ａ…キャップ収容用孔部
２２ｈ…孔部
２３…下板部
２３ａ…キャップ落下用孔部（キャップ出力用孔部）
２３ｔ…突出部
３０…キャップ仮締め部
６１…搬送部
１５１…円板用モータ（円板回転駆動部）
１６１…コンベア用モータ
１８１…容器位置検出部
１８２…キャップ残量検出部
１８３…アクチュエータ可動部位置検出部
１８４…円板用回転位置検出部
２１０…キャップ保持部（タワー型ストック部）
２１１…保持部材
６１１…搬送路
Ｂ…容器
Ｃ…キャップ

Claims (4)

1. 容器の上部に形成された開口部上にキャップを供給する自動キャップ供給装置であって、
   容器の開口部を上方に向けた状態で該容器を、自動キャップ供給装置の本体部に設けられた搬送路に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送路の上方に位置するキャップ落下用孔部を備え、前記本体部に対して支持部材により支持された下板部と、
   前記下板部の上方に配置され、前記キャップ落下用孔部に対してずれた位置にキャップ入力用孔部が形成された上板部と、
   前記上板部の上面側に設けられ、前記キャップ入力用孔部に水平姿勢のキャップを該キャップの開口部を下方に向けて積み重ねられた状態で保持可能なキャップ保持部と、
   前記上板部と前記下板部との間に水平回転自在に配置され、回転中心から所定距離離れた位置に、前記上板部の前記キャップ入力用孔部を介して一つのキャップを収容可能なキャップ収容用孔部が形成された回転円板部と、
   前記回転円板部を回転駆動する回転円板駆動部と、
   前記搬送路に沿って搬送される容器が前記キャップ落下用孔部の下方に位置するか否かを検出する容器位置検出部と、
   前記キャップ落下用孔部の下方に位置する容器の側面部を挟持可能な挟持部と、
   前記容器位置検出部により容器が前記キャップ落下用孔部の下方に位置することを検出した場合に、前記搬送部による前記容器の搬送を停止させた状態で、前記挟持部により前記容器の側面部を挟持させ、且つ、前記キャップ落下用孔部と前記キャップ収容用孔部とが重なるように前記回転円板部を前記回転円板駆動部により回転駆動させる処理を行う制御部と、を有することを特徴とする
   自動キャップ供給装置。
2. 前記制御部は、前記回転円板部の前記キャップ収容用孔部に、前記キャップ入力用孔部を介して入力されたキャップを収容した状態で、前記回転円板部の前記キャップ収容用孔部が前記キャップ落下用孔部に対して僅かにずれた位置で待機するように、前記回転円板駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の自動キャップ供給装置。
3. 前記上板部は、複数の前記キャップ入力用孔部を有し、
   前記回転円板部は、周方向に沿って所定の間隔だけ離れて形成された複数の前記キャップ収容用孔部を有し、
   前記回転円板部の複数のキャップ収容用孔部のうち一つのキャップ収容用孔部が前記下板部の前記キャップ落下用孔部と重なった状態で、他のキャップ収容用孔部それぞれと重なる位置に、前記上板部の前記キャップ入力用孔部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動キャップ供給装置。
4. 前記搬送部により搬送路に沿って搬送される容器の開口部上に載置されたキャップの仮締めを行うキャップ仮締め部を有し、
   前記キャップ仮締め部は、前記容器の開口部上に載置されたキャップを締める方向に回転させるように、前記キャップの回転中心からずれた位置に当接可能な当接部と、
   前記当接部を前記上板部に対して上下動自在に支持する支持部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動キャップ供給装置。

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