JP2022011168A - Capping device - Google Patents

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幸伸 西納
Yukinobu Nishino
悟志 桝本
Satoshi Masumoto
隆司 東崎
Takashi Tozaki
泰土 西出
Yasuto Nishide
和彦 辻田
Kazuhiko Tsujita
慎也 加森
Shinya Kamori
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67B3/26Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery

Abstract

To restrict an occurrence of 'a stage fall of a screw', in other words, a lower end of a screw of a dropped cap falls on a thread of a stage down from the screw of a container in mounting the cap to a resin container.SOLUTION: When a cap 8 is mounted to a mouth 5C of a container 5 with a capping head 3 while transporting the container 5 at a prescribed operation speed (850bpm), a rotation of a servo motor 12 is started and the cap 8 is rotated in a tightening direction while the capping head 3 is descending before both screws contact (at the time of X1). Then, as a lower end 8A' of the screw 8A of the cap 8 dropped while rotating contacts with and engages with a screw 5D of the container 5 while rotating, an occurrence of 'a stage fall of a screw' can be restricted. Thus, a liquid splash of a filling liquid due to an impact when 'the stage fall of the screw' occurs can be restricted and an inner surface of the cap 8 or the screw 8A, 5D can be prevented from being contaminated by the filling liquid.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明はキャッピング装置に関し、より詳しくは、樹脂製の容器にキャップを巻き締めて取り付けるキャッピング装置に関する。 The present invention relates to a capping device, and more particularly to a capping device in which a cap is wound and attached to a resin container.

従来、樹脂製の容器にキャップを巻き締めて取り付けるようにしたキャッピング装置は公知である(例えば特許文献1)。
特許文献1のキャッピング装置は、サーボモータを用いたキャッピングヘッドを備えており、具体的には以下のようにしてキャップを容器の口部に取り付けている。先ず、キャップを保持したキャッピングヘッドのチャックを所要量下降させてキャップを容器の口部に被せることで、キャップのネジ部の下端を容器の口部のネジ部に当接させ、その状態となったらサーボモータによりチャックを介してキャップを回転させることで、キャップを容器の口部に巻き締めて取り付けるようになっている。
Conventionally, a capping device in which a cap is wound around a resin container and attached is known (for example, Patent Document 1).
The capping device of Patent Document 1 includes a capping head using a servomotor, and specifically, a cap is attached to the mouth of the container as follows. First, by lowering the chuck of the capping head holding the cap by a required amount and covering the cap with the mouth of the container, the lower end of the screw portion of the cap is brought into contact with the screw portion of the mouth of the container, and the state is reached. Then, by rotating the cap via the chuck with a servo motor, the cap is wound around the mouth of the container and attached.

特開2002-308380号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-308380

ところで、特許文献1のキャッピング装置においては、キャップを容器の口部に巻き締めする前に、キャップを把持したチャックを容器の口部の位置まで下降させることで、キャップのネジ部の下端を容器のネジ部に当接させている。その際にキャップのネジ部が容器のネジ部を飛び越えて、1段下のネジ部に落ちる、『ネジの段落ち』が発生することがある。この『ネジの段落ち』現象が発生すると、その際の衝撃によって容器内の充填液が液ハネしてキャップの内面やキャップ及び容器のネジ部に付着して汚染されるという問題があった。
また、近年は容器やキャップが軽量化されているため、キャップや容器のネジ部が十分な強度を備えていない場合があり、キャップの取り付け時に上述した『ネジの段落ち』が発生すると、キャップ及び容器のネジ部が損傷するという問題も生じている。
By the way, in the capping device of Patent Document 1, before the cap is wound around the mouth of the container, the chuck holding the cap is lowered to the position of the mouth of the container, so that the lower end of the screw portion of the cap is placed in the container. It is in contact with the screw part of. At that time, the screw portion of the cap may jump over the screw portion of the container and fall to the screw portion one step below, which may cause "step drop of the screw". When this "screw step-down" phenomenon occurs, there is a problem that the filling liquid in the container is splashed by the impact at that time and adheres to the inner surface of the cap and the screw portion of the cap and the container to be contaminated.
In addition, since the weight of containers and caps has been reduced in recent years, the caps and threaded parts of the containers may not have sufficient strength. There is also a problem that the threaded part of the container is damaged.

上述した事情に鑑み、本発明は、容器を搬送する搬送機構と、キャップを保持するチャックを有するとともに上記搬送機構によって搬送される容器の口部にキャップを取り付けるキャッピングヘッドと、上記キャッピングヘッドのチャックを回転させるサーボモータと、上記キャッピングヘッドを昇降させる昇降機構と、上記サーボモータおよび搬送機構の作動を制御する制御装置とを備え、
上記チャックでキャップを保持したキャッピングヘッドを上記昇降機構によって下降させるとともに、上記サーボモータによって上記チャックを停止状態から回転を開始させることにより、該チャックに保持したキャップを回転させて容器の口部に巻き締めて取り付けるキャッピング装置において、
上記搬送機構による容器の搬送速度を検出する速度検出機構を備え、
上記制御装置は、上記速度検出機構が検出した搬送機構の搬送速度が所定運転速度よりも遅い場合には、上記サーボモータを回転させる回転開始夕イミングを遅らせるようにしたものである。
In view of the above circumstances, the present invention has a transport mechanism for transporting the container, a capping head having a chuck for holding the cap and attaching the cap to the mouth of the container transported by the transport mechanism, and a chuck of the capping head. A servomotor that rotates the servomotor, an elevating mechanism that raises and lowers the capping head, and a control device that controls the operation of the servomotor and the transport mechanism.
The capping head holding the cap by the chuck is lowered by the elevating mechanism, and the chuck is started to rotate from the stopped state by the servomotor, so that the cap held by the chuck is rotated to the mouth of the container. In the capping device that is wound and attached
Equipped with a speed detection mechanism that detects the transfer speed of the container by the above transfer mechanism.
When the transfer speed of the transfer mechanism detected by the speed detection mechanism is slower than the predetermined operation speed, the control device delays the rotation start evening iming for rotating the servomotor.

このような構成によれば、搬送機構を所定運転速度で運転する場合に、サーボモータを回転させる回転開始タイミングを早くすることで、キャップを回転させながら下降させて容器に被せることができる。それにより、キャップのネジ部と容器口のネジ部とが噛み合う際の衝撃を緩和することができる。そのため、前述した『ネジの段落ち』が発生することを抑制して、容器の口部から飛び出た充填液によってキャップの内面やネジ部が汚染されることを防止することができる。 According to such a configuration, when the transport mechanism is operated at a predetermined operation speed, the rotation start timing for rotating the servomotor is advanced, so that the cap can be lowered while rotating and covered with the container. Thereby, the impact when the screw portion of the cap and the screw portion of the container mouth mesh with each other can be alleviated. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the above-mentioned "step drop of the screw" and prevent the inner surface of the cap and the screw portion from being contaminated by the filler liquid that has jumped out from the mouth portion of the container.

本発明の一実施例を示す平面図。The plan view which shows one Example of this invention. 図1の要部の縦断面図。The vertical sectional view of the main part of FIG. 図1の要部の拡大図。Enlarged view of the main part of FIG. 図3に示す各位置でのキャップの下降とキャップの回転開始タイミングを示す側面図。A side view showing the lowering of the cap and the rotation start timing of the cap at each position shown in FIG. 従来のキャッピング装置と本発明のキャッピング装置によるキャップの取り付け完了後におけるキャップへの充填液の付着重量を比較するための実験結果を示す図。The figure which shows the experimental result for comparing the adhesion weight of the filling liquid to the cap after the attachment of the cap by the conventional capping apparatus and the capping apparatus of this invention is completed.

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1ないし図2において、1は充填システムであり、この充填システム1は、外周部に等ピッチで複数の図示しない充填バルブを備えた回転式のフィラ2と、外周部に等ピッチで複数のキャッピングヘッド3を有する回転式のキャッピング装置4を備えている。
フィラ2及びキャッピング装置4が矢印方向に回転中において、図示しない供給ホイールによってフィラ2の各充填バルブの下方に空の容器5が供給されるようになっており、各容器5はフィラ2が備える図示しないグリッパによって把持されるとともに充填バルブによって所定量の充填液が充填されるようになっている。そして、フィラ2の充填バルブによって充填液が充填された各容器5は、フィラ2のグリッパによる把持状態を解放されるとともに、中間ホイール6を介してフィラ2からキャッピング装置4へ受け渡されるようになっている。
Hereinafter, to explain the present invention with respect to the illustrated embodiment, in FIGS. 1 to 2, 1 is a filling system, and the filling system 1 is a rotary type provided with a plurality of filling valves (not shown) at equal pitches on the outer peripheral portion. It is provided with a filler 2 and a rotary capping device 4 having a plurality of capping heads 3 at equal pitches on the outer peripheral portion.
While the filler 2 and the capping device 4 are rotating in the direction of the arrow, an empty container 5 is supplied below each filling valve of the filler 2 by a supply wheel (not shown), and each container 5 is provided with the filler 2. It is gripped by a gripper (not shown) and filled with a predetermined amount of filling liquid by a filling valve. Then, each container 5 filled with the filling liquid by the filling valve of the filler 2 is released from the gripped state by the gripper of the filler 2 and is delivered from the filler 2 to the capping device 4 via the intermediate wheel 6. It has become.

キャッピング装置4は、外周部の等間隔位置にチャック7によってキャップ8を保持するキャッピングヘッド3を備えるとともに、各キャッピングヘッド3の下方に、容器5の首部5Aを把持する開閉式のグリッパ4Aを備えている。
中間ホイール6から受け渡される容器5は、内部に充填液9が充填されており、その液面9Aは首部5Aのつば部5Bの少し下方側に位置している。この容器5は、グリッパ4Aによって首部5Aの両側を把持され、かつ首部5Aに形成されたつば部5Bを支持されて所定の高さで搬送されるようになっている(図2参照)。
また、容器5の口部5Cの外周部にはネジ部5Dが形成されており、他方、キャップ8の内周部には、容器5のネジ部5Dに螺合されるネジ部8Aが形成されている(図2、図4参照)。
さらに、容器5におけるつば部5Bとネジ部5Dとの間には、インナーリング5Eが形成されており、他方、キャップ8における下端部には、切り離しリング8Bが設けられている(図2、図4参照)。
The capping device 4 includes a capping head 3 for holding the cap 8 by a chuck 7 at equidistant positions on the outer peripheral portion, and an openable gripper 4A for gripping the neck portion 5A of the container 5 below each capping head 3. ing.
The container 5 delivered from the intermediate wheel 6 is filled with a filling liquid 9 inside, and the liquid level 9A is located slightly below the brim portion 5B of the neck portion 5A. The container 5 is gripped on both sides of the neck portion 5A by the gripper 4A, and is supported by the brim portion 5B formed on the neck portion 5A so as to be conveyed at a predetermined height (see FIG. 2).
Further, a screw portion 5D is formed on the outer peripheral portion of the mouth portion 5C of the container 5, while a screw portion 8A screwed to the screw portion 5D of the container 5 is formed on the inner peripheral portion of the cap 8. (See FIGS. 2 and 4).
Further, an inner ring 5E is formed between the brim portion 5B and the screw portion 5D in the container 5, while a disconnection ring 8B is provided at the lower end portion of the cap 8 (FIGS. 2 and 2). 4).

キャッピング装置4が矢印方向に回転されるのに伴ってキャッピングヘッド3が昇降機構11によって上昇端から下降端へ下降されるとともに、キャッピングヘッド3毎に設けられたサーボモータ12によってチャック7が所定のタイミングで巻き締め方向に回転されることにより、チャック7に保持されたキャップ8が下降されるとともに容器5の口部5Cに被せられてから巻き締められて取り付けられるようになっている。
後に詳述するが、本実施例においては、キャッピング装置4が所定運転速度以上で運転される際には、昇降機構11によってキャッピングヘッド3が下降される途中の時点でサーボモータ12の回転を開始させてキャップ8を回転させるように構成されており、それによって、前述した『ネジの段落ち』の発生を抑制して、キャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が容器5のネジ部5Dに円滑に噛み合うようになっている。
キャッピング装置4の各キャッピングヘッド3によってキャップ8の取り付けが完了した容器5は、その後、グリッパ4Aによる首部5Aの把持状態を解放されるとともに排出ホイール13によって把持されてキャッピング装置4から排出コンベヤ14上に排出され、さらにその後、排出コンベヤ14によって下流側の図示しない処理装置に向けて搬送されるようになっている(図1参照)。
As the capping device 4 is rotated in the direction of the arrow, the capping head 3 is lowered from the ascending end to the descending end by the elevating mechanism 11, and the chuck 7 is predetermined by the servomotor 12 provided for each capping head 3. By being rotated in the winding direction at the timing, the cap 8 held by the chuck 7 is lowered, and the cap 8 is covered with the mouth portion 5C of the container 5 and then wound and attached.
As will be described in detail later, in this embodiment, when the capping device 4 is operated at a predetermined operating speed or higher, the rotation of the servomotor 12 is started while the capping head 3 is being lowered by the elevating mechanism 11. It is configured to rotate the cap 8 so that the occurrence of the above-mentioned "screw step drop" is suppressed, and the lower end 8A'of the screw portion 8A of the cap 8 is the screw portion 5D of the container 5. It is designed to mesh smoothly with the screw.
The container 5 to which the cap 8 has been attached by each capping head 3 of the capping device 4 is then released from the gripped state of the neck portion 5A by the gripper 4A and is gripped by the discharge wheel 13 from the capping device 4 onto the discharge conveyor 14. After that, it is conveyed to a processing device (not shown) on the downstream side by the discharge conveyor 14 (see FIG. 1).

キャッピング装置4は、時計方向に回転されて容器5を搬送する回転体16と、この回転体16の外周部の円周方向に等ピッチで配置された複数のキャッピングヘッド3と、回転体16の回転方向の所定領域でキャッピングヘッド3を昇降させる昇降機構11と、キャッピングヘッド3の下方側に配置されて、容器5の首部5Aを把持するグリッパ4Aと、回転体16の駆動源及び各サーボモータ12の作動を制御する制御装置17を備えている。
回転体16とそれに設けられた複数のグリッパ4Aによって、容器5を搬送する搬送機構が構成されている。前述したように、容器5はグリッパ4Aによって首部5Aを把持されるとともにつば部5Bを支持されるようになっており、その状態において回転体16の回転に伴って所定の速度で容器5が搬送されるようになっている。
回転体16の駆動源となる図示しないモータの作動は制御装置17によって制御されるようになっている。また、回転体16の駆動源となるモータには、該回転体16の運転速度を検出する速度検出機構18(エンコーダ)が取り付けられており、この速度検出機構18が検出した回転体16の搬送速度、つまりキャッピング装置4の運転速度は、制御装置17へ入力されるようになっている。
本実施例においては、制御装置17が図示しないモータによって回転体16を回転させる際に、回転体16によって搬送されるキャッピングヘッド3によって1分当たり合計850本の容器5にキャップ8を取り付ける運転速度を『所定運転速度(850bpm)』としている。
また、制御装置17が回転体16の駆動源となるモータの作動を制御することで、所要の場合には上記所定運転速度(850bpm)よりも遅い運転速度(例えば750~650bpm)で回転体16を回転させるようになっている。
回転体16が回転される際の搬送速度(運転速度)は、速度検出機構18によって検出されて制御装置17に入力されており、制御装置17は速度検出機構18から入力される検出信号によりキャッピング装置4の運転速度を認識するようになっている。
The capping device 4 includes a rotating body 16 that is rotated clockwise to convey the container 5, a plurality of capping heads 3 arranged at equal pitches in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the rotating body 16, and a rotating body 16. An elevating mechanism 11 that raises and lowers the capping head 3 in a predetermined region in the rotation direction, a gripper 4A that is arranged below the capping head 3 and grips the neck portion 5A of the container 5, a drive source of the rotating body 16, and each servomotor. A control device 17 for controlling the operation of the 12 is provided.
A transport mechanism for transporting the container 5 is configured by the rotating body 16 and a plurality of grippers 4A provided therein. As described above, the container 5 is such that the neck portion 5A is gripped by the gripper 4A and the brim portion 5B is supported, and in that state, the container 5 is conveyed at a predetermined speed as the rotating body 16 rotates. It is supposed to be done.
The operation of a motor (not shown) that is a drive source of the rotating body 16 is controlled by the control device 17. Further, a speed detection mechanism 18 (encoder) for detecting the operating speed of the rotating body 16 is attached to the motor serving as a driving source of the rotating body 16, and the rotating body 16 detected by the speed detecting mechanism 18 is conveyed. The speed, that is, the operating speed of the capping device 4, is input to the control device 17.
In this embodiment, when the control device 17 rotates the rotating body 16 by a motor (not shown), the operating speed at which the caps 8 are attached to a total of 850 containers 5 per minute by the capping head 3 conveyed by the rotating body 16. Is set as "predetermined operating speed (850 bpm)".
Further, by controlling the operation of the motor that is the drive source of the rotating body 16, the control device 17 controls the operation of the rotating body 16 at an operating speed (for example, 750 to 650 bpm) slower than the predetermined operating speed (850 bpm), if necessary. Is designed to rotate.
The transport speed (operating speed) when the rotating body 16 is rotated is detected by the speed detection mechanism 18 and input to the control device 17, and the control device 17 is capped by the detection signal input from the speed detection mechanism 18. The operating speed of the device 4 is recognized.

図2に示すように、キャッピングヘッド3は、回転体16の外周部に昇降可能に設けられた円筒状の外筒21と、この外筒21の内方に回転自在、かつ昇降自在に設けられたスピンドル22と、このスピンドル22の下端部に取り付けられてキャップ8を着脱自在に保持するチャック7と、スピンドル22の上端部に連結されるとともに内周部にスプライン溝が形成された内筒23と、この内筒23のスプライン溝にスプライン嵌合されたスプライン軸24と、スプライン軸24の上端部に連結されたサーボモータ12とを備えている。
内筒23、スピンドル22及びチャック7は外筒21に対して昇降可能となっており、それらは外筒21の段部21Aによって支持されている。スピンドル22側のつば部22Aとそれに対向する外筒21内の上記段部21Aとにわたってはばね26が弾装されている。このばね26の弾発力によってスピンドル22及びその下端に設けられたチャック7は外筒21に対して常時下方に向けて付勢されている。
外筒21の上方部の内側にカムフォロア27が取り付けられており、このカムフォロア27は、回転体16の外周部に沿って配置された環状カム28のカム溝28Aに転動自在に係合されている。これら環状カム28とカムフォロア27によってキャッピングヘッド3を昇降させる昇降機構11が構成されている。
回転体16が図1の矢印方向に回転されることに伴って、回転区間の所要領域において昇降機構11のカム溝28Aの高さに応じてキャッピングヘッド3のチャック7が上昇端と下降端とにわたって昇降されるとともに、所定のタイミングでサーボモータ12によってチャック7が所定の閉栓トルクで巻き締め方向に回転されるようになっている。
図3、図4に示すように、中間ホイール6からキャッピング装置4へ容器5が受け渡される受け渡し位置A及びその隣接下流側の位置においては、昇降機構11の環状カム28は上昇端である上死点となっており、その後、環状カム28の高さは回転体16の回転方向の隣接下流側において徐々に低くなってから下降端Bである下死点となる(図4参照)。環状カム28の上昇端と下降端とを結んだ中間領域が、環状カム28によってキャッピングヘッド3が下降される下降領域Cとなっている。なお、受け渡し位置Aの図示しない隣接上流側の領域においては、環状カム28は下降端から上昇端に復帰するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the capping head 3 has a cylindrical outer cylinder 21 provided on the outer peripheral portion of the rotating body 16 so as to be able to move up and down, and the capping head 3 is provided rotatably and vertically on the inside of the outer cylinder 21. A spindle 22, a chuck 7 attached to the lower end of the spindle 22 to detachably hold the cap 8, and an inner cylinder 23 connected to the upper end of the spindle 22 and having a spline groove formed in the inner peripheral portion. A spline shaft 24 spline-fitted into the spline groove of the inner cylinder 23, and a servomotor 12 connected to the upper end of the spline shaft 24 are provided.
The inner cylinder 23, the spindle 22, and the chuck 7 can be raised and lowered with respect to the outer cylinder 21, and they are supported by the step portion 21A of the outer cylinder 21. A spring 26 is mounted between the brim portion 22A on the spindle 22 side and the step portion 21A in the outer cylinder 21 facing the flange portion 22A. The elastic force of the spring 26 always urges the spindle 22 and the chuck 7 provided at the lower end thereof downward with respect to the outer cylinder 21.
A cam follower 27 is attached to the inside of the upper portion of the outer cylinder 21, and the cam follower 27 is rotatably engaged with the cam groove 28A of the annular cam 28 arranged along the outer peripheral portion of the rotating body 16. There is. The annular cam 28 and the cam follower 27 constitute an elevating mechanism 11 for elevating and lowering the capping head 3.
As the rotating body 16 is rotated in the direction of the arrow in FIG. 1, the chuck 7 of the capping head 3 has an ascending end and a descending end according to the height of the cam groove 28A of the elevating mechanism 11 in the required region of the rotating section. The chuck 7 is rotated by the servomotor 12 in the winding direction with a predetermined closing torque at a predetermined timing.
As shown in FIGS. 3 and 4, at the delivery position A where the container 5 is delivered from the intermediate wheel 6 to the capping device 4 and the position on the adjacent downstream side thereof, the annular cam 28 of the elevating mechanism 11 is the rising end. After that, the height of the annular cam 28 gradually decreases on the adjacent downstream side in the rotation direction of the rotating body 16 and then becomes the bottom dead center which is the descending end B (see FIG. 4). The intermediate region connecting the ascending end and the descending end of the annular cam 28 is the descending region C in which the capping head 3 is lowered by the annular cam 28. In the region on the adjacent upstream side of the delivery position A (not shown), the annular cam 28 is configured to return from the descending end to the ascending end.

キャップ8を保持したチャック7を回転させるサーボモータ12の作動は、制御装置17によって制御されるようになっている。サーボモータ12の回転部には、パルス信号を出力するエンコーダ31が接続されるとともに、サーボモータ12の出力電流を検出する電流計32が接続されている。サーボモータ12が回転駆動されると、エンコーダ31から出力されたパルス信号が制御装置17に入力されるとともに、サーボモータ12から出力された電流は電流計32によって検出されて制御装置17に入力されるようになっている。
制御装置17は、エンコーダ31が検出したパルス信号を基にしてサーボモータ12の回転角度と回転速度を認識できるようになっている。また、制御装置17は、サーボモータ12が回転駆動されてから後の電流計32が検出した電流値からチャック7に作用する閉栓トルクを検出して、それを時系列で記録するようになっている。
The operation of the servomotor 12 that rotates the chuck 7 holding the cap 8 is controlled by the control device 17. An encoder 31 that outputs a pulse signal is connected to the rotating portion of the servomotor 12, and an ammeter 32 that detects the output current of the servomotor 12 is connected. When the servomotor 12 is rotationally driven, the pulse signal output from the encoder 31 is input to the control device 17, and the current output from the servomotor 12 is detected by the current meter 32 and input to the control device 17. It has become so.
The control device 17 can recognize the rotation angle and the rotation speed of the servomotor 12 based on the pulse signal detected by the encoder 31. Further, the control device 17 detects the closing torque acting on the chuck 7 from the current value detected by the ammeter 32 after the servomotor 12 is rotationally driven, and records it in time series. There is.

しかして、本実施例は、キャッピング装置4の回転体16が所定運転速度(850bpm)以上で運転される場合と、この所定運転速度よりも遅い運転速度で運転される場合とで、サーボモータ12を回転させる回転開始タイミングを変更するように構成したことが特徴となっている。
具体的には、制御装置17は、昇降機構11によってキャッピングヘッド3及びチャック7が下降される際に、次のようにしてサーボモータ12の回転開始タイミングを制御するようになっている。
回転体16が所定運転速度(850bpm)以上で運転される場合には、速度検出機構18からの入力信号を基にして制御装置17は、所定運転速度で回転体16が運転されていることを認識すると、昇降機構11の環状カム28によってキャッピングヘッド3が上記下降領域Cの中間位置となる時点X1までチャック7(キャップ8)が下降すると、その時点でサーボモータ12の回転を開始させる(図3、図4参照))。
そのため、その時点X1から後に昇降機構11によってキャッピングヘッド3が下降端Bまで下降されるまで、キャップ8が巻き締め方向に回転されるので、回転中のキャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が容器5のネジ部5Dに上方から円滑に接触して、両ネジ部8A、5Dが噛み合うようになっている。
そのように両ネジ部8A、5Aが円滑に噛み合ってからばね26によりキャップ8が下方へ押圧された状態において、キャップ8が継続してサーボモータ12によって巻き締め方向に回転されることで、キャップ8のネジ部8Aが容器5のネジ部5Dに巻き締められてキャップ8の取り付けが完了するようになっている。
換言すると、本実施例では、所定運転速度(850bpm)以上で回転体16を運転させる場合には、キャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が容器5のネジ部5Dと接触する前の時点X1で、サーボモータ12を停止状態から回転を開始させるようにしている。
それによって、キャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が容器5のネジ部5Dに円滑に噛み合うことで、前述した『ネジの段落ち』が発生するのを効果的に抑制できるようになっている。
他方、上記所定運転速度(850bpm)で回転体16が運転されている状態において、排出コンベヤ14の下流側に配置された図示しない処理装置に何らかのトラブルが生じる場合がある。その場合には、回転体16の運転速度を、上記所定運転速度よりも遅い運転速度(例えば600bpm、750bpm)で運転することになる。そして、その際には速度検出機構18によって運転速度が所定運転速度よりも遅い運転速度になったことを制御装置17が認識する。
すると、制御装置17は、昇降機構11の環状カム28によってキャッピングヘッド3が下降端Bに下降されるまではサーボモータ12を回転させずに停止させたままとし、キャッピングヘッド3が昇降機構11によって下降端Bまで下降した時点X2でサーボモータ12の回転を開始させる。つまり、キャップ8が下降端Bまで下降されることによって、キャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が容器5のネジ部5Dに接触した時点X2で、制御装置17はサーボモータ12の回転を開始させてキャップ8を巻締方向に回転させて容器5の口部5Cに取り付けるようになっている(図3、図4参照)。
Therefore, in this embodiment, the servomotor 12 is operated in a case where the rotating body 16 of the capping device 4 is operated at a predetermined operating speed (850 bpm) or higher and a case where the rotating body 16 is operated at a speed lower than the predetermined operating speed. It is characterized by being configured to change the rotation start timing.
Specifically, the control device 17 controls the rotation start timing of the servomotor 12 as follows when the capping head 3 and the chuck 7 are lowered by the elevating mechanism 11.
When the rotating body 16 is operated at a predetermined operating speed (850 bpm) or higher, the control device 17 determines that the rotating body 16 is being operated at a predetermined operating speed based on the input signal from the speed detection mechanism 18. Upon recognition, when the chuck 7 (cap 8) is lowered to the time point X1 where the capping head 3 is at the intermediate position of the lowering region C by the annular cam 28 of the elevating mechanism 11, the rotation of the servomotor 12 is started at that time (FIG. FIG. 3. See Fig. 4)).
Therefore, since the cap 8 is rotated in the winding direction from that time X1 until the capping head 3 is lowered to the lowering end B by the elevating mechanism 11, the lower end portion 8A ′ of the screw portion 8A of the rotating cap 8 is rotated. Smoothly contacts the threaded portion 5D of the container 5 from above, and both threaded portions 8A and 5D mesh with each other.
In a state where the cap 8 is pressed downward by the spring 26 after the two screw portions 8A and 5A are smoothly meshed with each other, the cap 8 is continuously rotated by the servomotor 12 in the winding direction, whereby the cap is capped. The screw portion 8A of 8 is wound around the screw portion 5D of the container 5 to complete the attachment of the cap 8.
In other words, in this embodiment, when the rotating body 16 is operated at a predetermined operating speed (850 bpm) or higher, the time point before the lower end portion 8A'of the threaded portion 8A of the cap 8 comes into contact with the threaded portion 5D of the container 5. At X1, the servomotor 12 is started to rotate from a stopped state.
As a result, the lower end 8A'of the screw portion 8A of the cap 8 smoothly meshes with the screw portion 5D of the container 5, so that the above-mentioned "step drop of the screw" can be effectively suppressed. There is.
On the other hand, in a state where the rotating body 16 is being operated at the predetermined operating speed (850 bpm), some trouble may occur in a processing device (not shown) arranged on the downstream side of the discharge conveyor 14. In that case, the operating speed of the rotating body 16 is operated at a speed slower than the predetermined operating speed (for example, 600 bpm, 750 bpm). Then, at that time, the control device 17 recognizes that the operating speed has become slower than the predetermined operating speed by the speed detecting mechanism 18.
Then, the control device 17 keeps the servomotor 12 stopped without rotating until the capping head 3 is lowered to the lowering end B by the annular cam 28 of the elevating mechanism 11, and the capping head 3 is stopped by the elevating mechanism 11. The rotation of the servomotor 12 is started at the time point X2 when the servomotor 12 descends to the descending end B. That is, when the cap 8 is lowered to the lowering end B, the control device 17 rotates the servomotor 12 at the time X2 when the lower end portion 8A'of the threaded portion 8A of the cap 8 comes into contact with the threaded portion 5D of the container 5. The cap 8 is started and rotated in the winding direction to be attached to the mouth portion 5C of the container 5 (see FIGS. 3 and 4).

以上のように、本実施例においては、所定運転速度(850bpm)でキャッピング装置4の回転体16を運転する場合には、昇降機構11によってキャッピングヘッド3が下降される際の下降領域Cの中間に位置した時点X1で、サーボモータ12の回転を開始させるようになっている。それにより、下降端Bまでチャック7が下降される際には、チャック7を介してキャップ8も巻き締め方向に回転しているので、キャップ8のネジ部8Aの下端部8A′が、容器5のネジ部5Dに上方から接触する際の衝撃が緩和されて、円滑に両ネジ部8A、5Dが噛み合うようになっている。
それにより、容器5へのキャップ8の取り付けの際に『ネジの段落ち』が発生するのを効果的に抑制することができる。したがって、『ネジの段落ち』が生じた際の衝撃によって、容器5内の充填液9が液はねしてキャップ8の内面やネジ部8A、5Dに付着して、それらの箇所が汚染されるのを防止することができる。
また、所定運転速度(850bpm)で回転体16を運転中において、回転体16の運転速度が所定運転速度よりも遅い運転速度(650bpmや750bpm)に切り換えられた場合には、その運転速度に応じてサーボモータ12の回転を開始させるタイミングを制御装置17によって変更することができる。
そのため、下流側の処理装置にトラブルが発生した際に、回転体16が所定運転速度からそれよりも遅い運転速度に切り換えられた際にも、それに応じた的確なタイミングでサーボモータ12の回転開始タイミングを制御することができる。
図5は、従来のキャッピング装置を用いた場合と本実施例(本願発明)のキャッピング装置4を用いた場合とで、キャップ8の取り付け完了後におけるキャップ8の汚染状態を比較した実験結果を示したものである。なお、この実験においては、容器5を搬送するのではなく、容器5を停止させた状態において従来技術と本実施例によるキャップ8の取り付け完了後の実験結果を比較したものである。
この図5のデータから理解できるように、キャップ8を下降端まで下降させることでキャップ8のネジ部の下端部を容器8のネジ部に当接させてからキャップ8を回転させるようにした従来のキャッピング装置においては、キャップ8等への充填液(製品液)の付着量が最大で51mgとなっている。
これに対して、上記下降領域Cで下降途中の時点でキャップ8を回転させて容器5に取り付ける本実施例の場合には、充填液(製品液)の付着量が1mgとなっている。この図5に示す実験結果からも明らかなように、従来と比較して本実施例のキャッピング装置4によれば、『ネジの段落ち』現象を抑制して、ネジの段落ちが生じた場合の衝撃による液はねでキャップ8等が汚染されるのを効果的に抑制できるものと推定できる。
なお、上記実施例では所定運転速度を850bpmとしているが、所定運転速度は850bpmに限らず900bpm以上で1000bpmでも良い。この場合においても、上記下降領域Cで下降途中の時点でキャップ8を回転させて容器5に取り付けるようになっている。
As described above, in the present embodiment, when the rotating body 16 of the capping device 4 is operated at a predetermined operating speed (850 bpm), it is in the middle of the lowering region C when the capping head 3 is lowered by the elevating mechanism 11. At the time point X1 located at, the rotation of the servomotor 12 is started. As a result, when the chuck 7 is lowered to the lowering end B, the cap 8 is also rotated in the winding direction via the chuck 7, so that the lower end portion 8A'of the screw portion 8A of the cap 8 is the container 5. The impact when contacting the threaded portion 5D from above is alleviated, and both threaded portions 8A and 5D are smoothly meshed with each other.
As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of "step drop of the screw" when the cap 8 is attached to the container 5. Therefore, due to the impact when the "step drop of the screw" occurs, the filling liquid 9 in the container 5 splashes and adheres to the inner surface of the cap 8 and the screw portions 8A and 5D, and these parts are contaminated. Can be prevented.
Further, when the rotating body 16 is being operated at a predetermined operating speed (850 bpm) and the operating speed of the rotating body 16 is switched to an operating speed (650 bpm or 750 bpm) slower than the predetermined operating speed, it depends on the operating speed. The timing at which the rotation of the servomotor 12 is started can be changed by the control device 17.
Therefore, even when the rotating body 16 is switched from a predetermined operating speed to a slower operating speed when a trouble occurs in the processing device on the downstream side, the rotation of the servomotor 12 starts at an appropriate timing accordingly. The timing can be controlled.
FIG. 5 shows the experimental results comparing the contamination state of the cap 8 after the attachment of the cap 8 is completed between the case where the conventional capping device is used and the case where the capping device 4 of the present embodiment (invention of the present application) is used. It is a thing. In this experiment, instead of transporting the container 5, the experimental results after the completion of the attachment of the cap 8 according to the conventional technique and the present embodiment are compared with the conventional technique in the state where the container 5 is stopped.
As can be understood from the data of FIG. 5, the cap 8 is lowered to the lowering end so that the lower end of the threaded portion of the cap 8 is brought into contact with the threaded portion of the container 8 and then the cap 8 is rotated. In the capping device of No. 1, the amount of the filling liquid (product liquid) adhering to the cap 8 or the like is 51 mg at the maximum.
On the other hand, in the case of the present embodiment in which the cap 8 is rotated and attached to the container 5 at the time of descending in the descending region C, the adhered amount of the filling liquid (product liquid) is 1 mg. As is clear from the experimental results shown in FIG. 5, according to the capping device 4 of the present embodiment as compared with the conventional case, the “screw step-down” phenomenon is suppressed and the screw step-down occurs. It can be presumed that the cap 8 and the like can be effectively suppressed from being contaminated by the liquid splash caused by the impact of the above.
In the above embodiment, the predetermined operating speed is 850 bpm, but the predetermined operating speed is not limited to 850 bpm, and may be 900 bpm or more and 1000 bpm. Also in this case, the cap 8 is rotated and attached to the container 5 at the time of descending in the descending region C.

3‥キャッピングヘッド 4‥キャッピング装置
5‥容器 5C‥口部
5D‥ネジ部 7‥チャック
8‥キャップ 8A‥ネジ部
8A′‥ネジ部の下端部 9‥充填液
11‥昇降機構 12‥サーボモータ
16‥制御装置 18‥速度検出機構
3 ‥ Capping head 4 ‥ Capping device 5 ‥ Container 5C ‥ Mouth part 5D ‥ Screw part 7 ‥ Chuck 8 ‥ Cap 8A ‥ Screw part 8A ‥ ‥ Screw part lower end part 9 ‥ Filling liquid 11 ‥ Elevating mechanism 12 ‥ Servo motor 16 ‥ Control device 18 ‥ Speed detection mechanism

Claims (3)

容器を搬送する搬送機構と、キャップを保持するチャックを有するとともに上記搬送機構によって搬送される容器の口部にキャップを取り付けるキャッピングヘッドと、上記キャッピングヘッドのチャックを回転させるサーボモータと、上記キャッピングヘッドを昇降させる昇降機構と、上記サーボモータおよび搬送機構の作動を制御する制御装置とを備え、
上記チャックでキャップを保持したキャッピングヘッドを上記昇降機構によって下降させるとともに、上記サーボモータによって上記チャックを停止状態から回転を開始させることにより、該チャックに保持したキャップを回転させて容器の口部に巻き締めて取り付けるキャッピング装置において、
上記搬送機構による容器の搬送速度を検出する速度検出機構を備え、
上記制御装置は、上記速度検出機構が検出した搬送機構の搬送速度が所定運転速度よりも遅い場合には、上記サーボモータを回転させる回転開始夕イミングを遅らせることを特徴とするキャッピング装置。
A transport mechanism for transporting a container, a capping head having a chuck for holding a cap and attaching a cap to the mouth of the container transported by the transport mechanism, a servomotor for rotating the chuck of the capping head, and a capping head. It is equipped with a lifting mechanism for raising and lowering the servomotor and a control device for controlling the operation of the servomotor and the transport mechanism.
The capping head holding the cap by the chuck is lowered by the elevating mechanism, and the chuck is started to rotate from the stopped state by the servomotor, so that the cap held by the chuck is rotated to the mouth of the container. In the capping device that is wound and attached
Equipped with a speed detection mechanism that detects the transfer speed of the container by the above transfer mechanism.
The control device is a capping device characterized in that when the transfer speed of the transfer mechanism detected by the speed detection mechanism is slower than a predetermined operation speed, the rotation start evening iming for rotating the servomotor is delayed.
上記搬送機構が所定運転速度で容器を搬送する際には、上記昇降機構によってキャッピングヘッドのチャックが下降中であって、かつ、該チャックに保持されたキャップのネジ部が容器のネジ部に接触する前の時点で、上記制御装置は、上記サーボモータの回転を開始させることを特徴とする請求項1に記載のキャッピング装置。 When the transport mechanism transports the container at a predetermined operating speed, the chuck of the capping head is being lowered by the elevating mechanism, and the screw portion of the cap held by the chuck contacts the screw portion of the container. The capping device according to claim 1, wherein the control device starts the rotation of the servomotor at the time before the operation. 上記搬送機構が上記所定運転速度よりも遅い運転速度で容器を搬送する際には、上記昇降機構によってキャッピングヘッドのチャックが下降されて、該チャックに保持されたキャップのネジ部が容器のネジ部に接触してから、制御装置は、上記サーボモータの回転を開始させることを特徴とする請求項2に記載のキャッピング装置。 When the transport mechanism transports the container at an operating speed slower than the predetermined operating speed, the chuck of the capping head is lowered by the elevating mechanism, and the threaded portion of the cap held by the chuck is the threaded portion of the container. The capping device according to claim 2, wherein the control device starts the rotation of the servomotor after the contact with the servomotor.
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