JP3772917B2 - キャッパ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は容器にキャップを締め付けるキャッパに関し、より詳しくは、キャップ保持機構の駆動源となるモータの故障を判定できるキャッパに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、キャッパとして、キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したものは知られている。
このような従来のキャッパにおいては、上記制御装置からモータに指令される指令トルクとモータが回転駆動された際の出力トルクとが一致しているか否かを検査する必要がある。そのため、従来では次のような検査を行っていた。すなわち、所定時間ごとにキャッパによるキャップの取り付け作業を中断して、上記キャップ保持機構にキャップの代わりにトルク検出器を保持させ、その状態においてモータに指令トルクで回転駆動させる。そして、その際に上記トルク検出器で実際に検出したモータの出力トルクと指令トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には、制御装置はモータが故障しているものと判定していたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のキャッパでは、キャッピング作業を所定時間ごとに中断して上述した検査を行っていたものである。そのため、前回の検査の際にはモータに異常がなく、今回の検査によってモータが故障していると判明した場合には、前回の検査から今回の検査までの間の、どの時点においてモータが故障したのかを把握することができなかった。
したがって、前回の検査から今回の検査までの間にキャップの取り付けを終了した容器を不良容器として処理しなければならず、そのために不良容器の発生が多くなるという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したキャッパにおいて、
上記モータが回転された際の出力トルクを検出して制御装置に伝達するトルク検出手段を設け、さらに、上記制御装置に、キャップ保持機構による容器へのキャップの取り付け終了後に、所定値の検査トルクを上記モータに指令する検査トルク指令部を設けるとともに、上記検査トルクと該検査トルクを指令されてモータが回転駆動された際のトルク検出手段で検出した出力トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には異常と判定する判定部を設けたものである。
【0005】
【作用】
このような構成によれば、キャップを各容器に取り付けた直後にモータ等の異常を直ちに判定することができる。つまり、各容器へのキャップの取り付けが終了するごとに、モータ等に異常があるか否かを検査することができる。
したがって、モータ等の故障による不良容器の発生を大幅に減少させることができる。
【0006】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1において、1は回転式キャッパであり、この回転式キャッパ1は図示しないモータによって時計方向に回転される回転体2と、その隣接位置に設けた供給スターホイール3および排出スターホイール4を備えている。
図2に示すように、回転体2における円周方向等間隔位置には、容器5を載置して昇降するビン台6を配設するとともに、各ビン台6ごとに容器5を把持する従来公知の把持手段7を設けている。また、回転体2における各ビン台6の上方位置には、キャップ8を保持して容器5の上端口部に締め付けるキャップ保持機構11を設けている。キャップ保持機構11は、回転体2に各キャップ保持機構11ごとに設けたサーボモータ12に連動して回転されるようになっている。
これらのサーボモータ12は、制御装置13によって作動を制御されるようになっており、制御装置13から所要値の指令トルクがサーボモータ12に指令されると、サーボモータ12は、その指令トルクによって回転駆動されて上記キャップ保持機構11を回転させるようになっている。また、上記回転体2にはロータリーエンコーダ14を接続してあり、このロータリーエンコーダ14で検出したパルスは、制御装置13に入力されるようになっている。そして、制御装置13は、ロータリーエンコーダ14から入力されるパルスによって回転体2の回転角度位置を認識できるようになっている。
上述した構成は従来公知の回転式キャッパのものと変わるところはない。
しかして、本実施例は、図2に示すように、上記サーボモータ12ごとに、その出力トルクを検出するトルク検出手段15を設けるとともに、制御装置13を以下のように構成することにより、各サーボモータ12やキャップ保持機構11等の異常を迅速に判定できるようにしたものである。
すなわち、制御装置13は、各サーボモータ12に所要値の指令トルクを指令して、各サーボモータ12を回転駆動させる指令部13Aを備えている。この指令部13Aは、検査トルク指令部を兼ねており、キャップ保持機構11による容器5へのキャップ8の取り付け終了後に、図3に示すように、それぞれ異なる値の3つの検査トルク(3kgm、6kgm、9kgm、)を順次サーボモータ12に指令するようになっている。この指令部13Aから各サーボモータ12に指令トルクおよび検査トルクが指令されると、各サーボモータ12は、指令されたトルクで回転される。
また、本実施例の制御装置13は判定部13Bを備えている。この判定部13Bには、上記トルク検出手段15によって検出したサーボモータ12の出力トルクが入力されるようになっている。本実施例のトルク検出手段15は、キャップ8をキャップ保持機構11によって容器5に締め付けている時(キャッピング中)には、サーボモータ12の出力トルクを検出しないようになっている。つまり、本実施例のトルク検出手段15は、上記検査トルクを指令されてサーボモータ12が回転された時だけに、該サーボモータ12の出力トルクを検出して制御装置13の判定部13Bに入力するようになっている。
そして、制御装置13の判定部13Bは、サーボモータ12に指令した検査トルクと上記トルク検出手段15が検出した出力トルクとを比較して、それらの値が異なる場合には、サーボモータ12やキャップ保持機構11等の回転式キャッパ1の構成要素のいずれかが異常であると判定するようになっている。
(作動説明)
以上の構成において、図示しないモータに連動して回転体2が時計方向に回転している状態において、容器5は供給位置Aにおいて供給スターホイール3によって各ビン台6上に供給される。各ビン台6上に供給された容器5は、図2に示した把持手段7によって把持され、各ビン台6上に固定される。また、ビン台6の上方に設けたキャップ保持機構11は、容器5がビン台6上に供給された時点では既にキャップ8を保持している。
このあと、回転体2の時計方向の回転と、その回転に伴う各ビン台6の昇降作動と、さらに制御装置13(司令部13A)からの指令トルクによってサーボモータ12が回転駆動されキャップ保持機構11が回転されることによって、容器5にキャップ8が締め付けられる。
すなわち、図1における供給位置Aから回転位置Bまでの回転体2の回転区間において、ビン台6が上昇されることに伴って、該ビン台6上の容器5は下降端位置から上昇端位置まで上昇される。このように容器5が上昇端位置に位置すると、キャップ保持機構11に保持されたキャップ8の下方側が容器5の上端口部に軽く嵌装されるようになっている。
この後、回転体2の回転に伴って、上述した状態の容器5が回転位置Bから回転位置Cまで移動されるキャッピング区間において、上記制御装置13の指令部13Aは、各サーボモータ12に所定の指令トルクを指令して、各サーボモータ12を回転駆動させる。より詳細には、本実施例では、図3に示すように、キャッピングのために、指令部13Aは、最初に15kgm、次に6kgm、さらに最終の締め付けトルクとなる11kgmの指令トルクをサーボモータ12に指令する。これにより、サーボモータ12が回転駆動され、それに連動してキャップ保持機構11が回転する。それにより、キャップ保持機構11に保持したキャップ8が回転されて、最終の締め付けトルク11kgmで容器5の口部に螺合される。キャッピング中におけるキャップ保持機構11側の測定トルクの変化を示すと図4に示すようになる。つまり、キャッピング開始直後には、容器5の口部へのキャップ8の螺合が開始されるので、キャップ保持機構11の測定トルクは零から例えば11kgmまで増加する。この後、キャップ8が容器5の口部に螺合される過程においては、キャップ保持機構11のトルクは零となり、螺合過程がほぼ終了する頃になって、キャップ保持機構11の測定トルクは零から徐々に増加して、キャップ8が容器の口部に完全に螺着されると、キャップ保持機構11のトルクは最終の締め付けトルク11kgmと一致する。これによって、キャピング作業は終了する。
次に、図1における回転位置Cから回転位置Dまでの回転体2の回転区間(検査区間)を容器5およびキャップ保持機構11が移動する際に、制御装置の13の指令部13Aは、3つの異なる値の検査トルクをサーボモータ12に指令して、該サーボモータ12を再度回転駆動させる。より詳細には、図3に示すように、制御装置13の指令部13Aは、先ず3kgm、次に6kgm、最後に9kgmの検査トルクをサーボモータ12に指令して、該サーボモータ12を回転駆動させる。なお、ここで、サーボモータ12に指令する検査トルクは、締め付けの終了したキャップ8を更に回転させない為、キャッピングの際の最終の締め付けトルクよりも小さなと値としている。
すると、上記トルク検出手段15は、サーボモータ12による出力トルクを検出して、制御装置13の判定部13Bに入力する。ここで、図4に示すように、上述した検査トルクと同一値のトルクが、トルク検出手段15による検出トルクとして判定部13Bに入力されたとする。すると、制御装置13の判定部13Bは、上記指令部13Aからサーボモータ12に指令した検査トルクとトルク検出手段15による検出トルクとを比較した後、それらの値が一致しているので、サーボモータ12に異常がないものと判定する。これに対して、検査トルクとトルク検出手段15による検出トルクとが一致していない場合には、判定部13Bは、上記サーボモータ12、キャップ保持機構11、トルク検出手段15および制御装置13の指令部13Aのいずれかに異常があると判定して、図示しない警告手段によってその旨を警告するようになっている。
このように、本実施例では、キャッピングが終了した容器5ごとにサーボモータ12等の故障しているか否かを迅速に判定することができる。そのため、キャッピング不良となった容器5の発生を大幅に減少させることができる。
上述のようにして、キャッピングとサーボモータ12の検査を終えた後、図1における回転位置Dから排出位置Eまでの回転体2の回転区間において、びん台6の下降に伴って、容器5が上昇端位置から下降端位置まで下降されて、キャップがキャップ保持機構から離隔し、また、排出位置Eの直前において把持手段7による容器5の把持状態が解除される。そして、最後に排出位置Eにおいて排出スターホイールによって、各容器がびん台6上から排出されるようになっている。
なお、上記実施例では、制御装置13の指令部13Aは、容器5が回転体2の回転位置Cを過ぎてからサーボモータ12に検査トルクを指令しているが、次のようにしても良い。つまり、容器5が回転体2の回転位置Cを過ぎる以前に容器5にキャップ8が螺合されて、その回転が停止したことを確認した直後に、指令部13Aからサーボモータ12に検査トルクを指令するようにしても良い。
また、上記実施例では、指令部13Aはサーボモータ12に対して3つの値の検査トルクを指令しているが、これに限らず1つでも4つでもよい。
さらに、上記実施例では、判定部13Bは、検査トルクとトルク検出手段15による検出トルクとが一致していない場合に、サーボモータ12等に異常があると判定するようにしているが、検査トルクとトルク検出手段15による検出トルクとが一致していない場合であっても、それらの値の違いが所定の許容範囲内であれば、判定部13Bはサーボモータ12等に異常がないものと判定しても良い。
【0007】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、モータ等の故障による不良容器の発生を大幅に減少させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略の平面図
【図2】図1の回転体2に配設したサーボモータ12と制御装置13との関係を示す図
【図3】図2に示したサーボモータ12に指令されるトルクの変化を示す図
【図4】図3に示したトルクによってサーボモータ12が回転駆動された出力トルクの変化を示す図
【符号の説明】
1 キャッパ 5 容器
8 キャップ 11 キャップ保持機構
12 サーボモータ 13 制御装置
13A 指令部 13B 判定部
15 トルク検出手段
Claims (2)
- キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したキャッパにおいて、
上記モータが回転された際の出力トルクを検出して制御装置に伝達するトルク検出手段を設け、さらに、上記制御装置に、キャップ保持機構による容器へのキャップの取り付け終了後に、所定値の検査トルクを上記モータに指令する検査トルク指令部を設けるとともに、上記検査トルクと該検査トルクを指令されてモータが回転駆動された際のトルク検出手段で検出した出力トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には異常と判定する判定部を設けたことを特徴とするキャッパ。 - 上記検査トルク指令部は、それぞれ異なる所定の検査トルクを順次上記モータに指令するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のキャッパ。
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