JP4106784B2 - Rotary capper - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリキャッパに係り、特に、キャッピングヘッドが取付けられているスピンドルを、それぞれサーボモータで回転させるようにしたロータリ式のサーボキャッパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特公平2−27235号公報には、サーボモータによりスピンドルを回転させるようにした従来のロータリキャッパの一例が示されている。このロータリキャッパは、回転体と、この回転体を回転駆動する第1モータと、前記回転体の回転中心を中心として円周方向等間隔で配置された複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ配置された複数のキャッピングヘッドと、各キャッピングヘッドを昇降させる昇降手段と、各キャッピングヘッドを前記回転体と独立して回転駆動するサーボモータとを備えている。
【0003】
前記ロータリキャッパは、回転体の駆動と各キャッピングヘッドの駆動とを別系統とすることにより、回転体の回転数が変動してもキャッピングヘッドの回転を独立して制御できるようにして、キャップの締付けトルクを高精度に管理できるようにしたものである。
【0004】
前述のように回転体の回転と独立してキャッピングヘッドをそれぞれサーボモータによって回転させるようにした従来のロータリキャッパでは、容器挿入部で回転体の容器グリッパに容器が供給されると、上方でキャップを保持しているキャッピングヘッドが次第に下降し、最も低い位置まで下降すると回転を開始してキャップの巻き締めを行うようになっている。
【0005】
ロータリキャッパは、キャッピングヘッドが回転してキャップの巻き締めが開始すると、回転体の回転(公転)速度に関係なく、所定のトルクになるまで回転してしまう。従って、キャッピングヘッドの降下途中で巻き締めを開始して最も下降した位置に到達する以前に、何らかのトラブル等により回転体の回転が停止した場合には、キャッピングヘッドが下降せずにキャップを締め付けるので、容器を吊り上げた状態になってしまう。そこで従来は、キャッピングヘッドが最も下降した位置に到達した後、回転を開始するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロータリキャッパでは、前記のように、キャッピングヘッドが最下降位置まで降下しないと回転による巻き締めが開始できないので、巻き締めを行うために必要な回転体の有効角が少なくなってしまうという問題があった。また、フィンロックキャプ等のように加圧しながらキャッピングを行う場合には、キャップのねじ部と容器口部のねじ部との間に上方からの加圧力により強い力がかかるので、キャッピングヘッドを最下降位置まで下げてから回転を開始すると、ねじ部同士の抵抗により粉塵が発生することがある。そのため、最下降位置までキャッピングヘッドを降下させる以前にキャッピングヘッドの回転を開始させてねじ部の負担を軽くすることが望ましいが、前記のように容器を吊り上げた状態にしてしまうおそれがあり不可能であった。
【0007】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、キャッピングヘッドを最も下降した位置まで降下させる以前に回転を開始して巻き締めを行うことを可能にして、キャップの巻き締め区間を延長することを可能にし、1ヘッドあたりの能力を向上させることができるロータリキャッパを提供することを目的とするものである。また、フィンロックキャップのように、上方から加圧しながらキャッピングを行う場合でも、キャッピングヘッドを下降途中で回転させることにより、キャップに対し大きい力をかけて粉塵が発生することを防止できるロータリキャッパを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロータリキャッパは、回転体と、この回転体を回転駆動する第1モータと、前記回転体に、その回転中心を中心として円周方向等間隔に設けた複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ昇降および回転可能に配置され、下部にキャッピングヘッドが設けられた複数のスピンドルと、各スピンドルに連結されたカムフォロアが係合し前記キャッピングヘッドを昇降させるカムと、前記各スピンドルにそれぞれ接続され、各スピンドルを前記回転体と独立して回転駆動する第2モータとを備えており、さらに、回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第2モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更するようにしたものである。
【0009】
また、第2の発明に係るロータリキャッパは、前記構成のロータリキャッパにおいて、制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明の一実施の形態に係るロータリキャッパ2を含む全体の構成を簡略化して示す平面図、図2はロータリキャッパ2の縦断面図であり、搬送コンベヤ4によって連続的に搬送されてきた容器6(図2参照)は、入口側スターホイール8を介してロータリキャッパ2内に導入され、このロータリキャッパ2内でキャッピングが行われた後、出口側スターホイール10を介して搬送コンベヤ12上に排出されるようになっている。
【0011】
ロータリキャッパ2は、図2に示すように、中心部に直立して配置された固定筒14の外周に回転可能に支持された回転体(全体として符号16で示す)を備えている。この回転体16は、図示しないモータによって回転駆動される。この回転体16を構成する下部の回転テーブル18には、この回転体16の回転中心O1 を中心として、円周方向等間隔で、複数のびん台20および容器グリッパ22が設けられている。また、これら各容器グリッパ22の上方には、それぞれキャッピングヘッド24が配置されている。これらキャッピングヘッド24は、回転体16の上部の回転プレート26,28に回転可能に支持されたスピンドル30の下端に設けられている。これら各スピンドル30は、上方の回転プレート28上にそれぞれ載置したサーボモータ32によって、前記回転体16と独立して回転駆動される。
【0012】
各スピンドル30には、それぞれカムフォロア34が取付けられており、これらカムフォロア34が、前記垂直な固定筒14の上部外周に固定された円筒カム36(図2および図3参照)のカム溝36aに係合している。この固定円筒カム36のカム溝36aは、図3に展開して示すカム形状をしており、前記カムフォロア34がこのカム溝36aに沿って回転移動することにより、スピンドル30およびキャッピングヘッド24が昇降する。
【0013】
このカム形状のA位置が、前記入口側スターホイール8から回転体16のびん台20上に容器6が供給される位置(図1参照)、AからCまではキャッピングヘッド24の下降区間、CからDまではキャッピングヘッド24が最も下降した高さで移動する区間、DからE間はキャッピングヘッド24の上昇区間。Fはびん台20上の容器6の排出位置およびキャッピングヘッド24によるキャップ40の保持位置である。なお、この実施の形態では、キャッピングヘッド24が下降する区間(AからC)のカム溝36aの形状が二段階になっており、前半(A位置からB位置まで)は、比較的急激に下降し、後半(B位置からC位置まで)は、キャッピングヘッド24がすでに回転を開始してキャップ40の締め付けが行われている場合に、キャップ40への負担を軽くするためになるべくゆっくり降下するようになっている。
【0014】
このロータリキャッパ2には、回転体16の回転(公転)速度を検出する速度計(速度検出手段)42と、回転体16の回転角度を検出するエンコーダ(角度検出手段)44とが設けられており、これら速度検出手段42および角度検出手段44からの検出信号が制御手段46に入力され、これら検出信号に応じて、各サーボモータ32の回転が制御される。
【0015】
以上の構成にかかるロータリキャッパ2の作動について説明する。搬送コンベヤ4によって搬送されてきた容器6は、入口側スターホイール8を介して順次回転体16内に導入される。回転体16には円周方向等間隔でびん台20および容器グリッパ22が設けられており、各びん台20上に載せられた容器6が容器グリッパ22によってグリップされる。このとき、キャッピングヘッド24は、最も上昇した位置にあり、カム溝36aのF位置ですでにキャップ40を保持している。
【0016】
回転体16の回転によって、容器グリッパ22にグリップされている容器6とキャップ40を保持しているキャッピングヘッド24が、A位置からB位置へ回転移動し、その間に、キャッピングヘッド24がカム溝36aの高さの変化分だけ下降する。キャッピングヘッド24がこの位置(B)まで回転すると、角度検出手段44からの検出信号により、制御手段46がサーボモータ32に指令を送り、スピンドル30を回転駆動する。スピンドル30およびキャッピングヘッド24の回転によりキャップ40の巻き締めが開始する。
【0017】
スピンドル30はB位置からC位置まで緩やかに下降しつつ回転してキャッピングを行う。スピンドル30およびキャッピングヘッド24はC地点で最も下降した位置に到達し、この高さを移動している間にキャップ40の巻き締めを完了する。その後、キャッピングヘッド24がキャップ40を放した後D位置に到達すると、カム溝36aの形状が上昇するのに応じて、スピンドル30およびキャッピングヘッド24が上昇する。E位置でキャッピングヘッド24は最も上昇した高さに達し、その後、F位置でびん台20上の容器6を出口側スターホイール10を介して搬送コンベヤ12上に排出するとともに、キャッピングヘッド24がわずかに下降して次のキャップ40を保持する。以後も前記と同様の動作を行うことにより、各キャッピングヘッド24が容器6に対し順次キャッピングを行う。
【0018】
前記のようにキャッピングヘッド24が最も下降した位置(C位置)まで降下する前(この例ではB位置)に回転を開始することにより、キャップ40の巻き締め区間を長くすることができる。従って、ラインを高速運転しても、最下降区間(C位置からD位置)内でキャッピングを完了することができ、キャッピングヘッド24の1ヘッド当たりのの能力を向上させることができる。但し、キャッピングヘッド24が下降途中で回転を開始すると、前述のように、ライントラブル等により回転体16の回転が停止した場合に容器6を吊り上げた状態にしてしまうおそれがある。そこで、この実施の形態では、通常は、前記のようにキャッピングヘッド24の下降の途中のB位置から、サーボモータ32によりスピンドル30を回転させて巻き締めを開始するが、回転体16の回転(公転)速度に応じてキャッピングヘッド24の回転を制御して、容器6が吊り上げた状態になることを防止している。
【0019】
すなわち、本機に非常停止指令があった場合には、すでにC位置をすぎて最も低い位置まで下降しているキャッピングヘッド24はそのままキャッピングを継続し、最も低い位置まで下降していないキャッピングヘッド24は回転をさせないようにして、容器6が吊り上げた状態になることを防止する。また、回転体16の回転速度を検出する速度検出手段42が検出した回転速度が所定以下の低速となり、キャッピングヘッド24が回転を開始してから最も低い高さに到達する以前に回転を終了してしまう場合にも、キャッピングヘッド24を回転させないようにする。
【0020】
なお、スピンドル30の回転を開始させる位置は前記B地点に限らず、回転体16の回転速度に応じて適宜設定することができる。例えば、回転体16の回転速度が前記通常の回転速度よりも遅い場合には、制御手段46からの指令によってサーボモータ32によるスピンドル30の回転の開始をB位置よりも下流側に遅らせるようにする。このように回転の開始を遅らせることにより、キャッピングヘッド24が最下降位置まで降下する前にキャッピングが終了して容器6を吊り上げた状態にしてしまうことを防止することができる。
【0021】
前記のように回転体16の公転速度に応じてキャッピングヘッド24の回転を制御し、キャッピングヘッド24が最も低い位置に到達する前から回転を始めることを可能にしたことにより、キャップ40の巻き締めを行う区間を長くとることができるので、ラインを高速運転してもキャッピングを行うことが可能であり、高速化に対応することができる。さらに、フィンロックキャップ等のように加圧しつつキャッピングを行う場合でも、下降途中の、キャップに大きい力がかかる以前に回転を開始させることが可能になるので、粉塵が発生することを防止することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容器グリッパとキャッピングヘッドとを備えた回転体を第1モータにより回転駆動し、前記キャッピングヘッドが取り付けられたスピンドルは前記モータと別の第2モータによって独立して回転できる構成のロータリキャッパに、速度検出手段および角度検出手段とこれら検出手段からの信号により第2モータを制御する制御手段を設け、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更するようにし、また、請求項2の発明では、前記制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにしたことにより、各キャッピングヘッドあたりの能力を向上させることができる。特に、キャッピングヘッドが最も下降した位置まで降下する前にキャップの巻き締めを開始するようにしたことにより、キャップの巻き締め区間を従来よりも長くすることができるので、高速化に対応してキャッピングの能力を向上させることができる。また、回転体の回転速度が所定速度以下となった場合には、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにすることにより、容器が吊り上げられた状態になることを防止することができる。さらに、キャッピングヘッドの下降途中で巻き締めを開始することができるので、フィンロックキャップ等のように加圧しつつキャッピングを行う場合でも、粉塵の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るキャッピングヘッドの全体の構成を簡略化して示す平面図である。
【図2】前記ロータリキャッパの縦断面図である。
【図3】円筒カムのカム溝の形状を展開して示す図である。
【符号の説明】
16 回転体
22 容器グリッパ
24 キャッピングヘッド
30 スピンドル
32 第2モータ(サーボモータ)
34 カムフォロア
36 カム
42 速度検出手段
44 角度検出手段
46 制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary capper, and more particularly to a rotary servocapper in which a spindle to which a capping head is attached is rotated by a servo motor.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Publication No. 2-27235 discloses an example of a conventional rotary capper in which a spindle is rotated by a servo motor. The rotary capper includes a rotating body, a first motor that rotationally drives the rotating body, a plurality of container grippers arranged at equal intervals in the circumferential direction around the rotation center of the rotating body, and each container gripper. A plurality of capping heads respectively disposed above, elevating means for elevating and lowering each capping head, and a servo motor for rotationally driving each capping head independently of the rotating body are provided.
[0003]
The rotary capper has a cap system in which the rotation of the capping head can be controlled independently even if the rotation speed of the rotation body fluctuates, by driving the rotation body and driving each capping head separately. The tightening torque can be managed with high accuracy.
[0004]
As described above, in the conventional rotary capper in which the capping head is rotated by the servo motor independently of the rotation of the rotating body, when the container is supplied to the container gripper of the rotating body at the container insertion portion, The capping head holding the cap gradually descends, and when it descends to the lowest position, the capping head starts rotating and tightens the cap.
[0005]
When the capping head rotates and the cap tightening starts, the rotary capper rotates until a predetermined torque is reached regardless of the rotation (revolution) speed of the rotating body. Therefore, if the rotation of the rotating body stops due to some trouble before starting the winding tightening while the capping head is descending and reaching the most lowered position, the cap is tightened without the capping head descending. The container will be lifted. Therefore, conventionally, the rotation is started after the capping head reaches the lowest position.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rotary capper, as described above, winding by rotation cannot be started unless the capping head is lowered to the lowest position, so that the effective angle of the rotating body necessary for winding is reduced. There was a problem. Also, when capping while applying pressure, such as with a fin lock cap, a strong force is applied between the screw part of the cap and the screw part of the container mouth part from above, so the capping head should be When rotation is started after being lowered to the lowered position, dust may be generated due to resistance between the screw portions. Therefore, it is desirable to start rotation of the capping head before lowering the capping head to the lowest position to lighten the load on the screw part, but it is impossible because the container may be lifted as described above Met.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and allows the rotation to start and tighten before the capping head is lowered to the lowest position, thereby extending the cap tightening section. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotary capper capable of improving performance per head. In addition, even when capping while pressing from above like a fin lock cap, a rotary capper that can prevent dust from being generated by applying a large force to the cap by rotating the capping head while descending. Is intended to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A rotary capper according to the present invention includes a rotating body, a first motor that rotationally drives the rotating body, a plurality of container grippers provided at equal intervals in the circumferential direction around the rotation center of the rotating body, A plurality of spindles arranged to be able to be raised and lowered above each container gripper and provided with a capping head at the bottom, a cam for engaging a cam follower connected to each spindle to raise and lower the capping head, A second motor that is connected to each of the spindles and that rotates and drives each spindle independently of the rotating body; and a speed detecting means for detecting the rotating speed of the rotating body; and a rotation angle of the rotating body. an angle detector for, and control means for controlling said second motor by a signal from the both detection means is provided, the control means, said rotating body When it becomes less than the constant speed is obtained so as to change to the downstream side of the seaming starting position of the capping head in the rotation angle of the rotating body.
[0009]
In the rotary capper according to the second aspect of the present invention, in the rotary capper having the above-described configuration, the control means usually starts rotating and starts to be tightened and rotated before the capping head reaches the lowest position. If the body is equal to or less than the predetermined speed, the tightening start position of the capping head by changing to the downstream side in the rotation angle of the rotating body, the capping head which does not reach to the most lowered position and so as not to rotate Is.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a simplified overall configuration including a
[0011]
As shown in FIG. 2, the
[0012]
A
[0013]
This cam-shaped A position is a position where the
[0014]
The
[0015]
The operation of the
[0016]
By the rotation of the
[0017]
The
[0018]
As described above, by starting the rotation before the capping
[0019]
That is, when an emergency stop command is issued to this machine, the capping
[0020]
The position at which the rotation of the
[0021]
As described above, the rotation of the capping
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the rotating body including the container gripper and the capping head is rotationally driven by the first motor, and the spindle to which the capping head is attached is independent of the motor by the second motor. The rotary capper configured to rotate is provided with speed detection means, angle detection means, and control means for controlling the second motor by signals from these detection means, and when the rotating body is below a predetermined speed, The capping head winding tightening start position is changed to the downstream side with respect to the rotation angle of the rotating body, and in the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a simplified overall configuration of a capping head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the rotary capper.
FIG. 3 is a developed view showing the shape of a cam groove of a cylindrical cam.
[Explanation of symbols]
16
34
Claims (2)
回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第2モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更することを特徴とするロータリキャッパ。A rotating body, a first motor that rotationally drives the rotating body, a plurality of container grippers provided on the rotating body at equal intervals in the circumferential direction around the rotation center; A plurality of spindles that are rotatably arranged and provided with a capping head at the bottom, a cam that is engaged with a cam follower coupled to each spindle and that raises and lowers the capping head, and is connected to each spindle. In a rotary capper provided with a second motor that rotates independently of the rotating body,
A speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating body, an angle detecting means for detecting the rotational angle of the rotating body, and a control means for controlling the second motor by signals from both detecting means are provided. However , the rotary capper is characterized in that when the rotating body becomes a predetermined speed or less, the winding start position of the capping head is changed to the downstream side in the rotation angle of the rotating body .
回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第2モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないことを特徴とするロータリキャッパ。A rotating body, a first motor that rotationally drives the rotating body, a plurality of container grippers provided on the rotating body at equal intervals in the circumferential direction around the rotation center; A plurality of spindles that are rotatably arranged and provided with a capping head at the bottom, a cam that is engaged with a cam follower coupled to each spindle and that raises and lowers the capping head, and is connected to each spindle. In a rotary capper provided with a second motor that rotates independently of the rotating body,
A speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating body, an angle detecting means for detecting the rotational angle of the rotating body, and a control means for controlling the second motor by signals from both detecting means are provided. together but usually initiates the seaming are rotationally driven from before reaching the position where the capping head is most lowered, when the rotating body is equal to or less than the predetermined speed, the rotation of the tightening start position of the capping head A rotary capper which is changed to the downstream side in the rotation angle and does not rotate the capping head which has not reached the lowest position.
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