JP4151764B2 - キャップ締付装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャンプー等のボトルにキャップを取着させるキャップ締付装置に関する。

従来、特許文献１に記載の如くのキャップ締付装置がある。この従来技術は、複数個の締付ローラーでキャップを挟持し、この締付ローラーの回転によりキャップをボトルに螺着させるに際し、相対する 4個の締付ローラーを互いに開閉させてキャップを挟持及び開口するローラー開閉装置と、それらの 4個の締付ローラーを強制回転するローラー回転装置とを有している。
特公平3-46392 号公報

然しながら、従来技術には以下の問題点がある。
従来技術では、4個の締付ローラーでキャップを挟持し、この締付ローラーの回転によりキャップをボトルに螺着するものであり、カバーキャップや中栓の如くの打ち込みキャップをボトルに取着することができず、汎用性に乏しい。

本発明の課題は、円形キャップをボトルに螺着するだけでなく、打ち込みキャップもボトルに取着可能とし、キャップ締付装置の汎用性を向上することにある。

請求項１に記載の本発明は、複数個の締付ローラーでキャップを挟持し、この締付ローラーの回転により、キャップをボトルに螺着させるに際し、相対する締付ローラーをそれぞれ支持する複数個のローラーヘッドの少なくとも１個のローラーヘッドを他のローラーヘッドに対して接離する方向に移動し、相対する締付ローラーを開閉するローラー開閉装置と、複数個の締付ローラーの少なくとも一方を強制回転するローラー回転装置とを有してなるキャップ締付装置において、前記ローラー開閉装置により開閉されるように相対する締付ローラー間領域の上部にセンタリング保持装置を設けるとともに、該ローラー開閉装置により閉じられて相対する締付ローラー間に打ち込みキャップセット装置を脱着可能とし、該打ち込みキャップセット装置を該センタリング保持装置によりセンタリング保持可能としてなるようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において更に、前記ローラー回転装置の回転力伝達経路が、前記相対する締付ローラー間領域の背面側に偏心配置されてなるようにしたものである。

請求項１に記載の本発明によれば下記(1)の作用がある。
(1)ローラー開閉装置により開閉される複数個の締付ローラーで円形キャップを挟持し、ローラー回転装置によりこの円形キャップを回転させてボトルに螺着できる。また、ローラー開閉装置により閉じられて相対する締付ローラー間に打ち込みキャップセット装置を装着することにより、この打ち込みキャップセット装置で打ち込みキャップをボトルに取着できる。

(2)打ち込みキャップセット装置のためのセンタリング保持装置を設けているから、打ち込みキャップセット装置をセンタリング保持した状態で安定的に支持し、打ち込みキャップを安定的に取着できる。

図１は第１実施形態のキャップ締付設備を示す側面図、図２は図１の平面図、図３はキャップ締付装置を示す正面図、図４は図３の左側面図、図５は図３の右側面図、図６は図３のローラー回転装置を示す平面図、図７は図３のローラー開閉装置を示す平面図、図８はキャップを示す模式図、図９はディップチューブ付きキャップの締付工程図、図１０はディップチューブなしキャップの締付工程図、図１１は打ち込みキャップの打ち込み工程図、図１２は第２実施形態のキャップ締付装置を示す正面図、図１３は図１２の左側面図、図１４は第３実施形態のキャップ締付装置を示す正面図、図１５は図１４の左側面図、図１６は第１実施形態キャップ締付装置に異形キャップチャック装置を装着した状態を示す正面図、図１７は図１６の側面図、図１８は図１６の要部を示す模式図、図１９は異形キャップチャック装置を示す模式図、図２０は異形キャップを示す模式図、図２１は第１実施形態のキャップ締付装置に打ち込みキャップセット装置を装着した状態を示す正面図、図２２は図２１の側面図、図２３は打ち込みキャップセット装置を示す模式図、図２４は打ち込みキャップを示す模式図、図２５は打ち込みキャップセット装置の他の例を示す模式図である。

（第１実施形態）（図１〜図１１、図１６〜図２４）
（キャップ締付設備）（図１、図２）
キャップ締付設備１０は、キャップ供給機１１と、キャップ締付機１２とを有する。

（キャップ供給機）（図１、図２）
キャップ供給機１１は、架台２１の昇降ガイド２２に昇降可能に設けた昇降台２３と、昇降台２３に前後進可能に設けた横行台２４と、横行台２４に設けたキャップ供給ヘッド２５とを有している。キャップ供給ヘッド２５は、 3個のキャップ供給チャック２６を有している。これにより、キャップ供給機１１は、キャップフィーダ２７により送られてくるキャップ１を、キャップ供給ヘッド２５の3個のキャップ供給チャック２６により 3個ずつチャックし、この 3個のキャップ１をキャップ締付機１２のキャップ締付装置３５に供給する。

尚、キャップ１はキャップ軸回りの外面がキャップ軸回りにて円形状をなす円形キャップである。但し、キャップ締付設備１０では、円形キャップ１の他、キャップ軸回りの外面がキャップ軸回りにて非円形状をなし、或いはキャップ軸回りの外面がキャップ軸に対し非平行の斜面状をなす異形キャップ３をボトル２に螺着することができる。また、キャップ締付設備１０では、カバーキャップ、中栓等の打ち込みキャップ４をボトル２に取着することもできる。

（キャップ締付機）（図１、図２）
キャップ締付機１２は、ボトル供給コンベヤ２８を挟むキャップ供給機１１の正面に配置される。キャップ締付機１２は、架台３１の昇降ガイド３２に昇降可能に設けた昇降台３３を有している。昇降台３３は、 3個のキャップ締付装置３５を有している。このとき、変形例として、架台３１に 3個の互いに独立に昇降できる昇降台３３を設け、各昇降台３３のそれぞれにキャップ締付装置３５を設けるものであっても良い。こうすれば、 3個のキャップ締付装置３５のそれぞれを、それらの必要に応じて各個独立的に動作できる。キャップ締付装置３５は、キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６から供給されたねじ込みキャップ１をキャップ挟持チャック３６に受取り、このキャップ１をボトル供給コンベヤ２８により送り込まれてきたボトル２に螺着する。

尚、ボトル供給コンベヤ２８はボトル２をボトル保持具２９に保持して送給するものであり、 3個のキャップ締付装置３５のキャップ締付領域の下方に 3個のボトル保持具２９を停止し、ボトル保持具２９が保持する各ボトル２を各キャップ締付領域の下方に位置付ける。

キャップ締付機１２は 3個のキャップ締付装置３５のそれぞれに打ち込みキャップセットシリンダ３７を有している。打ち込みキャップセットシリンダ３７は、キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６がボトル２の口部に載せたカバーキャップ、中栓等の打ち込みキャップ４をボトル２に打ち込む。

キャップ供給機１２は、架台３１の昇降ガイド３８に昇降可能に設けた案内チャック３９を有している。案内チャック３９のクランプ部はディップチューブを両側から挟む閉状態において、ディップチューブ外径より大きく、ボトル２の口部内径より小さい寸法となるように設定されている。これにより、案内チャック３９は、キャップ１がディップチューブを備えるものであるとき、キャップ挟持チャック３６によりキャップ１を挟持した状態下でこのディップチューブをこの上端側から下端側にかけて下降し、曲がりのあるディップチューブについては、その曲がりをクランプ部に倣わせてストレートにし、このディップチューブ先端をボトル２の口部上方位置に誘導して挿入容易化する。尚、案内チャック３９は、進退方向（キャップ供給機への接離方向）へも移動可能に構成され、屈曲したディップチューブも挟持でき、ボトル２の口部が偏心しているものにも対応可能となっている。

以下、キャップ締付機１２のキャップ締付装置３５について説明する。
（キャップ締付装置）（図３〜図７）
キャップ締付装置３５は、キャップ挟持チャック３６を構成する複数個の締付ローラー５１、５２、５３、５４でキャップ１を挟持し、この締付ローラー５１〜５４の回転によりキャップ１をボトル２に螺着させる。このとき、キャップ締付装置３５は、図４に示す如く、前述の架台３１の昇降ガイド３２に昇降駆動されるように設けた昇降台３３に、第１昇降台４１を固定し、第１昇降台４１に上下ガイド（リニアガイド）４１Ａ及びリニアレール４２Ａを介して第２昇降台４２を上下動可能に支持している。そして、キャップ締付装置３５は、キャップ挟持チャック３６を構成する締付ローラー５１〜５４のためのローラー開閉装置４３とローラー回転装置４４とを有している。

ローラー開閉装置４３は、第１昇降台４１に対して上下動する第２昇降台４２に相対する 2個の両ローラーヘッド４５、４６をそれぞれ横行ガイド（リニアガイドとリニアレール）１００を介して横移動可能に支持し、該第２昇降台４２の裏面に設けた開閉駆動モーター４７の出力時に固定されて駆動されるピニオン４８と、両ローラーヘッド４５、４６のそれぞれに設けたラック４５Ａ、４６Ａとを、ピニオン４８の上面と下面とに噛合いさせている。そして、図４、図５、図７に示す如く、一方のローラーヘッド４５には 2個の締付ローラー５１、５２が、他方のローラーヘッド４６には 2個の締付ローラー５３、５４が互いに相対して支持されている。締付ローラー５１、５３、５４はそれらの回転軸５１Ａ、５３Ａ、５４Ａによりローラーヘッド４５、４６に強制駆動可能に支持され、締付ローラー５２は支軸５２Ａによりローラーヘッド４５に空転可能に支持される。ローラー開閉装置４３は、開閉駆動モーター４７により両ローラーヘッド４５、４６を互いに接離する方向に平行移動し、相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４をそれらが挟むキャップ締付領域に対して互いに開閉可能とする。これにより、締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４は、キャップ１を挟持するキャップ挟持チャック３６を形成する。

ローラー回転装置４４は、第１昇降台４１に設けた回転駆動モーター６１と、第２昇降台４２側の両ローラーヘッド４５、４６に設けた締付ローラー５１と締付ローラー５３、５４との間の回転力伝達経路に、該回転力伝達経路を伸縮可能とする伸縮回転軸６２、６３を設け、両ローラーヘッド４５、４６の平行移動を許容しながら、締付ローラー５１と締付ローラー５３、５４を前述した如くに強制駆動可能としている。このとき、第１昇降台４１側では、伸縮回転軸６２、６３の上端軸６２Ａ、６３Ａが第１昇降台４１の軸受台４１Ｂに支持され、上端軸６２Ａ、６３Ａにはプーリー６４、６５が固定されるとともに、アイドルプーリー６６Ａ〜６６Ｃが支持され、回転駆動モーター６１の出力軸に固定のプーリー６７に巻き回されたタイミングベルト６７Ａがそれらのプーリー６４、６５、６６Ａ〜６６Ｃに巻き回され、モーター６１により伸縮回転軸６２、６３を駆動可能としている。また、第２昇降台４２側には、第２昇降台４２に横移動可能に支持されている両ローラーヘッド４５、４６のそれぞれに伸縮回転軸６２、６３の下端軸６２Ｂ、６３Ｂを支持し、下端軸６２Ｂに伝達された回転力をギア６８Ａ、６８Ｂを介して前述した締付ローラー５１の回転軸５１Ａに伝達して締付ローラー５１を強制回転可能とするとともに（図４、図７）、下端軸６３Ｂに伝達された回転力をギア６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ、アイドルギア６９Ｄを介して前述した締付ローラー５３、５４の回転軸５３Ａ、５４Ａに伝達して締付ローラー５３、５４を強制回転可能としている。これにより、ローラー回転装置４４は、ローラーヘッド４５の締付ローラー５１と、ローラーヘッド４６の締付ローラー５３、５４を強制回転可能とする（図５、図７）。

ここで、上述の伸縮回転軸６２、６３は、上端軸６２Ａ、６３Ａと下端軸６２Ｂ、６３Ｂとの間にコイルばね状のエキスパンダ軸６２Ｃ、６３Ｃを設けて構成されている。エキスパンダ軸６２Ｃ、６３Ｃの上端部は上端軸６２Ａ、６３Ａの先端突起部７１回りに装着されて上端軸６２Ａ、６３Ａのフランジ部７２に固着され、エキスパンダ軸６２Ｃ、６３Ｃの下端部は下端軸６２Ｂ、６３Ｂの先端突起部７３回りに装着されて下端軸６２Ｂ、６３Ｂのフランジ部７４に固着されて構成される（図３）。

また、キャップ締付装置３５にあっては、ローラーヘッド４５の側面をノズル位置規制部８１としている。ローラーヘッド４５のノズル位置規制部８１は、キャップ挟持チャック３６の締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４がキャップ１を挟持して回転し、キャップ１をボトル２に螺着させるとき、キャップ１に付帯されていて該キャップ１に連れ回り且つ相対回転できるノズル１Ｄに衝合して、該ノズル１Ｄの上記連れ回りを制止することにて、ノズル１Ｄのボトル２への組付位置を規制する。

また、キャップ締付装置３５にあっては、ローラーヘッド４５、４６の締付ローラー５１、５３、５４を強制回転するために、第１昇降台４１側の回転駆動モーター６１とローラーヘッド４５、４６の締付ローラー５１、５３、５４との間に設けられる回転力伝達経路を形成するのに、第１昇降台４１側から延在されてくる回転力をそれらの締付ローラー５１、５３、５４に直結せず、キャップ締付領域の背面側に設けた上述の伸縮回転軸６２、６３をギア列６８Ａ、６８Ｂ、６９Ａ〜６９Ｃを介して締付ローラー５１、５３、５４に接続した。即ち、ローラー回転装置４４の回転伝達経路（６２、６３）をキャップ締付領域の背面側に偏心配置し、該キャップ締付領域の上部に前述した打ち込みキャップセットシリンダ３７を設けた。打ち込みキャップセットシリンダ３７は、第２昇降台４２に固定されるエアシリンダからなり、打ち込みヘッド３７Ａを備えている。打ち込みキャップセットシリンダ３７は、オーバーキャップ、中栓等の打ち込みキャップ４をボトル２に打ち込み可能とする。

尚、キャップ締付装置３５にあっては、第１昇降台４１に対する第２昇降台４２の上動端を規制するため、第１昇降台４１の側にショックアブソーバ８３を、第２昇降台４２の側にストッパボルト８４を備え、ストッパボルト８４がショックアブソーバ８３に衝合したときにこれを緩衝的に制止可能としている。

以下、キャップ締付機１２の使用態様について説明する。
(A)ディップチューブ付きねじ込みキャップの締付方法（図８、図９）
この締付方法は、図８のねじ込みキャップ１について用いられる。図８のキャップ１は、前述した如くの円形キャップであり、ボトル２の口部に螺着され、ポンプ部１Ａの下端部からディップチューブ１Ｂが延びるとともに、ポンプ部１Ａの上部にノズルヘッド１Ｃが設けられたものである。キャップ１をボトル２に螺着し、ノズルヘッド１Ｃを手のひらで押し込むものとするとポンプ部１Ａが働き、内容物をディップチューブ１Ｂから吸い込み、ノズルヘッド１Ｃのノズル１Ｄから吐出可能とする。このとき、ノズル１Ｄは、キャップ１に連れ回り且つ相対回転できる。

(1)キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６が供給してくるキャップ１を、原位置にあるキャップ挟持チャック３６にて挟持し、同時にディップチューブ１Ｂの上方位置を案内チャック３９にて挟む（図９（Ａ）、（Ｂ））。キャップ挟持チャック３６は、ローラー開閉装置４３により締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間にキャップ１を挟持する。

(2)キャップ供給チャック２６がキャップ１を開放する。そして、案内チャック３９を下降させ、曲がっているディップチューブについては、その曲がりを案内チャック３９に倣わせてストレート状に矯正し、該ディップチューブ１Ｂの下端部をボトル２の口部上方位置に案内し、案内チャック３９は下降端でディップチューブ１Ｂを保持したまま次の昇降台３３（４１、４２）の下降操作を待つ（図９（Ｃ））。

(3)昇降台３３（４１、４２）を下降させ、キャップ挟持チャック３６が挟持するキャップ１を下降し、上記(2) によりストレート状に保持されたディップチューブ１Ｂをボトル２に挿入する（図９（Ｄ））。尚、ディップチューブ１Ｂを保持した案内チャック３９は、ディップチューブ１Ｂ下端部がボトル２へ挿入されると待避位置に後退する。昇降台３３の下降により、キャップ１がボトル２の口部に載った後、尚一定量（キャップ１の締付代）（キャップ１がボトル２に螺着されることによる沈み込み量＋余裕量）だけ昇降台３３（第１昇降台４１）を下降継続し、第２昇降台４２を第１昇降台４１に対してこの一定量分だけ相対的に持ち上げておく。

(4)ローラー回転装置４４によりキャップ挟持チャック３６の締付ローラー５１、５３、５４を強制回転し、締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４が挟持しているキャップ１をボトル２に螺着する（図９（Ｅ））。このとき、第２昇降台４２はキャップ１の螺着による上記沈み込み量だけ第１昇降台４１に対して重力で下降する。また、キャップ１に連れ回るノズル１Ｄは、ローラーヘッド４５の側面のノズル位置規制部８１で制止されてボトル２に対する組付位置を規制される。

(5)キャップ挟持チャック３６、案内チャック３９を原位置に戻す（図９（Ｆ））。

(B)ディップチューブなしキャップの締付方法（図１０）
この締付方法は、ディップチューブを備えないねじ込みキャップ１に対して用いられる。この場合、案内チャック３９は終始待避位置に停留せしめられる。

(1)キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６が供給してくるキャップ１を、原位置にあるキャップ挟持チャック３６にて挟持する（図１０（Ａ）、（Ｂ））。

(2)キャップ供給チャック２６がキャップ１を開放する（図１０（Ｃ））。

(3)昇降台３３（４１、４２）を下降させ、キャップ挟持チャック３６が挟持するキャップ１を下降する（図１０（Ｄ））。昇降台３３の下降により、キャップ１がボトル２の口部に載った後、尚一定量（キャップ１の締付代）（キャップ１がボトル２に螺着されることによる沈み込み量＋余裕量）だけ昇降台３３（第１昇降台４１）を下降継続し、第２昇降台４２を第１昇降台４１に対してこの一定量分だけ相対的に持ち上げておく。

(4)ローラー回転装置４４によりキャップ挟持チャック３６の締付ローラー５１、５３、５４を強制回転し、締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４が挟持しているキャップ１をボトル２に螺着する（図１０（Ｅ））。このとき、第２昇降台４２はキャップ１の螺着による上記沈み込み量だけ第１昇降台４１に対して重力で下降する。

(5)キャップ挟持チャック３６を原位置に戻す（図１０（Ｆ））。

(C)打ち込みキャップの打ち込み方法（図１１）
この打ち込み方法は、カバーキャップ、中栓等の打ち込みキャップ４について用いられる。この場合、キャップ挟持チャック３６の締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４は終始全開位置に維持され、案内チャック３９は終始待避位置に停留せしめられる。

(1)キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６が供給してくる打ち込みキャップ４（カバーキャップ、中栓等）をボトル２の口部に載せる（図１１（Ａ）、（Ｂ））。

(2)昇降台３３（４１、４２）を下降させる（図１１（Ｃ））。

(3)打ち込みキャップセットシリンダ３７の打ち込みヘッド３７Ａを伸長させ、キャップ供給チャック２６がボトル２の口部に載せて保持しているキャップ１を打ち込みヘッド３７Ａによりボトル２の口部に打ち込む（図１１（Ｄ））。

(4)打ち込みキャップセットシリンダ３７の打ち込みヘッド３７Ａを収縮し、キャップ供給チャック２６を開く（図１１（Ｅ））。

(5)昇降台３３（４１、４２）を原位置に戻す（図１１（Ｆ））。

従って、本キャップ締付装置３５によれば、以下の作用がある。
(1)ローラー開閉装置４３がローラーヘッド４５、４６を他のローラーヘッドに対して接離する方向に平行移動する。これにより、ローラーヘッド４５、４６の締付ローラー５１〜５４は待機位置からキャップ１に接する位置まで平行移動して閉じ、キャップ１の大小に関係なく常にその全面をキャップ１にあててキャップ１を挟持することとなる。即ち、異なるサイズのキャップ１を締付ローラー５１〜５４により確実に挟持し、多様なサイズのキャップ１をそれぞれ安定して締付けることができる。

(2)ローラー開閉装置４３が、 2個のローラーヘッド４５、４６を互いに横移動可能とし、開閉駆動モーター４７により駆動されるピニオン４８と、両ローラーヘッド４５、４６のそれぞれに設けたラック４５Ａ、４６Ａとを、該ピニオン４８の上面と下面とで噛合いさせた。従って、コンパクトな構成により、両ローラーヘッド４５、４６を平行移動できる。

(3)ローラー回転装置４４がローラーヘッド４５、４６に設けた締付ローラー５１〜５４の回転軸を伸縮回転軸６２、６３としたから、ローラー開閉装置４３がローラーヘッド４５、４６を平行移動するときに、伸縮回転軸６２、６３の伸縮によりその平行移動を許容できる。

(4)昇降台３３が架台３１側に支持されて昇降駆動される第１昇降台４１と、第１昇降台４１に上下動可能に支持される第２昇降台４２とからなり、第２昇降台４２にローラーヘッド４５、４６を支持したから、締付ローラー５１〜５４によるキャップ１の回転動作によりキャップ１を螺着するに際してキャップ１がボトル２の雄ねじ軸方向に引き込まれて沈み込んでいくとき、キャップ１を挟持している締付ローラー５１〜５４は第２昇降台４２の第１昇降台４１に対する下降によりキャップ１の沈み込みに合わせて下降できる。これにより締付ローラー５１〜５４とキャップ１の間にそれらの軸方向の相対すべりがなく、キャップ１の外周面にこのすべりに基づくスリ疵を生ずる虞れがない。

尚、この締付ローラー５１〜５４によるキャップ１の回転動作に先立ち、締付ローラー５１〜５４が先ずキャップ１を挟持したら、第１昇降台４１をキャップ１の締付代（キャップ１の上記沈み込み量＋余裕量）だけ前もって下降させておき、これにより、第２昇降台４２を第１昇降台４１よりその締付代だけ相対的に上げておく。そして、続く締付ローラー５１〜５４によるキャップ１の回転動作時に、第２昇降台４２を重力によりその締付代だけ下降、即ちキャップ１の沈み込みに合わせて下降させる。

(5)上記(4)により、締付ローラー５１〜５４によるキャップ１の回転動作時に、第１昇降台４１に対し、ローラーヘッド４５、４６を備える第２昇降台４２に重力によりキャップ１の締付代だけ下降するに際し、回転駆動モーター６１とローラーヘッド４５、４６の締付ローラー５１〜５４との間の伸縮回転軸６２、６３をエキスパンダ軸６２Ｃ、６３Ｃとした。従って、エキスパンダ軸６２Ｃ、６３Ｃにより構成された回転軸６２、６３はスムースに伸縮でき、第２昇降台４２の下降補助力付与装置等を必要とせず、簡素である。

(6)キャップ１が該キャップ１に対して相対回転できるノズル１Ｄを備えているとき、ノズル１Ｄのボトル２への組付位置を規制する手段としてのノズル位置規制部８１をローラーヘッド４５に備えた。従って、キャップ１に相対回転できるノズル１Ｄのボトル２への組付位置を簡易な構成により規制することができる。

(7)ローラー回転装置４４の回転力伝達経路が、キャップ１締付領域の背面側に偏心配置された。これにより、キャップ１締付領域の上部スペースを空きスペースとし、ここにボトル２に対するカバーキャップ１、中栓等のための打ち込みキャップセットシリンダ３７を設けることとした。従って、締付ローラー５１〜５４によるキャップ締付領域の上部に、簡易な構成により打ち込みキャップセットシリンダ３７を設け、キャップ締付装置をカバーキャップ１、中栓等の打ち込みキャップ４にも汎用化できる。

次に、キャップ締付機１２のキャップ締付装置３５に装着される異形キャップチャック装置２００、打ち込みキャップセット装置３００について説明する。

（異形キャップチャック装置）（図１６〜図２０）
異形キャップチャック装置２００は、図１６、図１７に示す如く、キャップ締付機１２のキャップ締付装置３５において、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間に着脱可能とされ、前述した異形キャップ３（図２０２０）をボトル２に螺着可能とする。

異形キャップチャック装置２００は、図１６〜図１９に示す如く、前述のキャップ締付領域（締付ローラー間領域）の上部に設けた打ち込みキャップセットシリンダ３７を利用したセンタリング保持装置２１０によりセンタリング保持可能とされ、相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間に挟持されるアタッチメント２０１と、アタッチメント２０１の下部にボルト２０２により固定されるキャップ挟持チャック２０３とを有する。

センタリング保持装置２１０は、打ち込みキャップセットシリンダ３７のピストンロッド端部に止めねじ２１１により固定される支軸２１２を有し、支軸２１２の下端面に硬質ゴム等のシール機能材からなる円錐面状のセンタリング部２１２Ａを備えるとともに、支軸２１２の側部にチャック２０３のための空圧配管継手２１３を備え、支軸２１２の内部にこの空圧配管継手２１３に連なる空圧供給路２１４Ａを穿設している。

アタッチメント２０１は、センタリング保持装置２１０の支軸２１２のセンタリング部２１２Ａに対し自動調心的に同軸嵌合し得る軸受部２０１Ａを備える上連結部２０１Ｂと、チャック２０３が固定される下連結部２０１Ｃと、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間に挟圧保持される被動プーリー２０１Ｄと、前述のローラー回転装置４４のローラーヘッド４５、４６に設けられているギヤ６８Ｂ、６９Ｂに噛合いされて挟持される被動ギヤ２０１Ｅとを有する。また、アタッチメント２０１は、センタリング保持装置２１０の支軸２１２に設けてある空圧供給路２１４Ａに連通する空圧供給路２１４Ｂを穿設している。

キャップ挟持チャック２０３は、アタッチメント２０１の下連結部２０１Ｃに前述のボルト２０２により固定されるハウジング２０３Ａと、ハウジング２０３Ａの下部に設けられて開閉する一対のハンド２０３Ｂ、２０３Ｂとを有する。チャック２０３は、アタッチメント２０１の空圧供給路２１４Ｂに供給される空気圧を空圧配管２１４Ｃにより供給され、ハウジング２０３Ａに内蔵されている開閉機構の作動により一対のハンド２０３Ｂ、２０３Ｂを開閉し、異形キャップ３を把持可能とする。

従って、異形キャップチャック装置２００は以下の如くに用いられる。
(1)アタッチメント２０１の下連結部２０１Ｃに、ボルト２０２によりキャップ挟持チャック２０３を固定する。

(2)キャップ締付装置３５において、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間にアタッチメント２０１の被動プーリー２０１Ｄを挟圧保持するとともに、相対するギヤ６８Ｂ、６９Ｂにアタッチメント２０１の被動ギヤ２０１Ｅを噛合い挟持する。

(3)センタリング保持装置２１０を構成する打ち込みキャップセット装置３７のピストンロッド端部に止めねじ２１１により支軸２１２を固定し、シリンダ３７を伸長せしめることにより、センタリング保持装置２１０の支軸２１２のセンタリング部２１２Ａをアタッチメント２０１の上連結部２０１Ｂに軸受部２０１Ａに同軸嵌合し、アタッチメント２０１及びキャップ挟持チャック２０３をセンタリング保持する。

(4)キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６が供給してくる異形キャップ３を、キャップ挟持チャック２０３の一対のハンド２０３Ｂ、２０３Ｂに把持する。

(5)昇降台３３（４１、４２）を下降させ、キャップ挟持チャック２０３が把持する異形キャップ３を下降する。昇降台３３の下降により、異形キャップ３がボトル２の口部に乗った後、尚一定量（異形キャップ３の締付代）（異形キャップ３がボトル２に螺着されることによる沈み込み量＋余裕量）だけ昇降台３３（第１昇降台４１）を下降継続し、第２昇降台４２を第１昇降台４１に対してこの一定量分だけ相対的に持ち上げておく。

(6)ローラー回転装置４４により相対するギヤ６８Ｂ、６９Ｂ、相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４を強制回転し、アタッチメント２０１の被動ギヤ２０１Ｅ、被動プーリー２０１Ｄを介してアタッチメント２０１、ひいてはキャップ挟持チャック２０３を回転させる。これにより、キャップ挟持チャック２０３が把持している異形キャップ３をボトル２に螺着する。このとき、第２昇降台４２は異形キャップ３の螺着による上記沈み込み量だけ第１昇降台４１に対して重力で下降する。

(7)昇降台３３（４１、４２）を原位置に戻す。

従って、本異形キャップチャック装置２００によれば以下の作用がある。
(1)ローラー開閉装置４３により開閉される複数個の締付ローラー５１〜５４で円形キャップ１を挟持し、ローラー回転装置４４によりこの円形キャップ１を回転させてボトル２に螺着できる。また、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１〜５４間に異形キャップチャック装置２００を装着することにより、この異形キャップチャック装置２００で異形キャップ３を把持し、ローラー回転装置４４によりこの異形キャップチャック装置２００を回転させることにて異形キャップ３をボトルに螺着できる。

(2)異形キャップチャック装置２００のためのセンタリング保持装置２１０を設けているから、異形キャップチャック装置２００をセンタリング保持した状態で安定的に回転し、異形キャップ３を安定的に螺着できる。

尚、異形キャップチャック装置２００にあっては、アタッチメント２０１において、被動プーリー２０１Ｄと被動ギヤ２０１Ｅのいずれか一方を省くものであっても良い。

（打ち込みキャップセット装置）（図２１〜図２５）
打ち込みキャップセット装置３００は、図２１、図２２に示す如く、キャップ締付機１２のキャップ締付装置３５において、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間に着脱可能とされ、カバーキャップ４Ａ（図２４）をボトル２に取着可能とする。

打ち込みキャップセット装置３００は、図２１〜図２３に示す如く、前述のキャップ締付領域（締付ローラー間領域）の上部に設けた打ち込みキャップセットシリンダ３７を利用したセンタリング保持装置２１０によりセンタリング保持可能とされ、相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間に挟持されるアタッチメント２０１と、アタッチメント２０１の下部にボルト２０２により固定される打ち込みヘッド３０１とを有する。打ち込みヘッド３０１は打ち込み部３０１Ａを備える。尚、アタッチメント２０１、センタリング保持装置２１０は前述した異形キャップチャック装置２００のためのアタッチメント２０１、センタリング保持装置２１０をそのまま使用できる。

従って、打ち込みキャップセット装置３００は以下の如く用いられる。
(1)アタッチメント２０１の下連結部２０１Ｃに、ボルト２０２によりキャップ挟持チャック２０３を固定する。

(2)キャップ締付装置３５において、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１、５２と締付ローラー５３、５４との間にアタッチメント２０１の被動プーリー２０１Ｄを挟圧保持するとともに、相対するギヤ６８Ｂ、６９Ｂにアタッチメント２０１の被動ギヤ２０１Ｅを噛合い挟持する。

(3)センタリング保持装置２１０を構成する打ち込みキャップセット装置３７のピストンロッド端部に止めねじ２１１により支軸２１２を固定し、シリンダ３７を伸長せしめることにより、センタリング保持装置２１０の支軸２１２のセンタリング部２１２Ａをアタッチメント２０１の上連結部２０１Ｂに軸受部２０１Ａに同軸嵌合し、アタッチメント２０１及びキャップ挟持チャック２０３をセンタリング保持する。

(4)キャップ供給機１１のキャップ供給チャック２６が供給してくるカバーキャップ４Ａを、ボトル２の口部に載せる。

(5)昇降台３３（４１、４２）を下降させ、打ち込みヘッド３０１を下降し、キャップ供給チャック２６がボトル２の口部に載せて保持しているカバーキャップ４Ａを打ち込み部３０１Ａによりボトル２の口部に打込む。

(6)昇降台３３（４１、４２）を原位置に戻す。

従って、本打ち込みキャップセット装置３００によれば以下の作用がある。

(1)ローラー開閉装置４３により開閉される複数個の締付ローラー５１〜５４で円形キャップを挟持し、ローラー回転装置４４によりこの円形キャップ１を回転させてボトル２に螺着できる。また、ローラー開閉装置４３により閉じられて相対する締付ローラー５１〜５４間に打ち込みキャップセット装置３００を装着することにより、この打ち込みキャップセット装置３００でカバーキャップ４Ａをボトル２に取着できる。

(2)打ち込みキャップセット装置３００のためのセンタリング保持装置２１０を設けているから、打ち込みキャップセット装置３００をセンタリング保持した状態で安定的に支持し、カバーキャップ４Ａを安定的に取着できる。

尚、打ち込みキャップセット装置３００にあっては、打ち込みヘッド３０１に代えて、図２５に示す如くの打ち込みヘッド３０２を用いることにより、中栓４Ｂをボトル２に取着することもできる。打ち込みヘッド３０２は、中栓４Ｂを吸着保持できる打ち込み部３０２Ａを備える。

（第２実施形態）（図１２、図１３）
第２実施形態が第１実施形態と実質的に異なる点は、ローラー回転装置４４の回転駆動モーター６１、上端軸６２Ａ、６３Ａ、プーリー６４、６５、６６Ｃとを第２昇降台４２に固定した支持台９０に支持し、ローラー回転装置４４の伸縮回転軸６２、６３を第２昇降台４２の支持台９０に支持した上端軸６２Ａ、６３Ａをスライド回転軸とし、このスライド回転軸６２Ａ、６３Ａと、両ローラーヘッド４５、４６のそれぞれに支持されている下端軸６２Ｂ、６３Ｂとを、上下のユニバーサル継手９１、９２を介して中間回転軸６２Ｃ、６３Ｃにて連結したことにある。スライド回転軸６２Ａ、６３Ａは、図１２に示す如く、上下の軸受９３、９４により両端支持され、プーリー６４、６５のキー溝６４Ａ、６５Ａにスライドキー９５、９５を係合して軸方向にスライド可能とされている。スライド回転軸６２Ａ、６３Ａの上端部にはフランジ９６が固定されている。図１２は、スライド回転軸６２Ａ、６３Ａのフランジ９６が支持台９０に衝合する、スライド回転軸６２Ａ、６３Ａのスライド下降端にあることを示している。

尚、第２実施形態において、第２昇降台４２の下降ストッパ板９７が第１昇降台４１に衝合可能とされ、第１昇降台４１に対する第２昇降台４２の下降端が規制される。また、打ち込みキャップセット装置３７は第２昇降台４２の支持台９０に固定されている。

従って、本実施形態によれば、第１実施形態の前述した作用(1)〜(7)に加え、以下の作用がある。
即ち、締付ローラー５１〜５４によるキャップ１の回転動作時に、第１昇降台４１に対し、ローラーヘッド４５、４６を備える第２昇降台４２が重力によりキャップ１の締付代だけ下降するに際し、回転駆動モーター６１とローラーヘッド４５、４６の締付ローラー５１〜５４との間の伸縮回転軸６２、６３の一部を、第２昇降台４２に両端支持されてスライドできるスライド回転軸６２Ａ、６３Ａとした。従って、スライド回転軸６２Ａ、６３Ａにより構成された回転軸６２、６３はスムースに伸縮でき、第２昇降台４２の下降補助力付与装置等を必要とせず、簡素である。

（第３実施形態）（図１４、図１５）
第３実施形態が第１実施形態と実質的に異なる点は、ローラー回転装置４４の伸縮回転軸６２、６３が、上端軸６２Ａ、６３Ａと下端軸６２Ｂ、６３Ｂとの間にスプライン軸６２Ｃ、６３Ｃを設けたことにある。スプライン軸６２Ｃ、６３Ｃは、スプライン外筒１０１とスプライン内筒１０２とからなり、スプライン外筒１０１の上端部を上ユニバーサル継手１０３により上端軸６２Ａ、６３Ａに結合し、スプライン内筒１０２の下端部を下ユニバーサル継手１０４により下端軸６２Ｂ、６３Ｂに結合してある。

従って、本実施形態によれば、第１実施形態の前述した作用(1)〜(7)と同様の作用がある。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の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。例えば、第１昇降台４１と第２昇降台４２は互いに分割せず一体化されてなるものであっても良い。このとき、キャップ締付装置の締付ローラーによりキャップを挟持して該キャップを螺着する際のキャップの沈み込みは、一体化された昇降台の全体をこのキャップの沈み込みに合せて下降することにより、キャップを挟持している締付ローラーをそのキャップの沈み込みとともに下降させることとしても良い。但し、締付ローラーは必ずしもこのキャップの沈み込みとともに下降させることを必要としない。

尚、本発明のキャップ締付装置を、回転可能な架台上に複数配置して構成されるロータリー式キャッパーとして用いても良い。

また、本発明の実施において、キャップ締付装置が備えるローラーヘッドは 2個以上いくつであっても良く、少なくとも 1個のローラーヘッドを他のローラーヘッドに対して接離する方向に平行移動するものであれば良い。また、各ローラーヘッドは
1個以上いくつの締付ローラーを備えるものであっても良い。

本発明によれば、円形キャップをボトルに螺着するだけでなく、打ち込みキャップもボトルに取着可能とし、キャップ締付装置の汎用性を向上することができる。

図１は第１実施形態のキャップ締付設備を示す側面図である。 図２は図１の平面図である。 図３はキャップ締付装置を示す正面図である。 図４は図３の左側面図である。 図５は図３の右側面図である。 図６は図３のローラー回転装置を示す平面図である。 図７は図３のローラー開閉装置を示す平面図である。 図８はキャップを示す模式図である。 図９はディップチューブ付きキャップの締付工程図である。 図１０はディップチューブなしキャップの締付工程図である。 図１１は打ち込みキャップの打ち込み工程図である。 図１２は第２実施形態のキャップ締付装置を示す正面図である。 図１３は図１２の左側面図である。 図１４は第３実施形態のキャップ締付装置を示す正面図である。 図１５は図１４の左側面図である。 図１６は第１実施形態キャップ締付装置に異形キャップチャック装置を装着した状態を示す正面図である。 図１７は図１６の側面図である。 図１８は図１６の要部を示す模式図である。 図１９は異形キャップチャック装置を示す模式図である。 図２０は異形キャップを示す模式図である。 図２１は第１実施形態のキャップ締付装置に打ち込みキャップセット装置を装着した状態を示す正面図である。 図２２は図２１の側面図である。 図２３は打ち込みキャップセット装置を示す模式図である。 図２４は打ち込みキャップを示す模式図である。 図２５は打ち込みキャップセット装置の他の例を示す模式図である。

符号の説明

１ 円形キャップ
２ ボトル
４、４Ａ、４Ｂ 打ち込みキャップ
３５ キャップ締付装置
４３ ローラー開閉装置
４４ ローラー回転装置
４５、４６ ローラーヘッド
４７ 開閉駆動モーター（開閉駆動部）
５１〜５４ 締付ローラー
６１ 回転駆動モーター（回転駆動部）
３００ 打ち込みキャップセット装置

Claims (2)

1. 複数個の締付ローラーでキャップを挟持し、この締付ローラーの回転により、キャップをボトルに螺着させるに際し、
   相対する締付ローラーをそれぞれ支持する複数個のローラーヘッドの少なくとも１個のローラーヘッドを他のローラーヘッドに対して接離する方向に移動し、相対する締付ローラーを開閉するローラー開閉装置と、
   複数個の締付ローラーの少なくとも一方を強制回転するローラー回転装置とを有してなるキャップ締付装置において、
   前記ローラー開閉装置により開閉されるように相対する締付ローラー間領域の上部にセンタリング保持装置を設けるとともに、該ローラー開閉装置により閉じられて相対する締付ローラー間に打ち込みキャップセット装置を脱着可能とし、該打ち込みキャップセット装置を該センタリング保持装置によりセンタリング保持可能としてなることを特徴とするキャップ締付装置。
2. 前記ローラー回転装置の回転力伝達経路が、前記相対する締付ローラー間領域の背面側に偏心配置されてなる請求項１記載のキャップ締付装置。

Images