JP4264706B2 - キャップの供給方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器の口部に装着されるキャップの供給方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ペットボトルのような容器に内容物を充填し、充填済みの容器の口部にキャップを巻き締めて閉鎖する容器への充填・閉鎖装置においては、容器を連続的に供給し、内容物が充填された容器がターレットによって搬送している中で、口部にキャップを巻き締めている。
【０００３】
このような容器への充填・閉鎖装置に適用されるキャップ供給装置の一例が図５に示されている。図５はキャップ供給装置の一例を示す平面概略図である。キャップ供給装置３０は、傾斜コンベヤ、振動フィーダ等の適宜の搬送手段から成るキャップ送り込み装置３１と、供給されたキャップを容器の口部に巻き締めるメインターレット３３との間に配設されたキャップフィーダターレット３２を具備している。キャップ送り込み装置３１において、キャップＣ（符号は一部のキャップにのみ付す）は、前後に隙間なく連続した状態で送り込まれる。キャップフィーダターレット３２は、回転軸３３によって連続回転するターレットであり、個々のキャップＣと係合可能な複数（図示の例では８個）の係合部３４（符号は一部のキャップにのみ付す。）が周囲に等間隔に隔置して形成されている。係合部３４は、個々のキャップＣが嵌入する引っ掛け形状を有している。
【０００４】
キャップ供給装置３０においては、キャップＣは、キャップフィーダターレット３２に係合しているときには、落下しないように、キャップフィーダターレット３２と一体の又は別体の台に載置されている。キャップフィーダターレット３２は、キャップ送り込み装置３１から連続して送り込まれるキャップＣを一つ一つに分離して、送り込み位置Ｐ１とは直径方向反対側の受け渡し位置Ｐ２にてメインターレット３３に供給する働きをする。
【０００５】
メインターレット３３は、詳細には図示しないが、回転するターレットと、そのターレットの周上に隔置して配置されそれぞれ容器Ｂを把持可能な複数の容器把持手段と、そのターレットに各容器把持手段に対応して設けられ且つ容器把持手段と同期して公転するキャッパーとを備えている。各キャッパーは、途中から送り込まれる容器Ｂの直上位置で昇降し、下端部にエア圧力を利用してキャップＣを把持するチャックを有し、チャックの上方にチャックを回転させる駆動手段を有している。各キャッパーは、受け渡し位置Ｐ２に近づくに従ってチャックを次第に降下させ、受け渡し位置Ｐ２においてキャップフィーダターレット３２から順に供給されるキャップＣを次々に把持する。キャッパーは、更に、ターレットが回転してキャッパーと容器Ｂが公転している中で、チャックで把持したキャップＣを自転回転させながら降下させ、容器Ｂの口部に形成されているねじにキャップＣをねじ込んで巻き締めを行っている。
【０００６】
キャップＣの受け渡し位置Ｐ２は、キャップフィーダターレット３２とメインターレット３３とのオーバーラップ部分であって、殆ど接点と言える非常に狭い領域であり、キャッパーがキャップＣと並走する区間は殆どない。従って、受け渡し位置Ｐ２に到達したキャップＣをキャッパーのチャックが把持することができる期間は非常に短く、チャックへのキャップＣの挿入が難しく、キャップＣがチャックに対して傾斜した、所謂、ベレーキャプと呼ばれる状態になる可能性がある。ベレーキャプ現象が生じると、容器Ｂの口部への巻き締めが不十分になるか又は巻締めに失敗し、容器包装体として不良品を生じることがある。
【０００７】
上記の図５に記載のキャップの供給装置に相当するものとして、キャッピングマシンにおいて、容器を搬送するセンタースターの外周に容器供給位置よりも搬送方向上流側に配設されたキャップを供給する回転式搬送装置としてのキャップスターが用いられている（特許文献１参照）。キャップスターは、その周縁部にキャップを保持するための複数のポケットを備えた保持板を有しており、キャップ供給源に連結されたキャップシュートからキャップの供給を受けて、キャップをポケットに保持してセンタースターのキャップ供給位置に供給し、その位置にてキャップ螺着用のキャッピングヘッドがキャップを把持する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１１９０号公報（［０００２］〜［０００５］、図６及び図７）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、キャップを把持するチャックを備えたキャッパーがキャップを把持する動作を完了させる区間を、キャップフィードターレットとメインターレットとの接点上という非常に限られた区間とするのではなく、キャップと並走する区間内とする点で解決すべき課題がある。
【００１０】
この発明の目的は、キャッパーのチャックがキャップを把持する動作を許容する区間を長く取ることにより、キャップを把持するキャッパーを備えたメインターレットにおいて、キャッパーによるキャップの確実な把持を行うことができるキャップ供給方法及び装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明によるキャップ供給方法は、容器を把持して回転するメインターレットの上方に設置され前記メインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレットに前記容器の口部を封鎖するためのキャップを送り込み、前記キャップを前記キャップフィーダターレットへの受け渡し位置において前記容器に対応して個別に割り出し、割り出された前記キャップを、前記キャップフィーダターレットによる搬送中に、前記キャップを前記容器の前記口部に装着するために前記メインターレットに設けられているキャッパーによって把持可能としたことから成っている。
【００１２】
また、この発明によるキャップ供給装置は、容器を把持する複数の把持具と前記把持具に対応して配置され且つ前記容器を封鎖するためのキャップを前記容器の口部に装着する複数のキャッパーとを有するメインターレット、前記メインターレットの上方に設置され前記メインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレット、及び前記キャップフィーダターレットにキャップを送り込む送り込み手段を具備し、前記キャップを前記送り込み手段から前記キャップフィーダターレットに受け渡す際に前記キャップを前記容器に対応して個別に割り出し、前記各キャッパーは前記メインターレットの回転に伴い前記キャップフィーダターレットで搬送中の割り出された前記キャップを把持することから成っている。
【００１３】
このキャップ供給方法及び装置によれば、メインターレットは、送り込まれる容器を複数の把持具で順次把持し、回転しながら搬送する。メインターレットは把持具に対応して配置されている複数のキャッパーを有しており、各キャッパーは、メインターレットの回転中に、容器を封鎖するためのキャップを容器の口部に装着する。キャップをキャッパーに供給するため、メインターレットの上方にはメインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレットが設置されている。キャップの送り込み手段は、キャップフィーダターレットにキャップを送り込む。このときの送り込み態様は、キャップを１列に連続して送り込む態様でよい。送り込み手段からキャップをキャップフィーダターレットに受け渡す際に、キャップは容器に対応して個別に割り出されて、キャップフィーダターレットによって搬送される。各キャッパーは、メインターレットの回転に伴って、キャップフィーダターレットで搬送中の割り出されたキャップと並走し、その並走中にキャップを把持する。従って、キャッパーがキャップを把持するのに充分な時間があるので、キャップの把持が確実に且つ正確になりキャップの把持に失敗したり、所謂ベレーキャップのような不十分な把持となることがなくなる。
【００１４】
このキャップ供給方法において、前記キャップフィーダターレットに送り込まれる前記キャップを前記キャップフィーダターレットにおいて前記容器に対応して設けられている係合部に係合させて搬送することにより前記キャップを割り出し、割り出された前記キャップの落下を防止するため前記メインターレットに備わる棚部で載置することができる。また、キャップ供給装置において、前記キャップフィーダターレットには、前記メインターレットによって把持される前記容器に対応して前記キャップを割り出すため、前記キャップフィーダターレットに送り込まれる前記キャップと係合して搬送させる係合部が設けられており、前記メインターレットには、割り出された前記キャップの落下を防止するため、前記キャップフィーダターレットの直下に前記キャップを載置可能な棚部が設けられている。
【００１５】
キャップフィーダターレットには、容器に対応して係合部を設ける。キャップフィーダターレットに送り込まれるキャップを係合部に係合させ、その状態でキャップを搬送することにより、送り込み手段から送り込まれるキャップを、容器に応じて割り出すことができる。係合部にキャップを係合するだけでキャップの底側を支える手段がなければ、割り出されたキャップは落下する。そこで、メインターレットには、キャップフィーダターレットの直下にキャップを載置可能な棚部を設けることで、割り出されたキャップを棚部で支えて、キャッパーによる把持に備えることができる。
【００１６】
このキャップ供給方法においては、前記メインターレットにおいて前記各容器に対応して容器把持用のグリッパーを開閉可能に設け、閉じた状態の前記グリッパーによって前記棚部を形成し、前記キャッパーが前記キャップを把持して前記係合部から上昇した後に、前記グリッパーを開く状態にし、前記容器を前記メインターレットに送り込むことができる。また、このキャップ供給装置においては、前記メインターレットにおいて、前記キャップの送り込み位置から所定間隔を置いた後流側に前記容器の送り込み位置を設定し、且つ前記各容器に対応して容器把持用のグリッパーを開閉可能に設け、前記キャップの送り込み位置において閉じた状態にある前記グリッパーによって前記棚部を形成し、前記キャッパーが前記キャップを把持して前記係合部から上昇した後に、前記グリッパーを開く状態にし、前記容器を前記送り込み位置に送り込むことができる。
【００１７】
メインターレットにおいては、各容器に対応して容器把持用のグリッパーが開閉可能に設けられる。メインターレットにおいては、容器把持用のグリッパーが開いている状態のところに容器が送り込まれ、グリッパーが閉じることで容器が把持される。キャップフィーダターレットにおけるキャップの送り込み位置の周方向後流側に、メインターレットにおける容器の送り込み位置が設定される。キャップの送り込み位置では閉じている状態にあるグリッパーが、キャップを支持する棚部として利用される。グリッパーに載置されたキャップは、キャッパーによって把持されてキャップフィーダターレットの上方にリフトされる。キャップのリフト後に、グリッパーは、容器の送り込み位置での容器の送り込みに対応するため、容器の送り込み位置の手間で開状態となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて、この発明によるキャップ供給方法及び装置の実施例を説明する。図１はこの発明によるキャップ供給装置の概略を示す平面図、図２は図１に示すキャップ供給装置の一部を拡大して示す平面図、図３は容器把持用のグリッパーの概略を示す平面図、図４は図１に示すキャップ供給装置の一部を切断して示す縦断面概略図である。
【００１９】
図１に示すキャップ供給装置１は、キャップＣ（一部のキャップにのみ符号を付す。）を一列に成って送り込む送り込み手段２と、回転軸５の回りに回転し且つ送り込み手段２からキャップＣを個別に受け取るキャップフィーダターレット３と、回転軸５の回りに回転するメインターレット４とを備えている。送り込み手段２は、シュート、振動フィーダ、コンベヤ等の手段であって、キャップＣを送り込み方向に一列に且つ前後に隙間を形成することなく、キャップ送り込み位置Ｄにおいてキャップフィーダターレット３に送り込む。
【００２０】
キャップフィーダターレット３とメインターレット４とは、回転軸５と同軸として同期回転するピッチ径が等しいターレットであり、例えば、一体回転構造に構成することができる。キャップフィーダターレット３の外周には、キャップＣを個別に係合することができる係合部６（一部の係合部にのみ符号を付す。）が等間隔に隔置して形成されている。係合部６は、図示のように、回転方向前方向に開いてキャップと係合可能な係合凹部７に形成することができる。従って、キャップフィーダターレット３は、平面的には、全体として回転鋸刃のような形状を呈している。送り込み手段２から連続的に送り込まれるキャップＣは、キャップ送り込み位置Ｄにおいてキャップフィーダターレット３に受け渡される際に、キャップフィーダターレット３の係合部６によって順次個別に割り出され、その後、キャップフィーダターレット３によって係合部６と係合状態を維持しつつ搬送される。
【００２１】
メインターレット４は、容器Ｂ（一部の容器にのみ符号を付す。）を把持可能な複数のグリッパー１０（詳細は図３に示すネックグリッパーを参照）を回転軸５の周りに等間隔に隔置して具備している。グリッパー１０は、キャップフィーダターレット３に対して、径方向及び周方向には各係合部６に対応して設置されており、上下方向には各係合部６の直下に位置されている。内容物が充填済みの一連の容器Ｂがメインターレット４の回転の容器送り込み位置Ｅで送り込まれ、グリッパー１０によって順次把持され、メインターレット４によって搬送される。容器Ｂは、この搬送中にキャップＣが口部に装着されることによって封鎖され、その後、グリッパー１０による把持が解除された容器Ｂが容器送り出し位置Ｆにおいて順次搬出される。
【００２２】
図２に示すように、キャップフィーダターレット３に設けられる係合部６で係合したキャップＣがキャップフィーダターレット３から落下しないように、メインターレット４に設けられている容器把持用のグリッパー１０が、後述する棚部１９の役割を果たしており、グリッパー１０が閉じた状態でキャップＣを載置可能である。
【００２３】
図３に示すように、グリッパー１０は、開閉機構１２等の適宜の機構によって、左右に好ましくは同期して開閉自在な一対の把持アーム１１，１１を備えている。開閉機構１２は、図３に示すように、固定カム１３と、固定カム１３に追従動作するカムフォロワ１４と、カムフォロワ１４に連結されたレバー１５と、レバー１５に連結された支持軸１６とを備えている。支持軸１６は各把持アーム１１毎に対応して設けられており、支持軸１６，１６がメインターレット４に回動可能に軸支されていて、且つ上端部に把持アーム１１，１１がそれぞれ取り付けられている。各支持軸１６にそれぞれ設けられた連動ギヤ１７，１７が互いに噛み合っており、把持アーム１１，１１を互いに反対方向に且つ同期して開閉動作させる。
【００２４】
メインターレット４が回転軸５の回りに回転するとき、カムフォロワ１４が固定カム１３とのカム作用で追従することにより、レバー１５及び連動ギヤ１７を介して支持軸１６，１６が互いに反対方向に回転し、把持アーム１１，１１が開閉動作をする。このように、固定カム１３の形状をメインターレット４の回転位置に応じて定めることにより、グリッパー１０は、メインターレット４の回転位置に応じて開閉する。具体的には、グリッパー１０は、図１に示す配置において、容器Ｂの送り込み位置Ｅの手前で開いて、容器Ｂの送り込みと同時に閉じて容器Ｂを把持する。メインターレット４のその後の回転においては、グリッパー１０による把持状態のまま容器ＢにキャップＣが装着され、容器送り出し位置Ｆの直前でグリッパー１０による把持が解除される。
【００２５】
グリッパー１０の把持アーム１１，１１が閉じているときは、把持アーム１１，１１の先端内側に形成されているキャップ把持用の把持凹部１１ａ，１１ａの輪郭は、キャップフィーダターレット３の係合部６の係合凹部７の輪郭よりも外側（凹空所側）に迫り出した位置を占めているので、凹部７の外側には把持アーム１１，１１によって棚部１９が形成されている。キャップ送り込み位置Ｄでは把持アーム１１，１１が閉じているので、送り込み手段２から送り込まれてキャップフィーダターレット３の係合部６に係合したキャップＣは、天板部の周囲から下方に広がる環状の胴部又はスカート部が棚部１９に載置して支持される。
【００２６】
図４に示すように、メインターレット４には、キャップフィーダターレット３の上方において、係合部６やグリッパー１０に対応した周方向位置に、キャップＣを容器Ｂの口部に装着するキャッパー２０が配置されている。キャッパー２０は、キャップＣを口部のねじ部に巻き締める巻き締め型のキャッパーである。キャッパー２０は駆動源としてサーボモータ２１を上端部に備え、下端部にはキャップＣを把持可能であると共にサーボモータ２１の出力によってキャップを回転させることができるチャック２２を備えている。キャッパー２０についても、メインターレット４の回転に従って、固定カム２３に係合すること等により上下動させることができる。
【００２７】
キャップフィーダターレット３に送り込まれたキャップＣは、キャップフィーダターレット３のその後のしばらくの間の回転中も把持アーム１１，１１は閉じた状態に維持されるので、棚部１９に載置された状態で搬送される。この状態のとき、キャッパー２０は、メインターレット４の回転に伴って、キャップフィーダターレット３で搬送中のキャップＣと並走し、その並走中に作動してチャック２２が降下し、キャップＣを把持する。従って、キャッパー２０がキャップＣを把持するのに充分な時間があるので、チャック２２によるキャップＣの把持が確実に且つ正確になり、キャップＣの把持に失敗したり、所謂ベレーキャップのような不十分な把持となることがなくなる。
【００２８】
キャップＣを把持したチャック２２は上昇してキャップフィーダターレット３からキャップＣをリフトさせる。各ターレット３，４は引き続き回転し、キャップＣがリフトされた後、当該係合部６は容器送り込み位置Ｅに接近する。このとき、キャップＣはリフト後であって送り込まれる容器Ｂとの干渉が回避されているので、グリッパー１０が開き、容器Ｂの送り込みに備える。キャップフィーダターレット３の係合部６の係合凹部７は、閉じた状態の把持アーム１１，１１の把持凹部１１ａ，１１ａが定める広さよりも広いので、容器Ｂの送り込みのガイドとなっても妨げることはない。容器Ｂがメインターレット４に送り込まれた後、キャッパー２０が再び作動して、把持したキャップＣを容器Ｂの口部に巻き締める等の装着を行う。キャップＣの装着完了後は、チャック２２が上昇して、キャップ送り込み位置Ｄから送られるキャップＣの把持に備える。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によるキャップの供給方法及び装置は、上記のように、容器を把持して回転するメインターレットの上方にメインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレットを設置し、容器の口部を封鎖するためのキャップをキャップフィーダターレットに直接送り込み、キャップをキャップフィーダターレットへの受け渡し位置において容器に対応して個別に割り出し、メインターレットに設けられているキャッパーが、キャップフィーダターレットで搬送中のキャップを把持する動作を行うことから構成されているので、キャッパーがキャップと並走しながらキャップを把持することができ、キャッパーによるキャップの把持動作を行う区間を長く取ることができる。従って、キャップの把持の失敗やベレーキャップのような不完全な把持を回避して、キャッパーによるキャップの確実な把持を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるキャップ供給装置の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示すキャップ供給装置の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】図１に示すキャップ供給装置に用いられる容器把持用のグリッパーの概略を示す平面図でる。
【図４】図１に示すキャップ供給装置の一部を切断して示す縦断面概略図である。
【図５】従来のキャップ供給装置の一例を示す平面概略図である。
【符号の説明】
１ キャップ供給装置 ２ 送り込み手段
３ キャップフィーダターレット ４ メインターレット
５ 回転軸 ６ 係合部 ７ 係合凹部
１０ グリッパー １１ 把持アーム １１ａ 把持凹部
１２ 開閉機構 １３ 固定カム １４ カムフォロワ
１５ レバー １６ 支持軸 １９ 棚部
２０ キャッパー ２１ サーボモータ
２２ チャック ２３ 固定カム
Ｂ 容器 Ｃ キャップ
Ｄ キャップ送り込み位置 Ｅ 容器送り込み位置
Ｆ 容器送り出し位置

Claims (2)

1. 容器を把持して回転するメインターレットの上方に設置され前記メインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレットに前記容器の口部を封鎖するためのキャップを送り込み、前記キャップを前記キャップフィーダターレットへの受け渡し位置において前記容器に対応して個別に割り出し、割り出された前記キャップを、前記キャップフィーダターレットによる搬送中に、前記キャップを前記容器の前記口部に装着するために前記メインターレットに設けられているキャッパーによって把持可能としたことから成り、
   前記キャップフィーダターレットに送り込まれる前記キャップを前記キャップフィーダターレットにおいて前記容器に対応して設けられている係合部に係合させて搬送することにより前記キャップを割り出し、割り出された前記キャップの落下を防止するため前記メインターレットに備わる棚部で載置することから成り、
   且つ前記メインターレットにおいて前記各容器に対応して容器把持用のグリッパーを開閉可能に設け、閉じた状態の前記グリッパーによって前記棚部を形成し、前記キャッパーが前記キャップを把持して前記係合部から上昇した後に、前記グリッパーが開く状態になり、前記容器が前記メインターレットに送り込まれることから成ることを特徴とするキャップ供給方法。
2. 容器を把持する複数の把持具と前記把持具に対応して配置され且つ前記容器を封鎖するためのキャップを前記容器の口部に装着する複数のキャッパーとを有するメインターレット、前記メインターレットの上方に設置され前記メインターレットと同期して回転するキャップフィーダターレット、及び前記キャップフィーダターレットにキャップを送り込む送り込み手段を具備し、前記キャップを前記送り込み手段から前記キャップフィーダターレットに受け渡す際に前記キャップを前記容器に対応して個別に割り出し、前記各キャッパーは前記メインターレットの回転に伴い前記キャップフィーダターレットで搬送中の割り出された前記キャップを把持することから成り、
   前記キャップフィーダターレットには、前記メインターレットによって把持される前記容器に対応して前記キャップを割り出すため、前記キャップフィーダターレットに送り込まれる前記キャップと係合して搬送させる係合部が設けられており、前記メインターレットには、割り出された前記キャップの落下を防止するため、前記キャップフィーダターレットの直下に前記キャップを載置可能な棚部が設けられ、
   且つ前記メインターレットにおいて、前記キャップの送り込み位置から所定間隔を置いた後流側に前記容器の送り込み位置が設定され、且つ前記各容器に対応して容器把持用のグリッパーが開閉可能に設けられ、前記キャップの送り込み位置において閉じた状態にある前記グリッパーによって前記棚部を形成し、前記キャッパーが前記キャップを把持して前記係合部から上昇した後に、前記グリッパーが開く状態になり、前記容器が前記送り込み位置に送り込まれることから成ることを特徴とするキャップ供給装置。

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