JP4757415B2 - Cap tightening method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器口部に形成されたネジ部に螺着嵌合するネジ部を有するキャップをトルク値の検出と制御が可能なサーボモータを備えるキャッパーに配し、該キャップを該容器口部に被せて巻締めるキャップ巻締め方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、キャップを容器に螺着した際の閉栓トルクの制御方法に関して、特公平6−76107号公報に記載された方法が知られている。
前記公報に記載された方法は、トルクモータを用いたキャッパーにおいて、上記キャップが容器に締付けられてキャッピングヘッドの回転が低下する際に、そのキャッピングヘッドの減速度が予め定めた所定値となるように上記指令トルクを制御してキャッピングヘッドの慣性トルクを実質的に一定に維持し、かつ上記所定の閉栓トルクから上記キャッピングヘッドの慣性トルクを減算した大きさの指令トルクでキャップの容器への締付けを終了させるようにしたものである。
【0003】
また、キャップ巻締めにおいては、適正なトルク値が異なる複数の段階、すなわち、キャップのネジ部が容器口部に被せられてその雄ネジに螺合するまでのネジ探し、キャップのネジが容器口部の雄ネジに沿ってスムーズに螺着嵌合される仮巻締め、および最後の本締めが存在し、これらのサブ工程毎に巻締め条件を変えることが望ましい。
図3は、サーボモータ等を備えたキャッパーを用い、巻締め工程を複数のサブ工程に分割して、例えば飲料用の樹脂キャップを容器口部に巻締める場合を説明するための図であり、図4は図3に示す巻締め工程におけるトルク値の変動を示すグラフである。この方法では、前記従来技術にしたがって、規定の回転速度を利用してキャップを巻締めている。すなわち、ネジ探し工程Arpm、仮巻締め工程Brpm、本締め工程Crpmと個々に設定し、その設定値からモニタリングされた速度が低下した場合、樹脂キャップ内部のパッキン面に容器上端が接触したと推定し、巻締め工程を切り替えたり、巻締め終了と認識する。例えば、図3に示すように、回転速度のモニタリング値が、予め設定した回転速度Pに達した時点で仮巻締め工程から本締め工程に切り替える。
【0004】
そして従来、サーボモータ等によるキャップの容器への巻締め終了及び良品判定は、設定されたトルクに達した場合、クラッチが働いてトルク伝達を終了するか、若しくはサーボモータを停止させることによって制御し、巻締め終了・良品判定を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の制御方法では、容器口部上端が確実にキャップ天面パッキン部に接触したかどうかを検出することは不可能であった。また従来の制御方法では、容器口部にキャップを締め付けた角度を検出することができないため、締め付け角度を測定するためには、締め付け後の容器のキャップを開栓後、締め付け角度を測定し、良・不良を判定していた。
【0006】
かかる従来技術における問題点は以下の通りである:
1.容器またはキャップ由来のネジ形状不良時、締め付けトルクが上昇し、規定の天面パッキン部への接触ができず、密封性の確保ができない場合がある。
2.締め付け時に容器とキャップのネジ部に損傷が発生した場合、締め付けトルクが上昇し、規定の天面パッキン部への接触ができず、密封性の確保ができない場合がある。
3.キャップ天面パッキン部不良成型品等を巻締めした場合、締め付けトルクが上昇し、規定の天面パッキン部への接触ができず、密封性の確保ができない場合がある。
4.締め付け時、キャップが斜め被りとなった場合、締め付けトルクが上昇し、規定の天面パッキン部への接触ができず、密封性の確保ができない場合がある。
5.巻締め時、ワンピースキャップ等のインナープラグ挿入不良やアウターシール噛み込み時、締め付けトルクが上昇し、規定の天面パッキン部への接触ができず、密封性の確保ができない場合がある。
6.巻締めチャックとキャップの間にスリップが発生した場合、必要なトルクに到達しないまま巻締め工程が終了してしまう。
7.巻締め時、容器と容器固定部間でスリップが発生した場合、必要なトルクに到達しないまま巻締め工程が終了してしまう。
8.充填条件・殺菌条件の違う異種キャップが混入した場合、異種条件のまま巻締めを行う為、密封性の確保ができない。
【0007】
以上の問題が発生した場合、従来方法では巻締め途中での不良検出は不可能であり、さらに外観目視での判断も付きにくく良品として流出する可能性があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、キャップ巻締め不良品を確実に識別し、良品と区別し得るキャップ巻締め方法の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、容器口部に形成されたネジ部に螺着嵌合するネジ部を有するキャップをトルク値の検出と制御が可能なサーボモータを備えるキャッパーを用いて該容器口部に被せて巻締めるキャップ巻締め方法において、巻締め工程を、少なくとも本締め前と本締めの各サブ工程に分け、トルクのモニタリング値が徐々に増加し、終点に差し掛かってそれ以上の巻締めに力を要する時点で急激に上昇し、本締め設定トルクよりも低いピークである仮締め設定トルクに達した時点を仮巻締め終了点として、この時点で前記本締め前のサブ工程を本締めサブ工程に移行させ、モニタリング値が本締め設定トルクに達してサーボモータが停止して巻締め終了が確認された時点を本締め終了点とし、前記仮巻締め終了点から本締め終了点までの間のキャップ回転角度を検出するとともに、仮巻締め終了から本締め終了までの積算時間を検出し、本締め設定トルクに対するモニタリングトルク、前記キャップ回転角度および前記積算時間が予め設定した範囲内に入るか否かによって巻締めについて良品または不良品の判定を行うキャップ巻締め方法を提供する。
【0009】
本発明のキャップ巻締め方法において、仮巻締め終了から本締め終了までの積算時間を検出し、予め設定した積算時間の範囲内に入るか否かの判断基準をさらに含めることが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るキャップ巻締め方法の一実施形態において使用されるキャッパーの概要を示す図である。
このキャッパーは、サーボモータ1と、該サーボモータ1のスピンドルの先端に設けられたキャップ把持部4と、サーボモータ1を制御するためのサーボアンプ等の制御部5とを主に備えて構成されている。このキャッパーは、キャップ把持部4に保持されたキャップ2を、容器3の口部に被せ、閉栓方向に螺着嵌合せして巻締め、容器口部を封止することができるようになっている。なお、該キャッパーは、その詳細は図示しないが、回転体(キャッピングマシン本体)の外周に等間隔で容器保持手段が設けられ、これら各容器保持手段の上方にそれぞれキャッパーが設けられており、さらに回転体は図示しない容器供給手段とキャップ供給手段を備えており、該容器供給手段から送り込まれた容器3が、容器保持手段によって保持されて回転搬送される間に、キャップ供給手段からのキャップ2を保持した該キャッパーによってそのキャップ2を容器3の口部に巻締めるように構成されている。
【0011】
前記サーボモータ1は、制御部5によって作動を制御されるようになっており、制御部5から所要値の指令トルクがサーボモータ1に指令されると、サーボモータ1はその指令トルクによって回転駆動され、前記キャップ把持部4を回転させるようになっている。なお、サーボモータ1には、モータ回転数を適宜減じてスピンドルを回転駆動するための減速装置等を設けることができる。
【0012】
キャップ2としては、例えば有蓋円筒状をなし、その筒部内面側に容器口部に形成された雄ネジと螺着嵌合するネジ部が設けられている合成樹脂製のスクリューキャップ等を用いることができる。さらに該合成樹脂キャップとしては、一般に広く使用されているような、開栓表示機能を有するものを使用することもできる。開栓表示機能としては、例えば、容器口部に巻締められたキャップを開栓方向に回した際に、多数の細いブリッジによってキャップ本体と連結されていたキャップ筒部の下部が本体側から切り離されることによって開栓を表示するタイプのキャップを使用できる。なお、本発明において、使用するキャップ2は前述した合成樹脂キャップに限定されず、種々のキャップを使用することができる。
【0013】
また本発明において、容器3としては、前記キャップ2を被せて螺着嵌合することができる口部を有していればよく、形状、寸法および材質は限定されず、種々のタイプの容器、例えばPETボトルなどの合成樹脂製容器、ガラス瓶、金属製ボトルなどが好適に使用できる。
【0014】
前記キャップ把持部4は、前述したようなキャップ2を嵌着し、その落下を防ぐとともに、その周方向の回転を阻止できる巻締めチャックを有するものが好ましい。通常、合成樹脂キャップの外周面には、ローレット目(ナーリング)と呼ばれる細かい縦溝が多数形成されており、前記キャップ把持部4には、嵌着したキャップ外周面の縦溝を利用して該キャップの回転を防止することができる。さらに、このキャップ把持部4には、例えばスプリングやゴムによって径方向内方に向けて付勢されたボールなどの落下防止手段によってキャップ2が不用意に落下するのを防止する嵌着手段を設けることができる。
またこのキャップ把持部4には、サーボモータ1のスピンドルとともに回転しつつ、巻締めチャックを昇降するための回転昇降軸を有している。
【0015】
前記制御部5は、後述するトルク制御を実行可能であればよく、特に限定されない。
【0016】
図2は、本発明に係るキャップ巻締め方法の一例を説明するためのグラフである。
本発明に係るキャップ巻締め方法の特徴は、巻締め開始時に発生する噛み合いトルク(1次トルク、図4中符号A参照)、容器の雄ネジとキャップのネジ部が接触するトルク(2次トルク、図4中符号B参照)、容器口部の上端がキャップ天面パッキン部に接触するトルク(3次トルク、図4中符号C参照)以外の4次トルク(キャップ側面サイドシール部接触及び押込み・ワンピースキャップ等のインナープラグ・アウターシール接触及び押込み等)発生要因で仮巻締め及びネジ探し・仮巻締め共通の巻締めの仮巻締め終了点とし、また本締め設定トルクに達しサーボモータ等が停止し巻締め終了が確認された時点を本巻締め終了点として、その間にキャップが巻締めチャックによって回転した角度を検出する制御を追加し、本締め設定トルクに対するモニタリングトルクの上限下限の範囲内及びキャップが回転した角度の上限下限の範囲内でキャップが巻締められた容器のみを良品と判定してキャッパー外へ製品を排出する制御を追加した点である。
【0017】
前記それぞれの上限下限は任意に設定可能な制御を追加し、様々なキャップの巻締めに合わせて対応可能とする。また、その設定を品種毎及び容器とキャップの組み合わせ毎に登録可能な制御も追加し誤操作防止を図ってある(巻締めトルク到達と回転角度検出の2要素による良品判定)。
【0018】
図2に示すように、本例示にあってはキャップ巻締め工程を、ネジ探し、仮巻締め、停止及び本締めの各サブ工程に分けている。なお、キャップ巻締め工程の分割は、本例示に限定されるものではなく、キャップ巻締め工程を2つ以上のサブ工程(本締め前と本締め)に分ければよく、本例示よりさらに細分化することも可能である。
【0019】
ネジ探しは、キャップ把持部4に保持されたキャップ2が、回転駆動されながら容器3の口部に接してから、該容器口部の外面に形成された雄ネジ上端と、キャップ2の内周面に形成されたネジ部の下端とが接触して螺着嵌合が開始されるまでの間のキャッピング動作である。このネジ探し工程にあっては、図2中に示した通り、検出されるトルク値は、キャップ2と容器3との接触によって最初にトルク値がわずかに上がり、直ぐに低下して小さなピークを示す。その後、トルクのモニタリング値は徐々に上昇する。
【0020】
次の仮巻締めは、容器3の雄ネジに螺着嵌合され始めたキャップ2が、該雄ネジに沿ってほぼ完全に螺着嵌合されるキャッピング動作である。この仮巻締め工程におけるトルクのモニタリング値は、図2中に示したように、前記ネジ探し工程から引き続いて徐々に増加し、容器3の雄ネジにキャップ2のネジ部が螺着嵌合し、終点に差し掛かってそれ以上の巻締めに力を要する時点で急激に上昇する(4次トルク)。本発明では、この仮巻締めの終盤においてトルクが上昇し、仮巻締め設定トルクに達した時点(図2中符号D)で、仮巻締めの終了と判断し、これを仮巻締め終了点Dとしている。
【0021】
本締め工程は、仮巻締めされたキャップ2を、さらに強い力で巻締めることによって、容器3をキャップ2によって封止するキャッピング動作である。本発明においては、トルクのモニタリング値が本締め設定トルクに達してサーボモータが停止して巻締め終了が確認された時点を本締め終了点とする。
そして本発明においては、図2に示すように、前記仮巻締め終了点Dから本締め終了点までの間のキャップ回転角度を検出し、本締め設定トルクに対するモニタリングトルク及び前記キャップ回転角度が予め設定した範囲内に入るか否かによって良品または不良品の判定を行う。
【0022】
このように4次トルクから3次トルクまでのキャップ締め付け角度の検出を行い、本締めサブ工程においてトルクのモニタリングが予め設定した上限下限の範囲内に入るか否か、および前記締め付け角度が予め設定した上限下限の範囲内に入るか否かを基準として判断することにより、前述した従来技術の問題点1〜8に記した種々の不良検出を可能にし、キャッピング工程での不良検出・排出(排出装置への異常信号出力を含む)が可能になり、巻締め不良容器の検出及び流出防止対応が可能となる。
【0023】
さらに精度向上を図るため、仮巻締め終了点から本締めまでの積算時間も検出を行い、本締め設定トルクに対するモニタリングトルクの上限下限の範囲、キャップが回転した角度の上限下限の範囲、及び仮巻締め終了点Dから本締め終了点までの積算時間の上限下限の範囲のそれぞれに収まるキャップ巻締め容器のみを良品と判定し、キャッパー外へ製品を排出する制御を追加することが望ましい。それぞれの上限下限は任意に設定可能とし、様々なキャップ巻締めに合わせて対応可能とすることが望ましく、さらに設定を品種毎及びボトルと樹脂キャップの組み合わせ毎に登録可能な制御を追加し、誤操作防止を図ることが望ましい(巻締めトルク到達と回転角度検出及び積算時間検出の3要素による良品判定)。
【0024】
本発明にかかるキャップ巻締め方法を適用した巻締め制御の一例を図2を参照して説明する。図2に示す巻締め制御では、本締め設定トルク、回転角度及び積算時間のそれぞれに上限下限を設定し、それに適合したキャップ巻締め容器を良品とし、範囲外のものを不良品と判定する。
【0025】
例えば、容器またはキャップ由来のネジ形状不良(ネジ潰れ)、締め付け時に容器とキャップのネジ部に損傷が発生した場合、キャップ天面パッキン部不良成型品等を巻締めした場合、あるいは巻締め時にワンピースキャップ等のインナープラグ挿入不良やアウターシール噛み込みなどの不良があった場合、締め付けトルクが上昇する。これらの不良(図2中では一例として「ネジ潰れ等」と記してある)では、良品(図2中、実線で示す)に比べてトルク上昇が早く、回転角度が回転角度の下限(下限角度)に到達しない前に本締め設定トルクに到達してしまう。従って、回転角度の上限下限を設けて巻締め管理を行うことによって、たとえモニタリングトルクが本締め設定トルクに到達していても、回転角度が不十分なものを不良品と判定することができる。
【0026】
また、容器口部の雄ネジに対してキャップが斜めに傾いた状態で巻締められる、いわゆる斜め被りを生じた不良品(図2中「斜め被り」と表示してある)は、仮巻締めの段階で良品よりもモニタリングトルクが異常に高くなるので、回転角度が回転角度の下限(下限角度)に到達しない前に本締め設定トルクに到達してしまう。従って、回転角度の上限下限を設けて巻締め管理を行うことによって、たとえモニタリングトルクが本締め設定トルクに到達していても、回転角度が不十分なものを不良品と判定することができる。
【0027】
さらに、キャップ把持部4のチャックとキャップがスリップを起こした場合、または容器と容器固定部がスリップを起こした場合、モニタリングトルク値は規定時間内に本締め設定トルクに到達しない(図2中「巻締めタイムオーバー」と表示している)。この不良は巻締め時間を設定し、その時間内に本締め設定トルクに到達しないものを不良と判定することができる。
また、キャップ把持部4のチャックにキャップが供給されなかった「ノーキャップ」では、モニタリングトルクが上昇しないことから、容易に不良と判定することができる。
この他に、パッキンなしの不良キャップが巻締められる場合には、容器上端がキャップ天面に当たるまでの角度が大きくなることから、上限角度を超えるので、たとえモニタリングトルクが本締め設定トルクに到達していても、回転角度が異常なものを不良品と判定することができる。
【0028】
仮巻締め終了点Dから本締め終了点までの適正なキャップ巻締め回転角度は、キャップ図面から概算値の算出が可能である。さらに、容器とキャップのネジ切り始めを合わせ、回転角度を見ながら締め付けることによっても、概算値の算出が可能である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来は検出困難だった種々の巻締め不良品の判定を容易かつ正確に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るキャップ巻締め方法を実施するためのキャップ巻締め装置の一例を示す概略図である。
【図2】 本発明に係るキャップ巻締め方法における良品及び種々の不良品のモニタリングトルクを例示するグラフである。
【図3】 従来のキャップ巻締め方法における回転速度の設定値とモニタリング値を例示するグラフである。
【図4】 従来のキャップ巻締め方法におけるトルクの設定値とモニタリング値を例示するグラフである。
【符号の説明】
1 サーボモータ
2 キャップ
3 容器(ボトル)
4 キャップ把持部
5 サーボアンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a cap having a screw portion that is screwed into a screw portion formed in a container mouth portion is disposed in a capper having a servo motor capable of detecting and controlling a torque value, and the cap is provided in the container mouth portion. The present invention relates to a cap winding method for covering and tightening.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method described in Japanese Patent Publication No. 6-76107 has been known as a method for controlling a closing torque when a cap is screwed onto a container.
In the method described in the above publication, when the cap is tightened on the container and the rotation of the capping head is reduced in a capper using a torque motor, the deceleration of the capping head becomes a predetermined value. The inertia torque of the capping head is maintained substantially constant by controlling the command torque, and the cap is tightened to the container with a command torque having a magnitude obtained by subtracting the inertia torque of the capping head from the predetermined closing torque. Is to be terminated.
[0003]
Further, in the cap winding, a plurality of stages with different appropriate torque values, that is, a screw search until the screw part of the cap is put on the container mouth part and screwed into the male screw, and the screw of the cap is the container mouth There are provisional tightening that is smoothly screwed and fitted along the male screw of the part, and final final tightening, and it is desirable to change the winding condition for each of these sub-processes.
FIG. 3 is a diagram for explaining a case where a cap provided with a servo motor or the like is used, and the winding process is divided into a plurality of sub-processes, and for example, a resin cap for beverage is wound around the container mouth, FIG. 4 is a graph showing the variation of the torque value in the winding process shown in FIG. In this method, the cap is wound using a specified rotational speed in accordance with the conventional technique. That is, when the screw search step Arpm, the preliminary winding step Brpm, and the final tightening step Crpm are individually set and the monitored speed decreases from the set value, it is estimated that the upper end of the container is in contact with the packing surface inside the resin cap. Then, the winding process is switched or the end of the winding process is recognized. For example, as shown in FIG. 3, when the rotation speed monitoring value reaches a preset rotation speed P, the temporary winding process is switched to the final tightening process.
[0004]
Conventionally, the end of winding of the cap around the container by the servo motor or the like and the non-defective product determination are controlled by ending the torque transmission by operating the clutch or stopping the servo motor when the set torque is reached. The end of tightening and the non-defective product judgment were performed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional control method described above, it has been impossible to detect whether or not the upper end of the container mouth portion has reliably contacted the cap top surface packing portion. In addition, in the conventional control method, since the angle at which the cap is tightened to the container mouth cannot be detected, in order to measure the tightening angle, the tightening angle is measured after opening the cap of the container after tightening, It was judged good / bad.
[0006]
The problems with such prior art are as follows:
1. When the thread shape defect originates from the container or cap, the tightening torque increases, the specified top surface packing part cannot be contacted, and the sealing performance may not be ensured.
2. If the container and cap thread are damaged during tightening, the tightening torque will increase, and the specified top surface packing may not be able to be contacted, and sealing may not be secured.
3. When a cap top surface packing part defective molded product or the like is tightened, the tightening torque increases, and the specified top surface packing part cannot be contacted, and sealing performance may not be ensured.
4). If the cap is obliquely covered during tightening, the tightening torque will increase, and it may not be possible to make contact with the specified top surface packing portion, and the sealing performance may not be ensured.
5. When tightening, when an inner plug such as a one-piece cap is poorly inserted or when an outer seal is bitten, the tightening torque increases, and the specified top surface packing portion cannot be contacted, and sealing performance may not be ensured.
6). When a slip occurs between the winding chuck and the cap, the winding process ends without reaching the necessary torque.
7). When slipping occurs between the container and the container fixing portion during winding, the winding process ends without reaching the necessary torque.
8). When different types of caps with different filling and sterilization conditions are mixed, the sealing is not ensured because the winding is performed under the different conditions.
[0007]
When the above problems occur, the conventional method cannot detect defects during winding, and it is difficult to determine the appearance visually.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cap tightening method that can reliably identify defective cap tightening products and distinguish them from non-defective products.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention uses a cap provided with a servo motor capable of detecting and controlling a torque value of a cap having a screw portion that is screwed into a screw portion formed in a container mouth portion. In the cap tightening method that covers and tightens the container mouth, the tightening process is divided into at least sub-processes before final tightening and final tightening, and the torque monitoring value gradually increases until the end point is reached. increased sharply when the seaming takes power, the time of reaching the temporary tightening set torque, which is a peak lower than the final fastening set torque as a temporary seaming end point, the main tightening preceding substep at this point It is shifted to the tightening sub-step, and the fastening end point when the tightening completion stops the servo motor has been confirmed monitored value reaches the present tightening the set torque, the tightening of the temporary seaming end point It detects the cap rotation angle between the end point, and detects the integration time to the fastening ends of the temporary seaming completion, monitoring torque for the tightening set torque, the cap rotation angle and the integration time is set in advance providing cap tightening method for determining the good or defective for seaming on whether within the scope.
[0009]
In the cap tightening method of the present invention, it is desirable to further include a criterion for determining whether or not the accumulated time from the end of the temporary tightening to the end of the final tightening is within the range of the preset accumulated time.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a capper used in an embodiment of a cap winding method according to the present invention.
The capper mainly includes a
[0011]
The operation of the
[0012]
As the
[0013]
In the present invention, the
[0014]
The cap gripping portion 4 is preferably fitted with the
In addition, the cap gripping portion 4 has a rotary lift shaft for moving up and down the winding chuck while rotating together with the spindle of the
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 is a graph for explaining an example of a cap tightening method according to the present invention.
The features of the cap tightening method according to the present invention are the meshing torque (primary torque, see symbol A in FIG. 4) generated at the start of winding tightening, the torque (secondary torque) at which the male screw of the container and the screw portion of the cap contact each other. 4) (refer to reference sign B in FIG. 4), and quaternary torque other than the torque (third torque, see reference sign C in FIG. 4) that the upper end of the container mouth contacts the cap top surface packing part・ Inner plugs such as one-piece caps ・ Outer seal contact and pressing, etc.) Temporary winding tightening and screw search ・ Temporary winding tightening end point common to temporary winding tightening reaches the final tightening set torque and servo motor etc. When the end of the tightening is confirmed and the end of the tightening is confirmed, the final tightening end point is taken as the final tightening end point. In addition to the control for determining that only the container with the cap tightened within the range of the upper and lower limits of the monitoring torque upper limit and the range of the angle at which the cap has rotated is judged as a non-defective product and discharging the product out of the capper. is there.
[0017]
The upper and lower limits of each of the above are added with control that can be arbitrarily set, and can be adapted to various cap tightening. In addition, control capable of registering the setting for each product type and for each combination of the container and the cap is added to prevent an erroneous operation (non-defective product determination based on two elements of reaching the tightening torque and detecting the rotation angle).
[0018]
As shown in FIG. 2, in this example, the cap winding process is divided into sub-processes for screw search, temporary winding, stop, and final tightening. Note that the division of the cap winding process is not limited to this example, and the cap winding process may be divided into two or more sub-processes (before final tightening and final tightening). It is also possible to do.
[0019]
For the screw search, after the
[0020]
The next temporary winding is a capping operation in which the
[0021]
The final tightening step is a capping operation in which the
In the present invention, as shown in FIG. 2, the cap rotation angle from the temporary winding end point D to the final tightening end point is detected, and the monitoring torque and the cap rotation angle with respect to the final tightening set torque are determined in advance. A non-defective product or a defective product is determined depending on whether it falls within the set range.
[0022]
In this way, the cap tightening angle from the fourth torque to the third torque is detected, and whether or not the torque monitoring is within the preset upper and lower limits in the final tightening sub-step, and the tightening angle is set in advance. Judgment is made based on whether or not it falls within the range of the upper and lower limits, thereby making it possible to detect various defects described in the
[0023]
In order to further improve accuracy, the accumulated time from the end of temporary winding to final tightening is also detected, and the upper and lower limits of the monitoring torque relative to the final tightening set torque, the upper and lower limits of the angle at which the cap has rotated, and temporary It is desirable to add control for determining that only the cap winding container that falls within the upper and lower limits of the accumulated time from the winding fastening end point D to the final fastening finishing point is a non-defective product and discharging the product out of the capper. Each upper limit and lower limit can be set arbitrarily, and it is desirable to be able to cope with various types of cap tightening. In addition, control that allows registration of settings for each product type and for each combination of bottle and resin cap has been added. It is desirable to prevent it (determining a non-defective product based on three elements of reaching the tightening torque, detecting the rotation angle, and detecting the accumulated time)
[0024]
An example of the tightening control to which the cap tightening method according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the winding tightening control shown in FIG. 2, upper and lower limits are set for each of the final tightening set torque, the rotation angle, and the accumulated time, and the cap tightening container that conforms to the upper and lower limits is determined as a non-defective product.
[0025]
For example, if the container or cap has a screw shape defect (crushing screw), the container and cap screw parts are damaged during tightening, a cap top surface packing part defective molded product is tightened, or one piece is tightened When there is a defect such as an inner plug insertion failure such as a cap or an outer seal biting, the tightening torque increases. These defects (shown as “screw crushing etc.” as an example in FIG. 2) have a faster torque increase than non-defective products (indicated by solid lines in FIG. 2), and the rotation angle is the lower limit of the rotation angle (lower limit angle). The final tightening set torque is reached before it reaches (). Accordingly, by performing the tightening management by setting the upper and lower limits of the rotation angle, even if the monitoring torque reaches the final tightening set torque, it is possible to determine that the rotation angle is insufficient as a defective product.
[0026]
In addition, a defective product (indicated as “oblique cover” in FIG. 2) in which the cap is tightened obliquely with respect to the male screw of the container mouth, which is so-called oblique cover, is indicated by temporary winding. At this stage, the monitoring torque becomes abnormally higher than that of the non-defective product, so that the final tightening torque is reached before the rotation angle reaches the lower limit (lower limit angle) of the rotation angle. Accordingly, by performing the tightening management by setting the upper and lower limits of the rotation angle, even if the monitoring torque reaches the final tightening set torque, it is possible to determine that the rotation angle is insufficient as a defective product.
[0027]
Further, when the chuck and the cap of the cap gripping part 4 slip, or when the container and the container fixing part slip, the monitoring torque value does not reach the final tightening set torque within the specified time (see “ Winding time is over "). For this defect, the winding tightening time is set, and those that do not reach the final tightening set torque within that time can be determined as defective.
Further, in the case of “no cap” in which the cap is not supplied to the chuck of the cap gripping portion 4, the monitoring torque does not increase, so that it can be easily determined as defective.
In addition to this, when a defective cap without packing is tightened, the angle until the upper end of the container touches the top of the cap increases, so the upper limit angle is exceeded, so the monitoring torque reaches the final tightening set torque. Even when the rotation angle is abnormal, it is possible to determine that the rotation angle is defective.
[0028]
The appropriate cap winding rotation angle from the temporary winding end point D to the final tightening end point can be calculated from the cap drawing. Furthermore, the approximate value can also be calculated by aligning the threading start of the container and the cap and tightening while watching the rotation angle.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and accurately carry out determination of various types of winding tightening defects that have been difficult to detect conventionally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a cap winding apparatus for carrying out a cap winding method according to the present invention.
FIG. 2 is a graph illustrating the monitoring torque of a non-defective product and various defective products in the cap tightening method according to the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating a setting value and a monitoring value of a rotation speed in a conventional cap winding method.
FIG. 4 is a graph illustrating torque setting values and monitoring values in a conventional cap tightening method.
[Explanation of symbols]
1
4
Claims (1)
巻締め工程を、少なくとも本締め前と本締めの各サブ工程に分け、
トルクのモニタリング値が徐々に増加し、終点に差し掛かってそれ以上の巻締めに力を要する時点で急激に上昇し、本締め設定トルクよりも低いピークである仮締め設定トルクに達した時点を仮巻締め終了点として、この時点で前記本締め前のサブ工程を本締めサブ工程に移行させ、
モニタリング値が本締め設定トルクに達してサーボモータが停止して巻締め終了が確認された時点を本締め終了点とし、
前記仮巻締め終了点から本締め終了点までの間のキャップ回転角度を検出するとともに、仮巻締め終了から本締め終了までの積算時間を検出し、本締め設定トルクに対するモニタリングトルク、前記キャップ回転角度および前記積算時間が予め設定した範囲内に入るか否かによって巻締めについて良品または不良品の判定を行うことを特徴とするキャップ巻締め方法。Cap tightening with a cap having a screw part that is screwed and fitted to a screw part formed in the container mouth part over the container mouth part using a capper having a servo motor capable of detecting and controlling the torque value In the method
The winding process is divided into at least the sub-processes before final tightening and final tightening.
When the torque monitoring value gradually increases and reaches the end point, it suddenly rises when more tightening force is required and reaches the temporary tightening set torque that is lower than the final tightening set torque. As a winding tightening end point, the sub-process before the final tightening is shifted to the final tightening sub-process at this point,
When the monitored value reaches the final tightening set torque and the servo motor stops and the end of winding tightening is confirmed, this is the final tightening end point.
A cap rotation angle from the end point of the temporary winding tightening to the end point of the final tightening is detected, and an integrated time from the end of the temporary winding tightening to the end of the final tightening is detected, the monitoring torque with respect to the final tightening set torque, the cap rotation A cap tightening method comprising: determining whether the winding is good or defective according to an angle and whether the accumulated time is within a preset range.
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