JP5851854B2 - キャップの検査方法および検査用治具 - Google Patents

Description

本発明は、シャンプーやリンスなどの液体、あるいは、洗顔料などのクリーム状の流体を充填した容器のキャップの良否を検査する検査方法とこれに用いる検査用治具に関する。

この種のキャップとして、例えば、特許文献１に示されているように、容器に装着されるキャップ本体と蓋体とを薄肉のヒンジを介して一体に樹脂成形したキャップがあり、蓋体を閉じることによって、キャップ本体に形成された開口に蓋体内面に突設された栓部が挿入されることで開口が塞がるようになっている。

特開２０１１−８８６４４号公報

上記構造のキャップにおいては、成形時のショートショットなどが原因で栓部に欠損などの形状不良が発生することがあり、形状不良の発生した不良品を検査除去する必要がある。

従来、このような形状不良の検査は目視検査に頼っており、神経を使う疲労しやすい作業であると共に、不良品の見落としが生じる虞があった。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、キャップの形状不良を簡単かつ容易に検出することができる検査方法とこれに用いる検査用治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

（１）本発明のキャップの検査方法は、容器に装着されるキャップ本体にヒンジを介して蓋体を一体形成し、蓋体をキャップ本体に嵌合装着することで、キャップ本体の開口を蓋体で閉止するキャップの検査方法であって、
蓋体をキャップ本体に装着した状態でキャップ本体の内部を負圧にし、前記キャップ本体の内部の圧力を測定することによってキャップ本体の開口と蓋体との閉止状態を検査するものである。

本発明によると、キャップ本体内の負圧が大きく低下すれば、開口が正しく閉止されているとみなすことができ、また、キャップ本体内の負圧が低下しなければ、開口閉止箇所に空気の流入があって正しく閉止されていないものとみなすことができ、測定したキャップ本体内の負圧によって閉止箇所に形状不良が在るか否かを容易に検査することができる。

（２）本発明のキャップの検査方法の好ましい実施態様では、前記キャップが、前記キャップ本体に形成した前記開口に、前記蓋体から突設した栓部を挿入して前記開口を閉止するものである。

栓部の欠損等の形状不良は、小さくて目視検査しにくいものであるが、この実施態様によると、栓部に欠損等の形状不良があると、正常な場合に比べてキャップ内の負圧の低下が少なくなるので、容易に栓部の形状不良を見出すことができる。

（３）本発明の検査用治具は、容器に装着されるキャップ本体にヒンジを介して蓋体を一体形成し、蓋体をキャップ本体に嵌合装着することで、キャップ本体の開口を蓋体で閉止するキャップを検査する検査用治具であって、キャップ本体の開口を蓋体で閉止した状態のキャップ本体が装着される軸部と、前記軸部よりも大径の基部と、前記軸部の先端に形成された一端側開口と前記基部の外周面に形成された他端側開口とを連通し、かつ、前記軸部に装着されたキャップ本体の内部を負圧にすると共に、前記キャップ本体の内部の圧力を測定するための通気孔とを備える。

本発明の検査用治具によると、蓋体で開口を閉止した状態のキャップ本体を、当該検査用治具の軸部に装着し、装着されたキャップ本体の内部を、通気孔を介して負圧にし、その圧力を測定することができるので、本発明の検査方法を好適に実施することができる。
本発明によると、蓋体で開口を閉止した状態のキャップ本体を、当該検査用治具の軸部に装着し、装着されたキャップ本体の内部を、前記軸部の先端に形成された一端側開口と基部の外周面に形成された他端側開口とを連通する通気孔を介して負圧にし、その圧力を測定することができる。

（４）本発明の検査用治具の好ましい実施態様では、前記キャップが、前記キャップ本体に形成した前記開口に、前記蓋体から突設した栓部を挿入して前記開口を閉止するものである。

栓部の欠損等の形状不良は、小さくて目視検査しにくいものであるが、この実施態様の検査用治具を用いて、容易に栓部の形状不良を見出すことができる。

（５）上記（３）または（４）の実施態様では、前記軸部は、内側軸部と外側軸部とを有すると共に、前記両軸部の間に、キャップ本体の内面に突設された容器への取付け用ボス部が装着される環状の溝部を有し、前記通気孔の前記一端側開口が、前記内側軸部の先端に形成されるようにしてもよい。

この実施態様によると、キャップ本体の内面に突設された容器への取付け用ボス部を、当該検査用治具の内側軸部と外側軸部との間の環状の溝部に装着し、内側軸部の先端に形成された一端側開口と基部の外周面に形成された他端側開口とを連通する通気孔を介して、前記取付け用ボス部内を負圧にしてその圧力を測定することができる。

このように、本発明によれば、キャップの形状不良を簡単かつ容易に検査することができる。

図１は閉蓋状態にあるキャップの外観斜視図である。 図２は閉蓋状態にあるキャップの別方向から見た外観斜視図である。 図３は開蓋状態にあるキャップの外観斜視図である。 図４は閉蓋状態にあるキャップの縦断面図である。 図５は開蓋状態にあるキャップの縦断面図である。 図６は検査用治具を用いた装置の構成図である。 図７は形状不良の発生したキャップの検査状態を示す要部の縦断面図である。 図８は検査用治具の斜視図である。 図９は検査用治具を用いた装置の他の例を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、検査対象となる閉蓋状態にあるキャップの一例の外観斜視図であり、図２は、別方向から見た外観斜視図であり、図３は、開蓋状態の外観斜視図であり、図４は、閉蓋状態にあるキャップの縦断面図であり、図５は、開蓋状態にあるキャップの縦断面図である。

これらの図に示すように、キャップ１は、各種の流体などが充填される容器の口に装着されるキャップ本体２と、これにヒンジ３を介して連結された蓋体４とを一体に樹脂成形してなる、ヒンジキャップである。

キャップ本体２は、容器の口に外嵌連結される取付け用ボス部２ａと、これを囲む大径の外筒部２ｂを備えた二重筒仕様に形成されており、取付け用ボス部２ａの上部に、上方に突出する膨出部５が形成され、その膨出部５の中心に、容器内の流体の注ぎ口となる開口６が形成されている。

前記ヒンジ３は、キャップ本体２の上端外周部と蓋体４の下端外周部とを周方向２箇所で繋ぐ一対の薄肉ヒンジ部３ａと、蓋体４の上壁部とキャップ本体２の外筒部２ｂとを上下一対の薄肉ヒンジ部３ｂを介して繋ぐＬ形アーム部３ｃとからなる。蓋体４を、薄肉ヒンジ部３ａを中心にして揺動開閉する際にＬ形アーム部３ｃが弾性変形することで、蓋体４が、キャップ本体２に外嵌装着された閉蓋状態と、蓋体４が大きく上側方に揺動した一定の開蓋状態に切換え保持されるようになっている。

蓋体４の中心部には、小径筒状の栓部７が突設されており、蓋体４がキャップ本体２に外嵌装着された閉蓋状態において、栓部７がキャップ本体２の開口６に挿入密着されて、開口６が閉止されるようになっている。

また、キャップ本体２のヒンジ３と反対側の外周面の一部が欠如されて浅い凹部８が形成されると共に、蓋体４の外周下端部には、凹部８に臨む突起９が形成されて、蓋体４を開放操作する際に指を掛けやすいものとなっている。

以上のように構成されたキャップ１が樹脂成形される際、樹脂材の充填不足（ショートショット）などのトラブルによって、例えば、栓部７の一部が欠損した形状不良品が発生することがあり、このような不良品を検査で仕分ける必要がある。

この実施形態では、キャップ１の上記のような形状不良を次のようにして検査する。

図６は、本発明に係るキャップの検査方法を実施するための検査用治具を備える装置の概略構成図である。

この実施形態では、検査対象であるキャップ１が装着される検査用治具１０を備えると共に、この検査用治具１０に配管接続された吸引ポンプなどの真空装置１１と、配管中に接続された圧力センサ１２とを備えている。

図８に示すように、検査用治具１０は、大径の基部１０ａと小径の外側軸部１０ｂを備えた段付きの短軸状に樹脂成形されている。外側軸部１０ｂの内側の中心位置には、キャップ本体２における上壁部内面に備えられた補強ボス２ｃに挿入可能な内側軸部１０ｃが備えられている。両軸部１０ｂ，１０ｃの間には、キャップ１の取付け用ボス部２ａが装着可能な環状の溝部１３が形成されている。

また、検査用治具１０の中心には通気孔１４が形成され、その上端が内側軸部１０ｃの上面に形成した小孔１５に連通接続されると共に、通気孔１４が基部１０ａの外周面に開口されて、真空装置１１に配管接続されるようになっている。

大径の基部１０ａの上端に形成された段部１６は、キャップ本体２における外筒部２ｂの下端を載置支持するものであり、その対角位置には装着されたキャップ本体２の内外を連通する浅い通気溝１７が形成されている。

検査に際しては、図６に示すように、例えば、閉蓋状態のキャップ１を検査用治具１０に上方から被せて、キャップ本体２の取付け用ボス部２ａを溝部１３に挿入装着する。この場合、取付け用ボス部２ａの下端と溝部１３の底面との間に隙間が生じるように溝部１３の深さが設定されている。

この閉蓋状態のキャップ装着状態で、真空装置１１を作動させると通気孔１４および小孔１５を介してキャップ本体２の取付け用ボス部２ａ内の空気が抜かれて負圧が生じる。

ここで、蓋体４の栓部７が正しい形状に成形されていると、栓部７はキャップ本体２の開口６に密着挿入されるので、外部からの空気流入が阻止された取付け用ボス部２ａの内圧は更に低下する。

また、例えば図７に示すように、栓部７に成形不良による欠損ｓなどがあると、開口６が栓部７によって正しく封止されないことになる。この場合、ヒンジ３の形成部位に存在する隙間を介して外部と連通されている蓋体４の内部空間と、取付け用ボス部２ａの内部空間とが前記欠損ｓを介して連通されてしまい、取付け用ボス部２ａの内圧が下がらなくなる。

従って、キャップ本体２の内部を負圧にしてその圧力を圧力センサ１２で検出し、所定時間内に負圧が十分低下すれば、栓部７が正しい形状に成形されているものとみなすことができ、所定時間内に負圧が十分低下しないと、栓部７に何らかの形状不良が発生しているとみなすことができる。

なお、検査が完了すると、検査用治具１０と真空装置１１とを連通する管路を開放するなどして検査用治具１０に印加された負圧を解除して、検査済みのキャップ１を検査用治具１０から取り外すことになるが、この際、検査用治具１０の段部１６に形成した通気溝１７を介してキャップ内と外気とが連通され、キャップ本体２における取付け用ボス部２ａと外筒部２ｂとの間の空間が大気圧になっているので、キャップ本体２の下端が段部１６に密着して分離しにくくなることが回避される。

以上のように、キャップ本体２の内部を負圧にしてその圧力を圧力センサ１２で測定することによって、蓋体４による開口６の閉止箇所に形状不良が在るか否かを検査できるので、目視検査による従来例に比べて、簡易かつ容易に検査することができる。

上記のような装置はキャップ製造ラインに組み込まれて自動制御されることが望ましく、自動化した場合の一例が図９に示されている。

図９において、２１は上記構成の検査用治具１０を備えた検査部、２２は蓋体４を閉じた下向き姿勢のキャップ１を載置して間欠搬送する搬入コンベア、２３は検査済みのキャップ１を載置して搬送する搬出コンベア、２４は搬入コンベア２２から検査部２１へのキャップ移載、および、検査部２１から搬出コンベア２３へのキャップ移載を行うハンドリング装置である。

ハンドリング装置２４は、一定ストロークで前後にネジ送り等によって往復移動される可動台２５に、シリンダ２６によって昇降する支持ブラケット２７を備え、この支持ブラケット２７に前後一定間隔をもって前後一対の吸着パッド２８ａ，２８ｂを装備して構成されており、前方の吸着パッド２８ａが前後および上下に作動することで搬入コンベア２２から検査部２１へのキャップ搬入を行い、後方の吸着パッド２８ｂが前後および上下に作動することで検査部２１から搬出コンベア２３へのキャップ搬出を行うものとなっている。

この装置では、先ず、成形装置から取り出されて搬入コンベア２２で所定停止位置まで搬送されたキャップ１は、前方の吸着パッド２８ａで吸着されて持上げられた後、検査部２１の上方にまで送られ、吸着パッド２８ａの下降によってキャップ１が一定姿勢で検査用治具１０に装着される。

キャップ装着が完了すると、吸着が解除されて両吸着パッド２８ａ，２８ｂは前方上方の原点位置に戻される。また、キャップ装着が完了すると、検査用治具１０に負圧が印加されると共に、圧力センサ１２によってキャップ内の負圧が測定される。

負圧印加から設定時間後におけるキャップ内の測定負圧が、予め入力されている基準値と比較され、測定値が基準値以下にまで低下していると、開口６が栓部７によって正しく閉止された良品であると判断され、また、測定値が基準値以下にまで負圧が低下していないと、閉止箇所に空気流入があって栓部７に形状不良が発生している不良品であると判断される。

検査が終了すると、両吸着パッド２８ａ，２８ｂが下降され、後方の吸着パッド２８ｂで検査済みのキャップ１が吸着されると共に、検査用治具１０への負圧印加が解除され、吸着パッド２８ｂの上昇によって検査済みのキャップ１は治具１０から取り外される。

その後、両吸着パッド２８ａ，２８ｂが後方に移動されると共に下降され、後方の吸着パッド２８ｂで保持された検査済みのキャップ１が搬出コンベア２３に移載される。これと同時に、前方の吸着パッド２８ａによって吸着保持された次のキャップ１が検査部２１に搬入されて検査用治具１０に装着される。

搬出された検査済みキャップ１の良品は、次の処理ラインや良品回収部に搬送されると共に、不良品は不良品回収部に送出される。

（他の実施形態）
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）上記実施形態では、キャップ本体２の中心部に容器に外嵌連結される取付け用ボス部２ａを突設し、その外側に大径の外筒部２ｂを備えた二重筒仕様のキャップ１を例示しているが、外筒部２ｂまたは取付け用ボス部２ａのいずれかをなくしたような単筒仕様のキャップにおける閉止機能の検査に利用することもできる。

（２）上記実施形態では、キャップ本体２の開口６に、蓋体４から突設した栓部７を挿入して開口６を閉止するよう構成した仕様のキャップ１を例示しているが、栓部７を備えない仕様、例えば、蓋体４の中心部内面を、膨出部５の先端に押圧密着させて開口６を閉止する仕様のキャップにおける閉止機能の検査に利用することもできる。

（３）検査装置は自動化することによってその特徴を有効に発揮するが、作業者の労力を軽減するための以下のような簡易な形態で実施することもできる。例えば、前記圧力センサ１２で計測したキャップ内圧が基準値以下にまで低下したことの検知に基づいて良品を示す青ランプを点灯させ、計測したキャップ内圧が基準値以下にまで低下しないことの検知に基づいて不良品を示す赤ランプを点灯させるようにし、検査用治具１０へのキャップ１の装着および取り外しを作業者が手作業で行いながら、ランプ表示に基づいて良品と不良品とを仕分ける安価な形態で実施することもできる。

１ キャップ
２ キャップ本体
２ａ 取付け用ボス部
２ｂ 外筒部
３ ヒンジ
４ 蓋体
６ 開口
７ 栓部
１０ 検査用治具
１１ 真空装置
１２ 圧力センサ

Claims (5)

1. 容器に装着されるキャップ本体にヒンジを介して蓋体を一体形成し、蓋体をキャップ本体に嵌合装着することで、キャップ本体の開口を蓋体で閉止するキャップの検査方法であって、
   蓋体をキャップ本体に装着した状態でキャップ本体の内部を負圧にし、前記キャップ本体の内部の圧力を測定することによってキャップ本体の開口と蓋体との閉止状態を検査する、
   ことを特徴とするキャップの検査方法。
2. 前記キャップが、前記キャップ本体に形成した前記開口に、前記蓋体から突設した栓部を挿入して前記開口を閉止する、
   請求項１に記載のキャップの検査方法。
3. 容器に装着されるキャップ本体にヒンジを介して蓋体を一体形成し、蓋体をキャップ本体に嵌合装着することで、キャップ本体の開口を蓋体で閉止するキャップを検査する検査用治具であって、
   キャップ本体の開口を蓋体で閉止した状態のキャップ本体が装着される軸部と、
   前記軸部よりも大径の基部と、
   前記軸部の先端に形成された一端側開口と前記基部の外周面に形成された他端側開口とを連通し、かつ、前記軸部に装着されたキャップ本体の内部を負圧にすると共に、前記キャップ本体の内部の圧力を測定するための通気孔とを備える、
   ことを特徴とする検査用治具。
4. 前記キャップが、前記キャップ本体に形成した前記開口に、前記蓋体から突設した栓部を挿入して前記開口を閉止する、
   請求項３に記載の検査用治具。
5. 前記軸部は、内側軸部と外側軸部とを有すると共に、前記両軸部の間に、キャップ本体の内面に突設された容器への取付け用ボス部が装着される環状の溝部を有し、
   前記通気孔の前記一端側開口が、前記内側軸部の先端に形成される、
   請求項３または４に記載の検査用治具。

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