JP6350061B2 - Cap chuck and capping device provided with the chuck - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂製キャップを保持して容器の口部に巻き締めするキャップ用チャック、およびこのチャックを備えたキャッピング装置に関する。 The present invention relates to a cap chuck that holds a resin cap and winds it around a mouth of a container, and a capping device including the chuck.
従来キャップ用チャックとして、特許文献1に開示された構成が知られている。従来のチャックは、樹脂製キャップが嵌合する収容空間が形成されたチャック本体を有し、収容空間にキャップを保持した状態でチャック本体を回転させることにより、キャップを容器の口部に巻き締めるように構成されている。 A configuration disclosed in Patent Document 1 is known as a conventional cap chuck. The conventional chuck has a chuck body in which a housing space into which a resin cap is fitted is formed, and the cap is wound around the mouth of the container by rotating the chuck body with the cap held in the housing space. It is configured as follows.
従来のチャックにおいて、樹脂製キャップを保持するための収容空間の形状は容器に取付けられるキャップに応じて決定され、処理されるキャップの外径が変更されると、チャックを所定の大きさのものに交換することが必要であった。チャックの交換作業は一定の時間を要し、キャッピング装置が設けられた製造ラインを一時的に停止させなければならず、生産性が低下するという問題がある。 In the conventional chuck, the shape of the accommodation space for holding the resin cap is determined according to the cap attached to the container, and when the outer diameter of the cap to be processed is changed, the chuck has a predetermined size. It was necessary to replace it. The replacement work of the chuck requires a certain time, and the production line provided with the capping device has to be temporarily stopped, resulting in a problem that productivity is lowered.
本発明は、キャッピング装置において、径の異なるキャップを取り扱うことを可能にして、キャッピング装置が設けられた製造ラインの生産性を向上させることを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the productivity of a production line provided with a capping device by making it possible to handle caps having different diameters in the capping device.
本発明は、キャップを保持して容器の口部に巻き締めするキャップ用チャックであって、内周面に、キャップの外周面に形成された縦溝に係合可能な凸部が設けられたチャック部材と、チャック部材に形成された開口部を介して内周側へ突出可能な押圧部材と、押圧部材を内周側へ付勢する付勢部材とを備え、チャック部材を大径キャップ用チャック部材と小径キャップ用チャック部材とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置し、小径キャップ用チャック部材を、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも内周側に位置するチャック位置と、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも外周側に位置する退避位置とに揺動可能に設けるとともに、小径キャップ用チャック部材を、チャック位置と退避位置とに切り換える切り換え手段を設け、小径キャップを巻き締めるときは小径キャップ用チャック部材をチャック位置に切り換えて小径キャップ用チャック部材によって小径キャップを巻き締め、大径キャップを巻き締めるときは小径キャップ用チャック部材を退避位置に切り換えて大径キャップ用チャック部材によって大径キャップを巻き締めることを特徴としている。 The present invention is a cap chuck that holds a cap and winds it around a mouth of a container, and an inner peripheral surface is provided with a convex portion that can be engaged with a longitudinal groove formed on the outer peripheral surface of the cap. The chuck member includes a chuck member, a pressing member that can protrude toward the inner peripheral side through an opening formed in the chuck member, and a biasing member that biases the pressing member toward the inner peripheral side. The chuck member and the small diameter cap chuck member are divided into a plurality of concentric circles, and the small diameter cap chuck members are positioned on the inner peripheral side of the large diameter cap chuck member. Switching between the chuck position and the retracted position where the inner peripheral surface is positioned on the outer peripheral side of the chuck member for the large-diameter cap, and switching the chuck member for the small-diameter cap between the chuck position and the retracted position The provided, wound up a small-diameter cap by the chuck member for small diameter caps by switching the chuck member for small diameter caps to tighten up the small cap on the chuck position, the chucking member for small diameter caps to tighten up the large diameter cap to the retracted position The large-diameter cap is wound and tightened by the chuck member for the large-diameter cap .
切り換え手段は例えば、小径キャップ用チャック部材と当接する当接部材を有しており、当接部材を小径キャップ用チャック部材と相対的に移動可能に設けることにより、当接部材と小径キャップ用チャック部材との移動位置に応じて当接部材の小径キャップ用チャック部材に対する当接位置が変化し、小径キャップ用チャック部材がチャック位置または退避位置に定められる。 The switching means has, for example, a contact member that contacts the small-diameter cap chuck member, and the contact member and the small-diameter cap chuck are provided so as to be movable relative to the small-diameter cap chuck member. The contact position of the contact member with respect to the small diameter cap chuck member changes according to the position of movement with the member, and the small diameter cap chuck member is set to the chuck position or the retracted position.
また本発明に係るキャッピング装置は、上述したチャックを備え、チャックにより、外周面に縦溝が形成されたキャップを把持し、供給される容器の口部にキャップを巻き締めることを特徴としている。 A capping device according to the present invention includes the above-described chuck, and is characterized in that a cap having a longitudinal groove formed on the outer peripheral surface is gripped by the chuck, and the cap is wound around a mouth portion of a container to be supplied.
本発明によれば、キャッピング装置において、チャックを交換せずに径の異なるキャップを取り扱うことが可能になり、キャッピング装置が設けられた製造ラインの生産性を向上させることができる。 According to the present invention, caps having different diameters can be handled without changing the chuck in the capping device, and the productivity of the production line provided with the capping device can be improved.
以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図1は本発明の実施形態であるチャックを備えたキャッピング装置の概略的な構成を示している。キャッピング装置の回転体11は回転軸12の軸心回りに回転自在であり、回転体11の外周縁部には、複数のキャッピングヘッド13が等間隔毎に設けられる。キャッピングヘッド13は回転体11から鉛直下方に突出しており、その下端にはチャック20が設けられる。チャック20の下方にはグリッパ14が設けられ、グリッパ14は図示しない搬送手段によって供給されてくるペットボトル(容器)Pの口部に形成されたフランジFの下側を把持する。グリッパ14はキャッピングヘッド13に対応して、回転体11の外周縁部に沿って等間隔毎に設けられ、回転軸12の軸心周りに回転自在である。チャック20はキャッピングヘッド13とともに昇降してペットボトルPに接近し、ペットボトルPの口部にキャップCを巻き締めて取付ける。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a capping apparatus provided with a chuck according to an embodiment of the present invention. The rotating
図2〜図5を参照して、第1の実施形態であるチャック20の構成を説明する。
チャック20は筒状のハウジング21を有し、ハウジング21はキャッピングヘッド13(図1)に固定される。ハウジング21の略中央の高さ位置にはカム22が嵌合され、ハウジング21の下端には大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24が設けられる。大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24はそれぞれ3個設けられ、同心円上に交互に配置される(図3参照)。すなわち大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24はハウジング21の軸心周りに60°毎に配置される。
The configuration of the
The
大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24は、図3に示すように、水平断面が円弧状を呈する内周面25、26を有し、隣り合う2つの大径キャップ用チャック部材23の間に小径キャップ用チャック部材24が位置している。大径キャップ用チャック部材23は、外径が相対的に大きい(例えば30mm)キャップCをペットボトルPの口部に巻き締めるときに用いられ、小径キャップ用チャック部材24は、外径が相対的に小さい(例えば28mm)キャップCをペットボトルPの口部に巻き締めるときに用いられる。大径および小径のキャップCの外周面には、図11に示すように全周に鉛直方向に延びる多数の縦溝Mが形成されており、大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の内周面25、26には、対応するキャップCの外周面に形成された縦溝Mに係合する多数の凸部Tが設けられる。
As shown in FIG. 3, the large diameter
大径キャップ用チャック部材23はボルト27によってハウジング21の外面に固定され、小径キャップ用チャック部材24は支持ピン28の軸心周りに揺動自在である。すなわち、ハウジング21の外面に形成された突出片29には支持ピン28がその軸心周りに回転自在に取付けられ、小径キャップ用チャック部材24は支持ピン28に固定されている。後に詳述するように、図2に示す状態において小径キャップ用チャック部材24は、内周面26が大径キャップ用チャック部材23の内周面25よりも外周側に位置する退避位置にあり、ペットボトルPの口部へのキャップCの巻き締めは大径キャップ用チャック部材23により行われる。
The large-diameter
大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の下端部には、それぞれ保持溝31、32が形成され、これらの保持溝31、32にはOリング(付勢部材)33が取付けられる。また各保持溝31、32の中央部には、大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の内周面25、26に開放する開口部34、35が形成され、開口部34、35には押圧ボール(押圧部材)36が設けられる。Oリング33は、押圧ボール36と大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24とを内周側へ常時付勢し、これにより押圧ボール36は内周面25、26から常時突出する。なお、大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の下端部の外周側は、ボルト27によってハウジング21に取付けられた筒状の落下防止カバー30により覆われている。
小径キャップ用チャック部材24の上端部、すなわち揺動中心に関して内周面26とは反対側に位置する係合部41は当接部材としてのカム22に係合可能であり、係合部41に形成された保持溝42には、係合部41をカム22に係合させるように係合部41を内周側に付勢するOリング43が取付けられる。すなわちOリング43は保持溝42とカム22の外周面に嵌合される。Oリング43の弾性力は保持溝31、32に設けられたOリング33の弾性力よりも大きく、したがって係合部41は常にカム22の外周面に係合する。保持溝42の外周面側にはOリング43が保持溝42から外れるのを防止する落下防止ピン44が固定される。
The upper end portion of the small diameter
カム22は、図5に示すようにリング状を呈し、突出量が相対的に大きい第1カム部45と、突出量が相対的に小さい第2カム部46とが60°毎に形成される。第1カム部45と第2カム部46には、それぞれ係合部41の表面形状に合致した形状を有する凹部45a、46aが形成される。カム22はハウジング21の軸心、すなわち大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の内周面25、26により形成される円の中心の周りに回動可能であるが、係合部41が第1カム部45あるいは第2カム部46に係合した状態において、カム22は凹部45aまたは46aに嵌まり込むので、自由に回動することはない。図5に示す状態では、小径キャップ用チャック部材24の係合部41は第2カム部46に係合している。したがって小径キャップ用チャック部材24は、係合部41が相対的に内側に位置して、内周面26が大径キャップ用チャック部材23の内周面25よりも外周側に位置する退避位置にある(図2参照)。
As shown in FIG. 5, the
図6〜図8は小径キャップ用チャック部材24を使用する状態を示している。
この状態では、カム22は図2〜図5に示す状態とは異なる回転位置に定められ、小径キャップ用チャック部材24の係合部41がカム22の第1カム部45に係合している。これにより小径キャップ用チャック部材24は、内周面26が大径キャップチャック部材23の内周面25よりも内周側に位置するチャック位置にあり、ペットボトルPの口部へのキャップCの巻き締めは小径キャップ用チャック部材24により行われる。
6 to 8 show a state in which the small diameter
In this state, the
このように第1の実施形態は、チャック部材を大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置したものであり、カム22の回転位置に応じて係合部41のカム22に対する係合位置が変化し、小径キャップ用チャック部材24がチャック位置または退避位置に定められる。
As described above, in the first embodiment, the chuck member is divided into the large-diameter
次に第1の実施形態の作用を説明する。
大径キャップCをペットボトルPの口部に巻き締めるとき、図2〜図5に示すようにカム22は、第2カム部46が小径キャップ用チャック部材24の係合部41に係合する回転位置に定められる。したがって小径キャップ用チャック部材24は退避位置にあり、大径キャップ用チャック部材23の内周面25だけがキャップCに係合可能な状態にあって、小径キャップ用チャック部材24はキャップCから離間している。この状態で大径キャップ用チャック部材23の押圧ボール36により保持されたキャップCはペットボトルPの口部に対して上方から供給され、大径キャップ用チャック部材23の凸部がキャップCの外周面の縦溝に係合する。次いでハウジング21が軸心周りに回転することにより、キャップCが回動され、ペットボトルPの口部に巻き締められる。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
When the large-diameter cap C is wound around the mouth of the plastic bottle P, the
小径キャップCをペットボトルPの口部に巻き締めるときは、図6〜図8に示すようにカム22は、第1カム部45が小径キャップ用チャック部材24の係合部41に係合する回転位置に定められる。したがって小径キャップ用チャック部材24はチャック位置にあり、小径キャップ用チャック部材24の内周面26だけがキャップCに係合可能な状態にあって、大径キャップ用チャック部材23はキャップCから離間している。この状態で小径キャップ用チャック部材24の押圧ボール36により保持されたキャップCはペットボトルPの口部に対して上方から供給され、小径キャップ用チャック部材24の凸部がキャップCの外周面の縦溝に係合する。次いでハウジング21が軸心周りに回転することにより、キャップCが回動され、ペットボトルPの口部に巻き締められる。なお、カム22の回転位置の切り換えは手動で行ってもよく、自動で行ってもよい。
When the small-diameter cap C is wound around the mouth of the plastic bottle P, the
以上のように第1の実施形態は、カム22の回転位置を変えるだけで、小径キャップ用チャック部材24をチャック位置と退避位置の間で切り換えることができるように構成されている。したがって、キャッピング装置が設けられた製造ラインにおいて複数種類の大きさのキャップを取り扱う場合に、チャックを交換する必要がなくなるので、型替えに要する時間が短縮でき、生産性が向上する。
As described above, the first embodiment is configured such that the small diameter
図9と図10は第2の実施形態であるチャックを示し、図9は小径キャップ用チャック部材24が退避位置にある状態、図10は小径キャップ用チャック部材24がチャック位置にある状態を示している。
9 and 10 show the chuck according to the second embodiment, FIG. 9 shows a state in which the small diameter
小径キャップ用チャック部材24は、第1の実施形態と同様に、ハウジング21の突出片29に設けられた支持ピン28の軸心周りに揺動自在である。突出片29の先端に固定された板状部材51と小径キャップ用チャック部材24の間にはバネ52が設けられ、小径キャップ用チャック部材24の上端部すなわち係合部53はバネ52によって常時ハウジング21側に付勢される。また係合部53には垂直部53aと傾斜部53bが形成されている。
The small diameter
ハウジング21には、係合部53が係合可能な筒状部材(当接部材)54が昇降自在に嵌合される。すなわち筒状部材54は、大径キャップ用チャック部材23と小径キャップ用チャック部材24の内周面25、26により形成される円の中心軸に沿って変位可能である。筒状部材54は、ハウジング21の上部に設けられた係止部55との間に設けられたバネ56によって常時下方へ付勢される。
A cylindrical member (abutting member) 54 with which the engaging
また筒状部材54はハウジング21に対して、その軸心周りに回転可能である。ハウジング21には、水平方向に延びてハウジング21の外周面から突出する支持ピン57が設けられる。筒状部材54には、支持ピン57が係合可能な一対の長孔58と一対の凹部59が形成される。一対の長孔58は、筒状部材21の軸心方向に延び、軸心を挟んで対向する壁部に形成される。一対の凹部59は、筒状部材54の下端部に形成され、長孔58とは軸心周りに90°だけ回転した位置に形成される。
Further, the
小径キャップ用チャック部材24を退避位置に定めるとき(図9)、筒状部材54の凹部59を支持ピン57に係合させ、筒状部材54を上昇位置に固定する。これにより小径キャップ用チャック部材24の係合部53は傾斜部53bが筒状部材54と係合することになり、下端部の内周面26は相対的に外側に退避する。したがって大径キャップ用チャック部材23だけがキャップに係合可能となる。これに対し、小径キャップ用チャック部材24をチャック位置に定めるとき(図10)、筒状部材54の長孔58の端部を支持ピン57に係合させ、筒状部材54を下降位置に固定する。これにより小径キャップ用チャック部材24の係合部53は垂直部53aが筒状部材54の側面に係合し、下端部の内周面26は相対的に内側に前進する。したがって小径キャップ用チャック部材24だけがキャップに係合可能となる。
When the small diameter
以上のように第2の実施形態では、筒状部材54のハウジング21に対する高さ位置に応じて、小径キャップ用チャック部材24の係合部53の筒状部材54に対する係合位置が変化し、小径キャップ用チャック部材24がチャック位置または退避位置に定められる。
As described above, in the second embodiment, the engagement position of the
したがって第2の実施形態によっても第1の実施形態と同様な効果が得られる。 Therefore, the second embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment.
20 チャック
22 カム(当接部材)
23 大径キャップ用チャック部材
24 小径キャップ用チャック部材
25、26 内周面
33 Oリング(付勢部材)
34、35 開口部
36 押圧ボール(押圧部材)
41 係合部
54 筒状部材(当接部材)
20
23 Chuck member for
34, 35
41 engaging
Claims (3)
内周面に、キャップの外周面に形成された縦溝に係合可能な凸部が設けられたチャック部材と、
前記チャック部材に形成された開口部を介して内周側へ突出可能な押圧部材と、
前記押圧部材を内周側へ付勢する付勢部材とを備え、
前記チャック部材を大径キャップ用チャック部材と小径キャップ用チャック部材とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置し、
小径キャップ用チャック部材を、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも内周側に位置するチャック位置と、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも外周側に位置する退避位置とに揺動可能に設けるとともに、前記小径キャップ用チャック部材を、前記チャック位置と前記退避位置とに切り換える切り換え手段を設け、
小径キャップを巻き締めるときは前記小径キャップ用チャック部材をチャック位置に切り換えて前記小径キャップ用チャック部材によって小径キャップを巻き締め、大径キャップを巻き締めるときは前記小径キャップ用チャック部材を退避位置に切り換えて前記大径キャップ用チャック部材によって大径キャップを巻き締めることを特徴とするキャップ用チャック。 A cap chuck that holds the cap and winds it around the mouth of the container,
A chuck member provided with a convex portion engageable with a longitudinal groove formed on the outer peripheral surface of the cap on the inner peripheral surface;
A pressing member capable of projecting to the inner peripheral side through an opening formed in the chuck member;
An urging member that urges the pressing member toward the inner peripheral side,
The chuck member is divided into a large diameter cap chuck member and a small diameter cap chuck member, and a plurality of chuck members are alternately arranged on a concentric circle,
The chuck member for the small diameter cap has a chuck position in which the inner peripheral surface is located on the inner peripheral side of the chuck member for the large diameter cap, and a retracted position in which the inner peripheral surface is positioned on the outer peripheral side of the chuck member for the large diameter cap. Provided to be swingable, and provided with switching means for switching the chuck member for the small diameter cap between the chuck position and the retracted position ,
When tightening the small-diameter cap, the small-diameter cap chuck member is switched to the chuck position, and the small-diameter cap chuck member is tightened with the small-diameter cap chuck member, and when tightening the large-diameter cap, the small-diameter cap chuck member is in the retracted position. A cap chuck characterized in that it is switched and the large-diameter cap is wound up by the large-diameter cap chuck member .
前記チャックにより、外周面に縦溝が形成されたキャップを把持し、供給される容器の口部に前記キャップを巻き締めることを特徴とするキャッピング装置。 A chuck according to claim 1 or claim 2,
A capping device characterized in that a cap having a longitudinal groove formed on an outer peripheral surface is gripped by the chuck, and the cap is wound around a mouth portion of a container to be supplied.
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