JP6960148B2 - キャップの位置ずれ検出方法、キャップおよびキャップの位置ずれ検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、中栓に注出口が形成されているキャップの中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出するキャップの位置ずれ検出方法、キャップおよびキャップの位置ずれ検出装置に関する。

従来、例えば、図１１に示すように、容器に取り付け可能な中栓１０１と、回転することにより中栓１０１に着脱自在なねじ式の蓋１０２とを有するキャップ１０３がある。中栓１０１には注出口１０４が形成されている。

図１１〜図１４に示すように、蓋１０２の外周面の周方向Ａにおける一ケ所には、径方向内側に陥没した凹部１０５が形成されている。この凹部１０５内には、位置検出用リブ１０６が設けられている。また、中栓１０１の外周面の周方向Ａにおける一ケ所には、径方向内側に陥没した位置検出用凹部１０７が形成されている。

従来、以下のような位置ずれ検出方法を用いて、中栓１０１に対する蓋１０２の周方向Ａにおける位置ずれを検出している。すなわち、図１１および図１４に示すように、キャップ１０３の前方ＢにＣＣＤカメラ等の撮像装置１０８を設置し、上方からキャップ１０３に光１０９を照射して、凹部１０５と位置検出用リブ１０６と位置検出用凹部１０７とを撮像装置１０８で撮像する。

撮像装置１０８の画像に基づき、位置検出用リブ１０６が位置検出用凹部１０７の範囲内に位置していれば、蓋１０２が中栓１０１に対して周方向Ａにおいて正しい位置にセットされていると判断される。

尚、下記特許文献１には、チューブ容器にキャップを締め付けて取り付ける際、キャップの締め付けの過不足によるキャップの位置ずれを検知する検査方法が記載されている。

特開２０１５−２０２８９４

しかしながら上記の従来形式では、位置検出用リブ１０６と位置検出用凹部１０７とを撮像装置１０８で前方Ｂから撮像した際、光１０９を上から下へ照射しているため、蓋１０２の外周面１０２ａと凹部１０５と位置検出用リブ１０６との明暗のコントラスト（明暗の差）が弱く、凹部１０５が影になり、位置検出用リブ１０６が凹部１０５の影の中に隠れてしまうため、撮像装置１０８の画像から位置検出用リブ１０６の位置を正確に認識し難くなり、検出不良の発生率が増加する虞がある。

本発明は、検出不良の発生率を減少することが可能なキャップの位置ずれ検出方法、キャップおよびキャップの位置ずれ検出装置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、本第１発明は、容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
中栓に注出口が形成されているキャップの中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出する検出方法であって、
上方の光源からキャップに光を照射し、
蓋の外周部に形成され且つ光源から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面と、反射面に形成され且つ照射光を反射面よりも反射しない第１の位置検出用標識と、中栓の外周部に形成された第２の位置検出用標識とを、キャップの径方向外側から撮像装置で撮像し、
撮像された反射面と第１の位置検出用標識と第２の位置検出用標識との画像に基づいて、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とを検出するものである。

これによると、蓋の反射面は光源からキャップに照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射し、このときの反射光が撮像装置に捕捉される。これに対して、第１の位置検出用標識は上記照射光をキャップの径方向外側へほとんど反射しない。

これにより、撮像装置の画像において、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とを検出する際、反射面と第１の位置検出用標識との明暗のコントラスト（明暗の差）が強くなるため、第１の位置検出用標識の位置を正確に認識し易くなり、検出不良の発生率を減少することができる。

本第２発明は、容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
中栓に注出口が形成されているキャップであって、
蓋の外周部に、上方から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面が形成され、
反射面に第１の位置検出用標識が形成され、
中栓の外周部に第２の位置検出用標識が形成され、
第１の位置検出用標識および第２の位置検出用標識は中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出するための標識であり、
第１の位置検出用標識は、凹部であり、照射光を反射面よりも反射せず、照射光が第１の位置検出用標識内を上方から下方へ通過可能であるものである。

本第３発明におけるキャップは、第２の位置検出用標識は凹部であり、
反射面は下位ほど径方向外側に傾斜しているものである。

本第４発明は、容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
中栓に注出口が形成されており、
蓋の外周部に、上方から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面が形成され、
反射面に、照射光を反射面よりも反射しない第１の位置検出用標識が形成され、
中栓の外周部に第２の位置検出用標識が形成されているキャップの中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出する位置ずれ検出装置であって、
上方からキャップに光を照射する光源と、
キャップの径方向外側において、キャップに対向して配置された撮像装置とを有し、
撮像装置によって撮像されたキャップの反射面と第１の位置検出用標識と第２の位置検出用標識との画像に基づいて、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とが検出されるものである。

これによると、光源から下方のキャップに光を照射することにより、蓋の反射面は光源からの照射光をキャップの径方向外側へ反射し、このときの反射光が撮像装置に捕捉される。これに対して、第１の位置検出用標識は上記照射光をキャップの径方向外側へほとんど反射しない。

これにより、撮像装置の画像において、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とを検出する際、反射面と第１の位置検出用標識との明暗のコントラストが強くなるため、第１の位置検出用標識の位置を正確に認識し易くなり、検出不良の発生率を減少することができる。

以上のように本発明によると、撮像装置の画像において、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とを検出する際、反射面と第１の位置検出用標識との明暗のコントラストが強くなるため、第１の位置検出用標識の位置を正確に認識し易くなり、検出不良の発生率を減少することができる。

本発明の実施の形態における位置ずれ検出装置とキャップの正面図である。 図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、キャップの断面図である。 同、キャップの中栓の断面図である。 図４におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、キャップの蓋の断面図である。 図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、キャップの一部拡大平面図である。 図８におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、位置ずれ検出装置を用いたキャップの位置ずれ検出方法を示すフローチャートである。 従来のキャップの位置ずれ検出方法を示す正面図である。 同、キャップの一部拡大正面図である。 図１２におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図１２におけるＹ−Ｙ矢視図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１，図２に示すように、１はキャップ２の位置ずれを検出する位置ずれ検出装置である。キャップ２は、容器に取り付け可能な中栓３と、回転することにより中栓３に着脱自在なねじ式の蓋４とを有している。

図３〜図５に示すように、中栓３は、容器の口部に嵌められる円形の中栓座部６と、中栓座部６に弱化部７を介して離脱可能に設けられた離脱部８と、中栓座部６に設けられた円筒状の注出口９と、注出口９の径方向外側に設けられた円筒壁部１０とを有している。

離脱部８は、注出口９内に設けられ、未使用状態において注出口９を閉鎖しており、周囲が破断可能な円環状の弱化部７で囲まれている。尚、弱化部７が破断して離脱部８が中栓座部６から離脱することにより、注出口９が開放される。

離脱部８の外周面には、径方向外側へ突出した複数の第１係合部２１が周方向Ａにおいて所定角度おきに形成されている。
円筒壁部１０の外周面には雄ねじ１７が形成されている。また、中栓座部６には、蓋４を中栓３に締め付けて注出口９を閉じる際、蓋４の閉方向Ｓへの過剰な締め込みを防止するための複数の第１ストッパー２４が設けられている。

中栓座部６は、下端部に、径方向外側へ拡径した円環状の鍔部１９を有している。

図３，図６，図７に示すように、蓋４は、円形の頂板部１２と、頂板部１２の外周縁から垂下された円筒状のスカート部１３とを有するとともに、内部に、円筒状の保持部１４と円筒壁部１５とを有している。

円筒壁部１５は保持部１４の径方向外側に設けられ、円筒壁部１５の内周面には雌ねじ１８が形成され、中栓３の雄ねじ１７と蓋４の雌ねじ１８とが互いに螺合する。

保持部１４の内周面には、径方向内側へ突出した複数の第２係合部２２が周方向Ａにおいて所定角度おきに形成されている。第１係合部２１と第２係合部２２とは蓋４の開方向Ｏにおいて係合可能である。

蓋４のスカート部１３の内周面には、複数の第２ストッパー２５が設けられている。蓋４を閉方向Ｓに回して中栓３に締め付けた際、第２ストッパー２５が閉方向Ｓから第１ストッパー２４に当接し、蓋４をこれ以上閉方向Ｓへ回すことが阻止される。

また、スカート部１３は、下端部に、径方向外側へ拡径した円環状の鍔部２７を有している。この鍔部２７の外周部には、下位ほど径方向外側に傾斜した反射面２８が全周にわたり形成されている。反射面２８は、後述するように、上方から照射された照射光６２（図１参照）をキャップ２の径方向外側へ反射する面である。また、鍔部２７は、反射面２８の下方において、傾斜していない下部外周面２９を有している。

図１，図２，図６〜図９に示すように、反射面２８の周方向Ａにおける一ケ所には、第１の位置検出用凹部３１（第１の位置検出用標識の一例）が形成されている。第１の位置検出用凹部３１は、反射面２８から下部外周面２９にわたり形成されており、これらの面２８，２９から径方向内側に陥没している。

また、図１，図２，図４，図５，図９に示すように、中栓３の鍔部１９の外周面の周方向Ａにおける一ケ所には、第２の位置検出用凹部３２（第２の位置検出用標識の一例）が形成されている。第２の位置検出用凹部３２は、鍔部１９の外周面から径方向内側に陥没しているとともに、上端が鍔部１９の上面１９ａに開放されている。

尚、鍔部１９は、第２の位置検出用凹部３２の下方において、薄肉部３４を有しているとともに、薄肉部３４から周方向Ａの所定範囲内において、薄肉の摘み部３５を有している。また、第２の位置検出用凹部３２から周方向Ａにおいて所定距離だけ離れた箇所には、別の凹部３６が形成されている。摘み部３５の端部で且つ第２の位置検出用凹部３２と別の凹部３６との間には、指掛け部３７が形成されている。

中栓３と蓋４とを個別に製作した後、以下のようにしてキャップ２を組み立てる。すなわち、図４，図５に示すように、離脱部８が中栓座部６に設けられている未使用状態において、蓋４を中栓３の上方から下向きに打栓する（打ち込む）。これにより、図３に示すように、雌ねじ１８が雄ねじ１７を乗り越え、離脱部８が保持部１４内に入り込み、蓋４の第２係合部２２が中栓３の周方向Ａにおいて隣同士の第１係合部２１間に挿入されて、蓋４が中栓３に取り付けられる。

尚、上記のように蓋４を中栓３に打栓して取り付ける際、蓋４の第１の位置検出用凹部３１の位置を中栓３の第２の位置検出用凹部３２の位置に合わせることにより、蓋４が、中栓３に対し、周方向Ａにおいて位置決めされる。

図１，図２に示すように、位置ずれ検出装置１は、中栓３に対する蓋４の周方向Ａにおける位置ずれを検出する装置であって、複数のキャップ２を移送する移送経路６１の途中に設置されており、上方からキャップ２に光６２を照射する円環状の照明装置６３（光源の一例）と、表示装置６５と、キャップ２の前方Ｂにおいて、キャップ２に対向して配置された撮像装置６４とを有している。

尚、キャップ２の前方Ｂとは、径方向外側の一例であり、移送経路６１に対して直交する方向である。また、撮像装置６４には、例えばＣＣＤカメラ等が使用される。

以下、位置ずれ検出装置１を用いたキャップ２の位置ずれ検出方法について説明する。

図１，図２および図１０のフローチャートに示すように、照明装置６３を点灯した状態で、組立後のキャップ２が移送経路６１上を移送されて照明装置６３の下方に到達すると、撮像装置６４でキャップ２を撮影し（Ｓ−１）、撮影した画像データを取り込む（Ｓ−２）。

その後、上記画像データに基づいて、先ず、第１の位置検出用凹部３１を検出し（Ｓ−３）、次に、第２の位置検出用凹部３２を検出する（Ｓ−４）。そして、周方向Ａにおける第１の位置検出用凹部３１と第２の位置検出用凹部３２との間の距離Ｃ（又は角度：図１参照）を計算することにより（Ｓ−５）、第１の位置検出用凹部３１と第２の位置検出用凹部３２との周方向Ａにおけるずれ量を求める。上記求められた距離Ｃ（又は角度）が許容値以下であるか否かを判断し（Ｓ−６）、許容値以下であれば、良好と判断し、検査後のキャップ２を移送経路６１に沿って移送し、後続のキャップ２を検査する。

また、上記Ｓ−６において、距離Ｃ（又は角度）が許容値を超えている場合は、不良と判断し、表示装置６５に不良品を表示する（Ｓ−７）。

尚、上記許容値は、蓋４を中栓３に打栓した際、第１係合部２１と第２係合部２２とが干渉せず、第１ストッパー２４と第２ストッパー２５とが干渉しないだけの距離Ｃ又は角度に基づいて設定されている。また、図１は、第１の位置検出用凹部３１と第２の位置検出用凹部３２とが周方向Ａにおいて若干ずれている場合を示し、図３は、第１の位置検出用凹部３１と第２の位置検出用凹部３２とが周方向Ａにおいてずれていない場合を示す。

上記Ｓ−１において、撮像装置６４でキャップ２を撮影する際、図２，図９に示すように、蓋４の反射面２８は照明装置６３からの照射光６２をキャップ２の前方Ｂ（径方向外側）へ反射し、このときの反射光６７が撮像装置６４に捕捉される。これに対して、第１の位置検出用凹部３１は照射光６２をキャップ２の前方Ｂへほとんど反射せず、照射光６２は第１の位置検出用凹部３１内を上方から下方へ追加してしまう。

これにより、上記Ｓ−３およびＳ−４において、第１の位置検出用凹部３１の位置と第２の位置検出用凹部３２の位置とを検出する際、反射面２８と第１の位置検出用凹部３１との明暗のコントラスト（明暗の差）が強くなるため、第１の位置検出用凹部３１の位置を正確に認識し易くなり、検出不良の発生率を減少することができる。尚、具体的には、キャップ２の画像において、反射面２８は、照射光６２を反射するため、白っぽく映るのに対し、第１の位置検出用凹部３１は影のように黒っぽく映り、これにより、明暗のコントラストが強くなる。

上記のような検査を行った後、上記Ｓ−６において良好と判断されたキャップ２は容器に装着されて使用される。この際、蓋４を開方向Ｏに回すことにより、蓋４の第２係合部２２が開方向Ｏにおいて中栓３の第１係合部２１に係合し、蓋４を回すときの回転トルクにより弱化部７が破断して離脱部８が中栓座部６から離脱し、注出口９が開放される。このようにして、蓋４を中栓３から取り外すことにより、容器の内容物を注出口９から注出することができる。

また、蓋４を閉方向Ｓに回すことにより、雌ねじ１８が雄ねじ１７に螺合して蓋４が中栓３に締め付けられ、注出口９が閉じられる。この際、第２ストッパー２５（図６，図７参照）が閉方向Ｓから第１ストッパー２４（図４，図５参照）に当接することにより、蓋４を過剰に中栓３に締め込むのを防止することができる。

また、容器の内容物を消費して容器内が空になった後、この容器を廃棄する場合、図４に示すように、指掛け部３７に指先を引っ掛けて外方に引っ張ることにより、図５の仮想線で示すように、薄肉部３４を切断し、その後、摘み部３５を指先で摘まんで外方に引っ張りながら周方向Ａに引き回すことにより、鍔部１９が摘み部３５から周方向Ａに切り裂かれる。これにより、中栓３を容易に容器から取り外すことができる。

尚、上記のように薄肉部３４を切断する際、第２の位置検出用凹部３２を利用することにより、指先を容易に指掛け部３７に引っ掛けることができる。

上記実施の形態では、第１の位置検出用標識の一例として、第１の位置検出用凹部３１を挙げたが、照射光６２をキャップ２の前方Ｂ（径方向外側）へほとんど反射しないような標識であれば、例えば凸部であってもよい。同様に、第２の位置検出用標識の一例として、第２の位置検出用凹部３２を挙げたが、例えば凸部であってもよい。

１ 位置ずれ検出装置
２ キャップ
３ 中栓
４ 蓋
９ 注出口
２８ 反射面
３１ 第１の位置検出用凹部（第１の位置検出用標識）
３２ 第２の位置検出用凹部（第２の位置検出用標識）
６２ 光
６３ 照明装置（光源）
６４ 撮像装置
Ａ 周方向
Ｂ キャップの前方（キャップの径方向外側）

Claims (4)

1. 容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
   中栓に注出口が形成されているキャップの中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出する検出方法であって、
   上方の光源からキャップに光を照射し、
   蓋の外周部に形成され且つ光源から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面と、反射面に形成され且つ照射光を反射面よりも反射しない第１の位置検出用標識と、中栓の外周部に形成された第２の位置検出用標識とを、キャップの径方向外側から撮像装置で撮像し、
   撮像された反射面と第１の位置検出用標識と第２の位置検出用標識との画像に基づいて、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とを検出することを特徴とするキャップの位置ずれ検出方法。
2. 容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
   中栓に注出口が形成されているキャップであって、
   蓋の外周部に、上方から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面が形成され、
   反射面に第１の位置検出用標識が形成され、
   中栓の外周部に第２の位置検出用標識が形成され、
   第１の位置検出用標識および第２の位置検出用標識は中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出するための標識であり、
   第１の位置検出用標識は、凹部であり、照射光を反射面よりも反射せず、照射光が第１の位置検出用標識内を上方から下方へ通過可能であることを特徴とするキャップ。
3. 第２の位置検出用標識は凹部であり、
   反射面は下位ほど径方向外側に傾斜していることを特徴とする請求項２記載のキャップ。
4. 容器に取り付けられる中栓と、回転することにより中栓に着脱自在な蓋とを有し、
   中栓に注出口が形成されており、
   蓋の外周部に、上方から照射された照射光をキャップの径方向外側へ反射する反射面が形成され、
   反射面に、照射光を反射面よりも反射しない第１の位置検出用標識が形成され、
   中栓の外周部に第２の位置検出用標識が形成されているキャップの中栓に対する蓋の周方向における位置ずれを検出する位置ずれ検出装置であって、
   上方からキャップに光を照射する光源と、
   キャップの径方向外側において、キャップに対向して配置された撮像装置とを有し、
   撮像装置によって撮像されたキャップの反射面と第１の位置検出用標識と第２の位置検出用標識との画像に基づいて、第１の位置検出用標識の位置と第２の位置検出用標識の位置とが検出されることを特徴とするキャップの位置ずれ検出装置。

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