JPH02296124A - 蓋開口力測定装置及びその制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、缶のイージオープンエンドの開口力を測定す
る装置及びその制御装置に関する。

（従来の技術） タブを引っ張って開口するイージオープンエンド（簡易
開口缶蓋）には、ビールやジュース缶等に適用される部
分的に開口するりキッドポーエンドと粉ミルク缶等に適
用される蓋全体が開口するフルオープンエンドの２種類
がある。これらの缶において、タブを引っ張って開口す
るに際して、その開口が容易であるか否かは、最初に先
端部を開くスコアブレーク、該スコアブレークに引き続
き開口片を缶蓋から引き裂くスコアティア、さらに開口
片を缶蓋から完全に切り離すカットオフの時に要する張
力によって判断される。したがって、蓋開口カは、前記
各段階毎での張力によって表され、従来、それを測定す
る装置として１本出願人が先に提案した特開昭６２−１
７４６２９号公報のものが知られている。

該装置は、第７図に示すようなものであり、エンドホル
ダ８０にイージオープンエンド（以下、単に蓋と称す）
を装着して、タブにフック８１を掛けてセントし、この
状態でクロスヘツド８２が下降するにつれてエンドホル
ダが回転し、タブが水平になった状態で鎖８３が緊張し
、以後は蓋本体のみが回転されスコアブレークがなされ
る。引続きクロスヘツドが下降するとエンドホルダベー
！？４ ス軸全体が下降し、設定された角度に蓋が傾けられた状
態でスコアティア、カットオフが成される。その間に鎖
に作用する張力をロードセルによって連続的に測定し、
各段階での最高張力を求めて開口力としている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記装置は、タブに作用する力の方向が人間が手でタブ
を引っ張って開口する場合の動作と極めて近（収した状
態で蓋を開口させることができ、真の開口力を測定する
ことができ、それまでの測定装置における人間が手で開
ける開は易さと、装置で計測した計測値が必ずしも一致
しないという従来の問題点を解決するものであった。し
かしながら、エンドホルダベースとクロスヘツドをリン
クで連結し、一つの駆動系で動作させているので、測定
に要するストロークが長く、その全測定時間が長くなる
と共に、装置の寸法も大きくなっていた。また、各段階
での缶蓋が移動するストローク量を蓋積毎に一々設定し
なければならず、設定ミス等が起こる可能性がある等の
問題点があった。

本発明は、上記装置をさらに改良して、より短時間に測
定することができ、且つ簡単に操作ができると共に、よ
り効率的に開口力を測定することができる蓋開口力測定
装置及びその制御を提供しようとすることを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明の蓋開ロ力測定装置
は、スライドテーブルを介してフレームに固定された荷
重検出器と、該荷重検出器から懸下され先端にフックを
有するテストチェーンと、該テストチェーンの鉛直下方
に位置し蓋を支持して回転運動及び上下運動可能に設け
られたエンド支持体、該エンド支持体を回転させる回転
開動モータと、該回転駆動モータを支持して上下動する
上下移動ベースと、前記上下移動ベースを上下駆動する
上下駆動モータとを有し、エンド支持体の回転駆動と上
下駆動を別々の駆動系で駆動している。

またエンド支持体を、蓋の外周部を支持する嵌合溝が形
成されたエンドホルダと、該エンドホルダを着脱自在に
支持するエンドホルダベースとで構成すると、蓋をワン
タッチで装着でき、測定時間のより短縮化をはかること
ができる。

上下移動ベースを、リニアガイドに案内され。

且つ前記上下駆動モータで回転するボールネジを介して
上下駆動すると、精密送りができる。

前記テストチェーンを、上下調節機構付きにすると、エ
ンドホルダのストロークをより短縮化できる。

回転駆動用モータ及び上下駆動用モータをＤＣサーボモ
ータにすると、正逆回転の制御が容易であり、且つ正確
な移動ができる。

また、上記蓋開口力測定装置の制御装置は、テストチェ
ーンに働く張力を検出して中央演算制御装置に張力に比
例する荷重検出信号を送出する荷重検出手段と、蓋のス
コアブレーク、スコアティア及びカットオフの各段階に
おける設定ストローク量等の測定条件が蓋サイズ毎に記
憶された記憶手段と、測定する蓋の種類を指定する蓋指
定情報を中央演算制御装置に入力するサンプル番号ボタ
ン、該サンプル番号ボタンによって指定された蓋サイズ
に応じて前記記憶手段の指示に基づいて回転邸動用モー
タ及び上下吐動用モータに各モータの目標回転量の制御
信号を送出する中央演算制御装置と、各モータの回転量
を検出し該検出値と前記中央演算制御装置からの目標値
とを比較し、前記目標値に一致するまで各モータを回転
駆動させる回転用モータｌｌｕ動回路、及び」二下用モ
ータ暉動回路、前記荷重検出手段によって検出される蓋
のスコアブレーク、スコアティア及びカットオフの各段
階における蓋開口カを表示する表示手段から構成されて
いる。

前記表示手段として、荷重検出手段によって検出される
蓋のスコアブレーク、スコアティア及びカットオフの各
段階別の蓋開自力を表示する制御パネルに設けられたデ
ジタル表示パネル、及び開口力を印字するプリンタを採
用した。

（作用） 人間が手で蓋を開口する場合の動作は、例えばリニドボ
ーエンドの場合、一般にスコアブレークにおいては、タ
ブ先端を支点としてタブの動きに合わせて指も円弧運動
をし、スコアティア及びカットオフにおいては６０°〜
３０°位の角度でタブを引っ張り、開口が進むにつれて
角度が小さくなる傾向にある。したがって、人間の動作
に近い形で蓋を開口し、その時の張力を測定すれば、実
際に人間が開口する場合に要する開口力に近い値で測定
することができる０本発明は、上記構成により、エンド
ホルダーを回転運動と上下運動を別々の独立したモータ
で行ない１回転運動と上下運動の複合運動により、人間
の動作に近い形で蓋を開口させることができる。そして
、その時のテストチェーンに働（張力を、スライドテー
ブルが移動することによって、ロードセルに対して常に
垂直状態で測定することができるので、誤差がなく真の
蓋開口カが測定できる。また、回転運動と上下運動の複
合運動ができるので、実効ストロークを短くすることが
でき、測定時間が従来と比較して飛躍的に短縮すること
ができると共に、装置の小型化が可能になった。

蓋の径にあったエンドホルダをエンドベースホルダにセ
ットし、エンドホルダに正面より蓋を挿入するだけでワ
ンタッチで装着でき、且つテストチェーンが上下調節機
構により長さに余裕を持たせることができるので、フッ
クを蓋のタブに引っ掛けることが容易であり、測定のた
めのセットアツプが簡単で短時間に行なうことができる
。そして、測定開始時にチェーンが緊張している状態に
セットされるので、その分エンドベースホルダのストロ
ークが短くなり、直ぐに測定が開始されるので、測定時
間が短縮できる。さらに、制御装置は、蓋の種類毎に測
定条件を記憶したメモリを有しているので、サンプル番
号ボタンにより蓋の種類を指示するだけで、該種類に応
じた記憶手段が選択され、それに応じてモータが駆動さ
れ、それに記憶されている手順によって、１ｉｌｌｌ定
装置が制御されて測定が自動的に行なわれる。従って、
従来のように、蓋種毎に各段階のストローク量を一々設
定することがないので設定ミスが起こることがない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図において、１は蓋開口力測定装置の本体フレーム
２に設けられたスライドテーブルであり、水平方向の僅
かな分力で一軸方向に移動することができる。３は該ス
ライドテーブルに固定された荷重検出器であるロードセ
ルであり、その検出端にテストチェーン５が取り付けら
れている。該テストチェーン５は、第５図に示されてい
るように。

チェーン長さを調節する調節ネジ６、それに螺合するア
ジャストシリンダ７、その下端に設けられたチェーン８
、該チェーン先端に設けられたフック９から構成され、
後述するエンドホルダーベースが上死点にある状態で蓋
のタブにフックを引っ掛けることができるように伸長可
能になっている。

アジャストシリンダ７には、上部が鉤状になっているロ
ック溝１０が形成され、アジャストピストン１１に設け
られた係合ピン１２が嵌合している。

それによりロック溝１０は、ピストン１１の上下動を案
内すると共に、上部鉤部に係合ピン１２を係合させてピ
ストン１１の下方への移動を阻止する。また、前記フッ
ク９の先端形状は、測定終了後の開口片が飛散するを防
止するために、螺旋状リング形状に形成されている。

１３は上下移動ベースであり、リニアガイド１６に嵌合
しているリニアガイド嵌合部１４と回転駆動用モータを
支持するモータ支持部１５とからなる。上下移動ベース
１３のリニアガイド側の端部に、本体フレーム２に垂直
方向に立設しているボールネジ１７に嵌合した上下移動
アーム１８が固定され、ボールネジ１７が回転すること
によって、上下移動ベース１３は、リニアガイド１６に
案内されて垂直方向に移動する。前記モータ支持部１５
には、エンドホルダベース２０を回転させる回転駆動用
モータ２３が支持されている。該モータは、本実施例で
はサーボＤＣモータが採用され、その回転角をロータリ
エンコーダ２４で検出している。

前記エンドホルダベース２０は、開口力を測定する蓋を
保持したエンドホルダを嵌合して支持する為のものであ
り、エンドホルダを装置正面から挿入できるように、前
方が開口したエンドホルダ嵌合溝２１及びボールプラン
ジャ１９を有し、エンドホルダに嵌合した蓋の中心が丁
度ロードセル３から垂下したテストチェーン５の下端に
位置するように配置され、その後端が回転駆動用モータ
の出力軸２２に固定されている。

２５はエンドホルダであり、中央に蓋パネル部が露出す
る円形の穴２６が形成され、その周囲に蓋のカール部が
嵌合して蓋を支持する差嵌合溝２７が形成され、前方よ
り蓋を挿入できるようになっている。２８はボールプラ
ンジャであり、嵌合溝２７に嵌合された蓋外周部を押圧
して蓋を固定する。エンドホルダ２５は、蓋の大きさに
応じて嵌合溝の大きさが形成されたものを複数個用意し
、蓋サイズに応じて選択して使用することができる。

そのために、各エンドホルダには、嵌合する蓋のサイズ
を表す表示２９がなされている。

３０は上下移動ベース１３を上下させる上下陸動モータ
であり、減速機３１を介してボールネジを正逆回転駆動
する。該モータ３０は本実施例ではＤＣサーボモータが
使用されている。ボールネジ３１の回転は、上下移動量
検出用のロータリエンコーダ３２によって計測される。

第６図は上記装置の制御ブロック図を示す。本発明の制
御装置は、メインコントローラ３５１回転駆動用−タ制
御回路３６、上下駆動モータ制御回路３７から主として
構成されている。

メインコントローラ３５は、ロードセル３からの測定情
報及び制御パネルに設けられたボタン群からの制御情報
を受は渡す入力インターフェース３９、中央演算処理装
置ＣＰＵ４０．蓋の種類毎にスコアブレーク・スコアテ
ィア・カットオフの各段階毎のス１−ローク量を記憶し
て前記モータ２３．３０を制御する制御プログラムが格
納されているＲＯＭ４１、データを一時的に記憶するＲ
ＡＭ４２、及び出力インターフェース４３から構成され
ている。上記ＲＯＭ４１は、本実施例では、５種類の蓋
に対応できるように、５個のＲＯＭ　４１□〜４１．を
備えている。それにより、制御パネルの該当する蓋種の
選択ボタンを押すことにより、蓋種に応じて対応するＲ
ＯＭが選択されて、モータを自動的に制御することがで
き、従来のように、測定毎にストローク量を設定する煩
オ）しさを解消すると共に、人為的な設定ミスをなくす
ることができる。

前記制御パネルには、蓋の種類を指定するサンプル番号
ボタン４５、開口力の表示単位をメートル法・ヤードボ
ンド法・国際単位の何れかを指定する表示単位切替ボタ
ン４６．測定する蓋がリキッドポー又はフルオープンで
あるかを指定する試験モードボタン４７、測定開始ボタ
ン４８等のボタンがあり、測定条件、及び測定開始信号
が入力できるようになっている。さらに保守点検用とし
て、試験を途中で中断する試験停止ボタン５０、ロード
セルの基準値を更正する荷重更正ボタン５１、ロードセ
ルの荷重をゼロにリセットする荷重ゼロボタン５２、各
ステップのストロークの原点を設定するストロークゼロ
ボタン５３、エンドホルダーベースを手動制御で駆動す
るための手動上昇ボタン５４及び手動下降ボタン５５、
手動制御によりプリンタの印字を開始させるプリンタ印
字操作ボタン５６を有して、メインコントローラに保守
点検のための信号を入力できるようになっている。また
、エンドホルダベースの上限位置を規制する上限リミッ
トスイッチ５７、下限位置を規制する下限リミットスイ
ッチ５８、及びスンターロック用安全センサー５９から
の信号も入力されるようになっている。

メインコントローラの出力インターフェース４３には、
各モータの１駆動回路３６．３７、プリンタ６０、測定
値表示パネル６１．設定値表示パネル６２が接続され、
それらに出力できるようになっている。前記各モータの
駆動回路３６．３７は、メインコントローラ３５から与
えられる目標位置と、ロータリエンコーダから与えられ
る位置検出値との差を比較する比較器６３，６４、該比
較器からの偏差信号を処理してサーボ系を安定させる補
償回路６５．６６、サーボアンプ６７．６８、ロータリ
エンコーダ２４，３２．及びロータリエンコーダの検出
信号をストローク量に変換する位置検出回路７１．７２
から構成されている。位置検出回路７１．７２からの信
号は、フィードバック信号として比較器６３．６４に与
えられると共に、現在位置情報としてメインコントロー
ラ３５にも与えられる。

以上のように構成された蓋開口力測定装置により、蓋の
開口力はつぎのようにして測定される。

測定する蓋の径にあったエンドホルダ２５をエンドベー
スホルダ２０にセットし、エンドホルダ２５に正面より
蓋を挿入する。このとき、タブの向きは、第４図（ａ　
）（ｂ　）に示すよ・うに、エンドホルダベースの回転
軸に対して直角になるようにする。次いで、アジャスト
シリンダ７のロックを外してピストン１１を伸長させて
、テストチェーン５の長さに余裕を持たせてフック９を
タブに引っ掛は易くした状態で、フックを蓋のタブに引
っ掛け、アジャストシリンダを元の位置に戻してロック
し、テストチェーンの長さに弛みがないようにして、蓋
のセットを終了する。なお、セット後テストチェーンに
緩みがある場合には、チェーン長さ調節ねじ６でその長
さを調節する。

一方、制御パネルに設けられたボタン群より。

サンプル番号ボタン４５で蓋の種類を、表示単位切替ボ
タン４６で開口力の表示単位を、試験モードボタン４７
で測定する蓋がリキッドポー又はフルオープンであるか
をそれぞれ指定する。なお、これらの設定は、変更がな
ければその都度設定する必要はない。この状態で、測定
開始ボタン４８を押すと装置が作動し、測定が開始され
る。

測定開始ボタン４８を押すことによって、選択されるＲ
ＯＭ４１に記憶されている手順によって、測定装置が制
御されて測定が自動的に行なわれる。

リキッドボーエンド７３の場合、スコアブレークを行な
うファーストストロークでは、回転駆動モータ２３によ
ってエンドホルダーベース２０を４５°まで回転させ、
回転運動のみで１ｌｌ１１定を行なう。

エンドホルダベース２０が回転することによって、エン
ドホルダ２５に支持されている蓋がタブ先端を中心とし
て回転し、タブがテストチェーン５により引っ張られて
スコアブレークが行なわれる。

続いて、エンドホルダが４５°傾いた状態を維持して上
下駆動モータ２０が駆動し、直線下降運動によってスコ
アティア及びカットオフが行なわれる。その際、各モー
タの回転は、それぞれのロータリエンコーダ２４．３２
で検出され、現在１位置検出回路７１．７２を通して現
在位置を示すフィードバック信号を比較器６３．６４に
入力し、各モータの回転が設定値と一致するまで各モー
タが駆動されるので、精密な制御が行なわれる。各測定
値は各ステップ毎に測定値表示部６１に表示され、同時
にプリンタ６０によってプリントアウトされる。

一方、フルオープンエンド７４の場合は、ベントスコア
ブレーク及び／又はスコアブレークは回転運動によって
測定するが、フルオープンエンドの場合、第４図（ｂ）
に示すように、エンドホルダベース２０の回転軸とタブ
先端の位置関係にズレがあり、回転運動のみでは正確な
測定ができない、それを解消するために１回転運動と下
降運動を同時に行なって測定するようになっている。ス
コアブレークの測定が終了すると、エンドホルダベース
２０はファーストストローク設定値の１／２まで戻りな
がら、回転角を水平状態まで戻し、水平状態のままで再
度エンドホルダベース２０を下降させて、直線下降運動
によってスコアティアの開口力を測定する。

測定が終了すると、直ちにエンドホルダベース２０は上
下駆動モータにより上昇し、完全に上死点に到達すると
上限リミットスイッチ５７が作動して、初期の位置に戻
って停止する。測定が終了した蓋の残骸をフックとエン
ドホルダから取り外して廃棄して、測定を終了する。

なお、上昇途中でエンドホルダ上部の開放部分に手を出
すと、安全センサー５９が作用して、装置が停止する。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限るものでなく、例えばモータの種類や送り
機構と種々の設計変更が可能である。

（効果） 本発明は、以上のような構成からなり、つぎのような格
別の効果を奏する。

エンドホルダーを回転運動と上下運動を別々の独立した
絡動系で駆動させ、回転運動と上下運動の複合運動によ
り、人間の動作に近い形で蓋を開口することが可能で真
の蓋開口カが測定でき、且つ、実効ストロークを短くす
ることができるため、測定時間が従来と比較して飛躇的
に短縮できると共に、装置の小型化が可能になった。

荷重検出器はスライドテーブルに取付けてあり、荷重検
出方向を常に鉛直線上に追従維持するので、分力の発生
を押さえ、測定精度が良好である。

エンドホルダはワンタッチ式なので、着脱が容易で且つ
正確にセットすることができる。

テストチェーンに上下調節機構が付いているので、フッ
クをタブに引っ掛は易く、且つ測定開始時のチェーン長
が常に弛みのない状態になり、実効ストロークを必要最
小限度にすることができる。

エンドベースホルダの上下動は、ボールネジとリニアガ
イドの組合せで行なうので、バックラッシュが小さく、
且つ偏荷重によるかじりがなく。

精密な上下移動ができると共に、機構的にも耐久性があ
る。

蓋の種類毎に測定条件を記憶したメモリ（ＲＯＭ）を有
しているので、簡単に測定条件が呼び出されると共に、
測定条件の設定を誤ることがない。

そして、回転駆動モータ及び上下駆動モータに該モータ
の回転角を検出するロータリエンコーダが設けられてい
るので、各モータの回転によるエンドホルダの位置制御
が精密にでき、高精度の測定ができる。しかも、測定条
件が設定完了後の人間の役割は、測定前後の蓋着脱と試
験開始前後の試験開始ボタンを押すだけであり、データ
の採取、表示、印字が自動的に行なわれるので、人為的
誤差が全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る蓋開口力測定装置の正面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は蓋支持体
の組ｑ図、第４図（、）、（ｂ）はりキッドボーエンド
、フルオープンエンドをそれぞれ装着した状態のエンド
ホルダの平面図、第５図（ａ）はロックした状態のテス
トチェーンの側面図、同図（ｂ）はロックを外した状態
のテストチェーンの側面図、第６図は制御装置のブロッ
ク図、第７図は従来の蓋開ロカル１１定装置である。 １ニスライドテーブル　　２：本体フレーム３：ロード
セル　　５：テストチェーン７：アジャストチェーン　
　９：フック１３：上下移動ベース　　１６：リニアガ
イド１７：ボールネジ　　１８：上下移動アーム２０：
エンドホルダベース　　２３：回転駆動モータ　　２４
−．３２：ロータリエンコーダ２５：エンドホルダ　　
３０：上下■動モータ３５：メインコントローラ　　３
６．３７：モータ制御回路　　３９：入力インターフェ
ース４０：ＣＰＵ　　　４１：ＲＯＭ　　　４２：出力
インターフェース　　４５：サンプル番号ボタン　　６
９，７０：位置検出回路　　７３：リキッドボーエンド
　　７４：フルオープンエンド 特許出願人　　東洋製罐株式会社 出願人代理人　弁理士　佐藤文男 （他２名） 第 図 萬 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スライドテーブルを介してフレームに固定された荷
   重検出器と、該荷重検出器から懸下され先端にフックを
   有するテストチェーンと、該テストチェーンの鉛直下方
   に位置し蓋を支持して回転及び上下動可能に設けられた
   エンド支持体と、該エンド支持体を回転させる回転駆動
   モータと、該回転駆動モータを支持して上下動する上下
   移動ベースと、前記上下移動ベースを駆動する上下駆動
   モータとからなり、前記エンド支持体に装着された蓋の
   タブに前記テストチェーンのフックを引っ掛け、前記回
   転駆動モータ及び前記上下駆動モータによりエンド支持
   体を回転運動及び上下運動させて蓋を開口し、荷重検出
   器に作用する張力により蓋の開口力を測定する蓋開口力
   測定装置。 ２）前記エンド支持体が、蓋の外周部を支持する嵌合溝
   が形成されワンタッチで蓋を装着できるエンドホルダと
   、該エンドホルダを着脱自在に支持するエンドホルダベ
   ースとからなる請求項１記載の蓋開口力測定装置。 ３）前記上下移動ベースは、リニアガイドに案内され、
   且つ前記上下駆動モータにより回転するボールネジを介
   して上下駆動されることを特徴とする請求項１記載の蓋
   開口力測定装置。 ４）前記テストチェーンが上下調節機構付きであること
   を特徴とする請求項１記載の蓋開口力測定装置。 ５）回転駆動用モータ及び上下駆動用モータがＤＣサー
   ボモータであることを特徴とする請求項１記載の蓋開口
   力測定装置。 ６）テストチェーンに働く張力を検出して中央演算制御
   装置に張力に比例する荷重検出信号を送出する荷重検出
   手段と、蓋のスコアブレーク、スコアティア及びカット
   オフの各段階における設定ストローク量が蓋サイズ毎に
   記憶された記憶手段と、測定する蓋の種類を指定する蓋
   指定情報を中央演算制御装置に入力するサンプル番号ボ
   タンと、該サンプル番号ボタンによって指定された蓋サ
   イズに応じて前記記憶手段の指示に基づいて回転駆動用
   モータ及び上下駆動用モータに各モータの目標回転量の
   制御信号を送出する中央演算制御装置と、各モータの回
   転量を検出し該検出値と前記中央演算制御装置からの目
   標値とを比較し、前記目標値に一致するまで各モータを
   回転駆動させる回転用モータ騒動回路及び上下用モータ
   駆動回路と、前記荷重検出手段によって検出される蓋の
   スコアブレーク、スコアティア及びカットオフの各段階
   における開口力を表示する表示手段とからなることを特
   徴とする請求項１記載の蓋開口力測定装置の制御装置。 ７）前記表示手段が、前記荷重検出手段によって検出さ
   れる蓋のスコアブレーク、スコアティア及びカットオフ
   の各段階別の蓋開口力を表示するデジタル表示パネル、
   及び開口力を印字するプリンタである請求項６記載の制
   御装置。