JPH05170209A - キャップ装着検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器の注入口にキャップを装着する装置にお
いて、キャップが注入口に斜めにねじ込まれた異状装着
状態を確実かつ容易に検知する。 【構成】 キャップねじ込み装置１１のエアシリンダ２
８に、キャップ２のねじ込み開始と終了をそれぞれ検知
するキャップ装着開始センサ７１とキャップ装着終了セ
ンサ７２をそれぞれセットし、キャップ装着終了センサ
７２が反応しない場合、キャップ２が異状にねじ込まれ
てしまい装着終了位置まで下降不能となりキャップ２が
異状装着されたと判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばプラスチック
容器の中に液状物を充填した後、装置を用いて容器の注
入口にキャップをねじ込んで装着する場合、この装置
が、注入口に対し正常なねじ結合が果たせずキャップを
装着してしまう異状装着を判別するに好適な、キャップ
装着検知方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】醤油やみりん等の食品、あるいは工業用
薬品等の液状物を運搬するのに便利な容器として、図５
に示すような、ポリエチレン等の可とう性を有する薄膜
材料によって直方体状に形成された容器１が広く用いら
れている。この容器１は、その１つの面の一辺よりに設
けられた捩じ込み式のキャップ２により閉塞される注入
口３から、液状物を充填するようになっている。

【０００３】注入口３は、図６に示すように、フランジ
４ａを有しキャップ２が捩込まれるねじ山４ｂがその外
周に切られたねじリング４によって形成されており、空
の状態では、ねじリング４を内側にめりこませて平な外
面を保ち、積層しやすくしている。

【０００４】さて、この容器１の中に、注入口３から液
状物を充填し、ねじリング４にキャップ２をねじ込んで
注入口３を塞ぎ、容器１を所定のストックスペースまで
搬送する工程を自動化する装置が開発されてきている。
その装置は、容器１を１つずつ液状物の充填位置まで移
送する「容器移送装置」、容器１の中に液状物を充填す
る「充填装置」、注入口３のねじリング４にキャップ２
をねじ込む「キャップねじ込み装置」、液状物が充填さ
れてキャップ２が閉められた容器１を所定のストックス
ペースまで搬送する「搬送装置」、等が組み合わされて
構成されている。

【０００５】さて、上記各装置の中で、キャップねじ込
み装置は、一般に、キャップ２を把持するクランプと、
このクランプを回転させるモータ等の駆動部と、これら
クランプおよび駆動部を昇降させるエアシリンダ等の昇
降機構とからなり、キャップ供給箇所にある１つのキャ
ップ２をクランプでつかんでから、所定箇所に配された
容器の方向へ水平移動した後、駆動部によりクランプお
よびキャップ２を回転させながら、これらを昇降機構に
より下降させることにより、容器１の注入口３に、キャ
ップ２をねじ込む構成となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このキャップねじ込み
装置において、クランプがキャップ２を斜めに把持して
しまうこと等により、注入口３に対し正常なねじ結合が
なされず斜めにキャップ２を装着してしまう場合、また
は、クランプがキャップ２を正常に把持していても、何
らかの原因で注入口３に対してキャップ２のねじ込みが
不完全な場合があり、このままの状態では、容器１内か
ら液状物が漏れてしまうトラブルが生じる。このような
現象を万が一にも避けるため、キャップ２が正常に装着
されたか、あるいは異状に装着されてしまったかを検知
し、その検知信号によって、たとえばラインを停止して
上記トラブルを未然に防ぐことができる方法の開発が、
望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情を鑑
みてなされたものであって、その手段は、キャップを把
持するクランプを、駆動部により回転させながら、昇降
機構により下降させることにより、所定箇所に配された
容器の注入口に、キャップをねじ込むキャップねじ込み
装置によって、前記容器の注入口にキャップを装着する
に際し、前記昇降機構に、キャップのねじ込み開始時を
検知するキャップ装着開始センサと、キャップの装着終
了時を検知するキャップ装着終了センサとをそれぞれ設
け、キャップ装着終了センサが作動しない場合に、キャ
ップが注入口に対し異状装着されたと判別することを特
徴としている。

【０００８】

【作用】本発明によれば、キャップが注入口に斜めに装
着されるなど、異状に装着された場合、それ以上キャッ
プが下降不能状態になり、キャップ装着終了センサが反
応しないことにもとづいて検知するので、確実かつ容易
にその検知を行うことができ、トラブルを未然に防ぐこ
とができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明方法の一実施例
を説明するが、その一実施例を説明する前に、まず、そ
の方法を適用する装置を説明する。

【００１０】図１は、図５に示した容器１の中に液状物
を充填する充填装置１０と、液状物が充填された容器１
の注入口３に前記キャップ２をねじ込むキャップねじ込
み装置１１とが組み合わされた自動充填機１２、および
キャップ供給装置１３の平面を示しており、図２は、図
１のＲ方向から見た側面を示している。

【００１１】充填装置１０とキャップねじ込み装置１１
とからなる自動充填機１２は、一点鎖線Ｌを軸として左
右対称に一対ずつ備えられており、キャップ供給装置１
３は、これらの中央に１つ配設されている。すなわち、
処理ラインが２つ設けられている。図１および図２で
は、その処理ラインの左側の自動充填機１２Ａが詳しく
示され、その右側に、もう一方の自動充填機１２Ｂが配
されている。

【００１２】図１および図２において、容器１は、図示
せぬ移送装置により自動充填機１２の下に移送され、か
つ図示せぬダンボール箱昇降装置によって下方から上昇
されたダンボール箱１４内に収納され、充填装置１０に
よりその中に液状物が充填さる状態となっている。

【００１３】自動充填機１２である充填装置１０とキャ
ップねじ込み装置１１を説明する。

【００１４】これら装置１０、１２は、フレーム１５に
水平方向にスライド自在に取り付けられたスライドプレ
ート１６に対し一体的に固定されている。

【００１５】充填装置１０は、シリンダ本体１７および
ピストンロッド１８からなるエアシリンダ１９と、ピス
トンロッド１８の先端にブラケット２０を介して固定さ
れた筒状の充填ノズル２１とからなる。ピストンロッド
１８の伸縮方向が上下方向で、充填ノズル２１の軸線も
上下方向に沿った状態で、シリンダ本体１７の下端に取
り付けられたステー２２が、前記スライドプレート１６
に固定されている。ブラケット２０は、その裏面に取り
付けられた上下一対のスライダ２３を介して、スライド
プレート１６に設けられた上下に延びるガイド２４に沿
って上下に移動自在となっている。したがって、エアシ
リンダ１９のピストンロッド１８を伸縮すると、充填ノ
ズル２１はブラケット２０とともに昇降する。なお、充
填ノズル２１には、液状物タンクからの液状物供給用パ
イプ（図示略）が接続される供給口２５が設けられてい
る。

【００１６】キャップねじ込み装置１１は、充填装置１
０の前記キャップ供給装置１３側（図１および図２では
右側）に近接しており、図３に詳しいように、シリンダ
本体２６およびピストンロッド２７からなるエアシリン
ダ（昇降機構）２８と、ピストンロッド２７の先端にブ
ラケット３０を介して固定されたキャッパー３１とから
なる。キャッパー３１は、駆動部３２と、駆動部３２の
駆動軸３２ａに取り付けられたクランプ３３とからな
り、クランプ３３によってキャップ２を上からつかみ、
このクランプ３３を駆動部３２によりねじ込み方向に回
転させることにより、容器１の注入口３にキャップ２を
締め込む構成となっている。

【００１７】そして、ピストンロッド２７の伸縮方向が
上下方向で、駆動部３２の駆動軸３２ａの軸線も上下方
向に沿った状態で、シリンダ本体２６の下端に取り付け
られたステー３４が、前記スライドプレート１６に固定
されている。ブラケット３０は、その裏面に取り付けら
れた上下一対のスライダ３５を介して、スライドプレー
ト１６に設けられた上下に延びるガイド３６に沿って上
下に移動自在となっている。したがって、エアシリンダ
２８のピストンロッド２７を伸縮すると、キャッパー３
１はブラケット３０とともに昇降する。

【００１８】前記フレーム１５には、ベースプレート３
７が固定されている。このベースプレート３７は、面が
鉛直方向に沿っており、その前面に、水平に延びる上下
一対のガイド３８が設けられている。前記スライドプレ
ート１６は、その裏面に取り付けられたスライダ３９を
介し、ガイド３８に沿って水平方向にスライド自在とな
っている。すなわち、前記充填装置１０およびキャップ
ねじ込み装置１１は、スライドプレート１６と一体に、
水平方向にスライドするよう構成されている。

【００１９】スライドプレート１６は、ベースプレート
３７に取り付けられた、シリンダ本体４０およびピスト
ンロッド４１からなるエアシリンダ４２により、スライ
ドさせられる。このエアシリンダ４２は、シリンダ本体
４０が、スライドプレート１６とベースプレート３７の
間に配され、このシリンダ本体４０の先端がスライドプ
レート１６の裏面の内側（図１および図２では右側）
に、ピストンロッド４１の先端がベースプレート３７の
外側（図１および図２では左側）への膨出部３７ａに、
それぞれピン結合されている。

【００２０】すなわち、ピストンロッド４１が固定側、
シリンダ本体４０が可動側となっており、シリンダ本体
４０の移動方向は、前記ガイド３６と平行である。この
エアシリンダ４２を伸縮させると、スライドプレート１
６とともに、充填装置１０およびキャップねじ込み装置
１１はガイド３６に沿って水平に移動する。エアシリン
ダ４２の動作は、液状物の充填およびキャップ２のねじ
込みを行う充填・ねじ込み位置Ｐと、キャップ２をキャ
ップ供給装置１３からつかむキャップ把持位置Ｑとの２
位置を往復するよう制御される。

【００２１】前記キャップ供給装置１３を説明すると、
このキャップ供給装置１３は、前記クランプ３３のキャ
ップ把持位置Ｑまで延びる分配ライン４５に沿って、図
示せぬキャップ分配手段が、キャップ２を各キャップ把
持位置Ｑまで交互に移送する構成となっている。

【００２２】さて、上記キャップねじ込み装置１１のエ
アシリンダ２８には、本発明に係るキャップ装着検知装
置７０が設けられている。このキャップ装着検知装置７
０は、図４に示すように、キャップ装着開始センサ７１
と、キャップ装着終了センサ７２とから構成されてい
る。

【００２３】これらセンサ７１、７２は、いずれも、エ
アシリンダ２８のシリンダ本体２６の外周面にセットさ
れた磁気センサであり、シリンダ本体２６内を摺動する
ピストン２７ａの周面に装着された磁石７３に反応し
て、信号を発する。

【００２４】キャップ装着開始センサ７１は、作動状態
のキャッパー３１がエアシリンダ２８により下降させら
れ、容器１の注入口３にキャップ２がねじ込まれ始める
初期における、ピストン２７ａの位置に対応したシリン
ダ本体２６の外周面に固定されている。

【００２５】キャップ装着終了センサ７２は、キャッパ
ー３１により容器１の注入口３にキャップ２がねじ込ま
れて完全に装着された際における、ピストン２７ａの位
置に対応したシリンダ本体２６の外周面に固定されてい
る。なお、ピストン２７ａのストロークエンドが、キャ
ップ２が完全に装着された状態となる。

【００２６】そして、シリンダ２８が待機状態、すなわ
ちピストン２７ａがシリンダ本体２６の上方にある状態
から、ピストン２７ａが下降してこれらセンサ７１、７
２に前記磁石７３がもっとも近接した瞬間に、各センサ
７１、７２から、ラインの制御装置に信号が発せられ
る。すなわち、注入口３にキャップ２がねじ込まれ始め
たこと、注入口３にキャップ２が完全に装着されたこ
と、がそれぞれ検知されるわけである。

【００２７】ところで、たとえば、注入口３にキャップ
２がねじ込まれる際、クランプ３３がキャップ２を斜め
に把持してしまうこと等により、注入口３に対し正常な
ねじ結合がなされず斜めにキャップ２を装着してしまう
場合がある。このような現象が起こると、キャップ２は
完全な装着終了状態とはならず、ねじの噛み込みにより
途中で回転が停止し、それ以上の下降が拘束されてしま
う。したがって、ピストン２７ａ（磁石７３）はキャッ
プ装着終了センサ７２にまで至らず、同センサ７２は反
応しない。また、その他何らかの原因で注入口３に対し
てキャップ２のねじ込みが不完全になる場合がある。こ
の場合も、キャップ装着終了センサ７２が反応しない。

【００２８】このようにキャップ装着終了センサ７２が
反応せずその信号がラインを制御する制御装置に伝達さ
れないと、この制御装置が、容器１の注入口３にキャッ
プ２が異状装着されたと判別し、ラインを一時停止させ
るようになっている。

【００２９】次いで、上記自動充填機１２、キャップ供
給装置１３および各センサ７１、７２の作用を説明す
る。

【００３０】自動充填機１２においては、充填・ねじ込
み位置Ｐにある充填装置１０により、容器１内に注入口
３から液状物を充填し、次いで、エアシリンダ４２によ
りスライドプレート１６をキャップ供給装置１３側に移
動させて、キャップねじ込み装置１１をキャップ把持位
置Ｑに移動させる。

【００３１】次に、キャップねじ込み装置１１のキャッ
パー３１により、キャップ供給装置１３の分配ライン４
５の端部に送られたキャップ２をつかんでから、エアシ
リンダ４２によりスライドプレート１６を反キャップ供
給装置１３側に移動させ、キャップねじ込み装置１１を
充填・ねじ込み位置Ｐに配する。

【００３２】次いで、キャップねじ込み装置１１によ
り、容器１の注入口３にキャップ２をねじ込んで装着す
る。すなわち、駆動部３２によりクランプ３３をキャッ
プのねじ込み方向に回転させながらエアシリンダ２８に
よりキャッパー３１を下降させる。キャップ２の装着が
終わったら、クランプ３３はキャップ２を離し、エアシ
リンダ２８がキャッパー３１を待機位置まで上昇させ
る。

【００３３】以上の手順を繰り返して、多数の容器１に
液状物を充填し、かつ注入口３にキャップ２を装着す
る。容器１は、注入口３にキャップ２が装着されると、
図示せぬ搬送手段により、ストックスペースに搬送され
る。

【００３４】さて、キャップねじ込み装置１１によりキ
ャップ２を注入口３に装着する際、クランプ３３がキャ
ップ２を斜めに把持してしまうこと等により、注入口３
に対し正常なねじ結合がなされず異状にキャップ２を装
着してしまうと、前述のごとくピストン２７ａ（磁石７
３）はキャップ装着終了センサ７２にまで至らず、同セ
ンサ７２は反応しない。これによって、ラインの制御装
置が、容器１の注入口３にキャップ２が異状装着された
と判別し、ラインを一時停止させる。

【００３５】このため、注入口３にキャップ２が斜めに
装着されたりして異状装着状態のまま、液状物が充填さ
れた容器１がストックスペースに搬送されてしまうおそ
れがなく、キャップ異状装着による容器１からの液状物
の漏れといったトラブルが未然に防がれる。

【００３６】上記本実施例の、キャップ２が注入口３に
異状装着された否かを検知する方法によれば、キャップ
２が注入口３に異状に装着されてそれ以上下降しないこ
とにより、キャップ装着終了センサ７２が反応しないこ
とにもとづいて検知するので、確実かつ容易にその検知
を行うことができ、トラブルを未然に防ぐことができ
る。

【００３７】また、本実施例によれば、その方法を実施
するあたり、エアシリンダ２８に、一般的な磁気センサ
であるキャップ装着開始センサ７１、キャップ装着終了
センサ７２および磁石７３をセットするのみであるの
で、きわめて安価にキャップ異状装着の検知を行うこと
ができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のキャップ装着検知方法によれ
ば、キャップを把持するクランプを、駆動部により回転
させながら、昇降機構により下降させることにより、所
定箇所に配された容器の注入口に、キャップをねじ込む
キャップねじ込み装置によって、前記容器の注入口にキ
ャップを装着するに際し、前記昇降機構に、キャップの
ねじ込み開始時を検知するキャップ装着開始センサと、
キャップの装着終了時を検知するキャップ装着終了セン
サとをそれぞれ設け、キャップ装着終了センサが作動し
ない場合に、キャップが注入口に対し異状装着されたと
判別することを特徴とするから、容器の注入口にキャッ
プが異状装着されたか否かを、確実かつ容易に検知で
き、次工程におけるトラブルを未然に防ぐことができる
といった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された自動充填機およ
びキャップ供給装置の平面図である。

【図２】図１のＲ方向から見た側面図である。

【図３】キャップねじ込み装置の側面図である。

【図４】同装置のエアシリンダの断面図である。

【図５】容器の斜視図である。

【図６】容器の注入口の側面図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ キャップ ３ 注入口 １１ キャップねじ込み装置 ２８ エアシリンダ（昇降機構） ３２ 駆動部 ３３ クランプ ７０ キャップ装着検知装置 ７１ キャップ装着開始センサ ７２ キャップ装着終了センサ ７３ 磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪田 裕 滋賀県大津市浜大津三丁目一番二十三号 木村機械建設工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャップを把持するクランプを、駆動部
   により回転させながら、昇降機構により下降させること
   により、所定箇所に配された容器の注入口に、キャップ
   をねじ込むキャップねじ込み装置によって、前記容器の
   注入口にキャップを装着するに際し、前記昇降機構に、
   キャップのねじ込み開始時を検知するキャップ装着開始
   センサと、キャップの装着終了時を検知するキャップ装
   着終了センサとをそれぞれ設け、キャップ装着終了セン
   サが作動しない場合に、キャップが注入口に対し異状装
   着されたと判別することを特徴とするキャップ装着検知
   方法。