JPH05229593A - 開栓トルク検出装置を備えたキャッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッパによるキャップの締付力を高精度に
管理するために、サンプリングして開栓トルクを検出
し、この値をフィードバックして閉栓トルクを調整す
る。このサンプリングを単一のキャッパ内で行なう。 【構成】 回転体の上下に容器保持手段とキャッパヘッ
ドとが設けられ、キャッパヘッドはサーボモータ１２に
よって正逆両方向に回転可能である。サーボモータ１２
の回転方向、回転速度およびトルクはコントローラ１８
によって制御される。キャッパヘッドを正方向に回転さ
せ所定の閉栓トルクでキャッピングを行なった後、逆方
向に回転させて開栓トルクを検出し、この検出値と予め
設定された開栓トルクとを比較し、上記閉栓トルクを補
正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャッパに係り、特
に、常に適切な閉栓トルクで閉栓を行なうことができる
開栓トルク検出装置を備えたキャッパに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のキャッパは、所定の閉栓トルクで
閉栓（キャップの締付け）を行なう機能だけを有してお
り、このキャッパによる栓の容器への締付状態を確認
し、最適な閉栓トルクでキャッピングを行なうために、
キャッパの下流側に別の開栓トルク検出装置を設け、容
器を適宜サンプリングしてこの開栓トルク検出装置に送
り、上記キャッパによって閉栓されたキャップの開栓ト
ルクを検出し、この検出値に基いてキャッパの閉栓トル
クを補正するようにしている（特公昭５９−４０７１８
号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
キャッパにより締付けられた栓の開栓トルクをチェック
するために、キャッパと別の開栓トルク検出装置を設け
なければならず、またこの検出装置内に閉栓された容器
を送り込むために、サンプリング用のコンベアをキャッ
パの本流から分岐して設け、さらに測定後の容器を本流
に戻す合流部も設ける必要があるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記問題点を除くためになされ
たもので、別個の開栓トルク検出装置を必要とせず、し
たがってサンプリングコンベアを設ける必要もない開栓
トルク検出装置を備えたキャッパを提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る開栓トルク
検出装置を備えたキャッパは、回転体に設けられた容器
保持手段と、この容器保持手段の上方に設けられ、これ
と一体的に回転する栓保持手段と、栓保持手段を閉栓方
向と開栓方向の両方向に回転させる回転手段とを備え、
通常運転時には、上記回転体の回転中に栓保持手段を閉
栓方向に回転させて所定の閉栓トルクで閉栓を行なうも
のであって、さらに、サンプリング信号が入力された時
には、通常運転時の閉栓動作を行った後、栓保持手段を
開栓方向に回転させてその開栓トルクを検出するように
したものである。

【０００６】

【作用】上記キャッパでは、通常運転モードにおいて
は、所定の閉栓トルクで閉栓を行い、サンプリングモー
ドにおいては、閉栓を行った後、栓保持手段を逆回転さ
せることにより開栓をしてその開栓トルクを検出する。

【０００７】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を説明
する。図１は本発明の１実施例を簡略化して示す平面図
であり、供給コンベア２によって搬送されてきた容器
は、供給側スターホイール４を介してサーボキャッパ６
内に導入される。このサーボキャッパ６は、その詳細は
図示しないが、回転体の外周に等間隔で容器保持手段が
設けられ、これら各容器保持手段の上方にそれぞれ栓保
持手段（キャッパヘッド）が設けられており、スターホ
イル４から送り込まれた容器が、容器保持手段によって
保持されて回転搬送される間に、栓保持手段によって保
持された栓を締付けるようになっている。栓が締付けら
れた容器は、排出側スターホイール８を介して排出コン
ベア１０上に排出される。

【０００８】図２は上記サーボキャッパ６の制御装置を
示す回路図であり、上記栓保持手段（キャッパヘッド）
の回転軸は、サーボモータ１２の駆動軸１４に連結され
て回転駆動される。この制御装置は、サーボキャッパ６
全体の制御を行なうラインコントローラ（またはシーケ
ンサ）１６、キャッパヘッドの制御を行なうコントロー
ラ１８およびコントローラ１８からの指令を受けてサー
ボモータ１２に指示するサーボアンプ２０とを備えてい
る。ラインコントローラ１６からは、通常運転モードで
あるか、またはサンプリングモードであるかがコントロ
ーラ１８に指示される。コントローラ１８からは、位置
指令、速度指令、トルク指令がそれぞれサーボアンプ２
０を介してサーボモータ１２に指示される。サーボアン
プ２０内では、指示された各指令値と、サーボモータ１
２、エンコーダ２２からのフィードバック値とを比較し
ている。一方、フィードバック値はコントローラ１８に
モニタされデータと比較される。

【０００９】上記サーボキャッパの通常運転時には、ラ
インコントローラ１６からコントローラ１８に対して通
常運転モードであることが指示される。また、本機（サ
ーボキャッパ本体）のモータ２４は、生産スピードでコ
ントロールされる。コントローラ１８では、位置指令を
OFFし、速度指令とトルク指令によりキャッピングが行
なわれる。図１におけるＬ位置でキャッパヘッドがキャ
ップ（栓）をつかみ、Ｌ〜Ｍの区間でキャッパヘッドが
下降して、容器の口にキャップをかぶせた状態になる。

【００１０】次に、Ｍ〜Ｎのキャッピングゾーンでキャ
ッピング（閉栓）が行なわれる。この閉栓行程について
図３により説明する。まず、容器口部のねじにキャップ
をかみ合わせるかみ合い区間Ａでは、かみ合い時間ＴＡ
（同図中段参照）の間、所定の本締めトルクＴＱＣ（同
図下段参照）よりも高いかみ合いトルクＴＱＡによりキ
ャッパヘッドを回転し、いわゆるベレーキャップ（キャ
ップが傾斜した状態になるねじのかみ合いミス）を防止
する。この区間Ａでの指令回転数はＮ１（同図上段参
照）であり、測定回転数は、同図中段に示すように最も
高い回転数となっている。

【００１１】続いて、仮締め区間Ｂで時間ＴＢに亘っ
て、所定トルクＴＱＣよりも低いかみ合いトルク（仮締
めトルク）ＴＱＢによりキャッパヘッドを回転し仮締め
を行なう。この間の指令回転数は、かみ合い区間Ａと同
様のＮ１であり、測定される回転数は、キャップが締め
付けられるにつれて下降し、この回転数が設定値ＴＨ２
に達することにより仮締めの終了を判定する。

【００１２】最後に、本締め区間Ｃにおいて、所定トル
クＴＱＣにより本締めを行なう。この区間の指令回転数
はＮ２であり、測定回転数は、本締め区間Ｃの最高回転
数ＴＨ３に達した後、締め付けの進行に伴なって低下す
る。キャッピングの終了は、この測定回転数が設定値Ｔ
Ｈ４以下になってから所定時間ＴＣ経過したことにより
検出する。

【００１３】キャッピング（閉栓）された容器をサンプ
リングして開栓トルクを検出する場合には、ラインコン
トローラ１６にサンプリング信号を入力する。サンプリ
ング信号が入力されると、ラインコントローラ１６は、
コントローラ１８にサンプリングモードであることを指
示するとともに、本機モータ２４を低速運転にする。ま
たコントローラ１８は位置指令ヲ ONにする。なお、サン
プリング信号の入力は、操作板２６を人が操作してもよ
く、またタイマーにより一定時間毎に自動的に行っても
よい。

【００１４】サンプリングモードでは、第１のステップ
として、図４のＬ〜Ｍ〜Ｎのゾーンで上記通常運転モー
ドと同様にキャッピングを行なう。このキャッピングゾ
ーンＬ〜Ｍ〜Ｎでの測定回転数は、図５の下段に示すと
おりであり、上記通常運転モードと同様に、キャッピン
グの終了を時間ＴＣにより検出し、この信号をコントロ
ーラ１８からラインコントローラ１６へ入力する。

【００１５】キャッピングの終了が入力されると、ライ
ンコントローラ１８は、第２のステップとして、コント
ローラ１８に開栓を指示する（図４および図５のサンプ
リングゾーンＮ〜Ｏ）。コントローラ１８はキャッパヘ
ッドを逆転させようとするが、キャップが締まっている
ため始めは回転せず、測定トルクが次第に上昇する。あ
るトルクになった時にキャップが開栓されキャッパヘッ
ドの回転が始まる。この時の測定トルクＴＱＳをサンプ
リング値として出力する。コントローラ１８は、検出さ
れた開栓トルク値と、予め設定された開栓トルク値とを
比較し、その差が許容範囲を超えた値となったときに、
設定された閉栓トルクを補正する。なおこの実施例で
は、コントローラ１８によって自動的に閉栓トルクを補
正しているが、開栓トルクを検出して適正な値から外れ
ているときには警報を発するようにし、この場合に、人
が開栓トルクデータを見て閉栓トルクの設定を変更する
ようにしてもよい。

【００１６】また、キャッパヘッドの回転開始により、
開栓が検出されると同時に、位置指令により逆転数が指
示され、キャップと容器とがかみ合った状態で、キャッ
プの有効巻数程度戻った位置となるよう制御される。キ
ャップが所定位置まで巻戻されたことを検出すると、コ
ントローラ１８はラインコントローラ１６にサンプリン
グの完了を指示する。

【００１７】サンプリングの完了を指示されたラインコ
ントローラ１６は、第３のステップとして、コントロー
ラ１８に再度のキャッピングを指示する。図４の再キャ
ッピングゾーンＯ〜Ｐにおいては、上述した補正後の閉
栓トルクによって、第１ステップと同様のキャッピング
工程が行なわれる。このサンプリングを所定のヘッド、
または、所定の本数行って、再び通常モードに戻る。

【００１８】なお、上記実施例では、本機のスピードを
変更してサンプリングを行っているが、キャッパヘッド
の数をふやしてキャッピングゾーンを短かくすることに
より、スピードはそのままにして、ラインを停止、減速
することなくサンプリングすることができる。また、サ
ンプリングゾーンで検出される開栓トルクは、サーボモ
ータ１２の電流値もしくは電圧値から算出されるが、キ
ャッパヘッドの回転軸にトルク検出器を設けて回転軸に
加わるトルク値を直接検出するようにしてもよい。さら
に、上記実施例では、サンプリングされて開栓された容
器は、次のキャッピングゾーンで再び閉栓して排出コン
ベアに排出しているが、開栓後閉栓せずにリジェクトす
るようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、別
個にサンプリング用のコンベアや開栓トルク検出装置を
設けることなく、１台のキャッパで、通常のキャッピン
グとサンプリングによる開栓トルクの検出とを行なうこ
とができる。また、トルク調整のフィードバックのため
のナンバリング管理が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る開栓トルク検出装置を
備えたキャッパの通常運転モードを示す概略平面図であ
る。

【図２】上記開栓トルク検出装置を備えたキャッパの制
御回路図である。

【図３】上記開栓トルク検出装置を備えたキャッパの通
常運転モードにおけるサーボモータのトルクおよび回転
数を説明する線図である。

【図４】上記開栓トルク検出装置を備えたキャッパのサ
ンプリングモードを示す概略平面図である。

【図５】上記開栓トルク検出装置を備えたキャッパのサ
ンプリングモードにおけるサーボモータのトルクおよび
回転数を説明する線図である。

【符号の説明】

１２ 回転手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体に設けられた容器保持手段と、こ
   の容器保持手段の上方に設けられ、これと一体的に回転
   する栓保持手段と、栓保持手段を閉栓方向と開栓方向の
   両方向に回転させる回転手段とを備え、通常運転時に
   は、上記回転体の回転中に栓保持手段を閉栓方向に回転
   させて所定の閉栓トルクで閉栓を行なうキャッパにおい
   て、サンプリング信号の入力により通常運転時の閉栓動
   作を行った後、栓保持手段を開栓方向に回転させてその
   開栓トルクを検出することを特徴とする開栓トルク検出
   装置を備えたキャッパ。